特許 7110046 給水システム、および、給水システムの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-22

(45)【発行日】2022-08-01

(54)【発明の名称】給水システム、および、給水システムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   E03B 11/16 20060101AFI20220725BHJP

   E03B 5/02 20060101ALI20220725BHJP

   F17D 1/14 20060101ALI20220725BHJP

【ＦＩ】

E03B11/16

E03B5/02

F17D1/14

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2018177379

(22)【出願日】2018-09-21

(65)【公開番号】P2020045747

(43)【公開日】2020-03-26

【審査請求日】2021-04-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100146710

【弁理士】

【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100186613

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100172041

【弁理士】

【氏名又は名称】小畑 統照

(72)【発明者】

【氏名】関口 孝志

(72)【発明者】

【氏名】駒井 正和

(72)【発明者】

【氏名】山田 泰雅

(72)【発明者】

【氏名】坂巻 裕太

【審査官】柿原 巧弥

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０１０４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０１５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８０８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２５３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１７４５２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０３Ｂ １１／１６

Ｅ０３Ｂ ５／０２

Ｆ１７Ｄ １／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の給水装置によって建物内の給水対象に給水する給水システムにおいて、
第１の給水装置と、
前記第１の給水装置の吐出側に設けられた第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、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、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、を有し、
前記複数の給水装置は、前記建物の電力線を通信回線として利用する電力線通信により互いに通信可能であり、
前記第２の制御部は、第１始動速度で前記第２のポンプを始動し、
前記第２の制御部は、前記電力線通信の異常を検出した場合、前記第１始動速度よりも緩やかな第２始動速度で前記第２のポンプを始動する、
給水システム。

【請求項2】

前記第２の制御部は、
前記給水システムの電源が起動されてから所定期間内に前記電力線通信の異常を検出した場合、前記第２始動速度で前記第２のポンプを始動する、
請求項１に記載の給水システム。

【請求項3】

前記第２の制御部は、
前記第２のポンプの吐出し圧力が所定の始動圧力以下に低下したら前記第２始動速度で前記第２のポンプを始動する、
請求項１に記載の給水システム。

【請求項4】

前記第２の制御部は、前記給水システムが起動されてから所定期間以内であって前記第１の制御部と前記電力線通信が確立されていない場合、前記給水システムが起動されたときに前記第２のポンプの吐出し圧力が所定の閾値未満であれば、前記第１の制御部と前記電力線通信が確立されるまで前記第２のポンプを停止させた状態とする、請求項１から３の何れか１項に記載の給水システム。

【請求項5】

第１の給水装置と、
前記第１の給水装置の吐出側に設けられた第２の給水装置と、を備えた給水システムにおいて、
前記第１の給水装置は、第１のポンプと、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、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、を有し、
前記第１の制御部と前記第２の制御部とは、電力線を通信回線として利用する電力線通信により互いに通信可能であり、
前記第２の制御部は、前記第２のポンプが所定の回転速度以上で運転されているときに、前記電力線通信の異常を検出しても前記第２のポンプの吐出し圧力と吸込圧力との少なくとも一方に基づいて前記第２のポンプの運転を継続させる、
給水システム。

【請求項6】

前記第２の制御部は、前記第２のポンプが前記所定の回転速度以上で運転されているときに前記電力線通信の異常を検出したら、前記第２のポンプの回転速度を低下させる、請求項５に記載の給水システム。

【請求項7】

前記第２の給水装置は、前記第２のポンプの駆動源としての第２のモータと、前記第２のモータに電力を供給する第２のインバータ装置と、を備え、
前記第２の制御部は、前記第２のポンプが前記所定の回転速度以上で運転されているときに前記電力線通信の異常を検出したら、前記第２のインバータ装置のキャリア周波数を低下させる、
請求項５又は６に記載の給水システム。

【請求項8】

前記第１の制御部は、前記電力線通信が正常に行われているときに、前記第１のポンプの吐出し圧力が所定の第１の始動圧力より低下したとき、及び前記第２のポンプの吐出し圧力が所定の第２の始動圧力より低下したときに、前記第１のポンプを始動させ、
前記第１の制御部は、前記電力線通信の異常を検出したときには、前記第１のポンプの吐出し圧力が前記第１の始動圧力より低下したときに前記第１のポンプを始動させる、
請求項１から７の何れか１項に記載の給水システム。

【請求項9】

前記第１の制御部は、前記電力線通信が正常に行われているときには前記第２のポンプの吸込圧力に基づいて前記第１のポンプの運転を制御し、前記電力線通信の異常を検出したときには前記第１のポンプの吐出し圧力に基づいて前記第１のポンプの運転を制御する、請求項１から８の何れか１項に記載の給水システム。

【請求項10】

前記第１の制御部は、前記電力線通信が正常に行われているときには、前記第２のポンプが停止した後に前記第１のポンプを停止させる、請求項１から９の何れか１項に記載の給水システム。

【請求項11】

前記第２の制御部は、前記第２のポンプの吸込圧力が所定の閾値以下で所定時間経過したときには前記第２のポンプを停止させる、請求項１から１０の何れか１項に記載の給水システム。

【請求項12】

前記第１の給水装置は水道管に連結され、
前記第２の給水装置は前記第１の給水装置の吐出側に直列に連結される、
請求項１から１１の何れか１項に記載の給水システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給水システム、および、給水システムの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

オフィスビルまたは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。給水装置は、一般に、水を圧送するためのポンプと、このポンプの運転を制御する制御部と、を備えている。ポンプの吸込み口は水道管（水道本管）に接続されており、水道管からポンプに吸い込まれた水は、ポンプによって昇圧された後、建物内部に設けられた配水管を介して各給水栓（給水対象）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】

また、従来、水道管に直結される第１の給水装置と、第１の給水装置の吐出側に連結される第２の給水装置と、を備えた給水システムが提案されている。こうした給水システムは例えば高層建築物への給水に使用され、第１の給水装置が水道管からの水を昇圧して低層階に供給し、第２の給水装置が第１の給水装置からの水を更に昇圧して高層階に供給する。

【0004】

このような直列に連結された２つの給水装置を備える給水システムでは、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給水装置とを連結する配水管の圧力が低下して負圧が形成されることがある。この状態で、排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。このため、特許文献１に記載の給水装置では、第１の給水装置の吐出側の圧力、第２の給水装置の吸込み側の圧力、または、第２の給水装置の吐出側の圧力がそれぞれの始動圧力に達したときに、第１の給水装置におけるポンプを始動させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許５６４３３８５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記したような給水システムでは、第１の給水装置と第２の給水装置とが通信によって互いの運転状態をやりとりする。そして、それぞれの給水装置は互いの給水装置の運転状態に応じて自己の運転制御を行い、例えば上記したように２つの給水装置を連結する配管の圧力が意図しない低圧となることを防止している。このため、第１の給水装置と第２の給水装置との通信に不具合が生じた場合などには、給水システムの運転制御を適正に行うことが困難になる。しかしながら、給水対象への給水はライフラインであり、断水を極力避けるために可能な限り給水装置の運転は継続されることが好ましい。

【0007】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、複数の給水装置を備える給水システムであって互いに通信可能な給水装置を備える給水システムにおいて、各給水装置を適切に制御することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一形態によれば、複数の給水装置によって建物内の給水対象に給水する給水システムが提案され、前記給水システムは、第１の給水装置と、前記第１の給水装置の吐出側に設けられた第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、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、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、を有し、前記複数の給水装置は、前記建物の電力線を通信回線として利用する電力線通信により互いに通信可能であり、前記第２の制御部は、第１始動速度で前記第２のポンプを始動し、前記第２の制御部は、前記電力線通信の異常を検出した場合、前記第１始動速度よりも緩やかな第２始動速度で前記第２のポンプを始動する。
かかる形態によれば、電力線通信に異常が検出された場合に、第２のポンプを緩やかに始動して給水することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る給水システムの概略構成を示す図である。

【図1A】本実施形態における電力線通信を説明するための図である。

【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のポンプの出力と第１のポンプの追従性との関係の一例を示す図である。

