(57)【要約】【課題】汚損生物の防除を簡単かつ低コストで効果的に行うことができる汚損生物防除装置を提供する。【解決手段】汚損生物を付着させる付着基体を開口枠に取り付けて吹き流し形状とした本体部と、前記開口枠の枠内に流水が流れ込むよう前記本体部を水路内に支持する支持部とを有するものとして、汚損生物を本体部の付着基体に付着させる。水路壁面へ付着，営巣する汚損生物の数を激減させ、電力ロスを抑えることができる。また、断水して清掃作業を行う必要はなく、かつ大規模な装置が不要となるためコストを削減できる。【選択図】        図１
2006257827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚損生物を付着させる付着基体を開口枠に取り付けて吹き流し形状とした本体部と、前記開口枠の枠内に流水が流れ込むよう前記本体部を水路内に支持する支持部とを有することを特徴とする汚損生物防除装置。
【請求項２】
前記開口枠を前記流水の方向に複数段設けたことを特徴とする請求項１の汚損生物防除装置。
【請求項３】
サイズの異なる複数の前記開口枠を設け、該開口枠のそれぞれに前記付着基体を取り付けて複数の本体部を構成し、開口枠のサイズが小さい本体部が、それよりも開口枠のサイズが大きい本体部に内蔵されるように、前記複数の本体部を順次組み入れたことを特徴とする請求項１の汚損生物防除装置。
【請求項４】
前記開口枠の形状やサイズを、前記水路の流水部分の断面の形状やサイズに応じて設定したことを特徴とする請求項１の汚損生物防除装置。
【請求項５】
前記水路の流水方向の断面形状が円形であるとき、前記開口枠の形状を円形とし、該開口枠の直径を前記水路の直径の１/３〜２／３としたことを特徴とする請求項４の汚損生物防除装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路の壁面例えば水力発電所の導水路等の壁面に付着する汚損生物を防除する汚損生物防除装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば水力発電所では、河川や貯水池等の水を取水口から取水し、水路を介して発電所まで導水し、取水口から発電所までの落差による位置エネルギーを利用して水車を回転させることにより発電を行う。しかしながら、河川等の淡水中には汚損生物（トビケラなどの淡水性の昆虫類や淡水性の貝類等）が生息しており、取水口から水路に侵入することがある。侵入した汚損生物は、導水路等の壁面に付着し営巣，成長する場合がある。これを長期間放置しておくと通水の阻害となり、電力ロスにつながる。また、成長した汚損生物が壁面から剥離し、水流と共に水車内部に侵入すると水車の故障等の原因にもなりうる。このような事態を防ぐために、取水を停止したのち清掃作業員により汚損生物を除去する方法が行われている。また、汚損生物の防除の他の方法としては遠隔操作により無人清掃するための装置を用いる方法（例えば特許文献１）、取水口の近傍で直流電気パルスを発生させることにより汚損生物を駆除する方法（たとえば特許文献２）、火力発電所や原子力発電所で実施されているように銅合金の薄板の外側に樹脂製の管を形成し汚損生物の付着を防止する方法（たとえば特許文献３）や、取水口近傍に異物侵入防止用のメッシュのスクリーンを置き、汚損生物の侵入や付着を防止する方法などが存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１４６７６８
【特許文献２】特開２０００−２４００３３
【特許文献３】特開平６−２６５０５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、清掃作業員が汚損生物を除去する方法は非常に手間やコストがかかり、また作業環境も過酷で危険を伴うものであった。遠隔操作により無人清掃するための装置を用いる方法や、取水口の近傍で直流電気パルスを発生させることにより汚損生物を駆除する方法では、大規模な装置が必要となるためコスト面で問題がある。また、銅合金の薄板の外側に樹脂製の管を形成し汚損生物の付着を防止する方法では、長い導水路すべてに滑らかな塗装を施さなくてはならずやはりコスト面で問題がある。取水口近傍に異物侵入防止用のメッシュのスクリーンを置き、汚損生物の侵入や付着を防止する方法では、目が粗いと汚損生物の通過を阻止することができない。