JPH1182311A - 給水設備の制御装置 - Google Patents

給水設備の制御装置

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Publication number
JPH1182311A
JPH1182311A JP24537497A JP24537497A JPH1182311A JP H1182311 A JPH1182311 A JP H1182311A JP 24537497 A JP24537497 A JP 24537497A JP 24537497 A JP24537497 A JP 24537497A JP H1182311 A JPH1182311 A JP H1182311A
Authority
JP
Japan
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water
pressure
control device
water supply
pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP24537497A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Kawabe
好一 河辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
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Publication of JPH1182311A publication Critical patent/JPH1182311A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水源と供給先を別個に制御してポンプを確実
に制御することができ、遠距離を結ぶ信号伝達手段を必
要せず、製作費とメンテナンス費を大幅に低減すること
ができ、かつ、信頼性の高い給水設備の制御装置を提供
する。 【解決手段】 水源側に設けられたポンプ制御装置12
と、水供給先に設けられた水位制御装置14とからな
り、ポンプ制御装置12により水配管内圧力Pを検出し
て下限設定圧LPによりポンプ2を起動し上限設定圧H
Pによりポンプを停止し、水位制御装置14により、水
位を検出して下限設定水位LLにより給水弁6を開き、
上限設定水位HLにより給水弁を閉じるようになってい
る。これにより、遠距離を結ぶ信号伝達手段なしにポン
プを確実に制御できる。また、圧力緩和装置16を備
え、緩和設定圧力によりバイパス弁18を開き、オリフ
ィス19を介して少量の給水を流して所定時間後に閉じ
ることにより、内圧を低減し、締切り作動時のポンプの
損傷やトリップを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、井戸等の水源から
水を汲み上げて貯水池等に供給する給水設備の制御装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、井戸等の水源から水を汲み上げ
て貯水池や貯水タンク等(以下、貯水池等という)に供
給するポンプの制御は、水の受入れ側に設置された水位
計(液面計)の信号により行われている。すなわち、貯
水タンク等の水位があるレベルより低下した場合には、
水位計の「水位低」信号によりポンプを始動し、逆に水
位があるレベルより上昇した場合には、「水位高」信号
によりポンプを停止させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の制御手段では、水の供給先に設置される水位計を用い
て水源側のポンプを制御するため、ポンプが設置される
場所(水源)と水の供給先(貯水池等)との間隔等が、
非常に離れている(例えば、数km以上)場合には、そ
の間の信号伝達が困難になることがあった。すなわち、
従来のように水源と貯水池等の間を信号線で接続する
と、非常に長い信号線を必要とし、更に、信号電圧の低
下対策(増幅等)や雑音対策が不可欠となり、製作費と
メンテナンス費が高くなる問題点があった。
【0004】また、無線等を用いて水源と貯水池等の間
の信号を伝達する場合には、誤動作が生じやすく信頼性
に乏しいと共に、雑音対策等が不可欠となり、同様に、
製作費とメンテナンス費が高くなる問題点があった。
【0005】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち本発明の主目的は、水
源と供給先との間に信号伝達手段を設置することなくポ
ンプを確実に制御することができ、製作費とメンテナン
ス費を大幅に低減でき、かつ信頼性の高い給水設備の制
御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、水源に
