JP2014184389A - 濾過装置および濾材の逆洗方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 少ない量の逆洗水によって十分な逆洗効果を得ることができる濾過装置を提供するとともに、当該濾過装置を使用した逆洗方法を提供する。
【解決手段】 ケーシング１の下流側開口部１２の近傍に設置可能な基端側多孔板３２と、基端側多孔板に支持され、軸心を前記ケーシング内の通水方向に沿って配置される支柱３１と、支柱に対して鍔状に支持されつつ支柱の軸心方向に進退自在に設けられる上流側多孔板３３と、基端側多孔板と上流側多孔板との中間に配置され、支柱に対して鍔状に支持されつつ支柱の軸心方向に進退自在に設けられる下流側多孔板３４とを備え、濾材の芯紐２１の一端が上流側多孔板に連結され、芯紐の他端が下流側多孔板に連結されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、用水、廃水その他の原水から濁質を捕捉して原水を濾過するための装置と、この濾過装置に使用される濾材の逆洗方法に関するものである。

濾材をケーシング内に配置してなる濾過装置としては、濾材支持床を構成する多孔板と、この多孔板に相対する上側多孔板との間に、前記両多孔板の離開距離よりも長い濾材を設ける構成としたものがあった（特許文献１参照）。この濾過装置では、前記濾材が芯紐と、その周側に突出させた濁質捕捉材とで構成され、芯紐の一端が上側多孔板に、他端が多孔質にそれぞれ止着さており、濾過操作時（原水の圧入時）には、濾材が原水の流入によって圧密状態となり、逆洗時には芯紐が伸展するものとなっていた。ただし、芯紐の両端はそれぞれ上側多孔板および多孔板に止着されていることから、濾過操作時における濾材の圧密状態が極端な状態とならず、また、逆洗時における濁質捕捉材が上側多孔板に接触しないものとなっていた。

しかしながら、上記の濾過装置は、内径を均一にしてなるケーシング内において濾材を長手方向に伸展可能とするものであるため、逆洗時においても、隣接される濾材間の距離は変更されず、隣接する濾材の中間に適量の逆洗水を通過させることができず、十分な逆洗の効果を得ることができないという問題があった。

そこで、本願の出願人らは、ケーシングを大径の上部ケーシングと、小径の下部ケーシングとで構成し、処理操作時は濾材を下部ケーシングに集中させ、逆洗時には濾材を上部ケーシングに移動させる濾過装置を提案している（特許文献２参照）。

特開２００２−４５６１２号公報 特開２０１２−１９６５９２号公報

上記の濾過装置は、上側多孔板と下側多孔板との間に濾材を配置するものであり、濾材を構成する芯紐の一端を上側多孔板に連結し、他端を下側多孔板に連結するものであって、上側多孔板および下側多孔板はそれぞれ上下方向に移動可能となっていることから、濾材全体が、濾過操作時においては下降して下部ケーシング内に収納され、逆洗時には、上昇して上部ケーシング内に移動できるものとなっていた。そして、上部ケーシング内に移動した濾材は、周辺内径が大きいために、隣接する個々の濾材の間に大きい間隙を生じさせることができ、逆洗効果を向上させることができるようになっていた。なお、下側多孔板の上昇が大きい場合には、上側多孔板との距離が変化しないことから、下側多孔板の上昇を所定位置で停止させるためのストッパを設けることにより、両者の距離を拡張させて濾材を伸展させることも可能にしている。

ところが、上記濾過装置による濾材の逆洗は、逆洗水を排出口から逆向きに圧入するものであり、連続して流入する逆洗水によって捕捉した濁質を濾材から除去するものであるが、このような方法による場合には、多量の逆洗水が必要とされるのみならず、逆洗に供した水には濁質が含まれることから、当該水は再利用されることなく排水として処理されていた。

本発明は、上記諸点にかんがみてなされたものであって、その目的とするところは、少ない量の逆洗水によって十分な逆洗効果を得ることができる濾過装置を提供するとともに、当該濾過装置を使用した逆洗方法を提供することである。

そこで、濾過装置にかかる本発明は、原水を通水可能な筒状のケーシングと、このケーシングの内部に設けられ、芯紐およびその周囲に突出する濁質捕捉材を有する濾材とを備える濾過装置において、前記ケーシングの下流側開口部近傍に設置可能な基端側多孔板と、この基端側多孔板に支持され、軸心を前記ケーシング内の通水方向に沿って配置される支柱と、この支柱に対して鍔状に支持されつつ該支柱の軸心方向に進退自在に設けられる上流側多孔板と、前記基端側多孔板と上流側多孔板との中間に配置され、前記支柱に対して鍔状に支持されつつ該支柱の軸心方向に進退自在に設けられる下流側多孔板とを備え、前記濾材の芯紐の一端が前記上流側多孔板に連結され、該芯紐の他端が前記下流側多孔板に連結されていることを特徴とするものである。

