JP7576482B2

JP7576482B2 - 流体供給装置、コンピュータ

Info

Publication number: JP7576482B2
Application number: JP2021021744A
Authority: JP
Inventors: 和彦杉山; 泰雅山田; 陽介原田; 孝志関口
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2021-02-15
Filing date: 2021-02-15
Publication date: 2024-10-31
Anticipated expiration: 2041-02-15
Also published as: JP2022124148A

Description

本発明は、流体供給装置に関する。

流体供給装置の一例である給水装置は、例えば、マンションやオフィスビル等にて水（
流体）を供給するための装置として広く使用されている。給水装置は、一般に、水を移送
するポンプと、ポンプの運転を制御する制御部と、ポンプの吐出側の給水配管に設けられ
た圧力タンクとを備える。

最近では、高層建築物への給水に直結式の給水装置が使用されつつある。このような給
水装置においては、低層階用の第１の給水ユニットと、高層階用の第２の給水ユニットと
を備えており、これらは直列に連結されている。第１の給水ユニットの吸込口は水道本管
に直結されており、建物の低層階には、この第１の給水ユニットによって水が供給される
。一方、第２の給水ユニット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。

なお、給水ユニットの内部基本構成は、連結されず単独で用いられる給水装置と同様の
ものであるが、本明細書では、給水装置は直結された複数の給水ユニットによって構成さ
れているものと定義する。また、給水ユニットが直結される段数は、上記のように２段に
限らず、３段以上であってもよい。また、給水ユニットは、本明細書では流体供給ユニッ
トの一例として定義される。

例えば、特許文献１（特開２０２０－４５７４７号公報）には、複数の給水装置によっ
て建物内の給水対象に給水する給水システムにおいて、複数の給水装置は、建物の電力線
を通信回線として利用する電力線通信により互いに通信可能である給水システムが記載さ
れている。

特開２０２０－４５７４７号公報

複数の給水ユニットによって建物内に給水する給水装置においては、第１の給水ユニッ
トと第２の給水ユニットとが通信によって互いの運転状態をやりとりするように構成され
ている。これにより、それぞれの給水ユニットは互いの給水ユニットの運転状態に応じて
自己の運転制御を行うことが可能となる。特許文献１記載の発明では、通信の異常が検出
されると、第２の給水ユニットにおけるポンプが、通常の始動速度より緩やかな始動速度
で始動するように構成されている。

しかしながら、特許文献１記載の従来技術においては、各給水ユニットは、通信回線を
介して互いのポンプの吐出側の圧力に係るデータや、ポンプを駆動するモータの回転数に
係るデータなどを交換して、自らの給水ユニット内の制御を行うようにしているが、基本
的にはそれぞれの給水ユニットは独立的に運転されているため、給水装置として全体を俯
瞰的にみた効率的な運用を可能とするものではなかった。

本発明は、上述した課題に鑑み、互いの給水ユニットの運転状況に係るデータを参照す
るだけではなく、より広汎なデータを参照することで運用を行う流体供給装置を提供する
ことを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の態様に係る流体供給装置は、
インバータによって回転が制御されるモータと、前記モータを駆動源とし流体を移送す
るポンプと、を有し、建物内に設置される流体供給ユニットを１又は複数含む流体供給装
置であって、
前記建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利用動向取得部と、
前記利用動向取得部で取得される流体の利用動向に基づいて、１又は複数の流体供給ユ
ニットの前記インバータが前記モータを制御する際のパラメーターを演算する演算部と、
を含む。

本発明の流体供給装置によれば、建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利
用動向取得部（センサ群４５）で取得される流体の利用動向に基づいて、給水ユニットの
運転のための制御の設定が演算されるので、給水装置全体を俯瞰的にみた効率的な運用が
可能となる。

上記以外の課題、構成及び効果は、後述する発明を実施するための形態にて明らかにさ
れる。

本発明に係る給水装置１０（流体供給装置）が適用された建物１の一例を示す模式図である。給水装置１０における給水ユニットＷＳＵ_ｎの構造を説明する模式図である。コンピュータ２００の一例を示すハードウエア構成図である。需要家に設けられる計測器・センサ等を例示するイメージ図である。需要家に設けられる計測器・センサ等で取得されるデータの一例を示すテーブルである。本発明に係る給水装置１０（流体供給装置）の制御の概念を示す図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための実施形態について説明する。以下では、
本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説
明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術による
ものとする。

