JP2008291449A - 除塵設備 - Google Patents

Abstract

【課題】塵芥の可動スクリーンへの再付着を防止して確実に塵芥を除去し得る除塵設備を提供する。
【解決手段】河川から水を取り込む取水口１２に設けられた固定スクリーン１と、
固定スクリーン１よりも河川側において、鉛直の回動軸８を回動中心として回動自在に取水口１２に設けられた可動スクリーン２とを備え、
可動スクリーン２は、取水口１２を塞ぐことにより固定スクリーン１へ流入しようとする塵芥を一方面側に付着させる一方、河川側に回動されて水路の水流が他方面側から一方面側へ通過することにより塵芥を剥離させるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は除塵設備に関し、特に、除塵設備に付着した塵芥を、再付着することなく確実に除去する場合に適用して有用なものである。

例えば水力発電所では、河川等から水を取り込んでいる。通常、河川等から水力発電所に至る取水路には除塵設備が設置されており、これにより河川等からの塵芥が取水路に流入するのを防止している。

塵芥を回収する方式により種々の除塵設備が存在するが、その一つの態様として固定スクリーンと、この固定スクリーンに付着した塵芥を除去するレーキとを具備するものがある。例えば固定スクリーンは縦棒状のスクリーン部材が横方向に格子状に並べられた構造をしており、このスクリーン部材により、河川等からの塵芥が取水路に流入しようとすることを防止している。しかし、このスクリーン部材に付着した塵芥をレーキで除去するためには、多大な労力を必要とするほか、このような除塵設備の設置にコストがかかるという問題があった。

そこで、かかる問題の解決手法として、固定スクリーンと可動スクリーンとを具備する除塵設備がある（例えば、特許文献１参照）。固定スクリーン及び可動スクリーンはそれぞれ縦棒状のスクリーン部材が格子状に配設されて構成されており、河川等から取水路に向けて可動スクリーン、固定スクリーンの順に取水口に配設されている。そして、可動スクリーンは、その下端部を回動中心として固定スクリーンとは反対側に傾斜するようになっている。これにより、通常時は、可動スクリーンの一方面で塵芥を止める一方、塵芥の除去時は、可動スクリーンを傾斜させることにより塵芥を可動スクリーンから除去している。

しかしながら、特許文献１の除塵設備においては、塵芥が可動スクリーンから除去されても、可動スクリーンに再付着するという問題がある。他に、可動スクリーンの傾斜時にも次のような問題がある。

図６は、従来技術に係る除塵設備の固定スクリーンと可動スクリーンとの位置関係を説明する平面図である。可動スクリーン１０２が固定スクリーン１０１に重なっている時は、固定スクリーン１０１のフレーム枠１０３に固定された格子１０５の間に、可動スクリーン１０２のフレーム枠１０４に固定された格子１０６が位置するようにこれらの固定スクリーン１０１・可動スクリーン１０２が配設されている。つまり、固定スクリーン１０１の格子１０５の間の幅Ｌは、可動スクリーン１０２の格子１０６を構成する棒状部材の幅よりも広くなければならない構造となっている。したがって、可動スクリーン１０２の傾斜時に可動スクリーン１０２が固定スクリーン１０１から離れると、固定スクリーン１０１の格子１０５の間に位置していた可動スクリーン１０２の格子１０６が無くなるので、塵芥が固定スクリーン１０１を通過し易くなるという問題がある。

特開２００１−２７９６４８号公報

本発明は、かかる事情に鑑み、塵芥の可動スクリーンへの再付着を防止して確実に塵芥を除去し得る除塵設備を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、水路から水を取り込む取水口に設けられた固定スクリーンと、前記固定スクリーンよりも水路側において、鉛直の回動軸を回動中心として回動自在に前記取水口に設けられた可動スクリーンとを備え、前記可動スクリーンは、前記取水口を塞ぐことにより前記固定スクリーンへ流入しようとする塵芥を一方面側に付着させる一方、前記水路側に回動されて水路の水流が他方面側から前記一方面側へ通過することにより前記塵芥を剥離させるように構成したことを特徴とする除塵設備にある。

