(57)【要約】【課題】低層階用の給水装置と高層階用の給水装置との間にある給水栓からの空気の吸い込みを防止する増圧給水システムを提供する。【解決手段】増圧給水システムは、低層階用の第１の給水装置ＢＰ１と、高層階用の第２の給水装置ＢＰ２とを備える。第２の給水装置ＢＰ２は、第２のポンプＰ２の吐出側の流量を検出する流量検出器ＳＷ２を有している。流量検出器ＳＷ２は、流量が増加して所定の値に達したときに流量増加信号を第１の給水装置ＢＰ１の第１の制御部ＣＮ１に送信する。第１の給水装置ＢＰ１の第１のポンプＰ１の運転中に第１の制御部ＣＮ１が流量増加信号を受信したときは、第１の制御部ＣＮ１は、第１のポンプＰ１の運転を強制的に継続させる。【選択図】図７
2015010405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物に給水する増圧給水システムであって、
水道管に連結される低層階用の第１の給水装置と、
前記第１の給水装置に直列に連結され、前記第１の給水装置よりも高い位置に配置される高層階用の第２の給水装置とを備え、
前記第１の給水装置は、第１のポンプと、該第１のポンプを駆動する第１の駆動機と、前記第１のポンプの運転を制御する第１の制御部とを有し、
前記第２の給水装置は、第２のポンプと、該第２のポンプを駆動する第２の駆動機と、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、前記第２のポンプの吐出側の流量を検出する流量検出器とを有し、
前記流量検出器は、前記流量が増加して所定の値に達したときに流量増加信号を前記第１の制御部に送信するように構成されており、
前記第１のポンプの運転中に前記第１の制御部が前記流量増加信号を受信したときは、前記第１の制御部は、前記第１のポンプの運転を強制的に継続させることを特徴とする増圧給水システム。
【請求項２】
建物に給水する増圧給水システムであって、
水道管に連結される低層階用の第１の給水装置と、
前記第１の給水装置に直列に連結され、前記第１の給水装置よりも高い位置に配置される高層階用の第２の給水装置とを備え、
前記第１の給水装置は、第１のポンプと、該第１のポンプを駆動する第１の駆動機と、前記第１のポンプの運転を制御する第１の制御部とを有し、
前記第２の給水装置は、第２のポンプと、該第２のポンプを駆動する第２の駆動機と、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、前記第２のポンプの吐出側圧力を測定する吐出側圧力センサとを有し、
前記吐出側圧力センサは、前記吐出側圧力の測定値を前記第１の制御部に送信するように構成されており、
前記第１のポンプの運転中に前記吐出側圧力の測定値が所定の始動圧力にまで低下したときは、前記第１の制御部は、前記第１のポンプの運転を強制的に継続させることを特徴とする増圧給水システム。
【請求項３】
建物に給水する増圧給水システムであって、
水道管に連結される低層階用の第１の給水装置と、
前記第１の給水装置に直列に連結され、前記第１の給水装置よりも高い位置に配置される高層階用の第２の給水装置とを備え、
前記第１の給水装置は、第１のポンプと、該第１のポンプを駆動する第１の駆動機と、前記第１のポンプの運転を制御する第１の制御部とを有し、
前記第２の給水装置は、第２のポンプと、該第２のポンプを駆動する第２の駆動機と、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、前記第２のポンプの吐出側の流量を検出する流量検出器と、前記第２のポンプの吐出側圧力を測定する吐出側圧力センサとを有し、
前記流量検出器は、前記流量が増加して所定の値に達したときに流量増加信号を前記第１の制御部に送信するように構成されており、
前記吐出側圧力センサは、前記吐出側圧力の測定値を前記第１の制御部に送信するように構成されており、
前記第１のポンプの運転中に前記第１の制御部が前記流量増加信号を受信したとき、または前記第１のポンプの運転中に前記吐出側圧力の測定値が所定の始動圧力にまで低下したときは、前記第１の制御部は、前記第１のポンプの運転を強制的に継続させることを特徴とする増圧給水システム。
【請求項４】
前記吐出側圧力センサは前記第２の制御部に接続されており、
前記第２のポンプの吐出側圧力の測定値が前記所定の始動圧力にまで低下したときは、前記第２の制御部は前記第２のポンプを始動させることを特徴とする請求項２または３に記載の増圧給水システム。
【請求項５】
前記第２の給水装置は、前記吐出側圧力センサに加え、前記第２のポンプの吐出側圧力を測定する吐出側圧力センサをさらに有しており、
当該２つの吐出側圧力センサのうちの一方の吐出側圧力センサは前記第１の制御部に接続され、前記一方の吐出側圧力センサの吐出側圧力の測定値を前記第１の制御部に送信し、他方の吐出側圧力センサは前記第２の制御部に接続され、前記他方の吐出側圧力センサの吐出側圧力の測定値が前記所定の始動圧力にまで低下したときは、前記第２の制御部は前記第２のポンプを始動させることを特徴とする請求項２または３に記載の増圧給水システム。
【請求項６】
前記流量増加信号を前記第１の制御部に送信する通信装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の増圧給水システム。
【請求項７】
前記吐出側圧力の測定値を前記第１の制御部に送信する通信装置をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の増圧給水システム。
【請求項８】
前記流量増加信号および前記吐出側圧力の測定値を前記第１の制御部に送信する通信装置をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の増圧給水システム。
【請求項９】
前記流量増加信号を、通信線を介して、前記第２の制御部から前記第１の制御部まで送信するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の増圧給水システム。
【請求項１０】
前記吐出側圧力の測定値を、通信線を介して、前記第２の制御部から前記第１の制御部まで送信するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の増圧給水システム。
【請求項１１】
