(57)【要約】【課題】沈砂槽における原水貯留部と上澄み貯留部との水位差による仕切板への負荷を軽減することの可能な沈砂槽を提供する。【解決手段】仕切板１２の下部には、原水貯留部２０と上澄み貯留部２２とを連通させる下連通部３４が構成されている。原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の水位の差が大きくなり、下連通部３４における原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の水圧差が作動値Ｍを超えると、下連通部３４を通って、原水貯留部２０から上澄み貯留部２２へ水が流出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水を貯留する原水貯留部と、
原水貯留部と仕切板を介して隣接し、前記仕切板の上部に構成された上連通部で前記原水貯留部と連通され、原水貯留部から上澄み水が流入する上澄み貯留部と、
前記上連通部よりも下側に設けられ、前記原水貯留部と前記上澄み貯留部の水圧差が作動値を超えた場合に前記原水貯留部と前記上澄み貯留部との間を連通させる下連通部と、
を備えた沈砂槽。
【請求項２】
前記下連通部には、フィルターが設けられていること、を特徴とする請求項１に記載の沈砂槽。
【請求項３】
前記下連通部は、前記仕切板に構成された連通口、及び、該連通口に設けられ前記作動値を超える水圧差により開放される調整弁を含んで構成されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の沈砂槽。
【請求項４】
前記下連通部は前記原水貯留部及び前記上澄み貯留部の外側に配管されて両者を連通させる管体、及び、該管体に設けられ前記作動値を超える水圧差により開放される調整弁を含んで構成されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の沈砂槽。
【請求項５】
前記調整弁は、前記下連通部の連通を遮断する閉鎖部材と、前記閉鎖部材を前記下連通部の連通を遮断する閉鎖位置へ付勢すると共に、前記原水貯留部と前記上澄み貯留部の水圧差が前記作動値を超えた場合に前記閉鎖部材の前記上澄み貯留部側への移動を許容して前記下連通部を連通させる付勢部材と、
を含んで構成されていること、を特徴とする請求項３または請求項４に記載の沈砂槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沈砂槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、井戸水などの原水から砂や不純物（枯れ葉など）を除去する沈砂槽が知られている。この種の沈砂槽は、仕切板で原水槽と上澄み槽とに仕切られ、原水槽には原水が流入し、上澄み槽には原水槽に貯留された原水の上澄み部分が流入するようになっている（特許文献１参照）。上澄み槽に貯留された水は、ポンプなどで汲み上げられ、必要に応じて次の処理（ろ過など）が施される。
【０００３】
原水槽から上澄み槽へは、通常、仕切板の高い部分に設けられた開口、又は、仕切板の上側を水が通過して流入する。したがって、原水槽側の水位が当該水の通過部分に至るまでは、上澄み槽に水が流入しないため、原水槽と上澄み槽との水位の差が大きくなって、水圧差により、仕切板への負荷が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平Ｈ０８−３９０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決すべく成されたもので、沈砂槽における原水貯留部と上澄み貯留部との水位差による仕切板への負荷を軽減することの可能な沈砂槽を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の沈砂槽は、原水を貯留する原水貯留部と、原水貯留部と仕切板を介して隣接し、前記仕切板の上部に構成された上連通部で前記原水貯留部と連通され、原水貯留部から上澄み水が流入する上澄み貯留部と、前記上連通部よりも下側に設けられ、前記原水貯留部と前記上澄み貯留部の水圧差が作動値を超えた場合に前記原水貯留部と前記上澄み貯留部との間を連通させる下連通部と、を備えている。
【０００７】