【図5】第２のポンプの出力と第１のポンプの追従性との関係の別の一例を示す図である。

【図6】第２のポンプの出力と第１のポンプの追従性との関係の別の一例を示す図である。

【図7】第２のポンプの出力と第１のポンプの追従性との関係の別の一例を示す図である。

【図8】第２の給水装置の他の構成例を示す模式図である。

【図9】第１の給水装置の他の構成例を示す模式図である。

【図10】第２の給水装置の制御部により実行される給水システム起動時制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図11】第２給水装置の制御部により実行される通信異常時制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図12】別の一実施形態に係る給水システムの概略構成を示す図である。

【図13】更に別の一実施形態に係る給水システムの概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面では、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【0011】

［第１実施形態］
図１は、本発明の一実施形態に係る給水システムの概略構成を示す図である。以下では、給水システムの一例として、高層建築物（例えば１６階以上の建物）である建物１６に水を供給するためのシステムを説明するが、これには限られない。図１に示すように、給水システム２０は、水道管（水道本管）１２に連結された第１の給水装置ＢＰ１と、第１の給水装置ＢＰ１の吐出側に直列に連結された第２の給水装置ＢＰ２と、を備えている。本実施形態では、第１の給水装置ＢＰ１は、地面または地下に設置されており、第２の給水装置ＢＰ１は、建物１６の中間層階に設置されている。

【0012】

第１の給水装置ＢＰ１の吸込口は、導入管１３を介して水道管１２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１４ａによって連結されており、この第１の配水管１４ａは、建物１６の低階層の各給水栓（第１の給水対象）１８ａに枝管１７ａを介して連結されている。また、第２の給水装置ＢＰ２の吐出口には、第２の配水管１４ｂが接続されており、この第２の配水管１４ｂは、建物の高層階の各給水栓（第２の給水対象）１８ｂに枝管１７ｂを介して連結されている。こうした構成により、第１の給水装置ＢＰ１は、水道管１２からの水を昇圧して建物１６
の低階層の各給水栓１８ａに水を供給するようになっている。そして、第２の給水装置ＢＰ２は、第１の給水装置ＢＰ１からの水を更に昇圧して建物１６の高階層の各給水栓１８ｂに水を供給するようになっている。

【0013】

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１３を介して水道管１２に連結されるポンプ（第１のポンプ）Ｐ１を備えている。本実施形態では、ポンプＰ１は、駆動源としてのモータ（第１のモータ）Ｍ１と、モータＭ１の回転速度を可変制御するインバータ装置（第１のインバータ装置）ＩＮＶ１と、を含むものとして説明する。また、第１の給水装置ＢＰ１は、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フロースイッチＳＷ１、圧力センサＰＳ１、及び圧力タンクＰＴ１と、を備えている。これらの構成要素は、キャビネットＣＢ１内に収容されている。

【0014】

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ための弁である。フロースイッチＳＷ１は吐出管Ｌ１を流れる水の流量が所定の値にまで低下したこと（小水量）を検知する流量検知器である。圧力センサＰＳ１は、ポンプＰ１の吐出し圧力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し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１４ａに接続されている。

【0015】

ポンプＰ１には、ポンプＰ１の回転数（周波数、回転速度）を検出する回転数センサＲＳ１、モータＭ１に流れる電流値を計測する電流計ＡＳ１、ポンプＰ１で消費される電力量を計測する電力計ＥＳ１、及びポンプＰ１の温度を計測する温度計ＴＳ１が備えられていている。ここで、回転数センサＲＳ１は、ポンプＰ１の図示しないインペラの回転数を直接に計測するものでもよいし、モータＭ１の回転数を計測するものでもよい。また、ポンプＰ１の回転数は、回転数センサＲＳ１を設けずにインバータ装置ＩＮＶ１の出力周波数から推定してもよい。なお、本実施形態では、ポンプＰ１のインペラとモータＭ１とは同期しており、インペラの回転数とモータＭ１の回転数とは同一である。ポンプＰ１のインペラとモータＭ１とに変速器が介在する場合には、変速器の変速比（可変である場合には現在の変速比）とモータＭ１の回転数とに基づいて、ポンプＰ１の回転数を取得してもよい。また、電流計ＡＳ１または電力計ＥＳ１は、モータＭ１に流れる電流値または電力量を計測してもよいし、インバータ装置ＩＮＶ１に流れる電流値または電力量を計測してもよい。さらに、ポンプＰ１の電力量は、ポンプＰ１の電流値などに基づいて算出されてもよい。また、モータＭ１に流れる電流およびポンプＰ１の消費電力に代えて、給水装置ＢＰ１に流れる電流および消費電力が計測されてもよい。さらに、温度計ＴＳ１は、モータＭ１の温度を測定してもよいし、インバータ装置ＩＮＶ１の温度を測定してもよい。

【0016】

ポンプＰ１の吸込口には逆流防止器２１が接続されている。この逆流防止器２１は、水道管１２への水の逆流を防止するために設置されている。なお、本実施形態では、逆流防止器２１として、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減圧式逆流防止器が用いられている。

【0017】

また、第１の給水装置ＢＰ１は、給水動作を制御する制御部（コントローラ、第１の制御部）ＣＮ１を備えている。制御部ＣＮ１には、インバータ装置ＩＮＶ１、フロースイッチＳＷ１、圧力センサＰＳ１、回転数センサＲＳ１、電流計ＡＳ１、電力計ＥＳ１、及び温度計ＴＳ１が信号線を介して接続されている。

【0018】

ポンプＰ１の停止中に吐出し圧力（吐出管Ｌ１内の水圧）が所定の始動圧力まで低下すると、制御部ＣＮ１はポンプＰ１の運転を開始するようインバータ装置ＩＮＶ１に指令を出す。ポンプＰ１の運転中は、設定された圧力（設定圧）により推定末端圧力一定制御ま
たは目標圧力一定制御などの制御が行われる。具体的には推定末端圧力一定制御の場合は、ポンプＰ１の回転数と目標圧力制御カーブとを用いてポンプＰ１の吐出圧力に対する目標圧力（ＳＶ）を設定し、目標圧力一定制御の場合は、設定圧をそのまま目標圧力（ＳＶ）とする。また、圧力センサＰＳ１によって検出された吐出し圧力を現在圧（ＰＶ）とする。そして、ＳＶとＰＶの偏差にて比例ゲインＧｐ、及び、積分ゲインＧｉを用いたＰＩ演算、もしくは、比例ゲインＧｐ、積分ゲインＧｉ、及び、微分ゲインＧｄを用いたＰＩＤ演算を行い、ポンプＰ１の指令回転数が設定される。なお、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ１の吸込圧力（流入圧力）に基づいて目標圧力制御カーブを補正してもよい。具体的には目標圧力制御カーブを吸込圧力だけ加算し、目標圧（ＳＶ）を算出すればよい。

【0019】

ポンプＰ１の運転中に建物での水の使用が少なくなると、フロースイッチＳＷ１は、過少水量を検出し、その検出信号を制御部ＣＮ１に送る。制御部ＣＮ１はこの検出信号を受け、ポンプＰ１に指令を出して吐出し圧力が所定の運転停止圧力に達するまでポンプＰ１の回転数を増加させ、圧力タンクＰＴ１に蓄圧した後ポンプＰ１を停止（小水量停止）させる。ポンプＰ１が小水量停止した後に、再び建物内で水が使用されると吐出し圧力が始動圧力以下まで低下しポンプＰ１が始動する。なお、小水量を検知する方法としては、フロースイッチＳＷ１を用いずに、モータ部の電流値による低負荷や締切圧力等その他の手段を用いてもよい。

【0020】

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、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。ただし、第２の給水装置ＢＰ２は、第１の給水装置ＢＰ１と同様に逆流防止器を備えていてもよい。

