JPH0257967B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は河川、用水路等の貯留水域から清浄水
を採取するための取水装置に関するものである。

〔従来技術〕及び〔発明が解決しようとする問題
点〕 従来、例えば河川の流水から清浄水（過水）
を採取するための取水装置として、第６図に示す
ものが汎用されている。この装置ではストレーナ
５１として過面積を過大にしたものが配備され
ているので、その掃除の頻度が少なくなる利点は
あるものの、掃除が必要であることに変わりな
く、また、ストレーナ５１は高重量のものである
ため取水ラインに対する取付け・取外しが面倒で
あるなどの欠点があつた。なお、第６図中５２は
清浄水供給用のポンプ、５３，５４はそれぞれ該
ポンプの吸込部、吐出部であり、５５は清浄水の
吸込配管である。

しかして、第６図の装置の欠点を解消し、スト
レーナの掃除を必要としない取水装置として第７
図に示すものが開発されている。この装置では、
ストレーナ６１は陸上に配備され、ストレーナ６
１として、ケーシング６２内に円筒状の過用の
多孔性エレメント６３を固定配備すると共に、該
エレメントによる捕捉固形物をエレメントから除
去し、かつ排出するための清掃部材６４として、
エレメント内周面擦洗用の回転ブラシ設けたもの
が配備されている。

この取水装置では必要に応じて排出弁６５（電
動弁）を開くと共に、モータ６６を始動させて前
記回転ブラシを回転させ、捕捉固形物をゴミとし
てストレーナ６１外に排出するのであるが、この
排出操作は間欠式であるため操作が面倒であるし
（排出弁６５が開放のままではポンプ５２が空気
を吸い込むので、吸水効率が著しく低下する）、
排出操作と取水操作を並行的（同時）に行うこと
は困難であり、ゴミの排出は管路及び排出弁６５
を介して行うものであるから、ゴミ排出時に多量
の移送用水が必要となり、そのための余分な動力
を要し、取水効率を高くすることができない問題
点があり、さらに、ゴミを排出した後、焼却その
他の処分を行わなければならない煩雑さが伴う問
題点があつた。なお、第７図中、６７はゴミ回収
容器、６８は原水（河川水）の吸込配管である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、従来装置の上記問題点を解決するべ
くなされたもので、河川水（等）から清浄水を取
り込み、河川水中の固形物は多孔性エレメントで
捕捉すると共に、この捕捉固形物をエレメント清
掃部材の回転によりそのまま、もとの河川に廃棄
できるように構成したものである。

すなわち本発明の取水装置は、河川、用水路等
の貯留水域の水面下に配備された自動洗浄ストレ
ーナと、適所に配備されたポンプとを接続してな
り、前記ストレーナは、過水流出口を有するケ
ーシング内に、軸方向一端部を原水流入口、他端
部を捕捉固形物排出口とした円筒状の多孔性エレ
メントを固定配備する一方、原動機により回転し
うる回転軸を前記エレメント内にその軸方向に沿
つて設けると共に、この回転軸に、前記エレメン
トの内周面に沿つて回転可能で該回転によりエレ
メント内の固形物を前記原水流入口側から捕捉固
形物排出口側に向けて移送可能なスクリユーコン
ベヤの機能を有する清掃部材を設けて構成され、
前記過水流出口は前記ポンプの吸込口と接続さ
れていることを特徴とするものである。

本発明に係るストレーナは、第１図例のように
これを河川、用水路等の常時一定方向の水流を伴
う貯留水域に、原水流入口が河川等の上流側に向
き、捕捉固形物排出口が下流側を向くように設け
ることが極めて好ましい。この場合、水流の方向
は一般にほぼ水平方向に一致するものであるか
ら、前記エレメントの中心線が水平方向に向くよ
うに配設される。

ストレーナをこのように配置するべきである理
由は、本発明のエレメントでは、その一端の開口
部が原水流入口、他端の開口部が捕捉固形物排出
口となるからであり、上記のようにストレーナを
配置することで、ポンプによる原水吸込効率を高
く保つことができるうえ、清掃部材による捕捉固
形物の排出をより的確に継続することができる。

