JP2019093337A - ストレーナ - Google Patents

Abstract

【課題】ケーシング１１下部の漏斗状貯留部２０に圧密状態で堆積した異物ｂを円滑に排出する。【解決手段】枯葉、枯枝、小魚、貝類などの異物を含む流水ａからその異物をろ過するストレーナ１０である。流入出口１１ａ、１１ｂを有するケーシングと、流水を濾過する縦置き円筒状のろ過部材１２と、第１回転軸１３により回転するスクレーパ１５ａ、１５ｂとを備える。ケーシングは、その下部が漏斗状となってその漏斗状部分で濾過された異物の貯留部が形成され、その貯留部は排出バルブ２１が付設され、第２回転軸１６で回転される異物撹拌体１７が設けられている。第１回転軸の軸心に第２回転軸が回転自在に貫通している。撹拌体は放射状に突出した撹拌棒１７ａからなる。図に示すように、第２回転軸を回して撹拌体を回すと、圧密堆積した異物の層に水道（みずみち）ｃが形成され、水圧によってその水道を通って排水される。すると、その排水ａ’に伴って異物も排出されて、貯留部２０の異物ｂの堆積が解消される。【選択図】図５

Description

この発明は、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機構を備えたストレーナに関する。

上水、農業用水および工業用水等の水を流すパイプラインの異物は、水の種類、配管の種類、流入口の形態その他により、枯葉、枯枝、小魚、貝類、藻、ビニル袋、土砂、錆などと多種多様である。これらの異物は、パイプラインの詰まりの原因となり、送水容量の減少、配管機器の故障等の安定送水の阻害要因となる。このため、この種のパイプラインの途中にストレーナが設置される。
このストレーナは、ろ過部材の目詰まりによるトラブルを防止するために、定期的に又はろ過部材の目詰まりの状況に応じて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には、パイプラインを断水して分解し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。このため、捕捉・堆積した異物を除去する自浄機能を有するストレーナがある。

その自浄機能を有する、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たものがある。その回転軸をモータや人力で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、ケーシング下部の貯留部に落下堆積させる。このスクレーパは、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て堆積した異物を流水と共に外部に排出できるようにしている（特許文献１図１等参照。）。

特開２０１６−０７７９８６号公報 実公平０３−２６８９０号公報

上記のスクレーパを有する自浄機能を備えるストレーナにおいて、異物の排出（バルブの開放）作業を長期間行わないと、異物の堆積自重によって圧密となり、排出バルブを開放しても、圧密の堆積異物が排出径路の縮小部に詰まり、排出できない場合がある。この場合は、パイプラインを断水して分解して前記堆積異物を除去する必要がある。

この発明は、上記圧密の堆積異物であっても、流水に伴って排出バルブから円滑に排出できるようにすることを課題とする。

上記課題を達成するため、この発明は、上記圧密の堆積異物を撹拌して水道（みずみち）を形成し、その水道でもって排出バルブに流水されるようにし、その排出流水に伴って撹拌されて圧密強度の弱まった堆積異物を排出するようにしたのである。

具体的には、まず、枯葉、枯枝、小魚、貝類、藻、ビニル袋、土砂、錆などの異物を含む流水から前記異物をろ過するストレーナである。この種の異物は、比較的大きく、数ミリ以上の物が多く、この異物を含有する水は、上水、農業用水および工業用水等としては不適切だからである。
つぎに、流入口および流出口を有するケーシングと、前記ケーシング内に前記流入口と流出口の間を横切って流入口から流出口に向かう流水を濾過するように設けられた縦置き円筒状のろ過部材と、前記ケーシングから上端部を突出させた状態でろ過部材の内側に配された回転軸と、この回転軸に一体に設けられて前記ろ過部材の内面に対向するスクレーパと、を備え、前記ケーシングは、その下部が漏斗状となってその漏斗状部分で上記濾過された異物の貯留部が形成され、その貯留部は、下端に前記異物を排出する排出バルブが付設されているとともに、前記異物の撹拌体が設けられており、前記撹拌体は前記スクレーパの回転軸とは別の回転軸によって回転可能となっているストレーナの構成を採用したのである。
スクレーパと撹拌体を別々に回転可能としたのは、スクレーパによるろ過部材に捕捉された異物の除去頻度と、貯留部に堆積した異物の排出頻度は前者が極めて多く、その必要時期にそれぞれ作動するのが好ましいうえに、一緒に作動するには動力の無駄が多いからである。

