(57)【要約】      （修正有）【課題】封入圧力の低下などの圧力タンクの異常を精度よく検知することができる圧力タンクの異常検知方法および圧力タンクの異常検知機能を有する給水装置を提供する。【解決手段】圧力タンクの異常検知方法は、給水装置のポンプの吐出側圧力がポンプの停止圧力からポンプの始動圧力に低下するまでの圧力低下時間を計測し、圧力低下時間と所定の基準時間とを比較し、圧力低下時間が基準時間以下の場合にはカウントに１を加算し、カウントが所定の基準数に達したときに圧力タンクに異常が生じていると判断する。【選択図】図４
2010156197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力タンクの異常検知方法であって、
給水装置のポンプの吐出側圧力が前記ポンプの停止圧力から前記ポンプの始動圧力に低下するまでの圧力低下時間を計測し、
前記圧力低下時間と所定の基準時間とを比較し、
前記圧力低下時間が前記基準時間以下の場合にはカウントに１を加算し、
前記カウントが所定の基準数に達したときに前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする圧力タンクの異常検知方法。
【請求項２】
前記判断は、前記ポンプの目標圧力の下限値と前記ポンプの吸込側圧力との差が所定の基準値以上であることを条件として行うことを特徴とする請求項１に記載の圧力タンクの異常検知方法。
【請求項３】
前記基準時間は、前記圧力タンクが正常に機能しているときにおける、前記吐出側圧力が前記停止圧力から前記始動圧力に低下するまでの最短時間であることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力タンクの異常検知方法。
【請求項４】
ポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
前記ポンプの吐出側に設けられた吐出管と、
前記吐出管に接続された圧力タンクと、
前記吐出管に設けられた逆止弁と、
前記吐出管内の圧力を検出する圧力検出器と、
前記吐出管の水量が所定の過小水量に達したことを検出する水量検出器と、
前記ポンプの吐出し圧力が所定の圧力に維持されるように前記モータの回転速度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記吐出管の水量が前記所定の過小水量に達したときに、前記ポンプの吐出し圧力を所定の停止圧力まで上昇させて前記ポンプを停止させ、
前記吐出管内の圧力が前記停止圧力から所定の始動圧力にまで低下したときに前記ポンプを再始動させ、
前記吐出管内の圧力が前記停止圧力から前記始動圧力に低下するまでの圧力低下時間を計測し、
前記圧力低下時間と所定の基準時間とを比較し、
前記圧力低下時間が前記基準時間以下の場合にはカウントに１を加算し、
前記カウントが所定の基準数に達したときに前記圧力タンクに異常が生じていると判断するように構成されていることを特徴とする給水装置。
【請求項５】
圧力タンクの異常検知方法であって、
給水装置のポンプが停止してから再始動するまでの間において、第１時点における前記ポンプの吐出側圧力と第２時点における前記ポンプの吐出側圧力との圧力差を算出し、
前記圧力差と所定の基準圧力差とを比較し、
前記圧力差が前記基準圧力差以上である場合には前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする圧力タンクの異常検知方法。
【請求項６】
前記基準圧力差は、前記圧力タンクが正常に機能していないときに測定された、前記第１時点における吐出側圧力と前記第２時点における吐出側圧力との圧力差であることを特徴とする請求項５に記載の圧力タンクの異常検知方法。
【請求項７】
前記圧力差が前記基準圧力差以上である場合にはカウントに１を加算し、
前記カウントが所定の基準数に達したときに前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする請求項５または６に記載の圧力タンクの異常検知方法。
【請求項８】
前記判断は、前記ポンプの目標圧力の下限値と前記ポンプの吸込側圧力との差が所定の基準値以上であることを条件として行うことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の圧力タンクの異常検知方法。
【請求項９】
ポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
前記ポンプの吐出側に設けられた吐出管と、
前記吐出管に接続された圧力タンクと、
前記吐出管に設けられた逆止弁と、
前記吐出管内の圧力を検出する圧力検出器と、
前記吐出管の水量が所定の過小水量に達したことを検出する水量検出器と、
前記ポンプの吐出し圧力が所定の圧力に維持されるように前記モータの回転速度を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記吐出管の水量が前記所定の過小水量に達したときに、前記ポンプの吐出し圧力を所定の停止圧力まで上昇させて前記ポンプを停止させ、
前記吐出管内の圧力が前記停止圧力から所定の始動圧力にまで低下したときに前記ポンプを再始動させ、
前記ポンプが停止してから再始動するまでの間において、第１時点における前記吐出管内の圧力と第２時点における前記吐出管内の圧力との圧力差を算出し、
前記圧力差と所定の基準圧力差とを比較し、
前記圧力差が前記基準圧力差以上である場合には前記圧力タンクに異常が生じていると判断するように構成されていること特徴とする給水装置。
【請求項１０】
圧力タンクの異常検知方法であって、
給水装置のポンプの回転速度を監視し、
前記ポンプの回転が完全に停止する前に前記ポンプが再始動した場合には、前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする圧力タンクの異常検知方法。
【請求項１１】
前記ポンプの回転が完全に停止する前に該ポンプが再始動した場合にはカウントに１を加算し、
前記カウントが所定の基準数に達したときに前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする請求項１０に記載の圧力タンクの異常検知方法。
【請求項１２】
前記判断は、前記ポンプの目標圧力の下限値と前記ポンプの吸込側圧力との差が所定の基準値以上であることを条件として行うことを特徴とする請求項１０または１１に記載の圧力タンクの異常検知方法。
【請求項１３】
ポンプと、
前記ポンプを駆動するモータと、
前記ポンプの吐出側に設けられた吐出管と、
前記吐出管に接続された圧力タンクと、
前記吐出管に設けられた逆止弁と、
前記吐出管内の圧力を検出する圧力検出器と、
前記吐出管の水量が所定の過小水量に達したことを検出する水量検出器と、
前記ポンプの吐出し圧力が所定の圧力に維持されるように前記モータの回転速度を制御する制御部と、
前記ポンプの回転速度を検出する回転速度検出器とを備え、
を備え、
前記制御部は、
前記吐出管の水量が前記所定の過小水量に達したときに、前記ポンプの吐出し圧力を所定の停止圧力まで上昇させて前記ポンプを停止させ、