また、目を細かくすると通水抵抗が大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明では、汚損生物の防除を簡単かつ低コストで効果的に行うことができる汚損生物防除装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の汚損生物防除装置は、汚損生物を付着させる付着基体を開口枠に取り付けて吹き流し形状とした本体部と、開口枠の枠内に流水が流れ込むよう本体部を水路内に支持する支持部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、汚損生物防除装置の本体部に汚損生物が付着するので、水路壁面へ付着，営巣する汚損生物の数を激減させ、電力ロスを抑えることができる。また、断水して清掃作業を行う必要がなく、かつ大規模な装置が不要となるため、コストを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１は汚損生物防除装置の本体部を示す斜視図である。汚損生物防除装置の本体部２０は、汚損生物を付着させる付着基体３１を開口枠３２に取り付けて吹き流し形状に構成されている。
【０００９】
付着基体３１は、汚損生物の付着し易い部材、例えばナイロンやメッシュ等の凹凸を有する素材や多孔質シート等を用いる。このように、凹凸を有する素材等を付着基体３１として用いるものとすれば、例えばトビケラ幼虫のように、尾部の鉤爪などの突起部分を有する汚損生物に対しては、突起部分が凹凸を有するメッシュ地の素材にひっかかるため、防除効果を高くできる。また、吹き流しの末端には切り込みをいれることにより、切り込み部分が水流によって揺動するため、防除効果が高くなる。開口枠３２は、後述するように本体部２０が水路内に設けられても、形が崩れない強度を有するものとする。
【００１０】
汚損生物防除装置１０を使用する際には、開口枠３２の枠内に流水が流れ込むように、本体部２０を支持部によって水路５１内に支持することにより設置する。
【００１１】
図２および図３は、汚損生物防除装置を設置した例を示している。図２は、支持部としてロープやワイヤ等の紐状部材４０を用いた例を示している。この場合、複数の紐状部材４０の一方の端部側を開口枠３２に結びつけ、開口枠３２の枠内に流水が流れ込むように本体部２０の向きを調整して、紐状部材４０の他方の端部側を支柱５０等に結びつける。
【００１２】
また、図３は支持部として所定形状の支持枠４１を用いた例を示している。この場合、開口枠３２に支持枠４１を固着して、開口枠３２の枠内に流水が流れ込むように支持枠４１の向きを調整して基台等に取り付ける。
【００１３】
これらの支持方法とは別に、上方向に支持部を設けるのではなく、水路５１内に支持部を設けることにより本体部２０を固定する支持方法も可能である。
【００１４】
開口枠３２の形状やサイズは、水路５１の流水部分の断面の形状やサイズに応じて設定することで、汚損生物の防除効果を高めることができる。ここで開口枠３２のサイズが水路５１の幅に対して非常に小さい場合には、汚損生物防除装置の本体部２０と水路５１の壁面との間隔が大きくなるため、本体部２０の外側を通過する汚損生物は、付着基体３１に付着しにくくなる。開口枠３２のサイズを水路５１の幅に近い程度まで大きくすると、開口枠３２に取り付けられた付着基体３１が水路５１の壁面に接触し、付着基体３１の揺動の妨げとなったり、付着基体３１の剥がれが生じたりして、汚損生物の防除効果が低下する。また、開口枠３２のサイズが大きい場合、本体部２０の内部を通過する汚損生物は、付着基体３１に付着しにくくなる。したがって、開口枠３２のサイズは水路５１の幅や深さに応じて設定する。また、開口枠３２の形状を水路５１の流水部分の断面と相似形にすれば、本体部２０を水路５１の壁面間の中央に設置した場合に、本体部２０から水路壁面までの距離が場所によって大きすぎたり小さすぎたりせず、等間隔に近くなるため、上述のような問題が少なく、汚損生物の防除効果を高くできる。
【００１５】
図４は水路幅と開口枠のサイズの関係を示す説明図である。水路５１の断面形状が円形で、断面の直径がＬであるときには、開口枠３２の形状を円形とし、開口枠２の直径はＬ／３〜２Ｌ／３とするのが適当である。このようにすると、開口枠３２のサイズが水路５１の幅に対して大きすぎたり小さすぎたりすることがなく、開口枠３２の幅、および本体部２０から水路壁面までの間隔が適度なものになるため、防除効果を高くできる。
【００１６】
次に、汚損生物防除装置を一般的な水力発電所に設置する際の設置位置について説明する。図５は、一般的な水力発電所における汚損生物防除装置の設置位置を示す図で、図５Ａは側面図、図５Ｂは平面図である。図５で示すように、汚損生物防除装置１０は例えば開渠部５２に設置する。開渠部５２に汚損生物防除装置１０を設置することにより、汚損生物防除装置本体部２０の交換が容易となる。水路に除塵スクリーン５４が設置されている場合、汚損生物防除装置１０は除塵スクリーン５４の下流に設置する。これは、除塵スクリーン５４によりゴミ等が除去されるので、ゴミ等が汚損生物防除装置１０に付着したり、ゴミ等により汚損生物防除装置１０が破損することを防止するためである。除塵スクリーン５４がない水路については、汚損生物防除装置１０を開渠部５２の取水口付近の設置可能位置に設置する。これは汚損生物防除装置１０が下流側に設置されるほど、汚損生物が汚損生物防除装置１０に付着する前に開渠部５２や暗渠部５５の水路壁面に付着しやすくなるので、できる限り上流側に置くのが望ましいためである。
