(57)【要約】      （修正有）【課題】貯蔵槽のオーバーフローを、槽壁を切り欠いたり穴明けせずに、あふれる前に動力ポンプを使わずサイフォン管で永続的にメンテナンスフリーで急排水する。【解決手段】サイフォン管両端へ固定した補助溜めを付加して、平面へ展開するとＷ形になるＷ形曲管１をサイフォン管に採用して、両サイドの立ち上げ部を、その補助溜めとしてＷ形曲管１のサイフォン管と両補助溜部の水の流れ切れを止めてサイフォン作用の破壊を永続して防ぎ、再び貯蔵槽内の水位が補助溜めを越して上がるたび、その上がった水頭３の作用と、排水管１４と気孔管１３を併設して、その吸引水頭１５とで増水した水をサイフォン管を通り自然に急排出させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主溜め（貯蔵槽）とは別の補助溜めを、サイフォン管両端へ、溜めの底はサイフォン管端末より低く、溜めの壁はサイフォン管両端末より高く貯蔵槽壁より低く取り付けて、サイフォン管内を常に液で満たす状態にし、更に補助溜めへ排液管を接続する場合には、接続部へ気孔、又は開口を設けて排液管がサイフォン管内の液を吸い出し切らないようにした、作用保管型サイフォンユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は排液をするためのサイフォンユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】  水族館や養殖生簀、ペットショップなどでは、図５の樋（２２）、切り欠き（２３）、導水管（２４）、地下導水管（２６）に示す方法などで新鮮な水を順次給排水して槽を並べている。この方法は特許文献１の貯水池の堤防壁を貫通して排水しているのと同じである。【０００３】  容器や槽へ穴などの加工をせず槽壁を越して水を自然流で排出するとき、図１のＢの如くＵ形曲管（６）やホースへ水を満たし水頭（７）のサイフォン作用により吸い出しする方法があり、大型になると特許文献２のごとく始動毎、動力ポンプを使いサイフォン管内へ水を充填し排水している。【０００４】  一方、サイフォン管の使い方には、特許文献３の計量装置のように排出経路の出口パイプにサイフォン管を使い、ポンプハウスから逆止弁を通して融けた金属を精度よく安定した量で排出するために、出口パイプの出口と溶融金属貯蔵槽の容器内水位の高さを同じにして、出口パイプ内を溶融金属で常に満たし出口パイプ内残留量を一定に保つ目的で、使われるケースもある。【０００５】
【特許文献１】特開平８−２３２２４９号広報
【特許文献２】特開２００４−２３９１６３号広報
【特許文献３】特開平６−２２１８９１号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  図５の導水管（２４）、地下導水管（２６）のように各種タンクや養殖生簀などの槽壁へ排水管を接続する場合は槽壁の応力分散強度及び耐震性が劣るため、槽壁を越えて特許文献２の形ちのようにサイフォン管を使う場合があるが、サイフォン管には槽内の水が枯れて図１Ｂのようにサイフォン管端末水位（８）よりも水位が下がり空気が入り込むとサイフォン作用が壊れ、再び槽内の水位が上がっても自力では流れ出さない問題があった。【０００７】  本発明は、その問題を克服し永続してメンテナンスフリーで、再び槽内の水位が上がるたび、特許文献２と違い動力ポンプ無しで、特許文献３と違いサイフォンによる排出作用を使い、自然にくり返し流れ出すようにサイフォンユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  永続して、サイフォン管内の液が流れ切れて空気が入りサイフォン作用を破壊させないため、主溜め（貯蔵槽）とは別の補助溜めをサイフォン管の両端へ、溜めの底はサイフォン管部端末より低く、溜めの壁はサイフォン管部両端末より高くして、更に下記の方法で取り付け、サイフォン管内を常に液で満たす状態にする。
平面へ展開した場合にはＷ形状を成す形で、Ｕ字形サイフォン管の下向き両端から方向を転じて上向きに曲げて管を延長し延長部を補助溜めとして使用する。
また、下向きのＵ字形サイフォン管端末をそれぞれ挿入する上方を開口した補助溜めをサイフォン管両端へ固定する。或いは、サイフォン管の片方の端を違えて先のＷ形状の方法の片端を組み合わせした方法で補助溜めを付ける。
