JP2015199021A - フィルタ洗浄ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズルの当接面がフィルタ内面の縦継目を跨いだときでも当接面に設けられている吸引穴による逆洗水の吸引を可能とし、洗浄汚水排出管を流れる洗浄汚水の水量の変化を少なくし、水撃作用を緩和することができるようにしたフィルタ洗浄ヘッドを得る。【解決手段】 ケーシング３内に配置されて内部に流入した被処理水を濾過して外部へ流出させる円筒状のフィルタ４内に備えられ、フィルタ４の内面に摺動可能に当接して逆洗水を吸引するフィルタ洗浄ヘッド１であって、後端がフィルタ４内に配置された洗浄汚水排出管１３に接続するヘッド基管１４と、ヘッド基管１４の先端側に設けられフィルタ４の内面に当接するノズル１５とを備え、ノズル１５の当接面１５ａには吸引穴１９を設けており、吸引穴１９はノズル１５の当接面１５ａがフィルタ４の縦継目７を跨いだとき、吸引穴１９の一部がフィルタ４の縦継目７の外に露出するように形成した。【選択図】 図４

Description

本発明は、ケーシング内に配置されて内部に流入した被処理水を濾過して外部へ流出させる円筒状のフィルタ内に備えられ、前記フィルタ内面に摺動可能に当接して逆洗水を吸引するフィルタ洗浄ヘッドに関する。

船舶に貯留されるバラスト水や、その他汚染物質を含んだ汚染水などの被処理水を濾過するものとして、内部に流入した被処理水を濾過して外部へ流出させる円筒状のフィルタを備えた濾過器がある。この濾過器で使用されるフィルタは、多数の穴を設けた金属薄板を、その側辺を突き合わせて接続し円筒形に形成した支持体の内周面に金網などの濾過体を円筒状に設けた構成のものが知られている。

このように構成されるフィルタは、一方の開口部が被処理水入口となり、他方の開口部は閉鎖され、被処理水入口からフィルタ内側に流入した被処理水を内周面の濾過体を通過させ被処理水中の異物を捕捉することから、フィルタの内面に異物が堆積し、異物の堆積量が多くなるにつれフィルタの閉塞が進み、そのままにしておくと圧力損失が大きくなり、濾過流量が十分に得られなくなる。このような事態を防止するため、フィルタを洗浄して内面に堆積している異物を除去し、フィルタの濾過能力を維持する必要がある。

フィルタを洗浄する方法として、濾過方向と逆方向にフィルタ二次側の処理水を流す逆洗浄が知られている。この逆洗浄によって濾過物が混在した水は、フィルタ内に備えられ、フィルタ内面に摺動可能に当接し、フィルタ内面を摺動するフィルタ洗浄ヘッドから吸引排出される（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に例示されるこの種のフィルタ洗浄ヘッドは、フィルタ内に配置された洗浄汚水排出管に接続され、フィルタ内面に摺動可能に当接するノズルを備えており、ノズルの当接面には吸引穴が設けられ、フィルタ二次側の圧力と洗浄汚水排出管の圧力差により逆洗水を吸引穴から吸引し、洗浄汚水排出管を通して排出するようになっている。

特表２００８−５０７３９１号公報

上記した円筒状のフィルタが、多数の穴を設けた金属薄板の側辺を接続して円筒形に形成した支持体の内周面に金網などの濾過体を円筒状に設けた構成のものである場合、フィルタに１又は複数の縦継目が存在することになる。
このため、特許文献１に例示されるこの種のフィルタ洗浄ヘッドにおけるノズルの当接面は、フィルタ内面の摺動の過程で必ず縦継目を通過し、ノズルの当接面が縦継目を跨いだときノズルの当接面に設けられている吸引穴がフィルタの縦継目により瞬間的に塞がれ逆洗水の吸引が停止することになる。その結果、洗浄汚水排出管を流れる洗浄汚水の水量の急激な減少による洗浄汚水排出管の急激な圧力変化によって生じる圧力波の伝播による水撃作用が発生し、大きな衝撃音の発生ばかりか配管を破損してしまう場合がある。
また、洗浄汚水排出管を流れる洗浄汚水の水量の急激な減少による洗浄汚水排出管の急激な圧力変化したときに生じる負の圧力波が排水側に伝播し、反射波が正の圧力波となってノズルの吸引穴から水を噴射させ、この噴射圧によりノズルの当接面をフィルタ内面から離反させる場合がある。この場合、ノズルの当接面にフィルタの一次側の圧力が掛かり、ノズルの当接面をフィルタに押しつける力が小さいと、ノズルの当接面がフィルタの縦継目を通過した後も、ノズルの当接面がフィルタ内面から離反したままの状態となることもある。こうしたノズルの当接面のフィルタ内面からの離反を防ぐためには、正の圧力波により発生するノズルの吸引穴から水を噴射する噴射圧に勝る大きな力でノズルの当接面をフィルタに押しつけなければならず、その分構成が大がかりになる。

