ポンプゲート
【課題】スイング型やマイタ型の扉門設備の扉門（扉体）の水路開閉、昇降型の扉門設備の扉門（ゲート）の上昇に支障とならない薄型のポンプゲートを提供すること。
【解決手段】鉛直に配置された回転軸１２に一端が支持され、該回転軸１２を中心に水平方向に回転することにより開閉する単数又は複数の扉門１１を備え、扉門１１の開閉により水路１０を開閉する扉門設備の扉１１内に、扉門１１により水路１０を閉じた状態で、水路１０の上流側に吸込口１３ａが下流側に吐出口１１ｂが開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路１３を設け、扉門内水路１３に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプの噴流ノズル２０を配置した。
【解決手段】鉛直に配置された回転軸１２に一端が支持され、該回転軸１２を中心に水平方向に回転することにより開閉する単数又は複数の扉門１１を備え、扉門１１の開閉により水路１０を開閉する扉門設備の扉１１内に、扉門１１により水路１０を閉じた状態で、水路１０の上流側に吸込口１３ａが下流側に吐出口１１ｂが開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路１３を設け、扉門内水路１３に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプの噴流ノズル２０を配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛直に配置された回転軸に一端が支持された単数又は複数の扉門を備え、該扉門の開閉で水路を開閉する扉門設備、昇降する扉門（ゲート）を備え、該扉門の昇降により水路を開閉する扉門（ゲート）設備に関し、特に扉門にポンプを設け、水路を閉じた状態で上流側の水を下流側に排水することができるポンプゲートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、本川と支川との合流部に、小規模な排水施設としてポンプゲート設備を設置し、支川の氾濫を防止している。即ち大雨などで本川が増水した場合、ポンプゲート設備のゲートを閉じることで、本川側の水が支川に逆流するのを防止し、支川の上流側の水をポンプによって本川側に強制的に排水している。
【０００３】
図１は従来のこの種のポンプゲート設備を示す概略側断面図である。このポンプゲート設備は、水路１００を開閉するゲート１０１と、該ゲート１０１に取り付けたポンプ１０２（水中ポンプ）と、ゲート１０１に取り付けた吊り上げ部材１０３と、該吊り上げ部材１０３を上下動させゲート１０１を開閉する開閉機構（スピンドルやラック開閉機構で構成される）１０４、該開閉機構１０４をゲート１０１の上部に据え付けるためのコンクリート製構造物又は鋼製架台１０５、及び手摺１０６等を備えている。本川増水時は開閉機構１０４を駆動してゲート１０１を下降させ水路１００を閉じ、ポンプ１０２を駆動することで支川の上流側の水を下流側（本川側）に排水する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３８４５５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０４５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のポンプゲート設備においては、ゲート１０１とポンプ１０２（水中ポンプ）を一体化しており、ゲート１０１は、鉛直方向に上下動するスライドゲート又はローラゲートを使用しているが、ポンプ１０２の吸込口１０２ａ及び逆流防止用のフラップ弁を含む吐出口１０２ｂがゲート１０１の側面から張り出しているため、ポンプ１０２の上昇に限界があり、ポンプ１０２を高く上昇させるには、コンクリート製構造物又は鋼製架台１０５を大きくする必要があった。
【０００６】
また、従来、図２に示すように、鉛直に配置された回転軸１１０に一端が支持され、該回転軸１１０を中心に水平方向に回転することにより水路１００を開閉する扉門（扉体）１１１を備えたスイング型の扉門設備や、図３に示すように、鉛直に配置された回転軸１１０に一端が支持され、該回転軸１１０を中心に水平方向に回転することにより水路１００を開閉する扉門（扉体）１１１を備えたマイタ型の扉門設備がある。このような、スイング型やマイタ型の扉門設備の扉門１１１にポンプ１１２を取り付けることも考えられる。しかしながら、ポンプ１１２の吸込口１１２ａ及び吐出口１１２ｂが扉門１１１の側面から張り出すことになるため、水路１００の開放に支障をきたし、水路１００を完全に開放するためには、水路１００の片側側壁（図２参照）や両側側壁（図３参照）に大きなピット１１３を設ける必要がある。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、スイング型やマイタ型の扉門設備の扉門の開閉、昇降型の扉門設備の扉門の上昇に支障とならない薄型のポンプゲートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明は、鉛直に配置された回転軸に一端が支持され、該回転軸を中心に水平方向に回転することにより開閉する単数又は複数の扉門を備え、該扉門の開閉により水路を開閉する扉門設備の該扉門内に、前記扉門により前記水路を閉じた状態で、前記水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したことを特徴とするポンプゲートにある。
【０００９】
また、本発明は、昇降により水路を開閉する扉門を備えた扉門設備の該扉門内に、前記扉門により前記水路を閉じた状態で、前記水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したことを特徴とするポンプゲートにある。
【００１０】
また、本発明は、上記ポンプゲートにおいて、前記扉門内水路の吐出口に逆流防止用弁を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記ポンプゲートにおいて、前記扉門内水路の吐出口は該水路下流側の最高水位より高い位置に配置することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記ポンプゲートにおいて、前記扉門が全開及び全閉の状態で、該扉門の底面が当接する傾斜面を前記水路の底面に設け、前記扉門及び該扉門に設けた前記ポンプの荷重を該扉門の底面を介して前記傾斜面で支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、扉門内に水路を閉じた状態で、水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したので、扉門の側面から張り出すものはなく、扉門を開いた場合、扉門は水路の側部に寄り、水路面を開放するので、通船等の障害にならない。また、水路上方に構造物が立設することなく、景観や日照を害することがない。また、扉門を開いた状態では、扉門は水路の側部に寄っているから、扉門やポンプの分解点検において、必要最小限の引き上げ容量のクレーン設備でよく、分割構造によっては、クレーンを備えた車両（例えば積載型トラッククレーン）程度で扉門施設の維持管理が可能となる。
【００１４】
また、本発明によれば、昇降する扉門内に水路を閉じた状態で、水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路の垂直部に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したので、扉門の側面から張り出すものはなく、扉門を昇降させる昇降機構が簡単で該昇降機構を取り付けるコンクリート製構造物又は鋼製架台を大きくする必要がない。
【００１５】
また、本発明によれば、扉門内水路の水路下流側の開口に逆流防止用弁を設けたので、ポンプの羽根車又は噴流ポンプのノズルの停止中に水路下流側の水が扉門内水路を通って上流側に水が逆流することがない。
【００１６】
