JP7044367B2 - サイフォン送水装置及びサイフォン送水方法 - Google Patents
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Description
前記湛水部内に配置され、前記送水ホースに連結されて水を送水する送水機器と、
を備えてなる送水装置において、
揚程が概ね7m以下において、サイフォン作用を起動するため前記送水機器を起動して前記送水ホース内へ送水し、前記送水ホース内がほぼ満水の送水状態になったら前記送水機器を停止することで、前記送水ホース内の流れをサイフォンによる送水作業で稼働させることを特徴とする。
前記湛水部内に配置され、前記送水ホースに連結されて水を送水する送水機器と、
を備えてなるサイフォン送水装置において、
揚程が概ね7m以上の場合にはサイフォン送水作業における管頂部の負圧による気化現象に伴い生ずる空洞部を発生させないため又は消滅させるための送水機器送水作業を加えることが可能であり、サイフォンと前記送水機器の相乗効果により、サイフォンの理論上の限界揚程高と送水量、及び前記送水機器の限界揚程高と排水量を超えて送水することを特徴とするものであってもよい。
前記湛水部内に配置され、前記送水ホースに連結されて水を送水する送水機器と、
を備えてなるサイフォン送水装置において、
揚程が概ね7m以下の場合はサイフォン作用を起動するため前記送水機器を起動して前記送水ホース内へ送水し、前記送水ホース内がほぼ満水の送水状態になったら前記送水機器を停止することで、前記送水ホース内の流れをサイフォンによる送水作業で稼働させることが可能となり、
揚程が概ね7m以上の場合にはサイフォン送水作業における管頂部の負圧による気化現象に伴い生ずる空洞部を発生させないため又は消滅させるための送水機器送水作業を加えることが可能であり、サイフォンと前記送水機器の相乗効果により、サイフォンの理論上の限界揚程高と送水量、及び前記送水機器の限界揚程高と排水量を超えて送水が可能となるため、
揚程7m以上と7m以下を境として前記送水機器の電源のONとOFFにより送水方法を切替え又は併用して送水作業を行うことを特徴とする。
前記湛水部内に配置され、前記送水ホースに連結されて水を送水する送水機器と、
を備え、
前記送水ホースには、前記湛水部からサイフォン作用により水を吸水する前記送水ホースと連結された第1開口部と、前記湛水部に配置された前記送水機器に連結された前記送水ホースと連結された第2開口部と、前記第1開口部と前記第2開口部とから入ってきた水を下流部へ送水する前記送水ホースと連結された第3開口部と、を有している注水合流部材を備えていることを特徴とする。
前記第1送水ホースの先端には排砂用吸水部材が備えられており、
前記排砂用吸水部材は水と土砂を併せて吸水するための主吸水部と、水だけを吸水する補助吸水部とからなり、
主吸水部の吸水口が砂内に埋もれて土砂を大量に吸水した場合に流動性をなくした土砂が前記第1送水ホース内に詰まることでサイフォン機能を停止させることを防止するため、前記主吸水部から吸い込む土砂に、補助吸水部から吸水した水を加えて混合し、吸水した土砂の割合を少なくして流動性を高めることで、前記送水ホース内が土砂で詰まることを防止することを可能としたことを特徴とするものであってもよい。
第1実施形態にかかるサイフォン送水装置100が図1に示されている。図1は、第1実施形態にかかるサイフォン送水装置100の構成の概略を示す図である。第1実施形態にかかるサイフォン送水装置100は、主として、送水ホース10と、送水ホース10の管頂部10bに発生する負圧による気化現象を防止するための水を供給する送水機器20と、を備えている。送水ホース10は、容易に断面形状が変形することがない硬質のホースが使用される。硬質な素材を使用したホースの例としては、一般的に言われるサクションホース、硬質ポリエチレンや塩化ビニール等のホースが挙げられる。
第2実施形態にかかるサイフォン送水装置100が図3に示されている。図3は、第2実施形態にかかるサイフォン送水装置100の構成の概略を示す側面図である。第2実施形態にかかるサイフォン送水装置100は、主として、送水ホース10と、送水ホース10の途中に設けられた注水合流部材30と、を備えている。送水ホース10は、先端が開口されていてサイフォンの機能によって水を吸引する第1送水ホース11、送水機器20と連結された第2送水ホース12及び吐出口10aを有する第3送水ホース13を備えている。第1送水ホース11及び先端に送水機器20と連結した第2送水ホース12は湛水部90内に配置され、第3送水ホース13の送水ホース10の吐出口10aは、湛水部90の水面よりも低い位置で障害物1となる堤防の外側に配置されている。
第3実施形態にかかるサイフォン送水装置100が図10に示されている。この第3実施形態は送水機器20の送水機器吸水口20aがサイフォン吸水側の湛水部90ではなく、他の吸水場90Bに配置してあることを特徴とし、使用する送水機器20の高揚程機能が湛水部90まで届かない場合と届く場合がある。以下これらに分けて説明する。なお、第3実施形態においては、注水合流部材の第1開口部31及び第3開口部33にそれぞれ第1開口部用開閉部材31a及び第3開口部用開閉部材33aが設けられている。
