(57)【要約】【課題】▲１▼．濾過金網で捕捉した水中生物及び塵類の離脱除去回収による安定取水供給能の維持とその自動化。▲２▼．耐蝕性を持たせ同時に水中生物付着防止し取水量の低下防止と延命化の確立。▲３▼．濾過不能幼生期水中生物のストレーナー内死滅通過。▲４▼．生存通過の幼生期水中生物の管内付着防止と成長を防止で送水先冷却能低下防止。【解決手段】濾過室の濾過円筒の内空中心部に回転可能に竪設した中空回転シャフトと、中空回転シャフトに基部を連通接続し濾過円筒の内空部半径方向線上に配置した中空支持腕と、外側面を濾過円筒の内周面と所定間隔にして竪配設すると供に外側面に開口した吸引ノズルの後部を中空支持腕の先端に連通接続固定した翼と、中空回転シャフトの回転駆動装置と、中空回転シャフトに吸引ポンプ付設の吸引管を連通接続し吸引管に吸引固形物沈殿分離タンクを介設してなる逆洗浄装置と設けたことを特徴とするストレーナー装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取水パイプを連通接続した沈殿室の上部に、濾過室を連通接続し、濾過室内にその周壁の内周面に添って所定間隔で濾過円筒を竪配置し、濾過室４の外壁に給水パイプを連通接続したストレーナー装置において、濾過円筒の内空中心部に回転可能に竪設した中空回転シャフトと、中空回転シャフトに基部を連通接続し濾過円筒の内空部半径方向線上に配置した中空支持腕と、外側面に吸引ノズルを開口し吸引ノズルの後部を中空支持腕の先端に連通接続固定し外側面を濾過円筒の内周面に対向し且つ該外側面を濾過円筒の内周面に沿って移動可能に竪配設た翼と、中空回転シャフトの回転駆動装置と、中空回転シャフトに吸引ポンプ付設の吸引管を連通接続し吸引管に吸引固形物沈殿分離タンクを介設してなる逆洗浄装置とを設けたことを特徴とするストレーナー装置。
【請求項２】
翼に複数の磁石を埋設したことを特徴とする請求項１に記載のストレーナー装置。
【請求項３】
翼を銅又は銅合金製にしたことを特徴とする請求項１に記載のストレーナー装置。
【請求項４】
取水パイプ及び又は給水パイプの横断面内の周方向に所定角度間隔で半径方向線上に磁石を配置し該磁石のパイプ中心側の磁極を同一極性にしたことを特徴とする請求項１に記載のストレーナー装置。
【請求項５】
取水パイプ及び又は給水パイプの横断面内の周方向に所定角度間隔で半径方向線上に銅製ケース内に装填した磁石を配置し該磁石のパイプ中心側の磁極を同一極性にしたことを特徴とする請求項４に記載のストレーナー装置。
【請求項６】
取水パイプ及び又は給水パイプの面内に銅又は銅合金をライニングしたことを特徴とする請求項１に記載のストレーナー装置。
【請求項７】
濾過円筒の支持枠を銅又は銅合金製にしたことを特徴とする請求項１に記載のストレーナー装置。
【請求項８】
亜鉛板を沈殿室内に交換可能に設けたことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一つに記載のストレーナー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場用冷却水等の取水用のストレーナー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
臨海工業地帯における冷却水は、その大半が中層海水を利用している。中層海水は利用工場の海水取入口から取入れ使用後温排水として再び海に戻している。
【０００３】
取入れ海水中には季節に応じて様々な海洋生物が混入し又塵なども多いため、海水取入口側にて海水分解して塩素注入し殺菌後ストレーナー装置にて大物生物や塵を除去している。
例えば海洋生物の紫貝の産卵期は、１１月〜３月のため付着期は４月〜５月になるため４月５月の２ケ月間塩素を注入している。
【０００４】
また一般的に幼生期水中生物は微細で、ストレーナーを通過して冷却機やその途中迄の配管内に入り付着成長するので、殺菌力のある塩素注入するか配管内の溶解酸素を止めて死滅させたり、または強磁場帯通過させることで鉄製パイプの内壁をＦｅ２Ｏ４にして幼生期水中生物の付着を防止しているがこの場合は非常に強力な磁場形成のため人体に対する悪影響が大きく設置場所とその近辺の安全対策が必要である。その上これらの死骸がステーブクーラー内に入り残存付着すると冷却効率を著しく低下させ冷却機の交換時期を著しく早めてしまう。
