JPH10504493A - 暗渠側枝システムのための側枝部材組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 暗渠側枝分配システムに使用するための側枝部材組立体（１０）は、重く高価な金属製組立体より有利なプラスチックで作られ、液体およびガスによって繰り返しバックウォッシュされなければならない濾材の濾床を支持する。長手方向に延びるサイドエッジチャネル（４０）を有し、剛性の押し出し成形材料で作られるベースプレート部材（２２）と、サイドエッジチャネルのアンダーカット凹所によって保持されるようになされたフランジ部分（３８）を有する、上重ね用のスクリーン部材（２０）とからなる、互いに補完的な部材が、互いに組合わさって中空の側枝組立体を形成する。一つの実施例においては、スクリーン部材はベースプレート部材に対して入れ子式に組合わされて、スクリーン部材のフランジ部分はサイドエッジチャネルの凹所内に係止される。スクリーン部材およびベースプレート部材が、剛性のベースプレート部材と一緒に押し出し成形されて一体化された、一対の可撓性のプラスチック製シールストリップ（７０、７２）によって互いに係止されたとき、組立体は漏れのないように封止されている。

Description

【発明の詳細な説明】 暗渠側枝システムのための側枝部材組立体 背景 １．発明の分野 本発明は、重力濾床（ｇｒａｖｉｔｙ ｆｉｌｔｅｒ ｂｅｄ）に利用される ようなタイプの暗渠側枝システム（ｕｎｄｅｒｄｒａｉｎ ｌａｔｅｒａｌ ｓ ｙｓｔｅｍ）に関する。 ２．関連技術およびその他の考察 米国特許第５１５６７３８号（参考のために本明細書に取り入れる）には、平 らなベースプレート上に配置された曲面状の分配部材または分配スクリーンを有 するタイプの暗渠側枝システムが開示されている。この米国特許第５１５６７３ ８号に示されてイるように、また、当業者に理解されるように、暗渠側枝システ ムは、濾床の下方に配置されている。液体（通常は水）は、濾床の上方のオーバ ーフロー樋（とい、ｔｒｏｕｇｈ）から出て濾材を通過する。通常の作動の際、 濾床を通過した水は暗渠側枝システムへと落下する。より詳細に言えば、スクリ ーンの上部凹状曲面へと落下する。スクリーンの上部凹状曲面には孔が設けられ ている。該孔は細いスロット様であり、濾床を形成する微細片を通さないような 大きさとされる。スクリーンを通過した水は、暗渠側枝システムから排出される 。通常の作動と反対の、バックウォッシュ（ｂａｃｋ ｗａｓｈ）モードは、濾 材を洗浄するために利用される。バックウォッシュモードにおいては、水と空気 とが、上方に向けられて孔付きのスクリーンおよび濾床を均一な態様で通過する 。このとき、先に濾過を受けて濾床に捕捉された物質がピックアップされ、上方 へと運ばれて行く。該物質は、オーバーフロー樋を通して放出されることになろ う。 米国特許第５１５６７３８号に開示された暗渠側枝システムは、ステンレスス チールから形成され、その細長く平らなベースプレートの、上向きに曲げられた 二つのサイドエッジ部分間に、スクリーン部分を有している。このスクリーン部 分は、米国特許第４０９６９１１号に記載されているように、金属製ワイヤを螺 旋状に巻いてチャネルベースサポートに溶接することによって形成される。暗渠 側枝システムのための側枝部材組立体を構成するスクリーンおよびベースプレー トは、かなり大きなものとすることができ、約９．１５ｍにもなることもしばし ばであるが、典型的には約６．１ｍぐらいである。従来技術においては、かかる 側枝部材組立体は、金属製であり、したがって、運ぶのに重いばかりでなく、そ の重さゆえに、使用時に他のユニットと組み合わせる際に取り扱いにくい。さら に、組立体が海水または塩分のある水とともに使用される場合には、該組立体は 腐食を受けやすい。ステンレススチールで作られている場合でさえ、そうである 。また、ステンレススチールは非常に高価なので、金属ユニットのベースプレー トは通常は比較的薄く作られる。