(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川の床面に設置する枠体と、前記枠体の上部に備える除塵スクリーンとを具備し、前記除塵スクリーンを通過した水を、枠体に備えた取水経路を通して貯水槽に供給する構成とする取水装置であって、
前記除塵スクリーンは、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において山脈形状をなすものとし、
前記除塵スクリーンの山脈形状が形成する谷は、河川の流れの上流側から下流側となるほど深くなるように構成される取水装置。
【請求項２】
前記枠体における河川の流れの下流側の端部には、
河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略三角形の複数の板体を連ねて山脈形状を構成する堰板と、
河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略逆三角形の複数の板体を棒体に連ねて構成される堰扉が設けられ、
前記堰扉の板体は、前記堰板の板体の間に位置するように配設されるものとし、
前記除塵スクリーンの下流側端面の山脈形状は、前記堰板の板体を連ねてなる山脈形状と同一とした、ことを特徴とする請求項１に記載の取水装置。
【請求項３】
前記取水装置は、河床Ｇ１を掘り下げて、河床Ｇ２を構成して、該河床Ｇ２に設置され、前記取水装置の上部が前記河床Ｇ１よりも低い位置位置に存在することとする、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の取水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川等の水源から用水を取り込む取水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、河川等の水の流れのある水源に取水口を配し、該取水口より用水路内へ水を取り込み、農業用水、工業用水、生活用水、流雪、消雪等に利用する取水装置が広く利用され、自然の水源を有効に利用している。
そして、水中の塵芥を除去する方法としては、一般的に、用水路に流れる水を一定期間沈殿槽に貯水して、塵芥を浮遊、又は、沈殿させることで除去する方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したごとくの除去方法、即ち、沈殿槽を用いる形態では、沈殿槽における塵芥の除去が必要であり、設備維持費のコストがかさんでしまうという問題がある。
そこで、発明者は、沈殿槽により除塵を行うという形態が上記問題の原因であることに着目し、取水口にて除塵を完全に行えないかと考えた。また、上述した施設維持費を削減することはもとより、設備の設置においても、低コストな装置を実現して、社会に貢献したいと考え、試作・改良を重ねた結果、本発明を創作したのである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
すなわち、請求項１に記載のごとく、河川の床面に設置する枠体と、前記枠体の上部に備える除塵スクリーンとを具備し、前記除塵スクリーンを通過した水を、枠体に備えた取水経路を通して貯水槽に供給する構成とする取水装置であって、前記除塵スクリーンは、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において山脈形状をなすものとし、前記除塵スクリーンの山脈形状が形成する谷は、河川の流れの上流側から下流側となるほど深くなるように構成される取水装置としたことである。
【０００５】
また、請求項２に記載のごとく、前記枠体における河川の流れの下流側の端部には、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略三角形の複数の板体を連ねて山脈形状を構成する堰板と、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略逆三角形の複数の板体を棒体に連ねて構成される堰扉が設けられ、前記堰扉の板体は、前記堰板の板体の間に位置するように配設されるものとし、前記除塵スクリーンの下流側端面の山脈形状は、前記堰板の板体を連ねてなる山脈形状と同一としたことである。
