JPH08285171A - 管水路自動減圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】管水路網において管水路内に生じた過剰水圧を
安全に低下せしめることができる自動減圧装置を提供す
る。 【構成】接続管路２が管水路の途中に配置され、一端が
管水路の上流側に、他端が管水路の下流側にそれぞれ接
続される。接続管路２には、接続管路２の流路を開閉す
る弁３が設けられている。管水路自動減圧装置１は、さ
らに、接続管路２の内部における弁３の下流側の水圧を
検出する水圧検出器４と、水圧検出器４によって検出さ
れた水圧が高いときは弁３の開度が小さくなるように、
水圧検出器４によって検出された水圧が低いときは弁３
の開度が大きくなるように弁３の開度を制御する弁開閉
機構５を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管水路内に生じた過剰
水圧を安全に低下せしめる管水路自動減圧装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年の農業用および工業用水路、都市上
水道等においては、一次管水路から多数の二次管水路が
分岐し、それぞれの二次管水路からそれぞれ分水バルブ
を介して多数の末梢管路が分岐されるような複雑かつ長
大な管水路網が形成され、そして、一次管水路に設けら
れた高圧揚水ポンプによって管水路網に水が供給される
ようになっている。

【０００３】このような管水路網においては、高圧のポ
ンプ吐き出し口からの距離、および地形によって管内圧
力が複雑に変化し、ウォーターハンマーと重なると異常
な高圧状態が発生し、予め定められた中間圧（２〜３Kg
/cm²) に適合すべく設計された分水バルブがしばしば破
壊されるという問題があった。また、農業用水路におい
ては、管水路内にゴミ等の異物が混入しており、ゴミ詰
まりによる分水バルブの故障や、水質悪化を容易に生じ
るという問題があった。

【０００４】従来、これを解決する方法の１つとして、
自由水面を有するサージタンクを管水路網内に配置し、
自由水面を外部に露出せしめることによって過剰水圧を
制御するものがある。しかし、この方法によれば、膨大
な施設を必要とし、また多大なコストがかかり、水管理
が容易でないという欠点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、農業用および工業用水路、都市上水道等の管水
路網において、管水路内に生じた過剰水圧を安全に低下
せしめることができる管水路自動減圧装置を提供するこ
とにある。また、本発明の別の課題は、ゴミ詰まりによ
る故障を生じることがない管水路自動減圧装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、管水路の途中に配置され、一端が
管水路の上流側に、他端が管水路の下流側にそれぞれ接
続された接続管路と、接続管路に設けられ、接続管路の
流路を開閉する弁手段と、接続管路の内部における弁手
段の下流側の水圧を検出する水圧検出手段と、水圧検出
手段によって検出された水圧が高いときは弁手段の開度
が小さくなり、水圧検出手段によって検出された水圧が
低いときには弁手段の開度が大きくなるように弁手段の
開度を制御する弁開閉手段を備えたことを特徴とする管
水路自動減圧装置が構成される。

【０００７】本発明の好ましい実施例によれば、弁手段
は、接続管路の途中に配置された収容部を有し、収容部
の内部にはチャンバが形成され、チャンバ内には収容部
の上流側および下流側の接続管路部分がそれぞれ開口し
ており、弁手段はさらに収容部のチャンバ内に配置され
た弁体を有し、弁体には接続管路の軸方向に沿って弁体
を貫通してのびる通水路が形成され、通水路は少なくと
も接続管路の流路断面積に等しい大きさの流路断面積を
有しており、弁体は、弁体の外面がチャンバの壁面に滑
らかに係合して弁体の外面とチャンバの壁面との間がシ
ールされた状態で、弁開閉手段によって、弁体の通水路
の両端開口がそれぞれ接続管路部分のチャンバ内開口を
完全に含むように接続管路部分のチャンバ内開口と重な
り合う全開位置と、通水路の両端開口が接続管路部分の
チャンバ内開口と重なり合わない閉鎖位置との間におい
て運動せしめられ得る。

