(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記バースクリーンの下流側の水路の上部に前記水路と独立した集塵水路を形成し、前記ツメ部に上載した塵芥を、前記集塵水路まで搬送可能にしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の水力駆動除塵装置。
前記ツメ部を、ヒンジ式に設け、前記掻き揚げ機が上昇移動する際には、上載する塵芥の重量で前記バースクリーンのスリットに入り込んだ突出状態とし、下降移動する際は下から受ける水圧によって非突出状態とすることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一つに記載の水力駆動除塵装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の除塵装置は、周回する掻き揚げコンベアのツメ部で水路を流れてくる塵芥を捕捉する構成であるため、掻き揚げコンベアの両側を流れる塵芥は捕捉することができない。
また、水車の上流側に掻き揚げコンベアを設けているので、掻き揚げコンベアによって水流の速度が低下する。従って、水車を効果的に回転させることができず、その結果、掻き揚げコンベアも効率的に周回させることができず、塵芥を良好に捕捉することができない。
【0006】
また、特許文献2に記載の除塵装置は、周回する掻き揚げコンベアのツメ部でスクリーンに付着した塵芥を捕捉する構成であるため、スクリーンの前側(上流側)には掻き揚げコンベアの上昇する部分のみでなく、必然的に下降する部分も存在したいわゆる二重ベルト構造が形成される。そのため、下降するベルト部分のツメ部も塵芥を捕捉してしまい、掻き揚げコンベアとスクリーンの下端部との間に多量の塵芥が噛み込まれてしまう。その結果、掻き揚げコンベアの作動不良が発生し、塵芥を良好に捕捉することができない。
【0007】
そこで、本発明の目的とするところは、水路の水流を利用して水車を回転させ、その回転力を利用して水路を流れる塵芥を良好に捕捉して排出することのできる水力駆動除塵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために、本発明の水力駆動除塵装置は、水路(C)の水流(F)によって回転する水車(10)と、前記水車(10)の下流側に設けられ、前記水車(10)の回転力により、連動部材(20)を介して、前記水路(C)の幅方向に延びる軸(31)の周りに回転する動力伝達板(30)と、前記動力伝達板(30)の下流側の前記水路(C)内に設けられ、塵芥を受け止める、櫛状に複数のスリット(41)が形成されたバースクリーン(40)と、前記バースクリーン(40)に近接した上流側に昇降動自在に設けられ、前記バースクリーン(40)のスリット(41)に入り込み塵芥を上載するツメ部(51)を有する掻き揚げ機(50)と、一端部が前記動力伝達板(30)の端部に連結され、他端部が前記掻き揚げ機(50)に、前記掻き揚げ機(50)の上方に位置する滑車(60)を介して連結されたワイヤー(70)を備え、前記水車(10)の回転力によって、前記動力伝達板(30)を回転させて前記ワイヤー(70)を移動させて前記掻き揚げ機(50)を昇降動させ、前記ツメ部(51)に上載した塵芥を上方に搬送可能にしたことを特徴とする。
【0009】
また、本発明は、水路(C)の水流(F)によって回転する水車(10)と、前記水車(10)の下流側に設けられ、前記水車(10)の回転力により、連動部材(20)を介して、前記水路(C)の幅方向に延びる軸(31)の周りに回転する動力伝達板(30)と、前記動力伝達板(30)の下流側の前記水路(C)内に設けられ、塵芥を受け止める、櫛状に複数のスリット(41)が形成されたバースクリーン(40)と、 前記バースクリーン(40)に近接した上流側に昇降動自在に設けられ、前記バースクリーン(40)のスリット(41)に入り込み塵芥を上載するツメ部(51)を有する掻き揚げ機(50)と、一端部が前記動力伝達板(30)の第一の端部(30a)に連結され、他端部が前記掻き揚げ機(50)の上部に、前記掻き揚げ機(50)の上方に位置する第一の滑車(61)を介して連結された第一のワイヤー(71)と、一端部が前記動力伝達板(30)の第二の端部(30b)に連結され、他端部が前記掻き揚げ機(50)の下部に、前記掻き揚げ機(50)の上方に位置する第二の滑車(62)及び前記掻き揚げ機(50)の下方に位置する第三の滑車(63)を介して連結された第二のワイヤー(72)を備え、前記水車(10)の回転力によって、前記動力伝達板(30)を回転させて前記第一のワイヤー(71)及び第二のワイヤー(72)を交互逆方向に移動させて前記掻き揚げ機(50)を昇降動させ、前記ツメ部(51)に上載した塵芥を上方に搬送可能にしたことを特徴とする。
