JP3692525B2 - 逆洗式バネ濾過装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は密巻きコイルと、連通性多孔質の珪藻土の粒子により濾体を構成する逆洗式バネ濾過装置の逆洗に適用して効果のある装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来の逆洗式バネ濾過装置の一例の構造を示す正面断面図である。図３は図２の濾体の断面の一部の詳細構造を示す部分拡大図である。
【０００３】
図２、図３において２８は濾過用微粒子である。該濾過用微粒子２８は直径約０．５ミクロンの連通孔を多数持つ直径約２０ミクロンの微粒子で、主に珪藻土を焼成後粉砕して作成する。
【０００４】
図２において２０は汚水槽である。該汚水槽２０の下の外壁には図示しない汚水源より連通する汚水管３０が電磁弁３３を介して開口している。前記汚水管３０の電磁弁３３よりも汚水槽２０側の汚水管３０の分岐部には濾過用微粒子２８を水に懸濁させて供給する導管３１（以下濾過用微粒子供給管３１と称する。）の一端に連通する。また排水管４１が電磁弁４２を介して開口している。
【０００５】
２１は濾過水槽である。該濾過水槽２１は、前記汚水槽２０と隔壁２２により上下に仕切られている。
【０００６】
３５は濾過水管である。該濾過水管３５の一端は、図示しない濾過水の供給先に連通し、他端は電磁弁３７を介して前記濾過水槽２１の上の外壁に開口している。前記電磁弁３７の濾過水槽２１側にある濾過水管３５の分岐部には、電磁弁３８を介して循環水管３６の一端が連結している。該循環水管３６の他端は、濾過用微粒子供給ポンプ３２の吸い込み側に連通している。該濾過用微粒子供給ポンプ３２には図示しない濾過用微粒子供給源から濾過用微粒子の懸濁水の供給を受ける開口５１がある。前記濾過用微粒子供給ポンプ３２の吐出側は前記濾過用微粒子供給管３１の他端に連通している。３９は吸気管である。該吸気管３９は電磁弁４０を介して前記濾過水槽２１の上底に開口している。
【０００７】
４３は制御器である。該制御器４３は前記逆洗式バネ濾過装置が自動運転されるよう全作業工程を制御するプログラムを内蔵しており導線４４、導線４５、導線４６、導線４７、導線４８、導線４９、導線５０を介して夫々電磁弁３３、電磁弁３４電磁弁３７、電磁弁３８、電磁弁４０、電磁弁４２、濾過用微粒子供給ポンプ３２に信号を送る。
【０００８】
２３は隔壁２２に開けられた連通孔であり、２４は密着巻きされたコイル（以下密巻きコイル２４と略称する。）である。該密巻きコイル２４の下端は底板２６により閉止されている。前記密巻きコイル２４には図３に示す如く、素線自体の相互に密着する部分に、突起２７を設けており、該突起２７に等しい隙間２５を有する。
【０００９】
前記密巻きコイル２４は前記連通孔２３と同等または大きい径に巻かれており、上端を前記隔壁２２に対して該隔壁２２の連通孔２３が前記密巻きコイル２４の径内に収まる位置に水密に固定されている。
【００１０】
図４の５２は前記制御器４３が内蔵するプログラムの行なう工程を示すフロー図である。該フロー図５２は三工程に大別できる。５３は第一工程で濾過用微粒子供給工程である。該濾過用微粒子供給工程５３において、前記汚水槽２０内の密巻きコイル２４の外周に濾過用微粒子２８を付着させる。５４は第二工程で濾過工程である。該濾過工程５４において、汚水を濾過する。５５は第三工程で逆洗工程である。該逆洗工程５５において、第二工程で汚水中の懸濁物を濾過して目詰まりした濾過用微粒子２８を前記密巻きコイル２４より洗い流し排出する。
【００１１】
本逆洗式バネ濾過装置は以上三工程を終了した後、第一工程に戻り順次操作工程を繰り返し全自動で汚水の濾過を行なう。
【００１２】
