「ハイブリッド・山辰サイフォン排水装置」                  NETIS登録 No.CB-160016-A

基本は水中ポンプ」を使用して「サイフォン排水管」”呼び水”を注水して起動しますが、最悪の場合を想定して、電気を使わなくても自然エネルギー(水の流下エネルギー)でサイフォン作用を起動することができる排水装置です。

※今までのサイフォンとは異なる、画期的な構成と起動方法が「特許製品、特許工法」として認定されました。

「ハイブリッド・山辰サイフォン排水装置」による排水状況! 

なんと、電気を使用しなくても、水中ポンプの2倍の排水量水頭差10m)


〇 今までの排水装置になかった、いくつかの大きな特長として・・・・・

 

1.現場のコスト縮減を達成

  「山辰サイフォン」による排水作業は、稼働に必要とされた電気を使用しない自然エネルギーによる新しい

  排水技術です。従って、大幅なランニングコストの縮減を可能とし現場のコスト縮減を達成できます。

 

2.地球温暖化防止に貢献! 

  CO2(二酸化炭素)など温室効果ガスの排出が無いので地球温暖化防止に貢献します。

 

3. 地球資源の枯渇防止に貢献!

  発電に必要な燃料を消費しなため、大切な地球資源の枯渇防止に貢献することができます。

 

4.さまざまな現場での利用が可能です。

  工事現場での大小さまざまな水替工、ため池の池干し天然ダムの排水作業など、さまざまな状況での利用

  が可能です。大きく言えば、ヒマラヤ氷河湖排水可能です。

上記「大切な地球資源である燃料消費量の比較表」の金額の中に、「水中ポンプ設備」及び「サイフォン排水装置設備」にかかる「材料費(レンタル料金)」、「据付け費」及び「維持管理費」などの諸費用は含まれていません経済比較していただく場合は、各地域における公共歩掛・単価によりこれら諸費用を加算してご検討ください。

 *参考資料*

岐阜県の場合、常時排水120㎥~450㎥/hとして、上記「諸費用」は37,000円/日を加算して比較ご検討願います。

5. 基本的な構成として・・・・Y字配管!

水中ポンプ注水側(写真の下部二股の向かって右側)山辰サイフォン吸水ホース側(同じく向かって左側)とが、流れ方向規制弁付きでY字形状の注水合流部材「ワイ・ガッチャン(特許申請中)」を通過して、サイフォン排水ホース側(同じく上側)に送水され吐出し口に排水される、ハイブリッド・サイフォン排水装置です。

 

6. 起動作業の手順は・・・・・ カンタン!

① 水中ポンプ(例えば、写真の「ワイガッチャン」の下の右側へ接続)の注水部を通してサイフォン排水ホース(上側)内呼び水注水する。 

サイフォン排水ホース内満水状態で流れ始めたら、水中ポンプによる注水停止する。

Yの字状注水合流部材もう一方のサイフォン吸水ホース(左側)から吸水されること となった水は、注水合流部材を通過しサイフォン排水ホースを通って排水されるサイフォン排水作業切り替わります。

7.  この排水装置の「ハイブリッド」な機能!

1) はじめに、サイフォン作用は揚程が7m以内での排水作業が最も効率よく排水作業を行うことができます。

2) つまり、前述したように、水中ポンプを使用して起動作業を行いますが、揚程が7m以上の場合はそのまま水中ポンプを使用して排水作業を続けます。

3) 揚程が7m以内の場合は、水中ポンプで起動作業を行った後は、サイフォン排水作業切り替えて稼働します。 

4) 起動時揚程7mを基準として水中ポンプ排水作業とサイフォン排水作業を切り替えて効率的な作業を行うことができます。

 

8. 電気が使えない場合は「注水タンク」で起動!

土砂災害などで天然ダムが発生した場合でもサイフォン排水作業可能とすることを前提としていますので、道路が寸断された場合を想定し、基本的には人力で運搬設置稼働させることができる器材を用いて作業ができるよう開発されています。(このような場合は電気の使用が見込めないため、型枠部材を組み立て「注水タンク」を組み上げて、この注水タンクから注水合流部の注水部へ呼び水を注水する「起動作業の手順」に従って起動作業を行います。)

 

9. 基本は「水中ポンプ」での”呼び水”注水作業!

