JP4489717B2 - 合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム - Google Patents

Description

本発明は、合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムに関し、特に、合流式管渠の雨水吐き室内に配設するスクリーンの稼働実績、故障の有無及び水位水流等の維持管理情報をマンホールを開けることなく簡易に収集できるようにした合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理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、雨天時所定の流入量以上の雨水が地下に埋設した合流式管渠の雨水吐き室に流入すると、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、この放流管渠への流入部に適当な高さの越流堰を設け、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。
これを防止するため、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室内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、越流雨水幹への落ち口等に、バースクリーンを配設し、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軸装して一体とし、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（ドラムスクリーン）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、レーキ装置やドラムスクリーンを駆動するための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。
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いるが、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き、かつ合流式管渠に配設された点検用マンホールの蓋などを開けて行うため、稼働状況の検知には手数が掛かり、特に道路上にマンホールがある場合には、交通を規制しなければならないという問題点があった。

本発明は、従来の合流式管渠内に配設するスクリーンの稼働管理の有する問題点に鑑み、合流式管渠において、その雨水吐き室内に配設するスクリーンの稼働実績、故障の有無並びに水位及び流速の維持管理情報をマンホールを開けることなく簡易に収集し、この情報を取得することができるようにした合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理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、本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムは、合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシのブラシ軸を、越流堰の下流側で、かつ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、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回転するように構成した無動力式スクリーンを備えた合流式管渠において、ブラシ軸の回転を検出する稼働検出手段と、水位及び流速検出手段と、スクリーンの稼働並びに水位及び流速データを収集記録するデータ収集手段と、データ収集手段のデータを外部モバイル端末器に対して送信するための送受信ユニットとを備えたことを特徴とする。

この場合において、ブラシ軸又は水車の回転にて駆動される発電機にて内部電源装置への充電を行うようにすることができる。

また、内部電源装置を、データ収集手段内に備えることができる。

また、ブラシ軸又は水車にパルス発信手段を備えることができる。

本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムによれば、合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシのブラシ軸を、越流堰の下流側で、かつ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、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回転するように構成した無動力式スクリーンを備えた合流式管渠において、ブラシ軸の回転を検出する稼働検出手段と、水位及び流速検出手段と、スクリーンの稼働並びに水位及び流速データを収集記録するデータ収集手段と、データ収集手段のデータを外部モバイル端末器に対して送信するための送受信ユニットとを備えたことにより、道路下に埋設された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、ブラシ軸の回転状況を記録し、かつ必要時に携行する端末器にてそのデータを読み取り、またそのデータを取得することができ、さらには道路上にマンホールを設置しても作業者が現場にてマンホールの蓋などを開けることもなく、データを簡易に、確実に把握することができるので、交通規制をする必要もなくなる。

また、ブラシ軸又は水車の回転にて駆動される発電機にて内部電源装置への充電を行うようにすることにより、外部から電源を一切供給することなく、ブラシ軸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、スクリーンの稼働、水位流速等のデータ収集記録及び外部モバイル端末器との通信を安定して行うことができる。

また、内部電源装置を、データ収集手段内に備えるようにすることにより、外部から電源を一切供給することなくデータの収集記録及び外部モバイル端末器との通信を行うことができる。

また、ブラシ軸又は水車にパルス発信手段を備えるようにすることにより、スクリーン又は水車の稼働状況を正確に記録することができる。

以下、本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理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、本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムの一実施例を示す。
本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムを適用する合流式管渠１は、地下に埋設されるとともに、合流式管渠１の流水路１１の越流雨水幹への落ち口等、所謂雨水吐き室１０内に形成した越流堰１４の上方位置に回転可能に配設した半円筒状のスクリーン部材Ｓｏと、このスクリーン部材Ｓｏの目詰まりを防止する回転ブラシＢとを設置する。そして、越流堰１４の下流側で、かつスクリーンＳにて濾過された越流水の放流水路１２との間に配設し、スクリーンＳを経て放流水路１２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にて回転ブラシＢのブラシ軸Ｂｏを回転するように構成する。
なお、雨水吐き室１０の上部には、水車３、スクリーンＳ等の装置の設置及び点検用のマンホール２を形成する。

そして、この無動力式のブラシ軸Ｂｏ又は水車３の回転を検出するようにした稼働検出手段６を備える。図示の実施例では稼働検出手段６を水車３の回転軸端に配設しているが、これは特に限定されるものではなく、ブラシ軸Ｂｏの軸端に配設することもできる。この稼働検出手段６には、発電機及びパルス発信器を備える。
なお、電源として、本実施例に記載した発電機に代えて、定期的な電池交換方式を利用することもできる。

また、水車３は、スクリーンＳ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とブラシ軸Ｂｏとは、水車３の回転動力がブラシ軸Ｂｏ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とブラシ軸Ｂｏ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）間にチェン（又はタイミングベルト）を張架して構成することができる。

スクリーン部材Ｓｏは、所要の径と長さを有する円筒形で、その内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、プレートスクリーンのいずれか又はこれ以外の公知の機構を用いることができるとともに、スクリーン部材Ｓｏの内側にブラシ軸Ｂｏを両端部を回転可能に支持するための軸受を備える。
なお、このスクリーン部材Ｓｏを越流堰１４の上方位置にて、ブラシ軸Ｂｏを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、スクリーン部材Ｓｏの中心位置付近になるように設定し、これにより、スクリーン部材Ｓｏ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、合流式管渠１内に流入する雨水や下水の流速や水位を検知するための水位及び流速検出手段７を合流式管渠１内に、望ましくは雨水吐き室１０に配設し、この水位及び流速検出手段７及び稼働検出手段６の検出データをデータ収集手段５に伝えるようそれぞれケーブル９、８にて接続される。
この稼働検出手段６に接続されるケーブル８は、発電機にて発電される電力を蓄電池等の内部電源装置へ給電するための給電ケーブルと、パルス発信器からのパルス信号をデータ収集手段に伝達するための信号ケーブルとから構成される。この場合、発電機からの給電にて内部電源装置へ充電できるよう充電回路（図示省略）を形成するようにする。

