(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管渠内の流体の一部を槽内に引き込んで貯溜し、前記管渠内の流体水位が槽内の流体の水位より低下した状態で、槽内の流体を管渠内に吐出させるようにしたことを特徴とする管渠の洗浄方法。
【請求項２】
管渠内の流体の一部をバイパス通路を介して槽内に引き込んで貯溜し、前記管渠内の流体液面高さが槽内の流体の液面高さより低下したことを検知して、前記槽内の流体を管渠内に吐出させるようにしたことを特徴とする管渠の洗浄装置。
【請求項３】
前記バイパス通路には槽内に流体を引き込む逆止弁と、槽内の流体を管渠に吐出させる開閉弁とが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の管渠の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水路中等の管渠に堆積する土砂や塵芥等を洗浄するための管渠の洗浄方法及び洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、雨水や各種排水等を集めて流す下水管や処理管等の管内には、流水中に含まれる土砂や塵芥等が経時的に堆積して、水の流れを悪くしたり、管を詰まらせたりすることがある。すると、水が管内を逆流したり、管内に水が滞留して腐敗や汚濁、汚染等の原因になる。
そのため、従来、清掃業者等が定期的に管内を清掃したり洗浄したりして堆積した土砂や塵芥等の堆積物を除去して管を洗浄していた。
しかしながら、人力や洗浄装置等による定期的な清掃作業は多大な労力を要し人的な負担や経済的な負担が大きかった。
本発明は、このような実情に鑑みて、管渠内に堆積する土砂や塵芥等を効果的に除去できて人的経済的労力を軽減できるようにした管渠の洗浄方法及び洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明による管渠の洗浄方法は、管渠内の流体の一部を槽内に引き込んで貯溜し、管渠内の流体液面高さが槽内の流体の液面高さより低下した状態で、槽内の流体を管渠内に吐出させるようにしたことを特徴とする。
管渠内を流れる流体の流量が増大した場合には、その一部を液面高さの低い槽内に引き込んで貯溜することで管渠内の流量を低減させて、管渠内の流量がその許容量を超えたりしないように適切に制御するものとする。そして管渠内の流量が低減すると管渠内に土砂や塵芥等が経時的に堆積することになるが、管渠内の流体液面高さが槽内に貯溜された液面高さより低くなった場合に、槽内の流体を管渠内に吐出させることで、管渠内と槽内との液面高さの違いによる流体圧によって槽内の流体が管渠内に勢い良く流れて堆積した土砂や塵芥等を押し流すフラッシングを行うことができる。
【０００４】
本発明による管渠の洗浄装置は、管渠内の流体の一部をバイパス通路を介して槽内に引き込んで貯溜し、管渠内の流体液面高さが槽内の貯溜流体の液面高さより低下したことを検知して、槽内の流体を管渠内に吐出させるようにしたことを特徴とする。
この洗浄装置によれば、管渠内の流体の液面が槽内の液面より高い場合には一部の液体がバイパス通路を介して槽内に引き込まれて貯溜され、槽内の流体液面に対して管渠内の流体液面が低下した状態で、槽内の流体を管渠内に吐出すれば槽内の流体が管渠内に勢い良く流れて堆積した土砂や塵芥等を押し流し、フラッシングが行える。
【０００５】
またバイパス通路には槽内に流体を引き込む逆止弁と、槽内の流体を管渠に吐出させる開閉弁とが設けられていてもよい。
開閉弁でバイパス通路を閉鎖した状態で逆止弁を開弁して管渠内の流体を槽内に引き込むことができ、逆に槽内の流体を管渠内に流す場合には開閉弁を開けて流体を通過させる。
尚、逆止弁は開閉弁に一体に設けられていてもよい。
一体形成することで開閉弁と逆止弁をユニット化できてバイパス通路への組立や装着が容易になり、開閉弁の作動時に逆止弁が干渉しない。
また管渠内の流体液面高さが槽内の流体の液面高さより低下したことを検知する検知手段として、管渠内の流体液面高さを検出する第一センサと、槽内の流体液面高さを検出する第二センサとを備えていてもよい。
第一センサと第二センサでそれぞれ流体の液面高さを検知することで、管渠内の土砂や塵芥等を押し流すために必要な管渠内と槽内の液面高さの差を確実に検出でき、精度の良いフラッシングが行える。
また管渠内の流体液面高さが槽内の流体液面高さより低下したことを検知する検知手段として、管渠内の流体圧力を検出する第一圧力センサと、槽内の流体圧力を検出する第二圧力センサとを備えていてもよい。
