JP2000210543A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 逆洗処理を行える濾過装置であって、装置の
小型化及び軽量化を図ることができ、しかも、高い水圧
を利用した効果的な逆洗処理を行うことができる濾過装
置を提供する。 【解決手段】 濾過器２ａ，２ｂ，２ｃで生成された濾
過済液体を被供給部に供給する濾過済液体供給パイプ９
の途中に密閉式隔膜膨張タンク１４を接続し、この密閉
式隔膜膨張タンク１４内へ流入させた濾過済液体により
濾過器２ａ，２ｂ，２ｃの逆洗処理を行う。この逆洗処
理は、高い水圧を利用して効果的に行うことができ、さ
らに、逆洗処理を行うために逆洗用ポンプやその配管な
どを使用しないために濾過装置の軽量化と小型化とを図
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体中の不要物質
を除去するために使用される濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水や海水等の液体を濾過する濾過
装置においては、濾過器の洗浄のために定期的に逆洗処
理を行っている。ここで、濾過器は、分離膜などの濾材
により一次側空間と二次側空間とに仕切られており、ポ
ンプで吸い上げた未濾過液体を一次側空間内に流入さ
せ、流入した未濾過液体を分離膜を通過させて二次側空
間内に流入させることにより濾過済液体を生成してい
る。このような濾過器の逆洗処理とは、濾過済液体を濾
過器の二次側空間内へ供給し、この濾過済液体を分離膜
を通過させて一次側空間へ流入させ、このとき、分離膜
の一次側空間側の面に付着しているゴミを分離膜から剥
離させて洗い流す処理である。つまり、濾過済液体を逆
流させることによる分離膜の洗浄処理である。

【０００３】このような逆洗処理を行える構造の濾過装
置の一例を図１０に基づいて説明する。この濾過装置
は、未濾過液体を吸い上げるポンプ１と、ポンプ１で吸
い上げられた未濾過液体を濾過して濾過済液体を生成す
る３個の濾過器２ａ，２ｂ，２ｃと、濾過器２ａ〜２ｃ
で濾過された濾過済液体を貯溜する貯溜タンク（図示せ
ず）と、貯溜タンク内に貯溜された濾過済液体を用いて
濾過器２ａ〜２ｃを逆洗するときに駆動させる逆洗用ポ
ンプ３、又は、この逆洗用ポンプ３に代えたコンプレッ
サとを備えている。

【０００４】濾過器２ａ〜２ｃは、分離膜４により一次
側空間５と二次側空間６とに仕切られ、ポンプ１により
吸い上げられた未濾過液体が流れる吸水パイプ７が各濾
過器２ａ〜２ｃの一次側空間５に接続されている。吸水
パイプ７の途中には入口弁８が設けられている。各濾過
器２ａ〜２ｃの二次側空間６には濾過済液体を被供給部
（図示せず）へ供給する濾過済液体供給パイプ９が接続
され、この濾過済液体供給パイプ９の途中に三方弁１０
が設けられ、この三方弁１０により切り替えられる一方
に逆洗用ポンプ３が接続されている。さらに、各濾過器
２ａ〜２ｃの一次側空間５には逆洗時の液体を排水する
ための排水パイプ１１が接続され、この排水パイプ１１
の途中に排水弁１２が設けられている。

【０００５】このような濾過装置において、未濾過液体
の濾過処理時には、入口弁８を開弁し、被供給部と濾過
器２ａ〜２ｃとが連通するように三方弁１０を切り替
え、排水弁１２を閉弁し、ポンプ１を駆動させる。ポン
プ１の駆動により未濾過液体が吸い上げられ、この未濾
過液体が濾過器２ａ〜２ｃの一次側空間５内へ流入し、
分離膜４を通過して二次側空間６へ流入することにより
濾過済液体が生成される。濾過済液体は濾過済液体供給
パイプ９内を通って被供給部へ供給され、濾過済液体の
一部は貯溜タンク内に貯溜される。

