JP6325746B1 - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置を提供することを課題とする。本発明は、繊維濾材部を有する濾過装置であって、前記繊維濾材部を内包する外筒部と、前記外筒部の下方位置に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、前記筒内可動部が椀状に形成されており、前記椀状に形成された前記筒内可動部の凹部が、前記第一繊維固定部に対向すべく設けられていることを特徴としている。

Description

本発明は、濾過装置に関するもので、具体的には、繊維濾材部を有する濾過装置に関するものである。

従来から、濾過装置としては種々の構造のものが開示されている。開示されている種々の濾過装置においては、濾過工程の処理時間が短い（濾過速度が速い）装置として、繊維濾材部を有する繊維濾過装置が知られている。

このような従来技術にかかる繊維濾過装置としては、長繊維の束を複数用いて構成された繊維濾材部を有する繊維濾過装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。

従来技術にかかる繊維濾過装置は、濾過工程時には、繊維濾材部を圧縮した状態で被処理流体を流動させて、被処理流体の濾過処理を行うべく構成されている。また、このような繊維濾過装置は、濾過工程を所定時間（あるいは所定流量）行った後に、繊維濾材部の洗浄処理（逆洗工程）が必要となる。従来技術にかかる繊維濾過装置は、この逆洗工程時において、繊維濾材部を伸長した状態で被処理流体や処理流体等を逆流させて、効率的に繊維濾材部の洗浄処理を行うべく構成されている。

特開２０００−５５１７号公報

上述したように、従来技術にかかる繊維濾過装置は、濾過工程時には繊維濾材部を圧縮させ、逆洗工程時には繊維濾材部を伸長させるべく構成されている。

この繊維濾材部の圧縮および伸長を行うための構成の一例としては、例えば、繊維濾材部の下端部のみを固定し、被処理流体等の流体の流動方向を切り替えることによって、濾過工程時には繊維濾材部を圧縮させ、逆洗工程時には繊維濾材部を伸長させる構成があげられる。
また、この繊維濾材部の圧縮および伸長を行うための構成の他例としては、電気的手段等を用いて、強制的に、濾過工程時には繊維濾材部を圧縮させ、逆洗工程時には繊維濾材部を伸長させる構成があげられる。

上記従来技術にかかる繊維濾材部の圧縮および伸長を行うための構成の一例においては、比較的小さなエネルギを用いて、繊維濾材部の圧縮および伸長を行うことができる。
しかしながら、このような構成によれば、濾過工程時には繊維濾材部を圧密化できないため、濾過処理性能を高く維持できないという問題があった。また、このような構成によれば、逆洗工程時には流体の流動エネルギのみで繊維濾材部が伸長され、洗浄処理が行われるため、効率的な洗浄処理ができないとういう問題があった。

上記従来技術にかかる繊維濾材部の圧縮および伸長を行うための構成の他例においては、電気的手段等を用いて強制的に繊維濾材部の圧縮および伸長が行われるため、濾過工程および逆洗工程を高効率で行うことができる。具体的には、濾過工程時には、繊維濾材部を強制的に圧密化して濾過処理性能を高め、逆洗工程時には、強制的に迅速に繊維濾材部を伸長させて洗浄効率を高めることができる。
しかしながら、このような構成によれば、エネルギコストが上昇するというという問題があった。また、このような構成によれば、電気的手段を有すると共に、それによって稼働する構成要素が必要となるため、故障の原因となったり、メンテナンス要因が増したりという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置の運転方法を提供することを課題とする。

本発明の第一態様にかかる濾過装置は、上記課題を解決するためになされたものであり、繊維濾材部を有する濾過装置であって、前記繊維濾材部を内包する外筒部と、前記外筒部の下方位置に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、前記筒内可動部の下方側が凹部を有していることを特徴としている。より具体的には、本発明は、繊維濾材部を有する濾過装置であって、前記繊維濾材部を内包する外筒部と、前記外筒部の下方位置に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、前記筒内可動部の重みによって前記繊維濾材部が圧密化されるべく、前記筒内可動部が固定されておらず、前記筒内可動部の下方側が凹部を有していることを特徴としている。

