JP2002014089A - 水サンプリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水位が変動しても表面水あるいは所望の水位
の水を採取することができる水サンプリング装置を提供
することを課題とする。 【解決手段】 フロート５に採水部１を取付け、この採
水部１と浄化槽などの水上構造体Ｓに設置された採水取
出し部２とを螺旋管３などの伸縮自在の送水管で接続し
たもの。採水取出し部２に吸水ポンプを備えた態様、螺
旋管３を補強ワイアで補強した態様、採水部１の水上で
の転倒を防止する滑車装置８を備えた態様、採水部１を
水上構造体Ｓから離れた水上に保持する離隔装置を備え
た態様、さらにはフロート５を伸縮自在なケーブル６に
よって水上構造体Ｓに連結した態様などを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄水プラントや下
水処理プラントなど、水位が変動する箇所での採水に好
適な水サンプリング装置に関し、特に採水部がフロート
に保持されて表面水や所定の深みの水を採取することが
できる水サンプリング装置に関するものである。

【０００２】図４は、従来の水サンプリング装置の正面
図を示すものであって、１は採水部、１１は採水部１の
採水口、２は採水取出し部、２１は採水取出し部２に取
付けられた吸水ポンプ、２２は採水取出し部２の採水取
出し口、７は採水部１や採水取出し部２を支持する支
柱、Ｓは浄水槽などの水上構造体、Ｗは水面をそれぞれ
示す。採水口１１は、水面Ｗ下の水中で開口しており、
その他端は採水取出し部２に接続されている。しかして
吸水ポンプ２１を駆動することにより水面Ｗ下の水を採
水部１および採水取出し部２を経由して採水取出し口２
２から採取することができる。

【０００３】ところで図４の水サンプリング装置は、そ
の採水部１の管長が一定であり、しかもそれは支柱７に
より水上構造体Ｓの側壁に固定されているので、被採水
の水面Ｗが変動する場合には安定した採水を行なうこと
ができない。たとえ水面Ｗの変動幅を考慮して採水部１
の浸水長を長くするにしても、採水箇所の水位が絶えず
変動するので、定点での水質検査ができない問題があ
る。また、水面Ｗにおける表面水や水面Ｗに浮遊する油
あるいはその他の異物の種類や量を検査する場合には、
それら浮遊物を表面水と一緒に採取する必要があるが、
採水部１が固定されているのでそれができない問題もあ
る。

【０００４】なお、特開昭５８−２１０５６６号公報に
は、フロートが常に水面に浮かぶ性質を利用して、かか
るフロートに水質計を固定して一定水位の水を検査する
技術が開示されている。しかし上記公報には、一定水位
の水を採取する技術については開示はない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける上記実情に鑑み、水位が変動しても表面水あるい
は所望の水位の水を採取することができる水サンプリン
グ装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による水サンプリ
ング装置は、（１）フロート、このフロートに保持され
ると共に水面または水面下で開口する採水口を有する採
水部、水上構造体に設置された採水取出し部、および上
記採水部と上記採水取出し部とを連結する伸縮自在の送
水管を備えたものである。 （２）上記（１）において、送水管は、少なくとも採水
部と採水取出し部との最大高低差に対応する長さに伸長
可能な螺旋管であるものである。 （３）上記（１）において、採水取出し部は、吸水ポン
プを備えたものである。 （４）上記（１）において、送水管は、その過伸長によ
る破断を防止する補強ワイアを備えたものである。 （５）上記（１）において、採水部は、水上での転倒を
防止する転倒防止装置を備えたものである。 （６）上記（５）において、転倒防止装置は、水上構造
体から水上に延びる滑車保持アーム、この滑車保持アー
ムに保持された滑車、およびこの滑車から下向きに延び
て採水部に接続されたワイアとを備えた滑車装置である
ものである。 （７）上記（１）において、採水部を水上構造体から離
れた水上に保持する離隔装置を備えたものである。 （８）上記（７）において、離隔装置は、採水取出し部
から延びる一部の送水管を水平またはそれに近い方向に
支持する支持アームであるものである。 （９）上記（１）において、フロートは、伸縮自在な連
結用部材によって水上構造体に連結されているものであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
水サンプリング装置における実施の形態１を説明する正
面図である。図１におよび以下の図においては、同じ部
位については同じ符号を付している。図１において、１
は採水部、２は採水取出し部、２１は採水取出し部２に
取付けられた吸水ポンプ、３は伸縮自在な送水管の一例
としての螺旋管、４は補強ワイア、５はフロート、６は
伸縮自在な連結用部材の一例としての螺旋ケーブル、７
は支柱、Ｓは水上構造体、Ｗは水面をそれぞれ示す。

