JP2009262000A

JP2009262000A - ２重螺旋管具及びそれを用いた水浄化装置

Info

Publication number: JP2009262000A
Application number: JP2008111292A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Furumoto; 伸一古元
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2009-11-12

Abstract

【課題】凝集剤や曝気を要せずに効率よく汚濁物質を含む水を浄化する水浄化装置とそれに用いる器具を提供する。
【解決手段】内径の異なる第一の螺旋管２２と第二の螺旋管２４とが両者で２重螺旋状になるように配置され、第一の筐体２６の内部と、第一の螺旋管２２の一端、第二の螺旋管２４の一端及び第一の連結管３０の一端とがそれぞれ水密に導通し、第二の筐体２８の内部と、第一の螺旋管２２の他端、第二の螺旋管２４の他端及び第二の連結管３２の一端とがそれぞれ水密に導通し、第二の筐体２８の内部と、水槽の内底とが前記第二の連結管３２を介して水密に連結した２重螺旋管具であり、送水手段により、第一の連結管３０より２重螺旋管具に原水が加圧されて導入され第二の連結管３２から排出堰部を備える水槽に供給され、排出堰部から排出された原水が篩に供給されて濾過される水浄化装置である。
【選択図】図２

Description

本発明は、汚濁物質を含む水を浄化する水浄化装置に関する。

汚濁物質を含む水を浄化する方法としては凝集剤により水中の汚濁物質を凝集させることが一般的に行われており、凝集した汚濁物質をバブリングにより浮上させて分離することが開示されている（例えば、特許文献1参照）。

しかし、凝集剤の使用は処理操作費用に加えてかなりの材料コストを要する。また、分離した汚濁物質には凝集剤が大量に含まれているので、分離した汚濁物質の廃棄処理の方法が限定される。
特開平５−１１１６８２号公報

本発明の目的は、凝集剤や曝気を要せずに効率よく汚濁物質を含む水を浄化する水処理器具及びそれを用いた水浄化装置を提供しようとすることである。

本発明の要旨とするところは、原水を浄化する装置に用いる水処理器具であって、
第一の螺旋管と第二の螺旋管と第一の筐体と第二の筐体と第一の連結管と第二の連結管とを備え、
前記第一の螺旋管と前記第二の螺旋管とは両者で２重螺旋状になるように配置され、前記第一の螺旋管の内径が前記第二の螺旋管の２．７〜３．３倍であり、
前記第一の筐体の内部と、前記第一の螺旋管の一端、前記第二の螺旋管の一端及び前記第一の連結管の一端とがそれぞれ水密に導通し、
前記第二の筐体の内部と、前記第一の螺旋管の他端、前記第二の螺旋管の他端及び前記第二の連結管の一端とがそれぞれ水密に導通し、
前記第二の筐体の内部と、前記水槽の内底とが前記第二の連結管を介して水密に連結し、前記第一の筐体の内部は、前記第一の螺旋管、前記第二の螺旋管、前記第一の連結管のそれぞれとの接続部分を除いては、外部に対して開口せず、
前記第二の筐体の内部は、前記第一の螺旋管、前記第二の螺旋管、前記第二の連結管のそれぞれとの接続部分を除いては、外部に対して開口せず、
送水手段により、前記第一の連結管より前記２重螺旋管具に原水が加圧されて導入され前記第二の連結管から排出される２重螺旋管具であることにある。

前記２重螺旋管具は、前記第一の筐体の壁が互いに交差角１１０〜１３０度で交差する第一の平板部と第二の平板部を有し得、前記第一の螺旋管が該第一の平板部に管軸方向を該第一の平板部の面方向と略直交させて接続され得、前記第二の螺旋管が該第二の平板部に管軸方向を該第二の平板部の面方向と略直交させて接続され得る。

前記２重螺旋管具は、前記第二の筐体の壁が互いに交差角１１０〜１３０度で交差する第三平板部と第四の平板部を有し得、前記第一の螺旋管が該第三の平板部に管軸方向を該第三の平板部の面方向と略直交させて接続され得、前記第二の螺旋管が該第四の平板部に管軸方向を該第四の平板部の面方向と略直交させて接続され得る。

