(57)【要約】【課題】設置や維持管理が容易であるとともに、低コストで運用することが可能な貯水池排水システムを提供する。【解決手段】本発明の貯水池排水システムは、シリンダ式の排水装置１ａとサイフォン式の排水装置１ｂに加え、これらの排水装置１ａ，１ｂの動作を制御する制御ユニット５０と、排水装置１ｂの導管の水位及び流量と貯水池の水位を検出する検出ユニット５１と、排水装置１ａ，１ｂと制御ユニット５０に電力を供給する電源ユニット５２と、検出ユニット５１によって検出された貯水池の水位を監視するとともに、排水装置１ａ，１ｂを遠隔操作して貯水池の水量を調整する監視装置５３と、制御ユニット５０と監視装置５３の間でデータの送受信を行うための通信ユニット５４を備えている。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水池に対して用いられる貯水池排水システムであって、
サイフォン式排水装置と、
制御ユニットと、
この制御ユニットに電力を供給する電源ユニットと、
前記貯水池の水位の検出結果を前記制御ユニットに送る水位センサと、
監視装置と、
を備え、
前記サイフォン式排水装置は、
前記貯水池の水中に基端が設置されるとともに、前記貯水池の水面よりも低い箇所に先端が配置されるように前記貯水池の堤体に跨設される導管と、
この導管の基端に接続され、吸い込み口にフート弁が取り付けられたホース接続管と、
このホース接続管に一端が接続された注水管と、
この注水管に設置された第１の逆止弁と、
前記注水管の他端に接続されるとともに前記ホース接続管の前記吸い込み口に近接するように設置された給水ポンプと、
前記導管に上方へ突出するように形成される分岐管と、
この分岐管に設置された第２の逆止弁と、
前記分岐管と前記導管の前記先端の間に設置されるダンパと、
からなり、
前記制御ユニットは、前記給水ポンプと前記ダンパの動作を制御し、
前記監視装置は、前記制御ユニットから受け取った前記水位センサによる前記検出結果に基づいて前記給水ポンプと前記ダンパを作動させる指令信号を前記制御ユニットに送ることを特徴とする貯水池排水システム。
【請求項２】
前記分岐管の基端と前記第２の逆止弁の間に電磁弁が設置され、
この電磁弁は、前記制御ユニットによって動作を制御され、
前記監視装置は、前記制御ユニットから受け取った前記水位センサによる前記検出結果に基づいて前記電磁弁を作動させる指令信号を前記制御ユニットに送ることを特徴とする請求項１に記載の貯水池排水システム。
【請求項３】
前記分岐管の内部に前記導管内の水位を検出して、その検出結果を前記制御ユニットに送るレベルセンサを備え、
前記監視装置は、前記制御ユニットから受け取った前記レベルセンサによる前記検出結果に基づいて前記給水ポンプと前記ダンパと前記電磁弁を作動させる指令信号を前記制御ユニットに送ることを特徴とする請求項２に記載の貯水池排水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水池の水位を測定した結果に基づいてその水量を遠隔操作によって調整することが可能な貯水池排水システムに係り、特に、設置や維持管理が容易であるとともに、低コストで運用することが可能な貯水池排水システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
長雨や集中豪雨などによって貯水池の水位が上昇すると、貯水池が決壊したり、放水作業時に事故が発生したりするおそれがある。そのため、貯水池には放水路などの排水設備が設置されている。しかしながら、従来、排水設備の操作は人が手動で行わなければならず、しかも、貯水池までの通路が十分に確保されていないことが多いため、適時に貯水池の排水を行うことが難しいという課題があった。
【０００３】
このような課題に対処するものとして、例えば、特許文献１には、「調整池ダム水位制御システム」という名称で、水力発電用の調整池ダムにおいて、上流に位置する発電機側から調整池ダムに流入する水の量と、その調整池ダムに貯留された水を下流側に取水ゲートを介して放流する水の量とを調整することにより、調整池ダムの水量を制御するシステムに関する発明が開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示された発明は、調整池ダムの上流側の気象条件と水理条件が入力される条件入力手段と、調整池ダムに対して予め設定された複数の水位制御範囲のうち特定の水位制御範囲を、条件入力手段に入力された条件に基づいて選択する水位切替条件判定手段と、発電機側から調整池ダムに流入する水の量と取水ゲートを介して下流側に放流する水の量を、調整池ダムの水位が特定の水位制御範囲となるように水位切替条件判定手段によって選択された特定の水位制御範囲に基づいて制御する水位切替指令手段を備えたことを特徴としている。
このような構成によれば、調整池ダムの水位制御が自動で行われるため、雷が発生した場合などのような非常時における運転員の負担を軽減することができる。また、調整池ダムに貯留されている水の越流を防止できるため、越流による溢水電力の発生や誤放流を回避することが可能である。
【０００５】
また、特許文献２には、「調整池の排水流量制御システム」という名称で、雨水を一時的に貯留する調整池の水量を制御するシステムに関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、調整池の排水口に設けられた開閉バルブを調節して、貯留雨水を安全に排水することを特徴とするものであり、明細書には、調整池が複数ある場合に、各単位時間当りの降雨量、貯留水位及び流量の測定値を電話回線又は無線で遠隔地にある中央監視盤に伝送して、この中央監視盤で各調整池の排水量を遠隔制御することが記載されている。
このような構成によれば、遠隔操作によって調整池の水量を制御することができるため、調整池の排水を適時に行って下流水路の氾濫を防ぐことが可能である。
【０００６】
さらに、特許文献３には、「サイフォン式排水システム」という名称で、貯水池に貯留された水を、その下流側の低地にサイフォンを利用して排出するシステムに関する発明が開示されている。
特許文献３に開示された発明は、天然ダムの頂部に設置される排水制御ユニットと、天然ダムの上流側に生成された貯水池に浮遊配置される吸入部ユニットと、天然ダムの下流側の低地に設置される排水部ユニットと、排水制御ユニットに支持されて、吸入部ユニットと排水部ユニットを連通接続する４系統の接続ホースを備えており、ポータブル式発動発電機と真空ポンプと吸込回路の満水状態を検知するセンサと制御盤等によって排水制御ユニットが構成されたことを特徴としている。
【０００７】
このような構成を備えた特許文献３に記載の排水システムによれば、天然ダムの上流側の貯水をその下流側の低地へ容易かつ的確に排水することができる。また、本発明の排水システムにおいては、大型で大重量の排水ポンプや発電機が用いられる従来の排水システムに比べて、排水制御ユニットと吸入部ユニットと排水部ユニットが軽量構造であるため、現場までの進入道路が寸断されている場合であっても空輸等により、難なく目的とする場所に配置することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−８２６４６号公報
【特許文献２】特許第３１７６３１５号公報
【特許文献３】特開２０１４−１６３２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された発明は、調整池ダムに貯留された水を下流側に放流するための既設の管路を利用するものであるが、明細書と図面のいずれにも管路の取水ゲートを開閉する機構について具体的に示されておらず、どのようにして調整池の水位制御が自動で行われるか、不明である。したがって、遠隔操作によって調整池の水位を容易に調整できないおそれがある。
【００１０】
また、特許文献２に開示された発明では、調整池の排出口に電動開閉バルブ（ゲート）を新たに設置する必要があるため、設置や維持が容易でなく、運用コストも嵩む可能性が高い。
【００１１】
