JP2007275860A - フィルター清掃と浄水を同時に行う浄水方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な機構を持たずに低コストで生産でき、排水に含まれるゴミの種類に対応でき、目詰まりが起きてから濾過材を洗浄するのではなく、濾過材に目詰まりを発生させず濾過材洗浄のために浄水処理運転を中断させない浄水装置を得ること。
【解決手段】自らが排水から浄化処理した浄化水の一部を、濾過材を洗浄する目詰まり防止用洗浄水の噴射に循環させて使い、濾過材を傾斜角度の調整可能な平面フィルターとし、傾斜設置した平面フィルター裏面から、繰り返し移動噴射させる噴射水によって目詰まりの要因となる小さなゴミや繊維を浮き上がらせ、フィルターの傾斜と重力による自然落下でまとめて排出してフィルターに目詰まりを起こさせないフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水方法と装置とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴミの混ざった排水からゴミを分離浄化するのと同時進行でフィルターの目詰まりを清掃するフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置に関するものである。

自然界に存在する、又は、人造の繊維質を含む材料を洗った後の排水には、剥がれ落ちた繊維や小さなゴミが含まれており、その使用後の排水を再利用するには、小さなゴミや繊維質を取り除いて浄化した水にしなければならない。又、環境保護の面からも、排水として自然に戻すには、きれいな水として廃棄しなければならない。しかし、フィルターを使って濾過する浄水方法においては、常に、フィルターの目詰まり、交換という煩わしさが付きまとう。そこで、フィルターの浄化能力を長引かせるための方法が、さまざま、出願、公開されているが、浄化能力を復活させるためにフィルター洗浄する時は、機械を停止しなければならない問題がある。

公開されているフィルター洗浄機能を持つ浄水装置としては、以下のようなものがある。
１．浮上気泡を利用した円筒形フィルタ内部浄化方法としては、特開２００２−２６３４１０のフィルター洗浄方法および装置があり、圧縮気体の逆流を利用した気泡によるフィルタ洗浄方法では、再表０３／０３７４７７の逆洗浄可能な濾過装置及び濾過装置の逆洗浄方法がある。
２．逆洗浄を利用したフィルター浄化方法としては、特開２０００−０２４４２１の濾過装置があり、
３．スクレーパーと空気噴射を併用したフィルター浄化方法としては、特開平０８−２９００１５の脱水装置及び濾過方法がある。
４．浄化能力が低下してからフィルターをシャワー洗浄する方法としては、特開２００３−１７００１０の魚類飼育水用の濾過装置があるが、それぞれ、フィルターの洗浄をする時には、浄水処理運転を停止しなければならない欠点がある。

浄水処理を中止せずに濾過材の洗浄が可能なものとしては、特開２００５−１３８９３（Ｐ２００５−１３８９３Ａ）の浄水方法および浄水装置があるが、複数の濾過処理室を持ち、浄水処理と濾過材の洗浄を、順次、繰り返す方法で機構が複雑になる問題がある。

解決しようとする問題点は、
１．複雑な機構を持たずに低コストで生産できること。
２．排水に含まれるゴミの種類に対応できること。
３．濾過材洗浄のために浄水処理運転を中止させないこと。
４．目詰まりが起きてから濾過材を洗浄するのではなく、濾過材に目詰まりを発生させないこと。
以上の条件を満たした浄水方法と装置を得ることである。

本発明は、排水を浄化処理した浄化水の一部を、濾過材を洗浄するための目詰まり防止用のフィルター洗浄噴射水として循環させて使い、ゴミの種類に対応するため、濾過材を傾斜角度の調整可能な平面フィルターとし、傾斜設置した平面フィルター裏面からの噴射洗浄水によって目詰まりの要因となる小さなゴミや繊維を浮き上がらせ、フィルターの傾斜と重力による自然落下でゴミをまとめて排出し、濾過材に目詰まりを起こさせない機構のフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水方法と装置とした。

