JP5203171B2 - ストレーナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体管内を流れる流体中に混入した夾雑物を除去するために設けられるストレーナ装置に関する。

従来、流体管内を流れる流体中に混入した各種の夾雑物を取り除くため、流体管路の途中に、フィルタ部材を備えたストレーナ装置が設けられている。かかる夾雑物としては、例えば上水道配管において、水道管に穿孔工事や切断工事を施した際に発生した金属粉、その穿孔箇所や切断箇所の金属露出部に発生した錆などが挙げられる。ストレーナ装置によれば、フィルタ部材により管内の水を濾過して夾雑物を捕捉し、水質の悪化を防ぐことができる。

ところで、水道管が網目状に配設された上水道配管では、特に分岐管内において、水道の使用状態や供給状態により圧力変動を生じ、それに起因して水が逆流する場合があった。このような逆流現象が発生すると、捕捉していた夾雑物がフィルタ部材から分離して水道管内に戻され、水質が悪化するという問題がある。そのため、逆流が懸念される箇所では、流体の流れる方向が正逆いずれの方向に変化しても夾雑物を捕捉できるように、双方向の流れに対応したストレーナ装置が用いられる。

下記特許文献１〜３には、双方向の流れに対応したストレーナ装置が記載されている。これらの装置では、流体管同士の接続部を覆うように装着されたケース内にフィルタ部材を設けており、各流体管の互いに対向する開口部とフィルタ部材との間に、それぞれケース内と各流体管内とに連通する通孔を２個ずつ設けている。そして、それらのうち一方の通孔をフィルタ部材の内部に連通させると共に、当該一方の通孔には各流体管からフィルタ部材内への流れのみを許容する逆止弁を設け、他方の通孔にはケース内から各流体管への流れのみを許容する逆止弁を設けている。

かかるストレーナ装置では、流体の流れる方向が正逆いずれの方向であっても、流体管から一方の通孔を通ってフィルタ部材内に流入した流体が、そのフィルタ部材の周面を内側から外側に向かって通過し、他方の通孔を通って下流側の流体管へと送り込まれる。したがって、逆流現象が発生したとしてもフィルタ部材により夾雑物を捕捉し、双方向の流れに対応することができる。

しかし、これらのストレーナ装置では、フィルタ部材で捕捉した夾雑物が流体管側に流れる恐れがあり、流体の品質悪化をより確実に防ぐためには、改善の余地があることが判明した。即ち、流体の流れが緩やかで下流側の流体管へ流出する勢いが弱いと、ケースから排出された流体がそのまま流体管に流れ込まず、互いに逆向きに作用する一対の逆止弁が同時に半開きになる場合があるため、フィルタ部材から分離した夾雑物が下流側の流体管内へ流れてしまう恐れがあった。
実開平１−１５１８１０号公報 特許第３１１８７７２号公報 特許第４１１７７３４号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体の流れる方向が正逆いずれの方向に変化しても夾雑物を捕捉でき、しかも捕捉した夾雑物が流体管側に流れることを防止できるストレーナ装置を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、流体管路の途中に設置されるストレーナ装置において、流体管同士の接続部に装着されるケースと、前記ケースの内部を、各流体管の接続口に設けられた流入口と流出口との２つの開口のうち、前記流入口に連通する流路切換室と、前記流出口に連通する濾過室とに仕切ると共に、前記流路切換室と前記濾過室とを連通させる連通孔を有する仕切り部と、前記濾過室の内部を、前記連通孔を介して前記流路切換室に連通する流入室と、前記流出口に連通する流出室とに区画するフィルタ部材と、前記流出口の各々に設けられ、前記ケースから流体管への流出のみを許容する逆流防止部材と、前記流路切換室に収容され、前記流入口を通じて流入した流体の押圧により、一方の流体管から前記濾過室への流入のみを許容する位置と、他方の流体管から前記濾過室への流入のみを許容する位置との間でスライド変位し、いずれか一方の前記流入口を前記連通孔に連通させるときには、他方の前記流入口からの流路を行き止まりにするスライド部材と、を備えるものである。

