(57)【要約】【課題】貯水槽内部の水の滞留を防止すること。【解決手段】水を貯めるタンク本体１０と、タンク本体１０の上端部に接続された上部給水管１１Ｕ及び上部排水管１５Ｕと、タンク本体１０の下端部に接続された下部給水管１１Ｌ及び下部排水管１５Ｌと、上部給水管１１Ｕ及び下部給水管１１Ｌに接続された給水本管１３と、給水本管１３内を流れる水の流路を、上部給水管１１Ｕ又は下部給水管１１Ｌ側に切り替える分岐弁１２と、を備え、給水本管１３内の水温がタンク本体１０内の水温よりも高いときに、給水本管１３を流れる水を上部給水管１１Ｕからタンク本体１０に供給するとともに、タンク本体１０内の水を下部排水管１５Ｌから排水し、給水本管１３内の水温がタンク本体１０内の水温よりも低いときに、給水本管１３を流れる水を下部給水管１１Ｌからタンク本体１０に供給するとともに、タンク本体１０内の水を上部排水管１５Ｕから排水する貯水槽を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端部に上部給水口及び上部排水口が、下端部に下部給水口及び下部排水口が形成されたタンク本体（１０）と、
前記上部給水口に接続された上部給水管（１１Ｕ）と、
前記下部給水口に接続された下部給水管（１１Ｌ）と、
配水管（Ｐ）に接続された給水本管（１３）と、
前記給水本管（１３）内を流れる水の流路を、前記上部給水管（１１Ｕ）又は前記下部給水管（１１Ｌ）のいずれか一方側に切り替える分岐弁（１２）と、
前記上部給水管（１１Ｕ）及び前記下部給水管（１１Ｌ）にそれぞれ設けられる逆止弁（１４Ｕ、１４Ｌ）と、
前記上部排水口に接続された上部排水管（１５Ｕ）と、
前記下部排水口に接続された下部排水管（１５Ｌ）と、
前記上部排水管（１５Ｕ）及び前記下部排水管（１５Ｌ）と前記配水管（Ｐ）とを接続する排水本管（１６）と、
前記給水本管（１３）を流れる水の温度と前記タンク本体（１０）内の水の温度の高低関係に対応して、前記分岐弁（１２）の流路を前記上部給水管（１１Ｕ）側又は前記下部給水管（１１Ｌ）側のいずれか一方に切り替えるように前記分岐弁（１２）を駆動する切り替え機構（２０）と、
を備え、前記切り替え機構（２０）で前記分岐弁（１２）を切り替えることによって、前記給水本管（１３）を流れる水の温度が前記タンク本体（１０）内の水の温度よりも高いときに、前記給水本管（１３）を流れる水を前記上部給水管（１１Ｕ）から前記タンク本体（１０）に供給するとともに、前記タンク本体（１０）内の水を前記下部排水管（１５Ｌ）から排水する一方で、前記給水本管（１３）を流れる水の温度が前記タンク本体（１０）内の水の温度よりも低いときに、前記給水本管（１３）を流れる水を前記下部給水管（１１Ｌ）から前記タンク本体（１０）に供給するとともに、前記タンク本体（１０）内の水を前記上部排水管（１５Ｕ）から排水する貯水槽。
【請求項２】
前記上部排水管（１５Ｕ）に、前記上部給水管（１１Ｕ）を通る水の圧力を検知して、前記上部排水管（１５Ｕ）の水の流れを遮断する遮断弁（１７Ｕ）を、前記下部排水管（１５Ｌ）に、前記下部給水管（１１Ｌ）を通る水の圧力を検知して、前記下部排水管（１５Ｌ）の水の流れを遮断する遮断弁（１７Ｌ）をそれぞれ設けた請求項１に記載の貯水槽。
【請求項３】
前記切り替え機構（２０）が、
前記給水本管（１３）と接続された第一検知管（２１）と、
前記給水本管（１３）内の水の温度に対応して伸縮する、前記第一検知管（２１）内に設けられた第一検知片（２２）と、
前記タンク本体（１０）に接続された第二検知管（２３）と、
前記タンク本体（１０）内の水の温度に対応して伸縮する、前記第二検知管（２３）内に設けられた第二検知片（２４）と、
前記第一検知片（２２）及び前記第二検知片（２４）に取り付けられ、前記第一検知片（２２）及び前記第二検知片（２４）の伸縮に伴って変位して、前記第一検知管（２１）の流路を開閉する弁体（２５）と、
