(57)【要約】【課題】水路を流れる水に混入した塵芥を大量に取り除くことができる除塵システム及びスクリーンを提供する。【解決手段】水が流れる水路に設置される除塵システムであって、水路の水面から予め定められた深さに設置され、第２スクリーンが移動して水路内にある塵芥を鉛直方向の上側に移動させる第２除塵機と、水路内の水の流れ方向において、第２除塵機よりも上流側に配置され、水路内に配置された第２除塵機から、第２除塵機の鉛直方向の下側の端部よりも底面側まで延在して設置される案内部材を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が流れる水路に設置される除塵システムであって、
前記水路の水面から予め定められた深さに設置され、第２スクリーンが移動して前記水路内にある塵芥を前記鉛直方向の上側に移動させる第２除塵機と、
前記水路内の水の流れ方向において、前記第２除塵機よりも上流側に配置され、前記水路内に配置された前記第２除塵機から、前記第２除塵機の前記鉛直方向の下側の端部よりも前記底面側まで延在して設置される案内部材を備えることを特徴とする除塵システム。
【請求項２】
水路に設置される除塵システムであって、
前記水路の水面から底面まで延在して配置され、第１スクリーンが移動して前記水路にある塵芥を鉛直方向の上側に移動させる第１除塵機と、
前記水路内の水の流れ方向において、前記第１除塵機よりも上流側に配置され、水面から予め定められた深さに設置され、第２スクリーンが移動して前記水路内にある塵芥を鉛直方向の上側に移動させる第２除塵機と、
前記流れ方向において、前記第２除塵機よりも上流側に配置され、前記水路内に配置された前記第２除塵機から、前記第２除塵機の前記鉛直方向の下側の端部よりも前記底面側まで延在して設置される案内部材を備えることを特徴とする除塵システム。
【請求項３】
前記第２除塵機は、前記第２スクリーンの移動速度が、前記第１除塵機の前記第１スクリーンの移動速度よりも速いことを特徴とする請求項２に記載の除塵システム。
【請求項４】
前記案内部材は、前記水面側の面が、前記流れ方向の上流側に向かうに従って前記底面側に向かう向きで傾いていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の除塵システム。
【請求項５】
前記案内部材は、前記流れ方向において、前記流れ方向の下流側の端部が、前記第２除塵機の前記鉛直方向の下側の端部と離れていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の除塵システム。
【請求項６】
前記案内部材は、前記鉛直方向において、上側の端部が、前記第２除塵機の下側の端部よりも前記水面側にあることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の除塵システム。
【請求項７】
前記案内部材は、水を通過させる開口が一定の間隔で形成されたスクリーンであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の除塵システム。
【請求項８】
前記案内部材を移動させ、前記水路内に入れた状態と、前記水路から取り出した状態とを切り換える案内部材移動機構をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の除塵システム。
【請求項９】
前記第２除塵機は、前記第２スクリーンを、前記水路内に入れた状態と、前記水路から取り出した状態とを切り換える移動機構をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の除塵システム。
【請求項１０】
前記案内部材は、前記水の流れ方向の下流から上流に向かって、前記水面に対する傾斜角が大きくなることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の除塵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水路に配置され、水に含まれる塵芥を除去する除塵システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水が流入する施設としては、例えば、冷却水として水を使用する発電施設、タービンを回転させる動力として水が流入する水力発電施設、浄水のために水を流入させる浄水施設等がある。これらの施設では、流入する水に塵芥が混入していると、水を使用する各設備を損傷させたり、使用できない状態となったりする。なお、塵芥としては、海であれば、クラゲ等の海洋生物、流木、落ち葉、ごみ等があり、川や湖であれば、流木、落ち葉、ごみ等がある。
【０００３】
このため、当該施設では、水を流入させる水路、いわゆる取水路に、流れる水に含まれる塵芥を取り除く除塵装置を設置する場合がある（特許文献１参照）。この除塵装置は、水路内に設置され、水を通過させ、水とともに流れてくる塵芥を通過させないスクリーンを有する。また、除塵装置は、スクリーンの表面にかき取り部材を設け、かつ、ベルト形状とし、回転させることでスクリーンに到達した塵芥をスクリーンとともに移動するかき取り部材でかきとって、水上にある所定の回収装置に移動させる。これにより、水路内を流れる塵芥を取り除いている。
【０００４】
また、特許文献２には、水路内の上側の部分にスクリーンを設け、かつ、気泡発生装置を底面に設け、気泡発生装置で塵芥を水面側に移動させ、スクリーンで取り除く除塵装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２６５４４３号公報
