JP2024022486A - Flow path switching device and flow path switching method - Google Patents

Flow path switching device and flow path switching method Download PDF

Info

Publication number
JP2024022486A
JP2024022486A JP2023104618A JP2023104618A JP2024022486A JP 2024022486 A JP2024022486 A JP 2024022486A JP 2023104618 A JP2023104618 A JP 2023104618A JP 2023104618 A JP2023104618 A JP 2023104618A JP 2024022486 A JP2024022486 A JP 2024022486A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
flow
fluid
treated water
protrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023104618A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
翔一 江波戸
Shoichi Ebato
遼太 福住
Ryota Fukuzumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Publication of JP2024022486A publication Critical patent/JP2024022486A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sewage (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow path switching device and a flow path switching method capable of preventing or suppressing overflow at a fluid blocking part in an old waterway when switching the fluid flow path by blocking the old waterway through which the fluid flows and allowing the fluid to flow into a new waterway branched from the old waterway instead of the old waterway.
SOLUTION: A flow path switching device that switches from a first flow path 1 to allow the fluid to flow into a second flow path 2 branched from the first flow path 1 through which the fluid flows comprises a blocking part 7 that is provided on a downstream side of the first flow path 1 than a branch part 5 where the second flow path 2 branches from the first flow path 1 in the fluid flow direction, and that blocks the first flow path 1, and conversion parts 4, 8, 9, 10, 11 that are provided in the branch part 5 and generate a fluid flow of the fluid from the first flow path side 1 toward the second flow path 2 side by colliding with the fluid.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体が流動する流路の切り替え装置および切り替え方法に関し、特に、液相の流体が流動する流路を切り替える装置およびその方法に関する。 The present invention relates to a device and a method for switching a channel through which a fluid flows, and particularly relates to a device and a method for switching a channel through which a liquid phase fluid flows.

製鉄プロセスにおいては、排ガスに含まれるダストを除去するために湿式集塵装置が用いられることが多い。湿式集塵装置は、排ガスに対して水をスプレー噴霧して排ガスと水とを接触させて排ガス中のダストを除去するように構成されている。湿式集塵装置で生じた多量のダストを含む集塵水（以下、処理水と記す。）は、例えば工場内に敷設される２００ｍ程度の配管を流動し、さらに屋外に敷設されるトラフ型水路を経由して、水処理設備に搬送される。水処理設備では、未だ処理水に含まれるダストを分離するなどの処理水の清浄化あるいは無害化が図られる。 In the steel manufacturing process, wet dust collectors are often used to remove dust contained in exhaust gas. A wet dust collector is configured to spray water onto exhaust gas to bring the exhaust gas into contact with water to remove dust from the exhaust gas. The collected dust water (hereinafter referred to as treated water) containing a large amount of dust generated by the wet dust collector flows through, for example, approximately 200 m of piping installed inside the factory, and then through a trough-shaped waterway installed outdoors. The water is then transported to the water treatment facility. In water treatment facilities, efforts are made to purify or render the treated water harmless, such as by separating dust still contained in the treated water.

上記の処理水には、有害な化学物質が含まれる場合があり、また、処理水に含まれる化学物質によっては、例えば、処理水の水素イオン濃度指数が「３」（ｐＨ３）程度の酸性になる場合がある。そのため、処理水が流動する水路では、処理水の漏洩が生じないことが求められる。一方で、処理水を搬送する水路は、湿式除塵装置と水処理設備の配置上の制約や、水流を監視する必要性から、配管等を用いた密閉式の水路ではなく、上部が開放されたトラフ型水路が用いられる場合がある。 The above-mentioned treated water may contain harmful chemicals, and depending on the chemical substances contained in the treated water, for example, the treated water may become acidic with a hydrogen ion concentration index of about 3 (pH 3). It may happen. Therefore, it is required that the treated water does not leak in the waterways through which the treated water flows. On the other hand, due to constraints on the placement of wet dust removal equipment and water treatment equipment, as well as the need to monitor water flow, the waterways that transport treated water are not closed waterways using piping, but are open at the top. Trough type channels may be used.

処理水は、上述したように、多くのダストを含んでおり、処理水が流動するトラフ型水路を長期間使用した場合には、ダストに起因するトラフ型水路のエロージョンや腐食などが生じる。そのため、一定の頻度でトラフ型水路の更新が求められる。トラフ型水路を更新する場合には、例えば、処理水の流動方向で、更新の対象箇所の上流側でトラフ型水路を分岐させて新たにトラフ型水路を設置すると共に、処理水の流動方向でトラフ型水路の分岐部の下流側を遮断する（以下、トラフ型水路を遮断した箇所を遮断部と記し、更新対象のトラフ型水路を旧水路と記し、新たに設置したトラフ型水路を新水路と記す。）。こうすることにより、旧水路の補修や交換を行う。しかしながら、トラフ型水路を上記のように分岐させ、旧水路を遮断する際に、処理水の水流によって、遮断部を超えて旧水路に処理水が流れ込んでしまう越流が生じる可能性がある。 As mentioned above, treated water contains a lot of dust, and when a trough-type waterway through which treated water flows is used for a long period of time, erosion and corrosion of the trough-type waterway due to the dust occur. Therefore, the trough-type waterway must be updated at a certain frequency. When renewing a trough-type waterway, for example, in the flow direction of treated water, the trough-type waterway is branched upstream of the point to be updated and a new trough-type waterway is installed, and in the flow direction of treated water, a new trough-type waterway is installed. Block off the downstream side of the branch part of the trough-type waterway (hereinafter, the part where the trough-type waterway was blocked is referred to as the cutoff part, the trough-type waterway to be updated is referred to as the old waterway, and the newly installed trough-type waterway is referred to as the new waterway). ). By doing this, the old waterway will be repaired or replaced. However, when the trough-type waterway is branched as described above and the old waterway is blocked, there is a possibility that the flow of the treated water will cause an overflow in which the treated water flows beyond the cutoff part and flows into the old waterway.

劣化した水路を補修する方法が特許文献１～３に記載されている。これらは、既設のトラフ型水路内に管状の水路を形成したり、水路を分割したりすることにより、既設の水路の補修または改修を行うものである。 Methods for repairing deteriorated waterways are described in Patent Documents 1 to 3. These repair or renovate existing waterways by forming a tubular waterway within an existing trough-type waterway or dividing the waterway.

また、水路を流れる水の越流を防止するための方法が、特許文献４や特許文献５に記載されている。具体的には、特許文献４には、放水路に連結された複数の水路を互いに連結して水位の高い水路から水位の低い水路に雨水を流動させることにより、各水路から雨水が溢れでることを防止する雨水排水システムが記載されている。特許文献５には、上流側の水位が上昇したときには、他の水路に分水するように構成された堰装置が記載されている。すなわち、水路に堰装置として可動堰と固定堰とが設けられており、水路の水位が固定堰を越えない水位のときは可動堰を開放し、水路の水位が固定堰を越える水位になったときには、可動堰を閉止して他の水路に分水するよう構成されている。 Further, methods for preventing overflow of water flowing through a waterway are described in Patent Document 4 and Patent Document 5. Specifically, Patent Document 4 discloses that rainwater overflows from each waterway by connecting a plurality of waterways connected to a spillway and causing rainwater to flow from a waterway with a high water level to a waterway with a low water level. A rainwater drainage system is described to prevent this. Patent Document 5 describes a weir device configured to divert water to another waterway when the water level on the upstream side rises. In other words, a movable weir and a fixed weir were installed as weir devices in the waterway, and when the water level of the waterway did not exceed the fixed weir, the movable weir was opened, and the water level of the waterway rose to a level that exceeded the fixed weir. Sometimes, the movable weir is configured to close and divert water to other waterways.

特開２００３－９００２６号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-90026 特開平１１－１４０８４９号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-140849 特開２０２０－３７７９６号公報JP2020-37796A 特開２００６－３７４７８号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-37478 特開平１１－２２２８３５号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-222835

処理水は、上述したように、処理水に含まれるダストによっては水素イオン濃度指数（ｐＨ）が低くなってしまい、製鉄所におけるトラフ型水路を劣化させる場合がある。トラフ型水路の劣化の度合いが大きい場合には、つまり、劣化が激しい場合には、当該トラフ型水路は撤去され、新たなトラフ型水路が敷設される。これに対して、特許文献１～３に記載された技術は、劣化した水路を補修または改修するためのものであり、製鉄所におけるトラフ型水路の交換や切り替えに関するものではない。また、トラフ型水路の劣化が激しい場合には、補修では間に合わない可能性がある。すなわち、特許文献１～３に記載された補修や改修による方法では、劣化の激しいトラフ型水路を十分に補修することができず、トラフ型水路の劣化や破損などにより処理水の漏洩が生じる可能性がある。 As mentioned above, the hydrogen ion concentration index (pH) of the treated water may become low depending on the dust contained in the treated water, which may deteriorate the trough-type waterways in steel plants. If the degree of deterioration of the trough-shaped waterway is large, that is, if the deterioration is severe, the trough-shaped waterway is removed and a new trough-shaped waterway is laid. On the other hand, the techniques described in Patent Documents 1 to 3 are for repairing or renovating deteriorated waterways, and are not related to replacing or switching trough-type waterways in steel plants. Furthermore, if the trough-type waterway is severely deteriorated, repair may not be enough. In other words, the repair and renovation methods described in Patent Documents 1 to 3 cannot sufficiently repair severely deteriorated trough-type waterways, and leakage of treated water may occur due to deterioration or damage of the trough-type waterways. There is sex.

