JP6183933B2

JP6183933B2 - オートストレーナ

Info

Publication number: JP6183933B2
Application number: JP2016005361A
Authority: JP
Inventors: 克巳狹間
Original assignee: 株式会社旭テクノ
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2017-08-23
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: JP2017124372A

Description

本発明は、流体中の異物等を捕集するために配水管等の管路中に設けられるオートストレーナに関する。

特許文献１には、管路を流れる流体中の異物を除去するための複数のフィルタ棒と、フィルタ棒の表面に付着した異物等を掻き取る掻取板と、掻き取り板を動作させるシリンダーとを備え、フィルタ棒の掻き取りを自動的に行うことができるオートストレーナが記載されている。

また、特許文献２には、ストレーナ装置や流路の配管を分解することなく、弁の開閉のみでストレーナ装置を逆走できる配管構成が記載されている。また、特許文献２には、ストレーナ装置を迂回して流入ラインと流出ラインとを接続するバイパスラインを設け、このバイパスラインを、プラントの定期修理や検査等のためにストレーナ装置の取り外しや交換の必要が生じた場合に別流路として用いることで、流路の継続使用、つまり、保守整備期間中における流体の供給を可能とすることが記載されている。

また、特許文献３にも、ストレーナとバイパス配管とを設けた配管ユニットが記載されている。

特開平８−３２３１１５号公報特表２０１０−５２３３２９号公報特開平７−１２２９９号公報

オートストレーナのメンテナンス時や故障時にも流体を継続的に供給できるようにするためには、特許文献２に記載されるようなバイパス配管を設けることが好ましい。

しかしながら、パイパス配管は、必然的にストレーナ部を迂回して配置する必要があるため、バイパス配管自体の流路が長くなってしまい、特許文献３の開示からも分かるように、オートストレーナ及びバイパス配管を含む配管構成全体の規模が大きくなってしまい、設備に要するコスト及び設備の設置に要するスペースの面で好ましくない。

それ故に、本発明は、別途のバイパス配管を設けることなく、流体が流入する流入室と流体を排出する排出室とをバイパス接続できるオートストレーナを提供することを目的とする。

本発明に係るオートストレーナは、フィルタエレメントと、流体が流入する流入室と、フィルタエレメントを内部に収容し、流入室から流入した流体をフィルタエレメントで濾過する濾過室と、隔壁を介して流入室に隣接し、濾過室で濾過された流体を外部に排出する排出室とを内部に有するケーシングと、流入室から濾過室へと至る流路を開放した開放位置と、流入室から濾過室へと至る流路を閉鎖した閉鎖位置との間で移動自在となるように流入室内に設けられる第１弁体と、濾過室から排出室へと至る流路を開放した開放位置
と、濾過室から排出室へと至る流路を閉鎖した閉鎖位置との間で移動自在となるように排出室内に設けられる第２弁体とを備える。流入室と排出室とを隔てる隔壁には貫通孔が形成されており、第１弁体及び第２弁体の両方が開放位置にある状態では、第１弁体及び第２弁体の少なくとも一方が隔壁の貫通孔を閉鎖して、流入室、濾過室及び排出室がこの順に連通した流路が形成され、第１弁体及び第２弁体の両方が閉鎖位置にある状態では、第１弁体及び第２弁体の両方が隔壁の貫通孔を開放して、前記流入室及び前記排出室がこの順に連通した流路が形成される。

本発明によれば、別途のバイパス配管を設けることなく、流体が流入する流入室と流体を排出する排出室とをバイパス接続できるオートストレーナを提供できる。

第１の実施形態に係るオートストレーナの側面図図１に示すＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図第１の実施形態に係るオートストレーナにおいて、流入室及び排出室をバイパス接続した状態を示す断面図図３に示すケーシングの第１筐体を平板に換装した状態を示す断面図第２の実施形態に係るオートストレーナの断面図第２の実施形態に係るオートストレーナにおいて、流入室及び排出室をバイパス接続した状態を示す断面図

（第１の実施形態）
まず、図１及び図２を併せて参照しながら、本実施形態に係るオートストレーナ１の構成を説明する。

図１は、第１の実施形態に係るオートストレーナの側面図であり、図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩラインに沿う断面図である。より詳細に、図２は、オートストレーナの通常運転時の状態、すなわち、流体を送液して濾過を行っている状態を示す図である。

オートストレーナ１は、ケーシング２と、ケーシング２の内部に収容されるフィルタエレメント５とを少なくとも備える。ケーシング２は、台座２６上に据え付けられている。オートストレーナ１の外部には、オートストレーナ１の各部の制御に用いる操作箱３１が設けられている。

