JP4912162B2 - 浮遊物除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、浮遊物除去装置に関し、特に、小水力発電所の渓流取水口等の取水口に設けられ、取水口に設けられている既存のスクリーンと協働して塵芥や草木等の浮遊物を捕捉して除去する浮遊物除去装置に関する。

一般に、小水力発電所の渓流取水口等の取水口には各種のスクリーンが設けられ、このスクリーンによって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や草木等の浮遊物を捕捉し、取水口を介して水路内に浮遊物が取り込まれるのを防止している。

この場合、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となるため、一日又は週単位でレーキを用いて人力によりスクリーンに付着した浮遊物を掻き取る作業が必要になる。

ところで、昨今の効率化、省力化のなかでは、このような人力による作業を一日又は週単位で行うことが難しい。このため、機械的に浮遊物を除去する各種の除去設備（例えば、特許文献１参照。）が提案されているが、そのような除去設備は高価なものであり、また設置にかなりの時間を要するため、その間取水を停止しなければならず、小水力発電所等には適用しにくく、取水率の低下は避けられないのが現状となっている。
特開平８−５３８２５

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、取水を停止することなく、短期間で設置できるとともに、一日又は週単位で捕捉した塵芥や草木等の浮遊物の除去作業を行う必要がなく、昨今の効率化、省力化に十分に対応可能な浮遊物除去装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記のような問題を解決するために、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、河川の水を取り入れる取水口に設けられ、該取水口を介して水路内に流入しようとする塵芥や草木等の浮遊物を捕捉し、除去するための浮遊物除去装置であって、前記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、前記浮遊物捕捉体は、略六面形状の箱状をなし、上面、下面、及び側面の一部がスクリーン部材によって形成されるとともに、上面が前記取水口の位置よりも河川の下流側に設けられた取水ダムの出水時の前記河川の水位よりも低い位置に位置するように、装置位置が設定されていることを特徴とする。

本発明の浮遊物除去装置によれば、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が浮遊物捕捉体によって遮蔽され、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や草木等の浮遊物が浮遊物捕捉体及びスクリーンによって捕捉され、浮遊物が取水口から水路内に取り込まれるのが防止される。この場合、浮遊物捕捉体によってスクリーンの一部が遮蔽されることになるが、スクリーンのその他の部分は開放された状態となっているので、その開放された部分によって取水を確保し続けることができる。また、浮遊物捕捉体によって捕捉された浮遊物のうち、上面側に捕捉された浮遊物は取水ダムの出水時の強い流れによって浮遊物捕捉体から流し落とされることになるので、浮遊物捕捉体から浮遊物を除去する作業を軽減することができる。さらに、浮遊物捕捉体の上面、下面、及び側面の一部のスクリーン部材とスクリーンとの協働により、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や草木等の浮遊物が捕捉され、浮遊物が取水口を介して水路内に取り込まれるのが防止される。

また、本発明において、前記浮遊物捕捉体は、下面が前記取水ダムの平水時の前記河川の最低水位よりも低い位置に位置するように、装着位置が設定されていることとしてもよい。

本発明の浮遊物除去装置によれば、浮遊物捕捉体によって捕捉された浮遊物のうち、側面及び下面側に捕捉された浮遊物は、取水時の水位の変動による流れによって浮遊物捕捉体から流し落とされることになるので、浮遊物細躯体から浮遊物を除去する作業を軽減することができる。

さらに、本発明において、前記浮遊物捕捉体は、前記スクリーンの河川側の面の少なくとも下端部を除いた略中央部を前記スクリーンの略全幅に亘って遮蔽するように構成されていることとしてもよい。

本発明の浮遊物除去装置によれば、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少なくとも下端部を除いた略中央部が浮遊物捕捉体によって略全幅に亘って遮蔽され、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や草木等の浮遊物が浮遊物捕捉体及びスクリーンによって捕捉され、浮遊物が取水口から水路内に取り込まれるのが防止される。この場合、浮遊物捕捉体によってスクリーンの下端部は開放された状態となっているので、その開放された部分によって取水を確保し続けることができる。

さらに、本発明において、前記浮遊物捕捉体の上面のスクリーン部材は、該スクリーン部材を構成するスクリーン板が河川の流れ方向と略平行に配置され、側面のスクリーン部材は、該スクリーン部材を構成するスクリーン板が河川の底部方向を向くように配置されていることとしてもよい。

