(57)【要約】【課題】  水深の浅い水路だけでなく、水深の深い大規模な水路に対しても容易に設置でき、構造が簡単で軽量であり、かつ、維持管理も容易な自動除塵機を提供する。【解決手段】  スクリーン（２０）に集積した塵芥の除去装置であって、前記スクリーンの上端辺に沿って移動可能な台車（４０）と、該台車の上に配置されて、該台車の移動方向を横断する方向に移動可能な架台（５０）とを備え、前記架台は、ポール（６１）とその下端部に設けられたレーキ（６２）とからなる掻揚具（６０）と、該ポールを上下方向に摺動させて該レーキを昇降させる摺動装置（７０）とを備え、該摺動装置は、前記ポール（６１）を摺動可能に挟持する複数のローラ（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７２ａ，７２ｂ）と、該複数のローラの少なくも１つを駆動する駆動手段とからなることを特徴とする塵芥の除去装置。【選択図】          図１
2006132176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーン（２０）に集積した塵芥の除去装置であって、前記スクリーン（２０）の上端辺に沿って移動可能な台車（４０）と、該台車（４０）の上に配置されて、該台車（４０）の移動方向を横断する方向に移動可能な架台（５０）とを備え、前記架台（５０）は、ポール（６１）とその下端部に設けられたレーキ（６２）とからなる掻揚具（６０）と、該ポール（６１）を上下方向に摺動させて該レーキ（６２）を昇降させる摺動装置（７０）とを備え、該摺動装置（７０）は、前記ポール（６１）を摺動可能に挟持する複数のローラ（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７２ａ，７２ｂ）と、該複数のローラの少なくも１つを駆動する駆動手段とからなることを特徴とする塵芥の除去装置。
【請求項２】
前記複数のローラは、前記ポール（６１）の一方の側と接触するように配置されたローラ（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ）と、該ローラと対向する方向に配置されて該ポール（６１）の他方の側に接触するようにされたローラ（７２ａ，７２ｂ）とからなる請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ポール（６１）の一方の側と接触するように配置されたローラ（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ）は駆動装置によって駆動され、前記ポール（６１）の他方の側に接触するようにされたローラ（７２ａ，７２ｂ）は該ポール（６１）に対して押し付けられる請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ポール（６１）の一方の側と接触するように配置されたローラ（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ）を駆動する駆動装置はエアーポンプであり、前記ポール（６１）の他方の側に接触するようにされたローラ（７２ａ，７２ｂ）はエアーシリンダ（７６ａ，７６ｂ）によって前記ポール（６１）に対して押し付けられる請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取水口、導水路、水槽出口などの水路に設けられたスクリーンに集積した塵芥を掻き取るのに好適な塵芥の除去装置に関し、特に、ダムに併設された水力発電所などの大規模な取水口、導水路、水槽出口などの水路に設けられたスクリーンを清掃するのに好適な塵芥除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、取水口、導水路、水槽出口などの水路には、該水路に塵芥が侵入するのを防止するため、それぞれの付近にスクリーンが設けられている。このスクリーンに草木などの多数の塵芥が集積すると、スクリーンの目詰まりや溢水が生じて水の損失が生じるため、この塵芥を除去するためにスクリーンを定期的に清掃する必要がある。
【０００３】
かかるスクリーンの清掃は、従来、熊手を用いて人手で行われていることも多いが、ダムに併設されたような水深の深い水路の場合、重量６ｋｇ程度のレーキを使う必要があり、危険で過酷な重労働となる。
【０００４】
従来、自動除塵機として、水路に固定されたスクリーンの両側に設置したガイドレールを利用してレーキを回転させ、塵芥を掻き揚げる装置や、伸縮性のアームを利用し、該アーム先端に取り付けたレーキにより塵芥を掻き揚げる装置や、ラック機構により昇降するアームの先端にレーキを取り付けて塵埃を掻き揚げる装置が提案されている。