かかる第１の態様では、可動スクリーンに付着した塵芥は水路の水流により逆洗され、そしてその水流に乗って下流へ流される。このため、塵芥が可動スクリーンに再付着することは無く、確実に塵芥を可動スクリーンから除去することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載する除塵設備において、前記固定スクリーン及び前記可動スクリーンはそれぞれ格子から構成され、前記可動スクリーンが前記取水口を塞ぐ際には、前記固定スクリーンの格子と前記可動スクリーンの格子とが重なるように構成したことを特徴とする除塵設備にある。

かかる第２の態様では、固定スクリーンの格子の隙間は、可動スクリーンの格子に関係なく設定できるので、固定スクリーンの格子の間隔を可及的に狭めて構成することができる。この結果、可動スクリーンが回動して固定スクリーンから離れたことにより、固定スクリーンの格子の隙間に塵芥が流入し易くなるということは生じ得ないので、取水路への塵芥の流入を防止することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載する除塵設備において、前記取水口を介して水路からの水を取り込む取水路に設けられて当該取水路を開放・閉鎖する取水口ゲートを具備し、前記取水口ゲートは、前記可動スクリーンが前記水路側に回動するに伴い前記取水路を閉鎖するよう構成されていることを特徴とする除塵設備にある。

かかる第３の態様では、可動スクリーンを回動させて塵芥を除去している際において、取水口ゲートを閉鎖すると、固定スクリーンへ流入しようとする水の流れが緩和される。これにより、塵芥が固定スクリーンに達し難くなるので固定スクリーンへ塵芥が流入することを防止できる。

本発明によれば、可動スクリーンに付着した塵芥を水路の水流で可動スクリーンから剥離させ、当該水流で水路の下流へ流すので、塵芥が可動スクリーンに再付着することは無く、確実に塵芥を可動スクリーンから除去することができる。また、固定スクリーンの格子の間隔を可及的に狭めて構成することができるので、可動スクリーンが回動して固定スクリーンから離れた状態にあっても、塵芥が固定スクリーンを通過することを防止することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明は以下の説明に限定されない。

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係る除塵設備の斜視図であり、図２は、図１の上面図である。図１及び図２に示すように、側壁１１ａと側壁１１ｂと上壁１１ｃとから構成される取水口１２が水路の一例である河川に対してほぼ直角に面して設けられている。図１及び図２の矢印Ｃは、河川の水流の向きであり、図１の左上側及び図２の左側が上流、図１の右下側及び図２の右側が下流であることを表している。そして、例えば河川の近辺に設置された水力発電所（図示せず）と取水口１２との間には取水路（図示せず）が設けられており、取水口１２を介して取り込まれた河川の水が取水路を経由して水力発電所に供給されるようになっている。

本実施形態に係る除塵設備は、取水口１２の開口部全体を塞ぐように固定された固定スクリーン１と、この固定スクリーン１よりも河川側において取水口１２に設けられた可動スクリーン２とを具備している。固定スクリーン１は、フレーム枠３とこのフレーム枠３に固定された格子５とから構成されている。格子５は、複数の棒状部材がそれぞれ上下方向に立設すると共にこれらの各棒状部材が水平方向に所定の間隔で配列されたものである。可動スクリーン２も固定スクリーン１と同様に、フレーム枠４とこのフレーム枠４に固定された格子６とから構成されている。そして格子６も、複数の棒状部材がそれぞれ上下方向に立設すると共にこれらの各棒状部材が水平方向に所定の間隔で配列されたものである。

ここで、可動スクリーン２は、回動軸８を介して回動自在に取水口１２に取付けられている。詳言すると、取水口１２の側壁１１ｂ（河川の下流側の側壁）には、水路側に突出する２つの支持部７ａ、７ｂが上下方向に所定の間隔を空けて設けられており、これらの支持部７ａ、７ｂには、回動軸８が鉛直に且つ回動自在に支持されている。そしてこの回動軸８に可動スクリーン２のフレーム枠４が取付けられることにより、可動スクリーン２は回動軸８を回動中心として回動自在になっている。以後、可動スクリーン２を河川側へ回動させた状態（図１参照）を「開状態」、可動スクリーン２を取水路側へ回動させて固定スクリーン１を塞いだ状態（図２参照）を「閉状態」と称する。

