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発明の名称 メタルハニカムストレーナの清浄装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−17806(P2001−17806A)
公開日 平成13年1月23日(2001.1.23)
出願番号 特願平11−192957
出願日 平成11年7月7日(1999.7.7)
代理人 【識別番号】100107250
【弁理士】
【氏名又は名称】林 信之
【テーマコード(参考)】
4D064
【Fターム(参考)】
4D064 AA01 BA02 DC05 
発明者 木村 春男 / 辻本 渉
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 反転可能なバルブSの弁体を平箔と波箔を交互に積層して構成されるメタルハニカムに置き換えたストレーナ弁を管路の途中に設け、該ストレーナ弁の上流側にバルブA、下流側にバルブBを設け、ストレーナ弁とバルブBの間にバルブCを備えた排水管を設けたストレーナ清浄装置を構成し、ストレーナの汚れに応じて手動または自動でバルブA、バルブBおよびバルブCの開閉操作とバルブSによるストレーナ弁の反転操作を行い、管路内の流水によってストレーナの付着物を逆洗し、排出することを特徴とするメタルハニカムストレーナの清浄装置。
【請求項2】 管路の途中に平箔と波箔を交互に積層したメタルハニカムからなるストレーナを設け、該ストレーナの上流側にバルブA、下流側にバルブBを設け、さらにバルブAの上流側とストレーナとバルブBとの間にバルブDを備えたバイパス管を設け、バルブAとストレーナ間にバルブCを備えた排水管を設けたストレーナ清浄装置を構成し、ストレーナの汚れに応じて手動または自動でバルブA、バルブB、バルブCおよびバルブDの開閉操作を行い、ストレーナ部の管路内の流水方向を逆向きとし、ストレーナの付着物を逆洗し、排出することを特徴とするメタルハニカムストレーナの清浄装置。
【請求項3】 流入槽、ろ過池、流水槽からなるろ過槽のろ過池に流水方向に対向して、1枚または複数枚の平箔と波箔を交互に積層したメタルハニカムからなる円盤状ストレーナを設け、該ストレーナはろ過槽に軸支された回転軸に固定されて減速モーターで回転駆動可能とし、下方の略半円部が流水内に没水するようにし、上方部のストレーナ面に対向して付着物除去装置を配設したストレーナ清浄装置を構成し、ストレーナの汚れに応じて円盤状ストレーナを手動または自動にて回転してストレーナの付着物を逆洗し、排出することを特徴とするメタルハニカムストレーナの清浄装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は上水、工水、下水処理等におけるろ過装置に使用されるメタルハニカムストレーナの清浄装置に関する。ここで、ストレーナはフィルタやスクリーンと称されるものを含み、概ね目開きが0.3〜2mm程度のものを対象とする。
【0002】
【従来の技術】上記のろ過装置において、微細な濁質物を捕捉する固液分離手段としては、砂ろ過法やろ過膜を用いた方法が用いられるが、比較的粒子の大きい濁質物、夾雑物等に対しては網目スクリーン(フィルター)等のストレーナが用いられる。ストレーナは、使用時間の経過によって濁質物が網目に付着して目詰まりを起こすため適宜洗浄する必要がある。ストレーナの洗浄をろ過運転と交互に、または同時に行わせるものにオートストレーナがある。
【0003】このオートストレーナには各種のものがある。例えば従来例として、図9、図10に示すものは、特許第2550115号に開示されている回転式オートストレーナである。このストレーナは河海水用配管の途中に設置されるもので、回転体状のストレーナバスケット1の中心軸3を水流方向と同じくして回転可能に支承し、バスケット1の内部空間を仕切り壁2で複数に区画した仕切り室4を形成し、一つの仕切り室4の上流側に仕切り通路5を設け、この通路5に開閉弁6等からなる流入水を阻止する手段を設けるとともに止め弁8を備えた異物(濁質物)排出管7を設けたものである。
