JP5514482B2 - 給水装置及び給水システム - Google Patents

Description

本発明は、高層集合住宅等の水を使用する給水栓やシャワー等の末端器具が複数の揚程の異なる箇所に設置されている場合の各末端器具に給水する給水装置、特に省エネルギーで効率良く各末端機器に給水できる給水装置及び該給水装置を用いる給水システムに関するものである。

従来、高層集合住宅等の揚程が異なる各層に給水する給水方式としては、水道本管からの水を一旦受水槽に貯水し、該水をポンプで加圧し給水する間接給水の「圧送方式」と、受水槽を介さないで増圧ポンプで水道本管からの水を増圧して直接給水する「直結増圧方式」がある。この圧送方式及び直結増圧方式では、地上部に圧送ポンプ又は増圧ポンプを設置し、設備全体の給水圧力をカバーしようとしていた。この方式では、下の階になるほど給水圧力が高くなり、末端の器具が必要とする圧力に対して余剰圧力が大きくなるという欠点があった。そこで、図１及び図２示すように、建物をいくつかの階ごとに給水ゾーンに分割し、給水ゾーンごとに増圧ポンプを設置することで余剰圧力を減らす方法が取られている。

図１は圧送方式の給水装置のシステム構成を示す図である。本給水装置では、図示するように高層建物１００全体をいくつかの階ごとに低層ゾーンＬＺ、中層ゾーンＭＺ、高層ゾーンＨＺに分割している。そして地上部に受水槽１０１を設置し、水道本管１０２からの水を一旦受水槽１０１に貯水し、該受水槽１０１の水を圧送ポンプＰＵで増圧（図では０．５ＭＰａに増圧）し、高層建物の低層ゾーンＬＺ、中層ゾーンＭＺ、高層ゾーンＨＺに主配管１０３−１、１０３−２を通して送水している。中層ゾーンＭＺ、及び高層ゾーンＨＺでは、主配管１０３−１、１０３−２にそれぞれ増圧ポンプＢＰ２、ＢＰ３を設置し、増圧ポンプＢＰ２、ＢＰ３で主配管１０３−１、１０３−２の水を増圧（図では増圧ポンプＢＰ２、ＢＰ３で主配管１０３−１、１０３−２の水を０．１ＭＰａ分増圧して０．４ＭＰａに増圧維持）して、各ゾーンの末端器具（給水栓やシャワー等）１０４に給水している。Ｔ２、Ｔ３は中層ゾーンＭＺ、高層ゾーンＨＺの主配管１０３−１、１０３−２に設けた圧力タンクである。

図２は直結増圧方式の給水装置のシステム構成を示す図である。図２において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本給水装置が図１の給水装置と異なる点は、受水槽１０１を設けず、水道本管１０２の水を増圧ポンプＢＰで増圧（図では水道本管１０２の０．１ＭＰａの水を０．５ＭＰａに増圧）し、直接主配管１０３−１、１０３−２を通して送水している点である。また、Ｖ１、Ｖ２は逆止弁であり、水道本管１０２の水圧が十分高い（例えば、０．５ＭＰａ以上）の場合は、増圧ポンプＢＰで増圧することなく、水道本管１０２から逆止弁Ｖ１を介して直接主配管１０３に送水している。

また、近年のマンションの給湯設備では、省エネルギー化の波を受けてエコキュート（登録商標）の使用が非常に多くなってきている。図１３は従来のエコキュートのシステム構成を示す図である。図１３において、２００は屋外に設置された貯湯ユニットであり、該貯湯ユニット２００は貯湯槽２０１を備えている。貯湯槽２０１の湯は循環配管２０３を通って給湯器２０２により加熱され、所定の高温（例えば９０℃）に維持されている。貯湯槽２０１内の湯量が不足すると給水管２０４から加圧（図では０．７ＭＰａ）された水が減圧弁２０５を介して減圧（図では０．４ＭＰａ）され、給水管２０６を通って更に減圧弁２０７を介して減圧（図では０．２ＭＰａ）され、給水管２０８を通って補給される。

２０９は貯湯槽２０１からの高温湯を供給する給湯管２１０に設けられた補助加圧ポンプであり、該補助加圧ポンプ２０９で給湯管２１０からの高温給湯（図では０．２ＭＰａの高温給湯）は加圧（図では０．４ＭＰａに加圧）され、混合弁２１１に供給される。該混合弁２１１では給水管２０６から分岐した給水管２１２を介して供給する水と混合され、中温給湯となって給湯管２１３を通って高圧シャワー２１４（図では０．４ＭＰａのシャワー）に供給される。また、中温給湯は減圧弁２１５を通ってカラン２１６に供給される。

特開２００８−２４０２７６号公報 特開２００８−２２３２６９号公報 特開２００７−３２７４４１号公報

しかしながら、図１及び図２に示すように、高層建物１００全体をいくつかの階ごとに低層ゾーンＬＺ、中層ゾーンＭＺ、高層ゾーンＨＺに分割して、圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰで増圧して各ゾーンに給水する方式にも下記のような問題がある。
・各給水ゾーン内で高低差があり、この高低差により圧力差が生じ、当然高い圧力に合わせて圧力設定されているため、余剰圧力が十分取り除かれない。
・また、それぞれ増圧ポンプＢＰが直列に接続されているので、上層階の末端器具（給水栓等）１０４を１つでも使用すると、全ての増圧ポンプ（ＢＰ、ＢＰ２、ＢＰ３）が運転され省エネルギーの観点からも問題がある。
・同じ高層建物１００、例えば同じ高層集合住宅内でも高圧ＨＰの末端器具１０４を使用している住宅とそうでない住宅が存在すると、高圧を必要としない住宅にも高圧給水が行われ無駄が生じてしまう。

また、給水ゾーンごとに増圧ポンプ（ＢＰ２、ＢＰ３）を設置すると下記のような問題がある。
・増圧ポンプは、一般的にシール部にメカニカルシールを用いており、メカニカルシールの老朽化に伴いシール部からの漏水が発生する。
・また、運転制御には、圧力センサや圧力タンクを用いてポンプの始動に管内圧力の条件を使用している。この圧力タンクは、ゴム隔壁により空気室と水室に仕切られており、ある一定の気密性が保たれている。しかし、長年（２年〜３年）の使用により空気室内の空気は、僅かに漏れ出し定期的に空気を封入する必要があった。
・よって、増圧ポンプを安心して長く使用する場合は、これらの理由より使用部品のメンテナンスや部品交換を考慮する必要があり、十分広い設置スペースや排水設備を設ける必要がある。

近年の高層集合住宅の給湯設備では、省エネルギーの波を受けて省エネルギー型の給湯装置（エコキュート）の使用が非常に多くなってきている。
・そこで問題となるのが、エコキュートを使用したときの給湯圧力で、貯湯槽の耐圧性能に依存してしまう。よって、給湯ラインの末端器具には、高圧用器具（シャワー等）が使用できないという問題があった。
・また、昨今では、エコキュートの給湯側出口に給湯加圧ポンプを使用する方法が考案されたが、この場合高圧用器具（シャワー等）の要求圧力に合わせて給湯ライン全体を高圧にし、高圧を必要としてない器具（カラン等）のところでは減圧されエネルギーの無駄が生じる。

また、図１３に示す従来のエコキュートでは、高圧シャワー２１４に供給される中温給湯の圧力は貯湯槽２０１の耐圧性能に依存し、高温湯を供給する給湯管２１０に高圧シャワー等の高圧末端器具を接続できないという問題がある。これを解決するため給湯管２１０に補助加圧ポンプ２０９を設け、貯湯槽２０１からの高温給湯を加圧するが、高圧を必要としないカラン２１６等の低圧末端機器では、減圧弁２１５を設けて減圧するためエネルギーの無駄が生じるという問題があった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、高層住宅等の水を使用する需水場所が揚程の異なる複数のゾーンに分かれ、それぞれのゾーン毎に使用する末端器具の水圧が異なる場合でも、各末端器具に省エネルギーで効率良く給水でき、使用部品のメンテナンスや部品交換を考慮することなく、小さい設置スペースで排水設備を設ける必要のない給水装置を提供することを目的とする。

