(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストレーナ筐体内に、ポンプの吸込口と吐出口にそれぞれ吸込管及び吐出管を介して接続するようにした吐出ノズルと吸込ノズルとを形成し、かつその吸込口を吐出ノズルより下方位置で下向きに配置し、吐出ノズルからの吐出水を、ストレーナ筐体内を経て外部に吐出されるよう、ストレーナ筐体の少なくともその一側面を孔明板にて形成したことを特徴とする自洗式ストレーナ。
【請求項２】
所定位置に配設したポンプと、水中の所定位置に配設した請求項１記載の自洗式ストレーナとの間に、吸込管及び吐出管を配管して接続し、かつ、吐出管の先端に形成する吐出ノズルに接続した曝気用ノズルと、吸込管の先端に形成した吸込ノズルに接続した吸込管口金とを、前記自洗式ストレーナ内に配設し、かつ吸込管口金の吸込口を下向きになるように構成したことを特徴とする自洗式ストレーナを用いた曝気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自洗式ストレーナ及び自洗式ストレーナを用いた曝気装置に関し、特に、ポンプ駆動による吸水時においてストレーナ内に負圧が生じないようにし、かつ吐出水によりストレーナを自動的に清浄し、ポンプの吸水能力を低下させないようにした自洗式ストレーナ及び自洗式ストレーナを用いた曝気装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポンプ等の吸込口には水中に浮遊するごみ、例えばシート状または紐状のごみ、枯葉、ビニールシートなどを、ポンプ内に吸い込まないようにストレーナを取り付けている。
例えば、図７に示すように、汚水中に空気を混合して水と共に吹き込むようにした曝気装置Ｂにおいては、地上にポンプＰを、水中に曝気用ノズルＮとストレーナＳとを配設し、該ポンプＰと曝気用ノズルＮ及びストレーナＳ間に、それぞれ吸込管Ｐ１、吐出管Ｐ２を配管し、ポンプの駆動にて汚水中に混気水を噴射して曝気するようにしている。この場合、ストレーナＳは、所要の内容積を有する筒型、また箱形をしており、かつその外周面には汚水又は水を吸い込みやすいようにパンチング板や金網等の有孔板を用い、水中に浮遊するごみを濾過して無数の小孔又はスリットより吸水するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のストレーナは、ポンプの吸込口側にストレーナを取り付けているため、ポンプの駆動によりストレーナ外周辺の水をストレーナ内を経てポンプ側へ吸い込むとき、ストレーナ内部が負圧となり、このため内部と外部において圧力差が生じるとともに、この吸い込む水内にごみが混じっていると、該ストレーナの外周面にてごみは濾過されて水のみ吸い込まれるようになり、これによりストレーナ目よりも大径のごみの吸い込みを防止することができる。
しかし、ストレーナ外周面には、ストレーナ内部が外部よりも低圧になって生じた圧力差により濾過されるごみは、ストレーナ内に吸い込まれる水流によりストレーナ外周面に吸着されるように付着し、ストレーナに目詰まりが生じる。このため、ストレーナによる水の吸込率が低下すると共に、ポンプによる吸水、吐出力が低下し、ポンプ能力を著しく低下させる欠点があった。
