JP4953806B2

JP4953806B2 - Filtration device

Info

Publication number: JP4953806B2
Application number: JP2006354380A
Authority: JP
Inventors: 敬道井上; 勤三浦; 優子高見
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: JP2008161807A

Description

本発明は、蒸気または熱水を使用する負荷から排出された温水を貯留する温水タンクの外部に取り付けて使用され、温水タンクからの温水をろ過したのち、再び、温水タンクに戻すろ過装置に関する。 The present invention relates to a filtration device that is used outside a hot water tank that stores hot water discharged from a load that uses steam or hot water, filters hot water from the hot water tank, and then returns the hot water to the hot water tank.

従来、ボイラ設備のような蒸気生成手段から排出される温水は、高い熱エネルギを保有する有効資源として温水タンクに回収・貯留されたのち、再び、循環させてボイラ設備で使われる。このようなボイラ設備を長く使用していると、ボイラ内部で鉄さびのような異物が発生し、ボイラの寿命を短くする。このため、通常、ボイラに防錆剤を添加し、ボイラからの鉄さびの発生を抑制している。しかし、防錆剤を添加すると、回収した温水は食品衛生上の立場から食器洗いや食品処理用水として使えない。また、防錆剤を添加しなければ、回収される温水中への鉄さびの混入は避けられず、ボイラ寿命に影響を及ぼす。 Conventionally, hot water discharged from steam generation means such as boiler equipment is collected and stored in a hot water tank as an effective resource having high thermal energy, and then circulated again to be used in boiler equipment. If such a boiler facility is used for a long time, foreign matter such as iron rust is generated inside the boiler, and the life of the boiler is shortened. For this reason, a rust inhibitor is usually added to the boiler to suppress the occurrence of iron rust from the boiler. However, if a rust inhibitor is added, the recovered hot water cannot be used as dishwashing or food processing water from the standpoint of food hygiene. Moreover, if rust preventives are not added, iron rust is inevitably mixed in the recovered hot water, which affects the boiler life.

このようなことから、ボイラから回収した温水中に防錆剤を添加することなくボイラからの鉄さびのような異物を速やかに取り除け、かつ防錆剤を使用しないことで前記温水を食器洗いや食品処理用水として利用することのできる温水処理法として、例えば温水タンクに回収された温水をろ過膜でろ過して鉄さびのような異物を除去し、再び、温水タンクへ戻すようにした温水ろ過方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００６−４３５０７号公報 For this reason, it is possible to quickly remove foreign matters such as iron rust from the boiler without adding a rust inhibitor to the hot water recovered from the boiler, and to wash the warm water by dishwashing or food processing by using no rust inhibitor. As a hot water treatment method that can be used as irrigation water, for example, a hot water filtration method is proposed in which hot water collected in a hot water tank is filtered through a filtration membrane to remove foreign matters such as iron rust and returned to the hot water tank again. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2006-43507 A

ところが、前記ろ過膜を使った温水のろ過方法によれば、一定量の温水をろ過膜でろ過すると、鉄さびのような異物がろ過膜に目詰まりし、ろ過膜のろ過性能が短期間で低下する。また、ろ過性能を回復させるためのろ過膜の再生は、温水のろ過現場から遠く離れた再生工場で行うため、ろ過膜のリサイクル活用が迅速かつ効率的になされない。さらに、自動再生機能を付与したろ過装置は高価で大きなスペースをとり、保守のための負担も大きいものであった。 However, according to the hot water filtration method using the filtration membrane, when a certain amount of hot water is filtered through the filtration membrane, foreign matters such as iron rust clog the filtration membrane, and the filtration performance of the filtration membrane decreases in a short period of time. To do. Moreover, since the regeneration of the filtration membrane for recovering the filtration performance is performed at a regeneration plant far away from the hot water filtration site, the recycling of the filtration membrane is not performed quickly and efficiently. Furthermore, the filtration device provided with the automatic regeneration function is expensive and takes a large space, and the maintenance burden is large.

そこで、本発明は、急激な目詰まりによるろ過不良が発生した際、ろ過膜の再生がろ過現場で行え、速やかにろ過膜としてリサイクル活用することができるろ過装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a filtration device that can regenerate a filtration membrane at a filtration site when a filtration failure due to sudden clogging occurs and can be quickly recycled as a filtration membrane.

上記目的を達成するために、本発明に係るろ過装置は、蒸気または熱水を使用する負荷から排出された温水を貯留する温水タンクに接続されて、前記温水タンク内の温水をろ過したのち、前記温水タンクに戻すろ過装置であって、ろ過膜を内蔵したろ過カートリッジと、ろ過処理時の前記ろ過カートリッジを収納するろ過チャンバと、前記ろ過チャンバを収納する収納ボックスと、前記ろ過膜の再生を行う再生溶液および前記ろ過カートリッジに付着した再生溶液の中和を行う中和溶液を有し、使用後の前記ろ過カートリッジを収納して再生および中和を行う再生器とを備え、前記再生器は、前記ろ過カートリッジを収納して再生を行う再生チャンバと、再生後のろ過カートリッジを収納して中和を行う中和チャンバとを有し、前記再生器が前記収納ボックスに取り付けられている。 In order to achieve the above object, the filtration device according to the present invention is connected to a hot water tank that stores hot water discharged from a load that uses steam or hot water, and after filtering the hot water in the hot water tank, A filtration device for returning to the hot water tank, comprising a filtration cartridge incorporating a filtration membrane, a filtration chamber for housing the filtration cartridge during filtration, a storage box for housing the filtration chamber, and regeneration of the filtration membrane A regenerator that performs neutralization of the regenerative solution to be performed and the regenerative solution adhering to the filtration cartridge, and includes a regenerator that accommodates the used filtration cartridge to regenerate and neutralize the regenerator, A regeneration chamber for storing and regenerating the filtration cartridge; and a neutralization chamber for storing and neutralizing the recovered filtration cartridge, and the regenerator It is attached to the serial storage box.

