JPH072675Y2 - ゲートの水密装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ダムの導水管などに設けたゲートの水密装置
に関する。

［従来の技術］ 従来の水密ゴム圧着装置は第３図に示すごとく、ダム１
の導水管２に設けられたラジアルゲート等の主ゲート３
と、導水管２の内周面に設けて、閉状態においてゲート
３の前面全周部を圧着する環状の水密ゴム４とからな
り、図示省略したが該水密ゴム４の背部にダム１の水圧
を導入して該水密ゴム４内に充填されている不凍液を加
圧するとともに、さらにこの不凍液を別途設けたポンプ
により、さらに加圧して水密ゴム４を前進させ、ダム１
の水圧より大きい圧着力をゲート３に作用させて水密を
保つようにしたものが知られている。

ところが、この装置の場合、ポンプにより一定量の清水
を水密ゴム４内に送って不凍液を余分に加圧しているだ
けであるから、水密ゴム４の加圧力すなわちゲート３の
圧着力を所望の値に維持できるとは限らない。つまり細
かい単位の加圧制御は不可能である。

これは、ダムの水頭が最大でも100m前後で、これを水圧
で換算すると10Kg/cm²であり、このときの水密ゴム４の
加圧力は前記水圧より若干高い12〜13Kg/cm²に設定され
る。この加圧力をポンプで低水頭から上記水頭迄の間に
細かく加圧制御することは、その（ポンプの）特性上よ
り無理であることに起因する。

そこで、これを改良するものとして、特開昭62-242005
号公報を挙げることができる。

この水密装置は、閉状態のゲートに圧着させられる水密
ゴム内に送られてこれを加圧する水密ゴム加圧用の不凍
液と不凍液を加圧して水密ゴム内に送る不凍液加圧用の
空気が入れられた気密圧力タンク、空気溜めを有し、こ
の空気溜めから気密圧力タンク内に空気を供給して不凍
液を加圧する空気供給手段、気密圧力タンクから空気を
排出する空気排出手段などを備えたものである。

この方式は、不凍液を空気加圧手段によって加圧するも
のであるから、水密ゴムの細かい制御ができるという利
点がある。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、気密圧力タンク内の不凍液とこれを加圧
するために導入した空気との間に何の分離隔壁がないの
で、このことにより空気が不凍液中に混入することとな
り、制御が不安定（不規則）となる、例えば所定の位置
に設定しにくいなど今一歩制御の信頼性に欠けるという
問題がある。

本考案は、前記従来の欠点を改良するためになしたもの
であり、液圧加圧手段を採用することによって、制御の
安定性と細かい制御が可能なゲートの水密装置を提供す
ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案のゲートの水密装置は、ダムに設けたゲートに、
流体加圧手段を介して水密ゴムを圧着するようにしたも
のであって、該流体加圧手段は、水密ゴムの背部と不凍
液貯蔵タンクとを不凍液供給管並びに第１切換弁を具備
する不凍液排出管を介して接続し、該不凍液供給管に、
ピストンにより区画された加圧室とスプリングを有する
不凍液室の２室からなる加圧シリンダの不凍液室を接続
し、該加圧シリンダの加圧室とコンプレッサとを第２切
換弁を具備する空気導入管を介して接続するとともに前
記加圧シリンダの不凍液室を挾んだ前後の不凍液供給管
に逆止弁を介在させたものである。

［作用］ 第１切換弁が開状態で、ゲートが下降して停止すると、
第１切換弁が閉、第２切換弁が開となる。この状態で、
コンプレッサからの空気が、加圧シリンダの加圧室に供
給される。

上記によって、加圧シリンダのピストンはスプリングの
弾性力に抗して下降する。この下降によって、加圧シリ
ンダの不凍液室内の不凍液は加圧される。

このとき、不凍液室の不凍液は逆止弁によりタンク内に
戻ることはない。そして加圧された不凍液は、不凍液室
から吐出され、不凍液供給管を経て水密ゴムの背部にに
供給される。

