JPH07259056A - フローテイング式選択取水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水位変動の大きいダム等での表層取水に適す
るフローテイング式選択取水装置を得ることを目的とす
る。 【構成】 フローテイング式選択取水装置に於て、略々
円環状のフロート体１の略々中央部上方に密閉用の凸形
カバー２を突設して、フロート体１の略々円形中央部分
の水面２５の上方部に形成される空気溜りを気密室１０
となし、該気密室１０内に電動減速機とポンプ付属部品
２６を収容せしめるに際して、該電動減速機は、フロー
ト体１の外周下方部の取水部２７に設けた塵埃流入防止
用のスクリーン環体４にこれを緩やかに回転させるよう
に接続せしめられると共に、該ポンプ付属部品２６は、
フロート体１の中央部より所要長下方に設けた水中モー
ターポンプ１３に接続せしめられるものであり、而も、
前記スクリーン環体４の内方には内側より圧力流体をス
クリーン環体４の内方より外周方向に向けて噴射してス
クリーン目詰り除去を行うノズル手段をフロート体１の
下方に設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は湛水域及び貯水池、溜
池、ダム等に於て比較的小規模な取水を行うとき使用す
る表層取水揚水装置に関し、特にダムに利用されるもの
である。ダムは完成し貯水がなされた後には新規に取水
を計画することには難しい条件があったが、今日はダム
サイドはリクレーション及び景観事業に積極的に利用さ
れており、ダム用水をサイクル利用してせせらぎを設け
て親水性を持たせるのに利用されるなど用途は多い。即
ち、本発明は、取水設備として水位変動の大きい箇所で
の取水に適し、農業・水道・工業・消雪用水等に使用す
る表層取水揚水装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】フローティング式取水装置は本特許出願
人が過去十数年に亘り実施して居り、数多くの特許乃至
実用新案を所有しているのであり、河川などに設けられ
る表層取水除塵装置については本特許出願人の特開平４
−１９４２１０公開特許公報に記載のものを実施してい
る。

【０００３】これらのフローティング式取水装置は伸縮
管に取水盤を設けて取水するものであって、この種のも
のは伸縮管を用いてその底部から取水したものを外部に
導くことが条件となり、水位変動にも制約がある。又、
フロートは、実際にはそれに充分な浮力を持たせねばな
らぬのでポンプを搭載することは困難であった。

【０００４】今日のダムでは、上流部の都市下水道の遅
れによる生活用水の汚濁した排水、農業に於ては化学肥
料の発達に伴う河水の高富栄養化による藻類の異常成
長、また刈り草の放置、生活環境からはビニール系の流
芥、缶ジュース等の流芥の増加があり、水質悪化と流芥
処理に苦慮しているのが実情であって、この処理のため
に、ダムでは取水地点を中心に除塵用のフロートフェン
スにより仕切り、取水塔では前面にフラットバースクリ
ーンを張り、取水口には自動掻き上げスクリーンを使用
するなどの手段が施されていたが、色々と問題点のある
ことを免れ得なかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】堰高の高いダムでは水
位変動が大きく、伸縮管を用いてフロートまたは電動巻
上機により選択取水する場合、湖底に充分な基礎工事を
行うと共に支柱の設置とフラットバースクリーンの張り
付けを必要とすることになる。ダムの躯体に沿わせて実
施される場合もあるが躯体への影響が懸念され、作業を
行うには完全放流が条件となり、従って、小規模な取水
と云う場合では費用の点及び施工性の点から見て実施で
きないと云うことになる。

【０００６】近年は、ダムサイトでは景観を良くするこ
とが問題となって居り、この種の取水塔は満水状態では
さほど目立たないが低水位時に景観を悪くすると云う支
障があり、設置を好ましくないとする傾向がある。

【０００７】旧来の伸縮管を用いた選択取水とポンプア
ップ取水との組合わせはダムの下流側に自然導水を行
い、着水井を設けて大気解放されるもので、揚水のため
にはポンプアップすることになり、これでは、ダムの水
位が高い場合にその水頭は全く活用されないことになる
と云う問題点がある。

