JP5468641B2 - 取水口昇降装置および取水口昇降装置用介在物除去部材 - Google Patents

Description

この発明は、除塵機や網場などの取水口昇降装置および、この取水口昇降装置の昇降を安定化・円滑化させる取水口昇降装置用介在物除去部材に関する。

例えば、水力発電所のダムでは、河川をせき止めて取水を行っているため、上流側から流木や塵芥が大量に流入してくる。このため、鉄製の板を格子状に組み合わせた取水口スクリーンが設置され、この取水口スクリーンによって、流木や塵芥が取水口（設備内）に流入するのを防止、抑制している。また、この取水口スクリーンに塵芥などが付着し、その状態が長時間継続すると、取水量が減少し、発電に支障をきたす場合がある。このため、取水口スクリーンに付着した塵芥などを、除塵機によってかき揚げ、除去している。

この除塵機には、レーキ開閉式やレーキ回転式が知られている。レーキ開閉式の除塵機は、塵芥などをかき揚げるレーキの両側部にサイドローラが設けられ、このサイドローラが、上下方向に延びるガイドレールに装着・嵌合されている。そして、レーキに取り付けられたワイヤロープを巻き上げ、巻き下げすることで、サイドローラがガイドレールに案内されながら、レーキが昇降（開閉）するものである。

レーキ回転式の除塵機は、塵芥などをバーススクリーンで受け止め、レーキを有するローラチェーンを、ガイドレールで案内しながらバーススクリーンに沿って循環させる。これにより、バーススクリーンに付着した塵芥などをレーキでかき揚げ、除去するものである。また、このようなレーキ回転式の除塵機において、ガイドレールに脱出防止縁を設けることで、ローラチェーンがガイドレールから脱落するのを防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

実開昭５８−１４９４１７号公報

ところで、除塵機のガイドレールに流木や塵芥などの介在物が詰まると、サイドローラやローラチェーンの動きが阻害され、さらには、サイドローラやローラチェーンがガイドレールから脱落し、レーキによるかき揚げ、除去が停止され、発電所の運転に支障が生じてしまう。このため、上記特許文献１のように、レーキ回転式の除塵機のガイドレールに脱出防止縁を設けることが知られているが、ガイドレールの全長にわたって脱出防止縁を設けなければならず、多大な費用を要する。

また、脱出防止縁を設けたとしても、ガイドレールに介在物が詰まること自体を防止することはできないため、ローラチェーンの動きが阻害され、レーキによるかき揚げ、除去ができなくなることに変わりはない。さらに、上記特許文献１の脱出防止縁は、レーキ回転式の除塵機にのみ適用が可能で、レーキ開閉式のものには適用が困難で、汎用性が低い。

そこでこの発明は、簡易な構成で、ガイドレールに介在物が詰まるのを防止して、円滑な昇降を可能にする取水口昇降装置および取水口昇降装置用介在物除去部材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、発電所の取水口スクリーンの上流側に配設され、両側にサイドローラが設けられた昇降体と、断面がコ字状で上下方向に延び前記サイドローラが嵌合するガイドレールと、を備えて、前記サイドローラが前記ガイドレールに案内されながら前記昇降体が昇降する取水口昇降装置であって、前記昇降体の両側部に設けられ、前記昇降体の昇り方向および降り方向の少なくとも一方の進行方向に、前記サイドローラよりも先に突出し、前記昇降体が前記進行方向に移動するのに伴って、前記ガイドレール内の流木や塵芥を含む介在物を除去する介在物除去部材を備える、ことを特徴とする。

この発明によれば、昇降体が進行方向（昇り方向および降り方向の少なくとも一方）に移動すると、介在物除去部材によって、サイドローラよりも先のガイドレール内の介在物が除去される。

