JP5593543B1

JP5593543B1 - 取水装置

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Publication number: JP5593543B1
Application number: JP2013149889A
Authority: JP
Inventors: 利保東
Original assignee: KABUSHIKI KAISHA SAN-EI
Current assignee: KABUSHIKI KAISHA SAN-EI
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2033-07-01
Also published as: JP2015010467A

Abstract

【課題】本来の流入機能を損なうことなく増水時にも取水能力を十分に発揮することができるとともに異物の分離除去もより効率的になされるようにした取水装置を提供すること。
【解決手段】前側上部に表流水の流入口を有し背面に開口を形成した取水器本体の前記開口に、通水機能を有する取水スクリーンを斜め後ろ下がり状をなして装備し、前記流入口から流入する表流水を、前記取水スクリーンを通じて取水し該取水分を底面から導水口を通じて導出するように構成した取水装置であって、前記取水スクリーンは、その全面が後ろ向き上方へ突出した湾曲状部材でなっていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、山間地などにおける河川の表流水を飲料用水・農業用水・工業用水などとして利用する場合に構成される取水装置に関する。

従来、山間地における河川を水源としてそれを飲料用水として利用する場合、取水のための堰を設け、その堰の特定個所を切欠形成して、該個所に取水装置を構成して対処している。そうした取水装置の１つとして特許文献１に開示された表流水の背面取水装置がある。

特許第３０７５９２８号公報

上記特許文献１の背面取水装置は、取水器本体Ｂの上面開口部８に取水スクリーンＳを斜め後ろ下がりに支持し、この取水スクリーンＳの上方部に臨ませた表流水の流入受け板１０を、表流水の流入側へ張り出して形成し、この流入受け板１０から流入する表流水を、取水器背面の取水スクリーンＳから取水するように構成したものである。
ところで、前記取水装置は、取水器本体Ｂの上面開口部８に斜め後ろ下がりに支持された取水スクリーンＳが、平坦な四辺枠の中に横桟を配備したもので構成されていたため、表流水の流量が多い場合には表流水が勢い付いてくるため、流入受け板１０からの表流水が遠くに飛び跳ねる傾向になって取水が不確実で効率良く得られないという不都合があった。そのため、前記取水装置では、飛び跳ねを防止するため、流入通路７から取水スクリーンＳの上方にかけて左右一対の跳水防止ガイド１３，１４を配備して対処していたが、このように跳水防止ガイド１３，１４を設けると、その入り口や途中、あるいは出口において落ち葉や小枝などの異物が詰まってしまい本来の流入機能自体が損なわれるおそれがあった。

こうした問題を解決するため、本発明は、本来の流入機能を損なうことなく増水時にも取水能力を十分に発揮することができるとともに異物の分離除去もより効率的になされるようにした取水装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、上端に差込隙間を有する前板とこの前板下端から後向きに伸びた底板およびこれら前板と底板の両側部に位置するように設けられた左右一対の側板とを有しかつ側板の前側上部である左右一対の水路側板部とそれらをつなぐ水路底板とによって形成される流入水路の前端により表流水の流入口が形成されるとともに前記両側板間と前記前板の上端側および底板の後端側との間に開口が形成されてなる取水器本体には、矩形板材でなり縦方向に連続した溝状をなす通水隙間を介して左右幅方向に複数本縦桟部が配備されてその全面が後ろ向き上方へ突出した湾曲状に形成された取水スクリーンにおいて、前上端部が前記差込隙間に差し込まれる一方後下端が前記底板後部へ向けて下がるようにして取り付けられ、該取水スクリーン付き取水器本体が堰堤に形成された設置用凹所内に設置されるようにされて取水スクリーンを通じての取水分を底板上から導水口を通じて導出するように構成した取水装置であって、前記取水スクリーンは、その後下端部分が通水隙間とともに下向きに折り曲げ状に形成されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前側上部に表流水の流入口を有し背面に開口を形成した取水器本体の前記開口に、通水機能を有するとともにその全面が後ろ向き上方へ突出した湾曲状部材でなっている取水スクリーンを斜め後ろ下がり状をなして装備し、前記流入口から流入する表流水を、前記取水スクリーンを通じて取水し該取水分を底面から導水口を通じて導出するように構成した取水装置であって、前記取水スクリーンは、その前端部を回転自在に支持する一方後端部は上下に高さ調整自在とされて同スクリーン全体が角度変更可能とされていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明は、上端に差込隙間を有する前板とこの前板下端から後向きに伸びた底板およびこれら前板と底板の両側部に位置するように設けられた左右一対の側板とを有しかつ側板の前側上部である左右一対の水路側板部とそれらをつなぐ水路底板とによって形成される流入水路の前端により表流水の流入口が形成されるとともに前記両側板間と前記前板の上端側および底板の後端側との間に開口が形成されてなる取水器本体には、矩形板材でなり縦方向に連続した溝状をなす通水隙間を介して左右幅方向に複数本縦桟部が配備されてその全面が後ろ向き上方へ突出した湾曲状に形成された取水スクリーンにおいて、前上端部が前記差込隙間に差し込まれる一方後下端が前記底板後部へ向けて下がるようにして取り付けられ、該取水スクリーン付き取水器本体が堰堤に形成された設置用凹所内に設置されるようにされて取水スクリーンを通じての取水分を底板上から導水口を通じて導出するように構成した取水装置であって、前記取水スクリーンは、その後下端部分が通水隙間とともに下向きに折り曲げ状に形成されていることを特徴とするので、本来の流入機能を損なうことなく増水時にも取水能力を十分に発揮することができるとともに異物の分離除去もより効率的になされるようにした取水装置を提供することができる。

