JP2010221137A - System for preventing clogging of well - Google Patents

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JP2010221137A
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Takaaki Shimizu
孝昭 清水
Yuichi Torii
勇一 鳥居
Keita Yamazaki
慶太 山崎
Masaki Suzuki
正樹 鈴木
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Takenaka Komuten Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for preventing the clogging of a well by applying a magnetic field to flowing water to bring a scale-causing substance to a state being unable to precipitate. <P>SOLUTION: The system for preventing the clogging of the well by applying magnetic treatment to flowing water includes a screen having fine water passing holes provided to the lower part to be embedded in the ground of its peripheral wall by drilling over the whole periphery thereof, a coil-shaped conductive part spirally extending along the surface of the screen in the longitudinal direction of the well to be integrated with the screen, and a power feed part for feeding power to the coil shaped conductive part, and is constituted so that the pitch of the coil shaped conductive part in the longitudinal direction of the well is made larger than the width of the coil shaped conductive part in the longitudinal direction of the well so as to form gaps between the adjacent coil parts of the coil shaped conductive part to allow them to communicate with the inside of the screen through the water passing holes, the surface of the coil-shaped conductive part is insulated and an electromagnetic field is formed inside or outside the well by passing an electric current through the coil-shaped conductive part to prevent the adhesion of a clogging causing substance in water to the screen. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、井戸の目詰まり防止システム、特にリチャージ式の井戸の目詰まり防止システムに関する。   The present invention relates to a well clogging prevention system, and more particularly to a recharge type well clogging prevention system.

井戸として、地中に埋設する単一の周壁(又は2重周壁)の下部を、例えば複数のサポートロッドとその周囲に巻き付けた螺旋状の剛性ワイヤーとからなるスクリーンとし、このスクリーンを通じて地下水を揚水し、またリチャージ井戸にあっては井戸の周囲の土壌に注水するようになっている(引用文献1又は特許文献2の段落0002)。スクリーンの構造としては、螺旋タイプの他に有孔パイプ型や網・フィルター型のものなどもある(特許文献3)。   As a well, the lower part of a single peripheral wall (or double peripheral wall) embedded in the ground is a screen composed of, for example, a plurality of support rods and a spiral rigid wire wound around it, and groundwater is pumped through this screen. In addition, in the recharge well, water is poured into the soil around the well (Cited document 1 or Patent document 2, paragraph 0002). As the structure of the screen, there are a perforated pipe type and a net / filter type in addition to the spiral type (Patent Document 3).

いずれのタイプのスクリーンであっても、地中水や注入水に含まれる水酸化鉄や鉄バクテリアなどが原因となって、表面に析出物(スケール)が付着する可能性がある。スケールが付着するとスクリーンの目詰まりを生ずるから、井戸のメンテナンス上で大きな問題となる。   Regardless of the type of screen, precipitates (scales) may adhere to the surface due to iron hydroxide, iron bacteria, etc. contained in underground water or injected water. If the scale adheres, the screen is clogged, which is a serious problem in well maintenance.

ところが従来こうした目詰まり予防対策は殆ど行われていないのが現実である。単に定期的に若しくは井戸の能力が低下した場合に井戸内部の状況をカメラなどで確認し、スケールによる目詰まりが確認されるとブラッシングや高圧洗浄などの方法を行ってスクリーンに付着している物質を除去する。   However, in reality, such clogging prevention measures have hardly been taken. Substances adhering to the screen by brushing or high-pressure washing if the clogging due to scale is confirmed by checking the conditions inside the well with a camera, etc., periodically or when the well capacity declines Remove.

ここでブラッシングとは、ブラシなどでスクリーンに付着した物質を掻き取ることである(特許文献4)。また高圧洗浄とは、清水を高圧でスクリーンなどに噴射し、付着物を破壊しながら除去するものである(特許文献5)。   Here, brushing is to scrape off substances adhering to the screen with a brush or the like (Patent Document 4). The high pressure cleaning is a method in which fresh water is sprayed onto a screen or the like at a high pressure to remove adhering substances while destroying them (Patent Document 5).

特開2006−169867JP 2006-169867 A 特開2000−080681JP2000-080681 特開2005−336822JP-A-2005-336822 特開2005−307575JP 2005-307575 A 特開2005−58975JP-A-2005-58975 特開2003−80108JP 2003-80108 A

ブラッシングや高圧洗浄を用いる方法では、井戸内部に設置してある水中ポンプなどの装置を一度撤去し、井戸の使用を停止して行う必要がある。また、専用の道具を必要とし、かつ重量物を揚重するための装置を準備するなど大掛かりな作業となる。従って手間や費用にかかる負担が大きくなる。   In the method using brushing or high-pressure cleaning, it is necessary to remove the device such as a submersible pump installed in the well once and stop using the well. In addition, a dedicated tool is required, and a large-scale operation such as preparing a device for lifting heavy objects is required. Accordingly, the burden on labor and cost increases.

また、より簡単な方法として、注水井戸への注水を止め、揚水ポンプで目詰まりの原因となる物質を排除することが考えられる。しかしながら目詰まりの原因物質が析出又は付着する量が多い場合、揚水ポンプによる洗浄ではそれら原因物質を除去することができなくなる。   Moreover, as a simpler method, it is conceivable to stop water injection to the water injection well and eliminate substances that cause clogging with a pump. However, when the amount of substances causing clogging is large or deposited, the causative substances cannot be removed by washing with a pump.

本出願人は、この問題を鋭意検討して、磁気処理により流水中のスケール原因物質を析出不能な状態とする技術を適用することに想い至った。目詰まり原因物質(イオンなど)を含む水に磁場を印加すると、当該物質が析出しなくなることは経験的に知られている。   The present applicant has intensively studied this problem, and has come up with the idea of applying a technique that renders the scale-causing substance in the running water unprecedented by magnetic treatment. It is empirically known that when a magnetic field is applied to water containing a clogging cause substance (such as ions), the substance does not precipitate.

こうした技術を流水管に適用することも既に知られており、例えば流路の上流側及び下流側をそれぞれ横切る一対のフィルターを含む流水管のフィルター設置箇所に対して、管壁の外側に設置した磁石(バルク磁石)で電磁場を生じさせることが行われている(特許文献6)。   It is already known that such a technique is applied to a water pipe. For example, the filter is installed outside the pipe wall with respect to a filter installation position of the water pipe including a pair of filters crossing the upstream side and the downstream side of the flow path. An electromagnetic field is generated by a magnet (bulk magnet) (Patent Document 6).

しかしながら、この文献では井戸、特にスクリーン付きの井戸に磁気処理技術をどのように適用するのかということについては特に開示していない。例えば特許文献6のフィルター設置箇所が井戸のスクリーンに相当すると考えると、スクリーンの外側箇所に磁石を設置することになる。ところが特許文献6が教える通りに井戸の筒体に磁石を設置すると、スクリーンを水が通過するときの邪魔になる。何故なら井戸の場合には、スクリーン外方の場所は水の通り道になるからである。   However, this document does not particularly disclose how to apply the magnetic processing technique to wells, particularly wells with screens. For example, if it is considered that the filter installation location of Patent Document 6 corresponds to a well screen, a magnet is installed at an outside location of the screen. However, if a magnet is installed on the well cylinder as taught by Patent Document 6, it will be an obstacle when water passes through the screen. This is because, in the case of a well, the place outside the screen becomes a path for water.

スクリーンよりも上方の井戸部分に磁石を設置すれば、磁石が水の通り道を妨げるという問題は起らない。しかしながら、この構成では、水が井戸内部からスクリーンへ向かう注水行程にしか適用できない。リチャージを主とする井戸でも井戸から拡散した目詰まり原因物質を回収するために一日のうちある程度の時間は揚水を行うことが必要であり、それができない井戸は周囲の環境にとって好ましくない。   If a magnet is installed in the well portion above the screen, the problem of the magnet blocking the passage of water does not occur. However, this configuration can be applied only to the water injection process in which water goes from the inside of the well to the screen. Even in a well mainly recharged, it is necessary to pump water for a certain period of time in order to collect the clogging cause substances diffused from the well, and a well that cannot do so is not preferable for the surrounding environment.