また、各ゾーンに省エネルギー型の給湯装置（エコキュート）を設置した場合でも、給湯装置の貯湯槽の耐圧性能に依存することなく高圧シャワー等の高圧末端器具にも効率良く給湯できる給水装置及び該給水装置を用いる給水システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、水道本管に接続した受水槽を備え該受水槽の水を圧送ポンプで加圧し揚程の異なる複数のゾーンに設置された末端器具に主配管を通して高層集合住宅に給水、又は水道本管に直結した増圧ポンプで水道本管からの水を増圧し揚程の異なる複数のゾーンに設置された末端器具に主配管を通して高層集合住宅に給水する給水装置において、主配管は、複数のゾーンを貫通して最小揚程のゾーンから最大揚程のゾーンに達して設置されており、各ゾーンでは、主配管に複数の分岐管が接続され、各分岐管には１個又は複数の末端器具が接続されており、各分岐管には接続された末端器具が使用する水圧に応じて給水を加圧できる１個又は複数の補助加圧ポンプが設けられており、複数のゾーンの分岐管に設けた補助加圧ポンプは同一構成であり、接続された末端器具が使用する水圧に対応して複数の回転数設定又は圧力設定できる回転数設定手段又は圧力設定手段を設けたことを特徴とする。

また、本発明は、上記給水装置において、補助加圧ポンプの吐出し側に流量センサ又は圧力センサを設け、各末端器具の使用する水量又は圧力により該補助加圧ポンプを運転・停止することを特徴とする。

また、本発明は、上記給水装置において、補助加圧ポンプは１つの分岐管に複数台設置され、該複数台の補助加圧ポンプから１又は複数の末端器具に給水するようになっており、複数台の補助加圧ポンプを単独交互運転又は並列交互運転することを特徴とする。

また、本発明は、上記給水装置において、複数のゾーンの中には貯湯槽及び給湯機ユニットを備えた給湯装置を備え、該給湯装置の貯湯槽からの高温給湯に混合手段で水を混合し中温給湯とし、該中温給湯を当該ゾーンに設置された１又は複数の中温給湯使用末端器具のみに中温給湯管を通して供給するようになっており、中温給湯管に補助加圧ポンプを設け、該補助加圧ポンプで中温給湯を前記中温給湯使用末端器具が使用する圧力に加圧することを特徴とする。

また、本発明は、上記給水装置において、給湯装置の貯湯槽には給水管からの給水を該貯湯槽の耐圧性能に合せて減圧弁で減圧するか又は、そのままの圧力で供給するか又は、補助加圧ポンプで加圧して供給するようになっていることを特徴とする。

また、本発明は、上記給水装置において、制御装置を有し、制御装置は、補助加圧ポンプが停止の状態から、当該補助加圧ポンプが設けられている分岐管から末端器具への給水流量が始動開始流量になったら当該補助加圧ポンプを始動運転すると共に、当該給水流量が始動開始流量以下になったら該補助加圧ポンプを停止し、主配管内の水圧が低下し、圧送ポンプ又は増圧ポンプの始動開始圧力以下となったら、圧送ポンプ又は増圧ポンプを始動運転すると共に、該始動開始圧力以上となったら当該圧送ポンプ又は増圧ポンプを停止するように構成されていることを特徴とする。

また、本発明は、上記給水装置において、補助加圧ポンプは、ユニットベースと、ユニットベース上に設けたポンプ及び該ポンプを駆動するモータとを含むことを特徴とする。
また、本発明は、給水装置を備え、該給水装置から揚程の異なる複数のゾーンに設置された末端器具に給水する給水システムにおいて、給水装置に上記いずれかの給水装置を用いることを特徴とする給水システムにある。
また、本発明は、上記給水システムにおいて、各ゾーンは、高層集合住宅の揚程の異なる複数の階で構成され、末端器具は各階の住宅に配置された高圧水及び／又は低圧水を使用する末端機器であることを特徴とする。

本発明は、各ゾーンに設置された末端器具毎に、該末端器具が必要とする給水圧力に加圧できる補助加圧ポンプユニットを設け、該補助加圧ポンプユニットにより各末端器具が必要とする給水圧に加圧した水を給水するので、圧送ポンプ又は増圧ポンプのポンプ性能を必要最小限に選定できる。また、高圧給水が必要な高圧末端器具にのみ補助加圧ポンプユニットで加圧して給水するから、給水を加圧する圧力エネルギーの無駄を省け省エネルギーの給水装置を実現できる。

また、給湯装置の貯湯槽には給水管からの給水を該貯湯槽の耐圧性能に合せて減圧弁で減圧するか又は、そのままの圧力で供給するか又は、補助加圧ポンプユニットで加圧して供給し、補助加圧ポンプユニットで中温給湯を中温給湯使用末端器具が使用する圧力に加圧するので、給湯装置の貯湯槽の耐圧性能に依存することなく、省エネルギーで中温給湯使用末端器具に給湯できる。

揚程の異なる複数のゾーンに設置された末端器具に給水する給水システムの給水装置に本発明に係る給水装置を用いることにより、高層集合住宅の揚程の異なる階に設置された高圧水及び／又は低圧水を使用する末端器具に、省エネルギーで各末端器具に必要な圧力水を供給できる。

図１は従来の圧送方式の給水装置のシステム構成を示す図である。 図２は従来の直結増圧方式の給水装置のシステム構成を示す図である。 図３は本発明に係る圧送方式の給水装置のシステム構成を示す図である。 図４は本発明に係る直結増圧方式の給水装置のシステム構成を示す図である。 図５は本発明に係る給水装置の動作フローを示す図である。 図６は本発明に係る給水装置に使用する補助加圧ポンプの構成を示す平面図である。 図７は本発明に係る給水装置に使用する補助加圧ポンプの構成を示す正面（一部断面）図である。 図８は本発明に係る給水装置に使用する補助加圧ポンプの構成を示す図７のＡ−Ａ矢視図である。 図９は補助加圧ポンプのＬ，Ｍ，Ｈ設定におけるポンプ特性を示す図である。 図１０は本発明に係る給水装置の補助加圧ポンプ単独運転のフローシートである。 図１１は本発明に係る給水装置の補助加圧ポンプ単独交互運転のフローシートである 図１２は本発明に係る給水装置の補助加圧ポンプ並列交互運転のフローシートである。 従来のエコキュートのシステム構成を示す図である。 図３及び図４に示す給水装置で給水される高層建物の低層ゾーンに設置するエコキュートのシステム構成を示す図である。 図３及び図４に示す給水装置で給水される高層建物の中層ゾーンに設置するエコキュートのシステム構成を示す図である。 図３及び図４に示す給水装置で給水される高層建物の高層ゾーンに設置するエコキュートのシステム構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図３は本発明に係る圧送方式の給水装置のシステム構成を示す図である。なお、本実施の形態では、揚程の異なる複数のゾーンに設置された末端器具として、高層集合住宅（高層マンション）の各階に設置されたシャワーやカラン等の末端器具に給水する給水装置を例に説明するが、本発明に係る給水装置はこれに限定されるものではなく、揚程の異なる複数のゾーンに設置された複数の末端器具に給水する給水装置として広く適用できる。

本給水装置では、図示するように高層建物１０全体をいくつかの階ごとに複数層ゾーン、ここでは低層ゾーンＬＺ、中層ゾーンＭＺ、高層ゾーンＨＺに分割している。そして地上部に受水槽１１を設置し、水道本管１２からの水を一旦受水槽１１に貯水し、該受水槽１１の水を地上部に設置した圧送ポンプＰＵで増圧（図では０．４ＭＰａに加圧）し、高層建物１０の低層ゾーンＬＺ、中層ゾーンＭＺ、高層ゾーンＨＺに主配管１３−１、１３−２を通して送水している。低層ゾーンＬＺ、中層ゾーンＭＺ、高層ゾーンＨＺの各ゾーンでは、それぞれ主配管１３−１、１３−２、圧力タンクＴ１、Ｔ１、圧力タンクＴ２、Ｔ２、圧力タンクＴ３、Ｔ３を設けている。ここで各ゾーンの高低差を１０ｍとし、各ゾーンにはそれぞれ高圧ＨＰ（図では０．４ＭＰａ）の末端器具１４、通常圧（図では０．２ＭＰａ）の末端器具１５が複数設置されている。

ＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３はそれぞれ補助加圧ポンプで、ＰＵ１はＬ（低圧）設定（図では０．１ＭＰａに設定）の補助加圧ポンプ、ＰＵ２はＭ（中圧）設定（図では０．２ＭＰａに設定）の補助加圧ポンプ、ＰＵ３はＨ（高圧）設定（図では０．３ＭＰａに設定）の補助加圧ポンプである。補助加圧ポンプＰＵ１は各ゾーン（図では低層ゾーンＬＺと高層ゾーンＨＺ）の主配管１３−１、１３−２と１台又は複数台（図では２台）の通常圧の末端器具１５又は高圧ＨＰの末端器具１４の間に接続され、主配管１３−１、１３−２の水を該末端器具１４、１５が使用する水圧分（図では０．１ＭＰａ）だけ加圧するようになっている。補助加圧ポンプＰＵ２は各ゾーン（図では中層ゾーンＭＺ）の主配管１３−１、１３−２と１台又は複数台（図では２台）の高圧ＨＰの末端器具１４の間に接続され、主配管１３−１、１３−２の水を該末端器具１４が使用する水圧分（図では０．２ＭＰａ）だけ加圧するようになっている。補助加圧ポンプＰＵ３は各ゾーン（図では高層ゾーンＨＺ）の主配管１３−１、１３−２と１台又は複数台（図では２台、３台、４台）の高圧ＨＰの末端器具１４の間に接続され、主配管１３−１、１３−２の水を該末端器具１４が使用する水圧分（図では０．３ＭＰａ）だけ加圧するようになっている。

上記のように、補助加圧ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３は各ゾーンの主配管１３−１、１３−２の水圧が使用水圧に足りない末端器具１４又は１５との間に接続され、主配管１３−１、１３−２の水圧を不足圧分だけ加圧して、末端器具１４又は１５に供給している。即ち、各ゾーンの高圧ＨＰの末端器具１４を必要する住宅、水圧不足している住宅に補助加圧ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３のいずれかを設け、末端器具１４又は１５が使用する水圧の不足分のみ加圧するので、地上部に設置する圧送ポンプＰＵの性能は必要最小限度で済み、モータ容量も最小なものを使用できる。更に、給水を必要とする箇所の補助加圧ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３のいずれかと圧送ポンプＰＵのみ運転させるので、給水装置全体の省エネルギー化を図ることが可能となる。

図４は本発明に係る直結増圧方式の給水装置のシステム構成を示す図である。図４において、図３と同一符号を付した部分は同位置又は相当部分を示す。本給水装置が図３に給水装置と異なる点は、受水槽１１を設けず、水道本管１２の水を地上部に設置した増圧ポンプＢＰで増圧（図では水道本管１２の０．１ＭＰａの水を０．４ＭＰａに増圧）し、直接主配管１３−１、１３−２を通して送水している点である。また、Ｖ１、Ｖ２は逆止弁であり、水道本管１２の水圧が十分高い（例えば、０．４ＭＰａ以上）の場合は、増圧ポンプＢＰで増圧することなく、水道本管１２から逆止弁Ｖ１を介して直接主配管１３−１、１３−２に送水する。

本給水装置においても、図３に示す給水装置と同様、各ゾーンの高圧ＨＰの末端器具１４を必要する住宅、水圧不足している住宅に補助加圧ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３のいずれかを設け、末端器具１４又は１５が使用する水圧の不足分のみ加圧するので、地上部に設置する増圧ポンプＢＰの性能は必要最小限度で済み、モータ容量も最小なものを使用できる。更に、給水を必要とする箇所の補助加圧ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３のいずれかと増圧ポンプＢＰのみの運転で済むので、給水装置全体の省エネルギー化を図ることが可能となる。

上記のように本給水装置（図３、図４に示す給水装置）は、補助加圧ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３を、高圧給水を必要としている住宅と高層ゾーンＨＺの中で水圧の不足している住宅にのみ設置し、水圧の加圧を必要とする箇所のみを個別に加圧する。例えば、補助加圧ポンプを設置した住宅で、水を使用するとその住宅の補助加圧ポンプのみが運転され、その後に主配管１３−１、１３−２の水圧が低下し、地上部の圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰが追従して運転される。次に、圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰの運転中に他の住宅で水を使うとそれぞれの住宅に設置された補助加圧ポンプが運転され、圧力を必要とする住宅のみに加圧給水される。このとき、圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰは、給水量の変化に応じて圧力制御運転を行い、高層ゾーンＨＺが必要とする最低基準圧力（図では、０．１ＭＰａ）を維持する。

また、補助加圧ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３は、各ゾーン（高層ゾーンＨＺ、中層ゾーンＭＺ、低層ゾーンＬＺ）毎に必要とする性能が異なるので、ポンプの性能を容易に変更できる機能を有している。補助加圧用ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３は、後に詳述するように、同一の構成で、回転数又は圧力設定を変えたものとする。

上記給水装置において、使用する補助加圧ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３は、高層マンションの各戸の個別住宅に設置されるので、省スペース設置が可能な、メンテナンス性を向上させたユニットとする必要がある。そこでここでは後に詳述するように各補助加圧ポンプユニットに圧力タンクを搭載せずに流量センサで運転制御を行うことで、小型でタンクの交換や空気漏れの心配のないユニットとすることができる。また、補助加圧ポンプにシール部を持たないシールレスポンプを採用することで、シール部の液漏れの心配が無く、メンテナンスフリーのポンプユニットとした。

図５は上記給水装置の動作を示すフロー図である。給水装置の動作は図示しない制御装置で行う。先ずステップＳＴ１で補助加圧ポンプを停止し、ステップＳＴ２で水を使用したか（給水開始か）を判断し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ３に移行する。ステップＳＴ３では補助加圧ポンプ始動流量を検知したかを判断し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ４に移行する。ステップＳＴ４では補助加圧ポンプを始動し、ステップＳＴ５で補助加圧ポンプ運転を行いステップＳＴ６に移行する。ステップＳＴ６では設備用圧力タンク（圧力タンクＴ１〜Ｔ３）より給水を行い、ステップＳＴ７に移行する。ステップＳＴ７では、主配管１３−１、１３−２内の水圧が低下したかを判断し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ８に移行する。

ステップＳＴ８では圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰの圧力が低下したかを検知し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ９に移行する。ステップＳＴ９では圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰを始動し、ステップＳＴ１０に移行する。ステップＳＴ１０では圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰを運転し、ステップＳＴ１１に移行する。ステップＳＴ１１では水の使用をやめたか（給水停止か）を判断し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ１２に移行する。ステップＳＴ１２では補助加圧ポンプ停止流量を検知したかを判断し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ１３に移行する。

ステップＳＴ１３では補助加圧ポンプを停止し、ステップＳＴ１４に移行する。ステップＳＴ１４では圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰの運転継続により設備用圧力タンク（圧力タンクＴ１〜Ｔ３）への給水を行いステップＳＴ１５に移行する。ステップＳＴ１５では主配管１３−１、１３−２内の水圧が上昇したかを判断し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ１６に移行する。ステップＳＴ１６では、圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰの圧力上昇を検知し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ１７に移行し、圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰを停止する。上記フローの制御方法以外に、圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰを先に起動させた上で、補助加圧ポンプを起動させる。停止する場合には、補助加圧ポンプを停止させて、圧送ポンプＰＵ又は増圧ポンプＢＰを停止する順番で行うこともできる。

図６〜図８は回転速度運転型の補助加圧ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３のユニット構成例を示す図である。補助加圧ポンプＰＵ１、ＰＵ２、ＰＵ３のユニットは全て同一構成で、回転数設定を低速Ｌ、中速Ｍ、高速Ｈに設定することにより、図９に示すように揚程Ｈ−流量Ｑ特性を変更できるようになっている。即ち、Ｌ設定＝０．１ＭＰａ、Ｍ設定＝０．２ＭＰａ、Ｈ設定＝０．３ＭＰａに加圧できるように設定される。

