JPH06137294A - 貯水槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 貯水槽設置現場での配管作業を簡略化すると
ともに、メンテナンスや修理作業が簡単にできるように
する。 【構成】 槽１の側壁下部に開設したポンプ出入口４か
ら水中ポンプユニット５を槽１内に横向きに入れて、水
中ポンプユニット５に形成したケーシング鍔６によりポ
ンプ出入口４を外側から塞ぎ、このケーシング鍔６に、
送水管８の下流側で使用される水量に応じて送水口７に
送る水量を調整する流量調整弁１６を設けるとともに、
送水口７から圧送される水の圧力を調整する圧力調整弁
１７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビルやマンション等の
上水道に使用する貯水槽に関し、高置水槽に揚水するこ
となく直接蛇口やトイレに水を供給するタイプの貯水槽
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の給水方式は、地上や地下に設置し
た受水槽に水を貯め、この水をポンプで屋上等に設置し
た高置水槽に揚水し、この高置水槽から各部屋の蛇口や
トイレに重力を利用して給水していた。ところが、高置
水槽から給水する従来の給水方式では、最上階の架台の
上に水槽があるため、建築物の美観を損なったり、日照
権の問題を生じたり、或はメンテナンスが面倒であるな
どの不都合がある。このため、近年は高置水槽を設置す
ることなく地上等に設置した受水槽から直接各部屋の蛇
口やトイレに給水できる給水方式に移行している。この
様な給水方式を実現するため、従来は、受水槽のポンプ
の吐出口に接続した配管の途中に、上記ポンプの作動、
停止を制御する圧力スイッチと、使用される水の量に応
じて吐出量を調整する流量調整弁と、吐出量の変化に拘
らず水圧をほぼ一定にするための圧力調整弁を設ける必
要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、流量調
整弁や圧力調整弁を配管の途中に設ける構成を採ると、
貯水槽の設置工事においては、これらの弁を配管に接続
する作業が必要となるばかりでなく、これらの弁から余
分な水や圧力を水槽側に逃すための配管も必要となるの
で、現場での配管作業が煩雑になる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記に
鑑み提案されたもので、槽の側壁下部に開設したポンプ
出入口から水中ポンプユニットを槽内に横向きに入れ
て、水中ポンプユニットのポンプ出入口側端部に形成し
たケーシング鍔をポンプ出入口に外側から当接して塞
ぎ、ケーシング鍔に設けた送水口に送水管を接続する貯
水槽において、上記ケーシング鍔に、送水管の下流側で
放出される水量に応じてポンプから送水口に流れる水量
を調整する流量調整弁を設けると共に、送水口から吐出
する水量が増減しても水圧を予め設定した圧力に調整す
る圧力調整弁を設けた。

【０００５】

【作用】送水管の下流側に設けた蛇口等が開かれて水が
放出されると、この放出される水量が少ない場合には流
量調整弁が送水管への送水量を少なくし、放出される水
量が増加すると流量調整弁が送水管への送水量を増加す
る。そして、放出される水が増減しても圧力調整弁は送
水管へ送水される水の圧力を調整にして一定に保つ。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。図１に示す貯水槽の実施例は、マンション等の
各部屋に供給する水道水を一時貯めておくために建物近
傍の地上に設置したもので、複数枚の強化プラスチック
製パネルを接合することにより直方体に組み立てた槽１
の天井部分に給水管２を接続し、一方の側壁部の上部に
オーバーフロー管３を接続し、他方の側壁部の下部にポ
ンプ出入口４を開設し、該ポンプ出入口４から水中ポン
プユニット５を槽１内に横向きに入れて、この水中ポン
プユニット５のポンプ出入口側端部に形成したケーシン
グ鍔６をポンプ出入口５に外側から当接して塞ぎ、ケー
シング鍔６に設けた送水口７に送水管８を接続し、槽１
の近くの送水管８には圧力スイッチ９を設けてある。そ
して、送水管８は建物内に延びて、各部屋の蛇口１０…
や水洗トイレに接続する。

