特許 7366444 井戸洗浄方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-13

(45)【発行日】2023-10-23

(54)【発明の名称】井戸洗浄方法

(51)【国際特許分類】

   B08B 9/035 20060101AFI20231016BHJP

【ＦＩ】

B08B9/035

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021186861

(22)【出願日】2021-11-17

(65)【公開番号】P2023074092

(43)【公開日】2023-05-29

【審査請求日】2022-08-12

(73)【特許権者】

【識別番号】521435639

【氏名又は名称】くびき野温泉開発株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091373

【弁理士】

【氏名又は名称】吉井 剛

(72)【発明者】

【氏名】丸山 隆志

(72)【発明者】

【氏名】岩渕 哲行

【審査官】東 勝之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０９４３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４７－０４４８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１２６３８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０８Ｂ ９／００ － ９／４６

Ｅ０３Ｂ ３／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤の掘削孔に設けられストレーナ部を有するケーシング体と、このケーシング体内に設けられる揚水ポンプとを備えた井戸の洗浄方法であって、前記揚水ポンプにおける揚水量を段階的に上昇させることで前記ストレーナ部に付着した不要物を除去することを特徴とする井戸洗浄方法。

【請求項2】

請求項１記載の井戸洗浄方法において、前記揚水ポンプはモーターポンプであり、この揚水ポンプに供給される電源の周波数を可変するインバータを有し、このインバータにより周波数を可変して前記揚水ポンプにおける揚水量を段階的に上昇させることを特徴とする井戸洗浄方法。

【請求項3】

請求項２記載の井戸洗浄方法において、前記揚水ポンプに供給される電源の周波数を前記インバータにより５Ｈｚ単位で上昇可変することで、前記揚水ポンプにおける揚水量を段階的に上昇させることを特徴とする井戸洗浄方法。

【請求項4】

請求項２，３いずれか１項に記載の井戸洗浄方法において、周波数範囲が３０Ｈｚ～５０Ｈｚであることを特徴とする井戸洗浄方法。

【請求項5】

請求項１～４いずれか１項に記載の井戸洗浄方法において、前記揚水ポンプにおける揚水量３０～３５Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第一工程と、この第一工程に続いて前記揚水ポンプにおける揚水量５３～５８Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第二工程と、この第二工程に続いて前記揚水ポンプにおける揚水量７０～７５Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第三工程と、この第三工程に続いて前記揚水ポンプにおける揚水量８５～９０Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第四工程と、この第四工程に続いて前記揚水ポンプにおける揚水量１０３～１０８Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第五工程とから成ることを特徴とする井戸洗浄方法。

【請求項6】

請求項１～５いずれか１項に記載の井戸洗浄方法において、前記井戸は温泉井戸であることを特徴とする井戸洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、井戸洗浄方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、掘削孔にケーシング体を配して構築される井戸を洗浄するための装置として特開２００５－３０７５７５に開示される井戸洗浄装置（以下、「従来例」という。）が提案されている。

【0003】

この従来例は、井戸内へ挿入可能な揚水管の外周面に、井戸の内周面に付着した汚れを掻き落とすブラシを設けたものであり、このブラシを上下方向に移動させることで井戸内を洗浄するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－３０７５７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、前述したように従来例を用いて井戸を洗浄する場合、井戸から既設の揚水ポンプや揚水パイプ等の揚水設備を取り外し、洗浄後には再びこの揚水設備を設置する作業が必要となり、厄介である。

【0006】

本発明は、前述した問題点について鑑みてなされたものであり、従来に無い画期的な井戸洗浄方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

【0008】

地盤の掘削孔50に設けられストレーナ部２ａを有するケーシング体２と、このケーシング体２内に設けられる揚水ポンプ３とを備えた井戸１の洗浄方法であって、前記揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させることで前記ストレーナ部２ａに付着した不要物Ｄを除去することを特徴とする井戸洗浄方法に係るものである。

【0009】

また、請求項１記載の井戸洗浄方法において、前記揚水ポンプ３はモーターポンプであり、この揚水ポンプ３に供給される電源の周波数を可変するインバータ５を有し、このインバータ５により周波数を可変して前記揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させることを特徴とする井戸洗浄方法に係るものである。

