(57)【要約】      （修正有）【課題】通常井戸における揚水及び注水の切換えを自動的に切換える弁を具備した装置を提供する。【解決手段】通常井戸のケーシング１内部において水中ポンプ部２とこれに連通する揚水管３との間に切換弁を設置し、この切換弁設置部の外管体には前記水中ポンプ部に通ずる下管部６と前記揚水管に通ずる上管部７を設け、前記下管部と上管部に通ずる内管体の下側部左右両側部に下通水口部を設け、前記外管体と内管体との間に通ずる内管体の中央部左右両側部に設ける上通水口部を設け、前記内管体の上側部左右両側部に設ける内注水口を前記外管体の左右両側部に設ける外注水口に通ずるようにし、前記内管体における前記上通水口部と内注水口との間に隔壁を設け、このように成る内管体の下側部において切換弁の上下作動により揚水管を切換えて揚水と注水の切換え作業を行う装置である。【選択図】図１
2016006272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常井戸のケーシング内部において水中ポンプ部とこれに連通する揚水管との間に切換弁を設置し、この切換弁設置部の外管体には前記水中ポンプ部に通ずる下管部と前記揚水管に通ずる上管部を設け、前記下管部と上管部に通ずる内管体の下側部左右両側部に下通水口部を設け、前記外管体と内管体との間に通ずる内管体の中央部左右両側部に設ける上通水口部を設け、前記内管体の上側部左右両側部に設ける内注水口を前記外管体の左右両側部に設ける外注水口に通ずるようにし、前記内管体における前記上通水口部と内注水口との間に隔壁を設け、このように成る内管体の下側部において切換弁の上下作動により揚水管を切換えて作業することを特徴とする通常井戸における揚水及び注水の切換え装置。
【請求項２】
ケーシング内部において水中ポンプ部とこれに連通する揚水管との間に設置する切換弁が球形に成ることを特徴とする請求項１に記載の通常井戸における揚水及び注水の切換え装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通常井戸における揚水及び注水の切換え装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
そこで、従来、当該分野においていかなる公知技術が存するかを調査すると、次の４件が存していることが判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−２００７５４号公報
【特許文献２】特開平４−１２８４１３号公報
【特許文献３】特開平８−１３４６３号公報
【特許文献４】特開平８−３１１８５１９号公報
【０００４】
このうち、公知技術２及び公知技術３の公知技術は本件発明と特に関係があるものではないから、公知技術１及び公知技術４について比較検討した。
【０００５】
すると、公知技術４は、１本の井管によって揚水と注水をして逆洗を行う目的は同一であるけれども、複数の帯水層に対する逆洗を重視しているものであるから、具体的な構造は全く異なり、また公知技術１は、本発明に係る出願人のものであるところ、発明の目的は同じであってもその構造は複雑であるため、実施化していない。
【０００６】
この公知技術を進歩的に改良した技術が本発明であり、前者の構造が複雑な構造にならざるを得なかった二次元的動作から、三次元的に動作をするように内管体と外管体との間において円環状の上下方向に水が通過する空間をバイバスとして貫通するパイプを使用することによって、比較的簡単な構造の装置にしたものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、通常の揚水管を還元目的で逆流させると、ポンプモータに悪影響を与えることから、その逆水流がポンプを通過しないように自動的に切換える弁を具備した装置を提供することを目的とする。
【０００８】
水井戸のスクリーンは、使用時間とともにバクテリアによる生物的砂による物理的な閉塞方向に進むことから、比湧出量が低下すると、化学的，物理的な改修工事を行い比湧出量を回復させるが、この井戸洗浄のための改修工事は数年に一度程度行われるものであり、頻繁に行われるものではない。
【０００９】
即ち、一般井戸のスクリーンにおいては、頻繁な逆洗を行う考え方は一般的ではないから、目詰まり物質の除去を短時間で実施することは極めて有効であり、物質が付着して生物が活動し繁茂する時間を与えないことが必要である。
