(57)【要約】【課題】  塵芥を運搬する際の負荷を低減して、除塵作業が停止するのを防止することができる除塵機を提供することを課題とする。【解決手段】  貯水部に設置されたスクリーン部材６１を備えるスクリーンに堆積した塵芥を水上へ運搬する除塵機であって、２つ以上の取水隙間に設置される複数の塵芥運搬部２を備え、複数の塵芥運搬部２は、スクリーン部材６１に対して上流側に突出して塵芥を受けた状態の突出状態と、スクリーン部材６１に対して下流側に退いて塵芥を手放した状態の退出状態とを含む周回経路であって、突出状態から退出状態へ切り替わる経路が上側で、退出状態から突出状態へ切り替わる経路が下側となる周回経路に沿ってスクリーンの幅方向を中心に周回するように構成され、少なくとも１つの塵芥運搬部２は、他の少なくとも１つの塵芥運搬部２とは異なるタイミングで周回する除塵機。【選択図】図２
2018021431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦方向に沿って複数の取水隙間を形成するように前記縦方向に直交する幅方向に並ぶ複数のスクリーン部材であって、前記縦方向における上端部が水上に、下端部が水中に位置するように貯水部に設置されたスクリーン部材を備えるスクリーンに堆積した塵芥のうちの少なくとも水面よりも下に堆積した塵芥を水上へ運搬する除塵機であって、前記複数の取水隙間のうちの２つ以上の取水隙間に設置される複数の塵芥運搬部を備え、前記複数の塵芥運搬部は、前記スクリーン部材に対して上流側に突出して塵芥を受けた状態の突出状態と、前記スクリーン部材に対して下流側に退いて塵芥を手放した状態の退出状態とを含む周回経路であって、前記突出状態から前記退出状態へ切り替わる経路が上側で、前記退出状態から前記突出状態へ切り替わる経路が下側となる周回経路に沿って前記幅方向を中心に周回するように構成され、少なくとも１つの塵芥運搬部は、他の少なくとも１つの塵芥運搬部とは異なるタイミングで周回することを特徴とする除塵機。
【請求項２】
各塵芥運搬部は、縦方向に延びる本体部と、該本体部から前記上流側を向くように突出する突起部と、を備える、請求項１に記載の除塵機。
【請求項３】
前記突起部は、前記本体部から該本体部が延びる方向に沿って並ぶように複数突出する、請求項２に記載の除塵機。
【請求項４】
隣り合う塵芥運搬部同士は、連結されて連動するように構成されており、該隣り合う塵芥運搬部は、一方の塵芥運搬部が前記突出状態にあるときに、他方の塵芥運搬部が前記退出状態にあり、前記一方の塵芥運搬部が前記退出状態にあるときに、前記他方の塵芥運搬部が前記突出状態にあり、前記一方の塵芥運搬部が前記突出状態から前記退出状態に切り替わると同時に、前記他方の塵芥運搬部が前記退出状態から前記突出状態に切り替わり、前記一方の塵芥運搬部が前記退出状態から前記突出状態に切り替わると同時に、前記他方の塵芥運搬部が前記突出状態から前記退出状態に切り替わるように構成された、請求項１〜３の何れか１項に記載の除塵機。
【請求項５】
前記複数の塵芥運搬部を駆動する駆動部を備え、前記駆動部は、前記貯水部からの越流水を流すための水路に設置され、該越流水によって回転することで前記複数の塵芥運搬部を駆動する、請求項１〜４の何れか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、水槽や水路等の貯水部に設置されたスクリーンに堆積した塵芥を除去するための除塵機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、水力発電所に隣接して設けられた水槽や水路のような貯水部には、下流に設置された発電施設内に落葉や流木等の塵芥が入り込むのを防止するためにスクリーンが設置されている。そして、該スクリーンには、堆積した塵芥を除去するために除塵機が設置されることが多い。
【０００３】
例えば、このような除塵機の一つとして、スクリーンに堆積した塵芥を掻き上げることによって、塵芥を集積場所まで運搬するレーキ循環式の除塵機がある。図９に示すように、この除塵機９００は、塵芥Ｄの堆積場所から該堆積場所の上方に位置する集積場所に至る掻上経路に沿ってスクリーン９０１上を移動するレーキ桁９０２と、レーキ桁９０２の一端が一方のレーキチェーン９０３ａに固定され、他端が他方のレーキチェーン（図示しない）に固定される一対のレーキチェーン９０３であって、レーキ桁９０２を掻上経路に沿って移動させるべく無端回転する一対のレーキチェーン９０３と、一対のレーキチェーン９０３を駆動させて無端回転させる駆動部（図示しない）とを備える（特許文献１）。
【０００４】
この除塵機９００は、レーキチェーン９０３が掻上経路を含む無終端状の循環経路を無端回転することによって、レーキ桁９０２がスクリーン９０１上を移動し、スクリーン９０１に堆積した塵芥Ｄを掻き上げながら集積場所まで運搬するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７４６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この除塵機９００では、スクリーン９０１の一端から他端に亘るように構成されるレーキ桁９０２がスクリーン９０１の表面上を上方に向かって移動しながら塵芥Ｄを掻き上げるので、レーキ桁９０２に徐々に塵芥Ｄが堆積してレーキ桁９０２に負荷がかかりやすい。レーキ桁９０２に負荷がかかると、レーキチェーン９０３を無端回転させる駆動部にも負荷がかかるので、この除塵機９００では、駆動部が故障したり、停止してしまうことがある。