(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄圧式高置給水タンクよりブラダーを撤去する工程と、ブラダーが撤去されたタンク本体に空気を間欠的に供給する空気補給装置を据え付ける工程と、前記タンク本体に付設された既存の口金を利用して当該タンク本体に前記空気補給装置を接続する工程と、前記空気補給装置に電源を接続する工程と、前記タンク本体に過剰空気を排出するための排気弁を取り付ける工程と、給水ポンプから前記タンク本体に至る給水管路に２ｋｇ／ｃｍ２  以下の設定圧で作動する安全弁を取り付ける工程とを含み、ブラダーが内装された蓄圧式高置給水タンクを第２種圧力容器としての法規制の適用を受けない低加圧式高置タンクに改造することを特徴とする給水タンクの改造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の給水タンクの改造方法において、前記空気補給装置に電源を接続する工程で、前記給水管路に備えられた既存の圧力スイッチを前記給水ポンプが設置されたポンプ室に移動し、前記圧力スイッチに接続されていた既存の圧力スイッチ回路の配線を前記空気補給装置への電源供給配線として利用することを特徴とする給水タンクの改造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の給水タンクの改造方法において、前記排気弁を取り付ける工程で、前記給水タンクに付設された既存のマンホール開閉蓋を加工して前記排気弁を取り付けることを特徴とする給水タンクの改造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の給水タンクの改造方法において、前記給水タンクの改造作業中、前記給水ポンプの圧力を仮設の制御装置にて制御し、無断水で改造作業を終了することを特徴とする給水タンクの改造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集合住宅やビルディングの屋上に設置された蓄圧式高置給水タンクを、第２種圧力容器としての法規制の適用を受けない２ｋｇ／ｃｍ２  以下の低加圧式高置給水タンクに改造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蓄圧式高置給水タンクは、高層住宅へのシャワー付き風呂釜の導入に伴って給水圧力を上げるために採用されたものであり、タンク内に収納されたブラダーと呼ばれるゴム製の袋状隔膜内に圧力水を入れ、当該ブラダーの弾力とブラダーの外側に封入されたガス（例えば、窒素ガス）の圧力により給水を加圧する構成になっている。
【０００３】
一方、加圧式高置給水タンクは、タンク内に直接水を入れ、タンク内に導入された圧力空気により給水を加圧するものである。このうち、タンク内に導入される圧力空気のゲージ圧が２ｋｇ／ｃｍ２  以下に設定されたものを、本明細書においては、「低加圧式高置給水タンク」と呼称している。低加圧式高置給水タンクは、第２種圧力容器としての法規制の適用を受けず、一般容器として据え付けとメンテナンスを行なうことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
蓄圧式高置給水タンクは、定期的なブラダーの交換やブラダー内部の洗浄を必要とするため、メンテナンスに多大な費用が掛かると共に、メンテナンス作業を行なう毎に一時給水を停止なくてはならないので、生活上も不便である。蓄圧式高置給水タンクは昭和５８年１０月から導入されたものであり、今後は既設タンクの老朽化によりメンテナンス作業の機会が増え、かかる不都合がより一層顕著になると予想される。
【０００５】
このため、既設の蓄圧式高置給水タンクの加圧式高置給水タンクへの移行が強く要望されているが、既設の蓄圧式高置給水タンクを撤去し、新たな加圧式高置給水タンクを設置することは、多大の費用と長期の作業期間とを必要とするため好ましくない。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、短期間の作業で安価に既設の蓄圧式高置給水タンクを改造し、加圧式高置給水タンクに転用する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、蓄圧式高置給水タンクよりブラダーを撤去する工程と、ブラダーが撤去されたタンク本体内に空気を間欠的に供給する空気補給装置を据え付ける工程と、前記タンク本体に付設された既存の口金を利用して当該タンク本体に前記空気補給装置を接続する工程と、前記空気補給装置に電源を接続する工程と、前記タンク本体に過剰空気を排出するための排気弁を取り付ける工程と、給水ポンプから前記タンク本体に至る給水管路に２ｋｇ／ｃｍ２  以下の設定圧で作動する安全弁を取り付ける工程とを含む作業で、蓄圧式高置給水タンクを第２種圧力容器としての法規制の適用を受けない低加圧式高置タンクに改造するようにした。