本発明に係る給水装置１０は、例えば、マンション、オフィスビル、公共施設、商業施
設、工場等の建物や施設に設置され利用され得る。図１は本発明に係る給水装置１０が適
用された建物１の一例を示す模式図である。本発明に係る給水装置１０においては、直結
式の増圧給水システムが採用されている。このような直結式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）に使用されるものである。

なお、以下の実施形態では、１棟の建物１に対して本発明に係る給水装置１０を適用し
た例に基づいて説明を行うが、本発明の考え方を複数棟の建物に対して鳥瞰的に適用する
ことも可能である。また、本発明に係る概念は、給水ユニット単体における制御等にも適
用し得るものである。

図１に示すように、この給水装置１０は、水道本管２に連結された第１の給水ユニット
ＷＳＵ_１と、第１の給水ユニットＷＳＵ_１に直列に連結された第２の給水ユニットＷＳＵ
_２と、第２の給水ユニットＷＳＵ_２に直列に連結された第３の給水ユニットＷＳＵ_３とを
有している。第１の給水ユニットＷＳＵ_１は、グランドレベルまたは地下に設置されてお
り、第２の給水ユニットＷＳＵ_２は、例えば、建物１の１６階に設置されており、第３の
給水ユニットＷＳＵ_３は、例えば、建物１の３０階に設置されている。

本実施形態では、給水装置１０が図１に示すように３段の給水ユニットＷＳＵが連結さ
れた例にて説明するが、給水ユニットＷＳＵの段数は２段でもよいし、４段以上であって
もよい。また、本実施形態では、給水ユニットを一般化してＷＳＵ_ｎとして説明すること
がある。この場合、建物１のより下層側に設置される給水ユニットＷＳＵ_ｎのｎの数字が
小さいものとする。また、給水ユニットＷＳＵ_ｎの吐出側に連結される配水管には７_ｎの
参照符号をふり、配水管７_ｎから分岐し水を建物１内の各需要家へ導く管を分岐枝管９_ｎ
と称する。

また、本実施形態では、給水ユニットＷＳＵ_ｎは、流体として水を供給する場合を例に
して説明するが、給水ユニットＷＳＵ_ｎは、燃料及び薬品等の水以外の液体、並びに、ガ
ス、水素及び酸素等の気体を含む流体を供給するものでもよい。

第１の給水ユニットＷＳＵ_１の吸込口は、配水管７_０を介して水道本管２に接続されて
いる。この配水管７_０中で、給水ユニットＷＳＵ_１の吸込口の前段には減圧式逆流防止
器８が接続されている。この減圧式逆流防止器８は、水道本管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。

第１の給水ユニットＷＳＵ_１の吐出口と第２の給水ユニットＷＳＵ_２の吸込口とは配水
管７_１によって連結されており、この配水管７_１は、建物１の１５階まで（低層階）の各
需要家に分岐枝管９_１を介して連通している。

第２の給水ユニットＷＳＵ_２の吐出口と第３の給水ユニットＷＳＵ_３の吸込口とは配水
管７_２によって連結されており、この配水管７_２は、建物１の１６階から２９階まで（中
層階）の各需要家に分岐枝管９_２を介して連通している。

第３の給水ユニットＷＳＵ_３の吐出口には、配水管７_３が接続されており、この配水管
７_３は、建物１の３０階を含め、これより高い階（高層階）の各需要家に分岐枝管９_３を
介して連通している。

第１の給水ユニットＷＳＵ_１は、水道本管２からの水を増圧して建物１の低層階の各需
要家に水を供給すると共に給水ユニットＷＳＵ_２に水を供給し、第２の給水ユニットＷＳ
Ｕ_２は、第１の給水ユニットＷＳＵ_１から移送された水を増圧して建物１の中層階の各需
要家に水を供給すると共に第３の給水ユニットＷＳＵ_３に水を供給し、第３の給水ユニッ
トＷＳＵ_３は、第２の給水ユニットＷＳＵ_２から移送された水を増圧して建物１の高層階
の各需要家に水を供給するようになっている。

