(57)【要約】【課題】レーキ爪部の取付配置を工夫し、１回の掻上動作による水位の変動幅を小さくできるようにするとともに、水位変動の頻度を最小限に抑えられるようにする。【解決手段】堆積場所から集積場所に至る掻上経路を構築する無終端状の駆動手段と、駆動手段の所定の位置に連結され、掻上経路を移動するレーキ桁１１と、駆動手段の、レーキ桁１１の連結位置から所定の距離を有する位置に連結され、掻上経路を移動するレーキ桁と２１、レーキ桁１１の所定の部位に、間欠的に分割して取り付けられ、塵芥を掻き上げて従動させるレーキ爪部１２と、レーキ桁２１の、レーキ爪部１２の取付部位と異なる部位に、間欠的に分割して取り付けられ、塵芥を掻き上げて従動させるレーキ爪部２２とを備え、当該レーキ爪部１２及び２２が、所定数の爪ブロックにより構成されているものである。【選択図】        図２
2008274650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面に浮遊する塵芥を、堆積場所から集積場所まで掻き上げるレーキ循環式の除塵機において、
前記堆積場所から前記集積場所に至る掻上経路を構築する無終端状の駆動手段と、
前記駆動手段の所定の位置に連結され、前記掻上経路を移動する第１のレーキ桁と、
前記駆動手段の、前記第１のレーキ桁の連結位置から所定の距離を有する位置に連結され、前記掻上経路を移動する第２のレーキ桁と、
前記第１のレーキ桁の所定の部位に、間欠的に分割して取り付けられ、前記塵芥を掻き上げて従動させる第１のレーキ爪部と、
前記第２のレーキ桁の、前記第１のレーキ爪部の取付部位と異なる部位に、間欠的に分割して取り付けられ、前記塵芥を掻き上げて従動させる第２のレーキ爪部とを備え、
前記第１及び第２のレーキ桁は、
前記掻上経路を移動する方向に略垂直に横設される嵌合機構を有し、
前記第１及び第２のレーキ爪部は、
所定数の爪ブロックを有し、
前記爪ブロックは、一方の面に、所定数のレーキ爪を横設されるとともに、他方の面に、前記嵌合機構と嵌合される被嵌合機構を設けられることを特徴とする除塵機。
【請求項２】
前記第１及び第２のレーキ桁は、
前記駆動手段の１周分の循環経路を略２分割する位置にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項１に記載の除塵機。
【請求項３】
前記第１及び第２のレーキ桁は、
一端から他端に渡って、前記嵌合機構を横設され、
前記爪ブロックは、
前記嵌合機構への取付位置を選択／変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の除塵機。
【請求項４】
前記第１及び第２のレーキ爪部は、
３乃至１０個の爪ブロックを有することを特徴とする請求項１に記載の除塵機。
【請求項５】
前記爪ブロックは、
前記一方の面に、２乃至１０個のレーキ爪を横設されることを特徴とする請求項１に記載の除塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水力発電所の沈砂池、水槽等のスクリーンに堆積する塵芥の自動除塵作業に適用可能なレーキ循環式の除塵機に関する。詳しくは、塵芥の掻上経路を移動する第１及び第２のレーキ桁と、当該レーキ桁に塵芥を従動させる第１及び第２のレーキ爪部とを備え、第１のレーキ爪部を第１のレーキ桁の所定部位に、第２のレーキ爪部を、第２のレーキ桁の、第１のレーキ爪部の取付部位と異なる部位に、それぞれ間欠的に取り付けるようにして、水面を叩く部分を分割（分散）できるようにするとともに、１回の掻上動作による水位の変動幅を小さくできるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来水力発電所は、ダム後段の比較的高い土地に沈砂池、水槽等の上水槽を配置し、上水槽から水圧管を介して下方の発電施設の水車に所定の水力を与えるように構成されている。これらの水力発電所における発電力は、以下の式１で算出される。    