【０００５】
又この他の方法として、海洋生物の管内流速が５〜８ｃｍ／ｓｅｃと遅い時に付着し易いため３６ｃｍ／ｓｅｃ以上になるように流速を早くする運転により付着防止を計る方法があるがポンプが大型化し電力費が嵩むため常にバイパス弁にて途中より逃がすため設備費が掛かる欠点がある。
これらの状況から機械的電気的清掃方法の余地があるものの未だ未開発な状況である。
例えば、大型発電所の腹水器用冷却水として海水を利用する場合の海水取入装置は、タブロゲ等に見られるように取水口部を比重を海水と同じにしたゴムボール等で作り海水の流れに添って浮動させこれに取水パイプを接続しているため、取水パイプの清掃は、取水パイプ内に添った自動清掃が可能であるが取水パイプに接続するストレーナー装置の清掃は構造的に見て密閉型のため甚だ困難であり一般に煩雑な逆洗浄を採用している。
【０００６】
ストレーナー装置の一般的な構造は、取水パイプを連通接続した沈殿室の上部に、濾過室を連通接続し、濾過室内にその周壁の内周面に添って所定間隔で濾過円筒を竪配置し、濾過室４の外壁に濾過水の給水パイプを連通接続したものである。
濾過室の濾過円筒は、内側より外に向かって海水が流れるので二重金網の内側金網を比較的大きい海洋生物や塵類の捕捉用として目を比較的大きくし外側金網を細かい海洋生物や塵の捕捉用として目を小さくした２重金網であるが、ここでの捕捉物除去は、通常ストレーナー装置の取水・供給稼働を一旦停止してこの停止中にストレーナー内の流水方向を逆流させる所謂逆洗浄を数回も行って濾過円筒の２重金網から捕捉物を離脱し沈殿室に落下させ沈殿室底部の排出口からストレーナー外に排出しなければならない煩雑で時間の掛かるものである。このため冷却機に海水を連続供給する場合は複数台のストレーナー装置を必要とする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから本発明が解決しょうとする海水・淡水等の取水装置のストレーナー装置における課題は次の通りである。
▲１▼．濾過金網で捕捉した水中生物及び塵類を最も少ない逆洗浄回数で確実に迅速離脱除去回収させて安定した取水供給を維持させなければならないこととその自動化を図ること。
▲２▼．安価な手段で耐蝕性を持たせ同時に水中生物の付着を防止し、取水量の低下防止と延命を図らなければならないこと。
▲３▼．濾過不能の幼生期水中生物は可能な限りストレーナー内で死滅通過させること。
▲４▼．死滅通過した幼生期水中生物と供に生存通過の幼生期水中生物が存在しても給水側管内でこれらの付着防止と付着成長を防止して送水先の冷却能低下を防止しなければならないこと。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の特徴とする主要な手段は、取水パイプを連通接続した沈殿室の上部に、濾過室を連通接続し、濾過室内にその周壁の内周面に添って所定間隔で濾過円筒を竪配置し、濾過室４の外壁に給水パイプを連通接続したストレーナー装置において、濾過円筒の内空中心部に回転可能に竪設した中空回転シャフトと、中空回転シャフトに基部を連通接続し濾過円筒の内空部半径方向線上に配置した中空支持腕と、外側面を濾過円筒の内周面と所定間隔にして竪配設すると供に外側面に開口した吸引ノズルの後部を中空支持腕の先端に連通接続固定した翼と、中空回転シャフトの回転駆動装置と、中空回転シャフトに吸引ポンプ付設の吸引管を連通接続し吸引管に吸引固形物沈殿分離タンクを介設してなる逆洗浄装置とを設けたストレーナー装置にある。
【０００９】
