(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路内に配置され、水路上に支点を設けた振子型支持手段で水路の下流側に向けて首振り可能とした水路内構造物と、非オペレーション時において該水路内構造物をオペレーション時水位より上に持ち上げておくための持上げ手段と、オペレーション時において前記水路内構造物を水中に引き下げるための強制引下げ手段と、該強制引下げ手段をオペレーション時水位に応じて制御するための第１の水位センサと、前記強制引下げ手段を水位が緊急時用に設定された設定水位を超えた場合にオフにして、前記水路内構造物をオペレーション時水位より上に持ち上げておくための第２の水位センサとを有することを特徴とする振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置。
【請求項２】
前記水路上に支点を設けた振子型支持手段は、支持アームの下端に取り付けた回転軸を介して水路内構造物を回転自在に支持し、前記支持アームに持上げ手段を取り付けたことを特徴とする請求項１記載の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置。
【請求項３】
オペレーション時において前記水路内構造物を水中に引き下げるための強制引下げ手段は、前記支持アームに連結した油圧シリンダであることを特徴とする請求項１または２に記載の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置。
【請求項４】
前記水位センサは、圧力式水位計、フロート式水位計、光学式水位計、その他各種の形式から適宜選択可能としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は集中豪雨時などにおける増水に対応し、安全のために水路内に設置された発電用水車等の水路内構造物を水面から引き上げる方式の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水路の内部に発電用水車等の水路内構造物を設ける場合においては、集中豪雨時などにおける増水に対応して安全のために発電用水車等の水路内構造物を水面から引き上げることが要請されている。そのため、発電用水車等の水路内構造物をいつでも水面から上げることができる機構を構築する必要があるが、そのような機構として本発明者は振子運動の利用が有効であることを見いだした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特になし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、この発明は発電用水車等の水路内構造物を水路の下流側に振り上げるようにして、発電用水車等の水路内構造物の運動方向を流水と一致させ、振り上げ運動の初期に水圧を有効に利用することができるという、極めて合理的な振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置を提供しようとするものである。
すなわち、振子機構に外力が作用しなければ、発電用水車等の水路内構造物が水面よりも上に存在するように調節して、発電用水車等の水路内構造物全体が無理なく水面上に保持することができるようにし、オペレーション（発電）する時にだけ発電用水車等の水路内構造物を引き下げて水路内構造物の必要な部分が水中に没し、適時にオペレーション（発電）を開始することを可能とする。
なお、水車等の水路内構造物の形式によっては、水面から完全に上がらなくてもフラップゲートと同様な構造となり、充分な安全性が確保される。
ちなみに、既存のフロート式の発電用水車においては、水路の水車より上流側に軸受等によって発電用水車を取り付け、該発電用水車を水位の変化に追従するようにすることが一般的に行われている。しかしながら、この発明のようないわゆるフロート式ではない発電用水車においては、水車を下流側に配置するという前記フロート式の発電用水車の先行技術は参考にはならない。
【０００５】
以上のようにこの発明は、発電用水車等の水路内構造物に振子運動を導入するため、水路上に振子用の支点を設け、水路の下流側に発電用水車等の水路内構造物を振り上げるようにすることで、発電用水車等の水路内構造物を水面から上がるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわちこの発明の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置は、水路内に配置され、水路上に支点を設けた振子型支持手段で水路の下流側に向けて首振り可能とした水路内構造物と、非オペレーション時において該水路内構造物をオペレーション時水位より上に持ち上げておくための持上げ手段と、オペレーション時において前記水路内構造物を水中に引き下げるための強制引下げ手段と、該強制引下げ手段をオペレーション時水位に応じて制御するための第１の水位センサと、前記強制引下げ手段を水位が緊急時用に設定された設定水位を超えた場合にオフにして、前記水路内構造物をオペレーション時水位より上に持ち上げておくための第２の水位センサとを有することを特徴とするものである。