本発明のストレーナ装置では、上流側の流体管から流れてきた流体が、まずは流入口を通じて流路切換室へ流入し、次いで連通孔を通じて濾過室へと流入する。このとき、その流入口と連通孔との間にスライド部材が位置する場合には、流体の押圧によりスライド部材がスライド変位し、その流入口と連通孔とが連通すると共に、他方の流入口からの流路は行き止まりとなる。濾過室に流入した流体は、流入室からフィルタ部材を通過して流出室へと流れ、下流側の流出口を通って流体管に送り込まれる。流体に混入した夾雑物はフィルタ部材により捕捉され、濾過された流体がケースから排出される。

流体が逆流した場合には、流体の押圧によりスライド部材がスライド変位し、上記で上流側であった流入口からの流路が行き止まりとなり、他側の流入口が連通孔と連通する。したがって、流体の流れる方向が正逆いずれの方向に変化しても夾雑物を捕捉でき、双方向の流れに対応することができる。しかも、一方の流入口が連通孔に連通しているときには、他方の流入口からの流路がスライド部材によって行き止まりとなり、当該他方の流入口を連通孔と確実に連通させないことから、捕捉した夾雑物がフィルタ部材から分離して流体管側に流れることを防止できる。

スライド部材のスライド変位を安定して発現させるためには、スライド部材の周辺を精度良く形成して、スライド部材のスムーズな移動を可能にすることが重要である。しかし、ケース内部の寸法精度を高めるに当たっては、煩雑な作業を要して製造コストが嵩むなどの問題がある。そのため、本発明では、前記スライド部材が、前記流路切換室に設けられた筒状のスリーブ部材に内蔵されていることが好ましい。この場合には、ケースとは別個の部材であるスリーブ部材の寸法精度を高めればよく、スライド部材のスムーズな移動を簡便に発現させ得る。

本発明では、前記スライド部材が、スライド変位の方向に沿って軸線が延びる筒状又は柱状の部材であると共に、前記流入口を通じて流入した流体を堰き止める堰部を有するものが好ましい。これにより、スライド部材を簡易に構成することができる。堰部は、流入口を通じて流入してきた流体を受け止め、その押圧によりスライド部材がスライド変位する。スライド変位後には、堰部が流体を堰き止めて、他側の流入口から流出しないようにする。

本発明では、前記仕切り部が前記ケースの内部を上下に仕切り、前記流路切換室の上方に前記濾過室が設けられ、前記フィルタ部材が、上下方向に沿って軸線が延びる円筒状をなして、その下端部の内方に前記連通孔が配置され、前記フィルタ部材の内部に設けられ、外部からの操作により前記フィルタ部材の内周面に沿って回転移動し、前記フィルタ部材により捕捉された夾雑物を吸引可能に構成された逆洗部材を備えるものが好ましい。

上記構成によれば、濾過室が上方に設けられていることから、逆洗部材を回転させるための操作が簡単になり、夾雑物を吸引してケース外に排出する際の作業性が向上する。また、この場合においては、フィルタ部材又は逆洗部材をケースの蓋に支持させることで、それらのメンテナンス作業が容易になる。即ち、ケースの蓋を持ち上げるだけで、ケースからフィルタ部材又は逆洗部材を取り出すことができ、作業効率や作業時の安全性を高めることができる。

また、上記特許文献２，３に記載された装置のように、夾雑物が混入した流体をフィルタ部材の内部に送り込むための通孔（濾過用の細孔とは異なる。）を、フィルタ部材の周面に形成していると、逆洗部材による吸引効率が低下するという問題を生じるが、本発明の上記構成では、フィルタ部材の下端部の内方に連通孔を配置しているため、そのような通孔を形成する必要がなく、逆洗部材による吸引効率を良好に確保できる。

本発明では、前記フィルタ部材が、前記仕切り部に載置され、前記仕切り部によって下方から支持されていることが好ましい。かかる構成によれば、フィルタ部材の周面を仕切り部と接触させなくてよいため、フィルタ部材の点検時や交換時にケースから取り出すに際して、フィルタ部材が損傷するなどの不具合を生じる恐れがない。

