JPH08302762A - 水道用給水槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より清浄な水道水をいつも供給することがで
きるのは勿論、清掃の周期を大きく引き延ばすことので
きる有用性の高い水道用給水槽を提供する。 【構成】 本発明の水道用給水槽１は、水槽２内あるい
は水槽２上に設けた濾過器３により、原水道水があらか
じめ濾過されて浄化水道水として水槽２内へ流れ込む構
成として、水槽２へ送り込まれる水道水の浄化を図ると
ともに原水道水中の不純物の侵入を抑制するようにして
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、病院、学校、マンショ
ンやビルなどの高層建物において、飲料水としての水道
水を供給するときに、その建物の屋上などへ設置して用
いるのに好適な水道用給水槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビルやマンション等の高層建物の場合、
水道水の供給は、通常、屋上などの高所に給水塔（給水
槽）を設置しておいて、水道管から給水塔へ水道水を揚
水したのち蛇口へ向けて送り出すようにしたり、あるい
は、地下ないし地上に設けた受水槽へ水道水を一旦溜め
ておき、受水槽から改めて給水塔に揚水したのち蛇口へ
向けて送り出すようにすることが行われている。

【０００３】この給水塔は、貯水タンク（水槽）に水道
水を送り込む揚水管、および、貯水タンクから各蛇口へ
の給水管、さらには、貯水タンク内の水位を一定に保つ
ためのフロートスイッチ式水位制御機構などを備える他
に、貯水タンク内の清掃や点検を行うためのマンホール
も備えている。

【０００４】一方、貯水タンクに送り込まれる水道水に
は、微細な土砂、浄水場で混入された水酸化アルミニウ
ム、配管の鉄錆などの不純物が結構含まれており、これ
らの不純物は、貯水タンク内に蓄積したり、著しい場合
には藻の発生を招来したりして水質の低下を引き起こす
だけでなく、不純物そのものが人体に摂取されることに
より健康が損なわれるという衛生上の問題を引き起こ
す。だから、上記のマンホールを通じて貯水タンク内を
清掃することが日常的に行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
場合、清掃をしばしば行わなければならないということ
が問題になっている。貯水タンクは結構大きくて、その
清掃に結構手間がかかり、清掃費用も嵩むのである。か
といって、貯水タンクの清掃を省くようなことは出来な
い。飲料水としての水道水の質が劣化しては、健康な生
活を営むことができない。そのため、貯水タンクの清掃
をしばしば行わなければならないという問題は、早急な
改善が望まれるのである。

【０００６】したがって、本発明は、上記の事情に鑑
み、より清浄な水道水をいつも供給することができるの
は勿論、清掃の周期を大きく引き延ばすことのできる有
用性の高い水道用給水槽を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するため、次のような構成をとる。すなわち、
請求項１に記載の水道用給水槽は、水槽および同水槽内
に設けられた密閉型の濾過器を備えるとともに、この濾
過器と水槽外との間を接続する送水管を備え、この送水
管を通して前記濾過器に送り込まれた原水道水が濾過器
から浄化水道水となって水槽内へ流れ込むようになって
いるものである。

【０００８】請求項２に記載の水道用給水槽は、水槽お
よび同水槽上に設けられた濾過器を備えるとともに、こ
の濾過器と水槽内との間を接続する送水管を備え、前記
濾過器に送り込まれた原水道水が浄化水道水となって濾
過器を出て前記送水管から水槽内に流れ込むようになっ
ているものである。

【０００９】請求項３に記載の水道用給水槽は、請求項
１に記載の給水槽において、濾過器の原水道水側濾室と
水槽内の間に調圧弁が設けられていて、原水道水側の水
圧が予め調圧設定した圧力を越えたときに前記調圧弁が
開いて原水道水側と水槽内とが連通し、原水道水が水槽
内に直に流れ込むようになっているというものである。

【００１０】請求項４に記載の水道用給水槽は、請求項
２に記載の給水槽において、原水道水側と水槽内の間を
つなぐバイパス管と同バイパス管を開閉させる調圧弁と
が配設されていて、原水道水側の水圧が予め調圧設定し
た圧力を越えたときに前記調圧弁によりバイパス管が開
いて原水道水側と水槽内側とが連通して、原水道水がバ
イパス管から水槽内に直に流れ込むようになっていると
いうものである。

