(57)【要約】【課題】ローラが浮遊物を巻き込むことなく回転し、防塵機能の低下を防止する。【解決手段】防塵装置１０は、水流中の浮遊物が取水堰１の取水口前方から取水口３を通って取水口後方へ流れることを防止する装置であり、防塵部１１と移動手段Ｂと巻込阻止手段Ａとを備えている。防塵部１１は、浮遊物の導水路５への流入を阻止する部位であり、取水口前方に設置されて取水堰１の取水部１ｂに連結され、取水口での取水方向に対して実質的に垂直に延びて水流中に浮いている。移動手段Ｂは、防塵部を上下方向に移動させる手段であり、取水堰１に接続され上下方向に延びる支柱３３，５３と、防塵部１１に接続され支柱３３，５３側面を摺動するローラ３４，５４とを有している。巻込阻止手段Ａは、ローラ３４，５４が浮遊物を巻き込んで回転することを阻止する手段である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水流中の浮遊物が取水堰の取水口前方から該取水口を通って取水口後方へ流れることを防止する防塵装置であって、
前記取水口前方に設置されて前記取水堰に連結され、前記取水口での取水方向に対して実質的に垂直に延びて前記水流中に浮いており、前記浮遊物が該取水口前方から前記取水口を通って前記取水口後方へ流れることを防止する防塵部と、
前記取水堰に連結され上下方向に延びる支柱及び前記防塵部に連結され支柱側面を上下方向に摺動するローラを有し、該ローラの摺動により該防塵部を上下方向に移動させる移動手段と、
前記ローラが前記浮遊物を巻き込んで回転することを阻止する巻込阻止手段と
を備えていることを特徴とする防塵装置。
【請求項２】
請求項１に記載の防塵装置において、
前記巻込阻止手段は、前記ローラに摺動される支柱側面の部分が前記浮遊物の付着を阻止する付着阻止構造を有している防塵装置。
【請求項３】
請求項２に記載の防塵装置において、
前記付着阻止構造は、ローラ側面が円柱状の支柱の支柱側面に当接可能に形成されてなる防塵装置。
【請求項４】
請求項１に記載の防塵装置において、
前記移動手段は、前記防塵部を前記水流における水面の水位変化に追従させて移動させる手段である防塵装置。
【請求項５】
請求項１に記載の防塵装置において、
前記防塵部は、前記取水堰から前記取水口前方へ向かって延びてなるせりだし部を介して、該取水堰に連結されている防塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防塵装置であり、特に、水流中の浮遊物が取水堰前方から取水口を通って取水口下流へ流れることを防止する防塵装置である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、河川やダムなどの水流に取水堰を設置し、取水堰の取水口から取水された水を農業用水や工業用水や発電用水として利用する場合がある。
【０００３】
水流には、木の葉・木片・ゴミなどが浮遊している場合が多いが、取水した水を農業用水や工業用水や発電用水などとして用いる場合には、浮遊物が水中に存在していないことが好ましい。そのため、一般的には、取水口に柵状のスクリーンを取り付けることにより、浮遊物が取水口よりも下流へ流れることを阻止している。しかし、多くの浮遊物や大きな浮遊物が存在している箇所では、浮遊物の侵入をスクリーンだけでは防止できない場合があり、その場合には、スクリーンよりも上流に防塵装置を設置する。
【０００４】
防塵装置は、特許文献１及び２などに開示されているように、取水口を塞ぐように取水堰よりも上流に設置されており、水流の水位に追従して移動可能に構成されている。具体的には、防塵装置は、防塵部と支柱とローラとを備え、ローラを回転させて支柱を上下方向に移動させて防塵部を上下方向に移動させる。そのため、水流の水位が変化しても、防塵部が水位に追従して移動するため、浮遊物が下流へ流れてしまうことを防止できる。
【特許文献１】特開平６−１０３３３号公報
【特許文献２】特開平９−７１９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１及び２などに開示された防塵装置では、支柱がＨ型鋼であるため、水流中の浮遊物が支柱表面に付着してローラに巻き込まれてしまう虞がある。そして、浮遊物がローラに巻き込まれてしまうと、ローラの回転が鈍くなり、その結果、支柱の上下方向への移動が抑制されてしまう。そのため、防塵装置は、水位に追従して移動可能に構成されているにも関わらず、上下方向に移動できなくなってしまう虞があり、防塵機能を果たせなくなってしまう。