(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロート、このフロートに保持されると共に水面または水面下で開口する採水口を有する採水部、水上構造体に設置された採水取出し部、および上記採水部と上記採水取出し部とを連結する伸縮自在の送水管を備えたことを特徴とする水サンプリング装置。
【請求項２】
送水管は、少なくとも採水部と採水取出し部との最大高低差に対応する長さに伸長可能な螺旋管であることを特徴とする請求項１記載の水サンプリング装置。
【請求項３】
採水取出し部は、吸水ポンプを備えたことを特徴とする請求項１記載の水サンプリング装置。
【請求項４】
送水管は、その過伸長による破断を防止する補強ワイアを備えたことを特徴とする請求項１記載の水サンプリング装置。
【請求項５】
採水部は、水上での転倒を防止する転倒防止装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の水サンプリング装置。
【請求項６】
転倒防止装置は、水上構造体から水上に延びる滑車保持アーム、この滑車保持アームに保持された滑車、およびこの滑車から下向きに延びて採水部に接続されたワイアとを備えた滑車装置であることを特徴とする請求項５記載の水サンプリング装置。
【請求項７】
採水部を水上構造体から離れた水上に保持する離隔装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の水サンプリング装置。
【請求項８】
離隔装置は、採水取出し部から延びる一部の送水管を水平またはそれに近い方向に支持する支持アームであることを特徴とする請求項７記載の水サンプリング装置。
【請求項９】
フロートは、伸縮自在な連結用部材によって水上構造体に連結されていることを特徴とする請求項１記載の水サンプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水プラントや下水処理プラントなど、水位が変動する箇所での採水に好適な水サンプリング装置に関し、特に採水部がフロートに保持されて表面水や所定の深みの水を採取することができる水サンプリング装置に関するものである。
【０００２】
図４は、従来の水サンプリング装置の正面図を示すものであって、１は採水部、１１は採水部１の採水口、２は採水取出し部、２１は採水取出し部２に取付けられた吸水ポンプ、２２は採水取出し部２の採水取出し口、７は採水部１や採水取出し部２を支持する支柱、Ｓは浄水槽などの水上構造体、Ｗは水面をそれぞれ示す。採水口１１は、水面Ｗ下の水中で開口しており、その他端は採水取出し部２に接続されている。しかして吸水ポンプ２１を駆動することにより水面Ｗ下の水を採水部１および採水取出し部２を経由して採水取出し口２２から採取することができる。
【０００３】
ところで図４の水サンプリング装置は、その採水部１の管長が一定であり、しかもそれは支柱７により水上構造体Ｓの側壁に固定されているので、被採水の水面Ｗが変動する場合には安定した採水を行なうことができない。たとえ水面Ｗの変動幅を考慮して採水部１の浸水長を長くするにしても、採水箇所の水位が絶えず変動するので、定点での水質検査ができない問題がある。また、水面Ｗにおける表面水や水面Ｗに浮遊する油あるいはその他の異物の種類や量を検査する場合には、それら浮遊物を表面水と一緒に採取する必要があるが、採水部１が固定されているのでそれができない問題もある。
【０００４】
なお、特開昭５８−２１０５６６号公報には、フロートが常に水面に浮かぶ性質を利用して、かかるフロートに水質計を固定して一定水位の水を検査する技術が開示されている。しかし上記公報には、一定水位の水を採取する技術については開示はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における上記実情に鑑み、水位が変動しても表面水あるいは所望の水位の水を採取することができる水サンプリング装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による水サンプリング装置は、（１）フロート、このフロートに保持されると共に水面または水面下で開口する採水口を有する採水部、水上構造体に設置された採水取出し部、および上記採水部と上記採水取出し部とを連結する伸縮自在の送水管を備えたものである。
（２）上記（１）において、送水管は、少なくとも採水部と採水取出し部との最大高低差に対応する長さに伸長可能な螺旋管であるものである。
（３）上記（１）において、採水取出し部は、吸水ポンプを備えたものである。
（４）上記（１）において、送水管は、その過伸長による破断を防止する補強ワイアを備えたものである。
