JPH084063A - ビル給水装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水の滞留を防止して新鮮な水を給水できるよ
うにしたビル給水装置の制御方法を提供する。 【構成】 受水槽２および高置水槽３は時間区分に対し
て貯水目標値を設定すると共に、受水槽２の貯水目標値
は、高置水槽３の貯水目標値に対して一時間区分先行す
るようにし、この貯水目標値に従って水位制御装置１５
によりポンプ５と電磁バルブ１３を制御している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビル給水装置の制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビル給水装置の制御方法は、例えば特開
平３−２８７０２０号公報に記載されているように、受
水槽と高置水槽の水位制限値をそれぞれ複数選択できる
ようにし、この水位制限値を使用水量に応じて切り替
え、水槽内に長時間水が滞留して死水が発生することを
防止している。しかし、このようなビル給水装置の制御
方法では、複数の水位制限スイッチが必要であり、構成
が複雑になってしまう。そこで、圧力センサを用いて水
位を測定して任意の水位に制限値を設定する方法が提案
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のビル給水装置の制御方法では、受水槽と高置水槽の水
位の制限値がそれぞれ独立に設定されるため、受水槽お
よび高置水槽間の連携がとれず、受水槽あるいは高置水
槽で水の滞留が生じ易くなっていた。

【０００４】本発明の目的は、水の滞留を防止して新鮮
な水を給水できるようにしたビル給水装置の制御方法を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するために、受水槽と高置水槽を備え、各々の貯水目
標値に一致するように給水量を制御するビル給水装置の
制御方法において、上記受水槽および上記高置水槽の貯
水目標値を時間区分に対してそれぞれ設定すると共に、
上記受水槽の貯水目標値を上記高置水槽の貯水目標値に
対して所定の時間区分だけ先行させて設定するようにし
たことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明によるビル給水装置の制御方法は、上述
のように時間区分における高置水槽の貯水目標値を使用
量によって予め定め、この高置水槽の貯水目標値に対応
して設定される受水槽の貯水目標値を、高置水槽の貯水
目標値よりも先行した貯水目標値として設定したため、
受水槽の貯水量が高置水槽の貯水量の変化を先取りした
状態となり、所定の時間区分における水の使用量の減少
に合わせて高置水槽の貯水目標値が低くなったときに
は、受水槽の貯水目標値は既に低くなっており、貯水量
も少なくなっているので、貯水量過多による水の滞留あ
るいは死水の発生を防止し、また、所定の時間区分にお
ける水の使用量の増加に合わせて高置水槽の貯水目標値
が高くなったときには、受水槽の貯水目標値は既に高く
なっており、貯水量も多くなっているので、貯水量不足
による断水の発生を防止し、その結果、常に新鮮な水を
給水できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明の一実施例による制御方法を採用した
ビル給水装置を示す構成図である。ビル給水装置はビル
１に設置された受水槽２および高置水槽３を備え、受水
槽２には電磁バルブ１３を介して市水を供給する供給管
１４が接続され、一方、高置水槽３にはビル１内に配設
された給水管６および複数の給水栓７が接続され、受水
槽２と高置水槽３間はポンプ５を介して配管４で接続さ
れている。また受水槽２には排水口の配管８が接続さ
れ、この配管８には圧力センサ９を介してバルブ１０が
接続され、一方、高置水槽３には排水口の配管１１とバ
ルブ１２が接続されている。圧力センサ９の信号は水位
制御装置１５に入力され、この信号に基づいて水位制御
装置１５はポンプ５と電磁バルブ１３の制御を行なうよ
うに構成されている。

【０００８】水位制御装置１５により制御される受水槽
２および高置水槽３は、図３および図４に示すように貯
水目標値が設定され、この貯水目標値に従ってポンプ５
と電磁バルブ１３を制御している。図示の例では横軸の
時間を４つの時間区分に分割し、それぞれの時間区分に
対して貯水目標値を設定しており、図３は受水槽２の貯
水目標値のパターン３０を示し、図４は高置水槽３の貯
水目標値のパターン４０を示している。図３にパターン
３０として示す受水槽２の貯水目標値は、図４にパター
ン４０として示す高置水槽３の貯水目標値に対して一時
間区分先行しており、所定時間区分における水の使用量
の減少に合わせて高置水槽３の貯水目標値が低くなった
時点には、受水槽２の貯水目標値は既に低くなってお
り、貯水量も少なくなっているので、貯水量過多による
水の滞留あるいは死水の発生を防止できる。また、所定
時間区分における水の使用量の増加に合わせて高置水槽
３の貯水目標値が高くなった時点には、受水槽２の貯水
目標値は既に高くなっており、貯水量も多くなっている
ので、貯水量不足による断水の発生を防止できる。その
結果、受水槽２および高置水槽３を備えたビルで常に新
鮮な水を給水できる。

