渦動排砂装置及びこの渦動排砂装置を用いた排砂方法
【課題】渦動排砂管周辺に堆積した土砂等を排砂するとともに、水力発電所の発電機を稼働させた状態で排砂することが可能な渦動排砂管及び渦動排砂装置並びに排砂方法を提供する。
【解決手段】水力発電所用の沈砂池１に堆積する土砂等２を排出する渦動排砂装置３は、沈砂池１の底部に設置され、土砂等２を流入させるスリット５を複数有する渦動排砂管７と、渦動排砂管７内に摺動可能に挿通され、スリット５を開閉自在とする開閉材９と、スリット５が開閉自在となるように開閉材９を渦動排砂管７に対して摺動させる制御装置１１とを備える。
【解決手段】水力発電所用の沈砂池１に堆積する土砂等２を排出する渦動排砂装置３は、沈砂池１の底部に設置され、土砂等２を流入させるスリット５を複数有する渦動排砂管７と、渦動排砂管７内に摺動可能に挿通され、スリット５を開閉自在とする開閉材９と、スリット５が開閉自在となるように開閉材９を渦動排砂管７に対して摺動させる制御装置１１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沈砂池の底部に堆積する土砂等を排出するための渦動排砂装置及びこの渦動排砂装置を用いた排砂方法に関し、特に、水路内を断水することなく渦動排砂管周辺の土砂等を確実に排出することが可能な渦動排砂装置及び排砂方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
河川水を水力発電所に供給する水路には土砂等が流入するために、水路の途中に水路の一部分を拡幅して水の流速を低下させ、流水中の土砂等を沈下させるための沈砂池が設けられている。この沈砂池の底部に堆積した土砂等を排出するための排砂技術として、本発明者らは、例えば、特許文献１にて、スリットを有する渦動排砂管を沈砂池の底部に設置する方法を開示した。これは、沈砂池の底部に設置した渦動排砂管に所定の配置間隔で複数のスリットを設け、このスリットを介して渦動排砂管上に堆積した土砂等を渦動排砂管内に吸い込み、管下流へ排出するものである。このとき、渦動排砂管上に堆積した土砂は図１２に示すように、水中の安息角θにしたがってすり鉢状に排砂される。
【特許文献１】特開２００５−１４６６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１に記載の渦動排砂管を水力発電所用等の広大な沈砂池に設置する場合においては、有効渦動管長を長くするために、スリットの配置間隔を長くすることが望ましい。しかし、スリットの配置間隔を長くすると、渦動排砂管上におけるスリット間の土砂等が排砂されずに渦動排砂管上に残留してしまうという問題点があった。
【０００４】
そして、このスリット間に残留した土砂等を排砂するためには、水路内を断水し、人が水路内に入って人力にて残った土砂等を排出していた。したがって、多大な労力及び時間を要するという問題点があった。
【０００５】
さらに、人が水路内で排砂作業を行う場合は、水路内の水をすべて排水するために、この水路に接続されている発電機へ水を供給することができなくなる。したがって、沈砂池の土砂等を排出する際は発電機を停止しなければならず、発電機の稼働率が低下するという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、渦動排砂管周辺に堆積した土砂等を排砂するとともに、水力発電所の発電機を稼働させた状態で排砂することが可能な渦動排砂管及び渦動排砂装置並びに排砂方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決する本発明の渦動排砂装置は、沈砂池に堆積する土砂等を排出する渦動排砂装置であって、前記沈砂池の底部に設置され、前記土砂等を流入させるスリットを複数有する渦動排砂管と、前記渦動排砂管内に配設され、前記スリットを開閉する開閉材と、前記開閉材の開閉動作を制御する制御装置とを備えることを特徴とする（第１の発明）。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記土砂等を前記渦動排砂管内に吸引するとともに、前記渦動排砂管外に排出する排出処理部をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記開閉材として、前記渦動排砂管のスリットと形状が略同一で、配置間隔が異なるスリットを有する円筒管を用いることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１又は２の発明において、前記開閉材として、前記渦動排砂管のスリットと形状が略同一で、配置パターンが異なるスリットを有する円筒管を用いることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、前記開閉材は、前記渦動排砂管の軸方向又は周方向に摺動可能であることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明において、前記制御装置は、前記開閉材を摺動させて前記スリットを開閉する摺動手段と、該摺動手段を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第７の発明の排砂方法は、沈砂池の底部に設置され、土砂等を流入させるスリットを複数有する渦動排砂管と、前記渦動排砂管内に配設され、前記スリットを開閉する開閉材と、前記開閉材の開閉動作を制御する制御装置とを備えた渦動排砂装置を用いる前記沈砂池に堆積する前記土砂等を排出する排砂方法において、前記スリットを所定の順番で開閉することにより前記土砂等を前記渦動排砂管内に流入させて排出することを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第７の発明において、前記土砂等を前記渦動排砂管内に吸引するとともに、前記渦動排砂管外に排出する排出処理部をさらに備えた前記渦動排砂装置を用いる前記沈砂池に堆積する前記土砂等を排出する排砂方法において、前記土砂等を吸引することにより前記渦動排砂管内に流入させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、渦動排砂管内に開閉材を配設し、この開閉材の開閉動作を制御する制御装置を備えることにより、スリットを選択して開閉を行うことが可能となる。したがって、土砂等の堆積状況にて応じて適宜開放するスリットを選択し、効率良く土砂を排砂することが可能となる。
【００１６】
そして、本発明によれば、渦動排砂管内に、渦動排砂管のスリットと同一形状で、配置間隔や配置パターンが異なるスリットを有する円筒形状の開閉材を配設し、制御装置にて開閉材を渦動排砂管に対して軸方向又は周方向に摺動させることにより、複数のスリットを同時に開閉することが可能となる。