【０００７】水中ポンプユニット５は、槽１の側壁部の
内面に装着するポンプケース１１の内部に、インペラ１
２…等のポンプ本体、インペラ１２…の軸１３を回転駆
動するモータを始めこれらを保持したりする吸込ケーシ
ング、中間ケーシング１４、吐出ケーシング１５等を設
け、吐出ケーシング１５の外側、即ちポンプ出入口側端
部にポンプ出入口４よりも大きな円盤状のケーシング鍔
６を備える。そして、このケーシング鍔６に流量調整弁
１６および圧力調整弁１７を設ける。

【０００８】なお、図面に示す実施例においては、ポン
プケース１１を槽１内に残した状態でケーシング鍔６だ
けを取り外し可能とするために、ポンプケース１１の鍔
部１８に開設した取付孔内にボルト１９を槽１内から挿
通し、該ボルト１９を槽１のポンプ出入口４の開口縁に
開設した孔内に挿通し、槽１の外側に突出したボルト１
９の先端部分にナット２０を螺合し、このナット２０の
締め付け力によりポンプケース１１を槽１の内面に止着
する。そして、ケーシング鍔６には上記ナット２０を収
納できる大きさの孔２１を開設し、この孔２１内にナッ
ト２０を収納した状態でケーシング鍔６を槽１の外側か
らポンプ出入口４に当接して塞ぎ、孔２１から突出した
ボルト１９に孔２１よりも大きなワッシャ２２をかけて
からボルト１９先端にナット２３を螺合し、ナット２３
がワッシャ２２を介して押圧する締め付け力によりケー
シング鍔６を槽１の側壁部に止着する。

【０００９】したがって、ナット２３を外すと、ポンプ
ケース１１が槽１の内面にそのまま止着された状態でケ
ーシング鍔６を取り外すことができる。なお、ポンプケ
ース１１の鍔部１８と槽１の内面との間、ケーシング鍔
６と槽１の外面との間にはそれぞれパッキン２４，２４
を介在させて漏水を防止する。

【００１０】前記した流量調整弁１６は、本実施例にお
いてはケーシング鍔６の中央に内蔵されている。ケーシ
ング鍔６の中央には先端が送水口７となる短尺な筒部２
５を表側に突出した状態で形成し、裏面には筒部２５と
同心円上に筒部２５よりも大径な第１起立壁２６とこれ
よりもさらに大径な第２起立壁２７を形成し、該第２起
立壁２７を吐出ケーシング１５の開口部内に嵌合可能と
する。そして、第１起立壁２６の開口部を塞ぐようにし
て断面略凸状の裏蓋体２８を螺合し、これによりケーシ
ング鍔６の表側から裏側に延在する弁体収納室２９を形
成し、該弁体収納室２９内に流量調整弁本体を送水口７
側から着脱可能な状態で装填する。なお、裏蓋体２８の
平面部分に通孔３０…を開設し、裏蓋体２８の外部、即
ち吐出ケーシング１５の内部と弁体収納室２９内とを連
通する。

【００１１】流量調整弁本体は、筒状のバルブハウジン
グ３１の内部に弁体３２を図２中左右方向に移動できる
状態で設けてなる。バルブハウジング３１は、ケーシン
グ鍔６の筒部２５の内部に丁度嵌合する外径を有する太
径部と、太径部よりも小径であり下端が裏蓋体２８の小
径部分に丁度嵌合する外径を有する小径部とを有する略
筒状体であり、太径部から小径部に変わるテーパー部分
の内周に弁座３３を太径側に向けて形成し、該弁座３３
よりも小径部側に流入側流路として機能する流入口３４
…を斜めに開設し、該流入口３４の内面途中から太径部
内に通じる細い水圧緩衝口３５を穿設し、この水圧緩衝
口３５から急激な圧力上昇を逃がしてウォーターハンマ
ーの衝撃を和らげるようにする。

