(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024106743
(43)【公開日】2024-08-08
(54)【発明の名称】ストレーナ及び濾過装置
(51)【国際特許分類】
B01D 24/38 20060101AFI20240801BHJP
B01D 24/02 20060101ALI20240801BHJP
【FI】
B01D23/20
B01D23/10 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023011161
(22)【出願日】2023-01-27
(71)【出願人】
【識別番号】720001060
【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100111202
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 周彦
(74)【代理人】
【識別番号】100187562
【弁理士】
【氏名又は名称】沼田 義成
(72)【発明者】
【氏名】池上 聡一郎
(72)【発明者】
【氏名】阿部 倫大
(72)【発明者】
【氏名】平澤 一暁
(72)【発明者】
【氏名】中川 宣雄
【テーマコード(参考)】
4D116
【Fターム(参考)】
4D116BA05
4D116BA07
4D116DD01
4D116KK02
4D116QA04C
4D116QA04E
4D116QA04F
4D116QB49
4D116RR01
4D116RR05
4D116RR14
4D116RR26
4D116VV07
(57)【要約】
【課題】逆洗水を十分に流動させて濾材の洗浄効率を向上することができるストレーナ及び当該ストレーナを備えた濾過装置を提供する。
【解決手段】
ストレーナ9は、濾過装置1において濾過槽2の濾床3に配置されるストレーナ9であって、上下方向に貫通した脚部11と、水平方向において脚部11よりも大径に形成され、脚部11の上端に設けられる頭部12と、を備え、頭部12は、水平方向において脚部11よりも外側で下方に向かって開口した複数の開口部13を有する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
濾過槽の濾床に配置されるストレーナであって、
上下方向に貫通した脚部と、
水平方向において前記脚部よりも大径に形成され、前記脚部の上端に設けられる頭部と、を備え、
前記頭部は、水平方向において前記脚部よりも外側で下方に向かって開口した複数の開口部を有することを特徴とするストレーナ。
【請求項2】
前記頭部は、水平方向において中央側よりも外側が低くなるように湾曲した上面を有することを特徴とする請求項1に記載のストレーナ。
【請求項3】
前記開口部は、水平方向に対して鋭角に傾斜した前記頭部の下側斜面に形成されることを特徴とする請求項1に記載のストレーナ。
【請求項4】
請求項1に記載の複数のストレーナと、
前記濾過槽と、を備え、
前記複数のストレーナは、前記濾過槽の前記濾床に千鳥状に配置されることを特徴とする濾過装置。
【請求項5】
請求項1に記載の複数のストレーナと、
前記濾過槽と、を備え、
前記濾過槽の前記濾床は、前記ストレーナの位置よりも、隣り合う前記ストレーナの間の中央側で底上げされて形成されることを特徴とする濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、濾過槽で濾過された濾過水を集水し、また逆洗のために濾過水を濾過槽へと流出するストレーナ及び当該ストレーナを備えた濾過装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、濾過装置は、濾過槽の濾床に濾材を敷設し、濾過槽に供給した原水を濾材によって濾過し、また、濾床に複数のストレーナを配置して、濾過された濾過水を、ストレーナを介して集水する。一方、濾過装置は、濾材を洗浄(逆洗)するために、ストレーナを介して濾過水等の逆洗水を濾過槽内に流入させる。
【0003】
例えば、特許文献1に開示される濾過装置は、粒状の濾材が濾材流出防止用フィルターの上に充填され、上方から原水が供給されてフィルターの下方から濾過水が回収される濾過器本体と、濾過器本体に原水を供給するための原水供給ポンプと、原水の供給から切り換えてフィルターの下方から逆洗水を供給しフィルターの上方へ送るための逆洗水供給ポンプとを含む。濾材流出防止用フィルターとして、スリットや細孔の付いたノズル(ストレーナ)を平板上に上向きに配置したノズル式フィルターが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来技術では、ストレーナは、上方や側方に向けて開口して形成されるため、濾材の洗浄時に、逆洗水を上方や側方に向けて濾過槽内に流入させることになる。この場合、濾過槽内での逆洗水が十分に行き渡らないために、濾材が十分に流動せずに、濾材の洗浄が十分ではない領域が生じるという問題が生じる。
