JP5643385B2 - Booster water supply system - Google Patents
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Description
本発明は、オフィスビルやマンションなどの建物に水を供給するための増圧給水システムに関するものである。 The present invention relates to a pressurized water supply system for supplying water to a building such as an office building or a condominium.
オフィスビルやマンションなどの建物に水(水道水)を供給するための装置として給水装置が広く使用されている。この給水装置は、一般に、水を圧送するための遠心ポンプと、この遠心ポンプを駆動するためのモータと、このモータの運転を制御する制御盤とを備えている。遠心ポンプの吸込口は水道管に接続され、水道管により導入された水は遠心ポンプにより昇圧された後、建物内部に設けられた配水管を介して各給水栓に供給される。このような水道管に直結された給水装置は、一般に、直結式給水装置と呼ばれている。 Water supply devices are widely used as devices for supplying water (tap water) to buildings such as office buildings and apartment buildings. This water supply apparatus generally includes a centrifugal pump for pumping water, a motor for driving the centrifugal pump, and a control panel for controlling the operation of the motor. The suction port of the centrifugal pump is connected to a water pipe, and water introduced by the water pipe is boosted by the centrifugal pump and then supplied to each water faucet through a water pipe provided in the building. A water supply apparatus directly connected to such a water pipe is generally called a direct connection type water supply apparatus.
最近では、高層建築物への給水に直結式給水装置を用いた増圧給水システムが使用されつつある。この増圧給水システムは、低層階用の第1の給水装置と、高層階用の第2の給水装置とを備えており、これらは直列に連結されている。第1の給水装置の吸込口は水道管に直結されており、建物の低層階には、この第1の給水装置によって水が供給される。一方、第2の給水装置は建物の中間層階に配置され、第1の給水装置から供給された水を増圧して高層階に供給する。 Recently, a pressurized water supply system using a directly connected water supply system is being used for water supply to high-rise buildings. The pressure-increasing water supply system includes a first water supply device for a lower floor and a second water supply device for a higher floor, which are connected in series. The suction port of the first water supply device is directly connected to the water pipe, and water is supplied to the lower floor of the building by the first water supply device. On the other hand, a 2nd water supply apparatus is arrange | positioned at the intermediate | middle floor of a building, the pressure supplied from the 1st water supply apparatus is increased, and it supplies to a high floor.
2つの給水装置を持つ増圧給水システムにおいては、それぞれが独立して運転されるため、次のような問題が起こりうる。すなわち、第1の給水装置が停止している状態で第2の給水装置が運転されると、第1の給水装置と第2の給水装置とを連結する配水管に負圧が形成されることがある。この状態で、配水管に連通する給水栓が開かれると、その給水栓から空気が吸い込まれてしまう。 In the pressure-increasing water supply system having two water supply devices, since each is operated independently, the following problems may occur. That is, when the second water supply device is operated in a state where the first water supply device is stopped, a negative pressure is formed in the water distribution pipe that connects the first water supply device and the second water supply device. There is. In this state, when the water tap connected to the water pipe is opened, air is sucked from the water tap.
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、低層階用の給水装置と高層階用の給水装置との間にある給水栓からの空気の吸い込みを防止する増圧給水システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and is a pressure-increasing water supply system that prevents air from being sucked in from a water faucet between a water supply device for a lower floor and a water supply device for a higher floor. The purpose is to provide.
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、建物に給水する増圧給水システムであって、水道管に連結される低層階用の第1の給水装置と、前記第1の給水装置に直列に連結され、前記第1の給水装置よりも高い位置に配置される高層階用の第2の給水装置とを備え、前記第1の給水装置は、第1のポンプと、該第1のポンプを駆動する第1の駆動源と、前記第1のポンプの運転を制御する第1の制御部とを有し、前記第2の給水装置は、第2のポンプと、該第2のポンプを駆動する第2の駆動源と、前記第2のポンプの運転を制御する第2の制御部とを有し、前記第1の制御部および前記第2の制御部はそれぞれ通信機能を有し、前記第1の制御部と前記第2の制御部は、前記通信機能を介して運転情報を通信するように構成され、前記第1のポンプの吐出側圧力を測定する吐出側圧力センサが前記第1の制御部に接続され、前記第2のポンプの吸込側圧力を測定する吸込側圧力センサ、および吐出側圧力を測定する吐出側圧力センサが前記第2の制御部に接続され、前記第1の制御部は、前記第1のポンプの吐出側圧力が第1の始動圧力に達したときに、または前記第2のポンプの吸込側圧力が第2の始動圧力に達したときに、または前記第2のポンプの吐出側圧力が第3の始動圧力に達したときに、前記第1のポンプを始動させることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, one aspect of the present invention is a pressure-increasing water supply system for supplying water to a building, the first water supply device for a lower floor connected to a water pipe, and the first water supply. A second water supply device for a higher floor connected in series to the device and disposed at a position higher than the first water supply device, wherein the first water supply device includes the first pump and the first water supply device. A first drive source that drives one pump and a first control unit that controls the operation of the first pump, and the second water supply device includes a second pump and the second pump a second driving source for driving the pump, and a second control unit for controlling the operation of the second pump, before Symbol first controller and the second controller communication functions, respectively The first control unit and the second control unit are configured to communicate driving information via the communication function. Discharge pressure sensor for measuring the discharge pressure of the first pump is connected to the first control unit, the suction side pressure sensor for measuring the suction side pressure of the second pump, and measured discharge pressure A discharge-side pressure sensor that is connected to the second control unit, wherein the first control unit is configured when the discharge-side pressure of the first pump reaches a first start pressure or the second control unit. The first pump is started when the suction side pressure of the pump reaches a second starting pressure or when the discharge side pressure of the second pump reaches a third starting pressure. And
本発明の好ましい態様は、前記第2のポンプの吸込側圧力が所定の値にまで低下したとき、前記第2の制御部は、前記第2のポンプの運転を停止させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第1のポンプの吸込側圧力を測定する吸込側圧力センサが前記第1の制御部に接続され、前記第1のポンプの吸込側圧力が所定の値にまで低下したとき、前記第1の制御部は、前記第1のポンプの運転を停止させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2の制御部は、前記第2のポンプの吐出側圧力が第4の始動圧力に達したときに前記第2のポンプを始動させ、前記第3の始動圧力は、前記第4の始動圧力よりも高く設定されていることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, when the suction side pressure of the second pump is reduced to a predetermined value, the second control unit stops the operation of the second pump.
A preferred embodiment of the present invention, the suction-side pressure sensor for measuring the suction side pressure of the first pump is connected to the first control unit, lowering the suction-side pressure of the first pump to a predetermined value Then, the first controller stops the operation of the first pump.
In a preferred aspect of the present invention, the second control unit starts the second pump when the discharge-side pressure of the second pump reaches a fourth start pressure, and the third start pressure Is set higher than the fourth starting pressure.
本発明の好ましい態様は、前記第1の制御部は、前記第2のポンプの吸込側圧力を測定する前記吸込側圧力センサの測定値が所定の目標値を維持するように、前記第1のポンプの運転を制御することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2の給水装置において、前記第2のポンプの上流側に逆流防止器を設けることを特徴とする。
前記第2のポンプの吸込側圧力を測定する前記吸込側圧力センサは、前記逆流防止器の上流側に設けられることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the first control unit is configured so that the measured value of the suction side pressure sensor that measures the suction side pressure of the second pump maintains a predetermined target value. The operation of the pump is controlled.
In a preferred aspect of the present invention, in the second water supply apparatus, a backflow preventer is provided on the upstream side of the second pump.
The suction side pressure sensor for measuring the suction side pressure of the second pump is provided on the upstream side of the backflow preventer.