前記流量増加信号および前記吐出側圧力の測定値を、通信線を介して、前記第２の制御部から前記第１の制御部まで送信するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の増圧給水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフィスビルやマンションなどの建物に水を供給するための増圧給水システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オフィスビルやマンションなどの建物に水（水道水）を供給するための装置として給水装置が広く使用されている。この給水装置は、一般に、水を圧送するための遠心ポンプと、この遠心ポンプを駆動するためのモータと、このモータの運転を制御する制御盤とを備えている。遠心ポンプの吸込口は水道管に接続され、水道管により導入された水は遠心ポンプにより昇圧された後、建物内部に設けられた配水管を介して各給水栓に供給される。このような水道管に直結された給水装置は、一般に、直結式給水装置と呼ばれている。
【０００３】
最近では、高層建築物への給水に直結式給水装置を用いた増圧給水システムが使用されつつある。この増圧給水システムは、低層階用の第１の給水装置と、高層階用の第２の給水装置とを備えており、これらは直列に連結されている。第１の給水装置の吸込口は水道管に直結されており、建物の低層階には、この第１の給水装置によって水が供給される。一方、第２の給水装置は建物の中間層階に配置され、第１の給水装置から供給された水を増圧して高層階に供給する。
【０００４】
２つの給水装置を持つ増圧給水システムにおいては、それぞれが独立して運転されるため、次のような問題が起こりうる。すなわち、第１の給水装置が停止している状態で第２の給水装置が運転されると、第１の給水装置と第２の給水装置とを連結する配水管に負圧が形成されることがある。この状態で、配水管に連通する給水栓が開かれると、その給水栓から空気が吸い込まれてしまうという問題があった。
【０００５】
特許文献１には、第１の給水装置と第２の給水装置とを連結する配水管内の圧力の低下を防止するために、第２の給水装置の吸込側に圧力タンクを備えた増圧給水システムが開示されている。この圧力タンクにより、第１の給水装置が停止した状態で高層階において水を使用して第２の給水装置が駆動しても第１の給水装置の吐出側圧力が保持される。したがって、しばらくの間は第１の給水装置と第２の給水装置との間の配水管内に負圧が形成されることは防止される。しかしながら、高層階において水を使用し続ければ、圧力タンク内の圧力は徐々に低下してしまう。結果として第１の給水装置と第２の給水装置との間の配水管内に負圧が形成されてしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２２３２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、低層階用の給水装置と高層階用の給水装置との間にある給水栓からの空気の吸い込みを防止する増圧給水システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、建物に給水する増圧給水システムであって、水道管に連結される低層階用の第１の給水装置と、前記第１の給水装置に直列に連結され、前記第１の給水装置よりも高い位置に配置される高層階用の第２の給水装置とを備え、前記第１の給水装置は、第１のポンプと、該第１のポンプを駆動する第１の駆動機と、前記第１のポンプの運転を制御する第１の制御部とを有し、前記第２の給水装置は、第２のポンプと、該第２のポンプを駆動する第２の駆動機と、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、前記第２のポンプの吐出側の流量を検出する流量検出器とを有し、前記流量検出器は、前記流量が増加して所定の値に達したときに流量増加信号を前記第１の制御部に送信するように構成されており、前記第１のポンプの運転中に前記第１の制御部が前記流量増加信号を受信したときは、前記第１の制御部は、前記第１のポンプの運転を強制的に継続させることを特徴とする増圧給水システムである。
【０００９】
本発明の他の態様は、建物に給水する増圧給水システムであって、水道管に連結される低層階用の第１の給水装置と、前記第１の給水装置に直列に連結され、前記第１の給水装置よりも高い位置に配置される高層階用の第２の給水装置とを備え、前記第１の給水装置は、第１のポンプと、該第１のポンプを駆動する第１の駆動機と、前記第１のポンプの運転を制御する第１の制御部とを有し、前記第２の給水装置は、第２のポンプと、該第２のポンプを駆動する第２の駆動機と、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、前記第２のポンプの吐出側圧力を測定する吐出側圧力センサとを有し、前記吐出側圧力センサは、前記吐出側圧力の測定値を前記第１の制御部に送信するように構成されており、前記第１のポンプの運転中に前記吐出側圧力の測定値が所定の始動圧力にまで低下したときは、前記第１の制御部は、前記第１のポンプの運転を強制的に継続させることを特徴とする増圧給水システムである。
【００１０】
本発明の他の態様は、建物に給水する増圧給水システムであって、水道管に連結される低層階用の第１の給水装置と、前記第１の給水装置に直列に連結され、前記第１の給水装置よりも高い位置に配置される高層階用の第２の給水装置とを備え、前記第１の給水装置は、第１のポンプと、該第１のポンプを駆動する第１の駆動機と、前記第１のポンプの運転を制御する第１の制御部とを有し、前記第２の給水装置は、第２のポンプと、該第２のポンプを駆動する第２の駆動機と、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、前記第２のポンプの吐出側の流量を検出する流量検出器と、前記第２のポンプの吐出側圧力を測定する吐出側圧力センサとを有し、前記流量検出器は、前記流量が増加して所定の値に達したときに流量増加信号を前記第１の制御部に送信するように構成されており、前記吐出側圧力センサは、前記吐出側圧力の測定値を前記第１の制御部に送信するように構成されており、前記第１のポンプの運転中に前記第１の制御部が前記流量増加信号を受信したとき、または前記第１のポンプの運転中に前記吐出側圧力の測定値が所定の始動圧力にまで低下したときは、前記第１の制御部は、前記第１のポンプの運転を強制的に継続させることを特徴とする増圧給水システムである。
【００１１】