【0004】このストレーナの運転は、通常時は仕切り通路5の開閉弁6を開にし、異物排出管7の止め弁8を閉じて通水することにより、流水中の異物はストレーナバスケット1に補集され除塵できる。バスケット1の内面に付着した異物を洗浄する場合は、バスケット1を回転駆動し、バスケット1の仕切り室4と上流側仕切り通路5を一致させ開閉弁6を閉とし、異物排出管7の止め弁8を開とすることによって、当該バスケット1の仕切り室4のみ上流からの流入水が遮断され、逆流水が流れるためバスケット1の内面を逆洗することができる。このようにバスケット1を回転操作して同様な弁操作により、それぞれの仕切り室4を順次逆洗する。異物を補集するバスケット(ストレーナ)は網、穴あき板、格子板、格子等の形状のものが用いられている。この他、オートストレーナには渦巻きストレーナや、比較的小さい濁質物を対象としたマイクロストレーナ等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来、ストレーナのろ過材は前記のような網、穴あき板、格子板、格子等の形状のものが用いられていたが、これらは開口率が小さいため圧損が大きいという問題があった。出願人は先にこの問題を解決するものとして、自動車用排ガス浄化装置として用いられているメタルハニカムを水処理用に応用したものを、特願平10−54219(未公開)で「金属箔を用いたハニカム状フィルター」として、また、特願平10−135283(未公開)で「水処理用メタルハニカム構造体」として提案している。
【0006】このメタルハニカムは図8a、図8b、図8cに示すように枠9の内側において、支持材13にステンレス金属製の平箔10と波箔11を支持し、内外方向に交互に積層してハニカム構造体12にしたもので、平箔10、波箔11の厚みが30〜100ミクロンと極めて薄いため大きな開口率が得られ、例えば20メッシュ(目開き1mm)の場合90%以上の開口率となり、従来の金網ストレーナの如き30〜70%の開口率に比べて著しく大きい。さらにメタルハニカムの平箔10と波箔11は奥行き方向に数cmの幅を有するため変形し難く形状保持できる特徴を備えたものである。
【0007】このためメタルハニカム製のストレーナをろ過材として用いた場合、従来のストレーナに比べて流体の圧損が小さく、かつ高い強度を発揮できる。また、従来のストレーナの洗浄手段は複雑な装置構成となっているため、製作コストが高く、広い設置スペースを必要とするものがあった。本発明は、前記のように低圧損・高強度等優れた特徴を有するメタルハニカムからなるストレーナを用い、このストレーナと組合わせた簡単な洗浄装置を提供することを目的としたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載の発明は、管路の途中にストレーナを回転可能に設けた洗浄装置であって、手動または電動操作によって反転可能なバルブSの弁体を平箔と波箔を交互に積層して構成されるメタルハニカムに置き換えたストレーナ弁を管路の途中に設け、該ストレーナ弁の前方(上流側)にバルブA、後方(下流側)にバルブBを設け、ストレーナ弁と後方バルブBの間にバルブCを備えた排水管を設けたストレーナ清浄装置を構成し、ストレーナの汚れに応じて手動または自動でバルブA、バルブBおよびバルブCの開閉操作とバルブSによるストレーナ弁の反転操作を行い、管路内の流水によってストレーナの付着物を逆洗し、排出することを特徴とする。また、請求項2に記載の発明は、前記と同様に管路の途中に固定的に設けるストレーナの洗浄装置であって、管路の途中に平箔と波箔を交互に積層したメタルハニカムからなるストレーナを設け、該ストレーナの前方(上流側)にバルブA、後方(下流側)にバルブBを設け、さらにバルブAの上流側とストレーナと下流側バルブBとの間にバルブDを備えたバイパス管と、バルブAとストレーナ間にバルブCを備えた排水管を設けたストレーナ清浄装置を構成し、ストレーナ弁の汚れに応じて手動または自動でバルブA、バルブB、バルブCおよびバルブDの開閉操作を行い、ストレーナ部の管路内の流水方向を逆向きとし、ストレーナの付着物を逆洗し、排出することを特徴とする。さらに、請求項3に記載の発明は、ろ過槽に設けるストレーナの洗浄装置であって、流入管、ろ過池、流水槽からなるろ過槽のろ過池に、流水方向に対向して、1枚または複数枚の平箔と波箔を交互に積層したメタルハニカムからなる円盤状ストレーナを設け、該ストレーナは、ろ過槽に軸支された回転軸に固定されて減速モーターで回転駆動可能とし、下方の略半円部が流水内に没水するようにし、上方部のストレーナ面に対向して付着物除去装置を配設したストレーナ清浄装置を構成し、ストレーナの汚れに応じて円盤状ストレーナを手動または自動にて回転してストレーナの付着物を逆洗し、排出することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の請求項1に係る実施形態のストレーナ洗浄装置の構成図である。