【０００６】濾過器２ａ〜２ｃの逆洗処理時には、ポン
プ１を停止させるとともに入口弁８を閉弁し、排水弁１
２を開弁し、濾過器２ａ〜２ｃと逆洗用ポンプ３とが連
通するように三方弁１０を切り替え、逆洗用ポンプ３を
駆動させる。逆洗用ポンプ３の駆動により貯溜部に貯溜
されていた濾過済液体が濾過済液体供給パイプ９内を通
って濾過器２ａ〜２ｃの二次側空間６内へ流入し、この
濾過済液体は分離膜４を通過して一次側空間５内へ流入
する。このとき、分離膜４の一次側空間５側の面に付着
しているゴミが分離膜４から剥離され、分離膜４から剥
離されたゴミを含んだ一次側空間５内の逆洗水が、排水
パイプ１１内を通って外部に排水される。

【０００７】つぎに、逆洗処理を行える構造の濾過装置
の他の一例を図１１に基づいて説明する。なお、図１０
において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説
明も省略する。この濾過装置は特開平４−２５０８３１
号公報に記載されたものであり、未濾過液体を吸い上げ
るポンプ１と、ポンプ１で吸い上げられた未濾過液体を
濾過する３個の濾過器２ａ，２ｂ，２ｃとにより構成さ
れ、図１０において説明したような濾過器２ａ〜２ｃを
逆洗するための貯溜タンクや逆洗用ポンプ３等が設けら
れていない。

【０００８】濾過器２ａ〜２ｃは、分離膜４により一次
側空間５と二次側空間６とに仕切られ、ポンプ１により
吸い上げられた未濾過液体が流れる吸水パイプ７が各濾
過器２ａ〜２ｃの一次側空間５に接続されている。吸水
パイプ７の途中には、各濾過器２ａ〜２ｃ毎に対応する
入口弁８ａ，８ｂ，８ｃが設けられている。各濾過器２
ａ〜２ｃの二次側空間６には濾過済液体を被供給部へ供
給する濾過済液体供給パイプ９が接続され、この濾過済
液体供給パイプ９の途中に出口弁１３が設けられてい
る。さらに、各濾過器２ａ〜２ｃの一次側空間５には逆
洗処理時に逆洗水を排水するための排水パイプ１１が接
続され、これらの排水パイプ１１の途中に各濾過器２ａ
〜２ｃ毎に対応する排水弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設
けられている。

【０００９】このような濾過装置において、未濾過液体
の濾過処理時には、入口弁８ａ〜８ｃを開弁し、排水弁
１２ａ〜１２ｃを閉弁し、出口弁１３を開弁し、ポンプ
１を駆動させる。ポンプ１の駆動により未濾過液体が吸
い上げられ、この未濾過液体は濾過器２ａ〜２ｃの一次
側空間５内へ流入し、分離膜４を通過して二次側空間６
へ流入することにより濾過済液体が生成される。濾過済
液体は濾過済液体供給パイプ９内を通って被供給部へ供
給される。

【００１０】濾過器２ａ〜２ｃの逆洗処理時には、各濾
過器２ａ〜２ｃを１個ずつ逆洗処理する。例えば、濾過
器２ａを逆洗処理する場合には、出口弁１３とこの濾過
器２ａの入口弁８ａとを閉弁し、この濾過器２ａの排水
弁１２ａを開弁し、さらに、他の濾過器２ｂ，２ｃの入
口弁８ｂ，８ｃを開弁状態に維持するとともに他の濾過
器２ｂ，２ｃの排水弁１２ｂ，１２ｃを閉弁状態に維持
し、ポンプ１を駆動させる。

