JP2004360280A - Flushing gate - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川、下水排管、用水路などのフラッシュ洗浄に好適なフラッシュゲートに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、河川、下水排管、用水路などを定期的にフラッシュ洗浄するフラッシュゲートが知られている(たとえば、特許文献1参照。)。
【0003】
このフラッシュゲートは、図12に示すように、基部50が水路51の底部に枢着された起立・転倒自在な堰板52と、堤防上に設置された巻上装置53とを備え、巻上装置53によって起立止水状態に支持された堰板52が、水路51の水位の一定以上の上昇によって転倒させられてフラッシュ洗浄がなされるとともに、フラッシュ洗浄によって水路51の水位が所定の起立水位まで低下したときは、巻上装置53を起動して再度堰板52を起立させるように構成されており、堰板52に水路51の水が流入する水タンク54を設け、この水タンク54には、水タンク54の横断面積と同等以上の面積を有する上向きの開口56を形成し、堰板52が転倒したときに水タンク54の底面となる背板55は、開口56が低くなるような傾斜面として形成した構造のものである。
【0004】
このフラッシュゲートによれば、常時は起立止水状態にある堰板52を乗り越えて上流側の水路51の水が除々に流下する。この水は水タンク54に内に流入して、水タンク54の内部に溜められるので、堰板52の重量が大きくなっている。この状態で水路51の水位が所定の水位に達すると、堰板52が自動的に転倒して、上流側の水路51に溜められていた水が放流されて、フラッシュ洗浄がなされる。堰板52が転倒することで、水タンク54内に溜められていた水が流出し、堰板52の重量が低減される。水路51の水位が所定のレベルまで低下すると、巻上装置53が作動し、堰板支持ワイヤ57を介して堰板52が再度起立させられる。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−131945号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来のフラッシュゲートでは、転倒した堰板52を再度起立させる巻上装置53や堰板支持ワイヤ57などが別途必要である。このため、部品点数が多くなり、それだけ構造が複雑になるばかりか、電源設備が整備されていない場所での設置が制限されるなどの欠点を有している。
【0007】
そこで、本発明出願人は、鋭意研究の結果、人力や電動機などの動力が必要な巻上装置を省略した簡単な構造によって、起立している弁体を自動的かつ確実に転倒させてフラッシュ洗浄することができるとともに、フラッシュ洗浄後には弁体を自動的かつ速やかに起立復帰させて次回のフラッシュ洗浄に備えて待機することができるフラッシュゲートを提案している(特願2003−98432号)。
【0008】
本発明出願人による前記提案のフラッシュゲート(特願2003−98432号)によれば、従来のフラッシュゲートで必要な巻上装置を省略した簡単な構造によって、起立している弁体を自動的かつ確実に転倒させてフラッシュ洗浄を実行することができるとともに、フラッシュ洗浄後には、弁体を自動的かつ速やかに起立復帰させて次回のフラッシュ洗浄に備えて待機させることができる。しかも、電源設備が整備されていない場所での設置が可能になるので、設置場所の制限を緩和することができるなどの効果を奏することができる。
【0009】
ところが、水路の水位が設計値を超える速度で、急激にフラッシュ実行水位を超えるレベルまで上昇する大量降雨時のような水量の急激な増大時には、大量の水が一気に下流域に流下するおそれを有している。
【0010】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、水位が設計値以下の速度で所定のフラッシュ実行水位まで上昇したときには、弁体のロックを解除してフラッシュ洗浄することができるとともに、水位が設計値を超える速度で急激にフラッシュ実行水位を超えるレベルまで上昇したときには、暫定的に貯水機能を発揮して下流域の保護を図ることができるばかりか、これらの機能を人力や電動機などの動力を不要にして自動的に発揮することができるフラッシュゲートを提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、基部が水路の底部に起立・転倒自在に枢着されて該水路の閉塞・開放が可能であるとともに、起立止水状態および転倒の過程で前記水路の水が流入し、転倒状態で前記流入した水が排出される中空部を備えた弁体と、前記水路の水位がフラッシュ実行水位に上昇するまで該水路内の水の押圧力に抗して前記弁体の起立止水状態を保持して該水路を閉塞し、前記水位が設計値以下の速度でフラッシュ実行水位まで上昇するときには前記起立止水状態の保持を解除して、前記水の押圧力による弁体の転倒方向への傾動を許容する起立止水状態保持・解除手段と、前記水位が設計値を超える速度で急激にフラッシュ実行水位を超えるレベルまで上昇するときには前記起立止水状態保持・解除手段に干渉して弁体を起立止水状態に拘束する起立止水状態拘束手段と、前記フラッシュ実行水位を超えるレベルの水位をフラッシュ実行水位まで低下させて弁体の起立止水状態拘束を解除して前記水の押圧力による弁体の転倒方向への傾動を許容する水位低下用の排水通路と、転倒して前記水路を開放した前記弁体を起立させて該水路を閉塞させる起立止水状態復帰手段とを備え、前記起立止水状態保持・解除手段が前記弁体と該弁体が接離するゲート部に分割して設けられ、前記起立止水状態復帰手段と起立止水状態拘束手段が前記弁体に設けられているとともに、前記転倒方向への弁体の傾動開始によって該弁体に発生する転倒促進力が前記起立止水状態復帰手段に打ち勝って弁体を転倒させるように構成されていることを特徴としている。
【0012】
請求項2に記載の発明のように、前記起立止水状態復帰手段を、弁体を起立方向に常時付勢するスプリングと、転倒している弁体が前記スプリングの付勢で起立止水状態に復帰するのに伴って復帰力を増大させる方向に移動する移動ウエイトによって構成することが好ましい。
【0013】
