JP3386857B2 - 貯水槽からの給水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、貯水槽内の水を並列
交互、又は単独交互で運転を制御される二台のポンプに
よって直接に給水栓等に所定の圧力で給水する貯水槽か
らの給水装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】上記のような直圧式給水装置は従来から
公知であって、ポンプが水中ポンプの場合は、第７図に
示すように貯水槽の底部に、外に引出し可能に二台の水
中ポンプＡ，Ｂを横にして設置し、貯水槽の側壁のポン
プ出入口を取外し可能に塞ぐ鍔蓋１Ａ，１Ｂを貫いて外
に突出する各水中ポンプの吐出管２Ａ，２Ｂを夫々開閉
弁３Ａ，３Ｂを介して定圧弁４Ａ，４Ｂの流入口に接続
し、各定圧弁の定圧流出口に夫々逆止弁５Ａ，５Ｂを介
して接続した二本の送水管６Ａ，６Ｂを蛇口や、トイレ
等の給水栓に至る一本の給水管７に接続している。尚、
吐出管２Ａ，２Ｂの途中にフランジ接合２´で切離すこ
とができる立ち上がり部を設け、蓋１Ａ，１Ｂを外して
水中ポンプを槽外に引出し、保守、点検する際はフラン
ジ接合を外すようになっている。又、ポンプが陸上ポン
プの場合は、第８図に示すように、貯水槽の外に設置し
た二台の陸上ポンプＡ，Ｂの各吸込口と貯水槽の底部と
を夫々開閉弁３Ａ，３Ｂを有する排水管８Ａ，８Ｂで接
続し、各ポンプの吐出管２Ａ，２Ｂを夫々定圧弁４Ａ，
４Ｂの流入口に接続し、あとは水中ポンプの場合と同様
に各定圧弁の定圧流出口に夫々逆止弁５Ａ，５Ｂを介し
て接続した二本の送水管６Ａ，６Ｂを一本の給水管７に
接続する。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の直圧式給水
装置では、二台のポンプに対して共通なのは給水管７だ
けであり、開閉弁３Ａ，３Ｂは止むを得ないとしても、
夫々のポンプに定圧弁、逆止弁が必要であると共に、配
管にも手数がかゝり、コストが嵩む。又、各定圧弁は、
送水管６Ａ，６Ｂに送水する水の水圧を一定に保つた
め、例えば給水管に接続した蛇口の開いている数が５個
から３個に減少したとき、閉じた２個分に給水していた
過剰の水を貯水槽に戻して３個に一定の水圧で給水する
ための戻し管を備えているので、各定圧弁の戻し管９
Ａ，９Ｂを夫々貯水槽に接続しなければならず、配管が
更に面倒になる。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、二台のポンプ
に対し定圧弁と逆止弁を共通にすることによって上述の
問題点を解消したもので、貯水槽内の水を並列交互、又
は単独交互で運転を制御される二台のポンプによって直
接に給水栓等に所定の圧力で給水する貯水槽からの給水
装置において、上記二台のポンプの各吐出管を一つの定
圧弁の流入口に接続すると共に、該定圧弁の定圧流出口
に給水栓等に至る給水管を逆止弁を介して接続し、上記
定圧弁を、周側面に相対向した上記流入口を有し、下方
内部を上記定圧流出口とする外筒と、上端に鍔、周側面
に複数の通水口、下端に下向きの弁座を夫々有し、上記
鍔で上記外筒の上端を塞いで上記外筒の内部に同心状に
垂下して上記外筒との間に環状断面の筒形水路を形成す
ると共に、下端部外周が上記定圧流出口の上で上記外筒
の内周に嵌合して上記筒形水路の下端を塞ぐ内筒と、該
内筒の開放した上端を塞ぐ蓋体と、上下方向の貫通孔を
有し、上記内筒の内周に嵌合するピストン、上記内筒の
下端の上記弁座を下から塞ぐことができる押圧弁、及び