請求項１の沈砂槽では、原水貯留部と上澄み貯留部とは仕切板を介して隣接されており、仕切板の上部に構成された上連通部で連通されている。原水貯留部の水位が上連通部に達すると、原水貯留部の水が上澄み貯留部に流出する。なお、上連通部は、仕切板の上部に構成された開口、仕切板の上部の切欠き、仕切板の位置を低くして上側を水が通過する構成などにすることができる。
【０００８】
ここで、上澄み貯留部の水位が低く、原水貯留部と上澄み貯留部との水位の差が大きくなると、水圧差により、仕切板への負荷が大きくなる。そこで、本発明の沈砂槽は、下連通部を備えている。
【０００９】
下連通部は、上連通部よりも下側に設けられ、原水貯留部と上澄み貯留部の水圧差が作動値を超えた場合に原水貯留部と上澄み貯留部との間を連通させる。これにより、下連通部における原水貯留部と上澄み貯留部との水圧差が作動値を超えた場合には、下連通部を通って原水貯留部から上澄み貯留部へ水が流入し、原水貯留部と上澄み貯留部との水位の差が減少する。その結果、原水貯留部と上澄み貯留部との水圧差による仕切板への負荷を小さくすることができる。なお、作動値は、仕切板への負荷を考慮して、任意に設定することができる。
【００１０】
請求項２の沈砂槽は、前記下連通部には、フィルターが設けられていること、を特徴とする。
【００１１】
このように、フィルターを設けることにより、原水貯留部の水に混入した異物（枯葉や砂）が、下連通路を通過して上澄み貯留部へ流入することを防止することができる。
【００１２】
請求項３の沈砂槽は、前記下連通部は、前記仕切板に構成された連通口、及び、該連通口に設けられ前記作動値を超える水圧差により開放される調整弁を含んで構成されていること、を特徴とする。
【００１３】
このように、仕切板に連通口を構成して調整弁を設けることにより、容易に下連通部を構成することができる。
【００１４】
請求項４の沈砂槽は、前記下連通部は、前記原水貯留部及び前記上澄み貯留部の外側に配管されて両者を連通させる管体、及び、該管体に設けられ前記作動値を超える水圧差により開放される調整弁を含んで構成されていること、を特徴とする。
【００１５】
このように、原水貯留部及び上澄み貯留部の外側に管体を配管して下連通部を構成することにより、水槽の外に下連通部を形成することができ、メンテナンスが容易となる。
【００１６】
請求項５の沈砂槽は、前記調整弁は、前記下連通部の連通を遮断する閉鎖部材と、前記閉鎖部材を前記下連通部の連通を遮断する閉鎖位置へ付勢すると共に、前記原水貯留部と前記上澄み貯留部の水圧差が前記作動値を超えた場合に前記閉鎖部材の前記上澄み貯留部側への移動を許容して前記下連通部を連通させる付勢部材と、を含んで構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の沈砂槽によれば、付勢部材の付勢力を作動値に応じた値に設定することにより、下連通部の遮断と連通を水圧に応じて切り換えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の沈砂槽によれば、原水貯留部と上澄み貯留部との水位差による仕切板への負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態の沈砂槽の一部破断斜視図である。
【図２】第１実施形態の沈砂槽の上澄み貯留部の内側部分の斜視図である。
【図３】上連通部の変形例（Ａ）（Ｂ）を示す図である。
【図４】下連通部の構成を示す断面図であり、（Ａ）は閉鎖状態、（Ｂ）は開放状態を示すものである。
【図５】第２実施形態の沈砂槽の一部破断斜視図である。原水貯留部及び上澄み貯留部の水位と、水の流れを示す説明図である。
【図６】第２実施形態の沈砂槽の上澄み貯留部の内側部分及び外側下連通部の斜視図である。
【図７】外側下連通部の構成を示す断面図であり、（Ａ）は閉鎖状態、（Ｂ）は開放状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明の沈砂槽の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の沈砂槽１０は、汲み上げた地下水や井戸水などの原水を貯留すると共に、原水の沈殿物を沈殿させて、上澄みと分離する機能を有している。
【００２１】
