JP4320730B2

JP4320730B2 - 水位調整ゲート

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Publication number: JP4320730B2
Application number: JP2004195466A
Authority: JP
Inventors: 龍藏益田
Original assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hokoku Kogyo Co Ltd
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2024-07-01
Also published as: JP2006016850A

Description

本発明は、水路の水位を調整させる水位調整ゲートに関し、特に、水路上流の水位を設定水位に保持させる水位調整ゲートの改良に関する。
に関する。

従来から、水路を横断させて設置された回動軸に水路方向へ延びるゲートアームの中間部が固着されて、該ゲートアームの水路上流側に扉体が設けられると共にゲートアームの水路下流側にカウンタウェイトが設けられる水位調整ゲートが知られている（例えば、特許文献１参照。）。一般に、このような水位調整ゲートでは、水路の上流に連通される静水池と水路の下流に連通される遊水池との間に仕切板を介してフロート室が設けられて、該フロート室に収容されるフロートが静水池の水位に応じて上下動されて、該フロートにフロートアームを介して連結される上記回動軸が駆動されることにより、該回動軸の回りにゲートアームが揺動されてゲートアームが開閉動作される。このようにして、静水池（水路上流）の水位に応じてゲート開度（扉体の開度）を制御することで、水路の上流の水位が設定水位に調整される。

ところで、実際の水路では一定の断面積の開水路が延々と続くことがほとんどなく、断面積の変化、トンネル、サイフォン等があるため、管路から開水路へ、又は開水路から管路へ移行される箇所に水位調整ゲートが設置されることがある。そして、管路から開水路へ移行される箇所に水位調整ゲートが設置される場合には、当該水位調整ゲートの直上流の貯水容量が小さいために、水位調整ゲートの上流の水位が急激に変動される傾向にある。特に、扉体が閉動作されるタイミング（周期）で上流水位が急激上昇された場合には、水位調整ゲートの上流の水位変動が著しく大きくなるために、フロート室の水位の上昇が間に合わず、水位調整ゲートの上流の水位を設定水位に迅速に調整させるのが極めて困難であった。
特開平６−２３５２１２号公報（段落番号００１５〜００２３、図１及び図２）

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、水路上流の急激な水位変動に迅速に対応させることが可能な水位調整ゲートを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、水路上流に連通される静水池と、水路下流に連通される遊水池と、静水池と遊水池との間に仕切板を介して設けれるフロート室と、該フロート室に収容されてフロート室の水位の変化に応じて上下動されるフロートと、静水池に設けられて上面が水路上流の規定水位に開口されると共に下面が注水管を介してフロート室に連通される注水槽と、フロート室と遊水池とに連通される流出管に設けられてフロート室から遊水池へ流出される水の流量が調整される流出弁と、水路を横断して設置されてフロートが上下動されるのに連動して回動される回動軸と、該回動軸の回動動作に連動して作動されて水路の開度が調節される扉体と、を具備して、水路上流の水位が上昇されて静水池の水位が設定水位を上回る場合には、静水池に貯留された水が注水槽から注水管を介してフロート室へ送水されて、該フロート室の水位が上昇されることにより扉体が開動作されて、また、水路上流の水位が下降されて静水池の水位が設定水位を下回る場合には、流出管によってフロート室の水が遊水池へ流出されて、該フロート室の水位が下降されることにより扉体が閉動作される水位調整ゲートであって、静水池の水位が上限調整水位よりも高い場合に、上限調整用弁が開動作されて静水池に貯留された水が補助送水管を介してフロート室へ送水されると共に、静水池の水位が下限調整水位よりも低い場合に、下限調整用弁が開動作されてフロート室に貯留された水が補助流出管を介して遊水池へ流出される水位調整補助手段を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、水位調整補助手段は、静水池内に鉛直に設置されて下部が上限調整用弁を介して補助送水管に接続される上限調整用防波防塵管と、該上限調整用防波防塵管に収容される上限調整用フロートと、中間部に該上限調整用フロートが螺合されて下端部に上限調整用弁の弁体が設けられる上限調整用弁操作軸と、を含んで構成される上限水位調整補助手段を具備すると共に、静水池内に鉛直に設置されて直下に下限調整用弁が配置される下限調整用防波防塵管と、下限調整用防波防塵管に収容される下限調整用フロートと、中間部に該下限調整用フロートが螺合されて下端部に下限調整用弁の弁体が設けられる下限調整用弁操作軸と、を含んで構成される下限水位調整補助手段を具備することを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項３に記載の発明は、水路上流に連通される静水池と、水路下流に連通される遊水池と、静水池と遊水池との間に仕切板を介して設けれるフロート室と、該フロート室に収容されてフロート室の水位の変化に応じて上下動されるフロートと、静水池に設けられて上面が水路上流の規定水位に開口されると共に下面が注水管を介してフロート室に連通される注水槽と、フロート室と遊水池とに連通される流出管に設けられてフロート室から遊水池へ流出される水の流量が調整される流出弁と、水路を横断して設置されてフロートが上下動されるのに連動して回動される回動軸と、該回動軸の回動動作に連動して作動されて水路の開度が調節される扉体と、を具備して、水路上流の水位が上昇されて静水池の水位が設定水位を上回る場合には、静水池に貯留された水が注水槽から注水管を介してフロート室へ送水されて、該フロート室の水位が上昇されることにより扉体が開動作されて、また、水路上流の水位が下降されて静水池の水位が設定水位を下回る場合には、流出管によってフロート室の水が遊水池へ流出されて、該フロート室の水位が下降されることにより扉体が閉動作される水位調整ゲートであって、静水池の水位が所定変動速度よりも高い変動速度で上昇される場合に、上限調整用弁が開動作されて静水池に貯留された水が補助送水管を介してフロート室へ送水されると共に、静水池の水位が所定変動速度よりも高い変動速度で下降される場合に、下限調整用弁が開動作されてフロート室に貯留された水が補助流出管を介して遊水池へ流出される水位調整補助手段を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、水位調整補助手段は、静水池内に鉛直に設置される防波防塵管と、防波防塵管に嵌合されて設定水位よりも下方の防波防塵管の軸直角面上に配置されると共に静水池の水位の変動速度に応じて防波防塵管に対して鉛直方向へ移動されるダイヤフラムと、中間部に該ダイヤフラムが螺合されて下端部に上限調整用弁の弁体と下限調整用弁の弁体とが同軸上に設けられる弁操作軸と、を含んで構成されることを特徴とする。

