(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受水槽の配水管に設けられた緊急遮断弁と、一定震度以上の揺れを感知して信号を出力し前記緊急遮断弁を遮断動作する感震器と、緊急地震速報信号を受信して速報信号を出力し前記緊急遮断弁を遮断動作する受信器とを設けてなり、一定震度以上の揺れが発生したときには前記感震器によって前記緊急遮断弁を遮断するとともに、緊急地震速報信号を受信したときにも前記緊急遮断弁を作動して遮断し、前記配水管からの受水槽内の水の意図しない流出を防止することを特徴とする給水管理システム。
【請求項２】
受水槽及び上水高置水槽を設けて給水するものにおいて、前記受水槽及び高置水槽のうち少なくとも高置水槽の配水管に設けられた緊急遮断弁と、一定震度以上の揺れを感知して信号を出力し前記緊急遮断弁を遮断動作する感震器と、緊急地震速報信号を受信して速報信号を出力し前記緊急遮断弁を遮断動作する受信器とを設けてなり、一定震度以上の揺れが発生したときには前記感震器によって前記緊急遮断弁を遮断するとともに、緊急地震速報信号を受信したときにも前記緊急遮断弁を作動して遮断し、前記配水管からの高置水槽内の水の意図しない流出を防止することを特徴とする給水管理システム。
【請求項３】
前記感震器の動作によって作動して前記緊急遮断弁を遮断するスイッチと、前記緊急地震速報信号受信器の動作によって作動して前記緊急遮断弁を遮断作動するスイッチとが、並列に設けられていることを特徴とする前記請求項１または２記載の給水管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給水管理システムに係り、特に、地震発生時における水源、すなわち受水槽およびまたは高置水槽の配水管に緊急遮断弁を設け、この緊急遮断弁を、一定の震度以上の揺れを感知して信号を出力する感震器の出力信号によって遮断するとともに、緊急地震速報信号の受信の出力信号によっても前記緊急遮断弁を遮断することによって、災害時の水源を確保し、配水管を介して発生する水の意図しない流出を防止し、その後の水源の効率的利用及び公平な利用ができるようにしたより完全な給水管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の給水管理システムにおいては、特許文献１〜３のように、受水槽または高置水槽に接続された主配水管に緊急遮断弁が設けられており、一定の震度以上の揺れを感知して信号を出力する感震器を設けてこの感震器の出力信号によってこの緊急遮断弁を遮断動作するように制御することが行われている。
【０００３】
我が国は有数の地震国であり、例えば震度５といった地震が頻発することから、そのような地震が発生した場合には、感震器がこれを感知して信号を出力し、制御盤を経て前記緊急遮断弁を遮断動作して、それによって、配水管の給水側に破損が発生した場合でも、受水槽内の水が意図しない流出をして無駄に漏れることはなく、緊急時の水源として適切に利用することができるようにされている。
【特許文献１】特開平８−２４６５２５
【特許文献２】特開平９−１２５４７４
【特許文献３】特開平１０−２２２２０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、さらに、マンション等の集合住宅や高層建物等の給水管理システムにおいては、大型の受水槽及び高置水槽等の貯水槽が設けられており、地震等の災害時にはこの貯水槽内の水が緊急時の飲料水等として活用できることから、一定の大きさ以上の地震の場合には、この貯水槽内の水の意図しない流出によって無駄になることがないように配水管路の緊急遮断弁を遮断して、その後貯水槽内の水を適切に使用することができる構造とすることが要請されている。
【０００５】
もちろん、地震災害時に電力電源が停電している場合のために、バックアップ電源を備えることも行われている。
【０００６】
一方、地震災害時等にはできる限り早期にこの緊急遮断弁を全閉することによって少しでも多くの緊急時用水源を確保したいという要求が大きい。
【０００７】
