JP5677480B2 - 浮遊物回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、浮遊物回収装置に関し、特に、湖沼、貯水池等の水面に浮遊するアオコ等の浮遊物を回収するのに有効な浮遊物回収装置に関する。

湖沼や貯水池等の水面に発生するアオコ等の浮遊物は、景観を阻害する、悪臭を放つ、生態系を損なう等の原因となるため、何らかの方法で水面から取り除いて回収する必要がある。

湖沼や貯水池等の水面からアオコを取り除いて回収する装置の例が特許文献１に記載されている。この装置（浮き取水管式アオコ回収装置）は、内部に内部取水管が設けられた二重管構造の浮き取水管と、浮き取水管の外周に設けられて浮き取水管の喫水を調整する浮輪と、浮き取水管の喫水近傍に設けられた呑み口と、内部取水管と台船上に搭載されたアオコ分離水槽との間を連通する送水管と、送水管の途中に設けられた水中ポンプとを備えている。

このような構成のアオコ回収装置にあっては、水中ポンプを作動させることにより、湖沼、貯水池等のアオコを含む表層水が呑み口から内部取水管内に取り込まれ、内部取水管から送水管を通じてアオコ分離水槽に導かれ、アオコ分離水槽で表層水からアオコ分離することによりアオコを回収することができる。

特開２００５−４６６７２号公報

ところで、特許文献１に記載の浮き取水管式アオコ回収装置は、浮き取水管の外周に設けた浮き輪によって浮き取水管の喫水を調整することにより、浮き取水管の呑み口を水面の高さに合わせ、水中ポンプの作動によって強制的に呑み口から内部取水管内にアオコを含む表層水を取り込んでいるため、必要以上に表層水を内部取水管内に取り込んでしまう。このため、アオコ分離水槽により表層水からアオコを分離する際の負荷が増大し、アオコの回収に要する費用が増大する。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、アオコ等の浮遊物を効率よく回収することができて、アオコ等の浮遊物の回収に要する費用を削減することができる浮遊物回収装置を提供することを目的とする。

上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、水面に浮遊する浮遊物を回収する浮遊物回収装置であって、
前記水面に浮かんだ状態に設けられるとともに、前記浮遊物を含む前記水面付近の水を内部に取り込み可能な取水口を有し、かつ、内部に取り込んだ前記浮遊物を含む水の重量によって、前記取込口が上方を向くように姿勢を変えることが可能な浮体を備え、
前記浮体には、初期状態の前記取込口の位置を調整する重りが設けられ、
前記浮体には、支持軸が設けられ、該支持軸によって前記重りが軸方向に移動可能、かつ、回動可能に支持されていることを特徴とする。

本発明の浮遊物回収装置によれば、浮体を水面に浮かんだ状態に設けることにより、浮遊物を含む水面付近の水が取水口から浮体の内部に流入し、この流入した浮遊物を含む水の重量によって浮体が取水口を上方を向くように姿勢を変え、浮遊物を含む水がそれ以上に流入するのが阻止される。従って、水面付近の水を必要以上に浮体の内部に取り込むことがないので、浮遊物を容易に回収することができるとともに、浮遊物の回収に要する費用を削減することができる。
また、重りによって初期状態の浮体の取込口の位置を調整することができるので、湖沼、貯水池等の水面に浮遊する各種の浮遊物の回収に適用することができる。
さらに、重りの重量を調整することにより浮体の喫水を調整でき、重りの回転方向の位置を調整することにより浮体の重心の位置を調整でき、重りの支持軸上の位置を調整することにより浮体の傾きを調整することができる。従って、回収する浮遊物の種類に応じて、浮体の喫水、重心の位置、及び傾きを調整することにより、各種の浮遊物の回収に適用することができる。

また、本発明において、前記浮体には、内部に取り込んだ水を排水させることにより、前記浮体の姿勢を変えて前記取込口を元の位置に戻すポンプが接続されていることとしてもよい。

