(57)【要約】【課題】  スクリーンを通過可能な大きさの落葉等はスクリーンに溜めることなく、確実にスクリーンの下流側に通過させて、除塵機により掻き揚げる塵芥量を少なくすることが可能な除塵機を提供することを課題とする。【解決手段】  水流と交差するように水路６に設けられたスクリーン２と、前記スクリーン２に沿って昇降するレーキ19と、前記レーキ19を昇降させる昇降手段５とを備えた除塵機１において、前記スクリーン２に対して圧力水25を吹き付けるノズル26を設け、前記スクリーン２の目開きより小さな塵芥３を前記スクリーン２から通過させるようにして上記の課題を解決した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水流と交差するように水路に設けられたスクリーンと、前記スクリーンに沿って昇降するレーキと、前記レーキを昇降させる昇降手段とを備えた除塵機において、前記スクリーンに対して圧力水を吹き付けるノズルを設け、前記スクリーンの目開きより小さな塵芥を前記スクリーンから通過させるようにしたことを特徴とする除塵機。
【請求項２】
前記圧力水が前記スクリーンと水面との交差する部位に吹き付けられることを特徴とする請求項１に記載の除塵機。
【請求項３】
前記圧力水に空気を混入したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の除塵機。
【請求項４】
前記スクリーンと水面との交差する部位の前記スクリーンの目開きを他の部位より小さくしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の除塵機。
【請求項５】
前記圧力水の噴射方向を可変にしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の除塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川、用水路、水力発電所等の取水路に設置される除塵機に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川、用水路、水力発電所等の取水路には、流水の他に樹木の枝や落ち葉等の異物が混入する。また、人里に近くなるとビニールやペットボトル等の自然物以外の異物も混入するようになる。これらの異物が混入すると、たとえば水力発電所の取水路であれば、発電機器の故障の原因となる場合がある。そこで、従来から水路には各種の除塵機が設けられている。
【０００３】
除塵機としてもっとも多く使用されているのは、水流と交差するように水路に設けられたスクリーンと、前記スクリーンに沿って昇降するレーキと、前記レーキを昇降させる昇降手段を備えたものである。スクリーンの上流側に塵芥が溜まると手動または自動運転によりレーキを上昇させて塵芥を掻き揚げ、除塵するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、除塵機は流水と一緒に流れる塵芥を除去するためのものであり、設置される除塵機のスクリーンの目開きの大きさは、水路の後流側に設置される発電機器等の動作に支障が生じない程度の大きさに決定される。したがって、樹木からの落ち葉や小枝等であればスクリーンを通過しても支障がない場合が多い。一方、樹木の大きな枝や動物の死骸等の大きなものは除塵機により除去する必要がある。
【特許文献１】特開平２００４−３６１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、塵芥は単に除塵機により水路から除去すればよいというものではない。塵芥を水路から掻き揚げれば必ず塵芥を処理する必要がある。実際的にも塵芥を水路から掻き揚げるよりも、塵芥を処理する方がはるかに困難な作業となる。
【０００６】
例えば、従来は水路から掻き揚げ除去した塵芥を、排砂水路を利用してそのまま本川の下流側に流していた。しかし、このような塵芥処理方法であっては、本川の下流から取水される水路において、まったく同様の塵芥処理が必要となり、単に塵芥を後送りしているものに過ぎない。
【０００７】
また、水路から除去した塵芥を焼却処分や埋立て処分する方法もあるが、いずれにしても塵芥の処分に要する労力と費用は嵩む。さらに、環境問題も考慮しなければならず、処分可能な塵芥には量的制限もある。
【０００８】
かかる事情を考慮すると、発電機器等に支障を及ぼさない大きさの塵芥であれば、除塵機のスクリーンの目開きを通過可能な大きさの塵芥は水路から掻き揚げることなく、確実に水路の後流側に流すことが望ましい。しかし、落ち葉などは本来スクリーンの目開きを通過可能な大きさであっても、除塵機のスクリーンを構成するスクリーンバーに付着し、そのまま放置すると加速度的にスクリーンの目開きが狭くなってしまう。さらに、レーキを動作させてスクリーンに溜まった塵芥を除去するにしても、本来スクリーンを通過するはずの落ち葉も塵芥として掻き揚げてしまう結果となる。したがって、掻き揚げられる塵芥の量が増加し、処分すべき塵芥の量も多くなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、本来スクリーンを通過可能な大きさの落葉等はスクリーンに溜めることなく、確実にスクリーンの下流側に通過させて、除塵機により掻き揚げる塵芥量を少なくすることが可能な除塵機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】
【００１０】
