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JP4220074B2 - Filtration device - Google Patents

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JP4220074B2
JP4220074B2 JP22816299A JP22816299A JP4220074B2 JP 4220074 B2 JP4220074 B2 JP 4220074B2 JP 22816299 A JP22816299 A JP 22816299A JP 22816299 A JP22816299 A JP 22816299A JP 4220074 B2 JP4220074 B2 JP 4220074B2
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  • Filtration Of Liquid (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の取入れ口や流体を移送する管路内に設置されて、その流体中に含まれる塵埃や分離すべき異物を除去する濾過装置に関し、特に濾過スクリーンの目詰まりを合理的に排除する機能を備えた濾過装置に関する。
なお、本明細書において、「流体」の語は液体及び気体を総称的に代表するものとする。又、「異物」の語は、各種の塵埃や分離すべき異物、例えば流体が液体の場合においては砂礫、草藻、スラリー、粒体、物質片等、流体が気体の場合においては、各種の埃、粒体、物質片等、を総称的に代表するものとする。
【0002】
【従来の技術】
従来、一般的な濾過装置として、例えば金網、多孔板、スリット板等からなるスクリーンを張設する方式、サイクロン方式、遠心分離方式等のものが広く使用されてきている。
これら一般的な濾過装置の最大の課題は、スクリーン部分に堆積した異物の排出方法即ち目詰まりへの対処方法であり、篩い落とし方式、掻き取り方式、逆洗方式など各種の提案が行われてきているが、いずれも、その排出手段が大掛かりな装置となったり、製作コスト高となったりしており、又、いずれの方法でも完璧な目詰まり対策には程遠い等の技術的問題点があった。
【0003】
この問題に一つの明快な解決案を提示したのが国際公開WO97/05939(国際出願PCT/JP96/01724「自噴洗浄による濾過装置」)の発明である。(以下、この発明を「原発明」と呼称する。)
原発明の濾過装置の構造は、図7に例示したように、入口流路aと出口流路dとを備えた容器1の中に、その内面に沿って流れ方向に滑動するスクリーン11が設けられ、スクリーン11と入口流路aとの間には異物排出口15が設けられ、出口流路dには出口開閉弁14が設けられ、そしてスクリーン11は駆動軸4を介して駆動装置3に連結されている。その駆動装置3は、駆動軸4を上流向き方向(図の下方向)に押しつけて駆動するカム5と、駆動軸4を下流向き方向(図の上方向)に付勢する付勢力部材6との作用によって、スクリーン11を、上流向き方向には緩やかに、下流向き方向には急速に駆動するようになっている。
【0004】
スクリーン11に堆積した異物を排出するためには、まず出口開閉弁14を閉じてスクリーン下流側流路を遮断し、次に駆動装置3を作動させると、スクリーン11が上流向き方向に緩やかに移動するときは、流体はスクリーン11を徐々に透過して、スクリーン11と出口開閉弁14とに挟まれた袋室状区画を満たして行き、その後一転してスクリーン11が下流向き方向に急速に移動するときは、該袋室状区画を満たしていた流体が一挙にスクリーン11の下流側から上流側に噴出し、その自噴の勢いでスクリーン11の上流側の面に堆積していた異物を剥離させる。その後、異物排出口15を開き、入口開閉弁23を操作して排出の勢いを調節しながら剥離異物を異物排出口15から取り出すというものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
原発明の濾過装置は、スクリーン下流側の流体を閉じ込めた区画の容積を変化させることによる流体の自噴の勢いで、スクリーン上に堆積していた異物をスクリーンから剥離させるので、従来の一般的な濾過装置に比べてより高い異物剥離能力を有する優れた濾過装置であるが、しかし、依然として未解決の課題が残っている。それは、異物剥離後直ちに濾過行程を再開すると、折角剥離させていた異物の一部、特に軽い異物が舞い上がって再びスクリーンに吸着する可能性が大きいことであり、それを完全に防ごうとすれば、異物剥離操作のたびに異物を異物排出口から排出しておかなければならないという操作上の制約が生じることとなる。
【0006】
そこで本発明は、原発明に依然として残された課題を、簡潔な構成によって解決し、設計・製作が容易で、手動操作でもアクチュエーターによる自動操作でも、目詰まりした異物を容易に剥離できるのみならず、一旦剥離させた異物がスクリーンに再吸着することをも防止し、又、その排出操作をより自由度高く容易にした、高性能且つ便利な濾過装置を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る濾過装置は、容器の中に、上流側の入口流路と、下流側の出口流路と、両流路の間に張設され且つ該容器の内面に沿って流れ方向に滑動するスクリーンと、該スクリーンの上流側に異物排出口とを備え、該スクリーンが、駆動軸を介した駆動装置によって、上流向き方向には緩やかに、下流向き方向には急速に駆動される濾過装置において、該入口流路には下流向きの流れのみを許し逆流を許さない入口逆止弁が設けられ、該出口流路には出口開閉弁が設けられ、該スクリーンと該異物排出口の間には該スクリーンと連動して該容器の内面に沿って滑動する隔板が設けられて、該隔板と該異物排出口との間に異物滞留室が形成され、該隔板上には該スクリーンから該異物滞留室に向かう流れのみを許し逆流を許さない異物逆止弁が設けられ、該異物滞留室と該入口逆止弁の上流側とが連通路によって連通されたことを主な特徴としている。
【0008】
この発明の装置において、スクリーンに堆積した異物を剥離させるために、まず出口開閉弁を閉じてスクリーン下流側流路を遮断し、駆動装置を作動させると、スクリーンが上流向き方向に緩やかに移動するときは、流体はスクリーンを徐々に透過して、スクリーンと出口開閉弁とに挟まれた袋室状区画を満たして行き、その後一転してスクリーンが下流向き方向に急速に移動するときは、出口開閉弁が閉じているために、該袋室状区画を満たしていた流体が一挙にスクリーンの下流側から上流側に噴出し、その自噴の勢いでスクリーンの上流側の面に堆積していた異物を剥離させる。
【0009】
一方、スクリーンと連動して駆動されている隔板の周辺の流体の動きを見ると、隔板が上流向き方向に緩やかに移動するときは、隔板上の異物逆止弁は閉じた状態であり、従って、隔板の前面側即ち異物滞留室内の流体は、隔板に押され徐々に連通路を経て入口流路に流出して行き、隔板の背面側即ちスクリーン側には入口流路の流体が入口逆止弁を押し開けて徐々に流入して来る。隔板が停止したときに入口逆止弁は閉じ、そしてその後一転して隔板が下流向き方向に急速に移動するときは、出口開閉弁も入口逆止弁も閉じているために、スクリーン上流側の剥離異物を含む流体が一挙に隔板上の異物逆止弁を押し開けて異物滞留室内に流入する。この一連の作動によって、スクリーン上流側の剥離異物は、スクリーンに再吸着することなく、逐次に確実に異物滞留室内に送り込まれて蓄積され、所望の時期に異物排出口から取り出すことができる。
【0010】
本発明においては、前記連通路中に補助スクリーンが介設されてもよい
【0011】
又、前記出口開閉弁が、前記駆動軸の上流向き方向の作動行程の最初の一部区間において前記駆動軸と連動作動して弁閉鎖し、又、前記駆動軸の下流向き方向の作動行程の終末の一部区間において前記駆動軸と連動作動して開弁し、それら以外の区間においては前記駆動軸の作動と干渉しない構造に構成されてもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、各図にわたって共通の部分には同じ符号を付すものとし、本発明の各実施例について詳細を説明する。
図1は、本発明の第1実施例を示したもので、異物剥離の方法については原発明の技術的思想に依拠したものを例示してある。即ち、入口流路aと、出口開閉弁14を備えた出口流路dと、異物排出口15とが設けられた容器本体1aには、容器蓋1bが被せられ、容器1を形成している。該容器1内には、一方が入口流路a及び異物排出口15に対して開口し、他方が出口流路dに対して開口した直立円筒状の隔壁部材2が嵌め込まれ、その内面に沿って流れ方向(図の上下方向)に滑動するスクリーン11が設けられている。スクリーン11は、その中心部において駆動軸4に装着され、駆動軸4は軸受10に支持され、容器蓋1bをシール部材10sを介して密封的に貫通して駆動装置3に連結されている。
