JP5355509B2 - 水タンクの止水装置 - Google Patents

Description

本発明は外周に連結したノズルから排水することが出来る大きな水タンクを対象とし、ノズルに取付けたバルブを交換する際に、該ノズルへの流れを一時的に止水する為の止水装置に関するものである。

図４は大きな水タンク（イ）の外観を表し、外径２５ｍ、高さ２０ｍと言った大きな水タンク（イ）が存在し、タンク内の水は色々な用途に使われる。例えば、飲料水として、トイレの排水用として、又は消火水として用いられ、その為にタンク外周（ヌ）には複数のノズル（ロ）、（ロ）・・・が設けられ、各ノズル（ロ）、（ロ）・・・には開閉バルブ（ハ）、（ハ）・・・を取付けている。そして、必要に応じて該バルブ（ハ）を開くことが出来る構造としている。

また、原子力発電所や火力発電所では蒸気タービンを回す為に大量の水が使用されるが、蒸気を作る為に特別な水タンクを設置することも出来る。そして、図４ に示すように、上記大型タンク（イ）にはその外周に複数のノズル（ロ）、（ロ）・・・が設けられ、該ノズル（ロ）、（ロ）・・・に取付けたバルブ（ハ）、（ハ）・・・を開くことでタンク内の水を導き出すことが出来るが、時の経過によりバルブ（ハ）が故障したり、又は耐久年数を過ぎたならば新たなバルブ（ハ）と交換しなくてはならない。

該バルブ（ハ）を交換するに際して、大きなタンク内の水を全て抜取った状態で交換することは可能であるが、複数のノズル（ロ）、（ロ）・・・に取付けた特定のバルブ（ハ）を交換する場合にタンク内の水を抜取ることは出来ないと共に、大きなタンク内の水を抜取ることは非常に不経済でもある。そこで、該タンク内に潜って交換するバルブ（ハ）が取付けられているノズル口を塞いで水を止め、この状態で該バルブ（ハ）の交換を行なっている。

図５はタンク（イ）の外周に設けたノズル（ロ）に止水装置（ニ）を取付けた場合を示している。該止水装置（ニ）によってノズル口（ホ）が閉鎖されることにより、ノズル（ロ）に取付けているバルブ（ハ）の交換、又は修理を行なうことが出来る。同図に示す止水装置（ニ）は両円板（ヘ）、（ヘ）の間に弾性ゴム板（ト）が挟まれた構造と成っている。

そこで、両円板（ヘ）、（ヘ）をボルト（チ）、（チ）・・・によって締付けるならば、弾性ゴム板（ト）は圧縮されて外周へ張り出し、ノズル内周面（リ）に隙間なく密着することが出来、その結果、タンク内の水がノズル（ロ）から流れ出さないように止水することは可能である。しかし、このような止水装置では弾性ゴムを締付けて外方向へ張り出すようにするには両板に大きな強度が必要であることから厚くなり、その結果、止水装置（ニ）の重量は大きく成って取扱いにくい。

そして、この止水装置（ニ）は汎用性に欠け、ノズル（ロ）の内径が変化する場合には、使うことが出来ない。すなわち、止水装置（ニ）をノズル口（ホ）に嵌めなくては成らず、そしてボルト（チ）、（チ）・・・を締付けることで弾性ゴム板（ト）が圧縮されて外方向へ張り出すが、ノズル内周面（リ）に密着するには限度があり、該ノズル（ロ）の内径が大き過ぎるとノズル口（ホ）に固定することが出来ず、その為に、この型式の止水装置（ニ）の場合、ノズルサイズごとに準備しなくてはならなくなる。又、ノズル口（ホ）にセットしてボルト（チ）、（チ）・・・を締付ける作業は面倒である。

このように、大きなタンクの外周に設けているノズルの開閉バルブを交換する場合、タンク内の水を抜くことなく行なわなくては成らない。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、ノズルの内径に左右されることなく簡単に取付け出来る止水装置を提供する。

本発明に係る止水装置は大きな水タンクの外周に連結したノズルのノズル口を塞ぐ為の装置であり、塞ぎ板の中心には穴が貫通して設けられ、この穴に軸が挿通している。そして、該塞ぎ板の背面側外周にはパッキンが取付けられ、タンク内周面との間に隙間が生じないようにノズル口が塞がれる。又、塞ぎ板には開閉バルブを備えた流入穴を設けている。

ところで、塞ぎ板の中心穴に嵌って取付けられた軸はノズル側へ延び、軸先端には軸受けが設けられ、軸はこの軸受けに嵌って支持されている。そして、該軸受けは半径方向に延びる少なくとも３本のアームにて支持され、アーム先端はノズル内周面に当接して軸受けはノズル中心部に配置され、軸は水平に延びる。又、軸受けに嵌った軸は軸方向へスライド可能に支持されており、塞ぎ板の中心穴に嵌った軸との間から水が侵入しないようにシールされている。