出願人は、この問題を鋭意検討して、井戸の螺旋状のスクリーンに沿って透水用の空隙を存してコイル状の導電部を形成する構成に想到した(図19〜図21参照)。この構成によれば注水行程中図20に黒丸で示すスケール原因物質がコイルの磁場により同図に白丸で示す析出しにくい粒子に変化し、スクリーンを通過する。しかしながらこの構成でも未だ次のような問題が残っている。第1に、透水用の空隙を存してコイル状導電部を構成したので、コイルの巻き数が少なくなってしまうことである。第2に、コイルの周囲の磁束密度はコイルの内部に比べてコイルの外側では非常に弱いので、井戸の外側のエリアAoutから地下水を吸い上げる場合に磁気処理の実効性が期待できないことである。スクリーンを通過してから強い磁場が発生する場所(コイル内部)に到達することになるからである。この点に関しては図19〜図21の参考例に関連して説明する。 The applicant intensively studied this problem and came up with a configuration in which a coil-shaped conductive portion was formed along the spiral screen of the well with a water-permeable gap (see FIGS. 19 to 21). According to this configuration, during the water injection process, the scale-causing substance indicated by black circles in FIG. 20 changes to particles that are difficult to precipitate, indicated by white circles in the same figure, due to the magnetic field of the coil, and passes through the screen. However, this configuration still has the following problems. 1stly, since the coil-shaped electroconductive part was comprised in the space | gap for water permeation | transmission, it is that the number of turns of a coil will decrease. Second, the magnetic flux density around the coil is much weaker outside the coil than inside the coil, so that the effectiveness of magnetic treatment cannot be expected when groundwater is sucked up from the area Aout outside the well. . This is because it reaches a place (inside the coil) where a strong magnetic field is generated after passing through the screen. This point will be described with reference to the reference examples of FIGS.

本発明の第1の目的は、通水用の空隙を含むコイル状導電部をスクリーンに組み込むことでスケールの原因物質が物の表面に析出しないようにした井戸の目詰まりを防止するシステムを提供することである。   A first object of the present invention is to provide a system for preventing clogging of a well in which a causative substance of scale is not deposited on the surface of a material by incorporating a coil-shaped conductive part including a water passage gap in a screen. It is to be.

本発明の第2の目的は、コイル状導電部付きのスクリーンを内外2重にすることで、注水及び揚水の双方に対応できる井戸の目詰まり防止システムを提供することである。   The second object of the present invention is to provide a well clogging prevention system that can cope with both water injection and pumping by making the screen with a coil-shaped conductive portion double inside and outside.

本発明の第3の目的は、透水孔を横切らないようにコイル形成用導線を組み込み、開孔率を低下させないようにした井戸の目詰まり防止システムを提供することである。   A third object of the present invention is to provide a well clogging prevention system in which a coil-forming conductor is incorporated so as not to cross a water-permeable hole so as not to lower the hole area ratio.

本発明の第4の目的は、スクリーンを構成する剛性ワイヤーに沿って電磁石形成用導線を形成することで、開孔率に優れるとともに十分な強度を有する井戸の目詰まり防止システムと、このシステムに適した剛性ワイヤーとを提供することである。   A fourth object of the present invention is to form an electromagnet forming lead along a rigid wire constituting a screen, and to provide a well clogging prevention system having excellent hole area ratio and sufficient strength. Providing a suitable rigid wire.

第1の手段は、
地中への埋設用の周壁の下部を通水可能なスクリーンとする井戸の目詰まりを防止するシステムであって、
上記周壁の下部を2重周壁として、これら各周壁を内側スクリーン及び外側スクリーンとするとともに、
各スクリーンの周面に沿って、井戸の長手方向に隣り合うコイル部分の間に通水用の空隙を存して延び、かつ表面を絶縁被覆したコイル状導電部をそれぞれ設け、
さらにこれら各コイル導電部に対してそれぞれ給電できる給電部を備えている。
The first means is
A system for preventing clogging of a well, which is a screen that allows water to pass through the lower part of a peripheral wall for burying in the ground,
The lower part of the peripheral wall is a double peripheral wall, and each peripheral wall is an inner screen and an outer screen,
Along each peripheral surface of each screen, there is provided a coiled conductive portion extending in a space for passing water between coil portions adjacent to each other in the longitudinal direction of the well, and having an insulating coating on the surface,
Furthermore, a power feeding unit that can feed power to each of the coil conductive parts is provided.

本手段の第1の特徴は、井戸のスクリーンの周面に通水用の空隙を存してコイル状導電部を巻きつけたことである。この構成によりコイル状導電部をスクリーンにコンパクトに組み込むことができる。なお、コイル状導電部はスクリーンに対して一体的に取り付けてもよく(図7参照)と、螺旋状のスクリーンそのものがコイル状導電部を兼ねるようにしてもよい(図15参照)。本手段の第2の特徴は、コイル状導電部を含むスクリーンを内外2重とし、かつ、それらコイル状導電部に個別に通電することができるように設けたことである。これによりコイルの注水行程に対しては内側のコイル状導電部に通電することにより、また揚水行程では少なくとも外側のコイル状導電部内に通電することによりスケールの析出を防止することができる。   The first feature of this means is that the coil-shaped conductive portion is wound around the peripheral surface of the well screen with a water passage gap. With this configuration, the coiled conductive portion can be incorporated into the screen in a compact manner. The coiled conductive part may be integrally attached to the screen (see FIG. 7), or the spiral screen itself may double as the coiled conductive part (see FIG. 15). The second feature of this means is that the screen including the coiled conductive portion is doubled inside and outside, and provided so that the coiled conductive portions can be individually energized. Accordingly, it is possible to prevent the scale from being deposited by energizing the inner coil-shaped conductive portion with respect to the coil water injection stroke and by energizing at least the outer coil-shaped conductive portion with respect to the pumping stroke.

「スクリーン」は、透水孔を有し、周囲の土壌から地下水を分離して揚水することを可能とする機能を有する。このスクリーン機能を発揮できる程度に透水孔を細かく形成する。また透水孔はスクリーン全体にほぼ均等に分布させて、目詰まりの原因物質が分散するようにすることが望ましい。スクリーンは、有孔パイプや網で形成してもよいが、柱状に配列した複数のサポートロッド(縦材)に対して小さな間隙を存して多数のリング(横材)を取り付けたり、螺旋状の剛性ワイヤーを巻き付けると、頑丈で開孔率の高い構造となる。   The “screen” has a water permeability hole and has a function of allowing groundwater to be separated from surrounding soil and pumped. Water-permeable holes are formed finely enough to exhibit this screen function. Further, it is desirable that the water-permeable holes are distributed almost evenly on the entire screen so that the substances causing clogging are dispersed. The screen may be formed of perforated pipes or nets, but a large number of rings (cross members) are attached to a plurality of support rods (vertical members) arranged in a columnar shape with a small gap, or a spiral shape. When a rigid wire is wound, the structure is strong and has a high hole area ratio.

「コイル状導電部」は、スクリーン全体の周りに磁場を発生させるための磁気コイルとしての機能を有する。もっとも本発明のコイル状導電部は、例えば図7に示す如く隣接するコイル部分との間に水の通り道である空隙(V)を形成するようにしている。そのためにはコイル状導電部の1ピッチ分の長さ(P)をコイル状導電部の同方向の巾(W)よりも大きくすればよい。上記空隙(V)は透水孔(22)を経由してスクリーンの内方へ連通している。コイル状導電部の表面は絶縁されている。スクリーンとは別体としてコイル状導電部を取り付けるときには、コイル状導電部が透水孔を横切らないようにすることが望ましい。これに関しては後述する。また、この場合には、各各透水孔からコイル状導電部までの間隔をほぼ一定とすることが好適である。コイル状導電部は、図示例のようにスクリーンの外側から巻き付けると製造し易い。   The “coiled conductive portion” has a function as a magnetic coil for generating a magnetic field around the entire screen. However, in the coiled conductive portion of the present invention, for example, a gap (V) that is a passage for water is formed between adjacent coil portions as shown in FIG. For this purpose, the length (P) of one pitch of the coiled conductive part may be made larger than the width (W) of the coiled conductive part in the same direction. The said space | gap (V) is connected to the inward of a screen via the water-permeable hole (22). The surface of the coiled conductive part is insulated. When the coiled conductive portion is attached as a separate body from the screen, it is desirable that the coiled conductive portion does not cross the water permeable hole. This will be described later. In this case, it is preferable that the distance from each water permeable hole to the coiled conductive portion is substantially constant. The coiled conductive portion is easy to manufacture when wound from the outside of the screen as shown in the example of the drawing.

第2の手段は、第1の手段を有し、かつ
上記給電部は、内側のコイル状導電部及び外側のコイル状導電部の双方に通電するとともに、2つのコイル状導電部のうち少なくとも一方に流す電流の向きを正逆反転することが可能に設計している。
The second means includes the first means, and the power feeding portion energizes both the inner coil-shaped conductive portion and the outer coil-shaped conductive portion, and at least one of the two coil-shaped conductive portions. It is designed to be able to reverse the direction of the current flowing through the current.

本手段では、二つのコイル状導電部に同時に通電し、内側のコイル状導電部の内部と、内側のコイル状導電部及び外側のコイル状導電部の間の間隙内部との何れか一方において強い磁場を発生するようにしている。   In this means, the two coil-shaped conductive portions are energized simultaneously, and strong in either the inner coil-shaped conductive portion or the gap between the inner coil-shaped conductive portion and the outer coil-shaped conductive portion. A magnetic field is generated.

