JP4163092B2 - 越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システム - Google Patents

Description

本発明は、越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムに関し、特に、無動力で回動するドラムスクリーンの稼働を確実に、簡易に確認できるようにした越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムに関するものである。

従来、雨水と各家庭から放出される下水とを合わせて処理する、所謂合流式下水処理においては、雨天時所定の流量以上の雨水が合流式管渠の雨水吐き室に流入すると、該雨水流出量の内、処理場で汚水として扱う下水量以上の雨水を放流管渠によって河川、海域、湖沼等に放流するようにしている。
また、この施設では、放流管渠への流入部に適当な高さの越流堰を設け、該越流堰で雨水流入量を調整するようにしているが、降雨初期の増水に伴って河川、海域、湖沼等やその他の施設への越流水には、汚水の一部が未処理の状態で、さらには合流式管渠では道路面のごみや汚物等を含んでおり、これらは、越流部分から直接河川、海域、湖沼等や貯留池へと流れ込むため、利水における障害となったり、放流水域を汚濁するという問題があった。
この利水における障害や放流水域の汚濁を防止する目的で、雨水に含まれるごみ等が貯留池や河川等へ流入するのを防ぐように、合流管渠の主幹線から越流雨水幹への落ち口である雨水吐きにごみや汚物等の夾雑物の公共水域への流出を防止するための除塵装置を配設している。

ところで、この除塵装置としては、特許文献１に示すように、越流雨水幹への落ち口等に、バースクリーンを垂直又は上部が後退するように傾斜して配設し、バースクリーンにて捕捉されたごみを、バースクリーンに沿って移動するようにしたレーキ装置にて掻き揚げ排出するように構成した装置や、円盤形をしたディスクを予め定めたスクリーン目幅間隔にてディスク軸に串装して一体とし、これを駆動手段にて回動させるように構成したディスクスクリーン形の除塵装置等が提案されている。

ところが、このいずれの除塵装置にも、レーキ装置を駆動したり、ドラムスクリーンを回動するための駆動手段、特に限定されるものではないが、例えば、動力式の駆動手段を要し、この電力を供給するための配線とともに、電源盤等が必要となり、設備費が高価となり、また、この合流式管渠の雨水吐き室は、通常、道路下の管渠の中に配設されるため、駆動手段駆動用の電源の設置が困難となるという問題点があった。
このため、電源を必要としない無動力式のスクリーンを採用されるようになってきたが、この方式は駆動手段の電源が不要となる利点がある一方、無動力式スクリーンの稼働状況を検知するには、作業者が点検毎に現場に出向いて、合流式管渠に配設された点検用マンホールの蓋等を開けて目視により確認するか、別途監視カメラを設置して操作室に設置したＣＲＴ等のスクリーンを目視して行うようにしていた。
この点検を目視にて行う場合には、点検毎に作業者が現場に出向き、マンホール等を開ける等の労力や手数を要するという問題があった。また、監視カメラを設置する場合には、この監視カメラの電源を確保する必要があり、さらには操作室までの配線を要するので設備費が高価になるという問題があった。
特開平９−２０９４３４号公報

本発明は、上記従来の越流水除塵装置の有する問題点に鑑み、稼働用は勿論のこと、検知用電源をも含め、すべての電力を他所から供給することなく、容易に、確実にドラムスクリーンの稼働状況を検知することができる越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムは、道路下の管渠の中に配設される雨水吐き室に形成した越流堰の上方位置に回転可能に配設した円筒形のドラムスクリーンと、該越流堰の下流側で、かつドラムスクリーンにて濾過された越流水の放流部との間に配設し、ドラムスクリーンを経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転するように配設した水車にてドラムスクリーンを回転させるように構成した無動力式の越流水除塵装置において、ドラムスクリーンの回転を検出する稼働検出手段と、ドラムスクリーンが回転している時に稼働表示する稼働表示手段と、これら稼働検出手段及び稼働表示手段へ電力を供給するための内部電源装置とを備え、該内部電源装置への充電を、外部から電力を一切供給することなくドラムスクリーン又は水車の回転にて駆動される発電機にて行うようにしたことを特徴とする。

