JPH1068148A

JPH1068148A - 給水装置

Info

Publication number: JPH1068148A
Application number: JP21564397A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Nakajima; 薫中島
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1998-03-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプの流入圧力が上昇した場合に、簡単な
構成で確実にポンプの運転を停止して、末端給水機器へ
の余分な水圧の上昇を避けることができる直結型の給水
装置を提供する。【解決手段】配水管11に接続された流入管12と、この
流入管に接続された加圧ポンプ13と、この加圧ポンプの
吐出側に接続され末端給水機器へと連結された吐出管18
と、配管中に設けられた圧力検出器23と、加圧ポンプの
流入側と吐出側に連通したバイパス管路14と、管路に挿
入され吐出側から流入側への逆流を阻止する逆流防止弁
16を備え、ポンプの流入側の圧力が上昇してあらかじめ
定められた圧力よりも高い圧力となった時は、ポンプ13
を停止させる手段を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給水装置に係り、特に配
水管から加圧ポンプを介して直接末端給水機器へと連結
された、いわゆる直結型の給水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、直結型給水装置のシステム概要
を示す。例えば、水道の本管である配水管１１には流入
管１２が接続され、加圧ポンプ１３がこの流入管に接続
されている。流入管１２には、量水器１５が接続され、
使用水量が計測される。加圧ポンプ１３の吐出側には、
末端給水機器１７へと連結された吐出管１８が接続され
ている。吐出管１８には、フロースイッチ１９、吐出側
圧力タンク２０等が接続されている。又、加圧ポンプ１
３の吐出側には吐出圧力検出器２３が備えられ、吐出側
圧力信号を制御部２２に送る。

【０００３】ポンプ１３は、三相２００Ｖの商用電源に
接続された周波数・電圧変換装置（インバータ）２５を
介して電動機により可変速で駆動される。制御部２２
は、吐出圧力検出器２３の信号に基づき、可変速駆動手
段２５に信号を送り、ポンプ１３の回転数を任意の速度
に加速又は減速制御する。

【０００４】係る直結型の給水装置においては、従来の
配水管に貯水槽を接続し、貯水槽に貯えられた水を加圧
ポンプを用いて末端給水機器へ分配するのと比較して、
種々のメリットがある。そのメリットは、貯水槽を設け
ないため、給水装置を全体として小型化でき、又設置面
積を小さくできる。又、水が貯留されないので、衛生上
好ましい。更に、配水管の水圧をそのまま加圧ポンプの
吸込側に利用できるため、加圧ポンプの揚程が低くな
り、その分省エネルギー化ができる等である。

【０００５】しかしながら、従来の貯水槽を用いた給水
装置においては、加圧ポンプの流入側は貯水槽に接続さ
れており、貯水槽はその上部が大気に開放されている。
このため、加圧ポンプの流入側の圧力は貯水槽の水位に
基づく圧力のみがかかっている。このため、ポンプの吐
出側の流量がゼロの場合であっても、吐出側の最低圧力
を保つため、ポンプ下限速度を設けて運転を継続するの
が通例であった。

【０００６】ところが、直結型の給水装置ではポンプの
流入側の流入圧力は、配水管の水圧に大きく依存するの
で、ポンプの設定吐出圧力を上回る場合が生じる。この
ような場合に前述したポンプ下限速度で運転を継続した
場合には、末端給水機器における水圧が上昇し過ぎて、
使用者側に不用意な迷惑をかけるばかりでなく、エネル
ギーの無駄であり、省エネルギーの観点からも好ましい
ものではなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−２４０１８
６号公報には、概略図１に示す構成の直結型の給水装置
が開示されている。そして、ポンプの流入側に圧力検出
器を設け、ポンプの流入圧力が吐出設定圧力より一定以
上高くなるとポンプを停止させ、吐出設定圧力より一定
以上低くなるとポンプを再始動させて上述した問題点を
回避する技術が開示されている。

【０００８】この制御フローを図５に示す。制御装置
は、まずポンプの流入側圧力Ｐ_S を読み込む。そして、
吐出設定圧力Ｐ1よりも一定圧力α以上、流入圧力Ｐ_S
が高い場合にはポンプを停止する。そして、流入圧力Ｐ
_S が吐出設定圧力Ｐ1 よりも一定圧力α以下に低下した
場合にポンプを再始動させる。尚、吸込圧力Ｐ_S がその
間にある場合には、吐出圧力を一定とする制御が行われ
る。

