JP2000038763A - Vortex type fall work - Google Patents

Vortex type fall work

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JP2000038763A
JP2000038763A JP10207891A JP20789198A JP2000038763A JP 2000038763 A JP2000038763 A JP 2000038763A JP 10207891 A JP10207891 A JP 10207891A JP 20789198 A JP20789198 A JP 20789198A JP 2000038763 A JP2000038763 A JP 2000038763A
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vortex
straight pipe
resistance means
flow
water
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Toshio Nakanishi
敏雄 中西
Tsutomu Yoshimoto
力 吉本
Satoshi Kawasaki
聡 川崎
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IHI Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vortex type fall-forming work capable of restraining the ingress of air with a simple constitution, stabilizing the outflow of water from an outlet, and enhancing design freedom for fall, flowrate or the like. SOLUTION: A tapered part 10 having an aperture gradually reduced downward is formed on the lower part of a vortex chamber 9 and a vortex facilitating part 8 having a collecting pipe 11 connected tangentially to the vortex chamber 9 is provided at the upper part. In addition, the lower part of the tapered part 10 of the vortex facilitating part 8 is fitted with a straight tube 7 having an outflow pipe 4 at the lower end, and a resistance means 15 is laid in the straight tube 7, thereby forming a stabilized vortex 6 and causing the disappearance of the vortex 6 in the straight tube 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、渦流式落差工に関
するものであり、より詳しくは、簡略な構成にて空気の
混入を抑制し、且つ流出口からの水の流出を安定させる
ことができ、しかも落差、流量等に対して設計自由度を
高めることができるようにした渦流式落差工に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a swirl type head and, more particularly, to a structure having a simple structure to suppress the inflow of air and stabilize the outflow of water from an outlet. In addition, the present invention relates to an eddy-current-type head work capable of increasing the degree of freedom in design with respect to a head, a flow rate, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】都市部における雨水による浸水被害をな
くすために、豪雨時に降った雨水の一部を一時的に地下
に設けられた大規模な貯留管に溜めさせ、川の水位が低
下したら、貯留管に貯留した水をポンプで汲み上げて川
へ放流するようにする浸水対策用施設が、現在計画され
ている。
2. Description of the Related Art In order to eliminate inundation damage caused by rainwater in urban areas, a part of rainwater during heavy rain is temporarily stored in a large-scale storage pipe provided underground, and when the water level of a river drops, An inundation countermeasure facility that pumps the water stored in the storage pipe and discharges it to the river is currently being planned.

【0003】上記浸水対策用施設において、雨水を集め
る集水管と地下深くに設けられる貯留管との間の100
〜200mにも及ぶ高落差を結ぶ管路設備が落差工と呼
ばれており、落差工として、図7、図8に示すような渦
流式落差工が検討されている。
[0003] In the above-mentioned inundation countermeasure facility, a 100-meter pipe is provided between a collecting pipe for collecting rainwater and a storage pipe provided deep underground.
Pipe line equipment that connects a high head of up to 200 m is called a head work, and as the head work, a vortex-type head work as shown in FIGS. 7 and 8 is being studied.

【0004】図7、図8は渦流式落差工の一例を示した
もので、図示しない分水施設などで分水された雨水など
の水1を送る集水管2を上端部に接線方向から接続した
垂直管状のドロップシャフト3を設け、該ドロップシャ
フト3の下端に水平に曲げられた流出管4を形成するこ
とにより渦流式落差工5を構成し、前記流出管4を図示
しない地下に設けられた貯留管などの貯留部に接続して
いる。
FIG. 7 and FIG. 8 show an example of a vortex-type head, in which a water collecting pipe 2 for sending water 1 such as rainwater separated by a water dividing facility (not shown) is tangentially connected to the upper end. A vertical tubular drop shaft 3 is provided, and a horizontally bent outflow pipe 4 is formed at the lower end of the drop shaft 3 to constitute a vortex-type head 5. The outflow pipe 4 is provided underground (not shown). Connected to a storage section such as a storage pipe.

【0005】上記渦流式落差工5では、図示しない分水
施設などで分水された雨水などの水1が集水管2を通っ
てドロップシャフト3の上端に接線方向から供給される
と、ドロップシャフト3の内部に旋回流6が形成され、
この旋回流6は徐々に減衰しながら下方に向かい、流出
管4から流出して図示しない貯留部に送られて貯留され
る。
[0005] In the vortex-type head 5, when water 1 such as rainwater separated by a diversion facility (not shown) is supplied from the tangential direction to the upper end of the drop shaft 3 through the water collecting pipe 2, A swirling flow 6 is formed inside 3,
The swirling flow 6 goes downward while gradually attenuating, flows out of the outflow pipe 4, is sent to a storage unit (not shown), and is stored therein.