また、本発明によれば、扉門内水路の水路下流側の開口は該水路下流側の最高水位より高い位置に配置するので、水路下流側の水が扉門内水路を通って逆流することがないから逆流防止用弁を設ける必要がなく、逆流を完全に防止できる。
【００１７】
また、本発明によれば、扉門が全開及び全閉の状態で、該扉門の底面が当接する傾斜面を水路の底面に設け、扉門及び該扉門に設けたポンプの荷重を該扉門の底面を介して傾斜面で支持するので、扉門を回転軸でのみ支持する片持ち構造に比較し、回転軸及び扉門自体の剛性を小さくできコスト低減を図ることができる。これに対し、扉門を回転軸のみで常時支持する片持ち構造では、回転軸や扉門の剛性を大きくする必要があり、その分コスト高となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のポンプゲート設備の概略構成を示す側断面図である。
【図２】従来の扉門設備の扉門にポンプを取り付けた場合の概略構成例を示す図で、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側断面図である。
【図３】従来の扉門設備の扉門にポンプを取り付けた場合の概略構成例を示す図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側断面図である。
【図４】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図４（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側断面（Ａ−Ａ断面）図である。
【図５】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図６】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す平面図である。
【図７】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側断面（Ａ−Ａ断面）図である。
【図８】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図９】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図１０】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図１１】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図１２】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図１３】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図１３（ａ）平面図、図１３（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１３（ｃ）は（ａ）Ｂ−Ｂ断面図である。
【図１４】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図１４（ａ）平面図、図１４（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ断面図、図１４（ｃ）は（ａ）Ｂ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づいて説明する。
〔実施形態例１〕
図４は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図４（ａ）は平面図、（ｂ）は扉門（扉体）の側断面（Ａ−Ａ矢視断面）図である。図において、１０は、本川と支川との合流部に設けられた水路である。本ポンプゲートは、スイングゲートと呼ばれる扉門１１を備えたポンプゲートである。扉門１１は一端が鉛直に立設配置された回転軸１２で支持され、支柱１５を中心に水平方向に回転するようになっている。扉門１１を支持する回転軸１２が支柱１５を中心に回転し水路１０を塞いだ状態が扉門１１の全閉、側壁１０ａに当接した状態（扉門１１が一点鎖線で示す位置にある状態）を全開という。
【００２０】
扉門１１には、該扉門１１により水路１０を閉じた状態で、水路１０の上流側に開口する吸込口１３ａ、下流側に開口する吐出口１３ｂを備え、上下方向に垂直に延びる扉門内水路１３を設けている。該扉門内水路１３は扉門１１の頂部に達し、吸込口１３ａと吐出口１３ｂの間の垂直部に水路１０の上流側の水を下流側に排水するポンプの羽根車１４を配置している。該羽根車１４はシャフト１６を介して電動機等の駆動機１７の回転軸に連結され、該駆動機１７で回転されるようになっている。吐出口１３ｂには、逆流防止弁として扉門１１の下流側にヒンジピン１８ａでの回動自在に支持されたフラップ弁１８を設けている。
【００２１】
上記構成のポンプゲートにおいて、駆動機１７を起動して羽根車１４を回転すると水路１０の支川側の水は吸込口１３ａから吸い込まれ、扉門内水路１３内を上昇して、吐出口１３ｂからフラップ弁１８を押し上げ、下流側に流れる。ＷＬ１は水路１０の上流側の水位を、ＷＬ２は水路１０の下流側の水位を示す。図４に示すように、下流側の水位ＷＬ２が上流側の水位ＷＬ１より高い場合、何らかの原因で羽根車１４が停止すると、下流側の水圧でフラップ弁１８は閉じ、下流側の水は扉門内水路１３を通って上流側へは流れない。即ち、逆流は防止される。図では扉門１１内に２本の扉門内水路１３をそれぞれにポンプの羽根車１４を配置した例を示したが、扉門内水路１３を１本又は３本以上設け、各扉門内水路１３に羽根車１４を配置してもよい。なお、矢印Ｊは支川側から本川側に流れる水流の方向を示す。
【００２２】
上記のように、ポンプゲートを扉門設備の扉門１１に吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に羽根車１４を配置する構成を採用することにより、扉門の両側面に大きな凸部が現れることなく、ポンプゲートがスリム化される。その結果、扉門１１が全開、即ち図４（ａ）一点鎖線で示す位置にある場合、扉門１１が水路１０の側壁１０ａと平行で当接した状態で寄るから、自然流下時の水理に影響を与えることなく、扉門設備をポンプゲートとしても水路１０を拡張する必要がない。
【００２３】
また、電動機等の駆動機１７を扉門１１の頂部に設置することにより、駆動機１７に通常の屋外型の駆動機を使用することが可能となり、従来のポンプゲートのように駆動機に水中モータを使用することがないから経済性に優れる。また、駆動機１７が扉門１１の外に出ていることから、日常点検が行い易くなると共に、扉門内水路１３が扉門１１の頂部に達し開口しているから、羽根車１４やシャフト１６等のポンプ回転体を含め、扉門内水路１３を通して鉛直方向に取り出すことができるから、分解点検時における維持管理性の向上が図れる。
【００２４】
〔実施形態例２〕
図５は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す扉門（扉体）の側断面（図４（ａ）Ａ−Ａ矢視断面）図である。図５において、図４と同一符号を付した部分は同一部分を示す。なお、他の図においても同様とする。本ポンプゲートが図４のポンプゲートと異なる点は、扉門内水路１３の吐出口１３ｂの位置が、水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置になっている点である。これにより、逆流防止弁としてのフラップ弁１８を省略できる。また、逆流防止弁がフラップ弁１８の場合、吐出口１３ｂの端部とフラップ弁１８の間に異物が挟まった場合、逆流を完全に防止できないが、ここでは吐出口１３ｂの位置を水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置としているため、逆流は完全に防止できる。
【００２５】
なお、図４、図５ではスイングゲートと呼ばれる扉門１１を備えたポンプゲートを示したが、これに限定されるものではなく、図６に示すように、一端が鉛直に立設配置された回転軸１２で支持され、支柱１５を中心に水平方向に回転する一対の扉門１１を備えたマイタゲートの各扉門１１の内部に図４（ｂ）及び図５に示すような、吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に羽根車１４を配置するようにしてもよい。
