JPH02280803A - 精密濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、精密濾過装置に関し、詳しくは、高い精度
をもって濾過処理を行うことができるとともに、濾過処
理を継続しなから濾材の洗浄をも行うことができるよう
に構成されたものに関する。

【従来の技術】

濾過装置には種々のタイプのものがあるが、そのなかで
も濾過精度が高いものの一つに、砂濾過装置がある。 この濾過装置は、第４図に示すように、本体容器ａ内に
、その内部空間を上部原水導入室すと下部濾過水流出室
Ｃとに仕切る簀のこ状のサンドトレイｄを設けるととも
に、このサンドトレイｄ上に砂ｅを積載して構成されて
いる。原水導入室す内に流入した原水は、砂層内を通過
する際に濾過され、この濾過水は、上記サンドトレイｄ
の多数の小さな水抜き穴（図示時）から濾過水流出室Ｃ
に流れ落ち、そして、濾過水流出室Ｃから外部に排出さ
れる。 このような粒状濾材を用いる濾過装置の場合、原水が濾
材層内を通過する際に、濾過処理が幾重にもわたって行
われることから、その濾過精度が非常に良い。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来の砂濾過装置においては、次の
ような問題点があった。 砂層内には原水から除去した異物が埋積し、その量が多
くなると濾過能力が低下するため、砂の洗浄を顛繁に行
う必要がある。これは、上記原水導入室内に水を溜め、
上記水を砂とともに攪拌することにより行われる。砂と
砂との間に詰まっている異物を砂から遊離させて、水と
ともに上記水抜き穴から流し出すのである。 ところが、この砂の洗浄に際しては、濾過処理を完全に
中断しなけれはならず、一方、濾過処理を継続して行い
うるようにするためには、同様の装置を少なくとも一つ
設けて、装置を複式に構成しなければならなかった。 また、濾過水は、上記砂層の下面のみから濾過水流出室
に流れ落ちるので、単位時間当たりに濾過水流出室に流
れ出る濾過水の量、すなわち、単位時間当たりの処理量
を上げるためには、上記砂層の径ＣＤ＞を大きくしなけ
ればならない。すなわち、処理能力を高めるためには、
装置を大型化しなければならず、その専有スペースがよ
り大きくなってしまう。 本願発明は、以上のような事情のもとで考え出されたも
のであって、高い精度をもって濾過を行うことができる
とともに、濾材の洗浄にあたり濾過処理を中断しなくて
済み、かつ処理量を上げるにあたり装置の専有スペース
の拡大を迫られなくて済むように構成された濾過装置を
提供することをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手
段を講じている。 すなわち、本願発明の精密濾過装置は、本体容器内にお
いて、この容器の内部空間を第−室と第二室とに区分し
、かつ容器内周壁に摺接しながら回転する円盤状隔壁を
設けるとともに、この隔壁に、筒状の内部空間を有する
濾過室を、複数個上記隔壁の回転軸心を中心として円状
に並ぶように一体に形成した濾過装置であって、 上記各濾過室内に、外周壁に多数の水抜き穴を有し、内
部に粒状濾材を装填した筒状の濾材ホルダを収納し、 上記濾過室の第一室側端部に、上記濾材ホルダの一端を
第−室に連通させる第一開口を形成し、濾過室の第二室
側端部に、上記濾材ホルダの外側空間を第二室に連通さ
せる第二開口を形成している一方、 上記各濾材ホルダの回転円周上の所定の位置において、
上記各濾過室の第一開口と順次オーバラップしてこれに
連通し、かつ上記濾材ホルダと略同一軸線上に位置する
洗浄ノズルロッド導入管を上記第一室内に固定状に設け
、上記洗浄ノズルロッド導入管が上記第一開口と連通し
たときその濾過室の第二開口と連通ずる洗浄水回収管を
上記第二室内に固定状に設けているとともに、上記洗浄
ノズルロッド導入管内を通って上記濾材ホルダ内をその
軸線方向に進退しうる洗浄ノズルロッドを備えたことを
特徴としている。

【作用および効果】

たとえば、本体容器の第−室に原水を導入し、これを、
濾過室を通し、この濾過室から第二室に流出させて濾過
処理を行う場合、第一室内の原水は、濾過室の第一開口
から濾材ホルダ内に流れ込む６濾材ホルダ内に流れ込ん