このため、ストレーナに目詰まりが生じると、或いは定期的にストレーナ外周面に吸着されたごみを除去するために、ストレーナの清掃を定期的に行わねばならず、メンテナンスに手数が掛かり、特に高深度に設置したストレーナのメンテナンスには多大の労力を要するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来のストレーナの有する問題点に鑑み、ポンプの駆動によってもストレーナ内部に負圧が生じることなく吸水し、これによりストレーナの内外部における圧力差をなくし、かつ吐出ノズルより吐出される圧力水にてストレーナの目を自動的に洗浄し、ストレーナの濾過能力を低下させることなく、安定したポンプ作用を永続的に確保することができるようにした自洗式ストレーナ及び自洗式ストレーナを用いた曝気装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の自洗式ストレーナは、ストレーナ筐体内に、ポンプの吸込口と吐出口にそれぞれ吸込管及び吐出管を介して接続するようにした吐出ノズルと吸込ノズルとを形成し、かつその吸込口を吐出ノズルより下方位置で下向きに配置し、吐出ノズルからの吐出水を、ストレーナ筐体内を経て外部に吐出されるよう、ストレーナ筐体の少なくともその一側面を孔明板にて形成したことを特徴とする。
なお、ここで言う「孔明板」とは、パンチング板、金網、スリット板を含むものである。
【０００６】
この自洗式ストレーナは、ストレーナ筐体内に吐出ノズルと吸込口とを形成しているため、ポンプの駆動によりごみを濾過した水をストレーナ内より吸水してもストレーナ内に負圧が生じることがないので、ストレーナ内外部にて圧力差がなく、これによりストレーナの目詰まりが生じにくく、また吐出ノズルからの吐出水圧にてストレーナが内部より洗浄されるようになり、簡単な構成で、安定した濾過吸水作用を確保することができる。
また、吸込口を吐出ノズルより下方位置で、吸込管口金の吸込口を下向きになるよう配設しているから、これにより、吐出ノズルより気泡を含む圧力水をストレーナ内に吐出されても、該気泡は直ちに浮上し、吐出ノズルより下方位置に配置された吸込ノズルより吸引されることがないので、ポンプの吸水能力を低下させることがなく、微細気泡を含む圧力水を曝気用ノズルより自洗式ストレーナ内に吐出されても、吸込管口金の吸込口が下向きとなっているから、気泡の吸い込みをより確実に防止することができ、ポンプによる吸水能力を低下させることがなく、安定した曝気を行うことができる。
【０００７】
また、本発明の自洗式ストレーナを用いた曝気装置は、所定位置に配設したポンプと、水中の所定位置に配設した請求項１記載の自洗式ストレーナとの間に、吸込管及び吐出管を配管して接続し、かつ、吐出管の先端に形成する吐出ノズルに接続した曝気用ノズルと、吸込管の先端に形成した吸込ノズルに接続した吸込管口金とを、前記自洗式ストレーナ内に配設し、かつ吸込管口金の吸込口を下向きになるように構成したことを特徴とする。
【０００８】
この自洗式ストレーナを用いた曝気装置によれば、ストレーナ筐体内に曝気用ノズルと吸込管口金とを配設しているため、ポンプの駆動によりごみを濾過するようにしてストレーナ内より吸込管口金を経て吸水しても、ストレーナ内には曝気用ノズルからの吐出水が噴射されているため、ストレーナ内の圧力バランスが保たれてストレーナ内に負圧が生じることがないので、ストレーナ内外部に圧力差が生じることがなく、ストレーナの目詰まりを未然に防止でき、さらには曝気用ノズルからの吐出水圧にてストレーナが洗浄されてメンテナンスフリーとなり、長時間における曝気が安定し、特に高深度にストレーナを設置する場合でも、メンテナンスが簡易となる。
また、微細気泡を含む圧力水を曝気用ノズルより自洗式ストレーナ内に吐出されても、吸込管口金の吸込口が下向きとなっているから、気泡の吸い込みをより確実に防止することができ、ポンプによる吸水能力を低下させることがなく、安定した曝気を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自洗式ストレーナ及び自洗式ストレーナを用いた曝気装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図４に、本発明の自洗式ストレーナ及びこの自洗式ストレーナを用いた曝気装置の第１実施例を示す。