そのため、上記従来の除塵機９００は、レーキ桁９０２に負荷がかかると、除塵作業が停止してしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、塵芥を運搬する際の負荷を低減して、除塵作業が停止するのを防止することができる除塵機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る除塵機は、縦方向に沿って複数の取水隙間を形成するように前記縦方向に直交する幅方向に並ぶ複数のスクリーン部材であって、前記縦方向における上端部が水上に、下端部が水中に位置するように貯水部に設置されたスクリーン部材を備えるスクリーンに堆積した塵芥のうちの少なくとも水面よりも下に堆積した塵芥を水上へ運搬する除塵機であって、前記複数の取水隙間のうちの２つ以上の取水隙間に設置される複数の塵芥運搬部を備え、前記複数の塵芥運搬部は、前記スクリーン部材に対して上流側に突出して塵芥を受けた状態の突出状態と、前記スクリーン部材に対して下流側に退いて塵芥を手放した状態の退出状態とを含む周回経路であって、前記突出状態から前記退出状態へ切り替わる経路が上側で、前記退出状態から前記突出状態へ切り替わる経路が下側となる周回経路に沿って前記幅方向を中心に周回するように構成され、少なくとも１つの塵芥運搬部は、他の少なくとも１つの塵芥運搬部とは異なるタイミングで周回することを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、塵芥運搬部は、突出状態から退出状態へ切り替わる経路が上側で、退出状態から突出状態へ切り替わる経路が下側となる周回経路に沿って幅方向を中心に周回するように構成されている。そのため、塵芥運搬部は、突出状態から退出状態に切り替わる際に、受けていた塵芥を上側で手放して、退出状態から突出状態に切り替わる際にスクリーンに堆積した塵芥を下側で受け取る。塵芥運搬部は、周回経路を周回するので、スクリーンに堆積した塵芥を受けた後、突出状態で上方に移動して、再度突出状態から退出状態に切り替わる際に、受けていた塵芥を上側で手放す。このように、塵芥運搬部は、周回経路を周回して突出状態と退出状態とに繰り返し切り替わることで、塵芥を、受けた分ずつ（少しずつ）上方に向けて運搬することができるので、塵芥運搬部にかかる負荷を低減することができる。
【００１０】
更に、少なくとも１つの塵芥運搬部は、他の少なくとも１つの塵芥運搬部とは異なるタイミングで周回するので、除塵作業が終了すると、少なくとも１つの塵芥運搬部は、他の少なくとも１つの塵芥運搬部とは異なる姿勢で停止する。そのため、除塵作業を開始する際に、塵芥運搬部同士が異なる姿勢から起動することになるので、姿勢が異なる塵芥運搬部にかかる負荷が異なる。これにより、起動時に全ての塵芥運搬部に均一に負荷がかかる状況を回避することができる。
【００１１】
本発明の一態様として、各塵芥運搬部は、縦方向に延びる本体部と、該本体部から前記上流側を向くように突出する突起部と、を備えていてもよい。
【００１２】
かかる構成によれば、塵芥運搬部が突出状態にあるときは、スクリーンに堆積した塵芥は突起部に引っ掛かる。また、塵芥運搬部が退出状態にあるときは、塵芥運搬部が起動して、退出状態から突出状態に切り替わる際に、スクリーンに堆積した塵芥が突起部に引っ掛かる。そのため、塵芥運搬部は、突起部に塵芥を引っ掛けた状態（捕えた状態）で運搬することができるので、運搬中に塵芥が塵芥運搬部から滑り落ち難く、塵芥を確実に運搬することができる。
【００１３】
本発明の他態様として、前記突起部は、前記本体部から該本体部が延びる方向に沿って並ぶように複数突出していてもよい。
【００１４】
かかる構成によれば、塵芥が複数の突起部に引っ掛かることで、塵芥運搬部は、本体部上で塵芥を分散させて運搬することができる。そのため、１つの塵芥運搬部において、局所的に負荷がかかるのを防止することができる。
【００１５】
本発明の他態様として、隣り合う塵芥運搬部同士は、連結されて連動するように構成されており、該隣り合う塵芥運搬部は、一方の塵芥運搬部が前記突出状態にあるときに、他方の塵芥運搬部が前記退出状態にあり、前記一方の塵芥運搬部が前記退出状態にあるときに、前記他方の塵芥運搬部が前記突出状態にあり、前記一方の塵芥運搬部が前記突出状態から前記退出状態に切り替わると同時に、前記他方の塵芥運搬部が前記退出状態から前記突出状態に切り替わり、前記一方の塵芥運搬部が前記退出状態から前記突出状態に切り替わると同時に、前記他方の塵芥運搬部が前記突出状態から前記退出状態に切り替わってもよい。
【００１６】
かかる構成によれば、一方の塵芥運搬部又は他方の塵芥運搬部の何れかが必ず突出状態となるので、塵芥が連続して運搬される。そのため、上記構成の除塵機は、塵芥を迅速に運搬することができる。
【００１７】
本発明の別の態様として、除塵機は、前記複数の塵芥運搬部を駆動する駆動部を備え、前記駆動部は、前記貯水部からの越流水を流すための水路に設置され、該越流水によって回転することで前記複数の塵芥運搬部を駆動してもよい。
【００１８】
かかる構成によれば、駆動部は、越流水を動力源として塵芥運搬部を駆動することができるので、本来、動力に変換されずに流れてしまう越流水を利用することで、電気やガス等の他の動力源を使用することなく、除塵機を安価に駆動させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上より、本発明によれば、塵芥を運搬する際の負荷を低減して、除塵作業が停止するのを防止することができる除塵機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る除塵機が水槽に設置された状態を説明するための図である。
【図２】図２は、同実施形態に係る除塵機における一対の塵芥運搬部の斜視図である。