【0013】
駆動装置3は、スクリーン11を、上流向き方向(図の下方向)には緩やかに駆動し、下流向き方向(図の上方向)には急速に戻し駆動する機構となっており、図示例においては、駆動軸4上の付勢力受け部4aと容器1との間に装着されて駆動軸4を常に下流向き方向に付勢する付勢力部材6(例えばコイルばね)と、駆動軸4と連接するカム5とから構成され、そのカム5の形状は、一つの代表例としてカタツムリ状の形状のものが採用されている。そして、手動ハンドル5aの回動に伴って回転(図中では時計回り方向に回転)するカム5が駆動軸4を、付勢力部材6による下流向き方向の付勢力を上回る力で徐々に上流向き方向に押して行き、そのカム5の最大径から最小径に断層的に変化する瞬間に、駆動軸4が急激に下流向き方向に作動するのを許す仕組みとなっている。なお、カム5と接触する駆動軸4の端部には摺動摩擦を軽減するためのローラー等を装着しておくのが望ましい。
【0014】
更に本発明においては、入口流路aには下流向きの流れのみを許し逆流を許さない入口逆止弁13が設けられ、又、スクリーン11と異物排出口15の間には、容器1の内面に沿って滑動する隔板16が設けられている。隔板16は、その中心部において駆動軸4に装着され、スクリーン11と一体的に連動して進退作動するようになっており、この隔板16と異物排出口15との間に異物滞留室fが形成されている。隔板16には異物通過孔16aが設けられ、更にはその異物通過孔16aを開閉してスクリーン11上流側から異物滞留室fに向かう流れのみを許し逆流を許さない異物逆止弁16bが設けられている。異物逆止弁16bは常時閉鎖方向に付勢されており、本実施例においては、その弁体自身に弾性体部材(例えばゴム板)を用いることによって簡便に閉鎖方向に付勢されたものが例示されている。そして、異物滞留室fは入口逆止弁13の上流側の入口流路aに連通路17によって連通されており、その連通路17中には小型の補助スクリーン18が介設されている。
【0015】
上記構成の濾過装置の作動の態様は以下の通りである。
本装置の通常の濾過行程においては、出口開閉弁14は開けられており、従って流体は、入口流路aから入口逆止弁13を押し開いて流入し、スクリーン前流路b→スクリーン11→スクリーン後流路c→出口開閉弁14を経て出口流路dに流れ、異物はスクリーン11の上流側の面に堆積して行く。
この異物を排出する必要が生じたときには、まず、出口開閉弁14を閉じてスクリーン11の下流側の流路を遮断する。これによって、スクリーンという緩やかな密封性を持つ壁と出口開閉弁という厳密な密封性を持つ壁とに挟まれた流体の袋室状区画が生まれることとなる。
【0016】
次に駆動装置3を作動させると、スクリーン11は上流向き方向(図の下方向)には緩やかに、下流向き方向(図の上方向)には急速に移動する。これにつれて起こる流体の動きを観察すると、スクリーン11が上流向き方向に緩やかに移動するときは、流体は、スクリーン11の上流側と下流側の区画の容積差を埋めるように、スクリーン11上流側から下流側に徐々に透過して該袋室状区画を満たして行き、その後一転してスクリーン11が下流向き方向に急速に移動するときは、該袋室状区画を満たしていた流体は、出口開閉弁14が閉じていて他に逃げ場がないために、一挙にスクリーン11の下流側から上流側に噴出し、その自噴の勢いでスクリーン11の上流側の面に堆積していた異物をスクリーン11から噴き飛ばし剥離させる。このスクリーン11の駆動は適宜に繰り返してよい。
【0017】
一方、スクリーン11と連動して駆動されている隔板16の周辺の流体の動きを観察すると、隔板16が上流向き方向(図の下方向)に緩やかに移動するときは、隔板16上の異物逆止弁16bは閉じた状態であり、従って、隔板16の前面側即ち異物滞留室f内の流体は、隔板16に徐々に押され、補助スクリーン18によって濾過されつつ連通路17を経て入口流路aに流出して行き、補助スクリーン18によって捕捉された異物は異物滞留室f内に留まり続ける。又、隔板16の背面側即ちスクリーン11側においては、隔板16が押しのけた容積を埋めるように、入口流路aの流体が入口逆止弁13を押し開けて徐々に流入して来る。そして、隔板16の進出が停止したときに入口逆止弁13が閉じる。その後一転して隔板16が下流向き方向(図の上方向)に急速に移動するときは、スクリーン11上流側の剥離異物を含む流体は、出口開閉弁14も入口逆止弁13も閉じていて他に逃げ場がないために、一挙に隔板16上の異物逆止弁16bを押し開けて異物滞留室f内に流入する。この隔板16の駆動が適宜に繰り返されることによって、スクリーン11上流側の剥離異物は、スクリーン11に再吸着することなく、その周辺の流体と共に逐次に確実に異物滞留室f内に送り込まれ、その内の流体分は連通路17を経由して入口流路aに還流し、補助スクリーン18に阻まれた異物のみが異物滞留室f内に蓄積して行く。
【0018】
この異物滞留室f内に収集・蓄積された異物は、駆動装置3の作動の時期とは無関係に、使用者の所望する適宜の時期に異物排出口15を開けて排出することができる。この排出時に、出口開閉弁14を絞っておけば異物排出口15からの排出圧力を高くでき、出口開閉弁14を開いておけば異物排出口15からの排出圧力を低く抑えることができることは言うまでもない。
異物の排出が終了した後は、再び異物排出口15を閉じておけばよく、又、この異物の排出操作をするしないに拘わらず、出口開閉弁14を開けておくことによって、本装置は濾過行程を継続する。
【0019】
補助スクリーン18については、異物滞留室f内の流体が隔板16に押されて補助スクリーン18を通過する速度は極めて緩やかであるため、異物が網目に深く食い込むような強い目詰まりを起こす可能性は極めて低い上、異物排出口15を開けたときには、入口流路aの流体の一部が連通路17→異物滞留室f→異物排出口15の方向に流れ、補助スクリーン18が自動的に逆洗されるので、補助スクリーン18の清掃を行なう必要はほとんど無い。勿論、この補助スクリーン18を清掃・交換しやすいように形成すれば更に好ましい。なお、対象となる異物が比重の重いものである場合には、必然的に異物滞留室fの底部に沈殿しがちとなるので、あえて連通路17中に濾過用の補助スクリーン18を介設しなくてもよいが、より完璧な性能をめざす適用例として補助スクリーン18を介設したものを図示したものである。
【0020】
図2は、本発明の第2実施例を示したものであり、第1実施例の駆動装置3において駆動軸4を下流向き方向に付勢するために設けていた付勢力部材6を取り去って、ピストン・シリンダー機構7;8に置き換えたものである。即ち、駆動装置3の構成は、駆動軸4と連接するカム5と、駆動軸4に装着されたピストン7及びそのピストン7をシール部材7sを介して密封的に収容するシリンダー8とから成っている。シリンダー8内を滑動するピストン7を挟んで対峙する2つの室のうち、駆動軸4を下流向き方向に押す側の圧力室8mは連通路9によって入口流路aに連通され、反対側の室8nは大気に連通されている。この構成によって、圧力室8mの圧力(即ち入口流路aの圧力)が室8nの圧力(即ち大気圧)に打ち勝って常に駆動軸4を下流向き方向に付勢しており、第1実施例における付勢力部材6と同じ働きをしていることとなる。なお、室8nは、図示例では大気に連通されているが、付勢効果を高めるために、大気の代わりに負圧に連通してもよい。
その他の構成及び作用は第1実施例のものと同様であるので詳説は省略する。
【0021】
図3は、本発明の第3実施例を示したものであり、第1実施例のもののスクリーン11と隔板16とを一体的に形成し、流路も整理して、よりコンパクトな構成としたものである。又、駆動装置3については、急速戻し機構の一例として、カムと同様の働きをするラチェット5をレバー5bにて操作する方法を例示した。即ち、図中の実線の位置にあるレバー5bを図の時計回り方向に回動操作すると、そのレバー5bの一端が駆動軸4上に緩着された爪状のラチェット5と係合して、駆動軸4を上流向き方向(図の下方向)に緩やかに駆動し、所定の区間を過ぎるとその係合がはずれて、付勢力部材6が駆動軸4を下流向き方向(図の上方向)に急速に戻し駆動する。そして、その後レバー5bを反時計回り方向に回動操作することによって、レバー5bの一端が駆動軸4上のラチェット5を乗り越え、再び係合が可能なようになっている。ラチェット5と係合するレバー5bの端部には摺動摩擦を軽減するためのローラー等を装着しておくのが望ましい。なお、10mは、ラチェット5の係合を安定的に行なわせるための駆動軸4の回り止めである。
