JP3662454B2 - ディスク型ストレーナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水道、下水道、用廃水、海水等の水処理に一般に、また、その他液体でろ過工程を必要とする場合に使用される、ろ過器の集配水装置として使用されるストレーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
集配水装置は、ろ過器のろ過時は処理水を均一に集水すること、逆洗時は均一な水や空気の分散により、ストレーナ上部に充填されている砂等のろ過材中に捕捉された濁質を排出する役割を担っている。集配水装置は、ろ過器にとって基本的に重要な技術であることから、ろ過器の進歩と共に改良されてきた。
ストレーナ方式は、ノズル方式とも言われ、１９４０年代〜１９５０年代の古くから、その基本的構造等は検討され、実用に供されつつ改良されてきた。
集配水装置は、主管（母管）と、主管に接続し、小孔またはスリットを有する枝管から構成される多孔管方式と、スリットを有するストレーナをろ床板（多孔板）に設置するストレーナ方式（本発明はこの方式に属する）の二種類に大きく分類される。
【０００３】
上記する「スリット」とは、「隙間」を意味し、何れの方式においてもスリット巾は、ろ過時においては、処理水が通過し、ろ過材は通過しないように決められる。
一方、逆洗時においては、逆洗水、または逆洗用空気をできるだけ均一に分散させ、ろ過材に捕捉された濁質を排出できる機能を有している必要がある。
また、ろ過時には、スリット内に濁質が入り込み難い構造、そして万一、目詰まりを起こすような濁質や微細になったろ過材自体がスリット内に入り込んだ場合は、これらを、排出し易く、かつ、排出できる逆洗方法が適用できる構造および運転方法を実施できることが求められる。
【０００４】
多孔管方式には、種々の方式があり、下記にその例を示す。
１）主管に接続する枝管にφ６〜１２ｍｍ程度の小孔を開け、支持層としての砂利を大→中→小の大きさの順番に積層し、その上に砂などのろ過材を充填する方式。
２）この小孔のある枝管をプラスチック系のネットや微細で均一なスリットを有する金属製のカバーで覆う方式。
３）枝管に、小孔の代わりにストレーナを直接設置する方式、いわゆる多孔管方式とストレーナ方式の融合方式。
その他、ろ過材の種類、運転方式等に対応して変更しているいくつかの方式がある。
【０００５】
多孔管方式は、一般に逆洗として、水逆洗のみを主として行なう場合に多く用いられる。
空気の配管抵抗は、水よりかなり小さいため、水用の配管口径をそのまま用いることが出来ないため、空気逆洗を行う場合には別途、空気の均一分散を行えるように、空気逆洗専用の適切なオリフィス孔径を有する配管を設ける必要がある。この方法は、装置が二重配管となるため、複雑になる
それゆえに、水逆洗用の配管の主管に空気を直接吹き込み、「水と空気の同時洗浄」に近い効果を得られるような手法も行なわれている。
しかし、この方法の場合、ろ材が砂のように比重が大きい場合には、均一分散が出来にくいため、その効果を得ることは難しい。
また、支持層がある場合や、ろ過材が複層である場合は、混合が生じてしまい、逆洗後に再び整層することが困難であるため、適用はでき難い。
【０００６】
ストレーナ方式は、更に下記するように、一般的には二種類の方式に分けられる。
（１）スリットを縦に設けた、縦型ストレーナ
１）この方式は、スリット巾が０．１５〜１．０ｍｍ巾のように、プラスチックの材質を主に使用して、かなり自由に構成することができる。また、様々な形状のものが製作可能で、広く使用されている。
スリットの構造は、目詰まりし難いように、ストレーナ部に外側の開口巾が０．１５〜０．５ｍｍの範囲であれば、その開口の内側はすぐに、扇状に開き、外側の数倍以上の開口巾としている。
即ち、スリットの水平方向の距離は、極く短くし、外側のスリット巾を通過してしまった濁質等は、スリットの水平方向内に蓄積せず、直ちにろ過水、または洗浄排水へ流出させ、目詰まりを生じないようにしている。
【０００７】
逆洗時は、逆洗水にスリット巾より、その粒径が大きい濁質等が多数存在する場合、スリットの内側から目詰まりを生じ、前記扇状のスリット内に蓄積してしまい、逆洗ができなくなる危険性がある。
それゆえ、一般に逆洗水として、ろ過水を使用し、濁質が多く、また粒径も大きい物質を含む原水による逆洗は、通常行なわれていない。
２）図４の圧力式ろ過器；
φ３０００の例に示すように、ろ床板２８にストレーナ２９の通る孔３７を開け、ストレーナ２９を差込み、ろ床板２８の下にも作業員が入り、上部の作業員と共同で、下からストレーナのネジ部をナット３０で絞込み、固定し、確認していく設置方法が古くから行なわれている。