前記２重螺旋管具は、前記第一の螺旋管及び第二の螺旋管の螺旋回転回数が１．３〜１．８回であり得る。

また、本発明の要旨とするところは、送水手段と、前記２重螺旋管具と、水槽と、水中の異物を濾し取る篩とを備え、前記送水手段により、前記第一の連結管より前記２重螺旋管具に原水が加圧されて導入され前記第二の連結管から前記水槽に供給され、該水槽は供給された原水がオーバーフローして排出される排出堰部を備え、該排出堰部から排出された原水が前記篩に供給されて濾過される水浄化装置であることにある。

前記水浄化装置においては、前記篩が簾状に配された複数本の棒状部材を備えた簾状篩であり得、該棒状部材の断面形状が、山形の曲線の両端を直線で結んだ形状であり得、互いに隣接の前記棒状部材の間隔が０．０５〜０．２ｍｍであり得、該棒状部材の前記直線の部分に対応する平坦な面が、前記簾状篩の入りがわに面して、前記簾状篩の入りがわ面と平行に配され得る。

前記水浄化装置においては、前記送水手段により、前記２重螺旋管具に０．１５〜１ＭＰａに原水が加圧されて導入され得る。

本発明によると、凝集剤や曝気を要せずに効率よく汚濁物質を含む水を浄化する水浄化装置、及びその装置に好適に用いられる２重螺旋管具が提供される。

本発明の水浄化装置の態様を説明する。図１に示すように、本発明の水浄化装置２は２重螺旋管具４と、水槽６と、簾状篩８と、送水手段１０とを備える。送水手段１０は原水（未処理水）を２重螺旋管具４に加圧して送水するポンプ１４を含んでなる。

ポンプ１４で加圧された原水が２重螺旋管具４を経由して水槽６の中に水槽６の底面１５から連結パイプ１６を介して導入される。水槽６は導入された原水がオーバーフローして排出される排出堰部１８を備える。排出堰部１８から排出された原水は簾状篩８の入りがわ面２０上に落下または流下して導かれ濾過される。原水に含まれていた汚濁物質は、簾状篩８の上面すなわち、入りがわ面２０上に残留し堆積する。濾過されて処理後水となった水が簾状篩８の下方に設置された受け槽１２に落下または流下して受けられる。

２重螺旋管具４は図２〜９に示すように、第一の螺旋管２２と第二の螺旋管２４と第一の筐体２６と第二の筐体２８と第一の連結管３０と第二の連結管３２とを備える。第一の螺旋管２２と前記第二の螺旋管２４とは両者で２重螺旋状になるように配置され、第一の螺旋管２２の内径が第二の螺旋管２４の２．７〜３．３倍である。第一の螺旋管２２の内径は５〜２０ｍｍであることが好ましい。

第一の筐体２６の内部２７と、第一の螺旋管２２の一端２３、第二の螺旋管２４の一端２５及び第一の連結管３０の一端３１とがそれぞれ水密に導通している。また、第二の筐体２８の内部２９と、第一の螺旋管２２の他端３３、第二の螺旋管２４の他端３５及び第二の連結管３２の一端３７とがそれぞれ水密に導通している。

また、第２の筐体２８の内部２９と、水槽６の底面１５とが第二の連結管３２、連結パイプ１６を介して水密に連結し、第一の筐体２６の内部２７は、第一の螺旋管２２、第二の螺旋管２４、第一の連結管３０のそれぞれとの接続部分を除いては、外部に対して開口せず、第二の筐体２８の内部２９は、第一の螺旋管２２、第二の螺旋管２４、第二の連結管３２のそれぞれとの接続部分を除いては、外部に対して開口していない。

送水手段１０により、第一の連結管３０から２重螺旋管具４に原水が加圧されて導入され、この導入された原水は第二の連結管３２から水槽６に連結パイプ１６を介して供給される。原水は水槽６の底面１５から導入されることにより水槽６の水面に向けて勢いよく放出されるので、この水面に汚濁物質が浮遊して凝集しやすい。水槽６からオーバーフローして排出される原水には汚濁物質が浮遊して多く含まれることとなる。オーバーフローして排出堰部１８から排出された原水が簾状篩８に供給されて濾過される。

本発明においては、送水手段１０により、原水が０．１５〜１ＭＰａの圧に加圧されて送水されることが好ましい。

図１の拡大部分の図に示すように、簾状篩８は、互いに平行に配列して簾状に配された複数本の棒状部材４２を備える。互いに隣接の棒状部材４２の間隔ｇは０．０５〜０．２ｍｍであることが好ましい。棒状部材の幅ｗは１〜５ｍｍであることが好ましい。また、棒状部材４２の断面形状は、図１０に示すように山形の曲線４３の両端を直線４５で結んだ形状であることが効率よく濾過が行われるうえで好ましい。図１に示すようにこの断面形状が半円形であることがさらに好ましい。また、直線の部分４５に対応する平坦な面４６が、簾状篩８の入りがわに面して、簾状篩８の入りがわ面２０と平行に配されていることが効率よく濾過が行われるうえで好ましい。

