エレメント再生用自動ストレーナ
【課題】濾過用エレメントの内外周面に付着して成長し易いスラッジにより、濾過用エレメントに目詰まりが発生した場合に、ストレーナを使用したままで自動的に濾過用エレメントの内外周面の双方に付着したスラッジを除去することができるとともに、構造が簡単で安価なエレメント再生用自動ストレーナを提供すること。
【解決手段】原水用流入口と浄水用流出口を有するストレーナ本体内に、円筒型の濾過用エレメントを配置し、このエレメントの内方から外方へ又は外方から内方へ原水を濾過するストレーナにおいて、前記エレメントの内外周に付着したスラッジを掻き取るためのブラシ又はスクレーパからなる掻き取り機構を当該エレメントの内外周に回転駆動機構を介して回転させたことを特徴とするエレメント再生用自動ストレーナである。
【解決手段】原水用流入口と浄水用流出口を有するストレーナ本体内に、円筒型の濾過用エレメントを配置し、このエレメントの内方から外方へ又は外方から内方へ原水を濾過するストレーナにおいて、前記エレメントの内外周に付着したスラッジを掻き取るためのブラシ又はスクレーパからなる掻き取り機構を当該エレメントの内外周に回転駆動機構を介して回転させたことを特徴とするエレメント再生用自動ストレーナである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の異物（以下、スラッジという。）を含んだ液体中からスラッジを除去するストレーナに関し、更に詳細には、濾過用エレメントの内外周面に付着して成長し易いスラッジを、濾過用エレメントの内外周面の表面に設けた破砕突部と、濾過用エレメントの内外周に設けた回転掻き取り機構とにより、濾過用エレメントの両面から除去するエレメント再生用自動ストレーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ストレーナとしては、円筒型の濾過用エレメントに液体を通過させ、濾過してその液体が含有するスラッジを除去するものが広く使用されている。ストレーナの使用中に、濾過用エレメントにスラッジが付着して目詰まりを生じた際には、ストレーナ本体から濾過用エレメントを取り出し、付着したスラッジを除去して目詰まりを解消させる必要があり、この間、当該ストレーナを使用した装置が非稼動となるため、効率性、経済性の面で問題がある。
【０００３】
上記の問題を解決するため、濾過用エレメントの外側又は内側の周面にスクレーパ等の掻き取り部を当接させ、駆動用モータにより両者を相対移動させることにより、当該ストレーナの使用を中断することなく、濾過用エレメントに付着したスラッジを掻き取り、排出できるようにした自動洗浄式ストレーナも使用されている。
【０００４】
しかしながら、液体中に繊維質のゴミや埃が多く含まれる液体を取り扱うプラントや、藻等が含まれる海水を取水する火力発電所の冷却水取水配管に使用されるストレーナでは、繊維質のスラッジが濾過用エレメントの濾過穴を貫通し、近くの繊維と互いに絡まって強固に結び付いて濾過用エレメントの内外周面に成長するため、従来の自動洗浄式ストレーナでは付着したスラッジを効果的に掻き取ることができない。
【０００５】
また、氷蓄熱式冷却システムの過冷却製氷装置では、過冷却生成冷却器に水又は低濃度ブライン中の氷粒子や微細なゴミ等のスラッジが流れ込み、過冷却生成冷却器が凍結したり、閉塞したりして破損することを防止するため、過冷却生成冷却器の上流側にストレーナを使用している。過冷却製氷装置内の氷蓄熱槽から過冷却生成冷却器へと流れる水又は低濃度ブラインの温度が氷点以下の場合には、ストレーナの濾過用エレメントに捕捉された氷粒子が成長し、濾過用エレメントの内外周面を覆って目詰まりを発生させる。このような場合に、従来の自動洗浄式ストレーナでは、濾過用エレメント表面に成長した氷を掻き取る際に、掻き取り部が氷の表面で滑ってしまうため、氷を効果的に除去することができない。
【０００６】
濾過用エレメントに付着した繊維質のスラッジを除去するストレーナとしては、特許文献１に、流体流路内に配置した濾過用エレメントの上流側の面に沿って移動する逆洗ノズルと、前記濾過用エレメントの上流側の面を摺動しながら前記逆洗ノズルと共に移動する刃部材を有するスクレーパを設け、濾過用エレメントの濾過穴を貫通して近くの繊維と絡まり、取れにくくなったスラッジを前記スクレーパの鋭利な刃部材と前記濾過用エレメントとで挟んで切断し、切断されて濾過用エレメントへの絡みつきが解かれたスラッジを逆洗ノズルで吸引して排出する自動逆洗式ストレーナが記載されている。
【０００７】
一方、濾過用エレメント表面に付着した氷を除去することができるストレーナとしては、特許文型２に、濾過用エレメントの外周面に摺接しながら変位するように一対の掻き取り具としてのスクレーパが設けられ、両スクレーパを一体的に連結する連結プレートが電動モータによって駆動回転される回転軸に連接され、濾過用エレメントの外周面に付着した氷を掻き取り除去するストレーナが記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には、濾過用エレメントの内部に洗浄ブラシ、又は濾過用エレメントの内部に洗浄ブラシと外部に氷除去装置を取り付け、駆動モータにより濾過用エレメントを回転させ、濾過用エレメントに付着した氷を除去するストレーナが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２５７８９２号公報
【特許文献２】特開平３−１９９８９５号公報
【特許文献３】特開２００１−１５３４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載されたストレーナは、刃部材を持ったスクレーパが濾過用エレメントの一次側にしか設けられていないため、濾過用エレメントの二次側にも成長して目詰まりを生じさせるスラッジを十分に剥離させて除去することができない。また、逆洗ノズルは、濾過用エレメントの二次側から一次側に流れを生じさせ、濾過用エレメントの濾過穴を目詰まりさせているスラッジを洗い流す仕組みであるため、逆洗ノズルでも濾過用エレメントの二次側に付着しているスラッジを十分に洗い流すことができない。
【００１１】
加えて、逆洗ノズル系の配管を設けているために構造が複雑であり、さらに、カッテングスクレパーに取り付けられた刃部材の切れ味を維持するためには定期的なメンテナンスが不可欠であり、その間、当該ストレーナを使用する装置が非稼動となる。
【００１２】
特許文献２に記載されたストレーナは、掻き取り部としてのスクレーパが濾過用エレメントの二次側にしか設けられていないため、濾過用エレメントの一次側に付着した氷を掻き取って除去することができない。このため、濾過用エレメントの一次側に氷が付着して目詰まりが生じた場合には、濾過用エレメントをストレーナ本体から取り出し、一次側に付着している氷を取り除く必要があり、その間、当該ストレーナを使用した装置が非稼動となる。
【００１３】
特許文献３に記載されたストレーナは、回転濾過用エレメントの二次側に氷が付着して成長した場合に備え、その氷を除去するための逆洗用配管及び逆洗用ポンプを設けているため、ストレーナ装置の構造が複雑になり、価格も高くなる。また、水又は低濃度ブラインの温度が氷点以下の場合には常にストレーナを運転状態にしておく必要があるため、運転コストが嵩むという問題もある。
【００１４】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、濾過用エレメントの内外周面に付着して成長し易いスラッジにより濾過用エレメントに目詰まりが発生した場合に、ストレーナを使用したままで自動的に濾過用エレメントの内外周面の双方に付着したスラッジを除去することができるとともに、構造が簡単で安価なエレメント再生用自動ストレーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、原水用流入口と浄水用流出口を有するストレーナ本体内に、円筒型の濾過用エレメントを配置し、このエレメントの内方から外方へ又は外方から内方へ原水を濾過するストレーナにおいて、前記エレメントの内外周に付着したスラッジを掻き取るためのブラシ又はスクレーパからなる掻き取り機構を当該エレメントの内外周面に回転駆動機構を介して回転させたことを特徴とするエレメント再生用自動ストレーナである。
【００１６】
請求項２に係る発明は、ストレーナ本体に搭載した電動モータ又はギア手動機構の回転駆動機構に回動軸を設けると共に、前記エレメントの内外周双方の掻き取り機構にそれぞれ前記回動軸に連接する連動杆を設け、双方の掻き取り機構を同時に回転させたエレメント再生用自動ストレーナである。
【００１７】
請求項３に係る発明は、原水用流入口をストレーナ本体の上方側面の偏心位置に設け、流出口をストレーナ本体下部に配置し、濾過用エレメントの上部を密閉し、下方の開口部を前記流出口に連通させ、エレメントの下部外周に配置した遮蔽用壁を介して旋回用の原水スペースと浄水スペースを設け、原水スペースで濾過した浄水を流出口より流出させたエレメント再生用自動ストレーナである。
【００１８】
請求項４に係る発明は、内外双方の掻き取り機構をエレメントの内外周の同位置に対応配置したエレメント再生用自動ストレーナである。
【００１９】