この設置方法は、作業員が出入りする上下のマンホールを設置して、ろ床板２８下方のろ過水貯留部３１における作業を容易にするため、塔高を高くする等の対策が必要である。
【０００８】
しかし、一般にろ床板２８の上下における作業が必要であること、特に、ろ床板２８の下方における作業が困難なことから、その作業効率が必ずしも良いとは言い得ない。
図４の例に使われているストレーナでは、図５にみるように縦のスリット部３２と、その下部のオネジを有する配管部分３３は、一体成形体である。
そして、オネジを有する配管部分３３の内側に、空気流入口３５、空気排出口３６を有する、空気逆洗を可能にする配管３４が差込まれ、接着剤等で固定され、全体として一体構造体としている。
この一体構造体を、ろ床板２８に設けられた孔３７に、上から差込み、ろ床板２８の下でナット３０により絞め込み、固定している。
ろ床板２８の厚さは、その面積が小さいこと等から、２０〜３０ｍｍ程度である。
ろ床板２８の材質としては、鉄系にゴムライニングしたものが、一般に用いられている。
【０００９】
３）ろ過面積が、一般に大きい重力式の場合は、設置するストレーナの数も多くなる。
図６にストレーナの設置例を示す。図６では、１個のストレーナのみを示すが、他のストレーナも同様に設置される。
ろ過面積が大きいことから、運転時、特に逆洗時の圧力に充分耐えるように、装置新設時には、ろ床板３８の厚さＬ９を１００〜２００ｍｍ程度、通常１５０ｍｍ前後と厚くし、先ず、スリーブ３９を垂直に固定する予備工事を行なう。
この場合、鉄筋等も入れて補強し、固定剤としてプレキャストコンクリート、モルタル等を注入し、固定する。
装置の新設時は、このようなスリーブ３９を垂直に維持する工事、鉄筋等の補強工事、固定剤の注入工事が重要であり、特に注意を要する。
しかし、この作業はストレーナ数が多いことなどから、手間がかかり、作業効率が悪い。
このため、設置工事工法の見直しと共に、定期点検時および異常時における作業点検を容易にするために、ストレーナの構造自体の改良が現在も求められている。
【００１０】
４）しかし、近年の改良された縦形ストレーナの例（図６）では、ろ床板３８内に固定された上部がメネジを有するスリーブ３９内に、図５の例と殆ど同じ構造である直径７０ｍｍの半円球状のスリット部４０と一体成形の上部がオネジを有する配管部４１に差し込まれ、固定化された空気逆洗用の配管４４から成る一体構造体を上からスリーブ３９内にねじ込み、絞込み、固定する。そして、再び取出せるようにしている。
この絞込みの力は、トルク管理し、適正に行なう必要がある。
図６の全体構成では、スリーブ３９の上、即ち、ろ床板３８の上からの作業によって、前記の一体構造体を挿入、固定、そして必要により取出しが出来るようにし、ストレーナの設置、点検作業等を容易にしている。
【００１１】
図４〜５の例のようなナット３０による絞込み作業を無くしている。
図４〜６に示した例の一体構造体のストレーナの基本構造は、ろ床板２８、３８への固定方法が異なるだけで、殆ど同じである。
また、一体構造体の配管３４、４４に設けられる空気流入口３５、４５、空気排出口３６、４６等は後加工にて行なうため、他のストレーナと同一孔径、同一位置になるようにでき、逆洗時の均一分散が達成されている。
そして、▲１▼水逆洗、▲２▼空気逆洗→水逆洗、▲３▼「水と空気の同時逆洗」等が必要に応じて、自由にできるようにしている。
【００１２】
（２）ディスクを積層しスリットを横方向に設けた、所謂ディスク型ストレーナ１）ディスクの構造を工夫し、積層した時、隣接するディスク間に０．１５〜０．５ｍｍ程度の隙間、即ち、スリットが形成されるように構成したものである。
縦型ストレーナのスリット構造は、前述のように、ろ過時の流入側、逆洗時の出口側となる外側が、例えば、０．２５〜０．３ｍｍ巾であれば、ろ過時の流出側兼逆洗時の入口側となる内側は、１〜２ｍｍ程度と大きく、扇状に開口している。
この扇状の部分の長さは、２〜３ｍｍ程度である。
一方、ディスク型は、外側の０．２５〜０．３ｍｍ巾が、水平にそのまま続き、内側も同じ巾となる。
【００１３】
この水平部分の長さＬ８を１０数ｍｍにしている例もある。
また、この水平部分を工夫し、２０ｍｍ程度に長くしても、凹凸の形状として、目的のスリット巾を得ると共に、２〜３ｍｍ四方程度の多数の孔を、強度上問題がないようにして配置し、この水平部分Ｌ８に入ってしまった濁質等を排出できるようにしている例もある。
図７の例は、ディスクを上から見た状態を示し、円形の凸部５２を、ディスクの表裏両面の外周部５１に設け、ディスクを積層し、締付け、固定した時に、目的の、例えば、０．３ｍｍのスリット巾が得られるようにしている。