第3の手段は、第1の手段又は第2の手段を有し、かつ
スクリーンの側外方から見てコイル状導電部が透水孔を横切ることがないように透水孔の形状及び配置を設計したことを特徴としている。
The third means has the first means or the second means, and the shape and arrangement of the water-permeable holes are designed so that the coiled conductive portion does not cross the water-permeable holes when viewed from the outside of the screen. It is characterized by that.

先に述べた如くコイル状導電部の空隙を水が通るようにする構造には、図17のように透水孔の配置と関係なくスクリーンの上からコイル状導電部を巻回した態様も含まれる。ところがそれでは透水孔を横切るコイル状導電部分が土の圧力をまともに受けて破損し易くなる。そうした不都合を避けるために、本手段では、スクリーンの側外方(円筒形のスクリーンであれば半径方向外側)から見てコイル状導電部が透水孔を横切らないように透水孔を配置することを提案する。   As described above, the structure that allows water to pass through the gap of the coiled conductive portion includes a mode in which the coiled conductive portion is wound from above the screen regardless of the arrangement of the water permeable holes as shown in FIG. . However, in that case, the coiled conductive portion that crosses the water permeable hole is easily damaged by the pressure of the soil. In order to avoid such inconvenience, the present means arranges the water-permeable holes so that the coiled conductive portion does not cross the water-permeable holes when viewed from the outside of the screen (in the radial direction of the cylindrical screen). suggest.

第4の手段は、第3の手段を有し、かつ
スクリーンを、井戸の長手方向に延びる複数本のサポートロッドと、これらサポートロッドの外側又は内側に巻回したコイル状の剛性ワイヤーとで構成し、
剛性ワイヤーの上下両縁とサポートロッドとの左右両縁で各透水孔を形成するとともに、
上記剛性ワイヤーの内外両端部のうちサポートロッドと反対側の端部に、表面を絶縁した導電線をコイル状導電部として付設したことを特徴としている。
The fourth means has the third means, and the screen is composed of a plurality of support rods extending in the longitudinal direction of the well and a coiled rigid wire wound around the outside or inside of the support rods. And
While forming each water permeable hole at both the upper and lower edges of the rigid wire and the left and right edges of the support rod,
A conductive wire having an insulated surface is provided as a coil-shaped conductive portion at the end opposite to the support rod among the inner and outer end portions of the rigid wire.

先に述べた如く、通水用の空隙を有するコイル状導電部を、透水孔を横切らないようにスクリーンに導入した構造には、例えば図18のようにコイル状導電部の通り道を避けて透水管を管壁に穿設した態様も含まれる。ところが、これではスクリーンの開口率が小さい。そこで本手段では、柱状に縦方向に並行する複数本のサポートロッドに巻き付けた剛性ワイヤーにコイル状導電部を付設することを提案している。好適な実施例として、サポートロッドの回りに剛性ワイヤーを溶接により接続し、溶接による熱が冷めた後に剛性ワイヤーの端部に、表面を絶縁した導線を接着すればよい。   As described above, in the structure in which the coil-shaped conductive part having a water passage gap is introduced into the screen so as not to cross the water-permeable hole, for example, as shown in FIG. A mode in which a tube is formed in the tube wall is also included. However, in this case, the aperture ratio of the screen is small. In view of this, the present means proposes to attach a coil-shaped conductive portion to a rigid wire wound around a plurality of support rods that are parallel to each other in a columnar shape. As a preferred embodiment, a rigid wire is connected around the support rod by welding, and a heat-insulated wire is bonded to the end of the rigid wire after the heat from the welding has cooled.

本手段では、剛性ワイヤーへのコイル状導電部への取り付け箇所にも工夫がある。仮に図8の剛性ワイヤーの上面S又は下面Sにコイル状導電部を付設したとすると、透水孔をある程度の巾を確保するために隣り合う導線部分の間隙を大きくしなければならない。そうなるとコイル状導電部の巻き数が小さくなってしまう。そこで本手段では、コイル状導電部は、剛性ワイヤーの内端及び外端のうちの一端(サポートロッドと反対側の端部)に付設することにしている。これにより、土圧への対抗力が高まり、開孔率を高く保つことができ、さらにコイル状導電部の巻き数を多くすることができる。 In this means, there is also a device in the place where the coiled conductive portion is attached to the rigid wire. Assuming that the annexed coiled conductive portion on the upper surface S U or the lower surface S L of the rigid wire 8, it is necessary to increase the gap of the conductor portions adjacent in order to ensure a certain degree of width of the permeability pore. As a result, the number of turns of the coiled conductive portion is reduced. Therefore, in this means, the coiled conductive portion is attached to one end (end opposite to the support rod) of the inner end and the outer end of the rigid wire. As a result, the resistance to earth pressure is increased, the hole area ratio can be kept high, and the number of turns of the coiled conductive portion can be increased.

第5の手段は、第4の手段に記載の流水の磁気処理による井戸の目詰まり防止システムに適した剛性ワイヤーであって、
一方向に長い断面形状を有し、その長手方向の一端部を巾広としてこの端部の巾方向中間部に剛性ワイヤー全長に亘って導線嵌挿用の嵌合溝を穿設している。
The fifth means is a rigid wire suitable for the well clogging prevention system by the magnetic treatment of the flowing water described in the fourth means,
It has a long cross-sectional shape in one direction, and one end portion in the longitudinal direction is wide, and a fitting groove for inserting a conductive wire is formed in the middle portion in the width direction of this end portion over the entire length of the rigid wire.

本手段では、上記目詰まり防止システムに用いるのに適した剛性ワイヤーを提案している。すなわち、剛性ワイヤーの全長に亘って導線嵌挿用の嵌合溝内に導線を嵌め込んでいるので、導線が剛性ワイヤーから脱落することが生じにくい。   This means proposes a rigid wire suitable for use in the clogging prevention system. That is, since the conducting wire is fitted into the fitting groove for inserting the conducting wire over the entire length of the rigid wire, the conducting wire is unlikely to fall off the rigid wire.

第1の手段に係る発明によれば、内外2重のスクリーンに通水用の空隙を含むコイル状導電部を導入したから、注水水又は地下水を効果的に磁気処理することができる。 According to the first aspect of the invention, since the coiled conductive portion including the water passage gap is introduced into the inner and outer double screens, the injected water or the ground water can be effectively magnetically treated.

第2の手段に係る発明によれば、コイル状導電部への電流の向きを制御して、注水時に適した磁場の状態と揚水時に適した磁場の状態とを選択することができ、また注水時に2つのコイル状導電部の磁場が強め合うようにして磁場処理の効果を高めることもできる。   According to the invention relating to the second means, it is possible to select the state of the magnetic field suitable for water injection and the state of the magnetic field suitable for pumping by controlling the direction of the current to the coiled conductive portion. Sometimes, the effect of the magnetic field treatment can be enhanced by strengthening the magnetic fields of the two coiled conductive portions.

第3の手段に係る発明によれば、透水孔を横切らないようにコイル状導電部を形成したから、土圧に対する強度を高め、かつ開孔率が低減することを防止できる。   According to the third aspect of the invention, since the coiled conductive portion is formed so as not to cross the water permeable hole, it is possible to increase the strength against earth pressure and prevent the hole area ratio from being reduced.

第4の手段に係る発明によれば、スクリーンを複数本のサポートロッドとコイル状の剛性ワイヤーとで形成し、かつサポートロッドとは反対側の剛性ワイヤーの端部に導線を付設したから、高開口率の既存のスクリーンの構造を大きく変えずに簡単に製造できる。   According to the fourth aspect of the invention, since the screen is formed of a plurality of support rods and a coiled rigid wire, and the conducting wire is attached to the end of the rigid wire on the side opposite to the support rod, It can be easily manufactured without greatly changing the structure of the existing screen with an aperture ratio.

第5の手段に係る発明によれば、長手方向の一端部を巾広としてこの端部の巾方向中間部に剛性ワイヤー全長に亘って導線嵌挿用の嵌合溝を穿設したから、第4の手段の井戸の目詰まり防止システムに適している。   According to the fifth aspect of the invention, since one end portion in the longitudinal direction is wide and the fitting groove for inserting the lead wire is formed in the intermediate portion in the width direction of the end portion over the entire length of the rigid wire. It is suitable for the well clogging prevention system of 4 means.

