JPH0216224A - 貯水タンクの配管構造及び水量維持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は貯水タンクの配管構造及び水量維持方法、特
に建造物における高架タンクや受水タンクなどの配管構
造及び水量維持方法に関する。

〈従来の技術〉 ビル、マンシロン、ホテルなどの建造物における給配水
管は、古くなると「赤水」と呼ばれる水が出始める。こ
れは、給配水管を構成している鋼管の内壁が、給水中の
溶存酸素により酸化され、その鉄錆が水と一緒に蛇口か
ら出てくるからであります。

例えば、水道水中の溶存酸素濃度と鉄の腐食率を調べた
ところ、以下のような結果が得られている。尚、水道水
Ｎｏ、　１は元本のままで、Ｎα２及びＮｏ。

３は各々脱酸素処理済のものである。

上記の表にように、溶存酸素濃度が低くなればなるほど
、鉄の腐食率は低下する。

赤水防止対策として、従来より種々の工法・防錆剤・防
錆機器などが提案されておりますが、上記の表から明ら
かなように、赤水発生を防止するにはその根本原因であ
る溶存酸素を水から除去するのが一番である。そしてそ
のような観点から、最近では貯水タンク内の水の溶存酸
素を効率よく除去する脱気装置の開発が進められている
。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、水中の溶存酸素を高性能で除去できる脱
気装置が開発されたとしても、それを設置する貯水タン
クの配管構造に問題があったのでは、せっかく溶存酸素
を除去した脱酸素処理水に再度酸素が混入してしまった
り、或いは脱酸素処理水が優先的に給配水されないとい
うような事態が起こるおそれがある。

この発明はこのような従来の課題に着目して為されたも
のであり、脱気装置が本来的に備えている能力を十二分
に発揮させることができる貯水タンクの配管構造及び水
量維持方法を堤供せんとするものである。

〈課題を解決するための手段〉 この発明に係る貯水タンクの配管構造は、水を導入する
ための１次側配管と排出するための２次側配管とを備え
た貯水タンクに、該貯水タンク内の水を導入配管より取
り出しては脱酸素処理して導出配管より戻す脱気装置を
組み合わせる貯水タンクの配管構造において、上記脱気
装置の導出配管を、貯水タンクから所定の距離を隔てた
２次側配管途中の接続部に接続し、導出配管からの脱酸
素処理水を貯水タンク方向及び２次側配管方向の両方向
へ向けて導くようにしたものである（第１発明）。

また、この発明に係る別の貯水タンクの配管構造は、２
次側配管が貯水タンク内に一定長さ入り込んでいるもの
である（第２発明）。

また、この発明に係る更に別の貯水タンクの配管構造は
、１次側配管の出口を、常時貯水タンク内の水面下に位
置せしめたものである（第３発明）。

更に、この発明に係る貯水タンクの水量維持方法は、内
部の水が脱気装置にて連続的に脱酸素処理される貯水タ
ンク内の低溶存酸素濃度水を、２次側配管により外部へ
排出すると共に、貯水タンク内の水量が一定量減った時
点で、減った量に相応する分だけ１次側配管により未脱
酸素処理水を供給する貯水タンクの水量維持方法におい
て、上記１次側配管から供給される１回の未脱酸素化処
理水の量が、貯水タンク内の水量に対して１０％未満で
ある（第４発明）。

〈作　　用〉 脱気装置の導出配管を、貯水タンクから所定の距離を隔
てた２次・側配管途中の接続部に接続し、導出配管から
の脱酸素処理水を貯水タンク方向及び２次側配管方向の
両方向へ向けて導くようにしたので、脱酸素処理水が優
先的に２次側配管へ流れると共に、貯水タンク内へ脱酸
素処理水が連続的に流れ込むので貯水タンク内の水の溶
存酸素濃度を低下させることができる。また、２次側配
管での水の需要量が、瞬間的に導出配管からの脱酸素処
理水の供給量を越えるような場合でも、２次側配管の接
合部と貯水タンクとの間に相当する部分には脱酸素処理
水が満たされているので、この部分の脱酸素処理水が一
時的に２次側配管へ流れることにより、瞬間的な水の使
用量増大に対処できる。つまり、この部分の２次側配管
が脱酸素処理水の予備タンクとしての機能を果たすこと
となる（第１発明）。

２次側配管が貯水タンク内に一定長さ入り込んでいるの
で、入り込んでいる分だけ２次側配管が多（の脱酸素処
理水を保持できることとなり、前述の予備タンクとして
の機能が増すこととなる（第２発明）。

