JP3189340U - ゲート構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】水を内部に入れて沈める水門等のゲート構造において、動力を用いることなくゲートを開くことができるようにするゲート構造を提供する。
【解決手段】上下に移動する水門X又は可動堰を形成するゲートの構造として、ゲート本体10の下方側に形成される水よりも比重の軽い層により形成される下層部11と、下層部11の上に形成される、上部に流入口が設けられ、下端側面に流出口が設けられる、想定される水深に対して、少なくとも下層部11下端が水底に接触するまで沈めるに足る水量を入れることができるタンクからなる上層部12と、フレキシブルな材質で形成されること、及び/又は、回転するジョイントを有することにより、先端位置が流出口以下の高さからタンク内の水量となる水面以上の高さまで移動可能に形成される、基端が流出口に接続されるフレキシブルパイプ14とを設ける。
【選択図】図2
【解決手段】上下に移動する水門X又は可動堰を形成するゲートの構造として、ゲート本体10の下方側に形成される水よりも比重の軽い層により形成される下層部11と、下層部11の上に形成される、上部に流入口が設けられ、下端側面に流出口が設けられる、想定される水深に対して、少なくとも下層部11下端が水底に接触するまで沈めるに足る水量を入れることができるタンクからなる上層部12と、フレキシブルな材質で形成されること、及び/又は、回転するジョイントを有することにより、先端位置が流出口以下の高さからタンク内の水量となる水面以上の高さまで移動可能に形成される、基端が流出口に接続されるフレキシブルパイプ14とを設ける。
【選択図】図2
Description
本考案は、上下方向に移動することで開閉する水門や可動堰におけるゲート構造に関する。
多くの水門や可動堰は、重量のあるゲート本体を重力により水路等の底に沈めることで閉じ、ワイヤーでゲート本体を引き上げることで開く構造を有するものが多い。このようなゲートはワイヤーをモーターで巻き上げることがほとんどであるので、地震などで停電になるとゲートが開かない恐れがある。
ところで、下記特許文献にはゲート本体を軽く形成しておくとともに、内部に水を入れることで水路等の底に沈める構造を有する水門等のゲートが示されている。この構造であれば、内部の水を排出できればゲート本体が浮くのでゲートを開くことができると考えられる。
ところで、下記特許文献にはゲート本体を軽く形成しておくとともに、内部に水を入れることで水路等の底に沈める構造を有する水門等のゲートが示されている。この構造であれば、内部の水を排出できればゲート本体が浮くのでゲートを開くことができると考えられる。
ところで、上記特許文献1には水を排出する方法は記載されておらず、特許文献2にはポンプで排出すると記載されている。特許文献1においてもポンプで内部の水を排出せざるを得ないので、電力が使えないとやはりゲートを開くことができない。
本考案は、このような問題に鑑みて、水を内部に入れて沈める水門等のゲート構造において、動力を用いることなくゲートを開くことができるようにすることを課題とする。
本考案は、このような問題に鑑みて、水を内部に入れて沈める水門等のゲート構造において、動力を用いることなくゲートを開くことができるようにすることを課題とする。
上記課題を解決するために、本考案は次のような構成を有する。
請求項1に記載の考案は、上下に移動する水門又は可動堰を形成するゲートの構造であって、ゲート本体の下方側に形成される水よりも比重の軽い層により形成される下層部と、前記下層部の上に形成される、上部に流入口が設けられ、下端側面に流出口が設けられる、想定される水深に対して、少なくとも前記下層部下端が水底に接触するまで沈めるに足る水量を入れることができるタンクからなる上層部と、フレキシブルな材質で形成されること、及び/又は、回転するジョイントを有することにより、先端位置が前記流出口以下の高さから前記タンク内の前記水量となる水面以上の高さまで移動可能に形成される、基端が前記流出口に接続されるパイプと
を有するゲート構造である。
