JP4900687B2 - 浮遊性塵芥流入防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、流水路に臨む取水口に設けられ、浮遊性塵芥の流入を防ぐ浮遊性塵芥流入防止装置に関するものである。

上述した浮遊性塵芥流入防止装置として、図９（ａ）（ｂ）に示すものが提案されている（例えば特許文献１参照）。この装置は、立設した軸部材１００が内側の空洞部を通るように設けたフロート１０１に塵芥流入防止具１０２の一端側１０２ａが取付けられ、流水路の水位に応じてフロート１０１及び塵芥流入防止具１０２が上下動し、その塵芥流入防止具１０２により水面に浮遊する塵芥の流入を防ぐように構成され、更に以下に述べるように塵芥流入防止具１０２が軸部材１００の周方向に揺動するように構成されている。

その揺動機構は、軸部材１００が内挿されたパイプ１０３に設けた突起１０４と、軸部材１００からパイプ１０３の切欠きを介して外側に突出する別の突起１００ａとの間に設けた断面コの字状をした板ばね１０５を有する。そして、上記塵芥流入防止具１０２は、洪水などで流水路が高水位（速い流れ）となると、図９（ｂ）に示すように流水から受ける力が板ばね１０５の弾性力よりも大きくなって板ばね１０５を撓ませて、塵芥流入防止具１０２の他端側１０２ｂを取水口の受け面１０６に接近させ、一方、通常の水位（遅い流れ）になると、図９（ａ）に示すように流水から受ける力が弱くなることで、板ばね１０５が元の断面形状に戻って塵芥流入防止具１０２の他端側１０２ｂが取水口の受け面１０６から離れるように揺動する。
特開２００４−２１１４３０号公報

しかしながら、上記板ばねを組み込んだ揺動機構による場合には、フロート及び塵芥流入防止具が上下動する方向と板ばねが歪み変形する方向とが直交していて、流水路の流れの速さに対応する水位により塵芥流入防止具が上下するとともに、流水路の流れの速さに応じた板ばねの変形により塵芥流入防止具が揺動するため、板ばねの弾性力が塵芥流入防止具の上下動に影響を及ぼし、塵芥流入防止具がスムーズに上下動できなくなるという不都合があった。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、塵芥流入防止具の上下動を水位に応じてスムーズに行い得る浮遊性塵芥流入防止装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係る浮遊性塵芥流入防止装置は、流水路に臨む取水口の入側に設けられ、浮遊性塵芥の流入を防ぐ浮遊性塵芥流入防止装置において、上記取水口の入側の上流側に立設された軸部材と、該軸部材に上下動可能かつ周方向への揺動可能に上流方向の一端側が支持され、浮力により流水路の水位に応じて上下動して流水路の水面を上下方向に横切ることで、上記浮遊性塵芥の取水口への流入を防ぐ塵芥流入防止具と、上記塵芥流入防止具の上下動に伴って、該塵芥流入防止具の下流方向の他端側を上記取水口に対して接離するように上記塵芥流入防止具を揺動させるもので、ガイド溝及びそのガイド溝で案内されるガイドピンを有する揺動手段とを具備し、上記ガイド溝及びガイドピンの一方が上記塵芥流入防止具の一端側に固設され、他方がその塵芥流入防止具の一端側の近傍の上記取水口の側面に固設されていることを特徴とする。

請求項２の発明に係る浮遊性塵芥流入防止装置は、請求項１に記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、前記ガイド溝は、上記流水路の水位が所定の第１位置よりも低いときに前記塵芥流入防止具の下流方向の他端側を取水口から離し、流水路の水位が上記第１位置よりも高いときに上記他端側を取水口に徐々に接近させるように形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明に係る浮遊性塵芥流入防止装置は、請求項１又は２に記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、前記塵芥流入防止具は、前記軸部材に支持される支持部と前記浮遊性塵芥の取水口への流入を防ぐ塵芥流入防止具本体とを有し、上記支持部が第１フロートとして機能するように形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明に係る浮遊性塵芥流入防止装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、前記ガイドピンが前記塵芥流入防止具の一端側に固設され、前記ガイド溝が上記塵芥流入防止具の一端側の近傍の上記取水口の側面に固設されていることを特徴とする。

請求項５の発明に係る浮遊性塵芥流入防止装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、前記ガイドピンに、回動自在なローラが前記ガイド溝に入った状態で設けられていることを特徴とする。