【特許文献２】特表２００７−５１３２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、水路に流入する塵芥が大量になる場合がある。例えば、海水が流入する水路では、夏季にクラゲが大量に発生することがある。このように、クラゲ等の塵芥が大量に発生すると、除塵装置のスクリーンに塵芥が詰まり、取水量が低下する。また、大量に発生した塵芥を除去するために、スクリーンの回転速度を高くすると、高速回転しているスクリーンが水路を流れる水に対して抵抗となり取水量が低下する。このため、施設の稼働率を低下させる必要が生じる。例えば、発電施設であれば、発電出力を低下させるか、または、発電を停止させる必要がある。また、特許文献２に記載の装置では、塵芥が大量に発生すると、気泡発生装置でスクリーンが配置されている位置まで塵芥を移動できないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、水路を流れる水に混入した塵芥を大量に取り除くことができる除塵システム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】
上記の目的を達成するための本発明の除塵システムは、水が流れる水路に設置される除塵システムであって、前記水路の水面から予め定められた深さに設置され、第２スクリーンが移動して前記水路内にある塵芥を前記鉛直方向の上側に移動させる第２除塵機と、前記水路内の水の流れ方向において、前記第２除塵機よりも上流側に配置され、前記水路内に配置された前記第２除塵機から、前記第２除塵機の前記鉛直方向の下側の端部よりも前記底面側まで延在して設置される案内部材を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の除塵システムは、水路に設置される除塵システムであって、前記水路の水面から底面まで延在して配置され、第１スクリーンが移動して前記水路にある塵芥を鉛直方向の上側に移動させる第１除塵機と、前記水路内の水の流れ方向において、前記第１除塵機よりも上流側に配置され、水面から予め定められた深さに設置され、第２スクリーンが移動して前記水路内にある塵芥を鉛直方向の上側に移動させる第２除塵機と、前記流れ方向において、前記第２除塵機よりも上流側に配置され、前記水路内に配置された前記第２除塵機から、前記第２除塵機の前記鉛直方向の下側の端部よりも前記底面側まで延在して設置される案内部材を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の除塵システムは、第２除塵機と案内部材とで、水の流れに対する抵抗の増加を抑制しつつ、効率よく塵芥を除去することができ、第１除塵機に到達する塵芥を少なくすることができる。これにより、水路を流れる水に混入した塵芥を大量に取り除くことができる。
【００１１】
本発明の除塵システムでは、前記第２除塵機は、前記第２スクリーンの移動速度が、前記第１除塵機の前記第１スクリーンの移動速度よりも速いことを特徴とする。
【００１２】
第２除塵機の第２スクリーンを第１除塵機の第１スクリーンより高速で移動させることで、第２除塵機でより多くの塵芥を除去することができる。また、第２除塵機は、鉛直方向側の端部と底面との間に一定以上の隙間があるため、第２除塵機を高速で回転させた場合でも、水路の水の流れの抵抗の増加を抑制することができる。
【００１３】
本発明の除塵システムでは、前記案内部材は、前記水面側の面が、前記流れ方向の上流側に向かうに従って前記底面側に向かう向きで傾いていることを特徴とする。
【００１４】
案内部材で底面から水面に向けた水の流れを作ることができ、塵芥を水面側及び第２除塵機側に高い確率で移動させることができ、これにより、第２除塵機で効率よく塵芥を取り除くことができる。
【００１５】
本発明の除塵システムでは、前記案内部材は、前記流れ方向において、前記流れ方向の下流側の端部が、前記第２除塵機の前記鉛直方向の下側の端部と離れていることを特徴とする。
【００１６】
これにより、第２除塵機の上流側に塵芥が溜まっている場合等に、塵芥の一部を案内部材と第２除塵機の間を通過させ第１除塵機側に移動させることができる。これにより第２除塵機に塵芥が詰まることを抑制できる。これにより、詰まりを抑制しつつ、第２除塵機を稼動させることができるため、大量の塵芥を第２除塵機で除去することができる。
【００１７】
本発明の除塵システムでは、前記案内部材は、前記鉛直方向において、上側の端部が、前記第２除塵機の下側の端部よりも前記水面側にあることを特徴とする。
【００１８】
これにより、案内部材の水面側の面を通過した塵芥をより高い確率で第２除塵機に案内することができる。
【００１９】
本発明の除塵システムでは、前記案内部材は、水を通過させる開口が一定の間隔で形成されたスクリーンであることを特徴とする。
【００２０】
案内部材をスクリーンとすることで、水の流れの抵抗の増加をより抑制することができる。
【００２１】
本発明の除塵システムでは、前記案内部材を移動させ、前記水路内に入れた状態と、前記水路から取り出した状態とを切り換える案内部材移動機構をさらに有することを特徴とする。
【００２２】
これにより、使用しない場合は、案内部材を水路から取り出すことができ、水路に水が流れやすい状態とすることができる。また、案内部材をメンテナンスしやすくすることができ、水中に設置し続けることで、生じる劣化も抑制することができる。
【００２３】
本発明の除塵システムでは、前記第２除塵機は、前記第２スクリーンを、前記水路内に入れた状態と、前記水路から取り出した状態とを切り換える移動機構をさらに有することを特徴とする。
【００２４】
