(57)【要約】【課題】ジョッキーポンプを省略して、ジョッキーポンプ運転とスプリンクラー運転を行うスプリンクラー消火ポンプシステムを提供する。【解決手段】中高層建物の各層ゾーンの制御装置は、前記圧力検出手段の検出した圧力値に基づいてジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択する選択手段と、選択された運転の制御に必要な圧力とポンプの運転周波数を設定する設定手段を有し、前記各層ゾーンのうち、前記圧力値を検出した当該層ゾーンの制御装置は、圧力検出手段の検出した圧力値に基づいてジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択すると共、一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムに対して前記選択された運転に対応した運転指令を発信し、一つ前段の下位層ゾーンの制御装置は、ポンプの運転を開始すると共に前記当該層ゾーンのポンプシステムにアンサバック信号を返信することを特徴とする。【選択図】図１
2014138646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中高層建物の各層ゾーンに対する消火用水の給水を、最下位層ゾーンは消火水槽を水源とする前記最下位層ゾーン用ポンプシステムでまかない、中間層ゾーンは前記中間層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、最上位層ゾーンは当該層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、前記各層ゾーンのポンプシステムの送水管端末にスプリンクラー放水手段群が設置され、前記各層ゾーンのポンプシステムに、吐出し側に設けられた圧力検出手段と、ポンプシステムを駆動するインバータと、前記各部を制御して前記ポンプシステムを運転制御する制御装置を備えたスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、
前記各層ゾーンの制御装置は、前記圧力検出手段の検出した圧力値に基づいてジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択する選択手段と、選択された運転の制御に必要な圧力とポンプの運転周波数を設定する設定手段を有し、
前記各層ゾーンのうち、前記圧力値を検出した当該層ゾーンの制御装置は、圧力検出手段の検出した圧力値に基づいてジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択すると共に、一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムに対して上記で選択した運転に対応した運転指令を発信し、
一つ前段の下位層ゾーンの制御装置は、この運転指令に基づいてポンプの運転を開始すると共に前記当該層ゾーンのポンプシステムにアンサバック信号を返信し、前記アンサバック返信号を受信した前記当該層ゾーンのポンプシステムは運転を開始することを特徴とするスプリンクラー消火ポンプシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、
各層ゾーンの制御装置は、スプリンクラー運転される場合の各層ゾーンの最上階のスプリンクラー放水手段群の放出信号に対応した目標圧力及びこれより低い始動圧力と、ジョッキーポンプ運転される場合の各スプリンクラー放水手段群を保圧するのに十分な前記目標圧力より低く設定された所定圧力とを有しており、前記圧力検出手段が前記所定圧力を検出したとき当該層ゾーンの制御装置はジョッキーポンプ運転を選択してポンプシステムを前記所定圧一定制御による運転を行い、前記スプリンクラー始動圧力を検出したとき当該層ゾーンの制御装置はスプリンクラー運転を選択してポンプシステムを前記目標圧力一定制御による運転を行うことを特徴とするスプリンクラー消火ポンプシステム。
【請求項３】
中高層建物の各層ゾーンに対する消火用水の給水を、最下位層ゾーンは消火水槽を水源とする前記最下位層ゾーン用ポンプシステムでまかない、中間層ゾーンは前記中間層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、最上位層ゾーンは当該層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、前記各層ゾーンのポンプシステムの送水管端末にスプリンクラー放水手段群が設置され、前記各層ゾーンのポンプシステムに、吐出し側に設けられた圧力検出手段と、ポンプシステムを駆動するインバータと、前記各部を制御して前記ポンプシステムを運転制御する制御装置を備えたスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、
前記各層ゾーンの制御装置は、ジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択する選択手段と、選択された運転の制御に必要な圧力とポンプの運転周波数を設定する設定手段を有し、
前記各層ゾーンのうち、放出信号を発信したスプリンクラー放水手段群を有する当該層ゾーンの制御装置は、当該層ゾーンの圧力検出手段の検出した圧力値にかかわらず、前記スプリンクラー運転を選択して制御に必要な圧力とポンプの運転周波数を設定すると共に、一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムに対して上記で選択した運転に対応した運転指令を発信し、
この運転指令に基づいて、一つ前段の下位層ゾーンの制御装置はポンプシステムの運転を開始すると共に前記当該層ゾーンのポンプシステムに運転アンサバック信号を返信し、前記アンサバック返信号を受信した当該層ゾーンは運転を開始することを特徴とするスプリンクラー消火ポンプシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、
各層ゾーンの制御装置は、スプリンクラー運転される場合の各送水管端末のスプリンクラー放水手段群の放出信号に基づく階毎の目標圧力及びこれよりは低い始動圧力と、ジョッキーポンプ運転される場合の前記階毎の目標圧力及びこれよりは低い各送水管端末のスプリンクラー放水手段群の全個を保圧するのに十分な所定圧力とを有しており、
前記圧力検出手段がジョッキーポンプ運転の前記所定圧力を検出したとき、当該層ゾーンの制御装置は、ジョッキーポンプ運転を選択して前記所定圧力一定制御によるジョッキーポンプ運転を行い、
前記スプリンクラー放水手段群の放出信号が発生した場合、当該層ゾーンの制御装置は、この放出信号に基づく目標圧力とスプリンクラー運転を選択して、前記階毎目標圧力一定のスプリンクラー運転を行うことを特徴とするスプリンクラー消火ポンプシステム。
【請求項５】
請求項１または２に記載のスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、
前記当該ゾーンのポンプシステムからの運転指令信号を受信した一つ前段の下位層ゾーンの制御装置は、前記当該層ゾーンのポンプシステムの吸込み側圧力が押込み圧力（例えば１０ｍ）となるよう、ポンプシステムを所定圧力一定制御で運転することを特徴とするスプリンクラー消火ポンプシステム。
【請求項６】
請求項１、２、５のいずれかに記載のスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、
各層ゾーンのポンプシステムは、送水管を介して需要側の各階に設けられたスプリンクラー放水手段群に送水する消火ポンプと、前記インバータによって制御され該消火ポンプを駆動する電動機と、前記スプリンクラー放水手段群の放出信号を発信する信号発信手段を備え、前記制御装置により前記圧力検出手段の検出圧力が前記設定手段で設定された目標圧力となるように前記インバータに周波数指令信号を出力してポンプ周波数が制御されるように構成され、
前記層ゾーンのうち前記圧力検出手段が前記圧力設定値を検出した当該層ゾーンのポンプシステムが運転指令権を獲得し、当該層ゾーンの制御装置により、前記圧力検出手段の検出した送水圧力が前記ジョキーポンプ運転に対応する圧力となったときはジョキーポンプ運転を選択し、前記スプリンクラーポンプ運転に対応する圧力となったときはスプリンクラーポンプ運転を選択して、前記当該層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンに対して選択した運転に対応した運転指令を発信し、指令された一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムは運転を開始すると共に運転アンサバック信号を返信し、前記アンサバック信号を受信した当該層ゾーンのポンプシステムが運転を開始することを特徴とするスプリンクラー消火ポンプシステム。
【請求項７】
請求項３、４、５のいずれかに記載のスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、
各層ゾーンのポンプシステムは、送水管を介して需要側の各階に設けられたスプリンクラー放水手段群に送水する消火ポンプと、前記インバータによって制御され該消火ポンプを駆動する電動機と、前記スプリンクラー放水手段群の放出信号を発信する信号発信手段を備え、前記制御装置により前記圧力検出手段の検出圧力が前記設定手段で設定された目標圧力となるように前記インバータに周波数指令信号を出力してポンプ周波数が制御されるように構成され、
前記層ゾーンのうち放出信号を発信したスプリンクラー放水手段群を有する当該層ゾーンのポンプシステムが運転指令権を獲得し、当該層ゾーンの制御装置により、前記圧力検出手段の検出した送水圧力が前記ジョキーポンプ運転に対応する圧力となったときはジョキーポンプ運転を選択し、前記スプリンクラーポンプ運転に対応する圧力となったときはスプリンクラーポンプ運転を選択して、当該層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンに対して選択した運転に対応した運転指令を発信し、指令された一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムは運転を開始すると共に運転アンサバック信号を返信し、前記アンサバック信号を受信した当該層ゾーンのポンプシステムが運転を開始することを特徴とするスプリンクラー消火ポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中高層建物に適用するインバータにより可変速駆動されるポンプを備えたスプリンクラー消火ポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スプリンクラー消火ポンプシステムは、単独システムであれこれらを複数直列接続して連動運転するシステムであれ、火災時に火災検知器、信号発信手段あるいは人為的な操作によって、速やかに運転され送水されなければならない。そのため、送水に対しジョッキーポンプ（加圧ポンプ装置）を含めた信頼性の高いシステムが要求される。これらの公知例として、特許文献１、特許文献２、特許文献３がある。