従って、請求項１に記載の発明では、水路上流の水位が上限調整水位よりも高い場合には、水位調整補助手段の上限調整用弁が開動作されて静水池に貯留された水が補助送水管を介してフロート室へ送水される。これにより、フロート室の水位が迅速に上昇されて扉体が迅速に開動作される。また、水路上流の水位が下限調整水位よりも低い場合には、水位調整補助手段の下限調整用弁が開動作されてフロート室に貯留された水が補助流出管を介して遊水池へ迅速に流出される。これにより、フロート室の水位が迅速に下降されて扉体が迅速に閉動作される。
請求項２に記載の発明では、水路上流の水位が上限調整水位よりも高い場合には、静水池の水位の上昇に伴い上限水位調整補助手段の上限調整用フロートが上昇されて上限調整用弁操作軸を介して上限調整用弁の弁体が上昇される。これにより、上限調整用弁が開動作されて静水池に貯留された水が補助送水管を介してフロート室へ送水される。また、水路上流の水位が下限調整水位よりも低い場合には、静水池の水位の下降に伴い下限水位調整補助手段の下限調整用フロートが下降されて下限調整用弁操作軸を介して下限調整用弁の弁体が下降される。これにより、下降調整用弁が開動作されてフロート室に貯留された水が補助流出管を介して遊水池へ迅速に流出される。

請求項３に記載の発明では、静水池の水位が所定変動速度よりも高い変動速度で上昇される場合には、水位調整補助手段の上限調整用弁が開動作されて静水池に貯留された水が補助送水管を介してフロート室へ送水される。これにより、フロート室の水位が迅速に上昇されて扉体が迅速に開動作される。また、静水池の水位が所定変動速度よりも高い変動速度で下降される場合には、水位調整補助手段の下限調整用弁が開動作されてフロート室に貯留された水が補助流出管を介して遊水池へ迅速に流出される。これにより、フロート室の水位が迅速に下降されて扉体が迅速に閉動作される。
請求項４に記載の発明では、
静水池の水位が所定変動速度よりも高い変動速度で上昇される場合には、静水池の水位の上昇に伴いダイヤフラムが防波防塵管に対して上昇されて弁操作軸を介して上限調整用弁の弁体が上昇される。これにより、上限調整用弁が開動作されて静水池に貯留された水が補助送水管を介してフロート室へ送水される。また、静水池の水位が所定変動速度よりも高い変動速度で下降される場合には、静水池の水位の下降に伴いダイヤフラムが防波防塵管に対して下降されて弁操作軸を介して下限調整用弁の弁体が下降される。これにより、下降調整用弁が開動作されてフロート室に貯留された水が補助流出管を介して遊水池へ迅速に流出される。