【０００６】
また、請求項３に記載のごとく、前記取水装置は、河床Ｇ１を掘り下げて、河床Ｇ２を構成して、該河床Ｇ２に設置され、前記取水装置の上部が前記河床Ｇ１よりも低い位置位置に存在することとするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本発明の取水装置の構成を示す分解斜視図、図２は河川に設置した取水装置の平面図、図３は本発明の取水装置の底面図、図４は河川に設置した取水装置の側面一部断面図、図５は除塵スクリーンの形状を示す斜視図である。
また、図６の（ａ）は、図４の地点ａにおける取水装置の側面一部断面図である。（ｂ）は同じく地点ｂにおける取水装置の側面一部断面図である。（ｃ）は同じく同じく地点ｃにおける取水装置の側面一部断面図である。
尚、取水装置の位置の説明において、河川の水の流れの上流側を後側、下流側を前側とするものとし、例えば、前面視における形状とは、下流側から上流側を臨む場合に見える形状をいうものとする。
【０００８】
図１は、本発明の取水装置１の構成を示す分解斜視図である。
該取水装置１は、枠体（以下「設置枠体２」とする）と、除塵スクリーン３の二つから構成されている。
まず、設置枠体２について説明する。
該設置枠体２は、河床等に敷設される平面視長方形底板４と、該底板４の左右より立設する側板５・６とにより、前面視（設置した状態で河川の流れの下流から臨む、以下同じ）において略「コ」字形の枠体を構成し、前記側板５・６の下流側の端部間に、堰板７が橋設されている。
【０００９】
底板４の中央部には、四角形状の開口４ａを設け、該開口４ａの下部に接続筒８が備えられ、開口４ａより接続筒８内へ水が注ぎ込まれるようになっている。
また、堰板７は、「山」形（左右端部は直角三角形状とする）の板体７ａ・７ａを複数連ねて前面視略山脈形状（三角形を幅方向に連設した形状）をなす板体であって、左右端を側板５・６の内側面に、下部を底板４に当接させており、水の流れを一次堰き止めるとともに、複数の「山」形の間に形成される谷形状の部位より、上流から流れる水が放流されるようになっている。
【００１０】
そして、「山」形を上下方向に反転して略逆三角形とする板体９ａ・９ａ・・を、棒体９ｂに連ねて固設した堰扉９が構成され、該板体９ａ・９ａ・・・は前記板体７ａ・７ａの間に位置するように配設される。該堰扉９は、棒体９ｂの左右端を側板５・６に枢支されることで設置枠体２に取付けられている。また、該棒体９ｂの左右端の一側には、ボルト等により固設したロックアーム１０が突出され、ロックアーム１０を板体５（又は板体６）の側面に当接させことにより、ロックアーム１０が固設されるとともに、棒体９ｂの側板５・６に対する角度が決定される。即ち、堰扉９の堰板７に対する開閉角度を調節できるようにしている。
以上のようにして、該堰扉９と、前記堰板７により、水の流れを制限する「堰」が形成される。
【００１１】
さらに、図３に示すごとく、前記接続筒８の下部には、配水角管１２が接続され、開口４ａより接続筒８に流れ込んだ水が、配水角管１２を介して、貯水槽１８（図６（ｃ））等に導かれるようになっている。即ち、接続筒８と配水角管１２により配水経路を構成しているのである。
【００１２】
次に、除塵スクリーン３について説明する。
該除塵スクリーン３は、図５に示すごとく、平面視三角形状を成す上流端スクリーン２０と、該上流端スクリーン２０の斜辺より開始して、下流側に向かって長く構成する略台形形状の二枚の斜スクリーン２１・２１を、底辺を一致させて上広がり状に立ち上げるように構成し、これら「三枚のスクリーン」において、下流側の端面が略「Ｖ」字形に形成されるスクリーンを構成している。
そして、この「三枚のスクリーン」でなる単体を、左右方向（水の流れに直交する方向）に複数連ねて、下流側の端面が、前面視において「Ｖ」字型を連ねてなる山脈形状（「Ｖ」字を連設したもの）が形成されるようになっている。
【００１３】
また、山脈形状は、前記堰板７の板体７ａ・７ａ・・・を連ねてなる形状と同一として、除塵スクリーン３の下流側端面から水が浸入しないようにして、浮遊物を含む水が前記開口４ａに流入しないようにしている。
尚、山脈形状における山数や、谷の数は、図１に示す実施例の数に限定するものではなく、河川幅等の設置条件に応じて適宜設計変更されるものとする。