Ｐ＝９．８ηＱＨ［ｋＷ］  ・・・  式（１）    
ここで、Ｐ［ｋＷ］は発電力、ηは発電効率、Ｑ［ｍ３／ｓ］は流量、Ｈ［ｍ］は有効落差である。有効落差とは、上水槽の水面と水車等への放水面との間の高さの差である。
【０００３】
一方、上水槽の水圧管付近には、格子状に開口されたスクリーンと呼ばれる建造物が配置され、落葉や流木等の塵芥が発電施設内に入り込まないようにせき止めている。これらのスクリーンの表面を放置すると、せき止められた塵芥が徐々に堆積し、水圧管の水量を変動させ、式１で算出される発電力に影響を与えるようになる。また、上述の上水槽用のスクリーンの幅は比較的小さく、大体１０ｍ以内であることが多い。
【０００４】
従って、これらのスクリーンの上部には、スクリーンの除塵を行う為の固定設置形のレーキ循環式除塵機が設置されることが多い。レーキ循環式除塵機は、スクリーンに沿うように、スクリーンの両端部に設置された循環式の２つのチェーンコンベアに、レーキと呼ばれる櫛形上の掻上装置が連結されて構成されるものである。
【０００５】
チェーンコンベアに連結されてスクリーン上を移動するレーキは、レーキ桁にレーキ爪を取り付けられて構成されるものであり、スクリーンの表面上を上方へと移動して、水面付近に堆積する塵芥を掻き上げるとともに、通常スクリーン上部に設置される集積場所に搬送するように動作する。また、これらのレーキは、１回の掻上動作でスクリーン全体の塵芥を掻き上げられるように、スクリーンの幅に合わせて形成されることが多い。
【０００６】
これに関連して特許文献１に示すようなレーキ循環式除塵機のレーキ構造が開示されている。この除塵機のレーキ構造によれば、レーキ循環式除塵機において、レーキの循環移動方向に等間隔で横設される複数のレーキ桁に取り付けられるレーキ爪の間隔を、前後のレーキ桁で相互に部分的に変えるようにしたものである。このように構成することにより、前段のレーキで掻き上げられなかった塵芥を、次段のレーキで掻き上げられるとともに、一部のレーキに大きな掻き上げ荷重が集中して作用するのを回避できるというものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０７２４８号公報（第７頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来例に係るスクリーン全体の塵芥を掻き上げるタイプの除塵機によれば、多くの塵芥がスクリーンに堆積している場合に、レーキに必要以上に大きな加重が集中して、チェーンコンベアを駆動する電動機に過大な負荷がかかり、故障や停止の原因になるという問題がある。また、多くの塵芥を掻き上げることにより、１回の掻上動作による水位の変動幅が大きくなり、発電力に大きな変動を与えてしまう問題もある。例えば、式１において、有効落差Ｈの変動幅ΔＨが大きくなると、発電力Ｐの変動幅ΔＰも大きくなってしまう。
【０００９】
一方、特許文献１に示す除塵機によれば、駆動手段を例えば４等分した位置にレーキを４本配置し、頻繁に掻き上げ動作を行うようにした構造であり、１回の掻上動作による水位変動幅は小さくなるものの、水位変動が頻繁に起こり、出力電力が安定しないという問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、上述の問題に鑑み創作されたものであり、１回の掻上動作による水位の変動幅を小さくできるようにするとともに、水位変動の頻度を最小限に抑えられるようにした除塵機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】