【００２６】
〔実施形態例３〕
図７は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図７（ａ）は平面図、（ｂ）は扉門（扉体）の側断面図である。本ポンプゲートは、スイングゲートと呼ばれる扉門１１を備えたポンプゲートである。扉門１１は図４（ａ）に示す扉門１１と同様、一端が鉛直に立設配置された回転軸１２で支持され、支柱１５を中心に水平方向に回転するようになっている。また、扉門１１には、吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設けている点も図４（ａ）に示す扉門１１と同じである。
【００２７】
本ポンプゲートでは、扉門内水路１３の垂直部に噴流ポンプ（ジェットポンプ）の噴流ノズル２０を配置している。該噴流ノズル２０には噴流発生ポンプ２２の吐出口に接続された噴流水供給管２１が接続されている。噴流発生ポンプ２２の吸込口には噴流水吸込管２３が接続され、該噴流水吸込管２３の下端にはストレーナ２４が取り付けられている。噴流発生ポンプ２２を起動し、噴流水吸込管２３で水路１０の上流側の水（下流側の水でもよい）を吸込み、噴流水供給管２１を通して噴流ノズル２０に供給する。この時、噴流水吸込管２３に吸い込まれる水に同伴する異物はストレーナ２４で除去される。これにより、噴流ノズル２０から噴流水２５が噴出し、扉門内水路１３内の水を押し上げ、吐出口１３ｂから吐出す。これにより、水路１０の上流側の水が吸込口１３ａから吸い込まれ、扉門内水路１３を通って、吐出口１３ｂから下流側に吐き出される。
【００２８】
上記のように、ポンプゲートにおいて扉門設備の扉門１１に吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に噴流ノズル２０を配置する構成を採用することにより、扉門１１の両側面に大きな凸部が現れることなく、ポンプゲートがスリム化される。その結果、扉門１１が全開、即ち図７（ａ）一点鎖線で示す位置にある場合、扉門１１が水路１０の側壁１０ａと平行で当接した状態となるから、自然流下時の水理に影響を与えることなく、扉門設備をポンプゲートとしても水路１０を拡張することがない。
【００２９】
また、噴流発生ポンプ２２を扉門１１の外に設置することにより、通常の屋外型のポンプを使用することが可能となり、従来のポンプゲートのように水中モータポンプを使用することがないから経済性に優れる。また、扉門内水路１３に回転するものがないから、故障も発生しにくい。噴流発生ポンプ２２やその駆動機等が扉門１１の外に出ていることから、日常点検が行い易くなる。
【００３０】
また、噴流発生ポンプ２２を図７（ａ）に示すように、水路１０の側部に設置し、噴流水供給管２１を回転軸１２又は直近位置に取り付ける。噴流水供給管２１を回転軸に取り付けることにより、噴流水供給管２１に可撓性を持たせることがない。また、回転軸１２の直近位置でも、扉門１１の全開・全閉時の取り合い点の変位は僅かであるので、過剰な可撓を持たせる設備を設ける必要がなく、効果的である。
【００３１】
〔実施形態例４〕
図８は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す扉門（扉体）の側断面図である。本ポンプゲートが図７のポンプゲートと異なる点は、扉門内水路１３の吐出口１３ｂの位置が、水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置になっている点である。これにより、逆流防止弁としてのフラップ弁１８を省略できる。また、逆流防止弁がフラップ弁１８の場合、吐出口１３ｂの端部とフラップ弁１８の間に異物が挟まった場合、逆流を完全に防止できないが、ここでは吐出口１３ｂの位置を水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置としているため、逆流は完全に防止できる。
【００３２】
なお、図７、図８ではスイングゲートと呼ばれる扉門１１を備えたポンプゲートを示したが、これに限定されるものではなく、図６に示すように、一端が鉛直に立設配置された回転軸１２で支持され、支柱１５を中心に水平方向に回転する一対の扉門１１を備えたマイタゲートの各扉門１１の内部に図７（ｂ）及び図８に示すような、吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に噴流ノズル２０を配置するようにしてもよい。
【００３３】
〔実施形態例５〕
図９は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す断面図である。本ポンプゲートは、水路１０を開閉する扉門（ゲート）３１、扉門３１に取り付けた吊り下げ部材３２、該吊り下げ部材３２を上下動させ扉門３１を開閉するゲート開閉機構（スピンドルやラック開閉機構で構成される）３３、該ゲート開閉機構３３を扉門３１の上部に据え付けるためのコンクリート製構造物又は鋼製架台３４、梯子３５、及び手摺３６等を備えている点は、図１に示す従来のポンプゲートと同じである。
【００３４】
本ポンプゲートでは、扉門３１内に吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備え上下方向に垂直に延びる扉門内水路１３を設けている。該扉門内水路１３の垂直部に水路１０の上流側の水を下流側に排水するポンプの羽根車１４を配置している。該羽根車１４はシャフト１６を介して電動機等の駆動機１７の回転軸に連結され、該駆動機１７で回転されるようになっている。吐出口１３ｂには、逆流防止弁として扉門３１の下流側にヒンジピン１８ａで回動自在に支持されたフラップ弁１８を設けている。
【００３５】
上記構成のポンプゲートにおいて、扉門３１を下げその下端が水路１０の底面１０ｃに当接して水路を閉じ、駆動機１７を起動して羽根車１４を回転すると水路１０の支川側の水は吸込口１３ａから吸い込まれ、扉門内水路１３内を上昇して、吐出口１３ｂからフラップ弁１８を押し上げ、下流側に流れる。このように、扉門３１内に吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に羽根車１４を配置する構成を採用することにより、扉門１１の両側面に大きな凸部が現れることなく、ポンプゲートがスリム化される。その結果、扉門１１の昇降が容易で、ゲート開閉機構３３、コンクリート製構造物又は鋼製架台３４等を大きくする必要がない。
【００３６】
また、電動機等の駆動機１７を扉門３１の頂部に設置することにより、駆動機１７に通常の屋外型の駆動機を使用することが可能となり、経済性に優れる。また、駆動機１７が扉門３１の外に出ていることから、日常点検が行い易くなる。また、扉門内水路１３は扉門３１の頂部に達して開口しているから、羽根車１４やシャフト１６等のポンプ回転体を含め、扉門内水路１３を通して鉛直方向に取り出すことができるから、分解点検時における維持管理性の向上が図れる。
【００３７】
〔実施形態例６〕
図１０は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。本ポンプゲートが図９のポンプゲートと異なる点は、扉門内水路１３の吐出口１３ｂの位置が、水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置になっている点である。これにより、逆流防止弁としてのフラップ弁１８（図９参照）を省略できる。また、逆流防止弁がフラップ弁１８の場合、吐出口１３ｂの端部とフラップ弁１８の間に異物が挟まった場合、逆流を完全に防止できないが、ここでは吐出口１３ｂの位置を水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置としているため、逆流は完全に防止できる。
【００３８】
〔実施形態例７〕