次にその作用を説明する。図２乃至図４において、制御器４３はフロー図５２の第一工程のプログラムに従い導線４４介して電磁弁３３に閉弁、導線４５を介して電磁弁３４に開弁信号を送り濾過用微粒子供給管３１に連通、導線４６を介して電磁弁３７に閉弁信号を送り導線４７を介して電磁弁３８に開弁信号を送り、循環水管３６に連通、導線５０を介して濾過用微粒子供給ポンプ３２に始動信号を送る。なお電磁弁４０は閉弁、電磁弁４２は閉弁の状態である。
【００１３】
こうして汚水槽２０内には図示しない濾過用微粒子供給源から濾過用微粒子２８を懸濁した水が次第に水位を高め満水となる。この懸濁水は初期には前記密巻きコイル２４の隙間２５を極一部通過するが大部分は図３に示すように密巻きコイル２４の隙間２５を通過せず隙間部より次第に密巻きコイル２４の外側に向かって蓄積される。従って汚水槽２０内が満水となり濾過水槽２１内が満水となると、濾過水管３５より電磁弁３８を経て循環水管３６を通り濾過用微粒子供給ポンプ３２へと循環する。この循環水は、再び汚水槽に入り密巻きコイル２４の隙間２５より外周に向かって蓄積された濾過用微粒子２８により濾過され、循環を繰り返す中にきれいに濾過される。こうして循環水が完全に濾過された時には前記密巻きコイル２４の外周に濾過用微粒子２８の層が完成し濾体２９が構成される。
【００１４】
次に制御器４３は、第二工程の濾過工程５４に移り導線４４、導線４５を介して電磁弁３３に開弁信号を、電磁弁３４に閉弁信号をそれぞれ送り、濾過用微粒子供給管３１から汚水管３０への切替を、また導線４６、導線４７を介して電磁弁３７に開弁、電磁弁３８に閉弁信号を夫々送り、循環水管３６から濾過水管３５へ切替える。
【００１５】
これにより汚水槽２０内には汚水が供給され汚水に含まれる懸濁物は濾体２９により濾過され密巻きコイル２４の隙間２５を通過した濾過水は濾過水槽２１から濾過水管３５へと送り出される。
【００１６】
前記濾体２９の一部を構成する濾過用微粒子２８は濾過の際抵抗を受け図３において密巻きコイル２４の外側から密巻きコイル２４の上下方向の中心軸に直角方向の濾過圧力を受ける。この力は濾過が進むに連れて汚水中の懸濁物による濾過用微粒子２８の目詰まりに伴い増大する。この押圧力により該濾過用微粒子２８は密巻きコイル２４の隙間２５の方向に向かって食い込むことになる。
【００１７】
濾過を始めて所定時間経過後制御器４３は、導線４４及び導線４６を介して電磁弁３３、電磁弁３７に夫々閉弁信号を送る。
【００１８】
これで制御器４３は濾過工程５４から逆洗工程５５へと制御を移し、導線４８及び導線４９を介して電磁弁４０及び電磁弁４２に夫々開弁信号を送る。
【００１９】
上記により汚水及び濾過水は流れを止め、吸気管３９及び排水管４１が開かれる。よって汚水槽２０内の汚水は排水管４１より排水され、一方大気が濾過水槽２１内に導入され、濾過水は洗浄水としてその水位を下げつつ隔壁２２の連通孔２３を経由して密巻きコイル２４の内側より隙間２５を通過して汚水槽２０側の濾過用微粒子２８を洗い流そうとする。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら濾過用微粒子２８は濾過の際濾過圧力により密巻きコイル２４のくさび部に食い込んでいるために内側から洗浄水により洗い流そうとしても容易に洗い流すことが出来ないという問題がある。この問題は深刻で、逆洗側から加圧水を圧入すると一部で密巻きコイル２４の隙間２５の濾過用微粒子２８を洗い流すことが出来てもその部分より流出する流量により水圧が下がり、その他の部分の濾過用微粒子２８を洗い流すことが出来ず逆洗効果を挙げることができないという問題がある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の手段は請求項１に該当し、隔壁を介して上、下に濾過水槽と汚水槽とより成り、該隔壁に設けられた連通孔と、該連通孔と同等又はこれより大きい巻き径の密巻きコイルの一端を閉止して下端とし、その上端を前記隔壁に対して該隔壁の連通孔を前記密巻きコイルの径内に収まる位置に水密に固定し、前記密巻きコイルの汚水槽側に濾過用微粒子を付着させて濾体を構成する手段と、前記汚水槽に連通する汚水管と前記濾過水槽に連通する濾過水管と、濾過水槽に大気を導入制御し、汚水槽より洗滌水を排出制御する逆洗手段とを有する濾過装置において、逆洗時に前記密巻きコイルを伸張させる手段は、押し棒を備えた浮きであり、その自重は前記密巻きコイルの初期荷重よりも大く浮力よりも小さくかつ前記押し棒の下端は前記密巻きコイルの底板に接触し、逆洗時以外の工程では該密巻きコイルの底板より離れるようにしている。