また、特許文献４、５に記載された技術は、水路からの越流を含む漏水を防止するためのものである。旧水路から新水路への切替えのように、各水路を流れる処理水の流量が急激かつ大きく変動する場合には、旧水路における遮断部での越流を防止もしくは抑制することができない可能性がある。 Further, the techniques described in Patent Documents 4 and 5 are for preventing water leakage including overflow from waterways. When the flow rate of treated water flowing through each waterway changes rapidly and significantly, such as when switching from an old waterway to a new waterway, there is a possibility that it will not be possible to prevent or suppress overflow at the cutoff point in the old waterway. be.

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、流体の流動する旧水路を遮断することによって旧水路に替えて旧水路から分岐した新水路に流体を流動させる、流体の流路の切り替えを行う際に、旧水路における流体の遮断部で越流が生じることを防止もしくは抑制することのできる流路切替え装置および流路切替え方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and provides a fluid flow path in which the old waterway through which the fluid flows is blocked and the fluid is made to flow into a new waterway branched from the old waterway instead of the old waterway. An object of the present invention is to provide a flow path switching device and a flow path switching method that can prevent or suppress overflow from occurring at a fluid cutoff portion in an old waterway when switching.

本発明は、上記の目的を達成するために、
［１］流体の流動する第１流路から分岐した第２流路に対して、前記第１流路から切り替えて前記流体を流動させる流路切り替え装置であって、前記流体の流動方向で、前記第１流路から前記第２流路が分岐している分岐部よりも前記第１流路の下流側に設けられ、前記第１流路を遮断する遮断部と、前記分岐部に設けられ、前記流体と衝突することによって前記第１流路側から前記第２流路側に向かう前記流体の流体流を生じさせる転換部とを備えている流路切り替え装置である。
［２］前記転換部は、前記分岐部における前記第１流路の壁面のうち、前記第２流路に対向する壁面から突出した突出部である上記の［１］に記載の流路切り替え装置である。
［３］前記第１流路の幅方向への前記突出部の突出長さＬは、前記第１流路の流路幅Ｗに対して下記式の関係を満たす上記の［２］に記載の流路切り替え装置である。
０．３Ｗ≦Ｌ＜Ｗ
［４］前記第１流路は、トラフ型水路を成しており、前記突出部は、前記トラフ型水路の両側壁面のうち、前記分岐部における前記第２流路に対向する第１側壁面に設けられる上記の［２］または［３］に記載の流路切り替え装置である。
［５］前記流体が衝突する前記突出部の外周面のうち、前記流体の流動方向で上流側に位置する第１外周面は平面状に形成されており、前記第１外周面と前記第１側壁面との成す角度が３０°以上９０°未満である上記の［４］に記載の流路切り替え装置である。
［６］流体の流動する第１流路から分岐した第２流路に対して、前記第１流路から切り替えて前記流体を流動させる流路切り替え方法であって、前記流体の流動方向で前記第１流路から前記第２流路が分岐している分岐部に、前記流体と衝突することによって前記第１流路側から前記第２流路側に向かう前記流体の流体流を生じさせる前記流体の流動方向の転換部を設置し、前記分岐部よりも前記第１流路の下流側に設けられ、前記第１流路を遮断する遮断部によって前記第１流路を遮断することによって前記第１流路から前記第２流路に前記流体を流動させる流路切り替え方法である。 In order to achieve the above objects, the present invention has the following features:
[1] A flow path switching device that switches from the first flow path to cause the fluid to flow into a second flow path branched from a first flow path through which the fluid flows, wherein in the flow direction of the fluid, a blocking portion provided at the downstream side of the first flow path than a branching portion where the second flow path branches from the first flow path and blocking the first flow path; and a blocking portion provided at the branching portion. and a conversion portion that generates a fluid flow of the fluid from the first flow path side toward the second flow path side by colliding with the fluid.
[2] The flow path switching device according to [1] above, wherein the conversion portion is a protruding portion that protrudes from a wall surface of the first flow path in the branching portion that faces the second flow path. It is.
[3] The protrusion length L of the protrusion in the width direction of the first flow path satisfies the relationship of the following formula with respect to the flow width W of the first flow path, as described in [2] above. This is a flow path switching device.
0.3W≦L<W
[4] The first flow path is a trough-type waterway, and the protruding portion is formed on a first side wall surface of the both side wall surfaces of the trough-type waterway that faces the second flow path at the branch portion. The flow path switching device according to [2] or [3] above is provided in the flow path switching device.
[5] Among the outer circumferential surfaces of the protrusion with which the fluid collides, a first outer circumferential surface located on the upstream side in the flow direction of the fluid is formed in a planar shape, and the first outer circumferential surface and the first outer circumferential surface are The channel switching device according to [4] above, wherein the angle formed with the side wall surface is 30° or more and less than 90°.
[6] A channel switching method in which the fluid is caused to flow by switching from the first channel to a second channel branched from a first channel through which the fluid flows, the method comprising: The fluid collides with the fluid at a branching portion where the second flow path branches from the first flow path to generate a fluid flow of the fluid from the first flow path side to the second flow path side. A flow direction switching part is installed, and the first flow path is blocked by a blocking part that is provided downstream of the first flow path from the branching part and blocks the first flow path. This is a flow path switching method for causing the fluid to flow from the flow path to the second flow path.

本発明によれば、転換部に流体が衝突すると、その流体の流動方向は第２流路側に転換され、第２流路に向かって流動する。転換部の下流側には、転換部に一旦衝突し、運動エネルギ（動圧）が低減された流体が流動する。そのため、遮断部に流体が衝突するとしても、遮断部での流体の流量や水位は低減されており、また運動エネルギは上述したようにして、転換部によって低減されているから、遮断部での越流を防止もしくは抑制することができる。 According to the present invention, when the fluid collides with the conversion part, the flow direction of the fluid is changed to the second flow path side, and the fluid flows toward the second flow path. A fluid whose kinetic energy (dynamic pressure) has been reduced after colliding with the switching section flows downstream of the switching section. Therefore, even if the fluid collides with the cutoff part, the flow rate and water level of the fluid at the cutoff part are reduced, and the kinetic energy is reduced by the conversion part as described above, so the flow rate and water level of the fluid at the cutoff part are reduced. Overflow can be prevented or suppressed.

本発明に係る流路切り替え装置および流路切り替え方法の一例を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a flow path switching device and a flow path switching method according to the present invention. 突出部の形状の一例を説明するための図である。It is a figure for explaining an example of the shape of a protrusion part. 突出部の形状の他の例を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining another example of the shape of a protrusion. 突出部の形状の更に他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating still another example of the shape of a protrusion part. 遮断部の形状の一例を説明するための図である。It is a figure for explaining an example of the shape of a blocking part. 実施例の数値解析に用いたトラフ型水路の一例を示す図である。It is a figure showing an example of the trough type waterway used for numerical analysis of an example. 突出部と整流部とを分岐部に設けた一例を説明するための図である。It is a figure for explaining an example in which a protrusion part and a rectification part were provided in a branch part. 実施例の水位高さの分布、および、比較例の水位高さの分布を示す図である。It is a figure which shows the water level height distribution of an Example, and the water level height distribution of a comparative example.

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明に係る流路切り替え装置は、流体の流動する第１流路に接続された第２流路に対して、第１流路から切り替えて流体を流動させる場合に、第１流路を遮断する遮断部で越流が生じることを防止もしくは抑制するように構成されている。具体的には、本発明に係る流路切り替え装置は、流体の流動方向で、第１流路に第２流路が接続された箇所（以下、分岐部と記す。）よりも下流側で第１流路を遮断し、それによって第１流路から第２流路に切り替える。また、分岐部において、第２流路に向かう流体の流体流を生じさせることによって、第１流路を遮断している遮断部での越流の発生を防止もしくは抑制するように構成されている。したがって、上述した流体は液相の流体であって、第１流路や第２流路は越流の生じる可能性がある流路である。第１流路や第２流路としては、例えば、上面が開放されているトラフ型水路を挙げることができる。トラフ型水路は従来知られたものであってよく、その断面形状はＵ字状やＶ字形状など、いずれの形状であってよい。 Embodiments of the present invention will be described below. The flow path switching device according to the present invention blocks the first flow path when switching from the first flow path to flow the fluid to the second flow path connected to the first flow path through which the fluid flows. The structure is configured to prevent or suppress overflow from occurring at the cutoff section. Specifically, the flow path switching device according to the present invention has a first flow path switching device located downstream of a point where the second flow path is connected to the first flow path (hereinafter referred to as a branch portion) in the fluid flow direction. One flow path is blocked, thereby switching from the first flow path to the second flow path. Furthermore, by generating a fluid flow of fluid toward the second flow path at the branching portion, it is configured to prevent or suppress the occurrence of overflow at the blocking portion that blocks the first flow path. . Therefore, the above-mentioned fluid is a fluid in a liquid phase, and the first flow path and the second flow path are flow paths in which overflow may occur. As the first flow path and the second flow path, for example, a trough-shaped waterway whose top surface is open can be used. The trough-shaped waterway may be of any conventionally known type, and its cross-sectional shape may be any shape, such as a U-shape or a V-shape.