図１に示すように、沈砂槽１０は、基部材１１の上に設置され、複数の矩形状のパネルＰを連結して構成されている。沈砂槽１０の内部には、原水貯留部２０、及び、原水貯留部２０に隣接する上澄み貯留部２２が構成されている。図２にも示されるように、原水貯留部２０と上澄み貯留部２２との間には仕切板１２が配置されている。仕切板１２により、原水貯留部２０と上澄み貯留部２２は仕切られている。
【００２２】
原水貯留部２０には、不図示のポンプにより汲み上げられた井戸水（原水）を原水貯留部２０へ流入させる原水流入配管２６が挿入されている。原水流入配管２６から原水貯留部２０へ原水が流入される。
【００２３】
仕切板１２の上部には、原水貯留部２０と上澄み貯留部２２とを連通させる複数の上連通部３２が構成されている。上連通部３２は、原水貯留部２０の原水を上澄み貯留部２２へ流出（越流）させるものであり、本実施形態では、仕切板１２の上部に同じ高さ位置で形成された貫通穴で構成されている。
【００２４】
なお、上連通部３２は、他の構成であってもよく、例えば、図３（Ａ）に示すように、仕切板１２の上部を切り欠いて構成した切欠部Ｋでもよいし、図３（Ｂ）に示すように、仕切板１２の高さを低くして沈砂槽１０の天井板との間に隙間Ｉを設けてもよい。
【００２５】
仕切板１２の下部には、原水貯留部２０と上澄み貯留部２２とを連通させる下連通部３４が構成されている。下連通部３４は、１つであっても複数であってもよい。下連通部３４は、上連通部３２よりも下側に構成されていればよいが、仕切板１２の高さの１／２より下側に構成されていることが好ましく、さらに、底部に近い位置であることがより好ましい。
【００２６】
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、下連通部３４は、連通口３４Ａ及び調整弁４０を備えている。連通口３４Ａは、仕切板１２の下部に同じ高さ位置で形成された円形の貫通穴で構成されている。調整弁４０は、連通口３４Ａの上澄み貯留部２２側に設けられている。調整弁４０は、通常時には連通口３４Ａを閉鎖しており、原水貯留部２０と上澄み貯留部２２との間の水圧差が、後述する作動値Ｍを超えた場合に、連通口３４Ａを開放する。
【００２７】
図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、調整弁４０は、閉鎖板４２、コイルスプリング４４、及び、保持部材４６を備えている。保持部材４６は、取付部４６Ａ保持部４６Ｂ、及び、底部４６Ｃを有している。取付部４６Ａは環状とされ、連通口３４Ａの周りを囲むように上澄み貯留部２２側に配置され、ねじ４６Ｎで仕切板１２に取り付けられている。保持部４６Ｂは、円筒形状とされ、一端部が取付部４６Ａに固定され、他端部に底部４６Ｃが形成されている。取付部４６Ａの径方向内側には、保持部４６Ｂよりも内径が小径のシール部４６Ｓが構成されている。
【００２８】
底部４６Ｃには、中央に調整ネジ４６Ｄが構成されている。調整ネジ４６Ｄは、外周に雄ネジが形成されており、底部４６Ｃの対応する位置に構成された雌ネジ４６Ｉと螺合されている。調整ネジ４６Ｄは、回転させることにより、保持部４６Ｂ筒軸方向に移動可能とされている。底部４６Ｃには、調整ネジ４６Ｄの径方向外側に、複数の連通穴４６Ｈが構成されている。連通穴４６Ｈにより、保持部４６Ｂの筒内Ｒ１が上澄み貯留部２２と連通されている。筒内Ｒ１には、付勢部材としてのコイルスプリング４４、及び、閉鎖部材としての閉鎖板４２が配設されている。
【００２９】
閉鎖板４２は、保持部４６Ｂの内径よりも小径で、かつ、シール部４６Ｓの内径よりも大径の円板状とされており、外周に沿ってシール部４６Ｓとの間をシールするシール部材４２Ｓが取り付けられている。シール部材４２Ｓとしては、Ｏリングなどのシールリングを用いたり、閉鎖板４２の底面（シール部４６Ｓ側の面）にゴム材を貼付したりすることにより構成することができる。
【００３０】
コイルスプリング４４は、一端部が調整ネジ４６Ｄの筒内Ｒ１側に固定され、他端部が閉鎖板４２の板面中央に固定されている。コイルスプリング４４は、閉鎖板４２を、シール部４６Ｓへ向かって付勢している。これにより、通常時には、連通口３４Ａは閉鎖板４２により閉鎖された閉鎖位置Ｂ１に配置されている（図３（Ａ）参照）。コイルスプリング４４は、原水貯留部２０側から押されると圧縮変形し、これにより、閉鎖板４２が上澄み貯留部２２側へ移動して連通口３４Ａが開放された開放位置Ｂ２に配置される（図３（Ｂ）参照）。
【００３１】
