JPS5943984A - 水路管の止水装置 - 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】 本発明は例えば揚水発電所の貯水槽と水力機械との間に
配置する水路管の止水装置に係シ、特に垂直に配管する
水路管の止水に好適する止水装置に関する。

従来、水力発電所では、例えば第１図に示すように、貯
水槽１の出口２から水路管３を山の斜面に沿って傾斜状
に配置し、発電用の水力機械５を介して収水部又は収水
部６に流出させるようにしている。揚水発電所の場合は
、水力機械５がポンプ水車とされ、水力機械５のポンプ
としての使用により収水部６から貯水槽１まで水路管３
を介して水を戻すようにする。このものにおいて、水力
機械５の付近に水路切換等の場合に止水操作する大口弁
７を設けている。また、水路管３０入口部（貯水槽の出
口部）には、ゲート又は鉄管弁８を設け、例えば水力機
械５の保守あるいは点検の際の止水用として用いるよう
にしている。このような傾斜状の水路管３を設けるタイ
プのものでは、鉄管弁（即ち止水装置）を貯水槽１の出
口２に配置することが容易である。

ところが例えば第２図に示すように、最近の水力発電所
の人容ｈｉ化、高効率化の要請に沿って開発された垂直
な水路管３を有するタイプのものでは、その水路管３が
貯水槽１の底部の出口２が地中に埋設する構造となるた
め、水力機械５の保守点検時に使用する鉄管弁８を機械
室・９、即ち篩水圧の加わる位置に配置せざるを得ない
。このような垂直な水路管３を有する設備は、水路管３
の垂直部長さが１０００　ｎｌを越える大容量のものに
好適することから、この鉄管弁８に作用する高水圧に耐
える仕様には厳しい条件が璧求されることになる。

従ってこのような垂直な水路管を有する設備では、第１
図に示すようなものと異なシ、作用水頭が高いことから
、水密性、安全性、操作性等が重要視される結果、建設
コストが極めて高騰する不都合が生じる。なお、水力機
械５の修理９点検等における止水についての水密等の信
頼性も極めて困難な課題となり誤動作防止用の鎖錠機構
又は複雑な操作性等が袈求され実用上困難な問題が生じ
る。

なお、第２図に示すような垂直な水路管を有する設備に
あっては、収水池６の水を貯水槽１に夜間に戻す等の効
率的な使用を可能とし、これにより自然貯水地域以外の
場所に設置して、水力発電を必要な場所に建設設置でき
るという利点及び貯水槽１から機械室９までの水平距離
が短かくてすむことからウォータハンマが小さい等の利
点もあり、今後実用化が進められる期待が太きいもので
ある。

本発明は前述した事情に鑑みてなされたもので、水力機
械保守時等の水路管の止水を垂直水路管構造について効
果的に、かつ安全に、しかも簡単な構成で行える水路管
の止水装置を提供することを目自りとする。

このような目的を達成するため、本発明は貯水槽底部の
出口から垂直に導出され、水平方向への屈曲部を介して
その先端に水力機械を接続される水路管にあって、貯水
槽出口部又は水路管内に水力機械部への止水用のフロー
Ｉ・形出水栓を貯水槽上部から昇降操作可能に取伺けた
ものである。

以下、本発明の一実施例を第３図及び第４図を参照して
説明する。図において１１は貯水槽、１２は出口、１３
は水路管、１４ｉ’を地盤、ｊ５は水力機械、１６は収
水池（下ダム）、１７は人口弁、１８け排水弁をそれぞ
れ示す。

このものにおいて、貯水槽１１の出口１２部に水力機械
１５への保守９点検等の隙の止水用のフロート形止水栓
２０を貯水槽上部から昇降操作可能に取シ付けている。

即ち、止水栓２０は中荒球状で、内部に水又は気体の給
排に基づく重鈷ノく２ンス構造を有すると共に、その止
水栓２０と貯水槽１１の出口１２に設けた座２１との間
に圧カッくランス用の給水構造を有している。つまシ、
止水栓２０は貯水槽１１の出口１２に設けた座２１に密
着して水路管１３をＷノ封し得るようになっており、貯
水槽１１には止水栓２０を位置決めするための塔状の支
持枠２２が配置しである。そして、止水栓２０には、支
持枠２２を介して、貯水槽１１の上方から複数の管体が
連結されている。

