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定量分水機能と空気排除機能を備えた分水工装置

国内特許コード P04A004999
掲載日 2004年12月7日
出願番号 特願平10-370616
公開番号 特開2000-192442
登録番号 特許第3174850号
出願日 平成10年12月25日(1998.12.25)
公開日 平成12年7月11日(2000.7.11)
登録日 平成13年4月6日(2001.4.6)
発明者
  • 中 達雄
  • 相川 泰夫
  • 島 武男
  • 田中 良和
出願人
  • 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 定量分水機能と空気排除機能を備えた分水工装置
発明の概要 本発明による分水工装置は、基本的に、上流水槽と、その上流水槽に導水する導水管と、前記上流水槽内に位置しており、導水管から導水されて上流水槽内に貯留する落下流入水槽と、その落下流入水槽の出口側に接続する排出管とを少くとも備えた定量分水機能を持つ分水工装置であって、前記上流水槽内における落下流入水槽と排出管との間には、当該排出管の断面積よりも大きな断面積を持つ上部が開放した空気集積槽がさらに備えられており、かつ、前記落下流入水槽と前記空気集積層とは前記排出管の断面積よりも大きな断面積を持つ接続管により接続されていて、それにより、前記落下流入槽に流入する水に混入した気泡を分水工装置の領域内で排除できるようにしたことを特徴とする分水工装置である。
従来技術、競合技術の概要 図7に示すように、上流水槽10と、用水を幹線20aから該上流水槽10に導水する導水管20と、前記上流水槽10内に位置しており、前記導水管20から導水されて上流水槽10内に貯留する水Wが流入堰31から流入するようにされた自由水面を持つ落下流入水槽30と、該落下流入水槽30の出口32側に接続する排出管40とを少なくとも備えた定量分水機能を持つ分水工装置Aは知られている。排出管40は管水路本管41に接続しており、その管径Dは管水路本管41の管径Dと等しくされている。導水管20の出口端21には開閉弁22が取り付けられ、該開閉弁22はリンク機構を介してフロート11に連接しており、上流水槽10の水位Lは一定に保たれる。そして、上流水槽10の水位Lと落下流入水槽30の流入堰31の位置関係により、定量分水が行われる。上記のような定量分水機能を持つ分水工装置Aを備えたパイプライン系では、流入堰31から落下流入水槽30へ落下する水脈によって気泡が発生することがある。発生した気泡は排出管40から管水路本管41に混入・連行されるが、気泡(空気)の滞留量が多くなると、流れを阻害するだけではなく、サージングやエアハンマーを生じさせて下流での送配水施設に悪影響を及ぼす恐れがある。そのために、農林水産省構造改善局監修の土地改良事業計画設計基準・設計「パイプライン」基準書・技術書(1998)(以下、設計基準という)では、配水槽あるいはスタンドから管水路へ流入する流入口の下流側では、空気混入及び流れの収縮によって局部的な圧力低下を生じやすいので、空気を排除する装置(通気孔)を設ける必要があるとし、図8、図9に示すように通気孔の設置例を挙げている。図8は、排出管40の管径と管水路本管41の管径とがほぼ等しい場合であり、このときには、落下流入水槽30の下流壁から管水路本管41の管径Dの7~10倍の距離のところに通気孔50を配置するようにしている。図9は、排出管40の管径D1を管水路本管41の管径Dよりも大径(1.5D)とし、かつ、通気孔50に代えて、やはり管水路本管41の管径Dよりも大径である空気集積槽50Aを配置する場合であり、この場合には、落下流入水槽30の下流壁から管水路本管41の管径Dの3倍の距離のところに前記空気集積槽50Aを配置するようにしている。図8の場合には、落下流入水槽30で流れの中に混入して連行された空気は、長い排出管40を流下する過程で、管路上方に次第に移動していき、通気孔50から大気に放出される。図9の場合には、落下流入水槽30から流出する水は、排出管40が管水路本管41よりも大径であることから流速が遅くなり、かつ、空気集積槽50Aで暫時滞留する過程で、空気集積槽50Aの上方を開放部から大気に排出される。後者の場合には、管水路内に混入・連行した空気を排除する装置の長さが短くされる利点がある。
産業上の利用分野 農業用水、上下水道、工業用水等の定量分水工装置
特許請求の範囲 【請求項1】 上流水槽と、該上流水槽に導水する導水管と、前記上流水槽内に位置しており、前記導水管から導水されて上流水槽内に貯留する水が落下流入する落下流入水槽と、該落下流入水槽の出口側に接続する排出管とを少なくとも備えた定量分水機能を持つ分水工装置であって、前記上流水槽における前記落下流入水槽と排出管との間には、当該排出管の断面積よりも大きな断面積を持つ上部が開放した空気集積槽がさらに備えられており、かつ、前記落下流入水槽と前記空気集積槽とは前記排出管の断面積よりも大きな断面積を持つ接続管により接続されていて、それにより、前記落下流入水槽に流入する水に混入した気泡を分水工装置の領域内で排除できるようにしたことを特徴とする、定量分水機能と空気排除機能を備えた分水工装置。
【請求項2】 前記落下流入水槽は、前記導水管の出口端位置よりも上流側の位置において前記上流水槽内に位置していることを特徴とする請求項1記載の分水工装置。
【請求項3】 前記空気集積槽及び前記接続管の断面積は、前記排出管の断面積の2.25倍以上であり、前記落下流入水槽と前記接続管との接続部から前記空気集積槽の下流壁までの距離は前記排出管の直径の2倍以上であることを特徴とする請求項1又は2記載の分水工装置。
産業区分
  • 土工
  • 農林
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 権利存続中


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