本発明の水浄化装置２においては、簾状篩８のみならず、所定のメッシュの金網等からなる、水中の異物を濾し取る篩により排出堰部１８から排出された原水を濾過してもよい。金網の場合は入りがわ面に堆積した汚濁物質が金網に絡み付きやすく、堆積した汚濁物質の除去操作に手間がかかることがある。簾状篩８を用いた場合は、堆積した汚濁物質は棒状部材４２にからみつきにくく、また入りがわ面２０が平坦で容易であり、堆積した汚濁物質を容易に掻き取ることができて除去操作が容易でありとくに好ましい。

水浄化装置２においては、送水手段１０により第一の連結管３０を介して第一の筐体２６の内部２７に導入された原水は、内部２７で分岐して第一の螺旋管２２、第二の螺旋管２４のそれぞれに送り込まれる。第一の螺旋管２２、第二の螺旋管２４をそれぞれ通過した原水は、第二の筐体２８の内部２９に排出されて内部２９で合流する。

原水は螺旋状に回転しながら第一の螺旋管２２及び第二の螺旋管２４を通過するので、原水中の汚濁物資が渦状に凝集する。さらに、第一の螺旋管２２から第二の筐体２８の内部２９に流出する原水の流出方向ｐ（図９）と、第二の螺旋管２４から第二の筐体２８の内部２９に流出する原水の流出方向ｑとを交叉させることができるので、第二の筐体２８内で原水の渦や撹乱が生じ汚濁物質の凝集が促進される。さらに、第一の螺旋管２２と第二の螺旋管２４とで内径が異なることにより、不規則な合流となり、原水中の汚濁物資の凝集が促進される。また、第一の螺旋管２２と第二の螺旋管２４の螺旋回転回数が１〜２回であることが汚濁物資の凝集を促進させるうえで好ましい。１．３〜１．８回であることがさらに好ましい。

流出方向ｐと流出方向ｑとを交叉させるうえで、第二の筐体２８は傾斜面をなす平板部５０、５１（図７）を有することが好ましい。すなわち、第二の筐体２８が、円柱を下がわで切妻屋根状に交差する二つの平面で切断し、上がわで軸と直交する平面で切断した外観形状を有することが好ましい。平板部５０、５１の外観形状が、下がわで切妻屋根状に交差する二つの平面で切断された部分の外観形状に相当する。平板部５０と平板部５１とのなす角度αは略１２０度（１１０〜１３０度）であることが汚濁物質の凝集を促進するうえで好ましい。この場合、第一の螺旋管２２あるいは第二の螺旋管２４は、平板部５０あるいは平板部５１との接続個所において、管の長手方向に沿った管軸方向（ｒ２あるいはｓ２）を平板の面方向と略直交させて接続されることとなる。同様に、第一の筐体２６については、円柱を上がわで切妻屋根状に交差する二つの平面で切断し、下がわで軸と直交する平面で切断した外観形状を有することが好ましい。平板部５２、５３の外観形状が、上がわで切妻屋根状に交差する二つの平面で切断された部分の外観形状に相当する。平板部５２と平板部５３とのなす角度αは略１２０度（１１０〜１３０度）であることが汚濁物質の凝集を促進するうえで好ましい。この場合、第一の螺旋管２２あるいは第二の螺旋管２４は、平板部５２あるいは平板部５３との接続個所において、管の長手方向に沿った管軸方向（ｒ１あるいはｓ１）を平板の面方向と略直交させて接続されることとなる。

２重螺旋管具４により処理された水は水中の異物が凝集し、あるいは凝集しやすい状態となっているので、水槽６の水面に上澄みとなって容易に浮遊させることができる。水槽６や、簾状篩８に限らず、２重螺旋管具４により処理された水は、汚水中の異物を凝集あるいは濾過により処理する公知の処理装置に供給することにより、その装置の効率を高めることができる。