図１は本発明に係る流路切り替え装置および流路切り替え方法の一例を示す図であって、図１の（ａ）は第１流路の一例を示す上面図である。ここに示す例では、詳細は図示しないが、流体の流動方向で第１流路１の上流側に湿式集塵装置が配置されている。湿式集塵装置は、一例として、製鉄所の製鉄プロセスで発生する排ガスに含まれるダストを除去するものであって、排ガスに対して水をスプレー噴霧することによって排ガスと水とを接触させて排ガス中のダストを除去するようになっている。その湿式集塵装置は、従来知られたものと同様に構成されたものであってよい。湿式集塵装置で生じた多量のダストを含む水（以下、処理水と記す。）が、上述した液相の流体に相当している。また、処理水の流動方向で湿式集塵装置の下流側に水処理設備が位置している。その水処理設備は処理水を清浄化あるいは無害化するものであって、水処理設備として従来知られたものと同様に構成されたものであってよい。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a flow path switching device and a flow path switching method according to the present invention, and (a) of FIG. 1 is a top view showing an example of a first flow path. In the example shown here, although details are not shown, a wet dust collector is disposed upstream of the first flow path 1 in the fluid flow direction. For example, a wet dust collector removes dust contained in exhaust gas generated during the steel manufacturing process at a steel mill.It sprays water onto the exhaust gas to bring the exhaust gas into contact with water. It is designed to remove dust inside. The wet dust collector may be constructed in the same manner as conventionally known devices. Water containing a large amount of dust generated by the wet dust collector (hereinafter referred to as treated water) corresponds to the above-mentioned liquid phase fluid. Further, the water treatment equipment is located downstream of the wet dust collector in the flow direction of the treated water. The water treatment equipment purifies or renders the treated water harmless, and may be constructed in the same manner as water treatment equipment conventionally known.

製鉄プロセスで排出される排ガスあるいはダストには、有害な化学物質が含まれている場合があり、そのために、処理水には、上述した化学物質が含まれている可能性がある。化学物質の種類によっては、処理水の水素イオン濃度指数（ｐＨ）は「３」程度の酸性になる場合がある。第１流路１は酸性の処理水に曝されると、腐食したり、処理水に含まれるダストなどの粒子状物質によって摩耗したりして次第に劣化する可能性がある。したがって、第１流路１は予め定めた頻度で更新あるいは交換されることが好ましい。例えば、第１流路１のうち、劣化の度合いが大きい部分や、そのような部分を含む範囲の上流側に、新たに第２流路を接続して処理水の流動する流路を第１流路１から第２流路に切り替える。こうすることによって、前記流動方向で第１流路１に第２流路が接続された分岐部より下流側の第１流路１を更新あるいは交換してよい。あるいは、第１流路１の全長に亘って一度に更新あるいは交換してもよい。ここに示す例は、処理水の流動する流路を第１流路１から第２流路に切り替えて、分岐部より下流側の第１流路１を更新あるいは交換する場合の例である。 Exhaust gases or dust emitted during the steel manufacturing process may contain harmful chemicals, and therefore, the treated water may contain the above-mentioned chemicals. Depending on the type of chemical substance, the hydrogen ion concentration index (pH) of the treated water may be as acidic as about 3. When the first flow path 1 is exposed to acidic treated water, it may corrode or be worn away by particulate matter such as dust contained in the treated water, and may gradually deteriorate. Therefore, it is preferable that the first flow path 1 be updated or replaced at a predetermined frequency. For example, a second flow path may be newly connected to a portion of the first flow path 1 that has a high degree of deterioration or to the upstream side of a range that includes such a portion, and the flow path through which the treated water flows is changed to the first flow path. Switch from flow path 1 to the second flow path. By doing so, the first flow path 1 on the downstream side of the branch where the second flow path is connected to the first flow path 1 in the flow direction may be updated or replaced. Alternatively, the entire length of the first flow path 1 may be updated or replaced at once. The example shown here is an example in which the flow path through which the treated water flows is switched from the first flow path 1 to the second flow path, and the first flow path 1 downstream of the branch portion is updated or replaced.

流路を切り替える具体的な手順としては、先ず、第１流路１において、第２流路を接続する位置、つまり、第１流路１を分岐させる位置（以下、分岐開始位置と記す。図示せず。）を決定する。分岐開始位置は、一例として、第１流路１のうち、劣化の度合いが大きい部分や、劣化の度合いが大きい部分を含む範囲の上流側の部分を挙げることができる。そのような上流側の部分は例えば、第１流路１が直線状または緩やかな曲線状に敷設されている部分であって、かつ、分岐部を設置するための作業スペースが確保できる位置である。また、第１流路１の流路幅が比較的広く処理水の流速が低くなる位置が好ましい。 As a specific procedure for switching the flow path, first, in the first flow path 1, the position where the second flow path is connected, that is, the position where the first flow path 1 is branched (hereinafter referred to as the branch start position. (not shown). Examples of the branching start position include a portion of the first flow path 1 with a high degree of deterioration or a portion on the upstream side of a range that includes a portion with a high degree of deterioration. Such an upstream part is, for example, a part where the first flow path 1 is laid in a straight line or a gentle curve, and is a position where a work space for installing a branch part can be secured. . Further, it is preferable that the first flow path 1 is located at a position where the width of the flow path is relatively wide and the flow rate of the treated water is low.

次いで、分岐開始位置に、図１の（ｂ）に示すように、第２流路２を接続する。第２流路２は第１流路１と同様に構成されたトラフ型水路であってよい。第２流路２の幅および深さは第１流路１の幅および深さとほぼ同様に設定されている。また、処理水の流路を第１流路１から第２流路２に切り替える前の時点では、すなわち、第２流路２の全長に亘って敷設が完了するまでの間は、第１流路１と第２流路２との間に隔壁３を設置する。図１の（ｂ）はその状態を示している。こうすることにより第１流路１から第２流路２に処理水が流入しないように構成し、その状態で、分岐開始位置から予め定めた長さ、あるいは、分岐開始位置から上述した水処理設備まで第２流路２を敷設する。 Next, the second flow path 2 is connected to the branching start position, as shown in FIG. 1(b). The second flow path 2 may be a trough-type waterway configured similarly to the first flow path 1. The width and depth of the second flow path 2 are set to be substantially the same as the width and depth of the first flow path 1. In addition, before switching the flow path of the treated water from the first flow path 1 to the second flow path 2, that is, until the entire length of the second flow path 2 is completed, the first flow path A partition wall 3 is installed between the channel 1 and the second flow channel 2. FIG. 1(b) shows this state. By doing this, the treated water is configured so that it does not flow into the second flow path 2 from the first flow path 1, and in this state, the water treatment described above is performed for a predetermined length from the branch start position or from the branch start position. A second flow path 2 is laid down to the equipment.

第２流路２の敷設が完了した後に、あるいは、第２流路２の敷設と並行して、図１の（ｃ）に示すように、第１流路１から第２流路２に向かう処理水の流体流を生じさせる本実施形態の転換部を設置する。図１の（ｃ）に示す例では、転換部として、第１流路１の側壁面から第１流路１の内側に突出した突出部が形成されている。そのため、以下の説明では、転換部を突出部４と記す。第１流路１における突出部４の設置位置は、第１流路１から第２流路２が分岐する分岐部５であって、その分岐部５を図１に点線で囲って示してある。突出部４については後述する。 After the installation of the second flow path 2 is completed, or in parallel with the installation of the second flow path 2, as shown in (c) of FIG. A diversion section of the present embodiment is installed to create a fluid flow of treated water. In the example shown in FIG. 1C, a protrusion that protrudes from the side wall surface of the first flow path 1 to the inside of the first flow path 1 is formed as the conversion portion. Therefore, in the following description, the conversion portion will be referred to as a protrusion 4. The installation position of the protruding part 4 in the first flow path 1 is a branch portion 5 where the second flow path 2 branches from the first flow path 1, and the branch portion 5 is shown surrounded by a dotted line in FIG. . The protrusion 4 will be described later.

