JP2002129542A - 放水弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダム等の放水設備において、大量放水と微量
放水とを良好に切換え得るようにする一方で、設備費用
を低減し、制御面での煩雑さも解消する。 【解決手段】 主副（大小）二つの放流用流路を構成す
る配管１ａ，２ａ及び配管１ｂ，２ｂを接続する上流側
接続部１４ａ，１６ａ及び下流側接続部１４ｂ，１６ｂ
を備えた弁胴１２と、この弁胴に昇降可能に支持される
弁体２０とを備え、弁体２０のスライド変位に伴い、主
副二つの放水用流路のうち主流路を開放して副流路を閉
じる状態（第１の放水状態）と、主流路を閉じて副流路
を開放する状態（第２の放水状態）とに切換え可能に構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダム等の放水設備
に適用される放水弁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からダム等の貯水施設においては、
放水用の流路（放水用流路）と該流路を開閉するジェッ
トフローゲート等の放水弁装置を備えた放水設備を設
け、必要に応じ適量の放水を行うことが行われている。

【０００３】一般にダムの放水設備では、発電放流や洪
水放流のような大量放水と、水位調整や維持放流のよう
な微量放水とを行うが、この場合、大量放水を基準とし
て大口径の一つの放水用流路を設けてすべての放水量を
放水弁装置により制御しようとすると、微量放水時（例
えば、放水弁装置の開度が全開時の５％以下の時）にキ
ャビテーションが発生して振動や騒音が発生するという
問題がある。また、微量放水時の放水量の制御が難しく
なるという問題もある。

【０００４】そのため、ダムの放水設備では通常、放水
用流路として大口径の放水用流路（主流路）を設けると
ともに、全開状態で微量放水が行われるように径設定さ
れた小口径の副流路を前記主流路から分岐させ、各流路
にそれぞれ放水弁装置を設けるようにしている。つま
り、洪水放流等の時には、副流路を閉じて主流路を全開
（あるいはこれに近い状態）にすることにより大量放水
を行う一方、維持放流等の時には、主流路を閉じて副流
路を全開にすることにより微量放水を行うようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、主副二つの流
路を設け、各流路毎に放水弁装置を設ける上記のような
従来の放水設備では設備費用がかかるばかりでなく、流
量に応じて主副各流路の放水弁装置を制御する必要があ
るため制御面での煩雑さもある。

【０００６】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、大量放水と微量放水とを良好に切換え
得ることができ、しかも設備費用を低減し、制御面での
煩雑さも解消することができる放水弁装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、放水用流路をそれぞれ構成する大小二つ
の放水用配管に接続されて各放水用流路を開閉する放水
弁装置を構成した。この放水弁装置は、各放水用配管を
それぞれ接続する２つの配管接続部を有する弁胴と、こ
の弁胴にスライド可能に支持されて前記各放水用流路を
開閉する共通の弁体とを備えており、前記弁体により両
放水用流路を同時に閉じる状態と、該状態からの前記弁
体のスライド変位に伴い、放水用流路のうち一方側の放
水用流路を開放して他方側の放水用流路を閉じる第１の
放水状態と、前記一方側の放水用流路を閉じて他方側の
放水用流路を開放する第２の放水状態とに切換え可能に
構成されているものである。

【０００８】この放水弁装置によれば、両放水用流路を
全閉した状態から弁体をスライド操作して第１又は第２
の放水状態に切換えることにより、２つの放水用流路を
選択的に開閉することができる。そのため、ダム等の放
水設備に利用することにより、２つの放水用流路を共通
の放水弁装置で開閉する合理的な放水設備を構築するこ
とができる。

【０００９】なお、この放水弁装置において、前記弁体
は、各配管接続部の配列方向に直線的にスライド可能に
支持され、両放水用流路を閉じた状態から特定方向へ移
動することにより第１の放水状態となり、特定方向と逆
方向に移動することにより第２の放水状態となるように
構成されているのが好ましい。

【００１０】この構成によれば、弁体を簡単な機構で動
かすことが可能となるため放水弁装置自体の構造が簡単
になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。

【００１２】図１〜図３は、本発明の放水弁装置の一例
を概略的に示しており、例えばダムの放水設備として適
用された場合を示している。

【００１３】これらの図に示すように放水弁装置１０は
弁胴１２を有している。この弁胴１２には、図１に示す
ようにその上流側（図１の左側）及び下流側にそれぞれ
円筒状の配管接続部が設けられている。具体的には、弁
胴１２の上流側に径の異なる大小２つの上流側接続部１
４ａ，１６ａが上下に並べて設けられ、下流側にこれら
上流側接続部１４ａ，１６ａにそれぞれ対応する下流側
接続部１４ｂ，１６ｂが設けられている。図示の例で
は、大口径の接続部１４ａ，１４ｂは小口径の接続部１
６ａ，１６ｂに対して下側に位置するように設けられて
いる。そして、これら上流側接続部１４ａ，１６ａに上
流側の配管１ａ，２ａが、下流側接続部１４ｂ，１６ｂ
に下流側の配管１ｂ，２ｂがそれぞれ接続されることに
よって、上記配管１ａ，１ｂおよび放水弁装置１０によ
り洪水放流等の大量放水を行う大口径の放水用流路（以
下、主流路という）が構成される一方、上記配管２ａ，
２ｂおよび放水弁装置１０により維持放流等の微量放水
を行うための小口径の放水用流路（以下、副流路とい
う）が構成されている。