請求項５に係る発明は、エレメントの内外周面の双方の適宜位置に破砕突部を設けると共に、掻き取り機構の掻き取り部に破砕突部に対応した切欠き部を設けたエレメント再生用自動ストレーナである。
【００２０】
請求項６に係る発明は、破砕突部を破砕翼とし、この破砕翼と掻き取り機構の切欠き部でエレメント内外周に付着成長したスラッジを破砕除去するようにしたエレメント再生用自動ストレーナである。
【００２１】
請求項７に係る発明は、エレメントの内外周面に求心方向又は遠心方向に向けて、所定間隔に又はランダムに突設させた請求項１乃至６の何れか１項に記載のエレメント再生用自動ストレーナである。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明によると、原水用流入口からストレーナ本体内に流入する原水を、ストレーナ本体に配した濾過用エレメントの内方から外方へ、又は外方から内方へ濾過することができるとともに、濾過用エレメントにスラッジが付着して目詰まりが発生した場合には、ストレーナを使用状態のまま回転駆動機構を介してブラシ又はスクレーパから成る掻き取り機構をエレメントの内周又は外周で回転させることにより、エレメントの内周又は外周に付着成長したスラッジを掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を再生することができる。従って、濾過用エレメントの内外周で付着成長し易い、氷粒子や繊維質のスラッジが含まれる原水を取り扱う装置に使用するストレーナとして使用価値が高い。
【００２３】
請求項２に係る発明によると、連動杆により濾過用エレメントの内周及び外周の双方に配した掻き取り機構をそれぞれ一体に連結するとともに、回転駆動機構を介して濾過用エレメントの内外周で同時に回転させ、濾過用エレメントの内外周面に付着成長した氷や繊維質のスラッジを内外周面から同時に掻き取り、濾過用エレメントの濾過能力を効率的に再生することができる。
【００２４】
請求項３に係る発明によると、濾過用エレメントに付着して一次側から二次側に侵入してエレメントの全周面に付着成長し易いスラッジについても、ストレーナを使用状態のまま濾過用エレメントの内外周面から回転駆動機構を介して同時に掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を効率的に再生することができるので、氷粒子や繊維質のスラッジを含む原水を取り扱う装置に使用してもその装置の稼働率の低下させることがなく、ストレーナとしての使用価値は極めて大きい。
【００２５】
請求項４に係る発明によると、濾過用エレメントの内外周双方に、掻き取り機構が内外周面の同位置に対応して配置され、内外双方の掻き取り機構が濾過用エレメントの内外周面の同位置を両面から同時に掻き取るので、濾過用エレメントの内外周面に付着成長したスラッジについても内外周の両面から効果的に掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を再生することができる。
【００２６】
請求項５に係る発明によると、濾過用エレメントの内外周面の双方に設けた破砕突部により濾過用エレメントの内外周面に付着成長したスラッジに不連続部が発生するため、当該破砕突部に対応した切欠き部を設けた掻き取り機構を濾過用エレメントの内外周で回転させると、掻き取り機構からスラッジに作用する掻き取り力により、スラッジにその不連続部を起点とする破壊が生じるので、濾過用エレメントの内外周面に強固に付着成長したスラッジであっても容易に掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を再生することができる。
【００２７】
請求項６に係る発明によると、濾過用エレメントの内外周面上を摺動する掻き取り機構により濾過用エレメントの表面から掻き取ってもストレーナ本体の底部に沈下せず、掻き取り機構に纏わり付くスラッジを、濾過用エレメントの内外周面に設けた破砕翼と掻き取り部の切り欠き部により破砕、小型化して掻き取り機構より除去し、掻き取り部の掻き取り能力の低下を防止することができる。
【００２８】
請求項7に係る発明によると、液体に含まれるスラッジの性質に応じ、適宜な数の破砕突部をエレメントの内外周面に求心方向又は遠心方向に向けて所定間隔に又はランダムに突設させることにより、効果的に濾過用エレメントに付着成長したスラッジに不連続部を発生させるとともに、掻き取り機構に纏わり付くスラッジを破砕、小型化して掻き取り機構から除去し、掻き取り部の掻き取り能力の低下を防止することができるので、効率的に濾過用エレメントの内外周面に付着成長したスラッジを掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明におけるエレメント再生用自動ストレーナの一実施形態を示す縦方向の摸式断面図である。
【図２】濾過用エレメントの内外周に配置された掻き取り機構の配置状況の一例を示す模式図である。
【図３】濾過用エレメント内外周面に設けた破砕突部と掻き取り機構に設けた切欠き部の関係を示す摸式図である。
【図４】濾過用エレメント内外周面に設けた破砕突部と掻き取り機構に設けた切欠き部の効果を説明する摸式図である。
【図５】濾過用エレメント内外周面の破砕突部の配置状況の一例を示す模式図である
【図６】濾過用エレメント内外周面の破砕突部の配置状況の他の例を示す模式図である。
【図７】本発明におけるエレメント再生用自動ストレーナの他の実施形態を示す縦方向の摸式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明におけるエレメント再生用自動ストレーナの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明におけるエレメント再生用自動ストレーナの一実施形態を示す縦方向の摸式断面図である。
【００３１】
図１によると、エレメント再生用自動ストレーナ１は、ストレーナ本体２は縦型円筒状であり、下部は底板３で閉じられ、上部の開口部は取り外し自在の蓋板４により閉じられる。ストレーナ本体２の上方側面の偏心位置に原水用流入口５を設けるとともに、底板３に浄水用流出口６を設けている。また、蓋板４には、図示しないベントバルブへのベント管７が設けられ、ストレーナ本体２の下部にはドレンバルブ８へのドレン管９が設けられている。
【００３２】
また、ストレーナ本体２の下部内面には、中央に円形穴１０を形成した環状の区画板１１を求心方向に突出して設けるとともに、この区画板１１の上面に、円形穴１０の直径と同一の内径を有する短円筒状の遮蔽壁１２を円形穴１０と連通させて突設している。
【００３３】
ストレーナ本体２の内部には、原水からスラッジを除去して濾過する濾過用エレメント１３と、濾過用エレメント１３の内外周面に付着成長したスラッジを除去する回転掻き取り機構１４が配置されている。
【００３４】
濾過用エレメント１３は、上部は板材１５により閉鎖され、下部は開放されており、遮蔽壁１２の上部１６に下端部１７を係合させてストレーナ本体２内に載置される。このため、濾過用エレメント１３の外周側が一次側、内周側が二次側となり、スラッジを含んだ原水は、外周側から内周側へと濾過用エレメント１３を通過して濾過される。濾過用エレメント１３のフィルタスクリーン１８として、本例ではパンチングプレートを使用したが、原水に含まれるスラッジに対応し、その他、ウェッジワイヤ、ワイヤーメッシュ等の適宜の部材を選定して使用することができる。
【００３５】
回転掻き取り機構１４は、濾過用エレメント１３の内周に配置した掻き取り機構１９ａ、１９ａと、濾過用エレメント１３の外周に配置した掻き取り機構１９ｂ、１９ｂと、濾過用エレメント１３の内周に配置された掻き取り機構１９ａ、１９ａを一体として連結している連動杆２０ａと、外周に配置された掻き取り機構１９ｂ、１９ｂを連結している連動杆２０ｂと、連動杆２０ａ、２０ｂと接続し、掻き取り機構１９ａ、１９ｂが濾過用エレメント１３の内外周を回転可能とする機構回転軸２１と、内外周に配置された掻き取り機構１９ａ、１９ｂの相対的な位置関係を調整する調整金具２２とから構成されている。
【００３６】
また、機構回転軸２１の下部２３は、ストレーナ本体２の下部内面の遮蔽壁１２の上部に配置されている支持部材２４の軸受２５により回転自在に支持されている。このため、回転掻き取り機構１４の掻き取り機構１９ａ、１９ｂは、濾過用エレメント１３の内外周を自在に回転することができる。
【００３７】
掻き取り機構１９ａ、１９ｂには、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７に付着したスラッジを掻き取るために、掻き取り部２８を取り付けている。掻き取り部２８としては、ブラシ又はスクレーパを用いることができる。掻き取り機構１９ａ、１９ｂに取り付ける掻き取り部２８の構成は、内外周の双方共にブラシ又はスクレーパで同一としても良いし、例えば、外周側はブラシ、内周側はスクレーパとしても良い。更には、原水に含まれるスラッジの種類、量に応じ、適宜ランダムにブラシとスクレーパを組み合わせて使用することもできる。
【００３８】