図２は給水装置１０における給水ユニットＷＳＵ_ｎの構造を説明する模式図である。
図２（Ａ）は従来例に係る給水ユニットＷＳＵ_ｎの構造を示しており、図２（Ｂ）は本発
明に係る給水ユニットＷＳＵ_ｎに好適な構造を示している。なお、図２（Ａ）に示す構造
の給水ユニットＷＳＵ_ｎも、ネットワークモジュールＮＷＭ_ｎに相当する構成を付加する
ことで、本発明に係る給水装置１０の給水ユニットＷＳＵ_ｎとして用い得る。配管系統に
関しては、図２（Ｂ）の構造は、図２（Ａ）の構造から一部の構成を省いたものとなって
いる。以下、配管系統に関しては、特に図２（Ａ）の構造を基本として説明する。

図２（Ａ）に示すように、給水ユニットＷＳＵ_ｎは、配水管７_n-1はを介して水道本管
２や、給水ユニットＷＳＵ_ｎ-1と連結されるポンプＰ_ｎと、このポンプＰ_ｎを駆動する駆
動源としてのモータＭ_ｎと、モータＭ_ｎの回転速度を増減するインバータＩＮＶ_ｎと、ポ
ンプＰ_ｎの吸込側に配置された吸込側圧力センサＰＳ_ｎ１と、ポンプＰ_ｎの吐出側に配置
された逆止弁ＣＶ_ｎと、逆止弁ＣＶ_ｎの吐出側に配置されたフロースイッチＳＷ_ｎ、吐出
側圧力センサＰＳ_ｎ２、および圧力タンクＰＴ_ｎとを備えている。これら構成要素は、例
えば、キャビネット内に収容されている。本実施形態では、１組のポンプＰ_ｎ、モータＭ
_ｎ、インバータＩＮＶ_ｎ、逆止弁ＣＶ_ｎ、およびフロースイッチＳＷ_ｎが配置されている
が、２組以上のポンプ、モータ、インバータ、逆止弁、およびフロースイッチを並列的に
設けてもよい。

逆止弁ＣＶ_ｎは、ポンプＰ_ｎの吐出口に接続された吐出管に設けられており、ポンプＰ
_ｎ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ＳＷ_ｎは吐出管
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。吸込側圧
力センサＰＳ_ｎ１は、給水ユニットＷＳＵ_ｎの吸込側圧力を測定するための水圧測定器で
ある。吐出側圧力センサＰＳ_ｎ２は、給水ユニットＷＳＵ_ｎの吐出側圧力を測定するため
の水圧測定器である。圧力タンクＰＴ_ｎは、ポンプＰ_ｎ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。圧力タンクＰＴ_ｎは、容器内部を空気室と水室とに分
ける隔膜（不図示）を有している。空気室は、その内部に空気が予め封入されており、水
室は、前記吐出管に連通される。

給水ユニットＷＳＵ_ｎは、給水動作を制御する制御部ＣＵ_ｎをさらに備えており、イン
バータＩＮＶ_ｎ、フロースイッチＳＷ_ｎ、吸込側圧力センサＰＳ_ｎ１、吐出側圧力センサ
ＰＳ_ｎ２は、制御部ＣＵ_ｎに信号線を介して接続されている。図面において一点鎖線はデ
ータ通信線を示している。図２（Ａ）の構造の下では、フロースイッチＳＷ_ｎ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、制御部ＣＵ_ｎはポンプＰ_ｎの運転速
度を一時的に上げるようインバータＩＮＶ_ｎに指令を出し、吐出側圧力を所定の停止圧力
にまで昇圧してからポンプＰ_ｎの運転を停止させるようになっている。一方、吐出側圧力
が所定の始動圧力にまで低下すると、制御部ＣＵ_ｎはポンプＰ_ｎの運転を開始するようイ
ンバータＩＮＶ_ｎに指令を出す。この始動圧力は、ポンプＰ_ｎを始動させるトリガーとな
るしきい値である。

図２（Ａ）の給水ユニットＷＳＵ_ｎにおいては、フロースイッチＳＷ_ｎや吐出側圧力
センサＰＳ_ｎ２の出力信号に基づいて、ポンプＰ_ｎがインバータＩＮＶ_ｎによって可変速
駆動される。ポンプＰ_ｎの運転状況は、制御部ＣＵ_ｎからインバータＩＮＶ_ｎへ送信され
る制御信号（ポンプＰ_ｎのＯＮ又はＯＦＦの制御指令値、モータＭ_ｎの回転数の制御指令
値等、モータＭ_ｎに印加する電圧とその周波数等）に基づいて取得することができる。ま
た、インバータＩＮＶ_ｎの出力周波数からポンプＰ_ｎの運転状況を取得してもよい。また
、制御部ＣＵ_ｎは、他の給水ユニットＷＳＵと制御情報を交換可能とされている。