【０００８】本発明の別の好ましい実施例によれば、管
水路は円形断面を有し、弁手段の収容部のチャンバは接
続管路の直径より大きい直径の円筒形状をなし、接続管
路を垂直に横切ってのび、弁手段の弁体は円柱形状をな
し、チャンバ内に同軸に配置され、チャンバの軸に沿っ
て配置された回転軸のまわりに全開位置と閉鎖位置との
間において回転可能に配置されている。

【０００９】本発明のさらに別の好ましい実施例によれ
ば、管水路は円形断面を有し、弁手段の収容部のチャン
バは、接続管路の直径より大きい直径の球形状をなし、
その中心が接続管路の軸上にあり、弁手段の弁体は球形
状をなし、チャンバ内に同心に配置され、チャンバの中
心を通って接続管路の軸に垂直に伸びる回転軸のまわり
に全開位置と閉鎖位置との間において回転可能に配置さ
れている。

【００１０】本発明のさらに別の好ましい実施例によれ
ば、水圧検出手段は接続管路の外部に配置されたピスト
ンを有し、ピストンのシリンダは弁手段の下流側におい
て接続管路の壁に設けられた通水孔を通じて接続管路の
内部に連絡し、ピストンにはそのピストンヘッドをシリ
ンダの容積が減少する方向に常時付勢する手段が設けら
れ、弁開閉手段は、弁手段の弁体から収容部の壁を貫通
してのびる回転軸と、回転軸に同軸に取り付けられたピ
ニオンと、水圧検出手段のピストンのピストンロッドに
その軸方向にのびるように形成され、ピニオンに係合す
るラックを有し、水圧検出手段のシリンダの容積が増大
する方向にピストンロッドが直線運動するときは、弁手
段の弁体が全開位置に向かって回転し、水圧検出手段の
シリンダの容積が減少する方向にピストンロッドが直線
運動するときは、弁体が閉鎖位置に向かって回転する。

【００１１】本発明のさらに別の好ましい実施例によれ
ば、上流側および下流側の接続管路部分における弁手段
近傍領域にはそれぞれ、接続管路部分を流れる水流によ
って発生するカルマン渦の集塵特性を利用してゴミを捕
捉するバルブを備えたゴミ排出孔が設けられる。また、
下流側の接続管路部分に接続された下流側管水路にはバ
ルブを備えた危険圧力解放孔が設けられる。

【００１２】

【作用】本発明による管水路自動減圧装置は、接続管路
の一端が管水路の上流側に、他端が管水路の下流側にそ
れぞれ接続される。そして、管水路自動減圧装置の水圧
検出手段は、管水路の下流側の水圧変化を常時検出す
る。管水路の上流側の水圧上昇に伴って下流側の水圧が
上昇し、これが水圧検出手段によって検出されと、弁開
閉手段は弁手段の弁開度が小さくなるように弁手段を制
御する。その結果、弁手段による損失水頭が増大し、管
水路の下流側の水圧は低下する。一方、管水路の下流側
の水圧の低下が水圧検出手段によって検出されると、弁
開閉手段は弁手段の弁開度が大きくなるように弁手段を
制御する。この場合は、弁手段による損失水頭は減少す
るので、管水路の下流側の水圧が上昇する。こうして、
管水路の上流側の水圧変動の影響を受けることなく、管
水路の下流側の水圧が予め定められた一定範囲内の許容
中間圧に維持される。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の好ま
しい実施例について説明する。図１および図２は、本発
明による管水路自動減圧装置の１実施例を示す上部断面
図であり、図１には後述する弁が閉鎖位置にある状態
を、図２には弁が全開位置にある状態をそれぞれ示して
ある。