請求項3に記載の発明のように、前記弁体が起立止水状態から転倒する過程で、該弁体の水路幅方向両側からの水の横洩れを規制する規制手段を設けることが好ましい。
【0014】
請求項1に記載の発明は、弁体が起立して水路を閉塞している状態は、起立止水状態保持・解除手段の起立止水状態保持作用によって保持されて水路を閉塞している。閉塞されている水路の水位が設計値以下の速度でフラッシュ実行水位まで上昇すると、起立止水状態保持・解除手段の作用により弁体の起立止水状態保持作用が解除されて、弁体の転倒が許容される状態になる。
弁体には、前記フラッシュ実行水位まで上昇している水路内の水の圧力(水圧)が押圧力として負荷され、この押圧力が起立止水状態復帰手段の起立止水状態復帰作用に打ち勝って弁体を傾倒方向に少し傾動させる。
弁体が傾倒方向に少し傾動することで、弁体には、前記水圧による押圧力と、弁体の自重および中空部内に流入している水の重量の和によってなり、前記押圧力よりも大きい転倒促進力が発生する。これにより、弁体は急速に転倒して水路を開放し、該水路の水を急激に下流側に放流してフラッシュ洗浄が実行される。
フラッシュ洗浄の終了とほぼ同時に、中空部内の水が水路の下流側に排出される。その結果、起立止水状態復帰手段に抗する力は、該起立止水状態復帰手段の起立止水状態復帰力よりも小さい弁体の自重程度に低減され、弁体は速やかに起立止水状態に復帰して水路を閉塞する。弁体の起立止水状態復帰による水路の閉塞は、起立止水状態保持・解除手段の起立止水状態保持作用により保持されて、つぎのフラッシュ洗浄に備えて待機する。
一方、水路の水位が設計値を超える速度で急激にフラッシュ実行水位を超えるレベルまで上昇するときには、起立止水状態拘束手段が起立止水状態保持・解除手段に干渉して、弁体を起立止水状態に拘束することで、貯水機能を発揮して下流域の保護を図る。この場合、弁体の頂部を超えるレベルまでの増水がみられれば、頂部を超える量の水のみが、オーバーフロー水として下流域に流下して、水路の水位は弁体の頂部相当のレベルで安定する。
水路の水位が弁体の頂部相当のレベル以下で安定している状態では、水位低下用の排水通路から下流域に排水がなされて水路の水位を低下させる。水路の水位がフラッシュ実行水位まで低下した時点あるいはその直前で起立止水状態拘束手段による起立止水状態保持・解除手段の拘束が解除されて、前記と同様に弁体の転倒が許容される状態になる。
【0015】
請求項2に記載の発明は、弁体に作用するスプリングの付勢力は、弁体が転倒状態から起立止水状態へ復帰するのに伴って漸次低下するものの、移動ウエイトが弁体の起立止水状態復帰に伴って復帰力を増大させる方向に移動することにより、スプリングの付勢力低下を補って、弁体を急速に起立止水状態に復帰させるように働く。
【0016】
請求項3に記載の発明は、弁体が起立止水状態から転倒する過程で、該弁体の水路幅方向両側からの水の横洩れを規制して、フラッシュ洗浄の水勢を高めることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施の形態を示す正面図、図2は図1の左側面図、図3は図1の平面図、図4は図1のA−A線上における弁体の拡大縦断側面図である。これらの図において、フラッシュゲート1は、弁体2と、起立止水状態保持・解除手段3と、起立止水状態復帰手段4と、起立止水状態拘束手段11と、水位低下用の排水通路12とを備えている。
【0018】
弁体2は、内部に中空部20を設けた空洞構造のもので、水路5の底部に基部21が軸6によって回動自在に枢着されている。そして、図1、図2および図3に示す起立止水状態では、水路5に対向する側の裏板22の幅方向両端部がゲート部7における幅方向両側の門柱7A,7Aのシール面7a,7aに水密に当接しているとともに、裏板22の下端部がゲート部7における下端横架部7Bのシール面7bに水密に当接して、水路5の水が下流域5Aに流出するのを防止している。また、裏板22には、弁体2の起立止水状態および後述する転倒の過程で水路5の水を中空部20に流入させる開口23が切欠して設けられ、天井(頂部)24を切欠して中空部20に通じる複数の排水孔25が設られており、中空部20の幅方向両端部には、後述する移動ウエイトの転動(移動)を許容する上下方向の移動ゾーン26,26が形成されている。
【0019】
起立止水状態保持・解除手段3は、水路5の水位が設計値以下の速度でフラッシュ実行水位HHWLに上昇するまで弁体2の起立止水状態を保持して水路5を閉塞し、水位が設計値以下の速度で緩やかにフラッシュ実行水位HHWLまで上昇したときに弁体2の起立止水状態保持を解除して、該弁体2の転倒方向への傾動を許容するためのもので、弁体2と該弁体2が接離するゲート部7に分割して設けてある。すなわち、起立止水状態保持・解除手段3は、弁体2側の構成部材であるフロート30、フロート棒31および係脱機構32と、ゲート部7側の構成要素である水平軸線を有する係合孔33(図5(a),図5(b)参照)とからなり、水平軸線を有する係合孔33は、ゲート部7の門柱7A,7Aに形成してある。
【0020】
弁体2側の構成部材であるフロート30は、図1および図2で明らかなように、弁体2の中空部20に上下移動自在に装入されてフロート棒31の先端に取付けられている。また、係脱機構32は、フロート30およびフロート棒31に連動可能に裏板22の裏側に配置されている。なお、係脱機構32は、弁体2の中空部20内に配置してもよい。
【0021】
係脱機構32は、図5(a),図5(b)に示すように、支軸32Aと、回動板32Bと、一対のロッド32C,32Cと、制動機能付軸受32E,32Eを備えている。支軸32Aは、弁体2の中空部20内で制動機能付軸受32E,32Eにより回動自在かつ水平に支持されているとともに、その一端部は弁体2の裏板22を水密に貫通して弁体2の外部に突出しており、この突出端部に回動板32Bの基部が固着されて、支軸32Aの回動と同時に回動板32Bが回動するようになっている。また、支軸32Aには、弁体2の内部でフロート棒31の基端部が固定されており、一対のロッド32C,32Cは、それぞれの基端部が回動板32Bの自由端部に連結されて弁体2の裏板22に沿って往復運動可能に水平に支持されている。なお、支軸32Aを回動自在かつ水平に支持している制動機能付軸受32E,32Eの制動力は、水路5の水位が設計値以下の速度で除々にフラッシュ実行水位HWLに向けて上昇する場合には、フロート30の全体が水没するまでフロート30の上昇が抑えられ、フロート30の全体が水没した最大浮力の発生時において、設計値以下の速度で除々に上昇する水面に追従または若干の遅れを有して水没した状態で浮上できる値に設定されている。したがって、水路5の水位が設計値を超える速度で急激にフラッシュ実行水位HWLを超えるレベルまで上昇するときには、水面の上昇にフロート30の浮上が追従しなくなって、フロート30は水面の上昇よりもかなり遅れて浮上する。
