JP5202364B2 - 中高層建物用増圧給水システム - Google Patents

Description

本発明は、中高層建物用の増圧給水システムに関する。

近年、水道用配水管に直結して給水を行う増圧直結給水方式が広く普及してきている。これらの従来技術として特許文献１〜３に記載された中高層建物用増圧給水システム等がある。

例えば特許文献１の段落(００３１)には「給水対象となる建物が９階建てのビルで、これを１階から３階までの低層ゾーン(低階床群)と、４階から６階までの中層ゾーン(中階床群)、それに７階から９階までの高層ゾーン(高階床群)に分けたこと」が開示され、さらに段落(００３３)には「水道配水管１の水圧を、第１段目の増圧ポンプ４と第２段目の増圧ポンプ４０により２段に増圧して、高層ゾーンの各各階床の水栓１０ｇ、１０ｈ、１０ｉに給水が行なわれるようにしたものであり、このため、制御装置１６０は、第１段目の制御装置１６と同じようにして、圧力センサ１２０、１４０と、流量スイッチ１３０の信号により、増圧ポンプ１４０を可変速制御し、所定の水圧に昇圧された水を水栓１０ｇ、１０ｈ、１０ｉに供給するように、このポンプ４０を運転制御するようになっている。」と開示されている。また、特許文献２や特許文献３にも同様に、低層ゾーンは水道管の圧力で給水を行い、中層ゾーンや高層ゾーンはポンプを用いて給水を行うシステムについて開示されている。

特開平７−３３１７１１ 特開２０００−３０３５１５ 特開２０００−３０３５１４

上記特許文献に記載の増圧給水システムは、水道用配水管側において工事断水等が起きて増圧給水システムが運転できなくなった場合については何ら開示されていない。例えば低層ゾーン、中層ゾーン、高層ゾーン毎に増圧給水システムが分けられて独立して作動している場合に、水道用配水管側において工事断水等が発生すると保護機能が働き、低層の増圧給水システムが運転できなくなる。この場合にこれより上位ゾーン設置の増圧給水システムの運転が継続されれば空回りによる、機器の破損の恐れが生ずる。

本発明は下位ゾーンの保護機能が働き増圧給水システムの運転が停止した場合に、上位ゾーン設置の増圧給水システムにおける信頼性の低下を防止することを目的とする。

各増圧給水システム間に運転、停止、故障、等の信号を相互に送受信させて連系（連動）及びアンサバック運転ができるよう信号の相互送受信手段を設ける。

第１の実施態様では、中高層建物の各層ゾーンに対する給水を、低層ゾーンは水道用配水管に直結した増圧給水システムでまかない、中層ゾーンは前段の低層ゾーン増圧給水システムと直結した給水システムでまかない、高層ゾーンは前段の低層ゾーン増圧給水システムと直結した給水システムでまかなうようにした中高層建物用増圧給水システムにおいて、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態信号をそれぞれ送信する信号送信手段を設け、水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、低層ゾーン用増圧給水システムは運転中であれば停止すると共に中層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき運転中であれば停止すると共に高層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき運転中であれば停止する。これによって保護協調および連系（連動）運転する。

以下前段の説明は省く。第２の実施態様では、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態信号をそれぞれ送信する信号送信手段を設け、水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、低層ゾーン用増圧給水システムは運転中であれば停止すると共に中層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき運転中であれば停止すると共に高層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、高層用増圧給水シスはこの緊急状態信号を受信したとき運転中であれば停止し、前記水道用配水管側で流入圧低下が復帰した場合、低層ゾーン用増圧給水システムは停止状態から運転可能状態に状態を遷移すると共に中層用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき停止状態から運転可能状態に状態を遷移すると共に高層用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態解除信号を受信したとき停止状態から運転可能状態に状態を遷移する。これによって保護協調および連系（連動）運転する。

第３の実施態様では、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態信号をそれぞれ送信する信号送信手段を設け、水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、低層ゾーン用増圧給水システムは運転中であれば停止すると共に中層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき運転中であれば停止すると共に高層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、高層用増圧給水シスはこの緊急状態信号を受信したとき運転中であれば停止し、前記水道用配水管側で流入圧低下が復帰した場合、低層ゾーン用増圧給水システムは緊急停止の前が運転であれば、運転を開始すると共に中層用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき緊急停止の前が運転であれば、運転を開始すると共に高層用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態解除信号を受信したとき緊急停止の前が運転であれば、運転を開始する。これによって保護協調および連系（連動）運転する。

第４の実施態様では、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態信号をそれぞれ送信する信号送信手段を設け、水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、低層ゾーン用増圧給水システムは警報表示又は警報発信すると共に中層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき警報表示又は警報発信すると共に高層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき警報表示又は警報発信する。これによって保護協調および連系（連動）運転する。

