TWI533913B - 固定暗渠濾磚之設備及方法 - Google Patents

Description

固定暗渠濾磚之設備及方法 【交互參照之相關申請案】

本申請案主張美國暫時申請案第61/295,891號的優先權，其於2010年1月18日提出申請，所有內容在此整體引用作為本文的一部分。

本發明是有關於一種暗渠濾磚，且特別是有關於一種用以在濾床中排洩並反洗一過濾媒介的濾磚以及一種固定濾磚於濾面的方法。

藉由組合數個暗渠濾磚在一起，暗渠濾磚提供一濾底以提供用以支持過濾媒介的一上部表面。具有孔洞的濾底之上部表面被提供以允許受過濾的液體流自過濾媒介通過進入濾底而此處為導管承載來自過濾器的受過濾的液體之所在。導管也用以提供反洗液體，如氣體、液體或兩者都有，至過濾媒介以作清潔。Berkebile等人的美國專利第5,108,627號揭露一暗渠濾磚，並在此將上述所列的參考文獻整體引用作為本文的一部分。

一般而言，習知的暗渠濾磚容易受到因內部壓力而上舉破壞的影響，其中內部壓力係透過暗渠的壓頭損失所產生。當暗渠濾磚的底部部分因內部壓力而偏斜或變形時，習知的暗渠濾磚的壓頭損失或內部壓力易於迫使暗渠濾磚離開濾面。

Sturgill的美國專利第3,956,134號揭露一具一底壁的暗渠單位，如第5圖、第6圖、第13圖所示，底壁向外延伸超過側壁以定義一凸緣。底壁的穿孔係藉由與提供於暗渠單元下的灌漿物質接合以有助於固定暗渠在過濾池的濾面，參照第6圖，一過濾單元的末壁被提供有複數個穿孔，穿孔提供與圍繞這些過濾單位被提供的灌漿物質機械性接合。

Hunkele等人的美國專利第6,110,366號揭露一種錨的概念，其中錨用以固定暗渠濾磚於一濾面。特別是，Hunkele揭露錨的用法，錨包含從肋條向外延伸的一或多個之加寬部分(widening)以形成嵌入一濾面中之灌漿的凸緣。

Stuppy的美國專利第3,110,667號及Roberts的美國專利第4,619,765號揭露暗渠濾磚結構，在暗渠濾磚結構裡，以凸脊或凹槽來定義濾磚的一底壁。

在一實施例，一種用以在一濾床中排洩並反洗一過濾媒介之暗渠濾磚包含一頂壁、一對側壁及一底壁，此對側壁從頂壁延伸而出，底壁延伸於此對側壁之間。頂壁、此對側壁以及底壁定義出一上部部分與一下部部分。下部部分包含一灌漿腔室，灌漿腔室具有由底壁和此對側壁中至少一者所定義之複數個孔洞。

灌漿腔室可被一橫向壁所定義，而橫向壁由此對側壁之其中一者延伸至此對側壁之另一者。上部部分可包含一主要腔室與至少一次要腔室，次要腔室係由一對有角度地延伸壁所定義。暗渠濾磚可更包含複數個肋條，該些肋條大致沿著此對側壁與底壁周圍地延伸。灌漿腔室可延伸至暗渠濾磚的全長或可只延伸至暗渠濾磚的全長的一部分。灌漿腔室可相對於此對側壁之最外部份向內凹陷。上部部分可包含一主要腔室與至少一次要腔室，其係由一弧形壁所定義。下部部分可包含複數個灌漿腔室，灌漿腔室由柵狀構造所定義，柵狀構造被配置於底壁之一底面上，底壁定義複數個孔洞，孔洞分別延伸入每一灌漿腔室。孔洞可為圓形狀。

在另一實施例，一種用以在一濾床中排洩並反洗一過濾媒介之暗渠濾磚包含一頂壁、一對側壁、一底壁、複數個肋條及複數個壁節段，此對側壁從頂壁延伸而出，底壁延伸於此對側壁之間，肋條大致沿著此對側壁與底壁周圍地延伸，壁節段在肋條之間延伸以定義複數個灌漿腔室。複數個灌漿腔室可置於底壁下方。複數個壁節段可分別定義複數個孔洞。暗渠濾磚可更包含一主要腔室及至少一次要腔室，其係由一弧形壁所定義。

在又一實施例，一種用以安裝一暗渠濾磚之方法包含配置暗渠濾磚使其相鄰於一濾面。暗渠濾磚具有一灌漿腔室，灌漿腔室位在暗渠濾磚之下部部分，暗渠濾磚具有一對側面及一底面。灌漿腔室包含複數個孔洞，此些孔洞由暗渠濾磚的底面及一對側面中至少一者所定義。此方法更包含提供砂漿沿著此對側面及底面，以使砂漿延伸入此些孔洞。