なお、原水流入口が鉛直方向上方を、前記排出
口が下方を向くように配設するのもよく、捕捉固
形物の排出効果が良好となる利点がある。

本発明のストレーナはその全体を水面下に浸漬
配備するのが一般的であるが、これに限定される
ものではなく、少なくともエレメントが水面下に
位置していればよい。さもないとポンプが空気を
吸引するため、その吸水効率が著しく低下する。
また、このストレーナは水流方向が不安定もしく
は水流が殆どない貯留水域に設けることもでき
る。

前記ポンプとしては特に限定されるものではな
く、第１図例のように陸用ポンプを適用するのが
便利であるが、水中に浸漬する型式のものを採用
することもできる。

前記原水流入口、前記排出口は上記説明から明
らかなように可及的全面を開放することが好まし
い。したがつて前記清掃部材回転用の電動機は、
これら開口部からできるだけ離れた位置に設ける
のがよい。第１図例では水中モータ８は、前記排
出口の後方に設けたフレーム９を介してケーシン
グ２に固定され、前記排出口の後方に位置してい
るが、ケーシング２の上方部位に設けたり、前記
フレームを省略したりすることにより、捕捉固形
物排出効果は著しく良好となる。

なお、前記原動機については、その始動・停止
が原水吸込用の前記ポンプと同期するようにして
もよく、原動機のみを独立にON・OFFできるよ
うにしてもよいが、エレメントの通水孔の目詰ま
り状態またはエレメント内の固形物量を間接的に
検知することにより、自動もしくは手動により原
動機を始動するのが合理的である。

前記清掃部材は、ストレーナ本体たる前記エレ
メントにより捕捉された固形物をエレメントから
除去したり、エレメント内面を洗浄するためのも
のであるから、清掃部材の先端部がエレメント内
周面に接近した状態で、又は好ましくは該内周面
に接触した状態で回転走行するように構成するべ
きである。後者の場合では、前記先端部にナイロ
ン等の軟質材料による刷毛を設けてブラシを形成
することにより、洗浄効果の増大とエレメント内
周面損傷の回避を同時に達成できる利点がある。
前者の場合は刷毛は特に必要ではなく、清掃部材
全体を金属材料で構成することができる。上記の
うちいずれを採用するかは、水に同伴する固形物
の形状、大きさ、量、粘着性等つまりエレメント
内面の洗浄効果の必要度合等に基づいて選定すれ
ばよい。

また、前記清掃部材は、エレメント内周面の実
質的全体を清掃でき、かつ、これが回転していな
場合においてもエレメント内の水（及び同伴する
固形物）の流過を防げない形状・寸法のものとす
ることが大切である。

本発明では清掃部材として、所定方向に回転す
ることによりエレメント内の水及び固形物に流過
推進力を賦与できるものを適用することが必須条
件であるが、その為には、例えば清掃部材をスク
リユーコンベヤ型のもとすればよい。スクリユー
羽根の形は第１図例のものとしてもよく、リボン
型のものや、スクリユー外周を切り欠いたカツト
フライト型のものも適用できる。第５図例もスク
リユーコンベヤと実質的に同一の作用をなすもの
である。

〔実施例〕 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ま
ず、第１図は取水装置全体を示すもので、河川の
流水中にその全体を浸漬して設けられた自動洗浄
型のストレーナ１と、陸上に設けられたポンプ４
１とにより構成され、ストレーナ１により得られ
た清浄水がポンプ４１により吸水され、所定の用
途に供されるようになつている。第１図において
２はケーシング、３はエレメント、４は清掃部
材、５は回転軸、１０は原水流入口、１１は過
水流出口、１２は捕捉固形物排出口、４２は吸込
部、４３は吐出部、４４は吸込配管であり、スト
レーナ１はエレメントによる捕捉物をスクリユー
コンベヤ型の擦洗式清掃部材４で除去及び移送・
排出しうるように構成したものである。

次に、前記ストレーナ１の構成について詳細に
説明すると、第２図乃至第４図に示すうように、
胴部に過水流出管１５を接続した円筒体と、こ
の円筒体の軸方向各端部に設けた端板１３，１４
によりケーシング２が形成されている。これらの
端板１３，１４の中心部には比較的大口径の円形
開口部が形成され、これらの開口部は互いに対向
状態にある。