このように構成された濾過装置によれば、前記外筒部内に供給された被処理流体に対して、高効率で濾過処理を行うことができる。具体的には、このように構成された濾過装置によれば、前記繊維濾材部の下方端部が前記第一繊維固定部に固定され、前記繊維濾材部の上方端部が前記筒内可動部（に設けられた前記第二繊維固定部）に固定されているため、前記外筒部の上方から前記外筒部内に被処理流体が供給された際、前記被処理流体の流動エネルギと前記筒内可動部の重みによって、前記繊維濾材部が圧密化され、前記被処理流体に対する濾過処理を高効率で実施することができる。
また、このように構成された濾過装置によれば、前記繊維濾材部の洗浄処理（逆洗処理）を高効率で行うことができる。具体的には、このように構成された濾過装置によれば、前記洗浄処理の際、前記外筒部の下方から前記外筒部内に空気あるいは空気を含む洗浄流体が供給されると、この洗浄流体中の空気が前記筒内可動部の前記凹部に溜まり、前記筒内可動部が浮力を有することとなる。つまり、このような構成によれば、前記筒内可動部が前記凹部を有することから、前記筒内可動部が浮力を有し、前記筒内可動部に固定された前記繊維濾材部の上方端部が上方に引き上げられ、その結果、効率的に前記繊維濾材部が伸長され、伸長された前記繊維濾材部が高効率で洗浄されることとなる。
したがって、本発明によれば、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置を得ることができる。

さらに、本発明の第一態様にかかる濾過装置においては、前記筒内可動部に、逆止弁が設けられることが好ましい。具体的には、前記外筒部の上方から被処理流体が供給された際には、開放状態となって、前記筒内可動部内に被処理流体を流動させ、前記外筒部の下方から洗浄流体が供給された際には、閉塞状態となって、前記筒内可動部の前記凹部に洗浄流体を滞留させるべく構成された、逆止弁を設ける構成であることが好ましい。

本発明の第二態様にかかる濾過装置は、上記課題を解決するためになされたものであり、繊維濾材部を有する濾過装置であって、前記繊維濾材部を内包する外筒部と、前記外筒部の下方位置に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、前記筒内可動部が椀状に形成されており、前記椀状に形成された前記筒内可動部の凹部が、前記第一繊維固定部に対向すべく設けられていることを特徴としている。より具体的には、本発明は、繊維濾材部を有する濾過装置であって、前記繊維濾材部を内包する外筒部と、前記外筒部の下方位置に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、前記筒内可動部の重みによって前記繊維濾材部が圧密化されるべく、前記筒内可動部が固定されておらず、前記筒内可動部が椀状に形成されており、前記椀状に形成された前記筒内可動部の凹部が、前記第一繊維固定部に対向すべく設けられていることを特徴としている。

このように構成された濾過装置によれば、前記外筒部内に供給された被処理流体に対して、高効率で濾過処理を行うことができる。具体的には、このように構成された濾過装置によれば、前記繊維濾材部の下方端部が前記第一繊維固定部に固定され、前記繊維濾材部の上方端部が前記椀状に形成された前記筒内可動部（に設けられた前記第二繊維固定部）に固定されているため、前記外筒部の上方から前記外筒部内に被処理流体が供給された際、前記被処理流体の流動エネルギと前記椀状に形成された筒内可動部の重みによって、前記繊維濾材部が圧密化され、前記被処理流体に対する濾過処理を高効率で実施することができる。
また、このように構成された濾過装置によれば、前記繊維濾材部の洗浄処理（逆洗処理）を高効率で行うことができる。具体的には、このように構成された濾過装置によれば、前記洗浄処理の際、前記外筒部の下方から前記外筒部内に空気あるいは空気を含む洗浄流体が供給されると、この洗浄流体中の空気が前記椀状に形成された前記筒内可動部の内側（前記凹部）に溜まり、前記椀状に形成された前記筒内可動部が浮力を有することとなる。つまり、このような構成によれば、前記筒内可動部が前記椀状に形成されていることから、その内側（前記凹部）に空気が溜まって前記筒内可動部が浮力を有し、前記筒内可動部に固定された前記繊維濾材部の上方端部が上方に引き上げられ、その結果、効率的に前記繊維濾材部が伸長され、伸長された前記繊維濾材部が高効率で洗浄されることとなる。
したがって、本発明によれば、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置を得ることができる。