【００１４】なお、主流路を構成する配管１ａ，１ｂ、
及びこれらに対応する上記接続部１４ａ，１４ｂは、主
流路が全開状態（あるいはこれに近い状態）のときに洪
水放流等の大量放流を行い得るように径設定されてお
り、一方、副流路を構成する配管１ｂ，１ｂ、及びこれ
らに対応する上記接続部１６ａ，１６ｂは、副流路が全
開状態のときに維持放流等の微小放流を行い得るように
径設定されている。また、上流側の配管うち、小口径の
配管２ａは、図１に示すように大口径の配管１ａから分
岐する構造を有しており、各配管１ａ，２ｂには、その
分岐部分より下流側であって、かつ放水弁装置１０の上
流側の位置に例えば手動式の予備放水弁装置（図示）が
介設されており、前記放水弁装置１０のメンテナンス時
には、これらの放水弁装置により流路が閉じられるよう
に構成されている。

【００１５】前記弁胴１２において、上流側接続部１４
ａ，１６ａと下流側接続部１４ｂ，１６ｂの間には中空
状の弁昇降部１３が形成されており、この弁昇降部１３
内に、上記主副各流路を開閉するための共通の弁体２０
が配設されている。

【００１６】弁体２０は、図２に示すように、弁昇降部
１３内に設けられた左右一対（図２で左右）のガイド１
８に沿って上下方向に昇降可能に支持されており、弁胴
１２の上部に配置された油圧シリンダ２２のロッド２４
の先端（下端）に連結されることによりこの該油圧シリ
ンダ２２により昇降駆動されるようになっている。

【００１７】同図に示すように弁体２０は、板状であっ
て、かつ主副の両流路を同時に閉じることができる縦長
の長方形の形状とされており、その上部幅方向中央には
副流路に対応して該流路を全開することができる大きさ
の矩形の開口部２０ａが形成されている。

【００１８】前記弁胴１２の下流側の外壁部には、図１
及び図３に示すように空気管３０が組付けられている。
この空気管３０は、空気取入口（図示せず）を一端側に
備えた主管３０ａと、この主管３０ａの他方側の端部に
接続される環状の分配管３０ｂとから構成されている。
分配管３０ｂは、図３に示すように小口径の下流側接続
部１６ｂを外側から囲むように弁胴１２の下流側の側壁
に固定されており、接続管３２，３４を介してそれぞれ
下流側接続部１４ｂ，１６ｂに接続されている。なお、
接続管３２，３４と下流側接続部１４ｂ，１６ｂとは、
接続部１４ｂ，１６ｂの外壁に形成された多数の微小孔
を介して相互に連通接続されている。

【００１９】上記のように構成された放水弁装置１０に
おいては、弁体２０をその昇降ストロークの略中間位置
に配置すると、図１及び図２に示すように弁体２０によ
り主副の両流路が全閉状態となり、これにより放水が完
全に停止されることとなる。

【００２０】そして、この状態から油圧シリンダ２２を
作動して弁体２０を上昇させると、その移動量に応じた
開度で主流路が開いた状態（半開状態）となり、さらに
弁体２０を上昇させて上昇端位置まで移動させると、図
４に示すように上記主流路が全開状態となる。これによ
り洪水放流等の大量放流が行われることとなる（第１の
放流状態）。この際、副流路は同図に示すように弁体２
０によって全閉状態とされている。

【００２１】一方、主副の両流路が全閉の状態から油圧
シリンダ２２を作動して弁体２０を下降させると、その
移動量に応じた開度で副流路が上記開口部２０ａを介し
て開いた状態（半開状態）となり、さらに弁体２０を下
降させて下降端位置まで移動させると、図５に示すよう
に副流路が全開状態となる。これにより維持放流等の微
量放水が行われることとなる（第２の放流状態）。この
際、主流路は同図に示すように弁体２０により全閉状態
とされている。

【００２２】なお、このように主又は副流路を通じて放
水が行われると、その水流により前記空気管３０を通じ
て下流側接続部１４ｂ又は１６ｂ内に空気が吸引され該
接続部１４ｂ又は１６ｂ中を流れる水流中に取込まれる
こととなる。つまり、このように空気が水流中に取り込
まれることにより、両流路内を流れる水の圧力が上昇し
て気泡の発生が抑えられ、放水弁装置下流側でのキャビ
テーションの発生が防止されることとなる。

【００２３】以上のような放水弁装置１０を用いた放水
設備によれば、主副の二つの流路を選択的に開くことに
より所謂洪水放流等の大量放水と維持放流等の微量放水
とを行うので、従来の放水設備と同様に、キャビテーシ
ョンの発生を有効に防止することができ、また微量放水
時等の放流量の調整を精度よく行うことができる。