【０００８】ダムの躯体及び取水塔に一定間隔で取水ゲ
ートを設置して選択取水を行うことも行われてはいた
が、取水ゲートの設置台数には制約があり、表層水の選
択取水にはならないので、今日では、水質、水温、濁
度、流芥の処理等に好都合な前記の伸縮管による表層水
選択取水に移行しつつある。

【０００９】水位変動の伴うダム取水として直接ポンプ
アップを組合わせた表層取水と云う装置は、未だ技術的
に確立しているとは云えないのであって、船台にポンプ
を設置し、送水管には可撓性パイプを用い、水位変動に
合わせ、その都度フランジ接合を行う方法が提案されて
はいるが、未だ問題点のあることを免れ得ない。

【００１０】水位変動が１０．０ｍ以下のポンプの吸い
込み性能の範囲にあるものは除くと湖底に取水井を設け
水中ポンプの設置が考えられるが、建設工事には完全放
流が必要であり、且つ取水口は湖底に設置されることに
なり、水温、水質、流芥の管理に問題があり、水中モー
ターポンプの設置後の維持管理にも問題があることを免
れ得ない。

【００１１】本発明は、これらの問題に鑑みて創案され
たものであって、前記問題点を解決したフローティング
式の表層水選択取水装置を経済的に得ることを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的の達
成のために、図示のように、略々円環状のフロート体１
の略々中央部上方に密閉用の凸形カバー２を突設して、
フロート体１の略々円形中央部分の水面２５の上方部に
形成される空気溜りを気密室１０となし、該気密室１０
内に電動減速機７とポンプ付属部品２６を収容せしめる
に於て、該電動減速機７は、フロート体１の外周下方部
の取水部２７に設けた塵芥流入防止用のスクリーン環体
４（又は３６）にこれを緩やかに回転させるように接続
せしめられると共に、該ポンプ付属部品２６は、フロー
ト体１の中央部より所要長下方に設けた水中モーターポ
ンプ１３に接続せしめられるものであり、而かも、前記
スクリーン環体４（又は３６）の内方には内側より圧力
流体をスクリーン環体４（又は３６）の内方より外周方
向に向けて噴射してスクリーン目詰り除去を行うノズル
手段２１をフロート体１の下方に設けたフローティング
式選択取水装置となしたものである。前記圧力流体に
は、圧力水以外に圧縮空気も利用できる。この場合に
は、空気圧縮機（図示しない）を装備する。

【００１３】図示のように、前記の略々円環状のフロー
ト体１はワイヤ１９、補助ブイ２０を介してアンカー２
２，２２，２２にて、アンカー繋留されるものであると
共に、前記ポンプ付属部品２６から陸上の取水部への接
続は可撓性ホース１７を介して為され、池水面２３の上
下に追従して池水面２３より一定の水深の取水部２７で
取水するようにすることが好ましい。なお、本明細書に
於て、池水面と云うのは、貯水池、溜池、河川の湛水
域、ダムの池水面と云う意味である。

【００１４】図示のように、前記ノズル手段２１には、
前記水中モーターポンプ１３と前記ポンプ付属品２６と
を接続する接続パイプ２４又はポンプ付属部品２６から
の分岐パイプ４４（又は ４４′）が接続されて圧力水
が噴射されるものであるようにする。

【００１５】図示のように、前記水中モーターポンプ１
３は、前記の略々円環状のフロート体１の中央部分の水
面２５よりも相当長さ（Ｌ）下方に吊支されて前記フロ
ート体１が池水面２３の波浪により傾斜しても水中モー
ターポンプ１３が空気を吸い込む空廻りをすることが防
止されるようにする。

【００１６】図示のように、前記の略々円環状のフロー
ト体１の外径Ｄは前記取水部分２７の外径ｄよりも所要
長大ならしめて前記取水部２７が湖水面２３より所定の
深さの処で取水することと相俟って池水面２３の表層の
流芥の取水部２７内への吸い込みを防止するようにす
る。

【００１７】図示のように、前記凸形カバー２の頂部２
９に、前記気密室１０から外気への排気のみが可能で、
外気から気密室１０への流入は阻止される空気逆止弁４
３を設けるものである。