（５）上記（１）において、採水部は、水上での転倒を防止する転倒防止装置を備えたものである。
（６）上記（５）において、転倒防止装置は、水上構造体から水上に延びる滑車保持アーム、この滑車保持アームに保持された滑車、およびこの滑車から下向きに延びて採水部に接続されたワイアとを備えた滑車装置であるものである。
（７）上記（１）において、採水部を水上構造体から離れた水上に保持する離隔装置を備えたものである。
（８）上記（７）において、離隔装置は、採水取出し部から延びる一部の送水管を水平またはそれに近い方向に支持する支持アームであるものである。
（９）上記（１）において、フロートは、伸縮自在な連結用部材によって水上構造体に連結されているものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の水サンプリング装置における実施の形態１を説明する正面図である。図１におよび以下の図においては、同じ部位については同じ符号を付している。図１において、１は採水部、２は採水取出し部、２１は採水取出し部２に取付けられた吸水ポンプ、３は伸縮自在な送水管の一例としての螺旋管、４は補強ワイア、５はフロート、６は伸縮自在な連結用部材の一例としての螺旋ケーブル、７は支柱、Ｓは水上構造体、Ｗは水面をそれぞれ示す。
【０００８】
本発明の水サンプリング装置は、浄水プラントや下水処理プラントの水に限らず、河川水、湖水、海水、あるいはそのほか種々の水を検査対象とし得るので、水サンプリング装置を設置する水上構造体Ｓとしては、前記した浄水槽などの槽以外にも、河川、湖、あるいは海の堤防、波止場、船舶、岸壁などであってもよい。
【０００９】
採水部１は、例えば管体であって、その一端が採水口１１となっており、他端にジョイント部１２を有する。採水部１は、採水口１１が水面Ｗまたは水面Ｗ下の所望の深さの位置で開口するようにフロート５に保持されている。フロート５としては、それに負荷される重量に対抗して採水部１を図１に示すように水面Ｗ上に保持する浮力を具備するものであれば、その構造や構成材料などは任意であってよく、例えば中空の金属缶や発泡プラスチックなどが例示される。フロート５による採水部１の保持方法も任意であってよく、例えばフロート５が金属缶である場合には金属缶の側壁にＵ字金具などを用いてネジ止めしてもよく、また採水部１が金属管である場合には金属缶の側壁に溶接してもよい。フロート５が発泡プラスチック板である場合には、採水部１に抜け落ち防止用の鍔（図示せず）を設けて発泡プラスチック板に差し込み貫通し、上記鍔が発泡プラスチック板の表面に接するようにしてもよい。
【００１０】
採水取出し部２は、吸水ポンプ２１を備えた管体であって、その一端にジョイント部２３を有し、吸水ポンプ２１の排水部が採水取出し口２２となっている。また採水取出し部２は、ジョイント部２３の近傍で水上構造体Ｓに設置された支柱７に支持されている。
【００１１】
螺旋管３は、その一端はジョイント部２３により採水取出し部２と、またその他端はジョイント部１２により採水部１とそれぞれ接続されている。一方、採水取出し部２の高さは、通常、不変である。よって螺旋管３としては、少なくとも水面Ｗの水位の最大高低差に対応する長さ分は伸長可能であり、且つ一般的には被検査水に対して不活性な材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルなどの有機樹脂やエチレン−プロピレン共重合ゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴムなどのゴム、あるいはその他の有機高分子で形成されたものが用いられる。
【００１２】
上記の有機樹脂やゴムなどで形成された螺旋管３は、可撓性に富むために、水面Ｗの変動に基づく伸縮以外に強風などの種々の外力により伸長し、その伸長が過度になると破断することがある。補強ワイア４は、かかる過伸長を抑制乃至防止して螺旋管３を破断から保護する作用をなすものであって、螺旋管３の上にこの螺旋管３と同じ巻きピッチで巻かれている。補強ワイア４としては、鉄線、鋼線、ピアノ線などの高機械強度の金属線が好ましい。なお補強ワイア４は、図１に示す巻き方に限らず、螺旋管３の必要な伸縮を阻害しない状態で螺旋管３に対して上記した補強作用をなし得る任意の方法で施与されてよい。
【００１３】
ジョイント部１２やジョイント部２３と螺旋管３との接続は、螺旋管３により送水される被検査水が漏れないように互いに接続できる構造あるいは方法であればよく、例えば管抜け防止のためのコルゲート構造の管状継ぎ手、ワンタッチジョイントなどを用いた接続を例示することができる。
【００１４】