【0006】上記したように、水1を旋回流6にしてド
ロップシャフト3内を流下させると、水1の落下エネル
ギーを減勢させることができ、ドロップシャフト3下端
の落下着水部分に衝撃などによる振動や損傷などを生じ
させずに、短時間のうちに大量の水1をスムーズに流す
ことができる。
As described above, when the water 1 is turned into the swirling flow 6 to flow down the drop shaft 3, the falling energy of the water 1 can be reduced, and the drop landing portion at the lower end of the drop shaft 3 has an impact or the like. A large amount of water 1 can flow smoothly in a short period of time without causing vibration or damage.

【0007】また、図7、図8に示した渦流式落差工5
の他に、ドロップシャフトの内部に螺旋板を備えること
により、ドロップシャフトの内部に強制的に旋回流を形
成させるようにした螺旋板式落差工も考えられている
が、螺旋板を備えたものにおいては、螺旋板の上端部や
取付け隅部などに雨水等に含まれるゴミが引っかかった
り付着するという問題を生じる可能性があるが、前記渦
流式落差工5は内部構造がシンプルであって、前記螺旋
板式落差工のような問題を生じることがないという利点
がある。
[0007] Also, the eddy current head 5 shown in FIGS.
In addition to the above, a spiral plate-type head construction that forcibly forms a swirling flow inside the drop shaft by providing a spiral plate inside the drop shaft is also considered. May cause a problem that dust contained in rainwater or the like is caught or adhered to the upper end portion or the mounting corner portion of the spiral plate, but the vortex-type head 5 has a simple internal structure, There is an advantage that a problem such as a spiral plate type drop construction does not occur.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の渦流式落差工5は、図7、図8に示したようにシン
プルな構成を有している反面、落差、流量等に対して設
計自由度が小さいという問題を有していた。
However, the conventional vortex-type head 5 has a simple structure as shown in FIGS. 7 and 8, but has a design freedom with respect to the head, flow rate and the like. There was a problem that the degree was small.

【0009】即ち、渦流式落差工5において水1の落下
エネルギーを減衰させるためには、ドロップシャフト3
の内部全体にわたって安定した旋回流6を形成させる必
要があるが、一方、ドロップシャフト3の下端部におい
ても旋回流6が存在していると、流出管4に衝撃流とな
って作用することにより衝撃音や振動を生じると共に強
度上の問題を生じることになり、更に、流出管4に流れ
る水1中の空気混入率が増加するという問題を生じるた
めに、ドロップシャフト3の下端部では速やかに旋回流
6を消滅させてやる必要がある。
That is, in order to attenuate the falling energy of the water 1 in the swirl type head 5, the drop shaft 3
It is necessary to form a stable swirl flow 6 over the entire inside of the drop shaft 3. On the other hand, if the swirl flow 6 also exists at the lower end of the drop shaft 3, the swirl flow 6 acts on the outflow pipe 4 as an impact flow. Impulsive sounds and vibrations are caused, and a problem in strength is caused. In addition, a problem that an air mixing ratio in the water 1 flowing to the outflow pipe 4 is increased is caused. It is necessary to eliminate the swirling flow 6.

【0010】一般に、渦流式落差工5における流出管4
への空気混入率は大きく、よって貯留部における貯水量
が減少してしまうという問題に対処するために、前記流
出管4或いは貯留部に空気抜きのための配管設備等を設
置して混入した空気を抜きとるようにしており、空気抜
きのための設備費が増大するという問題があると共に、
抜きとった空気を地上に開放させる部分において異臭を
生じる場合があるといった問題がある。
Generally, the outflow pipe 4 in the swirl type head 5
In order to cope with the problem that the air mixing ratio into the storage unit is large and the amount of water stored in the storage unit is reduced, the outflow pipe 4 or the piping unit or the like for air removal is installed in the storage unit to reduce the air mixed therein. With the problem that the equipment cost for air release increases,
There is a problem that an unpleasant odor may be generated at a portion where the extracted air is opened to the ground.