前記弁体（２５）が前記第一検知管（２１）の流路を閉じたときに、この第一検知管（２１）内の水を排水するドレン管（２９）と、
前記第一検知管（２１）内の水の圧力によって伸縮する付勢部材（２６）と、
前記付勢部材（２６）の伸縮を前記分岐弁（１２）に伝達する伝達部（２７）と、
を備えた請求項１又は２に記載の貯水槽。
【請求項４】
前記給水本管（１３）及び前記排水本管（１６）に、前記配水管（Ｐ）の水の圧力が所定値以下に低下したときに、前記給水本管（１３）及び前記排水本管（１６）の水の流れを遮断する緊急遮断弁（１９）を設けた請求項１から３のいずれか１項に記載の貯水槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、災害等の非常時に備えて上水道の水を貯めておくために、地中に埋設する貯水槽に関し、特に貯水槽内の水の滞留を防止する機構を備えたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設される貯水槽（耐震貯水槽）は、上水道の水を貯めておくタンク本体を備えており、平常時には配水管（配水経路）の一部として機能する一方で、災害等の非常時には、前記タンク本体に水を貯めておくことができるようになっている。
【０００３】
このタイプの貯水槽として、例えば、特許文献１、２に示すものがある。特許文献１に係る貯水槽は、管体を地中に上下方向に埋設するとともに、その両端を蓋板で閉鎖して縦型水槽を構成している。そして、この水槽の上端から底部に向けて周壁に沿って給水管を配置し、この給水管の下端に、複数の吐出口を分散して構成した吐出部を設けている（本文献の明細書の段落０００６等参照）。縦型水槽の上端には、排水管に連通する複数の排水口を形成している。このように、水槽を縦型とすることにより設置スペースを小さくすることができるとともに、吐出部から水を上向きに噴出することにより、縦型水槽内で水の淀みが発生せず、水槽内の水が常に新鮮な状態に維持される（本文献の明細書の段落０００７等参照）。
【０００４】
また、特許文献２に係る貯水槽は、複数の管体を上下方向に接続して構成した縦型水槽の前記管体同士の継手部に、中央に開口を有する流れ制御板を設けるとともに、特許文献１に係る貯水槽と同様に、水槽の下端から水を吐出する構成を採用している（本文献の明細書の段落０００６参照）。このように、流れ制御板を設けることにより、水槽内が直列に接続された小タンクに区画されるとともに、中央の開口にてそれぞれが連通される。このため、各小タンク内において、中央部における高速の水流と、この高速の水流に随伴する流れとが生じて、各小タンク内での水の入れ替わりが迅速かつ確実に行われ、水槽内の水が常に新鮮な状態に維持される（本文献の明細書の段落０００７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−１２９７号公報
【特許文献２】実開平６−１２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
貯水槽に貯められている水の温度と、この貯水槽に新たに供給する水の温度との間に差がある場合、その比重差によって、温度の高い水は貯水槽の上方に貯まる一方で、温度の低い水は貯水槽の下方に貯まる。特許文献１、２に係る貯水槽のように、縦型水槽の下端側から水を吐出する構成とすると、貯水槽内の水の温度よりもこの貯水槽内に供給する水の温度の方が高い場合、貯水槽内に供給した相対的に高温の水が、元々貯水槽内に貯められていた相対的に低温の水と十分混ざり合う前に速やかに上昇して、貯水槽の底部に低温の水が滞留する現象が生じやすい。この現象は、貯水槽が横型又は縦型のいずれの場合でも生じ得るが、貯水槽の上下端部で温度差が形成されやすい縦型で一層顕著となる。