本発明の第1実施形態の井戸の目詰まり防止システムの全体図である。1 is an overall view of a well clogging prevention system according to a first embodiment of the present invention. 図1のシステムを、内側スクリーンを強調して描いた切欠き斜視図である。FIG. 2 is a cutaway perspective view of the system of FIG. 1 with the inner screen highlighted. 図2のスクリーンの一部拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of the screen of FIG. 2. 図2のスクリーンの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the screen of FIG. 図1のシステムの注水時の作用説明図である。It is action explanatory drawing at the time of water injection of the system of FIG. 図1のシステムの揚水時の作用説明図である。It is action explanatory drawing at the time of pumping of the system of FIG. 図2のスクリーンの要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view of the screen of FIG. 図7の剛性ワイヤーの断面図である。It is sectional drawing of the rigid wire of FIG. 図4のシステムの注水時用の作用の解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result of the effect | action for the time of water injection of the system of FIG. 図4のシステムの揚水時用の作用の解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result of the effect | action for the time of pumping of the system of FIG. 図2のスクリーンの製造過程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the screen of FIG. 図11の製造過程の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing process of FIG. 本発明の第2実施形態のシステムの要部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the important section of the system of a 2nd embodiment of the present invention. 図13のシステムの変形例の剛性ワイヤーの断面図である。It is sectional drawing of the rigid wire of the modification of the system of FIG. 本発明の第3実施形態のシステムのスクリーンの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the screen of the system of a 3rd embodiment of the present invention. 図15のシステムの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the system of FIG. 本発明のシステムのスクリーンの変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the modification of the screen of the system of this invention. 本発明のシステムのスクリーンの他の変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the other modification of the screen of the system of this invention. 本発明の参考例の全体図である。It is a general view of the reference example of this invention. 同例の注水時における作用の説明図である。It is explanatory drawing of the effect | action at the time of the water injection of the example. 同例の揚水時のおける作用の説明図である。It is explanatory drawing of the effect | action at the time of pumping of the example.

図1から図12は、本発明の第1の実施形態に係る井戸の目詰まり防止システムないしこのシステムに適用するための剛性ワイヤーを示している。   1 to 12 show a well clogging prevention system according to a first embodiment of the present invention or a rigid wire to be applied to this system.

説明の都合上、本発明が適用される井戸の構成のうち公知の事項を先に解説する。図1には、井戸の構成が概略的に描かれている。この井戸2は底壁4と周壁6とからなり、地中に穿設された縦穴B内に挿入されている。縦穴Bは地盤の難透水層Lを貫いて帯水層Lに達している。また縦穴Bは、図5のように井戸の周壁6より大径であり、周壁外面と縦穴との間隙のうち帯水層に対応する部分にフィルター材(砂利)Fを、また難透水層L2に対応する部分には土Sをそれぞれ埋め戻す。但し、作図上はフィルター材の描画を省略している。図1に示す如く上記周壁6の上部は水を通さないケーシング8であり、他方、周壁6の下部は透水性のスクリーン10である。スクリーン10は、上から見てループ状の複数本のサポートロッド12と、これらサポートロッドの周囲に螺旋状に巻き付けた剛性ワイヤー14とを一体的に合体させてなる。図7に示すようにサポートロッド12の上端部12bは、ケーシング8の内面下部に、またサポートロッド12の下端部12aは、上記底部4にそれぞれ固着されている。図示例の底部4は、底壁4aの外周から筒部4bを起立しており、この筒部4b内面にサポートロッドの下端部を取り付けている。 For the convenience of explanation, the well-known matters will be explained first in the configuration of the well to which the present invention is applied. FIG. 1 schematically illustrates the structure of a well. The well 2 includes a bottom wall 4 and a peripheral wall 6 and is inserted into a vertical hole B formed in the ground. The vertical hole B reaches the aquifer L 2 through the poorly permeable layer L 1 of the ground. Further, the vertical hole B has a diameter larger than that of the peripheral wall 6 of the well as shown in FIG. 5, and a filter material (gravel) F is provided in a portion corresponding to the aquifer in the gap between the outer surface of the peripheral wall and the vertical hole. The soil S is backfilled in the portions corresponding to. However, the drawing of the filter material is omitted in the drawing. As shown in FIG. 1, the upper part of the peripheral wall 6 is a casing 8 that does not allow water to pass through, while the lower part of the peripheral wall 6 is a water-permeable screen 10. The screen 10 is formed by integrally combining a plurality of support rods 12 that are loop-shaped when viewed from above and a rigid wire 14 that is spirally wound around the support rods. As shown in FIG. 7, the upper end portion 12 b of the support rod 12 is fixed to the lower portion of the inner surface of the casing 8, and the lower end portion 12 a of the support rod 12 is fixed to the bottom portion 4. The bottom portion 4 in the illustrated example has a cylindrical portion 4b upright from the outer periphery of the bottom wall 4a, and a lower end portion of a support rod is attached to the inner surface of the cylindrical portion 4b.

剛性ワイヤー14は、少なくとも土圧に対抗できる程度の剛性を有する。従来公知の如くこの剛性ワイヤーは図7及び図8に示すようにサポートロッド12と直角な方向(井戸の半径方向)に長いウエッジ(楔)形のワイヤーとすることができる。断面ウェッジ形の剛性ワイヤー14は、先鋭な第1端部16と巾広の第2端部18とを有し、その第1端部16を各サポートロッド12に溶接している。   The rigid wire 14 has sufficient rigidity to resist at least earth pressure. As known in the art, this rigid wire can be a wedge-shaped wire that is long in the direction perpendicular to the support rod 12 (in the radial direction of the well) as shown in FIGS. The wedge-shaped rigid wire 14 has a sharp first end 16 and a wide second end 18, and the first end 16 is welded to each support rod 12.

図示例の井戸は、揚水管24A及び注水管24Bを配置しており、揚水行程及び注水(リチャージ)行程の何れも可能とするようにしている。本発明に係る目詰まり防止システムを作動させていない場合には、流水中の目詰まり原因物質Mがスクリーンの透水孔22の孔縁に付着してスケールを生ずる。また、コイル状のワイヤーのうち隣り同士の2本のワイヤー部分と、互いに隣り合う2本サポートロッド12とは、透水孔22を形成している。透水孔22の縦巾Dは、スクリーン10の周囲に埋め戻した土壌若しくはフィルター材が井戸内に入ってこないように定める。一般に使用されるフィルター材は1mmから13mmと幅広く、施工する地盤や用途、地域によってばらつきがある。粒径加積曲線における通過質量百分率の85%の粒径をD85とし、コイル間隔(透水孔の上下巾)をDとすると、井戸の内側にフィルター材が入ってこないようにするためにはD85/D>2とすればよい。 The well in the illustrated example is provided with a pumping pipe 24A and a water injection pipe 24B so that both a pumping process and a water injection (recharge) process are possible. When the clogging prevention system according to the present invention is not operated, the clogging-causing substance M in the running water adheres to the hole edge of the water permeable hole 22 of the screen and generates a scale. Moreover, the two adjacent wire portions of the coiled wire and the two support rods 12 adjacent to each other form a water permeable hole 22. The vertical width D of the water permeable hole 22 is determined so that soil or filter material backfilled around the screen 10 does not enter the well. The filter materials generally used vary widely from 1 mm to 13 mm and vary depending on the ground, application, and area. In order to prevent the filter material from entering the inside of the well, assuming that the particle diameter of 85% of the passing mass percentage in the particle diameter accumulation curve is D 85 and the coil interval (the width of the permeation hole) is D. D 85 / D> 2 and may be.

本発明では、図5に示すように井戸の周壁6の下部を2重周壁として、これらを内側スクリーン10A及び外側スクリーン10Bとしている。内側スクリーン10Aと外側スクリーン10Bとの間隙はフィルター材Fで充填されている。本発明の井戸の目詰まり防止システム30は、これら内側スクリーン10A及び外側スクリーン10Bを含み、さらにコイル状導電部32と、給電線38A、38B、39A、及び39Bと、給電部40とを有する。まず内側のスクリーン10Aの構成について説明をする。   In this invention, as shown in FIG. 5, the lower part of the surrounding wall 6 of a well is made into the double surrounding wall, and these are made into the inner screen 10A and the outer screen 10B. The gap between the inner screen 10A and the outer screen 10B is filled with the filter material F. The well clogging prevention system 30 of the present invention includes the inner screen 10 </ b> A and the outer screen 10 </ b> B, and further includes a coiled conductive portion 32, power supply lines 38 </ b> A, 38 </ b> B, 39 </ b> A, and 39 </ b> B, and a power supply portion 40. First, the configuration of the inner screen 10A will be described.