本発明は、傾斜設置した平面フィルター下面から浄化水の一部を噴射することにより、フィルターの目詰まりの要因である小さなゴミや繊維を平面フィルターに付着させず、付着しようとしたゴミを裏面からの噴射水で浮き上がらせ、平面フィルターの傾斜角度と重力によって、ゴミをまとめて自然落下させる機構のフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置であり、次のような利点を持つ。
１．複雑な機構を持たずローコストに生産できる。
２．角度調整可能な傾斜設置の平面フィルターを使用しているため、その傾斜角度を変えることによってゴミの種類ごとに最適な排出状態に調整できる。
３．平面フィルターの裏面から、常に、移動しながら洗浄水の噴射を続け、平面フィルターに目詰まりを発生させないため、一定の浄化能力が維持できるので、フィルター洗浄のために浄水運転を中止する必要が無い。

平面フィルター洗浄用の浄化水を移動噴射する噴射ノズルを平面フィルター裏面に向けて持つ構造の水槽に、角度調整可能な傾斜設置した平面フィルターを設置し、外部には、平面フィルター洗浄用浄化水の噴射圧力や噴射ノズルの移動速度調整用の操作盤を備えたポンプ装置を持つフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置とした。

図１は、移動噴射ノズルを持つフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置斜視図であり、噴射ノズルを移動しながらフィルターの清掃を行う機構の説明図である。図２は、並列固定噴射ノズルを持つフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置斜視図であり、複数の並列固定ノズルを持ち、噴射を順番にコントロールすることで、ノズルが移動するタイプと同じ効果を持つ機構の説明図である。図３は、回転噴水器を持つフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置斜視図であり、同心円上に噴射ノズルを傾斜設置した円筒形噴水器に回転機構を与え、自らの噴射力の反作用で噴水器が回転をしながら広範囲に洗浄水を噴射をすることでノズルが移動するタイプと同じ効果を持たせた機構の説明図である。図４は、フィルター傾斜角度調整機構の斜視図であり、フィルターとフィルター傾斜角度調整器具の関係を示す説明図である。図５は、フィルター傾斜角度調整器具の斜視図であり、調整のしかたを示す説明図である。図６は、回転噴水器の斜視図であり、噴射水と回転の関係を示す図である。

図１に示す移動噴射ノズルを持つフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置は、フィルター６の裏側で、傾斜の頂点から傾斜の下部のフィルターストッパー１８方向に向かって、洗浄水を噴射しながら移動する複数並んだ噴射ノズル７を持ち、再び、傾斜の頂点方向に戻り、洗浄水の噴射をしながら傾斜の下部に向かって移動する動作を繰り返す。排水パイプ８から傾斜設置したフィルター６に落とされるゴミ混じりの排水から濾し取ったゴミ９は、フィルター６の傾斜の頂点から傾斜の下部に向かって移動するフィルター裏からの噴射水によって浮き上がらせ、フィルター６の傾斜と重力による自然落下で傾斜の下部に向かって滑り転がり落し排出する。濾過された水は、水槽１内に落ちて溜まる。水槽１に溜まった浄化水は、そのほとんどが、再利用浄化水取水ホース２０によって再利用する設備に導き利用する。一方、浄化水の一部を、噴射用水取水パイプ３からポンプ装置２に導き、給水パイプ５、給水ホース１１を通し、噴射ノズル７から噴射するフィルター洗浄水として使う。移動基盤１５に取り付けた噴射ノズル７は、洗浄水を噴射しながら給水ホース１１と電源コード１２のつながったノズルを、モーター１６からチェーン１４及びアイドルスプロケット１３を介して駆動し、丸棒レール１７上をフィルタ６傾斜の下部方向であるフィルターストッパー１８方向（矢印方向）に進む。移動を終えると、再び、元の位置に戻り、洗浄水を噴射しながらの移動を繰り返す。水噴射の強さや噴射ノズル７の移動速度は、排水の種類によってポンプ装置の操作盤４で可変させる。又、フィルター６の傾斜角度はフィルター傾斜角度調整つまみ１９により、微調整を可能とした。常に、噴射ノズル７がフィルター裏側の上部から下部に向かって移動しながら洗浄水を噴射するので、フィルターの目詰まりを起こしてからのフィルター洗浄が不要となり、目詰まりを起こさせない状況を保つことが出来るので、フィルター洗浄のために浄水運転を止める必要がなく、噴射ノズルが機械式で移動するため、なめらかな移動となり、きめ細かなフィルター洗浄が出来る利点を持つ。