【００１４】図１および図２に示したように、本発明に
よる管水路自動減圧装置１は、両端にそれぞれフランジ
２’、２’’を備えた円筒状の接続管路２を有してい
る。接続管路２は、一端フランジ２’が上流側の管水路
のフランジ３０に、他端フランジ２’’が下流側の管水
路のフランジ３１にそれぞれボルトによって結合せしめ
られ、上流側管水路から接続管路２を経て下流側管水路
に至る流路が形成されている。接続管路２には、接続管
路２の流路を開閉する弁３が設けられている。管水路自
動減圧装置１はさらに、接続管路２の内部における弁３
の下流側の水圧を検出する水圧検出器４と、水圧検出器
４によって検出された水圧が高いときは弁３の開度が小
さくなり、水圧検出器４によって検出された水圧が低い
ときには弁３の開度が大きくなるように弁３の開度を制
御する弁開閉機構５を備えている。

【００１５】図３は、図１に示した管水路自動減圧装置
１の弁３の構造を示す拡大縦断面図である。図１〜図３
に示したように、弁３は、接続管路２の直径より大きい
直径の両端が閉じた円筒形状をなし接続管路２を垂直に
横切ってのびる収容部６を有している。収容部６の内部
には円柱状チャンバ７が形成され、チャンバ７内には、
収容部６を挟んで両側にある上流側接続管路部分２ａお
よび下流側接続管路部分２ｂがそれぞれ開口している。
なお、この実施例では、収容部は両端が閉じた円筒形状
をなしているが、その代わりに、収容部が接続管路の直
径より大きい直径の球殻形状をなし、その中心が接続管
路の軸上にあるような構成とすることもできる。

【００１６】弁３はさらに、チャンバ７内に同軸に配置
された円柱状の弁体８を有している。弁体８は、その軸
のまわりに、弁体８の外面がチャンバ７の壁面に滑らか
に係合して弁体８の外面とチャンバ７の壁面との間がシ
ールされた状態で回転し得るような大きさを有してい
る。なお、収容部が球殻形状をなしている場合には、収
容部内部に形成された球状チャンバ内に球形状の弁体が
同心に配置され、弁体は、その中心のまわりに、弁体の
外面とチャンバの壁面の間がシールされた状態で回転し
得るようになっている。

【００１７】弁体８には接続管路２の軸方向に沿って弁
体８を貫通してのびる通水路９が形成されている。通水
路９は、少なくとも接続管路２の流路断面積に等しい大
きさの流路断面積を有している限り、どのような形状の
断面を有していてもよいが、通水路９が接続管路２の断
面形状に一致する形状の断面を有していることが好まし
い。この実施例では、通水路９は円筒形状を有し、その
円形断面は接続管路２の円形断面に一致するように形成
されている。

【００１８】弁体８は、弁開閉機構５によって、弁体８
の通水路９の一方の開口９ａが上流側接続管路部分２ａ
のチャンバ内開口１０ａを、通水路９の他方の開口９ｂ
が下流側接続管路部分２ｂのチャンバ内開口１０ｂをそ
れぞれ完全に含むように接続管路部分２ａ、２ｂのチャ
ンバ内開口１０ａ、１０ｂと重なり合う全開位置と、通
水路９の両端開口９ａ、９ｂが接続管路部分２ａ、２ｂ
のチャンバ内開口１０ａ、１０ｂと重なり合わない閉鎖
位置との間において回転せしめられるようになってい
る。

【００１９】図１および図２に示したように、水圧検出
器４は、円筒状の検出器本体１１を有している。検出器
本体１１の内部空間は隔壁１２によって２つの部分に分
割されている。検出器本体１１の内部空間の一方の部分
には、これと同軸にピストンヘッド１３が配置され、ピ
ストンロッド１４が、ピストンヘッド１３の隔壁１２と
反対側の面においてピストンヘッド１３から検出器本体
１１の軸方向に、検出器本体１１の端部壁に形成された
貫通孔２５を貫通してのびており、ピストンヘッド１３
と隔壁１２の間に形成されたシリンダ１５と、ピストン
ヘッド１３およびピストンロッド１４からなるピストン
が形成されている。検出器本体端部壁の貫通孔２５の内
周面とピストンロッド１４との間には間隙が形成され、
この間隙は、外気に連絡する通気孔として機能するよう
になっている。

