JP3144764B2

JP3144764B2 - 水門用の扉装置

Info

Publication number: JP3144764B2
Application number: JP24530996A
Authority: JP
Inventors: 敬三竹尾
Original assignee: 株式会社丸島アクアシステム
Priority date: 1996-09-17
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 2001-03-12
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JPH1088553A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、河川や用水路の所
定個所に開閉可能に配設される水門用の扉装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】河川、あるいは河川や海や湖沼さらには
貯水池等に通じる用水路には所定個所に水門が設けられ
ている場合が多い。この水門には開閉可能な扉本体を有
する扉装置が付設され、扉本体の開閉によって用水路に
おける用水の流下をコントロールするようにしているの
が一般的である。

【０００３】ところで、扉本体が閉止されることにより
用水の流下が制限されると、用水路の上流側には用水が
貯留された状態になるが、この貯留状態が長期に亘る
と、用水が澱んで底部に汚泥が堆積されるとともに、ア
オコ等の有害生物が発生するなどして用水中の溶存酸素
量が低下し、用水が魚類等の水棲生物の生存に適さなく
なるばかりか、異臭を発する状態になることもあり、環
境保全上問題になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような問題点を解
消するために、水門の上流側の用水路の底部に気泡を放
出する曝気装置を配設することが考えられる。このよう
な曝気装置を設けることにより、水門が扉本体で閉止さ
れ、用水路の扉本体よりも上流側に用水が貯留された状
態で貯留水に気泡を供給することができ、貯留水と気泡
との接触によって貯留水の清浄化を行うことが可能にな
る。

【０００５】しかしながら、このような曝気装置を設け
ようとすれば、水門建設工事とは独立した別工事で用水
路の底部に気泡を発生させるための諸設備を設置しなけ
ればならず、設備コストが嵩むという問題点を有してい
る。

【０００６】また、曝気装置が水門とは別個に設けられ
るため、水門の扉装置の開閉操作と曝気装置の運転とを
関連付けて行うことが困難になり、曝気装置を効率的に
運転し難くなるという問題点を有している。

【０００７】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、設備コストの低減を図るこ
とができるとともに、水門の扉装置の開閉操作と貯留水
の曝気処理とを関連付けて行うことが容易な水門用の扉
装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
水門用の扉装置は、用水路に開閉可能に配設される水門
用の扉装置であって、用水路を横断して配置される扉本
体と、この扉本体に配設され、かつ、扉本体の閉止によ
る貯留水を上下方向に循環流動させる貯留水流動手段と
を備えていることを特徴とするものである。

【０００９】この水門用の扉装置によれば、扉本体の閉
止によって用水路における用水の流下が阻止された状態
で、貯留水流動手段を作動させることにより、扉本体に
堰き止められて貯留した貯留水は上下方向に循環流動す
るため、この循環流動に誘引されて底部に堆積した汚泥
や堆砂が拡散し、これらの堆積が解消する。そして、溶
存酸素量の多い表面水が貯留水の下部に向かうため、貯
留水の下部の溶存酸素量が増大し、酸素の酸化作用によ
って汚泥やアオコ等の有害物が酸化分解され、貯留水の
水質が改善される。

【００１０】また、貯留水流動手段が扉装置に向けられ
ているため、貯留水流動手段を扉装置とは別個に設けた
場合に比較して、扉装置の開閉操作に関連付けて貯留水
流動手段の運転を行うことが容易になり、例えば扉装置
が開通している状態では貯留水流動手段の運転を確実に
停止させ得るとともに、扉装置の閉止状態では貯留水流
動手段を確実に運転させることができる等、貯留水流動
手段の不必要な運転を排除してより的確に貯留水の清浄
化に寄与することができる。

【００１１】本発明の請求項２記載の水門用の扉装置
は、請求項１記載の水門用の扉装置において、上記貯留
水流動手段が上記扉本体の下部に配設された曝気用空気
配管と、この曝気用空気配管に設けられた曝気手段と、
上記曝気用空気配管に空気を送り込む空気供給手段とを
備えて形成され、上記曝気手段は用水路の上流側に向か
う空気吐出口を有していることを特徴とするものであ
る。

【００１２】この水門用の扉装置によれば、用水路を扉
本体で閉止した状態で空気供給手段を駆動することによ
り、空気供給手段からの空気が曝気用空気配管を介して
扉本体の上流側に貯留された貯留水中に気泡状で吐出さ
れるため、この吐出された空気の上昇によって貯留水が
循環流動するとともに、空気との接触によって貯留水中
に酸素が溶解し、貯留水中の溶存酸素量が多くなり、こ
れによって貯留水の用水の水質悪化が防止される。

【００１３】本発明の請求項３記載の水門用の扉装置
は、請求項２記載の水門用の扉装置において、上記曝気
用空気配管は、扉本体の下端縁部に幅方向の全長に亘っ
て配設され、上記曝気手段は複数本が略等間隔で設けら
れていることを特徴とするものである。

【００１４】この水門用の扉装置によれば、空気が略等
間隔に設けられた複数本の曝気手段から吐出されるた
め、吐出された空気は貯留水中で幅方向に略均一に供給
された状態になり、これによって貯留水の清浄化は用水
路の幅方向で略均等に行われることになる。

