WO2010090293A1 - 開閉装置 - Google Patents

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WO2010090293A1
WO2010090293A1 PCT/JP2010/051731 JP2010051731W WO2010090293A1 WO 2010090293 A1 WO2010090293 A1 WO 2010090293A1 JP 2010051731 W JP2010051731 W JP 2010051731W WO 2010090293 A1 WO2010090293 A1 WO 2010090293A1
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WO
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gate
force
generation unit
force generation
float
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/051731
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
小松寛
井藤元暢
山之内和弘
長谷川健司
伊藤岩雄
Original Assignee
日本工営株式会社
東京都下水道サービス株式会社
管清工業株式会社
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Filing date
Publication date
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Priority to CA 2751405 priority patent/CA2751405C/en
Priority to US13/147,343 priority patent/US8695628B2/en
Priority to SG2011056116A priority patent/SG173532A1/en
Priority to AU2010211675A priority patent/AU2010211675B2/en
Priority to KR1020117018199A priority patent/KR101357064B1/ko
Priority to PL10738623T priority patent/PL2395162T3/pl
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/20—Movable barrages; Lock or dry-dock gates
    • E02B7/40—Swinging or turning gates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F9/00—Arrangements or fixed installations methods or devices for cleaning or clearing sewer pipes, e.g. by flushing
    • E03F9/007—Devices providing a flushing surge
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B8/00—Details of barrages or weirs ; Energy dissipating devices carried by lock or dry-dock gates
    • E02B8/02—Sediment base gates; Sand sluices; Structures for retaining arresting waterborne material
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F7/00—Other installations or implements for operating sewer systems, e.g. for preventing or indicating stoppage; Emptying cesspools
    • E03F7/02—Shut-off devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F9/00—Arrangements or fixed installations methods or devices for cleaning or clearing sewer pipes, e.g. by flushing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7287—Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7287—Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/7358—By float controlled valve
    • Y10T137/7404—Plural floats

Definitions

  • the present invention relates to a switchgear used for a flow path such as a sewer.
  • an opening / closing device used for a flow path such as a sewer is known (for example, see Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-300895)).
  • Such an opening / closing device usually clogs the flow path with the valve body closed. Then, garbage accumulates downstream of the flow path.
  • the valve body is opened, water flows downstream of the flow path, and garbage collected downstream can be washed away. That is, the channel can be cleaned.
  • a float is used in order to detect whether or not the water level in the flow path is equal to or higher than a predetermined water level (see, for example, FIG. 1 of Patent Document 1).
  • frame pillars are set up on the left and right sides of the valve body, and the valve body is locked to the left and right frame pillars by a locking mechanism on the left and right frame pillars so that the valve body is not opened (for example, (See FIGS. 5 and 6 of Patent Document 1).
  • the float and the lock mechanism are interlocked so that when the water level in the flow path becomes equal to or higher than the predetermined water level, the lock by the lock mechanism is released and the valve body is opened.
  • the left and right lock mechanisms are connected to each other because the lock mechanisms provided on the left and right frame columns are simultaneously unlocked. Further, it is known that when the water level is lowered in a state where the valve body is opened, the valve body is returned to a closed state by the force of a spring (for example, FIG. 1 of Patent Document 1). reference). In this case, the force generated by the spring is increased when the valve body is open.
  • the switchgear according to the present invention includes a gate capable of receiving a fluid flow in a standing state and falling down in a downstream direction of the flow, and a first force generating unit that generates a force for bringing the gate into the standing state.
  • the first force generation unit generates a force that is not sufficient to bring the gate into the standing state when the gate is tilted, and the gate is tilted by a predetermined angle or less.
  • the gate can receive a fluid flow in a standing state and can fall down in the downstream direction of the flow.
  • the first force generation unit generates a force that brings the gate into the standing state.
  • the first force generation unit generates a force that is not sufficient to bring the gate into the standing state when the gate is tilted, and the gate is tilted by a predetermined angle or less. Sufficient force is generated to bring the gate into the standing state.
  • the gate can be tilted about the gate rotation axis, and one end of the first force generation unit is fixed above the gate rotation axis.
  • the other end of the first force generator is disposed at a position away from the gate rotation axis by a predetermined length, and the one end of the first force generator and the first force generator in a state where the gate is tilted
  • the distance between the straight line connecting the other end of the gate and the rotation center of the gate rotation shaft is such that the one end of the first force generator and the first force are in a state where the gate is tilted by a predetermined angle or less. You may make it shorter than the distance of the straight line which tied the other end of the generation
  • the first force generation unit may have a spring fixed to one end of the first force generation unit.
  • the first force generation unit may include a link fixed to the other end of the first force generation unit and connected to the spring.
  • the switchgear according to the present invention has a force sufficient to start the gate in the standing state when the gate is tilted and the water level of the flow path through which the fluid flows is equal to or lower than a predetermined water level. You may make it provide the 2nd force generation
  • the gate can be tilted about the gate rotation axis, and one end of the second force generation unit is fixed above the gate rotation axis.
  • the other end of the second force generator may be disposed at a position separated from the gate rotation axis by a predetermined length.
  • the second force generation unit includes a spring fixed to one or both of one end of the second force generation unit and the other end of the second force generation unit. Also good.
  • one end of the first force generation unit is fixed above the gate rotation shaft, and the other end of the first force generation unit has a predetermined length from the gate rotation shaft. A straight line connecting one end of the second force generation unit and the other end of the second force generation unit in a state where the gate is tilted, and a rotation center of the gate rotation shaft.
  • the distance is longer than the distance between the straight line connecting one end of the first force generation unit and the other end of the first force generation unit and the rotation center of the gate rotation shaft in a state where the gate is tilted. It may be.
  • the spring constant of the spring included in the first force generation unit may be larger than the spring constant of the spring included in the second force generation unit.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of the operation when the switchgear 1 according to the embodiment of the present invention is provided in the sewers 100U, 100L, and is a diagram when the water level of the sewer 100U is low (FIG. 1 (a )), A view when the water level of the sewer 100U is becoming higher (FIG. 1 (b)), and a view after the water level of the sewer 100U is higher than a predetermined height (FIG. 1 (c)).
  • FIG. 2 is a perspective view of the opening / closing device 1 (a state where the gate 10 is standing).
  • FIG. 3 is a perspective view of the opening / closing device 1 (a state in which the gate 10 is tilted).
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of the operation when the switchgear 1 according to the embodiment of the present invention is provided in the sewers 100U, 100L, and is a diagram when the water level of the sewer 100U is low (FIG. 1 (a )), A view when the water level of the
  • FIG. 4 is a view of the opening / closing device 1 as viewed from the upstream side (FIG. 4A) and a view as viewed from the downstream side (FIG. 4B).
  • FIG. 5 is a side view of the opening / closing device 1, which is a left side view (FIG. 5 (a)) and a right side view (FIG. 5 (b)) as viewed from the upstream side.
  • FIG. 6 is an enlarged front view of the vicinity of the floating prevention portion 44 of the opening / closing device 1.
  • FIG. 7 is a plan view seen through the vicinity of the fall prevention portions 20a and 20b in a state where the gate 10 is standing.
  • FIG. 8 is a right side view of the switchgear 1 when viewed from the upstream side when the water level of the sewage W is low (indicated as W.L.)
  • FIG. 9 is the water level of the sewage W (W.L.). Is a right side view of the opening / closing device 1 when the second float 16 is positioned substantially above the water level of the sewage W.
  • FIG. 10 is a right side view of the opening / closing device 1 when the water level of the sewage W (indicated as W.L.) becomes higher and the second float 16 floats.
  • FIG. 11 is an enlarged front view of the vicinity of the floating prevention portion 44 of the opening / closing device 1 when the floating prevention portion 44 rotates.
  • FIG. 11 is an enlarged front view of the vicinity of the floating prevention portion 44 of the opening / closing device 1 when the floating prevention portion 44 rotates.
  • FIG. 12 is a plan view of the vicinity of the fall prevention portions 20a and 20b in a state where the gate 10 has fallen.
  • FIG. 13 is a view of the opening / closing device 1 as viewed from the downstream side, seeing through the common rotation shaft 28, and further, a first release operation part (rotation part 29b and descending part 24b) and a second release operation part (rotation). The portion 29a and the descending portion 24a), the fall prevention portions 20b and 20a, the first support release portion 22b, and the second support release portion 22a are illustrated.
  • FIG. 14 is a right side view of the opening / closing device 1 after the sewage W has flowed downstream.
  • FIG. 15 is a side view of the opening / closing device 1 when the gate 10 falls down, and is a left side view (FIG. 15 (a)) and a right side view (FIG. 15 (b)) as viewed from the upstream side. is there.
  • FIG. 16 is a side view of the opening / closing device 1 when the gate 10 is slightly raised, as viewed from the upstream side (FIG. 16 (a)), right side view (FIG. 16 (b)). It is.