本発明の好ましい態様は、前記第2のポンプの吸込側圧力を測定する前記吸込側圧力センサは、前記第2のポンプの吸込側圧力を測定するために設けられた2つの吸込側圧力センサのうちの一方の吸込側圧力センサであり、前記第2の制御部は、前記一方の吸込側圧力センサの測定値が前記所定の値にまで低下したとき、前記第2のポンプの運転を停止させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第1の制御部は、前記2つの吸込側圧力センサのうちの他方の吸込側圧力センサの測定値が所定の目標値を維持するように、前記第1のポンプの運転を制御することを特徴とする。
A preferred embodiment of the present invention, the suction-side pressure sensor for measuring the suction side pressure of the second pump, the two suction-side pressure sensor provided for measuring the suction side pressure of the second pump One of the suction side pressure sensors, and the second control unit stops the operation of the second pump when the measured value of the one suction side pressure sensor is reduced to the predetermined value. It is characterized by that.
In a preferred aspect of the present invention, the first control unit is configured so that the measured value of the other suction side pressure sensor of the two suction side pressure sensors maintains a predetermined target value. The operation is controlled.
本発明によれば、第2の給水装置の吸込側圧力が所定の値にまで低下したとき、第2の制御部が第2のポンプの運転を停止させるので、故障などの理由により第1の給水装置の吐き出し圧力が大きく低下しても、第1の給水装置と第2の給水装置とを結ぶ配水管に負圧が形成されることが防止され、低層階での空気の吸い込みを防止することができる。 According to the present invention, when the suction side pressure of the second water supply device is reduced to a predetermined value, the second control unit stops the operation of the second pump. Even if the discharge pressure of the water supply device is greatly reduced, negative pressure is prevented from being formed in the water distribution pipe connecting the first water supply device and the second water supply device, and air suction on the lower floor is prevented. be able to.
以下、本発明の実施形態に係る増圧給水システムについて図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る増圧給水システムを示す模式図である。この増圧給水システムは、高層建築物(例えば、16階以上の建物)に使用される直結式の増圧給水システムである。図1に示すように、この増圧給水システムは、水道管2に連結された第1の給水装置BP1と、第1の給水装置BP1に直列に連結された第2の給水装置BP2とを有している。第1の給水装置BP1は、グランドレベルまたは地下に設置されており、第2の給水装置BP2は、建物1の中間層階に設置されている。
Hereinafter, an increased pressure water supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1の給水装置BP1の吸込口は、導入管5を介して水道管2に接続されている。第1の給水装置BP1の吐出口と第2の給水装置BP2の吸込口とは第1の配水管7によって連結されており、この第1の配水管7は、建物1の低層階の各給水栓9に枝管12を介して連通している。第2の給水装置BP2の吐出口には、第2の配水管15が接続されており、この第2の配水管15は、建物1の高層階の各給水栓10に枝管13を介して連通している。第1の給水装置BP1は、水道管2からの水を増圧して建物1の低層階の各給水栓9に水を供給し、第2の給水装置BP2は、第1の給水装置BP1から移送された水を増圧して建物1の高層階の各給水栓10に水を供給するようになっている。
A suction port of the first water supply device BP <b> 1 is connected to the
図2は、第1の給水装置BP1を示す模式図である。図2に示すように、第1の給水装置BP1は、導入管5を介して水道管2に連結されるポンプP1と、このポンプP1を駆動する駆動源としてのモータM1と、モータM1の回転速度を増減するインバータINV1と、ポンプP1の吐出側に配置された逆止弁CV1と、逆止弁CV1の吐出側に配置されたフロースイッチSW1、圧力センサPS1、および圧力タンクPT1とを備えている。これら構成要素は、キャビネットCB1内に収容されている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the first water supply device BP1. As shown in FIG. 2, the first water supply device BP1 includes a pump P1 connected to the
逆止弁CV1は、ポンプP1の吐出口に接続された吐出管L1に設けられており、ポンプP1が停止したときの水の逆流を防止するための弁である。フロースイッチSW1は吐出管L1を流れる水の流量が所定の値にまで低下したことを検知する流量検知器である。圧力センサPS1は、吐出側圧力(すなわち、第1の給水装置BP1に加わる背圧)を測定するための水圧測定器である。圧力タンクPT1は、ポンプP1が停止している間の吐出側圧力を保持するための圧力保持器である。吐出管L1は第1の配水管7に接続されている。
The check valve CV1 is provided in a discharge pipe L1 connected to the discharge port of the pump P1, and is a valve for preventing a back flow of water when the pump P1 is stopped. The flow switch SW1 is a flow rate detector that detects that the flow rate of water flowing through the discharge pipe L1 has decreased to a predetermined value. The pressure sensor PS1 is a water pressure measuring device for measuring the discharge side pressure (that is, the back pressure applied to the first water supply device BP1). The pressure tank PT1 is a pressure holder for holding the discharge side pressure while the pump P1 is stopped. The discharge pipe L <b> 1 is connected to the first
ポンプP1の吸込口には減圧式逆流防止器20が接続されている。この減圧式逆流防止器20は、水道管2への水の逆流を確実に防止するために設置することが義務付けられているものである。なお、減圧式逆流防止器とは、逃し弁が配置された中間室を2つの逆止弁が挟むように配置された構成を有する逆流防止器である。
A
第1の給水装置BP1は、給水動作を制御する制御盤(コントローラ)CN1をさらに備えており、インバータINV1、フロースイッチSW1、圧力センサPS1は、制御盤CN1に信号線を介して接続されている。フロースイッチSW1により水の流量が所定の値にまで低下したことが検知されると、制御盤CN1はポンプP1の運転速度を一時的に上げるようインバータINV1に指令を出し、圧力タンクPT1に蓄圧してからポンプP1の運転を停止させるようになっている。一方、吐出側圧力(吐出管L1内の水圧)が所定の値まで低下すると、制御盤CN1はポンプP1の運転を開始するようインバータINV1に指令を出す。 The first water supply device BP1 further includes a control panel (controller) CN1 that controls the water supply operation, and the inverter INV1, the flow switch SW1, and the pressure sensor PS1 are connected to the control panel CN1 via signal lines. . When the flow switch SW1 detects that the flow rate of water has decreased to a predetermined value, the control panel CN1 issues a command to the inverter INV1 to temporarily increase the operating speed of the pump P1, and accumulates pressure in the pressure tank PT1. After that, the operation of the pump P1 is stopped. On the other hand, when the discharge side pressure (water pressure in the discharge pipe L1) decreases to a predetermined value, the control panel CN1 issues a command to the inverter INV1 to start the operation of the pump P1.
この第1の給水装置BP1においては、フロースイッチSW1や圧力センサPS1の出力信号に基づいて、ポンプP1の運転速度(回転速度)がインバータINV1によって可変速制御される。一般的には、圧力センサPS1により測定された圧力信号が設定された目標圧力と一致するようにポンプP1の運転速度を制御してポンプP1の吐出圧力が一定になるように制御する吐出圧力一定制御や、ポンプP1の吐出圧力の目標値を適切に変化させることにより末端の給水栓における供給水圧を一定に制御する推定末端圧力一定制御などが行われる。これらの制御によれば、その時々の需要水量に見合った回転速度でポンプP1が駆動されるので、省エネルギーを達成することができる。 In the first water supply device BP1, the operation speed (rotational speed) of the pump P1 is variable-speed controlled by the inverter INV1 based on the output signals of the flow switch SW1 and the pressure sensor PS1. Generally, the discharge pressure is constant so that the operation speed of the pump P1 is controlled so that the pressure signal measured by the pressure sensor PS1 matches the set target pressure so that the discharge pressure of the pump P1 becomes constant. Control or estimated terminal pressure constant control for controlling the supply water pressure at the terminal water tap to be constant by appropriately changing the target value of the discharge pressure of the pump P1 is performed. According to these controls, the pump P1 is driven at a rotational speed commensurate with the amount of water demand at that time, so energy saving can be achieved.
