(57)【要約】      （修正有）【課題】浮遊物の除去装置が設置される所定水域の表層部の水面位置が下降するなど、変化した場合においても、スキマーを表層部よりも下方に設定することを可能とし、水面における浮遊物の除去を安定して行う浮遊物の除去装置を提供する。【解決手段】浮遊物の除去装置１は、所定水域の表層部の水面１２に浮遊されるフロート２と、フロート２に対して高さ調整可能に支持され、所定水域の表層部の浮遊物を、該表層部の水とともに流入可能とするスキマートレイ７を備えてなる。スキマートレイ７の下方には圧送管路本体３が接続され、さらに該圧送管路本体３には給送ホース１１を介して吸引源としてのポンプＰへと接続される。スキマートレイ７の下方の水中にあっては、圧送管路本体３と接続され、ポンプＰにより水中領域の水を吸引可能とする補助吸引口１０を備える補助管路９が配設される。【選択図】図３
0003153557.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
貯水池、湖沼などの所定水域に浮遊され、該水域の表層部に浮遊する油、ゴミ、藻、懸濁物質などの浮遊物を、該表層部の水とともに流入し、除去する浮遊物の除去装置において、
所定水域の表層部の水面に浮遊されるフロートと、
フロートに対して高さ調整可能に支持され、所定水域の表層部の浮遊物を、該表層部の水とともに流入可能とするスキマートレイと、
スキマートレイの下方に接続されて所定水域の水中に向けて延設されるとともに、所定水域の水中から吸引源へと接続され、スキマートレイ内に流入された浮遊物を水とともにスキマートレイ内に開口される吸引口から吸引し、吸引源に向けて圧送可能とする圧送管路と、
スキマートレイの下方の水中にあって、圧送管路と接続され、上記スキマートレイ内の吸引口よりも小径で、該所定領域の表層部下方の水中において上記圧送管路に接続される吸引源により水中領域の水を吸引可能とする補助吸引口を備える補助管路と、
を備えてなる浮遊物の除去装置。
【請求項２】
スキマートレイは所定水域の表層部の水面位置よりも僅か下方の水中位置に位置決めされるようフロートに対して高さ調整させてなる請求項１に記載の浮遊物の除去装置。
【請求項３】
スキマートレイの下方の水中における補助吸引口の所定水域の表層部の水面位置に対する深さＨを、上記スキマートレイ内の吸引口の径Ｄとした場合に、該深さＨを次のように設定したこととした請求項２に記載の浮遊物の除去装置。
Ｈ＜２Ｄ
【請求項４】
所定水域の表層部の水面位置に対するスキマートレイの位置を２ないし６mm程度に設定調整することとしてなる請求項２に記載の浮遊物の除去装置。
【請求項５】
スキマートレイ内の吸引口の径Ｄに対し、補助吸引口の径Ｄ１を２分の１以下に設定することとした請求項１に記載の浮遊物の除去装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、貯水池、湖沼などにおいて、水面に浮遊する油、藻、ゴミ、懸濁物質などを取り除き、除去するための浮遊物の除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
貯水池、湖沼などにおいては、所定水域に浮遊され、該水域の表層部に浮遊する油、ゴミ、藻、懸濁物質などの浮遊物を、該表層部の水とともに流入し、除去する浮遊物の除去装置が設置される。従来一般に用いられる浮遊物の除去装置としては、下記特許文献１あるいは特許文献２に示されるように、所定水域の表層部の水面に浮遊される複数個のフロートと、フロートに対して高さ調整可能に支持され、所定水域の表層部の浮遊物を、該表層部の水とともに流入可能とするスキマーとを備えるようにしている。スキマーにはパイプやチューブ等により形成される圧送管路が接続され、該圧送管路には吸引源としてのポンプが接続される。これにより、スキマーに流入された浮遊物は水とともに吸引源側に向けて圧送管路にて圧送される。該圧送された浮遊物は、吸引源側に設置されるろ過装置や水油分離装置において水と分離され、除去するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−４５０８９号公報