本発明の浮遊物回収装置によれば、ポンプを作動させて、浮体の内部から水を排水させることにより、浮体が姿勢を変えて取込口が元の位置に戻り、取込口を通じての浮遊物を含む水面付近の水の取り込が可能な状態となる。従って、取込口を通じての浮遊物を含む水の浮体の内部への取り込み、浮体の内部に取り込んだ水のポンプによる排水を交互に行うことにより、水面に浮かぶ浮遊物を連続して回収することができる。

また、本発明において、前記浮体は、両端が閉塞された筒状をなすとともに、周面の一部に内外を貫通する取込口が設けられる本体部と、該本体部の外面側に前記取込口に沿うように設けられる堰部とを備えていることとしてもよい。

本発明の浮遊物回収装置によれば、浮体は、円筒状の本体部と、本体部の取込口に沿うように設けられる堰部とを備えているので、水面に浮遊する浮遊物を堰部を容易に越流させて取込口を通じて浮体の内部に流入させることができる。また、浮体の内部に流入させた浮遊物を含む水の重量によって浮体が取込口が上方を向くように回転して姿勢を変え、取込口を通じての浮体の内部への浮遊物を含む水面付近の水のそれ以上の流入を阻止することができる。

以上、説明したように、本発明の浮遊物回収装置によれば、浮体を水面に浮かんだ状態に設けることにより、浮遊物を含む水面付近の水が取込口から浮体の内部に流入し、この流入した浮遊物を含む水の重量により、取込口が上方を向くように浮体が姿勢を変え、浮遊物を含む水の取込口を通じてのそれ以上の流入が阻止される。従って、水面付近の水を必要以上に浮体の内部に取り込むことがないので、浮遊物の容易に回収することができるとともに、浮遊物の回収に要する費用を削減することができる。

本発明による浮遊物回収装置の一実施の形態を示した概略図である。 図１の重りを示した正面図である。 図２の重りと支持軸との関係を示した平面図である。 浮遊物回収装置を水面に浮かべた状態を示した説明図である。 浮遊物回収装置の内部に浮遊物と一緒に水を取り込んだ状態を示した説明図である。 浮遊物回収装置の内部から水及び浮遊物を除去した状態を示した説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図６には、本発明による浮遊物回収装置の一実施の形態が示されている。本実施の形態の浮遊物回収装置１は、湖沼、貯水池等の水面１５に浮遊するアオコ等の浮遊物１７を回収するのに適用され、アオコ等の浮遊物１７を容易に、効率よく回収するのに有効なものである。

本実施の形態の浮遊物回収装置１は、湖沼、貯水池等の水面１５に浮かんだ状態に設けられるとともに、内部に水面１５に浮遊するアオコ等の浮遊物１７を水面１５付近の水１６と一緒に取り込み可能な浮体２と、浮体２の内部に取り込んだ水１６を吸い上げて、湖沼、貯水池等に排水させるポンプ１２とを備えている。

浮体２は、周面の一部に全長に亘る所定の幅の取込口５が設けられる円筒状の外殻４と、外殻４の長手方向の両端を閉塞する円板状の側板６とからなる本体部３と、本体部３の外殻４の外側に取込口５に沿うように設けられる堰部８と、浮体２の重心の位置、傾き、及び喫水を調整する重り１０とから構成されている。

外殻４の取込口５は、外郭４の軸方向の延びる長方形状をなすものであって、浮体２を水面１５に浮かべた際に、外殻４の中心に対して斜め上方に配置されるように外殻４の全長に亘って設けられている。外殻４の取込口５は、アオコ等の浮遊物１７を含む水１６を流入させることが可能な開口面積に設定されている。

堰部８は、中空円柱状をなすものであって、本体部３の取込口５の下端縁５ａに本体部３の全長に亘るように、かつ、上端が取込口５の下端縁５ａと一致するように本体部３の外殻４の外側に一体に設けられている。堰部８の周面によって取込口５の下端縁５ａを構成することにより、本体部３の内部にアオコ等の浮遊物１７を含む水１６を流入させ易くすることができる。