突出部４の設置後においては、図１の（ｄ）に示すように、隔壁３を撤去して第２流路２の流入口６を開放する。こうすることによって第１流路１から第２流路２に処理水が流れ込むため、第１流路１における処理水の流動方向で、突出部４の下流側における処理水の流量や水位は、隔壁３の撤去前と比較して低減する。 After the protrusion 4 is installed, the partition wall 3 is removed to open the inlet 6 of the second flow path 2, as shown in FIG. 1(d). By doing this, the treated water flows from the first flow path 1 to the second flow path 2, so in the flow direction of the treated water in the first flow path 1, the flow rate and water level of the treated water on the downstream side of the protrusion 4 are as follows. It is reduced compared to before the removal of the partition wall 3.

隔壁３の撤去とほぼ同時に、あるいは、隔壁３の撤去後において、第１流路１における処理水の流動方向で、分岐部５の下流側に第１流路１を遮断する遮断部７を設置する。これは、上述したようにして突出部４の下流側での処理水の流量や水位が低減していない状態で、遮断部７によって第１流路１における処理水の流動を堰き止めると、処理水の流量や水位が低減している場合と比較して、遮断部７の近傍の処理水の水位が上昇する。そして、その状態で遮断部７に処理水が衝突すると、遮断部７を処理水が越える越流が生じる可能性があるので、これを避けるためである。隔壁３を撤去してから遮断部７によって第１流路１を遮断するタイミングは、実験などによって求めることができる。本発明では、上記のようにして処理水の流れが第１流路１から第２流路２に切り替えられる。図１の（ｅ）はその状態を示している。 Almost at the same time as the partition wall 3 is removed, or after the partition wall 3 is removed, a blocking part 7 is installed downstream of the branching part 5 to block the first flow path 1 in the flow direction of the treated water in the first flow path 1. do. This is because if the flow rate and water level of the treated water on the downstream side of the protruding part 4 are not reduced as described above, and the flow of the treated water in the first channel 1 is dammed by the blocking part 7, the treated water will be treated. The water level of the treated water near the cutoff part 7 rises compared to the case where the water flow rate and water level are reduced. If the treated water collides with the cutoff part 7 in this state, there is a possibility that the treated water will overflow over the cutoff part 7, so this is to be avoided. The timing at which the first flow path 1 is blocked by the blocking section 7 after the partition wall 3 is removed can be determined through experiments or the like. In the present invention, the flow of treated water is switched from the first channel 1 to the second channel 2 as described above. FIG. 1(e) shows this state.

ここで、突出部４について説明する。突出部４は、第１流路１に沿って流動する処理水を第２流路２に向けて流動させるように、当該処理水の流動方向を転換するように構成されている。具体的には、突出部４は、第１流路１の両側壁面１ａ，１ｂのうち、第２流路２の流入口６に対向する側壁面１ａから突出した三角柱状を成している。突出部４の三つ側面４ａ，４ｂ，４ｃのうち、第１側面４ａは第１流路１の側壁面１ａにほぼ接した状態で第１流路１に設置されている。残りの二つの側面４ｂ，４ｃのうち、第２側面４ｂは処理水の流動方向で第３側面４ｃの上流側に位置している。突出部４における第２側面４ｂに、第１流路１に沿って流動する処理水を衝突させることによって、作用線の方向が第２流路２側を向く分力を生じさせて、すなわち、第２流路２に向かって流動する処理水の流体流を生じさせて、処理水の流動方向を転換するようになっている。 Here, the protrusion 4 will be explained. The protruding portion 4 is configured to change the flow direction of the treated water flowing along the first flow path 1 so as to cause the treated water to flow toward the second flow path 2. Specifically, the protruding portion 4 has a triangular prism shape that protrudes from the side wall surface 1a of the both side wall surfaces 1a and 1b of the first flow path 1 that faces the inlet 6 of the second flow path 2. Among the three side surfaces 4a, 4b, and 4c of the protrusion 4, the first side surface 4a is installed in the first flow path 1 in a state in which it is substantially in contact with the side wall surface 1a of the first flow path 1. Of the remaining two side surfaces 4b and 4c, the second side surface 4b is located upstream of the third side surface 4c in the flow direction of treated water. By colliding the treated water flowing along the first flow path 1 with the second side surface 4b of the protrusion 4, a component force whose line of action is directed toward the second flow path 2 side is generated, that is, A fluid flow of the treated water flowing toward the second flow path 2 is generated to change the flow direction of the treated water.

突出部４は処理水の流動方向で第２流路２の流入口６の上流側端部と下流側端部との間に設置されることが好ましい。これは、流動方向で流入口６の上流側端部よりも上流側に突出部４を設置すると、その設置箇所での第１流路１の幅が狭くなって水位が上昇する。また、突出部４によって第２流路２側に流動方向が変化させられた処理水が、第１流路１における第２流路２側の側壁面１ｂに衝突して越流が生じる可能性があるのでこれを避けるためである。これと同様に、流動方向で流入口６の下流側端部よりも下流側に突出部４を設置すると、その設置箇所での第１流路１の幅が狭くなって水位が上昇する。また、突出部４によって第２流路２側に流動方向が変化させられた処理水が、第１流路１における第２流路２側の側壁面１ｂに衝突して越流が生じる可能性があるのでこれを避けるためである。 The protrusion 4 is preferably installed between the upstream end and the downstream end of the inlet 6 of the second channel 2 in the flow direction of the treated water. This is because if the protrusion 4 is installed upstream of the upstream end of the inlet 6 in the flow direction, the width of the first flow path 1 at the installation location becomes narrower and the water level rises. In addition, there is a possibility that the treated water whose flow direction has been changed to the second flow path 2 side by the protrusion 4 collides with the side wall surface 1b of the first flow path 1 on the second flow path 2 side, causing overflow. This is to avoid this. Similarly, if the protrusion 4 is installed downstream of the downstream end of the inlet 6 in the flow direction, the width of the first flow path 1 at the installation location becomes narrower and the water level rises. In addition, there is a possibility that the treated water whose flow direction has been changed to the second flow path 2 side by the protrusion 4 collides with the side wall surface 1b of the first flow path 1 on the second flow path 2 side, causing overflow. This is to avoid this.

また、突出部４における処理水の衝突する第２側面４ｂと、処理水の流動方向と互いに平行な軸線との成す角度（以下、傾斜角度と記す。）θ１は３０°以上９０°未満であることが好ましい。これは、第２側面４ｂの傾斜角度θ１が３０°未満の場合には、第２側面４ｂに処理水が衝突しても上述した第２流路２に向かう流体流が生じにくく、処理水の流動方向を第２流路２側に転換する機能が低下してしまうので、これを避けるためである。また、第１流路１の遮断部７に対して、処理水がほぼそのまま衝突してしまい、越流を生じる可能性があるので、これを避けるためである。 Further, the angle θ1 (hereinafter referred to as inclination angle) formed between the second side surface 4b of the protrusion 4 that the treated water collides with and the axis parallel to the flow direction of the treated water and mutually parallel is 30° or more and less than 90°. It is preferable. This is because when the inclination angle θ1 of the second side surface 4b is less than 30 degrees, even if the treated water collides with the second side surface 4b, the fluid flow toward the second flow path 2 described above is unlikely to occur, and the treated water This is to avoid the deterioration of the function of converting the flow direction to the second flow path 2 side. This is also to avoid the possibility that the treated water will almost directly collide with the blocking part 7 of the first flow path 1, resulting in overflow.

一方、第２側面４ｂの傾斜角度θ１が９０°以上の場合には、第２側面４ｂによって処理水の一部を堰き止めるようになってしまう。すなわち、第２側面４ｂに衝突する処理水の動圧を受け流すことなく第２側面４ｂで受けることになる。処理水の動圧に抗するためには、突出部４の強度あるいは剛性を増大せざるを得ず、またそれに伴って、突出部４の材料コスト、加工あるいは製造コスト、および、設置コストなどが増加する可能性があるので、これを避けるためである。 On the other hand, when the inclination angle θ1 of the second side surface 4b is 90 degrees or more, a part of the treated water is dammed up by the second side surface 4b. That is, the dynamic pressure of the treated water that collides with the second side surface 4b is received by the second side surface 4b without being parried away. In order to withstand the dynamic pressure of the treated water, the strength or rigidity of the protrusion 4 must be increased, and this increases the material cost, processing or manufacturing cost, installation cost, etc. of the protrusion 4. This is to avoid this as it may increase.

