JP4458823B2 - 逆止弁 - Google Patents

Description

本発明は排水ポンプ設備等の排水ポンプ吐出口に接続された立ち上がり配管を複数本ヘッダー管に合流接続し、排水ポンプ運転により地下の雨水流入槽に流入した雨水を立ち上がり配管及びヘッダー管を通して排水する排水設備の立ち上がり配管に設ける逆止弁に関するものである。

図１はこの種の排水ポンプ設備の構成例を示す図である。本排水ポンプ設備は、道路の立体交差部に設置され、路面に降り側溝等を通して集められた雨水を排水する立体交差用の排水ポンプ設備である。図示するように本排水ポンプ設備は地下に雨水流入槽１００を配置し、該雨水流入槽１００内に複数台（図では３台）の排水ポンプ１０１を配置している。各排水ポンプ１０１の吐出口には立ち上がり配管（吐出配管）１０２が接続され、各立ち上がり配管１０２は１本のヘッダー管１０３に接続され、ヘッダー管１０３はその吐出口が排水配管１０４に接続されている。

雨水流入槽１００の上部に設けられた弁操作室１０７に配置されている各立ち上がり配管１０２には、自閉式逆止弁１０５及び手動仕切弁１０６が設けられている。弁操作室１０７の上部に設けられた機械室１０８にはディーゼルエンジン１０９、発電機１１０、排水ポンプ盤１１１が配置されている。道路路面に降った雨水は側溝を流れ集められ、集水口を通って雨水流入槽１００の雨水流入口１００ａから流入する。雨水流入槽１００には水位計（図示せず）が設けられ、該水位計が雨水Ｗのレベルが所定の値になったことを検出すると排水ポンプ盤１１１は排水ポンプ１０１を起動し排水を行う。排水ポンプ盤１１１は雨水Ｗの流入量に応じて排水ポンプ１０１の運転台数を決定し、自動的に排水運転を行う。なお、商用電源が停電の場合は、ディーゼルエンジン１０９が自動的に起動し、発電機１１０を駆動し、該発電機１１０で発電された電力で、排水ポンプ１０１を駆動する。

上記構成の排水ポンプ設備において、各立ち上がり配管１０２は上記のように自閉式逆止弁１０５が設けられている。図２は自閉式逆止弁１０５の構成例を示す図である。自閉式逆止弁１０５は図示するように弁箱１０を具備し、該弁箱１０は立ち上がり配管１０２の途中に配置されている（弁箱１０の流入口１１、吐出口１２に立ち上がり配管１０２が接続されている）。また、弁箱１０内には流入口１１を開閉する弁体１３が回動自在に設けられ、排水ポンプ１０１（図１参照）が運転され、雨水Ｗが流入口１１から流入すると弁体は図３に示すように回動し、流入口１１を開放する。排水ポンプ１０１が停止し、雨水Ｗの流入が停止すると、図２に示すように、弁体１３は自動的に流入口１１を閉じると同時に、弁体１３の背面には背圧Ｆが加わり、ヘッダー管１０３側から雨水Ｗの逆流はない。

上記構成の排水ポンプ設備において、自閉式逆止弁１０５は上記のように動作し、雨水Ｗのヘッダー管１０３側からの逆流は防止されるようになっている。しかしながら、道路路面に降って集められた雨水Ｗには多くのごみや土砂等の異物が混入している。以下、ごみや土砂等の異物を単に「ごみ」と記す。この雨水Ｗ中のごみが排水ポンプ１０１が停止中で弁体１３が弁箱１０の流入口１１を閉じている状態のとき、即ち自閉式逆止弁１０５が閉じているとき、ヘッダー管１０３側から雨水Ｗ中のごみＧが沈降し、図４に示すように弁体１３の上に堆積する。このごみＧが排水ポンプ１０１の始動時に、図５に示すように弁体１３と弁箱１０の内壁間に挟まり、弁体１３が十分開かなくなったり、排水ポンプ１０１が停止した際、図６に示すように弁体１３と弁箱１０の弁座１３ａに挟まり、弁体１３が半開きの状態となり、逆止弁としての機能を果たさない場合がある。

