JP3723535B2 - ポンプゲート - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川（本川）と支流（支川）との合流地点近傍等において水路を開閉する昇降可能なゲート扉体に、ゲートポンプを内蔵したポンプゲートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のゲートポンプとしては、例えば、特許文献１に、回転軸が水平方向に延びるゲートポンプと、このゲートポンプの上方に配置されその出力軸が垂直方向に延びるゲートポンプ駆動用の水中モータとをゲート扉体に内蔵したものが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２９５３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ポンプゲートでは、通常、支流（支川）側から河川（本川）側へ水が排出される。しかし、近年、ポンプゲートを介して河川側の水を支流側の農耕地等に供給することに対する要求がある。かかる用水を実現するには、通常運転時とは逆に河川側から支流側へ水を吐出する必要がある。これに対して、ゲートポンプとして正逆回転のいずれでも吸排水が可能な特殊な形状のプロペラを備えるものを使用することが考えられる。しかし、この種の特殊な形状のプロペラは、一定方向に回転時にのみ吸排水が可能なプロペラと比較すると、吸排水の効率が比較的低く、排水及び用水のいずれについても所望の効率を得ることが困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、吸排水の向きを切換可能であって、かつ吸排水の向きを切り換えても十分な効率が得られるポンプゲートを提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、水路を開閉する昇降可能なゲート扉体に、回転軸が水平方向に延びるゲートポンプと、このゲートポンプの上方に配置されその出力軸が垂直方向に延びるゲートポンプ駆動用の水中モータとを備えるゲートポンプが内蔵されたポンプゲートであって、前記ゲートポンプは、一端が吸込口を構成して他端が吐出口を構成するポンプケーシングと、このポンプケーシングの上面に固定され、かつ前記ポンプケーシングの長さ方向の中点と対応する位置に切欠が形成された位置決め板とを備え、前記ゲート扉体は、両面側に吸込／吐出口をそれぞれ備えると共に、前記ポンプケーシングの長さ方向の中点と対応する位置に下端が固定された垂直方向に延びる位置決めシャフトを備え、前記位置決めシャフトが前記位置決め板の切欠に嵌り込むことによって、前記ゲート扉体内で前記ゲートポンプの姿勢が保持され、前記位置決め板が前記位置決めシャフトの上端に達するように、前記ゲートポンプを前記ゲート扉体に対して上昇させ、前記切欠から前記位置決めシャフトを抜き出すことにより、前記吸込口が前記ゲート扉体の一方の吸込／吐出口に位置決めされると共に前記吐出口が前記ゲート扉体の他方の吸込／吐出口に位置決めされる第１の位置と、前記吸込口が前記ゲート扉体の他方の吸込／吐出口に位置決めされると共に前記吐出口が前記ゲート扉体の一方の吸込／吐出口に位置決めされる第２の位置とに、前記ゲート扉体に対する前記ゲートポンプの取付方向を反転可能であることを特徴とする、ポンプゲートを提供する。
【０００７】
本発明のポンプゲートでは、ゲートポンプのゲート扉体に対する取付方向を反転することにより、ゲート扉体の両面に設けられた吸込／吐出口のうち任意の一方から水を吸い込み、他方から吐出することができ、吸排水の方向を切り換えることができる。また、ゲートポンプの回転方向は反転させる必要がないので、正逆回転のいずれでも吸排水が可能な比較的低効率の特殊な形状のプロペラではなく、一定方向に回転時にのみ吸排水が可能な比較的高効率のプロペラを使用することができる。従って、吐出方向を切り換えた場合でも吸排水の効率が低下しない。
【０００８】
具体的には、本発明のポンプゲートは、ゲート扉体の各吸込／吐出口にそれぞれ設けられた逆止弁と、ゲートポンプの吐出口と対応する前記吸込／吐出口に取り付けられた逆止弁を強制的に開放する開弁手段とを備える。ゲートポンプの吸込口と対応するゲート扉体の吸込／吐出口に設けられた逆止弁を開弁手段により強制的に開放することにより、ゲートポンプによる吸排水を行うことができる。
【０００９】
あるいは、前記ゲートポンプの吐出口に逆止弁を取り付けてもよい。１個の逆止弁のみが必要であり、かつ強制手的に逆止弁を開放する手段を設ける必要がないので、ポンプゲートの構造が簡易になる。
【００１０】
前記ゲートポンプの吐出口に取り付ける逆止弁は、デュアルプレート型逆止弁であってもよく、フラップ型逆止弁であってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１から図６は、本発明の第１実施形態のポンプゲート１を示している。図５及び図６に示すように、ポンプゲート１は本川と支川との合流地点近傍の水路２に設けられた吐出水槽３に設置されている。図５及び図６において、符号２ａは水路２の本川側、符号２ｂは水路２の支川側を示している。吐出水槽３には開口部が設けてあり、その内部は大気に開放されている。吐出水槽３の上壁に設けられたガイドレール５にゲートポンプ昇降用のチェーンブロック６が吊り下げられている。
【００１３】
図２及び図３に示すように、ポンプゲート１のゲート扉体７の両側面には戸車８Ａ〜８Ｄが配設されており、これらの戸車８Ａ〜８Ｄは吐出水槽３の側壁に固定された垂直方向に延びる戸当りレール９Ａ，９Ｂにより案内される。ゲート扉体７の上面には昇降用のチェーン１０Ａ，１０Ｂが連結されており、図示しない駆動機構でチェーン１０Ａ，１０Ｂを巻き上げ又は巻き出すことにより、ゲート扉体７を昇降駆動し、水路２を開閉することができる。
【００１４】
図２及び図３に示すように、ゲート扉体７には、排水及び揚水用の２組のゲートポンプ１２，１２が水平方向に並んで配置されている。図１に示すように、ゲートポンプ１２は回転軸１３が水平方向に延びる横軸軸流ポンプであるポンプ本体１４と、このポンプ本体１４の上方に配置されており出力軸１５が垂直方向に延びるポンプ本体駆動用の水中モータ１６とを備えている。
【００１５】
ポンプ本体１４は、全体として円筒状であるポンプケーシング１７を備えている。ポンプケーシング１７内には前記水平方向に延びる回転軸１３を収容したインナーケーシング１８が配設されている。図１において、１９，２０は回転軸１３を支持する軸受であり、２１は軸封装置である。回転軸１３の先端にはプロペラ２４が固定されている。
【００１６】
前記垂直方向に延びる水中モータ１６の出力軸１５はポンプケーシング１７を貫通してインナーケーシング１８内に延びている。ポンプ本体１４の回転軸１３に固定された第１の傘歯歯車２５と、水中モータ１６の出力軸１５の下端に固定された第２の傘歯歯車２６が係合しており、これらの傘歯歯車２５，２６によって出力軸１５の回転が回転軸１３に伝達される。
【００１７】