藉由配置調平砂漿之一部分在濾面上，以沿著暗渠濾磚之底面來提供砂漿。此些孔洞可被暗渠濾磚的底面及一對側面所定義，在底面及此對側面中的孔洞中分別接收砂漿。暗渠濾磚可配置於濾面上之調平砂漿之部分上。在配置暗渠濾磚於調平砂漿之部分上之後，砂漿可沿著暗渠濾磚的此對側面被提供。

為了以下敘述之目的，假如使用空間定向的名詞，空間定向應當關於相關的實施例，如表示在所附圖式中的定位或用別的方法在下面實施方式被敘述，然而，應瞭解到下面敘述的實施例可假定很多替代的變化與實施例，也應瞭解到繪示於所附圖式中及敘述於文中之特定裝置僅為例示而不應被當作限制。

參照第1圖～第3圖，暗渠濾磚10的一實施例包含一頂壁15、一對側壁17、以及一底壁19，其分別定義一上表面21、側表面23以及一下表面25。暗渠濾磚10包含在頂壁15、側壁17、底壁19之外表面的複數個加強肋27，加強肋27大致是以繞著暗渠濾磚10周圍為定向，而不是沿著暗渠濾磚的縱軸為定向，不過其他加強肋之定位與構形可能被運用。在頂壁15上之加強肋27與位於底壁19上之肋條為分開或不連續，雖然單一肋條繞著暗渠濾磚10周圍延伸可能被運用。如第3圖所示，一橫向內部壁29從一側壁17延伸至另一側壁17以將暗渠濾磚10的內部分為一上部部分31及一下部部分33。頂壁15定義一凹陷部分，凹陷部分沿著暗渠濾磚10的縱軸延伸。雖然側壁可包含凹陷部分以使暗渠濾磚10在截面上的寬度於某些區域較窄，側壁17大致為平面的。暗渠濾磚10的末端被配置以承接相鄰的暗渠濾磚的各末端以使複數個暗渠濾磚可端對端受到固定。

暗渠濾磚10的下部部分33包含一灌漿腔室35，灌漿腔室35被橫向壁29、側壁17及底壁19所定義。灌漿腔室35在暗渠濾磚10的每一末端是開放的，雖然灌漿腔室35可能在一末端或兩末端為封閉的。灌漿腔室35沿著暗渠濾磚10的全長縱向延伸，雖然灌漿腔室35可能有比暗渠濾磚10的全長短。暗渠濾磚10之上部部分31包含一主要腔室37及一對次要腔室40、41，其被一對有角度地延伸壁43所定義。定義主要腔室37及次要腔室40、41的內部壁可為弧形的或彎曲的，例如下面討論的第6圖與第7圖所示，而不是提供實質上平面的有角度地延伸壁43。頂壁15及有角度地延伸壁43定義複數個孔口(未繪示)以為液體與氣體的分布所用，如習知的暗渠濾磚。

暗渠濾磚10之底壁19定義複數個孔洞45，孔洞45延伸入灌漿腔室35。每一側壁17也定義複數個孔洞47在暗渠濾磚10之下部部分33，孔洞47延伸入灌漿腔室35。在側壁17之孔洞47非於暗渠濾磚10的全長上被提供，但在其他配置可於暗渠濾磚10的全長上被提供。雖然側壁17及底壁19包含孔洞45、47，側壁17或底壁19可替換成不包含孔洞。甚至，側壁17及底壁19可不提供延伸進入灌漿腔室35的孔洞。在如此的配置，暗渠濾磚10可被提供並偕同一砂漿導入勺(未繪示)，此砂漿導入勺與灌漿腔室35成流體連通，此外，孔洞45、47本質上為圓形狀，但可具有其他結構，如橢圓形狀、方形狀或任何其他適合的形狀。灌漿腔室35可與暗渠濾磚10整體地被形成以定義單一、一體成形的構造。灌漿腔室35也可由數個件來形成。特別是，灌漿腔室35可分別地被形成並藉由使其緊固的配置(如藉由螺栓或焊接)可固定於暗渠濾磚10的其他部分。

參考第4圖及第5圖，在安裝過程中，暗渠濾磚10藉由砂漿50、52被固定在適當的位置，砂漿50、52藉由在側壁17與底壁19的孔洞45、47流入灌漿腔室35。砂漿50、52也繞著灌漿腔室35及暗渠濾磚10的周圍流動，朝上流至暗渠濾磚10之側壁17的頂端。