  • FIG. 17 is a side view of the opening / closing device 1 when the gate 10 is further raised, and is a left side view (FIG. 17 (a)) and a right side view (FIG. 17 (b)) as viewed from the upstream side. It is.
  • FIG. 17 is a side view of the opening / closing device 1 when the gate 10 is further raised, and is a left side view (FIG. 17 (a)) and a right side view (FIG. 17 (b)) as viewed from
  • FIG. 18 is a side view of the switchgear 1 in a state where the gate 10 stands, and is a left side view (FIG. 18 (a)) and a right side view (FIG. 18 (b)) as viewed from the upstream side. is there.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of the operation when the switchgear 1 according to the embodiment of the present invention is provided in the sewers 100U, 100L, and is a diagram when the water level of the sewer 100U is low (FIG. 1 (a )), A view when the water level of the sewer 100U is becoming higher (FIG. 1 (b)), and a view after the water level of the sewer 100U is higher than a predetermined height (FIG. 1 (c)).
  • the gate 10 of the switchgear 1 is shown, other components of the switchgear 1 are not shown in FIG.
  • the sewer 100U is on the upstream side
  • the sewer 100L side is on the downstream side.
  • the switchgear 1 is disposed between the sewer 100U and the sewer 100L through a manhole (not shown).
  • the water level of the sewage W flowing through the sewer 100U is low (see FIG. 1 (a)).
  • the gate 10 stands and receives a flow of sewage W (a kind of fluid) flowing through the sewer 100U.
  • the sewage W is stopped by the gate 10, and the sewage W does not flow into the downstream sewer 100L.
  • garbage G accumulates in the sewer 100L.
  • the water level of the sewage W flowing through the sewer 100U rises due to rain or the like (see FIG. 1 (b)).
  • the water level of the sewer 100U becomes equal to or higher than a predetermined height (see FIG.
  • FIG. 2 is a perspective view of the opening / closing device 1 (a state where the gate 10 is standing).
  • FIG. 3 is a perspective view of the opening / closing device 1 (a state in which the gate 10 is tilted).
  • FIG. 4 is a view of the opening / closing device 1 as viewed from the upstream side (FIG. 4A) and a view as viewed from the downstream side (FIG. 4B).
  • the switchgear 1 includes a gate 10, frame columns 12a and 12b, a bottom 12c, a plate 14, a first float 18, a second float 16, a float support 30, a lower fulcrum 32, a lower float insert 34L, and an upper float insert 34U.
  • the upper fulcrum 36, the suspension member 38, the suspension fulcrum 40, and the plate 50 are provided.
  • the gate 10 is surrounded by frame pillars 12 a and 12 b standing on the side of the gate 10 and a bottom portion 12 c disposed at the bottom of the gate 10, and is further partially covered by a plate 14. When the gate 10 is standing, it receives the water flow and is coughing (see FIG. 2).
  • the gate 10 falls to the downstream side, and fluid such as sewage W flows downstream (see FIG. 3).
  • the left side is the upstream side and the right side is the downstream side.
  • the specific gravity of the first float 18 and the second float 16 is smaller than the specific gravity of the fluid received with the gate 10 standing.
  • the first float 18 and the second float 16 are arranged on the upstream side of the gate 10.
  • the second float 16 is disposed above the first float 18.
  • the float support 30 is arrange
  • a lower float insert 34 ⁇ / b> L is fixed to the lower fulcrum 32 of the float support 30.
  • the lower float insert 34L extends in the vertical direction and is inserted into the first float 18 from below.
  • the first float 18 can move up and down along the lower float insert 34L.
  • the upper float insert 34U penetrates the second float 16 and is inserted into the first float 18 from above.
  • the suspension member 38 is a member that suspends the first float 18 with the upper float insertion body 34U fixed to the upper fulcrum 36 thereof.
  • the suspension member 38 is fixed to the frame column 12b by a suspension fulcrum 40.
  • FIG. 5 is a side view of the opening / closing device 1, which is a left side view (FIG. 5 (a)) and a right side view (FIG. 5 (b)) as viewed from the upstream side.
  • FIG. 6 is an enlarged front view of the vicinity of the floating prevention portion 44 of the opening / closing device 1.
  • FIG. 7 is a plan view seen through the vicinity of the fall prevention portions 20a and 20b in a state where the gate 10 is standing.
  • the switchgear 1 includes the fall prevention parts 20b, 20a, the first support release part 22b, the second support release part 22a, the floating prevention part 44, the second float support beam 41, and the floating prevention release part. 42, gate rotating shaft 26, common rotating shaft 28, rotating portions 29b and 29a, descending portions 24b and 24a, first spring 52a, second spring (second force generating portion) 52b, link 54, rotating bodies 56a and 56b. Prepare.
  • the gate 10 can be tilted about a hollow gate rotation shaft 26 (see FIG. 13) as a rotation center (rotation shaft). Note that the gate 10 in a collapsed state is shown by a dotted line in FIG. Referring to FIG. 7, the fall prevention portions 20 b and 20 a are in contact with the downstream surface 10 a and apply a force against the water flow to the gate 10. In other words, the fall prevention portions 20 b and 20 a support the downstream surface 10 a of the gate 10. The fall prevention units 20b and 20a support the gate 10 to prevent the gate 10 from falling to the downstream side. When viewed from the upstream side, the fall prevention unit 20b is arranged on the right side, and the fall prevention unit 20a is arranged on the left side. Referring to FIG.
  • first support release portion 22b and second support release portion 22a are bilaterally symmetric when viewed from the upstream side (even when viewed from the downstream side).
  • the first support release portion 22b pulls the fall prevention portion 20b to the outside (right side in FIG. 7) of the water flow (flow), thereby removing the point where the fall prevention portion 20b contacts the gate 10 from the gate 10 to prevent the fall.
  • the support of the gate 10 by the portion 20b is released (see FIG. 12).
  • the second support release part 22a pulls the fall prevention part 20a to the outside of the water flow (flow) (left side in FIG. 7), thereby removing the point where the fall prevention part 20a contacts the gate 10 from the gate 10 to prevent the fall.
  • the support of the gate 10 by the part 20a is released (see FIG.
  • the anti-lifting release portion 42, the anti-lifting portion 44, and the plate 50 are not shown.
  • the link 58 shown in FIG. 15 (a)
  • the floating prevention unit 44 prevents the first float 18 from floating.
  • the levitation preventing portion 44 has a collision portion 44b, a fixed portion 44a, and a rotatable portion 44c.
  • the collision portion 44b is positioned above the suspension member 38 and collides with the suspension member 38 when the portion where the suspension member 38 rises (the portion of the suspension member 38 that is directly below the collision portion 44b) rises. If the 1st float 18 floats, the part to which the suspension member 38 will raise will also raise. However, since the suspension member 38 collides with the collision portion 44b, the first float 18 cannot be lifted.
  • the fixing portion 44a fixes the collision portion 44b to a portion that is stationary with respect to the flow (for example, the plate 50). The collision portion 44b can rotate around the fixed portion 44a. Note that the fixed portion 44a is fixed to the plate 50 in other drawings.
  • the rotatable portion 44c is located at the same height as the fixed portion 44a and is rotatable about the fixed portion 44a.
  • the collision portion 44b and the rotatable portion 44c are integrated, and the collision portion 44b also rotates around the fixed portion 44a by the angle at which the rotatable portion 44c rotates around the fixed portion 44a.
  • the second float support beam 41 is fixed to the frame column 12b at a fulcrum 41a (see FIG. 8) and supports the second float 16.
  • the second float support beam 41 is rotatable around a fulcrum 41a.
  • the levitation prevention release part (drive part) 42 is rotatably connected to a connection point 41b (arranged upstream of the fulcrum 41a) of the second float support beam 41 (see FIG. 8).
  • a connection point 41b arranged upstream of the fulcrum 41a
  • the connection point 41b rises.
  • the anti-lifting release unit (driving unit) 42 moves up and pushes the rotatable portion 44c upward, and the rotatable portion 44c rotates around the fixed portion 44a.
  • the collision portion 44b moves from above the suspension member 38 (see FIG. 11), and there is no obstacle that prevents the suspension member 38 from being lifted immediately below the collision portion 44b.
  • the floating prevention release unit (drive unit) 42 releases the floating prevention of the first float 18 by the floating prevention unit 44 as the second float 16 floats.
  • the common rotating shaft 28 is disposed inside the hollow gate rotating shaft 26 and extends in the same direction as the gate rotating shaft 26.
  • the rotating portions 29 b and 29 a are fixed to the common rotating shaft 28 and rotate together with the common rotating shaft 28.
  • the rotating unit 29b rotates
  • the common rotating shaft 28 rotates with the rotation.
  • the rotating unit 29a rotates.
  • One end 54a of the link 54 is connected to the suspension member 38, and the vicinity 54b of the other end is connected to the rotating portion 29b.
  • the descending portion 24b is fixed so as to be able to rotate at the end of the rotating portion 29b (on the opposite side to the vicinity 54b of the other end).