【0011】このように、渦流式落差工5においては、
ドロップシャフト3内部に安定した旋回流6を形成させ
ることと、ドロップシャフト3の下端部では速やかに旋
回流6を消滅させるという条件が同時に要求されるが、
前記ドロップシャフト3内の旋回流6が消滅する位置
は、落差(渦流式落差工5の長さ)及び流量(雨量)等
によって大きく変化してしまい、そのために落差に対応
した設計、想定される雨量に対応した設計を各個につい
て行う必要があり、よって設計の自由度が低い(小さ
い)という問題があった。
As described above, in the eddy current type head 5,
The condition that a stable swirling flow 6 is formed inside the drop shaft 3 and the condition that the swirling flow 6 is quickly eliminated at the lower end of the drop shaft 3 are required at the same time.
The position where the swirling flow 6 disappears in the drop shaft 3 greatly changes depending on the head (the length of the eddy-type head 5), the flow rate (rainfall), and the like. Therefore, a design corresponding to the head is assumed. It is necessary to design for each rainfall, and there is a problem that design freedom is low (small).

【0012】本発明は、上述の実情に鑑み、簡略な構成
にて空気の混入を抑制し、且つ流出口からの水の流出を
安定させることができ、しかも落差、流量等に対して設
計自由度を高め得る渦流式落差工を提供することを目的
とする。
In view of the above-mentioned circumstances, the present invention can suppress the incorporation of air with a simple configuration, stabilize the outflow of water from the outlet, and design freely with respect to the head and flow rate. It is an object of the present invention to provide a swirl type head that can increase the degree.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、渦流室の下部
に下方に向かって口径が暫減するテーパ部が形成され且
つ前記渦流室の接線方向に集水管が接続された渦流促進
部を上部に備え、該渦流促進部のテーパ部の下部に、下
端に流出管が接続された直管部を備え、且つ該直管部内
に抵抗手段を備えたこと特徴とする渦流式落差工、に係
るものである。
According to the present invention, there is provided a swirl flow accelerating portion having a tapered portion having a diameter gradually reduced downwardly formed at a lower portion of the swirl flow chamber and connected to a water collecting pipe in a tangential direction of the swirl flow chamber. A vortex-type head, comprising: a straight pipe portion having an outlet pipe connected to a lower end thereof at a lower portion below the tapered portion of the vortex flow promoting portion, and a resistance means provided in the straight pipe portion. It is related.

【0014】更に、渦流室の軸中心部に、空気流出口を
備えるようにしても良い。
Further, an air outlet may be provided at the axial center of the swirl chamber.

【0015】また、抵抗手段は、直管部内面に突出して
旋回流の摩擦抵抗を増加することにより圧力損失を高め
るようにした突起であっても、或いは直管部の流路断面
積を絞って圧力損失を高めるようにした所要段のオリフ
ィスであっても良く、更に、直管部の下部に口径を増加
した拡径部を備えていても良い。
The resistance means may be a projection projecting from the inner surface of the straight pipe portion to increase the pressure loss by increasing the frictional resistance of the swirling flow, or may reduce the flow path cross-sectional area of the straight pipe portion. It may be an orifice of a required stage in which the pressure loss is increased by increasing the pressure loss, and furthermore, it may be provided with an enlarged diameter portion having an increased diameter below the straight pipe portion.

【0016】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
According to the above means, the following effects can be obtained.

【0017】大きな口径を有する渦流室に集水管を接線
方向から接続し、更に渦流室の下部に直管部に向かって
口径が徐々に減少するテーパ部を形成した渦流促進部を
備えているので、集水管から渦流室に導入される水は、
テーパ部を流下する際に旋回力が高められることによ
り、落下エネルギーを効果的に減衰できる。
Since the water collecting pipe is connected to the vortex chamber having a large diameter from the tangential direction, and further provided with a vortex promoting part having a tapered part whose diameter gradually decreases toward the straight pipe part below the vortex chamber. , The water introduced into the vortex chamber from the collecting pipe,
By increasing the turning force when flowing down the tapered portion, the fall energy can be effectively attenuated.

【0018】前記旋回力の増加により、水中の空気が、
テーパ部及び渦流室の中心部に効果的に集合して分離さ
れるので、流出管に導かれる水の空気混入率を著しく低
減することができる。
Due to the increase of the turning force, the air in the water is
Since the taper portion and the central portion of the vortex chamber are effectively gathered and separated from each other, the aeration rate of water guided to the outflow pipe can be significantly reduced.