設置されたポンプから水供給先までを連結する水配管
と、水配管のポンプ吐出側に設けられた逆止弁と、水配
管の水供給先に設けられた給水弁とを備え、給水弁の閉
鎖により閉鎖時の内部圧力を保持し、給水弁の開放によ
り内部圧力を開放するようになっている給水設備の制御
装置であって、水源側に設けられたポンプ制御装置と、
水供給先に設けられた水位制御装置と、からなり、ポン
プ制御装置は、ポンプ吐出側の水配管内圧力を検出する
吐出圧力検出器を備え、該吐出圧力検出器の下限設定圧
によりポンプを起動し、上限設定圧によりポンプを停止
し、水位制御装置は、水供給先の水位を検出する水位検
出器を備え、該水位検出器の下限設定水位により給水弁
を開き、上限設定水位により給水弁を閉じる、ようにな
っていることを特徴とする給水設備の制御装置が提供さ
れる。
【0007】この構成により、水供給先の水位が下限設
定水位まで下がると水位検出器の下限信号により給水弁
が開き、水配管の内部圧力を開放するので、水配管の内
部圧力はある値(開放圧Pa)まで低下する。この圧力
低下に対応して、ポンプ吐出側の水配管内圧力も低下す
るので、この圧力を吐出圧力検出器の下限設定圧に設定
しておくことにより、ポンプを起動し、水源から水供給
先まで給水を開始することができる。
【0008】水供給先の水位が上限設定水位まで上がる
と、水位検出器の上限信号により給水弁を閉じ、水配管
内に閉鎖時の内部圧力を保持する。この閉鎖時の内部圧
力(閉鎖内圧Pb)は、ポンプ作動中の締切り圧力であ
り、ポンプ停止時の開放圧力Paより高い。この圧力上
昇に対応して、ポンプ吐出側の水配管内圧力も上昇する
ので、この圧力を吐出圧力検出器の上限設定圧に設定し
ておくことにより、ポンプを停止し、給水を止めること
ができる。
【0009】従って、上記構成により、水源と供給先を
別個に制御してポンプを確実に制御することができ、遠
距離を結ぶ信号伝達手段を必要としないことから製作費
とメンテナンス費を大幅に低減することができ、かつ、
複雑な制御を伴わないことから信頼性を高めることがで
きる。
【0010】本発明の好ましい実施形態によれば、水配
管内圧力を緩和する圧力緩和装置を更に備え、該圧力緩
和装置は、前記給水弁をバイパスするバイパス管と、該
バイパス管を開閉するバイパス弁と、バイパス管に設け
られた流量制限器と、水配管内圧力を検出する管内圧力
検出器とを有し、該管内圧力検出器の緩和設定圧力によ
りバイパス弁を開き、所定時間後に閉じるようになって
いる。
【0011】水供給先の水位が下限設定水位まで低下し
ていないにもかかわらず、例えば逆止弁からのリーク等
により、水配管の内部圧力が吐出圧力検出器の下限設定
圧まで低下する場合がある。この場合に、ポンプが起動
し、水源から水が供給されるが、水供給先の水位は高い
ため給水弁は閉じており、そのまま放置すると、ポンプ
吐出圧が締切り圧力Pm(給水弁閉鎖時の閉鎖内力Pb
よりも大きい)まで達して、ポンプ負荷が過大となり、
ポンプを損傷させると共にトリップに至るおそれもあ
る。
【0012】本発明の構成によれば、かかる場合に管内
圧力検出器が緩和設定圧力Pcに達するとバイパス弁を
開くので、ポンプ吐出圧を低減し、ポンプ負荷を緩和
し、その損傷とトリップを未然に防止することができ
る。また、バイパス弁を開いている間、バイパス管を通
って水供給先に給水されるが、流量制限器(例えばオリ
フィス)で流量が少量(例えば定格の10%)に制限さ
れているので、水供給先の水位への影響を最小限に抑え
ることができる。
【0013】前記緩和設定圧力Pcは、吐出圧力検出器
の上限設定圧より高く設定されていることが好ましい。
この構成により、通常のポンプ作動時に、バイパス弁が
開くのを防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施態様
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略す
る。図1は、本発明の制御装置を備えた給水設備の全体
構成図である。この図において、給水設備は、水源1に
設置されたポンプ2から水供給先3までを連結する水配
管4と、水配管4のポンプ吐出側に設けられた逆止弁5
と、水配管4の水供給先3に設けられた給水弁6とを備
え、給水弁6の閉鎖により閉鎖時の内部圧力を保持し、
給水弁6の開放により内部圧力を開放するようになって
いる。かかる構成は、内部圧力を保持できる点を除き、
従来の給水設備と同様である。
【0015】水源1は、この図のように、深井戸であっ
てもよく、或いは遠隔地に位置する源泉や河川等であっ
てもよい。また、水供給先3は、貯水池、貯水タンク等
である。水配管4は、この図では水源1から水供給先3
まで延びた単一配管であるが、内部圧力を保持できる限
りで、複数本が集合し、或いは複数本に分岐してもよ
い。逆止弁5は、ポンプ停止時の逆流を防止するために
設置されている。
