WO2012081685A1 - 排水装置用渦流式水面制御装置 - Google Patents

排水装置用渦流式水面制御装置 Download PDF

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広己 渡邉
小松　寛
西村　茂樹
塚田　繁
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日本工営株式会社
東京都下水道サービス株式会社
東京都
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    • E03F5/106—Passive flow control devices, i.e. not moving during flow regulation

Definitions

  • the present invention relates to a device that suppresses contaminants from flowing into a river or the like in a rainwater discharge chamber that separates sewage and rainwater in a combined sewer that drains and treats rainwater and sewage using the same pipe. is there.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-238833 (see Abstract, FIG. 1) has been conventionally provided as a countermeasure for suppressing the outflow of foreign substances in the rainwater discharge chamber. It has been. Due to the vertical control plate 6, a vortex is generated near the opening of the shielding tube 3. The floating impurities 5 are drawn into the vortex, and the impurities 5 are drawn into the shielding tube 3.
  • a vortex-type water surface control device for a drainage device is a vortex-type water surface control device for a drainage device having a rainwater discharge chamber connected to an inflow pipe, a interception pipe, and a discharge pipe.
  • a control plate disposed in front of an opening that opens to the rainwater spout chamber, wherein the inner diameter of the opening is D, and the length of the control plate protruding from the opening is X;
  • the distance between the plate and the opening is Y, (1) 0.5D ⁇ X ⁇ 0.7D and 0.83D ⁇ Y ⁇ 1.5D, or (2) 0.4D ⁇ X ⁇ 0.5D and 1.0D ⁇ Y ⁇ 1.5D.
  • the vortex-type water surface control device for a drainage device configured as described above has a rainwater discharge chamber connected to an inflow pipe, a interception pipe, and a discharge pipe.
  • the control plate is disposed in front of an opening portion in which the shielding tube opens with respect to the rainwater discharge chamber.
  • a vortex-type water surface control device for a drainage device is a vortex-type water surface control device for a drainage device having a rainwater discharge chamber connected to an inflow pipe, a interception pipe, and a discharge pipe.
  • a vortex-type water surface control device for a drainage device is a vortex-type water surface control device for a drainage device having a rainwater discharge chamber connected to an inflow pipe, a interception pipe, and a discharge pipe. 0.83D, provided with a control plate arranged in front of the opening that opens to the rainwater discharge chamber, where the inner diameter of the opening is D and the distance between the control plate and the opening is Y ⁇ Y ⁇ 1.5D is configured.
  • the rainwater discharge chamber may have a diversion weir that separates the inflow pipe and the interception pipe from the discharge pipe.
  • the vortex-type water surface control device for a drainage device according to the present invention includes a guide wall that separates the inflow pipe, the interception pipe, and the discharge pipe, and a top end of the guide wall is formed by the diversion weir. It may be made higher than the top.
  • FIG. 1 is a plan view of a rainwater spout chamber 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front perspective view of the rainwater discharge chamber 10 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view of a rainwater spout chamber 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front perspective view of the rainwater discharge chamber 10 according to the embodiment of the present invention. However, in FIG. 2, the vicinity of the discharge pipe 4 is not shown.
  • An inflow pipe 2, a shielding pipe 3 and a discharge pipe 4 are connected to the rainwater discharge chamber 10.
  • Inflow water such as domestic wastewater, sewage, and rainwater flows through the inflow pipe 2 and flows into the rainwater discharge chamber 10.
  • the inflow water that has flowed into the rainwater discharge chamber 10 is guided to the sewage treatment plant by the interceptor 3.
  • FIG. 1 is a plan view of a rainwater spout chamber 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front perspective view of the rainwater discharge chamber 10 according to the embodiment of the present invention. However, in FIG. 2, the vicinity of the discharge pipe 4 is not shown.
  • the extending direction of the inflow pipe 2 and the extending direction of the shielding pipe 3 are the same.
  • the extending direction of the discharge pipe 4 is orthogonal to the extending direction of the inflow pipe 2 and the shielding pipe 3.
  • the opening of the inflow pipe 2 and the opening of the shielding pipe 3 face each other in parallel.
  • An opening of the discharge pipe 4 is arranged on the right side when viewed from the opening of the inflow pipe 2.
  • the diversion weir 1 separates the inflow pipe 2 and the shielding pipe 3 from the discharge pipe 4.
  • Inflow water that has exceeded the diversion weir 1 due to an increase in inflow water during rainfall or the like is discharged into a river or the like through a discharge pipe 4.
  • the opening where the shielding tube 3 opens with respect to the rainwater discharge chamber 10 is referred to as an opening 3a.
  • a control plate 6 is disposed in front of the opening 3a.
  • the lower end of the control board 6 is arrange
  • the guide wall 7 separates the inflow pipe 2 and the shielding pipe 3 from the discharge pipe 4.
  • the eddy current water surface control device for a drainage device includes a rainwater discharge chamber 10, a control plate 6, and a guide wall 7.
  • the rainwater discharge chamber 10 has a diversion weir 1.
  • the level of the influent water increases due to rain or the like and exceeds the lower end of the control plate 6 to some extent. Then, a part of the inflow water is blocked by the control plate 6. Further, the control plate 6 and the diversion weir 1 are separated from each other, and the inflowing water that has flowed through the portion tends to go around the control plate 6. Thereby, a vortex is generated in the vicinity of the control plate 6. This vortex draws in contaminants floating in the incoming water. The contaminants drawn into the vortex are drawn into the shielding tube 3.
  • the distance (referred to as “installation position”) between the control plate 6 and the opening 3a (or the inner wall surface of the rainwater discharge chamber 10 where the shielding tube 3 opens) is assumed to be Y.
  • overhang length the length of the control plate 6 overhanging the opening 3a (referred to as “overhang length”).
  • the overhang length X can be said to be the distance between the right end of the control plate 6 and the left end of the opening 3a with reference to FIG.
  • the inner diameter of the opening 3a is D.
  • Table 1 below shows the results of an experiment on whether or not impurities enter the shielding tube 3 with various values of the overhang length X and the installation position Y. From this experimental result, (1) 0.5D ⁇ X ⁇ 0.7D and 0.83D ⁇ Y ⁇ 1.5D, or (2) 0.4D ⁇ X ⁇ 0.5D and 1.0D ⁇ Y ⁇ 1.5D. It turns out that it is preferable.
  • the overhang length X is less than 0.4D or 0.5D, the effect of blocking the flow toward the intercepting tube 3 cannot be sufficiently obtained, and it becomes difficult to generate a strong vortex that draws in impurities. . If the overhang length X exceeds 0.7D, the material cost of the control plate 6 is high. In addition, the gap between the control plate 6 and the water diversion weir 1 becomes narrow, and there arises a problem that impurities are caught. If the installation position Y exceeds 1.5D, the position where the vortex is generated moves away from the opening 3a of the intercepting tube 3, and it becomes difficult to draw in impurities into the intercepting tube 3.