前記ケーシング２内には、このケーシングと同
心的に円筒形の多孔性のエレメント３が前記２枚
の端板に跨がつて固定配備されている。

さらに、このエレメント３内には同心的に回転
軸５が設けられ、この回転軸にスクリユーコンベ
ヤ型の清掃部材４が固定配備されている。この回
転軸５は円柱状のものであつて、端板１３の中央
開口部内に設けた十文字状の板体からなるステー
１７により支持される軸受１９と、端板の中央開
口部内に設けた、前記ステー１７と形状・構造が
同様のスナー１８により支持される軸受２０とに
より支承されている。前記清掃部材４は、直径し
たがつて頂上部の高さが回転軸５の軸方向に均等
なスクリユー羽根６を等ピツチに形成して構成さ
れたものであり、キー（図示せず）及び止めネジ
２１により円筒状のボス２２を介して回転軸５に
固定されており、スクリユー羽根６の頂上部に
は、エレメント３の内周面を擦洗（擦過洗浄）し
うるブラシ（刷毛部）４ａが付設されている。

しかして、前記回転軸５を回転させ清掃部材４
を作動させるための水中モータ８は、フレーム９
を介して前記端板１４に固定されている。

かくて、端板１３の前記開口部は原水流入口１
０を、端板１４の前記開口部は捕捉固形物排出口
１２をそれぞれ形成しているが、原水流入口１０
側には必要に応じて、粗目の通水開口部を有する
ガード７が前記原水流入口１０を被うように固定
配備されている。なお、図中１６はフランジであ
る。

次に、第５図の実施例は第１図例におけるスク
リユーコンベヤ型の清掃部材に代えて傾斜板型の
清掃部材４を適用したものである。即ち、清掃部
材４は平板状の基板３１と、この基板に固着され
たブラシ４ａとにより構成され、回転軸５に３枚
固定配備されているが、基板３１は平板状の取付
金具３２にボルト・ナツト３３を介して取り付け
られ、さらにこの取付金具はボス３４を介して回
転軸５に固定され、しかも、これらの清掃部材は
相互に120°の角度間隔をあけて、かつ回転軸５の
軸線に対し同一の交角θで傾斜させて配設され、
ブラシ４ａの先端部はエレメント３内周面に当接
している。

この場合、清掃部材４の回転軸５に対する傾斜
の向きは、回転軸５が回転したときに、エレメン
ト３内の水及び固形物を捕捉固形物排出口１２側
に向けて移送しうる流過推進力を賦与できるもの
に設定することが必須である。また、前記交角θ
は、前記流過推進力の大きさと、原水流過時の流
過抵抗の大小とを勘案し、水及びこれに同伴する
固形物が可及的円滑に流過できる値に設定され
る。前記基板３１や取付金具３２の長さや幅（エ
レメント３の直径方向の寸法）を設定する場合に
おいても同様の配慮をすることが大切である。な
お、第５図中３５はキー、３６は止めねじであ
る。

次に、第１図例の作用効果について説明する。
ポンプ４１及びモータ８を始動すると、固形物を
同伴する原水（河川水）はガード７の通水開口
部、エレメント３の原水流入口１０を経てエレメ
ント内に流入する。この際、比較的大粒径の固形
物は一旦ガード７に捕捉されたのち水流によりス
トレーナ１の後方に流れ去るのでエレメント内に
は流入しない。

エレメント３内に流入した、比較的小粒径の固
形物のみが同伴する原水は、清掃部材４に設けた
スクリユー羽根の回転により強制的に捕捉固形物
排出口１２に向けて移送される間にエレメント３
の通水孔を通つて清浄水となり過水流出口１
１、吸込配管４４を経てポンプ４１により吸い込
まれ、所定の用途に供される。この間に原水中の
固形物の一部は一旦エレメント３により捕捉され
るが、清掃部材４のブラシ４ａにより剥離される
と共に、エレメントの過面がこのブラシにより
擦洗される。かくて、前記捕捉・剥離された固形
物と、その他の固形物は引続いてスクリユー羽根
６で移送され、前記排出口１２からエレメント３
外へ排出される。

したがつて、ポンプ４１とモータ８を同時に運
転することで、取水操作ならびにエレメント３
過面の擦洗及び固形物の移送、排出を並行的かつ
連続的に行うことができる。

なお、モータ８はエレメント３の通水孔の目詰
まり具合や、エレメント３内の滞留固形物量に応
じて間欠的に作動させることもでき、スクリユー
羽根６が回転しないときにおいても固形物は該羽
根により案内され水流により徐々に前記排出口１
２に向けて移送される効果もある。