【特許文献２】特開２００３−８０２４３号公報
【０００４】
ところで従来の浮遊物の除去装置においては、フロートに対しスキマーは高さ調整可能とされるため、初期段階でスキマーを所定水域の表層部の水面位置よりも僅か下方の水中位置に位置決めする調整を行うことで、その後表層部の水面に浮遊する油、藻、ゴミ、懸濁物質などをスキマー内に流入させることが可能となる。
【０００５】
ただ、所定水域の水位が一旦下降し、スキマーよりも下方になった状態においては、再び水位が上昇した場合においてもスキマーが所定水域の表層部の水面位置よりも僅か下方に復帰しないのが現実とされ、このような場合再度フロートに対しスキマーは高さ調整を行わなければならなかった。
【０００６】
これは一般にスキマーがスキマートレイと呼ばれる逆傘状や漏斗状のものとされ、全体に浮力が備わっているためであり、またこれらスキマートレイには元々浮力のある合成樹脂材が多く用いられることに原因があるものと考えられる。また、スキマーは所定水域の表層部の水面位置よりも２ないし５mmと僅か下方に設定調整される微妙なものとされるため、経時的変化や水面のちょっとした波によってもスキマーが水位よりも上方になることがあり、このような場合に吸引源としてのポンプが空引き状態になるものとされていた。
【０００７】
本考案はこのような従来の不具合に着目してなされたものであり、多少水位が変化した状態にあっても自動的にスキマーを所定水域の表層部の水面位置よりも下方に設定することを可能とする浮遊物の除去装置の開発を行ったところである。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
すなわち、本考案は浮遊物の除去装置が設置される所定水域の表層部の水面位置が下降するなど、変化した場合においても、スキマーを表層部よりも下方に設定することを可能とし、水面における浮遊物の除去を安定して行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本考案の請求項１は、貯水池、湖沼などの所定水域に浮遊され、該水域の表層部に浮遊する油、ゴミ、藻、懸濁物質などの浮遊物を、該表層部の水とともに流入し、除去する浮遊物の除去装置において、所定水域の表層部の水面に浮遊されるフロートと、フロートに対して高さ調整可能に支持され、所定水域の表層部の浮遊物を、該表層部の水とともに流入可能とするスキマートレイと、スキマートレイの下方に接続されて所定水域の水中に向けて延設されるとともに、所定水域の水中から吸引源へと接続され、スキマートレイ内に流入された浮遊物を水とともにスキマートレイ内に開口される吸引口から吸引し、吸引源に向けて圧送可能とする圧送管路と、スキマートレイの下方の水中にあって、圧送管路と接続され、上記スキマートレイ内の吸引口よりも小径で、該所定領域の表層部下方の水中において上記圧送管路に接続される吸引源により水中領域の水を吸引可能とする補助吸引口を備える補助管路と、を備えてなる浮遊物の除去装置としたものである。
【００１０】
また本考案の請求項２にあっては、スキマートレイは所定水域の表層部の水面位置よりも僅か下方の水中位置に位置決めされるようフロートに対して高さ調整させてなる請求項１に記載の浮遊物の除去装置としたものである。
【００１１】
また本考案の請求項３にあっては、スキマートレイの下方の水中における補助吸引口の所定水域の表層部の水面位置に対する深さＨを、上記スキマートレイ内の吸引口の径Ｄとした場合に、該深さＨを次のように設定したこととした請求項２に記載の浮遊物の除去装置としたものである。
Ｈ＜２Ｄ
【００１２】
また本考案の請求項４にあっては、所定水域の表層部の水面位置に対するスキマートレイの位置を２ないし６mm程度に設定調整することとしてなる請求項２に記載の浮遊物の除去装置としたものである。
【００１３】
また本考案の請求項５にあっては、スキマートレイ内の吸引口の径Ｄに対し、補助吸引口の径Ｄ１を２分の１以下に設定することとした請求項１に記載の浮遊物の除去装置としたものである。
【考案の効果】
【００１４】