本発明の自洗式ストレーナＳは、所要形状をしたストレーナ筐体１内に、ポンプＰの吸込口と吐出口にそれぞれ接続するようにした吐出ノズルＰｏと吸込ノズルＰｅとを配設し、吐出ノズルＰｏからの吐出水を、ストレーナ筐体１内を経て外部に吐出されるよう、ストレーナ筐体１の少なくともその一側面を孔明板にて形成して構成する。
【００１１】
そして、この自洗式ストレーナＳを用いて曝気装置Ａを構成する。この曝気装置Ａは、図１に示すように、陸上、その他任意の位置に配設した所要の能力を有するポンプＰと、水中の所定位置に設置した自洗式ストレーナＳとの間に、吸込管Ｐ１及び吐出管Ｐ２を配管して接続すると共に、該自洗式ストレーナＳ内には、吐出管Ｐ２の先端に接続するようにして形成した吐出ノズルＰｏに接続する曝気用ノズル２と、吸込管Ｐ１の先端に形成した吸込ノズルＰｅに接続する吸込管口金３を配設して構成する。
【００１２】
なお、このポンプＰは、高圧吐出用、揚水用等、特に限定されるものではなく、任意に使用することができ、また吸込管Ｐ１、吐出管Ｐ２も鋼管をもって配管して構成することができるが、この鋼管製の他、ゴムホースなどのように可とう性の管を採用することもできる。
【００１３】
前記自洗式ストレーナＳを、さらに詳しく説明すれば、所要の外形と内容積を備えたストレーナ筐体１と、該ストレーナ筐体１に形成される吐出ノズルＰｏに接続し、かつストレーナ筐体１内に配設されるようにした曝気用ノズル２及び吸込ノズルＰｅに接続される吸込管口金３とより構成される。
ストレーナ筐体１は、例えば図２に示すように角筒形に、又は図３に示すように円筒形に、さらには図４に示すように円盤箱形又は鎖線で示すように多角形の箱形等の所要の外形に形成することができる。そして、端板１１に、吐出ノズルＰｏ又はこの吐出ノズルＰｏに接続するようにした曝気用ノズル２と、吸込ノズルＰｅ又はこの吸込ノズルＰｅに接続されるようにした吸込管口金３を配設固定するようにし、またこの端板１１と対向する位置に端板１１と同じ形状とした他方の端板１２を配設するとともに、この対向する両端板１１，１２間を接続し、かつ外周を覆うように配設して端板１１，１２と一体とする外周板１３とより所要の外形を形成するように構成する。なお、このストレーナ筐体１の外形は、図示のものに限定されるものではなく、任意に設定することができる。
【００１４】
また、ストレーナ筐体１は、図１に示すように、望ましくはその下部位置に、槽底或いは池底の所定位置に設置しやすいようにスタンド１５を配設すると共に、ストレーナ筐体１内にポンプＰに吐出管Ｐ２を介して接続されるようにした吐出ノズルＰｏと、ポンプＰに吸込管Ｐ１を介して接続されるようにした吸込口Ｐｅとが配設される。そして、この吐出ノズルＰｏに前記曝気用ノズル２を、吸込ノズルＰｅにはエルボ等より形成される吸込管口金３を、それぞれ接続する場合、この曝気用ノズル２及び吸込管口金３をストレーナ筐体１内に配置するようにする。
なお、この吸込管口金３の吸込口は、曝気用ノズル２より吐出される混気水中の気泡を吸い込まないようにするため、望ましくは図１〜図３に示すように、下向きとなるようにする。
【００１５】
さらに、ストレーナ筐体１は、図１〜図３に示すように、ストレーナ筐体１内に濾過されて浸入する水を吸込ノズルＰｅ又は吸込ノズルＰｅに接続された吸込管口金３より吸水可能に、また吐出ノズルＰｏ又は吐出ノズルＰｏに接続された曝気用ノズル２からの噴射水をストレーナ筐体１内部から外部に吐出可能（噴射可能）となるよう、少なくとも曝気用ノズル２、吸込管口金３を配設した端板１１と対向する他方の端板１２を、通水可能なようにパンチング板、金網、スリット板等の孔明板などにて形成する。
また、図４に示すストレーナ筐体１においては、吐出ノズルＰｏ又は曝気用ノズル２より噴射される吐出水を、ストレーナ筐体１の外部へ吐出されるようにした位置の側板を、通水可能なようにパンチング板、金網、スリット板等の孔明板などにて形成する。