【００１２】なお、太径部の開口部内にはその中心に軸
受３６を設け、該軸受３６と開口部の開口縁との間に半
径方向の腕３７…を架設して軸受３６を支持し、この軸
受３６により弁体３２の一端を支える構成とし、且つ、
各腕３７の先端をバルブハウジング３１の内周段部に係
合し、軸受３６と腕３７…を取り外し可能な状態で取り
付ける。

【００１３】弁体３２は、弁座３３よりも大径で厚い板
状の押圧弁３８を弁軸３９の途中に固定し、該押圧弁３
８から所定間隔離隔した弁軸３９の一端に厚い板状のピ
ストン４０を固定してなる。そして、押圧弁３８のピス
トン４０側の面にゴムシート等のパッキン４１を添設す
ることにより弁座３３と水密状態で当接するようにし、
また、ピストン４０にはＯリング等のピストンリングを
設けるとともに厚さ方向の貫通孔４２を穿設する。尚、
弁座３３の直径はピストン４０の外径と同じでもよいが
作動性を良くするために弁座３３の直径をピストン４０
の外径より少し小さくすることが好ましい。

【００１４】この様な構成からなる弁体３２をバルブハ
ウジング３１内に組み込む場合には、ピストン４０をバ
ルブハウジング３１の送水口側から入れて小径部内に嵌
め込むとともに、押圧弁３８から突出した弁軸３９の端
部を前記した軸受３６内に挿通し、弁体３２が弁軸３９
の軸方向に移動することにより押圧弁３８のパッキン４
１が弁座３３に当接して閉塞したり、或は弁座３３から
離隔して開放したりできるようにする。

【００１５】上記した構成からなる流量調整弁本体を弁
体収納室２９内に装填する場合には、ケーシング鍔６の
送水口７側から装填し、バルブハウジング３１の小径部
を裏蓋体２８の小径空部内にＯリング等のシール材を介
在させて嵌合し、バルブハウジング３１の太径部の開口
周縁に形成した鍔を筒部の開口内周縁の段部に嵌合す
る。そして、筒部２５に配管フランジ４３をボルト止め
することにより流量調整弁本体を弁体３２収納室２９内
に固定する。

【００１６】したがって、この様にして取り付けた流量
調整弁本体は、配管フランジ４３を外すとケーシング鍔
６から簡単に取り出すことができ、これによりメンテナ
ンスや修理作業も容易に行なうことができる。また、軸
受３６と腕３７…をバルブハウジング３１から取り外し
可能に構成しておくと、配管フランジ４３を外してから
弁体３２だけを取り出すこともできる。

【００１７】ケーシング鍔６の弁体収納室２９内に流量
調整弁本体を装填すると、弁体３２の押圧弁３８とピス
トン４０との間の空間（Ａ室）が流入口３４に連通する
ので、ポンプ本体から圧送された水が裏蓋体２８の通孔
３０…から流入口３４…を通ってＡ室内に流入可能とな
る。そして、押圧弁３８が弁座３３を閉塞しているとこ
の水は送水口７側に流れないが、押圧弁３８が弁座３３
から離隔していればパッキン４１と弁座３３との隙間を
通って送水口７側に流れ、隙間が小さければ送水口７側
に流れる水量が少なく、隙間が大きく開けば水量が増加
することとなり、弁体３２の位置により流量を調整する
ことができる。なお、送水口７側に流れずに余った水は
ピストン４０の貫通孔４２を通ってピストン４０の外面
と裏蓋体２８の小径部の内周面とで形成されるＢ室内に
流れ込み、小径部の側面に戻り側流路として接続した管
４４を通って圧力調整弁１７側に流れる。

【００１８】圧力調整弁１７は、本実施例ではケーシン
グ鍔６の外面に取り付けてある。このため、ケーシング
鍔６に流入側流路の一部として機能する貫通孔４５を第
１起立壁２６と第２起立壁２７との間において穿設し、
この貫通孔４５に流量調整弁１６からの管４４を接続
し、また、第２起立壁２７の外側に逃げ口流路４６とし
ての貫通孔を穿設する。そして、上記した貫通孔４５の
外側開口部と逃げ口流路４６の外側開口部を覆うように
してケーシング鍔６の外面に圧力調整弁１７の一部を構
成するダイヤフラム板４７を添設し、このダイヤフラム
板４７を挟む状態で圧力調整弁本体をボルト止めする。
なお、上記逃げ口流路４６の大きさは、ピストン４０の
貫通孔４２と同じか或は太く設定する。