本考案によれば、所定水域の表層部の水面に浮遊されるフロートと、フロートに対して高さ調整可能に支持され、所定水域の表層部の浮遊物を、該表層部の水とともに流入可能とするスキマートレイと、を備えることとし、さらにスキマートレイの下方に接続されて所定水域の水中に向けて延設されるとともに、所定水域の水中から吸引源へと接続され、スキマートレイ内に流入された浮遊物を水とともにスキマートレイ内に開口される吸引口から吸引し、吸引源に向けて圧送可能とする圧送管路と、スキマートレイの下方の水中にあって、圧送管路と接続され、上記スキマートレイ内の吸引口よりも小径で、該所定領域の表層部下方の水中において上記圧送管路に接続される吸引源により水中領域の水を吸引可能とする補助吸引口を備える補助管路と、を備えることとしたため、水位がスキマートレイよりも下方に下降した状態においても補助吸引口から水中の水が吸引されることとなる。この結果、吸引源からの吸引力に基づき、スキマートレイの全体も水中に吸引される方向の付勢力が作用することとなり、例えばスキマートレイは所定水域の表層部の水面位置よりも僅か下方に設定された元の水中位置に位置決めさせることができ、スキマーが表層部よりも下方に設定することを可能とし、水面における浮遊物の除去を安定して行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の実施形態に係る浮遊物の除去装置の正面図である。
【図２】本考案の実施形態に係る浮遊物の除去装置の平面図である。
【図３】水面に浮遊され、吸引源としてのポンプに接続された浮遊物の除去装置を示す正面図である。
【図４】表層部の水面位置に対する浮遊物の除去装置の各部の位置関係を示す正面図である。
【図５】浮遊物の除去装置に対して水面の水位が下降する状態を示す正面図である。
【図６】浮遊物の除去装置に対して水面の水位が上昇する状態を示す正面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、本考案の実施形態を図１ないし図６に基づいて説明する。実施形態に係る浮遊物の除去装置１は図２の平面図で示すように３つのフロート２を中心Ｏを基準に相互に１２０度ずつ離隔する状態で備えてなり、フロート２は図１に示すように縦長の提燈型のものとされる。各フロート２は全体合成樹脂製で内部に空気を充填してなり、各フロート２の平面中心は図２に示す装置１の中心Ｏを基準に同一の半径位置に位置決めされる。
【００１７】
除去装置１の中心Ｏには、図１に示すように鉛直方向に延設される圧送管路本体３が備えられる。圧送管路本体３の上下方向での略中間長さ位置には、平面から観た状態において、互いに１２０度ずつ離隔する状態で放射方向に延びる３つのフレーム管４が接続され、各フレーム管４の放射方向での先端は、９０度上方に向く状態で曲折され、上記フロート２はそれぞれ曲折されたフレーム管４の先端に支持させてなる。
【００１８】
すなわち、各フレーム管４の先端の曲折部分には、それぞれのフロート２を上下に貫挿する状態で鉛直方向に配設されるスクリューシャフト５が配設され、各フロート２の上下位置にはスクリューシャフト５と螺合されるナット部材６が備えられる。すなわち、それぞれのフロート２はナット部材６をスクリューシャフト５に対して緩めることで上下方向（Ｚ方向）に位置調整することが可能とされ、位置調整されたフロート２を上下のナット部材６で締め、挟持するようにしてスクリューシャフト５に支持・固定することが可能となる。これにより各フロート２は、フレーム管４、ひいては圧送管路本体３に対して上下に高さ調整可能に支持・固定されることとなる。
【００１９】
圧送管路本体３の上方には全体逆円錐形状あるいは逆お椀形状をなす平面円形状のスキマートレイ７が接続し、固定される。すなわち、このスキマートレイ７内は、平面の中心（除去装置１の中心Ｏ）位置に圧送管路本体３の吸引口８が開口されるようにしている。
【００２０】
圧送管路本体３の上方側方で、スキマートレイ７の周縁部の下方には、圧送管路本体３の側方にエルボ状に接続され、さらに上方へと延びる補助管路９が接続される。この補助管路９の先端には、補助吸引口１０が開口され、この補助吸引口１０の内径Ｄ１は、上記スキマートレイ７内に配設される圧送管路本体３の上端吸引口８の内径Ｄに対し、２分の１以下に設定される。