ケーシング２は、第１筐体３と、第２筐体４とを含む。第１筐体３及び第２筐体４は、いずれも金属で形成されている。

第１筐体３は、円筒形状の胴部１７と、胴部１７の上端の外周縁から外方側に突出するフランジ部１８と、胴部１７の上側の開放端を覆う円形の平板１６と、胴部１７の下端側の開口部を覆うように胴部１７に接続された円形の平板部１９とを有する。平板１６は、ボルト及びナットでフランジ部１８に固定されている。また、平板部１９には、円形の貫通孔２０ａ及び２０ｂが設けられている。

第１筐体３の内部には、フィルタエレメント５と、洗浄装置７とが収容されている。フィルタエレメント５は、略円筒形状を有する網等の部材であり、フィルタエレメント５の外側から内側へと流体を通過させる過程で、流体内に含まれる異物等を除去する。フィルタエレメント５は、第１筐体３の平板部１９の貫通孔２０ｂに嵌め込まれた軸受け４１によって回転可能に支持されると共に、軸４２を介して駆動ユニット６に接続されている。駆動ユニット６は、モータや減速装置等を含む機構であり、オートストレーナ１の運転中にフィルタエレメント５を回転させる。第１筐体３の内部空間は、流入した流体を濾過する濾過室１２となる。

洗浄装置７は、フィルタエレメント５の外面に付着した異物を掻き取るためのスクレパー８を有する。洗浄装置７は、軸９に接続され、軸９の上端は、平板１６上のキャップ１０によって回転可能に支持されている。洗浄装置７は、軸９を中心とする回転により、スクレパー８がフィルタエレメント５の外面に接触する位置と、スクレパー８がフィルタエレメント５の外面から離れた位置との間で移動可能である。

第２筐体４は、半円柱形状を有し、上面が開放された中空の胴部３７と、胴部３７の開放面を覆うように胴部３７に取り付けられた円形の平板部３８とを有する。平板部３８は、円形の貫通孔３９ａ及び３９ｂが設けられている。平板部３８に設けられた貫通孔３９ａ及び３９ｂには、一端にフランジを有する円筒形状のリング部材４０ａ及び４０ｂがそれぞれ嵌め込まれている。また、第２筐体４の内部には、隔壁１４が設けられている。第２筐体４の内部空間は、隔壁１４によって、流入室１１と排出室１３とに仕切られている。尚、隔壁１４には、貫通孔１５が設けられている。

第１筐体３は、ボルト及びナットにより第２筐体４に接続されている。より詳細には、第１筐体３の下部の平板部１９が、下面を第２筐体４の平板部３８の上面に突き合わせた状態で平板部３８に固定されている。第１筐体３の平板部１９の下面と、第２筐体４の平板部３８の上面とには、図２に示すように、リング部材４０ａ及び４０ｂのフランジ部を収容する凹部が形成されており、平板部１９と平板部３８とは、リング部材４０ａ及び４０ｂのフランジ部を挟み込んだ状態で密着している。尚、平板部１９と平板部３８との間には、樹脂等の止水部材を介在させても良い。

平板部１９の貫通孔２０ａ及び２０ｂと、平板部３８の貫通孔３９ａ及び３９ｂとは、それぞれの射影が重なる位置関係にある。したがって、貫通孔２０ａと貫通孔３９ａとによって、流入室１１から濾過室１２へと至る流路が形成され、貫通孔２０ｂと貫通孔３９ｂとによって、濾過室１２から排出室１３へと至る流路が形成される。

流入室１１の内部及び排出室１３の内部には、第１弁体２１及び第２弁体２２がそれぞれ軸２３ａ及び軸２３ｂを介して取り付けられている。第１弁体２１は、軸２３ａを中心に回動自在であり、隔壁１４に沿った位置と、リング部材４０ａの下端に沿った位置との間を移動可能である。第２弁体２２も同様に、軸２３ｂを中心に回動自在であり、隔壁１４に沿った位置と、リング部材４０ｂの下端に沿った位置との間を移動可能である。

ケーシング２には、流入室に流体を導入するための流入管２４と、排出室から流体を外部に排出するための排出管２５が取り付けられている。また、図１に示すように、ケーシング２には、フィルタエレメント５の洗浄時に、洗浄に用いた廃液を排出するためのドレン配管２７及び２８が接続されている。

