JPH0346399B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポンプからの圧力水を用いて空気補給
部材中の空気を圧力タンクの空気側に圧送し、か
つそのポンプからの圧力水を圧力タンクの水側に
圧送する給水装置の気水分離自動空気補給装置に
関する。

［従来技術］ 周知の如く、圧力タンクを用いた給水装置では
ポンプの吐出し水を圧力タンクに貯え、その圧力
タンクに貯えた水を圧力タンク内の空気圧によつ
て各負荷に送るようにしてある。圧力タンクに空
気を圧入するには、コンプレツサによつて空気を
圧入していたが、飲用に供する水を供給する場合
は、水中に潤滑油が混合すると不都合なため、オ
イルレスコンプレツサを使用しなければならな
い。オイルレスコンプレツサを用いると、保守作
業がやつかいであり、また圧力が高い場合にはオ
イルレスコンプレツサは非常に高価なものとな
る。そのためにポンプの吐出圧力を利用して空気
を圧力タンクに補給圧入する技術が知られてい
る。

第１図はかかる公知の技術を示し、図におい
て、ポンプ１の吐出口０は弁２を介して吐出配管
３に接続されており、この吐出配管３は、一方に
おいて空気補給槽４に接続されて、ポンプ停止中
に空気補給槽４内に吸気弁７より吸引された空気
をポンプ１の吐出水で、圧力タンク９内に押し込
む。更に、圧力タンク９内のポンプ運転中の送水
管６の圧力と同圧になるまで、ポンプの吐出水を
空気補給槽４、逆止弁８を経由して圧力タンク９
内に補給すると共に、他方においてチエツキ弁５
を介して送水管６に接続され、送水管６の末端へ
の送水を行う。ポンプが停止している状態で、送
水管６の末端で図示していない蛇口を開けて水の
利用を開始すると圧力タンク９内の水が、圧力タ
ンク９内の空気の圧力で押し出されて、送水管６
の末端に送水されるが、それに伴つて圧力タンク
９内の圧力が徐々に低下する。圧力タンク９内の
圧力が、規定値まで低下してポンプ１が運転を開
始したときに、ポンプ１から送水管６を通して水
を直接送水すると同時に、送水管６の圧力と圧力
タンク内の圧力が同じ圧力に上昇するまで、ポン
プの吐き出した水が前述のように空気補給槽４を
経由して、圧力タンクに流入する。空気補給槽４
には吸気弁７が設けられ、ポンプが停止した時に
空気補給槽４、吐出配管３、弁２内の水がポンプ
１の中を逆流してポンプ吸込槽に戻るので、空気
補給槽４内が負圧となり、吸気弁７から空気補給
槽４内に空気を吸引する。また空気補給槽４はチ
エツク弁８を介して圧力タンク９の空気側に接続
されている。この圧力タンク９には排気弁１０が
接続されており、ポンプ１が起動するたびに行わ
れる圧力タンク９への空気補給により、圧力タン
ク内の水位が規定値以下にならないよう過剰の空
気を大気中に排出する。さらに圧力タンク９の水
側はチエツク弁１１を介して送水管６に接続され
てポンプ停止中に送水管６の末端で水を使用した
ときには、圧力タンク９内の水が圧力タンク内の
空気圧で送水管６に押し出される。図中１２，１
３はポンプを並列に接続する場合に用いる配管で
ある。

このような従来技術では空気補給槽４の空気を
圧力タンク９内に押し込むときに、同時に吐出配
管３からの圧力水も圧力タンク９に流入して、圧
力タンク９への水の補給を行うので、圧力タンク
９内では空気が水から分離するのにかなりの時間
がかかり、さらに、空気と同時に圧力水も圧力タ
ンク９に流入するため、その際の撹拌作用よつて
圧力水内への空気溶解量も必然的に多くなる。

このように多量の空気を溶解した高圧水が末端
の給水栓から大気に解放される際に、今まで微細
な粒で混入していた空気が一気に気泡となつて水
中に出現し、その結果、水は透明度を失い、白色
に見えるようになる。すなわち一般に白濁と言わ
れる現象が生ずるのである。

第２図及び第３図は上記白濁の現象を解決する
公知の技術を示す（特開昭60−23200号公報参
照）。

第２図において吐出配管３には空気補給槽４よ
りも上流側で分岐管２０が設けられ、この分岐管
２０はチエツキ弁２１を介して配管２２に接続さ
れ、この配管２２は圧力タンク９の水側すなわち
底部付近に接続されている。この配管２２は連結
配管２３を介して並列に設置した図示しないポン
プに接続されている。