図６は平面図、図７は正面図（一部断面図）、図８は図７のＡ−Ａ矢視図である。図示するように、補助加圧ポンプユニットはユニットベース２９上にポンプＰと該ポンプＰを駆動するモータＭとが搭載されている。ポンプＰはケーシング２３内にインペラ２４が回転自在に配置されている。モータはモータケース２８内にモータステータ２７ａが配置され、該モータステータ２７ａ内にモータロータ２７ｂが回転自在に配置され、モータロータ２７ｂの回転軸とポンプＰのインペラ２４が連結され、モータロータ２７ｂの回転により、ポンプＰのインペラ２４が回転するようになっている。また、２５はバックケーシングであり、モータステータ２７ａの内側に配置されている。２１はフロースイッチ、２２は逆止弁、２６はプラグ、４０はインバータ（ＩＮＶ）を内蔵する制御盤、３１は吸込口、３２は吐出口である。

上記構成の補助加圧ポンプユニットにおいて、モータＭを起動することにより、モータロータ２７ｂが回転するとポンプＰのインペラ２４が回転する。インペラ２４の回転に吸込口３１より吸込まれた水は逆止弁２２を通ってインペラ２４の回転により加圧され、吐出口３２により吐出される。吐出口３２により吐出される流量はフロースイッチ２１により検出される。補助加圧ポンプユニットの吐出口３２に配管等を通して接続されている末端器具１４又は１５を使用することにより、水が流れる。この水の流れをフロースイッチ２１が検出することにより、この検知信号は制御盤４０に出力され、検知流量が補助加圧ポンプ始動流量になったら、補助加圧ポンプを始動する。なお、図示は省略するが、上記プラグ２６に替え圧力センサを設け、圧力設定を低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈとし、可変速運転型とすることも可能である。

補助加圧ポンプユニットは末端器具１４又は１５に単独で接続され、単独で運転する場合の「単独運転」と、複数台（例えば２台）並列に接続され単独で交互に運転される「単独交互運転」と、複数台（例えば２台）並列に接続され並列交互に運転する「並列交互運転」がある。以下順に説明する。

〔単独運転〕
図１０は本給水装置の補助加圧ポンプ単独運転のフローシートである。補助加圧ポンプユニット（図６〜図８参照）の制御盤４０の側面に制御盤４０が設けられている。該制御盤４０の下部には補助加圧ポンプユニットの概略システム構成が示されている。制御盤４０には図示する各項目が表示されている。また、制御盤４０の下方には、ユニットベース２９に搭載されたポンプＰとモータＭを備えた補助加圧ポンプ３８が表示されている。ポンプＰの吸込側には逆止弁２２、仕切弁３５を介して吸込管３７が接続され、ポンプＰの吐出側にはフロースイッチ２１、仕切弁３４を介して吐出管３６が接続される補助加圧ポンプユニットのシステム構成が表示されている。なお、ポンプＰの吐出側のフロースイッチ２１と仕切弁３４の間に圧力タンクＴを設け、ポンプＰの吐出圧力を検出する圧力センサＰＳを設ける場合もある。なお、図１０において、４２は電源プラグであり、図示しない電源コンセントに挿入することにより、電源が投入され、電源ランプ４３が点灯する。

単独運転では後に詳述するように、「電源投入強制運転」、「固定速度運転」、「吐出圧力一定制御運転」、「保護動作」、「焼損防止」が行われる。以下順に説明する。

・電源投入強制運転
補助加圧ポンプ３８は、電源投入強制運転時の強制運転用のタイマー４１により、フロースイッチ２１又は圧力センサＰＳの始動信号とかかわり無く、所定時間（例えば３０秒間）強制運転を行う。また、該所定時間経過後の始動条件（フロースイッチ２１又は圧力スイッチＰＳの始動信号）が無い場合は、補助加圧ポンプは始動準備完了状態となる。このことで、補助加圧ポンプ３８の運転の確認が行える。

・固定速度運転
１．流量始動方式
末端器具（給水栓又はシャワー等）を使用し、所定の運転水量（例えば、１．５Ｌ／ｍｉｎ）以上になるとフロースイッチ２１がＯＮとなり、補助加圧ポンプ３８は自動的に運転を開始する。このとき、補助加圧ポンプ３８は停止遅延用のタイマーにより所定時間（例えば、１０秒間）強制的に運転し、インチング運転防止が図られる。継続的に水を使用すると、補助加圧ポンプ３８は複数段階の固定速設定（ここでは低速Ｌ、中速Ｍ、高速Ｈの３段階の速度設定）で設定された回転数で運転し（図９参照）、必要な水量を加圧して給水する。末端器具の使用を止め、所定停止水量（例えば１．３Ｌ／ｍｉｎ）以下になるとフロースイッチ２１はＯＦＦとなり、補助加圧ポンプ３８は自動的に停止する。補助加圧ポンプ３８は水の使用状況に応じて上記の運転動作を繰り返す。

２．圧力始動方式
末端器具（給水栓又はシャワー等）を使用し、吐出管３６内の圧力が所定規定圧力（例えば、目標圧力である低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈ×０．８）以下になると圧力センサＰＳにより始動圧力を検知して、補助加圧ポンプ３８は自動的に運転を開始する。このとき、補助加圧ポンプ３８を停止遅延用のタイマーにより所定時間（例えば、１０秒間）強制的に運転し、インチング運転の防止を図る。継続的に水を使用すると、補助加圧ポンプ３８は複数段階の固定速設定（ここでは低速Ｌ、中速Ｍ、高速Ｈの３段階の速度設定）で設定された回転数で運転し、必要な水量を加圧して給水する。末端器具の使用を止め、所定停止水量（例えば、１．３Ｌ／ｍｉｎ）以下になるとフロースイッチ２１はＯＦＦとなり、補助加圧ポンプ３８は自動的に停止する。補助加圧ポンプ３８は、水の使用状況に応じて上記の運転動作を繰り返す。

・吐出圧力一定制御運転（圧力センサＰＳ使用時のみ）
１．流量始動方式
末端器具（給水栓又はシャワー等）を使用し、所定の運転水量（例えば、１．５Ｌ／ｍｉｎ）以上になるとフロースイッチ２１がＯＮとなり、補助加圧ポンプ３８は自動的に運転を開始する。このとき、補助加圧ポンプ３８を停止遅延用のタイマーにより所定時間（例えば、１０秒間）強制的に運転し、インチング運転の防止を図る。継続的に水を使用すると、補助加圧ポンプ３８は複数種類の目標圧力設定（ここでは低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈの３種類の目標圧力設定）で設定された目標圧力値で運転し、必要な水量を目標圧力まで加圧して吐出圧力一定制御運転を行う。末端器具の使用を止め、所定停止水量（例えば、１．３Ｌ／ｍｉｎ）以下になるとフロースイッチ２１はＯＦＦとなり、補助加圧ポンプ３８は自動的に停止する。補助加圧ポンプ３８は、水の使用状況に応じて上記の運転動作を繰り返す。

２．圧力始動方式
末端器具（給水栓又はシャワー等）を使用し、吐出管３６内の圧力が所定規定圧力（例えば、目標の低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈ×０．８の圧力）以下になると圧力センサＰＳにより始動圧力を検知して、補助加圧ポンプ３８は自動的に運転を開始する。このとき、補助加圧ポンプ３８を停止遅延用のタイマーにより所定時間（例えば、１０秒間）強制的に運転し、インチング運転の防止を図る。継続的に水を使用すると、補助加圧ポンプ３８は複数種類の目標圧力設定（ここでは低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈの３種類の圧力設定）で設定された目標圧力値で運転し、必要な水量を目標圧力値まで加圧して吐出圧力一定制御運転を行う。末端器具の使用を止め、所定停止水量（例えば、１．３Ｌ／ｍｉｎ）以下になるとフロースイッチ２１はＯＦＦとなり、補助加圧ポンプ３８は自動的に停止する。補助加圧ポンプ３８は、水の使用状況に応じて上記の運転動作を繰り返す。

・保護動作
１．自動復帰
（１）電源電圧異常
電源電圧が、異常電圧（過電圧、低電圧）になり異常電圧を検出すると補助加圧ポンプ３８は停止し、制御盤４０の「電源過電圧」又は「電源低電圧」の故障表示灯（赤）が点滅する。電源電圧が正常に戻ると、補助加圧ポンプ３８は正常運転に戻り故障表示灯は消灯する。

（２）インバータ（ＩＮＶ）温度異常
インバータ（ＩＮＶ）の温度が、異常温度（例えば、１００℃以上）を検出すると補助加圧ポンプ３８は停止し、制御盤４０の「ＩＮＶ異常温度」の故障表示灯（赤）が点滅する。インバータの温度が低下し復帰温度以下になると、補助加圧ポンプ３８は自動的に正常運転に戻り故障表示灯は消灯する。