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Abstract

雨水吐き室に制御板を好適な位置に設ける。雨水吐き室１０に、流入管２、遮集管３および放流管４が接続されている。排水装置用渦流式水面制御装置は、雨水吐き室１０と、遮集管３が雨水吐き室１０に対して開口する開口部３ａの前方に配置された制御板６とを備える。開口部の内径をＤとし、制御板６が開口部３ａに対して張り出した長さをＸとし、制御板６と開口部３ａとの距離をＹとした場合に、（１）０．５Ｄ≦Ｘ≦０．７Ｄかつ０．８３Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄである、または、（２）０．４Ｄ≦Ｘ＜０．５Ｄかつ１．０Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄである。これにより、遮集管３に夾雑物が入り込むようになる。

Description

排水装置用渦流式水面制御装置
　本発明は、特に、雨水と汚水を同一の管渠で排水処理する合流式下水道において、汚水と雨水を分水する雨水吐き室内で夾雑物が河川等に流出することを抑制する装置に関するものである。
　雨水吐き室における夾雑物の流出抑制対策として、従来より、特許文献１（特開２００４−２３８８３３号公報）（要約、図１を参照）に記載のような縦型制御板６が設けることが知られている。この縦型制御板６により、遮集管３の開口付近に渦流が発生する。この渦流に、浮遊する夾雑物５が引き込まれ、遮集管３に夾雑物５が引き込まれていく。
　しかしながら、縦型制御板６をいかなる位置に設ければ、遮集管３に夾雑物５が引き込みやすくなるかは必ずしも明確とはいえない。
　そこで、本発明は、雨水吐き室に制御板を好適な位置に設けることを課題とする。
　本発明にかかる排水装置用渦流式水面制御装置は、流入管、遮集管および放流管に接続された雨水吐き室を有する排水装置用渦流式水面制御装置であって、前記遮集管が前記雨水吐き室に対して開口する開口部の前方に配置された制御板を備え、前記開口部の内径をＤとし、前記制御板が前記開口部に対して張り出した長さをＸとし、前記制御板と前記開口部との距離をＹとした場合に、（１）０．５Ｄ≦Ｘ≦０．７Ｄかつ０．８３Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄである、または、（２）０．４Ｄ≦Ｘ＜０．５Ｄかつ１．０Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄであるように構成される。
　上記のように構成された排水装置用渦流式水面制御装置は、流入管、遮集管および放流管に接続された雨水吐き室を有する。制御板は、前記遮集管が前記雨水吐き室に対して開口する開口部の前方に配置されている。前記開口部の内径をＤとし、前記制御板が前記開口部に対して張り出した長さをＸとし、前記制御板と前記開口部との距離をＹとした場合に、（１）０．５Ｄ≦Ｘ≦０．７Ｄかつ０．８３Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄである、または、（２）０．４Ｄ≦Ｘ＜０．５Ｄかつ１．０Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄである。
　本発明にかかる排水装置用渦流式水面制御装置は、流入管、遮集管および放流管に接続された雨水吐き室を有する排水装置用渦流式水面制御装置であって、前記遮集管が前記雨水吐き室に対して開口する開口部の前方に配置された制御板を備え、前記開口部の内径をＤとし、前記制御板が前記開口部に対して張り出した長さをＸとした場合に、０．４Ｄ≦Ｘ≦０．７Ｄであるように構成される。
　本発明にかかる排水装置用渦流式水面制御装置は、流入管、遮集管および放流管に接続された雨水吐き室を有する排水装置用渦流式水面制御装置であって、前記遮集管が前記雨水吐き室に対して開口する開口部の前方に配置された制御板を備え、前記開口部の内径をＤとし、前記制御板と前記開口部との距離をＹとした場合に、０．８３Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄであるように構成される。
　なお、本発明にかかる排水装置用渦流式水面制御装置は、前記雨水吐き室が、前記流入管および前記遮集管と、前記放流管とを隔てる分水堰を有するようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる排水装置用渦流式水面制御装置は、前記流入管および前記遮集管と、前記放流管とを隔てるガイドウォールを備え、前記ガイドウォールの天端は、前記分水堰の天端よりも高いようにしてもよい。
　第１図は、本発明の実施形態にかかる雨水吐き室１０の平面図である。