また、上記構成の排水ポンプ設備においては、複数本の立ち上がり配管１０２が１本のヘッダー管１０３に接続され、各立ち上がり配管１０２からの雨水Ｗを１本のヘッダー管１０３に合流させて排水をおこなっている。該ヘッダー管１０３は、複数本の立ち上がり配管１０２が合流するため、一般的には立ち上がり配管１０２の管径よりも大きくなっている。そのため低流量で排水を行う場合、ヘッダー管１０３内の流速が遅くなる。流速が遅くなると排水ポンプ１０１から雨水Ｗに混じって運ばれてきたごみＧが図７に示すようにヘッダー管１０３内に堆積し、この堆積したごみＧが排水ポンプ１０１の停止時、立ち上がり配管１０２内に入り込むことがある。ごみＧが立ち上がり配管１０２内に蓄積すると、排水ポンプ１０１の運転時に、閉塞をもたらしたり、振動・騒音を伴うなど、排水ポンプ１０１の運転に支障をきたすという問題がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点を除去し、立ち上がり配管に設けた逆止弁がごみによりその開閉機能が不十分となったり、ヘッダー管内にごみが堆積することのない逆止弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、弁箱内に回動自在な弁体を設け、ポンプ運転による吐出水の流入により開き、ポンプ停止による吐出水の停止により閉じる構造で、該弁箱の下部に流入口と、該弁箱の上部に吐出口とを備え、排水設備の立ち上がり配管に設置された逆止弁であって、弁箱内に連通し且つ該弁体の回動範囲の外に傾斜内壁面を有するごみ堆積スペースを設け、弁体が閉じたとき、弁体が該ごみ堆積スペースに向って下方に傾斜した傾斜面をつくり、ごみ堆積スペースの傾斜内壁面を傾斜面の延長線下方に連続隣接させて配置し、吐出口を通り落下してきたごみが、該傾斜面を滑り落ち該ごみ堆積スペースに集まるようにしたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の逆止弁において、弁体が弁体の下部を支点に回動し開いたとき、弁体がごみ堆積スペースに向かって下方に更に傾斜した傾斜面をつくり、弁体の上面に残ったごみが、ごみ堆積スペースに落下するようにしたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、弁箱内に連通し且つ該弁体の回動範囲の外に傾斜内壁面を有するごみ堆積スペースを設け、弁体が閉じたとき、弁体が該ごみ堆積スペースに向って下方に傾斜した傾斜面をつくり、ごみ堆積スペースの傾斜内壁面を傾斜面の延長線下方に連続隣接させて配置し、吐出口を通り落下してきたごみが、該傾斜面を滑り落ち該ごみ堆積スペースに集まるようにしたので、ヘッダー管側からごみが落下して弁体の上面に落下しても、該上面はごみ堆積スペースに向かって傾斜しているから、ごみは弁体の上面に留まることなく該傾斜面及び傾斜内壁面を滑り落ち、ごみ堆積スペースに集められ、弁体の上面に蓄積することがない。これにより逆止弁を常に逆止弁としての機能を十分に発揮できる状態に維持することができる。

請求項２に記載の発明によれば、弁体が弁体の下部を支点に回動し開いたとき、弁体がごみ堆積スペースに向かって下方に更に傾斜した傾斜面をつくり、弁体の上面に残ったごみが、ごみ堆積スペースに落下するようにしたので、弁体が開くことにより更に急傾斜面になるから弁体上面に残ったごみをごみ堆積スペースに落下させることができる。これにより逆止弁を常に逆止弁としての機能を十分に発揮できる状態に維持することができる。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。なお、本発明に係る排水設備を図１に示すポンプ排水設備を例に説明するが、本発明に係る排水設備はこれに限定されるものではない。

図８は本発明に係る排水設備の立ち上がり配管に設ける逆止弁（図１の自閉式逆止弁１０５）の構成を示す図である。本発明に係る自閉式逆止弁１０５は図示するように弁箱２０を具備し、該弁箱２０内で、立ち上がり配管１０２の管中心軸から外れた位置に弁体２１を回動自在に設けている。また、弁箱２０内に弁座２２を配置し、該弁座２２の上部空間をごみが堆積するごみ堆積スペース２６としている。弁体２１の先端部が弁座２２に当接している状態（自閉式逆止弁１０５が閉じている状態）では、弁体２１の背面は下方に傾斜した傾斜面となり、弁座２２の上面に接続している。