【００１１】すると、この濾過装置における液体の流れ
は矢印で示すようになり、ポンプ１により吸い上げられ
た未濾過液体が濾過器２ｂ，２ｃの一次側空間５内に流
入し、これらの濾過器２ｂ，２ｃにおいて生成された濾
過済液体が濾過済液体供給パイプ９内を通って濾過器２
ａの二次側空間６内に流入し、この濾過済液体は分離膜
４を通過して一次側空間５内へ流入する。このとき、分
離膜４の一次側空間５側の面に付着しているゴミが分離
膜４から剥離され、分離膜４から剥離されたゴミを含ん
だ一次側空間５内の逆洗水が排水パイプ１１内を通って
外部に排水される。これにより、１つ目の濾過器２ａの
逆洗処理が終了する。

【００１２】１つ目の濾過器２ａの逆洗処理が終了した
後は、入口弁８ａを開弁するとともに排水弁１２ａを閉
弁し、さらに、入口弁８ｂを閉弁するとともに排水弁１
２ｂを開弁してポンプ１を駆動させることにより、濾過
器２ａ，２ｃにおいて生成された濾過済液体を用いて２
つ目の濾過器２ｂの逆洗処理を行う。同様にして、３つ
目の濾過器２ｃの逆洗処理を行う。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示した濾過装
置では、逆洗用の部品として逆洗用ポンプ３やその配管
及び貯溜タンク等を必要とし、濾過装置全体が大型にな
るとともに重量が増大し、さらに、濾過装置のイニシャ
ルコストがアップする。

【００１４】また、図１１に示した濾過装置では、各濾
過器２ａ〜２ｃで生成される濾過済液体の単位時間当た
りの水量には限度があり、逆洗処理を行う濾過器２ａ〜
２ｃに対して高い水圧を作用させることが困難である。
特に、逆洗処理が必要になった場合には分離膜４に多量
のゴミが付着して濾過済液体の生成能力が低下している
ため、逆洗処理に必要な高い水圧がさらに得難くなって
いる。さらに、この逆洗処理方式は、濾過器を２個以上
備えることが前提であり、濾過器が１個しかない濾過装
置には適用することができない。

【００１５】そこで本発明は、逆洗処理を行える濾過装
置であって、装置の小型化及び軽量化を図ることがで
き、しかも、高い水圧を利用した効果的な逆洗処理を行
うことができる濾過装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の濾過装置は、未
濾過液体を吸い上げるポンプと、濾材により一次側空間
と二次側空間とに仕切られ、前記ポンプで吸い上げられ
て前記一次側空間内に流入した未濾過液体を前記濾材を
通過させて前記二次側空間内に流入させることにより濾
過済液体を生成する濾過器と、前記濾過器の前記二次側
空間に接続されて濾過済液体を被供給部へ供給する濾過
済液体供給パイプと、前記濾過済液体供給パイプの途中
に接続された密閉式隔膜膨張タンクと、前記濾過済液体
供給パイプ中における前記密閉式隔膜膨張タンクの接続
箇所よりも前記被供給部側に設けられた出口弁と、前記
濾過器の前記一次側空間に接続された排水パイプと、前
記排水パイプの途中に設けられた排水弁と、を有する。

【００１７】従って、濾過器の逆洗処理を行う場合に
は、濾過済液体供給パイプ中の出口弁を閉弁して排水パ
イプ中の排水弁を閉弁した状態でポンプを駆動させ、濾
過器において生成された濾過済液体を密閉式隔膜膨張タ
ンク内に流入させる。そして、この密閉式隔膜膨張タン
ク内に必要量の濾過済液体が流入した後にポンプで吸い
上げられた未濾過液体が流れるパイプ中に設けられた弁
を閉弁することにより未濾過液体が濾過器の一次側空間
に流入することを防止し、ついで、排水弁を開弁させ
る。すると、密閉式隔膜膨張タンク内に流入した濾過済
液体が濾過済液体供給パイプ内を通って濾過器の二次側
空間内に流入し、この濾過済液体は濾材を通過して一次
側空間内へ流入する。このとき、濾材の一次側空間側の
面に付着しているゴミが濾材から剥離され、濾材から剥
離されたゴミを含んだ一次側空間内の逆洗水が排水パイ
プ内を通って外部に排水され、濾過器の逆洗処理が終了
する。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１ない
し図５に基づいて説明する。なお、図１０及び図１１に
おいて説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明
も省略する（以下の実施の形態でも同様）。この濾過装
置は、未濾過液体を吸い上げるポンプ１と、ポンプ１で
吸い上げられた未濾過液体を濾過して濾過済液体を生成
する３個の濾過器２ａ，２ｂ，２ｃと、濾過器２ａ〜２
ｃで濾過された濾過済液体を用いて濾過器２ａ〜２ｃを
逆洗するためにこの濾過済液体を貯溜する密閉式隔膜膨
張タンク１４とを備えている。