図７の例においては、均一なスリット巾が得られるのは、ディスク中央部分４８と外周部５１との連結部５０、および開口４９が各々４個ずつあるが、これらが、互いにずれがなく均一に積層された状態の時に、０．３ｍｍのスリット巾が均一に得られ、その偏差は極めて小となる。
【００１４】
しかながら、この積層状態が乱れ（ディスクがろ過時、特に逆洗時の繰返し荷重により移動する）ランダムな積層状態になると、当初の３ｍｍ巾に０．２４〜０．３７ｍｍ程度の変動が生じて、不均一なスリット巾となる。
斯様に、スリット巾が大きくなれば、逆洗後、洗浄工程に移行するとき、即ち、ろ過層が流動状態から固定層になる時、ろ過材等がスリットに入り込み易くなる。即ち、目詰まりが生じ易くなる。
このような現象は、図７に見られるようにディスク中央部の孔４７が円形であることにより、ろ過時、特に逆洗時にディスクが移動し易いことによる。
積層の初期には、複数のディスクが整然と積層されていたが、運転条件等の外乱によって、短時間で上記したようなディスク相互間にズレが生じることに起因する。
また、スリット巾が小さくなったり、一つのストレーナ内でもスリット巾が偏在していると、水、空気の均一分散は得にくくなり、片流れの現象が生ずる結果となる。
更に、不均一に積層されると、図７に示す開口４９の面積も不均一になり、逆洗時等の抵抗も大きくなる等の問題が生ずる。
【００１５】
２）ディスク型は、逆洗時は水、空気が水平方向に出るのに対して、前記縦型ストレーナは、スリットが縦であるので、逆洗時は水平方向ではなく、どちらかと言えば斜め上方に出ていく。
この点、ディスク型が逆洗時の均一分散上、より好ましい。
しかし、ディスク型スリットの開口部の水平方向の距離Ｌ８は、前記縦型ストレーナの扇型部分の長さより、前記のように、数倍以上とかなり長い。
ディスク型においては、ディスクの形状にもよるが、例えば図７のようなディスク形状では、ディスク中央部の孔４７が円形であり、また、図１に示すディスク押えボルトの形状がオネジを有する円柱棒であるため、長期運転等によるろ過時、逆洗時の繰返し荷重により、ディスクが移動し、積層状態が不均一になり易い。そして、前記１）項にて記載したような問題が生じることになる。
【００１６】
３）ディスク型も縦型ストレーナと同様に、ろ床板の下でナットで、固定する方法も一般に使用されている。
図４に示す例のように、ろ床板２８が、図６に示すように肉厚ではなく、薄い場合に使用されている。
水逆洗、空気逆洗、「水と空気の同時逆洗」が自由にできる。
しかし、ろ床板２８の下まで空気流入口、空気排出口、水の流入、排出口となる開口を有する、前記縦型スリットと同様の配管を有している構造のストレーナを使用する場合に限定される。
このような構造以外のディスク型は、前記のように空気逆洗が不十分であり、水逆洗のみを行なう場合に限定されるべきである。
４）圧力式ろ過器においては、多孔管方式の枝管にディスク型ストレーナを設置することは、ストレーナ下部の配管下端を垂直になるように枝管に溶接し、一般にその後、モルタルを注入し、主管、枝管およびストレーナの上部のディスク部分を残して埋められ、固定される。
そして、その逆洗方法は水逆洗が主になる。
【００１７】
空気逆洗も行なえると言われているが、その方法は▲１▼ストレーナの配管部に設けられた水逆洗用のオリフィスをそのまま利用し、空気を注入する。▲２▼枝管毎に空気逆洗専用のオリフィスを有する空気配管を設け、空気を注入する等である。
しかし、▲２▼の方法でも、枝管に多数のストレーナが設置されており、一個のストレーナ毎、また枝管毎の空気の均一分散は困難である。
したがって、実質的に有効な空気の均一分散は達成されず、全く不充分で、不均一な空気逆洗になっている。
５）重力式ろ過器においては、前記のような空気配管を設けることも、その構造上、できないと言ってよい。
それゆえ、空気逆洗、「水と空気の同時逆洗」はできない。
これは、ろ床板の下まで長い、適正な孔径の空気流入口等がある空気逆洗できる配管を有し、ストレーナ上部から、維持管理の容易な、即ち、前述したような一体構造体を取出し、再装入、固定できる構造のディスク型が未だ出来ていないからである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ディスク型ストレーナを圧力式ろ過器および重力式ろ過器のいずれにも適用できると共に、十分にその目的を果たすため、下記の問題点を解決することを課題とする。
１）ストレーナ上部からの前記一体構造体の取出し、再挿入および固定が容易にできるシンプルなディスク型ストレーナとし、装置新設時、定期点検時および異常時の工事点検等の作業効率も改善できる構造体を提供すること。
２）重力式ろ過器、圧力式ろ過器における水、および空気の均一分散を達成できる構造体のストレーナを提供すること。
３）そして、ろ過工程、各逆洗工程を効率的に行なえるように、水逆洗と同様に空気逆洗、「水と空気の同時逆洗」も自由にできるようにすること。