この構成によれば、蒸気または熱水を使用する負荷から排出された温水をろ過処理するに際し、ろ過カートリッジに内蔵されたろ過膜に目詰まりした鉄さびのような異物がろ過装置に付設された再生器の再生溶液により、ろ過現場でろ過膜が再生および中和されることで取り除かれ、ろ過カートリッジが再使用可能になる。また、ろ過膜の再生・中和により、ろ過膜が中性となるから、その後の簡単な洗浄のみですぐにろ過を行うことができ、急な目詰まりによる運転停止時間を大幅に短縮できる。したがって、ろ過カートリッジを離れた再生工場に輸送する必要がなくなり、ろ過膜の再生・中和の作業効率が向上する。さらに、再生用と中和用のチャンバをそれぞれ独立した別体のものとしたことで、ろ過カートリッジは再生チャンバで鉄さびのような異物が取り除かれて再生されたのち、中和チャンバで確実に中和される。 According to this configuration, when the hot water discharged from the load using steam or hot water is filtered, foreign matters such as iron rust clogged in the filtration membrane built in the filtration cartridge are attached to the filtration device. The regenerator solution removes the filtration membrane by regenerating and neutralizing it at the filtration site, and the filtration cartridge can be reused. Moreover, since the filtration membrane becomes neutral by regeneration / neutralization of the filtration membrane, it is possible to perform filtration immediately with only simple washing thereafter, and the operation stop time due to sudden clogging can be greatly shortened. Therefore, it is not necessary to transport the filtration cartridge to a separate regeneration plant, and the work efficiency of regeneration / neutralization of the filtration membrane is improved. In addition, the regeneration and neutralization chambers are independent and separate, so that the filtration cartridge is regenerated after removing foreign substances such as iron rust in the regeneration chamber, and then reliably in the neutralization chamber. To be summed.

本発明の好ましい実施形態では、さらに、前記温水からなる原水を前記ろ過カートリッジに導入する導入通路と、ろ過カートリッジ内の原水を排出するドレン通路と、ろ過カートリッジからのろ過水を前記温水タンクに戻す回収通路と、前記回収通路とろ過カートリッジの原水側とを接続する充水通路とを有する。 In a preferred embodiment of the present invention, further, an introduction passage for introducing the raw water made of the warm water into the filtration cartridge, a drain passage for discharging the raw water in the filtration cartridge, and the filtered water from the filtration cartridge are returned to the hot water tank. A recovery passage, and a charging passage connecting the recovery passage and the raw water side of the filtration cartridge.

この構成によれば、導入通路から原水がろ過カートリッジに導入され、ろ過カートリッジ内に充水されることにより、原水が前記ろ過カートリッジでろ過され、回収通路を経て温水タンクに戻される。また、充水により溢れた原水は、充水通路により前記回収通路のろ過水と合流して温水タンクに戻され、外部には排出されない。ろ過を長時間停止する場合のみ、ろ過カートリッジ内の原水はドレン通路を経て外部に排出される。このように、充水工程において温水が廃棄されることがなくなり、温水の利用効率が高い。 According to this configuration, the raw water is introduced into the filtration cartridge from the introduction passage and is filled in the filtration cartridge, whereby the raw water is filtered by the filtration cartridge and returned to the hot water tank through the recovery passage. Moreover, the raw water overflowed by charging is merged with the filtered water in the recovery passage through the filling passage and returned to the hot water tank, and is not discharged to the outside. Only when the filtration is stopped for a long time, the raw water in the filtration cartridge is discharged to the outside through the drain passage. In this way, warm water is not discarded in the water filling step, and the utilization efficiency of warm water is high.

本発明において、さらに、前記ろ過カートリッジ内の原水を排出するドレン通路と、前記ろ過カートリッジのろ過水側から原水側に向けて空気を供給し、前記ドレン通路から排出させる逆流空気供給通路とを有する。この構成によれば、供給空気の空気圧によってろ過カートリッジ内の原水が勢いよく逆流して前記空気とともにドレン通路から排出される。このとき、ろ過カートリッジのろ過膜に付着する鉄さびのような異物が取り除かれて前記原水とともにドレン通路から排出される。したがって、ろ過カートリッジに内蔵されたろ過膜の目詰まりが解消し、ろ過カートリッジの寿命が延びる。また、逆洗には、温水ではなく空気を使用するので、温水が無駄に消費されることがなく、温水の熱エネルギが有効に活用できる。 In the present invention, it further includes a drain passage for discharging the raw water in the filtration cartridge, and a backflow air supply passage for supplying air from the filtered water side of the filtration cartridge toward the raw water side and discharging the raw water from the drain passage. . According to this configuration, the raw water in the filtration cartridge vigorously flows back by the air pressure of the supply air and is discharged from the drain passage together with the air. At this time, foreign matters such as iron rust adhering to the filtration membrane of the filtration cartridge are removed and discharged from the drain passage together with the raw water. Therefore, clogging of the filtration membrane built in the filtration cartridge is eliminated, and the lifetime of the filtration cartridge is extended. Moreover, since air is used for backwashing instead of warm water, the warm water is not wasted, and the thermal energy of the warm water can be used effectively.