本発明では、流体管の接続口の底部又は前記ケースの底部に、夾雑物を排出可能な排出口が設けられていて、前記スライド部材に、スライド変位に伴って前記排出口に夾雑物を送り込む掻き落とし部材が取り付けられているものが好ましい。濾過室へ送り込まれずに接続口の底部又はケースの底部に溜まった夾雑物は、排出口を通じて外部に排出できる。また、スライド部材がスライド変位する経路上に存在する夾雑物は、スライド部材のスライド変位に伴って、掻き落とし部材により排出口に送り込んで排出することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るストレーナ装置の一例を示す平面図である。図２は、そのストレーナ装置の縦断面図であり、図１のＡ−Ａ矢視断面に相当する。

ストレーナ装置Ｓは、多数の水道管を連結してなる水道管路（流体管路の一例）の途中に設置されている。ストレーナ装置Ｓは、水道管８，９（流体管の一例）同士の接続部に装着されたケース１を有しており、該ケース１は、水道管８，９の互いに対向する接続口８ａ，９ａにフランジ接続され、その内部を水道管８，９の内部に連通させている。ケース１の上部には、蓋１１が着脱自在に取り付けられ、複数のボルトによって水密に密栓されている。

図示を省略しているが、水道管８，９は、いずれも分岐形状を有する分岐管として構成されており、ストレーナ装置Ｓは、逆流現象の発生が懸念される箇所に設けられている。水道管８，９の接続口８ａ，９ａは、上下方向に大きく拡径し、その端部の周縁には、ケース１との接続に供されるフランジが形成されている。接続口８ａ，９ａには、それぞれ流入口８１，９１と流出口８２，９２との２つの開口が設けられている。これらの開口は、ケース１の側面に取り付けられた中フランジ部材６により区画形成されてある。

図３は、中フランジ部材６をケース１側から見た側面図である。このＢ−Ｂ矢視断面が、図２の左側に示した中フランジ部材６に相当する。中フランジ部材６は、上下に２つの円孔６１，６２が形成された板状部材であり、この円孔６１，６２によって、接続口８ａでは流入口８１と流出口８２が形成され、接続口９ａでは流入口９１と流出口９２が形成される。円孔６２を取り囲む環状溝６３には、環状のシール材６４（図４参照）が装着される。

ケース１の内部は、ケース１と一体的に設けられた仕切り部１２によって、流入口８１及び流入口９１に連通する流路切換室２と、流出口８２及び流出口９２に連通する濾過室３とに仕切られている。本実施形態では、仕切り部１２がケース１の内部を上下に仕切っており、流路切換室２を下方に、濾過室３をその上方に設けている。仕切り部１２は、その略中央に円形の連通孔１３を有し、この連通孔１３を介して流路切換室２と濾過室３とが連通している。

ストレーナ装置Ｓは、濾過室３の内部を、連通孔１３を介して流路切換室２に連通する流入室３１と、流出口８２，９２に連通する流出室３２とに区画するフィルタ部材１４を備える。フィルタ部材１４は、上下方向に沿って軸線が延びる円筒状をなし、その下端部の内方に連通孔１３が配置されている。フィルタ部材１４の周面には、多数の細孔が形成されており、水が細孔を通過する際に金属粉や錆などの夾雑物が捕捉される。フィルタ部材１４は、仕切り部１２に載置され、仕切り部１２によって下方から支持されていると共に、その上端部の周縁をシール材を介して蓋１１に密着させている。

流出口８２と流出口９２の各々には、図４に拡大して示すように、ケース１から水道管８，９への流出のみを許容する逆流防止部材としての逆止弁４が設けられている。逆止弁４は、中フランジ部材６の上部に、ヒンジ６５を介して開閉自在に取り付けられている。逆止弁４のケース１側となる面には、流出口８２，９２を取り囲むように環状溝が設けられ、そこに環状のシール材４１が装着されている。したがって、逆止弁４が閉じている状態では、各流出口８２，９２がシール材４１，６４を介して水密に閉塞される。

流路切換室２には、スライド部材５が収容されている。後述するように、スライド部材５は、流入口８１，９１を通じて流入した水の押圧によって、図２の左右方向にスライド変位可能に構成されている。本実施形態では、流路切換室２に筒状のスリーブ部材７を設けており、そのスリーブ部材７にスライド部材５が内蔵されている。