請求項２に記載の発明は、発電所の取水口スクリーンの上流側に配設され、両側にサイドローラが設けられた昇降体と、断面がコ字状で上下方向に延び前記サイドローラが嵌合するガイドレールと、を備えて、前記サイドローラが前記ガイドレールに案内されながら前記昇降体が昇降する取水口昇降装置において、前記ガイドレール内の流木や塵芥を含む介在物を除去する取水口昇降装置用介在物除去部材であって、前記昇降体の側部に取り付けられる取付部と、前記昇降体の昇り方向および降り方向の少なくとも一方の進行方向に、前記サイドローラよりも先に突出し、前記昇降体が前記進行方向に移動するのに伴って、前記ガイドレール内の前記介在物を除去する除去部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、取付部を昇降体の側部に取り付けると、昇降体の進行方向に除去部がサイドローラよりも先に突出した状態となる。そして、昇降体が進行方向に移動すると、除去部によって、サイドローラよりも先のガイドレール内の介在物が除去される。

請求項１、２の発明によれば、昇降体が昇降するのに伴って、介在物除去部材（除去部）によってガイドレール内の介在物が除去されるため、ガイドレールに介在物が詰まるのを防止して、昇降体の円滑な昇降を維持することが可能となる。しかも、進行方向にサイドローラよりも先に、介在物除去部材が突出しているため、サイドローラが介在物に接触する前に介在物除去部材によって介在物が除去される。この結果、介在物によってサイドローラの動きが阻害されることが、確実に防止され、昇降体をより円滑に昇降させることが可能となる。

また、請求項１の発明によれば、介在物除去部材を昇降体の両側部に設けるだけの簡易な構成のため、低コストで昇降体の円滑な昇降を維持することが可能となる。同様に、請求項２の発明によれば、取付部と除去部のみを備える簡易な構成なため、低コストで昇降体の円滑な昇降を維持することが可能となる。しかも、請求項１、２の発明によれば、介在物除去部材を設けるだけで、既存・既設の取水口昇降装置において円滑な昇降が可能となる。

この発明の実施の形態に係る除塵機を示す正面図である。 図１の除塵機の介在物除去部材周辺を示す側面図である。 図１の除塵機の介在物除去部材を示す平面図（ａ）と、正面図（ｂ）と、側面図（ｃ）である。 図３の介在物除去部材の配設状態を示す斜視図である。 図１の除塵機のガイドレール上を介在物除去部材が移動する状態を示す図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係る除塵機（取水口昇降装置）１を示す正面図である。この除塵機１は、レーキ開閉式の除塵機であり、水力発電所の取水口スクリーン（図示せず）の上流側に配設され、主として、レーキ（昇降体）２と、サイドローラ３と、ガイドレール４と、介在物除去部材（取水口昇降装置用介在物除去部材）５とを備えている。ここで、介在物除去部材５を除いて、従来のレーキ開閉式除塵機と同等の構成となっている。

すなわち、レーキ２は、取水口スクリーンに付着した流木や塵芥をかき揚げる熊手のようなもので、図２に示すようなＬ字状に曲げられたレーキ棒２１が、水平方向に多数配設されている。また、中央部には、連結バー２２が取り付けられ、この連結バー２２の自由端部にワイヤロープ２３が連結されている。さらに、両側には、図２に示すような側面が略コ字型のアーム板２４が、複数配設されている。

サイドローラ３は、略円柱型で、レーキ２の両側に配設されている。すなわち、図１に示すように、２つのアーム板２４に挟まれるようにアームポスト２５が配設され、このアームポスト２５と同軸に、外側（反連結バー２２側）に突出するように、最も外側のアーム板２４側にサイドローラ３が配設されている。このようにして、レーキ２とサイドローラ３とは一体となっている。

ガイドレール４は、断面がコ字状で上下方向に延び、コ字状内にサイドローラ３が嵌合・装着されている。すなわち、図３に示すように、底部４ａと、この底部４ａの両端縁から垂直に立ち上がる側部４ｂとから構成され、上部が開口している。そして、この開口からガイドレール４内にサイドローラ３が嵌合・装着され、サイドローラ３の外周面がガイドレール４の両側部４ｂに接するようになっている。また、このような装着状態において、アームポスト２５とサイドローラ３との間に配設されている円盤状のツバ３１が、図３、４に示すように、ガイドレール４の両側部４ｂの上に位置するようになっている。

