(57)【要約】【課題】  溢流堰の上端溢流部をオーバーフローして流落ちる流水量が変化した場合でも、発電電力の大幅な変動を抑制することができ、スクリーンで捕捉された塵埃が大量にスクリーン上流側に滞留するのを防止することが可能な浄化設備を提供する。【解決手段】  溢流堰１に、上流側から下流側へ貫通する放流孔６が形成され、放流孔６は溢流堰１の上端溢流部１ａよりも下方に位置し、放流孔６の下流側に水車一体形発電機８が設けられ、溢流堰１の上流側に、傾斜したスクリーン１０が設置され、溢流堰１の下流側に、スクリーン１０で捕捉された塵埃９を収集する収集部１１が形成され、収集部１１に収集された塵埃９を河川２の一方の岸側に形成した塵埃回収部へ掻寄せる掻き寄せ装置１４が備えられ、掻き寄せ装置１４を駆動させる電動機に、上記発電機８の発電電力を供給する。【選択図】  図１
2006077478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路又は河川に設置された溢流堰を流れる流水エネルギーを利用した水路又は河川の浄化設備であって、
上記溢流堰に、上流側から下流側へ貫通する放流孔が形成され、
上記放流孔は溢流堰の上端溢流部よりも下方に位置し、
溢流堰の上流側に、塵埃を捕捉するスクリーンが設置され、
上記溢流堰の上流側から放流孔を通って下流側へ放流される流水によって作動する水車一体形発電機が放流孔の下流側に設けられ、
上記スクリーンで捕捉された塵埃を除去する除去装置と、溢流堰の上流側において水中に散気を行う散気装置のいずれか一方又は両方が備えられ、
上記水車一体形発電機によって得られた発電電力を用いて、除去装置と散気装置のいずれか一方又は両方を駆動させることを特徴とする水路又は河川の浄化設備。
【請求項２】
溢流堰の下流側に、スクリーンで捕捉された塵埃を収集する収集部が形成され、
上記スクリーンは下流側ほど斜め上方になるように傾斜しており、
上記スクリーンの下流側端が収集部に隣接し、
除去装置として、収集部に収集された塵埃を水路又は河川の一側端に形成された塵埃回収部へ掻き寄せる掻き寄せ装置が備えられ、
上記掻き寄せ装置を駆動させる電動機に、水車一体形発電機の発電電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の水路又は河川の浄化設備。
【請求項３】
散気装置は、水中に空気を噴出する散気管と、散気管に空気を供給する空気供給装置とで構成され、
上記散気管はスクリーンの下流側に設置され、
上記空気供給装置を駆動させる電動機に、水車一体形発電機の発電電力を供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水路又は河川の浄化設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路又は河川に設置された溢流堰を流れる流水エネルギーを利用した水路又は河川の浄化設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水路又は河川に設置された溢流堰を上流側から下流側へ溢流する際の流水エネルギーを利用して発電を行うことが考えられているが、発電で得られる電力は少ないため、売電するまでには至らず、発電電力の用途は限られている。
【０００３】
上記発電電力の用途として、例えば、図１０に示すように、河川水の浄化槽１０１の底部に沈積した汚泥の引抜きポンプ１０２を作動させるものがある（下記特許文献１参照）。すなわち、流水のエネルギーを利用して河川水を浄化槽１０１に揚水し、媒体ユニット１０３に接触させて浄化処理する河川の浄化設備であって、浄化槽１０１の出口部１０４に、浄化槽１０１内の末端から出口部１０４をオーバーフローして排出された処理水によって回転駆動される水車１０５が設けられている。この水車１０５は発電機１０６に連動連結されており、発電機１０６によって発電された電力が引抜きポンプ１０２に供給される。
【０００４】