図１及び図２に示すように、濾過用エレメント１３の内外周の同一位置を両面から同時に掻き取る様に内外周の掻き取り機構１９ａ、１９ｂを同一位置に対応させて配置すると、濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に付着成長したスラッジに対して内外周双方の掻き取り部材２８からの掻き取り力が同時に作用し、内外双方からの掻き取り力の合力で強くスラッジを掻き取るので、従来の自動洗浄ストレーナでは対応が困難であった濾過用エレメント１３の内外周面に付着成長する氷や繊維質のスラッジであっても、効果的に掻き取り除去することができる。
【００３９】
ストレーナ本体２の上部を閉じている蓋板４の上面には回転駆動機構２９を搭載している。回転駆動機構２９の回動軸３０は、下部に設けた下向きコ字状金具３１を介して回転掻き取り機構１４の外周側連動杆２０ｂと連接し、回動軸３０の回転を回転掻き取り機構１４に伝達して回転掻き取り機構１４を回転させている。なお、本例では、回転駆動機構２９を駆動する手段として電動モータ３２を使用したが、手動ギア機構を用いて駆動させることもできる。
【００４０】
次に一実施形態の作用を説明する。
原水用流入口５からエレメント再生用自動ストレーナ１に流入したスラッジを含む原水は、図２に示すように、原水用流入口５が偏心してストレーナ本体２に設けられているため、ストレーナ本体２の内面に案内され旋回流となり、濾過用エレメント１３外周の原水スペース３３を旋回する。
【００４１】
また、濾過用エレメント１３の外周を旋回流となって流れる原水は、濾過用エレメント１３の外周面２７を洗浄するので、外周面２７にスラッジを付着しにくくするとともに、付着したスラッジの成長を妨げる。
【００４２】
原水スペース３３の原水は、濾過用エレメント１３を外周面２７側から内周面２６側へ通過することにより濾過され、浄水となる。濾過用エレメント１３の内周側の浄水スペース３４の浄水は、ストレーナ本体２の下部に設けた浄水用流出口６から、エレメント再生用自動ストレーナ１の外部へ流出する。
【００４３】
濾過用エレメント１３の外周面２７は原水の旋回流により常時洗浄されているので、スラッジが外周面２７に付着して成長し難い状況ではあるが、それでもスラッジが付着して成長することを完全に防止することはできない。特に、原水に含まれるスラッジが繊維質である場合には、濾過用エレメントの１３の濾過穴３５にスラッジが入り込み、互いに絡み付いて成長することを完全に防止することはできない。また、原水が水又は低濃度ブラインであり、原水の温度が氷点以下で過冷却状態にある場合にも、濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７が結氷し、結氷状態が成長することを防止することはできない。
【００４４】
原水に含まれるスラッジが濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に付着成長し、濾過用エレメント１３の濾過能力が低下すると、原水用流入口５と浄水用流出口６とに各々設置した圧力計（図示せず）の差圧が大きくなり、例えば、０．０６ＭＰａとなったときに、濾過用エレメント１３の清掃作業が必要となる。
【００４５】
濾過用エレメント１３に付着成長したスラッジを除去する清掃を行うためには、電動モータ３２の図示しないスイッチをＯＮにし、回転駆動機構２９を作動させ、濾過用エレメント１３の内外周に配置した掻き取り機構１９ａ、１９ｂを同時に回転させて、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７に付着成長したスラッジを掻き取る。
このとき、濾過用エレメント１３の同一位置を内外周から同時に掻き取り部２８が掻き取るので、濾過用エレメント１３に付着し、濾過用穴３５を貫通して成長しているスラッジであっても、内外周から同時に掻き取り部２８からの掻き取り力が作用し、それらの合力が大きな掻き取り力となるため、効果的に掻き取り除去することができる。
【００４６】
濾過用エレメント１３の外周面２７から掻き取り除去したスラッジは、原水スペース３３の下部に沈殿するので、ドレンバルブ８を開けると、旋回流効果により原水から分離されて沈殿していたスラッジと共に、ドレン管９を通じてエレメント再生用自動ストレーナ１の外部へ排出することができる。
【００４７】
原水用流入口５と浄水用流出口６との差圧が規定値以下になれば、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７に付着していたスラッジは除去され、濾過用エレメント１３濾過能力は回復したと判断することができるので、電動モータ３２のスイッチをＯＦＦにし、濾過用エレメント１３の清掃作業を終了する。
【００４８】
何回か上記の操作を行っても、差圧が規定値以下とならない場合には、ストレーナ本体２から濾過用エレメント１３を外部に取出して、適宜清掃を行う。
【００４９】
次に、本発明の他の特徴である濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７に設けた破砕突部と、掻き取り機構１９ａ、１９ｂの掻き取り部２８に設けた切欠き部の構成と作用について詳述する。
【００５０】
従来のストレーナでは対処が困難であった濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に付着成長するスラッジであっても、濾過用エレメント１３の内外周に掻き取り機構１９ａ、１９ｂを配置するとともに、内外周双方の掻き取り機構１９ａ、１９ｂを同一位置に対応させて配置し、内外周双方の掻き取り機構を同時に回転する回転掻き取り機構１４を設けることにより、スラッジを効果的に掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を再生することができる。更には、回転掻き取り機構１４と併せ、内周面２６及び外周面２７に破砕突部３６を設けた濾過用エレメント１３を用いることにより、濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に強固に付着成長したスラッジであっても容易に掻き取り除去することができる。
【００５１】
図１に示すように、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７には、求心方向又は遠心方向に向けて、破砕突部３６が突設されている。本実施例の場合、濾過用エレメント１３はパンチングメタルから製作し、破砕突部３６をパンチングメタルの内外周面２６，２７上に溶接して取り付けている。
【００５２】
図３によると、破砕突部３６を濾過用エレメント１３の内周面２６、外周面２７に突設しているため、掻き取り機構１９ａ、１９ｂに取り付けた掻き取り部２８には、破砕突部３６との干渉を避けるために、破砕突部３６に対応した切欠き部３７を設けている。掻き取り機構１９ａ、１９ｂに取り付けた掻き取り部２８（本図の場合はブラシ）は、切欠き部３７が存在することにより破砕突部３６と干渉することなく、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７を摺動し、内外周面に付着成長したスラッジ３８を掻き取ることができる。
【００５３】
濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７には破砕突部３６が突設されているため、濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７にスラッジが付着成長しても、破砕突部３６が突設されている部分にはスラッジが付着成長することができないので、この部分にはスラッジの不連続部が生じる。このため、掻き取り部２８が濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７から同時にスラッジを掻き取ると、両面からの掻き取り力の合力でスラッジが掻き取り部２８の移動方向に引っ張られ、スラッジには不連続部を起点とする破壊が発生する。
濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に強固に付着成長するスラッジであっても、回転掻き取り機構１４と併せて内外周面２６、２７に破砕突部３６を設けた濾過用エレメント１３を使用することにより、容易に掻き取り除去し、濾過用エレメント１３の濾過能力を確実に再生することができる。
【００５４】
図４に示すように、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７から掻き取り機構１９ａ、１９ｂにより掻き取り除去しても、ストレーナ本体２の下部に沈殿せず、スラッジ３８が融合して掻き取り部２８に纏わり付き、掻き取り機構１９ａ、１９ｂの回転に伴って、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７上を移動する現象が発生する。この様に、掻き取り部２８にスラッジ３８が融合して纏わり付くと、掻き取り部２８の掻き取り能力は大きく低下するので、掻き取り部２８からスラッジ３８を除去する必要がある。
【００５５】