【０００７】
この発明の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置において、前記水路上に支点を設けた振子型支持手段は、支持アームの下端に取り付けた水路内構造物を支持し、前記支持アームに持上げ手段を取り付けたことをも特徴とするものである。
【０００８】
この発明の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置において、オペーレーション時において前記水路内構造物を水中に引き下げるための強制引下げ手段は、前記支持アームに連結した油圧シリンダであることをも特徴とするものである。
【０００９】
この発明の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置において、前記水位センサは、圧力式水位計、フロート式水位計、光学式水位計、その他各種の形式から適宜選択可能としたことをも特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置は以上のように水路内構造物に振子運動を導入するため、水路上に振子用の支点を設け、水路の下流側に水路内構造物を振り上げるようにしたので、運動方向が流水と一致しているため、振り上げ運動の初期に水圧を利用することができることとなり、非常に合理的である。
また、水路内構造物が水面よりも上に存在する時に、水路内構造物全体がバランスして安定するよう持上げ手段で調節できるようにしたので、安全性がさらに向上した。そして、オペレーション（発電）する時にだけ水路内構造物を動力により引き下げれば、それに伴って水路内構造物の必要な部分が水中に没し、簡易迅速にオペレーション（発電）を開始させることができる。
【００１１】
一方、増水や塵による水位上昇が起こった場合、水路内構造物の引き下げのための動力を切ることにより、水面より上の本来のバランス位置に水路内構造物が移動して、安全は確保される。
また、水路内構造物を水中に引き下げる動力を切るには、水位センサ等と連動させるのが良く、一定以上水位が上がった場合、水位センサからの情報により水路内構造物を引き下げている動力がオフになり、水路内構造物を自動的に上昇させることができる。
【００１２】
以上のようにこの発明は、水路内構造物を水路の下流側に振り上げるようにしたので、水路内構造物の運動方向が流水と一致しているため、振り上げ運動の初期に水圧を有効に利用することができる、極めて合理的な振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置を提供することが可能である。
また、水路内構造物が水面よりも上に存在する時に持上げ手段で調節して、水路内構造物全体が無理なく水面上に保持することができるようにし、オペレーション（発電）する時にだけ水路内構造物を動力により引き下げて水路内構造物の必要な部分が水中に没し、適時にオペレーション（発電）を開始することが可能である。
【００１３】
さらに、増水や塵による水位上昇が起こった場合、水路内構造物の引き下げのための動力を切るだけで、水面より上のバランス位置に水路内構造物が移動して安全は確保される。
なお、水路内構造物を水中に引き下げる動力を切るには、上述のように水位センサ等と連動させるのが良く、一定以上水位が上がった場合、水位センサからの情報により水路内構造物を引き下げている動力がオフになり、したがって水路内構造物はタイミングよく上昇を開始するのである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の振子運動を利用した水路内構造物（開放型下掛け水車）の危険回避装置の実施の形態を示す側面図である。
【図２】持上げ手段の実施の形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置の実施の形態を発電用水車を例にとって図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、この発明の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置１１は、水路Ｍ内に水路Ｍを横切るように羽根を水平に配置した発電用水車１２を備えている。この発電用水車１２は、前記水路Ｍ上に支点１４を設けた振子型支持手段１３で水路Ｍの下流側（→Ａ方向）に向けて首振り可能に保持されている。
そして、非オペレーション時（以下非発電時という）において前記発電用水車１２を発電時水位Ｌ１より上に持ち上げておくための持上げ手段（図示せず）と、オペレーション時（以下発電時という）において前記発電用水車１２を水中に引き下げるための強制引下げ手段とを備え、さらに前記強制引下げ手段を水位に応じて制御するための水位センサ１７とで構成したものである。