図１１は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。本ポンプゲートは、水路１０を開閉する扉門（ゲート）３１、扉門３１に取り付けた吊り下げ部材３２、該吊り下げ部材３２を上下動させ扉門３１を開閉するゲート開閉機構（スピンドルやラック開閉機構で構成される）３３、該ゲート開閉機構３３を扉門３１の上部に据え付けるためのコンクリート製構造物又は鋼製架台３４、梯子３５、及び手摺３６等を備えている点は、図９、図１０に示すポンプゲートと同じである。
【００３９】
本ポンプゲートでは、扉門内水路１３に噴流ポンプ（ジェットポンプ）の噴流ノズル２０を配置している。該噴流ノズル２０には噴流発生ポンプ２２の吐出口に接続された噴流水供給管２１が接続されている。噴流発生ポンプ２２の吸込口には噴流水吸込管２３が接続され、該噴流水吸込管２３の下端にはストレーナ２４が取り付けられている。噴流発生ポンプ２２を起動し、噴流水吸込管２３で水路１０の上流側の水（下流側の水でもよい）を吸込み、噴流水供給管２１を通して噴流ノズル２０に供給する。これにより、噴流ノズル２０から噴流水２５が噴出し、扉門内水路１３内の水を押し上げ、吐出口１３ｂから吐出す。これにより、水路１０の上流側の水は吸込口１３ａから吸い込まれ、扉門内水路１３を通って、吐出口１３ｂから下流側に吐き出される。
【００４０】
上記のように、ポンプゲートにおいて扉門設備の扉門３１に吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に噴流ノズル２０を配置する構成を採用することにより、扉門３１の両側面に大きな凸部が現れることなく、ポンプゲートがスリム化される。その結果、扉門３１の昇降が容易で、ゲート開閉機構３３、コンクリート製構造物又は鋼製架台３４等を大きくする必要がない。
【００４１】
また、噴流発生ポンプ２２を扉門１１の外に設置することにより、通常の屋外型のポンプを使用することが可能となり、従来のポンプゲートのように水中モータポンプを使用することがないから経済性に優れる。また、扉門内水路１３に回転するものがないから、故障も発生しにくい。噴流発生ポンプ２２やその駆動機等が扉門３１の外に出ていることから、日常点検が行い易くなる。
【００４２】
〔実施形態例８〕
図１２は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す扉門（扉体）の側断面図である。本ポンプゲートが図１１のポンプゲートと異なる点は、扉門内水路１３の吐出口１３ｂの位置が、水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置になっている点である。これにより、逆流防止弁としてのフラップ弁１８（図１１参照）を省略できる。また、逆流防止弁がフラップ弁１８の場合、吐出口１３ｂの端部とフラップ弁１８の間に異物が挟まった場合、逆流を完全に防止できないが、ここでは吐出口１３ｂの位置を水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置としているため、逆流は完全に防止できる。
【００４３】
図１３は本発明に係るポンプゲートの構成を示す図で、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）はＡ−Ａ断面、図１３（ｃ）はＢ−Ｂ断面を示す。本ポンプゲートは図４及び図５に示すポンプゲートと同様、スイングゲートと呼ばれる扉門１１を備えたポンプゲートである。図示するように扉門１１の底部は断面逆山形に形成されている。そして水路１０の底面１０ｃの扉門１１の全閉位置及び全開位置には、扉門１１の底部逆山形の両斜面の一方の斜面が当接する傾斜面１０ｂが形成されている。
【００４４】
上記のように水路１０の底面１０ｃの扉門１１の全閉位置及び全開位置に傾斜面１０ｂを設けることにより、扉門１１が全閉位置や全開位置に達すると、扉門１１の底部の傾斜面がこの傾斜面１０ｂに当接し、扉門１１等の荷重を扉門１１の底部の傾斜面を介して傾斜面１０ｂで支持するので、扉門１１を回転軸１２でのみ支持する片持ち構造に比較し、回転軸１２及び扉門１１自体の剛性を小さくできコスト低減を図ることができる。これに対し、扉門１１等を回転軸１２のみで常時支持する片持ち構造では、回転軸１２や扉門１１の剛性を大きくする必要があり、その分コスト高となる。
【００４５】
図１４は本発明に係るポンプゲートの他の構成を示す図で、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図１４（ｃ）はＢ−Ｂ断面図を示す。本ポンプゲートは図６に示すポンプゲートと同様、マイタゲートと呼ばれる２枚の扉門１１を備えたポンプゲートである。図示するように扉門１１の底部は断面逆山形に形成されている。そして水路１０の底面１０ｃの扉門１１の全閉位置及び全開位置には、扉門１１の底部逆山形の両斜面の一方の斜面が当接する傾斜面１０ｂが形成されている。
【００４６】
上記のように水路１０の底面１０ｃの扉門１１の全閉位置及び全開位置に傾斜面１０ｂを設けることにより、扉門１１が全閉位置や全開位置に達すると、扉門１１の底部の傾斜面がこの傾斜面１０ｂに当接し、扉門１１等の荷重を扉門１１の底部の傾斜面を介して傾斜面１０ｂで支持するので、扉門１１を回転軸１２でのみ支持する片持ち構造に比較し、回転軸１２及び扉門１１自体の剛性を小さくできコスト低減を図ることができる。これに対し、扉門１１等を回転軸１２のみで常時支持する片持ち構造では、回転軸１２や扉門１１の剛性を大きくする必要があり、その分コスト高となる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、扉門内に水路を閉じた状態で、水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したので、扉門の側面から張り出すものはなく、扉門を開いた場合、扉門は水路の側部に寄り、水路面を開放するので、通船等の障害にならない。また、水路上方に構造物が立設することなく、景観や日照を害することがない。また、扉門を開いた状態では、扉門は水路の側部に寄っているから、扉門やポンプの分解点検において、必要最小限の引き上げ容量のクレーン設備でよく、分割構造によっては、クレーンを備えた車両（例えば積載型トラッククレーン）程度で扉門施設の維持管理が可能なポンプゲートとして利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 水路
１１ 扉門
１２ 回転軸
１３ 扉門内水路
１４ ポンプの羽根車
１５ 支柱
１６ シャフト
１７ 駆動機
１８ フラップ弁
２０ 噴流ノズル
２１ 噴流水供給管
２２ 噴流発生ポンプ
２３ 噴流水吸込管
２４ ストレーナ
２５ 噴流水
３１ 扉門（ゲート）
３２ 吊り下げ部材
３３ ゲート開閉機構
３４ コンクリート製構造物又は鋼製架台
３５ 梯子
３６ 手摺
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛直に配置された回転軸に一端が支持された単数又は複数の扉門を備え、該扉門の開閉で水路を開閉する扉門設備、昇降する扉門（ゲート）を備え、該扉門の昇降により水路を開閉する扉門（ゲート）設備に関し、特に扉門にポンプを設け、水路を閉じた状態で上流側の水を下流側に排水することができるポンプゲートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、本川と支川との合流部に、小規模な排水施設としてポンプゲート設備を設置し、支川の氾濫を防止している。即ち大雨などで本川が増水した場合、ポンプゲート設備のゲートを閉じることで、本川側の水が支川に逆流するのを防止し、支川の上流側の水をポンプによって本川側に強制的に排水している。
【０００３】