これにより、使用しない場合は、第２除塵機を水路から取り出すことができ、水路に水が流れやすい状態とすることができる。また、第２除塵機をメンテナンスしやすくすることができ、水中に設置し続けることで、生じる劣化も抑制することができる。
【００２５】
本発明の除塵システムでは、案内部材は、前記水の流れ方向の下流から上流に向かって、前記水面に対する傾斜角が大きくなることを特徴とする。
【００２６】
案内部材を上記形状とすることで、塵芥を効果的に水面側に案内することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の除塵システムによれば、第２除塵機と案内部材となるスクリーンとで、水の流れに対する抵抗の増加を抑制しつつ、効率よく塵芥を除去することができ、第２除塵機の下流に設置の第１除塵機に到達する塵芥を少なくすることができる。これにより、水路を流れる大量の塵芥を取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の除塵システムが設置された発電システムと周辺との位置関係を示す概観図である。
【図２】図２は、本発明の除塵システム及び発電システムの概観を表す概略図である。
【図３】図３は、本発明の除塵システムの概略構成を表す概略図である。
【図４】図４は、第２除塵機の概略構成を示す正面図である。
【図５】図５は、第２除塵機の移動機構の概略構成を示す概略図である。
【図６】図６は、案内部材本体の概略構成を示す正面図である。
【図７】図７は、案内部材本体の概略構成を示す側面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、案内部材本体の移動機構の動作を説明するための説明図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、案内部材の移動機構の動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る除塵システム及びスクリーンの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。例えば、本実施例は、除塵システムを、発電システムが海水を取得する取水路に設けた場合としたが、これに限定されない。除塵システムは、各種水路に設けることができ、水が取水路を流れ流入する施設は特に限定されない。水が流入する施設としては、例えば、冷却水として水を使用する発電施設、タービンを回転させる動力として水が流入する水力発電施設、浄水のために水を流入させる浄水施設等がある。また、本実施例では、水として海水としたが、淡水でもよい。また、塵芥としては、海であれば、クラゲ等の海洋生物、流木、落ち葉、ごみ等があり、川や湖であれば、流木、落ち葉、ごみ等がある。
【００３０】
図１は、本発明の除塵システムが設置された発電システムとその周辺との位置関係を示す概観図である。図１は、除塵システム３０を発電システム１０の取水路１８に設置した一例である。発電システム１０及び除塵システム３０は、海４に面した陸地２に設置されている。具体的には、発電システム１０は、堤防等の突出した陸地２で形成された海岸線６によって形成された湾８に面して配置されている。発電システム１０は、湾８に繋がった取水路１８が設けられており、取水路１８で湾８の海水を取水している。除塵システム３０は、取水路１８に設けられており、湾８から発電システム１０に流入する海水に含まれる塵芥を除去する。また、湾８の周囲には、湾８にクラゲ等の塵芥が流入することを抑制する防護ネット９が設けられている。なお、防護ネット９は、あることが好ましいがなくてもよい。
【００３１】
次に、図１及び図２を用いて、発電システムと除塵システムについて説明する。図２は、本発明の除塵システム及び発電システムの概観を表す概略図である。
【００３２】
図２に示すように、発電システム１０は、蒸気タービン建屋１２と熱交換器１４と海水循環装置１６とを備える。発電システム１０は、ガスタービン、原子炉、ボイラー等の熱を発生させる発熱装置、発熱装置で発生された熱を回収し蒸気を発生させる蒸気発生器、蒸気発生器で発生した蒸気が供給される蒸気タービン、蒸気タービンとともに回転し発電する発電機等、各種機器を備えている。発電システム１０は、蒸気タービン建屋１２内に熱交換器１４が配置されている。熱交換器１４には、海４との間で海水を循環させる海水循環装置１６が接続されている。
【００３３】
海水循環装置１６は、取水管２３とポンプ２４と放水管２７とを有する。取水管２３は、取水路１８と熱交換器１４とを接続する配管である。取水管２３は、取水路１８に一方の端部が配置され、他方の端部が熱交換器１４に接続されている。ポンプ２４は、取水管２３に取り付けられており、取水路１８の海水を取水管２３に吸い上げ、取水管２３内に取水路１８から熱交換器１４に海水を送液する。放水管２７は、海４と熱交換器１４とを接続する配管である。放水管２７は、一方の端部が熱交換器１４に接続され、他方の端部が海４の中に配置されている。
【００３４】
発電システム１０は、除塵システム３０で塵芥が取り除かれた海水を、ポンプ２４によって取水管２３に取水する。発電システム１０は、取水した海水を熱交換器１４に供給し、熱交換器１４を通過した海水を放水管２７から排出する。
【００３５】
除塵システム３０は、図１及び図２に示すように、第１除塵機３２と、第２除塵機３４と、案内部材３６と、回収装置３８と、を有する。第１除塵機３２と、第２除塵機３４と、案内部材３６とは、取水路１８の下流側（発電システム１０側）から上流側（湾８側）に向かってこの順で配置されている。回収装置３８は、第１除塵機３２と第２除塵機３４とで除去された塵芥、つまり取水路１８から取り除かれた塵芥を回収する装置である。回収装置３８は、ベルトコンベア等であり、第１除塵機３２と第２除塵機３４とにより除去された塵芥を所定の位置に搬送する。また、回収装置３８で回収された塵芥は、トラック等により、塵芥を処理する処理施設に搬送される。
