貯水槽

【課題】槽内底部に滞留したｐＨの高い水が給水されるのを抑制し、捨て水を不要にし、槽内に貯えられた水を有効利用することができる貯水槽を提供する。
【解決手段】配水管に接続され且つ内面にモルタル４５が被覆された貯水槽であって、槽内の水を外部へ給水するための給水部５１が備えられ、給水部５１は槽内に設けられて槽内底部Ｂに向かって延びる給水管６９を有し、槽内底部Ｂに円環状の堰体７３が設けられ、堰体７３は給水管６９の汲み上げ口６９ａの下方領域７４を周囲から取り囲んでおり、槽内底部Ｂから堰体７３の上端部までの高さＨが槽内底部Ｂから給水管６９の汲み上げ口６９ａまでの間隔Ｃと同じである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震等の災害時に給水タンクとして機能する貯水槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の貯水槽としては、例えば図７，図８に示すように、水道配管１１に接続されて、平常時には、水道配管１１の一部として水道配管１１内の水道水が槽内に通水され、緊急時には、水道配管１１と槽本体１２との間が遮断される貯水槽１３がある。
【０００３】
貯水槽１３は円筒状の槽本体１２からなり、槽本体１２の長手方向両端部には、槽本体１２の内部で径方向に延びる導入管１４および導出管１５が設けられている。水道配管１１と導入管１４とは導入用配管１６を介して接続され、水道配管１１と導出管１５とは導出用配管１７を介して接続されている。
【０００４】
導入用配管１６と導出用配管１７とはバイパス配管１８を介して接続されている。これら各配管１６〜１８にはそれぞれ第１〜第３の自動開閉バルブ１９〜２１が設けられている。また、槽本体１２には、震災時等に槽本体１２内に貯えられた水道水を取り出すための飲料用の給水管２２が設けられている。給水管２２は槽本体１２の内部で径方向に延びており、給水管２２の上部には給水弁２３が設けられている。
【０００５】
尚、図９に示すように、槽本体１２の内面は、防食材としてのモルタル２４で被覆（ライニング）されている。給水管２２は槽内上部から槽内底部に向かって延びており、槽内底部と給水管２２の汲み上げ口２２ａとの上下間には所定の間隔Ａが形成されている。
【０００６】
これによると、平常時には、第１および第２の自動開閉バルブ１９，２０が開、第３の自動開閉バルブ２１が閉に切り換えられており、水道配管１１内の水道水が導入用配管１６と導入管１４とを通って槽本体１２内に導入され、槽本体１２内の水道水が導出管１５と導出用配管１７とを通って水道配管１１に導出される。
【０００７】
これにより、貯水槽１３を介して水道水が水道配管１１を給送されるため、貯水槽１３内に水道水が貯えられるとともに、その水道水が入れ替えられる。
地震等の緊急時には、第１および第２の自動開閉バルブ１９，２０が閉、第３の自動開閉バルブ２１が開に切り換えられ、これにより、水道配管１１と槽本体１２との接続が遮断されて、一定量の水道水が貯水槽１３内に確保される。
【０００８】
この状態で、図８の仮想線で示すように、給水弁２３に給水ホース２５を接続し、地上に配置されたエンジンポンプ２６と給水スタンド２７とを接続する。給水弁２３を開いてエンジンポンプ２６を作動させることにより、貯水槽１３内の水道水が、汲み上げ口２２ａから給水管２２内に汲み上げられ、給水ホース２５を通って給水スタンド２７に供給され、給水スタンド２７から被災者に飲料水として給水可能となる。
【０００９】
尚、上記のような貯水槽１３は例えば下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２１９７６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記の従来形式では、モルタル２４のアルカリ分（カルシウム分）が析出（溶出）し、モルタル２４の近傍における水道水のｐＨが上昇し、カルシウム分を多く含むことで比重が大きくなる。この結果、ｐＨの高い水道水が貯水槽１３内の底部に次第に滞留する。
【００１１】
このようなｐＨの高い水道水は飲料水として不向きであるが、ｐＨの高い水道水が貯水槽１３内の底部に滞留した状態で、地震等の災害が発生すると、ｐＨの高い水道水が給水管２２から汲み上げられて給水されてしまうという問題がある。
【００１２】
この問題の対策として、給水管２２から汲み上げられる水道水のｐＨが低下するまで、汲み上げられた水道水を捨てる捨て水を行っているが、このような捨て水を行うには手間や時間を要し、迅速な給水活動ができないといった問題や、貴重な水を無駄にしてしまうといった問題がある。
【００１３】
