(57)【要約】【課題】簡単な構成で、省スペース化，低コスト化を図ることができ、しかもメンテナンスも容易な除塵機付きポンプゲートを提供する。【解決手段】上下動により水路を開閉させるゲートと、前記ゲートに設けられ、そのゲートによって前記水路を閉じた状態にてこのゲートによって区切られた前記水路の一方側から他方側へ水を流すポンプと、前記水路の一方側の異物を、前記ゲートを乗り越えて他方側へと流す除塵機とを備え、前記ゲートのメンテナンス時に前記ポンプをそのゲートの上方に引き抜くことができるように、前記除塵機を回動させてそのゲートの上側を開放することが可能であるようにした構成とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下動により水路を開閉させるゲートと、
前記ゲートに設けられ、該ゲートによって前記水路を閉じた状態にてこのゲートによって区切られた前記水路の一方側から他方側へ水を流すポンプと、
前記水路の一方側の異物を、前記ゲートを乗り越えて他方側へと流す除塵機とを備え、
前記ゲートのメンテナンス時に前記ポンプを該ゲートの上方に引き抜くことができるように、前記除塵機を回動させて該ゲートの上側を開放することが可能であるようにしたことを特徴とする除塵機付きポンプゲート。
【請求項２】
前記ゲートの下降により前記水路を閉じる際に、前記除塵機の下部が前記水路の一方側へ展開するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の除塵機付きポンプゲート。
【請求項３】
前記除塵機はベルトコンベア式のスクリーンを備えて成ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の除塵機付きポンプゲート。
【請求項４】
前記スクリーンはガイドレールに沿って循環するレーキスクリーンであることを特徴とする請求項３に記載の除塵機付きポンプゲート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小水路，小河川等の水路排水に適用される除塵機付きポンプゲートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、河川の安全な流れを確保するため、流域支流と本川との合流点等に設けられるゲートにゲートポンプが組み込まれた、ポンプゲートが使用されるようになってきている。これは、豪雨等により本川側の水位が上昇し、支流から本川への自然流下が困難となったときに、ゲートを閉めてこのゲートポンプを運転することにより、強制的に排水を行うものである。これにより、合流点付近に大掛かりな排水機場を設けることなく、洪水時等にも内水河川の排水を行うことができる。
【０００３】
このようなポンプゲートを設置する場合、ゲートポンプ保護のために、水路中の塵埃を捕集する自動除塵機も設置する必要がある。自動除塵機は、コスト面で大きな比重を占めているので、これを縮小或いは簡素化することができれば、大幅なコスト削減につながる。また、従来の自動除塵機は、ポンプゲートとは別途に設置する必要があったので、その設置スペースの確保が必要であった。そこで、ポンプゲートと自動除塵機を一体化すれば、省スペース化につながり、建設コストの低減が可能となる。
【０００４】
このような、ポンプゲートと自動除塵機を一体化したものは、従来より例えばゲートポンプ設備として、以下に示すものが開示されている。即ち、上下動可能に設けられ水路を開閉するゲートと、このゲートに取り付けられゲートの一方側の水をゲートの他方側へ排出するポンプと、該ポンプの上流側に設けられ、前記ゲートの上下動に連動して水路にセット又は水路から退避されるスクリーンと、該スクリーンに付着した異物をスクリーンから除去する除塵機と、該除塵機により除去された異物を前記ポンプの下流側へ放流する異物放流板とを備えてなるものとしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