【００１５】本発明の請求項４記載の水門用の扉装置
は、請求項２または３記載の水門用の扉装置において、
上記曝気用空気配管に平行に上記空気供給手段からの空
気が供給される排泥用圧空配管が配設され、この排泥用
圧空配管は用水路の底面に向かう吐出口を備えた複数本
の排泥ノズルを有していることを特徴とするものであ
る。

【００１６】この水門用の扉装置によれば、空気供給手
段からの空気は、排泥用圧空配管を介して排泥ノズルか
ら用水路の底部に向けて吐出され、これによって扉本体
近傍の用水路の底部には汚泥や異物が堆積しない状態に
なるため、一旦開放した扉本体を再閉止した状態で扉本
体と用水路底面との間に汚泥や異物が噛み込むような不
都合は起こらず、扉本体による用水路の閉止が常に確実
に行われる。

【００１７】本発明の請求項５記載の水門用の扉装置
は、請求項１記載の水門用の扉装置において、上記貯留
水流動手段は、上記扉本体に上下方向に配設され、か
つ、下端部に貯留水に向かって開口した取水口を有する
とともに、上端部に貯留水に向かって開口した排水口を
有する用水吸入通路と、上記取水口からこの用水吸入通
路内に用水を取水する取水手段とを備えて形成されてい
ることを特徴とするものである。

【００１８】この水門用の扉装置によれば、扉本体の閉
止によって貯留された用水は、取水手段の駆動によって
取水口から用水吸入通路内に導入され、排水口から貯留
水中に戻され、これによって貯留水は循環される。この
循環による貯留水の移動によって用水の汚濁の進行は抑
制される。

【００１９】本発明の請求項６記載の水門用の扉装置
は、請求項１記載の水門用の扉装置において、上記扉本
体は、貯留水に対向した壁面に貯水導入口および貯水排
出口を備えて内部が空洞に形成され、上記貯留水流動手
段は、上記扉本体の内部に配設された曝気用空気配管
と、この曝気用空気配管に設けられた曝気手段と、上記
曝気用空気配管に空気を送り込む空気供給手段とを備え
て形成され、上記曝気手段は貯水導入口を通って扉本体
内に導入された貯留水を貯水排出口に向かわせるように
配設されていることを特徴とするものである。

【００２０】この水門用の扉装置によれば、内部が空洞
に形成された扉本体の中に滞留した用水は、曝気手段か
ら供給される空気の上昇に同伴して上昇流となり、この
上昇流に誘因されて外部の用水が貯水導入口から扉本体
内に導入されるとともに、貯水排出口から排出され、扉
本体内と用水路との間で用水の循環が生じるため、扉本
体内での用水の滞留が防止される。従って、扉本体内で
の用水の滞留に起因した微生物の局部的な集中繁殖が有
効に抑制され、扉本体内が悪臭源になることが防止され
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る水門用の扉
装置の第１実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、図
２はそのＡ−Ａ線断面図である。これらの図に示すよう
に、用水路１の適所には幅方向一対の水門２が立設され
ている。これら水門２間には扉装置３の扉本体３１が設
けられ、この扉本体３１の昇降によって用水Ｗが用水路
１中を流れたり堰き止められたりするようになってい
る。

【００２２】上記各水門２は、それぞれが用水路１の堰
部１１よりも上方に突出して設けられている。各水門２
の頂部間には架橋材２１が差し渡され、これによって用
水路１に直交する方向への変形が抑制されるようにして
いる。このような各水門２の対向面には、扉本体３１の
幅方向両側部が嵌め込まれる上下方向に延びたガイド溝
２２が凹設されており、扉本体３１は、図略の駆動機構
の駆動によってこれらのガイド溝２２に案内されつつ昇
降するようになっている。

【００２３】上記扉装置３は、上記扉本体３１と、この
扉本体３１の下部に配設される曝気用圧空配管（曝気用
空気配管）３２および排泥用圧空配管３３と、これら圧
空配管３２，３３に圧縮空気を送り込むコンプレッサ
（空気供給手段）３４とを備えて形成されている。本発
明の貯留水流動手段は、上記扉本体３１の下部に配設さ
れる曝気用圧空配管３２および排泥用圧空配管３３と、
これら曝気用圧空配管３２および排泥用圧空配管３３に
設けられた後述する曝気ノズル（曝気手段）３２ａおよ
び排泥ノズル３３ａと、上記各圧空配管３２，３３に圧
縮空気を送り込むコンプレッサ３４とからなっている。

【００２４】上記扉本体３１は、本実施形態において
は、いわゆるシェルタイプと称されるものが採用されて
いる。このシェルタイプの扉本体３１は、所定厚みの鋼
板を側面視で台形になるように折り曲げることによって
形成されたシェル３１ａと、このシェル３１ａの幅方向
両側部に設けられた側板３１ｂとからなっている。側板
３１ｂの中央部には開口部３１ｃが穿設され、これによ
って構造的な強度を維持した上で扉本体３１の軽量化を
図っている。