【０００８】
蓄圧式高置給水タンクは、内装されたブラダーを撤去することによって、加圧水及び加圧空気を密封可能な圧力容器になる。このブラダー撤去後の給水タンクをそのまま加圧式高置給水タンクのタンク本体として転用すると、既設タンクの撤去工程及び新設タンクの設置工程を省略できるので、既設の蓄圧式高置給水タンクを撤去し、新たな加圧式高置給水タンクを設置する場合に比べて、加圧式高置給水タンクへの移行を安価かつ短期間で行なうことができる。また、給水ポンプや制御盤それに給水ポンプからタンク本体に至る配管等も既存の設備をそのまま転用することができるので、この点からも加圧式高置給水タンクへの移行を安価かつ短期間で行なうことができる。加えて、改造後の加圧式高置給水タンクを第２種圧力容器としての法規制の適用を受けない低加圧式高置給水タンクにするので、改造作業及び改造後のメンテナンスを容易にすることができる。
【０００９】
なお、タンク本体の設置部、例えばビルディングの屋上に空気補給装置用電源が備えられていない場合には、新たに当該電源を配線する必要が生じる。しかし、空気補給装置用電源の配線は容易でなく、コスト高の原因になる。そこで、かかる場合には、給水ポンプからタンク本体に至る給水管路、特に各室への給水配管が接続されたヘッダーと呼称される部分に設けられていた給水ポンプ制御用の圧力スイッチをポンプ室に移動し、これによって不要となった圧力スイッチ回路の配線を空気補給装置用電源の配線として利用することができる。
【００１０】
また、タンク本体に排気弁を取り付ける工程においては、タンク本体に付設された既存のマンホール開閉蓋を加工して所要の排気弁を取り付けることができる。このようにすると、マンホール開閉蓋はタンク本体から取り外すことができ、排気弁取付部の加工を容易に行なうことができるので、排気弁の取り付けを容易化できる。
【００１１】
さらに、いかに短時間のうちに終了するとはいっても、改造作業中に各室への給水を停止すると、利用者に不便をかけることになる。かかる不都合を防止するため、改造作業中、給水ポンプの圧力を仮設の制御装置、例えばインバータ等で制御することによって、無断水で改造作業を終了できるようにすることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず、改造の対象となる蓄圧式給水タンクの一例を、図１及び図２に基づいて説明する。図１は蓄圧式給水タンクの正面図、図２は当該蓄圧式給水タンクの側面図である。
【００１３】
これらの図から明らかなように、本例の蓄圧式給水タンクは横置型であって、左右両端部が密封された円筒形のタンク本体１が架台２によって基礎３上に支承されている。当該タンク本体１内には加圧水を溜めるためのブラダー４が内装され、その周囲には窒素ガス等の封入ガスが封入されている。タンク本体１の上部にはブラダー４の内面に連通するマンホール５が開口され、当該マンホール５には開閉蓋６が着脱可能に取り付けられている。タンク本体１の正面側には、封入ガスをタンク本体１内に封入するための初期封入口７と、封入ガスの封入圧調整弁８と、封入ガス圧を検出する圧力計９と、タンク本体１内の状態を目視するためのサイトグラス１０と、ブラダー４の異常受水を検知する異常受水検知器１１と、当該タンクの諸元等を表示した銘板１２が設けられている。タンク本体１の下部には、ブラダー４の給水口が取り付けられた給水管１３と、ブラダー４の破損等を検知するためのブラダー異常検知器１４と、タンク本体１のガス封入部に溜った水を排出するためのドレン１５が設けられている。タンク本体１の背面側には、作業員がタンク本体１上に乗るためのはしご１６が取り付けられる。
【００１４】