を課題とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記の課題を解決すべく、鋭意検討した結果、図１の基本構造例が好ましく、前記問題点を解決できることを見出し、本発明に想到した。
すなわち、本発明は、次の手段により前記の課題を解決した。
（１）ストレーナ本体が上部構造体、メネジを有するネジ止め部及び下部配管部からなり、前記上部構造体内に、ディスク押えボルト用のメネジを有する受部、その下部に水および空気の流入、排出用の開口部を、更にその下部にオネジを有するネジ止め部を有する一体成形の一体構造体を設け、更に空気流入口、空気排出口、水の流入、排出の開口等を有する前記下部配管部の内径より、小さい外径の配管を前記オネジを有するネジ止め部の内側に差し込み固定したことを特徴とするディスク型ストレーナ。
【００２０】
（２）ディスク押えボルトを前記一体構造体の受部にねじ込み固定し、ディスクをディスク中央部のボルト孔に前記押えボルトを通して、ストレーナの積層部位に積層し、押え用キャップ、押えボルト用ナットを用いて、上部から絞込み、固定することを特徴とする前記（１）記載のディスク型ストレーナ。
（３）ストレーナを多孔管方式の枝管に設置して使用する場合、前記ストレーナの本体の下部配管部の下端を溶接等にて枝管に固定し、空気流入口および排出口、水の流入口および排出口等を有する前記配管を、枝管内部まで入る長さとするようにしたことを特徴とする前記（１）又は請求項（２）記載のディスク型ストレーナ。
【００２１】
（４）ストレーナをろ床板に設置する際に、前記ストレーナ本体のディスク積層部位付近から本体下部の配管部下端までを、固定剤で垂直に固定、設置し、前記一体構造体としてなる空気流入口、空気排出口、水の流入、排出用の開口等を有する前記配管を、ろ床板の下の必要な位置まで長くすることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１項記載のディスク型ストレーナ。
（５）ディスク中央部の押えボルトの通る孔の形状、および押えボルトのディスク積層部の層高に相当する部分、更に押さえ用キャップ部の断面形状を角形の形状としたことをを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１項記載のディスク型ストレーナ。
前記（４）の固定剤としては、鉄筋等を入れて補強したプレキャストコンクリートやモルタルが好ましい。また、前記（５）では押さえ用キャップ部の断面形状を角形とし、ディスクの積層枚数の変更に対応できるようにした。
【００２２】
本発明は、前述した縦型ストレーナにあって、近年改良され、かつ、実用化されている、ろ床板内にオネジを有するスリーブを設け、全体として一体構造体としたストレーナを、スリーブの上からねじ込み、締込む手段を、ディスク型ストレーナに適用できるように改良したものである。
本発明では、ディスク型ストレーナ本体が、前述した縦形ストレーナで用いられているスリーブの役割も有している。
そして、スリーブとしての役割を有するストレーナ内に、ねじ込み、締込み、固定された一体構造体の上部に、ディスクの押えボルトを設け、ディスクをストレーナ積層部位に積層し、固定することを基本としている。
そして、この一体構造体をろ床板の上から取出し、再挿入、固定化できるようにしたものである。
【００２３】
以下において、本発明のディスク型ストレーナの基本的な構造例を図１に従って、詳細に説明する。
（１）ストレーナ本体は、上部構造体１、その下部の内側に図示しないメネジを有するネジ止め部２、更にその下部に水逆洗、空気逆洗用の配管４を通している下部配管部３、およびネジ止め部２付近外周の振止め５から構成される。これにおいて、振止め５は、ストレーナ本体がスリーブの作用を担うために設けられる。
（２）ストレーナは、本体の上部構造体１内から、本体の下部配管部３を通り、前記空気逆洗、水逆洗用の配管４との一体構造体６、上部構造体１上のディスク積層部位１１に乗るディスク積層体１０とディスクを押え、締付け固定用の押えボルト１２、上部キャップ１３およびナット１４、１５から構成される。
【００２４】
（３）一体構造体６は、ディスク押えボルト１２を受け、固定するメネジ孔を有する受部７、その下部の水、空気の流入、排出用の開口部８、更には、その下部に前記ネジ止め部９を一体成形の一体構造体とする。
更に、空気の流入，排出口、水の流入，排出口を有する空気逆洗、水逆洗用の前記配管４を前記ネジ止め部９の内側に差込み、接着剤および物理的にスットパー等で固定した一体構造から出来ている。
そして、この一体構造体６は、オネジを有するネジ止め部９の部分を、内側にメネジを有するストレーナ本体側のネジ止め部２にねじ込み、絞込み後、固定する。