【０００９】図２は図１に示した水位制御装置１５の主
な処理内容を示すフローチャートである。同図のブロッ
ク１０１では、水位処理装置１５の内部時計の時刻と、
上述したように予め設定した時間区分とから現在の時間
区分の位置を判断し、さらに新規の時間区分になったと
きには水位処理装置１５内のマイクロプロセッサの演算
に用いているレジスタをクリアする。ブロック１０２で
は現在の時間区分と次の時間区分に応じた水槽の貯水目
標値を水位処理装置１５内のメモリから読み出し、受水
槽２および高置水槽３の貯水目標値を設定する。ブロッ
ク１０３では圧力センサ９の出力信号を取り込み、この
圧力センサ９の水位信号と時間区分におけるポンプ５の
駆動時間の総和から受水槽給水量を算出する。ブロック
１０４では受水槽２の貯水目標値と給水量とを比較し
て、給水量が少ない場合には電磁バルブ１３を開とする
と共にその時間を積算し、この積算した時間とバルブの
平均的な給水量との積から給水量を演算し、一方、受水
槽２の貯水目標値と給水量とを比較して給水量が同等以
上の場合には、電磁バルブ１３を閉とする。ブロック１
０５では圧力センサ９の水位信号と上述の所定時間区分
における電磁バルブの開時間の総和から高置水槽３の給
水量を算出する。ブロック１０６では高置水槽３の貯水
目標値と揚水量とを比較して揚水量が少ない場合には、
圧力センサ９の出力信号から受水槽２の水位を判定し
て、揚水できる状態であればポンプ５を駆動してその時
間を積算し、この積算した時間とポンプ５の平均的な揚
水量との積から揚水量を演算し、また高置水槽３の貯水
目標値と給水量とを比較して給水量が同等以上の場合に
は、ポンプ５を停止する。ブロック１０７ではブロック
１０３とブロック１０４およびブロック１０５とブロッ
ク１０６で演算した給水量および揚水量を各々比較し
て、各々の相違の程度から圧力センサ９の故障の有無を
判定し、そのあとはブロック１０１から１０７を繰り返
すことにより水位の制御を各時間区分に対して行なうこ
とができる。

【００１０】上述したように図３にパターン３０として
示す受水槽２の貯水目標値は、図４にパターン４０とし
て示す高置水槽３の貯水目標値に対して一時間区分先行
している。従って、所定時間区分における水の使用量の
減少に合わせて高置水槽３の貯水目標値が低くなった時
点では、受水槽２の貯水目標値は既に低くなって貯水量
も少なくなっているので、貯水量過多による水の滞留あ
るいは死水の発生を防止できる。また、圧力センサ９の
水位信号から所定時間区分における受水槽２の水位の変
化が分かり、この水位変化と受水槽２の断面積との積で
給水変化量を算定できる。所定時間区分における受水槽
２の給水量は、電磁バルブ１３からの給水による水位上
昇値と水槽断面積との積と、ポンプ５の駆動時間の総和
とポンプの揚水量との積との和として求めることができ
る。所定時間区分における高置水槽３の給水量は、ポン
プ５の揚水による水位下降値と水槽断面積との積と、電
磁バルブ１３の開時間の総和とバルブ給水量との積との
和として求めることができる。この関係を応用すると、
所定時間区分における受水槽２の給水量は、電磁バルブ
１３の開時間の総和とバルブ給水量との積として演算で
き、高置水槽３の給水量はポンプ５の駆動時間の総和と
ポンプ５の揚水量との積として演算できる。従って、両
者の給水量の演算結果を比較することにより、圧力セン
サ９の故障が判定でき、万一、圧力センサ９が故障した
としても、後者による給水量の演算結果を用いて給水を
継続することができる。これらの演算は、水位制御装置
１５をマイクロコンピュータで構成することにより行な
うことができる。