水路上流の急激な水位変動に迅速に対応させることが可能な水位調整ゲートを提供することができる。

本発明の一実施の形態を図１〜図２に基づいて説明する。図１に示されるように、本水位調整ゲートは、長方形断面を有する開渠（以下、水路と称す。）の全幅に亘って扉体１が設けられて、該扉体１が水路方向（図１における紙面視左右方向）に延びるゲートアーム２の水路上流側（図１における紙面視左側）に取り付けられる。そして、本水位調整ゲートでは、上記扉体１を境界に水路が上流（図１における紙面視左側）と下流（図１における紙面視右側）とに区分される。また、本水位調整ゲートは、上記ゲートアーム２の中間部が水路を横断して設置された回動軸３に固着されて、該回動軸３が回動されることによりゲートアーム２が揺動される。これにより、本水位調整ゲートでは、扉体１が回動軸３の回りに回動されて、扉体１の開度（水位調整ゲートの開放の度合い、以下、ゲート開度と称す。）が調節される。なお、本水位調整ゲートは、上記ゲートアーム２の水路下流側（図１における紙面視右側）にカウンタウェイト４が設けられて、回動軸３の回りに作用させるモーメントが調整される。

図１に示されるように、本水位調整ゲートは、上流側連通路５によって水路上流に連通された静水池６と、下流側連通路７によって水路下流に連通された遊水池８とが、フロート室９を介在させて水路の側方に設けられる。該フロート室９には、内部空間に主フロート１０と密閉部１１とが上下に配置されたフロート１２が浮設される。そして、本水位調整ゲートは、該フロート１２の主フロート１０が下部連通管１３によって遊水池８に連通される。これにより、本水位調整ゲートは、フロート１２の主フロート１０に遊水池８の水が下部連通管１３を介して導入されると共に、該主フロート１０に導入された水が下部連通管１３を介して遊水池８へ必要に応じて流出される。また、本水位調整ゲートは、フロート１２がフロートアーム１４を含むリンク機構を介して回動軸３に連結される。そして、本水位調整ゲートは、フロート室９の水位Hfに応じてフロート１２が上下動されて上記リンク機構を介して回動軸３が回動される。

なお、図１に示されるように、本水位調整ゲートは、フロート室９と遊水池８とが仕切板１５の下部に設けられた流出管１６によって連通されており、該流出管１６に設けられた流出弁１７によってフロート室９から遊水池８へ流出される水の流量が調節される。また、本水位調整ゲートは、上記静水池６に、上部に注水口１９ａが開口されて底部が注水管１８を介してフロート室９に連通された注水槽１９が設けられる。そして、該注水槽１９の注水口１９ａは設定水位上に設けられる。これにより、本水位調整ゲートでは、上記静水池６の水位が設定水位Hsを超えている場合に、当該静水池６の水が注水口１９ａから注水槽１９へ流入されて該注水槽１９へ注水された水が注水管１８を介してフロート室９へ注水される。そして、フロート室９の水位Hfが上昇されるのに伴い、フロート１２が上方へ移動されて扉体１が回動軸３の回りに開方向（図１における紙面視時計回り方向）へ回動される。これにより、ゲート開度が拡大されて水路下流の流量が増大されることにより水路上流の水位が下降されて設定水位Hsに向けて調整される。

また、図１に示されるように、本水位調整ゲートは、上記静水池６に、断面が長方形に形成されて中空部に上限調整用フロート２０が浮設される上限調整用防波防塵管２１が略鉛直に向けられて設けられる。また、本水位調整ゲートは、該上限調整用防波防塵管２１の下部が上限調整用弁２２を介して補助送水管２３の一端に接続されて、該補助送水管２３の他端が上記フロート室９に連通される。また、上記上限調整用弁２２は、送水穴２４が形成される弁座２５と、下方に向けて外径が逓減されて上記弁座２５の送水穴２４を閉塞可能な外円錐面２６ａ（図２参照）を有する弁体２６とを含んで構成される。また、図２に示されるように、上限調整用フロート２０には、当該上限調整用フロート２０を上下方向（図２における紙面視上下方向）に貫通させたねじ穴２７が軸線上に設けられる。そして、該上限調整用フロート２０のねじ穴２７には、下端に上記弁体２６が固定された上限調整用弁操作軸２８の外周面に形成されたねじ部２９が螺合される。

