JP5690197B2 - 開閉装置およびその防食方法 - Google Patents

Description

本発明は、水没して設置されるゲート等を開閉する開閉装置に係り、水面から露出する開閉軸を備えた開閉装置およびその防食方法に関するものである。

水路あるいは水槽内に水没させて設置されるゲートやバルブがあり、そのゲートやバルブを開閉する開閉装置がある。
図４は密閉状の水路に設置される開閉装置の一従来例を示す。水路Ｓと隣接区画を隔てる隔壁５１の下部には通水管５２が貫通し、水路Ｓに位置する通水管５２の先端には通水流量を制御する制水弁５３が取り付けられている。開閉装置５４は、水位の上方に設置される開閉機５５と、開閉機５５に連結した上端側が水位から露出し、制御対象である制水弁５３に連結した下端側が水位下に位置する開閉軸５６と、を備える。開閉機５５はスラブ５７の上面に設置されており、開閉機５５の手動ハンドル５８またはモータ５９の駆動により開閉軸５６が軸心回りに回転し、制水弁５３が通水管５２を開閉する。この開閉軸５６は強度等の関係から金属性のものが使用されている。

開閉装置のその他の制御対象としては、例えば制水扉等であり、その一従来例として特許文献１に記載のものが挙げられる。

特開平８−３０２６５４号公報

水路Ｓ内の水位ＷＬは制水弁５３の開閉及び流入変化により変動し、前記開閉軸は水路Ｓ内の水との接触と、水路Ｓ内の空気との接触を繰り返すことになる。また、密閉状の水路の場合、水面から揮発した水分を含んだ空気と、水面から露出した開閉軸が接触することなる。これによりその開閉軸が酸化され腐食が促進されるという問題点があった。

本発明はこのような問題を解決するために創作されたものであり、開閉軸の防食効果に優れる開閉装置およびその防食方法を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、水位の上方に設置される開閉機と、前記開閉機に連結した上端側が水位から露出し、制御対象に連結した下端側が水位下に位置する開閉軸と、を備えた開閉装置において、前記開閉軸の少なくとも水位から露出した軸周りを覆い、内部が外部から遮蔽された保護カバーを備え、前記保護カバーの内部に水を充填する充填手段を備えることを特徴とする。

当該開閉装置によれば、開閉軸の水位からの露出部が保護カバーによって外部から遮蔽されるため、水位変動による気液接触や水分を含んだ空気との接触が防止され、開閉軸の腐食が抑制される。

そして、当該開閉装置によれば、水を充填する充填手段を備えるので、開閉軸が水没することにより、空気中の酸素と接触するのを防止して、開閉軸の腐食が効果的に抑制される。

また、本発明にかかる開閉装置における前記充填手段は、水を前記保護カバーの内部に送水する水中ポンプを備えることを特徴とする。

この開閉装置によれば、簡単な構造で充填手段を実現できる。

また、本発明は、水位の上方に設置される開閉機と、前記開閉機に連結した上端側が水位から露出し、制御対象に連結した下端側が水位下に位置する開閉軸と、を備えた開閉装置において、前記開閉軸の少なくとも水位から露出した軸周りを覆い、内部が外部から遮蔽された保護カバーを設け、該保護カバーの内部に水を随時充填することを特徴とする。

当該開閉装置の防食方法によれば、水を充填する充填手段を備えるので、開閉軸が水没することにより、空気中の酸素と接触するのを防止して、開閉軸の腐食が効果的に抑制される。

本発明によれば、開閉軸の水位からの露出部が保護カバーによって外部から遮蔽されるため、露出部が水位変動による水と空気の接触を防止でき、また、水分を含んだ空気との接触が防止できるので、水と空気による金属性開閉軸の錆等の腐食が抑制される。

本発明に係る開閉装置の側面図である。 本発明における充填手段の第１の形態を示す部分側面図である。 本発明における充填手段の第２の形態を示す部分側面図である。 従来の開閉装置の側面図である。

図１において、本発明に係る開閉装置１は密閉状の水路Ｓに設けられる。水路Ｓとしては水の流れを伴うものであれば特に限定されるものではなく、貯水槽等の水槽や沈澱池等の上下水施設、工業用水路などが挙げられる。図１に示した水路Ｓは例えば浄水施設の水路であり、水位が最高水位ＨＷＬと最低水位ＬＷＬとの間で変動する場合を示している。最高水位ＨＷＬおよび最低水位ＬＷＬはそれぞれ通常の稼動状態において想定した最高水位、最低水位である。

