JP2563922Y2

JP2563922Y2 - 流水制御装置

Info

Publication number: JP2563922Y2
Application number: JP3853592U
Authority: JP
Inventors: 国和荒ケ田; 浩勝内田
Original assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Priority date: 1992-05-12
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 1998-03-04
Anticipated expiration: 2007-05-12
Also published as: JPH0594327U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、水路に配したゲートに
よって水路の水位を計画水位に保つための流水制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来技術】水路にゲートを設けてゲートの上流側また
は下流側の水位を一定にするものには、図４、図５に示
すように、水路１を横断して昇降自在に設けたゲート２
を、ゲート側方のフロート室３に収容したフロート４と
連係させ、水位の変動で上下動するフロート４にゲート
２を連動させた流水制御装置５がある。ゲート２とフロ
ート４とは、ゲート上方の回転軸６とフロート上方の作
動軸７とが連結し、それぞれに固着された大径プーリー
８および小径プーリー９を介してワイヤー10で吊下げら
れることによって連係されている。ゲート２を吊下げた
ワイヤー10の他端およびフロート４を吊下げたワイヤー
10の他端にはカウンターウエイト11が吊下げられてい
る。

【０００３】一方、ゲート２の上流側水路は流入口12を
介して遊水槽13と連通され、ゲート２の下流側水路は流
出口14を介して導水槽15と連通されている。そして、遊
水槽13とフロート室３は導水調節管16を介して水底以下
の位置で連通されており、導水調節管16の遊水槽13側端
は上下に開口する垂直部17が設けられている。また、遊
水槽13と導水槽15とを通水管18を介して連通し、通水管
18の遊水槽13側端は上下に開口する垂直部19が設けら
れ、導水調節管16の垂直部17と整合している。また、フ
ロート室３と導水槽15とは導水管20を介して連通し、フ
ロート室３側は水底以下の位置に開口され、導水槽15側
は水底付近の位置に開口している。

【０００４】また、フロート４はフロート室３の壁面と
の隙間を小さくして収容されており、フロート４内部に
上方の大部分を占める導水部4aを設け、導水部4aを可撓
性の連通管21を介して通水管18と連通させている。な
お、フロート４の上部には孔4bが開けられている。

【０００５】図４、図５に示す流水制御装置５は、水位
検知槽22を遊水槽13に設けたことによって、上流側水位
を一定にするようになっており、水位検知槽22の内部に
水位検知フロート23が収容され、水位検知槽22の底面に
開けた通水口22a から水が流入するようにされている。
また、水位検知フロート23は下端に連結棒24を垂下させ
通水口22a を通して導水調節管16の垂直部17と通水管18
の垂直部19とを貫通している。そして、導水調節管16の
垂直部17の下端と通水管18の垂直部19の上端はパッキン
25によって密閉され、導水調節管16の垂直部17の上端
（導水調節口17a）と通水管18の垂直部19の下端（通水
調節口19a ）との間には弁体26が介在していずれか一方
を閉じることを可能にしている。なお、流入口12には流
量調節弁27が設けられている。

【０００６】したがって、上流水位が下限水位より低い
場合には、水位検知フロート23は下降して導水調節口17
a を閉じた状態にしている。これにより、フロート室３
の水位は下流水位とほぼ等しくされフロート４は低位置
にありゲート２を閉じている。上流水位が上昇すると、
水位検知フロート23は計画水位付近で浮き、弁体26は導
水調節口17a から離れる。そして所定位置にゲート２を
上昇させることができる。さらに、水位が上がり計画水
位に近付くと、通水調節口19a が閉じ、フロート４内の
水位が下流側と同じになり、フロート４が下降しゲート
２を閉じることになる。このようにして、上流側の水位
を計画水位に保つことができる。ゲート２を閉じた段階
では、流水が流れなくなるので水位が回復して計画水位
より高くなるのが普通である。