そして、本水位調整ゲートでは、例えば水路上流の水位が急激に上昇された場合に、静水池６の水位が上昇されるのに伴い上限調整用防波防塵管２１内の水位が上昇されて、上限調整用フロート２０が上昇されることにより弁体２６が上方へ移動される。これにより、上限調整用弁２２（送水穴２４）が開放されて静水池６の水が補助送水管２３を介してフロート室９へ送水される。そして、フロート室９の水位Hfが上昇されるのに伴いフロート１２が上方へ移動されて、フロートアーム１４を介して回動軸３が図１における紙面視で時計回り方向へ回動されることにより、ゲート開度が拡大される構造になっている。なお、図１に示されるように、上記上限調整用防波防塵管２１には、中空部に静水池６の水を導入させるための導水窓３０が設けられる。また、上記補助送水管２３には、当該補助送水管２３によって静水池６からフロート室９へ送水される水の流量が調節される送水調節用弁３１が設けられる。

さらに、図１及び図２に示されるように、上記上限調整用弁操作軸２８の上端にはハンドル３２が設けられており、該ハンドル３２が操作されることにより弁体２６に対する上限調整用フロート２０の位置（距離）がねじ穴２７とねじ部２９とによって調節されて上限調整用弁２２が開放されるタイミング（静水池６の水位）が設定される構造になっている。図１に示されるように、本水位調整ゲートは、上記静水池６に、断面が長方形に形成されて中空部に下限調整用フロート３３が浮設される下限調整用防波防塵管３４が略鉛直に向けられて設けられる。また、本水位調整ゲートは、フロート室９と遊水池８とが補助流出管３５によって連通される。該補助流出管３５には、下限調整用防波防塵管３４の直下に配置される下限調整用弁３６が設けられる。なお、下限調整用防波防塵管３４と補助流出管３５とは隔壁３７を介して接続される。また、上記下限調整用弁３６は、送水穴３８が形成される弁座３９と、上方に向けて外径が逓減されて上記弁座３９の送水穴３８を閉塞可能な外円錐面を有する弁体４０とを含んで構成される。

また、下限調整用フロート３３には、当該下限調整用フロート３３を上下方向に貫通させたねじ穴が軸線上に設けられる。さらに、図１に示されるように、該下限調整用フロート３３のねじ穴には、上記隔壁３７を貫通させて下端に上記弁体４０が固定された下限調整用弁操作軸４１の外周面に形成されたねじ部が螺合される。そして、本水位調整ゲートでは、例えば水路上流の水位が急激に下降された場合に、静水池６の水位が下降されるのに伴い下限調整用防波防塵管３４内の水位が下降されて、下限調整用フロート３３が下降されることにより弁体４０が下方へ移動される。これにより、下限調整用弁３６（送水穴３８）が開放されてフロート室９の水が補助流出管３５を介して遊水池８へ流出される。そして、フロート室９の水位Hfが下降されるのに伴いフロート１２が下方へ移動されて、フロートアーム１４を介して回動軸３が図１における紙面視で反時計回り方向へ回動されることにより、ゲート開度が縮小される構造になっている。

なお、図１に示されるように、上記下限調整用防波防塵管３４には、中空部に静水池６の水を導入させるための導水窓４２が設けられる。また、上記補助流出管３５には、当該補助送水管３５によってフロート室９から遊水池８へ流出される水の流量が調節される流出調節用弁４３が設けられる。さらに、上記下限調整用弁操作軸４１の上端にはハンドル４４が設けられており、該ハンドル４４が操作されることにより弁体４０に対する下限調整用フロート３３の位置（距離）がねじ穴とねじ部とによって調節されて下限調整用弁３６が開放されるタイミング（静水池６の水位）が設定される構造になっている。

次に、本水位調整ゲートの作用を説明する。まず、本水位調整ゲートでは、水路上流の水位が図１に示される上限水位Huと下限水位Ｈｌとの間で比較的緩やかに推移される場合には、静水池６から注水槽１９並びに注水管１８を介してフロート室９へ注水される水とフロート室９から流出管１６を介して遊水池８へ流出される水とによって、フロート室９の水位Hfが調節されてフロート１２が上下方向へ位置決めされる。これにより、ゲートが調節されて水路上流の水位が設定水位Hsに調整される。また、本水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に上昇されて静水池６の水位が上限水位Huを超えた（上回った）場合には、当該静水池６の水位が上昇されるのに伴い上限調整用フロート２０が上方へ移動されて、上限調整用弁２２が開放される。これにより、静水池６から注水槽１９並びに注水管１８を介してフロート室９へ送水されるのに加えて、より多量の静水池６の水が補助送水管２３を介してフロート室９へ送水されてフロート室９の水位が上昇される。

