JPS58127816A - 水位調整ゲート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は上流の受水槽と下流の給水槽とを分離する弁に
係わり、この弁は槽内の水位を調節可能な目標値に自動
的に維持することを可能にする。

この目的にかなう弁は、例えばフランス４ＩＩＰＶ出Ｉ
ｌ第２，０７１，２９９号（Ａｌａｔｈｏｍ社）によっ
て水平軸に湿って回転する板を含み調節可能なお鳴りを
つけ九浮きによって操作されるという形式のものが公知
である。

仁の種の弁は作動方式を決定的に選ばねばならず（上流
水位と下流水位の調節）、一定に保つべき水位値を決定
値として固定し、修正が不可能であるかもしくはきわめ
てむずかしいという欠点を有する。

本発明の目的は上流の水位の調節から下流の水位の調節
に簡単に移り目４１ｌＩ４ｉＬ１ｋＩｉｌ１１節するこ
と全可能ならしめる水位の自動維持弁を製作し、全体を
手動式にもしくは例えば竃鈷線を用いた小出力の信号伝
達による遠隔操作によって作動させることである。

本発明は上流槽から下流槽への水の流量を制御するため
に僅かなエネルギ消費で水位を自動的に維持する弁ｔ−
目的としており、この弁は次の素子即ち 一可動フレームに支持されえ仕切り［（このフレームは
仕切９＠の下流に配置され九水千回転軸に潟って回転し
、このフレームの回転が上流から下流へ向かう水の通過
断面を制御し、この仕切り板はこの１転軸を軸とする回
転円筒部分を構成する。）及び −このフレームに支持され槽内に沈められ九ケーソン（
この檜の水位はこのフレームの角位置がこの槽内の水位
によって制御されるように維持されなければならず、こ
のケーソンは水を通す丸めのＴｓｓｉ口とケーソン内の
水量を変化させるべく空気を通す丸めの上部開口を備え
ている。） 會含み、 さらに次の素子、即ち 一＃記の軸の上流及び下流にそれぞれ＃記の仕切り板に
よって分離され良上流槽及び下流槽内に部分的に沈めら
れるようにしてフレームに支持された上流ケーソン及び
下流ケーソン（これらのケーソンの各々は前記の上下開
口を備えている。）及び 一切替コツクを介して命令に応じて交互に上流調節上−
）及び下流調節七−トによって作動することができるよ
うにこれらの開口と連通する圧力調節中Ｒ（これらの調
節子＊は上流調節モードにおいては上流ケーソン及び下
ｔｉｔｉｉｉｉＩｉ：ｅ−ドにおいては下流ケーソンで
あるｒ＊節」ケーソン内での水位を制御してこのケーソ
ンが沈む「ｌｌｉｌ節される」槽内の水位を自動的に維
持させ、これらの切替コックはこの調節しないケーソン
と調節されない檜との水位を等しくするために水と空気
をもう一つのケーソンの開口から通過させる。）を含む
ことを４１黴とする。

さらに好壕しくはあるいは状況に応じて次の構成が採用
される。即ち 一販ケーソンの各々はその有効轟さ全体にわ九っては埋
一定０水平断面を有し、フレームＫｉｎ！定されえ装置
の重心は回転軸と＃１埋同じ高さに位置し、フレームに
加えられるねじりモーメントが調節するケーソン内の水
位と調節される槽内の水位とＯ差によってのみ制御され
るようになっている。

−制御装置が、上流槽内に前記の―節手段によって制御
される高ＩＫ沈められる闘い良先端を持つ導水管を備え
た流量に制限のある圧縮ガス源と、このガス源を調節用
ケーソンの上部関口に接続する丸めの切替コックと、下
流ケーソンの下部開口をこのケーソンが調節用か否かに
従って下流槽か下流槽かに結びつける丸めの切替部材と
を含み、上流ケーソンの下部開口は下流槽が調節轡でな
い場合にもなお下流槽内に過じている。