  • the rotating portion 29b rotates clockwise in FIG. 5 (b)
  • the descending portion 24b descends accordingly.
  • the descending portion 24b is connected to the suspension member 38 via the link 54 and the rotating portion 29b.
  • the rotating part 29b rotates clockwise in FIG. 5 (b), and the descending part 24b Descend.
  • the descending portion 24a is fixed to the end of the rotating portion 29a so as to be rotatable. When the rotating portion 29a rotates counterclockwise in FIG.
  • the descending portion 24a descends accordingly.
  • the rotating part 29b and the descending part 24b constitute a first release operating part.
  • the first release actuating part lowers the descending part 24b and pulls the first support releasing part 22b while rotating the common rotating shaft 28 by the rotating part 29b (clockwise rotation in FIG. 5 (b)).
  • the first support release portion 22b is operated.
  • the first support release portion 22b has a shape bent substantially at a right angle, the horizontal portion is connected to the descending portion 24b, and the portion extending in the vertical direction becomes the fall preventing portion 20b. It can be connected and rotated around a bent part at a right angle.
  • the first support release portion 22b rotates counterclockwise in FIG. 13 and pulls the fall prevention portion 20b.
  • the part 22b will operate.
  • the rotating portion 29a and the descending portion 24a constitute a second release operating portion.
  • the second release actuating part rotates the rotating part 29a with the rotation of the common rotating shaft 28 (counterclockwise rotation in FIG. 5 (a)), lowers the descending part 24a, and the second support releasing part 22a. By pulling, the second support release portion 22a is operated. Referring to FIG.
  • the second support releasing portion 22a has a shape bent substantially at a right angle, the horizontal portion is connected to the descending portion 24a, and the portion extending in the vertical direction becomes the fall preventing portion 20a. It can be connected and rotated around a bent part at a right angle. Therefore, when the lowering portion 24a is lowered and the second support release portion 22a is pulled, the second support release portion 22a rotates clockwise in FIG. 13 and pulls the fall prevention portion 20a. 22a will operate.
  • the first release operation part (rotating part 29b and descending part 24b) and the second release action part (rotating part 29a and descending part 24a) are bilaterally symmetric when viewed from the upstream side (even when viewed from the downstream side). is there.
  • FIG. 8 is a right side view of the switchgear 1 when viewed from the upstream side when the water level of the sewage W (indicated as W.L.) is low. Referring to FIG. 8, when the water level of sewage W (indicated as W.L.) is low, it is as described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b), and gate 10 falls over preventing part 20b. , 20a and remain standing.
  • the water level of the sewage W becomes higher due to rain or the like.
  • the water level of the sewage W (indicated as WL) is high and exceeds the upper end of the first float 18, but the second float 16 is located substantially above the water level of the sewage W.
  • the descending portion 24b is not shown. Since the first float 18 is submerged in the sewage W, and the specific gravity of the first float 18 is smaller than the specific gravity of the sewage W, the first float 18 originally floats and the upper end of the first float 18 is the sewage W. Should exceed the water level. However, the first float 18 does not rise.
  • FIG. 10 is a right side view of the opening / closing device 1 when the water level of the sewage W (indicated as W.L.) becomes higher and the second float 16 floats.
  • the gate rotation shaft 26 is not shown.
  • the second float 16 is made of the same material as the first float 18 and has the same outer diameter at the bottom. However, the second float 16 is thinner in the vertical direction than the first float 18. Therefore, the second float 16 is lighter than the first float 18. This means that when the second float 16 is partially submerged in the sewage W, it is likely to rise rapidly.
  • FIG. 11 is an enlarged front view of the vicinity of the floating prevention portion 44 of the opening / closing device 1 when the floating prevention portion 44 rotates.
  • the second float 16 When the second float 16 is partially submerged in the sewage W and rapidly rises, the second float support beam 41 rotates around the fulcrum 41a and the connection point 41b rises. Then, the anti-lifting release unit (driving unit) 42 moves up and pushes the rotatable portion 44c upward, and the rotatable portion 44c rotates around the fixed portion 44a. Then, the collision portion 44b moves from above the suspension member 38 (see FIG. 11), and there is no obstacle that prevents the suspension member 38 from being lifted immediately below the collision portion 44b.
  • the first float 18 since the first float 18 is completely submerged in the sewage W and receives a large buoyancy, the first float 18 tends to rise rapidly.
  • FIG. 13 is a view of the opening / closing device 1 as viewed from the downstream side, seeing through the common rotation shaft 28, and further, a first release operation part (rotation part 29b and descending part 24b) and a second release operation part (rotation).
  • the portion 29a and the descending portion 24a), the fall prevention portions 20b and 20a, the first support release portion 22b, and the second support release portion 22a are illustrated.
  • the common rotating shaft 28 rotates (clockwise in FIG. 10)
  • the common rotating shaft 28 rotates counterclockwise in FIG. 5 (a)
  • the descending portion 24a descends to provide the second support.
  • the release portion 22a is pulled and the second support release portion 22a rotates clockwise in FIG. 13 to pull the fall prevention portion 20a
  • the second support release portion 22a operates.
  • the fall prevention unit 20a is detached from the gate 10 (see FIG. 12).
  • the first support release portion is associated with the floating of the first float 18 (in addition, “floating” does not necessarily require the upper end to be exposed to the water surface, and includes that the upper end moves toward the water surface). 22b and the second support release part 22a operate.
  • FIG. 12 is a plan view of the vicinity of the fall prevention portions 20a and 20b in a state where the gate 10 has fallen. Since the fall prevention parts 20a and 20b are detached from the gate 10, the gate 10 falls down downstream due to the water pressure of the sewage W.
  • FIG. 14 is a right side view of the opening / closing device 1 after the sewage W has flowed downstream.
  • the first float 18 descends while floating on the surface of the sewage W. Thereby, the suspension member 38 also returns to the horizontal.
  • the second float 16 is lowered, the connection point 41b is also lowered, and the floating prevention portion 44 is also returned to the position where the suspension member 38 is held down (see FIG. 6).
  • the levitation preventing portion 44 holds down the suspension member 38 until the second float 16 rises (FIG. 6). See), the first float 18 cannot rise.
  • the rise prevention unit 44 rotates accordingly, and the suspension member 38 cannot be restrained (see FIG. 11), and the first float 18 starts to rise suddenly. (It has already been submerged and large buoyancy is acting on the first float 18).
  • the fulcrum 40 rotates about the fulcrum 40 of the suspension member 38 in the clockwise direction in FIG. 10 and the link 54 rises, so that the rotating portion 29b rotates clockwise, and the descending portion 24b descends.
  • the support release portion 22b is pulled (see FIG. 13), the fall prevention portion 20b is pulled, and the support of the gate 10 is released.
  • the rotating portion 29b rotates clockwise in FIG.
  • the common rotating shaft 28 rotates, the rotating portion 29a rotates (counterclockwise in FIG. 5A), and the descending portion 24a descends.
  • the second support release portion 22a is pulled (see FIG. 13), the fall prevention portion 20a is pulled, and the support of the gate 10 is released.
  • it is beneficial that the operation is transmitted by pulling so that the support of the gate 10 is released simultaneously by the fall prevention units 20a and 20b.
  • the first float 18 rises abruptly, the support of the gate 10 by the fall prevention portion 20b is also suddenly released, so that the gate 10 can be quickly fallen down and opened.
  • FIG. 15 is a side view of the opening / closing device 1 when the gate 10 falls down, and is a left side view (FIG. 15 (a)) and a right side view (FIG. 15 (b)) as viewed from the upstream side. is there.
  • the opening / closing device 1 includes the first spring 52a, the second spring (second force generating unit) 52b, the link 54, and the rotating bodies 56a and 56b. Further, the opening / closing device 1 has a link 58.
  • the rotators 56 a and 56 b are fixed to the gate rotation shaft 26 and rotate together with the gate rotation shaft 26.
  • the first force generator is configured by a first spring 52 a and a link 58.
  • the first spring 52a is fixed to one end 52a-1 of the first force generator.
  • the link 58 is fixed to the other end 58a of the first force generator and is connected to the first spring 52a.
  • One end 52 a-1 of the first force generator is fixed above the gate rotation shaft 26.
  • the other end 58a of the first force generating unit is fixed to the rotating body 56a and the other end 58a of the first force generating unit is disposed at a position separated from the gate rotation shaft 26 (the center) by a predetermined length. ing. That is, even if the rotating body 56a rotates together with the gate rotation shaft 26, the distance (predetermined length) between the other end 58a of the first force generator and the gate rotation shaft 26 (the center thereof) does not change.
  • the first spring 52a generates a force that returns the gate 10 to a standing state. However, the first spring 52a generates a force that is not sufficient to bring the gate 10 into a standing state when the gate 10 is tilted. Referring to FIG.
  • the second force generator has a second spring 52b fixed to both one end 52b-1 of the second force generator and the other end 52b-2 of the second force generator.
