排水装置
【課題】排水装置において、排水量を制御する制御手段の製造コストを抑えることで、装置の製造コストを抑える。
【解決手段】排水装置１は、貯水槽２内から貯水槽２外へ排水するために順に連接された逆Ｕ字管３と、トラップ管４と、排水管５と、逆Ｕ字管３から分岐した空気流通管６と、空気流通管６を介して逆Ｕ字管３内の空気量を調整する調整器７とを備える。トラップ管４が水封されて逆Ｕ字管３内に空気が溜まった状態で、調整器７により逆Ｕ字管３内の空気量を調整することで、排水量を制御することができる。排水量を制御する調整器７は、逆Ｕ字管３内の空気量を調整するものであり、従来のような水流による圧力に耐え得る程の高強度さが必要な排水弁とは異なり、低強度であってもよい。従って、調整手段の製造コストを抑えることができる。
【解決手段】排水装置１は、貯水槽２内から貯水槽２外へ排水するために順に連接された逆Ｕ字管３と、トラップ管４と、排水管５と、逆Ｕ字管３から分岐した空気流通管６と、空気流通管６を介して逆Ｕ字管３内の空気量を調整する調整器７とを備える。トラップ管４が水封されて逆Ｕ字管３内に空気が溜まった状態で、調整器７により逆Ｕ字管３内の空気量を調整することで、排水量を制御することができる。排水量を制御する調整器７は、逆Ｕ字管３内の空気量を調整するものであり、従来のような水流による圧力に耐え得る程の高強度さが必要な排水弁とは異なり、低強度であってもよい。従って、調整手段の製造コストを抑えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水槽に貯留された水を排水する排水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の排水装置として、貯水槽に排水パイプを連結し、その排水パイプに設けた排水弁を開閉することで排水量を制御する排水装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、上記の排水装置において、排水弁は開閉の際、水流による圧力を受ける。従って、貯水槽の大きさが大きく、排水量が多い場合には、水流による圧力が大きいので、排水弁はその圧力に耐え得るように高強度とする必要がある。このため、排水弁の製造コストが高くなり、装置の製造コストが高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１７２４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の従来の問題を解決するためになされたものであり、排水量を制御する制御手段の製造コストを抑えることができ、装置の製造コストの低減を図ることができるサイフォン式排水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、貯水槽に貯留された水を排水する排水装置において、前記貯水槽内に下端が開口する立管の上端部を逆Ｕ字状に折曲し垂下させて成る逆Ｕ字管と、前記逆Ｕ字管の垂下させた端部に一端が連接されたＵ字型のトラップ管と、前記トラップ管の他端に一端が連接された排水管と、前記逆Ｕ字管から分岐した空気流通管と、前記空気流通管を介して逆Ｕ字管内の空気量を調整する調整手段と、を備え、前記貯水槽は、前記逆Ｕ字管の頂部よりも高い位置まで水を溜めることが可能な構成とされ、前記貯水槽内の水位が前記逆Ｕ字管の頂部よりも高く、該逆Ｕ字管に空気が溜まり、かつ前記トラップ管が水封されている状態で、前記貯水槽内から逆Ｕ字管、トラップ管及び排水管を通って排水される排水量を、前記調整手段により逆Ｕ字管内の空気量を調整することで任意に調整できるようにしたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の排水装置において、前記調整手段は、前記空気流通管を大気開放するバルブと、前記空気流通管を通して前記逆Ｕ字管内に空気を送入するエアコンプレッサとを含むものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の排水装置において、前記トラップ管は、貯水槽の水位の予め決められた上限値に応じた深さを有しているものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の排水装置において、前記逆Ｕ字管の貯水槽内に開口した下端に逆流防止用トラップ管がさらに連接されており、前記逆Ｕ字管に空気が溜まり、かつ前記逆流防止用トラップ管が水封されている状態で、逆送水を阻止するものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、逆Ｕ字管に連接したトラップ管が水封されることにより逆Ｕ字管内に空気が溜まった状態で、調整手段により逆Ｕ字管内の空気量を調整することで、排水量を制御することができる。この排水量を制御する制御手段として機能する調整手段は、逆Ｕ字管内の空気量を調整するものであり、従来のような水流による圧力に耐え得る程の高強度さが必要な排水弁とは異なり、低強度であってもよい。従って、調整手段の製造コストを抑えることができ、装置の製造コスト低減を図ることができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、バルブを開くことで、逆Ｕ字管から分岐した空気流通管を大気開放することができ、これにより、逆Ｕ字管内の空気を抜き、減らすことができる。また、エアコンプレッサにより逆Ｕ字管内に空気を送入することで、逆Ｕ字管内の空気を増やすこともできる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、貯水槽に貯留可能な水位の上限値はトラップ管の深さに応じて変わるが、トラップ管の深さが、貯水槽内の水位の予め決められた上限値に応じた深さとされるので、その上限値まで貯水槽に水を溜めることができる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、逆Ｕ字管に逆流防止用トラップ管を連接するだけで、逆送水を阻止できるので、逆送水の水圧に耐え得る高強度の逆流防止弁等を設ける必要はなく、従って、逆流防止手段の製造コストを抑えることができ、装置の製造コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る排水装置の断面構成図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は貯水槽に徐々に貯水したときの上記装置内の様子を示す断面図。