上記のような浄化設備を水路又は河川の溢流堰に設ける場合、図１１に示すように、水車１０５は溢流堰１１０の上端溢流部１１０ａの下流側に配置され、上流側から上端溢流部１１０ａをオーバーフローして下流側へ流れ落ちる流水のエネルギーによって、水車１０５が回転し、発電機１０６によって発電が行われ、発電機１０６から引抜きポンプ１０２に電力が供給され、引抜きポンプ１０２が作動する構成が導き出される。
【０００５】
しかしながら上記の従来形式では、水路又は河川を流れる水量の増減により溢流堰１１０の上流側の水面１１１が上下に変動した場合、上流側から上端溢流部１１０ａをオーバーフローして下流側へ流れ落ちる流水の量が変化するため、発電機１０６によって発電される発電電力が一定せず大幅に変動するといった問題があり、このように発電電力が変動すると引抜きポンプ１０２を安定して作動させることができなかった。
【０００６】
また、水路又は河川を水と共に流れるゴミ等の塵埃によって水車１０５の回転が阻害されたり、或いは水車１０５が損傷する恐れがある。この対策として、溢流堰１１０の上流側にスクリーンを設け、上記塵埃をスクリーンで捕捉することが考えられる。しかしながら、スクリーンで捕捉された塵埃が大量にスクリーンの上流側に滞留し、水の流れが阻害されるといった問題がある。
【特許文献１】実開平６−７０８９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上流側から溢流堰の上端溢流部をオーバーフローして下流側へ流れ落ちる流水の量が変化した場合であっても、発電電力の大幅な変動を抑制することが可能であり、また、スクリーンで捕捉された塵埃が大量にスクリーンの上流側に滞留するのを防止することが可能な水路又は河川の浄化設備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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本第１発明は、水路又は河川に設置された溢流堰を流れる流水エネルギーを利用した水路又は河川の浄化設備であって、
上記溢流堰に、上流側から下流側へ貫通する放流孔が形成され、
上記放流孔は溢流堰の上端溢流部よりも下方に位置し、
溢流堰の上流側に、塵埃を捕捉するスクリーンが設置され、
上記溢流堰の上流側から放流孔を通って下流側へ放流される流水によって作動する水車一体形発電機が放流孔の下流側に設けられ、
上記スクリーンで捕捉された塵埃を除去する除去装置と、溢流堰の上流側において水中に散気を行う散気装置のいずれか一方又は両方が備えられ、
上記水車一体形発電機によって得られた発電電力を用いて、除去装置と散気装置のいずれか一方又は両方を駆動させるものである。
【０００９】
これによると、水路又は河川を流れる水の一部は上流側から溢流堰の上端溢流部をオーバーフローして下流側に流れ、残りの水は上流側から溢流堰の放流孔を通って下流側へ放流される。この際、放流孔を流れる水によって水車一体形発電機が作動して発電を行う。
【００１０】
このように、溢流堰の放流孔を通って放流される流水を利用して発電を行っているため、溢流堰の上端溢流部をオーバーフローする流水の量が変化した場合であっても、上記放流孔を通って放流される流水の量はほぼ一定であり、したがって、発電電力の大幅な変動を抑制することが可能となり、安定した発電電力を得ることができる。
【００１１】
また、溢流堰の上流側において、水と共に流れるゴミ等の塵埃はスクリーンで捕捉されるため、上記塵埃が放流孔に流れ込むのを防止することができ、これにより、塵埃が水車一体形発電機内へ流入して水車一体形発電機を損傷させるといった不具合を防止することができる。
【００１２】
また、上記水車一体形発電機によって得られた発電電力を用いて除去装置を駆動させた場合、上記スクリーンで捕捉された塵埃は除去装置により除去されるため、水路又は河川が浄化され、塵埃が大量にスクリーンの上流側に滞留することはなく、水の流れが阻害されるのを防止することができる。これにより、放流孔を流れる流水の量がさらに安定するため、より一層安定した発電電力を得ることができる。
【００１３】
