(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉弁９を設けた排水管１の先端部２を水道管Ｐ内に挿入し、前記開閉弁９を開放することにより水道管Ｐ内の水とともに夾雑物Ｄを管外に排出する夾雑物排出装置において、
前記水道管Ｐ内に、その水道管Ｐ内に沈殿した夾雑物Ｄを感知するセンサー２０を取付け、前記センサー２０が夾雑物Ｄを感知することにより前記開閉弁９を開放し、前記センサー２０を、前記排水管１の先端部２に取付けたことを特徴とする夾雑物排出装置。
【請求項２】
前記排水管１の先端部２に前記排水管１の内外を貫通する透孔４を、又は前記排水管１の先端部２の周縁２ａの一部に切欠き３を設け、前記先端部２の周縁２ａを前記水道管Ｐの管底に当接させたことを特徴とする請求項１に記載の夾雑物排出装置。
【請求項３】
開閉弁９を設けた排水管１の先端部２を水道管Ｐ内に挿入し、前記開閉弁９を開放することにより水道管Ｐ内の水とともに夾雑物Ｄを管外に排出する夾雑物排出装置において、
前記水道管Ｐ内に、その水道管Ｐ内に沈殿した夾雑物Ｄを感知するセンサー２０を取付け、前記センサー２０が夾雑物Ｄを感知することにより前記開閉弁９を開放し、前記排水管１の先端部２に前記排水管１の内外を貫通する透孔４を、又は前記排水管１の先端部２の周縁２ａの一部に切欠き３を設け、前記先端部２の周縁２ａを前記水道管Ｐの管底に当接させたことを特徴とする夾雑物排出装置。
【請求項４】
前記センサー２０による前記夾雑物Ｄの感知位置を、前記先端部２の周縁２ａと前記切欠き３の上縁３ａとの間、又は前記先端部２の周縁２ａと前記透孔４の上縁４ａとの間の高さに設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の夾雑物排出装置。
【請求項５】
前記センサー２０のケーブル２１を前記排水管１に沿って管外に引き出し、前記センサー２０、前記ケーブル２１及び前記排水管１を、前記水道管Ｐに着脱自在としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の夾雑物排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道管路内の水に混入した土砂等の夾雑物を管外に排出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水道管路内の水には、補修工事等に伴って土砂や錆等の夾雑物が混入することがある。この夾雑物を管外に排出するために、例えば、水道管の本管から立ち上がる枝管に接続された消火栓を用いて、管底に沈殿した夾雑物を水とともに排出する手法が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３１４１５６号公報
【０００３】
また、例えば、水道管の本管の途中に、図１１に示すような沈降トラップと呼ばれる十字管１０を設け、その十字管１０の底部（トラップ部）１５に沈殿した夾雑物Ｄを定期的に除去する手法も用いられる。
【０００４】
十字管１０のトラップ部１５に沈殿した夾雑物Ｄを除去する際には、その十字管１０内に排水管１の先端を挿入し、その排水管１に設けた電動弁９を開放することにより、管内の水を夾雑物Ｄとともに管外に排出する排水装置が用いられる。
また、この電動弁９の動作をタイマー装置７により制御し、一定の期間毎に自動的に開放するようにして、排水作業の手間を減らして省力化を図っている例もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記タイマー制御等による自動排水は、トラップ部に沈殿した夾雑物の有無、あるいはその量の多少にかかわらず、定期的に一定量の排水が行われる。
しかし、夾雑物の沈殿の度合いは、その場所や時期、補修工事の有無等により大きく異なるので、例えば、排水の際に夾雑物があまり沈殿していない状態であれば、その定期的な排水は無駄に水を使用することにつながるので、節水の観点から好ましくない。
また、排水の際に既に夾雑物が過度に沈殿している状態であれば、一旦、管底に沈殿した夾雑物が浮遊して管内を移動し、蛇口から流出する場合があるので、夾雑物が過度に沈殿する前の適切な時期に排水を行うことが望ましい。
【０００６】
そこで、この発明は、夾雑物の沈殿量が所定の量に達した際に、自動的に排水できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明は、水道管内にセンサーを取付け、水道管内における夾雑物の沈殿量を感知できるようにしたのである。