本発明において、より好ましくは、前記ろ過カートリッジのろ過膜は分画粒子径が１〜１０μｍである。分画粒子径が１μｍ未満では鉄さびの除去効率は高いが通水抵抗が大きく、１０μｍを超えると通水抵抗は小さくなるが鉄さびの除去効率が低下する。鉄さび除去率は分画粒子径が２．５μｍの場合、９５％であり、これよりも分画粒子径が大きくなると、鉄さび除去率が急激に低下するが、装置の経済性を考慮すると、１０μｍ程度まで利用できる。このように、ろ過膜の分画粒子径を１〜１０μｍとしたことで、温水中の鉄さびを最も効率よく除去でき、通水抵抗が小さく、大流量のろ過が可能となってろ過効率の向上をはかることができ、その結果、装置の小型化が実現される。 In the present invention, more preferably, the filtration membrane of the filtration cartridge has a fractional particle diameter of 1 to 10 μm. When the fractional particle size is less than 1 μm, the iron rust removal efficiency is high, but the water resistance is high, and when it exceeds 10 μm, the water resistance becomes small, but the iron rust removal efficiency decreases. The iron rust removal rate is 95% when the fractional particle size is 2.5 μm, and when the fractional particle size is larger than this, the iron rust removal rate decreases sharply. Available to the extent. Thus, by setting the fractional particle size of the filtration membrane to 1 to 10 μm, iron rust in warm water can be removed most efficiently, water resistance is low, and filtration at a large flow rate is possible, improving filtration efficiency. As a result, downsizing of the apparatus is realized.

本発明に係るろ過装置によれば、蒸気または熱水を使用する負荷から排出された温水をろ過処理するに際し、ろ過カートリッジのろ過膜に目詰まりした鉄さびのような異物が再生器の再生溶液により、ろ過装置自体の中でろ過されて取除かれ、再生および中和されるので、ろ過膜の再生・中和の作業効率が向上する。また、ろ過膜の再生・中和により、ろ過膜が中性となるから、その後の簡単な洗浄のみですぐにろ過を行うことができ、急な目詰まりによる運転停止時間を大幅に短縮できる。したがって、ろ過カートリッジを離れた再生工場に輸送する必要がなくなり、ろ過膜の再生・中和の作業効率が向上する。 According to the filtration device of the present invention, when filtering hot water discharged from a load using steam or hot water, foreign matters such as iron rust clogged in the filtration membrane of the filtration cartridge are caused by the regenerated solution of the regenerator. Since it is filtered and removed in the filtration device itself, and regenerated and neutralized, the work efficiency of regeneration and neutralization of the filter membrane is improved. Moreover, since the filtration membrane becomes neutral by regeneration / neutralization of the filtration membrane, it is possible to perform filtration immediately with only simple washing thereafter, and the operation stop time due to sudden clogging can be greatly shortened. Therefore, it is not necessary to transport the filtration cartridge to a separate regeneration plant, and the work efficiency of regeneration / neutralization of the filtration membrane is improved.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係るろ過装置の斜視図である。同図に示すように、ろ過装置１は、温水を貯留する温水タンク３の外部、例えばその近傍に設置され、温水タンク３に配管で接続される。ろ過装置１は縦長のほぼ直方体の形状であり、板材からなる収納ボックス２により、上部、前部および両側部が覆われている。収納ボックス２の下部には基台７１を介して４つの支持足７２が取り付けられている。収納ボックス２の前面２ａには操作パネル５と、第１および第２圧力計６，７とが装着されている。収納ボックス２の後部には、縦長の円筒状のろ過チャンバ４が配置され、一側面にブラケット９を介して、縦長の筒形の再生チャンバ１０Ａおよび中和チャンバ１０Ｂからなる再生器１０が取り付けられている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a filtration device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the filtration device 1 is installed outside the hot water tank 3 for storing hot water, for example, in the vicinity thereof, and is connected to the hot water tank 3 by piping. The filtration device 1 has a vertically long, substantially rectangular parallelepiped shape, and an upper portion, a front portion, and both side portions are covered with a storage box 2 made of a plate material. Four support legs 72 are attached to the lower part of the storage box 2 via a base 71. An operation panel 5 and first and second pressure gauges 6 and 7 are attached to the front surface 2 a of the storage box 2. A vertically long cylindrical filtration chamber 4 is disposed at the rear of the storage box 2, and a regenerator 10 including a vertically long cylindrical regeneration chamber 10A and a neutralization chamber 10B is attached to one side surface via a bracket 9. ing.

図２はろ過装置１の内部の配管構造を示す。同図に示すように、ろ過チャンバ４の下方には、図１に示す温水タンク３からの温水（原水）をろ過装置１側に取り入れる図示しない配管に接続される手動の開閉バルブ１１が配置され、この開閉バルブ１１の下流に原水ポンプＰ１が接続されている。原水ポンプＰ１は入口配管２１により、垂直に配置されたろ過チャンバ４の下部側方に接続されている。入口配管２１には手動の開閉バルブ１３と、自動の原水入口バルブＡＶ１とが接続されている。このように構成される原水取入配管系統により、温水タンク３からの原水はろ過装置１に取り込まれ、ろ過チャンバ４によってろ過処理される。ろ過処理された清浄なろ過水は、ろ過チャンバ４の出口配管２２に接続された自動の温水出口バルブＡＶ２および手動の開閉バルブ１４を通して温水タンク３へ戻される。 FIG. 2 shows a piping structure inside the filtration device 1. As shown in the figure, a manual open / close valve 11 connected to a pipe (not shown) for taking hot water (raw water) from the hot water tank 3 shown in FIG. The raw water pump P <b> 1 is connected downstream of the opening / closing valve 11. The raw water pump P <b> 1 is connected to the lower side of the filtration chamber 4 arranged vertically by an inlet pipe 21. A manual on-off valve 13 and an automatic raw water inlet valve AV1 are connected to the inlet pipe 21. The raw water from the warm water tank 3 is taken into the filtration device 1 by the raw water intake piping system configured as described above, and is filtered by the filtration chamber 4. The filtered filtered clean water is returned to the hot water tank 3 through the automatic hot water outlet valve AV2 connected to the outlet pipe 22 of the filtration chamber 4 and the manual opening / closing valve 14.