【００２２】
「隔壁の連通孔を前記密巻きコイルの径内に収まる位置に水密に固定する」とは、隔壁に対して密巻きコイルを固定する位置を該密巻きコイルの外径が連通孔に挿通されて固定されるか、または連通孔が密巻きコイルの径内に収まるような位置に固定されて、連通孔と汚水槽と濾過水槽とは密巻きコイルの隙間と連通孔とを通過して始めて連通できる関係にあり、その他のバイパスは許さない結合法を指すものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の第一の手段によれば、構造極めて簡単で、しかも特別な制御機構の追加を必要とせず作動確実且つ安価な密巻きコイルの引張手段とすることが出来る。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態の第一例を図１、図３及び図４により説明する。図１は本発明になる逆洗式バネ濾過装置の正面断面図である。なお従来例と共通の部分には同じ符号を附して説明を省略する。図３、図４は従来技術と全く共通する部分である。
【００２５】
図１において１は浮きである。該浮き１は、浮き本体２と押し棒３より成り、該押し棒３は濾過水槽２１側より各連通孔２３から密巻きコイル２４の内径部に挿通されている。
【００２６】
前記浮き１の自重は密巻きコイル２４の初期荷重よりも十分重くかつ、浮き１の浮力よりも十分軽い。押し棒３の長さは隔壁２２の上面より密巻きコイル２４の底板２６までの深さよりも５０ｍｍだけ長く設定されている。
【００２７】
また隔壁２２の上面から濾過水槽２１の上の外壁までの内法高さは、浮き本体２の高さよりも７０ｍｍ以上高く製作されている。隔壁２２の下面から汚水槽２０の下底までの内法高さは、密巻きコイル２４の取り付け長さよりも７０ｍｍ以上長く作られている。
【００２８】
次にその作用を図１、図３及び図４で説明する。図４の濾過用微粒子供給工程５３から逆洗工程５５において、浮き１は初期を除き逆洗開始までの各工程の間濾過水槽２１内で浮いているため押し棒３は密巻きコイル２４の底板２６から離れている。従って逆洗工程５５までは従来技術における逆洗式バネ濾過装置と作用に相異はない。
【００２９】
本濾過装置を上水道水または工業用水の供給施設がある場合、図４の工程フロー図５２のフローに従って本濾過装置を作動させる。濾過用微粒子供給ポンプ３２の濾過用微粒子供給口５１からは
濾過用微粒子２８を懸濁した水が次第に水位を高め満水となる。なおこの際濾汚水槽２０、濾過水槽２１は空であり、従って浮き１は図１に破線で示すように密巻きコイルを約５０ｍｍ伸張した状態にある。
【００３０】
制御器４３は従来技術におけると同様に濾過用微粒子供給工程５３の制御を行なう。汚水槽２０内には濾過用微粒子供給ポンプ３２で濾過用微粒子２８を懸濁した水が濾過用微粒子供給管３１から汚水槽に供給され次第に水位を高め満水となる。この懸濁水は図１に破線で示された密巻きコイル２４の伸張された隙間を通過して濾過水槽側に入り水位を上昇させつつ浮き１を浮上させる。該浮き１の浮上に伴い密巻きコイル２４の底板２６から押し棒３が離れた時、密巻きコイル２４は密巻き状態に復元し、隙間２５が確保される。
以下従来技術における説明と同様にして循環水が完全に濾過された時には前記密巻きコイル２４の外周に濾過用微粒子２８の層が完成し濾体２９が構成される。
【００３１】
