特許 7429425 接合井

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-31

(45)【発行日】2024-02-08

(54)【発明の名称】接合井

(51)【国際特許分類】

   B01D 24/16 20060101AFI20240201BHJP

   B01D 24/26 20060101ALI20240201BHJP

   E03B 1/00 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

B01D23/10 C

E03B1/00 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020006073

(22)【出願日】2020-01-17

(65)【公開番号】P2021112703

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2022-11-07

(73)【特許権者】

【識別番号】514254593

【氏名又は名称】四国水道工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129207

【弁理士】

【氏名又は名称】中越 貴宣

(72)【発明者】

【氏名】宮地 直

【審査官】瀧 恭子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－２５４３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭４９－０１４７５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６３－１１４７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２２００９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８５４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０４２３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１２７２３７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２４／００－３５／０４；３５／０８－３７／０８

Ｂ０１Ｄ ２１／００－２１／０１；２１／０２－２１／３４

Ｂ０１Ｄ ５３／１４－５３／１８

Ｃ０２Ｆ １／００－１／００

Ｅ０３Ｂ １／００－１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

取水した表流水を粗濾過するための接合井であって、
箱状の接合井本体と、
前記接合井本体の一の側壁の下方における側端部に配設される流入口と、
前記一の側壁又は他の側壁の上方に配設される流出口と、
前記流入口と前記流出口との間に配設される濾材入りカートリッジと、
前記接合井本体の底板の中央部に配設される排泥口と、
を含んで成り、
前記接合井本体が組立式であり、
前記流入口から前記接合井本体の下部に形成される流入室内に流入した前記表流水に渦流を生じさせるとともに、上向流によって前記表流水を粗濾過することを特徴とする接合井。

【請求項2】

前記流入室内の隅部に、整流板が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の接合井。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、山間地における谷川などで取水された表流水の粗ろ過に好適な接合井に関する。

【背景技術】

【0002】

通常の水道設備において、取水堰で取水した原水は、接合井や着水井を経て沈殿池やろ過地で浄化され、必要な滅菌処理を施した後、各戸に給水される。ここで、一般的な接合井は、取水堰からの導水管路における水圧の調整機能、原水に含まれる細砂の沈殿による除去機能などを備える。しかし、小規模水道施設においては、谷川などから表流水を取水してろ過池で浄化し、必要な滅菌処理を施した後、各戸に給水される。つまり、設置コストも掛かることから接合井が設置されない場合が多い。

【0003】

また、従来から種々のろ過装置が開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。特許文献１に開示された急速濾過装置は、下部に原水の流入口と、上縁に処理水の溢流口とを有する濾槽内に、粒状の浮上濾材と、その上方への流出を阻止する有孔阻止体とを設け、更に浮上濾材に洗浄水を与える洗浄水の供給管を設けて成ることを特徴としている。

【0004】

また、特許文献２に開示された濾過装置は、上端部に流出口、下端部に流入口を備えた濾過槽内に上下の目皿板、およびこの上下目皿板間に濾過材を配してなり、上下目皿板はそれぞれその上面側および下面側に流出口あるいは流入口に連通する空間部を有し、濾過材は複数個の微細多孔質繊維筒状体のカートリッジに収納され上下目皿板により押圧され密実に充填されていることを特徴としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開昭４８－２５２５９号公報

【文献】実開昭６１－１３２０１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示された急速濾過装置によると、粒状の浮上濾材によって原水の濾過が可能な上向流式の濾過装置が提供されるものと思料する。また、特許文献２に開示された濾過装置によっても、上下目皿板間に配設された濾過材によって原水の濾過が可能な上向流式の濾過装置が提供されるものと思料する。

【0007】

しかし、何れの濾過装置も原水の濾過は可能であるが、装置内に流入した細砂や枯れ葉などを積極的に集め、沈殿させて排出することが困難であるものと思料する。また、これらの濾過装置の上流側に従来の接合井を設置しても、従来の接合井では細砂の沈殿は多少可能であるが枯れ葉などを集めて沈殿させることは難しく、更には細砂や枯れ葉などの排出作業に非常に手間が掛かるため、維持管理作業が簡単なものが求められていた。

【0008】

また更に、小規模水道施設では、設置コストや設置スペース確保の問題から接合井そのものが設置されない場合もあり、接合井が設置されていないため、ろ過池に細砂や枯れ葉などが流入し、ろ過池に負荷が掛かっていた。

【0009】

そこで本願発明者は、上記の問題点に鑑み、谷川などで取水される表流水の粗ろ過に好適であって、設置作業や維持管理作業が容易であるとともに、設置場所を選ばない接合井を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