上記ピストンと上記押圧弁とを一体に連結する連結杆か
らなり、上記ピストンを上記内筒の内周に嵌合して上下
方向に摺動自在になっていると共に、上記内筒の内周
の、上記ピストンから上の部分を圧力調整装置と連通す
る背圧室にする弁体とで構成したことを特徴とする。 【０００５】 【実施例】図１は貯水槽の底部に、二台の水中ポンプ
Ａ，Ｂを横にして外に引出し可能に設置した場合の実施
例で、貯水槽の側壁のポンプ出入口を取外し可能に塞ぐ
鍔蓋１Ａ，１Ｂを貫いて外に突出する各水中ポンプの吐
出管２Ａ，２Ｂを夫々開閉弁３Ａ，３Ｂを介して一つの
定圧弁４の相対向した流入口に接続し、上記定圧弁４の
定圧流出口に逆止弁５を介して給水栓に至る給水管７を
接続する。尚、水中ポンプを外に引き出すため、吐出管
２Ａ，２Ｂの途中にはフランジ接合２´で切離せる立ち
上がり部を設けてある。 【０００６】図２は貯水槽の外に二台の陸上ポンプＡ，
Ｂを設置した場合の実施例で、各ポンプの吸込口と貯水
槽の底部とを夫々開閉弁３Ａ，３Ｂを有する排水管８
Ａ，８Ｂで接続し、各ポンプの吐出管２Ａ，２Ｂを一つ
の定圧弁４の相対向した流入口に接続し、あとは水中ポ
ンプの場合と同様にこの定圧弁の定圧流出口に逆止弁５
を介して給水管７を接続する。いずれの場合も、定圧弁
４は一本の戻し管９で貯水槽と接続する。 【０００７】この発明で使用するのに好適な定圧弁を図
３〜６に示す。定圧弁は、流量調整弁１０と、該流量調
整弁の背圧室Ｙに連通する圧力調整弁４０とからなり、
流量調整弁は下端部が定圧流出口１２になった外筒１１
と、上端に鍔１４を有し、この鍔により外筒の内周を上
から塞いで外筒中に同心状に垂下し、下端部の拡径部１
３´が外筒の内周に定圧流出口１２の上で嵌合した内筒
１３と、外筒の上端に固定されて内筒の内周を上から塞
ぐほゞ凸形の蓋体１５とを備え、外筒の内周と、内筒の
外周との間には環状断面の筒形水路１７が形成されてい
る。そして、外筒１１には筒形水路１７と連通する相対
向した２つの流入口１８，１８が開設してある。又、内
筒１３の回りには円周方向に離して、こゝでは四つの通
水口１９…が開設してある。 【０００８】２０は流量調整弁体で、内筒の内周上部を
上下に摺動するピストン２１と、内筒の内周下端から突
出する弁座２３を下から塞ぐことができる押圧弁２４
と、上記ピストン２１を上端部に、押圧弁２４を下端部
に固定した連結杆２６とからなり、押圧弁２４の上面に
は下端の大径部が内筒の内周に嵌合する円錐形のテーパ
絞り２５が設けてある。ピストン２１の直径Ｄ₁ と、弁
座２３の直径Ｄ₂ は同じであってもよいが、直径Ｄ₁ が
Ｄ₂ よりも少し大きい方が鋭敏に作動するので好まし
い。これによって、一方、或いは双方の流入口１８から
筒形水路１７に入った水は、内筒の通水口１９…を通っ
て弁体２０のピストン２１と押圧弁２４との間の空間
（弁室Ｘ）に流入できる。二台のポンプの運転が並列交
互に制御されている場合は両方の流入口１８，１８から
筒形水路１７に水が入ることがある。この各流入口１
８，１８から水が筒形水路１７に同時にスムースに入る
ようにするため、図４に示すように各流入口１８の向き
と通水口１９の向きを喰違わせ、各流入口から入る水は
内筒の、通水口１９を有さない弧状壁面１３″に衝突
し、該壁面沿いに二つに分流して隣接した二つの通水口
１９，１９から弁室Ｘに入るようにすることが好まし
い。 【０００９】尚、弁体２０を振れ動くことなくスムース
に上下動させるため、内筒の内部には直径方向の横梁２
７を設け、連結杆２６を横梁に貫通させてある。又、弁
体２０の最大下降位置を決めるためピストン２１が上か