【0021】

本実施形態では、第１の給水装置ＢＰ１の制御部ＣＮ１および第２の給水装置ＢＰ２の制御部ＣＮ２は、電力線２２を通信回線としたいわゆるＰＬＣ（Power Line Communication （電力線通信））によって互いに運転情報を通信するように構成されている。図１Ａは、本実施形態における電力線通信を説明するための図である。図示するように、給水装置ＢＰ１、ＢＰ２のそれぞれには、分電盤２３から電力線２２が接続され、図示しない商用電源（系統電源１００）からの電力が供給される。系統電源１００からの電力は、電力線２２を介して、各給水装置ＢＰ１、ＢＰ２のモータＭ１、Ｍ２及びポンプＰ１、Ｐ２に供給される。また、図１Ａに示す例では、各給水装置ＢＰ１、ＢＰ２は、制御部ＣＮ１、ＣＮ２と通信可能なＰＬＣユニットＰＬＣ１，ＰＬＣ２を備え、このＰＬＣユニットＰＬＣ１，ＰＬＣ２に分電盤２３からの電力線２２が接続される。そして、各ＰＬＣユニットＰＬＣ１，ＰＬＣ２は、電力線２２を通じて電力線通信を行うことができるように構成され（破線参照）、制御部ＣＮ１、ＣＮ２がＰＬＣユニットＰＬＣ１，ＰＬＣ２と通信を行うことにより、制御部ＣＮ１、ＣＮ２における互いの情報のやりとりが行われる。

【0022】

ポンプＰ１，Ｐ２の運転・停止、圧力センサＰＳ１，ＰＳ２の測定値（吐出し圧力）、回転数センサＲＳ１，ＲＳ２の測定値、電流計ＡＳ１，ＡＳ２の測定値、電力計ＥＳ１，ＰＳ２の測定値、温度計ＴＳ１，ＴＳ２の測定値、給水装置ＢＰ１，ＢＰ２の故障情報、および、ポンプＰ１，Ｐ２に対する運転指令などを含む運転情報は、電力線２２を通じて制御部ＣＮ１と制御部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。

【0023】

第１の給水装置ＢＰ１が停止している状態でポンプＰ２のみが運転していると、第１の配水管１４ａ内に負圧が形成されることがある。この状態で低層階の給水栓１８ａが開かれると、その給水栓１８ａから空気が吸い込まれるおそれがある。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を始動させてからポンプＰ２を始動させる。

【0024】

上記したように、ポンプＰ１，Ｐ２は、それぞれの吐出し圧力が所定の始動圧力にまで低下したときに始動される。したがって、制御部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、制御部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は第２の給水装置ＢＰ２の吐出し圧力（圧力センサＰＳ２の測定値）に基づく始動のための第２のしきい値である。第２の始動圧力Ｓ２は、ポンプＰ２の始動圧力（第２ポンプ始動圧力）Ｓ３よりも大きく設定されている（Ｓ２＞Ｓ３）。これは、上述したように、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。

【0025】

制御部ＣＮ１は、圧力センサＰＳ１の測定値が第１の始動圧力Ｓ１にまで低下したとき、および圧力センサＰＳ２の第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の吐出し圧力が低下すると、圧力センサＰＳ２は、始動圧力Ｓ３よりも先に始動圧力Ｓ２を検出する。制御部ＣＮ１は、電力線２２を通じて送られてくる圧力センサＰＳ２の測定値（すなわち、ポンプＰ２の吐出し圧力）が始動圧力Ｓ２に達したときに、ポンプＰ１を始動させる。

【0026】

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の吐出し圧力が低下する。そして、この吐出し圧力が始動圧力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の測定値に基づいて始動される。

【0027】

制御部ＣＮ２は、ポンプＰ１が始動されたことを確認した後にポンプＰ２を始動させることが好ましい。制御部ＣＮ２は、例えば、ポンプＰ１の回転数が所定回転数（例えば、定格回転数の３０％、４０％など）を超えたこと、モータＭ１の電流値または消費電力量が所定のしきい値を超えたこと、および、モータＭ１の温度が所定温度を超えたこと、の少なくとも１つに基づいて、ポンプＰ１が始動したか否かを判断してもよい。

【0028】

ポンプＰ２が運転している間は、ポンプＰ１の運転が維持される。ここで、ポンプＰ１の運転中においても、例えばポンプＰ２の吐出流量が急に大きくなるなど第２の給水装置の運転状態によって、ポンプＰ１，Ｐ２を連結する第１の配水管１４ａ内に負圧が形成されるおそれがある。このため、第１の給水装置ＢＰ１の制御部ＣＮ１は、第２の給水装置ＢＰ２のポンプＰ２の出力に応じて、第１のポンプＰ１の追従性を変化させる。つまり、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２が第１出力で運転しているときには、第１の追従性でのポンプＰ１の吐出し圧力が目標圧力に至るようにポンプＰ１の回転数（周波数）を設定してポンプＰ１の運転を制御する。また、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２が第１出力より大きい第２出力で運転しているときには、第１の追従性より高い第２の追従性でポンプＰ１の吐出し圧力が目標圧力に至るようにポンプＰ１の回転数を設定してポンプＰ１の運転を制御する。

【0029】

本実施形態では、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２の出力が大きいほど高い追従性でポンプＰ１の吐出し圧力が目標圧力に至るようにポンプＰ１の運転を制御する。ここで、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２の回転数に基づいてポンプＰ２の出力の大きさを判断してもよい。つまり、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２の回転数が大きいほど高い追従性でポンプＰ１の吐出し圧力が目標圧力に至るようにポンプＰ１の運転を制御する。具体的には、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２の回転数が大きいほど、ポンプＰ１の目標回転数（指令周波数）を設定するためのＰＩ制御またはＰＩＤ制御の比例ゲインＧｐを大きくしてもよい。このときには、予め実験等によりポンプＰ２の回転数Ｎｐ２（出力）と比例ゲインＧｐとの関係を定めたマップまたは関係式を用いて、制御部ＣＮ１がポンプＰ２の回転数に基づいて比例ゲインＧｐを定めることが考えられる。ここで、比例ゲインＧｐは、図４に示すように、ポ
ンプＰ２の回転数Ｎｐ２（出力）に対して比例して大きくなるものとしてもよい。また、図５に示すようにポンプＰ２の回転数Ｎｐ２（出力）が大きくなるほど大きな変化量で比例ゲインＧｐが大きくなるものとしてもよいし、図６に示すようにポンプＰ２の回転数Ｎｐ２（出力）が大きくなるほど小さな変化量で比例ゲインＧｐが大きくなるものとしてもよい。さらに、図７に示すようにポンプＰ２の出力が所定回転数より小さいときにはポンプＰ２の出力が大きくなるほど大きな変化量で比例ゲインＧｐが大きくなり、ポンプＰ２の出力が所定回転数より大きいときにはポンプＰ２の出力が大きくなるほど小さな変化量で比例ゲインＧｐが大きくなるものとしてもよい。こうした制御により、第２の給水装置ＢＰ２のポンプＰ２が大きな出力で運転しているときには、高い追従性でポンプＰ１の回転数が変化する。これにより、ポンプＰ２の運転状態の変化に応じて迅速にポンプＰ１の出力を変更させることができ、第１の配水管１４ａ内が意図しない低圧となることを防止できる。また、ポンプＰ２が小さな出力で運転しているときには、低い追従性でポンプＰ１の回転数が変化する。これにより、ポンプＰ１の回転数を緩やかに変化させて、給水システム２０のエネルギ効率の向上を図ることができる。

【0030】

また、比例ゲインＧｐを変化させるものに代えて、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２の回転数Ｎｐ２（出力）が大きいほど、現在のポンプＰ１の回転数と目標回転数（指令周波数）との差が大きくなるように、ポンプＰ１の目標回転数を補正するものとしてもよい。たとえば、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ１の吐出し圧力（ＰＶ）と目標圧力（ＳＶ）とに基づいて仮の目標回転数を設定する。続いて、設定した仮の目標回転数から現在のポンプＰ１の回転数を減じてポンプＰ１の回転数変化量を算出する。そして、算出したポンプＰ１の回転数変化量にポンプＰ２の回転数Ｎｐ２（出力）が大きいほど大きくなる補正係数Ｋｐを乗じることにより、ポンプＰ１の回転数変化量を補正する。そして、制御部ＣＮ１は、現在のポンプＰ１の回転数に対して、補正した回転数変化量を加えることにより、ポンプＰ１の目標回転数（指令周波数）を設定する。ここで、補正係数Ｋｐについては、比例ゲインＧｐにおいて図４～７を用いて説明したのと同様に、ポンプＰ２の回転数Ｎｐ２に対して予め実験等によりマップまたは関係式などが定められればよい。こうした制御においても、上記した比例ゲインＧｐを変更する場合と同様の効果を奏することができる。