また、槽内底部と給水管２２の汲み上げ口２２ａとの間隔Ａを拡大して、汲み上げ口２２ａを槽内底部に滞留しているｐＨの高い水の層からできるだけ離すことが考えられるが、この場合、貯水槽１３内に大量の水道水が残留してしまうため、貯水槽１３内の水道水を有効利用することが困難であるという問題が発生する。
【００１４】
本発明は、槽内底部に滞留した飲料水として不向きなｐＨの高い水が給水されるのを抑制することができ、捨て水を不要にすることが可能であり、槽内に貯えられた水を有効利用することができる貯水槽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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本第１発明は、配水管に接続され且つｐＨを変化させる成分を発生する可能性のある防食材が内面に被覆された貯水槽であって、
槽内の水を外部へ給水するための給水部が備えられ、
給水部は槽内に設けられて槽内底部に向かって延びる給水管を有し、
槽内底部に、給水管の下端に形成された汲み上げ口の下方領域を周囲から囲むように堰体が設けられているものである。
【００１６】
これによると、給水時、槽内に貯えられた水は、汲み上げ口から給水管内に汲み上げられ、給水部から槽外へ給水される。この際、槽内底部に滞留しているｐＨの高い水は、堰体に邪魔されて、給水管の汲み上げ口に流れ込み難くなる。これにより、ｐＨの高い水が給水部から槽外へ給水されてしまうのを抑制することができ、したがって、捨て水を不要にすることができ、迅速な給水活動を行うことができる。
【００１７】
また、槽内底部に堰体を設けたことにより、従来のように、槽内底部と給水管の汲み上げ口との間隔を拡大して、汲み上げ口を槽内の底部に滞留しているｐＨの高い水の層からできるだけ離す必要はない。したがって、槽内に残留する水の量を大幅に低減することができ、槽内の水を有効利用することができる。
【００１８】
本第２発明は、槽内底部から堰体の上端部までの高さが槽内底部から給水管の汲み上げ口までの間隔と同じであるものである。
これによると、堰体の上端部と給水管の汲み上げ口とが同じ高さになるので、堰体を備えた貯水槽の槽内に残留する水の量と堰体を備えていない貯水槽の槽内に残留する水の量とが同じになり、これにより、堰体を備えた貯水槽から給水される給水量が堰体を備えていない貯水槽から給水される給水量と同じになる。
【００１９】
本第３発明は、平常時には、配水管の一部として配水管内の水が槽内に通水され、緊急時には、配水管と槽との接続が遮断されるものである。
これによると、平常時には、常に槽内に水が流れているため、槽内に水が貯えられるとともに槽内の水が入れ替えられ、これにより、槽内の水質の悪化を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によると、槽内底部に滞留しているｐＨの高い水は、堰体に邪魔されて、給水管の汲み上げ口に流れ込み難くなる。これにより、ｐＨの高い水が給水部から槽外へ給水されてしまうのを抑制することができ、したがって、捨て水を不要にすることができ、迅速な給水活動を行うことができる。
【００２１】
また、槽内底部に堰体を設けたことにより、従来のように、槽内底部と給水管の汲み上げ口との間隔を拡大して、汲み上げ口を槽内の底部に滞留しているｐＨの高い水の層からできるだけ離す必要はない。このため、槽内に残留する水の量を大幅に低減することができ、槽内の水を有効利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明における第１の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１，図２に示すように、４１は、水道管路を構成する配水管４２に接続された貯水槽であり、日本ダクタイル鉄管協会規格（ＪＤＰＡ）のダクタイル鋳鉄製貯水槽Ｇ１０４１の規定に準ずるものである。
【００２３】
貯水槽４１は、地中に設置された槽本体４３と、槽本体４３と配水管４２とを接続する接続配管４４とを有している。槽本体４３は、円筒状の直管部４３ａと、直管部４３ａの長手方向の両端部を閉じるキャップ部４３ｂとを有している。図３，図４に示すように、槽本体４３の内面にはモルタル４５が被覆（ライニング）されている。尚、モルタル４５は防食材の一例であり、槽本体４３内の水のｐＨを中性から上昇させるアルカリ分（カルシウム分）がモルタル４５から析出（溶出）する可能性がある。
【００２４】
槽本体４３の一端部（上流側端部）には、配水管４２内の水（水道水）を槽内に引き込む流入部４７と、消防用導水部４８とが設けられている。また、槽本体４３の他端部（下流側端部）には、槽内の水を流出して配水管４２に戻す流出部４９と、消防用導水部５０と、槽内の水を外部へ給水するための給水部５１とが設けられている。
【００２５】