このようにして、貯蔵槽の液水位がサイフォン管端より枯れて下がってもサイフォン管内の液および両補助溜め内の液の水頭バランスが取れた段階でサイフォン管を通る液の流れは止み、サイフォン管内の液が流れ切れるのを永続して防ぐ。
再び補給されて貯蔵槽内の水位が補助溜め部より上がるごと、その上がった分の水頭圧でサイフォン管を通り貯蔵槽外へ液が自然に流れ出すようにした。【０００９】  任意の位置へ排液するには貯蔵槽外の補助溜めと排液管を接続しなくてはならないが、Ｗ形状の方法では上向き補助溜め部上端から下方向へ曲げて延長し、延長部を排液管とし、その山曲げ部天面へ気孔を設け空気を取り入れて、補助溜め部と排液管との水頭関係を遮断し、一方、補助溜めの方法では貯蔵槽内の補助溜め部の高さで外部補助溜めの側壁を開口しそこへ排液管を接続し外部補助溜めの壁は接続部より高く足して液が溢れないようにし、排液管が補助溜めとサイフォン管内の液を吸い取り切ってサイフォン作用を壊さないようにする。
【発明の効果】
【００１０】  サイフォンユニット内の液が蒸発して失うまで、動力を使わずメンテナンスフリーで永続して自然排水ができ、省エネルギーへ貢献する。【００１１】  本サイフォンユニットを使う槽は、槽壁に穴加工をせず応力の集中が無く、各槽は槽壁へ管で直結することなく独立させられるとともに、化学プラント槽や薬品槽を平坦な場所へ並べることが可能であり、地震や振動による倒壊、決壊、漏洩に強い連続した排液ができ、安全に貢献する。【００１２】  サイフォンを使うため、図５に比べ図４のように既存の槽を穴明加工することなく排水管を簡単に設置できるので安価で自由な槽のレイアウトができる。【００１３】  サイフォンユニットへ昇降装置を付加することにより、水位制御や流量制御、計量排出が、簡単で精度ある設備ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  排水に使うサイフォン管の両端へ以下の方法で補助溜めを設け、平面へ展開した場合にはＷ形状を成すサイフォン管図１ＡのＷ型曲管（１）を用い両端の高さを中央の曲げより低く両サイドの曲げより高くして両サイドの立ち上げ部を溜にする方法、また、図２へ示す底はサイフォン管端末より低く壁はサイフォン管両端より高くサイフォン管端を常時水中へ浸たすための（９）の補助溜めを固定する方法、或いは片方のサイドを違えて先のＷ型曲管の方法の片方を組み合わせした方法で補助溜めを設けて、サイフォン管内の水および補助溜め部の水の水頭（２）および水頭（１０）でバランスを取って、貯蔵槽内水位が図１Ａの水位（４）以下へ下がっても図２の水位（１２）まで下がっても、サイフォン管内の水の流れ切りを止めて、サイフォン作用の破壊を防ぎ、永続してサイフォン作用を維持保管し、再び貯蔵槽内の水位が上がり図１Ａの水頭（３）ないし図２の水頭（１１）が生じたとき、その水頭圧でサイフォン管内を通り自然に水が貯蔵槽外へ流れ出すようにする。【００１５】  任意の位置へ排水するには補助溜めへ排水管を接続しなくてはならないが、図３Ｃのごとく排水管（１４）の接続部の天面へ気孔管（１３）ないし気孔穴を設ける方法、図３Ｄに示すサイフォン管へ固定した補助溜の側面へ排水管（１７）を接続し開口（１６）を設ける方法で、補助溜めと排水管の水頭関係を断ち切り、排水管の吸い込み水頭（１５）がサイフォン管内へ掛からないようにして、サイフォン管内の水および補助溜め内の水が排水管に吸い取り切られないようにしてサイフォン作用を維持保管し、メンテナンスフリーで槽内の水位を保ちオーバーブロー排水をする。【００１６】  作用保管型サイフォンユニットは扱う液体の気泡が限界を超えると管内へ空気が溜まり機能しなくなるので、ガス化しやすい液体や泡立つ近くへ設置をしないで、場合によりサイフォン管内の空気の溜まりを観察できるガラス管を使用する。【００１７】  図１ＡのＷ形曲管（１）は平面へ展開した場合にＷ形状を成すのでＷ形曲管と称したが槽や周囲の都合に合わせて図６のように原理を崩さない範囲で曲げ得る。【００１８】  図６、７、８、９のようにパイプのみで安価で容易に加工設置ができる下記の方法を薦める。図２に比べ、平面へ展開した場合にＷ形状を成すサイフォン管図１ＡのＷ型曲管（１）を薦める。また、任意の位置へ排水する排水管を接続するには、図３Ｄに比べ、よりシンプルな図３Ｃの接続方法を薦める。