【００１７】
また、開閉材を摺動させることにより、渦動排砂管の開放するスリットの数は所定の数のままで、開閉するスリットの位置を変更することができるために、渦動排砂管のスリットの配置間隔を所定の間隔よりも短くすることが可能となる。したがって、渦動排砂管周辺の土砂等を短い間隔で、効率良く排砂することが可能となる。つまり、渦動排砂管周辺に堆積している土砂等を確実に排出することが可能となるために、水路内を断水し、人が水路内に入って土砂等を排出する必要がなくなる。
【００１８】
そして、水路内の水をすべて排水する必要がなくなり、水路内に水を流水させた状態にて土砂等を排出することが可能となる。したがって、土砂等を排出すると同時に水路内に水を流水させて発電機に水を供給することが可能となり、土砂等の排出時も発電機を稼働させることが可能となる。
【００１９】
さらに、土砂等を吸引するとともに、渦動排砂管外に排出する排出処理部を備えることにより、堆積した土砂等を効率良く渦動排砂管内に流入させ、かつ、渦動排砂管外へ排出することが可能となる。
【００２０】
本発明による渦動排砂装置を用いることにより、渦動排砂管周辺に堆積した土砂等を効率良く排出するとともに、水力発電所の発電機を稼働させることが可能となる。また、渦動排砂管周辺に堆積する土砂を確実に排出することができるために、人が水路内に入って土砂等の排出作業を行う必要がなくなり、手間及びコストを削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第一実施形態に係る渦動排砂装置を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’矢視図である。また、図３は、本実施形態に係る渦動排砂管を示す図であり、図４は、本実施形態に係る開閉材を示す図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、水力発電所用の沈砂池１に堆積する土砂等２を排出する渦動排砂装置３は、沈砂池１の底部に設置され、土砂等２を流入させるスリット５を複数有する渦動排砂管７と、渦動排砂管７内に摺動可能に挿通され、スリット５を開閉自在とする開閉材９と、スリット５が開閉自在となるように開閉材９を渦動排砂管７に対して摺動させる制御装置１１とを備える。
【００２４】
図３に示すように、渦動排砂管７は軸方向に複数のスリット５を有する円筒管であり、本実施形態においては、例えば、鋼管を用いる。本実施形態において、渦動排砂管７のスリット５は予め設計により算出された、例えば、所定の幅Ｗの５ｃｍ、所定の長さＬの２０ｃｍ、中心間の距離は所定の間隔Ｐ（後述する）の半分の１００ｃｍ、所定の直径Ｄの２０ｃｍとする。
【００２５】
図４に示すように、開閉材９は軸方向に複数のスリット１０を有する円筒管であり、本実施形態においては、例えば、鋼管を用いる。本実施形態において、開閉材９のスリット１０の長さ及び幅は渦動排砂管７のスリット５と同一であり、中心間の距離は所定の間隔Ｐの２００ｃｍとする。
【００２６】
渦動排砂管７及び開閉材９の各スリット５、１０の所定の長さＬ、所定の幅Ｗ、及び所定の間隔Ｐは、渦動排砂管７の直径、排砂可能な土砂流量、土砂等２の粒径等に基づいて予め設計により算出され、各現場条件に応じて適宜変更される。
【００２７】
制御装置１１は、一端が開閉材９の端部に接続され、この開閉材９を渦動排砂管７に対して軸方向に摺動する摺動手段１３と、摺動手段１３を駆動する駆動手段１５とを備える。本実施形態において、摺動手段１３は油圧にて伸縮可能なシリンダを用い、駆動手段１５はこのシリンダの作動圧を発生させる油圧ポンプを用いる。
【００２８】
そして、開閉材９を軸方向に摺動し、開閉材９のスリット１０の位置と渦動排砂管７のスリット５の位置とを一致させて、渦動排砂管７周辺に堆積した土砂等２を渦動排砂管７内に流入させて排出する。
【００２９】
次に、上述した渦動排砂装置３を用いた排砂方法について説明する。
図５は、本実施形態に係る排砂方法を示す図である。図５に示すように、本実施形態において、例えば、延長は１０ｍ、幅は２ｍ、水深は２ｍの沈砂池１に厚さ３０ｃｍの土砂等２が堆積し、排砂する土砂の平均粒径を１ｍｍとした場合について説明する。
【００３０】
まず、有効渦動管長を次の算定式により算出する。
連続の式より、
ｄＱ／ｄｘ＝ｑ ・・・（式１）
運動方程式より、
β／ｇＡ２・ｄＱ２／ｄｘ＋ｄ（ｐ／ｗ＋ｚ）／ｄｘ
−Ｕ／ｇＡ・ｄＱ／ｄｘ＋ｆＱ２／２ｇＤＡ２＝０ ・・・（式２）
ここで、Ｑ：渦動管内の流量（ｍ３／ｓ）、ｑ：渦動管内へ流入する単位長さ当たりの流入量（ｍ２／ｓ）、Ｕ：渦動管内の断面平均流速（ｍ／ｓ）、Ａ：渦動管の断面積（ｍ２）、ｘ：渦動排砂管７軸に沿った流下方向の距離（ｍ）、ｇ：重力加速度（ｍ２／ｓ）、Ｐ：管中心の圧力（Ｐａ）、ｗ：流体の単位体積重量（ｋｇ／ｍ３）、ｚ：基準面から管中心軸の高さ（ｍ）、Ｄ：管の直径（ｍ）、ｆ：摩擦係数である。
【００３１】
式１及び式２より算出された本実施形態における有効渦動管長は８．２ｍとなり、スリットは所定の長さＬ、所定の間隔Ｐに基づいて、渦動排砂管７、開閉材９にそれぞれ９個、５個ずつ設けられる。
【００３２】
次に、制御装置１１を作動させて開閉材９を軸方向に摺動させ、開閉材９のスリット１０の位置と渦動排砂管７のスリット５ａの位置とを一致させる。このとき、開放されたスリット５ａに隣接するスリット５ｂはすべて閉鎖された状態となる。そして、スリット５ａの上方の土砂等２は渦動排砂管７内に排砂される。この１回目の排砂により、スリット上向きで水中安息角θが３０°〜４０°のすり鉢状の範囲の土砂等２が約０．２５ｍ３排砂される。
【００３３】
図６は、本実施形態に係る排砂方法を示す図である。図６に示すように、再び、制御装置１１を作動させて開閉材９を軸方向（図中右方向）に摺動させ、開閉材９のスリット１０の位置と上述した１回目の排砂にて開放した渦動排砂管７のスリット５ａの位置に隣接するスリット５ｂの位置とを一致させる。このとき、１回目の排砂時に開放した渦動排砂管７のスリット５ａはすべて閉鎖された状態となる。そして、今回開放されたスリット５ｂの上方の土砂等２は渦動排砂管７内に排砂される。この２回目の排砂により、１回目と同様に、スリット上向きで水中安息角θが３０°〜４０°のすり鉢状の範囲の土砂等２が排砂され、１回目と２回目との排砂量の合計は約０．５ｍ３となる。これら２回の排砂にて、渦動排砂管７の上方に堆積した土砂等２のほとんどがスリット５、１０を介して渦動排砂管７内に流入し、排砂される。
【００３４】