本発明の浮遊物除去装置によれば、浮遊物捕捉体の上面側のスクリーン部材は、スクリーン板が河川の流れ方向と略平行に配置されているので、上面側にスクリーン部材で捕捉した塵芥や草木等の浮遊物は、その部分に作用する取水ダムの出水時の強い流れによって容易に流し落とされることになる。また、浮遊物捕捉体の側面側のスクリーンＢ材は、スクリーン板が河川の底部方向を向くように配置されているので、側面側のスクリーン部材で捕捉した塵芥や草木等の浮遊物は、その部分に作用する取水時の水位の変動による流れによって容易に流し落とされることになる。

さらに、本発明において、前記着脱手段は、前記スクリーン又は前記スクリーン周辺地盤にて反力支点を得るべく一端を固定し、他端にて前記浮遊物捕捉体を上下に摺動させる操作レバーを連通支持する支持部材と、前記支持部材に連通支持されて前記スクリーンの河川側の面上において前記浮遊物捕捉体を上下に摺動させる操作レバーとを備えていることとしてもよい。

本発明の浮遊物除去装置によれば、着脱手段の操作レバーを操作して、浮遊物捕捉体をスクリーンの河川側の面上に上下に摺動させることにより、浮遊物捕捉体をスクリーンの河川側の面に装着したり、スクリーンの河川側の面から離脱させたりすることができる。

さらに、本発明において、前記着脱手段は、前記浮遊物捕捉体を上下に回動させる操作レバーを回動可能に支持する支持部材と、該支持部材に回動可能に支持されて、前記スクリーンの河川側の面上において前記浮遊物捕捉体を上下動させる操作レバーとを備えていることとしてもよい。

本発明の浮遊物除去装置によれば、着脱手段の操作レバーを操作して、スクリーンの河川側の面上において浮遊物捕捉体を上下方向に回動させることにより、浮遊物捕捉体をスクリーンの河川側の面に装着したり、スクリーンの河川側の面から離脱させたりすることができる。

さらに、本発明において、前記浮遊物捕捉体には、前記浮遊物捕捉体を前記スクリーンから離脱させる際に、前記浮遊物捕捉体と一体に移動して、前記スクリーンに付着している浮遊物を掻き取るレーキが設けられていることとしてもよい。

本発明の浮遊物除去装置によれば、着脱手段の操作レバーを操作し、浮遊物捕捉体をスクリーンの河川側の面から離脱させることにより、浮遊物捕捉体と一体にレーキが移動し、レーキによってスクリーンに付着している塵芥や草木等の浮遊物が掻き取られることになる。

以上、説明したように、本発明の浮遊物除去装置によれば、浮遊物捕捉体と着脱手段とからなる簡単な構成のものであるので、取水を停止させることなく、短期間で設置することが可能となり、設置に要する費用を削減することができる。
また、取水ダムの平水時には、既存のスクリーンの下端部によって取水を確保し続けることができる。さらに、浮遊物捕捉体で捕捉した塵芥や草木等の浮遊物は、取水時の水位の変動による流れによって容易に浮遊物捕捉体から流し落とされるとともに、取水ダムの出水時の強い流れによっても流し落とされることになるので、一日又は週単位で浮遊物捕捉体から浮遊物を除去する作業が不要となり、昨今の効率化、省力化にも十分に対応することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図５には、本発明による浮遊物除去装置の一実施の形態が示されていて、図１は本発明による浮遊物除去装置が適用される河川の取水口付近を示す概略平面図、図２は図１の正面図、図３は図２の断面図、図４はレーキの詳細図、図５はスクリーンと浮遊物捕捉体との位置関係を示した斜視図である。

すなわち、本実施の形態の浮遊物除去装置１は、小水力発電所の渓流取水口等の取水口３５に設けられ、河川３６を流下する塵芥や草木等の浮遊物（以下、「浮遊物」という。）を捕捉し、浮遊物が取水口３５を介して水路３７内に取り込まれるのを防止するスクリーン３０に適用可能なものであって、スクリーン３０の河川３６側の取付け面３２（以下、「取付け面３２」という。）に着脱可能に設けられる浮遊物捕捉体２と、浮遊物捕捉体２をスクリーン３０の取付け面３２に着脱させる着脱手段２０とを備えている。

スクリーン３０は、複数の帯状のスクリーン板３１を所定の間隔ごとに縦向きに平行に配置して柵板状に形成したものであって、全体が垂直方向に対して所定の角度で傾斜するように、取水口３５に取り付けられている。スクリーン３０によって河川３６から取水口３５に取り込まれる水内に混入されている浮遊物が捕捉され、浮遊物が取水口３５から水路３７内に取り込まれるのが防止される。なお、取水口３５は、河川３６の流れ方向と直交する方向に開口するように、河川３６の側壁に設けられている。