【００２１】
鉛直方向に延設される圧送管路本体３は、下方の基端部を９０度曲折して形成され、該圧送管路本体３の基端部には、浮遊物の除去装置１を貯水池、湖沼などの所定水域に浮遊させた状態において、圧送管路としての給送ホース１１が接続される（図３、図４参照）。さらに給送ホース１１の除去装置１に対する他端側には、吸引源としてのポンプＰと接続される。なお、ポンプＰは実施形態において地上に配設される。
【００２２】
図３、図４に示すように所定水域の表層部に浮遊する状態で配設される除去装置１は、各フロート２が該所定水域の表層部の水面１２に浮遊される状態となる。ここで図４に示すように全体逆円錐形状あるいは逆お椀形状をなすスキマートレイ７は、その上方周縁部が、該所定水域の表層部の水面１２の位置よりも僅か下方の水中位置の深さＨ１に設定し、位置決めされるようにフロート２に対して高さ調整される。すなわち、該高さ調整は、前記のようにナット部材６を緩めてフロート２をスクリューシャフト５に対して上下に位置調整し、その締め付け位置を調整することにより行うようにしている。ここで所定水域の表層部の水面１２位置に対するスキマートレイ７の上の上方周縁部の深さＨ１の位置は、２ないし６ｍｍ程度の範囲に設定するようにしている。
【００２３】
これにより貯水池、湖沼などの所定水域に浮遊され、該水域の表層部に浮遊する油、ゴミ、藻、懸濁物質などの浮遊物を、該表層部の水とともにスキマートレイ７内に流入することが可能となる。
【００２４】
スキマートレイ７の下方に接続してなる圧送管路本体３は、除去装置１の水面１２に対する浮遊状態において水中に向けて延設されるとともに、該所定水域の水中から地上へと延設される給送ホース１１と接続され、地上に設置されるポンプＰと接続される。この結果、上記のようにスキマートレイ７内に流入された浮遊物は、同じく流入される水とともに、スキマートレイ７内に開口される吸引口から吸引され、圧送管路本体３、給送ホース１１を介して吸引源としてのポンプＰに向けて圧送可能とされる。
【００２５】
さらにポンプＰに圧送される水と浮遊物は、ポンプＰに接続されるろ過装置や水油分離装置において水と分離され、除去される。
【００２６】
図４に示す除去装置１の水面１２に対する浮遊状態において、補助管路９はスキマートレイ７の下方の水中に位置され、その上端部の補助吸引口１０から該所定領域の表層部下方の水中において、ポンプＰにより水中領域の水を吸引可能にしている。すなわち、補助吸引口１０より吸引される水も圧送管路本体３、給送ホース１１を介してポンプＰに向けて圧送可能とされる。
【００２７】
ここでスキマートレイ７の下方の水中における補助吸引口１０の所定水域の表層部の水面１２位置に対する深さＨ（図４参照）は、スキマートレイ７内の吸引口８の内径をＤとした場合に、Ｈ＜２Ｄに設定してなる。またスキマートレイ７内の吸引口８の内径Ｄに対し、補助吸引口１０の内径Ｄ１を２分の１以下に設定するようにしている。
【００２８】
このようにして水面１２に除去装置１を浮遊させ、ポンプＰを吸引作動することにより、図５のように除去装置１に対して水面１２の水位が下降する状態から図６に示すように除去装置１に対して水面１２の水位が上昇する状態にあっても次のように作動させることが可能となる。
【００２９】
先ず図４に示すようにスキマートレイ７の上方周縁部が、水面１２の位置より僅か下方の水中位置の深さＨ１（通常２ないし６ｍｍ程度）に設定した状態においては、前記のようにスキマートレイ７内に所定水域の表層部に浮遊する浮遊物が流入し、除去されることとなる。しかしこの状態から図５（Ａ）に示すように表層部の水面１２の水位がスキマートレイ７の上方周縁部よりも下降し、さらに図５（Ｂ）に示すように水面１２の水位が補助吸引口１０よりも下降する状態になるとポンプＰによる吸引は空引き状態となり、圧送管路本体３並びに給送ホース１１においての水および浮遊物の吸引源としてのポンプＰ側への圧送が行われない状態となる。
【００３０】
