JP2002256534A - ゲートポンプ - Google Patents

ゲートポンプ

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JP2002256534A
JP2002256534A JP2001056257A JP2001056257A JP2002256534A JP 2002256534 A JP2002256534 A JP 2002256534A JP 2001056257 A JP2001056257 A JP 2001056257A JP 2001056257 A JP2001056257 A JP 2001056257A JP 2002256534 A JP2002256534 A JP 2002256534A
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JP
Japan
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gate
pump
water stop
flap
submersible pump
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JP2001056257A
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English (en)
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Kenichiro Asahara
健一郎 淺原
Taiji Hashimoto
泰司 橋本
Shiro Matsui
志郎 松井
Hiroshi Iwase
拓 岩瀬
Masahiro Mase
正弘 真瀬
Hiroyasu Tatsuzaki
裕康 立崎
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Hitachi Ltd
Asahi Iron Works Co Ltd
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Hitachi Ltd
Asahi Iron Works Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ゲート管理者の負担を軽減する共に、維持費の
低減と、長期にわたって円滑な自然流下を可能とするゲ
ートポンプを提供する。 【解決手段】止水ゲート1に水中ポンプを搭載したゲー
トポンプにおいて、前記止水ゲート1は、水平に固定さ
れた支持部に上端が支持され下端が回動自在に取り付け
られたフラップゲートと、このフラップゲートを貫通す
る孔に、壁面に対し垂直に搭載された横軸水中ポンプ2
とを備え、前記フラップゲートの下端に、垂直面から上
側へ回動することを拘束する拘束手段11を設けるもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水門としての止水
ゲートに、水中ポンプを搭載したゲートポンプに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のゲートポンプを図4によって説明
する。図はゲートポンプの縦断面図で、立軸水中ポンプ
18を昇降形止水ゲート19に搭載して一体的に構成し
たものである。このようなゲートポンプを本川21と支
川22とが分岐する近傍の支川22側に配置し、通常の
自然に流れ下るいわゆる自然流下の場合は、昇降形止水
ゲート19を水面以上に上昇させて排水している。多量
の降雨によって本川21側水位が上昇し、支川22側か
ら本川21側への自然流下ができなくなった場合には、
昇降形止水ゲート19を降下して本川21側から支川2
2側への逆流を防ぐと共に立軸水中ポンプ18を運転し
て支川22側から本川21側に強制的に排水していた。
また、図5に示すようなゲートポンプが特開平11−1
66496号公報により提案されている。このゲートポ
ンプは、昇降形止水ゲート19に横軸形式のアウターロ
ータ形水中ポンプ20を搭載したものである。さらに上
記以外にも、フラップの一端が軸で支持され、軸を中心
にして他端が回動して開閉するいわゆるフラップゲート
構造のものがあり、たとえば、特開平11−18174
8号公報、特開2000−120049号公報などによ
り提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記したゲートポンプ