一般的には、吐出側圧力センサＰＳ_ｎ２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Ｐ_ｎの運転速度を制御してポンプＰ_ｎの吐出側圧力が一定にな
るように制御する吐出圧力一定制御や、ポンプＰ_ｎの吐出側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
Ｐ_ｎ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。

一方、図２（Ｂ）の本発明の場合、制御部ＣＵ_ｎは、ネットワークモジュールＮＷＭ_ｎ
とデータ通信可能に接続されており、さらにネットワークモジュールＮＷＭ_ｎはネットワ
ーク２４０とデータ通信可能とされている。これにより、例えば、制御部ＣＵ_ｎからコン
ピュータ２００に対しては、吐出側圧力センサＰＳ_ｎ２による検知結果に係るデータを送
信することが可能となり、また、コンピュータ２００から制御部ＣＵ_ｎに対しては、イン
バータＩＮＶ_ｎがモータＭ_ｎを制御する際のパラメーター（インバータのＯＮ／ＯＦＦ、
モータＭ_ｎへの回転数指令値、周波数、電圧等）を送信することが可能となる。なお、コ
ンピュータ２００は、汎用のものであってもよいし、本発明に係る給水装置１０に特化し
た専用のものであってもよい。

図１に示されているように、本発明に係る給水装置１０を構成する給水ユニットＷＳＵ
_１、給水ユニットＷＳＵ_２、給水ユニットＷＳＵ_３は全て、ネットワーク２４０を介して
コンピュータ２００とデータ通信可能に接続されており、給水装置１０はコンピュータ２
００によって制御可能とされている。なお、本実施形態では、各給水ユニットＷＳＵ_ｎが
ネットワーク２４０を介してコンピュータ２００と接続する例を示しているが、各給水ユ
ニットＷＳＵ_ｎをネットワーク２４０を介することなくコンピュータ２００と接続するよ
うにしてもよい。

各需要家においては、水を含めた流体に係るデータの検出や、その他需要家における動
向などを検知することができるセンサ群４５が設けられており、コンピュータ２００には
これらセンサ群４５で収集されたデータが、ネットワーク２４０を介して送信されるよう
になっている。コンピュータ２００では、センサ群４５で収集されたデータを受信して、
これらに基づいて、給水装置１０における各給水ユニットＷＳＵ_ｎを制御する際の設定を
演算する。

上記のようなセンサ群４５に含まれるセンサの一例を説明する。各需要家に水を供給す
る分岐枝管９_ｎには、それぞれの供給先にて使用された水の使用量を計測する流量計４７
が設けられる。複数の供給先が存在する場合、流量計４７は、複数の供給先の流量を合計
した合計使用流量を測定することもできる。また、流量計４７としては、例えば、水道メ
ータを使用することもできる。流量計４７で計測されたデータは、ネットワーク２４０を
介してコンピュータ２００に送信される。なお、センサ群４５はこのような流量計４７に
限らず、より広汎な需要家に係るデータを取得することを意図したものであり、センサ群
４５の他の例については後述する。

図３は、コンピュータ２００の一例を示すハードウエア構成図である。コンピュータ２
００としては、汎用のもの、専用のものいずれも利用することができる。給水ユニットＷ
ＳＵ_ｎにおける制御部ＣＵ_ｎもコンピュータ２００を利用することができる。

コンピュータ２００は、図２に示すように、その主要な構成要素として、バス２１０、
プロセッサ２１２、メモリ２１４、入力デバイス２１６、表示デバイス２１８、ストレー
ジ装置２２０、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）部２２２、外部機器Ｉ／Ｆ部２２４、Ｉ
／Ｏ（入出力）デバイスＩ／Ｆ部２２６、及び、メディア入出力部２２８を備える。なお
、上記の構成要素は、コンピュータ２００が使用される用途に応じて適宜省略されてもよ
い。

プロセッサ２１２は、１つ又は複数の演算処理装置（ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ
等）で構成され、コンピュータ２００全体を統括する制御部として動作する。メモリ２１
４は、各種のデータ及びプログラム２３０を記憶し、例えば、メインメモリとして機能す
る揮発性メモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）と、不揮発性メモリ（ＲＯＭ、フラッシュメモ
リ等）とで構成される。

