JP2008038565A - 横引き可動堰 - Google Patents

Abstract

【課題】扉体を収納するスペースを小さくすることができるとともに、扉体の強度を十分に確保することができる横引き可動堰を提供することを課題とする。
【解決手段】横引き可動堰１であって、開口部の外周縁に重合して、開口部を閉塞可能であり、横方向に可撓性を有する扉体１０と、開口部の横方向の両側にそれぞれ配設され、縦方向に延長された二体の軸部材２０，３０と、各軸部材２０，３０に掛け渡された二体の環状のチェーン４０，４０とを備え、扉体１０の上端縁及び下端縁は、各チェーン４０，４０にそれぞれ連結されており、各チェーン４０，４０を回動させて、扉体１０を横方向に移動させたときに、扉体１０が各チェーン４０，４０のチェーンラインに沿って、一方の軸部材２０の軸回りに折り返されるように構成されていることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、浄水場や下水処理場の分配槽等に形成された越流部に取り付けられる横引き可動堰に関する。

浄水場や下水処理場の分配槽に形成された複数の越流部に取り付けられる可動堰としては、越流部の開口部に対して扉体を縦方向（高さ方向）に移動させて、越流水深を変化させることにより、越流量及び越流量の分配比率を調整するものがある。

ここで、越流水深ｈは、越流量をＱ、ＪＩＳ規格の流量係数をＣ、扉体の幅をｂとするＪＩＳ規格の流量公式Ｑ＝Ｃｂｈ^3/2（ｍ³／ｓｅｃ）により求めることができる。この流量公式では、扉体の幅ｂは一定なので越流量Ｑと越流水深ｈを変数とする関数になり、一次関数ではないため、越流量の計算に時間がかかるとともに、算出結果に端数が出るので流量設定の正確性に欠けている。また、水位の変動によって越流量の分配比率が変化してしまうため、水位変動に伴って各開口部の開口幅を再設定する必要がある。

これに対して、越流部の開口部に対して扉体を横方向（幅方向）に移動させる構成では、開口部の開口幅を調整することにより、越流量を調整することになるため、越流量の算出が容易になる。また、水位が変動しても越流量の分配比率は変化しないため、水位変動に伴って各開口部の開度を調整する必要がなくなる。

このように、越流部に設けられる可動堰としては、扉体を横方向に移動させることが望ましいが、扉体を横方向に移動させる構成では、開口部の側方に扉体を収納するスペースを確保する必要があり、複数の越流部が狭い間隔で隣接している場合には設置が困難である。

そこで、扉体の側方に縦軸回りに回転可能な回転ドラムを設け、扉体を回転ドラムに渦巻き状に巻き付けることにより、扉体を横方向に移動させて、開口部の開口幅を調整するように構成された横引き可動堰（横引き型ロールゲート）がある（例えば、特許文献１参照）。

特許第３４７５３４７号公報（段落０００９、図３）

しかしながら、扉体を回転ドラムに巻き付ける構成では、扉体を収納するスペースを小さくするために、小径の回転ドラムに扉体を渦巻き状に巻き付けており、扉体の横方向の柔軟性を高めるとともに、扉体の厚みを薄くする必要があるため、扉体の強度が低下してしまうという問題があり、浄水場や下水処理場の分配槽に適用することが困難である。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、扉体を収納するスペースを小さくすることができるとともに、扉体の強度を十分に確保することができる横引き可動堰を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、横引き可動堰であって、開口部の外周縁に重合して、開口部を閉塞可能であり、横方向に可撓性を有する扉体と、開口部の横方向の両側にそれぞれ配設され、縦方向に延長された二体の軸部材と、各軸部材に掛け渡された二体の環状のチェーンと、を備え、扉体の上端縁及び下端縁は、各チェーンにそれぞれ連結されており、各チェーンを回動させて、扉体を横方向に移動させたときに、扉体が各チェーンのチェーンラインに沿って、一方の軸部材の軸回りに折り返されるように構成されていることを特徴としている。

