JP2012149898A - 水量識別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】暗い貯水槽等の内部を電灯で照らして上方から覗き込む場合に、比較的コストや工期をかけず、簡単に現在の水量を判断できる水量識別装置を提供する。
【解決手段】
本発明の代表的な水量識別装置１２０の構成は、水に浮かぶ性質を有するフロート部１２２と、水ぎわに設けられた昇降はしご１１０のステップ１１０ａに取り付けられるステップ取付部１２６と、フロート部１２２に連結されステップ取付部１２６が取り付けられるステップ１１０ａに対応する水量の表記を有する目盛部１２８とを備え、ステップ１１０ａとステップ取付部１２６、またはステップ取付部１２６とフロート部１２２が回転可能に構成されていて、フロート部１２２が水から浮力を受けることによって上方へと回転し、目盛部１２８の表記がフロート部１２２が上方へと回転した際に上方から観察可能な位置に配置されることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、貯水槽等の水量を識別する水量識別装置に関する。

発電所には、多くの貯水槽が設けられている。例えば、特許文献１の段落００３１〜００３５、図７、８等に記載されているように、雨水排水槽や排水処理清水槽が設けられている。これらの槽には適宜水が流入するため、現場では水が溢れないように作業員が状況に応じて監視を行っている。

詳細には、作業員が、対象となる槽を封鎖しているマンホール蓋を開けて、上方から槽の内部を電灯で照らしその水量（水位）を確認している。なお、これらの槽に流入した水は、ｐｈ濃度や油の混入を検査し、適切に処理をした上で、最終的に外洋へと排水される。

特開平７−１８４５２３号公報

しかし、雨水排水槽や排水処理清水槽の内部はとても暗いため、上方から槽の内部を電灯で照らしても、水面の位置（水量）を把握するのが困難であった。仮に水面の位置を把握できたとしても、これらの槽には水量の表記（目盛り）が設定されていなかったため、具体的な水量を判断することができなかった。

ここで、既存の槽の壁面に水量の目盛り表記を描いたり、取り付けたりする工事を行うことも考えられる。しかし、この工事を行う場合には、槽を空にして（運用を停止して）行う必要があり、また狭くて深い槽の中に足場を組む必要もあり、少なくないコストや工期が必要となる。また、この工事を行ったとしても水面の位置を把握するのが困難なことを改善できる訳ではないので、そもそも、どの水量の表記を読めばいいのか分かりにくく根本的な解決には到らない。

このような現状から、比較的コストや工期をかけずに、これらの槽の現在の水量を簡単に判断できる新規技術が求められている。なお、これらの槽にはその用途上、ヘドロが溜まったり、コケが発生したりするため、故障のおそれがある精密装置（電気式の測定器等）を導入することはできない。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、暗い貯水槽等の内部を電灯で照らして上方から覗き込む場合に、比較的コストや工期をかけず、簡単に現在の水量を判断できる水量識別装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明にかかる水量識別装置の代表的な構成は、水に浮かぶ性質を有するフロート部と、水ぎわに設けられた昇降はしごのステップに取り付けられ、このステップにフロート部を連結するステップ取付部と、フロート部に連結され、ステップ取付部が取り付けられるステップに対応する水量の表記を有する目盛部とを備え、ステップとステップ取付部、またはステップ取付部とフロート部が回転可能に構成されていて、フロート部が水から浮力を受けることによって上方へと回転し、目盛部の表記が、フロート部が上方へと回転した際に上方から観察可能な位置に配置されることを特徴とする。

とりわけ、ステップとステップ取付部、またはステップ取付部とフロート部の回転軸に対して重心が目盛部よりに偏っていて、水中に存在しない場合には、表記が下向きの状態で目盛部が回転軸に対して下方に配置され、水中に存在する場合には、表記が上向きの状態で目盛部が回転軸に対して上方に配置されると好ましい。

上記構成によれば、水中に存在しない場合には上方から目盛部の表記が視認されず、水中に存在する場合には上方から目盛部の表記が視認される。そのため、暗い貯水槽等の内部を電灯で照らして上方から覗き込んだ場合に水面の位置がどのあたりにきているのか把握できなくても、上方から視認される目盛部の表記に基づき具体的な水量を判断することができる。

具体的には、一定の間隔ごとに昇降はしごのステップに水量識別装置を取り付ければ、最も手前側（上側）にて視認される目盛部の表記まで現在の水量が達していると判断することができる。よって、極めて簡単に、現在の水量を判断することができる。