すなわち、大地震などにより水道本管からの上水の供給が遮断された場合においては、建物内の貯水槽、配管系が破損し、貯留水が漏出する恐れがあり、貯留水量は満水時においてさえも、震災時に通常の水利用を行った場合には、１日程度で水を使い果たし、水源が枯渇する程度であり、特にマンションのような集合住宅の場合は震災が発生すると各住戸で競って貯留する可能性があるため、水源は急激に減少し、不公平に水源が配分されることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのためにこの発明では、地震災害時に、受水槽内の、さらにはこの受水槽から揚水した高置水槽内の水が配水管を介して意図しないで流出してしまうことを防止するために、感震器による例えば震度５以上の地震による出力信号に基づいてそれぞれの配水管、または少なくとも高置水槽の配水管の緊急遮断弁を遮断する制御手段を設けるとともに、さらに、地震予知の緊急地震速報の信号に基づいて前記緊急遮断弁を遮断する制御手段を併設して、より完全な給水管理システムを提供するものである。
【０００９】
また、前記感震器の動作によって緊急遮断弁を遮断するスイッチと、前記緊急地震速報信号受信器の動作によって緊急遮断弁を遮断作動するスイッチとを、並列に設けて、いずれが作動しても緊急遮断弁を遮断できるようにした給水管理システムでもある。
【００１０】
すなわち、緊急地震速報は、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）等が構築している地震防災システムの一端末機として機能する受信器が受信して、緊急遮断システムである制御盤を経由して緊急遮断弁を遮断作動する。したがって、一定の大型地震が発生すると、その初期微動波（Ｐ波）が検出されて、本震に１０〜３０秒以上先行して、緊急地震速報が発信され、この信号によって緊急遮断弁が全閉するものである。
【００１１】
この１０〜３０秒先行して遮断することによる水源の確保量は必ずしも顕著なものとはいえないが、緊急時に一滴の水といえども生命維持に必要であることを考慮すれば、安全安心のために、きわめて効果は大きいものである。
【発明の効果】
【００１２】
したがって、この発明は、感震器による例えば震度５以上の地震による出力信号に基づいて緊急遮断弁を遮断する制御手段と、地震予知の緊急地震速報の信号に基づいて前記緊急遮断弁を遮断する制御手段とを併設し、受水槽内の、さらにはこの受水槽から揚水した高置水槽内の水が配水管を介して意図しないで流出してしまうことを防止することができるより完全な給水管理システムを提供できるものである。
【００１３】
また、前記感震器による緊急遮断弁を遮断するスイッチと、前記緊急地震速報信号受信器による緊急遮断弁を遮断するスイッチとを、並列に設けたので、いずれが作動しても緊急遮断弁を確実に遮断できるようにした給水管理システムでもある。
【００１４】
したがって、２重に、より完全な給水管理システムを提供することができ、生命、生活維持に必要な水源を確保し、その時点で対応した管理下における、各戸の水栓操作によって、効率よく、しかも公平に、その水源を利用することができ、効率的に配分することができる。地震発生という緊急時であることから、上水利用者の安心安全のための効果はきわめて大きいものがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の一実施例を図示の給水管理システムにしたがって説明すると、図１において、給水管理システム１は、図示していない上水本管を介して上水を供給される受水槽２内に一定の上水が貯水される。そして、この上水は、受水槽２に設けた配水管３を介して加圧ポンプＰ１によって加圧されて、各戸Ｈにそれぞれ給水栓４を介して給水するように構成されている。また、マンション等の集合住宅や高層建物等の場合には、点線で示すような高置水槽２ｈを屋上や高所に設け、受水槽２からさらに揚水ポンプＰ２によって揚水して、この高置水槽２ｈに一定の上水を貯留した後、重力利用によって高置水槽２ｈの配水管３ｈから、同様に各戸Ｈにそれぞれ給水栓４を介して給水するように構成されている。
【００１６】