入力デバイス２１６は、例えば、キーボード、マウス、テンキー、電子ペン等で構成さ
れる。表示デバイス２１８は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子
ペーパー、プロジェクタ等で構成される。入力デバイス２１６及び表示デバイス２１８は
、タッチパネルディスプレイのように、一体的に構成されていてもよい。ストレージ装置
２２０は、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ等で構成され、オペレーティングシステムやプログラ
ム２３０の実行に必要な各種のデータを記憶する。

通信Ｉ／Ｆ部２２２は、インターネットやイントラネット等のネットワーク２４０に有
線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って他のコンピュータとの間でデータの
送受信を行う。外部機器Ｉ／Ｆ部２２４は、プリンタ、スキャナ等の外部機器２５０に有
線又は無線により接続され、所定の通信規格に従って外部機器２５０との間でデータの送
受信を行う。なお、外部機器Ｉ／Ｆ部２２４の無線通信の手段としては、典型的には国際
規格の通信手段が用いることができる。国際規格の通信手段としては、ＩＥＥＥ８０２．
１５．４、ＩＥＥＥ８０２．１５．１、ＩＥＥＥ８０２．１５．１１ａ、１１ｂ、１１ｇ
、１１ｎ、１１ａｃ、１１ａｄ、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４５１３－３－１０、ＩＥＥＥ８０２
．１５．４ｇなどの方式がある。また、外部機器Ｉ／Ｆ部２２４の無線通信の手段として
、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬｏｗＥｎｅｒｇｙ、Ｗｉ－Ｆ
ｉ、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｓｕｂ－ＧＨｚ、ＥｎＯｃｅａｎ（登録商標）等を用い
ることもできる。Ｉ／ＯデバイスＩ／Ｆ部２２６は、各種のセンサ、アクチュエータ等の
Ｉ／Ｏデバイス２６０に接続され、Ｉ／Ｏデバイス２６０との間で、例えば、センサによ
る検出信号やアクチュエータへの制御信号等の各種の信号やデータの送受信を行う。メデ
ィア入出力部２２８は、例えば、ＤＶＤドライブ、ＣＤドライブ等のドライブ装置で構成
され、ＤＶＤ、ＣＤ等のメディア２７０に対してデータの読み書きを行う。

上記構成を有するコンピュータ２００において、プロセッサ２１２は、プログラム２３
０をメモリ２１４のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス２１０を介してコンピュ
ータ２００の各部を制御する。なお、プログラム２３０は、メモリ２１４の代わりに、ス
トレージ装置２２０に記憶されていてもよい。プログラム２３０は、インストール可能な
ファイル形式又は実行可能なファイル形式でＣＤ、ＤＶＤ等の非一時的な記録媒体に記録
され、メディア入出力部２２８を介してコンピュータ２００に提供されてもよい。プログ
ラム２３０は、通信Ｉ／Ｆ部２２２を介してネットワーク２４０経由でダウンロードする
ことによりコンピュータ２００に提供されてもよい。また、コンピュータ２００は、プロ
セッサ２１２がプログラム２３０を実行することで実現する各種の機能を、例えば、ＦＰ
ＧＡ、ＡＳＩＣ等のハードウエアで実現するものでもよい。

コンピュータ２００は、例えば、据置型コンピュータや携帯型コンピュータで構成され
、任意の形態の電子機器である。コンピュータ２００は、クライアント型コンピュータで
もよいし、サーバ型コンピュータやクラウド型コンピュータでもよい。

次に、需要家において各種データを取得するセンサ群４５について説明する。図４は需
要家に設けられる計測器・センサ等を例示するイメージ図であり、需要家であるマンショ
ン等の一室内を斜視的に表している。また、図５は需要家に設けられる計測器・センサ等
で取得されるデータの一例を示すテーブルである。センサ群４５において主となるものは
、流体（本実施形態では水）の流量を直接的に計測するものとなるが、これに限らず、本
発明では、各需要家における流体の利用動向を間接的にでも把握可能な計測器・センサ等
も含まれる。これらのセンサ群４５を、流体の利用動向取得部とも称する。

センサ群４５として、主となるものは、各需要家の分岐枝管９_ｎに接続されている流量
計４７及び圧力計４９であり、これらによって計測された計測データはコンピュータ２０
０に送信される。分岐枝管９_ｎの末端に設けられている各需要家における圧力計４９で取
得される流体（水）の圧力データは、各需要家における流体（水）の出具合などの流体（
水）の使用感に直結するデータであり、センサ群４５で取得され得るデータのうちでも最
も重要なもの一つである。

