(57)【要約】【課題】  スクリーンに付着した浮遊物を除去する作業を容易に短時間で行えるようにすることにより作業者の負担を軽減させる。【解決手段】  河川２０から水２１を取り込む取水口２２に設けられて、該取水口２２を介して導水路２４内に流入する水２１に含まれる浮遊物２５を捕捉するスクリーンの構造１であって、前記スクリーン２の下流側の前記取水口２２の底部に、前記スクリーン２の高さ方向中間部までの高さを有する障害物５を、前記水２１の流れ方向に間隔をおいて撤去可能に設置した。スクリーン２の略下半分を通過した水２１の流れを障害物５に当てて、スクリーン２の上流側に戻すことができ、この水２１の流れによってスクリーン２の略下半分に浮遊物２５が付着するのを防止する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川から水を取り込む取水口に設けられて、該取水口を介して導水路内に流入する水に含まれる浮遊物を捕捉するスクリーンの構造であって、
前記スクリーンの下流側の前記取水口の底部に、前記スクリーンの高さ方向中間部までの高さを有する障害物を、前記水の流れ方向に間隔をおいて撤去可能に設置したことを特徴とするスクリーンの構造。
【請求項２】
前記障害物を昇降可能に支持するフレームと、該フレームに沿って前記障害物を昇降させる駆動源とを備え、
前記障害物を前記フレームに沿って下降させることにより、前記障害物を前記取水口の底部に設置し、前記障害物を前記フレームに沿って上昇させることにより、前記障害物を前記取水口の底部から撤去するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの構造。
【請求項３】
前記障害物を、前記取水口の底部に設けた凹部内に撤去可能に設置し、前記障害物を前記凹部内から取り出すことにより前記障害物を前記取水口の底部に設置し、前記障害物を前記凹部内に収納することにより前記障害物を前記取水口の底部から撤去するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のスクリーンの構造。
【請求項４】
前記障害物を前記凹部から出し入れさせる駆動源を備えていることを特徴とする請求項３に記載のスクリーンの構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンの構造に関し、特に、取水ダムの河川からの取水口に設けられて、河川からの草木や塵芥等の浮遊物を捕捉するスクリーンに有効なスクリーンの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、水力発電所の取水ダムの河川からの取水口には各種のスクリーンが設けられ、河川から取水口を介して導水路内に流入する水に混入されている草木や塵芥等の浮遊物を捕捉し、取水口を介して導水路内にそれらの浮遊物が取り込まれるのを防止している。
【０００３】
この種のスクリーンは、例えば、複数の帯板状のスクリーン板を所定の間隔ごとに縦向きに平行に配置した柵板状をなし、スクリーン板が河川の流れに対して略直角（鉛直方向を向くように）に設けられているため、比較的小さな浮遊物であっても容易に捕捉できる。
【０００４】
また、スクリーンに浮遊物が付着したままの状態にしておくと、スクリーンが目詰まりを起こし、取水量の低下や取水不能な状態になるため、定期的にレーキ等を用いて人力によってスクリーンに付着した浮遊物を掻き取る作業を行っている。
【０００５】
ところで、台風等の大雨による出水時には、河川の急激な流れによって浮遊物がスクリーンの全体に付着することになるため、レーキ等によってスクリーンの全高を掻き上げて、スクリーンに付着した浮遊物を除去しなければならず、浮遊物を除去する作業に多大な労力と時間を要し、作業者の負担が増大する。
【０００６】
上記のような問題に対処するため、例えば、特許文献１〜３に記載のような技術を用いることが考えられる。
特許文献１に記載された技術（除塵機）は、水路に設けられたスクリーンの上流側前面に、スクリーンに沿って昇降するように左右平行に配した２本のレーキアーム下端に設けられているレーキにより、スクリーンに掛かったごみ類を掻き上げて除去するようにし、各レーキアームを夫々液圧シリンダにより伸縮自在にすると共に、レーキ開閉用液圧シリンダによりスクリーンに対して前後動させるようにしたものである。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術（半可動式バースクリーン）は、河川に設置したバースクリーンを上部と下部とに分割して連結し、下部のバースクリーンを河川底床に固定し、上部のバースクリーンを油圧シリンダで下流側へ揺動させて開閉できるようにし、洪水時には、上部のバースクリーンを下流側に傾けて開き、一時的にバースクリーンを閉塞する塵芥を流し、河川の閉塞を解き、その上流側の溢流を防ぐように構成したものである。