図１は従来のこの種のポンプゲート設備を示す概略側断面図である。このポンプゲート設備は、水路１００を開閉するゲート１０１と、該ゲート１０１に取り付けたポンプ１０２（水中ポンプ）と、ゲート１０１に取り付けた吊り上げ部材１０３と、該吊り上げ部材１０３を上下動させゲート１０１を開閉する開閉機構（スピンドルやラック開閉機構で構成される）１０４、該開閉機構１０４をゲート１０１の上部に据え付けるためのコンクリート製構造物又は鋼製架台１０５、及び手摺１０６等を備えている。本川増水時は開閉機構１０４を駆動してゲート１０１を下降させ水路１００を閉じ、ポンプ１０２を駆動することで支川の上流側の水を下流側（本川側）に排水する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３８４５５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０４５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のポンプゲート設備においては、ゲート１０１とポンプ１０２（水中ポンプ）を一体化しており、ゲート１０１は、鉛直方向に上下動するスライドゲート又はローラゲートを使用しているが、ポンプ１０２の吸込口１０２ａ及び逆流防止用のフラップ弁を含む吐出口１０２ｂがゲート１０１の側面から張り出しているため、ポンプ１０２の上昇に限界があり、ポンプ１０２を高く上昇させるには、コンクリート製構造物又は鋼製架台１０５を大きくする必要があった。
【０００６】
また、従来、図２に示すように、鉛直に配置された回転軸１１０に一端が支持され、該回転軸１１０を中心に水平方向に回転することにより水路１００を開閉する扉門（扉体）１１１を備えたスイング型の扉門設備や、図３に示すように、鉛直に配置された回転軸１１０に一端が支持され、該回転軸１１０を中心に水平方向に回転することにより水路１００を開閉する扉門（扉体）１１１を備えたマイタ型の扉門設備がある。このような、スイング型やマイタ型の扉門設備の扉門１１１にポンプ１１２を取り付けることも考えられる。しかしながら、ポンプ１１２の吸込口１１２ａ及び吐出口１１２ｂが扉門１１１の側面から張り出すことになるため、水路１００の開放に支障をきたし、水路１００を完全に開放するためには、水路１００の片側側壁（図２参照）や両側側壁（図３参照）に大きなピット１１３を設ける必要がある。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、スイング型やマイタ型の扉門設備の扉門の開閉、昇降型の扉門設備の扉門の上昇に支障とならない薄型のポンプゲートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明は、鉛直に配置された回転軸に一端が支持され、該回転軸を中心に水平方向に回転することにより開閉する単数又は複数の扉門を備え、該扉門の開閉により水路を開閉する扉門設備の該扉門内に、前記扉門により前記水路を閉じた状態で、前記水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したことを特徴とするポンプゲートにある。
【０００９】
また、本発明は、昇降により水路を開閉する扉門を備えた扉門設備の該扉門内に、前記扉門により前記水路を閉じた状態で、前記水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したことを特徴とするポンプゲートにある。
【００１０】
また、本発明は、上記ポンプゲートにおいて、前記扉門内水路の吐出口に逆流防止用弁を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記ポンプゲートにおいて、前記扉門内水路の吐出口は該水路下流側の最高水位より高い位置に配置することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記ポンプゲートにおいて、前記扉門が全開及び全閉の状態で、該扉門の底面が当接する傾斜面を前記水路の底面に設け、前記扉門及び該扉門に設けた前記ポンプの荷重を該扉門の底面を介して前記傾斜面で支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、扉門内に水路を閉じた状態で、水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したので、扉門の側面から張り出すものはなく、扉門を開いた場合、扉門は水路の側部に寄り、水路面を開放するので、通船等の障害にならない。また、水路上方に構造物が立設することなく、景観や日照を害することがない。また、扉門を開いた状態では、扉門は水路の側部に寄っているから、扉門やポンプの分解点検において、必要最小限の引き上げ容量のクレーン設備でよく、分割構造によっては、クレーンを備えた車両（例えば積載型トラッククレーン）程度で扉門施設の維持管理が可能となる。
【００１４】
また、本発明によれば、昇降する扉門内に水路を閉じた状態で、水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路の垂直部に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したので、扉門の側面から張り出すものはなく、扉門を昇降させる昇降機構が簡単で該昇降機構を取り付けるコンクリート製構造物又は鋼製架台を大きくする必要がない。
【００１５】
また、本発明によれば、扉門内水路の水路下流側の開口に逆流防止用弁を設けたので、ポンプの羽根車又は噴流ポンプのノズルの停止中に水路下流側の水が扉門内水路を通って上流側に水が逆流することがない。
【００１６】
また、本発明によれば、扉門内水路の水路下流側の開口は該水路下流側の最高水位より高い位置に配置するので、水路下流側の水が扉門内水路を通って逆流することがないから逆流防止用弁を設ける必要がなく、逆流を完全に防止できる。
【００１７】
また、本発明によれば、扉門が全開及び全閉の状態で、該扉門の底面が当接する傾斜面を水路の底面に設け、扉門及び該扉門に設けたポンプの荷重を該扉門の底面を介して傾斜面で支持するので、扉門を回転軸でのみ支持する片持ち構造に比較し、回転軸及び扉門自体の剛性を小さくできコスト低減を図ることができる。これに対し、扉門を回転軸のみで常時支持する片持ち構造では、回転軸や扉門の剛性を大きくする必要があり、その分コスト高となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のポンプゲート設備の概略構成を示す側断面図である。
【図２】従来の扉門設備の扉門にポンプを取り付けた場合の概略構成例を示す図で、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側断面図である。
【図３】従来の扉門設備の扉門にポンプを取り付けた場合の概略構成例を示す図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側断面図である。
【図４】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図４（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側断面（Ａ−Ａ断面）図である。
【図５】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図６】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す平面図である。
【図７】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側断面（Ａ−Ａ断面）図である。
【図８】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図９】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図１０】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図１１】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図１２】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。