【０００５】
また、レーキにワイヤーを連結し、このワイヤーを、懸垂レールに摺動可能に懸垂されたワイヤードラムによって手動で巻き取ることでレーキを引き上げると同時に塵芥を掻き揚げる装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許第２７７５３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の自動除塵機は、何れも、水深の浅い水路に設けられたスクリーンの清掃用に対して提案されたものであり、これをダムや水力発電所のような大規模な施設に適用した場合、構造及び重量が大きくなり、その構造と重量を支持するための基礎を作らなければならず、既設の水路に設置する場合には、基礎部分の改造をも必要とすることになり、設置に多大な費用がかかり、また、その維持管理も煩雑であった。
【０００８】
そこで、本発明は、水深の浅い水路だけでなく、水深の深い大規模な水路に対しても容易に設置でき、構造が簡単で軽量であり、かつ、維持管理も容易な自動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】
【０００９】
本発明によれば、スクリーンに集積した塵芥の除去装置であって、前記スクリーンの上端辺に沿って移動可能な台車と、該台車の上に配置されて、該台車の移動方向を横断する方向に移動可能な架台とを備え、前記架台には、ポールとその下端部に設けられたレーキとからなる掻揚具と、該ポールを上下方向に摺動させて該レーキを昇降させる摺動装置とが取り付けられており、該摺動装置は、前記ポールを摺動可能に挟持する複数のローラと、該複数のローラの少なくも１つを駆動する駆動手段とからなることを特徴とする塵芥の除去装置が提供される。
【００１０】
前記台車は、前記スクリーンの上端辺に沿って移動可能に設置されればよく、例えば、適当な直動装置やレールなどの軌道を用いて摺動可能に設置することができる。
【００１１】
同様に、前記架台も、該台車の移動方向を横断する方向、好ましくは、前記台車の摺動方向に直交する方向に移動可能に設置されればよく、例えば、前記架台と前記台車とを適当な直動装置を介して連結することにより前記台車に対して摺動可能に設置することができる。
【００１２】
前記複数のローラは、前記ポールの一方の側と接触するように配置された第一のローラと、該第一のローラと対向する方向に配置されて該ポールの他方の側に接触するようにされた第二のローラとから構成されることが好ましい。これらの第一のローラ及び第二のローラは好ましくはポールの摺動方向に沿って配列された２以上のローラ群からなることが好ましい。また、該第一のローラは駆動装置によって駆動され、該第二のローラは該ポール押し付けられるようにすることが好ましい。
【００１３】
第一のローラを駆動する駆動装置および第二のローラを押し付ける装置は、何れも、公知の駆動装置を使用できるが、本発明の塵芥の除去装置がエアーコンプレッサを搭載する場合は、前者としてエアーポンプとすることが好ましく、後者としてエアーシリンダを用いると好都合である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レーキのポールを複数のローラで挟持し、該ローラを駆動してポールを摺動させることによりレーキをスクリーンに沿って昇降できるようにしたので、大規模な水路に設置するために大型化した場合でも、構造が簡単で維持管理も容易である。また、レーキは台車によってスクリーンの上端辺に沿って移動可能とされているので、大型にする必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図示の具体例に基づいて説明するが、本発明は該具体例のみに限定されるものではない。
【００１６】
図１において、１０は水が矢印の方向に流れる水路を示し、２０は上下方向に延在する多数の桟材２１・・・（図４参照）を所定の間隔で平行に並べて形成したスクリーンを示し、水路１０を流れる水に含まれる草木などの塵芥を集積させるために設けられている。スクリーン２０の下端辺は水路１０の底に固定され、スクリーン２０の上端辺は水路の上方に設けられた基礎部分３０の縁部に固定されている。また、基礎部分３０の縁部には、スクリーンの上端辺にから基礎部分３０の上方に張り出したエプロン２２が設けられており、基礎部分３０から水路１０への物体の落下を防止している。なお、このスクリーン２０は一般的には水平に対して６０〜８０度の傾斜角で設置される。