以上説明した本実施形態の渦動排砂装置３によれば、渦動排砂管７内に、渦動排砂管７のスリット５と同一形状で、配置間隔が異なるスリット１０を有する円筒形状の開閉材９を配設し、シリンダ１３にて開閉材９を渦動排砂管７に対して軸方向に摺動させることにより、開閉するスリット５の位置を変更することが可能となるとともに、複数のスリット５を同時に開閉することが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、開閉材９のスリット１０の数、配置間隔をそれぞれ予め設計等により算出された所定の数の５個、所定の間隔Ｐの２００ｃｍにして、開閉材９を軸方向に摺動させることにより、渦動排砂管７の開放するスリット５の数は５個のままで、開放するスリット５の位置を交互にすることができるために、渦動排砂管７のスリット５の配置間隔を所定の間隔Ｐよりも短く１００ｃｍにすることが可能となる。したがって、渦動排砂管７周辺の土砂等２を短い間隔で、効率良く排砂することが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施形態によれば、渦動排砂管７周辺に堆積している土砂等２を確実に排出することが可能となるために、水路内を断水し、人が水路内に入って土砂等２を排出する必要がなくなる。したがって、水路内の水をすべて排水する必要がなくなり、水路内に水を流水させた状態にて土砂等２を排出することが可能となる。つまり、土砂等２を排出すると同時に水路内に水を流水させて発電機に水を供給することが可能となり、土砂等２の排出時も発電機を稼働させることが可能となる。また、人が水路内に入って土砂等２の排出作業を行う必要がなくなり、手間及びコストを削減することが可能となる。
【００３７】
なお、本実施形態において、開閉材９、渦動排砂管７のスリット中心間の距離、スリット数をそれぞれ２００ｃｍで５個、１００ｃｍで９個とし、２回の排砂を行うことにより、有効渦動管長の８．２ｍ分の渦動排砂管７上の土砂等２を排砂する方法について説明したが、これに限定されるものではなく、開閉材９のスリット数を所定の数の５個のままとすれば、例えば、開閉材９のスリット中心間の距離を４００ｃｍ、渦動排砂管７のスリット中心間の距離、スリット数をそれぞれ１００ｃｍで１８個にし、開閉材９を軸方向に摺動させて、４回の排砂を行うことにより、渦動排砂管７の長さを有効渦動管長の２倍の１６．４ｍとしてもよい。このように排砂回数を増やす方法を用いることにより、渦動排砂管７の長さを長くすることができるために、沈砂池１１の底部に堆積する広い範囲の土砂等２を排出することが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態において、摺動手段１３としてシリンダを用い、駆動手段１５として油圧ポンプを用いる方法について説明したが、これに限定されるものではなく、開閉材９を摺動させることができるものであれば他の方法を用いてもよい。
【００３９】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。下記に示す説明において、第一実施形態と同様の構成を用いたものと対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００４０】
図７は、本発明の第二実施形態に係る渦動排砂装置２３を示す平面図であり、図８は、図７のＢ−Ｂ’矢視図である。また、図９は、本実施形態に係る開閉材２９を示す図である。
【００４１】
図７〜図９に示すように、渦動排砂装置２３は、第一実施形態にて説明した、軸方向に直線状に配置されたスリット１０を有する開閉材２９の替わりに軸方向に格子状に配置されたスリット１０を有する開閉材２９と、シリンダ１３及び油圧ポンプ１５から構成される摺動装置の替わりに減速機３３付きモータ３５とを備えたものである。
【００４２】
開閉材２９は軸方向に格子状に配置された複数のスリット１０を有する鋼管であり、第一実施形態と同様に、スリット１０の長さ及び幅は渦動排砂管７のスリット５と同一である。また、格子状に配置された複数のスリット１０のうち軸方向に直線状に配置された一のスリット群１０Ａのスリット中心間の距離を所定の間隔Ｐの２００ｃｍとし、この一のスリット群１０Ａに対して周方向に所定の角度で軸方向に直線状に配置された他のスリット群１０Ｂのスリット中心間の距離も所定の間隔Ｐの２００ｃｍとする。ここで、他のスリット群１０Ｂのスリット１０の中心と隣接する一のスリット群１０Ａのスリット１０の中心との軸方向の距離は所定の間隔Ｐの半分である１００ｃｍとする。
【００４３】
制御装置３１は、一端が開閉材２９の端部に接続され、この開閉材２９を渦動排砂管７に対して周方向に摺動する摺動手段３３と、摺動手段３３を駆動する駆動手段３５とを備える。本実施形態において、駆動手段３５はモータを用い、摺動手段３３はこのモータの回転数を減少させる減速機を用いる。
【００４４】
そして、開閉材２９を周方向に摺動し、開閉材２９のスリット１０の位置と渦動排砂管７のスリット５の位置とを一致させて、渦動排砂管７周辺に堆積した土砂等２を渦動排砂管７内に流入させて排出する。
【００４５】
次に、上述した渦動排砂装置２３を用いた排砂方法について説明する。
図１０及び図１１は、本実施形態に係る排砂方法を示す図である。図１０に示すように、本実施形態においても、第一実施形態と同様に、例えば、延長は１０ｍ、幅は２ｍ、水深は２ｍの沈砂池１１に厚さ３０ｃｍの土砂等２が堆積し、排砂する土砂の平均粒径を１ｍｍとし、有効渦動管長が８．２ｍの場合について説明する。
【００４６】
スリット１０は、開閉材９の軸方向に一のスリット群１０Ａに５個、他のスリット群１０Ｂに５個、合計１０個設けられる。
【００４７】
そして、制御装置３１を作動させて開閉材２９を周方向に摺動させ、開閉材２９の一のスリット群１０Ａのスリット１０の位置と渦動排砂管７のスリット５ａの位置とを一致させる。このとき、開放されたスリット５ａに隣接するスリット５ｂはすべて閉鎖された状態となる。そして、スリット５ａの上方の土砂等２は渦動排砂管７内に排砂される。
【００４８】
次に、図１１に示すように、制御装置３１を作動させて開閉材２９を所定の角度だけ周方向に摺動させ、開閉材２９の他のスリット群１０Ｂのスリット１０の位置と上述した１回目の排砂にて開放した渦動排砂管７のスリット５ａの位置に隣接するスリット５ｂの位置とを一致させる。このとき、１回目の排砂時に開放した渦動排砂管７のスリット５ａはすべて閉鎖された状態となる。そして、今回開放されたスリット５ｂの上方の土砂等２は渦動排砂管７内に排砂される。
【００４９】