コイル状導電部32は、剛性ワイヤー14が有する巾広の第2端部18に剛性ワイヤーの全長に亘って付設する。螺旋状の剛性ワイヤー14に沿って導電部を設けることでコイル状導電部となる。コイル状導電部は、図8に示すように導線34と導線の周囲を被覆する絶縁36とで形成している。絶縁の形状は任意であるが、図示例の絶縁は第2端部18の巾方向に扁平になっている。絶縁36は第2端部18の巾からはみ出さないようにすることが望ましい。コイル状導電部32に通電させることで磁場を生じ、この磁場により流水中のスケール原因物質が物の表面に析出することを抑制する。この現象を生ずる理由は、十分に解明に解明されているとはいえないが、一般的には次のように解釈されている。第1に、磁場の作用で流水を帯電させることで、イオンなどの粒子が物の表面に析出しない状態(この状態の粒子を不活性粒子という)となることである。第2に、こうして生じた不活性粒子が、既に物の上に生じているスケール物質に衝突して物の表面から脱落させることである。   The coiled conductive portion 32 is attached to the wide second end 18 of the rigid wire 14 over the entire length of the rigid wire. By providing a conductive portion along the spiral rigid wire 14, a coiled conductive portion is obtained. As shown in FIG. 8, the coiled conductive portion is formed by a conductive wire 34 and an insulation 36 that covers the periphery of the conductive wire. Although the shape of the insulation is arbitrary, the insulation in the illustrated example is flat in the width direction of the second end portion 18. It is desirable that the insulation 36 does not protrude from the width of the second end 18. By energizing the coiled conductive portion 32, a magnetic field is generated, and this magnetic field suppresses deposition of scale-causing substances in running water on the surface of the object. The reason for this phenomenon is not fully understood, but is generally interpreted as follows. First, by flowing water charged by the action of a magnetic field, particles such as ions are not deposited on the surface of the object (the particles in this state are referred to as inactive particles). Secondly, the thus generated inert particles collide with the scale material already formed on the object and drop off from the surface of the object.

次に、外側スクリーン10Bは、内側スクリーン10Aを囲うように適当な連結手段で底部4及びケーシング8に対して連結されている。好適な一例として、図4に示すように、底部4は、底壁4aの外周から外向きフランジ46を介して第1連結筒48を起立している。またケーシング8は、その外周面下部から、基端部を固着したフランジ状の連結板50を突出し、これら連結板の先端から第2連結筒52を垂下している。第1連結筒48と第2連結筒52とは、同内径に形成し、これら両筒内面に外側スクリーン10Bのサポートロッド12の両端部12a及び12bを固着させればよい。図示の例では、内側スクリーン10Aと外側スクリーン10Bとは、同じ向きに巻いてある。しかしながら電流を流すむきをどちらにでもできるので、巻き方向は必ずしも同じである必要はない。また作図上は、ピッチ長さを同じものとして描いているが、フィルター材の粒径と土粒子の粒径とが異なるために、ピッチ長さも必ずしも同じである必要はない。好適な一実施例として、内側スクリーン10Aのピッチ長はフィルター材が井戸内に入らない程度に細かく、外側スクリーン10Bのピッチ長は両スクリーンの間へのフィルター材の進入を許容する程度に大きく設定することができる。   Next, the outer screen 10B is connected to the bottom 4 and the casing 8 by appropriate connecting means so as to surround the inner screen 10A. As a preferred example, as shown in FIG. 4, the bottom portion 4 stands up from the outer periphery of the bottom wall 4 a via the outward flange 46. Moreover, the casing 8 protrudes from the lower part of the outer peripheral surface of the flange-like connecting plate 50 to which the base end portion is fixed, and suspends the second connecting cylinder 52 from the tip of these connecting plates. The first connecting cylinder 48 and the second connecting cylinder 52 may be formed to have the same inner diameter, and both end portions 12a and 12b of the support rod 12 of the outer screen 10B may be fixed to the inner surfaces of both the cylinders. In the illustrated example, the inner screen 10A and the outer screen 10B are wound in the same direction. However, since the current can be flown in either direction, the winding direction is not necessarily the same. In the drawing, the pitch length is the same, but the pitch length is not necessarily the same because the particle size of the filter material and the particle size of the soil particles are different. As a preferred embodiment, the pitch length of the inner screen 10A is so fine that the filter material does not enter the well, and the pitch length of the outer screen 10B is set large enough to allow the filter material to enter between both screens. can do.

内側スクリーン10Aのコイル状導電部の両端は給電線38A、39Aにより、また、外側スクリーン10Bのコイル状導電部の両端は給電線38B、39Bにより、それぞれ給電部40に接続している。各給電線は被覆電線である。   Both ends of the coiled conductive part of the inner screen 10A are connected to the power supply part 40 by power supply lines 38A and 39A, and both ends of the coiled conductive part of the outer screen 10B are connected to the power supply part 40 by power supply lines 38B and 39B, respectively. Each feeder line is a covered electric wire.

給電部40は、2つのコイル状導電部32に対して並列に接続されており、それぞれ電流を供給することができる。もっとも注水時及び(又は)揚水時に適当な磁場を加えることができればどのような接続しても構わない。上記の構成により、2つのコイル状導電部の一方又は双方に電流を供給することができ、また、各コイル状導電部への電流の向きも正逆反転することができる。好適な実施例として井戸の中心軸において2つのコイル状導電部の磁場の向きが同じになる場合及び反対になる場合を図面にあげるが、どちらか一方のコイル状導電部にのみ電流を流すこともできるようにしてもよい。   The power feeding unit 40 is connected in parallel to the two coil-shaped conductive units 32 and can supply current respectively. Of course, any connection may be used as long as an appropriate magnetic field can be applied during water injection and / or pumping. With the above configuration, current can be supplied to one or both of the two coil-shaped conductive portions, and the direction of the current to each coil-shaped conductive portion can also be reversed in the forward and reverse directions. As a preferred embodiment, the cases where the directions of the magnetic fields of the two coil-shaped conductive parts are the same and opposite in the central axis of the well are shown in the drawings, but current is passed through only one of the coil-shaped conductive parts. May also be made possible.

上記構成において、まず磁場を印加しない場合にどのようにスケールが析出するかを説明する。注水行程において、注水管24Bから注水された水は、一旦井戸2の内部に充填される。井戸中の注入水の水圧が井戸のスクリーン設置個所における地中水の圧力より大きくなると、井戸中の注入水は徐々に内側スクリーン10Aを通過し、さらに外側スクリーンを経由して井戸の周囲へ流出する。また揚水行程においては、揚水ポンプ26を作動させると、地下水が外側スクリーン10B及び内側スクリーン10Aを経て井戸内へ吸引される。スケールは、スケール原因物質が集まり易い場所であって、流れが淀んでいる場所で発生し易い。図示例の透水孔12は外側に比べて内側が上下方向に巾広であるから、透水孔直後の下流部分が淀み箇所となり易い。特に内側スクリーンは、周方向の単位長当りを単位時間内に通過するスケール原因物質の量が外側スクリーンに比べて大きいので、スケールを生じ易い状態に置かれている。   In the above configuration, first, how the scale precipitates when no magnetic field is applied will be described. In the water injection process, the water injected from the water injection pipe 24 </ b> B is once filled into the well 2. When the water pressure of the injected water in the well becomes greater than the pressure of the underground water at the screen location of the well, the injected water in the well gradually passes through the inner screen 10A and further flows out to the surroundings of the well via the outer screen. To do. In the pumping stroke, when the pumping pump 26 is operated, groundwater is sucked into the well through the outer screen 10B and the inner screen 10A. A scale is a place where scale-causing substances are likely to gather, and is easily generated in a place where the flow is stagnant. Since the inside of the water-permeable hole 12 in the illustrated example is wider in the vertical direction than the outside, the downstream portion immediately after the water-permeable hole tends to be a stagnation place. In particular, the inner screen is placed in a state in which it tends to cause scale because the amount of the scale-causing substance that passes per unit length in the circumferential direction within a unit time is larger than that of the outer screen.

次に磁場を印加した場合の作用を解説するが、説明を簡単にするために、まず一つのコイル状導電部32に電流を流した場合の作用を説明する。内側のコイル状導電部32に電流を流した場合には、井戸2の内部に強い磁場が発生する。この状態で注水をすると、注水管から磁場印加領域に入った注入水中のスケール原因粒子は磁場の作用により不活性な状態となって、スクリーンを付着することなく通過する。或いは一部の粒子は、スクリーン表面のスケール粒子と衝突してスケールを除去する作用を有すると推察される。揚水行程では、外側のコイル状導電部32に電流を流す。そうすると外側のコイル状導電部の内部に磁場が印加される。そして周囲から磁場印加領域に流入した地下水中のスケール原因粒子は不活性な状態となり、内側のスクリーンを、付着せずに通過する。   Next, the operation when a magnetic field is applied will be described. To simplify the description, the operation when a current is passed through one coil-shaped conductive portion 32 will be described first. When a current is passed through the inner coiled conductive portion 32, a strong magnetic field is generated inside the well 2. If water is poured in this state, the scale-causing particles in the injected water that have entered the magnetic field application region from the water injection pipe become inactive due to the action of the magnetic field and pass through without attaching the screen. Alternatively, it is assumed that some particles have an action of colliding with scale particles on the screen surface to remove scale. In the pumping stroke, a current is passed through the outer coiled conductive portion 32. Then, a magnetic field is applied to the inside of the outer coiled conductive part. And the scale cause particle | grains in the groundwater which flowed into the magnetic field application area | region from the periphery will be in an inactive state, and will pass through an inner screen, without adhering.