【０００３】
特許文献１の消防システム（スプリンクラー）においては、例えば段落(００２５)に、「加圧送水装置４は、モータにより駆動される２台のポンプを具備している。加圧送水装置４は、制御装置５からの圧力制御信号に基づいて、ポンプを駆動するモータの回転数を制御し、もって送水圧力を所定の値とする。また、加圧送水装置４は、制御装置５からの送水量制御信号に基づいて、起動させるポンプの数を変化させ、もって送水量を所定の値とする。本発明は、ポンプを駆動するモータの回転数を制御する方法を限定するものではないが、ポンプを駆動するモータの回転数の制御は、回転数を直接可変するＶＶＶＦインバータ（Variable  Voltage  Variable  Frequency  Inverter：可変電圧可変周波数インバータ）などのインバータ制御により行うのが望ましい。」と開示されている。又、段落（００２２）の２０行に、制御装置５から受信した圧力信号．送水量制御信号に基づいて、送水の圧力．量を制御すると記載されている。これは、図示は省略されているが、送水管に圧力センサと流量センサが取り付けてあり、前述の圧力信号．送水量制御信号を目標値として、圧力センサと流量センサの検出したデータが前記目標値となるようにインバータにより周波数制御することを示唆している。
【０００４】
また特許文献２の消火ポンプ装置においては、段落（００４０）に、目標圧力の設定は、制御装置４０内に予め複数の値を記憶させておき、スプリンクラーヘッド５０の開放動作した区画の自動警報装置からの信号により、必要な目標圧力設定値を選択して圧力制御運転を行うとの開示がある。しかし、複数の値（目標圧力ＰＡ，ＰＢ）は記憶されているが、階数と目標圧力を一対一に対応させて記憶していない。そして、どの階数からの信号が来ても、常に目標圧力のＰＡ〜ＰＢの値が選択され、階数と目標圧力とが一対一に対応されて選択されることがない。また前記ポンプの前段にさらに第２のポンプを設け、該加圧ポンプの吐出し側に第２の圧力検出器を設け、この第２の圧力検出器の出力に基づいて前記第２のポンプの吐出し圧力が所定の値となるように可変速制御するとの消火ポンプ装置を直列接続する記載がある。しかし、前述同様にどの階数からの信号が来ても、常に目標圧力のＰＡ〜ＰＢの値が選択され、階数と目標圧力とが一対一に対応されて選択されることがない。
【０００５】
また特許文献３のスプリンクラー消火ポンプシステムには、インバータ駆動によって、ジョッキーポンプの機能に代わる運転を行いこのジョッキーポンプを省略する記載はあるが、これを中高層建物へ適用し複数台のスプリンクラー消火ポンプシステム（装置）を直列運転及び連動運転するシステムにどのように適用させどのように作動させて前記ジョッキーポンプの機能を省略するかの記載がない。
【０００６】
以下、ジョキーポンプの機能を図１２により説明する。一般に中高層建物消火用水への送水は、低層ゾーン、中層ゾーン、高層ゾーンにゾーニング（区分け）され各層ゾーンそれぞれにインバータを用いないスプリンクラー消火ポンプシステムが設置され、直列及び連動運転を行う。そして、各スプリンクラー消火ポンプシステムには送水管の圧力を検出する圧力検出手段（９−１〜９−３）が備わり、送水管の所定圧力を検出した時自動始動して運転を行うようになっている。一旦運転されると警報を発し消防局に通報されることもある。
【０００７】
各送水配管には圧力タンク（１４−１〜１４−３）が備わり、スプリンクラー消火ポンプの試運転等により送水配管及びスプリンクラー端末まで保圧しているが、送水配管やスプリンクラー放出装置などからの漏水があり、実際の火災ではなくても送水配管の圧力が低下し前記スプリンクラーポンプが呉運転し警報を発して消防局に通報されて問題となる恐れがある。そこで、前記漏水が生じても送水配管の圧力が低下しないように保圧しておく必要がある。このため、図12に示すジョッキーポンプ４−１０、貯水槽１５−１、注水手段（ボールタップ）１６−１、逆止め弁１７−１、仕切弁１８−１、圧力検出手段１９−１で構成されるジョッキーポンプ装置を低層ゾーンの送水配管１０に枝管１０−１０を介して連結して、送水配管の圧力が低下してスプリンクラーポンプが呉運転する前にジョッキーポンプを運転して送水配管を加圧し保圧しておくものである。
図１２では、前記説明で明らかなので中層ゾーン及び高層ゾーンに前述のジョッキーポンプ装置の図示を省略している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２５３５３２号公報
【特許文献２】特開２００６−２０８４６号公報
【特許文献３】特開２０１１−２３９９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の消防システム及び消火ポンプ装置によれば、放出信号に基づいて消火物を放出している放出装置を特定し、これに基づいて加圧装置に送水圧力制御信号及び送水量制御信号を送信するとなっている。又、複数の目標圧力を記憶部に記憶するとなっているが、加圧装置の記憶部には、特定した放出装置（階高さ）に対応した複数の目標圧力を記憶し、放出信号に基づいて前記記憶している複数の目標圧力から選択して目標圧力を決定する開示がされていない。更に、中高層建物へ適用し複数台のスプリンクラー消火ポンプシステム（装置）を直列運転及び連動運転することが何らの開示もされていない。さらに、消火ポンプシステム（装置）を直列運転した際に各ゾーンの消火ポンプシステムに対して、どのように目標圧力及びインバータ周波数を決定するかについても何らの開示もされていない。更に特許文献３に記載の消火ポンプ装置によればインバータ駆動によって、ジョッキーポンプの機能に代わる運転を実行しこのジョッキーポンプを省略する記載はあるが、これを中高層建物へ適用し複数台のスプリンクラー消火ポンプシステム（装置）を直列運転及び連動運転するシステムに適用させどのように作動させて前記ジョッキーポンプを省略するかの記載がない。
【００１０】
本発明の主たる目的は、インバータ駆動スプリンクラー消火ポンプシステム（以下、消火ポンプシステムと呼ぶ）に、ジョッキーポンプ運転機能とスプリンクラー運転機能とこれらが運転するための圧力設定値を持たせ、最下位層ゾーン、中間層ゾーン、最上位層ゾーンにゾーンニングされた中高層建物消火用水の送水に適用させ、どの層ゾーンの消火ポンプシステムで送水を必要としているかを送水圧力の変化の検出又は送水管端末のスプリンクラー放水手段群の発信する放出信号により特定し、特定された消火ポンプシステムは、前記送水圧力の変化又は前記放水手段群の発信する放出信号により、前記ジョキーポンプ機能に対応する圧力設定値となったときはジョキーポンプとしての運転を選択し、前記スプリンクラーポンプ機能に対応する圧力設定値となったときはスプリンクラーポンプとしての運転を選択して、所定の圧力による運転を行い、更に、特定された消火ポンプシステムが起点となり、これより下位層の消火ポンプシステムに運転指令を発信して連動（連携）運転をするジョッキーポンプを省略した消火ポンプシステム及びその制御方法を提供することにある。更には、インバータ周波数制御によるどのような圧力制御にも応用出来るようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、中高層建物の各層ゾーンに対する消火用水の給水を、最下位層ゾーンは消火水槽を水源とする前記最下位層ゾーン用ポンプシステムでまかない、中間層ゾーンは前記中間層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、最上位層ゾーンは当該層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、前記各層ゾーンのポンプシステムの送水管端末にスプリンクラー放水手段群が設置され、前記各層ゾーンのポンプシステムに、吐出し側に設けられた圧力検出手段と、ポンプシステムを駆動するインバータと、前記各部を制御して前記ポンプシステムを運転制御する制御装置を備えたスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、
前記各層ゾーンの制御装置は、前記圧力検出手段の検出した圧力値に基づいてジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択する選択手段と、選択された運転の制御に必要な圧力とポンプの運転周波数を設定する設定手段を有し、
前記各層ゾーンのうち、前記圧力値を検出した当該層ゾーンの制御装置は、圧力検出手段の検出した圧力値に基づいてジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択すると共に、一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムに対して上記で選択した運転に対応した運転指令を発信し、
一つ前段の下位層ゾーンの制御装置は、この運転指令に基づいてポンプの運転を開始すると共に前記当該層ゾーンのポンプシステムにアンサバック信号を返信し、前記アンサバック返信号を受信した前記当該層ゾーンのポンプシステムは運転を開始することを特徴とする。
【００１２】
また、上記に記載のスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、各層ゾーンの制御装置は、スプリンクラー運転される場合の各層ゾーンの最上階のスプリンクラー放水手段群の放出信号に対応した目標圧力及びこれより低い始動圧力と、ジョッキーポンプ運転される場合の各スプリンクラー放水手段群を保圧するのに十分な前記目標圧力より低く設定された所定圧力とを有しており、前記圧力検出手段が前記所定圧力を検出したとき当該層ゾーンの制御装置はジョッキーポンプ運転を選択してポンプシステムを前記所定圧一定制御による運転を行い、前記スプリンクラー始動圧力を検出したとき当該層ゾーンの制御装置はスプリンクラー運転を選択してポンプシステムを前記目標圧力一定制御による運転を行うことを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、中高層建物の各層ゾーンに対する消火用水の給水を、最下位層ゾーンは消火水槽を水源とする前記最下位層ゾーン用ポンプシステムでまかない、中間層ゾーンは前記中間層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、最上位層ゾーンは当該層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、前記各層ゾーンのポンプシステムの送水管端末にスプリンクラー放水手段群が設置され、前記各層ゾーンのポンプシステムに、吐出し側に設けられた圧力検出手段と、ポンプシステムを駆動するインバータと、前記各部を制御して前記ポンプシステムを運転制御する制御装置を備えたスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、
前記各層ゾーンの制御装置は、ジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択する選択手段と、選択された運転の制御に必要な圧力とポンプの運転周波数を設定する設定手段を有し、