すると、かかるベースプレートを床に平らに押 さえ付けるようにして適所に維持するための押さえバー（ｈｏｌｄｄｏｗｎ ｂ ａｒ）をある程度の数だけ設けないかぎりは、該ベースプレートが使用中に曲が ってしまうことになる。濾床のコンクリート床に押さえバーをボルトを用いて取 り付けるには相当の労力が必要となるので、押さえバーが少なくてすむ側枝ユニ ットが望まれていた。 発明の概要 本発明の目的は、従来使用されていた金属製ユニットよりもかなりコストが低 く非常に軽い側枝組立体であって、濾床の重量と、収集サイクルおよびバックウ ォッシュサイクル時に繰り返し作用する水および空気の圧力とに耐え得る側枝組 立体を提供することにある。 本発明のさらなる目的は、金属製スクリーンよりも腐食に強く、少ない押さえ 手段で十分な剛性が得られ、荷重が加わったときに撓むことのできるようにして 封止されたスクリーンおよびベースを含み、それによって、応力を緩和し、シス テム内の水および空気の流れを制御する弁の急激な開閉により生じるウォーター ハンマー効果をなくすことのできる側枝組立体を提供することにある。 本発明のこれらの目的および他の目的は、請求の範囲第１項に記載した細長い 側枝部材によって達成することができる。 望ましい実施例においては、スクリーンおよびベースプレートは、互いに入れ 子式に組み立てられ、可撓性のプラスチックストリップによって封止される。該 可撓性のプラスチックストリップは、剛性のベースプレート部材と同時押し出し 成形される。変形実施例においては、スクリーンフランジ部分が、ベースプレー トチャネルの内壁のカム面上に強制的に押し付けられ、凹んだスロット内にスナ ップ嵌合せしめられる。スクリーンフランジ部分は、それから、スクリーンのエ ッジと外側チャネル壁との間の空間内に押し込められた細長いプラスチックロッ ドによって封止かつ保持される。 本発明の実施例は、添付図面を参照しながら以下に例示として説明される。 図面の簡単な説明 図１は、暗渠側枝分配システムに利用するための、本発明の第１の実施例によ る側枝部材組立体を示す、図２における１−１断面図。 図２は、図１の側枝部材組立体の断片側面図であり、一部を破断して見せてい る。 図３は、図２に示された側枝部材組立体の端部を覆う端部キャップの一つを示 す端面図。 図４は、図１の側枝部材組立体の一部の斜視図であり、ベースプレートに対し てスクリーンが入れ子式にスライド係合して相互係止状態となったところを示し ている。 図５は、図１の側枝部材組立体のベースプレート部分の端面図。 図６は、図４に類似した端面図であるが、本発明の第２の実施例を示すもので あり、スクリーン部材がベースプレート部材に向かって押し下げられて、これら の二つの部材どうしが係止状態になろうとしているところである。 図７は、図６と同様の端面図であるが、双方の部材が互いにスナップ係合した 後の状態を示す。 詳細な説明 本発明は、側枝部材組立体のスクリーン部分を該側枝部材組立体のベースプレ ート部分へと挿入する、いくつかの実施例およびモードを提供する。本発明の実 施例は、望ましくはプラスチック、とりわけＰＶＣプラスチックで作られること が好ましい。 図１および図２には、本発明の第１の実施例による側枝部材組立体が全体的に 符号１０を付して示されている。側枝部材組立体１０は、チューブ状の形をして おり、望ましくは、曲面状のスクリーン部材２０と、剛性の押し出し成形のベー スプレート部材２２とを有している。側枝部材組立体１０の両端は、モールド成 形プラスチックで作られた端部キャップ部材２３によって閉じられている。曲面 状のスクリーン２０は、中空円筒の一部のような形状をしており、半円開口領域 ２４がスクリーン２０とベースプレート２２との間に形成されている。スクリー ン２０は、図４における矢印２６に平行に延びる（すなわち図１の紙面に垂直に 延びる）中心軸を有している。スクリーン２０は、望ましくは、互いに接近して 配置された複数のプラスチック製のワイヤ２８を有している。該ワイヤ２８は、 複数のチャネルリブ３０に対して、それぞれの交差箇所２９にて、溶着されてい る。該チャネルリブ３０は、半径方向外方に延びるよう、押し出し成形されてい る。ワイヤ２８は、濾材を保持し且つ濾過された液体を集めるための狭いスロッ ト３１を画成している。