請求項６の発明に係る浮遊性塵芥流入防止装置は、請求項３乃至５のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、前記塵芥流入防止具本体の他端側に第２フロートが設けられていることを特徴とする。

請求項７の発明に係る浮遊性塵芥流入防止装置は、請求項３乃至５のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、前記塵芥流入防止具本体は、それ自身が第２フロートとして機能する中空状に形成されていることを特徴とする。

請求項８の発明に係る浮遊性塵芥流入防止装置は、請求項３、４、５または７に記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、前記塵芥流入防止具本体の下側に、塵芥流入防止板が上記塵芥流入防止具本体よりも下方に突出して取付けられていることを特徴とする。

請求項９の発明に係る浮遊性塵芥流入防止装置は、請求項１乃至８のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、前記塵芥流入防止具本体の他端側に、浮遊性塵芥が塵芥流入防止具本体の裏側へ回り込み難くするための整流板が設けられていることを特徴とする。

請求項１０の発明に係る浮遊性塵芥流入防止装置は、請求項１乃至９のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、前記軸部材の前記塵芥流入防止具を支持する部分が、前記流水路から外側へ向けて窪んだ凹部に設けられていて、その凹部の流水路側に、凹部への浮遊性塵芥の流入を防止するカバーが設けられていることを特徴とする。

本発明による場合には、流水路の水位に応じて軸部材に沿って上下動する塵芥流入防止具が、軸部材回りに回動可能に設けられていて、ガイド溝によりガイドピンが案内される揺動手段を用いて塵芥流入防止具が自らの上下動に伴って揺動するので、塵芥流入防止具の上下動を水位に応じてスムーズに行い得る。

請求項３の発明による場合には、塵芥流入防止具本体を強固な重たいもので形成しても、第１フロートにより浮力を生じさせることができる。

請求項４の発明による場合には、塵芥流入防止具の一端側に、ガイド溝を有する部材よりも軽量なガイドピンを設けるので、塵芥流入防止具側を軽量にでき、塵芥流入防止具の上下動のスムーズ化が図れる。

請求項５の発明による場合には、ローラがガイドピンとガイド溝との摩擦抵抗を軽減して、塵芥流入防止具の上下動をよりスムーズにすることができる。

請求項６の発明による場合には、塵芥流入防止具本体を強固な重たいもので形成しても、２つのフロートにより塵芥流入防止具の両端に浮力を付与でき、塵芥流入防止具の上下動を更にスムーズにすることができる。

請求項７の発明による場合には、塵芥流入防止具本体が中空状に形成されていて第２フロートとして機能するので、塵芥流入防止具の全域において浮力を付与でき、塵芥流入防止具の上下動を更にスムーズにすることができる。

請求項８の発明による場合には、塵芥流入防止具本体よりも下方に突出した塵芥流入防止板が、塵芥流入防止具本体よりも下側を通って裏側へ流入しようとする浮遊性塵芥の流入を防止する。このとき、上記塵芥流入防止板は塵芥流入防止具本体に取付けられるので、塵芥流入防止具本体とは異なり比較的軽量な構造のものでもよく、塵芥流入防止具本体の軽量化と浮遊性塵芥の流入防止とを両立させ得る。

請求項９の発明による場合には、塵芥流入防止具本体の裏側へ回り込もうとする浮遊性塵芥を整流板が邪魔し、浮遊性塵芥の塵芥流入防止具本体裏側への回り込みを抑制する。

請求項１０の発明による場合には、カバーが凹部への浮遊性塵芥の流入を防止するので、凹部に設けられる揺動手段のガイド溝への浮遊性塵芥の詰まりを防ぐことができる。

以下に、本発明を具体的に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る浮遊性塵芥流入防止装置を示す正面図、図２はその平面図である。

この浮遊性塵芥流入防止装置１は、流水路２に臨む取水口３に設けられ、流水路２の水面に浮遊する浮遊性塵芥Ｄが取水口３へ流入するのを防ぐものであり、取水口３の入側の上流側に設けられた軸部材１０と、軸部材１０に上流方向の一端側１１ａが支持され、浮遊性塵芥Ｄを流水路２側へ押しやる塵芥流入防止具１１と、塵芥流入防止具１１を揺動させる揺動手段１２とを備える。

