TW201430191A - 浮體式舌瓣閘門 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種浮體式舌瓣閘門，不會破壞美觀，且即便在無法在側部門阻器內部確保門體的立起輔助．立起結束時的衝擊吸收．倒伏時的水位追蹤機構的收納空間的情況下亦可進行設置。浮體式舌瓣閘門設置於防波堤或防潮壁的開口部或出入口，且構成為門體的前端側以基端側的旋轉軸為支點而可立起擺動。將門體的輔助立起、結束立起時的衝擊吸收、及倒伏時的水位追蹤機構配置於收納體內，上述收納體設置於倒伏狀態下的門體的前端面的與鋼絲繩的安裝部相對的位置，上述水位追蹤機構中以如下方式設置著定滑輪，即，對一端安裝於門體的前端面、且另一端安裝著配重體的鋼絲繩進行導引，且在門體的傾斜角為規定角度時配重體處於最下點。

Description

浮體式翻動門

本發明是有關於一種浮體式舌瓣閘門，其為了使漲水時暴漲的水不會流入生活空間或地下空間，而使設置於例如防波堤或防潮壁的開口部的門體上浮從而遮斷上述開口部。

有如下的浮體式舌瓣閘門，即，為了使漲水時暴漲的水不會流入生活空間或地下空間，而利用欲流入的水的浮力，以基端側的旋轉軸為支點使門體上浮，從而遮斷例如防波堤或防潮壁的開口部(例如專利文獻1)。

然而，專利文獻1中揭示的浮體式舌瓣閘門中，在流入初期的水的速度快的情況下門體1的上浮動作遲緩，從而存在水溢流到生活空間或地下空間的問題(參照圖11(a))。

而且，在水位下降時，門體1維持立起狀態直至水位為門體1的1/3左右的高度為止，然後會有突然倒伏這樣的危險舉動(參照圖11(b))。

為了防止上述問題中的流入初期的溢流，而提出一種將 一端安裝著配重體(counter weight)的繩索的另一端經由滑輪而栓在門體上的浮體式舌瓣閘門(例如專利文獻2)。

該專利文獻2中提出的浮體式舌瓣閘門藉由利用配重體的重量來彌補浮體式舌瓣閘門的浮力不足，從而解決流入初期的門體的上浮動作的遲緩。

然而，專利文獻2中提出的浮體式舌瓣閘門始終使配重體的重量作用於幫助門體進行上浮動作的方向，因而水位下降時的倒伏會變得困難。

因此，申請人提出了如下的浮體式舌瓣閘門，即，不存在流入初期門體的上浮動作遲緩而水向生活空間或地下空間溢流的情況，而且，水位下降時亦不難以倒伏，且不會有突然倒伏這樣的危險舉動(專利文獻3)。

該浮體式舌瓣閘門11例如如圖12(a)、圖12(b)所示，為如下的構成，即，在設置於門體12的前端側兩側面的桿(rod)13上安裝繩索14的一端，並將繩索14的另一端經由定滑輪15a、定滑輪15b及安裝著配重體16的動滑輪15c而固定於側部門阻器(doorstop)17。

而且，在立起中途或倒伏中途，以在門體12的相對於水平面的傾斜角θ例如為45°時上述配重體16處於最下點的方式，來設置上述定滑輪15a。

在為上述構成的浮體式舌瓣閘門11的情況下，在由漲水引起門體12的立起時，在相對於水平面的傾斜角θ為45°之前， 門體12藉由配重體16而被拉向立起方向從而被輔助立起(參照圖13(a)、圖13(b))。而且，當傾斜角θ超過45°時，配重體16成為阻力從而門體12的立起速度減慢(參照圖13(c))。

另一方面，在由水位下降引起門體12的倒伏時，在傾斜角θ為45°之前，門體12藉由配重體16而被拉向倒伏方向，從而被輔助進行對下降的水位的追蹤(參照圖13(d))。而且，當傾斜角θ小於45°時，配重體16成為阻力而門體12的倒伏速度減慢。

