(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリューム式流量計が設置されているマンホールの上流側の管路内に水の流れを左右方向に蛇行させることで流下速度を緩和して自然流下を作り出す整流路が設けられ、さらに、前記整流路は管路内を流下する水の流れ方向に直交する方向に配された複数枚の整流板から成り、前記整流板は水の流下方向に所定間隔を開けて左右千鳥状に配されているとともに、前記整流板は水の流れ方向に直交して自然流下を作り出す下降位置と水の流れ方向に沿って水流を無抵抗で流下させる上昇位置との二位置に切り替え自在に構成されていることを特徴とする流量計測用水路装置。
【請求項２】
流量計測用水路は下水流路である請求項１に記載の流量計測用水路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば下水（汚水、排水）管等に適用される流量計測用水路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭、更には浴場、ホテル、病院、マンション、食品加工工場等の大型施設から排出される下水の下水道使用料金は、上水道使用料金に一定の比率を乗じて得られる額に設定されている。
しかし、この下水道使用料金には、家庭や施設が実際に排出する下水の量が反映されていない。このため、実際に排出される下水流量の測定が試みられている。
一般的にはフリューム式流量計が使用されている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
このフリューム式流量計は、水路の途中を絞って、下流の影響を少なくし、水深に対する重力の加速度を利用して平均流速を計算して流量を計るようにしてあるので、堰による手法に比べて水路断面を遮る程度がわずかで、上流側へのせき上げも少ないので水路の流量計測にすぐれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０８８１号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０６１７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記フリューム式流量計は、設置するにあたっていくつかの条件がある。
一つは、上流側に自然流下を確保するフリューム径の5 〜１０倍以上の直線水路が必要であり、併せて下流側に２倍以上の直線水路を確保する必要がある。二つに、上流側の影響を受けやすく、射流状態水路では不向きで、また管路勾配が１０〜２０／１０００以下の大変緩やかな勾配が必要である。
【０００６】
このことから、殊に前記大型施設からのポンプアップによる流水路、大型落ち込みがある流水路、更には合流桝のある水路等では、上流側の激しい流れがフリュームを突き抜けるような現象を生じてしまう。この水流の勢いを和らげ計測精度を上げるには上流側にフリューム径の５〜１０倍以上という条件をはるかに超えた自然流下の為の水路長さが必要とされる。その結果、計測のための広大な敷地が必要になり、現実的に設置が困難な場合もある。
【０００７】
この発明は、斯かる従来技術の問題点に鑑みて発案されたもので、その目的は、フリューム式流量計の上流側において如何なる水流であってもその流量速度を一定化させることで可及的に自然流下に変え、フリューム式流量計を通過する水流の安定化を計り、もってフリューム式流量計による水流量の計測に必要な上流側にフリューム径の５〜１０倍の水路長を設けるという設置条件を満たし乍らも、自然流下は言うまでもなく、大型施設からのポンプアップによる流水路、大型落ち込みがある水路、更には合流桝のある水路等での上流側からの激しい流れにかかわらず、計測精度を上げることができ、併せて狭小な敷地内でも容易に適用できる流量計測用水路装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明による流量計測用水路装置は、フリューム式流量計が設置されているマンホールの上流側の管路内に水の流れを左右方向に蛇行させることで流下速度を緩和して自然流下を作り出す整流路が設けられ、さらに、前記整流路は管路内を流下する水の流れ方向に直交する方向に配された複数枚の整流板から成り、前記整流板は水の流下方向に所定間隔を開けて左右千鳥状に配されているとともに、前記整流板は水の流れ方向に直交して自然流下を作り出す下降位置と水の流れ方向に沿って水流を無抵抗で流下させる上昇位置との二位置に切り替え自在に構成されているものである。