【００２０】下流側接続管路部分２ｂの壁に設けられた
通水孔１６には連通管１７の一端が接続されており、連
通管１７の他端は、隔壁１２の近傍領域においてシリン
ダ１５の内部に開口している。ピストンシリンダ１５
は、連通管１７を通じて下流側接続管路部分２ｂの内部
に連絡し、ピストンヘッド１３は、下流側接続管路部分
２ｂの水圧を受け、この水圧の変動に応じてピストンヘ
ッド１３およびピストンロッド１４が往復直線運動する
ようになっている。

【００２１】ピストンヘッド１３の隔壁側の面には、制
御ロッド１８が、ピストンヘッド１３から同軸に隔壁１
２を貫通して検出器本体１１の内部空間の他方の部分ま
でのびている。制御ロッド１８および隔壁１２の間はシ
ールされて、また、検出器本体１１の内部空間の他方の
部分には外気に連絡するための通気孔２６が設けられて
おり、内部空間の他方の部分がピストンシリンダ１５内
に流入する水に対してシールされた状態で、制御ロッド
１８が軸方向に直線運動し得るようになっている。制御
ロッド１８は、ピストンヘッド１３が検出器本体１１の
端部壁面に当接したとき、制御ロッド１８の先端が検出
器本体１１の内部空間の他方の部分内に位置するような
長さを有している。

【００２２】検出器本体１１の内部空間の他方の部分に
は第１のスプリング１９が収容され、第１のスプリング
１９の一端は検出器本体１１の端部壁に固定され、他端
は制御ロッド１８の先端に固定されている。そして、ピ
ストンヘッド１３は、第１のスプリング１９によって常
に隔壁１２側に向かって付勢されている。ピストン内部
におけるピストンヘッド１３を挟んでシリンダ１５と反
対側の空間内には、ピストンロッド１４を取り巻いて第
２のスプリング２０が配置され、第２のスプリング２０
の一端は検出器本体１１の端部壁に固定され、他端は自
由端をなしている。

【００２３】ピストンヘッド１３は、隔壁１２に対向す
る面において隔壁１２に向かってのびる中央突出部２４
を有しており、中央突出部２４が隔壁１２に当接するこ
とによってピストンヘッド１３の隔壁方向（シリンダ１
５の容積が減少する方向）への運動が制止され、この当
接位置においてシリンダ１５の最小容積が規定される。
このとき、連通管１７はピストンヘッド１３と隔壁１２
の間においてシリンダ１５内に開口している。

【００２４】弁開閉機構５は、弁３の弁体８から弁体８
の軸に沿って収容部６の壁を貫通してのびる回転軸２１
と、回転軸２１の先端部に同軸に取り付けられたピニオ
ン２２と、水圧検出器４のピストンロッド１４の先端部
にその軸方向にのびるように形成され、ピニオン２２に
係合するラック２３を有している。なお、弁体を球形状
とした場合には、弁体の回転軸は、球状チャンバの中心
を通って接続管路の軸に垂直な方向に、収容部の壁を貫
通してのびる。そして、この弁開閉機構５により、水圧
検出器４のピストンロッド１４の往復直線運動に連動し
て弁３の弁体８が軸のまわりに往復回転運動し、ピスト
ンヘッド１３の中央突出部２４が隔壁１２に当接すると
きに弁３の弁体８は全開位置をとり、ピストンヘッド１
３が第２のスプリング２０に押しつけられるときに閉鎖
位置をとるようになっている。したがって、弁３の弁体
８が閉鎖位置近傍にあるときには、ピストンヘッド１３
は、第１および第２のスプリング１９、２０の両方によ
ってピストンシリンダ１５の容積が減少する方向に付勢
される。