なお、水量識別装置は、浮力を利用した単純な構造であるため、保守、整備が不要であり、汚れが懸念される発電所の貯水槽等にも適用することができる。かかる水量識別装置を、貯水槽等の昇降はしごのステップに取り付けるだけでよいため、比較的コストや工期がかかることもない。

上記目盛部の表記が蛍光塗料で記載されているとよい。これにより、暗い貯水槽等の内部を電灯で照らして上方から覗き込んだ場合に、表記の蛍光塗料が電灯に反射するため、より簡単に現在の水量を判断することができる。

上記フロート部が円柱状体の一部をなす円弧柱状であり、フロート部と合わさって円柱状体を形成する内部に水が出入り可能な円弧柱状の浸水部をさらに備え、上記ステップに回転可能に取り付けられる上記ステップ取付部が、円柱状体の中心部分に設定されるとよい。これにより、水中に存在する場合には、フロート部が上方へと回転するように浮き上がる一方、浸水部には水が入り込んで浮力を生じなくなるので、より安定的な姿勢を保つことができる。

上記ステップが丸棒状、上記フロート部が優弧柱状であって、ステップに回転可能に取り付けられる上記ステップ取付部が、可撓性を有し、優弧柱状のフロート部の中心部分に設定され、ステップ取付部の開口幅が、丸棒状のステップの径よりも狭くてもよい。これにより、ステップ取付部を撓ませて、簡単に丸棒状のステップに着脱することができる。そのため、工事を要せずに、すなわちコストや工期をかけずに設置可能である。

上記水量識別装置が発電所の貯水槽に設けられた昇降はしごのステップに取り付けられるものであって、貯水槽の水量の識別に用いられるとよい。特に、この水量識別装置を発電所の貯水槽に適用することで、顕著な効果を奏することが可能である。

本発明によれば、暗い貯水槽等の内部を電灯で照らして上方から覗き込む場合に、比較的コストや工期をかけず、簡単に現在の水量を判断できる水量識別装置を提供可能である。この水量識別装置は、浮力を利用した単純な構造であるため、電気式の測定器等のように保守や整備を必要とせず、汚れが懸念される箇所にも適用できる。

本発明の第１の実施形態にかかる水量識別装置を適用する貯水槽の概略図である。 図１の貯水槽の昇降はしごのステップに取り付けられる水量識別装置を示す図である。 図２の水量識別装置の動作について説明する断面図である。 比較例としての水量識別装置を示す図である。 図１のマンホール蓋を開けて、貯水槽の内部を覗き込む様子を示した図である。 本発明の第２の実施形態にかかる水量識別装置を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

[第１実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる水量識別装置１２０を適用する貯水槽１００の概略図である。図１に示すように、貯水槽１００には、流入管１０２を通じて水が流入し、ポンプ１０６によって排水管１０４を通じて水が排出される。貯水槽１００は、マンホール蓋１０８で封鎖されており、マンホール蓋１０８の直下には昇降はしご１１０が設置されている。また、貯水槽１００の内部が密閉されないよう、通気を確保するための通気管１１２が設置されている。

図２は、図１の貯水槽１００の昇降はしご１１０のステップ１１０ａに取り付けられる水量識別装置１２０を示す図である。図２（ａ）ではステップ１１０ａへの取付前の水量識別装置１２０を図示しており、図２（ｂ）ではステップ１１０ａへの取付後の水量識別装置１２０を図示している。なお、ここでは、ステップ１１０ａは、丸棒状の部材を略コ字形状に屈曲して形成される。

第１実施形態にかかる水量識別装置１２０は、フロート部１２２（図３等参照）と、浸水部１２４（図３等参照）と、ステップ取付部としての軸取付部１２６と、目盛部１２８とを含んで構成される。フロート部１２２は円柱状体の一部をなす円弧柱状（優弧柱状）であり、水に浮かぶ性質を有する。ここでは、フロート部１２２は、内部が空洞且つ密封されて形成される。浸水部１２４は、フロート部１２２と合わさって円柱状体を形成する円弧柱状（劣弧柱状）であり、内部に水が出入り可能な水取入口１２４ａ、１２４ｂを有する。

軸取付部１２６は、フロート部１２２および浸水部１２４からなる円柱状体の中心部分に設定される円形の孔状部であって、丸棒状のステップ１１０ａを軸（回転軸）として回転可能に取り付けられる。すなわち、ステップ１１０ａにフロート部１２２および浸水部１２４を連結する。目盛部１２８はフロート部１２２の外表面に連結され、軸取付部１２６が取り付けられるステップ１１０ａに対応する水量の表記（例えば１５ｍ^３、１０ｍ^３…等）を有する。かかる表記は、蛍光塗料で記載される。