さらに、特許文献３に開示された発明では、天然ダムの頂部に設置される真空ポンプによって、天然ダムの上流側に生成された貯水池の水を吸い上げる構造であるため、真空ポンプを大型のものにする必要がある。したがって、設置や維持が容易でなく、また、低コストで運用することが難しいという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、設置や維持管理が容易であるとともに、低コストで運用することが可能な貯水池排水システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、第１の発明は、放水路が底部に設けられ、この放水路に通ずる管路が堤体の内部に形成されるとともに、蓋栓が管路の開口端に取り付けられた貯水池に対して用いられる貯水池排水システムであって、堤体に設置されるシリンダ式排水装置と、このシリンダ式排水装置の動作を制御する制御ユニットと、この制御ユニットに電力を供給する電源ユニットと、水位の検出結果を制御ユニットに送る水位センサと、制御ユニットから受け取った水位センサによる検出結果に基づいてシリンダ式排水装置を作動させる指令信号を制御ユニットに送る監視装置と、を備え、シリンダ式排水装置は、ロッドを斜め下方に向けた状態で設置されたシリンダと、このシリンダのロッドに基端が接続された金属製の棒状体と、この棒状体の先端と蓋栓を連結するリンク機構と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
このような構成の貯水池排水システムにおいては、管路の開口端に取り付けられた蓋栓が閉じている状態で、監視装置から制御ユニットに指令信号を送って、シリンダのロッドを移動させると、棒状体とリンク機構が移動し、それに伴って蓋栓が開放される結果、貯水池の水が管路から放水路へ排出されるという作用を有する。そして、蓋栓が開いている状態で、シリンダのロッドを上述の場合とは逆の方向へ移動させるような指令信号を監視装置から制御ユニットに送ると、蓋栓が棒状体とリンク機構の移動に伴って閉じられるため、貯水池の水の放水路への流出が停止する。このように、第１の発明では、遠隔地において監視装置を操作することによって貯水池の排水が行われるため、実際に現地に赴く必要がない。
また、蓋栓の開閉機構にワイヤを用いる場合、蓋栓を閉じる際にワイヤを介してシリンダ等の駆動力を蓋栓に伝達することができないため、蓋栓を開く機構とは別に蓋栓を閉じる機構を設ける必要があるが、第１の発明においては、シリンダの駆動力が金属製の棒状体を介して蓋栓に伝達されることから、蓋栓の開閉機構がワイヤを用いる場合よりもシンプルな構造になる。
【００１５】
また、第２の発明は、第１の発明において、棒状体の基端は、動作切換機構を介してシリンダのロッドに連結されており、この動作切換機構は、第１の位置決め孔を有する金属製の長尺部材と、この長尺部材を長手方向へスライド可能に保持する金属製の保持ケースと、第１の位置決め孔に挿通される位置決め部材と、を備え、保持ケースは、第１の位置決め孔に挿通された位置決め部材を連通可能に第２の位置決め孔が長尺部材の長手方向に沿って複数個設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
このような構成の貯水池排水システムにおいては、第１の発明の作用に加え、長尺部材の第１の位置決め孔から位置決め部材を抜出すると、長尺部材と保持ケースの連結状態が解消されるという作用を有する。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明において、長尺部材は平板状をなし、その側面から突出するようにガイドピンが着脱可能に取り付けられており、保持ケースは、底板と一対の側板によって断面が「コ」の字をなすように形成されるとともに、ガイドピンを長尺部材の長手方向へスライド可能に保持する長尺のガイド孔が設けられていることを特徴とするものである。
【００１８】
このような構成の貯水池排水システムにおいては、第２の発明の作用に加え、長尺部材からガイドピンを取り外すことにより、保持ケースから長尺部材の取り出しが可能になるという作用を有する。
【００１９】
第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかにおいて、蓋栓が水平な軸を中心として回転するようにして開閉し、リンク機構は、棒状体の先端に取り付けられた第１の連結金具と、蓋栓に取り付けられた第２の連結金具と、この第２の連結金具と第１の連結金具に両端がそれぞれ枢着された短冊形の平板材からなる第３の連結金具と、からなることを特徴とするものである。
このような構成の貯水池排水システムにおいては、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明の作用に加えて、シリンダのロッドが前進又は後退すると、リンク機構を介して引っ張られるようにして蓋栓が開くとともに、シリンダのロッドが上述の場合とは逆の方向へ移動すると、リンク機構に押されるようにして蓋栓が閉じるという作用を有する。また、このとき、リンク機構は、シリンダから棒状体を介して伝達される力によって蓋栓に発生する回転モーメントが大きくなるように、棒状体から蓋栓に加えられる力の向きを変化させるという作用を有する。
【００２０】
第５の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかにおいて、蓋栓が管路の開口端に上方から差し込まれるようにして設置されており、リンク機構は、棒状体の先端に取り付けられた第１の連結金具と、この第１の連結金具に基端が枢着された短冊形の平板材からなる第３の連結金具と、この第３の連結金具の先端に一端が枢着された短冊形の平板材からなる第４の連結金具と、蓋栓の上面に垂直に立設され外面に同形状の複数の歯が長手方向へ所定の長さに亘って等間隔に設けられた長尺の軸体と、この軸体の歯に噛合するとともに、水平に配置された回転軸に接合され、この回転軸を中心として回転可能に設置されたピニオンと、軸体を鉛直方向へ移動可能に保持する保持部と、この保持部と回転軸を支持する脚部と、からなり、第４の連結金具の他端は、回転軸に対して回転不能に接続されていることを特徴とするものである。
【００２１】
このような構成の貯水池排水システムにおいては、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明の作用に加えて、シリンダのロッドが前進又は後退すると、リンク機構によって持ち上げられるようにして蓋栓が開くとともに、シリンダのロッドが上述の場合とは逆の方向へ移動すると、リンク機構によって押し下げられるようにして蓋栓が閉じるという作用を有する。そして、このとき、リンク機構は、棒状体から蓋栓に加えられる力が鉛直方向を向くように変化させるという作用を有する。
【００２２】
第６の発明は、第１の発明乃至第５の発明のいずれかにおいて、貯水池の水中に基端が設置されるとともに、貯水池の水面よりも低い箇所に先端が配置されるように堤体に跨設される導管と、この導管の基端に接続され、吸い込み口にフート弁が取り付けられたホース接続管と、このホース接続管に一端が接続された注水管と、この注水管に設置された第１の逆止弁と、注水管の他端に接続されるとともにホース接続管の吸い込み口に近接するように設置された給水ポンプと、導管に上方へ突出するように形成される分岐管と、この分岐管に設置された第２の逆止弁と、分岐管と導管の先端の間に設置されるダンパと、からなるサイフォン式排水装置を備え、給水ポンプとダンパは、制御ユニットによって動作を制御され、監視装置は、制御ユニットから受け取った水位センサによる検出結果に基づいて給水ポンプとダンパを作動させる指令信号を制御ユニットに送ることを特徴とするものである。
なお、第６の発明において、「給水ポンプがホース接続管の吸い込み口に『近接』するように設置」されている状態には、給水ポンプとホース接続管の吸い込み口が接触はしていないものの、当該吸い込み口の極近傍に給水ポンプが設置されている場合のように「給水ポンプがホース接続管の吸い込み口に『略近接』するように設置」されている状態も含まれるものとする。
【００２３】
このような構成の貯水池排水システムにおいては、第１の発明乃至第５の発明のいずれかの発明の作用に加えて、分岐管が導管の最上部に配置されるようにサイフォン式排水装置を設置した後、監視装置から制御ユニットに指令信号を送り、導管の先端側が閉塞されるようにダンパを作動させるとともに、給水ポンプを作動させてホース接続管の内部に水を供給した場合、その水がホース接続管の吸い込み口から排出されることをフート弁が防ぐという作用を有する。また、第２の電磁弁は、導管の外部の空気が分岐管を通って導管の内部へ流入することを防ぐという作用を有する。
そして、ダンパとホース接続管の吸い込み口の間の導管内に満たされた水は、サイフォン式排水装置の呼び水として機能するため、この状態で、監視装置から制御ユニットに指令信号を送り、導管の先端側が開放されるようにダンパを作動させると、貯水池の水は、サイフォンの原理によってホース接続管の吸い込み口から吸い上げられて、導管の先端から排出されるという作用を有する。
【００２４】