上記構成によれば、上流側多孔板および下流側多孔板は、いずれも支柱に対して進退可能な状態であることから、逆洗時においては、これら両多孔板を上昇させることにより、また、両多孔板の距離を変化させることにより、濾材の芯紐を伸縮させることが可能となる。上流側多孔板と下流側多孔板との距離を長短変化させるためには、上流側多孔板のみを進退させればよく、当該上流側多孔板の進退を人為的に操作すれば、必然的に下流側多孔板との距離が変化することとなる。このとき、下流側多孔板は、濾材（特に芯紐）の伸縮等によって進退することとなるが、濾材（特に芯紐）は柔軟に変形するため、両多孔板の相互の距離を変化させることが可能となっている。なお、上記において、進退とは、原水の通水方向に向かって進むことと、逆向きに後退することとを含む意味であり、芯紐が伸縮するとは、芯紐そのものが物理的に伸縮する場合のほか、芯紐が緩んだ状態と緊張した状態になることによって、全体的な長さが長短変化することをも含む意味である。

上記の発明において、前記支柱は、上流側端部から適宜範囲を被覆する鞘部材を備える構成とし、前記上流側多孔板が前記鞘部材に支持され、該鞘部材の軸線方向への摺動によって該上流側多孔板が進退自在に設けられている構成とすることができる。

上記構成の場合には、上流側多孔板は、鞘部材に支持されることから、当該鞘部材を進退方向（支柱の軸線方向）へ摺動することによって、当該上流側多孔板のみを容易に進退させることができる。また、鞘部材は、支柱を被覆するように配置されることから、その進退方向への摺動は、必然的に支柱に沿った方向となり、当該支柱に支持される下流側多孔板との距離を支柱の軸線方向に変化させることが容易となる。

さらに、上記発明において、前記下流側多孔板は、前記支柱に遊嵌可能な貫通孔を備える構成とし、前記支柱は、該下流側多孔板の進退可能な位置を制限するストッパ部を備えている構成とすることができる。

上記構成によれば、下流側多孔板は、貫通孔に挿通される支柱に沿って進退可能となる。また、下流側多孔板が進退すべき位置、特に上流側多孔板に向かって移動（後退）する位置が制限されることによって、上流側多孔板が移動（後退）するとき、その移動に随伴して移動する際の後退位置が制限されることとなり、上流側多孔板と下流側多孔板との間の距離を大きく拡張させることが可能となる。これによって、両多孔板の中間に設置される濾材（特に芯紐）を大きく伸張させることができる。

そして、上記各発明におけるケーシングとしては、下流側の流路断面積が上流側の流路断面積よりも小さくしてなる構成とすることが好ましい。

このような構成によれば、濾過操作時においては、上流側多孔板および下流側多孔板がともに下流側へ移動（前進）することにより、濾材を流路面積の小さな下流側に収納させることができ、濾材（特に濁質捕捉材）による濁質の捕捉効果を向上させることができる。他方、逆洗時においては、上流側多孔板および下流側多孔板を上流側へ移動（後退）させることによって、濾材を流路面積の大きい上流側に移動させることができる。この流路面積の大きい上流側において逆洗することにより、隣接する個々の濾材（特に芯紐）の間隔を広げた状態で逆洗水に濾材（特に濁質捕捉材）を接触させることができる。

さらに、上記構成の発明におけるケーシングとしては、流路断面積の小さな下流側流路と流路断面積の大きい上流側流路の中間において、内部表面をテーパ状に形成してなる中間流路を備える構成とすることができる。

上記構成によれば、濾過操作時において、濾材の一部または全部を中間流路に収納することができ、これによって、濾材が収納されるケーシングの流路断面積が原水の通水方向に沿って徐々に小さく変化することから、隣接する個々の濾材（特に芯紐）の間隙が徐々に狭くなるように濾材全体を配置することができる。このように、隣接する個々の濾材（特に芯紐）の間隙を徐々に狭くすることにより、比較的大きい濁質から微細な濁質までを段階的に捕捉することが可能となる。

