(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の給水開始水位から給水停止水位までの水量を貯水する受水槽に接続され、該受水槽内と略同一の水位の水が導入される水位検知管であって、
上記受水槽と上記水位検知管との間に設けられ、該受水槽内部と該水位検知管内部とを連通させる通水経路を形成し、該受水槽内の水位の変化に伴って該通水経路を経由して該受水槽内部と該水位検知管内部の水が往還する自然循環配管を備え、
前記水位検知管の下端より給水開始水位以下の所定高さまでの該水位検知管の断面積が、該水位検知管の他の部分の断面積以下であることを特徴とする受水槽の水位検知管。
【請求項２】
前記自然循環配管の前記通水経路が、給水開始水位から給水停止水位の間にあることを特徴とする請求項１に記載の受水槽の水位検知管。
【請求項３】
前記自然循環配管が、高さ方向に複数配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の受水槽の水位検知管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の各供給箇所へ供給する水道水を一時蓄える受水槽において、受水槽の水位を検知する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集合住宅や学校などの比較的大規模な建築物の場合、受水槽が設けられており、この受水層で外部の水道管から引き込んだ水道水を一時蓄えて、ポンプ等で加圧するなどして各供給箇所に供給している。受水槽は、水道水を安定して供給するために、水位が常に一定の範囲内にあるように外部の水道管からの給水を制御する必要があり、受水槽内部には水位を検知する水位検知装置が設置されている。この水位検知装置は定期的に点検・整備する必要があるが、受水槽内の水を排水して行うため、そのたびに多量の水が無駄になり、作業時間も長くかかっていた。このため、受水槽内の水位と同じ水位となる水位検知装置を備えた副水槽を受水槽の外部に設置するという技術がある（特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１では、副水槽は下端部で受水槽と連結管を通じて連結させることで受水槽内と同じ水位となるようにしており、受水槽よりも容量を少なくしている。水位検知装置の点検・整備の際には、連結管を遮断してから副水槽内の水のみを排水することで、排水する水量と作業時間を少なくすることができる。
【特許文献１】特開平７−２１６９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、副水槽は受水槽と下端部の連通管のみで連通しており、受水槽の水位が所定の給水開始水位まで下がったことを水位検知装置が検知すると受水槽上部の給水口から給水が開始され、所定の給水停止水位まで水位が上がったことを水位検知装置が検知すると給水が停止されることになる。したがって、給水開始水位に達した状態で副水槽内に残っている水は、連通管によって受水槽から流れ込む水によって押し上げられ、消費されること無く留まり続けることになる。このため、この範囲内の水が副水槽内部に長期間留まることによって、残留塩素が消費しつくされたいわゆる死水となり、飲料には適さなくなってしまう。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、受水槽の外部に、水位検知装置を設置しても、その内部の水と受水槽内の水とが自然に循環して死水の発生を防ぐような受水槽の水位検知管を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる受水槽の水位検知管は、所定の給水開始水位から給水停止水位までの水量を貯水する受水槽に接続され、該受水槽内と略同一の水位の水が導入される水位検知管であって、上記受水槽と上記水位検知管との間に設けられ、該受水槽内部と該水位検知管内部とを連通させる通水経路を形成し、該受水槽内の水位の変化に伴って該通水経路を経由して該受水槽内部と該水位検知管内部の水が往還する自然循環配管を備え、前記水位検知管の下端より給水開始水位以下の所定高さまでの該水位検知管の断面積が、該水位検知管の他の部分の断面積以下であることを特徴とする。
【０００７】
上記受水槽の水位検知管は、前記自然循環配管の前記通水経路が、給水開始水位から給水停止水位の間にあることを特徴とする。
【０００９】
上記受水槽の水位検知管は、前記自然循環配管が、高さ方向に複数配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる受水槽の水位検知管にあっては、受水槽の外部に水位検知管を設置しても、自然循環配管によって受水槽内の水と水位検知管内の水とが互いに循環することになり、死水の発生を防ぐことができる。さらに、『死水範囲』になる給水開始水位以下の部分の径を、それ以上の部分よりも小さくしており、水位検知管の軸方向に垂直な断面での断面積が小さくなっている。これによって、『死水範囲』になる水量を減らし、自然循環配管の高さでの『死水範囲』の高さを小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる受水槽の水位検知管の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態を図１に基づいて説明する。本実施形態の受水槽１は図１に示すように、外部の水道管から受水槽１への給水を行う給水管３と、各供給箇所への送水を行う送水管４と、受水槽１内の水を抜いて空にするための水抜弁６とを備えている。本実施形態では、受水槽１への給水管３は受水槽１のオーバーフローよりも上側に配置し、各給水箇所への送水管４は受水槽１のなるべく下側に配置し、受水槽１の水抜弁６は受水槽１の底部に配置する。