図３は、図２の水量識別装置１２０の動作について説明する断面図であり、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図に相当する。図３（ａ）〜（ｃ）では、水量識別装置１２０が水中に存在しない状態から水面ＷＬが上昇して水没するまでを経時的に図示しており、図３（ｄ）〜（ｆ）では、水量識別装置１２０が水中に存在する状態から水面ＷＬが下降して露出するまでを経時的に図示している。

水量識別装置１２０では、回転軸（ステップ１１０ａ）に対して重心が目盛部１２８よりに偏っている。したがって、図３（ａ）に示すように、水中に存在しない場合には、表記が下向きの状態で目盛部１２８が回転軸に対して下方に配置される。

図３（ｂ）に示すように、水面ＷＬが上昇して水量識別装置１２０が水没すると、水取入口１２４ａ、１２４ｂから浸水部１２４に水が流入する。すると、図３（ｃ）に示すように、浸水部１２４は浮力を生じなくなる一方で、フロート部１２２は水から浮力を受けて上方へと回転し、目盛部１２８の表記が上方から観察可能な位置に配置される。すなわち、表記が上向きの状態で目盛部１２８が回転軸に対して上方に配置される。

一方、図３（ｄ）に示す状態（水中に存在する状態）から水面ＷＬが下降して水量識別装置１２０が露出してくると、図３（ｅ）に示すように浸水部１２４（水取入口１２４ａ、１２４ｂ）が下方にきているので、水取入口１２４ａ、１２４ｂから内部の水が排出される。内部の水が排出されると、上記のように水量識別装置１２０では回転軸に対して重心が目盛部１２８よりに偏っているため、目盛部１２８が外表面に連結されるフロート部１２２が重力によって下方へと回転し、目盛部１２８の表記が上方から観察不可能な位置に配置される。すなわち、表記が下向きの状態で目盛部１２８が回転軸に対して下方に配置される。

図４は、比較例としての水量識別装置２２０を示す図である。図４（ａ）では水量識別装置２２０が水中に存在しない場合を図示しており、図４（ｂ）では水量識別装置２２０が水中に存在する場合を図示している。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、比較例にかかる水量識別装置２２０は、ステップ取付部としての連結紐２２６と、フロート部を兼ねた目盛部２２８とを含んで構成される。

連結紐２２６は、昇降はしご１１０の丸棒状のステップ１１０ａを軸（回転軸）として回転可能に巻回され、このステップ１１０ａにフロート部を兼ねた目盛部２２８を連結する。フロート部を兼ねた目盛部２２８は、水に浮かぶ性質を有し、連結紐２２６が巻回されるステップ１１０ａに対応する水量の表記（例えば１５ｍ^３、１０ｍ^３…等）を有する。水量識別装置２２０が水中に存在しない場合には表記が下向きの状態でフロート部を兼ねた目盛部２２８が回転軸に対して下方に配置され（図４（ａ）参照）、水中に存在する場合にはフロート部を兼ねた目盛部２２８が水から浮力を受けて上方へと回転し、表記が上向きの状態で回転軸に対して上方に配置される（図４（ｂ）参照）。

ここで、第１実施形態にかかる水量識別装置１２０と、比較例にかかる水量識別装置２２０とを対比する。第１実施形態にかかる水量識別装置１２０では、水中に存在する場合、浸水部１２４に水が充填される一方、フロート部１２２には浮力が働く。そのため、浸水部１２４が下方、フロート部１２２が上方の状態にて安定的な姿勢が保たれる。

一方、比較例にかかる水量識別装置２２０では、上記のように連結紐２２６にてフロート部を兼ねた目盛部２２８が単にステップ１１０ａに巻回されるのみである。そのため、貯水槽１００のポンプ１０６等が稼動し、貯水槽１００の内部に水の流れが発生した状態では、フロート部を兼ねた目盛部２２８が揺動してその表記が上方から観察しづらくなるおそれがある。これに対し、第１実施形態にかかる水量識別装置１２０によればこのような問題を解消できるため、より好適な構成となる。

図５は、図１のマンホール蓋１０８を開けて、貯水槽１００の内部を覗き込む様子を示した図である。なお、図５中の各水量識別装置１２０ａ〜１２０ｇは、上述した水量識別装置１２０と同様の構成を有するものとする。昇降はしご１１０のステップ１１０ａに関しては代表して１つに符号を付す。