【００３６】
次に、図３から図８Ｂを用いて、除塵システムについてより詳細に説明する。図３は、本発明の除塵システムの概略構成を表す概略図である。図４は、第２除塵機の概略構成を示す正面図である。図５は、第２除塵機の移動機構の概略構成を示す概略図である。図６は、案内部材の概略構成を示す正面図である。図７は、案内部材の概略構成を示す側面図である。図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ案内部材の移動機構の動作を説明するための説明図である。
【００３７】
除塵システム３０は、上述したように、第１除塵機３２と、第２除塵機３４と、案内部材３６と、回収装置３８と、を有する。回収装置３８は、上述したように第１除塵機３２と第２除塵機３４とで取水路１８から取り除いた塵芥４８を回収する装置である。
【００３８】
また、除塵システム３０が設置されている取水路１８は、設置面４０に対して窪んだ水路である。取水路１８は、設置面４０よりも下に水面４２がある。取水路１８は、鉛直方向下側の面が底面４４となる。本実施例の底面４４は、基本的に平坦な面となる。
【００３９】
第１除塵機３２は、スクリーン（第１スクリーン）５０と、駆動ローラ５２と、従動ローラ５４と、モータ５６と、複数のかき取り部材５８と、を有する。スクリーン５０は、エンドレスベルト形状の部材であり、対象の塵芥４８よりも小さく、海水が通過できる開口または隙間が多数形成されている。スクリーン５０は、一部が水面４２より上に露出しており、一部が水面４２より下、つまり水中にある。駆動ローラ５２と従動ローラ５４は、スクリーン５０を所定の張力で支持している。駆動ローラ５２は、モータ５６に接続され、モータ５６で回転される。モータ５６は、駆動ローラ５２とベルト、プーリ等の伝達機構で連結されており、駆動ローラ５２を回転させる。複数のかき取り部材５８は、スクリーン５０の表面に所定の間隔で配置されている。かき取り部材５８は、断面が海水の流れ方向Ｗの下流側の面において、先端が鉛直方向上側に向く方向に折れ曲がったＬ字上の部材である。かき取り部材５８は、スクリーン５０の近傍にある塵芥４８をスクリーン５０の近傍に保持する。なお、かき取り部材５８は、塵芥４８をスクリーン５０の近傍に維持し、塵芥４８をスクリーン５０とともに移動させることができればよく、形状及び構造は特に限定されない。
【００４０】
第１除塵機３２は、従動ローラ５４が底面４４の近傍に配置され、取水路１８の底面４４まで延在して配置されている。具体的には、第１除塵機３２は、スクリーン５０の鉛直方向下側の端部と底面４４とが、塵芥４８が通れない間隔となっている。なお、第１除塵機３２は、スクリーン５０の鉛直方向下側の端部に移動したかき取り部５８と底面４４との間が、塵芥４８が通れない間隔となっていてもよい。
【００４１】
第１除塵機３２は、モータ５６により駆動ローラ５２を回転させることで、駆動ローラ５２の回転に従動してスクリーン５０が回転する。また、スクリーン５０の回転に従動して、従動ローラ５４も回転する。第１除塵機３２は、スクリーン５０を回転させることで、スクリーン５０とともにかき取り部材５８が回転する。ここで、第１除塵機３２は、流れ方向Ｗの下流側の面が鉛直方向上側に移動する向きでスクリーン５０を回転させる。これにより、流れ方向Ｗに沿って移動し、スクリーン５０の下流側の面に到着した塵芥４８は、かき取り部材５８及びスクリーン５０によって鉛直方向上側に移動され、水面４２から上側に移動され、取水路１８から取り除かれる。
【００４２】
第２除塵機３４は、スクリーン（第２スクリーン）６０と、駆動ローラ６２と、従動ローラ６４と、モータ６６と、複数のかき取り部材６８と、移動機構７０と、を有する。第２除塵機３４は、基本的な構成が第１除塵機３２と同様である。スクリーン６０は、エンドレスベルト形状の部材であり、対象の塵芥４８よりも小さく、海水が通過できる開口または隙間が多数形成されている。具体的には、スクリーン６０が、図４に示すように、取水路１８の幅方向、つまり、流れ方向Ｗに直交する面の水平方向の全域に配置されている。スクリーン６０は、幅方向に隣接して配置された複数のベルト６０ａと、ベルト６０ａを繋げる連結部６０ｂとを有する。ベルト６０ａは、駆動ローラ６２と従動ローラ６４によって所定の張力で支持されている。連結部６０ｂは、ベルト６０ａとベルト６０ａとの間にベルト６０ａの延在方向に所定の間隔で配置されている。連結部６０ｂは、隣接するベルト６０ａとベルト６０ａとに連結されており、連結されているベルト６０ａと一体で移動する。スクリーン６０は、連結部６０ｂと連結部６０ｂとの間が空間となり、海水が通る隙間６０ｃとなる。隙間６０ｃは、取り除く対象の塵芥４８よりも小さい大きさとなる。スクリーン６０は、図３に示す状態では、一部が水面４２より上に露出しており、一部が水面４２より下、つまり水中にある。駆動ローラ６２と従動ローラ６４は、スクリーン６０を所定の張力で支持している。駆動ローラ６２は、モータ６６に接続され、モータ６６で回転される。モータ６６は、駆動ローラ６２とベルト、プーリ等の伝達機構で連結されており、駆動ローラ６２を回転させる。複数のかき取り部材６８は、スクリーン６０の表面に所定の間隔で配置されている。かき取り部材６８は、断面が水の流れ方向Ｗの下流側の面において、先端が鉛直方向上側に向く方向に折れ曲がったＬ字上の部材である。かき取り部材６８は、スクリーン６０の近傍にある塵芥４８をスクリーン６０の近傍に保持する。なお、かき取り部材６８は、塵芥４８をスクリーン６０の近傍に維持し、塵芥４８をスクリーン６０とともに移動させることができればよく、形状及び構造は特に限定されない。