【００１２】
本実施形態では、水位検知管２は透明管２０を本体とし、内部に水位を検知するための電極棒２１を、頂部に電極棒２１を吊下げる電極座２２を設置する。電極座２２は制御装置５に接続しており、制御装置５は電極棒２１からの電気信号を電極座２２経由で受信して水位を検知し、受水槽１への給水管３の制御弁を制御して、受水槽１への給水を開始もしくは停止する。本実施形態の一例としての水位調整にかかわる仕組みの説明図を図２に示す。電極棒２１での水位検知方法では、電極棒２１の本数によって検知できる水位を設定できるが、本実施形態では給水開始水位と給水停止水位の２点のみとして説明を行う。
【００１３】
本実施形態では、水位検知管２は連通管２３と自然循環配管２５とで、受水槽１と水の往還が可能なように連結される。連通管２３には中間に連通止水弁２４が、自然循環配管２５には中間に自然循環止水弁２６があり、水位検知管２の下端には水位検知管２の水抜弁２７が設けられる。連通止水弁２４および自然循環止水弁２６を閉じ、水位検知管２の水抜弁２７から排水することで、受水槽１内水位に関係なく、透明管２０内の水を抜き取ることができる。これによって、電極棒２１の点検・整備を行う際にも透明管２０内の水を排水するだけで良く、受水槽１の水を排水する必要がなくなるため、多量の水を無駄にすることなく、排水に要する時間も短縮することができる。
【００１４】
また、本実施形態では、受水槽１は２槽式で、各々の受水槽１に水位検知管２を持ち、水位検知管２同士は中央に連結止水弁２９を備えた連結管２８によって連結される。連結止水弁２９は通常は閉じられているが、これを開いて通水可能とすることで互いの受水槽１内の水が連結管２８内を往還し、２つの受水槽１は同じ水位となる。これによって、一方の水位検知管２に異常が発生した場合に、異常のない側の水位検知管２のみによって両方の受水槽１の水位を制御させることができる。受水槽１の一方を止める必要がないので常に充分な給水を維持できる。なお、図１では水位検知管２の水抜弁２７は連結管２８を介して水位検知管２と連結しているが、図２のように直接水位検知管２に連結してもよい。
【００１５】
本実施形態では、連通管２３は透明管２０の下端付近に設置する。連通管２３は受水槽１との水の往還が可能となるように中空であり、給水によって受水槽１内の水位が高くなり、連通管２３位置の水圧が上がると受水槽１から水が入り込み、透明管２０内の水位を押し上げる。逆に、各給水箇所への送水によって受水槽１の水位が低くなり、連通管２３位置の水圧が下がると受水槽１の水が流出し、透明管２０内の水位が低下する。
【００１６】
本実施形態では、自然循環配管２５は受水槽１との水の往還が可能となるように内部に通水経路２５ａを形成している。自然循環配管２５は、通水経路２５ａが受水槽１の給水開始水位から給水停止水位の間にあるような高さに設置する。給水によって給水開始水位から給水停止水位に向かって受水槽１内の水位が高くなり、透明管２０内の水位が自然循環配管２５の通水経路２５ａの高さまで達すると、透明管２０内は連通管２３からの流入により水位が押し上げられると共に、自然循環配管２５からの水の流入が起こり、上面付近で水が撹拌される。逆に、各給水箇所への送水によって給水停止水位から給水開始水位に向かって受水槽１の水位が低くなると、自然循環配管２５位置での水圧が下がるため自然循環配管２５の通水経路２５ａを介して透明管２０から受水槽１へ水が流出する。自然循環配管２５の通水経路２５ａが上記のように給水開始位置から給水停止水位の間にあることで、透明管２０内の水の水面付近においても、水位の変化に伴って受水槽１内の水とが往還することによって交換・撹拌され、特定の水が水位検知管２内に留まり続けることが無く、常に新鮮な水であるようにすることが可能となる。
【００１７】
水位検知管２内の水の流れについて図３、４を参照して詳細に説明する。水位検知管２の下端部は、検知すべき水位よりも低い位置にあり、連通管２３を介して受水槽１と通水可能に接続している。本実施形態では水位の検知手段が電極棒２１であることから、アースとなる電極棒２１の下端はアースとして有効になる程度まで低い位置になるようにする必要がある。図３は本実施形態の部分詳細図である。受水槽１の水位が給水開始水位に達した時点で水位検知管２および連通管２３内に残留する水を、『死水範囲』としている。従来のように自然循環配管２５が無い場合は、この『死水範囲』の水は受水槽１への給水によって受水槽１内の水位が上昇すると、連通管２３から流入する水によって押し上げられ、水位検知管２内の水の上側の一定範囲に残留する。各給水箇所への送水によって再び水位が低くなっても、給水開始水位に達した時点では残留した水が同じ『死水範囲』に収まることになり、水位検知管２内に残留し続けることになる。この結果、この範囲の『死水範囲』の水は長期間使用されずに残留し続け、飲用に適さないいわゆる死水となってしまう。