【０００８】
また、特許文献３に記載の技術（浮遊物除去装置）は、取水口に設置される既存のスクリーンの河川側の面に着脱可能に設けられ、装着時に前記スクリーンの河川側の面の一部を遮蔽して、塵芥や草木等の浮遊物を捕捉する浮遊物捕捉体と、該浮遊物捕捉体を前記スクリーンの河川側の面に着脱させる着脱手段とを備えたものである。
【０００９】
特許文献１〜３に記載のような技術を用いることにより、スクリーンに付着した浮遊物を人力によって除去する必要はなく、出水時にスクリーンに付着した大量の浮遊物を容易に短時間で除去することができる。
【００１０】
しかし、特許文献１に記載の技術は、スクリーンに沿って昇降可能、かつ、開閉可能なレーキアーム、レーキアームをスクリーンに沿って昇降させる昇降用液圧シリンダ、レーキアームをスクリーンに対して開閉させる開閉操作用液圧シリンダ、それらのシリンダを駆動させる液圧回路等が必要になるため、構造が複雑になり、設備費が高く付く。
【００１１】
また、特許文献２に記載の技術も、バースクリーンの前方にレーキ付の自動除塵装置を設置する必要がある。また、洪水時には、上部バースクリーンを開いて、塵芥等の浮遊物を下流側に流す構成になっているため、取水ダムの河川からの取水口に適用した場合には、導水路内に塵芥等の浮遊物が流入してしまう。
【００１２】
また、特許文献３に記載の技術は、着脱手段によって浮遊物捕捉体をスクリーンの河川側の面に装着することにより、スクリーンの河川側の面の一部を浮遊物捕捉体によって遮蔽し、取水口から水路内に流入する水内に混入されている塵芥等の浮遊物を浮遊物捕捉体及びスクリーンによって捕捉することができる。
【００１３】
しかし、浮遊物捕捉体によってスクリーンの一部を遮蔽しても、スクリーン及び浮遊物捕捉体に塵芥等の浮遊物が付着することには変わりがないので、出水時には、スクリーン及び浮遊物捕捉体に大量の浮遊物が付着し、浮遊物を除去する作業に多大な労力と時間を要することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平８−２３９８１９号公報
【特許文献２】特開平１０−２８０３６５号公報
【特許文献３】特開２００８−１６９６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、簡便な設備で、スクリーンに付着した塵芥等の浮遊物を容易に短時間で除去することができるスクリーンの構造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】
【００１６】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、河川から水を取り込む取水口に設けられて、該取水口を介して導水路内に流入する水に含まれる浮遊物を捕捉するスクリーンの構造であって、前記スクリーンの下流側の前記取水口の底部に、前記スクリーンの高さ方向中間部までの高さを有する障害物を、前記水の流れ方向に間隔をおいて撤去可能に設置したことを特徴とする。
【００１７】
本発明のスクリーンの構造によれば、スクリーンの下側部分を通過した水の流れは、スクリーンの高さ方向中間部までの高さを有する障害物に当たることにより、スクリーンの上流側に戻されることになり、この上流側に戻される水の流れによってスクリーンの下側部分に浮遊物が付着するのが防止される。従って、スクリーンに付着した浮遊物を除去する作業においては、スクリーンの上側部分に付着した浮遊物を除去すればよいので、浮遊物の除去作業を容易に短時間で行うことができ、作業者の負担を軽減させることができる。
【００１８】
また、本発明において、前記障害物を昇降可能に支持するフレームと、該フレームに沿って前記障害物を昇降させる駆動源とを備え、前記障害物を前記フレームに沿って下降させることにより、前記障害物を前記取水口の底部に設置し、前記障害物を前記フレームに沿って上昇させることにより、前記障害物を前記取水口の底部から撤去するように構成したこととしてもよい。
【００１９】
本発明のスクリーンの構造によれば、障害物を昇降可能に支持するフレームと、障害物をフレームに沿って昇降させる駆動源とを備えた簡便な構成のものであるので、設備費を安く抑えることができる。
【００２０】
また、本発明において、前記障害物を、前記取水口の底部に設けた凹部内に撤去可能に設置し、前記障害物を前記凹部内から取り出すことにより前記障害物を前記取水口の底部に設置し、前記障害物を前記凹部内に収納することにより前記障害物を前記取水口の底部から撤去するように構成したこととしてもよい。
【００２１】