本発明の目的は、ノズルの当接面がフィルタ内面の縦継目を跨いだときでも当接面に設けられている吸引穴による逆洗水の吸引を可能とし、洗浄汚水排出管を流れる洗浄汚水の水量の変化を少なくし、水撃作用を緩和することができるようにしたフィルタ洗浄ヘッドを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ケーシング内に配置されて内部に流入した被処理水を濾過して外部へ流出させる円筒状のフィルタ内に備えられ、前記フィルタ内面に摺動可能に当接して逆洗水を吸引するフィルタ洗浄ヘッドであって、後端が前記フィルタ内に配置された洗浄汚水排出管に接続するヘッド基管と、ヘッド基管の先端側に設けられ前記フィルタ内面に当接するノズルとを備え、前記ノズルの当接面には吸引穴が設けられており、前記吸引穴は前記ノズルの当接面が前記フィルタの縦継目を跨いだとき、前記吸引穴の一部が前記フィルタの縦継目の外に露出するように形成されていることを特徴としているフィルタ洗浄ヘッドである。

請求項１に記載の発明によれば、前記ノズルの当接面に設けられた前記吸引穴は前記ノズルの当接面が前記フィルタの縦継目を跨いだとき、前記吸引穴の一部が前記フィルタの縦継目の外に露出するように形成されているので、前記ノズルの当接面が前記フィルタの縦継目を跨いだときでも、前記吸引穴から逆洗水が吸引され洗浄汚水として洗浄汚水排出管を流れることから、洗浄汚水排出管を流れる洗浄汚水の水量の変化を少なくすることができ、水撃作用を緩和することができる。

請求項２に記載の発明は、前記吸引穴は、前記フィルタの縦継目幅より狭幅に形成され、前記ノズルの当接面に複数設けられており、１つの吸引穴がフィルタの縦継目内にあるとき他の吸引穴がフィルタの縦継目外に位置するように配置されていることを特徴としている請求項１に記載のフィルタ洗浄ヘッドである。

請求項２に記載の発明によれば、１つの吸引穴がフィルタの縦継目内にあるとき他の吸引穴がフィルタの縦継目外に位置するように配置されているので、１つの吸引穴がフィルタの縦継目で塞がれた場合でも他の吸引穴から逆洗水が吸引され洗浄汚水排出管を流れるので、洗浄汚水排出管を流れる洗浄汚水の水量の変化を少なくすることができ、水撃作用を緩和することができる。そして、前記吸引穴は、前記フィルタの縦継目幅より狭幅に形成されているので、前記ノズルの当接面に設けられている複数の吸引穴が前記フィルタの縦継目から外れ全開した場合でも、全ての吸引穴から吸引される逆洗水の吸引量を適量に抑えることができ、逆洗水として使用する洗浄水の過度な排出を防止することができる。

請求項３に記載の発明は、前記吸引穴は、前記フィルタの縦継目幅より狭幅で且つ前記フィルタの縦継目幅より長い細長に形成され、前記ノズルの当接面が前記フィルタの縦継目を跨いだとき、前記吸引穴の傾斜上部と傾斜下部が前記フィルタの縦継目の外に露出するように傾斜して設けられていることを特徴としている請求項１に記載のフィルタ洗浄ヘッドである。

請求項３に記載の発明によれば、前記ノズルの当接面が前記フィルタの縦継目を跨いだとき、前記吸引穴の傾斜上部と傾斜下部が前記フィルタの縦継目の外に露出するように傾斜して設けられているので、前記ノズルの当接面が前記フィルタの縦継目を跨いだときでも、前記吸引穴から逆洗水が吸引され洗浄汚水として洗浄汚水排出管を流れることから、洗浄汚水排出管を流れる洗浄汚水の水量の変化を少なくすることができ、水撃作用を緩和することができる。そして、前記吸引穴は、前記フィルタの縦継目幅より狭幅に形成されているので、前記ノズルの当接面に設けられている吸引穴が前記フィルタの縦継目から外れ全開した場合でも、吸引穴から吸引される逆洗水の吸引量を適量に抑えることができ、逆洗水として使用する洗浄水の過度な排出を防止することができる。