【０００８】本発明の水サンプリング装置は、浄水プラ
ントや下水処理プラントの水に限らず、河川水、湖水、
海水、あるいはそのほか種々の水を検査対象とし得るの
で、水サンプリング装置を設置する水上構造体Ｓとして
は、前記した浄水槽などの槽以外にも、河川、湖、ある
いは海の堤防、波止場、船舶、岸壁などであってもよ
い。

【０００９】採水部１は、例えば管体であって、その一
端が採水口１１となっており、他端にジョイント部１２
を有する。採水部１は、採水口１１が水面Ｗまたは水面
Ｗ下の所望の深さの位置で開口するようにフロート５に
保持されている。フロート５としては、それに負荷され
る重量に対抗して採水部１を図１に示すように水面Ｗ上
に保持する浮力を具備するものであれば、その構造や構
成材料などは任意であってよく、例えば中空の金属缶や
発泡プラスチックなどが例示される。フロート５による
採水部１の保持方法も任意であってよく、例えばフロー
ト５が金属缶である場合には金属缶の側壁にＵ字金具な
どを用いてネジ止めしてもよく、また採水部１が金属管
である場合には金属缶の側壁に溶接してもよい。フロー
ト５が発泡プラスチック板である場合には、採水部１に
抜け落ち防止用の鍔（図示せず）を設けて発泡プラスチ
ック板に差し込み貫通し、上記鍔が発泡プラスチック板
の表面に接するようにしてもよい。

【００１０】採水取出し部２は、吸水ポンプ２１を備え
た管体であって、その一端にジョイント部２３を有し、
吸水ポンプ２１の排水部が採水取出し口２２となってい
る。また採水取出し部２は、ジョイント部２３の近傍で
水上構造体Ｓに設置された支柱７に支持されている。

【００１１】螺旋管３は、その一端はジョイント部２３
により採水取出し部２と、またその他端はジョイント部
１２により採水部１とそれぞれ接続されている。一方、
採水取出し部２の高さは、通常、不変である。よって螺
旋管３としては、少なくとも水面Ｗの水位の最大高低差
に対応する長さ分は伸長可能であり、且つ一般的には被
検査水に対して不活性な材料、例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルなどの有機樹
脂やエチレン−プロピレン共重合ゴム、クロロプレンゴ
ム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムなどのゴム、あ
るいはその他の有機高分子で形成されたものが用いられ
る。

【００１２】上記の有機樹脂やゴムなどで形成された螺
旋管３は、可撓性に富むために、水面Ｗの変動に基づく
伸縮以外に強風などの種々の外力により伸長し、その伸
長が過度になると破断することがある。補強ワイア４
は、かかる過伸長を抑制乃至防止して螺旋管３を破断か
ら保護する作用をなすものであって、螺旋管３の上にこ
の螺旋管３と同じ巻きピッチで巻かれている。補強ワイ
ア４としては、鉄線、鋼線、ピアノ線などの高機械強度
の金属線が好ましい。なお補強ワイア４は、図１に示す
巻き方に限らず、螺旋管３の必要な伸縮を阻害しない状
態で螺旋管３に対して上記した補強作用をなし得る任意
の方法で施与されてよい。