【0010】
また、本発明は、前記バースクリーン(40)の下流側の水路(C)の上部に前記水路(C)と独立した集塵水路(D)を形成し、前記ツメ部(51)に上載した塵芥を、前記集塵水路(D)まで搬送可能にしたことを特徴とする。
【0011】
また、本発明は、前記ツメ部(51)を、ヒンジ式に設け、前記掻き揚げ機(50)が上昇移動する際には、上載する塵芥の重量で前記バースクリーン(40)のスリット(41)に入り込んだ突出状態とし、下降移動する際は下から受ける水圧によって非突出状態とすることを特徴とする。
【0012】
さらに、本発明は、前記掻き揚げ機(50)の昇降動をガイドするガイド部(80)を設けたことを特徴とする。
【0013】
なお、カッコ内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に記載された対応要素または対応事項を示す。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、水路の水流によって回転する水車と、水車の回転力により、連動部材を介して回転する動力伝達板と、複数のスリットが形成されたバースクリーンと、バースクリーンのスリットに入り込み、塵芥を上載するツメ部を有する掻き揚げ機と、一端部が動力伝達板の端部に連結され、他端部が掻き揚げ機に、その上方に位置する滑車を介して連結されたワイヤーを備えるので、水車の回転力によって、動力伝達板を回転させてワイヤーを移動させて掻き揚げ機を昇降動させ、そのツメ部に上載した塵芥を上方に搬送することができる。
これにより、水路の水流を利用して水車を回転させ、水路を流れる塵芥を良好に捕捉して排出することができる。なお、掻き揚げ機の上昇移動は、ワイヤーの移動で行うが、下降移動は掻き揚げ機の自重によって行うことができる。
【0015】
また、本発明によれば、水路の水流によって回転する水車と、水車の回転力により、連動部材を介して回転する動力伝達板と、複数のスリットが形成されたバースクリーンと、バースクリーンのスリットに入り込み塵芥を上載するツメ部を有する掻き揚げ機と、一端部が動力伝達板の第一の端部に連結され、他端部が掻き揚げ機の上部に、その上方に位置する第一の滑車を介して連結された第一のワイヤーと、一端部が動力伝達板の第二の端部に連結され、他端部が掻き揚げ機の下部に、その上方に位置する第二の滑車及びその下方に位置する第三の滑車を介して連結された第二のワイヤーを備えるので、水車の回転力によって、動力伝達板を回転させて第一のワイヤー及び第二のワイヤーを交互逆方向に移動させて掻き揚げ機を昇降動させることができる。
これにより、ツメ部に上載した塵芥を上方に搬送することができる。従って、水路の水流を利用して水車を回転させ、その回転力を利用して水路を流れる塵芥を良好に捕捉して排出することができる。
【0016】
また本発明によれば、バースクリーンの下流側の水路の上部に水路と独立した集塵水路を形成し、ツメ部に上載した塵芥を、集塵水路まで搬送可能にしたので、掻き揚げ機のツメ部で捕捉した塵芥を集塵水路に排出することができる。これにより、水路を流れる塵芥をさらに良好に排出することができる。
【0017】
また本発明によれば、ツメ部をヒンジ式に設け、掻き揚げ機が上昇移動する際には、上載する塵芥の重量でバースクリーンのスリットに入り込んだ突出状態とし、下降移動する際は下から受ける水圧によって非突出状態としたので、複雑な機構を必要とせず、簡易なヒンジ機構のみによって、ツメ部を突出状態と非突出状態にすることができる。
【0018】
また、ツメ部を下降移動する際に非突出状態とするので、スリットに溜まった塵芥を押し下げてしまい、その塵芥をバースクリーンの下端部や、掻き揚げ機とバースクリーンの下端部との間に噛み込ませてしまうといった事態を未然に防止することができる。これにより、塵芥をさらに良好に排出することができる。
【0019】
さらに、本発明によれば、掻き揚げ機の昇降動をガイドするガイド部を設けたので、掻き揚げ機を円滑に昇降動させることができる。従って、塵芥をさらに良好に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【
図1】本発明の実施形態に係る水力駆動除塵装置の実施形態を示す概略斜視図である。
