JP4724300B2 - 濾材システムの暗渠ブロック - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濾材システムの暗渠ブロック(underdrain block)に関するものである。より具体的には、本発明は、濾過装置の作動中に濾過された液体を集め、逆洗工程を促進するために用いられる暗渠ブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水、排水及び工業用水濾過装置は、一般的に、濾材がフィルターの底部から離れて配置されるよう濾材を支持する暗渠システムを有している。濾材を支持することに加えて、暗渠システムは、媒体の中を通る濾過された水を集めることと、逆洗水、逆洗空気、又は両者の組合せをフィルターにむらなく分配することという、２つの主要な目的に適っている。
【０００３】
暗渠システムはしばしば、既製コンクリートブロックで作製された。高強度コンクリートブロックを、フィルターの底に横に並べ、端と端を合わせて配置し、“仮底”を形成する。ブロックは、濾材を支持し、濾材を通過する濾過された水を集めるように形成される。加えてブロックは、一般に路(lateral)として知られる通路(conduit)を有しており、これは、逆洗に用いられた空気又は清浄水が通過できるようにするものである。空気ヘッダー等の配管は、逆洗空気分配システムの一部である。逆洗水は、樋(flume)によってシステムへ運ばれる。空気ヘッダーは、加圧空気を運ぶものであって、加圧空気は、パイプによってヘッダーの頂部から樋を経て路へ分配され、そして路又は分配通路へ分配される。
【０００４】
逆洗の工程中、空気は、空気分配パイプを通過し、暗渠ブロックの空気路の中へ押し込まれる。加圧空気は、逆洗として使用されるか、或いは空気／水の逆洗用に水と組み合わされることができる。加圧空気／水の組合せによって、濾過された水は、十分な速度で媒体の中を上向きに通過し、マッドボール、フィルターのひび割れ、媒体粒子に集積する塊状物体、及びフィルター内の不作動領域等のフィルターの問題を防ぐ。暗渠ブロックは又、濾材と空気分配パイプとを物理的に分離するように働き、濾材の更に細かな粒子がパイプ中の孔を目詰まりすることを防ぐ。
【０００５】
既製ブロックで作製された暗渠システムの一例として、グレッシュらのアメリカ特許第４９２３６０６号がある。参考例の第４９２３６０６号で開示された暗渠ブロックは、プラスチック製ジャケットとコンクリート鋳型の組合せである。参考例の第４９２３６０６号における暗渠ブロックは、上昇流及び下降流のどちらの濾過装置にも用いられる。従って、ブロックは、逆洗の工程中に液体及び空気の分配を提供する。
【０００６】
ブラウンのアメリカ特許第５１６０６１４号は、一連のモジュール式相互接続空気ダクトブロックを具えた暗渠システムを開示している。参考例の第５１６０６１４号では、空気ダクトブロックの列は、複数の路を横切って伸びている。路は、個々の暗渠ブロックを隣りの列と平行に並べ、連結して形成される。空気ダクトブロックは、個々の空気ダクトブロックの内部は、互いに流体の流通ができ、単一のガス供給源を通して逆洗ガスを供給するように、相互接続される。
【０００７】
バークビルらのアメリカ特許第５１０８６２７号は、複数の外壁及び内壁を有するブロックを具えた暗渠システムを開示している。参考例の第５１０８６２７号の壁は、ブロックの長手軸に平行な、少なくとも第１及び第２通路を有する複数の内部チャンバーを形成している。内部チャンバーを形成している内壁は、ブロック上壁の支持体を形成し、内部チャンバー内の個々の通路によって運ばれる逆洗流れを均一に分配するよう配置される。
【０００８】
空気／水逆洗は、どちらか単一のみの逆洗よりも優れているので、液体濾過処理中に空気路と水路の両方の流路を有する、新規で改良された暗渠システムが必要とされている。空気及び水逆洗の両方を運ぶことができる既存の短い暗渠ブロックは、１６フィートの通路に限定されている。というのも、主路の通路面積は、大量の水を運べるほどに十分大きくないからである(従来技術の短いブロックの通路面積は、約３３平方インチである)。既存の暗渠ブロックの大半は、高さが１２インチである。現在使用されている更に短いブロックは、流すことのできる逆洗空気及び水の量に限界がある。
【０００９】
【発明の要旨】
本発明の暗渠ブロックは、濾過装置の暗渠システムのための、より長い分配通路又は路を提供するブロックを具えている。新規で改良された暗渠ブロックは、標準的な暗渠ブロックに較べて、より簡単に取り付けられるよう形成され、実質的により低いコストで製造されている。本件暗渠ブロックは、従来技術のブロックよりも短いため、本発明のブロックは、媒体の頂部とフィルター受(troughs)の底部との間に、濾材の追加又はフリーボードの追加ができる更なる空間を提供する。本発明のブロックは、同じ高さの他のブロックよりも多量の空気／水逆洗流体を流す。路分離壁の形状により、ブロックは、従来技術のブロックと較べて、より大きな主路面積、即ちフィルター面積の１平方フィート当たり約１／３大きい面積を有している。
【００１０】
より短いブロックは、フィルター中の死領域(dead zone)を最小にする。本発明の暗渠ブロックは、従来のブロックよりも幅広く便利になっているため、暗渠システムは、より少ないブロックで形成可能となり、従って取付時間が短縮される。
【００１１】
濾材システムのための１つの望ましい暗渠ブロックは、次のものを具えている：上壁、底壁、及び上壁と底壁を連結する２つの側壁；少なくとも２つの主分配通路を形成し、更に少なくとも２つの副通路を形成し、副分配通路は、１以上の分離壁によって主分配通路から分離され、上部分と下部分とを有する複数の路分離壁；及び上壁と底壁の間に伸び、２つの主分配通路を互いに分け、更に２つの副分配通路を互いに分ける中央分離壁。
【００１２】
望ましくは、主分配通路は、上領域、中間領域、下領域を具えており、上領域は空気流通用であり、下領域は水流通用であり、中間領域は空気／水境界層を具えている。望ましい副分配通路は、空気と水の混合を含んでいる。路分離壁の上領域は、複数の空気分配孔を形成可能であり、路分離壁の下領域は、複数の水分配孔を形成可能である。上壁は、複数の空気及び水放出孔を形成可能である。