なお、この場合、端板１２だけでなく外周板１３、さらには端板１１も、端板１２と同様にパンチング板、金網等の通水可能な孔明板にて形成することができる。
また、ストレーナ筐体１の外周板１３を通水不能な板等の板材にて形成する場合には、吐出ノズルＰｏ又は曝気用ノズル２より吐出される微細気泡が互いに結合して粗大な気泡となり、ストレーナ筐体１の外上方へ浮上する位置に窓孔１４を形成し、この窓孔１４に端板１２と同様にパンチング板、金網等の孔明板を配設し、これにより粗大な気泡がストレーナ筐体内部から上方の外部へと浮上し、排出されやすいようにする。
【００１６】
また、ストレーナ筐体１の端板１２に形成する吐出ノズルＰｏ、または吐出ノズルＰｏに取り付ける曝気用ノズル２の数は、図１、図３に示すように、１台とすることも、或いは図２に示すように、２台とすることも、さらには図４に示すように４台とすることもでき、これは曝気用ノズル２の能力などにより適宜設定され、図示のものに限定されるものではなく、さらには、その吐出ノズル又は曝気用ノズル２からの吐出水の吐出方向も任意に設定することができ、図４の実施例では、４台の吐出ノズル又は曝気用ノズル２は放射方向に配設されている。
【００１７】
また、この吐出ノズル又は曝気用ノズル２の設置数、配設方向に関係なく、吐出ノズル又は曝気用ノズル２と吸込管口金３との関係は、図１〜図３に示すように、吐出ノズル又は曝気用ノズル２は上方位置に、吸込管口金３は吐出ノズル又は曝気用ノズル２より下方位置となるように配置するが、この場合、吸込管口金３の吸込口は下向きとなるのが望ましい。
なお、図４に示すように、吸込管口金３をエルボ形ではなく、ドーナツ形とし、上面に開口して吸込口とする場合、この吸込口Ｐｅは曝気用ノズル２より下方となるように形成する。
これにより、吐出ノズルＰｏ又は曝気用ノズル２より吐出される気泡が、吸込管口金３の位置より浮上し、直接吸込管口金３の吸込口から吸い込まれるのを防止することができる。
【００１８】
また、曝気用ノズル２は、ポンプから供給される高圧水と、この高圧水の流水により発生する負圧にて吸引される空気が破砕されて微細気泡となった空気とが混合されて吐出されるように構成したものを採用する。その１例として、図６に示すものを採用することができるが、この構成に限定されるものではなく、所定の曝気が行われるものであれば採用することができる。
次に、図６について説明する。曝気用ノズル２は、ポンプＰからの加圧水を供給するようにした吐出管Ｐ２の端部に形成された吐出ノズルＰｏに接続されるようにした第１ノズル部材２１と、この第１ノズル部材２１に、第２ノズル部材２２と、１段もしくは２段の第３ノズル部材２３とを同一軸心上に順次配列配置し、互いに連結固定し、さらにこの第３ノズル部材２３の先端に他のノズル部材と同様に同一軸心上に配設して筒状の吐出管２４を一体に結合するとともに、これらを外筒２５内に納め、かつ各ノズル部材２１，２２，２３と外筒２５間に形成される空気室２５ａと、各ノズル部材の結合位置にそれぞれ形成される細かいリングスリット状のノズル２６、２７、２８とを導通するようにし、また外筒２５に大気吸引用の空気吸引管Ｐａを接続して構成される。なお、２９はリングスリット状のノズル２６の上流側に形成した空気導入用の小孔である。
【００１９】
これにより、第１ノズル部材２１から第２ノズル部材２２、第３ノズル部材２３内の通水路２１ａ，２２ａ，２３ａをポンプＰからの高圧水が流水するとき、通水路２１ａ，２２ａ，２３ａ内にて発生する負圧により外筒２５、空気吸引管Ｐａを介して大気と導通されるようにしたリングスリット状のノズル２６、２７、２８から空気が吸引されるとともに、通水路２１ａ，２２ａ，２３ａ内を流下する高圧水により破砕、微細化され、高圧水流に混合されるようになり、先端の吐出管２４より汚水中に吐出されて所要の曝気が行われるようになる。