他方、濾材の逆洗方法にかかる本発明は、上記に示した濾過装置にかかる発明において使用される濾材の逆洗方法であって、前記ケーシング内に下流側から逆洗水を流入させて、該逆洗水を適宜水位となる状態で該ケーシング内に貯留し、前記上流側多孔板を強制的に進退することにより、前記濾材を伸縮させることを特徴とするものである。

上記構成によれば、ケーシング内に逆洗水を貯留した状態で濾材を洗浄することができる。すなわち、逆洗水はケーシング内に所定量が貯留されており、上流側多孔板を進退させることによって、濾材の一部は水中で移動（振動）されることとなり、また、上流側に位置する濾材の一部は水面付近において（または水中と水面上方との間を）進退することとなり、その振動によって逆洗水を濾材（特に濁質捕捉材）に勢いよく接触させることができる。このときの逆洗水の接触によって濁質を濾材（特に濁質捕捉材）から除去させることができるのである。なお、逆洗水の適宜水位とは、上流側多孔板を進退させる際、濾材の一部が水面から上方へ移動できる程度の量であり、濾材の一部が水面から上方へ移動することにより、逆洗水に空気を送ることができ、当該空気の混入によって逆洗水の振動を増大させることができる。

濾過装置にかかる本発明によれば、ケーシング内部において、上流側多孔板が支柱に沿って進退可能であることから、この上流側多孔板を進退させることによって下流側多孔板との距離を長短変化させることができ、両多孔板の中間に配置される濾材を伸縮させることができる。従って、逆洗時には、ケーシング内に逆洗水を貯留させたうえで上流側多孔板を進退させることによって、逆洗水の水中または水面付近において濾材を振動させることができることから、当該上流側多孔板の進退操作のみによって濾材を洗浄することができることとなる。そのため、逆洗水を常にケーシング内に通水させる必要がなく、ケーシング内に貯留できる程度の少ない逆洗水によって逆洗が可能となる。しかも、貯留した逆洗水は、濾材を洗浄した後、さらに逆洗水を流入させることによりケーシング内を逆流し、ケーシング上部から排出することができることから、濾過された処理水と混合することなく廃棄することができる。この場合の逆洗水の量は、ケーシング内に貯留した逆洗水が全て排出できる程度でよいこととなり、少量の逆洗水によって濾材を洗浄できる。このように、本発明は、簡易かつ安価に逆洗可能な濾過装置を提供することができるものである。

特に、上流側多孔板および下流側多孔板が、同一の支柱によって支持されていることから、上流側多孔板の進退が、そのまま下流側多孔板との距離の変化を生じさせることとなり、両多孔板の中間に配置する濾材に対する振動を規則的かつ容易に生じさせることができる。また、下流側多孔板が支柱によって支持されていることから、当該下流側多孔板を原水の通水方向へ移動（前進）させる場合、その移動方向が支柱によって案内されることとなり、濾過操作状態に適する下流側多孔板の位置へ速やかに移動させることが可能となる。

さらに、逆洗時におけるケーシング内は逆洗水が貯留している状態であるため、すなわち、逆洗水が通水されている状態ではないことから、ケーシングを形成する一部（例えば、原水注入側の一部）を開放することも可能となる。従って、当該開放した部分を利用して上流側多孔板を進退させる駆動力を伝達させることが可能となり、当該進退駆動のための機構をケーシング内に設置する必要がないものとなる。なお、上流側多孔板の進退操作は、駆動装置を使用することも可能であるが、上記開放した部分を利用して作業者が手作業で行うことも可能となる。このときの手作業による進退操作は、例えば、鞘部材を備える発明においては、当該鞘部材を作業者が進退させることにより可能となる。

他方、濾材の逆洗方法にかかる本発明によれば、駆動装置により、または手作業により、上流側多孔板を強制的に進退することによって濾材の逆洗が可能となることから、極めて少量の逆洗水によって濾材を洗浄することができる。なお、本発明の逆洗方法による場合には、上流側多孔板を進退するのみでよいことから、手作業による逆洗は容易であり、また、貯留させている逆洗水の状態（濁度等）を目視によって確認することにより、濾材の洗浄の程度を把握することも可能となる。