【0022】
前記各ロッド32C,32Cの先端部に水平軸線を有するロック爪部32Dが設けられ、該ロック爪部32Dは、ゲート部7側の構成要素である水平軸線を有する係合孔33、つまり、ゲート部7の門柱7A,7Aに形成されている水平軸線を有する係合孔33に係脱可能に対応している。すなわち、ロック爪部32Dは、常時はスプリング3Sの付勢によってケース34の外部に突出して保持されており、弁体2が起立止水状態に復帰する寸前でテーパ面32dがゲート部7の門柱7Aに干渉することで、スプリング3Sの付勢に抗してケース34内に押圧されながら摺動し、弁体2が起立止水状態に復帰した時点で、ロック爪部32D,32Dが係合孔33の位置に到達して、スプリング3Sの付勢によりケース34から突出して係合孔33に係合するように構成されている。
【0023】
起立止水状態復帰手段4は、軸6の外周に巻回または軸6の内部に装入されて弁体2を起立方向に常時付勢するたとえば左右一対のつる巻スプリング40,40と、前記上下方向の移動ゾーン26,26に上下方向の転動(移動)を自在に装入された金属製の球体によってなる移動ウエイト41とを備えている。なお、移動ウエイト41は金属製の円柱または円筒によって構成してもよい。
【0024】
起立止水状態拘束手段11は、水路5の水位が設計値を超える速度で急激にフラッシュ実行水位HWLを超えるレベルまで上昇するときに、起立止水状態保持・解除手段3に干渉して、弁体2を起立止水状態に拘束するためのもので、図1〜図4に示すように、弁体2の中空部20内における起立止水状態保持・解除手段3の上位の領域に配置されており、回動自在かつ水平に支持されている中心軸11Aと、この中心軸11Aに取付けられて該中心軸11Aの軸まわりに回転する歯車(セクタ−歯車であってもよい)11Bと、基端部を中心軸11Aに同時回動可能に取付けたフロート棒11Cと、このフロート棒11Cの先端部に取付けたフロート11Dと、弁体2の中空部20内における係脱機構32の上位の領域に昇降自在に配置されて歯車11Bに噛み合うラック部材11Eと、ラック部材11Eに連設されて係脱機構32におけるフロート棒31の上位で対向する拘束部材11Fとを備えている。
【0025】
一方、水位低下用の排水通路12は、フラッシュ実行水位HWLにおいて、弁体2を厚さ方向に貫通した1または複数本のパイプによって構成されている。なお、本実施の形態では、3本のパイプによって水位低下用の排水通路12を構成している。
【0026】
他方、図4に示すように、中空部20はパンチングメタル8によって塞がれている。これにより、中空部20への固形異物の侵入が防止されて、フロート30、フロート棒31、移動ウエイト41、フロート11D、フロート棒11Cなどの適正な作動を確保することができる。なお、パンチングメタル8は、銅板または銀板で製作することが好ましい。パンチングメタル8を銅板または銀板で製作することにより、銅イオンあるいは銀イオンの抗菌作用が発揮されて、パンチングメタル8の表面に生物膜が形成される不都合を回避して、「ヌメリ」の生成を抑制できるので、パンチングメタル8の通水性能の低下を回避することができる。また、パンチングメタル8以外の接液部分(汚水に触れる部分)や摺動部分を銅材もしくは銀材によって構成または被覆したり、起立止水状態保持・解除手段3を構成しているフロート30、フロート棒31、係脱機構32および起立止水状態拘束手段11を構成している歯車11B、フロート棒11C、フロート11D、ラック部材11Fなどを銅材もしくは銀材によって構成して、「ヌメリ」の生成を抑制することが推奨される。
【0027】
前記構成によれば、図2における水路5の水位がフラッシュ実行水位HHWLよりも低い水位HWLまで上昇する間は、起立止水状態保持・解除手段3における係脱機構32の一対のロッド32C,32Cの先端部に設けたロック爪部32Dが図6(b)のように門柱7A,7Aの係合孔33に係合して(ただし、図6(b)には1つのロッド32C先端部のロック爪部32Aのみを示している)、弁体2の起立止水状態を保持して水路5を閉塞している。この閉塞状態では、水路5の水位が設計値以下の速度でHWLのレベルまで上昇するのに伴って、弁体2の中空部20内の水位が同じレベルまで上昇するものの、フロート30は、制動機能付軸受32E,32Eの制動作用によって、全体が水没する最大浮力の発生時まで図1の破線で示す下限位置に静止している。
【0028】
水路5の水位が設計値以下の速度で除々にフラッシュ実行水位HHWLに向けて上昇し、開口23が水没しても、弁体2の中空部20内の水位がフラッシュ実行水位HHWLと同じレベルまで除々に上昇する。全体が水没することで、最大浮力が発生したフロート30は、設計値以下の速度で除々に上昇する中空部20内の水面に追従または若干の遅れを有して上昇し、水路5の水位および中空部20内の水位がフラッシュ実行水位HHWLまで上昇した時点または若干の遅れを有して、フロート30は図1,図5の二点鎖線で示す上限位置まで上昇する。これにより、起立止水状態保持・解除手段3における図5(a)に示す係脱機構32の支軸32Aおよび回動板32Bは時計まわりに回動して、一対のロッド32C,32Cを後退させ、一対のロッド32C,32Cの先端部に設けたロック爪部32Dを図6(a)のように門柱7A,7Aの係合孔33から退避させて(ただし、図6(a)には1つのロッド32C先端部のロック爪部32Aのみを示している)、弁体2の起立止水状態保持作用を解除し、弁体2の転倒を許容する。この場合、金属製の移動ウエイト41は、図1の破線で示すように、移動ゾーン26,26の底部、つまり弁体2の基部21側に位置している。
【0029】
弁体2には、フラッシュ実行水位HHWLまで上昇している水路2内の水の圧力(水圧)が押圧力として負荷されているので、この押圧力が起立止水状態復帰手段4におけるつる巻スプリング40,40のバネ力に打ち勝って弁体2を傾倒方向(図2の時計まわりの方向)に少し傾動させる。
