(57)【要約】【課題】この発明は、レーキを用いない逆洗浄方式のスクリーンと、水車の昇降運動ないし振り子運動を組み合わせた、新たな除塵手段を提案するものである。【解決手段】この発明は、水車上流側のダムアップ用遮水壁天端よりも低い位置にスクリーンを配置し、前記スクリーンの上流端にはフローダウン用遮水壁を設置することにより、上流から流れてきた水は前記フローダウン用遮水壁に流下を妨げられ、前記フローダウン用遮水壁の下に潜り込んでスクリーンを通過する際に、前記スクリーンで塵は捕捉され、その後水はダムアップ用の遮水壁の天瑞をオーバーフローして水車に流れ込み、水車が回転して発電が行なわれ、前記スクリーン及び水車を上昇ないし振り上げることによって降下する水流を形成し、前記スクリーンが捕捉していた塵を逆洗浄するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の呑み込み口である水車上流側のダムアップ用遮水壁天端よりも低い位置にスクリーンを配置し、前記スクリーンの上流端には該スクリーンよりも上部を水が通過しないようにフローダウン用遮水壁を設置することにより、上流から流れてきた水は前記フローダウン用遮水壁に流下を妨げられ、前記フローダウン用遮水壁の下に潜り込んでスクリーンを通過する際に、前記スクリーンで塵は捕捉され、その後水はダムアップ用の遮水壁の天瑞をオーバーフローして水車に流れ込み、そのことにより水車が回転して発電が行なわれるようになっており、
前記スクリーン及び水車を上昇させると、水路の底とダムアップ用遮水壁の間に生じた間隙から水が流下され、オーバーフローが中断されるとともに降下する水流を形成して前記スクリーンが捕捉していた塵を逆洗浄してスクリーンから排除するようにしたことを特徴とする逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車。
【請求項２】
水の呑み込み口である水車上流側のダムアップ用遮水壁天端よりも低い位置にスクリーンを配置し、前記スクリーンの上流端には該スクリーンよりも上部を水が通過しないようにフローダウン用遮水壁を設置することにより、上流から流れてきた水は前記フローダウン用遮水壁に流下を妨げられ、前記フローダウン用遮水壁の下に潜り込んでスクリーンを通過する際に、前記スクリーンで塵は捕捉され、その後水はダムアップ用の遮水壁の天瑞をオーバーフローして水車に流れ込み、そのことにより水車が回転して発電が行なわれるようになっており、
前記スクリーン及び水車を振り上げることによって水路の底とダムアップ用遮水壁との間に生じた間隙から水が流下され、オーバーフローが中断されるとともに降下する水流を形成して前記スクリーンが捕捉していた塵を逆洗浄してスクリーンから排除するようにしたことを特徴とする逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーキを用いない逆洗浄方式のスクリーンと、水車の振り子運動ないし昇降運動を組み合わせた逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
そこで本発明者は先に、特許第４９０２８０９号公報（特許文献１参照）において、水路の上部に設けられた支軸に首振り可能に取り付けられ、かつ下部に遮蔽板を取り付けることにより、前記水路において前記遮蔽板上部から下流側に向かう水流を作り出すスクリーン本体と、該スクリーンの前面を昇降するよう設置した降下式レーキとを備えた除塵用スクリーンと、前記スクリーン本体の背面側において、前記支軸に首振り可能に取り付けられた発電用水車とを有するようにしたことを特徴とする除塵用スクリーンを備えた開放型重力式水車を提案した。
【０００３】
このように従来の除塵用スクリーンを備えた水車においては、水車の上流側に水流を遮るように配置した遮蔽板付きスクリーンに塵を捕捉させ、この捕捉した塵をレーキで掻き下げるとともに、適時に水車及びスクリーンを振り上げて上流側の水を水車の下から流下させると同時に塵も下流に流していた。
しかし、スクリーンの塵をレーキで掻き下げる方式では、例えば冬季には水面に近い部分のスクリーンの間が凍結することで閉塞し、レーキを思うように掻き下げることができなくなるという現象が生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９０２８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車は従来例における上記課題を解決しようとするものであり、当該課題の原因となるレーキを用いない逆洗浄方式のスクリーンと、水車の昇降運動ないし振り子運動を組み合わせた、新たな除塵手段を提案するものである。
【０００６】
