JP5244690B2 - Booster water supply device - Google Patents
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Description
本発明は、一次側に発生する圧力の周期的変動を低減させ、かつそれを早期に収束させることができる増圧給水装置に関する。 The present invention relates to a pressure-increasing water supply apparatus that can reduce periodic fluctuations in pressure generated on the primary side and converge it quickly.
近年、増圧給水装置に増圧給水装置を直列に連結し、高層階に水道水を直接給水する直結給水方法が行われるようになっている。具体的には、建物の地上部分と中間階にそれぞれ増圧給水装置を設置し、地上付近に設置した増圧給水装置(以下、「地上増圧給水装置」とする。)と中間階に設置した増圧給水装置(以下、「中間増圧給水装置」とする。)とを直列に連結し、地上増圧給水装置で給水されてきた水道水を中間増圧給水装置で加圧し、中間階より上層階に直接給水する方法である。かかる直結型の給水方法は、建物の最上階に大きな貯水槽を必要とせず、建物の構造を簡易化し、かつ直接給水することから水道水の水質の面からも好ましいものとなっている。 2. Description of the Related Art In recent years, a directly connected water supply method has been performed in which a pressure-increasing water supply device is connected in series to a pressure-increasing water supply device, and tap water is directly supplied to a higher floor. Specifically, a booster water supply device is installed on the ground part of the building and the intermediate floor, respectively, and a booster water supply device installed in the vicinity of the ground (hereinafter referred to as “ground pressure booster water supply device”) and an intermediate floor. The increased pressure water supply device (hereinafter referred to as “intermediate pressure increase water supply device”) is connected in series, and the tap water supplied by the ground pressure increase water supply device is pressurized by the intermediate pressure increase water supply device. This is a method of supplying water directly to higher floors. Such a directly-connected water supply method does not require a large water tank on the top floor of the building, simplifies the structure of the building, and directly supplies water, which is preferable in terms of the quality of tap water.
更に中間増圧給水装置は、中間増圧給水装置を挟んだ各階層において、安定した給水を実現させる必要がある。中間増圧給水装置を作動させたとき、地上増圧給水装置が起動するまでの間に、中間増圧給水装置を設置した階より下層階で給水圧力が大きく低下したりしないようにする必要がある。 Furthermore, the intermediate pressure increasing water supply device needs to realize stable water supply at each level across the intermediate pressure increasing water supply device. When the intermediate pressure boosting water supply device is operated, it is necessary to prevent the water supply pressure from dropping significantly on the floor below the floor where the intermediate pressure boosting water supply device is installed before the ground pressure boosting water supply device is activated. is there.
例えば特許文献1には、ブースタポンプ始動時に、吸込み側の給水管や配水本管が負圧になるのを防止するため、圧力タンク用配管の途中に、圧力タンクへの流入水量制限手段を設けた発明が記載されている。
For example, in
しかしながら、アキュムレータなどの圧力タンクが給水管に設置されていると、圧力タンクが有する弾性により、給水管内の圧力が周期的に変動することがある。すなわち、ポンプが作動して高い圧力で圧力タンクの空気室が押し縮められると、その揺り戻しで空気室が押し拡げられる。そしてまた反動で押し縮められるということを繰り返し行い、長時間圧力の周期変動、つまりハンチングが引き起こされることがある。 However, when a pressure tank such as an accumulator is installed in the water supply pipe, the pressure in the water supply pipe may fluctuate periodically due to the elasticity of the pressure tank. That is, when the pump is operated and the air chamber of the pressure tank is compressed and contracted at a high pressure, the air chamber is expanded by the swing back. In addition, it is repeatedly performed to be compressed by the reaction, which may cause long-term pressure fluctuations, that is, hunting.
更に、増圧給水装置を直列に連結して給水する場合、増圧給水装置間の配管の管路長は長くなる。したがって、例えば中間増圧給水装置が作動して、一次側に生じた圧力低下が地上増圧給水装置の圧力センサに到達して地上増圧給水装置が起動するまでの時間差が大きくなる。特に、管路が屈曲していると、管路内で圧力波が反射するなどして到達に時間がかかり起動が更に遅れることが想定される。 Furthermore, when supplying water by connecting the pressure-increasing water supply apparatus in series, the pipe length of the piping between the pressure-increasing water supply apparatuses becomes long. Therefore, for example, the intermediate pressure increasing water supply device is operated, and the time difference until the pressure drop generated on the primary side reaches the pressure sensor of the ground pressure increasing water supplying device and the ground pressure increasing water supplying device is activated increases. In particular, if the pipe is bent, it is assumed that the pressure wave is reflected in the pipe and it takes time to reach and the start-up is further delayed.