【００１８】
本実施形態では、受水槽１の給水によって水位が自然循環配管２５の設置位置まで上昇すると、連通管２３だけでなく自然循環配管２５からも受水槽１の水が水位検知管２内に流入する。この時、給水による水面の波立ちが受水槽１から水位検知管２への水の流入を助けると同時に、水位検知管２内の水面付近の水を撹拌する。さらに水位が上昇すると、図４（ａ）の全体断面図および図４（ｂ）の部分拡大図に示すように、水位検知管２内では、水面付近では受水槽１から水が流入していながら、自然循環配管２５の下側からは受水槽１内へ水が流出するようになる。水位が自然循環配管２５の通水経路２５ａの上面を越えると、自然循環配管２５では受水槽１から水位検知管内２への流入のみになる。やがて受水槽１内の水位が給水停止水位に達すると、水位検知管２内の電極棒２１がこれを検知し、電極座２２を経由して制御装置５にこれを伝達し、制御装置５は受水槽１への給水を停止させる。
【００１９】
逆に各供給箇所への給水によって受水槽１の水位が低下すると、水位検知管２内の水が連通管２４および自然循環配管２５から受水槽１内に流入することになる。これによって、図５（ａ）の全体断面図および図５（ｂ）の部分拡大図に示すように、受水槽１への給水時に撹拌された死水範囲内の水が受水槽１内へ流出し、受水槽１内の水と混合されて各給水箇所で使用されることになる。やがて受水槽１内の水位が給水開始位置に達すると、水位検知管２内の電極棒２１がこれを検知し、電極座２２を経由して制御装置５にこれを伝達し、制御装置５は受水槽１への給水を開始させる。
【００２０】
これら一連の水の流れによって、水位検知管２内の『死水範囲』を含む全ての水は、水位の上下によって受水槽１内の水と混合を繰り返して死水になることを防ぐことができる。自然循環配管２５は受水槽１と水位検知管２の水を混合させるために設置されるものであることから、その通水経路２５ａが給水停止水位以下の高さに設置される必要がある。また、自然循環配管２５は受水槽１への給水時に受水槽１内の水を水位検知管２内の水面近くへ流入させるため、その通水経路２５ａが給水開始水位以上である必要がある。
【００２１】
このような効果が発揮されやすいように、受水槽１への給水管３の吐水口は、自然循環配管２５に近い方が良い。水位検知管２への水の流出入が起きやすいように自然循環配管２５の径は、連通管２３よりも大きい方がよく、図３に想像線で示したように受水槽１側から下り勾配の傾斜をつけてもよい。受水槽１と水位検知管２は近い方がよく、連通管２３と自然循環配管２５は短いほうが良い。
【００２２】
図３は水位検知管２の変形例を示していて、『死水範囲』になる給水開始水位以下の部分の径を、それ以上の部分よりも小さくしており、水位検知管２の軸方向に垂直な断面での断面積が小さくなっている。これによって、『死水範囲』になる水量を減らし、自然循環配管２５の高さでの『死水範囲』の高さを小さくできる。なお、本実施形態では水位検知管２は給水開始位置から径を大きくしているが、これよりも低い位置から径を大きくしても良い。また図示はしていないが、受水槽１内の水と水位検知管２内の水の混合をより頻繁に行うために、自然循環配管２５を高さ方向に複数設けてもよい。
【００２３】
本実施形態では、連通止水弁２４および自然循環止水弁２６を設けているが、水位検知管２に異常があった場合に復旧がしやすいように、各止水弁２４，２６位置から水位検知管２を取り外し・交換可能にしてもよい。また水位検知管２の本体は透明管２０としたが、点検時に目視で水位を確認できるように一部に透明な窓を設けるだけでもよい。
【００２４】
本実施形態では、水位検知管２の水位検知手段を電極棒２１としたが、水位を検知できる手法であれば、ボールタップやうきを使用したフロート式でもよく、複数の検知手段を併用してもよい。また、電極棒２１で検知する水位として給水開始水位と給水停止水位のみについて述べたが、渇水によるポンプの緊急停止水位や渇水の復旧水位、減水および満水による警報作動水位などを検知できるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明にかかる受水槽の水位検知管の好適な一実施形態を示す、受水槽全体の斜視図である。
【図２】図１に示した受水槽の要部側断面図である。
【図３】図１に示した受水槽に適用可能な水位検知管の一例を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明にかかる受水槽の水位検知管の、水位上昇時の作用を説明する説明図である。
【図５】本発明にかかる受水槽の水位検知管の、水位下降時の作用を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  受水槽
２  水位検知管
３  給水管
４  送水管
５  制御装置
６  水抜弁（受水槽）
２０  透明管
２１  電極俸
２２  電極座
２３  連通管
２４  連通止水弁
２５  自然循環配管
２５ａ  通水経路
２６  自然循環止水弁
２７  水抜弁（水位検知管）
２８  連結管
２９  連結止水弁
【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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