浮遊物捕捉体２は、地上部４０とスクリーン３０の取付け面３２との間を上下方向に移動可能に設けられるものであって、後述する着脱手段２０の操作により上下方向に移動し、スクリーン３０の取付け面３２に着脱される。

浮遊物捕捉体２は、略六面体形状の箱状をなすものであって、スクリーン３０の取付け面３２に装着したときに、スクリーン３０の略中央部をスクリーン３０の略全幅に亘って所定の高さで遮蔽するように、大きさが設定されている。浮遊物捕捉体２の上面３、下面１６、浮遊物捕捉体２のスクリーン３０と反対側の右側面７、河川３６の流れ方向の前方側の前側面１２、及び河川３６の流れ方向の後方側の後側面１３は、それぞれスクリーン部材４、１７、８、１４、１４によって構成され、これらのスクリーン部材４、１７、８、１４、１４によって河川３６から取水口３５に取り込まれる水内に混入されている浮遊物が捕捉される。なお、浮遊物捕捉体２のスクリーン３０側の左側面１１は全体が開口されている。

浮遊物捕捉体２の上面３のスクリーン部材４は、複数の帯状のスクリーン板５と複数の丸棒状の支持棒６とを縦横に組み合わせて格子状に形成したものであって、各スクリーン板５が河川３６の流れ方向と略平行となるように、浮遊物捕捉体２の上面２に設けられている。

浮遊物捕捉体２の右側面７のスクリーン部材８は、一対の丸棒状の支持棒９、９と複数の帯状のスクリーン板１０とを縦横に組み合わせて梯子状に形成したものであって、各支持棒９が水平方向を向き、各スクリーン板１０が垂直方向を向くように、浮遊物捕捉体２の右側面７に設けられている。

浮遊物捕捉体２の前側面１２及び後側面１３のスクリーン部材１４は、複数の帯状のスクリーン板１５を縦向きに所定の間隔ごとに平行に配置して柵状に形成したものであって、各スクリーン板５が垂直方向を向くように、浮遊物捕捉体２の前側面１２及び後側面１３に設けられている。なお、本実施の形態においては、前側面１２及び後側面１３の各スクリーン板１５を上面３のスクリーン部材８の各スクリーン板１０と一体に形成しているが、各スクリーン板１５を各スクリーン板１０と別体に形成して、両者を溶接、ボルト止め等の連結手段によって一体に連結するように構成してもよい。

浮遊物捕捉体２の下面１６のスクリーン部材１７は、複数の帯状のスクリーン板１８を横向きに所定の間隔ごとに平行に配置して柵状に形成したものであって、各スクリーン板１８が水平方向を向くように、浮遊物捕捉体２の下面に設けられている。なお、本実施の形態においては、下面１６のスクリーン部材１７の各スクリーン板１８を右側面７のスクリーン部材８の各スクリーン板１０と一体に形成しているが、各スクリーン板１８を各スクリーン板１８と別体に形成して、両者を溶接、ボルト止め等の連結手段によって一体に連結するように構成してもよい。

下面１６のスクリーン部材１７は、浮遊物捕捉体２をスクリーン３０の取付け面３２に装着したときに、各スクリーン板１８の先端がスクリーン３０の各スクリーン板３１に接触するか、あるいは微小隙間を介して対向するように、隣接するスクリーン板１８、１８間の間隔、及び各スクリーン板１８の長さが設定されている。

着脱手段２０は、一端がスクリーン３０又はスクリーン３０の周辺地盤４０上にて反力支点を得るべく固定され、他端にて前記浮遊物捕捉体２を上下に摺動させる操作レバー２１、２１を連通支持する軸受等からなる支持部材２２、２２と、この支持部材２２、２２に連通支持されて前記スクリーン３０の取付け面３２上において前記浮遊物捕捉体２を上下摺動させる操作レバー２１、２１とを備えている。

両操作レバー２１、２１を上下方向に操作することにより、両操作レバー２１、２１と一体に浮遊物捕捉体２がスクリーン３０の取付け面３２上を上下方向に摺動し、浮遊物捕捉体２をスクリーン３０の取付け面３２に装着したり、取付け面３２から離脱させたりすることができる。