【００１８】図示のように、前記の略々円環状のフロー
ト体１の下方に、前記水中モーターポンプ１３が配設さ
れるに充分なスペースのある固定取水盤３を吊支し、前
記スクリーン環体４は該固定取水盤３の所要個所に設け
たローラなどの円環状支承滑動手段６に添って該円環状
支承滑動手段６と円環状フロート体１の下底面３１との
間で回転するようにし、該回転のために前記電動減速機
７に減速手段３０を介して接続されるものであるように
することができる。

【００１９】更に、図８乃至図１０に図示のように、前
記の略々円環状のフロート体１にその下底面３１より下
方に円状の案内レール３２を突設し、前記水中モーター
ポンプ１３が配設されるに充分なスペースのある回動取
水盤３５及びその外周に取付けられたスクリーン環体３
６をローラーブラケット２８を介してローラー３３によ
って前記案内レール３２に回転自在に吊支せしめ、該回
転のために前記電動減速機７に回転軸３４を介して接続
されるものであるようにすることもできる。

【００２０】

【作用】前記のように構成されたフローティング式選択
取水装置であって、フロート体１の浮力で池水面に浮遊
させ、ワイヤ１９、補助ブイ２０を介してアンカー２
２，２２，２２でアンカー繋留せしめて池水面の所望位
置にあらしめるようにする。

【００２１】前記のように、電動減速機７とポンプ付属
部品２６を収容している気密室１０は、略々円環状のフ
ロート体１の略々中央上方に密閉用の凸形カバー２を突
設してフロート体１の略々円形中央部分の水面２５の上
方部に形成される空気溜りを気密室１０となしたもので
あるから、該気密室１０内に水が浸入することは防止さ
れて、電動減速機７などが冠水して防塵用のスクリーン
環体４（又は３６）の回転に支障を来たすようなことは
ない。実用上は、その回転速度は１分間に半回転程度が
良い。前記スクリーン環体４（又は３６）の内方には内
側より圧力流体をスクリーン環体４（又は３６）の内方
より外周方向に向けて噴射してスクリーン目詰り除去を
行うノズル手段２１をフロート体１の下方に設けて、ス
クリーン環体４（又は３６）は常時清掃されるのであ
る。

【００２２】本装置では前記の略々円環状のフロート体
１の外径Ｄは前記取水部分２７の外径ｄよりも所要長大
ならしめて前記取水部２７が池水面２３上り所定の深さ
の処で取水することと相俟って池水面２３の表層の大き
な流芥の取水部２７内への吸い込みを防止するようにし
ているので、大きな塵埃がスクリーン環体４（又は３
６）に来ることは殆んどないのであって、比較的小さな
細目の藻、水草などの浮遊流芥がスクリーン環体４（又
は３６）でその流入が阻止される。実際には、スクリー
ン環体４（又は３６）が流芥で一部目詰りしたときに
は、水中モーターポンプ１３の吸込性能には変化はない
のであるからこの吸込みにより前記気密室１０内は負圧
となってスクリーン環体４（又は３６）の所の通過速度
は早められ所要の取水量が略々確保できるのである。

【００２３】前記ノズル手段２１には、前記水中モータ
ーポンプ１３と前記ポンプ付属品２６とを接続する接続
パイプ２４又はポンプ付属部品２６からの分岐パイプ４
４（又は４４′）が接続されて圧力水が噴射されるよう
にすることが図示されているが、圧力水の代りに圧縮空
気を使用することも可能であって、この場合には別途空
気圧縮機（図示しない）を装備することになる。

【００２４】前記のように、取水盤はフロート体１に固
定された固定取水盤３となす場合以外にフロート体１に
設けた円形の案内レール３２に回転自在に吊支された回
動取水盤３５となす場合もある。いづれの場合も気密室
１０内の電動減速機７により駆動される。

