(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下両端部を密閉した竪円筒形タンク本体に流入管及び流出管を配設した応急水タンクにおいて、当該タンク本体の密閉した下端部を半楕円体形の鏡板で形成するとともに当該鏡板の中心を軸として放射状に複数枚の旋回羽根を鏡板の内面に組み付けて形成し、当該旋回羽根を組み付けた鏡板の中心に向かうとともに近接して上記流入管又は流出管の先端部を開口して形成したことを特徴とする応急水タンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平常時には上水道の配水管に接続した送配水施設として使用し、震災等の緊急時には飲料水や消火用水等の水供給源として使用する応急用の水タンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
平常時に送配水施設として使用し、緊急時には飲料水等の応急供給源として使用する水タンクは、タンク内に死水と呼ばれる停滞水が生じず、流入する新鮮な水が比較的短時間に流出して常に入れ替わり、平常時の送水と緊急時の給水を円滑に行える機能が求められる。
【０００３】
しかし、水タンクは、一般的に、水の入出用に設ける流入出管の口径断面積に対してタンクの直径断面積が大きいため、タンク内で全体的な水の流速が低下し、場所によっては高速で通過するショートパス域が生じたり、水が停滞する死水域を生じやすい。これらの点を解決すべく、タンクの円筒胴を水平に置いた水平円筒形タンクや円筒胴を垂直に置いた竪円筒形タンクにおいては、水が流入出する位置や方向、或は水の流動方向ガイド等に各種の工夫が考えられている。
【０００４】
例えば、水平円筒形タンクを密閉する両端部の内側中央に向けて対称に流入管と流出管を開口して配置した緊急時用飲料水貯槽の実開平６−２２２９７号の考案、水平円筒形タンクを密閉する両端部の一端部中央に流入管を接続するとともに旋回流を与えるためにその一端部付近にタンク内周に沿った螺旋リブと吐出口を設けて両端部の他端部に流出管を接続した貯水タンクの特開平６−１９９３９１号の発明、或は竪円筒形貯水槽の上部内壁接線方向に流入管を開口し下方中央部に流出管を開口した耐震性貯水槽の特公昭６３−２６０２９号の発明等の工夫が知られている。なお、竪円筒形タンクは、一般的に水平円筒形タンクに比べると胴の長さ、つまり胴長に対して胴の直径つまり胴径が大きい比率で形成されている。
【０００５】
また、水タンクには、緊急時の円滑な給水ためにタンクの下部近傍まで配管を配設した給水栓や消火栓等が設置され、その配管の開口した下端部近傍にはタンク下部の最後の水まで効率よく給水できるように有底筒体形状又は欠球形状に下方に突出して凹形状に形成したピットをタンクの下部に配設している。
【０００６】
さらに水タンクには、エアー抜き等の弁付きノズルを設ける取付け座、或は定期検査等に人が侵入するマンホール等として利用するためにタンクの密閉した上部に蓋付きの管台を上方に延出して形成した盲口を設置している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
水平円筒形、竪円筒形のいずれの水タンクにおいても、一般的には、水の流動する方向に高速のショートパス域が生じ易く、水の流動する方向と直交する方向に水の停滞する死水域が生じ易いため、タンク内の水の入れ替わらない、つまり水の置換性を失われることがある。これらの点を解決すべく工夫された前述の緊急時用飲料水貯槽、貯水タンク、耐震性貯水槽は、いずれもそれなりの効果を有するものである。
【０００８】
しかしながら、前記緊急時用飲料水貯槽の考案は、流動方向のガイドを設けていないために胴長に対して胴径の比率が大きな竪円筒形タンクでは水の置換性が不十分となりやすく、また前記貯水タンクの発明は、流動方向のガイドとしてタンクの内周に沿った螺旋リブを設けてはいるものの、胴長に対して胴径比率の大きな竪円筒形タンクでは、タンクの内周に沿った螺旋リブを大きくする必要が生じるため、結果としてそのリブによる流水抵抗が大きくなり、そのリブの設置も難しく、タンク外部の地中に設置する流出管または流入管の埋設も困難となる。更にまた前記耐震性貯水槽の発明も、胴長に対して胴径比率の大きな竪円筒形タンクでは、上部内壁の接線方向から流入した水が流速を失って下方中央部から直接流出するショートパスの心配がある。いずれの工夫も、それなりの効果を有するものではあるが、上述のように胴長に対して胴径の比率が大きな竪円筒形タンクに最も適した工夫とはなりえず、依然として水の置換性等に問題を内在している。