【0010】

また、請求項２記載の井戸洗浄方法において、前記揚水ポンプ３に供給される電源の周波数を前記インバータ５により５Ｈｚ単位で上昇可変することで、前記揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させることを特徴とする井戸洗浄方法に係るものである。

【0011】

また、請求項２，３いずれか１項に記載の井戸洗浄方法において、周波数範囲が３０Ｈｚ～５０Ｈｚであることを特徴とする井戸洗浄方法に係るものである。

【0012】

また、請求項１～４いずれか１項に記載の井戸洗浄方法において、前記揚水ポンプ３における揚水量３０～３５Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第一工程と、この第一工程に続いて前記揚水ポンプ３における揚水量５３～５８Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第二工程と、この第二工程に続いて前記揚水ポンプ３における揚水量７０～７５Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第三工程と、この第三工程に続いて前記揚水ポンプ３における揚水量８５～９０Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第四工程と、この第四工程に続いて前記揚水ポンプ３における揚水量１０３～１０８Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第五工程とから成ることを特徴とする井戸洗浄方法に係るものである。

【0013】

また、請求項１～５いずれか１項に記載の井戸洗浄方法において、前記井戸１は温泉井戸であることを特徴とする井戸洗浄方法に係るものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明は上述のように構成したから、井戸を簡易且つ良好に洗浄することができるなど、従来に無い画期的な井戸洗浄方法となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施例に係る井戸１の説明図である。

【図2】本実施例に係るストレーナ部２ａの通水孔２ａ’に不要物Ｄが付着した状態の拡大説明図である。

【図3】本実施例に係る井戸洗浄方法の説明図である。

【図4】本実施例の有効性を確認する試験結果の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

【0017】

本発明者等は、井戸１の洗浄に関し、前述した従来例のように井戸１から揚水ポンプ３や揚水パイプ６などの揚水設備を取り外すことなく井戸１の洗浄が行えないかと考え、揚水ポンプ３における揚水量を上げることで十分にストレーナ部２ａに付着した不要物Ｄが除去できる点に着目し、種々の試験を行った結果、従来にない井戸１の洗浄方法を開発した。

【0018】

具体的には、井戸１は、時間の経過とともにストレーナ部２ａの通水孔２ａ’の開口内縁に不要物Ｄ（汚れ）が付着し、この不要物Ｄが通水孔２ａ’を塞ぐ方向に成長する（通水孔２ａ’の開口度合いが小さくなる）ことで徐々に揚水量が低下してしまう為、この通水孔２ａ’に付着した不要物Ｄを除去する必要がある（図２参照）。

【0019】

そこで、本発明者等は、揚水ポンプ３の通常作動時よりも出力を上げて揚水量（流速）を上げたところ、通水孔２ａ’に付着した不要物Ｄを除去できることを確認した。

【0020】

しかしながら、この通水孔２ａ’に付着した不要物Ｄを十分に除去しようとして、一気に揚水量を上げ過ぎると、通水孔２ａ’は不要物Ｄによって開口度合いが小さくなっている為、その付近の流速が急激に上がり、ケーシング体２（ストレーナ部２ａ）の外側周辺に位置する地盤の微細な土砂を該ケーシング体２内に吸い込んでしまい、通水孔２ａ’の目詰まりや揚水ポンプ３の破損の原因となるなどの問題点が生じることが確認された。

【0021】

そこで、揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させてみたところ、地盤の微細な土砂を吸い込むことなく通水孔２ａ’に付着した汚れを除去することができた。

【0022】

具体的には、揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させていくと徐々に揚水の濁り（地盤の微細な土砂から成る茶色い濁りでなく、通水孔２ａ’に付着する不要物Ｄから成る黒い濁り）が目立つようになり、ある段階をピークに濁りが消失して所謂整水となる。通水孔２ａ’に付着した不要物Ｄが除去できたことは、揚水の濁り具合で確認できる他、揚水ポンプ３の出力と揚水量との関係からも確認できる。