前記各層ゾーンのうち、放出信号を発信したスプリンクラー放水手段群を有する当該層ゾーンの制御装置は、当該層ゾーンの圧力検出手段の検出した圧力値にかかわらず、前記スプリンクラー運転を選択して制御に必要な圧力とポンプの運転周波数を設定すると共に、一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムに対して上記で選択した運転に対応した運転指令を発信し、
この運転指令に基づいて、一つ前段の下位層ゾーンの制御装置はポンプシステムの運転を開始すると共に前記当該層ゾーンのポンプシステムに運転アンサバック信号を返信し、前記アンサバック返信号を受信した当該層ゾーンは運転を開始することを特徴とする。
【００１４】
また、上記に記載のスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、各層ゾーンの制御装置は、スプリンクラー運転される場合の各送水管端末のスプリンクラー放水手段群の放出信号に基づく階毎の目標圧力及びこれよりは低い始動圧力と、ジョッキーポンプ運転される場合の前記階毎の目標圧力及びこれよりは低い各送水管端末のスプリンクラー放水手段群の全個を保圧するのに十分な所定圧力とを有しており、
前記圧力検出手段がジョッキーポンプ運転の前記所定圧力を検出したとき、当該層ゾーンの制御装置は、ジョッキーポンプ運転を選択して前記所定圧力一定制御によるジョッキーポンプ運転を行い、
前記スプリンクラー放水手段群の放出信号が発生した場合、当該層ゾーンの制御装置は、この放出信号に基づく目標圧力とスプリンクラー運転を選択して、前記階毎目標圧力一定のスプリンクラー運転を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、上記に記載のスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、前記当該ゾーンのポンプシステムからの運転指令信号を受信した一つ前段の下位層ゾーンの制御装置は、前記当該層ゾーンのポンプシステムの吸込み側圧力が押込み圧力（例えば１０ｍ）となるよう、ポンプシステムを所定圧力一定制御で運転することを特徴とする。
【００１６】
また、上記に記載のスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、各層ゾーンのポンプシステムは、送水管を介して需要側の各階に設けられたスプリンクラー放水手段群に送水する消火ポンプと、前記インバータによって制御され該消火ポンプを駆動する電動機と、前記スプリンクラー放水手段群の放出信号を発信する信号発信手段を備え、前記制御装置により前記圧力検出手段の検出圧力が前記設定手段で設定された目標圧力となるように前記インバータに周波数指令信号を出力してポンプ周波数が制御されるように構成され、
前記層ゾーンのうち前記圧力検出手段が前記圧力設定値を検出した当該層ゾーンのポンプシステムが運転指令権を獲得し、当該層ゾーンの制御装置により、前記圧力検出手段の検出した送水圧力が前記ジョキーポンプ運転に対応する圧力となったときはジョキーポンプ運転を選択し、前記スプリンクラーポンプ運転に対応する圧力となったときはスプリンクラーポンプ運転を選択して、前記当該層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンに対して選択した運転に対応した運転指令を発信し、指令された一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムは運転を開始すると共に運転アンサバック信号を返信し、前記アンサバック信号を受信した当該層ゾーンのポンプシステムが運転を開始することを特徴とする。
【００１７】
また、上記に記載のスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、各層ゾーンのポンプシステムは、送水管を介して需要側の各階に設けられたスプリンクラー放水手段群に送水する消火ポンプと、前記インバータによって制御され該消火ポンプを駆動する電動機と、前記スプリンクラー放水手段群の放出信号を発信する信号発信手段を備え、前記制御装置により前記圧力検出手段の検出圧力が前記設定手段で設定された目標圧力となるように前記インバータに周波数指令信号を出力してポンプ周波数が制御されるように構成され、
前記層ゾーンのうち放出信号を発信したスプリンクラー放水手段群を有する当該層ゾーンのポンプシステムが運転指令権を獲得し、当該層ゾーンの制御装置により、前記圧力検出手段の検出した送水圧力が前記ジョキーポンプ運転に対応する圧力となったときはジョキーポンプ運転を選択し、前記スプリンクラーポンプ運転に対応する圧力となったときはスプリンクラーポンプ運転を選択して、当該層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンに対して選択した運転に対応した運転指令を発信し、指令された一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムは運転を開始すると共に運転アンサバック信号を返信し、前記アンサバック信号を受信した当該層ゾーンのポンプシステムが運転を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、どの層ゾーンの消火ポンプシステムで送水を必要としているかを送水圧力の変化の検出又は送水管端末のスプリンクラー放水手段群の発信する放出信号により特定し、特定された消火ポンプシステムが起点となり、これより下位層の消火ポンプシステムに運転指令を発信して連動（連携）運転を行い、各消火ポンプシステムはジョッキーポンプ運転機能とスプリンクラー運転機能と、これらが運転するための圧力設定値を有しており、前記特定された消火ポンプシステムは前記送水圧力の変化の検出により、前記ジョキーポンプ運転機能に対応する圧力設定値となったときはジョキーポンプとしての運転を選択し、前記スプリンクラーポンプ機能に対応する圧力設定値となったときはスプリンクラーポンプとしての運転を選択して、所定の圧力による運転を行うのでジョッキーポンプを省略することが出来る。又、ジョッキーポンプを省略したことにより最下位層ゾーン、中間層ゾーン、最上位層ゾーンにゾーンニングされた中高層建物の消火用水の給水として、ジョキーポンプ運転機能及びスプリンクラー運転機能を付加したシンプルな構成で直列連動運転を行い確実な送水で信頼性の高い消火ポンプシステム及びこれの制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明実施例の消火ポンプシステムのシステム系統図。
【図２】本発明実施例の低層ゾーンのポンプ性能曲線図。
【図３】本発明実施例の中層ゾーンのポンプ性能曲線図。
【図４】本発明実施例の高層ゾーンのポンプ性能曲線図。
【図５】本発明実施例の高層ゾーン用制御盤の回路図。
【図６】本発明実施例の中層ゾーン用制御盤の回路図。
【図７】本発明実施例の低層ゾーン用制御盤の回路図。
【図８】吐き出し圧力一定制御を説明するためのポンプ性能曲線図。
【図９】吐き出し圧力一定制御のアルゴリズムを示すフローチャート。
【図１０】末端圧力一定制御のアルゴリズムを示すフローチャート。
【図１１】本発明実施例の制御フローを説明するフローチャート。
【図１２】従来のジョッキーポンプ装置を用いて保圧を説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図１１により説明する。  
図１は本実施例のインバータ駆動消火栓ポンプシステムを例えば低層ゾーン、中層ゾーン、高層ゾーンの三層に区分した中高層建物のスプリンクラー消火設備に適用したシステム系統図を示し、低層ゾーンは消火水槽を水源とする同層ゾーン用消火ポンプシステムでまかない、中層ゾーンは前段の低層ゾーン用消火ポンプシステムと直結した消火ポンプシステムでまかない、高層ゾーンは前段の中層ゾーン用消火ポンプシステムと直結した消火ポンプシステムでまかなうようにしたものである。それぞれ図示を省いているが低層ゾーン用は地下階〜１０階までの送水、中層ゾーン用は１１階〜２０階までの送水、高層ゾーン用は２１階〜３０階までの送水を例に示している。
【００２１】
先ず低層ゾーン用から説明する。１は水源であり例えば消火水槽等である。４−１は先端にフート弁２を取り付けた吸い込み管３を吸込み側に設け、送水管１０へ送水するスプリンクラー消火ポンプである。以下、消火ポンプと略す。この消火ポンプ４−１には吐出し側に内部に空気溜まるを有する圧力タンク１４−１、逆止め弁６−１、仕切り弁７−１が取り付けられている。９−１はポンプ近傍に位置し送水管１０に取り付けられた圧力検出手段であり、ここの圧力に応じた電気信号Ｓ１１−１を発信する。発信された電気信号Ｓ１１−１は後で述べる低層ゾーン制御盤８−１が受信する。
【００２２】
また、送水配管１０には階毎に送水管枝管１０−１〜１０−３にスプリンクラー１０−１a〜e〜１０−３a〜eをそれぞれ備えてスプリンクラー群を構成している。１０−１ｓ〜１０−３ｓはそれぞれ前記スプリンクラーが開放した時に放水し信号を発する信号発信手段であり、前記階毎のスプリンクラーと一対一に対応し階高さが特定出来る部位に取り付けられている。便宜上、信号発信手段の放出信号も１０−１ｓ〜１０−３ｓを用いる。これらの信号群はＳ１３−１として低層ゾーン制御盤８−１に送信される。低層ゾーン制御盤８−１は後で詳細に説明するが、インバータ、制御装置等を内蔵しており、動力ケーブルＳ１０−１により電動機５−１に電力（可変周波数、可変電圧）を供給する。そして、消火ポンプ運転機能、ジョッキーポンプ運転機能とこれらが運転するため圧力設定値を備える。これらの機能、圧力設定値は後で述べる制御装置の記憶部に記憶して用いることも出来る。
【００２３】
そして、第一の実施態様では、前記した圧力検出手段の検出した送水圧力の変化を用いて消火ポンプ運転機能とジョッキーポンプ運転機能のいずれか及びこれの圧力設定値を選択するように構成され、第二の実施態様では、各階のスプリンクラー（放出装置）から発信される信号１０−１ｓ〜１０−３ｓによって消火ポンプ運転機能を選択し、その信号に基づき階毎に必要な消火ポンプ運転機能時圧力設定値（目標圧力）を決定する。この信号は階高さを特定する位置情報である。更に、後で詳細に述べるが中層ゾーンからの運転指令が発生した時にこの中層ゾーンの消火ポンプに送水するための前段（下位層）の所定の圧力設定値（目標圧力、押込み圧力）が決定される。これは、消火ポンプ運転機能とジョッキーポンプ運転機能との運転にかかわらず決定される。
【００２４】
次に中層ゾーン用について説明する。４−２は低層用の送水配管１０に吸込口を接続し、送水配管１１に送水する中層ゾーン消火ポンプである。これ以外の構成機器は低層用と同じなので説明を省く。又、消火ポンプ４−２の吐出し側の逆止め弁、仕切弁、は説明の主旨から外れるので図示を省いている。当然、中層ゾーンポンプシステムも低層ゾーンと同じく第一の実施態様では、前記した圧力検出手段９−２の検出した送水圧力の変化を用いて制御盤７−２によって消火ポンプ運転機能とジョッキーポンプ運転機能のいずれか及びこれの圧力設定値を選択し、第二の実施態様では、各階のスプリンクラー（放出装置）から発信される信号１１−１ｓ〜１１−３ｓによって制御盤８−２で消火ポンプ運転機能を選択し、その信号に基づき階毎に必要な消火ポンプ運転機能時圧力設定値（目標圧力）を決定する。