本発明のスクリーンの構造によれば、取水口の上方に障害物を退避させるスペースがない場合には、取水口の底部に凹部を設けて、凹部内に障害物を退避させればよいので、各種の取水口に適用することができ、汎用性を高めることができる。
【００２２】
また、本発明において、前記障害物を前記凹部から出し入れさせる駆動源を備えていることとしてもよい。
【００２３】
本発明のスクリーンの構造によれば、駆動源を駆動させることにより、凹部内から障害物を出し入れさせることができるので、障害物を取水口の底部に設置、底部から撤去する作業を容易に短時間で行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上、説明したように、本発明のスクリーンの構造によれば、スクリーンの下側部分に浮遊物が付着するのを防止できるので、スクリーンに付着した浮遊物を除去する作業において、スクリーンの上側部分に付着した浮遊物のみを除去すればよいことになるので、浮遊物を除去する作業に要する手間と時間を削減することができ、作業者の負担を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明によるスクリーンの構造の一実施の形態の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】障害物を昇降させる昇降手段の概略図である。
【図４】他の実施の形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３には、本発明によるスクリーンの構造の一実施の形態が示されている。本実施の形態のスクリーンの構造１は、例えば、水力発電所の取水ダムの河川２０から水２１を取り込む取水口２２に設けられて、河川２０から取り込む水２１に混入されている草木や塵芥等の浮遊物（以下、「浮遊物２５」という。）を捕捉し、取水口２２を介して導水路２４内に水２１と一緒に浮遊物２５が取り込まれるのを防止するスクリーン２に有効なものである。
なお、取水口２２は、河川２０の水２１の流れ方向と直交する方向に開口するように、河川２０の側壁２０ａに設けられている。
【００２７】
本実施の形態のスクリーンの構造１は、取水口２２に設けられるスクリーン２と、取水口２２のスクリーン２の下流側（導水路２４側）の底部２３に設置、撤去可能に設けられる障害物５と、障害物５を取水口２２の底部２３に設置し、又は底部２３から撤去させる昇降手段１０とを備えている。
【００２８】
スクリーン２は、例えば、縦向きに延びる複数のスリットが横方向に並んだ構成を備える柵板状の部材であり、全体が鉛直方向に対して所定の角度で傾斜するように取水口２２に設けられている。スクリーン２により、河川２０から取水口２２に取り込まれる水２１内に混入されている浮遊物２５が捕捉され、水２１と一緒に浮遊物２５が取水口２２から導水路２４内に取り込まれるのが防止される。
【００２９】
障害物５は、例えば、コンクリートや各種の鋼材等から形成される直方体状をなすものであって、高さｈがスクリーン本体２の全高の略半分の高さＨと略同一となり、幅ｂがスクリーン２の幅Ｂと略同一となるように、高さｈ、幅ｂが設定されている。
【００３０】
障害物５をスクリーン２の下流側の底部２３に設置することにより、障害物５の前面２（上流側の面）でスクリーン２の下側部分を流れ方向に所定の間隔をおいて遮蔽することができ、この障害物５の前面２にスクリーン２の下側部分を通過した水２１の流れが当たることにより、その水２１の流れがスクリーン２の上流側に戻されることになる。つまり、スクリーン２の下側部分に図２中矢印で示すような水２１の流れを形成することができ、この水２１の流れによってスクリーン２の下側部分に付着しようとする浮遊物１２を河川２０の上流側に戻すことができる。
なお、スクリーン２の下側部分とは、スクリーン２の全高の略下半分を意味し、上側部分とは、スクリーン２の全高の略上半分を意味するものとする。
【００３１】
昇降手段１０は、図３に示すように、間隔をおいて平行に設けられる一対の支柱１２、１３と、両支柱１２、１２の上端間に架設される梁１４とからなる門形状のフレーム１１と、フレーム１１の各支柱１２、１３に沿って昇降可能な昇降部材１５、１６と、両昇降部材１５、１６を両支柱１２、１３に沿って昇降させる駆動源１７とを備え、両昇降部材１５、１６間に障害物５の両側面７、８がボルト等を介して固定されている。
【００３２】
駆動源１７は、例えば、フレーム１１の梁１４の上部に設けられるウインチ１８であって、ウインチ１８のドラムに繰り出し、巻き取り可能に巻回されるワイヤー１９の先端が障害物５の上部に連結されている。
【００３３】