【0019】直管部内に抵抗手段を設けているので、直
管部内に侵入した旋回流は抵抗手段によって急速に減衰
させられ、落下エネルギーを効果的に減衰することがで
きる。
Since the resistance means is provided in the straight pipe part, the swirling flow which has entered the straight pipe part is rapidly attenuated by the resistance means, and the falling energy can be effectively attenuated.

【0020】抵抗手段によって圧力損失が高められるこ
とにより、水中に混入している空気は、圧力が低くなっ
ている上側のテーパ部の中心側に押しやられるように作
用され、これによって更に空気の分離が確実に行われる
ようになる。このように、渦流室内部において空気が効
果的に分離されることにより、従来流出管や貯留部に備
えていた空気抜きのための設備を小型のものとしたり、
或いはその設置を全く省略することができる。
Since the pressure loss is increased by the resistance means, the air mixed in the water is forced to be pushed toward the center of the upper tapered portion where the pressure is reduced, thereby further separating the air. Will be performed reliably. In this way, the air is effectively separated inside the swirl chamber, so that the equipment for air release conventionally provided in the outflow pipe or the storage unit can be reduced in size,
Alternatively, the installation can be omitted altogether.

【0021】このように、渦流式落差工において、渦流
促進部のテーパ部により安定した強力な旋回流を形成さ
せて落下エネルギーの効果的な減衰を図り、その後直管
部に備えた抵抗手段によって旋回流を急速に消滅させる
ようにしているので、渦流式落差工の落差や流量に関係
なく、旋回流の形成と消滅とを確実に行わせることがで
き、よって渦流式落差工の設計自由度を大幅に高めるこ
とができる。
As described above, in the vortex-type head, a stable and strong swirling flow is formed by the tapered portion of the vortex-promoting portion to effectively attenuate the falling energy, and thereafter, the resistance means provided in the straight pipe portion is used. Since the swirling flow is rapidly eliminated, the swirl flow can be formed and eliminated irrespective of the head and flow rate of the swirl type head, and the design freedom of the swirl type head Can be greatly increased.

【0022】また、抵抗手段を突起により構成すると、
突起による摩擦抵抗によって旋回エネルギーを減衰させ
ることができ、抵抗手段をオリフィスによって構成する
と、オリフィスの上部には旋回流を安定して形成させた
状態で開口の絞り効果によって旋回エネルギーを減衰さ
せることができ、また、直管部の下部に拡径部を形成す
ると、該拡径部にて圧力が開放されることにより旋回流
の消滅を更に確実に行わせることができる。
When the resistance means is constituted by a projection,
The swirling energy can be attenuated by the frictional resistance of the projection, and if the resistance means is constituted by an orifice, the swirling energy can be attenuated by the throttle effect of the opening while the swirling flow is stably formed at the upper part of the orifice. In addition, when the enlarged diameter portion is formed below the straight pipe portion, the pressure is released at the enlarged diameter portion, so that the swirling flow can be more reliably eliminated.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1〜図3は本発明の実施の形態を示した
もので、図1〜図3に示すように、下端に水平方向に曲
げられた流出管4が接続された直管部7の上部に、渦流
促進部8を構成している。
FIGS. 1 to 3 show an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 to 3, a straight pipe portion 7 having a lower end connected to an outflow pipe 4 bent in a horizontal direction. A vortex promoting part 8 is formed on the upper part of the whirlpool.

【0025】渦流促進部8は、前記直管部7より口径が
大きな渦流室9と、該渦流室9の下部に下方に向かって
口径が暫減するように形成されて下端が直管部7の上端
に接続されたテーパ部10と、前記渦流室9に対して接
線方向に接続された集水管11とにより構成されてお
り、内部に高速の旋回流6を形成するようになってい
る。集水管11は、図示しない分水施設などで分水され
た雨水などの水1を送る円管11Aから縦長の角管11
Bに変化する形状を有しており、前記角管11B部が前
記渦流室9に対して接線的に接続されている。
The swirl flow promoting section 8 is formed with a swirl chamber 9 having a larger diameter than the straight pipe section 7, and is formed at a lower portion of the swirl chamber 9 so that the diameter thereof is gradually reduced downward, and a lower end thereof is formed at the straight pipe section 7. And a water collecting pipe 11 tangentially connected to the vortex chamber 9 so as to form a high-speed swirling flow 6 therein. The water collecting pipe 11 is formed from a circular pipe 11A for sending water 1 such as rainwater separated by a water dividing facility (not shown) or the like to a vertically long rectangular pipe 11.
B, and the square tube 11 </ b> B is tangentially connected to the vortex chamber 9.