【００１３】
望ましくは、側壁は、内表面と外表面とを有しており、２つの側壁の外表面間の距離は、暗渠ブロックの幅を形成し、該幅の寸法は、約１２インチ乃至約２４インチの範囲である。より望ましくは、側壁は、内表面と外表面を有しており、２つの側壁の外表面間の距離は、暗渠ブロックの幅を形成し、該幅の寸法は約１８インチである。暗渠ブロックの高さは、約６インチから約１０インチの範囲内であってもよい。望ましくは、暗渠ブロックの高さは、約８インチである。
【００１４】
１つの実施例では、中央分離壁は分割可能であって、暗渠ブロックは、２以上の、より小さなブロックに分離できる。路分離壁は傾斜していてもよい。或いは、路分離壁は湾曲している。望ましくは、隣接する暗渠ブロックは、ロック機構によって連結されている。ロック機構には、ベルとスピゴットを具えることができ、スピゴットは、スナップ式ロックタブを有している。連結された複数個の暗渠ブロックは、望ましくは、約２０フィートから約４０フィートの範囲の長さの共通する主分配通路を形成している。望ましくは、連結された複数個の暗渠ブロックは、約２０フィートから約４０フィートの範囲の長さの共通する副分配通路を形成している。
【００１５】
空気逆洗及び水逆洗システムを有する濾材システムの、別の望ましい暗渠ブロックは、次のものを具えている：複数の空気及び水放出孔を形成する上壁；底壁、及び上壁と底壁を連結し、内表面と外表面を有する２つの側壁。側壁の外表面間の望ましい距離は、約１２インチから約２４インチの範囲内である。望ましくは、複数の内壁は、第１主路と第２主路を形成し、該内壁は更に、第１副路と第２副路を形成し、該副路は、１以上の路分離壁によって主路から分離され、該路分離壁は、上部分と下部分を有しており、路分離壁の上部分は、複数の空気分配孔を形成し、路分離壁の下部分は、複数の水分配孔を形成し、中央分離壁は、上壁と底壁の間まで伸び、該中央分離壁は、第１主路と第２主路を分け、中央分離壁は更に、第１副路と第２副路を分けている。
【００１６】
１つの望ましいブロックは更に、第１端と第２端を具えており、第１端はベルを具え、第２端はスピゴットを具え、スピゴットを具えた端部は、スナップ式ロックタブを具えており、隣のブロックは、ロック機構によって互いに保持されている。１つの実施例では、主路は、上領域、中間領域及び下領域を具えており、上領域は空気を流通させ、下領域は水を流通させ、中間領域は空気／水境界層を含んでいる。その他の実施例では、副路は、空気と水の混合を流通させる領域を具えている。望ましくは、２つの側壁の外表面間の距離は、約１８インチの寸法であり、暗渠ブロックの高さは、約６インチから約１０インチの範囲内である。より望ましくは、暗渠ブロックの高さは、約８インチである。その他の実施例では、中央分離壁は分離可能であって、暗渠ブロックは、２つ以上の、より小さなブロックに分離できる。望ましくは、上壁と底壁の間の路分離壁は、傾斜している。或いは、上壁と底壁の間の路分離壁は、湾曲している。１つの望ましい実施例では、複数の連結された暗渠ブロックは、長さが約２０フィートから約４０フィートの範囲内にある共通の副分配通路を形成している。
【００１７】
図示例の詳細な説明
概して、本発明の暗渠ブロックは、濾材を支持して、濾材を廃水濾過液から分離すること、及びシステム中に空気及び水逆洗を分配するための通路を提供することの両方をなすブロックを具えている。望ましい暗渠ブロックは、従来の暗渠ブロックよりも低く、幅広である。本発明の暗渠ブロックが互いに連結されると、従来の暗渠システムよりも長い分配通路又は路を形成する。路が長ければ長いほど、その主路領域はより大きくなるため、より多量の空気／水が路の長さ端まで移動せねばならない。路の壁の摩擦によって、圧力低下が起こる可能性があり、空気／水逆洗の分配は不均一となる。本発明は、濾過システム全体に逆洗を均一に分配し、より長い路の距離の空気及び水逆洗を行なうことができる。路が長いほど、本発明の暗渠ブロックは、より大きなフィルターで用いることができる。又、暗渠ブロックは、従来のブロックよりも短いため、より多くの空間が追加濾材又は追加フリーボード用に割り当てられ、濾材システムの効率は向上する。本発明の暗渠ブロックの幅が拡大したことで、フィルターに用いるブロックの数は減り、それによって取付時間は短縮される。
【００１８】
本発明の湾曲及び傾斜した路分離壁によって、より多量の空気及び水が路の長さ端まで運ばれ、そのため逆洗の分配は改良される。本発明の暗渠ブロックは、中央分離壁を具えているため、暗渠ブロックは、媒体を支持するのに必要な力を失うことなく、半分に分割可能である。これにより、ブロックの倍数でない幅を有するフィルタの取付がより簡単となる。
【００１９】
図面を参照すると、図１は、本発明の１つの望ましい実施例を示している。概して、望ましい暗渠ブロック(10)は、上壁(52)、底壁(54)、２つの側壁(56)(57)、及び複数の内壁(25x)(25y)(58)を具え、該内壁は、複数の主路(20a)(20b)と複数の副路(30a)(30b)を形成している。主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)は、暗渠ブロック(10)の長手方向の軸に対し、互いに平行に伸びているため、複数のブロック(10)が互いに連結されると、空気及び水の分配通路を形成する。濾過システムによって濾過された廃水は、副通路を通り、主路(20a)(20b)の中に入り、ブロック(10)中に開設された底部の貫通孔か、又は主路(20a)(20b)の端部の貫通孔のどちらかから出てくる。逆洗空気及び逆洗水は、主路を水平に通り抜け、路分離壁(25x)(25y)の空気及び水の孔(42)(44)によって副路へ運ばれて濾材へ入る。逆洗空気及び水は、副路(30a)(30b)を垂直に通り抜け、濾材へ入る(図示せず)。空気配管又はヘッダー(80)は、底壁(54)の下に位置し、濾過システムの空気逆洗のために、加圧空気を路(20a)(20b)に送り込む。空気立上がりパイプ(82)は、空気ヘッダーの底部から出て、空気を暗渠ブロック(10)に送る。