【0031】

さらに、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２のモータＭ２に流れる電流値Ａ２に基づいてポンプＰ２の出力の大きさを判断してもよい。つまり、制御部ＣＮ１は、モータＭ２に流れる電流値が大きいほど高い追従性でポンプＰ１の吐出し圧力が目標圧力に至るようにポンプＰ１の運転を制御する。この場合には、一例として電流値Ａ２と比例ゲインＧｐまたは補正係数Ｋｐとの関係を示すマップまたは関係式を実験等により予め定めることにより（図４～７参照）、上記したポンプＰ２の回転数Ｎｐ２を用いた場合と同様にポンプＰ１の運転を制御することができる。なお、制御部ＣＮ１は、モータＭ２に流れる電流値Ａ２に代えて、第２の給水装置ＢＰ２に流れる電流値を用いて、ポンプＰ２の出力の大きさを判断してもよい。

【0032】

また、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２が消費する電力量Ｅ２に基づいてポンプＰ２の出力の大きさを判断してもよい。つまり、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２の消費する電力量Ｅ２が大きいほど高い追従性でポンプＰ１の吐出し圧力が目標圧力に至るようにポンプＰ１の運転を制御する。この場合には、一例として電力量Ｅ２と比例ゲインＧｐまたは補正係数Ｋｐとの関係を示すマップまたは関係式を実験等により予め定めることにより（図４～図７参照）、上記したポンプＰ２の回転数Ｎｐ２などを用いた場合と同様にポンプＰ１の運転を制御することができる。なお、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２が消費する電力量Ｅ２に代えて、第２の給水装置ＢＰ２が消費する電力量を用いて、ポンプＰ２の出力の大きさを判断してもよい。

【0033】

また、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２の温度Ｔ２に基づいてポンプＰ２の出力の大きさを
判断してもよい。つまり、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２の温度Ｔ２が高いほど高い追従性でポンプＰ１の吐出し圧力が目標圧力に至るようにポンプＰ１の運転を制御する。この場合には、一例として温度Ｔ２と比例ゲインＧｐまたは補正係数Ｋｐとの関係を示すマップまたは関係式を実験等により予め定めることにより（図４～図７参照）、上記したポンプＰ２の回転数Ｎｐ２などを用いた場合と同様にポンプＰ１の運転を制御することができる。

【0034】

なお、図４～図７に示す例では、比例ゲインＧｐまたは補正係数Ｋｐは、ポンプＰ２の出力が大きいほど大きくなる傾向に滑らかに変化するものとした。しかし、これに限らず、比例ゲインＧｐまたは補正係数Ｋｐは、ポンプＰ２の出力に応じて、２段階以上で段階的に変化するものとしてもよい。

【0035】

そして、ポンプＰ１とポンプＰ２の両方が運転している状態から給水動作を停止させるときは、ポンプＰ２を停止させた後に、ポンプＰ１が停止される。これらの連携動作は、制御部ＣＮ１，ＣＮ２間で伝達される運転情報に基づいて行われる。制御部ＣＮ１は、例えば、ポンプＰ２の回転数が所定回転数（例えば、定格回転数の３０％、４０％など）未満であること、モータＭ２の電流または電力が所定のしきい値未満であること、および、モータＭ２の温度が所定温度未満であること、の少なくとも１つに基づいて、ポンプＰ２が停止したか否かを判断してもよい。このような連携動作により、ポンプＰ２が停止する前にポンプＰ１が停止することを防止でき、第１の配水管１４ａ内に負圧が形成されることを防止できる。

【0036】

なお、本実施形態の給水システム２０では、２つの給水装置ＢＰ１，ＢＰ２を備えるものとしたが、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、階層の高い順からポンプが停止されればよい。

【0037】

第１の給水装置ＢＰ１が故障したときに、第２の給水装置ＢＰ２のポンプＰ２のみが運転されると、上述した空気吸い込みの問題が起こりうる。そこで、第１の給水装置ＢＰ１が故障したときは、制御部ＣＮ１はその故障情報を制御部ＣＮ２に送信し、制御部ＣＮ２はポンプＰ２の運転を停止させる。この場合、仮に高層階で水が使用されていても、ポンプＰ２は強制的に停止される。

【0038】

第２の給水装置ＢＰ２が故障すると、高層階では断水が起こる。第１の給水装置ＢＰ１の給水能力に余裕がある場合は、第１の給水装置ＢＰ１の給水圧力を最大値に引き上げることが好ましい。すなわち、第２の給水装置ＢＰ２が故障したときは、制御部ＣＮ２はその故障情報を制御部ＣＮ１に送信し、制御部ＣＮ１はポンプＰ１をその最大給水能力で運転させる。第１の給水装置ＢＰ１によって高層階のすべての給水栓１８ｂに水を供給できるとは限らないが、第１の給水装置ＢＰ１は少なくとも高層階の一部に水を供給することはできるので、高層階全体での断水を避けることができる。

【0039】

図８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８に示すように、ポンプＰ２の上流側には、ポンプＰ２の吸込圧力を測定する圧力センサ（吸込圧力センサ）３０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３０は、制御部ＣＮ２に信号線を介して接続されている。圧力センサ３０の測定値（すなわち、吸込圧力）は、運転情報として電力線２２を介して第１の給水装置ＢＰ１に送られる。

【0040】

第１の給水装置ＢＰ１の制御部ＣＮ１は、第２の給水装置ＢＰ２から送られてくる圧力センサ３０の測定値に基づき、低層階の給水栓１８ａ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。つまり、第１の給水装置ＢＰ１は、第２の給
水装置ＢＰ２の吸込圧力をポンプＰ１の吐出し圧力としてポンプＰ１の運転を制御する。具体的には、制御部ＣＮ１は、圧力センサ３０の測定値を現在圧（ＰＶ）として所定の目標圧（ＳＶ）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の吸込圧力に実質的に等しいので、圧力センサ３０の測定値は低層階の給水栓１８ａ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３０の測定値から、低層階の実際の末端圧力を監視することができる。

【0041】

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３０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を省略してもよい。

【0042】

なお、上記したように、ポンプＰ１が停止している状態でポンプＰ２のみが運転している場合や、ポンプＰ１が運転されていてもポンプＰ２が運転状態によっては、ポンプＰ１、Ｐ２を連結する第１の配水管１４ａ内の圧力が意図しない低圧となるおそれがある。このため、図８に示す構成例においては、第２の給水装置ＢＰ２の制御部ＣＮ２は、ポンプＰ２の吸込圧力が所定の閾値以下で所定時間（例えば数秒など）経過した時には、ポンプＰ２の流入圧低下として停止させるとよい。

【0043】

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９に示すように複数のポンプを有してもよい。図９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、ローテーションおよび台数制御を伴う複数台運転を行ったり、運転中にあるポンプまたはインバータ装置の異常が検知された場合に、他の正常なポンプやインバータ装置に運転を切り替えて給水を継続することができる。

【0044】

第２の給水装置ＢＰ２が複数のポンプＰ２を備える場合には、第１の給水装置ＢＰ１の制御部ＣＮ１は、複数のポンプＰ２の合計出力に基づいて、ポンプＰ１の運転を制御してもよい。つまり、制御部ＣＮ１は、複数のポンプＰ２の合計出力が大きいほど高い追従性でポンプＰ１の吐出し圧力が目標圧力に至るようにポンプＰ１の回転数を設定してポンプＰ１の運転を制御してもよい。一例として、制御部ＣＮ１は、複数のポンプＰ２のそれぞれの最大回転数の合計に対する複数のポンプＰ２のそれぞれの現在の回転数の合計の割合が大きいほど、第１の給水装置ＢＰ１における比例ゲインＧｐまたは補正係数Ｋｐを大きく設定してもよい。また、制御部ＣＮ１は、複数のポンプＰ２の平均回転数が大きいほど、第１の給水装置ＢＰ１における比例ゲインＧｐまたは補正係数Ｋｐを大きく設定してもよい。さらに、複数のポンプＰ２の回転数に代えて、複数のポンプＰ２のモータＭ２に流れる電流値、複数のポンプＰ２で消費される電力量、または、複数のポンプＰ２の温度に基づいて、複数のポンプＰ２の回転数を用いる場合と同様に第１の給水装置ＢＰ１における比例ゲインＧｐまたは補正係数Ｋｐを設定してポンプＰ１を制御してもよい。