本発明の取水装置の一実施形態を示す平面図。図１の正面図。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。同取水装置の分解斜視図。堰を組み合わせた他の実施形態を示す断面図。取水スクリーンを角度調節自在にした他の実施形態を示す縦断面図。取水スクリーンの横断面図。取水スクリーンの他の実施形態を示す横断面図。取水スクリーンの他の実施形態を示す横断面図。取水スクリーンの他の実施形態を示す横断面図。取水スクリーンの他の実施形態を示す横断面図。取水スクリーンの他の実施形態を示す横断面図。取水スクリーンの他の実施形態を示す横断面図。取水スクリーンの他の実施形態を示す横断面図。取水器の他の実施形態を示す斜視図。取水スクリーンの他の実施形態を示す斜視図。取水器の他の実施形態を示す平面図。図１７の取水器の縦断側面図。

図１ないし図４は、本発明の好適な一実施形態を示すものである。
以下の各実施形態で開示される案は他の実施形態にも適用されるものとする（このことは、例えば、図１５の左下欄の取水スクリーン下端を内側に折り曲げる案は図１から図４に示す実施形態に適用したり、さらに図５や図６、図１０の実施形態などにも適用することができることを意味する）。

図１ないし図４に示すように、１は取水用の堰堤で、その上流側手前である左右両岸には図示しない護岸堤防が形成され、堰堤１とともに小河川水源を構成する。前記堰堤１の中央には上部を開放した角樋形をした設置用凹所２が形成されている。この凹所２内に本発明に係る取水器が嵌め込み式に設置されている。

取水器は、全体がステンレス製で、取水器本体３と脱着自在な取水スクリーン２０からなる。ここで、図１および図３におけるＦは装置としての前側（前方）、Ｒは後側（後方）を指す。取水器本体３がステンレスで取水スクリーン２０が樹脂製であったり、取水器本体３が樹脂製で取水スクリーン２０がステンレス製であってもよい。また、取水器本体３および取水スクリーン２０の全体が樹脂製であってもよい。
取水器本体３は、左右一対で前記設置用凹所２間に適合する間隔に対向配置された側板５，５と、これらの間に渡され溶接で一体化された矩形板状の底板（底面）６および前板７と、矩形をした上部開口８を有する上面枠９とを備える。

前記側板５は、後ろ側上部を斜めカットした矩形板状をした主板部５ａと、その前上部から一体的に前方張り出し状に設けられた水路側板部５ｂからなる。
前記底板６は、前後につなぎ板部６ａ、６ｂを面取板状に備えて前方へ下がり傾斜状をなして設けられている。その角度は、５度ないし１５度であるが、それ以上の３０度や４５度など如何にも設定することができる。すなわち、取水スクリーン２０を通じて水とともに流れ落ちる細粒砂や微細ごみの類がいつまでも滞留することなく直ぐに前方である出口へと円滑に流れるようにするために傾斜させたものである。したがって、取水器本体３内を清掃除去作業する必要がなくなるとともに別途ドレンを設ける必要もなくなる。この底板６は円弧状など湾曲したものでもよい。また、数段階に屈曲するものでもよい。