濾過装置の第一の実施形態を示す説明図である。 支持装置の詳細を示す説明図である。 （ａ）は濾過操作時の状態を示し、（ｂ）は逆洗時の状態を示す説明図である。 濾過装置の第二実施形態の支持装置部分を示す説明図である。 第二実施形態の逆洗時の状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔濾過装置の第一の実施形態〕
図１は、濾過装置にかかる第一の実施形態の概略を示す図である。本実施形態は、図１に示すように、筒状のケーシング１の内部に濾材２を収納して構成されたものである。ケーシング１には、原水を流入させるための流入部１１と、濾過された後の処理水を排出するための排出部１２とを備えており、上記流入部１１と排出部１２の中間に濾材２を収容する収容部１０が形成されている。原水は、図示せぬポンプを介して流入され、適宜な圧力が付与されて流入部１１から供給される。そして、収容部１０の内部において濾材２に濁質を捕捉された後、排出部１２から排出されるものであり、当該原水は、流入部１１（図中上方）から排出部１２（図中下方）に向かって通水されることとなる。

ケーシング１の内部に収容される濾材２は、支持装置３によって支持されている。この支持装置３は、支柱３１と、この支柱３１の基端（下端）を支持する基端側多孔板３２とを備えており、支柱３１の基端は、基端側多孔板３２の中央に固着され、当該基端側多孔板３２をケーシング１の収容部１０のうち排出部１２に近い位置に配置することにより、上記支柱３１をケーシング１の中央付近に立設できるようになっている。この状態において、支柱３１の先端（上端）側が、原水が通水するときの上流側となり、基端（下端）側が、下流側となる。また、支持装置３は、支柱３１の先端付近（通水方向の上流側）に支持される上流側多孔板３３と、基端付近（通水方向の下流側）に支持される下流側多孔板３４とを備えており、これら両多孔板３３，３４は、支柱３１に対して鍔状に支持されるとともに、適宜な距離を有して離れて配置されている。また、両多孔板３３，３４は、いずれも支柱３１の軸線方向に摺動可能になっており、これらの両多孔板３３，３４の間に濾材が装着されているのである。

本実施形態では、ケーシング１の内部における流路断面が円形となるように、当該ケーシング１を円筒状として構成しており、収容部１０において、流路断面積の大きい大径部１０ａと、流路断面積の小さい小径部１０ｂとに区分されている。そして、前記下流側多孔板３４は、小径部１０ｂに嵌入できる程度の外径で構成されており、他方、上流側多孔板３３は、大径部１０ａに嵌入できるが、小径部１０ｂには嵌入できない程度の外径を有して構成されている。

濾材２は、紐状の濾材構成部２０が集合して全体を構成しており、さらに、個々の濾材構成部２０は、芯紐２１と、その周辺に突出するループ状の濁質捕捉材２２とで構成されている。濾材構成部２０を構成する芯紐２１および濁質捕捉材２２は、合成樹脂が使用され、ポリエステル、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどを使用することによって適度な強度を得ることができるが、これに限定されるものではない。なお、濾材構成部２０としては、ティビーアール株式会社製のバイオコード（登録商標）を使用することができる。

そして、上記のような紐状の濾材構成部２０の一端を上流側多孔板３３に連結し、他端を下流側多孔板３４に連結することにより、当該濾材構成部２０の長手方向を支柱３１の軸線方向（原水の通水方向）に近似した方向としつつ装着することができるようになっている。従って、個々の濾材構成部２０は、隣接する相互に適宜間隔を有して配置されることとなるものである。ここで、上述したように、上流側多孔板３３と下流側多孔板３４との外径が異なることから、その間隔は、上流側多孔板３３の近傍では大きく、下流側多孔板３４の近傍では小さくなり、濾材２の全体が、通水方向に粗密な状態となっているのである。

ところで、濾材２を構成する濾材構成部２０の芯紐２１は、上述のような合成樹脂で構成されていることから、比較的柔軟性を有するものであり、芯紐２１そのものが伸縮しないとしても、上流側多孔板３３と下流側多孔板３４との距離が変化することによって、緩んだ状態と緊張した状態とに変化し得る（これを伸縮可能という場合がある。）ものである。そこで、両多孔板３３，３４の距離を短くした場合には、芯紐２１が緩むことから、濁質捕捉材２２が接近した状態となり、逆に両者３３，３４の距離を長くした場合には、芯紐２１が緊張することから、濁質捕捉材２２が比較的離散した状態とすることができる。