【００１７】
ところで、上述の形態では汚損生物防除装置１０を構成する開口枠３２が１段のみである場合を示したが、開口枠３２の段数はこれに限定されるものではなく、流水方向に複数段設けてもよい。図６、図７および図８は開口枠を流水の方向に複数段設けた汚損生物防除装置を示している。
【００１８】
図６に示すように、開口枠３２を複数設け、各開口枠３２を紐状部材４０により取り付けた汚損生物防除装置の本体部２１では、開口枠３２ａと開口枠３２ｂおよび付着基体３１とが、開口枠３２ａと開口枠３２ｂとの間で筒のような形を形成するため、開口枠３２ａ，３２ｂ内に水流がはいりやすくなり、水流が弱い場合でも汚損生物防除装置の本体部２１が揺動しやすくなる。また、開口枠３２を流水の方向に複数段設けることにより、付着基体３１と開口枠３２ａ，３２ｂとの接着面の面積が大きくなり、水流により接着部分にかかる力が、付着基体３１と各開口枠３２の接着部分に分散されるため、付着基体３１が開口枠３２から剥離しにくくなる。
【００１９】
また、図７で示すように、複数の開口枠３２を開口枠支持部材３３で固定して本体部２２を構成する場合、開口枠３２が水流などによって変形しにくく、図６に示す本体部２１の構成から得られる効果に加えて、より安定した構造となる。開口枠支持部材３３には、例えば開口枠３２と同じ材質のものを用いる。
【００２０】
さらに、図８で示すように、水路５１の上流側を前方、下流側を後方としたとき、前段の開口枠３２ａに対して後段の開口枠３２ｂの位置を流水方向とは直交する方向にずらして開口枠支持部材３３で固定し、開口枠３２ａと開口枠３２ｂに付着基体３１を取り付けることにより、付着基体３１が水流を受け易くなり揺動が大きくなるため、図７に示す本体部２２の構成から得られる効果に加えて、汚損生物が付着しやすくなり汚損生物の防除効果を高くできる。
【００２１】
また、サイズの異なる複数の開口枠を設け、それぞれの開口枠に付着基体を取り付けて複数の本体部を構成し、開口枠のサイズが小さい本体部が、それよりも開口枠のサイズが大きい本体部に内蔵されるように、複数の本体部を順次組み入れた汚損生物防除装置も可能である。図９にその例となる汚損生物防除装置の本体部２４を示す。本体部２４は、開口枠３２ａに付着基体３１ａを取り付けた本体部２４ａに、開口枠３２ａよりもサイズの小さい開口枠３２ｃに付着基体３２ｃを取り付けた本体部２４ｃが内蔵されるように、開口枠支持部材３３で接続することによって構成される。本体部２４を用いれば、開口枠３２ａ内に侵入した汚損生物は付着基体３１ａのほかに付着基体３１ｃにも付着する。このため、防除効果を一層高くできる。
【００２２】
本体部２４に内蔵させる本体部の数を増やし、本体部２４内部の付着基体３１の層数を多くすることによって、各層の付着基体３１の間隔を小さくすれば、本体部２４の内部に侵入した汚損生物が付着しやすくなるが、取り付ける付着基体３１の量が多くなると、その分だけ通水抵抗が大きくなり、本体部２４の揺動が少なくなる。このため、本体部２４における付着基体３１の層の数は、通水抵抗が大きくなりすぎないよう付着基体３１の素材等に応じて設定する必要がある。
【００２３】
ところで、汚損生物防除装置の本体部２０への汚損生物の付着量が多くなると防除効果が減少してしまう。また、通水を阻害したり付着している汚損生物が剥離する等の問題を生じるおそれもある。さらに、付着基体３１が破れたり、開口枠３２が変形するなどの理由で本体部２０のメインテナンスが必要になる場合もある。そのため、支持部は、汚損生物防除装置の本体部２０の交換等を容易にできる構成とすることが望ましい。例えば紐状部材４０の他方の端部側にフックを設け、このフックを支柱５０に係止させる構成とすれば、フックを支柱５０から取り外すだけで汚損生物防除装置の本体部２０を水路５１から容易に取り出すことができる。また、ねじ等を用いて支持枠４１を基台等から取り外すだけで、本体部２０を水路５１から容易に取り出すことができる。
【００２４】