以下、図２及び図３を併せて参照しながら、本実施形態に係るオートストレーナの特徴的動作を説明する。

図３は、第１の実施形態に係るオートストレーナにおいて、流入室及び排出室をバイパス接続した状態を示す断面図であって、図２に対応する断面図である。上述したように、図２は、オートストレーナ１の通常運転時の状態、すなわち、流体の濾過を行っている状態を示す図である。これに対し、図３は、濾過室内のメンテナンス時等に、流入室から濾過室に至る流路と、濾過室から排出室に至る流路とを遮断した状態を示す。

まず、オートストレーナ１の通常運転時には、図２に示すように、第１弁体２１は、隔壁１４に接する位置に配置され、流入室１１から濾過室１２へと至る流路を開放している。また、第２弁体２２は、隔壁１４に接する位置に配置され、濾過室１２から排出室１３へと至る流路を開放している。また、第１弁体２１及び第２弁体２２は、隔壁１４の開口を覆って閉鎖している。したがって、ケーシング２の内部には、図２の二点鎖線で示すように、流入室１１、濾過室１２、排出室１３へと至る流路が形成される。流入室１１と排出室１３との間は遮断されている。流入室１１から濾過室１２へと流入した流体は、フィルタエレメント５を通過することによって濾過される。

次に、オートストレーナ１のメンテナンス時には、第１弁体２１及び第２弁体２２を、それぞれ軸２３ａ及び２３ｂを中心に回転移動させて、図３に示す位置に配置する。より詳細には、第１弁体２１は、流入室１１から濾過室１２へと至る流路の入口を構成するリング部材４０ａの下方の開放端に接する位置に配置され、流入室１１から濾過室１２へと至る流路を閉鎖する。また、第２弁体２２は、濾過室１２から排出室１３へと至る流路の出口を構成するリング部材４０ｂの下方の開放端に接する位置に配置され、濾過室１２から排出室１３へと至る流路を閉鎖する。第１弁体２１及び第２弁体２２が濾過室へと繋がる流路を閉鎖した閉鎖位置にある状態では、隔壁１４の貫通孔１５が開放されて、流入室１１と排出室１３とが連通する。この結果、ケーシング２の内部には、図３の二点鎖線で示すように、濾過室１２を通過することなく、流入室１１から排出室１３へと至るバイパス流路が形成される。第１筐体３内に設けられたフィルタエレメント５の交換やメンテナンス、洗浄装置７や図示しない他の機構のメンテナンス等を行う際には、第１弁体２１及び第２弁体２２を回転移動させて、濾過室１２をバイパスした状態とすることにより、流入管２４から排出管２５への送液を継続することができる。尚、濾過室１２をバイパスした状態では、流体が濾過されないが、工場やプラントでは、オートストレーナが多重化されていることが一般的であるので、他のオートストレーナが稼働していれば、一時的であれば特に問題はない。

尚、メンテナンス等の完了後は、第１弁体２１及び第２弁体２２を図２に示した位置に復帰させることによって、流入室１１、濾過室１２、排出室へと至る流路を形成し、隔壁１４の貫通孔を閉鎖する。

また、第１弁体２１及び第２弁体２２の回転移動は、軸２３ａ及び２３ｂに接続された操作レバー等を操作することによって手動で行っても良いし、アクチュエータ等の駆動装置を用いて行っても良い。

また、第１弁体２１及び第２弁体２２が濾過室１２に繋がる流路を開放した開放位置（図２）にあるときに、第１弁体２１及び第２弁体２２と隔壁１４との密着性を高め、隔壁１４の貫通孔１５の閉鎖を確実にするために、第１弁体２１及び第２弁体２２の表面と、隔壁１４の表面との少なくとも一方にパッキン等の止水部材を設けることが好ましい。同様に、第１弁体２１及び第２弁体２２が濾過室１２に繋がる流路を閉鎖した閉鎖位置（図３）にあるときに、第１弁体２１及び第２弁体２２とリング部材４０ａ及び４０ｂとの密着性を高め、濾過室に繋がる流路の閉鎖を確実にするために、第１弁体２１及び第２弁体２２の表面と、リング部材４０ａ及び４０ｂの下端面との少なくとも一方にパッキン等の止水部材を設けることが好ましい。

第１弁体２１及び第２弁体２２が濾過室１２に繋がる流路を閉鎖したバイパス状態にあるときには、ボルト及びナットを取り外して、ケーシング２を構成する第１筐体３を第２筐体４から分離したり、第１筐体３の平板１６を分離したりしても良い。第２筐体４から分離した第１筐体３とその内部の機構とを分離すれば、分離した部分をメンテナンス工場に移送することができるので、オートストレーナ１の設置現場では困難な補修や清掃等も行うことができる。

