(57)【要約】【課題】  簡易な構造で、かつ逆流を生じることなく、ゲート扉体からポンプを着脱できるようにする。【解決手段】  ポンプゲート１７は、ポンプ２８と止水部材５５を備える。ポンプ２８は、ゲート扉体２２の内部で吸込口４５と吐出口４７を接続するポンプケーシング３４と、このポンプケーシング３４内に配置されたインペラ３９とを備え、ゲート扉体２２の内部に着脱可能に配置される。止水部材５５は、ポンプ２８をゲート扉体２２から取り出したときに、ゲート扉体２２内にポンプケーシング３４に代えて配置され、吸込口４５からの逆流を防止する。【選択図】図６
2005090079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路を開閉するゲート扉体と、
このゲート扉体の内部で吸込口と吐出口を接続するポンプケーシングと、このポンプケーシング内に配置されたインペラとを備える、前記ゲート扉体の内部に着脱可能に配置されたポンプと、
前記ポンプを前記ゲート扉体から取り出したときに、前記ゲート扉体内に前記ポンプケーシングに代えて配置され、前記吸込口からの逆流を防止する止水部材と
を備える、ポンプゲート。
【請求項２】
前記ゲート扉体は、前記ポンプケーシングの端部が着脱可能に配置されるケーシング座部を前記吸込口と吐出口にそれぞれ備え、
前記止水部材は、前記ケーシング座部にそれぞれ配置される吸込口側部と吐出口側部とを備える、請求項１に記載のポンプゲート。
【請求項３】
前記ゲート扉体は、前記ポンプ及び前記止水部材をゲート扉体内部に出し入れするため上部開口と、この上部開口から前記ケーシング座部に前記ポンプを案内するための鉛直方向に延びる案内ロッドとを備え、
前記止水部材は、前記案内ロッドにより案内される摺動部を備える、請求項２に記載の記載のポンプゲート。
【請求項４】
前記止水部材の吸込口側部は、前記吸込口をゲート扉体の内部側から閉鎖する止水板である、請求項２又は請求項３に記載のポンプゲート。
【請求項５】
前記ゲート扉体は上記吐出口に逆止弁を備え、
前記止水部材は、前記吸込口と前記前記吐出口とを前記ゲート扉体の内部で接続し、かつその両端がそれぞれ前記吸込口側部及び吐出口側部を構成する筒状体を備える、請求項２又は請求項３に記載のポンプゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路を開閉する昇降可能なゲート扉体に、ポンプを内蔵したポンプゲートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水路を開閉する昇降可能なゲート扉体に、ポンプを内蔵したポンプゲートが知られている。この種のポンプゲートは、ゲート扉体の止水面の位置により、正圧止水型と逆圧止水型とに大別される。
【０００３】
図９は正圧止水型のポンプゲートを示す。この図９において、１はゲート扉体、２はゲート扉体１に内蔵されたポンプである。ゲート扉体１により水路３の内水側３ａ（例えば河川の支川や河川の本川に流入する内水路）と、水路３の外水側３ｂ（例えば河川の本川）とが遮断される。水密ゴム６を介してゲート扉体１の内水側３ａの側壁４を樋門や水槽等の構造物７に押し付けることで、ゲート扉体１前後が止水されている。ポンプ２がモータ８により駆動されると、ゲート扉体１の吸込口１ａから吸込まれた内水側３ａの水が、吐出口１ｂから外水側３ｂに排出される。吐出口１ｂには逆流防止弁であるフラップ弁９が取り付けられている。
【０００４】
図１０は逆圧止水型のポンプゲートを示し、水密ゴム６を介してゲート扉体１の外水側３ｂの側壁５を構造物７に押し付けることで、ゲート扉体１の前後が止水されている。図１０において、図９と同一の要素には同一の符号を付している。
【０００５】
図９及び図１０に示すポンプゲートは、実線で示すようにゲート扉体１を閉じた状態のままでゲート扉体１に対してポンプ２を着脱可能なポンプ着脱式である。この他、ゲート扉体に対してポンプが固定されたポンプ固定式のポンプゲートも知られている。
【０００６】
また、特許文献１には、ポンプの吸込口側を開閉するための止水扉をゲート扉体に設けたポンプゲートが記載されている。
【０００７】
通常、内水側よりも外水側の方か゛水位が高く、ポンプを運転していない時にも、外水側から内水側への逆流を防止する必要がある。ポンプ固定式のポンプゲートでは、ポンプが夾雑物等で閉塞した場合、逆流防止のためにポンプゲートよりも外水側に設けられた川表ゲートを閉鎖した後、ゲート扉体を上昇させ、移動式クレーン等を用いてポンプを取り外した上で夾雑物を除去する必要がある。このようにポンプ固定式のポンプゲートの場合、夾雑物等を除去している間は、川表ゲートを閉鎖する必要があるので内水側から外水側への排水能力は失われる。