【００２５】このような側面視で台形形状の扉本体３１
は、台形の底辺に該当する部分に平板状の止水板３１ｄ
を有し、この止水板３１ｄが用水路１の上流側（図１お
よび図２の左方）に向くように各水門２のガイド溝２２
間に装着されている。そして、扉本体３１が各水門２間
に装着された状態で、止水板３１ｄの下部は扉本体３１
よりも若干下方に突出され、この突出された部分で用水
路１の幅方向の全長に亘るナイフエッジ３１ｅが形成さ
れている。

【００２６】一方、用水路１の底部には、上記ナイフエ
ッジ３１ｅに対応した部分にＩ型鋼１２が埋設されてい
る。このＩ型鋼１２は、戸当り面１２ａが用水路１の底
部に面一状態になるようにして埋設されている。従っ
て、扉本体３１が下降された状態でナイフエッジ３１ｅ
の先端部が密着状態でＩ型鋼１２の戸当り面１２ａに当
接され、これによって堰き止められた用水Ｗの下流側へ
の流出を可能な限り防止し得るようになっている。

【００２７】上記曝気用圧空配管３２は、止水板３１ｄ
の裏面下部に扉本体３１内を幅方向に横断するように配
設されているとともに、上記排泥用圧空配管３３は曝気
用圧空配管３２に平行に、かつ、曝気用圧空配管３２よ
りも内方に配設されている。曝気用圧空配管３２には、
等ピッチで複数本の曝気ノズル３２ａが設けられてい
る。これらの曝気ノズル３２ａは、圧空吐出口（空気吐
出口）が用水路１中に斜め下方に向かうように内側から
止水板３１ｄを貫通して設けられている。従って、扉本
体３１が下降された状態で各曝気ノズル３２ａから圧縮
空気を吐出することにより、曝気ノズル３２ａ近傍の用
水Ｗは吐出された圧縮空気に同伴して扉本体３１の上流
側で循環移動することになる。

【００２８】また、排泥用圧空配管３３には等ピッチで
複数本の排泥ノズル３３ａが設けられている。これらの
排泥ノズル３３ａは、扉本体３１の底板３１ｆを貫通
し、かつ、圧空吐出口が上記Ｉ型鋼１２の戸当り面１２
ａに向かうように方向設定されている。従って、圧縮空
気が各排泥ノズル３３ａから吐出されることにより、戸
当り面１２ａ上に堆積した汚泥や堆砂は吹き飛ばされ、
これによって扉本体３１の下降時にナイフエッジ３１ｅ
と戸当り面１２ａとの間に汚泥や堆砂の噛み込みが起こ
らないようにしている。

【００２９】上記コンプレッサ３４は、用水路１の一方
の堰部１１上に据え付けられている。このコンプレッサ
３４は、電動機３４ａと、この電動機３４ａの駆動軸に
接続された圧縮機３４ｂとを備えて形成されている。そ
して、圧縮機３４ｂは、電動機３４ａの駆動軸の駆動回
転によって外気を取り入れて圧縮し、得られた圧縮空気
を各圧空配管３２，３３に送り込むように構成されてい
る。

【００３０】具体的には、圧縮機３４ｂには圧空本管３
５が接続され、この圧空本管３５の下流端には二股状に
分岐された曝気用圧空支管３５ａおよび排泥用圧空支管
３５ｂが接続されている。そして、曝気用圧空支管３５
ａと上記曝気用圧空配管３２との間には柔軟に撓み得る
曝気用可撓管３６が介設されているとともに、排泥用圧
空支管３５ｂと排泥用圧空配管３３との間には柔軟に撓
み得る排泥用可撓管３７が接続されている。

【００３１】また、上記曝気用圧空支管３５ａには曝気
用バルブ３８が設けられているとともに、排泥用圧空支
管３５ｂには排泥用バルブ３９が設けられ、これらバル
ブ３８，３９の開閉操作によって、コンプレッサ３４か
らの圧縮空気の各圧空配管３２，３３に対する圧縮空気
の供給・遮断を行い得るようにしている。

【００３２】図３は、本発明の作用を説明するための断
面視の説明図であり、（イ）は、扉本体３１が上昇して
水門２が開通状態に設定された状態、（ロ）は、扉本体
３１の下降によって水門２が閉止されつつある状態、
（ハ）は、扉本体３１が下降して水門２が閉止された状
態をそれぞれ示している。

【００３３】まず、図３の（イ）に示すように、扉本体
３１が上昇して水門２が開通された状態においては、用
水Ｗは水門２を通って用水路１の下流側に流下してい
る。この状態では、曝気用バルブ３８および排泥用バル
ブ３９がそれぞれ閉弁されているとともに、コンプレッ
サ３４は停止されている。従って、曝気用圧空配管３２
の曝気ノズル３２ａおよび排泥用圧空配管３３の排泥ノ
ズル３３ａからは圧縮空気の吐出は行われない。