もしくはフラップゲート構造のものには、下記の点に関
して十分に配慮されていなかった。図4のゲートポンプ
おいては、昇降形止水ゲート19を水中に降下したまま
の状態では自然流下ができない。このため、昇降形止水
ゲート19の上下操作が必要となり、電動機、油圧モー
タなどの動力源を用いて、水位が低く強制排水の必要が
ない自然流下の時には昇降形止水ゲート19を上昇さ
せ、多量の降雨によって強制排水が必要になったときに
は昇降形止水ゲート19を降下させなければならず、ゲ
ート管理者の負担を大きくしていた。
【0004】また、立軸水中ポンプ18を用いる場合、
同口径の横軸ポンプに比べて大きく、また重量も重くな
るので、必然的に昇降形ゲートポンプ19の大形化を招
きイニシャルコストを高めていた。
【0005】図5のゲートポンプにおいては、横軸形式
のアウターロータ形水中ポンプ20の採用によって省ス
ペース化をでき、重量バランスがよいという利点はある
が、水中ポンプ20を水中に没したままの状態で支川側
から本川側へ自然流下を行うと、自然流が水中ポンプ2
0内を通過するため、ポンプ内部の損傷、ゴミ等の堆積
によって長期の円滑な自然流下をできない恐れがあっ
た。
【0006】さらにフラップゲート構造のものでは、支
川側と本川側との差圧によって自動開閉が可能であり、
かつ門柱を設ける必要もないので省スペース化という利
点はあるが、支川22側水位が本川21側水位よりも低
い場合には強制排水が不可能なものであった。
【0007】本発明の目的は、止水ゲートにフラップゲ
ートを用いることによってゲート管理者の負担を軽減す
る共に、止水ゲートの開閉に対して電動機、油圧モータ
などの動力源が必要でないため維持費の低減が可能なゲ
ートポンプを提供することにある。
【0008】また本発明の目的は、水中ポンプを水中に
降下し没した状態でも自然流がポンプ内を通過しない構
造とし、このためポンプ内部の損傷、ゴミ等の堆積がな
いため長期にわたって円滑な自然流下を可能とするゲー
トポンプを提供することにある。さらに本発明の目的
は、省スペース化が可能なゲートポンプを提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のゲートポンプに係る第1の発明の構成は、
止水ゲートに水中ポンプを搭載したゲートポンプにおい
て、前記止水ゲートは、水平に固定された支持部に上端
が支持され下端が回動自在に取り付けられたフラップゲ
ートと、このフラップゲートを貫通する孔に、壁面に対
し垂直に搭載された水中ポンプとを備え、前記フラップ
ゲートの下端に、垂直面から上側へ回動することを拘束
する拘束手段を設けるものである。
【0010】また上記目的を達成するため、本発明のゲ
ートポンプに係る第2の発明の構成は、止水ゲートに水
中ポンプを搭載したゲートポンプにおいて、前記止水ゲ
ートは、水平に固定された支持部に上端が支持され下端
が回動自在に取り付けられたフラップゲートと、このフ
ラップゲートを貫通する孔に、壁面に対し垂直に搭載さ
れた水中ポンプと、前記止水ゲートの上端に取り付けら
れ、止水ゲートを強制開閉する強制開閉手段とを備え、
前記フラップゲートの下端に、垂直面から上流側へ回動
することを拘束する拘束手段を設けるものである。
【0011】詳しくは、前記拘束手段は、軸下方の川底
面に上流側から下流側に低く形成された段差とするもの
である。また前記水中ポンプは、ポンプ吐出口に下流側
から上流側の流れを阻止するフラップ弁を有するもので
ある。さらに、前記水中ポンプは、止水ゲートの壁面に
対し垂直方向であって止水ゲートの厚さ方向の中心に、
横軸水中ポンプの重心が一致して取り付けられてもので
ある。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明のゲートポンプに
係る実施例の縦断面図で、止水ゲートが閉じた状態、図
2は止水ゲートが開いた状態を示す。また図3は、止水
ゲートに横軸水中ポンプを取り付けた部分の詳細断面図
である。
【0013】止水ゲート1に対し垂直方向の軸心を有す
る横軸水中ポンプ2が、前記止水ゲート1に搭載され、
止水ゲート1と横軸水中ポンプ2とは一体的に構成され
ている。止水ゲート1には、本川21側から支川22側
へ水流が逆流しないように、水圧で開閉するフラップゲ
ートを用いる。
【0014】止水ゲート1の上端は支持部材3の下端に
固定され、この支持部材3の上端にはバランスウエイト