そして、必要により、この部分を緩めて、一体構造体６を本体上部から、ディスク積層体１０、上部キャップ１３およびナット１４，１５を外した状態で、自由に取外し、再挿入固定が可能な構造とする。
【００２５】
（４）ディスクの固定は、押えボルト１２を一体構造体６のメネジを有する受部７に固定した後、中央部に孔を有するディスクを押えボルト１２に通してディスク積層体１０とし、それに上部キャップ１３、ナット１４、１５の二重ナットにて絞込み、確固にディスクを固定する。
（５）一体構造体６のネジ止め部９の内側に差込まれる前記配管４には、空気洗浄用の空気流入口１６、空気逆洗や「水と空気の同時逆洗」後の水逆洗において、空気逆洗で生じた空気を、できるだけ早く、残留しないように排出するため、例えば、孔径φが２ｍｍ程度の空気排出口１７、そして本体下部の配管部３と前記配管４との隙間Ｓの空気を排出するため、ネジ止め部９のすぐ下にも孔径φが１．０〜２．０程度の空気排出口１８を設ける。
また、前記配管４の下部にも空気逆洗時、「水と空気の同時逆洗」時等の水位変動による配管４の振れ止め防止用に縦の開口１９を設ける。
この開口１９は、配管４の下端の水の流入、排出口である開口２０まで開口しててもよい。
【００２６】
（６）本発明においては、また、ディスク中央部の孔２１の形状、及び上部キャップ１３の中央部の孔の形状を円形ではなく、四角形、六角形等の角形にして、その形状に対応して押えボルト１２のディスク積層体１０に相当する長さ部分をディスク中央部の孔２１の形状と同一にすることにより、単にディスクを積層するだけで、同一の積層状態になるようにして、ディスクの積層、固定作業を簡略化できるようにしている。そして、ディスクの枚数の増減には対応できるようにしている。
また、ろ過時や逆洗時における、水、空気等の圧力変動により、ディスクの位置が移動し、不均一な積層状態にならないように、初期状態を維持するようにし、スリット巾の変動を抑制している。
斯様な構造に構築することにより、前述した従来のディスク型ストレーナに看られた各種の課題が解消される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
（１）本発明のストレーナをろ床板、あるいは枝管に設置するとき、ディスクや一体構造体６を除いた状態で、本体を垂直な状態で維持するため、振止め５をストレーナの外周に設ける。
そして、ろ床板の強度を増すときには、鉄筋等を入れる工事の後、モルタル等の固定剤がストレーナ内部に入らないようにした後、固定剤を注入し、固定後に一体構造体６を装入固定する。
この場合、前記ネジ止め部２と９の締込み、固定する力は、一体構造体６の受部７の外径を、例えばＭ１２等のネジ規格とし、その寸法に見合う締め具を用いて、締込み力をトルク管理しながら、確固に締込む。
【００２８】
この場合、受部７の最上部がディスク積層部位１１に整然と乗るようにする。そして、例えばＭ１２サイズのディスク押えボルト１２を受部７のメネジ部にねじ込み固定し、ディスクを押えボルト１２に嵌入し、ディスク積層体１０を形成し、上部キャップ１３、ナット１４、１５で締込み、固定する。
このように施工すると、ストレーナ本体は、図１に示すように、Ｌ１の部分は、ろ床板内に、振止め５と固定剤によって、確固に固定される。
斯かる施工により、ストレーナ本体は、一体構造体６を受け入れ、保護し、固定するスリーブとしての役割を担うことになる。
振止め５の例えば円盤形状である二重斜線部は上下方向の力に対する振止めとして、また、単斜線部の縦の部分は横方向の力に対する振止めとして、それぞれの役割りを担う。
【００２９】
（２）Ｌ１の部分の長さは、１００〜２００ｍｍ程度であり、強度上、また工事作業上は１５０ｍｍ以上が好ましい。
Ｌ１の部分の長さの調整が必要な時は、下部配管部３のＬ２の長さを調整して行う。
Ｌ２の部分の長さは、７０ｍｍ程度としておくと、長くも、また短くもできるため、Ｌ１の調整は簡単にできる。
Ｌ１の上端をディスクの積層部位１１までの寸法にすることも、工事上の工夫により可能である。
それゆえ、ろ床板の下に出るのは、前記配管４の図１に示すＬ３に相当する部分となる。
Ｌ３の部分の長さは、装置設計条件によって、変更できるように、１００〜３００ｍｍ程度あればよい。
ろ床板にディスクを設置する場合、配管４には空気逆洗用の空気流入口１６が設けられる。この孔径は逆洗条件によって異なるため、装置設計毎に計算して求める。
【００３０】
また、φが２ｍｍ程度の空気排出口１７と下部配管部３と配管４との隙間Ｓの空気を排出するため、空気排出口１８も前記隙間Ｓの外周部に同様に各１個程度設ける。