ら当接するストッパ２８が内筒の内周に設けてある。 【００１０】この流量調整弁体を組立てるには、内筒１
３中に、上下の各端部に雄ねじを有する連結杆２６を貫
通し、該杆の上端部にピストン２１、下端部に押圧弁２
４を夫々ナットで固定してピストンを内筒の内周上部に
嵌合し、こうして弁体を取付けた内筒を外筒１１中に上
から挿入し、内筒の鍔１４を外筒の上端部の四角形の鍔
の上面に形成した同心状の円形凹部１１´に嵌めて受止
め、外筒の上端の鍔と同じ大きさの蓋体１５の四隅から
ボルト２９を外筒中にねじ込み、これにより内筒の鍔１
４を外筒に押圧して固定する。メンテナンスや修理は上
記とは逆に作業して容易に分解できる。尚、外筒の内周
に定圧流出口１２の上で嵌合する内筒の下端部の拡径部
１３´の外周にはＯリング３０を嵌め、シールを行う。 【００１１】ピストン２１には上下方向の貫通孔２２が
開設してある。又、蓋体１５は上向き凹部１６を有し、
この上向き凹部１６と、ピストン２２から上の内筒の内
周上部とで背圧室Ｙを形成してある。そして、上向き凹
部１６の側面には上記貫通孔２２よりも直径が大きい通
水孔３１を設け、背圧室Ｙを圧力調整弁４０に連通させ
る。 【００１２】圧力調整弁４０は、背圧室Ｙの水圧を通水
孔３１を経て受けるダイアフラム４１と、このダイアフ
ラム４１によって入口が開閉される戻し通路４２と、戻
し通路の入口を閉じるようにダイアフラムを付勢するバ
ネ４３と、このバネのバネ力を加減する調節ネジ４４と
からなり、戻し通路４２は直径が前記ピストンの貫通孔
２２よりも大きく、蓋体１５の上向き凹部１６上に一体
に横向きに形成してある。 【００１３】蓋体１５は戻し通路の入口を囲んで軸方向
に突出する環状突出部４５を有し、ダイアフラム４１
は、戻し通路４２の入口に当接してこれを塞ぐ弁４６を
中央に有し、外径は上記環状突出部４５と同径になって
いる。そして、開放端部が環状突出部と同径の有底筒体
４７内にコイルスプリングとしての前記バネ４３と、こ
のバネをダイアフラムに向かって押すためのプッシャ４
８とを収め、有底筒体の開放端部と、蓋体の環状突出部
４５とでダイアフラム４１の周縁部を挟み、ダイアフラ
ムの周縁部を貫通して有底筒体の開放端部から蓋体にね
じ込んだねじにより有底筒体とダイアフラムとを蓋体に
対して固定する。尚、調節ネジ４４は有底筒体の底をね
じ係合して貫通し、その内端に前記プッシャ４８を固定
している。従って、調節ネジ４４を回して有底筒体内で
プッシャ４８を図面で左右に動かし、これによりダイア
フラムの中央の弁４６が戻し通路４２の入口を塞ぐため
のバネ４３の弾力を調節できる。調節ネジ４４には有底
筒体の外でナット４９を螺装し、調節ネジによってバネ
４３の弾力を所定に調節したら、このナット４９を有底
筒体の底に締付け、調節したバネ４３の弾力がいつの間
にか変化するのを防止する。 【００１４】ポンプＡ，Ｂの吐出管２Ａ，２Ｂを（水中
ポンプの場合は開閉弁３Ａ，３Ｂを介して）外筒にある
二つの流入口１８，１８に接続し、蓋体１５にある戻し
通路４２の出口端部は戻し管９によって貯水槽に接続
し、外筒の下方の定圧流出口１２の下端には逆止弁を介
して給水管７を接続する。給水管７には圧力スイッチ７
´を設ける。 【００１５】図３は給水管７に接続した総ての蛇口が閉
じ、圧力スイッチ７´がオフになってポンプＡ，Ｂの運
転が中断しているときの状態で、ダイアフラム４１は弁
体４６によって戻し通路４２の入口を閉じ、弁体２０の
押圧弁２４は下から弁座２３を閉じている。尚、圧力調
整弁４０は給水管７に圧送する水の水圧を例えば３気圧