水路Ｓと隣接区画を隔てる隔壁２１の下部には通水管２２が貫通し、水路Ｓに位置する通水管２２の先端には通水流量を制御するバタフライ弁等の制水弁２３が取り付けられている。開閉装置１は、水位の上方に設置される開閉機２と、開閉機２に連結した上端側が水位から露出し、制御対象である制水弁２３に連結した下端側が水位下に位置する開閉軸３と、を備えて構成される。

開閉機２はスラブ２４の上面に設置される。開閉機２には手動ハンドル２Ａおよびモータ２Ｂが備えられている。開閉軸３は鉛直に延設され、その上端側はスラブ２４の貫通孔２４Ａを通って開閉機２内で手動ハンドル２Ａおよびモータ２Ｂの各駆動機構部（図示せず）と連結している。図１では２つの軸継手４、５を介して開閉軸３を３分割に構成した態様を示している。上方の軸継手４は最低水位ＬＷＬよりも上方に位置し、下方の軸継手５は最低水位ＬＷＬよりも下方に位置している。以上により、開閉機２の手動ハンドル２Ａの手動操作またはモータ２Ｂの駆動によって開閉軸３が軸心回りに回転し、制水弁２３が通水管２２を開閉する。

以上の開閉装置１において、本発明は、開閉軸３の少なくとも水位から露出した軸周りを覆い、内部が外部から遮蔽された保護カバー６を備えることを主な特徴とする。本実施形態のように水位が変動する場合には、開閉軸３の少なくとも最低水位ＬＷＬから露出した軸周りを覆うように保護カバー６を設けることが好ましい。保護カバー６の材質は合成樹脂材や金属材等である。

水路Ｓが例えば、上水施設で塩素を含む水の場合、開閉軸３の最低水位ＬＷＬからの露出部が保護カバー６によって遮蔽されるので、水位が変動しても水路Ｓの塩素を含む水と接触することがない。また、水路Ｓ内の空気（塩素を含む雰囲気）から遮蔽されるため、塩素を含む水から揮発した塩素を含む水分を含有する空気からも遮蔽されることになり、腐食が抑制される。

図１は、保護カバー６を上部カバー７と下部カバー８とに上下２分割に構成した例を示している。上部カバー７および下部カバー８は例えば上下が開口した円筒状の部材であり、それぞれの上下端にフランジ９が形成されている。図２に示すように、上部カバー７の下端のフランジ９と下部カバー８の上端のフランジ９とは軸受支持板１８を間に挟んでボルト１０およびナット１１により互いに締結される。上部カバー８の上端のフランジ９は、取付座１２を介してスラブ２４の貫通孔２４Ａ周りの下面にあてがわれて、水路Ｓの天井であるスラブ２４にボルト類により締結固定される。図２では開閉機２の固定用のボルト１３としてねじ部の長いものを用い、このボルト１３とナット１４とにより上部カバー７をスラブ２４に固定した態様を示している。

以上の保護カバー６は開閉軸３と同心状に設けられる。保護カバー６の上端がスラブ２４の下面に固定されることにより、開閉機２の内部も水路Ｓの空気から遮蔽されることになり、水分を含んだ空気が接触しないので、開閉機２の内部の腐食も抑制される。

下部カバー８の下部開口は、水位（本実施形態では最低水位ＬＷＬ）よりも下方に位置する。下部カバー８の下部開口は、中央に開閉軸３を通すための軸通し孔が形成された底板１５により閉塞されている。底板１５は下部カバー８の下端のフランジ９にボルト１６およびナット１７により取り付けられる円板状の部材である。底板１５の軸通し孔と開閉軸３との間の隙間Ｃは適宜な距離に設定されるが、この隙間Ｃを塞ぐように、開閉軸３の回転摺動を許容するシール部材を設けてもよい。

軸受支持板１８は円板形状の部材であってその中央には軸受１９用の取付孔が形成されている。軸受１９は、アウタケース側が軸受支持板１８の前記取付孔に嵌合して取り付けられ、インナケース側が開閉軸３に取り付けられる。これにより、保護カバー６は軸受１９を介して開閉軸３に支持され、保護カバー６の鉛直姿勢が保持される。