しかして実施の形態１に示す水サンプリング装置においては、フロート５および採水口１１の位置は、被検査水の水面Ｗの水位が経時的に大きく変化してもその変化に追随して上下に変動し、しかも採水部１と採水取出し部２とは伸縮自在の螺旋管３により接続されているので、表面水あるいは所望の水位の水を採取することができる。
【００１５】
フロート５は、螺旋ケーブル６により水上構造体Ｓに接続されており、そのために被採水箇所での急な水流などがあっても水上構造体Ｓから離れて流出することが防止される。しかして螺旋ケーブル６としては、水面Ｗの変動があっても伸長時にはフロート５が水面Ｗ上に浮遊可能となる長さを有するものが用いられ、例えば鉄、銅、アルミニウムなどの金属、あるいは前記した有機樹脂やゴムで形成された螺旋体が用いられる。
【００１６】
実施の形態２．
図２は、本発明の水サンプリング装置における実施の形態２を説明する正面図である。図２において、８は転倒防止装置の一例としての滑車装置である。滑車装置８は、水上構造体Ｓに設置された支柱７への螺着により支柱７に片持梁の状態で支持されて水上に延びる滑車保持アーム８１、この滑車保持アーム８１の一端に取付けられたワイア巻取り機８２、上記滑車保持アーム８１の他端に取付けられた滑車８３、およびワイア８４とから構成されている。ワイア巻取り機８２と滑車８３とは、各回転軸の回りに回転自在に取付けられており、ワイア８４は、ワイア巻取り機８２から出て滑車保持アーム８１に沿って水平に延びて滑車８３に至り、ついで下向きに方向転換して螺旋管３のうちの下向きに延在する一部の螺旋管部３２の螺旋内部を通過して採水部１のジョイント部１２に接続されている。したがってワイア巻取り機８２を図上で反時計回りの方向に回転することによりワイア８４を緊張状態に、また時計回りの方向に回転するとワイア８４を弛緩状態に、それぞれもたらすことができる。
【００１７】
ワイア８４が仮に弛緩した状態に保持されても、フロート５は、螺旋管３の伸縮性に基づいて常に水面Ｗ上を浮遊する状態に保持されるが、ワイア８４をフロート５が水面Ｗから持ち上がらない範囲で緊張状態にもたらすと、螺旋管部３２およびそれに連なる採水部１を一直線またはそれに近い状態に保持することができ、この結果、採水部１およびフロート５の水上での転倒を防止することができる。また水流も風のないときには、フロート５および採水部１の水平方向への移動を防止することもできる。その水平方向移動防止の効果は、螺旋ケーブル６によるフロート５の係留があると一層大きくなる。なおワイア８４は、螺旋管３のうちの垂直方向に延びる螺旋管部３２の螺旋内部を通過せずに採水部１の適当な箇所、あるいはフロート５に接続されても上記と同様の効果が得られる。また滑車保持アーム８１は、螺旋管３のうちの水平方向に延びる螺旋管部３１と分離して設けることができ、その場合は滑車保持アーム８１と螺旋管３の双方のメンテナンスが容易となる利点もある。
【００１８】
実施の形態３．
図３は、本発明の水サンプリング装置における実施の形態３を説明する正面図である。図３において、９は採水部１を水上構造体Ｓから離れた水上に保持する離隔装置の一例としての支持アームである。支持アーム９は、広幅のハブ９１とハブ９１に一体的に取り付けられてハブ９１よりやや細幅のアーム９２とからなる。支持アーム９は、ハブ９１の支柱７への螺着により支柱７に片持梁の状態で支持されており、アーム９２は螺旋管３のうちの採水取出し部２から延びる一部の螺旋管部３１の螺旋内部に挿設されて螺旋管部３１を水平またはそれに近い方向に支持している。
【００１９】
螺旋管３などの伸縮自在な送水管は、前記の通り可撓性を有するので、その可撓性と自重とにより採水取出し部２のジョイント部２３から垂れ下がる傾向がある。フロート５は、この垂れ下がり現象により水上構造体Ｓの側壁Ｓ１に接近乃至接触しようとする。この傾向は、可撓性の大きい有機樹脂やゴム製の螺旋管３に特に顕著である。ところで、被検査水の採水は、通常、水上構造体Ｓの側面Ｓ１で、あるいは側面Ｓ１から少し離れた箇所で行われる。一般的には後者の場合の方が多い。したがって、上記した垂れ下がる傾向のある螺旋管３を用いて水上構造体Ｓの側面Ｓ１から少し離れた箇所で採水を行なう場合には、上記の垂れ下がりを防止する螺旋管３の支持手段の採用が必要となる。支持アーム９のアーム９２は、前記した通り、螺旋管３のうちの採水取出し部２から延びる一部の螺旋管部３１の螺旋内部に挿設されて螺旋管部３１を水平またはそれに近い方向に支持して上記の垂れ下がりを防止しているので、上記した支持手段としての作用をなす。
【００２０】