次に、前記の蓄圧式給水タンクを用いた給水システムの一例を図３に示す。この図から明らかなように、本例の給水システムは、前記タンク本体１がビルディングの屋上に設置され、当該タンク本体１に水道水を供給する受水槽２１及び給水ポンプ２２がビルディングの地下室に設置されている。タンク本体１の給水管１３と受水槽２１とは、給水ポンプ２２、給水管路２３及びヘッダー２４を介して接続され、ヘッダー２４には各室への給水配管２５が接続されている。前記給水ポンプ２２のオンオフは、ヘッダー２４に備えられた圧力スイッチ２６からの信号に基づいて制御盤２７により制御され、ブラダー４内に常時一定量の水道水が蓄えられる。
【００１５】
以下、本発明に係る給水タンクの改造方法の一例を、図４及び図５に基づいて説明する。図４は改造後の給水システムの構成図であり、図５は空気補給装置とタンク本体との接続図である。
【００１６】
〈手順１〉
タンク本体１内よりブラダー４を撤去する。
ブラダー４は、マンホール５より撤去することができる。ブラダー４は大型で重量も大きいが、撤去後寸断することによって、ビルディングに設置されたエレベータを利用して搬出することができる。
【００１７】
〈手順２〉
タンク本体１の近傍に空気補給装置３１を据え付け、これらタンク本体１と空気補給装置３１とを空気管及び水管を介して接続する。
空気補給装置３１は、図５に示すように、小容量、例えば１０リッター程度の容量を有する空気槽３２と、当該空気槽３２の上端部に連通された空気補給管３３と、前記空気槽３２の下端部に接続された配水管３４と、当該配水管３４に設けられたバイパス管３５と、当該バイパス管３５に設けられた排水回収ポンプ３６と、各配管の所定部分に設けられた電磁弁３７ａ〜３７ｄと、制御盤４２とからなる。空気槽３２は、図５に示すように、タンク本体１内に貯水される水の水面（上限位置）よりも低位に設定される。また、空気補給管３３の空気導入口にはエアフィルタ３３ａが付設され、空気槽３２を介してタンク本体１内に清浄空気を供給できるようになっている。
前記空気補給管３３の空気排出口３３ｂは、空気管３８を介してタンク本体１に付設された既存の口金、例えば封入ガスの初期封入口７や封入圧調整弁８の取付口に接続される。一方、配水管３４は、水管３９を介してタンク本体１に備えられた既存の給水管１３に接続される。
【００１８】
〈手順３〉
空気補給装置３１に電源を接続する。
なお、空気補給装置３１の設置部近傍に当該空気補給装置３１用の電源が備えられている場合には問題ないが、当該電源が備えられていない場合には、新たに電源を配線することが必要になる。しかし、空気補給装置用電源の配線は容易でなく、コスト高の原因になる。そこで、かかる場合には、ヘッダー２４に設けられた圧力スイッチ２６をポンプ室に移動し、これによって不要となった圧力スイッチ回路の配線２８を空気補給装置用の電源として利用することができる。
【００１９】
〈手順４〉
タンク本体１に、当該タンク本体１内の過剰空気を排出するための排気弁４０を取り付ける。この場合、タンク本体１に対する排気弁４０の取り付けを容易にするため、タンク本体１に付設された既存のマンホール開閉蓋６を加工して所要の排気弁４０を取り付けることが好ましい。マンホール開閉蓋６はタンク本体１から取り外すことができ、排気弁取付部の加工を容易に行なうことができるので、排気弁４０の取り付けを容易化できる。
【００２０】
〈手順５〉
給水ポンプから給水タンクに至る給水管路、例えばヘッダー２４に、タンク本体１内の圧力を第２種圧力容器としての法規制の適用を受けない２ｋｇ／ｃｍ２  以下に規制するための安全弁４１を取り付ける。
【００２１】
なお、前記手順１〜手順５の作業は、各室への給水を停止した状態で行なうこともできるが、利用者の不便を緩和するため、作業中に給水ポンプの圧力を仮設の制御装置、例えばインバータ等で制御し、無断水で改造作業を終了できるようにすることが好ましい。
【００２２】
また、前記実施例においては、ブラダー４の撤去後直ちに空気補給装置３１の据え付けを行なったが、必要に応じてタンク本体１の内外の洗浄、防錆、塗装等を適宜行なえることは勿論である。
【００２３】
さらに、前記実施例においては、安全弁の取り付けで作業を終了したが、必要に応じて銘板のつけ替え等の後処理を行なうことも勿論可能である。
【００２４】
以下、改造後の給水システムの動作を、図６及び図７に基づいて説明する。図６は空気補給装置の動作説明図であり、図７は空気補給装置の動作タイミング図である。
【００２５】