【００１０】
また、井戸の用途にもよるが、例えば１日に一回のスクリーン逆洗を夜間の休み時間中に自動運転（シーケンス制御）によって行えば、スクリーンの機能維持に飛躍的な効果が期待できるのは、過去の固定観念にとらわれない考え方といえる。
【００１１】
逆洗の水源としては、複数の井戸を並行して揚水する場合には、その確保は簡単かつ確実である。
【００１２】
また、単一の井戸の場合は、逆洗用タンクを設置し、必要に応じて何度も逆洗作用を繰返すことができる。
【００１３】
逆洗のための専用の配管は設置せず、揚水管を利用する場合には、本発明に係る還元水用の切換弁装置が最適であり、これによって水中ポンプ部に悪影響を及ぼすことを回避することができる。
【００１４】
また、逆洗の勢いはどれほどあればよいかであるが、公表されている研究資料によっては、逆洗の流速は順方向の流速の２倍以上が望ましいとされているし、スクリーンに詰まった土粒子を２倍の逆流によって押し戻すことが可能であることは、感覚的に理解できるし、内圧のかかる方向はスクリーンの広がる方向であるから、詰まりが除去され易い方向でもある。
【００１５】
具体的な数値で考えると、通常時に３００（Ｌ／ｍｉｎ）で揚水している井戸であれば、６００（Ｌ／ｍｉｎ）で逆流させればよい。これは、１．０（ｍ３）を１００秒で逆流させる計算になる。ケーシングをφ３００とすれば、１．０（ｍ３）の水量はケーシング内の水位を１４ｍ押上げることになり、この水頭が最大時で６００（Ｌ／ｍｉｎ）の流速が確保されればよいことになる。スクリーンの損失（抵抗）次第であるが、現実的な数値と思われる。
【００１６】
そこで、このような考え方はすべての水井戸に応用可能であるが、手始めに水質が問題となり難い融雪井戸に試験採用して実績を作ることが良策であると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、通常井戸のケーシング内部において水中ポンプ部とこれに連通する揚水管との間に切換弁を設置し、この切換弁設置部の外管体には前記水中ポンプ部に通ずる下管部と前記揚水管に通ずる上管部を設け、前記下管部と上管部に通ずる内管体の下側部左右両側部に下通水口部を設け、前記外管体と内管体との間に通ずる内管体の中央部左右両側部に設ける上通水口部を設け、前記内管体の上側部左右両側部に設ける内注水口を前記外管体の左右両側部に設ける外注水口に通ずるようにし、前記内管体における前記上通水口部と内注水口との間に隔壁を設け、このように成る内管体の下側部において切換弁の上下作動により揚水管を切換えて作業する装置である。
【発明の効果】
【００１８】
還元井の機能維持のためには、頻繁な揚水及び注水の切換え操作を比較的簡単な装置によって提供することができるようになる。
【００１９】
通常の水井戸においては、スクリーンの目詰まりが深刻な問題であるところ、切換弁の設置によって逆洗作業を簡単かつ迅速に実施することができるようになる。
【００２０】
本装置の内管体で使用する切換弁が特に球形体であると、その弁座も球形体と同じ曲率の球面にすれば、球形弁はどのように回転しても弁座に密着することになるから、円盤形切換弁の場合のように軸杆は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】井戸全体の構造図
【図２】（Ａ）円盤形切換弁部の揚水時の正断面図，（Ｂ）図２（Ａ）のＡ−Ａ線平断面図
【図３】（Ｃ）円盤形切換弁部の注水時の側断面図，（Ｄ）図３（Ｃ）のＣ−Ｃ線平断面図
【図４】（Ｅ）球形切換弁部の揚水時の正断面図，（Ｆ）図４（Ｅ）のＥ−Ｅ線平断面図
【図５】（Ｇ）球形切換弁部の注水時の側断面図，（Ｈ）図５（Ｇ）のＧ−Ｇ線平断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明にあっては、揚水管と注水管とに分けたケーシングを併設せず、１本のケーシング内で兼用することができるものであるから、通常の井戸においてスクリーンの逆洗を容易に実施することができるようにするのである。
【００２３】
通常の揚水管を還元目的で逆流させると、水中ポンプ部に悪影響を生ずるので、水流が水中ポンプ部を通過しないように自動的に切換える。
【００２４】
ポンプを起動して揚水すると、吐出圧によって切換弁は内管体内部を上昇し、下側部の下通水口部から外管体内部に入って、揚水管に戻って上昇する。（図２・図４参照）