【００２５】
更に、後で詳細に述べるが高層ゾーンからの運転指令が発生した時に次段の高層ゾーンの消火ポンプに送水するための所定の圧力設定値（目標圧力）が、次段（下層）で決定される。これは、消火ポンプ運転機能とジョッキーポンプ運転機能との運転にかかわらず決定される。
【００２６】
次に、高層ゾーン用について説明する。４−３は中層用の送水配管１１に吸込口を接続し、送水配管１２に送水する高層ゾーン消火ポンプである。これ以外の構成機器は低層用と同じなので説明を省く。当然、高層ゾーンインバータ駆動消火ポンプシステムも低層ゾーンと同じく第一の実施態様では、前記した圧力検出手段９−３の検出した送水圧力の変化を用いて制御盤８−２で消火ポンプ運転機能とジョッキーポンプ運転機能のいずれかを選択し、これの圧力設定値を選択（設定）する。第二の実施態様では、各階のスプリンクラー（放出装置）から発信される信号１２−１ｓ〜１３−３ｓによって制御盤８−３で消火ポンプ運転機能を選択し、その信号に基づき階毎に必要な消火ポンプ運転機能時圧力設定値（目標圧力）を決定する。
【００２７】
次に、低層ゾーン、中層ゾーン、高層ゾーンそれぞれの連動運転について説明する。ここで、信号Ｓ３２は高層ゾーン制御盤８−３から中層ゾーン制御盤８−２への運転指令信号、信号Ｓ３２は、運転していることを中層ゾーン制御盤８−２から高層ゾーン制御盤８−３に知らせる運転アンサバック信号である。同様に信号Ｓ２１は中層ゾーン制御盤８−２から低層ゾーン制御盤８−１への運転指令信号、信号Ｓ１２は、運転していることを低層ゾーン制御盤８−１から中層ゾーン制御盤８−２に知らせる運転アンサバック信号である。
【００２８】
図２は、図１に示す系統の低層ゾーンで消火ポンプ運転機能選択時のインバータによる階毎の吐出し圧力一定制御及びジョッキーポンプ運転機能選択時の所定圧力一定制御を行った場合のポンプ性能曲線図であり、横軸に給水量、縦軸に給水圧力（ヘッド）を示している。
【００２９】
先ず、消火ポンプ運転機能選択時のポンプ性能及び圧力設定値について説明する。Ｈ０１０Ｆは１０階のスプリンクラー放水装置に所定水量Ｑ０を送水するのに必要な給水圧力（ヘッド）であり圧力設定値（目標圧力ヘッド）である。Ｒ１０は１０階の消スプリンクラー放水装置に所定水量Ｑ０を送水する際に生じる配管抵抗であり、後で詳細に説明するが前記した圧力設定値には所定水量Ｑ０のもとで配管抵抗Ｈｆ、実揚程Ｈａ、末端圧力Ｈｐを含んでいる。９階以下の目標圧力を決定する手続きにもこのことを含んでいるが、前記説明で明らかなので説明を省く。
【００３０】
同様にＨ０９Ｆ、Ｈ０８Ｆはそれぞれ９階、８階のスプリンクラー放水装置に所定水量Ｑ０を送水するのに必要な給水圧力（ヘッド）であり圧力設定値である。同様にＲ９、Ｒ８は９階、８階のスプリンクラー放水装置に送水する際に生ずる配管抵抗である。曲線Ａは１０階のスプリンクラー放水装置へ送水するのに必要な圧力設定値Ｈ０１０Ｆを満足するための消火ポンプＱ−Ｈ性能曲線でありインバータ周波数ｆ１０で運転した時に得られる性能である。
【００３１】
同様に曲線Ｂ、Ｃはそれぞれ９、８階のスプリンクラー放水装置へ送水するのに必要な圧力設定値Ｈ０９Ｆ、Ｈ０８Ｆを満足するための消火ポンプＱ−Ｈ性能曲線でありインバータ周波数ｆ９、ｆ８で運転した時に得られる性能である。これ以外の階までの必要な給水圧力（ヘッド）又はこれに対応するインバータ周波数は前述の説明で明らかなので図示を省いているが同様の意味を持つ。
【００３２】
続いて、ジョッキーポンプ運転機能選択時のポンプ性能及び圧力設定値について説明する。ＨＪ１０Ｆは、所定水量Ｑｍで送水管及びこれの端末に設置されている１０階スプリンクラー放水装置までを保圧するのに十分な圧力である所定圧力、ＪＡはこれを満足するジョッキーポンプ運転時ポンプＱ−Ｈ性能であり、インバータ周波数ｆＪ１０で運転した時に得られる。ここで、所定水量Ｑｍは送水配管及びスプリンクラー放水装置等からの漏水量であり、大体３０Ｌ／ｍｉｎ程度の少水量である。圧力設定値ＨＪ１０Ｆは、後で詳細に述べるが、前記したように保圧が目的であるから１０階スプリンクラー放水装置までの実揚程Ｈａに保圧ヘッドβ（１０階スプリンクラー放水装置に加わる圧力ヘッド、数ｍ）を加えた圧力ヘッド程度が確保出来れば良い。
【００３３】
さて、ここで、消火ポンプ運転機能選択時の消火ポンプの選定、圧力設定値、インバータ周波数の決め方について説明する。即ち、所定水量Ｑ０を１０階の最高位、最遠のスプリンクラー放水装置へ送水するのに必要な全揚程ＨＴを次式により求める。
ＨＴ＝Ｈａ＋Ｈｆ＋Ｈｐ        （１）
ここで  Ｈａは実揚程ｍ（水源の水面から１０階の消火栓又はスプリンクラー放水装置までの実高さ）、Ｈｆは配管抵抗損失ｍ（所定水量Ｑ０を水源の水面から１０階のスプリンクラー放水装置まで送水する際の配管抵抗損失）、Ｈｐは所要末端圧力ｍ（スプリンクラー放水装置で必要な圧力ヘッド）である。これらの諸量を記載すると図２の通りとなる。
【００３４】
即ち、消火ポンプはインバータ周波数ｆ１０の運転でのもとで、前記１０階で必要な送水圧力ヘッド（圧力設定値）がＨ０１０Ｆ＝ＨＴを満足するポンプ性能有するものを選定するのである。当然、１０階より下の９階、８階．．．．についても階毎の全揚程（圧力設定値）前述と同様にして求めるが既に明らかなので説明は省く。このようにして求めた階毎の全揚程（圧力設定値）を満足するポンプＱ−Ｈ性能が適宜インバータ周波数を変えることで得られる。（図２参照）
【００３５】
図３は図１に示す系統の中層ゾーンで消火ポンプ運転機能選択時のインバータによる階毎の吐出し圧力一定制御及びジョッキーポンプ運転機能選択時の所定圧力一定制御を行った場合のポンプ性能曲線図であり、横軸に給水量、縦軸に給水圧力（ヘッド）を示している。図２と同じ記号で示しているものは前述の説明で明らかなので説明を省く。同図において、上部は中層ゾーン消火ポンプの運転時性能、下部は低層ゾーン消火ポンプの運転時性能を示し、両者の関連が分かるようにしている。
【００３６】
先ず、中層ゾーンの消火ポンプ運転機能選択時のポンプ性能及び圧力設定値について説明する。Ｈ０２０Ｆは２０階のスプリンクラー放水装置に所定水量Ｑ０を送水するのに必要な送水圧力（ヘッド）であり圧力設定値である。同様にＨ０１９Ｆ、Ｈ０１８Ｆは、それぞれ１９階、１８階のスプリンクラー放水装置に所定水量Ｑ０を送水するのに必要な送水圧力（ヘッド）であり圧力設定値である。曲線Ｄは２０階のスプリンクラー放水装置へ給水するのに必要な圧力設定値Ｈ０２０Ｆを満足するための消火ポンプＱ−Ｈ性能曲線でありインバータ周波数ｆ２０で運転した時に得られる性能である。
【００３７】
同様に曲線Ｅ、Ｆはそれぞれ１９、１８階のスプリンクラー放水装置へ送水するのに必要な圧力設定値Ｈ０１９Ｆ、Ｈ０１８Ｆを満足するための消火ポンプＱ−Ｈ性能曲線でありインバータ周波数ｆ１９、ｆ１８で運転した時に得られる性能である。
【００３８】
続いて、ジョッキーポンプ運転機能選択時のポンプ性能及び圧力設定値について説明する。ＨＪ２０Ｆは、所定水量Ｑｍで送水管及びこれの端末に設置されている２０階スプリンクラー放水装置までを保圧するのに十分な圧力である所定圧力、ＪＤはこれを満足するジョッキーポンプ運転時ポンプＱ−Ｈ性能であり、インバータ周波数ｆＪ２０で運転した時に得られる。ここで、圧力設定値ＨＪ２０Ｆは、後で詳細に述べるが、前記したように保圧が目的であるから２０階スプリンクラー放水装置までの実揚程Ｈａに保圧ヘッドβ（２０階スプリンクラー放水装置に加わる圧力ヘッド、数ｍ）を加えた圧力ヘッド程度が確保出来れば良い。
【００３９】
ここで、中層ゾーン用消火ポンプ運転機能選択時の消火ポンプの選定、圧力設定値、インバータ周波数の決め方について説明する。即ち、所定水量Ｑ０を２０階の最高位、最遠のスプリンクラー放水装置へ給水するのに必要な全揚程ＨＴを次式により求める。
ＨＴ＝Ｈａ＋Ｈｆ＋Ｈｐ−ＢＰ              （２）  
ここで  Ｈａは実揚程ｍ（ポンプ設置面から２０階のスプリンクラー放水装置までの実高さ）、Ｈｆは配管抵抗損失ｍ（所定水量Ｑ０をポンプ設置面から２０階のスプリンクラー放水装置まで送水する際の配管抵抗損失）、Ｈｐは所要末端圧力ｍ（スプリンクラー放水装置で必要な圧力ヘッド）、ＢＰは押込み圧力ヘッド（低層用消火ポンプの運転により押込み圧力ＢＰが１０ｍ程度となるよう調整されている）である。
【００４０】
これらの諸量を図３に記載している。即ち、消火ポンプはインバータ周波数ｆ２０の運転のもとで、前記２０階で必要な送水圧力ヘッド（圧力設定値）がＨ０２０Ｆ＝ＨＴを満足するポンプ性能有するものを選定する。２０階より下の階毎の目標圧力は適宜インバータ周波数を変えることで得られる。
【００４１】
次に、低層ゾーン消火ポンプの運転時性能について説明する。Ｈ０１１は中層ゾーン消火ポンプシステムが消火ポンプ運転機能、ジョッキーポンプ運転機能の選択如何にかかわらず運転指令によって運転する場合の所定圧力（＝圧力設定値）であり、所定水量Ｑ０のもとで、中層ゾーン用消火ポンプの吸込み側圧力ヘッドが押込み圧力ＢＰとなるように決定する。曲線Ｇは所定圧力ヘッドＨ０１１を満足するための消火ポンプＱ−Ｈ性能曲線でありインバータ周波数ｆ１１で運転した時に得られる性能である。尚、所定圧力ヘッドＨ０１１（＝ＨＴ）の求め方は（１）式と同じであり、ポンプの選定及びインバータ周波数の求め方は前述の低層ゾーンと同じなので説明を省く。
【００４２】
図４は、図１に示す系統の高層ゾーンにて消火ポンプ運転機能選択時のインバータによる階毎の吐出し圧力一定制御、及びジョッキーポンプ運転機能選択時の所定圧力一定制御を行った場合のポンプ性能曲線図である。横軸に給水量、縦軸に給水圧力（ヘッド）を示している。図２、図３と同じ記号で示しているものは前述の説明で明らかなので説明を省く。同図において、最上部は高層ゾーン消火ポンプの運転時性能、中、下部は中層ゾーン及び低層ゾーン消火ポンプの運転時性能を示し、これらの関連が分かるようにしている。
【００４３】
先ず、高層ゾーンの消火ポンプ運転機能選択時のポンプ性能及び圧力設定値について説明する。Ｈ０３０Ｆは３０階のスプリンクラー放水装置に所定水量Ｑ０を送水するのに必要な送水圧力（ヘッド）であり圧力設定値である。同様にＨ０２９Ｆ、Ｈ０２８Ｆは、それぞれ２９階、２８階のスプリンクラー放水装置に所定水量Ｑ０を送水するのに必要な送水圧力（ヘッド）であり圧力設定値である。曲線Ｉは、３０階のスプリンクラー放水装置へ給水するのに必要な圧力設定値Ｈ０３０Ｆを満足するための消火ポンプＱ−Ｈ性能曲線でありインバータ周波数ｆ３０で運転した時に得られる性能である。同様に曲線Ｊ、Ｋはそれぞれ２９、２８階のスプリンクラー放水装置へ送水するのに必要な圧力設定値Ｈ０２９Ｆ、Ｈ０２８Ｆを満足するための消火ポンプＱ−Ｈ性能曲線であり、インバータ周波数ｆ２９、ｆ２８で運転した時に得られる性能である。
【００４４】