だ原水は、濾材ホルダ内の濾材すきま間を通過する際に
、幾重にもわたって濾過され、そして濾材ホルダの水抜
き穴から濾材ホルダの外側空間に流れ出る。このとき、
粒状濾材間には、原水から濾した異物が埋積する。 そうして、上記外側空間に流出した濾過水は、濾過室の
第二開口から第二室に流れ出て、この第二室から外部管
に排出される。 ところで、隔壁が回転して、一つの濾過室の第一開口が
洗浄ノズルロッド導入管の位置と一致し、上記濾過室の
第二開口が洗浄水回収管の位置と一致しているとき、そ
の濾過室ないし洗浄ノズルロッド導入管と洗浄水回収管
は、他の空間に対して封止されながら一連に連通した状
態となる。この状態においては、洗浄ノズルロッドが、
洗浄ノズルロッド導入管内を通って濾過室内の濾材ホル
ダ内に進入することができる。洗浄ノズルロッドは、洗
浄水を噴射しなから濾材ホルダ内に進入し、濾材ホルダ
内の粒状濾材を上記洗浄水によってふき散らして、その
進入路を形成しながら、濾材ホルダ内に入り込む、これ
により、粒状濾材がホルダ内の水とともに攪拌され、し
たがって、上記濾過処理によって粒状濾材間につまって
いた異物が、濾材から遊離させられて、洗浄水とともに
濾材ホルダの水抜き穴から濾材ホルダの外側空間に流し
出される。すなわち、粒状濾材が洗浄され、濾材間につ
まっていた異物を除去できる。そして、異物を含んだ洗
浄水は、濾過室の第二開口から洗浄水回収管へと流出し
、洗浄水回収管から外部に排出される。 一方、このように粒状濾材の洗浄を行うとき、上述のよ
うに、洗浄ノズ小口ンド４人管、洗浄にかかる濾過室、
および洗浄水回収管は、第−室および第二室には連通し
ておらず、洗浄にあたり攪拌させた粒状濾材や洗浄水が
外部に流出したり、原水あるいは濾過水が上記洗浄ノズ
ルロッド導入管内等に漏れることはない。したがって、
洗浄にかかる濾過室以外の濾過室によって濾過処理を継
続することに何ら差し支えはなく、濾過処理を行いなが
ら、一部の濾過室における粒状濾材の洗浄を行いうる。 以上のとおり、本願発明の精密濾過袋ｒでは、濾材の洗
浄を行いながら、濾過処理をｍ続することができる。し
かも、濾過処理は、粒状濾材を用いて行うので、その濾
過精度も高い。 また、上記のように濾過水を第二室内に流出させる場合
、濾過水は筒状濾材ホルダの外周壁に形成した多数の水
抜き穴から濾材ホルダの外部に流れ出、単位時間当たり
に濾過ホルダから流出する濾過水の量すなわち単位時間
当たりの処理量を上げるにあたっては、筒状ホルダを長
くすればよく、筒状ホルダの径を大きくする必要はない
。したがって、筒状ホルダを上下方向に立てて装置内に
設ける場合には、処理能力を上げるにあたり、装置を平
面方向に大型化させる必要がなく、その専有スペースが
多く必要となるようなこともない。

【実施例の説明】 以下、本願発明の実施例を図面を参照しながら具体的に
説明する。 第１図に示すように、本体容器１は、全体としてほぼ直
立の円筒状を呈しており、その内部には、内部空間を上
部第一室２と下部第二室３とに仕切る円盤状隔壁４が設
けられている。 上記第−室２の側部外壁には、原水を第−室２内に導入
するための入口管５が設けられている。 また、上記第二室３の側部外壁には、濾過水を外部に排
出するための出口管６が設けられている。 上記隔壁４は、容器１の天井板７の上部に取付けられた
電動機８によって回転駆動される駆動軸９に取付けられ
ており、電動機８を起動すると、外周が容器ｌの内周壁
に摺接しながら上記駆動軸９回りに回転する。 また、隔壁４の上方には、上記駆動軸９に固定状に套嵌
された円板状のスライド板１０が所定間隔を隔てて配置
されている。このスライド板１０と隔壁４との間には、
筒状の濾材ホルダｌｌを収容する筒状の内部空間を有す
る濾過室１２が、複数個上記駆動軸９を中心として円状
に並ぶように一体に形成されている０本例において、上
記濾過室１２は、上記スライド板１０と隔壁４との間に
介設された筒状管によって構成されている。また、濾過
室１２の上部第一室側端部には、上記濾材ホルダ１１内
部と第−室２を連通させる第一開口１３が設けられてお
り、その下部第二室側端部には、上記濾材ホルダ１１の
外側空間と第二室３を連通させる第二開口１４が設けら
