(57)【要約】【課題】  堰体振動及び落水騒音の発生を抑制することができる可撓性膜型起伏堰を提供する。【解決手段】  水路Ｗの底部Ｂに固定され、当該底部Ｂとの間に流体収容室７を区画するゴム引布２を有し、上記流体収容質７内に流体を供給することにより起立姿勢をとる一方、流体を排出することにより倒伏姿勢をとるようにされた可撓性膜型起伏堰であって、上記起立姿勢において水路Ｗの下流側に配置されるゴム引布２の表分岐部４を支持する裏分岐部５を備え、この裏分岐部５は、上記起立姿勢において、上記底部Ｂと表分岐部５との間で流体収容室７側へ開く当該表分岐部４の立ち上がり角度Ｒを鋭角に維持するようになっている。【選択図】      図１
2006104757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路の底部に固定され、当該底部との間に流体収容室を区画する可撓性膜を有し、上記流体収容室内に流体を供給することにより起立姿勢をとる一方、流体を排出することにより倒伏姿勢をとるようにされた可撓性膜型起伏堰であって、
上記起立姿勢において水路の下流側に配置される可撓性膜の下流側部を支持する支持部をさらに備え、
この支持部は、上記起立姿勢において、上記底部と下流側部との間で流体収容室側へ開く当該下流側部の立ち上がり角度を鋭角に維持することを特徴とする可撓性膜型起伏堰。
【請求項２】
上記支持部は、流体収容室内における水路の底部と、下流側部とを連結していることを特徴とする請求項１に記載の可撓性膜型起伏堰。
【請求項３】
上記支持部は、水路の底部と下流側部との間に設けられることにより、流体収容室を二つの室に区画する膜状に形成されているとともに、これら室を連通する貫通孔を備えていることを特徴とする請求項２に記載の可撓性膜型起伏堰。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路に設けられる可撓性膜型起伏堰に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水路を横断して設けられ、当該水路を開放可能に堰き止める可撓性膜型起伏堰が知られている。
【０００３】
この種の可撓性膜型起伏堰は、可撓性膜の縁部が、水路の底部に固定されて袋状とされ、内部に流体が供給されることにより膨張して起立姿勢をとる一方、内部の流体が排出されることにより収縮して倒伏姿勢をとるようになっている。
【０００４】
具体的に、可撓性膜型起伏堰には、図５の（ａ）に示すように、下流側に傾いた起立姿勢をとるもの（例えば、特許文献１及び２）５０や、図５の（ｂ）に示すように、上記と同様の起立姿勢とりながらその表面にフィンＦを備えたもの６０が知られている。
【０００５】
そして、これら可動性膜型起伏堰では、起立姿勢における堰高Ｈが予め設定され、水位が堰高Ｈを越えた場合に、その水位に応じた量の水が流れ出るようになっている。
【特許文献１】特開昭５６−４１４号公報
【特許文献２】特開昭５６−４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記可撓性膜型起伏堰５０、６０では、堰高Ｈを越えた水流（以下、越流と称す）が可撓性膜５１、６１を振動させる、いわゆる堰体振動が生じていた。
【０００７】
つまり、可撓性膜型起伏堰５０の起立姿勢は下流側に傾斜しているので、越流は、剥離点５２において可撓性膜５１から剥離して、水路の底部へ落下することになるが、この越流の剥離によって可撓性膜５１と越流との間には、エアポケットＳ１が形成されることになる。このエアポケットＳ１内は、越流によって負圧とされる（ベルヌーイの定理）ので、可撓性膜５１は膨張する方向の力を受けることになる。そして、上記負圧は、越流の流速等に応じて変化する剥離点５２の位置の変化、及び越流自体のエネルギー等の変化に伴い増減するので、可撓性膜５１が受ける力が増減し、堰体振動が生じることになる。
【０００８】
一方、可撓性膜型起伏堰６０では、フィンＦにより剥離点６２が常に一定になるものの、越流と可撓性膜６１との間には、エアポケットＳ２が形成されるので、越流自体のエネルギー変化等に応じたエアポケットＳ２内の圧力変化によって、堰体振動が生じることになる。
【０００９】
さらに、上記可撓性膜型起伏堰５０、６０では、何れも剥離点５２、６２から水路の底部へ落下する越流が形成されることになるので、この越流と水路の底部又は水面との衝突音、すなわち、落水騒音が発生していた。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、堰体振動及び落水騒音の発生を抑制することができる可撓性膜型起伏堰を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、水路の底部に固定され、当該底部との間に流体収容室を区画する可撓性膜を有し、上記流体収容室内に流体を供給することにより起立姿勢をとる一方、流体を排出することにより倒伏姿勢をとるようにされた可撓性膜型起伏堰であって、上記起立姿勢において水路の下流側に配置される可撓性膜の下流側部を支持する支持部をさらに備え、この支持部は、上記起立姿勢において、上記底部と下流側部との間で流体収容室側へ開く当該下流側部の立ち上がり角度を鋭角に維持するものである。