在一實施例，暗渠濾磚10大致地如第4圖與第5圖所示的被安裝。特別是如第4圖所示，暗渠濾磚10被置於或被設在被提供於濾面54上的調平砂漿50裡。調平砂漿50經由底壁19中的孔洞45稍微地突入灌漿腔室35。一旦調平砂漿50已經被足夠設置時，側砂漿52被使用。在側砂漿52安裝期間，在暗渠濾磚10之下部部分33上的灌漿腔室35至少部分被砂漿填滿。如第5圖所示，在安裝後，整個灌漿腔室35可被砂漿填滿。灌漿腔室35內從孔洞45、47的砂漿的突出物維持暗渠濾磚10固定地在適當的位置，從而克服作用在暗渠濾磚10上的浮力。此外，暗渠濾磚10，特別是暗渠濾磚10的底壁19，係藉由進入灌漿腔室35的砂漿50、52而硬化。暗渠濾磚10及底壁19的硬化減少暗渠濾磚10因為內部壓力的偏斜與變形。因此，灌漿腔室35及孔洞45、47可避免因內部壓力的上舉破壞且固定地維持暗渠濾磚10在濾面54上，其中內部壓力係由於透過暗渠濾磚10的壓頭損失所產生。在又一實施例，暗渠濾磚10被安裝係藉由以上和下支撐件(未繪示)而固定地支承暗渠濾磚10以及在一短時段內，於暗渠濾磚10的底壁19與濾面54之間和沿著暗渠濾磚10的側壁17安裝砂漿。

參照第6圖與第7圖，依據第二實施例的一暗渠濾磚75被繪示。暗渠濾磚75與上面討論並示於第1圖～第5圖的暗渠濾磚10類似。類似的參考符號被用於類似的元件。本實施例的暗渠濾磚75也包含一頂壁15、一對側壁17、及一底壁19，其分別定義一上表面21、側表面23、及一下表面25。暗渠濾磚包含複數個加強肋27在頂壁15、側壁17、及底壁19的外表面。加強肋27大致繞著暗渠濾磚周圍延伸，頂壁15上的加強肋27從頂壁15延伸至側壁17而為不連續的。然而，加強肋27從側壁17至底壁19連續地延伸。一橫向內部壁29從一側壁17延伸至另一側壁17以使暗渠濾磚75內部分為一上部部分31及一下部部分33。暗渠濾磚75的下部部分33包含一灌漿腔室35，灌漿腔室35被橫向壁29、側壁17及底壁19所定義。灌漿腔室35只延伸至暗渠濾磚75全長的一部分。甚至，每一側壁17從橫向壁開始處向內凹陷。因此，灌漿腔室35是相對側壁17之最外部份向內凹陷。

再參考第6圖與第7圖，暗渠濾磚75之上部部分31包含一主要腔室37及一對次要腔室40、41，其被一內部弧形壁77所定義，內部弧形壁77從橫向壁29延伸且與頂壁15連接。一氣體導管79被內部弧形壁77及一第二橫向壁81所定義。頂壁15、內部弧形壁77及第二橫向壁81定義複數個孔口(未繪示)以為液體與氣體的分布所用。暗渠濾磚10之底壁19定義複數個孔洞45，孔洞45延伸進入灌漿腔室35。側壁17也定義在暗渠濾磚75之下部部分33裡的複數個孔洞47，且孔洞47延伸進入灌漿腔室35。如第6圖所示，暗渠濾磚75包含末端連接部分83，末端連接部分83定義複數個孔洞85。孔洞85從平行於暗渠濾磚75縱軸方向延伸穿過末端連接部分83。末端連接部分83可被用來固定端對端連接之複數個暗渠濾磚75，如上述關於第1圖～第5圖所示之暗渠濾磚10。暗渠濾磚75可以如以上述關於第1圖～第5圖所示暗渠濾磚10之類似方式被安裝。

參照第8圖，依據第三實施例的一暗渠濾磚90被繪示。暗渠濾磚90與上面討論且示於第1圖～第5圖的暗渠濾磚10類似。類似的參考符號被用於類似的元件。暗渠濾磚90包含複數個灌漿腔室92，灌漿腔室92被置於肋條96之間的壁節段94所定義，肋條96從暗渠濾磚90之一下表面延伸。壁節段94在肋條96之間縱向延伸，因此，灌漿腔室92被肋條96及壁節段94所定義。壁節段94分別定義複數個孔洞98，用以接收砂漿，如上述關於第1圖～第5圖所示之暗渠濾磚10的孔洞45。暗渠濾磚90的內部101可類似於上面討論的暗渠濾磚10、75之上部部分31，上部部分31具有角度地延伸壁或一弧形壁以定義主要導管及次要導管。暗渠濾磚90可以如上述關於第1圖～第5圖所示暗渠濾磚10的類似方式被安裝，且灌漿腔室92的開放側接收砂漿，而不是暗渠濾磚10之孔洞47接收砂漿。