【００３４】ついで、水門２を閉止するときは、図３の
（ロ）に示すように、扉本体３１が図略の駆動機構の駆
動によってガイド溝２２に案内されつつ下降させられ
る。このとき、扉本体３１の下降に先立ってコンプレッ
サ３４の電動機３４ａが駆動されると同時に排泥用バル
ブ３９が開通される。従って、圧縮機３４ｂの作動によ
って得られた圧縮空気が圧空本管３５、排泥用圧空支管
３５ｂ、排泥用可撓管３７、および排泥用圧空配管３３
を通って排泥ノズル３３ａからＩ型鋼１２の戸当り面１
２ａに向けて吐出されるため、戸当り面１２ａに堆積し
ていた汚泥や堆砂が吹き飛ばされ、これによって戸当り
面１２ａ上には予め異物が存在しない状態になる。

【００３５】扉本体３１が、図３の（ハ）に示すよう
に、最下部まで下降した状態では、ナイフエッジ３１ｅ
がＩ型鋼１２の戸当り面１２ａに確実に当接した状態に
なり、これによって上記両者の当接部分からの用水Ｗの
漏洩が確実に防止される。

【００３６】そして、扉本体３１によって水門２が閉止
された後、排泥用バルブ３９が閉弁されるとともに、曝
気用バルブ３８が開弁される。この曝気用バルブ３８の
開弁によって、コンプレッサ３４からの圧縮空気が圧空
本管３５、曝気用圧空支管３５ａ、曝気用可撓管３６、
および曝気用圧空配管３２を通って曝気ノズル３２ａか
ら扉本体３１の上流側に貯留されている用水Ｗ中に吐出
される。この圧縮空気の曝気ノズル３２ａからの吐出に
よって、図３の（ハ）に示すように、無数の気泡が用水
Ｗ中に吐き出され、用水Ｗ中を上昇して外気中に放散さ
れる。

【００３７】この無数の気泡の上昇に誘引されて周りの
用水Ｗも順次上昇し、表面に到達した後下降するため、
気泡の上昇軌跡の周辺に循環水流が形成される。この用
水Ｗの循環水流によって扉本体３１によって堰き止めら
れた用水Ｗが掻き回された状態になるため、汚泥や堆砂
の用水路１底部への堆積が解消される。また、曝気ノズ
ル３２ａから吐出される圧縮空気との接触によって用水
Ｗ中の溶存酸素量が増加するとともに、溶存酸素の酸化
作用によって汚泥の分解も促進され、これによって用水
Ｗの清浄化が実現する。

【００３８】図４は、本発明に係る水門用の扉装置の第
２実施形態を示す一部切欠き斜視図である。この実施形
態においては、扉装置３０の扉本体３１０は、桁タイプ
のものが適用されている。すなわち、扉本体３１０は、
一対の水門２間において、用水路１を横断するように設
けられる板状の止水板３１１と、この止水板３１１に上
流側に向けて突設された上下方向に延びる複数枚の縦桁
３１２と、各縦桁３１２間に差し渡された水平方向に延
びる複数段の横桁３１３とを備えて形成されている。

【００３９】このような扉本体３１０は、止水板３１１
の下端縁部にナイフエッジ３１ｅを有している。そし
て、Ｉ型鋼１２は、扉本体３１０が下降した状態で上記
ナイフエッジ３１ｅが戸当り面１２ａに当接するように
用水路１の底部で位置設定されている。また、排泥用圧
空配管３３からは用水路１の延びる方向に二股に開いた
二股管３３０が設けられているとともに、この二股管３
３０の先端にそれぞれ排泥ノズル３３ａが取り付けら
れ、こうすることで排泥ノズル３３ａから吐出される圧
縮空気の吐出域を広くし、扉本体３１０が下降したとき
縦桁３１２と用水路１底面との間に異物が噛み込まない
ようにしている。

【００４０】その他の扉装置３０の構成は、先の実施形
態と同様である。この実施形態の扉装置３０について
も、先の実施形態の扉装置３と同様の作用効果を得るこ
とができるとともに、これに加えてこの実施形態の扉装
置３０は、扉本体３１０の水流方向の厚み寸法を先の扉
装置３の扉本体３１よりも薄くすることができるため、
設置場所の位置的な制約で扉本体の厚み寸法を厚くする
ことができない場合に有効に適用することができる。

【００４１】図５は、本発明に係る水門用の扉装置の第
３実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、図６は、そ
のＢ−Ｂ線断面図、図７は、そのＣ−Ｃ線断面図であ
る。これらの図に示すように、この実施形態において
は、扉装置３ａは、第１実施形態と同様のシェルタイプ
のものが採用されている。そして、扉装置３ａの扉本体
３１４には、幅方向に所定間隔で複数の用水吸入筒（用
水吸入通路）３６０が設けられている。この用水吸入筒
３６０は、側面視でＬ字形状を呈し、下端面に上流側の
用水Ｗを取り入れる取水口３６１が形成されているとと
もに、上部であって扉本体３１４の頂部に、上流側に向
いた排水口３６２が開口されている。

【００４２】また、扉本体３１４は、その上部に幅方向
に架橋されたバースクリーン３３０を有しており、この
バースクリーン３３０は、上流側に向けて先下がりに配
設され、その下端縁部が扉本体３１４の上流側上縁部に
位置するように配置設定されている。そして、上記用水
吸入筒３６０の排水口３６２は、上下方向における上記
バースクリーン３３０と扉本体３１４頂部との間に位置
するように設定されている。