１次側配管の出口を常時貯水タンク内の水面下に位置せ
しめているので、１次側配管の出口から未脱酸素処理水
を貯水タンク内に供給する際に、未脱酸素処理水が貯水
タンク内の水面と激しく衝突して水面を泡立たせるよう
なことがない。従って、貯水タンク内空間に存在する空
気から酸素が貯水タンク内の水に混入することを未然に
防止できる（第３発明）。

貯水タンク内の水は水量が一定４３１った時点で、その
減った量に相応する分だけ１次側配管から未脱酸素処理
水を供給し、一定の水量を維持できるようになっている
。この場合、−度に入れる未脱酸素処理水の量が多いと
貯水タンク内の水の溶存酸素濃度がいつきに上昇してし
まう。そこで、この発明では、１次側配管から給水され
る１回の未脱酸素化処理水の量が、貯水タンク内の脱酸
素化処理水の量に対して１０％未満となるようにした。

このように、少量ずつ頻繁に未脱酸素処理水を入れるよ
うにすれば、貯水タンク内の水が脱気装置にて連続的に
脱酸素処理されることから、貯水タンク内の水の溶存酸
素濃度の大幅な上昇を抑えることができる（第４発明）
。

〈実　施　例〉 以下、この発明の好適な実施例を第１図〜第３図に基づ
いて説明する。

溶存酸素を多く含んだ水道水である未脱酸素処理水Ａは
、地下に埋設されている上水道管１から供給され、−旦
建造物の地下室などに設置されている受水タンク２に供
給される。この受水タンク２にはフロートセンサ３が設
けられていて、このフロートセンサ３により受水タンク
２の水■が一定に保たれるようになっている。

そして、この受水タンク２には、揚水ポンプ４を介在さ
せた「１次側配管」としての揚水管５が接続されており
、受水タンク２内に貯蔵された未脱酸素処理水Ａはこの
揚水管５を通って建造物の屋上などに設置されている「
貯水タンク」としての高架タンク６に上昇供給せしめら
れる。尚、高架タンク６内には、水道水である未脱酸素
処理水Ａと後述する脱気装置１２にて脱酸素処理された
脱酸素処理水Ｃとを混合した低溶存酸素濃度水Ｂが入っ
ている。そして、未脱酸素処理水Ａを供給するための揚
水管５は、高架タンク６内に曲折垂下状態で入り込んで
おり、その出ロアは常に高架タンク６内に貯蔵されてい
る後述する低溶存酸素濃度水Ｂの水面下に位置するよう
になっている。

従って、揚水管５の出ロアから未脱酸素処理水Ａを高架
タンク６内に供給する際に、未脱酸素処理水Ａが高架タ
ンク６内の水面と激しく衝突し水面を泡立たせるような
ことはない。よって、揚水管５からの未脱酸素処理水Ａ
の供給中に酸素が高架タンク６内の低溶存酸素濃度水Ｂ
に混入することを未然に防止げる。更に、高架タンク６
内における低溶存酸素濃度水Ｂの水面にはビニルシート
８が浮かせた状態でかぶせてあり、低溶存酸素濃度水Ｂ
と高架タンク６内の空気との接触を防止している。従っ
て、前述の泡立ち防止と同様に、空気中にある酸素が水
面から低溶存酸素濃度水Ｂ内に溶存・混入することがな
い。

そして、この高架タンク６には、給配水用の給水栓９を
各階ごとに腹数技設した「２次側配管」としての給水パ
イプｌＯが接続されている。この給水パイプ１０は入口
１１側が高架タンク６内に入り込んでおり、高架タンク
６内ではＵ字状に折り曲がった形状となっている。

１２は脱気装置で、真空雰囲気中に複数本紀した気液分
離膜製のチューブへ水を通し、その水の中の溶存酸素だ
けが気液分離膜を透過して除去される構造になっている
。この実施例では未脱酸素処理水Ａの溶存酸素濃度が９
　ｍ　ｇ　／　ｌであったが、この脱気装置１２を経た
脱酸素処理水Ｃの溶存酸素濃度は１　ｍ　ｇ　／　ｌと
殆ど脱酸素処理されていた。

そして、この脱気装置１２は、高架タンク６から低溶存
酸素濃度水Ｂを取り出すための導入配管１３と、脱酸素
処理した脱酸素処理水Ｃを給水パイプｌＯへ流し込むた
めの導出配管１４とを備えている。導入配管１３は高架
タンク６の底部近辺に接続されていると共に、その途中
に循環ポンプ１５、定流量弁１６、圧力計１７、フィル
タ１８が各々設置しである。導出配管１４は、高架タン
ク６から距離ｌだけ隔てた給水パイプｌＯ途中の接続部
１９に接続されている。