【図３】上記装置による排水の様子を示す断面図。
【図４】（ａ）は貯水槽内の水位が貯水ラインよりも僅かに高い状態での上記装置による排水量を少なくしたときの様子を示す断面図、（ｂ）は同排水量を多くしたときの様子を示す断面図、（ｃ）は同装置による排水停止時の様子を示す断面図。
【図５】貯水槽内の水位が貯水ラインよりも低く、越流ラインよりも高い状態での上記装置による排水の様子を示す断面図。
【図６】貯水槽が異常増水したときの上記装置の動作を説明するための断面図。
【図７】上記装置を適用したダム排水設備の断面構成図。
【図８】上記実施形態の一変形例に係る排水装置の断面構成図。
【図９】本発明の第二の実施形態に係る排水装置の断面構成図。
【図１０】下流河川の水位が上流河川よりも高くなったときの上記装置の様子を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の各種実施形態に係る排水装置について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る排水装置の構成を示す。本実施形態の排水装置１は、貯水槽２に貯留された水を槽内から槽外へ排水する装置であり、順に連接された逆Ｕ字管３と、トラップ管４と、排水管５と、を備える。
【００１６】
逆Ｕ字管３は、貯水槽２内に設けられた立管３１の上端部を逆Ｕ字状に折曲し垂下させて成り、立管３１の下端３１ａは貯水槽２内の底面近傍に開口する。トラップ管４は、Ｕ字型であり、逆Ｕ字管３の垂下させた端部３１ｂに一端４ａが連接されている。排水管５は、トラップ管４の他端４ｂに一端が連接された立管５１を逆Ｕ字状に折曲して成る。トラップ管４及び排水管５は、貯水槽２外に配置されている。トラップ管４は貯水槽２内に配置されていてもよい。
【００１７】
逆Ｕ字管３、トラップ管４及び排水管５は、略同径の円筒形状とし、水流抵抗を抑えるため滑らかに折り曲げられていることが望ましい。これらは一体に形成されていても、又は継ぎ目に水流抵抗となる段差が生じないように継ぎ合わされていてもよい。逆Ｕ字管３及び排水管５の折曲部分に位置する管外の頂部３ａ、５ａの高さは略同じとし、管内の頂部３ｂ、５ｂの高さも略同じとする。頂部３ａ、５ａの位置関係及び頂部３ｂ、５ｂの位置関係はそれぞれ上記に限定されない。貯水槽２は逆Ｕ字管３及び排水管５の頂部３ａ、５ａよりも高い位置まで水を溜めることが可能な構成とする。
【００１８】
さらに、排水装置１は、逆Ｕ字管３から分岐した空気流通管６と、空気流通管６を介して逆Ｕ字管３内の空気量を調整し、これにより排水量を調整する調整器７（調整手段）と、を備える。調整器７は、空気流通管６からそれぞれ分岐した空気送入管７１及び第１並びに第２の大気開放管７２、７３と、空気送入管７１を開閉する空気送入バルブ７４と、空気送入管７１に空気を送入するエアコンプレッサ７５と、大気開放管７２、７３をそれぞれ開閉するコントロールバルブ７６及び開放バルブ７７と、上記の各種バルブ７４、７６、７７の開閉制御及びエアコンプレッサ７５の駆動制御を行うコントローラ７８と、を備える。コントローラ７８は、自動で、又はユーザの操作に基づいて各種制御を行うＣＰＵで構成できる。
【００１９】
第１及び第２の大気開放管７２、７３は、逆Ｕ字管３内の空気を管外へ放出するための管である。大気開放管７３よりも大気開放管７２の方が径が小さく、大気開放管７２は逆Ｕ字管３内の空気量を少量だけ減らす場合に、大気開放管７３は空気量を多量に減らす場合に開放される。エアコンプレッサ７５は、空気送入管７１及び空気流通管６を通して逆Ｕ字管３内に空気を送入する。空気送入バルブ７４よりもエアコンプレッサ７５側の空気送入管７１には、空気を圧縮して溜められる空気槽７９が設置されていることが望ましい。上記各種配管の材料は特に限定されず、塩化ビニル又はＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）等の樹脂、金属、又はコンクリート等のいずれであってもよい。
【００２０】
ここに、逆Ｕ字管３の管内の頂部３ｂの高さ、すなわち、逆Ｕ字管３内で水がトラップ管４に流れ込み始める水位を越流ラインＬ１という。また、貯水槽２の予め決められた水位の上限値を貯水ラインＬ２という。貯水ラインＬ２の高さは逆Ｕ字管３及び排水管５の頂部３ａ、５ａよりも高く設定する。また、トラップ管４の内底部４ｃから越流ラインＬ１までの高さをトラップ管４の深さＤ１と定義する。この深さＤ１は、貯水槽２の水位の予め決められた上限値、すなわち、貯水ラインＬ２の位置に応じて決められており、越流ラインＬ１と貯水ラインＬ２との高さの差をＨ１としたときのその差Ｈ１と略同じとする。
【００２１】
次に、上記のように構成された排水装置１において、貯水槽２が貯水されるときの装置内の水の動きを説明する。貯水槽２内の水位を徐々に上昇させたときの様子を時系列で図２（ａ）〜（ｃ）に示す。貯水に際して、各種バルブ７４、７６、７７は閉じている。
【００２２】
図２（ａ）は、貯水槽２内の水位が上昇して、越流ラインＬ１を僅かに越えた状態を示す。水は逆Ｕ字管３の立管３１内に入っており、立管３１内の水位は貯水槽２内の水位と略同じとなって越流ラインＬ１を僅かに越え、逆Ｕ字管３内の水Ｗ１はトラップ管４に流れ込んでいる。この流れ込みを越流という。その越流した水Ｗ１がトラップ管４に溜まり、その水位がトラップ管４の管径程度となっており、トラップ管４は水封されている。トラップ管４は水封され、かつ各種バルブ７４、７６、７７は閉められているので、逆Ｕ字管３の折曲部分の管内は密閉空間となり、そこに空気Ａ１が封じ込められて溜まっている。
【００２３】
図２（ｂ）は、貯水槽２内の水位が越流ラインＬ１と貯水ラインＬ２との間でΔｈだけ、さらに上昇した状態を示す。貯水槽２内の水位上昇により、水Ｗ１は、押し上げられ、越流してトラップ管４にさらに流れ込んでいる。また、水Ｗ１は、逆Ｕ字管３に溜まった空気Ａ１を押し、その空気Ａ１は、トラップ管４に溜まった水Ｗ２を押している。このため、トラップ管４の逆Ｕ字管３側の立管４１の水位は貯水槽２の水位に拘らず略一定となり、排水管５側の立管４２の水位は上記図２（ａ）に示した水位よりも高くなっている。この立管４２の水位上昇分は、越流ラインＬ１の高さと貯水槽２内の水位の差Δｈと略等しい。
【００２４】