【００１１】
この発明に係る除塵機は、水面に浮遊する塵芥を、堆積場所から集積場所まで掻き上げるレーキ循環式の除塵機において、堆積場所から集積場所に至る掻上経路を構築する無終端状の駆動手段と、駆動手段の所定の位置に連結され、掻上経路を移動する第１のレーキ桁と、駆動手段の、第１のレーキ桁の連結位置から所定の距離を有する位置に連結され、掻上経路を移動する第２のレーキ桁と、第１のレーキ桁の所定の部位に、間欠的に分割して取り付けられ、塵芥を掻き上げて従動させる第１のレーキ爪部と、第２のレーキ桁の、第１のレーキ爪部の取付部位と異なる部位に、間欠的に分割して取り付けられ、塵芥を掻き上げて従動させる第２のレーキ爪部とを備え、第１及び第２のレーキ桁は、掻上経路を移動する方向に略垂直に横設される嵌合機構を有し、第１及び第２のレーキ爪部は、所定数の爪ブロックを有し、爪ブロックは、一方の面に、所定数のレーキ爪を横設されるとともに、他方の面に、嵌合機構と嵌合される被嵌合機構を設けられることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明に係る除塵機によれば、無終端状の駆動手段に、互いに所定の距離を有するようにして、第１及び第２のレーキ桁を連結させ、第１のレーキ桁の所定部位に、所定数の爪ブロックからなる第１のレーキ爪部を間欠的に取り付け、第２のレーキ桁の、第１のレーキ爪部の取付部位と異なる部位に、所定数の爪ブロックからなる第２のレーキ爪部を間欠的に取り付けるものである。
【００１３】
従って、レーキ爪部が叩く水面の部分を２回に分割できるとともに、１回で叩く水の部分を間欠的に分散できるので、１回の掻上動作による水位の変動幅を小さくすることができる。また、従来方式の４本のレーキ桁を備える方式に比べて、水面を叩く回数を少なくできるので、水位の変動頻度を最低限に抑えることができる。更に、第１及び第２のレーキ爪部の取付位置を容易に変更できるとともに、レーキ爪部の破損時に、破損した爪ブロックだけを容易に交換できる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る除塵機によれば、第１のレーキ桁の所定部位に間欠的に取り付けられた第１のレーキ爪部と、第２のレーキ桁の、第１のレーキ爪部の取付部位と異なる部位に、間欠的に取り付けられた第２のレーキ爪部とを備え、当該レーキ爪部が、レーキ桁と嵌合可能な所定数の爪ブロックから構成されるものである。
【００１５】
この構成により、レーキ爪部が叩く水面の部分を、２回に分割できるとともに、１回分で叩く水の部分を間欠的に分散できるので、１回の掻上動作による水位の変動幅を小さくすることができる。また、従来方式の４本のレーキ桁を備える方式に比べて、水面を叩く回数を少なくできるので、水位の変動頻度を最低限に抑えることができる。これらにより、出力電力の変動が小さい安定した発電ができるとともに、駆動モータへの負担を低減できる。更に、第１及び第２のレーキ爪部の取付位置を容易に変更できるとともに、レーキ爪部の破損時に、破損した爪ブロックだけを容易に交換できる。従って、メンテナンス時の効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
続いて、この発明に係る実施の形態としての除塵機について、図面を参照しながら説明をする。図１は、本発明に係る実施の形態としての固定設置形のレーキ循環式除塵機１００の構成例を示す斜視図である。図１に示すレーキ循環式除塵機１００は、水面に浮遊する塵芥を、堆積場所から集積場所まで掻き上げるものである。
【００１７】