【００２５】上流側および下流側の接続管路部分２ａ、
２ｂにおける弁近傍領域には、それぞれバルブを備えた
ゴミ排出孔２７および２８が設けられる。これらのゴミ
排出孔２７、２８は、接続管路２内の水流によって弁３
の上流側または下流側に発生するカルマン渦の集塵特性
を利用してゴミを捕捉し、これらを外部に排出するよう
にしたものである。また、下流側接続管路部分２ｂに接
続された下流側管水路には、バルブを備えた危険圧力解
放孔２９が設けられる。

【００２６】図４には、本発明による管水路自動減圧装
置１を、実際に農業用および工業用水路、都市上水道等
の管水路網に適用した状態を示した。図４に示したよう
に、管水路網は、一次管水路４０と、一次管水路４０か
ら分岐した多数の二次管水路４１と、それぞれの二次管
水路４１からそれぞれ（図示しない）分水バルブを介し
て分岐した多数の末梢管路４２を有している。そして、
一次管水路４０に設けられた高圧揚水ポンプ４３によっ
て管水路網に水が供給される。

【００２７】図４に示した実施例では、本発明による管
水路自動減圧装置１は、一次管水路４０と二次管水路４
１の接続部付近において二次管水路４１の途中に配置さ
れる。そして、管水路自動減圧装置１の接続管路２の一
端が二次管水路４１の上流側に、他端が二次管水路４１
の下流側にそれぞれ接続される。

【００２８】以下に、この管水路自動減圧装置１の動作
について説明する。図４の管水路網において揚水ポンプ
４３が停止しているときは、ピストンヘッド１３は、第
１のスプリング１９の付勢力によって、ピストンヘッド
の中央突出部２４が隔壁１２に当接する位置に維持さ
れ、弁３の弁体８は全開位置にある。一次管水路４０の
水圧および二次管水路４１の水圧はいずれもＰ₁ であ
り、水圧検出器のピストンに作用する水圧もＰ₁ であ
る。

【００２９】揚水ポンプ４３が運転を開始すると、一次
管水路４０の水圧および二次管水路４１の水圧が短時間
のうちにΔＰ₁ 上昇する。そして、二次管水路４１に連
絡する水圧検出器４のピストンシリンダ１５内の水圧も
ΔＰ₁ 上昇する。このとき、ピストンヘッド１３の断面
積をＡＰとすると、ピストンヘッド１３はＡＰ×ΔＰ₁
なる全圧を受けて第２のスプリング２０に向かって運動
し、第１のスプリング１９が伸ばされる。そして、第１
のスプリング１９が Ｚ＝ＡＰ×ΔＰ₁ ／Ｋ₁ （Ｋ₁ は第１のスプリングのス
プリング係数） だけ伸びた位置で、第１のスプリング１９の付勢力とピ
ストンヘッド１３に及ぼされる全圧が平衡し、ピストン
ヘッド１３の運動は停止する。あるいは、ΔＰ₁ が大き
いときは、ピストンヘッド１３は第２のスプリング２０
に押しつけられ、 ＡＰ×ΔＰ₁ ＝Ｋ₁ Ｚ＋Ｋ₂ Ｙ（Ｋ₂ は第２のスプリン
グのスプリング係数） なる関係が成立するように、第１のスプリング１９がＺ
だけのびかつ第２のスプリング２０がＹだけ縮んだ位置
で、第１および第２のスプリングの付勢力とピストンヘ
ッドに及ぼされる全圧が平衡し、ピストンヘッド１３の
運動が停止する。