【００４３】一方、用水吸入筒３６０は、取水口３６１
より若干奥部に吸水ファン（取水手段）３７０を有して
いる。そして、この吸水ファン３７０の駆動によって、
閉止された扉本体３１４の上流側に貯留されている用水
Ｗを用水吸入筒３６０内に吸引し、排水口３６２を通し
て扉本体３１４の上流側に向けて排出するようになって
いる。

【００４４】第３実施形態の扉装置３ａの構成によれ
ば、吸水ファン３７０の駆動で取水口３６１を介して用
水吸入筒３６０内に吸引され、上部の排水口３６２から
排出された扉本体３１４の上流側の底部の用水Ｗ（貯留
水）は、バースクリーン３３０を裏面側から表面側に向
けて通過し、この通過時に塵埃が除去されて清浄化し、
扉本体３１４の上流側の上縁部から用水路１に戻され
る。この用水Ｗの循環によって扉本体３１４によって堰
き止められ、扉本体３１４の上流側の貯留水撹拌され、
清浄化される。

【００４５】図８は、本発明に係る水門用の扉装置の第
４実施形態を示す側面視の断面図である。この図に示す
ように、第４実施形態においては扉装置３ｂはシェルタ
イプの扉本体３１５が採用されている。そして、止水板
３１ｄの下部に貯水導入口３８１が設けられているとと
もに、同上部に処理水排出口３８２が開口され、これら
貯水導入口３８１および処理水排出口３８２によって扉
本体３１５内に貯水されている用水Ｗが侵入し得るよう
になっている。

【００４６】一方、貯水導入口３８１から奥部に向かっ
て先上がりに傾斜した底板３１ｆには、上記コンプレッ
サ３４（図１）からの圧縮空気３４を扉本体３１５内の
用水Ｗに供給する曝気手段としての散気部材３８３が設
けられており、この散気部材３８３からの圧縮空気の噴
射によって、扉本体３１５内の用水Ｗは曝気され、しか
も扉本体３１５内に上方に向かう水流が形成されるよう
になっている。上記散気部材３８３は、多孔質体からな
るものが採用され、この多孔質体にに圧縮空気を供給す
ることにより泡状の空気が放出されるように構成された
ものである。

【００４７】第４実施形態の扉装置３ｂの構成によれ
ば、扉本体３１５の止水板３１ｄの外方に用水Ｗが貯留
された状態で、コンプレッサ３４の駆動によって散気部
材３８３から圧縮空気を噴射することによって、外部の
貯留水が貯水導入口３８１から扉本体３１５内に導入さ
れ、扉本体３１５内で曝気された後、処理水排出口３８
２から外部の貯留水中に排出される。そして、この操作
を繰り返すことによって、止水板３１ｄにより貯留され
ている用水Ｗは、外部の用水Ｗと順次置換されることに
なる。

【００４８】図９は、本発明に係る水門用の扉装置の第
５実施形態を示す側面視の断面図である。この図に示す
ように、第５実施形態においても第４実施形態と同様に
扉装置３ｃはシェルタイプのものが採用されている。そ
して、扉本体３１５の下部には開口が形成され、散気部
材３８３よりもこの開口に寄った部分には、開口を上下
に二分するとともに、奥部で上方に向かうように折れ曲
がった仕切り板３８４が配設されている。上記開口は仕
切り板３８４による二分で下部に貯水導入口３８１が形
成されているとともに、上部に処理水排出口３８２が形
成されている。また、止水板３１ｄの上部には、貯留水
の表面水位よりも上方にエア抜き孔３８５が穿設されて
いる。その他の構成は第４実施形態と同様である。

【００４９】第５実施形態の構成によれば、散気部材３
８３からの圧縮空気の噴射によって、外部の貯留水は、
貯水導入口３８１から扉本体３１５内に導入され、圧縮
空気との接触で清浄化されつつ仕切り板３８４に沿って
上昇し、仕切り板３８４の頂部で反転して下降流となっ
て流下し、処理水排出口３８２から外部に導出されるこ
とになる。

【００５０】図１０は、本発明に係る水門用の扉装置の
第６実施形態を示す側面視の断面図である。この図に示
すように、第６実施形態においても扉装置３ｄは第４実
施形態と同様にシェルタイプのものが採用されている
が、扉本体３１５の背面版３１ｇ側に洗濯機Ｗが貯留さ
れるようにしている。従って、貯留水は、右下がりに傾
斜した底板３１ｆの下部にも充満した状態になってい
る。

【００５１】そして、第６実施形態においては、散気部
材３８３は、底板３１ｆの略中央部に配設されていると
ともに、この散気部材３８３のよりも下位側の底板３１
ｆに貯水導入口３８１が設けられている。また、背面版
３１ｇの上部に処理水排出口３８２が設けられている。

【００５２】第６実施形態の構成によれば、扉本体３１
５によって貯留された用水Ｗは、散気部材３８３から圧
縮空気を噴射することにより、貯水導入口３８１を通し
て扉本体３１５内に導入され、清浄化された後、処理水
排出口３８２から外部に排出される。