この構成によれば、扉体を横方向に移動させたときに、扉体が環状のチェーンのチェーンラインに沿って、軸部材の軸回りに円弧状に折り返されるため、扉体を収納するスペースを小さくすることができる。また、扉体をドラム等に渦巻き状に巻き付ける必要がなくなるため、扉体の強度を十分に高めることができる。

また、扉体をチェーンのチェーンラインに沿って折り返した後に、更にチェーンを同じ方向に回動させた場合には、扉体の各面は開口部を閉塞していた状態と逆向きの状態に配設されることになる。これにより、扉体の両面を一方の側から確認することができ、扉体の保守点検を容易に行うことができる。

前記した横引き可動堰において、チェーンでは、上下二体のリンクプレートの間に介設されたローラの外周面が、各リンクプレートから側方に突出しており、チェーンのチェーンラインの内周側から、ローラの外周面を開口部の外周縁に向けて押圧する押圧手段を備えているように構成することができる。

この構成によれば、押圧手段によって、各チェーンを開口部の外周縁に向けて押圧することにより、各チェーンに連結されている扉体の上端縁及び下端縁が、扉体の上端縁及び下端縁が開口部の外周縁に押し付けられるため、扉体と開口部の外周縁との止水性を高めることができる。

また、押圧手段は、リンクプレートから突出しているローラの外周面を押圧しており、チェーンを回動させたときには、押圧手段に対してローラが転動することになる。これにより、押圧手段によってチェーンを押圧しながら、チェーンを円滑に移動させることができるため、扉体を移動させるときに、押圧手段による押圧を止める必要がなくなり、扉体を移動させるための作業を簡略化することができる。

前記した横引き可動堰において、開口部は、躯体の越流部に固定される戸当たり部材に形成されており、各軸部材は、戸当たり部材に脱着可能な本体側枠部材に取り付けられているように構成することができる。

この構成によれば、戸当たり部材から本体側枠部材を取り外すことにより、軸部材、チェーン及び扉体を一体に取り外すことができるため、各部品を容易に交換することができる。

本発明の横引き可動堰によれば、扉体を横方向に移動させたときに、扉体が環状のチェーンのチェーンラインに沿って円弧状に折り返されるため、扉体を収納するスペースを小さくすることができる。これにより、越流量の算出が容易で、水位が変動しても越流量の分配比率が変化しない横引き可動堰を、複数の越流部が狭い間隔で隣接している場合に適用することができる。また、扉体をドラム等に渦巻き状に巻き付ける必要がなくなるため、扉体の強度を十分に高めることができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、本発明の横引き可動堰を、浄水場や下水処理場の分配槽の側壁に形成された越流部に設置した場合を例として説明する。

図１は、本実施形態の横引き可動堰を示した全体斜視図である。図２は、本実施形態の横引き可動堰を示した概略正面図である。図３は、本実施形態の横引き可動堰を示した図１のＡ−Ａ断面図である。図４は、本実施形態の横引き可動堰を示した図１のＢ―Ｂ断面図である。図５は、本実施形態の横引き可動堰における扉体及びチェーンを示した図で、（ａ）は扉体の拡大横断面図、（ｂ）はチェーンの拡大斜視図、（ｃ）は扉体とチェーンの連結部を示した拡大部分断面図である。図６は、本実施形態の横引き可動堰を示した図で、扉体を収納した状態の横断面図である。
なお、以下の説明において、内外方向及び上下左右方向は、各図に示された方向に対応している。

［横引き可動堰の全体構成］
横引き可動堰１は、図１に示すように、横方向に可撓性を有する扉体１０と、開口部１０１（図３参照）の横方向（幅方向）の左右両側にそれぞれ配設され、開口部１０１の側部に沿って縦方向（高さ方向）に延長された二体の軸部材２０，３０と、各軸部材２０，３０に掛け渡された二体のチェーン４０，４０と、各チェーン４０，４０をそれぞれ押圧する二体の押圧装置５０（特許請求の範囲における「押圧手段」）とを備えている。
また、各軸部材２０，３０及び押圧装置５０は、本体側枠部材６０に取り付けられており、この本体側枠部材６０は、分配槽（図示せず）の越流部に固定される戸当たり部材１００に脱着可能となっている。
なお、図２では、扉体１０と各チェーン４０，４０の連結状態を分かり易く示すために、各押圧装置５０，５０全体を省略するとともに、各チェーン４０，４０の一部を省略している。