【0016】給水弁6は、その閉鎖により閉鎖時の内部
圧力を保持し、その開放により内部圧力が低下するよう
に、好ましくは図のように水配管4の出口部分を逆U字
形に形成し、その頂部に設けるのがよい。この構成によ
り、給水弁6が内部圧力(例えばΔP3 )を保持してい
る場合に、その開放により内部圧力をU字管の出口下端
レベルが大気圧(ΔP3 =0)になるまで低減すること
ができる。なお、給水弁6は開閉弁であり、遠隔操作可
能な電磁弁又はパイロット弁である。
【0017】本発明の給水設備の制御装置は、水源側に
設けられたポンプ制御装置12と、水供給先に設けられ
た水位制御装置14と、水供給先に設けられ水配管内圧
力を緩和する圧力緩和装置16とからなる。
【0018】ポンプ制御装置12は、ポンプ吐出側の水
配管内圧力を検出する吐出圧力検出器13を備え、この
吐出圧力検出器13の下限設定圧LPによりポンプを起
動し、上限設定圧HPによりポンプを停止するようにな
っている。水位制御装置14は、水供給先3の水位を検
出する水位検出器15を備え、この水位検出器15の下
限設定水位LLにより給水弁6を開き、上限設定水位H
Lにより給水弁6を閉じるようになっている。この水位
検出器15は、更に上限設定水位HLよりも水位の高い
異常設定水位ELを検出し警報等を発するようになって
いる。なお、水位検出器15を、連続的に水位Lを出力
するものでもよく、或いは下限、上限、及び異常水位で
接点が開又は閉するスイッチであってもよい。
【0019】圧力緩和装置16は、給水弁6をバイパス
するバイパス管17と、バイパス管17を開閉するバイ
パス弁18と、バイパス管17に設けられた流量制限器
19と、水配管内圧力を検出する管内圧力検出器20と
を備えており、管内圧力検出器20の緩和設定圧力によ
りバイパス弁18を開き、所定時間後に閉じるようにな
っている。バイパス管17は、この例では、給水弁6の
取り付け位置と同じレベルに設置されている。また、流
量制限器19は、例えばオリフィスであり、定格流量の
10%程度を流すようになっている。
【0020】図2は、図1の各制御装置12、14、1
6の制御フロー図である。この図において、(A)はポ
ンプ制御装置12、(B)は水位制御装置14、(C)
は圧力緩和装置16の制御フローを示している。(A)
のポンプ制御装置12では、吐出圧力検出器13からの
圧力信号Pを常時監視し、圧力信号Pが下限設定圧LP
以下になるとポンプ2を起動し、上限設定圧HP以上に
なるとポンプを停止する。下限設定圧LPは、給水弁6
が開放している時の開放圧力Paに対応し、例えば図1
の場合には、LP=Pa=ΔP1+ΔP2となる。ま
た、上限設定圧HPは、給水弁6が閉鎖している時の閉
鎖圧力Pbに対応し、例えば図1の場合には、HP=P
b=ΔP1+ΔP2+ΔP3となる。
【0021】(B)の水位制御装置14では、水位検出
器15からの水位信号Lを常時監視し、水位信号Lが下
限設定水位LL以下になると給水弁6を開き、水位信号
Lが上限設定水位HL以上になると給水弁6を閉じ、水
位信号Lが異常設定水位EL以上になると警報等を発す
る。(C)の圧力緩和装置16では、管内圧力検出器2
0からの圧力信号Pを常時監視し、圧力信号Pが緩和設
定圧力Pc以上でバイパス弁18を開き、タイマーで設
定した所定時間(例えば5〜15秒)の後に閉じる。緩
和設定圧力Pcは、ポンプ制御装置12の上限設定圧H
Pより低く設定すると、通常のポンプ作動毎にバイパス
弁18が開くので、上限設定圧HPより高く設定するの
がよい。なお、高すぎるとポンプを損傷させるおそれが
あるので、ポンプの締切り圧力Pmよりも十分低く設定
する。
【0022】図2(A)〜(C)に示したように、3つ
の制御装置12、14、16はそれぞれ独立に作動し、
相互間での信号伝達手段は設けられていない。言い換え
れば、各制御装置12、14、16は、水配管4の内部
圧力のみを介して相互に連動して所定の作動を個々に行
うようになっている。
【0023】上述した本発明の構成により、水供給先3
の水位が下限設定水位LLまで下がると水位検出器15
の下限信号LLにより給水弁6が開き、水配管4の内部
圧力を開放するので、水配管の内部圧力はある値(開放
圧Pa)まで下がる。この圧力低下に対応して、ポンプ
吐出側の水配管内圧力も低下するので、この圧力を吐出
圧力検出器の下限設定圧PLに設定しておくことによ
り、ポンプ2を起動し、水源1から水供給先3まで給水
を開始することができる。
【0024】また、水供給先3の水位が上限設定水位H
Lまで上がると、水位検出器15の上限信号により給水
弁6を閉じ、水配管内に閉鎖時の内部圧力を保持する。
この閉鎖時の内部圧力(閉鎖内圧Pb)は、ポンプ作動
中の締切り圧力であり、ポンプ停止時の開放圧力Paよ
り高い。この圧力上昇に対応して、ポンプ吐出側の水配
管内圧力も上昇するので、この圧力を吐出圧力検出器の
