(57)【要約】【課題】ポンプゲートにおいて、ポンプを損傷せずに通過し得る程度の小さな塵芥を補足することなく、水棲生物の迷入を防止する。【解決手段】ポンプゲート設備は、水路４を開閉可能なゲート扉体１１と、ゲート扉体１１に内蔵されたポンプ１２とを備える。ポンプゲートより上流側及び下流側のうち少なくとも一方の水路４に、水棲生物５０のポンプ１２への接近を阻止するための無形柵型障壁を発生する迷入防止装置３を設ける。迷入防止装置３は気泡カーテン４１を発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路を開閉可能なゲート扉体と、このゲート扉体に内蔵されたポンプとを備えるポンプゲート設備であって、
前記ポンプゲートより上流側及び下流側のうち少なくとも一方の前記水路に、水棲動物の前記ポンプへの接近を阻止するための無形柵型障壁を発生する迷入防止装置を備える、ポンプゲート設備。
【請求項２】
前記迷入防止装置は、
前記水路の底部側に前記水路を横断するように配置され、延在方向に沿って複数の気泡噴出部が間隔をあけて設けられた気泡噴出中空部材と、
前記気泡噴出中空部材に気体を供給する気体供給源とを備え、
前記気体供給源から前記気泡噴出中空部材に供給した気体を前記複数の気泡噴出部から気泡として噴出させ、前記無形柵型障壁である気泡カーテンを発生する、請求項１に記載のポンプゲート設備。
【請求項３】
前記気泡噴出中空部材は、前記水路の流れ方向に複数個配置され、
前記複数の気泡噴出中空部材のうち前記ゲート扉体に最も近接して配置されたものから、最も離れて配置されたものに向けて順次前記気体供給源からの気体供給を開始する制御装置をさらに備える、請求項２に記載のポンプゲート設備。
【請求項４】
前記ゲート扉体に最も近接して配置された気泡噴出中空部材は、前記ゲート扉体に対して間隔をあけて配置されていることを特徴とする、請求項３に記載のポンプゲート設備。
【請求項５】
前記迷入防止装置は、
前記水路の底部側に配置され、液体噴出部が設けられた液体噴出中空部材と、
前記液体噴出中空部材に液体を供給する液体供給源とを備え、
前記液体供給源から液体噴出中空部材に供給した液体を前記液体噴出部から噴出させ、前記無形柵型障壁である噴流を発生する、請求項１に記載のポンプゲート設備。
【請求項６】
前記迷入防止装置は音響発生源を備える、請求項１に記載のポンプゲート設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポンプゲート設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、水路を開閉可能なゲート扉体と、このゲート扉体に内蔵されたポンプとを備えるポンプゲートが知られている。また、ポンプを保護するために、ゲート扉体の上流側に除塵機を配置することが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２７５８６１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ポンプゲートが設置されている水路には魚類等の水棲生物が生息している場合がある。除塵機が備えるスクリーンの目幅の寸法は、吸入するとポンプが損傷するような大形の塵芥を補足するが、ポンプを損傷することなく通過可能な比較的中形ないしは小形の塵芥は補足しないように比較的大きく設定されている。そのため、ポンプ運転中のポンプゲートに水棲動物が接近ないしは迷入するのを除塵機のスクリーンで防止することができない。
【０００５】
一方、除塵機のスクリーンの目幅を小さくすれば水棲生物の迷入を防止することはできるが、ポンプを損傷することはなく通過し得る程度の小さな塵芥までスクリーンで補足される。その結果、除塵機の清掃処理の頻度やその回数が大幅に増えることなる。
【０００６】
そこで、本発明は、ポンプを損傷せずに通過し得る程度の小さな塵芥を補足することなく、水棲生物の迷入を防止することができるポンプゲート設備を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水路を開閉可能なゲート扉体と、このゲート扉体に内蔵されたポンプとを備えるポンプゲート設備であって、前記ポンプゲートより上流側及び下流側のうち少なくとも一方の前記水路に、水棲動物の前記ポンプへの接近を阻止するための無形柵型障壁を発生する迷入防止装置を備える、ポンプゲート設備を提供する。
【０００８】
本発明のポンプゲート設備では、迷入防止装置が発生する無形柵型障壁により、水路中の流れを遮断することなく水棲動物のポンプへの接近を阻止する。従って、ポンプを損傷させることなく通過し得る程度の小さな塵芥を補足することなく、水棲生物のポンプへの迷入を防止することができる。