本発明の好ましい態様は、前記吐出側圧力センサは前記第２の制御部に接続されており、前記第２のポンプの吐出側圧力の測定値が前記所定の始動圧力にまで低下したときは、前記第２の制御部は前記第２のポンプを始動させることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第２の給水装置は、前記吐出側圧力センサに加え、前記第２のポンプの吐出側圧力を測定する吐出側圧力センサをさらに有しており、当該２つの吐出側圧力センサのうちの一方の吐出側圧力センサは前記第１の制御部に接続され、前記一方の吐出側圧力センサの吐出側圧力の測定値を前記第１の制御部に送信し、他方の吐出側圧力センサは前記第２の制御部に接続され、前記他方の吐出側圧力センサの吐出側圧力の測定値が前記所定の始動圧力にまで低下したときは、前記第２の制御部は前記第２のポンプを始動させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の好ましい態様は、前記流量増加信号を前記第１の制御部に送信する通信装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記吐出側圧力の測定値を前記第１の制御部に送信する通信装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記流量増加信号および前記吐出側圧力の測定値を前記第１の制御部に送信する通信装置をさらに備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の好ましい態様は、前記流量増加信号を、通信線を介して、前記第２の制御部から前記第１の制御部まで送信するように構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記吐出側圧力の測定値を、通信線を介して、前記第２の制御部から前記第１の制御部まで送信するように構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記流量増加信号および前記吐出側圧力の測定値を、通信線を介して、前記第２の制御部から前記第１の制御部まで送信するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第２のポンプが運転している間は、第１のポンプの運転が継続される。したがって、第２のポンプのみの運転、すなわち第２の給水装置単独での運転が防止され、低層階と高層階との間にある給水栓からの空気の吸い込みを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る増圧給水システムを示す模式図である。
【図２】第１の給水装置を示す模式図である。
【図３】第２の給水装置を示す模式図である。
【図４】第２の給水装置の他の構成例を示す模式図である。
【図５】複数のポンプを備えた第１の給水装置を示す模式図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る増圧給水システムを示す模式図である。
【図７】図６に示す増圧給水システムの詳細な構成を示す図である。
【図８】通信装置を省略した増圧給水システムを示す図である。
【図９】図６に示す増圧給水システムの具体例を示す図である。
【図１０】一部の圧力センサを省略した増圧給水システムを示す図である。
【図１１】ポンプの運転特性曲線図である。
【図１２】推定末端圧力一定制御の一例を説明するためのポンプの運転特性曲線図である。
【図１３】推定末端圧力一定制御の他の例を説明するためのポンプの運転特性曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る増圧給水システムについて図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る増圧給水システムを示す模式図である。この増圧給水システムは、高層建築物（例えば、１６階以上の建物）に使用される直結式の増圧給水システムである。図１に示すように、この増圧給水システムは、水道管２に連結された第１の給水装置ＢＰ１と、第１の給水装置ＢＰ１に直列に連結された第２の給水装置ＢＰ２とを有している。第１の給水装置ＢＰ１は、グランドレベルまたは地下に設置されており、第２の給水装置ＢＰ２は、建物１の中間層階に設置されている。
【００１７】
第１の給水装置ＢＰ１の吸込口は、導入管５を介して水道管２に接続されている。第１の給水装置ＢＰ１の吐出口と第２の給水装置ＢＰ２の吸込口とは第１の配水管７によって連結されており、この第１の配水管７は、建物１の低層階の各給水栓９に枝管１２を介して連通している。第２の給水装置ＢＰ２の吐出口には、第２の配水管１５が接続されており、この第２の配水管１５は、建物１の高層階の各給水栓１０に枝管１３を介して連通している。第１の給水装置ＢＰ１は、水道管２からの水を増圧して建物１の低層階の各給水栓９に水を供給し、第２の給水装置ＢＰ２は、第１の給水装置ＢＰ１から移送された水を増圧して建物１の高層階の各給水栓１０に水を供給するようになっている。
【００１８】
図２は、第１の給水装置ＢＰ１を示す模式図である。図２に示すように、第１の給水装置ＢＰ１は、導入管５を介して水道管２に連結されるポンプＰ１と、このポンプＰ１を駆動する駆動機としてのモータＭ１と、モータＭ１の回転速度を増減するインバータＩＮＶ１と、ポンプＰ１の吐出側に配置された逆止弁ＣＶ１と、逆止弁ＣＶ１の吐出側に配置された流量検出器ＳＷ１、圧力センサＰＳ１、および圧力タンクＰＴ１とを備えている。これら構成要素は、キャビネットＣＢ１内に収容されている。
【００１９】
逆止弁ＣＶ１は、ポンプＰ１の吐出口に接続された吐出管Ｌ１に設けられており、ポンプＰ１が停止したときの水の逆流を防止する。流量検出器ＳＷ１は吐出管Ｌ１を流れる水の流量を検出する流量検出器であり、水の流量が低下して所定の値に達したときに流量低下信号を出力し、流量が増加して前記所定の値に達したときに流量増加信号を出力するように構成されている。流量検出器ＳＷ１としては、流量センサやフロースイッチなどを使用することができる。圧力センサＰＳ１は、ポンプＰ１の吐出側圧力（すなわち、第１の給水装置ＢＰ１に加わる背圧）を測定するための水圧測定器である。圧力タンクＰＴ１は、ポンプＰ１が停止している間の吐出側圧力を保持するための圧力保持器である。吐出管Ｌ１は第１の配水管７に接続されている。
【００２０】
ポンプＰ１の吸込口には減圧式逆流防止器２０が接続されている。この減圧式逆流防止器２０は、水道管２への水の逆流を確実に防止するために設置することが義務付けられているものである。なお、減圧式逆流防止器とは、逃し弁が配置された中間室を２つの逆止弁が挟むように配置された構成を有する逆流防止器である。
【００２１】
第１の給水装置ＢＰ１は、給水動作を制御する制御盤（第１の制御部）ＣＮ１をさらに備えており、インバータＩＮＶ１、流量検出器ＳＷ１、圧力センサＰＳ１は、制御盤ＣＮ１に信号線を介して接続されている。流量検出器ＳＷ１により水の流量が所定の値にまで低下したことが検出されると、制御盤ＣＮ１はポンプＰ１の運転速度を一時的に上げるようインバータＩＮＶ１に指令を出し、圧力タンクＰＴ１に蓄圧してからポンプＰ１の運転を停止させるようになっている。このような停止動作は、少水量停止動作と呼ばれている。一方、ポンプＰ１の吐出側圧力（吐出管Ｌ１内の水圧）が所定の値まで低下すると、制御盤ＣＮ１はポンプＰ１の運転を開始するようインバータＩＮＶ１に指令を出す。
【００２２】