上限設定圧に設定しておくことにより、ポンプを停止
し、給水を止めることができる。
【0025】従って、上記構成により、水源と供給先を
別個に制御してポンプを確実に制御することができ、遠
距離を結ぶ信号伝達手段を必要としないことから製作費
とメンテナンス費を大幅に低減することができ、かつ、
複雑な制御を伴わないことから信頼性を高めることがで
きる。
【0026】更に本発明の構成によれば、水供給先3の
水位が下限設定水位LLまで低下していないにもかかわ
らず、水配管4の内部圧力が吐出圧力検出器の下限設定
圧LPまで低下してポンプが作動する場合に、管内圧力
検出器20で検出された圧力が緩和設定圧力Pcに達す
るとバイパス弁18を開くので、ポンプ吐出圧を低減
し、ポンプ負荷を緩和し、その損傷とトリップを未然に
防止することができる。また、バイパス弁18を開いて
いる間、バイパス管17を通って水供給先3に給水され
るが、流量制限器19で流量が少量に制限されているの
で、水供給先の水位への影響を最小限に抑えることがで
きる。
【0027】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。例えば、本発明の実施形態では、圧
力圧力緩和装置を水供給先に設けたが、これを水源側に
設けてもよい。
【0028】
【発明の効果】上述したように、本発明の給水設備の制
御装置は、水源と供給先を別個に制御してポンプを確実
に制御することができ、遠距離を結ぶ信号伝達手段を必
要としないことから製作費とメンテナンス費を大幅に低
減することができ、かつ、複雑な制御を伴わないことか
ら信頼性を高めることができる、等の優れた効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御装置を備えた給水設備の全体構成
図である。
【図2】図1の各制御装置の制御フロー図である。
【符号の説明】
1 水源(深井戸、遠隔地の源泉、河川) 2 ポンプ 3 水供給先(貯水池、貯水タンク) 4 水配管 5 逆止弁 6 給水弁 12 ポンプ制御装置 13 吐出圧力検出器 14 水位制御装置 15 水位検出器 16 圧力緩和装置 17 バイパス管 18 バイパス弁 19 流量制限器 20 管内圧力検出器 LP 下限設定圧 HP 上限設定圧 LL 下限設定水位 HL 上限設定水位 EL 異常設定水位 Pa 開放圧力 Pb 閉鎖圧力 Pc 緩和設定圧力 Pm 締切り圧力

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水源に設置されたポンプから水供給先ま
    でを連結する水配管と、水配管のポンプ吐出側に設けら
    れた逆止弁と、水配管の水供給先に設けられた給水弁と
    を備え、給水弁の閉鎖により閉鎖時の内部圧力を保持
    し、給水弁の開放により内部圧力を開放するようになっ
    ている給水設備の制御装置であって、 水源側に設けられたポンプ制御装置と、水供給先に設け
    られた水位制御装置と、からなり、 ポンプ制御装置は、ポンプ吐出側の水配管内圧力を検出
    する吐出圧力検出器を備え、該吐出圧力検出器の下限設
    定圧によりポンプを起動し、上限設定圧によりポンプを
    停止し、 水位制御装置は、水供給先の水位を検出する水位検出器
    を備え、該水位検出器の下限設定水位により給水弁を開
    き、上限設定水位により給水弁を閉じる、ようになって
    いることを特徴とする給水設備の制御装置。
  2. 【請求項2】 水配管内圧力を緩和する圧力緩和装置を
    更に備え、該圧力緩和装置は、前記給水弁をバイパスす
    るバイパス管と、該バイパス管を開閉するバイパス弁
    と、バイパス管に設けられた流量制限器と、水配管内圧
    力を検出する管内圧力検出器とを有し、 該管内圧力検出器の緩和設定圧力によりバイパス弁を開
    き、所定時間後に閉じるようになっている、ことを特徴
    とする請求項1に記載の給水設備の制御装置。
  3. 【請求項3】 前記緩和設定圧力は、吐出圧力検出器の
    上限設定圧より高く設定されている、ことを特徴とする
    請求項2に記載の給水設備の制御装置。
JP24537497A 1997-09-10 1997-09-10 給水設備の制御装置 Pending JPH1182311A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017524084A (ja) * 2014-07-28 2017-08-24 ケヴィン エップKevin Epp 低産出量井戸を効果的に使用するためのシステムおよび方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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