に調整する。ポンプＡ，Ｂの吐出圧は上記３気圧よりも
高い例えば５気圧とし、圧力スイッチがオフになる圧力
は圧力調整弁の設定圧力より少し高い例えば３．５気圧
とする。これによって定圧流出口１２内の定圧室Ｚから
給水管７内には３．１気圧の水が充満し、ポンプＡ，Ｂ
から吐出管２Ａ，２Ｂ、筒形水路１７、弁室Ｘ、背圧室
Ｙには３気圧の水が充満している。 【００１６】又、ポンプＡ，Ｂは、最初の送水はポンプ
Ａが行い、ポンプＡが停止して次の送水はポンプＢが行
うという、ＡとＢが交互に送水する単独交互運転で制御
しても、最初の送水はポンプＡが主に行うが、送水量が
或る程度以上に多くなるとポンプＢも追随して送水を行
い、この送水が停止して次の送水はポンプＢが主に行
い、送水量が或る程度以上に多くなるとポンプＡも追随
して送水を行う並列交互運転で制御してもよい。 【００１７】前記のポンプ停止状態で給水管７に接続し
た蛇口が１つでも開いて水が使用されると、給水管及び
定圧室Ｚ内の水圧が一瞬下がるので圧力スイッチはオン
になり、例えばポンプＡが運転を開始し、筒形水路１
７、通水口１９を通って弁室Ｘ内に５気圧の水が圧送さ
れ、弁室内の水圧は高まる。この弁室Ｘ内の水圧と、定
圧流出口内の定圧室Ｚの水圧の差圧で弁体２０は下向き
に移動し、押圧弁２４は弁座２３から下に離れ、その間
が開いて隙間Ｓが生じるので（図５参照）、水は弁室か
ら定圧室を経て給水管７に流れ、開いた蛇口から出る水
を補給する。尚、押圧弁が弁座２３から下に離れる当
初、押圧弁上にはテーパ絞り２５が設けてあるので、水
は弁室Ｘから定圧室Ｚに徐々に流れ込む。そして、給水
管に接続した蛇口の開く数が多くなれば、給水管内の一
瞬の水圧低下で弁体２０は更に下向きに移動し、押圧弁
と弁座との間の隙間Ｓは大きくなり、給水管への送水量
は増加する。 【００１８】弁体の下向きの移動によって背圧室Ｙは広
くなるので弁室Ｘ内の水は貫通孔２２を通って背圧室に
流れ込み、背圧室内の水圧がバネ４３の弾圧力を越える
と、ダイアフラム４１は水圧に押されて戻し通路４２の
入口を開き、背圧室内の水を戻し管９で貯水槽に戻し、
背圧室の水圧が３気圧になると、ダイアフラムは戻し通
路の入口を再び閉じる。従って、弁室Ａ、定圧室Ｚ、給
水管７の水圧は圧力調整弁４０の設定水圧に保たれ、開
いた各蛇口からはその設定水圧の水が流れ出、蛇口の開
く数が増加しても、水量、水勢が弱まることはない。 【００１９】開いている蛇口の数が減少すると、給水
管、定圧室Ｚ内の水圧が弁室Ｘ内の水圧より一瞬高くな
る。この圧力差により図６に示すように弁体２０は上向
きに移動し、弁座２３と押圧弁２４との間の隙間Ｓをそ
れまでよりも小さくし、給水管への送水量を減らし、開
いている蛇口から出る水の量が過剰になるのを防止す
る。そして、送水量が減少した分の水はピストン２１の
貫通孔２２から背圧室Ｙに流入し、背圧室の水圧が３気
圧を越えると水は、３気圧になるまで貯水槽に戻され
る。従って、開いている残りの蛇口からは水量、水勢が
安定した水が出る。 【００２０】給水管に接続した全部の蛇口が閉じてもポ
ンプＡの運転が続き、弁室Ｘ、定圧室Ｚを経て給水管７
に水が送水される。これにより給水管内の水圧が上昇
し、３．５気圧に高まると圧力スイッチ７´がオフにな
り、ポンプの運転が停止し、定圧室Ｚと、ピストンの貫
通孔により背圧室と連通した弁室Ｘとの差圧により弁体
２０は上昇し、押圧弁２４は弁座２３を下から塞ぎ、給
水管、定圧室の水圧は３．５気圧に保たれる。 【００２１】次に給水管に接続した蛇口のどれかが開く
と、今度はポンプＢが運転される。ポンプＡ，Ｂの運転
