JPS6357640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば逆流防止弁や吐出弁を設ける
ことが困難な大形排水機場等の排水装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、例えば大形排水機場は、第８図及び第９
図に示す如く、吸込槽４と吐出槽（例えば河川）
１１とを連通させる通路を、吐出水の流れ方向に
沿つて配置された適当数（この例では１つ）の仕
切壁２で仕切つて２つのサイホン吐出路１，１′
を形成し、各吐出路１，１′の頂部の底面を吐出
槽１１の最高水位より所定高さ(H)だけ高くし、上
記頂部に真空破壊弁１３を設け、吸込槽４と上記
通路との間に垂直軸心まわりで回転する羽根車８
を有するポンプ６を配設している。また吸込槽４
に仕切壁５を設け、ポンプ６に整流板７と案内羽
根９を設けている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記構成において、第８図に示す状態は、排水
していない状態であつて、真空破壊弁１３の開放
により、各サイホン吐出路１，１′内の頂部に空
気溜りが形成されている。従つて、吐出槽１１内
の水が吸込槽４へ逆流することはない。

この状態から、例えば台風によつて吸込槽４に
雨水が多量に流れ込んだ場合には、迅速に排水し
なければならない。この場合、例えば真空ポンプ
２０によつて、サイホン吐出路１，１′の頂部の
空気溜りを抜き取れば、吸込槽４の水と吐出槽１
１の水とが連通し、サイホンの原理で吸込槽４の
水が吐出槽１１へ流入し、排水を行うことができ
る。

しかし、サイホンの原理で自然に排水するだけ
では、排水量が少ないので、多量に流れ込む雨水
を十分に排水できないし、真空ポンプ２０が故障
したときには、排水できなくなるものである。

そこで、従来、真空ポンプ２０を廃止し、ポン
プ６でサイホン吐出路１，１′内に水を強制的に
送り込み、その送り込んだ水でサイホン吐出路
１，１′内の空気を連行し、空気溜りを無くする
ことが考えられるようになつた。

しかし、ポンプ６の案内羽根９を通過した水
は、羽根車８の回転により与えられた旋回成分が
大きい矢印Ｘ方向への旋回流として吐出されるか
ら、この旋回流は仕切板２の片面、つまり仕切板
２における旋回流の上流側に指向している一方の
面に強くぶつかり、仕切板２の他方の面にはぶつ
かり難い。

従つて、前記一方の面より旋回流の上流側の圧
力が、他方の面より旋回流の下流側の圧力よりも
高くなる。

その結果、仕切板２より旋回流の上流側に位置
しているサイホン吐出路１内に流入する水量が、
仕切板２より旋回流の下流側に位置しているサイ
ホン吐出路１′内に流入する水量よりも著しく多
くなる。

そのために、サイホン吐出路１内の空気は直ち
に連行されてサイホンの状態になるが、サイホン
吐出路１′内の空気は少しずつしか連行されず、
サイホンの状態になるのに、比較的時間がかかる
ものである。

本発明はかかる事実に鑑みて、仕切板より旋回
流の下流側に位置しているサイホン吐出路を迅速
にサイホンの状態にすることができる排水装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明の排水装置
は、吸込槽と吐出槽とを連通させる通路を、吐出
水の流れ方向に沿つて配置された適当数の仕切壁
で仕切つて複数のサイホン吐出路を形成し、各吐
出路の頂部のレベルを吐出槽の最高水位よりも高
くし、上記頂部に真空破壊弁を設け、吸込槽と上
記通路との間に垂直軸心まわりで回転する羽根車
を有するポンプを配設した排水装置において、上
記各サイホン吐出路のうち、少なくとも２つのサ
イホン吐出路頂部を互いに連通させる連通路を設
けたものである。

（作用） 前記構成において、ポンプを作動させると、そ
の吐出水噴出部から旋回流となつて吐出した吐出
水は、仕切板より旋回流の上流側に位置している
サイホン吐出路内に多量に入つていき、このサイ
ホン吐出路内の空気が連行される。またそれと同
時に、仕切板より旋回流の下流側に位置している
サイホン吐出路内の空気が連通路を介して連行さ
れる。

従つて、すべてのサイホン吐出路が迅速にサイ
ホンの状態となり、多量の排水をすることができ
るものである。

（実施例） 以下、本発明の第１の実施例を第１図及び第２
図に基づいて説明する。なお、第８図及び第９図
に示すものと同一部分については同一番号を付し
て説明を省略する。この実施例では、２つのサイ
ホン吐出路１，１′の頂部どうしを連通路３を介
して連通させている。