或いは、空気ヘッダーは、上方から空気をブロック(10)に送り込み、ドロップパイプ(図示せず)を通じてブロックの中に入れることができる。フィルター(図示せず)の底の樋は、廃水をフィルターから運び出し、逆洗水を主路(20a)(20b)の中へ運び込む。主路(20a)(20b)は、流通空気及び水のための共通した分配通路である。望ましくは、主路(20a)(20b)は、空気を流通させる上領域(22)と、水を流通させる下領域(26)と、空気と水が相接する中間領域(24)を有している。路分離壁(25x)(25y)は、主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)を分離する。路分離壁(25x)(25y)は、上部分(28)と下部分(27)を有している。上部分(28)は、主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)間の流通のための複数の空気分配孔(44)を形成している。下部分(27)は、主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)間の流通のための複数の水分配孔(42)を形成している。望ましくは、暗渠ブロック(10)は、第１主路(20a)、第２主路(20b)、第１副路(30a)及び第２副路(30b)を有している。
【００２０】
中央分離壁(58)は、上壁(52)と底壁(54)の間に伸びて、第１主路(20a)と第２主路(20b)、第１副路(30a)と第２副路(30b)を分離している。頑強な中央分離壁(58)によって、暗渠ブロック(10)は、複数の暗渠ブロックの幅よりも狭い幅を有するフィルターに適合するよう半分に分割できる。
【００２１】
１つの望ましい実施例では、図２で示す通り、路分離壁は湾曲している(25a)(25b)。或いは、図１では、傾斜した路分離壁(25x)(25y)を有する暗渠ブロックを示している。主路(20a)(20b)及び副路(30a)(30b)の内部構造によって、逆洗空気及び水はより均一に分配される。路分離壁(25x)(25y)は、路の長さ端まで逆洗空気を流通させる主路(20a)(20b)のための、より大きな流域を提供する。湾曲した路分離壁(25x)(25y)を具えた暗渠ブロック(10)は、６５．４平方インチの主路領域を有する、傾斜した路分離壁(25x)(25y)を具えたブロックと較べて、約６８．２平方インチの主路領域を有することが望ましい。図１の傾斜した路壁ブロック(10)の主路領域も又、大きい。何故なら、路壁(25x)(25y)が底壁(54)から垂直に上り、望ましくは１２２°の角度にて頂部の方向へ傾斜しているためである。その結果、路(20a)(20b)(30a)(30b)は、より長くすることが出来、空気が、より均一に濾材全体に分配されるようになる。空気／水の量が大きくなればなる程、そして十分に低い流速のときは、摩擦による圧力低下は減少し、均一な分配が維持される。本発明の暗渠ブロック(10)は、互いに連結されて、路(20a)(20b)(30a)(30b)を約４０フィートの長さにまで形成でき、所定のポイントに於て平均工業標準値のプラス又はマイナス５％に保つことが出来る。本発明以前は、路の長さは、１６フィートしかなかった。
【００２２】
本発明の暗渠ブロック(10)は、横の間隔が１２〜２４インチで設計されており、それに較べて従来技術のブロックでは、１２インチである。望ましい間隔は、１８インチである。間隔が１８インチだと、暗渠ブロック(10)の幅は、約１７インチから１７1/2インチの範囲となし、隙間にグラウトが入るようにすることが望ましい。グラウトは、ブロック相互を保持する。１８インチの幅だと、１２インチの幅のときに必要とされたブロックの数に較べて３分の２で済む。ブロック(10)が少なければ、濾過システムの取付時間は短縮する。加えて、本発明の特異な暗渠ブロックは、簡単に分割できる中央分離壁(58)を具えているため、９インチである半幅体は各々、主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)を有する完全なブロックを形成する。半幅体のブロックは、１８インチのブロックの倍数でない幅を有するフィルター底部の領域に適合させることができるため、取付時間は、この点でも短縮される。
【００２３】
望ましい暗渠ブロック(10)の高さは、約６インチから１０インチの範囲内であって、より望ましい高さは、８インチである。８インチの高さは、従来技術のブロックよりも４インチ低い。この４インチの差により、媒体の深さが４インチ増のフィルターか、若しくは媒体の頂部とフィルター樋の底部間のフリーボードが４インチ増のフィルターが可能となる。
【００２４】
主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)は、暗渠ブロック(10)の長手方向の軸に対し、互いに平行に伸びているため、空気及び水のための共通した分配通路を形成する。望ましくは、複数のブロック(10)は、互いに連結されている。１つの望ましい実施例では、暗渠ブロック(10)は、第１端となる側壁(56)と第２端となる側壁(57)を有している。第１端は、ベル(55a)を有しており、該ベルは、ブロック(10)の第２端となる側壁(57)に配置されたスピゴット(55b)と連結されている。本発明の連結ブロック(10)は、３フィートから４０フィートの範囲内の幅を有する濾過システムに取り付けることが可能なため、より大きな濾過システムで必要な４０フィートの路(又は分配通路)が実現する。スピゴット(55b)とベル(55a)の連結システムは、ブロック(10)を互いに密着させ、空気及び水がブロック(10)の路(20a)(20b)(30a)(30b)に入ったり、出たりするのを防止する。ブロックは、スナップ式ロックタブ(図示せず)によって互いに保持され、該タブは、ブロック(10)のスピゴット端部(55b)を形成している。望ましくは、ブロック(10)を更に密封するため、Ｏリングを用いてもよい。
【００２５】
１つの望ましい実施例では、暗渠ブロック(10)は、前記した望ましい構造となるよう造られている。望ましくは、ブロックは、ポリエチレンのような、軽量で高濃度の注入鋳造プラスチックで形成されている。
【００２６】
以上の記載は、本発明の望ましい実施例を例証及び説明したものであり、サイズ、形状、材質その他の細部を変形できることは、当該技術分野の専門家にとって明白なことである。従って、添付のクレームの範囲又は精神を越えない、そのような全ての変形及び修正を含むように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施例の断面図であって、傾斜した路分離壁を示している。