図２（ｃ）は、貯水槽２内の水位が貯水ラインＬ２に達した状態を示す。トラップ管４の立管４２と、それに連通する排水管５の立管５１の水位は上記図２（ｂ）に示した水位よりも高い。立管４２、５１の水位の上昇分は、上記図２（ａ）に図示した水位と比べて、越流ラインＬ１と貯水ラインＬ２の高さとの差Ｈ１に略等しい。水Ｗ１の押し上がろうとする力と空気Ａ１の空気圧は均衡しており、逆Ｕ字管３は空気Ａ１により、トラップ管４は水Ｗ２により、貯水槽２から逆Ｕ字管３、トラップ管４及び排水管５を通して貯水槽２内の水が排出されることを阻止している。
【００２５】
次に、排水装置１による排水について説明する。図３は、貯水槽２内の水位が貯水ラインＬ２を僅かに越えたときの排水の様子を示す。このとき、逆Ｕ字管３に空気Ａ１が溜まり、かつトラップ管４が水封されており、トラップ管４の立管４１内の水位がトラップ管４を水封可能な水位の下限値と略等しいものとする。貯水槽２内の水位が貯水ラインＬ２を越えると、逆Ｕ字管３の立管３１内の水Ｗ１は越流ラインＬ１を越え、トラップ管４内に越流する。立管４２、５１の水位は上昇し、排水管５の頂部５ｂを越え、排水される。このような排水を越流排水といい、頂部５ｂの高さを排水ラインＬ４という。
【００２６】
次に、コントローラ７８による排水量制御を説明する。ここで、立管４１内の水位をコントロールラインＬ３という。コントローラ７８は逆Ｕ字管３内の空気Ａ１の量を調整し、コントロールラインＬ３を上昇又は下降させることで、排水量を任意に調整し制御する。排水量制御は、排水開始制御及び排水停止制御を含む。なお、貯水槽２は大きく、越流排水によっては水位が殆んど低下しないものとする。
【００２７】
図４（ａ）は、上記図３に図示した越流排水状態において、逆Ｕ字管３内から空気Ａ１が少量だけ抜かれた様子を示す。空気Ａ１は貯水槽２内の水による水圧を受けているので、コントロールバルブ７６が開かれることで、逆Ｕ字管３から放出される。空気Ａ１の放出量は、コントロールバルブ７６を開いている時間を制御することで調整される。放出された空気量に応じてコントロールラインＬ３は上昇し、それに伴って、立管４２、５１内の水面が貯水槽２内の水位とバランスする高さまで上昇しようとする。このバランスする高さとは、立管４２、５１内の水面とコントロールラインＬ３との高低差が、貯水槽２内の水位と越流ラインＬ１との高低差と略等しくなる高さである。貯水槽２内の水位と越流ラインＬ１との高低差は、貯水槽２の水位が排水によっても殆んど低下せず、貯水ラインＬ２と略同じであるので、貯水ラインＬ２と越流ラインＬ１との高さの差と略等しく、Ｈ１である。そのため、立管４２、５１の水面は、上昇したコントロールラインＬ３との高低差がＨ１となるように上昇するが、立管４２、５１の深さはＨ１であるので、水が排水ラインＬ４を越えて溢れ、排水量が増加する。上記図２（ｃ）に図示した排水停止状態で、逆Ｕ字管３内から空気Ａ１を抜いた場合には、同様の作用により排水が開始される。
【００２８】
図４（ｂ）は、上記図４（ａ）と比べ、逆Ｕ字管３内から空気Ａ１がより多く抜かれ、コントロールラインＬ３がより上昇した様子を示す。このコントロールラインＬ３の上昇に伴って、立管４２、５１の水面もより高く上昇しようとし、結果として水の溢れる量が多くなり、排水量が増加する。コントロールラインＬ３の調整範囲は、逆Ｕ字管３の管内の最高位置を上限とし、トラップ管４を水封できる水位の最低位置を下限とする。
【００２９】
図４（ｃ）は、排水停止のため逆Ｕ字管３内に空気が圧入されたときの様子を示す。空気送入バルブ７４が開き、エアコンプレッサ７５から空気送入管７１を介して空気が逆Ｕ字管３内に送入される。送入量は、少なくとも、コントロールラインＬ３を上記図２（ｃ）に示した高さまで下げる量とするが、その量以上であっても余分の空気は立管４２、５１を通って放出されるので構わない。コントロールラインＬ３の低下により立管４２、５１の水面の高さは下がり、排水管５の頂部５ｂと略同じ高さとなり、排水が停止する。
【００３０】
図５は、貯水槽２内の水位が貯水ラインＬ２よりも低く、越流ラインＬ１よりも高い状態で、逆Ｕ字管３内から空気Ａ１が抜かれたときの様子を示す。この状態においても、空気Ａ１が抜かれると、トラップ管４内の水かさが増え（増量分を斜線で示す）、コントロールラインＬ３が上昇し、これに伴って立管４２、５１の水面が高くなる。立管４２、５１の水面が排水ラインＬ４を越えたときには水が溢れ、排水される。
【００３１】
次に、貯水槽２が異常増水したときの排水装置１の動作について図６を参照して説明する。図６は、貯水槽２内の水位が貯水ラインＬ２よりも所定値以上高くなったときの状態を示す。このとき、コントローラ７８は、例えば貯水槽２に設置された水位計等により、水位が所定値よりも高くなったことを検知し、その検知結果に基づいて開放バルブ７７を開く。その結果、逆Ｕ字管３内の空気Ａ１は、貯水槽２内の頂部３ａよりも高い位置の水Ｗ３の水圧により、空気流通管６から外部へ放出される。これにより、逆Ｕ字管３内において水が越流ラインＬ１を越え、逆Ｕ字管３は水で満たされる。その水はトラップ管４に溜まった水と一体化する。トラップ管４及び排水管５は貯水槽２から流入した水で管内が満たされ、その水は排水管５から外部へ排出される。このとき、排水量が最大となる。
【００３２】
本実施形態においては、逆Ｕ字管３に連接したトラップ管４が水封されることにより逆Ｕ字管３内に空気が溜まった状態で、調整器７により逆Ｕ字管３内の空気量を調整することで、排水量を制御することができる。この排水量を制御する制御手段として機能する調整器７は、逆Ｕ字管３内の空気量を調整するものであり、従来のような水流による圧力に耐え得る程の高強度さが必要な排水弁とは異なり、低強度であってもよい。従って、調整器７の製造コストを抑えることができ、装置の製造コスト低減を図ることができる。
【００３３】
また、コントロールバルブ７６を開くことで、逆Ｕ字管３から分岐した空気流通管６を大気開放することができ、これにより、逆Ｕ字管３内の空気を抜き、減らすことができる。また、エアコンプレッサ７５により逆Ｕ字管３内に空気を送入することで、逆Ｕ字管３内の空気を増やすこともできる。
【００３４】
また、貯水槽２に貯留可能な水位の上限値はトラップ管４の深さに応じて変わるが、トラップ管４の深さが、貯水槽２内の水位の予め決められた上限値に応じた深さとされているので、その上限値まで貯水槽２に水を溜めることができる。
【００３５】