【００１１】請求項５に記載の水道用給水槽は、請求項
１から４までのいずれかに記載の給水槽において、濾過
器が、中空糸膜を濾材とする中空糸膜型濾過器であると
いうものである。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の水道用給水槽によれば、原水
道水が濾過器を通るあいだに原水道水中の不純物が除か
れ、水道水は浄化水道水となって水槽内に送り込まれる
一方、結果として不純物の水槽内への侵入も抑制され
る。それに、濾過器は水槽内に納められているため、人
の目に濾過器が触れたり、濾過器に人が当たったりする
こともない上、濾過器の設置スペースというものが新た
に要るということも事実上ない。濾過器は密閉型（被濾
過原水の流入口と濾過済浄化水の流出口の他に通常時は
開口部分のないタイプ）であるため、浄化水道水中に濾
過器が水没してもなんらの支障もない。

【００１３】請求項２に記載の水道用給水槽によれば、
やはり、原水道水が濾過器を通るあいだに原水道水中の
不純物が除かれ、水道水は浄化水道水となって水槽内に
送り込まれる一方、結果として不純物の水槽内への侵入
も抑制される。それに、濾過器は水槽の外側にあるた
め、濾過器のメインテナンス（保守）がし易い上に、水
槽の上側に設けるため、濾過器の設置スペースというも
のが新たに要るということも事実上ない。

【００１４】請求項３に記載の水道用給水槽によれば、
濾材の目詰まりで濾過器の通水性が劣化した場合には、
調圧弁が開いて濾過器の原水道水側濾室と水槽内とが連
通して、緊急避難的に原水道水が水槽内に直に流れ込
む。

【００１５】請求項４に記載の水道用給水槽によれば、
濾材の目詰まりで濾過器の通水性が劣化した場合には、
調圧弁が開いて原水道水側と水槽内とが連通して、緊急
避難的にバイパス管を通して原水道水が水槽内に直に流
れ込む。

【００１６】請求項５に記載の水道用給水槽によれば、
濾過器の濾材が濾過能力の高い中空糸膜型であるため
に、原水道水中の不純物を十分に除くことができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明にかかる水道用給水槽の実施例
を、図面を参照しながら詳しく説明する。 −実施例１（請求項１，３，５に記載の発明の実施例）
− 図１は、実施例１の水道用給水槽の要部構成をあらわす
概略断面図であり、図２は、その濾過器まわりの一部構
成をあらわす部分断面図である。図１に示すように、水
道用給水槽（給水塔）１は、高層建物Ｍの屋上に設置さ
れた水槽（貯水タンク）２と水槽２内に設けられた密閉
型の濾過器３を備えるとともに、さらに、濾過器３と水
槽２外との間を接続する送水管（揚水管）５および水槽
２内の水を各蛇口（図示せず）へ供給する給水管６を備
えている。濾過器３の原水道水側濾室（一次側濾室）３
０と水槽２内の間には調圧弁３２が設けられていて、一
点鎖線で示すように、調圧弁３２が開くと原水道水側濾
室３０と水槽２内とが連通する。密閉型の濾過器３は、
原水道水の流入口３３と浄化水道水の流出口３４の他に
は通常（調圧弁３２が開く緊急時は別として）開口部分
のない密閉タイプのものである。

【００１８】濾過器３では複数本の濾過モジュール３５
が平行状態で配列設置されており、送水管５に連通する
原水道水側濾室３０に濾過モジュール３５の一次側（原
水流入側）が共通に接続されるとともに、水槽２内に連
通する浄化水道水側濾室（二次側濾室）３１に濾過モジ
ュール３５の二次側（浄化水排出側）が共通に接続され
ている。各濾過モジュール３５は、図２に示すように、
孔径０．１〜０．５μｍ程度の微細孔を多数有するポリ
スルホン中空糸３６をＵ字形に屈曲させて円筒体３７内
に多数収納している一方、そのＵ字の頂部（糸束両端
部）において中空糸３６を固定している樹脂等の仕切り
固定材３８により、その両側が水密に仕切られる構成と
なっている。図２では、ポリスルホン中空糸３６を便宜
上３本だけ示してあるが、実際は非常に多数のポリスル
ホン中空糸３６が円筒体３７内に納められている。つま
り、濾過モジュール３５は中空糸膜モジュールであり、
濾過器３は、中空糸膜を濾材とする中空糸膜型濾過器で
ある。

【００１９】濾過モジュール３５は、ポリスルホン中空
糸３６のＵ字の底（屈曲部）を原水道水側濾室３０に臨
ませるとともに、ポリスルホン中空糸３６のＵ字の上両
端開口３６ａを浄化水道水側濾室３１に臨ませるように
して取り付けられている。その結果、ポリスルホン中空
糸３６の中間部分の中空糸膜に原水道水が接してポリス
ルホン中空糸３６内に微細孔から濾過流入する。ポリス
ルホン中空糸３６の中空部分に流入した水はポリスルホ
ン中空糸３６の両端開口３６ａより浄化水道水として濾
室３１へ出てくることになる。なお、３９はＯ−リング
である。水槽２としては、例えば、容量が１〜３０ｍ³
程度のものが挙げられ、また、濾過モジュール３５とし
ては、中空糸膜の総和面積が、例えば、５〜１６０ｍ²
程度のものが挙げられる。