【０００９】
また、水平円筒形、竪円筒形のいずれの水タンクにおいても、タンクの下部に形成した前述のピットとタンクの上部に形成した前述の盲口に貯められた水は、流れることなく停滞し、置換されない死水となりやすい。
【００１０】
この発明は、タンク内に死水と呼ばれる停滞水が生じず、流入する新鮮な水が比較的短時間に流出して常に入れ替わり、平常時の送配水施設としての送水と緊急時の飲料水等の応急供給源としての給水を円滑に行える水タンクを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上下両端部を密閉した竪円筒形タンク本体に流入管及び流出管を配設した応急水タンクの発明は、タンク本体の密閉した下端部を半楕円体形の鏡板で形成するとともにその鏡板の中心を軸として放射状に複数枚の旋回羽根を鏡板の内面に組み付けて形成し、旋回羽根を組み付けた鏡板の中心に向かうとともに近接して上記流入管又は流出管の先端部を開口してなるもので、鏡板の中心に向かって流入管を設けたものでは、流入管から下向きに流入する水が鏡板に衝突し半楕円体形の鏡板内面に沿い、かつ旋回羽根に案内されてタンク内を上向きに水が旋回流動し、鏡板の中心に向かって流出管を設けたものでは、タンク内を下降してきた水が半楕円体形の鏡板内面に沿い、かつ旋回羽根に案内されて流出管に入り上昇してタンク外へ流出することによってタンク内の水を下向きに旋回流動するように形成したものである。
【００１２】
なお、上記タンク本体の下部に下方に突出して凹形状に形成したピットを設けた応急水タンクの場合には、このピットに近接して流入管を設けることにより、流入管から流入する水がピット内の水をタンク内の上方へ押し出し流動させることができ、或いはピットに近接して流出管を設けることにより、ピット内の水を流出管から押し出してタンク外へ流出させることができる。
【００１３】
さらに、上記タンク本体の上部に蓋板付きの管台を上方に延出して形成した盲口を設けた応急水タンクの場合には、この盲口に近接して流入管を設けることにより、流入管から流入する水が盲口内の水をタンク内の下方へ押し出し流動させることができ、或いは盲口に近接して流出管を設けることにより、盲口内の水を流出管から押し出してタンク外へ流出させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態とその作用を、図示の実施例とともに以下に説明する。
【００１５】
【実施例】
この発明の一つの実施例を図１から図４までの図面に示す。
図面中、１は応急水タンク、２は水道本管、３は流入管、４は流出管で、水道本管２の水は、弁で仕切った水道本管１の一方側から分岐して開閉弁、伸縮継手、緊急遮断弁、流入管３を通って応急水タンク１へ流入し、応急水タンク１内の水は流出管４、緊急遮断弁、伸縮継手、開閉弁を通って弁で仕切られた他方側の水道本管２へ流出し、応急水タンク１は平常時の送配水施設として使用する。
【００１６】
また震災等の緊急時には、水道本管２と応急水タンク１との間に設けた緊急遮断弁が閉塞作動し、水道本管２から応急水タンク１への入水と応急水タンク１から水道本管２への出水を遮断して応急水タンク１内に水を貯え、貯えられた水は、応急水タンク１の底部まで配管を配設した消火栓１０や給水栓１１等から取り出して消火用や飲料用等に供給し、応急水タンク１は水の応急供給源として使用する。
【００１７】
このように使用する応急水タンク１を、地盤面５より下の地中に垂直に配置した円筒胴７の上下両端部を密閉した竪円筒形タンクに形成し、そのタンク１本体の密閉した上下両端部の少なくとも下端部は、半楕円体形の鏡板６Ｂで形成し、その鏡板６Ｂの内面には、鏡板６Ｂの中心を軸として放射状に同一の旋回方向に向けた旋回羽根８Ｂを旋回流を与えるための案内羽根として組み付け、その旋回羽根８Ｂを組み付けた鏡板６Ｂの中心に向かうとともに近接して流入管３又は流出管４の先端部を開口して形成する。
【００１８】