【００１０】
上記構成の流量計測用水路装置によれば、フリューム式流量計が設置されているマンホールの上流側において、それまでの勢いのある水流は左右に蛇行案内されることによって自然流下状態にまで流速が緩和される。従って、フリューム流量計では自然流下にある水流を計測できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フリューム式流量計が設置されているマンホールの上流側でそれまでの勢いのある水流を左右に蛇行案内させて自然流下状態にまで緩和して、流量速度を一定にできるので、フリューム流量計による計測は自然流下の水流を計測でき、上流側がどのような状況の水流であっても、計測精度を上げることができる。その結果、フリューム式流量計による水流量の計測に必要な上流側にフリューム径の5 〜１０倍の管路長を設けるという設置条件を満たし乍らも、自然流下は言うまでもなく、大型施設からのポンプアップによる流水路、大型落ち込みがある流水路、更には合流桝のある水路等での上流側からの激しい流れにかかわらず、計測精度を上げることができる。併せて狭小な敷地内でも容易に適用できる。
【００１２】
加えて、本発明では、整流路は管路内を流下する水の流れ方向に直交する方向に配された複数枚の整流板から成り、前記整流板は水の流下方向に所定間隔を開けて左右千鳥状に配されているので、管路に直に整流構造を設けるのに比べ、後付けも可能で、汎用性に富む。
【００１３】
更に、本発明では、整流板は水の流れ方向に直交して自然流下を作り出す下降位置と水の流れ方向に沿って水流を無抵抗で流下させる上昇位置との二位置に切り替え自在に構成されているので、整流板に流水内を流下してくる夾雑物が絡み付くことがあっても、整流板を上昇させると共に流水と平行に姿勢変更することで、夾雑物の流れを整流板で阻害する恐れをなくし、併せて夾雑物を下流側へ簡便に流下させることが可能で、管路の詰り等も上手く解消できる。
【００１４】
更に、本発明は、請求項２に記載のように、下水流路に好適に適用できるもので、正味の下水（排水、汚水）流量を計測でき、家庭や施設の実際に排出する下水の量を正確に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施形態の一例を示す下水（排水、汚水）の流量測定装置の基本構成を説明する説明図である。
【図２】蓋保持筒体の全体拡大斜視図である。
【図３】蓋保持筒体の拡大断面図を示し、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は図３（Ａ）中Ａ−Ａ線断面図である。
【図４】可動式整流素子の一部省略拡大外観図である。
【図５】可動式整流素子の第１作用姿勢を示す一部省略拡大外観図である。
【図６】可動式整流素子の第２作用姿勢を示す一部省略拡大外観図である。
【図７】整流路での可動式整流素子の第１作用姿勢の作用説明図である。
【図８】整流路での可動式整流素子の第２作用姿勢の作用説明図である。
【図９】可動式整流素子の変形例を示す一部省略拡大外観図である。
【図１０】整流路の参考例を示す要部の一部切欠き拡大外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の流量計測用水路装置を下水の流量測定装置に適用した場合の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１〜８は、下水の流量測定装置の実施の形態を示す。
【００１８】
図１は本発明に係る下水の流量測定装置１の基本構成を説明する図である。この流量測定装置１は人孔直壁部２を備えるマンホール３の底部に配置された樹脂製のフリューム４並びにこのフリューム４を流下する下水の水量等を計測するポータブル型又は定置型の流量計５とこのマンホール３の上流側に配置される整流板設置桝としての清掃用点検桝６に設置された可動式整流素子７から構成される。この可動式整流素子７によって前記フリュームが設置されているマンホール３の上流側の下水管８内に水の流れを左右方向に蛇行させることで流下速度を緩和して自然流下を作り出す整流路ＣＲが形成されるものである。  尚、図中前記マンホール３と上流側の清掃用点検桝６を繋いでいる下水管８は、紙面上は蛇行する省略線で表されているが、直線流路に形成されるのが基本である。
