JP5110729B2

JP5110729B2 - トンネル型除塵用スクリーン

Info

Publication number: JP5110729B2
Application number: JP2010196565A
Authority: JP
Inventors: 秀樹中込
Original assignee: 秀樹中込
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2030-09-02
Also published as: JP2012052368A

Description

この発明は、トンネル型除塵用のスクリーンに係り、特に、夾雑物を水面より上に掻き揚げることなくスクリーンから分離し、かつ除塵用スクリーンとしての機能を効率よく回復させることができるようにしたものの改良に係るものである。

従来の除塵装置はすべて、スクリーンで捕獲した夾雑物をレーキで掻き揚げて別な場所に集積し、いわゆる産業廃棄物として処理していた。

しかしながら従来のレーキ掻き揚げ式のスクリーンの場合、以下の点が課題となる。
ａ．夾雑物は、水面より上に掻き揚げた時点で産業廃棄物となり、再び水中に戻すことができなくなる。
ｂ．そのため夾雑物の掻き揚げ装置の他に、掻き揚げた夾雑物の移動集積装置が必要となり、集積された夾雑物に対しては、産業廃棄物としての処理が必要となる。

そこで本発明者は先に特願２００６−１７５０７１号（特開２００８−２２２４号：特許第３８９４２２７号／特許文献１参照）において、水路内にスクリーン本体と、スクリーンが捕獲した夾雑物を掻き下ろす昇降可能なレーキと、レーキの駆動機構とを備え、さらにレーキが掻き下ろした夾雑物をストックできる細長い空間部をスクリーン本体の下部に備えるとともに、その細長い空間部の一端に開閉装置付きの吐口とそれに接続する水路外部に通じる管路を備えていることを特徴とするトンネル型ジェット水流スクリーンをも提案している。

特開２００８−２２２４号公報特開２００２−６９９７５号公報

しかしながら上記レーキ押し下げ式のスクリーンの場合、以下の点が課題となる。
ａ．夾雑物が発泡スチロールやＰＥＴボトルのような軽量で浮遊性の高いものである場合、レーキに押し下げられている間に夾雑物がレーキから飛び出してしまい、トンネル内に収納できない。
ｂ．発泡スチロールやＰＥＴボトルのような人工物については、これを回収しなければならないという社会的な要請が強い。
ｃ．また、発泡スチロールやＰＥＴボトルのような軽量で浮遊性の高い夾雑物は、トンネル内の上部に張り付いてしまい、水流や挟雑物の流下の妨げとなりやすい。
ｄ．なお、下流側との水位差が小さい場合、もしくは海や湖沼から取水して夾雑物をもとの海や湖沼に戻す場合のように搬送先との水位差が生じない場合、前記トンネル部の下流側のバルブもしくはゲートを開放しただけでは前記トンネル部に水流が生じないケースが発生する。

そこでこの発明のトンネル型除塵用スクリーンは、基本的には夾雑物を水中で集積させ、スクリーンから分離させて夾雑物を産業廃棄物としないようにしてそのまま流下させるようにするとともに、それでもＰＥＴボトルのように軽量で浮遊性の高い夾雑物については、レーキを開放角度としてレーキから飛び出させて浮上させ、それをレーキで掻き上げることにより回収して、従来例の上記問題点を解消しようとするものである。

また、下流側との水位差が小さかったり、もしくは海や湖沼から取水して夾雑物をもとの海や湖沼に戻す場合のように搬送先との水位差が生じなくて、前記トンネル部の下流側のバルブもしくはゲートを開放しただけでは前記トンネル部に水流が生じないケースであっても、前記トンネル部から夾雑物を強制排出させることが可能な除塵用スクリーンを提供しようとするものである。

すなわちこの発明のトンネル型除塵用スクリーンは、除塵用スクリーンと、該除塵用スクリーンの上流側の水路底に設けた円弧状ガイド部と、通常除塵用スクリーンの上部に位置している昇降可能な円弧状レーキとを備え、前記円弧状レーキを前記除塵用スクリーンに沿って降下させて夾雑物を除塵用スクリーン下部の円弧状ガイド部に押しやり、前記除塵用スクリーンから分離した夾雑物を、前記除塵用スクリーン下部の円弧状ガイド部と降下した円弧状レーキとで構成される除塵用トンネルから排出させるようにした除塵用スクリーンにおいて、
前記除塵用トンネルが、その一端に除塵用の配管を連結され、この除塵用配管に強制水流を生起させる手段を付設して、夾雑物を下流側に押し流すことができるようにしたことを特徴とするものである。