第５の実施態様では、最上位ゾーン用増圧給水システム以外の増圧給水システムは、増圧ポンプを１台で当該ゾーンへの給水を１００％まかなうことができる能力のポンプとし逆止め弁、仕切弁を２重系で構成し、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態信号をそれぞれ送信する信号送信手段を設け、低層用増圧給水システムの増圧ポンプが２台共故障停止した場合、低層ゾーン用増圧給水システムは中層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき停止する共に高層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき停止する。これによって保護協調および連系（連動）運転する。

第６の実施態様では、各増圧給水システム間を運転信号を相互で送受信する手段と低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態信号をそれぞれ送信する信号送信手段とを設け、低層ゾーンより上層で水の使用があった場合は、自身の増圧給水システムが運転すると共に、前段の増圧給水システムに運転信号を発信し、これによって連系（連動）運転を行い、当該層より下位層で水の使用がなくてもここに設置されている各増圧給水システムは運転を継続し、水道用配水管側で流入圧高が生じた場合、低層より上位の増圧給水システムが運転している場合には運転を継続する。これによって保護協調および連系（連動）運転する。

第７の実施態様では、各増圧給水システム間を運転信号を相互で送受信する手段と低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態信号をそれぞれ送信する信号送信手段とを設け、低層ゾーンより上層では水の使用がなく低層用増圧給水システムのみが運転しているとき、水道用配水管側で流入圧高が生じた場合、低層用増圧ポンプを停止して低層ゾーンをバイパス給水する。これによって保護協調および連系（連動）運転する。

本発明の上記手段によれば、下位ゾーンの保護機能が働き増圧給水システムの運転が停止した場合に、上位ゾーン設置の増圧給水システムにおける信頼性の低下を防止することができる。

中高層建物用増圧給水システムのシステム系統図を説明するための図である。 低層ゾーンに設置する増圧給水システムを説明するための図である。 中層、高層ゾーンに設置する増圧給水システムを説明するための図である。 制御盤ＣＵ１〜ＣＵ２の回路図である。 低層ゾーンに設置する増圧給水システムの運転制御、パラメータを示す運転特性図である。 中層ゾーンに設置する増圧給水システムの運転制御、パラメータを示し運転特性図である。 高層ゾーンに設置する増圧給水システムの運転制御、パラメータを示し運転特性図である。

以下、本発明の実施例を図１〜図７により説明する。
図１は本発明実施例中高層建物用増圧給水システムのシステム系統図を示す。１は水道配水管、４は吸い込み側を水道配水管枝管２、量水計３を介して水道配水管に直結し、送水管５を介して、低層ゾーン需要端（例えば水栓５ａ、５ｂ、５ｃ）へ給水する低層ゾーン用増圧給水システム、６は吸い込み側を前記低層ゾーン用増圧給水システム送水配管５と直結し、送水管７を介して中層ゾーン需要端（例えば水栓７ａ、７ｂ、７ｃ）へ給水する中層ゾーン用増圧給水システム、８は吸い込み側を前記中層ゾーン用増圧給水システム送水配管７と直結し、送水管９を介して高層ゾーン需要端（例えば水栓９ａ、９ｂ、９ｃ）へ給水する高層ゾーン用増圧給水システムである。

低層、中層増圧給水システム間は、低層増圧給水システムが運転している状態を示す運転信号Ｓ１１、これのアンサバック信号Ｓ１２と、中層増圧給水システムが運転している状態を示す運転信号Ｓ１３、これのアンサバック信号Ｓ１４とを接続する。又、中層、高層増圧給水システム間は、中層増圧給水システムが運転している状態を示す運転信号Ｓ２１、これのアンサバック信号２２と、高層増圧給水システムが運転している状態を示す運転信号Ｓ２３、これのアンサバック信号Ｓ２４とを接続する。更に、低層、中層増圧給水システム間は、低層増圧給水システムが異常状態であることを示す故障信号Ｋ１１、これのアンサバック信号Ｋ１２と、中層、高層増圧給水システム間は、中層増圧給水システムが異常状態であることを示す故障信号Ｋ１３、これのアンサバック信号Ｋ１４を接続する。ここでシステムの異常状態について説明する。

例えば低層ゾーン、中層ゾーン、高層ゾーン毎に分けられた各増圧給水システムが独立して作動している場合、水道用配水管側において工事断水等が起こると保護機能が働き、増圧給水システムが運転できなくなる。このような保護機能は低層ゾーン側にしかないため、これより上位ゾーン設置の増圧給水システムへの保護処置が遅れることで、空回りが発生する虞がある。空回りが発生すれば機器の破損の恐れが生ずることになる。