本発明では、掻き取り部２８に纏わりついたスラッジ３８を除去するため、破砕突部３６を矩形板状の破砕翼４０とした。図４に示すように、掻き取り除去された後、融合して掻き取り部２８に纏わり付き、掻き取り機構１９ａ、１９ｂと共に濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７上を移動する融合したスラッジ３８が、破砕突部３６として破砕翼４０が突設された部分を通過すると、掻き取り部２８の切欠き部３７にはみ出しているスラッジ３８の部分４１は、破砕翼４０により塞き止められるのに対し、掻き取り部２８に纏わり付いているスラッジ３８の部分４２は、掻き取り機構１９ａ、１９ｂと共に移動を継続する。その結果、スラッジ３８の破砕翼４０により塞き止められた部分４１と、スラッジ３８の掻き取り部２８に纏わり付いている部分４２の間には引っ張り力が生じ、最終的にはスラッジ３８は切断、破壊される。このため、掻き取り部２８への纏わり付きを解かれたスラッジ３８の部分４１は、ストレーナ本体２の下部に沈殿する。また、掻き取り部材２８に纏わり付いて移動していたスラッジ３８の部分４２も、スラッジ３８の切断時の引っ張り力により掻き取り部２８から分離し易い状態となり、分離したものはストレーナ本体２の下部に沈殿する。
【００５６】
上記の作用により、掻き取り部２８の掻き取り能力が回復し、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７に付着成長するスラッジ３８を継続して効果的に掻き取り除去することができる。
【００５７】
破砕翼４０は、濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に求心方向又は遠心方向に向けて突設しているが、その配列方式は、図５に例示するように、一列に整列させて配置しても良いし、図６に例示するように千鳥状に配置しても良い。また、破砕翼４０を突設させる間隔は、一定でもランダムでも良い。
破砕翼４０を突設する数が多いほど、濾過用エレメントに１３の内外周面２６、２７に付着成長したスラッジ３８に生じる不連続部３９の数が増加し、掻き取り除去し易くなるとともに、掻き取り部２８に纏わりついたスラッジ３８を破壊、小型化し、掻き取り部２８から分離させる効果も大きくなるが、破砕翼４０の数をあまり多くすると、濾過用エレメント１３の外周に突出した破砕翼４０が抵抗となって旋回流効果を減殺してしまうので、原水に含まれるスラッジの性質に応じた適宜の数に止める必要がある。
【００５８】
次に、本発明における他の実施形態を説明する。他の実施形態では、前記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、共通する構造、部品を示す番号については、前記実施形態と同じ番号を使用する。
【００５９】
図７によると、他の実施形態のエレメント再生用自動ストレーナ１０１は、図１の実施形態と異なり、濾過用エレメントの内周側から外周側へ原水を通過させて濾過する方式のストレーナである。
【００６０】
図７によると、エレメント再生用自動ストレーナ１０１は、ストレーナ本体１０２は縦型円筒状であり、下部は底板３で閉じられ、上部の開口部は取り外し自在の蓋板４により閉じられる。ストレーナ本体１０２の側面上方には原水用流入口１０５を設けるとともに、側面中程には浄水用流出口１０６を設けている。また、蓋板４には、図示しないベントバルブへのベント管７が設けられ、ストレーナ本体１０２の底板３にはドレンバルブ８へのドレン管１０９を設けている。
【００６１】
また、ストレーナ本体１０２の中部内面には、中央に円形穴１１０を形成した環状の濾過用エレメント取り付け板１１１を求心方向に突出して設けている。また、ストレーナ本体１０２の下部内面には、中心回転軸１２１の支持部材１２５を設けている。
【００６２】
濾過用エレメント１１３の上端部は開放され、下端部は板１１５により閉鎖されている。このため、濾過用エレメント１１３は、内周側が一次側に、外周側が二次側となり、原水は内周側から外周側へと濾過用エレメント１１３を通過して濾過される。
【００６３】
濾過用エレメント１１３は、濾過用エレメント取り付け板１１１の円形穴１１０に挿入され、濾過用エレメント１１３の上端取り付け部１１６と濾過用エレメント取り付け板１１１を適宜な方法により固定して、ストレーナ本体１０２の内部に配置している。
【００６４】
また、濾過用エレメント１１３の内外周双方に掻き取り機構１９ａ、１９ｂを配置し、その他の回転掻き取り機構１１４の構成も概ね図１の実施形態と同様であるが、濾過用エレメントの外周側に配置した掻き取り機構１９ｂ、１９ｂを連結する連動杆２０ｂが、濾過用エレメント１１３の下部に配置されている。
【００６５】
回転掻き取り機構１１４を駆動する回転駆動機構２９の構成も概ね図１の実施形態のものと同様であるが、回動軸３０の下部に設けた下向きコ字状金具３１と、中心回転軸１２１の上端に設けた連接棒１３３とを介して回動軸３０を回転掻き取り機構１１４に連接し、回転掻き取り機構１１４を回転させている。
【００６６】
次に上記実施形態の作用を説明する。
図７の実施形態において、原水用流入口１０５からエレメント再生用自動ストレーナ１０１に流入したスラッジを含む原水は、濾過用エレメント１１３を内周側から外周側へ通過することにより濾過され、浄水となる。濾過用エレメント１１３の外周側の浄水スペース３４の浄水は、ストレーナ本体１０２の中部側面に設けた浄水用流出口１０６から、エレメント再生用自動ストレーナ１０１の外部へ流出する。
【００６７】
原水に含まれるスラッジが濾過用エレメント１１３の内外周面２６、２７に付着成長して濾過能力が低下したことを原水用流入口１０５と浄水用流出口１０６との差圧の増加を圧力計（図示せず）により認知した場合には、図１の実施形態の場合と同様の操作を行うことにより、濾過用エレメント１１３の内外周面２６、２７に付着成長したスラッジを掻き取り除去することができる
【００６８】
濾過用エレメント１１３の内周面２６（一次側）から掻き取り除去したスラッジは、ストレーナ本体１０２の下部に沈殿するので、ドレンバルブ８を開けると、ドレン管１０９を通じてエレメント再生用自動ストレーナ１０１の外部へ排出することができる。
【００６９】
以上の説明で明らかなように、本発明に係るストレーナでは、従来の自動洗浄ストレーナでは対応が困難であった濾過用エレメントに付着成長しやすいスラッジ、例えば繊維質の埃やゴミ、氷、が濾過用エレメントの内外周面に付着成長した場合であっても、原水の供給を停止することなく、ストレーナを稼動したままで濾過用エレメントの内外周面に付着成長したスラッジを除去するとともに、ストレーナの外部に排出することができるので、濾過用エレメントのメンテナンス作業の省力化、効率化を図れるだけではなく、当該ストレーナを使用した装置全体の稼働率、生産性を著しく向上させることができるので、その経済的な価値は極めて大きい。
【符号の説明】
【００７０】
１、１０１ エレメント再生用自動ストレーナ
２、１０２ ストレーナ本体
３ 蓋体
５、１０５ 原水用流入口
６、１０６ 浄水用流出口
１３、１１３ 濾過用エレメント
１４ 回転掻き取り機構
１９ａ、１９ｂ 掻き取り機構
２０ａ、２０ｂ 連動杆
２８ 掻き取り部（ブラシ又はスクレーパ）
２９ 回転駆動機構
３６ 破砕突部
３７ 切欠き部
３８ スラッジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の異物（以下、スラッジという。）を含んだ液体中からスラッジを除去するストレーナに関し、更に詳細には、濾過用エレメントの内外周面に付着して成長し易いスラッジを、濾過用エレメントの内外周面の表面に設けた破砕突部と、濾過用エレメントの内外周に設けた回転掻き取り機構とにより、濾過用エレメントの両面から除去するエレメント再生用自動ストレーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ストレーナとしては、円筒型の濾過用エレメントに液体を通過させ、濾過してその液体が含有するスラッジを除去するものが広く使用されている。ストレーナの使用中に、濾過用エレメントにスラッジが付着して目詰まりを生じた際には、ストレーナ本体から濾過用エレメントを取り出し、付着したスラッジを除去して目詰まりを解消させる必要があり、この間、当該ストレーナを使用した装置が非稼動となるため、効率性、経済性の面で問題がある。
【０００３】
上記の問題を解決するため、濾過用エレメントの外側又は内側の周面にスクレーパ等の掻き取り部を当接させ、駆動用モータにより両者を相対移動させることにより、当該ストレーナの使用を中断することなく、濾過用エレメントに付着したスラッジを掻き取り、排出できるようにした自動洗浄式ストレーナも使用されている。
【０００４】
しかしながら、液体中に繊維質のゴミや埃が多く含まれる液体を取り扱うプラントや、藻等が含まれる海水を取水する火力発電所の冷却水取水配管に使用されるストレーナでは、繊維質のスラッジが濾過用エレメントの濾過穴を貫通し、近くの繊維と互いに絡まって強固に結び付いて濾過用エレメントの内外周面に成長するため、従来の自動洗浄式ストレーナでは付着したスラッジを効果的に掻き取ることができない。
【０００５】