（戸当たり部材の構成）
戸当たり部材１００は、図３及び図４に示すように、分配槽（図示せず）の越流部に固定される四周枠部材であり、中央部には長方形の開口部１０１が貫通しており、この開口部１０１を通じて越流が行われるように構成されている。また、開口部１０１の内面の外周縁には、ステンレス製の平板である止水板１０４が全周に亘って取り付けられている。
なお、止水板１０４において、右側の縦材は開口部１０１内に突出しており、この右側の縦材において左側の縁部には、開口部１０１を越流する水の流れに対する抵抗を減らすためにテーパ面が形成されている。なお、本実施形態では、テーパ面は、止水板１０４の右側の縦材において内側の角部に形成されているが、このテーパ面は越流方向の下流側に形成されるものであり、越流方向に対応して適宜に変更されるものである。

戸当たり部材１００の上端縁及び下端縁には、越流部の外周縁に固定されるフランジ部１０２，１０３がそれぞれ形成されており、この各フランジ部１０２，１０３には、戸当たり部材１００を越流部の外周縁に固定するための取り付け穴（図示せず）、及び本体側枠部材６０を取り付けるための連結穴（図示せず）が複数貫通している。そして、各取り付け穴に挿通させたボルトを、越流部の外周縁に固定することにより、戸当たり部材１００は越流部に固定されている。

（本体側枠部材の構成）
本体側枠部材６０は、図２から図４に示すように、縦方向に所定間隔を離して配設された上枠部材６１及び下枠部材６２と、横方向に所定間隔を離して配設された二体の縦枠部材６３，６３とによって構成された四周枠部材である。
上枠部材６１及び下枠部材６２には、戸当たり部材１００のフランジ部１０２，１０３に形成された連結穴（図示せず）に連通する連結穴６１ａ，６２ａが複数貫通しており、各連結穴６１ａ，６２ａに挿通させたボルトを、戸当たり部材１００の連結穴に固定することにより、本体側枠部材６０は戸当たり部材１００に固定されている。したがって、各連結穴６１ａ，６２ａにボルトを脱着させることにより、戸当たり部材１００に対して本体側枠部材６０を容易に脱着することができる。

（扉体の構成）
扉体１０は、図２及び図３に示すように、外面の外周縁が、開口部１０１の外周縁に取り付けられた止水板１０４に重合することにより、止水性を確保した状態で、開口部１０１を閉塞可能な長方形の板状に形成されている。
この扉体１０は、図５（ａ）に示すように、縦方向に延長された複数の角パイプ１２が、長方形のゴム板１１の内面上に所定間隔で並設されており、ゴム板１１の内面及び角パイプ１２にゴムシート１３を被せて、ゴムシート１３とゴム板１１とを加硫接着してライニングした構造となっている。

このように、扉体１０は、複数の角パイプ１２によって縦方向の強度が十分に確保されている。また、角パイプ１２は狭い間隔で並設されているため、横方向の強度も十分に確保されている。さらに、角パイプ１２は所定間隔を離して横方向に並設されているため、扉体１０は横方向に可撓性を有しており、横方向に円弧状に折り返すことができる（図６参照）。

また、図３に示すように、扉体１０の右側の縁部には、ステンレス製の側端部材１４が取り付けられている。この側端部材１４の右側の縁部には、扉体１０を左方向に移動させて開口部１０１を開いたときに、開口部１０１を越流する水の流れに対する抵抗を減らすためにテーパ面が形成されている。なお、本実施形態では、テーパ面は、側端部材１４の右側の端部において内側の角部に形成されているが、このテーパ面は越流方向の下流側に形成されるものであり、越流方向に対応して適宜に変更されるものである。

（軸部材の構成）
軸部材２０，３０は、図２及び図３に示すように、扉体１０の横方向の左右両側にそれぞれ配設されており、扉体１０の側部に沿って縦方向に延長された円柱状の部材である。
各軸部材２０，３０の上部及び下部は、本体側枠部材６０の上枠部材６１及び下枠部材６２に形成された貫通孔に挿通されており、各軸部材２０，３０は軸回りに回転可能となっている。