【０００７】
特許文献２に示すように、流れ制御板を設けることにより、高温の水と低温の水の多少の撹拌作用は発揮されるものの、流れ制御板の外縁部付近では滞留が生じやすく、滞留の改善効果は不十分であるといえる。しかも、縦型水槽内に流れ制御板を設けることにより内部構造が複雑になることから、貯水槽の製造コストが上昇するとともに、メンテナンスコストが上昇する問題もある。
【０００８】
そこで、この発明は、貯水槽内部の水の滞留を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明は、上端部に上部給水口及び上部排水口が、下端部に下部給水口及び下部排水口が形成されたタンク本体と、前記上部給水口に接続された上部給水管と、前記下部給水口に接続された下部給水管と、配水管に接続された給水本管と、前記給水本管内を流れる水の流路を、前記上部給水管又は前記下部給水管のいずれか一方側に切り替える分岐弁と、前記上部給水管及び前記下部給水管にそれぞれ設けられる逆止弁と、前記上部排水口に接続された上部排水管と、前記下部排水口に接続された下部排水管と、前記上部排水管及び前記下部排水管と前記配水管とを接続する排水本管と、前記給水本管を流れる水の温度と前記タンク本体内の水の温度の高低関係に対応して、前記分岐弁の流路を前記上部給水管側又は前記下部給水管側のいずれか一方に切り替えるように前記分岐弁を駆動する切り替え機構と、を備え、前記切り替え機構で前記分岐弁を切り替えることによって、前記給水本管を流れる水の温度が前記タンク本体内の水の温度よりも高いときに、前記給水本管を流れる水を前記上部給水管から前記タンク本体に供給するとともに、前記タンク本体内の水を前記下部排水管から排水する一方で、前記給水本管を流れる水の温度が前記タンク本体内の水の温度よりも低いときに、前記給水本管を流れる水を前記下部給水管から前記タンク本体に供給するとともに、前記タンク本体内の水を前記上部排水管から排水するようにした貯水槽を構成した。
【００１０】
このように、給水本管を流れる水の温度と、タンク本体内の水の温度の高低関係に対応して、上部給水管又は下部給水管のいずれからタンク本体内に水を供給するとともに、上部排水管又は下部排水管のいずれから排水するかを制御することによって、タンク本体内に水が滞留するのを防止することができる。
【００１１】
すなわち、給水本管を流れる水の温度がタンク本体内の水の温度よりも高いときに、給水本管を流れる水を上部給水管からタンク本体に供給すると、供給した水は元々タンク本体内に貯まっていた相対的に低温の水よりも比重が小さいためタンク本体の上部付近に貯まる。そして、さらに上部給水管から水を供給すると、タンク本体内に元々貯まっていた相対的に低温の水は、新たに供給された相対的に高温の水によって下向きに押されて、タンク本体の下端に接続された下部排水管から排水される。このとき、低温の水と高温の水は上下方向に層状となっておりほとんど混じり合わないため、タンク本体内に元々貯まっていた水を滞留させることなく、タンク本体内に新たに供給した水との間で効率良く入れ替えることができる。このため、タンク本体内の水を常に新鮮な状態に維持することができる。
【００１２】
また、給水本管を流れる水の温度がタンク本体内の水の温度よりも低いときに、給水本管を流れる水を下部給水管からタンク本体に供給すると、供給した水は元々タンク本体内に貯まっていた相対的に高温の水よりも比重が大きいためタンク本体の下部付近に貯まる。そして、さらに下部給水管から水を供給すると、タンク本体内に元々貯まっていた相対的に高温の水は、新たに供給された相対的に低温の水によって上向きに押されて、タンク本体の上端に接続された上部排水管から排水される。この場合も、上記と同様に、タンク本体内に元々貯まっていた水を滞留させることなく、タンク本体内に新たに供給した水との間で効率良く入れ替えることができる。このため、タンク本体内の水を常に新鮮な状態に維持することができる。