続いて、ジョッキーポンプ運転機能選択時のポンプ性能及び圧力設定値について説明する。ＨＪ３０Ｆは、所定水量Ｑｍで送水管及びこれの端末に設置されている３０階スプリンクラー放水装置までを、保圧するのに十分な圧力である所定圧力である。ＪＩはこの圧力を満足するジョッキーポンプ運転時ポンプＱ−Ｈ性能であり、インバータ周波数ｆＪ３０で運転した時に得られる。ここで、圧力設定値（所定圧力）ＨＪ３０Ｆは、後で詳細に述べるが、前記したように保圧が目的であるから、３０階スプリンクラー放水装置までの実揚程Ｈａに保圧ヘッドβ（２０階スプリンクラー放水装置に加わる圧力ヘッド、数ｍ）を加えた圧力ヘッド程度が確保出来れば良い。
【００４５】
ここで、高層ゾーン用消火ポンプ運転機能選択時の消火ポンプの選定、圧力設定値、インバータ周波数の決め方について説明する。即ち、所定水量Ｑ０を３０階の最高位、最遠のスプリンクラー放水装置へ給水するのに必要な全揚程ＨＴを次式により求める。
ＨＴ＝Ｈａ＋Ｈｆ＋Ｈｐ−ＢＰ              （３）  
ここで  Ｈａは実揚程ｍ（ポンプ設置面から３０階のスプリンクラー放水装置までの実高さ）、Ｈｆは配管抵抗損失ｍ（所定水量Ｑ０をポンプ設置面から３０階のスプリンクラー放水装置まで送水する際の配管抵抗損失）、Ｈｐは所要末端圧力ｍ（スプリンクラー放水装置で必要な圧力ヘッド）、ＢＰは押込み圧力ヘッド（中層用消火ポンプの運転によりＢＰが１０ｍ程度となるよう調整されている）である。
【００４６】
これらの諸量を図４に記載している。即ち、消火ポンプはインバータ周波数ｆ３０の運転のもとで、前記３０階で必要な送水圧力ヘッド（圧力設定値）がＨ０３０Ｆ＝ＨＴを満足するポンプ性能有するものを選定する。３０階より下の階毎の目標圧力は適宜インバータ周波数を変えることで得られる。
【００４７】
次に、中層ゾーン及び低層ゾーン消火ポンプの運転時性能について説明する。Ｈ０２１は、高層ゾーン消火ポンプシステムが消火ポンプ運転機能、ジョッキーポンプ運転機能の選択如何にかかわらず運転指令によって運転する場合の中層ゾーン消火ポンプシステム所定圧力（＝圧力設定値）であり、所定水量Ｑ０のもとで、高層ゾーン用消火ポンプの吸込み側圧力ヘッドが押込み圧力ＢＰとなるように決定される。曲線Ｌは所定圧力ヘッドＨ０２１を満足するための消火ポンプＱ−Ｈ性能曲線でありインバータ周波数ｆ２１で運転した時に得られる性能である。
【００４８】
同様に、Ｈ０１１は中層ゾーン消火ポンプシステムからの運転指令によって運転する場合の低層ゾーン消火ポンプシステム所定圧力（＝圧力設定値）であり、所定水量Ｑ０のもとで、中層ゾーン用消火ポンプの吸込み側圧力ヘッドが押込み圧力ＢＰとなるように決定する。曲線Ｇは所定圧力ヘッドＨ０１１を満足するための消火ポンプＱ−Ｈ性能曲線でありインバータ周波数ｆ１１で運転した時に得られる性能である。
【００４９】
次に、各層ゾーンの連動運転について説明する。
【００５０】
第一の実施態様：各層ゾーンの送水配管が十分に保圧状態にあり全消火ポンプは停止しているものとする。
【００５１】
パターン１：高層ゾーンにおいて圧力検出手段９−３が送水配管１２の送水圧力のジョッキーポンプ運転機能に対応する変化を検出した場合。
【００５２】
ステップ１
図１、図３において、圧力検出手段９−３が送水配管１２の送水圧力ＨＪ３０Ｆ以下を検出すると、制御盤８−３は消火ポンプの運転機能としてジョッキーポンプ運転機能を選択し、圧力設定値としてＨＪ３０Ｆを、インバータ周波数としてｆＪ３０を設定する。又、制御盤８−３は、運転指令権を獲得して中層ゾーン消火ポンプシステム制御盤８−２に運転指令信号Ｓ３２を発信する。
【００５３】
ステップ２
高層ゾーンからの運転指令信号を受信した中層ゾーン消火ポンプシステムの制御盤８−２は、圧力設定値としてＨ０２１を、インバータ周波数としてｆ２１を設定し、低層ゾーン消火ポンプシステム制御盤８−１に運転指令信号Ｓ２１を発信する。
【００５４】
ステップ３
中層ゾーンからの運転指令信号を受信した低層ゾーン消火ポンプシステム制御盤８−１は、圧力設定値としてＨ０１１を、インバータ周波数としてｆ１１を設定して運転を開始する。この運転では所定の圧力設定値Ｈ０１１でインバータ周波数制御による吐出し圧力一定制御を実行する。加えて運転アンサバック信号Ｓ１２を中層ゾーン制御盤８−２へ返信する。
【００５５】
ステップ４
低層ゾーンからの運転アンサバック信号Ｓ１２を受信した中層ゾーン消火ポンプシステム制御盤８−２は、設定している圧力設定値Ｈ０２１、インバータ周波数としてｆ２１で転を開始する。運転すると所定の圧力設定値Ｈ０２１でインバータ周波数制御による吐出し圧力一定制御を実行する。加えて運転アンサバック信号Ｓ２３を高層ゾーン制御盤８−３へ返信し、運転中信号Ｓ２１を低層ゾーン制御盤８−１に発信する。
【００５６】
ステップ５
中層ゾーンからの運転アンサバック信号Ｓ２３を受信した高層ゾーン消火ポンプシステム制御盤８−３は、先に選択されたジョッキーポンプ運転機能と、先に設定している圧力設定値ＨＪ３０Ｆ、インバータ周波数としてｆＪ３０でジョッキーポンプとしての運手転を開始する。この運転により所定の圧力設定値ＨＪ３０Ｆでインバータ周波数制御による吐出し圧力一定制御を実行する。加えて運転中信号Ｓ３２を中層ゾーン制御盤８−２へ発信する。
【００５７】
ステップ６
低層ゾーン、中層ゾーン及び高層ゾーンそれぞれの消火ポンプが運転して、高層ゾーンにおいて、送水配管１２の圧力が上昇し、十分な保圧が確保されて圧力検出手段９−３の検出した圧力が、前記したジョッキーポンプ運転機能設定圧力ＨＪ３０Ｆを越えたら消火ポンプ４−３は停止する。ジョッキーポンプ運転機能開始圧力設定値を前記設定圧力ＨＪ３０Ｆより若干下げてこれとは別に設ければより作動が確実となる。ポンプ４−３の停止後、中層ゾーン制御盤８−２へ停止許可信号をＳ３２に乗せて発信する。これを受信した中層ゾーン制御盤８−２は消火ポンプ４−２を停止させ、合わせて低層ゾーン制御盤８−１へ停止許可信号をＳ２１に乗せて発信する。これを受信した低層ゾーン制御盤８−１は消火ポンプ４−１を停止させる。
【００５８】
中層ゾーン及び低層ゾーンにおいて圧力検出手段が送水配管の送水圧力の変化を検出してジョッキーポンプ運転機能による運転を行うパターンもあるが、高層ゾーンは前述で明らかなので説明を省く。但し、各層ゾーンにおいて、圧力検出手段の検出する送水配管の送水圧力がジョッキーポンプ運転機能に対応する変化となることが同時に発生することもあるが、発生した箇所において前述したジョッキーポンプ運転機能を選択、これの圧力設定値を設定し、運転信号は上から下へと発信され、ポンプの運転は下から上へと実行されるので不都合を生じることはない。
【００５９】
パターン２：高層ゾーンにおいて圧力検出手段９−３が送水配管１２の消火ポンプ運転機能に対応する圧力変化を検出した場合。尚、これは消火用水の給水であるから、各層ゾーンにおいて、送水配管の圧力変化が同時に発生することはない。火災発生するのは通常いずれか一つである。
【００６０】
ステップ１
圧力検出手段９−３が送水配管１２の送水圧力Ｈ３０Ｆ以下を検出すると、制御盤８−３は消火ポンプの運転機能として消火ポンプ運転機能を選択し、圧力設定値としてＨ３０Ｆを、インバータ周波数としてｆ３０を設定する。又、制御盤８−３は運転指令権を獲得して中層ゾーン消火ポンプシステム制御盤８−２に運転指令信号Ｓ３２を発信する。
【００６１】
ステップ２
高層ゾーンからの運転指令信号を受信した中層ゾーン消火ポンプシステムの制御盤８−２は、圧力設定値としてＨ０２１を、インバータ周波数としてｆ２１を設定し、低層ゾーン消火ポンプシステム制御盤８−１に運転指令信号Ｓ２１を発信する。
【００６２】
ステップ３
中層ゾーンからの運転指令信号を受信した低層ゾーン消火ポンプシステム制御盤８−１は、圧力設定値としてＨ０１１を、インバータ周波数としてｆ１１を設定して運転を開始する。運転すると所定の圧力設定値Ｈ０１１でインバータ周波数制御による吐出し圧力一定制御を実行する。加えて運転アンサバック信号Ｓ１２を中層ゾーン制御盤８−２へ返信する。
【００６３】
ステップ４
低層ゾーンからの運転アンサバック信号Ｓ１２を受信した中層ゾーン消火ポンプシステム制御盤８−２は、設定している圧力設定値Ｈ０２１、インバータ周波数としてｆ２１で転を開始する。この運転では所定の圧力設定値Ｈ０２１でインバータ周波数制御による吐出し圧力一定制御を実行する。加えて運転アンサバック信号Ｓ２３を高層ゾーン制御盤８−３へ返信し、運転中信号Ｓ２１を低層ゾーン制御盤８−１に発信する。
【００６４】
ステップ５
中層ゾーンからの運転アンサバック信号Ｓ２３を受信した高層ゾーン消火ポンプシステム制御盤８−３は、先に選択された初夏ポンプ運転機能と、先に設定している圧力設定値Ｈ３０Ｆ、インバータ周波数としてｆ３０で消火ポンプとしての運手転を開始する。運転すると所定の圧力設定値Ｈ３０Ｆでインバータ周波数制御による吐出し圧力一定制御を実行する。加えて運転中信号Ｓ３２を中層ゾーン制御盤８−２へ発信する。
【００６５】
ステップ６
低層ゾーン、中層ゾーン及び高層ゾーンそれぞれの消火ポンプが運転しており、高層から中層へ及び中層から低層へそれぞれ運転中信号Ｓ３２、Ｓ２１を発信している状態では、中層ゾーン制御盤８−２は停止押釦スイッチを押して停止操作を実行しても停止せず、低層ゾーン制御盤８−１は停止押釦スイッチを押して停止操作を実行しても停止しない。いずれも、中層ゾーン消火ポンプは高層ゾーン消火ポンプが停止し前記高層ゾーンからの運転中信号の発信が解除されている状態で停止押釦スイッチを押すと停止し、低層ゾーン消火ポンプは中層ゾーン消火ポンプが停止し前記中層ゾーンからの運転中信号の発信が解除されている状態で停止押釦スイッチを押すと停止する。
【００６６】
第二の実施態様の場合：各層ゾーンでは送水配管が十分に保圧状態にあり全消火ポンプは停止しているものとする。高層ゾーンにおいて、スプリンクラー放出装置が作動したものとして説明する。
【００６７】
ステップ１
３０階の放出信号１２−３Ｓが発信され、この信号がケーブルＳ１３−３により高層ゾーン制御盤８−３に取り込まれる。これにより消火ポンプ運転機能が選択され、この信号に基づいて圧力設定値としてＨ０３０Ｆ（３０階のスプリンクラー及び放出装置へ送水するのに必要な圧力）、インバータ初期周波数としてｆ３０が設定される。後で詳細に説明するが前記制御盤の制御装置部に記憶部を備え、この記憶部に予めこれらのジョッキーポンプ運転機能と消火ポンプ運転機能と設定値を記憶しておき、前記信号に基づいてこれらの設定値を記憶部から選択、読み出すようにしても良い。加えて、高層ゾーン制御盤８−３から中層ゾーン制御盤８−２へ運転指令信号Ｓ３２（ケーブルも説明の便宜上同じ記号を使用）を発信する。
【００６８】
本実施例では、３０階のスプリンクラー及び信号発信手段が作動した例で示しているが、２９階であれば圧力設定値はＨ０２９Ｆ、２８階であれば圧力設定値はＨ０２８Ｆであり、これ以下の設定値については明らかなので説明を省いている。
【００６９】
ステップ２
高層ゾーン制御盤８−３からの運転指令信号Ｓ３２を受信した中層ゾーン制御盤８−２は、圧力設定値としてＨ０２１、インバータ初期周波数としてｆ２１が設定される。加えて、尚、この設定値Ｈ０２１、ｆ２１は高層ゾーンのどの階からの信号でも同じ値である。後で詳細に説明するが前記制御盤の制御装置部に記憶部を備え、この記憶部に予めこれらの設定値を記憶しておき前記信号に基づいてこれらの設定値を記憶部から選択、読み出すようにしても良い。加えて、中層ゾーン制御盤８−２から低層ゾーン制御盤８−１へ運転指令信号Ｓ２１（ケーブルも説明の便宜上同じ記号を使用）を発信する。
