JP2003253738A - エアクッションサイフォンシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気完了の直前に空気に同伴して給排気管に
下水が侵入して、給排気管内を上昇する現象が生じても
下流側に接続されている減圧装置や脱臭ダクトなどの設
備に流れ込むのを確実に防止することができるエアクッ
ションサイフォンシステムの遮水装置を提供する。 【解決手段】 給排気管３１には、給排気弁３２よりも
排気流の下流側に遮水装置１を気密に介設してある。こ
の遮水装置１の通路断面積は、給排気管３１の通路断面
積よりも十分に大きく設定されている。また、内部に
は、下向きに傾斜する複数の遮水板４，４…を左右交互
でかつ縦方向の間隔を隔てて設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアクッションサ
イフォンシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば河川などの下側にに水路
を形成するエアクッションサイフォンシステムが本発明
出願人によってすでに提案されている（特開２００１−
１９３０４２号公報）。

【０００３】このエアクッションサイフォンシステム
は、図３，図４および図５に示すように構成されてい
る。すなわち、河川１０の両側に垂直水路１１、１２を
形成し、これら垂直水路１１、１２の下部を水平にのび
るサイフォン管路１３によって互いに連通させ、このサ
イフォン管路１３の管路軸方向の両端部には、その上端
部から下向きに突出する突起１５，１５を設けて、サイ
フォン管路１３内に該管路１３の壁面と突起１５，１５
とで囲まれた空気溜まり部１６を形成する。また、上流
側の垂直水路１１の上部からサイフォン管路１３の入口
部にかけて流入側仕切壁１７が形成され、この流入側仕
切壁１７によって、上流側の垂直水路１１の内部が第１
流入路１８と第２流入路１９に区画され、流入側仕切壁
１７の上端部に流入側堰体２０を設けてある。

【０００４】一方、下流側の垂直水路１２の上部からサ
イフォン管路１３の出口部にかけて流出側仕切壁２１が
形成され、この流出側仕切壁２１によって、下流側の垂
直水路１２の内部が第１流出路２２と第２流出路２３に
区画され、流出側仕切壁２１の上端部に流出側堰体２４
を設けてある。

【０００５】サイフォン管路１３の水位は水位調整装置
２８によって調節される。水位調整装置２８は、図６に
示すように、逆Ｖ字状の切欠２８ａを設けたシーバ２８
Ａと、このシーバ２８Ａを昇降させる昇降駆動装置２８
Ｂとによってなる。なお、シーバ２８Ａに代えて、特開
２００１−１９３０４２号公報に開示されているよう
に、扉体を昇降させるように構成してもよい。図３，図
４および図５に示すように、シーバ２８Ａは、サイフォ
ン管路１３における下流側の垂直水路１２の付近で該サ
イフォン管路１３に連通して設けた排気用入口２９の前
方に昇降自在に対応している。また、排気用入口２９の
後方には、空気溜まり部１６の空気を排気する水位調節
用排気通路３０が設けられ、この水位調節用排気通路３
０の出口は下流側の垂直水路１２の内部に臨んでいる。

【０００６】他方、サイフォン管路１３の天井部には、
空気溜まり部１６に空気を供給したり、空気溜まり部１
６内の空気を排出する給排気管３１が接続され、給排気
弁３２によって開閉されるようになっている。なお、給
排気管３１から空気溜まり部１６内への給気は空気圧縮
機（図示省略）などによって行なわれる場合がある。ま
た、給排気管３１の下流側には、図示していない減圧装
置や脱臭ダクトなどが接続されている場合がある。

【０００７】前記構成において、晴天時や小降雨時など
の通常時には、給排気管３１は給排気弁３２によって閉
じられている。そして、図６の仮想線で示すように、シ
ーバ２８Ａの逆Ｖ字状の切欠２８ａがサイフォン管路１
３内の水面Ｌよりも下側に没している場合には、排気用
入口２９がサイフォン管路１３内の下水Ｗで閉じられる
ため、空気溜まり部１６内の空気が排気用入口２９から
水位調節用排気通路３０（図４，図５参照）へ流れ出す
ことはない。