【００１３】
前記構成においては、前記上部排水管に、前記上部給水管を通る水の圧力を検知して、前記上部排水管の水の流れを遮断する遮断弁を、前記下部排水管に、前記下部給水管を通る水の圧力を検知して、前記下部排水管の水の流れを遮断する遮断弁をそれぞれ設けた構成とするのが好ましい。
【００１４】
このように、遮断弁を設けることにより、上部給水管からタンク本体に水を供給したときに、供給した水がタンク本体の下部に到達することなく、そのまま上部排水管から排水されるのを防止するとともに、下部給水管からタンク本体に水を供給したときに、供給した水がタンク本体の上部に到達することなく、そのまま下部排水管から排水されるのを防止することができる。このため、タンク本体内に元々貯まっていた水を上部給水管又は下部給水管からの水の供給によって、上部排水管又は下部排水管から確実に排出することができ、タンク本体内の水の入れ替えを確実に行うことができる。
【００１５】
前記各構成においては、前記切り替え機構が、前記給水本管と接続された第一検知管と、前記給水本管内の水の温度に対応して伸縮する、前記第一検知管内に設けられた第一検知片と、前記タンク本体に接続された第二検知管と、前記タンク本体内の水の温度に対応して伸縮する、前記第二検知管内に設けられた第二検知片と、前記第一検知片及び前記第二検知片に取り付けられ、前記第一検知片及び前記第二検知片の伸縮に伴って変位して、前記第一検知管の流路を開閉する弁体と、前記弁体が前記第一検知管の流路を閉じたときに、この第一検知管内の水を排水するドレン管と、前記第一検知管内の水の圧力によって伸縮する付勢部材と、前記付勢部材の伸縮を前記分岐弁に伝達する伝達部と、を備えた構成とすることもできる。
【００１６】
給水本管と接続された第一検知管内には、給水本管を流れる水と同じ温度の水が満たされているとともに、タンク本体に接続された第二検知管内には、タンク本体に貯められた水と同じ温度の水が満たされている。このため、第一検知片は、給水本管内の水の温度に対応して伸縮する一方で、第二検知片は、タンク本体内の水の温度に対応して伸縮する。このように、給水本管内の水の温度とタンク本体内の水の温度に対応して第一検知片及び第二検知片を伸縮させ、この伸縮によって弁体を変位させる機構を採用することにより、温度差に対応して流路を開閉することができる。さらに、流路の開閉によって付勢部材を伸縮させて伝達部を駆動し、分岐弁を切り替えてタンク本体への水の供給を制御することにより、タンク本体内の水の滞留を確実に防止することができる。
【００１７】
前記各構成においては、前記給水本管及び前記排水本管に、前記配水管の水の圧力が所定値以下に低下したときに両本管の水の流れを遮断する緊急遮断弁を設けた構成とするのが好ましい。
【００１８】
このように、緊急遮断弁を設けることにより、例えば、地震等によって配水管が損傷する等のトラブルが発生した場合において、タンク本体を配水管から切り離した状態とすることができ、この損傷に伴って水に濁り等の異常が生じた場合でも、既にタンク本体内に貯められた水を清浄な状態で確保することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明では、貯水槽において、水を貯めるタンク本体の上端部及び下端部にそれぞれ給水管及び排水管を接続し、給水本管を流れる水の温度と、タンク本体内の水の温度を比較して、その高低関係からタンク本体の上端部又は下端部に接続したいずれの給水管又は排水管から給排水を行うか決定する構成を採用した。
【００２０】