【０００９】
本明細書において無形柵型障壁とは、網ないしはスクリーンのように一定の形状を有するもので構成された障壁ではなく、気体、液体、音、電流等のように一定の形状を有しないもので構成された障壁をいう。
【００１０】
具体的には、前記迷入防止装置は、前記水路の底部側に前記水路を横断するように配置され、延在方向に沿って複数の気泡噴出部が間隔をあけて設けられた気泡噴出中空部材と、前記気泡噴出中空部材に気体を供給する気体供給源とを備え、前記気体供給源から前記気泡噴出中空部材に供給した気体を前記複数の気泡噴出部から気泡として噴出させ、前記無形柵型障壁である気泡カーテンを発生する。
【００１１】
前記気泡噴出中空部材は、前記水路の流れ方向に複数個配置され、前記複数の気泡噴出中空部材のうち前記ゲート扉体に最も近接して配置されたものから、最も離れて配置されたものに向けて順次前記気体供給源からの気体供給を開始する制御装置をさらに備えることが好ましい。この場合、ポンプの運転前に水棲動物をゲート扉体から確実に遠ざけることができる。
【００１２】
前記ゲート扉体に最も近接して配置された気泡噴出中空部材は、前記ゲート扉体に対して間隔をあけて配置されていることが好ましい。ゲート扉体に最も近接して配置された気泡噴出中空部材から噴出される気泡が運転中のポンプに吸入され、ポンプの効率が低下するのを防止することができる。
【００１３】
あるいは、前記迷入防止装置は、前記水路の底部側に配置され、液体噴出部が設けられた液体噴出中空部材と、前記液体噴出中空部材に液体を供給する液体供給源とを備え、前記液体供給源から液体噴出中空部材に供給した液体を前記液体噴出部から噴出させ、前記無形柵型障壁である噴流を発生するものでもよい。
【００１４】
また、前記迷入防止装置は音響発生源を備えるものでもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１から図３に示すように、本発明の第１実施形態にかかるポンプゲート設備は、ポンプゲート１、除塵機２、及び迷入防止装置３を備えている。
【００１７】
ポンプゲート１は、水路４を開閉可能なゲート扉体１１と、このゲート扉体１１に内蔵された一対のポンプ１２とを備えている。ゲート扉体１１の上部に昇降用スピンドル１３の下端が連結されており、この昇降用スピンドル１３はゲート５の上壁に配置された開閉装置１３により昇降駆動される。
【００１８】
本実施形態におけるポンプ１２は、横軸軸流ポンプであるポンプ本体１６と、このポンプ本体１６を駆動するためのモータ１７とを備えている。また、ゲート扉体１１の上流側の面にはポンプ１２の吸込口１２ａが開口しており、下流側の面にはポンプ１２の吐出口１２ｂが開口している。吐出口１２ｂには逆流防止のためのフラップ弁１８が取り付けられている。このフラップ弁１８は、下流側から上流側への流れを阻止する一方、自然流下又はポンプ１２による上流側から下流側への流れを許可する。
【００１９】
除塵機２は、上端側がゲート５に対して回転自在に支持されて下端側にワイヤ２１が連結されたスクリーン２２と、ワイヤ２１を巻き上げる巻上機２３とを備えている。巻上機２３によるワイヤ２１の巻上量を調節することで、図１において実線で示すように下端が水路４の底部４ａに当接する降下位置と、破線で示すように水面６から離れた上昇位置とに、スクリーン２２を移動させることができる。スクリーン２２の目幅は、吸入するとポンプ１２が損傷するような大形の塵芥を補足するが、ポンプ１２を損傷することなく通過可能な中形ないしは小形の塵芥は補足しない寸法に設定されている。
【００２０】
本実施形態における迷入防止装置３は、無形柵型障壁として気泡カーテンを発生する。迷入防止装置３は、気泡噴出中空部材としての複数の空気噴出管３１、空気供給管３２、気体供給源としての空気圧縮機３３、及び制御装置３４を備えている。
【００２１】
各空気噴出管３１は水路４の底部ａに水路４を横断するように配置されている。また、空気噴出管３１の上部には延在方向に沿って複数の空気噴出孔３１ａが間隔をあけて設けられている。空気噴出管３１は、一端が閉鎖端であり、他端が連結管３５，３６とエルボ３７，３８を介して共通の空気供給管３２に接続されている。連結管３５には常閉の仕切弁３９が介設されている。空気供給管３２は一端が閉鎖端であり、他端が空気圧縮機３３に接続されている。制御装置３４は、空気圧縮機３３の動作と、仕切弁３９の開閉とを制御する。
【００２２】