第２側面４ｂの傾斜角度θ１は、分岐部５において、第１流路１と第２流路２との成す角度とほぼ等しいことがより好ましい。第１流路１と、当該第１流路１に接続された第２流路２の端部側とがそれぞれ直線状の場合について説明する。第２側面４ｂの傾斜角度θ１は、分岐部５における第１流路１の中心軸線と、第１流路１に接続された第２流路２の端部側の中心軸線との成す角にほぼ等しいことがより好ましい。次いで、第１流路１と、当該第１流路１に接続された第２流路２の端部側とがそれぞれ曲線状の場合について説明する。第２側面４ｂの傾斜角度θ１は、分岐部５における第１流路１の中心線と、前記第２流路２の端部側の中心線との交点を通る前記第１流路１の中心線に対する接線と、前記交点を通る前記第２流路２の端部側の中心線に対する接線との成す角にほぼ等しいことがより好ましい。こうすることにより、処理水の流動方法を第２流路２側に向ける効果が高まるからである。 More preferably, the inclination angle θ1 of the second side surface 4b is approximately equal to the angle formed by the first flow path 1 and the second flow path 2 in the branch portion 5. A case will be described in which the first flow path 1 and the end side of the second flow path 2 connected to the first flow path 1 are each linear. The inclination angle θ1 of the second side surface 4b is the angle formed by the center axis of the first flow path 1 in the branch portion 5 and the center axis of the end side of the second flow path 2 connected to the first flow path 1. More preferably, they are approximately equal. Next, a case will be described in which the first flow path 1 and the end side of the second flow path 2 connected to the first flow path 1 are each curved. The inclination angle θ1 of the second side surface 4b is determined by the center of the first flow path 1 passing through the intersection of the center line of the first flow path 1 in the branch portion 5 and the center line on the end side of the second flow path 2. More preferably, the angle formed by the tangent to the line and the tangent to the center line on the end side of the second flow path 2 passing through the intersection point is approximately equal. This is because by doing so, the effect of directing the flow of the treated water toward the second flow path 2 side is enhanced.

さらに、第２側面４ｂは処理水に浸漬されると共に、僅かではあっても一部が処理水の水面から出ていることが好ましい。これにより、処理水の水面付近の流れを第２流路２側に導くことができるためである。また、第１流路１の遮断部７での越流には、水流の水面付近の慣性力が大きな影響を有しており、この部分の流れ（慣性力）を突出部４によって低減するためである。このように、突出部４は処理水の流動方向を転換し、また、少なくとも処理水の水面付近の慣性力を低減できればよい。そのため、突出部４は、第１流路１と突出部４の底面との間に隙間が生じるように、分岐部５における第１流路１に設置されてよい。図２の（ａ）はその状態を示している。しかしながら、突出部４の高さは、図２の（ｂ）に示すように、第１流路１の深さとほぼ同じ高さに設定され、また、第１流路１の底部から立ち上がるように設置されることが好ましい。こうすることにより、処理水の流動を第２流路２側に効果的に変更できるためである。 Further, it is preferable that the second side surface 4b is immersed in the treated water, and that a portion of the second side surface 4b is exposed above the surface of the treated water, even if only slightly. This is because the flow of the treated water near the water surface can be guided to the second flow path 2 side. In addition, the inertial force near the water surface of the water flow has a large influence on the overflow at the blocking part 7 of the first channel 1, and the protruding part 4 reduces the flow (inertial force) in this part. It is. In this way, the protrusion 4 only needs to be able to change the flow direction of the treated water and reduce at least the inertial force near the water surface of the treated water. Therefore, the protrusion 4 may be installed in the first flow path 1 in the branch portion 5 so that a gap is created between the first flow path 1 and the bottom surface of the protrusion 4. FIG. 2(a) shows this state. However, the height of the protrusion 4 is set to be approximately the same as the depth of the first flow path 1, as shown in FIG. It is preferable that it be installed. This is because by doing so, the flow of the treated water can be effectively changed to the second flow path 2 side.

そしてさらに、第１流路１の幅方向への突出部４の突出長さＬが、第１流路１の流路幅Ｗに対して、下記式（１）の関係を満たすように突出部４を構成することが好ましく、また、下記式（２）の関係を満たすがより好ましい。
０．３Ｗ≦Ｌ＜Ｗ …（１）
０．５Ｗ≦Ｌ＜０．９Ｗ …（２） Furthermore, the protrusion portion is arranged such that the protrusion length L of the protrusion portion 4 in the width direction of the first flow path 1 satisfies the relationship of the following formula (1) with respect to the flow path width W of the first flow path 1. 4, and more preferably satisfies the relationship of formula (2) below.
0.3W≦L<W…(1)
0.5W≦L<0.9W…(2)

上記の式（１）および式（２）における流動幅Ｗとは、トラフ型水路である第１流路１の幅を意味している。また、突出長さＬとは、第１流路１の流動幅Ｗ方向で分岐部５における第１流路１の側壁面１ａと、当該側壁面１ａから第２流路２側に向かって突出部４が最も突き出た部分との間の長さあるいは距離を意味している。 The flow width W in the above formulas (1) and (2) means the width of the first flow path 1, which is a trough-type waterway. In addition, the protrusion length L refers to the side wall surface 1a of the first flow path 1 at the branch portion 5 in the direction of the flow width W of the first flow path 1, and the length that protrudes from the side wall surface 1a toward the second flow path 2 side. It means the length or distance between the part 4 and the most protruding part.

突出長さＬが流動幅Ｗの３０％に相当する長さよりも小さい場合（０．３Ｗ≦Ｌ）には、突出部４と衝突する処理水の水量が少なくなるため、処理水の流動方向を第２流路２側に転換する機能が低下してしまう可能性がある。また、処理水の全量がほぼそのまま第１流路１の遮断部７に衝突することになるため、遮断部７で越流を生じてしまう可能性がある。 If the protrusion length L is smaller than the length corresponding to 30% of the flow width W (0.3W≦L), the amount of treated water that collides with the protrusion 4 will be small, so the flow direction of the treated water will be changed. There is a possibility that the function of switching to the second flow path 2 side will deteriorate. Moreover, since the entire amount of treated water will collide with the blocking part 7 of the first flow path 1 as it is, there is a possibility that an overflow will occur at the blocking part 7.

突出長さＬが流動幅Ｗ以上になると、突出部４と衝突する処理水の水量が多くなり、処理水の動圧に抗するために、突出部４の強度あるいは剛性を増大する必要がある。また、それに伴って、突出部４の材料コスト、加工あるいは製造コスト、および、設置コストなどが増大してしまう可能性がある。 When the protrusion length L exceeds the flow width W, the amount of treated water that collides with the protrusion 4 increases, and it is necessary to increase the strength or rigidity of the protrusion 4 in order to resist the dynamic pressure of the treated water. . Additionally, there is a possibility that the material cost, processing or manufacturing cost, installation cost, etc. of the protruding portion 4 will increase accordingly.

突出部４の形状、つまり、水平面に対して平行な突出部４の断面形状は、図１に示すような三角形状に限定されず、図３の（ａ）に示すような台形状の突出部８であってよい。また、図３の（ｂ）に示すような、処理水の流動方向で上流側の側面が傾斜し、下流側の側面が第１流路１に対して直交するように構成された台形状の突出部９であってもよい。また、突出部４は、図１に示すような堤状の構造物に限定されず、図４の（ａ）に示すように、第１流路１の側壁面１ａを第１流路１の内側に突出させて構成されていてもよい。すなわち、第１流路１に一体に形成された突出部１０であってよい。さらに、図４の（ｂ）に示すように、第１流路１の側壁面１ａから第１流路１の内側に張り出した板（以下、張り出し板と記す。）１１を突出部として機能させてもよい。この場合、処理水の流動方向に対する張り出し板１１の傾斜角度θ１を変更できるように、第１流路１の側壁面１ａに対して張り出し板１１を回転可能に取り付けると共に、図示しないアクチュエータによって張り出し板１１の傾斜角度θ１を変更するように構成してよい。こうすることにより、第１流路１から第２流路２への処理水の流路の切り替えを行う際に、上述した第２流路２に向かう流体流を生じる傾斜角度θ１となるようにアクチュエータによって張り出し板１１を回動させることができる。そして、上述した第２流路２に向かう流体流を生じる傾斜角度θ１を維持するように、図示しないアクチュエータを制御したり、図示しないストッパーによって張り出し板１１を固定したりしてよい。このように、突出部４は、第１流路１から第２流路２への処理水の流路の切り替えを行う際に、処理水と衝突することによって、第２流路２に向かう流体流を生じるように構成されていればよい。 The shape of the protrusion 4, that is, the cross-sectional shape of the protrusion 4 parallel to the horizontal plane is not limited to a triangular shape as shown in FIG. 1, but may be a trapezoidal protrusion as shown in FIG. 3(a). It may be 8. In addition, as shown in FIG. 3(b), a trapezoidal shape configured such that the upstream side surface is inclined in the flow direction of the treated water and the downstream side surface is perpendicular to the first flow path 1 is also available. The protrusion 9 may also be used. Furthermore, the protrusion 4 is not limited to a bank-like structure as shown in FIG. 1, but as shown in FIG. It may be configured to protrude inward. That is, the protrusion 10 may be formed integrally with the first flow path 1 . Furthermore, as shown in FIG. 4(b), a plate (hereinafter referred to as an overhang plate) 11 extending from the side wall surface 1a of the first flow channel 1 to the inside of the first flow channel 1 is made to function as a protrusion. You can. In this case, the overhang plate 11 is rotatably attached to the side wall surface 1a of the first flow path 1 so that the inclination angle θ1 of the overhang plate 11 with respect to the flow direction of the treated water can be changed, and the overhang plate 11 is rotated by an actuator (not shown). 11 may be configured to change the inclination angle θ1. By doing this, when switching the flow path of treated water from the first flow path 1 to the second flow path 2, the inclination angle θ1 is set such that the fluid flow toward the above-mentioned second flow path 2 is achieved. The overhang plate 11 can be rotated by an actuator. Then, an actuator (not shown) may be controlled or the overhang plate 11 may be fixed by a stopper (not shown) so as to maintain the inclination angle θ1 that causes the fluid flow toward the second flow path 2 described above. In this way, the protrusion 4 collides with the treated water when switching the flow path of the treated water from the first flow path 1 to the second flow path 2, thereby preventing the fluid flowing toward the second flow path 2. It is sufficient if the structure is configured to generate a flow.