その他の構成及び作用は第1実施例のものと同様であるので詳説は省略する。
【0022】
図4は、本発明の第4実施例を示したものであり、第3実施例のものの出口開閉弁14の作動を駆動軸4の作動とリンクさせて、別途に出口開閉弁14を開閉する手間を省き、更にコンパクトな装置としたものである。
即ち、出口開閉弁14が、駆動軸4の上流向き方向の作動行程の最初の一部区間において駆動軸4と連動作動して弁閉鎖し、又、駆動軸4の下流向き方向の作動行程の終末の一部区間において駆動軸4と連動作動して開弁し、それら以外の区間においては駆動軸4の作動と干渉しない構造に構成されている。
【0023】
具体的には、出口開閉弁14の弁座14bが容器1内に駆動軸4と同心に設けられ、その弁座14bを開閉する弁体14aが弁座14bの下流側に設けられている。弁体14aは、その周辺部がシール部材14sを介して容器1に滑動自在に嵌装されて容器1との間に袋室gを形成すると共に、その中心部が駆動軸4に滑動自在に嵌装され、その運動範囲は、駆動軸4の運動範囲よりは小さくなるように駆動軸4上のストッパー4bによって規制されるものとする。又、弁体14aの開閉に要する力を軽減するために、その弁体14aの前面(上流側)と背面(袋室g)の圧力を常に等圧にする連通孔14cが適宜に穿設されている。
駆動軸4を下流向き方向に付勢する付勢力部材6は、付勢力受け部4aと容器1との間に設けられる代わりに、付勢力受け部4aと弁体14aとの間に設けられる。即ち、付勢力部材6は、駆動軸4を下流向き方向に付勢すると同時に、弁体14aを上流向き方向に且つストッパー4bに突き当たるまで付勢していることとなる。又、駆動軸4は付勢力部材6よりも力の弱い付勢力部材14fによって下流向き方向に付勢されている。
【0024】
この第4実施例ものにおいて、駆動装置3を作動させるために、図中の実線の位置にあるレバー5bを図の時計回り方向に回動操作すると、駆動軸4が上流向き方向に移動するにつれて、付勢力部材6によってストッパー4bに突き当てられている出口開閉弁弁体14aも上流向き方向に移動し、やがて弁座14bに当接して弁閉鎖する。弁体14aの動きはここで停止するが、駆動軸4は(及びそれに固着されたストッパー4bもスクリーン11も隔板16も)更に上流向き方向に移動を続け、付勢力部材6及び付勢力部材14fの付勢力が圧縮蓄積されて行く。
【0025】
次に、駆動装置3のラチェット5の係合がはずれた瞬間に駆動軸4は付勢力部材6及び付勢力部材14fの力によって下流向き方向に急速に戻し駆動される。この瞬間、出口開閉弁弁体14aは付勢力部材6の力によって弁座14bに強く押し付けられ、出口開閉弁14を強固に閉じた状態を維持するので、前記の第1〜第3実施例と同じく強力な自噴による異物剥離と異物集積を行わせることができる。そして、駆動軸4が下流向き方向に移動し続けると、やがてストッパー4bが弁体14aに突き当たる。この時点から、付勢力部材6の付勢力は付勢力受け部4aとストッパー4bの間に閉じ込められて外部に作用力を及ぼさなくなるが、残る付勢力部材14fの付勢力によって駆動軸4は下流向き方向に移動を続け、ストッパー4bが弁体14aを押し開き、出口開閉弁14は開弁状態に復帰する。その後レバー5bを反時計回り方向に回動操作し、ラチェット5を再び係合させて駆動装置3を繰り返し作動させればよい。
【0026】
上記の仕組みによって、この第4実施例のものは、スクリーン11と隔板16とを下流向き方向に急速に戻し駆動するときにそれらの下流側の流体の逃げ場を塞ぐことによって強力な異物剥離・集積を行わせるという、出口開閉弁14の本来の目的を十分に達することができる上、出口開閉弁14を閉鎖する期間が、真に必要とされる期間即ち駆動軸4を下流向き方向に急速に戻し駆動する瞬間のみに限定されるので、濾過の流れを無用に塞き止めることもなく、しかも出口開閉弁14の操作力源が駆動装置3の力源を流用するものであるため、経済的で操作も簡単になるという、多くの利点を有する。勿論、この出口開閉弁14を、前記の第1〜第3実施例と同じ位置に配置したままで駆動装置3と機械的、電気的にリンクさせても本実施例と同じ作用は得られる訳であるが、本実施例においては、最も無駄のないコンパクトな設計例として、出口開閉弁14を駆動軸4周辺に配置したものを図示した。
【0027】
なお、この第4実施例においては、隔板16に付設される異物逆止弁16bについて、第1〜第3実施例のような弾性体部材を使用する代わりに、付勢力部材16fによって閉鎖方向に付勢されたスイング式の逆止弁を適宜個数設けてもよいことも例示されている。
その他の構成及び作用は第3実施例のものと同様であるので詳説は省略する。
【0028】
図5は、本発明の第5実施例を示したものであり、第4実施例のものの駆動装置3をレバーを往復操作する形式からハンドル5aを連続回動操作する形式に置き換えたものである。特にラチェット5との係合(ローラー)部を回転板上に複数個設けて、ハンドル回動中の遊び区間を減らしたものが例示されている。又、隔板16に付設される異物逆止弁16bについて、第4実施例のようなスイング式の逆止弁を使用する代わりに、付勢力部材16fによって閉鎖方向に付勢されたリフト式の逆止弁を設けてもよいことも例示されている。
その他の構成及び作用は第4実施例のものと同様であるので詳説は省略する。
【0029】
さて、本発明の装置において外部より操作する部分(駆動装置3、出口開閉弁14、異物排出口15)には適宜にアクチュエーターを付設して自動化することが可能であり、更には、それらのアクチュエーターの作動手順を自動シークエンス制御して、目詰まり異物の剥離・集積、濾過行程への復帰、異物の排出を無人運転化することも可能である。
【0030】
そこで、図6は、その無人運転化を計った第6実施例を示したものである。即ち、スクリーン11への異物の堆積に伴う流動抵抗の増加によってスクリーン11の前後の差圧が所定値になったのを検出する差圧検出装置20を設けるか、又は、図示は省略するが、その差圧によってスクリーン11の位置が変化するのを検出する位置検出装置を設け(いずれの検出装置も周知のもので充分であるから、その詳説は省略する)、更にはシークエンス制御機能を付加して、駆動装置3のアクチュエーター3d、異物排出口15のアクチュエーター15dを逐次に作動させ、自動シークエンス制御する構成を例示している。
その自動シークエンスは、例えば、スクリーン11に異物が堆積することによって発生したスクリーン11の前後差圧の検出信号に基づいて、駆動装置3が起動され、異物の剥離・集積が行われ、その後濾過行程に復帰し、又、別途所定のタイミングで異物排出口15が開いて、集積異物を排出するなど、施設現場の使用条件に応じて適宜に設定可能である。なお、出口開閉弁14が駆動装置3とは独立して設けられている第1〜第3実施例においては、出口開閉弁14にもアクチュエーターを付設して自動シークエンス制御に含めればよい。
【0031】
この第6実施例には、隔板16に付設される異物逆止弁16bがリフト式の逆止弁である場合に、その閉鎖方向への付勢力部材16fの一端を容器1に受け止めさせることによって、第5実施例においては必要であった付勢力部材14fが省略できることも例示した。
又、この第6実施例には、異物掻き取り部材19の一実施例も図示してある。即ち、容器1には、スクリーン11の作動の妨げにならない箇所に掻き取り部材19が装着され、スクリーン11の表面に摺接するようになっている。この掻き取り部材19については、掻き取りたい異物の性質によって、或いはスクリーン11の性状によって(網目か多孔板かスリット板か等によって)、板片状、爪状、刷毛状など各種の形態が考えられる。この掻き取り部材19の構造については、上記の他にも、流体圧力等を利用して動き回るように形成したり、ポンプ等によるスプレーを併用したりするなどしてもよい。補助スクリーン18に対しても、掻き取り部材を付設してもよいことは勿論である。
なお、袋室gに外部と連通するための開閉弁21を設けてもよいことも例示されている。この通常は閉じている開閉弁21を開くことによって、本装置中に溜まった気体を抜くことができるほか、万一出口開閉弁14がスケールの付着等によって開きにくくなった場合に、この開閉弁21を開いて袋室gを大気解放させれば、出口開閉弁14の前後差圧によって強制的に開弁させることができる。
その他の構成及び作用は第5実施例のものと同様であるので詳説は省略する。
【0032】
以上説明した通り、本発明の濾過装置は、画期的な作用効果を生み出すが、さらに、本発明の要旨に添い、種々構造的変化を加えたり従来技術を援用して、実施上の要請に応えることが可能である。