【００２５】

【実施例】図１乃至図７は本発明装置の第一実施例を示
したものであって、スクリーン環体４は固定取水盤３の
所要個所に設けたローラなどの円環状支承滑動手段６に
添って該円環状支承滑動手段６と円環状フロート体１の
下底面３１との間で回転するようにし、該回転のために
前記電動減速機７に減速手段３０を介して接続されるも
のである。該減速手段３０は、図５乃至図７に図示のよ
うに、前記気密室１０内に設置された電動減速機７より
スプロケット８，９とチェーン３７を介しスクリーン駆
動用ピニオンギヤ１１を回転させ、インターナルギヤ１
２を介してＶスリットスクリーン環体４を回転させるも
のである。

【００２６】前記気密室１０の凸形カバー２の項部２９
には点検用のマンホール３８及び空気逆止弁４３が設け
られる。フロート体１の下部には、湖底への着床に備え
て、架台５を設けるが、該架台５は取水盤３とスクリー
ン環体４の保護の役目も果たすのである。気密室１０に
は仕切弁１４、逆止弁１５、電源中継箱１８などが設け
られ、取水した水は送水管１６、可撓性ホース１７を介
して陸上部に送水される。前記電源中継箱１８への陸上
からの送電のための送電線３９は前記送水管１６に併設
される。アンカー２２とフロート体１とを結ぶワイヤ１
９には補助ブイ２０を取着ける。

【００２７】図８乃至図１０は第二実施例を示したもの
であって、略々円環状のフロート体１にその下底面３１
より下方に円状の案内レール３２を突設し、前記水中モ
ーターポンプ１３が配設されるに充分なスペースのある
回動取水盤３５及びその外周に取付けられたスクリーン
環体３６をローラーブラケット２８を介してローラー３
３によって前記案内レール３２に回転自在に吊支せし
め、該回転のために前記電動減速機７に回転軸３４を介
して接続されるものであるようにしたものである。気密
室１０にはフロート体１の喫水線上りは上方に水平なソ
ールプレート４０を設置し、該ソールプレート４０に電
動減速機１０を設置し回転軸３４とタイヤカップリング
４１を介して回転取水盤３５に接続させる。

【００２８】

【効果】本発明は、前記のようにして、取水設備として
水位変動の大きい箇所での取水に適し、而かも湖底での
基礎工事などが不要で経済的に設置し得る表層取水揚水
装置を達成し得たと云う大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の一部切欠した正面断面構
成図

【図２】同上の正面外観図

【図３】同上の平面図

【図４】同上に於けるノズル手段に関するパイピングを
示した正面断面図

【図５】図１に於けるスクリーン環体の回転機構を示し
た正面断面図

【図６】同上の一部拡大図

【図７】図５に於ける回転機構を示した平面図

【図８】本発明の第二実施例の一部切欠した正面断面構
成図

【図９】同上の平面図

【図１０】同上に於ける、スクリーン環体のローラーブ
ラケットによるフロート体からの吊支機構を示した正面
断面図

【符号の説明】

１ フロート体 ２ カバー ３ 取水盤 ４ スクリーン環体 ５ 架台 ６ 円環状支承手段 ７ 電動減速機 ８ スプロケット ９ スプロケット １０ 気密室 １１ スクリーン駆動用ピニオンギヤ １２ インターナルギヤ １３ 水中モーターポンプ １４ 仕切弁 １５ 逆止弁 １６ 送水管 １７ 可撓性ホース １８ 電源中継箱 １９ ワイヤ ２０ 補助ブイ ２１ ノズル手段 ２２ アンカー ２３ 池水面 ２４ 接続パイプ ２５ 水面 ２６ ポンプ付属部品 ２７ 取水部 ２８ ローラーブラケット ２９ カバーの項部 ２９′ カバーの頂部 ３０ 減速手段 ３１ 下底面 ３２ 案内レール ３３ ローラー ３４ 回転軸 ３５ 回動取水盤 ３６ スクリーン環体 ３７ チェーン ３８ マンホール ３９ 送電線 ４０ ソールプレート ４１ タイヤカップリング ４２ ローラーチェイン ４３ 空気逆止弁 ４４ 分岐パイプ ４４′ 分岐パイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 靖彦 広島市中区吉島新町１丁目18番16号 (72)発明者 磯辺 伸行 広島県安芸郡府中町瀬戸ハイム４−６−24