また、低層ゾーン設置の増圧給水システムへ付加している機能として、水道用配水管側圧力高時には増圧ポンプを停止して、バイパス給水（本管圧給水）を行うというものがある。単にこの機能が働くと、低層ゾーンより上位では水圧が不足し増圧給水システムが運転できなくなる可能性があり、これ以降が断水となる恐れが生ずる。さらに、最上層ゾーン以下に設置されている増圧給水システムの増圧ポンプが全て故障した場合、これより上位層ゾーンへの保護処置が遅れて、機器の破損の恐れが生ずることも考えられる。

異常状態信号Ｋ１１には、上記した水道配水管側流入圧低下、流入高及び低層ゾーン用増圧給水システムの増圧ポンプ、漏電遮断器、可変速駆動手段（例えばインバータ）等の機器が故障したときの異常信号をのせている。同様に、異常状態信号Ｋ１３には、前述した中層ゾーン用増圧給水システムの増圧ポンプ、漏電遮断器、可変速駆動手段（例えばインバータ）等の機器が全部故障したときの異常信号をのせている。本実施例においてはこれらの信号を相互に送受信し連系運転システムを構築する。尚、これらの信号は通信を用いても良いし、無線でも良い。

図２は低層ゾーンに設置する増圧給水システムを示している。ＣＵ１はこの増圧給水システムの制御装置であり、Ｐ１１、Ｐ１２はそれぞれ増圧ポンプ１号、２号でありこれらの間は動力ケーブルＳ３４、Ｓ３５で結線されおり交互に運転する構成となっている。制御装置ＣＵ１は信号Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４とで信号の送受信を行っている。図示しないが、水道配水管側の圧力ヘッドを検出する圧力センサがあり、ここの検出圧力ヘッドに応じた電気信号を、同様にＰＳ１２は吐出圧力ヘッド（送水圧力ヘッド）を検出する圧力センサであり、ここの検出圧力ヘッドに応じた電気信号Ｓ３１をそれぞれ制御装置ＣＵ１に発信する。ＦＳ１１、ＦＳ１２はそれぞれ１号及び２号増圧ポンプの吐出側に設置され水使用の過少水量状態を検出する流量スイッチであり、電気信号Ｓ３２、Ｓ３３を制御装置ＣＵ１に発信する。Ｔ１は内部に空気を保有する圧力タンクであり、圧力変動防止及び蓄圧を目的に使用する。図示しないが、逆流防止弁があり増圧給水システム二次側の逆流を阻止し、汚染防止を目的に設置している。また、図示しないが、途中に逆止め弁を設けたバイパス管があり、増圧ポンプ１号、２号と併設設置しこれらのポンプ運転時は、吐出側より水道配水管側に循環するのを阻止し、水道配水管側圧力ヘッドが十分に高い場合は、ポンプを運転せず、この水道配水管圧で給水するためのものである。又、１０−１〜１０−４は仕切弁、１２，１３は逆止め弁である。

図３は中層、高層ゾーンに設置する増圧給水システムを示している。低層ゾーン設置の増圧給水システム図１に対して、必要のない逆流防止弁（これら前後の仕切り弁１０−１、１０−２も含む）及びバイパス管（逆止め弁を含む）を省いている。これ以外についての部品及び構成は同じである。

図４は本実施例の制御回路図を示す。
ＰＷは電源、ＩＮＶ１、ＩＮＶ２はそれぞれ増圧ポンプ１号及び２号を駆動する可変速駆動装置であり、例えばインバータである。このインバータは、運転指令信号ＳＴＸ１、ＳＴＸ２により始動停止を行い、周波数指令信号ｆｘ１、ｆｘ２により周波数制御を行い、前記した増圧ポンプ１号及び２号用モータＩＭ１、ＩＭ１に可変周波数、可変電圧を供給する。ＣＯＮＳ１、ＣＯＮＳ２はそれぞれオペレータであり、インバータの加速時間や過電流トリップレベル等のパラメータを設定したり、単独で運転停止等を指令するものである。ＥＬＢ１、ＥＬＢ２はこれ以降設置のインバータ、モータの漏電保護を行う漏電遮断器である。ＣＵは制御装置であり、マイクロプロセッサーＣＰＵ、入出力ポートＰＩＯ―１〜ＰＩＯ―５、アナログ入出力ポートＤ／Ａ、メモリーＭ、安定化電源回路ＡＶＲで構成している。又、増圧給水システムが作動するのに必要なプログラムが前記メモリーＭに格納している。ＳＳは運転停止スイッチであり、これのＯＮでＡＶＲを介してＣＵに電源が供給される。ＯＦＦで電源断となり運転中であれば停止する。Zはリレー駆動手段であり、CPUのソフト処理によりＰＩＯ−４よりＺにＯＮ．ＯＦＦ信号が出力されてリレーＳＴＸ１、ＳＴＸ２、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３０を開閉駆動する。リレーＳＴＸ１、ＳＴＸ２は前述したインバータの運転信号であり、リレーＸ１は他の増圧給水システム制御盤に運転信号として、リレーＸ２はアンサバック信号として出力する。さらに、リレーＸ３０は前述した異常状態信号（低層から中層はＫ１１、中層から高層はＫ１３）を発信するものであり、アンサバック信号（低層から中層はＫ１２、中層から高層はＫ１４）はリレーＸ３１を介して受信する。中層の場合は低層及び高層に発信することになるため信号は２量必要となる。これ以外は１点でＯＫである。さらに、他の増圧給水システム制御盤からの運転信号Ｓ１１又はアンサバック信号Ｓ１２の受信は、リレ−Ｘ３、Ｘ４により受信し、これらの信号をＰＩＯ−５より入力する。

