JPS6326460Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は例えばビル等の高所への給水装置に
関するものである。

（従来の技術） 従来ビル等の高所への給水装置として圧倒的に
多く用いられるものは開放型高置水槽給水装置で
あつて、下部に受水槽とポンプを設け、ビルの屋
上等に数ｍの架台を組みその上に開放型の高置水
槽を設置したものである。受水槽の水がポンプに
より高置水槽へ送水され満水になるとポンプは停
止し、高置水槽の水は配水管を通つて下方に給水
され水位が所定以下になると再びポンプが揚水す
るようになつている。このような給水装置では高
置水槽の有効容積が平均使用水量の例えば１時間
分等相当に大きいため、停電時や電気系統の修理
時にも相当時間給水でき、深夜の運転はほとんど
なくて騒音や振動公害が発生しなく、瞬時最大水
量より相当小さい出力のポンプでよくかつこのポ
ンプの運転も最高効率の速度で運転できるととも
に起動頻度が低くて消費電力が少く、ポンプやス
イツチの寿命も長いものである。さらに、高置水
槽の位置水頭に基づく給水であるため給水圧力が
ほとんど変化しないものである。しかしながら、
これらの長所の反面短所もある。すなわち、ビル
の屋上より数ｍ高い架台や給水塔を要するため、
地震に弱く、保守、点検、清掃が困難であり、据
付工事が余分な工数がかかり、外観や日照権の問
題があつたり高さに制限があると建築物を低くす
る必要がある。又、架台や給水塔の高さに制限を
受ける場合があつてビルの最上階等の高所の給水
圧力が低過ぎたり、高置水槽が開放しているため
ごみや虫の混入があつたり水藻や水あかが生じ易
く非衛生なものである。この開放型高置水槽を用
いるもの以外に地上設置型圧力タンク給水装置が
あつて、ポンプ運転時の圧力がほぼ給水圧力とな
るが、例えば平均給水量の１分程度の有効容積の
ある圧力タンクが地上でポンプとともに用いてあ
つて給水量の変化に対してポンプの起動及び停止
をひんぱんに行わないようになつている。この圧
力タンクとしては鋼板製のタンク本体内にゴムで
袋状に形成したブラダーを配置しその中に水を出
入させタンク本体とブラダー間に気体を密封した
ものである。この地上設置型圧力タンク給水装置
の長所及び短所は開放型高置水槽給水装置と全く
逆になつており、後者の長所とする点に前者の短
所があり後者の短所とする点に前者の長所がある
ものである。これら以外の給水装置には給水量の
変化によりポンプの回転数を変える地上設置型可
変速ポンプ給水装置や何台かの大小のポンプの運
転台数を給水量の変化により制御するポンプ直送
給水装置があるが、その長所及び短所は地上設置
型圧力タンク給水装置と大同小異である。すなわ
ち、現在ビル等の高所への給水装置としては開放
型高置水槽給水装置とその他の地上に設置する給
水装置に二分されそれらの長所と短所がほとんど
逆になつておりともに大きな長所がありかつ大き
な短所もある。

（考案が解決しようとする問題点） この考案は開放型高置水槽給水装置とその他の
地上に設置する給水装置の両方の長所を兼ね備え
るとともに両方の短所をほとんどなくした給水装
置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） この考案は高所への給水装置であつて、下部に
おいて水とためる受水槽と、上部において水をた
める高置水槽と、受水槽から配管を介して高置水
槽へ揚水するポンプとを有するものにおいて、前
記高置水槽は剛性のある気密構造の中空の本体
と、この本体内において柔軟弾性材よりなり変形
自在で内部へ前記ポンプで揚水した水を収容する
ようにした袋状のブラダーとを備え、前記本体と
ブラダーとの間には気体が密封してあるものであ
り、かつ平均給水量で少くとも20分間以上の容積
の水を収容できる容量を有しており、さらに前記
ポンプにより揚水を停止する高置水槽内の圧力は
３Kg／cm²以下であることを特徴とする給水装置を
提供するものである。