【０００９】このようなポンプの発停制御結果の一例を
図６に示す。ポンプの再始動が吸込側圧力Ｐ_S が吐出設
定圧力Ｐ1 よりも一定圧力α以下になった時に行われる
ため、図示するようにポンプの停止時に吐出圧力が低下
し、末端給水機器に所定の水圧を供給できないという問
題が生じる。

【００１０】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
ので、ポンプの流入圧力が上昇した場合に、簡単な構成
で確実にポンプの運転を停止して、末端給水機器への余
分な水圧の上昇を避けることができる直結型の給水装置
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の給水装置は、配
水管に接続された流入管と、この流入管に接続された加
圧ポンプと、この加圧ポンプの吐出側に接続され末端給
水機器へと連結された吐出管と、配管中に設けられた圧
力検出器と、前記加圧ポンプの流入側と吐出側に連通し
たバイパス管路と、該管路に挿入され吐出側から流入側
への逆流を阻止する逆流防止弁を備え、前記ポンプの流
入側の圧力が上昇してあらかじめ定められた圧力よりも
高い圧力となった時は、前記ポンプを停止させる手段を
備えたことを特徴とする。

【００１２】ポンプの流入側の圧力が上昇して、ポンプ
の吐出圧力がその設定圧力よりも高くなった時は、ポン
プ停止させることから、ポンプの運転停止により吐出側
の圧力が流入圧力以上に上らない。このため、確実に末
端給水機器への水圧上昇が防止されると共に、無駄なポ
ンプ運転が防止され省エネルギー化できる。

【００１３】また、ポンプの吐出側のみの圧力検出器で
流入圧力上昇時のポンプ停止制御を行うことができる。
このため、流入側の圧力検出器が不要となるか、又は流
入側水圧低下の検出のために必要であれば、より精度の
低いものとすることができる。尚、ポンプの吐出側に
は、もともと吐出圧力を一定に保つ吐出制御のため、圧
力検出器が必要であり、この圧力検出器を共用できる。

【００１４】更にバイパス管路と逆流防止弁を設けるこ
とから、ポンプの停止により、流入圧力が吐出圧力より
も高い場合には、ポンプの圧損を生じることなく、流入
圧力を吐出側に供給できる。逆に、流入圧力が低下した
場合には、逆流防止弁で逆流が妨げられ、吐出圧力が設
定吐出圧力以下になったならばポンプが起動して、吐出
圧力は、一定の設定圧力となるように運転が再開され
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図１乃至図４を参照しながら説明する。尚、各図中同一
符号は同一又は相当部分を示す。

【００１６】本実施例においても、配水管１１に加圧ポ
ンプ１３が直結され、末端給水機器１７に給水するシス
テム構成は図１に示すとおりである。本実施例において
は、加圧ポンプ１３は吐出圧力検出器２３の信号によ
り、末端給水機器１７への供給水圧が一定となるよう
に、可変速駆動手段２５でポンプ回転速度を増減してポ
ンプ１３の吐出圧力Ｐ_dを一定圧力Ｐ1 に制御する吐出
圧力制御が行われる。また、ポンプ１３の吐出側と流入
側を連結するバイパス管路１４が接続されており、ポン
プ１３をバイパスする流路となっている。バイパス管路
１４及び吐出管１８には、それぞれ逆流防止弁（チェッ
キ弁）１６が設けられている。

【００１７】図２は、本発明の一実施例の可変速給水装
置の制御部分の構成を示す。制御部２２には、吐出圧力
検出器２３から加圧ポンプ１３の吐出側の圧力Ｐ_d が入
力される。設定圧力Ｐ1 は、吐出圧力の制御目標値であ
り、通常２〜３ｋｇ／ｃｍ²に設定される。

【００１８】図３は、吐出圧力制御のフローを示す。吐
出圧力検出器２３よりポンプ１３の吐出側の吐出圧力Ｐ
_d を読み込み、設定圧力Ｐ1 と比較する。吐出圧力Ｐ_d
が設定圧力Ｐ1 よりも高い場合には、ポンプ速度をゼロ
迄徐々に下げる減速指令が出される。また、吐出圧力検
出器２３で検出された吐出圧力Ｐ_d が目標値である設定
圧力Ｐ1 よりも低い場合には、ポンプ速度を上げる増速
指令を出し、可変速駆動手段２５によりポンプ１３を増
速し、吐出圧力Ｐ_d を目標値である設定圧力Ｐ1 に近づ
ける。尚、ポンプ速度がゼロであり、即ち、ポンプが停
止している時は、ポンプが発進し、徐々にその速度を上
げる。