これを詳述すると、吸込槽４，４から流れ込ん
だ水は、矢印Ｘ方向に回転する羽根車４を有した
ポンプ６の吸込口近くで合流して、整流板７、羽
根車８および案内羽根９を経て前記矢印Ｘ方向の
旋回流としてサイホン吐出路１，１′に向けて吐
出されるようになつている。そして、サイホン吐
出路１，１′はポンプ６の吐出口１０近くから吐
出槽１１に亘つて断面を全周に亘つて閉じた流路
を吐出水の流れ方向Y₂に沿つて立設した仕切壁
２によつて仕切ることにより構成されており、こ
れらサイホン吐出路１，１′内にポンプ６から吐
出された水が流入することになる。また、サイホ
ン吐出路１，１′は、ポンプ６から吐出槽１１に
至る途中において山形に高くなる頂部１ａ，１
a′をそれぞれ形成しており、これら頂部１ａ，１
a′内は連通路３によつて互いに連通される。この
連通路３は、一方のサイホン吐出路１内の頂部１
ａの最上部に連通管１２の一端開口部１２ａを挿
入接続するとともに、他方のサイホン吐出路１′
内の頂部１a′の最上部に連通管１２の他端開口部
１２ｂを挿入接続してなつており、この連通管１
２の途中には真空破壊弁１３が付設されている。
この真空破壊弁１３は、開弁操作によつて連通管
１２を介してサイホン吐出路１，１′内の頂部１
ａ，１a′の上部を外部に開放し、かつ閉弁操作に
よつてサイホン吐出路１，１′内を密閉する構造
のものであり、真空破壊弁１３を閉じた状態にお
いてもサイホン吐出路１，１′内の頂部１ａ，１
a′は連通管１２を介して互いに連通されるように
なつている。

前記のようにして構成された装置の作用を説明
すると、ポンプ６の起動によつて、吸込槽４，４
から流れ込んだ水は、ポンプ６で吐出圧を得て、
ポンプ６の吐出水噴出部から矢印Ｘ方向の旋回流
となつて吐出され、その吐出水Ｑは仕切板２の片
面、つまり仕切板２における旋回流の上流側に指
向している一方の面（第２図における上側の面）
に強くぶつかり、この一方の面より旋回流の上流
側の圧力が高くなつて多量の水がサイホン吐出路
１に流入する。これにより、サイホン吐出路１内
の空気がスムーズに連行される。またそれと同時
に、サイホン吐出路１′内の空気も連通管１２を
介して連行される。サイホン吐出路１′は、仕切
板２より旋回流の下流側に位置しているから、流
入する水流がサイホン吐出路１よりも少ないけれ
ども、連通管１２を介して空気が連行されるの
で、サイホン吐出路１と略同様に迅速にサイホン
の状態となり、多量の排水をすることができる。

第７図の線図は、第１図および第２図で示され
る大形ポンプを想定したモデルテストにおいて本
発明装置による実験結果Ａと従来装置による実験
結果Ｂとを比較して表わしたものであり、この第
７図において、例えば水量５m³／分の場合、従来
装置ではポンプ起動後のサイホン形成までに、約
340秒を要していたのが、本発明装置によれば約
75秒となり、サイホン形成時間は約1/5に短縮さ
れる。また、第７図において水量が少なくなれば
なるほど本発明装置の効果が著しいことが判明し
た。

なお、上記装置において、ポンプ６の運転を停
止し、サイホン吐出路１，１′内に形成されてい
るサイホンを解除しようとする場合は、前記真空
破壊弁１３を開放状態にしてサイホン吐出路１，
１′内の頂部１ａ，１a′を連通管１２を介して外
部空気を導入すればよく、これにより吐出水Ｑの
逆流を防止できる。

また、第３図および第４図は、吐出水の流れ方
向Y₂に沿つて立設されて２つ仕切壁２，２によ
つて内部を３つのサイホン吐出路１，１′，１″に
分割したものに本発明を適用した例である。

第３図のものは、サイホン吐出路１，１′，
１″内の頂部１ａ，１a′，１a″を連通させる連通
路３′を設けたものであり、この連通路３′は、サ
イホン吐出路１内の頂部１ａの最上部に連通管１
４の一端開口部１４ａを挿入接続するとともに、
サイホン吐出路１′内の頂部１a′の最上部に連通
管１４の中央開口部１４ｂを挿入接続し、さらに
サイホン吐出路１″内の頂部１a″の最上部に連通
管１４の他端開口部１４ｃを挿入接続してなつて
おり、内部空気を速やかに連行排除するサイホン
吐出路１側からの連通管１４を介してする吸引作
用によつて、内部空気の排除が不良なサイホン吐
出路１′，１″内の空気を連行する。