空気噴出管３１の配置について詳述すると、ポンプゲート１より上流側では、ポンプゲート１と除塵機２の間の領域Ａ１と、除塵機２よりも上流側の領域Ａ２との両方に、空気噴出管３１が水路の流れ方向に間隔をあけて配置されている。一方、ポンプゲート１の下流側には空気噴出管３１は配置されていない。ゲート扉体１１に最も近接して配置された空気噴出管３１は、閉鎖位置にあるゲート扉体１１と干渉しない限界の位置に配置されているのではなく、ゲート扉体１１に対してある程度の間隔Ｌをあけて配置されている。その理由は、最も近接して配置された空気噴出管３１から噴出される気泡が運転中のポンプ１２に吸い込まれ、ポンプ１２の効率が低下するのを防止するためである。従って、間隔Ｌはポンプ１２の性能、空気噴出管３１からの気泡の噴出量、水路４を流れる水の流速等に応じて、空気噴出管３１から噴出される気泡がポンプ１２に吸い込まれないように設定される。
【００２３】
次に、ポンプゲート設備の動作について説明する。
【００２４】
まず、除塵機２のスクリーン２２を破線で示す上昇位置に設定しておいて、空気圧縮機３３を始動する。仕切弁３９は常閉であるので、この時点では空気噴出管３１から気泡は噴出されない。
【００２５】
次に、ゲート扉体１１に最も近接して配置された空気噴出管３１の仕切弁３９を開弁する。空気圧縮機３３から空気供給管３２、連結管３５，３６及びエルボ３７，３８を経て圧縮空気が空気噴出管３１に供給され、図４に示すように空気噴出孔３１ａから気泡４０となって水路４中に噴出される。水路４の幅方向全体に設けられた空気噴出孔３１ａから気泡４０が水面６へ上昇するので、図３に示すように水路４中には流れ方向と直交する方向の断面を覆う気泡カーテン４１が発生する。この気泡カーテン４１によって、ゲート扉体１１付近の水棲生物５０が水路４の上流側に追いやられる。以降、図１、図２及び図４において矢印Ｂで示すように、ゲート扉体１１に対して２番目に近接して配置された空気噴出管３１に対応する仕切弁３９からゲート扉体１１に対して最も離れて配置された空気噴出管３１に対応する仕切弁３９まで、仕切弁３９を１個ずつ所定の時間間隔をあけて順次開弁する。この仕切弁３９の順次開弁により、新たな気泡カーテン４１が１個ずつ時間間隔をあけて発生し、気泡カーテン４１の存在する領域はゲート扉体１１から水路４の上流側に向けて漸次広がって行く。水棲生物５０は気泡カーテン４１が存在する領域が広がるに従って上流側に追いやられ、ゲート扉体１１から離れて行く。図５に示すように、最も離れて配置された空気噴出管３１に対応する仕切弁３９を開弁した時点では、気泡カーテン４１に追いやられた水棲生物５０は、ゲート扉体１１から十分に離れている。
【００２６】
次に、除塵機２のスクリーン２２を実線で示す降下位置とした後、図６に示すようにポンプ１２の運転を開始する。水棲生物５０は気泡カーテン４１が存在するのでゲート扉体１１から十分に離れた位置にあり、運転中のポンプ１２に接近ないしは迷入しない。従って、水棲生物５０がポンプ１２によって殺傷されてしまうのを防止することができる。一方、水路４中を浮遊する塵芥のうち、吸入するとポンプ１２が損傷するような大形のものはスクリーン２２によって補足されるが、ポンプ１２を損傷することなく通過可能な中形ないしは小形のものはスクリーン２２で補足されることなくポンプ１２を通過する。
【００２７】
第１実施形態の変形例としては、ポンプゲート１より下流側の水路４にも空気噴出管３１を配置し、水棲生物５０が下流側からポンプ１２に迷入するのを防止してもよい。また、ポンプゲート１よりも上流側の水路４のうち、ポンプゲート１と除塵機２の間の領域Ａ１にのみ空気噴出管３１を配置してもよい。さらに、除塵機２のスクリーン２２を降下位置とした後に、迷入防止装置３を作動させてもよい。
【００２８】
（第２実施形態）
図７に示す本発明の第２実施形態では、迷入防止装置３は無形柵型障壁として水噴流カーテンを発生する。迷入防止装置３は、水路４の底部４ａに配置され、延在方向に沿って複数の水噴出孔が設けられた複数の水噴出管（液体噴出中空部材）６１、水噴出管６１に水を圧送する給水ポンプ（液体供給源）６３、及び給水ポンプ６３と水噴出管６１に対する水の供給を制御するための仕切弁６９とを制御する制御装置６４を備えている。給水ポンプ６３から水噴出管６１に圧送された水は水噴出孔６１ａから水面に向けて噴出され、水噴流カーテン６８が発生する。この水噴流カーテン６８により、水棲生物５０は水路４の上流側に追いやられ、ポンプゲート１から離れるので運転中のポンプ１２に水棲生物５０が迷入するのを防止することができる。第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【００２９】
（第３実施形態）
図８及び図９に示す本発明の第３実施形態では、迷入防止装置３は、無形柵型障壁として音響を発生する。迷入防止装置３は、複数個（本実施形態では６個）の水中音響発生器７１Ａ〜７３Ｂと、これらの水中音響発生器７１Ａ〜７３Ｂを制御する制御装置７４とを備えている。
【００３０】
