(57)【要約】【課題】  材料費及び据付工事費削減、施工性及び施工品質向上、有効空間確保による維持管理費及び改修工事費削減ができるヘッダー管および下水ポンプ施設を提供する。【解決手段】  ２つの流入路１１，１２が下方を向いた流入口をそれぞれ有する。流出路２１が上方を向いた１つの流出口を有し、流入路１１，１２の上部に連通する。弁座７，８が各流入路１１，１２に設けられている。ボール弁体２，３または円柱弁体が流入路１１，１２の内部の流出路２１と各弁座７，８との間に移動可能に設けられ、各弁座７，８とともに流出口から各流入口への逆流を防止する逆止弁を構成する。流入路に空気抜き弁２２が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方を向いた流入口をそれぞれ有する２つの流入路と、前記流入路の上部に連通する上方を向いた流出口を有する１つの流出路と、各流入路に設けられた弁座と、前記流入路の上部にある退避路と各弁座との間に移動可能に設けられ、各弁座とともに前記流出口から各流入口への逆流を防止する逆止弁を構成するボール弁体または円柱弁体とを有し、前記流入路の横方向に突出して設けられている空気抜き弁が設けられていることを、特徴とするヘッダー管。
【請求項２】
前記空気抜き弁は、上部に空気抜き孔を有する弁体収納部と、前記弁体収納部の内部に前記空気抜き孔を開閉可能に設けられた空気抜き用ボール弁体とを有することを、特徴とする請求項１記載のヘッダー管。
【請求項３】
前記ボール弁体または円柱弁体が１つから成り、各弁座の間の前記流入路に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載のヘッダー管。
【請求項４】
マンホールと、前記マンホールの内部に設けられた請求項１，２または３記載のヘッダー管と、各流入口に接続され、前記マンホールの内部の水を前記流入口に送る水中ポンプと前記流出口に接続された立上り管とを、有することを特徴とする下水ポンプ施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッダー管および下水ポンプ施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すように一般的なポンプ施設には、主に流入管３１、ポンプ３２（2台）、立上り管３３（２本）、逆止弁３４（2組）、空気抜き弁３５（2組）、止水弁３６（2組）、ヘッダー管１（1本）、圧送管３７（例えばマンホールポンプ場においては土木工事に含まれ、先行して敷設されることが多い）より構成されている。
【０００３】
例えばマンホールポンプ場においては従来のヘッダー管（機械業者側施工）と圧送管（土木業者側施工：敷設済）の施工誤差はそれぞれの施工精度が１ケタ違う。ヘッダー管心と圧送管心の心ズレ角度においては、ヘッダー管施工誤差は数度程度、圧送管施工誤差は十数度程度の施工誤差があり、ヘッダー管と圧送管の面間においては、ヘッダー管施工誤差は数mm程度、圧送管施工誤差は数ｃｍ程度の違いがある。圧送管の施工誤差はマンホールの組立、マンホールふた位置、敷設管路等の施工誤差によることが多い。
【０００４】
他にガイドパイプ2組、ポンプ引上げ用チェーン2本、ポンプケーブル2組、水位計1式、流入バッフル、ステップ等が組込まれているので有効空間が狭い。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】財団法人 下水道新技術推進機構  下水道マンホールポンプ施設技術マニュアル １９９７年６月(Ｐ１１ 図２−５ ポンプ設備及び組立式マンホールの構成例)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６に示すように上記の従来技術では多くの配管材があり、材料費の増大、据付工事費の増大になっていた。
【０００７】
前記施工誤差の起因により、接続作業を非常に困難にし、接続された配管に無理な力がかかり、施工性及び施工品質に問題があった。
【０００８】
ガイドパイプ2組、ポンプ引上げチェーン2本、ポンプケーブル2組、水位計1式、流入バッフル、ステップ等が組込まれ、多くの付属品等があるので、有効空間が狭いことによる維持管理費及び改修工事費にも多大なコストを要していた。
【０００９】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、ヘッダー管に逆止弁及び空気抜き弁の機能を付与することにより、逆止弁、空気抜き弁が不要となる。また、弁類は水没させないことが好ましいので、止水弁は流入管より上部の非水没部に設置することが望ましい。
【００１０】