【００１９】ダイヤフラム板４７は、ゴム板など弾性を
有する板状体であり、ケーシング鍔６に接する面に、逃
げ口流路４６に当る部分をダイヤフラム４８として残
し、貫通孔４５から逃げ口流路４６への流路（即ち、流
入側流路として機能するとともに戻り側流路としても機
能する流路）となる溝４９を形成してある。

【００２０】一方、圧力調整弁本体は、一端が開口した
ケース５０の内部にコイルスプリング５１を有し、この
コイルスプリング５１の弾性力によりダイヤフラム４８
を逃げ口流路４６に押し付ける構成である。したがっ
て、コイルスプリング５１がダイヤフラム４８を逃げ口
流路４６に押し付ける力が溝４９内に送られてきた水の
圧力よりも強い場合にはダイヤフラム４８が逃げ口流路
４６を閉塞して溝４９内の水が逃げ口流路４６に流れる
ことを阻止し、これにより前記流量調整弁１６のＡ室、
Ｂ室内の圧力、即ち太径部内であるＣ室の送水口７から
送出する水の圧力を低下させない。しかし、溝４９内の
圧力が上昇してダイヤフラム４８をコイルスプリング５
１の押圧力に抗してコイルスプリング側に膨出させる
と、逃げ口流路４６が開いて溝４９内の水を逃げ口流路
４６に逃がし、これにより流量調整弁１６のＢ室、Ａ室
内の圧力、ひいてはＣ室及び送水口７から送出する水の
圧力を低下させる。

【００２１】なお、コイルスプリング５１の弾性力は、
ケース５０の頂部に設けた圧力調整ねじ５２の締め込み
量を調整することにより調整することができる。したが
って、圧力調整ねじ５２を適宜に調整すると、ダイヤフ
ラム４８が逃げ口流路４６を開閉する臨界圧力、即ち、
流量調整弁１６から送出される水の圧力を所望する設定
圧力に調整することができる。但し、ポンプは圧力調整
ねじ５２の調整により設定する圧力よりも吐出圧力が高
いことが必要である。

【００２２】次に、水の使用状況に応じた作用を具体的
に説明する。図１中に示す蛇口１０…のすべてが閉じら
れている状態では圧力スイッチ９がオフとなり、したが
ってポンプも停止する。尚、圧力スイッチがオフになる
圧力は圧力調整弁の設定圧力よりは高く定めてある。こ
の状態で１つの蛇口、例えば図１中最下の蛇口１０ａが
開かれると、送水管８内の水圧が低下するので圧力スイ
ッチ９がオンとなり、モータが回ってポンプが作動し、
槽１内の水を流入口３４からＡ室内に圧送する。このと
きＣ室内の圧力は送水管８内の圧力と同じであってＡ室
内の圧力より低い。したがって、弁体３２がＣ室側に移
動して弁座３３を開く。弁座３３が開くとＡ室内の水が
弁座３３と押圧弁３８との隙間を通ってＣ室内に流入
し、送水口７から送水管８内を通って蛇口１０ａから流
出する。なお、このときの送水管８内の水圧は、ポンプ
から吐出される水圧が高くても（例えば５気圧）、圧力
調整弁１７により設定した水圧（例えば３気圧）に調整
される。

【００２３】上記した蛇口１０ａから水が流出している
状態で他の蛇口、例えば下から３番目の蛇口１０ｃを開
くと、送水管８及び流量調整弁１６のＣ室内の水圧がＡ
室内の水圧よりも一瞬低下する。したがって、この圧力
差により弁体３２がＣ室側に移動して弁座３３との隙間
を拡大する。このため、Ａ室からＣ室を介して送水管８
に送り出される水の量が増加するとともに水圧も圧力調
整弁１７により設定した所定水圧に調整される。