【０００８】この状態で昇降駆動装置２８Ｂによりシー
バ２８Ａを上昇させて、図６の実線で示すように、逆Ｖ
字状の切欠２８ａが水面Ｌより上方に出た場合、空気溜
まり部１６内の空気が逆Ｖ字状の切欠２８ａの下端とサ
イフォン管路１３内の水面Ｌとの隙間を通って、図４，
図５の排気用入口２９から水位調節用排気通路３０へ流
れ出し、下流側の垂直水路１２の上部に排気される。こ
れにより、空気溜まり部１６内の空気の量が減少して、
サイフォン管路１３内の水位が上昇し、図５に示すよう
に、逆Ｖ字状の切欠２８ａがサイフォン管路１３内の水
面下に没した時点で、サイフォン管路１３内の水位Ｌの
上昇が停止する。つまり、サイフォン管路１３内の水位
Ｌを目的のレベルまで上昇させることができる。

【０００９】サイフォン管路１３内の水位Ｌを下降させ
る場合には、昇降駆動装置２８Ｂによりシーバ２８Ａを
下降させる。この状態において、上流側の垂直水路１１
からサイフォン管路１３内へ流入する下水Ｗとともに空
気がサイフォン管路１３内へ同伴されるため、次第に空
気溜まり部１６に空気が蓄積され、これに伴って、サイ
フォン管路１３内の水位Ｌが次第に押し下げられる。そ
して、図６の実線で示すように、サイフォン管路１３内
の水面Ｌがシーバ２８Ａの逆Ｖ字状の切欠２８ａよりも
下方へ下降した際、空気溜まり部１６内の空気が逆Ｖ字
状の切欠２８ａの下端とサイフォン管路１３内の水面と
の隙間を通って、排気用入口２９から水位調節用排気通
路３０へ流れ出し、下流側の垂直水路１２の上部に排気
される。このため、空気溜まり部１６内の空気の量が減
少して、サイフォン管路１３内の水位が僅かに上昇し逆
Ｖ字状の切欠２８ａがサイフォン管路１３内の水面下に
没した時点で、サイフォン管路１３内の水位Ｌの僅かな
上昇が停止する。つまり、サイフォン管路１３内の水位
Ｌを目的のレベルまで下降させることができる。

【００１０】一方、豪雨時のように下水Ｗの流量が大幅
に増加した場合には、給排気管３１が給排気弁３２によ
って開放され、サイフォン管路１３内の水位Ｌの上昇に
伴って空気溜まり部１６内の空気が全て排気され、サイ
フォン管路１３内に下水が充満する。これにより、サイ
フォン管路１３内の流路断面積は十分に大きく確保さ
れ、大量の下水の流下を許容できるので、上流側の垂直
水路１１よりも上流域で下水Ｗが溢れ出すのを防ぐこと
ができる。

【００１１】その後、下水Ｗの流量が通常時まで減少す
ると、給排気管３１を給排気弁３２によって閉じる。こ
れにより、下水Ｗとともに空気がサイフォン管路１３内
へ同伴され、次第に空気溜まり部１６に空気が蓄積さ
れ、これに伴って、サイフォン管路１３内の水位Ｌがサ
イフォン管路１３内の水面Ｌがシーバ２８Ａの逆Ｖ字状
の切欠２８ａの上端部のレベルまで次第に押し下げられ
る。