スライド部材５は、図５に示すように、スライド変位の方向に沿って軸線が延びる円筒状の部材であり、その軸方向の中央部に板状の堰部５１が設けられている。また、スライド部材５の外周側には、環状のシール材を保持するための保持突起５２が形成されている。当該シール材は、スリーブ部材７の内周面に当接し、スライド部材５とスリーブ部材７との隙間を密封する。

スリーブ部材７は、図６に示すように、スライド部材５よりも長い円筒状の部材であり、その軸方向の中央部に、上向きに開口する通水孔７１が形成されている。この通水孔７１により、連通孔１３を介した流路切換室２と濾過室３との連通状態が維持される。スリーブ部材７の外周側には、環状のシール材を装着するための環状溝７２が形成されている。当該シール材は、流路切換室２の内面に当接し、スリーブ部材７の外周側の隙間を密封する。

スライド部材５の長さＬ１は、スリーブ部材７の通水孔７１を下方から覆いうる程度に大きいことが好ましく、スリーブ部材を使用しない場合には、連通孔１３を下方から覆いうる程度に大きいことが好ましい。また、通水孔７１のサイズは、流路切換室２から濾過室３への流量を保持するべく、連通孔１３と同等以上であることが好ましい。更に、連通孔１３がボトルネックとならないよう、連通孔１３の径寸法を水道管８，９の内径と同等以上にしておくことが好ましい。

スリーブ部材７の内周面では、スライド部材５がスムーズにスライド変位し得るように、適度な寸法精度が確保されている。スリーブ部材７はケース１とは別個の部材であることから、スリーブ部材７の寸法を高精度に設定することは、重量物であるケース１の内部寸法を高精度に調整することに比べて容易い。スライド部材５及びスリーブ部材７は、市販のステンレス管や樹脂管等を利用することにより、簡易且つ安価に構成できる。

図２，７の太い矢印は、水流方向を示しており、図２では水道管８が上流側、水道管９が下流側となっている。図７に示すように逆流現象を起こした場合には、水流方向が逆転し、水道管８が下流側、水道管９が上流側となる。スライド部材５は、流入口８１，９１を通じて流入した水の押圧により、水道管８から濾過室３への流入のみを許容する位置（図２参照）と、水道管９から濾過室３への流入のみを許容する位置（図７参照）との間でスライド変位し、いずれか一方の流入口８１，９１を連通孔１３に連通させるときには、他方の流入口９１，８１からの流路を行き止まりにする。

即ち、図２の正流時には、水道管８から流れてきた水が、流入口８１を通じて流路切換室２へ流入し、次いで連通孔１３を通じて濾過室３へと流入する。このとき、流入口８１と連通孔１３との間にスライド部材５が位置していた場合には、流入してきた水の押圧によりスライド部材５が右方へスライド変位して、流入口８１と連通孔１３とが連通する。この状態でもスライド部材５は水圧を受けるが、中フランジ部材６と係止するため、それ以上の変位は生じない。また、流路切換室２内の水は、堰部５１により堰き止められるため、流入口９１からは流出しない。

濾過室３に流入した水は、流入室３１からフィルタ部材１４を通過して流出室３２へと流れ、流出口９２を通って水道管９に送り込まれる。このとき、夾雑物がフィルタ部材１４により捕捉され、濾過された水がケース１から排出されることになる。また、流入口８１が連通孔１３に連通しているときには、流入口９１からの流路がスライド部材５によって行き止まりになることから、流入口９１と連通孔１３とは確実に不通となり、捕捉した夾雑物がフィルタ部材１４から分離して水道管９側に流れることを防止できる。

図７の逆流時には、水道管９から流れてきた水が、流入口９１を通じて流路切換室２へ流入し、次いで連通孔１３を通じて濾過室３へと流入する。このとき、流入してきた水の押圧によりスライド部材５が左方へスライド変位し、流入口９１と連通孔１３とが連通すると共に、流入口８１からの流路が行き止まりとなる。濾過室３に流入した水は、流入室３１からフィルタ部材１４を通過して流出室３２へと流れ、フィルタ部材１４により夾雑物が捕捉された後、流出口８２を通って水道管８に送り込まれる。