前記前板７には、その低い位置に導水口１０が開口され、その導水口１０に連通する形で導水管１１が接続されている。この導水管１１は、沈砂処理槽に導通している。尚、この導通管１１は、前板７を通じて接続することに限定されず、例えば、底板６を通じて接続してもよい。
前記上面枠９は、左右一対でなる上方湾曲状をした脇受板部９ａと前後の端板部９ｂとを有しこれらの内側が湾曲状をなす上部開口８になっている。

前記前板７の上端７ａは端板部９ｂよりも少し高く立ち上がり、その上に後端が溶接固定される形で水路底板１２が固定されるとともに、同底板１２は水平あるいは後方上がりぎみにして両水路側板部５ｂの下部間に位置している。この底板１２と両水路側板部５ｂとによって流入水路１３が形成される。この流入水路１３の前端が流入口になっている。ここで、水路底板１２の後端と前部の端板部９ｂとの間は差込隙間１４とされ、そこに取水スクリーン２０の前端が差し込まれるようになっている。また、前記後つなぎ板部６ｂには、図４に示すように、ねじ孔１５が複数配列されている。裏ナットで構成してもよい。

取水スクリーン２０は、前枠板２１と後裏枠板２２とを備えるとともにこれらの間にゆるやかに湾曲する縦桟部材（縦桟部）２３…の多数本を左右並列に配備してなる。縦桟部材２３は、その全面が側方からみて後向き上方へ突出した湾曲状部材とされている。前枠板２１は、図４の矢印のように前記差込隙間１４内に装脱自在に嵌め込まれる一方、後裏枠板２２は、縦桟部材２３の下端裏面から下向きに突出した板材として設けられて、複数のねじ通孔２４…を通じて後側のつなぎ板部６ｂに止着具２５をねじ込むことにより脱着自在に固定されている。

縦桟部材２３は、断面四角なロッドを湾曲させてなるもので、その間に通水隙間２６を存した状態でその上端を前記前枠板２１に固定する一方下端は後裏枠板２２上にくるようにして固定配備されている。通水隙間２６の各下端は、下向きに開放しており、異物がここで引っ掛からずに自然に流れ出るようになっている。
尚、縦桟部材２３の左右両端のものは枠材を兼ねているが、脇受板部９ａ上に乗り掛かる湾曲状の枠板を備えてもよい。取水スクリーン２０は左右に分割型にしてもよい。
取水スクリーン２０は後向きに約３０度傾斜して設けられているが、やや立ち上がりぎみの４５度に傾斜させたり、逆に１５度前後に寝かせてもよい。

こうした取水器に対し、表流水は図１の矢印Ａのように流入水路１３に流れ込み、図３の矢印Ｂのように取水スクリーン２０上にかかって矢印Ｃのように水のみが通過して矢印Ｄのように多少の細粒砂やごみ類を傾斜する底板６上で円滑に案内しながら導水口１０から導水管１１を経て沈砂より設備へと送られ所要に利用される。落ち葉や土砂類など通水隙間２６を通過しきれない類のものは矢印Ｅのように落下する水とは分離して堰堤１の後方へと落下処理される。

ここにおいて、上記公報記載の取水器では、流入水路は水平状でその後方の取水スクリーンが水路に対しへの字状をなすように斜め平坦状に続くように設定されていたため、増水時における表流水は勢いがついていることもあって、流入水路を出て取水スクリーン上端にさしかかる時点で取水スクリーン上を飛び越える形となり、それを越えたスクリーン流れ方向中途域においては、表流水が斜め上方から角度をもって表流水が当たる如く着水する傾向となることから、微細砂粒などの異物が通水隙間を通過し勝ちとなる一方において表流水は横方向に拡がりながら乱れる状態になって通水隙間を通じての取水が不安定で効率的に得られなくなる。そのことから、上記公報記載の取水器では、飛び跳ねる現象を抑える跳水防止ガイドを上方両脇に配備して対処しているが、こうしたガイドを付けると増水時の流れが中央域に集中化して逆に飛び跳ねが顕著になるだけでなく、ガイドと水路間に異物が詰まることも否めず、水路幅が狭隘化して取水効率の低下を招きまた定期的なメンテナンスが必要となる。また、取水スクリーンが平坦状であると、平常水量時に微細砂粒などの異物が取水に連れて取水器本体内に入り込みやすく後処理が厄介になる。
本発明の取水スクリーン２０は流入水路１３から略連続状に滑らかな湾曲流を描いて流れるように設定されているので、表流水が増水傾向になったとしてもスクリーン２０の初期段階から終端にかけて流入方向ぜんたいにわたって均等にかつ多量の取水が得られるとともに湾曲流に添ってより遠くまで異物が流れる傾向になり、上記のような跳水防止ガイドを付ける必要もないので増水時にも安定した取水量が確保されるとともに水路での異物の詰まりやそのためのメンテナンスの必要もなくなる。