図４は、図３に示すケーシングの第１筐体を平板に換装した状態を示す断面図である。

第１筐体３を第２筐体４から分離した状態では、リング部材４０ａ及び４０ｂの開口は、第１弁体２１及び第２弁体２２によって閉鎖されているので、流体が流出する心配はないが、第１筐体３を分離した後の止水状態をより確実にし、第１弁体２１及び第２弁体２２を保護する目的で、図４に示すように、貫通孔のない平板３６を第２筐体４の平板部３８に突き合わせて固定することが好ましい。尚、平板３６の下面にも、リング部材４０ａ及び４０ｂのフランジを収容するための凹部が設けられており、平板３６の下面と、第２筐体４の平板部３８の上面とが密着した状態となっている。

以上説明したように、本実施形態に係るオートストレーナ１では、流入室１１と排出室１３とを、貫通孔１５を有する隔壁１４を介して隣接して配置し、第１弁体２１及び第２弁体２２の回転位置によって、濾過室１２に繋がる流路を開放し、かつ、隔壁１４の貫通孔１５を閉鎖した通常運転状態（非バイパス状態）と、濾過室１２に繋がる流路を閉鎖し、かつ、隔壁１４の貫通孔１５を開放したバイパス状態とを切り替えることができる。したがって、本実施形態によれば、別途のバイパス配管を設けることなく、流体が流入する流入室１１と流体を排出する排出室１３とをバイパス接続できるオートストレーナを実現できる。別途のバイパス配管が不要となることから、オートストレーナ１に要するコストと設置に要するスペースとを低減できる。

尚、本実施形態では、図２に示した通常運転時の非バイパス状態において、第１弁体２１及び第２弁体２２の両方で隔壁１４の貫通孔１５を閉鎖する例を説明したが、第１弁体２１及び第２弁体２２のいずれか一方で貫通孔１５を閉鎖するようにしても良い。第１弁体２１及び第２弁体２２のいずれか一方で貫通孔１５を閉鎖する構成とする場合、第１弁体２１を用いれば、通常運転時の流体の圧力も利用して貫通孔１５を閉鎖できるのでより好ましい。いずれか一方の弁体で貫通孔１５を閉鎖する構成とする場合、他方の弁体の回転中心は図２及び３に示す位置から変更しても良い。

また、本実施形態では、第１弁体２１及び第２弁体２２を軸２３ａ及び２３ｂを中心に回動自在となるように支持した構成を説明したが、濾過室１２に繋がる流路と、隔壁１４の貫通孔１５を開閉することができれば、他の機構で動作する弁体を用いても良い。

更に、上記の実施形態では、２つの弁体を設け、つまり、少なくとも一方の弁体を濾過室１２に繋がる流路の閉鎖と、隔壁１４の貫通孔１５の閉鎖とに共用しているが、３つの弁体、すなわち、流入室１１から濾過室１２へと至る流路の閉鎖用と、濾過室１２から排出室１３へと至る流路の閉鎖用と、隔壁１４の貫通孔１５の閉鎖用との３つの弁体を設けても良い。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るオートストレーナの断面図である。図５に示す断面は、図１のＩＩ−ＩＩラインに沿う断面に相当するものである。以下、第２の実施形態に係るオートストレーナ５１について、第１の実施形態との相異点を中心に説明する。

本実施形態に係るオートストレーナ５１は、第１筐体５３と第２筐体５４とからなるケーシング５２と、ケーシング５２に収容されるフィルタエレメント５とを少なくとも備える。

第１筐体５３は、中空の円筒形状を有し、第１の実施形態と同様に、上方端の開放端が平板１６で閉鎖されているが、下方端は開放されている。

第２筐体５４は、上面が開放された中空箱形形状を有する。第２筐体５４の内部は、隔壁５７によって仕切られ、隔壁５７の内部にＬ字管状の空間が形成されている。隔壁５７の上部は、円筒状の円筒部５８が形成されており、円筒部５８の上端は、第２筐体４の上端よりも内方（図５における下方）に位置している。

第１筐体５３及び第２筐体５４は、第１筐体５３の下端のフランジ部５５と第２筐体５４の上端のフランジ部５６とを突き合わせた状態でボルト及びナットで固定されている。

ケーシング５２内には、第１の実施形態と同様に、流入室６１と、濾過室６２と、排出室６３とが形成されている。より詳細には、第２筐体５４の隔壁５７の外側の空間が流入６１室に相当し、第１筐体５３内の空間が濾過室６２に相当し、第２筐体５４の隔壁５７の内部のＬ字管状の空間が排出室６３に相当する。