【図３】図３は、同実施形態に係る除塵機における一対の塵芥運搬部の動き方を説明するための図である。（ａ）は、一方の塵芥運搬部が最上端に位置し、他方の塵芥運搬部が最下端に位置した状態の図である。（ｂ）は、一方の塵芥運搬部が退出状態にあり、他方の塵芥運搬部が突出状態にある図である。（ｃ）は、一方の塵芥運搬部が最下端に位置し、他方の塵芥運搬部が最上端に位置した状態の図である。（ｄ）は、一方の塵芥運搬部が突出状態にあり、他方の塵芥運搬部が退出状態にある図である。
【図４】図４は、同実施形態に係る除塵機を側方から見た図であって、スクリーンに塵芥が堆積していない状態の図である。
【図５】図５は、同実施形態に係る除塵機を側方から見た図であって、スクリーンに塵芥が堆積した状態の図である。
【図６】図６は、同実施形態に係る除塵機を側方から見た図であって、一対の塵芥運搬部が塵芥を上方に運搬している状態の図である。
【図７】図７は、同実施形態に係る除塵機を側方から見た図であって、一対の塵芥運搬部が塵芥を上方に運搬し、塵芥集積場に塵芥を受け渡している状態の図である。
【図８】図８は、他実施形態に係る一対の塵芥運搬部の動き方を説明するための図である。
【図９】図９は、従来の除塵機である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る除塵機について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
本実施形態の除塵機１は、貯水部として、例えば、図１に示すような流込式水力発電所の水槽７に設けられたスクリーン６に設置されるものである。本実施形態の除塵機１は、水槽７の上流側（紙面下方側）から下流側（紙面上方側）へ水が流れることによって、スクリーン６上に堆積した塵芥Ｄ（図５参照）を除去するものである。
【００２３】
図１に示すように、水槽７は、水を貯留する水槽本体７１と、河川等から水槽本体７１に水を導く本水路７２と、水槽本体７１の水面が上昇した際に、越流水を逃がすための余水路７３と、越流水が水槽本体７１から余水路７３に流出する際の通路となる越流水導水路７４とを備える。
【００２４】
スクリーン６は、縦方向（図２参照）に沿って複数の取水隙間Ｓを形成するように縦方向に直交する幅方向に並ぶ複数のスクリーン部材６１を備える。図４に示すように、本実施形態のスクリーン６は、スクリーン部材６１の下端部が上端部よりも水の流れに対して上流側（紙面左方側）に位置するように、水槽本体７１に対して斜めに設置されている。上流側をスクリーン６の前面、下流側をスクリーン６の背面として、スクリーン６の背面側には、スクリーン６から除去された塵芥Ｄを集積する塵芥集積場Ｃが、水面よりも上に設けられている。
【００２５】
各スクリーン部材６１は、縦方向における上端部が水上に、下端部が水中に位置するように水槽本体７１に設置されている。図２に示すように、スクリーン部材６１は、長尺な板状に形成されている。スクリーン部材６１には、上端部及び下端部に、板厚方向に貫通する貫通孔６１Ｐ（下端部側だけ示す）が形成されている。該貫通孔６１Ｐは、スクリーン部材６１の短手方向における中央部に形成されている。
【００２６】
除塵機１は、スクリーン６に堆積した塵芥Ｄのうちの少なくとも水面よりも下に堆積した塵芥Ｄを水上へ運搬するように構成されている。図１及び図５に示すように、除塵機１は、スクリーン６に堆積した塵芥Ｄを運搬する複数の塵芥運搬部２と、該複数の塵芥運搬部２を駆動する駆動部４とを備える。本実施形態の除塵機１は、隣り合う塵芥運搬部２同士が連結されて、連動するように構成されている。そのため、本実施形態の除塵機１は、隣り合う塵芥運搬部２同士を連動させるべく連結する連結部３を備える。
【００２７】
図２に示すように、塵芥運搬部２は、縦方向に延びる本体部２１と、該本体部２１から突出する突起部２２とを備える。本実施形態では、複数の塵芥運搬部２は、同じ形状で形成されている。
【００２８】
複数の塵芥運搬部２は、スクリーン部材６１に対して上流側に突出して塵芥を受けた状態の突出状態Ｆ（図３（ｃ）及び図３（ｄ）参照）と、スクリーン部材６１に対して下流側に退いて塵芥を手放した状態の退出状態Ｂ（図３（ｃ）及び図３（ｄ）参照）とを含む周回経路であって、突出状態Ｆから退出状態Ｂへ切り替わる経路が上側で、退出状態Ｂから突出状態Ｆへ切り替わる経路が下側となる周回経路に沿って幅方向を中心に周回するように構成されている。また、複数の塵芥運搬部２のうちの少なくとも１つの塵芥運搬部２は、他の少なくとも１つの塵芥運搬部２とは異なるタイミングで周回するように構成されている。本実施形態では、隣り合う塵芥運搬部２が異なるタイミングで周回経路を周回する。周回経路については、後述する。
【００２９】
図２に示すように、本体部２１は、長尺に形成されている。本実施形態の本体部２１は、板状に形成されている。具体的には、本体部２１は、長方形状に形成されている。本体部２１には、上端部及び下端部に、板厚方向に貫通する貫通孔２１Ｐが形成されている。該貫通孔２１Ｐは、本体部２１の短手方向における中央部に形成されている。本実施形態の本体部２１は、縦方向（本体部２１が延びる方向）の長さが、スクリーン部材６１の縦方向の長さよりも短く、短手方向の長さが、スクリーン部材６１の短手方向の長さよりも短くなるように形成されている。
【００３０】
突起部２２は、本体部２１から、縦方向に対して交差する方向に延びている。本実施形態の突起部２２は、本体部２１から、縦方向に対して直交する方向に延びている。具体的には、突起部２２は、本体部２１の一方の長辺の端縁から、本体部２１の短手方向に延びている。
【００３１】
突起部２２は、本体部２１から、縦方向に沿って並ぶように複数突出している。突起部２２は、隣り合う突起部２２に対して所定の間隔をおいて並んでいる。突起部２２は、本体部２１における少なくとも一端部側に設けられている。本実施形態では、突起部２２は、本体部２１の一端から他端に亘って設けられている。
【００３２】