なお、高置水槽２ｈは、病院等、高い信頼性が要求される給水管理システムにおいて、停電時においても高置水槽分の水の使用が重力式のため可能となることから採用されることが多い。受水槽２のみの場合には、前述したように加圧ポンプＰ１によって給水を行う圧送式であって、停電、即、水供給の停止に繋がるため、停電対策として、バックアップ電源を備えることも多く、その場合は、非常電源切り替え時の管理も重要となる。
【００１７】
この受水槽２の配水管３、または高置水槽２ｈの配水管３ｈのいずれにも、または両水槽２、２ｈが設置されている場合には両者に、または少なくとも後者には、緊急遮断弁として、例えば電動遮断弁５、または５ｈが設置されている。
【００１８】
この電動遮断弁５、および５ｈは、一般的な制御回路を有する制御盤６から電気信号を受けて電気的に全開閉できるもので、常時は全開している。この制御盤６には、感震器７が設けられ、また詳細は後述する地震予知システムにおける緊急地震速報の受信器８が接続される。
【００１９】
この感震器７は、制御盤６に内蔵されて、地震の本震（いわゆるS波）に対応する、例えば、電子式加速度（ガル）対応仕様の感震器である。そして、この感震器７の出力端は、緊急遮断弁５およびまたは５ｈに接続され、例えば震度５以上の揺れが到来すると、感震器７が作動して出力信号を発生し、後述するスイッチを作動して、緊急遮断弁５、または５ｈが開いている場合にはこれを直ちに全閉して、受水槽２およびまたは高置水槽２ｈの配水管３、３ｈからの意図しない飲料水の流出を阻止することができるように構成されている。
【００２０】
さらに、緊急地震速報の受信器８は、インターネット接続機器９を介して例えば、マンションの管理室等に設置されるもので、気象庁の管理下に運営される地震予知網の一環として配置されて、一定の大型地震が発生した場合には、その初期微動波（Ｐ波）が検出されて、震度情報は伴わないが、本震よりも１０〜３０秒以上先行して緊急地震速報信号が発信され、この信号を受信するものである。この受信器８の出力端は、制御盤６を介して、前記感震器７と同様に緊急遮断弁５およびまたは５ｈに接続されている。すなわち、この受信器８の出力によって、後述するスイッチを作動して、緊急遮断弁５およびまたは５ｈが直ちに全閉し、本震に先行して、同様に受水槽２およびまたは高置水槽２ｈの配水管３、３ｈを介する意図しない飲料水の流出を阻止することができるように構成されている。
【００２１】
なお、この受信器８の出力は、さらに、例えば、前記給水管理システム１を設備しているマンションのエレベータ設備の制御盤１０、さらにはインターホン設備の制御盤１１にも接続され、緊急地震速報によるそれぞれの制御に必要な信号として取入れることができる。
【００２２】
図２は、以上のような給水管理システム１の制御方式を実現するための制御回路図であるが、以下、この図にしたがって、この発明の給水管理システム１の回路構成について説明する。
【００２３】
すなわち、商用電源Ｓ間には電源スイッチＴＳを介してバッテリ充電用電源でもあるスイッチング電源ＰＳが接続され、その電源ＰＳ間にはバッテリＢが接続されている。このバッテリＢは、後述する遮断弁駆動用および停電時の回路バックアップ用として機能するバッテリ電源である。
【００２４】
さらに前記電源ＰＳ間には、前記感震器７および緊急地震速報信号受信器８が並列に接続されている。そして、この感震器７および受信器８の各スイッチ、すなわち各リレー接点ＸＶおよびＸＥは、相互に並列にその励磁コイルＸ１およびＸ２を介して電源回路ＰＳに接続されてОＲ回路を構成しており、地震時には、感震器７またはこれに先行する緊急地震速報信号受信器８からの信号のいずれかによって、緊急遮断弁５、およびまたは５ｈが通水を遮断するように構成されている。
【００２５】
すなわち、前記緊急遮断弁５、５ｈは、それぞれ電動の遮断弁であって、常時は、リレー接点Ｘ２、Ｘ２、またはＸ２ｈ、Ｘ２ｈの非作動状態で一方向に弁を回動して、それぞれ、受水槽２、または高置水槽２ｈからの通水を開放している。この状態から、一旦、感震器７または緊急地震速報信号受信器８の作動によって接点ＸＶ、ＸＥが切り替わって、リレー接点Ｘ２、Ｘ２、またはＸ２ｈ、Ｘ２ｈの作動状態で逆方向に弁を回動する正逆方向切換回路Ｃ、またはＣｈによって、常時とは逆方向に弁を回動して遮断弁５、５ｈを閉鎖し、給水を遮断するように構成されている。