そこで、原水を濾過する場合（濾過操作時）には、上流側多孔板３３と下流側多孔板３４との距離を短くして濁質捕捉材２２を接近させて濁質の捕捉を行うものである。このとき、濾材２の一部を小径部１０ｂに収納させることにより、原水を確実に濾材２（特に濁質捕捉材２２）に接触させることができることから、上記多孔板３３，３４を下流側に移動させるのである。逆に、濾材２を洗浄する場合（逆洗時）には、各濾材構成部２０の間隔（特に濁質捕捉材２２の間隔）が広がっていることが望ましく、そのために、濾材２を大径部１０ａに移動させるべく、両多孔板３３，３４を上流側に移動するのである。なお、本実施形態のケーシング１は、大径部１０ａと小径部１０ｂの中間にテーパ状の中間部１０ｃが形成されており、濾過操作時において、濾材２の一部（上流側多孔板３３の近傍）を中間部１０ｃに収納させることにより、個々の濾材構成部２０の間隔が通水方向に沿って変化することとなるため、比較的大きい濁質を上流側で捕捉し、微細な濁質を下流側で捕捉することが可能となる。

次に、支持装置３の詳細を説明する。図２は支持装置３のみを示した図である。この図に示すように、支柱３１は、丸棒状で構成され、基端３０ａは雄ネジが刻設されている。そして、基端側多孔板３２の中央にハブ３２ａが設けられ、このハブ３２ａの内部に雌ネジが刻設され、前記支柱３１の基端３５の雄ネジに螺合して支持されるようになっている。また、上流側多孔板３３の中央にもハブ３３ａが設けられ、この中央に貫通孔が設けられ、支柱３１の先端３６から挿通されることによって支持されるものである。さらに、下流側多孔板３４も同様にハブ３４ａに貫通孔が設けられ、この貫通孔に支柱３１が挿通されることによって支持されるものである。上流側多孔板３３および下流側多孔板３４のハブ３３ａ，３４ａに設けられた貫通孔に対して、支柱３１は適度な遊びを有して挿通されるものであり、両者３３，３４は支柱３１の軸線方向に摺動自在な状態で支持されるものである。なお、支柱３１の適宜位置には、鍔状のストッパ３７が設けられており、下流側多孔板３４（または上流側多孔板３３）の摺動が制限されるようになっている。

ところで、基端側多孔板３２、上流側多孔板３３および下流側多孔板３４は、それぞれ車輪状に構成されている。すなわち、中央にハブ３２ａ，３３ａ，３４ａが設けられるとともに、外周部３２ｂ，３３ｂ，３４ｂとの間を連結部材３２ｃ，３３ｃ，３４ｃによって連結されている。この連結部材３２ｃ，３３ｃ，３４ｃは、ハブ３２ａ，３３ａ，３４ａから外周部３２ｂ，３３ｂ，３４ｂに向かって放射状に配置されており、個々の連結部材３２ｃ，３３ｃ，３４ｃの中間が大きく空隙部分が形成され多孔板３２，３３，３４として機能させているのである。この多孔板３２，３３，３４は、この種の形状に限定されるものではなく、円形板状部材に多数の孔を穿設してものであってもよく、中央にハブ３２ａ，３３ａ，３４ａと同じ構造を有する貫通孔を有するものであれば、その形状を問うものではない。

上記のような構成であるから、基端側多孔板３２は、支柱３１の基端３５において固定されることとなり、下流側多孔板３４は、基端側多孔板３２が固定されている内側（上側）から上記ストッパ３７までの間において摺動可能となっている。そのため、基端側多孔板３２は下流側多孔板３４の下流側におけるストッパとして機能するものである。また、上流側多孔板３３は、支柱３１の先端３６からストッパ３７までの間で摺動可能になっている。なお、現実には、上流側多孔板３３と下流側多孔板３４との間に濾材２が配置されることから、上流側多孔板３３がストッパ３７まで移動することは稀なものである。また、上流側多孔板３３を支柱３１によって支持された状態から、当該上流側多孔板３３が離脱しないように、支柱３１の先端３６に装着できるキャップ３８を設けてもよい。このキャップ３８の装着は、例えば、支柱３１の先端３６に雄ネジを刻設し、キャップ３８に雌ネジを刻設することによって螺合させる方法があり得る。

次に、本実施形態の作動態様を説明する。図３（ａ）は濾過操作時の状態を示し、図３（ｂ）は逆洗時の状態を示す。本実施形態は、上記のような構成であることから、濾過操作時は、上部の注入部１１から原水を流入し、ケーシング１の収容部１０に原水を通過させることによって濾過することとなる。このとき、上流側多孔板３３および下流側多孔板３４は、支柱３１の軸線に沿って下流側（下側）に移動し、濾材２のほとんどが小径部１０ｂに収容され、一部が中間部１０ｃまたは大径部１０ａに至る状態となっている。このような上流側多孔板３３および下流側多孔板３４の移動は、これらの自重による下降のほか、原水の水圧によるものであるが、濾過操作開始前に人為的に移動させておくことも可能である。いずれの方法による移動においても、上流側多孔板３３および下流側多孔板３４は、その中央を支柱３１が挿通しつつ指示されていることから、その移動方向は支柱３１によって制限され、単純に上下方向への移動（下降）することにより、濾材２を所望の状態に配置させることが可能となるのである。