【００７０】
ステップ３
中層ゾーン制御盤８−２からの運転指令信号Ｓ２１を受信した低層ゾーン制御盤８−１は、圧力設定値としてＨ０１１、インバータ初期周波数としてｆ１１が設定される。尚、この設定値Ｈ０１１、ｆ１１は高層ゾーンのどの階からの信号でも同じ値である。後で詳細に説明するが前記制御盤の制御装置部に記憶部を備え、この記憶部に予めこれらの設定値を記憶しておき前記信号に基づいてこれらの設定値を記憶部から選択、読み出すようにしても良い。そして、低層ゾーン制御盤８−１は消火ポンプ４−１へ運転出力Ｓ１０−１を出力し、インバータはステップ２で設定されたインバータ初期周波数ｆ１１を出力して運転を開始する。送水配管１０に設けられた圧力センサ９−１の検出した圧力が、ステップ２で設定された圧力設定値（所定値）Ｈ０１１と等しくなるようにインバータ周波数を変えて吐出し圧力一定制御を行う。加えて、中層ゾーン制御盤８−２へ運転アンサバック信号Ｓ１２を返信する。この結果、中層ゾーン消火ポンプ４−２の吸込み側圧力ヘッドＢＰ（１０ｍ程度）に保たれる。
【００７１】
ステップ４
運転アンサバック信号Ｓ１２を受信した中層ゾーン制御盤８−２は、先に設定している圧力設定値Ｈ０２１、インバータ周波数ｆ２１で消火ポンプ４−２の運転を開始する。送水配管１１に設けられた圧力センサ９−２の検出した圧力が、圧力設定値（所定値）Ｈ０２１と等しくなるようにインバータ周波数を変えて吐出し圧力一定制御を行う。加えて、高層ゾーン制御盤８−３へ運転アンサバック信号Ｓ２３を返信し、低層ゾーン制御盤８−１へ運転中信号Ｓ２１を発信する。この結果、高層ゾーン消火ポンプ４−３の吸込み側圧力ヘッドＢＰ（１０ｍ程度）に保たれる。
【００７２】
ステップ５
運転アンサバック信号Ｓ２３を受信した高層ゾーン制御盤８−３は、設定している圧力設定値Ｈ０３０Ｆ、インバータ周波数ｆ３０で消火ポンプ４−３の運転を開始する。送水配管１２に設けられた圧力センサ９−３の検出した圧力が、圧力設定値（所定値）Ｈ０３０Ｆと等しくなるようにインバータ周波数を変えて吐出し圧力一定制御を行う。加えて、中層ゾーン制御盤８−２へ運転中信号Ｓ３２を発信する。
【００７３】
ステップ６
低層ゾーン、中層ゾーン及び高層ゾーンそれぞれの消火ポンプが運転され、高層から中層へ及び中層から低層へそれぞれ運転中信号を発信している状態では、中層ゾーン制御盤８−２は停止押釦スイッチを押して停止操作を実行しても停止せず、低層ゾーン制御盤８−１は停止押釦スイッチを押して停止操作を実行しても停止しない。いずれも、中層ゾーン消火ポンプは高層ゾーン消火ポンプが停止し前記高層ゾーンからの運転中信号の発信が解除されている状態で停止押釦スイッチを押すと停止し、低層ゾーン消火ポンプは中層ゾーン消火ポンプが停止し前記中層ゾーンからの運転中信号の発信が解除されている状態で停止押釦スイッチを押すと停止する。このように消火作業の確保が優先される。
【００７４】
同様に、中層ゾーン及び低層ゾーンにおいてスプリンクラー放水装置からの信号を受信した場合が考えられるが前述で明らかなので説明を省く。更に、第一の実施態様と第二の実施態様が同時に発生することも考えられる。即ち、送水管の圧力変化がジョッキーポンプ運転機能に対応した圧力変化で、ジョッキーポンプ運転機能を選択して運転している際に、各層ゾーンのいずれかでスプリンクラー放出装置が作動して信号が発生した場合、直ちに消火ポンプ運転機能としての運転に切り替わり、これによる圧力設定値で運転されることは前述の説明で明らかである。第一の実施態様と第二の実施態様を別々に用いても、同時に用いても不都合が生じることはない。送水としてのシステムの信頼度を向上させるには同時に用いるのが好ましい。
【００７５】
各層ゾーンにおいて、吐出し圧力一定制御を行った場合の、ポンプ性能、各階始動指令信号及び抵抗曲線のそれぞれの対応関係は次の通りである。
低層ゾーン
始動指令信号      目標圧力    インバータ周波数  ポンプ性能      抵抗曲線  
１０−３Ｓ（１０Ｆ）Ｈ０１０Ｆ      ｆ１０            Ａ            Ｒ１０  
１０−２Ｓ（９Ｆ）  Ｈ０９Ｆ        ｆ９              Ｂ            Ｒ９
１０−１Ｓ（８Ｆ）  Ｈ０８Ｆ        ｆ８              Ｃ            Ｒ８
・・・
Ｓ２１              Ｈ０１１        ｆ１１            Ｇ            Ｒ１１
中層ゾーン
始動指令信号      目標圧力      インバータ周波数  ポンプ性能    抵抗曲線  
１１−３Ｓ（２０Ｆ）Ｈ０２０Ｆ      ｆ２０            Ｄ            Ｒ２０  
１１−２Ｓ（１９Ｆ）Ｈ０１９Ｆ      ｆ１９            Ｅ            Ｒ１９
１１−１Ｓ（１８Ｆ）Ｈ０１８Ｆ      ｆ１８            Ｆ            Ｒ１８
・・・
Ｓ３２              Ｈ０２１        ｆ２１            Ｌ            Ｒ２１
高層ゾーン
始動指令信号      目標圧力      インバータ周波数  ポンプ性能    抵抗曲線  
１２−３Ｓ（３０Ｆ）Ｈ０３０Ｆ      ｆ３０            Ｉ            Ｒ３０  
１２−２Ｓ（２９Ｆ）Ｈ０２９Ｆ      ｆ２９            Ｊ            Ｒ２９
１２−１Ｓ（２８Ｆ）Ｈ０２８Ｆ      ｆ２８            Ｋ            Ｒ２８
・・・
図８は、３０階のスプリンクラー放水装置へ送水する場合の圧力設定値をＨ０３０Ｆとした例の吐出し圧力一定制御を説明するためのポンプ性能曲線図を示している。図９は階毎の吐き出し圧力一定制御の処理（アルゴリズム）を、図１０は末端圧力一定制御の処理（アルゴリズム）を示すフローチャート、また図１１は、メーン処理及び示すフローチャートである。
【００７６】
図１１において、図示していないが、イニシャル処理や割込処理により、ジョッキーポンプ運転機能、消火ポンプ運転機能及びこれらの運転に必要な圧力設定値（階毎の吐出し圧力一定制御用設定値、末端圧一定制御用設定値、始動圧力等）、インバータ初期周波数、直列運転時の下段（下層）ゾーン用の所定圧力とこれに対応するインバータ初期周波数とを決定し設定する。又、制御装置ＣＵに記憶部Ｍ(後述)を備えているものは、予め、前記した設定値を記憶部に記憶しておき、前述した要領で第一の実施態様では圧力検出手段の検出した送水配管の圧力がジョッキーポンプ運転機能に対応する特異の変化となった時に、第二の実施態様においてはスプリンクラー放出装置の放出信号が発生した時に、これらに基づいて記憶部から選択読み出してもよい。
【００７７】
尚、発明の意図に無関係な途中は省略している。先ず、第一の実施態様について説明する。６００Ａ〜６００Ｃステップで後段（上位層）ゾーンの制御盤からの運転指令信号か判定しＮＯであれば６００Ｄステップへ進む。ＹＥＳであれば６００Ｂステップで所定の圧力設定値を設定する。これが、中層ゾーン用であればＨ０２１、低層ゾーン用であればＨ０１１である。続いて、６００Ｃステップで所定のインバータ初期周波数を設定する。これが、中層ゾーン用であればｆ２１、低層ゾーン用であればｆ１１である。６００Ｄステップでは圧力検出手段により送水配管圧力Ｈ（便宜上Ｈと呼ぶ）を検出する。
【００７８】
続いて、６００Ｅステップで前記送水配管圧力Ｈとジョッキーポンプ所定圧力と比較する。ここで、ジョッキーポンプ所定圧力は、高層ゾーン用はＨＪ３０Ｆ、中層ゾーン用はＨＪ２０Ｆ、低層ゾーン用はＨＪ１０Ｆである。比較した結果、送水配管圧力Ｈが前記所定圧力以下と判断されれば６００Ｆステップへ進み、ここで、ジョッキーポンプ運転機能を選択（圧力設定値の設定、インバータ初期周波数の設定、保圧時間の設定）して６０８ステップへ進む。ここで、ジョッキーポンプ運転機能の選択とは、圧力設定値の設定、インバータ初期周波数の設定、保圧時間の設定でもある。
【００７９】
６００Ｅステップの判定で否と判定した場合は６００Ｇステップへ進みここで、送水配管圧力Ｈと消火ポンプ所定圧力（ＳＰ設定圧）と比較する。ここで、消火ポンプ所定圧力は、高層ゾーン用はＨ３０Ｆ、中層ゾーン用はＨ２０Ｆ、低層ゾーン用はＨ１０Ｆである。比較した結果、送水配管圧力Ｈが前記所定圧力以下であれば６００Ｈステップへ進み、ここで、消火ポンプ運転機能を選択（圧力設定値の設定、インバータ初期周波数の設定）して６０８ステップへ進む。ここで、消火ポンプ運転機能の選択とは、圧力設定値の設定、インバータ初期周波数の設定でもある。
【００８０】
６０８ステップにおいて、ジョッキーポンプ運転機能が選択されている場合は６０８、６０９、６１０ステップの処理を実行する。即ち、６０８ステップではポンプが運転中か判定する。運転中であれば６１０ステップへ進み、停止中であれば６０９ステップで運転処理を実行して６１０ステップへ進む。６１０ステップでは、図９又は図１０に示す圧力制御の処理を実行する。
【００８１】
ここで、図９の吐出し圧力一定制御を例に説明する。今、説明の便宜上、高層ゾーンの３０階でジョッキーポンプ運転機能が選択される送水配管の圧力変化の状態が生じているものとし、圧力設定値としてＨＪ３０Ｆ、インバータ周波数ｆＪ３０が設定されているものとする。図９において、５００ステップでは、圧力検出手段９−３によって送水圧の圧力データＨが検出される。そして５０１ステップにおいて、圧力設定値Ｈ０(ＨＪ３０Ｆ)と検出した圧力データとが比較され、Ｈ０−α＞Ｈであれば５０２ステップでインバータ増速制御処理を実行してから５００ステップへ戻る。なお、このときにＨ０−α＜＝Ｈ＜＝Ｈ０＋αであれば、次の６１４ステップの処理に進む。
【００８２】
そして、Ｈ０＋α＜Ｈであれば５０３ステップに進み、インバータ減速制御処理が実行されてから５００ステップに戻る。これが繰り返されることにより、送水圧力Ｈが目標圧力Ｈ０(＝ＨＪ３０Ｆ)とほぼ等しくなる。尚、αは目標圧力の不感滞を示し大体１〜２ｍであり、ａはインバータの変速制御幅を示し、適宜０．１〜１Ｈｚで設定する。この制御の結果、図９においてインバータ周波数が上下に振れ、インバータ周波数は設計値のｆＪ３０に近づく。実際には配管抵抗が設計値と異なる等して、周波数やＱｍ等の所定数量が設計値と一致することはないが、吐き出し圧力を目標値に制御することを優先しており、十分実用可能なレベルを達成できる。
次に、消火ポンプ運転機能が選択されている場合について説明する。説明の便宜上、高層ゾーンの３０階で消火ポンプ運転機能が選択される送水配管の圧力変化の状態が生じているものとし、圧力設定値としてＨ０３０Ｆ、インバータ周波数ｆ３０Ｆが設定されているものとし、圧力制御は図９の吐出し圧力一定制御を例に説明する。これは、前述したジョッキーポンプ運転機能選択時の運転と同様である。図９の設定値を、ジョキーポンプ設定値ＨＪ３０Ｆ、ｆＪ３０からそれぞれ消火ポンプ設定値Ｈ０３０Ｆ、ｆ３０に変更すれば結果として、送水圧力は設定値のＨ０３０Ｆとなる。
【００８３】