この場合において、稼働検出手段を、ドラムスクリーン又は水車の近傍位置に配設した近接スイッチにて構成することができる。

また、稼働表示手段を、報知ランプにて構成することができる。

また、稼働表示手段を、ドラムスクリーンの回転状況を、無線による通信ユニットにて送信し、操作室に配設されたモニターにて表示するように構成することができる。

本発明の越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムによれば、ドラムスクリーンの回転を検出する稼働検出手段と、ドラムスクリーンが回転している時に稼働表示する稼働表示手段と、これら稼働検出手段及び稼働表示手段へ電力を供給するための内部電源装置とから構成しているから、通常、電源の設置が困難となる道路下の管渠の中に配設される合流式管渠の雨水吐き室においても、外部から電力を一切供給することなく、ドラムスクリーンの回転状況を、さらには作業者が現場にてマンホールの蓋等を空けることなく、簡易に、確実に把握することができ、また簡単な構成とすることができる。

そして、内部電源装置への充電を、ドラムスクリーン又は水車の回転にて駆動される発電機にて行うようにすることにより、外部から電力を一切供給することなく、ドラムスクリーン又は水車が回転する限り、内部電源装置に夜間、昼間を問わず充電することができるので、ドラムスクリーンの稼働検出、稼働表示を安定して長期間に亘って行うことができる。

また、稼働検出手段を、ドラムスクリーン又は水車の近傍位置に配設した近接スイッチにて構成することにより、簡単な機構でドラムスクリーンの稼働検出を正確に行うことができる。

また、稼働表示手段を、報知ランプにて構成することにより、簡単な機構でドラムスクリーンの稼働表示を、適確に行うことができる。

また、稼働表示手段を、ドラムスクリーンの回転状況を、無線による通信ユニットにて送信し、操作室に配設されたモニターにて表示するように構成することにより、作業者は操作室内でドラムスクリーンの回転状況を容易に確認することができるので、遠くに離れた場所でも、さらには複数の越流水除塵装置の監視を同時に行うことができる。

以下、本発明の越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムの実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図３に、本発明の越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムを、越流雨水幹への落ち口等に適用した実施例を示す。

本発明を適用する越流水除塵装置は、合流式管渠１の流水路の越流雨水幹への落ち口等、所謂雨水吐き室１０に形成した越流堰１１の上方位置に回転可能に配設した円筒形のドラムスクリーン２と、該越流堰１１の下流側で、かつドラムスクリーン２にて濾過された越流水の放流部１２との間に配設し、ドラムスクリーン２を経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転するように配設した水車３にてドラムスクリーン２を回転するように無動力式の越流水除塵装置を構成している。
そして、ドラムスクリーン２の回転を検出するようにしたドラムスクリーン又は水車の近傍位置に配設した近接スイッチ４１及び雨水吐き室１０内に流入する雨水等の水位を検知又は液面監視する超音波センサ４２、制御回路４３等より形成する稼働検出手段４と、ドラムスクリーン２が回転している時に稼働表示する報知ランプ等の稼働表示手段５と、これら稼働検出手段４及び稼働表示手段５へ電力を供給するための内部電源装置６とを備え、内部電源装置６に外部からの電力を供給することなく、ドラムスクリーン２又は水車３の回転にて駆動される発電機７（及び／又は太陽光発電設備８（参考例））にて充電できるように充電回路を形成するようにしている。
また、この稼働表示手段を、ドラムスクリーンの回転状況を無線等の通信ユニットにて送信し、雨水吐きを統括する処理場の監視室(又は操作室)に配設されたモニター等にて、ドラムスクリーンの回転状況を表示させて確認できるように構成することもできるし、さらにはドラムスクリーンの回転にて発電される発電機の電力量を、無線等の通信ユニットにて送信し、これにより、ドラムスクリーンの回転状況を確認できるように構成することもできる。

ドラムスクリーン２は、所要の径と長さを有する円筒形で、その外周表面が濾過体を構成するようにし、かつ濾過すべきごみ（夾雑物）に応じて、メッシュ、パンチングメタル、ディスクスクリーンのいずれか、又は他の機構を用いることができるとともに、両端部にはドラムスクリーン２を回転可能に支持するための軸２１を備える。
なお、このドラムスクリーン２を越流堰１１の上方位置にて、回転可能に配設する際、越流雨水の水位は、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、ドラムスクリーン２の中央位置付近になるように設定し、これによりドラムスクリーン２の上部は水面位置より上部に突出し、下部は水面に没するようにし、越流雨水に含まれるごみ（夾雑物）を濾過により除去できるようにした濾過部とする。