次に2つのコイル状導電部に同時に電流を流す場合の作用を解説する。   Next, an explanation will be given of the operation when current is simultaneously supplied to two coil-shaped conductive portions.

まず内側スクリーン10A及び外側スクリーン10Bに対して同じ向きに電流を流すと、図5に示す如く内側スクリーン10Aの内側のエリアAinでは、内側のコイル状導電部の磁束線と外側のコイル状導電部の磁束線との和による磁場が発生する。本発明では、水の通り道としての空隙Vを含むようにコイル状導電部を設計しているから、導線の捲き数を大きくすることが難しい。その代わりにコイル状導電部を2重にすることで、注水行程における、磁場発生によるスケール防止効果を高めている。すなわち、この作用は注水時の流水の磁気処理する上で有利である。なお、この状態において内側スクリーン10Aと外側スクリーン10Bとの中間のエリアAでは、内部領域Ainに比較して弱い磁場だけしか働かない。 First, a current flows in the same direction relative to the inner screen 10A and outer screen 10B, the inside of the area A in the inner screen 10A as shown in FIG. 5, the magnetic flux lines inside the coil-like conductive portion and an outer coiled conductor A magnetic field is generated by the sum of the magnetic flux lines of the part. In the present invention, since the coiled conductive portion is designed to include the gap V as a water passage, it is difficult to increase the number of conductors. Instead, the effect of scale prevention due to the generation of a magnetic field in the water injection process is enhanced by making the coiled conductive portion double. That is, this action is advantageous for magnetic treatment of running water during water injection. In the middle of the area A m of the inner screen 10A and outer screen 10B in this state, it does not work only a weak magnetic field as compared with the inner area A in.

次に内側スクリーン10A及び外側スクリーン10Bに対して異なる向きに電流を流すと、図6に示す如く内側スクリーン10Aと外側スクリーン10Bとの中間領域Aでは、この領域において内側のコイル状導電部の磁束線を、外側のコイル状導電部の磁束線に加えた磁場が発生する。本願の図19〜図21の構成に比べれば、中間領域に磁場が印加するこの作用は、揚水時の流水を磁気処理する上で有利である。 Then when an electric current is applied to the different orientation relative to the inner screen 10A and outer screen 10B, the intermediate region A m of the inner screen 10A and outer screen 10B as shown in FIG. 6, the coil-shaped conductive portion of the interior in the region A magnetic field is generated by applying the magnetic flux lines to the magnetic flux lines of the outer coiled conductive portion. Compared with the configurations of FIGS. 19 to 21 of the present application, this action of applying a magnetic field to the intermediate region is advantageous in magnetically treating the flowing water during pumping.

図9及び図10は、出願人が行った2重スクリーン内の磁場の解析の結果を示すものである。図9は、2つのコイル状電導部32が発生する磁場の向きを同じにした場合の磁力線の大きさ及び向きを、また図10は、2つのコイル状電導部32が発生する磁場の向きが反対である場合の磁力線の大きさ及び向きを、それぞれ矢印で示している。解析モデルとした2重スクリーンは、内側スクリーンの直径が400mm、外側スクリーンの直径が600mm、各スクリーンの垂直長さが6000mmである。   9 and 10 show the results of the analysis of the magnetic field in the double screen performed by the applicant. FIG. 9 shows the magnitude and direction of the magnetic lines of force when the directions of the magnetic fields generated by the two coiled conductive parts 32 are the same, and FIG. 10 shows the direction of the magnetic field generated by the two coiled conductive parts 32. The magnitude and direction of the lines of magnetic force in the opposite case are indicated by arrows, respectively. The double screen used as the analysis model has an inner screen diameter of 400 mm, an outer screen diameter of 600 mm, and a vertical length of each screen of 6000 mm.

両スクリーンに対して同じ向きに電流を供給したときの、内側スクリーン内の磁場は0.34〜0.49mT程度であり、内側スクリーンと外側スクリーンとの間隙内の磁場は内側スクリーン内の磁場の半分程度である。また、両スクリーンに対して異なる向きに電流を供給したときの内側スクリーンと外側スクリーンとの間隙内の磁場は、0.18〜0.25mT程度である。この間隙内の磁場に比べて内側スクリーン内の磁場は弱くなっている。   When the current is supplied to both screens in the same direction, the magnetic field in the inner screen is about 0.34 to 0.49 mT, and the magnetic field in the gap between the inner screen and the outer screen is the magnetic field in the inner screen. It is about half. Further, the magnetic field in the gap between the inner screen and the outer screen when current is supplied to the two screens in different directions is about 0.18 to 0.25 mT. The magnetic field in the inner screen is weaker than the magnetic field in this gap.

図11及び図12は、本実施形態のスクリーン10を製造する行程を示している。この行程では剛性ワイヤー14を、筒状に配列したサポートロッド12に対してシーム溶接により溶接している。シーム溶接とは、溶接箇所に大電流を流して抵抗熱と圧力とを加えながら溶接する方法(抵抗溶接)の一つで、図12の如く一対のローラ電極Rの間に溶接箇所(サポートロッドと被覆電線との交差箇所)を挟んで連続的に溶接を行うものである。図11は、スクリーン製造装置を示している。この装置は、複数本のサポートロッドを筒状に束ねる支持手段と、剛性ワイヤー14を供給する手段と、この剛性ワイヤーを溶接箇所に導くローラと、溶接箇所に設置した一対のローラ電極R(但し一方の電極は死角にある)とを有する。そして筒状に束ねたサポートロッドを回転させながら前進させ、剛性ワイヤー14を溶着している。図示例の剛性ワイヤー14は後述の図14に示すように予めコイル状導電部を組み付けたものとする。   FIG.11 and FIG.12 has shown the process of manufacturing the screen 10 of this embodiment. In this process, the rigid wire 14 is welded to the support rods 12 arranged in a cylindrical shape by seam welding. Seam welding is a method (resistance welding) in which a large amount of current is passed through a welding location while applying resistance heat and pressure (resistance welding). As shown in FIG. Welding is performed continuously across the crossing point of the wire and the covered wire). FIG. 11 shows a screen manufacturing apparatus. This apparatus includes a supporting means for bundling a plurality of support rods in a cylindrical shape, a means for supplying a rigid wire 14, a roller for guiding the rigid wire to a welding location, and a pair of roller electrodes R (provided that the welding location is provided). One electrode is in the blind spot. And the support rod bundled in the cylinder shape is advanced while rotating, and the rigid wire 14 is welded. The rigid wire 14 in the illustrated example is assumed to have a coil-shaped conductive portion assembled in advance as shown in FIG.

以下本発明の他の実施形態に係るシステムを説明する。これらの実施形態の説明において第1の実施形態と同じ構成については説明を省略する。   Hereinafter, a system according to another embodiment of the present invention will be described. In the description of these embodiments, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.

図13及び図14は、本発明の第2の実施形態を示している。この形態では、横長ウェッジ状の剛性ワイヤー14の水平方向の端部に、剛性ワイヤーの全長に亘って嵌合溝20を穿設し、この嵌合溝内にコイル状導電部形成用の被覆電線を嵌めこむ。嵌め込むときに接着剤を用いて嵌合溝内に被覆電線を固定すると好適である。剛性ワイヤーを溶接によりサポートロッドに取り付けるときには、図14に示す構成のうち被覆電線を省略したものを溶接し、溶接後に被覆電線を嵌合することが望ましい。そうしないと溶接の熱で被覆が溶けてしまうからである。図示例では、第2端部18を巾広としてその端面の縦巾方向中間部に嵌合溝20を穿設している。嵌合溝20の巾w及び深さhは、図13の断面図に示すように剛性ワイヤーの全長に亘って一定に形成する。そうしないと、被覆電線を嵌合溝に嵌め込む作業を効率的に行うことができないからである。図示例では、嵌合溝20を、その巾wと同程度以上の深さhを有するやや深い溝(以下深溝という)に形成している。さらに図示例の嵌合溝20の断面形状は矩形としている。しかしながらコイル状導電部32を確実に嵌めこむことができればどの様な形状(例えばV字形)でもよい。   13 and 14 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a fitting groove 20 is formed over the entire length of the rigid wire at the horizontal end of the horizontally long wedge-shaped rigid wire 14, and a coiled conductive portion-forming covered wire is formed in the fitting groove. Fit in. It is preferable to fix the covered electric wire in the fitting groove using an adhesive when fitting. When the rigid wire is attached to the support rod by welding, it is desirable to weld the structure shown in FIG. 14 without the covered electric wire and to fit the covered electric wire after welding. Otherwise, the coating melts with the heat of welding. In the example of illustration, the 2nd end part 18 is made wide, and the fitting groove | channel 20 is drilled in the intermediate part of the longitudinal width direction of the end surface. The width w and the depth h of the fitting groove 20 are formed uniformly over the entire length of the rigid wire as shown in the cross-sectional view of FIG. Otherwise, the operation of fitting the covered electric wire into the fitting groove cannot be performed efficiently. In the illustrated example, the fitting groove 20 is formed in a slightly deep groove (hereinafter referred to as a deep groove) having a depth h equal to or greater than the width w thereof. Furthermore, the cross-sectional shape of the fitting groove 20 in the illustrated example is rectangular. However, any shape (for example, a V shape) may be used as long as the coiled conductive portion 32 can be securely fitted.