【００４３】
移動機構７０は、駆動ローラ６２及び従動ローラ６４で支持されたスクリーン６０を移動させる機構である。移動機構７０は、スクリーン６０の一部が水中に配置された状態と、スクリーン６０が空気中に配置された状態、つまり水中から取り出された状態と、を切り換える。移動機構７０については、後述する。
【００４４】
第２除塵機３４は、水面４２から鉛直方向下側に距離がｄ１となる位置までの水中に設置される。図３に示すように、第２除塵機３４は、鉛直方向下側の端部と底面４４との間に一定以上の隙間が形成されている。本実施例の距離ｄ１は、水面４２から取水路１８の底面４４までの距離をｄとすると、距離ｄの約３分の１である。
【００４５】
第２除塵機３４は、モータ６６により駆動ローラ６２を回転させることで、駆動ローラ６２の回転に従動してスクリーン６０が回転する。また、スクリーン６０の回転に従動して、従動ローラ６４も回転する。第２除塵機３４は、スクリーン６０を回転させることで、スクリーン６０とともにかき取り部６８が回転する。ここで、第２除塵機３４は、流れ方向Ｗの下流側の面が鉛直方向上側に移動する向きでスクリーン６０を回転させる。これにより、流れ方向Ｗに沿って移動し、スクリーン６０の下流側の面に到着した塵芥４８は、かき取り部６８及びスクリーン６０によって鉛直方向上側に移動され、水面４２から上側に移動され、取水路１８から取り除かれる。
【００４６】
次に移動機構７０について説明する。移動機構７０は、駆動ローラ６２及び従動ローラ６４で支持されたスクリーン６０を移動させる機構であり、図４及び図５に示すように、牽引機構７２Ａと牽引機構７２Ｂと牽引機構７４と、を有する。
【００４７】
牽引機構７２Ａと牽引機構７２Ｂは、スクリーン６０の鉛直方向上側の端部、つまり駆動ローラ６２側の端部に連結され、スクリーン６０の鉛直方向上側の端部を鉛直方向に移動させる。牽引機構７２Ａは、スクリーン６０の幅方向の一方の端部側に連結されている。牽引機構７２Ｂは、スクリーン６０の幅方向の他方の端部側に連結されている。牽引機構７２Ａと牽引機構７２Ｂは、同様の構成であるので、牽引機構７２Ａのみについて説明する。
【００４８】
牽引機構７２Ａは、支点８０と、ワイヤ８２と、支持台８４と、ローラ８６と、巻き取り機８８と、を有する。支点８０は、スクリーン６０の鉛直方向上側の端部で、幅方向の一方の端部に接続されている。ワイヤ８２は、一方の端部が支点８０に連結され、他方が巻き取り機８８に巻きつけられている。支持台８４は、設置面４０に固定された棒状の部材である。ローラ８６は、支持台８４の鉛直方向上側の端部に回転自在な状態で支持されている。ローラ８６には、ワイヤ８２がかけられている。牽引機構７２Ａは、ワイヤ８２がローラ８６にかけられていることで、スクリーン６０と巻き取り機８８の間で鉛直方向の上側に凸となる形状となる。巻き取り機８８は、設置面４０に設置され、ワイヤ８２を巻き取る機械、例えばウインチである。
【００４９】
牽引機構７２Ａは、巻き取り機８８がワイヤ８２を巻き取ると、スクリーン６０に接続された端部が鉛直方向上側に移動する。また、牽引機構７２Ａは、巻き取り機８８がワイヤ８２を巻き戻すと、スクリーン６０に接続された端部が鉛直方向下側に移動する。これにより、牽引機構７２Ａは、スクリーン６０の鉛直方向上側の端部を鉛直方向の上下方向に移動させる。
【００５０】
次に、牽引機構７４は、スクリーン６０の鉛直方向の下側の端部、つまり、従動ローラ６４側の端部に連結されており、スクリーン６０の鉛直方向下側の端部を鉛直方向に移動させる。なお、本実施例の牽引機構７４は、１つとしたが、幅方向に複数設けてもよい。
【００５１】
牽引機構７４は、支点９０と、ワイヤ９２と、支持台９４と、ローラ９６と、巻き取り機９８と、を有する。支点９０は、スクリーン６０の鉛直方向下側の端部に接続されている。ワイヤ９２は、一方の端部が支点９０に連結され、他方が巻き取り機９８に巻きつけられている。支持台９４は、設置面４０に固定された棒状の部材である。ローラ９６は、支持台９４の鉛直方向上側の端部に回転自在な状態で支持されている。ローラ９６には、ワイヤ９２がかけられている。牽引機構７４は、ワイヤ９２がローラ９６にかけられていることで、スクリーン６０と巻き取り機９８の間で鉛直方向の上側に凸となる形状となる。巻き取り機９８は、設置面４０に設置され、ワイヤ９２を巻き取る機械、例えばウインチである。
【００５２】
牽引機構７４は、巻き取り機９８がワイヤ９２を巻き取ると、スクリーン６０に接続された端部が鉛直方向上側に移動する。また、牽引機構７４は、巻き取り機９８がワイヤ９２を巻き戻すと、スクリーン６０に接続された端部が鉛直方向下側に移動する。これにより、牽引機構７４は、スクリーン６０の鉛直方向下側の端部を鉛直方向の上下方向に移動させる。
【００５３】
移動機構７０は、以上のように、牽引機構７２Ａ、７２Ｂ及び７４を連動させて、巻き取り機８８、９８でワイヤ８２、９２を巻き取ることで、スクリーン６０を鉛直方向上側に移動させることができる。移動機構７０は、スクリーン６０を鉛直方向上側に一定距離移動させることで、スクリーン６０の鉛直方向下側の端部を水面４２よりも上側に移動させることができる。また、移動機構７０は、スクリーン６０の鉛直方向下側の端部を水面４２よりも上側にある状態で、牽引機構７２Ａ、７２Ｂ及び７４を連動させて、巻き取り機８８、９８でワイヤ８２、９２を巻き戻すことで、スクリーン６０を鉛直方向下側に移動させることができる。移動機構７０は、スクリーン６０を鉛直方向下側に一定距離移動させることで、スクリーン６０の鉛直方向下側の端部を水面４２よりも下側に移動させることができる。このように、移動機構７０は、スクリーン６０の水面４２に対する位置を調整することができ、スクリーン６０の水中領域や、水面４２に対するスクリーン６０の鉛直方向下側の端部の位置を調整することができる。