請求項４に記載の発明は、前記吸引穴は、前記フィルタの縦継目幅より広幅に形成されていることを特徴としている請求項１に記載のフィルタ洗浄ヘッドである。

請求項４に記載の発明によれば、前記吸引穴は、前記フィルタの縦継目幅より広幅に形成されているので、前記ノズルの当接面が前記フィルタの縦継目を跨いだとき、前記吸引穴の一部が前記フィルタの縦継目の外に露出し、露出した前記吸引穴の一部から逆洗水が吸引され洗浄汚水として洗浄汚水排出管を流れることから、前記ノズルの当接面が前記フィルタの縦継目を跨いだときでも、洗浄汚水排出管を流れる洗浄汚水の水量の変化を少なくすることができ、水撃作用を緩和することができる。

本発明に係るフィルタ洗浄ヘッドによれば、ノズルの当接面に設けられた吸引穴はフィルタの縦継目を跨いだとき、吸引穴の一部がフィルタの縦継目の外に露出するように形成されているので、吸引穴がフィルタの縦継目を跨いだときでも、吸引穴から逆洗水が吸引され洗浄汚水として洗浄汚水排出管を流れることから、洗浄汚水排出管を流れる洗浄汚水の水量の変化を少なくし、水撃作用を緩和することができ、水撃作用による衝撃音の発生を抑えるとともに配管の破損を防止することができ、さらに、水撃作用による正の圧力波を受けてノズルの当接面がフィルタ内面から離反するといった事態を防止することができる。

本発明に係るフィルタ洗浄ヘッドを備えた濾過器の一例を示す概略断面図である。 濾過器のフィルタの一例を示す一部省略斜視図である。 本発明に係るフィルタ洗浄ヘッドの実施の形態の第１例を示す断面図である。 第１例のノズルの当接面に設けられた吸引穴を示す説明図である。 本発明に係るフィルタ洗浄ヘッドの実施の形態の第２例のノズルの当接面に設けられた吸引穴を示す説明図である。 本発明に係るフィルタ洗浄ヘッドの実施の形態の第３例のノズルの当接面に設けられた吸引穴を示す説明図である。

以下、本発明に係るフィルタ洗浄ヘッドの実施の形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係るフィルタ洗浄ヘッドを備えた濾過器の一例を示す概略断面図、図２は濾過器のフィルタの一例を示す一部省略斜視図、図３は本発明に係るフィルタ洗浄ヘッドの実施の形態の第１例を示す断面図、図４は第１例のノズルの当接面に設けられた吸引穴を示す説明図である。

本発明に係るフィルタ洗浄ヘッド１は、濾過器２のケーシング３内に配置されたフィルタ４内に備えられている。ケーシング３は、円筒状に形成され、上部開口部が蓋部５で、下部開口部が底部６で密閉されている。ケーシング３内に配置されたフィルタ４は、本例では、多数の穴を設けた金属薄板を、その側辺を突き合わせて接続し円筒形に形成した縦継目７が存在する支持体の内周面に金網などの濾過体を円筒状に設けた構成となっており（図２参照。）、その上部開口部が上閉止部８で密閉され、下部開口部が下閉止部９で密閉され、その軸心を中心にケーシング３に回転可能に支持され、モータ１０で回転するようになっている。
ケーシング３の下部にはフィルタ４と連通する被処理水導入口１１が設けられ、ケーシング３の側部には処理水流出口１２が設けられている。また、フィルタ４内には、フィルタ４の軸心に洗浄汚水を外部に排出する洗浄汚水排出管１３が配置されている。

フィルタ４内に備えられているフィルタ洗浄ヘッド１は、洗浄汚水排出管１３に連通状態で取り付けられており、洗浄汚水排出管１３に接続するヘッド基管１４と、ヘッド基管１４の先端側に設けられフィルタ４の内周面に摺動可能に当接するノズル１５とを備えている。
ノズル１５はヘッド基管１４の先端側外周に軸方向移動自在に嵌合しており、ヘッド基管１４の外周に設けた支持枠１６により移動距離が規制され且つ抜け出しが防止されている。ノズル１５の後端と支持枠１６との間には、ノズル１５を先端側に付勢してフィルタ４の内周面に押しつけるバネ１７が介装されている。また、ノズル１５とヘッド基管１４の間には、ノズル１５とヘッド基管１４の間をシールするＯリング１８が装着されている。