次に、第二の実施態様について説明する。第二の実施態様では、前記６００Ｄ〜６００Ｇステップを削除して６００Ａステップの判定の結果、ＮＯと判定した場合は６００ステップ以降の処理に進むようにする。
【００８４】
６００〜６０７ステップは、低層ゾーン用を例に階毎の圧力設定値とインバータ初期周波数を決定し設定する。前述したように前記記憶部Ｍより読み出す処理を実行しても良い。最上階から最下階まで順番に始動指令があるかチエックし、スプリンクラー放出装置から始動指令のある階に対して圧力設定値を決定し設定する。又は記憶部より読み出しても良い。例えば、６０２ステップにおいて、２階のスプリンクラー放出信号が発信されているか判定する。発信されていれば６０３ステップへ進み、圧力設定値をＨ０２Ｆ（図示を省略しているが前述の説明からＨ０２Ｆであることは明らかなので説明の便宜上この記号を使用）と決定し設定する。又は記憶部よりＨ０２Ｆを選択し読み出す。このようにして圧力設定値が設定されると次の６０８〜６１０ステップの処理に進む。
【００８５】
６０２ステップにおいて放出信号が発信されていなければ６０４ステップ以降に進み、１階の圧力設定値の設定又は読出し処理を実行する。他の階の目標圧力の設定又は読出し処理は前述で明らかなので説明を省く。中層ゾーン及び高層ゾーンの階毎の圧力設定値とこれに対応するインバータ初期周波数の設定又は読み出しの仕方は前述で明らかなので説明を省く。尚、６００〜６０７ステップの処理で各階の信号発信手段からの始動指令信号がないと判断した場合は、６１１ステップへ戻りこれより実行を続ける。
【００８６】
さて、６０８〜６１０ステップの圧力制御は前述の説明で明らかなので説明を省くが、圧力制御の結果として送水圧力が圧力設定値のＨ０２Ｆとなる。更に、送水に対する信頼度を上げる場合には、送水圧力の変化と放出信号を兼用するのが望ましい。即ち、前記６００Ｄ〜６００Ｇステップを削除せずそのまま生かし、６００ＧステップのＮＯと判定した処理の進む先を６００ステップにすれば良い。このようにすれば前記した第一、第二の実施態様を同時に実現出来、ジョッキーポンプ運転機能が選択されて運転している際に、スプリンクラー放出装置からの信号が発生した場合、直ちに、消火ポンプ運転機能選択による運転に切り替わることになる。加えて、この信号に対応した階毎対応の圧力設定値、インバータ初期周波数が設定され適切な送水が可能となる。
【００８７】
次に、図１１の６１０ステップの圧力制御が図１０に示す末端圧力一定制御について説明する。これは、第一の実施態様で圧力検出手段の検出した送水圧力の変化が消火ポンプ運転機能を選択する特異な状態となった時の、圧力制御のもう一つの実施例である末端圧力一定制御である。高層ゾーンを例にすると、階毎にそれぞれ圧力設定値が３０階で上限Ｈ０３０Ｆ、ｆ３０、下限Ｈ０３０ＦＬ、ｆ３０´（図示せず）、２９階で上限Ｈ０２９Ｆｆ２９、下限Ｈ０２９ＦＬ、ｆ２９´（図示せず）、２８階で上限Ｈ０２８Ｆ、ｆ２８、下限Ｈ０２８ＦＬ、ｆ２８´（図示せず）となる。これらは、階毎に圧力設定値として２量（圧力と周波数）を結ぶ演算式やテーブルを用いて実行される。
【００８８】
基本的には図１０の吐出し圧力一定と同じであるので要点のみを説明し、同じステップの同じ処理については説明を省く。即ち、５０１ステップの圧力設定値Ｈ０と送水圧力Ｈとを比較し、これがほぼ一致して５０４ステップに進むが、ここで、前述の演算式やテーブルを用いて新しい圧力設定値として更新処理を実行することである。
【００８９】
現在のインバータ周波数を前記演算式やテーブルに入れると新しい圧力設定値が得られるのである。
【００９０】
図５は図1で説明した高層ゾーン制御盤８−３の回路図、同様に図６は中層ゾーン制御盤８−２の回路図、図７は低層ゾーン制御盤８−１の回路図である。図６において、ＰＷ（Ｒ、Ｓ、Ｔ）は電源、Ｒ（又はＲ１）、Ｓは制御電源、ＭＢＤ、ＭＢＶは配線用遮断器、ＩＮＶは周波数設定手段及び操作表示部ＣＯＮＳを有するインバータである。ＣＵは演算処理装置ＣＰＵ、記憶部Ｍ、入出力インターフェースＩ／Ｏ２、３等を備える制御装置であり、各設定値を記憶すると共に、各部を制御して図９〜図１１のポンプ運転の処理を実行する。ここで、各設定値はジョッキーポンプ運転機能と消火ポンプ運転機能で必要とする圧力と周波数であり、演算処理装置ＣＰＵによって設定され、記憶部Ｍに記憶される。演算処理装置ＣＰＵと記憶部Ｍは設定手段として作用し、また、ジョッキーポンプ運転機能とスプリンクラー運転機能（消火ポンプ運転機能）を判断して選択する選択手段として作用する。
【００９１】
ＴＲはトランス、Ｉ／Ｏ１は階毎のスプリンクラー放出装置からの始動指令信号１２−３Ｓ〜１２−１Ｓ（階高さ３０Ｆ〜２８Ｆに対応）及び中層ゾーンから運転アンサバック信号５２ＶＴを取り込む入力回路部である。Ｘは、取り込んだ始動指令信号１２−３Ｓ〜１２−１Ｓ、中層ゾーンから運転アンサバック信号５２ＶＴがＯＮ時にＯＮするリレー群（３０ＦＸ〜２８ＦＸ、Ｘ３）である。
【００９２】
第二の実施態様では、取り込んだ始動指令信号１２−３Ｓ〜１２−１Ｓに基づいてスプリンクラー運転機能（消火ポンプ運転機能）が判断して選択され、これに必要な設定値（圧力、周波数）が１２−３Ｓに対応してＨ０３０Ｆ、ｆ３０、１２−２Ｓに対応してＨ０２９Ｆ、ｆ２９、１２−１Ｓに対応してＨ０２８Ｆ、ｆ２８、・・を設定する。具体的には前記した図１１の処理の過程で前記始動指令信号に対応してＣＰＵのレジスタに保存される、若しくは予め記憶部Ｍに前記設定値を記憶しておき、前記始動指令信号に対応して読みだす方法が用いられる。
【００９３】
５２Ｄ、５２Ｖは電磁継電器、４９Ｐはサーマルリレー、ＩＭは電動機、４３Ｓはポンプや電動機を商用−インバータの運転モードに切り替るスイッチ、ＢＳ１は始動押釦スイッチ、ＢＳ２は停止押釦スイッチ、Ｉ／Ｏ２，３は入出力インターフェース部であり圧力検出手段９−３の信号Ｓ１１−３、リレー群Ｘの信号（始動指令信号１２−３Ｓ〜１２−１Ｓ、中層ゾーン運転アンサバックＸ３に対応するリレー３０ＦＸ〜１８ＦＸ、Ｘ３の信号を入力）をここより取り込む。又、始動指令信号１２−３Ｓ〜１２−１Ｓ信号入力時にＯＮ出力してリレーＸ０（始動指令）、Ｘ４（中層ゾーンへ運転指令）をＯＮする。そして、高層ゾーンから中層ゾーンに対して運転指令Ｘ４（リレーＸ４の接点信号）、運転中５２Ｖ（電磁継電器５２Ｖの接点）の信号を出力し、高層ゾーンは中層ゾーンから運転アンサバック信号５２ＶＴを受信して信号の授受をする。
【００９４】
第一の実施態様では、前記圧力検出手段が検出した送水配管の圧力値がスプリンクラー運転（消火ポンプ運転）で必要な圧力か、又はジョッキーポンプ運転で必要な圧力になったとき、制御装置ＣＵのＣＰＵがこれを判断して両運転機能の一方を選択し、これらの運転に必要な設定値（スプリンクラー運転機能時：Ｈ０３０Ｆ、Ｈ０３ＯＨＬ、ｆ３０、ｆ３０´、ジョッキーポンプ運転機能時：ＨＪ３０、ｆＪ３０）が、図１１の処理の過程で前記始動指令又は送水管の圧力に応じて定数として処理されてＣＰＵのレジスタに保存される、若しくは予め記憶部Ｍに前記設定値を記憶しておき、前記処理に応じて読みだす方法が用いられる。
【００９５】
上記のように、設定された圧力と周波数の設定値によって両運転機能のいずれかが決定されるので、圧力と周波数の設定値の選択で両運転機能の一方が選択される。
【００９６】
図６において、図５と同じ記号で示している部品は同じものであり説明を省く。Ｉ／Ｏ１は、階毎のスプリンクラー放出装置からの始動指令信号１１−３Ｓ〜１１−１Ｓ（階高さ２０Ｆ〜１８Ｆに対応）、低層ゾーンから運転アンサバック信号５２ＶＴ及び高層からの運転指令Ｘ４および運転中５２Ｖを取り込む入力回路部、Ｘは取り込んだ始動指令信号１１−３Ｓ〜１１−１Ｓ、低層ゾーンから運転アンサバック信号５２ＶＴ、高層からの運転指令Ｘ４、運転中５２ＶがＯＮ時にＯＮするリレー群（２０ＦＸ〜１８ＦＸ、Ｘ３、Ｘ１、Ｘ２）である。
【００９７】
Ｉ／Ｏ２，３は、入出力インターフェース部であり、圧力検出手段の信号１０、リレー群Ｘの信号（始動指令信号１１−３Ｓ〜１１−１Ｓ、中層ゾーン運転アンサバックＸ３、高層からの運転指令Ｘ４、運転中５２Ｖに対応するリレー２０ＦＸ〜１８ＦＸ、Ｘ３、Ｘ１、Ｘ２の信号を入力）をここより取り込む。又、始動指令信号１１−３Ｓ〜１１−１Ｓ信号入力時にＯＮ出力してリレーＸ０（始動指令）、Ｘ４（低層ゾーンへ運転指令）をＯＮする。５２ＶＴはタイマーでありこの遅延接点で高層ゾーンへ運転アンサバック５２ＶＴを出力する。そして、中層ゾーンから低層ゾーンに対して運転指令Ｘ４（リレーＸ４の接点信号）、運転中５２Ｖ（電磁継電器５２Ｖの接点）の信号を出力し、中層ゾーンは低層ゾーンから運転アンサバック信号５２ＶＴを受信し、高層ゾーンからは運転指令Ｘ４、運転中５２Ｖを受信して信号の授受をする。
【００９８】
図７において図５と同じ記号で示している部品は同じものであり説明を省く。Ｉ／Ｏ１は階毎のスプリンクラー放出装置からの始動指令信号１０−３Ｓ〜１０−１Ｓ（階高さ１０Ｆ〜８Ｆに対応）、中層ゾーンから運転指令Ｘ４、運転中５２Ｖを取り込む入力回路部、Ｘは取り込んだ始動指令信号１０−３Ｓ〜１０−１Ｓ、中層ゾーンから運転指令Ｘ４、運転中５２ＶがＯＮ時にＯＮするリレー群（１０ＦＸ〜８ＦＸ、Ｘ１、Ｘ２）である。又、始動指令信号１０−３Ｓ〜１０−１Ｓ信号入力時にＯＮ出力してリレーＸ０（始動指令）をＯＮする。５２ＶＴはタイマーでありこの遅延接点で中層ゾーンへ運転アンサバック５２ＶＴを出力する。
【００９９】
今、図５、図６、図７において、便宜上各層ゾーンの配線用遮断器ＭＢＤ、ＭＢＶが投入されスイッチ４３Ｓは商用とＩＮＶのうち、ＩＮＶが選択されているものとする。先ず前述の第二の実施態様について説明する。ここで、高層ゾーンにおいてスプリンクラー放出装置からの始動指令信号１２−Ｓ（１２−３Ｓ〜１２−１Ｓ）が発生した場合を例にして説明する。
【０１００】
高層ゾーン制御盤８−３の入力回路部Ｉ／Ｏ１にこの信号を取り込みこれに対応するリレー３０ＦＸがＯＮする。制御装置ＣＵは入出力インターフェースＩ／Ｏ２より前記リレー３０ＦＸの信号（接点）を取り込み、演算処理装置ＣＰＵはこの信号に基づき圧力設定値をＨ０３０Ｆに設定し、合わせてインバータ初期周波数をｆ３０に設定する。又は、記憶部Ｍより予め記憶している圧力設定値及びインバータ周波数の中からＨ０３０Ｆ又はｆ３０を選択し読み出す。続いて、前記ＣＰＵはリレー３０ＦＸの信号（接点）を取り込んだことに伴い入出力インターフェースＩ／Ｏ２よりリレーＸ０、Ｘ４をＯＮする信号を出力する。ここで、リレーＸ０の接点は電磁継電器５２Ｖの入力側に結線されており、リレーＸ３がＯＮしていないので運転はしない。リレーＸ４の接点は中層ゾーン運転指令信号として出力される。
【０１０１】
中層ゾーン制御盤８−２の制御装置ＣＵは、高層ゾーンより運転指令信号（リレーＸ４の接点）を入力回路部Ｉ／Ｏ１に受信するとリレーＸ１がＯＮし、その接点信号を入出力インターフェースＩ／Ｏ２より取り込む。これに伴い演算処理装置ＣＰＵは圧力設定値を所定のＨ０２１に設定し、合わせてインバータ初期周波数をｆ２１に設定するか、又は、記憶部Ｍより予め記憶している目標圧力及びインバータ周波数の中からＨ０２１とｆ２１を選択し読み出す。これらは演算処理装置ＣＰＵのレジスタに記憶されている。続いて、前記ＣＰＵは入出力インターフェースＩ／Ｏ３よりリレーＸ０、Ｘ４をＯＮする信号を出力する。リレーＸ０の接点は電磁継電器５２Ｖの入力側に結線されており、リレーＸ３がＯＮしていないので運転はしない。リレーＸ４の接点は低層ゾーン運転指令信号として出力される。
