JPS6367314A - サイフォン付き扉体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本願発明は河川湖沼の流量を調節し、取水と洪水調節の
ため流路を横断して設置する水門の扉体、とくに上流側
呑口と天端と下流側吐出口とを繋ぐサイフオン管路を上
架したサイフオン付き扉体に関する新規な発明である。

［従来の技術］ サイフオン付き扉体については出願人自身の提案による
いくつかの発明、考案（たとえば［サイフオン付水門扉
］　（特開昭５７−１５５４１２号公報）やく特開昭５
８−’１０６００８号公報）など数件）がある。

従来電気的に水門を昇降して放水但を調整していたので
は人員配置と機械的メンテナンス上に問題があり、可動
部分をなくした自然越流のみでは上流側水位の急増に対
応できなかったが、サイフオン付水門扉の開発によって
これらの諸問題を解決した。

すなわち上流側水位が高まって自然越流のままサイフオ
ン管路の呑口が水没すると管路内の空気は水流に巻きこ
まれて急速に減圧しサイフオン流（遷移流）となって流
速は急増し大組放流を可能とする。水位がさらに上昇し
てサイフオン管路中の空気をすべて追い出して水が完全
に充満した管路流に入ってもなお流量は増加するので（
実験的には自然越流に比べ同−越流幅、同一越流水深で
あれば約８倍の放流能力が１ｑられる。）上流側水位の
変動に最も敏感に順応して放水量を増減できるため水位
の調整に効果的な作用を行なう長所を有している。

［問題点を解決するための手段］ サイフオン管路は以上述べたように、上流側水位の上昇
と管路内の空気の強制的な逸出と管路水の充満によって
自然越流からサイフオン流（遷移流）を経て管路流に達
し、その放流量は著しく増大して水門設置の目的を達す
る。

ところで、第９図はサイフオン付き扉体の典型的な従来
技術の一例を示す正面断面図であり、１ａが溶接組立構
造による扉体であり、この扉体に上架するのが呑口３ａ
、天端４ａ、吐出口５ａを繋いで形成されるサイフオン
管路２ａである。

上流側水位が下がって呑口３ａの上端部が水面に露出す
るようになると、この部分から空気を吸い込んでサイフ
オンブレーカの作用を生じ管路流はサイフオン流（遷移
流）に移り、水位がざらに下れば自然越流に移行してい
く。　このとき限られた狭隘な空隙から急速な空気の吸
引が続くので、場所によっては騒音公害の原因となりや
すい。

また、この型式の扉体では上流側水面近くに浮遊する異
物の混入を防止する必要があるため、サイフオン管路の
全呑口部に防塵装置を取り付けなければならない。この
工事は相当に煩瑣なものである。

第１０図は別の型式のサイフオン付き扉体の従来技術で
おり、サイフオン管路２ｂの呑口３ｂは上流側水面下に
深く沈潜しているから、ここからサイフオンブレーカと
しての空気吸引はなく、別に天′＠４ｂの直前にブレー
カ用孔１３ｂを穿孔する。

このタイプの特徴は前例のように上流側からの浮遊物混
入の恐れがなく、したがって流量調節中の防塵装置は特
に設ける必要はないことであるが、ブレーカ用孔が天端
附近にあるため吸入時の空気音が異常に高いのは避けら
れず、依然騒音公害の原因となる恐れが解消されていな
い。

本願発明は以上の問題点を解決するために、流量調節用
の防塵装置は最も軽小なものに留め、サイフオンブレー
カ時の空気の吸引音を最も微小なものに留めるため新し
いサイフオン付き扉体の構成を提出することが目的であ
る。

［問題点を解決するための手段］ 本願発明に係るサイフオン付き扉体は扉体内において、
サイフオン管路の天端附近で該管路に開口して扉体内を
別途に垂下し下端は扉体内に内蔵された水槽の下底部附
近に開口する導水管を独立して設け、一方上端はサイフ
オン管路天端附近で管路に挿通しつつ管路上に架設し、
扉体内を別途垂下して下端は前記水槽内の所望の高さで
開口する給気管を設け、ざらに前記水槽内の給気管開口
面にほぼ対応して開口し下流側へ垂下する放水路を設け
たため、扉体内でサイフオン管路へ給気を断続すること
ができ前記の問題点を解決した。

［作用］ 本願発明のサイフオン付き扉体は以上述べた構成をとる
から上流側水位の変動に伴い次の作用を果す。

上流側の水位が上ってサイフオン管路の呑口が水没し、
ざらに管路内を上昇して天端附近に達すると、水は管路
内を越流して下流側へ放流すると共にその一部は管路に
開口した導水管内を垂下して扉体内の水槽に入る。

水槽には下流側へ垂下する放水路がおり、流入した水量
だけ流出するようにしておく。

上流側水位の変動と水槽的水位は、水槽の大きざおよび
導水管の管路への開口面積を適当に設定することによっ
て同調させることができる。

水槽へは所望の高さで開口する給気管が下向きに突出し
ており、この管の上部はサイフオン管路の上に被さるよ
うに架設され、かつサイフオン管路の天端附近で開口し
ている。

上流側水位が上り、サイフオン管路の越流但が増えて吐
出口が満水したため、ここからの給気が絶たれたとき、
管路の流態体はサイフオン流（遷移流）に変わり、放水
量は著増し、空気は水槽内の空間に開口する給気管先端
から吸入され、上昇して管路天端附近から管路へ供給さ
れる。