【図１３】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図１３（ａ）平面図、図１３（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１３（ｃ）は（ａ）Ｂ−Ｂ断面図である。
【図１４】本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図１４（ａ）平面図、図１４（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ断面図、図１４（ｃ）は（ａ）Ｂ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づいて説明する。
〔実施形態例１〕
図４は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図４（ａ）は平面図、（ｂ）は扉門（扉体）の側断面（Ａ−Ａ矢視断面）図である。図において、１０は、本川と支川との合流部に設けられた水路である。本ポンプゲートは、スイングゲートと呼ばれる扉門１１を備えたポンプゲートである。扉門１１は一端が鉛直に立設配置された回転軸１２で支持され、支柱１５を中心に水平方向に回転するようになっている。扉門１１を支持する回転軸１２が支柱１５を中心に回転し水路１０を塞いだ状態が扉門１１の全閉、側壁１０ａに当接した状態（扉門１１が一点鎖線で示す位置にある状態）を全開という。
【００２０】
扉門１１には、該扉門１１により水路１０を閉じた状態で、水路１０の上流側に開口する吸込口１３ａ、下流側に開口する吐出口１３ｂを備え、上下方向に垂直に延びる扉門内水路１３を設けている。該扉門内水路１３は扉門１１の頂部に達し、吸込口１３ａと吐出口１３ｂの間の垂直部に水路１０の上流側の水を下流側に排水するポンプの羽根車１４を配置している。該羽根車１４はシャフト１６を介して電動機等の駆動機１７の回転軸に連結され、該駆動機１７で回転されるようになっている。吐出口１３ｂには、逆流防止弁として扉門１１の下流側にヒンジピン１８ａでの回動自在に支持されたフラップ弁１８を設けている。
【００２１】
上記構成のポンプゲートにおいて、駆動機１７を起動して羽根車１４を回転すると水路１０の支川側の水は吸込口１３ａから吸い込まれ、扉門内水路１３内を上昇して、吐出口１３ｂからフラップ弁１８を押し上げ、下流側に流れる。ＷＬ１は水路１０の上流側の水位を、ＷＬ２は水路１０の下流側の水位を示す。図４に示すように、下流側の水位ＷＬ２が上流側の水位ＷＬ１より高い場合、何らかの原因で羽根車１４が停止すると、下流側の水圧でフラップ弁１８は閉じ、下流側の水は扉門内水路１３を通って上流側へは流れない。即ち、逆流は防止される。図では扉門１１内に２本の扉門内水路１３をそれぞれにポンプの羽根車１４を配置した例を示したが、扉門内水路１３を１本又は３本以上設け、各扉門内水路１３に羽根車１４を配置してもよい。なお、矢印Ｊは支川側から本川側に流れる水流の方向を示す。
【００２２】
上記のように、ポンプゲートを扉門設備の扉門１１に吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に羽根車１４を配置する構成を採用することにより、扉門の両側面に大きな凸部が現れることなく、ポンプゲートがスリム化される。その結果、扉門１１が全開、即ち図４（ａ）一点鎖線で示す位置にある場合、扉門１１が水路１０の側壁１０ａと平行で当接した状態で寄るから、自然流下時の水理に影響を与えることなく、扉門設備をポンプゲートとしても水路１０を拡張する必要がない。
【００２３】
また、電動機等の駆動機１７を扉門１１の頂部に設置することにより、駆動機１７に通常の屋外型の駆動機を使用することが可能となり、従来のポンプゲートのように駆動機に水中モータを使用することがないから経済性に優れる。また、駆動機１７が扉門１１の外に出ていることから、日常点検が行い易くなると共に、扉門内水路１３が扉門１１の頂部に達し開口しているから、羽根車１４やシャフト１６等のポンプ回転体を含め、扉門内水路１３を通して鉛直方向に取り出すことができるから、分解点検時における維持管理性の向上が図れる。
【００２４】
〔実施形態例２〕
図５は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す扉門（扉体）の側断面（図４（ａ）Ａ−Ａ矢視断面）図である。図５において、図４と同一符号を付した部分は同一部分を示す。なお、他の図においても同様とする。本ポンプゲートが図４のポンプゲートと異なる点は、扉門内水路１３の吐出口１３ｂの位置が、水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置になっている点である。これにより、逆流防止弁としてのフラップ弁１８を省略できる。また、逆流防止弁がフラップ弁１８の場合、吐出口１３ｂの端部とフラップ弁１８の間に異物が挟まった場合、逆流を完全に防止できないが、ここでは吐出口１３ｂの位置を水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置としているため、逆流は完全に防止できる。
【００２５】
なお、図４、図５ではスイングゲートと呼ばれる扉門１１を備えたポンプゲートを示したが、これに限定されるものではなく、図６に示すように、一端が鉛直に立設配置された回転軸１２で支持され、支柱１５を中心に水平方向に回転する一対の扉門１１を備えたマイタゲートの各扉門１１の内部に図４（ｂ）及び図５に示すような、吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に羽根車１４を配置するようにしてもよい。
【００２６】
〔実施形態例３〕
図７は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す図で、図７（ａ）は平面図、（ｂ）は扉門（扉体）の側断面図である。本ポンプゲートは、スイングゲートと呼ばれる扉門１１を備えたポンプゲートである。扉門１１は図４（ａ）に示す扉門１１と同様、一端が鉛直に立設配置された回転軸１２で支持され、支柱１５を中心に水平方向に回転するようになっている。また、扉門１１には、吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設けている点も図４（ａ）に示す扉門１１と同じである。
【００２７】
本ポンプゲートでは、扉門内水路１３の垂直部に噴流ポンプ（ジェットポンプ）の噴流ノズル２０を配置している。該噴流ノズル２０には噴流発生ポンプ２２の吐出口に接続された噴流水供給管２１が接続されている。噴流発生ポンプ２２の吸込口には噴流水吸込管２３が接続され、該噴流水吸込管２３の下端にはストレーナ２４が取り付けられている。噴流発生ポンプ２２を起動し、噴流水吸込管２３で水路１０の上流側の水（下流側の水でもよい）を吸込み、噴流水供給管２１を通して噴流ノズル２０に供給する。この時、噴流水吸込管２３に吸い込まれる水に同伴する異物はストレーナ２４で除去される。これにより、噴流ノズル２０から噴流水２５が噴出し、扉門内水路１３内の水を押し上げ、吐出口１３ｂから吐出す。これにより、水路１０の上流側の水が吸込口１３ａから吸い込まれ、扉門内水路１３を通って、吐出口１３ｂから下流側に吐き出される。
【００２８】
上記のように、ポンプゲートにおいて扉門設備の扉門１１に吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に噴流ノズル２０を配置する構成を採用することにより、扉門１１の両側面に大きな凸部が現れることなく、ポンプゲートがスリム化される。その結果、扉門１１が全開、即ち図７（ａ）一点鎖線で示す位置にある場合、扉門１１が水路１０の側壁１０ａと平行で当接した状態となるから、自然流下時の水理に影響を与えることなく、扉門設備をポンプゲートとしても水路１０を拡張することがない。
【００２９】
また、噴流発生ポンプ２２を扉門１１の外に設置することにより、通常の屋外型のポンプを使用することが可能となり、従来のポンプゲートのように水中モータポンプを使用することがないから経済性に優れる。また、扉門内水路１３に回転するものがないから、故障も発生しにくい。噴流発生ポンプ２２やその駆動機等が扉門１１の外に出ていることから、日常点検が行い易くなる。
