JP2016093759A - ストレーナ - Google Patents

Abstract

【課題】ろ過部材から異物を除去するスクレーパを備えているストレーナの分解清掃の頻度を低減する。【解決手段】縦置きされた円筒状の網かご（ろ過部材）２の内側に、円環状に形成され、その外周部を網かご２の内面に近接させる状態で昇降しながら回転して、網かご２に付着した異物を除去する金属製のスクレーパ５、６を設けることにより、網かご２に捕捉された異物が枯枝や藻等、従来のストレーナでは除去困難なものであっても、その異物を確実に切断しながら除去することができ、分解清掃の頻度を従来よりも低減できるようにしたのである。【選択図】図４

Description

本発明は、上水等のパイプラインに取り付けられ、ろ過部材に付着した異物を除去するスクレーパを備えたストレーナに関する。

上水、農業用水、工業用水等の流体を流すパイプラインは、通常、枯葉、枯枝、小魚、貝類、藻、ビニル袋、土砂、錆等、配管の種類や入口の形態によって異なる多種多様な異物が流体とともに流れている。これらの異物はパイプラインの詰まり、送水容量の減少、配管機器の故障等を引き起こし、安定送水の阻害要因となるため、パイプラインの要所には流体中の異物を円筒状の網かご等のろ過部材で取り除くストレーナが設置されていることが多い。

上記のようなストレーナは、ろ過部材の目詰まりによるトラブルを防止するために、定期的にまたはろ過部材の目詰まりの状況に応じて、ろ過部材が捕捉した（ろ過部材に付着した）異物を除去する必要がある。しかし、ろ過部材をストレーナから取り外して洗浄する際には、その作業に非常に手間がかかるし、作業中はストレーナの下流側に流体を流せなくなるという問題があった。

そこで、ケーシング内に円筒状のろ過部材を設けたストレーナでは、そのろ過部材と同心に配される回転軸に、ろ過部材の内面または外面に近接または摺接する状態で軸方向に延びるスクレーパを取り付け、その回転軸を回転させることにより、ろ過部材を取り外すことなく、スクレーパでろ過部材に付着した異物を掻き落とし、ケーシングの異物排出口に取り付けたバルブを開いて掻き落とした異物を外部に排出できるようにしたものが多い（例えば、特許文献１参照。）。

また、特許文献２には、上記と同様に回転軸に取り付けられて円筒状のろ過部材の内面に対向するスクレーパを中空に形成し、そのスクレーパのろ過部材との対向面に吸引口を設けるとともに、その中空部を回転軸に沿って延びる逆洗排出管の中空部に連通させたストレーナが提案されている。このストレーナでは、逆洗排出管の一端を大気に開放すると、ろ過部材の外側の流体がろ過部材を逆洗してスクレーパの吸引口に流れ込み、この逆洗流体とともに異物がスクレーパおよび逆洗排出管の中空部を通って外部に排出される。したがって、逆洗排出管の開放と同時に回転軸を回転させることにより、ろ過部材全体の異物除去を行うことができる。

一方、特許文献３には、上記の回転軸とスクレーパに代えて、円筒状のろ過部材の内側で上下動可能に支持される操作軸の外周に、ろ過部材の内面に摺接する円盤状のスクレーパを固定した機構を設け、その操作軸を上下させることにより、ろ過部材に付着した異物をスクレーパで掻き落とすようにしたストレーナが提案されている。

実公平４−５４８０３号公報 実公昭５６−７２９７号公報 実開平１−６５６１０号公報

ところが、上述したような従来のストレーナでは、スクレーパのろ過部材内面または外面と対向する部分がブラシやゴムで形成されているので、ろ過部材に枯枝が刺さったり、藻が貼り付いたりしているような場合には、スクレーパが作動中にこれらの異物の抵抗を受けて停止してしまい、異物の除去が困難となったり、無理な操作によってスクレーパが破損したりすることがある。このため、異物除去用のスクレーパを備えているにもかかわらず、状況によっては比較的頻繁に分解清掃を行う必要があった。