  • the second spring 52b is fixed to one end 52b-1 (or the other end 52b-2), the link is connected to the other end 52b-2 (or one end 52b-1), and the second spring 52b is connected to the link. It is also conceivable to do so.
  • One end 52 b-1 of the second force generator is fixed above the gate rotation shaft 26.
  • the other end 52b-2 of the second force generation unit is fixed to the rotating body 56b, and is disposed at a position separated from the gate rotation shaft 26 (the center) by a predetermined length. That is, even if the rotating body 56b rotates together with the gate rotation shaft 26, the distance (predetermined length) between the other end 52b-2 of the second force generation unit and the gate rotation shaft 26 (the center) does not change.
  • a distance D2 between a straight line connecting one end 52b-1 of the second force generation unit and the other end 52b-2 of the second force generation unit and the rotation center of the gate rotation shaft 26 in a state where the gate 10 is tilted. (Corresponding to the length of a perpendicular line drawn from the center of the gate rotation shaft 26 to the straight line connecting the one end 52b-1 and the other end 52b-2) is longer than the distance D1.
  • the second spring 52b is longer than the first spring 52a (the spring constant is small), and the torque to rotate counterclockwise in FIG. 15 (b) is small.
  • FIG. 16 is a side view of the opening / closing device 1 when the gate 10 is slightly raised, as viewed from the upstream side (FIG.
  • FIG. 16 (a) right side view
  • FIG. 16 (b) right side view
  • FIG. 16 (a) a straight line connecting one end 52a-1 of the first force generating portion and the other end 58a of the first force generating portion when the gate 10 is slightly raised, and the gate rotating shaft 26 The distance from the center is still short. Therefore, the torque generated by the first spring 52a for rotating the gate rotation shaft 26 clockwise (torque for raising the gate 10) is still small.
  • FIG. 16 (b) a straight line connecting one end 52b-1 of the second force generating portion and the other end 52b-2 of the second force generating portion when the gate 10 is slightly raised, and gate rotation The distance from the center of the shaft 26 is still long.
  • FIG. 17 is a side view of the opening / closing device 1 when the gate 10 is further raised, and is a left side view (FIG. 17 (a)) and a right side view (FIG. 17 (b)) as viewed from the upstream side. It is. Referring to FIG. 17 (a), a straight line connecting one end 52a-1 of the first force generating portion and the other end 58a of the first force generating portion when the gate 10 is tilted by a predetermined angle. The distance D3 from the center of the gate rotation shaft 26 is long.
  • FIG. 18 is a side view of the switchgear 1 in a state where the gate 10 stands, and is a left side view (FIG. 18 (a)) and a right side view (FIG. 18 (b)) as viewed from the upstream side. is there. Referring to FIG.
  • the torque for rotating the gate rotation shaft 26 generated by the first spring 52a clockwise is large.
  • FIG. 18 (b) there is a gate rotation shaft 26 on a straight line connecting one end 52b-1 of the second force generating portion and the other end 52b-2 of the second force generating portion.
  • the torque generated by the spring 52b for rotating the gate rotation shaft 26 counterclockwise is substantially zero.
  • the torque for bringing the gate 10 upright caused by the first spring 52a having a large spring constant is small. It is possible to prevent the gate 10 from closing while the water level of the flow path is high.
  • the gate 10 is tilted by a predetermined angle or less (see FIG.
  • the first spring 52a generates a force sufficient to bring the gate 10 into a standing state. Therefore, the gate 10 can be made to stand. Furthermore, when the gate 10 falls down (see FIG. 15 (b)), when the water level of the flow path through which the fluid (sewage W) flows is below a predetermined water level, the gate 10 starts to stand. The gate 10 can be started to stand by the second spring 52b that generates a sufficient force.

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Abstract