【0023】

つまり、揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させることで通水孔２ａに付着した不要物Ｄが徐々に除去され、通水孔２ａ’の開口度合いが段階的に大きくなることで、通水孔２ａ’付近の流速が極端に上がることを抑えながら不要物Ｄを除去することができたと考えられ、そして、不要物Ｄが除去された井戸１は揚水ポンプ３の出力に合致する揚水量が得られることになる。

【0024】

以上、本発明は、揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させることでケーシング体２に付着した不要物Ｄを除去することができ、従来例のように井戸１から揚水ポンプ３や揚水パイプ６などの揚水設備を取り外すことなく井戸１の洗浄が行えることになる。

【実施例】

【0025】

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

【0026】

本実施例は、地盤の掘削孔50に設けられストレーナ部２ａを有するケーシング体２と、このケーシング体２内に設けられる揚水ポンプ３とを備えた井戸１（井戸装置）の洗浄方法である。

【0027】

本実施例では、図１に図示したように洗浄対象となる井戸１は温泉井戸であり、約１５００ｍの掘削孔50に直径約２５ｃｍ（断面積０．０４９０６２５ｍ^２）の管部材２’を多数継合して成るケーシング体２を配設して構成され、このケーシング体２の途中部位（水源となる部位）に該ケーシング体２の長手方向に長さを有する複数本のスリット状の通水孔２ａ’（幅約６～１２ｍｍ，長さ約１０～３０ｃｍ）が周方向に並設された管部材２’を配したストレーナ部２ａ（ケーシング体２における地下８００ｍ～１５００ｍの範囲に合計約４００ｍの長さのストレーナ部２ａ）が設けられ、更に、このケーシング体２内に揚水ポンプ３（水位計を備えたポンプ）を下端部に設けられた揚水パイプ６を配して構成されている。

【0028】

また、本実施例で使用する揚水ポンプ３の仕様は、以下のとおりである。
５．５ｋｗ×５０Ｈｚ×３φ×２００Ｖ（２７．５Ａ）
最大揚水量（１０５Ｌ／ｍｉｎ）×最大揚程（１３９ｍＨ）

【0029】

また、本実施例は、揚水ポンプ３の作動を制御する制御部４を有しており、この制御部４にはインバータ５（インバータ回路）が設けられている。

【0030】

このインバータ５は、揚水ポンプ３に供給される電源（直流電圧）を所定の周波数の交流電圧に変換して揚水ポンプ３の駆動電力として出力するものである。

【0031】

従って、インバータ５を備えることで、必要な揚水量に応じて揚水ポンプ３の周波数（回転数）を任意の数値に設定することができ、電気の使用量を必要最小限に抑制し、コスト安な運転が可能となり、しかも、揚水ポンプ３の長寿命化が達成される。

【0032】

本実施例では、通常運転時の周波数は２５Ｈｚ（揚水ポンプ３のモーター回転数は１５００ｒｐｍ）に設定され、後述するように洗浄する際の周波数は３０Ｈｚ～５０Ｈｚの周波数範囲で設定される。勿論、通常運転時及び洗浄時の周波数は上記のみに限られるものではない。

【0033】

以上の構成から成る井戸１の洗浄方法について説明する。

【0034】

揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させることでケーシング体２に付着した不要物Ｄ（スケールや鉄バクテリア等の目詰まり物質）を除去する。

【0035】

具体的には、揚水ポンプ３における揚水量３０～３５Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第一工程と、この第一工程に続いて揚水ポンプ３における揚水量５３～５８Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第二工程と、この第二工程に続いて揚水ポンプ３における揚水量７０～７５Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第三工程と、この第三工程に続いて揚水ポンプ３における揚水量８５～９０Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第四工程と、この第四工程に続いて揚水ポンプ３における揚水量１０３～１０８Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第五工程とを行う。

【0036】

更に詳述すると、第一工程では、図２中の（ａ）に図示したように揚水ポンプ３に供給する駆動電力の周波数を３０Ｈｚ（揚水ポンプ３のモーター回転数は１８００ｒｐｍ）とし、揚水量約３２Ｌ／ｍｉｎ（０．０００５３３ｍ^３／ｓeｃ）の揚水処理を１～２時間行っている。尚、流速（ＬＶ）は０．０１０９ｍ／ｓeｃで、この揚水量約３２Ｌ／ｍｉｎは掘削時揚水テスト時（２３５Ｌ／ｍｉｎ）の負荷率１３．６％である。本発明者等は、掘削時揚水テスト時（２３５Ｌ／ｍｉｎ）の最大安定揚水量は１４１Ｌ／ｍｉｎ（負荷率６０％）程度と考える。