また、上記水車一体形発電機によって得られた発電電力を用いて散気装置を駆動させた場合、溢流堰の上流側の水中に空気が散気されるため、水中の溶存酸素量が増加し、水路又は河川が浄化される。このように、発電電力を用いて除去装置と散気装置のいずれか一方又は両方を駆動させることにより、溢流堰を流れる流水のエネルギーを水路又は河川の浄化に有効利用することができる。
【００１４】
本第２発明は、溢流堰の下流側に、スクリーンで捕捉された塵埃を収集する収集部が形成され、
上記スクリーンは下流側ほど斜め上方になるように傾斜しており、
上記スクリーンの下流側端が収集部に隣接し、
除去装置として、収集部に収集された塵埃を水路又は河川の一側端に形成された塵埃回収部へ掻き寄せる掻き寄せ装置が備えられ、
上記掻き寄せ装置を駆動させる電動機に、水車一体形発電機の発電電力を供給するものである。
【００１５】
これによると、スクリーンで捕捉された塵埃は、水の流れに押されて、スクリーン上を上流側から下流側へ流動しながら傾斜に沿って斜め上へ移動し、スクリーンの下流側端から収集部に収集される。これにより、塵埃が大量にスクリーンの上流側に滞留することはなく、放流孔を流れる流水の量が安定する。このように、水流から受ける力を直接利用して、塵埃をスクリーン上から収集部に収集することができるため、水車一体形発電機で発電された発電電力の消費量を低減することができる。
【００１６】
また、水車一体形発電機で得られた発電電力を電動機に供給して掻き寄せ装置を駆動させることによって、収集部に収集された塵埃が塵埃回収部へ掻き寄せられて回収される。
本第３発明は、散気装置は、水中に空気を噴出する散気管と、散気管に空気を供給する空気供給装置とで構成され、
上記散気管はスクリーンの下流側に設置され、
上記空気供給装置を駆動させる電動機に、水車一体形発電機の発電電力を供給するものである。
【００１７】
これによると、水車一体形発電機で得られた発電電力を電動機に供給して空気供給装置を駆動させることによって、空気が散気管から水中へ噴出され、水中の溶存酸素が増加し水質が浄化される。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本第１発明では、発電電力の大幅な変動を抑制することが可能となり、安定した発電電力を得ることができる。また、塵埃が水車一体形発電機内へ流入して水車一体形発電機を損傷させるといった不具合を防止することができる。
【００１９】
発電電力を用いて除去装置を駆動させた場合、塵埃が大量にスクリーンの上流側に滞留することはなく、水の流れが阻害されるのを防止することができ、これにより、放流孔を流れる流水の量がさらに安定するため、より一層安定した発電電力を得ることができる。
【００２０】
また、発電電力を用いて散気装置を駆動させた場合、溢流堰の上流側の水中に空気が散気されるため、水中の溶存酸素が増加し、水路又は河川が浄化される。このように、発電電力を用いて除去装置と散気装置のいずれか一方又は両方を駆動させることにより、溢流堰を流れる流水のエネルギーを水路又は河川の浄化に有効利用することができる。
【００２１】
本第２発明では、水流から受ける力を直接利用して、塵埃をスクリーン上から収集部に収集することができるため、発電電力の消費量を低減することができる。また、発電電力を電動機に供給して掻き寄せ装置を駆動させることによって、収集部に収集された塵埃を塵埃回収部へ掻き寄せて回収することができる。
【００２２】
本第３発明では、空気が散気管から水中へ噴出され、水中の溶存酸素が増加し水質が浄化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明における第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
１は河川２に設置された溢流堰であり、この溢流堰１を流れる流水エネルギーを利用した浄化設備３が設けられている。
【００２４】
上記浄化設備３の構成を以下に説明する。