フィルタ４の内周面に当接するノズル１５の当接面１５ａにはヘッド基管１４内と連通する吸引穴１９が設けられている。この吸引穴１９は、ノズル１５の当接面１５ａがフィルタ４の縦継目７を跨いだとき、吸引穴１９の一部がフィルタ４の縦継目７の外に露出するように形成されている。
第１例では、ノズル１５の当接面１５ａに設けられた吸引穴１９の幅Ｗ１がフィルタ４の縦継目７の幅Ｗ２より狭幅の縦長に形成され、ノズル１５の当接面１５ａに複数設けられている。
本例では２本の吸引穴１９（Ａ）、１９（Ｂ）が平行に設けられている。この２本の吸引穴１９（Ａ）、１９（Ｂ）は、１つの吸引穴１９（Ａ）がフィルタ４の縦継目７内にあるとき他の吸引穴１９（Ｂ）がフィルタ４の縦継目７外に位置するように配置されている（図４参照。）。

このように構成された第１例のフィルタ洗浄ヘッド１によれば、ノズル１５の当接面１５ａはフィルタ４の回転によりフィルタ４の内面を走査し、その過程でノズル１５の当接面１５ａがフィルタ４の縦継目７を跨ぎ、１つの吸引穴１９（Ａ）がフィルタ４の縦継目７で塞がれた場合でも他の吸引穴１９（Ｂ）がフィルタの縦継目の外に露出する（図４参照。）。この結果、フィルタ４の縦継目７の外に露出する他の吸引穴１９（Ｂ）から逆洗水が吸引され洗浄汚水として洗浄汚水排出管１３を流れるので、ノズル１５の当接面１５ａがフィルタ４の縦継目７を跨いだときにおける洗浄汚水排出管１３を流れる洗浄汚水の水量の変化を少なくすることができ、洗浄汚水の水量の変化により発生する水撃作用を緩和することができる。

また、吸引穴１９（Ａ）、１９（Ｂ）の幅Ｗ１は、フィルタ４の縦継目７の幅Ｗ２より狭幅に形成されているので、ノズル１５の当接面１５ａに設けられている全ての吸引穴１９（Ａ）、１９（Ｂ）がフィルタ４の縦継目７から外れ全開した場合でも、全ての吸引穴１９（Ａ）、１９（Ｂ）から吸引される逆洗水の吸引量を適量に抑えることができ、逆洗水として使用する洗浄水の過度な排出を防止することができる。

図５は本発明に係るフィルタ洗浄ヘッドの実施の形態の第２例のノズルの当接面に設けられた吸引穴を示す説明図である。
第２例のフィルタ洗浄ヘッドについて、第１例と同一の構成については同一の符号を付して説明する。

第２例のフィルタ洗浄ヘッド１は、ノズル１５の当接面１５ａに設けられた吸引穴２０の幅Ｗ３は、フィルタ４の縦継目７の幅Ｗ２より狭幅で且つフィルタ４の縦継目７の幅Ｗ２より長い細長に形成され、ノズル１５の当接面１５ａがフィルタ４の縦継目７を跨いだとき、吸引穴２０の傾斜上部２０ａと傾斜下部２０ｂがフィルタ４の縦継目７の外に露出するように傾斜して設けられている（図５参照。）。
その他の構成は、第１例と同様なので、第１例の説明を援用する。

このように構成された第２例のフィルタ洗浄ヘッド１によれば、ノズル１５の当接面１５ａはフィルタ４の回転によりフィルタ４の内面を走査し、その過程でノズル１５の当接面１５ａがフィルタ４の縦継目７を跨いだとき、吸引穴２０の傾斜上部２０ａと傾斜下部２０ｂがフィルタ４の縦継目７の外に露出する（図５参照。）。この結果、フィルタ４の縦継目７の外に露出する吸引穴２０の傾斜上部２０ａと傾斜下部２０ｂから逆洗水が吸引され洗浄汚水として洗浄汚水排出管１３を流れるので、ノズル１５の当接面１５ａがフィルタ４の縦継目７を跨いだときにおける洗浄汚水排出管１３を流れる洗浄汚水の水量の変化を少なくすることができ、洗浄汚水の水量の変化により発生する水撃作用を緩和することができる。

また、吸引穴２０の幅Ｗ３は、フィルタ４の縦継目７の幅Ｗ２より狭幅に形成されているので、ノズル１５の当接面１５ａに設けられている吸引穴２０がフィルタ４の縦継目７から外れ全開した場合でも、吸引穴２０から吸引される逆洗水の吸引量を適量に抑えることができ、逆洗水として使用する洗浄水の過度な排出を防止することができる。