そして、このゲートポンプ設備によれば、ポンプによる排水運転中においてもスクリーンからの異物除去が容易にでき、かき取った異物を下流側に放流することが出来るため異物の処理が不要となるとしている。また、ゲートの上下動に連動してスクリーンが上下動するように構成しているから、ゲートの操作だけでスクリーンの水路へのセット・退避が自動的に行え、スクリーン駆動のための格別の装置が不要となるとしている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２６４４８６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載されているような構成では、ゲートの前方から上方に渡ってスクリーンさらには異物放流板が固定されているため、ゲートに取り付けられているポンプの保守，点検が困難となる。特に、ポンプの回転軸が縦方向となるように設置される立型ポンプゲートにおいて、メンテナンス時にポンプユニットを上方に引き抜く方式を採用することができないので、保守，点検が容易になるといったメリットが活かされない。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑み、簡単な構成で、省スペース化，低コスト化を図ることができ、しかもメンテナンスも容易な除塵機付きポンプゲートを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、上下動により水路を開閉させるゲートと、前記ゲートに設けられ、そのゲートによって前記水路を閉じた状態にてこのゲートによって区切られた前記水路の一方側から他方側へ水を流すポンプと、前記水路の一方側の異物を、前記ゲートを乗り越えて他方側へと流す除塵機とを備え、前記ゲートのメンテナンス時に前記ポンプをそのゲートの上方に引き抜くことができるように、前記除塵機を回動させてそのゲートの上側を開放することが可能であるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記ゲートの下降により前記水路を閉じる際に、前記除塵機の下部が前記水路の一方側へ展開するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記除塵機はベルトコンベア式のスクリーンを備えて成ることを特徴とする。そして、前記スクリーンはガイドレールに沿って循環するレーキスクリーンであることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る除塵機付きポンプゲートを模式的に示す正面図である。同図（ａ）はゲート開時（自然流下時）、同図（ｂ）はゲート閉時（排水運転時）を示している。同図において、１は図示しないポンプユニットが組み込まれたポンプゲートであり、これはロッド２により吊り下げられつつゲート枠３内を上下動する。また、ポンプゲート１の前上端角部よりアーム１ａが延びており、その先端には固定プーリ４が回転自在に枢支されている。
【００１３】
一方、ポンプゲート１の上側には駆動部５が設けられており、その前端よりアーム５ａが延びていて、その先端には同じく固定プーリ４が回転自在に枢支されている。また、駆動部５の上端よりアーム５ｂが延びており、その先端には駆動プーリ６が回転自在に枢支されている。さらに、ポンプゲート１の斜め前下部付近には、移動プーリ７が設けられており、図示しない連結アームにより固定プーリ４と連結され、回転自在に枢支されている。
【００１４】
加えて、固定プーリ４と移動プーリ７間、並びに固定プーリ４と駆動プーリ６間に渡って、ベルトコンベア式のスクリーン８が張架され、除塵機を構成している。また、駆動部５に内蔵されている図示しない駆動モータにより回転するモータプーリ９と駆動プーリ６との間には、駆動力を伝達するベルト１０が張架されている。その他、移動プーリ７と同軸に、これより一回り径が大きい車輪１１が設けられている。また、ゲート枠３の下端より前方にレール１２が水路底に沿って延びており、その先端には下部ガイド１３が取り付けられている。
【００１５】
さて、同図（ａ）に示す自然流下時の状態では、ポンプゲート１，駆動部５，及びスクリーン８等は水路１４の上方に退避しており、水路１４は通常の水路として、矢印Ａで示すように流水が自然流下する。ここで、除塵機のうち上述の如く固定プーリ４と移動プーリ７との間にスクリーン８が張架されて構成される部分は、ポンプゲート１の高さよりも長くなっており、その先端部には車輪１１が据え付けられている。