データ収集手段５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、合流式管渠１に設けたマンホール２に開閉可能にして配設されるマンホール蓋２１に取り付けられる。
この場合、マンホール蓋２１の上面を通行する車や人の通行に支障を与えないように、またデータ収集手段５の保護のために、マンホール蓋２１の裏側に取り付けることが望ましく、またデータ収集手段５内に内部電源装置を備える。

また、マンホール蓋２１には、表側で、通行する車や人の通行に支障を与えず、かつ、これらの通行によっても破損しないようにして、これは特に限定されるものではないが、例えば、一部或いは全部を蓋内に埋め込むようにして送受信ユニット４を備える。
この送受信ユニット４として、赤外線通信を行うもの、無線にて行うものなど採用することができ、通信手段として特に限定されることはない。

次に、本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムの作用について説明する。
雨水等が合流式管渠１の流水路１１を流れ込み、流水路１１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水位及び流速検出手段７にて監視されているので、雨天時など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、雨水吐き室１０内に形成した越流堰１４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１４の上方位置に配設されたスクリーン部材Ｓｏの内側から外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スクリーン部材Ｓｏの内表面に付着し、回転するブラシ軸Ｂｏで除去されるとともに、この越流堰１４を経て越流雨水幹へ流れ落ちる越流水の水圧を受けて水車３はゆっくりと回転する。
水車３とブラシ軸Ｂｏ間にはチェン又はタイミングベルト等を張架しているので、この動力伝達手段を介して水車３の回転駆動力がブラシ軸Ｂｏに伝達されてブラシ軸Ｂｏはゆっくりと回転する。
なお、水位及び流速検出手段７にて検出されたデータは、ケーブル９を介してデータ収集手段５に伝えられ、記録される。

ブラシ軸Ｂｏの回転により、スクリーン部材Ｓｏの内表面に付着したごみは、流入側へ戻され遮集水路１３へ導かれ、濾過された雨水などは放流水として放流水路１２を経て河川、海域、湖沼等へ排水される。

また、水車３（又はブラシ軸Ｂｏ）に配設した稼働検出手段６の検出データをケーブル８を介してデータ収集手段５に伝えられ、その各種のデータがデータ収集手段５に記録される。また、ブラシ軸Ｂｏの回転にて発電機も稼働されるようになってデータ収集手段５に内蔵された内部電源装置にケーブル８を介して充電される。この内部電源装置の電力にて外部電力を用いることなく各種のデータがデータ収集手段５に記録することができる。

スクリーンの稼働状況の検知時には、点検作業者がモバイル端末器Ｍを携行して合流式管渠１に近づき、モバイル端末器Ｍのスイッチを入れると、合流式管渠１側の送受信ユニット４とモバイル端末器Ｍ間で赤外線又は無線による通信が行われ、データ収集手段５に記録されているデータがモバイル端末器側に送信され、記録される。
このモバイル端末器Ｍ側にモニターを備えていると、その場で各種データを読み取り、スクリーンの稼働状況の良否を判断することができる。

また、このモバイル端末器Ｍに記録手段を備えることで、データ収集手段５側からのデータを管理室、その他の事業所へ持ち帰り、適切な判断をすることができるとともに、そのデータを保存することもできる。
したがって、合流式管渠１が道路下に埋設設置されている場合でも、マンホールの蓋を開けることなく、スクリーンの稼働状況等のデータを得ることができるので、交通規制等を行わなくても良い。

以上、本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムについて、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。

本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムは、合流式管渠の雨水吐き室内に配設するスクリーンの稼働実績、故障の有無等の維持管理情報をマンホールを開けることなく簡易に収集できるという特性を有していることから、合流式管渠におけるスクリーンの稼働実績管理の用途に好適に用いることができるほか、例えば、マンホールポンプの稼働実績管理の用途にも用いることができる。

本発明の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システムの一実施例を示す外観斜視図である。 本発明を実施する合流式管渠の全体を示す断面図である。 水車とスクリーンとの関係を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ 合流式管渠
１０ 雨水吐き室
１１ 流入路
１２ 放流水路
１３ 遮集水路
１４ 越流堰
２ マンホール
２１ 蓋
３ 水車
４ 送受信ユニット
５ データ収集手段
６ 稼働検出手段
７ 水位及び流速検出手段
８ ケーブル
９ ケーブル
Ｂ 回転ブラシ
Ｂｏ ブラシ軸
Ｓ スクリーン
Ｓｏ スクリーン部材

Claims (4)

1. 合流式管渠内の越流堰の上方位置に配設したスクリーンの目詰まりを防止する回転ブラシのブラシ軸を、越流堰の下流側で、かつ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、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回転するように構成した無動力式スクリーンを備えた合流式管渠において、ブラシ軸の回転を検出する稼働検出手段と、水位及び流速検出手段と、スクリーンの稼働並びに水位及び流速データを収集記録するデータ収集手段と、データ収集手段のデータを外部モバイル端末器に対して送信するための送受信ユニットとを備えたことを特徴とする合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム。
2. ブラシ軸又は水車の回転にて駆動される発電機にて内部電源装置への充電を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム。
3. 内部電源装置を、データ収集手段内に備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム。
4. ブラシ軸又は水車にパルス発信手段を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の合流式管渠におけるスクリーンの稼働管理システム。

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