また、各軸部材２０，３０の上端部は、上枠部材６１の上面から上方に突出している。そして、左側の軸部材２０の上端部には、駆動モータ（図示せず）の出力部が連結されており、駆動モータの駆動力によって軸回りに回転するように構成されている。

また、左側の軸部材２０には、軸回りに歯部が形成された二体のスプロケット２１，２２が縦方向に所定間隔を離して取り付けられている。同様に、右側の軸部材３０には、二体のスプロケット３１，３２が縦方向に所定間隔を離して取り付けられている。
上側の各スプロケット２１，３１は、扉体１０の上端縁よりも僅かに上方となる高さに配設され、下側の各スプロケット２２，３２は、扉体１０の下端縁よりも僅かに下方となる高さに配設されている。

（チェーンの構成）
図２から図４に示すように、各軸部材２０，３０の上側の各スプロケット２１，３１の間と、下側の各スプロケット２２，３２の間には、環状のチェーン４０，４０がそれぞれ掛け渡されており、左側の軸部材２０を駆動モータ（図示せず）によって回転させることにより、各チェーン４０，４０が回動するように構成されている。

チェーン４０は、図５（ｂ）に示すように、上下二枚のリンクプレート４１，４１の間に、二体のローラ４２，４２が介設された部材が複数連結されることにより、環状体を形成している既存のローラチェーンの構造であり、本実施形態のチェーン４０では、ローラ４２の外周面が各リンクプレート４１，４１から突出している。

また、図３に示すように、本体側枠部材６０の上枠部材６１の下面、及び下枠部材６２の上面には、横方向に所定間隔を離して二体のストッパ６４，６４が取り付けられている。また、各チェーン４０，４０のチェーンラインにおいて、内側の直線部には、各ストッパ６４，６４の間に配設された突起部材４３が取り付けられている。そして、各チェーン４０，４０を回動させたときに、突起部材４３が左右一方のストッパ６４に当接することにより、各チェーン４０，４０の回動量が規制されている。

また、本体側枠部材６０の上枠部材６１の上面、及び下枠部材６２の下面において、左側の軸部材２０の近傍には、各チェーン４０，４０の張力を調整するためのチェーン張り調整装置７０，７０が取り付けられている。
このチェーン張り調整装置７０は、上枠部材６１の上面、及び下枠部材６２の下面に固定された固定部７１に装着されたボルト７２を締め込むことにより、左側の軸部材２０を右側の軸部材３０から離れる方向（図２の左側）に押し出して、チェーン４０の張力を調整するように構成されている。

（扉体とチェーンの連結部の構成）
図２に示すように、扉体１０の上端縁及び下端縁は、各チェーン４０，４０にそれぞれ連結されており、扉体１０は各チェーン４０，４０の回動に連動して横方向に移動するように構成されている。

ここで、扉体１０とチェーン４０の連結部について、扉体１０の下端縁と下側のチェーン４０との連結部を例として説明する。
図５（ｃ）に示すように、チェーン４０において、扉体１０の下端縁に対応する位置のローラピン４４は上方に向けて延長されており、その上端部にはネジ溝が形成されている。また、ローラピン４４の突出部に直方体のスペーサ４５を外嵌させ、ローラピン４４の上端部にナット４６を螺着させて、ローラピン４４にスペーサ４５を固定している。そして、スペーサ４５を扉体１０の角パイプ１２の内部に内嵌させることにより、扉体１０の下端縁がチェーン４０に連結されている。また、スペーサ４５とチェーン４０の上面との間には、扉体１０の横方向の高さを揃えるためのワッシャ４７が介設されている。
なお、扉体１０の上端縁と上側のチェーン４０との連結部は、高さ調整用のワッシャ４７を設けないということ以外は、前記した扉体１０の下端縁と下側のチェーン４０との連結部と同様の構成であるため、その説明を省略する。