また、取水口１２の上壁１１ｃの上面には押出し装置の一例である油圧シリンダ９が配設され、この油圧シリンダ９のピストンロッド１０の先端部が可動スクリーン２のフレーム枠４の上端部に連結している。これにより、油圧シリンダ９でピストンロッド１０を伸長させると、可動スクリーン２が河川側へ回動して開状態とすることが可能となっている。逆に、油圧シリンダ９でピストンロッド１０を短縮させると、可動スクリーン２が固定スクリーン１側へ回動して閉状態とすることが可能となっている。

図３は、閉状態における固定スクリーンと可動スクリーンとの位置関係を説明する平面図である。なお、図中、矢印Ｄは、取水口１２を介して河川から取水路に取り込まれる水の流れを示している。

図示するように、閉状態において、固定スクリーン１の格子５と可動スクリーン２の格子６とは重なっている。詳言すると、格子５を構成する複数の棒状部材と格子６を構成する複数の棒状部材とが、取水路に取り込まれる水の流れ（矢印Ｄ）に対して一直線上でそれぞれ重なり合っている。このような位置関係にある固定スクリーン１と可動スクリーン２とは、可動スクリーン２の格子６の隙間及び固定スクリーン１の格子５の隙間に河川の水を通過させる一方、この水に乗って流入しようとする塵芥２０を可動スクリーン２の格子６の河川側の面（一方面）で止める。

図４は、開状態における固定スクリーンと可動スクリーンとの位置関係を説明する平面図である。なお、図面の錯綜を避けるために油圧シリンダ９及びピストンロッド１０の図示は省略している。

油圧シリンダ９でピストンロッド１０（共に図示せず）を伸張させると、図４（ａ）に示すように、可動スクリーン２は河川側に回動して固定スクリーン１から離れて開状態となる。そしてピストンロッド１０を所定の長さにまで伸張させると、図４（ｂ）に示すように、可動スクリーン２が河川の流れ（矢印Ｃ）に対して直交した完全な開状態で停止する。

このとき、可動スクリーン２の塵芥２０が付着した面は河川の下流側に面し、一方、この塵芥２０の付着面とは反対側の面（他方面）は河川の上流側に面している。したがって、河川の水の流れ（矢印Ｃ）は、可動スクリーン２の塵芥２０の付着面をその反対側から通過していくため、塵芥２０は可動スクリーン２の格子６から剥離して、下流側に向かい流れていく。つまり、河川の水の流れにより可動スクリーン２は逆洗されている。

以上のように構成された除塵設備では、可動スクリーン２に付着した塵芥２０は河川の水の流れにより逆洗され、そしてその流れに乗って下流へ流されていく。このため、塵芥２０が可動スクリーン２に再付着することは無く、確実に塵芥２０を可動スクリーン２から除去することができる。特に、機械的な動力を要するレーキなどによらずに河川の流れという水力を生かして可動スクリーン２に付着した塵芥２０を除去しているので、除塵設備の運用コストを低減することができる。

本発明に係る除塵設備では、図３に示したように、固定スクリーン１の格子５と可動スクリーン２の格子６とは、水流に対して一直線上で重なるように構成されている。つまり、固定スクリーンの格子の隙間は、可動スクリーンの格子に関係なく構成できるので、固定スクリーン１の格子５の間隔を可及的に狭めて構成することができる。この結果、可動スクリーン２が回動して固定スクリーン１から離れたことにより、固定スクリーン１の格子５の隙間に塵芥が流入し易くなるということは生じ得ないので、開状態においても取水路への塵芥の流入を防止することができる。