チャネルリブ３０は、セグメント３４を有する内側スク リーン支持部分に形成された複数のチャネル部分３２を画成する。チャネル部分 ３２の多くは、小さな開口３５（図４）を有する内側の孔付き部分を備えている 。該開口３５は、互いに協働して、バックウォッシュ動作の際に、フィッティン グシール３６を通って入る水および空気の流れを均一に制御するための流れ分配 システムを形成する。フィッティングシール３６は、望ましくはニトリルゴムま たはネオプレンゴムで作られ、ベースプレート２２の中心の孔３６’内に装架さ れる。上記の孔３５を設けた理由は、スクリーン開口２４の上半分に比べて下半 分における流れのための開口領域が広くなるようにするためである。この点につ いては米国特許第５１５６７３８号を参照されたい。孔３５のパターンは図面で は見えにくいが、直径は望ましくは約３．２ｍｍとされる。図１において、三つ の支持セグメント３４がスクリーンの中心の両側にそれぞれ設けられている。各 セグメントには四つの一体成形のチャネル３２が設けられている。上側の二つの セグメント３４’においては、一番上のチャネル３２ａには望ましくは孔を設け ず、下側の三つのチャネル３２ｂのそれぞれには、側枝部材の長さ方向に沿って 約３０ｃｍごとに二つの孔を設ける。下側の支持セグメント３４’’においては 、一番上側のチャネル３２ｃには約３０ｃｍごとに二つの孔を設け、次の二つの チャネル３２ｄには約３０ｃｍごとに８個の孔を設け、一番下のチャネル３２ｅ には 孔を設けない。矢印２６に平行に延びるサイドエッジ３７にて、スクリーン２０ は、半径方向内方を向いた支持フランジ部分を有している。該支持フランジ部分 は、下側の支持セグメント３４’’の底部に形成された細長い突起３８を有して いる。図２および図３は、端部キャップ部材２３を示している。該端部キャップ 部材２３は、ＰＶＣをモールド成形して作られ、内周に溝を有している。該溝は 、スクリーン２０の端部およびベースプレート２２の端部を取り囲んでこれらの 上を覆うようになる。端部キャップは、望ましくは、ＰＶＣセメントによってス クリーン２０およびベースプレート２２に取り付けられるものとする。図１およ び図４にもっともよく示されているように、ベースプレート２２はスクリーン支 持フランジ部分３８に係合するように形状づけられているが、その態様は、スク リーン部材２０が長手方向にスライドしてベースプレート２２と相互係止状態に 係合するのである。図４では、スクリーン部材２０が矢印３９の方向に沿って長 手方向にスライドし、ベースプレート２２内に入って行く様子が示されている。 スクリーン２０の支持フランジ部分３８に適合するため、ベースプレート２２に は一対の凹んだスロット部分４０が設けられている。該スロット部分４０は、フ ランジ部分３８と補完的な形状をしている。サイドエッジ部分４２に形成された 、凹んだスロット部分４０に加えて、ベースプレート２２は、平坦な中央部分４ ４を有するよう輪郭づけられている。ベースプレートの中央部分４４の両側エッ ジに連続するようにして、ベースプレート傾斜部分４６がある。該ベースプレー ト傾斜部分４６は、中央部分４４とサイドエッジ部分４２との間のブリッジ（橋 ）または傾斜路を形成する。傾斜部分４６は中央部分４４と協働してベースプレ ート２２の剛性を増し、該ベースプレート２２が米国特許第５１５６７３８号に 示されるような従来技術の金属製ベースプレートよりも曲げに対する強い抵抗を 有するようにする。望ましい実施例によれば、ベースプレートの横断面の厚さは 中央部分４４で約９．７ｍｍであり、スクリーン２０の半径方向厚さは約１２． ７ｍｍである。 図５には、ベースプレート２２の凹んだスロット部分４０が、より詳細に示さ れている。該スロット部分４０は、垂直方向上方に延びたチャネル５４の一部と して形成されている。該チャネル５４は、チャネル底壁６０、外側壁６２および 内側壁６４を有している。凹んだスロット部分４０は、上側リップ部分６６の下 方にて内側壁６４に設けたアンダーカット部分を形成している。