【００５３】上記第４〜第６実施形態の扉装置３ｂ，，
３ｃ，３ｄによれば、貯留されている用水Ｗは、一旦扉
本体３１５内に導入され、ここで清浄化処理が施された
後、貯留水中に戻されるようにしているため、従来、扉
本体３１５内に侵入した用水Ｗが扉本体３１５内で腐敗
し、これによって扉本体３１５内の用水Ｗが悪臭源や微
生物発生源になるという不都合を解消することができる
とともに、貯留されている用水Ｗの清浄化をも達成する
ことができる。

【００５４】本発明は、以上の実施形態に限定されるも
のではなく、以下の内容をも包含するものである。

【００５５】（１）上記の実施形態においては、扉装置
３，３０，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの扉本体３１，３１
０を閉止することによって扉本体３１，３１０，３１
４，３１５の上流側に貯留される用水Ｗの浄化および溶
存酸素量の増大を、扉本体３１，３１０，３１４，３１
５の下端部からコンプレッサ３４によって圧縮された圧
縮空気の曝気ノズル３２ａを介した吐出によって行うよ
うにしているが、本発明は、曝気ノズル３２ａから圧縮
空気を吐出することに限定されるものではなく、上記コ
ンプレッサ３４に代えてポンプを配設し、このポンプで
扉本体３１，３１０，３１４，３１５の上流側に貯留さ
れた用水Ｗの表面水を取水するとともに、ポンプで加圧
された表面水を扉本体３１，３１０，３１４，３１５の
下部に設けた用水噴射ノズルから用水Ｗの下部に向けて
噴射するようにしてもよい。

【００５６】こうすることによって溶存酸素量の多い表
面水が、溶存酸素量の少ない用水Ｗの下部に向けて供給
され、これによる用水Ｗの表面と下部との間の循環水流
の形成によって用水Ｗ下部の溶存酸素量が増大するの
で、用水Ｗ下部の汚染が解消される。この場合、ポンプ
の駆動で取水した表面水の流路の切り換えによって、扉
本体３１，３１０，３１４，３１５下部ののナイフエッ
ジ３１ｅに対向した用水路１底部に表面水を吐出し、汚
泥や堆砂を吹き飛ばすようにすることが可能である。

【００５７】（２）上記の実施形態においては、扉本体
３１，３１０，３１４，３１５の下部に曝気用圧空配管
３２および排泥用圧空配管３３が配設されているが、２
本の圧空配管３２，３３を設ける代わりに、圧空配管は
共用のもの１本のみを配設するようにし、この１本の圧
空配管に曝気ノズル３２ａおよび排泥ノズル３３ａを設
けるようにしてもよい。こうすることによって、曝気ノ
ズル３２ａから曝気用の圧縮空気が吐出されているとき
は、動じに排泥ノズル３３ａからも排泥用の圧縮空気が
吐出され、これによってナイフエッジ３１ｅ近辺は常に
汚泥や堆砂が堆積しないようになり好都合である。

【００５８】（３）上記の実施形態においては、曝気ノ
ズル３２ａは扉本体３１，３１０の最下部に設けている
が、本発明は曝気ノズル３２ａを扉本体３１，３１０の
最下部に設けることに限定されるものではなく、扉本体
３１，３１０の上下方向の適宜の高さ位置に設けてもよ
い。但しこの場合、曝気ノズル３２ａは、その吐出口を
斜め下方に向けてけ取り付けるようにし、これによって
吐出された圧縮空気が一旦用水路１の底部に向かうよう
にするのが好ましい。

【００５９】（４）上記の実施形態において、水門２の
近傍にコンプレッサ３４の駆動および曝気用バルブ３８
および排泥用バルブ３９の開閉を制御する制御手段を設
けてもよい。すなわち、扉本体３１の開閉状態を検出す
る扉開閉センサを設けて常に扉本体３１，３１０，３１
４，３１５の開閉状態を検出するようにするとともに、
この検出信号を制御装置に常時入力するようにし、制御
装置は、上記検出信号に応じてコンプレッサ３４並びに
曝気用バルブ３８および排泥用バルブ３９に制御信号を
出力するようにするのである。こうすることによって、
扉本体３１，３１０，３１４，３１５が開放状態のとき
はコンプレッサ３４の運転を停止させて無駄な電力の消
費を抑えることが可能になるとともに、扉本体３１，３
１０，３１４，３１５が閉止状態のときはコンプレッサ
３４を駆動させるとともに、曝気用バルブ３８を開弁し
て貯留水に圧縮空気を確実に供給することができるよう
になる。また、排泥用バルブ３９の開弁は、扉本体３
１，３１０，３１４，３１５の昇降動作時のみに留める
ようにすることもでき、これによって排泥ノズル３３ａ
からの圧縮空気の無駄な吐出をなくすことも可能にな
る。

【００６０】（５）上記の実施形態においては、扉装置
３，３０，３ａ，３ｂ，３ｃの上流側の用水Ｗが扉本体
３１，３１０，３１４，３１５によって貯留される例を
挙げて説明したが、本発明は、処理対称の用水Ｗが上流
側のものであることに限定されるものではなく、下流側
でもよいし、二つの扉装置の間に貯留された用水Ｗをも
対象としてもよい。また、本発明の扉装置３，３０，３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、河川や用水路の分岐点の存在
しない部分に設けられることに限定されるものではな
く、河川や用水路の分岐点に設けてもよい。