このようなガイドレール４は、図５に示すように、斜め上方に延び、角度を変えてさらに斜め上方に延びている。つまり、角度が変わる屈曲ポイント４Ａを備えている。

そして、ワイヤロープ２３を巻き上げ、巻き下げすることで、サイドローラ３がガイドレール４内を摺動しながらガイドレール４に案内されて、レーキ２が昇降（開閉）し、上昇時にレーキ２によって、取水口スクリーンに付着した塵芥などをかき揚げ、除去するものである。

このような従来の構造・構成に対して、介在物除去部材５が設けられている。この介在物除去部材５は、レーキ２の両側部に設けられ、レーキ２（サイドローラ３）の昇り方向Ｄ１および降り方向Ｄ２の両進行方向に、サイドローラ３よりも先に突出し、レーキ２が進行方向Ｄ１、Ｄ２に移動するのに伴って、ガイドレール３内の流木や塵芥を含む介在物を除去するものである。

具体的には、図３に示すように、取付部５１と、第１の除去部５２と、第２の除去部５３とを備え、これらは、一体の鋼板で構成されている。取付部５１は、レーキ２の側部に取り付けられる板部である。すなわち、長方形の平板部で、その幅がガイドレール４の底部４ａの幅よりもやや小さく設定され、中央部に取付孔５１ａが形成されている。そして、アームポスト２５とサイドローラ３とを連結する軸（図示せず）が取付孔５１ａに挿入され、アームポスト２５とツバ３１とで挟まれることで、レーキ２の側部に取り付けられている。

第１の除去部５２は、取付部５１の昇り方向Ｄ１の端縁に設けられ、第２の除去部５３は、取付部５１の降り方向Ｄ２の端縁に設けられており、どちらも同等の構成のため、第１の除去部５２についてのみ、以下に説明する。第１の除去部５２は、レーキ２（サイドローラ３）の昇り方向Ｄ１の進行方向に、サイドローラ３よりも先に突出し、ガイドレール４の底部４ａに向かって底部４ａ近くまで延びている。すなわち、ガイドレール４の両側部４ｂの上に取付部５１が位置し、この取付部５１からガイドレール４の底部４ａに向かって、昇り方向Ｄ１に斜めに延びるように形成されている。このように昇り方向Ｄ１に斜めに延びることで、レーキ２（介在物除去部材５）が進行方向Ｄ１に移動するのに伴って、ガイドレール４内の介在物が除去されやすいようになっている。つまり、介在物をかき取りやすいようになっている。

また、第１の除去部５２の基端側（取付部５１側）の幅は、取付部５１の幅と同じで、先端側（底部４ａ側）の幅は狭くなるように、形成されている。つまり、第１の除去部５２は、台形状に形成され、その先端部の幅（除去部５２の形状）は、ガイドレール４の屈曲ポイント４Ａを円滑に通過でき、かつ、できるだけ大きくなるように（ガイドレール４内の介在物を隅々までかき取れるように）設定されている。

このような介在物除去部材５は、１枚の鋼板を切断加工や折り曲げ加工などして、形成・製造されている。

次に、このような構成の除塵機１の作用などについて説明する。

まず、ワイヤロープ２３を巻き上げると、上記のようにしてレーキ２が上昇し、レーキ２によって、取水口スクリーンに付着した塵芥などがかき揚げ、除去される。このとき、レーキ２の上昇に伴って介在物除去部材５も昇り方向Ｄ１に移動し、第１の除去部５２でガイドレール４内の介在物がかき取られる。あるいは、ガイドレール４周辺の介在物が排除される（払い除かれる）。そして、介在物が除去されたガイドレール４内をサイドローラ３が摺動し、ガイドレール４に案内される。

同様に、ワイヤロープ２３を巻き下げるとレーキ２が下降し、これに伴って介在物除去部材５も降り方向Ｄ２に移動して、第２の除去部５３でガイドレール４内の介在物がかき取られる。そして、介在物が除去されたガイドレール４内をサイドローラ３が摺動し、ガイドレール４に案内されるものである。