ゲート扉体１１の上流側にはゲート扉体１１と除塵機２の間の領域Ａ１に二対の水中音響発生器７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂが配置されている。また、除塵機２よりも上流側の領域Ａ２には一対の水中音響発生器７３Ａ，７３Ｂが配置されている。各水中音響発生器７１Ａ〜７３Ｂは水路４の側壁４ｂ，４ｃに固定されている。また、対をなす水中音響発生器７１Ａ〜７３Ｂは水路４の幅方向に対向している。
【００３１】
第３実施形態の動作について説明すると、まず制御装置７４はゲート扉体１１に最も近接して配置されている一対の水中音響発生器７１Ａ，７１Ｂを作動させ、水中音を発生させる。この水中音により、水棲生物５０は水路４の上流側に追いやられ、ポンプゲート１から離れる。以降、制御装置３４は、ゲート扉体１１から数えて２番目及び３番目の水中音響発生器７２Ａ〜７３Ｂの対を順次作動させる。これら水中音響発生器７２Ａ〜７３Ｂが水中音響を発生するのに伴い、水棲生物５０はさらに上流側に移動してゲート扉体１１からより一層遠ざかる。従って、運転中のポンプ１２に水棲生物５０が迷入するのを防止することができる。第３実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【００３２】
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、迷入防止装置は、水路中に電流を流すことで水棲生物がポンプへ接近するのを阻止するものであってもよい。また、ポンプゲートより上流側と下流側の両方の水路に迷入防止装置を設けてもよく、ポンプゲートより下流側の水路にのみ迷入防止装置を設けてもよい。ただし、ポンプゲートの上流側はポンプの吸込側に対応するので、ポンプの吐出側に対応する下流側と比較すると、水棲生物のポンプへの迷入が生じやすい。従って、少なくともポンプゲートより上流側に迷入防止装置を設けることが好ましい。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のポンプゲート設備では、迷入防止装置が発生する無形柵型障壁により、水路中の流れを遮断することなく水棲動物のポンプへの接近を阻止するので、ポンプを損傷させることなく通過し得る程度の小さな塵芥を補足することなく、水棲生物のポンプへの迷入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるポンプゲート設備を示す断面図である。
【図２】迷入防止装置を示す概略斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面図である。
【図４】迷入防止装置の作動開始直後の状態を示す断面図である。
【図５】迷入防止装置の作動完了後でポンプの始動前の状態を示す断面図である。
【図６】ポンプの作動中の状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかるポンプゲート設備を示す断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかるポンプゲート設備を示す断面図である。
【図９】水中音響発生装置の配置を示す図８のＸＩ−ＸＩ線での断面図である。
【符号の説明】
１  ポンプゲート
２  除塵機
３  迷入防止装置
４  水路
４ａ  底部
５  ゲート
６  水面
１１  ゲート扉体
１２  ポンプ
１２ａ  吸込口
１２ｂ  吐出口
１３  昇降用スピンドル
１４  開閉装置
１６  ポンプ本体
１７  モータ
１８  フラップ弁
２１  ワイヤ
２２  スクリーン
２３  巻上機
３１  空気噴出管
３１ａ  空気噴出孔
３２  空気供給管
３３  空気圧縮機
３４  制御装置
３５，３６  連結管
３７，３８  エルボ
３９  仕切弁
４０  気泡
４１  気泡カーテン
５０  水棲生物
６１  水噴出管
６１ａ  水噴出孔
６３  給水ポンプ
６４  制御装置
６８  水噴流カーテン
６９  仕切弁
７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂ，７３Ａ，７３Ｂ  水中音響発生器
【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】
2004308315.tif 000008
【図７】
2004308315.tif 000009
【図８】
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【図９】
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