レーキ循環式除塵機１００が設置される上水槽は、その出水側に所定形状を有した堰堤部を備え、堰堤部の上部は平面上の基礎スラブ５０を成す。基礎スラブ５０の下部には、出水用の水圧管の開口部があり、基礎スラブ５０の上水槽側には、水圧管の開口部を覆うようにスクリーン５１が設置されている。スクリーン５１は、上水槽の底面から基礎スラブ５０平面に架けて傾斜されて設置されている（図４参照）。
【００１８】
レーキ循環式除塵機１００は、チェーンコンベア１、レーキ１０、レーキ２０（図４参照）、操作室５２、エプロン５４、ホッパ５５（図４参照）及びシュート５３を備え、チェーンコンベア１をスクリーン５１の傾斜に沿わせるようにして、基礎スラブ５０上に設置される。
【００１９】
スクリーン５１の水面付近に堆積した落葉や流木からなる塵芥６０は、レーキ１０及びレーキ２０によって掻き上げられ、取り除かれるようになる。ここでレーキ１０は、第１のレーキ桁の一例を構成するレーキ桁１１と、第１のレーキ爪部の一例を構成するレーキ爪部１２とを備えるものである。同様にレーキ２０は、第２のレーキ桁の一例を構成するレーキ桁２１と、第２のレーキ爪部の一例を構成するレーキ爪部２２とを備えるものである。レーキ１０及びレーキ２０は、無終端状の駆動手段の一例を構成するチェーンコンベア１に連結されて循環移動する。
【００２０】
チェーンコンベア１は、電動機２、スプロケット３、レーキチェーン４を備え、水中及び水面の塵芥６０の堆積場所から、上方の集積場所である搬送コンテナ５６（図４参照）に至る、掻上経路を構築する。電動機２は、例えば操作室５２内に配置され、チェーンコンベア１を循環させる為の回転動力を出力する。電動機２には、駆動チェーン５を介してスプロケット３が連結され、電動機２の回転動力により回転するようになされる（図４参照）。スプロケット３には、レーキチェーン４が係合され、スプロケット３の回転に従動して、スクリーン５１の掻上経路を含む無終端状の循環経路を循環移動するようになる。また、スプロケット３及びレーキチェーン４は、スクリーン５１の両端部に一対をなすように２つずつ設置されるものであり、一対のレーキチェーン４は、同期して循環移動するように構成される。
【００２１】
チェーンコンベア１の駆動力により、塵芥６０を掻き上げたレーキ１０及びレーキ２０は、スクリーン５１上方に設置されるエプロン５４表面を、更に上方へ移動するようになる。エプロン５４は、例えば鉄板により、スクリーン５１とほぼ同一の傾斜を有して設置される。レーキ１０及びレーキ２０は、エプロン５４表面を移動し、掻き上げた塵芥６０を、集積場所の一例を構成する搬送コンテナ５６へと搬送する。
【００２２】
エプロン５４の上面の反対側にはホッパ５５が所定の傾斜を有して連結されており、塵芥６０を搬送コンテナ５６へと導く。ホッパ５５と対面する位置には、シュート５３が所定の傾斜を有して設置され、ホッパ５５と同様に、塵芥６０を搬送コンテナ５６へ導く。つまり、ホッパ５５とシュート５３は、底面を開口された逆Ｖ字形状になるように配置される。このようにして、レーキ循環式除塵機１００が構成される。以下で、レーキ１０及びレーキ２０の構成例について詳しく説明をする。
【００２３】
図２Ａ及びＢは、レーキ１０及びレーキ２０の構成例を示す上面図である。図２Ａに示すレーキ１０のレーキ桁１１は、スクリーン５１表面の掻上経路を、水中から水面及び水上へ向けて移動するものである。レーキ桁１１は、例えば鋼鉄製の角形の棒状に構成され、一対のレーキチェーン４の所定の位置に両端部を連結されて、短手方向を進行方向に平行に循環移動するようになされる。レーキ桁１１は、スクリーン５１の幅とほぼ同じ、長さＬを有するように構成される。レーキ桁１１には、掻上経路を移動する方向と略垂直な長手方向の一端から他端に渡って、嵌合機構の一例を構成する凹部１１ｄ（図３参照）が横設される。レーキ桁１１には、レーキ爪部１２が間欠的に分割して取り付けられる。