この第１の給水装置ＢＰ１においては、流量検出器ＳＷ１や圧力センサＰＳ１の出力信号に基づいて、ポンプＰ１の運転速度（回転速度）が制御盤ＣＮ１によって制御される。一般的には、圧力センサＰＳ１により測定された圧力信号が設定された目標圧力と一致するようにポンプＰ１の運転速度を制御してポンプＰ１の吐出圧力が一定になるように制御する吐出圧力一定制御や、ポンプＰ１の吐出圧力の目標値を適切に変化させることにより末端の給水栓における供給水圧を一定に制御する推定末端圧力一定制御などが行われる。これらの制御によれば、その時々の需要水量に見合った回転速度でポンプＰ１が駆動されるので、省エネルギーを達成することができる。
【００２３】
図３は、第２の給水装置ＢＰ２を示す模式図である。第２の給水装置ＢＰ２の基本的な構成および動作は、上述した第１の給水装置ＢＰ１と同様であり、同一の構成要素には対応する符号が付されている。この第２の給水装置ＢＰ２は、減圧式逆流防止器を備えていない点で第１の給水装置ＢＰ１と相違する。これは、水道管２に直結されていない第２の給水装置ＢＰ２には、減圧式逆流防止器を設けることは義務付けられていないからである。しかしながら、第２の給水装置ＢＰ２に減圧式逆流防止器を設けてもよい。
【００２４】
第１の給水装置ＢＰ１は、導入管５と第１の配水管７とを連通させるバイパス管（図示しない）を備えてもよい。バイパス管には図示しない逆止弁が取り付けられる。ポンプＰ１の吸込側圧力が所定の圧力よりも高い場合、導入管５内の水はバイパス管を通って（すなわちポンプＰ１を迂回して）低層階の各給水栓９に供給される。第２の給水装置ＢＰ２も同様にバイパス管および逆止弁を備えてもよい。ポンプＰ２の吸込側圧力が所定の圧力よりも高い場合、第１の配水管７内の水はバイパス管を通って高層階の各給水栓１０に供給される。
【００２５】
第１の給水装置ＢＰ１の制御盤（第１の制御部）ＣＮ１および第２の給水装置ＢＰ２の制御盤（第２の制御部）ＣＮ２は、それぞれ通信機能を有している。これらの制御盤ＣＮ１，ＣＮ２は、ＲＳ−２３２などのインターフェイス（シリアルポート）を有しており、通信線２５を介して互いに接続されている。制御盤ＣＮ１，ＣＮ２は、この通信線２５を通じて双方向のシリアル通信が可能となっている。なお、シリアル通信に代えて、接点信号（電気的なＯＮ／ＯＦＦ信号）を用いる通信を用いてもよい。
【００２６】
ポンプＰ１，Ｐ２の回転速度、および給水装置ＢＰ１，ＢＰ２の故障情報は、制御盤ＣＮ１と制御盤ＣＮ２との間で双方向に伝送される。このような通信機能は、第１の給水装置ＢＰ１と第２の給水装置ＢＰ２の連携運転を可能とする。なお、通信線２５を用いた有線方式に代えて、通信線を用いない無線方式を採用してもよい。
【００２７】
第２の給水装置ＢＰ２の圧力センサＰＳ２および流量検出器ＳＷ２は、制御盤ＣＮ２に接続されているとともに、信号線２６，２７を介して第１の給水装置ＢＰ１の制御盤ＣＮ１にも接続されている。したがって、圧力センサＰＳ２の出力値（すなわち、ポンプＰ２の吐出側圧力の測定値）および流量検出器ＳＷ２の出力信号（すなわち、上述した流量低下信号および流量増加信号）は、制御盤ＣＮ２に送信され、かつ信号線２６，２７を通じて第１の給水装置ＢＰ１の制御盤ＣＮ１に送信されるようになっている。なお、信号線２６，２７を省略し、圧力センサＰＳ２の出力値および流量検出器ＳＷ２の出力信号を制御盤ＣＮ２から制御盤ＣＮ１に通信線２５を介して送信してもよい。
【００２８】
ポンプＰ１，Ｐ２は、吐出側圧力が所定の値にまで低下したときに始動される。したがって、制御盤ＣＮ１，ＣＮ２には、ポンプＰ１，Ｐ２を始動させるトリガーとなる始動圧力Ｓ１，Ｓ３がそれぞれ設定されている。さらに、制御盤ＣＮ１には、ポンプＰ１を始動させるための第２の始動圧力Ｓ２が設定されている。この第２の始動圧力Ｓ２は、圧力センサＰＳ２の出力値（ポンプＰ２の吐出側圧力の測定値）に基づく始動発令のための第２のしきい値である。第１の始動圧力Ｓ１は、圧力センサＰＳ１の出力値（ポンプＰ１の吐出側圧力の測定値）に基づく始動発令のための第１のしきい値である。ポンプＰ１の第２の始動圧力Ｓ２は、ポンプＰ２の始動圧力Ｓ３よりも大きく設定されている（Ｓ２＞Ｓ３）。これは、ポンプＰ２が始動される前にポンプＰ１を始動させるためである。
【００２９】
制御盤ＣＮ１は、圧力センサＰＳ１および圧力センサＰＳ２の両方の出力値を監視し、圧力センサＰＳ１の出力値が第１の始動圧力Ｓ１にまで低下したとき、および／または圧力センサＰＳ２の出力値が第２の始動圧力Ｓ２にまで低下したときの２つのトリガーに基づきポンプＰ１を始動させる。ポンプＰ２の吐出側圧力が低下すると、圧力センサＰＳ２は、ポンプＰ２の始動圧力Ｓ３よりも先にポンプＰ１の始動圧力Ｓ２を検出する。制御盤ＣＮ１は、信号線２６を通じて送られてくる圧力センサＰＳ２の出力値（すなわち、ポンプＰ２の吐出側圧力の測定値）が始動圧力Ｓ２に達したときに、ポンプＰ１を始動させる。このような構成により、ポンプＰ１は、常にポンプＰ２よりも先に始動される。
【００３０】
ポンプＰ１が停止している状態で、低層階で水が使用されると、ポンプＰ１の吐出側圧力が低下する。そして、この吐出側圧力が始動圧力Ｓ１にまで低下すると、ポンプＰ１が始動される。このように、ポンプＰ１は、２つの圧力センサＰＳ１，ＰＳ２の出力値に基づいて始動される。ポンプＰ１の吐出側の流量が所定の値にまで低下すると、流量検出器ＳＷ１は流量低下信号を制御盤ＣＮ１に送信する。制御盤ＣＮ１はこの流量低下信号を受け、ポンプＰ１の運転を停止させる。
【００３１】
高層階で水が使用され、ポンプＰ２の吐出側圧力が始動圧力Ｓ３にまで低下すると、ポンプＰ２が始動される。この場合、ポンプＰ２の運転中にポンプＰ１が停止すると、ポンプＰ１とポンプＰ２との間を連結する第１の配水管７内に負圧が形成され、給水栓９から空気が吸い込まれてしまう。そこで、このような空気の吸い込みを防止するために、ポンプＰ１が運転中にポンプＰ２が始動されると、たとえ制御盤ＣＮ１が流量検出器ＳＷ１から流量低下信号を受信した場合であっても、制御盤ＣＮ１はポンプＰ１の運転を停止させない、つまりポンプＰ１の運転を強制的に継続させるように構成されている。
【００３２】
高層階で水が使用されると、ポンプＰ２の吐出側圧力が低下すると同時に、吐出管Ｌ２内の水の流量が増加する。吐出管Ｌ２内の水の流量が増加して所定の値に達すると、流量検出器ＳＷ２は流量増加信号を信号線２７を介して制御盤ＣＮ１に送信する。つまり、ポンプＰ２が始動されるときとほぼ同時に、流量検出器ＳＷ２は流量増加信号を制御盤ＣＮ１に送信する。したがって、この流量増加信号は、ポンプＰ２の始動を示す始動信号ということができる。
【００３３】
制御盤ＣＮ１がこの流量増加信号を流量検出器ＳＷ２から受けると、制御盤ＣＮ１は、たとえ流量検出器ＳＷ１から流量低下信号を受信した場合であっても、ポンプＰ１の運転を停止させない、つまりポンプＰ１の運転を強制的に継続させるように構成されている。