此外，上述浮體式舌瓣閘門11中，使上述桿13貫通於形成在側部門阻器17的導引孔17a中，在側部門阻器17的內部空間設置定滑輪15a、定滑輪15b及動滑輪15c或配重體16。上述導引孔17a亦兼作限制門體12的立起的擋止部(stopper)。

然而，當在側部門阻器17的內部空間設置定滑輪15a、定滑輪15b及動滑輪15c或配重體16時，會存在以下的問題。

必須有可供定滑輪、動滑輪、配重體進行設置及動滑輪與配重體進行移動的內部空間，因而側部門阻器會變大而破壞美觀。另一方面，當無法在側部門阻器確保上述內部空間時便無法進行設置。

先前技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2001-214425號公報

專利文獻2：日本專利特開2003-253912號公報

專利文獻3：日本專利特開2012-241449號公報

本發明所欲解決的問題在於：在將可供滑輪組與配重體進行設置、及配重體進行移動的空間形成於側部門阻器的內部的情況下，側部門阻器會變大而破壞美觀。另一方面，當無法在側部門阻器的內部確保上述空間時便無法進行設置。

本發明的目的在於使側部門阻器不會變大而破壞美觀，且即便在無法將可供滑輪組與配重體進行設置、及配重體進行移動的空間形成於側部門阻器的內部的情況下，亦可進行設置。

本發明為一種浮體式舌瓣閘門，其設置於防波堤或防潮壁的開口部或出入口，為了在水流入時遮斷上述開口部或上述出入口，而構成為在上述流入的水的方向上，在高度方向的平面內門體的前端側以基端側的旋轉軸為支點而可立起擺動，上述浮體式舌瓣閘門的最主要特徵在於：將門體的輔助立起、結束立起時的衝擊吸收、及倒伏時的水位追蹤機構配置於收納體內，所述收納體設置於倒伏狀態下的上述門體的前端面的與繩索的安裝部相對的位置，且上述水位追蹤機構至少包括：繩索，一端安裝於上述門體的前端面；配重體或彈簧，安裝於上述繩索的另一端；以及滑輪組，設置為對上述繩索進行導引，且在立起中途或倒伏 中途的門體相對於水平面的傾斜角為規定角度時，上述配重體處於最下點，或上述彈簧為自然長度。

上述本發明中，因將門體的輔助立起、結束立起時的衝擊吸收、及倒伏時的水位追蹤機構配置於收納體內，上述收納體設置於倒伏狀態下的門體的前端面的與繩索安裝部相對的位置，故門體的側部不需要上述機構的收納空間。以下，將門體的輔助立起、結束立起時的衝擊吸收、及倒伏時的水位追蹤機構稱作門體動作等輔助單元。

本發明中，以立起或倒伏中途的門體相對於水平面的傾斜角為規定角度時作為分界點，而成為門體的立起或倒伏的輔助，或成為立起或倒伏的阻力。因此，可防止流入初期的溢流或倒伏結束前的突然倒伏，而且，可緩和結束立起時的衝擊，並且倒伏初期對水位的追蹤性變佳。

而且，本發明中，在結束立起時，因藉由配重體及繩索來對作用於門體的水壓負載進行支持，故可省略對門體的起伏擺動進行導引的導引孔。

而且，本發明中，因將門體動作等輔助單元配置於收納體內，該收納體設置於倒伏狀態下的門體的前端面的與繩索安裝部相對的位置，因而門體的側部不需要門體動作等輔助單元的收納空間。因此，即便在無法設置側部門阻器的情況下亦可進行設置，且亦可視情況而將原有壁用作側壁。