河川水などの原水14が収容される取水槽15に連結された管路16の途中には図2に示すように、180度反転可能な電動バタフライ弁等を有するバルブSの弁体を、平箔と波箔を交互に積層して構成されるメタルハニカムに置き換えたストレーナ弁17が設けられている。そして、管路16の該ストレーナ弁17の上流側(原水14側)に開閉バルブA、下流側(ろ過水側)に開閉バルブBを設け、ストレーナ弁17とバルブBの間に開閉バルブCを備えた排水管20が分岐して設けられている。
【0010】排水管20は付着物の洗浄水を流すもので、固形物と水を分離する分離器23に配管され、分離水は戻り管23によって取水槽15に戻されるようにされている。分離器25で分離された固形物は適宜取り出し排出される。バルブSにおいて、メタルハニカムストレーナからなるストレーナ弁17は、図3、図4に示すようにろ過運転時と、洗浄時でハニカムストレーナの面a,bを同一流水方向に対して逆向きにするため、弁体を180度回転して反転可能なよう、当該ストレーナ弁17の対称位置に回転軸18を設け、この回転軸18をフランジ21を介して連結される配管16aに軸支している。また回転軸18の一端に設けたウォームギア40が電動モータ42または手動ハンドル43に連動されたウォーム41と噛合している。
【0011】このストレーナ洗浄装置の運転操作は以下のようにして行う。
【0012】平常時のろ過運転では、ストレーナ弁17の何れかの面(図ではa面)を流水の上流側に向かせ、管路16のバルブA、バルブBを開とし、排水管20のバルブCを閉として取水槽15から原水14を通水すると、原水14中のゴミ等の濁質物がストレーナ弁17のa面に付着して捕捉され、ろ過水は次の高度処理工程や利用目的施設に給水される。
【0013】ろ過運転の時間経過によってストレーナ弁17には、原水14中の濁質物等の付着物が堆積していき目詰まりをおこしたり管路16の圧損が増していく。このため、ストレーナ弁17の汚れ(付着物の増大)に応じて洗浄運転を行う必要がある。ストレーナ弁17の汚れはストレーナの前後に設けた圧力計P1、P2の差圧の変化で推定することができる。また、ストレーナの汚れは、時間経過によって累積するため一定時間毎に洗浄運転を行うことにしてもよい。
【0014】ストレーナ弁17の洗浄は次のようにして行う。先ず図1〜図3において、バルブA、バルブB、を閉じた後、ストレーナ弁17をバルブSの操作により回転軸18を中心に反転し、付着物24の堆積した面aを管路16の下流側にし、排水管20のバルブCを開いておく。
【0015】次にバルブAを開くと、管路16の流水がストレーナ弁17のa面に対してろ過運転時と逆方向から流れ、逆洗作用によって付着物24を排除して排水管20に流す。排水管20に流れる濁質物混じりの洗浄水は、分離器22で固液分離され分離水は戻り管23を通って取水槽15に戻される。また、ゴミ等の固形物は適宜排除される。
【0016】ストレーナ弁17の洗浄時間は数秒から十数秒で完了する。ストレーナ弁17の洗浄が終了したら排水管20のバルブCを閉じ、管路16のバルブBを開くとストレーナ弁17のb面を上流側にした状態でろ過運転を行うことができる。
【0017】以下、ストレーナ弁17の汚れに応じて前記と同様にして、ストレーナ弁17のa面、b面を交互に使用してろ過運転、洗浄を繰り返す。この運転操作は手動で行うか、または前記差圧データによる自動運転や、タイマーを用いた定周期自動運転するようにしてもよい。自動運転する場合はストレーナ弁17を設けたバルブS、バルブA、バルブB、バルブCは電動バルブにし、シーケンス回路を組む必要がある。
【0018】図5に示すものは請求項2の発明に係る実施形態であって、管路16の途中に前記実施形態と同様な平箔と波箔を交互に積層したメタルハニカムからなるストレーナ17aをフランジ等で固定し、該ストレーナ17aの上流側にバルブA、下流側にバルブBを設け、さらにバルブAの上流側と、ストレーナ17aとバルブBの間にバルブDを備えたバイパス管25を設け、バルブAとストレーナ17aの間に前記と同様なバルブCを備えた排水管20を設けたストレーナ清浄装置を構成する。