【
図2】本発明の実施形態に係る水力駆動除塵装置の実施形態を示す概略側面図である。
【
図3】本発明の実施形態に係る水力駆動除塵装置の概略平面図である。
【
図4】本発明の実施形態に係る水力駆動除塵装置の動作を示す一部拡大図である(掻き揚げ機が下降限にある状態を示す)。
【
図5】本発明の実施形態に係る水力駆動除塵装置の動作を示す一部拡大図である(掻き揚げ機が上昇限にある状態を示す)。
【
図6】本発明の実施形態に係る水力駆動除塵装置において、掻き揚げ機とガイド部との関係を示す拡大正面図である。
【
図7】本発明の実施形態に係る水力駆動除塵装置において、掻き揚げ機のツメ部とバースクリーンのスリットとの関係を示す拡大正面図である。
【
図8】本発明の実施形態に係る水力駆動除塵装置において、掻き揚げ機のツメ部の動作を示す拡大側面図である。
【
図9】本発明の他の実施形態に係る水力駆動除塵装置を示す要部概略側面図である。
【
図10】本発明のさらに他の実施形態に係る水力駆動除塵装置を示す要部概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
図1乃至
図8を参照して、本発明の第一実施形態に係るについて説明する。
図1及び
図2は水力駆動除塵装置1の概略斜視図及び概略側面図であり、
図3はその平面図である。
【0022】
本発明の一実施形態に係る水力駆動除塵装置1は、水力発電に使用する水路Cなどに設置して使用するものであり、水車10、連動部材20、動力伝達板30、バースクリーン40、掻き揚げ機50、およびワイヤー70(第一のワイヤー71および第二のワイヤー72)を備える。
【0023】
水車10は、水路Cに、その下部を水中(水面Sの下)に浸漬した状態で設けられ、水路Cの幅方向に沿って設けたシャフト11を中心にして水流Fによって回転する。この水車10は、
図1及び
図3に示すように、同じ大きさのものをシャフト11に二つ並列して取付け、両者の間に、それよりも小径で同心円板状の駆動板12を設けている。
【0024】
動力伝達板30は、水車10の下流側の水路Cの直上(水面Sの上)に設けられ、水車10の回転力により連動部材20を介して回転する。この動力伝達板30は円板状に設定され、
図3に示すように、水路Cの幅方向に延びる軸31に並列して二つ取付け、その軸31を中心にして回転する。二つの動力伝達板30の間には、それよりも小径で同心円板状の従動板32を設けている。
連動部材20は、チェーンなどの通常の部材で構成することができ、水車10の駆動板12と動力伝達板30の従動板32との間に懸架される。駆動板12は従動板32よりも小径とし、より大きな回転力を従動板32に伝え、動力伝達板30を確実に回転させるようにしている。
【0025】
バースクリーン40は、動力伝達板30の下流側の水路C内に設けられたもので、複数の櫛状のスリット41を縦方向に有し、このスリット41およびその周囲で塵芥を受け止めると共に、スリット41を通して水を下流側に流す。
バースクリーン40の上部には排出開口部42を形成し、それを通して、掻き揚げ機50のツメ部51に上載された塵芥を下流側に排出する。
【0026】
掻き揚げ機(レーキを使用)50は、バースクリーン40に近接した上流側に昇降動自在に設けられ、バースクリーン40のスリット41に入り込んで塵芥を上載する複数のツメ部51を有する。複数のツメ部51は、それらの基端が、並列して設けられた二つのツメ基板51aにそれぞれ一体的に設けられる。
すなわち、この掻き揚げ機50は、
図6乃至
図8に示すように、横断面略コの字状の掻き揚げ本体55と、その上面に四つの取付部54を介して回動自在に取付けられた二つのツメ基板51aのそれぞれに一体的に設けた複数のツメ部51と、掻き揚げ本体55の左右両側面のそれぞれに回転自在に上下方向に設けた一対のローラー56とで構成される。
【0027】
複数のツメ部51を持つツメ基体51aは、略三角形状の基部52に一体的に設けられ、この基部52を、掻き揚げ本体55の上端に固定した取付部54に、回転軸53によっていわゆるヒンジ式(ピボットヒンジ式)に回動自在に取付けている。
従って、ツメ部51(ツメ部51とツメ基体51aの一体物。以下、単にツメ部51と言う)は、掻き揚げ機50が上昇移動する際には、上載する塵芥の重量でほぼ水平状態を形成し、バースクリーン40のスリット41に入り込む。ツメ部51の水平状態は、基部52の下端部52aが掻き揚げ本体55の上面に当接することにより維持される。また、ツメ部51は、掻き揚げ機50が下降移動する際は、下から受ける水圧によってほぼ直立した非突出状態となり、スリット41から抜け出す。