上記撹拌体の回転軸は、撹拌体を回転し得れば、ケーシングの何れの位置にあっても良いが、例えば、上記スクレーパの回転軸の軸心に上記撹拌体の回転軸が回転自在に貫通している構成を採用できる。このように構成すると、同一軸心の回転軸となり、その構成も簡単となり、スペース的にも有利となる。
また、撹拌体は、堆積異物を撹拌できれば何れの構成でも良いが、例えば、回転軸の周りに放射状に突出した撹拌棒からなる構成を採用できる。この撹拌棒の構成は最も簡単であって安価である。

なお、特許文献２には、ろ過濃縮機において、筒状容器（ケーシング）内に円筒状ろ過体を設け、そのろ過体内周面のろ過物をスクレーパにより掻き取ってケーシング下部の貯留室に落下させ、その落下したろ過物を撹拌する技術が開示されている。
この技術は、濃縮機に係わるため、この技術の撹拌棒は、スクレーパの回転軸に取り付けられてスクレーパとともに回転して小片状ケーキを破砕して懸濁液の濃度を均一にするものであって、圧密堆積物を撹拌して水道を形成して圧密堆積物を流水に伴って排出させるものではない。

この発明は、以上のように構成して、堆積異物を撹拌して水道を形成し、その水道でもって排出バルブに流水されるようにし、その排出流水に伴って堆積異物を排出するようにしたので、異物の排出作業が長期間行われず、異物が大量に溜まって圧密状態になってもその堆積異物を円滑に排出することができる。これにより、ストレーナの分解清掃の機会が大幅に減少し、作業者の労力低減につながる。

この発明に係わるストレーナの一実施形態を示し、（ａ）は概略正面断面図、（ｂ）はその撹拌体の斜視図 同実施形態の作用説明要概略正面断面図 同実施形態の作用説明要概略正面断面図 同実施形態の作用説明要概略正面断面図 同実施形態の作用説明要概略正面断面図

この発明に係るストレーナの一実施形態の概略を図１に示し、その作用を図２〜図５に示す。この実施形態のストレーナ１０は、上水、農業用水および工業用水等の水を流すパイプラインＰに介設され、そのパイプラインＰの流水ａには、枯葉、枯枝、小魚、貝類、藻、ビニル袋、土砂、錆などの多種多様の異物ｂが混在している。

このストレーナ１０は、図１に示すように、上記パイプラインＰの途中に介設されるケーシング１１と、ケーシング１１内に縦置きされるろ過部材である円筒状の網かご１２と、ケーシング１１から上端部を突出させた状態で網かご１２の中心に通された中空の第１の回転軸１３と、その回転軸１３の下端側の外周に複数のスポーク１４で上下に取り付けられた２つの円環状のスクレーパ１５ａ、１５ｂと、前記回転軸１３に回転自在に挿通された第２の回転軸１６と、この回転軸１６の下部に設けた撹拌体１７とを有する。
第１の回転軸１３はその上端にハンドル１８を有し、このハンドル１８を回すことによって回転軸１３を介してスクレーパ１５ａ、１５ｂが回転する。

上記ケーシング１１は、一端側（図１の左側）に流入口１１ａが、他端側（図１の右側）に流出口１１ｂがそれぞれ形成されている。また、ケーシング１１の下部は漏斗状の異物貯留部２０となっており、その異物貯留部２０の下端に排出バルブ２１が設けられている。排出バルブ２１は、この実施形態ではボールバルブを使用しているが、支障がない限り、バタフライバルブ等の他の構成の種々のバルブを採用し得る。
異物貯留部２０の漏斗状は、円錐台状に限らず、四角錐台状等の多角錐台状の徐々にその断面が小さくなる形状であれば何れでも良い。