即ち、本発明は、取水した表流水を粗濾過するための接合井であって、箱状の接合井本体と、前記接合井本体の一の側壁の下方における側端部に配設される流入口と、前記一の側壁又は他の側壁の上方に配設される流出口と、前記流入口と前記流出口との間に配設される濾材入りカートリッジと、前記接合井本体の底板の中央部に配設される排泥口と、を含んで成り、前記流入口から前記接合井本体の下部に形成される流入室内に流入した前記表流水に渦流を生じさせるとともに、上向流によって前記表流水を粗濾過することを特徴とする。

【0011】

また、本発明の接合井において、前記流入室内の隅部に、整流板が配設されていることを特徴とする。

【0012】

更に、本発明の接合井において、前記接合井本体が組立式であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明の接合井によると、谷川などで取水される表流水（原水）に含まれる細砂や枯れ葉などをある程度、除去することができるため、本発明の接合井の下流側に設置される沈殿地やろ過池の負荷を軽減することができる。

【0014】

また、本発明の接合井によると、接合井内に流入する表流水に渦流が生じ、流入室の中央部付近に細砂等を集めて沈殿させることができるため、細砂等の排出が容易にでき、維持管理作業の負担が大幅に軽減される。

【0015】

更に、本発明の接合井において、流入室内の隅部に整流板を配設することによって、よりスムーズに渦流を生じさせることができ、細砂などの集積効率の更なる向上が図られる。

【0016】

また更に、本発明の接合井において、組立式とすることによって人力での運搬が可能となり、運搬及び設置作業の更なる省力化が図られるとともに、設置場所も選ばないため、従来は設置が困難であった小規模水道施設においても設置することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係る接合井の平面図である。

【図2】図１におけるＡ－Ａ線断面図である。

【図3】図１におけるＢ－Ｂ線断面図である。

【図4】図２におけるＣ－Ｃ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る接合井１０を示す平面図、図２は図１に示した接合井１０に係るＡ－Ａ線断面図、図３は図１に示した接合井１０に係るＢ－Ｂ線断面図、図４は図２に示した接合井１０に係るＣ－Ｃ線断面図（但し、濾材入りカートリッジ２０を除く。）である。これら図１から図４に示すように、本実施形態に係る接合井１０は、谷川などで取水した表流水を粗濾過するための接合井であって、少なくとも箱状の接合井本体１２と、接合井本体１２の一の側壁１４ａの下方における側端部に配設される流入口１５と、他の側壁１４ｂの上方に配設される流出口１７と、流入口１５と流出口１７との間に配設される濾材入りカートリッジ２０と、接合井本体１２の底板１９の中央部に配設される排泥口２２とを含んで構成されている。なお、本実施形態の接合井１０は、図２及び図３に示すように、接合井本体１２の上部に蓋部材２４を備えているが、図１においては接合井本体１２内を表すために蓋部材２４を省略している。

【0019】

本実施形態の接合井１０に係る流入口１５は、図１及び図２に示すように、接合井本体１２の一の側壁１４ａの下方における側端部に配設されている。流入口１５を側壁１４ａの下端部ではなく、下端部から少し上方の位置に設けることによって、流入室２６の底部に沈殿した表流水に含まれる細砂などをかき混ぜることがなく、スムーズに流入室２６の中央部に集めながら沈殿させることができる。

【0020】

流入口１５には流入管１６が接続されており、表流水が流入管１６を経て流入口１５から流入室２６に導水される。ここでそして、本実施形態では流入口１５が一の側壁１４ａの側端部に配設されているため、流入口１５から流入室２６に流入した表流水は他の側壁１４ｃに沿って流れ、他の側壁１４ｂに当たって流れの方向が変化する（図４中、矢印Ｘ１）。他の側壁１４ｂによって流れる方向が変化した表流水は、次に他の側壁１４ｄに当たって流れの方向が変化し（同図中、矢印Ｘ２）、他の側壁１４ｄに当たって流れる方向が変化した表流水は、更に一の側壁１４ａに当たって流れの方向が変化する（同図中、矢印Ｘ３）。そして、一の側壁１４ａに当たって流れる方向が変化した表流水は、他の側壁１４ｃに当たるとともに、流入口１５から流入する表流水によって流れの方向が変化し、他の側壁１４ｃに沿って流れることとなる。