【0045】

上記した実施形態では、第１の給水装置ＢＰ１の制御部ＣＮ１は、第２の制御装置ＢＰ２のポンプＰ２の回転数、電流値、電力量、または、温度に基づいて、ポンプＰ２の出力を判断するものとした。しかし、制御部ＣＮ１は、これらのうち２つ以上のパラメータを用いてポンプＰ２の出力を判断してもよい。一例として、複数のパラメータに対するポンプＰ２の出力の大きさを示すマップまたは関係式を実験等により予め定めて制御部ＣＮ１に記憶しておいてもよい。または、制御部ＣＮ１は、それぞれのパラメータに基づいて推定されるポンプＰ２の出力のうち最も大きいものに基づいて、ポンプＰ１の運転を制御してもよい。こうすれば、第１の配水管１４ａが負圧になることをより確実に防止すること
ができる。

【0046】

次に、第１の給水装置ＰＢ１の制御部ＣＮ１と、第２の給水装置ＢＰ２の制御部ＣＮ２との通信に異常が生じた際の給水システム２０の動作の一例について説明する。第１の給水装置ＰＢ１と第２の給水装置ＰＢ２とが電力線を通信回線とした電力線通信によって互いに運転情報を通信するように構成されている場合には、電力の使用状況等によって一時的に通信異常が生じる場合がある。そのため、原因が推測できる一時的な通信異常では、給水システム２０にて給水を継続する。

【0047】

まず、上記したように、図８に示す構成例において、第１の給水装置ＰＢ１の制御部ＣＮ１は、第２の給水装置ＢＰ２の制御部ＣＮ２と正常に通信が行われているときには、ポンプＰ２の吸込圧力に基づいてポンプＰ１の運転を制御する。具体的には、所定の設定圧に基づく圧力一定制御（末端圧一定制御）を行う。一方、制御部ＣＮ１、ＣＮ２の通信に異常が生じているときには、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ１の吐出し圧力に基づいてポンプＰ１の運転を制御するとよい。具体的には、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ１の吐出し圧力が所定の目標圧力となるように吐出し圧力一定制御を実行してもよいし、ポンプＰ１の回転数と吐出し圧力とに基づいてポンプＰ２の推定吸込圧力が所定の目標圧力となるように推定末端圧力一定制御を実行してもよい。このように制御部ＣＮ１、ＣＮ２の通信に異常が生じている場合にも、第１の給水装置ＰＢ１の制御部ＣＮ１はポンプＰ１の吐出し圧力に基づいてポンプＰ１の運転を制御することができる。なお、ポンプＰ１の吐出し圧力に基づく推定末端圧力一定制御を実行する際には、ポンプ２の吸込圧力の推定誤差によって第１の配水管１４ａにおける水圧が不足しないように、ポンプＰ１の出力にマージンが設けられるとよい。ただし、ポンプＰ１の出力にマージンが設けられることによりエネルギ効率が低下するため、制御部ＣＮ１、ＣＮ２の通信が正常である場合には、制御部ＣＮ１は、ポンプＰ２の吐出し圧力に基づいてポンプＰ１の運転を末端圧一定制御することが好ましい。

【0048】

また、上記した実施形態では、制御部ＣＮ１、ＣＮ２の通信が正常である場合、第１の給水装置ＰＢ１の制御部ＣＮ１は、第１の給水装置ＢＰ１（ポンプＰ１）の吐出し圧力が始動圧力Ｓ３より低下したとき、または、第２の給水装置ＢＰ２の吐出し圧力が第２の始動圧力Ｓ２より低下したときに、ポンプＰ１を始動させるものとした。しかしながら、制御部ＣＮ１、ＣＮ２の通信に異常が生じている場合には、制御部ＣＮ１は、第２の給水装置ＢＰ２の吐出し圧力を取得できなくなるため、ポンプＰ１の吐出し圧力が始動圧力Ｓ３より低下したときにポンプＰ１始動させるとよい。

【0049】

本実施形態の給水システム２０では、制御部ＣＮ１、ＣＮ２は建物１６の電力線２２を通信回線としたいわゆる電力線通信によって互いに運転情報を通信している。ここで、給水システム２０の設置時、メンテナンス終了時、または停電後など、給水システム２０の電源を起動させたときには、突入電流、又はコンデンサ若しくはＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）等への充電のために電力線２２にノイズが乗り、電力線通信に異常が生じることが想定される。こうした電力線通信の異常は、給水システム２０の異常によるものではなく、時間の経過によって解消されるものである。一方、給水システム２０はライフラインに関するものであり、電源起動後に建物１６内で水の使用があれば、できるだけ早くポンプＰ１、Ｐ２を始動させて運転させることが好ましい。このため、本実施形態では、給水システム２０の起動時に以下の制御を行うものとする。

【0050】

図１０は、第２の給水装置ＢＰ２の制御部ＣＮ２により実行される給水システム起動時制御処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、給水システム２０の起動時として、特に制御部ＣＮ２が起動されたときに開始される。なお、第１の給水装置ＢＰ１が停電、異常停止または停止ボタン等にて強制停止されている場合は、ポンプＰ２が流入圧
低下で停止となる。よって、ポンプＰ２が流入圧低下の場合は図１０のフローチャートは実行されない。

【0051】

給水システム２０が起動されると、制御部ＣＮ２は、まず電力線２２を介した制御部ＣＮ１との通信に異常があるか否かを判定する（Ｓ１２）。この判定は、通常の電力線通信における通信異常の判定にしたがって行われればよい。制御部ＣＮ２は、通信に異常が生じていない場合には（Ｓ１２：Ｎｏ）、電力線通信によって制御部ＣＮ１から運転情報を得ることができるため、通常時どおりにポンプＰ２の運転制御を行う（Ｓ１４）。そして、電力線通信が正常である場合には、給水システム２０が起動されてからの経過時間ｔｍが所定時間ｔｍ１に至るまで待って（Ｓ２６）、本処理を終了する。ここで、所定時間ｔｍ１は、給水システム２０の起動が安定すると考えられる予め定めた時間を用いればよい。また、この所定時間ｔｍ１は、外部入力などによって設定できるものとしてもよい。

【0052】

通信に異常がある場合には（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、制御部ＣＮ２は、ポンプＰ２が停止中であるか否か確認する（Ｓ１６）。ここで、このＳ１６の処理は、後述する本処理においてポンプＰ２が始動されたか否かを判定する処理であり、いまは、ポンプＰ２は停止していると判断される（Ｓ１６：Ｙｅｓ）。なお、瞬停による起動時などでポンプＰ２が既に運転中である場合には、Ｓ１６でポンプＰ２が運転されていると判断されてもよい。

【0053】

ポンプＰ２が停止しているときには（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、制御部ＣＮ２は、本処理が開始されたときのポンプＰ２の吐出し圧力Ｐｍ２（起動時Ｐｍ２）が所定のしきい値Ｐ３ｎより大きいか否かを判定する（Ｓ１８）。しきい値Ｐ３ｎは、始動圧力Ｐ３以上且つポンプＰ２の停止圧力以下であるとよい。つまり、制御部ＣＮ２は、本処理が開始されるときに、ポンプＰ２の吐出し圧力Ｐｍ２を起動時Ｐｍ２として記憶しておき、記憶した起動時Ｐｍ２をしきい値Ｐ３ｎと比較する。そして、起動時Ｐｍ２がしきい値Ｐ３ｎ以下であるときには（Ｓ１８：Ｎｏ）、制御部ＣＮ２は、ポンプ（第２のポンプ）Ｐ２を始動すると不具合が生じるおそれがあると判断して、ポンプＰ２を停止した状態とする（Ｓ２４）。これは、以下の理由に基づく。起動時Ｐｍ２がしきい値Ｐ３ｎより大きいときには、給水装置ＢＰ２の直前の運転は小水量停止して停止圧力Ｐ３となるまで圧力タンクＰＴ２に蓄圧されていた場合など、圧力タンクＰＴ２に貯められている水量が比較的多い状態である。そのため始動時には圧力変動が少ない。更には、圧力タンクＰＴ２は時間の経過とともに蓄圧された圧力が低下していくので、ポンプＰ２が停止されていた時間は短いと想定される。一方、起動時Ｐｍ２がしきい値Ｐ３ｎ以下であるときには圧力タンクＰＴ２が蓄圧されていないため、始動時の圧力変動が大きくなる。つまり、起動時Ｐｍ２が始動圧力Ｐ３以下であるときには、給水装置ＢＰ１と通信を確立することなくポンプＰ２を始動すると、第１の配水管１４ａが意図しない低圧となる可能性があることに基づく。