また、貯水槽２内の水位が低い状態では、貯水槽２内の水により逆Ｕ字管３内の空気Ａ１に掛かる圧力が低いので、空気量制御を高精度に行うことができ、従って、排水量制御を高精度に行うことができる。
【００３６】
また、貯水槽２の水位が低い状態で排水する際には、トラップ管４の立管４１の水位が上げられるので、逆Ｕ字管３の頂部３ｂから立管４１内に落ちる水の落差が少なくなる。従って、貯水槽２の水位が低いときから排水することにより、立管４１内での水落下時に生じる泡の発生を抑えることができる。このため、空気Ａ１が泡となって立管４２内に入り込んで放出されることを防ぎ、これにより、経時に伴って逆Ｕ字管３内の空気Ａ１が減ることを抑制することができる。その結果として、逆Ｕ字管３内の空気量制御に基づく本実施形態の排水量制御は高精度なものとなる。
【００３７】
次に、本実施形態の排水装置１の適用例を説明する。排水装置１をダム排水設備に適用した例を図７に示す。図７に示されるように、排水装置１の逆Ｕ字管３、トラップ管４及び排水管５がダムの堤体８０を貫通して設置され、ダム湖８１内からの排水を制御する。排水装置１の適用例は上記に限定されず、排水装置１を水門の取水設備に適用し、逆Ｕ字管３を堤防に貫通して設置し、調整器７を堤防上に配置してもよい。
【００３８】
次に、本実施形態の一変形例に係る排水装置について図８を参照して説明する。図８は、本変形例の排水装置１の構成を示す。排水装置１は、排水停止時にトラップ管４に溜まった水を排出するためトラップ管４の底部付近に連通された水抜き用配管４３と、この配管４３を開閉してトラップ管4内の水位を調整する水位調整バルブ４４とが設けられている。水位調整バルブ４４は排水停止時にコントローラ７８により制御されて開き、配管４３はトラップ管４に溜まった水を排出する。コントローラ７８は、例えば、貯水槽２に設けた水位計により、排水時の水位の低下が止まったこと、すなわち、排水が停止したことを検知する。
【００３９】
本変形例においては、排水停止時にトラップ管４の水抜きが行われるので、排水停止後に貯水槽の水位が再び上昇し、トラップ管４に水が流れ込んで溜まる際、その溜まる水量を減らすことができる。従って、排水管５に溜まった水が溢れて排出されることを防ぐことができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態に係る排水装置の構成を示す。本実施形態の排水装置１は、水門に設けた取水設備に適用され、逆Ｕ字管３が堤防８２に貫通して設けられ、調整器７が堤防８２上に配置されており、上流側の河川（以下、上流河川という）８３から下流側の河川（以下、下流河川という）８４に排水する。排水装置１の構成は、上記第１の実施形態のそれと比べ、逆Ｕ字管３の下端３１ａに逆流防止用トラップ管９がさらに連接されている点で異なる。排水管５の排水口には、排水を下流河川８４に滑り落とす樋５２が連接されていることが望ましい。排水管５の排水口付近には通気口が設けられてもよい。なお、同図において、コントローラ７８の図示は省略する。
【００４１】
図１０は、下流河川８４の水位が上流河川８３よりも高く、逆Ｕ字管３に空気Ａ１が溜まり、かつ逆流防止用トラップ管９が水封されている状態を示す。この状態において、逆流防止用トラップ管９は、上流河川８３から下流河川８４へ排水を阻止する際のトラップ管４と同等に機能する。逆Ｕ字管３の頂部３ｂから下流河川８４の水位までの高さをＨ２とし、逆Ｕ字管３の立管３１内の水位から上流河川８３の水位までの高低差をＨ３としたとき、Ｈ２≦Ｈ３であれば、高さＨ３分の水による圧力が高さＨ２分の水による圧力以上となる。このため、逆流防止用トラップ管９を水封する水Ｗ４に押された逆Ｕ字管３内の空気Ａ１は、トラップ管４内の押し上がろうとする水Ｗ５を押さえることができる。従って、下流河川８４から排水管５、トラップ管４及び逆Ｕ字管３を通して逆送水されることが阻止される。逆Ｕ字管３内の空気Ａ１の量を減らすことで、逆送水を生じさせることも可能である。
【００４２】
本実施形態においては、逆Ｕ字管３に逆流防止用トラップ管９を連接するだけで、逆送水を阻止できるので、逆送水の水圧に耐え得る高強度の逆流防止弁を設ける必要はない。従って、逆流防止手段の製造コストを抑えることができ、装置の製造コスト低減を図ることができる。本実施形態においても、第１の実施形態による効果と同等の効果を得ることができる。
【００４３】
なお、本発明は、上記の各種実施形態の構成に限定されるものでなく、使用目的に応じ、様々な変形が可能である。例えば、大気開放管７２、７３のうちのいずれかだけが設けられていてもよい。また、調整器７は、大気開放管７２、７３、コントロールバルブ７６及び開放バルブ７７の替わりとして、エアバキュームで構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１ 排水装置
２ 貯水槽
３ 逆Ｕ字管
４ トラップ管
５ 排水管
６ 空気流通管
７ 調整器（調整手段）
７５ エアコンプレッサ
７６ コントロールバルブ（バルブ）
７７ 開放バルブ（バルブ）
９ 逆流防止用トラップ管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯水槽に貯留された水を排水する排水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の排水装置として、貯水槽に排水パイプを連結し、その排水パイプに設けた排水弁を開閉することで排水量を制御する排水装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、上記の排水装置において、排水弁は開閉の際、水流による圧力を受ける。従って、貯水槽の大きさが大きく、排水量が多い場合には、水流による圧力が大きいので、排水弁はその圧力に耐え得るように高強度とする必要がある。