さらに上流側水位が上昇し、これに連動して水槽内の水
位も上昇し、給気管開口部に達すると、空気の流路をこ
こで断つこととなりサイフオン管路への給気は中絶され
、管路はサイフオン流（遷移流）から管路流と流感が移
行し大放流状態となる。

上流側の水位が低下するときは、これと逆の現象が進行
し、給気管からの空気の送給が再開されることによりサ
イフオン管路の流感は管路流、サイフオン流（遷移流）
、自然越流へと移行する。

このように水位変動に伴なうサイフオン管路への給気の
断続がすべて閉鎖した扉体内に生じる作用によって機能
する。

［実施例］ 本願発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は正面断面図で鉄板の溶接構造で製作された扉体
１の上にサイフオン管路２を上架している。管路は呑口
３．先端４．吐出口５とから形成されている。呑口３に
はスクリーンパー６をとりつけている。このサイフオン
管路の一部に開口し扉体内を別途垂下する導水管７は扉
体内に内蔵される水槽８の下底部附近に開口し上流側の
水を導入する。水槽８内には減勢板９Ａ、９Ｂ、９ｃ・
・を突設して垂下してきた流勢を減殺する。水槽の上部
には下流側へ導入する放流路１０を垂下させ、その終端
はサイフオン管路の吐出口と一致する。

サイフオン管路２の上面に被る形で空気管１１の上端を
架設する。空気管は第１図、第２図に示すように、サイ
フオン管路への上架部１２、サイフオン管路の天端４へ
連通する給気口１３、扉体内を別途垂下する垂下管１４
、水槽内に突出開口する吸気口１５より成り立っている
。

サイフオン付き扉体の全体図を示すのが第３図（正面図
）と第４図（平面図）であり、サイフオン管路２を複数
個（本例では６流路）づつ分割して、それぞれの管路へ
給気管１１の吸気口１３がら空気の送給を断続する。

本例では両図および第１図に示すように、サイフオン管
路群とサイフオン管路群との間に設けた越流部分１６に
のみ簡単な防塵装置１７を装着しており、この越流部分
のみ導水管７は上流側へ向って開口しているが浮遊物の
混入はこの装置のため防止することができる。

第５図は第１図におけるＡ−Ａ断面を示す平面断面図で
、導水管７．水槽８．減勢板９Ａ、９ｓ。

・・、放水路１０の隣接する位置関係を示す。

本願実施例における上流側水位の変動と扉体内の水位お
よび空気の挙動を図に基いて説明する。

第６図Ａ、Ｂは上流側水位がまだ低い状態で、Ａ図にお
いて導水管７へ土流水が流入して水槽８に達するが、流
入した水量だけ流出し、一方、本来の流路である上架し
たサイフオン管路２はＢ図に示すように自然越流状態で
ある。

第７図Ａ、Ｂは上流側水位が高まり、サイフオン管路を
通過する越流水が増加した結果サイフオン管路の後端（
吐出口附近）が水で充満し、サイフオン流（遷移流）に
入った状態である。Ａ図。

Ｂ図において矢印で示すように、空気は吐出側からの吸
入を閉ざされたため、もっばら水槽内に突出した給気管
１１のラッパ状吸気口１５からのみ吸入され、サイフオ
ン管路天端附近から管路へ給気される。

第８図Ａ、Ｂは上流側水位がさらに高まり、給気口１５
は水槽内の水位上昇によって封止され、サイフオン管路
はどこからも給気をうけることなく満水状態となってサ
イフオン流（遷移流）から管路流に移り大放流状態とな
ったものである。

［発明の効果］ 本願発明は以上）本べたように、サイフオン管路への給
気の断続を扉体内の作用に求めたため、給気に伴なって
発生する騒音は閉鎖構造に妨げられて外部へ伝播するこ
とがなく公害問題を解決する。

サイフオン呑口からの浮遊物混入を防止するという第二
の従来技術（第１０図〉の効果もそのまま保持できる。

また、実施例特有の効果としてサイフオンブレーカ用の
水槽への浮遊物混入は第３図などに示す極く小規模９局
部的な防塵装置で足りるという点が挙げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本願発明実施例の正面断面図、第３図
（正面図〉と第４図（平面図）は扉体の全体を示し、第
５図は一部平面断面図、第６図Ａ。 Ｂ（自然越流）と第７図Ａ、Ｂ（サイフオン遷移流）、
第８図Ａ、Ｂ（管路流）とは実施例の作用を示す正面断
面図。第９図、第１０図は従来の技術を示す正面断面図
。 １・・・・・・扉体、　　　　　　２・・・・・・サイ
フオン管路、３・・・・・・（サイフオン管路の）呑口
、４・・・・・・（同）天端、　　５・・・・・・（同
）吐出口、７・・・・・・導水管、　　　　８・・・・
・・水槽、１０・・・・・・放水路、　　　１１・・・
・・・給気管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上流側呑口３と天端４と下流側吐出口５とを繋ぐサイフ
   ォン管路２を上架したサイフォン付き扉体１において、
   サイフォン管路の天端附近で管路に開口し扉体内を別途
   に垂下して下端は扉体内に内蔵された水槽８の下底部附
   近に開口する導水管７を独立して設け、一方上端はサイ
   フォン管路天端附近で管路に連通しつつ管路上に架設し
   、扉体内を別途垂下して下端は前記水槽内の所望の高さ
   で開口する給気管１１を設け、さらに前記水槽内の給気
   管開口面にほぼ対応して開口し、下流側へ垂下する放水
   路１０を設けることにより、扉体内でサイフォン管路へ
   給気を断続することを特徴とするサイフォン付き扉体。