JP2528587Y2 - 水位調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はファームポンドや調整池
などの水位を調整する装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】水位の調整のため上流側および下流側水
路と連通する調整池を設け、上流側水路と連結する調整
弁を開閉して上流側から流入する水量を調整する水位調
整装置が従来から実施されている。よく知られているの
はバタフライ弁にフロートを組合せたもので、これは図
６に示すように、円筒状弁箱１０１、弁箱１０１を貫通
し弁箱１０１に回動自在に軸支された弁箱１０２、弁箱
１０１内で弁軸１０２に固定された弁体１０３、弁箱１
０１の外側で連結部材１０４を介して弁軸１０２に連結
されたフロート１０５を主要部材とする構造が簡単なも
のである。また弁の操作トルクも小さいからフロートも
比較的小さくできるという利点もあって一般に採用され
ることが多かった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで上記従来の水
位調整装置は、清浄な上水の貯水槽やタンク等の水位調
整に使用する場合は問題はないとしても、清浄でない農
業用水のファームポンドや調整池等の水位調整に使用す
ると問題がある。すなわち農業用水には、土砂，藻類等
あらゆる形状の異物が混在しており、開弁状態において
は弁体は弁箱の流路内に流路を二分する状態で存在する
から、蔦状や帯・紐状等の異物が弁体を跨がるようにし
て絡みついて外れず、開閉不良や流量不足を防止するた
め、弁の使用を停止して絡み付いた異物を取り除かねば
ならない。また弁を開状態から閉鎖する際は全閉付近
で、弁体弁座が異物を引きずるようにして弁箱弁座に摺
接するから、弁体弁座と弁箱弁座の間に硬質異物を噛み
込み、弁座が損傷するというトラブルが発生する。図７
は特開平２−２０３０８９号公報で提示された従来技術
であって、水槽内に取付けた本体１１１の一方に液体入
口１１２を開口して水槽外へ連結する。水槽内に液体出
口１１３を開口し、この出口に添って本体の内周面上を
摺動して開口部を開閉する回転子１１４を本体内に軸支
し、その回転軸１１５を水槽に貯溜する液体の水面に浮
遊するフロート１１６と連結した構成を要旨としてい
る。すなわち水位の変動に応じてフロートが昇降し、こ
の作用に応動して回転軸が回動するので回転子も本体内
周面上を摺動して開口面積を変動するから、自動的に液
体流出の面積を調整できると謳っている。しかし、この
従来技術も流通中の本体１１１内へは異物が自由に侵入
して回転軸１１５や回転子に絡み付いて弁が全く機能し
なくなる懸念が高いし、回転子が全閉付近では流出口側
に噛んだ異物を引き摺るように本体内周面と摺接するか
ら、両弁座間に異物を挟んで損傷する結果も起こしやす
い。すなわち、先に述べた課題がそのまま残っている
上、さらに弁作用から言えば、回転子が閉じるに従って
本体内周面との接触面積が比例的に増加するから、摺動
するときの摩擦抵抗が増加し、軸回動の駆動源である浮
力は変らないから全閉付近の開閉する機能が極端に低下
することも別の課題も顕在化する。本考案は以上に述べ
た課題を解決するために必ずしも清浄でない流水を取扱
っても、混在する異物に影響を受けない水位調整装置の
提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本考案に係る水位調整装
置は、上流側水路２および下流側水路８と連通する調整
池ＦＰ内で上流側水路２と調整弁３を連結し、該調整弁
３の弁軸３８と水面上に浮上するフロート７の昇降に連
動して弁を開閉する基本構成に対し、調整弁３は流入口
３３と流出口３４へそれぞれ連通する長方形の開口面３
５、３６を形成した弁箱３１を具え、該流入口側の開口
面３５の周縁が弁軸３８の軸心Ｏより流れと直角方向へ
偏心した点Ｂｏを中心とする円弧面よりなる弁箱弁座３
７を形成する一方、全開時に前記弁軸の軸心Ｏより流出
口側へ同一寸法だけ偏心した点Ｐｏを中心とし前記弁箱
弁座３７を形成する円弧面と同径の円弧面を形成する弁
体弁座４０よりなる弁体３９を具え、断面凸レンズ状の
弁体３９の両端において一体的に連結する弁軸３８が弁
箱３１内で上下に分離してそれぞれ回動自在に軸支され
ていることによって前記の課題を解決した