実施の形態３においては、実施の形態２で採用されている滑車装置８と実質的に同じものが支持アーム９に取付けられている。即ち、滑車装置８は実施の形態２における滑車保持アーム８１の代わりをなす支持アーム９、この支持アーム９の一端に取付けられたワイア巻取り機８２、アーム９２の他端に取付けられた滑車８３、およびワイア８４とから構成されている。ワイア巻取り機８２と滑車８３とは、各回転軸の回りに回転自在に取付けられており、ワイア８４は、ワイア巻取り機８２から出てアーム９２に沿って水平に延びて滑車８３に至り、ついで下向きに方向変換して螺旋管３のうちの下向きに延在する一部の螺旋管部３２の螺旋内部を通過して採水部１のジョイント部１２に接続されている。したがってワイア巻取り機８２を図上で反時計回りの方向に回転することによりワイア８４を緊張状態に、また時計回りの方向に回転するとワイア８４を弛緩状態に、それぞれもたらすことができる。なお、９３はアーム９２から分岐した滑車取付け部である。
【００２１】
螺旋管部３１を水平またはそれに近い方向に支持して螺旋管部３１の垂れ下がりを防止する作用をなす支持アーム９に滑車装置８と取付けることにより、採水部１とフロート５を水上構造体Ｓの側面Ｓ１から少し離れた所望の箇所に、しかも採水部１を転倒することのない安定した姿勢に保持することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の水サンプリング装置は、以上説明した通り、（１）フロート、このフロートに保持されて水面または水面下で開口する採水部、水上構造体に設置された採水取出し部、および上記採水部と上記採水取出し部とを連結する伸縮自在な送水管を備え、また（２）上記送水管は、少なくとも採水部と採水取出し部との最大高低差に対応する長さに伸長可能な例えば螺旋管であるので、フロートおよび採水部の位置は、被検査水の水面の水位が経時的に大きく変化しても、その変化に追随して上下に変動し、しかも採水部と採水取出し部とは螺旋管などの伸縮自在の送水管によりそれぞれ接続されているので、上記採水部から表面水あるいは所望の水位の水を採取することができる。
【００２３】
また（３）採水取出し部は、吸水ポンプを備えたものであると、採水取出し部と採水部との高低差の大小に拘らず吸水ポンプにより被検査水を容易に採取することができる。
【００２４】
また（４）送水管は、その過伸長による破断を防止する補強ワイアを備えたものであるので、この送水管として有機樹脂やゴムで形成され、しかして伸縮性に優れているが機械的強度の面ではさほど強くないものを用いても、補強ワイアにより過伸長が防止されて破断から免れる。
【００２５】
また（５）採水部の水上での転倒を防止する転倒防止装置、例えば（６）水上構造体から水上に延びる滑車保持アーム、この滑車保持アームに保持された滑車、およびこの滑車から下向きに延びて採水部に接続されたワイアとを備えた滑車装置を備えていると、上記ワイアを緊張状態とすることによって採水部１を常に上向きに保持することができ、この結果、採水部およびフロートの水上での転倒を防止することができる。また水流も風のないときには、フロートおよび採水部の水平方向への移動を防止することもできる。また滑車保持アームは、螺旋管と分離して設けることができ、その場合は滑車保持アームと螺旋管の両方のメンテナンスが容易となる利点もある。
【００２６】
また（７）採水部を水上構造体から離れた水上に保持する離隔装置、例えば（８）採水取出し部から延びる一部の送水管を水平またはそれに近い方向に支持する支持アームを備えていると、螺旋管などの伸縮自在な送水管は、一般的に可撓性を有するので、その可撓性と自重とにより水上構造体の水打ち側面近くに垂れ下がるところ、この垂れ下がりを防止してフロートおよび採水部を上記水打ち側面から少し離れた箇所に保持してその箇所での採水が可能となる。
【００２７】
またさらに（９）フロートは、伸縮自在な連結用部材によって水上構造体に連結されていると、被採水箇所での急な水流などがあっても水上構造体から離れて流出することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の正面図である。
【図２】  本発明の実施の形態２の正面図である。
【図３】  本発明の実施の形態２の正面図である。
【図４】  従来例の正面図である。
【符号の説明】
１  採水部、２  採水取出し部、２１  吸水ポンプ、３  螺旋管、
４  補強ワイア、５  フロート、６  螺旋ケーブル、７  支柱、
８  滑車装置、８１  滑車保持アーム、  ８２  ワイア巻取り機、
８３  滑車、８４  ワイア、９  支持アーム、Ｓ  水上構造体。
【図１】
0003923710.tif 000002
【図２】
0003923710.tif 000003
【図３】
0003923710.tif 000004
【図４】
0003923710.tif 000005