前記吐出管内の圧力が前記停止圧力から所定の始動圧力にまで低下したときに前記ポンプを再始動させ、
前記ポンプの回転が完全に停止する前に前記ポンプが再始動した場合には、前記圧力タンクに異常が生じていると判断するように構成されていること特徴とする給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力タンクの異常検知方法および給水装置に係り、特にポンプを駆動して集合住宅などの建物に給水を行うための給水装置に用いられる圧力タンクの異常検知方法および圧力タンクの異常検知機能を有する給水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集合住宅やオフィスビルなどの中層または高層の建物では、水道本管からの水道水をポンプにより加圧して需要先の給水末端（給水栓や給湯器など）に供給する給水装置が用いられている。通常、給水装置が供給すべき水量は需要先の水の使用量に依存して大きく変動し、例えば、夜間などの水の使用量が少ない時間帯においては供給水量が大幅に減少する。このため、省エネルギーの観点から、水の使用量が一定以下に低下したときはポンプを停止させるようにしている。このとき、ポンプを直ちに停止させず、一時的にポンプの運転速度を上げて給水装置内に設けられた圧力タンク内に水を保持させる。このようにすることで、ポンプを再び始動しなくても、しばらくの間は圧力タンクから水が需要先に供給される。
【０００３】
水が使用されるにつれて圧力タンク内の水は少なくなり、建物内部の給水配管内の水圧（すなわちポンプの吐出側の圧力）が低下する。そして、この吐出側圧力がポンプの始動圧力以下にまで低下すると、圧力センサがこれを検知し、ポンプが再始動される。その後、再び、水の使用量が少なくなると、ポンプを加速させて圧力タンクに蓄圧した後、ポンプが停止される。このようして、水の使用量とポンプの吐出側圧力とに基づいてポンプの停止と再始動とが繰り返される。
【０００４】
給水装置に用いられる圧力タンクとしては、内部にダイヤフラム（隔壁）を配置したダイヤフラム式圧力タンクが一般である。この圧力タンクの内部には予め空気が封入されており、圧力タンクに流入した水はダイヤフラムを介して空気を圧縮する。圧力タンクとポンプとの間には逆止弁が配置されており、この逆止弁と圧力タンクとにより、ポンプが停止した後においても給水配管内の水圧が高圧に維持される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ダイヤフラム式圧力タンクは、過度に加圧された状態で長期間使用されると、通常の使用に比べてダイヤフラムが早く劣化し、場合によっては破損してしまう。ダイヤフラムが破損して圧力タンク内部の空気がなくなると、給水配管内の圧力は水の使用により急激に低下し、極めて短い時間で始動圧力以下に低下してしまう。このため、ポンプの始動頻度が多くなり、ポンプの寿命が短くなるという問題が生じる。従って、圧力タンクに異常が生じた場合には速やかにこれを検知し、必要に応じて圧力タンクの補修または交換を行うことが必要となる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、封入圧力の低下などの圧力タンクの異常を精度よく検知することができる圧力タンクの異常検知方法およびこのような異常検知機能を有する給水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、圧力タンクの異常検知方法であって、給水装置のポンプの吐出側圧力が前記ポンプの停止圧力から前記ポンプの始動圧力に低下するまでの圧力低下時間を計測し、前記圧力低下時間と所定の基準時間とを比較し、前記圧力低下時間が前記基準時間以下の場合にはカウントに１を加算し、前記カウントが所定の基準数に達したときに前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする。
【０００８】
本発明の好ましい態様は、前記判断は、前記ポンプの目標圧力の下限値と前記ポンプの吸込側圧力との差が所定の基準値以上であることを条件として行うことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基準時間は、前記圧力タンクが正常に機能しているときにおける、前記吐出側圧力が前記停止圧力から前記始動圧力に低下するまでの最短時間であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の態様は、ポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記ポンプの吐出側に設けられた吐出管と、前記吐出管に接続された圧力タンクと、前記吐出管に設けられた逆止弁と、前記吐出管内の圧力を検出する圧力検出器と、前記吐出管の水量が所定の過小水量に達したことを検出する水量検出器と、前記ポンプの吐出し圧力が所定の圧力に維持されるように前記モータの回転速度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記吐出管の水量が前記所定の過小水量に達したときに、前記ポンプの吐出し圧力を所定の停止圧力まで上昇させて前記ポンプを停止させ、前記吐出管内の圧力が前記停止圧力から所定の始動圧力にまで低下したときに前記ポンプを再始動させ、前記吐出管内の圧力が前記停止圧力から前記始動圧力に低下するまでの圧力低下時間を計測し、前記圧力低下時間と所定の基準時間とを比較し、前記圧力低下時間が前記基準時間以下の場合にはカウントに１を加算し、前記カウントが所定の基準数に達したときに前記圧力タンクに異常が生じていると判断するように構成されていることを特徴とする給水装置である。
【００１０】
本発明の他の態様は、圧力タンクの異常検知方法であって、給水装置のポンプが停止してから再始動するまでの間において、第１時点における前記ポンプの吐出側圧力と第２時点における前記ポンプの吐出側圧力との圧力差を算出し、前記圧力差と所定の基準圧力差とを比較し、前記圧力差が前記基準圧力差以上である場合には前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする。
【００１１】
本発明の好ましい態様は、前記基準圧力差は、前記圧力タンクが正常に機能していないときに測定された、前記第１時点における吐出側圧力と前記第２時点における吐出側圧力との圧力差であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記圧力差が前記基準圧力差以上である場合にはカウントに１を加算し、前記カウントが所定の基準数に達したときに前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記判断は、前記ポンプの目標圧力の下限値と前記ポンプの吸込側圧力との差が所定の基準値以上であることを条件として行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の態様は、ポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記ポンプの吐出側に設けられた吐出管と、前記吐出管に接続された圧力タンクと、前記吐出管に設けられた逆止弁と、前記吐出管内の圧力を検出する圧力検出器と、前記吐出管の水量が所定の過小水量に達したことを検出する水量検出器と、前記ポンプの吐出し圧力が所定の圧力に維持されるように前記モータの回転速度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記吐出管の水量が前記所定の過小水量に達したときに、前記ポンプの吐出し圧力を所定の停止圧力まで上昇させて前記ポンプを停止させ、前記吐出管内の圧力が前記停止圧力から所定の始動圧力にまで低下したときに前記ポンプを再始動させ、前記ポンプが停止してから再始動するまでの間において、第１時点における前記吐出管内の圧力と第２時点における前記吐出管内の圧力との圧力差を算出し、前記圧力差と所定の基準圧力差とを比較し、前記圧力差が前記基準圧力差以上である場合には前記圧力タンクに異常が生じていると判断するように構成されていること特徴とする給水装置である。