コイルスプリング４４の付勢力は、下連通部３４における、原水貯留部２０側の水圧と、上澄み貯留部２２側の水圧との差が作動値Ｍを超えた場合に、コイルスプリング４４が原水貯留部２０側から押されて圧縮変形し、閉鎖板４２が上澄み貯留部２２側へ移動して連通口３４Ａが開放されるように設定されている。作動値Ｍは、仕切板１２への負荷を考慮し、０．００３ＭＰａ〜０．０１ＭＰａ程度で設定される。
【００３２】
調整ネジ４６Ｄと閉鎖板４２との距離は、調整ネジ４６Ｄを回転させて保持部４６Ｂ筒軸方向に移動させることにより、可変とされている。調整ネジ４６Ｄと閉鎖板４２との距離を変更することにより、コイルスプリング４４の付勢力を調整することができる。
【００３３】
連通口３４Ａの原水貯留部２０側には、連通口３４Ａを覆うようにフィルター４８が配置されている。フィルター４８としては、金属製のメッシュ、樹脂製の網目状板、などを用いることができる。
【００３４】
次に第１実施形態の沈砂槽１０の作用効果について説明する。
汲み上げられた井戸水（原水）は、原水流入配管２６から原水貯留部２０へ流入する。原水貯留部２０では原水を貯留し、水位が上連通部３２に達すると、上連通部３２から上澄み貯留部２２へ上澄みが流出する。流出した上澄みは、上澄み貯留部２２で貯留され、必要に応じて汲み上げられ、次の処理（ろ過など）が行われる。
【００３５】
原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の水位の差が大きくなり、下連通部３４における原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の水圧差が作動値Ｍを超えると、閉鎖板４２が上澄み貯留部２２側へ移動して開放位置Ｂ２に配置され（図４（Ｂ）参照）、連通口３４Ａが開放される。これにより、図５（Ａ）に示すように、下連通部３４を通って、原水貯留部２０から上澄み貯留部２２へ水が流出する。そして、原水貯留部２０の水位が下がると共に上澄み貯留部２２の水位が上昇して、原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の水圧差が作動値Ｍより小さくなると、コイルスプリング４４の付勢力により、閉鎖板４２が閉鎖位置Ｂ１へ押し戻され（図４（Ａ）参照）、連通口３４Ａが閉鎖され、図５（Ｂ）に示すように、前記の水の流出が停止する。
【００３６】
本実施形態の沈砂槽１０によれば、連通部３４における原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の水圧差が作動値を超えた場合には、下連通部３４を介して水を移動させて水圧差を小さくするので、仕切板１２への負荷を抑制することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、フィルター４８を設けているので、連通口３４Ａから異物が上澄み貯留部２２へ流入することを抑制することができる。なお、フィルター４８は、必須の構成ではない。
【００３８】
また、本実施形態では、下連通部３４を仕切板１２に連通口３４Ａを構成し、連通口３４Ａを調整弁４０で開閉するので、簡易な構成とすることができる。
【００３９】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態については、第１実施形態と同様の部分については、同一の符号を付して示し、その詳細な説明は省略する。
【００４０】
本実施形態の沈砂槽５０は、第１実施形態の沈砂槽１０の連通部３４に代えて、図６に示すように、外側下連通部５２を備えている。その他の構成については、第１実施形態の沈砂槽１０と同一である。
【００４１】
外側下連通部５２は、原水貯留部２０と上澄み貯留部２２とを連通させる連通管５４、及び、連通管５４内に設けられた止水球６０を含んで構成されている。連通管５４は、隣り合う原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の側面パネルＰ１、Ｐ２の下部に設置されている。連通管５４の設置高さは、上連通部３２よりも下であればよいが、仕切板１２の高さの１／２以下の位置が好ましく、さらに、沈砂槽５０の底部に近い位置であることが好ましい。また、連通管５４の原水貯留部２０との連結位置と、上澄み貯留部２２との連結位置は、同一高さであってもよいし、上澄み貯留部２２側を高くしてもよい。