參考第9圖，依據第四實施例的一暗渠濾磚110被繪示。暗渠濾磚110與上面討論的且於第1圖～第5圖所示的暗渠濾磚10類似。類似的參考符號被用於類似的元件。暗渠濾磚110包含在底壁19裡的孔洞45及在每一側壁17的孔洞47，類似於第1圖～第5圖的暗渠濾磚10。然而，暗渠濾磚110的孔洞47被置於側壁17連結底壁19之處，使得孔洞47為非圓形狀。特別是，暗渠濾磚110的孔洞47包含具有大致平面底部部分的一圓形上部部分。暗渠濾磚110可以如上述關於第1圖～第5圖所示暗渠濾磚10之類似方式被安裝。

參照第10圖，依據第五實施例的一暗渠濾磚120被繪示。暗渠濾磚120類似於上面討論且於第1圖～第5圖所示的暗渠濾磚10。類似的參考符號被用於類似的元件。暗渠濾磚120包含一灌漿腔室35，灌漿腔室35沒有延伸至暗渠濾磚120的全長，從而定義一截去部分122，截去部分122鄰接於暗渠濾磚120的一末端。在暗渠濾磚120之側壁17中的孔洞47類似於上述關於第9圖所示之暗渠濾磚110之那些孔洞。截去部分122被配置以承接支持結構(未繪示)。例如，截去部分122可承接單一支柱。暗渠濾磚120可以如上述關於第1圖～第5圖所示暗渠濾磚10之類似方式被安裝。

參照第11圖，依據第六實施例的一暗渠濾磚130被繪示。暗渠濾磚130與上面討論且於第1圖～第5圖所示的暗渠濾磚10類似。類似的參考符號被用於類似的元件。暗渠濾磚130包含複數個灌漿腔室132，灌漿腔室132被一柵狀構造134所定義，柵狀構造134被配置於暗渠濾磚130之一底面136上。暗渠濾磚130之底面136定義複數個孔洞138，孔洞138延伸入每一灌漿腔室132。柵狀構造134補強暗渠濾磚130以限制底面136的偏斜或變形。甚至，灌漿腔室132分別以如上述關於第1圖～第5圖所示暗渠濾磚10的灌漿腔室35之類似方式接收砂漿。孔洞138容許空氣排空以確定灌漿腔室132被砂漿填滿，這可更硬化及補強暗渠濾磚130。暗渠濾磚130可以如上述關於第1圖～第5圖所示暗渠濾磚10之類似方式被安裝。

