JPH09195327A - 緊急用貯水槽装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯水槽内での水の滞留を防止し、入れ替わり
に要する水量を少なくし、緊急時に水質の良好な清浄な
水を迅速、大量に供給できる緊急用貯水槽。 【解決手段】 配水管路と該配水管路の径路に介設した
貯水槽１とからなり、通常時には貯水槽１を経由して上
流管路から下流管路に通水され、地震等の災害時には該
貯水槽１に貯えられた水を緊急水として利用できるよう
にした貯水槽装置において、該貯水槽１内の貯水の流入
部近傍に、又は該貯水槽１内の貯水の流入部近傍と流出
部近傍とにハニカム板４、５を設置し、該ハニカム板
４、５の開口部が通水方向に向くよう設置したことを特
徴とする緊急用貯水槽装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震等の災害時に
緊急用の飲料水、生活用水、防火用水を確保することを
目的とした配水管路の途中に設置される緊急用貯水槽装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大規模地震が発生し、通常の給配水系が
その機能を失われた場合、飲料水の確保が急務となる。
過去の被害例でも明らかなように、給配水管路の破断に
よる断水が起こる。このため、自治体では予め各所に緊
急用貯水槽を設置する等の対策を講じている。この緊急
用貯水槽は小は数１０トンから大は数１００トン程度の
耐震性貯水槽が開発されている。このような貯水槽に
は、地下埋設、或いは地上に設置する独立型のものが多
い。貯水槽はその内部に水を注入し、緊急時に備えてこ
れを単に貯水しておくだけのものでは、水の淀みによる
腐敗を生じるため飲料水に適せず、防火用水としての役
割が大きい。仮に貯水槽内の水の入れ替えを頻繁に行っ
たり、水の循環を図るようにしても水質の悪化は避けら
れない。

【０００３】このようなことから、都市部では貯水槽を
給配水系に組み込み常に新しい水が水槽に貯えられるよ
うなものが提案され、その構造も種々のものがある。こ
れらの貯水槽は通常の配水管路、或いはバイパス管路の
途中に貯水槽を介在させるもので、貯水槽そのものが給
配水系の一部とみなされるものである。給水が行われて
いる間は、貯水槽内の水は常に入れ替わり、槽内の水質
の確保という点で優れている。しかしながら、貯水槽は
貯水容量からして、排水管の数１０倍の径にすると貯水
槽内の流速が極端に低減するため、或いは断面形状の急
激な変化のため、水の滞留が生じたり、入れ替わりに相
当の流量を必要とし、飲料水としての適否、経済性、維
持管理上の問題も少なくない。この対策として、例えば
水槽内部に有孔管を挿入したり（特公昭５８−３９７１
９号）、らせん状の仕切り板を挿入したり（実公開５９
−１３８５９２号）、流入水の噴射流に変化を与える
（特公昭５８−４５５４７号）等が提案されているが十
分な効果を上げているとは言えない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる現状
に鑑みて創案されたものであり、その目的は配水管路の
径路に介設する貯水槽内での水の滞留を防止し、入れ替
わりに要する水量を少なくし、緊急時に水質の良好な清
浄な水を迅速、大量に供給できる緊急用貯水槽を提供す
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の緊急用貯水槽装置は、配水管路と該配水
管路の径路に介設した貯水槽とからなり、通常時には貯
水槽を経由して上流管路から下流管路に通水され、地震
等の災害時には該貯水槽に貯えられた水を緊急水として
利用できるようにした貯水槽装置において、該貯水槽内
の貯水の流入部近傍に、又は該貯水槽内の貯水の流入部
近傍と流出部近傍とにハニカム板を設置し、該ハニカム
板の開口部が通水方向に向くよう該ハニカム板を設置し
たことにより構成される。ここで、配水管路とは、始め
から本管である場合の他、既設の本管があり、その本管
にバイパス管を、そのバイパス管の径路に貯水槽を介設
して、設け、バイパス管設置後そのバイパス管を本管と
して使用する場合のバイパス管を指す場合もある。ハニ
カム板は、少なくとも貯水槽内の貯水の流入部近傍に設
け、該ハニカム板の流れ方向出側のその他の個所にも配
設することがあるが、貯水槽内の貯水の流入部近傍と流
出部近傍とにおいて設けることができる。ハニカム板は
貯水槽の直角断面方向に全断面に渡って設け、水流を均
一に分散させ、良好な水流域を形成する。