本発明の止水装置はノズル口を塞ぎ板で簡単にしかも安全に塞ぐことが出来、ノズルに取付けたバルブの交換が出来る。すなわち、塞ぎ板の中心穴に嵌ってノズル側へ延びる軸の先端は軸受けに嵌り、該軸受けから半径方向に延びる複数本のアームを伸ばすことでアーム先端がノズル内周面に当接し、軸受けはノズル中心部に配置される。そして、塞ぎ板の背面外周部に取付けたパッキンを介してタンク内周面に取付けられてノズル口を塞ぐことが出来る。

塞ぎ板によってノズル口が塞がれたところで、バブルを開いてノズル内の水を抜くことが出来、該水が抜かれるとタンク側の水圧が塞ぎ板に作用し、該塞ぎ板は軸と共に移動してパッキンは圧縮され、タンク内周面に隙間なく密着する。従って、塞ぎ板とタンク内周面との間から水が漏れることはない。又、塞ぎ板中心穴と軸間もシールされていることで、水漏れは防止される。ノズル内の水が抜かれたところでバルブの交換を行うことが出来、交換したならば塞ぎ板に設けた流入穴に取付けた開閉バルブを開いてノズル内にタンクの水を入れることが出来る。そしてノズル内が水で満たされることで水圧は一定となり、止水装置を簡単に取外すことが出来る。

本発明に係る止水装置によってノズル口を塞いだ状態。 止水装置の軸先端を支持する支持部。 支持部の軸受け外周から半径方向へ延びるアームの伸縮構造。 大型タンクの外観。 従来の止水装置。

図１は本発明に係る水タンクの止水装置を示す実施例である。同図の１は塞ぎ板、２は軸、３は軸受け、４はアームをそれぞれ表している。上記塞ぎ板１は円板形で中央にはボス５を設けると共に穴を有し、この穴に上記軸２が嵌っている。そして、軸２の外周に形成した溝にＯリング６，６が嵌って取付けられていて、穴との間に隙間をなくしている。

また、軸２の基部に形成したネジにはナット７が螺合して締付けられ、ナット７と塞ぎ板１のボス５との間にはＯリング８が挟まっており、該ナット７を締付けることでボス５とナット７との隙間が塞がれて穴への水の侵入が防止される。そして、塞ぎ板１の外周側背面には凹溝９が形成されていて、この凹溝９にはパッキン１０が嵌って取付けられ、タンク内周面１１と接している。ここで、パッキン１０の厚さ寸法は比較的大きくて、塞ぎ板１の背面がタンク内周面１１に接しないように成っている。

ところで、塞ぎ板１の中心穴に嵌って取付けられる軸２は背面側から大きく延びて、ノズルＢへ侵入している。そして、軸２の先端は軸受け３に嵌り、この軸受け３の外周から複数本のアーム４，４・・・が半径方向へ延び、該アーム４，４・・・の先端はノズル内周面１３に当接している。ここで、アーム４，４・・・にはナット部１２，１２・・・が設けられていて、このナット部１２，１２・・・をスパナなどの治具によって回転するならば、各アーム４，４・・・は伸縮することが出来る構造と成っている。

すなわち、アーム４，４・・・の基部にはネジが形成されていて、軸受け３のネジ穴に螺合していることで、アーム４，４・・・が回転するならば伸びることが可能となり、その先端はノズルＢの内周面１３に当接して軸受け３がノズルＢの中心部に固定される。実際には複数本のアーム４，４・・・を突っ張ることで軸受け３をノズルＢの中心部に固定し、そして、この軸受け３に嵌った軸２は水平に支持され、この軸２に取付けられた塞ぎ板１によってノズル口１４が塞がれる。

図２は軸２の支持部１５を表す具体例であり、支持部１５の中央には上記軸受け３を有し、この軸受け３の中心には軸２が嵌る軸受け穴１６を有し、外方向へ４本のアーム４，４・・・が半径方向へ延びている。そして、アーム４，４・・・に固定したナット部１２，１２・・・を回転するとアーム４，４・・・は伸縮することが出来る。すなわち、軸受け３にはネジ穴が設けられ、アーム４，４・・・の基部に形成したネジがネジ穴に螺合している。

ただし、アーム４の伸縮手段としては軸受け３に設けたネジ穴に螺合する場合に限るものではない。そして、軸受け３の軸受け穴１６の中心を通る止めピン１９が取付けられている。図３はアーム４の伸縮方法を示す別形態を示しているが、軸受け３の外周にはネジ１７を半径方向に起立し、このネジ１７にナット１８が螺合して取付けられ、しかも該ナット１８からは半径方向にアーム４が延びている。従って、ナット１８が回転するならば、アーム４は伸縮可能となる。