【０００７】なお、水位または水位差を自動的に制御す
る装置は、本出願人が提出した特願昭６３−３２６６６
８号、特願平２−２０８４０号および実願平３−４４３
６２号に開示している。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】ところで、ゲート２の
開閉によって上流水位が変化するのは、流入量と流出量
の差が生じるからである。したがって、ゲート２が開い
た後には水位が低くなり、閉じた後には高くなるという
現象が起きる。ゲート２を閉じたときの計画水位との水
位差が大きければ、ゲート２は弁体26が導水調節口17a
と通水調節口19aの真ん中に来るまで開閉動作を繰り返
すことになる。しかしながら、この開閉動作の振幅が収
束すれば良いが、開閉動作の振幅が同じか大きくなるこ
とにより、水位と流量が安定しないという問題が生じ
る。また、開閉動作が頻繁に行われ、その都度、導水調
節口17a から流水と共に土砂が入り、フロート室３内に
土砂が堆積するという２次的問題が発生する。

【０００９】本考案はゲートの動作による水位の変動と
フロートの上下動とを整合させ、上流側の水位を安定に
保つようにした流水制御装置を提供することを目的とす
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記の目的を
達成するために、水路を横断して昇降自在にゲートを設
置し、ゲート上流または下流のいずれか一方の水路に水
位検知フロートを収容した水位検知槽を設け、前記ゲー
トと連係するフロートを収容するフロート室を設け、前
記フロートの内部をゲート上流と下流とを連通する通水
管内と連通し、前記フロート室をゲート上流と導水調節
管を介して連通し、かつ、導水管を介してゲート下流と
連通し、前記導水調節管の導水調節口と前記通水管の上
流側端の通水調節口とを間隔を開けて対向させ、前記導
水調節口と前記通水調節口との間に弁体を配置し、該弁
体を前記水位検知フロートに連接し、前記水位検知フロ
ートの上下動によって前記導水調節口または前記通水調
節口を開閉して前記フロートを昇降させ、ゲートを開閉
して水路の水位を制御するように構成した流水制御装置
において、前記弁体の長さを前記導水調節口と通水調節
口の間隔よりも大きくしたことを特徴とする。また、弁
体を水位検知フロートの動向と遊びを持たせても良く、
また、水位検知槽と反対側の導水管の流出口と通水管の
流出口とに一連の開閉速度調節バルブを設けることを行
っても良い。

【００１１】本考案は、上記のように構成するので、水
位が所定の計画水位に近い状態においては、弁体が導水
調節口内と通水調節口内に位置しているので、ゲートは
静止状態を保つことは勿論である。また、所定の計画水
位の上方の上限水位と下方の下限水位を設定し、計画水
位の状態において、弁体の長さを、上限水位と計画水位
および計画水位と下限水位の水位差分だけ長く形成し
て、弁体を導水調節口内と通水調節口内に嵌入した状態
にしておくことになる。

【００１２】したがって、上流水位が高くなって水位検
知フロートが上昇しても、弁体は遅れをもって開くこと
になる。そして、フロートが上昇しゲートを開かせ、流
水を放出する。これにより、上流水位が上限水位より下
降して水位検知フロートも下降する。そして、水位が計
画水位になる前にゲートが静止し、上流水位は計画水位
に近い水位に落ち着く。また、ゲートの静止後における
水位の変動量は、ゲートの開閉速度に比例するので、た
とえ設定水位が多少違っていても、開閉速度調節バルブ
で開閉速度を調節すれば、開閉後の水位が計画水位近く
に落ち着く。したがって一旦、開閉すれば、しばらく開
閉をしないので、水位と流量が安定する。また換言すれ
ば、ゲートが開閉し、フロート室等を通過する水流が起
こるのは、流量が変化したときだけである。したがっ
て、フロート室等を通過する水量も著しく少なくなり、
土砂はフロート室などに達する前に沈殿し、フロート室
内への土砂の堆積量が少なくなるのは明らかである。

【００１３】

【実施例】以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて
説明する。なお、従来技術で示した部材は同一符号を付
して説明を省略する。図１、図２に示すように、流水制
御装置５には水路１を横断して昇降自在に設けられたゲ
ート２と、ゲート２の側方に設けたフロート４が、大径
プーリー８と小径プーリー９とを介在して連係されてい
る。

