(57)【要約】本発明は、流れ込み式水力発電所の取水口Ｅ近傍に配置され、主流Ｒ１から分岐した取水路Ｒ２の魚道Ｒ３に隣接して設けられた取水口Ｅへ塵芥や流木を含む浮遊物Ｋが流れ込むのを防止するための網場設備１であって、取水口Ｅの前方を魚道Ｒ３に向かって横切るように配置された長尺なフロート２と、その外周に螺旋状に設けられたスクリュー３と、を備え、フロート２は、取水路Ｒ２の上流側に位置する一端部が取水口Ｅ近傍に配設された支持部４，５に対し、主流Ｒ１の流れに沿って回転自在に支持されている。よって、フロート２が魚道Ｒ３の流速を利用して回転されることによりフロート２に漂着した浮遊物Ｋをスクリュー３で捕集すると共に、捕集した浮遊物Ｋをスクリーン１０側に流すことなくフロート２の回転を利用して魚道Ｒ３に導くことで簡単に除去でき、取水路Ｒ２の円滑な水の流通を確保できる。
2016143013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れ込み式水力発電所の取水口近傍に配置され、主流から分岐した取水路の魚道に隣接して設けられた前記取水口へ塵芥や流木を含む浮遊物が流れ込むのを防止するための網場設備であって、
前記取水口の前方を前記魚道に向かって横切るように配置された長尺なフロートと、
前記フロートの外周に螺旋状に設けられた羽根部と、を備え、
前記フロートは、前記主流の上流側に位置する一端部が前記取水口近傍に配設された支持部に対し、前記主流の流れに沿って回転自在に支持されていることを特徴とする網場設備。
【請求項２】
前記フロートは、前記主流の下流側に位置する他端部に、前記羽根部によって収集された前記浮遊物を前記魚道へと導くための吹流し部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の網場設備。
【請求項３】
前記フロートは、前記上流側の径が前記下流側の径よりも太く形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の網場設備。
【請求項４】
前記羽根部は、前記下流側における前記フロートからの突出量が前記上流側の前記突出量よりも大きく設定されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の網場設備。
【請求項５】
前記フロートは筒状部材からなり、前記羽根部が前記フロートに巻き回されることで前記螺旋状に配置される
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の網場設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所の取水口近傍に配置され、塵芥や流木等の浮遊物が取水口へ流れ込むのを防止するための網場設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水力発電設備には種々タイプのものがあるが、その一つとして河川やダム等から取水した水を発電装置（タービン）に供給することで発電を行うようにした流れ込み式発電設備がある。かかる水力発電設備は、主流から分岐した取水路を介して発電装置に水を供給するようになっている。ところが、水に混入する落ち葉等の自然物や、不法投棄等による廃棄物等（以下、これらを総称して塵芥という）が流れ込むと発電装置が破損する虞がある。このため、通常、取水路の入口である取水口には、水の流通を許容しつつ塵芥の通過を阻止するスクリーンが設置されている。【０００３】
かかるスクリーンは、複数の桟が所定間隔をあけて並設されたり、縦横に桟を組んで格子状にされたりして構成されており、その桟によって塵芥の通過を阻止する一方、桟の間を介して水の流通を許容するようになっている。【０００４】
ところで、台風や大雨の後の河川やダム等には、流木等の大きな浮遊物が流れることが多く、その浮遊物がスクリーンを破壊させたりスクリーンを詰まりさせたりする虞があるとして、スクリーンの前段に浮遊物の通過を阻止するための網場が設けられている。【０００５】
この網場は、フロートと、該フロートの下方に連結されて上下方向で所定幅に設定された網材とで構成されており、フロート及び網材がスクリーンの前段で主流側と取水路側とに区切るように配置されている。これにより、網場は、水位に対応して上下に移動し、その水面上を浮遊する浮遊物の通過を阻止しつつ取水口への水の供給を可能としている。【０００６】
しかしながら、前述の如く、網場で浮遊物の通過を阻止すると、上流側から順々に流れてくる浮遊物が網場に漂着してしまい、取水路への取水が害されたり、漂着した浮遊物が網場の網材の下方からスクリーン側に流れてしまったりする場合がある。【０００７】
そのため、網場に漂着した浮遊物を除去する必要があるが、一般的に護岸から網場までの距離が遠いため、護岸から浮遊物を直接除去することは困難である。従って、作業者が船に乗って網場に漂着した浮遊物を除去することになるが、網場に漂着した浮遊物が大量であったり、大きな流木等であったりした場合、人手による浮遊物の除去作業は、煩雑である上に作業者に多大な負担を負わせることとなる。【０００８】