【０００６】通常、貯水槽内での水の流れをみるに、配
水管路の径路に設置した貯水槽に貯水を流入し、その貯
水槽から流出させる際、特に流入水量が少ない場合には
流入水の攪拌エネルギーが少なく、貯水槽内での水の流
れは流出、流入間で最短距離に形成される傾向となる。
そのため、貯水槽内でかなり量の水の滞留域を発生さ
せ、水質の悪化を招くこととなる。 本発明の緊急用貯
水槽装置は、貯水槽内での水の滞留を防止し、絶えず新
鮮な水を確保するために、ハニカム板を設け、緊急時に
機動的に水を供給できるようにする。本発明のハニカム
板は、水流を遮断、分散し、整流化する役割を果たす。
即ち、ハニカム板を構成する板の流入側先端において水
流を遮断、衝突させて水を分散し、その水をハニカム板
の開口内に通過させて水流を整流化させ、水流が滞留す
ることを極力防止する。ハニカム板は、その構成する板
の流入側先端において水流を遮断する必要があるが、一
方圧損を低く抑えることをも考慮し、その開口率を定め
ることが望ましい。かかる観点から、開口率は７０％〜
９０％が好ましい。７０％より小さいと圧損が大きく、
９０％より大きいと遮断、分散の機能が弱まるからであ
る。

【０００７】また、本発明のハニカム板において、流入
水流が直接衝突する部分に遮蔽部を設けることができ
る。遮蔽部は、ハニカム板において一番流量の通過量が
多くなる水流が直接衝突する部分を塞ぐように設け、流
入管の投影面積より若干大きめにしたものが好ましい。
遮蔽部はハニカム板の前面に鉄、ステンレス等の金属板
からなる遮蔽板を設けて構成してもよく、またハニカム
板として設けた一部の開口を適宜材料により塞ぐように
して構成してもよい。或いは、ハニカム板は、その中心
部分を遮蔽板等からなる遮蔽体とし、その遮蔽体の外周
から貯水槽の内周に向かっての部分をハニカム部として
構成するようにしてもよい。ハニカム板は、流入水量が
少ない場合の水の流れの層流化の傾向を阻止し、流れを
攪拌、均一化する役割を果たし、特に流入水量が少ない
場合に効果的である。

【０００８】

【発明の実施の形態】図４において、本発明の緊急用貯
水槽装置におけるハニカム板の例を説明する。図４に示
すハニカム板は、鉄、ステンレス等の金属板の平板、及
び波板を重ね合わせ、鑞付け、点溶接等で結合して中心
から渦巻き状に巻回して形成されたハニカム部と、ハニ
カム部を収容する鉄、ステンレス等からなる金属製外筒
とから成る。図２は金属製外筒にハニカム部を収容した
ハニカム板を示し、図３はハニカム部の前面に遮蔽板を
設けたハニカム板を示す。なお、ハニカム板の巾（水の
流れ方向の巾）は整流効果を考慮し、例えば１００ミリ
程度にする。

【０００９】

【実施例】図１は本発明を適用した緊急用貯水槽装置の
実施例である。図１において、流入管２と流出管３から
なる配水管路と配水管路の径路に介設した貯水槽１とか
らなる緊急用貯水槽装置を示す。ここで、貯水槽１は、
大口径鋼管を使用し、溶接により完全密閉構造に形成さ
れたカプセル型貯水槽の例を示す。貯水槽１内におけ
る、貯水の流入部近傍と流出部近傍とに、それぞれハニ
カム板４、５を設ける。ハニカム板４、５は貯水槽１内
の直角断面方向に配置する。また、本例では、流入管２
と流出管３の向きに対して直角に配置されている。図２
はハニカム板を具体的に説明する図である。ハニカム板
は、図４に示すように、金属性の平板６ａ、及び波板６
ｂを重ね合わせて渦巻き状に巻回してなるハニカム部６
と、該ハニカム部６を収容する金属製外筒７により構成
される。ハニカム部６と金属製外筒７とは鑞付けで一体
化されるが、拡散接合等によってもよい。また、貯水槽
１内へのハニカム板４、５の設置は、溶接、或いは取外
し容易なボルト接合のいずれでもよい。図３は、ハニカ
ム板の、水流が直接衝突する部分に遮蔽部８を設け、開
口部を塞いだ例を示す。図３において、ハニカム部６
は、図２と同様に、金属性の平板６ａ、及び波板６ｂを
重ね合わせて渦巻き状に巻回し、金属製外筒７内に収容
して形成する。遮蔽部８のハニカム部６への接合は、鑞
付け、或いは拡散等により行うが、貯水槽１内へのハニ
カム板４、５の設置は、溶接、或いは取外し容易なボル
ト接合による。ハニカム板の開口部の形状は図４に示す
例の他に円形、６角形等の多角形、等を用いることがで
きる。