【００１２】すなわち、前記従来のエアクッションサイ
フォンシステムによれば、晴天時や小降雨時などの通常
時には、サイフォン管路１３内における下水Ｗの流路断
面積を小さくすることにより、下水Ｗの流速を高めて土
砂などの固形物がサイフォン管路１３内に堆積して固結
するのを防止し、豪雨時において下水Ｗの大量流れが妨
げられるのを回避することができるとともに、豪雨時に
は、給排気管３１を給排気弁３２によって開放し、サイ
フォン管路１３内の流路断面積を十分に大きく確保し
て、上流側の垂直水路１１よりも上流域で下水Ｗが溢れ
出すのを防ぐことができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
エアクッションサイフォンシステムでは、豪雨時におい
てサイフォン管路１３内の流路断面積を十分に大きく確
保するために、給排気管３１を給排気弁３２によって開
放して排気した場合、排気完了の直前に空気に同伴して
給排気管３１に下水が侵入して、給排気管３１内を上昇
する現象が生じ、給排気管３１の下流側に接続されてい
る減圧装置や脱臭ダクトなどの設備に流れ込んで、これ
らの設備に様々な不都合を発生させる要因になってい
る。

【００１４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、排気完了の直前に空気に同伴して給排気管に
下水が侵入して、給排気管内を上昇する現象が生じても
下流側に接続されている減圧装置や脱臭ダクトなどの設
備に流れ込むのを確実に防止することができるエアクッ
ションサイフォンシステムの遮水装置を提供することを
目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明に係るエアクッションサイフ
ォンシステムの遮水装置は、サイフォン管路によって垂
直水路の下部が互いに連通され、このサイフォン管路に
は管路軸方向の両端部に設けられた下向きに突出する突
起とサイフォン管路の壁面とで囲まれた空気溜まり部が
形成されており、サイフォン管路に連通して設けた排気
用入口にサイフォン管路の水位を調整する水位調整装置
が昇降自在に設置され、前記排気用入口に前記空気溜ま
り部の空気を排気する水位調節用排気通路が連通して設
けられているとともに、サイフォン管路に前記空気溜ま
り部の空気の排出を可能に給排気弁によって開閉される
給排気管が接続されているエアクッションサイフォンシ
ステムにおいて、前記給排気管には、空気に同伴して該
給排気管に侵入した水の流動を遮る遮水装置が設けられ
ていることを特徴としている。

【００１６】また、給排気管の通路断面積よりも大きく
設定された通路断面積を有し、かつ水を衝突させて減勢
する遮水板を備えた筒体によって、遮水装置を構成する
ことが好ましい。

【００１７】請求項１に記載の発明によれば、給排気弁
の開放による空気溜まり部の排気完了の直前に、空気に
同伴して給排気管に水が侵入しても、侵入した水の流動
を遮水装置によって遮ることができる。

【００１８】また、遮水装置の通路断面積が給排気管の
通路断面積よりも大きく設定されているので、遮水装置
での排気風速を低下させることができることと、空気に
同伴して給排気管に侵入した水を遮水板に衝突させて減
勢させることとの相乗作用によって、侵入した水の流動
を確実に遮ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るエアクッショ
ンサイフォンシステムの実施の形態を図面に基づいて説
明する。図１はエアクッションサイフォンシステムの一
実施の形態を示す断面図である。なお、本発明の特徴
は、給排気管に遮水装置を設けた構成にあり、その他の
構造は図３〜図６で説明した従来例のエアクッションサ
イフォンシステムと異ならないので、この従来例と同一
部分には同一符号を付して、重複する構造および作用の
説明は省略する。

【００２０】図１において、給排気管３１には、給排気
弁３２よりも排気流の下流側でかつ垂直水路１１の上流
側の水位よりも高い位置に遮水装置１を気密に介設して
ある。なお、遮水装置１は、給排気弁３２よりも排気流
の上流側でかつ垂直水路１１の上流側の水位よりも高い
位置に介設する場合もある。

【００２１】遮水装置１は、図２に示すように、給排気
管３１の通路断面積よりも十分に大きく設定された通路
断面積を有する鋼板製の筒体によってなり、縦方向の両
側で二分割した部材を一体結合することによって構成さ
れており、下側に設けた入口２と上部側面に設けた出口
３のそれぞれに給排気管３１が気密に接続される。そし
て、遮水装置１の内部には、下向きに傾斜する複数の遮
水板４，４…を左右交互でかつ縦方向の間隔を隔てて設
けてある。したがって、遮水装置１の内部では、矢印Ｆ
で示すように排気流が蛇行して入口２から出口３に向か
うことになる。