２．手動復帰
（１）位置センサ異常
補助加圧ポンプ３８のモータＭの位置センサの異常で脱調運転となると補助加圧ポンプ３８は停止し、制御盤４０の「位置センサ異常」の故障表示灯（赤）が点灯する。補助加圧ポンプ３８を復帰させる場合は、脱調運転の原因を取り除いてから電源を再投入することで、補助加圧ポンプ３８の再始動が可能となる。

（２）モータ過熱保護
補助加圧ポンプ３８の運転中、過負荷運転となりモータＭが過熱状態になると補助加圧ポンプ３８は停止し、制御盤４０の「モータ過熱保護」の故障表示灯（赤）が点灯する。補助加圧ポンプ３８を復帰させる場合は、過負荷運転の原因を取り除いてから電源を再投入することで、補助加圧ポンプ３８の再始動が可能となる。

（３）空運転保護
補助加圧ポンプ３８の運転中、ポンプＰが空運転になると補助加圧ポンプ３８は停止し、制御盤４０の「空運転保護」の故障表示灯（赤）が点灯する。補助加圧ポンプ３８を復帰させる場合は、空運転の原因を取り除いてから電源を再投入することで、補助加圧ポンプ３８の再始動が可能となる。

（４）圧力センサ（ＰＳ）異常
圧力センサＰＳの異常（出力電圧値異常）を検知すると補助加圧ポンプ３８は停止し、制御盤４０の「圧力センサ異常」の故障表示灯（赤）が点灯する。補助加圧ポンプ３８を復帰させる場合は、圧力センサＰＳを正常にしてから電源を再投入することで、補助加圧ポンプ３８の再始動が可能となる。圧力センサＰＳが正常にならない場合は、圧力センサＰＳ無しの運転に変更することで再始動が可能となる。

・焼損防止
１．ポンプ締切運転防止
補助加圧ポンプ３８が運転中、フロースイッチ２１が動作不良（ＯＦＦしない）を起こし、締切運転が継続するとポンプＰ内の温度が上昇する。このときポンプケーシングの温度が所定異常温度（例えば、９５℃）に達すると補助加圧ポンプ３８は停止する。補助加圧ポンプ３８を復帰させる場合は、フロースイッチ２１の動作不良の原因を取り除いてから電源を再投入することで、補助加圧ポンプ３８の再始動が可能となる。

２．モータ焼損防止
補助加圧ポンプ３８のモータＭが異常に加熱し所定温度（例えば、１５０℃）を越えた場合は、モータＭに内蔵されている温度ヒューズが溶断してモータＭの焼損を防止する。

〔単独交互運転〕
図１１は本給水装置の補助加圧ポンプ単独交互運転のフローシートである。図１１において、図１０と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。図示するように、ここではモータＭ１とポンプＰ１を備えた１号補助加圧ポンプ３８−１及び制御盤４０を備えた補助加圧ポンプユニットと、モータＭ２とポンプＰ２を備えた２号補助加圧ポンプ３８−２及び制御盤４０を備えた補助加圧ポンプユニットの２台の補助加圧ポンプユニットを備えている。図１１において、※１と※１、※２と※２は２台の補助加圧ポンプユニットの吸込管３７と３７、吐出管３６と３６が互いに接続されていることを示す。

単独交互運転では後に詳述するように「電源投入強制運転」、「単独交互運転」、「故障時自動切替運転（バックアップ運転）」、「保護動作」、「焼損防止」が行われる。以下順に説明する。

・電源投入強制運転
補助加圧ポンプ３８−１、３８−２は、電源投入時の強制運転用のタイマー４１により、フロースイッチ２１又は圧力センサＰＳの始動信号にかかわり無く、所定時間（例えば、３０秒間）強制運転を行う。また、所定時間（例えば、３０秒間）経過後始動条件（フロースイッチ２１又は圧力センサＰＳの始動信号）が無い場合は、補助加圧ポンプ３８−１、３８−２は自動的に停止し始動準備完了状態となる。このことで、補助加圧ポンプ３８−１、３８−２の運転の確認が行える。

・単独交互運転
末端器具（給水栓又はシャワー等）を使用し、所定運転水量（例えば、１．５Ｌ／ｍｉｎ）以上になると１号補助加圧ポンプ３８−１のフロースイッチ２１がＯＮになり、１号補助加圧ポンプ３８−１は自動的に運転を開始する。このとき１号補助加圧ポンプ３８−１は停止遅延用のタイマーにより所定時間（例えば、１０秒間）強制的に運転し、インチング運転の防止を図る。継続的に水を使用すると、１号補助加圧ポンプ３８−１は複数段階の固定速度設定（ここでは低速Ｌ、中速Ｍ、高速Ｈの３段階の固定速度設定）で設定された回転数で運転し、必要な水量を加圧して給水する。末端器具の使用を止め、所定停止水量（例えば、１．３Ｌ／ｍｉｎ）以下になると１号補助加圧ポンプ３８−１のフロースイッチ２１はＯＦＦとなり、１号補助加圧ポンプ３８−１は自動的に停止する。再び水を使用すると休止中の２号補助加圧ポンプ３８−２が運転し、１号補助加圧ポンプ３８−１と２号補助加圧ポンプ３８−２は交互動作を行う。１号補助加圧ポンプ３８−１、２号補助加圧ポンプ３８−２とをそれぞれ具備する２台の補助加圧ポンプユニットは、水の使用状況に応じて上記の運転動作を繰り返す。

・故障時自動切替運転（バックアップ運転）
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２の運転中に、下記１）〜８）の異常が発生した場合は、休止中の２号補助加圧ポンプ３８−２又は１号補助加圧ポンプ３８−１に自動的に切替わり加圧給水運転を継続する。この切替わった加圧給水運転（バックアップ運転）中に故障中の補助加圧ポンプの異常が取り除かれてもバックアップ運転中の補助加圧ポンプの運転は継続する。
１）電源低電圧、２）電源過電圧、３）インバータ（ＩＮＶ）温度異常、４）位置センサ異常、５）モータ過熱、６）空運転、７）圧力センサ（ＰＳ）異常、８）ポンプ締切運転

・保護動作
１．自動復帰
（１）電源電圧異常
電源電圧が、異常電圧（過電圧、低電圧）になり、異常電圧を検出すると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２が停止し、制御盤４０の「電源低電圧」、「電源過電圧」の故障表示灯（赤）が点滅する。電源電圧が正常値に戻ると、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は正常運転に戻り故障表示灯は消灯する。

（２）インバータ（ＩＮＶ）温度異常
インバータの温度が、所定異常温度（例えば１００℃以上）を検出すると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２が停止し、制御盤４０の「ＩＮＶ異常温度」の故障表示灯（赤）が点滅する。インバータの温度が低下し復帰温度以下になると、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は自動的に正常運転に戻り故障表示灯は消灯する。

２．手動復帰
（１）位置センサ異常
１号補助加圧ポンプ３８−１のモータＭ１又は２号補助加圧ポンプ３８−２のモータＭ２の位置センサの異常で脱調運転となると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は停止し、制御盤４０の「位置センサ異常」の故障表示灯（赤）を点灯する。１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を復帰させる場合は、上記位置センサ異常の原因を取り除いてから電源を再投入することで、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は再起動が可能となる。

（２）モータ過熱保護
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２が運転中、過負荷運転となると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は停止し、制御盤４０の「モータ過熱保護」の故障表示灯（赤）が点灯する。１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を復帰させる場合は、過負荷運転の原因を取り除いてから電源を再投入することで、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は再始動が可能となる。

（３）空運転保護
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２が運転中、ポンプＰ１又はＰ２が空運転になると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は停止し、制御盤４０の「空運転保護」の故障表示灯（赤）が点灯する。１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を復帰する場合は、ポンプＰ１又はＰ２の空運転の原因を取り除いてから電源を再投入することで、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は再始動が可能となる。