【0037】

この第一工程の際、揚水は少量の不要物Ｄが含まれた状態であり、工程開始時の動水位（揚水ポンプ３のポンプ作動時におけるケーシング体２内の水位）が約８０ｍで、約３０分後の動水位が約９０ｍで、約６０分後の動水位が約９０ｍであり、約３０分以降は動水位が安定した。繰り返し試験を行った結果、第一工程では揚水ポンプ３における揚水量３０～３５Ｌ／ｍｉｎの揚水処理が望ましいことが分かった。

【0038】

第二工程では、図２中の（ｂ）に図示したように揚水ポンプ３に供給する駆動電力の周波数を３５Ｈｚ（揚水ポンプ３のモーター回転数は２１００ｒｐｍ）とし、揚水量約５５Ｌ／ｍｉｎ（０．０００９１６７ｍ^３／ｓeｃ）の揚水処理を１～２時間行っている。尚、流速（ＬＶ）は０．０１８７ｍ／ｓeｃで、この揚水量約５５Ｌ／ｍｉｎは掘削時揚水テスト時（２３５Ｌ／ｍｉｎ）の負荷率２３．４％である。

【0039】

この第二工程の際、揚水は少量の不要物Ｄが含まれた状態であり、工程開始時の動水位が約９１ｍで、約３０分後の動水位が約９７ｍで、約６０分後の動水位が約９８ｍであり、約６０分以降は動水位が安定した。繰り返し試験を行った結果、第二工程では揚水ポンプ３における揚水量５３～５８Ｌ／ｍｉｎの揚水処理が望ましいことが分かった。

【0040】

第三工程では、図２中の（ｃ）に図示したように揚水ポンプ３に供給する駆動電力の周波数を４０Ｈｚ（揚水ポンプ３のモーター回転数は２４００ｒｐｍ）とし、揚水量約７３Ｌ／ｍｉｎ（０．００１２１６６ｍ^３／ｓeｃ）の揚水処理を１～２時間行っている。尚、流速（ＬＶ）は０．０１８７ｍ／ｓeｃで、この揚水量約７３Ｌ／ｍｉｎは掘削時揚水テスト時（２３５Ｌ／ｍｉｎ）の負荷率３１．１％である。

【0041】

この第三工程の際、揚水は多量の不要物Ｄが含まれた黒く濁った状態であり、工程開始時の動水位が約１００ｍで、約３０分後の動水位が約１０５ｍで、約６０分後の動水位が約１０６ｍであり、約６０分以降は動水位が安定した。繰り返し試験を行った結果、第三工程では揚水ポンプ３における揚水量７０～７５Ｌ／ｍｉｎの揚水処理が望ましいことが分かった。

【0042】

第四工程では、図２中の（ｄ）に図示したように揚水ポンプ３に供給する駆動電力の周波数を４５Ｈｚ（揚水ポンプ３のモーター回転数は２７００ｒｐｍ）とし、揚水量約８８Ｌ／ｍｉｎ（０．００１４６６７ｍ^３／ｓeｃ）の揚水処理を１～２時間行っている。尚、流速（ＬＶ）は０．０２９８９ｍ／ｓeｃで、この揚水量約８８Ｌ／ｍｉｎは掘削時揚水テスト時（２３５Ｌ／ｍｉｎ）の負荷率３７．４％である。

【0043】

この第四工程の際、揚水は多量の不要物Ｄが含まれた黒く濁った状態であり、工程開始時の動水位が約１０６ｍで、約３０分後の動水位が約１１１ｍで、約６０分後の動水位が約１１２ｍであり、約６０分以降は動水位が安定した。繰り返し試験を行った結果、第三工程では揚水ポンプ３における揚水量８５～９０Ｌ／ｍｉｎの揚水処理が望ましいことが分かった。