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略々円環状のフロート体の略々中央部上
   方に密閉用の凸形カバーを突設して、フロート体の中央
   部分の水面の上方部に形成される空気溜りを気密室とな
   し、該気密室内に電動減速機とポンプ付属部品を収容せ
   しめるに於て、該電動減速機は、フロート体の外周下方
   部の取水部に設けた塵芥流入防止用のスクリーン環体に
   これを緩やかに回転させるように接続せしめられると共
   に、該ポンプ付属部品は、フロート体の中央部より所要
   長下方に設けた水中モーターポンプに接続せしめられる
   ものであり、而かも、前記スクリーン環体の内方には内
   側より圧力流体をスクリーン環体の内方より外周方向に
   向けて噴射してスクリーン目詰り除去を行うノズル手段
   をフロート体の下方に設けたことを特徴とするフローテ
   ィング式選択取水装置。
2. 【請求項２】 前記の略々円環状のフロート体１はアン
   カー２２，２２，２２にて、アンカー繋留されるもので
   あると共に、前記ポンプ付属部品２６から陸上の取水部
   への接続は可撓性ホース１７を介して為され、池水面２
   ３の上下に追従して池水面２３より一定の水深の取水部
   ２７で取水するようにしたことを特徴とする前記請求項
   １に記載のフローティング式選択取水装置。
3. 【請求項３】 前記ノズル手段２１には、前記水中モー
   ターポンプ１３と前記ポンプ付属品２６とを接続する接
   続パイプ２４又はポンプ付属部品２６からの分岐パイプ
   ４４（又は ４４′）が接続されて圧力水が噴射される
   ものであることを特徴とする請求項１に記載のフローテ
   ィング式選択取水装置。
4. 【請求項４】 前記水中モーターポンプ１３は、前記の
   略々円環状のフロート体１の中央部分の水面２５よりも
   相当長さ（Ｌ）下方に吊支されて前記フロート体１が池
   水面２３の波浪により傾斜しても水中モーターポンプ１
   ３が空気を吸い込む空廻りをすることが防止されるよう
   にしたことを特徴とする前記請求項１に記載のフローテ
   ィング式選択取水装置。
5. 【請求項５】 前記の略々円環状のフロート体１の外径
   Ｄは前記取水部分２７の外径ｄよりも所要長大ならしめ
   て前記取水部２７が湖水面２３より所定の深さの処で取
   水することと相俟って池水面２３の表層の流芥の取水部
   ２７内への吸い込みを防止するようにしたことを特徴と
   する前記請求項１に記載のフローティング式選択取水装
   置。
6. 【請求項６】 前記凸形カバー２の頂部２９に、前記気
   密室１０から外気への排気のみが可能で、外気から気密
   室１０への流入は阻止される空気逆止弁４３を設けたこ
   とを特徴とする前記請求項１に記載のフローティング式
   選択取水装置。
7. 【請求項７】 前記の略々円環状のフロート体１の下方
   に、前記水中モーターポンプ１３が配設されるに充分な
   スペースのある固定取水盤３を吊支し、前記スクリーン
   環体４は該固定取水盤３の所要個所に設けたローラなど
   の円環状支承滑動手段６に添って該円環状支承滑動手段
   ６と円環状フロート体１の下底面３１との間で回転する
   ようにし、該回転のために前記電動減速機７に減速手段
   ３０を介して接続されるものであることを特徴とする前
   記請求項１に記載のフローティング式選択取水装置。
8. 【請求項８】 前記の略々円環状のフロート体１にその
   下底面３１より下方に円状の案内レール３２を突設し、
   前記水中モーターポンプ１３が配設されるに充分なスペ
   ースのある回動取水盤３５及びその外周に取付けられた
   スクリーン環体３６をローラーブラケット２８を介して
   ローラー３３によって前記案内レール３２に回転自在に
   吊支せしめ、該回転のために前記電動減速機７に回転軸
   ３４を介して接続されるものであることを特徴とする前
   記請求項１に記載のフローティング式選択取水装置。