ウインチ１８を駆動させて、ドラムからワイヤー１９を繰り出し、又はドラムにワイヤー１９を巻き上げ、障害物５をフレーム１１の両支柱１２、１３に沿って下降、又は上昇させることにより、障害物５を取水口２２の底部２３に設置し、又は底部２３から撤去することができる。
【００３４】
上記のように構成した本実施の形態のスクリーンの構造１は、平水時には、ウインチ１８を駆動させて、ワイヤー１９をドラムに巻き上げることにより、障害物５をフレーム１１の両支柱１２、１３に沿って上昇させ、障害物５を取水口２２の水面２１ａよりも上方に退避させておく。
【００３５】
この場合、河川２０の水２１は緩やかな流れとなっているので、水２１に混入されている浮遊物２５は河川２０の水面２１ａ側を流れて、スクリーン２の主として上側部分で捕捉され、水２１と一緒に浮遊物２５が導水路２４内に取り込まれるのが防止される。
【００３６】
一方、台風等の大雨による出水時には、ウインチ１８を駆動させて、ワイヤー１９をドラムから繰り出すことにより、障害物５をフレーム１１の両支柱１２、１３に沿って下降させて、障害物５を取水口２２の底部２３に設置しておく。
【００３７】
この場合、河川２０の水２１は急激な流れとなっているので、水２１に混入されている浮遊物２５は河川２０の急激な流れによって水面２１ａ側だけでなく底部側も流れて、スクリーン２の全体に付着しようとするが、スクリーン２の下側部分は、スクリーン２の下流側の底部２３に設置した障害物５で遮蔽されているので、スクリーン２の下側部分を通過した水２１は障害物５の前面６に当たってスクリーン２の上流側に戻されることになる。これにより、スクリーン２の下側部分に付着しようとする浮遊物２５がスクリーン２の上流側に戻され、スクリーン２の下側部分を浮遊物２５が付着していない開放された状態に保つことができ、この開放された下側部分を介して河川２０から取水口２２を介して導水路２４内に水２１を取り込み続けることができる。
【００３８】
従って、出水時が過ぎて平水時に戻った際に、スクリーン２に付着した浮遊物２５を除去する作業を行う場合に、スクリーン２の上側部分に付着している浮遊物２５をレーキ等を用いて除去すればよいので、スクリーン２の全体をレーキ等によって掻き上げる場合に比べて、レーキ等による掻き上げ高さを低くすることができ、浮遊物２５の除去作業を容易に短時間で行うことができ、作業者の負担を軽減させることができる。
【００３９】
また、スクリーン２の下流側の底部２３に障害物５を設置、撤去可能に構成した簡便な設備であるので、設備に要する費用を削減することができる。
【００４０】
図４には、本発明によるスクリーンの構造の他の実施の形態が示されている。本実施の形態のスクリーンの構造１は、取水口２２の底部２３に所定の深さの凹部２３ａを形成し、この凹部２３ａ内に障害物５を出し入れ可能に収納したものであって、その他の構成は前記実施の形態に示すものと同様である。
【００４１】
本実施の形態においては、障害物５を凹部２３ａから出し入れさせる駆動源１７として、例えば、地上にウインチ１８を設置し、ウインチ１８のドラムに巻回させたワイヤー１９の先端を障害物５の上部に連結し、ウインチ１８のドラムからワイヤー１９を繰り出し、巻き上げることにより、障害物５を凹部２３ａ内に収納し、又は凹部２３ａ内から取り出すことができる。
【００４２】
そして、本実施の形態においても、前記実施の形態に示すものと同様の作用効果を奏する。また、本実施の形態においては、取水口２２の上方に障害物５を退避させるスペースがない場合に有効であるので、適用可能な範囲を広げることができ、各種の取水口２２に適用することができる。
【００４３】
なお、上記の説明においては、障害物５をフレーム１１に沿って昇降させる駆動源１７、及び障害物５を凹部２３内から出し入れする駆動源１７にウインチ１８を使用したが、これに限らず、障害物５を昇降、又は出し入れすることが可能な機能を有するものであればよい。
【００４４】
また、上記の説明においては、障害物５を直方体状に形成したが、これに限らず、前面６側でスクリーン本体２の下側部分を遮蔽できる形状であればよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  スクリーンの構造
２  スクリーン
３  スクリーン板
５  障害物
６  前面
７、８  側面
１０  昇降手段
１１  フレーム
１２、１３  支柱
１４  梁
１５、１６  昇降部材
１７  駆動源
１８  ウインチ
１９  ワイヤー
２０  河川
２０ａ  側壁
２１  水
２１ａ  水面
２２  取水口
２３  底部
２３ａ  凹部
２４  導水路
２５  浮遊物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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