【００１３】ジョイント部１２やジョイント部２３と螺
旋管３との接続は、螺旋管３により送水される被検査水
が漏れないように互いに接続できる構造あるいは方法で
あればよく、例えば管抜け防止のためのコルゲート構造
の管状継ぎ手、ワンタッチジョイントなどを用いた接続
を例示することができる。

【００１４】しかして実施の形態１に示す水サンプリン
グ装置においては、フロート５および採水口１１の位置
は、被検査水の水面Ｗの水位が経時的に大きく変化して
もその変化に追随して上下に変動し、しかも採水部１と
採水取出し部２とは伸縮自在の螺旋管３により接続され
ているので、表面水あるいは所望の水位の水を採取する
ことができる。

【００１５】フロート５は、螺旋ケーブル６により水上
構造体Ｓに接続されており、そのために被採水箇所での
急な水流などがあっても水上構造体Ｓから離れて流出す
ることが防止される。しかして螺旋ケーブル６として
は、水面Ｗの変動があっても伸長時にはフロート５が水
面Ｗ上に浮遊可能となる長さを有するものが用いられ、
例えば鉄、銅、アルミニウムなどの金属、あるいは前記
した有機樹脂やゴムで形成された螺旋体が用いられる。

【００１６】実施の形態２．図２は、本発明の水サンプ
リング装置における実施の形態２を説明する正面図であ
る。図２において、８は転倒防止装置の一例としての滑
車装置である。滑車装置８は、水上構造体Ｓに設置され
た支柱７への螺着により支柱７に片持梁の状態で支持さ
れて水上に延びる滑車保持アーム８１、この滑車保持ア
ーム８１の一端に取付けられたワイア巻取り機８２、上
記滑車保持アーム８１の他端に取付けられた滑車８３、
およびワイア８４とから構成されている。ワイア巻取り
機８２と滑車８３とは、各回転軸の回りに回転自在に取
付けられており、ワイア８４は、ワイア巻取り機８２か
ら出て滑車保持アーム８１に沿って水平に延びて滑車８
３に至り、ついで下向きに方向転換して螺旋管３のうち
の下向きに延在する一部の螺旋管部３２の螺旋内部を通
過して採水部１のジョイント部１２に接続されている。
したがってワイア巻取り機８２を図上で反時計回りの方
向に回転することによりワイア８４を緊張状態に、また
時計回りの方向に回転するとワイア８４を弛緩状態に、
それぞれもたらすことができる。

【００１７】ワイア８４が仮に弛緩した状態に保持され
ても、フロート５は、螺旋管３の伸縮性に基づいて常に
水面Ｗ上を浮遊する状態に保持されるが、ワイア８４を
フロート５が水面Ｗから持ち上がらない範囲で緊張状態
にもたらすと、螺旋管部３２およびそれに連なる採水部
１を一直線またはそれに近い状態に保持することがで
き、この結果、採水部１およびフロート５の水上での転
倒を防止することができる。また水流も風のないときに
は、フロート５および採水部１の水平方向への移動を防
止することもできる。その水平方向移動防止の効果は、
螺旋ケーブル６によるフロート５の係留があると一層大
きくなる。なおワイア８４は、螺旋管３のうちの垂直方
向に延びる螺旋管部３２の螺旋内部を通過せずに採水部
１の適当な箇所、あるいはフロート５に接続されても上
記と同様の効果が得られる。また滑車保持アーム８１
は、螺旋管３のうちの水平方向に延びる螺旋管部３１と
分離して設けることができ、その場合は滑車保持アーム
８１と螺旋管３の双方のメンテナンスが容易となる利点
もある。

【００１８】実施の形態３．図３は、本発明の水サンプ
リング装置における実施の形態３を説明する正面図であ
る。図３において、９は採水部１を水上構造体Ｓから離
れた水上に保持する離隔装置の一例としての支持アーム
である。支持アーム９は、広幅のハブ９１とハブ９１に
一体的に取り付けられてハブ９１よりやや細幅のアーム
９２とからなる。支持アーム９は、ハブ９１の支柱７へ
の螺着により支柱７に片持梁の状態で支持されており、
アーム９２は螺旋管３のうちの採水取出し部２から延び
る一部の螺旋管部３１の螺旋内部に挿設されて螺旋管部
３１を水平またはそれに近い方向に支持している。