例えば、出口開閉弁14については、便宜上、図1〜図2にはバタフライ弁形式のもの、図4〜図6にはリフト弁形式のものを図示してあるが、これらは開閉弁としての機能を有するものであれば形式を問わず、例えばゲート弁、グローブ弁、ボール弁など適宜に選択してよいことは勿論である。異物排出口15についても、同様に各種の形式の弁が適用できる。更に入口逆止弁13についても、図1〜図6に示したスイング式のもののほか、リフト式など適宜に選択してよい。付勢力部材6については、図1及び図3〜図6のようなばね等の弾性部材を用いる方法の他にも、例えば、重錘にリンクしたり、更に倍力機構を付加したり、気圧、液圧装置等の適用が容易にできることは勿論である。
【0033】
スクリーンについては、図3〜図6のように一重でもよいが、多重に配設することも勿論可能であり、図1〜図2においては、スクリーン11の上流側に、より粗目のスクリーン12を配設した例を図示している。前述の自噴作用によってスクリーン11から剥離された異物は、重力等によってそのまま粗目スクリーン12を通過し、自噴作用の影響によって粗目スクリーン12から剥離された粗目の異物と共に、異物滞留室fに送り込まれる。この粗目スクリーン12の取付けは、図1〜図2のように容器1の内部に固定的に取付けてもよいが、スクリーン11と同様に駆動軸4に装着して可動にしてもよい。
スクリーン11;12の材質については、金属、合成樹脂、合成繊維その他各種の素材が適用可能である。又、若干の弾性を持った素材であれば、自噴の作動中に網目が若干拡大し、間に挟まっていた異物が剥離しやすくなるので望ましいが、弾性に欠ける材質でも適用可能であり、スクリーンとしての必要強度との兼ね合いを考慮しながら選択すればよい。補助スクリーン18についても、同様に適宜の材質が選択可能である。
【0034】
本濾過装置の設置方向については、各図においては駆動軸4を縦方向に配置したものを例示したが、これに限ることなく、横方向のほか適宜の方向に設置してよい。
容器1の流路形状については、入口流路aからの流入路を容器1の内壁に対して接線方向に設けて、入口流路aから流体をサイクロン状に流入させてもよい。なお、隔壁部材2については、容器本体1aの材質によっては容器本体1aと一体で形成してもよい。
【0035】
異物排出口15からの異物の排出方法については、もし上方に押し上げて排出する必要がある場合は、周知の機械的給送(バケットやコンベアーによる方法)やポンプ給送などの方法の他にも、本濾過装置の入口流路aの水量と圧力をそのまま利用して給送する方法もある。その場合、異物をどの程度の高さまで押し上げられるかは、入口流路aの水量や圧力等の管路条件によって決まってくるが、その管路条件によっては、例えば本濾過装置本体を地下のピット内に設置し、この異物排出口15からの排出管路を地表に持ち上げて置くなどの設置方法も可能となる。逆に水量や圧力が過大の場合は、本濾過装置の上流側に開閉弁を追加設置し、その開度を調節して異物の吐出の勢いを適度に抑制してもよい。
その他、各部材の位置関係等、本発明の趣旨の範囲内で種々設計変更が可能であり、本発明は前記の各実施例に限定されるものではない。
【0036】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、従来の濾過装置における目詰まりの剥離・排出処理の技術的問題を抜本的に解決し、設計・製作が容易で、手動操作でもアクチュエーターによる自動操作でも、目詰まりした異物を容易に剥離できるのみならず、一旦剥離させた異物を、スクリーンに再吸着させることなく、収集蓄積して、その排出操作をより自由度高く容易にした、高性能且つ便利な濾過装置を得たものであり、維持管理においても優れた成果をあげることができ、実施効果の顕著さは従来技術と比較して極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の縦断面図であり、スクリーンが下流向き方向に移動し終わった状態を示す。
【図2】本発明の第2実施例の縦断面図であり、スクリーンが下流向き方向に移動し終わった状態を示す。
【図3】本発明の第3実施例の縦断面図であり、スクリーンが下流向き方向に移動し終わった状態を示す。
【図4】本発明の第4実施例の縦断面図であり、スクリーンが下流向き方向に移動し終わった状態を示す。
【図5】本発明の第5実施例の縦断面図であり、スクリーンが下流向き方向に移動し終わった状態を示す。
【図6】本発明の第6実施例の縦断面図であり、スクリーンが下流向き方向に移動し終わった状態を示す。
【図7】従来技術例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1…容器 1a…容器本体 1b…容器蓋 2…隔壁部材
3…駆動装置 3d…アクチュエーター
4…駆動軸 4a…付勢力受け部 4b…ストッパー
5…カム、ラチェット 5a…ハンドル 5b…レバー
6…付勢力部材
7…ピストン 7s…シール部材
8…シリンダー 8m…圧力室 8n…室 9…連通路
10…軸受 10m…回り止め 10s…シール部材
11…スクリーン 12…粗目スクリーン
13…入口逆止弁
14…出口開閉弁 14a…出口開閉弁弁体 14b…出口開閉弁弁座
14c…連通孔 14f…付勢力部材 14s…シール部材
15…異物排出口 15d…アクチュエーター
16…隔板 16a…異物通過孔 16b…異物逆止弁
16f…付勢力部材
17…連通路 18…補助スクリーン 19…掻き取り部材
20…検出・制御装置 21…開閉弁 23…入口開閉弁
a…入口流路 b…スクリーン前流路 c…スクリーン後流路
d…出口流路 f…異物滞留室 g…袋室
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filtration device that is installed in a fluid intake port or a pipeline for transferring fluid, and removes dust contained in the fluid and foreign matter to be separated, and in particular, rationally clogs the filtration screen. The present invention relates to a filtering device having a function of eliminating.
In this specification, the term “fluid” generically represents liquid and gas. In addition, the term “foreign matter” means various kinds of dust and foreign matters to be separated, such as gravel, grass algae, slurry, granules, substance pieces, etc. when the fluid is liquid, Dust, granules, substance fragments, etc. are generically represented.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a general filtration device, for example, a method of stretching a screen made of, for example, a wire net, a perforated plate, a slit plate, etc., a cyclone method, a centrifugal separation method, etc. have been widely used.
The biggest problem with these general filtration devices is how to discharge foreign matter accumulated on the screen, that is, how to deal with clogging. Various proposals have been made, such as a sieving method, a scraping method, and a backwash method. However, in any case, the discharge means becomes a large-scale device or the production cost is high, and any method has technical problems such as being far from perfect clogging countermeasures. It was.