図１に示すように、塵芥運搬部２は、複数の取水隙間Ｓのうちの２つ以上の取水隙間Ｓに設置されている。本実施形態では、塵芥運搬部２は、１つの取水隙間Ｓに１つ設置され、各取水隙間Ｓに設置されている。具体的には、塵芥運搬部２は、１つのスクリーン部材６１を両側から挟むように、スクリーン部材６１の両側に一対設けられている。塵芥運搬部２は、本体部２１の縦方向がスクリーン部材６１の縦方向に一致し、且つ突起部２２が上流側を向くように、隣り合うスクリーン部材６１の間に設置されている。また、塵芥運搬部２は、突起部２２が少なくとも水中に位置するように、隣り合うスクリーン部材６１の間に設置されている。
【００３３】
連結部３は、隣り合う塵芥運搬部２同士を連結して、連動させる部分である。本実施形態では、クランク機構を利用して隣り合う塵芥運搬部２同士を連結しつつ、連動させている。そのため、図２に示すように、連結部３は、クランク軸部３１を有する。図２では、後述する上クランク軸部３１ａの構成要素には「ａ」を付し、下クランク軸部３１ｂの構成要素には「ｂ」を付してクランク軸部３１を示している。本実施形態では、連結部３は、スクリーン部材６１を挟むようにして、スクリーン部材６１の一方側及び他方側に設置された一対の塵芥運搬部２を連動させるように構成されている。
【００３４】
図２に示すように、連結部３は、少なくとも２つのクランク軸部３１を有する。本実施形態の連結部３は、２つのクランク軸部３１を有する。クランク軸部３１は、軸本体３１１と、該軸本体３１１から径外方向に延びる第１クランク軸３１２と、軸本体３１１から径外方向に延びる第２クランク軸３１３であって、第１クランク軸３１２とは反対方向に延びる第２クランク軸３１３とを有する。即ち、軸本体３１１、第１クランク軸３１２、及び第２クランク軸３１３は、同一直線状に位置している。
【００３５】
軸本体３１１は、外周面が円周面となるように形成されている。軸本体３１１は、スクリーン部材６１に形成された貫通孔６１Ｐに挿通可能な外径で形成されている。
【００３６】
第１クランク軸３１２は、長尺に形成されている。第１クランク軸３１２は、一端に、一方の塵芥運搬部２ａに形成された貫通孔（図示しない）に挿通されて、該一方の塵芥運搬部２ａに対して回動自在に接続される第１接続部３０２と、他端に、軸本体３１１の軸方向における一端側に固定される第１固定部３０１とを有する。第１接続部３０２と第１固定部３０１とは、第１クランク軸３１２が延びる方向に対して互いに反対側に位置するように設けられている。
【００３７】
第２クランク軸３１３は、長尺に形成されている。第２クランク軸３１３は、一端に、他方の塵芥運搬部２ｂに形成された貫通孔２１Ｐに挿通されて、該他方の塵芥運搬部２ｂに対して回動自在に接続される第２接続部３０４と、他端に、軸本体３１１の軸方向における他端側に固定される第２固定部３０３とを有する。第２接続部３０４と第２固定部３０３とは、第２クランク軸３１３が延びる方向に対して互いに反対側に位置するように設けられている。
【００３８】
第１クランク軸３１２と第２クランク軸３１３とは、同一形状となっている。第１接続部３０２から第２接続部３０４までの長さであって、軸本体３１１の軸方向に直交する方向の長さがクランク軸部３１の縦方向の長さとなっている。また、第１接続部３０２から第２接続部３０４までの長さであって、軸本体３１１の軸方向の長さがクランク軸部３１の幅方向の長さとなっている。
【００３９】
クランク軸部３１は、軸本体３１１がスクリーン部材６１の貫通孔６１Ｐに挿通され、第１クランク軸３１２の第１接続部３０２が一方の塵芥運搬部２ａの貫通孔に挿通され、且つ第２クランク軸３１３の第２接続部３０４が他方の塵芥運搬部２ｂの貫通孔２１Ｐに挿通されることで、スクリーン部材６１を一対の塵芥運搬部２の間に位置させた状態で、スクリーン部材６１と一対の塵芥運搬部２とを連結している。
【００４０】
本実施形態では、２つのクランク軸部３１のうちの一方のクランク軸部３１は、一対の塵芥運搬部２の上端部同士を連結している。他方のクランク軸部３１は、一対の塵芥運搬部２の下端部同士を連結している。即ち、一方のクランク軸部３１は上側に位置しており、他方のクランク軸部３１は下側に位置している。以下、上側に位置する（一対の塵芥運搬部２の上端部同士を連結する）クランク軸部３１を上クランク軸部３１ａ、下側に位置する（一対の塵芥運搬部２の下端部同士を連結する）クランク軸部３１を下クランク軸部３１ｂとする。
【００４１】
連結部３は、上クランク軸部３１ａの縦方向の長さが下クランク軸部３１ｂの縦方向の長さと同じとなるように形成されている。また、連結部３は、上クランク軸部３１ａの幅方向の長さが下クランク軸部３１ｂの幅方向の長さと同じとなるように形成されている。上クランク軸部３１ａの軸本体３１１には、後述する第２伝達部４２３が掛けられるプーリー５が設けられている。連結部３は、一方の塵芥運搬部２ａの縦方向と、他方の塵芥運搬部２ｂの縦方向とが平行となるように、一対の塵芥運搬部２を連結している。連結部３は、スクリーン部材６１を挟んで一対の塵芥運搬部２を連結し、軸本体３１１の回転に伴って、第１クランク軸３１２及び第２クランク軸３１３が軸本体３１１の軸回りに回転するように構成されている。
【００４２】
図２に示すように、上クランク軸部３１ａは、第１クランク軸３１２ａ及び第２クランク軸３１３ａが軸本体３１１ａを中心に回転することで、第１クランク軸３１２ａ及び第２クランク軸３１３ａの軌跡が円となるように構成されている。また、下クランク軸部３１ｂは、第１クランク軸３１２ｂ及び第２クランク軸３１３ｂが軸本体３１１ｂを中心に回転することで、第１クランク軸３１２ｂ及び第２クランク軸３１３ｂの軌跡が円となるように構成されている。
【００４３】
上クランク軸部３１ａと下クランク軸部３１ｂとが同位相で回転することで、一対の塵芥運搬部２は、幅方向を中心に周回するように構成されている。具体的には、上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂは、一端がＸに位置した状態から回転を開始する場合を一例とすると、同方向に同一の角速度で回転し、一端が同じタイミングでＸに戻るように回転する。