ポンプケーシング１７内に吸排水のための流路が形成されており、図１においてポンプケーシング１７の左側端部の開口が吸込口１７ａを構成し、右側端部の開口が吐出口１７ｂを構成している。ゲート扉体７の両面側には、それぞれ吸込／吐出口２７Ａ，２７Ｂが設けられている。後に詳述するように、ゲートポンプ１２の配置向きに応じて、これらの吸込／吐出口２７Ａ，２７Ｂに対して吸込口１７ａと吐出口１７ｂのいずれか一方が位置決めされる。各吸込／吐出口２７Ａ，２７Ｂには、フラップ型逆止弁３０ａ，３０ｂが取り付けられている。これらのフラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂは、テーパフランジ３１Ａ，３１Ｂに固定された水平方向に延びるシャフト３０ａ、基端側がシャフト３０に回転自在に取り付けられた弁体３０ｂ、テーパフランジ３１Ａ，３１Ｂに取り付けられた弁座３０ｃを備えている。また、図５及び図６に示すように、各フラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂを強制的に開放する開弁手段が設けられている。この開弁手段は、フラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂの上方のゲート開閉装置据付床面に設置された手動ウィンチ３２Ａ，３２Ｂによりフラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂに接続されたワイヤー３２を引き上げることにより、フラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂを強制的に開放する。一方、ワイヤー３２を引き下げれば、フラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂはそれ自体の自重により自動的に閉弁する。
【００１８】
水中モータ１６の上部には、ゲートポンプ１２の吊り下げ及び吊り上げのためのリング３３Ａ，３３Ｂが設けられている。
【００１９】
図１及び図４を参照してゲート扉体７に対するゲートポンプ１２の取付構造について説明すると、ポンプケーシング１７の左右両端面は上方から下方に向けて間隔が減少するテーパ面１７ｃ，１７ｄである。ポンプケーシング１７のテーパ面１７ｃ，１７ｄと対応して、ゲート扉体７には一対のテーパフランジ３１Ａ，３１Ｂが設けられている。これらのテーパフランジ３１Ａ，３１Ｂは上方から下方に向けて間隔が減少するテーパ面３１ａ，３１ｂを備えている。ポンプケーシング１７のテーパ面１７ｃ，１７ｄがテーパフランジ３１Ａ，３１Ｂのテーパ面３１ａ，３１ｂに当接することにより、ゲート扉体７内にゲートポンプ１２が保持されている。
【００２０】
ポンプケーシング１７の上面には長手方向中央部に位置決め板３４が固定されている。図４に示すように、この位置決め板３４は、平面視でポンプケーシング１７の両側部から突出しており、この突出部分に位置決め用の切欠３４ａ，３４ｂが設けられている。ゲート扉体７は下端が固定された垂直方向に延びる一対の位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂを備えている。これらの位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂがポンプケーシング１７側の切欠３４ａ，３４ｂに嵌まり込むことによって、ゲート扉体７内でのゲートポンプ１２の姿勢が保持される。
【００２１】
図４に示すように、ゲートポンプ１２側の切欠３４ａ，３４ｂ及びゲート扉体７側の位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂは、ポンプケーシング１７の長さ方向の中点に設けられている。そのため、ゲートポンプ１２はゲート扉体７に対する取付方向を反転させることができる。詳細には、図５に示すように、ゲートポンプ１２の吸込口１７ａがゲート扉体７の一方の吸込／吐出口２７Ｂに対して位置決めされ、吐出口１７ｂがゲート扉体７の他方の吸込／吐出口２７Ａに対して位置決めされる位置（第１の位置）と、図１及び図６に示すように、ゲートポンプ１２の吸込口１７ａがゲート扉体７の他方の吸込／吐出口２７Ａに対して位置決めされ、吐出口１７ｂがゲート扉体７の一方の吸込／吐出口２７Ｂに対して位置決めされる位置（第２の位置）とのいずれにも、ゲート扉体７に対するゲートポンプ１２の取付方向を設定することができる。
【００２２】
ゲートポンプ１２の取付方向を反転させる場合には、チェーンブロック６の先端のフックをゲートポンプ１２のリング３３Ａ，３３Ｂに掛け、図示しないスルーゲートを閉じて水路２を遮断した後、チェーンブロック６によりゲートポンプ１２を吊り上げる。スルーゲートはゲート扉体７に設けてもよく、ゲート扉体７と別体としてもよい。切欠３４ａ，３４ｂ内に位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂが位置しているので、ゲートポンプ１２は位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂに案内されつつ上昇するが、位置決め板３４が位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂの上端まで達すると、切欠３４ａ，３４ｂから位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂが抜け出る。上端開口を介してゲート扉体７の外部までゲートポンプ１２を吊り上げた後、向きを反転させる。その後、向きを反転させたゲートポンプ１２をチェーンブロック６により上端開口からゲート扉体７内に降下させ、位置決め板３４の切欠３４ａ，３４ｂに位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂを挿通させる。ポンプケーシング１７のテーパ面１７ｃ，１７ｄと、テーパフランジ３１Ａ，３１Ｂのテーパ面３１ａ，３１ｂが当接するまで、ゲートポンプ１２を降下させる。
【００２３】
排水時には、図５に示すように、吸込口１７ａがゲート扉体７の支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされ、吐出口１７ｂがゲート扉体７の本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされるように、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を設定する。また、支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂのフラップ型逆止弁３０Ｂを開弁手段３６により強制開放する。ゲートポンプ１２が作動すると、支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吸い込まれた水は、矢印Ａ１で示すようにフラップ型逆止弁３０Ａを押し上げて本川側２ａの吸込／吐出口２７Ｂから吐出される。本川側２ａから支川側２ｂに向かう逆流は、本川側２ａのフラップ型逆止弁３０Ａにより阻止される。
【００２４】