ろ床板の下に空気逆洗の後の水逆洗工程時に充分に、空気が排出できないで残留していると、残留した空気が水逆洗時にろ過材に混入し、ろ過層を乱し、ろ過層を整層できなくなり、次のろ過工程に悪い影響を与えてしまう。
空気排出口１７、１８は、適切な孔径と位置にし、確実に、このような現象を避けなければならない。
【００３１】
（３）圧力式ろ過器の枝管に設置する場合は、この長さＬ２を調整（切断）し、適切なＬ１の長さとし、下部配管部３の下端を枝管に溶接する。また、空気流入口及び排出口、水の流入口及び排出口等を有する配管を水逆洗、空気逆洗等を行えるよう、枝管内部まで入る長さとした。
配管４のＬ３の長さは、枝管の口径に支配されるが、空気の均一分散の達成のために４０〜８０ｍｍ以上は必要である。
枝管に設置する場合、空気流入口１６、空気排出口１７、１８の孔径、各位置には注意を払う。
また、配管４の振止め１９は、配管４の下端まで開口させてよい。
更に、枝管の水平度およびストレーナの設置の垂直度によって、水、空気の均一分散は大きく支配されるので、工事上、充分な注意を要する。
枝管への設置方法として、配管４の下端を枝管底部に接触するまでとし、強度を増し、振止め１９を大きくする手段、また、下部配管３下端をフランジとする手段もある。
【００３２】
（４）本発明においては、ディスクの直径は６０〜８０ｍｍ程度とする。
図１のＬ４は上部キャップ１３の直径を示すものであり、ディスクの直径より若干大きくする。
そして、ディスク中央部の孔２１の形状を円形ではなく、四角形または六角形等にし、それに応じて押えボルト１２のディスク積層に相当する長さの部分Ｌ６をディスク中央部の孔形状と同一にし、単にディスクを積層するだけで、同一の積層状態になるように工夫し、ディスクの積層、固定作業を簡略化している。
これによって、この積層状態が長期間維持でき、スリット巾も一定に保持できるようにしている。
１）ディスク中央部の孔の形状が四角形である場合を図２に示す。
図２は、図１のＡーＡ断面のディスクの１枚を上からみた図である。図２において、ディスク中央部に押えボルト１２の通る四角形状の孔（開口）２１が開いている。
【００３３】
この孔２１の口径は、例えば、Ｍ１２の押えボルトである場合、押えボルトのφ１２ｍｍに内接する寸法より若干大きくし、押えボルト１２のＬ６の四角形部、Ｌ５、Ｌ７のオネジの長さ部分が通り易い四角形としている。
Ｌ５の部分は、オネジがあり、一体構造体６の受部７のメネジ部に入り、固定出来る長さと固定部を有するようにする。
Ｌ７の部分は二重ナット１４、１５用の長さがあればよい。
四角形の孔２１および押えボルト１２の四角形の寸法は、押えボルトの径に外接する寸法を基準にしてもよい。また、押えボルトにディスク中央部の四角形の角は若干丸みをもたせ、ディスクの強度劣化を防止するのが好ましい。
２）孔２１の廻りの中央部分２２は外周部２５にある涙滴型形状部分２６と同じ高さを有している。
【００３４】
そして、中央部分２２と外周部２５にある涙滴型形状部分２６は、ディスクの表と裏に同じ位置、高さ、面積で設ける。
このようなディスクを積層すると、その積層状態は、常に一定となり、中央部分２２と外周部２５にある涙滴型形状部分２６は確実に重なることになる。
それゆえ、ディスク最外周部２７に目的のスリット巾、例えば、０．３ｍｍが確実に得られることになる。
また、そのスリット巾の変動は、従来より、かなりの程度に小さく、一定になる。
このように、スリット巾の変動が小さくでき、かつ長期間維持できることは、下記する大きな利点がある。
【００３５】
例えば、水逆洗時に逆洗時の逆洗水に、スリット巾より大きな濁質等が含まれる場合、従来の縦型ストレーナでは、スリットの前述の扇状の部分に蓄積し、逆洗が短時間でできなくなる危険がある。
しかも、逆洗圧によって、スリット部の最も狭いところに押し込められ、スリット部にしっかりと挟まれてしまい、逆洗とは逆の、ろ過時の方向から水等を吹き出させることが困難で、回復不可能な目詰まり状態になる危険が大きい。
しかし、ディスク型では、ディスクの最外周部２７と外周部２５の開口２３に続く、最内側のスリット巾は、殆ど、どの部分においても同じである。
それゆえ、前記の逆洗水にスリット巾より大きな濁質が含まれても、その濁質は、ディスクの最内側の部分で止まり、逆洗ができなくなる危険は同じであるが、その回復は、逆洗とは逆のろ過時の方向から、水等を吹き出させることによって、容易に回復が可能である。
この点で、本発明と、従来の縦形ストレーナおよびスリット巾が変動するディスク型との間に、大きな相違がある。
【００３６】
３）中央部分２２と外周部２５を連結する連結部２４は、ディスク自体の強度を増すため、必要である。
図２では、４本であるが、多数であっても構わない。要するに、ディスクを積層した時に得られる水や空気の通路２３のトータルの開口面積が、流速上、問題が無ければよいのである。