本発明による開閉装置1は、立った状態で下水Ｗの流れを受け、流れの下流方向に倒れることが可能なゲート10と、ゲート10を立った状態にする力を発生する第一バネ52aとを備え、第一バネ52は、ゲート10が倒れた状態では、ゲート10を立った状態にするためには充分ではない力を発生し、ゲート10が所定の角度以下だけ倒れかけている状態で、ゲートを立った状態にするために充分な力を発生する。

Description

開閉装置
　本発明は、下水道などの流路に使用する開閉装置に関する。
　従来より、下水道などの流路に使用する開閉装置が知られている（例えば、特許文献１（特開２００４−３００８９５号公報）を参照）。このような開閉装置は、通常は弁体が閉じられた状態で流路をせきとめている。すると、流路の下流には、ごみがたまる。ここで、降雨等により流路の水位が所定の水位以上となると、弁体が開いた状態となって流路の下流に水が流れ、下流にたまったごみを流し去ることができる。すなわち、流路の洗浄を行うことができる。
　なお、流路の水位が所定の水位以上となったか否かを検知するためには、フロートを用いることが知られている（例えば、特許文献１の図１を参照）。
　また、弁体の左右に枠柱を立て、左右の枠柱にロック機構によって弁体を左右の枠柱にロックして、弁体を開かないようにしておくことが知られている（例えば、特許文献１の図５、図６を参照）。この場合、フロートとロック機構が連動することにより、流路の水位が所定の水位以上となったときに、ロック機構によるロックが解除されて、弁体が開く。なお、左右の枠柱にそれぞれ設けられたロック機構におけるロック解除が同時に行うため、左右のロック機構が連結されている。
　さらに、弁体が開いた状態において、水位が低下していけば、弁体をばね（スプリング）の力によって、閉じた状態に戻すことが知られている（例えば、特許文献１の図１を参照）。この場合、弁体が開いた状態において、ばねが生じる力が大きくなるようにされている。
　しかしながら、弁体が開いた状態において、ばねが生じる力が大きくなるようにされているので、何かの契機により、流路の水位がまだ高いうちに、弁体が閉じてしまう可能性がある。
　そこで、本発明は、弁体が開いた状態において、流路の水位が高いうちに、弁体が閉じてしまわないようにすることを課題とする。
　本発明にかかる開閉装置は、立った状態で流体の流れを受け、該流れの下流方向に倒れることが可能なゲートと、前記ゲートを前記立った状態にする力を発生する第一力発生部と、を備え、前記第一力発生部は、前記ゲートが倒れた状態では、前記ゲートを前記立った状態にするためには充分ではない力を発生し、前記ゲートが所定の角度以下だけ倒れかけている状態で、前記ゲートを前記立った状態にするために充分な力を発生するように構成される。
　上記のように構成された開閉装置によれば、ゲートが、立った状態で流体の流れを受け、該流れの下流方向に倒れることが可能である。第一力発生部が、前記ゲートを前記立った状態にする力を発生する。前記第一力発生部は、前記ゲートが倒れた状態では、前記ゲートを前記立った状態にするためには充分ではない力を発生し、前記ゲートが所定の角度以下だけ倒れかけている状態で、前記ゲートを前記立った状態にするために充分な力を発生する。
　なお、本発明にかかる開閉装置は、前記ゲートは、ゲート回転軸を回転中心にして倒れることが可能であり、前記第一力発生部の一端が、前記ゲート回転軸よりも上に固定され、前記第一力発生部の他端が、前記ゲート回転軸から所定長さだけ離れた位置に配置され、前記ゲートが倒れた状態における、前記第一力発生部の一端と前記第一力発生部の他端とを結んだ直線と、前記ゲート回転軸の回転中心との距離が、前記ゲートが所定の角度以下だけ倒れかけている状態における、前記第一力発生部の一端と前記第一力発生部の他端とを結んだ直線と、前記ゲート回転軸の回転中心との距離よりも短いようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる開閉装置は、前記第一力発生部が、前記第一力発生部の一端に固定されたバネを有するようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる開閉装置は、前記第一力発生部が、前記第一力発生部の他端に固定され、前記バネと連結されるリンクと、を有するようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる開閉装置は、前記ゲートが倒れた状態で、前記流体の流れる流路の水位が所定の水位以下であるときに、前記ゲートを前記立った状態にし始めるために充分な力を発生する第二力発生部を備えるようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる開閉装置は、前記ゲートは、ゲート回転軸を回転中心にして倒れることが可能であり、前記第二力発生部の一端が、前記ゲート回転軸よりも上に固定され、前記第二力発生部の他端が、前記ゲート回転軸から所定長さだけ離れた位置に配置されるようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる開閉装置は、前記第二力発生部が、前記第二力発生部の一端および前記第二力発生部の他端の一方または双方に固定されたバネを有するようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる開閉装置は、前記第一力発生部の一端が、前記ゲート回転軸よりも上に固定され、前記第一力発生部の他端が、前記ゲート回転軸から所定長さだけ離れた位置に配置され、前記ゲートが倒れた状態における、前記第二力発生部の一端と前記第二力発生部の他端とを結んだ直線と、前記ゲート回転軸の回転中心との距離が、前記ゲートが倒れた状態における、前記第一力発生部の一端と前記第一力発生部の他端とを結んだ直線と、前記ゲート回転軸の回転中心との距離よりも長いようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる開閉装置は、前記第一力発生部が有するバネのバネ定数が、前記第二力発生部が有するバネのバネ定数よりも大きいようにしてもよい。
　第１図は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１を下水道１００Ｕ、１００Ｌに設けたときの動作の概要を説明する図であり、下水道１００Ｕの水位が低いときの図（第１図（ａ））、下水道１００Ｕの水位が高くなりつつあるときの図（第１図（ｂ））、下水道１００Ｕの水位が所定の高さ以上になった後の図（第１図（ｃ））である。
　第２図は、開閉装置１の斜視図（ゲート１０が立っている状態）である。
　第３図は、開閉装置１の斜視図（ゲート１０が倒れている状態）である。
　第４図は、開閉装置１を上流側から見た図（第４図（ａ））、下流側から見た図（第４図（ｂ））である。
　第５図は、開閉装置１の側面図であり、上流側から見て左側面図（第５図（ａ））、右側面図（第５図（ｂ））である。
　第６図は、開閉装置１の浮上防止部４４近傍の拡大正面図である。
　第７図は、ゲート１０が立っている状態の、倒れ防止部２０ａ、２０ｂ近傍を透視した平面図である。
　第８図は、下水Ｗの水位（Ｗ．Ｌ．と表記）が低いときの上流側から見たときの開閉装置１の右側面図である
　第９図は、下水Ｗの水位（Ｗ．Ｌ．と表記）が高くなり、第一フロート１８の上端を超えたが、第二フロート１６がほぼ下水Ｗの水位よりも上に位置している場合の開閉装置１の右側面図である。
　第１０図は、下水Ｗの水位（Ｗ．Ｌ．と表記）がさらに高くなり、第二フロート１６が浮上した場合の開閉装置１の右側面図である。
　第１１図は、浮上防止部４４が回転したときの開閉装置１の浮上防止部４４近傍の拡大正面図である。
　第１２図は、ゲート１０が倒れた状態の、倒れ防止部２０ａ、２０ｂ近傍を透視した平面図である。
　第１３図は、開閉装置１を下流側から見た図であり、共通回転軸２８を透視し、さらに、第一解除作動部（回転部２９ｂおよび下降部分２４ｂ）および第二解除作動部（回転部２９ａおよび下降部分２４ａ）、倒れ防止部２０ｂ、２０ａ、第一支持解除部２２ｂ、第二支持解除部２２ａを図示したものである。
　第１４図は、下水Ｗが下流側に流れた後の開閉装置１の右側面図である。
　第１５図は、ゲート１０が倒れたときの開閉装置１の側面図であり、上流側から見て左側面図（第１５図（ａ））、右側面図（第１５図（ｂ））である。
　第１６図は、ゲート１０が少し上がったときの開閉装置１の側面図であり、上流側から見て左側面図（第１６図（ａ））、右側面図（第１６図（ｂ））である。
　第１７図は、ゲート１０がさらに上がったときの開閉装置１の側面図であり、上流側から見て左側面図（第１７図（ａ））、右側面図（第１７図（ｂ））である。
　第１８図は、ゲート１０が立った状態の開閉装置１の側面図であり、上流側から見て左側面図（第１８図（ａ））、右側面図（第１８図（ｂ））である。
　以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
　第１図は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１を下水道１００Ｕ、１００Ｌに設けたときの動作の概要を説明する図であり、下水道１００Ｕの水位が低いときの図（第１図（ａ））、下水道１００Ｕの水位が高くなりつつあるときの図（第１図（ｂ））、下水道１００Ｕの水位が所定の高さ以上になった後の図（第１図（ｃ））である。なお、開閉装置１のゲート１０を図示したが、開閉装置１の他の構成要素は第１図においては図示省略する。