また、氷蓄熱式冷却システムの過冷却製氷装置では、過冷却生成冷却器に水又は低濃度ブライン中の氷粒子や微細なゴミ等のスラッジが流れ込み、過冷却生成冷却器が凍結したり、閉塞したりして破損することを防止するため、過冷却生成冷却器の上流側にストレーナを使用している。過冷却製氷装置内の氷蓄熱槽から過冷却生成冷却器へと流れる水又は低濃度ブラインの温度が氷点以下の場合には、ストレーナの濾過用エレメントに捕捉された氷粒子が成長し、濾過用エレメントの内外周面を覆って目詰まりを発生させる。このような場合に、従来の自動洗浄式ストレーナでは、濾過用エレメント表面に成長した氷を掻き取る際に、掻き取り部が氷の表面で滑ってしまうため、氷を効果的に除去することができない。
【０００６】
濾過用エレメントに付着した繊維質のスラッジを除去するストレーナとしては、特許文献１に、流体流路内に配置した濾過用エレメントの上流側の面に沿って移動する逆洗ノズルと、前記濾過用エレメントの上流側の面を摺動しながら前記逆洗ノズルと共に移動する刃部材を有するスクレーパを設け、濾過用エレメントの濾過穴を貫通して近くの繊維と絡まり、取れにくくなったスラッジを前記スクレーパの鋭利な刃部材と前記濾過用エレメントとで挟んで切断し、切断されて濾過用エレメントへの絡みつきが解かれたスラッジを逆洗ノズルで吸引して排出する自動逆洗式ストレーナが記載されている。
【０００７】
一方、濾過用エレメント表面に付着した氷を除去することができるストレーナとしては、特許文型２に、濾過用エレメントの外周面に摺接しながら変位するように一対の掻き取り具としてのスクレーパが設けられ、両スクレーパを一体的に連結する連結プレートが電動モータによって駆動回転される回転軸に連接され、濾過用エレメントの外周面に付着した氷を掻き取り除去するストレーナが記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には、濾過用エレメントの内部に洗浄ブラシ、又は濾過用エレメントの内部に洗浄ブラシと外部に氷除去装置を取り付け、駆動モータにより濾過用エレメントを回転させ、濾過用エレメントに付着した氷を除去するストレーナが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２５７８９２号公報
【特許文献２】特開平３−１９９８９５号公報
【特許文献３】特開２００１−１５３４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載されたストレーナは、刃部材を持ったスクレーパが濾過用エレメントの一次側にしか設けられていないため、濾過用エレメントの二次側にも成長して目詰まりを生じさせるスラッジを十分に剥離させて除去することができない。また、逆洗ノズルは、濾過用エレメントの二次側から一次側に流れを生じさせ、濾過用エレメントの濾過穴を目詰まりさせているスラッジを洗い流す仕組みであるため、逆洗ノズルでも濾過用エレメントの二次側に付着しているスラッジを十分に洗い流すことができない。
【００１１】
加えて、逆洗ノズル系の配管を設けているために構造が複雑であり、さらに、カッテングスクレパーに取り付けられた刃部材の切れ味を維持するためには定期的なメンテナンスが不可欠であり、その間、当該ストレーナを使用する装置が非稼動となる。
【００１２】
特許文献２に記載されたストレーナは、掻き取り部としてのスクレーパが濾過用エレメントの二次側にしか設けられていないため、濾過用エレメントの一次側に付着した氷を掻き取って除去することができない。このため、濾過用エレメントの一次側に氷が付着して目詰まりが生じた場合には、濾過用エレメントをストレーナ本体から取り出し、一次側に付着している氷を取り除く必要があり、その間、当該ストレーナを使用した装置が非稼動となる。
【００１３】
特許文献３に記載されたストレーナは、回転濾過用エレメントの二次側に氷が付着して成長した場合に備え、その氷を除去するための逆洗用配管及び逆洗用ポンプを設けているため、ストレーナ装置の構造が複雑になり、価格も高くなる。また、水又は低濃度ブラインの温度が氷点以下の場合には常にストレーナを運転状態にしておく必要があるため、運転コストが嵩むという問題もある。
【００１４】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、濾過用エレメントの内外周面に付着して成長し易いスラッジにより濾過用エレメントに目詰まりが発生した場合に、ストレーナを使用したままで自動的に濾過用エレメントの内外周面の双方に付着したスラッジを除去することができるとともに、構造が簡単で安価なエレメント再生用自動ストレーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、原水用流入口と浄水用流出口を有するストレーナ本体内に、円筒型の濾過用エレメントを配置し、このエレメントの内方から外方へ又は外方から内方へ原水を濾過するストレーナにおいて、前記エレメントの内外周に付着したスラッジを掻き取るためのブラシ又はスクレーパからなる掻き取り機構を当該エレメントの内外周面に回転駆動機構を介して回転させたことを特徴とするエレメント再生用自動ストレーナである。
【００１６】
請求項２に係る発明は、ストレーナ本体に搭載した電動モータ又はギア手動機構の回転駆動機構に回動軸を設けると共に、前記エレメントの内外周双方の掻き取り機構にそれぞれ前記回動軸に連接する連動杆を設け、双方の掻き取り機構を同時に回転させたエレメント再生用自動ストレーナである。
【００１７】
請求項３に係る発明は、原水用流入口をストレーナ本体の上方側面の偏心位置に設け、流出口をストレーナ本体下部に配置し、濾過用エレメントの上部を密閉し、下方の開口部を前記流出口に連通させ、エレメントの下部外周に配置した遮蔽用壁を介して旋回用の原水スペースと浄水スペースを設け、原水スペースで濾過した浄水を流出口より流出させたエレメント再生用自動ストレーナである。
【００１８】
請求項４に係る発明は、内外双方の掻き取り機構をエレメントの内外周の同位置に対応配置したエレメント再生用自動ストレーナである。
【００１９】
請求項５に係る発明は、エレメントの内外周面の双方の適宜位置に破砕突部を設けると共に、掻き取り機構の掻き取り部に破砕突部に対応した切欠き部を設けたエレメント再生用自動ストレーナである。
【００２０】
請求項６に係る発明は、破砕突部を破砕翼とし、この破砕翼と掻き取り機構の切欠き部でエレメント内外周に付着成長したスラッジを破砕除去するようにしたエレメント再生用自動ストレーナである。
【００２１】
請求項７に係る発明は、エレメントの内外周面に求心方向又は遠心方向に向けて、所定間隔に又はランダムに突設させた請求項１乃至６の何れか１項に記載のエレメント再生用自動ストレーナである。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明によると、原水用流入口からストレーナ本体内に流入する原水を、ストレーナ本体に配した濾過用エレメントの内方から外方へ、又は外方から内方へ濾過することができるとともに、濾過用エレメントにスラッジが付着して目詰まりが発生した場合には、ストレーナを使用状態のまま回転駆動機構を介してブラシ又はスクレーパから成る掻き取り機構をエレメントの内周又は外周で回転させることにより、エレメントの内周又は外周に付着成長したスラッジを掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を再生することができる。従って、濾過用エレメントの内外周で付着成長し易い、氷粒子や繊維質のスラッジが含まれる原水を取り扱う装置に使用するストレーナとして使用価値が高い。
【００２３】
請求項２に係る発明によると、連動杆により濾過用エレメントの内周及び外周の双方に配した掻き取り機構をそれぞれ一体に連結するとともに、回転駆動機構を介して濾過用エレメントの内外周で同時に回転させ、濾過用エレメントの内外周面に付着成長した氷や繊維質のスラッジを内外周面から同時に掻き取り、濾過用エレメントの濾過能力を効率的に再生することができる。
【００２４】
請求項３に係る発明によると、濾過用エレメントに付着して一次側から二次側に侵入してエレメントの全周面に付着成長し易いスラッジについても、ストレーナを使用状態のまま濾過用エレメントの内外周面から回転駆動機構を介して同時に掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を効率的に再生することができるので、氷粒子や繊維質のスラッジを含む原水を取り扱う装置に使用してもその装置の稼働率の低下させることがなく、ストレーナとしての使用価値は極めて大きい。
【００２５】
請求項４に係る発明によると、濾過用エレメントの内外周双方に、掻き取り機構が内外周面の同位置に対応して配置され、内外双方の掻き取り機構が濾過用エレメントの内外周面の同位置を両面から同時に掻き取るので、濾過用エレメントの内外周面に付着成長したスラッジについても内外周の両面から効果的に掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を再生することができる。
【００２６】
請求項５に係る発明によると、濾過用エレメントの内外周面の双方に設けた破砕突部により濾過用エレメントの内外周面に付着成長したスラッジに不連続部が発生するため、当該破砕突部に対応した切欠き部を設けた掻き取り機構を濾過用エレメントの内外周で回転させると、掻き取り機構からスラッジに作用する掻き取り力により、スラッジにその不連続部を起点とする破壊が生じるので、濾過用エレメントの内外周面に強固に付着成長したスラッジであっても容易に掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を再生することができる。