請求項2に記載の考案は、前記ゲート構造において、前記ゲート本体の両側に、前記ゲート本体を上下にスライド可能に保持する支柱が設けられるものである。
請求項1に記載の考案は、上下に移動する水門又は可動堰を形成するゲートの構造であって、ゲート本体の下方側に形成される水よりも比重の軽い層により形成される下層部と、前記下層部の上に形成される、上部に流入口が設けられ、下端側面に流出口が設けられる、想定される水深に対して、少なくとも前記下層部下端が水底に接触するまで沈めるに足る水量を入れることができるタンクからなる上層部と、フレキシブルな材質で形成されること、及び/又は、回転するジョイントを有することにより、先端位置が前記流出口以下の高さから前記タンク内の前記水量となる水面以上の高さまで移動可能に形成される、基端が前記流出口に接続されるパイプと
を有するゲート構造である。
請求項2に記載の考案は、前記ゲート構造において、前記ゲート本体の両側に、前記ゲート本体を上下にスライド可能に保持する支柱が設けられるものである。
以上のような構成により、本考案は次のような効果を奏する。
請求項1に記載の考案は、パイプの先端を前記水面以上の高さに位置づけた状態で、タンク内に前記水量以上の水を入れることでゲート本体を閉じることができる。なお、この状態でパイプが設けられている側の水路等の水面は、タンク内の水面よりも低くなるように設計しておくものとする。そして、パイプの先端を少なくともタンク内の水面よりも低い位置に位置づけるとパイプの先端からタンク内の水が流出していく。パイプの先端が流出口以下となるとタンク内の水はほぼ排出することができ、ゲート本体は下層部の浮力により浮き上がり、ゲート本体を開くことができる。このように、本考案は、動力を用いることなくパイプの先端位置を変えることのみで水門等のゲートを開くことができるので、地震などで停電していても必要に応じて水門等を開くことが可能となる。
請求項2に記載の考案は、ゲート本体の両側に支柱を設けることで安定してゲート本体が上下動できるとともに側方からの水の流出を防ぐことができる。
請求項1に記載の考案は、パイプの先端を前記水面以上の高さに位置づけた状態で、タンク内に前記水量以上の水を入れることでゲート本体を閉じることができる。なお、この状態でパイプが設けられている側の水路等の水面は、タンク内の水面よりも低くなるように設計しておくものとする。そして、パイプの先端を少なくともタンク内の水面よりも低い位置に位置づけるとパイプの先端からタンク内の水が流出していく。パイプの先端が流出口以下となるとタンク内の水はほぼ排出することができ、ゲート本体は下層部の浮力により浮き上がり、ゲート本体を開くことができる。このように、本考案は、動力を用いることなくパイプの先端位置を変えることのみで水門等のゲートを開くことができるので、地震などで停電していても必要に応じて水門等を開くことが可能となる。
請求項2に記載の考案は、ゲート本体の両側に支柱を設けることで安定してゲート本体が上下動できるとともに側方からの水の流出を防ぐことができる。
以下、本考案の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1に本実施形態に係るゲート構造を有する水門Xの斜視図を示す。
水門Xは前後に扁平な略直方体のゲート本体10、ゲート本体10の両側を支持する支柱20とから構成される。それぞれの支柱20はゲート本体10の側縁をスライド可能に保持するよう嵌る溝が形成された四角柱により形成される。なお、ここでは単純なスルーゲート構造を示しているが、ゲート本体10の側面にローラーを設けることでローラーゲート構造としてもよい。