【００１９】
前記整流路ＣＲで整流された下水Ｆは上流側の前記下水管８からこのフリューム４を通過して下流側の下水管９に流れる。フリューム４を通過する下水Ｆは、常流の状態から、絞り部分４Ａで限界流となり、更に射流へと変化する。流量計５はフリューム４を流れる下水Ｆの流量を測定する可搬型の水位センサ１０と計測演算・表示部１１とからなる。
【００２０】
前記清掃用点検桝６は、前記マンホール３の上流側で、前記フリュームの直径の１０倍の寸法を隔てて前記上流側の下水管８に、通常は下水管８内の点検や清掃のために設置される桝で、桝本体１２、掃除口管１３、蓋保持筒体１４、蓋１５とから構成される。
【００２１】
前記桝本体１２は、上方が開口した接続口６Ａを備えた有底筒状をなすと共に、底部に前記上流側の下水管８と更に上流側の下水管１６を接続するための接続口６Ｂ、６Ｃを備えていて、塩化ビニール樹脂などの合成樹脂を射出成型して一体成型してなる。一方、前記汚水桝１２の上方接続口６Ａに前記掃除口管１３が嵌挿され、更にこの掃除口管１３の上端に前記蓋保持筒体１４が嵌挿されている。
【００２２】
前記蓋保持筒体１４は、図２に示すように、上部の蓋受け筒体１７とこの蓋受け筒体１７の下部に一体に連なった下部筒体１８から成る。
前記蓋受け筒体１７の内周で当該蓋受け筒体１７の上部開口縁１７Ａから上下高さのほぼ２分の１ほど下がった部位から下方の内径が上方の内径よりもやや小さく形成されていて内方へ張り出す蓋受け段部１９が形成される。前記下部筒体１８の内径は前記蓋受け筒体１７の前記蓋受け段部１９の内径と同等であるが、外径は前記蓋受け筒体１７の外径よりもやや短い寸法に設定されていると共に、前記蓋受け筒体１７の前記上部開口縁１７Ａから前記蓋受け段部１９に至る寸法のほぼ２倍寸法分下がって前記蓋受け筒体１７の下端から一体に下方へ連なる。従ってこの蓋受け筒体１７の下端には内方へ括れた段部２０が形成される。また、前記下部筒体１８の外径が前記掃除口管１３の内径とほぼ同寸法に設定されている。前記前記掃除口管１３、前記蓋保持筒体１４、更に蓋１５は前記桝本体１２と同様に塩化ビニールなどの合成樹脂を射出成型して夫々一体成型してなる。蓋１５はこの清掃用点検桝６の前記蓋受け筒体１７に嵌め込まれ、下面を前記蓋受け段部１９で支持された状態でこの清掃用点検桝６の開口を閉止するように構成されている。
【００２３】
また、前記蓋保持筒体１４には、その直径方向の対称位置に前記可動式整流素子７の位置規制用の嵌合部２１が設けられている。この位置規制用の嵌合部２１は前記蓋保持筒体１４の直径方向の対称位置で周方向の４分の１長さにわたって前記蓋受け段部１９を下方に向かって、丁度前記下部筒体１８の上下高さの上半分相当の高さまで穿って形成される。これによって、前記蓋受け段部１９を穿ったその下には、前記下部筒体１８が小径であることによって得られる前記可動式整流素子７の受け段部２２が得られる。
【００２４】
次に、前記可動式整流素子７は、図４に示すように、複数枚（図例では２枚）の金属製（ステンレス製）の板材で構成される整流板２３と前記清掃用点検桝６の蓋保持筒体１４に設けた嵌合部２１に嵌め込まれて前記整流板２３を支える平面視小判型の支え板２４とからなる。また、この支え板２４の中央部には矩形の点検口２５が備わっている。
【００２５】
前記整流板２３は、下部が前記桝本体１２の内部の円形の横断面形状を上下並びに左右に分割したほぼ４分の１円状の抵抗板部２３Ａ、この抵抗板部２３Ａの上縁で桝本体１２の中央側に偏った位置から一体に上方へ延設される支持板部２３Ｂ、更にこの支持板部２３Ｂの上端に設けられた取り付け位置調整用の長穴２３Ｃを備えて構成される。
【００２６】