さらに、本発明の第二態様にかかる濾過装置においては、前記椀状に形成された前記筒内可動部に、逆止弁が設けられることが好ましい。具体的には、前記外筒部の上方から被処理流体が供給された際には、開放状態となって、前記椀状の前記筒内可動部内に被処理流体を流動させ、前記外筒部の下方から洗浄流体が供給された際には、閉塞状態となって、前記椀状の前記筒内可動部の内側（前記凹部）に洗浄流体を滞留させるべく構成された、逆止弁を設ける構成であることが好ましい。

本発明の第三態様にかかる濾過装置は、上記課題を解決するためになされたものであり、繊維濾材部を有する濾過装置であって、前記繊維濾材部を内包する外筒部と、前記外筒部の下方位置に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、前記筒内可動部が板状に形成されており、前記板状に形成された前記筒内可動部の前記第一繊維固定部に対向する面に、一つ以上の凹部が形成されていることを特徴としている。

このように構成された濾過装置によれば、上述した第一態様および第二態様にかかる濾過装置と同様に、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置を得ることができる。
また、この第三態様にかかる濾過装置によれば、前記筒内可動部が、板状部材の一つの面に一つ以上の前記凹部を形成して構成されているため、より簡単に濾過装置を構成することができる。

さらに、本発明の第三態様にかかる濾過装置においても、第一態様および第二態様にかかる濾過装置と同様に、前記筒内可動部に、逆止弁が設けられることが好ましい。具体的には、前記外筒部の上方から被処理流体が供給された際には、開放状態となって、前記板状の前記筒内可動部を介して被処理流体を流動させ、前記外筒部の下方から洗浄流体が供給された際には、閉塞状態となって、前記板状の前記筒内可動部に形成された一つ以上の前記凹部に洗浄流体を滞留させるべく構成された、逆止弁を設ける構成であることが好ましい。

本発明の第四態様にかかる濾過装置の運転方法は、上記課題を解決するためになされたものであり、繊維濾材部を有する濾過装置の運転方法であって、前記繊維濾材部を用いて濾過処理を行う濾過工程と、前記繊維濾材部の洗浄処理を行う洗浄工程とを備え、前記濾過装置が、前記外筒部の下方位置に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、前記筒内可動部の下方側が凹部を有しており、前記濾過工程にて、前記筒内可動部の上方側から被処理流体が供給され、前記洗浄工程にて、前記筒内可動部の下側方から空気あるいは空気を含む洗浄流体の少なくとも一方が供給されることを特徴としている。より具体的には、本発明は、繊維濾材部を有する濾過装置の運転方法であって、前記繊維濾材部を用いて濾過処理を行う濾過工程と、前記繊維濾材部の洗浄処理を行う洗浄工程とを備え、前記濾過装置が、前記外筒部の下方端部に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、前記筒内可動部の下方側が凹部を有しており、前記濾過工程では、前記筒内可動部の上方側から被処理流体が供給され、前記被処理流体の流動エネルギと前記筒内可動部の重みによって前記繊維濾材部が圧密化され、前記洗浄工程では、前記筒内可動部の下側方から空気あるいは空気を含む洗浄流体の少なくとも一方が供給されることにより、前記筒内可動部に固定された前記繊維濾材部が上方に引き上げられ前記繊維濾材部が伸長することを特徴としている。

このように構成された濾過装置の運転方法によれば、前記外筒部内に供給された被処理流体に対して、高効率で濾過処理を行うことができる。具体的には、このような運転方法によれば、前記繊維濾材部の下方端部が前記第一繊維固定部に固定され、前記繊維濾材部の上方端部が前記筒内可動部（に設けられた前記第二繊維固定部）に固定されているため、前記外筒部の上方から前記外筒部内に被処理流体が供給された際（前記濾過工程の際）、前記被処理流体の流動エネルギと前記筒内可動部の重みによって、前記繊維濾材部が圧密化され、前記被処理流体に対する濾過処理を高効率で実施することができる。
また、このように構成された濾過装置の運転方法によれば、前記繊維濾材部の洗浄処理（逆洗処理）を高効率で行うことができる。具体的には、このような運転方法によれば、前記洗浄工程の際、前記外筒部の下方から前記外筒部内に空気あるいは空気を含む洗浄流体が供給されると、この洗浄流体中の空気が前記筒内可動部の前記凹部に溜まり、前記筒内可動部が浮力を有することとなる。つまり、このような運転方法によれば、前記筒内可動部が前記凹部を有することから、供給された前記空気によって前記筒内可動部が浮力を有し、前記筒内可動部に固定された前記繊維濾材部の上方端部が上方に引き上げられ、その結果、効率的に前記繊維濾材部が伸長され、伸長された前記繊維濾材部が高効率で洗浄されることとなる。
したがって、本発明によれば、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置の運転方法を得ることができる。