そのため増圧給水装置を直列に連結した場合の2段目以降に設置される中間増圧給水装置には、充分な容量を有する圧力タンクを設置し、中間増圧給水装置の一次側の圧力変動や流量変動を抑える必要がでてくる。すると圧力タンクの容量変化が大きくなり、より大きな圧力の周期変動が生じ、またそれが長時間継続されることともなる。 Therefore, a pressure tank with sufficient capacity is installed in the intermediate pressure increasing water supply device installed after the second stage when the pressure increasing water supply devices are connected in series, and the pressure fluctuation on the primary side of the intermediate pressure increasing water supply device It is necessary to suppress fluctuations in flow rate. Then, the change in the capacity of the pressure tank becomes large, causing a larger fluctuation of the pressure cycle, which is continued for a long time.
また、上記従来例の直結給水式の流入圧力変動緩和装置は、ブースタポンプの吸い込み側の圧力低下を、吐き出し側に設けた圧力タンクにより解決しようとした発明であり、ブースタポンプの吸い込み側に設けた圧力タンクの流量を調整した発明ではない。 Further, the directly connected water-type inflow pressure fluctuation mitigation device of the above-mentioned conventional example is an invention which attempts to solve the pressure drop on the suction side of the booster pump by a pressure tank provided on the discharge side, and is provided on the suction side of the booster pump. It is not an invention in which the flow rate of the pressure tank is adjusted.
本発明は上記課題を解決し、圧力タンクによる給水圧力の周期的変動を、効果的に抑制できる増圧給水装置を提供することを目的とする。 This invention solves the said subject, and it aims at providing the pressure increase water supply apparatus which can suppress the periodic fluctuation of the feed water pressure by a pressure tank effectively.
上記の課題を解決するために、本発明では増圧給水装置を、次のように構成した。
増圧給水装置の吸い込み側に設けられた圧力タンクの配管接続部に、時間当たりの流入量より時間当たりの流出量が大きくなる流量調整部を設けた。
In order to solve the above-described problem, in the present invention, the pressure increasing water supply apparatus is configured as follows.
A flow rate adjusting unit in which the amount of outflow per hour is larger than the amount of inflow per hour is provided in the pipe connection portion of the pressure tank provided on the suction side of the pressure increasing water supply apparatus.
流量調整部は、バイパス通路を備えたチェック弁とした。
圧力タンクを、増圧給水装置の吸い込み側に複数直列に接続させた。
圧力タンクを、増圧給水装置の吸い込み側に複数並列に接続させ、個々の圧力タンクに流量調整部を設けた。
The flow rate adjustment unit was a check valve provided with a bypass passage.
A plurality of pressure tanks were connected in series to the suction side of the pressure increasing water supply apparatus.
A plurality of pressure tanks were connected in parallel to the suction side of the pressure increasing water supply apparatus, and a flow rate adjusting unit was provided in each pressure tank.
上記構成を、1つのパッケージ内に収納する構成とした。 The said structure was set as the structure accommodated in one package.
本発明の増圧給水装置は、次の効果を有している。 The increased pressure water supply apparatus of the present invention has the following effects.
増圧給水装置が起動して、増圧給水装置の吸込側の圧力が低下したとき、圧力タンクに貯留されている水道水が大きな通水抵抗なく流出し、吸込側での水道水の圧力変動や流量変動を抑えることができる。 When the pressure-increasing water supply device starts and the pressure on the suction side of the pressure-increasing water supply device decreases, tap water stored in the pressure tank flows out without a large flow resistance, and tap water pressure fluctuation on the suction side And fluctuations in flow rate can be suppressed.