流入部４７は、槽本体４３の一端部の外周面上端部に設けられたＴ字管５３と、槽内に設けられ且つＴ字管５３の下端部に連通する流入管５４と、Ｔ字管５３の上端部に取り付けられた空気弁５５とを有している。尚、流入管５４には複数の流入口５４ａが形成されている。
【００２６】
図１，図２，図４に示すように、各消防用導水部４８，５０はそれぞれ、槽本体４３の一端部および他端部の外周面上端部に設けられた短管５７，５８と、槽内に設けられ且つ短管５７，５８の下端部に連通する消防用導水管５９，６０と、短管５７，５８の上端部に取り付けられた補修弁６１，６２と、補修弁６１，６２の出口側に設けられた消防用採水口６３，６４とを有している。尚、各消防用採水口６３，６４には消火ポンプ等の消火装置の吸入口が着脱可能である。
【００２７】
図１〜図３に示すように、流出部４９は、槽本体４３の他端部の外周面上端部に設けられたＴ字管６５と、槽内に設けられ且つＴ字管６５の下端部に連通する流出管６６と、Ｔ字管６５の上端部に取り付けられた空気弁６７とを有している。尚、前記空気弁５５，６７は空気の吸入および排出を制御するものである。また、流出管６６には複数の流出口６６ａが形成されている。
【００２８】
給水部５１は、槽本体４３の他端部の外周面上端部に立設された短管部６８と、槽内に設けられ且つ上端部が短管部６８の下端部に連通する給水管６９と、短管部６８の上端に取り付けられた補修弁７０と、補修弁６２の出口側に設けられた給水口７１とを有している。給水管６９は、短管部６８の下端から槽内底部Ｂに向かって下方へ延びており、その下端に、汲み上げ口６９ａを有している。
【００２９】
槽内底部Ｂには円環形状の堰体７３が設けられており、堰体７３は給水管６９の汲み上げ口６９ａの下方領域７４を周囲から取り囲んでいる。槽内底部Ｂから堰体７３の上端部までの高さＨは槽内底部Ｂから給水管６９の汲み上げ口６９ａまでの間隔Ｃと同じである。さらに、槽内底部Ｂから給水管６９の汲み上げ口６９ａまでの間隔Ｃは、槽内底部Ｂから各消防用導水管５９，６０の下端開口までの間隔と同じである。
【００３０】
堰体７３の材質はステンレス（例えばＳＵＳ３０４等）であるが、ステンレスに限定されるものではなく、樹脂を用いてもよい。また、堰体７３は、円環形状に限定されるものではなく、楕円型の環形状や或いは多角形型の環形状であってもよい。
【００３１】
図２〜図４に示すように、各空気弁５５，６７と補修弁６１，６２，７０とは、地中に形成された弁操作室８１内に納められている。
図１に示すように、接続配管４４は流入連絡配管７５と流出連絡配管７６とを有しており、配水管４２と流入部４７のＴ字管５３とが流入連絡配管７５を介して接続され、配水管４２と流出部４９のＴ字管６５とが流出連絡配管７６を介して接続されている。
【００３２】
流入連絡配管７５と流出連絡配管７６とにわたり緊急弁７７が取り付けられている。緊急弁７７は、その内部に、流入連絡配管７５と流出連絡配管７６とに連通するバイパス通路７８を有しており、流入および流出連絡配管７５，７６の開閉とバイパス通路７８の開閉とを行う。また、配水管４２には、流入連絡配管７５との接続部分と流出連絡配管７６との接続部分との間に位置する切換弁７９が設けられている。通常、この切換弁７９は全閉されている。
【００３３】
以下、上記構成における作用を説明する。
図１に示すように、平常時には、緊急弁７７は、一方の切換位置Ｖ１に切換えられて、流入および流出連絡配管７５，７６を開放し、バイパス通路７８を閉鎖している。これにより、配水管４２内の水が、流入連絡配管７５とＴ字管５３とを経て、流入管５４の流入口５４ａから槽本体４３内へ流入するとともに、槽本体４３内の水が流出管６６の流出口６６ａからＴ字管６５と流出連絡配管７６とを経て、配水管４２内に流出する。
【００３４】
これにより、貯水槽４１を介して水が配水管４２を給送されるため、配水管４２の一部として配水管４２の水が貯水槽４１内に通水され、貯水槽４１内に水が貯えられるとともに、その水が入れ替えられる。
【００３５】
地震等の緊急時には、地震計からの外部信号や配水管４２内の水圧低下等に基づいて、緊急弁７７が、他方の切換位置Ｖ２に切換えられて、流入および流出連絡配管７５，７６を閉鎖し、バイパス通路７８を開放する。これにより、配水管４２と槽本体４３との接続が遮断され、配水管４２内の水は、上流側からバイパス通路７８を通って配水管４２内の下流側へ戻り、槽本体４３には供給されない。また、槽本体４３内には一定量の水が確保される。
【００３６】
給水を行う場合、図２の仮想線で示すように、エンジンポンプ８４と給水スタンド８５とからなる給水装置８６を地上に配置し、給水装置８６の給水ホース８３を給水口７１に接続する。そして、補修弁７０を開き、エンジンポンプ８４を作動させることにより、槽本体４３内の水が汲み上げ口６９ａから給水管６９内に汲み上げられ、短管部６８を経た後、給水ホース８３を通って給水スタンド８５に供給され、給水スタンド８５から被災者に飲料水として給水される。