【００４４】
上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂが、一端がＸにある状態から１８０度回転する際に、一方の塵芥運搬部２ａの上端部及び下端部が、上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂの軌跡のうちの上側半円に沿って移動することで、一方の塵芥運搬部２ａがスクリーン部材６１に対して上方に移動する。続いて、上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂが、更に１８０度回転する際に（即ち３６０度回転して一端がＸに戻る際に）、一方の塵芥運搬部２ａの上端部及び下端部が、上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂの軌跡のうちの下側半円に沿って移動することで、一方の塵芥運搬部２ａがスクリーン部材６１に対して下方に移動する。このように、一方の塵芥運搬部２ａは、上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂの回転運動に伴って形成される周回経路を周回する。
【００４５】
上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂが、他端がＹにある状態から１８０度回転する際に、他方の塵芥運搬部２ｂの上端部及び下端部が、上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂの軌跡のうちの下側半円に沿って移動することで、他方の塵芥運搬部２ｂがスクリーン部材６１に対して下方に移動する。続いて、上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂが、更に１８０度回転する際に（即ち３６０度回転して他端がＹに戻る際に）、他方の塵芥運搬部２ｂの上端部及び下端部が、上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂの軌跡のうちの上側半円に沿って移動することで、他方の塵芥運搬部２ｂがスクリーン部材６１に対して上方に移動する。このように、他方の塵芥運搬部２ｂは、上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂの回転運動に伴って形成される周回経路を周回する。
【００４６】
図２及び図４に示すように、駆動部４は、動力を発生させる駆動本体４１と、該駆動本体４１が発生させた動力を連結部３に伝える動力伝達機構４２とを備える。
【００４７】
本実施形態の駆動本体４１は、余水路７３に設置され、水槽本体７１から越流した越流水によって回転することで複数の塵芥運搬部２を駆動するように構成されている。本実施形態の駆動本体４１は、動力用水車４１である。該動力用水車４１は、越流水導水路７４の下流側、且つ下方側に設置され、越流水導水路７４から流出する越流水を受けて回転するように構成されている。
【００４８】
動力伝達機構４２は、動力用水車４１が発生させた動力を受けて回転する動力軸４２１を有し、該動力軸４２１の回転力を連結部３に伝達するように構成されている。本実施形態の動力伝達機構４２は、動力用水車４１の回転に伴って上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂを回転させるように構成されている。そのため、動力伝達機構４２は、動力用水車４１の回転力を動力軸４２１に伝達する第１伝達部４２２と、動力軸４２１の回転力を連結部３に伝達する第２伝達部４２３とを有する。
【００４９】
動力軸４２１は、スクリーン６の幅方向における一端から他端に亘って設けられている。本実施形態の動力軸４２１は、スクリーン６の背面側に設置されている。具体的には、塵芥集積場Ｃに設置されている。
【００５０】
第１伝達部４２２は、駆動ベルトである。即ち、第１伝達部４２２は、動力用水車４１の回転軸と動力軸４２１のプーリーＷ（図２参照）とにかけられて、動力用水車４１が回転するに伴って、動力軸４２１を回転させる。第１伝達部４２２は、例えば、チェーンや、ギヤによって構成されていてもよい。
【００５１】
第２伝達部４２３は、駆動ベルトである。即ち、第２伝達部４２３は、動力軸４２１のプーリーＷと上クランク軸部３１ａのプーリー５とにかけられて、動力軸４２１が回転するに伴って、プーリー５を回転させる。第２伝達部４２３は、例えば、チェーンや、ギヤによって構成されていてもよい。
【００５２】
以上のように、除塵機１は、動力用水車４１の回転力を受けて動力軸４２１が回転し、動力軸４２１の回転力を受けてプーリー５が回転するように構成されている。そして、除塵機１は、プーリー５が回転することによって、上クランク軸部３１ａが回転し、上クランク軸部３１ａの回転と同時に下クランク軸部３１ｂが上クランク軸部３１ａと同じ軌跡を描きながら回転するように構成されている。
【００５３】
本実施形態の除塵機１は、スクリーン部材６１を介して隣り合う一対の塵芥運搬部２を１組として、一対の塵芥運搬部２が複数組設けられることで構成されている。本実施形態の除塵機１は、所定の組を構成する一対の塵芥運搬部２が他の組を構成する一対の塵芥運搬部２とは独立して駆動するように構成されている。即ち、駆動部４は、組毎に一対の塵芥運搬部２を駆動する。本実施形態では、各組を構成する一対の塵芥運搬部２が、同じタイミングとなるように周回経路を周回する。
【００５４】