即ち、本発明のストレーナー装置はその逆洗浄を、吸引管で吸水しながら濾過円筒の内空部中で回転シャフトを回転させて、二重金網の内周面と所定近距離離間して飛行機の揚力翼を金網内周面の周方向に沿って移動させることにより、その翼断面効果である外側後面部の減圧効果により振動を与えながら一方の外側面前部の高圧流により吸引ノズルからの吸引力を更に高めて高速吸引して対面する内外二重の金網内周面に付着した大小の水中生物及び塵を確実に迅速離脱吸引除去するものである。これによりストレーナー装置自体とそれ以降の海水通過率を高位に安定維持せしめるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において翼とは、飛行機の主翼の如き揚力翼を言い、翼上面を外側面として濾過円筒の内周面に向け、翼下面（通常飛行時に揚力を受ける面）を内周面として濾過円筒の中空部中心側に向け、翼先端を濾過円筒の内周方向に沿った移動方向に向け、翼後端をその反移動方向に向けて竪配置したものである。
【００１１】
又、翼に複数の磁石を埋設すると良い。例えば翼内にネオジ磁石（３０００〜４０００Ｇ）等を埋設すると翼の回転と金網の間にフラデーの左手法則で強磁場体が発生しこれが回転すると起電流が発生するため陰極電流にて浮遊水中生物は特に幼生期水中生物はこの微電流によっても直接死滅する。また海水中のＮａＣｌは微電流によってＮａイオンとＣｌイオインとなるため塩素イオンの殺菌効果でも殆どが死滅する。そして供給先の例えばスティーブクーラー等の冷却機迄流れてここで加熱され全量が死滅し温海水と供に排出される。
【００１２】
又、取水パイプ及び又は給水パイプの横断面内の周方向に所定角度間隔で半径方向線上にフェライト磁石等の磁石を配置し該磁石のパイプ中心側の磁極をＳ又はＮの同一極性にすることにより、ここに強反発磁場を作り出しここの通水に乱流を発生させて磁石に添ったキャビテーションを発生させる。１例として１０００Ｇのフェライト磁場を三角形に配置することでその中心磁場は２８００〜３０００Ｇの強磁場帯となりこれによる乱流とそれによるキャビテーションは強大なものとなる。これでこの強乱流強磁場帯に海水中にある幼生期海洋生物（紫貝、フジツボ、２枚貝等）を通過させることにより乱流強磁場帯の中で海洋生物の着生期幼生は持っている足から分泌する接着液をパイプ内壁面に付着させることができない。
又このキャビテーションにより取水中及び又は給水中の溶解空気が急激に気化しようとする時超音波が発生する。この超音波にて特に幼生期水中生物のパイプ内壁面付着を防止する。
【００１３】
又、翼、磁石のケース、取水パイプ及び又は給水パイプの面内、濾過円筒の内外二重式金網の支持枠等を、銅又はＣｒ銅又はＢｅ銅，キュープロニッケル（Ｃｕ９０−Ｎｉ１０％，Ｃｕ７０−Ｎｉ３０等）等の銅合金製にすると、その表面より、接触する用水に常に銅イオンを放出させ銅イオン殺菌効果により２枚貝などの付着を抑制し付着率を極端に低下させることが出来る。磁石のケースについては混入金属などから磁石を保護する効果がある。
海水用で取水パイプ内の該磁石によるキャビテーション摩耗対策を兼ねる場合は、耐腐性、耐摩耗性に優れたキュープロニッケルなどが好ましい。
【００１４】
又、ストレーナー装置はコスト的に安価にするため主力は鉄板で作られるので、ストレーナーの一部を銅又は銅合金にすると銅と鉄の間のイオン化率は鉄に対して銅は＋４のため鉄側が溶解する。この鉄の腐蝕を防止するため犠牲極と成る亜鉛板又は亜鉛−アルミ合金板を入れると良い。この犠牲亜鉛板等は早く溶解するため運転中に交換出来るように例えば沈殿室内に配置し、防水型の目視窓を開閉可能に設けてこの犠牲極の減肉状況を観察し適宜なタイミングで点検マンが取り替えるようにすればよい。
この目視窓は、ストレーナー逆洗の際、必ず吸い込み圧力で内面が清掃可能に設置位置を考慮するとよい。
【００１５】
【発明の実施例】
図１、図２において、ストレーナー装置は、取水パイプ１を連通接続した沈殿室２の上部に、濾過室３を連通接続し、濾過室３内にその周壁の内周面に添って所定間隔で濾過円筒４を竪配置し、濾過室３の外壁３ａに給水パイプ５を連通接続してある。
濾過室３の濾過円筒４の内空中心部には回転可能中空回転シャフト６を竪設し、中空回転シャフト６に２列の中空支持腕７を設ける。各中空支持腕７は基部を中空回転シャフト６に連通接続し濾過円筒４の内空部半径方向線上に配置してある。各列の中空支持腕７先端部にそれぞれ翼９を連通接続する。各翼９はその外側面９ａを濾過円筒４の内周面と所定間隔にして竪配設しその外側面９ａに開口した吸引ノズル１１の後部を中空支持腕７の先端部と連通接続固定する。中空回転シャフト６の上部には、回転駆動装置を接続し、中空回転シャフト６の下部には、ベアーリングジョイント１３のベアーリング部１４で回転自在に支持し、ベアーリングジョイント１３は吸水パイプ１５に接続してある。吸引管１５は、バルブＶＢ１と吸引固形物沈殿分離タンク１６を介設して吸引ポンプ１７に連通接続してある。