そこで、本発明は、ろ過部材から異物を除去するスクレーパを備えているストレーナの分解清掃の頻度を低減することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明のストレーナは、流体を通すケーシングの内部に円筒状のろ過部材を配置し、前記ろ過部材の内側に、円環状に形成され、その外周部をろ過部材の内面に近接させる状態で、ろ過部材の軸方向に移動するかまたはろ過部材の軸心の周りに回転して、ろ過部材に付着した異物を除去する金属製のスクレーパを設けた構成としたのである。

上記の構成によれば、従来のストレーナではろ過部材からの除去が困難な異物が多く流れてくるような環境で使用されても、円環状の金属製スクレーパを操作して、その外周部でろ過部材に捕捉された異物を切断しながら除去することができるので、分解清掃の頻度を従来よりも低減できる。

ここで、前記スクレーパは、前記ろ過部材の軸方向に対して傾斜させて配することが望ましい。このようにすれば、スクレーパがろ過部材の軸方向の移動またはろ過部材の軸心の周りの回転によって異物を切断するときに、その切断力がろ過部材と同心のスクレーパをろ過部材の軸方向に移動させる場合よりも小さくなり、よりスムーズに異物の除去を行うことができる。

本発明のストレーナは、上述したように、円筒状のろ過部材の内側に、ろ過部材の内面に近接する外周部でろ過部材に付着した異物を除去する円環状の金属製スクレーパを設けたものであるから、ろ過部材に捕捉された異物が従来のストレーナでは除去困難なものであっても、その異物を切断しながら除去することができ、分解清掃の頻度を従来よりも低減できる。

実施形態のストレーナの正面断面図 図１の要部の外観斜視図 図１の要部の拡大断面図 図１のストレーナの異物掻き落とし時の動作を説明する正面断面図 ａ、ｂは、スクレーパの姿勢による異物切断力の違いを説明する模式図 図１のストレーナの異物排出時の動作を説明する正面断面図 図１のストレーナの逆洗時の動作を説明する正面断面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このストレーナは、図１乃至図３に示すように、上水や農業用水等の流体を流すパイプライン（図示省略）の途中に介設されるケーシング１と、ケーシング１内に縦置きされる円筒状の網かご（ろ過部材）２と、ケーシング１から上端部を突出させた状態で網かご２の中心に通され、上端のみが開放された中空軸３と、中空軸３の下端側の外周に複数のスポーク４で上下に取り付けられた２つの円環状のスクレーパ５、６と、中空軸３の上端に接続される上部排出弁７とを備えている。これらの各部品はほとんどの部分が耐食性を有するステンレス鋼等の金属で形成されており、各スクレーパ５、６は全体が金属製である。また、図示は省略するが、中空軸３の上端部には、中空軸３を網かご２の軸方向に移動（昇降）させたり網かご２の軸心の周りに回転させたりする駆動装置が取り付けられている。

前記ケーシング１は、一端側（図１の左側）に流入口１ａが、他端側（図１の右側）に流出口１ｂがそれぞれ形成されている。また、流れ方向の中央部分は、上部が中空軸３を昇降自在に支持する蓋部１ｃ、下部が漏斗状の異物排出口１ｄとなっており、その異物排出口１ｄに下部排出弁８が接続されている。そして、その中央部分の内面には、環状の仕切り片１ｅが網かご２の上端側開口部の外周に密着するように突出形成されており、これによりケーシング１内の空間が上流側と下流側に仕切られている。

前記網かご２は、その上端縁が軸方向に対して斜めに形成されており、ケーシング１一端側が低くなる姿勢でケーシング１の中央部分に配置されて、ケーシング１の流入口１ａから流出口１ｂへ流体をスムーズに流せるようになっている。また、網かご２の下端縁は、環状の網かご取付部材９を介してケーシング１内面に固定されている。なお、網かご２は横置きとすることもでき、その場合には、前記駆動装置の駆動による中空軸３の昇降が水平方向移動に変わることになる。