【図２】 図２は、他の実施例の断面図であって、湾曲した路分離壁を図示している。
【主な符号の説明】
(20a)(20b) 主路
(22) 上領域
(24) 中間領域
(25) 内壁
(26) 下領域
(30a)(30b) 副路
(42) 水分配孔
(44) 空気分配孔
(52) 上壁
(54) 底壁
(58) 内壁
【発明の属する技術分野】
本発明は、濾材システムの暗渠ブロック(underdrain block)に関するものである。より具体的には、本発明は、濾過装置の作動中に濾過された液体を集め、逆洗工程を促進するために用いられる暗渠ブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水、排水及び工業用水濾過装置は、一般的に、濾材がフィルターの底部から離れて配置されるよう濾材を支持する暗渠システムを有している。濾材を支持することに加えて、暗渠システムは、媒体の中を通る濾過された水を集めることと、逆洗水、逆洗空気、又は両者の組合せをフィルターにむらなく分配することという、２つの主要な目的に適っている。
【０００３】
暗渠システムはしばしば、既製コンクリートブロックで作製された。高強度コンクリートブロックを、フィルターの底に横に並べ、端と端を合わせて配置し、“仮底”を形成する。ブロックは、濾材を支持し、濾材を通過する濾過された水を集めるように形成される。加えてブロックは、一般に路(lateral)として知られる通路(conduit)を有しており、これは、逆洗に用いられた空気又は清浄水が通過できるようにするものである。空気ヘッダー等の配管は、逆洗空気分配システムの一部である。逆洗水は、樋(flume)によってシステムへ運ばれる。空気ヘッダーは、加圧空気を運ぶものであって、加圧空気は、パイプによってヘッダーの頂部から樋を経て路へ分配され、そして路又は分配通路へ分配される。
【０００４】
逆洗の工程中、空気は、空気分配パイプを通過し、暗渠ブロックの空気路の中へ押し込まれる。加圧空気は、逆洗として使用されるか、或いは空気／水の逆洗用に水と組み合わされることができる。加圧空気／水の組合せによって、濾過された水は、十分な速度で媒体の中を上向きに通過し、マッドボール、フィルターのひび割れ、媒体粒子に集積する塊状物体、及びフィルター内の不作動領域等のフィルターの問題を防ぐ。暗渠ブロックは又、濾材と空気分配パイプとを物理的に分離するように働き、濾材の更に細かな粒子がパイプ中の孔を目詰まりすることを防ぐ。
【０００５】
既製ブロックで作製された暗渠システムの一例として、グレッシュらのアメリカ特許第４９２３６０６号がある。参考例の第４９２３６０６号で開示された暗渠ブロックは、プラスチック製ジャケットとコンクリート鋳型の組合せである。参考例の第４９２３６０６号における暗渠ブロックは、上昇流及び下降流のどちらの濾過装置にも用いられる。従って、ブロックは、逆洗の工程中に液体及び空気の分配を提供する。
【０００６】
ブラウンのアメリカ特許第５１６０６１４号は、一連のモジュール式相互接続空気ダクトブロックを具えた暗渠システムを開示している。参考例の第５１６０６１４号では、空気ダクトブロックの列は、複数の路を横切って伸びている。路は、個々の暗渠ブロックを隣りの列と平行に並べ、連結して形成される。空気ダクトブロックは、個々の空気ダクトブロックの内部は、互いに流体の流通ができ、単一のガス供給源を通して逆洗ガスを供給するように、相互接続される。
【０００７】
バークビルらのアメリカ特許第５１０８６２７号は、複数の外壁及び内壁を有するブロックを具えた暗渠システムを開示している。参考例の第５１０８６２７号の壁は、ブロックの長手軸に平行な、少なくとも第１及び第２通路を有する複数の内部チャンバーを形成している。内部チャンバーを形成している内壁は、ブロック上壁の支持体を形成し、内部チャンバー内の個々の通路によって運ばれる逆洗流れを均一に分配するよう配置される。
【０００８】
空気／水逆洗は、どちらか単一のみの逆洗よりも優れているので、液体濾過処理中に空気路と水路の両方の流路を有する、新規で改良された暗渠システムが必要とされている。空気及び水逆洗の両方を運ぶことができる既存の短い暗渠ブロックは、１６フィートの通路に限定されている。というのも、主路の通路面積は、大量の水を運べるほどに十分大きくないからである(従来技術の短いブロックの通路面積は、約３３平方インチである)。既存の暗渠ブロックの大半は、高さが１２インチである。現在使用されている更に短いブロックは、流すことのできる逆洗空気及び水の量に限界がある。
【０００９】
【発明の要旨】
本発明の暗渠ブロックは、濾過装置の暗渠システムのための、より長い分配通路又は路を提供するブロックを具えている。新規で改良された暗渠ブロックは、標準的な暗渠ブロックに較べて、より簡単に取り付けられるよう形成され、実質的により低いコストで製造されている。本件暗渠ブロックは、従来技術のブロックよりも短いため、本発明のブロックは、媒体の頂部とフィルター受(troughs)の底部との間に、濾材の追加又はフリーボードの追加ができる更なる空間を提供する。本発明のブロックは、同じ高さの他のブロックよりも多量の空気／水逆洗流体を流す。路分離壁の形状により、ブロックは、従来技術のブロックと較べて、より大きな主路面積、即ちフィルター面積の１平方フィート当たり約１／３大きい面積を有している。
【００１０】
より短いブロックは、フィルター中の死領域(dead zone)を最小にする。本発明の暗渠ブロックは、従来のブロックよりも幅広く便利になっているため、暗渠システムは、より少ないブロックで形成可能となり、従って取付時間が短縮される。
【００１１】
濾材システムのための１つの望ましい暗渠ブロックは、次のものを具えている：上壁、底壁、及び上壁と底壁を連結する２つの側壁；少なくとも２つの主分配通路を形成し、更に少なくとも２つの副通路を形成し、副分配通路は、１以上の分離壁によって主分配通路から分離され、上部分と下部分とを有する複数の路分離壁；及び上壁と底壁の間に伸び、２つの主分配通路を互いに分け、更に２つの副分配通路を互いに分ける中央分離壁。
【００１２】