【0019】このストレーナ洗浄装置の運転操作は、以下のようにして行う。平常時のろ過運転は、管路のバルブA、バルブBを開とし、バイパス管25のバルブDと排水管22のバルブCを閉として取水槽15から原水14を通水すると、原水14中のゴミ等の濁質物がストレーナ17aのa面に付着して捕捉される。ストレーナ17aの洗浄は、排水管20のバルブCを開いておき、管路16のバルブAとバルブBを閉じ、バイパス管25のバルブDを開くと原水14がバイパス管25を流れ、ストレーナ17aのa面に対して逆洗して付着物24を洗浄して排水管20に流す。洗浄が終了したら全てのバルブA,B,C,Dを元の状態に戻し、ろ過運転に切り替える。ろ過運転、洗浄は手動または、前記と同様に自動で行うようにしてもよい。
【0020】図6、図7に示すのは、請求項3の発明に係るろ過槽に設けるストレーナの洗浄装置の実施形態である。河川水等の原水14は流入口31から流入槽26に入り貯溜され、ろ過池27に送られる。ろ過池27では、本発明のストレーナによって固形物等の濁質物をろ過し、ろ過された水がせき(堰)28を越して流水槽29に流れ、流出口30から次の高度処理工程や利用目的施設に給水される。
【0021】ろ過池27のストレーナは流水方向に対向して、前記と同様な平箔と波箔を交互に積層したメタルハニカムからなる円盤状のストレーナ17bであり、この円盤状のストレーナ17bを1段または複数段設ける(この実施形態では3段)。該ストレーナ17bは、ろ過槽32の壁体に流水方向と同方向に軸支された回転軸33に固定されていて、ギア34を介して減速モーター35で回転駆動可能とされている。
【0022】円盤状ストレーナ17bは図6に示すように、下方の略半円部が流水内に没水するように配置し、上方部のストレーナ面には逆洗用のスプレー水吹き付け装置36やブラシやゴム板を用いたスクレーパ37の付着物除去装置、および除去した付着物を受ける樋38を配設している。なお、逆洗用のスプレー水吹き付け装置36には、ストレーナ17bを挟んだ反対側に遮蔽板39を設け下端部を樋38に接続している。
【0023】前記の付着物除去装置は、ストレーナの汚れに応じて円盤状ストレーナ17bを手動または自動にて回転しながら、該ストレーナ17bの付着物24を除去し、樋38を通してろ過槽32外に排出し、前記と同様に(図示省略の)固液分離器22で分離され処理される。円盤状ストレーナ17bを複数段用いる場合、原水14側の1段目を荒目ストレーナにし、後段を細目ストレーナにする。複数段にすると広範な濁質分の除去ができる。
【0024】逆洗用のスプレー水は、流出槽29から流出されるろ過水をポンプ(P)でポンプアップして用いるか、または他の水源からの水を利用する。付着物除去装置はスプレー水吹き付け方式、スクレーパ掻き取り方式のいずれか一方を使用し、または併用することができる。このストレーナ洗浄装置の運転操作は以下のようにして行う。濁質分を含んだ原水14をろ過池27に流通させると、円盤状ストレーナ17bの下部の没水部で当該ストレーナ17bに濁質分が捕捉されろ過水が得られる。
【0025】ストレーナ面に付着した付着物24は、円盤状ストレーナ17bが回転して上方の付着物除去装置部に達した際、逆洗用スプレー水吹き付け装置36で逆洗され、またはスクレーパ37で掻き取り洗浄される。ろ過運転と洗浄は、円盤状ストレーナ17bをゆっくりした回転で連続して回転駆動しながら行う連続運転方式と、一定時間毎に円盤状ストレーナを半周ずつ回転駆動する間欠運転方式がある。
【0026】連続運転方式では、ストレーナの汚れ(付着物量)によって円盤状ストレーナ17bの回転速度を決め、間欠運転方式ではストレーナの汚れ具合により、洗浄ピッチを決めタイマーで自動運転する。なお、洪水時のような原水14の状態が変わるような場合は、適宜手動運転を併用した方が望ましい。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、大きな開口率を有し圧損の少ない高強度のメタルハニカムストレーナを用い、簡単な装置構成で、ろ過運転とストレーナ洗浄を自動的に的確に行うことができる。特に、請求項1,2に記載の発明では、管路内に設置した洗浄機構で原水の流れを利用してこれを洗浄水(逆洗)としているためスペースをとらず、ランニングコストの低減に大きな効果を奏する。




 

 


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