また、弁箱２０の流入口２３には立ち上がり配管１０２が接続され、弁箱２０の吐出口２４にはメンテナンス用弁２５を介在させて立ち上がり配管１０２が接続されている。なお、該メンテナンス用弁２５は常時開いており、メンテナンス時に閉じて上部の配管を遮断する弁である。また、弁箱２０にはごみ堆積スペース２６に連通する開口２７が設けられ、該開口２７は取付け自在の蓋２８で閉塞されている。また、弁箱２０にはごみ堆積スペース２６に連通するドレン管２９が接続され、該ドレン配管２９には開閉弁３０が設けられている。

上記構成の自閉式逆止弁１０５において、排水ポンプ１０１が停止し、弁体２１が弁座２２に当接した状態、即ち自閉式逆止弁１０５が閉じている状態で、ヘッダー管１０３側からごみが落下して、弁体２１の背面（上面）に落下しても、該背面はごみ堆積スペース２６に向かって傾斜しているから、ごみＧは該弁体２１の背面を滑り、図９の矢印Ｂに示すように、ごみ堆積スペース２６に集まる。従って、排水ポンプ１０１が始動し、立ち上がり配管１０２を通って雨水Ｗが図９に示すように流入口２３から弁箱２０内に流入すると弁体２１は矢印Ａに示すように回動して自閉式逆止弁１０５は開き、雨水Ｗはヘッダー管１０３へと流れる。このとき弁体２１の背面にはごみＧが堆積していないし、ごみ堆積スペース２６が弁体２１の回動範囲外にあるから弁体２１の開き動作はスムーズとなる。また、排水ポンプ１０１の運転が停止し、弁体２１の閉じ動作もスムーズとなる。従って、自閉式逆止弁１０５をその機能が常に十分に発揮できる状態に維持できる。

また、ごみ堆積スペース２６に溜まったごみＧを排出するときは、メンテナンス用弁２５を閉じ、上部の配管を遮断した後、開閉弁３０を開いて弁箱２０内の雨水Ｗをドレン管２９を通して排水した後、蓋２８を取外し、開口２７からごみＧを排出する。これにより、弁箱２０内に雨水が溜まっていない状態で、ごみＧや土砂を排出することができ、排出作業が容易になる。ごみＧを排出した後は、蓋２８を取付け開口２７を閉塞してからメンテナンス用弁２５を開く。

図１０は本発明に係る排水設備の立ち上がり配管に設ける逆止弁（図１の自閉式逆止弁１０５）の構成を示す図である。本発明に係る自閉式逆止弁１０５は図示するように弁箱２０を具備し、該弁箱２０内に弁体２１を立ち上がり配管１０２の管中心軸部に回動自在に設けている。また、弁箱２０内に連通し、且つ弁体２１が開いたとき該弁体２１の前面側になる位置にごみ堆積スペース２６を設けている。また、弁体２１の閉止時も即ち弁体２１が弁座２２に当接した状態で、弁体２１の前面（上面）はごみ堆積スペース２６に向かって下り勾配で傾斜し、該ごみ堆積スペース２６に連通している。

上記構成の自閉式逆止弁１０５において、弁体２１に閉止時に沈降して該弁体２１に当接したごみＧや土砂等が該ごみ堆積スペース２６に滑り落ちる。また、弁体２１の前面（上面）に残ったごみＧは、排水ポンプ１０１が始動し、立ち上がり配管１０２を通って雨水Ｗが流入口２３から弁箱２０内に流入すると弁体２１は矢印Ａに示すように回動し、ごみ堆積スペース２６に落下するから弁体２１の開き動作はスムーズとなる。また、排水ポンプ１０１の運転が停止し、弁体２１の閉じ動作もスムーズとなる。従って、自閉式逆止弁１０５をその機能が常に十分に発揮できる状態に維持できる。また、弁体２１を立ち上がり配管１０２の管中心軸部に設けているので、流路に曲りが生じることなく、流体損失が大きくなることを防止できる。