この第4実施形態は、送水ホース10内の残留空気を排出して、できる限り送水ホース10内を満水にするための技術であり、前述した第1実施形態、第2実施形態又は第3実施形態と組み合わせて使用する技術である。
この第5実施形態は、送水ホース10内の残留空気を排出して、できる限り送水ホース10内を満水にするための技術であり、前述した第1実施形態、第2実施形態又は第3実施形態と組み合わせて使用する技術である。
Claims (33)
- サイフォン作用を利用したサイフォン送水装置であり、障害物を乗り越えて設置され、高水域である湛水部から前記障害物の天端である揚程管頂部を経て前記湛水部の水面より低い位置に常時開口された吐出口が配設されている断面形状保持可能な材質の送水ホースと、
前記湛水部内に配置され、前記送水ホースに連結されて水を送水する送水機器と、
を備えてなる送水装置において、
揚程管頂部と湛水部との水面の差である揚程が概ね7m以下において、サイフォン作用を起動するため前記送水機器を起動して前記送水ホース内へ送水し、前記送水ホース内がほぼ満水の送水状態になったら前記送水機器を停止することで、前記送水ホース内の流れをサイフォンによる送水作業で稼働させることを特徴とするサイフォン送水装置。 - サイフォン作用を利用したサイフォン送水装置であり、障害物を乗り越えて設置され、高水域である湛水部から前記障害物の天端である揚程管頂部を経て前記湛水部の水面より低い位置に常時開口された吐出口が配設されている断面形状保持可能な材質の送水ホースと、
前記湛水部内に配置され、前記送水ホースに連結されて水を送水する送水機器と、
を備えてなるサイフォン送水装置において、
揚程管頂部と湛水部との水面の差である揚程が概ね7mを超えている場合にはサイフォン送水作業における揚程管頂部の負圧による気化現象に伴い生ずる空洞部を発生させないため又は消滅させるための送水機器送水作業を加えることが可能であり、サイフォンと前記送水機器の相乗効果により、サイフォンの理論上の限界揚程高と送水量、及び前記送水機器の限界揚程高と排水量を超えて送水することを特徴とするサイフォン送水装置。 - サイフォン作用を利用したサイフォン送水装置であり、障害物を乗り越えて設置され、高水域である湛水部から前記障害物の天端である揚程管頂部を経て前記湛水部の水面より低い位置に常時開口された吐出口が配設されている断面形状保持可能な材質の送水ホースと、
前記湛水部内に配置され、前記送水ホースに連結されて水を送水する送水機器と、
を備えてなるサイフォン送水装置において、
揚程管頂部と湛水部との水面の差である揚程が概ね7m以下の場合はサイフォン作用を起動するため前記送水機器を起動して前記送水ホース内へ送水し、前記送水ホース内がほぼ満水の送水状態になったら前記送水機器を停止することで、前記送水ホース内の流れをサイフォンによる送水作業で稼働させることが可能となり、揚程が概ね7mを超えている場合にはサイフォン送水作業における揚程管頂部の負圧による気化現象に伴い生ずる空洞部を発生させないため又は消滅させるための送水機器送水作業を加えることが可能であり、サイフォンと前記送水機器の相乗効果により、サイフォンの理論上の限界揚程高と送水量、及び前記送水機器の限界揚程高と排水量を超えて送水が可能となるため、揚程7mを境として前記送水機器の電源のONとOFFにより送水方法を切替え又は併用して送水作業を行うことを特徴とするサイフォン送水装置。 - サイフォン作用を利用したサイフォン送水装置であり、障害物を乗り越えて設置され、高水域である湛水部から前記障害物の天端である揚程管頂部を経て前記湛水部の水面より低い位置に常時開口された吐出口が配設されている断面形状保持可能な材質の送水ホースと、
前記湛水部内に配置され、前記送水ホースに連結されて水を送水する送水機器と、
を備え、
前記送水ホースには、前記湛水部からサイフォン作用により水を吸水する前記送水ホースと連結された第1開口部と、前記湛水部に配置された前記送水機器に連結された前記送水ホースと連結された第2開口部と、前記第1開口部と前記第2開口部とから入ってきた水を下流部へ送水する前記送水ホースと連結された第3開口部と、を有している注水合流部材を備えていることを特徴とするサイフォン送水装置。 - 前記送水ホースに備えられた前記注水合流部材は上流側の前記湛水部の水位より低い位置に備えられていることを特徴とする請求項4に記載のサイフォン送水装置。
- 前記注水合流部材において、前記第1開口部からの水の流れと、前記第2開口部からの水の流れとの合流部に、流れの方向を切替えるための切替弁を有していることを特徴とする請求項4又は5に記載のサイフォン送水装置。