【００２４】
この例でレーキ爪部１２は、スクリーン５１に堆積する塵芥６０のほぼ半分を間欠的に掻き上げて従動させるものである。レーキ爪部１２は、この例では、５つの爪ブロック１２ａにより構成される。爪ブロック１２ａは、この例では、鋼鉄により、一方の面にレーキ爪を例えば４本突出させるとともに、他方の面にレーキ桁１１に嵌合される被嵌合機構の一例を構成する凸部１２ｄ（図３参照）を設けられ、組み合わせ変更可能な部材として形成されている。爪ブロック１２ａは、一方の面から突出するレーキ爪をスクリーン５１の格子にかみ合わせて、水中及び水面の塵芥６０を掻き上げられるように取り付けられる。爪ブロック１２ａは、ここでは横幅Ｌ１を有し、互いに間隔Ｌ２を開けて、レーキ桁１１に配置されている。
【００２５】
図２Ｂに示すレーキ２０のレーキ桁２１は、レーキ桁１１と同様に、スクリーン５１表面の掻上経路を、水中から水面及び水上へ向けて移動するものである。レーキ桁２１は、レーキ桁１１と同様に長さＬの角形の棒状に構成され、レーキチェーン４の、レーキ桁１１の連結位置から所定の距離を有する位置に連結される。レーキ桁２１にも、長手方向の一端から他端に渡って、凹部１１ｄと同形状の凹部が横設され、当該凹部に、レーキ爪部２２が間欠的に分割して取り付けられるようになる。
【００２６】
レーキ爪部２２は、レーキ爪部１２の取付部位と異なる部位に取り付けられる。レーキ爪部２２は、スクリーン５１に堆積する塵芥６０のうち、レーキ爪部１２が掻き上げられなかった残りのほぼ半分を掻き上げて従動させるものである。レーキ爪部２２は、この例では、４つの爪ブロック２２ａにより構成される。爪ブロック２２ａは、この例では、爪ブロック１２ａと同形状に横幅Ｌ１を有して構成され、間隔Ｌ２を開けてレーキ桁２１に配置されている。
【００２７】
ここで、横幅Ｌ１と間隔Ｌ２との関係は、Ｌ１＞Ｌ２となることが好ましい。このようにすると、長さＬｗ＝（Ｌ１−Ｌ２）／２に渡って、レーキ爪部１２と、レーキ爪部２２とがオーバーラップするようになるので、塵芥６０をもれなく掻き上げることができる。
【００２８】
なお、これに限ることはなく、横幅Ｌ１と間隔Ｌ２を同じ長さ（Ｌ１＝Ｌ２）としてもよい。その場合は、オーバーラップする部分は無くなる（Ｌｗ＝０）が、塵芥６０を隙間無く掻き上げることができる。
【００２９】
またこの例では、レーキ桁に爪ブロックを等間隔に間欠的に配置するようにしたが、それに限られることはなく、不等間隔に間欠的に配置してもよい。また、例えば２つの爪ブロックを間隔無く配置し、所定の間隔を空けて３つの爪ブロックを連続して配置する等、爪ブロックを連続にしたり、間隔を空ける等して配置してもよい。ただしその際においても、爪ブロックの取付位置は左右対称とする方が好ましい。そうすることにより左右のレーキチェーン４にかかる負荷を対称にできる。
【００３０】
また、この例では、レーキ桁１１に５つの爪ブロック１２ａを配置するとともに、レーキ桁２１に４つの爪ブロック２２ａを配置するようにしたが、勿論それに限られることはなく、レーキ桁の長さＬに応じて、爪ブロックを例えば３〜１０程度配置するようにしてもよい。同様に、１つの爪ブロックが有するレーキ爪の数も、メンテナンスに係るコストや爪ブロックの取付／取替作業工数に応じた好適な数、例えば２〜１０程度に形成してもよい。以上のようにして、レーキ１０及びレーキ２０が構成される。以下で、レーキ桁１１と爪ブロック１２ａとの取付方法について説明をする。
【００３１】