軸部材１０は、例えばパイプを逆Ｊ字状に折り曲げたもので、一端側１０ａが取水口３の近傍の地上１３に固定され、他端側１０ｂが取水口３の底部１４に固定されている。

塵芥流入防止具１１は、本実施形態では前記一端側１１ａに設けられ軸部材１０に支持された支持部１５と、その支持部１５に接続された塵芥流入防止具本体１６とで構成されている。支持部１５は第１フロートとして機能するように中空状に形成されていて、内側の円筒１５ａと外側の円筒１５ｂとで構成される二重管の上下がリング状の上蓋１５ｃと下蓋１５ｄとで覆われた構成であり、内側の円筒１５ａの内側に軸部材１０の直線部ｃ（図１参照）の途中が挿入されている。

塵芥流入防止具本体１６は、本実施形態では中実の板状のもので形成され、流水路２の上流方向の一端側１６ａが支持部１５に連結されている。この塵芥流入防止具本体１６は、第１フロートとして機能する支持部１５が流水路２の水位に応じて軸部材１０に沿って上下動するとともに、軸部材１０の周方向に揺動可能である。また、塵芥流入防止具本体１６は、支持部１５が受ける浮力により流水路２の水面２ａを上下に横切る幅を有し、その幅寸法のほぼ中央部に水面２ａが位置する状態で流水路２の水位に応じて上下動するようになっている。

揺動手段１２は、図３に示すようにガイド溝１７を有するガイド板１８と、そのガイド溝１７で案内されるガイドピン１９とを有し、本実施形態ではガイド板１８は取水口３の上流側に設けた凹部３ａの側面３ｂに固定状態で取付けられ、ガイドピン１９は支持部１５の外表面に径方向に突出するように設けられている。なお、ガイド板１８を支持部１５の外表面に設け、ガイドピン１９を凹部３ａの側面３ｂに設けるようにしてもよいが、本実施形態のようにガイドピン１９を支持部１５の外表面に設けるのが、塵芥流入防止具１１を軽量化できる点で好ましい。つまり、ガイド板１８はガイドピン１９よりも重量が重いためである。

上記ガイドピン１９には、ガイド溝１７の溝内に入った部分に、ローラ２０が回動自在に設けられている。このローラ２０は、ガイド溝１７との間での摩擦抵抗を軽減して塵芥流入防止具１１の上下動をスムーズに行わせるために設けられている。なお、凹部３ａの流水路２側には、浮遊性塵芥Ｄの凹部３ａへの侵入を防止するカバー４が設けられている。このカバー４により、ガイド溝１７に浮遊性塵芥Ｄが詰まるのを防ぐことができる。

ガイド溝１７は、流水路２の水位が所定の第１位置Ｈ１（図１参照）よりも低いときに塵芥流入防止具本体１６の下流方向の他端側１６ｂ（この他端側１６ｂは塵芥流入防止具１１の他端側でもある。）を取水口３から離し、流水路２の水位が上記第１位置Ｈ１よりも高いときに他端側１６ｂを取水口３に徐々に接近させるように形成されている。より具体的には、第１位置Ｈ１よりも水位が低いときは、その水位に拘わらず、取水口３の下流側に設けた凹部３ｃの受け面３ｄから塵芥流入防止具本体１６の他端側１６ｂが一定距離だけ離れるように上下方向の直線状に形成された溝部１７ａと、流水路２の水位が前記第１位置Ｈ１よりも高いときに他端側１６ｂが受け面３ｄに接近するように傾斜状に形成された溝部１７ｂとを有する（図３参照）。

よって、塵芥流入防止具１１は、流水路２の水位が上記第１位置Ｈ１よりも低い状態では図４及び図５に示すように下側の溝部１７ａでガイドピン１９が案内されることにより他端側１６ｂが受け面３ｄから一定距離だけ離れた状態（角度αとしては図４に示すように軸部材１０の軸心Ｏを中心として約３０゜）で上下動する。また、流水路２の水位が上記第１位置Ｈ１よりも高くなっていくと、上側の溝部１７ｂでガイドピン１９が案内されることにより他端側１６ｂが受け面３ｄに接近していき、上記第１位置Ｈ１よりも一定高さだけ高い第２位置Ｈ２（図１参照）に水位が達すると、他端側１６ｂが受け面３ｄに当接することになる。逆に、流水路２の水位が第２位置Ｈ２よりも低くなると、他端側１６ｂが受け面３ｄから離れていき、第１位置Ｈ１に達すると他端側１６ｂが受け面３ｄから一定距離だけ離れた状態となり、その状態が第１位置Ｈ１よりも水位が低くなる状態でも維持される。なお、第１位置Ｈ１は通常の水位またはそれよりも少し高い位置に設定され、第２位置Ｈ２は大雨等で増水した水位（洪水のときの水位を含む）等を考慮して設定される。