次いで、遮断部７について説明する。第１流路１を遮断する遮断部７は、第１流路１での処理水の流動を遮断できる機能を備えていればよいのであって、そのような機能を有していれば遮断部７の形状、および、遮断部７を構成する材料の材質は問わない。遮断部７は、例えば、鉄板やコンクリート板など板状の構造物であってよい。そして、板状の遮断部７を、図５に示すように、第１流路１に形成された溝１２に沿って差し込むように構成されていてよい。上記の溝１２は第１流路１の側壁面１ａ，１ｂと底面とのそれぞれに設けられると共に、側壁面１ａ，１ｂに形成する溝１２は第１流路１の高さ方向の全長に亘って設ける。遮断部７の高さは、第１流路１の深さとほぼ同じ高さに設定する。これにより、遮断部７によって第１流路１における処理水の流動を堰き止めた場合における遮断部７での越流を防止もしくは抑制することができる。 Next, the blocking section 7 will be explained. The blocking part 7 that blocks the first flow path 1 only needs to have a function of blocking the flow of treated water in the first flow path 1. The shape of the blocking part 7 and the material of the material forming the blocking part 7 are not limited. The blocking portion 7 may be, for example, a plate-shaped structure such as an iron plate or a concrete plate. The plate-shaped blocking portion 7 may be configured to be inserted along the groove 12 formed in the first flow path 1, as shown in FIG. The grooves 12 described above are provided on each of the side wall surfaces 1a, 1b and the bottom surface of the first flow path 1, and the grooves 12 formed on the side wall surfaces 1a, 1b span the entire length of the first flow path 1 in the height direction. shall be established. The height of the blocking portion 7 is set to be approximately the same as the depth of the first flow path 1. Thereby, when the flow of treated water in the first channel 1 is dammed up by the blocking part 7, overflow at the blocking part 7 can be prevented or suppressed.

なお、遮断部７の設置、および、第１流路１を開閉するために、図示しない門型クレーンを遮断部７の周辺に配置してもよい。具体的には、詳細は図示しないが、第１流路１を横断するように架台を設置し、当該架台にチェーンブロックを取りつける。チェーンブロックの取り付け位置は、遮断部７の上部に設けられた吊りピース等の治具（図示せず）に対して、チェーンブロックのフックがアクセスできる位置であってよい。こうすることにより、門型クレーンを使用して遮断部７を上下方向に昇降させることができ、第１流路１の遮断および開放が可能になる。また、遮断部７は水門のように開閉可能な構造体によって構成されていてもよい。 In addition, in order to install the shut-off part 7 and to open and close the first channel 1, a portal crane (not shown) may be arranged around the shut-off part 7. Specifically, although details are not shown, a pedestal is installed across the first flow path 1, and a chain block is attached to the pedestal. The attachment position of the chain block may be a position where the hook of the chain block can access a jig (not shown) such as a hanging piece provided on the upper part of the blocking part 7. By doing so, the blocking section 7 can be raised and lowered in the vertical direction using a portal crane, and the first flow path 1 can be blocked and opened. Moreover, the blocking part 7 may be configured by a structure that can be opened and closed like a water gate.

したがって、本発明によれば、突出部４，８，９，１０および張り出し板１１に処理水が衝突すると、その処理水の流動方向は第２流路２側に転換され、第２流路２に向かって流動する。つまり、突出部４，８，９，１０および張り出し板１１は、衝突した処理水を第２流路２側に案内する。その結果、突出部４，８，９，１０および張り出し板１１の下流側には、突出部４，８，９，１０および張り出し板１１に一旦衝突し、運動エネルギ（動圧）が低減された処理水が流動する。そのため、遮断部７に処理水が衝突するとしても、その遮断部７での処理水の流量や水位、運動エネルギは上述したようにして、低減されているから、遮断部７での越流を防止もしくは抑制することができる。 Therefore, according to the present invention, when treated water collides with the protrusions 4, 8, 9, 10 and the overhanging plate 11, the flow direction of the treated water is changed to the second flow path 2 side, and the flow direction of the treated water is changed to the second flow path 2 side. flow towards. That is, the protrusions 4, 8, 9, 10 and the overhang plate 11 guide the collided treated water to the second flow path 2 side. As a result, the downstream side of the protrusions 4, 8, 9, 10 and the overhang plate 11 collided once with the protrusions 4, 8, 9, 10 and the overhang plate 11, and the kinetic energy (dynamic pressure) was reduced. Treated water flows. Therefore, even if the treated water collides with the cutoff section 7, the flow rate, water level, and kinetic energy of the treated water at the cutoff section 7 are reduced as described above, so that overflow at the cutoff section 7 is prevented. can be prevented or suppressed.

また、本実施形態における転換部は、上述した突出部４，８，９，１０や、張り出し板１１に加えて、第１流路１から第２流路２に向かう処理水の流体流（以下、転換流と記す場合がある。）を整流する整流部を備えていてもよい。 In addition to the above-mentioned protrusions 4, 8, 9, and 10 and the overhanging plate 11, the conversion section in this embodiment also includes a fluid flow (hereinafter referred to as , may also be referred to as a diverted flow).

図７は、突出部４と整流部１３とを分岐部５に設けた一例を説明するための図である。整流部１３は例えば、板状に構成されており、第１流路１の底面から水面にまで延びている。また、第１流路１の幅方向での整流部１３の長さは、特には限定されないが、図７に示す例では、当該長さと突出部４の突出長さＬとの合計値が第１流路１の流路幅Ｗとほぼ同じ、あるいは、第１流路１の流路幅Ｗよりも短く設定されている。 FIG. 7 is a diagram for explaining an example in which the protruding portion 4 and the rectifying portion 13 are provided in the branching portion 5. As shown in FIG. The rectifier 13 has a plate shape, for example, and extends from the bottom of the first channel 1 to the water surface. Further, the length of the rectifier 13 in the width direction of the first flow path 1 is not particularly limited, but in the example shown in FIG. It is set to be approximately the same as the channel width W of the first channel 1 or shorter than the channel width W of the first channel 1 .

整流部１３は、突出部４に衝突することによって生じた転換流を整流するものである。そのため、第１流路１の幅方向で突出部４よりも第２流路２側であって、突出部４の第２側面４ｂに沿う延長線上に配置されることが好ましい。整流部１３は突出部４の設置とほぼ同じタイミングで分岐部５に設置されることが好ましい。また、整流部１３は、図７に示すトラフ型水路の上面視で、整流部１３の長さ方向の中心部１３ａを回転中心として回動可能に構成されており、整流部１３の回転角度θ２は図示しないアクチュエータによって制御できるようになっている。ここで、整流部１３の回転角度θ２とは、図７に示すトラフ型水路の上面視で、整流部１３と、第１流路１の中心線との成す角度を意味している。 The rectifier 13 rectifies the diverted flow generated by colliding with the protrusion 4 . Therefore, it is preferable that the first flow path 1 be disposed closer to the second flow path 2 than the protrusion 4 in the width direction of the first flow path 1, and on an extension line along the second side surface 4b of the protrusion 4. It is preferable that the rectifying section 13 be installed at the branch section 5 at approximately the same timing as the installation of the protrusion section 4 . In addition, the rectifier 13 is configured to be rotatable about a center portion 13a in the length direction of the rectifier 13 as a rotation center in a top view of the trough-type waterway shown in FIG. can be controlled by an actuator (not shown). Here, the rotation angle θ2 of the rectifier 13 means the angle formed by the rectifier 13 and the center line of the first channel 1 in a top view of the trough-type waterway shown in FIG.

（作用）
例えば、第１流路１から第２流路２への処理水の流路の切り替えを行う際に、図示しないアクチュエータによって整流部１３の回転角度θ２を突出部４の第２側面４ｂの傾斜角度θ１とほぼ同じ角度に設定する。突出部４に処理水が衝突し、これによって生じた転換流は整流部１３に沿って流動する。具体的には、整流部１３は、突出部４の上流側から流動してくる処理水によって突出部４の下流側に転換流が押し流されることを抑制する堰として機能し、また、処理水を第２流路２側に案内する。そのため、上述した各実施形態よりも第２流路２に処理水が流れ込みやすくなり、第２流路２を流動する処理水の流量が増大する。一方、遮断部７に向かう処理水の流量が減少して遮断部７での越流をより効果的に抑制することができる。 (effect)
For example, when switching the flow path of treated water from the first flow path 1 to the second flow path 2, an actuator (not shown) changes the rotation angle θ2 of the rectifier 13 to the inclination angle of the second side surface 4b of the protrusion 4. Set to approximately the same angle as θ1. The treated water collides with the protrusion 4, and the resulting diverted flow flows along the rectifier 13. Specifically, the rectifier 13 functions as a weir that suppresses the diverted flow from being swept downstream of the protrusion 4 by the treated water flowing from the upstream side of the protrusion 4, and also functions as a weir to prevent the treated water from flowing downstream of the protrusion 4. It is guided to the second flow path 2 side. Therefore, the treated water flows into the second flow path 2 more easily than in each of the embodiments described above, and the flow rate of the treated water flowing through the second flow path 2 increases. On the other hand, the flow rate of treated water toward the cutoff section 7 is reduced, and overflow at the cutoff section 7 can be suppressed more effectively.