そこで、網場の一端部を昇降手段によって水面から持ち上げ、網場に漂着した浮遊物を下流側に流して除去するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１００１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の構成の塵芥除去設備は、前述の如く、網場を水面から持ち上げることで、当該網場の下流側（スクリーン側）に浮遊物を流すように構成されているため、網場を設置する本来の目的に反するものである。すなわち、上記構成の塵芥除去手段は、網場に漂着していた塵芥を除去することで、浮遊物が下流側に流れて後段のスクリーンを破損させたり詰まらせたりする虞がある。【００１１】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、フロートに漂着した浮遊物をスクリーン側に流すことなく簡単に除去でき、取水路の円滑な水の流通を確保できる網場設備の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る網場設備は、
流れ込み式水力発電所の取水口近傍に配置され、主流から分岐した取水路の魚道に隣接して設けられた前記取水口へ塵芥や流木を含む浮遊物が流れ込むのを防止するための網場設備であって、
前記取水口の前方を前記魚道に向かって横切るように配置された長尺なフロートと、
前記フロートの外周に螺旋状に設けられた羽根部と、を備え、
前記フロートは、前記主流の上流側に位置する一端部が前記取水口近傍に配設された支持部に対し、前記主流の流れに沿って回転自在に支持されていることを特徴とする。【００１３】
前記フロートは、前記主流の下流側に位置する他端部に、前記羽根部によって収集された前記浮遊物を前記魚道へと導くための吹流し部材が設けられていることが好ましい。【００１４】
前記フロートは、前記上流側の径が前記下流側の径よりも太く形成されていることが望ましい。また、前記羽根部は、前記下流側における前記フロートからの突出量が前記上流側の前記突出量よりも大きく設定されていることが望ましい。【００１５】
前記フロートは筒状部材からなり、前記羽根部が前記フロートに巻き回されることで前記螺旋状に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フロートに漂着した浮遊物をスクリーン側に流すことなく簡単に除去でき、取水路の円滑な水の流通を確保できるという優れた効果を奏し得る網場設備を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る網場設備を含む水力発電設備を示す部分平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る網場設備を示し、取水口側から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る網場設備について、添付図面を参照しつつ説明する。
かかる網場設備は、一部を堰き止めてダムが形成された河川（主流）から分岐して発電装置に水を供給する取水路を備えた流れ込み式の水力発電設備に採用されるものである。
【００１９】
ここで、流れ込み式の水力発電設備について概略説明すると、この水力発電設備は、図１に示す如く、河川Ｒ１（以下、これを主流Ｒ１と称す）を部分的に堰き止めるように堤体Ｂが設けられ、その堤体Ｂの上流側でタービン等の発電装置（図示しない）に繋がる取水路Ｒ２が分岐している。また、取水路Ｒ２へと分岐する岸側に、堤体Ｂと並ぶように（バイパスして）主流Ｒ１の上流側と下流側とを連通する魚道Ｒ３が、取水口Ｅの下流側に隣接して設けられている。これにより、水力発電設備は、河川Ｒ１から所定量の水を取水路Ｒ２に取水し、その水を発電装置に供給して発電する一方、取水量を超えた水が堤体Ｂを乗り越えて下流側に溢れ出る（越流する）ようになっている。このとき、堤体Ｂは排砂門として開閉することで、水の流通に伴って沈殿した土砂を排出できるようになっている。
【００２０】
図１および図２に示すように、本実施形態の網場設備１は、上流側から下流側に水が流れる主流Ｒ１から分岐した取水路Ｒ２の魚道Ｒ３に隣接して設けられた取水口Ｅの前段に配置され、当該取水口Ｅへ塵芥や流木を含む浮遊物Ｋが流れ込むのを防止するためのものである。
【００２１】
具体的に、網場設備１は、取水口Ｅ内に配置された金属製のスクリーン１０の前方を魚道Ｒ３に向かって横切るように配置された長尺なフロート２と、このフロート２の外周に螺旋状に設けられた羽根部としてのスクリュー３と、を備えている。
【００２２】
このフロート２は、内部を空洞にした樹脂成形体や発砲樹脂等（ここでは発砲スチロール製）の筒材によって構成され、水に浮くようになっており、スクリュー３を備えていても水中に沈み込むことのないように浮力が設定されている。この場合、フロート２は４つに分割されたフロート２１，２２，２３，２４からなり、それぞれ軸を中心として回転自在に連結されてなる。なお、フロート２は４分割に限らず、複数に分割されていても良いし、一体的に形成されていても良い。
【００２３】