バイパス通路を通して管渠内に吐出し土砂等を押し流すための流体圧力は管渠内の流体との液面の高低差によって設定されるから、管渠内と槽内の流体圧力差を検知することで流体吐出の高精度な制御が可能になる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面により説明する。図１乃至図４は実施の形態による管の洗浄装置を示すものであり、図１は下水本管から分岐した管と洗浄装置の構成を示す概略図、図２は管と貯水槽からなる洗浄装置の略縦断面図、図３はバイパス通路に設けられた開閉弁としてのバタフライ弁を示す要部縦断面図、図４はバタフライ弁に設けられた逆止弁の構成を示す概略図、図５は第二の開閉弁を示す図４と同様な縦断面図、図６は第三の開閉弁を示す要部縦断面図である。
本実施の形態による管の洗浄装置は、下水本管１から分岐された管２において、管２の途中から端縁にかけてバイパス通路３を介して貯留槽４（槽）が１または複数設けられて構成されている。下水本管１から管２への流水の供給は例えばポンプＰを介して行われる。
【０００７】
図２はバイパス通路３を通して連結された管２と貯留槽４を示す概略縦断面図であり、管２内にはバイパス通路３付近にその水位を計測する水位計Ｔ１が取り付けられている。バイパス通路３は管２と貯留槽４の最下部である各底面で接続されている。そしてバイパス通路３内には、例えば断面円形のバイパス通路３に対して開閉可能なバタフライ弁６が開閉弁として設けられている。バタフライ弁６は略円盤状に形成され、その内部には直径方向に支軸７が貫通して形成されている。この支軸７はバイパス通路３の長手方向の中心軸Ｏに直交して水平に延びて両端がバイパス通路３の内壁に回転可能に支持されている。
そのため、バタフライ弁６は支軸７回りに上下方向に回転可能で、図３において実線で示すように垂直に起立した状態でバイパス通路３を閉鎖し、一点鎖線で示すように水平状態でバイパス通路３を開放することになる。バタフライ弁６の開閉はモータ等で機械的に行っても良いし手動で行っても良い。
また閉鎖状態におけるバタフライ弁６の下部には逆止弁８が取り付けられている。バタフライ弁６の下部から例えば貯留槽４側に突起部９が形成され、突起部９とバタフライ弁６を貫通する孔部１０の端部開口１０ａに逆止弁８がヒンジ等で開閉可能に取り付けられている。そして逆止弁８は管２内の水圧が貯留槽４内の水圧より大きい場合に開弁して管２内の下水の一部を貯留槽４内に引き込むが、両方の水圧が同等か貯留槽４内の水圧の方が高い場合には閉鎖状態を維持する。
【０００８】
貯留槽４は好ましくは管２と同一高さ位置に設けられ、その内部高さは管２の高さと同等以上に設定されている。貯留槽４内には水位計Ｔ２が設けられ、また貯留槽４の天井には地表に連通する排気孔１１が接続されている。そして貯留槽４内の水位計Ｔ２と管２内の水位計Ｔ１とは図示しない制御手段に電気的に接続されていて、管２内と貯留槽４内の水位差を検出して貯留槽４内の貯溜水を管２内に吐出するタイミングを決定してバタフライ弁６の開閉を制御するようになっている。或いは開放タイミングを表示して手動でバタフライ弁６を作動させてもよい。
【０００９】
本実施の形態による管の洗浄装置は上述の構成を有しており、次に管の洗浄方法について説明する。
先ず降雨や排水等によって下水本管１内に雨水や排水等が集められ、その下水本管１内を流れる水量が増大すると、ポンプＰ等を介して増水した流水の一部が管２内に供給される。すると管２内では水面が例えば図２でＡ１レベルからＢ１レベルまで増大し、この時の各貯留槽４内の水位がＡ２レベルであったとすると、管２内と貯留槽４内の水位の差による水圧によってバイパス通路３の逆止弁８が開弁させられる。
これによって管２内の水流の一部は貯留槽４内に少しずつ引き込まれ、貯留槽４内の水位は管２内の水位Ｂ１と同等のレベルＢ２まで上昇する。そして逆止弁８が閉鎖する。
その後、下水本管１の水量が落ちて水位が低下すると管２内の下水は下水本管２へ流れて管２の水位もＡ１レベルまで低下する。すると、下水本管１から運ばれた塵芥等が混ざった土砂Ｅが管２の底部に堆積する。この時、貯留槽４内は管２内より水圧が高いために逆止弁８は閉弁状態に維持され、管２内に流出しない。
【００１０】
そして管２と貯留槽４内の各水位計Ｔ１，Ｔ２の水位差が予め設定した大きさ以上になった場合、制御手段または手動によってバタフライ弁６を開弁し貯留槽４内の水をバイパス通路３を介して管２内に一気に吐出させる。これによってフラッシングが起こり、管２内の底部に堆積している土砂Ｅは水流によって管２内を押し流されて洗浄される。