次いで、第２切換弁を閉に切換えると、加圧室内の空気
は空気導入管→第２切換弁を経て大気に放出されると同
時にピストンはスプリングの復元力に抗して急激に上昇
する。このピストンの上昇により、不凍液室内は負圧と
なるため、不凍液貯蔵タンクの不凍液は不凍液供給管を
経て不凍液は室に流入する。

このとき、水密ゴム側の不凍液は逆止弁により不凍液室
内に逆流することがない。

再び、第２切換弁を開に切換えると、前記したようにコ
ンプレッサからの空気が加圧シリンダの加圧室に供給さ
れ、空気圧が発生する。そして、この空気圧によって、
加圧シリンダのピストンが下降し、不凍液室内の不凍液
は加圧される。

このように、第２切換弁の開閉操作により、多数回繰り
返すことにより、不凍液が水密ゴムの背部に順次供給さ
れるので、水密ゴムは膨脹、前進してゲートを圧着する
のである。

水密ゴムの背部の水圧が上昇して、ゲートへの圧着力が
所定値に達すると、第２切換弁を閉に切換え、コンプレ
ッサを停止する。これによって、加圧シリンダの作動が
止まり、水密ゴムはゲートに適正な加圧力で圧着し、水
密を保つのである。

ここで、ピストンにより区画された加圧シリンダの加圧
室にコンプレッサからの空気を供給して不凍液室の不凍
液を加圧するので、不凍液室の実圧は細かい単位で確実
に昇圧される。このことによって、ダムの水頭の増減に
よる、水密ゴムの加圧制御が容易となる。

ゲートを閉から開状態にするには、第１切換弁を開にす
る。これにより、水密ゴム内の不凍液は不凍液排出管を
経てタンクに戻り、ゲートの圧着を解除するため、ゲー
トの開時における水密ゴムの摩擦力がなくなりゲートの
開閉を容易にする。

［実施例］ 以下本考案の実施例を図面を参照して説明する。

前記第３図で示した基本構造は、同一につき説明を省略
する。第１図〜第２図において、10は不凍液貯蔵タンク
で、このタンクと前述した水密ゴム４の背部に設けた膨
脹・収縮自在なチューブ５とを不凍液供給管11及び不凍
液排出管12を介して接続する。

不凍液供給管11のチューブ５側近傍には流量制御弁13を
設けるとともに不凍液排出管12には流量制御弁14及び第
１切換弁（電磁切換弁）15を設ける。

16は供給管11から分岐したリリーフ弁17を具備する不凍
液逃し管で、他端をタンク10に接続する。

20は加圧シリンダで、この加圧シリンダは、このシリン
ダ21内にピストン22が嵌装され、スプリング23により支
持されている。いる。

従って、加圧シリンダ20は、ピストン22によって上部の
加圧室ａと下部の不凍液室ｂからなり、不凍液室ｂと供
給管11を連通管24で接続する。

30はコンプレッサで、このコンプレッサを、空気導入管
31により加圧シリンダ20の加圧室ａと接続し、空気導入
管に、コンプレッサ30側から順に第２切換弁（電磁切換
弁）32、流量調整弁33を介装したものからなる。

40,41は連通管24の前寄りと後よりの供給管11に介在さ
せた逆止弁である。

42,43はそれぞれ供給管11及び空気導入管31に接続した
圧力検出器で、この検出器で検出された結果を制御盤44
を経てコンピュータ45に入力するようになっている。ま
た、制御盤44に、、ダムの水頭を水面計46により検出
し、その結果を入力するようになっている。

47は制御盤44からの信号を入力する駆動制御部であり、
この制御部からコンプレッサ30の起動指令（参照）、
切換弁15及び32の切換指令（及び参照）を出すよう
になっている。

48は弁49を備える不凍液タンク10へのダム水補給管、50
は弁51を備える供給管11へのダム水供給管である。

次に実施例の作用を説明する。

ゲート３の開状態では、切換弁15は開であり、チューブ
５内の水圧は、不凍液排出管12を介してタンク10に連通
していることから、ほぼ零である。ただ、タンク10は水
密ゴム４の位置より上部に設置されていることから、そ
の水頭分だけチューブ５内に圧力が発生するが、その圧
力はごく僅かである。

