JP2011005419A - Ｙ型ストレーナ及び圧力タンク - Google Patents

Abstract

【課題】 流体が逆流してもスクリーンが破損することのないＹ型ストレーナを提供する。
【解決手段】 Ｙ型ストレーナ１は、ほぼ直線状に延びる主管路３１から分岐して斜め方向に延びる副管路３２に異物捕捉用のスクリーン３４を挿入したものである。スクリーン３４は、金属細線を組み編んだ円筒状に形成されたフィルタ層３４ａと、多数の小孔を打ち抜いた金属板によって円筒状に形成され、フィルタ層３４ａの内周面及び外周面に設けられるバックアップ層３４ｂ及び３４ｃとからなる
【選択図】 図２

Description

本発明は、給水配管系などに付設され、圧力容器の内部にダイアフラム又はブラダを備え、圧力容器内を給水室と圧縮気体室との二室を設けた圧力タンク及びこれに取り付けられるＹ型ストレーナに関する。

一般にビル等の給水系統において、ポンプにより流体の圧送が行われている。このポンプ圧送時に、ほぼ一定の圧力を送水し、また小流量使用時にポンプの発停回数を少なくするために給水系統内に圧力タンクが設けられている。一方給湯系統においては水がお湯になる際に発生する水の体積膨張分を吸収し配管系の圧力上昇を防ぐとともに、配管外部へ捨てる無駄をなくすために膨張水を吸収する圧力タンクが設けられている。このような圧力タンクは圧力容器の内部にダイアフラム（ゴム隔壁）又はブラダ（ゴム袋）を設けて、ガス（不活性ガス又は空気）と流体（液体）を分離するように構成され、大容量の用途にはプリーツブラダ形の圧力タンクが、また小容量の用途にはダイアフラム形の圧力タンクが使用されている。

例えば、特許文献１には、気密中空の容器本体と、前記容器本体内に柔軟弾性材よりなる袋体を設け、前記容器本体と袋体間には気体を密封するとともに袋体内には容器本体下部に設けた開口部より液体を流出入する様にした圧力容器であって、前記開口部内に着脱可能なストレーナを設けた圧力容器が記載されている。

また特許文献２には、流体が通過しかつ外方に突出するノズル部を有する圧力容器と、前記圧力容器の内部をガスが封入される作動室と前記ノズル部に通ずる流体室とに仕切るダイアフラム又はブラダと、前記ダイアフラム又はブラダに臨む複数の連通穴を有しかつ前記ノズル部よりも外方に突出する長さを有するリテーナとこのリテーナを前記圧力容器の外側から支持する保持部材を含む継手部材を有するアキュムレータが記載されている。

これら特許文献１及び特許文献２に記載のものは、流体の流動によって圧力容器内に異物が持ち込まれることを阻止するとともに、ストレーナやリテーナの着脱を容易にしたものである。

一方、メンテナンスの容易なストレーナとしては、一般にＹ型ストレーナと呼ばれ、例えば特許文献３に記載のものがある。このものは、内部に流体の流路が形成されたＹ型の本体と、この本体の分岐側に装着される円筒状のスクリーンと、スクリーンを支持しつつ本体の分岐口を塞ぐ蓋体（スクリーンホルダ）とからなるものである。

特開昭６１−２５９９８８号公報 特開２００３−３１４７６３号公報 特開２００４−２３０３０５号公報

ところで近年は給水給湯される水品質への要求が高まるなか配管部材にはライニング鋼管やステンレス鋼管等が使用され、給水給湯中に異物が混入することが極めて少なくなっている。一方、特許文献１又は特許文献２に記載の圧力容器に代表されるゴム製のダイアフラム又はブラダを有するものは、圧力気体の圧力の不適切な管理やゴムの経年劣化によって、微細なゴム粉が発生し給水給湯内に混入することがありえる。

そこで、圧力容器の流出口に特許文献３に記載のＹ型ストレーナを取り付け、下流への流出を防止することが考えられるが、圧力容器は、内部に封入された気体圧力と流動する流体の圧力とがバランスすることでゴム製のダイアフラム又はブラダを拡張／収縮させているので、流体の圧力によって、流体が常に出入し、Ｙ型ストレーナにおいては、流体が逆流することがある。

しかしながら、特許文献３に記載のストレーナは、流体の流動方向が規定されており、逆流させるとスクリーンが破損してしまうという問題がある。そこで、通常は図４に示すような配管回路を設ける。１００は圧力容器、１０１は流入管、１０２は流出管、１０３はＹ型ストレーナ、１０４は逆止弁である。圧力容器１００へＹ型ストレーナ１０３を通過させずに流入管１０１を通過させて給水し、圧力容器１００からはＹ型ストレーナ１０３を通過させて配水する。