【００１６】
この構成により、ポンプゲート１が下降して閉じる際に、車輪１１がレール１２に沿って転動する。このとき、同図（ｂ）に示すように、矢印Ｂで示す如く固定プーリ４の軸周りに除塵機の下部が展開され、除塵作業が可能となる。最後に、車輪１１が下部ガイド１３に当接してここで支持，固定される。この状態では、ポンプゲート１と一体になっているスクリーン８等も水路中にセットされている。なお、除塵機の下部が当初より展開されている構成としても良い。
【００１７】
同図（ｂ）の状態で、ポンプゲート１に組み込まれたポンプを駆動すると、流水中の異物ａはスクリーン８に捕獲され、異物を除去された水がポンプによりポンプゲート１の下流側（図の右側）に排水される。一方、このとき駆動部５に内蔵されている駆動モータによりモータプーリ９を回転させると、ベルト１０を介して駆動プーリ６に回転駆動力が伝達される。
【００１８】
これにより、固定プーリ４と移動プーリ７間、並びに固定プーリ４と駆動プーリ６間に渡って張架されたスクリーン８が、ベルトコンベア様に駆動される。そして、異物ａはスクリーン８により運搬され、ポンプゲート１を乗り越えて下流側へと流される。以上のような構成においては、ポンプ自体には手を加えないので、ポンプゲート１としては従来からのポンプゲートを使用することができる。
【００１９】
メンテナンス時は、除塵機のうち固定プーリ４と駆動プーリ６との間にスクリーン８が張架されて構成される部分を駆動部５と共にクレーン等で持ち上げ、固定プーリ４の軸周りに矢印Ｃで示す如く回動させる。これにより、ポンプゲート１の上側を開放することができるので、ポンプユニットを上方に引き抜く方式を採用することができ、保守，点検が容易になる。なお、水路を再び自然流下の状態に戻す場合は、ポンプゲート１を上昇させることにより、ポンプゲート１と一体になっている駆動部５及びスクリーン８等も同時に上昇し、同図（ａ）の状態に戻るので、自動的にスクリーンの退避が行える。
【００２０】
図２は、固定プーリ部の一例について側面を拡大して模式的に示す図である。上述した本実施形態の構成においては、一つの固定プーリ４に対して、駆動プーリ６及び移動プーリ７それぞれとの間で別々にスクリーン８を張架する場合がある。この場合は、同図に示すように、固定プーリ４において、相手方の各プーリとの間で張架されるスクリーン８を交互に巻き付ける構成とする。
【００２１】
このとき、各スクリーン８を互いにほぼ密接させて配置すると考えると、一本のスクリーン８の幅はポンプの通過可能異物径以下にする必要がある。例えば、立型ポンプゲートにおいて、ポンプの口径４００ｍｍ，羽根車径３００ｍｍで、通過可能異物径が６０ｍｍ以下のものがあるが、この場合はスクリーン幅は６０ｍｍ以下にする必要がある。
【００２２】
図３は、固定プーリ部の他の例を拡大して模式的に示す図である。ここでは同図に示すように、上記固定プーリ４に加えて、ポンプゲート１から見て外側にガイドプーリ１５を設け、これらを回転自在に保ちつつ互いに圧縮コイルバネ１６で連結する。そして、スクリーン８の往路側をガイドプーリ１５に、復路側を固定プーリ４に巻き付けるようにする。これにより、駆動プーリ６から移動プーリ７まで、１ループのスクリーン８で構成することが可能となる。また、固定プーリ４はポンプゲート１に固定され、ガイドプーリ１５は圧縮コイルバネ１６により反撥されつつその伸縮方向に可動であるので、除塵機下部の展開角度を変化させても、スクリーン８が各プーリに対して弛むことがなくなる。
【００２３】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る除塵機付きポンプゲートを模式的に示す正面図である。同図（ａ）はゲート開時（自然流下時）、同図（ｂ）はゲート閉時（排水運転時）、同図（ｃ）はメンテナンス時をそれぞれ示している。同図において、１はポンプユニットが組み込まれたポンプゲートであり、これは図示しないロッドにより吊り下げられつつゲート枠３内を上下動する。また、ポンプゲート１の下部より前方にアーム１ａが延びており、その先端には固定プーリ４が回転自在に枢支されている。
【００２４】