しかし、スイング式逆止弁と違って、ボール式逆止弁はほとんど弁の損傷及び異物の噛み込等のトラブルはないので前記ヘッダー管をポンプ出口に直接接続することで、立上り管を1本に纏めることができ、材料費及び据付工事費削減、施工性及び施工品質向上、有効空間確保による維持管理費及び改修工事費の削減ができるヘッダー管および下水ポンプ施設を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明に係るヘッダー管は、下方を向いた流入路をそれぞれ有する２つの流入口と、上方を向いた流出路を有する１つの流出口を有し、前記流入路の上部に連通する流出路と、各流入路に設けられた弁座と、前記流入路の上部の退避路と各弁座との間に移動可能に設けられ、各弁座とともに前記流出口から各流入口への逆流を防止する逆止弁機能を有するボール弁体または円柱弁体とを有し、流入路横方向に突出して空気抜き弁が設けられていることを、特徴とする。
【００１２】
本発明に係るヘッダー管において、空気抜き弁は弁座に着座しているボール弁体より上流の横方向に突出して設けられ、上部に空気抜き孔を有する弁体収納部と内部に前記空気抜き孔を開閉可能に設けられた空気抜き用ボール弁体とを、有することが好ましい。
【００１３】
本発明に係るヘッダー管は、簡易型として、前記ボール弁体または円柱弁体を１つにし、各弁座の間の前記流入路に移動可能に設けられていてもよい。
【００１４】
本発明に係る下水ポンプ施設はマンホールと、前記マンホールの内部に設けられた前記ヘッダー管と、各流入口に接続され前記マンホールの内部の水を前記流入口に送る水中ポンプと、ヘッダー管の流出口に接続された立上り管と、止水弁とを、有することを特徴とする。
【００１５】
本発明では逆止弁、空気抜き弁をなくし、ヘッダー管にそれぞの機能を付与し、ヘッダー管は主にＴ字管３個と、逆止弁機能用ボール弁体２個または円柱弁体2個と、空気抜き用ボール弁体２個とで構成することができる。
【００１６】
簡易型ヘッダー管は主に曲管2個と、Ｔ字管１個と、逆止弁機能用ボール１個または円柱弁体１個とで構成することができる。   
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ヘッダー管に逆止弁及び空気抜き弁の機能を付与することにより、逆止弁、空気抜き弁が不要となり、また、立上り管を1本に纏めることにより、材料費及び据付工事費の削減、施工性及び施工品質向上、有効空間確保による維持管理費及び改修工事費の削減ができるヘッダー管および下水ポンプ施設を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態のヘッダー管の縦断面図である。
【図２】（a）図１のＡ−Ａ線断面図である。(b)ボール弁体を円柱弁体に変えた縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の下水ポンプ施設の縦断面図である。
【図４】（ａ）従来の下水ポンプ施設の平面図（ｂ）図３の下水ポンプ施設の平面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の簡易型ヘッダー管を示す縦断面図である。
【図６】従来の下水ポンプ施設の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１，図２に本発明の実施の形態のヘッダー管１を示す。ヘッダー管１の逆止弁については 主にボール弁体２，３、Ｔ字管１a、１b、１c、フランジ１d〜１h,メクラフランジ１i、１j、流出防止棒１３〜１６で構成され、フランジ類はそれぞれボルト、パッキンで締結されている。空気抜き弁は主に空気抜き用ボール弁体１７，１８と、弁体収納部１９，２０とで構成されている。
【００２０】
前記ヘッダー管の管体製作はロストワックス鋳造品などより形成する鋳鋼製ではなく、市販されているステンレス管材で加工できるので簡単に製作が可能で製作日数が短く、製作コストも廉価であり、多品種、少量生産に向いている。
【００２１】
ヘッダー管１は一次側に流入口５，６、二次側に流出口４を形成し、流入口５，６の近傍に円柱状の弁座７，８を設け、ヘッダー管１の流入路１１，１２の上方にボール弁体２，３を退避させる退避路９，１０を形成している。弁座７，８の片端部は面取り加工を施し、ボール弁体２，３を面で受けることによって、座りを良くし、ボール弁体２，３を安定した着座にする。流入路１１，１２は突起部の少ない流路形状により、圧力損失が極小としている。
【００２２】
ボール弁体２，３は退避路９，１０から挿入されて収納され、前記ボール弁体外径は弁座７，８の径より大きく形成され、流入口５，６に流出しないようにしている。ボール弁体２，３の材質はＮＢＲ製等のゴムボールなので漏れがなく、動作音も減少し、また、球状なので繊維物等の絡みつきもなく無閉塞である。
【００２３】
ボール弁体２，３を退避路９，１０に案内し、流出口４への流出防止するため、流出防止棒１３〜１６を設け、流出口４への流出を防止する。流出防止棒１３，１４及び１５，１６の間隔はボール弁体２，３の径より小さく設定して流出口４に流出しないようにし、設定異物の径は流入口５，６と同径に設定している。
【００２４】