また、図２に示す並列固定噴射ノズルを持つフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置では、複数並んだ噴射ノズルは、並列に複数列を固定し、噴射ノズルの移動機構を廃し、ポンプ装置２の操作盤４によって、噴射ノズルの噴射順番を設定した間欠噴射として、噴射ノズルが移動するのと同様の効果を得るものである。図２の例では、３列固定として図示する。第１噴射ノズル７ａ、第２噴射ノズル７ｂ、第３噴射ノズル７ｃと複数並んだ噴射ノズルを、並列に３列設置し、操作盤４の設定による噴射の順番を、噴射ノズルが移動するのと同様に、フィルター６の傾斜の頂点から傾斜下部に向かって第１噴射ノズル７ａから第３噴射ノズル７ｃへの順番に噴射するように間欠時間と併せて設定する。排水から濾し取ったゴミ９は、噴射ノズルが移動するタイプと同様の効果を得て、フィルター裏からの洗浄水の噴射によって浮き上がらせ、フィルター６の傾斜と重力による自然落下で傾斜の下部に向かって滑り転がり落とし排出する。移動噴射ノズルを持つタイプほどの、きめ細かなフィルター洗浄は出来ないが、噴射ノズルが移動する機構を必要としないため、安価に製造できる利点を持つ。

図３は、回転噴水器を持つフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置で、最も機構が簡単で製造コストの最廉価版となる。フィルター６の裏面に向け、同心円上に複数の噴射方向を斜めにした傾斜噴射ノズル２７を持ち、自らの噴射による反作用で回転する回転噴水器２６を設置し、移動噴射ノズルから洗浄水を噴射するタイプや、並列固定噴射ノズルで噴射順番を制御するタイプと同様の効果を得るものである。移動噴射ノズルタイプも、並列固定噴射ノズルで噴射順番を制御するタイプも、フィルター６の傾斜の頂点から傾斜の下部に向かって洗浄水の噴射を移動させ排出するゴミ９がまとまるようにしているが、この回転噴水器を持つタイプの場合、噴射位置が移動することは同じであるが、その移動はフィルター６の傾斜頂点から傾斜の下部に向かってではなく、回転噴水器の回転中心軸の同心円上を移動することになる。そのため、ゴミ９のまとまりが弱くなる欠点を持つが、フィルター清掃と浄水を同時に行うという目的は、他のタイプと同様に処理でき、製造コストが一番安いという利点を生む。

図４は、フィルター傾斜角度調整機構の斜視図であり、傾斜設置するフィルター６は、傾斜の下部側をフィルターストッパー１８によって支持され、傾斜の頂点側をフィルター傾斜角度調整器具によって支持する。フィルター傾斜角度調整器具のフィルター傾斜角度調整つまみ１９を回転させることにより、フィルター枠受け部２５を持つスライド金具２１が上下することで、フィルター傾斜角度の微調整を可能とする。図４においては、傾斜角度調整機構を噴射ノズル移動タイプで図示しているが、この機構は、３つのタイプとも共通の機構である。

図５は、フィルター傾斜角度調整器具の斜視図である。固定ブロック２２は水槽１に固定し、固定ブロック２２に挿したフィルター傾斜角度調整つまみ１９のボルト部分と、固定ブロック２２に埋め込んだボルトに被せる袋ナット２４で、溶接ナット２３やフィルター枠受け部２５を持つスライド金具２１を固定ブロック２２に取り付ける構造である。フィルター傾斜角度調整つまみ１９を矢印方向に回すことによって、スライド金具２１のフィルター枠受け部２５が上下してフィルター６の傾斜角度を微調整する。図６は、回転噴水器２６の斜視図であり、傾斜噴射ノズル２７からの噴射水２８の反作用で、回転噴水器２６が回転する様子を図示したものである。下部の給水パイプから入った洗浄水が、傾斜噴射ノズル２７から噴射水２８として斜めに噴射されると、その反作用で、回転噴水器２６は噴射水２８と逆方向に回転する。

産業状の利用可能性

このフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置は、
１．自らが排水から浄化した浄化水の一部を使い、常に、フィルター清掃動作が浄水運転と同時進行することにより、フィルターに目詰まりが発生せず、浄化能力が低下しないため、浄水運転を停止させてのフィルター洗浄が不要となり、浄水の効率が上がる。
２．複雑な機構を持たないため、製造コストが安価となる。
３．フィルターの傾斜角度やフィルター洗浄水噴射の強さが調整でき多用途に対応できる。
４．移動噴射ノズルを持つタイプ、並列固定噴射ノズルを持つタイプ、回転噴水器を持つタイプの選択が可能で、用途や予算に応じた設備費節減になる。
等々、さまざまな浄水分野で大いに役立つ。