図3は、第2の給水装置BP2を示す模式図である。第2の給水装置BP2の基本的な構成および動作は、上述した第1の給水装置BP1と同様であり、同一の構成要素には対応する符号が付されている。この第2の給水装置BP2は、減圧式逆流防止器を備えていない点で第1の給水装置BP1と相違する。これは、水道管2に直結されていない第2の給水装置BP2には、減圧式逆流防止器を設けることは義務付けられていないからである。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the second water supply device BP2. The basic configuration and operation of the second water supply device BP2 are the same as those of the above-described first water supply device BP1, and the same reference numerals are given to the same components. This 2nd water supply apparatus BP2 differs from 1st water supply apparatus BP1 by the point which is not equipped with the pressure reduction type | mold backflow preventer. This is because the second water supply device BP2 that is not directly connected to the
第1の給水装置BP1の制御盤CN1および第2の給水装置BP2の制御盤CN2は、それぞれ通信機能を有している。これらの制御盤CN1,CN2は、RS−232などのインターフェイス(シリアルポート)を有しており、通信線25を介して互いに接続されている。制御盤CN1,CN2は、この通信線25を通じて双方向のシリアル通信が可能となっている。なお、シリアル通信に代えて、接点信号(電気的なON/OFF信号)を用いる通信を用いてもよい。ポンプP1,P2の運転状態(運転または停止)、ポンプP1,P2の回転速度、圧力センサPS1,PS2の測定値(吐出側圧力)、給水装置BP1,BP2の故障情報、ポンプP1,P2に対する運転指令を含む運転情報は、制御盤CN1と制御盤CN2との間で双方向に伝送される。このような通信機能は、第1の給水装置BP1と第2の給水装置BP2の連携運転を可能とする。なお、通信線25を用いた有線方式に代えて、通信線を用いない無線方式を採用してもよい。
The control panel CN1 of the first water supply device BP1 and the control panel CN2 of the second water supply device BP2 each have a communication function. These control panels CN1 and CN2 have an interface (serial port) such as RS-232, and are connected to each other via a
第1の給水装置BP1のポンプP1と第2の給水装置BP2のポンプP2がいずれも停止している状態から、ポンプP2のみが始動すると、第1の配水管7内に負圧が形成されることがある。この状態で低層階の給水栓9が開かれると、その給水栓9から空気が吸い込まれるおそれがある。そこで、このような空気の吸い込みを防止するために、必ずポンプP1を始動させてからポンプP2を始動させる。すなわち、ポンプP2の吐出側圧力が所定の始動圧力にまで低下すると、制御盤CN2は、制御盤CN1にポンプP1を始動するように指令を発する。制御盤CN1は指令を受けてポンプP1を始動し、制御盤CN2にポンプP1が始動されたことを示す信号を送る。そして、制御盤CN2はこの信号を受けてポンプP2を始動させる。
When only the pump P2 is started from the state where both the pump P1 of the first water supply device BP1 and the pump P2 of the second water supply device BP2 are stopped, a negative pressure is formed in the first
ポンプP2が運転している間は、ポンプP1の運転が維持される。さらに、ポンプP1とポンプP2の両方が運転している状態から給水動作を停止させるときは、ポンプP2を停止させた後に、ポンプP1が停止される。これらの連携動作は、制御盤CN1,CN2間で伝達される運転情報に基づいて行われる。このような連携動作により、ポンプP2が運転しているときは常にポンプP1が運転していることになり、第1の配水管7内に負圧が形成されることが防止される。
While the pump P2 is operating, the operation of the pump P1 is maintained. Furthermore, when stopping the water supply operation from the state where both the pump P1 and the pump P2 are operating, the pump P1 is stopped after the pump P2 is stopped. These cooperative operations are performed based on operation information transmitted between the control panels CN1 and CN2. By such a cooperative operation, the pump P1 is always in operation when the pump P2 is in operation, and a negative pressure is prevented from being formed in the first
第1の給水装置BP1が故障したときに、第2の給水装置BP2のポンプP2のみが運転されると、上述した空気吸い込みの問題が起こりうる。そこで、第1の給水装置BP1が故障したときは、制御盤CN1はその故障情報を制御盤CN2に送信し、制御盤CN2はポンプP2の運転を停止させる。この場合、仮に高層階で水が使用されていても、ポンプP2は強制的に停止される。 If only the pump P2 of the second water supply device BP2 is operated when the first water supply device BP1 fails, the above-described problem of air suction may occur. Therefore, when the first water supply device BP1 fails, the control panel CN1 transmits the failure information to the control panel CN2, and the control panel CN2 stops the operation of the pump P2. In this case, even if water is used on the higher floor, the pump P2 is forcibly stopped.
第2の給水装置BP2が故障すると、高層階では断水が起こる。第1の給水装置BP1の給水能力に余裕がある場合は、第1の給水装置BP1の給水圧力を最大値に引き上げることが好ましい。すなわち、第2の給水装置BP2が故障したときは、制御盤CN2はその故障情報を制御盤CN1に送信し、制御盤CN1はポンプP1をその最大給水能力で運転させる。第1の給水装置BP1によって高層階のすべての給水栓10に水を供給できるとは限らないが、第1の給水装置BP1は少なくとも高層階の一部に水を供給することはできるので、高層階全体での断水を避けることができる。 When the second water supply device BP2 breaks down, water breakage occurs on the higher floors. When there is a margin in the water supply capacity of the first water supply device BP1, it is preferable to raise the water supply pressure of the first water supply device BP1 to the maximum value. That is, when the second water supply device BP2 fails, the control panel CN2 transmits the failure information to the control panel CN1, and the control panel CN1 operates the pump P1 with its maximum water supply capacity. The first water supply device BP1 may not supply water to all the water taps 10 on the higher floors, but the first water supply device BP1 can supply water to at least a part of the higher floors. Water outages throughout the floor can be avoided.
ポンプP1,P2は、吐出側圧力が所定の値にまで低下したときに始動される。したがって、制御盤CN1,CN2には、ポンプP1,P2を始動させるトリガーとなる始動圧力S1,S3がそれぞれ設定されている。さらに、制御盤CN1には、ポンプP1を始動させるための第2の始動圧力S2が設定されている。この第2の始動圧力S2は第2の給水装置BP2の圧力センサPS2の測定値に基づく始動発令のための第2のしきい値である。一方、第1の始動圧力S1は圧力センサPS1の測定値に基づく始動発令のための第1のしきい値である。第2の始動圧力S2は、ポンプP2の始動圧力S3よりも大きく設定されている(S2>S3)。これは、上述したように、ポンプP2が始動される前にポンプP1を始動させるためである。 The pumps P1 and P2 are started when the discharge side pressure drops to a predetermined value. Therefore, starting pressures S1 and S3, which are triggers for starting the pumps P1 and P2, are set in the control panels CN1 and CN2, respectively. Further, a second starting pressure S2 for starting the pump P1 is set in the control panel CN1. The second starting pressure S2 is a second threshold value for starting start based on the measured value of the pressure sensor PS2 of the second water supply device BP2. On the other hand, the first starting pressure S1 is a first threshold value for starting start based on the measured value of the pressure sensor PS1. The second starting pressure S2 is set larger than the starting pressure S3 of the pump P2 (S2> S3). This is because the pump P1 is started before the pump P2 is started as described above.
制御盤CN1は、圧力センサPS1および圧力センサPS2の両方の測定値を監視し、圧力センサPS1の測定値が第1の始動圧力S1にまで低下したとき、および圧力センサPS2の第2の始動圧力S2にまで低下したときの2つのトリガーに基づきポンプP1を始動させる。ポンプP2の吐出側圧力が低下すると、圧力センサPS2は、始動圧力S3よりも先に始動圧力S2を検出する。制御盤CN1は、通信線25を通じて送られてくる圧力センサPS2の測定値(すなわち、ポンプP2の吐出側圧力)が始動圧力S2に達したときに、ポンプP1を始動させる。このような連携動作により、ポンプP1は、常にポンプP2よりも先に始動される。 The control panel CN1 monitors the measured values of both the pressure sensor PS1 and the pressure sensor PS2, and when the measured value of the pressure sensor PS1 drops to the first starting pressure S1, and the second starting pressure of the pressure sensor PS2. The pump P1 is started based on two triggers when the pressure drops to S2. When the discharge side pressure of the pump P2 decreases, the pressure sensor PS2 detects the starting pressure S2 before the starting pressure S3. The control panel CN1 starts the pump P1 when the measured value of the pressure sensor PS2 sent through the communication line 25 (that is, the discharge side pressure of the pump P2) reaches the starting pressure S2. By such a cooperative operation, the pump P1 is always started before the pump P2.