【００２７】
請求項６に係る発明によると、濾過用エレメントの内外周面上を摺動する掻き取り機構により濾過用エレメントの表面から掻き取ってもストレーナ本体の底部に沈下せず、掻き取り機構に纏わり付くスラッジを、濾過用エレメントの内外周面に設けた破砕翼と掻き取り部の切り欠き部により破砕、小型化して掻き取り機構より除去し、掻き取り部の掻き取り能力の低下を防止することができる。
【００２８】
請求項7に係る発明によると、液体に含まれるスラッジの性質に応じ、適宜な数の破砕突部をエレメントの内外周面に求心方向又は遠心方向に向けて所定間隔に又はランダムに突設させることにより、効果的に濾過用エレメントに付着成長したスラッジに不連続部を発生させるとともに、掻き取り機構に纏わり付くスラッジを破砕、小型化して掻き取り機構から除去し、掻き取り部の掻き取り能力の低下を防止することができるので、効率的に濾過用エレメントの内外周面に付着成長したスラッジを掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明におけるエレメント再生用自動ストレーナの一実施形態を示す縦方向の摸式断面図である。
【図２】濾過用エレメントの内外周に配置された掻き取り機構の配置状況の一例を示す模式図である。
【図３】濾過用エレメント内外周面に設けた破砕突部と掻き取り機構に設けた切欠き部の関係を示す摸式図である。
【図４】濾過用エレメント内外周面に設けた破砕突部と掻き取り機構に設けた切欠き部の効果を説明する摸式図である。
【図５】濾過用エレメント内外周面の破砕突部の配置状況の一例を示す模式図である
【図６】濾過用エレメント内外周面の破砕突部の配置状況の他の例を示す模式図である。
【図７】本発明におけるエレメント再生用自動ストレーナの他の実施形態を示す縦方向の摸式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明におけるエレメント再生用自動ストレーナの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明におけるエレメント再生用自動ストレーナの一実施形態を示す縦方向の摸式断面図である。
【００３１】
図１によると、エレメント再生用自動ストレーナ１は、ストレーナ本体２は縦型円筒状であり、下部は底板３で閉じられ、上部の開口部は取り外し自在の蓋板４により閉じられる。ストレーナ本体２の上方側面の偏心位置に原水用流入口５を設けるとともに、底板３に浄水用流出口６を設けている。また、蓋板４には、図示しないベントバルブへのベント管７が設けられ、ストレーナ本体２の下部にはドレンバルブ８へのドレン管９が設けられている。
【００３２】
また、ストレーナ本体２の下部内面には、中央に円形穴１０を形成した環状の区画板１１を求心方向に突出して設けるとともに、この区画板１１の上面に、円形穴１０の直径と同一の内径を有する短円筒状の遮蔽壁１２を円形穴１０と連通させて突設している。
【００３３】
ストレーナ本体２の内部には、原水からスラッジを除去して濾過する濾過用エレメント１３と、濾過用エレメント１３の内外周面に付着成長したスラッジを除去する回転掻き取り機構１４が配置されている。
【００３４】
濾過用エレメント１３は、上部は板材１５により閉鎖され、下部は開放されており、遮蔽壁１２の上部１６に下端部１７を係合させてストレーナ本体２内に載置される。このため、濾過用エレメント１３の外周側が一次側、内周側が二次側となり、スラッジを含んだ原水は、外周側から内周側へと濾過用エレメント１３を通過して濾過される。濾過用エレメント１３のフィルタスクリーン１８として、本例ではパンチングプレートを使用したが、原水に含まれるスラッジに対応し、その他、ウェッジワイヤ、ワイヤーメッシュ等の適宜の部材を選定して使用することができる。
【００３５】
回転掻き取り機構１４は、濾過用エレメント１３の内周に配置した掻き取り機構１９ａ、１９ａと、濾過用エレメント１３の外周に配置した掻き取り機構１９ｂ、１９ｂと、濾過用エレメント１３の内周に配置された掻き取り機構１９ａ、１９ａを一体として連結している連動杆２０ａと、外周に配置された掻き取り機構１９ｂ、１９ｂを連結している連動杆２０ｂと、連動杆２０ａ、２０ｂと接続し、掻き取り機構１９ａ、１９ｂが濾過用エレメント１３の内外周を回転可能とする機構回転軸２１と、内外周に配置された掻き取り機構１９ａ、１９ｂの相対的な位置関係を調整する調整金具２２とから構成されている。
【００３６】
また、機構回転軸２１の下部２３は、ストレーナ本体２の下部内面の遮蔽壁１２の上部に配置されている支持部材２４の軸受２５により回転自在に支持されている。このため、回転掻き取り機構１４の掻き取り機構１９ａ、１９ｂは、濾過用エレメント１３の内外周を自在に回転することができる。
【００３７】
掻き取り機構１９ａ、１９ｂには、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７に付着したスラッジを掻き取るために、掻き取り部２８を取り付けている。掻き取り部２８としては、ブラシ又はスクレーパを用いることができる。掻き取り機構１９ａ、１９ｂに取り付ける掻き取り部２８の構成は、内外周の双方共にブラシ又はスクレーパで同一としても良いし、例えば、外周側はブラシ、内周側はスクレーパとしても良い。更には、原水に含まれるスラッジの種類、量に応じ、適宜ランダムにブラシとスクレーパを組み合わせて使用することもできる。
【００３８】
図１及び図２に示すように、濾過用エレメント１３の内外周の同一位置を両面から同時に掻き取る様に内外周の掻き取り機構１９ａ、１９ｂを同一位置に対応させて配置すると、濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に付着成長したスラッジに対して内外周双方の掻き取り部材２８からの掻き取り力が同時に作用し、内外双方からの掻き取り力の合力で強くスラッジを掻き取るので、従来の自動洗浄ストレーナでは対応が困難であった濾過用エレメント１３の内外周面に付着成長する氷や繊維質のスラッジであっても、効果的に掻き取り除去することができる。
【００３９】
ストレーナ本体２の上部を閉じている蓋板４の上面には回転駆動機構２９を搭載している。回転駆動機構２９の回動軸３０は、下部に設けた下向きコ字状金具３１を介して回転掻き取り機構１４の外周側連動杆２０ｂと連接し、回動軸３０の回転を回転掻き取り機構１４に伝達して回転掻き取り機構１４を回転させている。なお、本例では、回転駆動機構２９を駆動する手段として電動モータ３２を使用したが、手動ギア機構を用いて駆動させることもできる。
【００４０】
次に一実施形態の作用を説明する。
原水用流入口５からエレメント再生用自動ストレーナ１に流入したスラッジを含む原水は、図２に示すように、原水用流入口５が偏心してストレーナ本体２に設けられているため、ストレーナ本体２の内面に案内され旋回流となり、濾過用エレメント１３外周の原水スペース３３を旋回する。
【００４１】
また、濾過用エレメント１３の外周を旋回流となって流れる原水は、濾過用エレメント１３の外周面２７を洗浄するので、外周面２７にスラッジを付着しにくくするとともに、付着したスラッジの成長を妨げる。
【００４２】
原水スペース３３の原水は、濾過用エレメント１３を外周面２７側から内周面２６側へ通過することにより濾過され、浄水となる。濾過用エレメント１３の内周側の浄水スペース３４の浄水は、ストレーナ本体２の下部に設けた浄水用流出口６から、エレメント再生用自動ストレーナ１の外部へ流出する。
【００４３】
濾過用エレメント１３の外周面２７は原水の旋回流により常時洗浄されているので、スラッジが外周面２７に付着して成長し難い状況ではあるが、それでもスラッジが付着して成長することを完全に防止することはできない。特に、原水に含まれるスラッジが繊維質である場合には、濾過用エレメントの１３の濾過穴３５にスラッジが入り込み、互いに絡み付いて成長することを完全に防止することはできない。また、原水が水又は低濃度ブラインであり、原水の温度が氷点以下で過冷却状態にある場合にも、濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７が結氷し、結氷状態が成長することを防止することはできない。
【００４４】
原水に含まれるスラッジが濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に付着成長し、濾過用エレメント１３の濾過能力が低下すると、原水用流入口５と浄水用流出口６とに各々設置した圧力計（図示せず）の差圧が大きくなり、例えば、０．０６ＭＰａとなったときに、濾過用エレメント１３の清掃作業が必要となる。
【００４５】
濾過用エレメント１３に付着成長したスラッジを除去する清掃を行うためには、電動モータ３２の図示しないスイッチをＯＮにし、回転駆動機構２９を作動させ、濾過用エレメント１３の内外周に配置した掻き取り機構１９ａ、１９ｂを同時に回転させて、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７に付着成長したスラッジを掻き取る。