【００３４】
上述したように、ポンプＰ２は、ポンプＰ２の吐出側圧力が始動圧力Ｓ３にまで低下したときに始動される。したがって、他の実施形態として、制御盤ＣＮ１は、圧力センサＰＳ２によって取得されるポンプＰ２の吐出側圧力に基づいて、ポンプＰ２が始動したか否かを決定してもよい。具体的には、圧力センサＰＳ２の出力値（ポンプＰ２の吐出側圧力の測定値）がポンプＰ２の始動圧力Ｓ３にまで低下したときは、制御盤ＣＮ１は、たとえ流量検出器ＳＷ１から流量低下信号を受信した場合であっても、ポンプＰ１の運転を停止させない、つまりポンプＰ１の運転を強制的に継続させる。
【００３５】
さらに他の実施形態として、制御盤ＣＮ１は、圧力センサＰＳ２の出力値および流量検出器ＳＷ２からの流量増加信号の両方に基づいて、ポンプＰ２が始動したか否かを決定してもよい。具体的には、制御盤ＣＮ１が流量検出器ＳＷ２から流量増加信号を受信したとき、または圧力センサＰＳ２の出力値がポンプＰ２の始動圧力Ｓ３にまで低下したときは、制御盤ＣＮ１は、たとえ流量検出器ＳＷ１から流量低下信号を受信した場合であっても、ポンプＰ１の運転を停止させない、つまりポンプＰ１の運転を強制的に継続させる。
【００３６】
このように、制御盤ＣＮ１は、圧力センサＰＳ２の出力値および／または流量検出器ＳＷ２からの流量増加信号に基づいて、ポンプＰ１の強制的に継続させる。したがって、ポンプＰ２が運転している間は、ポンプＰ１の運転が継続される。このような構成により、第１の配水管７内に負圧が形成されることが防止される。
【００３７】
図４は、第２の給水装置ＢＰ２の他の構成例を示す模式図である。図４に示すように、ポンプＰ２の上流側には、ポンプＰ２の吸込側圧力を測定する吸込側圧力センサ４０（以下、単に圧力センサ４０という）が設置されている。第２の給水装置ＢＰ２のその他の構成は、図３に示す構成と同様である。圧力センサ４０は、制御盤ＣＮ２に接続されている。さらに圧力センサ４０は信号線２８を介して制御盤ＣＮ１に接続されており、圧力センサ４０の出力値（すなわち、ポンプＰ２の吸込側圧力の測定値）は信号線２８を通じて制御盤ＣＮ１に送られる。なお、この圧力センサ４０の出力値も信号線２８を省略して制御盤ＣＮ２から制御盤ＣＮ１に通信線２５を介して送ってもよい。
【００３８】
第１の給水装置ＢＰ１の制御盤ＣＮ１は、第２の給水装置ＢＰ２から送られてくる圧力センサ４０の出力値に基づき、低層階の給水栓９の給水圧力（末端圧力）が所定の目標値となるようにフィードバック制御する。具体的には、制御盤ＣＮ１は、圧力センサ４０の出力値が所定の目標値を維持するようにポンプＰ１の運転を制御する。低層階の末端圧力は、第２の給水装置ＢＰ２の吸込側圧力に実質的に等しいので、圧力センサ４０の出力値は低層階の給水栓９の給水圧力（末端圧力）を示していると考えることができる。したがって、圧力センサ４０の出力値から、低層階の実際の末端圧力を監視することができる。
【００３９】
このような運転制御方法によれば、実際の末端圧力に基づいてポンプＰ１の運転が制御されるので、配水管７内の摩擦抵抗に起因する圧力降下の影響を受けない末端圧力一定制御が実現される。したがって、所望の末端圧力での給水が可能となる。なお、第２の給水装置ＢＰ２の圧力センサ４０は、第１の給水装置ＢＰ１の圧力センサＰＳ１の代用として用いることができるので、圧力センサＰＳ１は省略してもよい。
【００４０】
上述した第１の給水装置ＢＰ１および第２の給水装置ＢＰ２は、いずれも１台のポンプのみを有しているが、図５に示すように複数のポンプを有してもよい。図５は、複数のポンプを備えた第１の給水装置ＢＰ１を示す模式図である。図示しないが、第２の給水装置ＢＰ２も、同様の配置に従って複数のポンプを備えることができる。複数のポンプを備えることにより、追加解列を伴う複数台運転を行ったり、運転中にあるポンプやインバータの異常が検出された場合に、他の正常なポンプやインバータに運転を切り替えて給水を継続することができる。
【００４１】
次に、本発明のさらに他の実施形態に係る増圧給水システムについて説明する。なお、以下の説明において、上述した実施形態と同一の構成要素には同一の符号を引用し、その重複する説明は省略する。
【００４２】
図６は、本発明の他の実施形態に係る増圧給水システムを示す模式図である。上述した図１に示す実施形態では、給水装置ＢＰ１，ＢＰ２のそれぞれの制御盤ＣＮ１，ＣＮ２の間で直接通信が行われるが、図６に示す実施形態では、第２の給水装置ＢＰ２に通信装置３０が接続されており、この通信装置３０を介して給水装置ＢＰ１，ＢＰ２の間で通信が行われる。
【００４３】
図７は、図６に示す増圧給水システムの詳細な構成を示す図である。本実施形態における給水装置ＢＰ１，ＢＰ２は、それぞれ複数の（図７では２台の）ポンプを有しているが、図２および図３に示すような１台のポンプを有する給水装置も本発明に係る増圧給水システムに使用することができる。低層階用の第１の給水装置ＢＰ１と高層階用の第２の給水装置ＢＰ２の基本的構成は同一である。
【００４４】
図７に示すように、第１の給水装置ＢＰ１において、ポンプＰ１の上流側には減圧式逆流防止器２０が接続されており、この減圧式逆流防止器２０の上流側には吸込側圧力センサＰＳ１１（以下、単に圧力センサＰＳ１１という）が設けられている。この圧力センサＰＳ１１はポンプＰ１の吸込側圧力を測定するセンサである。圧力センサＰＳ１１は制御盤ＣＮ１に接続されており、制御盤ＣＮ１は圧力センサＰＳ１１の出力値に基づいてポンプＰ１の吸込側圧力を監視している。
【００４５】
第１の給水装置ＢＰ１が運転中に、何らかの原因で水道管２の圧力が低下すると、水道管２に負圧が形成されるおそれがある。そこで、水道管２に負圧が形成されないようにするために、ポンプＰ１の吸込側圧力、すなわち圧力センサＰＳ１１の出力値が所定のしきい値にまで低下したときは、制御盤ＣＮ１はポンプＰ１の運転を停止させるようになっている。
【００４６】
同様に、第２の給水装置ＢＰ２にも、吸込側圧力センサＰＳ２１（以下、単に圧力センサＰＳ２１という）が設けられている。この圧力センサＰＳ２１は減圧式逆流防止器２０の上流側に配置され、ポンプＰ２の吸込側圧力を測定する。圧力センサＰＳ２１は制御盤ＣＮ２に接続されており、制御盤ＣＮ２は圧力センサＰＳ２１の出力値に基づいて第２のポンプＰ２の吸込側圧力を監視している。
【００４７】
圧力センサＰＳ２１を設ける理由は、圧力センサＰＳ１１を設ける理由と基本的に同様である。すなわち、給水装置ＢＰ１，ＢＰ２のいずれもが運転しているときに、故障などの理由により第１の給水装置ＢＰ１の吐き出し圧力が大きく低下すると、配水管７に負圧が形成されるおそれがある。そこで、ポンプＰ２の吸込側圧力、すなわち圧力センサＰＳ２１の出力値が所定のしきい値にまで低下したときは、制御盤ＣＮ２はポンプＰ２の運転を停止させる。