ポンプP1が停止している状態で、低層階で水が使用されると、ポンプP1の吐出側圧力が低下する。そして、この吐出側圧力が始動圧力S1にまで低下すると、ポンプP1が始動される。このように、ポンプP1は、2つの圧力センサPS1,PS2の測定値に基づいて始動される。 When water is used on the lower floors with the pump P1 stopped, the discharge-side pressure of the pump P1 decreases. And when this discharge side pressure falls to starting pressure S1, pump P1 will be started. Thus, the pump P1 is started based on the measured values of the two pressure sensors PS1 and PS2.
図4は、第2の給水装置BP2の他の構成例を示す模式図である。図4に示すように、ポンプP2の上流側には、ポンプP2の吸込側圧力を測定する圧力センサ(吸込側圧力センサ)31が設置されている。第2の給水装置BP2のその他の構成は、図3に示す構成と同様である。圧力センサ31は、制御盤CN2に信号線を介して接続されている。圧力センサ31の測定値(すなわち、吸込側圧力)は、運転情報として通信線25を介して第1の給水装置BP1に送られる。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating another configuration example of the second water supply device BP2. As shown in FIG. 4, a pressure sensor (suction side pressure sensor) 31 for measuring the suction side pressure of the pump P2 is installed on the upstream side of the pump P2. The other structure of 2nd water supply apparatus BP2 is the same as that of the structure shown in FIG. The
第1の給水装置BP1の制御盤CN1は、第2の給水装置BP2から送られてくる圧力センサ31の測定値に基づき、低層階の給水栓9の給水圧力(末端圧力)が所定の目標値となるようにフィードバック制御する。具体的には、制御盤CN1は、圧力センサ31の測定値が所定の目標値を維持するようにポンプP1の運転を制御する。低層階の末端圧力は、第2の給水装置BP2の吸込側圧力に実質的に等しいので、圧力センサ31の測定値は低層階の給水栓9の給水圧力(末端圧力)を示していると考えることができる。したがって、圧力センサ31の測定値から、低層階の実際の末端圧力を監視することができる。
The control panel CN1 of the first water supply device BP1 is configured such that the water supply pressure (terminal pressure) of the
このような運転制御方法によれば、実際の末端圧力に基づいてポンプP1の運転が制御されるので、配水管内の摩擦抵抗に起因する圧力降下の影響を受けない末端圧力一定制御が実現される。したがって、所望の末端圧力での給水が可能となる。なお、第2の給水装置BP2の圧力センサ31は、第1の給水装置BP1の圧力センサPS1の代用として用いることができるので、圧力センサPS1は省略することができる。
According to such an operation control method, since the operation of the pump P1 is controlled based on the actual terminal pressure, the terminal pressure constant control that is not affected by the pressure drop caused by the frictional resistance in the water pipe is realized. . Therefore, water can be supplied at a desired end pressure. In addition, since the
上述した第1の給水装置BP1および第2の給水装置BP2は、いずれも1台のポンプのみを有しているが、図5に示すように複数のポンプを有してもよい。図5は、複数のポンプを備えた第1の給水装置BP1を示す模式図である。図示しないが、第2の給水装置BP2も、同様の配置に従って複数のポンプを備えることができる。複数のポンプを備えることにより、追加解列を伴う複数台運転を行ったり、運転中にあるポンプやインバータの異常が検知された場合に、他の正常なポンプやインバータに運転を切り替えて給水を継続することができる。 The first water supply device BP1 and the second water supply device BP2 described above each have only one pump, but may have a plurality of pumps as shown in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a first water supply device BP1 including a plurality of pumps. Although not shown in figure, 2nd water supply apparatus BP2 can also be equipped with a some pump according to the same arrangement | positioning. By providing multiple pumps, when multiple units are operated with additional disconnection, or when an abnormality is detected in the pump or inverter during operation, the operation is switched to another normal pump or inverter to supply water. Can continue.
次に、本発明の第2の実施形態に係る増圧給水システムについて説明する。なお、以下の説明において、上述した第1の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を引用し、第1の実施形態と同一の動作についての説明は省略する。
図6は、本発明の第2の実施形態に係る増圧給水システムを示す模式図である。上述した第1の実施形態では、給水装置BP1,BP2のそれぞれの制御盤CN1,CN2の間で通信が直接行われるが、第2の実施形態では、第2の給水装置BP2に通信盤(通信装置)30が接続されており、この通信盤30を介して給水装置BP1,BP2の間で通信が行われる。
Next, the pressure increase water supply system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In the following description, the same components as those in the first embodiment described above are referred to by the same reference numerals, and descriptions of the same operations as those in the first embodiment are omitted.
Drawing 6 is a mimetic diagram showing the pressure increase water supply system concerning a 2nd embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, communication is directly performed between the control panels CN1 and CN2 of the water supply devices BP1 and BP2. In the second embodiment, the communication panel (communication) is connected to the second water supply device BP2. Device) 30 is connected, and communication is performed between the water supply devices BP1 and BP2 via the
図7は、図6に示す増圧給水システムの詳細な構成を示す図である。本実施形態における給水装置BP1,BP2は、それぞれ複数の(図7では2台の)ポンプを有しているが、図2および図3に示すような1台のポンプを有する給水装置も本発明に係る増圧給水システムに使用することができる。低層階用の第1の給水装置BP1と高層階用の第2の給水装置BP2の基本的構成は同一である。 FIG. 7 is a diagram showing a detailed configuration of the pressure-increasing water supply system shown in FIG. The water supply devices BP1 and BP2 in this embodiment each have a plurality of (two in FIG. 7) pumps, but the water supply devices having one pump as shown in FIGS. It can use for the pressure increase water supply system concerning. The basic configuration of the first water supply device BP1 for the lower floor and the second water supply device BP2 for the higher floor are the same.
図7に示すように、第1の給水装置BP1において、ポンプP1の上流側には減圧式逆流防止器20が接続されており、この減圧式逆流防止器20の上流側には吸込側圧力センサPS11(以下、単に圧力センサPS11という)が設けられている。この圧力センサPS11は第1の給水装置BP1の吸込側圧力を測定するセンサである。圧力センサPS11は制御盤CN1に接続されており、制御盤CN1は圧力センサPS11の測定値に基づいて第1の給水装置BP1の吸込側圧力を監視している。
As shown in FIG. 7, in the first water supply device BP1, a pressure reducing
第1の給水装置BP1が運転中に、何らかの原因で水道管2の圧力が低下すると、水道管2に負圧が形成されるおそれがある。そこで、水道管2に負圧が形成されないようにするために、第1の給水装置BP1の吸込側圧力、すなわち圧力センサPS11の測定値が所定のしきい値にまで低下したときは、制御盤CN1はポンプP1の運転を停止させるようになっている。
If the pressure of the
同様に、第2の給水装置BP2にも、吸込側圧力センサPS21(以下、単に圧力センサPS21という)が設けられている。この圧力センサPS21は減圧式逆流防止器20の上流側に配置され、第2の給水装置BP2の吸込側圧力を測定する。圧力センサPS21は制御盤CN2に接続されており、制御盤CN2は圧力センサPS21の測定値に基づいて第2の給水装置BP2の吸込側圧力を監視している。
Similarly, a suction side pressure sensor PS21 (hereinafter simply referred to as a pressure sensor PS21) is also provided in the second water supply device BP2. The pressure sensor PS21 is disposed on the upstream side of the decompression
圧力センサPS21を設ける理由は、圧力センサPS11を設ける理由と基本的に同様である。すなわち、給水装置BP1,BP2のいずれもが運転しているときに、故障などの理由により第1の給水装置BP1の吐き出し圧力が大きく低下すると、配水管7に負圧が形成されるおそれがある。そこで、第2の給水装置BP2の吸込側圧力、すなわち圧力センサPS21の測定値が所定のしきい値にまで低下したときは、制御盤CN2はポンプP2の運転を停止させる。
The reason for providing the pressure sensor PS21 is basically the same as the reason for providing the pressure sensor PS11. That is, when both the water supply devices BP1 and BP2 are operating, if the discharge pressure of the first water supply device BP1 is greatly reduced due to a failure or the like, a negative pressure may be formed in the
第1の給水装置BP1に設けられている吐出側圧力センサPS12(以下、単に圧力センサPS12という)および第2の給水装置BP2に設けられている吐出側圧力センサPS22(以下、単に圧力センサPS22という)は、第1の実施形態における圧力センサPS1,PS2にそれぞれ対応するものである。 Discharge-side pressure sensor PS12 (hereinafter simply referred to as pressure sensor PS12) provided in the first water supply device BP1 and discharge-side pressure sensor PS22 (hereinafter simply referred to as pressure sensor PS22) provided in the second water supply device BP2. ) Corresponds to the pressure sensors PS1 and PS2 in the first embodiment, respectively.