このため、排水弁の製造コストが高くなり、装置の製造コストが高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１７２４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の従来の問題を解決するためになされたものであり、排水量を制御する制御手段の製造コストを抑えることができ、装置の製造コストの低減を図ることができるサイフォン式排水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、貯水槽に貯留された水を排水する排水装置において、前記貯水槽内に下端が開口する立管の上端部を逆Ｕ字状に折曲し垂下させて成る逆Ｕ字管と、前記逆Ｕ字管の垂下させた端部に一端が連接されたＵ字型のトラップ管と、前記トラップ管の他端に一端が連接された排水管と、前記逆Ｕ字管から分岐した空気流通管と、前記空気流通管を介して逆Ｕ字管内の空気量を調整する調整手段と、を備え、前記貯水槽は、前記逆Ｕ字管の頂部よりも高い位置まで水を溜めることが可能な構成とされ、前記貯水槽内の水位が前記逆Ｕ字管の頂部よりも高く、該逆Ｕ字管に空気が溜まり、かつ前記トラップ管が水封されている状態で、前記貯水槽内から逆Ｕ字管、トラップ管及び排水管を通って排水される排水量を、前記調整手段により逆Ｕ字管内の空気量を調整することで任意に調整できるようにしたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の排水装置において、前記調整手段は、前記空気流通管を大気開放するバルブと、前記空気流通管を通して前記逆Ｕ字管内に空気を送入するエアコンプレッサとを含むものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の排水装置において、前記トラップ管は、貯水槽の水位の予め決められた上限値に応じた深さを有しているものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の排水装置において、前記逆Ｕ字管の貯水槽内に開口した下端に逆流防止用トラップ管がさらに連接されており、前記逆Ｕ字管に空気が溜まり、かつ前記逆流防止用トラップ管が水封されている状態で、逆送水を阻止するものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、逆Ｕ字管に連接したトラップ管が水封されることにより逆Ｕ字管内に空気が溜まった状態で、調整手段により逆Ｕ字管内の空気量を調整することで、排水量を制御することができる。この排水量を制御する制御手段として機能する調整手段は、逆Ｕ字管内の空気量を調整するものであり、従来のような水流による圧力に耐え得る程の高強度さが必要な排水弁とは異なり、低強度であってもよい。従って、調整手段の製造コストを抑えることができ、装置の製造コスト低減を図ることができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、バルブを開くことで、逆Ｕ字管から分岐した空気流通管を大気開放することができ、これにより、逆Ｕ字管内の空気を抜き、減らすことができる。また、エアコンプレッサにより逆Ｕ字管内に空気を送入することで、逆Ｕ字管内の空気を増やすこともできる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、貯水槽に貯留可能な水位の上限値はトラップ管の深さに応じて変わるが、トラップ管の深さが、貯水槽内の水位の予め決められた上限値に応じた深さとされるので、その上限値まで貯水槽に水を溜めることができる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、逆Ｕ字管に逆流防止用トラップ管を連接するだけで、逆送水を阻止できるので、逆送水の水圧に耐え得る高強度の逆流防止弁等を設ける必要はなく、従って、逆流防止手段の製造コストを抑えることができ、装置の製造コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る排水装置の断面構成図。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は貯水槽に徐々に貯水したときの上記装置内の様子を示す断面図。
【図３】上記装置による排水の様子を示す断面図。
【図４】（ａ）は貯水槽内の水位が貯水ラインよりも僅かに高い状態での上記装置による排水量を少なくしたときの様子を示す断面図、（ｂ）は同排水量を多くしたときの様子を示す断面図、（ｃ）は同装置による排水停止時の様子を示す断面図。
【図５】貯水槽内の水位が貯水ラインよりも低く、越流ラインよりも高い状態での上記装置による排水の様子を示す断面図。
【図６】貯水槽が異常増水したときの上記装置の動作を説明するための断面図。
【図７】上記装置を適用したダム排水設備の断面構成図。
【図８】上記実施形態の一変形例に係る排水装置の断面構成図。
【図９】本発明の第二の実施形態に係る排水装置の断面構成図。
【図１０】下流河川の水位が上流河川よりも高くなったときの上記装置の様子を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の各種実施形態に係る排水装置について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る排水装置の構成を示す。本実施形態の排水装置１は、貯水槽２に貯留された水を槽内から槽外へ排水する装置であり、順に連接された逆Ｕ字管３と、トラップ管４と、排水管５と、を備える。
【００１６】
逆Ｕ字管３は、貯水槽２内に設けられた立管３１の上端部を逆Ｕ字状に折曲し垂下させて成り、立管３１の下端３１ａは貯水槽２内の底面近傍に開口する。トラップ管４は、Ｕ字型であり、逆Ｕ字管３の垂下させた端部３１ｂに一端４ａが連接されている。排水管５は、トラップ管４の他端４ｂに一端が連接された立管５１を逆Ｕ字状に折曲して成る。トラップ管４及び排水管５は、貯水槽２外に配置されている。トラップ管４は貯水槽２内に配置されていてもよい。
【００１７】
逆Ｕ字管３、トラップ管４及び排水管５は、略同径の円筒形状とし、水流抵抗を抑えるため滑らかに折り曲げられていることが望ましい。これらは一体に形成されていても、又は継ぎ目に水流抵抗となる段差が生じないように継ぎ合わされていてもよい。逆Ｕ字管３及び排水管５の折曲部分に位置する管外の頂部３ａ、５ａの高さは略同じとし、管内の頂部３ｂ、５ｂの高さも略同じとする。頂部３ａ、５ａの位置関係及び頂部３ｂ、５ｂの位置関係はそれぞれ上記に限定されない。貯水槽２は逆Ｕ字管３及び排水管５の頂部３ａ、５ａよりも高い位置まで水を溜めることが可能な構成とする。
【００１８】