【0026】更に、前記渦流室9の上板12における渦
流室9の軸心位置には、渦流室9内部を外部に開放する
空気流出口13が設けられている。空気流出口13に
は、二点鎖線で示すように、渦流室9の内部に入り込ん
だ空気流出管13Aを備えるようにしても良い。
Further, an air outlet 13 for opening the inside of the swirl chamber 9 to the outside is provided at an axial center position of the swirl chamber 9 in the upper plate 12 of the swirl chamber 9. The air outlet 13 may be provided with an air outlet pipe 13A that has entered the inside of the swirl chamber 9 as shown by a two-dot chain line.

【0027】前記直管部7の内部には、直管部7内面に
突出して旋回流6の摩擦抵抗を増加し圧力損失を高め、
且つ旋回流6を消滅させるようにした上下方向に長い複
数の突起14からなる抵抗手段15を備えて渦流式落差
工16を構成している。突起14は狭幅の板材、或いは
棒材を直管部7内面に溶接にて固定することにより構成
することができる。
Inside the straight pipe portion 7, the frictional resistance of the swirling flow 6 which protrudes from the inner surface of the straight pipe portion 7 to increase the pressure loss,
In addition, a vortex-type head 16 is provided with a resistance means 15 including a plurality of protrusions 14 that are long in the vertical direction so as to eliminate the swirling flow 6. The projection 14 can be formed by fixing a narrow plate or bar to the inner surface of the straight pipe portion 7 by welding.

【0028】図4及び図5は、前記抵抗手段15の他の
例を示したものであり、図4及び図5では、直管部7の
口径より小さい口径の開口17により流路断面積を絞っ
て圧力損失を高め、且つ旋回流6を消滅させるようにし
たオリフィス18を備えている。図4では、オリフィス
18を1段備えているが、2段以上備えるようにしても
良い。
FIGS. 4 and 5 show another example of the resistance means 15. In FIGS. 4 and 5, the cross-sectional area of the flow passage is reduced by an opening 17 having a diameter smaller than the diameter of the straight pipe portion 7. FIG. An orifice 18 is provided to increase the pressure loss by squeezing and to eliminate the swirling flow 6. In FIG. 4, one orifice 18 is provided, but two or more orifices may be provided.

【0029】又、前記図2、図3の突起14による抵抗
手段15と、図4、図5のオリフィス18による抵抗手
段15の両方を組み合わせて備えるようにしても良い。
Further, the resistance means 15 by the projection 14 in FIGS. 2 and 3 and the resistance means 15 by the orifice 18 in FIGS. 4 and 5 may be provided in combination.

【0030】図6は、直管部7の下部に、直管部7に対
して口径を徐々に増加した拡径部19を形成し、該拡径
部19によって旋回流6を消滅させるようにした場合を
示している。この場合にも、前記直管部7に、突起14
による抵抗手段15とオリフィス18による抵抗手段1
5の一方を備えたり、或いは両方を組み合わせて備える
ようにしても良い。
FIG. 6 shows that the enlarged diameter portion 19 whose diameter is gradually increased with respect to the straight pipe portion 7 is formed below the straight pipe portion 7 so that the swirling flow 6 can be eliminated by the enlarged diameter portion 19. It shows the case where it is done. Also in this case, the straight pipe portion 7
Resistance means 15 by orifice 18 and resistance means 1 by orifice 18
5 may be provided, or both may be provided in combination.

【0031】次に、上記形態の作動を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0032】渦流式落差工16の基本的な作動について
は図7、図8と同様なので説明を省略する。
The basic operation of the swirl type head 16 is the same as that shown in FIGS.

【0033】図1〜図6の形態例では、大きな口径を有
している渦流室9に集水管11が接線方向から接続して
おり、且つ渦流室9の下部に直管部7に向かって口径が
徐々に減少するテーパ部10を形成して渦流促進部8を
構成しているので、集水管11から渦流室9に導入され
る水1は、テーパ部10を流下する際に旋回力が高めら
れることになり、これにより落下エネルギーが効果的に
減衰される。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the water collecting pipe 11 is connected to the vortex chamber 9 having a large diameter from the tangential direction, and the lower part of the vortex chamber 9 faces the straight pipe portion 7. Since the eddy current promoting portion 8 is formed by forming the tapered portion 10 whose diameter gradually decreases, the water 1 introduced into the vortex chamber 9 from the water collecting pipe 11 has a swirling force when flowing down the tapered portion 10. The fall energy is effectively attenuated.