前記支え板２４は、図４に示すように、円形の板体の中心点から等距離を隔て周辺側を平行に切り落として小判型に形成され、中心部分には矩形の前記点検口２５が穿設されていて、上方からこの点検口２５を通して下部の下水管内部を見とおすことが出来る。そして、この支え板２４の長径方向の寸法は、図５、６に示すように、前記蓋保持筒体１４の蓋受け筒体１７の内径寸法とほぼ同じ或いはやや短目に形成されていると共に、短径方向の寸法は、図２、図３（Ａ）に示すように、前記嵌合部２１の周方向の端縁２１Ａ同士を直線的に結んだ寸法Ｌの長さとほぼ同等に形成されていて、この支え板２４は上方から前記嵌合部２１に嵌め込み並びに取り外し自在に嵌合されるように構成されている。また、上記の寸法設定から、嵌め込まれた後は回動も左右の移動もできない構成になっている。このように、前記支え板２４は前記蓋保持筒体１４の前記嵌合部２１に落とし込まれて、その位置が規制される。更に、前記支え板２４の厚みは前記嵌合部２１の上下深さよりもはるかに薄く形成されている。従って、前記支え板２４は前記蓋受け筒体１７の上部開口縁１７Ａから十分な深さ位置に嵌合されることとなるので、前記蓋１５でこの蓋受け筒体１７を完全に閉止できる。
【００２７】
前記二つの整流板２３は、図４に示すように、その上端が前記支え板２４の下面から下方へ向かって所定長さに溶着などの適宜の手段で一体的に突設された連結板２４Ａに適宜固定具（図示ではナット）によって着脱自在に取り付けられ、また、取り付け位置を前記長穴２３Ｃによって上下方向に適宜調整できるようになっている。この連結板２４Ａは、図示するように、支え板２４の中心を挟んで対角線上に取り付けられている。従って、一対の整流板１９は、図５、８に示すように、千鳥状に配置されることになる。
【００２８】
そしてこの支え板２４は、図５、６に示すように、前記清掃用点検桝６の前記蓋保持筒体１４に９０°向き変更自在に取り付けられる。即ち、前記支え板２４が前記嵌合部２１に嵌合されて、前記整流板２３の板面２６を前記上流側の下水管１６を流れる下水Ｆ１の流れと直交する方向に向けて下水Ｆ１の流れに抵抗を与える第１の作用姿勢（図５）と前記支え板２４がこの嵌合部２１から上方へ引き上げられ、前記第１の作用姿勢から９０°向きを変え、前記蓋受け段部１９上に載置されて前記整流板２３の板面２６を前記更に上流側の下水管１６を流れる下水Ｆ１の流れと同じ方向に向けて下水Ｆ１の流れを抵抗なく下流側へ流す第２の作用姿勢（図６）に切換え自在に構成されている。
【００２９】
このように構成された下水の流量測定装置１によって水流を測定するときは、前記清掃用点検桝６に組み込まれた前記可動式整流素子７を第１の作用姿勢にしておく。二枚の整流板２３の対抗板部２３Ａは下水路内の下水Ｆ１の流れに直交する方向にその板面２６を向かわせ、しかも下水Ｆ１の流れ方向に沿って所定間隔を置いて千鳥状に配されることになる。従って、下水Ｆ１は、図７に示すように、上流側の整流板２３にその流れを阻害されて整流板２３のない側へ蛇行して流下する。しかし、再び下流側の整流板２３の対抗板部２３Ａによってその流れが阻害されるので、整流板２３のない、今度は先とは逆の方向へ向かって蛇行する（即ち、前記可動式整流素子７が第１の作用姿勢で前記整流路ＣＲが形成されることになる）。この下水Ｆ１の蛇行は流れに抵抗を与えてその流速を緩和するとともに、激流を抑えるように働き、この整流板２３から下流側へ流下する下水Ｆを可及的に自然流に変える。そして、この整流された下水Ｆは、図１に示すように、上流側の下水管８からフリューム４を通過して下流側の下水管９へ流下する。フリューム４を通過する下水Ｆは常流の状態から絞り部分４Ａで限界流となり、更に射流と変化する。
【００３０】
次に、下水管の点検清掃時には、前記支え板２４を上方へ引き上げ、前記第１の作用姿勢から９０°向きを変え、図６に示すように、前記蓋受け段部１９上に載置して前記整流板２３の板面２６を前記更に上流側の下水管１６を流れる下水Ｆ１の流れと同じ方向に向けて下水Ｆ１の流れを抵抗なく下流側へ流す第２の作用姿勢とに切換える。整流板２３の板面２６は下水Ｆ１の流れと平行な向きになるために、図８に示すように、下水Ｆ１は抵抗なく下流へと流れ、併せて整流板２３に引っ掛かっている夾雑物なども簡単に下流へと流下させることができる。このとき、前記可動式整流素子７は上方へ引き上げられて、前記支え板２４が前記蓋受け筒体１７の前記蓋受け段部１９上に載置されるので、前記蓋１５で前記蓋保持筒体１４の開口を閉止することはできない。清掃点検の利便性を考慮したためである。
【００３１】