さらに、排水装置１は、逆Ｕ字管３から分岐した空気流通管６と、空気流通管６を介して逆Ｕ字管３内の空気量を調整し、これにより排水量を調整する調整器７（調整手段）と、を備える。調整器７は、空気流通管６からそれぞれ分岐した空気送入管７１及び第１並びに第２の大気開放管７２、７３と、空気送入管７１を開閉する空気送入バルブ７４と、空気送入管７１に空気を送入するエアコンプレッサ７５と、大気開放管７２、７３をそれぞれ開閉するコントロールバルブ７６及び開放バルブ７７と、上記の各種バルブ７４、７６、７７の開閉制御及びエアコンプレッサ７５の駆動制御を行うコントローラ７８と、を備える。コントローラ７８は、自動で、又はユーザの操作に基づいて各種制御を行うＣＰＵで構成できる。
【００１９】
第１及び第２の大気開放管７２、７３は、逆Ｕ字管３内の空気を管外へ放出するための管である。大気開放管７３よりも大気開放管７２の方が径が小さく、大気開放管７２は逆Ｕ字管３内の空気量を少量だけ減らす場合に、大気開放管７３は空気量を多量に減らす場合に開放される。エアコンプレッサ７５は、空気送入管７１及び空気流通管６を通して逆Ｕ字管３内に空気を送入する。空気送入バルブ７４よりもエアコンプレッサ７５側の空気送入管７１には、空気を圧縮して溜められる空気槽７９が設置されていることが望ましい。上記各種配管の材料は特に限定されず、塩化ビニル又はＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）等の樹脂、金属、又はコンクリート等のいずれであってもよい。
【００２０】
ここに、逆Ｕ字管３の管内の頂部３ｂの高さ、すなわち、逆Ｕ字管３内で水がトラップ管４に流れ込み始める水位を越流ラインＬ１という。また、貯水槽２の予め決められた水位の上限値を貯水ラインＬ２という。貯水ラインＬ２の高さは逆Ｕ字管３及び排水管５の頂部３ａ、５ａよりも高く設定する。また、トラップ管４の内底部４ｃから越流ラインＬ１までの高さをトラップ管４の深さＤ１と定義する。この深さＤ１は、貯水槽２の水位の予め決められた上限値、すなわち、貯水ラインＬ２の位置に応じて決められており、越流ラインＬ１と貯水ラインＬ２との高さの差をＨ１としたときのその差Ｈ１と略同じとする。
【００２１】
次に、上記のように構成された排水装置１において、貯水槽２が貯水されるときの装置内の水の動きを説明する。貯水槽２内の水位を徐々に上昇させたときの様子を時系列で図２（ａ）〜（ｃ）に示す。貯水に際して、各種バルブ７４、７６、７７は閉じている。
【００２２】
図２（ａ）は、貯水槽２内の水位が上昇して、越流ラインＬ１を僅かに越えた状態を示す。水は逆Ｕ字管３の立管３１内に入っており、立管３１内の水位は貯水槽２内の水位と略同じとなって越流ラインＬ１を僅かに越え、逆Ｕ字管３内の水Ｗ１はトラップ管４に流れ込んでいる。この流れ込みを越流という。その越流した水Ｗ１がトラップ管４に溜まり、その水位がトラップ管４の管径程度となっており、トラップ管４は水封されている。トラップ管４は水封され、かつ各種バルブ７４、７６、７７は閉められているので、逆Ｕ字管３の折曲部分の管内は密閉空間となり、そこに空気Ａ１が封じ込められて溜まっている。
【００２３】
図２（ｂ）は、貯水槽２内の水位が越流ラインＬ１と貯水ラインＬ２との間でΔｈだけ、さらに上昇した状態を示す。貯水槽２内の水位上昇により、水Ｗ１は、押し上げられ、越流してトラップ管４にさらに流れ込んでいる。また、水Ｗ１は、逆Ｕ字管３に溜まった空気Ａ１を押し、その空気Ａ１は、トラップ管４に溜まった水Ｗ２を押している。このため、トラップ管４の逆Ｕ字管３側の立管４１の水位は貯水槽２の水位に拘らず略一定となり、排水管５側の立管４２の水位は上記図２（ａ）に示した水位よりも高くなっている。この立管４２の水位上昇分は、越流ラインＬ１の高さと貯水槽２内の水位の差Δｈと略等しい。
【００２４】
図２（ｃ）は、貯水槽２内の水位が貯水ラインＬ２に達した状態を示す。トラップ管４の立管４２と、それに連通する排水管５の立管５１の水位は上記図２（ｂ）に示した水位よりも高い。立管４２、５１の水位の上昇分は、上記図２（ａ）に図示した水位と比べて、越流ラインＬ１と貯水ラインＬ２の高さとの差Ｈ１に略等しい。水Ｗ１の押し上がろうとする力と空気Ａ１の空気圧は均衡しており、逆Ｕ字管３は空気Ａ１により、トラップ管４は水Ｗ２により、貯水槽２から逆Ｕ字管３、トラップ管４及び排水管５を通して貯水槽２内の水が排出されることを阻止している。
【００２５】
次に、排水装置１による排水について説明する。図３は、貯水槽２内の水位が貯水ラインＬ２を僅かに越えたときの排水の様子を示す。このとき、逆Ｕ字管３に空気Ａ１が溜まり、かつトラップ管４が水封されており、トラップ管４の立管４１内の水位がトラップ管４を水封可能な水位の下限値と略等しいものとする。貯水槽２内の水位が貯水ラインＬ２を越えると、逆Ｕ字管３の立管３１内の水Ｗ１は越流ラインＬ１を越え、トラップ管４内に越流する。立管４２、５１の水位は上昇し、排水管５の頂部５ｂを越え、排水される。このような排水を越流排水といい、頂部５ｂの高さを排水ラインＬ４という。
【００２６】
次に、コントローラ７８による排水量制御を説明する。ここで、立管４１内の水位をコントロールラインＬ３という。コントローラ７８は逆Ｕ字管３内の空気Ａ１の量を調整し、コントロールラインＬ３を上昇又は下降させることで、排水量を任意に調整し制御する。排水量制御は、排水開始制御及び排水停止制御を含む。なお、貯水槽２は大きく、越流排水によっては水位が殆んど低下しないものとする。
【００２７】
図４（ａ）は、上記図３に図示した越流排水状態において、逆Ｕ字管３内から空気Ａ１が少量だけ抜かれた様子を示す。空気Ａ１は貯水槽２内の水による水圧を受けているので、コントロールバルブ７６が開かれることで、逆Ｕ字管３から放出される。空気Ａ１の放出量は、コントロールバルブ７６を開いている時間を制御することで調整される。放出された空気量に応じてコントロールラインＬ３は上昇し、それに伴って、立管４２、５１内の水面が貯水槽２内の水位とバランスする高さまで上昇しようとする。このバランスする高さとは、立管４２、５１内の水面とコントロールラインＬ３との高低差が、貯水槽２内の水位と越流ラインＬ１との高低差と略等しくなる高さである。貯水槽２内の水位と越流ラインＬ１との高低差は、貯水槽２の水位が排水によっても殆んど低下せず、貯水ラインＬ２と略同じであるので、貯水ラインＬ２と越流ラインＬ１との高さの差と略等しく、Ｈ１である。そのため、立管４２、５１の水面は、上昇したコントロールラインＬ３との高低差がＨ１となるように上昇するが、立管４２、５１の深さはＨ１であるので、水が排水ラインＬ４を越えて溢れ、排水量が増加する。上記図２（ｃ）に図示した排水停止状態で、逆Ｕ字管３内から空気Ａ１を抜いた場合には、同様の作用により排水が開始される。
【００２８】
