JP4307681B2 - ゲートポンプ設備 - Google Patents

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一夫 飯坂
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Description

【0001】
【発明の技術分野】
本発明は、外水の侵入を防止すると共に内水を外水側へ強制的に排出するたの、ゲートポンプ設備に関するものである。
【0002】
【従来技術とその問題点】
図9および図10に示すよう、水路に設けられた水門に昇降自在に支持される門扉101の内水側Aに面して水中ポンプ104を装着し、内水位よりも外水位が低いときは図9のように門扉101と共に水中ポンプ104を引き揚げて自然流下により排水させ、内水位よりも外水位が高くなれば図10のように門扉101と共に水中ポンプ104を下降させて外水の侵入を防ぐと共にポンプ運転により内水を強制的に排出させる、というゲートポンプ設備は既に公知である。
【0003】
しかし上記従来のゲートポンプ設備では、門扉101の内水側A面へ水中ポンプ104が片持状に装着されているため、重量アンバランスを生じて門扉101の昇降作動が不円滑となり、水中ポンプ104と共に大重量の門扉101を昇降させるので大きな動力が必要でランニングコストが増大し、且つ、水路上部のスラブにポンプ通過のための大きな開口部Hのマシンハッチが必要で建築躯体強度保持のため建設コストが嵩み、内水路Aに面している水中ポンプ104に水路中の流下物などが直撃して損傷を与えるという欠点がある。更にまた、ゲート設備は、主ポンプの故障時や緊急時の増設排水に備えて副ポンプを併設し、これら個別に装着される主副2台のポンプについてそれぞれ各別の吐出配管が施されるため、構成が複雑となると共に設備の大型化が避けられないという憾みがある。
【0004】
【発明の目的】
本発明の目的は、構成が簡潔で大型化することなくローコストに設置でき、また、水路中の流下物が水中ポンプに直撃することを回避でき、且つ、昇降操作に大きな動力を必要とせずランニングコストの面でも優利なゲートポンプ設備を提供することにある。
【0005】
【発明の構成】
本発明に係るゲートポンプ設備においては、上面開口箱状のゲート躯体を水路に設け、ゲート躯体の内水側壁面の下方部に取水口を開口し、ゲート躯体の外水側壁面の上方部に単一の放水口を開口し、側端開口面が上記放水口の口周面と離接自在に対向するよう形成されたエルボ状吐出管の下端開口面を二又状に分岐し、該分岐された下端開口面に主副2台の竪型水中ポンプの吐出口をそれぞれ各別に接続して一体に結合させ、エルボ状吐出管内をセパレータにより主ポンプ側吐出路と副ポンプ側吐出路に区画すると共に該区画された両吐出路にそれぞれ逆止弁を装着し、ゲート躯体内に縦設された昇降ガイドと、エルボ状吐出管の外面から導出された係合子とを摺動自在に係合させて主副両竪型水中ポンプの昇降機構を構成し、且つ、該昇降機構による主副両竪型水中ポンプの昇降位動巾が、下降操作時にはポンプ吸込口が取水口の開口位置付近まで下降すると共にエルボ状吐出管の側端開口面が放水口と導通状態となり、上昇操作時にはポンプ吸込口が取水口の開口位置よりも上方に離隔すると共にエルボ状吐出管の側端開口面が放水口の口周面から離脱して上方へ移動するよう設定した。
【0006】
【実施例】
以下実施例の図1乃至図8により説明をする。
【0007】