【0028】
また、掻き揚げ機50の左右両側の近傍にはガイド部80を設けている。このガイド部80は平断面コ字状であり、その内部に掻き揚げ機50のローラー56を侵入させて、掻き揚げ機50の昇降動をガイドする。
【0029】
第一のワイヤー71は、
図3及び
図4に示すように、その一端部が一方の動力伝達板30の第一の端部30aに連結され、他端部が掻き揚げ機50の基部52の上部の中心部分に、掻き揚げ機50の上方に位置する第一の滑車61を介して連結される。
【0030】
また、第二のワイヤー72は、その一端部が他方の動力伝達板30の第二の端部30bに連結され、他端部が掻き揚げ機50の基部52の下部の中心部分に、掻き揚げ機50の上方に位置する第二の滑車62及び掻き揚げ機50の下方に位置する第三の滑車63を介して連結される。第一の端部30aと第二の端部30bは、動力伝達板30の軸31を中心にして、側面視で正対する。
【0031】
また、本実施形態では、バースクリーン40の下流側の水路Cの上部に、水路Cとは独立した集塵水路Dを、水路Cとほぼ直交する方向に形成しており、ツメ部51に上載した塵芥を、バースクリーン40の排出開口部42を通してこの集塵水路Dに排出する。
【0032】
本実施形態に係る水力駆動除塵装置1は、次のように作動する。
まず、
図4に示すように、掻き揚げ機50が下降限に位置している状態において、水車10が、水路Cの水流Fによって反時計回り方向へ回転すると、この回転力が、連動部材20によって、水車10の駆動板12から動力伝達板30の従動板32に伝達され、動力伝達板30が同様に反時計回り方向へ回転する。
【0033】
動力伝達板30が反時計回り方向に回転すると、第一のワイヤー71が上流側へ引っ張られ、第一の滑車61を介して掻き揚げ機50を上昇移動させると同時に、第二のワイヤー72が下流側へ緩み、第二の滑車62と第三の滑車63を介して掻き揚げ機50の上昇移動を許容する。これにより、掻き揚げ機50は上昇移動することができる。
この際、掻き揚げ機50は、ガイド部80によってガイドされているので円滑な上昇移動が可能となる。
【0034】
掻き揚げ機50が上昇移動を開始すると、その本体部にピボットヒンジ式に連結されている複数のツメ部51は、バースクリーン40の下端部に存在する塵芥および上からの水圧によって、回転軸53を中心に下方に回動してほぼ水平姿勢を形成する。ほぼ水平姿勢を形成したツメ部51はバースクリーン40のスリット41に入り込み、その状態で上昇移動する。このツメ部51のほぼ水平姿勢は、前記したように、基部52の下端部52aが掻き揚げ本体55の上面に当接することにより維持される。
【0035】
これにより、ツメ部51は、スリット41およびその周囲に溜まっている塵芥を上載して上昇移動を続けて、
図5に示す上昇限に達する際に、塵芥を、水流Fによって、バースクリーン40の上端部に形成した排出開口部42を通して集塵水路Dに排出する。集塵水路Dに排出された塵芥は、そこを流れた後、所定の場所で回収される。
【0036】
掻き揚げ機50が上昇限にある状態から、水車10が連続的に反時計回り方向への回転を続けると、第一のワイヤー71が下流側に緩むと同時に、第二のワイヤー72が上流側に引っ張られ、掻き揚げ機50を第二の滑車62および第三の滑車63を介して引っ張って下降移動させる。この際、掻き揚げ機50のツメ部51は、下から受ける水圧によって回転軸53を中心に上方に回動し、ほぼ直立姿勢を形成し、スリット41から抜け出す。なお、掻き揚げ機50が下降するときに、スリット41およびその周囲に塵芥が溜まっていると、ツメ部51の下部にあたるのでツメ部51は下から受ける水圧とともに塵芥の抵抗によっても回転軸53を中心に上方に回動し、塵芥に引っ掛かり動きが止まることが防止されている。
【0037】
なお、ツメ部51がスリット41から抜け出すため、ツメ部51がスリット41やその周囲の塵芥を押し下げてしまうことがない。従って、塵芥がバースクリーン40の下端部に噛み込んだり、バースクリーン40と掻き揚げ機50との間に噛み込んでしまうという事態を未然に防止することができる。
【0038】
このように、水車10を連続的に回転させることによって、第一のワイヤー71と第二のワイヤー72を交互に逆方向に移動させて掻き揚げ機50を連続的に昇降動させ、ツメ部51に塵芥を上載して上昇限まで搬送し、集塵通路を通して排出することができる。
【0039】