　まず、下水道１００Ｕが上流側、下水道１００Ｌ側が下流側にある。開閉装置１は図示省略したマンホールを通して、下水道１００Ｕと下水道１００Ｌとの間に配置される。通常は、下水道１００Ｕを流れる下水Ｗの水位が低い（第１図（ａ）参照）。このとき、ゲート１０は、立っており、下水道１００Ｕを流れる下水Ｗ（流体の一種）の流れを受ける。すると、ゲート１０により下水Ｗはせきとめられ、下流側の下水道１００Ｌには下水Ｗが流れない。すると、ゴミＧが下水道１００Ｌにたまる。
　ここで、降雨等により下水道１００Ｕを流れる下水Ｗの水位が上昇する（第１図（ｂ）参照）。そして、下水道１００Ｕの水位が所定の高さ以上になると（第１図（ｂ）参照）、ゲート１０が倒れ、下水Ｗが下水道１００Ｕから下水道１００Ｌに流れる。これにより、下水道１００ＬにたまったゴミＧが流れ去り、下水道１００Ｌを洗浄できる。
　第２図は、開閉装置１の斜視図（ゲート１０が立っている状態）である。第３図は、開閉装置１の斜視図（ゲート１０が倒れている状態）である。第４図は、開閉装置１を上流側から見た図（第４図（ａ））、下流側から見た図（第４図（ｂ））である。
　開閉装置１は、ゲート１０、枠柱１２ａ、１２ｂ、底部１２ｃ、プレート１４、第一フロート１８、第二フロート１６、フロート支え３０、下部支点３２、下側フロート挿入体３４Ｌ、上側フロート挿入体３４Ｕ、上部支点３６、吊り下げ部材３８、吊り下げ支点４０、プレート５０を備える。
　ゲート１０は、ゲート１０の脇に立つ枠柱１２ａ、１２ｂと、ゲート１０の底に配置される底部１２ｃに囲まれ、さらに、プレート１４により部分的に覆われる。ゲート１０は、立っているときに、水流を受けて、せきとめている（第２図参照）。しかし、水流の水位が高まって、第一フロート１８および第二フロート１６が浮上すると、ゲート１０が下流側に倒れ、下水Ｗ等の流体が下流に流れる（第３図参照）。
　なお、第２図および第３図においては、左側が上流側、右側が下流側となる。また、第一フロート１８および第二フロート１６の比重は、ゲート１０が立った状態で受けている流体の比重よりも小さいものとする。しかも、第一フロート１８および第二フロート１６は、ゲート１０よりも上流側に配置されている。さらに、第二フロート１６は第一フロート１８よりも上に配置されている。
　なお、フロート支え３０は、第一フロート１８よりも下に配置され、枠柱１２ｂに固定されている。フロート支え３０の下部支点３２に、下側フロート挿入体３４Ｌが固定されている。下側フロート挿入体３４Ｌは、上下方向に延伸し、第一フロート１８に下から挿入される。第一フロート１８は、下側フロート挿入体３４Ｌに沿って上下に動くことができる。上側フロート挿入体３４Ｕは、第二フロート１６を貫通し、第一フロート１８に上から挿入される。吊り下げ部材３８は、その上部支点３６に上側フロート挿入体３４Ｕが固定されており、第一フロート１８を吊り下げる部材である。吊り下げ部材３８は、吊り下げ支点４０により、枠柱１２ｂに固定されている。第一フロート１８が浮上しない場合は、上側フロート挿入体３４Ｕも上昇せず、吊り下げ部材３８も水平のままである（第８図、第９図参照）。第一フロート１８が浮上すると、上側フロート挿入体３４Ｕも上昇し、上部支点３６が上昇するように、吊り下げ部材３８が吊り下げ支点４０を中心として回転する（例えば、第１０図参照）。
　なお、第４図（ａ）に示す浮上防止部４４については、後で、第５図、第６図を参照して説明する。
　プレート５０は、枠柱１２ｂの上部に固定されている。
　第５図は、開閉装置１の側面図であり、上流側から見て左側面図（第５図（ａ））、右側面図（第５図（ｂ））である。第６図は、開閉装置１の浮上防止部４４近傍の拡大正面図である。第７図は、ゲート１０が立っている状態の、倒れ防止部２０ａ、２０ｂ近傍を透視した平面図である。
　開閉装置１は、これまで説明したものの他に、倒れ防止部２０ｂ、２０ａ、第一支持解除部２２ｂ、第二支持解除部２２ａ、浮上防止部４４、第二フロート支持はり４１、浮上防止解除部４２、ゲート回転軸２６、共通回転軸２８、回転部２９ｂ、２９ａ、下降部分２４ｂ、２４ａ、第一バネ５２ａ、第二バネ（第二力発生部）５２ｂ、リンク５４、回転体５６ａ、５６ｂを備える。
　ゲート１０は、中空のゲート回転軸２６（第１３図参照）を回転中心（回転軸）として倒れることができる。なお、倒れた状態のゲート１０を第５図においては点線で図示している。
　第７図を参照して、倒れ防止部２０ｂ、２０ａは、下流側の面１０ａに接触して、水流に対抗する力をゲート１０に与えている。言い換えれば、倒れ防止部２０ｂ、２０ａは、ゲート１０の下流側の面１０ａを支持している。なお、倒れ防止部２０ｂ、２０ａは、ゲート１０を支持することにより、ゲート１０が下流側に倒れることを防止している。上流側から見ると、倒れ防止部２０ｂが右側に、倒れ防止部２０ａが左側に配置されている。
　第７図を参照して、第一支持解除部２２ｂおよび第二支持解除部２２ａは、上流側から見て（下流側から見ても）左右対称である。
　第一支持解除部２２ｂは、倒れ防止部２０ｂを水流（流れ）の外側（第７図では右側）に引っ張ることにより、倒れ防止部２０ｂがゲート１０に接触する点をゲート１０から外し、倒れ防止部２０ｂによるゲート１０の支持を解除する（第１２図参照）。
　第二支持解除部２２ａは、倒れ防止部２０ａを水流（流れ）の外側（第７図では左側）に引っ張ることにより、倒れ防止部２０ａがゲート１０に接触する点をゲート１０から外し、倒れ防止部２０ａによるゲート１０の支持を解除する（第１２図参照）。
　なお、第５図（ａ）においては、図示の便宜上、浮上防止解除部４２、浮上防止部４４、プレート５０を図示省略している。さらに、第５図（ａ）においては、リンク５８（第１５図（ａ）に図示）も図示省略し、第一バネ５２が回転部５６ａに固定されているように図示している。
　浮上防止部４４は、第一フロート１８の浮上を防止する。
　第６図を参照して、浮上防止部４４は、衝突部分４４ｂ、固定部分４４ａ、回転可能部分４４ｃを有する。
　衝突部分４４ｂは、吊り下げ部材３８の上方に位置し、吊り下げ部材３８の上昇する部分（衝突部分４４ｂの真下にある、吊り下げ部材３８の部分）の上昇時に吊り下げ部材３８に衝突する。第一フロート１８が浮上すれば、吊り下げ部材３８の上昇する部分も上昇する。しかし、吊り下げ部材３８が衝突部分４４ｂに衝突するので、第一フロート１８が浮上できない。
　固定部分４４ａは、流れに対して静止している部分（例えば、プレート５０）に、衝突部分４４ｂを固定する。なお、衝突部分４４ｂは、固定部分４４ａを中心として回転可能である。なお、固定部分４４ａはプレート５０に固定されていることは他の図面では図示省略している。
　回転可能部分４４ｃは、固定部分４４ａと同じ程度の高さに位置し、固定部分４４ａを中心として回転可能である。
　なお、衝突部分４４ｂおよび回転可能部分４４ｃは一体であり、回転可能部分４４ｃが固定部分４４ａまわりに回転した角度だけ、衝突部分４４ｂも固定部分４４ａまわりに回転する。
　第二フロート支持はり４１は、枠柱１２ｂに支点４１ａ（第８図参照）において固定されており、第二フロート１６を支持する。第二フロート支持はり４１は、支点４１ａを中心として回転可能である。
　浮上防止解除部（駆動部）４２は、第二フロート支持はり４１の接続点４１ｂ（支点４１ａよりも上流側に配置される）（第８図参照）に回転可能に接続される。第二フロート１６が浮上すると、第二フロート支持はり４１が支点４１ａを中心として回転し、接続点４１ｂが上昇する。すると、浮上防止解除部（駆動部）４２が上昇し、回転可能部分４４ｃを上に突き動かし、回転可能部分４４ｃが固定部分４４ａを中心に回転する。すると、吊り下げ部材３８の上方から、衝突部分４４ｂが移動してしまい（第１１図参照）、衝突部分４４ｂの真下にある、吊り下げ部材３８の部分の上昇を妨げるものは無くなる。浮上防止解除部（駆動部）４２は、このようにして、第二フロート１６の浮上に伴い、浮上防止部４４による第一フロート１８の浮上の防止を解除する。
　共通回転軸２８は、第１３図を参照して、中空のゲート回転軸２６の内部に配置され、ゲート回転軸２６と同じ方向に延伸する。
　回転部２９ｂ、２９ａは、共通回転軸２８に固定され、共通回転軸２８とともに回転する。例えば、回転部２９ｂが回転すると、その回転とともに共通回転軸２８が回転する。共通回転軸２８が回転すると、回転部２９ａが回転する。
　リンク５４は、その一端５４ａが吊り下げ部材３８に接続され、他端の近傍５４ｂが回転部２９ｂに接続されている。
　下降部分２４ｂは、回転部２９ｂの端部（他端の近傍５４ｂとは反対側）に回転できるように固定される。回転部２９ｂが第５図（ｂ）において時計回りに回転すると、それに伴い、下降部分２４ｂは下降する。
　なお、下降部分２４ｂは、吊り下げ部材３８に、リンク５４および回転部２９ｂを介して連結されている。吊り下げ部材３８の上昇する部分（衝突部分４４ｂの真下にある、吊り下げ部材３８の部分）の上昇に伴い、回転部２９ｂが第５図（ｂ）において時計回りに回転し、下降部分２４ｂが下降する。
　下降部分２４ａは、回転部２９ａの端部に回転できるように固定される。回転部２９ａが第５図（ａ）において反時計回りに回転（第５図（ｂ）における時計回りの回転に相当）すると、それに伴い、下降部分２４ａは下降する。
　回転部２９ｂおよび下降部分２４ｂは、第一解除作動部を構成する。第一解除作動部は、回転部２９ｂにより共通回転軸２８を回転（第５図（ｂ）における時計回りの回転）させながら、下降部分２４ｂを下降させて、第一支持解除部２２ｂを引っ張ることにより、第一支持解除部２２ｂを作動させる。
　第１３図を参照して、第一支持解除部２２ｂは、ほぼ直角に折れ曲がった形状をしており、水平な部分が下降部分２４ｂに連結され、上下方向に延伸する部分が倒れ防止部２０ｂに連結され、直角に折れ曲がった部分を中心に回転できる。