第1の給水装置BP1および第2の給水装置BP2の基本的構成は同一であるため、高層階用の第2の給水装置BP2も減圧式逆流防止器20を有している。上述したように、第2の給水装置BP2に減圧式逆流防止器を設けることは必要とされていないが、次のような理由から第2の給水装置BP2にも減圧式逆流防止器を設けることが好ましい。第2の給水装置BP2のポンプP2が停止しているとき、高層階の配水管15内の水頭圧は第2の給水装置BP2の逆止弁CV2によって受け止められる。ところが、この逆止弁CV2が故障すると、高層階の配水管15の上端から低層階の配水管7の下端までの高さ分の水頭圧が第1の給水装置BP1に作用することになる。第1の給水装置BP1がその水頭圧を受け止めるのに十分な耐圧性能を有していない場合は、第1の給水装置BP1が故障または破損してしまう。そこで、このような2次的な故障、破損を防止するために、第2の給水装置BP2にも、図7に示すように、減圧式逆流防止器20を設けることが好ましい。
Since the basic configurations of the first water supply device BP1 and the second water supply device BP2 are the same, the second water supply device BP2 for the higher floor also has a pressure reducing
ポンプP2の上流側には、吸込側圧力センサPS5(以下、単に圧力センサPS5という)がさらに設けられており、ポンプP2の下流側には、吐出側圧力センサPS6(以下、単に圧力センサPS6という)がさらに設けられている。圧力センサPS5は、圧力センサPS21の上流側に配置され、これらは実質的に同じ高さに位置している。したがって、圧力センサPS5の測定値と圧力センサPS21の測定値とは実質的に同じ値を示す。圧力センサPS6は、圧力センサPS22および圧力タンクPT2の下流側に配置され、圧力センサPS6と圧力センサPS22とは実質的に同じ高さに位置している。したがって、圧力センサPS6の測定値と圧力センサPS22の測定値とは実質的に同じ値を示す。 A suction side pressure sensor PS5 (hereinafter simply referred to as pressure sensor PS5) is further provided on the upstream side of the pump P2, and a discharge side pressure sensor PS6 (hereinafter simply referred to as pressure sensor PS6) is provided on the downstream side of the pump P2. ) Is further provided. The pressure sensor PS5 is disposed on the upstream side of the pressure sensor PS21, and these are located at substantially the same height. Therefore, the measured value of the pressure sensor PS5 and the measured value of the pressure sensor PS21 show substantially the same value. The pressure sensor PS6 is disposed downstream of the pressure sensor PS22 and the pressure tank PT2, and the pressure sensor PS6 and the pressure sensor PS22 are located at substantially the same height. Therefore, the measurement value of the pressure sensor PS6 and the measurement value of the pressure sensor PS22 show substantially the same value.
圧力センサPS5および圧力センサPS6は通信盤30に接続されており、圧力センサPS5,PS6の測定値は通信盤30に送信されるようになっている。この通信盤30は、第2の給水装置BP2に隣接して配置されている。通信盤30は、第1の給水装置BP1の制御盤CN1と第2の給水装置BP2の制御盤CN2とに接続されている。この通信盤30は、第1の給水装置BP1と第2の給水装置BP2との間で連携した運転制御を可能とする通信装置であり、第1の給水装置BP1と第2の給水装置BP2とは通信盤30を介して運転情報を送受信する。
The pressure sensor PS5 and the pressure sensor PS6 are connected to the
一般的に、給水装置の制御盤には、装置外部との単純なオンオフ信号の入出力を行うための端子を備えている。そして、多くの装置が、ポンプの運転を行っているかどうかを出力する運転状態出力端子と、ポンプの運転を外部から強制的に停止するためのインターロック信号を入力するためのインターロック信号入力端子とを備えている。本実施形態の給水装置BP1、BP2の制御盤CN1、CN2にも、この入出力端子が備えられており、通信盤30は、制御盤CN2の入出力端子、具体的には、運転信号出力端子とインターロック信号入力端子に接続されている。このような構成により、制御盤CN2からは、通信盤30を介してポンプP2の運転信号(ポンプP2が運転しているかまたは停止しているかの運転状態を示す信号)が制御盤CN1に送信される。また、制御盤CN1からは、通信盤30を介して制御盤CN2にインターロック信号を送信することができる。さらに、圧力センサPS5,PS6の測定値、すなわちポンプP2若しくは給水装置BP2の吸込側圧力および吐出側圧力は、通信盤30を介して第1の給水装置BP1の制御盤CN1に送信されるようになっている。
Generally, a control panel of a water supply apparatus is provided with a terminal for inputting / outputting a simple on / off signal to / from the outside of the apparatus. And an operation signal output terminal for outputting whether or not many devices are operating the pump, and an interlock signal input terminal for inputting an interlock signal for forcibly stopping the pump operation from the outside. And. The control panels CN1 and CN2 of the water supply devices BP1 and BP2 of this embodiment are also provided with this input / output terminal, and the
第1の給水装置BP1と第2の給水装置BP2は、通信盤30を介して互いに連携して運転される。より具体的には、高層階用のポンプP2が始動される前に、低層階用のポンプP1が始動され、ポンプP2が停止される前に、ポンプP1が停止される。このような連携運転により、低層階の配水管7に負圧が形成されることが防止される。以下、本実施形態における第1の給水装置BP1と第2の給水装置BP2の運転方法について詳細に説明する。
The first water supply device BP1 and the second water supply device BP2 are operated in cooperation with each other via the
ポンプP1は、必ずポンプP2よりも先に始動される。このようなポンプP1,P2の始動順序を確立するために、制御盤CN1は3つの圧力センサPS12,PS5,PS6の測定値に基づいてポンプP1を始動させる。制御盤CN1には、ポンプP1を始動させるトリガーとなる始動圧力S10,S11,S12が記憶されている。これらの始動圧力は、圧力センサPS12,PS5,PS6の測定値に対してそれぞれ設定されたしきい値である。すなわち、制御盤CN1は、圧力センサPS12によって測定されたポンプP1の吐出側圧力、圧力センサPS5によって測定されたポンプP2の吸込側圧力、および圧力センサPS6によって測定されたポンプP2の吐出側圧力のいずれかがその対応する始動圧力に達したときに、ポンプP1を始動させる。 The pump P1 is always started before the pump P2. In order to establish such a starting order of the pumps P1, P2, the control panel CN1 starts the pump P1 based on the measured values of the three pressure sensors PS12, PS5, PS6. The control panel CN1 stores start pressures S10, S11, and S12 that serve as triggers for starting the pump P1. These starting pressures are threshold values set for the measured values of the pressure sensors PS12, PS5, PS6, respectively. That is, the control panel CN1 includes the discharge side pressure of the pump P1 measured by the pressure sensor PS12, the suction side pressure of the pump P2 measured by the pressure sensor PS5, and the discharge side pressure of the pump P2 measured by the pressure sensor PS6. When either reaches its corresponding starting pressure, the pump P1 is started.