中空回転シャフト６の回転駆動装置は、中空回転シャフト６の上部を室上部壁の防水機構１８に貫通させ減速機１９を介してモーター２０に繋げたものである。モーター２０の回転により一対の翼９は、中空回転シャフト６を中心に濾過室４内壁面に添って回転する。この回転中における濾過室４の内外海水通過量は３〜６ｍ２／ｍｉｎにしてある。
【００１６】
図３において、翼９は、前述の通り飛行機の主翼の如き揚力翼を言い、翼上面を外側面９ａとして濾過円筒４の内周面に向け、翼下面（通常飛行時に揚力を受ける面）を内周面９ｂとして濾過円筒４の中空部中心側に向け、翼先端Ｔを濾過円筒の内周方向に沿った移動方向Ｇに向け、翼後端Ｂをその反移動方向に向けて竪配置したものである。
その翼断面形状の特性から中空回転シャフト６を回転させて濾過円筒４内周面に沿って外側面を移動させると翼の外側面９ａの最上部Ｐ１即ち濾過円筒４の二重金網４ａ，４ｂの内側金網４ａと対面する面の最接近部は高速流の圧縮部となり吸引ノズル１１への吸引作用を助長増大させ濾過円筒４内周面の付着物を強力に吸引離脱除去すると供に、その後方部では二重金網の内側金網４ａから徐々に離れる減圧領域となるため水流を大きく脈動させ濾過円筒４内周面の付着物に振動を与えながら減圧吸引して離脱させて濾過円筒４の内空部から沈殿室２に沈降させるのである。
【００１７】
翼９と中空支持腕７先部との接合構造は、翼９本体にその内外周面に亘って成形した吸引ノズル１１の翼内周面側に中空支持腕７先端部を螺合接続し、摩耗による交換を容易にしてある。
翼９は、外側面部が濾過円筒４内周面付着物との摩耗に対して定期修理の際測定の上で隙間が調整できるように、中空支持腕７の中間部にターンパイプジョイント２３を設けこれの回転で微調節するのである。調節後は締付ナットで締付固定する。
中空支持腕７は、中空回転シャフト６との曲げモーメントに耐えるため厚肉ステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）パイプである。
翼９にはφ３ｍｍ×１０ｍｍ長４００Ｇのネオジマグネット１０を１００個図示の如く均等間隔で埋設しＭ４×５ｍｍのＳＵＳ製ホローセット等で止めてある。
このネオジマグネット１０は翼９の回転でストレーナー側に起電力作用をし微電流を発生させ幼生期海洋生物の付着を防止する。
翼９は、回転の際の圧縮水及び内側金網４ａにトラップされた塵などとの接触に対して耐摩耗性を持たせるためＣｒ銅又はＢｅ銅の鋳造焼入品で硬度Ｈｓ４５±５と銅でありながら硬くしてある。
【００１８】
図５には、取水パイプ１及び給水パイプ５の横断面内の周方向に所定角度間隔で半径方向線上に１０００Ｇ（ガウス）フェライト磁石８を銅合金製ケース８ａ内に配置し該磁石８のパイプ中心側の磁極を同一極性この例はＳ極にした要部横断面図を示す。
このように同極配置すると同極反撥磁場のため該フェライト磁石８が２８００〜３０００Ｇの強磁場を形成しここの通水流に対して直角に磁力線が出て乱流とこれによるキャビティーションを発生させ海洋生物などの付着を防止する。
【００１９】
沈殿室２には、前記銅又は銅合金製の部材を使用しているためストレーナー装置の鉄側が溶解するのでこの鉄の腐蝕を防止する防止するため亜鉛板又は亜鉛−アルミ合金板の犠牲極２５を交換可能に設け且つこれを交換するための防水目視型の開閉窓２６を設けてある。
【００２０】
しこうして、逆洗浄による自動排出貝殻除去操作を伴うため、無理の無い理想的な自動運転には、ストレーナー装置の２基運転が良いが、１基運転の場合は、図１、図２に示す如く、沈殿室２とは別途に、吸引ポンプ１７を付設した吸引パイプ１５に連通接続させた吸引固形物の沈殿分離タンク１６を有する逆洗浄装置を設置したので完全な自動運転が可能となる。
【００２１】