【００１９】図４は、本発明の一実施例の可変速給水装
置による吐出圧力Ｐ_dの制御結果の一例を示す。流入圧
力Ｐ_sが、吐出設定圧力Ｐ1 よりも低い場合には、制御
部２２は図３に示すフローに従って、Ｐ_d＝Ｐ1 となる
ように、可変速駆動装置２５でポンプ速度が制御され
る。この結果、ポンプの吐出圧力はほぼ一定圧力Ｐ1 に
保たれる。

【００２０】例えば、配水管１１の水圧が上昇してポン
プ１３の流入圧力が吐出設定圧力Ｐ1 に達すると、ポン
プ速度がゼロでない場合には、吐出圧力Ｐ_dがＰ1 より
も高くなる。この場合には、図３に示す制御フローに従
って、可変速駆動装置２５に制御部２２より減速指令が
出される。ポンプ１３は速度ゼロ迄徐々に減速され、そ
の後停止状態となる。この状態では、流入圧力がそのま
まバイパス管路１４を通って吐出側に供給され、吐出圧
力は流入圧力と略等しい状態となる。

【００２１】そして、配水管１１の水圧の低下等に伴
い、ポンプ１３が停止した状態で吐出圧力Ｐ_dが、吐出
設定圧力Ｐ1 以下に低下すると、図３に示すフローでＰ_d＜Ｐ1 となり、ポンプ１３に増速指令が出され、ポンプ１３は
再始動する。そして、ポンプは徐々に増速され、吐出圧
力Ｐ_dが設定圧力Ｐ1 に到達する。その後は、ポンプ１
３の回転速度が増減され、吐出圧力Ｐ_dが設定吐出圧力
Ｐ1 となるように制御される。

【００２２】このように本発明においては、ポンプの流
入圧力が上昇して、ポンプによる加圧が必要でない時に
は、ポンプの吐出圧力制御の一部としてポンプの発停が
制御される。

【００２３】尚、上述した実施例では、吐出圧力Ｐ_d が
設定圧力を超えたならば、ポンプを停止する例について
説明したが、小水量時には更に一定時間加圧して畜圧タ
ンクに畜圧した後に、ポンプの運転を停止するようにし
ても勿論よい。

【００２４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、直結型の給水装置において、ポンプの流入圧力が上
昇し吐出圧力がその設定圧力を超えた場合には、直ちに
ポンプを停止し、その後流入圧力が低下して、吐出圧力
がその設定圧力以下になった場合には、直ちにポンプを
再始動することができる。このため、過大流入圧力時に
省エネルギー化を達成しつつ、末端給水機器における水
圧の低下という問題を回避できる。更に、流入側圧力セ
ンサが不要もしくは精度を必要としなくなるため、装置
コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】直結型の給水装置のシステム構成の説明図。

【図２】本発明の一実施例の給水装置の制御系の説明
図。

【図３】本発明の一実施例の吐出圧力制御のフロー図。

【図４】本発明の一実施例の給水装置による制御結果の
一例を示すグラフ。

【図５】従来の過大流入圧力時の制御の一例を示すフロ
ー図。

【図６】上記フローに従った制御結果の一例を示すグラ
フ。

【符号の説明】２２制御部２３吐出圧力検出器２５可変速駆動手段（インバータ）Ｐ_S 流入圧力Ｐ_d 吐出圧力Ｐ1 吐出設定圧力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配水管に接続された流入管と、この流入
管に接続された加圧ポンプと、この加圧ポンプの吐出側
に接続され末端給水機器へと連結された吐出管と、配管
中に設けられた圧力検出器と、前記加圧ポンプの流入側
と吐出側に連通したバイパス管路と、該管路に挿入され
吐出側から流入側への逆流を阻止する逆流防止弁を備
え、前記ポンプの流入側の圧力が上昇してあらかじめ定めら
れた圧力よりも高い圧力となった時は、前記ポンプを停
止させる手段を備えたことを特徴とする給水装置。