このように貯水槽を構成することにより、給水管からタンク本体内に給水した水によって、タンク本体内に元々貯められていた水をスムーズに排水することができ、このタンク本体内に水が滞留するのを防止することができる。このため、タンク本体内の水を常に新鮮な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本願発明に係る貯水槽を示す概略図
【図２】図１に示す貯水槽に採用される切り替え機構を示す概略図（給水本管の水の水温が、タンク本体内の水の水温よりも高い場合）
【図３】図１に示す貯水槽に採用される切り替え機構を示す概略図（給水本管の水の水温が、タンク本体内の水の水温よりも低い場合）
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本願発明に係る貯水槽の実施形態を図１に示す。この貯水槽は、災害等の非常時に備えて上水道の水を貯めておくためのものであって、縦型のタンク本体１０を備えている。タンク本体１０の上端部には、上部給水口及び上部排水口が形成され、タンク本体１０の下端部には、下部給水口及び下部排水口が形成されている。上部給水口には上部給水管１１Ｕが、下部給水口には下部給水管１１Ｌがそれぞれ接続されている。
【００２３】
上部給水管１１Ｕ及び下部給水管１１Ｌは、分岐弁１２を介して給水本管１３に接続され、この給水本管１３は上水が流れる配水管Ｐに接続されている。分岐弁１２を上部給水管１１Ｕ側又は下部給水管１１Ｌ側のいずれかに切り替えることによって、給水本管１３を通って供給される水が、上部給水管１１Ｕ側（タンク本体１０の上部側）、又は、下部給水管１１Ｌ側（タンク本体１０の下部側）のいずれかに送り込まれる。上部給水管１１Ｕ及び下部給水管１１Ｌの管路途中には、それぞれ逆止弁１４Ｕ、１４Ｌが設けられており、タンク本体１０内の水が給水本管１３側に逆流しないようになっている。
【００２４】
上部排水口には上部排水管１５Ｕが、下部排水口には下部排水管１５Ｌがそれぞれ接続されている。上部排水管１５Ｕ及び下部排水管１５Ｌには排水本管１６が接続され、この排水本管１６は上水が流れる配水管Ｐに接続されている。上部排水管１５Ｕ及び下部排水管１５Ｌの管路途中には、それぞれ遮断弁１７Ｕ、１７Ｌが設けられている。遮断弁１７Ｕ、１７Ｌと上部給水管１１Ｕ又は下部給水管１１Ｌとの間は、導圧管１８Ｕ、１８Ｌによって接続されている。この遮断弁１７Ｕ、１７Ｌは、上部給水管１１Ｕ又は下部給水管１１Ｌに水が流れていないときは開かれている一方で、上部給水管１１Ｕ又は下部給水管１１Ｌに水が流れると、その水の圧力を検知して上部排水管１５Ｕ又は下部排水管１５Ｌの水の流れを遮断するパイロット装置（図示せず）を備えている。
【００２５】
給水本管１３及び排水本管１６の管路途中には緊急遮断弁１９が設けられている。地震等によって配水管Ｐが損傷する等のトラブルが生じ、この配水管Ｐの水圧が低下したときに、緊急遮断弁１９がその水圧低下を検知して、給水本管１３及び排水本管１６の流路を遮断する。このように、給水本管１３及び排水本管１６の流路を遮断することによって、タンク本体１０が配水管Ｐから切り離された状態となり、この損傷に伴って水に濁り等の異常が生じた場合でも、既にタンク本体１０内に貯められた水を清浄な状態で確保することができる。緊急遮断弁１９が作動している状態においては、配水管Ｐから供給された水は、貯水槽側に向かうことなく、この緊急遮断弁１９内を経由して再び配水管Ｐに戻る。
【００２６】
配水管Ｐには制水弁Ｖが設けられており、通常時はこの制水弁Ｖは閉じられた状態となっている。制水弁Ｖを閉じることによって、配水管Ｐを流れる水をスムーズに貯水槽側に導くことができる一方で、貯水槽に何らかの異常が生じたときは、制水弁Ｖを開くことによって、水が貯水槽側に向かうのを極力防ぐことができる。