【００１３】
本発明の他の態様は、圧力タンクの異常検知方法であって、給水装置のポンプの回転速度を監視し、前記ポンプの回転が完全に停止する前に前記ポンプが再始動した場合には、前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ポンプの回転が完全に停止する前に該ポンプが再始動した場合にはカウントに１を加算し、前記カウントが所定の基準数に達したときに前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記判断は、前記ポンプの目標圧力の下限値と前記ポンプの吸込側圧力との差が所定の基準値以上であることを条件として行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の態様は、ポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記ポンプの吐出側に設けられた吐出管と、前記吐出管に接続された圧力タンクと、前記吐出管に設けられた逆止弁と、前記吐出管内の圧力を検出する圧力検出器と、前記吐出管の水量が所定の過小水量に達したことを検出する水量検出器と、前記ポンプの吐出し圧力が所定の圧力に維持されるように前記モータの回転速度を制御する制御部と、前記ポンプの回転速度を検出する回転速度検出器とを備え、を備え、前記制御部は、前記吐出管の水量が前記所定の過小水量に達したときに、前記ポンプの吐出し圧力を所定の停止圧力まで上昇させて前記ポンプを停止させ、前記吐出管内の圧力が前記停止圧力から所定の始動圧力にまで低下したときに前記ポンプを再始動させ、前記ポンプの回転が完全に停止する前に前記ポンプが再始動した場合には、前記圧力タンクに異常が生じていると判断するように構成されていること特徴とする給水装置である。
【００１５】
本発明の一参考例は、圧力タンクの異常検知方法であって、給水装置のポンプが停止してから再始動されるまでのポンプ停止時間を計測し、前記ポンプ停止時間と所定の基準時間とを比較し、前記ポンプ停止時間が前記基準時間よりも短い場合は、前記比較の結果を異常検知結果として記録し、前記異常検知結果が複数回記録された場合に前記圧力タンクに異常が生じていると判断すること特徴とする。
【００１６】
上記参考例の好ましい態様は、前記異常検知結果が連続して複数回記録された場合に前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、所定の監視期間内に前記異常検知結果が記録された回数が所定回数に達した場合に前記圧力タンクに異常が生じていると判断することを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記基準時間は、前記圧力タンクが正常に機能しているときにおける、前記ポンプが停止してから再始動されるまでの最短時間であることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記ポンプの目標圧力の下限値と前記ポンプの吸込側圧力との差が所定の基準値以上であることを条件として前記判断を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の参考例は、ポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、前記ポンプの吐出側に設けられた吐出管と、前記吐出管に接続された圧力タンクと、前記吐出管に設けられた逆止弁と、前記吐出管内の圧力を検出する圧力検出器と、前記吐出管の水量が所定の過小水量に達したことを検出する水量検出器と、前記ポンプの吐出し圧力が所定の圧力に維持されるように前記モータの回転速度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記吐出管の水量が前記所定の過小水量に達したときに、前記ポンプの吐出し圧力を所定の停止圧力まで上昇させて前記ポンプを停止させ、前記吐出管内の圧力が前記停止圧力から所定の始動圧力にまで低下したときに前記ポンプを再始動させ、前記ポンプが停止してから再始動されるまでのポンプ停止時間を計測し、前記ポンプ停止時間と所定の基準時間とを比較し、前記ポンプ停止時間が前記基準時間よりも短い場合は、前記比較の結果を異常検知結果として記録し、前記異常検知結果が複数回記録された場合に前記圧力タンクに異常が生じていると判断するように構成されていること特徴とする給水装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ダイヤフラムの破損などに起因する空気の封入圧力の低下や、圧力タンクそのものの破損を精度よく検知することができる。従って、異常が検知された圧力タンクを速やかに補修または交換することができ、ポンプの始動頻度を減らしてポンプの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】給水装置を示す模式図である。
【図２】図１に示す給水装置におけるポンプの運転特性曲線を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る圧力タンクの異常検知方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る圧力タンクの異常検知方法を示すフローチャートである。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）はポンプが停止してから再始動するまでの吐出側圧力の変化を示すグラフである。
【図６】２台のポンプを備えた給水装置の構造の例を示す正面図である。
【図７】図６の平面図である。
【図８】５台のポンプを備えた給水装置の構造の例を示す正面図である。
【図９】図８の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る圧力タンクの異常検知方法の実施形態について図１から図９を参照して詳細に説明する。なお、図１から図９において、同一または相当する構成要素には、同一の符号および／または名称を付して重複した説明を省略する。
【００２１】