【００１９】  補助溜め部と排水管の接続部の気孔径は小さ過ぎると、サイフォン管へ掛かる排水管の吸引作用を断ち切るための空気が入りきれず、サイフォン管内の水を排水管が吸い取り切ってしまいサイフォン作用を壊し、永続的なサイフォン作用の維持ができなくなる。【００２０】  図６、７、８、９は本サイフォンユニットを雨水自然排水で養殖槽へ実用したものであるが、いろいろと、ダム、貯水池、タンクや槽、ビーカーおよび水以外でもオイル、溶融物、化学薬品、溶けたプラスチック、溶けた金属などでも使用できる。【００２１】  エンジンポンプの代わり簡単に取付け取外しができるので、穴や取水口の無い用水路Ｕ字溝と水田間の灌漑給水へ本サイフォンユニットを使用��る。【００２２】  昇降装置の付加で一次タンクから２次タンクへの供給量の制御ができるので、液体材料または試薬の調合槽へ本サイフォンユニットを使用する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】原理を説明する図である。
【図２】異形タイプを説明する図である。
【図３】排水管の接続方法を説明する図である。
【図４】並べた槽へ本サイフォンユニットを配置した図である。
【図５】従来の排水方法を説明する図である。
【図６】本サイフォンユニットを実用した養殖槽の斜視図である。
【図７】実用した養殖槽の側面写真である。
【図８】実用した養殖槽の表面写真である。
【図９】実用した養殖槽の内面写真である。
【符号の説明】
【００２４】  １  Ｗ形曲管
２  水頭
３  水頭
４  水位
５  槽
６  Ｕ形曲管
７  水頭
８  水位
９  補助溜め固定
１０  水頭
１１  水頭
１２  水位
１３  気孔管
１４  排水管
１５  水頭
１６  開口
１７  排水管
１８  気孔管
１９  排水管
２０  Ｗ形曲管
２１  給水管
２２  樋（とい）
２３  切り欠き
２４  導水管
２５  給水管
２６  地下導水管
２７  サイフォン管
２８  槽内管立上げ（補助溜め部）
２９  槽外管立上げ（補助溜め部）
３０  排水管
３１  気孔穴
３２  養殖槽
３３  維持水位
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年10月4日(2005.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】  補助溜め部と排水管の接続部の気孔径は小さ過ぎると、サイフォン管へ掛かる排水管の吸引作用を断ち切るための空気が入りきれず、サイフォン管内の水を排水管が吸い取り切ってしまいサイフォン作用を壊し、永続的なサイフォン作用の維持ができなくなる。
すなわち、図１で言う水頭（３）が十分に有る時には、図３Ｃの気孔管（１３）の気道の有効径を絞れば空気の流入が少なくなり負圧化して、排水管（１４）の落差水頭（１５）の吸引作用が働き、本ユニット部を流れる排水速度を早めることができるが、槽内水位が下がり図１で言う水頭（３）が少なくなって水位（４）へ近づき、貯蔵槽内の吸水口から急よい水の渦（うず）と伴に空気が本ユニット部内へ吸い込まれてサイフォン作用の保管ができなくなる前に、それを防ぐに必要な空気量を取り入れるための気孔管の気道有効径を拡張する必要がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年4月7日(2006.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主溜め（貯蔵槽）とは別の補助溜めを、サイフォン管両端へ、溜めの底はサイフォン管端末より低く、溜めの壁はサイフォン管両端末より高く貯蔵槽壁より低く取り付けて、サイフォン管内を常に液で満たす状態にし、更に主溜め外の補助溜めへ排液管を接続する場合には、接続部へ気孔、又は開口を設けて排液管が作用保管対象のサイフォン管内の液を吸い出し切らないようにし、その気孔の開口径を主溜めの水位に基づき加減して排水管の吸引作用を引き起こし、第二のサイフォンである排水管の吸引作用を利用した急排水を成せる、動力を必要とせず、また、メンテナンスフリーで、溜め槽内の液を排出できる、作用保管型サイフォンユニット。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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