JP3923710B2 - Water sampling equipment - Google Patents
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Description
【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22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83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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a water sampling device suitable for sampling water at a location where the water level fluctuates, such as a water purification plant or a sewage treatment plant, and in particular, a water sampling unit is held in a float to collect surface water or water of a predetermined depth. The present invention relates to a water sampling device that can
[0002]
FIG. 4 shows a front view of a conventional water sampling device, wherein 1 is a water sampling section, 11 is a water sampling port of the
[0003]
By the way, the water sampling device of FIG. 4 has a constant pipe length of the
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-210666 discloses a technique for inspecting water at a certain water level by fixing a water quality meter to such a float by utilizing the property that the float always floats on the water surface. However, the above publication does not disclose a technique for collecting water at a certain water level.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above situation in the prior art, an object of the present invention is to provide a water sampling device that can collect surface water or water of a desired water level even if the water level fluctuates.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The water sampling apparatus according to the present invention includes (1) a float, a water sampling part having a water sampling port held by the float and opening at or below the surface of the water, a water extraction part installed in the water structure, and the above sampling. A telescopic water pipe that connects the water part and the water sampling / extraction part is provided.
(2) In the above (1), the water supply pipe is a spiral pipe that can be extended to a length corresponding to at least the maximum height difference between the water collection part and the water extraction part.
(3) In the above (1), the water sampling portion is provided with a water absorption pump.
(4) In the above (1), the water pipe is provided with a reinforcing wire for preventing breakage due to overextension.
(5) In the above (1), the water sampling section is provided with an overturn prevention device for preventing overturning on the water.
(6) In the above (5), the overturn prevention device is connected to the water sampling section extending downward from the pulley, the pulley holding arm extending from the water structure to the water, the pulley held by the pulley holding arm, and the pulley. It is a pulley apparatus provided with a wire.
(7) In the above (1), a separation device is provided for holding the water sampling part on the water separated from the water structure.
(8) In the above (7), the separation device is a support arm that supports a part of the water supply pipe extending from the water sampling portion in a horizontal direction or a direction close thereto.
(9) In the above (1), the float is connected to the floating structure by an elastic connecting member.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a front view for explaining
[0008]
The water sampling device of the present invention is not limited to the water of a water purification plant or a sewage treatment plant, but can be river water, lake water, seawater, or other various waters to be inspected. In addition to tanks such as the water purification tank described above, rivers, lakes, sea dikes, wharves, ships, quay walls, and the like may be used.
[0009]
The
[0010]
The water collection /
[0011]
One end of the
[0012]
Since the
[0013]
The connection between the
[0014]
Therefore, in the water sampling device shown in the first embodiment, the positions of the
[0015]
The
[0016]
FIG. 2 is a front view for explaining
[0017]
Even if the
[0018]
FIG. 3 is a front view for explaining
[0019]
The stretchable water supply pipe such as the
[0020]
In the third embodiment, substantially the
[0021]
The
[0022]
【The invention's effect】
As described above, the water sampling device of the present invention includes: (1) a float, a water sampling unit that is held by the float and opens at or below the water surface, a water sampling / extracting unit installed in a floating structure, and the above sampling unit. An elastic water pipe that connects the water section and the water sampling / withdrawing section is provided, and (2) the water pipe extends to a length corresponding to at least the maximum height difference between the water sampling section and the water sampling / extracting section. For example, since it is a spiral tube, the position of the float and the water sampling section may fluctuate up and down following the change even if the water level of the water surface of the test water changes greatly over time, and the water sampling section Since the water collection / removal part is connected to each other by a telescopic water supply pipe such as a spiral pipe, surface water or water of a desired water level can be collected from the water collection part.
[0023]
(3) If the water collection / extraction unit is equipped with a water absorption pump, the water to be inspected can be collected easily by the water absorption pump regardless of the height difference between the water extraction / extraction unit and the water extraction unit. it can.
[0024]
Further, (4) the water pipe is provided with a reinforcing wire that prevents breakage due to overextension, so the water pipe is formed of an organic resin or rubber, and has excellent stretchability but mechanical strength. Even if a material that is not so strong is used, overstretching is prevented by the reinforcing wire and it is avoided from breaking.
[0025]
Also, (5) a tipping prevention device for preventing the water sampling unit from tipping over the water, for example, (6) a pulley holding arm extending from the water structure to the water, a pulley held by the pulley holding arm, and downward from the pulley When a pulley apparatus including a wire extending and connected to the water sampling unit is provided, the
[0026]
Further, (7) a separation device for holding the water collection unit on the water separated from the water structure, for example, (8) a support arm for supporting a part of the water supply pipe extending from the water extraction unit horizontally or in a direction close thereto. If this is the case, the telescopic water pipe such as a spiral pipe is generally flexible, so that it can be prevented from drooping when it hangs down near the watering side of the water structure due to its flexibility and its own weight. The float and the water sampling section are held at a location slightly away from the water-filled side surface, and water sampling at that location becomes possible.
[0027]
Furthermore, (9) when the float is connected to the floating structure by means of a telescopic connecting member, it is prevented that the float is separated from the floating structure even if there is a sudden flow of water at the sampling point. Is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of
FIG. 4 is a front view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 sampling section, 2 sampling section, 21 water absorption pump, 3 spiral tube,
4 reinforcing wires, 5 floats, 6 spiral cables, 7 struts,
8 pulley device, 81 pulley holding arm, 82 wire winder,
83 pulley, 84 wire, 9 support arm, S water structure.
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