【0054】

そして、Ｓ２４にてポンプＰ２を停止した後、給水システム２０が起動されてからの経過時間ｔｍが所定時間ｔｍ１に至っていないときには（Ｓ２６：Ｎｏ）、制御部ＣＮ２は再びＳ１２の処理に戻る。ここで、Ｓ１８の処理において、起動時Ｐｍ２は処理開始時の数値であってその後変化しないため、Ｓ１２以降の処理では、電力線通信の異常が解消されない限り（Ｓ１２）、ポンプＰ２が停止されていると共に起動時Ｐｍ２がしきい値Ｐ３ｎ以下であると判定され（Ｓ１６：Ｙｅｓ、Ｓ１８：Ｎｏ）、ポンプＰ２の停止が維持される（Ｓ２４）。なお、経過時間ｔｍが所定時間ｔｍ１に至るまでに電力線通信の異常が解消されたときには（Ｓ１２：Ｎｏ）、制御部ＣＮ１からの情報に基づいて制御部ＣＮ２は通常通りポンプＰ２を制御することになる（Ｓ１４）。

【0055】

そして、経過時間ｔｍ１が所定時間ｔｍ１に至ると（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、制御部ＣＮ２は本処理を終了する。なお、Ｓ２６がＮｏの間は電力線通信の異常を報知せず、Ｓ２６がＹｅｓとなり本処理が終了されても電力線通信の異常が解消されていないときには、制御
部ＣＮ２は異常を報知するとよい。報知としては、一例として、図示しない表示部における表示、図示しないブザーによる警報の発報、または、外部へ所定の信号を送信することにより行われるとよい。

【0056】

電力線通信が確立しておらずＳ１８において起動時Ｐｍ２がしきい値Ｐ３ｎより大きいと判断されるときには（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、制御部ＣＮ２は、現在のポンプＰ２の吐出し圧力Ｐｍ２（現在Ｐｍ２）を始動圧力Ｐ３と比較する（Ｓ２０）。現在の吐出し圧力Ｐｍ２が始動圧力Ｐ３より大きいときには（Ｓ２０：Ｎｏ）、制御部ＣＮ２は、ポンプＰ２を始動しなくてもよいと判断し、ポンプＰ２を停止した状態とする（Ｓ２４）。ここで、現在のポンプＰ２の吐出し圧力Ｐｍ２は、圧力センサＰＳ２の測定値を用いればよい。そして、経過時間ｔｍ１が所定時間ｔｍ１に至っていないときには（Ｓ２６：Ｎｏ）、制御部ＣＮ２は再びＳ１２の処理に戻る。

【0057】

そして、起動時Ｐｍ２がしきい値Ｐ３ｎより大きく（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、且つ起動後の水の使用などによって給水装置ＢＰ２の吐出し圧力Ｐｍ２が始動圧力Ｐ３以下に至ったときには（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、制御部ＣＮ２は、ポンプＰ２を始動させる（Ｓ２２）。ここで、いまは、制御部ＣＮ１、ＣＮ２との通信に異常が生じているときを考えており、制御部ＣＮ２は、通常時（通信に異常が生じていないとき）に比してポンプＰ２を緩やかに始動させることが好ましい。つまり、制御部ＣＮ２は、通常時には第１始動速度でポンプＰ２を始動させ、Ｓ２２の処理では第１始動速度よりも緩やかな第２始動速度でポンプＰ２を始動させるとよい。具体的には、制御部ＣＮ２は、インバータＩＮＶ２の加速時間を長くする、目標圧を所定の割合で徐々に上げる、ポンプＰ２の回転速度を所定の割合で徐々に上げる、および／またはＰＩＤ演算の比例ゲインＧｐを調整する等して、Ｓ１４の通常時処理よりも緩やかにポンプＰ２を始動させる。ポンプＰ２が始動されると、ポンプＰ２の吸込側に設けられているポンプＰ１の吐出し圧力が始動圧力Ｐ１以下に低下して、制御部ＣＮ１はポンプＰ１を始動する。ここで、ポンプＰ２が緩やかに始動されるのに伴って、ポンプＰ１の吐出し圧力も緩やかに低下するので、制御部ＣＮ１、ＣＮ２の通信が確立されていない状態であっても、ポンプＰ１が始動して給水するまでの間に第１の配水管１４ａ内の圧力が意図しない低圧となることを抑制できる。

【0058】

そして、Ｓ２２におけるポンプＰ２の緩やかな始動が終了し、給水システム２０が起動されてからの経過時間ｔｍが所定時間ｔｍ１に至る前（Ｓ２６：Ｎｏ）であり、電力線通信が異常（Ｓ１２：Ｙｅｓ）であれば、制御部ＣＮ２は、Ｓ１６においてポンプＰ２が運転中であると判定し（Ｓ１６：Ｎｏ）、ポンプＰ２を通常時と同様に運転制御する（Ｓ１４）。このように、給水システム２０の電源が起動されて所定期間ｔｍ１内に電力線通信の異常を検出する等電力線通信が安定していないときにも、ポンプＰ２を緩やかに始動することで高層階への給水を行うことができる。ただし、電力線通信が異常の場合には、例えば通常時よりも出力が小さくなる所定の安全運転モードでポンプＰ２を運転してもよい。そして、経過時間ｔｍが所定時間ｔｍ１に至ると（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、制御部ＣＮ２は本処理を終了する。なお、本処理が終了されても電力線通信の異常が解消されていないときには、制御部ＣＮ２は異常を報知するとよい。また、このときには、運転中のポンプＰ２を停止させてもよい。

【0059】

次に、ポンプＰ１、Ｐ２の回転速度が高いときに生じる電力線通信の異常について説明する。本実施形態では、ポンプＰ１、Ｐ２は、インバータ装置ＩＮＶ１、ＩＮＶ２を介してモータＭ１、Ｍ２が駆動されることにより運転される。ここで、ポンプＰ１、Ｐ２の回転速度が高くなると、インバータ装置ＩＮＶ１、ＩＮＶ２のスイッチングノイズの影響が大きくなり、電力線２２にノイズが乗って制御部ＣＮ１、ＣＮ２の電力線通信が確立できなくなるおそれがある。こうした電力線通信の異常は、給水システム２０の異常によるものではないため、本実施形態では、電力線通信の異常が生じたときに、ポンプＰ２の回転
数Ｎｐ２に基づいて異なる制御を行うものとする。

【0060】

図１１は、第１給水装置ＢＰ１の制御部ＣＮ１並びに第２給水装置ＢＰ２の制御部ＣＮ２により実行されるポンプ運転中の処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、ポンプＰ１、ポンプＰ２の運転中に繰り返し実行される。以下説明を容易にするため、第２給水装置ＢＰ２にて説明する。電力線通信の異常を検出していないとき（Ｓ３０：Ｎｏ）、まず制御部ＣＮ２は、図１０のＳ１４と同様に通常時処理（Ｓ１４）を実行する。電力線通信の異常（Ｓ３０：Ｙｅｓ）で、まず制御部ＣＮ２は、ポンプＰ２の回転数Ｎｐ２を所定の回転速度（閾値）Ｎｒｅｆと比較する（Ｓ３２）。閾値Ｎｒｅｆは、インバータ装置ＩＮＶ２の最高周波数Ｎｍａｘや規定周波数等の性能などに基づいて予め定められた値が用いられるとよい。例えば、閾値Ｎｒｅｆは、インバータ装置ＩＮＶ２の最高周波数Ｎｍａｘの７０パーセント以上の値を用いるとよい。なお、この閾値Ｎｒｅｆは、外部入力などによって設定できるものとしてもよい。また、ポンプは一般的に回転速度と水量およびインバータ装置に流れる電流とが比例するため、Ｓ３２では、回転速度Ｎｐ２とその閾値Ｎｒｅｆに代えて／または加えて、ＩＮＶ２の電流値と所定の閾値を用いてもよい。