逆洗時においては、まず、逆洗を行う前に、原水をケーシング１から全て排除する。このときの排水には、例えば、原水の供給を中止した後、ケーシング１の上部に設けた通気バルブ４を開放して、ケーシング１の内部に外気を流入させる方法がある。その後、排出部１２から逆洗水を流入させて、ケーシング１の内部に逆洗水を適宜な水位となるまで供給するのである。このときの逆洗水の流入時においても通気バルブ４を開放しておくことによって容易に流入させることができる。そして、所望の水位まで逆洗水を流入したところで逆洗水の供給を停止し、ケーシング１の内部に逆洗水を貯留するのである。

逆洗水の水位は、図３（ｂ）に示すように、ケーシング１の大径部１０ａの７割程度の高さであり、特に、上流側多孔板３３の進退可能範囲中に水面が位置する状態である。この状態において、上流側多孔板３３を進退することによって、水中の濾材２を振動させるとともに、上流側多孔板３３が水面から水中内に没し、また、水面から上方に脱することとなる。この水面付近における上流側多孔板３３の進退によって、水面は大きく波立ち、逆洗水に水流を与え、また、逆洗水に空気を送ることとなり、これらが相俟って濾材２が捕捉した濁質の除去を可能にするものである。
〔濾過装置の第二の実施形態〕
次に、濾過装置の第二の実施形態について説明する。本実施形態は、ケーシンク１の構成は第一の実施形態と同様であり、支持装置３を変更したものである。そこで、図４に支持装置３を示す。本実施形態の支持装置３は、上流側多孔板３３を鞘部材５に支持（固着）させるものである。鞘部材５は、有底筒状の長尺な円筒部材によって構成され、内部に支柱３１を挿通できるようになっている。この鞘部材５の一端５１を開口させ、支柱３１の挿入口としている。また、他端５２は閉口させ（有底部として）、支柱３１の先端３６を当接させて、上記挿通を停止させるようになっている。

従って、鞘部材５を支柱３１に装着することによって、当該鞘部材５は、支柱３１の軸線方向に進退可能となり、また、当該部材５の進退によって、これに支持される（固着される）上流側多孔板３３も進退し得ることとなる。そこで、逆洗時において、上流側多孔板３３を進退させる場合には、鞘部材５の先端付近を把持して、当該鞘部材５を進退させることにより、結果的に上流側多孔板３３を進退させることが可能となるものである。鞘部材５の進退操作については、例えば、作業者が手作業によって行うことができ、また、駆動装置を鞘部材５の上端５２に連結させて行うことも可能である。

なお、図４では、鞘部材５が下降（前進）できる範囲を閉口した端部（有底部）５２によって規制しているが、支柱３１には、前述のように、下流側多孔板３４の上昇（後退）範囲を規制するためのストッパ３７が設けられていることから、鞘部材５の両端５１，５２をともに開口し、下端５１の先端が当該ストッパ３７に当接するところを下降制限位置としてもよい。また、手作業により鞘部材５を進退させることを前提とする場合には、鞘部材５の上端５２を把持しやすい形状とし、または取手を設ける構成とすることができる。

上記構成の本実施形態においては、逆洗時における上流側多孔板３３の進退操作を容易にするものである。すなわち、図５に示すように、逆洗時においては、逆洗水を適宜水位となるまでケーシング１に供給し、その逆洗水の水面付近において上流側多孔板３３を進退（振動）させるのであるが、このとき、上流側多孔板３３は水面から水中に没する状態となる場合であっても、鞘部材５の上端５２は十分に水面上に存在することとなる。そこで、例えば、手作業で上流側多孔板３３を進退させる場合には、当該鞘部材５の上端５２を把持した状態で逆洗水に触れることなく鞘部材５を進退させることができる。また、駆動装置によって進退させる場合でも、その駆動伝達部分が逆洗水内に没することがないのである。

なお、鞘部材５を進退させるための駆動装置とは、モータによりクランクシャフトを回転させ、モータの回転を往復運動に変換したものや、エアシリンダによって直接進退させるものなどが想定され得る。