また、水車３は、ドラムスクリーン２にて濾過された越流水が落下する位置に配設し、これにより越流水の落下水圧を動力源として回転可能とする。この水車３の配設位置は、特に限定されるものではないが、例えば、図１に示すように、最も越流水が大量に落下する位置に配設するのが望ましい。
水車３とドラムスクリーン２とは、水車３の回転動力がドラムスクリーン２側に伝達されるように動力伝達手段を介して連結する。この動力伝達手段は、特に限定されるものではないが、例えば、水車３とドラムスクリーン２との軸端に取り付けたスプロケットホイール（又はプーリー）２３、２４間にチェン（又はタイミングベルト）２２を張架して構成することができる。

雨水吐き室１０には、越流水除塵装置の設置及び点検用のマンホール１３を形成し、これに蓋１４を着脱可能に配設するとともに、該雨水吐き室１０内に流入する雨水等の水位を検知し、この水位による液面を監視するための超音波センサ４２と、ドラムスクリーン２の回転を検出するようにしたドラムスクリーン又は水車に近設して配置するようにした近接スイッチ４１とを配設し、さらに、ドラムスクリーン２又は水車３（図示の実施例ではドラムスクリーン２）の回転にて駆動され、発電するようにした発電機７を配設する。

また、制御回路４３には、図２に示すように、蓄電池等の内部電源装置６と、前記近接スイッチ４１及び超音波センサ４２と、道路面に埋設又は適当な位置に配設された報知ランプ等の稼働表示手段５を接続するとともに、さらに内部電源装置６に、ドラムスクリーン２又は水車３の回転にて駆動される発電機７及び太陽光発電設備８とを接続して充電回路を形成し、これにより外部からの電力を一切供給することなく、近接スイッチ４１及び超音波センサ４２に電力を供給できるようにする。
なお、この場合、超音波センサ４２、制御回路４３、内部電源装置６を１つのボックスに収納するようにすることにより、設置及び点検が容易となり、また太陽光発電設備８は、特に限定されるものではないが、例えば、前記制御ボックスに配設するか、道路上に凸起を極力抑えるようにして道路に埋設するようにするか、雨水吐き室１０の近辺に景観を損なわないようにして配設するものとする。

次に、この越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムの動作について説明する。
雨水等が合流式管渠１の流水路を流れ、該流水路に接続された雨水吐き室１０内に流入するが、この流入水の液面を常に超音波センサ４２にて監視されているので、該水位が雨天時等多量の雨水が流れ込むことにより、水位が上昇して設定された水位に達すると、ドラムスクリーン２が稼働すべき水位になったことを超音波センサ４２にて検知されるとともに、雨水吐き室１０内に形成した越流堰１１を経て越流雨水幹へ流れ落ちる。この越流水は、まず越流堰１１の上方位置に配設されたドラムスクリーン２の外側から内側方向に向かって流れ、その間に濾過が行われ、越流水中に含まれていたごみはドラムスクリーン２の外表面に付着し、除去される。

このドラムスクリーン２にて濾過され、放流側に流下する越流水の水圧にて、このドラムスクリーン２の下方位置に配設された水車３が回転駆動される。この水車３の回転力が動力伝達手段を介してドラムスクリーン２側に伝達されているので、ドラムスクリーン２はゆっくりと回転する。この回転速度は、特に限定されるものではないが、例えば、２０ｒｐｍ程度とし、その回転方向は、図示の実施例では半時計方向の左回転とする。これにより、回転するドラムスクリーン２は、流水路側で水位よりも低い部分が濾過部となり、流水路を流下するごみは、流れと逆らう方向に回転するドラムスクリーン２の外表面の濾過部にて濾過され、かつ流水力によりドラムスクリーン２の外表面に付着する。
ドラムスクリーン２の回転により、該ドラムスクリーン２の外表面に付着したごみは、越流堰１１を超えて下流側の濾過ごみ排出樋（図示省略）を経て外部に排出されるとともに、濾過された雨水等は放流水として越流水路１５を流れて河川、海域、湖沼等へ排水される。

また、ドラムスクリーン２又は水車３に近設して配設した近接スイッチ４１にて、ドラムスクリーン２又は水車３が回転したことを検知する。この近接スイッチ４１と超音波センサ４２の双方が同時に作動すると、これを正常に稼働していると制御回路４３にて判断し、これを稼働表示手段５の報知ランプを点灯させて報知する。