【００３７】
この際、モルタル４５のアルカリ分（カルシウム分）が析出すると、カルシウム分を多く含むことで比重が大きくなり、ｐＨの高い水が槽内底部Ｂに滞留するが、このｐＨの高い水は、図６に示すように、堰体７３に邪魔されて、給水管６９の汲み上げ口６９ａに流れ込み難くなる。これにより、ｐＨの高い水が給水部５１から槽外の給水スタンド８５へ給水されてしまうのを抑制することができる。したがって、捨て水を不要にすることができ、迅速な給水活動を行うことができる。
【００３８】
また、槽内底部Ｂに堰体７３を設けたことにより、従来（図９参照）のように、槽内底部と給水管２２の汲み上げ口２２ａとの間隔Ａを拡大して、汲み上げ口２２ａを槽内底部に滞留しているｐＨの高い水の層からできるだけ離す必要はない。したがって、槽内に残留する水の量を大幅に低減することができ、槽内の水を有効利用することができる。
【００３９】
また、槽内底部Ｂから堰体７３の上端部までの高さＨが槽内底部Ｂから給水管６９の汲み上げ口６９ａまでの間隔Ｃと同じであるため、堰体７３の上端部と汲み上げ口６９ａとが同じ高さになり、これにより、堰体７３を備えた貯水槽４１の槽内に残留する水の量と堰体７３を備えていない貯水槽４１の槽内に残留する水の量とが同じになり、堰体７３を備えた貯水槽４１から給水される給水量が堰体７３を備えていない貯水槽４１から給水される給水量と同じになる。
【００４０】
また、消火活動を行う場合には、消火ポンプ等の消火装置の吸入口を消防用採水口６３，６４の少なくとも片方に接続し、消火装置を接続した補修弁６１，６２を開放した後、消火装置を作動させる。これにより、槽本体４３内の水が消防用導水管５９，６０と短管５７，５８を通って消火装置に供給される。
【００４１】
上記第１の実施の形態では、図２の仮想線で示すように、接続されたエンジンポンプ８４と給水スタンド８５とからなる動力式の給水装置８６を給水ホース８３で給水口７１に接続したが、第２の実施の形態として、ウィングポンプからなる手動式の給水装置を給水ホース８３で給水口７１に接続してもよい。
【００４２】
尚、各実施の形態では、図６に示すように、堰体７３に囲まれた下部領域７４内においても、槽本体４３の内面はモルタル４５で被覆されているが、下部領域７４の面積は非常に狭いので、下部領域７４内のモルタル４５から析出するアルカリ分は全体に比べて非常に微量であり、給水上問題にならない。
【００４３】
また、各実施の形態では、水のｐＨを上昇させる成分（アルカリ分）を発生する可能性のある防食材の一例としてモルタル４５を挙げたが、モルタル４５に限定されるものではない。また、水のｐＨを中性から低下させる成分を発生する可能性のある防食材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態における貯水槽の平面図である。
【図２】同、貯水槽の縦断面図である。
【図３】同、貯水槽の給水部と流出部との拡大図である。
【図４】同、貯水槽の給水部と消防用導水部との拡大図である。
【図５】図３におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図６】同、貯水槽の給水管の汲み上げ口と堰体との拡大断面図である。
【図７】従来の貯水槽の平面図である。
【図８】図７におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図９】同、貯水槽の給水管の汲み上げ口とその下方領域との拡大図である。
【符号の説明】
【００４５】
４１貯水槽
４２配水管
４５モルタル（防食材）
５１給水部
６９給水管
６９ａ汲み上げ口
７３堰体
７４下方領域
Ｂ槽内底部
Ｃ槽内底部から給水管の汲み上げ口までの間隔
Ｈ槽内底部から堰体の上端部までの高さ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
配水管に接続され且つｐＨを変化させる成分を発生する可能性のある防食材が内面に被覆された貯水槽であって、
槽内の水を外部へ給水するための給水部が備えられ、
給水部は槽内に設けられて槽内底部に向かって延びる給水管を有し、
槽内底部に、給水管の下端に形成された汲み上げ口の下方領域を周囲から囲むように堰体が設けられていることを特徴とする貯水槽。
【請求項２】
槽内底部から堰体の上端部までの高さが槽内底部から給水管の汲み上げ口までの間隔と同じであることを特徴とする請求項１記載の貯水槽。
【請求項３】
平常時には、配水管の一部として配水管内の水が槽内に通水され、緊急時には、配水管と槽との接続が遮断されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の貯水槽。

【図１】