電気の使用が可能な場所で、重機機械搬入、及びヘリコプターでの搬入作業が可能な場合は、人力作業を併用し、水中ポンプを使用するハイブリッド排水作業を行うことができるため、作業時間を大幅に短縮して効率の良い作業を行うことができます。(災害対策排水車両からの注水も可能です。)

 

 

山辰サイフォンの排水能力:この数値は水頭差だけでなく揚程(排水ホースを水面から持ち上げる高さ)に

より異なります。

 

φ200㎜(8インチ)山辰サイフォン排水機能の各水頭差毎の排水量水中ポンプの排水機能と比較しました。

 

○水頭差  1mで、サイフォン排水量2.18㎥=φ150㎜= 6インチ水中ポンプ

 同等の排水量。

○水頭差  3mで、サイフォン排水量4.01㎥=φ200㎜= 8インチ水中ポンプ

 同等の排水量。

○水頭差11mで、サイフォン排水量8.38㎥=φ250㎜=10インチ水中ポンプ

 同等の排水量。

*サイフォンホース口径φ200㎜、水頭差(高低差)=11m、サイフォンホース延長=約60m、排水量=約8.4㎥、揚程=約3m。燃料も、電気も使用しなくても同じ口径のφ200㎜水中ポンプの排水量=約4.0㎥の2倍以上の排水機能を発揮することができます。

*基本的な構成

基本的な構成として、注水合流部を備えた「山辰サイフォン排水装置」に水中ポンプを組み合わせた構成となっています。 

*「呼び水」で起動させる??・・・・・って、どういうこと? 

そのように、思っておられる皆様もおられると思いますので、さらに詳しく説明させていただきます。

「呼び水」で起動させる、「ハイブリッド・山辰サイフォン排水装置」の起動の仕組みとは・・・・・・・

① 流れの方向を切換える、注水合流部材「ワイ・ガッチャン」の注水側から「呼び水」を注水します。

② 注水された「呼び水」は合流部から下流部の排水ホースへと流れ、排水ホースの中の空気を吐き出し口から

  押し出しながら排水ホース内を満水状態にして流下することとなります。

③ この満水状態の流下現象が確認できたタイミングで、「呼び水」の注水を停止します。

 

④ サイフォン排水ホースの中の「呼び水」は重力に引かれて下流側吐出し口へ移動しますが、その時、ストローで

  ジュースを吸い込むように、サイフォン吸水口から吸水を始め、サイフォン作用が起動します。

⑤ 上流側の貯水池に突っ込んだ吸水ホース内では、下流側に引き込まれて移動する空気に引かれて、貯水池の

  水がストローでジュースを吸うように吸水ホース内へと引き込まれて、貯水池の水が下流側の吐き出し口に到達

  するとサイフォン作用による送水作業が始まります。

大変多くの皆様がこの技術に関心を持っていただきました見学会などの記録を掲載させていただきますので、

下記のリンクをご覧ください。

「注水合流部材」

”呼び水”を注水し、「ハイブリッド・山辰サイフォン排水装置」を起動するための必需品です。

「吸水ホース」と「排水ホース」の間に接続して、排水ホース側へ「呼び水」を注水及び停止するための装置です。

● 水中ポンプ、災害対策排水ポンプ車、呼び水注水タンクなどから、Yの字状注水合流部材「注水口」呼び水となる水を注水して、サイフォン排水ホース側の空気を押し出して満水状態で流れるようになったら、そのタイミングで注水口からの注水を停止します。

 

● 注水合流部材の中には、水を流れる方向を規制する「流れ方向規制弁」が備えられていて、特に「呼び水」の注水時に排水ホースの下流方向が高くなっていても、注水合流部材内に備えた「流れ方向規制弁」の働きによって、上流の貯水池側に流れることを防ぎ、確実に下流方向へ呼び水を流すことができることとなります。

① 左右のどちら側の接続部(フランジ部)も「呼び水の注水口」又は「吸水側」として使用できます。例えば、左側を呼び水注水口とした場合、右側は貯水池からの吸水側となります。

 

② 左側から注水して「呼び水」が排水パイプ内を満水状態で流れる状態となったら、「呼び水」の注水を停止すると同時に、Y字の交点を支点とした開閉弁のコックのレバー取っ手(赤色)を右に移動して、合流部の呼び水注水側を閉じると同時に右の吸水側を開きます。

