JPS6012488B2 - 水圧バランスバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ゲート等の取水口部において用いる水圧バラ
ンスバルブに関するものであり、バルフ部の設置深さに
関係なく水圧のバランスを保ちうるようにした水圧バラ
ンスバルブに関するものである。

例えば海岸に臨んで設けられた火力発電所等の冷却水の
取水口には行なわない場合に閉じられる水門（ゲート）
が設けられ、更に海水に含まれる塵挨や〈らげ等を除去
するスクリーンゲート等が設けられている。

ところが、例えばゲートの閉じられた状態でゲート内外
で潮の干満による水位差が大となり、ゲートの外側、す
なわち海側の水位が大きくなった場合にはゲートに対し
て大きな水圧が加わる。

このような状態でゲートを上げて開こうとすると、大き
な水圧に打ち勝つだけの極めて大きな動力が必要となり
、動力装置が大型で高価なものとなる欠点があった。本
発明は以上のような従来の欠点を除去するためになされ
たもので、ゲートを開く場合の動力を著しく減少させる
ことをできるように構成した取水口のゲート等の水圧バ
ランスバルブを提供することを目的としている。

本発明においては上記の目的を達成するために、ゲート
の取水側の表面部に取水用の隆体を設け、この雀体内と
ゲートの裏面側の放水出口を蓮通させて設け、取水用の
前記雀体の上下の板部に互いに同じシール面積を有する
閉口部をそれぞれ設け、上下の関口部をそれぞれ開閉し
、上下の開口部を閉じた位置に上昇限位置を有する上下
の弁を共通の弁軸に固定して設け、前記弁を閉じようと
する上向きの力を常に弁軸に付与するばねを弁軸とゲー
トの一部との間に設け、弁軸をばねの作荊こ抗してで降
させて両方の弁を開きうる弁鞠押下げ部村を弁軸の上方
に上下動自在に設けた水圧バランスバルブとした。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細を説明
する。

第１図以下は本発明の一実施例を説明するもので、図に
おいて符号１は該閉空間の一例であるところのゲートを
示し、このゲート１は鋼板等から形成され、格子状に配
置された補強材２および３によって補強されており「大
きな水圧に十分耐えられる構造となっている。

ゲ−ト川ま左右のガイド４，４によって案内され自由に
昇降できる。ゲート量の上方には同じくガイド４９ ４
によって昇降自在に案内されるビーム５が水平な状態で
配置されている。このビーム陣の上側には２又状の支持
枠６が取付けられておりこの支持枠６を介して巻上げ装
置のワイヤ又はチヱ−ンに連結される。ビーム５の左右
にはフック７９ ｙが回敷自在に取付けられており「
これらフック７はアーム鮒こよって操作される。フック
＾ ７と対向する位置においてゲート１側にはラグ９が
固定されておりトこれらラグ９に突設された軸−川こフ
ック７９ ７がひっかけられると、ビーム５とゲート富
が連結されたことになり図示してない動力装置を始動さ
せて巻上げ装置が作動し「ゲート１が引き上げられ取水
口を開くことになる。ビームＳの中央部の下面にはコ字
状の枠体富亀が取付けられている。

この枠体亀１は後述するバフンスバルブを開く役目を果
すものでト弁軸押下げ部村の一部を縦成している。ゲー
ト亀の外側、すなわち取水側である海側の中央部の所定
位置にはバランス水の取水口亀２が設けられている。

バランス口富２は第２図及び第８図に示すように篤体状
に形成されており「 この取水口首２を形成する隆体内
はわん曲したパイプ軍３を介してゲートの裏面側の放水
出口である開□部１４と連絡されている。取水口亀２を
形成する上下の板部１５；首６１こはそれぞれ開□部亀
５ａ，鼻６ａが形成されており、これら開□部１５ａ，
１６ａはそれぞれ弁車了，翼乳こよって開閉される。上
側の弁１７は閉口部貴５ａ中に鉄合され、下側の弁卑８
は閉口部１６ａの下側に位置している。取水用の前記雀
体の上下の板部亀５６ 首Ｓ‘こ設けた上下の関口部ｇ
５ａ，１６ａは「第３図からもわかるように、互いに同
じシール面積を有するものにした。すなわち、第３図ま
たは第５図からもわかるように、上側の弁】？部におけ
るシール薗部は〜弁首雷の外周面と開口部富５ａの内周
面であり「下側の弁母８部におけるシール薗部は、関口
部１６ａの回りに下側より密着する弁「富鏡の上面に設
けたりング状のシール部材の上面であるので「弁官その
外径や開口部１５ａの内径で決まる上側の開□部１５ａ
のシール面積と〜弁亀８の上面に設けたりング状のシー
ル部材の外径で決まる下側の関口部亀辱ａのシール面積
が互いに同じになるようにｔ弁軍７の外径「開□都軍５
ａの内径、および、シール部村の外径を図示したように
同じにした。弁亀７，包８はそれぞれ共通の弁軸１９に
固定されている。

弁軸１９は上方に延び「ゲート亀の上端から上方に臨ま
され前記ビーム６に取付けられた枠体亀翼と接触する頂
部には当て板２０が固定されている。弁軸１９の途中に
はゲート亀側に固定されたブラケツト２川こ沼勤自在に
鉄合された鰹体２２が固定されている。この隆体２２は
上端に固定されたばね受２２ａとブラケット２畳との間
には筒体２２の外側においてコイルばね２３が礎装され
ており、弁軸翼９を常時上方へ移動させト弁茸ＴＦ 畳
８が閉口部１５ａ，翼Ｓａを常に閉じる作用を与えてい
る。勿論、下側の弁１８が板部亀Ｓの下面に当援するこ
とによって、弁亀亥， 富舵ま上下の開□部竃５ａ，１
６ａを閉じた位置に上昇限位鷹を有することになる。次
に〜以上のように構成された本実施例の動作につき説明
する。