図１は給水装置を示す模式図であり、図２は図１に示す給水装置におけるポンプの運転特性曲線を示すグラフである。図２において、横軸が水量、縦軸が圧力（ヘッドまたは揚程）を表している。図１に示すように、給水装置１０は、水道本管１２に接続されるポンプ１４と、ポンプ１４を駆動するモータ１６と、モータ１６の回転周波数を制御するインバータ１８と、インバータ１８をはじめとする各種機器を制御する制御部２０とを備えている。モータ１６は制御部２０に接続されており、モータ１６に設けた光学式または磁気式のロータリーエンコーダ（回転速度検知器）１５からの出力信号によりモータ１６またはポンプ１４の回転速度が制御部２０でモニタされるようになっている。
【００２２】
給水装置１０のポンプ１４は、水道本管１２から延びる上流給水管２２に接続され、ポンプ１４の吐出側には吐出管２６が接続されている。吐出管２６には、ポンプ１４が停止した場合に吐出側から吸込側に水が逆流することを防止し、吐出管２６内の圧力を維持するための逆止弁２８と、吐出管２６内の水量が少なくなったことを検出するフロースイッチ（水量検出器）３０とが設けられている。このフロースイッチ３０は、ポンプ１４から吐出管２６に吐出される水量が設定量（所定の過小水量）Ｑｍｉｎよりも少なくなると動作し、過少水量検出信号を発する。フロースイッチ３０は制御部２０に接続されており、フロースイッチ３０の出力信号により吐出管２６内の過少水量が制御部２０でモニタされるようになっている。なお、ポンプの数は１台に限られず、複数のポンプを給水装置１０に配置してもよい。
【００２３】
図１に示すように、吐出管２６には、吐出管２６内の水圧（ポンプ１４の吐出側圧力）を検知する圧力センサ（圧力検出器）３４と、吐出管２６中の水を蓄えておく圧力タンク３６とが、それぞれ枝管３８，３９を介して取り付けられている。圧力センサ３４は制御部２０に接続されており、圧力センサ３４の出力信号により吐出管２６内の水圧が制御部２０でモニタされるようになっている。
【００２４】
給水装置１０の吐出管２６は、ビルやマンションなどの需要家の給水末端４０に延びる下流給水管４２に接続されており、上述した給水装置１０により水道本管１２の水が需要家に供給されるようになっている。これらの給水末端４０は、例えば、分岐した下流給水管４２のそれぞれに設けられる給湯器や給水栓、トイレ洗浄用のフラッシュバルブなどである。
【００２５】
ここで、図１に示すように、制御部２０には、液晶画面等の表示部と数値入力用のテンキーまたは増減ボタンとを有する入力パネル４４が取り付けられている。この入力パネル４４を介して、操作者は、目標圧力の上限値（上限圧力）ＰＵや下限値（下限圧力）ＰＬ、過少水量時の停止圧力Ｐ０、上限圧力ＰＵと下限圧力ＰＬとの差圧ＰＤ、その他制御に必要な情報を入力できるようになっている。例えば、入力パネル４４の液晶画面のタッチパネルやボタンを押すことにより上記制御に必要な情報を入力できるようになっている。また、上限圧力ＰＵおよび下限圧力ＰＬは、例えば、ポンプ１４を設置するときの条件、すなわち、給水を行う建物の高さや、給水栓までの配管の長さ、配管抵抗、保証すべき吐出管内の圧力などを考慮して、入力パネル４４を介して設定および変更できるようになっている。
【００２６】
図１に示すように、制御部２０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）４６と内部メモリ４８とタイマ４９とを備えており、入力パネル４４から入力された情報は、ＣＰＵ４６を介して内部メモリ４８に記憶される。制御部２０の内部では、モータ１６のゲート制御信号が演算され、このゲート制御信号がインバータ１８に送られてインバータ１８内部のゲートトランジスタが駆動される。インバータ１８は、電気的に接続されたモータ１６に速度制御信号を送り、所定の回転速度でポンプ１４を駆動させる。なお、ポンプ１４の駆動にあたっては、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）やパルス振幅変調（ＰＡＭ）により交流電圧を無段階に制御することにより、効率良く高速でポンプ１４を運転することができる。
【００２７】
制御部２０は、入力パネル４４から入力された情報および圧力センサ３４からの出力信号等に基づいて、インバータ１８を介してポンプ１４の回転速度（回転周波数）を可変速制御する。すなわち、制御部２０は、インバータ１８を制御して所定の交流電圧もしくは直流電圧をモータ１６に印加し、モータ１６を増減速させる。モータ１６の回転が高速になるのに伴って、ポンプ１４の吐出量が増大する。このとき、吐出管２６内の水圧は上昇するが、この吐出側圧力は圧力センサ３４により逐次検出されており、制御部２０は、圧力センサ３４により検出される圧力が目標圧力に一致するように、ポンプ１４の回転速度をフィードバック制御する。
【００２８】
ここで、需要家の給水末端４０において水が使用され、圧力センサ３４により検出される検出圧力が予め設定された始動圧力Ｐ１以下に低下すると、給水装置１０のポンプ１４が始動される。ポンプ１４がモータ１６により駆動されると、水道本管１２の水が上流給水管２２を介してポンプ１４に吸い込まれ、所定の圧力で吐出管２６に吐出される。吐出管２６に吐出された水は、下流給水管４２を通って需要側の給水末端４０に給水される。ポンプ１４により揚水される水は、中層住宅や高層住宅、商業用ビルなどの最も高い位置に設けられる給水末端４０ａにも十分給水できる圧力に加圧される。
【００２９】
ポンプ１４の運転中に、給水末端４０における水の使用量が少なくなり、水量が設定量Ｑｍｉｎよりも少なくなってフロースイッチ３０が動作すると、ポンプ１４の運転が停止される。このポンプ１４の停止にあたっては、一時的にポンプ１４の運転速度を上げて吐出し圧力を上げることによって、圧力タンク３６内に十分な水を蓄圧する。最終的には、圧力タンク３６内の水が所定の停止圧力Ｐ０に昇圧された状態でポンプ１４が停止される。
【００３０】
その後、給水末端４０において水が使用されると、しばらくは圧力タンク３６から水が供給されるが、圧力タンク３６の水が少なくなり、圧力センサ３４の検出圧力が上述した始動圧力Ｐ１以下に低下すると、ポンプ１４が再び起動される。
【００３１】
なお、ポンプ１４の始動開始後一定の時間においては、フロースイッチ３０からの過少水量検出信号をキャンセルするようにしてもよい。このようにすることで、給水設備の諸条件により、ポンプ１４が始動してからしばらくの間は水が流れないような場合であっても、過少水量の検出によってポンプ１４が停止されることを防止することができる。また、ポンプ１４の吐出し圧力が所定の値よりも低い場合には、フロースイッチ３０から過少水量検知信号が送られてもポンプ１４の停止処理を行わないように制御部２０をプログラムしてもよい。このようにすることで、ポンプ１４の運転中の吐出し圧力を常に所定の値よりも低くならないようにすることができ、過少水量による停止処理の頻度を低くすることができる。
【００３２】
ここで、上述したように、制御部２０は、圧力センサ３４により検出された圧力が目標圧力に一致するように、ポンプ１４の回転速度を制御するが、このときの制御としては、ポンプ１４の吐出し圧力が一定になるようにポンプ１４の回転速度を制御する吐出圧力一定制御や、配管の末端圧力が一定となるようにポンプ１４の吐出し圧力の目標値を逐次演算し、この目標値にポンプ１４の吐出し圧力が一致するようにポンプ１４の回転速度を制御する推定末端圧力一定制御などがなされる。これらの制御方法のうち、推定末端圧力一定制御について説明する。