制御盤CN2には、ポンプP2を始動させるトリガーとなる始動圧力S13が記憶されている。この始動圧力S13は、圧力センサPS22の測定値に対して設定されたしきい値である。すなわち、制御盤CN2は、圧力センサPS22によって測定されたポンプP2の吐出側圧力が始動圧力S13に達したときに、ポンプP2を始動させる。この始動圧力S13は、上記始動圧力S12よりも小さく設定される(S12>S13)。これは、ポンプP2が始動される前にポンプP1を始動させるためである。 The control panel CN2 stores a start pressure S13 that serves as a trigger for starting the pump P2. This starting pressure S13 is a threshold set for the measured value of the pressure sensor PS22. That is, the control panel CN2 starts the pump P2 when the discharge side pressure of the pump P2 measured by the pressure sensor PS22 reaches the starting pressure S13. The starting pressure S13 is set smaller than the starting pressure S12 (S12> S13). This is because the pump P1 is started before the pump P2 is started.
ポンプP1の上記始動条件の具体例について、図8を参照して説明する。なお、以下の説明では、圧力[Pa]は揚程[m]として表されている。図8に示すように、第1の給水装置BP1から第2の給水装置BP2までの高さH1は45m、第2の給水装置BP2から最も高い給水栓10(高層階での給水末端)までの高さH2は55mである。第1の給水装置BP1の目標吐出圧力(目標揚程、後述する第1の給水装置BP1の推定末端圧力一定制御を行う場合の目標圧力Pb)は、高さH1よりも大きい70mに設定されており、これは、第1の給水装置BP1の目標末端圧力(第2の給水装置BP2の吸込側における目標圧力、20mに設定されている)と高さH1とを考慮して設定された値になっている。第2の給水装置BP2の目標吐出圧力(目標揚程)は、高さH2よりも大きい70mに設定されている。 A specific example of the starting condition of the pump P1 will be described with reference to FIG. In the following description, the pressure [Pa] is expressed as a head [m]. As shown in FIG. 8, the height H1 from the first water supply device BP1 to the second water supply device BP2 is 45 m, from the second water supply device BP2 to the highest water tap 10 (water supply end on the higher floor). Height H2 is 55 m. The target discharge pressure of the first water supply device BP1 (target head, target pressure Pb when the estimated terminal pressure constant control of the first water supply device BP1 described later) is set to 70 m, which is larger than the height H1. This is a value set in consideration of the target end pressure of the first water supply device BP1 (the target pressure on the suction side of the second water supply device BP2, which is set to 20 m) and the height H1. ing. The target discharge pressure (target head) of the second water supply device BP2 is set to 70 m, which is larger than the height H2.
この例において、ポンプP1の3つの始動圧力、すなわち第1の始動圧力S10,第2の始動圧力S11,第3の始動圧力S12は、それぞれ70m,20m,70mに設定されている。また、ポンプP2の始動圧力S13は、始動圧力S12よりもやや小さい68mに設定されている。 In this example, the three starting pressures of the pump P1, that is, the first starting pressure S10, the second starting pressure S11, and the third starting pressure S12 are set to 70 m, 20 m, and 70 m, respectively. The starting pressure S13 of the pump P2 is set to 68 m that is slightly smaller than the starting pressure S12.
次に、上述の条件の下でのポンプP1,P2の始動動作について説明する。ポンプP1,P2の両方が停止している場合に低層階で水が使用されると、ポンプP1の吐出側圧力およびポンプP2の吸込側圧力が低下する。制御盤CN1は、ポンプP1の吐出側圧力(すなわち、圧力センサPS12の測定値)が70m(始動圧力S10)まで低下したとき、またはポンプP2の吸込側圧力(すなわち、圧力センサPS5の測定値)が20m(始動圧力S11)まで低下したときに、ポンプP1を始動させる。 Next, the starting operation of the pumps P1 and P2 under the above conditions will be described. If water is used on the lower floor when both the pumps P1 and P2 are stopped, the discharge side pressure of the pump P1 and the suction side pressure of the pump P2 are lowered. The control panel CN1 is configured such that when the discharge side pressure of the pump P1 (that is, the measured value of the pressure sensor PS12) is reduced to 70 m (starting pressure S10), or the suction side pressure of the pump P2 (that is, the measured value of the pressure sensor PS5). Is reduced to 20 m (starting pressure S11), the pump P1 is started.
ポンプP1,P2の両方が停止している場合に高層階で水が使用されると、ポンプP2の吐出側圧力が低下する。ポンプP2の吐出側圧力は圧力センサPS22,PS6によって測定されている。これらの圧力センサの測定値は実質的に同じであるが、上述したように、圧力センサPS6の測定値は第1の給水装置BP1の制御盤CN1によって監視され、圧力センサPS22の測定値は第2の給水装置BP2の制御盤CN2によって監視される。ポンプP2の吐出側圧力が70m(始動圧力S12)まで低下したとき、すなわち圧力センサPS6の測定値が70mにまで低下したとき、制御盤CN1はポンプP1を始動させる。その後、ポンプP2の吐出側圧力が68m(始動圧力S13)まで低下したとき、すなわち圧力センサPS22の測定値が68mにまで低下したとき、制御盤CN2はポンプP2を始動させる。 If both the pumps P1 and P2 are stopped and water is used on a higher floor, the discharge-side pressure of the pump P2 decreases. The discharge side pressure of the pump P2 is measured by pressure sensors PS22 and PS6. The measurement values of these pressure sensors are substantially the same, but as described above, the measurement value of the pressure sensor PS6 is monitored by the control panel CN1 of the first water supply device BP1, and the measurement value of the pressure sensor PS22 is the first measurement value. Monitored by the control panel CN2 of the second water supply device BP2. When the discharge side pressure of the pump P2 drops to 70 m (starting pressure S12), that is, when the measured value of the pressure sensor PS6 drops to 70 m, the control panel CN1 starts the pump P1. Thereafter, when the discharge side pressure of the pump P2 drops to 68 m (starting pressure S13), that is, when the measured value of the pressure sensor PS22 drops to 68 m, the control panel CN2 starts the pump P2.
ポンプP1の始動圧力S12(70m)は、ポンプP2の始動圧力S13(68m)よりも高く設定されているので、ポンプP2の吐出側圧力は、ポンプP2の始動圧力S13(68m)よりも先にポンプP1の始動圧力S12(70m)に達する。したがって、高層階のみで水が使用されている場合であっても、ポンプP1がポンプP2よりも先に始動される。このような通信盤30を介した第1の給水装置BP1と第2の給水装置BP2との連携動作により、低層階での配水管7に負圧が形成されることが防止される。
Since the starting pressure S12 (70m) of the pump P1 is set higher than the starting pressure S13 (68m) of the pump P2, the discharge side pressure of the pump P2 is earlier than the starting pressure S13 (68m) of the pump P2. The starting pressure S12 (70 m) of the pump P1 is reached. Therefore, even when water is used only on the higher floors, the pump P1 is started before the pump P2. By such a cooperative operation of the first water supply device BP1 and the second water supply device BP2 via the
低層階および高層階の両方で水が使用された場合は、上述の始動動作に従って、ポンプP1,P2がこの順に始動される。なお、第1の給水装置BP1が故障した場合など、第2の給水装置BP2を始動させるべきでないときには、制御盤CN1から通信盤30を介して制御盤CN2にインターロック信号が送信される。この場合は、上述した始動条件が満たされた場合であっても、ポンプP2は始動されない。
When water is used on both the lower floor and the higher floor, the pumps P1 and P2 are started in this order according to the above-described starting operation. When the second water supply device BP2 should not be started, such as when the first water supply device BP1 fails, an interlock signal is transmitted from the control panel CN1 to the control panel CN2 via the
次に、ポンプP1,P2の停止動作について説明する。低層階および高層階の両方で水が使用されている場合において、高層階での水の使用が停止されると、ポンプP2の吐出流量が低下する。フロースイッチSW2は、この吐出流量が所定の値(少水量停止のための設定値)にまで低下したことを検知すると、その検知信号を制御盤CN2に送る。制御盤CN2はこの検知信号を受け、インバータINV2に指令を出してポンプP2の回転速度を一時的に増加させて圧力タンクPT2に始動圧力S12(70m)よりも高い圧力まで蓄圧し、その後ポンプP2を停止させる。 Next, the stop operation of the pumps P1 and P2 will be described. In the case where water is used on both the lower floor and the upper floor, when the use of water on the higher floor is stopped, the discharge flow rate of the pump P2 decreases. When the flow switch SW2 detects that the discharge flow rate has decreased to a predetermined value (set value for stopping a small amount of water), it sends a detection signal to the control panel CN2. The control panel CN2 receives this detection signal, issues a command to the inverter INV2, temporarily increases the rotational speed of the pump P2, and accumulates the pressure in the pressure tank PT2 to a pressure higher than the starting pressure S12 (70 m), and then pump P2. Stop.
