(57)【要約】【課題】排気完了の直前に空気に同伴して給排気管に下水が侵入するのを抑えて、下流側に接続されている減圧装置や脱臭ダクトなどの設備に流れ込むのを確実に防止することができるエアクッションサイフォンシステムの遮水装置を提供する。【解決手段】給排気管３１には、給排気弁３２よりも排気流の下流側に、たとえば、電動バタフライ弁によってなる排気量調整弁１を介設する。この排気量調整弁１の開度（絞り度）を調整することで、空気溜まり部１６の排気開始時から排気完了の直前までの排気流の流速（排気風速）よりも、排気完了の直前から排気完了時までの排気流の流速（排気風速）を小さくして、排気完了の直前に空気に同伴して給排気管に水が侵入するのを抑える。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイフォン管路によって垂直水路の下部が互いに連通され、このサイフォン管路には管路軸方向の両端部に設けられた下向きに突出する突起とサイフォン管路の壁面とで囲まれた空気溜まり部が形成されており、サイフォン管路に連通して設けた排気用入口にサイフォン管路の水位を調整する水位調整装置が昇降自在に設置され、前記排気用入口に前記空気溜まり部の空気を排気する水位調節用排気通路が連通して設けられているとともに、サイフォン管路に前記空気溜まり部の空気の排出を可能な給排気管が接続されているエアクッションサイフォンシステムにおいて、前記給排気管には、排気量調整弁が設けられていることを特徴とするエアクッションサイフォンシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアクッションサイフォンシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえば河川などの下側に水路を形成するエアクッションサイフォンシステムが本発明出願人によってすでに提案されている（特開２００１−１９３０４２号公報）。
【０００３】
このエアクッションサイフォンシステムは、図２，図３および図４に示すように構成されている。すなわち、河川１０の両側に垂直水路１１、１２を形成し、これら垂直水路１１、１２の下部を水平にのびるサイフォン管路１３によって互いに連通させ、このサイフォン管路１３の管路軸方向の両端部には、その上端部から下向きに突出する突起１５，１５を設けて、サイフォン管路１３内に該管路１３の壁面と突起１５，１５とで囲まれた空気溜まり部１６を形成する。また、上流側の垂直水路１１の上部からサイフォン管路１３の入口部にかけて流入側仕切壁１７が形成され、この流入側仕切壁１７によって、上流側の垂直水路１１の内部が第１流入路１８と第２流入路１９に区画され、流入側仕切壁１７の上端部に流入側堰体２０を設けてある。
【０００４】
一方、下流側の垂直水路１２の上部からサイフォン管路１３の出口部にかけて流出側仕切壁２１が形成され、この流出側仕切壁２１によって、下流側の垂直水路１２の内部が第１流出路２２と第２流出路２３に区画され、流出側仕切壁２１の上端部に流出側堰体２４を設けてある。
【０００５】
サイフォン管路１３の水位は水位調整装置２８によって調節される。水位調整装置２８は、図５に示すように、逆Ｖ字状の切欠２８ａを設けたシーバ２８Ａと、このシーバ２８Ａを昇降させる昇降駆動装置２８Ｂとによってなる。なお、シーバ２８Ａに代えて、特開２００１−１９３０４２号公報に開示されているように、扉体を昇降させるように構成してもよい。図２，図３および図４に示すように、シーバ２８Ａは、サイフォン管路１３における下流側の垂直水路１２の付近で該サイフォン管路１３に連通して設けた排気用入口２９の前方に昇降自在に対応している。また、排気用入口２９の後方には、空気溜まり部１６の空気を排気する水位調節用排気通路３０が設けられ、この水位調節用排気通路３０の出口は下流側の垂直水路１２の内部に臨んでいる。
【０００６】
他方、サイフォン管路１３の天井部には、空気溜まり部１６に空気を供給したり、空気溜まり部１６内の空気を排出する給排気管３１が接続され、給排気弁３２によって開閉されるようになっている。なお、給排気管３１から空気溜まり部１６内への給気は空気圧縮機（図示省略）などによって行なわれる場合がある。また、給排気管３１の下流側には、図示していない減圧装置や脱臭ダクトなどが接続されている場合がある。
【０００７】
前記構成において、晴天時や小降雨時などの通常時には、給排気管３１は給排気弁３２によって閉じられている。そして、図５の仮想線で示すように、シーバ２８Ａの逆Ｖ字状の切欠２８ａがサイフォン管路１３内の水面Ｌよりも下側に没している場合には、排気用入口２９がサイフォン管路１３内の下水Ｗで閉じられるため、空気溜まり部１６内の空気が排気用入口２９から水位調節用排気通路３０（図２，図３参照）へ流れ出すことはない。