また、センサ群４５には、水道以外のライフラインに係るデータを取得するものを含め
ることができる。図に示す需要家には、電力供給線５０、ガス配管５２が通じているが、
それぞれに電力計５４、ガス流量計５６が取り付けられており、それぞれで取得される電
力データ、ガス流量データもコンピュータ２００に送信される。着目する流体（水）以外
の使用量に関するデータ、すなわち、電力計５４や、ガス流量計５６で取得される電気の
使用量に関するデータや、ガスの使用量に関するデータは、需要家の流体（水）の使用量
との相関関係が大きいことという知見を得ており、本発明においては、各需要家における
流体の利用動向を把握する上でのデータとして利用している。

さらに、センサ群４５には需要内の各所における水の使用動向を検出する計測器を含め
ることができる。具体的には、センサ群４５には、洗面台における水道の使用量を計測す
る洗面台水道流量計６１、洗濯機における水道の使用量を計測する洗濯機水道流量計６２
、浴室における水道の使用量を計測する浴室水道流量計６３、台所における水道の使用量
を計測する台所水道流量計６４、トイレにおける水道の使用量を計測するトイレ水道流量
計６５などの計測器を含めることができる。これらで計測される流量データについても、
コンピュータ２００に送信される。

さらに、センサ群４５には需要内の各所におけるドア等の開閉を検知するセンサを含め
ることができる。具体的には、センサ群４５には、玄関のドアの開閉を検知する玄関ドア
開閉センサ６７、浴室のドアの開閉を検知する浴室ドア開閉センサ（不図示）、シャワー
カーテンの開閉を検知するシャワーカーテンセンサ（不図示）、トイレのドアの開閉を検
知するトイレドア開閉センサ（不図示）を含めることができる。これらで取得される検知
データについても、コンピュータ２００に送信される。例えば、浴室のドアの開閉に基づ
いて、人の入退室記録が把握できれば、その入退室記録から流体の使用流量を推測するこ
とが可能となる。本発明においては、玄関ドア開閉センサ６７などの上記各センサで取得
され得る管理情報を、需要家空間に対する人の入退に関するデータと称する。

さらに、センサ群４５には需要内の各所における照明の点灯状況を検知するセンサを含
めることができる。具体的には、センサ群４５には、浴室照明の点灯状態を検出する浴室
照明スイッチ状態検出センサ（不図示）、トイレの照明の点灯状態を検出するトイレ照明
スイッチ状態検出センサ（不図示）を含めることができる。これらで取得される検出デー
タについても、コンピュータ２００に送信される。例えば、トイレの照明が点灯したこと
を把握できれば、それによりトイレにおける使用流量を推測することが可能となる。上記
のような照明の点灯状況を検出するセンサで取得されるデータは、需要家における人の活
動に関するデータとして、把握することができる。

さらに、センサ群４５には、需要家における流体の利用動向を間接的に推測可能な、図
４及び図５に示されないものを含めることができる。例えば、流体の利用可能性がある各
室、すなわち、トイレ、浴室、台所等に人感センサを取り付け、その人感センサの検出結
果から使用流量を推測することができる。さらに、各室に設けられた電気メータによる電
気使用量又はガスメータによるガス使用量から使用流量を推測することも可能である。

以上のように構成される本発明に係る給水装置１０（流体供給装置）における制御につ
いて図６を参照して説明する。図６は給水装置１０の主要構成を抜き出して示したもので
ある。

これまで説明したようなセンサ群４５によって収集された需要家における流体（本実施
形態では水）の利用動向はコンピュータ２００に送信される。これに基づいてコンピュー
タ２００は、それぞれの給水ユニットＷＳＵ_ｎにおけるインバータＩＮＶ_ｎがモータＭ_ｎ
を制御する際のパラメーターを演算する。ここで、当該パラメーターとは、モータＭ_ｎに
対する回転数指令値、周波数、電圧等を挙げることができる。先の演算結果は各給水ユニ
ットＷＳＵ_ｎに送信される。