【００２０】
次に、この自洗式ストレーナを用いた曝気装置の作用について説明する。
陸上に設置されたポンプＰを駆動すると、自洗式ストレーナＳ内の下方位置に配設された吸込管口金３の吸込口から濾過された自洗式ストレーナ内の水Ｗ２が吸い込まれる。自洗式ストレーナＳ内へは、孔明板より吸い込まれて槽内の水Ｗ１が吸い込まれる。このとき、槽内の水中に浮遊するごみは濾過される。
このようにして吸込管口金３より吸い込まれた自洗式ストレーナ内の水Ｗ２は、吸込管Ｐ１を経てポンプに達し、該ポンプから再び吐出管Ｐ２を経て、吸込管口金３より上方位置に配置された曝気用ノズル２に供給される。
このとき、ポンプからの高圧水が曝気用ノズル２内を流通する際、空気吸引管Ｐａを経てノズル２６、２７、２８から導入された空気は破砕され、微細気泡となって高圧水と混合されて再び自洗式ストレーナ内に吐出される。このとき、吸込管口金３の吸込口が曝気用ノズル２より下方位置にあるため、微細気泡となって曝気用ノズル２から吐出される微細気泡が結合して粗大気泡となっても、該粗大気泡Ａ１，Ａ２は，直ちに吸込管口金３より浮上して自洗式ストレーナ内より窓孔１４又は孔明板より排出されるため、吸込管口金３より吸い込まれるのを防止することができる。これを順次連続して行うことにより汚水は曝気される。
【００２１】
また、同一の自洗式ストレーナＳ内に、吸込管口金３の吸込口と、曝気用ノズル２の吐出口とが配設されているため、自洗式ストレーナＳ内の圧力バランスが保たれ、負圧になることがない。このため、自洗式ストレーナＳ内外部において圧力差が生じないため、ストレーナ内に濾過された水が吸込管口金３より吸引されても、自洗式ストレーナＳ外部で濾過されたごみは自洗式ストレーナ外周面に付着することがなく、さらには曝気用ノズル２よりの吐出水Ｗ３，Ｗ３にて自洗式ストレーナＳが内側より洗浄されるようになり、目詰まりも生じることがなく、自洗式ストレーナの清掃などのメンテナンスが不要となり、連続的に、安定した曝気が可能となる。
【００２２】
また、図５に、本発明の自洗式ストレーナを用いた曝気装置の第２実施例を示す。
この自洗式ストレーナを用いた曝気装置Ａ２は、水中ポンプＰｗを採用したもので、該実旋例では水中ポンプＰｗを、自洗式ストレーナＳ内に配置している。この水中ポンプＰｗの吸込口Ｐｉｎを下方位置に、また吸込口Ｐｉｎより上方位置にある吐出口Ｐｏｕｔに曝気用ノズル２を取り付けて構成し、曝気用ノズル２より吐出される吐出水は、通水可能な孔明板に向かうようにする。
なお、この曝気用ノズル２は、第１実施例に採用した構成のものと同じものを採用することができる。
【００２３】
次に、この第２実施例の自洗式ストレーナを用いた曝気装置の作用について説明する。
水中の所定位置に設置された自洗式ストレーナＳ内の水中ポンプＰｗを駆動すると、その吸込口Ｐｉｎより自洗式ストレーナＳ内の水が該ポンプ内に吸い込まれ、次いで吐出口Ｐｏｕｔに接続した曝気用ノズル２より自洗式ストレーナＳ内へ混気水となって吐出され、曝気が行われる。
このとき、自洗式ストレーナＳ内にて吸水と吐出とを同時に行うため、自洗式ストレーナＳ内の圧力バランスが保たれ、負圧が生じることがなく、従って自洗式ストレーナＳ内外の圧力差がないため、濾過されたごみは自洗式ストレーナ外周面に付着することがない。
さらには、曝気用ノズル２よりの吐出水にて自洗式ストレーナＳが内側より洗浄されるようになり、目詰まりも生じることがなく、自洗式ストレーナの清掃などのメンテナンスが不要となり、連続的に、安定した曝気が可能となる。
【００２４】