【００１４】
また、除塵スクリーン３の製作については、上述した「三枚のスクリーン」を、別体のものを溶接加工して構成するものとしてもよいし、一枚のスクリーンを板金加工して、山脈形状を形成する構成としても良く、いずれかに限定されるものではない。
また、除塵スクリーン３の網目の大きさは、例えば、１ｍｍＸ１８ｍｍの長孔であって、水中の砂や木片等といった細かい浮遊物を取り除くのに適したものが適用される。
【００１５】
そして、図１に示すごとく、除塵スクリーン３において、上流側端部と、下流側の下端部を底板４に当接させるようにして、設置枠体２の上方より、側板５・６の間に差し込むことで、両者が一体となった取水装置１（図２）が形成される。
こうして、除塵スクリーン３が、側面を側板５・６、前面を堰板７によって囲まれるようになって、除塵スクリーン３を通過した水のみが、開口４ａに注ぎ込まれることが可能となる。
【００１６】
以上のように、水源の床面（河床）に設置する枠体（設置枠体２）と、該枠体の上部に備える除塵スクリーン３とから構成し、前記除塵スクリーン３を通過した水を、設置枠体に備えた取水経路（接続筒８・配水角管１２）を通して貯水槽に供給する取水装置１が形成されるのである。
また、前記枠体（設置枠体２）において、除塵スクリーン３の下流側端部となる位置には、堰板７及び堰扉９からなる堰が構成されているのである。
【００１７】
次に、取水装置１を設置・使用する実施例について説明する。
図２及び図４は、取水装置1を河川幅Ｌ２（図２）の河川３０に設置した例を示すものである。
該実施例では、河床Ｇ１を、略底板４（図１）の幅の分だけ掘り下げて、河床Ｇ２を構成して、該河床Ｇ２に底板４の底面を敷設し、側面視において、取水装置１の上部が河床Ｇ１よりも高い位置に存在しないようにしている。そして、取水装置１よりも下流の河床Ｇ３は、更に下流でＧ１と同一の河床面を構成するようになっている。
【００１８】
図６は、図４における地点ａ、地点ｂ、地点ｃにおける装置・河床断面を示したものである。
地点ａから地点ｃといった順に、除塵スクリーン３が形成する谷が深くなるようになっており、地点ｃにおいては、除塵スクリーン３を通過する際に、砂や木片等といった細かい浮遊物を除去された水が、接続筒８に流入し、配水角管１２内を通って貯水槽１８（図６（ｃ））に注がれるようになっている。
【００１９】
そして、該貯水槽１８（図６（ｃ））に貯水された水は、図示せぬ汲み上げポンプにより、供給管１９を通って、各種用水に使用される。
【００２０】
以上の構成で、取水口となる取水装置１において、不純物・浮遊物が除去されることにより、沈殿槽等が必要なくなり、設置費用を抑えることができるとともに、沈殿槽の掃除や、メンテナンス等の維持費のかからない設備となるのである。
【００２１】
次に、除塵スクリーン３の形状によって奏される特有の作用・効果について説明する。
第一に、水の流れを整える作用による、浮遊物を下流に流す効果である。
即ち、除塵スクリーン３は、斜スクリーン２１・２１及び上流端スクリーン２０の三枚にて、所謂「樋」の形状を形成し、水を一方向（上流から下流の方向）に流すという作用を呈する。
該作用により、浮遊物が確実に下流に流され、除塵スクリーン３の上流側での浮遊物の沈殿が妨げられるという効果が得られるのである。
【００２２】
第二に、「Ｖ」字の形状による水の流れが乱す作用と、堆積する幅を狭くする作用による、浮遊物のスクリーンへの付着を防止する効果である。
即ち、除塵スクリーン３は、断面を略「Ｖ」字としているため、「Ｖ」字の底では、水の流れを乱すという作用を呈する。また、底に近い程、斜スクリーン２１・２１間の幅が狭くなるので、沈殿した浮遊物の堆積する幅（谷底の幅方向）が狭くなるという作用も呈する。
これらの作用により、浮遊物が沈殿し難く、また、沈殿した場合でも堆積する幅が狭いので、堆積物が流れやすい（巻き上げられやすい）という効果が得られるのである。
【００２３】
次に、堰板７及び堰扉９によって構成される堰により奏される特有の作用・効果について説明する。
図４に示すごとく、堰を通過する前の地点Ａの水は、堰を通過することにより流速を増して下流に流出されることになる。即ち、流速を増加させ、下流の水圧を低くさせる、即ち、堰の前後で水圧差を生じさせるという作用を呈するのである。