 

この手順により、「ハイブリッド・山辰サイフォン排水装置」の特長である「呼び水」によるサイフォン作用が起動することとなります。

 

③ 配管が多条配管となる場合は、基本として呼び水注水側は水中ポンプを接続しておきますが、災害対策排水ポンプ車、呼び水注水タンクなどから呼び水を注水した場合は、接続部(この場合左側のフランジ)から呼び水注水用のホース接続部を取り外して、代わりに密閉用の蓋を取り付け開口部を気密状態にします。

 

④ 呼び水注水用のホース接続部を、第2の「ハイブリッド・山辰サイフォン排水装置」の「注水合流部材」の呼び水注水部に接続し、同様の作業手順により多条配管による排水作業を行うことができます。

 

この「注水合流部材」を使用することで、多条配管作業の場合でも注水用の1台の送水装置で多条のサイフォン管を起動させることが可能であるため機材を大量に運搬しなくても良いため、作業が迅速に行えることも大きな特長です。

  

お問い合わせは、こちらまで・・・・・・・

電話  0585-32-0171

E-mail  yamatatu@yamatatu.com

「ハイブリッド・山辰サイフォン排水装置」は・・・・・                                  

平成24年度 「建設施工と建設機械シンポジウム」で、PS審査委員特別賞を受賞しました。

本シンポジウムの発表の概要をパワーポイントで説明させていただきます。

こちらのパワーポイントを無料ダウンロードして、是非ご覧ください。

ダウンロード
呼び水式・山辰サイフォン排水装置HP用2013.12.pdf
Adobe Acrobat ドキュメント 1.1 MB

実際の「ハイブリッド・山辰サイフォン」の排水機能のパワーをご覧ください。

          

別の視点に立って・・・・・・

この「山辰サイフォン」の排水パワーを「排砂装置」として活用してみました。

1.開発のきっかけ。

 口径φ150㎜の「ハイブリッド・山辰サイフォン排水装置」のサイフォン作用がメンテナンスフリーで持続するかどうの越冬実験を、平成24年11月26日~平成25年4月2日間で行った結果、平成25年4月2日には起動時と同様の排水機能を保っていることが確認されました。

 

2.サイフォン吸水口の下流部に砂礫が無かった。

 この時、サイフォン管の上流側に設けた吸水口の下流側周辺だけに砂礫が少ないのを発見しました。これは、上流側から流れてくる砂礫が吸水口付近に差し掛かると吸い込まれていたため、下流側に砂礫がないのではないかと考えました。

 

3.サイフォン実験をさせていただいているダムの貯水池も堆積土が進行していた。                                                           

 貯水池の堆積土を撹拌して水と共にサイフォン作用で排砂する技術はありますが、それ以前の段階の貯水池の手前で砂礫を収集し、サイフォンの自然エネルギーを使用してダムの下流部へ移動し放流する作業ができれば、貯水池など堆積する土砂がもたらすダム機能の低下、川底の粗粒化現象、海岸の砂浜の消失現象などの課題の軽減につながるのではと考えました。

 サイフォンによる送水機能が排砂機能に有効に働くかを確認する実験を行い、成功しましたのでご覧くだい。

○ 冬季サイフォン継続実験の結果を検証したとき、サイフォン吸水口の下流部に砂礫がほとんど無いことに注目して開発を始めました。

○ 「山辰サイフォン排水装置」の開発実験をさせていただいている、砂防ダムの上流側の貯水池が、降雨毎に流出してきた土砂の堆積が進行しているのは気になっていました。                                                                          

山辰サイフォンのよる「排砂作業」を動画でご覧ください。

以上、動画などをご覧になってご意見、ご感想などがいただければ幸甚です。


【特許申請中】この実験に使用した「山辰サイフォン排砂装置」は、実験後の現在もメンテナンスフリーで排砂作業を続けています。水頭差約11mで、φ200㎜のサイフォン排水管延長約120mの条件で、排水量の2~3%の砂礫を移動したとして、24時間の排砂作業により11tダンプトラックで、なんと40台~60台近くの土砂移動ができる理論上の機能があるため、この貴重なサイフォン機能を活かす排砂装置の実用化を目指します。