また、スクリュー３は、幅方向の一端部に長手方向に沿って接着部材を備えた帯状の目地材からなり、この接着部材を介してフロート２の外周に巻き回されて接着されることで螺旋状に配置されている。従って、この網場設備１では、筒状のフロート２の外周に螺旋状にスクリュー３が配置されることで、主流Ｒ１の流れや魚道Ｒ３の流れに起因して回転し易い構造を実現できる。
【００２４】
なお、ここでは、網場設備１が全体として同一の外径からなることで、安定した回転力を得る場合について述べるが、主流Ｒ１や魚道Ｒ３の流れによってふらつくことなく安定して回転可能な構造を実現できるものであれば、この限りではない。
【００２５】
フロート２は、取水路Ｒ２の上流側に位置する一端部２１ａが、取水口Ｅ近傍に配設された支持部である固定用ウエイト４および固定用ウエイト４に設けられた上下移動用ワイヤ５に対し、主流Ｒ１の流れに沿って回転自在に支持されている。これにより、網場設備１は、主流Ｒ１の流れがスクリュー３に当たることによって水流による張力を得て、当該主流Ｒ１の流れ方向を回転中心として回転し、漂着する浮遊物Ｋを隣接するスクリュー３間に集めながら、スクリュー３に沿って下流側へと導くようになっている。よって、フロート２に漂着した浮遊物Ｋは常に除去されるため、人力による除去作業の労力（手間）をなくすことができる。
【００２６】
ここで、網場設備１は、フロート２の一端部２１ａが上下移動用ワイヤ５に対し、主流Ｒ１の流れに沿って回転自在に支持されていることに加えて、主流Ｒ１の水位の変動に伴って上下移動することを許容されている。
【００２７】
また、フロート２は、主流Ｒ１の下流側に位置する他端部２４ａに、スクリュー３によって収集された浮遊物Ｋを魚道Ｒ３へと導くための吹流し部材６が設けられていることが好ましい。これにより、フロート２が他端部２４ａに設けられる吹流し部材６を、水の流れる面積が取水口Ｅよりも小さい魚道Ｒ３側へ配置することでフロート２を引っ張る力が生じる。また、吹流し部材６によって、流速の早い水流をスクリュー３に当てることによる回転力を得ることが可能となる。このため、流量が多く流速の早い魚道Ｒ３の流れを利用してフロート２（スクリュー３）を流れに対して左右にふらつくことなく、安定して回転させることができる。
【００２８】
このとき、網場設備１は、前述の如くフロート２の一端部２１ａが、固定用ウエイト４の上下移動用ワイヤ５に対して回転自在に支持されているのみであり、フロート２の他端部２４ａはフリーな状態となっている。すなわち、本実施形態の網場設備１では、従来の一般的な網場設備とは異なり、フロート２の両端を支持されることなく、片側のみ支持される構造とすることで、設備の簡素化を図ることができる。
【００２９】
また、フロート２は、上流側（フロート２１）の径が下流側（フロート２４）の径よりも太く形成されていることが望ましい。これにより、網場設備１として浮遊物Ｋが集まり易く溜り易い位置に配置された部位に相当するフロート２１では、フロート２１の径を太くする分、スクリュー３の突出量が減ることで、捕集する浮遊物Ｋの量を減らすことができる。よって、局所的に浮遊物Ｋが集中することで下流側へ導くキャパシティーをオーバーし、結果として浮遊物Ｋがフロート２を乗り越えて取水口Ｅ（スクリーン１０）側へ流れ込むのを未然に防止することができる。
【００３０】
また、スクリュー３は、下流側におけるフロート２からの突出量（すなわち、フロート２４の外周から突出するスクリュー３の突出量）が上流側の突出量（すなわち、フロート２１の外周から突出するスクリュー３の突出量）よりも大きく設定されていることが望ましい。これにより、網場設備１として流速が得られる位置に配置された部位に相当するフロート２４では、その外周から突出するスクリュー３の突出量をフロート２１の外周から突出するスクリュー３の突出量よりも大きくすることで、流量の多く流速の早い流れを取り込み易くすることができる。
【００３１】
このように、網場設備１全体として外径を均一（同一）にして、部分的に必要に応じてフロート２の外径やスクリュー３の突出量を増減させることで、取水口Ｅの前面側では浮遊物Ｋの流れ込み防止効果を高め、下流に位置する魚道Ｒ３側では網場設備１の回転力を安定して得ることができるというような機能の適正を図ることができる。
【００３２】
以上、説明したように、本実施形態の網場設備１によれば、筒状のフロート２の外周に螺旋状にスクリュー３が配置されることで、主流Ｒ１の流れや魚道Ｒ３の流れに起因して回転し易い構造を実現できる。また、取水路Ｒ２の上流側に位置する一端部２１ａが、取水口Ｅ近傍に配設された固定用ウエイト４の上下移動用ワイヤ５に対し、主流Ｒ１の流れに沿って回転自在に支持されていることにより、網場設備１は、主流Ｒ１の流れがスクリュー３に当たることによって水流による張力を得て、当該主流Ｒ１の流れ方向を回転中心として回転し、漂着する浮遊物Ｋを隣接するスクリュー３間に集めながら、スクリュー３に沿って下流側へと導くことができる。よって、フロート２に漂着した浮遊物Ｋは常に除去されるため、人力による除去作業の労力（手間）をなくすことができる。かくして、フロート２に漂着した浮遊物Ｋをスクリーン１０側に流すことなく簡単に除去でき、取水路Ｒ２の円滑な水の流通を確保できるという優れた効果を奏することができる。
【００３３】
