JP2008138483A - フラップゲート - Google Patents

Abstract

【課題】悪臭の発生を抑制可能なフラップゲートを提供する。
【解決手段】水路１の排水口１ａに揺動自在に設けた扉体３が上流側Ｔ１と下流側Ｔ２の水圧差に応じて揺動することにより排出口１ａを開閉するフラップゲートＡにおいて、扉体３の下端３ａ側に、上流側Ｔ１と下流側Ｔ２を連通させる開口部７が形成されるとともに、上流側Ｔ１と下流側Ｔ２の水圧差に応じて揺動して開口部７を開閉する小扉体８が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、水路の排水口に設けられた扉体が上流側と下流側の水圧差に応じて揺動することにより排出口を開閉するフラップゲートに関する。

従来、河川や海に下水などを排水するための排水管（水路）の排水口には、フラップゲートが設置されている。この種のフラップゲートは、例えば、排水管の開口端（排水口）に取り付けられる戸当りと、ヒンジ装置を介して揺動自在に設けられた扉体とを備えて構成されている（例えば、特許文献１参照）。そして、排水管側（上流側）の水位が河川や海側（下流側）の水位よりも高い場合には、すなわち扉体に作用する排水管側からの水圧が河川や海側からの水圧よりも大きい場合には、扉体が排出口を開放するように揺動し、排水管を流れる下水を河川や海に排水させる。また、河川や海が増水し、河川や海側の水圧が排水管側の水圧よりも大きくなった場合には、扉体が排水管側に押圧されて戸当りに密着し排水口を閉塞させる。これにより、上流側と下流側の水圧差（水位差）に応じて排水口の開閉を自動的に行なうことができ、通常時には、排水管から下水を排水させ、河川や海の増水時には、排水管への河川水や海水の逆流を防止できる。
特開２００４−２８５６７２号公報

しかしながら、上記のような従来のフラップゲートにおいては、通常時の排水管から下水を排水するように扉体が開いた際に、特に排水管内の水位が低く少量の下水を排出するような場合においても排水口全体が開放されてしまう。このため、例えば合流式下水道の幹線管路などの排水口に設置した場合には、排水管内の臭気強度の高い空気が下水（汚水）とともに外部に放出されてしまい、周辺に悪臭を生じさせるという問題があった。

また、特開２００３−３０１５１０号公報に開示されるような、扉体の下縁部に小開口（開口部）が形成され、この小開口を開閉する小扉体を備えたフラップゲートが提案されている。このフラップゲートにおいては、小扉体が、ナットを操作することにより閉位置（排水口を閉塞させた状態）の扉体に対して上下に移動するように構成されている。このため、小扉体の上下位置を調整することで小開口を任意の大きさで開口させることができ（排水口の一部を開放することができ）、排水流量を調整することができる。

しかしながら、このようにナットの操作によって上下動する小扉体を備えたフラップゲートを、合流式下水道の幹線管路などの排水口に設置したとしても、使用時に、予め設定した大きさで小開口を開口させた状態で小扉体が扉体に固定されているため、開口した小開口の大きさに対し少量の下水が排出されるような場合には、やはり小開口から下水とともに臭気強度の高い空気が外部に放出されてしまう。

本発明は、上記事情を鑑み、悪臭の発生を抑制可能なフラップゲートを提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明のフラップゲートは、水路の排水口に揺動自在に設けた扉体が上流側と下流側の水圧差に応じて揺動することにより前記排出口を開閉するフラップゲートにおいて、前記扉体の下端側に、前記上流側と下流側を連通させる開口部が形成されるとともに、前記上流側と下流側の水圧差に応じて揺動して前記開口部を開閉する小扉体が設けられていることを特徴とする。

この発明においては、扉体の下端側に、小扉体が上流側と下流側の水圧差に応じて揺動して開口部を開閉するように設けられているため、上流側と下流側の水圧差が小さい状態で扉体を開かずに小扉体のみを開いて排水することができる。これにより、臭気強度の高い空気を扉体で水路内に留めた状態で下水を排水することが可能になる。また、小扉体が揺動自在に設けられていることによって、開口部から少量の下水を排水するような場合においても、開口部を大きく開口させることがなく臭気強度の高い空気の外部への放出を抑制することができる。

本発明のフラップゲートによれば、扉体の下端側に、開口部とこの開口部を開閉する揺動自在の小扉体を備えることにより水路内の臭気高度の高い空気の外部への放出を抑制できるため、悪臭の発生を確実に抑制することが可能になる。

以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係るフラップゲートについて説明する。本実施形態は、例えば合流式下水道の幹線管路に繋がり、河川や海（公共水域）に下水を排水するための排水管（水路）の排水口に設置されるフラップゲートに関する。

