(57)【要約】      （修正有）【課題】高い所にある貯水タンクと低い所にある給水区域を管路で連結する自然流下式の給水システムに対して、減圧機能、過流量遮断機能を電源不要且つ安価で付加する減圧槽を提供する。【解決手段】給水システムの途中に過流量遮断機能付き減圧槽３を設置する。この槽は、その流入管３ｂに弁の開度が槽の水位高さにコントロールされるフロート弁３ｃ、３ｄを設置する。これによって、通常時の槽内において、高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）と低水位（Ｌ．Ｗ．Ｌ．）の間を変動する自由水面が形成されて、給水区域での水圧低減（Ｈ１→Ｈ２）が可能となる。一方、給水区域での管路破断により発生した流出量は流入口に設置するフロート弁が全開した場合の流入量より大きいように設計しているので、給水区域での管路破断という緊急事態発生時、槽内水位が連続に低下する。その結果、フロート式弁蓋３ｇも受けた浮力がなくなり流出管３ｅを塞いで給水タンク１の貯水が確保される。【選択図】図１
0003157744.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
図１に示すように、高い所にある貯水タンク１と低い所にある給水区域４を管路２で連結する自然流下式の給水システムの途中に設置する、槽内での自由水面３jの形成の方法を用いる給水区域４での管路水圧の減圧機能と、設定流量以上の流量が発生した場合の管路遮断機能を持つ過流量遮断機能付き減圧槽３においては、槽３の流入管３bに弁の開度が槽の水位の上下に制御されるフロート弁３c、３dを設置することと、槽３の流出管３eに槽内の水位が槽３の低水位（L.W.L.）より低く設定した危険水位（A.W.L.）より高い場合に開状態を、低い場合に閉状態を保つフロート弁３f、３gを設置することを特徴とするユニット化装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、給水タンクと給水区域との高度差が大きい給水システムに対しての給水区域での水圧低減及び緊急時の給水タンクの貯水確保に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
図２に示すように、給水タンク１と給水区域４との高度差が大きい場合に、給水区域４での管路水圧が高いから、バルブ、パイプ等の装置の仕様選択に当たって、高額な耐高圧仕様の選択が不可欠である。このために、従来、給水システムの途中に減圧弁５を設置し、給水区域での管路水圧を下げる。
【０００３】
また、図２に示すように、給水タンク１と給水区域４との高度差が大きい給水システムにおいて、地震等の原因で給水区域４での管路が破断すれば、給水タンク１の貯水が短時間で流出するので、貴重な生活用水が無駄になるだけではなく、給水区域４での多量の貯水流出による２次災害を引き起こす恐れもある。このために、従来、給水タンク近傍の管路途中に緊急遮断弁ユニット６を設置する方法が用いる。これによって、地震等の緊急時に給水区域近傍での管路破断による過流量が発生した場合、流量計６dがその状況を感知し制御盤６fに知らせ、そして、緊急遮断弁６aが制御盤６fからの閉指令を受け弁を閉じるので、給水タンク１の貯水が確保されると同時に、２次災害も回避することができるようになる。
【０００４】
しかし、上述の方法を採用する場合、以下のデメリットがある。
【０００５】
減圧弁５は構造が複雑で、小まめな保守・点検を行わないとトラブルが発生しやすいから、維持費用が高額となる。
【０００６】
また、緊急遮断弁ユニット６では、緊急遮断電動弁６aの保守・点検ためのバイパス管６d、バイパスバルブ６c、補修用バルブ６bを備えなければならないし、緊急遮断電動弁６aの緊急作動のための電気制御システムも必要となるので、初期費用も維持費用も高額となる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
図２に示す給水システムは、給水区域住民の生活用水に関わる重要な水道施設である。しかし、近年、構造改革による公共事業の投資減少に伴い水道施設のコスト削減も求められている。
【０００８】