【００６１】（６）上記の実施形態においては、曝気手
段として曝気ノズル３２ａおよび多孔質体からなる曝気
部材３８３を挙げたが、本発明は、曝気手段が曝気ノズ
ル３２ａあるいは曝気部材３８３からなるものに限定さ
れるものではなく、用水Ｗ中に圧縮空気を吹き出すこと
ができるように構成されたものであればどのようなもの
でも採用することが可能である。

【００６２】（７）上記の実施形態においては、空気供
給手段としてコンプレッサ３４を適用したが、本発明
は、空気供給手段がコンプレッサであることに限定され
るものではなく、ファンの回転で空気を送り込むブロア
であってもよい。

【００６３】（８）上記の第３実施形態（図５〜図７）
においては、用水吸入通路として用水吸入筒３６０を採
用したが、本発明は、用水吸入通路が用水吸入筒３６０
であることに限定されるものではなく、扉本体３１４内
を仕切壁によって仕切ることにより形成される空間を用
水吸入通路として利用してもよい。

【００６４】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の水門用の扉装置
によれば、用水路を横断して配置される扉本体と、この
扉本体に配設され、かつ、扉本体の閉止による貯留水を
上下方向に循環流動させる貯留水流動手段とを備えて扉
装置が形成されているため、用水路が扉本体の閉止によ
って流下が阻止された状態で、貯留水流動手段を作動さ
せることにより、扉本体に堰き止められて貯留した貯留
水は曝気手段からの噴射酢医によって上下方向に循環流
動する。そして、この循環流動に誘引されて底部に堆積
した汚泥や堆砂が拡散し、これらの堆積をなくすことが
可能になる。この場合、溶存酸素量の多い表面水が貯留
水の下部に向かうため、貯留水の下部の溶存酸素量が増
大し、酸素の酸化作用によって汚泥やアオコ等の有害物
が酸化分解され、これによって貯留水の水質を改善する
ことができる。

【００６５】また、貯留水流動手段が扉装置に向けられ
ているため、貯留水流動手段を扉装置とは別個に独立し
て設けた場合に比較して、扉装置の開閉操作に関連付け
て貯留水流動手段の運転を行うことが容易になり、例え
ば扉装置が開通している状態では貯留水流動手段の運転
を確実に停止させ得るとともに、扉装置の閉止状態では
貯留水流動手段を確実に運転させることができる等、貯
留水流動手段の不必要な運転を排除してより的確に貯留
水の清浄化に寄与することができる。

【００６６】本発明の請求項２記載の水門用の扉装置に
よれば、閉止状態で用水路を横断して配置される扉本体
と、上記扉本体の下部に配設された曝気用空気配管と、
この曝気用空気配管に設けられた曝気手段と、曝気用空
気配管に空気を送り込む空気供給手段とで扉装置を構成
し、曝気手段には用水路の上流側に向かう空気吐出口を
設けたため、用水路を扉本体で閉止した状態で空気供給
手段を駆動することにより、空気供給手段からの空気が
曝気用空気配管を介して扉本体の上流側に貯留された貯
留水中に気泡状で吐出され、この吐出された空気の上昇
によって貯留水が循環流動するとともに、空気との接触
によって貯留水中に酸素が溶解し、貯留水中の溶存酸素
量が多くなり、これによって貯留水の用水の水質悪化を
防止することができる。

【００６７】本発明の請求項３記載の水門用の扉装置に
よれば、曝気用空気配管は、扉本体の下端縁部に幅方向
の全長に亘って配設されているとともに、曝気用空気配
管には複数本の曝気手段をそれぞれ略等間隔で設けたた
め、曝気手段および排泥ノズルから吐出された空気は貯
留水中で幅方向に略均一に供給された状態になり、これ
によって貯留水の清浄化を用水路の幅方向で略均等に行
うことが可能になり、貯留水の幅方向における清浄化の
不均一をなくすことができる。

【００６８】本発明の請求項４記載の水門用の扉装置に
よれば、曝気用空気配管に平行に上記空気供給手段から
の空気が供給される排泥用圧空配管を配設し、この排泥
用圧空配管に用水路の底面に向かう吐出口を備えた複数
本の排泥ノズルを設けたため、空気供給手段からの空気
は、排泥用圧空配管を介して排泥ノズルから用水路の底
部に向けて吐出され、これによって扉本体近傍の用水路
の底部に汚泥や異物が堆積しない状態になっているた
め、一旦開放した扉本体を再閉止した状態で扉本体と用
水路底面との間に汚泥や異物が噛み込むような不都合は
起こらず、扉本体による用水路の閉止を常に確実に行う
ことができる。

【００６９】本発明の請求項５記載の水門用の扉装置に
よれば、貯留水流動手段は、扉本体に上下方向に配設さ
れ、かつ、下端部に貯留水に向かって開口した取水口を
有するとともに、上端部に貯留水に向かって開口した排
水口を有する用水吸入通路と、取水口からこの用水吸入
通路内に用水を取水する取水手段とを備えて形成されて
いるため、扉本体の閉止によって貯留された用水は、取
水手段の駆動によって取水口から用水吸入通路内に導入
され、ついで排水口から貯留水中に戻され、これによっ
て貯留水を扉本体の内外で循環させることができる。こ
の循環による貯留水の移動によって用水の汚濁の進行を
確実に抑制することができる。