【００４８】
第１の給水装置ＢＰ１および第２の給水装置ＢＰ２の基本的構成は同一であるため、高層階用の第２の給水装置ＢＰ２も減圧式逆流防止器２０を有している。上述したように、第２の給水装置ＢＰ２に減圧式逆流防止器２０を設けることは必要とされていないが、次のような理由から第２の給水装置ＢＰ２にも減圧式逆流防止器２０を設けることが好ましい。第２の給水装置ＢＰ２のポンプＰ２が停止しているとき、高層階の配水管１５内の水頭圧は第２の給水装置ＢＰ２の逆止弁ＣＶ２によって受け止められる。ところが、この逆止弁ＣＶ２が故障すると、高層階の配水管１５の上端から低層階の配水管７の下端までの高さ分の水頭圧が第１の給水装置ＢＰ１に作用することになる。第１の給水装置ＢＰ１がその水頭圧を受け止めるのに十分な耐圧性能を有していない場合は、第１の給水装置ＢＰ１が故障または破損してしまう。そこで、このような２次的な故障、破損を防止するために、第２の給水装置ＢＰ２にも、図７に示すように、減圧式逆流防止器２０を設けることが好ましい。
【００４９】
ポンプＰ２の上流側には、吸込側圧力センサＰＳ５（以下、単に圧力センサＰＳ５という）がさらに設けられており、ポンプＰ２の下流側には、吐出側圧力センサＰＳ２２（以下、単に圧力センサＰＳ２２という）および吐出側圧力センサＰＳ６（以下、単に圧力センサＰＳ６という）が設けられている。圧力センサＰＳ５は、圧力センサＰＳ２１の上流側に配置され、これらは実質的に同じ高さに位置している。したがって、圧力センサＰＳ５の出力値と圧力センサＰＳ２１の出力値とは実質的に同じである。圧力センサＰＳ６は、圧力センサＰＳ２２および圧力タンクＰＴ２の下流側に配置され、圧力センサＰＳ６と圧力センサＰＳ２２とは実質的に同じ高さに位置している。したがって、圧力センサＰＳ６の出力値と圧力センサＰＳ２２の出力値とは実質的に同じである。
【００５０】
第１の給水装置ＢＰ１に設けられている吐出側圧力センサＰＳ１２（以下、単に圧力センサＰＳ１２という）は、上述した実施形態における圧力センサＰＳ１に対応する。第２の給水装置ＢＰ２に設けられている圧力センサＰＳ２２および圧力センサＰＳ６は、上述した実施形態における圧力センサＰＳ２に対応する。圧力センサＰＳ２２は制御盤ＣＮ２に接続されており、制御盤ＣＮ２は圧力センサＰＳ２２の出力値に基づいてポンプＰ２の吐出側圧力を監視している。
【００５１】
通信装置３０は、第２の給水装置ＢＰ２に隣接して配置されている。通信装置３０は、通信線２５を介して第１の給水装置ＢＰ１の制御盤ＣＮ１に接続されている。圧力センサＰＳ５，ＰＳ６および流量検出器ＳＷ２は通信装置３０に接続されている。圧力センサＰＳ５，ＰＳ６の出力値、すなわちポンプＰ２の吸込側圧力および吐出側圧力の測定値は、通信装置３０を介して第１の給水装置ＢＰ１の制御盤ＣＮ１に送信されるようになっている。流量検出器ＳＷ２から出力される流量増加信号も通信装置３０を介して制御盤ＣＮ１に送信されるようになっている。
【００５２】
流量検出器ＳＷ２は制御盤ＣＮ２にも接続されており、流量検出器ＳＷ２から出力される流量増加信号および流量低下信号は制御盤ＣＮ２にも送信されるようになっている。圧力センサＰＳ２２は制御盤ＣＮ２に接続されているが、通信装置３０には接続されていない。一方、圧力センサＰＳ６は通信装置３０に接続されているが、制御盤ＣＮ２には接続されていない。したがって、圧力センサＰＳ２２の出力値はポンプＰ２の始動に使用され、圧力センサＰＳ６の出力値はポンプＰ１の始動に使用される。
【００５３】
第１の給水装置ＢＰ１は、導入管５と第１の配水管７とを連通させるバイパス管（図示しない）を備えてもよい。バイパス管には逆止弁が取り付けられる。ポンプＰ１の吸込側圧力が所定の圧力よりも高い場合、導入管５内の水はバイパス管を通って低層階の各給水栓９に供給される。第２の給水装置ＢＰ２も同様にバイパス管および逆止弁を備えてもよい。ポンプＰ２の吸込側圧力が所定の圧力よりも高い場合、第１の配水管７内の水はバイパス管を通って高層階の各給水栓１０に供給される。
【００５４】
図８に示すように、通信装置３０は省略してもよい。この場合、圧力センサＰＳ５，ＰＳ６および流量検出器ＳＷ２は信号線を介して制御盤ＣＮ１に直接接続される。
【００５５】
以下、図７および図８に示す第１の給水装置ＢＰ１と第２の給水装置ＢＰ２の運転方法について詳細に説明する。ポンプＰ１は、必ずポンプＰ２よりも先に始動される。このようなポンプＰ１，Ｐ２の始動順序を確立するために、制御盤ＣＮ１は３つの圧力センサＰＳ１２，ＰＳ５，ＰＳ６の出力値に基づいてポンプＰ１を始動させる。制御盤ＣＮ１には、ポンプＰ１を始動させるトリガーとなる始動圧力Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２が記憶されている。これらの始動圧力は、圧力センサＰＳ１２，ＰＳ５，ＰＳ６の出力値に対してそれぞれ設定されたしきい値である。すなわち、制御盤ＣＮ１は、圧力センサＰＳ１２によって測定されたポンプＰ１の吐出側圧力、圧力センサＰＳ５によって測定されたポンプＰ２の吸込側圧力、および圧力センサＰＳ６によって測定されたポンプＰ２の吐出側圧力のいずれかがその対応する始動圧力に達したときに、ポンプＰ１を始動させる。
【００５６】
制御盤ＣＮ２には、ポンプＰ２を始動させるトリガーとなる始動圧力Ｓ１３が記憶されている。この始動圧力Ｓ１３は、圧力センサＰＳ２２の出力値に対して設定されたしきい値である。すなわち、制御盤ＣＮ２は、圧力センサＰＳ２２によって測定されたポンプＰ２の吐出側圧力が始動圧力Ｓ１３に達したときに、ポンプＰ２を始動させる。この始動圧力Ｓ１３は、上記始動圧力Ｓ１２よりも小さく設定される（Ｓ１２＞Ｓ１３）。これは、ポンプＰ２が始動される前にポンプＰ１を始動させるためである。圧力センサＰＳ２２は、ポンプＰ２の始動圧力を検出するための始動圧力センサとして機能する。
【００５７】
ポンプＰ１の上記始動条件の具体例について、図９を参照して説明する。なお、以下の説明では、圧力［Ｐａ］は揚程［ｍ］として表されている。図９に示すように、第１の給水装置ＢＰ１から第２の給水装置ＢＰ２までの高さＨ１は４５ｍ、第２の給水装置ＢＰ２から最も高い給水栓１０（高層階での給水末端）までの高さＨ２は５５ｍである。第１の給水装置ＢＰ１の目標吐出圧力（目標揚程、後述する第１の給水装置ＢＰ１の推定末端圧力一定制御を行う場合の目標圧力Ｐｂ）は、高さＨ１よりも大きい７０ｍに設定されており、これは、第１の給水装置ＢＰ１の目標末端圧力（第２の給水装置ＢＰ２の吸込側における目標圧力であり、２０ｍに設定されている）と高さＨ１とを考慮して設定された値になっている。第２の給水装置ＢＰ２の目標吐出圧力（目標揚程）は、高さＨ２よりも大きい７０ｍに設定されている。
【００５８】