【００１４】遊水槽13内には、フロート室３に通ずる導
水調節管16の垂直部17の上部（導水調節口17a ）が開口
し、その上方にフロート室３内を貫通し、遊水槽13と導
水槽15とを連通する通水管18の垂直部19が位置し、垂直
部19の下部（通水調節口19a）が開口している。また、
通水管18から分岐した可撓性の連通管21の他端がフロー
ト４の上方の大部分を占める導水部4a内に通じており、
導水槽15内に開口している通水管18の端部とフロート室
３内に開口する導水管20の他端に開閉速度調節バルブ28
が設けられている。

【００１５】遊水槽13内に設けた水位検知槽22内には、
水位検知フロート23がその壁面との隙間を小さくして収
容され、水位検知フロート23の下部に連結棒24を螺着し
ている。連結棒24はねじの位置で長さを調節できる。ま
た、連結棒24は弁体29が固着され、導水調節口17a また
は通水調節口19a のいずれかを閉塞可能にしており、弁
体29の上方下方に固着したパッキン25，25によって垂直
部17および垂直部19を閉塞している。

【００１６】なお、カウンターウエイト11の重さは、フ
ロート室３内とフロート４内の水位が等しくなれば、ゲ
ート２とフロート４の重さと均衡する重さにされてい
る。

【００１７】次に、弁体29と導水調節管16および通水管
18について図３に基づいて説明する。所定の平均的な水
位である計画水位30の上方下方に、それぞれゲート２が
静止状態を保つ上限水位31と下限水位32を設定する。そ
の間隔は、ゲート２の開閉速度が余りに遅くならないこ
とと頻繁に開閉しないことを考慮して、適当に余裕を持
って大きくされている。しかし、間隔を余り大きくする
と水位の変動範囲が大きくなるので、水位の変動範囲が
大きくならない程度に小さくする。

【００１８】図３の左側の図（ａ）によって、弁体２９
と導水調節管１６および通水管１８の嵌合部分の長さを
説明すると、この長さは計画水位３０と上限水位３１お
よび下限水位３２の間隔に等しくされている。また、導
水管２０と通水管１８の大きさはゲート２の開閉速度が
流量の変動に応じ得るように十分な余裕を持って大きく
されており、水位検知フロート２３と水位検知槽２２の
間の隙間は、極力小さくされている。また、弁体２９の
両端にはテーパーが付けられている。図３の右側の図
（ｂ）は、水位が計画水位３０に等しく、弁体２９の上
下の嵌合部分の長さが等しい状態を示している。なお、
上記においては弁体２９が垂直部１７，１９の内側にあ
るものとして説明したが、弁体２９を筒状にして外周に
配しても良い。

【００１９】次は作用について説明する。水位が上限水
位31と下限水位32の間にあれば、導水調節口17a と通水
調節口19a が弁体29により閉塞され、また他端の開口部
がパッキン25により閉塞されているので、フロート室３
内とフロート４内の両方の水位が下流水位に等しいの
で、フロート４とカウンターウエイト11の重さが均衡し
て、ゲート２は静止している。したがって、流量に変わ
りがなければ、水位と流量が安定する。また流量が変わ
らずにゲート２が静止しているときには、遊水槽13内の
水が停滞しているので、水中に浮遊している土砂は遊水
槽13内に沈殿し除去される。したがって、フロート室３
等の中に堆積する土砂の量が少なくなる。

【００２０】以下においては、水位が上昇した場合にお
ける作用を例にして説明する。流量が増加し上流水位が
上昇すれば、水位検知フロート23内が通水口22a により
遊水槽13と連通されているので、直ちに水位検知フロー
ト23と弁体29が上昇を始めるが、この段階ではゲート２
は静止状態を続ける。しかし、水位が上限水位31に達す
れば、弁体29の下端が垂直部17a から抜け出して、上流
側の水路１の水がフロート室３内に流入する。このと
き、開閉速度調節バルブ28により導水管20の流出口が挟
窄されているので、フロート室３内の水位が上流水位近
くまで上昇してフロート４を上昇させゲート２が開き始
める。しかし、この段階においては、ゲート２の開きが
不十分であるので、水位はさらに上昇を続ける。

【００２１】水位が上昇するにつれて弁体29と導水調節
口17a の距離が大きくなるので、ゲート２の開動作の速
度が速くなる。ゲート２の開きが十分に大きくなれば、
水位が低下を始め、弁体29が下降するにつれて、ゲート
２の開動作速度が遅くなり、水位が再び上限水位31まで
低下すれば、ゲート２は完全に静止状態となる。