ＳＷは図５〜図７に示す増圧給水システムの制御パラメータを設定するためのスイッチである。これらの値はＰＩＯ−３より取り込みメモリーに格納処理される。前述した水道の配水管側の圧力ヘッドを検出する圧力センサ及び吐出側圧力ヘッドを検出する圧力センサの信号はアナログポートＡ／Ｄにより取り込まれメモリーに格納処理される（例えば０〜１００ｍに変換）。

図５は低層ゾーンに設置する増圧給水システムの運転制御、パラメータを示し運転特性図であり、左側が吸い込み側、右側が吐き出し側を示す。吸い込み側は水道の配水管の圧力ヘッドを意味し、ＳＬＬは配水管の圧力ヘッドが低下しポンプを停止させるための圧力ヘッドであり、ＳＬは復帰圧力ヘッドを示す。通常の設定例は７ｍ、復帰が１０ｍである。ＳＨＨは配水管の圧力ヘッドが十分高く、増圧ポンプを運転せず配水管圧のみで給水するためのパラメータであり、ＳＨは復帰圧力ヘッドを示す。通常の設定はＳＨＨを右側吐き出し側所定圧Ｈ０とするかこれより若干高く設定している。ＳＨはＳＨＨより数ｍ低く設定している。吐き出し側は、増圧ポンプの作動を示すためのポンプ性能曲線にこれと関連付けてパラメータを示している。縦軸に全揚程、横軸に吐き出し量（使用最大水量に相当）を表す。

曲線Ａはインバータ周波数ｆｍａｘ（100％周波数）でポンプを運転した時のポンプＱ−Ｈ性能曲線である。曲線Ｆは低層ゾーン用増圧給水システムのこのゾーンに増圧ポンプを運転して給水した際の自身及び、送水配管等の抵抗を示す。又、このゾーンへ給水するのに所望な水量が前述した吐き出し量（使用最大水量）Ｑ０であり、所望な圧力ヘッド全揚程Ｈ０である。このＱ０、Ｈ０は設計値であり、これが前述したポンプＱ−Ｈ性能曲線Ａと抵抗曲線Ｆとの交点Ｏに来るよう設計するのが望ましいが、抵抗曲線Ｆ上の交点Ｏより小さくなるよう設計しても良い。又、曲線Ｂ、Ｃはインバータ周波数をｆ１、ｆｍｉｎ（最低周波数）まで変えてポンプを運転した時のポンプＱ−Ｈ性能である。インバータ周波数は無段階であり、曲線Ａと曲線Ｃとの間にこれに対応した曲線を引くことが可能であるが、説明の便宜上、これらの曲線を代表して曲線Ｂ、Ｃで表している。又、これらは、インバータ周波数をｆ１で運転したときは、ポンプのＱ−Ｈ性能曲線はＢであり、ポンプ吐き出し量はＱ１であり、インバータ周波数をｆｍｉｎで運転したときは、ポンプのＱ−Ｈ性能曲線はＣであり、ポンプ吐き出し量は０であることを意味している。加えて、使用水量が０〜Ｑ０に変化した場合、増圧ポンプは抵抗曲線Ｆ上に沿って、インバータよりｆｍｉｎ〜ｆｍａｘを出力して圧力ヘッドを推定末端圧一定制御と言われる方式により運転制御している。この制御を行う際に、曲線Ｆ上に目標圧力として吐出量０のときに所望な値をＨ００（インバータ周波数ｆｍｉｎに対応）、吐出量Ｑｍａｘのときに所望な値をＨ０（インバータ周波数ｆｍａｘに対応）を設ける。即ち、曲線ＦのＨ００とＨ０間を直線近似するか、関数として処理するかあるいはテーブルとして処理等して用いられる。