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ローラが浮遊物を巻き込むことなく回転可能な防塵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の防塵装置は、水流中の浮遊物が取水堰の取水口前方から該取水口を通って取水口後方へ流れることを防止する防塵装置である。具体的には、取水口前方に設置されて取水堰に連結され、取水口での取水方向に対して実質的に垂直に延びて水流中に浮いており、浮遊物が該取水口前方から取水口を通って取水口後方へ流れることを防止する防塵部と、取水堰に連結され上下方向に延びる支柱及び防塵部に連結され支柱側面を上下方向に摺動するローラを有し、該ローラの摺動により該防塵部を上下方向に移動させる移動手段と、ローラが浮遊物を巻き込んで回転することを阻止する巻込阻止手段とを備えている。
【０００８】
このような構成により、浮遊物がローラに巻き込まれてしまう虞は低く、その結果、防塵装置の防塵機能の低下を防止することができる。
【０００９】
ここで、水流は、河川などの自然界における水流であっても、ダムなどの人工的な水流であってもよい。また、水流方向は、水流中において水が流れる方向を意味する。
【００１０】
なお、防塵部は、その一部が取水堰と接続されることにより取水堰に連結されてもよく、後述の好ましい実施形態のように、取水堰から取水口前方へ向かって延びてなるせりだし部を介して、取水堰に連結されていてもよい。
【００１１】
本発明の防塵装置では、巻込阻止手段は、ローラに摺動される支柱側面の部分が浮遊物の付着を阻止する付着阻止構造を有していることが好ましく、後述の好ましい実施形態では、巻込阻止手段は、ローラ側面が円柱状の支柱の支柱側面に当接可能に形成されてなる。このように、ローラ側面が支柱側面に当接可能に形成されているため、水流中の浮遊物がローラ側面と支柱側面との間に侵入してしまう虞は低い。
【００１２】
ここで、「ローラが摺動する支柱側面の部分」とは、ローラが摺動する支柱側面の部分だけでなく、ローラが摺動する支柱側面の部分の周囲を含み、例えば、ローラが摺動する支柱側面から浮遊物の大きさ分だけ離れた支柱側面を含む。
【００１３】
また、本発明の防塵装置では、移動手段は、防塵部を水流における水面の水位変化に追従させて移動させる手段であることが好ましい。このような構成により、水流中の水位が変化した場合であっても、浮遊物が下流へ流れてしまうことを防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ローラが浮遊物を巻き込むことなく回転可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されない。
【００１６】
本実施形態では、防塵装置の例として、水力発電用の水を取水する取水口の前方に取り付けられた防塵装置を挙げ、図１乃至図５を用いて、防塵装置の構成及び動作を示す。図１は、防塵装置１０を上方から見た図である。図２は、防塵装置１０を上流側から見た図である。図３は、第１及び第３接続部３１，５１の斜視図であり、図４は、第１及び第３接続部３１，５１を上方から見た図であり、図５は、第１接続部３１を横から見た図である。なお、取水口前方は、取水口よりも取水方向の上流側であり、図１では取水部１ｂよりも手前側である。取水口後方は、取水口よりも取水方向の下流側であり、図１では取水部１ｂよりも奥側である。
【００１７】
水力発電所では、一般的に、河川などの自然界における水流やダムなどの人工的な水流から水を取水して、取水した水を高所から低所へ落下させ、落下地点に設置された水車を回転させて発電している。詳細には、河川などの水流中には、取水堰１が設置されている。取水堰１は堰本体部１ａと取水部１ｂとを備えており、堰本体部１ａは水流方向に対して略垂直に延びて設置されており、取水部１ｂは水流方向に対して略平行に延びて設置されている。取水部１ｂには取水口３が形成されている。
【００１８】
取水口３は、水流方向に対して略垂直に開口しており、図１及び図２に示すように、柵状のスクリーン７が取り付けられている。また、スクリーン７よりも前方（取水口前方）には、防塵装置１０が設置されている。これにより、河川やダムなどに浮遊している木の葉・木片・ゴミなどの浮遊物は、防塵装置１０の防塵部１１の表面やスクリーン７の表面などに付着されるため導水路５内への流入を阻止され、その結果、発電部における発電効率の向上を図ることができる。一方、水流中の水は、取水口前方から取水口を通って取水口後方へ流れ、導水路５内を通って発電所内へ流入し、発電部へ落下して発電部内の水車を回転させる。
【００１９】
では、図１乃至図５を用いて、防塵装置１０の構成を示す。