他方空気補給槽４には気水分離弁２４が接続さ
れ、その気水分離弁２４はチエツキ弁８および配
管２５を介して圧力タンク９の空気側に接続され
ている。

したがつて作動に際してポンプ１の停止中は空
気補給槽４内の水は吐出配管３およびポンプ１を
通つて図示しない受水槽に戻る。このように空気
補給槽４内の水が排出されると同時に吸気弁７か
ら空気が空気補給槽４に吸入される。そこでポン
プ１が運転されると、ポンプ１の発生する圧力に
よつて、空気補給槽４内も圧力が上昇して吸気弁
７が閉じ、ポンプ１からの吐出水は分岐管２０か
ら配管２２を経て圧力タンク９内に流入すると同
時に、空気補給槽４内にも流入する。

すると、空気補給槽４内の空気は圧入してきた
水に押されて気水分離弁２４とチエツキ弁８とを
通つて配管２５から圧力タンク９内に流入する。

空気補給槽４内に入つて来た圧力水が気水分離
弁２４に達すると、気水分離弁２４は閉じ、圧力
水は配管２５に流れない。したがつて以後は、ポ
ンプ１を運転中の送水管６の圧力と圧力タンク９
の圧力が同圧になるまで、ポンプ１からの圧力水
は分岐管２０からチエツキ弁２１を通り配管２２
から圧力タンク９内にはいる。ポンプが停止して
いる送水管６の末端で水を使用すると圧力タンク
９内の水は出口２６からチエツキ弁１１を通り、
送水管６から給水され、また圧力タンク９内に過
剰に補給された空気は排気弁１０から放出される
のである。

第３図は空気補給槽４を省略し、空気補給槽４
に代えてポンプ１からの配管部分４ａを比較的に
長くあるいは太く構成し、この配管部分４ａで空
気補給槽４と同じ機能を持たせてある。したがつ
て吸気弁７は配管部分４ａの比較的に下流側の気
水分離弁２４に近い所に接続されている。この実
施例でもその作用効果は前記実施例の全く同じで
ある。ポンプの吐出圧を用いて空気補給槽４又は
配管部分４ａの空気を気水分離弁２４を介して圧
力タンクに流入させるので、空気を圧力水と分離
させて圧力タンクの空気側に流入でき、他方、ポ
ンプからの圧力水は分岐管２０からチエツキ弁２
１と配管２２とを介して圧力タンク９の水側に流
入させるから、圧力タンク中の圧力水に空気が撹
拌混入させることがなくなる。

以上にタンクを使用した給水設備における給水
の白濁の現象を解決する公知の技術を述べたが、
第２図および第３図では、ポンプの吐出配管の空
気補給部材の上流側から分岐した分岐管を有し、
その分岐管が逆止弁を介して圧力タンクの水側に
接続されている。

このようにポンプの吐出配管の空気補給部材の
上流側から分岐した分岐管を使用することは、ポ
ンプが複数台の場合に、ポンプの台数だけ分岐管
を設けなければならず、配管が複雑になつて製作
費が高くなると共に、設備の保守点検も複雑にな
る欠点を有している。また送水管６の末端で多量
の水を使用している状態から、末端の弁を閉鎖し
て、水の使用を止めた場合には、送水管６内は水
撃作用による過度的圧力上昇を生ずるが第１図、
第２図、第３図に示す従来の技術ではこの過度的
圧力上昇を、防ぐことができなかつた。

［発明の目的］ したがつて本発明の目的は、水撃発生における
過度的圧力の上昇を防ぐことができ、かつ配管も
簡単な給水装置の気水分離自動空気補給装置を提
供するにある。

［発明の構成］ 本発明による給水装置の気水分離空気補給装置
は、ポンプの吐出配管に接続される空気補給部材
は気水分離装置を介して空気のみが圧入されるよ
うに圧力タンクの空気側に接続され、そしてポン
プの吐出管は逆止弁を介して送水管に接続され、
その送水管から分岐した管が別の逆止弁を介して
圧力タンクの水側に接続されている。

［発明の作用効果］ したがつて、ポンプの停止中は、空気補給部材
内の水が吐出配管およびポンプを通つて受水槽に
落下するが、その際、空気補給部材の水の排出に
伴つて空気が空気補給部材に吸入される。そして
ポンプを運転すると、その吐出水は空気補給部材
に流入し、空気補給部材内の空気は圧入された水
に押されて気水分離装置を介して圧力タンク内へ
流入する。そして空気補給部材の圧力水が気水分
離装置に達すると、圧力水はそれ以上、流れない
ので、ポンプからの圧力水はすべて送水管に流れ
る。