用水時には、図６に示すように、吸込口１７ａがゲート扉体７の本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされ、吐出口１７ｂがゲート扉体７の支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされるように、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を設定する。また、本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａのフラップ型逆止弁３０Ａを開弁手段３６により強制開放する。ゲートポンプ１２を作動すると、本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａから吸い込まれた水は、矢印Ａ２で示すようにフラップ型逆止弁３０Ｂを押し上げて支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吐出される。支川側２ｂから本川側２ａに向かう逆流は、支川側２ｂのフラップ型逆止弁３０Ｂにより阻止される。
【００２５】
このように、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を反転することにより、ゲート扉体７の吸込／吐出口２７Ａ，２７Ｂのうち任意の一方から水を吸い込み、他方から吐出することができ、吸排水の方向を切り換えることができる。そのため、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を反転することにより、支川側２ｂから本川側２ａへの排水と、本川側２ａから支川側２ｂへの用水を必要に応じて行うことができる。また、ゲートポンプ１２の回転方向は反転させる必要がないので、プロペラ２４は正逆回転のいずれでも吸排水が可能な比較的低効率の特殊な形状のものではなく、一定方向に回転時にのみ吸排水が可能な比較的高効率のものを使用することができる。従って、吐出方向を切り換えた場合でも吸排水の効率が低下しない。
【００２６】
（第２実施形態）
図７から図１０は、本発明の第２実施形態のポンプゲートを示している。この第２実施形態では、ゲートポンプ１２のポンプケーシング１７の吐出口１７ｂ側にデュアルプレート型逆止弁３８を一体に組込んでいる。一方、ゲート扉体７には第１実施形態のようなフラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂ（例えば、図１参照）を設けておらず、二つの吸込／吐出口２７Ａ，２７Ｂは常に開放状態にある。第２実施形態のその他の構造は、第１実施形態と同様であり、図面中、同一の要素には同一の符号を付している。
【００２７】
図７及び図８に示すように、デュアルプレート型逆止弁３８は、ポンプケーシング１７の吐出口１７ｂ側に上下両端が固定された垂直方向に延びるシャフト３８ａを備えている。また、デュアルプレート型逆止弁３８は、基端側がシャフト３８ａに回動自在に取り付けられた二枚の弁体３８ｂ，３８ｃ、シャフト３８ａに取り付けられた弁体３８ｂ，３８ｃを閉弁方向に付勢するためのスプリング３８ｄ、ポンプケーシング１７の内面に形成された弁座３８ｅ、及び弁座３８ｅ上に設けられたシール部材３８ｆを備えている。図７に示すように、吐出口１７ｂから吐出される水によってスプリング３８ｄの弾性的付勢力に抗して弁体３８ｂ，３８ｃがシャフト３８ａ周りに回動し、弁座３８ｅから離脱して開弁する。一方、図８に示すように、ゲートポンプ１２の停止時には、スプリング３８ｄの弾性的付勢力により弁体３８ｂ，３８ｃが弁座３８ｅ上のシール部材３８ｆに押圧されて閉弁する。矢印Ａ３で示す吐出口１７ｂ内に向かう水の流れにより弁体３８ｂ，３８ｃは弁座３８ｅに押圧されて閉弁し、逆流が防止される。
【００２８】
排水時には、図９に示すように、吸込口１７ａが支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされ、デュアルプレート型逆止弁３８を備える吐出口１７ｂが本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされるように、ゲートポンプ１２の取付方向を設定する。ゲートポンプ１２が作動すると、支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吸い込まれた水は、デュアルプレート型逆止弁３８を開弁させて本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａから吐出される。本川側２ａから支川側２ｂに向かう逆流は、デュアルプレート型逆止弁３８が閉弁することにより阻止される。
【００２９】
用水時には、図１０に示すように、吸込口１７ａがゲート扉体７の本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされ、デュアルプレート型逆止弁３８を備える吐出口１７ｂが支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされるように、ゲートポンプ１２の取付方向を設定する。ゲートポンプ１２が作動すると、本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａから吸い込まれた水は、デュアルプレート型逆止弁３８を開弁させて支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吐出される。支川側２ｂから本川側２ａに向かう逆流は、デュアルプレート型逆止弁３８が閉弁することにより阻止される。
【００３０】
このように、第２実施形態のポンプゲート１は、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を反転することにより、吸排水の方向を切り換え、支川側２ｂから本川側２ａへの排水と、本川側２ａから支川側２ｂへの用水を必要に応じて行うことができる。また、ゲートポンプ１２の回転方向は一定であるのでプロペラ２４として低効率の特殊な形状のものを使用する必要がなく、吐出方向を切り換えた場合でも吸排水の効率が低下しない。さらに、ゲートポンプ１２の吐出口１７ｂにデュアルプレート型逆止弁３８を設けたので、第１実施形態では２個必要であった逆止弁（フラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂ）が１個で済み、開弁手段３６を設ける必要もない。この点で第２実施形態のポンプゲート１は構造が簡易である。
【００３１】
（第３実施形態）
図１１から図１３は、本発明の第３実施形態のポンプゲートを示している。この第３実施形態では、ゲートポンプ１２のポンプケーシング１７の吐出口１７ｂ側にフラップ型逆止弁４０を一体に組込んでいる。一方、ゲート扉体７には第１実施形態のようなフラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂ（例えば、図１参照）を設けておらず、二つの吐出／吐出口２７Ａ，２７Ｂは常に開放状態にある。第３実施形態のその他の構造は、第１実施形態と同様であり、図面中、同一の要素には同一の符号を付している。
【００３２】
図１１に示すように、フラップ型逆止弁４０はポンプケーシング１７の吐出口１７ｂ側左右両端に固定された水平方向に延びるシャフト４０ａ、このシャフト４０ａに上端側が回動自在に取り付けられた１枚の弁体４０ｂ、及びポンプケーシング１７の内面に形成された弁座４０ｃを備えている。弁体４０ｂは矢印Ａ４で示すようにシャフト４０ａを中心として上下方向に回動可能である。
【００３３】
