JP4826404B2 - 整流装置 - Google Patents

Description

本発明は、流路の向きが変化する屈曲部などの液面が上昇する可能性のある箇所において、液体の乱れを整え、溢流を抑えるための整流装置に関する。

排水路などの水路では、時間雨量が多く、雨水の流入が集中した場合、流速が速いために、許容水量内であっても、流路の向きが変化する屈曲部において流れに渦や波動、空気の巻き込みが生じる。このため局所的な液面上昇を引き起し、水路から水が溢れ浸水被害が発生することがある。このようなことは流路幅が急に狭まる箇所においても起こりうるものであり、全国のいたるところで発生している。

その対策として、水路全体または水路の要所に流れを減勢するための構造を設けるという提案がなされている（例えば特許文献１など）。
特開２００１−３４３７

しかしながら、上述した水流を減勢する従来の構造は、時間当たりの流量が多い場合には、その構造自体が水流を乱し、渦や波動を生じる原因となりうる。特に水路の屈曲部などにおいては渦や波動、空気の巻き込みが生じやすく、流下しきれない水は上方向に盛り上がり、局所的な液面上昇となる。このような屈曲部での局所的な液面上昇を抑制し、溢流の防止を図る対策が望まれている。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、流路内、特に屈曲部や流路幅が変化する箇所での液面上昇を抑制し、溢流を防止することができる整流装置を提供することにある。

本発明は、液体流路の向きが水平方向に変化する屈曲部に設けられる整流装置であって、液体流路の底面に対して平行に、かつ上下に所定の間隔をおいて設置される複数の水平板と、複数の水平板を液体流路に固定する固定手段とを備えたものである。

この整流装置では、流量が多くなっても水平板によって整流されると共に液面上昇が抑制される。

本発明の整流装置では、複数の水平板のうち、最上段以外の水平板については、複数の孔を設けることにより、水の上下の移動を許容する構造としてもよい。

本発明の整流装置では、また、複数の水平板に垂直に、かつ液体流路に沿って１または複数の垂直板を配置し、横方向の流れを整える構造としてもよい。

本発明の整流装置によれば、複数の水平板を流路の向きが水平方向に変化する屈曲部に設置するようにしたので、屈曲部などの箇所での局所的な液面上昇を抑制し、溢流、浸水被害の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

〔第１の実施の形態〕
図１および図２は本発明の第１の実施の形態に係る整流装置１の構成を表したものである。図１は整流装置１を水路２の屈曲部２Ａの前後にわたって設置した状態、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線での断面構造をそれぞれ表すものである。

この整流装置１は、複数、ここでは３枚の水平板１０（１０Ａ〜１０Ｃ）を備えたものである。水平板１０Ａ〜１０Ｃは複数の支持部１１により一体化されており、これら水平板１０Ａ〜１０Ｃおよび支持部１１は設置板１２によって、例えば水路２の底部に固定されている。複数の水平板１０は上下に一定の間隔で水平に配置されると共に設置板１２と平行に配設されている。なお、設置板１２を設けることなく、水平板１０Ａ〜１０Ｃを水路２の側壁に固定するようにしてもよい。なお、ここでは水平板１０を水平に設置としているが、多少の傾きがある場合も含むものである。

整流装置１の高さは、最上部の水平板１０Ａが水路２の深さに対して底面から例えば８割の位置になるように設定されるが、水路２の上縁と実質的に同じ高さに水平板１０Ａを設置することがより好ましい。水平板１０Ａ〜１０Ｃの幅は、水路２と同じ幅であることが好ましい。水平板１０Ａ〜１０Ｃおよび支持部１１は、設置板１２を介して例えばアンカーボルトなどにより水路２の底部に固定されている。なお、水平板１０の数と各段の間隔は、水路２の幅、傾斜、許容水量などにより異なる。

水平板１０は、例えば綱板などの硬質でかつ密度が水のそれより充分大きな材料で構成され、その表面は、水の抵抗とならない形状となっている。なお、水平板１０の上流側の端面は、水の抵抗の少ない、例えば鋭角状の形状とすることが好ましい。水平板１０Ａ〜１０Ｃのうち最上段以外の水平板１０Ｂ，１０Ｃには複数の孔が設けられており、これら孔を介して水の圧力を開放すると共に、水の上下移動を許容するようになっている。

設置板１２も水平板１０と同じ材質により構成することができるが、水路２の底面に接する側の面は、例えば細かい凹凸などの摩擦の大きな構造とすることが好ましい。なお、整流装置１を固定せずに設置可能とするために、設置板１２の下流側端面に水路底面に向けて複数の突起を設け、水路底面との摩擦が大きくなるようにし、整流装置１の滑動を防止するようにしてもよい。また、設置板１２は主として水路２の底面に固定するためのものであり、支柱部１１を直接水路２の底部に固定する構成とするような場合には、設置板１２は不要となる。