【００７０】本発明の請求項６記載の水門用の扉装置に
よれば、扉本体は、貯留水に対向した壁面に貯水導入口
および貯水排出口を備えて内部が空洞に形成され、貯留
水流動手段は、扉本体の内部に配設された曝気用空気配
管と、この曝気用空気配管に設けられた曝気手段と、曝
気用空気配管に空気を送り込む空気供給手段とを備えて
形成され、曝気手段は貯水導入口を通って扉本体内に導
入された貯留水を貯水排出口に向かわせるように配設さ
れているため、扉本体の中に滞留した用水は、曝気手段
から供給される空気の上昇に同伴して上昇流となり、こ
の上昇流に誘因されて外部の用水が貯水導入口から扉本
体内に導入されるとともに、貯水排出口から排出され、
扉本体内と用水路との間で用水の循環が生じ、これによ
って扉本体内での用水の滞留を確実に防止することがで
きる。従って、扉本体内での用水の滞留に起因した微生
物の局部的な集中繁殖が有効に抑制され、扉本体内が悪
臭源になることを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水門用の扉装置の第１実施形態を
示す側面視の断面図である。

【図２】図１に示す扉装置のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】本発明の作用を説明するための断面視の説明図
であり、（イ）は、扉本体が上昇して水門が開通状態に
設定された状態、（ロ）は、扉本体の下降によって水門
が閉止されつつある状態、（ハ）は、扉本体が下降して
水門が閉止された状態をそれぞれ示している。

【図４】本発明に係る水門用の扉装置の第２実施形態を
示す一部切欠き斜視図である。

【図５】本発明に係る水門用の扉装置の第３実施形態を
示す一部切欠き斜視図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】図５のＣ−Ｃ線断面図である。

【図８】本発明に係る水門用の扉装置の第４実施形態を
示す側面視の断面図である。

【図９】本発明に係る水門用の扉装置の第５実施形態を
示す側面視の断面図である。

【図１０】本発明に係る水門用の扉装置の第６実施形態
を示す側面視の断面図である。

【符号の説明】

１用水路１１堰部１２Ｉ型鋼１２ａ戸当り面２水門２１架橋材２２ガイド溝３，３０，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ扉装置３１，３１０扉本体３１ａシェル３１ｂ側板３１ｃ開口部３１ｄ止水板３１ｅナイフエッジ３１ｆ底板３２曝気用圧空配管（曝気用空気配管）３２ａ曝気ノズル（曝気手段）３３排泥用圧空配管３３ａ排泥ノズル３４コンプレッサ（空気供給手段）Ｗ用水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02B 7/20 104 E02B 7/20 106 E02B 8/02 C02F 3/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】河川または用水路に開閉可能に配設され
る水門用の扉装置であって、河川または用水路に用水の
流れの方向に交差して配置される扉本体と、この扉本体
に配設され、かつ、扉本体の閉止による貯留水を循環流
動させる貯留水流動手段とを備えていることを特徴とす
る水門用の扉装置。
【請求項２】上記貯留水流動手段は、上記扉本体の下
部に配設された曝気用空気配管と、この曝気用空気配管
に設けられた曝気手段と、上記曝気用空気配管に空気を
送り込む空気供給手段とを備えて形成され、上記曝気手
段は用水路の貯留水に向かう空気吐出口を有しているこ
とを特徴とする請求項１記載の水門用の扉装置。
【請求項３】上記曝気用空気配管は、扉本体の下端縁
部に幅方向の全長に亘って配設され、上記曝気手段は複
数本が略等間隔で設けられていることを特徴とする請求
項２記載の水門用の扉装置。
【請求項４】上記曝気用空気配管に平行に上記空気供
給手段からの空気が供給される排泥用圧空配管が配設さ
れ、この排泥用圧空配管は用水路の底面に向かう吐出口
を備えた複数本の排泥ノズルを有していることを特徴と
する請求項２または３記載の水門用の扉装置。
【請求項５】上記貯留水流動手段は、上記扉本体に上
下方向に配設され、かつ、下端部に貯留水に向かって開
口した取水口を有するとともに、上端部に貯留水に向か
って開口した排水口を有する用水吸入通路と、上記取水
口からこの用水吸入通路内に用水を取水する取水手段と
を備えて形成されていることを特徴とする請求項１記載
の水門用の扉装置。
【請求項６】上記扉本体は、貯留水に対向した壁面に
貯水導入口および貯水排出口を備えて内部が空洞に形成
され、上記貯留水流動手段は、上記扉本体の内部に配設
された曝気用空気配管と、この曝気用空気配管に設けら
れた曝気手段と、上記曝気用空気配管に空気を送り込む
空気供給手段とを備えて形成され、上記曝気手段は貯水
導入口を通って扉本体内に導入された貯留水を貯水排出
口に向かわせるように配設されていることを特徴とする
請求項１記載の水門用の扉装置。