【００２０】続いて、水道用給水槽１の水道水供給機能
について具体的に説明する。原水道水が送水管（揚水
管）５を経由して濾過器３の流入口３３から原水道水側
濾室３０を通り、円筒体３７内へ入る。円筒体３７に入
った原水道水は、ポリスルホン中空糸３６の微細孔から
中空糸内に流入する際に濾過されて不純物は円筒体３７
内に留まる一方、浄化水道水がポリスルホン中空糸３６
の両端開口３６ａより浄化水道水側濾室３１へ流れ出
て、さらに、流出口３４から水槽２内へ浄化水道水とし
て流れ込む。常時は、水槽２内の浄化水道水は、給水管
６より必要に応じて各蛇口（図示せず）に配給される。
勿論、浄化水道水は不純物が除かれているから非常に清
浄である。

【００２１】濾過器３は使用しているあいだに不純物に
よる目詰まりが徐々に起こり、濾水量（通水量）がだん
だん減ってくる。つまり、濾過の進行につれて濾過能力
が低下する。そのため、適当な時期に濾過器３の交換を
行うことになる。中空糸膜型の濾過モジュール３５の寿
命は、濾過量や水質等により大きく左右されるため一概
には言えないが、一例を挙げるならば、３〜５ケ月とい
ったところである。濾過器３の交換が遅れると濾水量が
減り過ぎて、必要量の給水が行えない、断水が起こると
いった可能性がある。しかし、実施例１の水道用給水槽
１では、交換が遅れても給水に支障をきたすようなこと
はない。濾水量の減少に伴って濾過器３の原水道水側濾
室３０の水圧（濾過圧）が上昇してゆき、水圧が予め調
圧設定した圧力を越えたときには調圧弁３２が自動的に
開いて原水道水側濾室３０と水槽２内とが連通し、原水
道水が濾室３０から水槽２内へ直に流れ込んで給水に支
障が起こらないようになっているからである。すなわ
ち、緊急避難的に原水道水が供給されるのである。濾過
されない原水道水が水槽２内に流れ込むことになるが、
一時期のことに過ぎないために、問題が起こる心配はな
い。

【００２２】−実施例２（請求項２，４，５に記載の発
明の実施例）− 図３は、実施例２の水道用給水槽の要部構成をあらわす
概略斜視図であり、図４は、その濾過器部分をあらわす
部分断面図である。図３に示すように、水道用給水槽
（給水塔）５１は、高層建物Ｍの屋上に設置された水槽
（貯水タンク）５２および同水槽５２の上に設けられた
密閉型の濾過器５３を備えるとともに、さらに、濾過器
５３へ原水道水を送る揚水管５５、濾過器５３と水槽５
２内を接続する送水管５６、および、水槽５２内の水を
各蛇口（図示せず）へ供給する給水管５７を備えてい
る。５８はマンホールである。密閉型の濾過器５３は、
原水道水の流入口と浄化水道水の流出口の他には開口部
分のないタイプのものである。原水道水は、濾過器５３
に達するまでに、揚水管５５の途中へ順に介設されたス
トップバルブ６１、ユニオン６２、定水位弁６３、ユニ
オン６４、チーズ６５、減圧弁６６、および、調圧弁６
７を通る。調圧弁６７からは水槽５２内と連通する通水
管６８が設けられており、原水道水側の水圧が予め調圧
設定した圧力を越えたときに調圧弁６７が開いて原水道
水側と水槽５２内とが連通し、原水道水が通水管６８か
ら水槽５２へ直に送り込まれる。つまり、調圧弁６７に
より開閉されるバイパス管が原水道水側と水槽５２内の
間に設けられているのである。もちろん、原水道水側の
水圧が予め調圧設定した圧力を越えない通常時は、調圧
弁６７が閉じていて、原水道水は通水管６８へ向かわず
専ら濾過器５３に向かう。