【０００８】
また、図９に示す正圧止水型のポンプ着脱式ポンプでは、ゲート扉体１が水路３を閉じた状態のままでポンプ２を取り外すと、二点鎖線Ｒで示すようにポンプ２を取り外したことにより生じる空間から吸込口１ａを経て内水側３ａに逆流が生じる。従って、正圧止水型のポンプ着脱式ポンプゲートの場合も、夾雑物等を除去している間は川表ゲートを閉鎖しておく必要があり、その間は排水能力が失われる。
【０００９】
一方、図１０に示すように、逆圧止水型のポンプ着脱式ポンプゲートでは、ゲート扉体１が水路３を閉じた状態のままでポンプ２を取り外しても、フラップ弁９により吐出口１ｂが閉鎖されるので、外水側３ｂから内水側３ａへの逆流は生じない。しかし、フラップ弁９が夾雑物等を噛み込んで閉弁不能となった場合には、やはり川表ゲートを閉鎖した上でゲート扉体を上昇させて夾雑物を除去する必要があり、その間は排水能力が失われる。
【００１０】
一方、特許文献１に記載のもののように止水扉を備えていれば、この止水扉を閉鎖状態とすることで、逆流を生じさせることなくゲート扉体を閉じた状態のままでポンプを着脱することができる。しかし、止水扉を設けるとゲート扉体の構造が複雑となり、重量も増大する。
【特許文献１】特開２００２−３２７４２６号（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記従来のポンプゲートにおける問題に鑑み、本発明はポンプ着脱式ポンプゲートにおいて、簡易な構造で、かつ逆流を生じることなく、ゲート扉体からポンプを着脱できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
従って、本発明は、水路を開閉するゲート扉体と、このゲート扉体の内部で吸込口と吐出口を接続するポンプケーシングと、このポンプケーシング内に配置されたインペラとを備える、前記ゲート扉体の内部に着脱可能に配置されたポンプと、前記ポンプを前記ゲート扉体から取り出したときに、前記ゲート扉体内に前記ポンプケーシングに代えて配置され、前記吸込口からの逆流を防止する止水部材とを備える、ポンプゲートを提供する。
【００１３】
本発明のポンプゲートは、ポンプをゲート扉体から取り出したときに、ゲート扉体内にポンプケーシングに代えて配置され、吸込口からの逆流を防止する止水部材を備える。排水運転中にポンプが夾雑物等で閉塞した場合には、ゲート扉体を閉じた状態のままでポンプをゲート扉体から取り外し、ポンプケーシングの代わりに止水部材を配置すれば、吸込口からの逆流を防止することができる。ゲート扉体には止水扉のような特別な機構を設ける必要がないので、ポンプゲートの構造は簡易である。
【００１４】
前記ゲート扉体は、前記ポンプケーシングの端部が着脱可能に配置されるケーシング座部を前記吸込口と吐出口にそれぞれ備え、前記止水部材は、前記ケーシング座部にそれぞれ配置される吸込口側部と吐出口側部とを備えることが好ましい。かかる構成により、共通のケーシング座部によってポンプのケーシングの配置と止水部材の配置の両方を行うことができるので、ゲート扉体内の構造がさらに簡易となる。
【００１５】
前記ゲート扉体は、前記ポンプ及び前記止水部材をゲート扉体内部に出し入れするため上部開口と、この上部開口から前記ケーシング座部に前記ポンプを案内するための鉛直方向に延びる案内ロッドとを備え、前記止水部材は、前記案内ロッドにより案内される摺動部を備えてもよい。かかる構成により、止水部材を確実にケーシング座部に案内することができる。
【００１６】
具体的には、前記止水部材の吸込口側部は、前記吸込口をゲート扉体の内部側から閉鎖する止水板である。
【００１７】
あるいは、前記ゲート扉体は上記吐出口に逆止弁を備え、前記止水部材は、前記吸込口と前記前記吐出口とを前記ゲート扉体の内部で接続し、かつその両端がそれぞれ前記吸込口側部及び吐出口側部を構成する筒状体を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のポンプゲートは、ポンプをゲート扉体から取り出したときに、ポンプケーシングに代えてゲート扉体内に配置され、吸込口からの逆流を防止する止水部材を備えるので、夾雑物によるポンプの閉塞等が生じた場合には、吸込口からの逆流を防止しつつゲート扉体を閉じた状態でゲート扉体からポンプを取り出すことができる。また、ゲート扉体に止水扉等の特別な機構を設ける必要がないので、ポンプゲートの構造が簡易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