ところがＹ型ストレーナ１０３で捕獲すべきゴム粉は比較的微小であるためにストレーナには１００メッシュ以上（好ましくは２００メッシュ以上）に細かなスクリーンを用いる必要がある。しかしながら、一方向流で、このように細かなスクリーンを用いると短時間で目詰まりしてしまうという問題がある。

従って本発明の目的は、従来のＹ型ストレーナの問題点を解決し、流体が逆流してもスクリーンが破損することのないＹ型ストレーナを提供することにある。また本発明の別の目的は、圧力タンクからゴム粉の発生が有ったとしても、下流に流出することを防止することが可能な圧力タンクを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のＹ型ストレーナは、ほぼ直線状に延びる主管路から分岐して斜め方向に延びる副管路に異物捕捉用のスクリーンを挿入配備してなるＹ型ストレーナにおいて、前記スクリーンは金属細線を組み編んだ円筒状に形成されたフィルタ層と、多数の小孔を打ち抜いた金属板によって円筒状に形成された前記フィルタ層の内周面及び外周面に設けられるバックアップ層とからなることを特徴とするものである。

また本発明の圧力タンクは、気密中空で液体の流入出口が形成された容器本体と、前記容器本体の内部を気体が封入される作動室と前記流入出口に通ずる流体室とに仕切るダイアフラム又はブラダとを有する圧力タンクであって、前記流入出口には、請求項１に記載のＹ型ストレーナが接続されていることを特徴とする。

本発明のＹ型ストレーナによれば、異物捕捉用のスクリーンが金属細線を組み編んだ円筒状に形成されたフィルタ層と、多数の小孔を打ち抜いた金属板によって円筒状に形成された前記フィルタ層の内周面及び外周面に設けられるバックアップ層とからなるので、流体が逆流した場合でも流体の圧力をバックアップ層で受け、スクリーン自体を破損させることがない。

また本発明の圧力タンクによれば、容器本体の流入出口にＹ型ストレーナを接続しているので、圧力タンクからゴム粉の発生が発生したとしても、下流に流出することを防止することができる。

本発明の実施の形態に係る圧力タンクの断面図である。 本発明の実施の形態に係るＹ型ストレーナの断面図である。 本発明の実施の形態に係るスクリーンの斜視図（断面が現れるように一部を切り欠いている）である。 本発明の実施の別の形態に係る圧力タンクの断面図である。 従来のＹ型ストレーナ取り付け図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、圧力タンク１０は、気密中空で液体の流入出口１１が形成された容器本体１２と、容器本体１２の内部を気体が封入される作動室１３と流入出口１１に通ずる流体室１４とに仕切るブラダ１５とを有する。

ブラダ１５は、エチレンプロピレン（ＥＰＤＭ）あるいはブチルゴム（ＩＩＲ）製で袋状に形成されており、その開口部が流入出口１１に気密を保ち接続されている。またブラダ１５の内部には、流体を均等にブラダ内に流入流出させるためのゴム製パイプ１６が設けられている。ゴム製パイプは例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）で成形される。なお、圧力タンク１０は、上記ブラダ１５の形態に限らず、容器本体１２を作動室１３と流体室１４とに仕切るものであれば良く、例えばゴム製ダイアフラムを用いることができる。

容器本体１２の上部には気体注入口１７が設けられており、作動室１３に窒素などの不活性ガスや圧縮空気が注入できるようになっている。流入出口１１は例えばフランジ接続構造となっており、流体が出入するための主配管２０が接続されている。主配管２０には、開閉弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と、開閉弁Ｖ２と開閉弁Ｖ３との間にＹ型ストレーナ１が設けられる。また開閉弁Ｖ２と開閉弁Ｖ３とを迂回するバイパス配管２１が設けられ、バイパス配管２１の途中には開閉弁Ｖ４が設けられる。２３はドレン排出口で、開閉弁Ｖ５を操作してドレンを排出することができる。

Ｙ型ストレーナ１は、図2に示すように、ほぼ直線状に延びる主管路３１と、主管路３１から斜め方向に分岐した副管路３２が形成されたストレーナ本体３３と、副管路３２内に収容されたスクリーン３４と、スクリーン３４を副管路３２内に固定するために副管路３２の端部に螺合された蓋体３５とからなる。なお、蓋体３５と副管路３２の端部とはＯリング３６で水密にシールされる。

スクリーン３４は、図３に示すように、フィルタ層３４aと、フィルタ層３４aの内周面及び外周面に設けられるバックアップ層３４b、３４ｃとからなる。

フィルタ層３４ａは、ステンレス鋼の細線を組み編んだ円筒状の部材で、捕獲すべきゴム粉の大きさを考慮すれば、１００メッシュ以上（好ましくは２００メッシュ以上）に設定される。内周面バックアップ層３４ｂ及び外周面バックアップ層３４ｃは、ステンレス鋼からなる薄板に多数の小孔を打ち抜いた円筒状の部材である。