【0006】
本発明は、逆洗水を十分に流動させて濾材の洗浄効率を向上することができるストレーナ及び当該ストレーナを備えた濾過装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明のストレーナは、濾過槽の濾床に配置されるストレーナであって、上下方向に貫通した脚部と、水平方向において前記脚部よりも大径に形成され、前記脚部の上端に設けられる頭部と、を備え、前記頭部は、水平方向において前記脚部よりも外側で下方に向かって開口した複数の開口部を有することを特徴とする。
【0008】
また、上記課題を解決するために、本発明の濾過装置は、上記の複数のストレーナと、前記濾過槽と、を備え、前記複数のストレーナは、前記濾過槽の前記濾床に千鳥状に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、逆洗水を十分に流動させて濾材の洗浄効率を向上することができるストレーナ及び当該ストレーナを備えた濾過装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】本発明の実施形態に係る濾過装置を模式的に示す断面図である。
【
図2】本発明の実施形態に係る濾過装置の濾床におけるストレーナの配置例を示す上面図である。
【
図3】本発明の実施形態に係る濾過装置における濾床及びストレーナを示す断面図である。
【
図4】本発明の実施形態に係る濾過装置におけるストレーナを示す断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の実施形態に係る濾過装置1について図面を参照して説明する。
図1に示すように、濾過装置1は、濾過槽2と、濾床3と、濾材4と、原水供給管5と、濾過水回収管6と、逆洗水供給管7と、逆洗水排出管8と、複数のストレーナ9とを備えて構成されている。
【0012】
濾過槽2は、縦型の円筒形状を有し、濾過槽2の内部の濾過室は、濾床3によって、上下方向において上側濾過室2aと下側濾過室2bとに区画されている。
【0013】
濾床3は、濾過槽2の内周形状に沿った板状に形成されていて、濾過槽2の内部の濾過室を上下方向に仕切るように濾過槽2の内部に配置される。濾床3には、
図2に示すように、複数のストレーナ9をそれぞれ配置するための複数の貫通孔3aが形成されていて、複数の貫通孔3aは、隣接する3つの貫通孔3aの位置を直線で結ぶ図形が正三角形を成すように千鳥状の最密充填レイアウトに配列される。
【0014】
なお、濾床3は、
図3に示すように、貫通孔3aの位置よりも、隣り合う貫通孔3aの間の中央側で底上げされて形成されるとよく、例えば、隣接する3つの貫通孔3aの位置を直線で結んだ正三角形の中心付近が底上げされるように形成されるとよい。即ち、濾床3は、ストレーナ9の位置よりも、隣り合うストレーナ9の間の中央側で底上げされて形成される。なお、濾床3の底上げ高さは、ストレーナ9の高さと同等でよく、あるいは、ストレーナ9の高さより高くてもよい。
【0015】
濾材4は、粒状の天然石等で構成され、所定の高さで積層されるように濾床3上に敷設される。
【0016】
原水供給管5は、濾過すべき原水を上側濾過室2aへと供給するための配管であり、濾過槽2の上部で上側濾過室2aに連通して取り付けられる。原水供給管5には、濾過槽2の外部から原水供給管5を介して上側濾過室2aへと原水を送り込むための原水供給ポンプ5aや、原水の供給・停止を切り換える原水開閉弁5bが設けられる。
【0017】
濾過水回収管6は、濾過槽2で濾過された濾過水を下側濾過室2bから濾過槽2の外部の貯水部(図示せず)へと回収するための配管であり、濾過槽2の下部で下側濾過室2bに連通して取り付けられる。濾過水回収管6には、濾過水の回収・停止を切り換える濾過水開閉弁6bが設けられる。
【0018】
逆洗水供給管7は、濾過槽2で濾材4の洗浄(逆洗)が行われるときに、逆洗水を濾過槽2の外部の貯水部(図示せず)から下側濾過室2b送り込むための配管であり、濾過槽2の下部で下側濾過室2bに連通して取り付けられる。逆洗水供給管7には、濾過槽2の外部から逆洗水供給管7を介して下側濾過室2bへと逆洗水を送り込むための逆洗水供給ポンプ7aや、逆洗水の供給・停止を切り換える逆洗水開閉弁7bが設けられる。
【0019】
逆洗水排出管8は、濾過槽2で濾材4を洗浄(逆洗)した逆洗水(排水)を上側濾過室2aから濾過槽2の外部へと排出するための配管であり、濾過槽2の上部で上側濾過室2aに連通して取り付けられる。逆洗水排出管8には、逆洗水(排水)の排出・停止を切り換える排水開閉弁8aが設けられる。
【0020】