本実施形態のフラップゲートＡは、図１及び図２に示すように、断面方形状の排水管（水路）１の排水口（開口端）１ａに取り付けられた正面視方形枠状の戸当り２と、正面視方形状の扉体３と、扉体３の上部両側にそれぞれ設けられて扉体３を揺動自在に支持する一対の第１ヒンジ装置４とを備えて構成されている。

扉体３は、縦桁５ａと横桁５ｂを連結して形成された枠部材５に方形板状のスキンプレート６を一体に取り付けて形成されている。また、本実施形態の扉体３には、スキンプレート６の下端側（扉体３の下端３ａ側）に、扉体３を境に、排水管１を流れる下水Ｗの上流側Ｔ１と下流側Ｔ２、すなわち排水管１側と公共水域側を連通させるように開口する方形状の開口部７が形成されている。また、扉体３に作用する上流側Ｔ１の水圧（下水Ｗによる水圧）と下流側Ｔ２の水圧（河川水や海水による水圧）に応じて揺動し、開口部７を開閉する小扉体８が設けられている。

小扉体８は、開口部７よりも大きな方形平板状に形成されており、スキンプレート６に対し公共水域側（下流側Ｔ２）に配置されている。また、小扉体８は、上部側にスキンプレート６に繋がる左右一対の第２ヒンジ装置１０が連結されている。これら第２ヒンジ装置１０は、スキンプレート６の公共水域側を向く一面６ａの開口部７直上に回転可能に取り付けられた第１枢着軸１０ａと、小扉体８の上部に固着されて上方に延出した支持部材１０ｂの先端に回転可能に取り付けられた第２枢着軸１０ｃと、上端が第１枢着軸１０ａに、下端が第２枢着軸１０ｃにそれぞれ連結したアーム１０ｄとを備えて構成されている。そして、このような第２ヒンジ装置１０によって、小扉体８が揺動自在に吊り下げ状態で支持されている。

一方、扉体３の上部両側にそれぞれ設けられた一対の第１ヒンジ装置４は、戸当り２の上部側に繋がる軸受４ａに回転可能に取り付けられた第１支持軸４ｂと、扉体３の側端側の縦桁５ａに繋がり横方向外側に延出した軸受４ｃに回転可能に取り付けられた第２支持軸４ｄと、上端が第１支持軸４ｂに、下端が第２支持軸４ｄにそれぞれ連結して設けられたアーム４ｅとにより構成されている。そして、このような第１ヒンジ装置４によって、扉体３が、スキンプレート６の他面６ｂを戸当り２に対向させて、すなわちスキンプレート６の他面６ｂを排水管１の排水口１ａ側に向けて配置され、揺動自在に吊り下げ状態で支持されている。

また、図２に示すように、扉体３のスキンプレート６の他面６ｂ及び小扉体８の開口部７側を向く面８ａには、それぞれ、外周端側に水密ゴム１１、１２が取り付けられている。そして、扉体３は、図２に示す揺動していない（傾動していない）初期姿勢において、水密ゴム１１が戸当り２に密着し、排水管１の排水口１ａを閉塞させる。また、小扉体８は、同じく図２に示す揺動していない（傾動していない）初期姿勢において、水密ゴム１２がスキンプレート６の一面６ａに密着し、開口部７を閉塞させる。

ついで、上記の構成からなるフラップゲートＡの作用及び効果について説明する。

はじめに、公共水域の水位が低い状態（例えば図２における水位Ｓ１）で、且つ排水管１を流れる下水Ｗの水位が予め定めた通常時の設定水位（例えば図２における水位Ｐ１）以下である場合、本実施形態のフラップゲートＡの扉体３は、この通常時の状態の上流側Ｔ１と下流側Ｔ２の水圧差に対し、自重によって揺動（傾動）することがなく、水密ゴム１１を戸当り２に密着させた状態、すなわち排水管１の排水口１ａを閉塞させた初期姿勢で保持される。一方、この通常時の状態において、小扉体８は、扉体８に対しその自重が小さいため、上流側Ｔ１と下流側Ｔ２の水圧差に応じて揺動（矢印Ｒ１方向に傾動）し、これに伴い開口部７が開放されて下水Ｗが公共水域に排水される。

ここで、開口部７及び小扉体８を具備せぬ従来のフラップゲートでは、このような通常時の水圧差においても扉体３が傾動して排水管１の排水口１ａ全体を開放させながら下水Ｗを公共水域に排水させるように構成されている。このため、下水Ｗの排水とともに、排水管１内の臭気強度の高い空気が外部へ放出され、周辺に悪臭を発生させてしまう。これに対し、本実施形態のフラップゲートＡでは、上記のように通常時の水圧差において扉体３が初期姿勢を保ち、小扉体８のみが傾動して開口部７から下水Ｗを排水するため、排水管１内の臭気強度の高い空気が扉体３によって内部に留まり、悪臭の発生が抑制される。