第２筐体５４内の隔壁５７の上部に形成された円筒部５８には、円筒形状の軸受け５９が嵌め込まれている。第１筐体５３に収容されるフィルタエレメント５は、この軸受け５９によって回転可能に支持されると共に、軸４２を介して駆動ユニット６に接続されている。尚、第１筐体５３には、第１の実施形態と同様に、フィルタエレメント５の外面を洗浄するための洗浄装置７が設けられている。

以下、図５及び図６を併せて参照しながら、本実施形態に係るオートストレーナ５１の通常運転時及びメンテナンス時の使用方法を説明する。

図６は、第２の実施形態に係るオートストレーナにおいて、流入室及び排出室をバイパス接続した状態を示す。

オートストレーナ５１の通常運転時には、図５の二点鎖線で示すように、流入室６１、濾過室６２、排出室６３へと至る流路が構成され、濾過室６２に流入した流体がフィルタエレメント５によって濾過される。

次に、オートストレーナ５１のメンテナンス時には、まず、流入室６１の上流にあるバルブ（図示せず）を閉鎖して流体の流入を遮断する。次に、第１筐体５３と第２筐体５４とを接続するボルト及びナットを取り外して、第１筐体５３とその内部の機構とを第２筐体５４から分離する。また、第２筐体５４内の隔壁５７の円筒部５８に嵌合した軸受け５９も取り外す。

そして、図６に示すように、平板６４を用いて第２筐体５４の開放面を閉鎖し、平板６４と第２筐体５４のフランジ部５６とをボルト及びナットで固定する。第２筐体５４の内部において、排出室６３の入口となる円筒部５８の開口部は、第２筐体５４の開放面よりも内方に位置しているため、第２筐体５４の上部の空間（平板６４の近傍の空間）を介して、流入室６１と排出室６３とが連通し、図６の二点鎖線で示すバイパス流路が形成される。その後、流入室６１の上流のバルブ（図示せず）を開放することによって、流入室６１から排出室６３へと送液することができる。

このように、本実施形態では、ケーシング５２を第１筐体５３及び第２筐体５４に分割して構成すると共に、第２筐体５４内において流入室６１と排出室６３とが連通するように構成されている。したがって、第１筐体５３を第２筐体５４から分離し、第２筐体５４を平板６４で閉鎖した状態とすることによって、別途のバイパス配管を用いることなく、メンテナンス時においても継続して送液が可能となる。それ故に、別途のバイパス配管が不要となることから、オートストレーナ５１に要するコストと設置に要するスペースとを低減できる。

本発明は、工場やプラント、下水処理施設、発電所等で洗浄水や冷却水、排水等を濾過するオートストレーナに利用できる。

１オートストレーナ
２ケーシング
３第１筐体
４第２筐体
５フィルタエレメント
１１流入室
１２濾過室
１３排出室
１４隔壁
１５貫通孔
２１第１弁体
２２第２弁体
５１オートストレーナ
５２ケーシング
５３第１筐体
５４第２筐体
６１流入室
６２濾過室
６３排出室

Claims

フィルタエレメントと、
流体が流入する流入室と、前記フィルタエレメントを内部に収容し、前記流入室から流入した流体を前記フィルタエレメントで濾過する濾過室と、隔壁を介して前記流入室に隣接し、前記濾過室で濾過された流体を外部に排出する排出室とを内部に有するケーシングと、
前記流入室から前記濾過室へと至る流路を開放した開放位置と、前記流入室から前記濾過室へと至る流路を閉鎖した閉鎖位置との間で移動自在となるように前記流入室内に設けられる第１弁体と、
前記濾過室から前記排出室へと至る流路を開放した開放位置と、前記濾過室から前記排出室へと至る流路を閉鎖した閉鎖位置との間で移動自在となるように前記排出室内に設けられる第２弁体とを備え、
前記流入室と前記排出室とを隔てる前記隔壁には貫通孔が形成されており、
前記第１弁体及び前記第２弁体の両方が前記開放位置にある状態では、前記第１弁体及び前記第２弁体の少なくとも一方が前記隔壁の前記貫通孔を閉鎖して、前記流入室、前記濾過室及び前記排出室がこの順に連通した流路が形成され、
前記第１弁体及び前記第２弁体の両方が前記閉鎖位置にある状態では、前記第１弁体及び前記第２弁体の両方が前記隔壁の前記貫通孔を開放して、前記流入室及び前記排出室がこの順に連通した流路が形成される、オートストレーナ。
前記ケーシングは、
前記濾過室を構成する第１筐体と、
前記流入室及び前記排出室を構成する第２筐体とを含み、
前記第１筐体を前記第２筐体から分離可能であることを特徴とする、請求項１に記載のオートストレーナ。