一方、ポンプゲート１の上側には駆動部５が設けられており、その後部下部には駆動プーリ６が回転自在に枢支されている。また、固定プーリ４と駆動プーリ６との間にはポンプゲート１の前方から上方にかけて、略Ｌ字状にループが閉じたガイドレール１７が設けられており、そのガイドレール１７に沿ってレーキスクリーン１８が循環し、除塵作業を行う除塵機の構成となっている。また、駆動部５に内蔵されている図示しない駆動モータにより回転するモータプーリ９と駆動プーリ６との間には、駆動力を伝達するベルト１０が張架されている。その他、ゲート枠３の下端前方にガイド１３が設けられている。また、駆動プーリ６より下方にサポート１９が延びており、これがポンプゲート１上面に当接して位置決めされる。
【００２５】
さて、同図（ａ）に示す自然流下時の状態では、ポンプゲート１，駆動部５，及びレーキスクリーン１８等は水路１４の上方に退避しており、水路１４は通常の水路として、矢印Ａで示すように流水が自然流下する。そして、ポンプゲート１が下降して閉じると、同図（ｂ）に示すように、固定プーリ４が下部ガイド１３に当接してここで支持，固定される。この状態では、ポンプゲート１と一体になっているレーキスクリーン１８等も水路中にセットされている。
【００２６】
同図（ｂ）の状態で、ポンプゲート１に組み込まれたポンプを駆動すると、流水中の異物ａはレーキスクリーン１８に捕獲され、異物を除去された水がポンプによりポンプゲート１の下流側（図の右側）に排水される。一方、このとき駆動部５に内蔵されている駆動モータによりモータプーリ９を回転させると、ベルト１０を介して駆動プーリ６に回転駆動力が伝達される。
【００２７】
これにより、固定プーリ４と移動プーリ７間に渡って張架されたレーキスクリーン１８が、ガイドレール１７に沿ってベルトコンベア様に駆動される。そして、異物ａは矢印Ｄに示すように、レーキスクリーン１８により運搬され、ポンプゲート１を乗り越えて下流側へと流される。以上のような構成においては、ポンプ自体には手を加えないので、ポンプゲート１としては従来からのポンプゲートを使用することができる。また本実施形態では、排水運転時に除塵機を展開させる必要がないので、駆動部の構成が簡単となる。
【００２８】
メンテナンス時は、同図（ｃ）に示すように、クレーン等で除塵機を駆動部５と共に矢印Ｅ方向に吊り上げ、固定プーリ４の軸周りに矢印Ｆで示す如く回動させる。これにより、ポンプゲート１の上側を開放することができるので、ポンプユニット２０を矢印Ｇのように上方に引き抜くことができ、保守，点検が容易になる。なお、水路を再び自然流下の状態に戻す場合は、除塵機を固定した状態でポンプゲート１を上昇させることにより、ポンプゲート１と一体になっている駆動部５及びレーキスクリーン１８等も同時に上昇するので、自動的にスクリーンの退避が行える。
【００２９】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る除塵機付きポンプゲートを模式的に示す正面図である。同図（ａ）はゲート開時（自然流下時）、同図（ｂ）はゲート閉時（排水運転時）を示している。同図において、１は図示しないポンプユニットが組み込まれたポンプゲートであり、これはロッド２により吊り下げられつつゲート枠３内を上下動する。また、ポンプゲート１の前上端角部よりアーム１ａが延びており、その先端には固定プーリ４が回転自在に枢支されている。
【００３０】
一方、同図（ａ）に示したように、固定プーリ４の上方には駆動プーリ６が設けられており、これらは図示しない連結アームにより連結され、それぞれ回転自在に枢支されている。加えて、固定プーリ４の上下に渡って、直線状にループが閉じたガイドレール１７が設けられており、そのガイドレール１７に沿ってレーキスクリーン１８が循環し、除塵作業を行う除塵機の構成となっている。
【００３１】
また、駆動プーリ６と固定プーリ４との間には駆動部５が設けられており、これに内蔵されている図示しない駆動モータにより回転するモータプーリ９と駆動プーリ６との間には、駆動力を伝達するベルト１０が張架されている。その他、ガイドレール１７の下端に車輪１１が設けられている。また、ゲート枠３の下端より前方にレール１２が水路底に沿って延びており、その先端には下部ガイド１３が取り付けられている。