また、脱気装置１２には、脱気装置１２内を真空化する
ための真空ポンプ２０と、脱気装置１２と真空ポンプ２
０との間の配管２１内の水滴を除去するためのタイマー
２２付きのバルブ２３とが設置しである。すなわち、真
空ポンプ２０へは、脱気した酸素と一緒に水蒸気が吸い
込まれてくるので、真空ポンプ２０へ達するまでの配管
２１の内壁には水滴が付着し易い。そこで、タイマー２
２付きのバルブ２３を一定時間毎に開けば、開いた瞬間
に多量の空気がバルブ２３から吸引されるので、配管２
１の内壁内に付着していた水滴を吸引した空気により定
期的に真空ポンプ２０側へ吹き飛ばせるようになってい
る。尚、真空ポンプ２０は、前述のような理由により、
水蒸気などが混入しても支障がないタイプのものでなけ
ればならない。

次に作用を説明する。

まず、受水タンク２内の未脱酸素処理水Ａを揚水管５に
て高架タンク６まで上昇させて供給する。

揚水管５の出ロアから高架タンク６内に未脱酸素処理水
Ａを供給する場合も、前述の如く出ロアが水面下に位置
しているので、泡立たず高架タンク６内にある低溶存酸
素濃度水Ｂに酸素が混入してしまうようなことはない。

また、揚水管５からの未脱酸素処理水Ａの供給は、高架
タンク６内の低溶存酸素濃度水Ｂが一定量だけ減った時
点で、その減った分を補うために行われるものであるが
、この実施例では揚水管５から供給される１回の未脱酸
素処理水Ａの量が、高架タンク６内にある低溶存酸素濃
度水Ｂの量に対して１０％未満となるような水量調整幅
Ｓに設定しである。すなわち、大量の未脱酸素処理水Ａ
を一度に供給するようにすると、供給した際に高架タン
ク６内の低溶存酸素濃度水Ｂが一時的に上がるので好ま
しくない。この実施例のように小さな水量調整幅Ｓでも
って少量の供給を頻繁に行うようにすれば、高架タンク
６内の低溶存酸素濃度水Ｂの溶存酸素濃度が一時的に大
きく上がることがなく、高架タンク６内の低溶存酸素濃
度水Ｂの溶存酸素濃度は、脱気装置１２にて連続的に脱
酸素処理化されている割合と平衡してほぼ一定の低い値
に保たれる。従って、万一高架タンク６内の低溶存酸素
濃度水Ｂが大量に給水パイプ１０側へ流れるような状況
になったとしても、低溶存酸素濃度水Ｂの溶存酸素濃度
は常時低くなっているので給水パイプ１０の内壁を酸化
させないし、高架タンク６の内壁を酸化から守る。

そして、高架タンク６内の低溶存酸素濃度水Ｂは、導入
配管１３から取り出されて脱気装置１２により脱酸素処
理が行われ、脱酸素処理水Ｃとなって導出配管１４から
給水パイプ１０途中の接続部１９へと合流される。この
脱気装置１２は２Ｌ／　ｈ　ｒの能力で低溶存酸素濃度
水Ｂを脱酸素処理しており、脱酸素処理された２　ｔ　
／　ｈ　ｒの脱酸素処理水Ｃのうち、半分のＩｔ／ｈｒ
は接続部１９から高架タンク６へ戻し、半分のｉｔ／ｈ
ｒは給水パイプ１０から配水されるようになっている。

つまり、高架タンク６内は、揚水管５から未脱酸素処理
水Ａが供給されるものでありながら、常時Ｉｔ／ｈｒの
割合で脱酸素処理水Ｃが流入されるので、高架タンク６
内は未脱酸素処理水Ａと脱酸素処理水Ｃを混合した低溶
存酸素濃度水Ｂとなっている。もちろん、深夜など給水
パイプ１０側での使用量が著しく低下する場合には、２
　ｔ　／　ｈ　ｒの脱酸素処理水Ｃの殆ど全てが高架タ
ンク６へ戻され、高架タンク６内の低溶存酸素濃度水Ｂ
の溶存酸素濃度は更に著しく低下する。

また、逆に給水パイプ１０側での脱酸素処理水Ｃの使用
量が、脱気装置１２の能力（２ｔ、／ｈｒ）を瞬間的に
越える場合がある。例えば、給水パイプ１０側で３ｔ／
ｈｒの脱酸素処理水Ｃの配水が必要な場合がある。その
ような場合には、脱気装置１２にて脱酸素処理されたば
かりの２む／ｈｒの脱酸素処理水Ｃは全て給水パイプ１
０側へ流れると共に、足りないＩ　Ｌ　／　ｈ　ｒ分は
給水パイプＩＯから補充される。すなわち、接続部１９
と高架タンク６との間の部分２４、および高架クンクロ
内に折り曲がり状態で入り込んでいる部分２５は、脱気
装置１２にて脱酸素処理されたばかりの脱酸素処理水Ｃ
にて満たされているので、この部分２４．２５の給水パ
イプ１０が脱酸素処理水Ｃの予備タンク的機能を果たす
こととなり、この給水パイプ１０の部分２４．２５の容
量に相当する量の脱酸素処理水Ｃだけは、瞬間的な使用
１増加に対して対処できる。建造物のこのような使用量
増加は、−船釣に瞬間的なものが多いので、上記の如き
給水パイプ１０の部分２４．２５に相当する量でも十分
対処可能である。