ところで、複数のポンプが連動運転した際に最高位層以外は圧力変動抑制のために、吐き出し圧力一定制御方式で運転したほうが望ましい。そこで、吐き出し量０〜Ｑ０まで、ＨＯ一定制御を行った場合には水平線Ｇ上となる。この吐き出し量０のときのインバータ周波数はｆ２でポンプＱ−Ｈ性能曲線はＥであり、Ｈ０一定の水平線Ｇとの交点はＯ１１である。さらに、ＰＯＮは増圧ポンプの始動圧力ヘッド（大体はＨ００の近くに設定）、ＰＯＦＦは増圧ポンプの停止圧力ヘッド（大体はＰＯＮより高く設定）である。Ｑｍｉｎは水使用が過少水量の場合に増圧ポンプを停止させるための吐き出し量であり、前述した流量検出手段によって検出する。さらに、この状態を検出して、停止させる直前に圧力タンクへの蓄圧を図るためにインバータ周波数をｆｏｆｆまで高めて停止させる。このときのポンプＱ−Ｈ性能曲線がＤであり。停止圧力ヘッドがＰＯＦＦとなる。尚、前述の吸い込み側の制御は、圧力センサＰＳ１１の検出により行い、吐き出し側の制御は圧力センサＰＳ１２の検出により行なうものである。

図６は中層ゾーンに設置する増圧給水システムの運転制御、パラメータを示し運転特性図であり、左側が吸い込み側、右側が吐き出し側を示す。左側の吸い込み側は図５に示す、必要のないＳＨＨ、ＳＨを省いている。吐き出し側は図５と同じであるが、設計値のＱ０、Ｈ０が中層ゾーンに給水するのに必要な値となる。

図７は、高層ゾーンに設置する増圧給水システムの運転制御、パラメータを示し運転特性図であり、左側が吸い込み側、右側が吐き出し側を示す。左側の吸い込み側は図６と同じである。吐き出し側は図５から、最高位ゾーンである必要のない吐き出し圧力一定制御時の水平線Ｇを省いているが、設計値のＱ０、Ｈ０が高層ゾーンに給水するのに必要な値となる。

以上のように構成したものの本実施例における具体的な実施態様について説明する。前述したように各増圧給水システム間を運転、停止及び異常状態信号を相互で送受信するようにして即ち、低層と中層間は、低層より中層へは運転信号Ｓ１１を発信し、そのアンサバック信号Ｓ１２を受信して、中層より低層へは運転信号Ｓ１３を発信し、そのアンサバック信号Ｓ１４を受信して、相互に信号の送受信を行う。更に、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、緊急状態示す異常状態信号Ｋ１１を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１２を受信する。中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態を示す異常状態信号Ｋ１２を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１３を受信する。

水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、低層ゾーン用増圧給水システムは運転中であれば停止すると共に中層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１１を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき運転中であれば停止すると共に高層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１３を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき運転中であれば停止する。このようして保護協調を取り連系（連動）運転する。

これにより低層ゾーンで異常が発生した場合に、上位ゾーンにおいても早急に運転停止を行うため、上位層ゾーンへの保護処置が遅れる場合の空運転による機器破損の防止を図ることができる。

また本実施例の別の実施態様においては、上記実施態様に復帰時の手順（運転可能状態に状態を遷移）を付加したものである。
即ち、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、緊急状態示す異常状態信号Ｋ１１を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１２を受信する。中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態を示す異常状態信号Ｋ１２を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１３を受信する。

そして、水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、低層ゾーン用増圧給水システムは運転中であれば停止すると共に中層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１１を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき運転中であれば停止すると共に高層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１３を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき運転中であれば停止する。

上記した本実施形態における復帰時の手順とは、前記水道用配水管側で流入圧低下が復帰した場合、低層ゾーン用増圧給水システムは停止状態から運転可能状態に状態を遷移すると共に中層用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき停止状態から運転可能状態に状態を遷移すると共に高層用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態解除信号を受信したとき停止状態から運転可能状態に状態を遷移するようにしたものである。このようして保護協調を取り連系（連動）運転する。これにより下層ゾーンから運転が行われるため、上位において水圧が不足して増圧給水システムが運転できなくなり断水となることを防止することができる。