このとき、コンプレッサ30の切換弁32は閉位置にあり、
加圧シリンダ20は作動しない。

上記の状態からゲート３が下降して停止すると、ゲート
３の停止信号により、制御部47からそれぞれ指令が出さ
れ、切換弁15は閉に、切換弁32が開に切換るとともにコ
ンプレッサ30が起動する。すると、空気が、空気導入管
31を経て加圧シリンダ20の加圧室ａに供給される。

上記によって、加圧シリンダ20のピストン22がスプリン
グ23を抗して下降する。この下降によって、不凍液室ｂ
内の不凍液は次第に加圧される。このとき、不凍液は逆
止弁40によりタンク10側に逆流することがない。

これによって、不凍液室ｂ内の不凍液は加圧されなが
ら、不凍液室ｂから吐出され、連通管24、供給管11、逆
止弁41を経てチューブ５に入る。

次いで、切換弁32を閉に切換えると、加圧室ａ内の空気
は空気導入管31→切換弁32を経て大気に放出されると同
時にピストン22はスプリング23の復元力に抗して急激に
上昇する。このピストン23の上昇により、不凍液室ｂ内
は負圧となるため、不凍液貯蔵タンク10の不凍液は不凍
液供給管11を経て不凍液室ｂに流入する。

このとき、チューブ５内の不凍液は逆止弁41により不凍
液室ｂ内に逆流することがない。

再び、切換弁32を開に切換えると、前記したようにコン
プレッサ30からの空気が加圧シリンダ20の加圧室ａに供
給され、空気圧が発生する。そして、この空気圧によっ
て、加圧シリンダ20のピストン22が下降し、不凍液室ｂ
内の不凍液は加圧される。

このように、切換弁32の開閉操作により、多数回繰り返
すことにより、不凍液がチューブ５内に順次供給され
る。これによって、チューブ５は膨脹し、ひいては、水
密ゴム４が前進し、ゲート３のスキンプレートを圧着す
る。

そして、この加圧状態は検出器42,43にて検出され、そ
の検出値が電気信号に変換されて制御盤44に入力され、
さらにコンピュータ45に入力される。

一方、ダム１の水頭が水面計46により検出され、この水
頭による水圧が電気信号に変換されて制御盤44に入力さ
れ、さらにコンピュータ45に入力される。

ここで、この水圧に対応する水密ゴム４の加圧力がコン
ピュータ45に設定記憶されていることから、この目標値
と前記検出値が比較演算され、両値が一致したところ
で、コンピュータ45→制御盤44→制御部47に入力され、
制御盤47からの指令により、切換弁32は閉となり、コン
プレッサ30は停止する。

従って、チューブ５内の不凍液は、逆止弁41の作用によ
り、加圧状態で閉じこめられることとなり、チューブ５
は所定の膨脹によって水密ゴム４を押圧し、ひいては水
密ゴム４はゲート３に適正な加圧力で圧着し、水密を保
つのである。

ここで、加圧シリンダ20は、ピストン22により区画さ
れ、区画された加圧室ａにコンプレッサ30からの空気を
供給して不凍液室ｂの不凍液を加圧するので、不凍液室
ｂの実圧は細かい単位で確実に昇圧される。このことに
よって、ダム１の水頭に増減による、水密ゴム４の加圧
制御が容易となる。

その後、水位の変動は水面計46で、チューブ５内の水圧
は検出器42,43により常時検出し、制御盤44を介してコ
ンピュータ45に入力される。

この状態から、例えばダム１の水位が上がり、その上昇
値が一定値を越えると、再び前記と同様に制御盤44→制
御部47から指令が出され、コンプレッサ30の起動と切換
弁32の切換えにより、さらに加圧されて、目標値に達し
たとき、加圧を停止し、ダム１の水頭に対応した水密ゴ
ム４の加圧を行う。