従って、水道施設について発想転換により、性能・安全性を確保した上で、コストの削減を図るのが重要な課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の考案は、図１に示すように、高い所にある貯水タンク１と低い所にある給水区域４を管路２で連結する自然流下式の給水システムの途中に設置する、槽内での自由水面３j形成の方法を用いる給水区域４での管路水圧の減圧機能と、設定流量以上の流量が発生した場合の管路遮断機能を持つ過流量遮断機能付き減圧槽３においては、槽３の流入管３bに弁の開度が槽３の水位の上下に制御されるフロート弁３c、３dを設置することと、槽３の流出管３eに槽３の水位が槽３の低水位より低く設定した危険水位（A.W.L.）より高い場合に開状態を、低い場合に閉状態を保つフロート弁３f、３gを設置することを特徴とするユニット化装置を用いる。
【考案の効果】
【００１０】
本考案は、図２に示す従来方法に比較して、構造が簡単で、電気制御の使用はないので、システムの信頼性アップも初期費用、維持費用を含むコスト削減も大いに期待できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に考案を実施するための最良の実施形態を示す。
【実施例１】
【００１２】
本考案の実施例１は、図１に示す本考案を実施するための最良の実施形態である。
【００１３】
以下では、図１を用いて本考案の減圧機能について説明する。
【００１４】
図１に示すように過流量遮断機能付き減圧槽３において、その流入管３bに開度が槽内の水位高さにコントロールされるフロート弁３c、３dが設置されている。このフロート弁の構造原理によって、槽への流入量は給水区域４での水の使用量より少ない場合に槽内水位が降下すると同時、フロート３dもともに低下して弁の開度が大きくなって、槽への流入量が増える。槽への流入量は給水区域での使用量より多い場合に槽内水位が上昇して弁の開度が小さくなって、槽への流入量が減少する。つまり、槽内水位が高水位（H．W．L．）と低水位（L．W．L．）の間を繰り返しで変動する。
【００１５】
このように、槽内に常に自由水面が形成されている。槽内での自由水面の形成は、図１に示すように管路を開放し給水区域４での管路水圧（水頭高さ）を、Ｈ1からＨ2に低減させる。
【００１６】
以下では、図１を用いて本考案の過流量遮断機能について説明する。
【００１７】
図１に示すように過流量遮断機能付き減圧槽３において、その流出管３eに弁の開閉が水位の上下にコントロールされるフロート弁３f、３gを設置されている。一方、流入管３bに設置するフロート弁は、その最大流入量が給水区域４での管路破断による給水区域での水の流出量より小さいように設計されているので、管路破断の緊急時に、たとえ、流入管のフロート弁が全開になっても、槽内水位が継続に降下し危険水位（A．W．L.)に達すれば、フロート式弁蓋３gは受けた浮力がなくなり下方へ降下する。
【００１８】
フロート式弁蓋３gが降下し、槽の流出管３eが塞がれて槽からの流出が遮断されるが、流入管に設置するフロート弁３c、３dが全開しているので、水の流入により槽内の水位が再び上昇する。
【００１９】
槽内水位が高水位（H．W．L．）に達すると、流入管３bに設置されているフロート弁３c、３dが完全に閉まって、給水タンク１の貯水が確保される。
【実施例２】
【００２０】
本考案の実施例２は、図３に示している。
【００２１】
以下では、実施例２に対して実施例１と異なっている点だけについて説明する。
【００２２】
図３に示すように、過流量遮断機能付き減圧槽３において、槽の流出管３eに吸気管を設置する。
【００２３】
これによって、過流量発生時、流出管に設置されているフロート弁のフロート式弁蓋が急速に閉まっても、空気が吸気管から管路に入るので、ウォータハンマーの発生を防げる。
【実施例３】
【００２４】
本考案の実施例３は、図４に示している。
【００２５】
以下では、実施例３に対して実施例１と異なっている点だけについて説明する。
【００２６】
図４に示すように、過流量遮断機能付き減圧槽３において、槽の流出管３eが上向きになっている。これに対応して、槽の流出管３eに設置するフロート弁が回転移動タイプではなく、垂直移動式タイプである。
【００２７】
垂直移動式タイプのフロート式弁の弁蓋は、実施例１の回転移動タイプのフロート式弁と同様、過流量発生時、槽内の水位が危険水位（A.W.L）以下に達すれば、流出管を塞いで、槽からの流出が遮断される。 
【実施例４】
【００２８】
本考案の実施例４は、図５に示している。
【００２９】
以下では、実施例４に対して実施例１と異なっている点だけについて説明する。