そして、該フロート室９の水位が上昇されるのに伴いフロート１２が上方へ移動されて、フロートアーム１４を介して回動軸３が図１における紙面視で時計回り方向へ回動されることによりゲート開度が拡大される。他方、水路上流の水位が急激に下降されて静水池６の水位が下限水位Hlを超えた（下回った）場合には、当該静水池６の水位が下降されるのに伴い下限調整用フロート３３が下方へ移動されて、下限調整用弁３６が開放される。これにより、フロート室９の水が補助流出管３５を介して遊水池８へ流出されてフロート室９の水位が下降される。そして、該フロート室９の水位が下降されるのに伴いフロート１２が下方へ移動されて、フロートアーム１４を介して回動軸３が図１における紙面視で反時計回り方向へ回動されることによりゲート開度が縮小される。

この実施の形態では以下の効果を奏する。
本水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に上昇された場合に、静水池６の水位が上昇されて、当該静水池６の水位が上昇されるのに伴い上限調整用フロート２０が上方へ移動される。これにより、上限調整用弁２２が開放されて、より多量の静水池６の水が補助送水管２３を介してフロート室９へ送水される。そして、フロート室９の水位が上昇されるのに伴いフロート１２が上方へ移動されて、ゲート開度が拡大される。これにより、本水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に上昇された場合であってもゲート開度が速やかに拡大されるので、水路上流の水位が設定水位Hsに向けて迅速に調整される。

本水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に下降された場合に、静水池６の水位が下降されて、当該静水池６の水位が下降されるのに伴い下限調整用フロート３３が下方へ移動される。これにより、下限調整用弁３６が開放されて、より多量のフロート室９の水が補助流出管３５を介して遊水池８へ流出される。そして、フロート室９の水位が下降されるのに伴いフロート１２が下方へ移動されて、ゲート開度が縮小される。これにより、本水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に下降された場合であってもゲート開度が速やかに縮小されるので、水路上流の水位が設定水位Hsに向けて迅速に調整される。

したがって、本水位調整ゲートでは、ゲート開度が水路上流の水位に応じて速やかに、且つ適正に調節されるので、水路上流の水位が急激に変化される場合であっても、水路上流の水位が迅速に調整されて設定水位Hsに保持される。また、本水位調整ゲートでは、電動モータ等の原動機が用いられていないため、装置が安価に構成されると共に作動の信頼性が確保される。

なお、本実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本実施の形態では、図１に示されるように、上限調整用フロート２０並びに下限調整用フロート３３を含んで構成される水位調整補助手段が、フロート１２の上下動に連動してゲートアーム２が揺動されることにより扉体１が開閉動作される、いわゆる、ラジアル式水位調整ゲートに採用される場合について説明したが、図９に示されるように、フロート１２の上下動に連動してチェーン６９に垂設された扉体１が開閉動作（昇降）される、いわゆる、引き上げ式水位調整ゲートに、上記水位調整補助手段を採用してもよい。
また、本実施の形態の水位調整ゲートは、上流の水位を調整する目的であれば、農業用水の水路等に限らず、例えば、河川や溜め池等に設置してもよい。

（他の実施の形態）
他の実施の形態を図３〜図８に基づいて説明する。なお、上述した図１に示される水位調整ゲートと同一又は相当する構成要素については同一の名称及び符号を付与して、その詳細な説明を省く。図３に示されるように、他の水位調整ゲートは、静水池６に、略円筒状に形成された防波防塵管５１が略鉛直に向けられて設けられて、該防波防塵管５１の下部が上限調整用弁２２を介して送水管５２によってフロート室９に連通される。また、他の水位調整ゲートは、上記送水管５２が上記上限調整用弁２２の直下に配置された下限調整用弁３６を介して補助流出管３５に接続される。図４に示されるように、他の水位調整ゲートは、上限調整用弁２２の弁体２６と下限調整用弁３６の弁体４０とが対向されて弁操作軸５３に設けられる。なお、各弁体２６，４０は、上記弁操作軸５３に螺合されており、位置決め用ナット５４によって位置決めされて相互に対向される面の間隔が適正に保持される。そして、他の水位調整ゲートは、弁体２６の上方に形成された弁操作軸５３の左ねじ部５５に上ガイドナット５５が螺合されて、弁体４０の下方に形成された弁操作軸５３の右ねじ部５７に下ガイドナット５８が螺合される。