第７の発明は、第６の発明において、分岐管の基端と第２の逆止弁の間に電磁弁が設置され、この電磁弁は、制御ユニットによって動作を制御され、監視装置は、制御ユニットから受け取った水位センサによる検出結果に基づいて電磁弁を作動させる指令信号を制御ユニットに送ることを特徴とするものである。
このような構成の貯水池排水システムにおいては、分岐管を通って外部の空気が導管内に流入することを第２の逆止弁が防ぐという第６の発明の作用が確実に発揮される。
【００２５】
第８の発明は、第７の発明において、分岐管の内部に導管内の水位を検出して、その検出結果を制御ユニットに送るレベルセンサを備え、監視装置は、制御ユニットから受け取ったレベルセンサによる検出結果に基づいて給水ポンプとダンパと電磁弁を作動させる指令信号を制御ユニットに送ることを特徴とするものである。
このような構成の貯水池排水システムにおいて、サイフォン式排水装置を使用しないときはダンパを作動させて導管の先端側を閉塞しておけば、ダンパとホース接続管の吸い込み口の間の導管内の水位がレベルセンサによって検出される。そこで、上記水位が予め定められたレベルよりも低くなった場合に給水ポンプを作動させてホース接続管に所定量の水を供給した後、外部の空気が分岐管から導管内へ流入しないように電磁弁を作動させると、ダンパとホース接続管の吸い込み口の間の導管内が常に呼び水で満たされた状態になる。この場合、ダンパを作動させて導管の先端を開放するだけで、貯水池の水が導管を通って排出されることになる。
すなわち、本発明では、第７の発明の作用に加えて、ダンパを作動させて導管の先端を開放するだけでサイフォン式排水装置の排水機能が発揮されるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、第１の発明によれば、シリンダ式排水装置の遠隔操作によって、貯水池の水が管路を通して放水路に排出されるという効果を奏する。したがって、実際に現地に赴いて排水機構を操作する場合とは異なり、貯水池の水量の調整を適切なタイミングで効率よく実施することが可能である。
また、第１の発明は、蓋栓が開口端に設けられた管路と、この管路が接続された放水路からなる既設の排水機構を利用するものであるため、低コストで運用することができる。
さらに、第１の発明では、蓋栓の開閉機構にワイヤを用いる場合とは異なり、蓋栓の開閉機構がシンプルな構造であることから、設置や維持管理が容易である。
【００２７】
第２の発明では、第１の発明の効果に加え、通信トラブル等によってシリンダ式排水装置のシリンダを遠隔操作できない場合でも、長尺部材の第１の位置決め孔から位置決め部材を抜出することにより棒状体の手動操作が可能になるという効果を奏する。
【００２８】
第３の発明によれば、保持ケースからの長尺部材の取り出しが可能であるため、第２の発明の効果に加え、長尺部材が移動し難い状態になった場合に、その点検や交換等の作業を効率よく行うことができるという効果を奏する。
【００２９】
第４の発明では、水平な軸を中心として回転するようにして開閉する蓋栓が管路の開口端に取り付けられている場合に、シリンダや棒状体の傾斜状態によらず、蓋栓にシリンダの力が効率よく伝達されることから、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの効果に加えて、シリンダ式排水装置の設置場所に対する制約が少ないという効果を奏する。
【００３０】
第５の発明では、蓋栓が管路の開口端に上方から差し込まれるようにして設置されている場合に、シリンダから棒状体を介して蓋栓に伝達される力がシリンダや棒状体の傾斜状態の影響を受け難いため、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの効果に加えて、シリンダ式排水装置の設置場所に対する制約が少ないという効果を奏する。
【００３１】
第６の発明によれば、第１の発明乃至第５の発明のいずれかの効果に加え、サイフォン式排水装置の遠隔操作によって、貯水池の水をその水面よりも低い、貯水池とは別の箇所に対して連続的に排出することができるという効果を奏する。また、給水ポンプ用のホースが導管と別個に設けられている場合、導管だけでなくホースも設置しなければならないため、導管の設置場所が制限されてしまう。これに対し、第５の発明は、導管の基端に接続されたホース接続管に対し、その吸い込み口に近接するように設置された給水ポンプによって注水管を介して呼び水を供給する構造であり、導管と別個に給水ポンプ用のホースを設ける必要がないため、導管の設置場所に対する制約が少ない。
さらに、導管の上部に設置された給水ポンプによって導管の基端から水を吸い上げる場合には、揚程が高いため、大型で高価な給水ポンプが必要となるが、第５の発明では、給水ポンプが導管の基端の近傍に設置されており、揚程が低いことから、小型で安価な給水ポンプを用いることができる。
【００３２】
第７の発明では、第６の発明と比べた場合、分岐管と第２の逆止弁からなるエア抜き機構がより確実に機能するため、サイフォン式排水装置の遠隔操作によって、貯水池の水を連続的に排出できるという第６の発明の効果がより一層発揮される。
【００３３】
第８の発明では、第７の発明の効果に加え、貯水池の水位が予め定められたレベルを超えた場合に、サイフォン式排水装置により貯水池の水を速やかに排出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る貯水池排水システムに用いられるシリンダ式の排水装置の外観図である。
【図２】（ａ）は図１に示した電動シリンダと動作切換機構の外観図であり、（ｂ）及び（ｃ）は動作切換機構を構成するスライド板と保持ケースの正面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ保持ケースの下面図及び左側面図であり、（ｃ）は図２（ｃ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図であり、（ｄ）及び（ｅ）はそれぞれ位置決め部材の正面図及び平面図であり、（ｆ）はスライド板と保持ケースにガイドピンと位置決め部材が取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）乃至（ｄ）は動作切換機構の機能を説明するための図である。
【図５】（ａ）は開閉軸の正面図であり、（ｂ）は開閉軸の先端と第１の連結金具の平面図であり、（ｃ）は第３の連結金具の正面図であり、（ｄ）及び（ｅ）は第２の連結金具の正面図及び平面図であり、（ｆ）及び（ｇ）はそれぞれリンク機構の正面図及び右側面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ蓋栓の正面図及び平面図であり、（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ蓋栓にリンク機構が取り付けられた状態を示す正面図及び平面図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれシリンダカバーの左側面図と正面図と右側面図であり、（ｄ）乃至（ｆ）はストレーナの左側面図と正面図と右側面図であり、（ｇ）はストレーナの背面板の平面図であり、（ｈ）及び（ｉ）はそれぞれストレーナの平面図及び下面図である。
【図８】（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ架台の左側面図と正面図と右側面図であり、（ｄ）は第１の軸サポートの正面図であり、（ｅ）及び（ｆ）はそれぞれ同図（ｄ）におけるＢ方向矢視図及びＣ方向矢視図である。
【図９】（ａ）は第２の軸サポートの平面図であり、（ｂ）乃至（ｄ）はそれぞれ第３の軸サポートの正面図と右側面図と下面図であり、（ｅ）乃至（ｇ）はそれぞれガイド部材の左側面図と正面図と右側面図である。
【図１０】（ａ）は図１に示したシリンダ式の排水装置の変形例の正面図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図１１】図１０（ａ）におけるＥ−Ｅ線矢視断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る貯水池排水システムに用いられるサイフォン式の排水装置の外観図である。
【図１３】（ａ）は図１２に示したエア抜き機構の拡大図であり、（ｂ）は図１２におけるＨ方向矢視図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図１２に示した排水装置の吸い込み部の正面図及び平面図である。