【００３２】
さて、同図（ａ）に示す自然流下時の状態では、ポンプゲート１，駆動部５，及びレーキスクリーン１８等は水路１４の上方に退避しており、水路１４は通常の水路として、矢印Ａで示すように流水が自然流下する。ここで、除塵機のうち固定プーリ４から下の部分は、ポンプゲート１の高さよりも長くなっており、その先端部には車輪１１が据え付けられている。
【００３３】
この構成により、ポンプゲート１が下降して閉じる際に、同図（ｂ）に示すように、車輪１１が矢印Ｈで示す如くレール１２に沿って転動する。このとき、矢印Ｂで示す如く固定プーリ４の軸周りに除塵機全体が回転し、除塵作業が可能となる。最後に、車輪１１が下部ガイド１３に当接してここで支持，固定される。この状態では、ポンプゲート１と一体になっているレーキスクリーン１８等も水路中にセットされている。なお、同図（ｂ）ではロッド２の図示を省略している。
【００３４】
同図（ｂ）の状態で、ポンプゲート１に組み込まれたポンプを駆動すると、流水中の異物ａはレーキスクリーン１８に捕獲され、異物を除去された水がポンプによりポンプゲート１の下流側（図の右側）に排水される。一方、このとき駆動部５に内蔵されている駆動モータによりモータプーリ９を回転させると、ベルト１０を介して駆動プーリ６に回転駆動力が伝達される。
【００３５】
これにより、駆動プーリ６から固定プーリ４を経て下方に渡って張架されたレーキスクリーン１８が、ベルトコンベア様に駆動される。そして、異物ａは矢印Ｉに示すように、レーキスクリーン１８により運搬され、ポンプゲート１を乗り越えて下流側へと流される。以上のような構成においては、ポンプ自体には手を加えないので、ポンプゲート１としては従来からのポンプゲートを使用することができる。なお、レーキスクリーン１８の代わりにスクリーン８が各プーリに張架されて循環する構成としても良い。また、駆動部５はレーキスクリーン１８の内側に設置してあるが、図１で示したように外側に設置することも可能である。
【００３６】
メンテナンス時は、ポンプゲート１を上昇させ、同図（ａ）に示したようにゲートを開けば良い。これにより、除塵機が元の姿勢に戻って、ポンプゲート１の上側を開放することができるので、ポンプユニットを上方に引き抜く方式を採用することができ、保守，点検が容易になる。なお、ポンプゲート１を上昇させることにより、ポンプゲート１と一体になっている駆動部５及びレーキスクリーン１８等も同時に上昇するので、自動的にスクリーンの退避が行え、水路を再び自然流下の状態に戻すことができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、省スペース化，低コスト化を図ることができ、しかもメンテナンスも容易な除塵機付きポンプゲートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る除塵機付きポンプゲートを模式的に示す正面図。
【図２】固定プーリ部の一例について側面を拡大して模式的に示す図。
【図３】固定プーリ部の他の例を拡大して模式的に示す図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る除塵機付きポンプゲートを模式的に示す正面図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る除塵機付きポンプゲートを模式的に示す正面図。
【符号の説明】
１    ポンプゲート
２    ロッド
３    ゲート枠
４    固定プーリ
５    駆動部
６    駆動プーリ
７    移動プーリ
８    スクリーン
９    モータプーリ
１０    ベルト
１１    車輪
１２    レール
１３    下部ガイド
１４    水路
１５    ガイドプーリ
１６    圧縮コイルバネ
１７    ガイドレール
１８    レーキスクリーン
１９    サポート
２０    ポンプユニット
【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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