この発明のトンネル型除塵用スクリーンは、前記強制水流を生起させる手段が、ポンプによる圧送もしくは除塵用スクリーンより高い位置に設置した貯水槽と、該貯水槽と前記除塵用トンネルとの間を連結する除塵用の配管とを備えるようにしたことをも特徴とするものである。

この発明のトンネル型除塵用スクリーンは、前記除塵用の配管が、前記除塵用トンネルと近接する位置に開閉バルブを取り付けられており、該開閉バルブを開放することにより前記強制水流が生起するよう構成されていることをも特徴とするものである。

この発明のトンネル型除塵用スクリーンによれば以下のような効果を得ることができる。
Ａ．夾雑物を水中で集積させ、スクリーンから分離させるため、夾雑物は産業廃棄物とならず、そのまま別の箇所の水中に搬送することができる。
Ｂ．円弧状レーキ上に浮遊する夾雑物はごく少量であり、定期的に水中から引き揚げて回収し簡単な廃棄物処理を行えばよい。

また、上記一連のプロセスを下記のように実行することができる。
１）円弧状レーキを除塵用スクリーンに沿って降下させ、夾雑物を除塵用スクリーンの下部に押しやった状態で、上部の通水能力を回復させてそのまま通水する。
２）円弧状レーキを除塵用スクリーンに沿って降下させ、円弧状レーキが掻き下ろした夾雑物をストックできる細長いトンネル部にジェット水流を導入したりすることにより、除塵用スクリーンから分離した夾雑物を水の流れに乗って押し流す。
３）発泡スチロールやＰＥＴボトルのように軽量で浮遊性の高い夾雑物については、円弧状レーキを開放角度として無理に円弧状レーキで掻き落とさないようにし、円弧状レーキで水中から掻き上げて回収し、簡単な廃棄物処理を行えばよい。

そして、上記工程を制御システムにおいてプログラムすることにより、スクリーンの除塵機能を自動的に維持させることができ、ほとんどの夾雑物を水中で処理するためにほとんど産業廃棄物が発生せず、除塵システムを簡素化することができる。
すなわち、円弧状レーキを開放角度として無理に円弧状レーキで掻き落とさないようにし、なおかつ円弧状レーキから飛び出して浮上した浮遊性の高い夾雑物は円弧状レーキで掻き上げることにより回収して、回収した夾雑物を定期的に所定の処理場に移送すればよい。

この発明のトンネル型除塵用スクリーンの１実施例を示す概略断面図である。除塵用スクリーン部分の概略正面図である。この発明のトンネル型除塵用スクリーンの他の実施例を示す概略断面図である。除塵用スクリーン部分の概略正面図である。

以下、この発明のトンネル型除塵用スクリーンの実施の形態を、図面に基いて詳細に説明する。
図１はこの発明のトンネル型除塵用スクリーンの基本構成を示す概略断面図、図２はその概略正面図である。

以下に、本発明の基本構成について、図面を参照し詳述する。
図１および図２において、コンクリート製の水路１１に設置された除塵用スクリーン１２の上部には、昇降式の円弧状レーキ１５が取り付けられており、その爪部１６が除塵用スクリーン１２の隙間にはめ込まれる状態で下向きに保持されている。この円弧状レーキ１５の昇降は、油圧シリンダその他の駆動装置で行うことができる。

２１は、前記水路１１の除塵用スクリーン１２の下面に沿って設けた円弧状断面の凹溝からなる円弧状ガイドで、円弧状レーキ１５が降下し終わった状態においてこの円弧状ガイド２１と組み合わさってトンネル状空間が形成される。
前記トンネル状空間を形成するためには、円弧状レーキ１５も下向きの円弧状断面とすることが望ましい。

通常の夾雑物２０は、円弧状レーキ１５の降下によって円弧状ガイド２１上に形成されたトンネル状空間に掻き落とされ、ジェット水流が導入されて水路１１から排出される。
しかしながら発泡スチロールやＰＥＴボトルのように軽量で浮遊性の高い夾雑物の場合、前記円弧状レーキ１５が水面から完全に没するまでは、軽量かつ浮遊性の高い夾雑物２０が前記円弧状レーキ１５から開放されて水面に移動しやすくなるように、前記円弧状レーキ１５を開放角度に保持しておく。