また、開閉装置１は、簡単な構成で効果的に腐食を抑制する手段として、保護カバー６の内部に空気或いは水を充填する充填手段２５を備える。この場合の充填する空気とは、水路Ｓ内の空気以外の気体が良く、水路Ｓの外気などが挙げられる。また、この場合の水とは、水路Ｓの水を充填しても良い。図１には充填手段２５として２つの形態が示されている。第１の形態は、外気を保護カバー６の内部に送気するコンプレッサ２６を設けるものであり、第２の形態は、水路Ｓの水を保護カバー６の内部に送水する水中ポンプ２７を設けるものである。

「充填手段２５の第１の形態」
コンプレッサ２６は例えば地表のスラブ２４上に載置される。図２に示すように、開閉機２のハウジングには送気孔２Ｃが形成され、この送気孔２Ｃに接続した送気管２８を介してコンプレッサ２６からの外気が開閉機２の内部に流入する。開閉機２の内部と保護カバー６の内部とは連通しているので、コンプレッサ２６からの外気は保護カバー６の内部に充填されることとなる。なお、軸受支持板１８には、保護カバー６の内部全体に外気が行きわたるように貫通孔１８Ａが複数形成されている。

以上により、保護カバー６の内部に外気が送気されると保護カバー６の内部に水路の水や水分の含んでいる空気が進入できなくなり、開閉軸３の腐食が抑制される。
コンプレッサ２６から送気する際の保護カバー６内の空気の逃げとして前記隙間Ｃから空気を逃がすことができる。
また、外気は連続的に送気する必要はなく、適宜な時間を空けて間欠に送気すれば足りる。この場合、送気していない状態のときには、隙間Ｃを通して水路Ｓの水が最低水位ＬＷＬの位置まで保護カバー６の内部に流入しないように、カバー内の気圧を維持するのが良い。

「充填手段２５の第２の形態」
水中ポンプ２７は例えば水路Ｓの底部に載置される。図３に示すように、上部カバー７の上端寄りの周面には送水孔７Ａが形成され、この送水孔７Ａに接続した送水管２９を介して水中ポンプ２７から送水された水が保護カバー６の内部に流入して充填される。開閉機２の内部への水の流入を防ぐため、開閉機２の内部には、開閉軸３の回転摺動を許容するパッキン３１を有するシール手段３０が適宜に設けられる。

以上により、保護カバー６の内部に水が送水されると保護カバー６の内部が水で満たされることにより開閉軸３が水没するので、空気と接触することがないため、開閉軸３の腐食が抑制される。
水中ポンプ２７から送水する際の保護カバー６内の水の逃げとして前記隙間Ｃから水を逃がすことができ、水を循環させても良い。水中ポンプ２７の送水は連続的に行ってもよいし、適宜な時間を空けて間欠に送水してもよい。また、水中ポンプの水は、隙間Ｃから流入しても良い。

以上、本発明の好適な実施形態を説明した。説明した実施形態では制御対象を制御弁としたが、その他の制御対象としては制水扉等が挙げられる。その他、本発明は図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能である。

１ 開閉装置
２ 開閉機
３ 開閉軸
６ 保護カバー
７ 上部カバー
８ 下部カバー
１９ 軸受
２３ 制水弁（制御対象）
２５ 充填手段
２６ コンプレッサ
２７ 水中ポンプ
Ｃ 隙間
Ｓ 水路

Claims (3)

1. 水位の上方に設置される開閉機と、前記開閉機に連結した上端側が水位から露出し、制御対象に連結した下端側が水位下に位置する開閉軸と、を備えた開閉装置において、
   前記開閉軸の少なくとも水位から露出した軸周りを覆い、内部が外部から遮蔽された保護カバーを備え、
   前記保護カバーの内部に水を充填する充填手段を備えることを特徴とする開閉装置。
2. 前記充填手段は、水を前記保護カバーの内部に送水する水中ポンプを備えることを特徴とする請求項１に記載の開閉装置。
3. 水位の上方に設置される開閉機と、前記開閉機に連結した上端側が水位から露出し、制御対象に連結した下端側が水位下に位置する開閉軸と、を備えた開閉装置において、
   前記開閉軸の少なくとも水位から露出した軸周りを覆い、内部が外部から遮蔽された保護カバーを設け、
   該保護カバーの内部に水を随時充填することを特徴とする開閉装置の防食方法。

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