図１〜図３に示すように、上記溢流堰１には、上流側から下流側へ貫通する放流孔６が形成されている。この放流孔６は、溢流堰１の上端溢流部１ａよりも下方すなわち河川２の底部付近に位置している。放流孔６の出口側には、放流孔６を開閉する止水ゲート７が設けられている。この止水ゲート７の出口側には、溢流堰１の上流側から放流孔６と止水ゲート７とを通って下流側へ放流される流水によって作動する水車一体形発電機８が設けられている。
【００２５】
溢流堰１の上流側には、水中のゴミ等の塵埃９を捕捉するスクリーン１０が設置されている。また、溢流堰１の下流側には、スクリーン１０で捕捉された塵埃９を収集する収集部１１が形成されている。この収集部１１には、収集された塵埃９を河川２の一方の岸側２ａに形成した塵埃回収部１２へ掻き寄せる掻き寄せ装置１４が設けられている。この掻き寄せ装置１４は、スクリーン１０で捕捉された塵埃９を除去する除去装置の一例である。溢流堰１の上流側には、空気をスクリーン１０の下方から水中へ散気する散気装置１５が備えられている。
【００２６】
上記水車一体形発電機８は、吸込口１８および吐出口１９を有するケーシング２０と、吸込口１８からケーシング２０内を通って吐出口１９に連通する内部流路２１と、内部流路２１を流れる水によって回転する羽根車２２と、羽根車２２の回転によって発電を行う発電装置２３とで構成されている。尚、上記羽根車２２と発電装置２３とはケーシング２０内に内蔵されている。上記吸込口１８は止水ゲート７に接続されており、吐出口１９には、９０°下向きのドラフト管２５が接続されている。
【００２７】
上記スクリーン１０は、河川２の長さ方向Ａ（前後方向）に長い複数の傾斜バー２７を河川２の幅方向Ｂ（左右方向）に所定間隙をあけて互いに平行に配列したものである。各傾斜バー２７は下流側ほど斜め上方に傾斜しており、各傾斜バー２７の上流側端部（前端部）が河川２の底部に設置され、下流側端部（後端部）が溢流堰１の上端溢流部１ａに達している。
【００２８】
図１〜図４に示すように、上記収集部１１は、前後一対の板状のフレーム２９，３０と、両フレーム２９，３０間に配設された複数の横バー３１とで構成されている。各横バー３１は、河川２の幅方向Ｂに長く、河川２の長さ方向Ａに所定間隙をあけて互いに平行に配列されている。各横バー３１の上方で且つ両フレーム２９，３０間には、収集スペース３２が河川２の全幅にわたって形成されている。尚、前部のフレーム２９は溢流堰１の下流側の壁面に取付けられ、後部のフレーム３０は河川２の両岸側２ａ，２ｂ間に取付けられている。また、上記スクリーン１０の各傾斜バー２７の下流側端部は収集部１１の上端前方に隣接している。尚、上記各バー２７，３１には、丸棒や角棒、平板等を用いている。
【００２９】
上記塵埃回収部１２には、掻き寄せ装置１４によって掻き寄せられた塵埃９を溜めておく回収容器３４が設置されている。この回収容器３４は上端が開放されており、上記収集部１１の各横バー３１の一端部が回収容器３４の上端まで達しており、他端部が河川２の他方の岸側２ｂに設けられている。
【００３０】
図４に示すように、上記掻き寄せ装置１４は、収集部１１の各横バー３１の下方から各横バー３１間の間隙を通って上方へ貫通する複数の櫛歯状の掻き寄せ部材３６と、これら掻き寄せ部材３６を河川２の幅方向Ｂに回動させる回動装置３７とで構成されている。この回動装置３７は、左右一対の前部スプロケット３８ａ，３８ｂと、両前部スプロケット３８ａ，３８ｂの後方に対向する左右一対の後部スプロケット３９ａ，３９ｂと、両前部スプロケット３８ａ，３８ｂ間に巻回された前部チェン４０ａと、両後部スプロケット３９ａ，３９ｂ間に巻回された後部チェン４０ｂと、他方の後部スプロケット３９ｂに連動装置４１を介して連動連結された電動機４２とで構成されている。
【００３１】
一方の前部スプロケット３８ａと後部スプロケット３９ａとはそれぞれ前後一対の一方の回転軸４３ａに取付けられ、これら一方の回転軸４３ａは、前後両フレーム２９，３０の一側部に、軸受（図示せず）を介して回転自在に保持されている。また、他方の前部スプロケット３８ｂと後部スプロケット３９ｂとは他方の回転軸４３ｂの両端部に取付けられ、他方の回転軸４３ｂは、前後両フレーム２９，３０の他側部間に、軸受（図示せず）を介して回転自在に保持されている。