また、図４及び図５に示されるように、各ガイドナット５６，５８は、防波防塵管５１及び補助流出管３５に設けられた各回り止めプレート５９，６０によって、弁操作軸５３の軸線回りに回転されるのが阻止されて、且つ当該軸線方向へ案内される構造になっている。そして、上ガイドナット５６と弁体２６との間には弁操作軸５３に外挿された圧縮コイルばね６１がワッシャを介して設けられて、下ガイドナット５８と弁体４０との間には弁操作軸５３に外挿された圧縮コイルばね６２がワッシャを介して設けられる。これにより、他の水位調整ゲートでは、弁操作軸５３の上部に設けられたハンドル６３が回転されることにより、一対のガイドナット５６，５８が相互に近接離反されて各圧縮コイルばね６１，６２のばね力が適正に調節されることにより、各弁体２６，４０の各外円錐面２６ａ，４０ａが上限調整用弁２２及び下限調整用弁３６の各弁座２５，３９に押圧されて当該上限調整用弁２２及び下限調整用弁３６が閉塞される構造になっている。

また、図３及び図４に示されるように、上記弁操作軸５３には、各弁体２６，４０の上方に略円板状に形成されたダイヤフラム６４が設けられる。該ダイヤフラム６４は、中心にスリーブ６５が設けられて該スリーブ６５が上記弁操作軸５３に嵌合される。そして、ダイヤフラム６４は、外周端部と防波防塵管５１の内周面とが所定の間隙を有するように直径が設定されると共に当該ダイヤフラム６４によって仕切られる上部空間と下部空間とが連通される連通穴６６（図６参照）が設けられる。これにより、他の水位調整ゲートでは、水路上流の水位（静水池６の水位）が緩やかに変動される場合には、ダイヤフラム６４によって仕切られる防波防塵管５１内の上部空間と下部空間との間の水が、当該防波防塵管５１の内周面と上記ダイヤフラム６４の外周端部との間隙、及び連通穴６６を介して行き来される。これにより、他の水位調整ゲートでは、防波防塵管５１内の水位の変動に応じてダイヤフラム６４に作用される圧力が逃されて、スリーブ６５の内周面と弁操作軸５３の外周面との間に大きな摩擦力が作用されることがなく、ダイヤフラム６４が弁操作軸５３に対して当該弁操作軸５３の軸線方向へ移動される。

そして、他の水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に上昇された場合に、静水池６の水位が上昇されるのに伴い、防波防塵管５３内の水位が急激に上昇されてダイヤフラム６４に図４における上方向へ比較的大きい圧力が作用される。これにより、スリーブ６５の内周面と弁操作軸５３の外周面との間に大きな摩擦力が生じて当該弁操作軸５３に上方向の軸スラスト力が作用される。そして、図７に示されるように、圧縮コイルばね６２を圧縮しつつ弁操作軸５３が上昇されて弁体２６が上方へ移動される。これにより、上限調整用弁２２が開放されて静水池６の水が送水管５２を介してフロート室９へ送水される。そして、フロート室９の水位Hfが上昇されるのに伴いフロート１２が上方へ移動されて、フロートアーム１４を介して回動軸３が図３における紙面視で時計回り方向へ回動されることにより、ゲート開度が拡大される構造になっている。他方、他の水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に下降された場合に、防波防塵管５３内の水位が急激に下降されてダイヤフラム６４に図４における下方向へ比較的大きい圧力が作用される。

これにより、スリーブ６５の内周面と弁操作軸５３の外周面との間に大きな摩擦力が生じて当該弁操作軸５３に下方向の軸スラスト力が作用される。そして、図８に示されるように、圧縮コイルばね６１を圧縮しつつ弁操作軸５３が下降されて弁体４０が下方へ移動される。これにより、下限調整用弁３６が開放されてフロート室９の水が送水管５２及び補助流出管３５を介して遊水池８へ送水される。そして、フロート室９の水位Hfが下降されるのに伴いフロート１２が下方へ移動されて、フロートアーム１４を介して回動軸３が図３における紙面視で反時計回り方向へ回動されることにより、ゲート開度が縮小される構造になっている。なお、図３及び４に示されるように、上記防波防塵管５１には、中空部に静水池６の水を導入させるための導水窓６７が設けられる。また、上記送水管５２には、当該送水管５２を通過する水の流量が調節される流量調節用弁６８が設けられる。

次に、他の実施の形態の作用を説明する。まず、他の水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に上昇された場合には、静水池６の水位が上昇されるのに伴い、防波防塵管５３内の水位が急激に上昇されてダイヤフラム６４に図４における上方向へ比較的大きい圧力が作用される。そして、図７に示されるように、圧縮コイルばね６２を圧縮しつつ弁操作軸５３が上昇されて弁体２６が上方へ移動される。これにより、上限調整用弁２２が開放されて静水池６の水が送水管５２を介してフロート室９へ送水される。そして、フロート室９の水位Hfが上昇されるのに伴いフロート１２が上方へ移動されて、フロートアーム１４を介して回動軸３が図３における紙面視で時計回り方向へ回動されることにより、静水池６から注水槽１９並びに注水管１８を介してフロート室９へ送水されるのに加えて、より多量の静水池６の水が送水管５２を介してフロート室９へ送水されてフロート室９の水位が上昇されてゲート開度が拡大される。