次に、図面に示す本発明の実施形態について詳細に説明する。図１に示すように、支川１１の本川１２への合流地点に、本川１２の堤防１３の下方を通って支川１１からの水流を本川１２へ導くための吐出水路（樋管）１４が埋設されている。
【００２１】
この吐出水路１４の堤防１３よりも支川１１側には吐出水槽１６が設けられており、この吐出水槽１６内に図２から図４に示す本実施形態のポンプゲート１７が設置されている。吐出水槽１６の上壁１６ａに開口部１６ｂが設けてあり、吐出水槽１６の内部は大気に開放されている。吐出水槽１６の上壁１６ａ上にはポンプ２８及び止水部材５５を昇降するためのチェーンブロック５０が吊り下げられている。
【００２２】
吐出水路１４の本川１２への合流箇所には川表ゲート１８が設置されている。この川表ゲート１８のゲート扉体１９の上端には、開閉装置２０により昇降駆動される昇降用スピンドルが連結されており、開閉装置２０によりゲート扉体９を昇降して、吐出水路１４を開閉できるようなっている。この川表ゲート１８は、通常時は開放されているが、洪水等により本川１２が異常水位まで上昇すると閉鎖される。
【００２３】
図２から図４を参照してポンプゲート１７を詳細に説明する。まず、図３に示すように、ポンプゲート１７のゲート扉体２２の両側には戸車２３Ａ〜２３Ｄが配設されており、これらの戸車２３Ａ〜２３Ｄは吐出水槽１６の側壁に固定された垂直方向に延びる戸当りレール２４Ａ，２４Ｂにより案内される。ゲート扉体２２の上面にはスピンドル２５の下端が連結されている。吐出水槽１６の上壁１６ａ上に配設された駆動装置２６でスピンドル２５を昇降させることでゲート扉体２２を昇降駆動し、水路を開閉することができる。図２を参照すると、ゲート扉体２２の支川１１側の側壁４４が止水面を構成し、吐出水槽１６に固定された水密ゴム７３に押し付けられることにより、ゲート扉体２２の前後が止水される。一方、ゲート扉体２２の本川１２側の側壁４６には後述する水中モータ３２を水没させるために開口部４６ａが設けられている。
【００２４】
ゲート扉体２２には、排水及び用水用の２組のポンプ２８，２８が水平方向に並んで配置されている。図４に示すように、ポンプ２８は回転軸２９が水平方向に延びている横軸軸流ポンプであるポンプ本体３０と、このポンプ本体３０の上方に配置されており出力軸３１が垂直方向に延びるポンプ本体駆動用の水中モータ３２とを備えている。
【００２５】
ポンプ本体３０は、全体として両端開口の円筒状であるポンプケーシング３４を備えている。ポンプケーシング３４内には前記水平方向に延びる回転軸２９を収容したインナーケーシング３５が配設されている。図４において、３６，３７は回転軸２９を支持する軸受であり、３８は軸封装置である。回転軸２９の先端にはインペラ３９が固定されており、インペラ３９はポンプケーシング３４内に配置されている。
前記鉛直方向に延びる水中モータ３２の出力軸３１はポンプケーシング３４を貫通してインナーケーシング３５内に延びている。ポンプ本体３０の回転軸２９に固定された第１の傘歯歯車４１と、水中モータ３２の出力軸３１の下端に固定された第２の傘歯歯車４２が係合しており、これらの傘歯歯車４１，４２によって出力軸３１の回転が回転軸２９に伝達される。水中モータ３２の上部には、ポンプ２８の吊り下げ及び吊り上げのためのリング４３が取り付けられている。
【００２６】
ゲート扉体２２にはポンプ２８及び止水部材５５を出し入れするための上部開口５１が設けられている。また、ゲート扉体２２の支川１１側の側壁４４に吸込口４５が設けられ、本川１２側の側壁４６に吐出口４７が設けられている。側壁４６には吐出口４７の逆流防止弁としてフラップ弁７４が設けられている。
【００２７】
支川１１側の側壁４４の内側（ゲート扉体２２の内部側）の吸込口４５と対応する位置、及び本川１２側の側壁４６の吐出口４７と対応する位置には、それぞれテーパフランジ（ケーシング座部）４８，４９が固定されている。テーパフランジ４８，４９には、それぞれ吸込口４５や吐出口４７と連通する孔４８ａ，４９ａが設けられている。また、これらのテーパフランジ４８，４９は上方から下方に向けて間隔が減少するテーパ面４８ｂ，４９ｂを備えている。ポンプ２８のポンプケーシング３４の両端は上方から下方に向けて間隔が減少するテーパ面３４ａ，３４ｂである。これらポンプケーシング３４のテーパ面３４ａ，３４ｂがテーパフランジ４８，４９のテーパ面４８ｂ，４９ｂに当接することにより、ゲート扉体２２内にポンプ２８が保持されている。図４に最も明瞭に表れているように、テーパフランジ４８，４９により配置されたポンプケーシング３４により、ゲート扉体２２の内部で吸込口４５と吐出口４７が互いに接続されている。