1、12、22‧‧‧門體

11、21‧‧‧浮體式舌瓣閘門

13‧‧‧桿

14‧‧‧繩索

15a、15b、26b、26c‧‧‧定滑輪

15c‧‧‧動滑輪

16、26a‧‧‧配重體

17‧‧‧側部門阻器

17a‧‧‧導引孔

22a‧‧‧基端側

22b‧‧‧前端側

22c‧‧‧旋轉軸

22d‧‧‧前端面

23‧‧‧托架

24‧‧‧鋼絲繩

25‧‧‧收納體

25a‧‧‧狹縫

26‧‧‧門體動作等輔助單元

26d‧‧‧擋止部

27‧‧‧橡膠板

27a‧‧‧切口

31‧‧‧壓縮盤簧

32‧‧‧拉伸盤簧

A1、A2、B1、B2‧‧‧長度

D‧‧‧收納體的縱深

L‧‧‧收納體的門體寬度方向長度

rs‧‧‧路面

w‧‧‧水

W‧‧‧間隔

θ‧‧‧傾斜角

圖1(a)~圖1(d)是本發明的浮體式舌瓣閘門的概略構成圖，圖1(a)是從側面所觀察到的圖，圖1(b)是從正面所觀察到的圖，圖1(c)是從頂面所觀察到的圖，圖1(d)是即將限制立起的門體的前端面部分與配置著門體動作等輔助單元的收納體的立體圖。

圖2(a)、圖2(b)是說明構成門體動作等輔助單元的滑輪組的配置位置的圖，圖2(a)表示限制立起時，圖2(b)表示倒伏時。

圖3(a)~圖3(c)是表示本發明的浮體式舌瓣閘門的門體動作等輔助單元的第1形態(柱型)的圖，圖3(a)是從側面所觀察到的剖面圖，圖3(b)是圖3(a)的A-A剖面圖，圖3(c)是從頂面觀察表示與門體的相對位置的A-A剖面部的圖。

圖4(a)~圖4(c)是表示本發明的浮體式舌瓣閘門的門體動作等輔助單元的第2形態(薄型)的與圖3(a)~圖3(c)相同的圖。

圖5(a)~圖5(c)是表示本發明的浮體式舌瓣閘門的門體動作等輔助單元的第3形態(緊湊型)的與圖3(a)~圖3(c)相同的圖。

圖6(a)~圖6(c)是表示本發明的浮體式舌瓣閘門的門體動作等輔助單元的第4形態(寬幅型)的與圖3(a)~圖3(c) 相同的圖。

圖7(a)~圖7(g)是說明本發明的浮體式舌瓣閘門的動作原理的圖，圖7(a)是表示出水前的倒伏時的圖，圖7(b)是表示浸水初期的圖，圖7(c)是表示立起中期的圖，圖7(d)是表示立起後期的圖，圖7(e)是表示限制立起的圖，圖7(f)是表示倒伏初期的圖，圖7(g)是表示倒伏後期的圖。

圖8是從側面觀察代替配重體而使用線形的壓縮盤簧的本發明的浮體式舌瓣閘門的概略構成的圖。

圖9(a)、圖9(b)是說明線形的壓縮盤簧相對於門體的傾斜角的動作狀態的圖，圖9(a)是表示傾斜角為30°的情況下的圖，圖9(b)是表示倒伏時及限制立起時的圖。

圖10(a)、圖10(b)是說明線形的拉伸盤簧相對於門體的傾斜角的動作狀態的與圖9(a)、圖9(b)相同的圖。

圖11(a)、圖11(b)是說明現有的浮體式舌瓣閘門的問題的圖，圖11(a)是表示流入初期的圖，圖11(b)是表示水位下降時的圖。

圖12(a)、圖12(b)是申請人先前提出的浮體式舌瓣閘門的概略構成圖，圖12(a)是從側面所觀察到的圖，圖12(b)是從正面所觀察到的圖。

圖13(a)~圖13(d)是說明申請人先前提出的浮體式舌瓣閘門的動作原理的圖，圖13(a)是表示浸水初期的圖，圖13(b)是表示立起中期的圖，圖13(c)是表示立起後期的圖，圖13(d) 是表示倒伏初期的圖。

本發明藉由將門體動作等輔助單元配置於收納體內而實現如下目的，即，側部門阻器不會變大而破壞美觀，且即便在無法在側部門阻器的內部確保門體動作等輔助單元的收納空間的情況下亦可進行設置，上述收納體設置於倒伏狀態下的門體的前端面的與繩索安裝部相對的位置。