その他、本発明は、主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

本発明の水浄化装置の態様を示す配置図。本発明の水浄化装置に用いられる２重螺旋管具の構成を示す斜視図。図２に示す２重螺旋管具の第一の筐体まわりの正面図。図２に示す２重螺旋管具の第一の筐体まわりの側面図。図２に示す２重螺旋管具のＡ−Ａ方向に見た図。図２に示す２重螺旋管具の第二の筐体まわりの正面図。図２に示す２重螺旋管具の第二の筐体まわりの側面図。図２に示す２重螺旋管具のＢ−Ｂ方向に見た図。図８におけるＣ−Ｃ方向の断面端面図。本発明の水浄化装置に用いられる簾状篩に使用される棒状部材の断面形状の例を示す形状図。

符号の説明

２：水浄化装置
４：２重螺旋管具
６：水槽
８：簾状篩
１０：送水手段
１２：受け槽
１４：ポンプ
１６：連結パイプ
１８：排出堰部
２０：入りがわ面
２２；第一の螺旋管
２４：第二の螺旋管
２６：第一の筐体
２８：第二の筐体
３０：第一の連結管
３２：第二の連結管
４２：棒状部材

Claims

原水を浄化する装置に用いる水処理器具であって、
第一の螺旋管と第二の螺旋管と第一の筐体と第二の筐体と第一の連結管と第二の連結管とを備え、
前記第一の螺旋管と前記第二の螺旋管とは両者で２重螺旋状になるように配置され、前記第一の螺旋管の内径が前記第二の螺旋管の２．７〜３．３倍であり、
前記第一の筐体の内部と、前記第一の螺旋管の一端、前記第二の螺旋管の一端及び前記第一の連結管の一端とがそれぞれ水密に導通し、
前記第二の筐体の内部と、前記第一の螺旋管の他端、前記第二の螺旋管の他端及び前記第二の連結管の一端とがそれぞれ水密に導通し、
前記第二の筐体の内部と、前記水槽の内底とが前記第二の連結管を介して水密に連結し、前記第一の筐体の内部は、前記第一の螺旋管、前記第二の螺旋管、前記第一の連結管のそれぞれとの接続部分を除いては、外部に対して開口せず、
前記第二の筐体の内部は、前記第一の螺旋管、前記第二の螺旋管、前記第二の連結管のそれぞれとの接続部分を除いては、外部に対して開口せず、
送水手段により、前記第一の連結管より前記２重螺旋管具に原水が加圧されて導入され前記第二の連結管から排出される２重螺旋管具。
前記第一の筐体の壁が互いに交差角１１０〜１３０度で交差する第一の平板部と第二の平板部を有し、前記第一の螺旋管が該第一の平板部に管軸方向を該第一の平板部の面方向と略直交させて接続され、前記第二の螺旋管が該第二の平板部に管軸方向を該第二の平板部の面方向と略直交させて接続された、請求項１に記載の２重螺旋管具。
前記第二の筐体の壁が互いに交差角１１０〜１３０度で交差する第三平板部と第四の平板部を有し、前記第一の螺旋管が該第三の平板部に管軸方向を該第三の平板部の面方向と略直交させて接続され、前記第二の螺旋管が該第四の平板部に管軸方向を該第四の平板部の面方向と略直交させて接続された、請求項２に記載の２重螺旋管具。
前記第一の螺旋管及び第二の螺旋管の螺旋回転回数が１．３〜１．８回である請求項１から３のいずれかに記載の２重螺旋管具。
送水手段と、請求項１から４のいずれかに記載の２重螺旋管具と、水槽と、水中の異物を濾し取る篩とを備え、前記送水手段により、前記第一の連結管より前記２重螺旋管具に原水が加圧されて導入され前記第二の連結管から前記水槽に供給され、該水槽は供給された原水がオーバーフローして排出される排出堰部を備え、該排出堰部から排出された原水が前記篩に供給されて濾過される水浄化装置。
前記篩が簾状に配された複数本の棒状部材を備えた簾状篩であり、該棒状部材の断面形状が、山形の曲線の両端を直線で結んだ形状であり、互いに隣接の前記棒状部材の間隔が０．０５〜０．２ｍｍであり、該棒状部材の前記直線の部分に対応する平坦な面が、前記簾状篩の入りがわに面して、前記簾状篩の入りがわ面と平行に配された請求項５に記載の水浄化装置。
前記送水手段により、前記２重螺旋管具に０．１５〜１ＭＰａに原水が加圧されて導入される請求項５または６に記載の水浄化装置。