入口配管２１には原水入口バルブＡＶ１の下流側で自動の第１ドレンバルブＡＶ３を介してドレン配管２３が接続され、このドレン配管２３の先端が収納ボックス２の後側に開口したドレン排出口８に接続されている。前記ろ過チャンバ４の上部には二又の配管２４を介して第２ドレンバルブＡＶ４および充水バルブＡＶ５が接続され、この第２ドレンバルブＡＶ４の先端に、下方に延びる柔軟なドレンホース２５が接続され、このドレンホース２５の先端が前記ドレン排出口８に接続されている。 A drain pipe 23 is connected to the inlet pipe 21 via an automatic first drain valve AV3 on the downstream side of the raw water inlet valve AV1, and a drain discharge port 8 whose front end opens to the rear side of the storage box 2. It is connected to the. A second drain valve AV4 and a water filling valve AV5 are connected to the upper portion of the filtration chamber 4 via a bifurcated pipe 24, and a flexible drain hose 25 extending downward is connected to the tip of the second drain valve AV4. The tip of the drain hose 25 is connected to the drain discharge port 8.

前記充水バルブＡＶ５には、下方に延びる柔軟な充水ホース２６が接続され、この充水ホース２６の先端が出口配管２２における自動の温水出口バルブＡＶ２と開閉バルブ１４の間に接続され、温水出口バルブＡＶ２を通って導出されるろ過水と合流する。 A flexible filling hose 26 extending downward is connected to the filling valve AV5, and the tip of the filling hose 26 is connected between the automatic warm water outlet valve AV2 and the open / close valve 14 in the outlet pipe 22, It joins with the filtered water led out through the outlet valve AV2.

ろ過チャンバ４の出口配管２２には、自動の空気導入バルブＡＶ６が取り付けられ、この空気導入バルブＡＶ６の下部に空気供給用チューブ２７が接続され、このチューブ２７の先端が収納ボックス２の側部下方に設けた空気供給口１２に接続され、この空気供給口１２を介して、後述するように加圧空気が送り込まれ、ろ過チャンバ４内のろ過膜４２を空気逆洗できるようになっている。また、入口配管２１における原水ポンプＰ１と自動の原水入口バルブＡＶ１の間に入口圧検出センサ２８が接続され、この入口圧検出センサ２８が、検出圧力を表示する第１圧力計６に接続されている。出口配管２２における自動の温水出口バルブＡＶ２と開閉バルブ１４との間に出口圧検出センサ２９が接続され、この出口圧検出センサ２９が、検出圧力を表示する第２圧力計７に接続されている。 An automatic air introduction valve AV 6 is attached to the outlet pipe 22 of the filtration chamber 4, and an air supply tube 27 is connected to the lower portion of the air introduction valve AV 6, and the distal end of the tube 27 is below the side of the storage box 2. The air supply port 12 is connected to the air supply port 12, and pressurized air is fed through the air supply port 12 as described later, so that the filtration membrane 42 in the filtration chamber 4 can be backwashed with air. An inlet pressure detection sensor 28 is connected between the raw water pump P1 and the automatic raw water inlet valve AV1 in the inlet pipe 21, and this inlet pressure detection sensor 28 is connected to the first pressure gauge 6 that displays the detected pressure. Yes. An outlet pressure detection sensor 29 is connected between the automatic hot water outlet valve AV2 and the on-off valve 14 in the outlet pipe 22, and this outlet pressure detection sensor 29 is connected to the second pressure gauge 7 that displays the detected pressure. .

図３はろ過チャンバ４の分解斜視図を示す。同図に示すように、ろ過チャンバ４は、上端が開口した円筒状本体４ａの内部にろ過カートリッジ４０を収納し、上部開口４ａａをシール用のОリング３１を備えたキャップ４ｂで閉塞している。ろ過カートリッジ４０は、筒形ケース４１の内部に中空糸膜からなる多数のろ過膜４２を収納したものである。ここで、前記ろ過膜４２としては中空糸膜のほかに平膜も使用できる。この実施形態では、中空糸膜の分画粒子径が２〜３μｍである。ろ過膜４２の分画粒子径を２〜３μｍとしたことで、通水抵抗が小さく、大流量のろ過が可能となってろ過効率の向上をはかることができ、これによって、装置が小型化される。 FIG. 3 shows an exploded perspective view of the filtration chamber 4. As shown in the figure, the filtration chamber 4 houses a filtration cartridge 40 inside a cylindrical body 4a having an open upper end, and the upper opening 4aa is closed with a cap 4b having an O ring 31 for sealing. . The filtration cartridge 40 is one in which a large number of filtration membranes 42 made of hollow fiber membranes are housed inside a cylindrical case 41. Here, a flat membrane can be used as the filtration membrane 42 in addition to the hollow fiber membrane. In this embodiment, the fractional particle diameter of the hollow fiber membrane is 2 to 3 μm. By setting the fractional particle diameter of the filtration membrane 42 to 2 to 3 μm, the water flow resistance is small, and a large flow rate can be filtered to improve the filtration efficiency, thereby reducing the size of the apparatus. The

本発明で使用される中空糸膜によるろ過の方式としては、外圧全ろ過、外圧循環ろ過、内圧循環ろ過などが挙げられ、所望の処理条件や処理性能に応じて適宜選択することができる。膜寿命の点では、分離膜表面の洗浄を同時に行うことのできる循環方式が好ましく、設備の単純さ、設置コスト、運転コストの点では全ろ過方式が好ましい。 Examples of the filtration method using the hollow fiber membrane used in the present invention include external pressure total filtration, external pressure circulation filtration, and internal pressure circulation filtration, and can be appropriately selected according to desired treatment conditions and treatment performance. From the viewpoint of membrane life, a circulation system capable of simultaneously cleaning the separation membrane surface is preferable, and a total filtration system is preferable from the viewpoint of simplicity of equipment, installation cost, and operation cost.