図６の本実施形態の例では、インバータＩＮＶ_１がモータＭ_１を制御する際のパラメー
ター、インバータＩＮＶ_２がモータＭ_２を制御する際のパラメーター、インバータＩＮＶ
_３がモータＭ_３を制御する際のパラメーターが、コンピュータ２００によって演算され、
演算された各パラメーターが、給水ユニットＷＳＵ_１、ＷＳＵ_２、ＷＳＵ_３に送信され、
各給水ユニットＷＳＵにおけるインバータＩＮＶの制御に供される。なお、ここでは、３
つの給水ユニットＷＳＵについての関係を説明したが、特許請求の範囲では複数の給水ユ
ニット（流体供給ユニット）の関係を表している。

また、コンピュータ２００は、受信したセンサ群４５による計測データや検出結果に基
づいて、それぞれの給水ユニットＷＳＵ_ｎにおけるインバータＩＮＶ_ｎの起動／停止のタ
イミングを演算して、演算の結果を各給水ユニットＷＳＵ_ｎに送信する。インバータＩＮ
Ｖ_ｎの起動／停止のタイミング例を説明する。本実施形態では、建物１が低層階、中層階
、高層階に分けられていることを説明したが、例えば、センサ群４５により、高層階にお
ける流体の利用動向が上昇傾向にあることが判明した場合には、低層階や中層階における
給水ユニットＷＳＵ_１、ＷＳＵ_２のインバータＩＮＶ_１、ＩＮＶ_２を予め段階的に起動し
、給水ユニットＷＳＵ_３への水の移送準備を行い、その後所定時間後に、給水ユニットＷ
ＳＵ_３のインバータＩＮＶ_３を最大の設定で起動することなどを挙げることができる。ま
た、例えば、センサ群４５により、低層階だけの流体の利用動向が上昇傾向にあることが
判明した場合には、給水ユニットＷＳＵ_１のインバータＩＮＶ_１のみの起動を開始するこ
となどを挙げることができる。

図６の本実施形態の例では、インバータＩＮＶ_１、インバータＩＮＶ_２、インバータＩ
ＮＶ_３それぞれが起動するタイミング、及び、停止するタイミングを演算し、それぞれを
給水ユニットＷＳＵ_１、ＷＳＵ_２、ＷＳＵ_３に送信する。給水ユニットＷＳＵ_１、ＷＳＵ
_２、ＷＳＵ_３は、受信した起動／停止のタイミングに基づいて、インバータＩＮＶ_１、イ
ンバータＩＮＶ_２、インバータＩＮＶ_３の起動／停止を行う。なお、ここでは、３つの給
水ユニットＷＳＵについての関係を説明したが、特許請求の範囲では複数の給水ユニット
（流体供給ユニット）の関係を表している。

また、コンピュータ２００は、受信したセンサ群４５による計測データや検出結果に基
づいて、それぞれのポンプＰ_ｎの吐出側圧力センサＰＳ_ｎ２の目標値を演算して、演算の
結果を各給水ユニットＷＳＵ_ｎに送信する。

図６の本実施形態の例では、吐出側圧力センサＰＳ_１２、吐出側圧力センサＰＳ_２２、
吐出側圧力センサＰＳ_３２の目標値がコンピュータ２００で演算され、それぞれを給水ユ
ニットＷＳＵ_１、ＷＳＵ_２、ＷＳＵ_３に送信する。。給水ユニットＷＳＵ_１、ＷＳＵ_２、
ＷＳＵ_３は、吐出側圧力センサＰＳ_１２、吐出側圧力センサＰＳ_２２、吐出側圧力センサ
ＰＳ_３２の目標値に基づいて、インバータＩＮＶ_１、インバータＩＮＶ_２、インバータＩ
ＮＶ_３の制御パラメーターを補正することなどができる。なお、ここでは、３つの給水ユ
ニットＷＳＵにおける吐出側圧力センサＰＳ_ｎ２の関係を説明したが、特許請求の範囲で
は複数の給水ユニット（流体供給ユニット）の関係を表している。

以上、本発明の流体供給装置（給水装置１０）によれば、建物１内の需要家における流
体の利用動向を取得する利用動向取得部（センサ群４５）で取得される流体の利用動向に
基づいて、給水ユニットの運転のための制御の設定が演算されるので、給水装置全体を俯
瞰的にみた効率的な運用が可能となる。