図３は、レーキ桁１１及び爪ブロック１２ａの取付例を示す斜視図である。図３に示すレーキ桁１１には、ここでは、凹部１１ｄが一端から他端まで切削形成されている。一方、爪ブロック１２ａのレーキ爪が横設されていない他方の面には、凸部１２ｄが突出形成されている。レーキ桁１１に爪ブロック１２ａを取り付ける場合は、凹部１１ｄの一方の端部から、凸部１２ｄを係合させ、レーキ桁１１上で爪ブロック１２ａをスライドして位置を決め、例えばボルト１２ｆにより固定するようにするとよい。
【００３２】
この固定の為、爪ブロック１２ａにはエプロン１２ｂが突出形成されて、エプロン１２ｂにネジ孔１２ｅが貫通されている。更に、レーキ桁１１にも、一端から他端までに渡って、ネジ穴１１ｅが所定のピッチで開口されている。
【００３３】
また、上述のような凹部及び凸部により嵌合方法に換え、固定金具をレーキ桁の横方向から抜き差しできる棒状のものに形成するとともに、レーキ桁及びレーキ爪部の係合部に、横方向に貫通する孔部を開口し、例えば基礎スラブ５０上の、足場が安定した所定の位置で、当該棒状の固定金具を抜き差しして、取付及び取替等の作業ができるようにしてもよい。このように構成することにより、レーキ爪部の取付／取替作業時の安全性が確保できるとともに、ネジのような金具を複数使用する場合に比べて、金具の管理及びレーキ爪部の取付／取替作業が容易になる。以上のようにして、レーキ桁１１へ爪ブロック１２ａを取り付けることができる。
【００３４】
また、ここでは、レーキ桁１１と爪ブロック１２ａとの取付方法について説明をしたが、レーキ桁２１と爪ブロック２２ａも全く同様の凹部及び凸部を備え、同様に取り付けられるようにするとよい。このようにすることにより、レーキ桁１１及びレーキ桁２１（以下、両者を併せて単にレーキ桁とも呼ぶ）に取り付けられる、レーキ爪部１２及びレーキ爪部２２（以下、両者を併せて単にレーキ爪部とも呼ぶ）を構成する爪ブロック１２ａ及び爪ブロック２２ａ（以下、両者を併せて単に爪ブロックとも呼ぶ）を互いに入れ替えることが可能となり、メンテナンス時の作業性を一層向上できる。
【００３５】
次に、レーキ循環式除塵機１００の除塵運転時の動作例について簡単に説明をする。図４〜６は、レーキ循環式除塵機１００の動作例（その１〜３）を示す断面図である。図４〜６に示すレーキ循環式除塵機１００による除塵運転は、チェーンコンベア１の循環移動に伴い、レーキ１０とレーキ２０が交互に掻上動作をするようになされる。
【００３６】
またここで、レーキ１０とレーキ２０は、チェーンコンベア１の１周分の循環経路を、１８０°に２分割する位置にそれぞれ連結されているものとする。以下で、まずレーキ１０による掻上動作について説明をする。
【００３７】
図４に示すレーキ循環式除塵機１００では、レーキ１０が水中に、レーキ２０が水上にある状態である。レーキ１０は、チェーンコンベア１の循環移動により、スクリーン５１に沿うように、水中を上方に向けて移動するようになされる。一方、レーキ２０は、レーキ１０に対向する位置を下方に向けて移動するようになされる。
【００３８】
上方へと移動したレーキ１０は、水面を通過し、図５に示すようにスクリーン５１の塵芥６０をレーキ爪部１２の上面に載せるようにして掻き上げる。この時、スクリーン５１に位置する塵芥６０の略半分は掻き上げられずに水面に残存する。一方、レーキ２０は、更に下方へと移動するようになる。
【００３９】
塵芥６０を掻き上げたレーキ１０は、エプロン５４の表面を移動して搬送コンテナ５６の上方まで引き上げられる。引き上げられたレーキ１０は、図６に示すように、角度を変えられて傾けられる。傾けられたレーキ１０上の塵芥６０は、下方に配置される搬送コンテナ５６へと自然落下する。この時、ホッパ５５及びシュート５３により、塵芥６０が搬送コンテナ５６に確実に落下するように導かれる。この時、レーキ２０は下方に向けて水中を移動している。