【００５４】
次に、案内部材について説明する。案内部材３６は、取水路１８を流れる塵芥を第２除塵機３４に向けて案内する機構であり、案内部材本体１００と、牽引機構１０２と、を有する。案内部材３６は、図２に示すように、取水路１８の第２除塵機３４よりも流れ方向Ｗの上流側に配置されている。
【００５５】
図６は、案内部材本体の概略構成を示す正面図である。案内部材本体１００は、取水路１８の幅方向の端部から端部まで延在している。案内部材本体１００は、流れ方向Ｗに延在した複数の板部１００ａが、幅方向に隣接して配置されている。板部１００ａの間は、海水が通過する隙間１００ｂとなっている。また、板部１００ａと板部１００ａとは、連結部によって連結されている。案内部材本体１００は、塵芥４８が通過できず、海水が流れることができるように隙間１００ｂが設けられている。
【００５６】
案内部材本体１００は、図３及び図７に示すように、水面４２と底面４４との間の一定範囲に配置されている。具体的には、案内部材本体１００の鉛直方向上側の端部と水面４２との距離がｄａとなり、案内部材本体１００の鉛直方向上側の端部と鉛直方向下側の端部との距離がｄｂとなり、案内部材本体１００の鉛直方向下側の端部と底面４４との距離がｄｃとなる。本実施例の距離ｄａ、ｄｂ、ｄｃは、距離ｄの約３分の１である。
【００５７】
案内部材本体１００は、幅方向に直交する断面における形状が、流れ方向Ｗの上流側に向かうに従って、底面４４側に近づく形状となる。より具体的には、図７に示すように、案内部材本体１００は、流れ方向Ｗにおける長さがＬであり、下流側の直線部と、上流側の直線部とが、曲率Ｒの曲面で連結されている。また、案内部材は、下流側の直線部が流れ方向Ｗに平行であり、上流側の直線部が流れ方向Ｗに対して傾斜している。つまり案内部材１００は、上流側に向かうに従って、流れ方向Ｗに対する傾斜角が大きくなる形状である。また、案内部材本体１００は、曲面となる部分の流れ方向の上流側の端部は、流れ方向Ｗの中点、つまりＬ／２となる点である。案内部材本体１００の流れ方向Ｗの中点は、鉛直方向における位置が、鉛直方向上側の端部から０．２５０ｄｂ離れた位置であり、鉛直方向下側の端部から０．７５０ｄｂ離れた位置となる。
【００５８】
次に、案内部材本体１００は、流れ方向Ｗにおいて、流れ方向下流側の端部でありかつ鉛直方向上側の端部である位置が、第２除塵機３４の鉛直方向下側の端部と離れており、上流側に一定の距離をおいて配置されている。以上のように、案内部材本体１００は、海水の流れに対して抵抗とならない形状をしている。なお、案内部材１００の形状は、これに限定されず、海水の流れに対して抵抗とならず、塵芥４８を鉛直方向上側に案内できる形状であればよい。
【００５９】
牽引機構１０２は、図８Ａに示すように、支持台１０４と、アーム１０６と、連結棒１１０と、駆動部１１２と、を有する。支持台１０４は、設置面４０に固定されている。アーム１０６は、棒状の部材であり、一方が支持台１０４に回動可能な状態で連結され、他方が案内部材１００に回動可能な状態で連結されている。アーム１０６は、複数設けられ、それぞれ案内部材１００と支持台１０４とを連結している。アーム１０６は、案内部材１００の幅方向の両端の面に対して、流れ方向において複数の位置に設けられている。連結棒１１０は、案内部材１００に連結されている。駆動部１１２は、連結棒１１０を延在方向に移動させる機構である。
【００６０】
牽引機構１０２は、支持台１０４と、アーム１０６とで、案内部材本体１００を回動可能に支持した状態で、駆動部１１２で連結棒１１０を移動させる。牽引機構１０２は、図８Ａに示す位置で、連結棒１１０を駆動部１１２で牽引すると、案内部材本体１００が駆動部１１２に近づく方向に移動する。これにより、案内部材本体１００が支持台１０４を起点として回動し、図８Ｂに示すように、案内部材本体１００が水面４２よりも鉛直方向上側、つまり海水から取り出された状態となる。また、牽引機構１０２は、図８Ｂに示す位置で、連結棒１１０を駆動部１１２で戻す（牽引方向と反対側に移動させる）と、案内部材本体１００が駆動部１１２から離れる方向に移動する。これにより、案内部材本体１００が支持台１０４を起点として回動し、図８Ａに示すように、案内部材本体１００が水面４２よりも鉛直方向下、つまり水中にある状態となる。
【００６１】
本実施例の除塵システム３０は、基本的に以上のような構成であり、夏季にクラゲが大量に発生した場合など塵芥が大量に発生したときに、第１除塵機３２、第２除塵機３４及び案内部材３６を用いて塵芥を取り除く。塵芥が大量に発生していない通常時では、第１除塵機３２のみを用いて塵芥を取り除く。以下、塵芥が大量に発生したときに、本実施例の除塵システム３０による塵芥の除去について説明する。
【００６２】
大量に発生した塵芥４８は、海水の流れにより湾８から取水路１８に流入し、発電システム１０に向かって流れ方向Ｗに流れる。取水路１８から発電システム１０に向かって流れる塵芥４８は、除塵システム３０が設置された領域に流入する。除塵システム３０に流入した塵芥４８は、図３に示すように、案内部材３６の案内部材本体１００が配置された領域に到達する。
【００６３】
案内部材本体１００に到達した塵芥４８のうち、案内部材本体１００の鉛直方向下側の端部よりも鉛直方向上側の部分（水面４２から距離ｄａ＋距離ｄｂの部分）の水中の塵芥４８は、海水の流れにより案内部材本体１００の面に沿って、鉛直方向上側に向けて案内される。このとき、海水は、案内部材本体１００の隙間１００ｂを通過して、下流側に流れる。また、案内部材本体１００に到達した塵芥４８のうち、案内部材本体１００の鉛直方向下側の端部よりも鉛直方向下側の部分（底面４４から距離ｄｃの部分）の水中の塵芥４８は、そのまま、流れ方向Ｗ２として下流側に流れる。