排水時には、図１２に示すように、吸込口１７ａが支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされ、フラップ型逆止弁４０を備える吐出口１７ｂが本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされるように、ゲートポンプ１２の取付方向を設定する。ゲートポンプ１２が作動すると、支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吸い込まれた水は、フラップ型逆止弁４０の弁体４０ｂを押し上げて開弁させ、本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａから吐出される。本川側２ａから支川側２ｂに向かう逆流は、フラップ型逆止弁４０が閉弁することにより阻止される。
【００３４】
用水時には、図１３に示すように、吸込口１７ａが本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされ、吐出口１７ｂが支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされるように、ゲートポンプ１２の取付方向を設定する。ゲートポンプ１２が作動すると、本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａから吸い込まれた水は、フラップ型逆止弁４０の弁体４０ｂを押し上げて開弁させ、支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吐出される。支川側２ｂから本川側２ａに向かう逆流は、フラップ型逆止弁４０が閉弁することにより阻止される。
【００３５】
このように、第３実施形態のポンプゲート１は、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を反転することにより、吸排水の方向を切り換え、支川側２ｂから本川側２ａへの排水と、本川側２ａから支川側２ｂへの用水を必要に応じて行うことができる。また、ゲートポンプ１２の回転方向は一定であるのでプロペラ２４として低効率の特殊な形状のものを使用する必要がなく、吐出方向を切り換えた場合でも吸排水の効率が低下しない。さらに、ゲートポンプ１２の吐出口１７ｂにフラップ型逆止弁４０を設けたので、第１実施形態では２個必要であった逆止弁が１個で済み、開弁手段を設ける必要もないので構造が簡易である。
【００３６】
本発明は、前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、ゲート扉体の吸入／吐出口や、ゲートポンプの吐出口に設ける逆止弁は、前述のフラップ型やデュアルプレート型に限定されず、一方向にのみ水を流す機能を有するものであればよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のゲートポンプでは、ゲートポンプのゲート扉体に対する取付方向を反転することにより、ゲート扉体の両面に設けられた吸込／吐出口のうち任意の一方から水を吸い込み、他方から吐出することができ、吸排水の方向を切り換えることができる。従って、例えば、支川と本川の合流地点近傍の水路に本発明のゲートポンプを設置すれば、ゲートポンプのゲート扉体に対する取付方向を反転することにより、必要に応じて支川側から本川側への排水と、本川側から支川側への揚水とのいずれをも必要に応じて行うことができる。また、ゲートポンプの回転方向は反転させる必要がないので、正逆回転のいずれでも吸排水が可能な比較的低効率の特殊な形状のプロペラではなく、一定方向に回転時にのみ吸排水が可能な比較的高効率のプロペラを使用することができる。従って、吐出方向を切り換えた場合でも吸排水の効率が低下しない。
【００３８】
特に、ゲートポンプの吐出口に逆止弁を取り付けた場合には、１個の逆止弁のみが必要であり、かつ強制手的に逆止弁を開放する手段を設ける必要がないので、ポンプゲートの構造が簡易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係るポンプゲートを示す部分拡大横断面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態に係るポンプゲートを示す本川側から見た正面図である。
【図３】 本発明の第１実施形態に係るポンプゲートを示す部分断面平面図である。
【図４】 ゲートポンプのゲート扉体に対する取付構造を示す平面図である。
【図５】 排水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【図６】 用水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【図７】 本発明の第２実施形態に係るポンプゲートを示す部分拡大横断面図である。
【図８】 デュアルプレート型逆止弁を示す部分断面図である。
【図９】 排水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【図１０】 用水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【図１１】 本発明の第３実施形態に係るポンプゲートを示す部分拡大横断面図である。
【図１２】 排水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【図１３】 用水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【符号の説明】
１ ポンプゲート
２ 水路
２ａ 本川側
２ｂ 支川側
３ 吐出水槽
５ ガイドレール
６ チェーンブロック
７ ゲート扉体
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ 戸車
９Ａ，９Ｂ 戸当りレール
１０Ａ，１０Ｂ チェーン
１２ ゲートポンプ
１３ 回転軸
１４ ポンプ本体
１５ 出力軸
１６ 水中モータ
１７ ポンプケーシング
１７ａ 吸込口
１７ｂ 吐出口
１７ｃ，１７ｄ テーパ面
１８ インナーケーシング
１９，２０ 軸受
２１ 軸封装置
２４ プロペラ
２５ 第１の傘歯歯車（回転軸）
２６ 第２の傘歯歯車（出力軸）
２７Ａ，２７Ｂ 吸込／吐出口
３０Ａ，３０Ｂ フラップ型逆止弁
３０ａ シャフト
３０ｂ 弁体
３０ｃ 弁座
３１Ａ，３１Ｂ テーパフランジ
３１ａ，３１ｂ テーパ面
３２ 開弁手段
３３Ａ，３３Ｂ リング
３４ 位置決め板
３４ａ，３４ｂ 切欠
３６Ａ，３６Ｂ 位置決めシャフト
３８ デュアルプレート型逆止弁
３８ａ シャフト
３８ｂ，３８ｃ 弁体
３８ｄ スプリング
３８ｅ 弁座
３８ｆ シール部材
４０ フラップ型逆止弁
４０ａ シャフト
４０ｂ 弁体
４０ｃ 弁座