れている。 上記濾材ホルダ１１は、その上下端を上記スライド板１
０と隔壁４とにそれぞれ固定されて上記濾過室１２内に
設けられているとともに、その上端のみを開口させられ
て、上記第一開口１３とホルダ内部とが連通させてられ
ている。また、濾材ホルダ１１は、上部不連通筒部１１
ａと下部連通筒部１１ｂとからなる。濾材ホルダ１１に
設ける水抜き穴４Ｃは、上記不連通筒部１１ａの外周壁
には全く形成されておらず、第３図に示すように上記連
通筒部１１ｂの外周壁にのみその全体にわたって多数形
成している。なお、上記連通筒部１１ｂは、たとえば、
金属線をコイル状に巻くとともに隣接する金属線の間に
一定間隔のすきまが形成されるように各金属線を連結部
材で固定してなる網状筒等によって構成することができ
る。 そうして、第１図および第３図に示すように、この濾材
ホルダｌｌ内に、粒状濾材として用いる砂Ｓを上記不連
通筒部１１ａの中間高さまで装填している。なお、図示
の便宜上、第３図において、砂Ｓおよび上記水抜き穴４
ｃは実際よりも大きく図示している。また、いうまでも
なく、上記水抜き穴４Ｃの大きさは砂Ｓよりも小さい。 一方、第−室２においては、濾材ホルダ１１の駆動軸９
に対する距離と同等距離れた位置に、濾過室１２の第一
開口１３と同一軸線上に重なりうる洗浄ノズルロッド導
入管１５が設けられる。この洗浄ノズルロッド導入管１
５は、容器１の天井板７から第二室３内に延入しており
、その先端部には、下面が上記スライド板１０の上面に
スライド板１０の回転詩情らかに摺接しながら密着する
ノズル１６が挿着されている。上記ノズル１６は、洗浄
ノズルロッド導入管１５内に装填された圧縮コイルバネ
１７によって下方に付勢されており、スライド板ｌＯに
弾力的に押し付けられている。 また、容器ｌの天井板７から突出する洗浄ノズルロッド
導入管１５の上端には、ピストンシリンダ１８が接続さ
れており、このピストンシリンダ１８および洗浄ノズル
ロッド導入管１５内に、洗浄ノズルロッド１９が内装さ
れている。 本例において、上記洗浄ノズルロッド１９は、第２図に
示すように、上下端が開口した筒状のピストンロッド部
２０と、このピストンロット部２０の先端部に増付けら
れた洗浄水噴射ノズル２１と、ピストンロット部２０の
上端部に套着された大径状のピストン部２２とを備える
。 上記ピストンロッド部２０は、ピストンシリンダ１８の
底部にあけたロッド挿入孔１８ａに摺動可能に差し込ま
れており、上記ロッド挿入孔１８ａから洗浄ノズルロッ
ド導入管１５内に突入している。 また、洗浄水噴射ノズル２１は、ピストンロッド部２０
の下端螺軸部２０ａに螺着される筒状の洗浄水導入管２
３と、この洗浄水導入管２３の先端に螺着され、洗浄水
導入管２３のパイプ孔と連通ずる軸方向孔２４ａを有す
るノズルキャップ２４とからなる。上記ノズルキャップ
２４には、上記軸方向孔２４ａに通じる洗浄水噴射ノズ
ル孔２５が、先端部およびその周辺部において複数設け
られている。そして、後述するように上記ピストンロッ
ト部２０内に流入する洗浄水は、上記洗浄水導入管２３
および上記軸方向孔２４ａを通って、上記洗浄水噴射ノ
ズル孔２５から噴き出される。 また、上記ピストン部２２は、ピストンロット部２０の
上端部に螺着されるナソ）２６．２６によって脱抜不能
にピストンロット部２０にｆ［付けられているとともに
、外周を上記ピストンシリンダ１８の内周壁に密着させ
られている。 このピストン部２２を摺動案内するピストンシリンダ１
８には、ピストン部２２を軸方向に挾んで、その上方に
、給水ポート２７が、その下方に、エアーポート２８が
、それぞれ設けられている。 上記給水ポート２７は図示しない高圧洗浄水供給源に弁
装置を介して通しており、一方、上記エアーポート２８
は、図示しない弁装置にエアーダクトを介して接続され
ている。また、ピストンシリンダ１８内において、上記
ピストン部２２の下方には、一定の気密性をもってエア
ーピストン室１８ｂが形成されている。 そうして、本例においては、上記給水ポート２゜７から
ピストンシリンダ１８内に洗浄水を導入して、洗浄ノズ
ルロッド１９を軸方向に進退させる。 ピストンシリンダ１８内に流入する洗浄水の水圧により
、上記ピストン部２２および洗浄ノズルロッド１９を押
