JP2005218992A

JP2005218992A - 整流機構付き流入水管

Info

Publication number: JP2005218992A
Application number: JP2004030900A
Authority: JP
Inventors: Takemichi Chigusa; 健理千種; Yuji Kano; 裕士加納
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2004-02-06
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】水槽内に液体を流入させる際に、槽内に旋回流を起こすことなく一様な流れを得るために使用される整流機構付き流入水管に関する。
【解決手段】槽内に液体を流入する流入管において、槽内に配設された流入管の少なくとも一部分をパンチングメタル、多孔管、ウェッジヤイヤーなどのスクリーン形状とし、該流入管内部に流入管断面に対し垂直方向の水流を渦流にする整流部材を設け、流入管から放射状に均一な水流とすることを特徴とする整流機構付き流入水管。
【選択図】なし

Description

本発明は、水槽内に液体を流入させる際に、槽内に旋回流を起こすことなく一様な流れを得るために使用される整流機構付き流入水管に関するものである。

生物接触ろ過や急速ろ過などの散集水装置としてレオポルドブロックなどが用いられ、ろ過水の集水と逆洗浄水等の分散を均一に行ない、偏流が少なくまたろ材を流動させること無く水張りを行なえるように、従来から各種のものが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
藤田賢二編著「急速濾過・生物濾過・膜濾過」技報堂出版株式会社発行、1994年10月20日、p.99-145

しかしながら、上記の散集水装置は、噴出量を均一にするために圧力室を設けた構造となっており、また圧力ムラ低減のため開孔率を低く抑えているために、圧力損失が高くなり、また、装置的に小型化が困難であるという問題があった。

本発明は、特に急速濾過等の槽内に原水を流入する際に、圧力室を設けた散集水装置を用いることなく、圧力損失が小さく簡便な設備で噴出量を均一にできる整流機構付き流入水管を提供することを目的とする。

本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、槽内に挿入した流入水管の管壁をスクリーンとし、流入水管内部に整流部材を設けることにより、この目的が達成されることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、槽内に配設し、槽内に液体を流入する流入水管において、管壁の少なくとも一部分をスクリーンとし、該流入水管内の水流を渦流にする整流部材を該流入水管内に設けたことを特徴とする整流機構付き流入水管を要旨とするものである。

本発明によれば、水槽内に液体を流入させる際に、流入水管をスクリーン形状と整流部材を付加することにより、槽内に旋回流を起こすことなく一様な流れを得ることが可能である。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の流入水管は、槽内に配設され、槽内に液体を流入するための流入水管である。液体は、流入水管の管壁の少なくとも一部分であるスクリーンより槽内に流入する。スクリーンの形状としては、例えば、ウエッジワイヤースクリーンやパンチングメタル、Ｔバースクリーンなどがある。通水抵抗が少なく、簡易な構造であるパンチングメタルや多孔管などが好ましく用いられる。

スクリーンの透孔の形状としては、スリット状、真円状、楕円状、多角形状などがあるが、特に限定されるものではない。また、透孔の目開きとしては、０.５〜１０mmが好ましく、１〜５mmがより好ましい。

スクリーンの開孔率としては、１〜７０％が好ましく、５〜５０％がより好ましい。透孔率が小さいと圧力損失が大きくなり、また、透孔率を大きくすると各透孔からの噴出量を均一にすることが困難となる。

原水流入管の断面形状としては、円形のものが透孔からの噴出量を均一にすることが容易であり、強度面からも好ましいが特に限定されるものではなく、多角形の断面なども用いることができる。直径としては、４０〜３００mmが好ましく、７０〜２００mmがより好ましい。

本発明の流入水管には、管の内部に整流部材が設けられていることが必要であり、この整流部材は管内を流れる水流を少なくとも一部分において渦流し、流入水管側面より噴出させるものであれば良く、特に限定されるものではない。そのような整流部材の形状としては、例えば、図１に示したような攪拌羽根形状、図２に示したような螺旋形状、図３に示したような管内壁に邪魔板を設けたものなどがあげられる。

整流部材の配設個所は、原水流入管のスクリーン部分で渦流を発生させれば良く、原水流入管の流入口側に設設することが好ましく、さらには、渦流を原水流入管内で保持するために、任意の間隔で配設することが好ましい。

図４は、本発明の流入水管の適用例を示す概略垂直面断面図である。処理槽１の内部にはろ材層又は接触材層３が形成されている。このろ材層又は接触材層３の下部に本発明の原水流入管２が配設されている。流入水は、原水流入管２から処理槽１下部に供給され、上向流によりろ材層又は接触材層３を一様に通過した後、系外に排出される。

図５は、本発明の流入水管の他の適用例を示す処理槽下部の概略水平面断面図である。原水流入管２は、原水主配管４より分岐され、処理槽１内に任意の間隔で複数本が配設されている。原水流入管２の直径及び配置間隔は、処理槽の規模又は処理水量などにより異なるが、直径としては、４０〜３００mmが好ましく、７０〜２００mmがより好ましい。直径が小さいと設置間隔が狭くなり、設置本数も多くなり不経済である。また、原水流入管２の直径が大きすぎるとろ過槽１底部とろ材層又は接触材層４との間隔を大きく取らなければならず、処理槽１の水深が深くなってしまう。

原水流入管の間隔は、原水を一様にろ材層又は接触材層４に供給できれば良く、１ｍ以下が好ましく、０.８ｍ以下がより好ましい。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
実施例１
奥行き１ｍ、幅２ｍ、有効水深１ｍの水槽の下部に、直径100mmφ長さ２ｍの流入水管６本を約７ｃｍ間隔で図５のように設置した。水槽内部に配設した流入水管は、2mmφ、開孔率29.6％のパンチングメタルとし、流入水管の最終端は閉管とした。流入水管の内部に攪拌羽根形状で羽根の外経が流入水管内径とほぼ同等の整流部材を、任意の間隔で４枚設置した。この原水流入管に送液ポンプにより100m³/hrの水を通水し試験を行なった。

三次元電磁流速計により、流入水管の側面から10mm程度離れた地点の流速を測定した結果、各地点で２.０〜４.０cm/sと安定した流速が得られ、また、水槽内の上昇速度は１.０〜１.５cm/sであり、旋回流は発生しなかった。
比較例１
流入水管の内部に攪拌羽根を配設しない以外は実施例1と同様に試験を実施した。流入水管の側面から10mm程度離れた地点の流速を測定した結果、各地点で−２.５〜２０cm/sとばらつきが大きく、また、水槽内には旋回流が発生した。

本発明の流入水管内部に配設される整流部材の一実施例を示す概略図である。本発明の流入水管内部に配設される整流部材の他の一実施例を示す概略図である。本発明の流入水管内部に配設される整流部材の他の一実施例を示す概略図である。本発明の流入水管の適用例を示す処理槽の概略垂直面断面図である。本発明の流入水管の他の適用例を示す処理槽下部の概略水平面断面図である。

符号の説明

１処理槽
２原水流入管
３ろ材層又は接触材層
４原水主配管
５整流部材

Claims

槽内に配設し、槽内に液体を流入する流入水管において、管壁の少なくとも一部分をスクリーンとし、該流入水管内の水流を渦流にする整流部材を該流入水管内に設けたことを特徴とする整流機構付き流入水管。