【００２３】水槽５２内には、浮子７１と副弁７２から
なるフロート式スイッチが設けられていて、通水パイプ
７３を介して定水位弁６３と繋がっており、水槽５２の
水位が予め定められた満水位置に達すると、フロート式
スイッチが働いて定水位弁６３が閉じ原水道水が濾過器
５３に送られなくなる。濾過器５３では、図４に示すよ
うに、複数本の濾過モジュール８０が平行状態で配列設
置されており、揚水管５５に連通する原水道水側濾室
（一次側濾室）８１に濾過モジュール８０の一次側（原
水流入側）が共通に接続されるとともに、送水管５６に
連通する浄化水道水側濾室（二次側濾室）８２に濾過モ
ジュール８０の二次側（浄化水排出側）が共通に接続さ
れている。

【００２４】各濾過モジュール８０も、図２に示す濾過
モジュール３５と同じ構成であって、重複を避けるため
に詳細な説明はしないが、孔径０．１〜０．５μｍ程度
の微細孔を多数有するポリスルホン中空糸３６をＵ字形
に屈曲させて円筒体３７内に多数収納する一方、そのＵ
字の頂部において中空糸３６を固定している樹脂等の仕
切り固定材３８がその両側を気密に仕切る構成であり、
濾過器５３も、中空糸膜を濾材とする中空糸膜型濾過器
である。濾過モジュール８０は、ポリスルホン中空糸３
６のＵ字の底を原水道水側濾室８１に臨ませるととも
に、ポリスルホン中空糸３６のＵ字の上両端開口３６ａ
を浄化水道水側濾室８２に臨ませるようにして取り付け
られている。その結果、ポリスルホン中空糸３６の中空
糸膜に原水道水が接してポリスルホン中空糸３６の中空
部分に微細孔から濾過流入する。ポリスルホン中空糸３
６の中空部分に流入した水はポリスルホン中空糸３６の
両端開口３６ａより浄化水道水として濾室８２へ出てく
ることになる。水槽５２としては、例えば、容量が１〜
３０ｍ³ 程度のものが挙げられ、また、濾過モジュール
８０としては、中空糸膜の総和面積が、例えば、５〜１
６０ｍ² 程度のものが挙げられる。

【００２５】続いて、水道用給水槽５１の水道水供給機
能について具体的に説明する。原水道水が揚水管５５か
らストップバルブ６１→ユニオン６２→定水位弁６３→
ユニオン６４→チーズ６５→減圧弁６６→調圧弁６７の
経路で濾過器５３の流入口から原水道水側濾室８１を通
り、ポリスルホン中空糸３６の微細孔から中空糸内に流
入する際に濾過されて浄化水道水となってから、ポリス
ルホン中空糸３６の両端の開口３６ａより浄化水道水側
濾室８２へ流れ出て、さらに、濾過器５３の流出口から
送水管５６を経て水槽５２内へと流れ込む。常時は、水
槽５２内の浄化水道水は、給水管５７より必要に応じて
各蛇口（図示せず）に供給される。勿論、浄化水道水は
不純物が除かれているから非常に清浄である。

【００２６】濾過器５３は濾過の進行につれて濾過能力
が低下するため、適当な時期に濾過器５３の交換を行う
ことになる。中空糸膜型の濾過モジュール８０の寿命
は、３〜５ケ月といったところである。実施例２の水道
用給水槽５１の場合も、濾過モジュール８０の交換が遅
れても給水に支障をきたすようなことはない。濾水量の
減少に伴って原水道水側の水圧（濾過圧）が上昇してゆ
き、水圧が予め調圧設定した圧力を越えたときには調圧
弁６７が自動的に開いて通水管６８を介して原水道水側
と水槽５２内とが連通し、原水道水が通水管６８から水
槽５２内に直に流れ込んで給水に支障が起こらないよう
になっているからである。すなわち、緊急避難的に原水
道水が水槽５２内に供給されるのである。濾過されない
原水道水が水槽５２内に流れ込むことになるが、一時期
のことに過ぎないために、やはり問題が起こる心配はな
い。

【００２７】なお、本発明は次のように変形実施するこ
とができる。 （１） 実施例１，２の水道用給水槽は、高層建物の屋
上に給水塔として設けられていたが、本発明の水道用給
水槽は、給水塔へ揚水する前の原水道水を一旦溜めてお
くために地下や地上の平らな場所に設けられる給水用の
受水槽であってもよい。

【００２８】（２） 実施例１，２の水道用給水槽は、
調圧弁３２や調圧弁６７による原水道水の緊急避難的供
給が自動的に行える構成であったが、調圧弁３２や調圧
弁６７は必ずしも必須ではない。調圧弁３２や調圧弁６
７のない場合は、濾過モジュールを定期的に交換した
り、濾過能力が一定以上低下した段階で濾過モジュール
を交換するようにすればよい。