【００３３】
推定末端圧力は、最高所および／または最長配管の末端４０ａにおける圧力を推定したものであり、この末端４０ａがポンプ１４の目標吐出圧力を支配する。この末端における圧力を一定にするようなポンプ１４の吐出し圧力が目標圧力として演算され、ポンプ１４の吐出し圧力が目標圧力となるようにポンプ１４の回転速度が制御される。
【００３４】
図２において、曲線Ｎ１〜Ｎ４は、各回転速度におけるポンプ１４の運転特性を示しており、Ｎ１は、ポンプ１４の最高回転速度における特性曲線である。ここで、抵抗曲線Ｒは、ポンプ１４から給水末端４０までの使用水量に応じた管路損失であり、水量が０の点を原点として使用水量Ｑの略二乗に比例する曲線となっている。
【００３５】
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）管路損失を見込んだ制御がなされるため、抵抗曲線Ｒに沿って目標圧力が逐次演算される。この演算された目標圧力は制御部２０の内部メモリ４８に一時的に記憶される。制御部２０は、ポンプ１４の吐出し圧力が、演算された目標圧力となるようにポンプ１４の回転速度を制御する。
【００３６】
図２において、最高回転速度における運転点は点Ａ１であり、この点Ａ１における圧力は上限圧力ＰＵ、水量はＱ１となっている。ポンプ１４の回転速度を下げることにより、運転点は、点Ａ１から点Ａ２、点Ａ３を通る抵抗曲線Ｒ上を移動する。例えば、図２に示すように、水量Ｑｘのときの目標圧力Ｐｘが抵抗曲線Ｒに沿って演算され、ポンプ１４の吐出し圧力がこの目標圧力Ｐｘになるようにポンプ１４の回転速度が設定される。
【００３７】
水量が設定量Ｑｍｉｎよりも少なくなってフロースイッチ３０が動作すると、ポンプ１４の停止処理が開始される。このポンプ停止処理においては、ポンプ１４の吐出し圧力の目標値を上述した抵抗曲線Ｒに沿った目標圧力から、予め設定された停止圧力Ｐ０に一時的に変更する。これにより、ポンプ１４の回転速度が上げられ、最終的にはポンプ１４の吐出し圧力は停止圧力Ｐ０に達し、ポンプ１４が停止される。なお、フロースイッチ３０が動作した後、過少水量の状態が一定時間継続してはじめてポンプ１４の停止処理を開始することが好ましい。この過少水量の状態の継続時間は、例えば、直前のポンプ１４の運転状態により逐次変化させることができる。このようにすることで、ポンプ１４の停止処理およびそれに続くポンプ１４の起動処理の頻度を減らし、装置の耐久性の向上および長寿命化を図ることができる。
【００３８】
制御部２０は、内部メモリ４８に記憶された上限圧力ＰＵおよび下限圧力ＰＬに基づいて上記停止圧力Ｐ０を演算できるようになっている。例えば、停止圧力Ｐ０が上限圧力ＰＵまたはこれ以上の値となるように演算される。また、制御部２０は、ポンプ１４の始動圧力Ｐ１も演算できるようになっており、例えば、下限圧力ＰＬと同等の圧力または下限圧力ＰＬより若干低い圧力となるように始動圧力Ｐ１が演算される。
【００３９】
また、入力された上限圧力ＰＵから下限圧力ＰＬを演算してもよい。例えば、給水末端４０の最高位置がビルの５階である場合には、上限圧力ＰＵを１４ｍとし、上限圧力ＰＵから約１５％低い１２ｍを下限圧力ＰＬとしてもよい。このように、下限圧力ＰＬを上限圧力ＰＵよりも約１５％低く設定するのは、配管抵抗分がおよそ１５％程度と見積もられるからである。
【００４０】
例えば、上述した制御部２０の入力パネル４４を介して上限圧力ＰＵと割合Ｄ％とを入力し、下限圧力ＰＬをＰＬ＝ＰＵ−（ＰＵ×Ｄ％）により求めてもよい。あるいは、上限圧力ＰＵと差圧ＰＤとを入力し、下限圧力ＰＬをＰＬ＝ＰＵ−ＰＤにより求めてもよい。なお、上限圧力ＰＵと下限圧力ＰＬとを同一の値に設定すれば、吐出圧力一定制御を行うことができる。この場合には、停止圧力Ｐ０はＰＵ（＝ＰＬ）となり、始動圧力はＰＵ−ＰＤとなるため、ポンプ１４による過剰な加圧は行われない。
【００４１】
上述したように、給水装置１０は、水の使用量が少ないときにポンプ１４の運転を停止させる機能を有している。圧力タンク３６および逆止弁２８は、ポンプ１４を停止させた後の吐出管２６内の水圧を維持させるために用いられる。図１に示すように、圧力タンク３６の内部には、ゴムなど弾力性のある材料により形成されたダイヤフラム（隔壁）４１が配置されており、このダイヤフラム４１によって画成された空気室４７には加圧空気が予め封入されている。水量が設定量Ｑｍｉｎ以下となったときにポンプ１４の回転速度を上げると、吐出管２６を流れる水は枝管３９を通って圧力タンク３６内に流れ込み、ダイヤフラム４１を介して空気室４７内の空気を圧縮する。逆止弁２８はポンプ１４と圧力タンク３６との間に配置されているので、圧力タンク３６内の圧縮空気によって吐出管２６内の圧力が維持される。
【００４２】
しかしながら、ダイヤフラム４１の破損などに起因して圧力タンク３６内の封入圧力が低下すると、少量の水の使用によっても吐出管２６内の圧力が急激に低下し、極めて短い時間で始動圧力Ｐ１に到達する。このため、ポンプ１４の停止時間が短くなるのみならず、ポンプ１４の始動頻度が多くなってしまい、ポンプ１４の寿命を短縮させてしまう。そこで、このような不具合を解消するために、本実施形態では、以下に述べる方法により圧力タンク３６の異常を検知し、警報を発して圧力タンク３６の補修または交換を促すようにしている。
【００４３】
水の使用量が低下して吐出管２６を流れる水量が設定量（最小流量）Ｑｍｉｎに達したことがフロースイッチ３０によって検知されると、制御部２０の制御動作は吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御からポンプ停止制御に移行する。すなわち、制御部２０はインバータ１８にポンプ１４の回転速度（運転速度）を上昇させるように指令を出し、ポンプ１４の吐出し圧力を上昇させて圧力タンク３６内に水を送り込む。ポンプ１４の吐出し圧力が停止圧力Ｐ０に達したところで、制御部２０はインバータ１８にポンプ停止指令を送信し、ポンプ１４を停止させる。このとき、制御部２０はポンプ１４（またはモータ１６）が停止した時点を起点としてポンプ停止時間の計測を開始する。
【００４４】
ポンプ１４が停止している状態で水が使用されると、圧力タンク３６内に貯留された水が需要家に送水され、これにより吐出管２６内の圧力（圧力センサ３４によって検出されるポンプ１４の吐出側の圧力）が低下する。水の使用が継続されると、吐出側圧力はさらに低下していき、やがてポンプ１４の始動圧力Ｐ１に達する。吐出側圧力が始動圧力Ｐ１にまで低下したことが圧力センサ３４によって検知されると、制御部２０はインバータ１８にポンプ始動指令を発し、これによりポンプ１４が再始動される。ロータリーエンコーダ１５からはポンプ１４が始動したことを示す回転速度信号が制御部２０に送られ、この信号を受けて制御部２０はポンプ停止時間の計測を終了し、ポンプ１４が実際に停止していた時間を算出する。
【００４５】