このようにすれば、夾雑物の沈殿状況に合わせて電動弁を自動的に動作させることができるので、その沈殿量が所定の量に達した際に、自動的に排水できるようにすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、水道管内にセンサーを取付けて、その水道管内における夾雑物の沈殿量を感知できるようにしたので、その沈殿量が所定の量に達した際に、自動的に排水できるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明の実施形態として、次の構成を採用し得る。すなわち、開閉弁を設けた排水管の先端部を水道管内に挿入し、前記開閉弁を開放することにより水道管内の水とともに夾雑物を管外に排出する夾雑物排出装置において、前記水道管に、その水道管内に沈殿した夾雑物を感知するセンサーを取付け、そのセンサーが夾雑物を感知することにより前記開閉弁を開放する構成である。
【００１０】
センサーは、水道管内において沈殿した夾雑物が、許容される限界の高さに達した際にその夾雑物を検知できる位置に設置されていればよい。したがって、その設置場所が十字管式の沈降トラップ内であれば、その沈降トラップの底部（トラップ部）に設けることができる。また、センサーの種別としては、例えば、光学式センサーが使用できる。
【００１１】
さらに、そのセンサーを排水管の先端部に取付けてもよい。センサーを排水管の先端部に取付ければ、その先端部、すなわち水の吸い込み口に近い部分における夾雑物の沈殿量を感知することができるので、夾雑物が過度に沈殿して吸い込み口が塞がってしまうことを防止し得る。
【００１２】
また、前記排水管の先端部に前記排水管の内外を貫通する透孔を、又は前記排水管の先端部の周縁の一部に切欠きを設け、前記先端部の周縁を前記水道管の管底に当接させた構成を採用し得る。
このようにすれば、排水管の先端部が水道管の底に当接することにより、その排水管はしっかりと固定されてがたつかない。また、管内の水は、透孔や切欠きを介して排水管に流れていくので、排水管の先端部を水道管の底に当てても、排水時の水流を阻害しない。
【００１３】
そのとき、センサーによる夾雑物の感知位置を、前記先端部の周縁と前記切欠きの上縁との間、又は前記先端部の周縁と前記透孔の上縁との間の高さに設定することが望ましい。沈殿した夾雑物が透孔や切欠きを塞いでしまうことが防止できるからである。
【００１４】
また、前記センサーのケーブルを前記排水管に沿って管外に引き出し、前記センサー、ケーブル及び前記排水管を、前記水道管に着脱自在とした構成を採用し得る。このようにすれば、夾雑物排出装置を常に定位置に固定しておくのではなく、いわゆる可搬式の装置として、必要な場所に持ち運んで夾雑物の排出作業をすることができる。
排水管を水道管内に挿入できる箇所としては、前述の沈降トラップや、仕切弁の弁箱、消火栓などが考えられる。その取付け方法としては、沈降トラップ、仕切弁の弁箱、消火栓等の各装置の上方開口を閉じる蓋に夾雑物排出装置を着脱可能としてもよい。また、夾雑物排出装置を前記各装置の蓋に一体に取付けておき、その蓋とともに夾雑物排出装置を水道管に着脱自在としてもよい。
【実施例】
【００１５】
実施例を図面に基づいて説明する。図１乃至図８は、水道本管Ｐの途中に設けられた十字管（沈降トラップ）１０に設置される夾雑物排出装置の実施例である。
十字管１０は、図７に示すように、地中に掘られたピットＨ内に配置されており、その十字管１０の底部１５が水道本管Ｐよりも低くなっている。この底部１５に、水道水中に含まれる夾雑物Ｄが沈殿するようになっている。
【００１６】
夾雑物排出装置はその十字管１０に取付けられて、十字管１０の底部１５から水道本管Ｐの管外へと連通する排水管１、その排水管１に設けられ底部１５に沈殿した夾雑物Ｄを感知するセンサー２０、その排水管１に設けられてその排水管１の管外への連通を開閉する電動弁（開閉弁）９、及び前記センサー２０の発信する信号に基づいてその電動弁９を動作させる制御器２２、電源装置２３等から構成される。
【００１７】
排水管１は、十字管１０の上部から水道管Ｐ内に挿入される金属製のドレン管６、そのドレン管６の上部に接続されるＴ字管５、そのＴ字管５と前記電動弁９を介して接続される放水管８等から構成される。