【００２６】
したがって、前記感震器７は、ガル可変式地震感震器であって、前述したように選定した所定の震度によって作動して、そのリレー接点Ｖを作動するものである。この接点Ｖの作動によって、前述したとおり、各水槽２、２ｈの配水管３、３ｈの緊急遮断弁５、５ｈは、感震器７の作動時には各遮断弁５、５ｈを閉鎖して給水を遮断するように構成されている。
【００２７】
同様に地震速報信号受信器８は、前述したとおり、一定の大型地震が発生すると、本震に１０〜３０秒以上先行して、その初期微動波（Ｐ波）に基づく地震速報信号が緊急地震速報として発信され、この信号を受信することによってそのリレー接点ＥＱを作動するものである。そして同様に、このリレー接点ＥＱと直列にその励磁コイルＸＥと後述の復帰釦スイッチＰＢとが接続されており、これによって自己保持するとともに、励磁コイルＸＥによって遮断弁５のリレー接点Ｘ２を作動し、前述と同様に、常時は各遮断弁５、５ｈを開放して、通常の給水を実行しているが、受信器８の作動時には各遮断弁５、５ｈを閉鎖して給水を遮断するように構成されている。
【００２８】
また、図２において、前記Ｐ１およびＰ２は、それぞれ、図１の構成図にも開示された加圧給水ポンプおよび高置水槽２ｈへの揚水ポンプであって、独立の電気回路を構成するとともに、それぞれリレー接点Ｘ２を介して、制御盤ＰＣ１およびＰＣ２によって制御され、緊急地震速報信号受信器８の作動によって、受水槽２からの水を加圧して各戸に配水するための、さらには、高置水槽２ｈへ揚水するためのものである。したがって、前記感震器７または緊急地震速報信号受信器８の作動によって、リレー接点Ｘ２が作動することによって、それぞれポンプＰ１、およびまたはＰ２は停止する。
【００２９】
なお、図中ＰＢは、感震器７の復帰釦スイッチで、速報信号受信器８の前記自己保持解除接点ＰＲと連動しており、感震器７の動作後は開放しているとともに解除接点ＰＲは閉じており、手動で押圧することによって復帰することができるものである。
【００３０】
また、図中ОＬ１、ОＬ２、ＧＬ１、ＧＬ２、ＲＬ１、ＲＬ２は、表示灯であって、それぞれ、電源、感震器、地震速報、弁開、弁閉表示灯であり、ＢＺは、警報ブザーである。
【００３１】
以上のように構成されたこの発明の一実施例について、以下にその動作を、図３に示すフローチャートにしたがって、図４の制御盤６のシーケンス波形図をも参照しながら説明する。
【００３２】
このフローチャートは、前述した感震器７、緊急地震情報受信器８、およびこれらからの信号によって作動する緊急遮断弁５、５ｈの一連の動作を示したものである。
【００３３】
すなわち、図３のスタート（Ｓ１）から、前記復帰釦スイッチＰＢが押されていない状態（Ｓ２）で、地震が発生すると、通常は、水道本管からの上水の供給は遮断され、先ず、地震速報信号すなわち緊急地震速報信号Ｐが受信器８で受信される（Ｓ３）。その受信器８の出力信号によってリレー接点ＸＥを介して励磁コイルＸ２により正逆方向切換回路Ｃが作動して、緊急遮断弁５、５ｈが全閉する（Ｓ４）。地震速報表示灯ОＬ１および警報ブザーＢＺが作動し（Ｓ５）（外部警報については図示していないが、必要により外部警報ブザーを設けることによって可能である）、受水槽２からの加圧給水ポンプＰ１、または高置水槽２ｈへの揚水ポンプＰ２が停止する（Ｓ６）とともに、それぞれ緊急遮断弁５、５ｈの閉表示灯ＲＬ１、ＲＬ２が点灯する（Ｓ７)。
【００３４】
ついで、その地震発生の１０〜３０秒後に、例えば震度５以上の揺れが到来すると、今度は、感震器７からの出力信号によって、リレー接点ＸＶを介して緊急遮断弁５（５ｈ）が開いている場合には全閉し（Ｓ８）、同じく受水槽２からの加圧給水ポンプＰ１、または高置水槽２ｈへの揚水ポンプＰ２も停止する（Ｓ９）。同様に緊急遮断弁５、５ｈの閉表示灯ＲＬ１、ＲＬ２が点灯する（Ｓ１０)。この場合、先行する緊急地震情報によってすでに緊急遮断弁５、５ｈが全閉していればそれを維持するだけであるが、万一震度の程度によっていまだ開放している場合には、その遮断弁５、５ｈを閉塞動作する。