制御部２０は、上記ポンプ停止時間と予め設定されている基準時間（設定時間）とを比較し、ポンプ停止時間が基準時間よりも短いか否かを判定する。この基準時間は、圧力タンク３６が正常に機能しているときに予め計測された、ポンプ１４が停止してから再始動するまでの最短のポンプ停止時間であり、水の最大使用量や圧力タンク３６の容量などに応じて決定される。この基準時間は、入力パネル４４を介して制御部２０の内部メモリ４８に予め入力されている。
【００４６】
ポンプ停止時間が基準時間よりも短いということは、圧力タンク３６の封入圧力が低下していること、すなわち、圧力タンク３６に何らかの異常（故障）が生じているということを意味している。従って、ポンプ１４の実際の停止時間が基準時間よりも短いことを検知することにより、圧力タンク３６が正常に機能していないと判断することができる。しかしながら、一回のみの検知では、誤判断となるおそれがある。そこで、本実施形態では、ポンプ停止時間が基準時間よりも短いことが検知された場合には、その検知結果を制御部２０の内部メモリ４８に記録し、検知結果が複数回記録された場合に初めて圧力タンク３６に異常が生じていると判断する。なお、圧力タンク３６に異常が見られる原因としては、ダイヤフラム４１の破損に起因する空気圧（封入圧力）の低下、空気弁からの空気漏れ、圧力タンク３６の外壁の損傷などが挙げられる。
【００４７】
ここで、図３を参照して本発明の第１の実施形態に係る圧力タンクの異常検知方法について説明する。図３は本発明の第１の実施形態に係る圧力タンクの異常検知方法を示すフローチャートである。図３に示すように、制御部２０は、ポンプ１４が停止してから再始動するまでのポンプ停止時間を計測する（ステップ１）。次いで、ポンプ停止時間と基準時間とを比較し（ステップ２）、ポンプ停止時間が基準時間よりも短いと判定された場合には（ステップ２のＹＥＳ）、その比較の結果を１つの異常検知結果として内部メモリ４８に記録する（ステップ３）。一方、ポンプ停止時間が基準時間以上の場合には（ステップ２のＮＯ）、圧力タンク３６に異常があるとは判断されない。
【００４８】
制御部２０は異常検知結果の記録回数を監視し、異常検知結果の記録回数が所定回数（基準回数）に達した場合には（ステップ４のＹＥＳ）、圧力タンク３６に異常が生じていると判断する（ステップ５）。一方、異常検知結果の記録回数が所定回数を下回る場合には（ステップ４のＮＯ）、圧力タンク３６に異常があるとは判断されない。
【００４９】
ここで、下限圧力ＰＬとポンプ１４の吸込側圧力との差が所定の基準値（設定値）以上であることを前提条件として、圧力タンク３６の異常発生の判断を行うことが好ましい。これは次の理由による。すなわち、給水装置１０が受水槽を介さずに水道本管１２に直結されている場合、ポンプ１４の吸込側圧力（図示しない圧力センサによって検出される上流給水管２２内の水圧）が下限圧力ＰＬ近傍にまで上昇していることがある。このような場合では、圧力タンク３６が故障していても、あたかも圧力タンク３６が正常に機能しているかのように吐出側圧力が緩やかに低下する。その結果、ポンプ１４の停止時間が長くなり、圧力タンク３６が正常に機能しているか否かを正確に判断することができなくなる。このような理由から、下限圧力ＰＬとポンプ１４の吸込側圧力との差が所定の基準値以上であることを確認した上で圧力タンク３６の異常の判断を行うことが好ましい。この基準値は圧力タンク３６の正常時における空気の封入圧力に基づいて設定される。
【００５０】
このように、本実施形態によれば、異常検知結果が複数回記録されていることを確認することにより、圧力タンク３６に異常が生じていることを精度よく検知することができる。この場合、異常検知結果が連続して所定回数記録されたときに圧力タンク３６に異常が生じていると判断するようにしてもよく、あるいは、所定の監視期間内において異常検知結果が記録された回数が所定回数に達したときに圧力タンク３６に異常が生じていると判断するようにしてもよい。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、特に説明しない本実施形態の動作は上述した第１の実施形態と同様であり、図１に示す給水装置１０の構成および図２に示すポンプ１４の運転特性曲線を示すグラフは本実施形態にも適用される。
【００５２】
本実施形態では、次のような方法にしたがって圧力タンク３６の異常を検知する。まず、ポンプ１４の吐出側圧力（圧力センサ３４の検出圧力）が停止圧力Ｐ０から始動圧力Ｐ１まで低下した時間を制御部２０が計測する。この計測された時間は圧力低下時間として内部メモリ４８に保存される。このとき、制御部２０は、下限圧力ＰＬとポンプ１４の吸込側圧力（上流給水管２２内の水圧）との差が所定の基準値以上であること、すなわち第１の実施形態で述べた前提条件を満たしていることを確認する。
【００５３】
制御部２０は圧力低下時間と予め設定された基準時間とを比較し、圧力低下時間が基準時間よりも短いか否かを判定する。この基準時間は、圧力タンク３６が正常に機能しているときに予め計測された、吐出側圧力が停止圧力Ｐ０から始動圧力Ｐ１まで低下したときの最短の圧力低下時間であり、水の最大使用量や圧力タンク３６の容量などに応じて決定される。この基準時間は、入力パネル４４を介して制御部２０の内部メモリ４８に予め入力されている。圧力低下時間が基準時間よりも短いと判定されると、制御部２０に組み込まれた図示しないカウンタ（計数部）のカウントに１が加算される。そして、カウント（圧力低下時間が基準時間よりも短いと判定された総数）が所定の基準数に達したときに圧力タンク３６に異常が生じていると判断する。
【００５４】
ここで、図４を用いて本実施形態における圧力タンク３６の異常検知方法を詳細に説明する。図４は本発明の第２の実施形態に係る圧力タンクの異常検知方法を示すフローチャートである。図４に示すように、ポンプ１４の吐出し圧力が停止圧力Ｐ０に達したときに、制御部２０はポンプ１４を停止させると同時に吐出側圧力の圧力低下時間の計測を開始する（ステップ１）。次いで、吐出側圧力がポンプ１４の始動圧力Ｐ１以下にまで低下したか否かを判定する（ステップ２）。吐出側圧力が始動圧力Ｐ１まで低下していない場合には（ステップ２のＮＯ）、ポンプ１４の停止状態が維持される。吐出側圧力が始動圧力Ｐ１以下にまで下がった場合には（ステップ２のＹＥＳ）、圧力低下時間の計測を終了する（ステップ３）。
【００５５】
次に、制御部２０はカウントの比較対象となる上記基準数が０であるか否かを確認する（ステップ４）。この基準数は操作者によって予め入力パネル４４から入力されており、基準数が０であるときは（ステップ４のＹＥＳ）、カウントを０にクリアし、その後ポンプ１４が再始動される（ステップ１０）。この場合は、圧力タンク３６の異常検知は行われない。一方、基準数が０でなければ（ステップ４のＮＯ）、下限圧力ＰＬとポンプ１４の吸込側圧力との差が所定の基準値以上であるか否かが制御部２０によって判定される（ステップ５）。下限圧力ＰＬと吸込側圧力との差が所定の基準値よりも小さい場合は（ステップ５のＮＯ）、カウントを０にクリアし、その後ポンプ１４が再始動される（ステップ１０）。一方、下限圧力ＰＬと吸込側圧力との差が上記基準値以上である場合は（ステップ５のＹＥＳ）、次のステップ６に移る。
【００５６】