また増圧給水装置を直列に連結させた、2段目以降の直結型増圧給水装置においては、一次側に連結された増圧給水装置の起動に若干の遅れがあっても、吸込側での水道水の圧力変動や流量変動を抑えることができる。そして、一次側に連結された増圧給水装置が起動し、圧力が上昇した際には、圧力タンク内に徐々に水道水が流入する。これにより圧力が平衡になった後に継続して水道水が圧力タンク内に流入することがなく、過剰な流入により生じる圧力の周期的な変動を抑制することができる。また、早期に圧力変動を収束させ、圧力を安定させることができる。 In addition, in direct-coupled pressure-increasing water supply devices in the second and subsequent stages, in which the pressure-increasing water supply devices are connected in series, even if there is a slight delay in the startup of the pressure-increasing water supply device connected to the primary side, Pressure fluctuations and flow fluctuations can be suppressed. And when the pressure increase water supply apparatus connected with the primary side starts and a pressure rises, tap water will flow in into a pressure tank gradually. As a result, the tap water does not continuously flow into the pressure tank after the pressure has reached equilibrium, and periodic fluctuations in pressure caused by excessive inflow can be suppressed. Moreover, pressure fluctuations can be converged at an early stage to stabilize the pressure.
周期的な圧力変動の発生が抑制できるので、容量が大きい圧力タンクを用いることができ、一次側での水圧変動や流量の変化を効率よく低減できる。流量調整部をバイパス通路付きチェック弁により構成することにより、構造を簡易とし、コストを低減させることができる。 Since generation of periodic pressure fluctuations can be suppressed, a pressure tank having a large capacity can be used, and water pressure fluctuations and flow rate changes on the primary side can be efficiently reduced. By configuring the flow rate adjusting unit with a check valve with a bypass passage, the structure can be simplified and the cost can be reduced.
本発明にかかる増圧給水装置の一実施形態について説明する。 One Embodiment of the pressure increase water supply apparatus concerning this invention is described.
図2に、直結型増圧給水装置10を示す。直結型増圧給水装置10は、架台本体12と、一次側配管14と、加圧ポンプ16と、二次側配管18(図3参照。)と、アキュムレータ20等から構成されている。以下、直結型増圧給水装置10について、直結型増圧給水装置10による水道水の圧送方向に従って上流と下流を定めて説明を行う。またある位置を基準にしたとき、その基準にした位置に対して上流側を一次側、下流側を二次側ともいう。
In FIG. 2, the direct connection type pressure increase
架台本体12は、縦長で、前面に開閉自在な扉22(図4参照。)が設けられている。架台本体12の上部には収納室24が形成してあり、収納室24内部に制御装置30、電源装置32などが収納されている。収納室24の下部には、加圧ポンプ16やアキュムレータ20等が収納されている。
The
加圧ポンプ16は、所定の給水性能を具えた電動ポンプで、3台同一の形式のポンプが架台本体12内に設けられている。加圧ポンプ16には、図1に示すように電源装置32からの動力線33が駆動ユニット34を介して接続されており、制御装置30からの指示に従い,個別に、かつ任意の駆動力で駆動可能となっている。
The pressurizing
加圧ポンプ16の各吸込口には連結管36が連結している。各連結管36の他端側は、それぞれ一次側配管14に連結している。また、加圧ポンプ16の各吐出口には連結管38が連結している。各連結管38の他端側は、それぞれ二次側配管18に連結している。
A connecting
各連結管36には、それぞれ止水弁37とチェック弁39が設けられている。また、各連結管38には、それぞれチェック弁41と、流量計49と、止水弁45が設けられている。止水弁37等は、ハンドル操作で通路を開閉させる弁である。チェック弁39等は、一方向にのみ水道水を流通させる弁である。チェック弁39およびチェック弁41は、加圧ポンプ16の流通方向に沿って流通させるように取り付けられている。
Each