このように竪円筒形タンク本体の密閉した少なくとも下端部を半楕円体形の鏡板で形成するとともにその鏡板の中心を軸として放射状に複数枚の旋回羽根を鏡板の内面に組み付けて形成し、旋回羽根を組み付けた鏡板の中心に向かうとともに近接して流入管又は流出管の先端部を開口してなる応急水タンクにおいては、流入管を設けたものでは、流入管から下向きに流入する水が鏡板に衝突し半楕円体形の鏡板内面に沿い、かつ旋回羽根に案内されてタンク内を水が上向きに旋回流動し、流出管を設けたものでは、タンク内を下降してきた水が半楕円体形の鏡板内面に沿い、かつ旋回羽根に案内されて流出管に入り上昇してタンク外へ流出することによってタンク内の水は下向きに旋回流動するため、胴長に対して胴径の比率が大きな竪円筒形タンクでも、流入する新鮮な水が比較的短時間に流出して常に入れ替わり、タンク内に停滞する死水を生じることがない。
【００１９】
また、上述のように、鏡板のほぼ中心に向かうとともに近接して開口した流入管又は流出管の先端部近傍の鏡板内面に組み付けて形成した旋回羽根は、流入管から流入する高圧水によって旋回水流を生じさせ、又は流出管から流出する水によって旋回水流を誘引させて、タンク内に効率良く旋回水流を生じさせることができるともに、加えて鏡板内面に放射状に組み付けて形成する旋回羽根は比較的小さくすることができるため流水抵抗が小さく、結果として圧力損失が少ないので、円滑に平常時の送配水施設として使用することができる。
【００２０】
図示の実施例は、流入管３から流入した水に上からみて時計回りに旋回流を与える一段の旋回羽根８Ｂを放射状に組み付けた下部の鏡板６Ｂと、旋回流の流れ方向を同じくするために反時計回りに旋回流を誘引させる一段の旋回羽根８Ａを放射状に組み付けた上部の鏡板６Ａとで円筒胴７の上下両端部を密閉するとともに、流入管３の開口した先端部を下部の鏡板６Ｂに近接し、かつ流出管４の開口した先端部を上部の鏡板６Ａに近接して形成した応急水タンク１を示したものである。
【００２１】
図示の実施例のように応急水タンク１を形成すると、流入管３から高圧で下向きに流入した水は、下部の鏡板６Ｂに衝突し、下部の旋回羽根８Ｂに案内され、旋回水流となってタンク１内を上昇流動する。タンク１内を上昇した水は、上部の旋回羽根８Ａに更に同一方向の旋回を誘引され、タンク１内の水に、より効率良く旋回水流を生じさせ、上方に開口した流出管４からタンク１外の水道本管２へと流出する。このように、旋回羽根８を上下それぞれの鏡板６内面に設ける場合には、その旋回羽根８の大きさを、より小さくすることができ、旋回羽根８による流水抵抗もより小さくすることができ、圧力損失の少ない経済的な送配水施設とすることができる。
【００２２】
また、応急水タンク１は、水平円筒形、竪円筒形のいずれの形状であっても、そのタンク１下部の下方に突出して凹形状に形成したピット９を設け、そのピット９内に先端部を開口した給水栓１０や消火栓１１等の配管を設置し、震災等の緊急時には、前述したようにタンク１底部の水までも給水用に使用する。このようにピット９を設けた応急水タンク１は、ピット９に向かうとともに近接して流入管３又は流出管４の先端部を開口して形成する。
【００２３】
このように両端部を密閉した円筒形タンク本体の下部に下方に突出して凹形状に形成したピットに向かうとともに近接して流入管又は流出管の先端部を開口した応急水タンクにおいては、流入管を設けたものでは、流入管から流入する水がピット内の水をタンク内の上方へ押し出し流動させ、流出管を設けたものでは、ピット内の水を流出管から押し出してタンク外へ流出させるので、ピット内に停滞水の死水が生じないため、飲料水等に適した新鮮な水を緊急時に供給する応急供給源に適し、平常時の円滑な送配水施設にも適した水タンクとして使用することができる。
【００２４】
図示の実施例は、竪円筒形タンクの下端部に形成した半楕円体形の鏡板６Ｂの中心に下方に欠球凹形状に突出して形成したピット９に近接して流入管３の先端部を開口した応急水タンク１を示したものであり、流入管３から高圧で下向きに流入した水はピット９内の水をタンク１内の上方へ押し出して流動させ、上昇した上部の流出管４からタンク１外の水道本管２へ流出するように形成している。また流入管３の先端部には、切頭円錐形に開口したノズル口を設けて、効率良くピット９内の水を流動させるように形成している。