該作用によって、堰を通過する前の地点Ａの水圧の高い側の水は、水圧差（圧力差）により、堰を通過した後の地点Ｂまでの流動を促され、該流動に伴って浮遊物が堰を通過することが促され、取水装置１内に滞留しないという効果が得られる。即ち、浮遊物（落ち葉、土砂等）が除塵スクリーン３に堆積しないという効果が得られるのである。
【００２４】
尚、堰扉９の開閉角度は、上述したロックアーム１０により調整可能となっており、河川の水量に合わせて開閉角度を適宜調節することで、上記作用・効果を確実に奏させることができるようになっている。
【００２５】
以上の除塵スクリーン３、及び、堰板７と堰扉９からなる堰の作用・効果により、取水口となる取水装置１において、除塵スクリーン３への浮遊物の付着・沈殿を防止できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上のごとく構成したので、次のような効果を奏するのである。
すなわち、請求項１のごとく、河川の床面に設置する枠体と、前記枠体の上部に備える除塵スクリーンとを具備し、前記除塵スクリーンを通過した水を、枠体に備えた取水経路を通して貯水槽に供給する構成とする取水装置であって、前記除塵スクリーンは、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において山脈形状をなすものとし、前記除塵スクリーンの山脈形状が形成する谷は、河川の流れの上流側から下流側となるほど深くなるように構成される取水装置としたので、該取水装置を取水口として用いることにより、不純物・浮遊物が除去されることから、沈殿槽等が必要なくなり、設置費用を抑えることができるとともに、沈殿槽の掃除や、メンテナンス等の維持費のかからない設備とすることができる。
また、前記除塵スクリーンは、前面視略山脈形状としたので、除塵スクリーンへの浮遊物の付着・沈殿を防止できる。
前記除塵スクリーンの山脈形状が形成する谷は、上流側から下流側となるほど深くなるようにしたので、除塵スクリーンへの浮遊物の付着・沈殿を防止できる。
【００２７】
また、請求項２に記載のごとく、前記枠体における河川の流れの下流側の端部には、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略三角形の複数の板体を連ねて山脈形状を構成する堰板と、河川の流れの下流側から上流側を臨む前面視において略逆三角形の複数の板体を棒体に連ねて構成される堰扉が設けられ、前記堰扉の板体は、前記堰板の板体の間に位置するように配設されるものとし、前記除塵スクリーンの下流側端面の山脈形状は、前記堰板の板体を連ねてなる山脈形状と同一としたので、浮遊物が堰を通過することが促され、浮遊物が除塵スクリーンに堆積することを防止できる。
【００２８】
また、請求項３に記載のごとく、前記取水装置は、河床Ｇ１を掘り下げて、河床Ｇ２を構成して、該河床Ｇ２に設置され、前記取水装置の上部が前記河床Ｇ１よりも低い位置位置に存在することとしたので、取水装置の上部が河床Ｇ１よりも高い位置に存在しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の取水装置の構成を示す分解斜視図である。
【図２】河川に設置した取水装置の平面図である。
【図３】本発明の取水装置の底面図である。
【図４】河川に設置した取水装置の側面一部断面図である。
【図５】除塵スクリーンの形状を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は図４の地点ａにおける取水装置の側面一部断面図である。（ｂ）は同じく地点ｂにおける取水装置の側面一部断面図である。（ｃ）は同じく同じく地点ｃにおける取水装置の側面一部断面図である。
【符号の説明】
１            取水装置
２            設置枠体
３            除塵スクリーン
８            接続筒
１２          配水角管
【図１】
0003629452.tif 000002
【図２】
0003629452.tif 000003
【図３】
0003629452.tif 000004
【図４】
0003629452.tif 000005
【図５】
0003629452.tif 000006
【図６】
0003629452.tif 000007