【0034】更に、前記旋回力の増加によって、水1中
の空気が、図1に示すようにテーパ部10の中心部に気
柱20を形成するように集合し、集合した空気は空気流
出口13から外部に流出されるので、直管部7に導かれ
る水1の空気混入率を著しく低減させることができる。
Further, due to the increase of the swirling force, the air in the water 1 is gathered so as to form an air column 20 at the center of the tapered portion 10 as shown in FIG. Since the water flows out from the outside 13, the air mixing ratio of the water 1 guided to the straight pipe portion 7 can be significantly reduced.

【0035】テーパ部10にて旋回力が高められた旋回
流6は、そのまま直管部7に導かれるようになるが、図
1、図3に示すように、直管部7内面には突起14から
なる抵抗手段15が設けられているので、直管部7内に
侵入した旋回流6は突起14による摩擦抵抗によって急
速に減衰させられ、これによって落下エネルギーが効果
的に減衰され、同時に圧力損失が高められる。
The swirling flow 6 whose swirling force has been increased by the tapered portion 10 is directly guided to the straight pipe portion 7, but as shown in FIGS. Since the resistance means 15 consisting of 14 is provided, the swirling flow 6 having entered the straight pipe portion 7 is rapidly attenuated by the frictional resistance of the projection 14, whereby the falling energy is effectively attenuated and at the same time the pressure is reduced. Losses are increased.

【0036】上記抵抗手段15によって圧力損失が高め
られることにより、水1中に混入している空気は、圧力
が低くなっている上側のテーパ部10の中心側に押しや
られるように作用され、これによって更に空気の分離が
確実に行われるようになる。
As the pressure loss is increased by the resistance means 15, the air mixed in the water 1 is pushed to the center side of the upper tapered portion 10 where the pressure is low, and this is actuated. This ensures further air separation.

【0037】上記したように、渦流促進部8にて空気が
効果的に分離・除去されることにより、従来流出管4や
貯留部に備えていた空気抜きのための設備を小型のもの
としたり、或いはその設置を全く省略することができる
ようになる。
As described above, since the air is effectively separated and removed in the vortex flow promoting section 8, the air venting equipment conventionally provided in the outflow pipe 4 and the storage section can be reduced in size, Alternatively, the installation can be omitted altogether.

【0038】一方、図4、図5に示したオリフィス18
による抵抗手段15を直管部7に備えるようにすると、
オリフィス18の上部には旋回流6を安定して形成し続
けるようになり、しかも開口17の絞り効果によって、
旋回流が急速に減衰されて落下エネルギーが効果的に減
衰されるようになり、同時に圧力損失が高められること
になる。オリフィス18からなる抵抗手段15によって
圧力損失が高められることにより、水1中に混入してい
る空気は、圧力が低くなっている上側のテーパ部10の
中心側に押しやられるように作用され、これにより空気
の分離効果が高められる。
On the other hand, the orifice 18 shown in FIGS.
When the straight pipe part 7 is provided with the resistance means 15 by
In the upper part of the orifice 18, the swirling flow 6 continues to be formed stably.
The swirling flow is rapidly attenuated, so that the fall energy is effectively attenuated, and the pressure loss is increased at the same time. As the pressure loss is increased by the resistance means 15 including the orifice 18, the air mixed in the water 1 is forced to move toward the center of the upper tapered portion 10 where the pressure is low, and This enhances the air separation effect.

【0039】また、図6に示すように、直管部7の下部
に対して口径を徐々に増加した拡径部19を形成する
と、該拡径部19にて水1の圧力が開放されることによ
り旋回流6が更に確実に減衰されるようになり、この場
合、直管部7に突起14による抵抗手段15やオリフィ
ス18による抵抗手段15の一方或いは両方を備えるよ
うにすると、更に空気の分離効果と落下エネルギーの減
衰効果を高めることができる。
As shown in FIG. 6, when the enlarged diameter portion 19 whose diameter is gradually increased is formed below the straight pipe portion 7, the pressure of the water 1 is released at the enlarged diameter portion 19. As a result, the swirling flow 6 is more reliably attenuated. In this case, if the straight pipe portion 7 is provided with one or both of the resistance means 15 by the projection 14 and the resistance means 15 by the orifice 18, the air flow is further reduced. The separation effect and the fall energy damping effect can be enhanced.