望ましくは、主分配通路は、上領域、中間領域、下領域を具えており、上領域は空気流通用であり、下領域は水流通用であり、中間領域は空気／水境界層を具えている。望ましい副分配通路は、空気と水の混合を含んでいる。路分離壁の上領域は、複数の空気分配孔を形成可能であり、路分離壁の下領域は、複数の水分配孔を形成可能である。上壁は、複数の空気及び水放出孔を形成可能である。
【００１３】
望ましくは、側壁は、内表面と外表面とを有しており、２つの側壁の外表面間の距離は、暗渠ブロックの幅を形成し、該幅の寸法は、約１２インチ乃至約２４インチの範囲である。より望ましくは、側壁は、内表面と外表面を有しており、２つの側壁の外表面間の距離は、暗渠ブロックの幅を形成し、該幅の寸法は約１８インチである。暗渠ブロックの高さは、約６インチから約１０インチの範囲内であってもよい。望ましくは、暗渠ブロックの高さは、約８インチである。
【００１４】
１つの実施例では、中央分離壁は分割可能であって、暗渠ブロックは、２以上の、より小さなブロックに分離できる。路分離壁は傾斜していてもよい。或いは、路分離壁は湾曲している。望ましくは、隣接する暗渠ブロックは、ロック機構によって連結されている。ロック機構には、ベルとスピゴットを具えることができ、スピゴットは、スナップ式ロックタブを有している。連結された複数個の暗渠ブロックは、望ましくは、約２０フィートから約４０フィートの範囲の長さの共通する主分配通路を形成している。望ましくは、連結された複数個の暗渠ブロックは、約２０フィートから約４０フィートの範囲の長さの共通する副分配通路を形成している。
【００１５】
空気逆洗及び水逆洗システムを有する濾材システムの、別の望ましい暗渠ブロックは、次のものを具えている：複数の空気及び水放出孔を形成する上壁；底壁、及び上壁と底壁を連結し、内表面と外表面を有する２つの側壁。側壁の外表面間の望ましい距離は、約１２インチから約２４インチの範囲内である。望ましくは、複数の内壁は、第１主路と第２主路を形成し、該内壁は更に、第１副路と第２副路を形成し、該副路は、１以上の路分離壁によって主路から分離され、該路分離壁は、上部分と下部分を有しており、路分離壁の上部分は、複数の空気分配孔を形成し、路分離壁の下部分は、複数の水分配孔を形成し、中央分離壁は、上壁と底壁の間まで伸び、該中央分離壁は、第１主路と第２主路を分け、中央分離壁は更に、第１副路と第２副路を分けている。
【００１６】
１つの望ましいブロックは更に、第１端と第２端を具えており、第１端はベルを具え、第２端はスピゴットを具え、スピゴットを具えた端部は、スナップ式ロックタブを具えており、隣のブロックは、ロック機構によって互いに保持されている。１つの実施例では、主路は、上領域、中間領域及び下領域を具えており、上領域は空気を流通させ、下領域は水を流通させ、中間領域は空気／水境界層を含んでいる。その他の実施例では、副路は、空気と水の混合を流通させる領域を具えている。望ましくは、２つの側壁の外表面間の距離は、約１８インチの寸法であり、暗渠ブロックの高さは、約６インチから約１０インチの範囲内である。より望ましくは、暗渠ブロックの高さは、約８インチである。その他の実施例では、中央分離壁は分離可能であって、暗渠ブロックは、２つ以上の、より小さなブロックに分離できる。望ましくは、上壁と底壁の間の路分離壁は、傾斜している。或いは、上壁と底壁の間の路分離壁は、湾曲している。１つの望ましい実施例では、複数の連結された暗渠ブロックは、長さが約２０フィートから約４０フィートの範囲内にある共通の副分配通路を形成している。
【００１７】
図示例の詳細な説明
概して、本発明の暗渠ブロックは、濾材を支持して、濾材を廃水濾過液から分離すること、及びシステム中に空気及び水逆洗を分配するための通路を提供することの両方をなすブロックを具えている。望ましい暗渠ブロックは、従来の暗渠ブロックよりも低く、幅広である。本発明の暗渠ブロックが互いに連結されると、従来の暗渠システムよりも長い分配通路又は路を形成する。路が長ければ長いほど、その主路領域はより大きくなるため、より多量の空気／水が路の長さ端まで移動せねばならない。路の壁の摩擦によって、圧力低下が起こる可能性があり、空気／水逆洗の分配は不均一となる。本発明は、濾過システム全体に逆洗を均一に分配し、より長い路の距離の空気及び水逆洗を行なうことができる。路が長いほど、本発明の暗渠ブロックは、より大きなフィルターで用いることができる。又、暗渠ブロックは、従来のブロックよりも短いため、より多くの空間が追加濾材又は追加フリーボード用に割り当てられ、濾材システムの効率は向上する。本発明の暗渠ブロックの幅が拡大したことで、フィルターに用いるブロックの数は減り、それによって取付時間は短縮される。
【００１８】
本発明の湾曲及び傾斜した路分離壁によって、より多量の空気及び水が路の長さ端まで運ばれ、そのため逆洗の分配は改良される。本発明の暗渠ブロックは、中央分離壁を具えているため、暗渠ブロックは、媒体を支持するのに必要な力を失うことなく、半分に分割可能である。これにより、ブロックの倍数でない幅を有するフィルタの取付がより簡単となる。
【００１９】
図面を参照すると、図１は、本発明の１つの望ましい実施例を示している。概して、望ましい暗渠ブロック(10)は、上壁(52)、底壁(54)、２つの側壁(56)(57)、及び複数の内壁(25x)(25y)(58)を具え、該内壁は、複数の主路(20a)(20b)と複数の副路(30a)(30b)を形成している。主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)は、暗渠ブロック(10)の長手方向の軸に対し、互いに平行に伸びているため、複数のブロック(10)が互いに連結されると、空気及び水の分配通路を形成する。濾過システムによって濾過された廃水は、副通路を通り、主路(20a)(20b)の中に入り、ブロック(10)中に開設された底部の貫通孔か、又は主路(20a)(20b)の端部の貫通孔のどちらかから出てくる。逆洗空気及び逆洗水は、主路を水平に通り抜け、路分離壁(25x)(25y)の空気及び水の孔(42)(44)によって副路へ運ばれて濾材へ入る。逆洗空気及び水は、副路(30a)(30b)を垂直に通り抜け、濾材へ入る(図示せず)。空気配管又はヘッダー(80)は、底壁(54)の下に位置し、濾過システムの空気逆洗のために、加圧空気を路(20a)(20b)に送り込む。空気立上がりパイプ(82)は、空気ヘッダーの底部から出て、空気を暗渠ブロック(10)に送る。