上記嵌合溝20の設置箇所として、横長のウェッジ形の剛性ワイヤー14の水平方向の端部を選んだ理由の一つは、剛性ワイヤーの強度を損なうことなく、比較的深く嵌合溝を穿設することができるからである。例えば図14の剛性ワイヤー14の上面Sの横巾方向中間部に図示の嵌合溝と同程度の深さの溝を穿つと、剛性ワイヤーの上面側の強度が下面側に比べて弱くなる。後述のようにサポートロッドの外周に剛性ワイヤーを圧接して溶接する場合には、剛性ワイヤーが歪んでしまう可能性がある。また水平方向の2つの端部のうちサポートロッドと反対側の端部に嵌合溝を形成した理由は、サポートロッド側の端部はサポートロッドに溶接するために、嵌合溝を設ける余裕がないからである。 One of the reasons for selecting the horizontal end of the horizontally long wedge-shaped rigid wire 14 as the installation location of the fitting groove 20 is to pierce the fitting groove relatively deeply without damaging the strength of the rigid wire. This is because it can be established. For example, when drilling a top S U lateral width direction intermediate portion fitting groove and the groove of the same degree of depth illustrated in the rigid wire 14 in FIG. 14, the strength of the upper surface of the rigid wire is weakened as compared with the lower surface . As will be described later, when a rigid wire is welded to the outer periphery of the support rod and welded, the rigid wire may be distorted. The reason why the fitting groove is formed at the end opposite to the support rod among the two ends in the horizontal direction is that the end on the support rod side is welded to the support rod, so there is a margin for providing the fitting groove. Because there is no.

嵌合溝20の第1の機能は、剛性ワイヤー14からのコイル状導電部32の脱落を防止することである。そのためにサポートロッド12の外周に巻きつけた剛性ワイヤーの外側端部(第2端部)に嵌合溝20を穿設している。仮にこの状態から、コイル状導電部32を嵌合溝20の外へ脱落させようとすれば、コイル状導電部32の径を嵌合溝の深さhの2倍ほど大きくしなければならない。しかしながら、仮にコイル状導電部32の一部が何らかの外力により嵌合溝20から脱落しようとしても、コイル状導電部の導線34は金属製なので嵌合溝から外れる程度に伸びることは起こりにくい。またコイル状導電部は、少なくともスクリーンの数ピッチ分に亘って嵌合溝20内に嵌合しており、この長さ方向全体の嵌合力によりコイルの一部への外力に対抗し、作用点でコイル状導電部32が緩み、脱落することに抵抗する。   The first function of the fitting groove 20 is to prevent the coiled conductive portion 32 from falling off the rigid wire 14. For this purpose, a fitting groove 20 is formed in the outer end (second end) of the rigid wire wound around the outer periphery of the support rod 12. If the coiled conductive portion 32 is to be dropped out of the fitting groove 20 from this state, the diameter of the coiled conductive portion 32 must be increased by about twice the depth h of the fitting groove. However, even if a part of the coiled conductive portion 32 tries to drop out of the fitting groove 20 due to some external force, the conductive wire 34 of the coiled conductive portion is made of metal and hardly extends to the extent that it is removed from the fitting groove. The coil-shaped conductive portion is fitted in the fitting groove 20 at least for several pitches of the screen, and the action force is applied against the external force applied to a part of the coil by the fitting force in the entire length direction. Thus, the coiled conductive portion 32 is loosened and resists falling off.

嵌合溝20の第2の機能は、コイル状導電部32が他物(竪穴の内壁など)に衝突することを防止することである。そのために図14に縦断面として表れるコイル状導電部のほぼ全部を嵌合溝20内に嵌め込んでいる。   The second function of the fitting groove 20 is to prevent the coiled conductive portion 32 from colliding with another object (such as the inner wall of the pothole). For this purpose, almost all of the coiled conductive portion shown as a longitudinal section in FIG. 14 is fitted in the fitting groove 20.

嵌合溝20の第3の機能は、コイル状導電部32の絶縁36の厚さを好適な状態に保つことである。例えば図8の例のように剛性ワイヤー6の第2端部18の端面にコイル状導電部32を付設する場合、この導電部形成用の被覆導線を圧接・溶接したとすると、導線が扁平形状に圧縮される。そうなると絶縁36は圧縮された方向(スクリーンへの組み込み時の水平方向)に薄くなる。これに対して、嵌合溝内にコイル状導電部形成用の導線を嵌め込むときには、溶接時に導線に力が殆ど作用しない。従って絶縁36が薄くなることはない。   The third function of the fitting groove 20 is to keep the thickness of the insulation 36 of the coiled conductive portion 32 in a suitable state. For example, when the coiled conductive portion 32 is attached to the end surface of the second end portion 18 of the rigid wire 6 as in the example of FIG. 8, if the coated conductive wire for forming the conductive portion is pressed and welded, the conductive wire has a flat shape. Is compressed. Then, the insulation 36 is thinned in the compressed direction (horizontal direction when incorporated into the screen). On the other hand, when a coiled conductive part forming conductor is fitted in the fitting groove, almost no force acts on the conductor during welding. Therefore, the insulation 36 does not become thin.

図15及び図16は、本発明の第3の実施形態を示している。なお、作図の都合上、外側のスクリーンを省略して、内側のスクリーンだけを描いている。   15 and 16 show a third embodiment of the present invention. For the sake of drawing, the outer screen is omitted and only the inner screen is drawn.

本実施形態は、コイル状導電部32をスクリーンの剛性ワイヤー14と兼用させたものである。即ち、図15に示す如く剛性ワイヤーが導線としての性質を有し、その周囲を絶縁36で被覆している。図面では、内側スクリーンの剛性ワイヤー兼コイル状導電部のみを描いており、外側スクリーンの剛性ワイヤー兼コイル導電部を省略している。図15に示す通り、剛性ワイヤー14は複数本のサポートロッド12に対して溶接している。しかしながら、図16に示す通り、一連のサポートロッド12の外側に穿設した嵌合凹部13に、コイル状導電部32を嵌め留めすることができる。   In the present embodiment, the coiled conductive portion 32 is also used as the screen rigid wire 14. That is, as shown in FIG. 15, the rigid wire has a property as a conducting wire, and its periphery is covered with the insulation 36. In the drawing, only the rigid wire / coiled conductive portion of the inner screen is drawn, and the rigid wire / coil conductive portion of the outer screen is omitted. As shown in FIG. 15, the rigid wire 14 is welded to the plurality of support rods 12. However, as shown in FIG. 16, the coiled conductive portion 32 can be fitted into the fitting recess 13 formed outside the series of support rods 12.

図17及び図18は、本発明の第4の実施形態を示している。本実施形態は、螺旋形のスクリーン以外の態様を示している。図17に示すスクリーンは、上から見てループ状の複数本のサポートロッドの周囲に複数段の補強リング42を装着し、この補強リングの外からコイル状導電部32を巻き付けたものである。図18は、多数の透水孔22を穿設した周壁の回りにコイル状導電部32を巻きつけたものである。何れの図示例でも、内側スクリーンに係る構成のみを表示しており、外側のスクリーンについては省略している。   17 and 18 show a fourth embodiment of the present invention. This embodiment shows aspects other than the spiral screen. The screen shown in FIG. 17 is obtained by mounting a plurality of stages of reinforcing rings 42 around a plurality of support rods that are loop-shaped when viewed from above, and winding a coiled conductive portion 32 from the outside of the reinforcing ring. In FIG. 18, a coiled conductive portion 32 is wound around a peripheral wall having a large number of water permeable holes 22. In any of the illustrated examples, only the configuration relating to the inner screen is displayed, and the outer screen is omitted.