図2に図1のA−A線断面図を示す。ゲート本体10は内部が中空であって、上下に仕切られることで下層部11と上層部12とが形成される。下層部11は気密的に密閉されており内部に閉じ込められた空気が浮きの役割を果たす。また、下層部11の底は断面がくさび状に尖ることで水底との接触面に力が集中するようになっている。上層部12は上面に流入口12aが形成されたタンクを形成する。タンクの大きさは、想定される水深い対して、内部に水を入れたときに下層部11の浮力に抗して、下層部11の底が水底に接触する程度の大きさに設定される。流入口12aにはポンプ13が接続される。ポンプ13はパイプ13aが水路等の水面下に達しており、ここから水をくみ上げて流入口12aからタンク内へ水を供給する。また、下層部11と上層部12との仕切りは側面視一点に向かって下るような傾斜が形成されており、上層部12における、この傾斜の下端位置に外部に連通する流出口12bが設けられている。流出口12bの外側には、側方に向かうようなエルボ管が設けられ当該エルボ管にフレキシブルパイプ14が固定されている。フレキシブルパイプ14は上端が上層部12の上面に十分に達する長さを有する。また、フレキシブルパイプ14の先端近傍はワイヤー14aの先端が固定され、当該ワイヤー14aの基端側は上層部12上面に固定される任意の位置で固定可能なリール14bに巻き取られるよう形成されている。このような構造によりリール14bの巻き取り量を調節することでフレキシブルパイプ14の先端は任意の高さに固定できるようになっている。また、上層部12の上面には空気を取り入れる空気孔12cが形成されている。
図1に本実施形態に係るゲート構造を有する水門Xの斜視図を示す。
水門Xは前後に扁平な略直方体のゲート本体10、ゲート本体10の両側を支持する支柱20とから構成される。それぞれの支柱20はゲート本体10の側縁をスライド可能に保持するよう嵌る溝が形成された四角柱により形成される。なお、ここでは単純なスルーゲート構造を示しているが、ゲート本体10の側面にローラーを設けることでローラーゲート構造としてもよい。
図2に図1のA−A線断面図を示す。ゲート本体10は内部が中空であって、上下に仕切られることで下層部11と上層部12とが形成される。下層部11は気密的に密閉されており内部に閉じ込められた空気が浮きの役割を果たす。また、下層部11の底は断面がくさび状に尖ることで水底との接触面に力が集中するようになっている。上層部12は上面に流入口12aが形成されたタンクを形成する。タンクの大きさは、想定される水深い対して、内部に水を入れたときに下層部11の浮力に抗して、下層部11の底が水底に接触する程度の大きさに設定される。流入口12aにはポンプ13が接続される。ポンプ13はパイプ13aが水路等の水面下に達しており、ここから水をくみ上げて流入口12aからタンク内へ水を供給する。また、下層部11と上層部12との仕切りは側面視一点に向かって下るような傾斜が形成されており、上層部12における、この傾斜の下端位置に外部に連通する流出口12bが設けられている。流出口12bの外側には、側方に向かうようなエルボ管が設けられ当該エルボ管にフレキシブルパイプ14が固定されている。フレキシブルパイプ14は上端が上層部12の上面に十分に達する長さを有する。また、フレキシブルパイプ14の先端近傍はワイヤー14aの先端が固定され、当該ワイヤー14aの基端側は上層部12上面に固定される任意の位置で固定可能なリール14bに巻き取られるよう形成されている。このような構造によりリール14bの巻き取り量を調節することでフレキシブルパイプ14の先端は任意の高さに固定できるようになっている。また、上層部12の上面には空気を取り入れる空気孔12cが形成されている。
次に、以上のような構成を有する水門Xの動作について説明する。まず、上層部12のタンクに水が入っていないときは図3(a)に示すようにゲート本体10は水に浮くことでゲートが開いた状態となる。なお、図3におけるHは水路等の水面の高さを示している。この状態から、ポンプ13により上層部12のタンク内に水を入れていくと、図3(b)に示すように水の重さによりゲート本体10が沈んでゆく。なお、水を上層部12のタンクに入れるときは、フレキシブルパイプ14の先端は上方に位置づけておく。上層部12のタンクに水が十分に溜まると、図3(c)に示すようにゲート本体10の底が水底に接触してゲートが閉じる。
ゲートを開くときは、図4(a)に示す状態から、フレキシブルパイプ14の先端を図4(b)に示すように下方に下ろす。これにより上層部12のタンク内の水は自重によってフレキシブルパイプ14先端から流出していく。これによって図4(c)のようにゲート本体10は軽くなって浮き上がり、上層部12のタンクも上昇することで内部の水もより流出しやすくなる。内部の水がすべて排出されると図4(d)に示すようにゲート本体10が開いた状態となる。なお、ゲート本体10が開いた後は、フレキシブルパイプ14の先端は巻き上げておく。