図４（ｂ）は、上記図４（ａ）と比べ、逆Ｕ字管３内から空気Ａ１がより多く抜かれ、コントロールラインＬ３がより上昇した様子を示す。このコントロールラインＬ３の上昇に伴って、立管４２、５１の水面もより高く上昇しようとし、結果として水の溢れる量が多くなり、排水量が増加する。コントロールラインＬ３の調整範囲は、逆Ｕ字管３の管内の最高位置を上限とし、トラップ管４を水封できる水位の最低位置を下限とする。
【００２９】
図４（ｃ）は、排水停止のため逆Ｕ字管３内に空気が圧入されたときの様子を示す。空気送入バルブ７４が開き、エアコンプレッサ７５から空気送入管７１を介して空気が逆Ｕ字管３内に送入される。送入量は、少なくとも、コントロールラインＬ３を上記図２（ｃ）に示した高さまで下げる量とするが、その量以上であっても余分の空気は立管４２、５１を通って放出されるので構わない。コントロールラインＬ３の低下により立管４２、５１の水面の高さは下がり、排水管５の頂部５ｂと略同じ高さとなり、排水が停止する。
【００３０】
図５は、貯水槽２内の水位が貯水ラインＬ２よりも低く、越流ラインＬ１よりも高い状態で、逆Ｕ字管３内から空気Ａ１が抜かれたときの様子を示す。この状態においても、空気Ａ１が抜かれると、トラップ管４内の水かさが増え（増量分を斜線で示す）、コントロールラインＬ３が上昇し、これに伴って立管４２、５１の水面が高くなる。立管４２、５１の水面が排水ラインＬ４を越えたときには水が溢れ、排水される。
【００３１】
次に、貯水槽２が異常増水したときの排水装置１の動作について図６を参照して説明する。図６は、貯水槽２内の水位が貯水ラインＬ２よりも所定値以上高くなったときの状態を示す。このとき、コントローラ７８は、例えば貯水槽２に設置された水位計等により、水位が所定値よりも高くなったことを検知し、その検知結果に基づいて開放バルブ７７を開く。その結果、逆Ｕ字管３内の空気Ａ１は、貯水槽２内の頂部３ａよりも高い位置の水Ｗ３の水圧により、空気流通管６から外部へ放出される。これにより、逆Ｕ字管３内において水が越流ラインＬ１を越え、逆Ｕ字管３は水で満たされる。その水はトラップ管４に溜まった水と一体化する。トラップ管４及び排水管５は貯水槽２から流入した水で管内が満たされ、その水は排水管５から外部へ排出される。このとき、排水量が最大となる。
【００３２】
本実施形態においては、逆Ｕ字管３に連接したトラップ管４が水封されることにより逆Ｕ字管３内に空気が溜まった状態で、調整器７により逆Ｕ字管３内の空気量を調整することで、排水量を制御することができる。この排水量を制御する制御手段として機能する調整器７は、逆Ｕ字管３内の空気量を調整するものであり、従来のような水流による圧力に耐え得る程の高強度さが必要な排水弁とは異なり、低強度であってもよい。従って、調整器７の製造コストを抑えることができ、装置の製造コスト低減を図ることができる。
【００３３】
また、コントロールバルブ７６を開くことで、逆Ｕ字管３から分岐した空気流通管６を大気開放することができ、これにより、逆Ｕ字管３内の空気を抜き、減らすことができる。また、エアコンプレッサ７５により逆Ｕ字管３内に空気を送入することで、逆Ｕ字管３内の空気を増やすこともできる。
【００３４】
また、貯水槽２に貯留可能な水位の上限値はトラップ管４の深さに応じて変わるが、トラップ管４の深さが、貯水槽２内の水位の予め決められた上限値に応じた深さとされているので、その上限値まで貯水槽２に水を溜めることができる。
【００３５】
また、貯水槽２内の水位が低い状態では、貯水槽２内の水により逆Ｕ字管３内の空気Ａ１に掛かる圧力が低いので、空気量制御を高精度に行うことができ、従って、排水量制御を高精度に行うことができる。
【００３６】
また、貯水槽２の水位が低い状態で排水する際には、トラップ管４の立管４１の水位が上げられるので、逆Ｕ字管３の頂部３ｂから立管４１内に落ちる水の落差が少なくなる。従って、貯水槽２の水位が低いときから排水することにより、立管４１内での水落下時に生じる泡の発生を抑えることができる。このため、空気Ａ１が泡となって立管４２内に入り込んで放出されることを防ぎ、これにより、経時に伴って逆Ｕ字管３内の空気Ａ１が減ることを抑制することができる。その結果として、逆Ｕ字管３内の空気量制御に基づく本実施形態の排水量制御は高精度なものとなる。
【００３７】
次に、本実施形態の排水装置１の適用例を説明する。排水装置１をダム排水設備に適用した例を図７に示す。図７に示されるように、排水装置１の逆Ｕ字管３、トラップ管４及び排水管５がダムの堤体８０を貫通して設置され、ダム湖８１内からの排水を制御する。排水装置１の適用例は上記に限定されず、排水装置１を水門の取水設備に適用し、逆Ｕ字管３を堤防に貫通して設置し、調整器７を堤防上に配置してもよい。
【００３８】
次に、本実施形態の一変形例に係る排水装置について図８を参照して説明する。図８は、本変形例の排水装置１の構成を示す。排水装置１は、排水停止時にトラップ管４に溜まった水を排出するためトラップ管４の底部付近に連通された水抜き用配管４３と、この配管４３を開閉してトラップ管4内の水位を調整する水位調整バルブ４４とが設けられている。水位調整バルブ４４は排水停止時にコントローラ７８により制御されて開き、配管４３はトラップ管４に溜まった水を排出する。コントローラ７８は、例えば、貯水槽２に設けた水位計により、排水時の水位の低下が止まったこと、すなわち、排水が停止したことを検知する。
【００３９】
本変形例においては、排水停止時にトラップ管４の水抜きが行われるので、排水停止後に貯水槽の水位が再び上昇し、トラップ管４に水が流れ込んで溜まる際、その溜まる水量を減らすことができる。従って、排水管５に溜まった水が溢れて排出されることを防ぐことができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態に係る排水装置の構成を示す。本実施形態の排水装置１は、水門に設けた取水設備に適用され、逆Ｕ字管３が堤防８２に貫通して設けられ、調整器７が堤防８２上に配置されており、上流側の河川（以下、上流河川という）８３から下流側の河川（以下、下流河川という）８４に排水する。排水装置１の構成は、上記第１の実施形態のそれと比べ、逆Ｕ字管３の下端３１ａに逆流防止用トラップ管９がさらに連接されている点で異なる。排水管５の排水口には、排水を下流河川８４に滑り落とす樋５２が連接されていることが望ましい。排水管５の排水口付近には通気口が設けられてもよい。なお、同図において、コントローラ７８の図示は省略する。