【００１７】
基礎部分３０の上面には、台車４０がスクリーン２０の上端辺または基礎部分３０の縁部に沿って移動可能に設置されている。この台車４０は、図示の例では、Ｃ型鋼を連結させた直方体状の枠組み体として製作できる。この台車４０は、その４隅のそれぞれに設けられた４つの走行車輪４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを備えている。基礎部分３０の上面には、スクリーン２０の上端辺に対して平行に延びるレール４２ａ，４２ｂが設けられている。台車４０は、その走行車輪４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄをこれらのレール４２ａ，４２ｂの上に載置させ、かくして、該レールを軌道として走行する。
【００１８】
図３から明らかなように、このレール４２ａ，４２ｂは、断面Ｉ型の上側のウエブ部分の上面に凸条４４を備えた形状を備え、この凸条４４が走行車輪４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの周面に形成された凹部に入り込むようにされており、これにより、走行車輪４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄがレール４２ａ，４２ｂから脱輪するのを防止している。また、相互に対向する一対の走行車輪４１ａ，４１ｂは、共通の軸４５を備えて、当該軸４５と共に回転する。そして、軸４５はギヤ伝達機構４６に連結しており、当該伝達機構４６に連結した走行用ハンドル４３を手動で回転させることにより、走行車輪４１ａ，４１ｂを駆動させることができ、かくして台車４０をレール４２ａ，４２ｂに沿って移動させることができる。なお、この台車４０には、例えば、レール４２ａ，４２ｂ、走行車輪４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ、又は走行用ハンドル４３に係合して台車４０の動きを制動させるブレーキ装置を適宜設けることができる。
【００１９】
台車４０には、台車の移動方向を横断する方向、すなわち、図示の例では、スクリーンの上端辺と直交する方向に僅かに移動可能とされた架台５０が取り付けられている。この架台５０は、例えば、Ｃ型鋼を連結させた枠組み体として製作できる。架台５０は適当な直動装置を用いることにより、台車４０に対して移動可能にすることができる。図示の例では、図３から明らかなように、架台５０側に取り付けられて台車４０の上面に載置された横行車輪５９ａ，５９ｂと、架台５０と台車４０との間に架設されたピストン−シリンダ式のアクチュエータ５１とを備えた直動装置が用いられている。このアクチュエータ５１は、架台５０に載置されたエアーコンプレッサ５２によって駆動することができる。
【００２０】
また、架台５０には、ポール６１とその下端部に設けられたレーキ６２とからなる掻揚具６０と、それを上下方向に摺動させて該レーキ６２を昇降させる摺動装置７０とが取り付けられている。また、架台５０は、その上部に取り付けられた支柱５３によって支持された管状の案内部材５４を備えている。この案内部材５４はポール６１の上端側の部分を挿通させて掻揚具６０の摺動をスクリーン２０と平行に案内する。図３から明らかなように、この案内部材５４はポール６１の外径よりも大きな内径を備え、その内部にポールガイド５８を備えて、ポール６１が案内部材５４の内部のほぼ中央を移動するようにしている。また、ポール６１の下端側の部分は摺動装置７０によって案内される。
【００２１】
図３に最も良く示されるように、摺動装置７０は、ポール６１の一方の側と接触するように配置された３つの駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃと、これらの駆動ローラと対向する方向に配置されてポール６１の他方の側と接触するように設けられた２つの押えローラ７２ａ，７２ｂとを備えている。この押えローラ７２ａ，７２ｂは、３つの駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃの中間に位置するように配置されている。すなわち、一方の押えローラ７２ａは、駆動ローラ７１ａと駆動ローラ７１ｂとの間隙に対向するように配置され、他方の押えローラ７２ｂは、駆動ローラ７１ｂと駆動ローラ７１ｃとの間隙に対向するように配置されている。このように配置することによって、ポール６１を堅固に挟持しつつ摺動させ、レーキ６２を効果的に昇降できるようにしている。なお、駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃは相互にベルトによって連結されており、単一のエアーポンプによって回転駆動される。