【0021】

つまり、流入口１５から流入室２６に流入した表流水には、流入室２６において渦流が生じることとなる。このように、流入室２６において表流水に渦流を生じさせることによって、表流水に含まれる細砂などを底板１９の中央部付近に集めながら沈殿させることができる。従って、底板１９の中央部付近に集められつつ沈殿した細砂などは、排泥口２２から排泥管２３を経て容易に接合井本体１２外へ排出することができる。

【0022】

そして、流入口１５から流入した表流水に流入室２６で渦流を生じさせ、細砂などを中央部に集めて沈殿させつつ、上向流によって、流入室２６の上方に配設された濾材で枯れ葉などの浮遊物の流出を防ぎつつ粗濾過する。本実施形態に係る濾材は、濾材が充填されたカートリッジ式であり、この濾材入りカートリッジ２０を流入室２６の上方に配設している。なお、濾材としては特に限定されないが、自重の軽い木炭や竹炭などが好適である。

【0023】

また、濾材入りカートリッジ２０の形状や大きさ、設置数、設置態様なども特に限定されない。本実施形態では、濾材として木炭などを充填した３つの濾材入りカートリッジ２０を、流入室２６上方の側壁１４ａ～１４ｄの内周面に設けた設置枠２７上に載置している。このように構成することによって、接合井本体１２への濾材入りカートリッジ２０の設置作業や交換作業を容易に行うことができる。

【0024】

流入室２６で渦流が生じた表流水は、上向流によって濾材入りカートリッジ２０を通過し、濾材入りカートリッジ２０の上方に配設された流出口１７から流出管１８を経て下流側へ導水される。本実施形態に係る流出口１７は他の側壁１４ｂに配設されているが、流出口１７が配設される側壁は特に限定されず、流入口１５が配設された一の側壁１４ａであってもよく、他の側壁１４ｃ、１４ｄであってもよい。

【0025】

また、本実施形態では、流出口１７が配設された位置よりも上方に溢流口２８が配設され、溢流管２９が接続されている。流入口１５からの表流水の流入量が流出口１７からの流出量より多い場合には、溢流口２８から表流水を排水することによって容易に流量調整を行うことができる。なお、本実施形態に係る溢流口２８は側壁１４ｄに配設されているが、溢流口２８が配設される側壁は特に限定されず、一の側壁１４ａであってもよく、他の側壁１４ｂ、１４ｃであってもよい。

【0026】

更に、本実施形態では、側壁１４ｄの下端部側方に排泥口２２ａが配設され、この排泥口２２ａに排泥管２３ａが接続されている。本実施形態に係る流入室２６に流入した表流水に含まれる細砂などは、渦流によって流入室２６の中央部付近に集められ、沈殿した細砂などは底板１９に配設された排泥口２２から排出されるが、別途、排泥口２２ａを配設し、排泥口２２ａを空けた状態で表流水を流入室２６に導水することによって、流入室２６の底部に残った細砂などを表流水の渦流で排出することができる。

【0027】

以上、本発明の一実施形態に係る接合井１０について詳述したが、本実施形態において、流入室２６内の隅部には、整流板３０が配設されていることが特に好ましい。流入室２６に流入する表流水には、流入口１５の配設位置の関係で流入室２６内において渦流が生じるが、流入室２６内の隅部に整流板３０を配設することによって、よりスムーズに渦流を生じさせることができ、細砂などの集積効率の更なる向上が図られる。

【0028】

以上、本発明の接合井の実施形態について詳述したが、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。例えば、本発明の一実施形態の接合井１０に係る流入室２６内において、流入口１５に導水管２１が配設されていることが好ましい。導水管２１を配設することによって、流入口１５から流入室２６に流入する表流水を導水管２１で更に整流することができ、よりスムーズに流入室２６内において表流水に渦流を生じさせることができる。

【0029】

また、本発明の接合井に係る接合井本体は一体のものであってもよいが、高さ方向に分割された組立式としてもよい。図２などに示すように、本発明の実施形態に係る接合井１０において、接合井本体１２を上下方向に分割し、上側の側壁と下側の側壁とをそれぞれボルト３１とナット３２で締結することによって、接合井１０を容易に組み立てることができる。このように接合井本体１２を組立式とすることによって、接合井１０の設置箇所までの運搬作業の労力を軽減することができる。本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。

【符号の説明】

【0030】

１０：接合井
１２：接合井本体
１４ａ～１４ｄ：側壁
１５：流入口
１６：流入管
１７：流出口
１８：流出管
１９：底板
２０：濾材入りカートリッジ
２１：導入管
２２：排泥口
２３：排泥管
２４：蓋部材
２６：流入室
２７：設置枠
２８：溢流口
２９：溢流管
３０：整流板
３１：ボルト
３２：ナット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】