本発明によれば、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置を得ることができる。
また、本発明によれば、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置の運転方法を得ることができる。

本発明の第一実施形態にかかる濾過装置の概略図を示したものである。 本発明の第一実施形態にかかる濾過装置を成す筒内可動部の概略図を示したものであって、図２（ａ）は本実施形態にかかる筒内可動部の概略側面図を示し、図２（ｂ）は本実施形態にかかる筒内可動部の概略底面図を示している。 本発明の第一実施形態にかかる濾過装置を成す第一繊維固定部の概略上面図を示したものである。 本発明の第一実施形態にかかる濾過装置の動き（濾過工程時の状態）を示す概略図を示したものである。 本発明の第一実施形態にかかる濾過装置の動き（逆洗工程時の状態）を示す概略図を示したものである。 本発明の第二実施形態にかかる濾過装置を成す筒内可動部の概略図を示したものであって、図６（ａ）は本実施形態にかかる筒内可動部の概略側面図を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ矢視線概略図を示し、図６（ｃ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ矢視線概略図を示している。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態にかかる濾過装置の概略図を示したものである。また、図２は、本発明の第一実施形態にかかる濾過装置を成す筒内可動部の概略図を示したものであって、図２（ａ）は本実施形態にかかる筒内可動部の概略側面図を示し、図２（ｂ）は本実施形態にかかる筒内可動部の概略底面図を示している。さらに、図３は、本発明の第一実施形態にかかる濾過装置を成す第一繊維固定部の概略上面図を示したものである。

この図１に示すように、本実施形態にかかる濾過装置１は、外筒部１０と、外筒部１０内に設けられた筒内可動部５０と、その上方端部が筒内可動部５０に固定された繊維濾材部８０等とを用いて構成されている。

本実施形態にかかる濾過装置１を成す繊維濾材部８０は、例えば、紐状の接触材を複数束ねた紐状接触材束、あるいは長形状の繊維（長繊維）を複数束ねた長繊維束を、一つ以上用いて構成することが好ましい。この際、紐状接触材束のみ、あるいは長繊維束のみを用いて繊維濾材部８０を構成しても、紐状接触材束と長繊維束とを適宜組み合わせて繊維濾材部８０を構成してもよい。

繊維濾材部８０を成す紐状の接触材は、例えば、細かい繊維をモール状に立体的に加工して構成されている。この繊維としては、合成樹脂にて形成された繊維（合成樹脂繊維）や天然樹脂にて形成された繊維（天然樹脂繊維）が用いられる

また、この繊維濾材部８０を成す長繊維は、例えば、細い繊維を束ねて構成されている。つまり、細い繊維を束ねて得られる長繊維をさらに束ねて（１００本〜５００本束ねて）長繊維束が形成され、この長繊維束を２０束前後束ねて、繊維濾材部８０が構成されている。さらに、この繊維としては、合成樹脂にて形成された繊維（合成樹脂繊維）や天然樹脂にて形成された繊維（天然樹脂繊維）が用いられる。

本実施形態にかかる濾過装置１を成す外筒部１０は、外筒本体部１１、外筒上端部１２、および外筒下端部１３を用いて構成されている。より具体的には、本実施形態にかかる外筒部１０は、円筒状に形成された外筒本体部１１と、この外筒本体部１１の上方位置にフランジを介して取り付けられた外筒上端部１２と、この外筒本体部１１の下方位置にフランジを介して取り付けられた外筒下端部１３とを用いて構成されている。本実施形態においては、外筒部１０を成す外筒本体部１１、外筒上端部１２、および外筒下端部１３が、ステンレス鋼等を用いて形成されている。
ただし、本発明はこの構成に限定されず、外筒部１０は、例えば、鉄、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、あるいはポリプロピレン等を用いて構成してもよい。

本実施形態にかかる外筒部１０には、その下方位置に第一繊維固定部４２が設けられている。より具体的には、外筒部１０を成す外筒本体部１１の下方位置に、第一繊維固定部４２が設けられている。ただし、本発明はこの構成に限定されず、この第一繊維固定部４２は、必要に応じて、外筒部１０を成す外筒下端部１３に設けられてもよい。