なお、着脱手段２０は、図６に示すように、浮遊物捕捉体２を上下に回動させる操作レバー２１、２１を回動可能に支持する軸受等からなる支持部材２１、２１と、この支持部材２１、２１に回動可能に支持されて前記スクリーン３０の取付け面３２上において前記浮遊物捕捉体２を上下に回動させる操作レバー２１、２１とによって構成してもよい。

浮遊物捕捉体２は、スクリーン３０の取付け面３２に装着したときに、上面３のスクリーン部材４が河川の出水時の水位よりも低く、平水時の最高水位よりも低く、最低水位よりも高い位置に位置し、下面１６のスクリーン部材１７が平水時の最低水位よりも低い位置に位置するように、スクリーン３２の取付け面３２への装着位置が設定されている。このような位置に浮遊物捕捉体２を装着することにより、スクリーン３０の上下方向の略中央部を浮遊物捕捉体２で略全幅に亘って遮蔽しても、スクリーン３０の下端部は常に開放された状態となっているので、この開放された下端部を介して取水を確保し続けることができる。

浮遊物捕捉体２の下面１６のスクリーン部材１７にはレーキ２３が取り付けられ、浮遊物捕捉体２を上下方向に摺動させたときに、浮遊物捕捉体２と一体にレーキ２３がスクリーン３０の取付け面３２上を上下方向に摺動し、このレーキ３２の上下方向への摺動によってスクリーン３０の取付け面３２に付着されている浮遊物が掻き取られる。

レーキ２３は、図４に示すように、一対の支持棒２４、２４と、両支持棒２４、２４の一端部に取り付けられる掻き取り部２５とからなり、一対の支持棒２４、２４の他端部が浮遊物捕捉体２の下面１６のスクリーン部材１７に固定されている。
なお、レーキ２３は、必ずしも設ける必要はなく、必要に応じて設けるようにすればよい。

次に、上記のように構成した本実施の形態による浮遊物除去装置１の作用について説明する。
まず、着脱手段２０の操作レバー２１を操作し、浮遊物捕捉体２及びレーキ２３を下方に摺動させ、浮遊物捕捉体２をスクリーン３０の取付け面３２の略中央部に位置させ、レーキ２３をスクリーン３０の下端部に位置させ、浮遊物捕捉体２によってスクリーン３０の取付け面３２の略中央部をスクリーン３０の略全幅に亘って遮蔽する。

そして、平水時には、取水ダム３８の上流側に貯留されている水は、浮遊物捕捉体２及びスクリーン３０を介して取水口３５に流入し、取水口３５から水路３７内に取り込まれ、この際に、水内に混入されている浮遊物が浮遊物捕捉体２及びスクリーン３０によって捕捉され、浮遊物が水路３７内に取り込まれるのが防止される。

そして、取水口３５を介しての取水を連続して行うことにより、浮遊物捕捉体２及びスクリーン３０の各部が捕捉した浮遊物によって目詰まりを起こそうとするが、スクリーン３０の下端部は常に開放された状態となっているので、その部分を介して取水を確保し続けることができる。

つまり、スクリーン３０の下端部に捕捉した浮遊物は、取水時の水位の変動による流れによって容易に流し落とされ、河川３６の底部に堆積されることになるので、スクリーン３０の下端部を常に開放された状態に保つことができ、この開放された下端部を介して取水を確保し続けることができる。

また、浮遊物捕捉体２の右側面７のスクリーン部材８、前側面１２のスクリーン部材１４、及び後側面１３のスクリーン部材１４に捕捉された浮遊物は、それらのスクリーン部材８、１４、１４を構成する各スクリーン板１０、１５、１５が垂直方向を向いて配置されているので、スクリーン３０の下端部と同様に、取水時の水位の変動による流れによって容易に流し落とされ、河川３６の底部に堆積されることになる。

さらに、浮遊物捕捉体２の下面１６のスクリーン部材１７に捕捉された浮遊物は、そのスクリーン部材１７を構成する各スクリーン板１８が水平方向を向いて配置されているので、スクリーン３０の下端部と同様に、取水時の水位の変動による流れによって容易に流し落とされ、河川３６の底部に堆積されることになる。

さらに、浮遊物捕捉体２の上面３のスクリーン部材４に捕捉された浮遊物は、そのスクリーン部材４を構成する各スクリーン板５が河川の流れ方向と略平行に配置されているので、出水時（取水ダム３８からの放流時）の強い流れよって容易に流し落とされ、河川の下流方向に流されることになる。