このとき、濾過用エレメント１３の同一位置を内外周から同時に掻き取り部２８が掻き取るので、濾過用エレメント１３に付着し、濾過用穴３５を貫通して成長しているスラッジであっても、内外周から同時に掻き取り部２８からの掻き取り力が作用し、それらの合力が大きな掻き取り力となるため、効果的に掻き取り除去することができる。
【００４６】
濾過用エレメント１３の外周面２７から掻き取り除去したスラッジは、原水スペース３３の下部に沈殿するので、ドレンバルブ８を開けると、旋回流効果により原水から分離されて沈殿していたスラッジと共に、ドレン管９を通じてエレメント再生用自動ストレーナ１の外部へ排出することができる。
【００４７】
原水用流入口５と浄水用流出口６との差圧が規定値以下になれば、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７に付着していたスラッジは除去され、濾過用エレメント１３濾過能力は回復したと判断することができるので、電動モータ３２のスイッチをＯＦＦにし、濾過用エレメント１３の清掃作業を終了する。
【００４８】
何回か上記の操作を行っても、差圧が規定値以下とならない場合には、ストレーナ本体２から濾過用エレメント１３を外部に取出して、適宜清掃を行う。
【００４９】
次に、本発明の他の特徴である濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７に設けた破砕突部と、掻き取り機構１９ａ、１９ｂの掻き取り部２８に設けた切欠き部の構成と作用について詳述する。
【００５０】
従来のストレーナでは対処が困難であった濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に付着成長するスラッジであっても、濾過用エレメント１３の内外周に掻き取り機構１９ａ、１９ｂを配置するとともに、内外周双方の掻き取り機構１９ａ、１９ｂを同一位置に対応させて配置し、内外周双方の掻き取り機構を同時に回転する回転掻き取り機構１４を設けることにより、スラッジを効果的に掻き取り除去し、濾過用エレメントの濾過能力を再生することができる。更には、回転掻き取り機構１４と併せ、内周面２６及び外周面２７に破砕突部３６を設けた濾過用エレメント１３を用いることにより、濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に強固に付着成長したスラッジであっても容易に掻き取り除去することができる。
【００５１】
図１に示すように、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７には、求心方向又は遠心方向に向けて、破砕突部３６が突設されている。本実施例の場合、濾過用エレメント１３はパンチングメタルから製作し、破砕突部３６をパンチングメタルの内外周面２６，２７上に溶接して取り付けている。
【００５２】
図３によると、破砕突部３６を濾過用エレメント１３の内周面２６、外周面２７に突設しているため、掻き取り機構１９ａ、１９ｂに取り付けた掻き取り部２８には、破砕突部３６との干渉を避けるために、破砕突部３６に対応した切欠き部３７を設けている。掻き取り機構１９ａ、１９ｂに取り付けた掻き取り部２８（本図の場合はブラシ）は、切欠き部３７が存在することにより破砕突部３６と干渉することなく、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７を摺動し、内外周面に付着成長したスラッジ３８を掻き取ることができる。
【００５３】
濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７には破砕突部３６が突設されているため、濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７にスラッジが付着成長しても、破砕突部３６が突設されている部分にはスラッジが付着成長することができないので、この部分にはスラッジの不連続部が生じる。このため、掻き取り部２８が濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７から同時にスラッジを掻き取ると、両面からの掻き取り力の合力でスラッジが掻き取り部２８の移動方向に引っ張られ、スラッジには不連続部を起点とする破壊が発生する。
濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に強固に付着成長するスラッジであっても、回転掻き取り機構１４と併せて内外周面２６、２７に破砕突部３６を設けた濾過用エレメント１３を使用することにより、容易に掻き取り除去し、濾過用エレメント１３の濾過能力を確実に再生することができる。
【００５４】
図４に示すように、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７から掻き取り機構１９ａ、１９ｂにより掻き取り除去しても、ストレーナ本体２の下部に沈殿せず、スラッジ３８が融合して掻き取り部２８に纏わり付き、掻き取り機構１９ａ、１９ｂの回転に伴って、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７上を移動する現象が発生する。この様に、掻き取り部２８にスラッジ３８が融合して纏わり付くと、掻き取り部２８の掻き取り能力は大きく低下するので、掻き取り部２８からスラッジ３８を除去する必要がある。
【００５５】
本発明では、掻き取り部２８に纏わりついたスラッジ３８を除去するため、破砕突部３６を矩形板状の破砕翼４０とした。図４に示すように、掻き取り除去された後、融合して掻き取り部２８に纏わり付き、掻き取り機構１９ａ、１９ｂと共に濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７上を移動する融合したスラッジ３８が、破砕突部３６として破砕翼４０が突設された部分を通過すると、掻き取り部２８の切欠き部３７にはみ出しているスラッジ３８の部分４１は、破砕翼４０により塞き止められるのに対し、掻き取り部２８に纏わり付いているスラッジ３８の部分４２は、掻き取り機構１９ａ、１９ｂと共に移動を継続する。その結果、スラッジ３８の破砕翼４０により塞き止められた部分４１と、スラッジ３８の掻き取り部２８に纏わり付いている部分４２の間には引っ張り力が生じ、最終的にはスラッジ３８は切断、破壊される。このため、掻き取り部２８への纏わり付きを解かれたスラッジ３８の部分４１は、ストレーナ本体２の下部に沈殿する。また、掻き取り部材２８に纏わり付いて移動していたスラッジ３８の部分４２も、スラッジ３８の切断時の引っ張り力により掻き取り部２８から分離し易い状態となり、分離したものはストレーナ本体２の下部に沈殿する。
【００５６】
上記の作用により、掻き取り部２８の掻き取り能力が回復し、濾過用エレメント１３の内周面２６及び外周面２７に付着成長するスラッジ３８を継続して効果的に掻き取り除去することができる。
【００５７】
破砕翼４０は、濾過用エレメント１３の内外周面２６、２７に求心方向又は遠心方向に向けて突設しているが、その配列方式は、図５に例示するように、一列に整列させて配置しても良いし、図６に例示するように千鳥状に配置しても良い。また、破砕翼４０を突設させる間隔は、一定でもランダムでも良い。
破砕翼４０を突設する数が多いほど、濾過用エレメントに１３の内外周面２６、２７に付着成長したスラッジ３８に生じる不連続部３９の数が増加し、掻き取り除去し易くなるとともに、掻き取り部２８に纏わりついたスラッジ３８を破壊、小型化し、掻き取り部２８から分離させる効果も大きくなるが、破砕翼４０の数をあまり多くすると、濾過用エレメント１３の外周に突出した破砕翼４０が抵抗となって旋回流効果を減殺してしまうので、原水に含まれるスラッジの性質に応じた適宜の数に止める必要がある。
【００５８】
次に、本発明における他の実施形態を説明する。他の実施形態では、前記実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、共通する構造、部品を示す番号については、前記実施形態と同じ番号を使用する。
【００５９】
図７によると、他の実施形態のエレメント再生用自動ストレーナ１０１は、図１の実施形態と異なり、濾過用エレメントの内周側から外周側へ原水を通過させて濾過する方式のストレーナである。
【００６０】
図７によると、エレメント再生用自動ストレーナ１０１は、ストレーナ本体１０２は縦型円筒状であり、下部は底板３で閉じられ、上部の開口部は取り外し自在の蓋板４により閉じられる。ストレーナ本体１０２の側面上方には原水用流入口１０５を設けるとともに、側面中程には浄水用流出口１０６を設けている。また、蓋板４には、図示しないベントバルブへのベント管７が設けられ、ストレーナ本体１０２の底板３にはドレンバルブ８へのドレン管１０９を設けている。
【００６１】
また、ストレーナ本体１０２の中部内面には、中央に円形穴１１０を形成した環状の濾過用エレメント取り付け板１１１を求心方向に突出して設けている。また、ストレーナ本体１０２の下部内面には、中心回転軸１２１の支持部材１２５を設けている。
【００６２】