1は水路中に設けられたゲート躯体であり、上面を開口した箱状に形成され、内水側壁面1aの下方部に取水口2を開口し、外水側壁面1bの上方部には単一の放水口3が開口されている。4はエルボ状吐出管であって、側端開口面5の口周面には後記シールパッキン6の装着用フランジFが付設され、該フランジFの前面にはその内径よりも若干内径を小さく形成したシールパッキン6がシールリングによって装着され、前記放水口3の口周面と離接自在に対向するよう形成されている。また、エルボ状吐出管4の下端開口面を二又状に分岐し、該分岐された下端開口面8a,8bに主副2台の竪型水中ポンプ9a,9bの吐出口10a,10bをそれぞれ各別に接続して一体に結合させる。11はエルボ状吐出管4内に縦設されたセパレータであり、該セパレータによってエルボ状吐出管4内は主ポンプ8a側の吐出路12aと副ポンプ8b側の吐出路12bとに区画される。そして該区画された両吐出路12a,12bにそれぞれ逆止弁13a,13bを装着するのであるがバタフライ型の逆止弁が好適であり、図3中の13aはバタフライ型の逆止弁の主ポンプ側の弁体を示し、13bは副ポンプ側の弁体を示している。14はゲート躯体内に縦設された昇降ガイド、15aはエルボ状吐出管4の外面から導出された係合子であり、該係合子15aを上記昇降ガイド14と摺動自在に係合させて主副両竪型水中ポンプ9a,9bの昇降機構を構成するのであるが、昇降ガイド14の下方部はその前縁14aおよび後縁14bが傾斜縁となって放水口3の周辺方向へ漸次接近した態様で外水側壁面1bに定着されている。上記昇降機構による主副両竪型水中ポンプ9a,9bの昇降位動巾は、下降操作時にはポンプ吸込口16a,16bが取水口2の開口位置付近まで下降すると共にエルボ状吐出管4の側端開口面5が放水口3と同心状態となり、上昇操作時にはポンプ吸込口16a,16bが取水口2の開口位置よりも上方に離隔すると共にエルボ状吐出管4の側端開口面5が放水口3の開口位置よりも上方へ移動するよう設定しておくのである。
【0008】
主副両竪型水中ポンプ9a,9bが昇降ガイド14に沿って下降し始めたとき、後述する離隔ピン15bが昇降ガイド14に摺接していることによりエルボ状吐出管4の側端開口面5は外水側壁面1bから若干離隔しているが、下降限に達する直前で係合子15aが昇降ガイド14の下方部の前縁14aに当接し、該前縁14aの傾斜に沿って前方へ誘導され側端開口面5と放水口3とが同心状に合致するとき、主副両竪型水中ポンプ9a,9bの重量が推力となって放水口3の口周面に作用し、上記エルボ状吐出管4の側端開口面5と放水口3とが導通状態となる。15bはエルボ状吐出管4の外面部から導出された離隔ピンであって、主副両竪型水中ポンプ9a,9bが下降限に達したときに昇降ガイド14の下方部の後縁14bに接するよう形成されており、主副両竪型水中ポンプ9a,9bが昇降ガイド14に沿って上昇し始めたとき、離隔ピン15bが上記後縁14bの傾斜に沿って後方へ誘導されることによりエルボ状吐出管4の側端開口面5は放水口3の口周面から離隔した状態となり、この状態で主副両竪型水中ポンプ9a,9bは所定の上昇限まで上昇させられることになる。17は昇降操作用の吊下げチェーンである。
【0009】
【作用】
内水位よりも外水位が低いときはゲート躯体1と共に主副両竪型水中ポンプ9a,9bは上昇位置にあって自然流下による排水が行われ、水位が高くなって来るとゲート躯体1と共に主副両竪型水中ポンプ9a,9bを下降させた図8の状態により外水の侵入に備えるが、外水位が更に上昇しても内水位がポンプ運転水位に達しない間は逆止弁13a,13bによる外水侵入防止のみにとどめ、ポンプ運転による内水の強制排出は行われることがない。この間に万一ポンプ故障による修理や交換の必要を生じた場合は、ゲート躯体1は水路に残したままで主副両竪型水中ポンプ9a,9bのみを上昇させれば足りる。そして内水位が上昇して予め定められた運転水位に達すれば主ポンプ9aの運転により内水を強制的に排出させる。主ポンプ9aに故障を生じたときは副ポンプ9bの運転により内水を強制的に排出させる。また、内水の排出を緊急に行わせる場合には主副両竪型水中ポンプ9a,9bを同時に運転させる。そして実施例で述べたように、主副両竪型水中ポンプ9a,9bの下降時において昇降ガイド14の下方部の前縁14aの傾斜に沿って係合子15aが前方へ誘導されるような態様としておけば、主副両竪型水中ポンプ9a,9bの重量が推力となって放水口3の口周面に作用するため、該口周面とエルボ状吐出管4の側端開口面5との導通状態は安定してポンプ運転時に圧洩れを生じることがない。また、図4の実施例のように、シールパッキン6の内径を該パッキン装着用フランジFの内径よりも若干小さくしておけば、側端開口面5の内周にポンプ運転時における吐出圧の受圧面6eが形成されることになり、ポンプ運転時にはシールパッキン6が放水口3の口周面へ密着し、前記ポンプ重量による推力作用と相まって接合面の圧洩れ機能は更に高められることになる。