この第一繊維固定部４２は、図３に示すように、複数の第一格子構成部４２ａを用いて格子状に構成されている。この第一格子構成部４２ａは、例えば、直線状の鋼材等を用いて構成されている。本実施形態において、この第一格子構成部４２ａは、ステンレス鋼等を用いて構成されている。

本実施形態にかかる濾過装置１を成す繊維濾材部８０は、その下端部が、第一繊維固定部４２のいずれかの箇所（直線部あるいは交点部）に固定されている。また、この繊維濾材部８０の上端部は、後述するように、筒内可動部５０に固定されている。

本実施形態にかかる外筒部１０を成す外筒上端部１２には、上方出入口部２１、およびエア抜き部２２が設けられている。上方出入口部２１には、第一分岐配管４０１が接続されている。エア抜き部２２は、必要に応じて開閉可能に構成されている。

上方出入口部２１に接続されている第一分岐配管４０１の一方端部（第一分岐一方端部４０１ａ）には、第一上方バルブ１０１を介して、原水（被処理水）供給部が接続されている。また、この第一分岐配管４０１の他方端部（第一分岐他方端部４０１ｂ）には、第二上方バルブ１０２を介して、排水（逆洗排水）排出部が接続されている。

本実施形態にかかる外筒部１０を成す外筒下端部１３には、下方出入口部２３、および空気導入部２４が設けられている。下方出入口部２３には、第二分岐配管４０２が接続されている。

下方出入口部２３に接続されている第二分岐配管４０２の一方端部（第二分岐一方端部４０２ａ）には、第一下方バルブ２０１を介して、処理水貯留部等が接続されている。また、この第二分岐配管４０２の他方端部（第二分岐他方端部４０２ｂ）には、第二下方バルブ２０２を介して、逆洗水供給部が接続されている。

外筒下端部１３には、上述したように空気導入部２４が設けられており、この空気導入部２１は、外筒下端部１３の内部に設けられた曝気配管部７１に接続されている。また、この空気導入部２１には、空気配管（図示省略）を介して、送風機３０２が接続されている。つまり、本実施形態においては、空気導入部２４を介して、送風機３０２から曝気配管部７１に対して、空気が供給されるべく構成されている。そして、この曝気配管部７１には、空気を噴出すべく、複数の貫通孔が形成されている。

本実施形態にかかる濾過装置１を成す筒内可動部５０は、図２に示すように構成されている。図２は、本実施形態にかかる濾過装置１を成す筒内可動部５０の概略図を示したものであって、図２（ａ）は筒内可動部５０の概略側面図、図２（ｂ）は筒内可動部５０の概略底面図を示している。

この図２に示すように、本実施形態にかかる筒内可動部５０は、椀状に形成された可動部本体部５１と、この可動部本体部５１の内側に設けられた第二繊維固定部５２と、この可動部本体部５１の外側に設けられたスペーサリング５３と、この可動部本体部５１の上方位置に設けられた流体流通孔部５１Ｂの開閉状態を制御する逆止弁６１等とを用いて構成されている。

本実施形態にかかる筒内可動部５０を成す可動部本体部５１は、椀状であるため、その内側には所定の空間を有する可動部凹部５１Ａが形成される。また、この可動部本体部５１には、その上方位置中央に流体流通孔部５１Ｂが穿孔されており、この流体流通孔部５１Ｂの周囲四カ所に調整孔部５１ａが穿孔されている。

可動部本体部５１に形成されている流体流通孔部５１Ｂの上方位置には逆止弁６１が設けられている。この逆止弁６１は、可動部本体部５１の上方から流体が流通する場合には「開」状態となり、可動部本体部５１の下方から流体が流通する場合には「閉」状態となる。

上述したように、流体流通孔部５１Ｂの開閉状態は、逆止弁６１によって制御される。したがって、可動部本体部５１に穿孔されている流体流通孔部５１Ｂは、筒内可動部５０の上方から原水（被処理水）等が供給される場合には、「開」状態となって原水等を下方に流通させるべく機能する。また、この流体流通孔部５１Ｂは、筒内可動部５０の下方から逆洗水や空気等が供給される場合には、「閉」状態となる。