なお、水車10の上流側に粗目スクリーン90を配置し、それによって掻き揚げ機50で捕捉することができない大型の流下物を回収することができる。
また、粗目スクリーン90を通過したロープなどの流下物が掻き揚げ機50に絡まることも想定されるため、摩擦式トルクリミッターを取り付けて、動力伝達板30が過負荷によって空回りする構成とすることができる。この動力伝達板30は固定状態で設けるが、移動機構(図示せず)を設けてその固定位置を自在に変更できる構成として、掻き揚げ機50の移動範囲を微調整することもできる。
【0040】
また、水車10は、水路Cの水位が下がって良好に回転しないことが想定される。そうした事態に対処するために、水車10に昇降機構(図示せず)を取付け、水位に合わせて上下動させる構成とすることができる。また、水車10に近接してモーターを設けることもできる。その場合、水路Cの水流Fとモーターとによって、あるいはモーターのみによって水車10を回転させることができる。
【0041】
連動部材20はチェーンで形成することが好ましいが、それに限定されず、ロット棒など他の部材で構成することができる。また、動力伝達板30の形状は限定されず、例えば、
図9に示すような長尺板状とすることもできる。
【0042】
また、上記実施形態では、掻き揚げ機50を第一のワイヤー71と第二のワイヤー72を使用して昇降動させているが、
図10に示すように、一本のワイヤー70で昇降動させることもできる。この場合、掻き揚げ機50の上昇移動を一本のワイヤー70で行い、その下降移動は掻き揚げ機50の自重によって行うことができる。
【0043】
また、掻き揚げ機50は、一本のワイヤーあるいは二本のワイヤーで昇降動させるいずれの場合でも、重り部材や浮き部材を取り付け、重り部材によってその下降移動を容易にし、浮き部材によってその上昇移動を容易にすることができる。ワイヤー70は、いわゆるワイヤーの他にチェーンなどの他の線状の部材で構成することができる。
【0044】
また、集塵水路Dは、その内面に金ごて仕上げを施したり、ステンレス板を貼り付けるなどして円滑面とし、枯れ葉などの塵芥を容易に除去できる構造とすることができる。なお、集塵水路Dを形成することに代えて、あるいはそれと共に、
図2に示すように、バースクリーン40の上端部の下流側に塵芥集積部Gを形成し、そこにツメ部51に上載した塵芥を排出することもできる。
【0045】
本実施形態に係る水力駆動除塵装置1は、以下の作用効果を発揮する。
(1)水車10を水路Cを流れる水流Fで回転させるので、極めて経済的である。
(2)水車10の上流側に、従来技術のように、水流Fを妨げるコンベア等を設けないので、水車10を水流Fによって円滑に回転させることができる。これにより、掻き揚げ機50も円滑に昇降動させることができ、塵芥を良好に捕捉して排出することができる。
【0046】
(3)掻き揚げ機50は、バースクリーン40の前側を昇降動する構造であり、かつ、ツメ部51は、下降移動する際にほぼ直立姿勢を形成するので、下降移動するツメ部51によってバースクリーン40に溜まった塵芥を押し下げることがない。従って、塵芥の噛み込みをなくし、良好に排出することができる。
(4)掻き揚げ機50が上昇移動する際に、そのツメ部51をバースクリーン40のスリット41に入り込ませるので、スリット41あるいはその周囲に溜まった塵芥を容易に捕捉して排出することができる。
【0047】
(5)ツメ部51の回動は、回転軸53を設けたヒンジ式(ピボットヒンジ式)で行うので、その構成が簡易であり、製造および維持管理が容易である。
(6)ガイド部80を設けたので、掻き揚げ機50の昇降動を円滑とし、塵芥をより効果的に捕捉して排出することができる。
(7)バースクリーン40に排出開口部42を設けると共に集塵水路Dを設け、水路Cの水流Fを利用して、ツメ部51に上載した塵芥を、排出開口部42を通して集塵水路Dに排出するので、塵芥を自動的に排出することができる。従って、塵芥をさらに良好に排出することができる。
【解決手段】水路Cの水流Fで回転する水車10と、水車10の下流側に設けられ、水車10の回転力により、連動部材20を介して、軸31を中心に回転する動力伝達板30と、動力伝達板30の下流側の水路C内に設けられ、塵芥を受け止める複数のスリット41が形成されたバースクリーン40と、バースクリーン40に近接した上流側に昇降動自在に設けられ、スリット41に入り込んで塵芥を上載するツメ部51を有する掻き揚げ機50と、一端部が動力伝達板30の端部に連結され、他端部が掻き揚げ機50に滑車60を介して連結されたワイヤー70を備える。