また、下側のチェーン４０において、扉体１０の下端縁が連結されている部位の下面には、本体側枠部材６０の下枠部材６２の上面に取り付けられたレール６５の上面を走行する走行ローラ４８が複数設けられており、各走行ローラ４８によって扉体１０が支持されている。

（押圧装置の構成）
押圧装置５０は、図３及び図４に示すように、本体側枠部材６０の上枠部材６１の下面、及び下枠部材６２の上面にそれぞれ取り付けられており、チェーン４０のチェーンラインの内周側から、各チェーン４０，４０のローラ４２の外周面を、開口部１０１の外周縁に向けて押圧するように構成されている。

下側の押圧装置５０は、チェーン４０のチェーンラインの環状内で、下枠部材６２の上面に固定された固定部材５１と、チェーン４０のチェーンラインの内周側から、各ローラ４２の外周面を開口部１０１の外周部に向けて押圧する複数の押圧板５２と、固定部材５１と各押圧板５２の間に介設された複数のバネ部材５３とを備え、バネ部材５３の付勢力によって、押圧板５２がローラ４２の外周面を押圧するように構成されている。
なお、上側の押圧装置５０は、下側の押圧装置５０と同様の構成であるため、その説明を省略する。

［横引き可動堰の動作］
次に、越流部の越流量を調整するときの横引き可動堰１の動作について説明する。
まず、図２から図４に示すように、扉体１０の外面の外周縁が、開口部１０１の内面の外周縁に取り付けられた止水板１０４に重合して、開口部１０１を閉塞している状態から、左側の軸部材２０を駆動モータ（図示せず）によって軸回りに回転させて、各チェーン４０，４０を図３の反時計回りに回動させることにより、扉体１０が各チェーン４０，４０の回動に連動して横方向に移動することになる。このようにして、開口部１０１の開口幅を調整することができる。

本実施形態の横引き可動堰１では、越流部の開口部１０１に対して、扉体１０を横方向に移動させており、開口部１０１の開口幅を調節することにより、越流量を調整することになるため、越流量の算出が容易になる。また、分配槽に形成された複数の越流部に適用した場合には、水位が変動しても越流量の分配比率は変化しないため、水位変動に伴って開口部１０１の開口幅を調整する必要がなくなる。

そして、図６に示すように、各チェーン４０，４０の突起部材４３が右側のストッパ６４に当接する位置まで各チェーン４０，４０を回動させたときには、扉体１０が各チェーン４０，４０のチェーンラインに沿って、左側の軸部材２０の軸回りに折り返されることにより、扉体１０が開口部１０１の左側で本体側枠部材６０に収納された状態となる。

［横引き可動堰の作用効果］
以上のように構成された横引き可動堰１は、以下の作用効果を有している。
本実施形態の横引き可動堰１によれば、図６に示すように、扉体１０を横方向に移動させたときに、扉体１０が環状の各チェーン４０，４０のチェーンラインに沿って、左側の軸部材２０の軸回りに円弧状に折り返されるため、扉体１０を収納するスペースを小さくすることができる。これにより、越流量の算出が容易で、水位が変動しても越流量の分配比率が変化しない横引き可動堰１を、複数の越流部が狭い間隔で隣接している場合にも適用することができる。
また、扉体１０をドラム等に渦巻き状に巻き付ける必要がなくなるため、扉体１０の強度を十分に高めることができる。

また、右側のストッパ６４を下枠部材６２から取り外した状態で、各チェーン４０，４０を図３の反時計回りに回動させ、扉体１０を各チェーン４０，４０のチェーンラインに沿って折り返した後に、更に各チェーン４０，４０を同じ方向（反時計回り）に回動させた場合には、扉体１０の各面は開口部１０１を閉塞していた状態と逆向きの状態に配設されることになる。これにより、扉体１０の両面を一方の側から確認することができ、扉体１０の保守点検を容易に行うことができる。

また、図４に示すように、各チェーン４０，４０のチェーンラインの内周側から、ローラ４２の外周面を開口部１０１の外周縁に向けて押圧する押圧装置５０，５０を備えており、扉体１０の上端縁及び下端縁が連結されている各チェーン４０，４０が、開口部１０１の外周縁に向けて押圧され、扉体１０の上端縁及び下端縁が開口部１０１の外周縁に押し付けられるため、扉体１０と開口部１０１の外周縁との止水性を高めることができる。