【００２７】
分岐弁１２には切り替え機構２０が設けられており、この切り替え機構２０によって分岐弁１２を駆動することにより、給水本管１３から供給された水を、上部給水管１１Ｕ又は下部給水管１１Ｌのいずれかに流すようになっている。この切り替え機構２０は、図２及び図３に示すように、給水本管１３と接続された第一検知管２１、給水本管１３を流れる水の温度に対応して伸縮する第一検知片２２、タンク本体１０に接続された第二検知管２３、タンク本体１０内の水の温度に対応して伸縮する第二検知片２４、第一検知片２２及び第二検知片２４に取り付けられた弁体２５、第一検知管２１内の水の圧力によって伸縮する付勢部材２６、及び付勢部材２６の伸縮を分岐弁１２に伝達する伝達部２７を主要な構成要素としている。
【００２８】
第一検知片２２は、第一検知管２１内に設けられている。第一検知片２２の一端側（図２及び図３に示す第一検知片２２では上端側）は、第一検知管２１に対して固定された固定端であって、他端側（図２及び図３に示す第一検知片２２では下端側）は、第一検知管２１に対して相対変位自在の可動端となっている。この第一検知管２１内は、給水本管１３内の水と同じ温度の水で満たされており、第一検知片２２はこの水の温度に対応して伸縮する。第一検知管２１には、流路の幅を部分的に拡大した拡大部２８が形成されている。また、この拡大部２８に臨むように、第一検知管２１内の水を外部に排水するドレン管２９が接続されている。
【００２９】
第二検知片２４は、第二検知管２３内に設けられている。第二検知片２４の一端側（図２及び図３に示す第二検知片２４では上端側）は、第二検知管２３に対して固定された固定端であって、他端側（図２及び図３に示す第二検知片２４では下端側）は、第二検知管２３に対して相対変位自在の可動端となっている。この第二検知管２３内は、タンク本体１０内の水と同じ温度の水で満たされており、第二検知片２４はこの水の温度に対応して伸縮する。
【００３０】
第一検知片２２及び第二検知片２４は、熱膨張率が大きい金属で構成されている。第一検知片２２と第二検知片２４を同じ種類の金属としてもよいし、異なる種類の金属としてもよい。また、単体の金属で構成する代わりに、熱膨張率の異なる金属を張り合わせたバイメタルを使用し、温度変化に対する第一検知片２２及び第二検知片２４の変位量を高めた構成とすることもできる。
【００３１】
弁体２５は、第一検知片２２及び第二検知片２４のそれぞれの可動端に跨るように、ドレン管２９及び第二検知管２３の先端部に形成した透孔３０を通して設けられている。弁体２５の第一検知片２２側の端部は、第一検知管２１内に形成された拡大部２８に臨むように配置されている。この端部の位置は、第一検知片２２及び第二検知片２４の伸縮の程度によって変化し、その位置に対応して、この弁体２５で第一検知管２１の流路を開いたり（図２参照）、閉じたり（図３参照）することができる。第一検知管２１の流路を開くとドレン管２９の流路が閉じた状態となる一方で（図２参照）、第一検知管２１の流路を閉じるとドレン管２９の流路が開いた状態となる（図３参照）。
【００３２】
付勢部材２６は、第一検知管２１の端部に設けられており、この付勢部材２６によって、第一検知管２１内に設けられた受圧板３１を第一検知管２１内の水の圧力に抗して付勢している。付勢部材２６の伸縮は、受圧板３１を介して伝達部２７に伝達される。この伝達部２７は、分岐弁１２の弁体３２に接続されている。分岐弁１２には、給水本管１３から上部給水管１１Ｕに至る流路と、下部給水管１１Ｌに至る流路が形成されている。分岐弁１２の弁体３２は、付勢部材２６の付勢力と第一検知管２１内の水の圧力の大小関係に対応して、いずれか一方の流路を閉じる一方で、他方の流路を開くように作用する（図２及び図３参照）。