（４）圧力センサ（ＰＳ）異常
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２の圧力センサＰＳの異常（出力電圧値異常）を検知すると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は停止し、制御盤４０の「圧力センサ異常」の故障表示灯（赤）が点灯する。１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を復帰させる場合は、圧力センサＰＳを正常にしてから電源を再投入することで、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は再始動が可能となる。圧力センサＰＳが正常にならない場合は、圧力センサＰＳ無しの運転に変更することで、再始動が可能になる。

・焼損防止
１．ポンプ締切運転防止
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２の運転中、フロースイッチ２１が動作不良（ＯＦＦしない）を起こし、締切運転が継続されると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２のポンプＰ内水温が上昇する。このとき、ポンプケーシングの温度が所定異常温度（例えば、９５℃）に達すると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を停止する。フロースイッチ２１の動作不良の原因を取り除いてから電源を再投入することで、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は再始動が可能となる。

２．モータ焼損防止
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２のモータＭが異常に過熱し所定温度（例えば１５０℃）を超えた場合はモータＭに内蔵されている温度ヒューズが溶断しモータＭの焼損を防止する。

〔並列交互運転〕
図１２は本給水装置の補助加圧ポンプ並列交互運転のフローシートである。図１２において、図１０及び図１１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。ここではモータＭ１とポンプＰ１を備えた１号補助加圧ポンプ３８−１及び制御盤４０を備えた補助加圧ポンプユニットと、モータＭ２とポンプＰ２を備えた２号補助加圧ポンプ３８−２及び制御盤４０を備えた補助加圧ポンプユニットの２台の補助加圧ポンプユニットを備えている。図１２において、※１と※１、※２と※２は２台の補助加圧ポンプユニットの吸込管３７と３７、吐出管３６と３６が互いに接続されていることを示す。

並列交互運転では後に詳述するように「電源投入強制運転」、「単独交互運転（吐出圧力一定制御運転）」、「並列交互運転（吐出圧力一定制御運転）」、「故障時自動切替運転（バックアップ運転）」、「保護動作」、「焼損防止」が行われる。以下順に説明する。

・電源投入強制運転
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は、電源投入強制用のタイマー４１により、フロースイッチ２１又は圧力センサＰＳの始動信号に関わりなく、所定時間（例えば、３０秒間）強制運転を行う。また、所定時間（例えば、３０秒）経過後始動条件（フロースイッチ２１又は圧力センサＰＳの始動信号）が無い場合は、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を停止し始動準備完了状態となる。これにより１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２の運転の確認が行える。

・単独交互運転（吐出圧力一定制御）
１．流量始動方式
末端器具（給水栓又はシャワー）を使用し、所定運転水量（例えば、１．５Ｌ／ｍｉｎ）以上になるとフロースイッチ２１がＯＮとなり、１号補助加圧ポンプ３８−１は自動的に運転を開始する。このとき、１号補助加圧ポンプ３８−１は停止遅延用のタイマーにより所定時間（例えば、１０秒間）は強制的に運転し、インチング運転の防止を図る。１号補助加圧ポンプ３８−１は複数種類の目標圧力設定（ここでは低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈの３種類の圧力設定）で設定された目標圧力値で運転し、必要な水量を目標圧力まで加圧して吐出圧力一定制御運転を行う。末端器具の使用を止め、所定停止水量（例えば、１．３Ｌ／ｍｉｎ）以下になると１号補助加圧ポンプ３８−１のフロースイッチ２１はＯＦＦとなり、１号補助加圧ポンプ３８−１は自動的に停止する。再び末端機器を使用して水を使用すると休止中の２号補助加圧ポンプ３８−２が運転し、１号補助加圧ポンプ３８−１と２号補助加圧ポンプ３８−２は交互動作を行う。このように１号補助加圧ポンプ３８−１を備えた補助加圧ポンプユニットと、２号補助加圧ポンプ３８−２を備えた補助加圧ポンプユニットの２台の補助加圧ポンプユニットは水の使用状況に応じて上記交互動作を繰り返す。

２．圧力始動方式
末端器具（給水線又はシャワー）を使用し、吐出管３６内の圧力が所定規定圧力（例えば、目標圧力である低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈ×０．８）以下になると圧力センサＰＳにより始動圧力を検知して、１号補助加圧ポンプ３８−１は自動的に運転を開始する。このとき１号補助加圧ポンプ３８−１は停止遅延用のタイマーにより所定時間（例えば、１０秒間）は強制的に運転し、インチング運転の防止を図る。継続的に水を使用すると、１号補助加圧ポンプ３８−１は複数種類の目標圧力設定（ここでは低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈの３種類の圧力設定）で設定された目標圧力値で運転し、必要な水量を目標圧力まで加圧して吐出圧力一定制御運転を行う。末端器具の使用を止め、所定停止水量（例えば、１．３Ｌ／ｍｉｎ）以下になるとフロースイッチ２１はＯＦＦとなり、１号補助加圧ポンプ３８−１は自動的に停止となる。再び末端器具を使用し水を使用すると休止中の２号補助加圧ポンプ３８−２が運転し、１号補助加圧ポンプ３８−１と２号補助加圧ポンプ３８−２は交互動作を行う。このように２台の補助加圧ポンプユニットは水の使用状況に応じて上記交互動作を繰り返す。

・並列交互運転（吐出圧力一定制御運転）
１．流量始動方式
末端器具（給水栓又はシャワー）を使用し、所定運転水量（例えば、１．５Ｌ／ｍｉｎ）以上になると先発の１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２のフロースイッチがＯＮとなり、先発の１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は自動的に運転を開始する。このとき、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は停止遅延用のタイマーにより所定時間（例えば、１０秒間）は強制的に運転し、インチング運転の防止を図る。継続的に水を使用すると、先発の１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は複数種類の目標圧力設定（ここでは、低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈの３種類の圧力設定）で設定された目標圧力値で運転し、必要な水量を目標圧力まで加圧して吐出圧力一定制御運転を行う。使用水量が増え先発の１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２が最高周波数で運転すると追従の２号補助加圧ポンプ３８−２又は１号補助加圧ポンプ３８−１が運転し、２台の補助加圧ポンプユニットの揃速運転を行う。２台の補助加圧ポンプ３８−１、３８−２は給水が継続する間、２台の補助加圧ポンプ３８−１、３８−２の揃速運転による吐出圧力一定制御運転を行う。末端器具の使用を止め、各補助加圧ポンプ３８−１、３８−２が所定停止水量（例えば、１．３Ｌ／ｍｉｎ）以下になるとフロースイッチ２１はＯＦＦとなり、２台の補助加圧ポンプ３８−１、３８−２は自動的に同時停止する。再び水を使用すると前回追従運転した２号補助加圧ポンプ３８−２又は１号補助加圧ポンプ３８−１を先発として運転し、２台の補助加圧ポンプ３８−１、３８−２の交互動作を行う。２台の補助加圧ポンプ３８−１、３８−２は水の使用状況に応じて上記交互動作を繰り返す。

２．圧力始動方式
末端器具（給水栓又はシャワー）を使用し、吐出管３６内の圧力が所定規定圧力（ここでは、目標圧力である低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈ×０．８）以下になると圧力センサＰＳにより始動圧力を検知し、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を先発として運転を開始する。このとき１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は、停止遅延用のタイマーにより所定時間（例えば、１０秒間）強制的に運転し、インチング運転の防止を図る。継続的に水を使用すると、該１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は、複数種類の目標圧力設定（ここでは、低圧Ｌ、中圧Ｍ、高圧Ｈの３種類の圧力設定）で設定された目標圧力値で運転し、必要な水量を目標圧力まで加圧して吐出圧力一定制御運転を行う。使用水量が増え、先発補助加圧ポンプが最高周波数で運転すると追従して補助加圧ポンプを運転し、２台の補助加圧ポンプ３８−１、３８−２による揃速運転を行う。この２台の補助加圧ポンプ３８−１、３８−２による給水が継続する間は、２台の補助加圧ポンプ３８−１、３８−２による吐出圧力一定制御を行う。末端器具の使用を止め、各補助加圧ポンプ３８−１、３８−２の停止水量が所定水量（例えば、１．３Ｌ／ｍｉｎ）以下になるとフロースイッチ２１はＯＦＦとなり、２台の補助加圧ポンプ３８−１、３８−２は自動的に同時停止する。再び水を使用すると前回追従補助加圧ポンプであった補助加圧ポンプ３８−１又は３８−２が先発補助加圧ポンプとして運転され、補助加圧ポンプ３８−１、３８−２は交互動作を行う。２台の補助加圧ポンプ３８−１、３８−２は、水の使用状況に応じて上記運転動作を繰り返す。