図１１は本発明に係る排水設備の立ち上がり配管に設ける逆止弁（図１の自閉式逆止弁１０５）の構成を示す図である。本発明に係る自閉式逆止弁１０５は図示するように弁箱４０を具備し、該弁箱４０内に弁体４１を回動自在に設けている。弁箱４０に隣接し弁体４１が開いたとき該弁体４１の背面側（図１２参照）になる位置にごみ堆積部４４を設けている。該ごみ堆積部４４は弁箱４０内に連通しており、下端部の開口４６は取外し自在な蓋４５で閉塞されている。また、弁箱４０の流入口４２には立ち上がり配管１０２が接続され、弁箱４０の吐出口４３にはメンテナンス用弁２５を介在させて立ち上がり配管１０２が接続されている。また、ごみ堆積部４４にはその内部に連通するドレン管２９が接続され、該ドレン配管２９には開閉弁３０が設けられている。

上記構成の自閉式逆止弁１０５において、排水ポンプ１０１が停止し弁体２１が弁座部４０ａに当接した状態、即ち自閉式逆止弁１０５が閉じている状態で、ヘッダー管１０３側からごみＧが落下して、弁体４１の背面（上面）に落下して堆積するが、排水ポンプ１０１が始動し、図１１に示すように、立ち上がり配管１０２を通って雨水Ｗが流入口４２から弁箱４０内に流入すると弁体４１は矢印Ｃに示すように回動する。この回動により弁体４１の背面（上面）に堆積したごみＧは矢印Ｄに示すように、ごみ堆積部４４に落下する。このように、排水ポンプ１０１が停止し雨水Ｗの流入が停止する毎に自閉式逆止弁１０５が閉じ、弁体４１の背面にごみＧが堆積するが、排水ポンプ１０１が始動し、自閉式逆止弁１０５が開く毎、即ち弁体４１が回動する毎に堆積したごみＧはごみ堆積部４４に落下し、弁体４１の背面には残らない。従って、排水ポンプ１０１の始動・停止に際して弁体４１の開閉動作（回動動作）もスムーズとなり、自閉式逆止弁１０５をその機能が常に十分に発揮できる状態に維持できる。

また、ごみ堆積部４４に溜まったごみＧや土砂を排出するときは、メンテナンス用弁２５を閉じ、上部の配管を遮断した後、開閉弁３０を開いて弁箱４０及びごみ堆積部４４内の雨水をドレン管２９を通して排水した後、蓋４５を取外し、開口４６を開放することにより内部のごみＧを落下させて排出する。これにより、弁箱４０内には雨水が溜まっていない状態で、ごみＧが落下されるので、排出作業が容易になる。ごみＧが排出された後は、蓋４５を取付け開口４６を閉塞してからメンテナンス用弁２５を開く。

図１３は本発明に係る排水設備の立ち上がり配管とヘッダー管部分の構成例を示す図である。図示するようにヘッダー管１０３には排水ポンプ１０１の吐出口に接続された立ち上がり配管１０２が複数本（図では２本設備されている）が接続されている。立ち上がり配管１０２のつなぎ口端部５５はマウンド状にヘッダー管１０３内に突出している。これにより、ヘッダー管１０３内に雨水Ｗに混入して流入したごみＧが立ち上がり配管１０２に近づいた場合、つなぎ口端部５５が突出しているため、立ち上がり配管１０２内に落下しにくくなる。

また、ヘッダー管１０３には各立ち上がり配管１０２に隣接して下向きに下端部にごみ排出用弁５２が設けられた分岐管５０が接続されている。また、ヘッダー管１０３の吐出側曲り部１０３ａにも下向きに分岐管５０が接続されている。各分岐管５０にはヘッダー管１０３から所定量下方位置にメンテナンス用弁５１が設けられている。このメンテナンス用弁５１は常時開で、メンテナンス時閉じて上部の配管を遮断する弁である。また、各分岐管５０のメンテナンス用弁５１とごみ排出用弁５２の間に分岐管５０内に連通するドレン管５３を接続し、該ドレン管に開閉弁５４を設けている。

