JP3059978B2

JP3059978B2 - 災害対策用貯水槽

Info

Publication number: JP3059978B2
Application number: JP8258537A
Authority: JP
Inventors: 一利池田; 雅章赤坂; 正樹的羽; 忠雄小川
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 2000-07-04
Anticipated expiration: 2016-09-30
Also published as: JPH10102553A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道管に接続して
常時飲料水を給水し、地震などによる断水に備え、常に
清浄な飲料水を貯蔵しておくことを目的とする最大容量
１０ｍ³程度の中容量の災害対策用貯水槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】地震などの災害対策用貯水槽（以下、単
に貯水槽という。）として多くの従来技術が提案されて
いるが、図１１に示すように、地下にタンク（貯水槽
１）を埋設し、そのタンク１の一端に水道本管からバイ
パス管（流入管６）を引き込み、タンク１の他端から水
道本管へのバイパス管（流出管）７を引き出した構成の
ものが一般的である。この貯水槽設備においては、タン
ク容量５０ｍ³以上の大容量のため、同図矢印のごとく
水が流れ、タンク１の隅部ａ、ｂに滞留部（点部分）が
生じる。水が滞留すれば、腐敗し、飲料水として使用し
得ない。このため、その滞留をなくすため、従来から、
種々の工夫がなされており、その一例として、図１２に
示す実公昭６０−２０６８７号公報に記載のもの、図１
３に示す実公平３−２９４２１号公報に記載のものがあ
る。

【０００３】図１２に示す貯水槽設備は、地下に水平に
埋設された貯水槽１で、上流側鏡板２の中心に流入管６
を貫通して貯水槽１の内部に突設させ、流入管口に対向
するように曲面変流板８０、若しくは平面変流板をリブ
８１により配設したものである。流入水は、変流板８０
に衝突し、かつリブ８１の隙間を抜けること、及び流入
管６側面の孔６ａからの噴水により攪拌された水流（乱
流）となり、下流側に向けて流れ、一方、下流側鏡板３
には多数の排出口７ａが設けられて、水流は分流して支
管を介して流出管７へと流れ出す。これらの事によっ
て、貯水槽１の内部において水道水の滞留が発生せず、
死に水が生じないとしている。

【０００４】図１３に示す貯水槽設備は、タンク１の両
端面（鏡板）３、４を錐状として、水の流入及び流出態
様に合わせるとともに、流入口及び流出口に臨んで整流
具８２、８３を設けたものである。この設備は、プロペ
ラ型の整流具８２により、流入水をタンク１内にまんべ
んなく至らせ、四角板状整流具８３により、中心軸付近
の流れを阻止して、タンク１全域から水を流出するよう
にして滞留をなくすとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１２に示す貯水槽設
備は、乱流・攪拌によって滞留を防ぐものであるが、乱
流・攪拌は水の性状に少なからず、悪影響を及ぼすた
め、好ましくない。また、「流入管６をタンク１内に突
出する」、「複数の支管を有する」等、その構成が複雑
である。構成が複雑であると、製作コストもかかり、掃
除作業も煩わしいものとなる。

【０００６】図１３に示す貯水槽設備は、整流具８２が
プロペラ形のため、乱流となり、上述の問題がある。ま
た、流出口側の整流具８３は四角板のため、タンク１の
断面形状（円状）と一致しておらず、阻止した水流を周
囲に均等に拡散し得ず、それにより極部的な滞留が生じ
る恐れがある。さらに、タンク端面（鏡板）２、３を錐
状とすることは滞留防止には有効であるが、タンク１が
長くなる欠点がある。

【０００７】また、従来の滞留防止機能を備えた貯水槽
設備はタンク１が水平設置のものにかぎられていた。

【０００８】本発明が解決しようとしている課題は、上
記実情の下、簡単な構造で、給水してくる水道水を整流
させることによって滞留を無くし、貯水槽の設置位置が
水平、垂直何れの方向であっても常に清浄な飲料水を確
保できる災害対策用貯水槽を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、円筒状胴部の両端面を閉じ
た形状で、その胴部の一端面に水道水の流入管、他端面
に流出管をそれぞれ接続して、胴部の一端から他端に水
を流通させる災害対策用貯水槽において、上記胴部の両
端面をその筒軸を軸心とする外側に膨出の円曲面とし、
その一端面の中心に上記流入管の流入口を形成するとと
もに、他端面の中心に上記流出管の流出口を形成し、上
記胴部の一端面に、その内側に隔てて円状球面整流板を
支持杆を介して設け、この球面整流板は他端面側に膨出
して胴部の筒軸と同一軸心となっており、上記胴部の他
端面には、その内側に隔てて円状平面整流板を支持杆を
介して設け、この平面整流板も胴部の筒軸と同一軸心に
なっている構成としたのである。