図６は本発明に係るフィルタ洗浄ヘッドの実施の形態の第３例のノズルの当接面に設けられた吸引穴を示す説明図である。
第３例のフィルタ洗浄ヘッドについて、第１例と同一の構成については同一の符号を付して説明する。

第３例のフィルタ洗浄ヘッド１は、ノズル１５の当接面１５ａに設けられた吸引穴２１の幅Ｗ４は、フィルタ４の縦継目７の幅Ｗ２より広幅に形成されている（図６参照。）。

このように構成された第１例のフィルタ洗浄ヘッド１によれば、ノズル１５の当接面１５ａはフィルタ４の回転によりフィルタ４の内面を走査し、その過程でノズル１５の当接面１５ａがフィルタ４の縦継目７を跨いだとき、ノズル１５の当接面１５ａに設けられている吸引穴２１の一部がフィルタ４の縦継目７の外に露出する（図６参照。）。この結果、フィルタ４の縦継目７の外に露出する吸引穴２１の一部から逆洗水が吸引され洗浄汚水として洗浄汚水排出管１３を流れるので、ノズル１５の当接面１５ａがフィルタ４の縦継目７を跨いだときにおける洗浄汚水排出管１３を流れる洗浄汚水の水量の変化を少なくすることができ、洗浄汚水の水量の変化により発生する水撃作用を緩和することができる。

なお、第１例、第３例では、ノズル１５の当接面１５ａに設けられた吸引穴１９、２０の幅Ｗ１、Ｗ３がフィルタ４の縦継目７の幅Ｗ２より狭幅となっているが、これに限られるものではなく、吸引穴１９、２０の幅Ｗ１、Ｗ３がフィルタ４の縦継目７の幅Ｗ２と同程度或いはフィルタ４の縦継目７の幅Ｗ２より広幅とすることもできる。

また、第１例〜第３例では、フィルタ４は回転するように構成され、フィルタ４内に配置された洗浄汚水排出管１３に取り付けられているフィルタ洗浄ヘッド１のノズル１５の当接面１５ａは、フィルタ４の回転によりフィルタ４の内面を走査するようになっているが、フィルタ４が固定され、洗浄汚水排出管１３が回転するように構成されている場合にも本発明を適用することができる。

１ フィルタ洗浄ヘッド
２ 濾過器
３ ケーシング
４ フィルタ
５ 蓋部
６ 底部
７ 縦継目
８ 上閉止部
９ 下閉止部
１０ モータ
１１ 被処理水導入口
１２ 処理水流出口
１３ 洗浄汚水排出管
１４ ヘッド基管
１５ ノズル
１５ａ 当接面
１６ 支持枠
１７ バネ
１８ Ｏリング
１９、２０、２１ 吸引穴
２１ａ 傾斜上部
２１ｂ 傾斜下部

Claims (4)

1. ケーシング内に配置されて内部に流入した被処理水を濾過して外部へ流出させる円筒状のフィルタ内に備えられ、前記フィルタ内面に摺動可能に当接して逆洗水を吸引するフィルタ洗浄ヘッドであって、
   後端が前記フィルタ内に配置された洗浄汚水排出管に接続するヘッド基管と、ヘッド基管の先端側に設けられ前記フィルタ内面に当接するノズルとを備え、前記ノズルの当接面には吸引穴が設けられており、前記吸引穴は前記ノズルの当接面が前記フィルタの縦継目を跨いだとき、前記吸引穴の一部が前記フィルタの縦継目の外に露出するように形成されていることを特徴とするフィルタ洗浄ヘッド。
2. 前記吸引穴は、前記フィルタの縦継目幅より狭幅に形成され、前記ノズルの当接面に複数設けられており、１つの吸引穴がフィルタの縦継目内にあるとき他の吸引穴がフィルタの縦継目外に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ洗浄ヘッド。
3. 前記吸引穴は、前記フィルタの縦継目幅より狭幅で且つ前記フィルタの縦継目幅より長い細長に形成され、前記ノズルの当接面が前記フィルタの縦継目を跨いだとき、前記吸引穴の傾斜上部と傾斜下部が前記フィルタの縦継目の外に露出するように傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ洗浄ヘッド。
4. 前記吸引穴は、前記フィルタの縦継目幅より広幅に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ洗浄ヘッド。

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