ケーシング１１の中央部分の内面には、環状の仕切り片１１ｅが網かご１２の上端側開口部の外周に密着するように突出して形成されており、これによりケーシング１１内の空間が上流側と下流側に仕切られている。このため、流入口１１ａからケーシング１１内に流入した水ａは網かご１２内に入り込んで網かご１２にろ過された後、流出口１１ｂから流れ出る。そのろ過によって網かご１２内面に異物ｂが付着したり、下方に落下したりする（図２〜図５参照）。

上記網かご１２は、その上端縁が軸方向に対して斜めに形成され、ケーシング１１の一端側が低くなる姿勢でケーシング１１の中央部分に配置されて、ケーシング１１の流入口１１ａから流出口１１ｂの間に位置して、水ａがろ過しつつ流れるようになっている。なお、網かご１２の下端縁は、環状の網かご取付部材１２ａを介してケーシング１１内面に固定されている。

上記両スクレーパ１５ａ、１５ｂの網かご１２内面との対向面は、ゴムや樹脂等のブラシ等からなる清掃面となっている。その２つの円環状のスクレーパ１５ａ、１５ｂのうち、下側のスクレーパ１５ｂは網かご１２（および回転軸１３）と同心に位置され、上側のスクレーパ１５ａは斜めになって網かご１２の上下端縁に至るように位置されている。このため、上側のスクレーパ１５ａは図１の実線→鎖線→実線・・のように回転し、その周縁の清掃面が網かご１２の内周面全域に摺動して、その内面に付着した異物ｂを剥ぎ取り（掻き取り）、その剥ぎ取られた異物ｂは貯留部２０に落下して堆積する。

上記撹拌体１７は、第２の回転軸１６の下部に上下方向４段に放射状に突出した撹拌棒１７ａによって構成されている。この撹拌棒１７ａの段数及び本数は任意であり、下記の堆積異物ｂを撹拌して水道（みずみち）を形成し得るものであれば、その構成は任意である。
撹拌体１７を有する第２の回転軸１６の上端は角柱状となっており、その角柱状部１６ａにその角柱状部１６ａに嵌る係合孔を有する棒状工具（ツール）を嵌めることができる。このため、その工具を角柱状部１６ａに嵌めて第２の回転軸１６を回転することにより、図１（ｂ）矢印に示すように撹拌体１７が回転する。

このストレーナ１０は、以上の構成であり、通常運転時には、図２矢印に示すように、パイプラインＰの上流側からケーシング１１の流入口１１ａに流れてきた流体（水ａ）が、ケーシング１１の中央部で網かご１２の内側に入り、網かご１２を内側から外側に通過する際に異物ｂが取り除かれて、網かご１２の外側からケーシング１１の流出口１１ｂを通ってパイプラインＰの下流側へ流れていく。このとき、網かご１２内に捕捉された異物ｂは貯留部２０に自然落下したり、スクレーパ１５ａ，１５ｂを動かすことによって網かご１２の内面から貯留部２０に剥ぎ落とされる。
この貯留部２０に多くの異物ｂが溜まれば、排出バルブ２１を適宜に開放し、その開放による流水ａ’に伴って異物ｂを排出する。

しかし、その排出作用を行わず、図３に示すように、貯留部２０内の異物ｂが多くなると、その堆積層が自重等によって圧密となり、異物ｂが貯留部２０の縮径した排出口２０ａ付近に詰まることとなる。このため、排出バルブ２１を開放しても（開けても）、排出バルブ２１を通って排出されない場合が生じる。このことは、排出バルブ２１を開放しても異物ｂが排出されないことによって知ることができる。