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川（本川）と支流（支川）との合流地点近傍等において水路を開閉する昇降可能なゲート扉体に、ゲートポンプを内蔵したポンプゲートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のゲートポンプとしては、例えば、特許文献１に、回転軸が水平方向に延びるゲートポンプと、このゲートポンプの上方に配置されその出力軸が垂直方向に延びるゲートポンプ駆動用の水中モータとをゲート扉体に内蔵したものが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２９５３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ポンプゲートでは、通常、支流（支川）側から河川（本川）側へ水が排出される。しかし、近年、ポンプゲートを介して河川側の水を支流側の農耕地等に供給することに対する要求がある。かかる用水を実現するには、通常運転時とは逆に河川側から支流側へ水を吐出する必要がある。これに対して、ゲートポンプとして正逆回転のいずれでも吸排水が可能な特殊な形状のプロペラを備えるものを使用することが考えられる。しかし、この種の特殊な形状のプロペラは、一定方向に回転時にのみ吸排水が可能なプロペラと比較すると、吸排水の効率が比較的低く、排水及び用水のいずれについても所望の効率を得ることが困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、吸排水の向きを切換可能であって、かつ吸排水の向きを切り換えても十分な効率が得られるポンプゲートを提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、水路を開閉する昇降可能なゲート扉体に、回転軸が水平方向に延びるゲートポンプと、このゲートポンプの上方に配置されその出力軸が垂直方向に延びるゲートポンプ駆動用の水中モータとを備えるゲートポンプが内蔵されたポンプゲートであって、前記ゲートポンプは、一端が吸込口を構成して他端が吐出口を構成するポンプケーシングと、このポンプケーシングの上面に固定され、かつ前記ポンプケーシングの長さ方向の中点と対応する位置に切欠が形成された位置決め板とを備え、前記ゲート扉体は、両面側に吸込／吐出口をそれぞれ備えると共に、前記ポンプケーシングの長さ方向の中点と対応する位置に下端が固定された垂直方向に延びる位置決めシャフトを備え、前記位置決めシャフトが前記位置決め板の切欠に嵌り込むことによって、前記ゲート扉体内で前記ゲートポンプの姿勢が保持され、前記位置決め板が前記位置決めシャフトの上端に達するように、前記ゲートポンプを前記ゲート扉体に対して上昇させ、前記切欠から前記位置決めシャフトを抜き出すことにより、前記吸込口が前記ゲート扉体の一方の吸込／吐出口に位置決めされると共に前記吐出口が前記ゲート扉体の他方の吸込／吐出口に位置決めされる第１の位置と、前記吸込口が前記ゲート扉体の他方の吸込／吐出口に位置決めされると共に前記吐出口が前記ゲート扉体の一方の吸込／吐出口に位置決めされる第２の位置とに、前記ゲート扉体に対する前記ゲートポンプの取付方向を反転可能であることを特徴とする、ポンプゲートを提供する。
【０００７】
本発明のポンプゲートでは、ゲートポンプのゲート扉体に対する取付方向を反転することにより、ゲート扉体の両面に設けられた吸込／吐出口のうち任意の一方から水を吸い込み、他方から吐出することができ、吸排水の方向を切り換えることができる。また、ゲートポンプの回転方向は反転させる必要がないので、正逆回転のいずれでも吸排水が可能な比較的低効率の特殊な形状のプロペラではなく、一定方向に回転時にのみ吸排水が可能な比較的高効率のプロペラを使用することができる。従って、吐出方向を切り換えた場合でも吸排水の効率が低下しない。
【０００８】
具体的には、本発明のポンプゲートは、ゲート扉体の各吸込／吐出口にそれぞれ設けられた逆止弁と、ゲートポンプの吐出口と対応する前記吸込／吐出口に取り付けられた逆止弁を強制的に開放する開弁手段とを備える。ゲートポンプの吸込口と対応するゲート扉体の吸込／吐出口に設けられた逆止弁を開弁手段により強制的に開放することにより、ゲートポンプによる吸排水を行うことができる。
【０００９】
あるいは、前記ゲートポンプの吐出口に逆止弁を取り付けてもよい。１個の逆止弁のみが必要であり、かつ強制手的に逆止弁を開放する手段を設ける必要がないので、ポンプゲートの構造が簡易になる。
【００１０】
前記ゲートポンプの吐出口に取り付ける逆止弁は、デュアルプレート型逆止弁であってもよく、フラップ型逆止弁であってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１から図６は、本発明の第１実施形態のポンプゲート１を示している。図５及び図６に示すように、ポンプゲート１は本川と支川との合流地点近傍の水路２に設けられた吐出水槽３に設置されている。図５及び図６において、符号２ａは水路２の本川側、符号２ｂは水路２の支川側を示している。吐出水槽３には開口部が設けてあり、その内部は大気に開放されている。吐出水槽３の上壁に設けられたガイドレール５にゲートポンプ昇降用のチェーンブロック６が吊り下げられている。
【００１３】
図２及び図３に示すように、ポンプゲート１のゲート扉体７の両側面には戸車８Ａ〜８Ｄが配設されており、これらの戸車８Ａ〜８Ｄは吐出水槽３の側壁に固定された垂直方向に延びる戸当りレール９Ａ，９Ｂにより案内される。ゲート扉体７の上面には昇降用のチェーン１０Ａ，１０Ｂが連結されており、図示しない駆動機構でチェーン１０Ａ，１０Ｂを巻き上げ又は巻き出すことにより、ゲート扉体７を昇降駆動し、水路２を開閉することができる。
【００１４】
図２及び図３に示すように、ゲート扉体７には、排水及び揚水用の２組のゲートポンプ１２，１２が水平方向に並んで配置されている。図１に示すように、ゲートポンプ１２は回転軸１３が水平方向に延びる横軸軸流ポンプであるポンプ本体１４と、このポンプ本体１４の上方に配置されており出力軸１５が垂直方向に延びるポンプ本体駆動用の水中モータ１６とを備えている。
【００１５】
ポンプ本体１４は、全体として円筒状であるポンプケーシング１７を備えている。ポンプケーシング１７内には前記水平方向に延びる回転軸１３を収容したインナーケーシング１８が配設されている。図１において、１９，２０は回転軸１３を支持する軸受であり、２１は軸封装置である。回転軸１３の先端にはプロペラ２４が固定されている。
【００１６】
前記垂直方向に延びる水中モータ１６の出力軸１５はポンプケーシング１７を貫通してインナーケーシング１８内に延びている。ポンプ本体１４の回転軸１３に固定された第１の傘歯歯車２５と、水中モータ１６の出力軸１５の下端に固定された第２の傘歯歯車２６が係合しており、これらの傘歯歯車２５，２６によって出力軸１５の回転が回転軸１３に伝達される。
【００１７】
ポンプケーシング１７内に吸排水のための流路が形成されており、図１においてポンプケーシング１７の左側端部の開口が吸込口１７ａを構成し、右側端部の開口が吐出口１７ｂを構成している。ゲート扉体７の両面側には、それぞれ吸込／吐出口２７Ａ，２７Ｂが設けられている。後に詳述するように、ゲートポンプ１２の配置向きに応じて、これらの吸込／吐出口２７Ａ，２７Ｂに対して吸込口１７ａと吐出口１７ｂのいずれか一方が位置決めされる。各吸込／吐出口２７Ａ，２７Ｂには、フラップ型逆止弁３０ａ，３０ｂが取り付けられている。これらのフラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂは、テーパフランジ３１Ａ，３１Ｂに固定された水平方向に延びるシャフト３０ａ、基端側がシャフト３０に回転自在に取り付けられた弁体３０ｂ、テーパフランジ３１Ａ，３１Ｂに取り付けられた弁座３０ｃを備えている。また、図５及び図６に示すように、各フラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂを強制的に開放する開弁手段が設けられている。この開弁手段は、フラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂの上方のゲート開閉装置据付床面に設置された手動ウィンチ３２Ａ，３２Ｂによりフラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂに接続されたワイヤー３２を引き上げることにより、フラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂを強制的に開放する。一方、ワイヤー３２を引き下げれば、フラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂはそれ自体の自重により自動的に閉弁する。