低層階および高層階の両方で水が使用されている場合において、低層階での水の使用が停止されると、ポンプP1の吐出流量が低下する。この場合、ポンプP1の吐出流量が少水量停止のための設定値にまで低下しても、制御盤CN1はポンプP1の運転を停止させない。これは、ポンプP2の運転が継続されているからである。ポンプP2の運転信号は、通信盤30を介して制御盤CN2から制御盤CN1に送信されており、制御盤CN1は、ポンプP2が運転しているときは、ポンプP1を停止させない。このような通信盤30を介した第1の給水装置BP1と第2の給水装置BP2との連携動作により、低層階での配水管7に負圧が形成されることが防止される。
In the case where water is used on both the lower floor and the upper floor, when the use of water on the lower floor is stopped, the discharge flow rate of the pump P1 decreases. In this case, even if the discharge flow rate of the pump P1 drops to the set value for stopping the small amount of water, the control panel CN1 does not stop the operation of the pump P1. This is because the operation of the pump P2 is continued. The operation signal of the pump P2 is transmitted from the control panel CN2 to the control panel CN1 via the
低層階での水の使用が停止された後に高層階での水の使用が停止されると、上述した動作に従って制御盤CN2はポンプP2を停止させる。その後、ポンプP1の吐出流量が低下して所定の値(少水量停止のための設定値)に達すると、フロースイッチSW1はその検出信号を制御盤CN1に送信する。制御盤CN1は、ポンプP2が停止していることを条件として、ポンプP1を停止させる。ポンプP1を停止させる直前に、制御盤CN1は、インバータINV1に指令を発してポンプP1の回転速度を一時的に上げ、ポンプP1の吐出側圧力が始動圧力S10よりも高い所定の停止圧力以上に達し、且つ、ポンプP2の吸込側圧力が始動圧力S11よりも高い所定の停止圧力以上に達するまで昇圧して、圧力タンクPT1に蓄圧する。 When the use of water on the higher floor is stopped after the use of water on the lower floor is stopped, the control panel CN2 stops the pump P2 according to the above-described operation. Thereafter, when the discharge flow rate of the pump P1 decreases and reaches a predetermined value (set value for stopping a small amount of water), the flow switch SW1 transmits the detection signal to the control panel CN1. The control panel CN1 stops the pump P1 on condition that the pump P2 is stopped. Immediately before the pump P1 is stopped, the control panel CN1 issues a command to the inverter INV1 to temporarily increase the rotational speed of the pump P1, and the discharge side pressure of the pump P1 exceeds a predetermined stop pressure higher than the start pressure S10. The pressure is increased until the suction side pressure of the pump P2 reaches a predetermined stop pressure higher than the starting pressure S11, and the pressure is accumulated in the pressure tank PT1.
このように、本実施形態においても、通信盤30を介した通信により、ポンプP1,ポンプP2の順で始動され、ポンプP2,ポンプP1の順で停止される。したがって、ポンプP2が運転しているときは、常にポンプP1が運転していることになり、低層階での配水管7での負圧の形成を防止することができる。なお、3段以上の給水装置を直列に繋げた場合も、同様に、階層の低い順からポンプが始動され、階層の高い順からポンプが停止される。
As described above, also in the present embodiment, the pump P1 and the pump P2 are started in this order by communication via the
以上の通り、ポンプP1,P2の始動と停止について詳しく説明したが、第2の実施形態における2つの圧力センサPS21,PS5を第1の実施形態におけるポンプP2の吸込側に配置される圧力センサ31(図4参照)に、第2の実施形態における2つの圧力センサPS22,PS6を第1の実施形態におけるポンプP2の吐出側に配置される圧力センサPS2に当てはめれば、第2の実施形態における増圧給水システムでの始動と停止の動作は第1の実施形態でも同様となる。
As described above, have been described in detail starting and stopping of the pump P1, P2, the
ポンプP1の運転中、第1の給水装置BP1の制御盤CN1は、通信盤30から送られてくる圧力センサPS5の測定値に基づき、低層階の給水栓9の給水圧力(低層階での末端圧力)が所定の目標値となるようにフィードバック制御する。具体的には、制御盤CN1は、圧力センサPS5の測定値が所定の目標値を維持するようにポンプP1の運転を制御する。圧力センサPS5が故障した場合には、制御盤CN1は、圧力センサPS12の測定値に基づいて推定末端圧力一定制御を行う。圧力センサPS5の故障は、その出力値が所定時間の間に全く変化しない等の条件により制御盤CN1によって検知することが可能である。
During the operation of the pump P1, the control panel CN1 of the first water supply device BP1 is based on the measured value of the pressure sensor PS5 sent from the
ここで、推定末端圧力一定制御について、図9の運転特性曲線図を参照して説明する。図9において、横軸は水量すなわち流量であり、縦軸はヘッドすなわち揚程(以下適宜「圧力」ともいう)であり、曲線NxはポンプP1の回転速度を一定としたときの運転特性を示す。抵抗曲線Rは、ポンプP1から給水末端(給水栓9)までの使用水量に応じた管路抵抗である。推定末端圧力一定制御においては、使用水量に応じた(抵抗曲線Rで示される)管路抵抗を考慮して、ポンプP1の回転速度が制御される。すなわち、ポンプP1の吐出し圧力が抵抗曲線Rに沿って変化するように圧力センサPS12の測定値に基づいてポンプP1の回転速度が制御される。したがって、水量が少ないときは、管路抵抗が少ないので、その分ポンプP1の必要動力が低くなり、省エネルギー運転が実現される。 Here, the estimated terminal pressure constant control will be described with reference to the operation characteristic curve diagram of FIG. In FIG. 9, the horizontal axis represents the amount of water, that is, the flow rate, the vertical axis represents the head, that is, the head (hereinafter also referred to as “pressure” as appropriate), and the curve Nx represents the operating characteristics when the rotational speed of the pump P1 is constant. The resistance curve R is a pipe line resistance according to the amount of water used from the pump P1 to the feed end (feed tap 9). In the estimated terminal pressure constant control, the rotational speed of the pump P1 is controlled in consideration of the pipe resistance (indicated by the resistance curve R) corresponding to the amount of water used. That is, the rotational speed of the pump P1 is controlled based on the measured value of the pressure sensor PS12 so that the discharge pressure of the pump P1 changes along the resistance curve R. Therefore, when the amount of water is small, the pipe resistance is small, and accordingly, the required power of the pump P1 is reduced, and energy saving operation is realized.
図9の例では、ポンプP1の回転速度は、Na(最大水量時に目標推定末端圧力(図8の例でいえば20m)を達成するための回転速度)とNb(水量0のとき上記目標推定末端圧力を達成するための回転速度)との間で制御される。例えば、流量Q1では、ポンプP1は回転速度Ncで運転される。図9のPaは、最大水量時に目標推定末端圧力を達成するために必要なポンプP1の吐出側圧力であり、Pbは、水量0時に目標推定末端圧力を達成するために必要なポンプP1の吐出側圧力である。 In the example of FIG. 9, the rotational speed of the pump P1 is Na (the rotational speed for achieving the target estimated terminal pressure (20 m in the example of FIG. 8) at the maximum water amount) and Nb (the target estimated above when the water amount is 0). The rotational speed to achieve end pressure). For example, at the flow rate Q1, the pump P1 is operated at the rotational speed Nc. In FIG. 9, Pa is the discharge-side pressure of the pump P1 required to achieve the target estimated terminal pressure at the maximum water amount, and Pb is the discharge of the pump P1 required to achieve the target estimated terminal pressure when the water amount is zero. Side pressure.