【0030】
このように、弁体2が傾倒方向に少し傾動すると、弁体2には、前記水路2内の水圧による押圧力と、弁体2の自重および中空部20内に流入している水の重量の和によってなり、前記押圧力よりも大きい転倒促進力が発生する。これにより、弁体2は図2の二点鎖線で示す転倒角θ=90+α度の状態に急速に転倒して水路5を開放する。このため、該水路5の水は、弁体2に邪魔されることなく急激に下流域5Aに放流されてフラッシュ洗浄が実行される。弁体2が転倒角90+α度の状態で転倒することにより、移動ゾーン26,26は前記α度に相当して図2の右下がりに傾斜する。したがって、図2の破線で示すように、弁体2の基部21側に位置していた移動ウエイト41は移動ゾーン26,26内を転動して、二点鎖線で示すように弁体2の天井24よりも先端側に移動する。
【0031】
前記フラッシュ洗浄の終了とほぼ同時に、中空部20内の水は、弁体2の天井24に設けた複数の排水孔25から下流域5Aに排出される。その結果、前記転倒促進力は中空部20内に流入していた水の重量分に相当して大幅に低減され、起立止水状態復帰手段4におけるつる巻スプリング40,40のバネ力が弁体2の自重と、傾倒した弁体2の先端側に移動している移動ウエイト41の重量を加算した値よりも大きく(強く)なって、弁体2が起立方向(図2の反時計まわりの方向)に回動して復帰し始める。
【0032】
弁体2に作用するつる巻スプリング40,40のバネ力は、弁体2が転倒状態から起立止水状態へ復帰するのに伴って漸次低下するものの、移動ウエイト41が弁体2の起立止水状態復帰に伴って、図2の二点鎖線で示す弁体2の天井24側から破線で示す基部21側に移動する。これによって、つる巻スプリング40,40のバネ力低下を補って、弁体2を図2の実線で示すように起立止水状態に急速に復帰させて、水路2を確実に閉塞するように働く。弁体2が起立止水状態に復帰して水路2を閉塞した場合には、フロート30が図1の破線および図5の実線で示す位置に下降しているので、起立止水状態保持・解除手段3におけるロック爪部32D,32Dは、図6(b)に示すように門柱7A,7Aの係合孔33に係合して、弁体2の起立止水状態が保持され、つぎのフラッシュ洗浄に備えて待機する。
【0033】
一方、水路5の水位が設計値を超える速度で急激にフラッシュ実行水位HWLを超えるレベルまで上昇しても、フロート30は、制動機能付軸受32E,32Eの制動作用によって、全体が水没する最大浮力の発生時まで図1の破線で示す下限位置に静止し、しかも、全体が水没することで、最大浮力が発生しても、その浮上は、前述のように、設計値以下の速度で除々に上昇する水面に追従または若干の遅れを有する程度の緩慢なものであるため、水路5の水位は、フロート30が図1,図5の二点鎖線で示す上限位置まで上昇するのに先行してフラッシュ実行水位HHWLを超える領域にまで上昇し、弁体2の中空部20内部では、起立止水状態拘束手段11が配置されている起立止水状態保持・解除手段3よりも上位の領域まで水面(水位)が上昇することになる。その結果、フロート11Dが図1の二点鎖線で示す上限位置まで上昇し、フロート棒11Cおよび中心軸11Aを介して歯車11Bを反時計まわりに回動させ、ラック部材11Eを下降させて、該ラック部材11Eに連設されている拘束部材11Fの下端部を図1の一点鎖線で示す起立止水状態保持・解除手段3におけるフロート棒31に干渉させて、これを上から押圧して、フロート30が図1,図5の二点鎖線で示す上限位置まで上昇するのを妨げる。これにより、弁体2を起立止水状態に拘束することで、貯水機能を発揮して鉄砲水が一気に下流域に流下するのを防止して、下流域の保護を図ることができる。
【0034】
水路5の水位がさらに上昇して弁体2の頂部を超えると、この頂部を超える量の水のみが、オーバーフロー水として下流域に流下して、水路5の水位は弁体2の頂部相当のレベルで安定する。このように、水路5の水位が弁体2の頂部相当のレベル以下で安定している状態、詳しくは、水路5の水位が弁体2の頂部以下のレベルとフラッシュ実行水位HHWLを超えるレベルの範囲内で安定している状態では、水位低下用の排水通路12から下流域に排水がなされて水路5の水位を低下させる。
【0035】
水位低下用の排水通路12から下流域に排水がなされることで、水路5の水位が低下すると、フロート11Dが下降し、フロート棒11Cおよび中心軸11Aを介して歯車11Bを時計まわりに回動させ、ラック部材11Eを上昇させる。水路5の水位がフラッシュ実行水位HHWLまで低下する直前あるいはフラッシュ実行水位HHWLまで低下した時点で、起立止水状態拘束手段11における拘束部材11Fの下端部によるフロート棒31の干渉押圧が解除され、フロート30が図1,図5の二点鎖線で示す上限位置まで上昇して、前述と同様に弁体2の転倒が許容されて、弁体2が転倒することになる。
【0036】
このように、本発明に係るフラッシュゲート1は、図12で説明した従来のフラッシュゲートで必要な巻上装置53を省略した簡単な構造によって、水路5の水位が設計値以下の速度で所定のフラッシュ実行水位HHWLまで上昇したときには、弁体2を自動的かつ確実に邪魔にならないように転倒させてフラッシュ洗浄を実行することができるとともに、フラッシュ洗浄後には、弁体2を自動的かつ速やかに起立復帰させて次回のフラッシュ洗浄に備えて待機させることができる。しかも、水路5の水位が設計値える速度で急激にフラッシュ実行水位HHWLを超えるレベルまで上昇したときには、暫定的に貯水機能を発揮して下流域の保護を図ることができるばかりか、電源設備が整備されていない場所での設置が可能になるので、設置場所の制限を緩和することができる。
【0037】
一方、図7に示すように、ゲート部7における幅方向両側の門柱7A,7Aに取付けた左右一対の側板9A,9Aによってなる規制手段9を設けることで、弁体2が前述の起立止水状態から転倒する過程で、該弁体2の水路幅方向両側からの水の横洩れを規制して、フラッシュ洗浄の水勢を高めて、フラッシュ洗浄効果を上げることができる。規制手段9は、門柱7A,7Aに取付けた左右一対の側板9A,9Aのみに限らず、門柱7A,7Aの形状によっては、図8に示すように、弁体2の幅方向両側に取付けた左右一対の側板9A,9Aによって構成してもよい。また、左右一対の側板9A,9Aに代えて、弁体2の起立・転倒に追従して伸縮する蛇腹(ベロー)によってなる規制手段9を設けてもよい。前記規制手段9を銅板または銀板で製作することによって、銅イオンあるいは銀イオンの抗菌作用が発揮されて、規制手段9の表面に生物膜が形成される不都合を回避して、「ヌメリ」の生成を抑制することができる。