【００２２】このような構成であれば、給排気弁３２の
開放による空気溜まり部１６の排気完了の直前に、空気
に同伴して給排気管３１に水が侵入しても、侵入した水
の流動を遮水装置１によって遮ることができる。すなわ
ち、遮水装置１の通路断面積が給排気管３１の通路断面
積よりも十分に大きく設定されているので、矢印Ｆで示
すように蛇行して入口２から出口３に向かう排気流の流
速（排気風速）を低下させる作用と、空気に同伴して給
排気管３１に侵入した下水を、遮水装置１の内部では破
線矢印ｆで示すように遮水板４，４…に衝突させて減勢
させる作用が生じることになり、これら排気風速低下作
用と下水の減勢作用との相乗作用によって、下水が出口
３から流出するのを確実に遮ることができる。このた
め、給排気管３１の下流側に接続されている減圧装置や
脱臭ダクトなどの設備に下水が流れ込むのを確実に防止
して、これらの設備に様々な不都合が発生するのを回避
することができる。しかも、遮水装置１の製作が容易で
給排気管３１への取付け（介設）が簡単である利点を有
している。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエア
クッションサイフォンシステムは構成されているので、
以下のような格別の効果を奏する。

【００２４】請求項１に記載の発明によれば、給排気弁
の開放による空気溜まり部の排気完了の直前に、空気に
同伴して給排気管に侵入した水の流動を遮水装置によっ
て遮ることができるので、給排気管の下流側に接続され
ている減圧装置や脱臭ダクトなどの設備に下水が流れ込
むのを確実に防止して、これらの設備に様々な不都合が
発生するのを回避することができる。

【００２５】請求項２に記載の発明によれば、排気流の
流速（排気風速）低下作用と、遮水板に衝突させて水を
減勢させる作用との相乗作用によって、水が遮水装置の
出口から流出するのを確実に遮ることができるばかり
か、遮水装置の製作が容易で給排気管への取付け（介
設）も簡単に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の一実施の形態を示す断
面図である。

【図２】請求項２に記載の発明の実施の形態を示す断面
図である。

【図３】従来例の断面図である。

【図４】水位調整装置の構成図である。

【図５】図４におけるＡ−Ａ矢視図である。

【図６】水位調整装置の作用説明図である。

【符号の説明】

１ 遮水装置 １１ 垂直水路 １２ 垂直水路 １３ サイフォン管路 １５ 下向きに突出する突起 １６ 空気溜まり部 ２８ 水位調整装置 ２９ 排気用入口 ３０ 水位調節用排気通路 ３１ 給排気管 ３２ 給排気弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サイフォン管路によって垂直水路の下部
   が互いに連通され、このサイフォン管路には管路軸方向
   の両端部に設けられた下向きに突出する突起とサイフォ
   ン管路の壁面とで囲まれた空気溜まり部が形成されてお
   り、サイフォン管路に連通して設けた排気用入口にサイ
   フォン管路の水位を調整する水位調整装置が昇降自在に
   設置され、前記排気用入口に前記空気溜まり部の空気を
   排気する水位調節用排気通路が連通して設けられている
   とともに、サイフォン管路に前記空気溜まり部の空気の
   排出を可能に給排気弁によって開閉される給排気管が接
   続されているエアクッションサイフォンシステムにおい
   て、前記給排気管には、空気に同伴して該給排気管に侵
   入した水の流動を遮る遮水装置が設けられていることを
   特徴とするエアクッションサイフォンシステム。
2. 【請求項２】 前記遮水装置がその通路断面積を前記給
   排気管の通路断面積よりも大きく設定され、かつ水を衝
   突させて減勢する遮水板を備えた筒体によって構成され
   ている請求項１に記載のエアクッションサイフォンシス
   テム。