（実施例） 以下図面を参照しながらこの考案の実施例につ
いて説明する。

第１図に示すこの考案の一実施例において、１
０は上部に配置した高置水槽で、剛性のある材料
よりなる中空で気密構造にした本体１１内にゴム
や軟質のプラスチツク等の柔軟弾性材よりなり変
形自在に構成してあつて水を収容する袋体である
ブラター１２を有し、このブラターと本体間に例
えば空気あるいはチツソ等の気体が密封してあ
る。この気体は空気を使用するのが普通であり給
水管１３から加圧供給してバルブ１５を閉塞して
おけば長期間にわたつて減少しないものである。
例えばブラター１２に気密性及び耐久性の大きい
ブチルゴムを使用することにより空気圧の低下を
20年で10％以下にすることができるものである。
１６は本体１１内の圧力を表示する圧力計であ
る。このような高置水槽１０は板厚や大きさを除
くと従来の地上設置型圧力タンク給水装置で用い
られている圧力タンクと同一の構造になつてい
る。

１７は下部に配置して給水管１８から水の供給
を受ける受水槽、２０はこの受水槽から配管２１
を介して吸込み揚水用配管２２を介して高置水槽
１０のブラター１２内へ供給する揚水用ポンプで
ある。２３は配管２２に設けた逆止弁、２５は初
期の運転開始の際配管２２内の空気を抜き後で閉
塞するバルブである。この部分に自動空気抜きを
セツトすればよりよいものである。ポンプ２０に
より揚水が始まるとブラター１２がどんどんふく
らむと同時に本体１１内の気体が圧縮される。高
置水槽１０内の水と気体は同一の圧力を保ちなが
ら水がブラター１２内へ流入し圧力が上限に達す
ると圧力スイツチ２６が動作して信号を発しポン
プ２０を停止させるようになつている。この時水
が逆流するので逆止弁２３が閉じる。この逆止弁
が急閉塞するとウオーターハンマーが発生し易い
ので水撃緩衝器２７が設けてある。この水撃緩衝
器を設けることなく逆止弁２３として水撃防止用
のバネ付きのものを用いることもできる。

２８は配管２２から適宜の高さの位置で分岐さ
せた複数個の配水管で、各所へ給水するようにな
つており、水を流出させるとブラター１２内の水
が供給されてブラター１２が収縮してブラター１
２内の水及び本体１１内の気体の圧力が等しい状
態を維持しながら低下してくる。この圧力が設定
した下限に達すると圧力スイツチ２６が動作して
信号を発しポンプ２０が運転を開始し同様な動作
を繰返し行うようになつている。

３０は圧力スイツチ２６が故障して高置水槽１
０内が異状な圧力になつた場合ポンプ２０を停止
させる信号を発する安全用圧力スイツチである
が、高置水槽１０の設計圧力がポンプ２０の最大
揚水圧力よりも高ければ設けない場合もある。３
１は高置水槽１０や配管２２の補修あるいは清掃
をする場合にバルブ３２を開いて水を受水槽１７
へ戻す配管であるが、この配管は省略する場合も
ある。

第２図に示すこの発明の他の実施例においては
配水管２８を揚水用配管２２とは別にブラター１
２内に連通させた降水用配管３３に接続したもの
でその他は前記実施例と同様に構成してあつて相
当する部分は同一符号で表わしてある。