【００３５】
この遮断弁５、５ｈの閉塞状態を通常運転に復帰開放するには、前記復帰釦スイッチＰＢを押圧する（Ｓ１１）と、図４の波形図からも明らかな通り、復旧信号ＰＢによって緊急遮断弁５、５ｈは全開して復帰し（Ｓ１２）、警報停止し（Ｓ１３）、ポンプＰ１、Ｐ２は再運転される（Ｓ１４）とともに、緊急遮断弁５、５ｈの開表示灯ＧＬ１、ＧＬ２が点灯する（Ｓ１５)。
【００３６】
なお、地震発生後にこの給水管理システム１に何らかの損傷があった場合には、遮断弁５が開放していたままであれば生じるおそれがある各水槽２、２ｈの配水管３、３ｈを介して生じる、意図しない水の流出を、この迅速な緊急遮断弁５、または５ｈの閉塞によって防止し、槽内の水を安全確実に維持することができるのである。
【００３７】
なお、この実施例においては、受水槽２および高置水槽２ｈを有する給水管理システムについて説明したが、高置水槽を設けない受水槽だけのシステムにおいて、受水槽を２槽並列に設置したり、受水槽を２槽に分割しておいて、定期点検時等に一方の受水槽は活かしておき他方の受水槽のみを停止する方式の場合には、揚水ポンプが加圧ポンプに代るだけで、ほぼ同等の実施例として説明することができる。
【００３８】
この場合、高置水槽が設置されている上述の場合と同様に、受水槽２が２槽設置されていることから、災害時にそれぞれの槽の緊急遮断弁が作動することによって、その両者から意図しない水の流出が発生する可能性は半減して、危機管理上の安全性が増す結果となるので、災害時の緊急用水源を少しでも多く確保することができるものである。したがって、複数の水槽およびそれぞれの配水管に設けた緊急遮断弁によって、効率よく緊急事態に備えることができるものである。
【００３９】
以上のように、この発明は、通常の感震器７による緊急遮断弁５、または５ｈの全閉に加えて、緊急地震速報信号の受信器８による緊急遮断弁５、５ｈの全閉をも併用したので、本震に先行して各水槽の配水管からの意図しない水の流出を早期に阻止することができる。  
したがって、このように生命、生活維持に必要な水源を確保し、その時点で対応した管理下における、各戸の水栓操作によって、効率よく、しかも公平に、その水源を利用することができ、効率的に配分することができるものである。
【００４０】
地震発生という緊急時であることから、上水利用者の安心安全のための効果はきわめて大きいものがある。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の一実施例を示す概略構成図
【図２】この発明の一実施例の制御回路図
【図３】この発明の一実施例の動作順序を示すフローチャート
【図４】この発明の一実施例における前記制御回路における波形図
【符号の説明】
【００４２】
１：給水管理システム、  ２：受水槽、  ２ｈ：高置水槽、  ３、３ｈ：配水管、  ４：給水栓、  ５、５ｈ：電動遮断弁、  ６：制御盤、  ７：感震器、  
８：緊急地震速報信号受信器、  ９：インターネット接続機器、  １０：エレベータ制御盤、  １１：インターホン制御盤、  Ｈ：戸、  Ｓ：商用電源、  ＴＳ：電源スイッチ、  ＰＳ：スイッチング電源、  Ｂ：バッテリ、  ＴＬ：電源表示灯、  ОＬ１：感震器表示灯、  ОＬ２：地震速報表示灯、  ＧＬ１、２：弁開表示灯、  ＲＬ１、２：弁閉表示灯、  ＢＺ：警報ブザー、  Ｃ、Ｃｈ：正逆方向切換回路、  ＰＢ：復帰釦スイッチ、  ＰＲ：自己保持解除接点、  Ｐ１：加圧ポンプ、  Ｐ２：揚水ポンプ、  ＰＣ１、２：制御盤、  ＸＶ、ＸＥ、Ｖ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ２ｈ：リレー接点、  ＸＶ、ＸＥ、Ｖ、Ｘ１、Ｘ２・Ｘ２ｈ、ＥＱ：励磁コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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