続いて図５（Ｂ）に示す状態から図６（Ａ）に示すように、所定水域表層部の水面１２の水位が徐々に上昇する状態になった場合、従来のようなスキマートレイ７の下方において補助吸引口１０のない除去装置では水面１２の水位が図６（Ｂ）に示すようにスキマートレイ７より僅か下方の水中位置の深さＨ１に位置決めされる元の状態に復帰することが難しかった。
【００３１】
これに対し、本実施形態に係る除去装置１においては、図６（Ａ）に示すように水面１２の水位が補助吸引口１０よりも上方に上昇すると、該補助吸引口１０から水域表層部の水がポンプＰの作動により吸引され、その後も水面１２の水位が上昇する状態において、いち早くスキマートレイ７の上方周縁部の位置が水面１２の水位よりも僅かに下方に設定される元の状態（図６（Ｂ）の状態）に復帰させることができる。これはポンプＰの作動による吸引力に基づき、スキマートレイ７の全体も水中に吸引される方向の付勢力が作用することに基づくものと思われる。
【００３２】
この現象は、水面１２の水位が図５（Ａ）に示す状態から図６（Ｂ）に示す状態との間で上昇・下降を繰り返す場合に特に有効とされ、例えば水域表層部の水面１２が波立ったり、除去装置１の全体に外力が加わり（例えば障害物が衝突するなど）、スキマートレイ７の上方周縁部が水面１２の水位よりも上方に位置され、かつ水面１２の水位が補助吸引口１０よりも上方に位置する状態において有効とされる。
【００３３】
すなわち、このような状態においては、水位がスキマートレイ７の上方周縁部よりも下方に下降した状態においても補助吸引口１０から水中の水が吸引されることとなり、しかも補助吸引口１０の内径Ｄ１は吸引口８の内径Ｄの２分の１以下に設定されるので、ポンプＰからの吸引力に基づき、スキマートレイ７の全体において水中に吸引される方向の大きな付勢力が作用されることとなる。これにより、図６（Ｂ）に示すようにスキマートレイ７の上方周縁部は水域表層部の水面１２位置よりも僅か下方の元の状態に、いち早く自動的に復帰させることが可能となり、水面１２における浮遊物の除去を安定して行うことができる。
【００３４】
さらに上記実施形態では、装置１を水面１２に対し浮遊させた状態において、スキマートレイ７の下方の水中における補助吸引口１０の水域表層部の水面１２位置に対する深さＨを、スキマートレイ７内の吸引口８の内径Ｄとした場合、Ｈ＜２Ｄに設定してなる。これは本願の考案者が行った実験により見出した設計上の効果であり、こうすることでポンプＰの作動により、スキマートレイ７の上方周縁部の水域で吸引口８に向けて表層水に適度な渦流が発生する現象が見られ、浮遊物の捕集をより効率的に行うことができる。こうした現象は、恐らく同じように水中で水を吸引する補助吸引口１０と、補助吸引口１０に比べて、より多量の水を吸引する吸引口８とが近接すると適度な乱流がトレイ７の上方に発生することに原因があるものと推測され、本願の考案者らが深さＨと、吸引口８の内径ＤとをＨ＞２Ｄとした状態で実験したところでは、渦流の発生が見られず、浮遊物の捕集効率もその分低下する現象が見られたところである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本考案に係る浮遊物の除去装置は、貯水池、湖沼などの所定水域に浮遊されて用いることができ、しかも該水域の表層部に浮遊する油、ゴミ、藻、懸濁物質などの浮遊物を、該表層部の水とともに流入し、除去することができるため、近年問題視されている油汚染された湖沼の油除去や大量発生するアオコの除去を連続的かつ効率的に行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１    浮遊物の除去装置
２    フロート
３    圧送管路本体（圧送管路）
４    フレーム管
５    スクリューシャフト
６    ナット部材
７    スキマートレイ
８    吸引口
９    補助管路
１０  補助吸引口
１１  給送ホース（圧送管路）
Ｐ    ポンプ（吸引源）
１２  水面
【図１】
0003153557.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003153557.tif 000007
【図６】
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