図５は他の実施形態を示すもので、流入水路１３の終端位置に軸３１で支持され角度調節可能な堰３０を設けたものである。この堰３０は、左欄のように、その左右に備えたゴムストッパ３２を側板５に圧接させる方式とすることで好ましい角度に保持することができるものである。この堰３０の存在によりその手前域に落ち葉や微細土砂などが捉えられることになりこの段階で土砂類と表流水とが分離されることになる。仮想線のようにその手前底面に排除孔３３をあけておいて自動排除可能に構成することもできる。

図６は他の実施形態で、取水スクリーン２０の前上端をヒンジ３５で回転自在に支持する一方、底板３６や後板３７もヒンジ３８で連結し合って仮想線のように４５度前後の角度や実線のように３０度前後の寝せた角度をとることができるように角度変更自在に構成してある。その角度維持は、ストッパ（ボルト）３９が側板５に当て付けられることでなされる。このように取水スクリーン２０が角度変更自在であると、表流水の水量の増減に応じてより効果的な分離・取水が可能になる。

図７ないし図１４は取水スクリーン２０の縦桟部材についての変形実施形態を示す。
図７の実施形態は、幅・高さがＷの四角ロッドを縦桟部材４１としその通水隙間４２がＣとされたもので、この場合、ＷとＣは略同じ程度になっているが、右欄上図のようにＣを１ないし３ｍｍ前後に小さくしてもよいし、右欄下図のようにＣ間に他の帯板状の補助縦桟部材４２を介装してもよい。

図８の実施形態は、帯板状で板面を横向きにした縦桟部材４４を並列配備したものである。
図９の実施形態は、逆に帯板状でその板面を縦向きにして並列配備した縦桟部材４６を示す。４７は連結ロッドである。
図１０の実施形態は、三角断面のロッドの縦桟部材４９でその１面を上に向けて左右に間隔を置いて配備したものである。五角形でも六角形あるいは八角形などでもよい。また、図１１に示すような半円月型の縦桟部材５０にしてもよい。半円月円筒状でもよい。

図１２の実施形態は、断面が偏平Ｕ字形をした縦桟部材５１をその溝が上向きになるように配備したものである。この場合、右欄に拡大してみるように、隣り合う縦桟部材５１の端部同士に形成される通水隙間５２は下向きに拡がっているので異物の詰まりを解消しやすくなるだけでなく、縦桟部材５１それ自体が溝状になっているので、溝に水が流れながら異物を流すように作用する。
尚、縦桟部材５１の底面にも透光５３を形成してもよい。

図１３の実施形態は、３乃至７ｍｍ前後の細い丸ロッド状縦桟部材５５を配列したものである。尚、この縦桟部材５５はさらに細い１乃至２ｍｍ前後のステンレス針金状のものにしてもよい。右欄には、その縦桟部材５５の平面矢視の変形例を示し、ジグザグ折れ曲り式にしたものと、蛇行曲がり式にしたものを示す。
図１４の実施形態は、四角ロッドの縦桟部材５７でその稜線が上下および左右に向くように配備されている。これにより、隣り合う上側の２面はＶ形になっているので、異物がその上に浮かびながら進行して容易には隙間を通過せず、また一方、隣り合う下側の２面は下向き拡がり状をなすので、異物の抜けが容易になる特徴をもつ。