【００４０】
チェーンコンベア１がこれより更に循環移動することにより、レーキ２０は、水中のスプロケット３を経過することにより方向を変えられ、スクリーン５１を上方に向けて移動するようになる。こうして、レーキ１０と同様に掻上作業を行うレーキ２０により、スクリーン５１に残存していた塵芥６０が掻き上げられるようになる。以上のようにして、レーキ循環式除塵機１００による除塵運転が行われる。
【００４１】
以下で、本発明に係るレーキ循環式除塵機１００と、第１の比較例としてのレーキ循環式除塵機１０１の機能について簡単に比較説明をする。図７Ａ及びＢは、レーキ循環式除塵機１００及び１０１の比較例を示す断面図である。
【００４２】
図７Ａに示すレーキ循環式除塵機１０１は、レーキ桁７１全面にレーキ爪部７２を取り付けられたレーキ７０を有するものである。レーキ７０は、上述のレーキ１０と同様に、水中から水面を通過して上方に移動するようになされる（掻上動作：矢印線Ａ２）。レーキ７０により塵芥６０を掻き上げた場合、図７Ａに示すように、スクリーン５１の幅全域に渡って、レーキ爪部７２が水面を通過し、水面に堆積する塵芥６０が全て掻き上げられるようになる。一方、図７Ｂに示す本発明のレーキ循環式除塵機１００では、スクリーン５１の略半分だけをレーキ爪部１２が通過し、塵芥６０の略半分を掻き上げるようになる。
【００４３】
この掻上動作時のスクリーン５１後段側の水面の変動幅を、レーキ循環式除塵機１０１（レーキ爪部７２）によるものをΔＨ０とし、レーキ循環式除塵機１００（レーキ爪部１２）によるものをΔＨ１とすると、ΔＨ１は、ΔＨ０に比べて小さくなる。従って、レーキ循環式除塵機１００は、レーキ循環式除塵機１０１に比べて、式１で示した有効落差Ｈの変動幅ΔＨが小さくなるので、発電力Ｐの変動幅ΔＰを小さくすることができる。
【００４４】
また、上方で塵芥を落下移動させたレーキが、チェーンコンベア１に従動して水面に帰還する場合（水中帰還動作：矢印線Ａ１）についても比較をすると、レーキ爪部１２が水面を叩く面積は、レーキ爪部７２が水面を叩く面積のほぼ半分になる。従って、この水中帰還動作時の水面の変動幅ΔＨも、レーキ循環式除塵機１００によるものの方が、レーキ循環式除塵機１０１によるものに比べて小さくなる。
【００４５】
図８Ａ及びＢは、レーキ循環式除塵機１００及び第２の比較例としてのレーキ循環式除塵機１０２の比較例を示す断面図である。図８Ａに示すレーキ循環式除塵機１０２は、レーキ８０をチェーンコンベア１に９０°毎に４つ連結させたものである。またレーキ８０は、レーキ１０及びレーキ２０のように、レーキ桁８１のほぼ半分にレーキ爪部８２を取り付けられたものである。
【００４６】
レーキ循環式除塵機１０２を、チェーンコンベア１の１循環分だけ除塵運転させた場合、レーキ８０による掻上動作（矢印線Ａ２）は４回行われ、レーキ８０による水中帰還動作（矢印線Ａ１）も４回行われる。つまり、レーキ循環式除塵機１０２による除塵運転が１循環すると、合計で８回の水面変動が起こるようになる。
【００４７】
図８Ｂに示す本発明のレーキ循環式除塵機１００を、同様に１循環分除塵運転させた場合、レーキ１０及びレーキ２０による掻上動作（矢印線Ａ２）は計２回行われ、水中帰還動作（矢印線Ａ１）も計２回行われる。つまり、レーキ循環式除塵機１００による除塵運転が１循環すると、合計で４回の水面変動が起こるようになる。従って、レーキ循環式除塵機１００は、レーキ循環式除塵機１０２に比べて、式１の有効落差Ｈの変動の頻度が少なくなるので、変動頻度の少ない安定した発電力Ｐを維持できるようになる。
【００４８】