ステップ６では、圧力低下時間と基準時間とが比較される。圧力低下時間が基準時間以下の場合、すなわち、ポンプ１４が瞬時に再始動した場合には（ステップ６のＹＥＳ）、カウントに１を加算する（ステップ７）。一方、圧力低下時間が基準時間よりも長い場合には（ステップ６のＮＯ）、カウントを０にクリアし、その後ポンプ１４が再始動される（ステップ１０）。そして、カウントが基準数に達したときは（ステップ８のＹＥＳ）、制御部２０は圧力タンク３６に異常が生じていると判断する（ステップ９）。この場合、圧力タンク３６に異常が生じていると判断されても、断水を避ける観点からポンプ１４は再始動され（ステップ１０）、ポンプ１４自体の運転は継続される。一方、カウントが基準数よりも小さい場合は（ステップ８のＮＯ）、圧力タンク３６に異常が生じているとは判断されずにポンプ１４が再始動される（ステップ１０）。本実施形態においても、カウント（圧力低下時間が基準時間よりも短いと判定された総数）が所定の基準数に達して初めて圧力タンク３６に異常が生じていると判断されるので、判断の信頼性と精度を高めることができる。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施形態について図５（ａ）および図５（ｂ）を参照して説明する。図５（ａ）および図５（ｂ）はポンプが停止してから再始動するまでの吐出側圧力の変化を示すグラフである。なお、特に説明しない本実施形態の動作は上述した第１の実施形態と同様であり、図１に示す給水装置１０の構成および図２に示すポンプ１４の運転特性曲線を示すグラフは本実施形態にも適用される。
【００５８】
本実施形態では、次のような方法にしたがって圧力タンク３６の異常を検知する。図５（ａ）および図５（ｂ）において、ポンプ１４が停止してから再始動するまでの吐出側圧力を曲線Ｌ´で示す。図５（ａ）に示すように、ポンプ１４が停止した時点ｔ０の後であって、かつポンプ１４が再始動する時点ｔ１´の前において、所定の第１時点ｔＦにおける吐出側圧力ＰＦ´と所定の第２時点ｔＳにおける吐出側圧力ＰＳ´との圧力差ＰＦ´−ＰＳ´を算出する。そして、この圧力差ＰＦ´−ＰＳ´と所定の基準圧力差とを比較し、圧力差ＰＦ´−ＰＳ´が基準圧力差以上である場合には圧力タンク３６に異常が生じていると判断する。この判断は、ポンプ１４が再始動する前に行われる。
【００５９】
上記基準圧力差は、圧力タンク３６が正常に機能していないときに測定された吐出側圧力の変化に基づいて決定される。具体的には、封入圧力の低下などにより圧力タンク３６が正常に機能していないときに、ポンプ１４が始動して（ｔ０）から再始動する（ｔ１）までのポンプ１４の吐出側圧力（曲線Ｌで示す）を圧力センサ３４によって予め測定しておき、これを制御部２０の内部メモリ４８に保存する。そして、第１時点ｔＦにおける吐出側圧力ＰＦと第２時点ｔＳにおける吐出側圧力ＰＳとの圧力差ＰＦ−ＰＳを求め、これを上記基準圧力差とする。
【００６０】
図５（ａ）に示す例では、圧力差ＰＦ´−ＰＳ´が基準圧力差ＰＦ−ＰＳよりも大きいので、圧力タンク３６に異常が生じていると制御部２０によって判断される。一方、図５（ｂ）に示す例では、圧力差ＰＦ´−ＰＳ´が基準圧力差ＰＦ−ＰＳよりも小さいので、圧力タンク３６が正常に機能していると制御部２０によって判断される。制御部２０は、下限圧力ＰＬとポンプ１４の吸込側圧力（上流給水管２２内の水圧）との差が所定の基準値以上であること、すなわち第１の実施形態で述べた前提条件を満たしていることを確認した上で上記判断を行うことが好ましい。
【００６１】
通常、圧力タンク３６が正常に機能していないと、ポンプ１４の始動頻度が多くなる。従って、ポンプ１４の始動頻度を減らすために、水量が最小流量Ｑｍｉｎに達した時点からポンプ停止処理が開始されるまでに一定の遅延期間を設けることが好ましい。この場合、本異常検知方法によって圧力タンク３６に異常が生じていると判断された場合には、上記遅延期間を最長の値に設定することが好ましい。さらにこの場合、圧力タンク３６に異常が生じていると判断されたときに、始動圧力Ｐ１の値を上げることが好ましい。
【００６２】
ここで、圧力差ＰＦ´−ＰＳ´が基準圧力差ＰＦ−ＰＳ以上である場合には、制御部の２０のカウンタ（計数部）のカウントに１を加算し、このカウント（すなわち、圧力差ＰＦ´−ＰＳ´が基準圧力差ＰＦ−ＰＳ以上であると判定された総数）が所定の基準数に達したときに圧力タンク３６に異常が生じていると判断するようにしてもよい。また、第１の実施形態のように、圧力差ＰＦ´−ＰＳ´が基準圧力差ＰＦ−ＰＳ以上である場合には、その都度異常検知結果を内部メモリ４８に記録し、異常検知結果が連続して所定回数記録された場合に圧力タンク３６に異常が生じていると判断するようにしてもよい。このようにすることで、判断の信頼性と精度を向上させることができる。
【００６３】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、特に説明しない本実施形態の動作は上述した第１の実施形態と同様であり、図１に示す給水装置１０の構成および図２に示すポンプ１４の運転特性曲線を示すグラフは本実施形態にも適用される。
【００６４】
第１の実施形態で述べたように、水量が設定量Ｑｍｉｎに達したことがフロースイッチ３０によって検知されると、制御部２０はインバータ１８にポンプ１４の回転速度（運転速度）を上昇させるように指令を出し、ポンプ１４の吐出し圧力を上昇させて圧力タンク３６内に水を送り込む。そして、ポンプ１４の吐出し圧力が停止圧力Ｐ０に達したところで、制御部２０はインバータ１８にポンプ停止指令を送信し、ポンプ１４を停止させる。
【００６５】
このとき、ポンプ１４の羽根車の回転は慣性により直ぐには停止せず、ポンプ停止指令がインバータ１８に送信されてからある程度時間が経過した後に完全に停止する。通常、圧力タンク３６が正常に機能していれば、ポンプ１４の回転が完全に停止した後に吐出側圧力は始動圧力Ｐ１に達し、ポンプ１４が再始動される。しかしながら、封入圧力の低下などの理由により圧力タンク３６が正常に機能していないと、吐出側圧力が急激に始動圧力Ｐ１まで低下し、ポンプ１４の回転が完全に停止する前にポンプ１４が再始動することがある。そこで、本実施形態では、ポンプ１４（モータ１６）の回転速度をロータリーエンコーダ１５を介して制御部２０によって監視し、ポンプ１４の回転が完全に停止する前に、吐出側圧力が停止圧力Ｐ０から始動圧力Ｐ１まで低下してポンプ１４が再始動したときには、圧力タンク３６に異常が生じていると判断する。
【００６６】
この場合、制御部２０は、下限圧力ＰＬとポンプ１４の吸込側圧力（上流給水管２２内の水圧）との差が所定の基準値以上であること、すなわち第１の実施形態で述べた前提条件を満たしていることを確認した上で上記判断を行うことが好ましい。また、ポンプ１４の回転が完全に停止する前にポンプ１４が再始動した場合には、制御部２０のカウンタ（計数部）にカウント１を加算し、このカウント（すなわち、ポンプ１４の回転が完全に停止する前にポンプ１４が再始動した総数）が所定の基準数に達したときに圧力タンク３６に異常が生じていると判断するようにしてもよい。さらに、第１の実施形態のように、ポンプ１４の回転が完全に停止する前にポンプ１４が再始動した場合には、その都度監視結果を内部メモリ４８に記録し、監視結果が連続して所定回数記録された場合に圧力タンク３６に異常が生じていると判断するようにしてもよい。このようにすることで、判断の信頼性と精度を向上させることができる。