以下、本実施形態に係る塵芥運搬部２の動き方について説明する。本実施形態では、隣り合う一対の塵芥運搬部２を１組として、１の組を構成する一対の塵芥運搬部２の動き方について説明する。
【００５５】
一対の塵芥運搬部２は、一方の塵芥運搬部２ａが突出状態Ｆにあるときに、他方の塵芥運搬部２ｂが退出状態Ｂにあり、一方の塵芥運搬部２ａが退出状態Ｂにあるときに、他方の塵芥運搬部２ｂが突出状態Ｆにあるように、周回経路を周回する。具体的には、一方の塵芥運搬部２ａが突出状態Ｆから退出状態Ｂに切り替わると同時に、他方の塵芥運搬部２ｂが退出状態Ｂから突出状態Ｆ置に切り替わり、一方の塵芥運搬部２ａが退出状態Ｂから突出状態Ｆに切り替わると同時に、他方の塵芥運搬部２ｂが突出状態Ｆから退出状態Ｂに切り替わる。
【００５６】
一方の塵芥運搬部２ａは、最上端ＵＰに位置した状態を切替り基準として、該切替り基準を境に突出状態Ｆから退出状態Ｂへ切り替わる。また、一方の塵芥運搬部２ａは、最下端ＤＰに位置した状態を切替り基準として、該切替り基準を境に退出状態Ｂから突出状態Ｆへ切り替わる。一方の塵芥運搬部２ａは、最上端ＵＰに位置した状態では上方及び下方への移動を停止する（図３（ａ）の状態）。一方の塵芥運搬部２ａは、退出状態Ｂでは、スクリーン６の背面側で円弧状の軌跡を描きながら下方に移動する（図３（ｂ）の状態）。一方の塵芥運搬部２ａは、最下端ＤＰに位置した状態では上方及び下方への移動を停止する（図３（ｃ）の状態）。そして、一方の塵芥運搬部２ａは、突出状態Ｆでは、スクリーン６の前面側で円弧状の軌跡を描きながら上方に移動する（図３（ｄ）の状態）。このように、一方の塵芥運搬部２ａは、最上端ＵＰに位置した状態、退出状態Ｂ、最下端ＤＰに位置した状態、及び突出状態Ｆを繰り返すことで、スクリーン６の幅方向を中心として、周回経路を周回する。
【００５７】
他方の塵芥運搬部２ｂは、一方の塵芥運搬部２ａが周回経路を周回している間に、該一方の塵芥運搬部２ａとは反対の動作を行う。即ち、他方の塵芥運搬部２ｂは、一方の塵芥運搬部２ａが最上端ＵＰに位置した状態で、最下端ＤＰに位置した状態となる。そして、他方の塵芥運搬部２ｂは、最下端ＤＰに位置した状態を切替り基準として、該切替り基準を境に退出状態Ｂから突出状態Ｆへ切り替わる。また、他方の塵芥運搬部２ｂは、一方の塵芥運搬部２ａが最下端ＤＰに位置した状態で、最上端ＵＰに位置した状態となる。他方の塵芥運搬部２ｂは、最上端ＵＰに位置した状態を切替り基準として、該切替り基準を境に突出状態Ｆから退出状態Ｂへ切り替わる。他方の塵芥運搬部２ｂは、最下端ＤＰに位置した状態では上方及び下方への移動を停止する（図３（ａ）の状態）。他方の塵芥運搬部２ｂは、突出状態Ｆでは、スクリーン６の前面側で円弧状の軌跡を描きながら上方に移動する（図３（ｂ）の状態）。他方の塵芥運搬部２ｂは、最上端ＵＰに位置した状態では上方及び下方への移動を停止する（図３（ｃ）の状態）。そして、他方の塵芥運搬部２ｂは、退出状態Ｂでは、スクリーン６の背面側で円弧状の軌跡を描きながら下方に移動する（図３（ｄ）の状態）。このように、他方の塵芥運搬部２ｂは、最下端ＤＰに位置した状態、突出状態Ｆ、最上端ＵＰに位置した状態、及び退出状態Ｂを繰り返すことで、スクリーン６の幅方向を中心として、周回経路を周回する。
【００５８】
図３（ｂ）又は図３（ｄ）に示すように、一方（又は他方）の塵芥運搬部２が突出状態Ｆにあり、他方（又は一方）の塵芥運搬部２が退出状態Ｂにあるときは（即ち、一対の塵芥運搬部２が上流側及び下流側に変位した状態）、一方（又は他方）の塵芥運搬部２が塵芥Ｄを運搬する運搬状態Ｔである。また、図３（ａ）又は図３（ｃ）に示すように、一方（又は他方）の塵芥運搬部２が最上端ＵＰに位置しており、他方（又は一方）の塵芥運搬部２が最下端ＤＰに位置しているときは、一対の塵芥運搬部２が塵芥Ｄを運搬しない非運搬状態ＮＴである。
【００５９】
図４に示すように、スクリーン６に塵芥Ｄが堆積していない場合には、水槽本体７１の水がスクリーン６を通過する際の抵抗が無いため、スクリーン６の上流側の水位と下流側の水位とは同じである。
【００６０】
図５に示すように、スクリーン６に塵芥Ｄが堆積している場合には、塵芥Ｄが抵抗となって、スクリーン６の上流側の水位が、下流側の水位に比べて上昇する。スクリーン６の上流側の水位が上昇することによって、水が水槽本体７１から越流となって越流水導水路７４に流れ込み、該越流水導水路７４を通過した越流水が動力用水車４１に向かって落下することで、動力用水車４１が回転し始める。
【００６１】
動力用水車４１が回転することで、図６に示す例では、他方の塵芥運搬部２ｂが最下端ＤＰから徐々に突出状態Ｆに切り替わり、塵芥Ｄをスクリーン６から持ち上げる。そして、他方の塵芥運搬部２ｂは、上方に移動しながら、塵芥Ｄを上方に運搬し、最上端ＵＰまで移動すると、塵芥Ｄを手放す。即ち、他方の塵芥運搬部２ｂは、最下端ＤＰから最上端ＵＰに移動するに伴って、クランク軸部３１の軌跡の直径に相当する距離分、塵芥Ｄを上方に移動させる。
【００６２】
これに対して、一方の塵芥運搬部２ａは、最上端ＵＰから徐々に退出状態Ｂに切り替わると同時に、受けていた塵芥Ｄを手放す。一方の塵芥運搬部２ａは、退出状態Ｂから最下端ＤＰに移動し、最下端ＤＰから突出状態Ｆに切り替わると同時に、他方の塵芥運搬部２ｂが手放した塵芥Ｄを受け取る。このとき、一方の塵芥運搬部２ａは、塵芥Ｄの手放し位置よりも上方で塵芥Ｄを受け取る。
【００６３】
図７に示すように、各塵芥運搬部２が、塵芥Ｄを、手放した位置よりも上方で受け取り、受け取った位置から更に上方に運搬することを繰り返すことで、塵芥Ｄが徐々に上方に運搬される。スクリーン部材６１の最上端まで運搬された塵芥Ｄは、塵芥集積場Ｃに落下して集められる。スクリーン６に堆積した塵芥Ｄが除去されると、スクリーン６を介して水が下流側にスムーズに流れ始めるので、スクリーン６の上流側の水位が下がり始める。これにより、水の越流が止まるので、動力用水車４１が停止する。そして、除塵機１が停止する。