以上説明した本実施形態の渦動排砂装置２３によれば、渦動排砂管７内に、渦動排砂管７のスリット５と同一形状で、配置間隔が異なるスリット１０を有する円筒形状の開閉材２９を配設し、減速機３３付きモータ３５にて開閉材２９を渦動排砂管７に対して周方向に摺動させることにより、開閉するスリット５の位置を変更することが可能となるとともに、複数のスリット５を同時に開閉することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、開閉材２９のスリット１０の配置間隔、スリット群のスリット１０の数をそれぞれ予め設計等により算出された所定の間隔Ｐの２００ｃｍ、所定の数の５個にして、開閉材２９を周方向に摺動させることにより、渦動排砂管７の開放するスリット５の数は５個のままで、開放するスリット５の位置を交互にすることができるために、渦動排砂管７のスリット５の配置間隔を所定の間隔Ｐよりも短く１００ｃｍにすることが可能となる。したがって、渦動排砂管７周辺の土砂等２を短い間隔で、効率良く排砂することが可能となる。
【００５１】
さらに、本実施形態によれば、渦動排砂管７周辺に堆積している土砂等２を確実に排出することが可能となるために、水路内を断水する必要がなくなり、土砂等２を排出すると同時に水路内に水を流水させて発電機に水を供給することが可能となる。また、人が水路内に入って土砂等２の排出作業を行う必要がなくなり、手間及びコストを削減することが可能となる。
【００５２】
なお、本実施形態において、開閉材２９のスリット群数、スリット中心間の距離、スリット数をそれぞれ２群、２００ｃｍ、５個とし、渦動排砂管７のスリット中心間の距離、スリット数をそれぞれ１００ｃｍ、９個として、２回の排砂を行うことにより、有効渦動管長の８．２ｍ分の渦動排砂管７上の土砂等２を排砂する方法について説明したが、これに限定されるものではなく、開閉材２９のスリット群に設けられるスリット数を所定の数の５個のままとすれば、例えば、開閉材２９のスリット群数、スリット中心間の距離をそれぞれ４群、２００ｃｍとし、渦動排砂管７のスリット中心間の距離、スリット数をそれぞれ１００ｃｍ、１８個にして、開閉材２９を周方向に摺動させて、４回の排砂を行うことにより、渦動排砂管７の長さを有効渦動管長の２倍の１６．４ｍとしてもよい。このように排砂回数を増やす方法を用いることにより、渦動排砂管７の長さを長くすることができるために、沈砂池１１の底部に堆積する広い範囲の土砂等２を排出することが可能となる。
【００５３】
なお、本実施形態において、駆動手段３５としてモータを用い、摺動手段３３として減速機を用いる方法について説明したが、これに限定されるものではなく、開閉材２９を回転させることができるものであれば他の方法を用いてもよい。
【００５４】
なお、上述したすべての実施形態において、渦動排砂管７及び開閉材２９として鋼管を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、塩ビパイプ等を用いてもよい。
【００５５】
また、上述したすべての実施形態において、土砂等２を渦動排砂管７内に吸引するとともに、渦動排砂管７外に排出する排出処理部（図示しない）を設けて排砂する方法を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る渦動排砂装置を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’矢視図である。
【図３】本実施形態に係る渦動排砂管を示す図である。
【図４】本実施形態に係る開閉材を示す図である。
【図５】本実施形態に係る排砂方法を示す図である。
【図６】本実施形態に係る排砂方法を示す図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る渦動排砂装置を示す平面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ’矢視図である。
【図９】本実施形態に係る開閉材を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る排砂方法を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る排砂方法を示す図である。
【図１２】土砂等の排砂状況を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 沈砂池
２ 土砂等
３ 渦動排砂装置
５ （渦動排砂管の）スリット
７ 渦動排砂管
９ 開閉材
１０ （開閉材の）スリット
１０Ａ 一のスリット群
１０Ｂ 他のスリット群
１１ 制御装置
１３ 摺動手段
１５ 駆動手段
２３ 渦動排砂装置
２９ 開閉材
３１ 制御装置
３３ 摺動手段
３５ 駆動手段
Ｗ 所定の幅
Ｌ 所定の長さ
Ｐ 所定の間隔
Ｄ 所定の直径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沈砂池の底部に堆積する土砂等を排出するための渦動排砂装置及びこの渦動排砂装置を用いた排砂方法に関し、特に、水路内を断水することなく渦動排砂管周辺の土砂等を確実に排出することが可能な渦動排砂装置及び排砂方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
河川水を水力発電所に供給する水路には土砂等が流入するために、水路の途中に水路の一部分を拡幅して水の流速を低下させ、流水中の土砂等を沈下させるための沈砂池が設けられている。この沈砂池の底部に堆積した土砂等を排出するための排砂技術として、本発明者らは、例えば、特許文献１にて、スリットを有する渦動排砂管を沈砂池の底部に設置する方法を開示した。これは、沈砂池の底部に設置した渦動排砂管に所定の配置間隔で複数のスリットを設け、このスリットを介して渦動排砂管上に堆積した土砂等を渦動排砂管内に吸い込み、管下流へ排出するものである。このとき、渦動排砂管上に堆積した土砂は図１２に示すように、水中の安息角θにしたがってすり鉢状に排砂される。
【特許文献１】特開２００５−１４６６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１に記載の渦動排砂管を水力発電所用等の広大な沈砂池に設置する場合においては、有効渦動管長を長くするために、スリットの配置間隔を長くすることが望ましい。しかし、スリットの配置間隔を長くすると、渦動排砂管上におけるスリット間の土砂等が排砂されずに渦動排砂管上に残留してしまうという問題点があった。
【０００４】
そして、このスリット間に残留した土砂等を排砂するためには、水路内を断水し、人が水路内に入って人力にて残った土砂等を排出していた。したがって、多大な労力及び時間を要するという問題点があった。
【０００５】