したがって、流水路２の水位が第１位置又はそれよりも低い通常水位のときは、塵芥流入防止具１１は、塵芥流入防止具本体１６の他端側１６ｂが受け面３ｄから離れた状態に維持され、そして流水路２の水位が大雨等で増水して第２位置に近づくと、塵芥流入防止具本体１６の他端側１６ｂが受け面３ｄに接近していく。この間において、塵芥流入防止具１１が流水路２の水位に応じて上下動するため、浮遊性塵芥Ｄを流水路２側に押しやって取水口３への流入を防ぐ。そして、流水路２の水位が第２位置に達すると、他端側１６ｂが受け面３ｄに当接する状態となって、流水路２からの水圧を受けても支障がないように塵芥流入防止具１１は取水口３側に引っ込む。なお、流水路２の水位が第２位置Ｈ２以上になっても塵芥流入防止具１１がそれ以上に上昇しないようにすべく、例えば上側の溝部１７ｂの上側にストッパ（図示せず）を設けるか、軸部材１０に塵芥流入防止具１１の上端が当接するストッパ（図示せず）を設けることが好ましい。

しかる後、流水路２の水位が第２位置から低くなっていくと、上記とは逆動作で塵芥流入防止具１１が降下していく。

なお、上述した実施形態では、塵芥流入防止具１１を、中実の塵芥流入防止具本体１６の上下動を支持部１５の第１フロートとして機能する部分で行うように構成しているが、本発明はこれに限らない。例えば、図１及び図２に二点鎖線で示すように塵芥流入防止具本体１６の他端側１６ｂ側に第２フロート２１を設けた構成とすることができる。この第２フロート２１は、塵芥流入防止具本体１６を中実のもので構成した場合に、塵芥流入防止具本体１６の重量が重くなって塵芥流入防止具１１における重量バランスが悪くなるのを防止し、塵芥流入防止具１１の両側が大きな浮力を受けるようにして、塵芥流入防止具１１の上下動をスムーズに行わせるために用いられる。但し、第２フロート２１の上流側は傾斜面２１ａとし、浮遊性塵芥Ｄの引っ掛かりを防止してスムーズに流水路２の下流側へ流れるようにするのがよい。

図６は本発明の他の実施形態に係る浮遊性塵芥流入防止装置を示す正面図であり、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線による断面図である。

この図示例の浮遊性塵芥流入防止装置１Ａにおける塵芥流入防止具１１Ａは、支持部１５だけでなく塵芥流入防止具本体１６Ａも中空状に形成し、つまり塵芥流入防止具１１Ａの全体を中空状に形成した構成となっている。この構成による場合には、塵芥流入防止具本体１６Ａが中空状に形成されていて第２フロートとして機能するので、塵芥流入防止具１１Ａの全域において浮力を付与でき、塵芥流入防止具１１Ａの上下動を更にスムーズにすることができる。なお、図７中の１６ｃは、中空部分である。

また、この浮遊性塵芥流入防止装置１Ａにおいては、塵芥流入防止具本体１６Ａの下側に、塵芥流入防止板２２が塵芥流入防止具本体１６Ａよりも下方に突出して取付けられている。この塵芥流入防止板２２は、塵芥流入防止板２２が無いときに塵芥流入防止具本体１６Ａよりも下側を通って裏側へ流入しようとする浮遊性塵芥Ｄの流入を防止する役目を果たす。このとき、塵芥流入防止板２２は、塵芥流入防止具本体１６Ａに取付けられるので、塵芥流入防止具本体１６Ａとは異なり比較的軽量な構造のものでもよく、塵芥流入防止具本体１６Ａの軽量化と、浮遊性塵芥Ｄの流入防止とを両立させ得る。

更に、上述した実施形態に係る浮遊性塵芥流入防止装置１、１Ａは、取水口近傍に迂回路が設けられていない流水路の取水口に配置する場合に有効であるが、図８に示すように取水口３の下流側が堰２４にて堰き止められ、かつ取水口３の下流近くに迂回路、例えば魚を通す魚道２５が設けられた流水路２Ａの取水口３に配置する場合は不適な場合がある。つまり、この図８の使用環境においては、一点鎖線で示すように水が魚道２５側へ迂回するように流れるため、塵芥流入防止具本体１６、１６Ａの裏側に浮遊性塵芥Ｄが回り込み易いからである。そこで、このような使用環境においては、塵芥流入防止具本体１６、１６Ａの他端側（下流側）に整流板２６を設けることが好ましい。この整流板２６により、塵芥流入防止具本体１６、１６Ａの裏側に浮遊性塵芥Ｄが回り込もうとするのを防ぐことが可能になる。