【0010】
【発明の効果】
本発明ゲートポンプ設備によれば、主副2台の竪型水中ポンプの吐出口を単一の放水口へ導通させるため、構成が簡潔で大型化することなくローコストに設置でき、また、主副2台の竪型水中ポンプが上面開口箱状のゲート躯体内に保持されているため、水路中の流下物が水中ポンプに直撃することを回避でき、且つ、水中ポンプの修理や交換時にゲート躯体を水路に残置したままで、主副竪型水中ポンプのみ昇降させれば足りるという構成であるため、昇降操作に大きな動力を必要とせずランニングコストの面でも優利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明ゲートポンプ設備におけるゲート躯体の縦断側面図である。
【図2】 図1のA−A線矢視方向の断面図である。
【図3】 本発明ゲートポンプ設備におけるエルボ状吐出管の背面図である。
【図4】 図3のA−A線矢視方向の断面拡大図である。
【図5】 図3および図4のエルボ状吐出管に竪型水中ポンプを結合させた状態を示す側面図である。
【図6】 図3および図4のエルボ状吐出管に竪型水中ポンプを結合させた状態を示す背面図である。
【図7】 エルボ状吐出管に結合された竪型水中ポンプをゲート躯体内に装着させた要部縦断側面であって、ポンプ上昇時の状態を示す。
【図8】 エルボ状吐出管に結合された竪型水中ポンプをゲート躯体内に装着させた要部縦断側面であって、ポンプ下降時の状態を示す。
【図9】 従来のゲートポンプ設備を例示した要部縦断側面であって、門扉と共に水中ポンプを上昇させた状態を示す。
【図10】従来のゲートポンプ設備を例示した要部縦断側面であって、門扉と共に水中ポンプを下降させた状態を示す。
【符号の説明】
1 ゲート躯体
1a 内水側壁面
1b 外水側壁面
2 取水口
3 放水口
4 エルボ状吐出管
5 側端開口面
8a 分岐された下端開口面
8b 分岐された下端開口面
9a 主ポンプ
9b 副ポンプ
10a 主ポンプの吐出口
10a 副ポンプの吐出口
11 セパレータ
12a 主ポンプ側吐出路
12b 副ポンプ側吐出路
13a 逆止弁
13b 逆止弁
14 昇降ガイド
16a 主ポンプの吸込口
16b 副ポンプの吸込口

Claims (1)

  1. 上面開口箱状のゲート躯体を水路に設け、ゲート躯体の内水側壁面の下方部に取水口を開口し、ゲート躯体の外水側壁面の上方部に単一の放水口を開口し、側端開口面が上記放水口の口周面と離接自在に対向するよう形成されたエルボ状吐出管の下端開口面を二又状に分岐し、該分岐された下端開口面に主副2台の竪型水中ポンプの吐出口をそれぞれ各別に接続して一体に結合させ、エルボ状吐出管内をセパレータにより主ポンプ側吐出路と副ポンプ側吐出路に区画すると共に該区画された両吐出路にそれぞれ逆止弁を装着し、ゲート躯体内に縦設された昇降ガイドと、エルボ状吐出管の外面から導出された係合子とを摺動自在に係合させて主副両竪型水中ポンプの昇降機構を構成し、且つ、該昇降機構による主副両竪型水中ポンプの昇降位動巾が、下降操作時にはポンプ吸込口が取水口の開口位置付近まで下降すると共にエルボ状吐出管の側端開口面が放水口と導通状態となり、上昇操作時にはポンプ吸込口が取水口の開口位置よりも上方に離隔すると共にエルボ状吐出管の側端開口面が放水口の口周面から離脱して上方へ移動するよう、設定されていることを特徴とするゲートポンプ設備。
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