上下端が開口した筒形ケース４１の下部には、前記本体４ａ内にろ過カートリッジ４０を収納して嵌合孔３３に嵌合したとき、嵌合孔３３との間のシール性を確保するため、Оリング３４が装着されている。前記ケース４ａの上部側面（収納ボックス２の他側方側）には二又の配管２４（図２）と接続するための接続管４６が設けられ、下部側面（前記他側方側）には入口配管２１（図２）に接続するための接続管４７が設けられ、下端面には出口配管２２（図２）に接続するための接続管４８が設けられている。 In the lower part of the cylindrical case 41 whose upper and lower ends are opened, when the filtration cartridge 40 is housed in the main body 4a and fitted into the fitting hole 33, a sealing property with the fitting hole 33 is secured. , O ring 34 is attached. A connecting pipe 46 for connecting to the bifurcated pipe 24 (FIG. 2) is provided on the upper side surface (the other side of the storage box 2) of the case 4a, and the lower side surface (the other side). A connecting pipe 47 for connecting to the inlet pipe 21 (FIG. 2) is provided, and a connecting pipe 48 for connecting to the outlet pipe 22 (FIG. 2) is provided on the lower end surface.

図１の再生器１０は、使用後のろ過カートリッジ４０を収納して再生を行う再生チャンバ１０Ａと、再生後のろ過カートリッジ４０を収納して中和を行う中和チャンバ１０Ｂとが、収納ボックス２の一側面に並んで配置されている。これらのチャンバ１０Ａ，１０Ｂは、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、円筒状となっており、その中に、再生する場合や中和する場合にろ過カートリッジ４０を装填し、その上部開口がそれぞれキャップ１０Ａａ，１０Ｂａで閉塞できるようになっている。再生チャンバ１０Ａには、ろ過カートリッジ４０に内蔵されたろ過膜４２の再生を行う再生溶液として所定濃度のシュウ酸（またはクエン酸）１８Ａが入れられ、中和チャンバ１０Ｂには、再生されたろ過膜４２の中和を行う中和溶液として所定濃度の重曹１８Ｂが収容されている。 The regenerator 10 shown in FIG. 1 includes a regeneration chamber 10A that stores and regenerates the used filtration cartridge 40, and a neutralization chamber 10B that stores and neutralizes the regenerated filter cartridge 40. Are arranged side by side. As shown in FIGS. 4A and 4B, these chambers 10A and 10B have a cylindrical shape, in which a filtration cartridge 40 is loaded when regenerating or neutralizing. The upper openings can be closed with caps 10Aa and 10Ba, respectively. The regeneration chamber 10A contains a predetermined concentration of oxalic acid (or citric acid) 18A as a regeneration solution for regenerating the filtration membrane 42 built in the filtration cartridge 40, and the neutralization chamber 10B contains the regenerated filtration membrane. A sodium bicarbonate 18B having a predetermined concentration is accommodated as a neutralizing solution for neutralizing 42.

図５に示すように、収納ボックス２の後側は開放されており、ろ過チャンバ４および配管、バルブ類が露出している。この後側からろ過装置１に、温水タンク３との接続配管が連結される。 As shown in FIG. 5, the rear side of the storage box 2 is open, and the filtration chamber 4, piping, and valves are exposed. A connecting pipe to the hot water tank 3 is connected to the filtration device 1 from the rear side.

図６は温水タンク３とろ過装置１を接続する配管概略構成図を示す。温水タンク３の温水はボイラ５０に供給されて蒸気または熱水となり、負荷５１に供給される。負荷５１を出た温水は温水タンク３に戻る。温水タンク３からの温水である原水は導入通路６１を通ってろ過カートリッジ４０の下部に側方から導入される。導入通路６１には、上流側から順に、前述した原水ポンプＰ１、自動の原水入口バルブＡＶ１が設けられている。導入通路６１における開閉弁１１よりも下流側が前記入口配管２１（図２）により形成されている。ろ過水はろ過カートリッジ４０の下部から回収通路６２を通って温水タンク３に回収される。回収通路６２には上流から順に前記温水出口バルブＡＶ２と開閉バルブ１４が設けられており、回収通路６２における開閉バルブ１４よりも上流側が前記出口配管２２（図２）により形成されている。 FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of piping connecting the hot water tank 3 and the filtration device 1. Hot water in the hot water tank 3 is supplied to the boiler 50 to become steam or hot water, and is supplied to the load 51. The hot water leaving the load 51 returns to the hot water tank 3. Raw water, which is hot water from the hot water tank 3, is introduced from the side into the lower part of the filtration cartridge 40 through the introduction passage 61. The introduction passage 61 is provided with the raw water pump P1 and the automatic raw water inlet valve AV1 described above in order from the upstream side. A downstream side of the introduction passage 61 from the on-off valve 11 is formed by the inlet pipe 21 (FIG. 2). The filtrate is collected in the hot water tank 3 from the lower part of the filtration cartridge 40 through the collection passage 62. The recovery passage 62 is provided with the warm water outlet valve AV2 and the opening / closing valve 14 in order from the upstream, and the upstream side of the recovery passage 62 with respect to the opening / closing valve 14 is formed by the outlet pipe 22 (FIG. 2).