- 前記注水合流部材は、切替弁が水流により押されて移動し流れの方向を切替える作業において、前記第1開口部又は前記第2開口部が全開しないように前記切替弁の移動範囲を限定するため前記切替弁を制止する切替弁移動制止部材が設けられていることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記注水合流部材には、前記第1開口部からの水の流れと、前記第2開口部からの水の流れの方向を切替えるため、前記第1開口部及び前記第2開口部に開口部用逆止弁を備えていることを特徴とする請求項4から7のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記注水合流部材には、前記第1開口部、前記第2開口部、前記第3開口部のいずれか1ヶ所以上に水の流れの方向を切替えるための開口部用開閉部材を備えていることを特徴とする請求項4から8のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記注水合流部材の配置位置が湛水部の水位より低い個所に備えられた場合は第3開口部に連結される送水ホースは柔軟なホースであることを特徴とする請求項4から9のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記送水ホースは、少なくともその一部が1又は2部材以上の柔軟な送水ホースで作製され、前記送水機器と前記注水合流部材の間に連結して備えられていることを特徴とする請求項4から10のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記注水合流部材は、前記送水機器の送水口に直接連結され構成されていることを特徴とする請求項4から11のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記注水合流部材のサイフォン吸水側となる前記第1開口部には前記送水ホースが連結されていないことを特徴とする請求項4から12のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記サイフォン送水装置は、揚程管頂部より下流側において上流部の前記湛水部の水位以下の位置で前記送水ホース内の流れる水を滞留させるための気化量調節用バルブ又は気化調整開閉装置を連結したことを特徴とする請求項4から13に記載のサイフォン送水装置。
- 前記気化調整開閉装置は、流水用孔と流水用孔の開閉部としてのゲート部と、ゲート部及びゲート部のスライド用空間を含めて上下左右の周囲を囲む囲み込み部、流水用孔を備えゲート部を上下流側から挟み込み、前記流水用孔の周囲に孔を備えてフランジが形成された一対の挟持板と、前記ゲート部を前記挟み込み部と前記挟持板内で上下させる上下移動用ボルトと、を備えていることを特徴とする請求項14に記載のサイフォン送水装置。
- 前記送水ホースの吸水口に吸水部材を連結し、前記吸水部材には少なくとも1つ以上の給水部材開閉弁と、前記給水部材開閉弁に連結されたフロートとを備えていることを特徴とする請求項4から15のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記給水部材開閉弁は、開く時には前記給水部材開閉弁の前記吸水部材への取付部を軸として前記吸水部材の内側に回動することを特徴とする請求項16に記載のサイフォン送水装置。
- 前記吸水部材の容器内に、送水装置の吸水孔及び送水ホースの吸水口の少なくともいずれか若しくは両方が配置されていることを特徴とする請求項16又は17に記載のサイフォン送水装置。
- 前記送水機器は、サイフォン作用を働かせる前記送水ホースの吸水口が配置される湛水部とは異なる吸水部に配置されていることを特徴とする請求項4から18のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記送水機器と前記送水ホースとの連結は、一方は各種フランジのボルト用孔に合う複数の切欠部を設けたフランジを備え、他方は既定のボルト用孔を備えた連結部材を使用することを特徴とする請求項4から19のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記送水ホース内に送出されて、前記送水ホース内の残留空気を押し出すために少なくとも1つ以上の空気押出部材又は空気押出部材を送出する空気押出部材送出部を備えていることを特徴とする請求項4から20のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記空気押出部材は、前記送水ホース内に挿入、又は送出される以前は前記送水ホース内断面より大きく、空気押出部材送出部、前記注水合流部材又は前記送水ホース内のいずれかに挿入、又は送出された時点で前記送水ホースの内断面と同一又は内断面より若干小さい断面形状を有することを特徴とする請求項21に記載のサイフォン送水装置。
- 前記送水ホース、前記空気押出部材送出部又は前記注水合流部材には、前記空気押出部材を保持するための保持部材を備えていることを特徴とする請求項21又は22に記載のサイフォン送水装置。
- 前記送水ホースは、少なくともその一部が1又は2部材以上の柔軟な送水ホースで作製され、かつ前記送水機器と前記注水合流部材の間に連結して備えられていることを特徴とする請求項20から23のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。