また、フロート２が他端部２４ａに設けられる吹流し部材６を、水の流れる面積が取水口Ｅよりも小さい魚道Ｒ３側へ配置することで、この吹流し部材６によって流速の早い水流をスクリュー３に当てることによる回転力を得ることができるため、流量が多く流速の早い魚道Ｒ３の流れを利用してフロート２（スクリュー３）を流れに対して左右にふらつくことなく、安定して回転させることができる。
【００３４】
さらに、かかる網場設備１では、従来の一般的な網場設備とは異なり、フロート２の両端を支持されることなく、フロート２１の一端部２１ａの片側のみ支持される構造とすることで、設備の簡素化を図ることができる。
【００３５】
さらに、網場設備１として浮遊物Ｋが集まり易く溜り易い位置に配置された部位に相当するフロート２１では、フロート２１の径を太くし、スクリュー３の突出量を小さく設定することで、捕集する浮遊物Ｋの量を減らすことができる。よって、局所的に浮遊物Ｋが集中することで下流側へ導くキャパシティーをオーバーし、結果として浮遊物Ｋがフロート２を乗り越えて取水口Ｅ（スクリーン１０）側へ流れ込むのを未然に防止することができる。
【００３６】
また、網場設備１として流速が得られる位置に配置された部位に相当するフロート２４では、その外周から突出するスクリュー３の突出量をフロート２１の外周から突出するスクリュー３の突出量よりも大きくすることで、流量の多く流速の早い流れを取り込み易くすることができる。
【００３７】
このように、網場設備１全体として外径を均一（同一）にして、部分的に必要に応じてフロート２の外径やスクリュー３の突出量を増減させることで、取水口Ｅの前面側では浮遊物Ｋの流れ込み防止効果を高め、下流に位置する魚道Ｒ３側では網場設備１の回転力を安定して得ることができるというような機能の適正を図ることができる。
【００３８】
なお、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う網場設備もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１  網場設備
２（２１〜２４）  フロート
２１ａ  一端部
２４ａ  他端部
３  スクリュー（羽根部）
６  吹流し部材
１０  スクリーン
Ｂ  堤体
Ｒ１  河川（主流）
Ｒ２  取水路
Ｒ３  魚道
Ｅ  取水口
Ｋ  浮遊物
【図１】
2016143013.tif 000003
【図２】
2016143013.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月26日(2016.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れ込み式水力発電所の取水口近傍に配置され、主流から分岐した取水路の魚道に隣接して設けられた前記取水口へ塵芥や流木を含む浮遊物が流れ込むのを防止するための網場設備であって、
前記取水口の前方を前記魚道に向かって横切るように配置された長尺なフロートと、
前記フロートの外周に螺旋状に設けられた羽根部と、を備え、
前記フロートは、前記主流の上流側に位置する一端部が前記取水口近傍に配設された支持部に対し、前記主流の流れに沿って回転自在に支持されていると共に、前記主流の下流側に位置する他端部に、前記羽根部によって収集された前記浮遊物を前記魚道へと導くための吹流し部材が設けられていることを特徴とする網場設備。
【請求項２】
前記フロートは、前記上流側の径が前記下流側の径よりも太く形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の網場設備。
【請求項３】
前記羽根部は、前記下流側における前記フロートからの突出量が前記上流側の前記突出量よりも大きく設定されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の網場設備。
【請求項４】
前記フロートは筒状部材からなり、前記羽根部が前記フロートに巻き回されることで前記螺旋状に配置される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の網場設備。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る網場設備は、
流れ込み式水力発電所の取水口近傍に配置され、主流から分岐した取水路の魚道に隣接して設けられた前記取水口へ塵芥や流木を含む浮遊物が流れ込むのを防止するための網場設備であって、
前記取水口の前方を前記魚道に向かって横切るように配置された長尺なフロートと、
前記フロートの外周に螺旋状に設けられた羽根部と、を備え、
前記フロートは、前記主流の上流側に位置する一端部が前記取水口近傍に配設された支持部に対し、前記主流の流れに沿って回転自在に支持されていると共に、前記主流の下流側に位置する他端部に、前記羽根部によって収集された前記浮遊物を前記魚道へと導くための吹流し部材が設けられていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2016143013.tif 000005
2016143013.tif 000006
2016143013.tif 000007
2016143013.tif 000008