導入通路６１の原水入口バルブＡＶ１の下流側に前記第１ドレンホース２３（図２）により形成された第１のドレン通路６３が接続されており、この第１のドレン通路６３に第１ドレンバルブＡＶ３が設けられている。ろ過カートリッジ４０の上部側方と、回収通路６２における温水出口バルブＡＶ２と開閉バルブ１４の間とが、充水通路６４により接続されており、この充水通路６４に自動の充水バルブＡＶ５が設けられている。充水通路６４の充水バルブＡＶ５の上流側に第２のドレン通路６５が接続され、この第２のドレン通路６５に第２ドレンバルブＡＶ４が設けられている。充水通路６４の充水バルブＡＶ５の下流側には、ドレン排出時に充水通路６４に大気中の空気を導入するための通路開放バルブＡＶ７が接続されている。回収通路６２の温水出口バルブＡＶ２の上流側に空気供給用チューブ２７（図２）からなる空気導入用の逆洗通路６７が接続され、この逆洗通路６７に空気導入バルブＡＶ６が設けられている。 A first drain passage 63 formed by the first drain hose 23 (FIG. 2) is connected to the downstream side of the raw water inlet valve AV1 of the introduction passage 61. The first drain valve 63 is connected to the first drain passage 63. AV3 is provided. The upper side of the filtration cartridge 40 and the hot water outlet valve AV2 and the opening / closing valve 14 in the recovery passage 62 are connected by a water filling passage 64, and an automatic water filling valve AV5 is provided in the water filling passage 64. It has been. A second drain passage 65 is connected to the upstream side of the filling valve AV5 of the filling passage 64, and a second drain valve AV4 is provided in the second drain passage 65. A passage opening valve AV7 for introducing air in the atmosphere into the filling passage 64 when draining is connected to the downstream side of the filling valve AV5 of the filling passage 64. An air introduction backwash passage 67 comprising an air supply tube 27 (FIG. 2) is connected upstream of the hot water outlet valve AV2 of the recovery passage 62, and an air introduction valve AV6 is provided in the backwash passage 67. .

ろ過の工程表を図７に示す。まず、充水工程では、図６の自動の原水入口バルブＡＶ１および充水バルブＡＶ５を開弁し、他のすべてのバルブを閉弁し、原水ポンプＰ１を作動して原水を温水タンク３からろ過カートリッジ４０に供給する。このとき、充水バルブＡＶ５から原水を溢れさせる。これにより、ろ過カートリッジ４０への充水が完了する。充水は例えば数秒間で完了する。この場合、必要十分以上の充水時間を設定しておけば、ろ過流量を変更しても充水時間の調整変更の手間はなくなる。 A filtration process chart is shown in FIG. First, in the filling process, the automatic raw water inlet valve AV1 and the filling valve AV5 in FIG. 6 are opened, all other valves are closed, and the raw water pump P1 is operated to filter the raw water from the hot water tank 3. Supply to cartridge 40. At this time, the raw water overflows from the water filling valve AV5. Thereby, the water filling to the filtration cartridge 40 is completed. The water filling is completed in a few seconds, for example. In this case, if a water filling time longer than necessary is set, there is no need to change the water filling time even if the filtration flow rate is changed.

続いて、ろ過工程では、原水ポンプＰ１の作動を継続し、原水入口バルブＡＶ１および温水出口バルブＡＶ２のみを開弁し、他のすべてのバルブを閉弁する。これにより、原水のろ過がろ過カートリッジ４０で行われ、ろ過水は回収通路６２を経て温水タンク３に戻される。充水により充水バルブＡＶ５から溢れた原水も充水通路６４を経て前記回収通路６２と合流し、ろ過水とともに回収通路６２を経て温水タンク３に戻される。このように、充水により溢れたろ過水が外部に排出されないので、温水の利用効率が高い。 Subsequently, in the filtration step, the operation of the raw water pump P1 is continued, only the raw water inlet valve AV1 and the hot water outlet valve AV2 are opened, and all other valves are closed. Thereby, the raw water is filtered by the filtration cartridge 40, and the filtered water is returned to the hot water tank 3 through the recovery passage 62. The raw water overflowing from the charging valve AV5 due to the charging is joined to the recovery passage 62 through the charging passage 64, and is returned to the hot water tank 3 through the recovery passage 62 together with the filtered water. In this way, the filtered water overflowing due to charging is not discharged to the outside, so that the use efficiency of hot water is high.

前記ろ過工程が一定時間継続されると、ろ過カートリッジ４０に内蔵されたろ過膜４２が原水に含まれる鉄さびのような異物で目詰まりし、ろ過性能が低下する。例えば３０分に１度程度、逆洗によりろ過膜４２の目詰まりを取り除く。このための逆洗準備として、原水ポンプＰ１の作動を停止し、原水入口バルブＡＶ１，温水出口バルブＡＶ２のみを開弁し、他のすべてのバルブを閉弁する。これにより、ろ過カートリッジ４０内、導入通路６１における原水ポンプＰ１の下流側、およびドレン通路６５に、原水が残る。 When the filtration process is continued for a certain period of time, the filtration membrane 42 built in the filtration cartridge 40 is clogged with foreign matters such as iron rust contained in the raw water, and the filtration performance deteriorates. For example, clogging of the filtration membrane 42 is removed by backwashing once every 30 minutes. As preparation for backwashing, the operation of the raw water pump P1 is stopped, only the raw water inlet valve AV1 and the hot water outlet valve AV2 are opened, and all other valves are closed. As a result, the raw water remains in the filtration cartridge 40, the downstream side of the raw water pump P <b> 1 in the introduction passage 61, and the drain passage 65.