【００１９】螺旋管３などの伸縮自在な送水管は、前記
の通り可撓性を有するので、その可撓性と自重とにより
採水取出し部２のジョイント部２３から垂れ下がる傾向
がある。フロート５は、この垂れ下がり現象により水上
構造体Ｓの側壁Ｓ１に接近乃至接触しようとする。この
傾向は、可撓性の大きい有機樹脂やゴム製の螺旋管３に
特に顕著である。ところで、被検査水の採水は、通常、
水上構造体Ｓの側面Ｓ１で、あるいは側面Ｓ１から少し
離れた箇所で行われる。一般的には後者の場合の方が多
い。したがって、上記した垂れ下がる傾向のある螺旋管
３を用いて水上構造体Ｓの側面Ｓ１から少し離れた箇所
で採水を行なう場合には、上記の垂れ下がりを防止する
螺旋管３の支持手段の採用が必要となる。支持アーム９
のアーム９２は、前記した通り、螺旋管３のうちの採水
取出し部２から延びる一部の螺旋管部３１の螺旋内部に
挿設されて螺旋管部３１を水平またはそれに近い方向に
支持して上記の垂れ下がりを防止しているので、上記し
た支持手段としての作用をなす。

【００２０】実施の形態３においては、実施の形態２で
採用されている滑車装置８と実質的に同じものが支持ア
ーム９に取付けられている。即ち、滑車装置８は実施の
形態２における滑車保持アーム８１の代わりをなす支持
アーム９、この支持アーム９の一端に取付けられたワイ
ア巻取り機８２、アーム９２の他端に取付けられた滑車
８３、およびワイア８４とから構成されている。ワイア
巻取り機８２と滑車８３とは、各回転軸の回りに回転自
在に取付けられており、ワイア８４は、ワイア巻取り機
８２から出てアーム９２に沿って水平に延びて滑車８３
に至り、ついで下向きに方向変換して螺旋管３のうちの
下向きに延在する一部の螺旋管部３２の螺旋内部を通過
して採水部１のジョイント部１２に接続されている。し
たがってワイア巻取り機８２を図上で反時計回りの方向
に回転することによりワイア８４を緊張状態に、また時
計回りの方向に回転するとワイア８４を弛緩状態に、そ
れぞれもたらすことができる。なお、９３はアーム９２
から分岐した滑車取付け部である。

【００２１】螺旋管部３１を水平またはそれに近い方向
に支持して螺旋管部３１の垂れ下がりを防止する作用を
なす支持アーム９に滑車装置８と取付けることにより、
採水部１とフロート５を水上構造体Ｓの側面Ｓ１から少
し離れた所望の箇所に、しかも採水部１を転倒すること
のない安定した姿勢に保持することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の水サンプリング装置は、以上説
明した通り、（１）フロート、このフロートに保持され
て水面または水面下で開口する採水部、水上構造体に設
置された採水取出し部、および上記採水部と上記採水取
出し部とを連結する伸縮自在な送水管を備え、また
（２）上記送水管は、少なくとも採水部と採水取出し部
との最大高低差に対応する長さに伸長可能な例えば螺旋
管であるので、フロートおよび採水部の位置は、被検査
水の水面の水位が経時的に大きく変化しても、その変化
に追随して上下に変動し、しかも採水部と採水取出し部
とは螺旋管などの伸縮自在の送水管によりそれぞれ接続
されているので、上記採水部から表面水あるいは所望の
水位の水を採取することができる。

【００２３】また（３）採水取出し部は、吸水ポンプを
備えたものであると、採水取出し部と採水部との高低差
の大小に拘らず吸水ポンプにより被検査水を容易に採取
することができる。