【００１８】
水中モータ１６の上部には、ゲートポンプ１２の吊り下げ及び吊り上げのためのリング３３Ａ，３３Ｂが設けられている。
【００１９】
図１及び図４を参照してゲート扉体７に対するゲートポンプ１２の取付構造について説明すると、ポンプケーシング１７の左右両端面は上方から下方に向けて間隔が減少するテーパ面１７ｃ，１７ｄである。ポンプケーシング１７のテーパ面１７ｃ，１７ｄと対応して、ゲート扉体７には一対のテーパフランジ３１Ａ，３１Ｂが設けられている。これらのテーパフランジ３１Ａ，３１Ｂは上方から下方に向けて間隔が減少するテーパ面３１ａ，３１ｂを備えている。ポンプケーシング１７のテーパ面１７ｃ，１７ｄがテーパフランジ３１Ａ，３１Ｂのテーパ面３１ａ，３１ｂに当接することにより、ゲート扉体７内にゲートポンプ１２が保持されている。
【００２０】
ポンプケーシング１７の上面には長手方向中央部に位置決め板３４が固定されている。図４に示すように、この位置決め板３４は、平面視でポンプケーシング１７の両側部から突出しており、この突出部分に位置決め用の切欠３４ａ，３４ｂが設けられている。ゲート扉体７は下端が固定された垂直方向に延びる一対の位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂを備えている。これらの位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂがポンプケーシング１７側の切欠３４ａ，３４ｂに嵌まり込むことによって、ゲート扉体７内でのゲートポンプ１２の姿勢が保持される。
【００２１】
図４に示すように、ゲートポンプ１２側の切欠３４ａ，３４ｂ及びゲート扉体７側の位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂは、ポンプケーシング１７の長さ方向の中点に設けられている。そのため、ゲートポンプ１２はゲート扉体７に対する取付方向を反転させることができる。詳細には、図５に示すように、ゲートポンプ１２の吸込口１７ａがゲート扉体７の一方の吸込／吐出口２７Ｂに対して位置決めされ、吐出口１７ｂがゲート扉体７の他方の吸込／吐出口２７Ａに対して位置決めされる位置（第１の位置）と、図１及び図６に示すように、ゲートポンプ１２の吸込口１７ａがゲート扉体７の他方の吸込／吐出口２７Ａに対して位置決めされ、吐出口１７ｂがゲート扉体７の一方の吸込／吐出口２７Ｂに対して位置決めされる位置（第２の位置）とのいずれにも、ゲート扉体７に対するゲートポンプ１２の取付方向を設定することができる。
【００２２】
ゲートポンプ１２の取付方向を反転させる場合には、チェーンブロック６の先端のフックをゲートポンプ１２のリング３３Ａ，３３Ｂに掛け、図示しないスルーゲートを閉じて水路２を遮断した後、チェーンブロック６によりゲートポンプ１２を吊り上げる。スルーゲートはゲート扉体７に設けてもよく、ゲート扉体７と別体としてもよい。切欠３４ａ，３４ｂ内に位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂが位置しているので、ゲートポンプ１２は位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂに案内されつつ上昇するが、位置決め板３４が位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂの上端まで達すると、切欠３４ａ，３４ｂから位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂが抜け出る。上端開口を介してゲート扉体７の外部までゲートポンプ１２を吊り上げた後、向きを反転させる。その後、向きを反転させたゲートポンプ１２をチェーンブロック６により上端開口からゲート扉体７内に降下させ、位置決め板３４の切欠３４ａ，３４ｂに位置決めシャフト３６Ａ，３６Ｂを挿通させる。ポンプケーシング１７のテーパ面１７ｃ，１７ｄと、テーパフランジ３１Ａ，３１Ｂのテーパ面３１ａ，３１ｂが当接するまで、ゲートポンプ１２を降下させる。
【００２３】
排水時には、図５に示すように、吸込口１７ａがゲート扉体７の支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされ、吐出口１７ｂがゲート扉体７の本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされるように、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を設定する。また、支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂのフラップ型逆止弁３０Ｂを開弁手段３６により強制開放する。ゲートポンプ１２が作動すると、支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吸い込まれた水は、矢印Ａ１で示すようにフラップ型逆止弁３０Ａを押し上げて本川側２ａの吸込／吐出口２７Ｂから吐出される。本川側２ａから支川側２ｂに向かう逆流は、本川側２ａのフラップ型逆止弁３０Ａにより阻止される。
【００２４】
用水時には、図６に示すように、吸込口１７ａがゲート扉体７の本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされ、吐出口１７ｂがゲート扉体７の支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされるように、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を設定する。また、本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａのフラップ型逆止弁３０Ａを開弁手段３６により強制開放する。ゲートポンプ１２を作動すると、本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａから吸い込まれた水は、矢印Ａ２で示すようにフラップ型逆止弁３０Ｂを押し上げて支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吐出される。支川側２ｂから本川側２ａに向かう逆流は、支川側２ｂのフラップ型逆止弁３０Ｂにより阻止される。
【００２５】