【０００８】
この状態で昇降駆動装置２８Ｂによりシーバ２８Ａを上昇させて、図５の実線で示すように、逆Ｖ字状の切欠２８ａが水面Ｌより上方に出た場合、空気溜まり部１６内の空気が逆Ｖ字状の切欠２８ａの下端とサイフォン管路１３内の水面Ｌとの隙間を通って、図３，図４の排気用入口２９から水位調節用排気通路３０へ流れ出し、下流側の垂直水路１２の上部に排気される。これにより、空気溜まり部１６内の空気の量が減少して、サイフォン管路１３内の水位が上昇し、図４に示すように、逆Ｖ字状の切欠２８ａがサイフォン管路１３内の水面下に没した時点で、サイフォン管路１３内の水位Ｌの上昇が停止する。つまり、サイフォン管路１３内の水位Ｌを目的のレベルまで上昇させることができる。
【０００９】
サイフォン管路１３内の水位Ｌを下降させる場合には、昇降駆動装置２８Ｂによりシーバ２８Ａを下降させる。この状態において、上流側の垂直水路１１からサイフォン管路１３内へ流入する下水Ｗとともに空気がサイフォン管路１３内へ同伴されるため、次第に空気溜まり部１６に空気が蓄積され、これに伴って、サイフォン管路１３内の水位Ｌが次第に押し下げられる。そして、図５の実線で示すように、サイフォン管路１３内の水面Ｌがシーバ２８Ａの逆Ｖ字状の切欠２８ａよりも下方へ下降した際、空気溜まり部１６内の空気が逆Ｖ字状の切欠２８ａの下端とサイフォン管路１３内の水面との隙間を通って、排気用入口２９から水位調節用排気通路３０へ流れ出し、下流側の垂直水路１２の上部に排気される。このため、空気溜まり部１６内の空気の量が減少して、サイフォン管路１３内の水位が僅かに上昇し逆Ｖ字状の切欠２８ａがサイフォン管路１３内の水面下に没した時点で、サイフォン管路１３内の水位Ｌの僅かな上昇が停止する。つまり、サイフォン管路１３内の水位Ｌを目的のレベルまで下降させることができる。
【００１０】
一方、豪雨時のように下水Ｗの流量が大幅に増加した場合には、給排気管３１が給排気弁３２によって開放され、サイフォン管路１３内の水位Ｌの上昇に伴って空気溜まり部１６内の空気が全て排気され、サイフォン管路１３内に下水が充満する。これにより、サイフォン管路１３内の流路断面積は十分に大きく確保され、大量の下水の流下を許容できるので、上流側の垂直水路１１よりも上流域で下水Ｗが溢れ出すのを防ぐことができる。
【００１１】
その後、下水Ｗの流量が通常時まで減少すると、給排気管３１を給排気弁３２によって閉じる。これにより、下水Ｗとともに空気がサイフォン管路１３内へ同伴され、次第に空気溜まり部１６に空気が蓄積され、これに伴って、サイフォン管路１３内の水位Ｌがサイフォン管路１３内の水面Ｌがシーバ２８Ａの逆Ｖ字状の切欠２８ａの上端部のレベルまで次第に押し下げられる。
【００１２】
すなわち、前記従来のエアクッションサイフォンシステムによれば、晴天時や小降雨時などの通常時には、サイフォン管路１３内における下水Ｗの流路断面積を小さくすることにより、下水Ｗの流速を高めて土砂などの固形物がサイフォン管路１３内に堆積して固結するのを防止し、豪雨時において下水Ｗの大量流れが妨げられるのを回避することができるとともに、豪雨時には、給排気管３１を給排気弁３２によって開放し、サイフォン管路１３内の流路断面積を十分に大きく確保して、上流側の垂直水路１１よりも上流域で下水Ｗが溢れ出すのを防ぐことができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来のエアクッションサイフォンシステムでは、豪雨時においてサイフォン管路１３内の流路断面積を十分に大きく確保するために、給排気管３１を給排気弁３２によって開放して排気した場合、排気完了の直前に空気に同伴して給排気管３１に下水が侵入して、給排気管３１内を上昇する現象が生じ、給排気管３１の下流側に接続されている減圧装置や脱臭ダクトなどの設備に流れ込んで、これらの設備に様々な不都合を発生させる要因になっている。