さらに本実施例の別の実施態様においては、上記実施態様に復帰時の手順（緊急停止の前が運転中場合は、運転に状態を遷移）を付加したものである。
同様に低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、緊急状態示す異常状態信号Ｋ１１を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１２を受信する。中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態を示す異常状態信号Ｋ１２を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１３を受信する。
そして、水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、低層ゾーン用増圧給水システムは運転中であれば停止すると共に中層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１１を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき運転中であれば停止すると共に高層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１３を発信し、高層用増圧給水シスはこの緊急状態信号を受信したとき運転中であれば停止する。
さらに本実施形態において、前記水道用配水管側で流入圧低下が復帰した場合、低層ゾ
ーン用増圧給水システムは緊急停止の前が運転であれば、運転を開始すると共に中層用増
圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受
信したとき緊急停止の前が運転であれば、運転を開始すると共に高層用増圧給水システム
へ緊急状態の解除信号を発信し、高層用増圧給水シスはこの緊急状態解除信号を受信した
とき緊急停止の前が運転であれば、運転を開始するようにしたものである。このようして
保護協調を取り連系（連動）運転する。このように緊急停止前の運転状態を考慮すること
により、上記したような空回りによる機器破損や、上位における水圧不足による断水を防
止することができる。

さらに本実施例の別の実施態様は警報表示、警報発報を行うようにしたものである。つまり、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、緊急状態示す異常状態信号Ｋ１１を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１２を受信する。中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態を示す異常状態信号Ｋ１２を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１３を受信する。水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、低層ゾーン用増圧給水システムは警報表示又は警報発信すると共に中層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき警報表示又は警報発信すると共に高層用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき警報表示又は警報発信するようにしたものである。このようして保護協調を取り連系（連動）運転する。

さらに本実施例の別の実施態様は、低層、中層の増圧給水システムの構成のしかたと最上位以下のこのシステムで断水に至る異常状態が生じたとときの態様をしめしたものである。
最上位ゾーン用増圧給水システム以外の増圧給水システムは、増圧ポンプを１台で当該ゾーンへの給水を１００％まかなうことができる能力のポンプとし逆止め弁、仕切弁を２重系で構成し、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１１、Ｋ１３をそれぞれ送信する信号送信手段を設け、低層用増圧給水システムの増圧ポンプが２台共故障停止した場合、低層ゾーン用増圧給水システムは中層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１１を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき停止する共に高層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１３を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき停止するようにしたものである。このようして保護協調を取り連系（連動）運転する。

さらに本実施例の別の実施態様によれば、流入圧高で低層が停止したときの中層、高層の態様を示したものである。
各増圧給水システム間を運転、停止及び異常状態信号を相互で送受信するようにして即ち、低層と中層間は、低層より中層へは運転信号Ｓ１１を発信し、そのアンサバック信号Ｓ１２を受信して、中層より低層へは運転信号Ｓ１３を発信し、そのアンサバック信号Ｓ１４を受信して、相互に信号の送受信を行う。更に、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、緊急状態示す異常状態信号Ｋ１１を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１２を受信する。中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態を示す異常状態信号Ｋ１２を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１３を受信する。
水道用配水管側で流入圧低高が生じた場合、低層ゾーン用増圧給水システムは運転中であれば運転を継続する共に中層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１１（水道配水管側流入圧高の意味を示す）を発信し、中層用増圧給水システムはこの信号を受信したとき運転中であれば運転を継続すると共に高層用増圧給水システムへ異常状態信号Ｋ１３（水道配水管側流入圧高の意味を示す）を発信し、高層用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき運転中であれば停止するようにして保護協調を取り連系（連動）運転する。

さらに本実施例の別の実施態様によれば、本実施態様は流入圧高で低層が停止したときの中層、高層の別の態様を示したものである。
つまり、各増圧給水システム間を運転、停止及び異常状態信号を相互で送受信するようにして即ち、低層と中層間は、低層より中層へは運転信号Ｓ１１を発信し、そのアンサバック信号Ｓ１２を受信して、中層より低層へは運転信号Ｓ１３を発信し、そのアンサバック信号Ｓ１４を受信して、相互に信号の送受信を行う。更に、低層ゾーン用増圧給水システムから中層用増圧給水システムへ、緊急状態示す異常状態信号Ｋ１１を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１２を受信する。中層用増圧給水システムから高層用増圧給水システムへ緊急状態を示す異常状態信号Ｋ１２を発信し、そのアンサバック信号Ｋ１３を受信する。
水道用配水管側で流入圧低高が生じた場合、低層ゾーンより上層では水の使用がなく低層用増圧給水システムのみが運転しているとき、水道用配水管側で流入圧高が生じた場合、低層用増圧ポンプを停止して低層ゾーンをバイパス給水するようにしたものである。