他方、他の水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に下降された場合には、防波防塵管５３内の水位が急激に下降されてダイヤフラム６４に図４における下方向へ比較的大きい圧力が作用される。そして、図８に示されるように、圧縮コイルばね６１を圧縮しつつ弁操作軸５３が下降されて弁体４０が下方へ移動される。これにより、下限調整用弁３６が開放されてフロート室９の水が送水管５２及び補助流出管３５を介して遊水池８へ流出される。そして、フロート室９の水位Hfが下降されるのに伴いフロート１２が下方へ移動されて、フロートアーム１４を介して回動軸３が図３における紙面視で反時計回り方向へ回動されることにより、ゲート開度が縮小される。

この実施の形態では以下の効果を奏する。
他の水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に上昇された場合に、ダイヤフラム６４に上方向へ比較的大きい圧力が作用されて弁操作軸５３が上昇される。これにより、弁体２６が上方へ移動されて上限調整用弁２２が開放されることにより静水池６の水が送水管５２を介してフロート室９へ送水される。これにより、他の水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に上昇された場合であってもゲート開度が速やかに拡大されるので、水路上流の水位が設定水位Hsに向けて迅速に調整される。
他の水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に下降された場合に、ダイヤフラム６４に下方向へ比較的大きい圧力が作用されて、弁操作軸５３が下降される。これにより、弁体４０が下方へ移動されて下限調整用弁３６が開放されることによりフロート室９の水が送水管５２及び補助流出管３５を介して遊水池８へ流出される。これにより、他の水位調整ゲートでは、水路上流の水位が急激に下降された場合であってもゲート開度が速やかに縮小されるので、水路上流の水位が設定水位Hsに向けて迅速に調整される。

したがって、他の水位調整ゲートでは、ゲート開度が水路上流の水位に応じて速やかに、且つ適正に調節されるので、水路上流の水位が急激に変化される場合であっても、水路上流の水位が迅速に調整されて設定水位Hsに保持される。また、他の水位調整ゲートでは、電動モータ等の原動機が用いられていないため、装置が安価に構成されると共に作動の信頼性が確保される。さらに、他の水位調整ゲートでは、単一の防波防塵管５１及び弁操作軸５３によって上限水位と下限水位との調整がなされるので、図１に示される水位調整ゲートと比較して、小スペースに設置することが可能である。

なお、他実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
他実施の形態では、図３に示されるように、ダイヤフラム６４を含んで構成される水位調整補助手段が、フロート１２の上下動に連動してゲートアーム２が揺動されることにより扉体１が開閉動作される、いわゆる、ラジアル式水位調整ゲートに採用される場合について説明したが、図９に示されるように、フロート１２の上下動に連動してチェーン６９に垂設された扉体１が開閉動作（昇降）される、いわゆる、引き上げ式水位調整ゲートに、上記水位調整補助手段を採用してもよい。
また、他の実施の形態の水位調整ゲートは、上流の水位を調整する目的であれば、農業用水の水路等に限らず、例えば、河川や溜め池等に設置してもよい。

本水位調整ゲートの説明図である。本水位調整ゲートの説明図であって、上限調整用フロート及び弁体が設けられた上限調整用弁操作軸の正面図である。他の水位調整ゲートの説明図である。他の水位調整ゲートの説明図であって、主要部の詳細図である。図４における（ｂ）矢視図の一部を示す図である。図４における（ａ）矢視図の一部を示す図である。図４において上限調整用弁が開放された状態を示す図である。図４において下限調整用弁が開放された状態を示す図である。引き上げ式の水位調整ゲートを示す説明図である。

符号の説明

１扉体、３回動軸、６静水池、８遊水池、９フロート室、１２フロート、１６流出管、１８注水管、１９注水槽、２０上限調整用フロート、２１上限調整用防波防塵管、２２上限調整用弁、２３補助送水管、２８上限調整用弁操作軸、３３下限調整用フロート、３４下限調整用防波防塵管、３５補助流出管、３６下限調整用弁、４１下限調整用弁操作軸、５１弁操作軸、５２通水管、６４ダイヤフラム