一前記の調節手段が高さ調節可能の堰と、流量及び調節
用ケーソンの下部開口をこれらの満水手段に結びつける
ための手段を含み、このケーソンの上部開口は大気中に
通じている。

−場の満水手段が下流槽内に口を開く導水路を含み、こ
の壜は下流槽内に注ぐ。

開場の満水手段がきれいな水を受水する補助槽を含む。

開開節用ではないケーソンのＴｉｌｌｓ口が、本願損失
に関して、このケーソン内の自由水面の面積の２乃至０
．０２−の関に含まれる面積の開口に等しい回路によっ
て調節されない檜と連通ずる。

このケーソンの上部開口はこのケーソンの内部と空気と
の間で空気に対して４Ｎ実上自由な通路を残して、とく
に上ａｗ４節と下流−節との間の切替えに際して、−節
されない情の水位に一時的及び部分的従属が行わｎるよ
うになっている。

本弛明は以下のさまざまな具体例に関し、佑付能であろ
う。

第１図では符号ｌは下流槽の水位を表わし、符号２は例
えば用水路用の２本の導水路を構成する下流槽の水位を
表わす。

飄示の自動弁は上流の水位又は下流の水位を一定値に維
持するためのものである。仕切動板はフレームｂを用い
て回転軸に従属し、コンクリート壜２７上を水が通過す
る断面を制御する。

この仕切り板と一体的に固定した上流ケーソン７Ａは部
分的に下流槽内に沈められ、フレームと一体的に固定し
た下流ケーソン７Ｂは下流槽内に一部分が沈められてい
る。

ケーソン７ムの下部１ｉ８Ａはケーソンの部分満水を可
能ならしめる「下部」−口９を支える。符号ｌＯはケー
ソン内への廃物の侵入を防ぐための格子をあられす。

下流ケーソン７Ｂの部分満水は導水路１３を介して上流
槽へ又は下流槽へこのケーソンを結合す２個のケーソン
は導水路２２．２３ム及び２３８　Ｋよって及び上流ケ
ーソン又は下流ケーソンｔ４水路２２に、もう一方のケ
ーソンを大気に結合する切替弁２８ム及び２８Ｂによっ
てａｍを制限した圧縮空気源２０に結合する。コック２
８ム、２８Ｂ及び１５は同時に制御される。気体は導水
路２２と連通する導水路ｚ４から泡になって出る。導水
路２２の先端２５は下流槽内の水位ｌから距離ｄの位置
に沈められる。

上流の水位を調節する九め（図面の場合）、調節用ケー
ソンとなるケーソン７ムをガス源とっなぐ・４５一方の
ケーソン７ＢＦｉ受動体で、緩衝装置として作用して大
気圧を受け、切替コック１５はこのケーソン７Ｂを下流
槽に結合する。下流の水位を１１１１１１Ｌ九いときは
調節用ケーソンとなるケーソン７Ｂをガス源に連結し、
部材１５１に介して下流槽と連結する。ケーソン７ムは
大気にさらされ緩衝用ケーソンとなる。

以上のような構成の結果、導水路内反び調節用ケーソン
として選定され良ケーソンの内部に於ける圧力の値は一
定かつメートル単位で表わされる水位ｄ　Ｋ１１ｌ　Ｌ
　くなる、それ数詞節用ケーソンの内部の水面の位置は
下流槽内の水位がどのようであれ先端２５の高さに勢し
い。