この逆洗浄装置の稼働は、通常の取水・給水稼働中に、濾過円筒４に多くの付着物が付着して詰まり始め通水不良となると、給水パイプ５内に設けた出口圧力計１２の指示値が取水パイプ１内に設けた圧力計２４の指示値より所定値低くなった時、それが復帰するまでの予測時間中自動的にモーター２０を駆動させ翼９を回転させると供に沈殿分離タンク１６のバルブＳＶ３を閉にし吸引ポンプ１７を稼働させ逆洗浄バルブＳＶ１、ＶＢ４を開にして供給側から海水を吸い込み濾過円筒４を逆洗浄する。  この逆洗浄時の海水と付着物の流れは翼の吸引ノズル１１、中空支持腕７、中空回転シャフト６、逆洗浄水の吸引パイプ１５、バルブＶＢ１、沈殿分離タンク１６、濾過網１６ａ、バルブＶＢ４、吸引ポンプ１７の順となる。
これと同時に、吸引ノズル１１で吸引されず翼９後部の減圧振動作用で濾過円筒から中空部に離脱され中空部に出され沈殿室２に沈降した貝殻等の水中生物や塵なども沈殿室２外に放出するためバルブＳＶ２も開とし沈殿室２内の貝殻、塵を沈殿分離タンク１６に導入しその底部に沈降させ一時的に貯留させ、逆洗浄直後またはタイマーによりバルブＳＶ３を開としこれらを自重落降排出する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明による効果は次の通りである。
▲１▼．濾過金網で捕捉した水中生物及び塵類を吸引ノズル付き翼の回転による逆洗浄で簡単に確実に迅速離脱除去させて安定した取水供給を維持することができその自動化が図れた。
▲２▼．ストレーナー内の耐蝕性を持たせると同時に水中生物の付着を防止し、取水量の低下防止と延命を図ることができた。
▲３▼．濾過不能の幼生期水中生物をストレーナー内で死滅通過させることができる。
▲４▼．ストレーナー装置を生存通過の幼生期水中生物は、管内での付着防止と成長を防止して送水先の冷却能低下を防止することができる。
【００２３】
つまり本発明のストレーナー装置は、通常の取水・供給稼働時は濾過室で所定の通水機能を維持しながら海水中の海洋生物と塵類を濾過捕捉すると供にそれの逆洗浄時には翼を回転させ効率よく迅速に離脱除去する。また翼へ磁石を埋設すれば翼回転により海水にフレミングの法則で微電流を流し又海水を磁化しまた塩素イオンやＺｎ＋Ａｌの溶解イオンを溶かし込んで海水給排鉄管路内壁面を赤錆の無いＦｅ２Ｏ４の強化錆にし海水接触面の腐蝕を防止する供に、海洋生物の付着を防止する。
また取水パイプや給水パイプ内で強力反撥磁場帯とキャビティーション泡の相乗効果により幼生期海洋生物の駆除及び付着と付着生成を防止する。
これによって海水を使用する冷却装置の冷却能を長期に亘って高位に安定維持させるものである。
また小型化及び自動化が可能であり、安定した冷却水等の取水側のストレーナー装置として活用できるので、海水に限らず川水、池水等の淡水の取水に際しても淡水中の生物の発生を抑え且つ幼生期淡水生物でも海水同様の優れた駆除効果を発揮する。
このため本発明のストレーナー装置はあらゆる産業における冷却装置の復水器に利用する事が出来る。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示す図２の矢視Ｉ−Ｉからの平断面説明図である
【図２】図１の矢視ＩＩ−ＩＩからみた側断面説明図である。
【図３】図２の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩからみたパイプ内磁石の配設態様を示す横断面説明図である。
【図４】本発明の１実施例における翼の要部拡大斜視説明図である。
【符号の説明】
１：取水パイプ
２：沈殿室
３：濾過室
４：濾過円筒
５：給水パイプ
６：中空回転シャフト
７：中空支持腕
９：翼
１０：ネオジマグネット
１１：吸引ノズル
１３：ベアーリングジョイント
１４：ベアーリング部
１５：吸水パイプ
ＳＶ１、ＳＶ２、ＳＶ３、ＳＶ４：バルブ
１６：吸引固形物沈殿分離タンク
１７：吸引ポンプ
１８：防水機構
２０：減速機
１９：モーター
２３：ターンパイプジョイント
２５：亜鉛板又は亜鉛−アルミ合金板の犠牲極
２６：防水目視型の開閉窓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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