この場合、図４に示すように、第２の回転軸１６を回して撹拌体１７を回すと、圧密堆積した異物ｂの層に水道（みずみち）ｃが形成される。水道ｃが形成されると、図５に示すように、水圧によってその水道ｃを通って排水される。すると、その排水ａ’に伴って異物ｂも排出されて、貯留部２０の異物ｂの堆積が解消されて、図１の状態となる。この状態になれば、排出バルブ２１を閉じて、上記通常運転に復帰する。
以後同様にして、異物ｂを適宜に排出する。

上記実施形態のストレーナ１０は、手動によって両回転軸１３、１６を回転させたが、電動機（モータ）によって両回転軸１３、１６を回転させても良い。このとき、一方の回転軸１３又は１６を手動とすることもできる。電動の回転軸１３、１６とした場合、タイマーによって、一定時間毎又は任意に回転するようにすることができる。また、排出バルブ２１を開放したとき、異物ｂが排出されるか否かをセンサによって検知し、排出されない検知信号によって第２の回転軸１６を一定時間回転するようにすることもできる。
また、この実施形態において、特許文献１に記載等の各種の網かご１２の逆洗機能を付加することもできる。

なお、上述した実施形態では、スポーク１４で第１の回転軸１３に上下に取り付けられた円環状のスクレーパ１５ａ、１５ｂを用いたが、スクレーパは回転軸１３に直接に取り付けられる円盤状のものとし、その内部に排出流路を形成するようにしてもよい。
また、ろ過部材としての網かご１２は、上端縁を軸方向に対して斜めに形成した実施形態のものに代えて、両端縁とも軸方向に直交する一般的なものを用いることもできる。その場合、スクレーパは筒状の網かご１２の軸方向全長に渡る物としてそのスクレーパを網かご１２の内面全周に渡って摺動するようにする。

このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ ストレーナ
１１ ケーシング
１１ａ 流入口
１１ｂ 流出口
１２ 網かご（ろ過部材）
１３ 第１の回転軸（スクレーパの回転軸）
１４ スクレーパのスポーク
１５ａ、１５ｂ スクレーパ
１６ 第２の回転軸（撹拌体の回転軸）
１７ 撹拌体
１７ａ 撹拌棒
２０ 異物貯留部
２１ 排出バルブ
Ｐ パイプライン
ａ 流水
ａ’ 排出流水
ｂ 異物
ｃ 水道（みずみち）

Claims (3)

1. 枯葉、枯枝、小魚、貝類、藻、ビニル袋、土砂、錆などの異物（ｂ）を含む流水から前記異物（ｂ）をろ過するストレーナ（１０）であって、
   流入口（１１ａ）および流出口（１１ｂ）を有するケーシング（１１）と、前記ケーシング（１１）内に前記流入口（１１ａ）と流出口（１１ｂ）の間を横切って流入口（１１ａ）から流出口（１１ｂ）に向かう流水（ａ）を濾過するように設けられた縦置き円筒状のろ過部材（１２）と、前記ケーシング（１１）から上端部を突出させた状態でろ過部材（１２）の内側に配された回転軸（１３）と、この回転軸（１３）に一体に設けられて前記ろ過部材（１２）の内面に対向するスクレーパ（１５ａ、１５ｂ）と、を備え、
   上記ケーシング（１１）は、その下部が漏斗状となってその漏斗状部分で上記濾過された異物（ｂ）の貯留部（２０）が形成され、その貯留部（２０）は、下端に前記異物（ｂ）を排出する排出バルブ（２１）が付設されているとともに、前記異物（ｂ）の撹拌体（１７）が設けられており、前記撹拌体（１７）は前記スクレーパの回転軸（１３）とは別の回転軸（１６）によって回転可能となっているストレーナ。
2. 上記スクレーパの回転軸（１３）の軸心に上記撹拌体（１７）の回転軸（１６）が回転自在に貫通している請求項１に記載のストレーナ。
3. 上記撹拌体（１７）は、その回転軸（１６）の周りに放射状に突出した撹拌棒（１７ａ）からなる請求項１又は２に記載のストレーナ。

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