ケーソンの上ｍａｉと下流壁並びに仕切り板はこれらの
壁土の浮力がねじりモーメントを誘尭しないエラにして
回転軸に滴つ九回転面の部分である。

ケーソンの下面８Ａ及び８Ｂは可１１１７レームに対し
てこのケーソンの内側と外側の水位差につりあう浮力を
与える。

弁のフレームは可動装置の重心１２が弁の空位置につい
て回転軸４に対して上流側及び回転軸を通る水ＸＦ面の
近くにあるように研究されている。

この可動装置の重心による機械的モーメントは、上流ケ
ーソン１人が調節用である時はとのケーソン上の浮力に
よって、また下火ケーンンｔｔｓｘｐｙｍ節用である時
はこのケーソン内の水の付加重量によって均画を保たれ
る。これらの応力は上流調節用ケーソン７ム内の水位と
上流水位との間の差あるいは下１Ｌｌｉ１節用ケーソン
７Ｂ内の水位と下流水位との間の差につりあう。調節用
でないケーソン内の水位はこのケーソンが部分的に沈め
られている檜の水位とコック２８Ａ、　２８Ｂ及び１５
の同時制御によって等しくされることを想起さｔたい。

急遍過渡状態の間曵けは所定の圧力下でケーソンから出
九り入ったりすることが可能な水流の制限され丸性質の
ために事情が別である。この流量制限はこれらの上下槽
が導水路である、従って調節の質である場合には下流槽
　弁−下流槽システムの作動上の安定性を向上させるも
のであることは発明者に明らかであった。このため、こ
のｆｉＬｔが板を貫通する簡単な開口倉通過する場合こ
の開口の面積がケーソン内の自由水面の面積に対する適
切値を持つのがよい。この適切値は用水路の上流導水路
と下流導水路の性質に左右される。この適切値は一般に
先に示した限界内に含まれる。水が回路を循環する場合
水頭損失についてはこの回路と尋価であるはずの開口の
面積を考慮しなければならない。

調節用ケーソンとして選定されたケーソン内の水位の安
定はこれと対応する檜の一定水位への維持を誘導する。

実際上流水位の調節を例にとれば、もし下流槽の水位が
上がる傾向があるならば、ケーソン７Ａ内の水位１１ム
は固定のｔｔてケーソン上の浮力は増加し弁は底部に押
圧する壜２７と仕切り板との間の通路を完全に開く。何
故ならば弁の重心の位置の九めに１弁の重量と浮力によ
って加えられる機械的応力は弁の角位置がどうであれほ
ぼ一定であるからである。

弁の逆回転は下流槽の水位が低下し九場合に生じる。こ
のようにして急速で正確な調節を得ることができる。

特定の檜の水位の調節は導水管２４の垂直移動によって
簡単に行われることができる。管の持上げは水位の目標
値を上げるであろう。管の降下はこの１標値を下げるで
あろう。管の垂直運動は手動式にもしくは遠隔制御モー
タを用いて遠隔制御することができる。

例えば＃Ｉ１図に示すように管路２４は特定の距離に従
ってリンク又はその他の部材によって固定フックに固定
され九チェーン５０によって支持されることができる（
手動調節）、変形例でＦｉ第２図に示すように管路２４
は太陽電池のような自律エネルギ源の給電を受けて遠隔
制御されるモータ４１により駆動されるウィンチ４０上
に巻きつけられたケーブル４２に″よって固定されるこ
とがで□きる（遠隔操作調節）。

ガス圧は圧縮エアボンベにより供給されるが、このボン
ベは時々交換する。ガス圧はまた例えば太陽電池のよう
な独立し次エネルギ源の駆動を受けるコンプレツｔＫよ
っであるいは上流槽及び下流槽の間の水圧差に１って与
えられることができる。