【００３０】
また、噴流発生ポンプ２２を図７（ａ）に示すように、水路１０の側部に設置し、噴流水供給管２１を回転軸１２又は直近位置に取り付ける。噴流水供給管２１を回転軸に取り付けることにより、噴流水供給管２１に可撓性を持たせることがない。また、回転軸１２の直近位置でも、扉門１１の全開・全閉時の取り合い点の変位は僅かであるので、過剰な可撓を持たせる設備を設ける必要がなく、効果的である。
【００３１】
〔実施形態例４〕
図８は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す扉門（扉体）の側断面図である。本ポンプゲートが図７のポンプゲートと異なる点は、扉門内水路１３の吐出口１３ｂの位置が、水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置になっている点である。これにより、逆流防止弁としてのフラップ弁１８を省略できる。また、逆流防止弁がフラップ弁１８の場合、吐出口１３ｂの端部とフラップ弁１８の間に異物が挟まった場合、逆流を完全に防止できないが、ここでは吐出口１３ｂの位置を水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置としているため、逆流は完全に防止できる。
【００３２】
なお、図７、図８ではスイングゲートと呼ばれる扉門１１を備えたポンプゲートを示したが、これに限定されるものではなく、図６に示すように、一端が鉛直に立設配置された回転軸１２で支持され、支柱１５を中心に水平方向に回転する一対の扉門１１を備えたマイタゲートの各扉門１１の内部に図７（ｂ）及び図８に示すような、吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に噴流ノズル２０を配置するようにしてもよい。
【００３３】
〔実施形態例５〕
図９は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す断面図である。本ポンプゲートは、水路１０を開閉する扉門（ゲート）３１、扉門３１に取り付けた吊り下げ部材３２、該吊り下げ部材３２を上下動させ扉門３１を開閉するゲート開閉機構（スピンドルやラック開閉機構で構成される）３３、該ゲート開閉機構３３を扉門３１の上部に据え付けるためのコンクリート製構造物又は鋼製架台３４、梯子３５、及び手摺３６等を備えている点は、図１に示す従来のポンプゲートと同じである。
【００３４】
本ポンプゲートでは、扉門３１内に吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備え上下方向に垂直に延びる扉門内水路１３を設けている。該扉門内水路１３の垂直部に水路１０の上流側の水を下流側に排水するポンプの羽根車１４を配置している。該羽根車１４はシャフト１６を介して電動機等の駆動機１７の回転軸に連結され、該駆動機１７で回転されるようになっている。吐出口１３ｂには、逆流防止弁として扉門３１の下流側にヒンジピン１８ａで回動自在に支持されたフラップ弁１８を設けている。
【００３５】
上記構成のポンプゲートにおいて、扉門３１を下げその下端が水路１０の底面１０ｃに当接して水路を閉じ、駆動機１７を起動して羽根車１４を回転すると水路１０の支川側の水は吸込口１３ａから吸い込まれ、扉門内水路１３内を上昇して、吐出口１３ｂからフラップ弁１８を押し上げ、下流側に流れる。このように、扉門３１内に吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に羽根車１４を配置する構成を採用することにより、扉門１１の両側面に大きな凸部が現れることなく、ポンプゲートがスリム化される。その結果、扉門１１の昇降が容易で、ゲート開閉機構３３、コンクリート製構造物又は鋼製架台３４等を大きくする必要がない。
【００３６】
また、電動機等の駆動機１７を扉門３１の頂部に設置することにより、駆動機１７に通常の屋外型の駆動機を使用することが可能となり、経済性に優れる。また、駆動機１７が扉門３１の外に出ていることから、日常点検が行い易くなる。また、扉門内水路１３は扉門３１の頂部に達して開口しているから、羽根車１４やシャフト１６等のポンプ回転体を含め、扉門内水路１３を通して鉛直方向に取り出すことができるから、分解点検時における維持管理性の向上が図れる。
【００３７】
〔実施形態例６〕
図１０は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。本ポンプゲートが図９のポンプゲートと異なる点は、扉門内水路１３の吐出口１３ｂの位置が、水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置になっている点である。これにより、逆流防止弁としてのフラップ弁１８（図９参照）を省略できる。また、逆流防止弁がフラップ弁１８の場合、吐出口１３ｂの端部とフラップ弁１８の間に異物が挟まった場合、逆流を完全に防止できないが、ここでは吐出口１３ｂの位置を水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置としているため、逆流は完全に防止できる。
【００３８】
〔実施形態例７〕
図１１は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す側断面図である。本ポンプゲートは、水路１０を開閉する扉門（ゲート）３１、扉門３１に取り付けた吊り下げ部材３２、該吊り下げ部材３２を上下動させ扉門３１を開閉するゲート開閉機構（スピンドルやラック開閉機構で構成される）３３、該ゲート開閉機構３３を扉門３１の上部に据え付けるためのコンクリート製構造物又は鋼製架台３４、梯子３５、及び手摺３６等を備えている点は、図９、図１０に示すポンプゲートと同じである。
【００３９】
本ポンプゲートでは、扉門内水路１３に噴流ポンプ（ジェットポンプ）の噴流ノズル２０を配置している。該噴流ノズル２０には噴流発生ポンプ２２の吐出口に接続された噴流水供給管２１が接続されている。噴流発生ポンプ２２の吸込口には噴流水吸込管２３が接続され、該噴流水吸込管２３の下端にはストレーナ２４が取り付けられている。噴流発生ポンプ２２を起動し、噴流水吸込管２３で水路１０の上流側の水（下流側の水でもよい）を吸込み、噴流水供給管２１を通して噴流ノズル２０に供給する。これにより、噴流ノズル２０から噴流水２５が噴出し、扉門内水路１３内の水を押し上げ、吐出口１３ｂから吐出す。これにより、水路１０の上流側の水は吸込口１３ａから吸い込まれ、扉門内水路１３を通って、吐出口１３ｂから下流側に吐き出される。
【００４０】
上記のように、ポンプゲートにおいて扉門設備の扉門３１に吸込口１３ａ及び吐出口１３ｂを備えた扉門内水路１３を設け、該扉門内水路１３に噴流ノズル２０を配置する構成を採用することにより、扉門３１の両側面に大きな凸部が現れることなく、ポンプゲートがスリム化される。その結果、扉門３１の昇降が容易で、ゲート開閉機構３３、コンクリート製構造物又は鋼製架台３４等を大きくする必要がない。
【００４１】
また、噴流発生ポンプ２２を扉門１１の外に設置することにより、通常の屋外型のポンプを使用することが可能となり、従来のポンプゲートのように水中モータポンプを使用することがないから経済性に優れる。また、扉門内水路１３に回転するものがないから、故障も発生しにくい。噴流発生ポンプ２２やその駆動機等が扉門３１の外に出ていることから、日常点検が行い易くなる。
【００４２】
〔実施形態例８〕
図１２は本発明に係るポンプゲートの概略構成例を示す扉門（扉体）の側断面図である。本ポンプゲートが図１１のポンプゲートと異なる点は、扉門内水路１３の吐出口１３ｂの位置が、水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置になっている点である。これにより、逆流防止弁としてのフラップ弁１８（図１１参照）を省略できる。また、逆流防止弁がフラップ弁１８の場合、吐出口１３ｂの端部とフラップ弁１８の間に異物が挟まった場合、逆流を完全に防止できないが、ここでは吐出口１３ｂの位置を水路１０の下流側の最高水位ＨＷＬ２より高い位置としているため、逆流は完全に防止できる。