このように、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を反転することにより、ゲート扉体７の吸込／吐出口２７Ａ，２７Ｂのうち任意の一方から水を吸い込み、他方から吐出することができ、吸排水の方向を切り換えることができる。そのため、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を反転することにより、支川側２ｂから本川側２ａへの排水と、本川側２ａから支川側２ｂへの用水を必要に応じて行うことができる。また、ゲートポンプ１２の回転方向は反転させる必要がないので、プロペラ２４は正逆回転のいずれでも吸排水が可能な比較的低効率の特殊な形状のものではなく、一定方向に回転時にのみ吸排水が可能な比較的高効率のものを使用することができる。従って、吐出方向を切り換えた場合でも吸排水の効率が低下しない。
【００２６】
（第２実施形態）
図７から図１０は、本発明の第２実施形態のポンプゲートを示している。この第２実施形態では、ゲートポンプ１２のポンプケーシング１７の吐出口１７ｂ側にデュアルプレート型逆止弁３８を一体に組込んでいる。一方、ゲート扉体７には第１実施形態のようなフラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂ（例えば、図１参照）を設けておらず、二つの吸込／吐出口２７Ａ，２７Ｂは常に開放状態にある。第２実施形態のその他の構造は、第１実施形態と同様であり、図面中、同一の要素には同一の符号を付している。
【００２７】
図７及び図８に示すように、デュアルプレート型逆止弁３８は、ポンプケーシング１７の吐出口１７ｂ側に上下両端が固定された垂直方向に延びるシャフト３８ａを備えている。また、デュアルプレート型逆止弁３８は、基端側がシャフト３８ａに回動自在に取り付けられた二枚の弁体３８ｂ，３８ｃ、シャフト３８ａに取り付けられた弁体３８ｂ，３８ｃを閉弁方向に付勢するためのスプリング３８ｄ、ポンプケーシング１７の内面に形成された弁座３８ｅ、及び弁座３８ｅ上に設けられたシール部材３８ｆを備えている。図７に示すように、吐出口１７ｂから吐出される水によってスプリング３８ｄの弾性的付勢力に抗して弁体３８ｂ，３８ｃがシャフト３８ａ周りに回動し、弁座３８ｅから離脱して開弁する。一方、図８に示すように、ゲートポンプ１２の停止時には、スプリング３８ｄの弾性的付勢力により弁体３８ｂ，３８ｃが弁座３８ｅ上のシール部材３８ｆに押圧されて閉弁する。矢印Ａ３で示す吐出口１７ｂ内に向かう水の流れにより弁体３８ｂ，３８ｃは弁座３８ｅに押圧されて閉弁し、逆流が防止される。
【００２８】
排水時には、図９に示すように、吸込口１７ａが支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされ、デュアルプレート型逆止弁３８を備える吐出口１７ｂが本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされるように、ゲートポンプ１２の取付方向を設定する。ゲートポンプ１２が作動すると、支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吸い込まれた水は、デュアルプレート型逆止弁３８を開弁させて本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａから吐出される。本川側２ａから支川側２ｂに向かう逆流は、デュアルプレート型逆止弁３８が閉弁することにより阻止される。
【００２９】
用水時には、図１０に示すように、吸込口１７ａがゲート扉体７の本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされ、デュアルプレート型逆止弁３８を備える吐出口１７ｂが支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされるように、ゲートポンプ１２の取付方向を設定する。ゲートポンプ１２が作動すると、本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａから吸い込まれた水は、デュアルプレート型逆止弁３８を開弁させて支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吐出される。支川側２ｂから本川側２ａに向かう逆流は、デュアルプレート型逆止弁３８が閉弁することにより阻止される。
【００３０】
このように、第２実施形態のポンプゲート１は、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を反転することにより、吸排水の方向を切り換え、支川側２ｂから本川側２ａへの排水と、本川側２ａから支川側２ｂへの用水を必要に応じて行うことができる。また、ゲートポンプ１２の回転方向は一定であるのでプロペラ２４として低効率の特殊な形状のものを使用する必要がなく、吐出方向を切り換えた場合でも吸排水の効率が低下しない。さらに、ゲートポンプ１２の吐出口１７ｂにデュアルプレート型逆止弁３８を設けたので、第１実施形態では２個必要であった逆止弁（フラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂ）が１個で済み、開弁手段３６を設ける必要もない。この点で第２実施形態のポンプゲート１は構造が簡易である。
【００３１】
（第３実施形態）
図１１から図１３は、本発明の第３実施形態のポンプゲートを示している。この第３実施形態では、ゲートポンプ１２のポンプケーシング１７の吐出口１７ｂ側にフラップ型逆止弁４０を一体に組込んでいる。一方、ゲート扉体７には第１実施形態のようなフラップ型逆止弁３０Ａ，３０Ｂ（例えば、図１参照）を設けておらず、二つの吐出／吐出口２７Ａ，２７Ｂは常に開放状態にある。第３実施形態のその他の構造は、第１実施形態と同様であり、図面中、同一の要素には同一の符号を付している。
【００３２】
図１１に示すように、フラップ型逆止弁４０はポンプケーシング１７の吐出口１７ｂ側左右両端に固定された水平方向に延びるシャフト４０ａ、このシャフト４０ａに上端側が回動自在に取り付けられた１枚の弁体４０ｂ、及びポンプケーシング１７の内面に形成された弁座４０ｃを備えている。弁体４０ｂは矢印Ａ４で示すようにシャフト４０ａを中心として上下方向に回動可能である。
【００３３】
排水時には、図１２に示すように、吸込口１７ａが支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされ、フラップ型逆止弁４０を備える吐出口１７ｂが本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされるように、ゲートポンプ１２の取付方向を設定する。ゲートポンプ１２が作動すると、支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吸い込まれた水は、フラップ型逆止弁４０の弁体４０ｂを押し上げて開弁させ、本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａから吐出される。本川側２ａから支川側２ｂに向かう逆流は、フラップ型逆止弁４０が閉弁することにより阻止される。
【００３４】
用水時には、図１３に示すように、吸込口１７ａが本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａに位置決めされ、吐出口１７ｂが支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂに位置決めされるように、ゲートポンプ１２の取付方向を設定する。ゲートポンプ１２が作動すると、本川側２ａの吸込／吐出口２７Ａから吸い込まれた水は、フラップ型逆止弁４０の弁体４０ｂを押し上げて開弁させ、支川側２ｂの吸込／吐出口２７Ｂから吐出される。支川側２ｂから本川側２ａに向かう逆流は、フラップ型逆止弁４０が閉弁することにより阻止される。