前記逆洗準備が完了してから、自動の第２ドレンバルブＡＶ４，空気導入バルブＡＶ６のみを開弁し、その他バルブのすべてを閉弁した条件下で、コンプレッサＰ２からの加圧空気Ａを、流量調整弁６９および前記空気導入バルブＡＶ６を経てろ過カートリッジ４０内に送り込む。これにより、ろ過カートリッジ４０のろ過膜４２に目詰まりしていた鉄さびのような異物を洗い落し、自動の第２ドレンバルブＡＶ４を経て外部に排出する。つづくドレン工程において、第１ドレンバルブＡＶ３、第２ドレンバルブＡＶ４および通路開放バルブＡＶ７のみを開弁することにより、ろ過カートリッジ４０内、ドレン通路６５および導入通路６１に残った原水を外部にドレンとして排出する。この結果、ろ過カートリッジ４０の目詰まりは解消し、以降、充水工程に戻り、同様の反復操作が繰り返される。 After the preparation for backwashing is completed, under the condition that only the automatic second drain valve AV4 and the air introduction valve AV6 are opened and all the other valves are closed, the pressurized air A from the compressor P2 is The air is fed into the filtration cartridge 40 through the flow rate adjusting valve 69 and the air introduction valve AV6. As a result, foreign matters such as iron rust clogged in the filtration membrane 42 of the filtration cartridge 40 are washed away and discharged to the outside through the automatic second drain valve AV4. In the subsequent drain process, by opening only the first drain valve AV3, the second drain valve AV4 and the passage opening valve AV7, the raw water remaining in the filtration cartridge 40, the drain passage 65 and the introduction passage 61 is drained to the outside. Discharge. As a result, the clogging of the filtration cartridge 40 is eliminated, and thereafter, the process returns to the water filling step and the same repetitive operation is repeated.

この逆洗後の充水工程おいて、前記ろ過カートリッジ４０に温水を充填する場合、ろ過カートリッジ４０内の逆洗時の残留空気をろ過カートリッジ４０内から完全に追い出すために、従来、逆洗を行う度に必要以上の温水を前記ろ過カートリッジ４０に送り込んでいたために、温水がドレンとして排出されていたが、この点、本発明の場合、ろ過カートリッジ４０の原水側と、ろ過カートリッジ４０からのろ過水を温水タンク３に戻す回収回路６２とをバイパスさせているので、前記充水時の温水が温水タンク３に回収されて、温水のロスをゼロにすることができる。 When the filtration cartridge 40 is filled with warm water in the water filling step after backwashing, in order to completely expel residual air in the filtration cartridge 40 during backwashing from the filtration cartridge 40, backwashing is conventionally performed. Since hot water more than necessary was sent to the filtration cartridge 40 each time it was performed, the hot water was discharged as a drain. In this respect, in the present invention, the raw water side of the filtration cartridge 40 and the filtration cartridge 40 Since the recovery circuit 62 for returning the filtrate water to the hot water tank 3 is bypassed, the hot water at the time of filling is recovered in the hot water tank 3 and the loss of hot water can be made zero.

以上の工程は制御回路７０に内蔵されたスケジューリングにしたがって実行される。このとき、自動の各バルブＡＶ１〜ＡＶ６，原水ポンプＰ１，コンプレッサＰ２が制御回路７０により開閉および駆動が制御される。入口圧検出センサ２８、出口圧検出センサ２９で検出された圧力信号は制御回路７０に入力され、これらの圧力が許容範囲外であるとき、制御回路７０がろ過装置１の運転を停止する。 The above steps are executed according to the scheduling built in the control circuit 70. At this time, opening and closing and driving of the automatic valves AV1 to AV6, the raw water pump P1, and the compressor P2 are controlled by the control circuit 70. The pressure signals detected by the inlet pressure detection sensor 28 and the outlet pressure detection sensor 29 are input to the control circuit 70. When these pressures are outside the allowable range, the control circuit 70 stops the operation of the filtration device 1.

前記ろ過操作の反復によっても、ろ過カートリッジ４０の目詰まりが解消する見込みがない場合には、ろ過装置１から前記ろ過カートリッジ４０を取り外して新しいものと交換し、取り外した使用後のろ過カートリッジ４０を図３の再生チャンバ１０Ａ内に一定時間、例えば３０分間収納する。この再生チャンバ１０Ａ内の再生溶液であるシュウ酸（またはクエン酸）により、目詰まりの原因である鉄さびのような異物が取り除かれる。その後、再生チャンバ１０Ａ内からろ過カートリッジ４０を取り出し、これを図３の中和チャンバ１０Ｂ内に一定時間、例えば５分間、収納する。これにより、ろ過カートリッジ４０に付着した酸成分は中和される。 If the clogging of the filtration cartridge 40 is not expected to be eliminated by repeating the filtration operation, the filtration cartridge 40 is removed from the filtration device 1 and replaced with a new one, and the removed used filtration cartridge 40 is replaced with a new one. It is accommodated in the regeneration chamber 10A of FIG. Oxalic acid (or citric acid), which is a regeneration solution in the regeneration chamber 10A, removes foreign matters such as iron rust that cause clogging. Thereafter, the filtration cartridge 40 is taken out from the regeneration chamber 10A, and stored in the neutralization chamber 10B of FIG. 3 for a predetermined time, for example, 5 minutes. Thereby, the acid component adhering to the filtration cartridge 40 is neutralized.