Claims

水路上流に連通される静水池と、水路下流に連通される遊水池と、前記静水池と前記遊水池との間に仕切板を介して設けれるフロート室と、該フロート室に収容されて前記フロート室の水位の変化に応じて上下動されるフロートと、前記静水池に設けられて上面が水路上流の規定水位に開口されると共に下面が注水管を介して前記フロート室に連通される注水槽と、前記フロート室と前記遊水池とに連通される流出管に設けられて前記フロート室から前記遊水池へ流出される水の流量が調整される流出弁と、水路を横断して設置されて前記フロートが上下動されるのに連動して回動される回動軸と、該回動軸の回動動作に連動して作動されて前記水路の開度が調節される扉体と、を具備して、水路上流の水位が上昇されて前記静水池の水位が設定水位を上回る場合には、前記静水池に貯留された水が前記注水槽から前記注水管を介して前記フロート室へ送水されて、該フロート室の水位が上昇されることにより前記扉体が開動作されて、また、水路上流の水位が下降されて前記静水池の水位が設定水位を下回る場合には、前記流出管によって前記フロート室の水が前記遊水池へ流出されて、該フロート室の水位が下降されることにより前記扉体が閉動作される水位調整ゲートであって、前記静水池の水位が上限調整水位よりも高い場合に、上限調整用弁が開動作されて前記静水池に貯留された水が補助送水管を介して前記フロート室へ送水されると共に、前記静水池の水位が下限調整水位よりも低い場合に、下限調整用弁が開動作されて前記フロート室に貯留された水が補助流出管を介して前記遊水池へ流出される水位調整補助手段を備えることを特徴とする水位調整ゲート。
前記水位調整補助手段は、前記静水池内に鉛直に設置されて下部が前記上限調整用弁を介して前記補助送水管に接続される上限調整用防波防塵管と、該上限調整用防波防塵管に収容される上限調整用フロートと、中間部に該上限調整用フロートが螺合されて下端部に前記上限調整用弁の弁体が設けられる上限調整用弁操作軸と、を含んで構成される上限水位調整補助手段を具備すると共に、前記静水池内に鉛直に設置されて直下に前記下限調整用弁が配置される下限調整用防波防塵管と、前記下限調整用防波防塵管に収容される下限調整用フロートと、中間部に該下限調整用フロートが螺合されて下端部に前記下限調整用弁の弁体が設けられる下限調整用弁操作軸と、を含んで構成される下限水位調整補助手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の水位調整ゲート。
水路上流に連通される静水池と、水路下流に連通される遊水池と、前記静水池と前記遊水池との間に仕切板を介して設けれるフロート室と、該フロート室に収容されて前記フロート室の水位の変化に応じて上下動されるフロートと、前記静水池に設けられて上面が水路上流の規定水位に開口されると共に下面が注水管を介して前記フロート室に連通される注水槽と、前記フロート室と前記遊水池とに連通される流出管に設けられて前記フロート室から前記遊水池へ流出される水の流量が調整される流出弁と、水路を横断して設置されて前記フロートが上下動されるのに連動して回動される回動軸と、該回動軸の回動動作に連動して作動されて前記水路の開度が調節される扉体と、を具備して、水路上流の水位が上昇されて前記静水池の水位が設定水位を上回る場合には、前記静水池に貯留された水が前記注水槽から前記注水管を介して前記フロート室へ送水されて、該フロート室の水位が上昇されることにより前記扉体が開動作されて、また、水路上流の水位が下降されて前記静水池の水位が設定水位を下回る場合には、前記流出管によって前記フロート室の水が前記遊水池へ流出されて、該フロート室の水位が下降されることにより前記扉体が閉動作される水位調整ゲートであって、前記静水池の水位が所定変動速度よりも高い変動速度で上昇される場合に、上限調整用弁が開動作されて前記静水池に貯留された水が補助送水管を介して前記フロート室へ送水されると共に、前記静水池の水位が所定変動速度よりも高い変動速度で下降される場合に、下限調整用弁が開動作されて前記フロート室に貯留された水が補助流出管を介して前記遊水池へ流出される水位調整補助手段を備えることを特徴とする水位調整ゲート。
前記水位調整補助手段は、前記静水池内に鉛直に設置される防波防塵管と、前記防波防塵管に嵌合されて規定水位よりも下方の前記防波防塵管の軸直角面上に配置されると共に前記静水池の水位の変動速度に応じて前記防波防塵管に対して鉛直方向へ移動されるダイヤフラムと、中間部に該ダイヤフラムが螺合されて下端部に前記上限調整用弁の弁体と前記下限調整用弁の弁体とが同軸上に設けられる弁操作軸と、を含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載の水位調整ゲート。