【0040】尚、本発明は上述の実施の形態にのみ限定
されるものではなく、抵抗手段には図示例以外の形状の
ものを採用するようにしても良いこと、渦流室に対する
集水管の接続は図示した水平以外に傾斜した接続であっ
ても良いこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内
において種々変更を加え得ることは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and that the resistance means may have a shape other than that shown in the figures, and that the water collecting pipe is connected to the vortex chamber. May be a connection that is inclined other than the horizontal shown in the figure, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の渦流式落
差工によれば、大きな口径を有する渦流室に集水管を接
線方向から接続し、更に渦流室の下部に直管部に向かっ
て口径が徐々に減少するテーパ部を形成した渦流促進部
を備えているので、集水管から渦流室に導入される水
は、テーパ部を流下する際に旋回力が高められることに
より、落下エネルギーを効果的に減衰できる効果があ
る。
As described above, according to the eddy current head of the present invention, the water collecting pipe is connected to the eddy chamber having a large diameter from the tangential direction, and furthermore, the water pipe is provided at the lower part of the eddy chamber toward the straight pipe part. Since the whirlpool is provided with a vortex promoting part with a tapered part whose diameter gradually decreases, the water introduced from the water collecting pipe into the vortex chamber increases the turning force when flowing down the tapered part, thereby reducing the falling energy. There is an effect that can be attenuated effectively.

【0042】更に、前記旋回力の増加によって水中の空
気が、テーパ部及び渦流室の中心部に効果的に集合して
分離されるので、流出管に導かれる水の空気混入率を著
しく低減することができる効果がある。
Further, since the underwater air effectively gathers and separates at the tapered portion and the central portion of the vortex chamber due to the increase of the swirling force, the aeration rate of the water guided to the outflow pipe is significantly reduced. There is an effect that can be.

【0043】直管部内に抵抗手段を設けているので、直
管部内に侵入した旋回流は抵抗手段によって急速に減衰
させられ、落下エネルギーを効果的に減衰することがで
きる効果がある。
Since the resistance means is provided in the straight pipe part, the swirling flow which has entered the straight pipe part is rapidly attenuated by the resistance means, and there is an effect that the fall energy can be effectively attenuated.

【0044】更に、抵抗手段によって圧力損失が高めら
れることにより、水中に混入している空気は、圧力が低
くなっている上側のテーパ部の中心側に押しやられるよ
うに作用され、これによって更に空気の分離が確実に行
われるようになる。このように、渦流室内部において空
気が効果的に分離されることにより、従来流出管や貯留
部に備えていた空気抜きのための設備を小型のものとし
たり、或いはその設置を全く省略することができる効果
がある。
Further, the pressure loss is increased by the resistance means, so that the air mixed in the water is pushed to the center side of the upper tapered portion where the pressure is low, whereby the air is further reduced. Is reliably separated. As described above, since the air is effectively separated in the swirl chamber, it is possible to reduce the size of the air venting device conventionally provided in the outflow pipe or the storage unit, or to omit the installation. There is an effect that can be done.

【0045】このように、渦流式落差工において、渦流
促進部のテーパ部により安定した強力な旋回流を形成さ
せて落下エネルギーの効果的な減衰を図り、その後直管
部に備えた抵抗手段によって旋回流を急速に消滅させる
ようにしているので、渦流式落差工の落差や流量に関係
なく、旋回流の形成と消滅とを確実に行わせることがで
き、よって渦流式落差工の設計自由度を大幅に高めるこ
とができる効果がある。
As described above, in the swirl type head, a stable and powerful swirling flow is formed by the tapered portion of the swirl accelerating portion to effectively attenuate the falling energy, and thereafter, the resistance means provided in the straight pipe portion is used. Since the swirling flow is rapidly eliminated, the swirl flow can be formed and eliminated irrespective of the head and flow rate of the swirl type head, and the design freedom of the swirl type head There is an effect that can be greatly increased.