【００２４】しかも、単一の放水弁装置１０によって所
謂洪水放流等の大量放水と維持放流等の微量放水とを切
換える、つまり、放水弁装置１０を両流路に対して共通
化した構成となっているので、従来の放水設備に比べる
と設備費用を削減することができるという効果がある。

【００２５】また、このように放水弁装置１０が共通化
されたことにより、放流量の制御が一の放水弁装置の制
御で済むため、従来のような複数の放水弁装置を制御す
る煩雑さからも解消されるという効果もある。

【００２６】その上、上述した放水弁装置１０では、上
流側接続部１４ａ，１６ａ（下流側接続部１４ｂ，１６
ｂ）の配列方向（上下方向）に一枚の弁体２０を昇降可
能（上下方向にスライド可能）に設け、この弁体２０を
油圧シリンダ２２により昇降駆動することより主副二つ
の流路を選択的に開閉できるように構成しているので、
機構的に簡単な構成で流路の切換えを行うことができる
という特徴がある。

【００２７】また、上記放水弁装置１０では、空気管３
０を主管３０ａと環状の分配管３０ｂとから構成し、分
配管３０ｂをそれぞれ接続管３２，３４を介して下流側
接続部１４ｂ，１６ｂに接続しているため、主副二つの
流路に対する空気の導入路を共通化した合理的な構成が
達成され、この点でも放流設備の構成が簡略化されると
いう特徴がある。

【００２８】ところで、以上説明した放水弁装置１０
は、本発明に係る放水弁装置の一の実施の形態であっ
て、その具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲
で適宜変更可能である。例えば、以下のような態様を採
ることも可能である。

【００２９】 弁体２０を昇降させる以外に、例え
ば、弁体２０を水平方向、あるいはそれ以外の方向に直
線的に移動させることにより、主副の各流路を選択的に
開放するように放水弁装置１０を構成してもよい。

【００３０】 また、弁体２０を直線的に移動させる
以外に、弁体２０を回転変位させる（図２では紙面に直
交する軸周りに回転変位させる）ことにより各流路を選
択的に開放するように弁体２０を構成してもよい。

【００３１】 さらに、上記放水弁装置１０では、主
副両流路の全閉状態から弁体２０を上昇させると主流路
が開放され、逆に下降させると副流路が開放されるよう
に構成されているが、例えば切欠部や開口部を弁体２０
に形成する等して弁体２０に形状的特徴を持たせ、また
各接続部１４ａ，１６ａ及び１４ｂ，１６ｂの配置を工
夫することにより、弁体２０の一方向（下降又は上昇）
の移動だけで、主流路のみが開放される状態（第１の放
流状態）と副流路のみが開放される状態（第２の放流状
態）とに連続的に切り替わるように放水弁装置１０を構
成してもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の放水弁装
置は、放水用流路を構成する大小二つの放水用配管を接
続するための配管接続部を弁胴に設けるとともに、この
弁胴に各放水用流路を開閉する共通の弁体とを設け、弁
体のスライド変位に伴い各放水用流路を選択的に開くよ
うにしたので、例えばダム等の放水設備では、従来同様
に大量放水と微量放水とを切換えてキャビテーションの
発生を防止等するようにしながらも、設備費用を低減
し、また制御面での煩雑さを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放水弁装置の一例を示す断面図
（全閉状態を示す図）である。

【図２】放水弁装置を示す図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】放水弁装置を示す図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】本発明に係る放水弁装置の開放状態（主流路を
開放した状態）を断面図である。

【図５】本発明に係る放水弁装置の開放状態（副流路を
開放した状態）を断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ 配管（放水用配管） １０ 放水弁装置 １２ 弁胴 １４ａ，１６ａ 上流側接続部 １４ｂ，１６ｂ 下流側接続部 ２０ 弁体 ２０ａ 開口部 ２２ 油圧シリンダ ２４ ロッド ３０ 空気管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放水用流路をそれぞれ構成する大小二つ
   の放水用配管に接続されて各放水用流路を開閉する放水
   弁装置であって、 前記各放水用配管をそれぞれ接続する２つの配管接続部
   を有する弁胴と、この弁胴にスライド可能に支持されて
   前記各放水用流路を開閉する共通の弁体とを備え、前記
   弁体により両放水用流路を同時に閉じる状態と、該状態
   からの前記弁体のスライド変位に伴い、前記放水用流路
   のうち一方側の放水用流路を開いて他方側の放水用流路
   を閉じる第１の放水状態と、前記一方側の放水用流路を
   閉じて他方側の放水用流路を開く第２の放水状態とに切
   換え可能に構成されていることを特徴とする放水弁装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の放水弁装置において、 前記弁体は、前記各配管接続部の配列方向に直線的にス
   ライド可能に支持され、両放水用流路を閉じた状態から
   特定方向へ移動することにより第１の放水状態となり、
   前記特定方向と逆方向に移動することにより第２の放水
   状態となるように構成されていることを特徴とする放水
   弁装置。