そこでこの発明はそうした問題を解決するため、水の呑み込み口である水車上流側のダムアップ用遮水壁天端よりも低い位置にスクリーンを配置し、スクリーンの上流端には、スクリーンよりも上部を水が通過しないように流水降下用遮水壁（以下フローダウン用遮水壁という）を設置する。そうすることにより、上流から流れてきた水は、前記フローダウン用遮水壁に流下を妨げられて前記フローダウン用遮水壁の下に潜り込み、スクリーンを通過するが、その際にスクリーンで塵は捕捉される。その後水はダムアップ用の遮水壁の天瑞をオーバーフローして水車に流れ込み、そのことにより水車が回転して発電が行なわれるようになっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわちこの発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車は、水の呑み込み口である水車上流側のダムアップ用遮水壁天端よりも低い位置にスクリーンを配置し、前記スクリーンの上流端には該スクリーンよりも上部を水が通過しないようにフローダウン用遮水壁を設置することにより、上流から流れてきた水は前記フローダウン用遮水壁に流下を妨げられ、前記フローダウン用遮水壁の下に潜り込んでスクリーンを通過する際に、前記スクリーンで塵は捕捉され、その後水はダムアップ用の遮水壁の天瑞をオーバーフローして水車に流れ込み、そのことにより水車が回転して発電が行なわれるようになっており、
前記スクリーン及び水車を上昇させると、水路の底とダムアップ用遮水壁との間に生じた間隙から水が流下され、オーバーフローが中断されるとともに前記スクリーンの上から降下する水流を形成して前記スクリーンが捕捉していた塵を逆洗浄してスクリーンから排除するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
またこの発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車は、水の呑み込み口である水車上流側のダムアップ用遮水壁天端よりも低い位置にスクリーンを配置し、前記スクリーンの上流端には該スクリーンよりも上部を水が通過しないようにフローダウン用遮水壁を設置することにより、上流から流れてきた水は前記フローダウン用遮水壁に流下を妨げられ、前記フローダウン用遮水壁の下に潜り込んでスクリーンを通過する際に、前記スクリーンで塵は捕捉され、その後水はダムアップ用の遮水壁の天瑞をオーバーフローして水車に流れ込み、そのことにより水車が回転して発電が行なわれるようになっており、
前記スクリーン及び水車を振り上げることによって水路の底とダムアップ用遮水壁との間に生じた間隙から水が流下され、オーバーフローが中断されるとともに前記スクリーンの上から降下する水流を形成して前記スクリーンが捕捉していた塵を逆洗浄してスクリーンから排除するようにしたことをも特徴とするとするものである。
【０００９】
この発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車によれば、以上のようにスクリーンに塵が蓄積した場合、水車を振り上げるもしくは上昇させると、ダムアップ用遮水壁と水路底との間が離れてそこを水が通過するようになるため、ダムアップ用の遮水壁の天端では、水のオーバーフローが中断され、水は上から下に降下する様になる。
その際に降下する水でスクリーンに捕捉された塵はスクリーンから分離して水路底に向かって移動し、更に流水に乗って水車の下流へと流れていく。
その後、水車をもとの位置に戻すと、ダムアップ用の遮水壁により水路は塞がれて上流側が堰上がり、また、フローダウン用遮水壁により流水はフローダウン用遮水壁の下に潜り込み、水はスクリーンを通過することでゴミを排除し、ダムアップ用遮水壁をオーバーフローして水車を回転させ、発電を行うのである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車によれば以下のような効果を得ることができる。
前述のように、スクリーンの塵をレーキで掻き下げる方式では、例えば冬季には水面に近い部分のスクリーンの間が凍結することで閉塞し、レーキを思うように掻き下げることができなくなるという現象が生じているが、この発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車においてはレーキを使用せず、また常時水中に存在するスクリーンは凍結しないため、このような現象を回避することができる。
また、スクリーンを水面に出さない逆洗浄方式のスクリーンと、水車の振り子運動ないし昇降運動を組み合わせることにより、レーキが不要で、それを稼働させる動力機械も不要となるため、構造が単純で維持管理がし易く、除塵スクリーンを備えた機構としても大幅なコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車の第１実施例において、発電状況を示す概略図である。
【図２】スクリーン及び水車を上昇させ、スクリーンに溜まった塵を逆洗浄して河川下流に放流した状態の概略図である。
【図３】この発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車の第２実施例において、発電状況を示す概略図である。
【図４】スクリーン及び水車を振り上げ、スクリーンに溜まった塵を逆洗浄して河川下流に放流した状態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下この発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
この発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車の第１実施例を示す図１において、水路１１内の、水の呑み込み口である水車２１の上流側のダムアップ用遮水壁１４の天端よりも低い位置には、除塵用のスクリーン１２を水平に配置してある。また、前記スクリーン１２の上流端には、該スクリーン１２よりも上部を水が通過してしまわないようにフローダウン用遮水壁１３が設置してある。２２は水車２１の支持アームである。