【0061】

ポンプＰ２の回転速度Ｎｐ２が閾値Ｎｒｅｆより小さいときには（Ｓ３２：Ｎｏ）、制御部ＣＮ２は、電力線通信の異常はポンプＰ２の回転速度Ｎｐ２が高いことに起因して生じているものではないと判断し、所定の通信異常時処理を実行して（Ｓ３４）、本処理を終了する。通信異常時処理としては、例えば制御部ＣＮ２は異常を報知するとよい。また、制御部ＣＮ２は、ポンプＰ２を通常時よりも出力が小さくなる所定の安全運転モードで運転してもよいし、ポンプＰ２を停止させてもよい。

【0062】

一方、ポンプＰ２の回転速度Ｎｐ２が閾値Ｎｒｅｆ以上であるときには（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、制御部ＣＮ２は、電力線通信の異常が給水システム２０の異常によるものではなく、ポンプＰ２の回転速度Ｎｐ２が高いことに起因して生じていると判断し、ポンプＰ２の運転を継続させて（Ｓ３６）、本処理を終了する。このときには、高層階における水の使用が落ち着くなどしてポンプＰ２の回転速度Ｎｐ２が低下することにより、電力線通信の異常が解消して電力線通信を利用した通常時の制御に戻ると考えられる。なお、Ｓ３６の処理においては、制御部ＣＮ２は、電力線通信の異常を解消するための制御を実行してもよい。具体的には、制御部ＣＮ２は、ポンプＰ２の回転速度Ｎｐ２を低下させるとよい。この場合、制御部ＣＮ２は、例えば電力線通信の異常が解消するまで徐々にポンプＰ２の回転速度Ｎｐ２を徐々に低下させてもよいし、所定の回転速度Ｎ２ａを回転速度指令としてもよい。また、制御部ＣＮ２は、ポンプＰ２の回転速度Ｎｐ２を低下させるのに代えてまたは加えて、インバータ装置ＩＮＶ２のキャリア周波数を低下させてもよい。この場合、制御部ＣＮ２は、例えば電力線通信の異常が解消するまで徐々にインバータ装置ＩＮＶ２のキャリア周波数を徐々に低下させてもよいし、所定のキャリア周波数を使用するものとしてもよい。キャリア周波数を低くすることでスイッチングノイズを低減させることができ電力線２２のノイズを減らすことができる。なお、回転速度の低下、及びキャリア周波数の変更については、外部入力によって設定できるものとしてもよい。

【0063】

なお、上記したように、給水システム２０の起動時やポンプＰ１、Ｐ２の回転数が大きいために電力線通信に異常が生じていると想定される場合には、通常時に比して、電力線通信の通信リトライ回数を多くしてもよい。これにより、給水システム２０に異常が生じておらず、給水システム２０の起動または運転状態によって電力線通信に異常が生じているときに、通信リトライを多く実行して通信の確立を促すことができる。

【0064】

（変形例）
上記した実施形態では、給水システム２０に２つの給水装置ＢＰ１、ＢＰ２が設けられ
るものとした。しかしながら、こうした例に限定されず、給水システム２０は、３つ以上の給水装置を備えてもよい。図１２は、別の一実施形態に係る給水システムの概略構成を示す図である。図１２に示す給水システム２０Ａは、３つの給水装置ＢＰ１～ＢＰ３を備えている。第１の給水装置ＢＰ１は、図１に示す給水システム２０と同様に、導入管１３を介して水道管１２に接続されている。第２の給水装置ＢＰ２は、第１の給水装置ＢＰ１の吐出側に設けられ、第１の配水管１４ａを介して第１の給水装置ＢＰ１に接続されている。また、第３の給水装置ＢＰ３は、第２の給水装置ＢＰ２の吐出側に設けられ、第２の配水管１４ｂを介して第２の給水装置ＢＰ２に接続されている。そして、第１の給水装置ＢＰ１は、水道管１２からの水を昇圧し、第１の配水管１４ａに接続された建物１６の低層階の各給水栓１８ａに水を供給するようになっている。また、第２の給水装置ＢＰ２は、第１の給水装置ＢＰ１からの水を更に昇圧し、第２の配水管１４ｂに接続された建物の中層階の各給水栓１８ｂに水を供給するようになっている。さらに、第３の給水装置ＢＰ３は、第２の給水装置ＢＰ２からの水を更に昇圧し、第３の配水管１４ｃに接続された建物の高層階の各給水栓１８ｃに水を供給するようになっている。

【0065】

第１および第２の給水装置ＢＰ１、ＢＰ２は、上記した給水システム１０における第１および第２の給水装置ＢＰ１、ＢＰ２と同様に構成されるとよい（図２、図３参照）。また、第３の給水装置は、上記した給水システム１０における第２の給水システムＢＰ２と同様に構成されるとよい（図３参照）。そして、第１～第３の給水装置ＢＰ１～ＢＰ３のそれぞれは、建物１６の電力線２２を通じた電力線通信により互いに通信できるように構成されている。

【0066】

こうした給水システム１０Ａにおいても、上記した給水システム１０と同様の制御を実行することができる。つまり、第１の給水装置ＢＰ１と第２の給水装置ＢＰ２とについては、上記した給水システム１０における第１の給水装置ＢＰ１と第２の給水装置ＢＰ２と同様の制御を行うことで、第１の配水管１４ａが意図しない低圧となることを防止して各給水装置ＢＰ１，ＢＰ２を適切に制御することができる。また、第２の給水装置ＢＰ２と第３の給水装置ＢＰ３とについても、上記した給水システム１０における第１の給水装置ＢＰ１と第２の給水装置ＢＰ２と同様の制御を行うことで、第２の配水管１４ｂが意図しない低圧となることを防止して各給水装置ＢＰ２，ＢＰ３を適切に制御することができる。換言すれば、一次側（上流側）の給水装置を「第１の給水装置」とし、二次側（下流側）の給水装置を「第２の給水装置」として、上記した給水システム１０における第１の給水装置ＢＰ１、第２の給水装置ＢＰ２と同様に制御を行うことで、実施形態の給水システム１０と同様の効果を奏することができる。

【0067】

また、上記した実施形態の給水システム１０では、第１の給水装置ＢＰ１は、導入管１３を介して水道管１２に接続される直結給水方式であり、第２の給水装置ＢＰ２は、第１の配水管１４ａを介して第１の給水装置ＢＰ１に直接に接続されるものとした。しかしながら、こうした例に限定されず、給水システムにおける複数の給水装置の少なくとも一部は、吸込み側に受水槽が接続される受水槽方式であってもよい。

【0068】

図１３は、更に別の一実施形態に係る給水システム２０Ｂの概略構成を示す図である。図１３に示す給水システム２０Ｂは、各給水装置ＢＰ１、ＢＰ２が受水槽方式であることを除いて、上記した実施形態の給水システム２０と同様である。給水システム２０Ｂでは、水道管１２からの水が受水槽１１２Ａに貯められ、給水装置ＢＰ１の一次側（吸込側）が、導入管１３を介して受水槽１１２Ａに接続されている。また、給水装置ＢＰ１からの水が建物１６内に設けられた受水槽１１２Ｂに貯められ、給水装置ＢＰ２の一次側（吸込側）が、第２導入管１３ｂを介して受水槽１１２Ｂに接続されている。導入管１３、１３ｂには、受水槽１１２Ａ、１１２Ｂへの流路を遮蔽可能な流入弁（例えば電磁弁）１５ａ，１５ｂが設けられている。なお、流入弁１５ａ，１５ｂの開閉は、給水装置ＢＰ１、Ｂ
Ｐ２の制御部ＣＮ１、ＣＮ２によって制御されるものとしてもよいし、図示しない外部の制御部によって制御されるものとしてもよい。