【００４２】
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、連通管５４の中央部には、通水部５６が形成されている。通水部５６は、内径が連通管５４の内径よりも大径とされている。通水部５６には、止水球５８及びコイルスプリング５９が配置されている。
【００４３】
コイルスプリング５４は、一端部が通水部５６の上澄み貯留部２２側に固定されており、他端部が止水球５８に固定されている。止水球５８の径は連通管５４よりも大きく、通常時には、コイルスプリング５４によって原水貯留部２０へ向かう方向の付勢力によって、通水部５６の原水貯留部２０で連通管５４を閉鎖する閉鎖位置Ｂ３に配置されている（図７（Ａ）参照）。コイルスプリング５４は、原水貯留部２０側から押されると圧縮変形し、これにより、止水球５８が上澄み貯留部２２側へ移動して通水部５６を水が通水可能な状態となる開放位置Ｂ４に配置される（図７（Ｂ）参照）。
【００４４】
コイルスプリング５４の付勢力は、外側下連通部５２における、原水貯留部２０側の水圧と、上澄み貯留部２２側の水圧との差が作動値Ｍを超えた場合に、コイルスプリング５４が原水貯留部２０側から押されて圧縮変形し、止水球５８が上澄み貯留部２２側へ移動して通水部５６が通水可能となるように設定されている。作動値Ｍは、仕切板１２への負荷を考慮し、０．００３ＭＰａ〜０．０１ＭＰａ程度で設定される。
【００４５】
通水部５６の原水貯留部２０側には、連通口３４Ａを覆うようにフィルター５５が配置されている。フィルター５５としては、金属製のメッシュ、樹脂製の網目状板、などを用いることができる。
【００４６】
次に第２実施形態の沈砂槽５０の作用効果について説明する。
原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の水位の差が大きくなり、外側下連通部５２における原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の水圧差が作動値Ｍを超えると、止水球５８が上澄み貯留部２２側へ移動して開放位置Ｂ４に配置され、通水部５６が開放される（図７（Ｂ）参照）。これにより、外側下連通部５２を通って、原水貯留部２０から上澄み貯留部２２へ水が流出する。そして、原水貯留部２０の水位が下がると共に上澄み貯留部２２の水位が上昇して、原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の水圧差が作動値Ｍより小さくなると、コイルスプリング５４の付勢力により、止水球５８が閉鎖位置Ｂ３へ押し戻され（図７（Ａ）参照）、通水部５６が閉鎖され、前記の水の流出が停止する。
【００４７】
本実施形態の沈砂槽５０によれば、外側下連通部５２における原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の水圧差が作動値Ｍを超えた場合には、外側下連通部５２を介して水を移動させて水圧差を小さくするので、仕切板１２への負荷を抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、フィルター５５を設けているので、連通管５４から異物が上澄み貯留部２２へ流入することを抑制することができる。なお、フィルター５５は、必須の構成ではない。
【００４９】
また、本実施形態では、外側下連通部５２を原水貯留部２０と上澄み貯留部２２の外側に設置しているので、外側下連通部５２のメンテナンスを容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０   沈砂槽
１２   仕切板
２０   原水貯留部
２２   上澄み貯留部
３２   上連通部
３４   下連通部
３４Ａ 連通口
４０   調整弁
４２   閉鎖板
４４   コイルスプリング
４８   フィルター
５０   沈砂槽
５２   外側下連通部
５４   コイルスプリング
５４   連通管
５５   フィルター
５６   通水部
５８   止水球
５９   コイルスプリング
Ｍ     作動値
【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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