【００１９】濾過器２ａ〜２ｃは、濾材である分離膜４
により一次側空間５と二次側空間６とに仕切られ、ポン
プ１により吸い上げられた未濾過液体が流れる吸水パイ
プ７が各濾過器２ａ〜２ｃの一次側空間５に接続されて
いる。吸水パイプ７の途中には入口弁８が設けられてい
る。各濾過器２ａ〜２ｃの二次側空間６には濾過済液体
を被供給部（図示せず）へ供給する濾過済液体供給パイ
プ９が接続され、この濾過済液体供給パイプ９の途中に
密閉式隔膜膨張タンク１４が接続されている。さらに、
濾過済液体供給パイプ９中における密閉式隔膜膨張タン
ク１４の接続箇所よりも被供給部側に出口弁１３が設け
られている。さらに、各濾過器２ａ〜２ｃの一次側空間
５には逆洗時の液体を排水するための排水パイプ１１が
接続され、この排水パイプ１１の途中に排水弁１２が設
けられている。

【００２０】このような構成において、未濾過液体の濾
過処理時には、入口弁８と出口弁１３とを開弁し、排水
弁１２を閉弁し、ポンプ１を駆動させる。ポンプ１の駆
動により未濾過液体が吸い上げられ、この未濾過液体が
濾過器２ａ〜２ｃの一次側空間５内へ流入し、分離膜４
を通過して二次側空間６へ流入することにより濾過済液
体が生成される。濾過器２ａ〜２ｃにおいて生成された
濾過済液体は、濾過済液体供給パイプ９内を通って被供
給部へ供給される。

【００２１】図２ないし図５は濾過器２ａ〜２ｃの逆洗
処理時の手順を示している。まず、図２に示すように、
濾過処理を行っていた状態から出口弁１３を閉弁し、ポ
ンプ１を引き続き駆動させる。これにより、ポンプ１の
圧力が上がるとともに濾過器２ａ〜２ｃにおいて生成さ
れた濾過済液体が矢印で示すように流れ、密閉式隔膜膨
張タンク１４内に流入して貯溜される。

【００２２】必要量の濾過済液体が密閉式隔膜膨張タン
ク１４内に流入した後、図３に示すように入口弁８を閉
弁するとともにポンプ１の駆動を停止させ、ついで、図
４に示すように排水弁１２を開弁する。

【００２３】図４に示すように排水弁１２を開弁する
と、密閉式隔膜膨張タンク１４内に貯溜されていた濾過
済液体が矢印で示すように濾過済液体供給パイプ９内を
通って濾過器２ａ〜２ｃの二次側空間６内へ流入し、こ
の濾過済液体は分離膜４を通過して一次側空間５内へ流
入する。このとき、分離膜４の一次側空間５側の面に付
着しているゴミが分離膜４から剥離され、分離膜４から
剥離されたゴミを含んだ一次側空間５内の逆洗水が排水
パイプ１１内を通って外部に排水され、逆洗処理が終了
する。