【００３０】この間に、ピストンロッド１４、よってラ
ック２３もまた距離Ｚだけ直線変位し、これに伴って、
弁体８は全開位置から閉鎖位置に向かって、この変位量
Ｚに対応する角度θだけ回転して停止する（図３参
照）。そして、弁３の開度が小さくなることによって損
失が起こる。流体力学によれば、損失水頭をＨＬ、弁３
に流入する直前の平均流速（一次管水路４０の平均流
速）をＶ₁ 、ｇを重力加速度とすれば、 ＨＬ＝ｆｃ×（Ｖ₁)² ／（２ｇ） を得る。ここで、ｆｃは損失係数であり、一次管水路の
流路断面積をＡ₁ 、弁の開度をＡ、実験定数をｃとし
て、 ｆｃ＝（Ａ₁ ／（ｃ×Ａ）−１)² によって求められ、あるいはワイスバッハ(Weisbach)の
実験によって直接求められる。

【００３１】図５には、弁３の弁体８の全開位置からの
回転角度θ（弁の開度）と損失水頭ＨＬとの関係を表し
たグラフを示した。このグラフにおいて、二次管水路４
１の内径Ｄ＝１ｍ、流路断面積Ａ₁ ＝０．７８５ｍ² 、
上流側二次管水路の流速Ｖ₁＝２ｍ／ｓとした。

【００３２】このように弁３の開度が小さくなることに
より、二次管水路４１の水圧は、 Ｐ₂ ＝（Ｐ₁ ＋ΔＰ₁ ）−ＨＬ ＝（Ｐ₁ ＋ΔＰ₁ ）−ｆｃ×（Ｖ₁)² ／（２ｇ） に減圧される。したがって、ＨＬ＝ΔＰ₁ となるように
弁３の開度を選ぶことにより、一次管水路４０において
水圧上昇が生じても、二次管水路４１の水圧を一定値Ｐ
₂ に維持することができる。

【００３３】一次管水路４０の水圧がΔＰ₁ 低下する
と、二次管水路４１の水圧、よって水圧検出器４のシリ
ンダ１５内の水圧もΔＰ₁ 低下し、ピストンヘッド１３
は−ＡＰ×ΔＰ₁ なる全圧を受ける。そして、 Ｚ＝（ＡＰ×ΔＰ₁ ）／（Ｋ₁ ＋Ｋ₂ ） だけ第１のスプリング１９が縮みかつ第２のスプリング
２０が伸びる位置で、第１および第２のスプリングの付
勢力とピストンヘッドに及ぼされる全圧が平衡し、ピス
トンヘッド１３の運動が停止する。あるいは、ΔＰ₁ が
大きいときには、ピストンヘッド１３は第２のスプリン
グ２０から離れ、第１のスプリング１９が Ｚ＝ＡＰ×ΔＰ₁ ／Ｋ₁ だけ縮んだ位置で、第１のスプリング１９の付勢力とピ
ストンヘッド１３に及ぼされる全圧が平衡し、ピストン
ヘッド１３の運動は停止する。

【００３４】この間に、ピストンロッド１４およびラッ
ク２３もまた距離Ｚだけ直線変位し、これに伴って、弁
体８は閉鎖位置から全開位置に向かって、この変位量Ｚ
に対応する角度だけ回転して停止する。その結果、弁３
の開度が大きくなり損失水頭はΔＨＬだけ減少する。そ
して、ΔＨＬ＝ΔＰ₁ となるように弁３の開度を選べ
ば、一次管水路４０において水圧低下が生じても、二次
管水路４１の水圧を一定値に維持することができる。

【００３５】こうして、弁３の減圧特性（損失水頭−弁
開度曲線）に基づき、一次管水路における水圧変動ΔＰ
₁ に対してΔＨＬ＝ΔＰ₁ なる損失水頭が生じるよう
に、水圧検出器４のピストンヘッド１３の断面積、第１
および第２のスプリング１９、２０のスプリング係数、
第２のスプリング２０の長さ、弁開閉機構５のピニオン
２２の径等を決定することによって、二次管水路４１の
水圧を常に予め定められた一定範囲内の許容中間圧に維
持することができる。