【００２９】（３） 濾過器は濾材が中空糸膜であった
が、濾布、セラミックス、活性炭を単独、あるいは、組
み合わせた濾材の濾過器を使うものが他の実施例として
挙げられる。

【００３０】（４） 実施例２の水道用給水槽では、濾
過器が密閉型であったが、実施例２の給水槽の場合は、
濾過器が密閉型である必要はない。

【００３１】（５） 実施例１の水道用給水槽において
も、実施例２の水道用給水槽に用いられているストップ
バルブやフロートスイッチ式水位制御機構が装備されて
もよいことは言うまでもない。

【００３２】

【効果】以上の説明から明らかなように、請求項１に記
載の水道用給水槽によれば、濾過器により、原水道水の
浄化がなされるため、より清浄な水道水の供給がいつも
行える上、不純物の水槽内への侵入も抑制されるため、
清掃の周期を大きく引き延ばすことができるというだけ
でなく、濾過器が水槽内にあるため、濾過器が外観を壊
したり、物理的障害となったりする恐れもなく、しか
も、濾過器の設置スペースも事実上不要であるから、非
常に有用である。

【００３３】請求項２に記載の水道用給水槽によれば、
濾過器により、原水道水の浄化がなされるため、より清
浄な水道水の供給がいつも行える上、不純物の水槽内へ
の侵入も抑制されるため、清掃の周期を大きく引き延ば
すことができるというだけでなく、濾過器のメインテナ
ンス（保守）がし易く、しかも、濾過器の設置スペース
が事実上不要であるから、非常に有用である。

【００３４】請求項３に記載の水道用給水槽によれば、
濾過器の濾過能力が落ちて濾水量が減った場合も、調圧
弁の働きにより、緊急避難的な原水道水の供給が水槽に
対して自動的に開始されて供給が継続されるため、有用
性が高い。

【００３５】請求項４に記載の水道用給水槽によれば、
濾過器の濾過能力が落ちて濾水量が減った場合も、調圧
弁の働きにより、緊急避難的な原水道水の供給が水槽に
対して自動的に開始されて供給が継続されるため、有用
性が高い。

【００３６】請求項５に記載の水道用給水槽によれば、
中空糸膜型濾過器により原水道水中の不純物が十分に除
かれて、清浄度のより高い水道水の供給と清掃周期のよ
りいっそうの延長が実現できるため、有用性は非常に顕
著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の水道用給水槽の要部構成を示す概
略断面図である。

【図２】 実施例１の濾過器まわりの一部構成を示す部
分断面図である。

【図３】 実施例２の水道用給水槽の要部構成を示す概
略斜視図である。

【図４】 実施例２の濾過器まわりの構成を示す部分断
面図である。

【符号の説明】

１…水道用給水槽 ２…水槽 ３…濾過器 ５…送水管 ５１…水道用給水槽 ５２…水槽 ５３…濾過器 ５６…送水管 ３２…調圧弁 ６７…調圧弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 常松 健一 大阪府東大阪市稲田新町３丁目８番58号 ヒラタ協業組合内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽およびこの水槽内に設けられた密閉
   型の濾過器を備えるとともに、この濾過器と水槽外との
   間を接続する送水管を備え、この送水管を通して前記濾
   過器に送り込まれた原水道水が濾過器から浄化水道水と
   なって水槽内へ流れ込むようになっていることを特徴と
   する水道用給水槽。
2. 【請求項２】 水槽およびこの水槽上に設けられた濾過
   器を備えるとともに、この濾過器と水槽内との間を接続
   する送水管を備え、前記濾過器に送り込まれた原水道水
   が浄化水道水となって濾過器を出て前記送水管から水槽
   内に流れ込むようになっていることを特徴とする水道用
   給水槽。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の水道用給水槽におい
   て、濾過器の原水道水側濾室と水槽内の間に調圧弁が設
   けられていて、原水道水側の水圧が予め調圧設定した圧
   力を越えたときに前記調圧弁が開いて原水道水側と水槽
   内とが連通し、原水道水が水槽内に直に流れ込むように
   なっている水道用給水槽。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の水道用給水槽におい
   て、原水道水側と水槽内の間をつなぐバイパス管とこの
   バイパス管を開閉させる調圧弁とが配設されていて、原
   水道水側の水圧が予め調圧設定した圧力を越えたときに
   前記調圧弁によりバイパス管が開いて原水道水側と水槽
   内側とが連通して、原水道水がバイパス管から水槽内に
   直に流れ込むようになっている水道用給水槽。
5. 【請求項５】 請求項１から４までのいずれかに記載の
   水道用給水槽において、濾過器が、中空糸膜を濾材とす
   る中空糸膜型濾過器である水道用給水槽。