【００２４】さらに、図４に示した状態から入口弁８を
開弁し、ポンプ１を駆動させる（図５参照）。すると、
ポンプ１により供給された未濾過液体が各濾過器２ａ〜
２ｃの一次側空間５内に流入し、この一次側空間５内を
洗浄した後に排水パイプ１１内を通って外部に排水され
る。これにより、分離膜４から剥離された後に一次側空
間５内に残留していたゴミを洗い流すことができ、逆洗
処理後におけるこの後処理（通水洗浄処理）を行うこと
により、より一層逆洗処理の効果を上げることができ
る。

【００２５】なお、この濾過装置では、濾過済液体供給
パイプ９の途中に密閉式隔膜膨張タンク１４を接続した
ことにより、被供給部に供給される濾過済液体の圧力変
動をこの密閉式隔膜膨張タンク１４で減少させることが
でき、被供給部への濾過済液体の供給を安定して行え
る。また、密閉式隔膜膨張タンク１４を設けることによ
り、濾過済液体の流れにより発生する負圧を利用して濾
過済液体中へ薬品などを吸入させる装置を取り付けた場
合などにおいては、薬品などの吸入を安定させることが
できる。

【００２６】ついで、本発明の第二の実施の形態を図６
ないし図９に基づいて説明する。この濾過装置は、基本
的な構造は図１ないし図５に示した濾過装置と同じであ
り、未濾過液体を吸い上げるポンプ１と、ポンプ１で吸
い上げられた未濾過液体を濾過して濾過済液体を生成す
る３個の濾過器２ａ，２ｂ，２ｃと、濾過器２ａ〜２ｃ
で濾過された濾過済液体を用いて濾過器２ａ〜２ｃを逆
洗するためにこの濾過済液体を貯溜する密閉式隔膜膨張
タンク１４とを備えている。

【００２７】異なる点は、ポンプ１により吸い上げられ
た未濾過液体が流れる吸水パイプ７の途中に各濾過器２
ａ〜２ｃ毎に対応する入口弁８ａ〜８ｃが設けられてい
る点、及び、各濾過器２ａ〜２ｃの一次側空間５に接続
された排水パイプ１１の途中に各濾過器２ａ〜２ｃ毎に
対応する排水弁１２ａ〜１２ｃが設けられている点であ
る。

【００２８】このような構成において、未濾過液体の濾
過処理時には、入口弁８ａ〜８ｃと出口弁１３とを開弁
し、排水弁１２ａ〜１２ｃを閉弁し、ポンプ１を駆動さ
せる。ポンプ１の駆動により未濾過液体が吸い上げら
れ、この未濾過液体が濾過器２ａ〜２ｃの一次側空間５
内へ流入し、分離膜４を通過して二次側空間６へ流入す
ることにより濾過済液体が生成される。濾過器２ａ〜２
ｃにおいて生成された濾過済液体は、濾過済液体供給パ
イプ９内を通って被供給部へ供給される。

【００２９】図７ないし図９は濾過器２ａ〜２ｃの逆洗
処理時の手順を示している。まず、図７に示すように、
濾過処理を行っていた状態から出口弁１３を閉弁し、ポ
ンプ１を引き続き駆動させる。これにより、ポンプ１の
圧力が上がるとともに濾過器２ａ〜２ｃにおいて生成さ
れた濾過済液体が矢印で示すように流れ、密閉式隔膜膨
張タンク１４内に流入して貯溜される。

【００３０】必要量の濾過済液体が密閉式隔膜膨張タン
ク１４内に流入した後、図８に示すように逆洗しようと
する濾過器２ａの入口弁８ａを閉弁し、引き続きポンプ
１を駆動させるとともに排水弁１２ａを開弁する。