複数のストレーナ9は、原水の濾過時に、濾過水を上側濾過室2aから下側濾過室2bへと導入し、また、濾材4の逆洗時に、逆洗水を下側濾過室2bから上側濾過室2aへと放出するためのものである。複数のストレーナ9は、濾床3に形成された複数の貫通孔3aにそれぞれ取り付けられ、上側濾過室2aと下側濾過室2bとを連通している。なお、各ストレーナ9は、濾床3の貫通孔3aに対して着脱可能であってもよい。複数のストレーナ9は、複数の貫通孔3aに対して配置されることで、隣接する3つのストレーナ9の位置を直線で結ぶ図形が正三角形を成すように千鳥状に配列される。
【0021】
各ストレーナ9は、
図4に示すように、上下方向に貫通した脚部11と、水平方向において脚部11よりも大径に形成され、脚部11の上端に設けられる中空状の頭部12と、を備え、脚部11は、頭部12の中空部分に連通している。各ストレーナ9は、脚部11が濾床3の貫通孔3aに挿入されて固定されることで、濾床3に取り付けられる。
【0022】
頭部12は、水平方向において脚部11よりも外側で下方に向かって開口した複数の開口部13を有する。頭部12は、略円盤状の外形を有し、濾床3に取り付けられたときに濾床3の貫通孔3aの周囲で濾床3に接地される円形の底部14を有する。また、頭部12は、水平方向において底部14よりも外側で上方に傾斜した下側斜面15を有し、下側斜面15は、好ましくは、水平方向に対して鋭角(45度以下)に傾斜して形成される。
【0023】
複数の開口部13は、頭部12の下側斜面15に形成され、例えば、水平方向において頭部12の中央側から見て放射状に延びる複数のスリットで形成される。開口部13を構成するスリットは、水平方向に対して下方に向かって鋭角に傾斜している。各開口部13は、濾材4の粒径よりも小さい寸法で開口するように形成される。
【0024】
また、頭部12は、水平方向において中央側よりも外側が低くなるように湾曲した上面16を有し、例えば、ドーム形状又は円錐形状等の中央側が上方に膨出した形状の上面16を有する。
【0025】
次に、濾過装置1の濾過動作について説明する。
【0026】
先ず、原水供給ポンプ5aを作動させると共に、原水開閉弁5bを開放することで、原水を濾過槽2の外部から原水供給管5を介して濾過槽2の上側濾過室2aへと供給する。上側濾過室2aに供給された原水は、濾床3上の濾材4によって濾過され、その濾過水は、複数の開口部13を介して複数のストレーナ9に導入され、更に、各ストレーナ9を介して下側濾過室2bへと供給される。また、濾過水開閉弁6bを開放することで、濾過水を下側濾過室2bから濾過水回収管6を介して濾過槽2の外部の貯水部(図示せず)に回収する。
【0027】
次に、濾過装置1の逆洗動作について説明する。
【0028】
先ず、逆洗水供給ポンプ7aを作動させると共に、逆洗水開閉弁7bを開放することで、逆洗水を濾過槽2の外部の貯水部(図示せず)から原水供給管5を介して濾過槽2の下側濾過室2bへと供給する。下側濾過室2bに供給された逆洗水は、脚部11から複数のストレーナ9に導入され、各ストレーナ9の複数の開口部13を介して濾過槽2の上側濾過室2aに噴出される。
【0029】
このとき、各開口部13は、水平方向に対して下方に向かって鋭角に傾斜しているため、逆洗水は、各開口部13によって斜め下方向に噴出される。このように斜め下方向に噴出される逆洗水は、上方や側方に噴出される逆洗水に比べて、積層された濾材4の全体に亘って均一な流動分布となり、著しく流動の小さい領域が生じなくなる。また、排水開閉弁8aを開放することで、濾材4を洗浄(逆洗)した逆洗水(排水)を上側濾過室2aから逆洗水排出管8を介して濾過槽2の外部に排出する。
【0030】
なお、上記した実施形態では、濾過装置1が濾過槽2の上部(上側濾過室2a)において原水供給管5と逆洗水排出管8とを別個に備える例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、濾過装置1は、原水供給管5及び逆洗水排出管8を、共通の1つの配管で構成し、この共通の配管を濾過槽2の外部で原水の供給側と逆洗水の排出側とに分岐して構成してもよい。
【0031】
上記した実施形態では、濾過装置1が濾過槽2の下部(下側濾過室2b)において濾過水回収管6と逆洗水供給管7とを別個に備える例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、濾過装置1は、濾過水回収管6及び逆洗水供給管7を、共通の1つの配管で構成してもよい。なお、この共通の配管は、濾過槽2の外部で濾過水の回収側と逆洗水の供給側とに分岐して構成してもよいが、あるいは、分岐せずに濾過槽2の外部の貯水部(図示せず)に接続していて、濾過装置1は、濾材4の逆洗時に、貯水部に回収された濾過水を逆洗水として利用してもよい。
【0032】
上記した実施形態では、濾過装置1が濾過槽2の外部の貯水部(図示せず)に濾過水を回収する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、濾過装置1は、濾過水を回収する貯水部を濾過槽2に含めるように構成してもよい。
【0033】