【００６７】
上述の例では、１台のポンプ１４を備えた給水装置１０について説明したが、上述した第１乃至第４の実施形態は、以下に示すような複数のポンプを備えた給水装置にも適用可能である。図６は２台のポンプを備えた給水装置１０の構造の一例を示す正面図、図７は図６の平面図である。図６および図７に示すように、給水装置１０は、ベース５０上に設置された２台のポンプ１４と、それぞれのポンプ１４を駆動する２台のモータ１６と、各モータ１６の回転速度を制御する制御部２０とを備えている。
【００６８】
各ポンプ１４には、上流給水管からの水を吸い込む吸込管２４と、加圧した水を吐出する吐出管２６とが取り付けられている。各吐出管２６には、吐出管２６の水量が所定の量よりも少なくなったことを検出するフロースイッチ３０が設けられている。フロースイッチ３０を垂直吐出管に配置する場合には、垂直吐出管をモータ１６の軸方向と同一の方向に配置すれば、ポンプ１４からの吐き出し流体による流れの影響を避けることができ、安定した検知が可能となる。また、これらの吐出管２６は合流管３２に合流されている。２台のポンプ１４の間には、圧力タンク３６がベース５０上に設置されており、この圧力タンク３６は合流管３２に接続されている。また、合流管３２には、吐出される水の圧力を検出する圧力センサ３４が設けられている。
【００６９】
このような構成の給水装置１０において、吸込管２４から吸い込まれた水は、ポンプ１４により加圧された後、合流管３２を通って吐出口５２から吐出され、下流給水管を介して給水末端に供給される。ここで、ポンプ１４の吐出し圧力が所定の目標圧力になるように、各モータ１６の回転速度が可変制御される。
【００７０】
なお、給水装置１０の全体の振動を防止するために、ベース５０の任意の位置に切欠き孔（図示せず）を形成することが好ましい。このような切欠き孔を振動の共振点に形成することにより、防振効果を得ることができ。また、ベース５０にリブ（図示せず）を設けることで、より一層の防振効果を得ることができる。切欠き孔の形状は、別の共振点が生じるような角部を有していなければ、どのようなものであってもよい。例えば、円形や楕円形の切欠き孔を設けることができる。
【００７１】
図８および図９は、５台のポンプを備えた給水装置１１０の例であり、図８は正面図、図９は平面図である。図８および図９に示すように、給水装置１１０は、ベース１５０上に設置された５台のポンプ１１４ａ，１１４ｂと、それぞれのポンプを駆動するモータ１１６と、各モータ１１６の回転速度を制御する制御部１２０とを備えている。
【００７２】
各ポンプ１１４ａ，１１４ｂには、上流給水管からの水を吸い込む吸込管１２４と、加圧した水を吐出する吐出管１２６とが取り付けられている。各吐出管１２６には、吐出管１２６の水量が所定の量よりも少なくなったことを検出するフロースイッチ１３０が設けられている。なお、フロースイッチ３０を垂直吐出管に配置する場合には、垂直吐出管をモータ１６の軸方向と同一の方向に配置すれば、ポンプ１４からの吐き出し流体による流れの影響を避けることができ、安定した検知が可能となる。
【００７３】
図８および図９に示す給水装置１１０は、３台のポンプ１１４ａの吐出管１２６に接続される第１の合流管１３２ａに、ポンプ１１４ｂの吐出管１２６に接続される第２の合流管１３２ｂを２つ接続した構造となっている。このように、３台のポンプ１１４ａから構成されるベースユニット１３３ａに、１台のポンプ１１４ｂから構成される付加ユニット１３３ｂをポンプ１１４ａの並び方向に任意の数だけ接続することで、ユーザの要求に応じたポンプ台数の給水装置を簡単に構成することができる。
【００７４】
また、第１の合流管１３２ａには、吐出される水の圧力を検出する圧力センサ１３４が設けられている。ベース１５０上には、圧力タンク１３６が設置されており、この圧力タンク１３６は第１の合流管１３２ａに接続されている。このように、制御部１２０の下部に圧力タンク１３６をポンプ１１４ａ，１１４ｂと並列に設置することにより、圧力タンク１３６のメンテナンス時および交換時に圧力タンク１３６内の水が制御部１２０にかかることが防止される。
【００７５】
この例では、第１の合流管１３２ａの端部には、ブラインドフランジ１５４を取り付けられており、反対側の第２の合流管１３２ｂの端部に吐出口１５２が形成されている。なお、第２の合流管１３２ｂの端部にブラインドフランジ１５４を取り付け、第１の合流管１３２ａの端部に吐出口１５２を形成してもよい。
【００７６】
このような構成の給水装置１１０において、吸込管１２４から吸い込まれた水は、ポンプ１１４ａ，１１４ｂにより加圧された後、各合流管１３２ａ，１３２ｂを通って吐出口１５２から吐出され、下流給水管を介して給水末端に供給される。ここで、ポンプ１１４ａ，１１４ｂの吐出し圧力が所定の目標圧力になるように、各モータ１１６の回転速度が可変制御される。
【００７７】
比較的高層の集合住宅やビルなど、ポンプによるブーストアップが不可欠な大規模な建物においては、ポンプの異常停止が断水に直結するため、ポンプを複数台備えてバックアップ機能を持たせることが必要不可欠である。上述した第１乃至第４の実施形態に係る異常検知方法は、図６および図７に示す圧力タンク３６、および図８および図９に示す圧力タンク１３６のいずれにも適用することが可能である。
なお、上述の実施形態においては、給水装置が水道本管に直接接続される場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、給水装置の上流に水道水をいったん貯留する受水槽を設置し、この受水槽に貯留された水を給水装置により各需要家に供給することとしてもよい。
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７８】
１０，１１０    給水装置
１２    水道本管
１４，１１４ａ，１１４ｂ    ポンプ
１５    ロータリーエンコーダ（回転速度検出器）
１６，１１６    モータ
１８    インバータ
２０，１２０    制御部
２２    上流給水管
２４，１２４    吸込管
２６，１２６    吐出管
２８    逆止弁
３０，１３０    フロースイッチ（水量検出器）
３２，１３２ａ，１３２ｂ    合流管
３４，１３４    圧力センサ（圧力検出器）
３６，１３６    圧力タンク
３８，３９    枝管
４０    給水末端
４１    ダイヤフラム
４２    下流給水管
４４    入力パネル
４６    ＣＰＵ
４７    空気室
４８    内部メモリ
４９    タイマ
５０，１５０    ベース
５２，１５２    吐出口
【図１】
2010156197.tif 000003
【図２】
2010156197.tif 000004
【図３】
2010156197.tif 000005
【図４】
2010156197.tif 000006
【図５】
2010156197.tif 000007
【図６】
2010156197.tif 000008
【図７】
2010156197.tif 000009
【図８】
2010156197.tif 000010
【図９】
2010156197.tif 000011