以上のように、この除塵機１によれば、レーキ２が昇降するのに伴って、介在物除去部材５（除去部５２、５３）によってガイドレール４内の介在物が除去されるため、ガイドレール４に介在物が詰まることがない。このため、サイドローラ３がガイドレール４から脱落するのが防止され、レーキ２の円滑な昇降を維持することが可能となる。しかも、進行方向Ｄ１、Ｄ２にサイドローラ３よりも先に、除去部５２、５３が突出しているため、サイドローラ３が介在物に接触する前に除去部５２、５３によって介在物が除去される。さらには、レーキ２が上昇する際と下降する際に、それぞれ除去部５２、５３が作動・作用するため、ガイドレール４内の介在物がより確実に除去される。これらの結果、介在物によってサイドローラ３の動きが阻害されることが、確実に防止され、レーキ２をより円滑に昇降させることが可能となる。

そして、レーキ２の円滑な昇降が維持できる結果、除塵機１による除塵が円滑に維持され、さらには、溢水電力を低減して水力発電を円滑に維持することが可能となる。また、レーキ２の円滑な昇降が維持されるため、除塵作業の安全性が向上するとともに、除塵機１の故障が低減される。

また、介在物除去部材５を除塵機１の両側部に設けるだけの簡易な構成のため、低コストでレーキ２の円滑な昇降を維持することが可能となる。しかも、介在物除去部材５は、鋼板を加工して取付部５１と除去部５２、５３のみを備える簡易な構成なため、低コストで製造することができる。さらには、介在物除去部材５を設けるだけで、既存・既設の除塵機において円滑な昇降が可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、レーキ２の昇り方向Ｄ１および降り方向Ｄ２の両進行方向に除去部５２、５３を設けているが、一方にのみ設けるようにしてもよい。例えば、第１の除去部５２のみを設けて、レーキ２が上昇する際にのみサイドレール４内の介在物を除去するようにしてもよい。また、取水口昇降装置が除塵機１の場合について説明したが、網場などにも適用することができる。この場合、海水面上に浮遊する網場（昇降体）の両側部に、介在物除去部材５を設ければよい。

１ 除塵機（取水口昇降装置）
２ レーキ（昇降体）
３ サイドローラ
４ ガイドレール
５ 介在物除去部材（取水口昇降装置用介在物除去部材）
５１ 取付部
５１ａ 取付孔
５２ 第１の除去部（除去部）
５３ 第２の除去部（除去部）
Ｄ１ 昇り方向（進行方向）
Ｄ２ 降り方向（進行方向）

Claims (2)

1. 発電所の取水口スクリーンの上流側に配設され、両側にサイドローラが設けられた昇降体と、断面がコ字状で上下方向に延び前記サイドローラが嵌合するガイドレールと、を備えて、前記サイドローラが前記ガイドレールに案内されながら前記昇降体が昇降する取水口昇降装置であって、
   前記昇降体の両側部に設けられ、前記昇降体の昇り方向および降り方向の少なくとも一方の進行方向に、前記サイドローラよりも先に突出し、前記昇降体が前記進行方向に移動するのに伴って、前記ガイドレール内の流木や塵芥を含む介在物を除去する介在物除去部材を備える、
   ことを特徴とする取水口昇降装置。
2. 発電所の取水口スクリーンの上流側に配設され、両側にサイドローラが設けられた昇降体と、断面がコ字状で上下方向に延び前記サイドローラが嵌合するガイドレールと、を備えて、前記サイドローラが前記ガイドレールに案内されながら前記昇降体が昇降する取水口昇降装置において、前記ガイドレール内の流木や塵芥を含む介在物を除去する取水口昇降装置用介在物除去部材であって、
   前記昇降体の側部に取り付けられる取付部と、
   前記昇降体の昇り方向および降り方向の少なくとも一方の進行方向に、前記サイドローラよりも先に突出し、前記昇降体が前記進行方向に移動するのに伴って、前記ガイドレール内の前記介在物を除去する除去部と、
   を備えることを特徴とする取水口昇降装置用介在物除去部材。
   

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