次に制御器４３は、第２工程の濾過工程５４に移り導線４４、導線４５を介して電磁弁３３に開弁信号を、電磁弁３４に閉弁信号を夫々送り、濾過用微粒子供給管３１から汚水管３０への切替を行い汚水の濾過を行なう。制御器４３は又、導線４６、導線４７を介して電磁弁３７に開弁、電磁弁３８に閉弁信号をそれぞれ送り、循環水管３６から濾過水管３５へ切替える。以降従来技術で説明した濾過工程に入る。
【００３２】
以下逆洗工程の前半までの制御は従来技術で説明したものと同様であるから、逆洗工程５５の後半から説明する。汚水槽２０内の汚水は排水管４１より排水され、大気が濾過水槽２１内に導入され、濾過水槽２１内の水は洗滌水として水位を下降させ、隔壁２２の連通孔２３、密巻きコイル２４の内側から隙間２５を通って汚水槽２０側へ流出する。これに伴い浮き１は下降し、押し棒３は密巻きコイル２４の底板２６に接触し更に自重で密巻きコイル２４を図１の破線で示す状態まで伸ばし、濾過用微粒子２８に作用していた拘束力を解放する。こうして濾過用微粒子２８は洗滌水により密巻きコイル２４内より隙間２５の周囲も含め綺麗に洗い流され、汚水槽２０より排出される。制御器４３は導線４８、導線４９を介して電磁弁４０，電磁弁４２にそれぞれ閉弁信号を送り逆洗工程５５を終了する。
【００３３】
次に制御器４３は再び工程フロー図５２の濾過用微粒子供給工程５３に戻り次のサイクルを継続する。
【００３４】
本発明の実施の形態の第一例によれば濾過用微粒子２８の逆洗が確実に出来る。従って長時間に亘り性能の劣化が無いので、自動運転の継続が可能となる。又従来技術に対して電磁弁３７、電磁弁３８の制御時間のセットを変えるのみで、制御に特別の回路の追加がないため低コストである。
【００３５】
なお逆洗により排出される目詰まりした濾過用微粒子２８は、本来無害な珪藻土を焼成後粉砕したものであるから環境汚染の恐れはない。
尚本発明は、実施例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更は自由であることは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の効果は次の通りである。
（１）請求項１において逆洗が確実に行われるために濾体の径時的劣化がない。
（２）請求項１において作動が確実であるため、人の監視に替わるセンサーを設けることなく簡単な制御機構で自動化することが出来る。
（３）請求項１において構造簡単で信頼性が高いため低価格で市場に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の逆洗式バネ濾過装置の実施の形態の第一例を示す正面断面図である。
【図２】従来技術の逆洗式バネ濾過装置の正面断面図である。
【図３】密巻きコイルの外周部に濾体を構成した部分断面拡大図である。
【図４】従来技術及び本発明の工程を示すフロー図である。
【符号の説明】
１ 浮き
２ 浮き本体
３ 押し棒
２０ 汚水槽
２１ 濾過水槽
２２ 隔壁
２３ 連通孔
２４ 密着コイル
２５ 隙間
２６ 底板
２７ 突起
２８ 濾過用微粒子
２９ 濾体
３０ 汚水管
３５ 濾過水管
３６ 循環水管
４３ 制御器
５２ 工程フロー図
５３ 濾過用微粒子供給工程
５４ 濾過工程
５５ 逆洗工程

Claims (1)

1. 隔壁を介して上下に濾過水槽と汚水槽とより成り、前記隔壁に設けられた連通孔と、該連通孔と同等又はこれより大きい巻き径の密巻きコイルの一端に底板を設けて下端とし、その上端を前記隔壁の前記汚水槽側に、該隔壁の連通孔を前記密巻きコイルの径内に収まる位置に水密に固定し、前記密巻きコイルの汚水槽側に濾体を構成する手段と、前記汚水槽に連通する汚水管と前記濾過水槽に連通する濾過水管と、濾過水槽に空気を導入制御し、汚水槽より洗滌水を排出制御する逆洗手段を有する濾過装置において、逆洗時に前記密巻きコイルを伸張させる手段は、押し棒を備えた浮きであり、その自重は前記密巻きコイルの初期荷重よりも大きく、浮力よりも小さくかつ、前記押し棒の下端は前記底板に接触して密巻きコイルを伸張し、逆洗時以外の工程では該密巻きコイルの底板より離れている事を特徴とする逆洗式バネ濾過装置。

Images