【００６４】
以上のように、かかる構成によれば、塵芥運搬部２は、突出状態Ｆから退出状態Ｂへ切り替わる経路が上側で、退出状態Ｂから突出状態Ｆへ切り替わる経路が下側となる周回経路に沿って幅方向を中心に周回するように構成されている。そのため、塵芥運搬部２は、突出状態Ｆから退出状態Ｂに切り替わる際に、受けていた塵芥Ｄを上側で手放して、退出状態Ｂから突出状態Ｆに切り替わる際にスクリーン６に堆積した塵芥を下側で受け取る。塵芥運搬部２は、周回経路を周回するので、スクリーン６に堆積した塵芥Ｄを受けた後、突出状態Ｆで上方に移動して、再度突出状態Ｆから退出状態Ｂに切り替わる際に、受けていた塵芥Ｄを上側で手放す。このように、塵芥運搬部２は、周回経路を周回して突出状態Ｆと退出状態Ｂとに繰り返し切り替わることで、塵芥Ｄを、受けた分ずつ（少しずつ）上方に向けて運搬することができるので、塵芥運搬部２にかかる負荷を低減することができる。
【００６５】
更に、少なくとも１つの塵芥運搬部２は、他の少なくとも１つの塵芥運搬部２とは異なるタイミングで周回するので、除塵作業が終了すると、少なくとも１つの塵芥運搬部２は、他の少なくとも１つの塵芥運搬部２とは異なる姿勢で停止する。そのため、除塵作業を開始する際に、塵芥運搬部２同士が異なる姿勢から起動することになるので、姿勢が異なる塵芥運搬部２にかかる負荷が異なる。これにより、起動時に全ての塵芥運搬部２に均一に負荷がかかる状況を回避することができる。
【００６６】
また、各塵芥運搬部２は、縦方向に延びる本体部２１と、該本体部２１から前記上流側を向くように突出する突起部２２と、を備えている。かかる構成によれば、塵芥運搬部２が突出状態Ｆにあるときは、スクリーン６に堆積した塵芥Ｄは突起部２２に引っ掛かる。また、塵芥運搬部２が退出状態Ｂにあるときは、塵芥運搬部２が起動して、退出状態Ｂから突出状態Ｆに切り替わる際に、スクリーン６に堆積した塵芥Ｄが突起部２２に引っ掛かる。そのため、塵芥運搬部２は、突起部２２に塵芥Ｄを引っ掛けた状態（捕えた状態）で運搬することができるので、運搬中に塵芥Ｄが塵芥運搬部２から滑り落ち難く、塵芥Ｄを確実に運搬することができる。
【００６７】
また、前記突起部２２は、前記本体部２１から該本体部２１が延びる方向に沿って並ぶように複数突出している。かかる構成によれば、塵芥Ｄが複数の突起部２２に引っ掛かることで、塵芥運搬部２は、本体部２１上で塵芥Ｄを分散させて運搬することができる。そのため、１つの塵芥運搬部２において、局所的に負荷がかかるのを防止することができる。
【００６８】
また、一対の塵芥運搬部２は、一方の塵芥運搬部２ａ又は他方の塵芥運搬部２ｂの何れかが必ず突出状態Ｆとなるので、塵芥Ｄが連続して運搬される。そのため、上記構成の除塵機１は、塵芥Ｄを迅速に運搬することができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、駆動本体４１が動力用水車４１である。これにより、駆動部４は、越流水を動力源として塵芥運搬部２を駆動することができるので、本来、動力に変換されずに流れてしまう越流水を利用することで、電気やガス等の他の動力源を使用することなく、除塵機１を安価に駆動させることができる。
【００７０】
上記実施形態の除塵機１は、所定の組を構成する一対の塵芥運搬部２が他の組を構成する一対の塵芥運搬部２とは独立して駆動するように構成されている。そのため、動力軸４２１が正常に動作している状態では、何れか１つの組を構成する一対の塵芥運搬部２が停止してしまった場合でも、他の組が駆動するので、一度に全ての塵芥運搬部２が停止することを防止できる。また、塵芥運搬部２にかかる負荷を低減する結果、駆動部４にかかる負荷を低減することができる。そのため、除塵機１が停止する虞が格段に低減され、作業者の監視負担を軽くすることができる。
【００７１】
上記実施形態では、図３（ａ）及び図３（ｃ）に示すように、一対の塵芥運搬部２は、非運搬状態ＮＴにあるときに、突起部２２がスクリーン部材６１の前面側から突出するように構成されているので、最下端ＤＰに到達する前に、突起部２２がスクリーン部材６１に対して上流側に突出し始める。そのため、例えば、一方の塵芥運搬部２ａは、他方の塵芥運搬部２ｂが完全に塵芥Ｄを手放す前に、突起部２２で塵芥Ｄを捕え始める。これにより、一対の塵芥運搬部２は、塵芥Ｄを常に突起部２２で捕えた状態で運搬できるので、一旦塵芥運搬部２に持ち上げられた塵芥Ｄが塵芥運搬部２から脱落するのを防止することができる。
【００７２】
尚、本発明の除塵機１は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７３】
上記実施形態では、１つの取水隙間Ｓに１つの塵芥運搬部２が設置された場合について説明したが、これに限定されるものではない。１つの取水隙間Ｓに複数の塵芥運搬部２が設置されていてもよい。また、上記実施形態では特に言及するものではないが、塵芥運搬部２は、全ての取水隙間Ｓに設置されていてもよいし、特定の取水隙間Ｓに設置され、特定の取水隙間Ｓには設置されていなくてもよい。
【００７４】
上記実施形態では、駆動本体４１が動力用水車４１である場合について説明したが、これに限定されるものではない。駆動本体４１は、動力を発生させるものであればよく、例えば、動力軸４２１を回転させる電動機Ｍ（図１参照）であってもよい。また、除塵機１は、駆動本体４１として、動力用水車４１及び電動機Ｍの双方を備え、状況に応じて動力用水車４１と電動機Ｍとを使い分けてもよい。何れにしても、除塵機１は、駆動本体４１として動力用水車４１を備えることで、スクリーン６に大量の塵芥Ｄが堆積して越流が生じた場合に自動的に塵芥運搬部２を駆動させるので、動力を安価に得ることができると共に、監視者による監視負担を軽減することができる。
【００７５】