【００２８】
図３に示すように、ポンプケーシング３４の上面には位置決め板５２が固定されている。ゲート扉体２２内には下端が固定された垂直方向に延びる一対の案内ロッド５３Ａ，５３Ｂが設けられている。これらの案内ロッド５３Ａ，５３Ｂが位置決め板５２の端部に設けられた切欠に嵌まり込むことにより、上部開口５１からテーパフランジ４８ａ，４９にポンプ２８が案内され、かつゲート扉体２２内でのポンプ２８の姿勢が保持される。
【００２９】
次に、図５（Ａ）〜（Ｄ）及び図６を参照して止水部材５５について説明する。本実施形態の止水部材５５はゲート扉体２２の吸込口４５をゲート扉体２２の内部側から閉鎖するための止水板（吸込口側部）５６と、ゲート扉体２２内の吐出口４７側に配置される環状板（吐出口側部）５７とを備えている。止水板５６と環状板５７とは連結ロッド５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃにより互いに連結されている。止水板５６及び環状板５７の外側面は上方から下方に向けて間隔が減少するテーパ面５６ａ，５７ａである。これら止水部材５５のテーパ面５６ａ，５６ｂがテーパフランジ４８，４９のテーパ面４８ｂ，４９ｂに当接することにより、ゲート扉体２２内に止水部材２８が保持される。
【００３０】
連結ロッド５８Ａには吊り上げ及び吊り下げ用のリング５９が取付けられている。また、連結ロッド５８Ｂ，５８Ｃにはそれぞれ摺動板６２が取り付けられている。この摺動板６２には前記案内ロッド５３Ａ，５３Ｂが嵌まり込む半円状の切欠６２ａが設けられている。
【００３１】
次に、止水部材５５の使用方法を説明する。ゲート扉体２２が備える一対のポンプ２８に夾雑物の閉塞等の不具合が発生した場合、ゲート扉体２２を閉じた状態のままで、チェーンブロック５０を降下させてフック５０ａをリング４３に掛けてポンプ２８を上昇させる。ポンプ２８は上部開口５１からゲート扉体２２の外部に取り出され、吐出水槽１６の開口部１６ｂでチェーンブロック５０から取り外される（図２の点線参照）。この時、鉛直方向に延びる案内ロッド５３Ａ，５３Ｂによってポンプ２８の上昇経路が案内されるので、ゲート扉体２２からポンプ２８を円滑に取り出すことができる。チェーンブロック５０から取り外されたポンプ２８に対し、夾雑物除去等の不具合の原因に応じた必要な処理がなされる。
【００３２】
ポンプ２８に代えて止水部材５５のリング５９にチェーンブロック５０のフック５０ａを掛け、吐出水槽１６の開口部１６ｂから降下させる。止水部材５５は上部開口５１からゲート扉体２２の内部に入り、図６に示すように止水板５６及び環状板５７がテーパフランジ４８，４９上に配置される。止水部材５５の摺動板６２の切欠６２ａに案内ロッド５３Ａ，５３Ｂが嵌まり込み、摺動板６２が案内ロッド５３Ａ，５３Ｂ上を摺動することで止水板５６の降下経路が案内されるので、止水部材５５は円滑かつ確実にテーパフランジ４８，４９上に配置することができる。
【００３３】
図６に示すように止水部材５５がテーパフランジ４８，４９上に配置された状態では、吸込口４５がゲート扉体２２の内部側から止水板５６によって閉鎖される。従って、図６において二点鎖線Ｒ１で示すように本川１２側から吸込口４５を介して支川１１側へ逆流が発生するのを防止することができる。止水部材５５をポンプ２８のポンプケーシング３４に代えて配置するだけで、ポンプ２８を取り外した際の吸込口４５から逆流を防止でき、止水扉のような複雑な機構は不要であるので、ポンプゲート１７の構造は簡易である。
【００３４】
夾雑物の除去等のポンプ２８に対する処理が終了すれば、チェーンブロック５０を使用して、止水部材５５のゲート扉体２２からの取り出しと、ポンプ２８のゲート扉体２２内への再配置を行う。
【００３５】
本実施形態の止水部材５５は、逆圧止水型のポンプゲートにも適用することができる。すなわち、図６を参照すると、フラップ弁９が夾雑物の噛み込み等で閉弁状態で保持された場合、ポンプ２８に代えて本実施形態の止水部材５５をゲート扉体１内に配置すれば、吸込口１ａ側を止水板５６で閉鎖することができるので、吐出口１ｂからゲート扉体１内に流入した水が吸込口１ａから内水側３ａに流入するのを防止することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
図７及び図８に示す本発明の第２実施形態は、止水部材５５の構造のみが第１実施形態を異なる。
【００３７】