が並列交互に制御されていると、送水量が一定以上に多
くなった場合、主のポンプ以外に従のポンプも追随す
る。この場合、図４に示すように、両方のポンプの吐出
管が外筒１１にある流入口１８，１８に接続し、この流
入口１８，１８と内筒の通水口１９，１９とは喰違って
いるので、両方のポンプが吐出する水は各流入口から、
内筒の、通水口１９が開設されていない弧状壁面１３″
に衝突して筒形水路１７内に飛散し、それから内筒の通
水口１９を経て弁室Ｘに流入する。従って、各流入口か
ら噴出する水は直接衝突せず、筒形水路を通って通水口
からスムースに弁室に流入する。 【００２２】定圧弁として、この実施例では最適と思わ
れるものを図解して説明したが、流入口が一つしかない
定圧弁を使用し、その流入口にＴ形チーズを取付け、こ
のＴ形チーズを介しＡ，Ｂ両ポンプの吐出口を定圧弁に
接続して実施することもできる。 【００２３】 【発明の効果】以上で明らかなように、本発明によれば
二台のポンプＡ，Ｂに対し定圧弁、逆止弁を共用し、戻
し管も一本で済むため配管が容易になり、設備コストも
著しく低減する。

【図面の簡単な説明】 【図１】水中ポンプを使用した本発明の給水装置の要部
の斜視図である。 【図２】陸上ポンプを使用した本発明の給水装置の要部
の斜視図である。 【図３】定圧弁の閉状態の縦断面図である。 【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線での断面図である。 【図５】定圧弁が大きく開いた状態の縦断面図である。 【図６】定圧弁の開きが大から小に変化した状態の縦断
面図である。 【図７】水中ポンプを使用した従来の給水装置の斜視図
である。 【図８】陸上ポンプを使用した従来の給水装置の斜視図
である。 【符号の説明】 Ａ ポンプ Ｂ ポンプ ２Ａ 吐出管 ２Ｂ 吐出管 ４ 定圧弁 ７ 給水管 １２ 定圧流出口 １８ 流入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03B 11/00 E03B 5/00 F04D 15/00 F16K 31/12

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 貯水槽内の水を並列交互、又は単独交互
   で運転を制御される二台のポンプによって直接に給水栓
   等に所定の圧力で給水する貯水槽からの給水装置におい
   て、 上記二台のポンプの各吐出管を一つの定圧弁の流入口に
   接続すると共に、該定圧弁の定圧流出口に給水栓等に至
   る給水管を逆止弁を介して接続し、 上記定圧弁を、周側面に相対向した上記流入口を有し、
   下方内部を上記定圧流出口とする外筒と、上端に鍔、周
   側面に複数の通水口、下端に下向きの弁座を夫々有し、
   上記鍔で上記外筒の上端を塞いで上記外筒の内部に同心
   状に垂下して上記外筒との間に環状断面の筒形水路を形
   成すると共に、下端部外周が上記定圧流出口の上で上記
   外筒の内周に嵌合して上記筒形水路の下端を塞ぐ内筒
   と、該内筒の開放した上端を塞ぐ蓋体と、上下方向の貫
   通孔を有し、上記内筒の内周に嵌合するピストン、上記
   内筒の下端の上記弁座を下から塞ぐことができる押圧
   弁、及び上記ピストンと上記押圧弁とを一体に連結する
   連結杆からなり、上記ピストンを上記内筒の内周に嵌合
   して上下方向に摺動自在になっていると共に、上記内筒
   の内周の、上記ピストンから上の部分を圧力調整装置と
   連通する背圧室にする弁体とで構成した、 ことを特徴とする貯水槽からの給水装置。