【００１２】
上記可撓性膜型起伏堰において、上記支持部は、流体収容室内における水路の底部と、下流側部とを連結していることが好ましい。
【００１３】
上記可撓性膜型起伏堰において、上記支持部は、水路の底部と下流側部との間に設けられることにより、流体収容室を二つの室に区画する膜状に形成されているとともに、これら室を連通する貫通孔を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、支持部によって、起立姿勢にある下流側部の立ち上がり角度（流体収容室側に開く角度）を鋭角に維持することができるので、水路の底部に対してなだらかに連続する下流側部の外面に沿った越流を形成することができる。
【００１５】
したがって、本発明では、越流と可撓性膜との間にエアポケットが形成されるのを防止することができ、当該エアポケットに起因する堰体振動の発生を抑制することができる。
【００１６】
さらに、本発明では、下流側部の外面に沿って、底部又は水面に対してなだらかに進入する越流を形成することができるので、落水騒音の発生を抑制することができる。
【００１７】
なお、「起立姿勢における下流側部の立ち上がり角度」とは、可撓性膜に対して上流側から水圧が付加されている状態における下流側部の立ち上がり角度のことである。
【００１８】
上記流体収容室内の底部と下流側部とが支持部によって連結された構成によれば、上流側からの水圧により下流側へ傾斜しようとする下流側部を、当該下流側部よりも上流側に固定された支持部によって引き止めることができる。
【００１９】
上記支持部が膜状に形成されているとともに、貫通孔を備えた構成によれば、貫通孔を通して流体収容室全体に流体を流通させつつ、下流側部の長手方向（水路を横断する方向）に沿った広範囲にわたり、膜状の支持部によって下流側部と底部とを連結して、両者の連結強度を高めることができる。したがって、強い水圧が付加された場合であっても、下流側部をより確実に支持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る可撓性膜型起伏堰が起立姿勢とされた状態を示す側面断面図、図２は、図１の可撓性膜型起伏堰が倒伏姿勢とされた状態を示す側面断面図、図３は、図１の可撓性膜型起伏堰の一部を省略して示す斜視図である。
【００２２】
各図を参照して、可撓性膜型起伏堰１は、水路Ｗを横断するように（図１紙面と垂直する方向に沿って）、当該水路Ｗの底部Ｂに固定されている。この底部Ｂには、所定の流体（例えば、空気）を注入及び排出可能な配管Ｇが形成されている。そして、可撓性膜型起伏堰１は、上記配管Ｇから流体が供給されることにより図１に示す起立姿勢をとる一方、当該配管Ｇから流体を排出することにより倒伏姿勢をとるようになっている。
【００２３】
さらに、可撓性膜型起伏堰１は、上記起立姿勢において、底部Ｂと表分岐部４との間で流体収容室７側へ開く当該表分岐部４の立ち上がり角度Ｒを鋭角に維持することができるようになっている。以下、可撓性膜型起伏堰１の具体的構成について説明する。
【００２４】
可撓性膜型起伏堰１は、帯状のゴム引布２を備えている。このゴム引布２は、厚肉部３と、この厚肉部３から厚み方向で二枚に分岐した表分岐部４及び裏分岐部５とに形成されている。
【００２５】
上記ゴム引布２は、上記厚肉部３の長辺縁部２ａが配管Ｇの上流側、表分岐部４の長辺縁部２ｂが配管Ｇの下流側となるように底部Ｂ上に配置されている。そして、上記各長辺縁部２ａ、２ｂ上には、押え金６がそれぞれ載置され、これら押え金６は、底部Ｂに設けられたアンカーボルトとこれに螺合するナット（ともに図示省略）等によってそれぞれ固定されている。
【００２６】
さらに、上記ゴム引布２の長手方向両端部は、水路Ｗの側壁等に気密的に固定されており（図示せず）、これにより、上記ゴム引布２と水路Ｗの底部Ｂとの間には、流体収容室７が区画されている。
【００２７】
一方、上記裏分岐部５の長辺縁部２ｃは、上記長辺縁部２ｂよりも上流側において、上記押え金６を介して底部Ｂに固定されている。つまり、裏分岐部５は、上記流体収容室７を二つの室７ａ、７ｂに区画するように配設されているが、この裏分岐部５には、両室７ａ、７ｂを連通させる複数のスリット８が形成されている。これらスリット８は、図４に示すように、上記長辺縁部２ｃから延びる逆Ｖ字形状の切れ込みである。
【００２８】
以下、上記可撓性膜型起伏堰１の動作について説明する。
【００２９】
上記配管Ｇから流体収容室７へ流体を注入すると、図１に示すように、ゴム引布２が膨張して起立姿勢となる。この起立姿勢では、ゴム引布２の頂点Ｔにより堰高Ｈが規定される、つまり、水位Ｌが堰高Ｈを越えた場合に、ゴム引布２を越えた越流Ｅが発生することになる。