・故障時自動切替運転（バックアップ運転）
運転中の１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２に下記１）〜８）の異常が発生した場合は、休止中の２号補助加圧ポンプ３８−２又は１号補助加圧ポンプ３８−１に自動的に切替わり加圧給水運転を継続する。この切替わった加圧給水運転（バックアップ運転）中に故障中の補助加圧ポンプの異常が取り除いてもバックアップ運転中の補助加圧ポンプの運転は継続する。
１）電源低電圧、２）電源過電圧、３）インバータ（ＩＮＶ）温度異常、４）位置センサ異常、５）モータ過熱、６）空運転、７）圧力センサ（ＰＳ）異常、８）ポンプ締切運転

・保護動作
１．自動復帰
（１）電源電圧異常
電源電圧が、異常電圧（過電圧、低電圧）になり、異常電圧を検出すると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２が停止し、制御盤４０の「電源低電圧」、「電源過電圧」の故障表示灯（赤）が点滅する。電源電圧が正常値に戻ると、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は正常運転に戻り故障表示灯は消灯する。

（２）インバータ（ＩＮＶ）温度異常
インバータの温度が、異常温度（例えば１００℃以上）となり、該異常を検出すると該インバータを具備する１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２が停止し、制御盤４０の「ＩＮＶ異常温度」の故障表示灯（赤）が点滅する。インバータの温度が低下し復帰温度以下になると、該インバータを具備する１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は自動的に正常運転に戻り故障表示灯は消灯する。

２．手動復帰
（１）位置センサ異常
１号補助加圧ポンプ３８−１のモータＭ１の位置センサ又は２号補助加圧ポンプ３８−２のモータＭ２の位置センサの異常で脱調運転となると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は停止し、制御盤４０の「位置センサ異常」の故障表示灯（赤）を点灯する。１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を復帰させる場合は、上記位置センサ異常の原因を取り除いてから電源を再投入することで、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は再起動が可能となる。

（２）モータ過熱保護
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２が運転中、過負荷運転となると、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は停止し、制御盤４０の「モータ過熱保護」の故障表示灯（赤）が点灯する。１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を復帰させる場合は、過負荷運転の原因を取り除いてから電源を再投入することで、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は再始動が可能となる。

（３）空運転保護
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２が運転中、ポンプＰ１又はＰ２が空運転になると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は停止し、制御盤４０の「空運転保護」の故障表示灯（赤）が点灯する。１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を復帰する場合は、ポンプＰ１又はＰ２の空運転の原因を取り除いてから電源を再投入することで、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は再始動が可能となる。

（４）圧力センサ（ＰＳ）異常
圧力センサＰＳの異常（出力電圧値異常）を検知すると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は停止し、制御盤４０の「圧力センサ異常」の故障表示灯（赤）が点灯する。１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を復帰させる場合は、圧力センサＰＳを正常にしてから電源を再投入することで、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は再始動が可能となる。圧力センサＰＳが正常にならない場合は、圧力センサ無しの運転に変更することで、再始動が可能になる。

・焼損防止
１．ポンプ締切運転防止
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２の運転中、フロースイッチ２１が動作不良（ＯＦＦしない）を起こし、締切運転が継続されると１号補助加圧ポンプ３８−１のポンプＰ１又は２号補助加圧ポンプ３８−２のポンプＰ２内水温が上昇する。このとき、ポンプケーシングの温度が所定異常温度（例えば、９５℃）に達すると１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２を停止する。フロースイッチ２１の動作不良の原因を取り除いてから電源を再投入することで、１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２は再始動が可能となる。

２．モータ焼損防止
１号補助加圧ポンプ３８−１又は２号補助加圧ポンプ３８−２のモータＭが異常に過熱し所定温度（例えば１５０℃）を超えた場合はモータＭ１又はＭ２に内蔵されている温度ヒューズが溶断しモータＭの焼損を防止する。

本給水装置で給水される高層マンションでは、省エネルギーの観点から、各ゾーンに適した給湯装置（以下、「エコキュート」という）を屋外Ｏｕｔに設置し、このエコキュートから当該ゾーンに属する階の住宅の末端器具に給湯している。 図１４は図３及び図４に示す給水装置で給水される高層建物１０の低層ゾーンＬＺに設置するのに好適なエコキュートのシステム構成を示す図である。図１４において、５０は屋外Ｏｕｔに設置された貯湯ユニットであり、該貯湯ユニット５０は貯湯槽５１を備えている。貯湯槽５１の湯は循環配管５３を通って給湯器５２により加熱され、所定の高温（例えば９０℃）に維持されている。貯湯槽５１内の湯量が不足すると給水管５４からの所定圧（図では０．３ＭＰａ）の水が減圧弁５５を介して減圧（図では０．２ＭＰａに減圧）され、給水管５６を通って補給される。

貯湯槽５１からの高温給湯（図では０．２ＭＰａの高温給湯）は給湯配管５８を通って屋内Ｉｎの低層ゾーンＬＺに設置された混合弁５９に供給される。該混合弁５９では給水管５６から分岐した給水管５７を通って供給される水と混合され、中温給湯（図では０．２ＭＰａの中温給湯）となる。この混合弁５９からの中温給湯は高圧シャワーには使用できない低圧なので、直接高圧シャワー６１（図では０．４ＭＰａの高圧シャワー）等の高圧末端器具には供給できない。

そこで本低層ゾーン用のエコキュートでは、混合弁５９からの中温給湯が通る給湯配管６０から分岐して高圧シャワー６１に中温給湯を供給する給湯配管６２に補助加圧ポンプ６３を設け、該補助加圧ポンプ６３で高圧シャワー６１が使用できる中温給湯に加圧（図では０．２ＭＰａの中温給湯を０．４ＭＰａの中温給湯に加圧）して高圧シャワー６１にのみ供給する。これにより貯湯ユニット５０の貯湯槽５１の耐圧性能に依存することなく、給水管５４から水を貯湯槽５１に供給し、貯湯槽５１からの高温給湯を高圧シャワー６１の使用に適した圧力の中温給湯として該高圧シャワー６１に供給できる。また、カラン６４等の高圧中温給湯を必要としない末端器具には、給湯配管６０から分岐する給湯配管６５を通して低圧（図では０．２ＭＰａ）の中温給湯を供給する。

図１５は図３及び図４に示す給水装置で給水される高層建物１０の中層ゾーンＭＺに設置するのに好適な、中層ゾーン用のエコキュートのシステム構成を示す図である。図１５において、図１４と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本中層ゾーン用のエコキュートでは、貯湯ユニット５０の貯湯槽５１への水供給、及び該貯湯槽５１の内の湯量の不足分を補給する場合は、給水管５４から水（図では０．２ＭＰａの水）を直接貯湯槽５１に供給している。

貯湯槽５１の高温給湯（図では０．２ＭＰａの高温給湯）は給湯配管５８を通って中層ゾーンＭＺに設置された混合弁５９に供給される。該混合弁５９では給水管５４から分岐した給水管５７を通って給水される水と混合され、中温給湯（図では０．２ＭＰａの中温給湯）となる。この混合弁５９から流出する中温給湯は高圧シャワーには使用できない低圧であるから、直接高圧シャワー６１（図では０．４ＭＰａの高圧シャワー）には供給できない。

そこで本中層ゾーン用のエコキュートでは、混合弁５９からの中温給湯が通る給湯配管６０から分岐して高圧シャワー６１に中温給湯を供給する給湯配管６２に補助加圧ポンプ６３（図では０．２ＭＰａの中温給湯を０．４ＭＰａに加圧する補助加圧ポンプ）を設け、該補助加圧ポンプ６３で高圧シャワー６１が使用できる中温給湯に加圧して高圧シャワー６１にのみ供給するようにしている。これにより貯湯ユニット５０の貯湯槽５１の耐圧性能に依存することなく、高圧シャワー６１にのみ加圧した中温給湯を供給できる。また、カラン６４等の高圧中温給湯を必要としない末端器具には、給湯配管６０から分岐する給湯配管６５で中温給湯を供給する。