開放されたチャ ネル５４の内部空間６８の大きさは、スクリーン部材２０のサイドエッジ部分３ ７およびフランジ部分の細長い突起３８よりも大きく、サイドエッジ部分３７を 長手方向に沿ってチャネル５４内に挿入しやすくしている。側枝組立体１０は、 典型的には、長さ約６．１ｍ以上、幅約２５．４ｃｍ以上であり、テーブル（図 示せず）上の固定具（図示せず）にスクリーン部材２０を装架することにより組 みつけるのが望ましく、ベースプレート２２を押してスクリーン部材２０内に入 れ子式に入れてこれと係合状態にする際に空圧ケーブル組立体（図示せず）を利 用する。組立作業の便宜のために、スクリーン部材２０とベースプレート２２と の間はむしろ緩み嵌めである必要があるので、濾過されない液体が内部空間２４ 内に漏れないよう、シール手段が設けられる。シール手段は、可撓性の細長いシ ールストリップ７０および７２を含む。該シールストリップ７０、７２は、望ま しくは、Ｂ Ｆ Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙによって製造され、Ｇｅｏ ｎ７０００の商標で販売されているような、可撓性のＰＶＣ材料で形成される。 可撓性ＰＶＣシールストリップ７０、７２は、望ましくはＧＥＯＮ８７００の商 標で販売されている剛性ＰＶＣ材料で作られるベースプレート２２と一緒に押し 出し成形される。スクリーン部材２０を含むチャネル付き支持セグメント３４と スクリーンワイヤ２８ともまた、ＰＶＣ材料で作られることが望ましい。シール ストリップ７０、７２のそれぞれは、内部空間６８内へと上方および下方へと延 び、十分に長いので、組立作業の際には、スクリーンのサイドエッジ３７と係合 するときに、より垂直に近い姿勢となるように撓むことになろう。外側のストリ ップ７０は、通常の使用態様の際には下方に押されてスクリーン部材２０の外側 面に接触する傾向にある。通常の使用態様においては、水圧が側枝部材組立体の 内部よりも上方における方が高いので、水は側枝部材組立体によって収集される 。バックウォッシュの際には、スクリーン内部２４における水および空気の圧力 によって、内側シールストリップ７２はスクリーンの内面に係合する傾向にある 。 図６および図７は、本発明の第２の実施例を示しており、この実施例では、ス クリーン部材１２０とベースプレート部材１２２との組立は、サイドエッジ部分 １３７を、垂直方向上方に延びたチャネル１５４内へと入れるように押し下げる ことにより行われる。上側リップ部分１６６は、角度を付けられたカム面１６６ ’を有している。該カム面１６６’は、スクリーン部材１２０のサイドエッジ部 分１３７の下側コーナー面１３７’と接触することにより、該コーナー面１３７ ’がリップ部分１６６を通過するまで、該コーナー面１３７’を累進的に外方に 移動させるように強制する。リップ部分１６６を通過してしまうと、コーナー面 １３７’はスナップバックして通常位置へと戻る。この時点では、半径方向内方 を向いた細長い突起１３８を有するフランジ部分は、凹んだスロット部分１４０ 内に位置している。チャネル１５４は、スクリーンエッジ部分１３７の外方への 動きを許容する程度に十分に幅広くなければならないので、望ましくはプラスチ ックまたはゴムで作られる可撓性のロッド部材１７０の形態をしたシールおよび 保持手段が、スクリーン部材１２０の外側壁１３７’’とチャネル外側壁１６２ との間の空間内へと押し下げられる。チャネル内側壁に形成された溝１６４’は ロッド部材１７０を適所で係止して封止性を高める。 本発明の側枝組立体の利点は、米国特許第５１５６７３８号に示される金属製 の側枝組立体に比べ、設置時間が非常に短くてすみ、適所に係留するための材料 も少なくてすむ。例えば、米国特許第５１５６７３８号の金属製の側枝組立体の 場合、約６．１ｍの長さの側枝組立体に対し、約９．５ｍｍ径のボルトを用いて ４本の押さえバーを濾床のコンクリート床に係留する必要があった。バックウォ ッシュの際に組立体の内側に圧力が加わると、比較的薄いベースプレート部材が 曲がってしまう傾向があるからである。本発明におけるベースプレート２２、１ ２２の剛性は、角度を付けた連結部分４６によって高められているので十分に大 きく、したがって、押さえバーは通常は側枝組立体の中央にのみ必要とされる。 