さらに、人が水路内で排砂作業を行う場合は、水路内の水をすべて排水するために、この水路に接続されている発電機へ水を供給することができなくなる。したがって、沈砂池の土砂等を排出する際は発電機を停止しなければならず、発電機の稼働率が低下するという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、渦動排砂管周辺に堆積した土砂等を排砂するとともに、水力発電所の発電機を稼働させた状態で排砂することが可能な渦動排砂管及び渦動排砂装置並びに排砂方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決する本発明の渦動排砂装置は、沈砂池に堆積する土砂等を排出する渦動排砂装置であって、前記沈砂池の底部に設置され、前記土砂等を流入させるスリットを複数有する渦動排砂管と、前記渦動排砂管内に配設され、前記スリットを開閉する開閉材と、前記開閉材の開閉動作を制御する制御装置とを備えることを特徴とする（第１の発明）。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記土砂等を前記渦動排砂管内に吸引するとともに、前記渦動排砂管外に排出する排出処理部をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記開閉材として、前記渦動排砂管のスリットと形状が略同一で、配置間隔が異なるスリットを有する円筒管を用いることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１又は２の発明において、前記開閉材として、前記渦動排砂管のスリットと形状が略同一で、配置パターンが異なるスリットを有する円筒管を用いることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、前記開閉材は、前記渦動排砂管の軸方向又は周方向に摺動可能であることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明において、前記制御装置は、前記開閉材を摺動させて前記スリットを開閉する摺動手段と、該摺動手段を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第７の発明の排砂方法は、沈砂池の底部に設置され、土砂等を流入させるスリットを複数有する渦動排砂管と、前記渦動排砂管内に配設され、前記スリットを開閉する開閉材と、前記開閉材の開閉動作を制御する制御装置とを備えた渦動排砂装置を用いる前記沈砂池に堆積する前記土砂等を排出する排砂方法において、前記スリットを所定の順番で開閉することにより前記土砂等を前記渦動排砂管内に流入させて排出することを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第７の発明において、前記土砂等を前記渦動排砂管内に吸引するとともに、前記渦動排砂管外に排出する排出処理部をさらに備えた前記渦動排砂装置を用いる前記沈砂池に堆積する前記土砂等を排出する排砂方法において、前記土砂等を吸引することにより前記渦動排砂管内に流入させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、渦動排砂管内に開閉材を配設し、この開閉材の開閉動作を制御する制御装置を備えることにより、スリットを選択して開閉を行うことが可能となる。したがって、土砂等の堆積状況にて応じて適宜開放するスリットを選択し、効率良く土砂を排砂することが可能となる。
【００１６】
そして、本発明によれば、渦動排砂管内に、渦動排砂管のスリットと同一形状で、配置間隔や配置パターンが異なるスリットを有する円筒形状の開閉材を配設し、制御装置にて開閉材を渦動排砂管に対して軸方向又は周方向に摺動させることにより、複数のスリットを同時に開閉することが可能となる。
【００１７】
また、開閉材を摺動させることにより、渦動排砂管の開放するスリットの数は所定の数のままで、開閉するスリットの位置を変更することができるために、渦動排砂管のスリットの配置間隔を所定の間隔よりも短くすることが可能となる。したがって、渦動排砂管周辺の土砂等を短い間隔で、効率良く排砂することが可能となる。つまり、渦動排砂管周辺に堆積している土砂等を確実に排出することが可能となるために、水路内を断水し、人が水路内に入って土砂等を排出する必要がなくなる。
【００１８】
そして、水路内の水をすべて排水する必要がなくなり、水路内に水を流水させた状態にて土砂等を排出することが可能となる。したがって、土砂等を排出すると同時に水路内に水を流水させて発電機に水を供給することが可能となり、土砂等の排出時も発電機を稼働させることが可能となる。
【００１９】
さらに、土砂等を吸引するとともに、渦動排砂管外に排出する排出処理部を備えることにより、堆積した土砂等を効率良く渦動排砂管内に流入させ、かつ、渦動排砂管外へ排出することが可能となる。
【００２０】
本発明による渦動排砂装置を用いることにより、渦動排砂管周辺に堆積した土砂等を効率良く排出するとともに、水力発電所の発電機を稼働させることが可能となる。また、渦動排砂管周辺に堆積する土砂を確実に排出することができるために、人が水路内に入って土砂等の排出作業を行う必要がなくなり、手間及びコストを削減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第一実施形態に係る渦動排砂装置を示す平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’矢視図である。また、図３は、本実施形態に係る渦動排砂管を示す図であり、図４は、本実施形態に係る開閉材を示す図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、水力発電所用の沈砂池１に堆積する土砂等２を排出する渦動排砂装置３は、沈砂池１の底部に設置され、土砂等２を流入させるスリット５を複数有する渦動排砂管７と、渦動排砂管７内に摺動可能に挿通され、スリット５を開閉自在とする開閉材９と、スリット５が開閉自在となるように開閉材９を渦動排砂管７に対して摺動させる制御装置１１とを備える。
【００２４】
図３に示すように、渦動排砂管７は軸方向に複数のスリット５を有する円筒管であり、本実施形態においては、例えば、鋼管を用いる。本実施形態において、渦動排砂管７のスリット５は予め設計により算出された、例えば、所定の幅Ｗの５ｃｍ、所定の長さＬの２０ｃｍ、中心間の距離は所定の間隔Ｐ（後述する）の半分の１００ｃｍ、所定の直径Ｄの２０ｃｍとする。
【００２５】
図４に示すように、開閉材９は軸方向に複数のスリット１０を有する円筒管であり、本実施形態においては、例えば、鋼管を用いる。本実施形態において、開閉材９のスリット１０の長さ及び幅は渦動排砂管７のスリット５と同一であり、中心間の距離は所定の間隔Ｐの２００ｃｍとする。
【００２６】
渦動排砂管７及び開閉材９の各スリット５、１０の所定の長さＬ、所定の幅Ｗ、及び所定の間隔Ｐは、渦動排砂管７の直径、排砂可能な土砂流量、土砂等２の粒径等に基づいて予め設計により算出され、各現場条件に応じて適宜変更される。
【００２７】