【００３５】
このように、第３実施形態のポンプゲート１は、ゲートポンプ１２のゲート扉体７に対する取付方向を反転することにより、吸排水の方向を切り換え、支川側２ｂから本川側２ａへの排水と、本川側２ａから支川側２ｂへの用水を必要に応じて行うことができる。また、ゲートポンプ１２の回転方向は一定であるのでプロペラ２４として低効率の特殊な形状のものを使用する必要がなく、吐出方向を切り換えた場合でも吸排水の効率が低下しない。さらに、ゲートポンプ１２の吐出口１７ｂにフラップ型逆止弁４０を設けたので、第１実施形態では２個必要であった逆止弁が１個で済み、開弁手段を設ける必要もないので構造が簡易である。
【００３６】
本発明は、前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、ゲート扉体の吸入／吐出口や、ゲートポンプの吐出口に設ける逆止弁は、前述のフラップ型やデュアルプレート型に限定されず、一方向にのみ水を流す機能を有するものであればよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のゲートポンプでは、ゲートポンプのゲート扉体に対する取付方向を反転することにより、ゲート扉体の両面に設けられた吸込／吐出口のうち任意の一方から水を吸い込み、他方から吐出することができ、吸排水の方向を切り換えることができる。従って、例えば、支川と本川の合流地点近傍の水路に本発明のゲートポンプを設置すれば、ゲートポンプのゲート扉体に対する取付方向を反転することにより、必要に応じて支川側から本川側への排水と、本川側から支川側への揚水とのいずれをも必要に応じて行うことができる。また、ゲートポンプの回転方向は反転させる必要がないので、正逆回転のいずれでも吸排水が可能な比較的低効率の特殊な形状のプロペラではなく、一定方向に回転時にのみ吸排水が可能な比較的高効率のプロペラを使用することができる。従って、吐出方向を切り換えた場合でも吸排水の効率が低下しない。
【００３８】
特に、ゲートポンプの吐出口に逆止弁を取り付けた場合には、１個の逆止弁のみが必要であり、かつ強制手的に逆止弁を開放する手段を設ける必要がないので、ポンプゲートの構造が簡易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係るポンプゲートを示す部分拡大横断面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態に係るポンプゲートを示す本川側から見た正面図である。
【図３】 本発明の第１実施形態に係るポンプゲートを示す部分断面平面図である。
【図４】 ゲートポンプのゲート扉体に対する取付構造を示す平面図である。
【図５】 排水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【図６】 用水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【図７】 本発明の第２実施形態に係るポンプゲートを示す部分拡大横断面図である。
【図８】 デュアルプレート型逆止弁を示す部分断面図である。
【図９】 排水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【図１０】 用水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【図１１】 本発明の第３実施形態に係るポンプゲートを示す部分拡大横断面図である。
【図１２】 排水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【図１３】 用水時のポンプゲートを示す横断面図である。
【符号の説明】
１ ポンプゲート
２ 水路
２ａ 本川側
２ｂ 支川側
３ 吐出水槽
５ ガイドレール
６ チェーンブロック
７ ゲート扉体
８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ 戸車
９Ａ，９Ｂ 戸当りレール
１０Ａ，１０Ｂ チェーン
１２ ゲートポンプ
１３ 回転軸
１４ ポンプ本体
１５ 出力軸
１６ 水中モータ
１７ ポンプケーシング
１７ａ 吸込口
１７ｂ 吐出口
１７ｃ，１７ｄ テーパ面
１８ インナーケーシング
１９，２０ 軸受
２１ 軸封装置
２４ プロペラ
２５ 第１の傘歯歯車（回転軸）
２６ 第２の傘歯歯車（出力軸）
２７Ａ，２７Ｂ 吸込／吐出口
３０Ａ，３０Ｂ フラップ型逆止弁
３０ａ シャフト
３０ｂ 弁体
３０ｃ 弁座
３１Ａ，３１Ｂ テーパフランジ
３１ａ，３１ｂ テーパ面
３２ 開弁手段
３３Ａ，３３Ｂ リング
３４ 位置決め板
３４ａ，３４ｂ 切欠
３６Ａ，３６Ｂ 位置決めシャフト
３８ デュアルプレート型逆止弁
３８ａ シャフト
３８ｂ，３８ｃ 弁体
３８ｄ スプリング
３８ｅ 弁座
３８ｆ シール部材
４０ フラップ型逆止弁
４０ａ シャフト
４０ｂ 弁体
４０ｃ 弁座
Claims (4)
- 水路を開閉する昇降可能なゲート扉体に、回転軸が水平方向に延びるゲートポンプと、このゲートポンプの上方に配置されその出力軸が垂直方向に延びるゲートポンプ駆動用の水中モータとを備えるゲートポンプが内蔵されたポンプゲートであって、
前記ゲートポンプは、一端が吸込口を構成して他端が吐出口を構成するポンプケーシングと、このポンプケーシングの上面に固定され、かつ前記ポンプケーシングの長さ方向の中点と対応する位置に切欠が形成された位置決め板とを備え、
前記ゲート扉体は、両面側に吸込／吐出口をそれぞれ備えると共に、前記ポンプケーシングの長さ方向の中点と対応する位置に下端が固定された垂直方向に延びる位置決めシャフトを備え、
前記位置決めシャフトが前記位置決め板の切欠に嵌り込むことによって、前記ゲート扉体内で前記ゲートポンプの姿勢が保持され、
前記位置決め板が前記位置決めシャフトの上端に達するように、前記ゲートポンプを前記ゲート扉体に対して上昇させ、前記切欠から前記位置決めシャフトを抜き出すことにより、前記吸込口が前記ゲート扉体の一方の吸込／吐出口に位置決めされると共に前記吐出口が前記ゲート扉体の他方の吸込／吐出口に位置決めされる第１の位置と、前記吸込口が前記ゲート扉体の他方の吸込／吐出口に位置決めされると共に前記吐出口が前記ゲート扉体の一方の吸込／吐出口に位置決めされる第２の位置とに、前記ゲート扉体に対する前記ゲートポンプの取付方向を反転可能であることを特徴とする、ポンプゲート。 - 前記ゲート扉体の各吸込／吐出口にそれぞれ設けられた逆止弁と、
前記ゲートポンプの吐出口と対応する前記吸込／吐出口に取り付けられた逆止弁を強制的に開放する開弁手段と
を備えることを特徴とする、請求項１に記載のポンプゲート。 - 前記ゲートポンプの吐出口に取り付けられた逆止弁を備えることを特徴とする、請求項１に記載のポンプゲート。
- 前記逆止弁は、フラップ型逆止弁又はデュアルプレート型逆止弁であることを特徴とする請求項３に記載のポンプゲート。
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