したがって、上流から流れてきた水は前記フローダウン用遮水壁１３に流下を妨げられ、前記フローダウン用遮水壁１３の下に潜り込んでスクリーン１２を下から上に通過する際に、前記スクリーン１２で塵３０は捕捉される。
その後水はダムアップ用遮水壁１４の天瑞をオーバーフローして水車２１に流れ込み、そのことにより水車２１が回転して発電が行なわれるようになっているのである。
【００１３】
次に逆洗浄の際には、図２に示すように前記スクリーン１２及び水車２１を適宜手段で引き上げることにより、前記ダムアップ用遮水壁１４と水路の底の間が離れ、そこを水が通過するようになるため水は降下する水流を形成し、前記スクリーン１２が捕捉していた塵３０を逆洗浄する。
したがって、この逆洗浄の操作を前記スクリーン１２の目詰まりの程度を検知することにより、あるいは一定の時間で繰り返して行うことにより、前記スクリーン１２の塵３０を排除しつつ、発電を続けることができるのである。
【００１４】
この発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車の第２実施例を示す図３において、水路３１内の、水の呑み込み口である水車４１の上流側のダムアップ用遮水壁３４の天端よりも低い位置には、除塵用のスクリーン３２を水平に配置してある。また、前記スクリーン３２の上流端には、該スクリーン３２よりも上部を水が通過してしまわないようにフローダウン用遮水壁３３が設置してある。４２は水車４１の支持アームである。
したがって、上流から流れてきた水は前記フローダウン用遮水壁３３に流下を妨げられ、前記フローダウン用遮水壁３３の下に潜り込んでスクリーン３２を下から上に通過する際に、前記スクリーン３２で塵５０は捕捉される。
その後水はダムアップ用の遮水壁３４の天瑞をオーバーフローして水車４１に流れ込み、そのことにより水車４１が回転して発電が行なわれるようになっているのである。
【００１５】
次に逆洗浄の際には、図４に示すように前記スクリーン３２及び水車４１を適宜手段で下流側に向けて振り上げることにより前記ダムアップ用遮水壁３４と水路の底の間が離れ、そこを水が通過するようになるため水は降下する水流を形成し、前記スクリーン３２が捕捉していた塵５０を逆洗浄する。
したがって、この逆洗浄の操作を前記スクリーン３２の目詰まりの程度を検知することにより、あるいは一定の時間で繰り返して行うことにより、前記スクリーン３２の塵５０を排除しつつ、発電を続けることができるのである。
【００１６】
この発明に係る逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車は、次のように操作される。
＜通常の発電時＞（図１、図３参照）
除塵用スクリーンの主目的である除塵時は、前記スクリーン１２，３２は水路１１，３１内にセットされている。
この状態においては前記ダムアップ用遮水壁１４，３４により流水断面が遮蔽されてその上流が堰上がり、前記水路１１，３１の水流として前記ダムアップ用遮水壁１４，３４の上部から下部に向かう水流Ｆが発生するので、該水流が発電用水車２１，４１の回転力を生み、前記発電用水車２１，４１が作動して発電する。
【００１７】
＜逆洗浄時＞（図２、図４参照）
発電中に前記スクリーン１２，３２に溜まった塵３０，５０を取り除く場合は、図２ないし図４に示すように前記スクリーン１２，３２及び水車２１，４１を適宜手段で上昇ないし下流側に向けて振り上げることによって前記ダムアップ用遮水壁１４，３４と水路の底の間が離れ、そこを水が通過するようになるため水は降下する水流を形成し、前記スクリーン１２，３２が捕捉していた塵３０，５０を逆洗浄する。
このように前記スクリーン１２，３２および発電用水車２１，４１を上昇ないし振り上げて前記スクリーン１２，３２より塵３０，５０を逆洗浄し、前記スクリーン１２，３２から塵３０，５０を排出させたのち、前記スクリーン１２，３２とともに発電用水車２１，４１を元の位置に復帰させると、前記スクリーン１２，３２の通水能力が回復するので発電を再開することができる。
【００１８】
上記した逆洗浄のプロセスを制御システムにおいてプログラムすることにより、スクリーンにおける除塵機能を自動的に回復させつつ発電を継続することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明の逆洗浄式除塵用スクリーンを備えた水車は、小規模な河川等に設置されるばかりでなく、用水路、その他に設けられた種々の水路にも使用することができる。
また前記と同様の原理が成立すれば、他の形式の水車に対しても本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１１  水路
１２  除塵用のスクリーン
１３  フローダウン用遮水壁
１４  ダムアップ用の遮水壁
２１  水車
２２  支持アーム
３０  塵
３１  水路
３２  除塵用のスクリーン
３３  フローダウン用遮水壁
３４  ダムアップ用の遮水壁
４１  水車
４２  支持アーム
５０  塵
Ｆ  水流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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