移動噴射ノズルを持つフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置斜視図である。 並列固定噴射ノズルを持つフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置斜視図である。 回転噴水器を持つフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置斜視図である。 フィルター傾斜角度調整機構の斜視図である。 フィルター傾斜角度調整器具の斜視図である。 回転噴水器の斜視図である。

符号の説明

１ 水槽
２ ポンプ装置
３ 噴射用水取水パイプ
４ 操作盤
５ 給水パイプ
６ フィルター
７ 噴射ノズル
７ａ 第１噴射ノズル
７ｂ 第２噴射ノズル
７ｃ 第３噴射ノズル
８ 排水パイプ
９ ゴミ
１０ ホース及びコード伸縮機
１１ 給水ホース
１２ 電源コード
１３ アイドルスプロケット
１４ チェーン
１５ ノズル移動基盤
１６ モーター
１７ 丸棒レール
１８ フィルターストッパー
１９ フィルター傾斜角度調整つまみ
２０ 再利用浄化水取水ホース
２１ スライド金具
２２ 固定ブロック
２３ 溶接ナット
２４ 袋ナット
２５ フィルター枠受け部
２６ 回転噴水機
２７ 傾斜噴射ノズル
２８ 噴射水

Claims (4)

1. 自らが、排水を浄化処理した浄化水の一部を、濾過材を洗浄する目詰まり防止用洗浄水の噴射に循環させて使い、濾過材を傾斜角度の調整可能な平面フィルターとし、傾斜設置した平面フィルター裏面から、繰り返し移動噴射させる噴射水によって、目詰まりの要因となる小さなゴミや繊維を浮き上がらせ、フィルターの傾斜と重力による自然落下でまとめて排出し、フィルターに目詰まりを起こさせず、フィルター洗浄のために浄水運転を停止させる必要のないことを特徴とするフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水方法。
2. 傾斜設置した平面フィルターの裏側で、傾斜の頂点から傾斜の下部に向かって、洗浄水を噴射しながら移動する複数並んだ噴射ノズルを持ち、傾斜の頂点方向に戻り、再び、洗浄水の噴射をしながら傾斜の下部に向かって移動する動作を繰り返しながら、排水パイプからフィルターに落ちる排水から濾し取ったゴミは、フィルターの傾斜の頂点から傾斜の下部に向かって移動するフィルター裏からの噴射水によって浮き上がらせ、フィルターの傾斜と重力による自然落下で、傾斜の下部に向かって滑り落とし排出する仕組みの移動噴射ノズルを持つ機構を特徴とするフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置。
3. 傾斜設置した平面フィルターの裏側に、複数並んだ噴射ノズルを、並列に複数列固定し、噴射ノズルの移動機構を廃し、ポンプ装置の操作盤によって、噴射ノズルの噴射順番と間欠時間を併せて設定する間欠噴射として、請求項２に記載の噴射ノズルが移動するタイプと同様の効果を得て、排水から濾し取ったゴミは、フィルター裏からの噴射水によって浮き上がらせ、フィルターの傾斜と重力による自然落下で傾斜の下部に向かって滑り落とし排出する仕組みの並列固定噴射ノズルを持つ機構を特徴とするフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置。
4. 傾斜設置した平面フィルターの裏側に、噴射方向が斜めな同心円上に洗浄水を傾斜して噴射する複数の傾斜噴射ノズルを持ち、洗浄水の噴射による反作用で円心を中心にして回転する回転噴水器を設置し、請求項２に記載の噴射ノズルが移動するタイプや、請求項３に記載の並列固定噴射ノズルで噴射順番を制御するタイプと同様の効果を得て、排水から濾し取ったゴミは、フィルター裏からの噴射水によって浮き上がらせ、フィルターの傾斜と重力による自然落下で傾斜の下部に向かって滑り落とし排出する仕組みの回転噴水器を持つ機構を特徴とするフィルター清掃と浄水を同時に行う浄水装置。

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