【００２０】
防塵装置１０は、図１に示すように、防塵部１１とせりだし部２１，２１と第１接続部３１と第２接続部４１，４１と第３接続部５１，５１とを備えている。そして、防塵部１１は、左端が岸に固定されているとともに右端が第１接続部３１を介して堰本体部１ａに取り付けられ、また、各第２接続部４１を介して各せりだし部２１に接続されている。各せりだし部２１は、各第３接続部５１を介して取水部１ｂに接続されている。
【００２１】
防塵部１１は、図１に示すように、取水部１ｂよりも取水口前方に設置されている。具体的には、防塵部１１は、図１及び図２に示すように、複数の浮き１３，１３，…が不図示の鋼製枠の中に並び、隣り合う浮き１３，１３がロープなど１４を介して互いに連結されて、構成されている。よって、防塵部１１は、浮遊物を表面に付着させることにより導水路５へ流れてしまうことを防止する。
【００２２】
各せりだし部２１は、図１に示すように、取水口３周縁の取水部１ｂから取水口前方へへ延びて防塵部１１に接続されている。また、各せりだし部２１は、鋼製枠２２内の浮き２３，２３により水流中に浮いており、これにより、水流の水位に追従して移動可能である。
【００２３】
第１接続部３１は、図１に示すように、防塵部１１の右端が堰本体部１ａに接続されてなる部位であり、図３及び図４に示すように、柵からなる筒３２と支柱３３と一対のローラ３４と緩衝材３５，３５と浮き３６，３６とを有している。筒３２は、上下方向に延びて配置されており、長手方向を揃えて支柱３３を収容するとともに、ローラ３４及び緩衝材３５，３５を収容している。
【００２４】
支柱３３は、図５に示すように、水面よりも突出して堰本体部１ａに接続されており、表面が滑らかな円柱状の鋼管である。
【００２５】
一対のローラ３４は、支柱３３に当接されて筒３２の内壁面に回転可能に取り付けられている。そのため、一対のローラ３４は、図４に示すように、隙間を開けることなく支柱３３の支柱側面に当接される。よって、水流中の浮遊物が支柱３３と一対のローラ３４との間に挟まれてしまうことを防止することができる。すなわち、防塵装置１０における巻込阻止手段Ａは、一対のローラ３４のローラ側面が支柱３３に当接可能に形成されていることである。
【００２６】
また、一対のローラ３４は、浮き３６，３６の浮力により、水流の水位に追従して各支柱３３の側面を上下方向に摺動する。これにより、防塵部１１を水流中における水面の水位に追従させて上下方向に移動させることができる。すなわち、防塵装置１０における移動手段Ｂは、一対のローラ３４が支柱３３側面に摺動することである。
【００２７】
緩衝材３５，３５は、図４に示すように、支柱３３に接触することなく筒３２の内壁面に取り付けられており、ローラ３４が支柱３３側面を摺動するさいの支柱３３の左右のぶれを防止し、例えば、合成ゴム、木板などからなる。
【００２８】
各第３接続部５１は、図１に示すように、取水口３周縁の取水部１ｂと各せりだし部２１とを接続しており、第１接続部３１と略同一の構成要素を有している。すなわち、各第３接続部５１は、柵からなる筒５２と支柱５３と一対のローラ５４と緩衝材５５，５５と浮き５６，５６とを有している。各筒５２は、上下方向に延びて配置されており、長手方向を揃えて５３支柱を収容するとともに、ローラ５４及び緩衝材５５，５５を収容している。
【００２９】
各支柱５３は、水面よりも突出して取水部１ｂに接続されており、表面が滑らかな円柱状の鋼管である。
【００３０】
各一対のローラ５４は、各支柱５３に当接されて各筒５２の内壁面に回転可能に取り付けられている。そのため、各一対のローラ５４は、隙間を開けることなく各支柱３３の支柱側面に当接される。よって、水流中の浮遊物が各支柱５３と各一対のローラ５４との間に挟まれてしまうことを防止することができる。すなわち、防塵装置１０における巻込阻止手段Ａは、各一対のローラ５４のローラ側面が各支柱５３に当接可能に形成されていることである。
【００３１】
また、一対のローラ５４は、浮き５６，５６の浮力により、水流の水位に追従して各支柱５３の側面を上下方向に摺動する。これにより、防塵部１１を水流中における水面の水位に追従させて上下方向に移動させることができる。すなわち、防塵装置１０における移動手段Ｂは、一対のローラ５４が支柱５３側面に摺動することである。
【００３２】
緩衝材５５，５５は、図４に示すように、各支柱５３に接触することなく各筒５２の内壁面に取り付けられており、ローラ５４が各支柱５３側面を摺動するさいの各支柱５３の左右のぶれを防止し、例えば、合成ゴム、木板などからなる。
【００３３】