本發明已以較佳實施例闡述，他人在閱讀與了解前述的詳細敘述當可作明顯的修改與變化，意指本發明被解釋為包含所有這類的修改與變化。

10．．．暗渠濾磚

15．．．頂壁

17．．．側壁

19．．．底壁

21．．．上表面

23．．．側表面

25．．．下表面

27．．．加強肋

29．．．橫向內部壁

31．．．上部部分

33．．．下部部分

35．．．灌漿腔室

37．．．主要腔室

40．．．次要腔室

41．．．次要腔室

43．．．有角度地延伸壁

45．．．孔洞

47．．．孔洞

50．．．砂漿

52．．．砂漿

54．．．濾面

75．．．暗渠濾磚

77．．．內部弧形壁

79．．．氣體導管

81．．．第二橫向壁

83．．．末端連接部分

85．．．孔洞

90．．．暗渠濾磚

92．．．灌漿腔室

94．．．壁節段

96．．．肋條

98．．．孔洞

101．．．內部

110．．．暗渠濾磚

120．．．暗渠濾磚

122．．．截去部分

130．．．暗渠濾磚

132．．．灌漿腔室

134．．．柵狀構造

136．．．底面

138．．．孔洞

第1圖是依據本發明一實施例之一暗渠濾磚的正視圖；

第2圖是第1圖之暗渠濾磚的仰視圖；

第3圖是沿著示於第1圖中之線3-3之暗渠濾磚的放大橫截面圖；

第4圖是第1圖之暗渠濾磚的正視圖，繪示放置於砂漿基底上的暗渠濾磚；

第5圖是示於第1圖之複數個暗渠濾磚的放大地橫截面圖，繪示被安裝地暗渠濾磚；

第6圖是依據本發明第二實施例之一暗渠濾磚的透視圖；

第7圖是沿著示於第6圖中之線7-7之暗渠濾磚的放大橫截面圖；

第8圖是依據本發明第三實施例之一暗渠濾磚的透視圖；

第9圖是依據本發明第四實施例之一暗渠濾磚的透視圖；

第10圖是依據本發明第五實施例之一暗渠濾磚的透視圖；以及

第11圖是依據本發明第六實施例之一暗渠濾磚的透視圖。

10．．．暗渠濾磚

15．．．頂壁

17．．．側壁

19．．．底壁

21．．．上表面

23．．．側表面

25．．．表面

27．．．加強肋

35．．．灌漿腔室

47．．．孔洞

Claims (17)

1. 一種用以在一濾床中排洩並反洗一過濾媒介之暗渠濾磚，該暗渠濾磚包含：一頂壁；一對側壁，從該頂壁延伸而出；一底壁，延伸於該對側壁之間；其中該頂壁、該對側壁以及該底壁定義出一上部部分與一下部部分，該下部部分包含一灌漿腔室，該灌漿腔室具有由該底壁和該對側壁中至少一者所定義之複數個孔洞(opening)，該灌漿腔室之一頂板(ceiling)由一無孔的橫向壁所定義，該無孔的橫向壁位在該頂壁與該底壁之間，該無孔的橫向壁由該對側壁之其中一者連續地延伸至該對側壁之另一者，該灌漿腔室裝設成在安裝該暗渠濾磚期間接收砂漿。
2. 如請求項1所述之暗渠濾磚，其中該上部部分包含一主要腔室與至少一次要腔室，其係由一對有角度地延伸壁所定義。
3. 如請求項1所述之暗渠濾磚，更包含複數個肋條，該些肋條大致沿著該對側壁與該底壁於周圍延伸。
4. 如請求項1所述之暗渠濾磚，其中該灌漿腔室延伸至該暗渠濾磚的全長。
5. 如請求項1所述之暗渠濾磚，其中該灌漿腔室僅延伸至該暗渠濾磚的全長的一部分。
6. 如請求項1所述之暗渠濾磚，其中該灌漿腔室相對該對側壁之最外部份向內凹陷。
7. 如請求項1所述之暗渠濾磚，其中該上部部分包含一主要腔室與至少一次要腔室，其係由一弧形壁所定義。
8. 如請求項1所述之暗渠濾磚，其中該下部部分包含複數個灌漿腔室，該些灌漿腔室由柵狀構造定義，該柵狀構造位於該底壁之一底面上，該底壁定義複數個孔洞，該些孔洞分別延伸進入該些灌漿腔室的每一者。
9. 如請求項1所述之暗渠濾磚，其中該些孔洞之每一者為圓形之形狀。
10. 一種用以在一濾床中排洩並反洗一過濾媒介之暗渠濾磚，該暗渠濾磚包含： 一頂壁；一對側壁，從該頂壁延伸而出；一底壁，延伸於該對側壁之間；複數個肋條，大致沿著該對側壁與該底壁於周圍延伸；複數個壁節段，在該些肋條之間延伸，以定義複數個灌漿腔室，其中該複數個壁節段分別定義複數個孔洞。
11. 如請求項10所述之暗渠濾磚，其中該些壁節段位於該底壁下方。
12. 如請求項10所述之暗渠濾磚，更包含一主要腔室及至少一次要腔室，其係由一弧形壁所定義。
13. 一種用以安裝一暗渠濾磚之方法，包含以下步驟：將該暗渠濾磚定位成與一濾面相鄰，該暗渠濾磚具有一灌漿腔室，該灌漿腔室位在該暗渠濾磚之一下部部分，該暗渠濾磚具有一對側面及一底面，該灌漿腔室包含複數個孔洞，該些孔洞由該底面及該暗渠濾磚的該對側面中至少一者所定義；沿著該對側面及該底面提供砂漿，以使砂漿延伸進入該些孔洞。
14. 如請求項13所述之方法，其中藉由將調平砂漿之一部分定位在該濾面上，而沿著該暗渠濾磚之該底面來提供該砂漿。
15. 如請求項13所述之方法，其中該些孔洞由該暗渠濾磚的該底面及該對側面所定義，在該底面及該對側面中的該些孔洞中每一者接收砂漿。
16. 如請求項14所述之方法，其中該暗渠濾磚位於該濾面上之該調平砂漿的該部分上。
17. 如請求項16所述之方法，其中在將該暗渠濾磚定位至該調平砂漿的該部分上之後，沿著該暗渠濾磚的該對側面提供該砂漿。