し下げることができ、また、圧縮された上記エアーピス
トン室１８ｂの反発力により、洗浄ノズルロッド１９を
押し戻すことができる。 これにより、洗浄ノズルロッド１９を、後述するように
、洗浄ノズルロッド導入管１５から濾材ホルダｌｌ内に
進入−させることができる。また、このとき、ピストン
ロッド部２０内にその上端開口から入り込む洗浄水が、
上記洗浄水噴射ノズル２１の洗浄水噴射ノズル孔２５か
ら噴き出されることになる。なお、洗浄ノズルロッド１
９の移動ストロークは、洗浄水噴射ノズル２１が濾過エ
レメント１１内をその軸方向全長にわたって進退しうる
だけのものが確保される。また、洗浄ノズルロッド１９
の下降速度は、エアーポート２８に接続した上記弁装置
の開度を調整することにより、容易に調節できる。 さらに、第−室においては、上記洗浄ノズルロッド導入
管１５と同一軸線上の位置に、濾過室１２の第二開口１
４と同一軸上に重なりうる洗浄水回収管２９が設けられ
る。この洗浄水回収管２９は、容器１の側壁から導入さ
れており、その上向きに延びる先端部に、上端面が隔壁
４の下面に隔壁４の回転時なめからに摺接しながら密着
するノズル３０が軸方向スライド可能に套着されている
。 なお、このノズル３０は、洗浄水回収管２９内に装填さ
れた圧縮コイルバネ３１によって上向きに付勢されて、
隔壁４に弾力的に押し付けられている。また、洗浄水回
収管２９は、弁装置３２を介して、図示しない開放端ま
たは低圧源に通じている。 次に、以上のように構成される本濾過装置の動作につい
て説、明する。 まず、通常の濾過処理時には、隔壁４は停止している。 人口管５から第−室２に流入した原水は、各濾過室１２
の上端の第一開口１３から濾材ホルダ１１内に入り込み
、そして、濾材ホルダ１１内の上記砂層（Ｓ）内を通過
する際に濾過される。 濾過水は、濾材ホルダ１１の上記連通筒部１１ｂの水抜
き孔から濾材ホルダ１１の外側空間に流出し、さらに濾
過室１２の第二開口１４から第二室３に流出し、この第
二室３から出口管６を介して外部管路に流れる。 濾過処理を繰り返すうち、上記砂層（Ｓ）の濾過すきま
に原水から除去した異物が埋積すると、これを取り除く
必要がでて（る。このような状況は、入口管５と出口管
６の間の差圧が所定値以上になったことを検知するなど
して、容易に知ることができる。したがって、上記差圧
が所定値以上になったときに、自動的に上記砂Ｓの洗浄
処理を行うようにすることもできるし、また、手動で上
記洗浄処理を行うようにすることもできる。 上記砂Ｓの洗浄は、たとえば、隔壁４を一定時間毎にス
テップ回転させて各濾過室１２の位置を上記洗浄ノズル
ロッド導入管１５および洗浄水回収管２９と一致させる
とともに、これと同期して、上記給水ポート２７に接続
した弁装置を所定時間開状態とすることにより行う。こ
の状態では、洗浄ノズル口、ド導入管１５および洗浄水
回収管２９と、濾過室１２は、一定のシール性をもって
密封されている。そして、ピストンシリンダ１８内に流
入する洗浄水の水圧によって押し下げられる洗浄ノズル
ロッド１９が、濾材ホルダ１１内に進入し、かつ濾材ホ
ルダ１１内をその軸方向全長にわたって往復移動する。 このとき、洗浄ノズルロッド１９は、上記洗浄水噴射ノ
ズル孔２５・・・から洗浄水を噴き出し、第３図に示す
ように、洗浄水によって上記砂Ｓをふき散らしてその進
入路を形成しながら、濾材ホルダ１１内に入り込む。し
たがって、砂Ｓがホルダ内の水とともに攪拌され、これ
により、砂の間につまっていた異物が、砂Ｓから遊離さ
せられ、洗浄水とともに濾材ホルダｌ１の上記連通筒部
１１ｂの水抜き穴から濾材ホルダ１１の外側空間に流し
出される。したがって、砂層内から異物が除去される。 そして、異物を含んだ洗浄水は、濾過室１２の第二開口
１４から洗浄水回収管２９に流出し、洗浄水回収管２９
から外部に排出される。なお、洗浄ノズルロフト１９の
下動は、洗浄水回収管２９につないだ弁装置３２を閉じ
、濾過室１２内に水を溜めた状態で開始され、洗浄ノズ
ルロッド１９が下動するにつれて、上記弁装置３２を徐
々に開けていく。 そうして、一定時間経過すると、隔壁４がステップ回転
させられ、次の濾過室１２の濾材ホルダ１１内の砂Ｓに
対して、上記と同様の洗浄がなされるとともに、これが