このように、防塵装置１０は、移動手段Ｂを備えている。移動手段Ｂにより、防塵部１１及びせりだし部２１，２１を水流中における水面の水位に追従させて上下方向に移動させることができる。そのため、水位が変化した場合であっても、浮遊物の導水路５内への流入を防止することができ、よって、水位の変化による防塵機能の低下を防止できる。
【００３４】
また、防塵装置１０は、巻込阻止手段Ａを備えている。そのため、浮遊物が各支柱３３と一対のローラ３４との間や各支柱５３と一対のローラ５４との間に巻き込まれることを防止でき、その結果、一対のローラ３４，５４の回転が鈍くなってしまうことを防止できる。従って、防塵部１１及びせりだし部２１，２１を水流中における水面の水位に追従させて確実に移動させることができ、よって、浮遊物の巻き込みによる防塵機能の低下を防止できる。
【００３５】
また、一対のローラ３４，５４は、各々、筒３２，５２内に収容されているため、浮遊物は、筒３２，５２によりローラ３４，５４近傍に浮遊することを阻止される。これにより、更に、浮遊物の巻き込みによる防塵機能の低下を防止できる。
【００３６】
また、防塵部１１は、取水部１ｂよりもせりだし部２１，２１の長手方向の長さ分だけ取水口前方に配置されているため、防塵部が取水口を塞ぐように配置されている場合に比べて、防塵機能の向上を図ることができる。
【００３７】
なお、本実施形態において、防塵装置１０は、水力発電用の水を取水する取水口の前方に取り付けられているとしたが、防塵装置の取り付け場所は、水力発電用の水を取水する取水口に限定されない。
【００３８】
また、巻込阻止手段Ａは、各一対のローラ３４，５４が浮遊物を巻き込んで各支柱３３，５３側面を摺動することを阻止する手段であれば、その手段の具体的な内容は特に限定されない。例えば、巻込阻止手段Ａは、ローラが摺動する支柱側面の部分が浮遊物の付着を阻止する付着阻止構造を有していればよい。例えば、各支柱は角柱であり、各一対のローラは支柱側面に当接可能に形成されていてもよい。
【００３９】
また、防塵部１１は、せりだし部２１，２１を介して取水部１ｂに連結されているとしたが、例えば、せりだし部などの防塵部以外の部材を用いることなく、防塵部の両端を取水堰に接触させて防塵部の中央部を取水堰よりも上流側に配置させても、取水口を塞ぐように防塵部を配置した防塵装置よりも防塵機能を向上させることができるため、好ましい。
【００４０】
また、防塵部１１表面やスクリーン７表面に付着した浮遊物を掻き上げる装置が防塵部１１や取水堰１にとりつけられていてもよい。
【００４１】
また、第１接続部３１は、巻込阻止手段Ａを備えていなくても良い。すなわち、第１接続部３１の支柱３３は、Ｈ型綱であっても構わない。その理由を以下に示す。河川やダムなどの水は取水口３から取り入れられるため、ほとんどの浮遊物は取水口３付近の水流に浮流する。よって、浮遊物が第１接続部３１付近に浮遊する場合は少なく、そのため、支柱３３がＨ型綱であっても浮遊物が支柱とローラとの間に巻き込まれる虞は少ないと考えられるためである。
【００４２】
また、一対のローラ３４，５４は、各々、浮き３６，５６により水流中の水位に追従して移動可能であるとしたが、以下に示す構成により移動可能となってもよい。すなわち、一対のローラ３４，５４は、駆動装置及び水位検知装置に制御されて支柱３３，５３側面を上下方向に摺動する。ここで、駆動装置は、ローラ３４，５４の回転を駆動させる装置であり、水位検知装置は、水流中における水面の水位を検知して防塵部１１が水流中における水面の水位に追従するようにローラ３４，５４を支柱３３，５３側面に摺動させる装置である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上説明したように、本発明は、防塵装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】防塵装置を上方から見た図である。
【図２】防塵装置を上流側から見た図である。
【図３】第１及び第３接続部の斜視図である。
【図４】第１及び第３接続部を上方から見た図である。
【図５】第１接続部を横から見た図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    取水堰
３    取水口
１０    防塵装置
１１    防塵部
２１    せりだし部
３３，５３    支柱
３４，５４    ローラ
Ａ    巻込阻止手段
Ｂ    移動手段
【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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