【図１５】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれホース接続管の正面図及び下面図であり、（ｃ）は固定台の平面図である。（ａ）はホース接続管の外観図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ取付板及び固定台の平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る貯水池排水システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の貯水池排水システムについて、図１乃至図１６を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の説明では、シリンダ式の排水装置やサイフォン式の排水装置が実際に貯水池の堤体に設置されている状態を想定して、「上面」や「下面」あるいは「上方」や「下方」などの表現を用いている。
【実施例】
【００３６】
図１はシリンダ式の排水装置１ａの外観図である。また、図２（ａ）は図１に示した電動シリンダ２と動作切換機構４の外観図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）はそれぞれ動作切換機構４を構成するスライド板１３と保持ケース１４の正面図である。そして、図３（ａ）及び図３（ｂ）はそれぞれ保持ケース１４の下面図及び左側面図であり、図３（ｃ）は図２（ｃ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。さらに、図３（ｄ）及び図３（ｅ）はそれぞれスライド板を保持ケースに固定するための位置決め部材１８ｂの正面図及び平面図であり、図３（ｆ）はスライド板１３と保持ケース１４にガイドピン１８ａと位置決め部材１８ｂが取り付けられた状態を示す斜視図である。
なお、図１では、電動シリンダ２を駆動するための電源や各種のケーブルについてその図示を省略している。また、図３（ｄ）及び図３（ｅ）では、位置決め部材１８ｂを図３（ａ）乃至（ｃ）における保持ケース１４よりも拡大した状態で示している。
【００３７】
図１に示すように、排水装置１ａは、貯水池６０の底部に設けられた放水路６１と、この放水路６１に通ずるように堤体６２の内部に形成されるとともに、開口端６４ａに蓋栓６３が水平な軸を中心として回転可能に取り付けられた管路６４からなる既設の排水機構を利用するものである。
排水装置１ａの最上部には電動シリンダ２が設置されており、この電動シリンダ２と蓋栓６３の間には棒状の開閉軸３が配置されている。また、開閉軸３の基端３ａは動作切換機構４を介して電動シリンダ２のロッド２ａ（図２（ａ）参照）に連結されており、棒状体３の先端３ｂはリンク機構５を介して蓋栓６３に連結されている。さらに、電動シリンダ２にはシリンダカバー６が取り付けられており、管路６４の開口端６４ａの上方を覆うようにストレーナ７が設置されている。
なお、電動シリンダ２はロッド２ａを斜め下方に向けた状態で架台８に設置されており、開閉軸３は第１の軸サポート９と第３の軸サポート１１と第２の軸サポート１０の上部に取り付けられたガイド部材１２によって、基端３ａ及び先端３ｂの近傍とそれらの間をそれぞれ支持されている。すなわち、排水装置１ａは貯水池６０の堤体６２の斜面に傾斜した状態で設置されている。
【００３８】
図２及び図３に示すように、動作切換機構４は、ステンレス製の長尺部材からなるスライド板１３と、同じくステンレス製の長尺部材からなり、基端１４ａに電動シリンダ２のロッド２ａを取り付けるための取付板１５を有するとともに、一対の側板１６，１６と底板１７によって断面が「コ」の字状をなすように形成され、スライド板１３をその長手方向へスライド可能に保持する保持ケース１４によって構成されている。
スライド板１３には、保持ケース１４によって保持された状態において、側板１６よりも上方へ突出するように把持部１３ｃが基端１３ａの近くに設けられるとともに、開閉軸３の基端３ａを連結するための切り欠き１３ｄが先端１３ｂに形成されている。また、スライド板１３には、基端１３ａと把持部１３ｃの間にガイドピン１８ａの挿通孔１３ｅ，１３ｅが長手方向に所定の間隔を空けて設けられるとともに、位置決め部材１８ｂの位置決め孔１３ｆが把持部１３ｃの基端の近くに設けられている。
【００３９】
なお、スライド板１３や保持ケース１４は、ステンレスに限らず、例えば、アルミニウムなどのステンレス以外の金属によって形成された物であっても良い。また、動作切換機構４は、スライド板１３と保持ケース１４の代わりに、長尺部材が筒状体によって、その長手方向へスライド可能に保持されるとともに、この長尺部材と筒状体に位置決め部材が挿通される位置決め孔が設けられた構造とすることもできる。
ただし、動作切換機構４がスライド板１３と保持ケース１４によって構成されている場合には、スライド板１３の挿通孔１３ｅからガイドピン１８ａを取り外すことにより、保持ケース１４からスライド板１３の取り出しが可能になる。したがって、スライド板１３が移動し難い状態になった場合に、その点検や交換等の作業を効率よく行うことができる。
【００４０】
保持ケース１４の取付板１５には、電動シリンダ２のロッド２ａに固定する際に使用される複数のネジ孔１５ａが設けられている。また、一対の側板１６，１６には、スライド板１３の挿通孔１３ｅに挿通された状態のガイドピン１８ａを案内するためのガイド孔１６ａが長手方向に沿って長く形成されるとともに、スライド板１３を保持したままで、位置決め孔１３ｆに挿通された状態の位置決め部材１８ｂを連通可能に３つの位置決め孔１６ｂ〜１６ｄが長手方向に沿って所定の間隔を空けて設けられている。
【００４１】
さらに、一対の側板１６，１６には、位置決め部材１８ｂを保持ケース１４に連結する鎖（図示せず）の一端を固定するための貫通孔１６ｅが設けられている。
位置決め部材１８ｂは、基端側が９０度に曲折されたピン形状をしており、この曲折された部分の近傍には、上述の鎖の一端を連結するための連結片１９が取り付けられている。
なお、位置決め孔１６ｂと位置決め孔１６ｃの間隔及び位置決め孔１６ｃと位置決め孔１６ｄの間隔は、閉じた状態の蓋栓６３を開く際に電動シリンダ２のロッド２ａが移動する距離、すなわち、蓋栓６３の開閉に必要な電動シリンダ２のストロークと等しくなるように設定されている。
【００４２】
図４（ａ）乃至図４（ｄ）は動作切換機構４の機能を説明するための図である。なお、図４では、ガイドピン１８ａと位置決め部材１８ｂの図示を省略している。
排水装置１ａでは、通常、位置決め部材１８ｂはスライド板１３の位置決め孔１３ｆと保持ケース１４の位置決め孔１６ｃに連通されている。したがって、蓋栓６３が開いている場合に、電動シリンダ２を駆動してロッド２ａを前進させると、位置決め部材１８ｂを介して保持ケース１４に連結されたスライド板１３が電動シリンダ２に連動し前進する。その結果、動作切換機構４は図４（ａ）に示した状態となり、蓋栓６３が閉じられる。
また、蓋栓６３が閉じている状態で電動シリンダ２を駆動してロッド２ａを後退させると、スライド板１３は、位置決め部材１８ｂを介して保持ケース１４に連結されていることから、電動シリンダ２に連動して後退する。その結果、動作切換機構４は図４（ｂ）に示した状態となり、蓋栓６３が開かれる。
【００４３】
なお、図４（ａ）に示した状態において、位置決め部材１８ｂをスライド板１３の位置決め孔１３ｆと保持ケース１４の位置決め孔１６ｃから抜出すると、スライド板１３は、保持ケース１４に対する連結状態が解消されるため、手動で操作可能になる。そこで、把持部１３ｃを手で持って後退させていくと、蓋栓６３が徐々に開き始める。
このとき、保持ケース１４における位置決め孔１６ｂと位置決め孔１６ｃの間隔と蓋栓６３の開閉に必要な電動シリンダ２のストロークが等しいことから、図４（ｃ）に示すように位置決め孔１３ｆが保持ケース１４の位置決め孔１６ｂの位置に達するまでスライド板１３を後退させると、蓋栓６３は完全に開いた状態になる。そこで、位置決め部材１８ｂをスライド板１３の位置決め孔１３ｆと保持ケース１４の位置決め孔１６ｂに連通させると、蓋栓６３の開いた状態が維持される。
【００４４】
また、図４（ｂ）に示した状態において、位置決め部材１８ｂをスライド板１３の位置決め孔１３ｆと保持ケース１４の位置決め孔１６ｃから抜出してスライド板１３の保持ケース１４に対する連結状態を解消した後、把持部１３ｃを手で持って、スライド板１３を前進させていくと、蓋栓６３が徐々に閉じ始める。
このとき、保持ケース１４における位置決め孔１６ｃと位置決め孔１６ｄの間隔と蓋栓６３の開閉に必要な電動シリンダ２のストロークが等しいことから、図４（ｄ）に示すように位置決め孔１３ｆが保持ケース１４の位置決め孔１６ｄの位置に達するまでスライド板１３を前進させると、蓋栓６３は完全に閉じた状態になる。そこで、位置決め部材１８ｂをスライド板１３の位置決め孔１３ｆと保持ケース１４の位置決め孔１６ｄに連通させると、蓋栓６３の閉じた状態が維持される。