この例において、ポンプＰ１の３つの始動圧力、すなわち始動圧力Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２は、それぞれ７０ｍ，２０ｍ，７０ｍに設定されている。また、ポンプＰ２の始動圧力Ｓ１３は、始動圧力Ｓ１２よりもやや小さい６８ｍに設定されている。
【００５９】
次に、上述の条件の下でのポンプＰ１，Ｐ２の始動動作について説明する。ポンプＰ１，Ｐ２の両方が停止している場合に低層階で水が使用されると、ポンプＰ１の吐出側圧力およびポンプＰ２の吸込側圧力が低下する。制御盤ＣＮ１は、ポンプＰ１の吐出側圧力（すなわち、圧力センサＰＳ１２の出力値）が７０ｍ（始動圧力Ｓ１０）まで低下したとき、またはポンプＰ２の吸込側圧力（すなわち、圧力センサＰＳ５の出力値）が２０ｍ（始動圧力Ｓ１１）まで低下したときに、ポンプＰ１を始動させる。
【００６０】
ポンプＰ１，Ｐ２の両方が停止している場合に高層階で水が使用されると、ポンプＰ２の吐出側圧力が低下する。ポンプＰ２の吐出側圧力は圧力センサＰＳ２２，ＰＳ６によって測定されている。これらの圧力センサＰＳ２２，ＰＳ６は同じ高さに配置されているので、その出力値は実質的に同じであるが、上述したように、圧力センサＰＳ６の出力値は第１の給水装置ＢＰ１の制御盤ＣＮ１によって監視され、圧力センサＰＳ２２の出力値は第２の給水装置ＢＰ２の制御盤ＣＮ２によって監視される。ポンプＰ２の吐出側圧力が７０ｍ（始動圧力Ｓ１２）まで低下したとき、すなわち圧力センサＰＳ６の出力値が７０ｍにまで低下したとき、制御盤ＣＮ１はポンプＰ１を始動させる。その後、ポンプＰ２の吐出側圧力が６８ｍ（始動圧力Ｓ１３）まで低下したとき、すなわち圧力センサＰＳ２２の出力値が６８ｍにまで低下したとき、制御盤ＣＮ２はポンプＰ２を始動させる。
【００６１】
ポンプＰ１の始動圧力Ｓ１２（７０ｍ）は、ポンプＰ２の始動圧力Ｓ１３（６８ｍ）よりも高く設定されているので、ポンプＰ２の吐出側圧力は、ポンプＰ２の始動圧力Ｓ１３（６８ｍ）よりも先にポンプＰ１の始動圧力Ｓ１２（７０ｍ）に達する。したがって、高層階のみで水が使用されている場合であっても、ポンプＰ１がポンプＰ２よりも先に始動される。このような構成により、低層階での配水管７に負圧が形成されることが防止される。低層階および高層階の両方で水が使用された場合は、上述の始動動作に従って、ポンプＰ１，Ｐ２がこの順に始動される。
【００６２】
ポンプＰ１が運転しているときに高層階で水の使用が開始されると、ポンプＰ２の吐出側圧力が低下する。図８に示す実施形態では、ポンプＰ２の吐出側圧力は圧力センサＰＳ２２および圧力センサＰＳ６によって測定される。圧力センサＰＳ６によって取得された測定値は制御盤ＣＮ１に送られる。ポンプＰ２の吐出側圧力がポンプＰ２の始動圧力Ｓ１３（６８ｍ）まで低下したときは、低層階で水が使用されなくなっても（すなわち、流量低下信号が流量検出器ＳＷ１から制御盤ＣＮ１に送信されたとしても）、制御盤ＣＮ１はポンプＰ１の運転を強制的に継続させる。このような構成により、ポンプＰ２が運転している間はポンプＰ１の運転が停止せず、低層階での配水管７に負圧が形成されることが防止される。
【００６３】
圧力センサＰＳ６の出力値の代わりに、流量検出器ＳＷ２から送られる流量増加信号を用いて制御盤ＣＮ１はポンプＰ１の運転継続を判断してもよい。すなわち、ポンプＰ１が運転しているときに高層階で水の使用が開始されると、ポンプＰ２の吐出側で水が流れ始める。この吐出側の水の流量が増加して所定の値に達すると、流量検出器ＳＷ２は流量増加信号を制御盤ＣＮ１に送信する。制御盤ＣＮ１は、この流量増加信号を受け、ポンプＰ１の運転を強制的に継続させる。
【００６４】
さらに、制御盤ＣＮ１は、圧力センサＰＳ６の出力値および流量検出器ＳＷ２からの流量増加信号の両方を用いて制御盤ＣＮ１はポンプＰ１の運転継続を判断してもよい。すなわち、圧力センサＰＳ６の出力値（ポンプＰ２の吐出側圧力の測定値）がポンプＰ２の始動圧力Ｓ１３まで低下したか、または制御盤ＣＮ１が流量検出器ＳＷ２から送られた流量増加信号を受信したときは、制御盤ＣＮ１はポンプＰ１の運転を強制的に継続させる。このように、圧力センサＰＳ６の出力値および流量検出器ＳＷ２からの流量増加信号の両方を用いることにより、高層階のポンプＰ２の運転開始を確実に検出することができる。例えば、何らかの原因で、圧力センサＰＳ６の出力値または流量検出器ＳＷ２の流量増加信号のいずれか一方に基づくポンプＰ２の運転開始検出に失敗または遅延が生じた場合でも、他方に基づいてポンプＰ２の運転開始を検出することができる。したがって、低層階での配水管７に負圧が形成されることを確実に防止することができる。
【００６５】
次に、ポンプＰ１，Ｐ２の停止動作について説明する。低層階および高層階の両方で水が使用されている場合において、高層階での水の使用が停止されると、ポンプＰ２の吐出側の流量が低下する。流量検出器ＳＷ２は、この流量が所定の値（少水量停止のための設定値）にまで低下したことを検出すると、流量低下信号を制御盤ＣＮ２に送る。制御盤ＣＮ２はこの検出信号を受け、インバータＩＮＶ２に指令を出してポンプＰ２の回転速度を一時的に増加させて圧力タンクＰＴ２に始動圧力Ｓ１２（７０ｍ）よりも高い圧力まで蓄圧し、その後ポンプＰ２を停止させる（少水量停止動作）。
【００６６】
低層階および高層階の両方で水が使用されている場合において、低層階での水の使用が停止されると、ポンプＰ１の吐出側の流量が低下する。この場合、ポンプＰ１の吐出側の流量が少水量停止動作のための設定値にまで低下しても、制御盤ＣＮ１はポンプＰ１の運転を停止させずに運転を継続させる。これは、ポンプＰ２の運転が継続されているからである。
【００６７】
低層階での水の使用が停止された後に高層階での水の使用が停止されると、上述した少水量停止動作に従って制御盤ＣＮ２はポンプＰ２を停止させる。その後、ポンプＰ１の吐出側の流量が低下して所定の値（少水量停止動作のための設定値）に達すると、流量検出器ＳＷ１は流量低下信号を制御盤ＣＮ１に送信して、ポンプＰ１を停止させる。ポンプＰ１を停止させる直前に、制御盤ＣＮ１は、インバータＩＮＶ１に指令を発してポンプＰ１の回転速度を一時的に上げ、ポンプＰ１の吐出側圧力が始動圧力Ｓ１０よりも高い所定の停止圧力以上に達し、且つ、ポンプＰ２の吸込側圧力が始動圧力Ｓ１１よりも高い所定の停止圧力以上に達するまで昇圧して、圧力タンクＰＴ１に蓄圧する。
【００６８】
なお、低層階での水の使用が停止された後に高層階での水の使用が停止された場合のポンプＰ１を停止させるための信号として、流量検出器ＳＷ２が上述した流量低下信号を制御盤ＣＮ１に送信してもよい。制御盤ＣＮ１は、この流量低下信号を受信することでポンプＰ２が停止されることを自ら判断して、少水量停止動作を開始する。このような構成の場合、ポンプＰ１の少水量停止動作をいち早く行うことが可能となり、ポンプＰ１の無駄な運転が省略されて、省エネルギー化を達成することができる。