同様に切替コック１５．２８Ａ、　２８Ｂは遠隔制御さ
れ、水位を一定に保ちたい檜の選定を可能にする。

これらのコックによ如制麹されるエア流量はきわめて僅
かであるからこれらのコックは小寸法で、一般ＫＩＯＷ
以下の微弱出力で制御できる。

第２図は纂１図の装置の変形具体例であって、管路糸と
コック類が簡略化されている。

謳１図と第２図に共通の部材は同じ符号を付しである。

コック２８Ａ、　２８Ｂは単一コック８０に交換されて
おり、切替コックＩＳと同時に操作される。

コック８０及び１５の同時的な四分の一回転は上流槽の
水位を一定に維持することから（図の場合）下ｆＩＬ４
１１の水位を一定に保つ機能へ移行することを可能にす
る。

ｗｉ３図は下流槽又は下ａｍを一定水位に維持するため
の自動弁の変形具体例を示す。第１図と無３１！ＩＫ共
通の部材は同じ符号で示しである。

ケーソン７ム及び７Ｂｔｉ上部に開口２９五及び２９Ｂ
を有し、ｊｌｇ　８　Ａ、８ＢＦｉ塞がれている。

ケーソン内の水位１１Ａ、　１１ＢＦｉ管路３１により
下流槽から給水を受ける壜３０によってこの度は一定に
保九れる。この堰は下流槽に注ぎ、管路３３ム及び３３
Ｂによってケーソンの下部開口３２ム及び３２Ｂと結合
する。水の循濃はそれ故管路３１及び壜３０を介して上
流槽と下流槽の間で行われる。

水頭損失絞り３５は管ｗＩ３１上に配置され、それ故水
位１１ＡＦｉ壜３０の水位３６にほぼ等しくなる。

切替コック３４ム及び３４Ｂは上流ケーソンか下流ケー
ソンを管路３１及び壜３０に連結させ、もう一つのケー
ソンは従ってこのケーソンが部分的に沈められている槽
に直接結合される。

これらのケーソンの１つの内部水位は一定であるから、
これと対応する槽内の水位もまた一定であろう。

楢の水位調節は壜３０を垂直に移動する、例えば１１１
ｇの管路２４の移動に関して上に述べえ如くに行うこと
により行われる。

先述の如くコック３４ム、３４Ｂは水位を一定に保ち丸
い槽を選定する大め遠隔制御されることができる。

ｊｌ１４＃Ａは檜の水位を一定に維持する九めの、本尭
ＷＡＫ基〈弁を表してお〕、この弁はケーソンがもはや
上流槽によって給水されるのではなく、符号ｂ２て概略
を示し九槽から抛する管路５３から給水を受けることが
纂３図の弁と異なっている。

装置の他の部分は変っていない。ウィンチ及びモータに
よる目標値の遠隔制御が示しである。

この変形例の利点は装置に対して上ＩＬＩＩの水とこと
である。この異種の水はもつと清瀬であることができ、
これにより管路ないし弁を固形物質でつまらせてしまう
という危険を避けもしくは減らすことができる。

４．１１ｍ０簡単を説ｉａ 第１図は本発明に基く弁の横断面略図、第２図は本発明
に基くもう一つの弁の横断面略図、 第３！Ｋｌｔ１本尭明に基く堰を備え九県三の弁の横断
面略図、 第４１１は本発明に基く補助槽から吸水を受けるケーソ
ンを備え１ＩＧ４の弁の横断面略図である。

３・・・仕切り板、４・・・回転軸、５・・・フレーム
、７人・・・上流ケーソン、７Ｂ・・・下流ケーソン、
１３．２２．２３Ａ、２３Ｂ、２４・・・導水管、１５
．２８Ａ、２８Ｂ・・・切替コック、２７・・・コンク
リート壜・