その後、貯留槽４内の水位が管２内の水位Ａ１と同レベルのＡ２程度まで低下し、これを水位計Ｔ２で検知してバタフライ弁６を閉鎖させる。
【００１１】
上述のように本実施の形態による管２の洗浄装置によれば、管２内と貯留槽４内の水位差によって貯留槽４内の水を管２内に吐出して堆積した土砂Ｅを押し流し清掃できる。しかも貯留槽４内の水は管２内の水位が上昇した際に、一部を引き込んで貯溜するから、貯留槽４が貯水タンクとしても機能し、集中豪雨等による雨水や排水の急激な増大に対処して下水本管１や管２から地表への溢水等を抑制でき、下水本管１や管２等の水量コントロールを容易に行える。
【００１２】
次に実施の形態による開閉弁の変形例について図５及び図６により説明するが、上述の実施の形態と同一または同様の部分には同一の符号を用いて説明を省略する。
図５に示す開閉弁は上述の実施の形態によるものと同じくバタフライ弁であるが、このバタフライ弁１３は略円盤形のバタフライ弁１３の支軸１４が垂直方向に延びて、両端がバイパス通路３の内壁に回転可能に支持されており、この支軸１４回りに水平回転することでバタフライ弁１３の開閉を制御する。
図６に示す開閉弁はフラットゲート１６であり、例えばバイパス通路３の断面形状に沿って平板な円盤状に形成されていて、バイパス通路３と貯留槽４との連結口３ａの上部に取り付けた支軸１７回りに管２側に回転可能とされている。フラットゲート１６の下部には略板状の逆止弁１８が設けられ、貯留槽４側に開閉可能とされている。
そのため、管２内の水位が貯留槽４内の水位より高い場合にはフラットゲート１６はバイパス通路３を閉鎖し、下端の逆止弁１８は水圧差によって管２の水を貯留槽４内に流入させるように開弁する。そして貯留槽４の水位が管２内の水位より所定以上高い場合にはフラットゲート１６を管２側に開放して水流を一気に吐出させることになる。
【００１３】
尚、上述の実施の形態では、下水本管１から分岐した管２内にバイパス通路３と貯留槽４を設けて洗浄装置としたが、この洗浄装置は下水本管１に直接取り付けても良い。
また貯留槽４内と管２内の水位を計測する手段として水位計Ｔ１，Ｔ２を設けたが、水位計はこれに限定されることなく、例えばフロートセンサ等、各種のものを採用できる。また貯留槽４内と管２内に水圧計を設けて両者の水圧の差を検知して開閉弁の開放タイミングを制御してもよい。
また実施の形態では、開閉弁と逆止弁を一体に形成したが、これに限定されることなく別個に設けてもよい。この場合、開閉弁を設けたバイパス通路３とは別に開閉弁を迂回する分岐通路をバイパス通路３に設けてこれに逆止弁を取り付けても良い。
尚、本発明による洗浄装置は、管２や下水本管１だけでなく溝や掘り割り等にも適用でき、これらを含めて管渠という。またバタフライ弁６，１３、フラットゲート１６は開閉弁を構成する。
【００１４】
【発明の効果】
上述のように本発明による管渠の洗浄方法及び洗浄装置は、管渠内を流れる流体の流量が増大した場合に一部を槽内に引き込んで貯溜することで管渠内の流量を低減させて、管渠内の流量がその許容量を超えたりしないように制御でき、また管渠内の流体液面が槽内に貯溜された液面高さより所定以上低くなった場合に槽内の流体を管渠内に吐出させることで、管渠内と槽内との液面高さの違いによる流体圧によって槽内の流体が管渠内に勢い良く流れて堆積した土砂や塵芥等の堆積物を押し流してフラッシングを行える。
【００１５】
また請求項３に係る本発明によれば、開閉弁でバイパス通路を閉鎖した状態で逆止弁を開弁して管渠内の流体を槽内に引き込むことができ、逆に槽内の流体を管渠内に流す場合には開閉弁を開けて流体を通過させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態による管の洗浄装置を示す平面図である。
【図２】  図１に示す洗浄装置の要部縦断面図である。
【図３】  図２に示す洗浄装置のバイパス通路内の開閉弁としてのバタフライ弁を示す要部縦断面図である。
【図４】  図３に示すバタフライ弁に設けた逆止弁の拡大図である。
【図５】  開閉弁の変形例を示す要部縦断面図である。
【図６】  開閉弁の別の変形例を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１  下水本管（管渠）
２  管（管渠）
３  バイパス通路
４  貯留槽（槽）
６，１３  バタフライ弁（開閉弁）
８，１８  逆止弁
１６  フラットゲート（開閉弁）
【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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