４本のアーム４，４・・・が伸びることで軸受け３はノズルＢの中央に配置されるが、必ずしも正確な中心に位置しなくても構わない。軸受け３の軸受け穴１６に嵌った軸２は水平に延びて基部側に取付けられる塞ぎ板１はノズル口１４を塞ぐことが出来る。ところで、軸２は軸受け３の軸受け穴１６に嵌り、しかも軸方向にスライド可能としている。しかし、軸受け３が軸２の先端から外れないように止めピン１９が軸２の先端部に形成した長穴２０に嵌っている。

従って、アーム４，４・・・にて所定の位置に固定された軸受け３に対して、軸２は長穴２０の範囲内で軸方向にスライドすることが出来る。そこで、塞ぎ板１がノズル口１４を塞ぐように配置されたところで、バルブ２１を開くならばノズルＢの内部に溜まっている水は流れ出し、ノズルＢは空になる。ノズルＢが空になるとタンクＡの水圧が塞ぎ板１の正面に作用して該塞ぎ板１はノズル口１４側へ移動する。

従って、塞ぎ板１の外周側背面に取付けているパッキン１０は圧縮されてタンク内周面１１に密着し、タンク内周面１１との間の隙間をなくし、ノズル口１４に水が侵入することはない。この場合、塞ぎ板１が水圧の作用でノズル側へ移動するならば、塞ぎ板１と共に軸２は軸受け３に嵌った状態でスライドすることが出来る。

上記パッキン１０は塞ぎ板１の外周側背面に取付けられ、該パッキン１０の大きさはノズル口１４の内径より大きく成っていることで、軸２及び塞ぎ板１の中心がノズルＢの中心軸から多少位置ズレしていても該ノズル口１４を塞ぐことが出来る。勿論、アーム４，４・・・を備えた支持部１５はノズルＢの内径に左右されることなく取付けることが可能となる。

ところで、ノズルＢの水が流れ出たところで、バルブ２１を取外して新たなバルブ２１を取付けることが出来る。又は既存のバルブ２１の故障を修理することも可能である。そして、新たなバルブ２１が取付けられたならば、本発明の止水装置は取外されるが、このままではタンクＡの水圧が作用している為にノズルＢに水を流入して、塞ぎ板１の正面と背面での水圧を一定とする。

そこで、塞ぎ板１にはバルブ２２ａ，２２ｂを取付けている。バルブ２２ａ，２２ｂは塞ぎ板１の正面の少なくとも２ヶ所に取付けられ、そして、該バルブ２２ａ，２２ｂの位置は上下に成るように配置されている。両バルブ２２ａ，２２ｂを開くならば、塞ぎ板１に設けた流入穴２３ａ，２３ｂからタンクＡの水がノズルＢへ流入することが出来る。実際には下側の流入穴２３ｂから水が入り、上側の流入穴２３ａからはノズルＢ内の空気がタンク内へ押出される。

ここで、塞ぎ板１のバルブ２２ａ，２２ｂの形態は特に限定せず、最も簡単なバルブとしてはボルトを使用することが出来る。流入穴２３ａ，２３ｂをネジ穴として構成し、このネジ穴にボルトを螺合することで該ネジ穴を塞ぐことが出来、ボルトを取外すならばネジ穴である流入穴２３ａ，２３ｂを開くことが出来る。

１ 塞ぎ板
２ 軸
３ 軸受け
４ アーム
５ ボス
６ Ｏリング
７ ナット
８ Ｏリング
９ 凹溝
10 パッキン
11 タンク内周面
12 ナット部
13 内周面
14 ノズル口
15 支持部
16 軸受け穴
17 ネジ
18 ナット
19 止めピン
20 長穴
21 バルブ
22 バルブ
23 流入穴

Claims (3)

1. タンクの外周に設けているノズルに取付けられたバルブを交換したり修理する際に、タンク内の水を一時的に止める為にノズル口を塞ぐことが出来る止水装置において、ノズル口を塞ぐことが出来る塞ぎ板の中心に設けた穴には軸を嵌めて取付けると共に水漏れしないようにシールし、塞ぎ板の背面外周側にはノズル口より大きなパッキンを取付け、そして、塞ぎ板の中心穴に取付けた軸をノズル側へ延ばし、先端を軸受けの軸受け穴に嵌め、軸受けには半径方向へ延びて先端がノズル内周面に当る複数本のアームを設け、軸は軸受け穴に沿って一定範囲内でスライド可能とし、しかも塞ぎ板にはタンクの水をノズル側へ流入する為にバルブを取付けた複数の流入穴を設けたことを特徴とするタンクの止水装置。
2. 上記塞ぎ板の流入穴として、ネジ穴を設けると共にボルトを螺合して取付けた請求項１記載のタンクの止水装置。
3. 軸の先端部には長穴を設け、この長穴に止めピンを嵌めて軸のスライドを可能とした請求項１、又は請求項２記載のタンクの止水装置。
   
   
   

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