　よって、下降部分２４ｂを下降させて、第一支持解除部２２ｂを引っ張ると、第一支持解除部２２ｂが第１３図において反時計回りに回転し、倒れ防止部２０ｂを引っ張るので、第一支持解除部２２ｂが作動することになる。
　回転部２９ａおよび下降部分２４ａは、第二解除作動部を構成する。第二解除作動部は、共通回転軸２８の回転（第５図（ａ）における反時計回りの回転）に伴い回転部２９ａが回転し、下降部分２４ａを下降させて、第二支持解除部２２ａを引っ張ることにより、第二支持解除部２２ａを作動させる。
　第１３図を参照して、第二支持解除部２２ａは、ほぼ直角に折れ曲がった形状をしており、水平な部分が下降部分２４ａに連結され、上下方向に延伸する部分が倒れ防止部２０ａに連結され、直角に折れ曲がった部分を中心に回転できる。
　よって、下降部分２４ａを下降させて、第二支持解除部２２ａを引っ張ると、第二支持解除部２２ａが第１３図において時計回りに回転し、倒れ防止部２０ａを引っ張るので、第二支持解除部２２ａが作動することになる。
　なお、第一解除作動部（回転部２９ｂおよび下降部分２４ｂ）と、第二解除作動部（回転部２９ａおよび下降部分２４ａ）とは上流側から見て（下流側から見ても）左右対称である。
　なお、第一バネ５２ａ、第二バネ（第二力発生部）５２ｂ、回転体５６ａ、５６ｂについては、第１５図などを用いて、後で説明する。
　次に、本発明の実施形態の動作（低水位から高水位となり、ゲート１０が倒れるまで）を説明する。
　通常は、下水Ｗの水位が低い。
　第８図は、下水Ｗの水位（Ｗ．Ｌ．と表記）が低いときの上流側から見たときの開閉装置１の右側面図である。第８図を参照して、下水Ｗの水位（Ｗ．Ｌ．と表記）が低いときには、第５図（ａ）、（ｂ）を用いて説明したとおりであり、ゲート１０は倒れ防止部２０ｂ、２０ａにより支持され、立ったままである。
　ここで、降雨などにより、下水Ｗの水位が高くなっていく。
　第９図は、下水Ｗの水位（Ｗ．Ｌ．と表記）が高くなり、第一フロート１８の上端を超えたが、第二フロート１６がほぼ下水Ｗの水位よりも上に位置している場合の開閉装置１の右側面図である。なお、第９図においては、下降部分２４ｂを図示省略している。
　第一フロート１８は下水Ｗに水没しており、第一フロート１８の比重が下水Ｗの比重よりも小さいことから、本来は第一フロート１８が浮上し、第一フロート１８の上端が下水Ｗの水位を超えるようになるはずである。しかし、第一フロート１８は浮上しない。
　第一フロート１８が浮上すれば、上側フロート挿入体３４Ｕも上昇し、上部支点３６が上昇するように、吊り下げ部材３８が吊り下げ支点４０を中心として回転（第９図においては、時計回り）する。しかし、第６図を参照して、衝突部分４４ｂが吊り下げ部材３８の上方に位置している。このため、吊り下げ部材３８の吊り下げ支点４０を中心として回転をしようとしても、吊り下げ部材３８が衝突部分４４ｂに衝突して、それ以上は回転できない、よって、吊り下げ部材３８の回転が防止されるので、第一フロート１８が浮上しない。
　さらに、下水Ｗの水位が高くなっていく。
　第１０図は、下水Ｗの水位（Ｗ．Ｌ．と表記）がさらに高くなり、第二フロート１６が浮上した場合の開閉装置１の右側面図である。なお、第１０図においては、ゲート回転軸２６を図示省略している。
　第二フロート１６は第一フロート１８と同じ素材で形成され、底面の外径も等しい。しかし、第二フロート１６は第一フロート１８に比べて、上下方向の厚さが薄い。よって、第二フロート１６は第一フロート１８よりも軽い。これは、第二フロート１６が下水Ｗに部分的に水没したときは急激に浮上しやすいということを意味する。
　第１１図は、浮上防止部４４が回転したときの開閉装置１の浮上防止部４４近傍の拡大正面図である。
　第二フロート１６が下水Ｗに部分的に水没して、急激に浮上すると、第二フロート支持はり４１が支点４１ａを中心として回転し、接続点４１ｂが上昇する。すると、浮上防止解除部（駆動部）４２が上昇し、回転可能部分４４ｃを上に突き動かし、回転可能部分４４ｃが固定部分４４ａを中心に回転する。すると、吊り下げ部材３８の上方から、衝突部分４４ｂが移動してしまい（第１１図参照）、衝突部分４４ｂの真下にある、吊り下げ部材３８の部分の上昇を妨げるものは無くなる。
　ここで、第一フロート１８は下水Ｗに完全に水没しており、大きな浮力を受けているため、第一フロート１８が急激に浮上しようとする。その結果、吊り下げ部材３８は吊り下げ支点４０を中心として回転（第１０図において、時計回り）する。
　すると、リンク５４が上昇し、回転部２９ｂが共通回転軸２８を回転（第１０図において、時計回り）させながら、下降部分２４ｂを下降させる。下降部分２４ｂを下降させて、第一支持解除部２２ｂを引っ張ると、第一支持解除部２２ｂが第１３図において反時計回りに回転し、倒れ防止部２０ｂを引っ張るので、第一支持解除部２２ｂが作動する。よって、倒れ防止部２０ｂはゲート１０から外れる（第１２図参照）。
　第１３図は、開閉装置１を下流側から見た図であり、共通回転軸２８を透視し、さらに、第一解除作動部（回転部２９ｂおよび下降部分２４ｂ）および第二解除作動部（回転部２９ａおよび下降部分２４ａ）、倒れ防止部２０ｂ、２０ａ、第一支持解除部２２ｂ、第二支持解除部２２ａを図示したものである。
　共通回転軸２８が回転（第１０図において、時計回り）すると、第５図（ａ）において共通回転軸２８が反時計回りに回転することになり、下降部分２４ａが下降して、第二支持解除部２２ａを引っ張り、第二支持解除部２２ａが第１３図において時計回りに回転し、倒れ防止部２０ａを引っ張るので、第二支持解除部２２ａが作動する。よって、倒れ防止部２０ａがゲート１０から外れる（第１２図参照）。
　このように、第一フロート１８の浮上（なお、「浮上」は、必ずしも上端が水面に露出すること必要とせず、上端が水面に向かって動くことも含むものとする）に伴い、第一支持解除部２２ｂおよび第二支持解除部２２ａが作動する。
　なお、第１２図は、ゲート１０が倒れた状態の、倒れ防止部２０ａ、２０ｂ近傍を透視した平面図である。倒れ防止部２０ａ、２０ｂが、ゲート１０から外れたので、ゲート１０は下水Ｗの水圧により、下流側に倒れる。
　第１４図は、下水Ｗが下流側に流れた後の開閉装置１の右側面図である。下水Ｗが下流側に流れることなどにより、第二フロート１６の下端よりも水位が低くなれば、第一フロート１８は下水Ｗの水面に浮かびながら、下降していく。これにより、吊り下げ部材３８も水平に戻る。しかも、第二フロート１６は下降し、接続点４１ｂも下がり、浮上防止部４４も元通りに、吊り下げ部材３８を抑えつける位置（第６図参照）に戻る。
　本発明の実施形態によれば、第一フロート１８が下水Ｗに水没しても、第二フロート１６が浮上するまでは、浮上防止部４４が吊り下げ部材３８を抑えつけており（第６図参照）、第一フロート１８が浮上できない。
　ここで、第二フロート１６の急激に浮上すると、それに伴い、浮上防止部４４が回転し、吊り下げ部材３８を抑えつけなくなり（第１１図参照）、第一フロート１８は急激な浮上を開始する（すでに、水没しており、大きな浮力が第一フロート１８に働いている）。これにより、吊り下げ部材３８の支点４０を中心に第１０図において時計回りに回転し、リンク５４が上昇することで、回転部２９ｂが時計回りに回転し、下降部分２４ｂが下降して、第一支持解除部２２ｂが引っ張られ（第１３図参照）、倒れ防止部２０ｂが引っ張られて、ゲート１０の支持が解除される。
　しかも、回転部２９ｂの第１０図における時計回りの回転に伴い、共通回転軸２８が回転し、回転部２９ａが回転して（第５図（ａ）において反時計回り）、下降部分２４ａが下降して、第二支持解除部２２ａが引っ張られ（第１３図参照）、倒れ防止部２０ａが引っ張られて、ゲート１０の支持が解除される。なお、原則、引っ張りにより、動作が伝達されることは、倒れ防止部２０ａ、２０ｂによるゲート１０の支持解除が同時に行われるようにするために、有益である。
　ここで、第一フロート１８が急激な浮上を行うため、倒れ防止部２０ｂによるゲート１０の支持の解除も急激に行われるので、ゲート１０が素早く倒れて開くことができる。
　しかも、倒れ防止部２０ａ、２０ｂが共通回転軸２８により連結されることになるが、共通回転軸２８は、中空のゲート回転軸２６に入っており、ゲート回転軸２６の内部には下水Ｗが入らないようになっているので、共通回転軸２８が下水Ｗにさらされない。
　しかも、本発明の実施形態における開閉装置１は、ゲート１０が倒れたから、流路の水位が低くなった場合に、ゲート１０が立った状態に戻るようになっている。
　第１５図は、ゲート１０が倒れたときの開閉装置１の側面図であり、上流側から見て左側面図（第１５図（ａ））、右側面図（第１５図（ｂ））である。開閉装置１は、先に記載したように、第一バネ５２ａ、第二バネ（第二力発生部）５２ｂ、リンク５４、回転体５６ａ、５６ｂを備える。さらに、開閉装置１は、リンク５８を有する。
　回転体５６ａ、５６ｂは、ゲート回転軸２６に固定され、ゲート回転軸２６とともに回転する。
　第一力発生部は、第一バネ５２ａおよびリンク５８により構成される。第一バネ５２ａは、第一力発生部の一端５２ａ−１に固定されている。リンク５８は、第一力発生部の他端５８ａに固定され、第一バネ５２ａに連結される。
　第一力発生部の一端５２ａ−１が、ゲート回転軸２６よりも上に固定されている。第一力発生部の他端５８ａは、第一力発生部の他端５８ａは回転体５６ａに固定されており、ゲート回転軸２６（の中心）から、所定長さだけ離れた位置に配置されている。すなわち、回転体５６ａがゲート回転軸２６とともに回転しても、第一力発生部の他端５８ａとゲート回転軸２６（の中心）との距離（所定長さ）は変わらない。