【0038】
なお、図9,図10および図11に示すように、起立止水状態保持・解除手段3を、ゲート部7側の構成部材である係脱機構32と、弁体2側の構成要素である係合孔33とで構成してもよい。図9において、前記図5(a),図5(b)と同一部分には同一符号を付して重複する構造および作用の説明は省略する。図9の係脱機構32は、内部に水路5の水を導入・排出できるように構成したゲート部7の一方の門柱7Aと、この門柱7Aの内部に上下移動自在に装入したフロート32Nと、基部が門柱7Aに枢着され、内端部が門柱7Aの内部でフロート32Nの上側に臨んでいるとともに、外端部が門柱7Aの外部に臨出しているレバー32Oと、下端部がレバー32Oの外端部に枢着され、上端部がディスク32Pの側面に枢着されている上下方向のロッド32Qと、ゲート部7の上端横架部7Cの前側に回転自在に配置されているとともに、一端部にディスク32Pを同時回動可能に取付けた水平回動軸32Rと、水平回動軸32Rに同時回動可能に取付けた一対の回動アーム32S,32Sとを有し、回動アーム32S,32Sの作動端部に連結棒32Tの上端部が枢着され、連結棒32Tの下端部には、先端部が垂直軸線を有して下向きに突出するロック爪部32Dを収容保持している上下移動可能なケース34を枢着した構造になっており、弁体2側の構成要素である一対の係合孔33,33は、弁体2の天井24に垂直軸線を有してロック爪部32Dに対応して設けてある。このような構造のゲート部7側の構成部材である係脱機構32と、弁体2側の構成要素である一対の係合孔33,33とを有する起立止水状態保持・解除手段3であっても、前記第1実施の形態で説明した起立止水状態保持・解除手段3と同様の作用・効果を奏することができる。
【0039】
また、一方の門柱7Aにおけるレバー32Oの上位に対向して、起立止水状態拘束手段11の構成部材であるフロート11Dを上下移動自在に装入し、このフロート11Dに対して、レバー11Gを介して拘束部材11Fを連結し、この拘束部材11Fの下端部をレバー32Oの上側に対向して配置して、水路5の水位が設計値を超える速度で急激にフラッシュ実行水位HWLを超えるレベルまで上昇するときに、拘束部材11Fをレバー32Oに干渉させて、弁体2を起立止水状態に拘束するようにしてもよい。
【0040】
すなわち、図9の起立止水状態保持・解除手段3では、水路5の水位が設計値以下の速度で除々にフラッシュ実行水位HHWLまで上昇することで、一方の門柱7A内の水位が同じレベルまで上昇してフロート32Nが浮上したたときに、レバー32Oおよびロッド32Qを介してディスク32Pと水平回動軸32Rおよび一対の回動アーム32S,32Sを図13、11(c)の反時計まわりに回動させてケース34、34を引上げることで、ロック爪部32Dを弁体2の天井24に設けた係合孔33から退避させて、弁体2の起立止水状態保持作用を解除し、弁体2の転倒を許容することができる。また、弁体2が起立止水状態に復帰する寸前でロック爪部32Dのテーパ面32dが弁体2の天井24に干渉することで、スプリング3Sの付勢に抗してケース34内に押圧されながら摺動し、弁体2が起立止水状態に復帰した時点で、ロック爪部32Dが係合孔33の位置に到達して、スプリング3Sの付勢によりケース34,34から突出して係合孔33,33に係合することにより、弁体2の起立止水状態を保持して、つぎのフラッシュ洗浄に備えて待機させることができる。
【0041】
一方、水路5の水位が設計値を超える速度で急激にフラッシュ実行水位HWLを超えるレベルまで上昇しても、フロート32Nは、係脱機構32の制動作用によって、全体が水没する最大浮力の発生時まで下限位置に静止し、しかも、全体が水没することで、最大浮力が発生しても、その浮上は、前述のように、設計値以下の速度で除々に上昇する水面に追従または若干の遅れを有する程度の緩慢なものであるため、水路5の水位は、フロート32Nが上限位置まで上昇するのに先行してフラッシュ実行水位HHWLを超える領域にまで上昇し、一方の門柱7Aの内部では、起立止水状態拘束手段11が配置されている起立止水状態保持・解除手段3よりも上位の領域まで水面(水位)が上昇することになる。その結果、フロート11Dが上限位置まで上昇し、レバー11Gを介して拘束部材11Fを下降させ、該拘束部材11Fの下端部をレバー32Oに干渉させて、これを上から押圧して、フロート30Nが上限位置まで上昇するのを妨げる。これにより、弁体2を起立止水状態に拘束することで、貯水機能を発揮して鉄砲水が一気に下流域に流下するのを防止して、下流域の保護を図ることができる。
【0042】
水路5の水位がさらに上昇して弁体2の頂部を超えると、この頂部を超える量の水のみが、オーバーフロー水として下流域に流下して、水路5の水位は弁体2の頂部相当のレベルで安定する。このように、水路5の水位が弁体2の頂部相当のレベル以下で安定している状態、詳しくは、水路5の水位が弁体2の頂部以下のレベルとフラッシュ実行水位HHWLを超えるレベルの範囲内で安定している状態では、水位低下用の排水通路12から下流域に排水がなされて水路5の水位を低下させることができる。なお、この実施の形態では、水位低下用の排水通路12を一方の門柱7Aに設けてもよい。
【0043】
さらに、前記各実施の形態において、起立止水状態復帰手段4の構成部材であるつる巻スプリング40,40のばね力の調整可能なばね力調整手段(不図示)を付設しておくことで、つる巻スプリング40,40のばね力を調整することができるので、起立している弁体2を自動的かつ確実に転倒させてフラッシュ洗浄させる動作と、フラッシュ洗浄後に弁体2を速やかに起立復帰させる動作の調整をフラッシュゲート1の据付現場において容易に行うことができる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフラッシュゲートは構成されているので、以下のような効果を奏する。
【0045】