全ての濾過室１２において繰り返される。 ところで、洗浄ノズルロッド導入管１５および洗浄水回
収管２９の先端に取付けた各ノズル１６゜３０は、上記
スライド板１０の上面と隔壁４の下面とにそれぞれ密着
しており、上記洗浄ノズルロッド導入管１５等は、外部
に対して一定のシール性をもって封止されている。した
がって、撹拌された砂Ｓが第−室３に流出したりするこ
とはないので、洗浄中の濾過室１２以外の濾過室１２・
・・によって、濾過処理を継続して行いうる。 また、本濾過装置においては、濾過を粒状濾材を用いて
行うから、その濾過精度も良い。しかも、本例の場合、
濾材ホルダ１１に上記不連通筒部１１ａを設け、砂Ｓを
不連通筒部１１ａの中間高さまで装填して、原水が砂層
内を必ずある一定上下範囲にわたり通過するようにして
いるので、原水が砂層内を通ることなく濾材ホルダ外部
に流出してしまうような不都合が生じることもない。 ところで、本願発明の範囲は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、たとえば、上記実施例では、上部第
一室に原水を導入して、濾過水を下部第二室に流出させ
るようにしているが、この水の流れを逆にすることもで
きる。この場合には、上記スライド板上に、これとほぼ
同等の大きさを有し、上記洗浄ノズルロッド導入管に対
応する位置において切欠部が設けられた略円形板状の濾
材流出防止ネットを固定状に設けるようにするとよい、
さらにこの場合、濾材ホルダには、多数の濾過すきまを
有する筒状濾過エレメントを利用するとよく、これによ
り、濾過精度をより高めることができる。 また、上記実施例では、濾材に砂を用いているが、特に
これに限られるものでないこともいうまでもない。 一方、洗浄ノズルロッドの駆動機構にも種々のものが考
えられ、たとえば、エアーシリンダ装置を利用して洗浄
ノズルロッドを動かすようにすることもできる。また、
洗浄ノズルロッドにラックを設ける一方、上記ランクに
噛合する回転ピニオンを設けて、このランク・アンド・
ビニオン機構によって、洗浄ノズルロッドを動かすよう
に構成することもできる。この他、洗浄ノズルロッドを
軸方同動させつるものであれば、特にその型式にはとら
れれない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例の縦断面図、第２図は実施例
に係る洗浄ノズルロッドおよびその周辺部の断面図、°
第３図は実施例の作用説明図、第４図は従来例を示した
図である。 １・・・容器、２・・・第−室、３・・・第二室、４・
・・隔壁、１１・・・濾材ホルダ、１２・・・濾過室、
１３・・・第一開口、１４・・・第二開口、１５・・・
洗浄ノズルロッド導入管、１９・・・洗浄ノズルロッド
、２９・・・洗浄水回収管、Ｓ・・・粒状濾材（砂）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）本体容器内において、この容器の内部空間を第一
   室と第二室とに区分し、かつ容器内周壁に摺接しながら
   回転する円盤状隔壁を設けるとともに、この隔壁に、筒
   状の内部空間を有する濾過室を、複数個上記隔壁の回転
   軸心を中心として円状に並ぶように一体に形成した濾過
   装置であって、 上記各濾過室内に、外周壁に多数の水抜き穴を有し、内
   部に粒状濾材を装填した筒状の濾材ホルダを収納し、 上記濾過室の第一室側端部に、上記濾材ホルダの一端を
   第一室に連通させる第一開口を形成し、濾過室の第二室
   側端部に、上記濾材ホルダの外側空間を第二室に連通さ
   せる第二開口を形成している一方、 上記各濾材ホルダの回転円周上の所定の位置において、
   上記各濾過室の第一開口と順次オーバラップしてこれに
   連通し、かつ上記濾材ホルダと略同一軸線上に位置する
   洗浄ノズルロッド導入管を上記第一室内に固定状に設け
   、上記洗浄ノズルロッド導入管が上記第一開口と連通し
   たときその濾過室の第二開口と連通する洗浄水回収管を
   上記第二室内に固定状に設けているとともに、 上記洗浄ノズルロッド導入管内を通って上記濾材ホルダ
   内をその軸線方向に進退しうる洗浄ノズルロッドを備え
   たことを特徴とする、精密濾過装置。