次にブラターを用いる水槽の理論について述べ
る。水槽へ水の供給を開始する圧力と水の供給を
停止する圧力が水槽の位置でそれぞれゲージ圧力
（以下同様）でＰ１及びＰ２とする。Ｐ１の圧力
の場合ブラター内の水がゼロになるものとした場
合最大の容積の水が収容できる。この場合最大の
容積の水は圧力Ｐ２によつて決まるものであり、
水槽内の全容積に対し最大の水の容積の比率を流
出係数Ｋという。ボイルの法則によれば Ｋ＝１−P1＋１／P2＋１ となる。例えば12階建ビルで従来のように地下２
階に受水槽とポンプ及びブラター付き加圧水槽を
設置しこの位置から屋上まで60ｍある場合を考え
る。このような場合ポンプの起動圧力Ｐ１は6.5
Kg／cm²で停止圧力8.0Kg／cm²とすると、Ｋは0.167
となる。すなわち、水槽の全容積に対し水は
0.167倍だけしか収容できないものである。次に
ブラター付加圧水槽を屋上に設置して高置水槽１
０としたこの考案による場合には高置水槽１０の
位置でポンプ２０が起動する圧力Ｐ１は0.5Kg／
cm²で停止する圧力Ｐ２は2.0Kg／cm²になる。した
がつて、Ｋ＝0.500となり同一の水槽の容積では
地下２階に設置した場合に比較して３倍の容積の
水を収容できることになる。又、同一容積の加圧
水槽では必要な板厚や重量は最高使用圧力にほぼ
比例するものであるからこの考案の高置水槽１０
は地下２階に設置する場合に比較して約1/4にな
るものであつて、価格も著しく安くなる。仮りに
価格も板厚や重量と同様に1/4になるものとすれ
ば、有効容積が３倍であるため同一価格の場合の
12倍有利になるものである。又、この考案におい
てはポンプ２０により揚水を停止する高置水槽１
０内の圧力は３Kg／cm²以下にする必要があり、
2.0Kg／cm²以下にすれば第二種圧力容器の対象に
もならなく大きい容積にしても危険が著しく少い
ものである。さらに、高置水槽１０の容量は計画
された平均給水量で少くとも20分間以上の容積の
水を収容できるように構成する必要があり、通常
平均給水量で30〜60分間程度の有効な容積にする
場合が多い。したがつて、従来地上に設置した圧
力タンクに比較して有効な容積や大きさ及び板厚
が全く異なるものである。

（考案の効果） この考案の給水装置は前述したように構成した
高置水槽１０を備えておりビルの屋上等より数ｍ
高い架台や給水塔を設ける必要なくして十分な有
効容積のある高置水槽１０が設置されるため、停
電時や電気系統の修理時にも相当時間給水でき、
深夜の運転はほとんどなくて騒音た振動公害が発
生しなく、瞬時最大水量より相当小さい出力のポ
ンプでよくかつこのポンプの運転も最高効率の速
度で運転できるとともに起動頻度が低くて消費電
力が少く、ポンプやスイツチの寿命も長いという
従来の開放型高置水槽給水装置の長所と、地震に
も問題がなく、保守、点検、清掃が容易であり、
据付工事も簡単で外観や日照権の問題がなく、高
さに制限があつても高置水槽１０の設置のため建
築物を低くする必要がなく、少くとも数ｍの架台
に相当する圧力を本体１１内の気体から受けるた
めビルの最上階等の高所でも給水圧力が低過ぎる
ことがなく、さらに水はブラター１２内へ収容さ
れて大気に開放していないためごみや虫の混入が
あつたり水藻や水あかが生ずることがなく衛生的
であるという従来の地上設置型給水装置の長所を
兼ね備え短所を全く有しないものであるという効
果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す系統図、第
２図はその一部を変更した他の実施例を示す系統
図である。 １０は高置水槽、１１は本体、１２はブラタ
ー、１７は受水槽、２０はポンプ、２８は配水
管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高所への給水装置であつて、下部において水を
   ためる受水槽と、上部において水をためる高置水
   槽と、受水槽から配管を介して高置水槽へ揚水す
   るポンプとを有するものにおいて、前記高置水槽
   は剛性のある気密構造の中空の本体と、この本体
   内において柔軟弾性材よりなり変形自在で内部へ
   前記ポンプで揚水した水を収容するようにした袋
   状のブラダーとを備え、前記本体とブラダーとの
   間には気体が密封してあるものであり、かつ平均
   給水量で少くとも20分間以上の容積の水を収容で
   きる容量を有しており、さらに前記ポンプにより
   揚水を停止する高置水槽内の圧力は３Kg／cm²以下
   であることを特徴とする給水装置。