【００３１】すると、この濾過装置における液体（濾過
済液体及び未濾過液体）の流れは矢印で示すようにな
り、密閉式隔膜膨張タンク１４内に貯溜されていた濾過
済液体が濾過済液体供給パイプ９内を通って濾過器２ａ
の二次側空間６内へ流入し、濾過器２ａの二次側空間６
内へ流入した濾過済液体は分離膜４を通過して濾過器２
ａの一次側空間５内へ流入する。このとき、濾過器２ａ
の分離膜４の一次側空間５側の面に付着しているゴミが
分離膜４から剥離され、分離膜４から剥離されたゴミを
含んだ濾過器２ａの一次側空間５内の逆洗水が排水パイ
プ１１内を通って外部に排水され、逆洗処理が終了す
る。

【００３２】さらに、密閉器隔膜膨張タンク１４から供
給される濾過済液体の水圧が通常のポンプ圧まで低下す
ると、濾過器２ｂ，２ｃにおいて濾過済液体の生成が開
始され、濾過器２ｂ，２ｃにおいて生成された濾過済液
体が濾過済液体供給パイプ９内を通って濾過器２ａの二
次側空間６内へ流入し、濾過器２ａの一次側空間５内を
洗浄した後に排水パイプ１１内を通って外部に排水され
る。これにより、分離膜４から剥離された後に一次側空
間５内に残留していたゴミを洗い流すことができ、より
一層逆洗処理の効果を上げることができる。

【００３３】濾過器２ａの逆洗処理が終了した後は、同
様の手順で順次他の濾過器２ｂ，２ｃの逆洗処理を行
う。

【００３４】

【発明の効果】本発明の濾過装置によれば、濾過器で生
成された濾過済液体を被供給部に供給する濾過済液体供
給パイプに密閉式隔膜膨張タンクを接続することによ
り、この密閉式隔膜膨張タンク内へ流入させた濾過済液
体により濾過器の逆洗処理を行うことができ、しかも、
高い水圧を利用した効果的な逆洗処理を行うことがで
き、さらに、逆洗処理を行うために逆洗用ポンプやその
配管などを使用しないために濾過装置の軽量化と小型化
とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の濾過装置を示す概
略図である。

【図２】濾過器の逆洗処理を行う場合の最初の手順を説
明する概略図である。

【図３】濾過器の逆洗処理を行う場合の次の手順を説明
する概略図である。

【図４】濾過器の逆洗処理を行う場合の最後の手順を説
明する概略図である。

【図５】濾過器の逆洗処理が終了した後の後処理の手順
を説明する概略図である。

【図６】本発明の第二の実施の形態の濾過装置を示す概
略図である。

【図７】１つ目の濾過器の逆洗処理を行う場合の最初の
手順を説明する概略図である。

【図８】１つ目の濾過器の逆洗処理を行う場合の次の手
順を説明する概略図である。

【図９】１つ目の濾過器の逆洗処理を行う場合の最後の
手順を説明する概略図である。

【図１０】従来の濾過装置の一例を示す概略図である。

【図１１】従来の濾過装置の他の一例を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ ポンプ ２ａ，２ｂ，２ｃ 濾過器 ４ 濾材 ５ 一次側空間 ６ 二次側空間 ９ 濾過済液体供給パイプ １１ 排水パイプ １２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 排水弁 １３ 出口弁 １４ 密閉式隔膜膨張タンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未濾過液体を吸い上げるポンプと、 濾材により一次側空間と二次側空間とに仕切られ、前記
   ポンプで吸い上げられて前記一次側空間内に流入した未
   濾過液体を前記濾材を通過させて前記二次側空間内に流
   入させることにより濾過済液体を生成する濾過器と、 前記濾過器の前記二次側空間に接続されて濾過済液体を
   被供給部へ供給する濾過済液体供給パイプと、 前記濾過済液体供給パイプの途中に接続された密閉式隔
   膜膨張タンクと、 前記濾過済液体供給パイプ中における前記密閉式隔膜膨
   張タンクの接続箇所よりも前記被供給部側に設けられた
   出口弁と、 前記濾過器の前記一次側空間に接続された排水パイプ
   と、 前記排水パイプの途中に設けられた排水弁と、を有する
   濾過装置。