【００４１】
図１０は、下流河川８４の水位が上流河川８３よりも高く、逆Ｕ字管３に空気Ａ１が溜まり、かつ逆流防止用トラップ管９が水封されている状態を示す。この状態において、逆流防止用トラップ管９は、上流河川８３から下流河川８４へ排水を阻止する際のトラップ管４と同等に機能する。逆Ｕ字管３の頂部３ｂから下流河川８４の水位までの高さをＨ２とし、逆Ｕ字管３の立管３１内の水位から上流河川８３の水位までの高低差をＨ３としたとき、Ｈ２≦Ｈ３であれば、高さＨ３分の水による圧力が高さＨ２分の水による圧力以上となる。このため、逆流防止用トラップ管９を水封する水Ｗ４に押された逆Ｕ字管３内の空気Ａ１は、トラップ管４内の押し上がろうとする水Ｗ５を押さえることができる。従って、下流河川８４から排水管５、トラップ管４及び逆Ｕ字管３を通して逆送水されることが阻止される。逆Ｕ字管３内の空気Ａ１の量を減らすことで、逆送水を生じさせることも可能である。
【００４２】
本実施形態においては、逆Ｕ字管３に逆流防止用トラップ管９を連接するだけで、逆送水を阻止できるので、逆送水の水圧に耐え得る高強度の逆流防止弁を設ける必要はない。従って、逆流防止手段の製造コストを抑えることができ、装置の製造コスト低減を図ることができる。本実施形態においても、第１の実施形態による効果と同等の効果を得ることができる。
【００４３】
なお、本発明は、上記の各種実施形態の構成に限定されるものでなく、使用目的に応じ、様々な変形が可能である。例えば、大気開放管７２、７３のうちのいずれかだけが設けられていてもよい。また、調整器７は、大気開放管７２、７３、コントロールバルブ７６及び開放バルブ７７の替わりとして、エアバキュームで構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１ 排水装置
２ 貯水槽
３ 逆Ｕ字管
４ トラップ管
５ 排水管
６ 空気流通管
７ 調整器（調整手段）
７５ エアコンプレッサ
７６ コントロールバルブ（バルブ）
７７ 開放バルブ（バルブ）
９ 逆流防止用トラップ管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水槽に貯留された水を排水する排水装置において、
前記貯水槽内に下端が開口する立管の上端部を逆Ｕ字状に折曲し垂下させて成る逆Ｕ字管と、
前記逆Ｕ字管の垂下させた端部に一端が連接されたＵ字型のトラップ管と、
前記トラップ管の他端に一端が連接された排水管と、
前記逆Ｕ字管から分岐した空気流通管と、
前記空気流通管を介して逆Ｕ字管内の空気量を調整する調整手段と、を備え、
前記貯水槽は、前記逆Ｕ字管の頂部よりも高い位置まで水を溜めることが可能な構成とされ、
前記貯水槽内の水位が前記逆Ｕ字管の頂部よりも高く、該逆Ｕ字管に空気が溜まり、かつ前記トラップ管が水封されている状態で、前記貯水槽内から逆Ｕ字管、トラップ管及び排水管を通って排水される排水量を、前記調整手段により逆Ｕ字管内の空気量を調整することで任意に調整できるようにしたことを特徴とする排水装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記空気流通管を大気開放するバルブと、前記空気流通管を通して前記逆Ｕ字管内に空気を送入するエアコンプレッサとを含むことを特徴とする請求項１に記載の排水装置。
【請求項３】
前記トラップ管は、貯水槽の水位の予め決められた上限値に応じた深さを有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排水装置。
【請求項４】
前記逆Ｕ字管の貯水槽内に開口した下端に逆流防止用トラップ管がさらに連接されており、
前記逆Ｕ字管に空気が溜まり、かつ前記逆流防止用トラップ管が水封されている状態で、逆送水を阻止することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の排水装置。
【請求項１】
貯水槽に貯留された水を排水する排水装置において、
前記貯水槽内に下端が開口する立管の上端部を逆Ｕ字状に折曲し垂下させて成る逆Ｕ字管と、
前記逆Ｕ字管の垂下させた端部に一端が連接されたＵ字型のトラップ管と、
前記トラップ管の他端に一端が連接された排水管と、
前記逆Ｕ字管から分岐した空気流通管と、
前記空気流通管を介して逆Ｕ字管内の空気量を調整する調整手段と、を備え、
前記貯水槽は、前記逆Ｕ字管の頂部よりも高い位置まで水を溜めることが可能な構成とされ、
前記貯水槽内の水位が前記逆Ｕ字管の頂部よりも高く、該逆Ｕ字管に空気が溜まり、かつ前記トラップ管が水封されている状態で、前記貯水槽内から逆Ｕ字管、トラップ管及び排水管を通って排水される排水量を、前記調整手段により逆Ｕ字管内の空気量を調整することで任意に調整できるようにしたことを特徴とする排水装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記空気流通管を大気開放するバルブと、前記空気流通管を通して前記逆Ｕ字管内に空気を送入するエアコンプレッサとを含むことを特徴とする請求項１に記載の排水装置。
【請求項３】
前記トラップ管は、貯水槽の水位の予め決められた上限値に応じた深さを有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排水装置。
【請求項４】
前記逆Ｕ字管の貯水槽内に開口した下端に逆流防止用トラップ管がさらに連接されており、
前記逆Ｕ字管に空気が溜まり、かつ前記逆流防止用トラップ管が水封されている状態で、逆送水を阻止することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の排水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１８９８９７（Ｐ２０１０−１８９８９７Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３４０８４（Ｐ２００９−３４０８４）
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（５０７０３２５４６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（５０７０３２５４６）
【Ｆターム（参考）】
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