４）ディスクを積層した場合、ディスクの最外周部２７のスリット巾を例えば、０．３ｍｍとすると、外周部２５の厚さは小さくし、例えば１．５〜３．０ｍｍ程度がディスクの強度上好ましい。
この最外周部２７と前記の水や空気の通路２３までの距離Ｌ８は、水平方向のスリットとなるため、出来るだけ短い方が逆洗時の濁質等が入り込んだ場合、蓄積しにくい。また排出もし易くなる。
【００３７】
本発明においては、ディスクの積層状態が常に一定に近く、中央部分２２と外周部の同じ高さの涙滴型形状部分２６は、確実に重なるので、その大きさを小さくしても、また前記の水平方向のスリット距離Ｌ８を小さくしてよい。ディスクの材質によって、強度上の問題があれば、ディスク全体の厚みを増して対応するのも一案である。
それゆえ、Ｌ８が小さくできる分、また図７の例に示した従来の円柱形状で数も多かった点を、本発明の涙滴型形状部分２６では小さくできる分等によって、スリット内に濁質や微細化したろ材等の混入、蓄積を少なくできる。
そして、これらがスリット内に入った場合も空気逆洗、水逆洗、「水と空気の同時逆洗」が適切に選択でき、実施できるため、その排出は容易になる。
５）外周部２５にある凸部の涙滴型形状部分は、図７に示す円柱形状の場合より、流体力学的に抵抗が少ないことから、逆洗時の水の流れ、すなわち濁質の排出に好ましいことから、また、その個数も少なくし、その大きさ自体も小さくしている。
これは、本発明においてディスクが確実に積層でき、かつ、長期運転によっても、その積層状態が初期状態を維持できる対策が図られているからである。
【００３８】
【実施例】
以下に、本発明を図１〜図３に示す実施例の図面を参照しながら、主たる材質、仕様等を説明する。
（１）図１〜図３の本発明の基本構造例に基ずいて、主たる材質、寸法等について説明する。

【００３９】

【００４０】
（２）重力式ろ過器
下記の条件にてろ過、逆洗を行なった。
１）１ｍ角×２．５ｍＨの水槽にストレーナ２５個を２００ピッチで設置
２）ろ床板 ： 厚さ、１５０ｍｍの鉄筋補強のモルタルとした。
３）ろ過材 ： ０．６ｍｍの砂：６００ｍｍ、支持層なし。
４）ろ過速度： ５ｍ／Ｈ
５）原水 ： 河川水 濁度３〜１０度
６）水逆洗 ： ０．６ｍ／ｍｉｎのみ（逆洗水はろ過水使用） １０分
７）空気逆洗： １．０ｍ／ｍｉｍ、５分→水逆洗、０．６ｍ／ｍｉｍ、１０分
【００４１】
結果：
１）ろ過は良好で、ろ過水の濁度は０．５度以下であった。
２）水逆洗；覗き窓から観察したところ、ろ過槽は均一に流動しており、濁質の排出も良好であった。
（空気逆洗→水逆洗）方式は、水逆洗後のブロー時間が約５分で終り、効果があった。
水と空気の同時逆洗を下記の条件で行なったが、装置的に何らの問題も生じなかった。
逆洗の効果は、（空気逆洗→水逆洗）方式と同程度であった。
水，０．２〜０．３ｍ／ｍｉｎ＋空気，０．８〜１．０ｍ／ｍｉｎ
【００４２】
（３）圧力式ろ過器
φ２０００×１６００ｍｍ（胴長）のろ過器について、３０ｍ³ ／Ｈで処理した。
１）集水装置の主管を２００Ａとし、枝管６５Ａ８本に（１）項のストレーナを６０個設置した。
２）前に説明したように、図１の配管４が入るように枝管に孔をあけ、下部配管部３の下端を枝管に垂直になるように溶接し、固定した。
この時、配管４の下端は枝管内に４５ｍｍ入るようにした。また、Φ４．０ｍｍの空気逆洗用孔を枝管内の配管４の最上部に、空気排出口を図１に示す１８の位置にΦ２．０ｍｍを１個設けた。
３）ストレーナは塔の下部胴長部より約５００ｍｍの位置に、図１のＬ１より約７ｍｍ上まで、モルタルで固定した。
４）その上に、ろ過層として、０．６ｍｍの砂を６００ｍｍ充填し、前記の原水について処理を行なった。
【００４３】

逆洗工程は、いずれも装置的に問題なく実施できた。
また、その効果も、▲３▼と▲４▼が良く、逆洗後のブロー工程が短くなった。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のディスク型ストレーナを各種のろ過器の集配水装置に設備することにより、従来、処理が困難であった、使用により発生する濁質、その他の微細な物質の過器の集積による目詰まり等の除去処理が、容易に実施できるので、上水、一般用水、海水処理用のろ過器等に設備して極めて有用である。
さらに、本発明のディスク型ストレーナは、圧力式ろ過器、重力式ろ過器いずれにも適用でき、次のような効果を有する。
▲１▼ ストレーナ上部からの前記一体構造体の取出し、再挿入および固定が容易にできるシンプルなディスク型ストレーナであって、この構造体は装置新設時、定期点検時および異常時の工事点検等の作業効率が改善される。
▲２▼ この構造体のストレーナは、重力式ろ過器、圧力式ろ過器における水、および空気の均一分散を達成することができる。