そして内周面バックアップ層３４ｂ及び外周面バックアップ層３４ｃに形成された小孔は、開口した位置がほぼ重なるように設けられる。小孔は円形孔に限らず、はにかむ状の小孔にすることができる。また流下抵抗を考慮して、フィルタ層３４ａの開口面積（フィルタ層３４ａの円周表面積×開口率）はＹ型ストレーナ１の主管路３１の断面積より大きく設定することが好ましく、内周面バックアップ層３４ｂ及び外周面バックアップ層３４ｃの開口面積はフィルタ層３４ａの開口面積よりも大きく設けることが好ましい。

図１に戻って、圧力タンク１０の使用状態において、開閉弁Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は常時開弁、開閉弁Ｖ４及びＶ５は常時閉弁である。供給水は、主配管２０を通じてＹ型ストレーナ１を経由し圧力タンク１０に供給される。圧力タンク１０の作動室１３内には圧縮空気（例えば０．３ＭＰａ）が封入されており、この圧力とバランスするまでブラダ１５が膨らみつつ流体室１４内が供給水で満たされる。

このときＹ型ストレーナ１には本来の逆流方向に流体が流動するが、内周面バックアップ層３４ｂを設けているので、フィルタ層３４ａが破損する虞がない。

次に水道水の利用が始まると、主配管２０の水圧が低下し始める。すると作動室１３内の圧力と流体室１４内の圧力とが不均衡になり、流体室１４内の水がＹ型ストレーナ１を経由して配水される。したがって流体室１４内に発生したゴム粉はＹ型ストレーナ１で除去されて、配水内に混入することがない。

再び水道水の利用が停止すると、主配管２０からＹ型ストレーナ１を経由して給水が始まる。このときフィルタ層３４ａに捕獲されていたゴム粉は供給水の流れによってフィルタ層３４ａから離脱することとなるので、フィルタ層３４ａが目詰まりを起こすことがない。

そして定期的に開閉弁Ｖ２及びＶ３を閉弁し、開閉弁Ｖ４を開弁してバイパス配管２１にて給配水を行いつつ、Ｙ型ストレーナ１からスクリーン３４を取り出してスクリーン３４の点検、清掃を行うことができる。ゴム粉の発生が顕著であるときには、開閉弁Ｖ５を開弁して排水し、ブラダ１５及びゴム製ホース１６の交換を行う。

図４は、別の形態に係る圧力タンクの断面図である。なお、図１に示す圧力タンクと同一の構成は同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図４に示すように、圧力タンク１０Ａは、主配管２０Ａをコの字状に設け、Ｙ型ストレーナ１の副管路３２を下向きになるように設置している。バイパス配管２１Ａは開閉弁Ｖ２と開閉弁Ｖ３とをショートカットするように直線的に設けられる。また主配管２０Ａの上部と開閉弁Ｖ１の下部にはフランジ接続部２２、２３を設け、これらがユニット化されている。このユニットは圧力タンク１０Ａの外径寸法以下に収めることが好ましい。

水道水が利用される時には、圧力タンク１０Ａ内から主配管２０Ａ上方向に向かって配水されるので、Ｙ型ストレーナ１によってゴム粉等の異物が除去される。一方、供給水が圧力タンク１０Ａに供給されるときには、Ｙ型ストレーナ１には逆方向の流れとなり、Ｙ型ストレーナ１のスクリーン３４に捕獲された異物が離脱する。このとき異物の一部はＹ型ストレーナ１の蓋体３５の内部に溜めることができ、定期的な点検清掃の際に異物の有無を確認しやすく、また除去しやすいようになっている。

１：Ｙ型ストレーナ、
３１：主管路、３２：副管路、３３：ストレーナ本体、３４：スクリーン、３５：蓋体、３６：Ｏリング、
１０、１０Ａ：圧力タンク、１１：流入出口、１２：容器本体、１３：作動室、１４：流体室、１５：ブラダ、１６：ゴム製パイプ、１７：気体注入口、
２０、２０Ａ：主配管、２１、２１Ａ：バイパス配管、
２２、２３：フランジ接続部、
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５：開閉弁

Claims (2)

1. ほぼ直線状に延びる主管路から分岐して斜め方向に延びる副管路に異物捕捉用のスクリーンを挿入配備してなるＹ型ストレーナにおいて、
   前記スクリーンは、金属細線を組み編んだ円筒状に形成されたフィルタ層と、多数の小孔を打ち抜いた金属板によって円筒状に形成された前記フィルタ層の内周面及び外周面に設けられるバックアップ層とからなることを特徴とするＹ型ストレーナ。
2. 気密中空で液体の流入出口が形成された容器本体と、
   前記容器本体の内部を気体が封入される作動室と前記流入出口に通ずる流体室とに仕切るダイアフラム又はブラダとを有する圧力タンクであって、
   前記流入出口には、請求項１に記載のＹ型ストレーナが接続されていることを特徴とする圧力タンク。

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