【００３０】
図５に示すように、過流量遮断機能付き減圧槽３において、槽の流入管３bに二つのフロート弁３c、３d、３c’、３d’が設置する。
【００３１】
この場合、流入管の奥方に設置するフロート弁３c’、３d’は、流入管の手前に設置するフロート弁３c、３dより、弁の開度が常に大きいように設定する。
【００３２】
つまり、図５に示すように、フロート弁３c、３dは、H.W.Lの高水位で完全締まることに対して、フロート弁３c’、３d’は、少し高いH.W.L’の高水位で完全に締まることになっている。
【００３３】
これによって、たとえ、何かの原因で、フロート弁３c、３dが故障して締まらなくなった場合に、槽内の水位がH.W.Lの高水位からさらに上昇し、H.W.L’の高水位に達したら、フロート弁３c’、３d’が完全締まって、給水タンクの貯水が確保されると同時、多量の水の流出による２次災害を防ぐことができる。 
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】過流量遮断・減圧機能付き給水システム（本考案の場合、実施例１）
【図２】過流量遮断・減圧機能付き給水システム（従来の場合）
【図３】過流量遮断・減圧機能付き給水システム（本考案の場合、実施例２）
【図４】過流量遮断・減圧機能付き給水システム（本考案の場合、実施例３）
【図５】過流量遮断・減圧機能付き給水システム（本考案の場合、実施例４）
【符号の説明】
【００３５】
１       給水タンク
２       管路
３       過流量遮断機能付き減圧槽
３a      過流量遮断機能付き減圧槽の槽体
３b      過流量遮断機能付き減圧槽の流入管
３c      過流量遮断機能付き減圧槽の流入管用フロート弁の弁体
３c’    過流量遮断機能付き減圧槽の流入管用フロート弁の弁体
３d      過流量遮断機能付き減圧槽の流入管用フロート弁のフロート
３d’    過流量遮断機能付き減圧槽の流入管用フロート弁のフロート
３e      過流量遮断機能付き減圧槽の流出管
３f      過流量遮断機能付き減圧槽の流出管用フロート弁の弁座
３g      過流量遮断機能付き減圧槽の流出管用フロート弁のフロート式弁蓋
３h      過流量遮断機能付き減圧槽の流出管用吸気管
３h      過流量遮断機能付き減圧槽の自由水面
H.W.L.    過流量遮断機能付き減圧槽の高水位（常時の場合）
H.W.L.’  過流量遮断機能付き減圧槽の高水位(フロート弁３c、３dの閉まらない場合のみ)
L.W.L.    過流量遮断機能付き減圧槽の低水位（常時の場合）
A.W.L.    過流量遮断機能付き減圧槽の危険水位（過流量発生時のみ）
４       給水区域
５       減圧弁
６       過流量遮断弁ユニット
６a      緊急遮断用電動弁
６b      補修弁
６c      バイパス管路用仕切弁
６d      バイパス管
６e      流量計
６f      電気制御盤
【図１】
0003157744.tif 000003
【図２】
0003157744.tif 000004
【図３】
0003157744.tif 000005
【図４】
0003157744.tif 000006
【図５】
0003157744.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月16日(2009.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水管路の途中に設置する、常時の減圧機能と緊急時の遮断機能を有する水槽ユニットにおいては、水槽ユニットの流入口にフロート弁を設置することと、水槽ユニットの流出口にフロート式遮断弁を設置することを特徴とする水槽ユニット。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、給水タンクと給水区域との高度差が大きい給水システムに対しての給水区域での水圧低減及び緊急時の給水タンクの貯水確保に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
図２に示すように、給水タンク１と給水区域４との高度差が大きい場合に、給水区域４での管路水圧が高いから、バルブ、パイプ等の装置の仕様選択に当たって、高額な耐高圧仕様の選択が不可欠である。このために、従来、給水システムの途中に減圧弁５を設置し、給水区域での管路水圧を下げる。