[0003]
One clear solution to this problem was presented by the invention of International Publication No. WO 97/05939 (International Application PCT / JP96 / 01724 “Self-jet cleaning filtration device”). (Hereinafter, this invention is referred to as “original invention”.)
As illustrated in FIG. 7, the structure of the filtering device of the original invention is provided with a screen 11 that slides in the flow direction along the inner surface of a container 1 having an inlet channel a and an outlet channel d. In addition, a foreign matter discharge port 15 is provided between the screen 11 and the inlet channel a, an outlet opening / closing valve 14 is provided in the outlet channel d, and the screen 11 is connected to the drive device 3 via the drive shaft 4. It is connected. The drive device 3 includes a cam 5 that drives the drive shaft 4 in an upstream direction (downward in the figure), and a biasing force member 6 that biases the drive shaft 4 in a downstream direction (upward in the figure). As a result, the screen 11 is driven slowly in the upstream direction and rapidly in the downstream direction.
[0004]
In order to discharge the foreign matter accumulated on the screen 11, when the outlet on-off valve 14 is first closed to shut off the downstream flow path on the screen and then the driving device 3 is operated, the screen 11 moves gently in the upstream direction. When the fluid flows, the fluid gradually permeates through the screen 11 to fill the bag chamber-like section sandwiched between the screen 11 and the outlet opening / closing valve 14, and then turns to rapidly move the screen 11 in the downstream direction. When the fluid is filled, the fluid filling the bag compartment is ejected from the downstream side to the upstream side of the screen 11 at once, and the foreign matter accumulated on the upstream surface of the screen 11 is peeled off by the force of the self-injection. . Thereafter, the foreign matter discharge port 15 is opened, and the separation foreign matter is taken out from the foreign matter discharge port 15 while operating the inlet opening / closing valve 23 to adjust the discharge momentum.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The filtration device of the original invention peels off the foreign matter accumulated on the screen from the screen by the force of the self-injection of the fluid by changing the volume of the compartment confining the fluid downstream of the screen. Although it is an excellent filtration device having a higher foreign substance peeling ability compared to the filtration device, there are still unsolved problems. That is, if the filtration process is restarted immediately after the foreign substance is peeled off, there is a high possibility that a part of the foreign matter that has been peeled off, especially light foreign matter, will rise and be adsorbed on the screen again. Therefore, there is an operational restriction that the foreign matter must be discharged from the foreign matter discharge port every time the foreign matter is peeled off.
[0006]
Therefore, the present invention solves the problem still remaining in the original invention with a simple configuration, is easy to design and manufacture, and can not only easily remove clogged foreign matter by manual operation or automatic operation by an actuator. An object of the present invention is to obtain a high-performance and convenient filtration device that prevents foreign matter once peeled off from being re-adsorbed on the screen and makes the discharge operation easier and more flexible.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a filtration device according to the present invention includes an upstream inlet channel, a downstream outlet channel, and an inner surface of the container that is stretched between both channels. And a foreign matter discharge port on the upstream side of the screen, and the screen is gently moved in the upstream direction and in the downstream direction by a drive device via a drive shaft. In a rapidly driven filtration device, the inlet flow path is provided with an inlet check valve that allows only a downstream flow and does not allow a reverse flow, and the outlet flow path is provided with an outlet opening / closing valve, A partition plate that slides along the inner surface of the container in conjunction with the screen is provided between the foreign material discharge ports, and a foreign material retention chamber is formed between the partition plate and the foreign material discharge port, Only the flow from the screen to the foreign material retention chamber is allowed on the partition plate. Foreign matter check valve is provided that does not allow the flow, that the upstream side of the foreign matter holding chamber and said inlet check valve is communicated by the communication passage has a main feature.
[0008]
In the apparatus of the present invention, in order to separate the foreign matter accumulated on the screen, first, the outlet on-off valve is closed to shut off the downstream flow path on the screen, and the drive device is operated to move the screen gently in the upstream direction. When the fluid gradually permeates through the screen, fills the bag chamber-like section sandwiched between the screen and the outlet opening / closing valve, and then turns around, the screen moves rapidly in the downstream direction. Because the on-off valve is closed, the fluid that filled the bag chamber-like compartment was ejected from the downstream side of the screen to the upstream side, and the foreign matter accumulated on the upstream side of the screen by the force of the self-injection To peel off.
[0009]
On the other hand, when the movement of the fluid around the diaphragm driven in conjunction with the screen is observed, when the diaphragm moves slowly in the upstream direction, the foreign matter check valve on the diaphragm is closed. Therefore, the fluid in the front side of the partition plate, that is, the foreign substance retention chamber, is pushed by the partition plate and gradually flows out to the inlet channel through the communication path, and the inlet channel on the back side of the partition plate, that is, the screen side. Fluid gradually enters the inlet check valve. When the diaphragm stops, the inlet check valve closes, and after that, when the diaphragm moves rapidly in the downstream direction, both the outlet on-off valve and the inlet check valve are closed. The fluid containing the separated foreign matter on the side pushes open the foreign matter check valve on the partition plate and flows into the foreign matter retention chamber. By this series of operations, the separated foreign matter on the upstream side of the screen can be reliably and sequentially sent into the foreign matter retention chamber without being re-adsorbed to the screen, and can be taken out from the foreign matter outlet at a desired time.
[0010]
  In the present invention, an auxiliary screen may be interposed in the communication path..
[0011]
  or,The outlet on / off valve is operated in conjunction with the drive shaft in the first part of the operation stroke in the upstream direction of the drive shaft to close the valve, and at the end of the operation stroke in the downstream direction of the drive shaft. The valve may be configured to open in conjunction with the drive shaft in a part of the section, and in a section that does not interfere with the operation of the drive shaft in other sections.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following, the same reference numerals are given to common parts throughout the drawings, and details of each embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and the foreign material peeling method is illustrated based on the technical idea of the original invention. That is, the container body 1 a provided with the inlet channel a, the outlet channel d including the outlet opening / closing valve 14, and the foreign matter discharge port 15 is covered with the container lid 1 b to form the container 1. . In the container 1, an upright cylindrical partition wall member 2, one of which opens to the inlet flow path a and the foreign substance discharge port 15 and the other of which opens to the outlet flow path d, is fitted along the inner surface thereof. A screen 11 that slides in the flow direction (the vertical direction in the figure) is provided. The screen 11 is attached to the drive shaft 4 at the center thereof, and the drive shaft 4 is supported by the bearing 10 and is connected to the drive device 3 through the container lid 1b through the seal member 10s in a sealing manner.
[0013]
The driving device 3 is a mechanism that gently drives the screen 11 in the upstream direction (downward in the figure) and rapidly returns in the downstream direction (upward in the figure). A biasing force member 6 (for example, a coil spring) that is mounted between the biasing force receiving portion 4 a on the drive shaft 4 and the container 1 and constantly biases the drive shaft 4 in the downstream direction, and is connected to the drive shaft 4. As a representative example, the shape of the cam 5 is a snail-like shape. Then, the cam 5 that rotates (rotates in the clockwise direction in the drawing) with the rotation of the manual handle 5a causes the drive shaft 4 to gradually move upward with a force exceeding the urging force of the urging force member 6 in the downstream direction. The drive shaft 4 is allowed to suddenly operate in the downstream direction at the moment when the cam 5 is pushed in the direction and changes tomographically from the maximum diameter to the minimum diameter of the cam 5. In addition, it is desirable to attach a roller or the like for reducing sliding friction at the end of the drive shaft 4 that contacts the cam 5.
[0014]
Further, in the present invention, the inlet channel a is provided with an inlet check valve 13 that allows only a downstream flow and does not allow a reverse flow, and between the screen 11 and the foreign matter discharge port 15, the inner surface of the container 1. A diaphragm 16 is provided which slides along. The partition plate 16 is attached to the drive shaft 4 at the center thereof, and moves forward and backward in conjunction with the screen 11, and a foreign material retention chamber is provided between the partition plate 16 and the foreign material discharge port 15. f is formed. The partition plate 16 is provided with a foreign substance passage hole 16a, and further, a foreign substance check valve 16b that opens and closes the foreign substance passage hole 16a and allows only a flow from the upstream side of the screen 11 toward the foreign substance retention chamber f and does not allow a reverse flow. It has been. The foreign matter check valve 16b is always biased in the closing direction. In this embodiment, the foreign body check valve 16b is easily biased in the closing direction by using an elastic member (for example, a rubber plate) for the valve body itself. Illustrated. The foreign substance retention chamber f communicates with the inlet flow path a upstream of the inlet check valve 13 through the communication path 17, and a small auxiliary screen 18 is interposed in the communication path 17.