図19から図21は、本発明の参考例の説明図である。この例は、本発明の井戸の目詰まり防止システムの構成のうち外側スクリーンを省略したものである。この例の作用は本発明の第1実施形態のシステムの内側スクリーンと同じである。すなわち同井戸内を注水管24Bからスクリーン10へ向かう水流中の目詰まり原因粒子Mが、単一のコイル状導電部の磁場の作用により、不活性粒子M’に変化する。そして不活性粒子は、スクリーンを通過して井戸の外に流出する。   19 to 21 are explanatory diagrams of a reference example of the present invention. In this example, the outer screen is omitted from the configuration of the well clogging prevention system of the present invention. The operation of this example is the same as the inner screen of the system of the first embodiment of the present invention. That is, the clogging cause particles M in the water flow from the water injection pipe 24 </ b> B to the screen 10 in the well are changed to inactive particles M ′ by the action of the magnetic field of the single coiled conductive portion. The inert particles then flow out of the well through the screen.

ところがリチャージ用の井戸であっても、所定時間の注水行程の間に一定の割合(例えば24:1)で短時間の揚水行程をいれておく必要がある。長時間一定方向にのみ水を流すと水路を異物が塞いでしまう可能性があるからである。そして揚水行程により井戸の周囲にあった目詰まり原因粒子を井戸のスクリーンに引き寄せ、スクリーンにスケールが生ずるおそれがある。これを防止するために、本発明ではスクリーンを2重に構成しているのである。   However, even in the case of a recharging well, it is necessary to insert a short pumping stroke at a constant rate (for example, 24: 1) during a predetermined time of water injection stroke. This is because if water is allowed to flow only in a certain direction for a long time, foreign substances may block the water channel. The clogging-causing particles around the well are attracted to the screen of the well by the pumping process, and there is a possibility that scale is generated on the screen. In order to prevent this, in the present invention, the screen is doubled.

本明細書に掲げた各実施形態は好適な一例であり、発明の性質に反しない限りこれに限定されるものではない。例えばコイル状導電部を含むスクリーンを2重にした構成だけが実施形態として示されているが、スクリーンを同心状に重ねて磁場強度を向上するというアイディアからは、多重のスクリーンであっても構わない。また剛性ワイヤー及びコイル状導電部の形状や位置関係なども、水の通り道である空隙を含むコイルという発想を損なわない限り自由に選択することができるものである。   Each embodiment described in this specification is a suitable example, and is not limited to this as long as it does not contradict the nature of the invention. For example, only a configuration in which a screen including a coiled conductive portion is doubled is shown as an embodiment. However, from the idea of concentrically overlapping screens to improve magnetic field strength, multiple screens may be used. Absent. In addition, the shape and positional relationship of the rigid wire and the coiled conductive portion can be freely selected as long as the idea of a coil including a gap that is a passage for water is not impaired.

2…井戸 4…底部 6…周壁 8…ケーシング 10…スクリーン
10A…内側スクリーン 10B…外側スクリーン
12…サポートロッド 13…係合凹部
14…剛性ワイヤー 16…第1端部 18…第2端部 20…嵌合溝
22…透水孔 24A…揚水管 24B…注水管 26…揚水ポンプ
30…井戸の目詰まり防止システム 32…コイル状導電部 34…導線
36…絶縁 38、39…給電線 40…給電部
42…水平リング 44…支持筒 46…外向きフランジ
48…第1連結筒 50…連結板 52…第2連結筒
B…縦穴 S…埋め土 V…空隙 P…剛性ワイヤーのピッチ長さ
W…第2端部の縦巾 w…嵌合溝の縦巾 h…嵌合溝の深さ
…剛性ワイヤーの上面 S…剛性ワイヤーの下面
in…内部エリア A…中間エリア Aout…外部エリア
2 ... well 4 ... bottom 6 ... peripheral wall 8 ... casing 10 ... screen
10A ... inner screen 10B ... outer screen 12 ... support rod 13 ... engagement recess
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Rigid wire 16 ... 1st end part 18 ... 2nd end part 20 ... Fitting groove 22 ... Water-permeable hole 24A ... Pumping pipe 24B ... Water injection pipe 26 ... Pumping pump 30 ... Clogging prevention system of a well 32 ... Coil-like conduction Portion 34 ... Conducting wire 36 ... Insulation 38, 39 ... Power feeding line 40 ... Power feeding portion 42 ... Horizontal ring 44 ... Supporting tube 46 ... Outward flange 48 ... First connecting tube 50 ... Connecting plate 52 ... Second connecting tube B ... Vertical hole S ... landfills V ... void P ... upper surface S L ... rigidity of the vertical width w ... Tatehaba h ... fitting groove depth S U ... rigid wire fitting groove pitch length W ... second end of the rigid wire The lower surface of the wire A in ... inner area A m ... intermediate area A out ... outer area

Claims (5)

地中への埋設用の周壁の下部を通水可能なスクリーンとする井戸の目詰まりを防止するシステムであって、
上記周壁の下部を2重周壁として、これら各周壁を内側スクリーン及び外側スクリーンとするとともに、
各スクリーンの周面に沿って、井戸の長手方向に隣り合うコイル部分の間に通水用の空隙を存して延び、かつ表面を絶縁被覆したコイル状導電部をそれぞれ設け、
さらにこれら各コイル導電部に対してそれぞれ給電できる給電部を備える、
ことを特徴とする、流水の磁気処理による井戸の目詰まり防止システム。
A system for preventing clogging of a well, which is a screen that allows water to pass through the lower part of a peripheral wall for burying in the ground,
The lower part of the peripheral wall is a double peripheral wall, and each peripheral wall is an inner screen and an outer screen,
Along each peripheral surface of each screen, there is provided a coiled conductive portion extending in a space for passing water between coil portions adjacent to each other in the longitudinal direction of the well, and having an insulating coating on the surface,
Furthermore, a power supply unit that can supply power to each of the coil conductive units is provided.
A well clogging prevention system using magnetic treatment of flowing water.
上記給電部は、内側のコイル状導電部及び外側のコイル状導電部の双方に通電するとともに、2つのコイル状導電部のうち少なくとも一方に流す電流の向きを正逆反転することが可能に設計したことを特徴とする、
請求項1記載の流水の磁気処理による井戸の目詰まり防止システム。
The power feeding part is designed to energize both the inner coiled conductive part and the outer coiled conductive part and to reverse the direction of the current flowing through at least one of the two coiled conductive parts. It is characterized by
The well clogging prevention system by magnetic treatment of flowing water according to claim 1.
スクリーンの側外方から見てコイル状導電部が透水孔を横切ることがないように透水孔の形状及び配置を設計したことを特徴とする、
請求項1又は請求項2に記載の流水の磁気処理による井戸の目詰まり防止システム。
The shape and arrangement of the water-permeable holes are designed so that the coiled conductive portion does not cross the water-permeable holes when viewed from the outside of the screen.
The well clogging prevention system by the magnetic treatment of the flowing water of Claim 1 or Claim 2.
スクリーンを、井戸の長手方向に延びる複数本のサポートロッドと、これらサポートロッドの外側又は内側に巻回したコイル状の剛性ワイヤーとで構成し、
剛性ワイヤーの上下両縁とサポートロッドとの左右両縁で各透水孔を形成するとともに、
上記剛性ワイヤーの内外両端部のうちサポートロッドと反対側の端部に、表面を絶縁した導電線をコイル状導電部として付設したことを特徴とする、
請求項3記載の流水の磁気処理による井戸の目詰まり防止システム。
The screen is composed of a plurality of support rods extending in the longitudinal direction of the well and a coiled rigid wire wound around the outside or inside of the support rods,
While forming each water permeable hole at both the upper and lower edges of the rigid wire and the left and right edges of the support rod,
A conductive wire having an insulated surface is attached as a coil-shaped conductive portion to the end opposite to the support rod among the inner and outer ends of the rigid wire,
The well clogging prevention system by magnetic treatment of flowing water according to claim 3.
請求項4に記載の流水の磁気処理による井戸の目詰まり防止システムに適した剛性ワイヤーであって、一方向に長い断面形状を有し、その長手方向の一端部を巾広としてこの端部の巾方向中間部に剛性ワイヤー全長に亘って導線嵌挿用の嵌合溝を穿設したことを目的とする、井戸の目詰まり防止システム用の剛性ワイヤー。   A rigid wire suitable for a well clogging prevention system by magnetic treatment of flowing water according to claim 4, having a long cross-sectional shape in one direction, and having one end in the longitudinal direction wide so that the end of the end A rigid wire for a well clogging prevention system, which is formed by drilling a fitting groove for inserting a conductive wire over the entire length of the rigid wire in an intermediate portion in the width direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017023915A (en) * 2015-07-17 2017-02-02 鹿島建設株式会社 System and method for preventing clogging

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