【００３０】
また、上記起立姿勢では、上記頂点Ｔよりも下流側に上記表裏分岐部４、５が配置されることになる。すなわち、上記頂点Ｔよりも下流側に配置された厚肉部３及び表分岐部４が、本実施形態における下流側部を構成している。
【００３１】
そして、上記起立姿勢では、上流側からの水圧を受け、ゴム引布２が下流側へ傾斜しようとするが、上記表分岐部４は、裏分岐部５によって底部Ｂに対して繋ぎ止められているので、その立ち上がり角度が鋭角Ｒに維持されることになる。
【００３２】
つまり、上記表分岐部４は、水流方向に沿って底部Ｂになだらかに連続し、この表分岐部４の外表面に沿って流れる越流Ｅが形成されることになる。したがって、上記可撓性膜型起伏堰１では、越流Ｅと表分岐部４との間にエアポケットが形成されるのを抑制することができるので、ゴム引布２が振動してしまうといった事態（堰体振動）を抑制することができる。さらに、可撓性膜型起伏堰１では、表分岐部４に沿った越流Ｅを形成することができるので、越流Ｅが底部Ｂや水面に対して急激に進入することを抑制することができるので、落水騒音の発生を抑制することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、上記立ち上がり角度Ｒは、約６０°に設定されているが、６０°に限定されるものではなく、少なくとも９０°未満（鋭角）とすればよく、上記堰体振動及び落水騒音の発生を防止するといった観点から、３０°以下とするのがより好ましい。
【００３４】
一方、上記立ち上がり角度Ｒを比較的大きくすることにより、可撓性膜型起伏堰１の設置に要する幅寸法Ｗｄ（図１参照）を低減させることができるという利点もある。具体的に、上記実施形態のように、上記立ち上がり角度Ｒを約６０°とした場合、上記堰高Ｈの２倍の寸法よりも幅寸法Ｗｄを小さくすることができるので、コンパクトな可撓性膜型起伏堰１とすることができる。
【００３５】
つまり、上記立ち上がり角度Ｒは、可撓性膜型起伏堰１の設置スペース等に応じて、９０°未満の角度（鋭角）から適宜選択することができる。
【００３６】
そして、上記配管Ｇから流体収容室７内の流体を排出すると、図２に示すように、水路Ｗ内の水流に応じてゴム引布２が収縮し、堰が開放されることになる。
【００３７】
以上説明したように、上記可撓性膜型起伏堰１によれば、裏分岐部５によって、起立姿勢にある表分岐部４の立ち上がり角度Ｒを鋭角に維持することができるので、水路Ｗの底部Ｂに対してなだらかに連続する表分岐部４の外面に沿った越流Ｅを形成することができる。
【００３８】
したがって、上記可撓性膜型起伏堰１では、越流Ｅとゴム引布２（表分岐部４）との間にエアポケットが形成されるのを防止することができ、当該エアポケットに起因する堰体振動の発生を抑制することができる。
【００３９】
さらに、上記可撓性膜型起伏堰１では、表分岐部４の外面に沿って、底部Ｂ又は水面に対してなだらかに進入する越流Ｅを形成することができるので、落水騒音の発生を抑制することができる。
【００４０】
上記流体収容室７内の底部Ｂと表分岐部４とが裏分岐部５によって連結された構成によれば、上流側からの水圧により下流側へ傾斜しようとする表分岐部４を、当該表分岐部４よりも上流側に固定された裏分岐部５によって引き止めることができる。
【００４１】
上記裏分岐部５が膜状に形成されているとともに、スリット８を備えた構成によれば、スリット８を通して流体収容室７全体に流体を流通させつつ、表分岐部４の長手方向（図１の紙面に対して垂直な方向）に沿った広範囲にわたり、裏分岐部５によって表分岐部４と底部Ｂとを連結して、両者の連結強度を高めることができる。したがって、強い水圧が付加された場合であっても、表分岐部４をより確実に支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る可撓性膜型起伏堰が起立姿勢とされた状態を示す側面断面図である。
【図２】図１の可撓性膜型起伏堰が倒伏姿勢とされた状態を示す側面断面図である。
【図３】図１の可撓性膜型起伏堰の一部を省略して示す斜視図である。
【図４】図３のスリットを示す正面図である。
【図５】従来の可撓性膜型起伏堰の構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    可撓性膜型起伏堰
２    ゴム引布（可撓性膜）
４    表分岐部
５    裏分岐部（支持部）
７    流体収容室
７ａ、７ｂ    室
Ｂ    底部
Ｒ    立ち上がり角度
Ｗ    水路
【図１】
2006104757.tif 000003
【図２】
2006104757.tif 000004
【図３】
2006104757.tif 000005
【図４】
2006104757.tif 000006
【図５】
2006104757.tif 000007