上記構成の排水設備において、各立ち上がり配管１０２を通って雨水Ｗに混入して運ばれてきたごみＧはヘッダー管１０３内の流速が遅い場合、吐出した方向へ運ばれる力よりも重力の方が勝るので、各立ち上がり配管１０２に隣接する分岐管５０に入り込み沈降して蓄積する。その結果、ヘッダー管１０３内にはごみＧや土砂が堆積しないか、僅かしか堆積しない。従って、従来のようにヘッダー管１０３内に堆積したごみが立ち上がり配管１０２内に蓄積し、排水ポンプ１０１の運転時に、閉塞をもたらしたり、振動・騒音を伴うなど、排水ポンプ１０１の運転に支障をきたすという問題がなくなる。

各分岐管５０内に蓄積したごみＧを排出除去する場合、メンテナンス用弁５１を閉じて上部配管を遮断し、開閉弁５４を開いて、分岐管５０内の雨水Ｗをドレン管５３を通して排出した後、排出用弁５２を開くことにより、分岐管５０内に蓄積したごみＧは下端開口から落下して排出される。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

排水ポンプ設備の構成例を示す図である。 排水ポンプ設備の立ち上がり配管に設ける従来の自閉式逆止弁の構成例を示す図である。 図２に示す自閉式逆止弁の開状態を示す図である。 図２に示す自閉式逆止弁のごみの堆積状態を示す図である。 図２に示す自閉式逆止弁の動作状態を示す図である。 図２に示す自閉式逆止弁の動作状態を示す図である。 従来の排水ポンプ設備のヘッダー管と立ち上がり配管の接続部の構成例を示す図である。 本発明に係る自閉式逆止弁の構成例を示す図である（実施例１）。 図８に示す自閉式逆止弁のごみの堆積状態を示す図である。 本発明に係る自閉式逆止弁の構成例を示す図である（実施例２）。 本発明に係る自閉式逆止弁の構成例を示す図である（実施例３）。 図１０に示す自閉式逆止弁のごみの堆積状態を示す図である。 本発明に係る排水設備のヘッダー管と立ち上がり配管の接続部の構成例を示す図である。

符号の説明

２０ 弁箱
２１ 弁体
２２ 弁座
２３ 流入口
２４ 吐出口
２５ メンテナンス用弁
２６ ごみ堆積スペース
２７ 開口
２８ 蓋
２９ ドレン管
３０ 開閉弁
４０ 弁箱
４１ 弁体
４２ 流入口
４３ 吐出口
４４ ごみ堆積部
４５ 蓋
４６ 開口
５０ 分岐管
５１ メンテナンス用弁
５２ ごみ排出用弁
５３ ドレン管
５４ 開閉弁
５５ つなぎ口端部

Claims (2)

1. 弁箱内に回動自在な弁体を設け、ポンプ運転による吐出水の流入により開き、ポンプ停止による吐出水の停止により閉じる構造で、該弁箱の下部に流入口と、該弁箱の上部に吐出口とを備え、排水設備の立ち上がり配管に設置された逆止弁であって、
   前記弁箱内に連通し且つ該弁体の回動範囲の外に傾斜内壁面を有するごみ堆積スペースを設け、前記弁体が閉じたとき、前記弁体が該ごみ堆積スペースに向って下方に傾斜した傾斜面をつくり、前記ごみ堆積スペースの前記傾斜内壁面を前記傾斜面の延長線下方に連続隣接させて配置し、前記吐出口を通り落下してきたごみが、該傾斜面を滑り落ち該ごみ堆積スペースに集まるようにしたことを特徴とする逆止弁。
2. 請求項１に記載の発明において、
   前記弁体が弁体の下部を支点に回動し開いたとき、前記弁体が前記ごみ堆積スペースに向かって下方に更に傾斜した傾斜面をつくり、前記弁体の上面に残ったごみが、前記ごみ堆積スペースに落下するようにしたことを特徴とする逆止弁。

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