逆に、ダム水位が下がり、水面計46の検出値が一定値以
下となると、制御部47を経て切換弁15が開となる。

これによって、チューブ５内の不凍液は、不凍液排出管
12→流量制御弁14を経てタンク10に戻るとともにチュー
ブ５内の圧力は降下する。この圧力降下を検出器42で検
出し、下位の目標設定値になったところで、制御部47か
らの指令により、切換弁15は閉じる。

実際は、下位の設定値で止めることは難しいので、チュ
ーブ５内の圧力はその設定値よりも低いものとなる。

従って、この検出値は、制御盤44を経てコンピュータ45
に入力され、コンピュータ45にて比較演算され、この結
果を制御盤44→制御部47を経てコンプレッサ30が作動
し、降下した圧力に見合うよう不凍液を加圧し、検出値
が目標値に達したとき、停止する。

このように、低下した水頭に見合う加圧力で、水密ゴム
４を押圧し、水密を保つ。

ゲートを閉から開状態にするには、ゲート３の開信号に
より、制御部47からの指令により、切換弁15が開とな
る。これにより、チューブ５内の不凍液は不凍液排出管
12→流量制御弁14を経てタンク10に戻るため、その圧力
は零となり、ゲート３の開時における水密ゴム４の摩擦
力をなくすことによってゲート３の開閉を容易にする。

なお、何等かの理由によって、チューブ５内の圧力が異
常に高圧になったときは、不凍液逃がし管16、リリーフ
弁17を介して、タンク10内に戻し、過圧を回避する。

また、前記実施例では、水密ゴム４の背部にチューブ５
を加圧・押圧するようにしたが、水密ゴム４の移動量が
比較的少ない場合には、チューブ５を省略し、直接水密
ゴム４に水圧を作用させることができる。

［考案の効果］ 本考案は、上述のように構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

水密ゴムの背部と不凍液貯蔵タンクとを不凍液供給管並
びに第１切換弁を具備する不凍液排出管を介して接続
し、該不凍液供給管に、ピストンにより区画された加圧
室とスプリングを有する不凍液室の２室からなる加圧シ
リンダの不凍液室を接続し、該加圧シリンダの加圧室と
コンプレッサとを第２切換弁を具備する空気導入管を介
して接続するとともに前記加圧シリンダの不凍液室を挾
んだ前後の不凍液供給管に逆止弁を介在させたので、従
来のような空気が不凍液中に混ざり合うことによる制御
の不安定さが解消されるのみならず、比較的簡単な構造
により水密ゴムのきめ細かい加圧制御が可能となった。

さらに、加圧シリンダの不凍液室を挟んだ前後の不凍液
供給管に逆止弁を設けたから、該加圧シリンダの容量を
小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す概略図、第２図は同要部
の断面図、第３図は従来のダムの導水管とゲートを示す
断面図である。 ３……ゲート、４……水密ゴム 10……不凍液貯蔵タンク、11……不凍液供給管 12……不凍液排出管、15……第１切換弁 20……水圧シリンダ、21……ピストン 30……コンプレッサ、31……空気導入管 32……第２切換弁、ａ……加圧室 ｂ……不凍液室

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ダムに設けたゲートに、流体加圧手段を介
   して水密ゴムを圧着するようにしたものであって、該流
   体加圧手段は、水密ゴムの背部と不凍液貯蔵タンクとを
   不凍液供給管並びに第１切換弁を具備する不凍液排出管
   を介して接続し、該不凍液供給管に、ピストンにより区
   画された加圧室とスプリングを有する不凍液室の２室か
   らなる加圧シリンダの不凍液室を接続し、該加圧シリン
   ダの加圧室とコンプレッサとを第２切換弁を具備する空
   気導入管を介して接続するとともに前記加圧シリンダの
   不凍液室を挾んだ前後の不凍液供給管に逆止弁を介在さ
   せたことを特徴とするゲートの水密装置。