【０００３】
また、図２に示すように、給水タンク１と給水区域４との高度差が大きい給水システムにおいて、地震等の原因で給水区域４での管路が破断すれば、給水タンク１の貯水が短時間で流出するので、貴重な生活用水が無駄になるだけではなく、給水区域４での多量の貯水流出による２次災害を引き起こす恐れもある。このために、従来、給水タンク近傍の管路途中に緊急遮断弁ユニット６を設置する方法が用いる。これによって、地震等の緊急時に給水区域近傍での管路破断による過流量が発生した場合、流量計６dがその状況を感知し制御盤６fに知らせ、そして、緊急遮断弁６aが制御盤６fからの閉指令を受け弁を閉じるので、給水タンク１の貯水が確保されると同時に、２次災害も回避することができるようになる。
【０００４】
しかし、上述の方法を採用する場合、以下のデメリットがある。
【０００５】
減圧弁５は構造が複雑で、こまめな保守・点検を行わないとトラブルが発生しやすいから、維持費用が高額となる。
【０００６】
また、緊急遮断弁ユニット６では、緊急遮断電動弁６aの保守・点検ためのバイパス管６d、バイパスバルブ６c、補修用バルブ６bを備えなければならないし、緊急遮断電動弁６aの緊急作動のための電気制御システムも必要となるので、初期費用も維持費用も高額となる。
【考案の開示】
【考案の効果】
【０００７】
本考案は、図２に示す従来方法に比較して、構造が簡単で、電気制御の使用がないので、システムの信頼性アップも初期費用、維持費用を含むコスト削減も大いに期待できる。
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
図２に示す給水システムは、給水区域住民の生活用水に関わる重要な水道施設である。しかし、近年、構造改革による公共事業の投資減少に伴い水道施設のコスト削減も求められている。
【０００９】
従って、水道施設について発想転換により、性能・安全性を確保した上で、コストの削減を図るのが重要な課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の考案は、図１に示すように、水管路２の途中に設置する、常時の減圧機能と緊急時の遮断機能を有する水槽ユニット３においては、前記の水槽ユニット３の流入口３ｂにフロート弁３ｃ、３ｄを設置することと、前記の水槽ユニット３の流出口３ｅにフロート式遮断弁３ｇ、３ｆを設置することを特徴とする水槽ユニットを用いる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に考案を実施するための最良の実施形態を示す。
【実施例１】
【００１２】
本考案の実施例１は、図１に示す本考案を実施するための最良の実施形態である。
【００１３】
以下では、図１を用いて本考案の減圧機能について説明する。
【００１４】
図１に示すように水槽ユニット３において、その流入口３bに開度が槽内の水位高さにコントロールされるフロート弁３c、３dが設置されている。このフロート弁の構造原理によって、槽への流入量は給水区域４での水の使用量より少ない場合に槽内水位が降下すると同時、フロート３dもともに低下して弁の開度が大きくなって、槽への流入量が増える。槽への流入量は給水区域での使用量より多い場合に槽内水位が上昇して弁の開度が小さくなって、槽への流入量が減少する。つまり、槽内水位が高水位（H．W．L．）と低水位（L．W．L．）の間を繰り返しで変動する。
【００１５】
このように、槽内に常に自由水面が形成されている。槽内での自由水面の形成は、図１に示すように管路を開放し給水区域４での管路水圧（水頭高さ）を、Ｈ1からＨ2に低減させる。
【００１６】
以下では、図１を用いて本考案の過流量遮断機能について説明する。
【００１７】
図１に示すように水槽ユニット３において、その流出口３eに弁の開閉が水位の上下にコントロールされるフロート弁３f、３gを設置されている。一方、流入口３bに設置するフロート弁は、その最大流入量が給水区域４での管路破断による給水区域での水の流出量より小さいように設計されているので、管路破断の緊急時に、たとえ、流入口のフロート弁が全開になっても、槽内水位が継続に降下し危険水位（A．W．L.)に達すれば、フロート式遮断弁の弁蓋３gは受けた浮力がなくなり下方へ降下する。
【００１８】