【００４５】
このように、排水装置１ａでは、スライド板１３の位置決め孔１３ｆから位置決め部材１８ｂを抜出すれば、開閉軸３を手動で操作することができる。したがって、通信トラブル等によって電動シリンダ２に対して後述するような遠隔操作を行うことができない場合でも、蓋栓６３を手動で開閉することが可能である。
【００４６】
図５（ａ）はスライド板１３の先端１３ｂが基端３ａに連結されるとともに第１の連結金具２０が先端３ｂに連結された状態を示す開閉軸３の正面図であり、図５（ｂ）は開閉軸３の先端３ｂと第１の連結金具２０の平面図であり、図５（ｃ）は第３の連結金具２１の正面図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、開閉軸３は、ステンレス製の丸棒からなり、ターンバックル３ｃと呼ばれる張力を調節する装置が基端３ａの近くに取り付けられている。また、第１の連結金具２０は、短冊形のステンレス製の平板材からなり、開閉軸３の先端３ｂに設けられた切り欠き３ｄに基端２０ａが接合されるとともに、平面視円弧状をなす先端２０ｂの近傍には連結孔２０ｃが設けられている。さらに、図５（ｃ）に示すように、第３の連結金具２１は、両端が平面視円弧状をなす短冊形のステンレス製の平板材からなり、基端２１ａと先端２１ｂの近傍には連結孔２１ｃ，２１ｄがそれぞれ設けられている。
なお、開閉軸３には、ステンレス製の丸棒に限らず、断面が三角形や四角形をなすとともに、例えば、アルミニウムなどのステンレス以外の金属によって形成された棒状体を用いることもできる。
【００４７】
図５（ｄ）及び図５（ｅ）はそれぞれ第２の連結金具２２の正面図及び平面図であり、図５（ｆ）及び図５（ｇ）はリンク機構５の正面図及び右側面図である。
図５（ｄ）及び図５（ｅ）に示すように、第２の連結金具２２は、平面視円弧状をなす基端２３ａの近傍に連結孔２３ｃが設けられたステンレス製の短冊形の連結板２３と、この連結板２３の先端２３ｂに平面視Ｔ字状をなすように接合される短冊形のステンレス製の取付板２４からなる。連結板２３の基端２３ａと先端２３ｂの間には、連結孔２３ｄが設けられており、取付板２４には、連結板２３を挟んで対称に一対のボルト挿通孔２４ａ，２４ａが設けられている。
【００４８】
図５（ｆ）及び図５（ｇ）に示すように、第１の連結金具２０の先端２０ｂは連結孔２０ｃ（図５（ａ）参照）と連結孔２１ｃ，２１ｃ（図５（ｃ）参照）に連通された締結具２５ａを介して回動可能に一対の第３の連結金具２１，２１の基端２１ａ，２１ａに連結されている。
また、第２の連結金具２２の連結板２３は、基端２３ａが連結孔２３ｃ（図５（ｄ）参照）と連結孔２１ｄ，２１ｄ（図５（ｃ）参照）に連通された締結具２５ｂを介して回動可能に一対の第３の連結金具２１，２１の先端２１ｂ，２１ｂに連結されるとともに、連結孔２３ｄ（図５（ｄ）参照）に挿通された締結具２５ｃを介して一対の補強板２６，２６に連結されている。
なお、補強板２６は、電動シリンダ２の動力がリンク機構５を介して蓋栓６３に伝達される際に、取付板２４の蓋栓６３に連結された部分に加わる力を分散させるという機能を有している。
【００４９】
図６（ａ）及び図６（ｂ）はそれぞれ蓋栓６３の正面図及び平面図であり、図６（ｃ）及び図６（ｄ）はそれぞれ蓋栓６３にリンク機構５が取り付けられた状態を示す正面図及び平面図である。なお、図６（ｃ）では、蓋栓６３が開いた状態を破線で示している。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、管路６４が形成されたコンクリート基礎６５の上面６５ａに設置されて軸体６７の両端をそれぞれ保持する一対の保持部材６８，６８と、一端が蓋栓６３に接合されるとともに他端が軸体６７を介して回動可能に一対の保持部材６８，６８に連結される一対の連結部材６９，６９からなる蓋開閉機構６６を介して、蓋栓６３は開閉自在にコンクリート基礎６５に取り付けられている。ただし、蓋栓６３には、第２の連結金具２２を締結するためのボルトが螺入されるボルト孔６３ａ，６３ａを取付板２４のボルト挿通孔２４ａ，２４ａと対応する箇所に設けるものとする。
【００５０】
図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示すように、リンク機構５の第２の連結金具２２は、補強板２６，２６の先端２６ａ，２６ａを蓋栓６３の上面６３ｂに当接させた状態で蓋栓６３にボルト（図示せず）を用いて締結される。
蓋栓６３が閉じている場合に、開閉軸３によって第１の連結金具２０が図６（ｃ）に矢印Ｘで示す方向へ引っ張られると、蓋栓６３はリンク機構５の移動に伴って軸体６７を中心として矢印Ｙの向きに回動する結果、破線で示したように開いた状態となる。
一方、蓋栓６３が開いている場合、開閉軸３によって第１の連結金具２０が図６（ｃ）に矢印Ｘで示す方向と逆の方向へ押されると、蓋栓６３はリンク機構５の移動に伴って軸体６７を中心として矢印Ｙと逆の向きに回動する結果、実線で示したように閉じた状態となる。
【００５１】
上記構造の排水装置１ａにおいては、電動シリンダ２から開閉軸３を介して伝達される力によって蓋栓６３に発生する回転モーメントが大きくなるように、蓋栓６３に加わる電動シリンダ２の力の向きをリンク機構５が変化させるという作用を有する。すなわち、排水装置１ａでは、電動シリンダ２や開閉軸３の傾斜状態によらず、蓋栓６３に電動シリンダ２の力が効率よく伝達されることから、設置場所に対する制約が少ない。
なお、本実施例では、電動シリンダ２のロッド２ａが後退した場合に第１の連結金具２０が図６（ｃ）に矢印Ｘで示す方向へ引っ張られることで蓋栓６３が開くとともに、電動シリンダ２のロッド２ａが前進した場合に第１の連結金具２０が図６（ｃ）に矢印Ｘで示す方向と逆の方向へ移動することで蓋栓６３が閉じる構造となっているが、第１の連結金具２０と開閉軸３を接続する代わりに、開閉軸３が前進すると第１の連結金具２０が引っ張られる一方、開閉軸３が後退すると第１の連結金具２０が押されるように、開閉軸３と第１の連結金具２０の間にピニオンを設置して、電動シリンダ２のロッド２ａが前進した場合に蓋栓６３が開くとともに、電動シリンダ２のロッド２ａが後退した場合に蓋栓６３が閉じる構造とすることもできる。
【００５２】
図７（ａ）乃至図７（ｃ）はそれぞれシリンダカバー６の左側面図と正面図と右側面図であり、図７（ｄ）乃至図７（ｆ）はそれぞれストレーナ７の左側面図と正面図と右側面図であり、図７（ｇ）はストレーナ７の背面板２９の平面図であり、図７（ｈ）及び図７（ｉ）はそれぞれストレーナ７の平面図及び下面図である。なお、図７（ｈ）ではアングル材２８，２８の取り付け状態がわかるように、本体部２７の上面の一部を切り欠いた状態で示している。
【００５３】
図７（ａ）乃至図７（ｃ）に示すように、シリンダカバー６はステンレス製の平板材からなり、電動シリンダ２の上面と側面と背面を覆うことができるように、天板６ａと側板６ｂ，６ｂと背面板６ｃを備えており、側板６ｂ，６ｂの下縁の近傍には、架台８にボルト固定するためのボルト挿通孔６ｄ，６ｄが設けられている。
図７（ｄ）乃至図７（ｉ）に示すように、ストレーナ７は、ステンレス製のパンチング板によって背面と下面が開口した直方体状に形成された本体部２７と、本体部２７の側面の背面側の端縁及び下面側の端縁にそれぞれ取り付けられたステンレス製のアングル材２８と、本体部２７の背面のアングル材２８，２８にネジ留めされるステンレス製の背面板２９を備えている。また、背面板２９には、上端の中央に切り欠き２９ａが開閉軸３を挿通できるように設けられるとともに、下端の中央に切り欠き２９ｂが第３の軸サポート１１の一部を挿通できるように設けられている。
【００５４】
図８（ａ）乃至図８（ｃ）はそれぞれ架台８の左側面図と正面図と右側面図であり、図８（ｄ）は第１の軸サポート９の正面図であり、図８（ｅ）及び図８（ｆ）はそれぞれ図８（ｄ）におけるＢ方向矢視図及びＣ方向矢視図である。
図８（ａ）乃至図８（ｃ）に示すように、架台８は、複数本のアングル材によって形成されており、上部には電動シリンダ２をボルト固定するためのボルト挿通孔３０ａが設けられた枠状の取付板３０が傾斜した状態で設置されている。また、取付板３０の両側面に配置される一対のアングル材には、シリンダカバー６を固定するためのボルト挿通孔８ａ，８ａがそれぞれ設けられている。
【００５５】