【００３３】
第一検知管２１内（給水本管１３内）の水の温度が、第二検知管２３内（タンク本体１０内）の水の温度よりも相対的に高い場合、図２に示すように、第一検知片２２が第二検知片２４よりも大きく熱膨張することによって、第一検知片２２の可動端が下向きに変位する。この変位に伴って、第一検知片２２及び弁体２５によってドレン管２９の流路が塞がれる一方で、拡大部２８と弁体２５の第一検知片２２側の端部との間に隙間が形成される。そして、この隙間を通って、第一検知管２１の先端（図２においては下端）まで水が満たされ、この水の圧力によって、付勢部材２６が押し縮められる。このときの受圧板３１の変位が、伝達部２７を介して分岐弁１２の弁体３２に伝達され、この弁体３２が下部給水管１１Ｌに至る流路を閉じることによって、給水本管１３から上部給水管１１Ｕに至る流路が確保される（図２中の矢印ｆ１参照）。
【００３４】
上部給水管１１Ｕに至る流路が確保されることによって、タンク本体１０内の水の温度よりも相対的に高温の給水本管１３内の水が、タンク本体１０の上部から供給される。このとき、上部給水管１１Ｕを流れる水の圧力が、導圧管１８Ｕを介して上部排水管１５Ｕに設けられた遮断弁１７Ｕに伝わり、その水の圧力をパイロット装置が検知して上部排水管１５Ｕの水の流れが遮断される。このため、上部給水管１１Ｕから給水された水が、そのまま上部排水管１５Ｕから排水されることはない。
【００３５】
上部給水管１１Ｕから供給された相対的に高温の水は、タンク本体１０内に元々貯まっていた相対的に低温の水よりも比重が小さいためタンク本体１０の上部付近に貯まる。そして、さらに上部給水管１１Ｕから給水すると、タンク本体１０内に元々貯まっていた相対的に低温の水は、新たに供給された相対的に高温の水によって下向きに押されて、タンク本体１０の下端に接続された下部排水管１５Ｌから排水される。このとき、低温の水と高温の水は上下方向に層状となっておりほとんど混じり合わないため、タンク本体１０内に元々貯まっていた水を滞留させることなく、タンク本体内に新たに供給した水との間で、効率良く入れ替えがなされる。このため、タンク本体１０内の水を常に新鮮な状態に維持することができる。
【００３６】
その一方で、第一検知管２１内（給水本管１３内）の水の温度が、第二検知管２３内（タンク本体１０内）の水の温度よりも相対的に低い場合、図３に示すように、第二検知片２４が第一検知片２２よりも大きく熱膨張することによって、第二検知片２４の可動端が下向きに変位する。この変位に伴って、弁体２５によって第一検知管２１の流路が塞がれる一方で、ドレン管２９の流路が開いた状態となる。このため、給水本管１３から第一検知管２１への水の供給が遮断されるとともに、第一検知管２１内に満たされていた水が、ドレン管２９を通って外部に排水され（図３中の矢印ｆ２参照）、この第一検知管２１内に満たされた水の圧力によって押し縮められていた付勢部材２６が伸びた状態となる。このときの受圧板３１の変位が、伝達部２７を介して分岐弁１２の弁体３２に伝達され、この弁体３２が上部給水管１１Ｕに至る流路を閉じることによって、給水本管１３から下部給水管１１Ｌに至る流路が確保される（図３中の矢印ｆ３参照）。
【００３７】
下部給水管１１Ｌに至る流路が確保されることによって、タンク本体１０内の水の温度よりも相対的に低温又は同程度の温度の給水本管１３内の水が、タンク本体１０の下部から供給される。このとき、下部給水管１１Ｌを流れる水の圧力が、導圧管１８Ｌを介して下部排水管１５Ｌに設けられた遮断弁１７Ｌに伝わり、その水の圧力をパイロット装置が検知して下部排水管１５Ｌの水の流れが遮断される。このため、下部給水管１１Ｌから供給された水が、そのまま下部排水管１５Ｌから排水されることはない。
【００３８】