また、排水管１内の下水Ｗが増大し、下水Ｗの水位が上昇（例えば図２における水位Ｐ２に上昇）した場合には、上流側Ｔ１と下流側Ｔ２の大きな水圧差によって扉体３が揺動（矢印Ｒ２方向に傾動）し、排水管１の排水口１ａ全体を開放させる。これにより、小扉体８の傾動によって開放された開口部７では排水しきれない下水Ｗが好適に公共水域に排水される。このとき、排水口１ａ全体が開放された場合においても、排水管１内の下水Ｗの水位Ｐ２が高いため、排水管１内の臭気強度の高い空気の外部への放出量が少なくなり、周辺の悪臭の発生が抑制される。

ついで、河川や海の増水によって公共水域の水位が上昇（例えば図２における水位Ｓ２）した場合には、上流側Ｔ１と下流側Ｔ２の水圧差に応じて、傾動した扉体３が矢印Ｒ２方向に揺動して初期姿勢に戻され、排水管１の排水口１ａが閉塞される。また、小扉体８においても、矢印Ｒ４方向に揺動して初期姿勢に戻され、開口部７が閉塞される。これにより、公共水域から河川水や海水が排水管１に逆流することが防止される。

したがって、本実施形態のフラップゲートＡによれば、扉体３の下端３ａ側に、開口部７及び小扉体８を設けることによって、上流側Ｔ１と下流側Ｔ２の水圧差が小さい状態で扉体３を開かずに小扉体８のみを開いて、臭気強度の高い空気を扉体３で排水管１内に留めた状態で下水Ｗを排水することができる。また、このとき、小扉体８が揺動自在に設けられていることによって、開口部７から少量の下水を排水するような場合においても、開口部７を大きく開口させることがなく臭気強度の高い空気の外部への放出を抑制することができる。これにより、悪臭の発生を確実に抑制することが可能になる。

なお、本発明は、上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、フラップゲートＡが、合流式下水道の幹線管路に繋がり、河川や海（公共水域）に下水Ｗを排水するための排水管（水路）１の排水口１ａに設置されるものとしたが、従来のフラップゲートが設置されるような水路であり、且つ悪臭が発生しうる水路であれば、特に対象とする水路を限定する必要はない。

また、本実施形態では、扉体３や小扉体８、スキンプレート６に形成した開口部７が方形状に形成されているものとしたが、例えば図３及び図４に示すように、扉体３が正面視円形状に形成されていたり、扉体３のスキンプレート６に設けた開口部７及び小扉体８が略楕円形状に形成されていてもよく、特に扉体３や小扉体８、開口部７の形状を限定する必要はない。

さらに、本実施形態では、扉体３及び小扉体８を揺動自在に支持する第１ヒンジ装置４及び第２ヒンジ装置１０が、それぞれ２つの軸（支持軸４ａ、４ｄ、枢着軸１０ａ、１０ｃ）とアーム４ｅ、１０ｄを備えて構成されている、すなわち本実施形態の第１及び第２ヒンジ装置４、１０がダブルヒンジ構造で形成されているものとしたが、１つの軸（支持軸、枢着軸）に扉体３や小扉体８が接続されて揺動自在とされてもよく、すなわちシングルヒンジ構造のヒンジ装置で扉体３や小扉体８が揺動自在に設けられていてもよい。

本発明の一実施形態に係るフラップゲートを示す下流側からの正面視図である。 図１のフラップゲートの側面図である。 本発明の一実施形態に係るフラップゲートの変形例を示す下流側からの正面視図である。 図３のフラップゲートの側面図である。

符号の説明

１ 排水管（水路）
１ａ 排水口
２ 戸当り
３ 扉体
３ａ 下端
４ 第１ヒンジ装置
６ スキンプレート
７ 開口部
８ 小扉体
１０ 第２ヒンジ装置
１１ 水密ゴム
１２ 水密ゴム
Ａ フラップゲート
Ｔ１ 上流側
Ｔ２ 下流側
Ｗ 下水

Claims (1)

1. 水路の排水口に揺動自在に設けた扉体が上流側と下流側の水圧差に応じて揺動することにより前記排出口を開閉するフラップゲートにおいて、
   前記扉体の下端側に、前記上流側と下流側を連通させる開口部が形成されるとともに、前記上流側と下流側の水圧差に応じて揺動して前記開口部を開閉する小扉体が設けられていることを特徴とするフラップゲート。

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