上記のように構成した本実施の形態による浮遊物除去装置１にあっては、浮遊物捕捉体２と浮遊物捕捉体２をスクリーン３０の取付け面３２に着脱させる着脱手段２０とからなる簡単な構成のものであり、しかも、浮遊物捕捉体２及び装着手段２０は構造が簡単であるので、取水を停止させることなく短期間で取り付けることができ、設置に要する費用を削減することができる。

また、スクリーン３０及び浮遊物捕捉体２で捕捉した浮遊物は、取水時の水位の変動による流れや出水時の強い流れによってスクリーン３０及び浮遊物捕捉体２から容易に流し落とされることになるので、付着した浮遊物の除去作業を一日又は週単位で行うことなく所定の取水量を確保し続けることができ、昨今の効率化、省力化に十分に対応することができる。

なお、浮遊物捕捉体２で捕捉した浮遊物が大型のものであって、取水時の水位の変動による流れや出水時の流れによっても流し落とすことができない場合には、浮遊物捕捉体２をスクリーン３０の取付け面３２から離脱させて地上部４０に引き上げ、地上部４０で付着した浮遊物を除去すればよい。

本発明による浮遊物除去装置が適用される河川の取水口付近を示した概略平面図である。 図１の正面図である。 図２の断面図である。 レーキの詳細図である。 スクリーンと浮遊物捕捉体との位置関係を示した斜視図である。 着脱手段の変形例を示した概略断面図である。

符号の説明

１ 浮遊物除去装置
２ 浮遊物捕捉体
３ 上面
４ スクリーン部材
５ スクリーン板
６ 支持棒
７ 右側面
８ スクリーン部材
９ 支持棒
１０ スクリーン板
１１ 左側面
１２ 前側面
１３ 後側面
１４ スクリーン部材
１５ スクリーン板
１６ 下面
１７ スクリーン部材
１８ スクリーン板
２０ 着脱手段
２１ 操作レバー
２２ 支持部材
２３ レーキ
２４ 支持棒
２５ 掻き取り部
３０ スクリーン
３１ スクリーン板
３２ 取付け面
３５ 取水口
３６ 河川
３７ 水路
３８ 取水ダム
４０ 周辺地盤

Claims (7)

1. 河川の水を取り入れる取水口に設けられ、該取水口を介して水路内に流入しようとする塵芥や草木等の浮遊物を捕捉し、除去するための浮遊物除去装置であって、
   前記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、
   前記浮遊物捕捉体は、略六面形状の箱状をなし、上面、下面、及び側面の一部がスクリーン部材によって形成されるとともに、上面が前記取水口の位置よりも河川の下流側に設けられた取水ダムの出水時の前記河川の水位よりも低い位置に位置するように、装置位置が設定されていることを特徴とする浮遊物除去装置。
2. 前記浮遊物捕捉体は、下面が前記取水ダムの平水時の前記河川の最低水位よりも低い位置に位置するように、装着位置が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の浮遊物除去装置。
3. 前記浮遊物捕捉体は、前記スクリーンの河川側の面の少なくとも下端部を除いた略中央部を前記スクリーンの略全幅に亘って遮蔽するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の浮遊物除去装置。
4. 前記浮遊物捕捉体の上面のスクリーン部材は、該スクリーン部材を構成するスクリーン板が河川の流れ方向と略平行に配置され、側面のスクリーン部材は、該スクリーン部材を構成するスクリーン板が河川の底部方向を向くように配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の浮遊物除去装置。
5. 前記着脱手段は、前記スクリーン又は前記スクリーン周辺地盤にて反力支点を得るべく一端を固定し、他端にて前記浮遊物捕捉体を上下に摺動させる操作レバーを連通支持する支持部材と、前記支持部材に連通支持されて前記スクリーンの河川側の面上において前記浮遊物捕捉体を上下に摺動させる操作レバーとを備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の浮遊物除去装置。
6. 前記着脱手段は、前記浮遊物捕捉体を上下に回動させる操作レバーを回動可能に支持する支持部材と、該支持部材に回動可能に支持されて、前記スクリーンの河川側の面上において前記浮遊物捕捉体を上下動させる操作レバーとを備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の浮遊物除去装置。
7. 前記浮遊物捕捉体には、前記浮遊物捕捉体を前記スクリーンから離脱させる際に、前記浮遊物捕捉体と一体に移動して、前記スクリーンに付着している浮遊物を掻き取るレーキが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の浮遊物除去装置。

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