【００２４】この様に、いずれか１つの蛇口１０が開い
ている状態で後から他の蛇口１０が開いても、後から開
いた蛇口１０に起因する一瞬の水圧低下により流量調整
弁１６が送水量を増加するので、各蛇口１０から流出す
る水量が不足することはないし、流出する水の勢いも弱
まることはない。また、この様な送水量の増加作用は、
開いた蛇口が１つから２つに増えた場合だけでなく、２
つから３つ、３つから４つ、…に増えた場合も同様であ
る。

【００２５】また、２つの蛇口１０ａ，１０ｃを開いて
２か所から水を出している状態でいずれか一方の蛇口、
例えば蛇口１０ａを閉じると、送水管８及び流量調整弁
１６のＣ室内の水圧がＡ室内の水圧よりも一瞬高くな
る。したがって、この圧力差により弁体３２がＡ室側に
移動して弁座３３との隙間を狭くする。このため、Ａ室
からＣ室を通って送水口７に送り出される水の量が低下
し、これにより開いた蛇口１０ｃから流出する水の量が
過剰になることを防止できる。そして、減少した分の水
はピストン４０の貫通孔４２からＢ室に流入し、管４４
を通って圧力調整弁１７に入り、逃げ口流路４６から吐
出ケーシング１５の外側に戻され、ポンプに吸い込まれ
る。

【００２６】なお、開いた蛇口の数が減少して上記のよ
うにＣ室内の水圧が一瞬高くなってから弁体３２の移動
により水圧が低下しても、この低下したＣ室内の水圧は
圧力調整弁１７により設定した所定の圧力で安定する。
したがって、開いたままの蛇口１０ｃから流出する水の
勢いは通常通りに維持することができる。

【００２７】また、本発明における圧力調整弁は、前記
した実施例ではケーシング鍔６の外面に取り付けたが、
内面に取り付けることにより水音の低減を図るように構
成してもよい。例えば、図６に示すように、取付穴５３
を開設し、この取付穴５３内に圧力調整弁１７′の頂部
の小径部５４と圧力調整ねじ５２′を槽１の内側から挿
通し、外側に突出した小径部５４にナット５５を螺合す
ることにより圧力調整弁１７′をケーシング鍔６の内面
に固定する。そして、該圧力調整弁１７′の流入側流路
に管４４′を介して流量調整弁１６の戻り流路側（即ち
Ｂ室）に連通し、圧力調整弁１７′の戻り側流路５６を
ケーシング鍔６に附設した逃げ口流路４６′を介して吐
出ケーシング１５とポンプケース１１との間に連通す
る。なお、圧力調整弁１７の内部構造は前記したものと
同様である。

【００２８】したがって、ケーシング鍔６の外面から突
出した圧力調整ねじ５２′の締め込み量を調整すること
により圧力調整弁１７′の設定圧力を適宜に調整するこ
とができ、これにより送水口７から吐出する水の圧力を
設定圧力に調整することができる。また、流量調整弁１
６から戻る加圧水が圧力調整弁１７′内を通過しても、
この圧力調整弁１７′がケーシング鍔６の内面に取り付
けられて槽１内に配置されているので、流水音が槽１の
外部に伝わり難い。

【００２９】なお、圧力調整弁の逃げ口流路は、前記し
た２つの実施例では吐出ケーシング１５とポンプケース
１１との間に開口するようにしたが、本発明ではここに
限定されるものではなく、要するに槽１の内部であって
ポンプに再度吸い込まれ得る部分に開口していればよ
く、例えばポンプケース１１の外面に開口してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ケ
ーシング鍔に流量調整弁と圧力調整弁を設けてあるの
で、これらの部品を配管の途中に取り付けた従来に比較
すると、配管の途中にこれらを取り付けるためのスペー
スやこれらの部品を収めるハウジングが不要となるばか
りでなく、貯水槽を設置する場合に、現場での配管作業
が簡単になり、メンテナンスや修理作業も効率よく行な
うことができる。したがって、大きなコストメリットが
生じる。そして、送水管の下流側で使用される水の量に
応じて送水管から送出する水の圧力及び水量を調整する
ことができるので、蛇口などから流出する水の量と勢い
が安定する。また、請求項２記載の発明は送水口側から
流量調整弁本体を取り出すことができ、請求項３に記載
の発明は送水口側から流量調整弁の弁体を取り出すこと
ができるので、いずれも修理作業やメンテナンス作業を
従来に比較して容易に行なうことができる。さらに、圧
力調整弁をケーシング鍔の内面に取り付けて槽の内部に
収納すると流水音が外部に伝わり難いので、静かな作動
音の貯水槽を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】貯水槽と蛇口の接続を示す貯水槽の正面図であ
る。