【００２２】
駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ及び押えローラ７２ａ，７２ｂの最下方のローラ７１ｃ及び７２ｂのそれぞれに隣接して案内ローラ７３ａ及び７３ｂが設けられている。これらの案内ローラ７３ａ及び７３ｂは相互に対向してアイドル状態で配置され、ポール６１の動きを案内するように作用する。
【００２３】
押えローラ７２ａ，７２ｂは、ポール６１に対して離接自在なように僅かに移動可能に設けられており、その離接動作は、各ローラに隣接して設けられたエアーシリンダ７６ａ，７６ｂを動作させることによって、押えローラ７２ａ，７２ｂの軸を移動させることにより達成できる。この場合、押えローラ７２ａ，７２ｂの軸は、バネなどを用いてポール６１から離れる方向に予め付勢させてもよい。エアーシリンダ７６ａ，７６ｂは、コンプレッサー５２によって動作させることができる。
【００２４】
かくして、エアーシリンダ７６ａ，７６ｂを動作させて、押えローラ７２ａ，７２ｂをポール６１に押し付け、ポール６１を駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃと押えローラ７２ａ，７２ｂで挟持すれば、駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃをエアーモーター（図示せず）で回転させることにより、掻揚具６０全体を摺動させることができる。エアーモーターは、コンプレッサー５２によって動作させることができる。
【００２５】
さらに、駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ及び押えローラ７２ａ，７２ｂの最上方のローラ７１ａ及び７２ａのそれぞれに隣接して、ローラ７４ａ及び７４ｂがポール６２を挟んで相互に対向して設けられている。ローラ７４ａはその他のローラよりも大径であり、通常はポール６１とは非接触状態に保たれ、非常時に手動でポール６１に押し付けて回転させることにより、自身と対向するローラ７４ｂとの間にポール６１を挟持してポール６１を摺動させることができる。このために、ローラ７４ａの軸は適当な摺動機構に取り付けられており、ハンドル７５ａを回転させることにより、ポール６１に対して離接可能とされている。また、ローラ７４ａの軸は適当なギヤ伝達機構を介してハンドル７５ｂによって手動で駆動可能にされている。なお、上記９個のローラおよび２個のエアーシリンダは、架台５０に固定されたフレーム（図示せず）に支持され、スクリーン２０の傾斜角度と平行にレーキ６２を摺動させるように配置される。
【００２６】
図示の例では、案内部材５４の下端部付近に、一対のセンサ５５ａ，５５ｂが設けられている。そして、ポール６１の所定の位置に当該センサ５５ａ，５５ｂが検知するスリットやマークを施しておくことで、レーキ６２のスクリーン上の位置を判定することができる。したがって、センサ５５ａ，５５ｂが検知したポール６１の位置情報に連動させて駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃの動作を制御することにより、レーキ６２をスクリーン２０の所望の位置に配置させることができる。
【００２７】
さらに、図示の例では、センサ５５ａ，５５ｂの下方に休止用ストッパー５６が設けられている。この休止用ストッパー５６はそれに連結された直動アクチュエータ５７によってポール６１の方向に摺動可能に配置されている。掻揚具６０を静止状態としておく場合、アクチュエータ５７を動作させて休止用ストッパー５６をポール６１の方向に移動させてポール６１に係合させておくと、掻揚具６０が不用意に滑り落ちたりすることが防止される。掻揚具６０を昇降させるときは、アクチュエータ５７を動作させて休止用ストッパー５６とポール６１との係合を解除することができる。
【００２８】
また、図３に示されるように、架台５０の下方には、レーキクリーナー５８を設けることができる。レーキクリーナー５８は、例えば、架台５０の下方でポール６１を案内するスリット（図示せず）を備えたフォーク状の形状とすることができる。このレーキクリーナ５８は、図３に示されるようにレーキ６２が最も上方に位置した時、ポール６１をスリットに挿通させた状態で下方から上方へ揺動するように架台５０に軸支しておくと、レーキ６２によって掻き揚げられてその上に集積した塵芥を、エプロン２２の上方を経由して基礎部分３の上面に容易に移動させることができるので好都合である。