以上のようにヘッダー管１は、主に２つの流入路１１，１２と、流出路２３と、弁座７，８と、ボール弁体２，３と、空気抜き用ボール弁体１７，１８と弁体収納部１９，２０とを有している。２つの流入路１１，１２は、下方を向いた流入口５，６をそれぞれ有し、上方を向いた１つの流出路２３は流出口４を有し、流入路１１，１２の上部に連通している。弁座７，８は、各流入路１１，１２の近傍に設けられている。
【００２５】
ボール弁体２，３は、流入路１１，１２の上部の退避路９，１０と各弁座７，８との間に移動可能に設けられている。ボール弁体２，３は、各弁座７，８とともに流出口４から各流入口５，６への逆流を防止する逆止弁を構成する。空気抜き弁は、流入路の横方向に突出して設けられていることを、特徴とする。
【００２６】
空気抜き弁は、空気抜き用ボール弁体１７、１８と、弁体収納部１９，２０と、空気抜き孔２１，２２とを、有する。前記弁体収納部は、ボール弁体２，３より上流の横方向に突出して設けられて上部に空気抜き孔を有し、前記空気抜き孔を開閉可能に設けられた空気抜き用ボール弁体を収納している。
【００２７】
図３に示すように下水ポンプ施設は主にマンホール３０と、マンホール３０の内部に設けられた水中ポンプ３２と、ヘッダー管１と、前記ヘッダー管に接続された立上り管３３とを有する。水中ポンプ３２は、各流入口５，６に接続され、マンホール３０の内部の汚水を流入口５，６に送るようになっている。
【００２８】
このような構成において、着座しているボール弁体２，３は、ポンプ始動時の吐出圧（動圧）によりスムーズに垂直に押上げられ、退避空間９，１０に格納される。
【００２９】
また、ポンプ停止時には、退避路９，１０に格納されていたボール弁体２，３は圧送管３７からの逆流汚水吐出圧（動圧）に打勝つように設定された自重により降下し始め、降下途中より、前記逆流汚水吐出圧（動圧）も加わり、確実に弁座７，８に圧着される。
【００３０】
ボール弁２，３の代わりに円柱弁体３Ａを採用することも効果がある。ボール弁体に必要であった流失防止板１３，１４が不要となり、又、ボール弁体と違って微細な外径加工も簡単にできるので経済的である。
【００３１】
前記円柱弁体３Ａは降下速度が遅いので、異物の噛み込も殆どなく、市販されているカウンターウエイト式等の緩閉式逆止弁のようなウォーターハンマー（水撃）の軽減効果がある。
【００３２】
空気抜き弁としては、空気抜き用ボール弁体１７，１８と、弁体収納部１９，２０とで構成されている。流入路１１，１２より上流側に空気が混入されていた状態では、前記弁体収納部にポンプ吐出汚水が満たされるまで、空気抜き孔２１，２２より前記空気が排出され続け、前記ポンプ吐出汚水が弁体収納部１７，１８に侵入すると前記空気抜き用ボール弁体１７，１８ が前記ポンプ吐出圧（動圧）により上昇し、空気抜き孔２１，２２ に圧着する。前記ポンプが停止すると前記ボール弁体は自重により落下し、元の状態に戻り、一連の動作は終了する。
【００３３】
空気抜き用ボール弁体外径は３０ｍｍ程度とする。弁体収納部1９，２０の円筒内径は４０ｍｍ程度とし、前記弁体収納部１９，２０が流入路１１，１２に連通している通路径及び空気抜き孔２１，２２の穴径は２５ｍｍ程度とし、弁体収納部１７、１８からの飛出しを防止する。
【００３４】
図５に示すように簡易型ヘッダー管としては、ポンプ単独交互運転において、運転されていない他のポンプへの逆流防止機能のみで、ボール弁体３または円柱弁体３A 1個と弁座７，８から成り、前記ボール弁体または円柱弁体は前記ボール弁体流入路１１，１２にある各弁座７，８の間の移動可能に設けられていてもよい。
【００３５】
図４（a）、（ｂ）に示すように本発明によるヘッダー管を用いることにより、前記立上り管を1本にすることで、立上り管の振り角度Ａが自由に設定される。前記立上り管３３の偏心量Ｂも可能になり、従来技術の課題であった施工誤差が吸収され、施工性及び施工品質の向上になる。それによって配管に無理な応力が加わらなくなる。
【符号の説明】
【００３６】
１  ヘッダー管
１a、１b、１c  Ｔ字管
１d〜１ｇ  フランジ
１ｈ，１i  メクラフランジ
２，３  ボール弁体
３Ａ  円柱弁体
４  流出口
５，６  流入口
７，８  弁座
９，１０  退避路
１１，１２  流入路
１３，１４，１５，１６  流出防止棒
１７、１８  空気抜き用ボール弁体
１９，２０  弁体収納部
２１、２２  空気抜き孔
２３  流出路
３０  マンホール
３１  流入管
３２  ポンプ
３３  立上り管
３４  逆止弁
３５  空気抜き弁
３６  止水弁
３７  圧送管
【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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【図６】
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