請求項１記載の発明は、水流と交差するように水路に設けられたスクリーンと、前記スクリーンに沿って昇降するレーキと、前記レーキを昇降させる昇降手段とを備えた除塵機において、前記スクリーンに対して圧力水を吹き付けるノズルを設け、前記スクリーンの目開きより小さな塵芥を前記スクリーンから通過させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の除塵機において、前記圧力水が前記スクリーンと水面との交差する部位に吹き付けられることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の除塵機において、前記圧力水に空気を混入したことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の除塵機において、前記スクリーンと水面との交差する部位の前記スクリーンの目開きを他の部位より小さくしたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の除塵機において、前記圧力水の噴射方向を可変にしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の除塵機によれば、水面を流れる落ち葉等は圧力水により攪拌されてスクリーンバーに付着することがない。その結果、スクリーンの目開きより小さな落ち葉等は確実にスクリーンを通過させることができるので、掻き揚げられる塵芥量が減少し、処理すべき塵芥量も少なくすることができる。
【００１６】
請求項２記載の除塵機によれば、圧力水がスクリーンと水面との交差する部位に吹き付けられるので、スクリーンと交差する部位の水面を効率的に攪拌することができる。その結果、落ち葉等がスクリーンバーに付着するのをより一層確実に防止できる。
【００１７】
請求項３記載の除塵機によれば、圧力水に空気を混入したことより効率的に攪拌することができる。また、少量の圧力水により大量の空気混入水を吹き付けることができるので、ポンプの消費電力を節約することができる。
【００１８】
請求項４記載の除塵機によれば、スクリーンと水面との交差する部位の前記スクリーンの目開きを他の部位より小さくしたので、スクリーンを通過する塵芥の大きさを小さなものに制限できる。
【００１９】
請求項５記載の除塵機によれば、圧力水の噴射方向を可変にしたので、水路を流れる水量が増減して水面位置が変動しても、スクリーンバーと交差する水面部位に圧力水を確実に吹き付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る除塵機１を水路に設置した場合の縦断面図である。スクリーン２に捕捉された塵芥３を水面４から掻き揚げるレーキ昇降装置５は本発明の特徴的構成ではなく、従来から知られている各種のレーキ昇降装置５を用いることができる。したがって、本発明に係る除塵機１に用いるレーキ昇降装置５は、図１に示すものに限定されないが、レーキ昇降装置５について図１に基づいて簡単に説明する。
【００２１】
図１において、流水はスクリーン２の左側から右側へと流れる。流水に含まれる塵芥３を捕捉するスクリーン２は水路６の全幅にわたって設けられる。このスクリーン２は縦格子状のバースクリーンであり、多数のスクリーンバーからなる。そして、スクリーン２は支持フレーム７を介して水路６中において若干後流側に傾斜した状態で上下に配設され、下端８は水路６中の底面９との間に若干の隙間11を有している。また、支持フレーム７には、スクリーン２の上端付近２箇所と下端１箇所に従動スプロケット12,13,14が設けられ、支持フレーム７とは別の架台15には駆動スプロケット16が設けられている。
【００２２】
これらのスプロケット12,13,14,16には、無端状のチェーン17が掛け渡されている。このチェーン17は、スクリーン２の両端に設けられ、従動スプロケット14の後側のガイドレール18に沿って上昇し、従動スプロケット14の前側を下降するようにして循環走行するものである。そして、チェーン17は、図示を省略した一対のチェーンリンクと、このチェーンリンクの端部にピンを介して回転可能に支持されたローラとを組として、これらを多数組連結して構成されている。また、スクリーン２の両端に設けられたチェーン17,17間には、複数のレーキ19が互いに等間隔離れて配置されている。すなわち、各レーキ19は、レーキ19本体の両端部がそれぞれ支軸を介して左右のチェーン17,17のチェーンリンクに連結されている。
【００２３】
また、水路６上に架設された架台21にはギアードモータ22が据付けられており、ギアードモータ22の出力軸の回転は伝動チェーン23等により駆動スプロケット16に伝えられる。したがって、ギアードモータ22を駆動することにより、チェーン17およびレーキ19を循環走行させることができる。
【００２４】
また、架台21上には水路６から掻き揚げた塵芥３を搬出するためのエプロンコンベア24が備えられている。このエプロンコンベア24はレーキ19が上昇し、従動スプロケット13によりレーキ19の進行方向が水平方向に変わる部位の下部に備えられている。
【００２５】
このような構成からなる除塵機１において、ギアードモータ22を駆動すると、チェーン17は図１において反時計方向に循環し、このチェーン17と一緒にレーキ19も反時計方向に循環走行する。そして、スクリーン２に沿って上昇するレーキ19が、スクリーン２の上流側に捕捉された塵芥３を掻き揚げて除去する。掻き揚げられた塵芥３は、レーキ19が従動スプロケット13を回って進行方向を変えることにより、エプロンコンベア24上へ落下し水路６上から搬出される。その後、チェーン17およびレーキ19は、駆動スプロケット16、従動スプロケット12を経て下降し、従動スプロケット14を回って反転し、再びスクリーン２に沿って上昇するようになっている。