以上説明した通り本実施例によれば、低層ゾーン設置の増圧給水システムへ付加している機能として水道用配水管側圧力高時増圧ポンプを停止して、バイパス給水（本管圧給水）があるが、この機能が働くことによる、低層ゾーンより上位では水圧が不足し増圧給水システムが運転できなくなりこれ以降が断水となることを防止することができる。さらに、最上層ゾーン以下に設置されている増圧給水システムの増圧ポンプが全て故障した場合、これより上位層ゾーンへの保護処置が遅れて、機器の破損の恐れが生ずる。また、流入圧低下時の中層ゾーンより上位の増圧給水システムの保護、低層ゾーン設置の増圧給水システムの増圧ポンプが全部故障した場合の、これより上層ゾーン設置の増圧給水システムの保護及び、バイパス給水時の中層ゾーンより上位設置の増圧給水システムの保護等の問題を解消すると共に各ゾーン間で保護強調を取って、安定で信頼性の高い連系運転システムを構築する。

１…水道配水管、２…水道配水管枝管、３…量水計３、４…増圧ポンプ、５…送水管５、５ａ〜５ｃ…水栓、６…増圧ポンプ、８…増圧ポンプ、９…送水管、９ａ〜９ｃ…水栓。

Claims (12)

1. 中高層建物の各層ゾーンに対する給水を、低層ゾーンは水道用配水管に直結した低層ゾーン用増圧給水システムでまかない、中層ゾーンは前記低層ゾーン用増圧給水システムと直結した中層ゾーン用増圧給水システムでまかない、高層ゾーンは前記中層ゾーン用増圧給水システムと直結した高層ゾーン用増圧給水システムでまかなうようにした中高層建物用増圧給水システムにおいて、低層ゾーン用増圧給水システムから中層ゾーン用増圧給水システムへ、中層ゾーン用増圧給水システムから高層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号をそれぞれ送信する信号送信手段を設け、水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、低層ゾーン用増圧給水システムは運転中であれば停止すると共に中層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、中層ゾーン用増圧給水システムはこの信号を受信したとき運転中であれば停止すると共に高層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、高層ゾーン用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき運転中であれば停止するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
2. 請求項１に記載の中高層建物用増圧給水システムにおいて、
   前記水道用配水管側で流入圧低下が復帰した場合、低層ゾーン用増圧給水システムは停止状態から運転可能状態に状態を遷移すると共に中層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、中層ゾーン用増圧給水システムはこの信号を受信したとき停止状態から運転可能状態に状態を遷移すると共に高層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、高層ゾーン用増圧給水システムはこの緊急状態解除信号を受信したとき停止状態から運転可能状態に状態を遷移するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
3. 請求項１に記載の中高層建物用増圧給水システムにおいて、
   前記水道用配水管側で流入圧低下が復帰した場合、低層ゾーン用増圧給水システムは緊急停止する前の状態が運転であれば、運転を開始すると共に中層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、中層ゾーン用増圧給水システムはこの信号を受信したとき緊急停止する前の状態が運転であれば、運転を開始すると共に高層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、高層ゾーン用増圧給水システムはこの緊急状態解除信号を受信したとき緊急停止する前の状態が運転であれば、運転を開始するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
4. 請求項１に記載の中高層建物用増圧給水システムにおいて、
   水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、前記低層ゾーン用増圧給水システムは警報表示又は警報発信すると共に中層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、前記中層ゾーン用増圧給水システムはこの信号を受信したとき警報表示又は警報発信すると共に高層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、前記高層ゾーン用増圧給水シスはこの緊急状態信号を受信したとき警報表示又は警報発信するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
5. 中高層建物の各層ゾーンに対する給水を、低層ゾーンは水道用配水管に直結した低層ゾーン用増圧給水システムでまかない、中層ゾーンは前記低層ゾーン用増圧給水システムと直結した中層ゾーン用増圧給水システムでまかない、高層ゾーンは前記中層ゾーン用増圧給水システムと直結した高層ゾーン用増圧給水システムでまかなうようにした中高層建物用増圧給水システムにおいて、最上位にある高層ゾーン用増圧給水システム以外の増圧給水システムは、増圧ポンプを１台で当該ゾーンへの給水を１００％まかなうことができる能力のポンプと、逆止め弁、仕切弁を２重系で構成し、低層ゾーン用増圧給水システムから中層ゾーン用増圧給水システムへ、中層ゾーン用増圧給水システムから高層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号をそれぞれ送信する信号送信手段を設け、低層ゾーン用増圧給水システムの増圧ポンプが２台共故障停止した場合、低層ゾーン用増圧給水システムは中層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、中層ゾーン用増圧給水システムはこの信号を受信したとき停止する共に高層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、高層ゾーン用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき停止するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