図５（ａ）ではステップ１１０ａに水量識別装置１２０ａ〜１２０ｇを取り付けていない場合を図示しており、図５（ｂ）ではステップ１１０ａに水量識別装置１２０ａ〜１２０ｇを取り付けた場合を図示している。なお、図５（ａ）、（ｂ）は理解を容易にするために簡略化して図示したものであり、各水量識別装置１２０ａ〜１２０ｇの表記やステップ１１０ａの数は模式的なものに過ぎない。

図５（ａ）に示すように、発電所の貯水槽１００（雨水排水槽や排水処理清水槽）などでは、従来、水が溢れないように作業員Ｐ１が状況に応じてマンホール蓋１０８を開けて上方からその内部を電灯１１４で照らし、監視を行っていた。しかし、貯水槽１００の内部はとても暗いため、上方から槽の内部を電灯１１４で照らしても、水面ＷＬの位置（水量）を把握するのが困難であった。仮に水面ＷＬの位置を把握できたとしても、このような槽には水量の表記が設定されていなかった（壁面等に記載されていなかった）ため、具体的な水量を判断することができなかった。

これに対し、図５（ｂ）に示すように、一定の間隔（高さ）ごとにステップ１１０ａに水量識別装置１２０ａ〜１２０ｇを取り付けた場合、水中に存在しない水量識別装置１２０ａ〜１２０ｄは上方からその表記が視認されず、水中に存在する水量識別装置１２０ｅ〜１２０ｇのみ上方からその表記が視認される。したがって、暗い貯水槽１００の内部を電灯１１４で照らして上方から覗き込んだ場合に水面ＷＬの位置がどのあたりにきているのか把握できなくても、最も手前側（上側）にて視認される水量識別装置１２０ｅの表記まで現在の水量が達していると判断することができる。図５（ｂ）では、現在の水量が１５ｍ^３まで達していると判断することができる。

特に、これらの表記は、蛍光塗料で記載されている。これにより、暗い貯水槽１００の内部を電灯１１４で照らして上方から覗き込んだ場合に、表記の蛍光塗料が電灯１１４の光に反射する。そのため、容易に水中に存在する水量識別装置１２０ｅ〜１２０ｇの表記を視認することができる。

上記より、第１実施形態にかかる水量識別装置１２０ａ〜１２０ｇによれば、極めて簡単に現在の水量を判断することができる。なお、水量識別装置１２０ａ〜１２０ｇは、浮力を利用した単純な構造であるため、保守、整備が不要であり、ヘドロが溜まったり、コケが発生したりするおそれのある発電所の貯水槽１００などにも適用することができる。かかる水量識別装置１２０ａ〜１２０ｇをステップ１１０ａに取り付けるだけでよいため、比較的コストや工期がかかることもない。

[第２実施形態]
図６は、本発明の第２の実施形態にかかる水量識別装置３２０を示す図である。図６（ａ）ではステップ１１０ａへの取付前の水量識別装置３２０を図示しており、図６（ｂ）ではステップ１１０ａへの取付後且つ水中に存在しない場合の水量識別装置３２０を図示しており、図６（ｃ）ではステップ１１０ａへの取付後且つ水中に存在する場合の水量識別装置３２０を図示している。

図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２実施形態にかかる水量識別装置３２０は、フロート部３２２と、ステップ取付部としての軸取付部３２６と、目盛部３２８とを含んで構成される。フロート部３２２は、優弧柱状であり、水に浮かぶ性質を有する。軸取付部３２６は、優弧柱状のフロート部１２２の中心部分に設定される円形（円弧形）の孔状部であって、丸棒状のステップ１１０ａを軸（回転軸）として回転可能に取り付けられる。すなわち、丸棒状のステップ１１０ａにフロート部１２２を連結する。目盛部３２８はフロート部３２２の外表面に連結され、軸取付部３２６が取り付けられるステップ１１０ａに対応する水量の表記を有する。

ここで、軸取付部３２６は可撓性を有し（フロート部３２２は可撓性を有し）、その開口幅Ｌ１が丸棒状のステップ１１０ａの径Ｌ２よりも狭く形成される（図６（ａ）参照）。これにより、軸取付部３２６を撓ませて、簡単にステップ１１０ａに着脱することが可能である。

発電所などでは、局所的な工事の実施等によりその工事排水が一時的に特定の貯水槽１００に排出される場合がある。このような状況下においては、当然ながら、作業員Ｐ１はその貯水槽１００から水が溢れないように適宜監視を行う必要がある。しかし、工事排水が一時的にその貯水槽１００に排出される以外に、その貯水槽１００から水が溢れるおそれが殆どない場合（通常の使用態様では水が溢れるおそれが殆どない場合）、内部の水量を判断するためにコストや工期を割くことは有意義ではない。