【０００５】

【作用】本考案の調整弁は偏心回転弁と呼ばれる型式の
一つであるが、とくに流入口、流出口に連通する開口面
が長方形であり、流入口側に断面凸レンズ状を有して配
置された弁体は両端で弁軸と連結し、その弁軸は上下に
分離して弁箱で軸支されているから、弁開状態では弁体
が弁箱内の片隅に寄せられ、弁軸は弁箱内部には存在し
ないので流路の妨げとはならない。バタフライ弁のよう
に流路の中央に弁軸や弁体が立ち塞がっている訳ではな
く、弁体は開弁時には何の障害ともならないので、蔦状
や帯状・紐状などの異物が水中に混在していても弁体に
絡み付くことなく、ストレートに弁外へ排出されるまた
この型式の回転弁では弁箱弁座と弁体弁座とは同一曲率
の円弧面ながら、弁の全開状態では弁体弁座の回転軸は
弁箱弁座の円弧面中心より流出口側へ偏心しているか
ら、弁軸を回動して弁全閉となって初めて両面が一致す
るまでは、両弁座が相互に摺動し合うことがなく、開度
による摩擦抵抗に変動がないのでスムースな弁の開閉作
用が行なわれる。また、開弁状態から閉鎖するときに全
閉付近で弁体表面（弁座面）の円弧面が異物を流入口側
へ押し出すようにして弁箱の開口面（弁座面）に密接す
るから、弁体弁座と弁箱弁座の間に異物を噛み込むおそ
れが少なく、弁機能を害するトラブルがほとんど生じな
いという作用が発現する。

【０００６】

【実施例】図１は本考案に係る水位調整装置１を調整池
（ファームポンド）ＦＰに設置した全体図であり、上流
側の水路２に連結した調整弁３、調整弁３の弁軸に連結
した緩衝装置５、同じく弁軸に連結したフロート７、お
よび下流側の水路８とで形成している。図２、図３
（イ），（ロ）は調整弁３の実施例詳細を示し、調整弁
の弁箱３１は中央部の弁体収納室３２の周壁に両端部の
流入口３３および流出口３４のそれぞれに連通する角形
の開口面３５および３６が設けられ、流入口３３に連通
する開口面３５の周縁に弁箱弁座３７を形成する。弁軸
３８Ａ，３８Ｂは弁箱３１を貫通して回動自在に保持さ
れ、この弁軸に軸支される弁体３９は断面がレンズ状で
表面が円弧状角形の弁体弁座４０を形成している。図３
（ロ）は弁体弁座の動きを図示したもので、弁体弁座４
０の円弧面の中心は全開状態においては点Ｐ_Ｏにある
が、弁軸（中心Ｏ）の回動と共に円弧の軌跡を画いて点
Ｂ_Ｏに達する。点Ｂ_Ｏは弁箱弁座３７の円弧面中心でも
あるから、両円弧は完全に一致して重なり合いこの点に
おいて弁を閉じる構成としている。すなわち既に述べた
とおり、開弁時には長い異物が絡み付くことなく弁内を
通り抜け閉弁するときには、全閉鎖付近で円弧状の弁体
弁座４０の面中心の軌跡は流入口３３に向う方向になる
から、弁体弁座４０の表面は水中に混在する異物を流入
口３３側へ押し出すようにして弁箱弁座３７の表面に密
接するので、弁座３７，４０間に異物を噛み込むような
ことはない。また弁箱弁座３７を流入口３３に連通する
開口面３５の周縁に形成しているから、全閉時弁軸３８
Ａ，３８Ｂよりも上流側で止水されるので、弁軸軸受け
部はブッシュ４１Ａ，４１Ｂのみで、シール機構を設け
る必要はなく、パッキン抵抗が生ぜず負荷トルクが小さ
くなるようになっている。とともに、弁体３９には開き
勝手に流水圧が作用するので、全閉鎖時緩やかに閉鎖
し、ウォータハンマが発生するおそれがない。