圧力センサPS12の測定値に基づいて推定末端圧力一定制御を行っている場合、圧力センサPS5を使用した末端圧力一定制御に較べると、第2の給水装置BP2の吸込側圧力の確実性が低く、推定した圧力よりも低くなっている可能性がある。また、推定末端圧力一定制御では、通常、ポンプP1の回転速度から水量Qを推定するため、末端圧力一定制御に較べて、水の使用量の急変動に対する追従性が悪くなる傾向がある。したがって、特に低層階での水使用量が少ないときに高層階での水の使用量が急に増大した場合など、第2の給水装置BP2の吸込側圧力が著しく低下して、配水管7に負圧が形成されるおそれがある。これに対しては以下のように対応することができる。 When the estimated terminal pressure constant control is performed based on the measurement value of the pressure sensor PS12, the reliability of the suction side pressure of the second water supply device BP2 is low compared to the terminal pressure constant control using the pressure sensor PS5. The pressure may be lower than the estimated pressure. Further, in the estimated terminal pressure constant control, since the water amount Q is normally estimated from the rotation speed of the pump P1, the followability to a sudden change in the amount of water used tends to be worse than in the terminal pressure constant control. Therefore, the suction side pressure of the second water supply device BP2 is significantly reduced especially when the amount of water used on the higher floors suddenly increases when the amount of water used on the lower floors is small. Negative pressure may be formed. This can be handled as follows.
第1の給水装置BP1と第2の給水装置BP2との間の管路抵抗を考慮して設定される最大水量時のポンプP1の吐出側必要圧力Paと、Paから管路抵抗分を差し引いたPb(水量0時のポンプP1の吐出側必要圧力)について、Paの値はそのままとして、Pbをより高い圧力Pb’(水量0時に推定末端圧力が目標推定末端圧力となるときに必要なポンプP1の吐出側必要圧力より高い圧力)に設定し、図10に示すように、管路抵抗Rに代えて新たな曲線R’を設定する。これにより、第1の給水装置BP1が水量が少水量に近いところで運転されていても第1の給水装置BP1の吐き出し圧力に余裕ができるため、高層階での水使用の急増に対応できる。更に、図11に示すように、Pbをより高い圧力Pb”に設定し、Pa=Pb”としてもよい。この場合は、推定末端圧力一定制御ではなく、吐出圧力一定制御となる。つまり、低層階の給水装置BP1では吐出圧力一定制御を行うことにより、水使用の急増に対する給水装置BP2の吸込側圧力の低下を防ぐことができる。 The required pressure Pa on the discharge side of the pump P1 at the maximum water amount set in consideration of the pipe resistance between the first water supply device BP1 and the second water supply device BP2, and the pipe resistance is subtracted from Pa. With respect to Pb (required pressure on the discharge side of the pump P1 when the amount of water is 0), the value of Pa is left as it is, and the pressure Pb ′ is higher than the pressure Pb ′ (the pump P1 that is necessary when the estimated terminal pressure becomes the target estimated terminal pressure In this case, a new curve R ′ is set in place of the pipe resistance R, as shown in FIG. Thereby, even if the first water supply device BP1 is operated where the amount of water is close to a small amount of water, the discharge pressure of the first water supply device BP1 can be afforded, so that it is possible to cope with a rapid increase in water use on a higher floor. Furthermore, as shown in FIG. 11, Pb may be set to a higher pressure Pb ″ so that Pa = Pb ″. In this case, it is not the estimated terminal pressure constant control but the discharge pressure constant control. That is, in the water supply device BP1 on the lower floor, by performing the discharge pressure constant control, it is possible to prevent the suction side pressure of the water supply device BP2 from decreasing due to a sudden increase in water usage.
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。 The embodiment described above is described for the purpose of enabling the person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be the widest scope according to the technical idea defined by the claims.
1 建物
2 水道管
5 導入管
7 第1の配水管
9,10 給水栓
12,13 枝管
15 第2の配水管
20 減圧式逆流防止器
25 通信線
30 通信盤
BP1,BP2 給水装置
M1,M2 モータ
INV1,INV2 インバータ
CV1,CV2 逆止弁
SW1,SW2 フロースイッチ
PS1,PS2,31,PS11,PS12,PS21,PS22,PS5,PS6 圧力センサ
PT1,PT2 圧力タンク
CN1,CN2 制御盤
CB1,CB2 キャビネット
L1,L2 吐出管
DESCRIPTION OF
Claims (9)
水道管に連結される低層階用の第1の給水装置と、
前記第1の給水装置に直列に連結され、前記第1の給水装置よりも高い位置に配置される高層階用の第2の給水装置とを備え、
前記第1の給水装置は、第1のポンプと、該第1のポンプを駆動する第1の駆動源と、前記第1のポンプの運転を制御する第1の制御部とを有し、
前記第2の給水装置は、第2のポンプと、該第2のポンプを駆動する第2の駆動源と、前記第2のポンプの運転を制御する第2の制御部とを有し、
前記第1の制御部および前記第2の制御部はそれぞれ通信機能を有し、
前記第1の制御部と前記第2の制御部は、前記通信機能を介して運転情報を通信するように構成され、
前記第1のポンプの吐出側圧力を測定する吐出側圧力センサが前記第1の制御部に接続され、
前記第2のポンプの吸込側圧力を測定する吸込側圧力センサ、および吐出側圧力を測定する吐出側圧力センサが前記第2の制御部に接続され、
前記第1の制御部は、
前記第1のポンプの吐出側圧力が第1の始動圧力に達したときに、または
前記第2のポンプの吸込側圧力が第2の始動圧力に達したときに、または
前記第2のポンプの吐出側圧力が第3の始動圧力に達したときに、
前記第1のポンプを始動させることを特徴とする増圧給水システム。 A pressurized water supply system for supplying water to a building,
A first water supply device for a lower floor connected to a water pipe;
A second water supply device for a high floor connected to the first water supply device in series and disposed at a position higher than the first water supply device;
The first water supply device includes a first pump, a first drive source that drives the first pump, and a first control unit that controls the operation of the first pump,
The second water supply device has a second pump, a second drive source that drives the second pump, and a second control unit that controls the operation of the second pump ,
The first controller and the second controller before SL has a communication function, respectively,
The first control unit and the second control unit are configured to communicate driving information via the communication function,
A discharge-side pressure sensor for measuring a discharge-side pressure of the first pump is connected to the first control unit;
A suction-side pressure sensor for measuring a suction-side pressure of the second pump, and a discharge-side pressure sensor for measuring a discharge-side pressure are connected to the second control unit;
The first controller is
When the discharge side pressure of the first pump reaches a first starting pressure, or
When the suction side pressure of the second pump reaches a second starting pressure, or
When the discharge side pressure of the second pump reaches the third starting pressure,
The pressure-increasing water supply system, wherein the first pump is started .
前記第1のポンプの吸込側圧力が所定の値にまで低下したとき、前記第1の制御部は、前記第1のポンプの運転を停止させることを特徴とする請求項1または2に記載の増圧給水システム。 A suction side pressure sensor for measuring a suction side pressure of the first pump is connected to the first control unit;
When the suction side pressure of the first pump is lowered to a predetermined value, the first control unit according to claim 1 or 2, characterized in that stops the operation of the first pump Boosted water supply system.
前記第3の始動圧力は、前記第4の始動圧力よりも高く設定されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の増圧給水システム。 The second control unit starts the second pump when the discharge side pressure of the second pump reaches a fourth starting pressure,
The increased pressure water supply system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the third starting pressure is set higher than the fourth starting pressure.
前記第2の制御部は、前記一方の吸込側圧力センサの測定値が前記所定の値にまで低下したとき、前記第2のポンプの運転を停止させることを特徴とする請求項2に記載の増圧給水システム。 Wherein the suction-side pressure sensor for measuring the suction side pressure of the second pump is one of the suction-side pressure of the two suction-side pressure sensor provided for measuring the suction side pressure of the second pump Sensor,
Said second control unit, when the measured value of the suction-side pressure sensor of the one has decreased to the predetermined value, according to claim 2, characterized in that stops the operation of the second pump Boosted water supply system.
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