4が取り付けられている。支持部材3の中央部は、コン
クリートなどの基礎5に堅固に固定された支持部材6に
軸7を介して回転自在に支持されている。さらに、軸7
の上方の支持部材3には非常時に強制的に開閉が可能な
ように強制開閉手段として油圧シリンダ8が取り付けら
れる。横軸水中ポンプ2の重心Aは、止水ゲート1の厚
さ方向中心にほぼ一致し、小さな水圧で止水ゲート1の
円滑な開閉が行なえるようになっている。横軸水中ポン
プ2の吐出口には、フラップ弁9が軸9aを軸にして回
動自在に取り付けられており、下流側(本川21側)か
ら上流(支川22側)への水流の逆流を防止している。
また横軸水中ポンプ2の入り口側には必要に応じて、自
然流に混じって流れてくる塵・ゴミなどを除去するため
の除塵機(もしくはレーキ)10を取り付ける。
【0015】上記構成のゲートポンプを、本川21と支
川22との分岐点近傍の支川22側に配置する。支川2
2側水位が本川21側水位よりも低い時は、止水ゲート
1が本川21側水位と支川22側水位との差圧及び止水
ゲート1の自重によって閉じられ、横軸水中ポンプ2を
駆動して強制排水を行う。段差11は、上流から下流に
対して低くなるように設けられ、これによって、止水ゲ
ート1が本川21側水位の水圧によって上流側に回動し
ないように拘束するストッパの作用を果たしている。す
なわち、本川21側水位が支川22側水位より高い場合
は、本川21側水位と支川22側水位との差圧及び止水
ゲート1の自重によって止水ゲート1を段差10で固定
している。これにより、本川21側から支川22側への
逆流を防ぐと共に、ゲートポンプの運転時に発生しやす
い止水ゲート1の振動を抑制することもできる。
【0016】上記とは逆に、支川22側水位が本川21
側水位よりも所定高さ以上に高い時には、図2に示すよ
うに、支川22側水位と本川21側水位との差圧により
止水ゲート1が本川21側へ押し出されて開き自然流下
を行う。自然流下時には、横軸水中ポンプ2の吐出口は
斜め上方に傾いた状態となって水面より高い位置に上昇
する。したがって横軸水中ポンプ2内を水流が自然流下
することがない。
【0017】また、止水ゲート1の段差11の上流側近
辺12に溜まったゴミ等も流し出される。なお、上記の
実施形態では、止水ゲート1に横軸水中ポンプ2を搭載
したものについて説明したが、図4に示すような立軸水
中ポンプとすることもできる。
【0018】また、駆動源は油圧モータだけでなく電動
機でも同様な効果が得られる。
【0019】図3は、横軸水中ポンプ搭載部分の詳細断
面である。
【0020】止水ゲート1には、壁面に対して垂直方向
に貫通する孔に平行に軸心を一致させて円筒状ポンプケ
ーシング13の入り口側に形成されたフランジ13aが
取り付けられている。ポンプケーシング13内には、ポ
ンプ羽根車14の主軸15が止水ゲート1を閉めた状態
で自然流と平行になるように横軸水中ポンプ2を取り付
ける。またポンプケーシング13の出口側には、軸9a
を軸にして前記フラップ弁9が取り付けられる。ポンプ
羽根車14の主軸15には、油圧モータ16が連結さ
れ、この油圧モータ16はケーシング12に固定されて
軸方向の回転が拘束されている。なお、油圧モータ16
には、これを回転駆動するための高圧油を供給する給油
管17が接続されている。
【0021】本実施例によれば、止水ゲートにフラップ
ゲートを用い、支川側水位と本川側水位との差圧によ
り、止水ゲートは自動的に開閉される。このため、ゲー
ト管理者の負担を軽減できると共に、止水ゲートの開閉
に対して、非常時以外は電動機、油圧モータなどの動力
源が必要でないため省エネルギ、維持、管理費の低減を
図れる。
【0022】また、自然流がポンプ内を通過しないた
め、長期にわたって円滑な自然流下が可能となる。さら
に、ポンプに横軸形の水中ポンプを用いることによって
省スペース化ができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、本
川側水位と支川側水位との差圧によって開閉するように
なっているのでゲート管理者の負担を軽減するると共
に、止水ゲートの開閉に対して、電動機、油圧モータな
どの動力源を必要としないため省エネルギ、維持、ゲー
ト管理費を低減可能なゲートポンプを提供することがで
きる。
【0024】また本発明によれば、ポンプ内を自然流下
しないようになっているのでポンプ内部の損傷、ゴミ等
の堆積がないために長期にわたって円滑な自然流下が可