上記のように、本発明によれば、ストレーナ9は、濾過装置1において濾過槽2の濾床3に配置されるストレーナ9であって、上下方向に貫通した脚部11と、水平方向において脚部11よりも大径に形成され、脚部11の上端に設けられる頭部12と、を備え、頭部12は、水平方向において脚部11よりも外側で下方に向かって開口した複数の開口部13を有する。
【0034】
これにより、本発明のストレーナ9によれば、開口部13は、水平方向に対して下方に向かって傾斜しているため、逆洗水は、開口部13によって斜め下方向に噴出される。このように斜め下方向に噴出される逆洗水は、上方や側方に噴出される逆洗水に比べて、積層された濾材4の全体に亘って均一な流動分布となり、著しく流動の小さい領域が生じなくなる。また、斜め下方向に噴出した逆洗水によって、濾材4を下層から上層に向けて流動させることができ、濾材4の下層に沈殿した汚泥等を流動させることができる。このように、逆洗水を広く濾材4に行き渡らせることができるので、濾材4を効率良く洗浄することができ、高い洗浄効果を得て、濾材4の洗い残しを減少することができる。
【0035】
また、本発明のストレーナ9において、頭部12は、水平方向において中央側よりも外側が低くなるように湾曲した上面16を有する。
【0036】
これにより、ストレーナ9の上方に流動した逆洗水を、湾曲した頭部12の上面16に沿って流動させることができ、頭部12の上側での逆洗水の淀みや滞留を抑制することができる。また、湾曲した上面16によって、頭部12の上側での汚泥等の堆積を抑制することもできる。このように、逆洗水を広く濾材4に行き渡らせることができるので、濾材4に対して高い洗浄効果を得ることができる。
【0037】
また、本発明のストレーナ9において、開口部13は、水平方向に対して鋭角に傾斜した頭部12の下側斜面15に形成される。
【0038】
これにより、斜め下方向に逆洗水を噴出可能な開口部13を容易に設けることができる。
【0039】
また、本発明の濾過装置1は、複数のストレーナ9と、濾過槽2と、を備え、複数のストレーナ9は、濾過槽2の濾床3に千鳥状に配置される。
【0040】
これにより、隣接する2つのストレーナ9の間の中央付近において、他のストレーナ9によって逆洗水の流動を促進することができ、逆洗水の淀みや滞留を抑制することができる。このように、逆洗水を広く濾材4に行き渡らせることができるので、濾材4に対して高い洗浄効果を得ることができる。
【0041】
また、本発明の濾過装置1において、濾過槽2の濾床3は、ストレーナ9の位置よりも、隣り合うストレーナ9の間の中央側で底上げされて形成される。
【0042】
これにより、ストレーナ9から斜め下方向に噴出された逆洗水を、濾床3の底上げ形状によって流動させることができるので、隣り合うストレーナ9の間の中央付近におい逆洗水の淀みを抑制すると共に汚泥等の堆積を抑制することができる。また、濾過槽2内の濾床3上でストレーナ9等の濾過装置1の各部の管理や点検等を行う作業者は、濾床3の底上げ部分を足場にして移動することができ、濾過装置1の各部の管理や点検等を容易に行うことができる。
【0043】
なお、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うストレーナ及び濾過装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
【0044】
〔発明の付記〕
以下、上述の実施形態から抽出される発明の概要について付記する。なお、以下の付記で説明する各構成及び各処理機能は取捨選択して任意に組み合わせることが可能である。
【0045】
<付記1>
濾過槽の濾床に配置されるストレーナであって、
上下方向に貫通した脚部と、
水平方向において前記脚部よりも大径に形成され、前記脚部の上端に設けられる頭部と、を備え、
前記頭部は、水平方向において前記脚部よりも外側で下方に向かって開口した複数の開口部を有することを特徴とするストレーナ。
【0046】
<付記2>
前記頭部は、水平方向において中央側よりも外側が低くなるように湾曲した上面を有することを特徴とする付記1に記載のストレーナ。
【0047】
<付記3>
前記開口部は、水平方向に対して鋭角に傾斜した前記頭部の下側斜面に形成されることを特徴とする付記1又は2に記載のストレーナ。
【0048】
<付記4>
付記1~3の何れかに記載の複数のストレーナと、
前記濾過槽と、を備え、
前記複数のストレーナは、前記濾過槽の前記濾床に千鳥状に配置されることを特徴とする濾過装置。
【0049】
<付記5>
付記1~3の何れかに記載の複数のストレーナと、
前記濾過槽と、を備え、
前記濾過槽の前記濾床は、前記ストレーナの位置よりも、隣り合う前記ストレーナの間の中央側で底上げされて形成されることを特徴とする濾過装置。
【符号の説明】
【0050】
1 濾過装置
2 濾過槽
3 濾床
4 濾材
9 ストレーナ
11 脚部
12 頭部
13 開口部
14 底部
15 下側斜面
16 上面