一次側配管14は、図2に示すように架台本体12の内部にステー120(図4参照。)を介してほぼ水平に取り付けられている。一次側配管14の左右両端には、フランジ40、42がそれぞれ設けてあり、いずれの側のフランジ40、42を介しても、給水管が接続可能となっている。直結型増圧給水装置10では図2に示すように、一次側配管14の左端に流入口28が形成されている。流入口28には、後述する給水管102が接続される。また一次側配管14には、第1圧力センサ52が取り付けられている。第1圧力センサ52は、一次側配管14内の圧力を計測し、計測結果を制御装置30に送出する。
As shown in FIG. 2, the
また一次側配管14には、圧力タンクとしてのアキュムレータ20が取り付けられている。アキュムレータ20は、内部にゴムベローズとバネ等の弾性体(いずれも図示せず。)を具えた蓄圧器であり、圧力に応じて内部に水道水を貯留するようになっている。アキュムレータ20は、2台設けられ、それぞれ連結管46で連結されている。連結管46には接続管48が連結してあり、連結管46は接続管48を介して一次側配管14に連結している。アキュムレータ20は、一次側配管14内の圧力変動を吸収するとともに、内部に水を貯留したり、貯留した水を排出し、一次側配管14内を流通する水道水の流量調整も行なう。接続管48には、止水弁47および流量調整部としてのチェック弁3が取り付けられている。
Further, an
チェック弁3は、アキュムレータ20から一次側配管14に開放する一方向弁である。更にチェック弁3は、図5に示すように、バイパス通路5が弁7を迂回して形成されている。これによりチェック弁3は、アキュムレータ20から一次側配管14へは、弁7が開いた大きな抵抗なく水道水が流出するが、一次側配管14からアキュムレータ20へは、細いバイパス通路5を通って、大きな通水抵抗を受けながら流入する。
The
二次側配管18は、図3に示すように架台本体12の内部に一次側配管14と同様ステー120を介してほぼ水平に取り付けられている。二次側配管18の左右両端には、フランジ43、44がそれぞれ設けてあり、いずれの側のフランジ43、44を介しても、給水管が接続可能となっている。直結型増圧給水装置10では図3に示すように、二次側配管18の右端に吐出口26が形成されている。吐出口26には、後述する給水管104が接続される。吐出口26の上流には、二次側配管18を開閉させる止水弁35(図1参照。)が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
また二次側配管18には、第2圧力センサ54、およびアキュムレータ21が取り付けられている。第2圧力センサ54は、二次側配管18内の圧力を計測し、計測結果を制御装置30に送出する。アキュムレータ21は、アキュムレータ20と同様の構成で、二次側配管18内の圧力や流量を調整する機能を具えている。
Further, a
また一次側配管14と二次側配管18の間にはバイパス管60が設けられている。バイパス管60には、チェック弁62が取り付けてある。チェック弁62は、一次側配管14から二次側配管18に向けて開放されるチェック弁であり、一次側配管14と二次側配管18とがチェック弁62を介して連結されている。
A
図8に、直結型増圧給水装置10の設置状態を示す。図8に示す建物110は、30階程度の建物であり、地上部分には、増圧給水装置100が設置されている。建物110内には、給水管102および給水管104が全体に敷設されている。
In FIG. 8, the installation state of the direct connection type pressure increase
増圧給水装置100は、地上15階以上の給水能力がある機種で、水道本管112に直接連結しており、水道本管112の水道水を所定の圧力に加圧し、給水管102を介して、建物110内の1階から15階まで給水する。また増圧給水装置100と水道本管112の間には逆流防止装置114が設けられている。逆流防止装置114は、設置が義務付けられた所定の形式の逆流防止装置である。
The pressure increasing
直結型増圧給水装置10は、建物110の15階に設置されている。直結型増圧給水装置10は、給水管102を通して増圧給水装置100と直列に連結し、給水管102の水道水を取り入れ、加圧し、給水管104を介して建物110の最上階まで給水する。更に、給水管102と給水管104のそれぞれ最上部には、吸排気弁116、118が設けられている。
Directly connected pressure increasing
尚、増圧給水装置100は、直結型増圧給水装置10と同一の増圧給水装置であっても、異なる形式の増圧給水装置であってもよい。また、建物110の階数や直結型増圧給水装置10の設置階数等は特に限定しない。
In addition, the pressure increase
このように、増圧給水装置100と直結型増圧給水装置10とを直列に連結して構成したことにより、給水管102の部分、つまり地上から15階までは増圧給水装置100により給水され、15階より上の階は、増圧給水装置100で圧送された水道水を直結型増圧給水装置10が加圧し、給水する。
As described above, the pressure-increasing
そして例えば増圧給水装置100と直結型増圧給水装置10が停止している状態で、17階で水が使用されたとする。すると直結型増圧給水装置10の二次側配管18内の圧力が低下するので、第2圧力センサ54が圧力低下を感知し、加圧ポンプ16が作動して加圧、給水する。また直結型増圧給水装置10が作動することにより、給水管102から水道水を吸水して給水管102内の圧力が低下する。
For example, it is assumed that water is used on the 17th floor in a state where the pressure-increasing
その圧力低下を、増圧給水装置100に設けられた圧力センサ(図示せず。)が感知し、増圧給水装置100が作動する。直結型増圧給水装置10が作動してから増圧給水装置100が作動するまでの間は、圧力タンクとしてのアキュムレータ20内に貯留されている水道水が、チェック弁3を通って一次側配管14に供給されるので、直結型増圧給水装置10の一次側での流量低下や圧力低下が防止される。