【００６４】
次に、流れ方向Ｗ１に沿って流れる塵芥４８は、第２除塵機３４が配置されている領域に到達する。第２除塵機３４は、到達した塵芥４８を鉛直方向上側に運び水中から取り除く。さらに、第２除塵機３４は、案内部材本体１００により案内される塵芥４８も鉛直方向上側に運び水中から取り除く。このようにして、水面４２から距離ｄａ＋距離ｄｂの領域中の塵芥４８は、第２除塵機３４により水中から取り除くことができる。ここで、第２除塵機３４は、案内部材本体１００により案内される塵芥４８も取り除くために、スクリーン６０を高速で回転させる必要があり、このため、海水の流れに対して抵抗が大きくなる。これにより、第２除塵機３４のスクリーン６０を通過して流れ方向Ｗ３の流れとして海水が下流に流れにくくなる。しかしながら、本実施例において、第２除塵機３４は水面４２から鉛直方向下側に距離がｄ１（距離ｄの約３分の１）となる位置に設置しているため、案内部材本体１００の隙間１００ｂを通過する海水と案内部材本体１００の鉛直方向下側の端部のより鉛直方向下側を流れ方向Ｗ２に流れる海水は、スクリーン６０の抵抗を受けずに流れることができる。したがって、第２除塵機３４が通水能力に及ぼす影響は小さい。なお、案内部材本体１００に流れる海水は、案内部材本体１００の隙間１００ｂを通過して下流側に流れるため、案内部材本体１００が通水能力に及ぼす影響も小さい。
【００６５】
また、第２除塵機３４が配置されている領域を流れる海水の一部は、流れ方向Ｗ４の流れとして第２除塵機３４と案内部材本体１００との間の隙間を通過し、下流に流れる。また、案内部材本体１００により案内される塵芥４８の一部は状況によって、流れ方向Ｗ４の流れによって、第２除塵機３４と案内部材本体１００との間の隙間を通過し下流に流れる場合がある。
【００６６】
第２除塵機３４により取り除かれない塵芥４８は、第１除塵機３２が配置されている領域に到達する。第１除塵機３２は、取水路１８の全域に配置されているため、第１除塵機３２に到達した塵芥４８が水中から取り除かれる。
【００６７】
ここで、第１除塵機３２は、流れ方向Ｗ２として流れてくる距離ｄｃの領域中の塵芥４８と流れ方向Ｗ４として流れてくる塵芥４８を取り除くことになるが、あらかじめ第２除塵機３４により水面４２から距離ｄａ＋距離ｄｂの領域中の塵芥４８が取り除かれているため、第２除塵機３４と同様にスクリーン５０を高速で回転させる必要がない。このため、第１除塵機３２は、大量の塵芥が発生しても海水の流れに対して抵抗が小さい回転速度で、すなわち、通常の回転速度でスクリーン５０を回転させることができる。したがって、第１除塵機３２が配置されている領域に到達した海水は、第１除塵機３２のスクリーン５０を通過して流れ方向Ｗの流れとして下流に流れる。本実施例の除塵システム１０は、以上のようにして、水中の塵芥４８を取り除くことができる。このため、取水量が低下することなく、塵芥４８が取り除かれた海水を発電システム１０に供給することができる。
【００６８】
以上のように、本実施例の除塵システム１０は、第１除塵機３２の上流側に第２除塵機３４と案内部材本体１００を設けることで、第１除塵機３２に到達する塵芥４８を少なくすることができる。また、第２除塵機３４を鉛直方向の一部のみに設ける構造とすることで、第２除塵機３４を設けることによって生じる海水の流れに対する抵抗の増加を抑制することができる。これにより、海水の流れに対する抵抗の増加を抑制しつつ、効率よく塵芥４８を除去することができ、第１除塵機３２に到達する塵芥４８を少なくすることができる。これにより、取水路１８に流れる大量の塵芥４８を取り除くことができる。
【００６９】
また、除塵システム３０は、案内部材本体１００を設けることで、第２除塵機３４に向けて塵芥４８を案内することができる。つまり、鉛直方向の一部に案内部材本体１００を設けることで、第２除塵機３４よりも鉛直方向下側を流れる塵芥４８を、第２除塵機３４に向けて鉛直方向上側に移動させることができる。これにより、第２除塵機３４が配置されている鉛直方向の領域を小さくしつつ、第２除塵機３４で除去できる塵芥４８を多くすることができる。これにより、海水の流れに対する抵抗の増加を抑制しつつ、効率よく塵芥４８を除去することができる。
【００７０】
案内部材本体１００は、鉛直方向において、上側の端部から下側の端部までの距離ｄｂが、水面４２から底面４４までの距離ｄの３０％以上３６％以下とすることが好ましい。案内部材本体１００を上記範囲に配置することで、海水の流れに対する抵抗の増加を抑制しつつ、塵芥４８を除去することができる。
【００７１】
案内部材本体１００は、流れ方向Ｗにおいて流れ方向Ｗの下流側の端部が、第２除塵機３４の鉛直方向の下側の端部と離れていることで、流れ方向Ｗ４の流れが形成される。これにより、第２除塵機３４の上流側に塵芥４８が溜まっている場合等に、塵芥４８の一部を案内部材１００と第２除塵機３４の間を通過させ第１除塵機３２側に移動させることができる。これにより第２除塵機に塵芥４８が詰まることを抑制できる。したがって、詰まりを抑制しつつ、第２除塵機３４のスクリーン６０を高速で回転させることができるため、大量の塵芥４８を第２除塵機３４で除去することができる。
【００７２】