以上、本発明の自洗式ストレーナ及び自洗式ストレーナを用いた曝気装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の自洗式ストレーナによれば、ストレーナ筐体内に吐出ノズルと吸込口とを形成しているため、ポンプの駆動によりごみを濾過した水をストレーナ内より吸水してもストレーナ内に負圧が生じることがないので、ストレーナ内外部にて圧力差がなく、これによりストレーナの目詰まりが生じにくく、また吐出ノズルからの吐出水圧にてストレーナが内部より洗浄されるようになり、簡単な構成で、安定した濾過吸水作用を確保することができる。
また、吸込口を吐出ノズルより下方位置で、吸込管口金の吸込口を下向きになるよう配設しているから、これにより、吐出ノズルより気泡を含む圧力水をストレーナ内に吐出されても、該気泡は直ちに浮上し、吐出ノズルより下方位置に配置された吸込ノズルより吸引されることがないので、ポンプの吸水能力を低下させることがなく、微細気泡を含む圧力水を曝気用ノズルより自洗式ストレーナ内に吐出されても、吸込管口金の吸込口が下向きとなっているから、気泡の吸い込みをより確実に防止することができ、ポンプによる吸水能力を低下させることがなく、安定した曝気を行うことができる。
【００２６】
また、請求項２記載の発明によれば、ストレーナ筐体内に曝気用ノズルと吸込管口金とを配設しているため、ポンプの駆動によりごみを濾過するようにしてストレーナ内より吸込管口金を経て吸水しても、ストレーナ内には曝気用ノズルからの吐出水が噴射されているため、ストレーナ内の圧力バランスが保たれてストレーナ内に負圧が生じることがないので、ストレーナ内外部に圧力差が生じることがなく、ストレーナの目詰まりを未然に防止でき、さらには曝気用ノズルからの吐出水圧にてストレーナが洗浄されてメンテナンスフリーとなり、長時間における曝気が安定し、特に高深度にストレーナを設置する場合でも、メンテナンスが簡易となる。
また、微細気泡を含む圧力水を曝気用ノズルより自洗式ストレーナ内に吐出されても、吸込管口金の吸込口が下向きとなっているから、気泡の吸い込みをより確実に防止することができ、ポンプによる吸水能力を低下させることがなく、安定した曝気を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の自洗式ストレーナ及びこの自洗式ストレーナを用いた曝気装置の第１実施例を示す説明図である。
【図２】  自洗式ストレーナを示し、（Ａ）は一部破断した平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】  自洗式ストレーナの異なる実施例を示し、（Ａ）は一部破断した平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】  自洗式ストレーナの異なる実施例を示し、（Ａ）は縦断正面図、（Ｂ）は一部破断した平面図である。
【図５】  本発明の自洗式ストレーナを付設した曝気装置の第２実施例を示し、（Ａ）は縦断正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は左側面図、（Ｄ）は右側面図である。
【図６】  曝気用ノズルの１実施例を示す説明図である。
【図７】  従来のストレーナを付設した曝気装置を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ    自洗式ストレーナを用いた曝気装置
Ａ２  曝気装置
Ｓ    自洗式ストレーナ
Ｐ    ポンプ
Ｐｗ  水中ポンプ
Ｐｉｎ    水中ポンプの吸込口
Ｐｏｕｔ  水中ポンプの吐出口
Ｐ１  吸込管
Ｐ２  吐出管
Ｐｏ  吐出ノズル
Ｐｅ  吸込ノズル
１    ストレーナ筐体
１１  端板
１２  端板
１３  外周板
１４  窓孔
２    ノズル又は曝気用ノズル
３    吸込管口金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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