なお、可動スクリーン２を回動させて開状態としたとき、固定スクリーン１に向けて塵芥２０が流入する懸念があるが、取水路に取水口ゲートを設けて開状態時にはこれを閉鎖することで塵芥２０の流入を防止してもよい。取水口ゲートは、固定スクリーン１よりも反河川側の取水路に設けられて、当該取水路を開放・閉鎖するものである。つまり、取水路には河川側から可動スクリーン、固定スクリーン、取水口ゲートの順でこれらが設けられている。固定スクリーン１を開状態にして塵芥２０を逆洗により除去するに際し、取水口ゲートを閉鎖すると、河川から取水路に流れようとする水の流れ（図３矢印Ｄ参照）は緩和されるので塵芥２０が固定スクリーン１に達し難くなる。この結果、固定スクリーンへ塵芥２０が流入することを防止することができる。

＜他の実施形態＞
実施形態１では、取水口１２は河川に対して垂直に面していたが、このような位置関係に限定されない。図５は、他の実施形態に係る除塵設備の概略平面図である。なお、実施形態１に係る除塵設備と同一の物には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図５（ａ）に示すように、取水口１２Ａは、河川に対して斜めに面している。可動スクリーン２が閉状態にあるときは、矢印Ｘに示すような流れに乗って塵芥２０が可動スクリーン２の一方面側に付着する。一方、可動スクリーン２から塵芥２０を除去する際には、図中破線で示すように、可動スクリーン２を９０度以上回動させて水流に対して直交させる。これにより、可動スクリーン２の他方面側が河川の上流に面するようになり、他方面側から一方面側に水流が通過して塵芥が除去される。

また、図５（ｂ）に示すように、取水口１２Ｂは、河川の上流に面している。可動スクリーン２が閉状態にあるときは、河川の流れ（矢印Ｃ）に乗って塵芥２０が可動スクリーン２の一方面側に付着する。一方、可動スクリーン２から塵芥２０を除去する際には、図中破線で示すように、可動スクリーン２を１８０度回動させて水流に対して直交させる。これにより、可動スクリーン２の他方面側が河川の上流に面するようになり、他方面側から一方面側に水流が通過して塵芥が除去される。

以上に説明したように、取水口１２が河川に対してどのように設けられているかによらず、可動スクリーン２を回動させる角度を調節することで可動スクリーン２に付着した塵芥を逆洗して確実に除去することができる。

河川から水を取り込み、これを利用する産業分野で利用することができる。

実施形態１に係る除塵設備の斜視図である。 実施形態１に係る除塵設備の上面図である。 閉状態における固定スクリーンと可動スクリーンとの位置関係を説明する平面図である。 開状態における固定スクリーンと可動スクリーンとの位置関係を説明する平面図である。 他の実施形態に係る除塵設備の概略構成図である。 従来技術に係る除塵設備の固定スクリーンと可動スクリーンとの位置関係を説明する平面図である。

符号の説明

１ 固定スクリーン
２ 可動スクリーン
３、４ フレーム枠
５、６ 格子
７ａ、７ｂ 支持部
８ 回動軸
９ 油圧シリンダ
１０ ピストンロッド
１１ａ、１１ｂ 側壁
１１ｃ 上壁
１２、１２Ａ、１２Ｂ 取水口
２０ 塵芥

Claims (3)

1. 水路から水を取り込む取水口に設けられた固定スクリーンと、
   前記固定スクリーンよりも水路側において、鉛直の回動軸を回動中心として回動自在に前記取水口に設けられた可動スクリーンとを備え、
   前記可動スクリーンは、前記取水口を塞ぐことにより前記固定スクリーンへ流入しようとする塵芥を一方面側に付着させる一方、前記水路側に回動されて水路の水流が他方面側から前記一方面側へ通過することにより前記塵芥を剥離させるように構成したことを特徴とする除塵設備。
2. 請求項１に記載する除塵設備において、
   前記固定スクリーン及び前記可動スクリーンはそれぞれ格子から構成され、
   前記可動スクリーンが前記取水口を塞ぐ際には、前記固定スクリーンの格子と前記可動スクリーンの格子とが重なるように構成したことを特徴とする除塵設備。
3. 請求項１又は請求項２に記載する除塵設備において、
   前記取水口を介して水路からの水を取り込む取水路に設けられて当該取水路を開放・閉鎖する取水口ゲートを具備し、
   前記取水口ゲートは、前記可動スクリーンが前記水路側に回動するに伴い前記取水路を閉鎖するよう構成されていることを特徴とする除塵設備。