The pressure drop is detected by a pressure sensor (not shown) provided in the pressure increase
そして、増圧給水装置100が起動して給水管102に給水されると、一次側配管14内の圧力が上昇する。一次側配管14内の圧力が、アキュムレータ20内の圧力より高くなると、アキュムレータ20内に水道水が流入する。ところがかかる方向の流れでは、弁7は閉じられた状態となるので、水道水はバイパス通路5を通ってアキュムレータ20内に流入する。バイパス通路5を水道水が通る場合は、流通抵抗が大きくなることから、水道水はアキュムレータ20内に徐々にゆっくりと流入する。
And if the pressure increase
このようにバイパス通路5は、流通抵抗が大きく、水道水がアキュムレータ20内に徐々に流入するので、一次側配管14内の圧力とアキュムレータ20の圧力がほぼ等しくなると、流入はほとんど停止する。したがって、平衡な圧力状態を超えてアキュムレータ20内に水道水が流入することがなく、またこれの揺り戻しによる周期的な圧力変動を発生させることがない。
In this way, the
それ故直結型増圧給水装置10によれば、容量の大きいアキュムレータ20を一次側配管14に連結したり、複数のアキュムレータ20を直列に設けて、加圧ポンプ16の一次側での圧力変動や流量の変化を確実に抑制し、かつこのように容量を大きくした場合であっても、圧力の周期的な変動を生じさせることがない。
Therefore, according to the direct connection type pressure increasing
図6にチェック弁の他の例を示す。上記チェック弁3は、弁7を迂回してバイパス通路5を形成したが、このチェック弁9は、弁7にバイパス通路5を形成した。このようにチェック弁9を構成しても、チェック弁3と同様、増圧給水装置100が作動するまでの間は、アキュムレータ20内に貯留されている水道水が、チェック弁9を通って一次側配管14に供給されるので、直結型増圧給水装置10の一次側での流量低下や圧力低下が防止される。
FIG. 6 shows another example of the check valve. The
そして、増圧給水装置100が起動すると、一次側配管14内の圧力が上昇し、アキュムレータ20内に水道水が流入するが、水道水はバイパス通路5を通ってアキュムレータ20内に流入するので水道水はアキュムレータ20内に徐々にゆっくりと流入し、圧力の周期的な変動を生じさせることがない。
And when the pressure increase
図7に増圧給水装置の他の例を示す。これは、アキュムレータ20を並列に一次側配管14に接続させ、それぞれのアキュムレータ20に止水弁47とチェック弁3を設けたものである。このようにしても、上記と同様の効果を得ることができる。
FIG. 7 shows another example of the pressurized water supply apparatus. In this configuration, the
尚、この例の場合、チェック弁は、上記チェック弁3であってもチェック弁9であってもよい。また、各チェック弁の弁7の開放バネ圧やバイパス通路5の通水抵抗は、同一であっても、あるいは個々に異ならせてもよい。
In this example, the check valve may be the
本発明は、圧力タンクを具えた増圧給水装置に用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a pressure increasing water supply device including a pressure tank.
3…チェック弁
5…バイパス通路
10…直結型増圧給水装置
14…一次側配管
16…加圧ポンプ
18…二次側配管
20…アキュムレータ
26…吐出口
28…流入口
29…接続口
30…制御装置
35、37、47…止水弁
52…第1圧力センサ
54…第2圧力センサ
100…増圧給水装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記吸込側の配管に接続させた圧力タンクと、
前記圧力タンクと前記吸込側の配管の間に設けられた流量調整部と、を備え、
更に前記流量調整部は、前記圧力タンクから前記吸込側の配管への時間当たりの流量に対して、前記吸込側の配管から前記圧力タンクへの時間当たりの流量を小さく設定したことを特徴とする増圧給水装置。 In the pressurized water supply device that pressurizes the water sucked from the suction side pipe and discharges it to the discharge side pipe,
A pressure tank connected to the suction side piping;
A flow rate adjusting portion provided between the pressure tank and the suction side pipe,
Furthermore, the flow rate adjusting unit is characterized in that the flow rate per hour from the suction side pipe to the pressure tank is set smaller than the flow rate per hour from the pressure tank to the suction side pipe. Booster water supply device.
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