【００２５】
なお、図示の実施例は、竪円筒形タンクでの事例を示しているが、水平円筒形タンクの下部に形成したピット９に、そのピット９に向かうとともに近接して流入管３又は流出管４の先端部を開口して形成しても、前述の作用、つまり流入管３を設けたものでは、流入管３から流入する水がピット９内の水をタンク１の上方へ流動させ、流出管４を設けたものでは、ピット９内の水を流出管４からタンク１の外へ流出させて、ピット９内に停滞水の死水が生じず、緊急時に新鮮な水を供給する応急供給源に適し、平常時の円滑な送配水施設にも適した水タンク１として使用することができるという作用効果が得られることは言及するまでもない。
【００２６】
また、応急水タンク１は、水平円筒形、竪円筒形のいずれの形状であっても、そのタンク１上部の上方に蓋板１３付きの管台１４を延出して形成した盲口１２を設け、その盲口１２をタンク１内へ侵入するためのマンホール１５やエアー抜き等の弁付きノズルを取り付ける座として利用している。このように盲口１２を設けた応急水タンク１は、盲口１２に向かうとともに近接して流入管３又は流出管４の先端部を開口して形成する。
【００２７】
このように両端部を密閉した円筒形タンク本体の上部に蓋板付きの管台を上方に延出して形成した盲口に向かうとともに近接して流入管又は流出管の先端部を開口してなる応急水タンクにおいては、流入管を設けたものでは、流入管から高圧で流入する水が盲口内の水をタンク内の下方へ押し出し流動させ、流出管を設けたものでは、盲口内の水を流出管から押し出してタンク外へ流出させるので、盲口内に停滞水の死水が生じないため、飲料水等に適した新鮮な水を緊急時に供給する応急供給源に適し、平常時の円滑な送配水施設にも適した水タンクとして使用することができる。
【００２８】
図示の実施例は、竪円筒形タンクの上端部に形成した半楕円体形の鏡板６Ａ中心の上方に盲フランジの蓋板１３を取り付けたノズル座の管台１４を延出して形成した盲口１２に近接して流出管４の先端部を開口した応急水タンク１を示したものであり、盲口１２内の水は流出管４から押し出されてタンク１外の水道本管２へ流出するように形成している。また流出管４の先端部には、切頭円錐形に開口したノズル口を設けて、効率良く盲口１２内の水を流出させるように形成している。
【００２９】
なお、図示の実施例は、竪円筒形タンクでの事例を示しているが、水平円筒形タンクの上部に形成した盲口１２に、その盲口１２に向かうとともに近接して流入管３又は流出管４の先端部を開口して形成しても、前述の作用の欄で述べた作用効果は同様に得られる。
【００３０】
【発明の効果】
叙述のように、竪円筒形タンクの下端部に旋回羽根を組み付けた鏡板を形成するとともにその鏡板の中心に近接して流入管又は流出管の先端部を開口した応急水タンクは、胴長に対して胴径の比率が大きな竪円筒形タンクであっても、流入する新鮮な水が比較的短時間に流出して常に入れ替わり、タンク内に停滞する死水を生じることがなく、タンク内に効率良く旋回水流を生じさせることができるともに、流水抵抗の圧力損失を比較的小さくすることができるので、円滑に平常時の送配水施設として使用することができ、緊急時に新鮮な水を供給することができる。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る応急水タンクと水道本管の接続例を一部簡略化して示した配管説明図。
【図２】  この発明に係る応急水タンクの一実施例を一部省略して示した縦断面説明図。
【図３】  図２のＡ−Ａ線からみた上部旋回羽根の配設例を示した平面説明図。
【図４】  図２のＢ−Ｂ線からみた下部旋回羽根の配設例を示した平面説明図。
【符号の説明】
１  応急水タンク
２  水道本管
３  流入管
４  流出管
５  地盤面
６  鏡板
６Ａ  上部の鏡板
６Ｂ  下部の鏡板
７  円筒胴
８  旋回羽根
８Ａ  上部の旋回羽根
８Ｂ  下部の旋回羽根
９  ピット
１０  消火栓
１１  給水栓
１２  盲口
１３  蓋板
１４  管台
１５  マンホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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