重量バランス構造としての管体は止水栓内部に臨む一対
のもの、つまシ給気管２３及び給水管２４からなってい
る。給気管２３及び給水管２４にはそれぞれ給気弁２５
及び給水弁２６が図示しない管路に対して接続されてい
る。給水管２４を介して止水栓２０内を満水状態にすれ
ば、止水栓２０Ｖｉ自重によって沈降し、出口１２の座
２１に密着して水路管１３を密封するようになる。址た
、給気管２３の給気弁２５を開き、止水栓２０内に気体
（例えば空気）を供給すると共に、給水弁２６を開き給
水管２４を介して止水栓２０内の水を排出すると、浮力
により、止水栓２０が浮上し、座２１から離れて出口１
２を開放する（第４図の実線参照）。なお、この止水栓
２０の浮沈用の補助駆動機構を必要に応じて設けてもよ
い。

また、圧力バランス用の給水構造として第２の給水管２
７を止水栓２０の中心部を通して底部下方（外方）へと
挿設している。この第２の給水管２７から給水弁２８を
介して止水栓２０の下方に給水できるようにしている。

即ち、止水栓２０を水路管１３の止水位置（第４図の下
層線の位置）から通水位置（第４図の央緋の位置）−Ｌ
で浮上さ姓′る場合の浮上初期において、水路管１３内
が窒気で満たされているとその水路管１３への急激な水
の流入による圧力上昇で止水栓２０が急上昇する不具合
が、あるため、止水栓２０の止水位置において予めこの
第２の給水管２７から水路管１３内に給水して水路管１
３内を元本した後、給気管２３からの給気作用による止
水栓２０の上昇作用を徐徐に行わせるようにするもので
ある。

しかして、通常の水力機械運転時においては、給気管２
３を介して気体を止水栓２０に充填することに、しシこ
れを浮上きぜ、帛４図実勝の状態に保持させておけばよ
い。これにより、貯水１Ｖ１１内の水は水路管１３内に
流入可能であり、水力機械１５への水の供給も可能で必
る。この場合、給気弁２５及び給水弁２６．２８はそれ
ぞれ閉鎖した状態としておく。なお、給気管２３及び給
水管２４の開放下端部は止水栓２０内の最下部付近に配
置し、この止水栓２０内の水面は台管２３゜２４の最下
端よシも高位置に維持し、万一、合弁２５．２６に漏洩
が生じても止水栓２０内の気体漏扛を防止し、止水栓２
０の上昇位置を確実に保持できるようにすることが望ま
しい。

水力機械１５等の修理２点検等のために水路管１３内を
抜水状態とする必要が生じた場合は、給気弁２５及び給
水弁２６をそれぞれ開き、給水管２４からの給水作用に
より、止水栓２０内を水で充満させる。この結果、止水
栓２０は自重によって沈降し、出口１２部の座２１に密
着する。その後、水力機械１５　（）ＩＩＩの排水弁１
８を開放するか、又は水力機械１５を一時的に運転する
ことにより、水路管１３内の水を排出ず７１．ば、止水
栓２０には貯水槽１１の水面下の外圧によ！ｌｌ座２１
に対する強圧漕力が作用して、水力機械１５の修理９点
検作業等が可能となるものである。

そして、水力機械１５の修理９点検等の作業が完了し、
水路管１３内を元本する場合は、止水栓２０側の給気管
２３及び給水管２４の合弁２５゜２６を開き、給気弁２
５から気体をその止水栓２０内に充満し、給水管２４を
介しての排水の結果生ずる浮上刃によシ、止水栓２０を
上方に動作保持させればよい。浮上後は、合弁２５．２
６を閉じ、浮力によって上昇位置に保持させておく。