[0015]
The mode of operation of the filtration device having the above-described configuration is as follows.
In the normal filtration process of the present apparatus, the outlet opening / closing valve 14 is opened, so that the fluid flows in from the inlet flow path a by pushing the inlet check valve 13 open, and flows in front of the screen flow path b → screen 11 → After passing through the screen c to the outlet channel d through the outlet opening / closing valve 14, foreign matter accumulates on the upstream surface of the screen 11.
When this foreign matter needs to be discharged, first, the outlet on-off valve 14 is closed to shut off the flow path on the downstream side of the screen 11. As a result, a bag chamber-like section of fluid sandwiched between a wall having a gentle sealing property called a screen and a wall having a strict sealing property called an outlet on / off valve is born.
[0016]
Next, when the driving device 3 is operated, the screen 11 moves slowly in the upstream direction (downward in the figure) and rapidly in the downstream direction (upward in the figure). When the movement of the fluid occurring along with this is observed, when the screen 11 moves slowly in the upstream direction, the fluid flows from the upstream side of the screen 11 so as to fill the volume difference between the upstream side and the downstream side of the screen 11. When the screen 11 is gradually permeated downstream to fill the bag chamber-shaped section, and then the screen 11 moves rapidly in the downstream direction, the fluid filling the bag chamber-shaped section opens and closes the outlet. Since the valve 14 is closed and there is no other escape area, foreign matter that has been ejected from the downstream side of the screen 11 to the upstream side at once, and accumulated on the upstream side surface of the screen 11 from the screen 11 by the force of the self-injection. Blow off and peel. The driving of the screen 11 may be repeated as appropriate.
[0017]
On the other hand, when the movement of the fluid around the partition plate 16 driven in conjunction with the screen 11 is observed, when the partition plate 16 moves slowly in the upstream direction (downward in the figure), The foreign matter check valve 16b is closed, so that the fluid in the front side of the partition plate 16, that is, the fluid in the foreign matter retention chamber f is gradually pushed by the partition plate 16 and is filtered by the auxiliary screen 18 while being connected to the communication passage 17. The foreign matter that has flowed out into the inlet flow path a through the auxiliary screen 18 and stays in the foreign matter retention chamber f. On the back side of the partition plate 16, that is, on the screen 11 side, the fluid in the inlet channel a gradually flows in by opening the inlet check valve 13 so as to fill the volume displaced by the partition plate 16. And when the advancement of the diaphragm 16 stops, the inlet check valve 13 is closed. Thereafter, when the plate 16 turns and rapidly moves in the downstream direction (upward in the figure), the fluid containing the separation foreign matter on the upstream side of the screen 11 closes both the outlet on-off valve 14 and the inlet check valve 13. Since there is no other escape, the foreign matter check valve 16b on the partition plate 16 is pushed open and flows into the foreign matter retention chamber f. By appropriately repeating the driving of the partition plate 16, the separated foreign matter on the upstream side of the screen 11 is reliably and sequentially sent into the foreign matter retention chamber f together with the surrounding fluid without being re-adsorbed to the screen 11, The fluid contained therein returns to the inlet channel a through the communication passage 17 and only foreign matter blocked by the auxiliary screen 18 accumulates in the foreign matter retention chamber f.
[0018]
The foreign matter collected and accumulated in the foreign matter retention chamber f can be discharged by opening the foreign matter discharge port 15 at an appropriate time desired by the user regardless of the operation timing of the driving device 3. It goes without saying that the discharge pressure from the foreign matter discharge port 15 can be increased by narrowing the outlet on-off valve 14 during this discharge, and the discharge pressure from the foreign matter discharge port 15 can be kept low by opening the outlet on-off valve 14. Yes.
After the discharge of foreign matter is completed, the foreign matter discharge port 15 may be closed again, and the apparatus can be filtered by opening the outlet opening / closing valve 14 regardless of whether the foreign matter is discharged. Continue the journey.
[0019]
With respect to the auxiliary screen 18, the speed at which the fluid in the foreign material retention chamber f is pushed by the partition plate 16 and passes through the auxiliary screen 18 is very slow. In addition, when the foreign matter discharge port 15 is opened, a part of the fluid in the inlet channel a flows in the direction of the communication path 17 → the foreign matter retention chamber f → the foreign matter discharge port 15 and the auxiliary screen 18 is automatically reversed. Since it is washed, there is almost no need to clean the auxiliary screen 18. Of course, it is more preferable that the auxiliary screen 18 is formed so as to be easily cleaned and replaced. If the target foreign matter has a heavy specific gravity, it inevitably settles at the bottom of the foreign matter retention chamber f, so an auxiliary screen 18 for filtration is provided in the communication passage 17. Although not necessary, as an application example aiming at more perfect performance, an auxiliary screen 18 is illustrated.
[0020]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, in which the urging force member 6 provided for urging the drive shaft 4 in the downstream direction in the drive device 3 of the first embodiment is removed. The piston / cylinder mechanism 7; 8 is replaced. That is, the configuration of the drive device 3 includes a cam 5 connected to the drive shaft 4, a piston 7 attached to the drive shaft 4, and a cylinder 8 that hermetically accommodates the piston 7 via a seal member 7s. Yes. Of the two chambers facing each other with the piston 7 sliding inside the cylinder 8, the pressure chamber 8m on the side pushing the drive shaft 4 in the downstream direction is communicated with the inlet channel a by the communication passage 9, and the chamber on the opposite side. 8n communicates with the atmosphere. With this configuration, the pressure in the pressure chamber 8m (that is, the pressure in the inlet channel a) overcomes the pressure in the chamber 8n (that is, atmospheric pressure) and always urges the drive shaft 4 in the downstream direction. This is the same function as the biasing force member 6 in FIG. Although the chamber 8n is communicated with the atmosphere in the illustrated example, the chamber 8n may communicate with a negative pressure instead of the atmosphere in order to enhance the biasing effect.
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0021]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention, in which the screen 11 and the partition plate 16 of the first embodiment are integrally formed, the flow path is also arranged, and a more compact configuration is achieved. It is a thing. As for the drive device 3, as an example of the quick return mechanism, a method of operating the ratchet 5 having the same function as the cam by the lever 5 b is illustrated. That is, when the lever 5b at the position of the solid line in the figure is rotated in the clockwise direction in the figure, one end of the lever 5b is engaged with the claw-like ratchet 5 loosely attached on the drive shaft 4, The drive shaft 4 is gently driven in the upstream direction (downward in the figure), and after a predetermined interval, the engagement is disengaged, and the biasing force member 6 moves the drive shaft 4 in the downstream direction (upward in the figure). Drive back quickly. Then, the lever 5b is rotated counterclockwise, so that one end of the lever 5b gets over the ratchet 5 on the drive shaft 4 and can be engaged again. It is desirable to attach a roller or the like for reducing sliding friction to the end of the lever 5b that engages with the ratchet 5. In addition, 10m is a rotation stop of the drive shaft 4 for making the ratchet 5 engage stably.
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0022]
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. The operation of the outlet on / off valve 14 of the third embodiment is linked with the operation of the drive shaft 4 to separately open and close the outlet on / off valve 14. This saves time and makes the device more compact.
In other words, the outlet opening / closing valve 14 is operated in conjunction with the drive shaft 4 in the first partial section of the operation stroke in the upstream direction of the drive shaft 4, and is closed in the operation direction in the downstream direction of the drive shaft 4. The valve is operated in conjunction with the drive shaft 4 in a part of the end and opens, and in other sections, the structure does not interfere with the operation of the drive shaft 4.