【0069】

こうした給水システム２０Ｂにおいても、第２の給水装置ＢＰ２の制御部ＣＮ２は、第１の給水装置ＢＰ１の制御部ＣＮ１との電力線通信の異常を検出した場合、通常時の第１始動速度よりも緩やかな第２始動速度でポンプＰ２を始動させるとよい（図１０：Ｓ２２参照）。また、図１１に示す処理において説明したのと同様に、電力線通信に異常を検出したときにポンプＰ１、Ｐ２の回転数が所定の閾値よりも高いときには、ポンプＰ１、Ｐ２の運転を継続させるとよい。こうした制御により、受水槽方式による給水システム２０Ｂにおいても、上記した直結給水方式による給水システムと同様の効果を奏することができる。

【0070】

また、上記した実施形態の給水システム１０では、第１の給水装置ＢＰ１は、地面または地下に設置されており、第２の給水装置ＢＰ１は、建物１６の中間層階に設置されるものとした。しかしながら、給水システムは、このように第２の給水装置ＢＰ２が第１の給水装置ＢＰ１よりも高い位置に配置されるものに限定されず、第２の給水装置ＢＰ２が第１の給水装置ＢＰ１と同じ高さに配置されてもよいし、第２の給水装置ＢＰ２が第１の給水装置ＢＰ１よりも低い位置に配置されてもよい。

【0071】

以上説明した本実施形態は、以下の形態としても記載することができる。
［形態１］形態１によれば、複数の給水装置によって建物内の給水対象に給水する給水システムが提案され、前記給水システムは、第１の給水装置と、前記第１の給水装置の吐出側に設けられた第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、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、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、を有し、前記複数の給水装置は、前記建物の電力線を通信回線として利用する電力線通信により互いに通信可能であり、前記第２の制御部は、第１始動速度で前記第２のポンプを始動し、前記第２の制御部は、前記電力線通信の異常を検出した場合、前記第１始動速度よりも緩やかな第２始動速度で前記第２のポンプを始動する。
形態１によれば、電力線通信に異常が検出された場合に、第２のポンプを緩やかに始動して給水することができる。

【0072】

［形態２］形態２によれば、形態１の給水システムにおいて、前記第２の制御部は、前記給水システムの電源が起動されてから所定期間内に前記電力線通信の異常を検出した場合、前記第２始動速度で前記第２のポンプを始動する。

【0073】

［形態３］形態３によれば、形態１に記載の給水システムにおいて、前記第２の制御部は、前記第２のポンプの吐出し圧力が所定の始動圧力以下に低下したら前記第２始動速度で前記第２のポンプを始動する。

【0074】

［形態４］形態４によれば、形態１から３の給水システムにおいて、前記第２の制御部は、前記給水システムが起動されてから所定期間以内であって前記第１の制御部と前記電力線通信が確立されていない場合、前記給水システムが起動されたときに前記第２のポンプの吐出し圧力が所定の閾値未満であれば、前記第１の制御部と前記電力線通信が確立されるまで前記第２のポンプを停止させた状態とする。
形態４によれば、電力線を通じた通信が確立されていないときに、第１の給水装置と第２の給水装置との接続管が負圧となることを抑制できる。

【0075】

［形態５］形態５によれば、第１の給水装置と、前記第１の給水装置の吐出側に設けられた第２の給水装置と、を備えた給水システムにおいて、前記第１の給水装置は、第１のポ
ンプと、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、前記第２のポンプの運転を制御する第２の制御部と、を有し、前記第１の制御部と前記第２の制御部とは、電力線を通信回線として利用する電力線通信により互いに通信可能であり、前記第２の制御部は、前記第２のポンプが所定の回転速度以上で運転されているときに、前記電力線通信の異常を検出しても前記第２のポンプの吐出し圧力と吸込圧力との少なくとも一方に基づいて前記第２のポンプの運転を継続させる。
形態５によれば、第２のポンプの回転速度が大きいときに電力線通信に異常が生じた場合に、第２のポンプの運転を継続させて給水することができる。

【0076】

［形態６］形態６によれば、形態５の給水システムにおいて、前記第２の制御部は、前記第２のポンプが前記所定の回転速度以上で運転されているときに前記電力線通信を検出したら、前記第２のポンプの回転速度を低下させる。
形態６によれば、電力線通信の異常の解消を図ることができる。

【0077】

［形態７］形態７によれば、形態５又は６の給水システムにおいて、前記第２の給水装置は、前記第２のポンプの駆動源としての第２のモータと、前記第２のモータに電力を供給する第２のインバータ装置と、を備え、前記第２の制御部は、前記第２のポンプが前記所定の回転速度以上で運転されているときに前記電力線通信の異常を検出したら、前記第２のインバータ装置のキャリア周波数を低下させる。
形態７によれば、電力線通信の異常の解消を図ることができる。

【0078】

［形態８］形態８によれば、形態１から７の給水システムにおいて、前記第１の制御部は、前記電力線通信が正常に行われているときに、前記第１のポンプの吐出し圧力が所定の第１の始動圧力より低下したとき、及び前記第２のポンプの吐出し圧力が所定の第２の始動圧力より低下したときに、前記第１のポンプを始動させ、前記第１の制御部は、前記電力線通信を検出したときには、前記第１のポンプの吐出し圧力が前記第１の始動圧力より低下したときに前記第１のポンプを始動させる。
形態８によれば、第１のポンプを適正に始動することができる。

【0079】

［形態９］形態９によれば、形態１から８の給水システムにおいて、前記第１の制御部は、前記電力線通信が正常に行われているときには前記第２のポンプの吸込圧力に基づいて前記第１のポンプの運転を制御し、前記電力線通信に異常を検出したときには前記第１の吐出し圧力に基づいて前記第１のポンプの運転を制御する。
形態９によれば、電力線通信の正常／異常に応じて、第１のポンプの運転を適性に制御することができる。

【0080】

［形態１０］形態１０によれば、形態１から９の給水システムにおいて、前記第１の制御部は、前記電力線通信が正常に行われているときには、前記第２のポンプが停止した後に前記第１のポンプを停止させる。
形態１０によれば、第１の給水装置と第２の給水装置との接続管が負圧となることを抑制できる。

【0081】

［形態１１］形態１１によれば、形態１から１０の給水システムにおいて、前記第２の制御部は、前記第２のポンプの吸込圧力が所定の閾値以下で所定時間経過したときには前記第２のポンプを停止させる。

【0082】

［形態１２］形態１２によれば、形態１から１１の給水システムにおいて、前記第１の給水装置は水道管に連結され、前記第２の給水装置は前記第１の給水装置の吐出側に直列に連結される。

【0083】

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、実施形態および変形例の任意の組み合わせが可能であり、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

【符号の説明】

【0084】

１２…水道管
１３…導入管
１４ａ…第１の配水管
１４ｂ…第２の配水管
１５ａ…流入弁
１６…建物
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ…枝管
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…給水栓
２０…給水システム
２１…逆流防止器
２２…電力線
２３…分電盤
３０…圧力センサ
ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３…給水装置
Ｐ１，Ｐ２…ポンプ
ＣＮ１，ＣＮ２…制御部
ＣＶ１，ＣＶ２…逆止弁
Ｌ１，Ｌ２…吐出管
Ｍ１，Ｍ２…モータ
ＩＮＶ１，ＩＮＶ２…インバータ装置
ＳＷ１，ＳＷ２…フロースイッチ
ＰＳ１，ＰＳ２…圧力センサ
ＣＮ１，ＣＮ２…制御部
ＰＬＣ１，ＰＬＣ２…ＰＬＣユニット
ＡＳ１，ＡＳ２…電流計
ＥＳ１，ＥＳ２…電力計
ＲＳ１…回転数センサ
ＴＳ１，ＴＳ２…温度計

【図1】

【図1A】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】