このように、汚損生物防除装置の本体部２０を水路５１から容易に取り出せるものとすれば、汚損生物の付着量が多くなったときに、汚損生物防除装置の本体部２０を水路５１から取り出して、新たな汚損生物防除装置の本体部２５を水路５１に設置することで、汚損生物の防除効果を維持できる。また、汚損生物が付着している汚損生物防除装置の本体部２０を水路５１から取り出して乾燥させるだけで汚損生物を死滅させることができるので、汚損生物防除装置の本体部２０から死滅した汚損生物を剥離したのち水路５１内の所定位置に戻すことで、汚損生物防除装置の本体部２０を繰り返し利用することも可能である。汚損生物防除装置の本体部２０の交換を自動的に行うものとすれば、さらに汚損生物の防除を簡単かつ効率良く行うことができる。
【００２５】
図１０は汚損生物防除装置の交換を自動的に行う場合の構成を示している。複数の支柱５０にレール６１を取り付け、レール６１上に滑車６０ａと滑車６０ｂを滑動自在となるように設ける。滑車６０ａの下側に巻上装置６２ａを設け、巻上装置６２ａに汚損生物防除装置の紐状部材４０ａを取り付けて、紐状部材４０ａから本体部２０を吊り下げる。同様に、滑車６０ｂの下側に巻上装置６２ｂを設け、巻上装置６２ｂに紐状部材４０ｂを取り付け、紐状部材４０ｂから本体部２５を吊り下げる。巻上装置６２ａ，６２ｂが紐状部材４０ａ，４０ｂの巻上げ，巻下げを行うことにより、本体部２０，２５の垂直方向の移動が可能となる。滑車６０ａ，６０ｂの移動および巻上装置６２ａ，６２ｂによる紐状部材４０ａ，４０ｂの巻上げ，巻下げは、駆動装置６３により行う。レール６１を設ける高さは、本体部２０，２５の水平方向への移動を妨げないようにするため、紐状部材４０ａ，４０ｂを巻上げたときに本体部２０，２５が地面に接触しない高さとする。
【００２６】
水路５１内に設けられた汚損生物防除装置の本体部２０を、本体部２５と交換する場合は、駆動装置６３が巻上装置６２ａを駆動し、水路５１内に設置されている汚損生物防除装置の紐状部材４０ａを巻上げ、本体部２０を水路５１から引き上げたあと、滑車６０ａを駆動し、水路５１から引き上げた汚損生物防除装置の本体部２０を適切な場所に移動する。次に駆動装置６３が滑車６２ｂを駆動し、交換用の汚損生物防除装置の本体部２５を水路５１の真上まで移動させたあと、巻上装置６２ｂを駆動して紐状部材４０ｂを巻下げ、交換用の汚損生物防除装置の本体部２５を水路５１内に設置することによって汚損生物防除装置の交換が完了する。駆動回路６３にタイマー機能を設けることにより、設定された時間に上記の交換作業を自動的に行わせることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明にかかる汚損生物防除装置は、水力発電用等の水路で汚損生物を防除するために用いるのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】汚損生物防除装置の本体部を示す斜視図である。
【図２】本体部を紐状部材で取り付けて設置した例を示す正面図である。
【図３】本体部を支持枠で固着して設置した例を示す正面図である。
【図４】水路幅と開口枠のサイズの関係を示す説明図である。
【図５】一般的な水力発電所における汚損生物防除装置の設置位置を示す図である。
【図６】開口枠を複数段とした汚損生物防除装置を示す図である。
【図７】複数の開口枠を開口枠支持部材で固定した本体部の斜視図である。
【図８】前段と後段の開口枠の位置をずらした本体部の斜面図である。
【図９】開口枠のサイズの小さい本体部が内蔵されるように構成した本体部の斜面図である。
【図１０】汚損生物防除装置の本体部の自動交換における説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０・・・汚損生物防除装置、２０，２１，２２，２３，２４，２４ａ，２４ｃ，２５・・・本体部、３１，３１ａ，３１ｃ・・・付着基体、３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ・・・開口枠、３３・・・開口枠支持部材、４０，４０ａ，４０ｂ・・・紐状部材、４１・・・支持枠、５０・・・支柱、５１・・・水路、５２・・・開渠部、５３・・・河川、５４・・・除塵スクリーン、５５・・・暗渠部（導水路）、６０ａ，６０ｂ・・・滑車、６１・・・レール、６２ａ，６２ｂ・・・巻上機、６３・・・駆動回路
【図１】
2006257827.tif 000003
【図２】
2006257827.tif 000004
【図３】
2006257827.tif 000005
【図４】
2006257827.tif 000006
【図５】
2006257827.tif 000007
【図６】
2006257827.tif 000008
【図７】
2006257827.tif 000009
【図８】
2006257827.tif 000010
【図９】
2006257827.tif 000011
【図１０】
2006257827.tif 000012