　第２図は、本発明の実施形態にかかる雨水吐き室１０の正面透視図である。
　以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
　第１図は、本発明の実施形態にかかる雨水吐き室１０の平面図である。第２図は、本発明の実施形態にかかる雨水吐き室１０の正面透視図である。ただし、第２図において、放流管４近傍は図示省略している。
　雨水吐き室１０には、流入管２、遮集管３および放流管４が接続されている。生活排水や汚水、雨水等の流入水が、流入管２を流れて、雨水吐き室１０に流入する。雨水吐き室１０に流入した流入水は、遮集管３により、下水処理場に案内される。
　なお、第１図において、流入管２、遮集管３、放流管４の配置は次のように説明できるが、全ての雨水吐き室において、そのような配置になっているとは限らない。流入管２の延伸方向と、遮集管３の延伸方向とは同じである。放流管４の延伸方向は、流入管２および遮集管３の延伸方向と直交する。流入管２の開口と、遮集管３の開口とは平行に向き合っている。流入管２の開口から見て右側に、放流管４の開口が配置されている。雨水吐き室１０の左側に、流入管２および遮集管３の開口がある。雨水吐き室１０の右側に、放流管４の開口がある。
　分水堰１は、流入管２および遮集管３と、放流管４とを隔てている。降雨時等の流入水の増加により分水堰１を越えた流入水は、放流管４により河川等に放流される。
　遮集管３が雨水吐き室１０に対して開口する開口部を、開口部３ａという。開口部３ａの前方に制御板６が配置されている。なお、制御板６の下端は、例えば、遮集管３の頂部と同じ高さに配置されているが、必ずしも同じ高さには限定しない。
　ガイドウォール７は、流入管２および遮集管３と、放流管４とを隔てている。ガイドウォール７の下端は、分水堰１の天端からやや下方に配置されている。ガイドウォール７の天端は、分水堰１の天端よりも高い。
　なお、本発明の実施形態にかかる排水装置用渦流式水面制御装置は、雨水吐き室１０と、制御板６と、ガイドウォール７とを有する。雨水吐き室１０は、分水堰１を有する。
　次に、本発明の実施形態にかかる雨水吐き室１０における水流の状態を説明する。
　第１図に示す矢印は、流入管２から流入した流入水の流れを図示したものである。流入水は、遮集管３へと向かって流れる。ここで、降雨等により、流入水の水位が増し、制御板６の下端をある程度超えたとする。すると、制御板６により、流入水の一部が遮られる。さらに、制御板６と分水堰１とは離れており、その部分を流れた流入水は、制御板６を回り込もうとする。これにより、制御板６近傍で渦が発生する。この渦が、流入水に浮遊する夾雑物を引き込む。渦に引き込まれた夾雑物は、遮集管３に引き込まれていく。
　ここで、制御板６と開口部３ａ（または遮集管３が開口する雨水吐き室１０の内壁面）との距離（「設置位置」という）をＹとする。制御板６が開口部３ａに対して張り出した長さ（「張出長」という）をＸとする。なお、張出長Ｘは、第２図を参照して、制御板６の右端と、開口部３ａの左端との距離であるといえる。また、開口部３ａの内径をＤとする。
　張出長Ｘおよび設置位置Ｙを色々な値にして、遮集管３に夾雑物が流入していくか否かを実験した結果を、以下の表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　この実験結果より、
　（１）０．５Ｄ≦Ｘ≦０．７Ｄかつ０．８３Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄである、または、
　（２）０．４Ｄ≦Ｘ＜０．５Ｄかつ１．０Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄである、
　ことが好ましいことがわかる。
　張出長Ｘが０．４Ｄまたは０．５Ｄ未満であると、遮集管３へと向かう流れを遮る効果が充分には得られず、夾雑物を引き込む程の強力な渦が発生しにくくなる。張出長Ｘが０．７Ｄを超えると、制御板６の材料費が高くつく。しかも、制御板６と、分水堰１との間が狭くなり、夾雑物がはさまってしまうといった問題が生ずる。
　設置位置Ｙが１．５Ｄを超えると、渦が発生する位置が、遮集管３の開口部３ａから離れてしまい、遮集管３へ夾雑物を引き込むことが難しくなる。設置位置Ｙが０．８３Ｄまたは１．０Ｄ未満となると、夾雑物が、制御板６と、遮集管３が開口する雨水吐き室１０の内壁面との間にはさまってしまう等の問題が生ずる。
　なお、分水堰１の天端を流入水の水面が上回る場合には、ガイドウォール７付近で水面が盛り上がり、流入管２から分水堰１に向かう水面勾配が形成されない。これにより、夾雑物はガイドウォール７に沿って流れ、開口部３ａの付近にまで誘導される。誘導された夾雑物は、制御板６によって発生する渦に引き込まれて、遮集管３に流入することから、夾雑物を引き込む効率が高くなる。