▲３▼ ろ過工程、各逆洗工程を効率的に行なえ、水逆洗と同様に空気逆洗、水と空気の同時逆洗も自由にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスク型ストレーナの基本的構造例の縦断面図を示す。
【図２】本発明のディスク型ストレーナを構成するディスクの構造例の平面図を示す。
【図３】本発明のディスク型ストレーナを構成する押えボルトの構造例を示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図である。
【図４】従来の縦形ストレーナの例−１を設置した圧力式ろ過器の一部縦断側面図を示す。
【図５】図４の圧力式ろ過器へ設置した従来の縦形ストレーナの例−１の縦断側面図を示す。
【図６】従来の縦形ストレーナの例−２を設置した重力式ろ過器の一部縦断側面図を示す。
【図７】従来のディスク型ストレーナのディスクの形状例の平面図を示す。
【符号の説明】
１ 上部構造体（ストレーナ本体）
２ ネジ止め部（ストレーナ本体）
３ 下部配管部（ストレーナ本体）
４ 逆洗用管
５ 振止め
６ 一体構造体
７ 受部（一体構造体）
８ 開口部（一体構造体）
９ ネジ止め部（一体構造体）
１１ ディスク積層部位
１２ 押えボルト
１３ 上部キャップ
１４ ナット
１５ ナット
１６ 空気流入口
１７ 空気排出口
１８ 空気排出口
１９ 振止め開口
２０ 水の流入、排出口
２１ ディスクの孔
２２ 中央部分（ディスク）
２３ 通路
２４ 連結部
２５ 外周部
２６ 涙滴型形状部分
２７ 最外周部
２８ ろ床板（圧力式ろ過器）
２９ 縦形ストレーナ
３０ ナット
３１ ろ過水貯留部
３２ 縦形スリット部
３３ オネジを有する配管部分
３４ 空気逆洗用配管
３５ 空気流入口
３６ 空気排出口
３７ ストレーナの通る孔
３８ ろ床板（重力式ろ過器）
３９ スリーブ
４０ スリット部（半円球部）
４１ オネジを有する配管部
４２ パッキン
４３ 縦形スリットの保護部
４４ 空気逆洗用配管
４５ 空気流入口
４６ 空気排出口
４７ ディスク中央部の孔
４８ 中央部分
４９ 開口
５０ 連結部
５１ 外周部
５２ 涙滴型形状部分
５３ 最外周部
Ｌ１ ろ床板内埋込み部長さ
Ｌ２ 下部配管部３の長さ
Ｌ３ ろ床板下の配管４の長さ
Ｌ４ 上部キャップの直径
Ｌ５ 押えボルト長さ（下部）
Ｌ６ ディスク積層体の長さ（押えボルト）
Ｌ７ ナット１４、１５相当押えボルト長さ
Ｌ８ ディスク外周部２５の（スリット部の水平方向長さ）
Ｓ すきま
Ｆ 配管４のストッパー

Claims (5)

1. ストレーナ本体が上部構造体、メネジを有するネジ止め部及び下部配管部からなり、前記上部構造体内に、ディスク押えボルト用のメネジを有する受部、その下部に水および空気の流入、排出用の開口部を、更にその下部にオネジを有するネジ止め部を有する一体成形の一体構造体を設け、更に空気流入口、空気排出口、水の流入、排出の開口等を有する前記下部配管部の内径より、小さい外径の配管を前記オネジを有するネジ止め部の内側に差し込み固定したことを特徴とするディスク型ストレーナ。
2. ディスク押えボルトを前記一体構造体の受部にねじ込み固定し、ディスクをディスク中央部のボルト孔に前記押えボルトを通して、ストレーナの積層部位に積層し、押え用キャップ、押えボルト用ナットを用いて、上部から絞込み、固定することを特徴とする請求項１記載のディスク型ストレーナ。
3. ストレーナを多孔管方式の枝管に設置して使用する場合、前記ストレーナの本体の下部配管部の下端を溶接等にて枝管に固定し、空気流入口および排出口、水の流入口および排出口等を有する前記配管を、枝管内部まで入る長さとするようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のディスク型ストレーナ。
4. ストレーナをろ床板に設置する際に、前記ストレーナ本体のディスク積層部位付近から本体下部の配管部下端までを、固定剤で垂直に固定、設置し、前記一体構造体としてなる空気流入口、空気排出口、水の流入、排出用の開口等を有する前記配管を、ろ床板の下の必要な位置まで長くすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のディスク型ストレーナ。
5. ディスク中央部の押えボルトの通る孔の形状、および押えボルトのディスク積層部の層高に相当する部分、更に押さえ用キャップ部の断面形状を角形の形状としたことをを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のディスク型ストレーナ。

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