JP6806424B1

JP6806424B1 - 貯水タンク及び貯水タンク群

Info

Publication number: JP6806424B1
Application number: JP2020003387A
Authority: JP
Inventors: 正志伊藤
Original assignee: Fuji Keiki KK
Current assignee: Fuji Keiki KK
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2040-01-14
Also published as: JP2021110171A

Abstract

【課題】災害時などの際の飲料水・生活水などを確保する貯水タンクを提供する。【解決手段】貯水タンク１の下流側（図において左側）の端面１ｂの上部には上部取水管１４が取り付けられ、下部には下部取水管１５が取り付けられている。上部取水管１４は三方弁（流路切換弁）１６を介して第１分岐管１７と第２分岐管１８に分岐し、第１分岐管１７は圧気源１９に接続している。また、前記下部取水管１５には蛇腹管などの可撓管２１の一端が接続され、この可撓管２１の他端は前記第２分岐管１８に合流して下流側への給水管２２となっている。この給水管２２は家屋内への給水もしくは下流側に連接した他の貯水タンク１への給水管となる。【選択図】図１

Description

本発明は、災害時などの際の飲料水・生活水などを確保する貯水タンクとこの貯水タンクを複数個連ねた貯水タンク群に関する。

水道本管から一般家庭に引き込まれる配管の一部をタンクとし、災害時などに飲料水や生活水として利用する提案がなされている。

特許文献１には、上水道管に取付けられた飲料水タンクであって、断水後、必要に応じてタンクの天井部に設けた空気栓を抜き、タンク内に空気を入れる構造が提案されている。

特許文献２には、気泡水発生機構が開示され、特許文献３には、貯水タンクに空気を送り込むに際し、手動により圧送用の空気を送り込むことが開示されている。

特許文献４には、タンク内の気体溜りを除去するために、気体溜まりの最上部に引き込み管入口を設け、引き込み管を出口側配管に接続してタンクと出口側配管の間で気体搬送力を生成する負圧生成ヘッドを配置した構成が開示されている。

特許文献５には、タンク内の気体及び溶存気体（脱気）を排出又は分離する手段として、タンクの内側に通気層を設けさらに内側に分離膜を設け、通気層を真空引きする手段で、気体溜まり防止と脱気の同時排出又は分離及び貯留放出を行う構造が開示されている。

特許文献６には、タンク内の気体溜まりを取り除く構造として、気体溜まりの最上部に引き込み管入口を設け、気体を搬送する引き込み管と気体を出口管に放出する負圧生成ヘッドを形成し、タンク又は機器と出口管の間に気体搬送手段を設けることが開示されている。

特開２０１６−１９１２９２号公報実開昭６２−１５１９９９号のマイクロフィルム特開２０１０−１８５２７２号公報特開２０１５−１６９３３３号公報特開２０１８−１８７６１５号公報特開２０１９−０８２２５１号公報

災害時などの際の飲料水・生活水などを確保するために、配管の一部（途中）に貯水タンクを介在させる場合に、空気が水に接触しても変質するようなことはないが、貯水タンク内に空気溜りが発生すると、その分だけ貯水量が少なくなる。特に、微細気泡を含む水は通常の水に比較して洗浄能力に優れているが、空気溜りが生じやすい。

貯水タンク内の空気溜りをなくすために、特許文献４〜６に開示されるような特殊なエア抜き構造は必要ではなく、一般的なエア抜き管で十分である。一般的なエア抜き管はチェック弁を組み込んだ構造で、設置した状態でタンクの最も高くなる位置に取付けられる。

しかしながら、貯水タンクにエア抜き管を取付けると、エア抜き管の高さ分だけ貯水タンクの全高が高くなる。通常、貯水タンクは邪魔にならない場所として一般家庭やマンションなどでは床下などの上下方向の寸法が限られた空間が選定されることが多い。
このような場合に、貯水タンク上面にエア抜き管が突出していると、限られたスペースに貯水タンクを設置することができない。また、設置できたとしてもエア抜き管の高さ分だけ、貯水タンクの容量を犠牲にしていることになり、スペースの有効利用ができない。更に上面にエア抜き管が突出していると複数の貯水タンクを積み重ねる際にもエア抜き管が邪魔になる。