【００２５】
逆に、注水時には切換弁が降下し、水中ポンプ部には流れず、ケーシング内部を通って外出する。（図３・図５参照）
【００２６】
球形切換弁にあっては、内管体内をどのように回転しても弁座に対し密着状態を保持することができる。（図４（Ｅ）・図５（Ｇ）参照）
【実施例】
【００２７】
図面に示す井戸の深度は１５０ｍの例で、井戸の口径は２５０Ａである。
【００２８】
１はケーシングで、このケーシング内部には、本発明に係る水中ポンプ部２とこれに連通する揚水管３との間に後記切換弁４，１６を設置する。
【００２９】
図２及び図３は円盤形の切換弁４を設置した実施例を示したものである。
【００３０】
図４及び図５は球形の切換弁１６を設置した実施例を示したものである。
【００３１】
図２及び図３において、４は後記内管体８の下側部においてその底面部との間に軸杆１４を介して上下調整作動するように設けた円盤形切換弁で、この円盤形切換弁の上下位置への切換え調整によって、１本のケーシング内において揚水と注水との切換え作業を行うことになる。この円盤形切換弁の作用は、前述したとおりである。
【００３２】
５は前記円盤形切換弁４部における正面視（図２（Ａ））の外管体で、この外管体の底面部には前記水中ポンプ部２に通ずる下管部６を設け、また外管体の平面部には前記揚水管３に通ずる上管部７を設ける。
【００３３】
８は前記外管体５内の中央部に設ける前記下管部６と上管部７と同口径に成る内管体で、この内管体の下側部における正面視（図２（Ａ））の左右両側部には下通水口部９，９を設け、この下通水口部は前記外管体５と内管体８との間に通じて内管体の上側部の左右両側部に設ける上通水口部１０，１０に通ずるように成る。前記内管体８は、その下管部６から上管部７に至るまで一体の管体構造に成る。
【００３４】
１１，１１は前記内管体８の平面視（図２（Ｂ））の中央部左右両側部に設ける内注水口で、この内注水口は前記外管体５の左右両側部に設ける外注水口１２，１２に通ずるように成る。
【００３５】
１３は前記内管体８における前記上通水口部１０，１０と内注水口１１，１１との間の内部に設けた隔壁で、この隔壁によって内管体８の内空間部１７を形成する。
【００３６】
１５，１５，１５，１５は前記内管体８の内空間部１７における前記円盤形切換弁４の上下作動室に設けた弁座で、円盤形切換弁はこの上下弁座の間隔範囲内を上下方向に作動する。
【００３７】
１６は前記円盤形切換弁４に代わる球形切換弁であり、この球形切換弁は内管体８の内空間部１７における上下弁座１５，１５，１５，１５への切換え調整によって、１本のケーシング内において揚水と注水との切換え作業を行うことは、前記円盤形切換弁４の場合と同じである。
【００３８】
この球形切換弁１６の揚水時の状態は図４（Ｅ）（Ｆ）に示し、注水時の状態は図５（Ｇ）（Ｈ）で示しているから、その状態は矢印を見れば明らかである。
【符号の説明】
【００３９】
１                      ケーシング
２                      水中ポンプ部
２１                    ポンプ
２２                    ストレーナ
２３                    水中モータ
３                      揚水管
４                      円盤形切換弁
５                      外管体
６                      下管部
７                      上管部
８                      内管体
９，９                  下通水口部
１０，１０              上通水口部
１１，１１              内注水口
１２，１２              外注水口
１３                    隔壁
１４                    軸杆
１５，１５，１５，１５  弁座
１６                    球形切換弁
１７                    内管体の内空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016006272.tif 000006
【図５】
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