[0023]
Specifically, the valve seat 14b of the outlet on / off valve 14 is provided concentrically with the drive shaft 4 in the container 1, and a valve body 14a for opening and closing the valve seat 14b is provided on the downstream side of the valve seat 14b. The peripheral portion of the valve body 14a is slidably fitted into the container 1 via a seal member 14s to form a bag chamber g between the valve body 14a and the center portion thereof is slidable on the drive shaft 4. It is assumed that the movement range is regulated by the stopper 4b on the drive shaft 4 so as to be smaller than the movement range of the drive shaft 4. Further, in order to reduce the force required to open and close the valve body 14a, a communication hole 14c is formed as appropriate so that the pressure on the front surface (upstream side) and the back surface (bag chamber g) of the valve body 14a is always equal. ing.
The urging force member 6 that urges the drive shaft 4 in the downstream direction is provided between the urging force receiving portion 4a and the valve body 14a, instead of being provided between the urging force receiving portion 4a and the container 1. That is, the urging force member 6 urges the drive shaft 4 in the downstream direction and simultaneously urges the valve body 14a in the upstream direction until it hits the stopper 4b. Further, the drive shaft 4 is urged in the downstream direction by an urging force member 14f having a weaker force than the urging force member 6.
[0024]
In this fourth embodiment, when the lever 5b located at the position of the solid line in the drawing is rotated in the clockwise direction in order to operate the driving device 3, as the driving shaft 4 moves in the upstream direction. The outlet opening / closing valve body 14a abutted against the stopper 4b by the biasing force member 6 also moves in the upstream direction, and eventually comes into contact with the valve seat 14b to close the valve. The movement of the valve body 14a stops here, but the drive shaft 4 (and the stopper 4b, the screen 11 and the partition plate 16 fixed thereto) continue to move further in the upstream direction, and the biasing force member 6 and the biasing force member The urging force of 14f is compressed and accumulated.
[0025]
Next, at the moment when the engagement of the ratchet 5 of the drive device 3 is disengaged, the drive shaft 4 is rapidly driven back in the downstream direction by the force of the biasing force member 6 and the biasing force member 14f. At this moment, the outlet on / off valve body 14a is strongly pressed against the valve seat 14b by the force of the urging force member 6, and the outlet on / off valve 14 is maintained in a tightly closed state. Similarly, it is possible to cause foreign matter separation and foreign matter accumulation by powerful self-injection. When the drive shaft 4 continues to move in the downstream direction, the stopper 4b eventually comes into contact with the valve body 14a. From this point of time, the urging force of the urging force member 6 is confined between the urging force receiving portion 4a and the stopper 4b and does not exert an acting force to the outside, but the drive shaft 4 is directed downstream by the urging force of the remaining urging force member 14f. The stopper 4b pushes and opens the valve body 14a, and the outlet on-off valve 14 returns to the valve open state. Thereafter, the lever 5b is rotated counterclockwise, the ratchet 5 is engaged again, and the driving device 3 is operated repeatedly.
[0026]
Due to the above-described mechanism, the fourth embodiment has a powerful foreign material separation / blocking mechanism by closing the downstream fluid escape area when the screen 11 and the partition plate 16 are rapidly driven back in the downstream direction. The original purpose of the outlet opening / closing valve 14 to allow the accumulation to be performed can be sufficiently achieved, and the period during which the outlet opening / closing valve 14 is closed is a period that is truly required, that is, the drive shaft 4 is rapidly moved in the downstream direction. Therefore, the flow of filtration is not blocked unnecessarily, and the operating force source of the outlet on / off valve 14 uses the power source of the driving device 3, which is economical. And has many advantages of being easy to operate. Of course, the same action as in this embodiment can be obtained even if the outlet opening / closing valve 14 is mechanically and electrically linked to the drive device 3 while being arranged at the same position as in the first to third embodiments. However, in the present embodiment, as the most compact and compact design example, the outlet on / off valve 14 arranged around the drive shaft 4 is shown.
[0027]
In the fourth embodiment, the foreign matter check valve 16b attached to the partition plate 16 is closed by the biasing force member 16f instead of using an elastic member as in the first to third embodiments. It is also exemplified that an appropriate number of swing type check valves urged to the position may be provided.
Since other configurations and operations are the same as those of the third embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0028]
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention, in which the drive device 3 of the fourth embodiment is replaced with a form in which the handle 5a is continuously rotated from a form in which the lever is reciprocated. . In particular, there is illustrated an example in which a plurality of engagement (roller) portions with the ratchet 5 are provided on the rotating plate to reduce the play section during rotation of the handle. Further, with respect to the foreign matter check valve 16b attached to the partition plate 16, instead of using the swing type check valve as in the fourth embodiment, the lift type check valve 16b is urged in the closing direction by the urging force member 16f. It is also illustrated that a check valve may be provided.
Since other configurations and operations are the same as those of the fourth embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0029]
Now, in the apparatus of the present invention, it is possible to automate by attaching appropriate actuators to the parts (the driving device 3, the outlet on / off valve 14, and the foreign matter discharge port 15) operated from the outside. It is also possible to perform an unattended operation to automatically remove clogged foreign substances, collect them, return to the filtration process, and discharge foreign substances by automatic sequence control of the operation procedure.
[0030]
FIG. 6 shows a sixth embodiment in which unmanned operation is achieved. That is, a differential pressure detection device 20 that detects that the differential pressure before and after the screen 11 has reached a predetermined value due to an increase in flow resistance accompanying the accumulation of foreign matter on the screen 11 is provided, or illustration is omitted, A position detection device that detects the change in the position of the screen 11 due to the differential pressure is provided (all detection devices are well-known and will not be described in detail), and a sequence control function is added. In this example, the actuator 3d of the driving device 3 and the actuator 15d of the foreign matter discharge port 15 are sequentially operated to perform automatic sequence control.
In the automatic sequence, for example, the drive device 3 is activated based on a detection signal of the differential pressure across the screen 11 generated by the accumulation of foreign matter on the screen 11, and the foreign matter is peeled and collected, and then the filtration process. The foreign matter discharge port 15 is opened at a predetermined timing and the accumulated foreign matter is discharged, and can be appropriately set according to the use conditions at the facility site. In the first to third embodiments in which the outlet opening / closing valve 14 is provided independently of the driving device 3, an actuator may be attached to the outlet opening / closing valve 14 to be included in the automatic sequence control.
[0031]
In the sixth embodiment, when the foreign matter check valve 16b attached to the partition plate 16 is a lift type check valve, the container 1 receives one end of the biasing force member 16f in the closing direction. Thus, the urging force member 14f, which was necessary in the fifth embodiment, can be omitted.
In the sixth embodiment, an embodiment of the foreign material scraping member 19 is also illustrated. That is, a scraping member 19 is attached to the container 1 at a location that does not hinder the operation of the screen 11, and is in sliding contact with the surface of the screen 11. The scraping member 19 may have various shapes such as a plate shape, a nail shape, and a brush shape depending on the nature of the foreign matter to be scraped or the properties of the screen 11 (whether it is a mesh, a perforated plate or a slit plate). It is done. Regarding the structure of the scraping member 19, in addition to the above, it may be formed so as to move around using fluid pressure or the like, or a spray by a pump or the like may be used together. Of course, a scraping member may be attached to the auxiliary screen 18 as well.
It is also exemplified that the opening / closing valve 21 for communicating with the outside may be provided in the bag chamber g. By opening the normally closed on-off valve 21, the gas accumulated in the apparatus can be removed, and in the unlikely event that the outlet on-off valve 14 becomes difficult to open due to adhesion of a scale or the like, this on-off valve If the bag chamber g is opened to the atmosphere by opening 21, the valve can be forcibly opened by the differential pressure across the outlet opening / closing valve 14.
Since other structures and operations are the same as those of the fifth embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0032]
As described above, the filtration device of the present invention produces an epoch-making action and effect. However, in accordance with the gist of the present invention, various structural changes are made and the prior art is used to meet the practical requirements. It is possible to respond.