【００２９】
以下、図示の具体例の動作を説明する。
【００３０】
図１及び図３に示されるように、図示の装置の初期状態では、掻揚具６０は、最も上方に引き上げられた状態、すなわち、レーキ６２がエプロン２２の僅か上方に位置するように引き上げられ、休止用ストッパー５６のポール６１に対する係合によって、その位置に保持される。通常、スクリーンの清掃を行う際には、スクリーン２０の一方の側から清掃を行う。したがって、まず、図４に示されるように、台車４０を移動させてレーキ６２をスクリーンの何れか一方の側に寄せて配置する。そして、コンプレッサー５２の電源をＯＮにして、エアーシリンダ７６ａ，７６ｂ動作させ、押えローラ７２ａ，７２ｂをポール６１に押圧させ、ポール６１を駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃと押えローラ７２ａ，７２ｂとの間に挟持する。その後、休止用ストッパー５６を移動させてポール６１を可動状態とするとともに、図２に示されるように、アクチュエータ５１を動作させて架台５０を水路１０の上流方向へ僅かに前進させ、エアーモーターによって駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃを回転させてレーキ６２をスクリーンの浅いレベルＬ１まで降下させる。そして、アクチュエータ５１を動作させて架台５０をスクリーン２０の側に後退させた後、エアーモーターによって駆動ローラ７１ａ，７１ｂ，７１ｃを逆回転させてレーキ６２を上昇させるとともに、スクリーン２０に集積した塵芥を上昇させ、図１に示される初期状態に復帰させる。そして、レーキ６２の上に集積した塵芥は適宜レーキクリーナー５８などを用いて基礎部分３０の上に移動させる。
【００３１】
その後、レベルＬ２までレーキ６２を降下させる以外、上記と同様の操作を行った後、さらに、レベルＬ３までレーキ６２を降下させる以外、上記と同様の操作を行うことにより、スクリーン２０の全高にわたる清掃を完了できる。なお、スクリーン２０の高さが低い場合やスクリーン２０に集積した塵芥の量が少ない場合は、最初から水路の底のレベルＬ３までレーキ６２を降下させて清掃を行ってよいことは言うまでもない。なお、レーキ６２がレベルＬ１、Ｌ２又はＬ３に到達したことの確認は、上記センサ５５ａ，５５ｂを使用して行うことができる。
【００３２】
そして、ハンドル４３を操作することにより台車４０を図４の位置から順次他方の側へ移動させて上記と同様の操作を行うことにより、最終的に、スクリーン２０の全体を清掃することができる。
【００３３】
清掃完了後は、図１の初期状態に戻し、休止用ストッパー５６をポール６１に係合させ、台車４０をスクリーン２０の一方の側に寄せて配置させる。そして、台車４０をブレーキなどを用いて固定した後、コンプレッサー５２の電源をＯＦＦにする。なお、この装置を使用しない場合、台車４０の休止位置は、図４の一点鎖線で示すように、水路の岸壁まで寄せることができた方がよい。したがって、レール４２ａ，４２ｂは、水路の岸壁まで延設しておくことが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の塵芥の除去装置は、各種の水路に設置されたスクリーンの清掃に使用することができ、特に、ダムに併設された水力発電所などの大規模で水深の深い取水口、導水路、水槽出口などの水路に設けられたスクリーンを清掃するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の塵芥の除去装置をその初期状態で示す概略側面図である。
【図２】本発明の塵芥の除去装置をその動作状態で示す概略側面図である。
【図３】図１の塵芥の除去装置の主要部を拡大して示す詳細側面図である。
【図４】本発明の塵芥の除去装置をその初期状態及び動作状態で示す概略正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…水路、２０…スクリーン、４０…台車、５０…架台、６０…掻揚具、６１…ポール、６２…レーキ、７０…摺動装置、７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７２ａ，７２ｂ…ローラ、７６ａ，７６ｂ…エアーシリンダ。
【図１】
2006132176.tif 000003
【図２】
2006132176.tif 000004
【図３】
2006132176.tif 000005
【図４】
2006132176.tif 000006