【００２４】また（４）送水管は、その過伸長による破
断を防止する補強ワイアを備えたものであるので、この
送水管として有機樹脂やゴムで形成され、しかして伸縮
性に優れているが機械的強度の面ではさほど強くないも
のを用いても、補強ワイアにより過伸長が防止されて破
断から免れる。

【００２５】また（５）採水部の水上での転倒を防止す
る転倒防止装置、例えば（６）水上構造体から水上に延
びる滑車保持アーム、この滑車保持アームに保持された
滑車、およびこの滑車から下向きに延びて採水部に接続
されたワイアとを備えた滑車装置を備えていると、上記
ワイアを緊張状態とすることによって採水部１を常に上
向きに保持することができ、この結果、採水部およびフ
ロートの水上での転倒を防止することができる。また水
流も風のないときには、フロートおよび採水部の水平方
向への移動を防止することもできる。また滑車保持アー
ムは、螺旋管と分離して設けることができ、その場合は
滑車保持アームと螺旋管の両方のメンテナンスが容易と
なる利点もある。

【００２６】また（７）採水部を水上構造体から離れた
水上に保持する離隔装置、例えば（８）採水取出し部か
ら延びる一部の送水管を水平またはそれに近い方向に支
持する支持アームを備えていると、螺旋管などの伸縮自
在な送水管は、一般的に可撓性を有するので、その可撓
性と自重とにより水上構造体の水打ち側面近くに垂れ下
がるところ、この垂れ下がりを防止してフロートおよび
採水部を上記水打ち側面から少し離れた箇所に保持して
その箇所での採水が可能となる。

【００２７】またさらに（９）フロートは、伸縮自在な
連結用部材によって水上構造体に連結されていると、被
採水箇所での急な水流などがあっても水上構造体から離
れて流出することが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の正面図である。

【図２】 本発明の実施の形態２の正面図である。

【図３】 本発明の実施の形態２の正面図である。

【図４】 従来例の正面図である。

【符号の説明】

１ 採水部、２ 採水取出し部、２１ 吸水ポンプ、３
螺旋管、４ 補強ワイア、５ フロート、６ 螺旋ケ
ーブル、７ 支柱、８ 滑車装置、８１ 滑車保持アー
ム、 ８２ ワイア巻取り機、８３ 滑車、８４ ワイ
ア、９ 支持アーム、Ｓ 水上構造体。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロート、このフロートに保持されると
   共に水面または水面下で開口する採水口を有する採水
   部、水上構造体に設置された採水取出し部、および上記
   採水部と上記採水取出し部とを連結する伸縮自在の送水
   管を備えたことを特徴とする水サンプリング装置。
2. 【請求項２】 送水管は、少なくとも採水部と採水取出
   し部との最大高低差に対応する長さに伸長可能な螺旋管
   であることを特徴とする請求項１記載の水サンプリング
   装置。
3. 【請求項３】 採水取出し部は、吸水ポンプを備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載の水サンプリング装置。
4. 【請求項４】 送水管は、その過伸長による破断を防止
   する補強ワイアを備えたことを特徴とする請求項１記載
   の水サンプリング装置。
5. 【請求項５】 採水部は、水上での転倒を防止する転倒
   防止装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の水サ
   ンプリング装置。
6. 【請求項６】 転倒防止装置は、水上構造体から水上に
   延びる滑車保持アーム、この滑車保持アームに保持され
   た滑車、およびこの滑車から下向きに延びて採水部に接
   続されたワイアとを備えた滑車装置であることを特徴と
   する請求項５記載の水サンプリング装置。
7. 【請求項７】 採水部を水上構造体から離れた水上に保
   持する離隔装置を備えたことを特徴とする請求項１記載
   の水サンプリング装置。
8. 【請求項８】 離隔装置は、採水取出し部から延びる一
   部の送水管を水平またはそれに近い方向に支持する支持
   アームであることを特徴とする請求項７記載の水サンプ
   リング装置。
9. 【請求項９】 フロートは、伸縮自在な連結用部材によ
   って水上構造体に連結されていることを特徴とする請求
   項１記載の水サンプリング装置。