図８（ｄ）乃至図８（ｆ）に示すように、第１の軸サポート９は、複数本のアングル材によって形成されており、側面視略Ｌ字状をなす脚部９ａの上部には、取付部９ｂが傾斜した状態で設けられている。また、脚部９ａの下面には、アンカーを打ち込むための固定孔９ｃが設けられており、取付部９ｂには、ガイド部材１２をボルト固定するためのボルト挿通孔９ｄ，９ｄが設けられている。なお、ボルト挿通孔９ｄは、ガイド部材１２を取り付ける際にその高さを容易に調節できるように、上下方向へ長く形成されている。
【００５６】
図９（ａ）は第２の軸サポート１０の平面図であり、図９（ｂ）乃至図９（ｄ）はそれぞれ第３の軸サポート１１の正面図と右側面図と下面図である。また、図９（ｅ）乃至図９（ｇ）はそれぞれガイド部材１２の左側面図と正面図と右側面図である。
図９（ａ）に示すように、第２の軸サポート１０は、平面視矩形状をなすステンレス製の板材からなり、アンカーを打ち込むための固定孔１０ａ，１０ａとガイド部材１２をボルト固定するためのボルト挿通孔１０ｂ，１０ｂが設けられている。なお、ボルト挿通孔１０ｂは、ガイド部材１２を取り付ける際にその高さを容易に調節できるように長孔状をなしている。
【００５７】
図９（ｂ）乃至図９（ｄ）に示すように、第３の軸サポート１１は、複数本のアングル材によって側面視Ｌ字状をなすように形成されており、アンカーを打ち込むための固定孔１１ａが下面に設けられるとともに、ガイド部材１２をボルト固定するためのボルト挿通孔１１ｂ，１１ｂが上部に設けられている。なお、ボルト挿通孔１１ｂは、ガイド部材１２を取り付ける際にその高さを容易に調節できるように、上下方向へ長く形成されている。
図９（ｅ）乃至図９（ｇ）に示すように、ガイド部材１２は、ナイロン製のガイドローラ３１と、このガイドローラ３１を回転可能に支持するステンレス製の支持部材３２によって構成されている。また、支持部材３２には、ボルト挿通孔３２ａ，３２ａが設けられている。
【００５８】
蓋栓６３の開閉機構にワイヤを用いる場合、蓋栓６３を閉じる際にワイヤを介してシリンダ等の駆動力を蓋栓に伝達することができないため、蓋栓６３を開く機構とは別に蓋栓を閉じる機構を設ける必要がある。これに対し、排水装置１ａでは、電動シリンダ２の駆動力が金属製の開閉軸３を介して蓋栓６３に伝達されることから、蓋栓６３の開閉機構がワイヤを用いる場合よりもシンプルな構造になる。したがって、設置や維持管理が容易である。
【００５９】
ここで、排水装置１ａの変形例について図１０及び図１１を用いて説明する。図１０（ａ）は排水装置１ａの変形例の正面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）におけるＤ−Ｄ線矢視断面図である。また、図１１は図１０（ａ）におけるＥ−Ｅ線矢視断面図である。
なお、図１０及び図１１では、排水装置１ａの変形例に係る排水装置１ｃについて、リンク機構５７と軸体５５と架台５６以外の構成要素については図示を省略している。さらに、図１１では、他の部材と識別し易いように、軸体の断面形状を表示する代わりに、その外観を表示している。
【００６０】
先に述べた排水装置１ａは、貯水池６０の堤体６２の内部に形成された管路６４の開口端６４ａに対して、水平な軸を中心として回転可能に取り付けられた蓋栓６３を開閉するものであるのに対し、図１０及び図１１に示した排水装置１ａの変形例に係る排水装置１ｃは、管路６４の開口端６４ａに上方から差し込まれるようにして設置される蓋栓７０を開閉するものである。
図１０及び図１１に示すように、排水装置１ｃは、排水装置１ａにおいて、ストレーナ７の代わりに、蓋栓７０の上面７０ａに垂直に立設される軸体５５と、この軸体５５を支持する架台５６を備えるとともに、リンク機構５の代わりにリンク機構５７を備えたことを特徴とする。
【００６１】
軸体５５は、円筒状又は円柱状をなす長尺部材からなり、その外周面の一部には、同形状の複数の歯５５ａが軸方向へ所定の長さに亘って等間隔に設けられている。
架台５６は、管路６４が形成されたコンクリート基礎６５の上面６５ａに、所定の間隔を空けて設置される一対の脚部５６ａ，５６ａと、この一対の脚部５６ａ，５６ａによって支持されるとともに、軸体５５の歯５５ａが形成されている部分の上下を鉛直方向へ移動可能に保持する一対の保持部５６ｂ，５６ｂと、軸体５５の歯５５ａに対して噛合するとともに、水平に配置された一対の回転軸５６ｃ，５６ｃを中心として回転可能に両端がそれぞれ一対の脚部５６ａ，５６ａに支持されるピニオン５６ｄによって構成されている。
【００６２】
排水装置１ｃに係るリンク機構５７は、上述の排水装置１ａにおけるリンク機構５において、第２の連結金具２２の代わりに、ステンレスによって形成された短冊形の平板材からなる一対の第４の連結金具５８，５８を備えたことを特徴とする。この一対の第４の連結金具５８，５８は、平面視円弧状をなす基端５８ａ，５８ａの近傍にそれぞれ設けられた一対の連結孔（図示せず）に連通された連結軸５９を介して、回転可能に一対の第３の連結金具２１，２１の先端２１ｂ，２１ｂに連結されるとともに、先端５８ｂ，５８ｂが一対の回転軸５６ｃ，５６ｃに対して回転不能にそれぞれ接続されている。
【００６３】
管路６４の開口端６４ａが蓋栓７０によって閉塞されている場合に、開閉軸３（図１，５を参照）によって第１の連結金具２０が図１１に矢印Ｘで示す方向へ引っ張られると、ピニオン５６ｄはリンク機構５７の移動に伴って回転軸５６ｃ，５６ｃを中心として矢印Ｆの向きに回動し、ピニオン５６ｄに歯５５ａが噛合する軸体５５は矢印Ｇで示すように移動する。その結果、軸体５５に上面７０ａが接続された蓋栓７０も鉛直上方へ移動し、管路６４の開口端６４ａは開放された状態となる。
一方、管路６４の開口端６４ａが開放されている場合、開閉軸３（図１，５を参照）によって第１の連結金具２０が図１１に矢印Ｘで示す方向と逆の方向へ押されると、ピニオン５６ｄはリンク機構５７の移動に伴って回転軸５６ｃ，５６ｃを中心として矢印Ｆと逆の向きに回動し、ピニオン５６ｄに歯５５ａが噛合する軸体５５は矢印Ｇで示す方向と逆の方向へ移動する。その結果、軸体５５に上面７０ａが接続された蓋栓７０も鉛直下方へ移動し、管路６４の開口端６４ａは閉塞された状態となる。
【００６４】
上記構造の排水装置１ｃにおいては、電動シリンダ２がロッド２ａを進退させる力の向きがリンク機構５７によって鉛直方向に変換されるという作用を有する。したがって、排水装置１ｃでは、電動シリンダ２や開閉軸３の傾斜状態によらず、蓋栓７０を電動シリンダ２によって効率よく開閉することができる。
なお、図１０及び図１１では、軸体５５を丸棒としているが、軸体５５は円筒体や断面が略多角形をなす中空又は中実の棒状体であっても良い。また、蓋栓７０は略円柱状をなしているが、断面が略多角形をなす蓋栓についても同様に排水装置１ｃによって開閉することが可能である。ただし、その場合には、蓋栓を開閉する際に軸体５５が円柱軸を中心として回転しないように、軸体５５を断面が略多角形をなす中空又は中実の棒状体とするとともに一対の保持部５６ｂ，５６ｂの内周面の断面形状を軸体５５の断面形状と同じ略多角形とするか、あるいは蓋栓に対して鉛直方向以外の移動を規制するガイド機構を設けることが望ましい。
【００６５】
また、図１０及び図１１では、先の図４に示す電動シリンダ２のロッド２ａが後退した場合に第１の連結金具２０が図１１に矢印Ｘで示す方向へ引っ張られることで軸体５５が上昇し、蓋栓７０が開く構造となっているが、その代わりに、例えば、図１１においてピニオン５６ｄを軸体５５の右側に配置することで、電動シリンダ２のロッド２ａが前進した場合に第１の連結金具２０が図１１に矢印Ｘで示す方向と逆の方向へ押される結果、軸体５５が上昇して蓋栓７０が開く構造とすることもできる。
【００６６】
図１２はサイフォン式の排水装置１ｂの外観図である。また、図１３（ａ）は図１２に示したエア抜き機構３５の拡大図であり、図１３（ｂ）は図１２におけるＨ方向矢視図である。なお、図１２では、電動ダンパ３６と電磁弁４２ａ，４２ｂと給水ポンプ４８を駆動するための電源や電源ケーブル及び各種のセンサに接続されたケーブルの図示を省略している。また、貯水池６０の水位が上昇した場合の導管３３と吸い込み部３４の状態を破線で示している。
【００６７】
図１２に示すように、排水装置１ｂは、基端３３ａが貯水池６０の水中に設置されるとともに先端３３ｂが貯水池６０の水面６０ａよりも低い箇所に配置されるように堤体６２に跨設される導管３３と、この導管３３の基端３３ａに設置される吸い込み部３４と、導管３３の最頂部の近傍に設置されるエア抜き機構３５と、このエア抜き機構３５と導管３３の先端３３ｂの間に設置される電動ダンパ３６を備えている。また、堤体６２の頂部には、先端３３ｂに向かって高さが次第に低くなるように導管３３を傾斜した状態で支持するための支持部材３７ａ，３７ｂが設置されるとともに、導管３３には、基端３３ａとエア抜き機構３５の間に複数の浮き３８ａが取り付けられている。