或いは、空気ヘッダーは、上方から空気をブロック(10)に送り込み、ドロップパイプ(図示せず)を通じてブロックの中に入れることができる。フィルター(図示せず)の底の樋は、廃水をフィルターから運び出し、逆洗水を主路(20a)(20b)の中へ運び込む。主路(20a)(20b)は、流通空気及び水のための共通した分配通路である。望ましくは、主路(20a)(20b)は、空気を流通させる上領域(22)と、水を流通させる下領域(26)と、空気と水が相接する中間領域(24)を有している。路分離壁(25x)(25y)は、主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)を分離する。路分離壁(25x)(25y)は、上部分(28)と下部分(27)を有している。上部分(28)は、主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)間の流通のための複数の空気分配孔(44)を形成している。下部分(27)は、主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)間の流通のための複数の水分配孔(42)を形成している。望ましくは、暗渠ブロック(10)は、第１主路(20a)、第２主路(20b)、第１副路(30a)及び第２副路(30b)を有している。
【００２０】
中央分離壁(58)は、上壁(52)と底壁(54)の間に伸びて、第１主路(20a)と第２主路(20b)、第１副路(30a)と第２副路(30b)を分離している。頑強な中央分離壁(58)によって、暗渠ブロック(10)は、複数の暗渠ブロックの幅よりも狭い幅を有するフィルターに適合するよう半分に分割できる。
【００２１】
１つの望ましい実施例では、図２で示す通り、路分離壁は湾曲している(25a)(25b)。或いは、図１では、傾斜した路分離壁(25x)(25y)を有する暗渠ブロックを示している。主路(20a)(20b)及び副路(30a)(30b)の内部構造によって、逆洗空気及び水はより均一に分配される。路分離壁(25x)(25y)は、路の長さ端まで逆洗空気を流通させる主路(20a)(20b)のための、より大きな流域を提供する。湾曲した路分離壁(25x)(25y)を具えた暗渠ブロック(10)は、６５．４平方インチの主路領域を有する、傾斜した路分離壁(25x)(25y)を具えたブロックと較べて、約６８．２平方インチの主路領域を有することが望ましい。図１の傾斜した路壁ブロック(10)の主路領域も又、大きい。何故なら、路壁(25x)(25y)が底壁(54)から垂直に上り、望ましくは１２２°の角度にて頂部の方向へ傾斜しているためである。その結果、路(20a)(20b)(30a)(30b)は、より長くすることが出来、空気が、より均一に濾材全体に分配されるようになる。空気／水の量が大きくなればなる程、そして十分に低い流速のときは、摩擦による圧力低下は減少し、均一な分配が維持される。本発明の暗渠ブロック(10)は、互いに連結されて、路(20a)(20b)(30a)(30b)を約４０フィートの長さにまで形成でき、所定のポイントに於て平均工業標準値のプラス又はマイナス５％に保つことが出来る。本発明以前は、路の長さは、１６フィートしかなかった。
【００２２】
本発明の暗渠ブロック(10)は、横の間隔が１２〜２４インチで設計されており、それに較べて従来技術のブロックでは、１２インチである。望ましい間隔は、１８インチである。間隔が１８インチだと、暗渠ブロック(10)の幅は、約１７インチから１７1/2インチの範囲となし、隙間にグラウトが入るようにすることが望ましい。グラウトは、ブロック相互を保持する。１８インチの幅だと、１２インチの幅のときに必要とされたブロックの数に較べて３分の２で済む。ブロック(10)が少なければ、濾過システムの取付時間は短縮する。加えて、本発明の特異な暗渠ブロックは、簡単に分割できる中央分離壁(58)を具えているため、９インチである半幅体は各々、主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)を有する完全なブロックを形成する。半幅体のブロックは、１８インチのブロックの倍数でない幅を有するフィルター底部の領域に適合させることができるため、取付時間は、この点でも短縮される。
【００２３】
望ましい暗渠ブロック(10)の高さは、約６インチから１０インチの範囲内であって、より望ましい高さは、８インチである。８インチの高さは、従来技術のブロックよりも４インチ低い。この４インチの差により、媒体の深さが４インチ増のフィルターか、若しくは媒体の頂部とフィルター樋の底部間のフリーボードが４インチ増のフィルターが可能となる。
【００２４】
主路(20a)(20b)と副路(30a)(30b)は、暗渠ブロック(10)の長手方向の軸に対し、互いに平行に伸びているため、空気及び水のための共通した分配通路を形成する。望ましくは、複数のブロック(10)は、互いに連結されている。１つの望ましい実施例では、暗渠ブロック(10)は、第１端となる側壁(56)と第２端となる側壁(57)を有している。第１端は、ベル(55a)を有しており、該ベルは、ブロック(10)の第２端となる側壁(57)に配置されたスピゴット(55b)と連結されている。本発明の連結ブロック(10)は、３フィートから４０フィートの範囲内の幅を有する濾過システムに取り付けることが可能なため、より大きな濾過システムで必要な４０フィートの路(又は分配通路)が実現する。スピゴット(55b)とベル(55a)の連結システムは、ブロック(10)を互いに密着させ、空気及び水がブロック(10)の路(20a)(20b)(30a)(30b)に入ったり、出たりするのを防止する。ブロックは、スナップ式ロックタブ(図示せず)によって互いに保持され、該タブは、ブロック(10)のスピゴット端部(55b)を形成している。望ましくは、ブロック(10)を更に密封するため、Ｏリングを用いてもよい。
【００２５】
１つの望ましい実施例では、暗渠ブロック(10)は、前記した望ましい構造となるよう造られている。望ましくは、ブロックは、ポリエチレンのような、軽量で高濃度の注入鋳造プラスチックで形成されている。