【００３２】
上記各掻き寄せ部材３６は前後両チェン４０ａ，４０ｂ間に取付けられている。また、上記他方の回転軸４３ｂの後端部は後部のフレーム３０を貫通して後方へ突出しており、後端の突出部分には中間スプロケット４５が設けられている。上記電動機４２は、河川２の他方の岸側２ｂに据付けられた架台４６上に設置されている。上記連動装置４１は、電動機４２の出力軸に設けられた駆動スプロケット４７と、上記中間スプロケット４５と、これら両スプロケット４５，４７間に巻回された連動チェン４８とで構成されている。
【００３３】
図１，図５に示すように、上記散気装置１５は、水中に空気を噴出する散気管５１と、散気管５１に空気を供給する電動式のコンプレッサー５２（空気供給装置の一例）とで構成されている。散気管５１は、河川２の底部に設置されており、主管５１ａと、主管５１ａから分岐した複数の分岐管５１ｂとで構成されている。各分岐管５１ｂはスクリーン１０の下流側の下方に配置されており、各分岐管５１ｂにはそれぞれ、複数の空気噴出孔５１ｃが形成されている。
【００３４】
上記浄化設備３には、水車一体形発電機８によって得られた発電電力を蓄電する蓄電池５５が設けられている。水車一体形発電機８と掻き寄せ装置１４の電動機４２とコンプレッサー５２の電動機５３と蓄電池５５とは、インバータ５６を介して、複数の送電経路５７ａ〜５７ｅにより電気的に接続されている。
【００３５】
また、上記散気装置１５の散気管５１には、コンプレッサー５２によって生成された空気を貯留する貯留タンク５８が電磁弁５９を介して接続されている。上記電磁弁５９の開閉は制御部６０によって切換え制御される。さらに、制御部６０は、水車一体形発電機８によって得られた発電電力の供給先を両電動機４２，５３と蓄電池５５とのいずれかに切換える制御と、蓄電池５５に蓄えられた電力を両電動機４２，５３に供給する制御とを行う。
【００３６】
以下、上記構成における作用を説明する。
河川２を流れる水の一部は上流側から溢流堰１の上端溢流部１ａをオーバーフローして下流側に流れ、残りの水は、上流側から放流孔６を通り、開状態の止水ゲート７を経て、水車一体形発電機８の吸込口１８から内部流路２１を流れ、吐出口１９からドラフト管２５を経て溢流堰１の下流側へ排出される。この際、上記水車一体形発電機８の内部流路２１を流れる水によって羽根車２２が回転し、発電装置２３が作動して発電を行う。
【００３７】
このように、放流孔６を通って放流される流水を利用して発電を行っているため、溢流堰１の上端溢流部１ａをオーバーフローする流水の量が変化した場合であっても、上記放流孔６を通って放流される流水の量はほぼ一定であり、したがって、発電電力の大幅な変動を抑制することが可能となり、安定した発電電力を得ることができる。
【００３８】
また、溢流堰１の上流側において、水と共に流れるゴミ等の塵埃９はスクリーン１０で捕捉されるため、上記塵埃９が放流孔６に流れ込むのを防止することができ、これにより、塵埃９が水車一体形発電機８の内部流路２１に流入して羽根車２２等を損傷させるといった不具合を防止することができる。
【００３９】
さらに、上記スクリーン１０で捕捉された塵埃９は、水の流れに押されて、スクリーン１０上を上流側から下流側へ流動しながら傾斜に沿って斜め上へ移動し、スクリーン１０の下流側端から溢流堰１の上端溢流部１ａを越えて収集部１１の収集スペース３２内に収集される。これにより、塵埃９が大量にスクリーン１０の上流側に滞留することはなく、水の流れが阻害されるのを防止することができる。これにより、放流孔６を流れる流水の量がさらに安定するため、より一層安定した発電電力を得ることができる。このように、水流から受ける力を直接利用して、塵埃９をスクリーン１０上から収集部１１に収集することができるため、水車一体形発電機８で発電された発電電力の消費量を低減することもできる。
【００４０】
また、制御部６０によって水車一体形発電機８で得られた発電電力を電動機４２，５３に供給することにより、上記発電電力が水車一体形発電機８から送電経路５７ａ〜５７ｃを通って両電動機４２，５３に供給され、両電動機４２，５３が駆動する。