なお、導管３３は、基端３３ａとエア抜き機構３５の間については可撓性を有する樹脂製のホースを用い、堤体６２の頂部に配置される箇所及び堤体６２の頂部から先端３３ｂの間についてはそれぞれステンレス製の配管及び耐衝撃性に優れた硬質ポリ塩化ビニル製のホースを用いることが望ましい。
【００６８】
図１３（ａ）に示すように、エア抜き機構３５は、導管３３の内部の水位を検出するレベルセンサ３９が内部に設置されるとともにその接続部３９ａが先端４０ａに設けられたセンサ保持管４０と、このセンサ保持管４０の側面４０ｂから分岐するエア抜き管４１と、このエア抜き管４１の側面４１ａと先端４１ｂにそれぞれ設置される電磁弁４２ａ及び予備の電磁弁４２ｂと、電磁弁４２ａに接続される逆止弁４２ｃと、この逆止弁４２ｃに取り付けられる接続継手管４３を備えている。
浮き３８ａは、発泡スチロール製の一対の半円筒体からなり、図１３（ｂ）に示すように、導管３３を両側から挟むように配置された後、外周面に取り付けられたステンレス製の固定バンド４４，４４によって一体化された状態で導管３３に固定される構造となっている。
【００６９】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）はそれぞれ排水装置１ｂの吸い込み部３４の正面図及び平面図である。また、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）はそれぞれホース接続管４６の正面図及び下面図であり、図１５（ｃ）は固定台４９の平面図である。
図１４及び図１５に示すように、吸い込み部３４は、吸い込み口４６ａ（図１５（ｂ）参照）にフート弁４６ｃが設置され、導管３３の基端３３ａに対して着脱可能に取り付けられるホース接続管４６と、フート弁４６ｃに近接するように設置されるとともに、逆止弁４７ａが設置された注水管４７を通してホース接続管４６の内部に貯水池６０の水を供給する給水ポンプ４８と、フート弁４６ｃと給水ポンプ４８が内部に設置されるストレーナ４５と、発泡スチロール製の円筒体からなり、ストレーナ４５が取り付けられている固定台４９に対してステンレス製の固定バンド４４，４４を用いて固定される浮き３８ｂを備えている。
ストレーナ４５は、ステンレス製のパンチング板が短円筒状に形成されたものであり、固定台４９に上面４５ａ（図１４（ｂ）参照）がボルトを用いて固定されている。ホース接続管４６は、吸い込み口４６ａに設けられたフランジ４６ｂ（図１４（ｂ）参照）が固定台４９にボルトを用いて固定されており、フート弁４６ｃは、このフランジ４６ｂに対してボルトを用いて固定されている。
【００７０】
上記構造の排水装置１ｂにおいては、給水ポンプ４８を作動させてホース接続管４６の内部に貯水池６０の水を供給した場合、その水がホース接続管４６の吸い込み口４６ａから排出されることをフート弁４６ｃが防ぐという作用を有する。なお、電動ダンパ３６とホース接続管４６の吸い込み口４６ａの間の導管３３の内部に満たされた水は、排水装置１ｂの呼び水として機能する。
また、電磁弁４２ａは、導管３３の外部の空気がエア抜き管４１を通って導管３３の内部へ流入することを防ぐという作用を有する。すなわち、排水装置１ｂでは、電磁弁４２ｂを備えていることから、逆止弁４２ｃのみを備えている場合に比べて、エア抜き機構３５がより確実に機能する。
【００７１】
なお、給水ポンプ４８に用いられるホースが導管３３と別個に設けられている場合、導管３３だけでなくホースも設置しなければならないため、導管３３の設置場所が制限されてしまう。これに対し、排水装置１ｂでは、導管３３の基端３３ａに接続されたホース接続管４６に対し、その吸い込み口４６ａに近接するように設置された給水ポンプ４８によって注水管４７を介して呼び水を供給する構造であり、導管３３と別個に給水ポンプ４８のためのホースを設ける必要がないため、導管３３の設置場所に対する制約が少ない。
また、導管３３の上部に給水ポンプ４８を設置して、導管３３を利用してその基端３３ａから貯水池６０の水を吸い上げる場合には、揚程が高いため、給水ポンプ４８が大型で高価なものとなる。これに対し、排水装置１ｂでは、給水ポンプ４８が導管３３の基端３３ａの近傍に設置されており、揚程が低いことから、小型で安価なものを用いることができる。
【００７２】
本発明の貯水池排水システムの構成について図１６を参照しながら具体的に説明する。図１６は本発明の貯水池排水システムの構成を示すブロック図である。なお、図１乃至図１５に示した構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１６に示すように、本発明の貯水池排水システムは、前述の排水装置１ａ，１ｂに加え、排水装置１ａ，１ｂの動作を制御する制御ユニット５０と、排水装置１ｂの導管３３の水位及び流量と貯水池６０の水位を検出する検出ユニット５１と、排水装置１ａ，１ｂと制御ユニット５０に電力を供給する電源ユニット５２と、検出ユニット５１によって検出された貯水池６０の水位を監視するとともに、排水装置１ａ，１ｂを遠隔操作することによって貯水池６０の水量を調整する監視装置５３と、制御ユニット５０と監視装置５３の間でデータの送受信を行うための通信ユニット５４を備えている。
【００７３】
制御ユニット５０は、電動シリンダ２にロッド２ａを前進させる信号又は後退させる信号を送って排水装置１ａを作動させる制御部５０ａと、操作盤（図示せず）からなり、制御部５０ａに対して各種の命令を与える入力部５０ｂと、排水装置１ａ，１ｂの動作状況や検出ユニット５１によって検出された結果を記憶する記憶装置５０ｃを備えている。
検出ユニット５１は、エア抜き機構３５のセンサ保持管４０の内部に設置されるレベルセンサ３９の他、貯水池６０の水面６０ａの近くに設置されて、水位の上昇の有無を検出する水位センサ５１ａと、基端３３ａの近傍に設置されて導管３３から排出される水の量を検出する流量センサ５１ｂを備えている
レベルセンサ３９の接続部３９ａと制御ユニット５０の制御部５０ａはケーブル（図示せず）によって接続されており、導管３３の水位の検出結果はレベルセンサ３９から制御部５０ａに随時送られる。また、水位センサ５１ａと流量センサ５１ｂによる検出結果も図示しないケーブルを介して同様に制御ユニット５０の制御部５０ａに随時送られる。なお、排水装置１ａ，１ｂの動作状況や検出ユニット５１から制御ユニット５０に送られた検出結果は、通信ユニット５４を介して監視装置５３にも送信される。
【００７４】
電源ユニット５２は、太陽光パネル５２ａと、この太陽光パネル５２ａによって発電された電気が蓄えられるバッテリ５２ｃと、バッテリ５２の蓄電量に応じて太陽光パネル５２ａからバッテリ５２ｃに送られる電力を調節する充電コントローラ５２ｂと、バッテリ５２ｃから送り出される直流電流を交流電流に変換するインバータ５２ｄを備えている。なお、バッテリ５２ｃの電圧状態は、制御ユニット５０に送られるとともに、通信ユニット５４を介して監視装置５３にも送信される。
監視装置５３は、通信ユニット５４を介して制御ユニット５０から受け取った検出ユニット５１による検出結果に基づいて排水装置１ａ，１ｂを作動させる指令信号を制御ユニット５０に送信する制御部５３ａと、排水装置１ａ，１ｂの動作状況や検出ユニット５１によって検出された結果及びバッテリ５２ｃの電圧状態を表示する表示部５３ｂ及びそれらの情報を記憶する記憶装置５３ｄと、制御部５３ａに対して各種の命令を与える入力部５３ｃを備えている。
【００７５】
このような構成の貯水池排水システムにおいては、管路６４の開口端６４ａに取り付けられた蓋栓６３が閉じている状態で、貯水池６０の水位が予め定められたレベルを超えたことを示す検出結果を水位センサ５１ａから監視装置５３が受け取った場合、制御部５３ａは、電動シリンダ２のロッド２ａを後退させるような指令信号を制御ユニット５０に送る。
制御ユニット５０では、この指令信号に従って、制御部５０ａが排水装置１ａの電動シリンダ２のロッド２ａを後退させる。その結果、動作切換機構４と開閉軸３とリンク機構５を介して引っ張られるようにして蓋栓６３が開放されるため、貯水池６０の水は管路６４を通って放水路６１へ排出される。
【００７６】
蓋栓６３が開いている状態で、貯水池６０の水位が予め定められたレベルを下回ったことを示す検出結果を水位センサ５１ａから監視装置５３が受け取った場合、制御部５３ａは、電動シリンダ２のロッド２ａを前進させるような指令信号を制御ユニット５０に送る。
制御ユニット５０では、この指令信号に従って、制御部５０ａが排水装置１ａの電動シリンダ２のロッド２ａを前進させる。その結果、動作切換機構４と開閉軸３とリンク機構５を介して押されるようにして蓋栓６３が閉じられるため、貯水池６０の水の放水路６１への流出が停止する。