【００２６】
以上の記載は、本発明の望ましい実施例を例証及び説明したものであり、サイズ、形状、材質その他の細部を変形できることは、当該技術分野の専門家にとって明白なことである。従って、添付のクレームの範囲又は精神を越えない、そのような全ての変形及び修正を含むように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の実施例の断面図であって、傾斜した路分離壁を示している。
【図２】 図２は、他の実施例の断面図であって、湾曲した路分離壁を図示している。
【主な符号の説明】
(20a)(20b) 主路
(22) 上領域
(24) 中間領域
(25) 内壁
(26) 下領域
(30a)(30b) 副路
(42) 水分配孔
(44) 空気分配孔
(52) 上壁
(54) 底壁
(58) 内壁
Claims (26)
- 濾材システムの暗渠ブロック(10)であって、該暗渠ブロック(10)は、
上壁(52)と、底壁(54)と、上壁(52)及び底壁(54)を繋ぐ２つの側壁(56,57)とを有して、暗渠ブロックの高さを１７.８ｃｍ(約７インチ)から２２.９ｃｍ(約９インチ)の範囲とし；
少なくとも２つの主分配通路(20a,20b)を形成する中央分離壁(58)と更に少なくとも２つの副分配通路(30a,30b)を形成する複数の路分離壁(25x,25y)とを有し、
各副分配通路(30a,30b)は、１以上の路分離壁(25x,25y)によって主分配通路(20a,20b)から分離されていて、各路分離壁(25x,25y)は上部分(28)と下部分(27)とを具え；
前記路分離壁(25x,25y)の下部分は底壁(54)から垂直に立ち上がり、路分離壁の上部分は１２０°から１２５°の範囲の角度で傾斜しており；
中央分離壁(58)は、上壁(52)と下壁(54)の間に伸び、２つの主分配通路(20a,20b)を互いに分け、更に２つの副分配通路(30a,30b)を互いに分けており、前記中央分離壁(58)は、暗渠ブロックを２つの使用可能な２分の１の大きさのブロックに分離できる分割可能な厚さを具えている：
暗渠ブロック。 - 主分配通路(20a,20b)は、上領域(22)、中間領域(24)、下領域(26)を有しており、上領域は空気流通用であり、下領域は水流通用であり、中間領域は空気／水境界層を有している、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 路分離壁(25x,25y)の上部分(28)には、複数の空気分配孔(44)を形成している、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 路分離壁(25x,25y)の下部分(27)には、複数の水分配孔(42)を形成している、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 上壁(52)には、複数の空気及び水放出孔(53)を形成している、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 側壁(56,57)は、内表面(56a,57a)と外表面(56b,57b)を有しており、２つの側壁(56,57)の外表面(56b,57b)間の距離は、暗渠ブロックの幅を形成し、該幅寸法は、３０.５ｃｍ(約１２インチ)乃至６０.９ｃｍ(約２４インチ)の範囲である、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 側壁(56,57)は、内表面(56a,57a)と外表面(56b,57b)を有しており、２つの側壁(56,57)の外表面(56b,57b)間の距離は、暗渠ブロックの幅を形成し、該幅寸法は、４５ｃｍ(約１８インチ)である、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 中央分離壁(58)は分割可能であって、暗渠ブロック(10)は、２以上の、より小さなブロックに分離できる、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 路分離壁は傾斜している、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 路分離壁は湾曲している、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 隣接する暗渠ブロックは、ロック機構によって連結されている、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- ロック機構は、ベル(55a)とスピゴット(55b)を具えており、スピゴットは、スナップ式ロックタブを有する、請求項１１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 複数個の連結された暗渠ブロックは、長さが６ｍ(約２０フィート)から１２ｍ(約４０フィート)の範囲の共通する主分配通路を形成している、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 連結された複数個の暗渠ブロックは、６ｍ(約２０フィート)から１２ｍ(約４０フィート)の範囲の長さの共通する副分配通路を形成している、請求項１に記載の暗渠ブロック(10)。
- 空気逆洗と水逆洗システムを有する濾材システムの暗渠ブロック(10)において、暗渠ブロック(10)は、
空気及び水放出孔(53)を複数形成した上壁(52)；
底壁(54)及び、上壁(52)と底壁(54)を繋ぐ２つの側壁(56,57)を有し、該側壁(56,57)は、内表面(56a,57a)と外表面(56b,57b)を具え、側壁(56,57)の外表面(56b,57b)間の距離は、３０ｃｍ(約１２インチ)から６０ｃｍ(約２４インチ)の範囲内にあり、暗渠ブロックの高さは１７.８ｃｍ(約７インチ)から２２.９ｃｍ(約９インチ)の範囲内である２つの側壁(56,57)；