【００４１】
掻き寄せ装置１４の電動機４２の駆動により、電動機４２の回転力が連動装置４１を介して他方の前後部両スプロケット３８ｂ，３９ｂに伝達され、各スプロケット３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂが回転するとともに、前後部両チェン４０ａ，４０ｂが回動し、各掻き寄せ部材３６が幅方向Ｂに回動する。これにより、上記収集スペース３２内の塵埃９は、上記掻き寄せ部材３６で塵埃回収部１２に向かって掻き寄せられ、回収容器３４内へ回収される。したがって、スクリーン１０で捕捉された塵埃９を回収容器３４内へ回収して除去することができるため、河川２が浄化される。
【００４２】
また、散気装置１５の電動機５３の駆動により、コンプレッサー５２が駆動し、空気がコンプレッサー５２から貯留タンク５８へ供給されて貯留されるとともに、制御部６０が電磁弁５９を開くことにより、貯留タンク５８内の空気が散気管５１に供給されて各空気噴出孔５１ｃから水中へ噴出される。このように溢流堰１の上流側の水中に空気が散気されるため、水中の溶存酸素が増加し、河川２が浄化される。
【００４３】
この際、上記空気噴出孔５１ｃから噴出された空気はスクリーン１０の下方から各傾斜バー２７間の間隙を通過して上方へ通り抜け、この空気の上昇によって上向流が発生する。塵埃９は、上記上向流を下方から受けるためスクリーン１０から上方へ離れ易くなり、スクリーン１０に詰らずに、スクリーン１０の傾斜に沿って斜め上へ移動し収集スペース３２内に収集され易くなる。
【００４４】
所定時間経過後、制御部６０は、電磁弁５９を閉じ、電動機４２，５３への電力供給を停止し、発電電力を水車一体形発電機８からインバータ５６を経由して蓄電池５５に蓄電する制御を行う。また、電動機４２，５３の消費電力が水車一体形発電機８の発電電力を下回る場合には、余った発電電力を蓄電池５５に蓄電することができる。
【００４５】
さらに、万一、水車一体形発電機８が故障したり或いは保守点検等によって発電不能に陥った場合や水車一体形発電機８の発電電力が不足した場合、制御部６０は、蓄電池５５に蓄えられた電力を、送電経路５７ｂ，５７ｃ，５７ｅを介して両電動機４２，５３に供給する制御を行う。これにより、電動機４２，５３の消費電力と水車一体形発電機８の発電電力とに差を生じても、効率的に浄化設備３を稼動させることができる。
【００４６】
尚、上記制御部６０を用いて、発電電力を両電動機４２，５３に供給して掻き寄せ装置１４と散気装置１５とを作動させる浄化工程と、掻き寄せ装置１４と散気装置１５とを停止して発電電力を蓄電池５５に蓄電する蓄電工程とを、一定時間毎に交互に繰り返すような制御を行うことも可能である。
【００４７】
このように発電電力を用いて掻き寄せ装置１４と散気装置１５とを作動させることにより、溢流堰１を流れる流水のエネルギーを河川２の浄化に有効利用することができる。
上記第１の実施の形態では、浄化設備３に掻き寄せ装置１４と散気装置１５とを設けているが、掻き寄せ装置１４と散気装置１５とのいずれか一方のみを設けたものであってもよい。また、スクリーン１０の下方に活性炭を投入して河川２の水を浄化してもよい。
【００４８】
上記第１の実施の形態では、空気供給装置の一例として電動式のコンプレッサー５２を用いたが、電動式のブロアーを用いてもよい。
上記第１の実施の形態では、蓄電池５５を設けているが、蓄電池５５を無くし、発電電力を両電動機４２，５３に供給して掻き寄せ装置１４と散気装置１５とを作動させる浄化工程のみを間欠的に行ってもよい。また、浄化工程のみを連続的に行ってもよい。
【００４９】
上記第１の実施の形態では、散気管５１がスクリーン１０の真下に配置されているが、散気管５１の一部（例えば散気管５１の前部）のみがスクリーン１０の真下に配置されていてもよい。
【００５０】
上記第１の実施の形態では、除去装置の一例として掻き寄せ装置１４を設けたが、次に説明する第２の実施の形態では、図６〜図９に示すように、掻き寄せ装置１４に加えて、除去装置の別の例として、掻き上げ装置７０を設けている。
【００５１】