制御装置１１は、一端が開閉材９の端部に接続され、この開閉材９を渦動排砂管７に対して軸方向に摺動する摺動手段１３と、摺動手段１３を駆動する駆動手段１５とを備える。本実施形態において、摺動手段１３は油圧にて伸縮可能なシリンダを用い、駆動手段１５はこのシリンダの作動圧を発生させる油圧ポンプを用いる。
【００２８】
そして、開閉材９を軸方向に摺動し、開閉材９のスリット１０の位置と渦動排砂管７のスリット５の位置とを一致させて、渦動排砂管７周辺に堆積した土砂等２を渦動排砂管７内に流入させて排出する。
【００２９】
次に、上述した渦動排砂装置３を用いた排砂方法について説明する。
図５は、本実施形態に係る排砂方法を示す図である。図５に示すように、本実施形態において、例えば、延長は１０ｍ、幅は２ｍ、水深は２ｍの沈砂池１に厚さ３０ｃｍの土砂等２が堆積し、排砂する土砂の平均粒径を１ｍｍとした場合について説明する。
【００３０】
まず、有効渦動管長を次の算定式により算出する。
連続の式より、
ｄＱ／ｄｘ＝ｑ ・・・（式１）
運動方程式より、
β／ｇＡ２・ｄＱ２／ｄｘ＋ｄ（ｐ／ｗ＋ｚ）／ｄｘ
−Ｕ／ｇＡ・ｄＱ／ｄｘ＋ｆＱ２／２ｇＤＡ２＝０ ・・・（式２）
ここで、Ｑ：渦動管内の流量（ｍ３／ｓ）、ｑ：渦動管内へ流入する単位長さ当たりの流入量（ｍ２／ｓ）、Ｕ：渦動管内の断面平均流速（ｍ／ｓ）、Ａ：渦動管の断面積（ｍ２）、ｘ：渦動排砂管７軸に沿った流下方向の距離（ｍ）、ｇ：重力加速度（ｍ２／ｓ）、Ｐ：管中心の圧力（Ｐａ）、ｗ：流体の単位体積重量（ｋｇ／ｍ３）、ｚ：基準面から管中心軸の高さ（ｍ）、Ｄ：管の直径（ｍ）、ｆ：摩擦係数である。
【００３１】
式１及び式２より算出された本実施形態における有効渦動管長は８．２ｍとなり、スリットは所定の長さＬ、所定の間隔Ｐに基づいて、渦動排砂管７、開閉材９にそれぞれ９個、５個ずつ設けられる。
【００３２】
次に、制御装置１１を作動させて開閉材９を軸方向に摺動させ、開閉材９のスリット１０の位置と渦動排砂管７のスリット５ａの位置とを一致させる。このとき、開放されたスリット５ａに隣接するスリット５ｂはすべて閉鎖された状態となる。そして、スリット５ａの上方の土砂等２は渦動排砂管７内に排砂される。この１回目の排砂により、スリット上向きで水中安息角θが３０°〜４０°のすり鉢状の範囲の土砂等２が約０．２５ｍ３排砂される。
【００３３】
図６は、本実施形態に係る排砂方法を示す図である。図６に示すように、再び、制御装置１１を作動させて開閉材９を軸方向（図中右方向）に摺動させ、開閉材９のスリット１０の位置と上述した１回目の排砂にて開放した渦動排砂管７のスリット５ａの位置に隣接するスリット５ｂの位置とを一致させる。このとき、１回目の排砂時に開放した渦動排砂管７のスリット５ａはすべて閉鎖された状態となる。そして、今回開放されたスリット５ｂの上方の土砂等２は渦動排砂管７内に排砂される。この２回目の排砂により、１回目と同様に、スリット上向きで水中安息角θが３０°〜４０°のすり鉢状の範囲の土砂等２が排砂され、１回目と２回目との排砂量の合計は約０．５ｍ３となる。これら２回の排砂にて、渦動排砂管７の上方に堆積した土砂等２のほとんどがスリット５、１０を介して渦動排砂管７内に流入し、排砂される。
【００３４】
以上説明した本実施形態の渦動排砂装置３によれば、渦動排砂管７内に、渦動排砂管７のスリット５と同一形状で、配置間隔が異なるスリット１０を有する円筒形状の開閉材９を配設し、シリンダ１３にて開閉材９を渦動排砂管７に対して軸方向に摺動させることにより、開閉するスリット５の位置を変更することが可能となるとともに、複数のスリット５を同時に開閉することが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、開閉材９のスリット１０の数、配置間隔をそれぞれ予め設計等により算出された所定の数の５個、所定の間隔Ｐの２００ｃｍにして、開閉材９を軸方向に摺動させることにより、渦動排砂管７の開放するスリット５の数は５個のままで、開放するスリット５の位置を交互にすることができるために、渦動排砂管７のスリット５の配置間隔を所定の間隔Ｐよりも短く１００ｃｍにすることが可能となる。したがって、渦動排砂管７周辺の土砂等２を短い間隔で、効率良く排砂することが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施形態によれば、渦動排砂管７周辺に堆積している土砂等２を確実に排出することが可能となるために、水路内を断水し、人が水路内に入って土砂等２を排出する必要がなくなる。したがって、水路内の水をすべて排水する必要がなくなり、水路内に水を流水させた状態にて土砂等２を排出することが可能となる。つまり、土砂等２を排出すると同時に水路内に水を流水させて発電機に水を供給することが可能となり、土砂等２の排出時も発電機を稼働させることが可能となる。また、人が水路内に入って土砂等２の排出作業を行う必要がなくなり、手間及びコストを削減することが可能となる。
【００３７】
なお、本実施形態において、開閉材９、渦動排砂管７のスリット中心間の距離、スリット数をそれぞれ２００ｃｍで５個、１００ｃｍで９個とし、２回の排砂を行うことにより、有効渦動管長の８．２ｍ分の渦動排砂管７上の土砂等２を排砂する方法について説明したが、これに限定されるものではなく、開閉材９のスリット数を所定の数の５個のままとすれば、例えば、開閉材９のスリット中心間の距離を４００ｃｍ、渦動排砂管７のスリット中心間の距離、スリット数をそれぞれ１００ｃｍで１８個にし、開閉材９を軸方向に摺動させて、４回の排砂を行うことにより、渦動排砂管７の長さを有効渦動管長の２倍の１６．４ｍとしてもよい。このように排砂回数を増やす方法を用いることにより、渦動排砂管７の長さを長くすることができるために、沈砂池１１の底部に堆積する広い範囲の土砂等２を排出することが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態において、摺動手段１３としてシリンダを用い、駆動手段１５として油圧ポンプを用いる方法について説明したが、これに限定されるものではなく、開閉材９を摺動させることができるものであれば他の方法を用いてもよい。
【００３９】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。下記に示す説明において、第一実施形態と同様の構成を用いたものと対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００４０】
図７は、本発明の第二実施形態に係る渦動排砂装置２３を示す平面図であり、図８は、図７のＢ−Ｂ’矢視図である。また、図９は、本実施形態に係る開閉材２９を示す図である。
【００４１】