すなわち、水中を浮遊する軽量で浮遊性の高い夾雑物２０は円弧状レーキ１５に押し下げられそうになっても前記円弧状レーキ１５が開放角度に保持されているために、前記円弧状レーキ１５から開放されて水面に移動する。

次いで、前記円弧状レーキ１５を前記除塵用スクリーン１２に沿って降下させる際には前記円弧状レーキ１５を回転させて、その角度を本来の夾雑物２０の掻き落とし角度とするようにしてある。
前記円弧状レーキ１５を回転させるための手段としては、図示はしていないが、前記円弧状レーキ１５の支持アーム１７内に回転アームを内蔵し、円弧状レーキ１５に取り付けた歯車を前記回転アームで駆動して回転させたり、円弧状レーキ１５端部に外付けしたレバーで前記円弧状レーキ１５を回転させることができる。
前記円弧状レーキ１５の開放角度とは、円弧状レーキ１５の上流側端部がほぼ水平方向に向いている状態をいう。また、円弧状レーキ１５の本来の夾雑物２０の掻き落とし角度とは、該円弧状レーキ１５の円弧状断面の両端がほぼ下向きとなっている状態をいう。

次に、図面に基いてこの発明のトンネル型除塵用スクリーンの操作方法を説明する。
（ａ）ステップ１
除塵用スクリーンの主目的である除塵時は、円弧状レーキ１５を水面よりも上に引き揚げておく。
（ｂ）ステップ２
除塵用スクリーン１２から夾雑物２１を取り除く場合は、円弧状レーキ１５を除塵用スクリーン１２に沿って水中に降下させる。
その際、前記円弧状レーキ１５が水面から完全に没するまでは、軽量かつ浮遊性の高い夾雑物２０が前記円弧状レーキ１５から開放されて水面に移動しやすくなるように、前記円弧状レーキ１５を開放角度に保持しておく。
したがって、水中を浮遊する夾雑物２０は円弧状レーキ１５に押し下げられそうになっても前記円弧状レーキ１５が開放角度に保持されているために、前記円弧状レーキ１５から開放されて水面に移動する。
（ｃ）ステップ３
その後、前記円弧状レーキ１５を本来の夾雑物２０の掻き落とし角度に回転して降下させ、除塵用スクリーン１２が捕捉した夾雑物２０を底周辺に押し下げる。
このように円弧状レーキ１５を除塵用スクリーン１２に沿って降下させ、夾雑物２０を除塵用スクリーン１２の下部に押しやった状態で、上部の通水能力が回復するのでそのまま通水することができる。
（ｄ）ステップ４
除塵用スクリーン１２から分離した夾雑物２０は、除塵用スクリーン１２と水路１１の底面の間の空間に放たれ、除塵用スクリーン１２による拘束がなくなるので水の流れに乗って排除される。
（ｅ）ステップ５
その後、円弧状レーキ１５を上昇させると、ステップ１の状態に復帰する。
なお、前記円弧状レーキ１５から開放され、水面付近を浮遊していた軽量で浮遊性の高い夾雑物２０は、前記円弧状レーキ１５で掻き上げて回収し、スクリーンの背後に集積して除塵作業が完了する。
さらに、最初の位置に円弧状レーキ１５をセットし、再び除塵を開始する（ステップ１）。
以上のプロセスを繰り返すことにより、スクリーンの除塵機能は維持される。

上記した（ａ）〜（ｅ）の一連のプロセスを制御システムにおいてプログラムすることにより、除塵用スクリーンにおける除塵機能を自動的に維持させることができ、夾雑物を水中で処理するために産業廃棄物がほとんど発生せず、除塵システムを簡素化することができる。

以下に、本発明のトンネル型除塵用スクリーンの実施例について、図面を参照して詳述する。
図３は、本発明のトンネル型除塵用スクリーンの実施例の要部の概略を示す斜視図、図４はその概略正面図である。

図３および図４に示す実施例の除塵用スクリーン３０は、河川や人工の水路、もしくは海や湖沼の適所に設けた分岐水路３２内にスクリーン本体４１と、スクリーン本体４１が捕獲した夾雑物４２を掻き下ろす昇降可能な円弧状レーキ４３と、レーキ駆動用モータを内蔵させた駆動機構４４とを備えている。なお前記分岐水路３２は水力発電機やその他の用途に供するためのものである。