これによると、スクリーン１０の下流側端部は、溢流堰１の上端溢流部１ａの上方に達して収集部１１の前端上方に隣接しており、水平に設けられた支持フレーム（図示せず）等によって両岸側２ａ，２ｂに支持されている。
【００５２】
上記掻き上げ装置７０は、スクリーン１０で捕捉された塵埃９を掻き上げて収集部１１へ強制的に排出するものであり、スクリーン１０の下方から各傾斜バー２７間の間隙を通って上方へ貫通する複数の櫛歯状の掻き上げ部材７１と、これら掻き上げ部材７１を河川２の長さ方向Ａに回動させる回動装置７２とで構成されている。
【００５３】
この回動装置７２は、左右一対の前部スプロケット７３ａ，７３ｂと、両前部スプロケット７３ａ，７３ｂの後方斜め上に対向する左右一対の後部スプロケット７４ａ，７４ｂと、一側方の前後部両スプロケット７３ａ，７４ａ間に巻回された一方のチェン７５ａと、他側方の前後部両スプロケット７３ｂ，７４ｂ間に巻回された他方のチェン７５ｂと、他方の後部スプロケット７４ｂに連動装置７６を介して連動連結された電動機７７とで構成されている。
【００５４】
上記両前部スプロケット７３ａ，７３ｂはそれぞれ左右一対の前部回転軸７８ａ，７８ｂに取付けられ、これら前部回転軸７８ａ，７８ｂは、両岸側２ａ，２ｂに、軸受（図示せず）を介して回転自在に保持されている。また、両後部スプロケット７４ａ，７４ｂは後部回転軸７９の両端部に取付けられており、後部回転軸７９は、両岸側２ａ，２ｂ間に、軸受（図示せず）を介して回転自在に保持されている。
【００５５】
上記各掻き上げ部材７１は前後両チェン７５ａ，７５ｂ間に取付けられている。また、上記後部回転軸７９の他端には、中間スプロケット８０が他方の後部スプロケット７４ｂと他方の岸側２ｂとの間に位置して設けられている。上記電動機７７は他方の岸側２ｂ上に設置されている。上記連動装置７６は、電動機７７の出力軸に設けられた駆動スプロケット８１と、上記中間スプロケット８０と、これら両スプロケット８０，８１間に巻回された連動チェン８２とで構成されている。
【００５６】
図９に示すように、水車一体形発電機８と掻き寄せ装置１４の電動機４２と掻き上げ装置７０の電動機７７と蓄電池５５とは、インバータ５６を介して、複数の送電経路５７ａ〜５７ｅにより電気的に接続されている。尚、制御部６０は、水車一体形発電機８によって得られた発電電力の供給先を両電動機４２，７７と蓄電池５５とのいずれかに切換える制御と、蓄電池５５に蓄えられた電力を両電動機４２，７７に供給する制御とを行う。
【００５７】
以下、上記構成における作用を説明する。
溢流堰１の上流側において、水と共に流れるゴミ等の塵埃９はスクリーン１０で捕捉されるため、上記塵埃９が放流孔６に流れ込むのを防止することができ、これにより、塵埃９が水車一体形発電機８の内部流路２１に流入して羽根車２２等を損傷させるといった不具合を防止することができる。
【００５８】
また、制御部６０が水車一体形発電機８で得られた発電電力の供給先を両電動機４２，７７に切換えることによって、上記発電電力が水車一体形発電機８から送電経路５７ａ〜５７ｃを通って両電動機４２，７７に供給され、両電動機４２，７７が駆動する。
【００５９】
上記掻き上げ装置７０の電動機７７の駆動により、電動機７７の回転力が連動装置７６を介して後部両スプロケット７４ａ，７４ｂに伝達され、各スプロケット７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂが回転するとともに、両チェン７５ａ，７５ｂが回動し、各掻き上げ部材７１が長さ方向Ａに回動する。これにより、スクリーン１０で捕捉された塵埃９は、上記掻き上げ部材７１で斜め上方に掻き上げられ、スクリーン１０の下流側端部から収集部１１の収集スペース３２へ強制的に排出される。したがって、塵埃９を確実に収集部１１に収集することができ、塵埃９が大量にスクリーン１０の上流側に滞留することはなく、水の流れが阻害されるのを確実に防止することができる。これにより、放流孔６を流れる流水の量がさらに安定するため、より一層安定した発電電力を得ることができる。
【００６０】