Ｔ字管５は、その下方に前記ドレン管６への接続口５ａが、また、左右にそれぞれ開口を有し、その一方が前記センサー２０のケーブル２１を引き出すためのケーブル引き出し部５ｂ、他方が、前記電動弁９の弁箱９ａを接続するための接続部５ｃとなっている。この接続部５ｃに電動弁９の弁箱９ａが接続され、さらに、その弁箱９ａに放水管８が接続されて、放水管８は管外に通じている。なお、図中に示す９ｂは、電動弁９を動作させるアクチュエータである。
【００１８】
十字管１０の上部を閉じる蓋１１は、ボルトを介して十字管１０に着脱できるようになっており、その蓋１１の中央に、ドレン管６を挿通できる内径を有する貫通孔１６と、その貫通孔１６の周囲に前記排水管１を固定する支持台１２が設けられている。
ドレン管６は前記蓋１１の貫通孔１６に挿通され、その先端部２が水道管Ｐ内に挿入される。このとき、ドレン管６は、Ｏリング１４を介して前記貫通孔１６内に挿通されているので、ドレン管６と貫通孔１６との間は水密が維持される。
【００１９】
また、ドレン管６とＴ字管５とは一体に固定されているので、そのＴ字管５を跨ぐ２本の固定具１３，１３を、それぞれボルト１３ａ，１３ａで支持台１２に固定すれば、Ｔ字管５及びドレン管６が蓋１１に固定される（図８参照）。
【００２０】
ドレン管６の先端部２には、その周縁２ａの一部に切欠き３が設けられている。切欠き３は、図２及び図４に示すように逆Ｕ字状に形成されて、その同じ形状を成す切欠き３が、前記先端部２の周方向二箇所に対向して設けられている。
このため、ドレン管６の先端部２が十字管１０の底部１５に到達すると、その底面１５ａには、前記先端部２の周縁２ａの切欠き３が設けられていない部分が当接する。この当接により、ドレン管６は十字管１０内に安定して支持される。
【００２１】
また、前記ドレン管６の先端部２の内周部に、底部１５に沈殿した夾雑物Ｄを感知するセンサー２０が取付けられている。センサー２０は、光学式センサーであり、図４（ｂ）に示すように、センサー２０の先端から一定の距離ｈ以内の部分に夾雑物Ｄを感知すれば、図７に示す制御器２２に信号を発信する機能を有する。
【００２２】
前記センサー２０のケーブル２１は、前記排水管１の内周部に沿って管外に引き出され、Ｔ字管５の前記ケーブル引き出し部５ｂから管外に引き出される。その引き出し部５ｂは水密が維持されている。
このセンサー２０、前記ケーブル２１及び前記排水管１は一体となっているので、前記固定具１３，１３を介して十字管１０の蓋１１に対し、一体に着脱できるようになっている。なお、センサー２０、前記ケーブル２１及び前記排水管１を、蓋１１とともに一体に十字管１０に着脱してもよい。
【００２３】
この実施例の作用を説明すると、十字管１０の底部１５に夾雑物Ｄが沈殿し、その沈殿量が所定の深さ（沈殿物の上面がセンサー２０から距離ｈに相当する位置）に達すると、センサー２０がその夾雑物Ｄを感知する。その感知信号がケーブル２１を通じて制御器２２へ送られる。
制御器２２は、そのセンサー２０からの感知信号（電気信号）を受けて、センサー２０が夾雑物Ｄを感知している間だけ水道本管Ｐ内の水を排出するよう電動弁９を開放する。この開放により、水道管Ｐ内の水とともに沈殿していた夾雑物Ｄが管外に排出される。
なお、センサー２０で発せられる電気信号は微弱であるため、その電気信号を電動弁９の動作スイッチに使用することは困難であるので、そのセンサー２０の微弱な電気信号によって動作するリレー回路等が備えられている。
【００２４】
また、沈殿していた夾雑物Ｄをすべて排出するためには、一定時間以上の継続した放水が必要であるので、例えば、前記感知信号を制御器２２が受けて感知した時点で電動弁９を開放し、その後、タイマーにより一定時間が経過すれば自動的に電動弁９を閉めるように機能させてもよい。
このようにすれば、センサー２０の発する電気信号が途絶えた後（夾雑物Ｄの沈殿量が前記所定の深さ以下になった後）も、排出を続けることができる。
【００２５】
また、センサー２０による夾雑物Ｄの感知位置は、図４に示すように、前記先端部２の周縁２ａに形成した切欠き３の上縁３ａと、その先端部２の周縁２ａの最下点との間となっている。このため、夾雑物Ｄがその沈殿量を増し、夾雑物Ｄが、ドレン管６の先端部２、すなわち水の吸い込み口を完全に塞いでしまう前の適当な時期に電動弁９を動作させ、夾雑物Ｄの排出を行うことができる。
【００２６】