なお、止水栓２０の浮上初期において、第２の給水管２
７から給水弁２８を介して水を止水栓２０の下方、即ち
水路管１３内に供給すれば、その水路管１３内を元本に
よる圧力バランスがなされるので、水路管１３へ、の急
激な水の流入による圧力上昇に起因する急激な止水栓浮
上動作が防止できるので安全な浮上動作が行える。

なお、止水栓２０の浮上により支持枠２２に作用する浮
力加重を調整するため給水弁２６を介して止水栓２０内
に水を適度に供給して、その止水栓に作用する浮力を調
整することが望ましい。このようにすれば、支持枠２２
に作用する支持加里を最小限に抑制することができる。

このような構成によると、水路管１３を垂直に貯水槽１
１の底部下方に埋設するものであるにも拘らず、水路管
１３の上方部で止水作用が行えるため、例えば第２図に
示すように、止水栓を機械室に設ける場合のような高水
圧に対する複雑がつ信頼性上問題のある（幾構に比べて
、安全性が高く、かつ容易で、確実な操作が可能となる
止水機構が実現できる。

なお、前記実施例では止水栓２０を水路管１３の上端側
に配置する場合について説明したが、本発明はそのよう
なものに限らず、例えば第５図に示すように、水路管１
３の途中に設けることも可能である。即ち、水路管１３
の垂直部に異径段部からなる座２１Ａを設け、止水栓２
０Ａを恵錘構造としてこれを貯水槽１１の上部から昇降
可能に吊下し、この座２１Ａ部において水路管１３を開
閉するような構成とすることも可能である。この場合の
止水栓２０Ａの昇降動作は、貯水槽１１に装置した引上
げ船舶２９等によって行えばよい。

このような構成であっても、前記実施例と同様に、止水
栓２ＯＡの昇降動作にょシ、水路管１３の止水が容易か
つ確実に可能となる。

なお、このような構成の場合は、止水栓２０Ａを設ける
高さ位置によｐｌその止水栓２０Ａよりも上方の水は除
去する心安がないので、抜水量が少なくてすむ利点があ
る。

なお、以上の各実施例においては、水路管１３が一本の
み示されているが、本発明はそのようなものに限らず、
水路管を複数本設置する場合にも好適に応用できること
は勿論である。

以上のように、本発明によれば、垂直な水路管を有する
場合に、特別のスペースを設けることなく止水装置の設
置が可能となると共に、水路管内の抜水後の水蜜保持の
安全性に優れ、しかも止水のための特別の保護設備を付
設する必炊もない高イｄ頼性でかつ簡単な構成の止水装
置が実現し、経済性及び操作性に優れた装置を提供でき
るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な傾斜水路管の構成を示す概略図、第２
図は垂直水路管を有する従来の止水装置を示す概略図、
第３図及び第４図は本発明の一実施例を示すもので、第
３図は全体し）、第４図１ｄ要部の拡大断面図、第５図
は本発明の他の実施例を示す概略図である。 １１・・・貯水槽、１２・・・出口、１３・・・水路管
、１５・・・水力機械、２０．２ＯＡ・・・止水栓、２
１．２１Ａ・・・座、２３，２４．２７・・・Ｍ’ｃ　
Ｆｌ及び圧カッくランス構造用の管、２５，２６．２８
・・・重量及び圧カッ（第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、貯水槽底部の出口から垂直に導出され、水平方向へ
   の屈曲部を介してその先端に水力機械を接続される水路
   管にあって、貯水槽出口部又は水路管内に水力機械部へ
   の止水用の７＋＝１−１−形止水栓を貯水槽上部から昇
   降操作可能に取付けたことを特徴とする水路管の止水装
   置。 ２、止水栓が中空で、内部に水又は気体の給排に基づく
   重量バランス構造を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の水路管の止水装置。 ３、止水栓がこれと貯水槽の出口に設けた座との間に圧
   力バランス用の給水構造を有することを特徴とする特許
   請求の範囲嬉１項又は第２項記載の水路管の止水装置。 ４、水路管が垂直部途中に座を有し、止水栓が貯水槽上
   部から昇降可能に吊下され前記塵において水路管を開閉
   するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の水路管の止水装置。