また、掻き寄せ装置１４の電動機４２の駆動により、収集スペース３２内の塵埃９が掻き寄せ部材３６で掻き寄せられ、回収容器３４内へ回収される。したがって、スクリーン１０で捕捉された塵埃９を回収容器３４内へ回収して除去することができるため、河川２が浄化される。
【００６１】
所定時間経過後、制御部６０は、電動機４２，７７への電力供給を停止し、発電電力を水車一体形発電機８からインバータ５６を経由して蓄電池５５に蓄電する制御を行う。また、電動機４２，７７の消費電力が水車一体形発電機８の発電電力を下回る場合には、余った発電電力を蓄電池５５に蓄電することができる。
【００６２】
さらに、万一、水車一体形発電機８が故障したり或いは保守点検等によって発電不能に陥った場合や水車一体形発電機８の発電電力が不足した場合、制御部６０は、蓄電池５５に蓄えられた電力を、送電経路５７ｂ，５７ｃ，５７ｅを介して両電動機４２，７７に供給する制御を行う。これにより、電動機４２，７７の消費電力と水車一体形発電機８の発電電力とに差を生じても、効率的に浄化設備３を稼動させることができる。
【００６３】
このように発電電力を用いて掻き寄せ装置１４と掻き上げ装置７０とを作動させることにより、溢流堰１を流れる流水のエネルギーを河川２の浄化に有効利用することができる。
【００６４】
尚、上記制御部６０を用いて、発電電力を両電動機４２，７７に供給して掻き寄せ装置１４と掻き上げ装置７０とを作動させる浄化工程と、寄せ装置１４と掻き上げ装置７０とを停止して発電電力を蓄電池５５に蓄電する蓄電工程とを、一定時間毎に交互に繰り返すような制御を行うことも可能である。
【００６５】
上記第２の実施の形態では、浄化設備３に掻き寄せ装置１４と掻き上げ装置７０とを設けているが、掻き寄せ装置１４と掻き上げ装置７０とのいずれか一方のみを設けたものであってもよい。また、散気装置１５を加えてもよい。
【００６６】
上記第２の実施の形態では、蓄電池５５を設けているが、蓄電池５５を無くし、発電電力を両電動機４２，７７に供給して掻き寄せ装置１４と掻き上げ装置７０とを作動させる浄化工程のみを間欠的に行ってもよい。また、浄化工程のみを連続的に行ってもよい。
【００６７】
上記各実施の形態では、河川２に設置された溢流堰１を流れる流水エネルギーを利用した浄化設備３を示したが、河川２に限定されるものではなく、農業用等の水路であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における浄化設備の側面からの断面図である。
【図２】同、浄化設備の平面図である。
【図３】同、浄化設備を溢流堰の下流側から見た図であり、収集部と塵埃回収部とを断面で表示している。
【図４】同、浄化設備の収集部と掻き寄せ装置との斜視図である。
【図５】同、浄化設備の送電経路を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における浄化設備の側面からの断面図である。
【図７】同、浄化設備の平面図である。
【図８】同、浄化設備のスクリーンと掻き上げ装置とを下流側から見た図である。
【図９】同、浄化設備の送電経路を示すブロック図である。
【図１０】従来における河川水の浄化装置の斜視図である。
【図１１】従来における溢流堰を流れる流水エネルギーを利用した河川の浄化設備の側面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１      溢流堰
１ａ    上端溢流部
２      河川
３      浄化設備
６      放流孔
８      水車一体形発電機
９      塵埃
１０    スクリーン
１１    収集部
１２    塵埃回収部
１４    掻き寄せ装置（除去装置）
１５    散気装置
４２    電動機
５１    散気管
５２    コンプレッサー
５３    電動機
７０    掻き上げ装置（除去装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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