整流部１３の回転角度θ２を突出部４の第２側面４ｂの傾斜角度θ１よりも小さく、例えば、ほぼ０°に設定すると、転換流の少なくとも一部は、突出部４の上流側から流動してくる処理水によって突出部４の下流側に押し流されやすくなる。そのため、第２流路２に処理水が流れ込みにくくなり、第２流路２を流動する処理水の流量が減少する。一方、遮断部７に向かう処理水の流量は増大し、その処理水によって遮断部７の近傍に滞留するダストを洗い流すことができる。なお、図７に、回転角度θ２をほぼ０°に設定した整流部１３を点線で記載してある。 When the rotation angle θ2 of the rectifier 13 is set to be smaller than the inclination angle θ1 of the second side surface 4b of the protrusion 4, for example, approximately 0°, at least a part of the diverted flow flows from the upstream side of the protrusion 4. The treated water is easily swept away downstream of the protrusion 4. Therefore, the treated water becomes difficult to flow into the second flow path 2, and the flow rate of the treated water flowing through the second flow path 2 decreases. On the other hand, the flow rate of treated water toward the cutoff section 7 increases, and the dust staying near the cutoff section 7 can be washed away by the treated water. In addition, in FIG. 7, the rectifying section 13 whose rotation angle θ2 is set to approximately 0° is indicated by a dotted line.

図７に示す例では、整流部１３を回転可能に構成したが、第１流路１に整流部１３を固定してもよい。詳細は図示しないが、その場合には、突出部４の第２側面４ｂに沿う延長線に沿って延びるように、第１流路１に板状の整流部１３を固定する。このように構成した場合であっても第２流路２に処理水が流れ込みやすくなり、遮断部７に向かう処理水の流量を減少して遮断部７での越流を抑制することができる。 In the example shown in FIG. 7, the rectifier 13 is configured to be rotatable, but the rectifier 13 may be fixed to the first flow path 1. Although details are not shown, in that case, the plate-shaped rectifier 13 is fixed to the first channel 1 so as to extend along an extension line along the second side surface 4b of the protrusion 4. Even with this configuration, the treated water easily flows into the second flow path 2, and the flow rate of the treated water toward the cutoff section 7 can be reduced to suppress overflow at the cutoff section 7.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。上述したような突出部４，８，９，１０および張り出し板１１に代えて、例えば、複数の柱状体を一定の間隔で一列に整列させる。また、その一列に整列させられた複数の柱状体の整列している方向と互いに平行な軸線と、第１流路１の側壁面１ｂとの成す角度が上述した傾斜角度θ１となるように、前記一列に整列させられた複数の柱状体を分岐部５に設置する。このように構成した場合であっても、複数の柱状体に処理水を衝突させて第２流路２側に向かう流体流を生じさせることができ、遮断部７での処理水の流量や水位、運動エネルギを減じることができる。すなわち、上述した実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. Instead of the protrusions 4, 8, 9, 10 and the overhanging plate 11 as described above, for example, a plurality of columnar bodies are arranged in a line at regular intervals. Further, the angle formed by the axis line parallel to the direction in which the plurality of columnar bodies arranged in one line and the side wall surface 1b of the first flow path 1 becomes the above-mentioned inclination angle θ1, The plurality of columnar bodies arranged in one line are installed at the branching part 5. Even with this configuration, it is possible to cause the treated water to collide with the plurality of columnar bodies to generate a fluid flow toward the second flow path 2, and the flow rate and water level of the treated water at the blocking part 7 can be changed. , the kinetic energy can be reduced. That is, it is possible to obtain the same functions and effects as those of the embodiment described above.

［実施例］
本発明の実施例として、図６に示すトラフ型水路において、処理水の流路の切り替えを行った場合の数値解析の例を示す。図６に示す処理水の流動方向は、図１に示す処理水の流動方向とは反対方向になっている。他の構成は図１に示す構成と同様であるため、図１に示す構成と同様の構成については図１と同様の符号を付してその説明を省略する。 [Example]
As an example of the present invention, an example of numerical analysis when the flow path of treated water is switched in the trough-type waterway shown in FIG. 6 will be shown. The flow direction of the treated water shown in FIG. 6 is opposite to the flow direction of the treated water shown in FIG. Since the other configurations are the same as those shown in FIG. 1, the same components as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals as in FIG.

図６に示すトラフ型水路の寸法について説明する。ここに示す例では、第１流路１の流路幅Ｗは８００ｍｍ、突出部４の突出長さＬは４００ｍｍ、突出部４の第２側面４ｂの傾斜角θ１は３０°に設定されている。また、第１流路１の軸線方向において、遮断部７と、突出部４が第２流路２側に最も突き出た部分との間の長さが２２５０ｍｍに設定され、第２流路２の流路幅は第１流路１の流路幅Ｗと同様に、８００ｍｍに設定されている。また、突出部４の高さは、第１流路１における処理水の水深以上の高さに設定されており、かつ、第１流路１の底面と、分岐部５における第１流路１の側壁面１ａとに接するように設定されている。つまり、突出部４の上部は処理水の水面よりも上方に延び出るように設定されている。さらに、遮断部７は第１流路１の深さ以上の高さに設定され、すなわち、遮断部７の上部は処理水の水面よりも上方に延び出るように設定されている。 The dimensions of the trough-type waterway shown in FIG. 6 will be explained. In the example shown here, the channel width W of the first channel 1 is set to 800 mm, the protrusion length L of the protrusion 4 is set to 400 mm, and the inclination angle θ1 of the second side surface 4b of the protrusion 4 is set to 30°. . Further, in the axial direction of the first flow path 1, the length between the blocking portion 7 and the part of the protrusion 4 that protrudes most toward the second flow path 2 is set to 2250 mm, and the length of the second flow path 2 is set to 2250 mm. The channel width is set to 800 mm, similar to the channel width W of the first channel 1. Further, the height of the protrusion 4 is set to be higher than the water depth of the treated water in the first flow path 1, and the height of the protrusion 4 is set to be higher than the water depth of the treated water in the first flow path 1, and the height of the protrusion 4 is set to be higher than the water depth of the treated water in the first flow path 1, and the height of the protrusion 4 is set to be higher than the water depth of the treated water in the first flow path 1, and the height of the protrusion portion It is set so as to be in contact with the side wall surface 1a of. That is, the upper part of the protrusion 4 is set to extend above the water surface of the treated water. Further, the blocking portion 7 is set to a height equal to or greater than the depth of the first flow path 1, that is, the upper portion of the blocking portion 7 is set to extend above the water surface of the treated water.

数値解析の手法は、自由表面流れの解析が可能なＶＯＦ(Volume of Fluid)法を用いた非定常解析によって行った。解析条件は、分岐部に流入する処理水の流量を９００ｍ３／ｈ、流速を３．１２５ｍ／ｓ、水位を１００ｍｍに設定した。 The numerical analysis method was an unsteady analysis using the VOF (Volume of Fluid) method, which can analyze free surface flows. The analysis conditions were that the flow rate of the treated water flowing into the branch part was 900 m 3 /h, the flow velocity was 3.125 m/s, and the water level was 100 mm.

図８の（ａ）は上述した実施例の水位高さの分布を示している。図８の（ｂ）は比較例として、分岐部５に突出部４を配置しない場合の水位高さの分布である。図８の（ａ）、および、図８の（ｂ）に示すように、比較例では、第１流路１の遮断部７の近傍で処理水の水位が４２５ｍｍ程度まで上昇しているのに対して、本発明の実施例では、第１流路１の遮断部７の近傍で処理水の水位が３００ｍｍ程度となっている。また、本発明の実施例では、第１流路１や第２流路２内での最大水位が３２５ｍｍ程度に抑えられている。それらの結果から、突出部４の設けられていない比較例では、第１流路１の遮断部７から処理水の越流が生じるリスクが高いことが想定される。これに対して、本発明の実施例では、越流が生じるリスクが低いことが想定できる。 FIG. 8(a) shows the water level height distribution of the above-described embodiment. FIG. 8B shows, as a comparative example, the water level height distribution when the protruding part 4 is not arranged in the branching part 5. As shown in FIG. 8(a) and FIG. 8(b), in the comparative example, the water level of the treated water has risen to about 425 mm near the blocking part 7 of the first flow path 1. On the other hand, in the embodiment of the present invention, the water level of the treated water near the blocking part 7 of the first flow path 1 is about 300 mm. Further, in the embodiment of the present invention, the maximum water level in the first flow path 1 and the second flow path 2 is suppressed to about 325 mm. From these results, it is assumed that in the comparative example in which the protruding portion 4 is not provided, there is a high risk of overflow of treated water from the blocking portion 7 of the first flow path 1. In contrast, in the embodiments of the present invention, it can be assumed that the risk of overflow occurring is low.