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　僅かなエネルギ消費で水位を自動的に維持す
   る弁であって、この弁は上流槽から下流槽に向かう水量
   を制御し、以下の素子、即ち一可動フレームに支持され
   た仕切り板、−及びこの７レームに支持され槽内に沈め
   られ九ケーソン を含み、この７レームは仕切り板の下［Ｋ配置され九水
   平回転軸に沿って同転し且つこのフレームの回転が上流
   から下流へ向かう水の通過断面を制御しており、前記仕
   切り板はこの回転軸を軸とする回転円筒部分を構成して
   お勤、前記ケーソンは沈められ次槽の水位を＃記フレー
   ムの角位置がこの槽内の水位によって制御されるように
   維持してお勤、このケーソンは水を通すための下部開口
   とケーソン内の水量を変化させるべく空気を通すための
   上部開口を備えてお勤、 さらにζＯ弁は以下の素子、即ち 一鋳記の軸の上流及び下流にそれぞれ前記Ｏ仕切り板に
   よって分離された上流槽及び下流槽内に部分的に沈めら
   れるようにしてフレームに支持された上流ケーソン及び
   下流ケーソン、 −及び切替コックを介して命令に応じて交互に上ｔＩＬ
   ｗＩ４節モード及び下流調節モードによって作動するこ
   とかで龜るようにこれらの開口と連通ずる圧カー節手段 を會むことを特徴としており、 前記ケーソンの各々は前記の上下開口を備えてお参、前
   記調節手段は上流調節モードにおいては上流ケーソン、
   下ＩＬｌｌｉｉ節モードにおいては下流ケーソンである
   「−節」ケーソン内での水位を制御してこのケーソンが
   沈むｒａ節される」槽内の水位を自動的Ｋｍ持しており
   、前記切替コックはこの調節しないケーソンと調節され
   ない楢との水位を尋しくするために水と空気をもう一つ
   のケーソンの開口から通過させる自動的に水位を維持す
   る弁。
2. （２）一方では前記ケーソンの各々は−その有効高さ全
   体にわ九ってほぼ一定の水平断面を有しており、他方で
   は７レー五に固定され九装置の重心は一転軸とほぼ同じ
   高さに位置してお勢、フレームに加えられるねじりモー
   メントが調節するケーソン内の水位と調節される槽内Ｏ
   水位ＯＮによってもっばら制ａされるようにせしめてい
   ることを特徴とする特許請求Ｏ範囲第１項に記載の弁。
3. （３）　　前記調節手段が、上流槽内に調節可能な高さ
   に沈められる開いた先端を有する導水管を備え良流量に
   制限のある圧縮ガス源と、このガス源を調節用ケーソン
   の上部開口に接続する友め０切替コツクと、下流ケーソ
   ンの下部開口をこのケーソンが調節用か否かに従って上
   流槽か下流槽かに結びつけるための切替コックとを含ん
   でお勤、上流ケーソンの下部開口は下流槽が調節用でな
   い場合にもなお上流槽内に通じていることｔ＊黴とする
   特許請求の範囲ｊｌＩ１項に記載の弁。
4. （４）前記調節手段がｉ１％ｉｉ調節可能の壜と、流量
   制限をつけてこＯ壜ｔ−満水させる友めの手段、及び調
   節用ケーソンの下部開口をこれらの満水手段に結びつけ
   るための手段を含み、このケーソンの上１１８０は大気
   中に通じていることを特徴とする請求
5. （５）壜の満水手段が上ｔｌｔｖａ内に通じる導水路を
   含んでおり、この堰は上流槽内に注ぐことを１＃黴とす
   る特許請求の範超＄１！４ＪＪＩに記載の弁。
6. （６）壜の満水手段が固有の水を受水する褐助槽を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項κ記載の弁。 《７）調節用ではないケーソンの下部開口が、水頭損失
   κ関して、ζのケーソン内の自由水面の面積の２乃Ｍ０
   ．０１１［）間に含まれる面積の開口κ等しい回路によ
   って調節されない檜と通過しており、このケーソンの上
   部開口はこのケーソンの内部と大気との間で空気に対し
   て事興上自由な通路を残して、Ｉｌ７ｌＫ上ａｍ節と下
   ｌＬＩｌ節との間の切替えの際、調節されない檜の水位
   の一時的反び部分的従属をＩＩ＠するようＫせしめるこ
   とを％黴とする特許請求の範１ｉ！ｌｊｉｌＪＪに記載
   の弁。