濾過用エレメント１１３の上端部は開放され、下端部は板１１５により閉鎖されている。このため、濾過用エレメント１１３は、内周側が一次側に、外周側が二次側となり、原水は内周側から外周側へと濾過用エレメント１１３を通過して濾過される。
【００６３】
濾過用エレメント１１３は、濾過用エレメント取り付け板１１１の円形穴１１０に挿入され、濾過用エレメント１１３の上端取り付け部１１６と濾過用エレメント取り付け板１１１を適宜な方法により固定して、ストレーナ本体１０２の内部に配置している。
【００６４】
また、濾過用エレメント１１３の内外周双方に掻き取り機構１９ａ、１９ｂを配置し、その他の回転掻き取り機構１１４の構成も概ね図１の実施形態と同様であるが、濾過用エレメントの外周側に配置した掻き取り機構１９ｂ、１９ｂを連結する連動杆２０ｂが、濾過用エレメント１１３の下部に配置されている。
【００６５】
回転掻き取り機構１１４を駆動する回転駆動機構２９の構成も概ね図１の実施形態のものと同様であるが、回動軸３０の下部に設けた下向きコ字状金具３１と、中心回転軸１２１の上端に設けた連接棒１３３とを介して回動軸３０を回転掻き取り機構１１４に連接し、回転掻き取り機構１１４を回転させている。
【００６６】
次に上記実施形態の作用を説明する。
図７の実施形態において、原水用流入口１０５からエレメント再生用自動ストレーナ１０１に流入したスラッジを含む原水は、濾過用エレメント１１３を内周側から外周側へ通過することにより濾過され、浄水となる。濾過用エレメント１１３の外周側の浄水スペース３４の浄水は、ストレーナ本体１０２の中部側面に設けた浄水用流出口１０６から、エレメント再生用自動ストレーナ１０１の外部へ流出する。
【００６７】
原水に含まれるスラッジが濾過用エレメント１１３の内外周面２６、２７に付着成長して濾過能力が低下したことを原水用流入口１０５と浄水用流出口１０６との差圧の増加を圧力計（図示せず）により認知した場合には、図１の実施形態の場合と同様の操作を行うことにより、濾過用エレメント１１３の内外周面２６、２７に付着成長したスラッジを掻き取り除去することができる
【００６８】
濾過用エレメント１１３の内周面２６（一次側）から掻き取り除去したスラッジは、ストレーナ本体１０２の下部に沈殿するので、ドレンバルブ８を開けると、ドレン管１０９を通じてエレメント再生用自動ストレーナ１０１の外部へ排出することができる。
【００６９】
以上の説明で明らかなように、本発明に係るストレーナでは、従来の自動洗浄ストレーナでは対応が困難であった濾過用エレメントに付着成長しやすいスラッジ、例えば繊維質の埃やゴミ、氷、が濾過用エレメントの内外周面に付着成長した場合であっても、原水の供給を停止することなく、ストレーナを稼動したままで濾過用エレメントの内外周面に付着成長したスラッジを除去するとともに、ストレーナの外部に排出することができるので、濾過用エレメントのメンテナンス作業の省力化、効率化を図れるだけではなく、当該ストレーナを使用した装置全体の稼働率、生産性を著しく向上させることができるので、その経済的な価値は極めて大きい。
【符号の説明】
【００７０】
１、１０１ エレメント再生用自動ストレーナ
２、１０２ ストレーナ本体
３ 蓋体
５、１０５ 原水用流入口
６、１０６ 浄水用流出口
１３、１１３ 濾過用エレメント
１４ 回転掻き取り機構
１９ａ、１９ｂ 掻き取り機構
２０ａ、２０ｂ 連動杆
２８ 掻き取り部（ブラシ又はスクレーパ）
２９ 回転駆動機構
３６ 破砕突部
３７ 切欠き部
３８ スラッジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水用流入口と浄水用流出口を有するストレーナ本体内に、円筒型の濾過用エレメントを配置し、このエレメントの内方から外方へ又は外方から内方へ原水を濾過するストレーナにおいて、前記エレメントの内外周に付着したスラッジを掻き取るためのブラシ又はスクレーパからなる掻き取り機構を当該エレメントの内外周面に回転駆動機構を介して回転させたことを特徴とするエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項２】
ストレーナ本体に搭載した電動モータ又はギア手動機構の回転駆動機構に回動軸を設けると共に、前記エレメントの内外周双方の掻き取り機構にそれぞれ前記回動軸に連接する連動杆を設け、双方の掻き取り機構を同時に回転させた請求項１に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項３】
前記原水用流入口をストレーナ本体の上方側面の偏心位置に設け、前記流出口をストレーナ本体下部に配置し、前記エレメントの上部を密閉し、下方の開口部を前記流出口に連通させ、エレメントの下部外周に配置した遮蔽用壁を介して旋回用の原水スペースと浄水スペースを設け、原水スペースで濾過した浄水を流出口より流出させた請求項１又は請求項２に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項４】
内外双方の掻き取り機構をエレメントの内外周の同位置に対応配置した請求項１乃至３の何れか１項に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項５】
前記エレメントの内外周面の双方の適宜位置に破砕突部を設けると共に、前記掻き取り機構の掻き取り部に破砕突部に対応した切欠き部を設けた請求項１乃至４の何れか１項に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項６】
前記破砕突部を破砕翼とし、この破砕翼と掻き取り機構の切欠き部でエレメント内外周に付着成長したスラッジを破砕除去するようにした請求項１乃至５の何れか１項に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項７】
前記破砕突部は、エレメントの内外周面に求心方向又は遠心方向に向けて、所定間隔に又はランダムに突設させた請求項１乃至６の何れか１項に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項１】
原水用流入口と浄水用流出口を有するストレーナ本体内に、円筒型の濾過用エレメントを配置し、このエレメントの内方から外方へ又は外方から内方へ原水を濾過するストレーナにおいて、前記エレメントの内外周に付着したスラッジを掻き取るためのブラシ又はスクレーパからなる掻き取り機構を当該エレメントの内外周面に回転駆動機構を介して回転させたことを特徴とするエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項２】
ストレーナ本体に搭載した電動モータ又はギア手動機構の回転駆動機構に回動軸を設けると共に、前記エレメントの内外周双方の掻き取り機構にそれぞれ前記回動軸に連接する連動杆を設け、双方の掻き取り機構を同時に回転させた請求項１に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項３】
前記原水用流入口をストレーナ本体の上方側面の偏心位置に設け、前記流出口をストレーナ本体下部に配置し、前記エレメントの上部を密閉し、下方の開口部を前記流出口に連通させ、エレメントの下部外周に配置した遮蔽用壁を介して旋回用の原水スペースと浄水スペースを設け、原水スペースで濾過した浄水を流出口より流出させた請求項１又は請求項２に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項４】
内外双方の掻き取り機構をエレメントの内外周の同位置に対応配置した請求項１乃至３の何れか１項に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項５】
前記エレメントの内外周面の双方の適宜位置に破砕突部を設けると共に、前記掻き取り機構の掻き取り部に破砕突部に対応した切欠き部を設けた請求項１乃至４の何れか１項に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項６】
前記破砕突部を破砕翼とし、この破砕翼と掻き取り機構の切欠き部でエレメント内外周に付着成長したスラッジを破砕除去するようにした請求項１乃至５の何れか１項に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【請求項７】
前記破砕突部は、エレメントの内外周面に求心方向又は遠心方向に向けて、所定間隔に又はランダムに突設させた請求項１乃至６の何れか１項に記載のエレメント再生用自動ストレーナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３５７２９（Ｐ２０１２−１３５７２９Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９０１９８（Ｐ２０１０−２９０１９８）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（５９４１８２９９３）大同工機株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（５９４１８２９９３）大同工機株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]