このように、ストレーナ装置Ｓによれば、水流方向が正逆いずれの方向に変化しても夾雑物を捕捉でき、双方向の流れに対応することができる。そのうえ、フィルタ部材１４により捕捉した夾雑物が水道管８，９側に流れることを防止できるため、水質の悪化を免れる。

この種のストレーナ装置では、夾雑物によってフィルタ部材１４が目詰まりを起こさないよう、定期的に清掃を実施することが好ましい。しかし、ケース１を分解してフィルタ部材１４を取り出す作業は煩雑であるため、このストレーナ装置Ｓでは、フィルタ部材１４の内部に、夾雑物を吸引除去するための逆洗部材３３を設けている。逆洗部材３３は、上下方向に延びてフィルタ部材１４の内周面に近接配置された吸引管３３ａと、その吸引管３３ａと内部が連通し、フィルタ部材１４の略中心部に配置されたＬ字形状の本管３３ｂとを備える。

吸引管３３ａには、フィルタ部材１４の内周面に向けて開口した複数の小穴又はスリットが形成されている。本管３３ｂは、蓋１１から上端部を突出させており、その突出した部分がカバー１５により水密に覆われている。また、本管３３ｂの内部は、上端部に形成された複数の排出孔３４を介してカバー１５の内部と連通しており、カバー１５には開閉弁１６が設けられている。本管３３ｂの上端部に固着された回転軸３５は、カバー１５を貫通して外部に露出しており、必要に応じてハンドル（不図示）が取り付けられる。

フィルタ部材１４を清掃する際には、開閉弁１６を開けて、逆洗部材３３の内部を外部と連通させる。そうすると、ケース１内の水圧と大気圧との差圧により、吸引管３３ａの小穴又はスリットを通じて逆洗部材３３の内部に水が流入し、フィルタ部材１４により捕捉された夾雑物を吸引して外部に排出することができる。この状態で、外部からの操作により、具体的にはハンドルを操作して回転軸３５を回すことにより、逆洗部材３３の吸引管３３ａをフィルタ部材１４の内周面に沿って回転移動させれば、フィルタ部材１４の全周に亘って夾雑物を吸引除去できる。

水道管８，９の接続口８ａ，９ａの底部には、夾雑物を排出可能な排出口１７が設けられており、各排出口１７には、開閉弁１８（図１参照）を備えた排出管１９が連結されている。比較的重い夾雑物は、このような底部に滞留し易いため、排出口１７を通じて無理なくケース１の外部に排出することができる。また、スリーブ部材７を短くするなどして、スライド部材５がスライド変位する範囲をケース１の長さよりも小さくすれば、排出口１７をケース１の底部に設けることも可能である。

更に、図８に示すように、スライド部材５に掻き落とし部材としてのブラシ５３或いはスクレーパー５４を取り付けた場合には、スライド変位の経路上に夾雑物が存在していても、スライド部材５がスライド変位するのに伴って、その夾雑物を排出口１７に送り込むことができる。これによって、スライド部材５の円滑なスライド変位が確保される。この場合には、図３に破線で示すように、中フランジ部材６の円孔６１の下部に、夾雑物をスリーブ部材７から排出するための切欠部６６を形成しておくことが望ましい。

［別実施形態］
（１）本発明に係るストレーナ装置は、上水用配管の管路に使用されるものに限られず、工業用水用配管などの他の流体管路に対しても使用できる。

（２）前述の実施形態では、流路切換室の上方に濾過室を設けた例を示したが、本発明はこれに制限されず、流路切換室の下方に濾過室を設けることも可能である。また、ケースの内部を上下に仕切らず、他の形態で仕切っても構わない。

（３）前述の実施形態では、各水道管８，９の接続口８ａ，９ａに２つの開口（流入口と流出口）を設けた例を示したが、かかる流入口及び流出口を含むものであれば、開口の数は３つ以上でも構わない。

（４）本発明のストレーナ装置が備えるスライド部材の形状は、前述の実施形態で示したものに限られない。図９に例示したスライド部材５０は、前述したスライド部材５よりも長い筒状体であり、堰部５１よりも流入口８１側にて上向きに開口した通孔５８と、堰部５１よりも流入口９１側にて上向きに開口した通孔５９とを有する。このスライド部材５０では、右端に変位した際には連通孔１３の下に通孔５８が配置され、左端に変位した際には連通孔１３の下に通孔５９が配置される。したがって、上記と同様に、スライド部材５０のスライド変位により、流路切換室２から濾過室３への流入経路が切り換わる。