上記課題を解決するため、本発明に係る貯水タンクは、エア抜き管を設けなくともタンク内に空気溜りができない構造とした。
即ち、タンク本体の左右の一端面には気泡水発生機構を備えた給水管が接続され、タンク本体の他端面の上部と下部にはタンク内の水を取り出す取水管が取り付けられ、上部の取水管は三方弁を介して分岐し、一方の分岐管は貯水タンク内に圧送用の空気を送り込む圧気源につながり、他方の分岐管は前記下部の取水管と合流して下流側への給水管となる構造である。

災害時などは電気を確保できないことを考慮すると、前記圧気源は手動式又は足踏み式であることが好ましい。

また、本発明には上記の貯水タンクを複数個直列に接続した貯水タンク群も含まれる。この場合は、全ての貯水タンクの給水管に気泡水発生機構を備える必要はなく、何れか１つの貯水タンクの給水管に気泡水発生機構を設ければよい。

本発明に係る貯水タンクによれば、微細気泡を含んだ水を空気溜まりのない状態で貯水タンク内に貯めることができ、しかもエア抜き管が突出していないため、床下などの上下方向の寸法が限られた場所でも効率よく設置することができる。

また、本発明に係る貯水タンクにはエア抜き管が突出していないため、複数個の貯水タンクを積み重ねる際に、邪魔になるものがなく、効率よく重ねることができる。

また、数年使用している既存の配管は、配管の内面に赤さびやスケール、水垢が付着している場合がある。このような場合に、微細気泡を含んだ水道水を通水すると、内面に付着したスケールなどの汚れに微細気泡が浸透して洗い流すため、衛生面で好ましいだけでなく、配管の寿命を大幅に延長することができる。

また、タンクの形状として上面を平面とすることで、タンク自体をベンチとして利用でき、タンク上面を植木鉢置き場として利用することができる。更に、円筒状のタンクと比較して、設置個所によっては貯水量を大きくすることができる。

本発明に係る貯水タンクの縦断面図。同貯水タンクの微細気泡発生機構の拡大断面図同貯水タンクの後端部の平面図で（ａ）は貯水タンクから水を取り出している状態、（ｂ）は貯水タンク内にエアを供給している状態を示す。同貯水タンクを複数個連結した貯水タンク群の例を示す図本発明に係る貯水タンクの別実施例を示す図。

図１に示すように、貯水タンク１の上流側（図において右側）の端面１ａの高さ方向の中央部には給水管２が接続され、この給水管２には微細気泡液発生機構３が組み込まれている。

貯水タンク１の形状、大きさ、素材は任意であるが、形状としては例えば両端面が膨出した円筒タイプ、大きさとしては長さが約５００ｍｍ〜２０００ｍｍ、高さが２００ｍｍ〜３５０ｍｍ、素材としては、ステンレス（ＳＵＳ）、硬質ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ）などが考えられる。また貯水タンク１の容積も任意であり、例えば５〜２００リットルのものが考えられる。

微細気泡液発生機構３は図２に示すように、貯水タンクの端面１ａに溶接されるパイプ４にナット５を介して給水管２が着脱自在に取付けられる構造になっている。ナット５を緩めることで、給水管２を外すことができ、フィルタなどの交換を簡単に行える構造になっている。

微細気泡液発生機構３の構造は、給水管２内においてノズル部材６が支持部材７によって支持され、この状態で給水管２内にノズル部材６の外側流路８と内側流路９が形成され、内側流路９には流水に旋回を起こさせるトルネードプレート１０が配置される。

前記内側流路９には絞り部１２が形成され、この絞り部１２を水が通過する際に速度が高まり、キャビテーション作用によって水中に溶解している空気が微細気泡となって水中に引き出される。

前記パイプ４の貯水タンク１内に臨む先端の前方には邪魔板１３が配置されている。この邪魔板１３はパイプ４の中心に向かって凹球面状になっているため、パイプ４から貯水タンク内に供給された微細気泡入り水は邪魔板１３にて変転せしめられ、貯水タンク１の端面周縁部まで向かうため、貯水タンク１内に水が滞留することがなく、したがって、タンク内面にカルシウムなどの水道水に含有される成分が付着することを防げる。

一方、貯水タンク１の下流側（図において左側）の端面１ｂの上部（上端部）には上部取水管１４が取り付けられ、下部（下端部）には下部取水管１５が取り付けられている。上部取水管１４は三方弁（流路切換弁）１６を介して第１分岐管１７と第２分岐管１８に分岐し、第１分岐管１７は逆止弁１７ａを備え圧気源１９に接続している。

圧気源１９としては、電動式ポンプなどでもよいが災害時のことを考慮すると足踏み式或いは手動式が好ましい。また、貯水タンク１の胴体の際下端となる位置にはドレーン穴２０が形成され、このドレーン穴２０は通常時は塞がれている。