【００３６】図５のグラフからわかるように、この実施
例による管水路自動減圧装置は、弁開度が相対的に大き
い時は弁開度の変化に伴う損失水頭の変化率は小さく、
一方、弁開度が相対的に小さい時は弁開度の変化に伴う
損失水頭の変化率は大きいという減圧特性を有してい
る。したがって、ピストンヘッド１３は、弁開度が大き
い時は第１のスプリング１９のみによって付勢され、弁
開度が小さい時には第１および第２のスプリング１９、
２０によって付勢されるようにしてある。その結果、一
次管水路と二次管水路の間に大きな水圧差が生じた場合
にも二次管水路側の水圧を安全に低下せしめることが可
能となる。このとき、図６に示すように弁体８の通水路
９の両端開口の縁に複数の切り込み３２を形成すれば、
弁開度が小さい時の減圧特性がより向上する。

【００３７】さらに本発明による管水路自動減圧装置に
おいては、水使用が停止され、二次管水路４１における
分水が中止され弁３が閉鎖されている間に、万一、弁３
に漏水が生じて二次管水路４１の圧力が異常に上昇した
場合には、危険圧力解放孔２９が開放されて異常圧力を
解放し、管水路の破壊を防止するようになっている。ま
た、弁３の開度が小さい時に、弁３がゴミ等によって詰
まらないようにするため、ゴミ排出孔２７、２８が適宜
開放され、ゴミ等が外部に排出される。

【００３８】このように、本発明による管水路自動減圧
装置によれば、一次管水路の水圧が変動しても、二次管
水路の水圧は自動的に常に予め定められた一定範囲内の
中間圧に維持される。しかも、管水路内に混入している
ゴミ等は、適宜、外部に排出されるので、ゴミ詰まり等
による故障がほとんど生じることがない。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
農業用および工業用水路、都市上水道等の管水路網にお
いて、管水路内に生じた過剰水圧を安全に低下せしめる
ことができ、ゴミ詰まりによる故障を生じることがない
自動減圧装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による管水路自動減圧装置の１実施例の
上部断面図であり、弁が閉鎖位置にある状態を示したも
のである。

【図２】図１に示した管水路自動減圧装置の弁が全開位
置にある状態を示した上部断面図である。

【図３】図１に示した管水路自動減圧装置の弁の構造を
示す拡大縦断面図である。

【図４】図１に示した管水路自動減圧装置を実際の管水
路網に接続した状態を示す概略的な上面図である。

【図５】図１に示した管水路自動減圧装置の減圧特性を
示すグラフである。

【図６】図１に示した管水路自動減圧装置の弁の通水路
開口の変形例を示す上部断面図である。

【符号の説明】

１ 管水路自動減圧装置 ２ 接続管路 ２ａ、２ｂ 接続管路部分 ３ 弁 ４ 水圧検出器 ５ 弁開閉機構 ６ 収容部 ８ 弁体 ９ 通水路 １１ 検出器本体 １２ 隔壁 １３ ピストンヘッド １４ ピストンロッド １５ シリンダ １６ 通水孔 ２１ 回転軸 ２２ ピニオン ２３ ラック