また前記分岐水路３２の分岐部の下部には、円弧状レーキ４３が掻き下ろした夾雑物４２に水流を導くための円弧状ガイド部３４が設けてある。
したがって、この円弧状ガイド部３４と降下した円弧状レーキ４３とは筒状の通路を形成するよう構成されている。

本実施例の除塵用スクリーン３０は、前記除塵用トンネル３５に除塵用の配管５１を連結し、またこの除塵用配管５１に強制水流を生起させる手段を付設して、必要に応じて搬送時に夾雑物を下流側に押し流すことができるようにしてある。

すなわち、前記強制水流を生起させる手段は、除塵用スクリーン３０より高い位置に設置した貯水槽５２と、該貯水槽５２と前記除塵用トンネル３５との間を連結する除塵用の配管５１とを備えるものである。このように、貯水槽５２に貯留させた除塵用の水の水圧を利用して前記除塵用配管５１に強制水流を生起させるようにしたことが、本発明の重要な特徴となっている。
なお、前記除塵用の配管５１には、前記除塵用トンネル３５と近接する位置に開閉バルブ５３が取り付けてあり、該開閉バルブ５３を開放することにより前記強制水流が生起するよう構成されている。

本実施例の除塵用スクリーン３０は、前記スクリーン本体４１が除塵作業をしているときは、円弧状レーキ４３は分岐水路３２の水面よりも上に揚げておく。（ステップ１）

次いでスクリーン本体４１から夾雑物４２を取り除く場合、円弧状レーキ４３をスクリーン本体４１に沿って水中に降下させ、円弧状レーキ４３を円弧状ガイド部３４の端部に合致するまで押下げて水流を導く除塵用トンネル３５を形成させる。（ステップ２）

円弧状レーキ４３を降ろした状態で、前記除塵用トンネル３５に連結している除塵用配管５１の開閉バルブ５３を開き、貯水槽５２から所定の水圧の水流が前記除塵用トンネル３５に流れ込み、除塵用の強制水流となって夾雑物を水路の本流に押し流す。（ステップ３）

その後、最初の位置に円弧状レーキ４３をセットし、再び除塵を開始する。（ステップ１）
以上のプロセスを繰り返すことにより、除塵用スクリーン３０の除塵機能は維持される。

以上各実施例においては、昇降するレーキおよび水路壁の下部に設けたガイドをそれぞれ円弧状として記述しているが、両者が組み合わされて筒状の通路になるのであれば、何ら円弧状に限定されるものではない。

この発明のトンネル型除塵用スクリーンは、コンクリート製水路の水門や発電設備のための取水口の前方等に設置されるばかりでなく、種々の水路に使用される除塵用スクリーンとして使用することができる。

１１水路
１２除塵用スクリーン
１５円弧状レーキ
１６爪部
２０夾雑物
２１円弧状ガイド
３０除塵用スクリーン
３２分岐水路
３３水路壁
３４円弧状ガイド部
３５除塵用トンネル
４１スクリーン本体
４２夾雑物
４３円弧状レーキ
４４駆動機構
４５軸棒
５１除塵用配管
５２貯水槽
５３開閉バルブ

Claims

除塵用スクリーンと、該除塵用スクリーンの上流側の水路底に設けた円弧状ガイド部と、通常除塵用スクリーンの上部に位置している昇降可能な円弧状レーキとを備え、前記円弧状レーキを前記除塵用スクリーンに沿って降下させて夾雑物を除塵用スクリーン下部の円弧状ガイド部に押しやり、前記除塵用スクリーンから分離した夾雑物を、前記除塵用スクリーン下部の円弧状ガイド部と降下した円弧状レーキとで構成される除塵用トンネルから排出させるようにした除塵用スクリーンにおいて、
前記除塵用トンネルが、その一端に除塵用の配管を連結され、この除塵用配管に強制水流を生起させる手段を付設して、夾雑物を下流側に押し流すことができるようにしたことを特徴とする除塵用スクリーン。
前記強制水流を生起させる手段が、除塵用スクリーンより高い位置に設置した貯水槽と、該貯水槽と前記除塵用トンネルとの間を連結する除塵用の配管とを備えるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の除塵用スクリーン。
前記除塵用の配管が、前記除塵用トンネルと近接する位置に開閉バルブを取り付けられており、該開閉バルブを開放することにより前記強制水流が生起するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の除塵用スクリーン。