請求項1に記載の発明によれば、従来のフラッシュゲートで必要な巻上装置を省略した簡単な構造によって、水路の水位が設計値以下の速度で所定のフラッシュ実行水位まで上昇したときには、起立している弁体を自動的かつ確実に転倒させてフラッシュ洗浄を実行することができるとともに、フラッシュ洗浄後には、弁体を自動的かつ速やかに起立復帰させて次回のフラッシュ洗浄に備えて待機させることができる。しかも、水路の水位が設計値える速度で急激にフラッシュ実行水位を超えるレベルまで上昇したときには、暫定的に貯水機能を発揮して下流域の保護を図ることができるばかりか、電源設備が整備されていない場所での設置が可能になるので、設置場所の制限を緩和することができる。
【0046】
請求項2に記載の発明によれば、弁体が転倒状態から起立止水状態へ復帰するのに伴って漸次低下するスプリングの付勢力を移動ウエイトの移動により補って、弁体を急速に起立止水状態に復帰させ水路を確実に閉塞することができる。
【0047】
請求項3に記載の発明によれば、弁体が起立止水状態から転倒する過程で、該弁体の水路幅方向両側からの水の横洩れを規制し、フラッシュ洗浄の水勢を高めて、フラッシュ洗浄効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す正面図である。
【図2】図1の左側面図である。
【図3】図1の平面図である。
【図4】図1のA−A線上における弁体の拡大縦断側面図である。
【図5】起立止水状態保持・解除手段の一例を示す構成図である。
【図6】起立止水状態保持・解除手段の作動説明図である。
【図7】規制手段の一例を示す斜視図である。
【図8】規制手段の他の例を示す斜視図である。
【図9】本発明の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図10】図9の弁体を閉じた状態の側面図である。
【図11】図9の弁体のロック状態を示す拡大側面図である。
【図12】従来例の縦断側面図である。
【符号の説明】
1 フラッシュゲート
2 弁体
3 起立止水状態保持・解除手段
4 起立止水状態復帰手段
5 水路
7 ゲート部
9 規制手段
11 起立止水状態拘束手段
12 水位低下用の排水通路
20 弁体の中空部
21 弁体の基部
40 スプリング
41 移動ウエイト
HHWL フラッシュ実行水位[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flash gate suitable for flash cleaning of rivers, sewage drains, irrigation channels, and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a flash gate for periodically flush-cleaning a river, a sewage drain, an irrigation channel, and the like (for example, see Patent Document 1).
[0003]
As shown in FIG. 12, the flash gate includes a stand-up /
[0004]
According to this flash gate, the water in the
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-131945 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional flash gate, a
[0007]
Therefore, as a result of diligent research, the present applicant has conducted a flash cleaning by automatically and surely overturning a standing valve element with a simple structure in which a hoisting device that requires power such as human power or an electric motor is omitted. Japanese Patent Application No. 2003-98432 proposes a flash gate which can automatically and quickly raise and return the valve body after flash cleaning and can wait for the next flash cleaning.
[0008]
According to the flash gate proposed by the applicant of the present invention (Japanese Patent Application No. 2003-98432), the upright valve body can be automatically and automatically formed by a simple structure in which a hoisting device required in a conventional flash gate is omitted. The flash cleaning can be executed by reliably turning over, and after the flash cleaning, the valve body can be automatically and quickly raised and returned to a standby state for the next flash cleaning. In addition, since the power supply can be installed in a place where the power supply facilities are not provided, it is possible to achieve an effect that the restriction on the installation place can be eased.