【0044】

第五工程では、図２中の（ｅ）に図示したように揚水ポンプ３に供給する駆動電力の周波数を５０Ｈｚ（揚水ポンプ３のモーター回転数は３０００ｒｐｍ）とし、揚水量約１０５Ｌ／ｍｉｎ（０．００１７５ｍ^３／ｓeｃ）の揚水処理を１～２時間行っている。尚、流速（ＬＶ）は０．０３５６７ｍ／ｓeｃで、この揚水量約１０５Ｌ／ｍｉｎは掘削時揚水テスト時（２３５Ｌ／ｍｉｎ）の負荷率４４．６８％である。

【0045】

この第五工程の際、揚水は極めて少量の不要物Ｄが含まれた状態であり、工程開始時の動水位が約１１２ｍで、約３０分後の動水位が約１１７ｍで、約６０分後の動水位が約１１８ｍであり、約６０分以降は動水位が安定した。繰り返し試験を行った結果、第三工程では揚水ポンプ３における揚水量１０３～１０８Ｌ／ｍｉｎの揚水処理が望ましいことが分かった。

【0046】

以上の結果から、本実施例は、井戸１の洗浄に際し、３０Ｈｚ～５０Ｈｚの周波数範囲で揚水ポンプ３に供給される電源の周波数をインバータ５により５Ｈｚ単位で上昇可変することで、揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させ、ストレーナ部２ａに付着した不要物Ｄを良好に除去することができる。

【0047】

尚、本明細書で言う段階的とは、現在の工程から次の工程に移行する場合に、揚水ポンプ３を停止することなく該揚水ポンプ３における揚水量（回転数）を次のレベルまで一気に引き上げることを意味する。即ち、各工程は、一定の揚水量（回転数）を一定時間キープして行い、現在の工程が終了したら運転を途切れることなく次工程へ連続段階的に移行する。

【0048】

図４は井戸１における湧水量の経時変化の試験結果を示すグラフであり、本実施例の洗浄処理を行うごとに湧水量は増加しており、その有効性を確認することができる。尚、各回の洗浄処理は所定の期間をおいて実施している。

【0049】

本実施例は上述のように構成したから、揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させることでケーシング体２（通水孔２ａ’）に付着した不要物Ｄを除去することができ、従来例のように井戸１から揚水ポンプ３や揚水パイプ６などの揚水設備を取り外すことなく井戸１の洗浄が行えることになる。

【0050】

また、本実施例は、揚水ポンプ３はモーターポンプであり、この揚水ポンプ３に供給される電源の周波数を可変するインバータ５を有し、このインバータ５により周波数を可変して揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させるものであるから、前述した作用効果を確実に奏することができる。

【0051】

また、本実施例は、揚水ポンプ３に供給される電源の周波数をインバータ５により３０Ｈｚ～５０Ｈｚの周波数範囲で５Ｈｚ単位で上昇可変することで、揚水ポンプ３における揚水量を段階的に上昇させるから、前述した作用効果を確実に奏することができる。

【0052】

また、本実施例は、揚水ポンプ３における揚水量３０～３５Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第一工程と、この第一工程に続いて揚水ポンプ３における揚水量５３～５８Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第二工程と、この第二工程に続いて揚水ポンプ３における揚水量７０～７５Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第三工程と、この第三工程に続いて揚水ポンプ３における揚水量８５～９０Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第四工程と、この第四工程に続いて揚水ポンプ３における揚水量１０３～１０８Ｌ／ｍｉｎの揚水処理を所定時間行う第五工程とから成り、試験結果に基づいた工程を行うことで前述した作用効果を確実に奏することができる。

【0053】

本実施例は、井戸１は温泉井戸であるから、本実施例のメリット（井戸１から揚水ポンプ３や揚水パイプ６などの揚水設備を取り外すことなく最短で良好に洗浄できるメリット）を十分に発揮することができる。

【0054】

尚、本発明は、実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

【符号の説明】

【0055】

Ｄ 不要物
１ 井戸
２ ケーシング体
２ａ ストレーナ部
３ 揚水ポンプ
５ インバータ
50 掘削孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】