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、排気完了の直前に空気に同伴して給排気管に下水が侵入するのを抑えて、下流側に接続されている減圧装置や脱臭ダクトなどの設備に流れ込むのを確実に防止することができるエアクッションサイフォンシステムの遮水装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係るエアクッションサイフォンシステムの遮水装置は、サイフォン管路によって垂直水路の下部が互いに連通され、このサイフォン管路には管路軸方向の両端部に設けられた下向きに突出する突起とサイフォン管路の壁面とで囲まれた空気溜まり部が形成されており、サイフォン管路に連通して設けた排気用入口にサイフォン管路の水位を調整する水位調整装置が昇降自在に設置され、前記排気用入口に前記空気溜まり部の空気を排気する水位調節用排気通路が連通して設けられているとともに、サイフォン管路に前記空気溜まり部の空気の排出を可能な給排気管が接続されているエアクッションサイフォンシステムにおいて、前記給排気管には、排気量調整弁が設けられていることを特徴としている。
【００１６】
本発明によれば、空気溜まり部の排気開始時から排気完了の直前までの排気流の流速（排気風速）よりも、排気完了の直前から排気完了時までの排気流の流速（排気風速）を小さくするように、排気量調整弁の開度（絞り度）を調整することで、排気完了の直前に空気に同伴して給排気管に水が侵入するのを抑えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るエアクッションサイフォンシステムの実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はエアクッションサイフォンシステムの一実施の形態を示す断面図である。なお、本発明の特徴は、給排気管に遮水装置を設けた構成にあり、その他の構造は図２〜図５で説明した従来例のエアクッションサイフォンシステムと異ならないので、この従来例と同一部分には同一符号を付して、重複する構造および作用の説明は省略する。
【００１８】
図１において、給排気管３１には、給排気弁３２よりも排気流の下流側でかつ垂直水路１１の上流側の水位よりも高い位置に、たとえば、電動バタフライ弁によってなる排気量調整弁１が介設されている。
【００１９】
このような構成であれば、給排気弁３２の開放による空気溜まり部１６の排気開始時から排気完了の直前までの排気流の流速（排気風速）よりも、排気完了の直前から排気完了時までの排気流の流速（排気風速）を小さくするように、排気量調整弁１の開度（絞り度）を調整することで、排気完了の直前に空気に同伴して給排気管に水が侵入するのを抑えることができる。このため、給排気管３１の下流側に接続されている減圧装置や脱臭ダクトなどの設備に下水が流れ込むのを確実に防止して、これらの設備に様々な不都合が発生するのを回避することができる。
【００２０】
なお、前記排気完了の直前の状態は、水位計によってサイフォン管路１３内の水位Ｌを検出する手段、タイマーによって排気開始時からの時間を計測する手段あるいは前記水位検出手段と前記時間計測手段との複合手段によって、容易かつ正確に特定することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るエアクッションサイフォンシステムは構成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【００２２】
本発明によれば、給排気弁の開放による空気溜まり部の排気開始時から排気完了の直前までの排気流の流速（排気風速）よりも、排気完了の直前から排気完了時までの排気流の流速（排気風速）を小さくするように、排気量調整弁の開度（絞り度）を調整することで、排気完了の直前に空気に同伴して給排気管に水が侵入するのを抑えることができるので、給排気管の下流側に接続されている減圧装置や脱臭ダクトなどの設備に下水が流れ込むのを確実に防止して、これらの設備に様々な不都合が発生するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本の発明の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】従来例の断面図である。
【図３】水位調整装置の構成図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図５】水位調整装置の作用説明図である。
【符号の説明】
１　排気量調整弁
１１　垂直水路
１２　垂直水路
１３　サイフォン管路
１５　下向きに突出する突起
１６　空気溜まり部
２８　水位調整装置
２９　排気用入口
３０　水位調節用排気通路
３１　給排気管
【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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