【００１１】図６は本発明の他の実施例によるビル給水
装置の制御方法を説明する水位制御装置１５の主な処理
内容を示すフローチャートである。本実施例によるビル
給水装置の制御方法が先の実施例と異なる点は、図５に
示すように上述の時間区分を３つの動作時間区分に分割
し、奇数を受水槽２の給水動作時間区分、すなわち電磁
バルブ１３が動作する動作時間区分とし、また偶数を高
置水槽３の給水動作時間区分、すなわちポンプ５が動作
する動作時間区分として、交互に動作させるようにした
ことである。水位制御装置１５での処理は、図６に示す
ようにブロック１０１，１０２は先の実施例と同様であ
るが、ブロック１１０では予め設定した動作時間区分に
応じてブロック１０３とブロック１０５の選択を行な
い、電磁バルブ１３が動作する動作時間区分であれば、
ブロック１０３では圧力センサ９の出力信号を取り込
み、この圧力センサ９の水位信号から受水槽給水量を算
出する。ブロック１０４では受水槽２の貯水目標値と給
水量とを比較して、給水量が少ない場合には電磁バルブ
１３を開とすると共にその時間を積算し、この積算した
時間と電磁バルブ１３の平均的な給水量との積から給水
量を演算し、一方、受水槽２の貯水目標値と給水量とを
比較して給水量が同等以上の場合には、電磁バルブ１３
を閉とする。一方、ポンプ５が動作する動作時間区分で
あれば、ブロック１０５では圧力センサ９の水位信号か
ら高置水槽３の給水量を算出する。ブロック１０６では
高置水槽３の貯水目標値と揚水量とを比較して揚水量が
少ない場合には、圧力センサ９の出力信号から受水槽２
の水位を判定して、揚水できる状態であればポンプ５を
駆動してその時間を積算し、この積算した時間とポンプ
５の平均的な揚水量との積から揚水量を演算し、また高
置水槽３の貯水目標値と給水量とを比較して給水量が同
等以上の場合には、ポンプ５を停止する。ブロック１０
８では給水量から圧力センサ９の故障判定をし、ブロッ
ク１０９では揚水量から圧力センサ９の故障判定を行な
う。

【００１２】このような制御方法によれば、ブロック１
０３とブロック１０５では圧力センサ９の出力信号のみ
に基づいて給水量と揚水量を演算でき、先の実施例に比
べて計算が簡単で検出精度を向上させることができる。

【００１３】図７は本発明のさらに他の実施例による制
御方法を採用したビル給水装置の構成図である。図１に
示した実施例との相違は、高置水槽３の排水口の配管１
１とバルブ１２の中間に圧力センサ１６を設け、この圧
力センサ１６の出力信号を水位制御装置１５に入力した
ことである。いずれの実施例においても、受水槽２の貯
水目標値と高置水槽３の貯水目標値を、所定時間区分に
対して指令すると共に、受水槽２の貯水目標値を高置水
槽３の貯水目標値に対して一つの時間区分だけ先行させ
て指令するようにしているが、使用水量が予め設定した
値と異なる場合、圧力センサ１６による高置水槽３の水
位からこれを検知して、受水槽２と高置水槽３の貯水目
標値を修正するようにしている。

【００１４】このときの水位制御装置１５の動作を図８
に示すフローチャートで説明する。同図におけるブロッ
ク１１１では、圧力センサ１６の出力信号を水位制御装
置１５に取り込み、この信号から高置水槽３の水位を検
知し、これと予め設定した水位の上限値および下限値と
を比較して、検出した水位がこれら設定限界値を越えた
場合、ブロック１１２に移行し、水位が上限値を越えた
場合には高置水槽３の貯水目標値を所定の大きさで減少
させ、逆に水位が下限値より低下した場合には高置水槽
３の貯水目標値を所定の大きさで増加させるように修正
を行なう。その他の工程は、図２に示したフローチャー
トと同様であるから同等物には同一符号を付けて説明を
省略する。

【００１５】このように高置水槽３に圧力センサ１６を
設けると共に、水位制御装置１５内に圧力センサ１６に
よる高置水槽３の水位を設定限界値との比較から受水槽
２および高置水槽３の貯水目標値を修正する修正手段を
設けたため、時間区分に対する受水槽２および高置水槽
３の貯水目標値を比較的粗く設定しても、自動的に補正
することができる。