なお、図８の（ａ）の第１流路１から分岐部５に流入する処理水の水位が１２５ｍｍ程度であるのに対して、第２流路２の出口における処理水の水位が２００ｍｍ程度となっており、第１流路１における水位よりも第２流路２における水位の方が高くなっていることが分かる。これは、第１流路１に流入する処理水と第２流路２から排出される処理水の流量が等しく、第１流路１を流れる処理水の流速に比べて、第２流路２の出口における処理水の流速が低下しているからである。一方、図８の（ｂ）の比較例における第２流路２の出口における処理水の水位は１７５ｍｍ程度となっており、本発明の実施例における処理水の水位よりも低くなっている。これは、比較例の分岐部５における水位が高くなっているため、分岐部５を流動する処理水の圧力が増加して、本発明の実施例に比べて比較例における第２流路２の出口における処理水の流速が早くなったためと考えられる。しかしながら、本発明の実施例における第２流路２の出口における処理水の水位は、分岐部５における水位に比べて低位であり、第２流路２において越流が生じることはない。 In addition, while the water level of the treated water flowing into the branch part 5 from the first flow path 1 in FIG. 8(a) is about 125 mm, the water level of the treated water at the outlet of the second flow path 2 is about 200 mm. It can be seen that the water level in the second flow path 2 is higher than the water level in the first flow path 1. This is because the flow rate of treated water flowing into the first flow path 1 and the treated water discharged from the second flow path 2 are equal, and the flow rate of the treated water flowing through the first flow path 1 is higher than that of the treated water flowing through the second flow path 1. This is because the flow rate of treated water at the outlet of the pipe is decreasing. On the other hand, the water level of the treated water at the outlet of the second flow path 2 in the comparative example shown in FIG. 8(b) is about 175 mm, which is lower than the water level of the treated water in the example of the present invention. This is because the water level in the branch part 5 of the comparative example is higher, so the pressure of the treated water flowing through the branch part 5 increases, and the second flow path 2 of the comparative example is higher than that of the example of the present invention. This is thought to be due to the faster flow rate of treated water at the outlet. However, the water level of the treated water at the outlet of the second flow path 2 in the embodiment of the present invention is lower than the water level at the branch portion 5, and no overflow occurs in the second flow path 2.

１ 第１流路
２ 第２流路
３ 隔壁
４，８，９，１０ 突出部（転換部）
５ 分岐部
６ 第２流路の流入口
７ 遮断部
１１ 張り出し板
１２ 溝
１３ 整流部（転換部） 1 First flow path 2 Second flow path 3 Partition wall 4, 8, 9, 10 Projection part (conversion part)
5 Branch part 6 Inlet of second flow path 7 Blocking part 11 Overhang plate 12 Groove 13 Rectification part (conversion part)

Claims (6)

流体の流動する第１流路から分岐した第２流路に対して、前記第１流路から切り替えて前記流体を流動させる流路切り替え装置であって、
前記流体の流動方向で、前記第１流路から前記第２流路が分岐している分岐部よりも前記第１流路の下流側に設けられ、前記第１流路を遮断する遮断部と、
前記分岐部に設けられ、前記流体と衝突することによって前記第１流路側から前記第２流路側に向かう前記流体の流体流を生じさせる転換部と
を備えている流路切り替え装置。 A flow path switching device that switches from the first flow path to cause the fluid to flow into a second flow path branched from a first flow path through which the fluid flows,
a blocking part that is provided downstream of the first flow path than a branching part where the second flow path branches from the first flow path in the flow direction of the fluid, and blocks the first flow path; ,
A flow path switching device comprising: a conversion portion provided at the branch portion and causing a fluid flow of the fluid from the first flow path side to the second flow path side by colliding with the fluid. 前記転換部は、前記分岐部における前記第１流路の壁面のうち、前記第２流路に対向する壁面から突出した突出部である
請求項１に記載の流路切り替え装置。 The flow path switching device according to claim 1, wherein the conversion portion is a protruding portion that protrudes from a wall surface of the first flow path in the branch portion that faces the second flow path. 前記第１流路の幅方向への前記突出部の突出長さＬは、前記第１流路の流路幅Ｗに対して下記式の関係を満たす請求項２に記載の流路切り替え装置。
０．３Ｗ≦Ｌ＜Ｗ 3. The flow path switching device according to claim 2, wherein a protrusion length L of the protrusion in the width direction of the first flow path satisfies the following relationship with respect to a flow path width W of the first flow path.
0.3W≦L<W 前記第１流路は、トラフ型水路を成しており、
前記突出部は、前記トラフ型水路の両側壁面のうち、前記分岐部における前記第２流路に対向する第１側壁面に設けられる
請求項２または３に記載の流路切り替え装置。 The first flow path is a trough-shaped waterway,
The flow path switching device according to claim 2 or 3, wherein the protruding portion is provided on a first side wall surface of the trough-type waterway facing the second flow path in the branch portion. 前記流体が衝突する前記突出部の外周面のうち、前記流体の流動方向で上流側に位置する第１外周面は平面状に形成されており、
前記第１外周面と前記第１側壁面との成す角度が３０°以上９０°未満である
請求項４に記載の流路切り替え装置。 Among the outer circumferential surfaces of the protrusion with which the fluid collides, a first outer circumferential surface located on the upstream side in the flow direction of the fluid is formed in a planar shape,
The flow path switching device according to claim 4, wherein the angle formed by the first outer circumferential surface and the first side wall surface is 30° or more and less than 90°. 流体の流動する第１流路から分岐した第２流路に対して、前記第１流路から切り替えて前記流体を流動させる流路切り替え方法であって、
前記流体の流動方向で前記第１流路から前記第２流路が分岐している分岐部に、前記流体と衝突することによって前記第１流路側から前記第２流路側に向かう前記流体の流体流を生じさせる前記流体の流動方向の転換部を設置し、
前記分岐部よりも前記第１流路の下流側に設けられ、前記第１流路を遮断する遮断部によって前記第１流路を遮断することによって前記第１流路から前記第２流路に前記流体を流動させる
流路切り替え方法。 A flow path switching method for switching from the first flow path to flow the fluid to a second flow path branched from a first flow path through which the fluid flows,
The fluid flowing from the first flow path side to the second flow path side by colliding with the fluid at a branch part where the second flow path branches from the first flow path in the flow direction of the fluid. installing a switching part for the flow direction of the fluid that causes a flow;
The first flow path is connected to the second flow path by blocking the first flow path with a blocking portion that is provided downstream of the first flow path than the branching portion and that blocks the first flow path. A flow path switching method for causing the fluid to flow.
JP2023104618A 2022-08-04 2023-06-27 Flow path switching device and flow path switching method Pending JP2024022486A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022124467 2022-08-04
JP2022124467 2022-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024022486A true JP2024022486A (en) 2024-02-16

Family

ID=89855460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023104618A Pending JP2024022486A (en) 2022-08-04 2023-06-27 Flow path switching device and flow path switching method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024022486A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6069779B2 (en) Multi-layer sewer pipe
JP2007113232A (en) Dust removing device
JP2024022486A (en) Flow path switching device and flow path switching method
Heydari et al. The effect angle of baffle on the performance of settling basin
KR101577723B1 (en) Power generating apparatus used in water passage
KR20160009252A (en) A rain water treatment device and method for drain pipes
JP2009256925A (en) Drainage structure and straight pipe joint used in the drainage structure
JP2007146423A (en) Rainwater storage facility operational system
Faram et al. CFD for the water industry; the role of CFD as a tool for the development of wastewater treatment systems
JP2002166105A (en) Water treatment apparatus
JP2014214543A (en) Sewage/rainwater switching type storage facility
KR20150074035A (en) System and method for controlling scale build-up in a wfgd
CA3096848C (en) Cooling tower water diversion system and method
JP4139002B2 (en) Liquid flow path
JP5447563B2 (en) Elbow separator
JP7096211B2 (en) Drainage pump station
Water Green City, Clean Waters
JP7421334B2 (en) connecting pipe
CN209397691U (en) A kind of gully chute construction auxiliary device
CN209033895U (en) Desulfurized gesso of flue gas filter cake flusher
KR101288828B1 (en) Moss prohibition structure in settling pond drain and sewage treating system
JP3773035B2 (en) Water treatment equipment
Faram et al. Vortex valves—effective flow regulation for economical stormwater management
CN207672421U (en) Deck runoff collection system
JP2021055373A (en) Rainwater pump control device, rainwater pump control method, computer program and rainwater wastewater treatment system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240326