１・・・建物
２・・・水道本管
７_ｎ・・・配水管
８・・・減圧式逆流防止器
９_ｎ・・・分岐枝管
１０・・・給水装置（流体供給装置の一例）
４５・・・センサ群
４７・・・流量計
４９・・・圧力計
５０・・・電力供給線
５２・・・ガス配管
５４・・・電力計
５６・・・ガス流量計
６１・・・洗面台水道流量計
６２・・・洗濯機水道流量計
６３・・・浴室水道流量計
６４・・・台所水道流量計
６５・・・トイレ水道流量計
６７・・・玄関ドア開閉センサ
２００・・・コンピュータ
２１０・・・バス
２１２・・・プロセッサ
２１４・・・メモリ
２１６・・・入力デバイス
２１８・・・表示デバイス
２２０・・・ストレージ装置
２２２・・・通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）部
２２４・・・外部機器Ｉ／Ｆ部
２２６・・・Ｉ／Ｏ（入出力）デバイスＩ／Ｆ部
２２８・・・メディア入出力部
２３０・・・プログラム
２４０・・・ネットワーク
２５０・・・外部機器
２６０・・・Ｉ／Ｏデバイス
２７０・・・メディア
ＷＳＵ_ｎ（例：ｎ＝１，２，３）・・・給水ユニット（流体供給ユニットの一例）
ＮＷＭ_ｎ（例：ｎ＝１，２，３）・・・ネットワークモジュール
ＣＵ_ｎ（例：ｎ＝１，２，３）・・・制御部
ＩＮＶ_ｎ（例：ｎ＝１，２，３）・・・インバータ
Ｍ_ｎ（例：ｎ＝１，２，３）・・・モータ
Ｐ_ｎ（例：ｎ＝１，２，３）・・・ポンプ
ＰＳ_ｎ１（例：ｎ＝１，２，３）・・・ポンプＰ_ｎの吸込側圧力センサ
ＰＳ_ｎ２（例：ｎ＝１，２，３）・・・ポンプＰ_ｎの吐出側圧力センサ
ＣＶ_ｎ（例：ｎ＝１，２，３）・・・逆止弁
ＳＷ_ｎ（例：ｎ＝１，２，３）・・・フロースイッチ
ＰＴ_ｎ（例：ｎ＝１，２，３）・・・圧力タンク

Claims

インバータによって回転が制御されるモータと、前記モータを駆動源とし流体を移送するポンプと、を有し、建物内に設置される流体供給ユニットを１又は複数含む流体供給装置であって、
前記建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利用動向取得部と、
前記利用動向取得部で取得される流体の利用動向に基づいて、１又は複数の流体供給ユニットの前記インバータが前記モータを制御する際のパラメーターを演算する演算部と、を含み、
前記利用動向取得部は、流体の利用動向を直接的に計測するセンサと、流体の利用動向を間接的に計測するセンサとを含み、
前記利用動向取得部は、流体の利用動向を間接的に計測するセンサとして、電力計、又は、ガス流量計を含み、需要家における電気の使用量に関するデータ、又は、需要家におけるガスの使用量に関するデータを取得する、
流体供給装置。
前記利用動向取得部は、流体の利用動向を間接的に計測するセンサとして、ドアの開閉を検知するセンサを含み、需要家空間に対する人の入退に関するデータを取得する、
請求項１に記載の流体供給装置。
前記利用動向取得部は、流体の利用動向を間接的に計測するセンサとして、照明の点灯状況を検知するセンサを含み、需要家における人の活動に関するデータを取得する、
請求項１又は請求項２に記載の流体供給装置。
建物内に設置される１又は複数の流体供給ユニット、及び、前記建物内の需要家における流体の利用動向を取得する利用動向取得部と、通信手段を介して接続されるコンピュータであって、
前記通信手段を介して前記利用動向取得部から建物内の需要家における流体の利用動向を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記流体の利用動向に基づいて、１又は複数の流体供給ユニットのインバータがモータを制御する際のパラメーターを演算する演算部と、
前記通信手段を介して前記複数の流体供給ユニットへ前記演算部が演算した前記パラメーターを送信する送信部と、を含み、
前記利用動向取得部は、流体の利用動向を直接的に計測するセンサと、流体の利用動向を間接的に計測するセンサとを含み、
前記利用動向取得部は、流体の利用動向を間接的に計測するセンサとして、電力計、又は、ガス流量計を含み、需要家における電気の使用量に関するデータ、又は、需要家におけるガスの使用量に関するデータを取得する、
コンピュータ。