支持部１１も水平板１０と同じ材質により構成することができ、例えば円，楕円など水の抵抗が少ない形状を有している。

本実施の形態の整流装置１を設置する場合には、水路２の幅、深さ、底面の形状などを予め測定し、屈曲部２Ａの前後にわたるように水路２にあった水平板１０および支柱部１１を作成し、組み立てる。この際、施工性を考慮して、例えば水平板１０を図１に示した分割線Ｘ１，Ｘ２で分割してもよい。すなわち、水平板１０を屈曲部２Ａの分割線Ｘ２で２分し、さらに２分されたそれぞれを分割線Ｘ１に沿って水路２の半幅で２分し、それぞれの部品を予め組み立てたのちに設置するものである。

なお、図３に表したように、１枚の水平板１０と設置板１２とそれらを支える支柱部１１により構成される整流装置を複数段積み重ねる構成としてもよい。例えば、整流装置１Ａを水路２の底面に設置板１２を介して固定し、その上にもう１つの整流装置１Ｂを積み重ね、下段の整流装置１Ａの水平板１０に上段の整流装置１Ｂの設置板１２を固定するものである。

本実施の形態の整流装置では、時間雨量が多く水路２の屈曲部２Ａに雨水が集中した場合においても、水平板１０によって水の渦や波動が強制的に整えられ、局所的な液面上昇が抑制される。

このように本実施の形態では、屈曲部２Ａの前後にわたって整流装置１を設置するようにしたので、時間当たりの流量が多い場合でも、局所的な液面上昇を抑えることができ、溢流、浸水被害を防止することが可能になる。

また、本実施の形態の整流装置１は、水路２の幅や形状に関係なく適合させることが可能であり、既設の水路に容易に設置することできる。

以上、第１の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、整流装置１の流下能力を下げないために、支柱部１１の体積および数はできるだけ少なくするようにしてもよく、支柱部１１を用いることなく、水平板１１を水路２の側壁に直接固定するようにしてもよい。また、図３に示した整流装置１Ａ，１Ｂにおいても、水平板１０と設置板１２とを１つの支柱部１１で固定するようにしてもよい。

〔第２の実施の形態〕
図４は本発明の第２の実施の形態に係る整流装置３の構成を表したものである。本実施の形態は、第１の実施の形態が水平方向に折れ曲がる屈曲部２Ａに適用した例であるのに対し、屈曲部２Ｂ、すなわち流路底面勾配が流下方向に変化する箇所に整流装置３を適用したものである。

この整流装置３は、複数の水平板１０に対して複数の垂直板２１を交差するように配置したものであり、垂直板２１は水平板１０を支持する機能を有すると共に、横方向の整流機能を有している。

本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、水路２へ多量の雨水が流入した場合、屈曲部２Ｂにおいては、水平板１０および垂直板２１によって水の渦や波動が強制的に整えられる。その結果、水は速やかに流下し、これにより局所的な液面上昇を抑え、屈曲部２Ｂ付近からの溢流を防止することができる。なお、本実施の形態でも、水路の幅や水路の形状に適合させることが容易であり、既設の水路に設置することできるため施工性が優れている。

なお、上記実施の形態では、本発明の整流装置を水路の屈曲部に適用した例について説明したが、複数の水路が合流する合流部や、図５に示したような、流路幅が狭まるように変化する箇所（幅変化部２Ｃ）においても、液面が急激に上昇することがあり、これらの箇所においても本発明は適用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る整流装置の構成を表す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 第１の実施の形態の変形例を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態に係る整流装置の構成を表す図である。 整流装置を流路幅が変化する箇所に設置した構成を表す図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，３，４…整流装置，２…水路、２Ａ，２Ｂ…屈曲部、２Ｃ…幅変化部、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…水平板、１１…支柱部、１２…設置板、２１…垂直板。

Claims (4)

1. 液体流路の向きが水平方向に変化する屈曲部に設けられる整流装置であって、
   前記液体流路の底面に対して平行に、かつ上下に所定の間隔をおいて設置される複数の水平板と、
   前記複数の水平板を液体流路に固定する固定手段と
   を備えたことを特徴とする整流装置。
2. 前記複数の水平板のうちの最上段以外の水平板はそれぞれ上下に貫通する複数の孔を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の整流装置。
3. 前記複数の水平板に垂直に、かつ液体流路に沿って垂直板が配置されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の整流装置。
4. 前記複数の水平板は、前記屈曲部の前後にわたって配置されている
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の整流装置。

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