【００４３】
図１３は本発明に係るポンプゲートの構成を示す図で、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）はＡ−Ａ断面、図１３（ｃ）はＢ−Ｂ断面を示す。本ポンプゲートは図４及び図５に示すポンプゲートと同様、スイングゲートと呼ばれる扉門１１を備えたポンプゲートである。図示するように扉門１１の底部は断面逆山形に形成されている。そして水路１０の底面１０ｃの扉門１１の全閉位置及び全開位置には、扉門１１の底部逆山形の両斜面の一方の斜面が当接する傾斜面１０ｂが形成されている。
【００４４】
上記のように水路１０の底面１０ｃの扉門１１の全閉位置及び全開位置に傾斜面１０ｂを設けることにより、扉門１１が全閉位置や全開位置に達すると、扉門１１の底部の傾斜面がこの傾斜面１０ｂに当接し、扉門１１等の荷重を扉門１１の底部の傾斜面を介して傾斜面１０ｂで支持するので、扉門１１を回転軸１２でのみ支持する片持ち構造に比較し、回転軸１２及び扉門１１自体の剛性を小さくできコスト低減を図ることができる。これに対し、扉門１１等を回転軸１２のみで常時支持する片持ち構造では、回転軸１２や扉門１１の剛性を大きくする必要があり、その分コスト高となる。
【００４５】
図１４は本発明に係るポンプゲートの他の構成を示す図で、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図１４（ｃ）はＢ−Ｂ断面図を示す。本ポンプゲートは図６に示すポンプゲートと同様、マイタゲートと呼ばれる２枚の扉門１１を備えたポンプゲートである。図示するように扉門１１の底部は断面逆山形に形成されている。そして水路１０の底面１０ｃの扉門１１の全閉位置及び全開位置には、扉門１１の底部逆山形の両斜面の一方の斜面が当接する傾斜面１０ｂが形成されている。
【００４６】
上記のように水路１０の底面１０ｃの扉門１１の全閉位置及び全開位置に傾斜面１０ｂを設けることにより、扉門１１が全閉位置や全開位置に達すると、扉門１１の底部の傾斜面がこの傾斜面１０ｂに当接し、扉門１１等の荷重を扉門１１の底部の傾斜面を介して傾斜面１０ｂで支持するので、扉門１１を回転軸１２でのみ支持する片持ち構造に比較し、回転軸１２及び扉門１１自体の剛性を小さくできコスト低減を図ることができる。これに対し、扉門１１等を回転軸１２のみで常時支持する片持ち構造では、回転軸１２や扉門１１の剛性を大きくする必要があり、その分コスト高となる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、扉門内に水路を閉じた状態で、水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したので、扉門の側面から張り出すものはなく、扉門を開いた場合、扉門は水路の側部に寄り、水路面を開放するので、通船等の障害にならない。また、水路上方に構造物が立設することなく、景観や日照を害することがない。また、扉門を開いた状態では、扉門は水路の側部に寄っているから、扉門やポンプの分解点検において、必要最小限の引き上げ容量のクレーン設備でよく、分割構造によっては、クレーンを備えた車両（例えば積載型トラッククレーン）程度で扉門施設の維持管理が可能なポンプゲートとして利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 水路
１１ 扉門
１２ 回転軸
１３ 扉門内水路
１４ ポンプの羽根車
１５ 支柱
１６ シャフト
１７ 駆動機
１８ フラップ弁
２０ 噴流ノズル
２１ 噴流水供給管
２２ 噴流発生ポンプ
２３ 噴流水吸込管
２４ ストレーナ
２５ 噴流水
３１ 扉門（ゲート）
３２ 吊り下げ部材
３３ ゲート開閉機構
３４ コンクリート製構造物又は鋼製架台
３５ 梯子
３６ 手摺
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直に配置された回転軸に一端が支持され、該回転軸を中心に水平方向に回転することにより開閉する単数又は複数の扉門を備え、該扉門の開閉により水路を開閉する扉門設備の該扉門内に、前記扉門により前記水路を閉じた状態で、前記水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したことを特徴とするポンプゲート。
【請求項２】
昇降により水路を開閉する扉門を備えた扉門設備の該扉門内に、前記扉門により前記水路を閉じた状態で、前記水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したことを特徴とするポンプゲート。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポンプゲートにおいて、
前記扉門内水路の吐出口に逆流防止用弁を設けたことを特徴とするポンプゲート。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポンプゲートにおいて、
前記扉門内水路の吐出口は該水路下流側の最高水位より高い位置に配置することを特徴とするポンプゲート。
【請求項５】
請求項１に記載のポンプゲートにおいて、
前記扉門が全開及び全閉の状態で、該扉門の底面が当接する傾斜面を前記水路の底面に設け、
前記扉門及び該扉門に設けた前記ポンプの荷重を該扉門の底面を介して前記傾斜面で支持することを特徴とするポンプゲート。
【請求項１】
鉛直に配置された回転軸に一端が支持され、該回転軸を中心に水平方向に回転することにより開閉する単数又は複数の扉門を備え、該扉門の開閉により水路を開閉する扉門設備の該扉門内に、前記扉門により前記水路を閉じた状態で、前記水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したことを特徴とするポンプゲート。
【請求項２】
昇降により水路を開閉する扉門を備えた扉門設備の該扉門内に、前記扉門により前記水路を閉じた状態で、前記水路の上流側に吸込口が下流側に吐出口が開口し、且つ少なくとも一部が垂直方向に配置された扉門内水路を設け、該扉門内水路に上流側の水を下流側に排水する噴流ポンプのノズルを配置したことを特徴とするポンプゲート。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポンプゲートにおいて、
前記扉門内水路の吐出口に逆流防止用弁を設けたことを特徴とするポンプゲート。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポンプゲートにおいて、
前記扉門内水路の吐出口は該水路下流側の最高水位より高い位置に配置することを特徴とするポンプゲート。
【請求項５】
請求項１に記載のポンプゲートにおいて、
前記扉門が全開及び全閉の状態で、該扉門の底面が当接する傾斜面を前記水路の底面に設け、
前記扉門及び該扉門に設けた前記ポンプの荷重を該扉門の底面を介して前記傾斜面で支持することを特徴とするポンプゲート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２６２６９（Ｐ２０１２−２６２６９Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７０６４（Ｐ２０１１−２４７０６４）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【分割の表示】特願２００７−２８６４９９（Ｐ２００７−２８６４９９）の分割
【原出願日】平成１９年１１月２日（２００７．１１．２）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【分割の表示】特願２００７−２８６４９９（Ｐ２００７−２８６４９９）の分割
【原出願日】平成１９年１１月２日（２００７．１１．２）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
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