このドラムスクリーン２の回転により、該ドラムスクリーン２に付設した発電機７が発電し、この発電力を蓄電池等の内部電源装置６へ給電し、充電をするとともに、前記近接スイッチ４１、超音波センサ４２に電力を供給する。このように、昼夜の区別なくドラムスクリーン２が回転すれば発電機７による発電が可能となり、内部電源装置６への充電が行われ、また、昼間時には、例えドラムスクリーン２が停止していても太陽光発電設備８にて内部電源装置６への充電及び近接スイッチ４１、超音波センサ４２への給電が可能となる。

このように、太陽光発電設備８からの電気、ドラムスクリーン２の回転による発電機７からの電気を内部電源装置６へ充電しておくことにより、この電力にて路面等に埋設した報知ランプ５を点灯させることができ、この報知ランプ５の点灯、消灯にてドラムスクリーン２の稼働状況を、外部の電力を一切用いることなくして、さらにはマンホールの蓋等を空けなくても正常運転中か、異常時かを、容易に検知することができる。

また、稼働表示手段５として、報知ランプの代わりに無線による通信ユニット（図示省略）を採用することができる。
この通信ユニット式の稼働表示手段は、ドラムスクリーン２の回転状況や発電される発電機７の電力量を、無線等の通信ユニットにて送信し、雨水吐きを統括する処理場の監視室又は操作室（いずれも図示省略）に配設されたモニター等にて、ドラムスクリーンの回転状況を表示させて確認できるように構成することができる。これにより、処理場の操作室（監視室）が合流式管渠１より遠く離れていても、さらには複数の越流水除塵装置の監視を、同時に行うことができる。
このドラムスクリーンの回転状況を通信ユニットを用いて目視にて行う場合は、特に限定されるものではないが、例えば、雨水吐き室１０内に設置してドラムスクリーンの回転状況を監視する監視テレビと、監視室内に設置するモニターとを無線による通信ユニットにて接続するように構成することができる。

以上、本発明の越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムの実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムは、電源供給用の配線が困難な箇所でも、充電可能な内部電源装置にて給電するという特性を有していることから、道路下の管渠の中に配設する越流水の除塵検知システムの用途に好適に用いることができるほか、例えば、電源のない場所に設置される除塵装置の用途にも用いることができる。

本発明の越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システムの第１実施例を示す説明図である。 同システム構成図である。 無動力式のドラムスクリーン部を示す拡大説明図である。

符号の説明

１ 合流式管渠
１０ 雨水吐き室
１１ 越流堰
１２ 放流部
１３ マンホール
１４ 蓋
１５ 越流水路
２ 円筒形のドラムスクリーン
２１ 軸
２２ チェン（タイミングベルト）
２３ スプロケットホイール（プーリー）
２４ スプロケットホイール（プーリー）
３ 水車
４ 稼働検出手段
４１ 近接スイッチ
４２ 超音波センサ
４３ 制御回路
５ 稼働表示手段
６ 内部電源装置
７ 発電機
８ 太陽光発電設備

Claims (4)

1. 道路下の管渠の中に配設される雨水吐き室に形成した越流堰の上方位置に回転可能に配設した円筒形のドラムスクリーンと、該越流堰の下流側で、かつドラムスクリーンにて濾過された越流水の放流部との間に配設し、ドラムスクリーンを経て放流部に流下する越流水の流下水圧にて回転するように配設した水車にてドラムスクリーンを回転させるように構成した無動力式の越流水除塵装置において、ドラムスクリーンの回転を検出する稼働検出手段と、ドラムスクリーンが回転している時に稼働表示する稼働表示手段と、これら稼働検出手段及び稼働表示手段へ電力を供給するための内部電源装置とを備え、該内部電源装置への充電を、外部から電力を一切供給することなくドラムスクリーン又は水車の回転にて駆動される発電機にて行うようにしたことを特徴とする越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システム。
2. 稼働検出手段を、ドラムスクリーン又は水車の近傍位置に配設した近接スイッチにて構成したことを特徴とする請求項１記載の越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システム。
3. 稼働表示手段を、報知ランプにて構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システム。
4. 稼働表示手段を、ドラムスクリーンの回転状況を、無線による通信ユニットにて送信し、操作室に配設されたモニターにて表示するように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の越流水除塵装置におけるドラムスクリーンの稼働検知システム。

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