6. 中高層建物の各層ゾーンに対する給水を、低層ゾーンは水道用配水管に直結した低層ゾーン用増圧給水システムでまかない、中層ゾーンは前記低層ゾーン用増圧給水システムと直結した中層ゾーン用増圧給水システムでまかない、高層ゾーンは前記中層ゾーン用増圧給水システムと直結した給水システムでまかなうようにした中高層建物用増圧給水システムにおいて、各増圧給水システム間を運転信号を相互で送受信する手段と低層ゾーン用増圧給水システムから中層ゾーン用増圧給水システムへ、中層ゾーン用増圧給水システムから高層ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号をそれぞれ送信する信号送信手段とを設け、低層ゾーンより上層である中層ゾーン及び高層ゾーンに対する給水を行っておらず、低層ゾーン用増圧給水システムのみが運転しているとき、水道用配水管側で流入圧高が生じた場合、低層ゾーン用増圧ポンプを停止して低層ゾーンに対しては、水道配水管圧により給水するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
7. 中高層建物の各ゾーンに対する給水を、下位ゾーンは水道用配水管に直結した下位ゾーン用増圧給水システムでまかない、上位ゾーンは前記下位ゾーン用増圧給水システムと直結した上位ゾーン用増圧給水システムでまかなうようにした中高層建物用増圧給水システムにおいて、前記下位ゾーン用増圧給水システムから前記上位ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を送信する信号送信手段を設け、
   水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、前記下位ゾーン用増圧給水システムは運転中であれば停止すると共に前記上位ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、前記上位ゾーン用増圧給水システムは前記緊急状態信号を受信したとき運転中であれば停止するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
8. 請求項７に記載の中高層建物用増圧給水システムにおいて、
   前記水道用配水管側で流入圧低下が復帰した場合、前記下位ゾーン用増圧給水システムは停止状態から運転可能状態に状態に遷移すると共に前記上位ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、前記上位ゾーン用増圧給水システムはこの緊急状態解除信号を受信したとき停止状態から運転可能状態に状態を遷移するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
9. 請求項７に記載の中高層建物用増圧給水システムにおいて、
   前記水道用配水管側で流入圧低下が復帰した場合、前記下位ゾーン用増圧給水システムは緊急停止する前の状態が運転であれば、運転を開始すると共に前記上位ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態の解除信号を発信し、前記上位用増圧給水システムはこの緊急状態解除信号を受信したとき緊急停止する前の状態が運転であれば、運転を開始するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
10. 請求項７に記載の中高層建物用増圧給水システムにおいて、
    水道用配水管側で流入圧低下が生じた場合、前記下位ゾーン用増圧給水システムは警報表示又は警報発信すると共に前記上位ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、前記上位ゾーン用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき警報表示又は警報発信するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
11. 中高層建物の各ゾーンに対する給水を、下位ゾーンは水道用配水管に直結した下位ゾーン用増圧給水システムでまかない、上位ゾーンは前記下位ゾーン用増圧給水システムと直結した上位ゾーン用増圧給水システムでまかなうようにした中高層建物用増圧給水システムにおいて、前記下位ゾーン用増圧給水システムは、増圧ポンプを１台で当該ゾーンへの給水を１００％まかなうことができる能力のポンプと、逆止め弁、仕切弁を２重系で構成し、前記下位ゾーン用増圧給水システムから前記上位ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を送信する信号送信手段を設け、前記下位ゾーン用増圧給水システムの増圧ポンプが２台共故障停止した場合、前記下位ゾーン用増圧給水システムは前記上位ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を発信し、前記上位ゾーン用増圧給水システムはこの緊急状態信号を受信したとき停止するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。
12. 中高層建物の各ゾーンに対する給水を、下位ゾーンは水道用配水管に直結した下位ゾーン用増圧給水システムでまかない、上位ゾーンは前記下位ゾーン用増圧給水システムと直結した上位ゾーン用増圧給水システムでまかなうようにした中高層建物用増圧給水システムにおいて、
    各増圧給水システム間を運転信号を相互で送受信する手段と前記下位ゾーン用増圧給水システムから前記上位ゾーン用増圧給水システムへ緊急状態信号を送信する信号送信手段とを設け、前記上位ゾーンに対して給水をしていなく前記下位ゾーン用増圧給水システムのみが運転しているときに水道用配水管側で流入圧高が生じた場合、前記下位ゾーン用増圧ポンプを停止して前記下位ゾーンに対しては、水道配水管圧により給水するようにしたことを特徴とする中高層建物用増圧給水システム。

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