このようにして原水中の固形物はスクリユー羽
根６によりストレーナ３外に排出されるものであ
るが、ストレーナ３は水面下に配置してあるの
で、排出固形物は自動的に河川に廃棄される。す
なわち、河川水からエレメント３内に流入した異
物を、そのまま河川水に廃棄できる効果があり、
従来装置におけるような捕捉異物の処理・処分が
全く不要となる利点がある。

なお、第５図例のものは、清掃部材４の構成が
異なるが、その作用効果は第１図例と同様であ
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の取水装置は、河川等
からの清浄水の取水、原水過用エレメントの洗
浄及び捕捉固形物の排出を並行的、連続的かつ自
動的に行え、原水中の異物は前記エレメントの内
周面洗浄用の清掃部材の回転によりエレメント内
を強制的に移送されるものであり、捕捉固形物排
出口には管路や弁類は設けておらず構造が簡単で
あるし、固形物の排出を的確・安定的に行うこと
が可能であり、前記排出口を常時開放したまま取
水操作を継続することができ（このとき、取水用
のポンプが空気を吸引して吸水効率が低下する心
配はない）、しかも、必要に応じて適宜に間欠的
にゴミの排出を行うことも可能であり、これらの
ゴミ排出時において排出用の水をエレメント内に
流過させる必要がないからゴミ排出時においても
効率良く取水を行うことができ、さらに、ゴミは
自動的に河川等の水中に廃棄できるので、取水操
作が著しく簡便になるうえ、取水に伴う異物の処
理・処分が根本的に合理化されるなと多大の利益
が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例に係るもの
で、第１図はストレーナを断面図で示した取水装
置のフローシート、第２図は第１図のストレーナ
を拡大して示した正面断面図、第３図は第２図の
左側面図、第４図は第２図の右側面図である。第
５図は別の実施例におけるストレーナの正面断面
図である。第６図、第７図はそれぞれ相異なる従
来例のフローシートである。 １……ストレーナ、２……ケーシング、３……
エレメント、４……清掃部材、４ａ……ブラシ、
５……回転軸、６……スクリユー羽根、７……ガ
ード、８……モータ、９……フレーム、１０……
原水流入口、１１……過水流出口、１２……捕
捉固形物排出口、１３，１４……端板、１５……
過水流出管、１６……フランジ、１７，１８…
…ステー、１９，２０……軸受、２１……止めネ
ジ、２２……ボス、３１……基板、３２……取付
金具、３３……ボルト・ナツト、３４……ボス、
３５……キー、３６……止めねじ、４１……ポン
プ、４２……吸込部、４３……吐出部、４４……
吸込配管、θ……交角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 河川、用水路等の貯留水域の水面下に配備さ
   れた自動洗浄ストレーナと、適所に配備されたポ
   ンプとを接続してなり、前記ストレーナは、過
   水流出口を有するケーシング内に、軸方向一端部
   を原水流入口、他端部を捕捉固形物排出口とした
   円筒状の多孔性エレメントを固定配備する一方、
   原動機により回転しうる回転軸を前記エレメント
   内にその軸方向に沿つて設けると共に、この回転
   軸に、前記エレメントの内周面に沿つて回転可能
   で該回転によりエレメント内の固形物を前記原水
   流入口側から捕捉固形物排出口側に向けて移送可
   能なスクリユーコンベヤの機能を有する清掃部材
   を設けて構成され、前記過水流出口は前記ポン
   プの吸込口と接続されていることを特徴とする取
   水装置。 ２ 前記清掃部材は、前記エレメントの内周面を
   擦走するブラシを備えている特許請求の範囲第１
   項記載の取水装置。 ３ 前記ストレーナは、前記エレメントの中心線
   が水平方向を向いて配備されている特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の取水装置。 ４ 前記ストレーナは河川に配備され、前記原水
   流入口が河川の上流側に、前記捕捉固形物排出口
   が下流側に向いている特許請求の範囲第３項記載
   の取水装置。 ５ 前記ストレーナは、前記原水流入口に透水性
   のガードを備えている特許請求の範囲第１項〜第
   ４項のいずれか一つの項記載の取水装置。 ６ 前記原動機は、前記捕捉固形物排出口側に、
   前記ケーシングを介して固定配備されている特許
   請求の範囲第１項〜第５項のいずれか一つの項記
   載の取水装置。