【００１０】図１に示す、その他の事項を説明する。貯
水層１の鏡板に配水管路の流入管２、及び流出管３が直
接接合される。流入管２と上流配水管９との間は、伸縮
可撓管１０、逆止弁１１、仕切弁１２を介して連結され
る。また、流出管３と下流配水管１３との間は、伸縮可
撓管１４、仕切弁１５を介して連結される。なお、上流
配水管９と下流配水管１３との間に、バイパス管１６が
連結される。バイパス管１６には、逆止弁１７、仕切弁
１８が貯水槽点検のために設置されている。

【００１１】以上のごとき構成の緊急用貯水槽は、通常
は、上流配水管９から送られる水が仕切弁１２、逆止弁
１１、流入管２を通して貯水槽１に送られる。貯水槽１
に流入した水は流入側のハニカム板４の多数の開口を通
過し、流出側のハニカム板５の開口を通過し、流出管３
を通して下流側の配水管路に連続的に流れている。貯水
槽１内を流れる水は、ハニカム板４、５の多数の開口を
通過する際、遮断、分散されるとともに整流されて貯水
槽１内全域に渡って滞留することがなく、水質悪化が生
じることはない。地震が発生した場合は仕切弁１２が遮
断され、貯水槽１内に貯水された水をポンプ（図示省
略）で汲み上げ、飲料水、生活用水、防火用水等に利用
する。

【００１２】次に、図５において、貯水槽内における水
の入れ替え特性を、縦軸に初期濃度を１００％とする着
色水濃度をとり、横軸に入れ替わり度をとって示す。こ
こで、着色水濃度は、貯水槽内での水の入れ替えの程度
（濃度）であり、入れ替わり度は水の入れ替えに要する
水量の貯水槽の容積に対する比を示す。図５において、
ａは本発明のハニカム板を用いた場合、ｂは遮蔽板を取
り付けたハニカム板を用いた場合である。ｃはハニカム
板を設置しない、従来の貯水槽の場合である。図５に示
すように、全量新しい水と入れ替え（濃度零）に必要な
水量は、入れ替わり度は（ｎ）で示すと、図５におい
て、ハニカム板を用いたａの場合ｎ＝約３、遮蔽板を取
り付けたハニカム板を用いたｂの場合ｎ＝約２．３であ
る。ハニカム板を設置しない、従来の貯水槽のｃの場合
ｎ＝５〜７程度である。図５により、本発明の緊急用貯
水槽が貯水槽内での新鮮な水の入れ替え効率に優れてい
ることが示される。

【００１３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、配水管
路と、その途中に設置された貯水槽において、水の滞留
を防止し、入れ替わりに要する水量を少量にすることが
できるから、より安全な水を給水できる。また、ハニカ
ム板に流入水流が直接衝突する部分に遮蔽部を設けるこ
とにより、貯水槽内での水の入れ替わりを大幅に改善す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明する図である。

【図２】本発明におけるハニカム板の例を示す図であ
る。

【図３】本発明における遮蔽板を用いたハニカム板の例
を示す図である。

【図４】ハニカム板の構成の例を示す図である。

【図５】貯水槽内における水の入れ替え特性を説明する
図である。

【符号の説明】

１ 貯水層 ２ 流入管 ３ 流出管 ４ ハニカム板 ５ ハニカム板 ６ ハニカム部 ７ 金属製外筒 ８ 遮蔽部 ９ 上流配水管 １０ 伸縮可撓管 １１ 逆止弁 １２ 仕切弁 １３ 下流配水管 １４ 伸縮可撓管 １５ 仕切弁 １６ バイパス管 １７ 逆止弁 １８ 仕切弁

フロントページの続き (72)発明者 阿部 隆裕 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配水管路と該配水管路の径路に介設した
   貯水槽とからなり、通常時には貯水槽を経由して上流管
   路から下流管路に通水され、地震等の災害時には該貯水
   槽に貯えられた水を緊急水として利用できるようにした
   貯水槽装置において、該貯水槽内の貯水の流入部近傍
   に、又は該貯水槽内の貯水の流入部近傍と流出部近傍と
   にハニカム板を設置し、該ハニカム板の開口部が通水方
   向に向くよう設置したことを特徴とする緊急用貯水槽装
   置。
2. 【請求項２】 ハニカム板に流入水流が直接衝突する部
   分に遮蔽部を設けた請求項１記載の緊急用貯水槽装置。