なお、堰部８は、中空円柱状に限らず湾曲板状等に形成してもよい。要は、アオコ等の浮遊物１７を含む水１６を流入させる際の抵抗を軽減させることができ、アオコ等の浮遊物１７を含む水１６をスムーズに流入させることができる外形を有すればよい。

図１及び図２に示すように、本体部３の外殻４の内面中央部には支持板７が設けられ、この支持板７と各側板６との間に外殻４の長手方向を向くように支持軸１１がそれぞれ設けられている。支持軸１１は、本体部３の取込口５近傍に設けられ、この支持軸１に重り１０が軸方向に移動可能、かつ回転可能に設けられている。

重り１０は、図２及び図３に示すように、偏心した位置に支持軸１１を挿通させる挿通孔１０ａが設けられる円板状又は円柱状をなすものであって、重り１０の回転方向の位置を調整することにより、浮体２の重心の位置を調整することができる。また、重り１０の支持軸１１上の位置を調整することにより、浮体２の長さ方向の傾きを調整することができる。さらに、重り１０の重量を調整することにより、浮体２の喫水を調整することができる。

本体部３の外殻４の取込口５の反対側の部分には、外殻４の内外を貫通する排水口４ａが設けられ、この排水口４ａと地上、台船上等に設置されたポンプ１４との間が排水管１３を介して相互に接続されている。ポンプ１４を作動させることにより、本体部３の内部に溜まった水１６が排水管１３を通じて地上、台船上等に吸い上げられ、地上、台船上等から湖沼、貯水池等に排水される。

そして、上記のように構成した本実施の形態の浮遊物回収装置１を、図６に示すように、湖沼、貯水池等の水面１５に浮かべ、重り１０の重量を調整することにより浮体２の喫水を調整し、重り１０の支持軸１１上の位置を調整することにより浮体２の長さ方向の傾きを調整し、重り１０の回転方向の位置を調整することにより浮体２の重心の位置を調整し、浮体２の取込口５の下端縁５ａが水面１５よりも僅かに低い位置になるように、かつ、取込口５の下端縁５ａが水面１５と平行となるように設定する。

これにより、水面１５付近に浮遊しているアオコ等の浮遊物１７が水面１５付近の水１６と一緒に取込口５から浮体２の本体部３の内部に流入し、アオコ等の浮遊物１７が浮体２の本体部３の内部に取り込まれる。

図４に示すように、所定量のアオコ等の浮遊物１７を含む水１６が浮体２の本体部３の内部の重り１０よりも左側の部分に流入すると、その重量によって浮体２の重心の位置が図中左方向へ移動し、浮体２が図５の矢印ａ方向に回転するように姿勢を変える。これにより、取込口５の下端縁５ａが水面１５よりも上方に移動し、取込口５が水面１５よりも上方の所定の位置に移動し、この状態で錘体１０及び内部に取り込んだ浮遊物１７を含む水１６の重量と浮体２の浮力とがバランスする。これにより、浮体２が取込口５を上方に向けた状態に停止され、取込口５から浮体２の本体部３の内部へのアオコ等の浮遊物１７を含む水１６のそれ以上の流入が阻止される。

そして、ポンプ１４を作動させて本体部３の内部に流入した水１６を排水管１３を通じて地上、台船上等に吸い上げ、地上、台船上等から湖沼、貯水池等に排水させ、本体部３の内部に残存しているアオコ等の浮遊物１７を人力等によって取り除くことにより、アオコ等の浮遊物１７を回収することができる。

また、本体部３の内部から水１６を吸い上げ、本体部３の内部からアオコ等の浮遊物１７を除去することにより、図６に示すように、浮体２の重心が図中右方向に移動して浮体２が図中矢印ｂ方向に回転するように姿勢を変えてり浮体２の重心が元の位置に戻り、取込口５の下端縁５ａが水面１５よりも僅かに低い位置に位置決めされる。これにより、再び取込口５を通じてアオコ等の浮遊物１７を含む水１６が浮体２の本体部３の内部に流入する。