【００７７】
また、センサ保持管４０とエア抜き管４１が導管３３の最上部に配置されるように排水装置１ｂが設置された状態で、導管３３の内部の水位が予め定められたレベルを下回っていることを示す検出結果を制御ユニット５０がレベルセンサ３９から受け取った場合、制御部５３ａは、電動ダンパ３６を作動させて導管３３の先端３３ｂを閉塞した後、給水ポンプ４８を作動させてホース接続管４６に注水管４７を介して貯水池６０の水を所定量供給した後、外部の空気がエア抜き管４１から導管３３の内部へ流入しないように電磁弁４２ａを閉じさせる。これにより、電動ダンパ３６とホース接続管４６の吸い込み口４６ａの間の導管３３の内部が常に呼び水で満たされた状態になる。
【００７８】
上述の状態で、貯水池６０の水位が予め定められたレベルを超えたことを示す検出結果を水位センサ５１ａから監視装置５３が受け取った場合、制御部５３ａは、電動ダンパ３６を作動させて導管３３の先端３３ｂを開放するような指令信号を制御ユニット５０に送る。
制御ユニット５０では、この指令信号に従って、制御部５０ａが電動ダンパ３６を作動させて導管３３の先端３３ｂを開放する。その結果、サイフォンの原理により、貯水池６０の水はホース接続管４６の吸い込み口４６ａから吸い上げられて、導管３３の先端３３ｂから排出される。
なお、排水装置１ｂでは、前述のとおり、電動ダンパ３６とホース接続管４６の吸い込み口４６ａの間の導管３３の内部が常に呼び水で満たされた状態となっているため、電動ダンパ３６を作動させて導管３３の先端３３ｂを開放することにより、貯水池６０の水を排出するという上述の機能が速やかに発揮される。
【００７９】
一方、本発明の貯水池排水システムでは、貯水池６０の水位が予め定められたレベルを下回ったことを示す検出結果を水位センサ５１ａから監視装置５３が受け取った場合、制御部５３ａは、電動ダンパ３６を作動させて導管３３の先端３３ｂを閉じるような指令信号を制御ユニット５０に送る。
制御ユニット５０では、この指令信号に従って、制御部５０ａが電動ダンパ３６を作動させて導管３３の先端３３ｂを閉塞する。その結果、排水装置１ｂによる排水機能が停止する。
【００８０】
以上説明したように、本発明の貯水池排水システムによれば、排水装置１ａ，１ｂの遠隔操作によって、貯水池６０の水を排出することができるため、実際に現地に赴いて貯水池６０の排水機構を操作する場合とは異なり、貯水池６０の水量の調整を適切なタイミングで効率よく実施することが可能である。
また、排水装置１ａが、水平な軸を中心として回転するようにして開閉する蓋栓６３が開口端６４ａに設けられた管路６４と、この管路６４が接続された放水路６１からなる既設の排水機構を利用するものであるため、本発明の貯水池排水システムは、低コストで運用することが可能である。
【００８１】
なお、本発明の貯水池排水システムでは、貯水池６０の水位が予め定められたレベルを超えていなくとも、水位センサ５１ａから監視装置５３に送られた貯水池６０の水位の検出結果を表示部５３ｂで確認した作業者が、入力部５３ｃを操作して、排水装置１ａ，１ｂを作動させる指令信号を制御ユニット５０に送信させるような命令を制御部５３ａに対して与えることによっても、貯水池６０の水量を調整することができる。また、作業者は、監視装置５３を用いる代わりに、制御ユニット５０の入力部５０ｂから直接、制御部５０ａに対して排水装置１ａ，１ｂを作動させる命令を与えることもできる。
すなわち、本発明の貯水池排水システムでは、監視装置５３による遠隔操作に加え、現地で排水装置１ａ，１ｂを自動又は手動によって直接操作することも可能となっている。
【００８２】
なお、排水装置１ａの代わりに変形例に係る排水装置１ｃを用いた場合、電動シリンダ２によって開閉される蓋栓の構造のみが異なるだけで、上述した本発明の貯水池排水システムにおける作用及び効果は排水装置１ａを用いた場合と同様に発揮される。
また、本実施例では、排水装置１ａに電動シリンダ２や電動ダンパ３６を用いているが、本発明の貯水池排水システムは、このような構造に限定されるものではない。例えば、電動シリンダや電動ダンパの代わりに油圧シリンダやエアシリンダや油圧ダンパやエアダンパを用いることもできる。このように油圧シリンダやエアシリンダや油圧ダンパやエアダンパを用いた場合であっても、上述した本発明の貯水池排水システムにおける作用及び効果は、電動シリンダや電動ダンパを用いた場合と同様に発揮される。
さらに、図５（ｇ）や図１０（ｂ）には、第３の連結金具２１や第４の連結金具５８をそれぞれ一対ずつ備えた構造が示されているが、このような構造に限定されるものではなく、本発明の貯水池排水システムでは、第３の連結金具２１や第４の連結金具５８が一つずつ設けられた構造であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
請求項１乃至請求項３に記載された発明は、長雨や集中豪雨によって複数の貯水池の水量が増加した場合などのように、それらの貯水池の排水作業を同時に効率よく行う必要がある場合に特に有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１ａ〜１ｃ…排水装置  ２…電動シリンダ  ２ａ…ロッド  ３…開閉軸  ３ａ…基端  ３ｂ…先端  ３ｃ…ターンバックル  ３ｄ…切り欠き  ４…動作切換機構  ５…リンク機構  ６…シリンダカバー  ６ａ…天板  ６ｂ…側板  ６ｃ…背面板  ６ｄ…ボルト挿通孔  ７…ストレーナ  ８…架台  ８ａ…ボルト挿通孔  ９…第１の軸サポート  ９ａ…脚部  ９ｂ…取付部  ９ｃ…固定孔  ９ｄ…ボルト挿通孔  １０…第２の軸サポート  １０ａ…固定孔  １０ｂ…ボルト挿通孔  １１…第３の軸サポート  １１ａ…固定孔  １１ｂ…ボルト挿通孔  １２…ガイド部材  １３…スライド板  １３ａ…基端  １３ｂ…先端  １３ｃ…把持部  １３ｄ…切り欠き  １３ｅ…挿通孔  １３ｆ…位置決め孔  １４…保持ケース  １４ａ…基端  １５…取付板  １５ａ…ネジ孔  １６…側板  １６ａ…ガイド孔  １６ｂ〜１６ｄ…位置決め孔  １６ｅ…貫通孔  １７…底板  １８ａ…ガイドピン  １８ｂ…位置決め部材  １９…連結片  ２０…第１の連結金具  ２０ａ…基端  ２０ｂ…先端  ２０ｃ…連結孔  ２１…第３の連結金具  ２１ａ…基端  ２１ｂ…先端  ２１ｃ，２１ｄ…連結孔  ２２…第２の連結金具  ２３…連結板  ２３ａ…基端  ２３ｂ…先端  ２３ｃ，２３ｄ…連結孔  ２４…取付板  ２４ａ…ボルト挿通孔  ２５ａ〜２５ｃ…締結具  ２６…補強板  ２６ａ…先端  ２７…本体部  ２８…アングル材  ２９…背面板  ２９ａ，２９ｂ…切り欠き  ３０…取付板  ３０ａ…ボルト挿通孔  ３１…ガイドローラ  ３２…支持部材  ３２ａ…ボルト挿通孔  ３３…導管  ３３ａ…基端  ３３ｂ…先端  ３４…吸い込み部  ３５…エア抜き機構  ３６…電動ダンパ  ３７ａ，３７ｂ…支持部材  ３８ａ，３８ｂ…浮き  ３９…レベルセンサ  ３９ａ…接続部  ４０…センサ保持管  ４０ａ…先端  ４０ｂ…側面  ４１…エア抜き管  ４１ａ…側面  ４１ｂ…先端  ４２ａ，４２ｂ…電磁弁  ４２ｃ…逆止弁  ４３…接続継手管  ４４…固定バンド  ４５…ストレーナ  ４５ａ…上面  ４６…ホース接続管  ４６ａ…吸い込み口  ４６ｂ…フランジ  ４６ｃ…フート弁  ４７…注水管  ４７ａ…逆止弁  ４８…給水ポンプ  ４９…固定台  ５０…制御ユニット  ５０ａ…制御部  ５０ｂ…入力部  ５０ｃ…記憶装置  ５１…検出ユニット  ５１ａ…水位センサ  ５１ｂ…流量センサ  ５２…電源ユニット  ５２ａ…太陽光パネル  ５２ｂ…充電コントローラ  ５２ｃ…バッテリ  ５２ｄ…インバータ  ５３…監視装置  ５３ａ…制御部  ５３ｂ…表示部  ５３ｃ…入力部  ５３ｄ…記憶装置  ５４…通信ユニット  ５５…軸体  ５５ａ…歯  ５６…架台  ５６ａ…脚部  ５６ｂ…保持部  ５６ｃ…回転軸  ５６ｄ…ピニオン  ５７…リンク機構  ５８…第４の連結金具  ５８ａ…基端  ５８ｂ…先端  ５９…連結軸  ６０…貯水池  ６０ａ…水面  ６１…放水路  ６２…堤体  ６３…蓋栓  ６３ａ…ボルト孔  ６３ｂ…上面  ６４…管路  ６４ａ…開口端  ６５…コンクリート基礎  ６５ａ…上面  ６６…蓋開閉機構  ６７…軸体  ６８…保持部材  ６９…連結部材  ７０…蓋栓  ７０ａ…上面  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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