【００１６】尚、上述した各実施例の説明では、記述を
簡明にするために時間区分を粗く設定しているが、さら
に細かく設定したり、あるいは受水槽の残留塩素濃度が
規定値、例えば０．４ｐｐｍ以上に対して下回らないよ
うに水質基準値に適合する範囲で設定しても、同様の効
果が得られる。また高置水槽の貯水目標値に先行させて
受水槽の貯水目標値を増減しているが、この先行時間は
一時間区分に限らず所定の時間区分とすることができ
る。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明のビル給水装
置の制御方法によれば、時間区分における水の使用量の
増減に合わせて高置水槽の貯水目標値を設定すると共
に、この高置水槽の貯水目標値に先行した時間区分にお
ける受水槽の貯水目標値を増減するようにしたため、貯
水量過多による水の滞留あるいは死水の発生および貯水
量不足による断水の発生を防止できる。その結果、受水
槽および高置水槽を備えたビルで常に新鮮な水を供給す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による制御方法を採用したビ
ル給水装置を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施例によるビル給水装置の制御方
法を示すフローチャートである。

【図３】図１に示したビル給水装置における受水槽の貯
水目標値パターンを示す特性図である。

【図４】図１に示したビル給水装置における高置水槽の
貯水目標値パターンを示す特性図である。

【図５】本発明の他の実施例によるビル給水装置の制御
方法を採用した受水槽および高置水槽の給水動作時間区
分を示す特性図である。

【図６】図５に示したビル給水装置の制御方法を示すフ
ローチャートである。

【図７】本発明のさらに他の実施例による制御方法を採
用したビル給水装置を示す構成図である。

【図８】図７に示したビル給水装置の制御方法を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

２ 受水槽 ３ 高置水槽 ５ ポンプ ９，１６ 圧力センサ １３ 電磁バルブ １５ 水位制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石下 知美 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内 (72)発明者 小林 靖司 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受水槽と高置水槽を備え、各々の貯水目
   標値に一致するように給水量を制御するビル給水装置の
   制御方法において、上記受水槽および上記高置水槽の貯
   水目標値を時間区分に対してそれぞれ設定すると共に、
   上記受水槽の貯水目標値を上記高置水槽の貯水目標値に
   対して所定の時間区分だけ先行させて設定するようにし
   たことを特徴とするビル給水装置の制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、上記受水
   槽の給水を電磁バルブを介して行ない、上記高置水槽の
   給水をポンプを介して行なうようにし、上記時間区分に
   対応する上記電磁バルブの開時間の総和から上記受水槽
   の給水量を算出し、上記時間区分に対応する上記ポンプ
   の駆動時間の総和から上記高置水槽の給水量を算出し
   て、各々の上記貯水目標値に一致するように上記電磁バ
   ルブおよび上記ポンプを制御するようにしたことを特徴
   とするビル給水装置の制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のものにおいて、上記受水
   槽の給水を電磁バルブを介して行ない、上記高置水槽の
   給水をポンプを介して行なうようにし、上記受水槽に圧
   力センサを設け、この圧力センサの水位信号と上記時間
   区分に対応する上記ポンプの駆動時間の総和から上記受
   水槽の給水量を算出し、上記圧力センサの水位信号と上
   記時間区分に対応する上記電磁バルブの開時間の総和か
   ら上記高置水槽の給水量を算出し、各々の上記貯水目標
   値に一致するように上記電磁バルブおよび上記ポンプを
   制御するようにしたことを特徴とするビル給水装置の制
   御方法。
4. 【請求項４】 請求項２および３記載のものにおいて、
   上記時間区分をさらに動作時間に細区分し、この動作時
   間毎に上記電磁バルブの開動作と上記ポンプの駆動動作
   を交互に行なうようにしたことを特徴とするビル給水装
   置の制御方法。
5. 【請求項５】 請求項３および４記載のものにおいて、
   上記圧力センサの水位信号から上記受水槽の給水量を算
   出した値と、上記時間区分に対応する上記ポンプの駆動
   時間の総和から上記受水槽の給水量を算出した値を比較
   して、上記圧力センサおよび上記電磁バルブの故障を検
   出するようにしたことを特徴とするビル給水装置の制御
   方法。
6. 【請求項６】 請求項３〜５記載のものにおいて、上記
   圧力センサの水位信号から上記高置水槽の給水量を算出
   した値と、上記時間区分に対応する上記ポンプの駆動時
   間の総和から上記高置水槽の給水量を算出した値を比較
   し、上記圧力センサおよび上記ポンプの故障を検出する
   ようにしたことを特徴とするビル給水装置の制御方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６記載のものにおいて、上記
   高置水槽に圧力センサを設け、この圧力センサによって
   検出した上記高置水槽の水位と設定限界値との比較から
   上記受水槽および上記高置水槽の貯水目標値を修正する
   修正手段を設けたことを特徴とするビル給水装置の制御
   方法。