以上のように、フリューム４の上流側に前記可動式整流素子７を設けることで下水Ｆ１を蛇行させてその勢いを削ぎ、如何なる水流も自然流へ変えることができるので、前記フリューム４を流下する下水Ｆの水量等の計測が自然流下にある状態の計測となり、従来と違って、計測精度を上げることができる。従って本発明では、フリューム式流量計による水流量の計測に必要な上流側にフリューム径の5 〜１０倍の管路長を設けるという設置条件を満たし乍らも、自然流下は言うまでもなく、大型施設からのポンプアップによる流水路、大型落ち込みがある流水路、更には合流桝のある水路等での上流側からの激しい流れにかかわらず、計測精度を上げることができる。併せて狭小な敷地内でも容易に適用できる。
【００３２】
可動式整流素子７はその第１の作用姿勢にあるとき、一対の整流板２３の抵抗板部２３Ａは下水Ｆ１の流れに直交する方向に板面２６を向けて設置され、この板面２６には流れによる押圧力が常時負荷されている。その結果、板面２６に掛かる負荷によって前記整流板２３の支持板部２３Ｂが流れの下流側に撓んだり、押し曲げられたり、或いは正規の千鳥状の設定位置からずれ動くおそれがある。  図９に示す構造は、この問題点を解決するためのストッパー構造である。このストッパー２７は、整流板２３の下水の流れ方向の相互の間隔を設定通りに保つツッパリ部２７Ａと両整流板２３の前記流れに直交する方向の所定位置を保つ係止部２７Ｂから構成される。
【００３３】
前記ツッパリ部２７Ａは、一方の前記支持板部２３Ａの下流側側面に固定される一端側板部２７Ｃと、他方の支持板部２３Ａの上流側側面に面接当する当接部２７Ｄを備え、これら一端側板部２７Ｃと当接部２７Ｄが前記両支持板部２３Ｂの前記汚水桝１２の中央側の辺縁間にわたる連結板部２７Ｅで一体に連結されて、平面視クランク型に形成されている。また、前記係止部２７Ｂは前記他方の支持板部２３Ａの上流側側面で前記桝本体１２の管壁側辺縁側に固着された矩形の金属片で構成されている。
従って、前記ツッパリ部２７Ａの前記当接部２７Ｄの端縁が前記係止部２７Ｂに当接されることで前記両支持板部２３Ａの所期の間隔が保たれると共に、下水の流れ方向に直交する方向への相互の位置ズレが阻止され、併せて前記両支持板部２３Ｂを前記抵抗板部２３Ａが桝本体１２の管壁から遠ざかって所期の千鳥状の配置が損なわれるのを上手く防止できる。また、前記当接部２７Ｄは前記係止部２７Ｂに当接されるだけであるから、その当接を解除し、更に前記他方の支持板部２３Ａの上流側側面との当接を解除すれば、前記両支持板部２３Ｂを前記抵抗板部２３Ａが桝本体１２の管壁から遠ざかるようにも、また前記両支持板部２３Ｂが互いに近づくようにも撓ませて、嵩低くできるので、前記可動式整流素子７全体を前記清掃口管１３から簡単に外部へ取り出すことが可能になる。
【００３４】
フリューム４が設置されているマンホール８の上流側の管路８内に下水Ｆ１の流れを左右方向に蛇行させることで流下速度を緩和して自然流下を作り出す整流路ＣＲを、上記の実施の形態では前記可動式整流素子７を第１の作用姿勢にすることで得ているが、これに代わって、図１０（参考例）に示すように、前記桝本体１２の底内面に下水Ｆ１の流れに直交する方向に向かう板面２３０を備えた突出板体２３１を一体に設ける場合、水量検査に当たっては前記可動式整流素子７を採用した場合と同等の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は下水の流量測定装置に適用したが、同等の目的を達成するものであれば、下水にかぎることなく他の流水の測定方法並びに装置にも好適に利用できるものである。
【符号の説明】
【００３６】
１…流量計測装置
３…マンホール
４…フリューム
６…清掃用点検桝
７…可動式整流素子
１４…蓋保持筒
１７…蓋受け筒体
１８…下部筒体
１９…蓋受け段部
２１…嵌合部
２１Ａ…周方向の端縁
２２…受け段部
２３…整流板
２３Ａ…抵抗板部
２４…支え板
２６、２３０…板面
２３１…突出板体
ＣＲ…整流路
Ｆ、Ｆ１…下水
【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】
0006300714.tif 000009
【図９】
0006300714.tif 000010
【図１０】
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