【００６９】
このように、ポンプＰ１，ポンプＰ２の順で始動され、ポンプＰ２が運転している間はポンプＰ１の運転が継続される。したがって、ポンプＰ２が運転しているときは、常にポンプＰ１が運転していることになり、低層階での配水管７での負圧の形成を防止することができる。なお、３段以上の給水装置を直列に繋げた場合も、同様に、階層の低い順からポンプが始動され、高層階でのポンプが運転している間は、下層階でのポンプの運転が継続される。
【００７０】
以上の通り、ポンプＰ１，Ｐ２の始動、継続運転、および停止について詳しく説明したが、図８に示す２つの圧力センサＰＳ２１，ＰＳ５を図４に示す圧力センサ４０に、図８に示す２つの圧力センサＰＳ２２，ＰＳ６を図４に示す圧力センサＰＳ２に当てはめれば、図８に示す実施形態における増圧給水システムでの始動と停止の動作は、図４に示す実施形態でも同様となる。
【００７１】
図１０に示すように、圧力センサＰＳ２１および圧力センサＰＳ６は省略してもよい。この場合、圧力センサＰＳ５および圧力センサＰＳ２２は、それぞれ、制御盤ＣＮ２および通信装置３０の両方に接続される。なお、図示しないが、通信装置３０を設けない構成（図８参照）においても圧力センサＰＳ２１および圧力センサＰＳ６は省略してもよい。この場合、圧力センサＰＳ５および圧力センサＰＳ２２は、それぞれ、制御盤ＣＮ２および制御盤ＣＮ１の両方に接続される。
【００７２】
図１０に示すように、圧力センサＰＳ６を省略した場合、始動圧力Ｓ１２，Ｓ１３は、圧力センサＰＳ２２の出力値に対して設定されたしきい値となる。すなわち、圧力センサＰＳ２２の出力値が第１の始動圧力Ｓ１２（７０ｍ）に達すると、制御盤ＣＮ１はポンプＰ１を始動させる。そして、圧力センサＰＳ２２の出力値が第２の始動圧力Ｓ１３（６８ｍ）に達すると、制御盤ＣＮ２はポンプＰ２を始動させる。
【００７３】
ポンプＰ１の運転中、第１の給水装置ＢＰ１の制御盤ＣＮ１は、圧力センサＰＳ５の測定値に基づき、低層階の給水栓９の給水圧力（低層階での末端圧力）が所定の目標値となるようにフィードバック制御する。具体的には、制御盤ＣＮ１は、圧力センサＰＳ５の測定値が所定の目標値を維持するようにポンプＰ１の運転を制御する。圧力センサＰＳ５が故障した場合には、制御盤ＣＮ１は、圧力センサＰＳ１２の測定値に基づいて推定末端圧力一定制御を行う。圧力センサＰＳ５の故障は、その出力値が所定時間の間に全く変化しない等の条件により制御盤ＣＮ１によって検出することが可能である。
【００７４】
ここで、推定末端圧力一定制御について、図１１の運転特性曲線図を参照して説明する。図１１において、横軸は水量すなわち流量であり、縦軸はヘッドすなわち揚程であり、曲線ＮｘはポンプＰ１の回転速度を一定としたときの運転特性を示す。抵抗曲線Ｒは、ポンプＰ１から給水末端（給水栓９）までの使用水量に応じた管路抵抗である。推定末端圧力一定制御においては、使用水量に応じた（抵抗曲線Ｒで示される）管路抵抗を考慮して、ポンプＰ１の回転速度が制御される。すなわち、ポンプＰ１の吐出し圧力が抵抗曲線Ｒに沿って変化するように圧力センサＰＳ１２の測定値に基づいてポンプＰ１の回転速度が制御される。したがって、水量が少ないときは、管路抵抗が少ないので、その分ポンプＰ１の必要動力が低くなり、省エネルギー運転が実現される。
【００７５】
図１１の例では、ポンプＰ１の回転速度は、Ｎａ（最大水量時に目標推定末端圧力（図９の例でいえば２０ｍ）を達成するための回転速度）とＮｂ（水量０のとき上記目標推定末端圧力を達成するための回転速度）との間で制御される。例えば、流量Ｑ１では、ポンプＰ１は回転速度Ｎｃで運転される。図１１のＰａは、最大水量時に目標推定末端圧力を達成するために必要なポンプＰ１の吐出側圧力であり、Ｐｂは、水量０時に目標推定末端圧力を達成するために必要なポンプＰ１の吐出側圧力である。
【００７６】
圧力センサＰＳ１２の測定値に基づいて推定末端圧力一定制御を行っている場合、圧力センサＰＳ５を使用した末端圧力一定制御に比べると、第２の給水装置ＢＰ２の吸込側圧力の確実性が低く、推定した圧力よりも低くなっている可能性がある。また、推定末端圧力一定制御では、通常、ポンプＰ１の回転速度から水量Ｑを推定するため、末端圧力一定制御に較べて、水の使用量の急変動に対する追従性が悪くなる傾向がある。したがって、特に低層階での水使用量が少ないときに高層階での水の使用量が急に増大した場合など、第２の給水装置ＢＰ２の吸込側圧力が著しく低下して、配水管７に負圧が形成されるおそれがある。これに対しては以下のように対応することができる。
【００７７】
第１の給水装置ＢＰ１と第２の給水装置ＢＰ２との間の管路抵抗を考慮して設定される最大水量時のポンプＰ１の吐出側必要圧力Ｐａと、Ｐａから管路抵抗分を差し引いたＰｂ（水量０時のポンプＰ１の吐出側必要圧力）について、Ｐａの値はそのままとして、Ｐｂをより高い圧力Ｐｂ’（水量０時に推定末端圧力が目標推定末端圧力となるときに必要なポンプＰ１の吐出側必要圧力より高い圧力）に設定し、図１２に示すように、管路抵抗Ｒに代えて新たな曲線Ｒ’を設定する。これにより、第１の給水装置ＢＰ１が水量が少水量に近いところで運転されていても第１の給水装置ＢＰ１の吐き出し圧力に余裕ができるため、高層階での水使用の急増に対応できる。更に、図１３に示すように、Ｐｂをより高い圧力Ｐｂ”に設定し、Ｐａ＝Ｐｂ”としてもよい。この場合は、推定末端圧力一定制御ではなく、吐出圧力一定制御となる。つまり、低層階の給水装置ＢＰ１では吐出圧力一定制御を行うことにより、水使用の急増に対する給水装置ＢＰ２の吸込側圧力の低下を防ぐことができる。
【００７８】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。
【符号の説明】
【００７９】
１    建物
２    水道管
５    導入管
７    第１の配水管
９，１０  給水栓
１２，１３  枝管
１５    第２の配水管
２０    減圧式逆流防止器
２５    通信線
２６，２７，２８    信号線
３０    通信装置
ＢＰ１，ＢＰ２  給水装置
Ｍ１，Ｍ２    モータ
ＩＮＶ１，ＩＮＶ２  インバータ
ＣＶ１，ＣＶ２  逆止弁
ＳＷ１，ＳＷ２  流量検出器
ＰＳ１，ＰＳ２，４０，ＰＳ１１，ＰＳ１２，ＰＳ２１，ＰＳ２２，ＰＳ５，ＰＳ６  圧力センサ
ＰＴ１，ＰＴ２  圧力タンク
ＣＮ１，ＣＮ２  制御盤
ＣＢ１，ＣＢ２  キャビネット
Ｌ１，Ｌ２    吐出管
【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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【図１３】
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