[0009]
However, when the water level in the canal suddenly increases to a level exceeding the flushing level at a speed exceeding the design value, such as during heavy rainfall, a large amount of water may flow down to the downstream area at once. are doing.
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and when the water level rises to a predetermined flush execution water level at a speed equal to or lower than a design value, the valve body can be unlocked and flush cleaning can be performed. When the water level suddenly rises to a level that exceeds the flushing water level at a speed exceeding the design value, not only can the water storage function be tentatively exerted to protect the downstream area, but also these functions can be used by humans and motors. It is an object of the present invention to provide a flash gate that can automatically exert power without the need for such a power.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the base is pivotally attached to the bottom of the waterway so that the waterway can be closed and opened, and the waterway can be closed and opened. A valve body having a hollow portion into which the water in the water channel flows in during the process and the water that has flowed in the upside down state is discharged, and the water in the water channel is pushed until the water level of the water channel rises to the flushing water level. When the water level rises to the flush execution water level at a speed equal to or lower than the design value, the standing water stop state is released by closing the water passage while maintaining the standing water stop state of the valve body against pressure. A standing water stopping state holding / releasing means for permitting the valve body to tilt in the overturning direction by the pressing force of the water, and the above-mentioned when the water level rises rapidly to a level exceeding the flush execution water level at a speed exceeding a design value. Standing and stopping water holding / releasing hand Standing water stopping state restraining means for restraining the valve body in the standing water stopping state by interfering with the valve body, and releasing the standing water stopping state restraint of the valve body by lowering the water level at a level exceeding the flush execution water level to the flush execution water level. A drain passage for lowering the water level that allows the valve body to tilt in the overturning direction due to the pressing force of the water, and a standing water stop state in which the valve body that has been overturned to open the water passage is closed to close the water passage. Return means, wherein the standing water stopping state holding / releasing means is provided separately in the valve body and a gate portion where the valve body comes in contact with and separates from the valve body, and the standing water stopping state returning means and the standing water stopping state restraining means are provided. Is provided on the valve body, and the overturning force generated by the valve body due to the start of tilting of the valve body in the overturning direction overcomes the standing water stop state returning means and causes the valve body to overturn. Is characterized by being .
[0012]
As in the invention as set forth in
[0013]
As in the third aspect of the present invention, it is preferable to provide a regulating means for regulating lateral leakage of water from both sides of the valve body in the water channel width direction when the valve body falls from the standing water stopping state.
[0014]
According to the first aspect of the present invention, the state in which the valve body stands up and closes the water passage is held by the standing water stopping state holding action of the standing water stopping state holding / releasing means to close the water passage. When the water level of the closed water channel rises to the flushing water level at a speed lower than the design value, the operation of the standing water stopping state holding / releasing means releases the standing water stopping state holding action of the valve body, and the valve body falls. Will be in an acceptable state.
The pressure (water pressure) of the water in the water channel rising to the flush execution water level is applied to the valve body as a pressing force, and this pressing force overcomes the standing water stopping state returning action of the standing water stopping state returning means. Tilt the valve slightly in the tilting direction.
By slightly tilting the valve body in the tilting direction, the valve body is formed by the sum of the pressing force of the water pressure, the weight of the valve body and the weight of water flowing into the hollow portion, and is larger than the pressing force. The fall promotion power is generated. As a result, the valve body rapidly falls to open the water channel, and the water in the water channel is rapidly discharged to the downstream side to execute the flush cleaning.
Almost simultaneously with the end of the flush cleaning, the water in the hollow portion is discharged to the downstream side of the water channel. As a result, the force resisting the standing water stopping state returning means is reduced to about the own weight of the valve body which is smaller than the standing water stopping state returning force of the standing water stopping state returning means, and the valve body is quickly brought into the standing water stopping state. To close the waterway. The blockage of the water channel due to the return of the valve body to the standing water stopping state is maintained by the standing water stopping state holding action of the standing water stopping state holding / releasing means, and waits for the next flush cleaning.
On the other hand, when the water level of the water channel rapidly rises to a level exceeding the flushing water level at a speed exceeding the design value, the standing water stopping state restraining means interferes with the standing water stopping state holding / releasing means and stops the valve body. By constraining in the water condition, the water storage function is exhibited and the downstream area is protected. In this case, if the water increases to a level that exceeds the top of the valve, only the amount of water that exceeds the top will flow down to the downstream area as overflow water, and the water level in the water channel will be stable at a level equivalent to the top of the valve. I do.
In a state where the water level of the water channel is stable at a level equal to or lower than the level corresponding to the top of the valve body, the water is drained from the drainage passage for lowering the water level to the downstream area, and the water level of the water channel is lowered. When the water level of the water channel falls to the flushing water level or immediately before that, the restraint of the standing water stopping state holding / releasing means by the standing water stopping state restraining means is released, and the valve body is allowed to fall as described above. become.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, the urging force of the spring acting on the valve element gradually decreases as the valve element returns from the overturned state to the standing water stop state, but the movable weight is used to stop the valve element from standing up. By moving in the direction to increase the restoring force along with the return of the water state, it works to compensate for the decrease in the urging force of the spring and quickly return the valve body to the standing water stop state.
[0016]
According to the third aspect of the present invention, in the process of the valve body falling from the standing water stopping state, lateral leakage of water from both sides in the water channel width direction of the valve body can be regulated, and the water force of flush cleaning can be increased. .