實施例

使用圖1(a)~圖1(d)至圖10(a)、圖10(b)對用以實施本發明的形態進行詳細說明。

圖1(a)~圖1(d)是表示本發明的浮體式舌瓣閘門的概略構成的圖。

圖1中，21是設置在例如防波堤或防潮壁的開口部的路面rs的本發明的浮體式舌瓣閘門。該浮體式舌瓣閘門21利用從海洋(或河川)流入到生活空間或地下空間的水w的水壓，以基端側22a的旋轉軸22c為支點而使門體22的前端側22b立起擺動，從而將開口部遮斷成水密狀態。

本發明的浮體式舌瓣閘門21如圖1所示，在門體22的前端面22d安裝鋼絲繩24的一端。作為鋼絲繩24對該門體22的前端面22d的安裝例，圖1中，是在門體22的前端面22d的例如兩側安裝托架23，並在該些托架23上安裝鋼絲繩24的一端。該鋼絲繩24的另一端從設置在收納體25的前表面的狹縫25a而拉 入到內部，該收納體25設置於倒伏時的門體22的前端面22d的與上述托架23相對的位置。

另外，上述狹縫25a如圖1(d)般，由與狹縫25a平行地具有切口27a的橡膠板27堵住，藉此可防止灰塵等侵入到收納體25的內部。

在上述收納體25的內部，例如關聯配置著門體動作等輔助單元26，該門體動作等輔助單元26包括：配重體26a，包含上下2個定滑輪26b、定滑輪26c的滑輪組，以及規定上述配重體26a的上升限度的擋止部26d。

而且，從收納體25的狹縫25a向內部拉入的上述鋼絲繩24的另一端在從下方的定滑輪26c捲繞在上方的定滑輪26b後，安裝於配重體26a上並懸掛配重體26a。

上述上下2個定滑輪26b、定滑輪26c對上述鋼絲繩24進行導引，並設置於在立起中途或倒伏中途的門體22相對於水平面的傾斜角θ為規定角度時上述配重體26a處於最下點的位置。另外，根據發明者等人的調查結果可知，只要上述規定角度的傾斜角θ在15°~60°的範圍便不會有問題。

即，對於位於下方的定滑輪26c而言，以在門體22被限制立起時配重體26a抵接於擋止部26d的方式來決定其設置位置(參照圖2(a))。另一方面，在倒伏時如圖2(b)般，亦可以配重體26a不抵接於擋止部26d的方式來決定其設置位置，還可以配重體26a緊密抵接於擋止部26d的方式來決定其設置位置。

即，在倒伏時配重體26a不抵接於擋止部26d的圖2(a)、圖2(b)的情況下，對於從鋼絲繩24的一端到鋼絲繩24向位於下方的定滑輪26c的卷裹結束為止的長度，以限制立起時的上述長度(B2+A2)比倒伏時的上述長度(B1+A1)長的方式，來決定上述定滑輪26c的設置位置。另一方面，在倒伏時配重體26a緊密抵接於擋止部26d的情況下，以倒伏時的上述長度(B1+A1)與限制立起時的上述長度(B2+A2)相同的方式，來決定上述定滑輪26c的設置位置。

據此，相比於保持門體22的限制立起的位置而設定1個定滑輪的情況，無須將上方的定滑輪26b的設置位置設為低位置，便可以規定的限制立起(角度)來支持門體22。而且，藉由將上方的定滑輪26b設置於高位置，而可確保配重體26a的升程(lifting range)。

該配重體26a的形狀或配重體26a與滑輪組的設置位置關係並不限於圖1(a)~圖1(d)、圖2(a)、圖2(b)所示者，亦可為圖3(a)~圖3(c)至圖6(a)~圖6(c)所例示者。

圖3(a)~圖3(c)中，將構成滑輪組的下方的定滑輪26c設為2個，且使配重體26a在下方的定滑輪26c與上方的定滑輪26b之間進行升降移動(柱型)。在為該柱型的情況下，即便使用與圖1(a)~圖1(d)、圖2(a)、圖2(b)相同的配重體26a，亦可縮短收納門體動作等輔助單元26的收納體25的縱深D(圖3(a)的紙面左右方向的長度)。