図７〜図９に示すように、渦動排砂装置２３は、第一実施形態にて説明した、軸方向に直線状に配置されたスリット１０を有する開閉材２９の替わりに軸方向に格子状に配置されたスリット１０を有する開閉材２９と、シリンダ１３及び油圧ポンプ１５から構成される摺動装置の替わりに減速機３３付きモータ３５とを備えたものである。
【００４２】
開閉材２９は軸方向に格子状に配置された複数のスリット１０を有する鋼管であり、第一実施形態と同様に、スリット１０の長さ及び幅は渦動排砂管７のスリット５と同一である。また、格子状に配置された複数のスリット１０のうち軸方向に直線状に配置された一のスリット群１０Ａのスリット中心間の距離を所定の間隔Ｐの２００ｃｍとし、この一のスリット群１０Ａに対して周方向に所定の角度で軸方向に直線状に配置された他のスリット群１０Ｂのスリット中心間の距離も所定の間隔Ｐの２００ｃｍとする。ここで、他のスリット群１０Ｂのスリット１０の中心と隣接する一のスリット群１０Ａのスリット１０の中心との軸方向の距離は所定の間隔Ｐの半分である１００ｃｍとする。
【００４３】
制御装置３１は、一端が開閉材２９の端部に接続され、この開閉材２９を渦動排砂管７に対して周方向に摺動する摺動手段３３と、摺動手段３３を駆動する駆動手段３５とを備える。本実施形態において、駆動手段３５はモータを用い、摺動手段３３はこのモータの回転数を減少させる減速機を用いる。
【００４４】
そして、開閉材２９を周方向に摺動し、開閉材２９のスリット１０の位置と渦動排砂管７のスリット５の位置とを一致させて、渦動排砂管７周辺に堆積した土砂等２を渦動排砂管７内に流入させて排出する。
【００４５】
次に、上述した渦動排砂装置２３を用いた排砂方法について説明する。
図１０及び図１１は、本実施形態に係る排砂方法を示す図である。図１０に示すように、本実施形態においても、第一実施形態と同様に、例えば、延長は１０ｍ、幅は２ｍ、水深は２ｍの沈砂池１１に厚さ３０ｃｍの土砂等２が堆積し、排砂する土砂の平均粒径を１ｍｍとし、有効渦動管長が８．２ｍの場合について説明する。
【００４６】
スリット１０は、開閉材９の軸方向に一のスリット群１０Ａに５個、他のスリット群１０Ｂに５個、合計１０個設けられる。
【００４７】
そして、制御装置３１を作動させて開閉材２９を周方向に摺動させ、開閉材２９の一のスリット群１０Ａのスリット１０の位置と渦動排砂管７のスリット５ａの位置とを一致させる。このとき、開放されたスリット５ａに隣接するスリット５ｂはすべて閉鎖された状態となる。そして、スリット５ａの上方の土砂等２は渦動排砂管７内に排砂される。
【００４８】
次に、図１１に示すように、制御装置３１を作動させて開閉材２９を所定の角度だけ周方向に摺動させ、開閉材２９の他のスリット群１０Ｂのスリット１０の位置と上述した１回目の排砂にて開放した渦動排砂管７のスリット５ａの位置に隣接するスリット５ｂの位置とを一致させる。このとき、１回目の排砂時に開放した渦動排砂管７のスリット５ａはすべて閉鎖された状態となる。そして、今回開放されたスリット５ｂの上方の土砂等２は渦動排砂管７内に排砂される。
【００４９】
以上説明した本実施形態の渦動排砂装置２３によれば、渦動排砂管７内に、渦動排砂管７のスリット５と同一形状で、配置間隔が異なるスリット１０を有する円筒形状の開閉材２９を配設し、減速機３３付きモータ３５にて開閉材２９を渦動排砂管７に対して周方向に摺動させることにより、開閉するスリット５の位置を変更することが可能となるとともに、複数のスリット５を同時に開閉することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、開閉材２９のスリット１０の配置間隔、スリット群のスリット１０の数をそれぞれ予め設計等により算出された所定の間隔Ｐの２００ｃｍ、所定の数の５個にして、開閉材２９を周方向に摺動させることにより、渦動排砂管７の開放するスリット５の数は５個のままで、開放するスリット５の位置を交互にすることができるために、渦動排砂管７のスリット５の配置間隔を所定の間隔Ｐよりも短く１００ｃｍにすることが可能となる。したがって、渦動排砂管７周辺の土砂等２を短い間隔で、効率良く排砂することが可能となる。
【００５１】
さらに、本実施形態によれば、渦動排砂管７周辺に堆積している土砂等２を確実に排出することが可能となるために、水路内を断水する必要がなくなり、土砂等２を排出すると同時に水路内に水を流水させて発電機に水を供給することが可能となる。また、人が水路内に入って土砂等２の排出作業を行う必要がなくなり、手間及びコストを削減することが可能となる。
【００５２】
なお、本実施形態において、開閉材２９のスリット群数、スリット中心間の距離、スリット数をそれぞれ２群、２００ｃｍ、５個とし、渦動排砂管７のスリット中心間の距離、スリット数をそれぞれ１００ｃｍ、９個として、２回の排砂を行うことにより、有効渦動管長の８．２ｍ分の渦動排砂管７上の土砂等２を排砂する方法について説明したが、これに限定されるものではなく、開閉材２９のスリット群に設けられるスリット数を所定の数の５個のままとすれば、例えば、開閉材２９のスリット群数、スリット中心間の距離をそれぞれ４群、２００ｃｍとし、渦動排砂管７のスリット中心間の距離、スリット数をそれぞれ１００ｃｍ、１８個にして、開閉材２９を周方向に摺動させて、４回の排砂を行うことにより、渦動排砂管７の長さを有効渦動管長の２倍の１６．４ｍとしてもよい。このように排砂回数を増やす方法を用いることにより、渦動排砂管７の長さを長くすることができるために、沈砂池１１の底部に堆積する広い範囲の土砂等２を排出することが可能となる。
【００５３】
なお、本実施形態において、駆動手段３５としてモータを用い、摺動手段３３として減速機を用いる方法について説明したが、これに限定されるものではなく、開閉材２９を回転させることができるものであれば他の方法を用いてもよい。
【００５４】
なお、上述したすべての実施形態において、渦動排砂管７及び開閉材２９として鋼管を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、塩ビパイプ等を用いてもよい。
【００５５】
また、上述したすべての実施形態において、土砂等２を渦動排砂管７内に吸引するとともに、渦動排砂管７外に排出する排出処理部（図示しない）を設けて排砂する方法を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る渦動排砂装置を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’矢視図である。
【図３】本実施形態に係る渦動排砂管を示す図である。
【図４】本実施形態に係る開閉材を示す図である。
【図５】本実施形態に係る排砂方法を示す図である。
【図６】本実施形態に係る排砂方法を示す図である。
【図７】本発明の第二実施形態に係る渦動排砂装置を示す平面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ’矢視図である。