For example, as for the outlet on / off valve 14, for convenience, FIGS. 1 and 2 show a butterfly valve type, and FIGS. 4 to 6 show a lift valve type. Of course, any type of gate valve, globe valve, ball valve, etc. may be selected as appropriate. Similarly, various types of valves can be applied to the foreign matter discharge port 15. Further, the inlet check valve 13 may be appropriately selected such as a lift type in addition to the swing type shown in FIGS. As for the biasing force member 6, in addition to the method using an elastic member such as a spring as shown in FIGS. 1 and 3 to 6, for example, linking to a weight, adding a booster mechanism, Of course, application of a hydraulic device or the like can be easily performed.
[0033]
The screen may be single as shown in FIGS. 3 to 6, but it is of course possible to arrange the screens in multiple layers. In FIGS. 1 to 2, a coarser screen 12 is provided upstream of the screen 11. An example of arrangement is shown. The foreign matter peeled off from the screen 11 by the above-mentioned self-injection action passes through the coarse screen 12 as it is due to gravity or the like, and is sent into the foreign matter retention chamber f together with the coarse foreign matter peeled off from the coarse screen 12 by the influence of the self-injection action. The coarse screen 12 may be fixedly attached to the inside of the container 1 as shown in FIGS. 1 to 2, or may be mounted on the drive shaft 4 and made movable like the screen 11.
As for the material of the screens 11 and 12, metals, synthetic resins, synthetic fibers, and other various materials can be applied. In addition, if the material has a slight elasticity, it is desirable because the mesh is slightly enlarged during the operation of the self-injection and the foreign matter sandwiched between them is easy to peel off. It may be selected in consideration of the balance with the required strength. Similarly, an appropriate material can be selected for the auxiliary screen 18.
[0034]
With respect to the installation direction of the present filtration device, in each drawing, the drive shaft 4 is arranged in the vertical direction, but the present invention is not limited to this, and it may be installed in an appropriate direction other than the horizontal direction.
About the flow path shape of the container 1, the inflow path from the inlet flow path a may be provided in a tangential direction with respect to the inner wall of the container 1, and the fluid may flow in a cyclone shape from the inlet flow path a. The partition member 2 may be formed integrally with the container body 1a depending on the material of the container body 1a.
[0035]
As for the method for discharging foreign matter from the foreign matter discharge port 15, if it is necessary to push up and discharge the foreign matter, in addition to the known mechanical feeding method (bucket or conveyor method) or pump feeding method, etc. There is also a method of feeding by using the water amount and pressure of the inlet channel a of the present filtration device as they are. In that case, the height to which the foreign matter can be pushed up is determined by the pipe conditions such as the amount of water and pressure of the inlet channel a. An installation method is also possible in which the discharge pipe from the foreign substance discharge port 15 is lifted and placed on the ground surface. On the other hand, when the amount of water or the pressure is excessive, an on-off valve may be additionally installed on the upstream side of the present filtration device, and the opening degree may be adjusted to moderately suppress the foreign matter discharge.
In addition, various design changes can be made within the scope of the gist of the present invention, such as the positional relationship of each member, and the present invention is not limited to the above-described embodiments.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the present invention drastically solves the technical problem of clogging separation and discharge processing in the conventional filtration device, and is easy to design and manufacture, and is clogged by manual operation or automatic operation by an actuator. A high-performance and convenient filtration device that not only can easily remove the foreign matter but also collects and accumulates the foreign matter once peeled off without re-adsorbing it to the screen, and makes it easier to discharge the foreign matter. The results are excellent, and it is possible to achieve excellent results in maintenance management, and the remarkable effect of the implementation is much greater than that of the prior art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of the present invention, showing a state where a screen has finished moving in a downstream direction.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the present invention, showing a state in which the screen has finished moving in the downstream direction.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a third embodiment of the present invention, showing a state in which the screen has finished moving in the downstream direction.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a fourth embodiment of the present invention, showing a state where the screen has finished moving in the downstream direction.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a fifth embodiment of the present invention, showing a state in which the screen has finished moving in the downstream direction.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a sixth embodiment of the present invention, showing a state where the screen has finished moving in the downstream direction.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an example of the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container 1a ... Container main body 1b ... Container lid 2 ... Partition member
3 ... Drive device 3d ... Actuator
4 ... Drive shaft 4a ... Biasing force receiving portion 4b ... Stopper
5 ... Cam, ratchet 5a ... Handle 5b ... Lever
6 ... Biasing force member
7 ... Piston 7s ... Seal member
8 ... Cylinder 8m ... Pressure chamber 8n ... Chamber 9 ... Communication passage
10 ... Bearing 10m ... Anti-rotation 10s ... Sealing member
11 ... Screen 12 ... Coarse screen
13 ... Inlet check valve
14 ... Outlet on / off valve 14a ... Outlet on / off valve body 14b ... Outlet on / off valve valve seat
14c ... Communication hole 14f ... Biasing force member 14s ... Seal member
15 ... Foreign matter outlet 15d ... Actuator
16 ... Separator plate 16a ... Foreign matter passage hole 16b ... Foreign matter check valve
16f ... biasing force member
17 ... Communication passage 18 ... Auxiliary screen 19 ... Scraping member
20 ... Detection / control device 21 ... Open / close valve 23 ... Inlet open / close valve
a ... Inlet channel b ... Screen front channel c ... Screen rear channel
d ... Outlet channel f ... Foreign matter retention chamber g ... Bag chamber

Claims (3)

容器の中に、上流側の入口流路と、下流側の出口流路と、両流路の間に張設され且つ該容器の内面に沿って流れ方向に滑動するスクリーンと、該スクリーンの上流側に異物排出口とを備え、該スクリーンが、駆動軸を介した駆動装置によって、上流向き方向には緩やかに、下流向き方向には急速に駆動される濾過装置において、
該入口流路には下流向きの流れのみを許し逆流を許さない入口逆止弁が設けられ、該出口流路には出口開閉弁が設けられ、該スクリーンと該異物排出口の間には該スクリーンと連動して該容器の内面に沿って滑動する隔板が設けられて、該隔板と該異物排出口との間に異物滞留室が形成され、該隔板上には該スクリーンから該異物滞留室に向かう流れのみを許し逆流を許さない異物逆止弁が設けられ、該異物滞留室と該入口逆止弁の上流側とが連通路によって連通されたことを特徴とする濾過装置。
An upstream inlet channel, a downstream outlet channel, a screen extending between the two channels and sliding in the flow direction along the inner surface of the container; and upstream of the screen In the filtration device provided with a foreign matter discharge port on the side, the screen is driven slowly in the upstream direction and rapidly in the downstream direction by the drive device via the drive shaft.
The inlet channel is provided with an inlet check valve that allows only a downstream flow and does not allow a reverse flow, the outlet channel is provided with an outlet opening / closing valve, and the outlet and the foreign matter discharge port are provided with the outlet check valve. A partition plate that slides along the inner surface of the container in conjunction with the screen is provided, and a foreign material retention chamber is formed between the partition plate and the foreign material discharge port. A filtration device comprising a foreign matter check valve that allows only a flow toward a foreign matter retention chamber and does not allow a reverse flow, and the foreign matter retention chamber communicates with an upstream side of the inlet check valve through a communication passage.
前記連通路中に補助スクリーンが介設されたことを特徴とする、請求項1に記載の濾過装置。  The filtration device according to claim 1, wherein an auxiliary screen is interposed in the communication path. 前記出口開閉弁が、前記駆動軸の上流向き方向の作動行程の最初の一部区間において前記駆動軸と連動作動して弁閉鎖し、又、前記駆動軸の下流向き方向の作動行程の終末の一部区間において前記駆動軸と連動作動して開弁し、それら以外の区間においては前記駆動軸の作動と干渉しない構造に構成されたことを特徴とする、請求項1又は2に記載の濾過装置。 The outlet on / off valve is operated in conjunction with the drive shaft in the first part of the operation stroke in the upstream direction of the drive shaft to close the valve, and at the end of the operation stroke in the downstream direction of the drive shaft. The filtration according to claim 1 or 2, characterized in that the valve is opened by operating in conjunction with the drive shaft in some sections, and does not interfere with the operation of the drive shaft in other sections. apparatus.
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