かかる構成によれば、スライド部材５０の軸方向端部が連通孔１３を横切らないため、スライド変位する際にスライド部材５０の軸方向端部が連通孔１３に引っ掛かる心配がなく、スライド変位の安定化を図ることができる。また、本発明におけるスライド部材は、所定のスライド変位を生じるものであれば、筒状の部材に限られず、例えば柱状や球状の部材であっても構わない。

本発明に係るストレーナ装置の一例を示す平面図 そのストレーナ装置の縦断面図 中フランジ部材をケース側から見た側面図 逆止弁の周辺を拡大して示す図 スライド部材の（Ａ）平面図と（Ｂ）Ｃ−Ｃ矢視断面図 スリーブ部材の（Ａ）平面図と（Ｂ）Ｄ−Ｄ矢視断面図 逆流現象を起こしたときのストレーナ装置の縦断面図 掻き落とし部材を取り付けたスライド部材の図 スライド部材の変形例を示す部分断面図

符号の説明

１ ケース
２ 流路切換室
３ 濾過室
４ 逆止弁（逆流防止部材）
５ スライド部材
６ 中フランジ部材
７ スリーブ部材
８，９ 水道管（流体管）
８ａ，９ａ 接続口
１２ 仕切り部
１３ 連通孔
１４ フィルタ部材
１７ 排出口
３１ 流入室
３２ 流出室
３３ 逆洗部材
５１ 堰部
５３ ブラシ（掻き落とし部材）
５４ スクレーパー（掻き落とし部材）
８１ 流入口
８２ 流出口
９１ 流入口
９２ 流出口

Claims (6)

1. 流体管路の途中に設置されるストレーナ装置において、
   流体管同士の接続部に装着されるケースと、
   前記ケースの内部を、各流体管の接続口に設けられた流入口と流出口との２つの開口のうち、前記流入口に連通する流路切換室と、前記流出口に連通する濾過室とに仕切ると共に、前記流路切換室と前記濾過室とを連通させる連通孔を有する仕切り部と、
   前記濾過室の内部を、前記連通孔を介して前記流路切換室に連通する流入室と、前記流出口に連通する流出室とに区画するフィルタ部材と、
   前記流出口の各々に設けられ、前記ケースから流体管への流出のみを許容する逆流防止部材と、
   前記流路切換室に収容され、前記流入口を通じて流入した流体の押圧により、一方の流体管から前記濾過室への流入のみを許容する位置と、他方の流体管から前記濾過室への流入のみを許容する位置との間でスライド変位し、いずれか一方の前記流入口を前記連通孔に連通させるときには、他方の前記流入口からの流路を行き止まりにするスライド部材と、を備えることを特徴とするストレーナ装置。
2. 前記スライド部材が、前記流路切換室に設けられた筒状のスリーブ部材に内蔵されている請求項１に記載のストレーナ装置。
3. 前記スライド部材が、スライド変位の方向に沿って軸線が延びる筒状又は柱状の部材であると共に、前記流入口を通じて流入した流体を堰き止める堰部を有する請求項１又は２に記載のストレーナ装置。
4. 前記仕切り部が前記ケースの内部を上下に仕切り、前記流路切換室の上方に前記濾過室が設けられ、
   前記フィルタ部材が、上下方向に沿って軸線が延びる円筒状をなして、その下端部の内方に前記連通孔が配置され、
   前記フィルタ部材の内部に設けられ、外部からの操作により前記フィルタ部材の内周面に沿って回転移動し、前記フィルタ部材により捕捉された夾雑物を吸引可能に構成された逆洗部材を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のストレーナ装置。
5. 前記フィルタ部材が、前記仕切り部に載置され、前記仕切り部によって下方から支持されている請求項４に記載のストレーナ装置。
6. 流体管の接続口の底部又は前記ケースの底部に、夾雑物を排出可能な排出口が設けられていて、前記スライド部材に、スライド変位に伴って前記排出口に夾雑物を送り込む掻き落とし部材が取り付けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載のストレーナ装置。

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