【図９】本実施形態に係る開閉材を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る排砂方法を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る排砂方法を示す図である。
【図１２】土砂等の排砂状況を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 沈砂池
２ 土砂等
３ 渦動排砂装置
５ （渦動排砂管の）スリット
７ 渦動排砂管
９ 開閉材
１０ （開閉材の）スリット
１０Ａ 一のスリット群
１０Ｂ 他のスリット群
１１ 制御装置
１３ 摺動手段
１５ 駆動手段
２３ 渦動排砂装置
２９ 開閉材
３１ 制御装置
３３ 摺動手段
３５ 駆動手段
Ｗ 所定の幅
Ｌ 所定の長さ
Ｐ 所定の間隔
Ｄ 所定の直径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈砂池に堆積する土砂等を排出する排砂装置であって、
前記沈砂池の底部に設置され、前記土砂等を流入させるスリットを複数有する渦動排砂管と、
前記渦動排砂管内に配設され、前記スリットを開閉する開閉材と、
前記開閉材の開閉動作を制御する制御装置とを備えることを特徴とする渦動排砂装置。
【請求項２】
前記土砂等を前記渦動排砂管内に吸引するとともに、前記渦動排砂管外に排出する排出処理部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の渦動排砂装置。
【請求項３】
前記開閉材として、前記渦動排砂管のスリットと形状が略同一で、配置間隔が異なるスリットを有する円筒管を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の渦動排砂装置。
【請求項４】
前記開閉材として、前記渦動排砂管のスリットと形状が略同一で、配置パターンが異なるスリットを有する円筒管を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の渦動排砂装置。
【請求項５】
前記開閉材は、前記渦動排砂管の軸方向又は周方向に摺動可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の渦動排砂装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記開閉材を摺動させて前記スリットを開閉する摺動手段と、該摺動手段を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の渦動排砂装置。
【請求項７】
沈砂池の底部に設置され、土砂等を流入させるスリットを複数有する渦動排砂管と、前記渦動排砂管内に配設され、前記スリットを開閉する開閉材と、前記開閉材の開閉動作を制御する制御装置とを備えた渦動排砂装置を用いる前記沈砂池に堆積する前記土砂等を排出する排砂方法において、
前記スリットを所定の順番で開閉することにより前記土砂等を前記渦動排砂管内に流入させて排出することを特徴とする排砂方法。
【請求項８】
前記土砂等を前記渦動排砂管内に吸引するとともに、前記渦動排砂管外に排出する排出処理部をさらに備えた前記渦動排砂装置を用いる前記沈砂池に堆積する前記土砂等を排出する排砂方法において、
前記土砂等を吸引することにより前記渦動排砂管内に流入させることを特徴とする請求項７に記載の排砂方法。
【請求項１】
沈砂池に堆積する土砂等を排出する排砂装置であって、
前記沈砂池の底部に設置され、前記土砂等を流入させるスリットを複数有する渦動排砂管と、
前記渦動排砂管内に配設され、前記スリットを開閉する開閉材と、
前記開閉材の開閉動作を制御する制御装置とを備えることを特徴とする渦動排砂装置。
【請求項２】
前記土砂等を前記渦動排砂管内に吸引するとともに、前記渦動排砂管外に排出する排出処理部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の渦動排砂装置。
【請求項３】
前記開閉材として、前記渦動排砂管のスリットと形状が略同一で、配置間隔が異なるスリットを有する円筒管を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の渦動排砂装置。
【請求項４】
前記開閉材として、前記渦動排砂管のスリットと形状が略同一で、配置パターンが異なるスリットを有する円筒管を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の渦動排砂装置。
【請求項５】
前記開閉材は、前記渦動排砂管の軸方向又は周方向に摺動可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の渦動排砂装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記開閉材を摺動させて前記スリットを開閉する摺動手段と、該摺動手段を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の渦動排砂装置。
【請求項７】
沈砂池の底部に設置され、土砂等を流入させるスリットを複数有する渦動排砂管と、前記渦動排砂管内に配設され、前記スリットを開閉する開閉材と、前記開閉材の開閉動作を制御する制御装置とを備えた渦動排砂装置を用いる前記沈砂池に堆積する前記土砂等を排出する排砂方法において、
前記スリットを所定の順番で開閉することにより前記土砂等を前記渦動排砂管内に流入させて排出することを特徴とする排砂方法。
【請求項８】
前記土砂等を前記渦動排砂管内に吸引するとともに、前記渦動排砂管外に排出する排出処理部をさらに備えた前記渦動排砂装置を用いる前記沈砂池に堆積する前記土砂等を排出する排砂方法において、
前記土砂等を吸引することにより前記渦動排砂管内に流入させることを特徴とする請求項７に記載の排砂方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−９１８４２（Ｐ２００９−９１８４２Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６４６３６（Ｐ２００７−２６４６３６）
【出願日】平成１９年１０月１０日（２００７．１０．１０）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１０日（２００７．１０．１０）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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