このように給水パイプ１０へは、脱酸素処理水Ｃだけが
流れるようになっているので、給水パイプ１０の内壁が
酸化されて「赤水」が発生するようなことはない。

尚、以上の説明において、接続部と高架タンクとの間の
給水パイプを、その他の部分の給水パイプと同じ径とし
たが、径を太くして大量の水を保持できる中間タンク状
のものにしても良い。また、「貯水タンク」として高架
式のものを例にしたが、この発明は建造物の受水タンク
や、プラントの貯水タンクなど、その他のものにも適用
可能である。

〈発明の効果〉 この発明に係る貯水タンクの配管構造は以上説明してき
たもので、脱酸素処理水を優先的に２次側配管へ送るこ
とができると共に、脱酸素処理水を貯水タンクにも連続
的に送り、貯水タンク内の水の溶存酸素濃度を低く保つ
ことができる。また、２次側配管での水の需要量が、瞬
間的に導出配管からの脱酸素処理水の供給量を越えるよ
うな場合でも、２次側配管の接合部と貯水タンクとの間
に相当する部分には脱酸素処理水が満たされているので
、この部分の脱酸素処理水が一時的に２次側配管へ流れ
ることにより、瞬間的な水の使用量増大に対処できる。

また、２次側配管が貯水タンク内に一定長さ入り込ませ
れば、入り込んでいる分だけ２次側配管が多くの脱酸素
処理水を保持できることとなり、瞬間的な水の使用量増
大に対して更に確実に対処することができる。

更に、１次側配管の出口を常時貯水タンク内の水面下に
位置せしめているので、１次側配管の出口から未脱酸素
処理水を貯水タンク内に供給する際に、未脱酸素処理水
が貯水タンク内の水面と激しく衝突して水面を泡立たせ
るようなことがない。

従って、貯水タンク内空間に存在する空気から酸素が貯
水タンク内の水に混入することを未然に防止できる。

加えて、１次側配管から給水される１回の未脱酸素化処
理水の量を、貯水タンク内の脱酸素化処理水の量に対し
て１０％未満となるようにしたので、１次側配管からの
水の供給時における溶存酸素濃度の大幅な上昇を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る建造物の給配水系を
示す説明図、 第２図は通常時における水の流れを示す貯水タンクの配
管構造を示す説明図、そして 第３図は瞬間的に使用量が増大した場合を示す第２図相
当の説明図である。 ５　・・−揚水管（１次側配管） ６−・−高架タンク（貯水タンク） １０−・−給水パイプ（２次側配管） １２−　脱気装置 １３−　導入配管 １４−・−導出配管 １９　−＝　接続部 Ａ　・−未脱酸素処理水 Ｂ　−・−低溶存酸素濃度水 ｃ　　−脱酸素処理水 Ｓ　　−一　水量調整幅

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水を導入するための１次側配管と排出するための
   ２次側配管とを備えた貯水タンクに、該貯水タンク内の
   水を導入配管より取り出しては脱酸素処理して導出配管
   より戻す脱気装置を組み合わせる貯水タンクの配管構造
   において、 上記脱気装置の導出配管を、貯水タンクから所定の距離
   を隔てた２次側配管途中の接続部に接続し、導出配管か
   らの脱酸素処理水を貯水タンク方向及び２次側配管方向
   の両方向へ向けて導くようにしたことを特徴とする貯水
   タンクの配管構造。
2. （２）２次側配管が貯水タンク内に一定長さ入り込んで
   いることを特徴とする特許請求の範囲１記載の貯水タン
   クの配管構造。
3. （３）１次側配管の出口を、常時貯水タンク内の水面下
   に位置せしめたことを特徴とする特許請求の範囲１又は
   ２記載の貯水タンクの配管構造。
4. （４）内部の水が脱気装置にて連続的に脱酸素処理され
   る貯水タンク内の低溶存酸素濃度水を、２次側配管によ
   り外部へ排出すると共に、貯水タンク内の水量が一定量
   減った時点で、減った量に相応する分だけ１次側配管に
   より未脱酸素処理水を供給する貯水タンクの水量維持方
   法において、上記１次側配管から供給される１回の未脱
   酸素化処理水の量が、貯水タンク内の水量に対して１０
   ％未満であることを特徴とする貯水タンクの水量維持方
   法。