【００１０】このように構成する災害対策用貯水槽は、
流入管から水道水が流れ込むと、その水は、球面整流板
に衝突して、胴部一端面側に方向転換し、その一端面に
当たる。このとき、整流板は球面のため、その水の転換
は円滑になされて弧状となり、また、一端面に当たった
水も、その一端面が円曲面のため、その円曲面に沿って
その流れを円滑に方向転換する上に、拡散・混合作用が
より円滑になされる。

【００１１】胴部の一端面に当たって拡散した水は、胴
部の全域に亘って他端面側に流れ、流出管から外部に出
る。このとき、流出口前側には、平面整流板が存在し
て、胴部中央の流れが阻止されて、流出口への水の道筋
の形成が阻止され、その平面整流板に当たった水は、整
流板が円状のため、その周囲に均一に拡散し、隅部の滞
留を防止する。因みに、この平面整流板を球面板とする
と、その球面板に当たった水がわん曲状に拡散し、その
わん曲状の内側に滞留部が生じ易い。

【００１２】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の災害対策用貯水槽において、上記胴部の両端面の中心
に円筒状ボスを取外し可能にねじ込んで、そのボスの貫
通穴により上記流入口又は流出口を形成し、前記ボスに
は上記球面整流板を支持杆を介して取付け、他端面側の
ボスには上記平面整流板を支持杆を介して取付けた構成
を採用したのである。

【００１３】このようにすれば、両整流板をボスを介し
て取り外すことができる。取り外し得れば、整流板の掃
除・修理などのメンテナンスが容易となる。

【００１４】請求項３記載の発明は、上記請求項１又は
２記載の災害対策用貯水槽において、上記球面整流板の
外周全縁を胴部の一端面に当接させて、球面整流板を胴
部の一端面に直接又は支持板を介して設け、この球面整
流板によって上記流入口を被い、その球面整流板の全面
には複数の吐出孔を形成した構成を採用したのである。

【００１５】このようにすれば、流入管からの水道水
は、球面整流板から各吐出孔を介して、放射状に拡散し
て、胴部の一端面のみならずその隅部に至った後、流出
口側に向う。このとき、上記吐出孔の大きさを中心より
外周側を大きくすれば（請求項４）、胴部周囲に拡散す
る水も多くなり、滞留防止効果はより向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】一実施形態を図１、図２に示し、
従来と同様に、貯水槽（タンク）１は、円筒状胴部１ａ
と、その端面をなす円曲面状の鏡板２、３から成る。

【００１７】両鏡板２、３の中心にはそれぞれ円筒状ボ
ス４、５が固着されて、このボス４、５に流入管６、流
出管７が接続されている。各ボス４、５には、それぞれ
支持杆１１、１３を介して円状球面整流板１０、円状平
面整流板１２が固着されており、その軸心はボス４、５
の貫通孔からなる流入口６ａ、流出口７ａの軸心と同一
となっている。整流板１０、１２の大きさ、曲率は、整
流作用を考慮して、実験等によって適宜に設定する。ま
た、支持杆１１、１３は周囲等間隔に３〜４本程設けれ
ばよく、その太さも水の流れに邪魔とならない程度とす
る。

【００１８】いま、流入管６から水道水が流れ込むと、
その水は、図１の矢印で示すように、球面整流板１０の
凹曲面に遮蔽され、この凹曲面の働きによって鏡板２の
内面凹面に沿って外周部に整流されつつ、出水部（流出
口７ａ）方向に流入していく。この時、鏡板２の凹面に
沿って流れる流水は鏡板２の隅部ａに到達し、連続した
流水の働きによって隅部ａに滞留が発生しない。

【００１９】出水部方向にきた流水は、平面整流板１２
にて遮蔽される。その遮蔽された流水は、図１に示すよ
うに貯水槽１の外周方向に流れを変えると共に貯水槽１
の外周から流れてくる流水と合流し、鏡板３の内面凹面
に沿って、流出管７に導かれる。この時、遮蔽され方向
を貯水槽１外周部に変えた流水と貯水槽１の外周から流
れてくる流水との合流によって鏡板３の隅部ｂに滞留が
発生しない。