このように本実施形態に係るゲート構造では、動力を用いることなく、ゲートを開くことができるので、停電になってもゲートを開くことが可能となる。
ゲートを開くときは、図4(a)に示す状態から、フレキシブルパイプ14の先端を図4(b)に示すように下方に下ろす。これにより上層部12のタンク内の水は自重によってフレキシブルパイプ14先端から流出していく。これによって図4(c)のようにゲート本体10は軽くなって浮き上がり、上層部12のタンクも上昇することで内部の水もより流出しやすくなる。内部の水がすべて排出されると図4(d)に示すようにゲート本体10が開いた状態となる。なお、ゲート本体10が開いた後は、フレキシブルパイプ14の先端は巻き上げておく。
このように本実施形態に係るゲート構造では、動力を用いることなく、ゲートを開くことができるので、停電になってもゲートを開くことが可能となる。
なお、上記実施形態では、水を排出するパイプとしてフレキシブルホースを用いたが、硬質のパイプを回転可能なジョイントで数箇所接合したり、エルボ管を回転可能としたりすることで先端部分を移動可能にしてもよい。
また、上記実施形態では、ポンプから直接上層部12のタンクに水を供給するようにしているが、支柱の上に予備タンクを設置し、平時にポンプで予備タンクに水を貯めておき、必要に応じて予備タンクのバルブを開いて、上層部12のタンクに水を供給するようにしてもよい。このようにすれば、災害等で動力が使えないときにもゲートを閉じることができる。
また、上記実施形態では、ポンプから直接上層部12のタンクに水を供給するようにしているが、支柱の上に予備タンクを設置し、平時にポンプで予備タンクに水を貯めておき、必要に応じて予備タンクのバルブを開いて、上層部12のタンクに水を供給するようにしてもよい。このようにすれば、災害等で動力が使えないときにもゲートを閉じることができる。
X 水門
10 ゲート本体
11 下層部
12 上層部
13 ポンプ
14 フレキシブルパイプ
20 支柱
10 ゲート本体
11 下層部
12 上層部
13 ポンプ
14 フレキシブルパイプ
20 支柱
Claims (2)
- 上下に移動する水門又は可動堰を形成するゲートの構造であって、
ゲート本体の下方側に形成される水よりも比重の軽い層により形成される下層部と、
前記下層部の上に形成される、上部に流入口が設けられ、下端側面に流出口が設けられる、想定される水深に対して、少なくとも前記下層部下端が水底に接触するまで沈めるに足る水量を入れることができるタンクからなる上層部と、
フレキシブルな材質で形成されること、及び/又は、回転するジョイントを有することにより、先端位置が前記流出口以下の高さから前記タンク内の前記水量となる水面以上の高さまで移動可能に形成される、基端が前記流出口に接続されるパイプと
を有するゲート構造。 - 前記ゲート本体の両側に、前記ゲート本体を上下にスライド可能に保持する支柱が設けられる請求項1に記載のゲート構造。
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3189340U true JP3189340U (ja) | 2014-03-06 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106930246A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-07-07 | 黄河勘测规划设计有限公司 | 无动力自动充、排水配重闸门 |
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CN106930246A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-07-07 | 黄河勘测规划设计有限公司 | 无动力自动充、排水配重闸门 |
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