　第一バネ５２ａは、ゲート１０を立った状態に戻る力を発生する。ただし、第一バネ５２ａは、ゲート１０が倒れた状態では、ゲート１０を立った状態にするためには充分ではない力を発生する。第１５図（ａ）を参照して、ゲート１０が倒れた状態における、第一力発生部の一端５２ａ−１と第一力発生部の他端５８ａとを結んだ直線と、ゲート回転軸２６の中心との距離Ｄ１（一端５２ａ−１と他端５８ａとを結んだ直線に、ゲート回転軸２６の中心から下ろした垂線の長さに相当する）が短い。よって、ゲート回転軸２６を、第１５図（ａ）において時計回りに回転させるトルクが小さく、ゲート１０を立った状態にするためには力が充分ではない。
　第二力発生部は、第二力発生部の一端５２ｂ−１および第二力発生部の他端５２ｂ−２の双方に固定された第二バネ５２ｂを有する。ただし、第二バネ５２ｂを一端５２ｂ−１（または他端５２ｂ−２）に固定し、リンクを他端５２ｂ−２（または一端５２ｂ−１）に接続し、第二バネ５２ｂとリンクとを接続するようにすることも考えられる。
　第二力発生部の一端５２ｂ−１は、ゲート回転軸２６よりも上に固定される。第二力発生部の他端５２ｂ−２は回転体５６ｂに固定されており、ゲート回転軸２６（の中心）から、所定長さだけ離れた位置に配置されている。すなわち、回転体５６ｂがゲート回転軸２６とともに回転しても、第二力発生部の他端５２ｂ−２とゲート回転軸２６（の中心）との距離（所定長さ）は変わらない。
　なお、ゲート１０が倒れた状態における、第二力発生部の一端５２ｂ−１と第二力発生部の他端５２ｂ−２とを結んだ直線と、ゲート回転軸２６の回転中心との距離Ｄ２（一端５２ｂ−１と他端５２ｂ−２とを結んだ直線に、ゲート回転軸２６の中心から下ろした垂線の長さに相当する）は、距離Ｄ１よりも長い。しかし、第二バネ５２ｂは第一バネ５２ａよりも長く（バネ定数は小さくなる）、第１５図（ｂ）において反時計回りに回転させるトルクは小さい。
　なお、距離Ｄ２や第二バネ５２ｂを収縮させる長さを調整することで、流体（下水Ｗ）の流れる流路の水位が所定の水位以下であるときに、ゲート１０を立った状態にし始めるために充分な力を発生するようにする。ただし、第二バネ５２ｂの力を大きくしすぎて、流路の水位がまだ高いうちにゲート１０を立った状態にし始めるために充分な力を発生しないようにする。
　すると、水位が所定の水位以下になったときに、第二バネ５２ｂの収縮力により、ゲート回転軸２６が回転し、ゲート１０が少し上がる。
　第１６図は、ゲート１０が少し上がったときの開閉装置１の側面図であり、上流側から見て左側面図（第１６図（ａ））、右側面図（第１６図（ｂ））である。
　第１６図（ａ）を参照して、ゲート１０が少し上がったときの第一力発生部の一端５２ａ−１と第一力発生部の他端５８ａとを結んだ直線と、ゲート回転軸２６の中心との距離は依然として短い。よって、第一バネ５２ａにより生じる、ゲート回転軸２６を時計回りに回転させるためのトルク（ゲート１０を上げるためのトルク）は依然として小さい。
　第１６図（ｂ）を参照して、ゲート１０が少し上がったときの第二力発生部の一端５２ｂ−１と第二力発生部の他端５２ｂ−２とを結んだ直線と、ゲート回転軸２６の中心との距離は依然として、長い。よって、第二バネ５２ｂにより生じる、ゲート回転軸２６を反時計回りに回転させるためのトルク（ゲート１０を上げるためのトルク）は依然として、ゲート１０を上げるために充分なものである。
　さらに、ゲート１０が上がる。
　第１７図は、ゲート１０がさらに上がったときの開閉装置１の側面図であり、上流側から見て左側面図（第１７図（ａ））、右側面図（第１７図（ｂ））である。
　第１７図（ａ）を参照して、ゲート１０が所定の角度だけ倒れかけているときの第一力発生部の一端５２ａ−１と第一力発生部の他端５８ａとを結んだ直線と、ゲート回転軸２６の中心との距離Ｄ３は長い。すなわち、ゲート１０が倒れた状態における（第１５図（ａ）参照）、第一力発生部の一端５２ａ−１と第一力発生部の他端５８ａとを結んだ直線と、ゲート回転軸２６の中心との距離Ｄ１が、距離Ｄ３よりも短い。なお、所定の角度未満だけ倒れかけているとき（第１７図（ａ）よりも、ゲート１０が立っているとき）も、同様である。よって、ゲート１０が所定の角度以下だけ倒れかけているとき、第一バネ５２ａは、ゲート１０を立った状態にするために充分な力を発生する。すなわち、第一バネ５２ａにより生じるゲート回転軸２６を時計回りに回転させるためのトルク（ゲート１０を上げるためのトルク）が、ゲート１０を立った状態にするために充分に大きい。
　第１７図（ｂ）を参照して、ゲート１０がさらに上がったときの第二力発生部の一端５２ｂ−１と第二力発生部の他端５２ｂ−２とを結んだ直線と、ゲート回転軸２６の中心との距離はやや短くなる。よって、第二バネ５２ｂにより生じる、ゲート回転軸２６を反時計回りに回転させるためのトルク（ゲート１０を上げるためのトルク）はやや小さくなる。
　最後に、ゲート１０が立った状態に戻る。
　第１８図は、ゲート１０が立った状態の開閉装置１の側面図であり、上流側から見て左側面図（第１８図（ａ））、右側面図（第１８図（ｂ））である。
　第１８図（ａ）を参照して、第一バネ５２ａにより生じるゲート回転軸２６を時計回りに回転させるためのトルクが大きい。
　第１８図（ｂ）を参照して、第二力発生部の一端５２ｂ−１と第二力発生部の他端５２ｂ−２とを結んだ直線上に、ゲート回転軸２６があり、第二バネ５２ｂにより生じる、ゲート回転軸２６を反時計回りに回転させるためのトルクはほぼ０となる。
　本発明の実施形態によれば、ゲート１０が倒れたときは（第１５図（ａ）参照）、バネ定数が大きい第一バネ５２ａにより生じるゲート１０を立った状態にするためのトルクは小さいので、流路の水位が高いうちに、ゲート１０が閉じてしまわないようにすることができる。
　しかも、ゲート１０が所定の角度以下だけ倒れかけているときには（第１７図（ａ）参照）、第一バネ５２ａは、ゲート１０を立った状態にするために充分な力を発生する。よって、ゲート１０を立った状態にすることができる。
　さらに、ゲート１０が倒れたときは（第１５図（ｂ）参照）、流体（下水Ｗ）の流れる流路の水位が所定の水位以下であるときに、ゲート１０を立った状態にし始めるために充分な力を発生するようにした第二バネ５２ｂにより、ゲート１０を立った状態にし始めることができる。

Claims (9)

  1. 立った状態で流体の流れを受け、該流れの下流方向に倒れることが可能なゲートと、
    　前記ゲートを前記立った状態にする力を発生する第一力発生部と、
    　を備え、
    　前記第一力発生部は、
    　前記ゲートが倒れた状態では、前記ゲートを前記立った状態にするためには充分ではない力を発生し、
    　前記ゲートが所定の角度以下だけ倒れかけている状態で、前記ゲートを前記立った状態にするために充分な力を発生する、
    　開閉装置。
  2. 請求項１に記載の開閉装置であって、
    　前記ゲートは、ゲート回転軸を回転中心にして倒れることが可能であり、
    　前記第一力発生部の一端が、前記ゲート回転軸よりも上に固定され、
    　前記第一力発生部の他端が、前記ゲート回転軸から所定長さだけ離れた位置に配置され、
    　前記ゲートが倒れた状態における、前記第一力発生部の一端と前記第一力発生部の他端とを結んだ直線と、前記ゲート回転軸の回転中心との距離が、
    　前記ゲートが所定の角度以下だけ倒れかけている状態における、前記第一力発生部の一端と前記第一力発生部の他端とを結んだ直線と、前記ゲート回転軸の回転中心との距離よりも短い、
    　開閉装置。
  3. 請求項２に記載の開閉装置であって、
    　前記第一力発生部が、前記第一力発生部の一端に固定されたバネを有する開閉装置。
  4. 請求項３に記載の開閉装置であって、
    　前記第一力発生部が、
    　前記第一力発生部の他端に固定され、前記バネと連結されるリンクと、
    　を有する開閉装置。
  5. 請求項１に記載の開閉装置であって、
    　前記ゲートが倒れた状態で、前記流体の流れる流路の水位が所定の水位以下であるときに、前記ゲートを前記立った状態にし始めるために充分な力を発生する第二力発生部、
    　を備えた開閉装置。
  6. 請求項５に記載の開閉装置であって、
    　前記ゲートは、ゲート回転軸を回転中心にして倒れることが可能であり、
    　前記第二力発生部の一端が、前記ゲート回転軸よりも上に固定され、
    　前記第二力発生部の他端が、前記ゲート回転軸から所定長さだけ離れた位置に配置される、
    　開閉装置。
  7. 請求項６に記載の開閉装置であって、
    　前記第二力発生部が、前記第二力発生部の一端および前記第二力発生部の他端の一方または双方に固定されたバネを有する開閉装置。
  8. 請求項７に記載の開閉装置であって、
    　前記第一力発生部の一端が、前記ゲート回転軸よりも上に固定され、
    　前記第一力発生部の他端が、前記ゲート回転軸から所定長さだけ離れた位置に配置され、
    　前記ゲートが倒れた状態における、前記第二力発生部の一端と前記第二力発生部の他端とを結んだ直線と、前記ゲート回転軸の回転中心との距離が、
    　前記ゲートが倒れた状態における、前記第一力発生部の一端と前記第一力発生部の他端とを結んだ直線と、前記ゲート回転軸の回転中心との距離よりも長い、
    　開閉装置。
  9. 請求項５に記載の開閉装置であって、
    　前記第一力発生部が有するバネのバネ定数が、前記第二力発生部が有するバネのバネ定数よりも大きい、
    　開閉装置。
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