まずもゲート首が閉じられており、ゲート亀の外側の水
位が高く、大きな水圧がゲート軍の外側に加わっている
ものとする。

この時には図示していないワイヤ或いはチェーン等をゆ
るめビーム５を下降させると枠体１ 亀が弁軸１９の上
端を押すため、弁軸１９はコイル‘よね２３をたわませ
て下降するため、今まで第２図、第３図に示すように閉
口部軍５ａ，官６ａを閉じていた弁１７，再８は下降し
、第４図及び第５図に示すように開□部再５ａ，軍６ａ
を開放し、水が開□部１５ａ，１鯖ａから流入する。取
水口亀２内に流入した水はパイプ軍３を通って関口部１
４からゲート亀の内側へ流れ込む。そして、ゲートーの
内側の水位がゲート富の外側の水位とほぼ同一となり水
圧がバランスした状態でビーム６をわずかに上昇させト
弁軸富９に加えていた押圧力を解除すればコイルばね２
藷の弾発力により弁軸亀９は上昇し「弁貴を亨 竜轟音
こよって開□部１５ａ，亀６ａが閉じられるため水の流
入は止まる。この状態でフックれ すを軸１０１こひっ
かけ図示していない巻上げ装置によってゲート亀を引き
上げれば、水圧はバランスしているため小さな力でゲー
ト畳を開くことができる。なお、本発明では、取水用の
管体の上下の板部１５，１６に、互いに同じシール面積
を有する関口部１５ａ，１６ａをそれぞれ設け、上下の
開□部１５ａ，１６ａをそれぞれ開閉する上下の弁１７
，１８を設けたので、バランスバルブは水圧バランスを
常に保っており、その設置位置に関係なく、ばね２３の
弾発力を一定にすることができる。

すなわち、本発明は、下側の弁１８に作用する水圧と、
上側の弁１７に作用する水圧の差を利用したものである
。

今、水面から上側の弁１７までの距離を日、上側の弁１
７と下側の弁１８の間の距離をｈ、上下の弁１７，１８
による上下の閉口部１５ａ，１６ａのシール面積をＡ、
水の比重をｙとすれば、上側の弁１７に下向きに作用す
る水圧に基づく力は、ｙ・日・Ａ 下側の弁１７に上向きに作用する水圧に基づく刀は、ｙ
・（Ｈ＋ｈ）・Ａ したがって、閉じている弁１７，１８に上向きに作用す
る力は、ｙ．（日十ｈ）．Ａ一ｙｏＨ・Ａ＝ツ・ｈ・Ａ
となり、水深日にはいっさい関係なく、弁１７，１８等
の上下動する部分の自重を考慮しても、ごくわずかな弾
発力を有するばね２３を用いればよく、当然、水深日も
こ関係なく、一定の弾発力を有するばね２３をどこのゲ
ートにも使用できるという特徴がある。

勿論、ばね２３は、弁１７，１８等の上下動する部分を
押上げて弁１７，１８を閉じるだけの−定の磯発力を有
するものにしておけばよく、弁Ｉ７，１８を押下げて開
く力も、ばね２３の磯発力による上向きの力と、上下の
弁１７，１８間の距離ｈに基づいて弁１７，１８に上向
きに作用している力の和から、弁１７，１８等の自重に
基づく下向きの力を差引いた分の比較的小さな力ですみ
、極めて実用的である。

なお、本発明は、例えば、ダムのように、水底部にある
ゲート１から取水するときなどのように、深い所から取
水するときにも用いることができ、そのときは、特に有
効に作用する。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ゲー
トにゲートの内外の水圧をバランスさせるための弁を備
えた取水口を設けてあるため、かつ、この弁を特許請求
の範囲に記載したような上下に弁を設けた弁横造にした
ので、バランスバルブの水面下の設置位置に関係なく、
弾発力が比較的に小さし、ばねを用いることができ、か
つ、比較的に小さい力で弁を開くことができる。

そして、比較的小さい力で弁を開いた後は、ゲートの内
外の水位をほぼ同一にしてゲートを開くことができるた
め大きな動力を必要とせずにゲートを開くことができ、
ゲートの駆動装置の小型化とコストダウンを計ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するものである。 第１図は正面図、第２図及び第３図は弁が閉じた状態の
要部拡大正面図及び縦断面図、第４図及び第５図は弁が
開いた状態の要部拡大正面図及び縦断側面図である。１
・・・ゲート、５・・・ビーム、１１・・・枠体、１２
・・・取水口、１３・・・パイプ、１４・・・開口部、
１５，１６・・・坂部、１７，１８・・・弁、１９・・
・弁軸、２２・・・筒体、２３・・・コイルばね。 第１図 繁２図 第３図 鍵ム図 繁５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ゲートの取水側の表面部に取水用の筐体を設け、こ
   の筐体内のゲートの裏面側の放水出口を連通させて設け
   、取水用の前記筐体の上下の板部に互いに同じシール面
   積を有する開口部をそれぞれ設け、上下の開口部をそれ
   ぞれ開閉し、上下の開口部を閉じた位置に上昇限位置を
   有する上下の弁を共通の弁軸に固定して設け、前記弁を
   閉じようとする上向きの力を常に弁軸に付与するばねを
   弁軸とゲートの一部との間に設け、弁軸をばねの作用に
   抗して下降させて両方の弁を開きうる弁軸押下げ部材を
   弁軸の上方に上下動自在に設けた水圧バランスバルブ。