【００２０】図３は、前述した給水部（流入口６ａ）の
球面整流板１０及び出水部の平面整流板１２を貯水槽１
に固設するのではなく着脱可能としたものであり、ボス
４、５を、流入管６、流出管７及び鏡板２、３に固着の
ボス４ａ、５ａと、整流板１０、１２の支持杆１１、１
３が固着のボス４ｂ、５ｂとに分割し、他方のボス４
ｂ、５ｂを一方のボス４ａ、５ａにねじ込んでいる。こ
のボス４ｂ、５ｂを介して整流板１０、１２を取外し
て、修理、掃除などのメンテナンスを行う。

【００２１】図４、５は、給水部の他の実施形態であ
り、球面椀状の整流板１００の開口縁に円状支持板１０
１を設けて、その支持板１０１をボス５ｂに固着したも
のである。整流板１００は、支持板１０１を設けずに、
鏡板２に直接に固定してもよい。

【００２２】整流板１００には、図５に示すように全域
に亘って透孔（吐出孔）１０２が形成されており、この
透孔１０２から流入水が貯水槽１全域にまんべんなく拡
散して隅部ａの滞留が防止される。透孔１０２の位置及
び数は、その滞留を有効に阻止し得るよう、実験等によ
って適宜に決定し、例えば同図のごとく、中心に対し、
外周側を大径とするとよい。このようにすれば、水圧の
高い中心部と外周部の流量の調整が図られ、周囲に水が
拡散し易く、隅部ａの滞留防止効果もより確実となる。

【００２３】図６に示す実施形態は、貯水槽１が竪型の
ものであり、前述の各水平型に比べて、縦横の長さ比率
が小さくなっている。

【００２４】尚、図中、８はマンホールであり、また、
図示していないが、貯水槽１には、空気抜き弁、ドレー
ン弁を取り付けており、且つ、地震等の災害時に断水し
た場合は、貯水槽の飲料水が給水管、あるいは出水管か
ら逆流等で漏水を防御するために逆止弁及びストップ弁
もそなえている。貯水槽１等の材質は、飲料水を確保す
ることからステンレス製が最適である。

【００２５】

【実施例】この発明の効果を確認するために、図１の貯
水槽１においては、その径が１．５ｍ、長さが４ｍ、図
６の貯水槽１においては、その径が１．５ｍ、長さ（高
さ）が１．５４３ｍ、水道管及び流入出管６、７の径が
５０ｍｍの場合で、その５分の１スケールの模型を作
り、数多くの実験を行って、流れの状況や滞留状況を調
査した。なお、比較例として、整流板１０、１２のない
図１１に示す形状の、同一大きさの貯水槽１においても
同様な調査をした。

【００２６】この実験において、流れの状況は、貯水槽
１内に清水を満たし、蛍光色素で着色した水を給水する
ことにより行った。また、滞留の状況は、貯水槽１内を
着色水で満たし、清水を給水しながら、図７、９に示す
貯水槽１内のサンプリングポイントＰ１〜Ｐ６（Ｐ７）
において、所定時間ごとに水を採取し、蛍光光度計で色
素濃度を分析した。そして、この結果から、全てのサン
プリングポイントＰにおいて、色素濃度が当初の１％以
下になるときの累積流量および水の入れ替え効率（累積
量を貯水槽の容積で除したもの）を求め、貯水槽１内の
水道水の新鮮さを判断した。

【００２７】その実験の流況結果を表１に、水の入れ替
え効率結果を図８、図１０に示す。表１によれば、実施
例はいずれも、隅部ａ、ｂにおいて滞留が生じず、満足
のいけるものであるが、比較例は流入口側隅部ａにおい
て滞留が生じており、問題があった。なお、流出口側隅
部ｂに滞溜が生じていないのは容量１０ｍ³以下の形状
のものであるからである。また、図７の貯水槽１におけ
る水の入れ替え効率を示す図８、図９の貯水槽１におけ
る水の入れ替え効率を示す図１０において、実施例（図
ｂ）は、「２．６１」又は「４．０３」であるのに対
し、比較例（図ａ）は、「３．７９」又は「５．７４」
となっており、実施例が優れていることが理解できる。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本願発明は、以上の様な構成でもって災
害対策用の飲料水を確保するという重要な貯水槽を提供
するのであるが、従来の貯水槽に比較して極めて簡単は
構造でもって目的を達成することが可能であり、簡単な
構造は、定期的に実施しなければならない貯水槽内部の
清掃においても労力を必要としない。