押さえバーが中央のみでよいのは、バックウォッシュの際に水および空気を迎え 入れるフィッティング３６（図２）の位置に押さえバーが配置されることになる からである。水および空気は相当の力でスクリーン部材の上側内面に衝突し、こ れを持ち上げる傾向にある。側枝組立体の両端は簡単なクリップ７６で床に保持 することができる。該クリップ７６は、大きなボルトを使うことなく、エクスプ ローシブファスナー（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｆａｓｔｅｎｅｒ）で迅速に係留す る ことができる。このクリップは、端部キャップ２３の下側エッジか、サイドエッ ジ部分４２の上側外面かのいずれかに係合することができる。プラスチック製の 側枝組立体がステンレススチール製のものと比べて優れているもう一つの点は、 殺菌剤のような防臭材料や、銅のような細菌繁殖防止材料を、側枝組立体を作る ためのプラスチック材料の中に、押し出し成形する前に混入させることができる ことである。このようなことは金属製のスクリーンでは不可能である。 これまで本発明の望ましい実施例について説明してきたが、当業者には、本発 明の範囲内でさまざまな変形例が考えられるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユーバン，スティーブン・エイ アメリカ合衆国ミネソタ州55082，スティ ルウォーター，パラゴン・アベニュー・ノ ース 13630 (72)発明者 マクソン，リチャード・シー アメリカ合衆国ミネソタ州55311，メイプ ル・グローブ，ウォールナット・グロー ブ・レーン・ノース 8110

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体により繰り返しバックウォッシュされなければならない粒状の濾材を 有する濾床の下方にてほぼ水平に配置されるようになされた暗渠側枝分配システ ムに用いられるための細長い側枝部材組立体であって、ほぼ平坦な細長いベース プレート部材と、上方を向いた濾材保持部分を有する細長いスクリーン部材にし てその細長いサイドエッジにて前記ベースプレート部材の細長いサイドエッジ部 分に装架されるスクリーン部材とを含む側枝部材組立体において、 前記ベースプレート部材が、剛性の押し出し成形されたプラスチックから形成 されており、前記スクリーン部材が内側支持部分を有しており、該内側支持部分 が、押し出し成形されたプラスチックにより形成された複数のチャネル状部材を 有しており、該チャネル状部材は、内側の孔付きウエブ部分と、半径方向外方に 延びた細長い外側リブ部分とを備えており、該外側リブ部分には、該外側リブ部 分の延びる方向にほぼ直角に延びる複数のプラスチックワイヤが溶着されており 、それによって、狭いスロット状の開口が複数形成されており、前記内側支持部 分がさらに、前記複数のチャネル状部材のうちの一対に形成される細長い突起を 有しており、該細長い突起は、前記スクリーン部材の両側の細長いサイドエッジ を画成しており、該細長い突起はまた、ほぼ半径方向内方を向いて互いに対向す るようにして前記スクリーン部材の長さ方向に沿って延びており、前記細長いベ ースプレート部材は、ほぼ垂直に延びるチャネルを有しており、該チャネルは、 該ベースプレート部材の両側サイドエッジの上面に形成され且つ該ベースプレー ト部材の長さ方向に沿って延びており、前記スクリーン部材の両側の細長いサイ ドエッジは、該チャネル内に装架されており、前記ベースプレート部材における 前記チャネルのそれぞれは、互いに間隔をおかれた内側壁および外側壁を有して おり、該内側壁は、該内側壁の上面から間隔をおかれて配置され内方に延びてい る凹んだスロット部分を有しており、該スロット部分は、前記スクリーン部材の 両側の前記サイドエッジの一つに形成された前記細長い突起と補完的な形状をし ており且つ該突起が上方に動かないように保持する役割をしており、前記垂直に 延びるチャネルのそれぞれにおける前記内側壁および外側壁のうちの少なくとも 一方の壁と前記スクリーン部材の表面との間に、少なくとも一つの細長い可撓性 の シール手段が設けられている、暗渠側枝分配システムに用いられるための細長い 側枝部材組立体。 ２．請求項１に記載の細長い側枝部材組立体において、前記スクリーン部材の 両側の前記サイドエッジと、前記ベースプレート部材の前記サイドエッジにおけ る前記チャネルとのエッジ領域が、互いに補完的な細長い断面形状を有しており 、該エッジ領域にて、前記スクリーン部材の両側の前記サイドエッジと、前記ベ ースプレート部材の前記サイドエッジにおける前記チャネルとは、互いに対して 上方に移動しないように入れ子式に組合わさって保持しあっている、側枝部材組 立体。 ３．請求項２に記載の細長い側枝部材組立体において、 前記細長い可撓性のシール手段が、プラスチックでできた一対の可撓性のスト リップを有しており、該一対のストリップは、前記ベースプレート部材の前記チ ャネルの垂直壁に一体化されており、また、該プラスチックでできた可撓性の一 対のストリップは、互いに向かうようにして上向きに延び、前記スクリーン部材 の内側面および外側面に接触するようになされている、側枝部材組立体。 ４．請求項１に記載の細長い側枝部材組立体において、 前記内方に延びる凹んだスロット部分のすぐ上方に配置された、前記ベースプ レート部材の前記チャネルの内側壁が、垂直方向に対して角度をつけられて形成 されており、それによって、前記スクリーン部材を前記ベースプレート部材に組 み付ける作業の際に、該スクリーン部材に下向きの力を加えたとき、前記スクリ ーン部材の両側のサイドエッジ上の前記細長い突起が、互いに離れるように累進 的に移動するようになされており、前記スクリーン部材が、前記細長い突起が前 記チャネルの前記内側壁に沿って下方に移動したのちに前記凹んだスロット部分 内にスナップ係合できるよう、十分な弾性を有している、側枝部材組立体。 ５．請求項４に記載の細長い側枝部材組立体において、 前記ベースプレート部材に形成された前記チャネルの外側壁のそれぞれが、ア ンダーカット溝を有しており、該アンダーカット溝は、細長い可撓性のシール部 材を保持するようになされている、側枝部材組立体。 ６．請求項１に記載の細長い側枝部材組立体において、 前記ベースプレート部材に形成された、前記垂直に延びるチャネルは、前記ス クリーン部材を前記ベースプレート部材に対して垂直方向に組み付ける際に、前 記細長い突起の下方移動のための通路を提供するのに十分なほど広く、細長い可 撓性の部材が、前記チャネルのそれぞれの外側部分に位置付けられており、該細 長い可撓性の部材は、前記スクリーン部材が前記ベースプレートに組み付けられ たのち、前記スクリーン部材の内側エッジを前記チャネルの内側壁に向けて強制 しうるようになされており、それによって、前記スクリーン部材上の前記細長い 突起は、前記ベースプレート部材の前記凹んだスロット部分によって保持される ようになされており、前記細長い可撓性の部材は、前記スクリーン部材と前記ベ ースプレート部材の外側壁との間にシールを提供している、側枝部材組立体。 ７．請求項３に記載の細長い側枝部材組立体において、 前記プラスチック製の可撓性の一対のストリップが、剛性プラスチック製の前 記ベースプレート部材に一体化されている、側枝部材組立体。 ８．請求項７に記載の細長い側枝部材組立体において、 前記プラスチック製の可撓性の一対のストリップと、前記剛性プラスチック製 のベースプレート部材とが、互いに異なるタイプのＰＶＣプラスチック材料から 形成される、側枝部材組立体。 ９．請求項１に記載の細長い側枝部材組立体において、 前記側枝部材組立体の端部が、プラスチックをモールド成形して作った端部キ ャップによって閉じられており、該端部キャップは、前記スクリーン部材および 前記ベースプレート部材の双方を取り囲む内側溝を有している、側枝部材組立体 。 １０．請求項１に記載の細長い側枝部材組立体において、 前記ベースプレート部材が、平坦な中央底部と、該底部を前記サイドエッジ部 分に連結するための、上向きに角度をつけられた連結部分とを備えている、側枝 部材組立体。