前記２つの円環状のスクレーパ５、６のうち、下側のスクレーパ６は網かご２（および中空軸３）と同心に配されているが、上側のスクレーパ５は網かご２の上端縁と平行に（網かご２の軸方向に対して傾斜した姿勢で）配され、後述するように上昇したときに網かご２の上部の高くなっている側も確実に異物除去できるようになっている。両スクレーパ５、６は、上側スクレーパ５の低くなっている側で互いに接着され、上側スクレーパ５の高くなっている側で網かご２の軸方向に延びる連結部材１０により互いに連結されている。また、各スクレーパ５、６は、外周部が網かご２の内面に近接する寸法に形成されており、その外周部に網かご２の内面に対向する外周溝５ａ、６ａが設けられている。

そして、各スクレーパ５、６の外周溝５ａ、６ａの内側空間は、各スクレーパ５、６と中空軸３を連結するスポーク４の中を通る排出流路１１で中空軸３の中空部と連通されている。すなわち、排出流路１１は、各スクレーパ５、６の外周溝５ａ、６ａの底部から内周面までが入口部、中空軸３の外周面から内周面までが出口部となっており、その入口部と出口部の間の中央部がスポーク４によって形成されている。

このストレーナは、上記の構成であり、通常運転時には、図１に示したように、前記パイプラインの上流側からケーシング１の流入口１ａに流れてきた流体が、ケーシング１の中央部で網かご２の内側に入り、網かご２を内側から外側に通過する際に異物を取り除かれて、網かご２の外側からケーシング１の流出口１ｂを通ってパイプラインの下流側へ流れていくようになっている。

そして、定期的にまたは網かご２の目詰まりの状況に応じて網かご２に付着した異物を除去しようとするときには、図４に示すように、前記駆動装置を駆動して中空軸３を昇降させながら回転させる。これにより、各スクレーパ５、６が、中空軸３と一体に昇降しながら回転し、その外周部で網かご２に捕捉された異物を掻き落としていく。このとき、枯枝や藻等の比較的大きい異物は、スクレーパ５、６に切断されて網かご２から取り除かれることになる。

図５は、上側スクレーパ５について、回転のみによる（昇降を考えないときの）異物切断作用を、網かご２の孔２ａの形状およびその孔２ａに詰まった異物Ａの断面形状を円形として表した模式図である。図５（ａ）に示すように、この上側スクレーパ５は、網かご２の軸方向に対して傾斜した姿勢で配されているので、回転によって接触した異物Ａをその接点から中心に向かう方向に対して傾いた方向に切断しようとする。これに対して、図５（ｂ）に示すように、仮に網かご２の軸方向に延びるスクレーパ５’を網かご２の軸心の周りに回転させたとすると、そのスクレーパ５’は接触した異物Ａをその接点から中心に向かう方向に切断しようとするので、そのときの切断力は図５（ａ）の場合よりも大きくなる。すなわち、実施形態の上側スクレーパ５は、網かご２の軸心の周りに回転するときの切断力が、従来のように網かご２の軸方向に延びるスクレーパ５’よりも小さくなる。

実際には、前述のように各スクレーパ５、６は昇降しながら回転するので、その昇降速度を小さくし、回転速度を大きくして、上側スクレーパ５が異物Ａに接触したときにその接点から中心に向かう方向と上側スクレーパ５の進行方向（切断方向）のなす角度を大きくすることにより、従来よりも切断力を小さくして、スムーズに異物の除去を行うことができる。

一方、下側スクレーパ６は、網かご２と同心に配されているので、昇降しながら回転することにより、昇降速度と回転速度の大小関係によらず、異物Ａに接触したときにその接点から中心に向かう方向（上下方向）と切断方向とが異なり、従来よりも切断力が小さくなってスムーズに異物を除去できる。

このようにして各スクレーパ５、６の外周部によって網かご２から掻き落とされた異物は、ケーシング１の下部の異物排出口１ｄに溜まっていくので、図６に示すように、前記駆動装置を停止させた後に下部排出弁８を開いて、異物排出口１ｄに溜まった異物を流体圧によって外部に排出する。