能なゲートポンプを提供することができる。
【0025】さらに本発明によれば、大形の門柱をしな
いので省スペース化が可能なゲートポンプを提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のゲートポンプに係る実施例の縦断面図
で、止水ゲートを閉じた状態を示す。
【図2】図1に示す実施例で、止水ゲートを閉じた状態
を示す。
【図3】止水ゲートに横軸水中ポンプを取り付けた部分
の詳細断面図を示す。
【図4】従来のゲートポンプの縦断面図である。
【図5】横従来のゲートポンプの縦断面図である。
【符号の説明】
1 止水ゲート(フラップゲート) 2 横軸水中ポンプ 3 支持部材 4 バランスウエイト 5 基礎 7 軸 8 油圧シリンダ 9 フラップ弁,9a 軸 10 除塵機(レーキ) 11 段差 13 ポンプケーシング,13a フランジ,13b
フランジ 14 ポンプ羽根車 15 ポンプ羽根車軸 16 油圧モータ 17 給油管 18 立軸水中ポンプ 19 昇降形止水ゲート 20 アウターロータ形水中ポンプ 21 本川 22 支川
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 泰司 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者 松井 志郎 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者 岩瀬 拓 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者 真瀬 正弘 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所産業機械システム事業部内 (72)発明者 立崎 裕康 北海道北広島市共栄542番地 株式会社旭 鉄工所北広島工場内 Fターム(参考) 2D019 CA02 3H035 BB01 BB03

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】止水ゲートに水中ポンプを搭載したゲート
    ポンプにおいて、 前記止水ゲートは、水平に固定された支持部に上端が支
    持され下端が回動自在に取り付けられたフラップゲート
    と、 このフラップゲートを貫通する孔に、壁面に対し垂直に
    搭載された水中ポンプとを備え、 前記フラップゲートの下端に、垂直面から上側へ回動す
    ることを拘束する拘束手段を設けることを特徴とするゲ
    ートポンプ。
  2. 【請求項2】止水ゲートに水中ポンプを搭載したゲート
    ポンプにおいて、 前記止水ゲートは、水平に固定された支持部に上端が支
    持され下端が回動自在に取り付けられたフラップゲート
    と、 このフラップゲートを貫通する孔に、壁面に対し垂直に
    搭載された水中ポンプと、 前記止水ゲートの上端に取り付けられ、止水ゲートを強
    制開閉する強制開閉手段とを備え、 前記フラップゲートの下端に、垂直面から上流側へ回動
    することを拘束する拘束手段を設けることを特徴とする
    ゲートポンプ、
  3. 【請求項3】前記拘束手段は、軸下方の川底面に上流側
    から下流側に低く形成された段差であることを特徴とす
    る請求項1もしくは2に記載のゲートポンプ。
  4. 【請求項4】前記水中ポンプに、ポンプ吐出口に下流側
    から上流側への逆流を防止するフラップ弁を取り付ける
    ことを特徴とする請求項1もしくは2に記載のゲートポ
    ンプ。
  5. 【請求項5】前記水中ポンプは、止水ゲートの壁面に対
    し垂直方向であって止水ゲートの厚さ方向の中心に、水
    中ポンプの重心が一致して取り付けられてことを特徴と
    する請求項1もしくは2に記載のゲートポンプ
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008014051A (ja) * 2006-07-07 2008-01-24 Ishigaki Co Ltd 簡易ポンプゲート並びに簡易ポンプゲートの水路への設置方法
KR101612517B1 (ko) 2015-09-18 2016-04-14 금전기업 주식회사 부하 변동형 플랩밸브를 구비한 게이트 펌프

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