また、案内部材１００は、海水の流れ方向の長さＬが、鉛直方向の長さｄｂの４．５倍以上５．５倍以下であることが好ましい。案内部材１００を上記形状とし、案内部材本体１００を寝かすことで水流抵抗を低減できるため、案内部材本体１００の目詰まりを抑制でき、また目詰まりが生じても流れへの影響を少なくすることができる。これにより、海水の流れの抵抗の増加を抑制し、かつ、塵芥４８が案内部材１００に付着することを抑制しつつ、塵芥４８を水面側に案内することができる。
【００７３】
本発明の案内部材本体１００では、海水の流れ方向の下流から上流に向かって、水面４２に対する傾斜角が大きくなることを特徴とする。
【００７４】
案内部材本体１００を上記形状とすることで、塵芥４８を効果的に水面側に案内することができる。
【００７５】
また、案内部材本体１００は、流れ方向Ｗにおいて、流れ方向下流側の端部でありかつ鉛直方向上側の端部である位置が、第２除塵機３４の鉛直方向下側の端部よりも上側（水面４２側）に配置することが好ましい。具体的には、案内部材本体１００は、鉛直方向上側の端部が、第２除塵機３４の鉛直方向下側の端部よりも所定距離だけ鉛直方向上側（水面４２側）に配置することが好ましい。これにより、案内部材３６を通過する塵芥４８を第２除塵機３４に向けて好適に案内することができる。
【００７６】
ここで、上述したように、第２除塵機３４は、スクリーン（第２スクリーン）６０の回転速度を、第１除塵機３２のスクリーン（第１スクリーン）５０の回転速度よりも速くすることが好ましい。第２除塵機３４のスクリーン６０を第１除塵機３２の第１スクリーン５０より高速で回転させることで、第２除塵機３４でより多くの塵芥４８を除去することができる。また、第２除塵機３４は、鉛直方向側の端部と底面４４との間に一定以上の隙間があるため、第２除塵機３４を高速で回転させた場合でも、取水路１８の海水の流れの抵抗の増加を抑制することができる。
【００７７】
除塵システム３０は、移動機構７２（案内部材移動機構）により、案内部材本体１００を移動させ、案内部材本体１００を取水路１８内に入れた状態と、取水路１８から取り出した状態とを切り換えることができる。これにより、使用しない場合は、案内部材本体１００を水路から取り出すことができ、取水路１８に海水が流れやすい状態とすることができる。また、案内部材本体１００をメンテナンスしやすくすることができ、水中に設置し続けることで、生じる劣化も抑制することができる。
【００７８】
同様に、除塵システム３０は、移動機構７２により、第２除塵機３４のスクリーン６０を、取水路１８内に入れた状態と、取水路１８から取り出した状態とを切り換えることができる。これにより、使用しない場合は、第２除塵機３４を取水路１８から取り出すことができ、取水路１８に水が流れやすい状態とすることができる。また、第２除塵機３４をメンテナンスしやすくすることができ、水中に設置し続けることで、生じる劣化も抑制することができる。
【００７９】
また、本実施例の除塵システム１０は、第２除塵機３４と案内部材ユニット３６が、鉛直方向おいて取水路１８の水面４２と底面４４との間の一部のみに設ける構成となる。これにより、現状の施設に簡単に増設することができる。
【００８０】
なお、第１除塵機３２と第２除塵機３４は、スクリーン５０、６０にかき取り部５８、６８を設け、スクリーン５０、６０を回転させることで、塵芥４８を水中から取り除く（かきだす）構造としたが、本実施例に限定されない。第１除塵機３２と第２除塵機３４は、塵芥４８を取り除く部分が鉛直方向に沿って移動する機構、つまり塵芥４８を下から上にかきあげる構造であればよい。第１除塵機３２と第２除塵機３４は、例えば、かき取り部がない構造でもよいし、スクリーンとして網状の部材を設けてもよい。
【００８１】
また、本実施例は、案内部材本体１００を、海水の流れの抵抗の増加をより抑制することができるため、海水を通過させる開口が一定の間隔で形成されたスクリーンとすることが好ましいが、これに限定されない。案内部材本体１００は、板状の部材としてもよい。また、除塵システム３０は、第１除塵機３２と、第２除塵機３４と、案内部材ユニット３６と、を備えることが好ましいがこれに限定されない。除塵システムは、第１除塵機３２を備えず、第２除塵機３４と、案内部材ユニット３６と、を備えていてもよい。水に含まれる塵芥によっては、第１除塵機を備えていない構成でも、好適に塵芥を除去することができる。
【符号の説明】
【００８２】
２  陸地
４  海
６  海岸線
８  湾
９  防護ネット
１０  発電システム
１２  蒸気タービン建屋
１４  熱交換器
１６  海水循環装置
１８  取水路
２３  取水管
２４  ポンプ
２７  放水管
３０  除塵システム
３２  第１除塵機
３４  第２除塵機
３６  案内部材ユニット
３８  回収装置
４０  設置面
４２  水面
４４  底面
４８  塵芥
５０、６０  スクリーン
５２、６２  駆動ローラ
５４、６４  従動ローラ
５６、６６  モータ
５８、６８  かき取り部材
６０ａ  ベルト
６０ｂ  連結部  
６０ｃ  隙間
７０  移動機構
７２Ａ、７２Ｂ、７４、１０２  牽引機構
８２、９２  ワイヤ
８４、９４、１０４  支持台
８６、９６  ローラ
８８、９８  巻き取り機
１００  案内部材本体
１０６  アーム
１１０  連結棒
１１２  駆動部
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３  流れ方向
【図１】
2015086519.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015086519.tif 000007
【図６】
2015086519.tif 000008
【図７】
2015086519.tif 000009
【図８Ａ】
2015086519.tif 000010
【図８Ｂ】
2015086519.tif 000011