- 前記空気押出部材を使用するサイフォン送水装置において、前記送水機器の送水口の口径は、下流部へ送水する送水ホース、又は送水ホースとサイフォン吸水側の送水ホースの口径以下であることを特徴とする請求項21に記載のサイフォン送水装置。
- 前記第1開口部には、湛水部に配置されるサイフォン吸水するための第1送水ホースを備え、
前記第1送水ホースの先端には排砂用吸水部材が備えられており、
前記排砂用吸水部材は水と土砂を併せて吸水するための主吸水部と、水だけを吸水する補助吸水部とからなり、
主吸水部の吸水口が砂内に埋もれて土砂を大量に吸水した場合に流動性をなくした土砂が前記第1送水ホース内に詰まることでサイフォン機能を停止させることを防止するため、前記主吸水部から吸い込む土砂に、補助吸水部から吸水した水を加えて混合し、吸水した土砂の割合を少なくして流動性を高めることで、前記送水ホース内が土砂で詰まることを防止することを可能としたことを特徴とする請求項4から25のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置。 - 前記補助吸水部には、給水部を遠隔部に配置するための補助吸水部延長部材を有することを特徴とする請求項26に記載のサイフォン装置。
- 請求項9に記載のサイフォン送水装置を使用したサイフォン送水方法において、
前記注水合流部材は、前記第3開口部に備え又は連結した第3開口部用開閉部材を閉じた状態で、前記送水機器を使用して前記第2開口部から送水した水を前記第1開口部を通して前記湛水部に繋がる前記第1開口部に連結された第1送水ホース内へ送水した水で充填した後に、前記第1開口部に備えた第1開口部用開閉部材を閉じると同時に前記第3開口部に備えた前記第3開口部用開閉部材を開いて、前記送水機器の送水方向を前記第3開口部に連結された吐出口の方向の第3開口部に連結された第3送水ホースに切替えて、前記第3開口部から下流の第3送水ホース内が満水状態で流れるようになったら送水機器を停止すると同時に前記第1開口部用開閉部材を開くことでサイフォン起動時の送水ホース全延長における呼び水となる満水状態の前記送水ホースの割合を増やすことを特徴とする送水方法。 - 請求項9に記載のサイフォン送水装置を使用したサイフォン送水方法において、
前記注水合流部材は、揚程管頂部より下流側に配置され前記注水合流部材の前記第3開口部に備え又は連結した第3開口部用開閉部材を閉じ、前記送水機器を使用して前記第2開口部から送水した水を前記第1開口部へ方向を変えて第1開口部から前記湛水部へ繋がる第1送水ホース側へ送水し、前記第1送水ホース内を水で充填した後、前記第3開口部に備えた前記第3開口部用開閉部材を開くことで、前記注水合流部材の配置位置が湛水部の水位より高い個所に配置されており、前記第2開口部の前記送水機器からの流れは、前記第1開口部からのサイフォンによる湛水部からの流れが合流して前記第3開口部を通して下流側の吐出口へと送水することで送水量を増大することを特徴とする送水方法。 - 請求項4に記載のサイフォン送水装置を使用したサイフォン送方法において、
前記注水合流部材は、前記揚程管頂部より下流側の配置位置が湛水部の水位より低い位置に配置され、前記第3開口部に接続され、前記第3開口部から下流部の第3送水ホース内が満水状態で流れるようになったらサイフォン作用が起動するとともに、前記第2開口部からの前記送水機器による送水を持続することで送水量が増大する送水方法と、前記第2開口部からの前記送水機器による送水を停止し、前記第1開口部を通るサイフォンの流れだけの送水方法とに切替えることができることを特徴とする送水方法。 - 請求項10又は請求項11に記載のサイフォン送水装置を使用したサイフォン送水方法において、
前記注水合流部材の配置位置が前記湛水部の水位より低い個所に備えられた場合は、前記第3開口部に連結される硬質な送水ホースに替えて前記柔軟な送水ホースとし、前記湛水部から前記第1開口部までの前記送水ホース内をサイフォン作用により流れる水が前記第3開口部を通って前記柔軟な送水ホース内へ流れることを特徴とする送水方法。 - 請求項4から27のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置を使用したサイフォン送水方法において、
前記送水装置の前記送水ホースに備えられた前記注水合流部材を使用し起動したサイフォン作用の稼働時においても前記送水機器を併用して稼働することで送水量を増大することを特徴とする送水方法。 - 請求項1から27のいずれか1項に記載のサイフォン送水装置を使用したサイフォン送水方法において、豪雨などによりため池など湛水池の水が増水して堤体が決壊するのを防止するための工法に使用するものであり、台風などの接近が予想される場合に、前記サイフォン送水装置を使用して湛水池の水位を下げることで、豪雨の際に湛水池が受け入れる水量を増やして堤体の決壊を防ぐことを特徴としたため池等の湛水池の防災と維持管理を目的としたサイフォン送水方法。
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