前記下部取水管１５には蛇腹管などの可撓管２１の一端が接続され、この可撓管２１の他端は前記第２分岐管１８に合流して下流側への給水管２２となっている。この給水管２２は家屋内への給水もしくは下流側に連接した他の貯水タンク１への給水管となる。

以上において、三方弁１６の位置を図３（ａ）に示すように、第１分岐管１７側（圧気源１９への通路）が閉、第２分岐管１８側が開の状態として、前記給水管２２につながる蛇口などを開とすると、貯水タンク１内の圧は外部よりも高いため、貯水タンク１内の水は上部取水管１４及び下部取水管１５を流れ合流して給水管２２内を介して蛇口から放出される。

この時、貯水タンク１内の上部に空気溜まりが仮に生じていたとしても、下部取水管１５を介して給水管２２に向かって流れる水によって上部取水管１４の水は下流側に流れるため、空気溜まりは上部取水管１４に引き込まれ、外部に排出される。したがって、貯水タンク１内の水を使用する際に空気溜まりはなくなる。

一方、災害時などに水道水の供給が停止した場合には、図３（ｂ）に示すように、三方弁１６の位置を第１分岐管１５側が開、第２分岐管１７側が閉となるようにし、圧気源１９からの空気を貯水タンク１内へ送り込む。貯水タンク１内へ送り込まれる空気はメンブランフィルタ１１を介して送り込まれるため、空気中の０．４５μｍ以上の粒子は除かれる。送り込まれた空気の圧力により貯水タンク内の水は下部取水管１５を介して外部に送り出される。下部取水管１５の位置を出来るだけ低い位置に設けることで貯水タンク内の水を余すことなく使用することができる。

図４は複数の貯水タンク１を直列に接続してラック２３に２列３段の状態で搭載した貯水タンク群を示している。この場合、貯水タンク群を構成する全ての貯水タンク１への給水管２に微細気泡液発生機構３を組み込む必要はなく、どれか1つ、例えば最上流側の貯水タンク１または最下流側の貯水タンク１への給水管２に微細気泡液発生機構３を組み込めばよい。

微細気泡を含有した水はそれ自体洗浄効果があるため、最上流側の貯水タンク１の給水管２に微細気泡液発生機構３を組み込んだ場合には、全てのタンク内面にカルシウムなどが付着することを防止できる。

図５は貯水タンク１の外形に関する別実施例を示すものであり、この実施例では貯水タンク１の上面をフラットにしている。
このため、庭先に貯水タンク１を設置する際にベンチ或は植木鉢２４を置く台として利用することができ、貯水タンクが邪魔になることがない。

更にタンクの形状は、上記に限らず、正方形、或いは上下に積み重ねた際に互に係合する凹凸部を備えることで、ラックなしに積み重ねることができるようにしてもよい。

本発明に係る貯水タンクは一般家庭用の緊急用水源としてではなく、公共施設に設置する緊急用水源としても利用することができる。

１…貯水タンク、１ａ、１ｂ…貯水タンクの端面、２…給水管、３…微細気泡液発生機構、４…パイプ、５…ナット、６…ノズル部材、７…支持部材、８…外側流路、９…内側流路、１０…トルネードプレート、１１…メンブランフィルタ、１２…絞り部、１３…邪魔板、１４…上部取水管、１５…下部取水管、１６…三方弁、１７…第１分岐管、１８…第２分岐管、１９…圧気源、２０…ドレーン穴、２１…可撓管、２２…給水管、２３…ラック、２４…植木鉢。

Claims

水道水の配管の途中に設けられる貯水タンクであって、この貯水タンクの左右の一端面には気泡水発生機構を備えた給水管が接続され、他端面の上部と下部にはタンク内の水を取り出す取水管が取り付けられ、上部の取水管は流路切換弁を介して分岐し、一方の分岐管は逆止弁を備えるとともに貯水タンク内に圧送用の空気を送り込む圧気源につながり、他方の分岐管は前記下部の取水管と合流して下流側への給水管となり、更に前記貯水タンクの他端面の下部に取り付けられた取水管と前記他方の分岐管とは可撓管にて接続されていることを特徴とする貯水タンク。
請求項１に記載の貯水タンクは複数個直列に接続された貯水タンク群であって、貯水タンク群を構成する貯水タンクの何れ１つの給水管に気泡水発生機構が組み込まれていることを特徴とする貯水タンク群。