このようして、再生チャンバ１０Ａおよび中和チャンバ１０Ｂで処理したろ過カートリッジ４０は、ろ過装置１に戻してろ過運転を開始する前に、例えば温水を入れた別の容器に入れることにより、温水による洗浄を行う。中和後のろ過カートリッジ４０をろ過チャンバ４に入れて再使用したとき、温水のＰＨ変化に影響を及ぼさないから、温水用途が拡大する。また、ろ過装置１に再生器１０である再生チャンバ１０Ａと中和チャンバ１０Ｂが一体的に付設されているので、ろ過現場でろ過膜４２の再生・中和が可能となる。これにより、ろ過カートリッジ４０のリサイクル活用が迅速に行える。さらに、ろ過チャンバ４が収納ボックス２の上面に露出し、再生チャンバ１０Ａおよび中和チャンバ１０Ｂが収納ボックス２の側方に露出しているので、これらのキャップ４ａ，１０Ａａ，１０Ｂａの開閉操作が容易である。 In this way, the filtration cartridge 40 treated in the regeneration chamber 10A and the neutralization chamber 10B is returned to the filtration device 1 and put into, for example, another container containing warm water before starting the filtration operation. Wash. When the neutralized filtration cartridge 40 is put into the filtration chamber 4 and reused, it does not affect the pH change of the hot water, so the use of hot water is expanded. Moreover, since the regeneration chamber 10A and the neutralization chamber 10B which are the regenerators 10 are integrally attached to the filtration device 1, the filtration membrane 42 can be regenerated and neutralized at the filtration site. Thereby, the recycling utilization of the filtration cartridge 40 can be performed rapidly. Further, since the filtration chamber 4 is exposed on the upper surface of the storage box 2 and the regeneration chamber 10A and the neutralization chamber 10B are exposed to the side of the storage box 2, the caps 4a, 10Aa, 10Ba can be easily opened and closed. It is.

使用後の再生チャンバ１０Ａ内のシュウ酸（またはクエン酸）のような再生溶液と、使用後の中和チャンバ１０Ｂ内の重曹のような中和溶液とは、バケツのような容器の中に一緒に投入してよく撹拌することで完全に中和反応させてから廃棄する。 The regeneration solution such as oxalic acid (or citric acid) in the regeneration chamber 10A after use and the neutralization solution such as sodium bicarbonate in the neutralization chamber 10B after use are put together in a container such as a bucket. Thoroughly neutralize by throwing in and thoroughly discard.

なお、逆洗行程は、空気の代わりにろ過水をろ過カートリッジ４０に逆流させる方法でもよいが、空気逆洗の場合は、逆洗に用いたろ過水がドレン通路から廃棄されて、温水の熱エネルギが失われることがないので、好ましい。 The backwashing process may be a method in which filtered water flows back to the filtration cartridge 40 instead of air. However, in the case of air backwashing, the filtered water used for backwashing is discarded from the drain passage, This is preferable because no energy is lost.

本発明の一実施形態に係るろ過装置の斜視図である。It is a perspective view of the filtration device concerning one embodiment of the present invention. ろ過装置の内部配管構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal piping structure of a filtration apparatus. ろ過カートリッジの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a filtration cartridge. （Ａ）は再生チャンバの斜視図、（Ｂ）は中和チャンバの斜視図である。(A) is a perspective view of a regeneration chamber, (B) is a perspective view of a neutralization chamber. ろ過装置の背面図である。It is a rear view of a filtration apparatus. 本発明の一実施形態に係るろ過装置を用いたろ過システムを示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a filtration system using a filtration device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るろ過装置を用いたろ過システムの工程表である。It is a process chart of the filtration system using the filtration device concerning one embodiment of the present invention.

Explanation of symbols

１ろ過装置
３温水タンク
４ろ過チャンバ
１０再生器
１０Ａ再生チャンバ
１０Ｂ中和チャンバ
１８Ａ再生溶液
１８Ｂ中和溶液
４０ろ過カートリッジ
６１導入通路
６２回収通路
６４充水通路
６５ドレン通路
Ｐ１原水ポンプ
Ｐ２コンプレッサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filtration apparatus 3 Hot water tank 4 Filtration chamber 10 Regenerator 10A Regeneration chamber 10B Neutralization chamber 18A Regeneration solution 18B Neutralization solution 40 Filtration cartridge 61 Introduction passage 62 Collection passage 64 Refill passage 65 Drain passage P1 Raw water pump P2 Compressor

Claims

It is connected to a hot water tank that stores hot water discharged from a load that uses steam or hot water, and after filtering hot water in the hot water tank, it is a filtration device that returns to the hot water tank,
A filtration cartridge with a built-in filtration membrane;
A filtration chamber for storing the filtration cartridge during the filtration process;
A storage box for storing the filtration chamber;
A regenerator for regenerating the filtration membrane and a neutralizing solution for neutralizing the regenerated solution adhering to the filtration cartridge, and storing the used filtration cartridge for regeneration and neutralization;
With
The regenerator has a regeneration chamber for storing and regenerating the filtration cartridge, and a neutralization chamber for storing and neutralizing the regenerated filtration cartridge,
A filtration device in which the regenerator is attached to the storage box .

The claim 1, further comprising:
An introduction passage for introducing the raw water composed of the warm water into the filtration cartridge;
A drain passage for discharging the raw water in the filtration cartridge;
A collection passage for returning the filtrate from the filtration cartridge to the hot water tank;
A charging passage connecting the recovery passage and the raw water side of the filtration cartridge;
Filtration device equipped with.

The claim 1, further comprising:
A drain passage for discharging the raw water in the filtration cartridge;
A backflow air supply passage for supplying air from the filtrate water side of the filtration cartridge toward the raw water side and discharging the air from the drain passage;
Filtration device equipped with.

The filtration device according to any one of claims 1 to 3, wherein an operation panel is attached to a front surface of the storage box, and the regenerator is attached to one side surface of the storage box.

5. The filtration device according to claim 1, wherein the filtration membrane of the filtration cartridge has a fractional particle diameter of 1 to 10 μm.