【００２６】
次に、本発明の特徴的構成部分について説明する。本発明による除塵機１は、水流と交差するように水路６に設けられたスクリーン２と、前記スクリーン２に沿って昇降するレーキ19と、前記レーキ19を昇降させる昇降手段５とを備えた除塵機１において、前記スクリーン２に対して圧力水25を吹き付けるノズル26を設け、前記スクリーン２の目開きより小さな塵芥３を前記スクリーン２から通過させるようにしたことを特徴とするものである。具体的には、図１に示すようにスクリーン２と水面４が交差する部位に対して圧力水25を吹き付けるノズル26をスクリーン２の全幅にわたって設けたものである。ノズル26はスクリーン２と水面４とが交差する部位に対して圧力水26を吹き付けることができるよう配置されるが、必要に応じて圧力水26の噴射方向を変更することも可能とされている。
【００２７】
図２は、本発明に係る除塵機１を水路６の上流側から見た正面図である。圧力水25を噴射するノズル26はスクリーン２の上流側に設置されたパイプ27に設けられ、スクリーン２の全幅にわたってほぼ等間隔に複数配置される。パイプ27には水中ポンプ（図示せず）から吐出された圧力水25が供給される。また、各ノズル26に圧力水25を供給するパイプ27には、複数の分岐パイプ28が設けられ、その先端にノズル26が取り付けられている。なお、分岐パイプ28には圧力水25に空気を混入するためのバルブ29が設けられている。
【００２８】
次に、本発明に係る除塵機１の作用について説明する。図３（ａ）はスクリーン２に沿ってレーキ19が上昇し、レーキ19により掻き揚げられた塵芥３が水面４に近づいた状態を示している。塵芥３には樹木の枝や落ち葉が含まれ、スクリーン２の目開きを通過する大きさのものと、通過できない大きさのものが混在しているが、スクリーン２と水面４との交差する部位には圧力水25が吹き付けられており、水路６の水面４付近の水は強く攪拌されている。その結果、水面４付近に掻き揚げられた落ち葉などはスクリーンバーに付着することなく、スクリーン２の目開きから後流側へ通過することになる。図３（ｂ）はスクリーン２に沿ってレーキ19が上昇し、レーキ19により掻き揚げられた塵芥３が水面４に露出し始めた状態を示している。落ち葉は小枝等に付着した状態で掻き揚げられるものもあるが、ノズル26からの圧力水25がスクリーン２に対して斜め前方から吹き付けられるので、小枝等に付着した落ち葉は強制的にスクリーン２の目開きを通ってスクリーン２の後流側へ流れることになる。図３（ｃ）はレーキ19により掻き揚げられた塵芥３が水面４から完全に露出した状態を示している。この状態においても塵芥３に含まれる小枝等に付着した落ち葉は圧力水25により洗われ、スクリーン２の後方側へ強く流されることになるので、スクリーン２の目開きより小さな落ち葉等の塵芥３はスクリーン２を通過させられることになる。このようにして、本発明に係る除塵機１によれば、スクリーン２の目開きより小さな落ち葉等の塵芥３はスクリーン２を通過し、レーキ19により掻き揚げられる塵芥３をスクリーン２の目開きより大きなものだけとすることができる。したがって、水路６から掻き揚げられる塵芥３の総量を著しく低減することが可能となる。
【００２９】
また、圧力水25に空気を混入してスクリーン２と水面４との交差する部位に吹き付けると、水面４の攪拌がより一層促進されるとともに、圧力水25の量を節約できるので、ポンプの駆動に要する電力を大幅に節約できる。
【００３０】
さらに、上述した実施例ではスクリーン２を構成するスクリーンバーを全長にわたって均一な形状として、スクリーン２の目開きの大きさを均一としているが、別の実施例としてスクリーン２の目開きの大きさを変えることができる。具体的には、スクリーン２と水面４との交差する部位のスクリーンバーの厚さを大きくし、スクリーン２と水面４との交差する部位のスクリーン２の目開きを他の部位より小さくしている。このことによりスクリーン２を通過する塵芥３の大きさを小さなものに制限することができる。
【００３１】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は種々の変形実施をすることができる。たとえば、上記実施例においては、レーキ19により塵芥３を掻き揚げながらノズル26から圧力水25を吹き付けているが、レーキ19により塵芥３を水面４近くまで掻き揚げた段階で、いったんレーキ19の動作を止めて落ち葉等をスクリーン２から後流側に通過させた後、再びレーキ19が動作するようにレーキ19の動きを間欠動作させるよう制御することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る除塵機を水路に設置した場合の縦断面図である。
【図２】同上、水路上流側から見た正面図である。
【図３】同上、スクリーンバーと水面との交差部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  除塵機
２  スクリーン
３  塵芥
４  水面
５  昇降手段（昇降装置、レーキ昇降装置）
６  水路
19  レーキ
25  圧力水
26  ノズル
【図１】
2006328907.tif 000003
【図２】
2006328907.tif 000004
【図３】
2006328907.tif 000005