さて送水管の末端で急激に多量の水を使用した
場合に、送水管に過度的に圧力低下を生じ、これ
が起因となつて圧力波の送水管内往復伝播による
水撃作用で過度的圧力上昇を生ずるが、この圧力
上昇は分岐管と逆止弁を介して圧力タンクに流入
することで軽減できる。また急激に水の使用をや
めた場合も同様に圧力上昇を軽減できる。

以上のようにポンプ吐出管が逆止弁を介して接
続されている送水管から分岐して逆止弁を介して
圧力タンクの水側に接続したので、水撃作用を少
なくでき、装置の寿命を伸ばすことができ、設計
も容易となり、かつ全体的に簡単な装置ですむの
で、この種の装置では、きわめて効果的である。

［実施例］ 以下第４図ないし第７図を参照して本発明の実
施例を説明する。

第４図において、ポンプ１の吐出口０は弁２を
介して吐出管３に接続されており、この吐出管３
は一方において、空気補給槽４に接続されると共
に、他方においてチエツキ弁５を介して送水管６
に接続されている。空気補給槽４には吸気弁７が
設けられ、また空気補給槽４には気水分離弁２４
が接続され、この気水分離弁２４はチエツキ弁８
および配管２５を介して圧力タンク９の空気側に
接続されている。

チエツキ弁５の下流である送水管６から分岐管
２０、チエツキ弁２１、配管２２を経て圧力タン
ク９内に流入するようにしてある。

このように圧力タンク９内への水の流入を送水
管から分岐して行うので、ポンプの設定台数に関
係なく、送水管６から圧力タンク９内への送水
は、分岐管２０、チエツキ弁２１、配管２２とい
う一本の送水路で行うことができる。

送水管の末端で急激に多量の水を使用すると、
水撃作用によつて送水管６の過度的圧力低下を生
ずるが、これに対しては圧力タンク９内の水が流
出口２６、流出用逆止弁１１を通つて送水管６に
流出して圧力低下を防止する。このあとで圧力波
の送水管内往復伝播による過度的圧力上昇を生ず
るが、本発明の装置では、送水管６に発生した過
度的圧力上昇を分岐管２０、チエツキ弁２１、配
管２２を経由して圧力タンク９内に水を流入させ
ることで軽減することができる。

また送水管６の末端で水の使用をやめると、水
撃作用によつて送水管６の過度的圧力上昇を生ず
るが、この場合も分岐管２０、チエツキ弁２１、
配管２２を経由して圧力タンク９内に流入させる
ことで軽減することができる。一般には圧力タン
クより水が流出する通路である流出口２６、チエ
ツキ弁１１を太くして流出時の流過損失抵抗を小
さくし、また圧力タンクへの水の流入する通路で
ある分岐管２０、チエツキ弁２１、配管２２を細
くして流入時の流過損失抵抗を大きくするが、こ
れは圧力タンクへの水の流入抵抗と流出抵抗を変
えることにより圧力タンク内の圧力変動の共振現
象を防ぎ水撃発生時の過度的圧力上昇、圧力低下
を早く減衰させるものである。

第５図は分岐管２０をそのまま圧力タンク９に
接続したもので、第４図の分岐管２０のあとに設
けてあるチエツキ弁２１を無くして、分岐管２０
を通つて圧力タンクへ水の流入、流出がなされる
が、流出口２６、チエツキ弁１１に対して分岐管
２０が充分に細ければ第４図と同様の効果がある
ものである。

第６図は第４図の空気補給槽４の作用を配管４
ａで行わせる場合を、また第７図は第５図空気補
給槽４の作用を配管４ａで行わせる場合の本発明
の実施例を示したものである。

［まとめ］ 以上の如く本発明では送水管６を逆止弁を介し
て圧力タンクと接続したので、ポンプおよび圧力
タンクに水撃作用の影響がなく、かつ装置全体も
簡単であり、その利用価値が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はそれぞれ従来の装置を示
す説明図、第４図は本発明の一実施例を示す説明
図、第５図は他の実施例を示す説明図、第６図は
別の実施例を示す説明図、第７図はさらに他の実
施例を示す説明図である。 １……ポンプ、３……吐出管、４……空気補給
槽、４ａ……配管部分、５……逆止弁、１１……
逆止弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプからの圧力水を用いて空気補給部材中
   の空気を圧力タンクの空気側に圧送し、かつその
   ポンプからの圧力水を圧力タンクの水側に圧送す
   る給水装置の気水分離自動空気補給装置におい
   て、ポンプの吐出配管に接続される空気補給部材
   は気水分離装置を介して空気のみが圧入されるよ
   うに圧力タンクの空気側に接続され、そしてポン
   プの吐出管は逆止弁を介して送水管に接続され、
   その送水管から分岐した管が別の逆止弁を介して
   圧力タンクの水側に接続されていることを特徴と
   する給水装置の気水分離自動空気補給装置。