【図２】流量調整弁が閉じた状態における要部の断面図
である。

【図３】流量調整弁が開いた状態における要部の断面図
である。

【図４】逃げ口流路を閉じた状態における圧力調整弁の
断面図である。

【図５】逃げ口流路を開いた状態における圧力調整弁の
断面図である。

【図６】ケーシング鍔の内面に圧力調整弁を取り付けた
他の実施例の要部の断面図である。

【符号の説明】

１ 槽 ４ ポンプ出入口 ５ 水中ポンプユニット ６ ケーシング鍔 ７ 送水口 ８ 送水管 ９ 圧力スイッチ １０ 蛇口 １６ 流量調整弁 １７ 圧力調整弁 ２９ 弁体収納室 ３１ バルブハウジング ３２ 弁体 ３３ 弁座 ３４ 流量調整弁の流入口 ３８ 弁体の押圧弁 ３９ 弁軸 ４０ 弁体のピストン ４２ 貫通孔 ４３ 配管フランジ ４４ 流量調整弁と圧力調整弁とを接続する管 ４６ 逃げ口流路 ４８ ダイヤフラム ４９ 溝 ５１ コイルスプリング ５２ 圧力調整ねじ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 槽の側壁下部に開設したポンプ出入口か
   ら水中ポンプユニットを槽内に横向きに入れて、水中ポ
   ンプユニットのポンプ出入口側端部に形成したケーシン
   グ鍔をポンプ出入口に外側から当接して塞ぎ、ケーシン
   グ鍔に設けた送水口に送水管を接続する貯水槽におい
   て、 上記ケーシング鍔に、送水管の下流側で放出される水量
   に応じてポンプから送水口に流れる水量を調整する流量
   調整弁を設けると共に、送水口から吐出する水量が増減
   しても水圧を予め設定した圧力に調整する圧力調整弁を
   設けたことを特徴とする貯水槽。
2. 【請求項２】 送水口を構成するケーシング鍔の筒部内
   に弁体収納室を形成し、該弁体収納室内に流量調整弁本
   体を送水口側から着脱可能な状態で装填したことを特徴
   とする請求項１に記載の貯水槽。
3. 【請求項３】 筒状のバルブハウジング内に弁体をバル
   ブハウジングの出口側開口部から取り出し可能な状態で
   嵌め込んで流量調整弁本体を構成したことを特徴とする
   請求項２に記載の貯水槽。
4. 【請求項４】 圧力調整弁をケーシング鍔の外側の面に
   取り付け、圧力調整弁の流入側流路を、ケーシング鍔に
   穿設した貫通孔及び該貫通孔に接続した管を介して流量
   調整弁の戻り側流路に連通させ、圧力調整弁の戻り側流
   路をケーシング鍔に穿設した逃げ口流路を介して、吐出
   ケーシングとポンプケースとの間、又は槽の内部に連通
   したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか
   に記載の貯水槽。
5. 【請求項５】 圧力調整弁の調整をケーシング鍔の外面
   から行えるように圧力調整弁をケーシング鍔の内側の面
   に取り付け、圧力調整弁の流入側流路を流量調整弁の戻
   り側流路に連通させ、圧力調整弁の戻り側流路をケーシ
   ング鍔に附設した逃げ口流路を介して吐出ケーシングと
   ポンプケースとの間、又は槽の内部に連通したことを特
   徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の貯水
   槽。