上記実施形態では、各組を構成する一対の塵芥運搬部２が、同じタイミングとなるように周回経路を周回する場合について説明したが、これに限定されるものではない。本実施形態の除塵機１では、駆動部４が塵芥運搬部２を組毎に駆動することができるので、少なくとも１組を構成する一対の塵芥運搬部２と、他の少なくとも１組を構成する一対の塵芥運搬部２とを異なるタイミングで周回させることができる。
【００７６】
具体的には、図８に示すように、本実施形態の除塵機１は、一対の塵芥運搬部２を少なくとも３組備えていてもよい。図８は、スクリーン６を平面視したときの上クランク軸部３１ａを示した図である。図８では、塵芥運搬部２は省略しているが、上クランク軸部３１ａの回転に伴って塵芥運搬部２が回転するものとする。図８の左から、それぞれの組をＧ組、Ｈ組、Ｉ組とする。Ｈ組及びＩ組を構成する一対の塵芥運搬部２は、Ｇ組を構成する一対の塵芥運搬部２とは異なるタイミングで周回してもよい。更に、Ｈ組を構成する一対の塵芥運搬部２は、Ｉ組を構成する一対の塵芥運搬部２と異なるタイミングで周回してもよい。このように、各組が異なるタイミングで周回してもよい。
【００７７】
例えば、図８のＡ矢視図に示すように、Ｇ組の上クランク軸部３１ａの縦方向が、スクリーン部材６１の縦方向に対して交差した姿勢であるとする。この場合、Ｈ組の上クランク軸部３１ａは、図８のＢ矢視図に示すように、スクリーン部材６１の縦方向と一致した姿勢であってもよい。具体的には、Ｇ組の上クランク軸部３１ａとＨ組の上クランク軸部３１ａとが鈍角を成すように交差していてもよい。また、この場合、図８のＣ矢視図に示すように、Ｉ組の上クランク軸部３１ａは、Ｈ組の上クランク軸部３１ａとは異なる姿勢であってもよい。具体的には、Ｈ組の上クランク軸部３１ａとＩ組の上クランク軸部３１ａとが鈍角をなすように交差していてもよい。例えば、Ｇ組、Ｈ組、及びＩ組の位相が１２０度ずつずれるように、各組が周回してもよい。
【００７８】
上記の場合、複数の組の周回のタイミングは自由に設定することができる。これにより、除塵機１の駆動を停止した際に、Ｇ組、Ｈ組、及びＩ組を構成する一対の塵芥運搬部２が異なる姿勢で停止する。そのため、再度除塵機１を駆動する際に、各組にかかる負荷が異なるため、除塵機１の起動時に各組にかかる負荷を分散することができる。これにより、仮に何れかの組の負荷が大きく、該組が駆動できないような場合でも、他の組が駆動するので、全ての塵芥運搬部２が駆動不能となるような事態を回避することができる。
【００７９】
上記実施形態では、除塵機１が、貯水部としての流込式水力発電所の水槽７に設けられたスクリーン６に設置される場合について説明したが、これに限定されるものではない。除塵機１は、河川、沈砂地など、取水が行われる如何なる貯水部に設置されてもよい。
【００８０】
上記実施形態では、隣り合う一対の塵芥運搬部２が連結部３によって連結され、連動する場合について説明したが、これに限定されるものではない。複数の塵芥運搬部２は、全て独立していてもよい。また、この場合、少なくとも１つの塵芥運搬部２が他の少なくとも１つの塵芥運搬部２とは異なるタイミングで周回すればよく、各塵芥運搬部２が独自のタイミングで周回経路に沿って周回することによって、隣り合う塵芥運搬部２が同じタイミングで周回することもできる。
【００８１】
上記実施形態では、塵芥運搬部２の本体部２１が板状に形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。本体部２１は、長尺に形成されていればよく、例えば、棒状に形成されていてもよい。
【００８２】
上記実施形態では、クランク機構によって一対の塵芥運搬部２を周回させる場合について説明したが、これに限定されるものではない。一対の塵芥運搬部２は、チェーンやベルトに固定され、該チェーンやベルトが無端回転することで、周回経路を周回してもよい。
【００８３】
上記実施形態では、連結部３は、上クランク軸部３１ａ及び下クランク軸部３１ｂを有する場合について説明したが、クランク軸部３１の数については特に限定されるものではない。スクリーン部材６１が縦方向に長く、長い塵芥運搬部２を使用する際には、塵芥運搬部２の中途部に別途クランク軸部３１を設けてもよい。これにより、塵芥運搬部２の強度を確保しつつ塵芥運搬部２をより安定して周回させることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１…除塵機、２，２ａ，２ｂ…塵芥運搬部、２１…本体部、２２…突起部、３…連結部、３１…クランク軸部、３１ａ…上クランク軸部、３１ｂ…下クランク軸部、３０１…第１固定部、３０２…第１接続部、３０３…第２固定部、３０４…第２接続部、３１１，３１１ａ，３１１ｂ…軸本体、３１２，３１２ａ，３１２ｂ…第１クランク軸、３１３，３１３ａ，３１３ｂ…第２クランク軸、４…駆動部、４１…動力用水車（駆動本体）、４２…動力伝達機構、４２１…動力軸、４２２…第１伝達部、４２３…第２伝達部、５，Ｗ…プーリー、６…スクリーン、６１…スクリーン部材、７…水槽、７１…水槽本体、７２…本水路、７３…余水路、７４…越流水導水路、２１Ｐ，６１Ｐ…貫通孔、Ｆ…突出状態、Ｂ…退出状態、Ｃ…塵芥集積場、Ｄ…塵芥、Ｔ…運搬状態、ＮＴ…非運搬状態、Ｓ…取水隙間、ＵＰ…最上端、ＤＰ…最下端
【図１】
2018021431.tif 000003
【図２】
2018021431.tif 000004
【図３】
2018021431.tif 000005
【図４】
2018021431.tif 000006
【図５】
2018021431.tif 000007
【図６】
2018021431.tif 000008
【図７】
2018021431.tif 000009
【図８】
2018021431.tif 000010
【図９】
2018021431.tif 000011