フロート式遮断弁の弁蓋３gが降下し、槽の流出口３eが塞がれて槽からの水流出が遮断される。流入口に設置するフロート弁３c、３dが全開しているので、水の流入により槽内の水位が再び上昇する。
【００１９】
槽内水位が高水位（H．W．L．）に達すると、流入口３bに設置されているフロート弁３c、３dが完全に閉まって、給水タンク１の貯水が確保される。
【実施例２】
【００２０】
本考案の実施例２は、図３に示している。
【００２１】
以下では、実施例２に対して実施例１と異なっている点だけについて説明する。
【００２２】
図３に示すように、水槽ユニット３において、槽の流出口３eに吸気管を設置する。
【００２３】
これによって、過流量発生時、流出口に設置されているフロート式遮断弁の弁蓋が急速に閉まっても、空気が吸気管から管路に入るので、ウォータハンマーの発生を防げる。
【実施例３】
【００２４】
本考案の実施例３は、図４に示している。
【００２５】
以下では、実施例３に対して実施例１と異なっている点だけについて説明する。
【００２６】
図４に示すように、水槽ユニット３において、槽の流出口３eが上向きになっている。これに対応して、槽の流出口３eに設置するフロート式遮断弁が回転移動タイプではなく、垂直移動式タイプである。
【００２７】
垂直移動式タイプのフロート式遮断弁の弁蓋は、実施例１の回転移動タイプのフロート式弁と同様、過流量発生時、槽内の水位が危険水位（A.W.L）以下に達すれば、流出口を塞いで、槽からの流出が遮断される。
【実施例４】
【００２８】
本考案の実施例４は、図５に示している。
【００２９】
以下では、実施例４に対して実施例１と異なっている点だけについて説明する。
【００３０】
図５に示すように、水槽ユニット３において、槽の流入口３bに二つのフロート弁３c、３d、３c’、３d’が設置する。
【００３１】
この場合、流入口の奥方に設置するフロート弁３c’、３d’は、流入口の手前に設置するフロート弁３c、３dより、弁の開度が常に大きいように設定する。
【００３２】
つまり、図５に示すように、フロート弁３c、３dは、H.W.Lの高水位で完全締まることに対して、フロート弁３c’、３d’は、少し高いH.W.L’の高水位で完全に締まることになっている。
【００３３】
これによって、たとえ、何かの原因で、フロート弁３c、３dが故障して締まらなくなった場合に、槽内の水位がH.W.Lの高水位からさらに上昇し、H.W.L’の高水位に達したら、フロート弁３c’、３d’が完全に締まって、給水タンクの貯水が確保されると同時、多量の水の流出による２次災害を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】過流量遮断・減圧機能付き給水システム（本考案の場合、実施例１）
【図２】過流量遮断・減圧機能付き給水システム（従来の場合）
【図３】過流量遮断・減圧機能付き給水システム（本考案の場合、実施例２）
【図４】過流量遮断・減圧機能付き給水システム（本考案の場合、実施例３）
【図５】過流量遮断・減圧機能付き給水システム（本考案の場合、実施例４）
【符号の説明】
【００３５】
１       給水タンク
２       管路
３       水槽ユニット３
３a      水槽ユニット３の槽体
３b      水槽ユニット３の流入口
３c      水槽ユニット３の流入口用フロート弁の弁体
３c’    水槽ユニット３の流入口用フロート弁の弁体
３d      水槽ユニット３の流入口用フロート弁のフロート
３d’    水槽ユニット３の流入口用フロート弁のフロート
３e      水槽ユニット３の流出口
３f      水槽ユニット３の流出口用フロート式遮断弁の弁座
３g      水槽ユニット３の流出口用フロート式遮断弁の弁蓋
３h      水槽ユニット３の流出口用吸気管
３h      水槽ユニット３の自由水面
H.W.L.    水槽ユニット３の高水位（常時の場合）
H.W.L.’   水槽ユニット３の高水位(フロート弁３c、３dの閉まらない場合のみ)
L.W.L.    水槽ユニット３の低水位（常時の場合）
A.W.L.    水槽ユニット３の危険水位（過流量発生時のみ）
４       給水区域
５       減圧弁
６       過流量遮断弁ユニット
６a      緊急遮断用電動弁
６b      補修弁
６c      バイパス管路用仕切弁
６d      バイパス管
６e      流量計
６f      電気制御盤