なお、図５は、光学式の対のセンサー２０，２０をドレン管６の内周部に対向して配置したものである。対向する対のセンサー２０，２０間に障害物としての夾雑物Ｄが位置すれば、両者２０，２０間の信号が遮断され、夾雑物Ｄが存在する感知信号を発信する。この対のセンサー２０，２０は、ドレン管６内に一組配置してもよいし、必要であれば二組以上配置してもよい。二組以上配置すれば、夾雑物Ｄの沈殿状況が場所によって異なる場合に、いずれかの位置のセンサー２０，２０がその夾雑物Ｄを感知すれば、夾雑物排出装置を動作させるよう設定することができる。
【００２７】
つぎに、ドレン管６として、図６に示す態様を採用してもよい。（ａ）は、図１乃至図４に示す切欠き３を設けた態様を、（ｂ）は、前記切欠き３に加えドレン管１の内外を貫通する透孔４を設けたものである。（ｃ）は、その透孔４を小径にして多数設けたもの。（ｄ）は、切欠き３の形状を三角形状としてその上端３ａを鋭角状としたものである。いずれの場合も、センサー２０が夾雑物Ｄを感知する位置は、前記切欠き３の上縁又は前記透孔４の上縁４ａのいずれか高い方と、ドレン管６の先端部２の周縁２ａのうち最下端位置との間に設定することが望ましい。
【００２８】
次に、図９は、着脱可能な夾雑物排出装置を仕切弁３０に適用したものである。仕切弁
３０の弁箱３１から、弁体３３、弁軸ほか開閉機能を備えた弁装置を取外し、その弁箱３１の上部開口から弁座３２の底部が見えるようにする。夾雑物排出装置は、ドレン管６の先端２が、その弁座３２の底部に当接するまで挿入し、夾雑物排出装置の蓋１１を弁箱３１の上部開口周囲のフランジに固定する。
その夾雑物排出装置の構成は上記各実施例と同様とすることができる。また、蓋１１の形状は弁装置の蓋の形状と同一となっているので、その蓋１１を弁箱３１のフランジに固定すれば、その弁箱３１の上部開口を水密に閉じることができる。
【００２９】
さらに、他の実施例として、センサー２０を、十字管１０の底部１５の内壁に設けた構成を採用しても良い。
例えば、図１０に示すように、底部１５付近の対向する側壁に、対のセンサー２０，２０を設けた構成が考えられる。センサー２０，２０は、このように水平方向に対向させてもよいが、センサー２０，２０の感度が許す限り、底面１５ａと蓋１１の下面間など上下方向に対向させて設置してもよい。
なお、水道本管Ｐ内には常に夾雑物Ｄが浮遊しているため、わずかな夾雑物を感知して誤作動を起こす可能性がある。このため、前述のような対のセンサー２０，２０を複数組設けて、その複数組のセンサー２０，２０が合わせて夾雑物Ｄを感知した時にのみ電動弁９を動作させるよう設定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施例の正面図
【図２】図１の排水管、センサー、及びケーブル等の取付け状態を示す要部拡大図
【図３】図１の要部拡大図
【図４】図１の排水管の先端部の詳細図
【図５】センサーの取付け状態の他の例を示す要部拡大斜視図
【図６】（ａ）は、図１乃至図４に示す排水管を示す正面図、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、排水管の変形例を示す正面図
【図７】排水トラップ及び夾雑物排出装置がピット内に設置された状態を示す正面図
【図８】排水トラップ及び夾雑物排出装置の分解斜視図
【図９】他の実施例を示す一部分解斜視図
【図１０】他の実施例のセンサーの取付け状態を示す要部拡大正面図
【図１１】従来例の正面図
【符号の説明】
【００３１】
１  排水管
２  先端部
２ａ  周縁
３  切欠き
３ａ  切欠き上縁
４  透孔
４ａ  透孔上縁
５  Ｔ字管
５ａ  接続口
５ｂ  ケーブル引き出し部
５ｃ  電動弁接続部
６  ドレン管
８  放水管
９  開閉弁（電動弁）
９ａ  電動弁弁箱
９ｂ  アクチュエータ
１０  十字管（沈降トラップ）
１１  蓋
１２  支持台
１３  固定具
１４  Ｏリング
１５  底部（トラップ部）
１５ａ  底面
１６  貫通孔
２０  センサー
２１  ケーブル
２２  制御器
２３  電源装置
３０  仕切弁
３１  弁箱
３２  弁座
３３  弁体
Ｄ  夾雑物
Ｐ  水道管（水道本管）
Ｈ  ピット
【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】
0004651582.tif 000009
【図９】
0004651582.tif 000010
【図１０】
0004651582.tif 000011
【図１１】
0004651582.tif 000012