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a left side view of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged longitudinal section of a valve body taken along line AA of FIG. It is a side view. In these figures, the
[0018]
The
[0019]
The standing water stopping state holding / releasing
[0020]
1 and 2, the
[0021]
As shown in FIGS. 5A and 5B, the engagement /
[0022]
A
[0023]
The standing water stopping state returning means 4 is, for example, a pair of left and right helical springs 40, 40 which are wound around the outer periphery of the
[0024]
When the water level in the
[0025]
On the other hand, the
[0026]
On the other hand, as shown in FIG. 4, the
[0027]
According to the above configuration, while the water level of the
[0028]
Even if the water level of the
[0029]
Since the pressure (water pressure) of the water in the
[0030]
When the
[0031]
Almost simultaneously with the end of the flush cleaning, the water in the
[0032]
Although the spring force of the
[0033]
On the other hand, even if the water level of the
[0034]
When the water level of the
[0035]
When the water level in the
[0036]
Thus, the
[0037]
On the other hand, as shown in FIG. 7, by providing the regulating means 9 including a pair of left and
[0038]
As shown in FIGS. 9, 10 and 11, the standing water stopping / holding means 3 is constituted by an engagement /
[0039]
In addition, a
[0040]
That is, in the standing water stopping state holding / releasing
[0041]
On the other hand, even if the water level of the
[0042]
When the water level of the
[0043]
Further, in each of the above-described embodiments, a spring force adjusting means (not shown) capable of adjusting the spring force of the
[0044]
【The invention's effect】
As described above, since the flash gate of the present invention is configured, the following effects can be obtained.
[0045]
According to the first aspect of the present invention, when the water level of the water channel rises to a predetermined flash execution water level at a speed equal to or lower than a design value, the standing up is performed by a simple structure in which a hoisting device necessary for a conventional flash gate is omitted. The flushing can be performed by automatically and surely turning over the valve body being flushed, and after flush flushing, the valve body is automatically and quickly raised and returned to standby for the next flush flushing. be able to. In addition, when the water level in the canal suddenly rises to a level exceeding the flushing water level at a design value, not only can the water storage function be tentatively used to protect the downstream area, but also the power supply facilities are installed. Since installation in a place where it is not possible becomes possible, restrictions on the installation location can be eased.
[0046]
According to the second aspect of the present invention, the urging force of the spring, which gradually decreases as the valve element returns from the overturned state to the standing water stop state, is supplemented by the movement of the moving weight, and the valve element is quickly raised. It is possible to return to the water stop state and to reliably close the water channel.
[0047]
According to the invention as set forth in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a left side view of FIG.
FIG. 3 is a plan view of FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged vertical sectional side view of the valve body taken along line AA of FIG. 1;
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of a standing water stopping state holding / releasing means.
FIG. 6 is an operation explanatory view of a standing water stopping state holding / releasing means.
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a regulating unit.
FIG. 8 is a perspective view showing another example of the regulating means.
FIG. 9 is a perspective view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a side view showing a state where the valve body of FIG. 9 is closed.
FIG. 11 is an enlarged side view showing a locked state of the valve body of FIG. 9;
FIG. 12 is a longitudinal sectional side view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記水路の水位がフラッシュ実行水位に上昇するまで該水路内の水の押圧力に抗して前記弁体の起立止水状態を保持して該水路を閉塞し、前記水位が設計値以下の速度でフラッシュ実行水位まで上昇するときには前記起立止水状態の保持を解除して、前記水の押圧力による弁体の転倒方向への傾動を許容する起立止水状態保持・解除手段と、
前記水位が設計値を超える速度で急激にフラッシュ実行水位を超えるレベルまで上昇するときには前記起立止水状態保持・解除手段に干渉して弁体を起立止水状態に拘束する起立止水状態拘束手段と、
前記フラッシュ実行水位を超えるレベルの水位をフラッシュ実行水位まで低下させて弁体の起立止水状態拘束を解除して前記水の押圧力による弁体の転倒方向への傾動を許容する水位低下用の排水通路と、
転倒して前記水路を開放した前記弁体を起立させて該水路を閉塞させる起立止水状態復帰手段とを備え、
前記起立止水状態保持・解除手段が前記弁体と該弁体が接離するゲート部に分割して設けられ、
前記起立止水状態復帰手段と起立止水状態拘束手段が前記弁体に設けられているとともに、
前記転倒方向への弁体の傾動開始によって該弁体に発生する転倒促進力が前記起立止水状態復帰手段に打ち勝って弁体を転倒させるように構成されていることを特徴とするフラッシュゲート。The base is pivotally attached to the bottom of the waterway so as to be able to stand upright and fall over, so that the waterway can be closed and opened, and the water in the waterway flows in the standing water stop state and in the process of overturning, and the water flows in the overturned state. A valve body having a hollow portion through which water is discharged,
Until the water level of the water channel rises to the flush execution water level, the valve body is closed against the pressing force of the water in the standing water stop state against the pressing force of the water, and the water channel is closed at a speed below the design value. When rising to the flush execution water level, the standing water stopping state is released, and the standing water stopping state holding / releasing means for allowing the valve body to tilt in the falling direction by the pressing force of the water,
When the water level suddenly rises to a level exceeding the flushing water level at a speed exceeding the design value, the standing water stopping state restraining means for interfering with the standing water stopping state holding / releasing means and restraining the valve body in the standing water stopping state. When,
A water level lower than the flush execution water level is lowered to the flush execution water level to release the restraint of the valve body in the standing water stop state, and the valve body is allowed to tilt in the overturning direction due to the pressing force of the water. Drainage passages,
An upright water stopping state returning means for erecting the valve body that has been overturned to open the waterway and closes the waterway,
The standing water stopping state holding / releasing means is provided separately in a gate portion where the valve body and the valve body come and go,
The standing water stopping state return means and the standing water stopping state restraining means are provided on the valve body,
A flash gate, wherein the valve body is configured such that the overturning acceleration force generated in the valve body due to the start of tilting of the valve body in the overturning direction overcomes the standing water stop state returning means and causes the valve body to overturn.
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
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