【００２２】水位が低下したのは、上流の水路１の流入
量よりも流出量の方が多かったためであるので、ゲート
２が静止した後においても水位の低下は続くが、水位が
低下すれば流出量が減少するので、水位は一定の水位に
落ち着く。

【００２３】ゲート２が静止した後における水位の低下
量は、その時点の流出量と流入量の差に比例し、その差
は開き出してから静止するまでのゲート２の速度に比例
するので、ゲート２の開閉速度を調節することによっ
て、落ち着く水位を加減できる。ゲート２の開閉速度は
導水調節管16と通水管18が十分に大きくされているので
十分に速くすることができる。また、開閉速度調節バル
ブ28が装着されているので、十分に遅くすることもでき
る。したがって、ゲート２が静止した後に落ち着く水位
は、極めて計画水位に近くなるので、ゲート２は流量の
変化がない限り動く必要がない。したがって、水位と流
量が安定し、またフロート室３等への土砂の流入が減少
し堆積が少なくなる。

【００２４】また、上限水位31および下限水位32と計画
水位30の間隔が、流量の変化速度を考慮して決定されて
いるので、ゲート２の開閉速度が遅いために、水位が不
正確になる事はない。

【００２５】次は水位検知槽22の作用について補足す
る。弁体29が動き始める時に比べて、動き出した後にお
ける抵抗は激減する。したがって、水位検知槽22がなけ
れば、水位検知フロート23の動きが段階的になるが、水
位検知槽22内の隙間が極力小さくされているので、水位
検知フロート23が僅かに上昇すれば、水位検知槽22内の
水位が大きく下降し、瞬時に水位検知フロート23の作動
力が失われるので、水位検知フロート23は極めて小刻み
に動き、したがって水位が極めて正確になる。以上、水
位が高くなった場合について説明したが、水位が低下し
た場合にはこれと逆の作動をするものであり、水位が低
下した場合の作用効果の説明は省略する。なお、弁体29
およびその垂直部等の摺動部分を水位差制御ゲートや流
量調整ゲートに応用しても良い。

【００２６】

【考案の効果】本考案は以上のように構成したものであ
るので、弁体の開閉に時間後れを生じ、ゲートによる流
水の水位の変動と整合されて、水位や水位差が追従し、
不必要に頻繁にゲートを開閉することを防止でき、所望
の制御を行えるようになった。また、そのために、装置
内の土砂の流入と堆積を少なくすることができるので、
安全性の向上が図られ、また、保守管理を容易とするの
で、施設への適用性が大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による実施例の流水制御装置の側断面図
である。

【図２】実施例の流水制御装置の平面図である。

【図３】実施例の流水制御装置の水位検知機構を
（ａ），（ｂ）の断面で示し、その動作を理解するため
の説明図である。

【図４】従来の流水制御装置の側断面図である。

【図５】従来の流水制御装置の平面図である。

【符号の説明】

１水路２ゲート３フロート室４フロート５流水制御装置 16 導水調節管 17a 導水調節口 18 通水管 19a 通水調節口 20 導水管 22 水位検知槽 23 水位検知フロート 29 弁体

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】水路を横断して昇降自在にゲートを設置
し、ゲート上流または下流のいずれか一方の水路に水位
検知フロートを収容した水位検知槽を設け、前記ゲート
と連係するフロートを収容するフロート室を設け、前記
フロートの内部をゲート上流と下流とを連通する通水管
内と連通し、前記フロート室をゲート上流と導水調節管
を介して連通し、かつ、導水管を介してゲート下流と連
通し、前記導水調節管の導水調節口と前記通水管の上流
側端の通水調節口とを間隔を開けて対向させ、前記導水
調節口と前記通水調節口との間に弁体を配置し、該弁体
を前記水位検知フロートに連接し、前記水位検知フロー
トの上下動によって前記導水調節口または前記通水調節
口を開閉して前記フロートを昇降させ、ゲートを開閉し
て水路の水位を制御するように構成した流水制御装置に
おいて、前記弁体の長さを前記導水調節口と通水調節口の間隔よ
りも大きくしたことを特徴とする流水制御装置。