止水部材５５は、その両端面がテーパフランジ４８，４９のテーパ面４８ｂ，４９ｂと適合するテーパ面（吸込側部及び吐出側部）７０ａ，７０ｂである筒状体７０を備えている。筒状体７０の上部には吊り上げ及び吊り下げ用のリング７２が取り付けられている。また、筒状体７０には案内ロッド５３Ａ，５３Ｂ（図３参照）が嵌まり込む切欠７１ａが設けられた一対の摺動板７１が取り付けられている。
【００３８】
図８に示すように、ポンプ２８のポンプケーシング３４に代えてテーパフランジ４８ｂ，４９ｂに止水部材５５を配置すると、筒状体７０によってゲート扉体２２内に吸込口４５と吐出口４７を接続する流路が形成される。二点鎖線Ｒ２で示すように、本川１２側の側壁４６の開口４６ａからの逆流は筒状体７０の外周壁により阻止される。また、二点鎖線Ｒ３で示すように吐出口４７からゲート扉体２２内に進入して吸込口４５向かう逆流はフラップ弁７４により阻止される。一方、吸込口４５からゲート扉体２２内の筒状体７０を経て、吐出口４７からフラップ弁７４を開弁させて本川１２側へ水が流れることができる。このように第２実施形態では、支川１１側から本川１２側への水の流れを許容しつつ、吸込口４５での逆流を防止することができる。第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるポンプゲートの設置例を示す縦断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るポンプゲートを示す縦断面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係るポンプゲートを支川側から見た一部断面正面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係るポンプゲートの部分拡大断面図。
【図５】本発明の第１実施形態に係るポンプゲートの止水部材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は左側面図、（Ｄ）は右側面図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る止水部材をゲート扉体に配置した状態を示す縦断面図。
【図７】本発明の第２実施形態に係るポンプゲートの止水部材を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は左側面図。
【図８】本発明の第２実施形態に係るポンプゲートを示す縦断面図。
【図９】従来の正圧止水型のポンプゲートを示す縦断面図。
【図１０】従来の逆圧止水型のポンプゲートを示す縦断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１１  支川
１２  本川
１３  堤防
１４  吐出水路
１６  吐出水槽
１６ａ  上壁
１６ｂ  開口部
１７  ポンプゲート
１８  川表ゲート
１９  ゲート扉体
２０  開閉装置
２２  ゲート扉体
２３Ａ〜２３Ｄ  戸車
２４Ａ，２４Ｂ  戸当りレール
２５  スピンドル
２６  駆動装置
２８  ポンプ
２９  回転軸
３０  ポンプ本体
３１  出力軸
３２  水中モータ
３４  ポンプケーシング
３５  インナーケーシング
３６，３７  軸受
３８  軸封装置
３９  インペラ
４１，４２  傘歯歯車
４３  リング
４４  側壁
４５  吸込口
４６  本川側の側壁
４７  吐出口
４８，４９  テーパフランジ
４８ａ，４９ａ  孔
４８ｂ，４９ｂ  テーパ面
５０  チェーンブロック
５０ａ  フック
５１  上部開口
５２  位置決め板
５３Ａ，５３Ｂ  案内ロッド
５５  止水部材
５６  止水板
５６ａ  テーパ面
５７  環状板
５７ａ  テーパ面
５８Ａ，５８Ｂ，５８Ｃ  連結ロッド
５９  リング
６１  リング
６２  摺動板
６２ａ  切欠
７０  筒状体
７１  摺動板
７１ａ  切欠
７２  リング
７３  水密ゴム
７４  フラップ弁
【図１】
2005090079.tif 000003
【図２】
2005090079.tif 000004
【図３】
2005090079.tif 000005
【図４】
2005090079.tif 000006
【図５】
2005090079.tif 000007
【図６】
2005090079.tif 000008
【図７】
2005090079.tif 000009
【図８】
2005090079.tif 000010
【図９】
2005090079.tif 000011
【図１０】
2005090079.tif 000012