【０１０２】
低層ゾーン制御盤８−１の制御装置ＣＵは中層ゾーンより運転指令信号（リレーＸ４の接点）を入力回路部Ｉ／Ｏ１に受信するとリレーＸ１がＯＮし、その接点信号を入出力インターフェースＩ／Ｏ２より取り込む。これに伴い演算処理装置ＣＰＵは圧力設定値を所定のＨ０１１に設定し、合わせてインバータ初期周波数をｆ１１に設定するか、又は、記憶部Ｍより予め記憶している目標圧力及びインバータ周波数の中からＨ０１１とｆ１１を選択し読み出す。これらは演算処理装置ＣＰＵのレジスタに記憶されている。続いて、前記ＣＰＵは入出力インターフェースＩ／Ｏ３よりリレーＸ０のＯＮする信号を出力する。
【０１０３】
リレーＸ０の接点は電磁継電器５２Ｖの入力側に結線されておりＯＮすると前記電磁継電器５２Ｖは励磁して、インバータＩＮＶの入力端子ＦＷ、ＣＭ０に接続しているその接点信号５２Ｖは閉じてインバータＩＮＶは運転準備が完了する。合わせてＣＰＵは、入出力インターフェースＩ／Ｏ３より圧力センサ９−１の信号Ｓ１１−１を取り込み、記憶部Ｍに記憶すると共に、速度指令信号ＡＮ０、ＣＭ１をインバータ端子１０，１１に出力する。このようにして消火ポンプ４−１が運転開始する。そして、前述の図９、図１０、図１１のフローチャートで説明した処理を実行し、前記圧力検出手段９−１の検出した送水圧力が前述の所定圧力Ｈ０１１と等しくなるようインバータ周波数を制御し吐出し圧力一定制御を行う。加えて、中層ゾーン制御盤８−２へ運転アンサバック信号５２ＶＴを出力する。
【０１０４】
中層ゾーン制御盤８−２の制御装置ＣＵは低層ゾーンより運転アンサバック信号５２ＶＴを入力回路部Ｉ／Ｏ１に受信するとリレーＸ３がＯＮし、その接点信号を入出力インターフェースＩ／Ｏ２より取り込む。続いて、前記ＣＰＵは入出力インターフェースＩ／Ｏ３よりリレーＸ０、Ｘ４のＯＮする信号を出力する。リレーＸ０の接点は電磁継電器５２Ｖの入力側に結線されておりＯＮすると、前記低層ゾーンアンサーバック信号５２ＶＴの出力によりＯＮしたリレーＸ３は既にＯＮしているので前記電磁継電器５２Ｖは励磁しインバータＩＮＶの入力端子ＦＷ、ＣＭ０に接続しているその接点信号５２Ｖは閉じてインバータＩＮＶは運転準備が完了する。
【０１０５】
合わせてＣＰＵは、入出力インターフェースＩ／Ｏ３より圧力センサ９−２の信号Ｓ１１−２を取り込み記憶部Ｍに記憶すると共に、速度指令信号ＡＮ０、ＣＭ１をインバータ端子１０，１１に出力する。このようにして消火ポンプ４−２が運転する。そして、前述の図９、図１０、図１１のフローチャートで説明した処理を実行し、前記圧力検出手段９−２の検出した送水圧力が前述の所定目標圧力Ｈ０２１と等しくなるようインバータ周波数を制御し、吐出し圧力一定制御を行う。加えて、高層ゾーン制御盤８−３へ運転アンサバック信号５２ＶＴを、低層ゾーン制御盤８−１へ運転中信号５２Ｖを出力する。
【０１０６】
高層ゾーン制御盤８−３の制御装置ＣＵは、中層ゾーンより運転アンサバック信号５２ＶＴを入力回路部Ｉ／Ｏ１に受信するとリレーＸ３がＯＮし、その接点信号を入出力インターフェースＩ／Ｏ２より取り込む。これに伴い演算処理装置ＣＰＵは目標圧力をレジスタより読み出す。又は、記憶部Ｍより予め記憶している目標圧力及びインバータ周波数の中からＨ０３０Ｆとｆ３０を選択し読み出す。続いて、前記ＣＰＵは入出力インターフェースＩ／Ｏ３よりリレーＸ０、Ｘ４のＯＮする信号を出力する。リレーＸ０の接点は電磁継電器５２Ｖの入力側に結線されておりＯＮすると、前記中層ゾーンアンサーバック信号５２ＶＴの出力によりＯＮしたリレーＸ３は既にＯＮしているので前記電磁継電器５２Ｖは励磁しインバータＩＮＶの入力端子ＦＷ、ＣＭ０に接続しているその接点信号５２Ｖは閉じてインバータＩＮＶは運転準備が完了する。
【０１０７】
合わせてＣＰＵは、入出力インターフェースＩ／Ｏ３より圧力センサ９−３の信号Ｓ１１−３を取り込み記憶部Ｍに記憶すると共に、速度指令信号ＡＮ０、ＣＭ３をインバータ端子１０，１１に出力する。このようにして消火ポンプ４−３が運転する。そして、前述の図９、図１０、図１１のフローチャートで説明した処理を実行し、前記圧力検出手段１０の検出した送水圧力が前述の目標圧力Ｈ０３０Ｆと等しくなるようインバータ周波数を制御し吐出し圧力一定制御を行う。
【０１０８】
このようにして低層、中層、高層は直列連動運転を行う。この状態で低層ゾーン制御盤８−１は停止押釦スイッチＢＳ２を押し下げても、中層ゾーン制御盤８−２から運転中５２Ｖ信号を受信している場合はリレーＸ２がＯＮしており、その接点Ｘ２が前記停止押釦スイッチＢＳ２と並列に接続されているため停止することはない。そして、中層ゾーン制御盤８−２から運転中５２Ｖ信号が開放されると停止する。中層ゾーン制御盤８−２は停止押釦スイッチＢＳ２を押し下げても、高層ゾーン制御盤８−３から運転中５２Ｖ信号を受信している場合はリレーＸ２がＯＮしており、その接点Ｘ２が前記停止押釦スイッチＢＳ２とパラに接続されているため停止することはない。そして、高層ゾーン制御盤８−３から運転中５２Ｖ信号が開放されると停止する。
【０１０９】
第一の実施態様パターン１、パターン２については前述から明らかなので説明を省略する。第一の実施態様において、ジョッキーポンプ運転機能で運転される場合の設定圧力を、各層ゾーンの最上階のスプリンクラー放水手段群の全個を保圧するのに十分な圧力である所定圧力とこれよりは低い始動圧力とし、各層ゾーンの圧力検出手段が前記ジョッキーポンプの始動圧力を検出した時ジョッキーポンプ運転機能を選択して、消火ポンプを前記所定圧力一定制御によるジョッキーポンプとして運転を行うようにしている。具体的には図１１の６００Ｆステップの処理に始動圧力設定処理（高層ゾーン、中層ゾーン、低層ゾーンの所定圧力ＨＪ３０Ｆ、ＨＪ２０Ｆ、ＨＪ１０Ｆより若干低い圧力をそれぞれの始動圧力）を追加すれば良い。
【０１１０】
第一実施態様、二の実施態様のいずれにおいて、当該ゾーンの消火ポンプシステムはからの運転指令信号を受信した一つ前段の下位層ゾーンの消火ポンプシステムは前記当該ゾーンの消火ポンプ吸込み側圧力が所定圧力（例えば１０ｍ）となるよう圧力設定値を設定し、これによる吐出し圧力一定制御を行うようにしている。
【０１１１】
本実施例では前述のようにジョッキーポンプは適宜自動的に運転、停止を繰り返して送水配管を保圧し、消火ポンプは一旦運転すると盤面での停止操作をしても、後段ゾーンの消火ポンプが運転している限り停止することはない。具体的には、図１１の６１４ステップで始動指令信号が上層ゾーンあるは全階から発信されていないか判定し、発信されていなければ６１５ステップに示すように停止操作をすれば停止する。
【０１１２】
本実施例は、中高層建物の各層ゾーンに対する消火用水の給水を、最下位層ゾーンは消火水槽を水源とする前記最下位層ゾーン用ポンプシステムでまかない、中間層ゾーンは前記中間層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、最上位層ゾーンは当該層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、前記各層ゾーンのポンプシステムの送水管端末にスプリンクラー放水手段群が設置され、前記各層ゾーンのポンプシステムに、吐出し側に設けられた圧力検出手段と、ポンプシステムを駆動するインバータと、前記各部を制御して前記ポンプシステムを運転制御する制御装置を備えたスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、前記各層ゾーンの制御装置は、前記圧力検出手段の検出した圧力値に基づいてジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択する選択手段と、選択された運転の制御に必要な圧力とポンプの運転周波数を設定する設定手段を有し、前記各層ゾーンのうち、前記圧力値を検出した当該層ゾーンの制御装置は、圧力検出手段の検出した圧力値に基づいてジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択すると共、一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムに対して上記で選択した運転に対応した運転指令を発信し、一つ前段の下位層ゾーンの制御装置は、この運転指令に基づいてポンプの運転を開始すると共に前記当該層ゾーンのポンプシステムにアンサバック信号を返信し、前記アンサバック返信号を受信した前記当該層ゾーンのポンプシステムは運転を開始することを特徴とする。
【０１１３】
また、本実施例は、中高層建物の各層ゾーンに対する消火用水の給水を、最下位層ゾーンは消火水槽を水源とする前記最下位層ゾーン用ポンプシステムでまかない、中間層ゾーンは前記中間層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、最上位層ゾーンは当該層ゾーンより一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムと直結したポンプシステムでまかない、前記各層ゾーンのポンプシステムの送水管端末にスプリンクラー放水手段群が設置され、前記各層ゾーンのポンプシステムに、吐出し側に設けられた圧力検出手段と、ポンプシステムを駆動するインバータと、前記各部を制御して前記ポンプシステムを運転制御する制御装置を備えたスプリンクラー消火ポンプシステムにおいて、前記各層ゾーンの制御装置は、ジョッキーポンプ運転またはスプリンクラー運転を選択する選択手段と、選択された運転の制御に必要な圧力とポンプの運転周波数を設定する設定手段を有し、前記各層ゾーンのうち、放出信号を発信したスプリンクラー放水手段群を有する当該層ゾーンの制御装置は、当該層ゾーンの圧力検出手段の検出した圧力値にかかわらず、前記スプリンクラー運転を選択して制御に必要な圧力とポンプの運転周波数を設定すると共に、一つ前段の下位層ゾーンのポンプシステムに対して上記で選択した運転に対応した運転指令を発信し、この運転指令に基づいて、一つ前段の下位層ゾーンの制御装置はポンプシステムの運転を開始すると共に前記当該層ゾーンのポンプシステムに運転アンサバック信号を返信し、前記アンサバック返信号を受信した当該層ゾーンは運転を開始することを特徴とする。
【符号の説明】
【０１１４】
１…水源、２…フート弁、３…吸い込み管、４−１〜４−３…ポンプ、５−１〜５−３…電動機、６−１…逆止め弁、７−１…仕切り弁、１０、１１，１２…送水管、１０−１〜１０−３〜１２−１〜１２−３…送水管枝管、８−１〜８−３…制御盤、９−１〜９−３…圧力検出手段、１０−１ａ〜ｅ〜１２−３ａ〜ｅ…スプリンクラー放出手段群（消火栓又放水装置）、１０−１Ｓ〜１２−３Ｓ…放出信号、信号発信手段、Ｓ２１、Ｓ３２、Ｓ１２、Ｓ２３…各制御盤間相互授受信号、ＣＵ…制御装置、ＣＰＵ、Ｍ…選択手段、設定手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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