下部給水管１１Ｌから供給された相対的に低温の水はタンク本体１０内に元々貯まっていた相対的に高温の水よりも比重が大きいためタンク本体１０の下部付近に貯まる。そして、さらに下部給水管１１Ｌから給水すると、タンク本体１０内に元々貯まっていた相対的に高温の水は、新たに供給された相対的に低温の水によって上向きに押されて、タンク本体１０の上端に接続された上部排水管１５Ｕから排水される。このとき、低温の水と高温の水は上下方向に層状となっておりほとんど混じり合わないため、タンク本体１０内に元々貯まっていた水を滞留させることなく、タンク本体１０内に新たに供給した水との間で、効率良く入れ替えがなされる。このため、タンク本体１０内の水を常に新鮮な状態に維持することができる。
【００３９】
第一検知管２１内（給水本管１３内）の水の温度と、第二検知管２３内の水の温度が同程度の場合、第一検知片２２と第二検知片２４の熱膨張量は同程度となる。この場合、第一検知管２１内の水の温度が相対的に高いときのように、第一検知管２１の流路を確保するとともにドレン管２９の流路を塞いで、給水本管１３から上部給水管１１Ｕに至る流路を確保してもよいし（図２参照）、第一検知管２１内の水の温度が相対的に低いときのように、第一検知管２１の流路を塞ぐとともにドレン管２９の流路を開いて、給水本管１３から下部給水管１１Ｌに至る流路を確保してもよい（図３参照）。水の温度が同程度であれば、上部給水管１１Ｕ又は下部給水管１１Ｌのいずれから給水しても、タンク本体１０内に元々貯まっていた水を滞留させることなく、タンク本体１０内に新たに供給した水との間で、効率良く入れ替えがなされるためである。
【００４０】
なお、この実施形態においては、分岐弁１２の切り替え機構２０として、第一検知管２１に設けた第一検知片２２及び第二検知管２３に設けた第二検知片２４の伸縮によって、分岐弁１２の弁体３２を駆動する構成を採用したが、例えば、給水本管１３を流れる水の温度、及び、タンク本体１０に貯められた水の温度をそれぞれ温度センサで測定し、両者の温度に対応してアクチュエータを用いて分岐弁１２を駆動する態様とすることもできる。
【００４１】
上記の実施形態において説明した貯水槽はあくまでも一例であって、貯水槽内部の水の滞留を防止する、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、その構成を適宜変更することができる。例えば、上記の実施形態では、縦型のタンク本体１０を一つ備えた構成を示したが、縦型のタンク本体１０の高さを低めにするとともに、複数のタンク本体１０を横方向に並列させて、総貯水量を確保しつつ、各タンク本体１０の埋設深さを浅くした態様とすることもできる。また、この発明に係る貯水槽は、タンク本体１０の上部と下部で温度差が形成されやすい縦型の貯水槽に対して特に有効であるため、縦型の貯水槽を図示して説明したが、当然ながら横型の貯水槽に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０  タンク本体
１１Ｕ  上部給水管
１１Ｌ  下部給水管
１２  分岐弁
１３  給水本管
１４Ｕ、１４Ｌ  逆止弁
１５Ｕ  上部排水管
１５Ｌ  下部排水管
１６  排水本管
１７Ｕ、１７Ｌ  遮断弁
１８Ｕ、１８Ｌ  導圧管
１９  緊急遮断弁
２０  切り替え機構
２１  第一検知管
２２  第一検知片
２３  第二検知管
２４  第二検知片
２５  （切り替え機構の）弁体
２６  付勢部材
２７  伝達部
２８  拡大部
２９  ドレン管
３０  透孔
３１  受圧板
３２  （分岐弁の）弁体
Ｐ  配水管
Ｖ  制水弁
【図１】
2016169582.tif 000003
【図２】
2016169582.tif 000004
【図３】
2016169582.tif 000005