【０００７】次に緩衝装置５は図２に示すように調整弁
３の弁軸３８Ａに取り付けられている。その構成の詳細
は図４の（イ），（ロ）に示す。弁軸３８Ａにキー４２
を介して連結するのは緩衝装置のロータ５１であり、隔
壁５２によって油室５３Ａ，５３Ｂに分割されたケース
５４内へ回動自在に収容されている。ロータ５１は自ら
円周面を二分割する羽根５５を油室５３Ａ，５３Ｂ内へ
突出しその先端がケース５４の内周面に沿って回動す
る。ケース外で調整弁５６を介装した連結管５７を各油
室に結び、さらに隔壁５２と羽根５５との間にある空間
同士を交叉して相互に連結管５８で結び、たとえば弁軸
３８が反時計方向へ回動するときには空間Ｉにある調整
油を排出して空間ＩＩ内へ供給するようになっており、
調整弁５６の開度を調整してロータ５１に作用する抵抗
を増減し、回動速度を制御する。なお細かな部材として
はボルト５９，ナット６０によってカバー６１、ケース
５４、フランジ６２が一体的に組立てられ、ボルト６
３，ナット６４によってフランジ６２が弁箱３１に固定
される。フロート７は図１、図２に示すように取付片７
１、ピン７２、フレームレバー７３、キー４２，７４な
どの連結部材によって、調整弁３の弁軸３８Ａ，３８Ｂ
に連結されており、両端がピン７５，７６を介して取付
片７１と弁箱３１に連結されてフレームレバー７３に平
行な補助レバー７７によって、回転しないようになって
いる。なお、緩衝装置は風などによって調整池ＦＰの水
面が波打ったとき弁体３９がフロート１７と連動して脈
動的に開閉動をするのを防止する作用をする。図５は実
施例の全体のイメージを示す斜視図である。

【０００８】

【考案の効果】本考案に係る水位調整装置は水中に混在
する異物の悪影響に煩わされるおそれがないから、清水
だけでなく農水や下水の水路に介装して水位の調整を図
るのに好適である。すなわち維持管理が容易でトラブル
が少なく耐久性に優れ信頼性が高い。さらに弁の全閉直
前まで弁箱弁座と弁体弁座とが相互に摺動しないから、
両面間の摩擦抵抗の増減が少なく安定した弁機能が常に
持続する特徴がある。また、流入口に連通する開口面を
開閉するようにしているから、全閉鎖時弁軸よりも上流
側で止水されるので、弁軸軸受け部におけるシール機構
を設ける必要はなく、パッキン抵抗が生ぜず負荷トルク
が小さくなって、フロート等の部材が小型になるととも
に、全閉鎖時弁体は緩やかに閉鎖し、ウォータハンマが
発生するおそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例の正面図である。

【図２】この考案の実施例の横断平面図である。

【図３】（イ）は図２のＡ−Ａ断面図、（ロ）は部分の
拡大図である。

【図４】（イ）はこの考案の実施例における緩衝装置の
横断平面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】この考案の実施例の斜視図である。

【図６】従来例の正面図である。

【図７】 別の従来技術の縦断正面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−125365（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−125366（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−125367（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上流側水路２および下流側水路８と連通
   する調整池ＦＰ内で上流側水路２と調整弁３を連結し、
   該調整弁３の弁軸３８と水面上に浮上するフロート７の
   昇降に連動して弁を開閉する水位調整装置１において、
   調整弁３は流入口３３と流出口３４へそれぞれ連通する
   長方形の開口面３５、３６を形成した弁箱３１を具え、
   該流入口側の開口面３５の周縁が弁軸３８の軸心Ｏより
   流れと直角方向へ偏心した点Ｂｏを中心とする円弧面よ
   りなる弁箱弁座３７を形成する一方、全開時に前記弁軸
   の軸心Ｏより流出口側へ同一寸法だけ偏心した点Ｐｏを
   中心とし前記弁箱弁座３７を形成する円弧面と同径の円
   弧面を形成する弁体弁座４０よりなる弁体３９を具え、
   断面凸レンズ状の弁体３９の両端において一体的に連結
   する弁軸３８が弁箱３１内で上下に分離してそれぞれ回
   動自在に軸支されていることを特徴とする水位調整装
   置。