【００１６】
前記振子運動を利用した水車の危険回避装置１１において、前記水路Ｍ上に支点１４を設けた振子型支持手段１３は、支持アーム１３ａの下端に取り付けた回転軸１３ｂを介して発電用水車１２を回転自在に支持し、前記支持アーム１３ａに持上げ手段（図示せず）を取り付けたものである。
この持上げ手段（図示せず）は、後述の油圧シリンダからなる強制引下げ手段の油圧が０になった時、発電用水車１２の下端が水路Ｍの底から所定の高さ以上浮いて支持されるよう調整することが望ましい。
【００１７】
次に、発電時において前記発電用水車１２を水中に引き下げるための強制引下げ手段としては、前記支持アーム１３ａの延長側端部に連結した油圧シリンダ１６であることが望ましい。
そして、前記油圧シリンダ１６の制御は水位センサを用いて行う。該水位センサ１７ａは、前記発電用水車１２の位置の微調整に使用するためのものであり、１７ｂは水位が緊急時に設定された水位を超えた場合に機械的に前記油圧シリンダ１６をオフにさせるためのものである。
【００１８】
例えば前記水位センサ１７ａとして圧力式水位計を用いた場合は、汚れや塵による影響を受けにくいというメリットがあり、前記発電用水車１２の微調整の際の振子運動を制御するために使用される。
すなわち、前記水路Ｍの水位が発電時水位Ｌ１周辺にある場合は前記発電用水車１２を水中に引き下げることや、位置の微調整を可能としている。
【００１９】
前記油圧シリンダ１６や水位センサ１７ａの故障または電源喪失等により、水位が設定水位Ｌ２を超え、護岸天端に近い水位センサ１７ｂの作動水位にまで達すると、該水位センサ１７ｂが作動し、強制的に前記油圧シリンダ１６の油圧バルブが開放され、油圧シリンダ１６は押圧力を失って発電用水車１２はその下端が水路Ｍの底から所定の高さ以上浮いた位置に移動する。
【００２０】
前記油圧シリンダ１６の再起動は、例えば管理人による油圧シリンダ１６の油圧バルブの操作後に可能となる。また、再起動後のメンテナンスは、発電用水車１２をさらに上方に振り上げて行えばよい。
【００２１】
図２は、前記持上げ手段の実施形態を示すものである。
図２における使用可能な前記持上げ手段としては、前記振子運動を利用した水車の危険回避装置１１を構成する発電用水車１２の支持アーム１３ａの先端に取り付けたカウンターウェイト２１のみならず、前記支点１４部分に吊り下げた重り３１、また支点１４部分より下流側において発電用水車１２側に取り付けた押上げバネ４１もしくは引上げバネ５１等を適宜選択して使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明の振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置は以上のように構成したので、前記水路内に水路を横切るように羽根を水平に配置した水車（開放型下掛け水車）を備えた前記実施例のものばかりでなく、クロスフロー式、スクリュー式等の他の形式の水車、あるいはその他の水路内構造物であっても適用が可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１１  振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置
１２  発電用水車
１３  振子型支持手段
１３ａ  支持アーム
１３ｂ  回転軸
１４  支点
１６  油圧シリンダ
１７  水位センサ
１７ａ  水位センサ
１７ｂ  水位センサ
２１  カウンターウェイト
３１  重り
４１  押上げバネ
５１  引上げバネ
Ｌ１  発電時水位
Ｌ２  設定水位
Ｌ３  水位センサ１７ｂの作動水位
Ｌ４  非発電時水位
Ｍ  水路
【要約】
【課題】この発明は水路内構造物を水路の下流側に振り上げるようにして、水路内構造物の運動方向を流水と一致させることにより、振り上げ運動の初期に水圧を有効に利用することができるという、極めて合理的な振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置を提供しようとするものである。
【解決手段】水路内に配置され、水路上に支点を設けた振子型支持手段で水路の下流側に向けて首振り可能とした水路内構造物と、非オペレーション（発電）時において該水路内構造物をオペレーション（発電）時水位より上に持ち上げておくための持上げ手段と、オペレーション（発電）時において前記水路内構造物を水中に引き下げるための強制引下げ手段と、該強制引下げ手段を水位に応じて制御するための水位センサとを有することを特徴とする振子運動を利用した水路内構造物の危険回避装置。
【選択図】図１【図１】
0005390688.tif 000002
【図２】
0005390688.tif 000003