しかし、第２実施形態にかかる水量識別装置３２０は、上記のように貯水槽１００の水量を判断（監視）する必要が一時的にある場合、その貯水槽１００の昇降はしご１１０のステップ１１０ａにワンタッチで着脱することができる。工事を要せずに、すなわちコストや工期をかけずに設置することができるため、このような一時的な需要にも対応することができる。

図６（ｂ）に示すように、水量識別装置３２０は、回転軸（ステップ１１０ａ）に対して重心が目盛部３２８よりに偏っていて、水中に存在しない場合には、表記が下向きの状態で目盛部３２８が回転軸に対して下方に配置される。一方、図６（ｃ）に示すように、水中に存在する場合にはフロート部３２２が水からの浮力を受けて上方へと回転し、表記が上向きの状態で目盛部３２８が回転軸に対して上方に配置される。すなわち、第１実施形態の水量識別装置１２０と同様に簡単に現在の水量を判断することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる第１の実施形態および第２の実施形態について説明した。本実施形態にかかる水量識別装置１２０、３２０は、発電所の貯水槽１００に適用することで顕著な効果を奏するが、これに限定される訳ではない。暗い状況下などにおいて上方から水量を判断する場合に本発明は適用でき、例えば一般建造物の貯水槽や護岸等の水ぎわに設けられた昇降はしごに取り付けることができる。なお、本実施形態においては、ステップ１１０ａとステップ取付部とを回転可能としたが、これに限られずステップ取付部とフロート部とを回転可能としてもよい。

すなわち、本発明は、上記実施形態の例に限定される訳ではない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、貯水槽等の水量を識別する水量識別装置として利用することができる。

Ｐ１…作業員、ＷＬ…水面、１００…貯水槽、１０２…流入管、１０４…排水管、１０６…ポンプ、１０８…マンホール蓋、１１０…昇降はしご、１１０ａ…ステップ、１１２…通気管、１１４…電灯、１２０（１２０ａ〜１２０ｇ）、２２０、３２０…水量識別装置、１２２、３２２…フロート部、１２４…浸水部、１２４ａ、１２４ｂ…水取入口、１２６、３２６…軸取付部（ステップ取付部）、２２６…連結紐（ステップ取付部）、１２８、２２８、３２８…目盛部

Claims (6)

1. 水に浮かぶ性質を有するフロート部と、
   水ぎわに設けられた昇降はしごのステップに取り付けられ、該ステップに前記フロート部を連結するステップ取付部と、
   前記フロート部に連結され、前記ステップ取付部が取り付けられるステップに対応する水量の表記を有する目盛部とを備え、
   前記ステップと前記ステップ取付部、または該ステップ取付部と前記フロート部が回転可能に構成されていて、該フロート部が水から浮力を受けることによって上方へと回転し、
   前記目盛部の表記が、前記フロート部が上方へと回転した際に上方から観察可能な位置に配置されることを特徴とする水量識別装置。
2. 前記ステップと前記ステップ取付部、または該ステップ取付部と前記フロート部の回転軸に対して重心が前記目盛部よりに偏っていて、
   水中に存在しない場合には、前記表記が下向きの状態で前記目盛部が前記回転軸に対して下方に配置され、
   水中に存在する場合には、前記表記が上向きの状態で前記目盛部が前記回転軸に対して上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の水量識別装置。
3. 前記目盛部の表記が蛍光塗料で記載されていることを特徴とする請求項１または２に記載の水量識別装置。
4. 前記フロート部が円柱状体の一部をなす円弧柱状であり、
   前記フロート部と合わさって前記円柱状体を形成する内部に水が出入り可能な円弧柱状の浸水部をさらに備え、
   前記ステップに回転可能に取り付けられる前記ステップ取付部が、前記円柱状体の中心部分に設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の水量識別装置。
5. 前記ステップが丸棒状、前記フロート部が優弧柱状であって、
   前記ステップに回転可能に取り付けられる前記ステップ取付部が、可撓性を有し、優弧柱状の前記フロート部の中心部分に設定され、
   前記ステップ取付部の開口幅が、丸棒状の前記ステップの径よりも狭いことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の水量識別装置。
6. 当該水量識別装置が発電所の貯水槽に設けられた昇降はしごのステップに取り付けられるものであって、該貯水槽の水量の識別に用いられることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の水量識別装置。

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