このように、本発明に係る実施の形態としてのレーキ循環式除塵機１００によれば、無終端状のチェーンコンベア１に、互いに所定の距離を有するようにして、レーキ桁１１とレーキ桁２１とを連結させ、レーキ桁１１の所定部位に、例えば５つの爪ブロック１２ａからなるレーキ爪部１２を間欠的に取り付け、レーキ桁２１の、レーキ爪部１２の取付部位と異なる部位に、例えば４つの爪ブロック２２ａからなるレーキ爪部２２を間欠的に取り付けるものである。
【００４９】
従って、レーキ爪部が叩く水面の部分を、２回に分割できるとともに、１回分で叩く水の部分を間欠的に分散できるので、１回の掻上動作による水位の変動幅を小さくすることができる。また、従来方式の４本のレーキ桁を備える方式に比べて、水面を叩く回数を少なくできるので、水位の変動頻度を最低限に抑えることができる。これらにより、出力電力の変動が小さい安定した発電ができる。
【００５０】
また、２本のレーキ桁１１及び１２は、チェーンコンベア１を１８０°に２分割する対向する位置に取り付けられるようになる。これにより、レーキ桁の一方が上方に移動する時に、他方が下方に移動するようになる。従って、電動機２にかかる負荷の変動を低減できるとともに、電動機２に必要とされる回転動力を最低限に抑えることができる。
【００５１】
また更に、レーキ爪部１２及び２２を、組み合わせ変更可能な爪ブロック１２ａ及び２２ａにより構成することにより、塵芥６０の堆積量や、気候、季節等に合わせて、レーキ爪部の個数及び取付部位を調節することができる。従って、効率的な除塵動作ができるようになる。また、レーキ爪部の破損時の取替コストも低減できる。しかも、各部材（爪ブロック）の縦横比が小さくなるので、レーキ爪部の硬性を強化できる。
【００５２】
なお、爪ブロック１２ａ及び２２ａを、複数本、例えば３〜１０本のレーキ爪を有する組み合わせ変更可能な部材として形成したことにより、１本のレーキ爪による組み合わせ変更可能な部材として形成した場合に比べると、組み合わせ変更時及びメンテナンス時の作業効率を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
この発明は、水力発電所の沈砂池、水槽等のスクリーンに堆積する塵芥の自動除塵作業に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施の形態としてのレーキ循環式除塵機１００の構成例を示す斜視図である。
【図２】レーキ１０及びレーキ２０の構成例を示す上面図である。
【図３】レーキ桁１１及び爪ブロック１２ａの取付例を示す斜視図である。
【図４】レーキ循環式除塵機１００の動作例（その１）を示す断面図である。
【図５】レーキ循環式除塵機１００の動作例（その２）を示す断面図である。
【図６】レーキ循環式除塵機１００の動作例（その３）を示す断面図である。
【図７】レーキ循環式除塵機１００及び１０１の比較例を示す断面図である。
【図８】レーキ循環式除塵機１００及び１０２の比較例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・チェーンコンベア、２・・・電動機、３・・・スプロケット、４・・・レーキチェーン、５・・・駆動チェーン、１０、２０、３０、４０・・・レーキ、１１、２１、３１、４１・・・レーキ桁、１２、２２、３２、４２・・・レーキ爪部、５０・・・基礎スラブ、５１・・・スクリーン、５２・・・操作室、５３・・・シュート、５４・・・エプロン、５５・・・ホッパ、５６・・・搬送コンテナ、６０・・・塵芥、１００、１０１、１０２・・・レーキ循環式除塵機
【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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