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管水路の途中に配置され、一端が管水路
   の上流側に、他端が管水路の下流側にそれぞれ接続され
   た接続管路と、 前記接続管路に設けられ、前記接続管路の流路を開閉す
   る弁手段と、 前記接続管路の内部における前記弁手段の下流側の水圧
   を検出する水圧検出手段と、 前記水圧検出手段によって検出された水圧が高いときは
   前記弁手段の開度が小さくなり、前記水圧検出手段によ
   って検出された水圧が低いときには前記弁手段の開度が
   大きくなるように前記弁手段の開度を制御する弁開閉手
   段を備えたことを特徴とする管水路自動減圧装置。
2. 【請求項２】 前記弁手段は、前記接続管路の途中に配
   置された収容部を有し、前記収容部の内部にはチャンバ
   が形成され、前記チャンバ内には前記収容部の上流側お
   よび下流側の接続管路部分がそれぞれ開口しており、前
   記弁手段はさらに前記収容部の前記チャンバ内に配置さ
   れた弁体を有し、前記弁体には前記接続管路の軸方向に
   沿って前記弁体を貫通してのびる通水路が形成され、前
   記通水路は少なくとも前記接続管路の流路断面積に等し
   い大きさの流路断面積を有しており、前記弁体は、前記
   弁体の外面が前記チャンバの壁面に滑らかに係合して前
   記弁体の外面と前記チャンバの壁面との間がシールされ
   た状態で、前記弁開閉手段によって、前記弁体の前記通
   水路の両端開口がそれぞれ前記接続管路部分の前記チャ
   ンバ内開口を完全に含むように前記接続管路部分の前記
   チャンバ内開口と重なり合う全開位置と、前記通水路の
   前記両端開口が前記接続管路部分の前記チャンバ内開口
   と重なり合わない閉鎖位置との間において運動せしめら
   れ得ることを特徴とする請求項１に記載の管水路自動減
   圧装置。
3. 【請求項３】 前記管水路は円形断面を有し、前記弁手
   段の前記収容部の前記チャンバは前記接続管路の直径よ
   り大きい直径の円筒形状をなし、前記接続管路を垂直に
   横切ってのび、前記弁手段の前記弁体は円柱形状をな
   し、前記チャンバ内に同軸に配置され、前記チャンバの
   軸に沿って配置された回転軸のまわりに前記全開位置と
   前記閉鎖位置との間において回転可能に配置されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の管水路自動減圧装
   置。
4. 【請求項４】 前記管水路は円形断面を有し、前記弁手
   段の前記収容部の前記チャンバは、前記接続管路の直径
   より大きい直径の球形状をなし、その中心が前記接続管
   路の軸上にあり、前記弁手段の前記弁体は球形状をな
   し、前記チャンバ内に同心に配置され、前記チャンバの
   中心を通って前記接続管路の軸に垂直に伸びる回転軸の
   まわりに前記全開位置と前記閉鎖位置との間において回
   転可能に配置されていることを特徴とする請求項２に記
   載の管水路自動減圧装置。
5. 【請求項５】 前記水圧検出手段は前記接続管路の外部
   に配置されたピストンを有し、前記ピストンのシリンダ
   は前記弁手段の下流側において前記接続管路の壁に設け
   られた通水孔を通じて前記接続管路の内部に連絡し、前
   記ピストンにはそのピストンヘッドを前記シリンダの容
   積が減少する方向に常時付勢する手段が設けられ、 前記弁開閉手段は、前記弁手段の前記弁体から前記収容
   部の壁を貫通してのびる前記回転軸と、前記回転軸に同
   軸に取り付けられたピニオンと、前記水圧検出手段の前
   記ピストンのピストンロッドにその軸方向にのびるよう
   に形成され、前記ピニオンに係合するラックを有し、 前記水圧検出手段の前記シリンダの容積が増大する方向
   に前記ピストンロッドが直線運動するときは、前記弁手
   段の前記弁体が前記全開位置に向かって回転し、前記水
   圧検出手段の前記シリンダの容積が減少する方向に前記
   ピストンロッドが直線運動するときは、前記弁体が前記
   閉鎖位置に向かって回転することを特徴とする請求項３
   または請求項４に記載の管水路自動減圧装置。
6. 【請求項６】 前記上流側および下流側の接続管路部分
   における弁手段近傍領域にはそれぞれ、前記接続管路部
   分を流れる水流によって発生するカルマン渦の集塵特性
   を利用してゴミを捕捉するバルブを備えたゴミ排出孔が
   設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５の
   いずれかに記載の管水路自動減圧装置。