本発明の一実施形態に係る浮遊性塵芥流入防止装置を示す正面図である。 図１の平面図である。 ガイド板を示す正面図である。 揺動手段を示す平面図である。 揺動手段を示す正面図である。 本発明の他の実施形態に係る浮遊性塵芥流入防止装置を示す正面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線による断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る浮遊性塵芥流入防止装置を示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は特許文献１の揺動動作の説明図である。

符号の説明

１ 浮遊性塵芥流入防止装置
２、２Ａ 流水路
２ａ 水面
３ 取水口
１０ 軸部材
１１、１１Ａ 塵芥流入防止具
１１ａ 一端側
１２ 揺動手段
１５ 支持部
１６、１６Ａ 塵芥流入防止具本体
１７ ガイド溝
１９ ガイドピン
２０ ローラ
２１ 第２フロート
２６ 整流板
Ｄ 浮遊性塵芥
Ｈ１ 第１位置
Ｈ２ 第２位置

Claims (10)

1. 流水路に臨む取水口の入側に設けられ、浮遊性塵芥の流入を防ぐ浮遊性塵芥流入防止装置において、
   上記取水口の入側の上流側に立設された軸部材と、
   該軸部材に上下動可能かつ周方向への揺動可能に上流方向の一端側が支持され、浮力により流水路の水位に応じて上下動して流水路の水面を上下方向に横切ることで、上記浮遊性塵芥の取水口への流入を防ぐ塵芥流入防止具と、
   上記塵芥流入防止具の上下動に伴って、該塵芥流入防止具の下流方向の他端側を上記取水口に対して接離するように上記塵芥流入防止具を揺動させるもので、ガイド溝及びそのガイド溝で案内されるガイドピンを有する揺動手段とを具備し、
   上記ガイド溝及びガイドピンの一方が上記塵芥流入防止具の一端側に固設され、他方がその塵芥流入防止具の一端側の近傍の上記取水口の側面に固設されていることを特徴とする浮遊性塵芥流入防止装置。
2. 請求項１に記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、
   前記ガイド溝は、上記流水路の水位が所定の第１位置よりも低いときに前記塵芥流入防止具の下流方向の他端側を取水口から離し、流水路の水位が上記第１位置よりも高いときに上記他端側を取水口に徐々に接近させるように形成されていることを特徴とする浮遊性塵芥流入防止装置。
3. 請求項１又は２に記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、
   前記塵芥流入防止具は、前記軸部材に支持される支持部と前記浮遊性塵芥の取水口への流入を防ぐ塵芥流入防止具本体とを有し、上記支持部が第１フロートとして機能するように形成されていることを特徴とする浮遊性塵芥流入防止装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、
   前記ガイドピンが前記塵芥流入防止具の一端側に固設され、前記ガイド溝が上記塵芥流入防止具の一端側の近傍の上記取水口の側面に固設されていることを特徴とする浮遊性塵芥流入防止装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、
   前記ガイドピンに、回動自在なローラが前記ガイド溝に入った状態で設けられていることを特徴とする浮遊性塵芥流入防止装置。
6. 請求項３乃至５のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、
   前記塵芥流入防止具本体の他端側に第２フロートが設けられていることを特徴とする浮遊性塵芥流入防止装置。
7. 請求項３乃至５のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、
   前記塵芥流入防止具本体は、それ自身が第２フロートとして機能する中空状に形成されていることを特徴とする浮遊性塵芥流入防止装置。
8. 請求項３、４、５または７に記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、
   前記塵芥流入防止具本体の下側に、塵芥流入防止板が上記塵芥流入防止具本体よりも下方に突出して取付けられていることを特徴とする浮遊性塵芥流入防止装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、
   前記塵芥流入防止具本体の他端側に、浮遊性塵芥が塵芥流入防止具本体の裏側へ回り込み難くするための整流板が設けられていることを特徴とする浮遊性塵芥流入防止装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の浮遊性塵芥流入防止装置において、
    前記軸部材の前記塵芥流入防止具を支持する部分が、前記流水路から外側へ向けて窪んだ凹部に設けられていて、その凹部の流水路側に、凹部への浮遊性塵芥の流入を防止するカバーが設けられていることを特徴とする浮遊性塵芥流入防止装置。

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