第１主分配通路(20a)と第２主分配通路(20b)を形成する中央分離壁(58)及び第１副分配通路(30a)と第２副分配通路(30b)を形成する複数の路分離壁(25x,25y)を有し、２つの副分配通路(30a,30b)は、１以上の路分離壁(25x,25y)によって２つの主分配通路(20a,20b)とは分離されており、路分離壁(25x,25y)には、上部分(27)と下部分(28)があって、路分離壁(25x,25y)の上部分(27)には、複数の空気分配孔(44)を形成、路分離壁(25x,25y)の下部分(28)には、複数の水分配孔(42)を形成しており；
路分離壁(25x,25y)の下部分は底壁(54)から垂直に立ち上り、路分離壁の上部分は約１２０°から１２５°の範囲内の角度で傾斜しており；
中央分離壁(58)は上壁(52)と底壁(54)の間に伸び、該中央分離壁(58)は、第１主分配通路(20a)を第２主分配通路(20b)から分離し、更に第１副分配通路(30a)を第２副分配通路(30b)から分離しており、該中央分離壁は分割可能であって、暗渠ブロックは、２つの使用可能な２分の１の大きさのブロックに分離できる厚さを具えている；濾材システムの暗渠ブロック。 - 暗渠ブロック(10)は更に、第１端と第２端を有し、第１端にはベル(55a)が配備され、第２端にはスピゴット(55b)が配備され、スピゴットを具えた端部は、スナップ式ロックタブを有しており、隣のブロックと、ロック機構によって互いに保持されている、請求項１５に記載の暗渠ブロック(10)。
- 主分配通路(20a,20b)は、上領域(22)、中間領域(24)、下領域(26)を有し、上領域は空気を流通させ、下領域は水を流通させ、中間領域は空気／水境界層を含む、請求項１５に記載の暗渠ブロック(10)。
- 副分配通路(30a,30b)は、空気と水の混合(26)を流通させる、請求項１５に記載の暗渠ブロック(10)。
- ２つの側壁(56,57)の外表面(56b,57b)間の距離は４５ｃｍ(約１８インチ)の寸法である、請求項１５に記載の暗渠ブロック(10)。
- 暗渠ブロック(10)の高さは、１５ｃｍ(約６インチ)から２５ｃｍ(約１０インチ)の範囲内である、請求項１５に記載の暗渠ブロック(10)。
- 中央分離壁(58)は分離可能であって、暗渠ブロック(10)は、２つ以上の、より小さなブロックに分離できる、請求項１５に記載の暗渠ブロック(10)。
- 上壁(52)と下壁(54)の間の路分離壁(25x,25y)は傾斜している、請求項１５に記載の暗渠ブロック(10)。
- 上壁(52)と下壁(54)の間の路分離壁(58)は湾曲している、請求項１５に記載の暗渠ブロック(10)。
- 互いに連結された複数個の暗渠ブロックは、長さが６ｍ(約２０フィート)から１２ｍ(約４０フィート)の範囲内にある共通の副分配通路を形成している、請求項１５に記載の暗渠ブロック(10)。
- 濾材システムの暗渠ブロック(10)であって、該暗渠ブロック(10)は、
上壁(52)と、底壁(54)と、上壁(52)及び底壁(54)を繋ぐ２つの側壁(56,57)とを有して、暗渠ブロックの高さを１７.８ｃｍ(約７インチ)から２２.９ｃｍ(約９インチ)の範囲とし；
少なくとも２つの主分配通路(20a,20b)を形成する中央分離壁(58)と更に少なくとも２つの副分配通路(30a,30b)を形成する複数の路分離壁(25x,25y)とを有し、
各副分配通路(30a,30b)は、１以上の路分離壁(25x,25y)によって主分配通路(20a,20b)から分離されていて、各路分離壁(25x,25y)は上部分(28)と下部分(27)とを具え；
前記路分離壁(25x,25y)の下部分は底壁(54)から垂直に立ち上がり、路分離壁の上部分は１２０°から１２５°の範囲の角度で傾斜しており；
中央分離壁(58)は、貫通孔を有さず、上壁(52)と下壁(54)の間に伸び、２つの主分配通路(20a,20b)を流体の行き来がないように独立して互いに分け、更に２つの副分配通路(30a,30b)を流体の行き来がないように独立して互いに分けており、前記中央分離壁(58)は、暗渠ブロックを、各主分配通路(20a,20b)が逆洗空気の分配通路として使用可能な２つの２分の１の大きさのブロックに分離できる分割可能な厚さを具えている：
暗渠ブロック。 - 空気逆洗と水逆洗システムを有する濾材システムの暗渠ブロック(10)において、暗渠ブロック(10)は、
空気及び水放出孔(53)を複数形成した上壁(52)；
底壁(54)及び、上壁(52)と底壁(54)を繋ぐ２つの側壁(56,57)を有し、該側壁(56,57)は、内表面(56a,57a)と外表面(56b,57b)を具え、側壁(56,57)の外表面(56b,57b)間の距離は、３０ｃｍ(約１２インチ)から６０ｃｍ(約２４インチ)の範囲内にあり、暗渠ブロックの高さは１７.８ｃｍ(約７インチ)から２２.９ｃｍ(約９インチ)の範囲内である２つの側壁(56,57)；
第１主分配通路(20a)と第２主分配通路(20b)を形成する中央分離壁(58)及び第１副分配通路(30a)と第２副分配通路(30b)を形成する複数の路分離壁(25x,25y)を有し、２つの副分配通路(30a,30b)は、１以上の路分離壁(25x,25y)によって２つの主分配通路(20a,20b)とは分離されており、路分離壁(25x,25y)には、上部分(27)と下部分(28)があって、路分離壁(25x,25y)の上部分(27)には、複数の空気分配孔(44)を形成、路分離壁(25x,25y)の下部分(28)には、複数の水分配孔(42)を形成しており；
路分離壁(25x,25y)の下部分は底壁(54)から垂直に立ち上り、路分離壁の上部分は約１２０°から１２５°の範囲内の角度で傾斜しており；
中央分離壁(58)は貫通孔を有さず、上壁(52)と底壁(54)の間に伸び、該中央分離壁(58)は、第１主分配通路(20a)を第２主分配通路(20b)から流体の行き来がないように独立して分離して、更に第１副分配通路(30a)を第２副分配通路(30b)から流体の行き来がないように独立して分離しており、該中央分離壁は分割可能であって、暗渠ブロックは、各主分配通路(20a,20b)が逆洗空気の分配通路として使用可能な２つの２分の１の大きさのブロックに分離できる厚さを具えている；濾材システムの暗渠ブロック。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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