また、第４図のものは、サイホン吐出路１′，
１″内の頂部１a′，１a″を互いに連通させる連通
路３″を設けたものであり、この連通路３″は、サ
イホン吐出路１′の頂部１a′の最上部に連通管１
５一端開口部１５ａを挿入接続するとともに、サ
イホン吐出路１″内の項部１a″の最上部に連通管
１５の他端開口部１５ｂを挿入接続してなつてお
り、上述の理由でサイホン吐出路１″よりも内部
空気を比較的良好に連行排除する機能を有してい
るサイホン吐出路１′側からの連通管１５を介し
てする吸引作用によつて、内部空気の排除が不良
なサイホン吐出路１″内の空気を連行する。

そして、第４図において、サイホン吐出路１内
の項部１ａの最上部には上記同様の真空破壊弁１
３が挿入接続してあるとともに、第３図および第
４図において、連通管１４，１５の途中にも上記
同様の真空破壊弁１３が付設してある。

また、第５図および第６図には本発明のさらに
異なる他の実施例が示されており、この実施例の
ものは、サイホン吐出路１，１′内の頂部１ａ，
１a′を互いに連通させる連通路３として、それ
ら頂部１ａ，１a′の最上部に対応する仕切壁２の
最上部位に連通孔１６を貫通形成したものであ
り、この連通孔１６は上記第１図および第２図に
示される連通管１２と同様の作用を奏する。そし
て、この第５図および第６図において、サイホン
吐出路１内の頂部１ａの最上部には上記同様の真
空破壊弁１３が挿入接続される。

また、第４図の実施例において、サイホン吐出
路１′，１″内の頂部１a′，１a″を互いに連通させ
たが、これ以外の他の組み合せ例えばサイホン吐
出路１，１″内の頂部１ａ，１a″を互いに連通さ
れても本発明を実施できる。

また、第５図および第６図の実施例において、
連通孔１６は、コンクリート製仕切壁２の一部を
切欠くかあるいはパイプ等を埋め込んで形成する
ことができる。

さらに、本発明は、吐出水の流れ方向に沿つて
立設された３つ以上の仕切壁によつて内部を４つ
以上のサイホン吐出路に分割したものにも適用で
きることは勿論である。

（発明の効果） 以上述べた如く、本発明によれば、各吐出路の
うち、少なくとも２つのサイホン吐出路頂部を互
いに連通させる連通路を設けているから、仕切板
より旋回流の上流側に位置しているサイホン吐出
路内に多量に入つて、そのサイホン吐出路内の空
気を連行するとともに、仕切板より旋回流の下流
側に位置して、サイホン吐出路内の空気が連通路
を介して連行される。従つて、すべてのサイホン
吐出路が迅速にサイホンの状態となり、多量の排
水をすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示
し、第１図は縦断面図、第２図は同平面図、第３
図および第４図は本発明のそれぞれ異なる他の実
施例を示す第２図相当の平面図、第５図および第
６図は本発明さらに異なる他の実施例を示し、第
５図は縦断面図、第６図は同平面図、第７図は、
本発明装置によるものＡと従来装置によるものＢ
とを、サイホン形成時間と水量との関係で示した
線図、第８図は従来例を示す縦断面図、第９図は
同平面図である。 １，１′，１″……サイホン吐出路、１ａ，１
a′，１a″……サイホン吐出路内の頂部、２……仕
切壁、３，３′，３″，３……連通路、４……吸
込槽、６……ポンプ、８……羽根車、１１……吐
出槽、１２，１４，１５……連通管、１３……真
空破壊弁、１６……連通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸込槽と吐出槽とを連通させる通路を、吐出
   水の流れ方向に沿つて配置された適当数の仕切壁
   で仕切つて複数のサイホン吐出路を形成し、各吐
   出路の頂部のレベルを吐出槽の最高水位よりも高
   くし、上記頂部に真空破壊弁を設け、吸込槽と上
   記通路との間に垂直軸心まわりで回転する羽根車
   を有するポンプを配設した排水装置において、上
   記各サイホン吐出路のうち、少なくとも２つのサ
   イホン吐出路頂部を互いに連通させる連通路が設
   られていることを特徴とする排水装置。