タンク本体１内に所定量の水が貯水され、かつタンク本体１内の空気圧が所定圧以上に保持されている場合には、図６（ａ）に示すように、空気補給装置３１に備えられた電磁弁３７ａ及び３７ｄが閉状態に、電磁弁３７ｂ及び３７ｃが開状態に切り換えられており、電磁弁３７ａの設定部より下流側の空気補給管３３、空気槽３２、配水管３４、バイパス管３５、排水回収ポンプ３６の内部が水で満たされている。
【００２６】
タンク本体１内の水を使用し、タンク本体１内の圧力が予め定められた下限値に達すると、圧力スイッチ２６及び制御盤２７からの運転信号によって給水ポンプ２２が起動すると共に、図６（ｂ）に示すように電磁弁３７ａ及び３７ｄが開状態に、電磁弁３７ｂ及び３７ｃが閉状態に切り換えられ、かつ排水回収ポンプ３６が起動する。これによって、電磁弁３７ｂの上流側に満たされていた水及び空気槽３２内に蓄えられていた水が、バイパス管３５を介してタンク本体１内に回収されると共に、その時に生じる負圧によって、空気槽３２内に空気補給管３３の空気導入口からの清浄空気が吸気される。
【００２７】
空気槽３２内の水が空気に置換されると、空気補給装置３１内に備えられた制御盤４２からの運転信号によって排水回収ポンプ３６が停止されると共に、電磁弁３７ａ，３７ｄが閉状態に、電磁弁３７ｂ，３７ｃが開状態に切り換えられる。前記したように、空気槽３２はタンク本体１内に貯水される水の水面よりも低位に設定されるので、各電磁弁３７ａ〜３７ｄを前記のように切り換えると、水の落差によってタンク本体１内の水が配水管３４を介して空気槽３２内に導入され、その圧力によって空気槽３２内の空気が空気補給管３３を介してタンク本体１内に供給される。
【００２８】
図７に、空気補給装置３１の動作タイミング図を示す。本例においては、給水ポンプ２２の起動に同期して排水回収ポンプ３６が１０秒間動作し、排水回収ポンプ３６の停止後、１０分間かけて空気槽３２内の空気をタンク本体１内に給気するサイクルになっている。なお、このサイクルは、制御盤４２内に備えられたタイマーの設定を変えることによって任意に変更することができ、タンク本体１に対する給気量を調整できるので、容量が異なる各種の蓄圧タンクに対して同一の空気補給装置３１を適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、ブラダー撤去後の給水タンクをそのまま加圧式高置給水タンクのタンク本体として転用するので、既設タンクの撤去工程及び新設タンクの設置工程を省略することができ、既設の蓄圧式高置給水タンクを撤去し、新たな加圧式高置給水タンクを設置する場合に比べて、加圧式高置給水タンクへの移行を安価かつ短期間で行なうことができる。また、給水ポンプや制御盤それに給水ポンプから給水タンクに至る配管等も既存の設備をそのまま転用することができるので、この点からも加圧式高置給水タンクへの移行を安価かつ短期間で行なうことができる。加えて、改造後の加圧式高置給水タンクを第２種圧力容器としての法規制の適用を受けない低加圧式高置給水タンクにするので、改造作業及び改造後のメンテナンスを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】蓄圧式給水タンクの正面図である。
【図２】蓄圧式給水タンクの側面図である。
【図３】蓄圧式給水タンクを用いた給水システムの構成図である。
【図４】改造後の給水システムの構成図である。
【図５】空気補給装置とタンク本体との接続図である。
【図６】空気補給装置の動作説明図である。
【図７】空気補給装置の動作タイミング図である。
【符号の説明】
１  タンク本体
２  架台
３  基礎
４  ブラダー
５  マンホール
６  マンホール開閉蓋
７  初期封入口
８  封入圧調整弁
９  圧力計
１０  サイトグラス
１１  異常受水検知器
１２  銘板
１３  給水管
１４  ブラダー異常検知器
１５  ドレン
１６  はしご
２１  受水槽
２２  給水ポンプ
２３  給水管路
２４  ヘッダー
２５  給水配管
２６  圧力スイッチ
２７  制御盤２７
３１  空気補給装置
３２  空気槽
３３  空気補給管
３４  配水管
３５  バイパス管
３６  排水回収ポンプ
３７ａ〜３７ｄ  電磁弁
３８  空気管
３９  水管
４０  排気弁
４１  安全弁
４２  空気補給装置制御盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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