以上が濾過装置の一例を示す実施形態である。濾材の逆洗方法にかかる実施形態については、既に、濾過装置の作動態様の説明中に示している。すなわち、図３（ｂ）または図５において図示されているように、ケーシング１の内部に逆洗水を適量貯留し、上流側多孔板３３を進退（昇降）させることによるものである。このとき、上流側多孔板３３の位置が変化するのに対し、下流側多孔板３４の位置は大きく変化せず、または、ストッパ３７によって上昇（後退）が制限され、上流側多孔板３３の距離を長短させることとなる。そこで、両多孔板３３，３４の中間に配置される濾材２は、長手方向に緊張され、または緩められることとなり（伸縮することとなり）、濁質捕捉材２２の間隔が変化することにより、当該捕捉材３３によって捕捉されている濁質を除去させるのである。

なお、濁質捕捉材２２から除去された濁質は、逆洗水に含有され、当該逆洗水とともにケーシング１から排出される。この排水は、処理水とは別の排水経路により廃棄用として処理される。

本発明の実施形態は、上記のとおりであるが、本発明がこれらに限定される趣旨ではなく、種々の態様とすることは可能である。例えば、ケーシング１の構成として、大径部１０ａと、小径部１０ｂと、中間部１０ｃとに区分しているが、濾過の状態が良好であれば、同一径によって構成してもよい。この場合であっても、逆洗時において、逆洗水を貯留し、その水面付近を上流側多孔板３３が進退できることにより、濾材の逆洗が可能となるからである。

また、同様に、ケーシング１を示す図中には、小径部１０ｂと排出部１２との中間にテーパ状に構成した領域が存在するが、これは、基端側多孔板３２が設置された状態を明確にするためであり、このようなテーパ状の構成領域を設ける構成でなくてもよい。

１ ケーシング
２ 濾材
３ 支持装置
４ 通気バルブ
５ 鞘部材
１０ 収容部
１０ａ 大径部
１０ｂ 小径部
１０ｃ 中間部
１１ 流入部
１２ 排出部
２０ 個々の濾材
２１ 芯紐
２２ 濁質捕捉材
３１ 支柱
３２ 基端側多孔板
３２ａ 基端側多孔板のハブ
３２ｂ 基端側多孔板の外周部
３２ｃ 基端側多孔板の連結部材
３３ 上流側多孔板
３３ａ 上流側多孔板のハブ
３３ｂ 上流側多孔板の外周部
３３ｃ 上流側多孔板の連結部材
３４ 下流側多孔板
３４ａ 下流側多孔板のハブ
３４ｂ 下流側多孔板の外周部
３４ｃ 下流側多孔板の連結部材
３５ 支柱の一端（下端）
３６ 支柱の他端（上端）
３７ ストッパ
５１ 鞘部材の一端（下端）
５２ 鞘部材の他端（上端）

次に、支持装置３の詳細を説明する。図２は支持装置３のみを示した図である。この図に示すように、支柱３１は、丸棒状で構成され、基端３５は雄ネジが刻設されている。そして、基端側多孔板３２の中央にハブ３２ａが設けられ、このハブ３２ａの内部に雌ネジが刻設され、前記支柱３１の基端３５の雄ネジに螺合して支持されるようになっている。また、上流側多孔板３３の中央にもハブ３３ａが設けられ、この中央に貫通孔が設けられ、支柱３１の先端３６から挿通されることによって支持されるものである。さらに、下流側多孔板３４も同様にハブ３４ａに貫通孔が設けられ、この貫通孔に支柱３１が挿通されることによって支持されるものである。上流側多孔板３３および下流側多孔板３４のハブ３３ａ，３４ａに設けられた貫通孔に対して、支柱３１は適度な遊びを有して挿通されるものであり、両者３３，３４は支柱３１の軸線方向に摺動自在な状態で支持されるものである。なお、支柱３１の適宜位置には、鍔状のストッパ３７が設けられており、下流側多孔板３４（または上流側多孔板３３）の摺動が制限されるようになっている。