【００３０】また、整流板を着脱可能とすれば、マンホ
ールより貯水槽外部へ取り出すことができるので、より
完全な清掃が行なうことができ、製作費及びメンテナン
ス費等が安価などの経済的効果のある貯水槽となって、
かつ清浄な飲料水が確保できる。特に、整流板内側の各
曲面隅部についての清掃が簡単に行なうことが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の概略図

【図２】図１の要部拡大図であり、（ａ）は流出口側、
（ｂ）は流入口側

【図３】他の実施形態の要部拡大図であり、（ａ）は流
出口側、（ｂ）は流入口側

【図４】他の実施形態の流入口側の拡大断面図

【図５】同実施形態の整流板の正面図

【図６】他の実施形態の概略図

【図７】一実施形態の作用説明図

【図８】色素濃度と水の入れ替え効率の関係図であり、
（ａ）は比較例、（ｂ）は実施例

【図９】他の実施形態の作用説明図

【図１０】同実施形態の色素濃度と水の入れ替え効率の
関係図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）は実施例

【図１１】従来例の概略図

【図１２】従来例の概略図

【図１３】従来例の概略断面図

【符号の説明】

１貯水槽（タンク）１ａ貯水槽胴部２貯水槽の一端面（鏡板）３貯水槽の他端面（鏡板）４、５、４ａ、５ａボス４ｂ、５ｂ着脱ボス６流入管６ａ流入口７流出管７ａ流出口８マンホール１０円状球面整流板１１支持杆１２円状平面整流板１３支持杆１００球面整流板１０１支持板１０２吐出孔（透孔）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者赤坂雅章大阪市城東区今福西２丁目12番35号建設省近畿地方建設局大阪国道工事事務所内 (72)発明者的羽正樹大阪市城東区今福西２丁目12番35号建設省近畿地方建設局大阪国道工事事務所内 (72)発明者小川忠雄大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内 (56)参考文献特開平９−13441（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−75133（ＪＰ，Ｕ) 実公平３−29421（ＪＰ，Ｙ２) 実公昭60−20687（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03B 11/00 B65D 90/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状胴部１ａの両端面２、３を閉じた
形状で、その胴部１ａの一端面２に水道水の流入管６、
他端面３に流出管７をそれぞれ接続して、胴部１ａの一
端から他端に水を流通させる災害対策用貯水槽１におい
て、上記胴部１ａの両端面２、３をその筒軸を軸心とする外
側に膨出の円曲面とし、その一端面２の中心に上記流入
管６の流入口６ａを形成するとともに、他端面３の中心
に上記流出管７の流出口７ａを形成し、上記胴部１ａの一端面２に、その内側に隔てて円状球面
整流板１０を支持杆１１を介して設け、この球面整流板
１０は他端面３側に膨出して胴部１ａの筒軸と同一軸心
となっており、上記胴部１ａの他端面３には、その内側に隔てて円状平
面整流板１２を支持杆１３を介して設け、この平面整流
板１２も胴部１ａの筒軸と同一軸心になっていることを
特徴とする災害対策用貯水槽。
【請求項２】請求項１記載の災害対策用貯水槽におい
て、上記胴部１ａの両端面２、３の中心に円筒状ボス４
ｂ、５ｂをそれぞれ取外し可能にねじ込んで、そのボス
４ｂ、５ｂの貫通穴により上記流入口６ａ又は流出口７
ａを形成し、一端面側のボス４ｂに上記球面整流板１０
を支持杆１１を介して取付け、他端面側のボス５ｂには
上記平面整流板１２を支持杆１３を介して取付けたこと
を特徴とする災害対策用貯水槽。
【請求項３】請求項１又は２記載の災害対策用貯水槽
において、上記球面整流板１００の外周全縁を胴部１ａ
の一端面２に当接させて、球面整流板１００を胴部１ａ
の一端面２に直接又は支持板１０１を介して設け、この
球面整流板１００によって上記流入口６ａを被い、その
球面整流板１００の全面には複数の吐出孔１０２を形成
したことを特徴とする災害対策用貯水槽。
【請求項４】上記吐出孔１０２の大きさを中心より外
周側を大きくしたことを特徴とする請求項３記載の災害
対策用貯水槽。