図１６は図３及び図４に示す給水装置で給水される高層建物１０の高層ゾーンＨＺに設置するのに好適な、高層ゾーン用のエコキュートのシステム構成を示す図である。図１６において、図１４及び図１５と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。本高層ゾーン用のエコキュートでは、貯湯ユニット５０の貯湯槽５１への水供給、及び該貯湯槽５１の内の湯量が不足分を補給する場合は、給水管５４から水（図では０．１ＭＰａの水）を該給水管５４に設けた補助加圧ポンプ６６で加圧（図では０．１ＭＰａの水を０．２ＭＰａの水に加圧）して貯湯槽５１に供給している。

貯湯槽５１の高温給湯（図では０．２ＭＰａの高温給湯）は給湯配管５８を通って高層ゾーンＨＺに設置された混合弁５９に供給される。該混合弁５９では給水管５６から分岐した給水管５７を通って給水される水と混合され、中温給湯（図では０．２ＭＰａの中温給湯）となる。この混合弁５９から流出する中温給湯は高圧シャワーには使用できない圧力であるから、直接高圧シャワー６１（図では０．４ＭＰａの高圧シャワー）には供給できない。

そこで本高層ゾーン用のエコキュートでは、混合弁５９からの中温給湯が通る給湯配管６０から分岐して高圧シャワー６１に中温給湯を供給する給湯配管６２に補助加圧ポンプ６３（図では０．２ＭＰａの中温給湯を０．４ＭＰａに加圧する補助加圧ポンプ）を設け、該補助加圧ポンプ６３で高圧シャワー６１が使用できる中温給湯に加圧して高圧シャワー６１にのみ供給するようにしている。これにより貯湯ユニット５０の貯湯槽５１の耐圧性能に依存することなく、高圧シャワー６１にのみ加圧した中温給湯を供給できる。また、カラン６４等の高圧中温給湯を必要としない末端器具には、給湯配管６０から分岐する給湯配管６５で中温給湯を供給する。

以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態例では、高層マンション等の高層集合住宅を例に説明したが、本給水装置で給水する対象は高層集合住宅に限定されるものではなく、水を使用する複数の高圧用末端器具及び低圧用末端器具が揚程の異なる箇所に設置されている建築物等に省エネルギーで効率良く給水できる。

本発明は、揚程の異なる複数のゾーンに設置された１台又は複数台の末端器具毎に、該末端器具が必要とする給水圧力に加圧できる補助加圧ポンプユニットを設け、該補助加圧ポンプユニットにより末端器具のみに該末端器具が必要とする給水圧に加圧した水を給水するので、高層集合住宅等の揚程の異なる複数のゾーンに高圧水を使用する末端器具及び低圧水を使用する末端器具が混在して設置している建築物等の設備に省エネルギーで効率よく給水できる給水装置として利用することができる。

１０ 高層建物
１１ 受水槽
１２ 水道本管
１３ 主配管
１４ 末端器具
１５ 末端器具
２１ フロースイッチ
２２ 逆止弁
２３ ケーシング
２４ インペラ
２５ バックケーシング
２６ プラグ
２７ａ モータステータ
２７ｂ モータロータ
２８ モータケース
２９ ユニットベース
３１ 吸込口
３２ 吐出口
３４ 仕切弁
３５ 仕切弁
３６ 吐出管
３７ 吸込管
３８ 補助加圧ポンプ
４０ 制御盤
４１ タイマー
４２ 電源プラグ
４３ 電源ランプ
５０ 貯湯ユニット
５１ 貯湯槽
５２ 給湯器
５３ 循環配管
５４ 給水管
５５ 減圧弁
５６ 給水管
５７ 給水管
５８ 給湯配管
５９ 混合弁
６０ 給湯配管
６１ 高圧シャワー
６２ 給湯配管
６３ 補助加圧ポンプ
６４ カラン
６５ 給湯配管
６６ 補助加圧ポンプ
Ｐ ポンプ
Ｍ モータ
Ｔ 圧力タンク
Ｔ１ 圧力タンク
Ｔ２ 圧力タンク
Ｔ３ 圧力タンク
ＬＺ 低層ゾーン
ＭＺ 中層ゾーン
ＨＺ 高層ゾーン
ＰＵ 圧送ポンプ
ＢＰ 増圧ポンプ
ＰＵ１ 補助加圧ポンプ
ＰＵ２ 補助加圧ポンプ
ＰＵ３ 補助加圧ポンプ
ＩＮＶ インバータ

Claims (9)

1. 水道本管に接続した受水槽を備え該受水槽の水を圧送ポンプで加圧し揚程の異なる複数のゾーンに設置された末端器具に主配管を通して高層集合住宅に給水、又は前記水道本管に直結した増圧ポンプで前記水道本管からの水を増圧し揚程の異なる複数のゾーンに設置された末端器具に主配管を通して前記高層集合住宅に給水する給水装置において、
   前記主配管は、前記複数のゾーンを貫通して最小揚程のゾーンから最大揚程のゾーンに達して設置されており、
   前記各ゾーンでは、前記主配管に複数の分岐管が接続され、各分岐管には１個又は複数の末端器具が接続されており、
   前記各分岐管には前記接続された末端器具が使用する水圧に応じて給水を加圧できる１個又は複数の補助加圧ポンプが設けられており、
   前記複数のゾーンの分岐管に設けた補助加圧ポンプは同一構成であり、前記接続された末端器具が使用する水圧に対応して複数の回転数設定又は圧力設定できる回転数設定手段又は圧力設定手段を設けたことを特徴とする給水装置。
2. 請求項１に記載の給水装置において、
   前記補助加圧ポンプの吐出し側に流量センサ又は圧力センサを設け、前記各末端器具の使用する水量又は圧力により該補助加圧ポンプを運転・停止することを特徴とする給水装置。
3. 請求項１又は２に記載の給水装置において、
   前記補助加圧ポンプは１つの前記分岐管に複数台設置され、該複数台の補助加圧ポンプから１又は複数の前記末端器具に給水するようになっており、
   前記複数台の補助加圧ポンプを単独交互運転又は並列交互運転することを特徴とする給水装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給水装置において、
   前記複数のゾーンの中には貯湯槽及び給湯機ユニットを備えた給湯装置を備え、該給湯装置の貯湯槽からの高温給湯に混合手段で水を混合し中温給湯とし、該中温給湯を当該ゾーンに設置された１又は複数の中温給湯使用末端器具のみに中温給湯管を通して供給するようになっており、
   前記中温給湯管に補助加圧ポンプを設け、該補助加圧ポンプで中温給湯を前記中温給湯使用末端器具が使用する圧力に加圧することを特徴とする給水装置。
5. 請求項４に記載の給水装置において、
   前記給湯装置の貯湯槽には給水管からの給水を該貯湯槽の耐圧性能に合せて減圧弁で減圧するか又は、そのままの圧力で供給するか又は、補助加圧ポンプで加圧して供給するようになっていることを特徴とする給水装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の給水装置において、
   制御装置を有し、
   前記制御装置は、前記補助加圧ポンプが停止の状態から、当該補助加圧ポンプが設けられている分岐管から末端器具への給水流量が始動開始流量になったら当該補助加圧ポンプを始動運転すると共に、当該給水流量が始動開始流量以下になったら該補助加圧ポンプを停止し、
   前記主配管内の水圧が低下し、前記圧送ポンプ又は増圧ポンプの始動開始圧力以下となったら、前記圧送ポンプ又は増圧ポンプを始動運転すると共に、該始動開始圧力以上となったら当該圧送ポンプ又は増圧ポンプを停止するように構成されていることを特徴とする給水装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の給水装置において、
   前記補助加圧ポンプは、ユニットベースと、前記ユニットベース上に設けたポンプ及び該ポンプを駆動するモータとを含むことを特徴とする給水装置。
8. 給水装置を備え、該給水装置から揚程の異なる複数のゾーンに設置された末端器具に給水する給水システムにおいて、
   前記給水装置に請求項１乃至７のいずれか１項に記載の給水装置を用いることを特徴とする給水システム。
9. 請求項８に記載の給水システムにおいて、
   前記各ゾーンは、高層集合住宅の揚程の異なる複数の階で構成され、前記末端器具は各階の住宅に配置された高圧水及び／又は低圧水を使用する末端機器であることを特徴とする給水システム。

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