逆洗水の水位は、図３（ｂ）に示すように、ケーシング１の大径部１０ａの７割程度の高さであり、特に、上流側多孔板３３の進退可能範囲中に水面が位置する状態である。この状態において、上流側多孔板３３を進退することによって、水中の濾材２を振動させるとともに、上流側多孔板３３が水面から水中内に没し、また、水面から上方に脱することとなる。この水面付近における上流側多孔板３３の進退によって、水面は大きく波立ち、逆洗水に水流を与え、また、逆洗水に空気を送ることとなり、これらが相俟って濾材２が捕捉した濁質の除去を可能にするものである。
〔濾過装置の第二の実施形態〕
次に、濾過装置の第二の実施形態について説明する。本実施形態は、ケーシング１の構成は第一の実施形態と同様であり、支持装置３を変更したものである。そこで、図４に支持装置３を示す。本実施形態の支持装置３は、上流側多孔板３３を鞘部材５に支持（固着）させるものである。鞘部材５は、有底筒状の長尺な円筒部材によって構成され、内部に支柱３１を挿通できるようになっている。この鞘部材５の一端（下端）５１を開口させ、支柱３１の挿入口としている。また、他端（上端）５２は閉口させ（有底部として）、支柱３１の先端３６を当接させて、上記挿通を停止させるようになっている。

なお、図４では、鞘部材５が下降（前進）できる範囲を閉口した端部（有底部）５２によって規制しているが、支柱３１には、前述のように、下流側多孔板３４の上昇（後退）範囲を規制するためのストッパ３７が設けられていることから、鞘部材５の両端５１，５２をともに開口し、一端（下端）５１の先端が当該ストッパ３７に当接するところを下降制限位置としてもよい。また、手作業により鞘部材５を進退させることを前提とする場合には、鞘部材５の他端（上端）５２を把持しやすい形状とし、または取手を設ける構成とすることができる。

１ ケーシング
２ 濾材
３ 支持装置
４ 通気バルブ
５ 鞘部材
１０ 収容部
１０ａ 大径部
１０ｂ 小径部
１０ｃ 中間部
１１ 流入部
１２ 排出部
２０ 紐状の濾材構成部
２１ 芯紐
２２ 濁質捕捉材
３１ 支柱
３２ 基端側多孔板
３２ａ 基端側多孔板のハブ
３２ｂ 基端側多孔板の外周部
３２ｃ 基端側多孔板の連結部材
３３ 上流側多孔板
３３ａ 上流側多孔板のハブ
３３ｂ 上流側多孔板の外周部
３３ｃ 上流側多孔板の連結部材
３４ 下流側多孔板
３４ａ 下流側多孔板のハブ
３４ｂ 下流側多孔板の外周部
３４ｃ 下流側多孔板の連結部材
３５ 支柱の基端（下端）
３６ 支柱の先端（上端）
３７ ストッパ
５１ 鞘部材の一端（下端）
５２ 鞘部材の他端（上端）

Claims (6)

1. 原水を通水可能な筒状のケーシングと、このケーシングの内部に設けられ、芯紐およびその周囲に突出する濁質捕捉材を有する濾材とを備える濾過装置において、
   前記ケーシングの下流側開口部近傍に設置可能な基端側多孔板と、この基端側多孔板に支持され、軸心を前記ケーシング内の通水方向に沿って配置される支柱と、この支柱に対して鍔状に支持されつつ該支柱の軸心方向に進退自在に設けられる上流側多孔板と、前記基端側多孔板と上流側多孔板との中間に配置され、前記支柱に対して鍔状に支持されつつ該支柱の軸心方向に進退自在に設けられる下流側多孔板とを備え、
   前記濾材の芯紐の一端が前記上流側多孔板に連結され、該芯紐の他端が前記下流側多孔板に連結されていることを特徴とする濾過装置。
2. 前記支柱は、上流側端部から適宜範囲を被覆する鞘部材を備え、前記上流側多孔板が前記鞘部材に支持され、該鞘部材の軸線方向への摺動によって該上流側多孔板が進退自在に設けられている請求項１に記載の濾過装置。
3. 前記下流側多孔板は、前記支柱に遊嵌可能な貫通孔を備え、前記支柱は、該下流側多孔板の進退可能な位置を制限するストッパ部を備えている請求項１または２に記載の濾過装置。
4. 前記ケーシングは、下流側の流路断面積が上流側の流路断面積よりも小さくしてなる請求項１ないし３のいずれかに記載の濾過装置。
5. 前記ケーシングは、流路断面積の小さな下流側流路と流路断面積の大きい上流側流路の中間において、内部表面をテーパ状に形成してなる中間流路を備えている請求項４に記載の濾過装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の濾過装置における濾材の逆洗方法であって、前記ケーシング内に下流側から逆洗水を流入させて、該逆洗水を適宜水位となる状態で該ケーシング内に貯留し、前記上流側多孔板を強制的に進退することにより、前記濾材を伸縮させることを特徴とする濾材の逆洗方法。

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