そして、上記のようなアオコ等の浮遊物１７を含む水１６の本体部３の内部への流入、本体部３の内部からの水１６の排水、本体部３の内部に溜まっているアオコ等の浮遊物１７の除去作業を繰り返し行うことにより、湖沼、貯水池等の水面１５に浮遊しているアオコ等の浮遊物１７を連続して取り除いて回収することができる。

上記のように構成した本実施の形態の浮遊物回収装置１にあっては、重り１０の回転方向の位置、支持軸１１上の位置、及び重量を調整することにより、浮体２の重心の位置、長さ方向の傾き、及び喫水を調整して、浮体２の取込口５の下端縁５ａが水面１５より僅かに低い位置に位置するように、かつ、取込口５ａの下端縁５ａが水面１５と平行になるように調整することにより、取込口５を通じて浮体２の本体部３の内部に所定量のアオコ等の浮遊物１７を含む水１６を流入させることができるとともに、流入させた浮遊物１７を含む水１６の重量によって取込口５が上方を向くように浮体２の本体部３を回転させて浮体２の本体部３の姿勢を変えることにより、取込口５を通じてそれ以上のアオコ等の浮遊物１７を含む水１６が浮体２の本体部３の内部に流入するのを阻止することがでる。

そして、浮体２の本体部３の内部から水１６を吸い上げて湖沼、貯水池等に排水させ、本体部３の内部に残存しているアオコ等の浮遊物１７を人力等によって除去することにより、浮体２を回転させて浮体２の取込口５の下端縁５ａが水面よりも僅かに低い位置に位置するように、浮体２の姿勢を元の状態に戻すことができ、アオコ等の浮遊物１７の回収作業を再び行うことができる。

従って、必要以上に湖沼、貯水池等から水１６を吸い上げる必要がなく、また、浮体２の本体部３の内部に流入させた水１６をポンプ１４で吸い上げることにより、浮体２の本体部３の内部に残存しているアオコ等の浮遊物１７を回収できるので、アオコ等の浮遊物１７を容易に回収できるとともに、アオコ等の浮遊物１７の回収に要する費用を削減することができる。

なお、上記の説明においては、一つの浮体２によって浮遊物回収装置１を構成したが、二つ以上の浮体２を一連に連結して浮遊物回収装置１を構成してもよいものであり、その場合にも同様の効果を奏する。

また、上記の説明においては、浮体２の本体部３の外殻４を円筒状としたが、外殻４を角筒状等の他の形状に形成してもよい。要は、取込口５からアオコ等の浮遊物１７を含む水１６を流入させることにより、重心の位置を変化させることができて、取込口５を水面１５よりも上方に向けることができる外形であればよい。

１ 浮遊物回収装置
２ 浮体
３ 本体部
４ 外殻
４ａ 排水口
５ 取込口
５ａ 下端縁
６ 側板
７ 支持板
８ 堰部
１０ 重り
１０ａ 挿通孔
１１ 支持軸
１３ 排水管
１４ ポンプ
１５ 水面
１６ 水
１７ 浮遊物

Claims (3)

1. 水面に浮遊する浮遊物を回収する浮遊物回収装置であって、
   前記水面に浮かんだ状態に設けられるとともに、前記浮遊物を含む前記水面付近の水を内部に取り込み可能な取水口を有し、かつ、内部に取り込んだ前記浮遊物を含む水の重量によって、前記取込口が上方を向くように姿勢を変えることが可能な浮体を備え、
   前記浮体には、初期状態の前記取込口の位置を調整する重りが設けられ、
   前記浮体には、支持軸が設けられ、該支持軸によって前記重りが軸方向に移動可能、かつ、回動可能に支持されていることを特徴とする浮遊物回収装置。
2. 前記浮体には、内部に取り込んだ水を排水させることにより、前記浮体の姿勢を変えて前記取込口を元の位置に戻すポンプが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の浮遊物回収装置。
3. 前記浮体は、両端が閉塞された筒状をなすとともに、周面の一部に内外を貫通する取込口が設けられる本体部と、該本体部の外面側に前記取込口に沿うように設けられる堰部とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の浮遊物回収装置。

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