圖4(a)~圖4(c)中，設為比圖1(a)~圖1(d)、圖2(a)、圖2(b)所示的配重體26a薄的長方體狀，且縮短收納門體動作等輔助單元26的收納體25的門體寬度方向長度L(圖4(b)的紙面上下方向的長度)(薄型)。在為該薄型的情況下，在門體22倒伏時，可擴大收納成對的門體動作等輔助單元26的收納體25間的間隔W(參照圖4(c))。

圖5(a)~圖5(c)中，使圖1(a)~圖1(d)、圖2(a)、圖2(b)所示的配重體26a的與下方的定滑輪26c的相對部分凹陷，且可將下方的定滑輪26c插入到該凹陷的部分(緊湊型)。在為該緊湊型的情況下，即便與圖1(a)~圖1(d)、圖2(a)、圖2(b)為相同類型，亦可縮短收納門體動作等輔助單元26的收納體25的縱深D。

在圖1(a)~圖1(d)至圖5(a)~圖5(c)的例中，以上方的定滑輪26b與下方的定滑輪26c的鋼絲繩24的導引面為相同方向的方式進行配置，但亦可如圖6(a)~圖6(c)所示，上方的定滑輪26b與下方的定滑輪26c的鋼絲繩24的導引面成角度地配置(寬幅型)。

本發明的浮體式舌瓣閘門21將門體動作等輔助單元26配置於收納體25的內部，該收納體25設置於處於倒伏狀態的門體22的前端面22d的與繩索安裝部的相對位置，因而門體22的側部不需要門體動作等輔助單元26的收納空間。

因此，即便在無法設置具有門體動作等輔助單元26的 收納空間的側部門阻器的情況下，亦可設置浮體式舌瓣閘門21，且亦可視情況而將原有壁用作側壁。

而且，本發明的浮體式舌瓣閘門21因在門體22倒伏時將鋼絲繩24收納於收納體25的內部，故不會破壞美觀。

上述構成的本發明的浮體式舌瓣閘門21在門體22立起時及門體22倒伏時，發揮如以下說明的作用。

(門體22立起時：圖7(a)~圖7(e))

浸水初期，從圖7(a)所示的出水前的倒伏狀態起配重體26a下降，門體22被拉向立起方向而被輔助立起(參照圖7(b))。然後，當門體22相對於水平面的傾斜角θ例如為30°時，門體22與鋼絲繩24成一條直線(參照圖7(c))，配重體26a處於最下端的位置。

當門體22相對於水平面的傾斜角θ超過30°時，藉由門體22的立起擺動而配重體26a上升，因而配重體26a成為阻力而減慢門體22的立起速度(參照圖7(d))，並緩和結束立起時(參照圖7(e))的衝擊力。

(立起狀態下的門體22倒伏時：圖7(f)、圖7(g))

倒伏初期，配重體26a下降，門體22被拉向倒伏方向以追蹤水位的下降而倒伏(參照圖7(f))。然後，當門體22相對於水平面的傾斜角θ例如為30°時，門體22與鋼絲繩24成一條直線，配重體26a處於最下端的位置(與圖7(c)為相同狀態)。

當門體22相對於水平面的傾斜角θ例如小於30°時，藉 由門體22的倒伏而配重體26a上升，因而配重體26a成為阻力而減慢門體22的倒伏速度(參照圖7(g))，並緩和倒伏結束時(與圖7(a)為相同狀態)的衝擊力。

構成本發明的浮體式舌瓣閘門21的門體動作等輔助單元26不為如圖1(a)~圖1(d)至圖6(a)~圖6(c)所示的構成亦可。

例如，如圖8所示，亦可代替配重體26a而安裝壓縮盤簧31。

在使用壓縮盤簧31的情況下，例如在門體22的傾斜角θ為30°時，如圖9(a)所示，設置成壓縮盤簧31為自然長度，且由彈簧引起的門體立起方向的回旋力最小。而且，在門體22倒伏時或限制立起時，如圖9(b)所示，設置成壓縮盤簧31受到壓縮，且門體22的立起方向或倒伏方向的回旋力最大。