図１５は他の実施形態を示す。取水スクリーン６０が、１枚もののステンレス板でプレスで縦長状の通水隙間６１と縦桟部６２とが形成されるとともに後部下端が内向きで折れ曲げられて取水器本体３側に取り付けられるようになっている。通水隙間６１の後下端も同様に曲がった溝になっているので、同図左下図のように異物が下端隙間に詰まるおそれがない。
尚、同図右下欄に示すように、縦桟部６２が自由端状であってもよい。この場合、裏板６３で連結してもよい。自由端を同図のように下端で折り曲げてその折れ曲った裏あるいは表側に連結帯板を設ければ異物の詰まりも少なくなる。

図１６は他の実施形態を示す。ステンレスや樹脂製でパンチングメタル式の取水スクリーン６５としたものである。この場合、通水孔６６は、千鳥配置ですべて同じ直径にしてあるが、例えば、上部が大きく下部にゆくに従って小さい直径の孔６６にしてもよく、その逆でもよい。

同図右欄に示すように、全体が湾曲する取水スクリーン６８であって、その通水孔６９の中段に対応する位置で波打つように折れ曲ったものにしてもよい。この場合、通水孔６９の下回りの部分が上回りの部分よりも一段下がった状態になるので、落ち葉などは通過しやすい。さらに右図に示すように通水孔６９は長円状や楕円状その他の幾何学形状をしていてもよい。

図１７および図１８は他の実施形態で、７０は堰堤、７１は設置用凹所で、取水器本体７２は、前方に突き出た水路側板部７３を一体に備えた両側板７４と、その間の円筒形ボディ５と、水路底板７６と、導水管７７とを一体に有する。
ボディ７５は、規格ステンレス管を使用し、その後方上部をそのまま開口７８とし、その切抜き分を有効利用して通水隙間７９を加工してなる取水スクリーン８０を開口７８に嵌め込むようにして装着してある。開口７８の上部裏縁には受片８１がまた、下部裏縁にも取付片８０ｂが溶接にて設けられており、この受片８１と水路側板部７３との間に取水スクリーン８０の上端が差し込まれる一方下端は止着具８３により取付片８０ｂにねじ留めされている。８４は底シールで前後間を縁切りするためのものである。この実施形態の取水器本体７２は、円筒をボディ７５とするので構造が簡略化して安価に製作できるだけでなく下回りが丸くなっているので導水管７７へ微細砂などが流れ込み易くなる。
尚、前記各実施形態では、前方に長く張り出した形の流入水路が形成されているが、この水路は短く形成される場合もある。

３…堰堤８…上部開口１０…導水口１３…流入水路２０…取水スクリーン。

Claims

上端に差込隙間を有する前板とこの前板下端から後向きに伸びた底板およびこれら前板と底板の両側部に位置するように設けられた左右一対の側板とを有しかつ側板の前側上部である左右一対の水路側板部とそれらをつなぐ水路底板とによって形成される流入水路の前端により表流水の流入口が形成されるとともに前記両側板間と前記前板の上端側および底板の後端側との間に開口が形成されてなる取水器本体には、矩形板材でなり縦方向に連続した溝状をなす通水隙間を介して左右幅方向に複数本縦桟部が配備されてその全面が後ろ向き上方へ突出した湾曲状に形成された取水スクリーンにおいて、前上端部が前記差込隙間に差し込まれる一方後下端が前記底板後部へ向けて下がるようにして取り付けられ、該取水スクリーン付き取水器本体が堰堤に形成された設置用凹所内に設置されるようにされて取水スクリーンを通じての取水分を底板上から導水口を通じて導出するように構成した取水装置であって、前記取水スクリーンは、その後下端部分が通水隙間とともに下向きに折り曲げ状に形成されていることを特徴とする取水装置。
前側上部に表流水の流入口を有し背面に開口を形成した取水器本体の前記開口に、通水機能を有するとともにその全面が後ろ向き上方へ突出した湾曲状部材でなっている取水スクリーンを斜め後ろ下がり状をなして装備し、前記流入口から流入する表流水を、前記取水スクリーンを通じて取水し該取水分を底面から導水口を通じて導出するように構成した取水装置であって、前記取水スクリーンは、その前端部を回転自在に支持する一方後端部は上下に高さ調整自在とされて同スクリーン全体が角度変更可能とされていることを特徴とする取水装置。