また、このストレーナでは、上記のように網かご２から異物を掻き落とす操作を行った後にも網かご２に残る（目詰まりした）異物を除去するために、図７に示すように上部排出弁７を開いて網かご２の逆洗を行うようになっている。その逆洗を行う際は、上部排出弁７を開くことにより、中空軸３の中空部の流体が外部へ排出されるのにともなって、網かご２の外側の流体が網かご２を逆洗して各スクレーパ５、６の外周溝５ａ、６ａに流れ込み、この逆洗流体とともに異物が排出流路１１および中空軸３の中空部を通って外部へ排出されるようになる。同時に、前記駆動装置を駆動して中空軸３と各スクレーパ５、６を一体に昇降させながら回転させることにより、網かご２のスクレーパ外周溝５ａ、６ａと対向する部位、すなわち各スクレーパ５、６に逆洗される部位が上方へ移っていって、網かご２全体が逆洗される。

なお、上記のように逆洗を行う際にも、各スクレーパ５、６によって網かご２に残った異物の一部が掻き落とされて異物排出口１ｄに溜まるので、逆洗後には、図６と同様に下部排出弁８を開いて溜まった異物を外部に排出する。

このストレーナは、上述したように、縦置きされた円筒状の網かご２の内側に設けた円環状の金属製スクレーパ５、６を昇降させながら回転させることにより、その外周部で網かご２に付着した異物を除去するようにしたので、網かご２に捕捉された異物が枯枝や藻等、従来のストレーナでは除去困難なものであっても、その異物を確実に切断しながら除去できるものとなっている。したがって、使用環境によらず分解清掃を頻繁に行う必要がなく、特に枯枝や藻等が多く流れてくるような環境で使用する場合は、従来よりも分解清掃の頻度を大幅に低減することができる。

ここで、上述した実施形態では二つのスクレーパ５、６を一体に昇降させながら回転させるようにしたが、スクレーパは、円筒状のろ過部材の軸方向に対して傾斜したもの（実施形態の上側スクレーパ５）と、ろ過部材と同心のもの（実施形態の下側スクレーパ６）のいずれか一つでもよい。そのうち、傾斜したスクレーパは、昇降のみ、回転のみ、昇降させながら回転のいずれの操作形態もとることができ、昇降させながら回転させる場合には、前述のように異物の切断力が小さくなるように昇降速度と回転速度を調整することが望ましい。一方、ろ過部材と同心のスクレーパを用いる場合は、ろ過部材から異物を掻き落とすために昇降操作が必要となるが、前述のように昇降させながら回転させた方が昇降操作のみとするよりも異物の切断力を小さくできるので好ましい。

また、実施形態の網かご２は逆洗も行えるようになっているが、逆洗を行わないようにすれば、中空軸３を中実軸に代えられるし、上部排出弁７および排出流路１１を省略できるので、構造を簡素化することができる。

さらに、実施形態ではスポーク４で中空軸３に取り付けられた円環状のスクレーパ５、６を用いたが、スクレーパとしては、円筒状のろ過部材と同心の軸部材に直接取り付けられる円盤状のものを用いることもできる。その場合、円盤状のスクレーパには、その上側でろ過部材から掻き落とされた（切断された）異物を下側（異物排出口側）へ通すための開口を設けるとよい。また、スクレーパの内部に排出流路を形成するとともに、軸部材を実施形態と同様の中空軸とすることにより、ろ過部材の逆洗も行えるようになる。

１ ケーシング
１ａ 流入口
１ｂ 流出口
２ 網かご（ろ過部材）
３ 中空軸
４ スポーク
５、６ スクレーパ
５ａ、６ａ 外周溝
７ 上部排出弁
８ 下部排出弁
１１ 排出流路

Claims (2)

1. 流体を通すケーシングの内部に円筒状のろ過部材を配置し、前記ろ過部材の内側に、円環状に形成され、その外周部をろ過部材の内面に近接させる状態で、ろ過部材の軸方向に移動するかまたはろ過部材の軸心の周りに回転して、ろ過部材に付着した異物を除去する金属製のスクレーパを設けたストレーナ。
2. 前記スクレーパを、前記ろ過部材の軸方向に対して傾斜させて配したことを特徴とする請求項１に記載のストレーナ。

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