另一方面，在代替壓縮盤簧31而使用拉伸盤簧32的情況下，在門體22的傾斜角θ為30°時，如圖10(a)所示，拉伸盤簧32為自然長度，在門體22倒伏時或限制立起時，如圖10(b)所示，拉伸盤簧32拉長。

上述壓縮盤簧31或拉伸盤簧32不限於圖9(a)、圖9(b)或圖10(a)、圖10(b)所示的線形的盤簧，亦可使用錐形盤簧、圓錐形盤簧、鼓形盤簧、桶形盤簧、不等間距盤簧這樣的具有非線形特性的彈簧。

而且，亦可使用從軸中心側開始依次包含例如大徑且長 度短的第1壓縮彈簧、中徑且長度中等的第2壓縮彈簧、小徑且長度長的第3壓縮彈簧的組合盤簧，而使拉伸力為非線形。

該組合盤簧中，在門體倒伏時，3個壓縮彈簧均為收縮的狀態。而且，從門體立起初期到立起前期，3個壓縮彈簧分別開始拉長，到立起前期時第1壓縮彈簧恢復為原來的性質。

然後，立起前期到門體的立起中期，第2壓縮彈簧與第3壓縮彈簧依次恢復為原來的性質，從而3個壓縮彈簧均回到自然長度。

從立起中期到門體的結束立起，第3壓縮彈簧、第2壓縮彈簧、第1壓縮彈簧依次收縮，在結束立起時3個壓縮彈簧均為收縮的狀態。

另外，倒伏時與上述立起時相反。

本發明並不限於上述例，只要在各申請專利範圍所記載的技術思想的範疇內，則當然可適當變更實施形態。

例如，上述實施例中，使用的是鋼絲繩24，但亦可使用聚醯胺系、聚酯系、聚乙烯系、聚丙烯系、芳族聚醯胺系、聚芳酯系、超高密度聚乙烯等纖維繩索。

而且，上述例中已對將本發明的浮體式舌瓣閘門21設置於防波堤或防潮壁的開口部的情況進行了說明，但本發明的浮體式舌瓣閘門21的設置場所不限於防波堤或防潮壁的開口部，亦可設置在設施或地下通道的入口等處。

21‧‧‧浮體式舌瓣閘門

22‧‧‧門體

22a‧‧‧基端側

22b‧‧‧前端側

22c‧‧‧旋轉軸

22d‧‧‧前端面

23‧‧‧托架

24‧‧‧鋼絲繩

25‧‧‧收納體

26‧‧‧門體動作等輔助單元

26a‧‧‧配重體

26b、26c‧‧‧定滑輪

26d‧‧‧擋止部

rs‧‧‧路面

θ‧‧‧傾斜角

Claims (3)

1. 一種浮體式舌瓣閘門，設置於防波堤或防潮壁的開口部或出入口，為了在水流入時遮斷上述開口部或上述出入口，而構成為在上述流入的水的方向上，在高度方向的平面內門體的前端側以基端側的旋轉軸為支點而可立起擺動，上述浮體式舌瓣閘門的特徵在於：將門體的輔助立起、結束立起時的衝擊吸收、及倒伏時的水位追蹤機構配置於收納體內，所述收納體設置於倒伏狀態下的上述門體的前端面的與繩索的安裝部相對的位置，且上述水位追蹤機構至少包括：上述繩索，一端安裝於上述門體的前端面；配重體，安裝於上述繩索的另一端；以及滑輪組，設置為對上述繩索進行導引，且在立起中途或倒伏中途的上述門體相對於水平面的傾斜角為規定角度時，上述配重體處於最下點。
2. 如申請專利範圍第1項所述的浮體式舌瓣閘門，其中代替上述配重體，而在上述繩索的另一端安裝彈簧，且以在上述傾斜角為規定角度時，上述彈簧為自然長度的方式設置上述滑輪組。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的浮體式舌瓣閘門，其中上述滑輪組具有至少2個定滑輪。