また、押圧装置５０は、チェーン４０のローラ４２の外周面を押圧しており、チェーン４０を回動させたときには、押圧装置５０に対してローラ４２が転動することになる。これにより、押圧装置５０によってチェーン４０を押圧しながら、チェーン４０を円滑に移動させることができるため、扉体１０を移動させるときに、押圧装置５０による押圧を止める必要がなくなり、扉体１０を移動させるための作業を簡略化することができる。

さらに、分配槽の越流部に固定される戸当たり部材１００と、戸当たり部材１００に脱着可能な本体側枠部材６０とに分割されており、戸当たり部材１００から本体側枠部材６０を取り外すことにより、各軸部材２０，３０、各チェーン４０，４０及び扉体１０を一体に取り外すことができるため、各部品を容易に交換することができる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、図６に示すように、各チェーン４０，４０を反時計回りに回動させて、扉体１０を本体側枠部材６０の左側に収納しているが、各チェーン４０，４０を図３の時計回りに回動させて、扉体１０を本体側枠部材６０の右側に収納してもよい。この場合には、扉体１０の左側の縁部に側端部材１４が取り付けられることになる。

また、本実施形態の扉体１０では、図５（ａ）に示すように、複数の角パイプ１２によって強度を確保しているが、扉体１０の強度が十分に確保されているのであれば、一枚のゴム板によって扉体を構成してもよく、その構成は限定されるものではない。

さらに、本実施形態の押圧装置５０は、図３及び図４に示すように、バネ部材５３の付勢力によって、押圧板５２がチェーン４０のローラ４２の外周面を押圧するように構成されているが、チェーン４０を開口部１０１の外周縁に向けて押圧しながら、チェーン４０を移動させることができるものであれば、その構成は限定されるものではない。

本実施形態の横引き可動堰を示した全体斜視図である。 本実施形態の横引き可動堰を示した概略正面図である。 本実施形態の横引き可動堰を示した図１のＡ−Ａ断面図である。 本実施形態の横引き可動堰を示した図１のＢ―Ｂ断面図である。 本実施形態の横引き可動堰における扉体及びチェーンを示した図で、（ａ）は扉体の拡大横断面図、（ｂ）はチェーンの拡大斜視図、（ｃ）は扉体とチェーンの連結部を示した拡大部分断面図である。 本実施形態の横引き可動堰を示した図で、扉体を収納した状態の横断面図である。

符号の説明

１ 横引き可動堰
１０ 扉体
２０ 左側の軸部材
２１ スプロケット
２２ スプロケット
３０ 右側の軸部材
３１ スプロケット
３２ スプロケット
４０ チェーン
４２ ローラ
４３ 突起部材
５０ 押圧装置
５２ 押圧板
６０ 本体側枠部材
６４ ストッパ
１００ 戸当たり部材
１０１ 開口部
１０４ 止水板

Claims (3)

1. 開口部の外周縁に重合して、前記開口部を閉塞可能であり、横方向に可撓性を有する扉体と、
   前記開口部の横方向の両側にそれぞれ配設され、縦方向に延長された二体の軸部材と、
   前記各軸部材に掛け渡された二体の環状のチェーンと、を備え、
   前記扉体の上端縁及び下端縁は、前記各チェーンにそれぞれ連結されており、
   前記各チェーンを回動させて、前記扉体を横方向に移動させたときに、前記扉体が前記各チェーンのチェーンラインに沿って、一方の前記軸部材の軸回りに折り返されるように構成されていることを特徴とする横引き可動堰。
2. 前記チェーンでは、上下二体のリンクプレートの間に介設されたローラの外周面が、前記各リンクプレートから側方に突出しており、
   前記チェーンのチェーンラインの内周側から、前記ローラの外周面を前記開口部の外周縁に向けて押圧する押圧手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の横引き可動堰。
3. 前記開口部は、躯体の越流部に固定される戸当たり部材に形成されており、
   前記各軸部材は、前記戸当たり部材に脱着可能な本体側枠部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の横引き可動堰。

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