【0046】また、抵抗手段を突起により構成すると、
突起による摩擦抵抗によって旋回エネルギーを減衰させ
ることができ、抵抗手段をオリフィスによって構成する
と、オリフィスの上部には旋回流を安定して形成させた
状態で開口の絞り効果によって旋回エネルギーを減衰さ
せることができ、また、直管部の下部に拡径部を形成す
ると、該拡径部にて圧力が開放されることにより旋回流
の消滅を更に確実に行わせることができる効果がある。
When the resistance means is constituted by a projection,
The swirling energy can be attenuated by the frictional resistance of the projection, and if the resistance means is constituted by an orifice, the swirling energy can be attenuated by the throttle effect of the opening while the swirling flow is stably formed at the upper part of the orifice. In addition, when the enlarged diameter portion is formed at the lower portion of the straight pipe portion, there is an effect that the swirling flow can be more reliably eliminated by releasing the pressure at the enlarged diameter portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態を示したもので、内部を透
視して示した側面図である。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and is a side view showing the inside in a see-through manner.

【図2】図1の平面図である。FIG. 2 is a plan view of FIG.

【図3】図1のIII−III矢視図である。FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG. 1;

【図4】本発明の実施の形態の他の例を示したもので、
内部を透視して示した側面図である。
FIG. 4 shows another example of the embodiment of the present invention.
It is the side view which showed the inside through.

【図5】図4のV−V矢視図である。FIG. 5 is a view taken in the direction of arrows VV in FIG. 4;

【図6】本発明の実施の形態の更に他の例を示したもの
で、内部を透視して示した側面図である。
FIG. 6 is a side view showing still another example of the embodiment of the present invention and showing the inside thereof in a see-through manner.

【図7】従来の渦流式落差工の一例を示す側面図であ
る。
FIG. 7 is a side view showing an example of a conventional vortex-type head.

【図8】図7の平面図である。FIG. 8 is a plan view of FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 流出管 6 旋回流 7 直管部 8 渦流促進部 9 渦流室 10 テーパ部 11 集水管 13 空気流出口 14 突起 15 抵抗手段 16 渦流式落差工 18 オリフィス 19 拡径部 Reference Signs List 4 Outflow pipe 6 Swirling flow 7 Straight pipe section 8 Eddy flow promoting section 9 Eddy flow chamber 10 Tapered section 11 Water collecting pipe 13 Air outlet 14 Protrusion 15 Resistance means 16 Eddy current head drop 18 Orifice 19 Enlarged diameter section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 聡 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 2D063 AA01 CA25  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Satoshi Kawasaki 1 Shin-Nakahara-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Ltd. F-term (Reference) 2D063 AA01 CA25

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 渦流室の下部に下方に向かって口径が暫
減するテーパ部が形成され且つ前記渦流室の接線方向に
集水管が接続された渦流促進部を上部に備え、該渦流促
進部のテーパ部の下部に、下端に流出管が接続された直
管部を備え、且つ該直管部内に抵抗手段を備えたことを
特徴とする渦流式落差工。
1. A swirl flow promoting part, wherein a lower part of the swirl flow chamber is formed with a tapered part whose diameter gradually decreases downward and a water collecting pipe is connected to a tangential direction of the swirl flow chamber at an upper part thereof. An eddy current head comprising a straight pipe part having a lower end to which an outflow pipe is connected, and a resistance means in the straight pipe part.
【請求項2】 渦流室の軸中心部に、空気流出口を備え
たことを特徴とする請求項1記載の渦流式落差工。
2. The vortex-type head drop according to claim 1, wherein an air outlet is provided at the center of the axis of the vortex chamber.
【請求項3】 抵抗手段が、直管部内面に突出して旋回
流の摩擦抵抗を増加することにより圧力損失を高めるよ
うにした突起であることを特徴とする請求項1又は2記
載の渦流式落差工。
3. The vortex flow type as claimed in claim 1, wherein the resistance means is a projection projecting from the inner surface of the straight pipe portion so as to increase the pressure loss by increasing the frictional resistance of the swirling flow. Head work.
【請求項4】 抵抗手段が、直管部の流路断面積を絞る
ことにより圧力損失を高めるようにした所要段のオリフ
ィスであることを特徴とする請求項1又は2記載の渦流
式落差工。
4. A vortex-type head drop according to claim 1, wherein the resistance means is a required-stage orifice in which the pressure loss is increased by reducing the flow path cross-sectional area of the straight pipe portion. .
【請求項5】 直管部の下部に口径を増加した拡径部を
備えていることを特徴とする請求項1又は2又は3又は
4記載の渦流式落差工。
5. The eddy current head according to claim 1, further comprising an enlarged diameter portion having an increased diameter below the straight pipe portion.
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