Claims (5)

  1. 流入管、遮集管および放流管に接続された雨水吐き室を有する排水装置用渦流式水面制御装置であって、
    　前記遮集管が前記雨水吐き室に対して開口する開口部の前方に配置された制御板を備え、
    　前記開口部の内径をＤとし、
    　前記制御板が前記開口部に対して張り出した長さをＸとし、
    　前記制御板と前記開口部との距離をＹとした場合に、
    　（１）０．５Ｄ≦Ｘ≦０．７Ｄかつ０．８３Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄである、または、
    　（２）０．４Ｄ≦Ｘ＜０．５Ｄかつ１．０Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄである、
    　排水装置用渦流式水面制御装置。
  2. 流入管、遮集管および放流管に接続された雨水吐き室を有する排水装置用渦流式水面制御装置であって、
    　前記遮集管が前記雨水吐き室に対して開口する開口部の前方に配置された制御板を備え、
    　前記開口部の内径をＤとし、
    　前記制御板が前記開口部に対して張り出した長さをＸとした場合に、
    　０．４Ｄ≦Ｘ≦０．７Ｄである、
    　排水装置用渦流式水面制御装置。
  3. 流入管、遮集管および放流管に接続された雨水吐き室を有する排水装置用渦流式水面制御装置であって、
    　前記遮集管が前記雨水吐き室に対して開口する開口部の前方に配置された制御板を備え、
    　前記開口部の内径をＤとし、
    　前記制御板と前記開口部との距離をＹとした場合に、
    　０．８３Ｄ≦Ｙ≦１．５Ｄである、
    　排水装置用渦流式水面制御装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の排水装置用渦流式水面制御装置であって、
    　前記雨水吐き室が、前記流入管および前記遮集管と、前記放流管とを隔てる分水堰を有する、
    　排水装置用渦流式水面制御装置。
  5. 請求項４に記載の排水装置用渦流式水面制御装置であって、
    　前記流入管および前記遮集管と、前記放流管とを隔てるガイドウォールを備え、
    　前記ガイドウォールの天端は、前記分水堰の天端よりも高い、
    　排水装置用渦流式水面制御装置。
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