可動部本体部５１に形成されている調整孔部５１ａは、原水や逆洗水を筒内可動部５０の上下に流通させるべく機能する。本実施形態においては、四つの調整孔部５１ａが形成されており、これらの調整孔部５１ａを介した流体の流通状態によって、外筒部１０（を成す外筒本体部１１）内を上下動する筒内可動部５０のバランスが保持される。また、これらの調整孔部５１ａは、筒内可動部５０の上下動状態を見ながら、適宜、開閉状態を調整してもよい。例えば、必要に応じて、一つあるいは一つ以上の調整孔部５１ａを、ボルトやピン等を用いて閉塞してもよい。

本実施形態にかかる筒内可動部５０を成す可動部本体部５１には、図２に示すように、第二繊維固定部５２が設けられている。
この第二繊維固定部５２は、図２（ａ）に示すように、可動部本体部５１の内側（可動部凹部５１Ａ）に設けられている。また、この第二繊維固定部５２は、図２（ｂ）に示すように、複数の第二格子構成部５２ａを用いて格子状に構成されている。この第二格子構成部５２ａは、例えば、直線状の鋼材等を用いて構成されている。本実施形態において、この第二格子構成部５２ａは、第一格子構成部４２ａと同様に、ステンレス鋼等を用いて構成されている。

本実施形態にかかる濾過装置１を成す繊維濾材部８０は、その上端部が、第二繊維固定部５２のいずれかの箇所（直線部あるいは交点部）に固定されている（図１等参照）。

本実施形態にかかる濾過装置１を成す繊維濾材部８０は、その上端部が第二繊維固定部５２に固定され、その下端部が第一繊維固定部４２に固定されている。加えて、第一繊維固定部４２は、外筒部１０（を成す外筒本体部１１）の下方位置に筒内固定部を用いて固定されている。したがって、本実施形態にかかる繊維濾材部８０は、可動部本体部５１の上下動に伴い、伸長および圧縮を繰り返すこととなる。

本実施形態にかかる筒内可動部５０を成す可動部本体部５１には、図２に示すように、その外側にスペーサリング５３が設けられている。このスペーサリング５３は、外筒部１０内で、筒内可動部５０がスムーズに上下動し得るべく、すなわち、外筒部１０内での筒内可動部５０のすべり効果を高めるべく設けられている。また、このようにスペーサリング５３を設けることによって、外筒部１０の内壁と筒内可動部５０との隙間を小さくし、筒内可動部５０に対し、原水（被処理流体）の圧力を効果的に作用させる。

本実施形態にかかるスペーサリング５３は、摩擦係数が小さく且つ耐摩耗性に優れた材料を用いて構成されており、例えば、フッ素樹脂、高分子ポリエチレン樹脂、硬質ポリエチレン樹脂等を用いて構成されている。

本実施形態にかかる濾過装置１は、このスペーサリング５３と外筒部１０（を成す外筒本体部１１）の内壁との間隔が０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ程度となるように構成されている。

本実施形態にかかる濾過装置１は、以上のように構成されている。そして、その構成に基づき、種々の作用効果を有する。以下、図面に基づき、本実施形態にかかる濾過装置１の使用方法およびその作用効果等について説明する。

本実施形態にかかる濾過装置１は、図１〜図３に示すように構成されているため、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理（濾過装置１を成す繊維濾材部８０の逆洗処理）を高効率で実施することができる。具体的には、本実施形態にかかる濾過装置１においては、「濾過工程」「空気逆洗工程」「混合逆洗工程」「捨水工程」「フラッシング工程」が行われ、本発明における「洗浄工程」は、「空気逆洗工程」および「混合逆洗工程」の少なくとも一方を含む工程を意味する。つまり、本実施形態にかかる「洗浄工程」は、「空気逆洗工程」のみの場合は勿論のこと、「空気逆洗工程」「混合逆洗工程」「捨水工程」「フラッシング工程」の四つの工程を有する場合も含む概念である。
以下、本実施形態にかかる濾過装置１を用いた濾過処理（濾過工程）、および濾過装置１を成す繊維濾材部８０の洗浄処理（洗浄工程）について、具体的に説明する。

図４は、本実施形態にかかる濾過装置１の濾過工程時の状態を示す概略図である。本実施形態にかかる濾過装置１を用いた濾過処理（濾過工程）を実施する際には、はじめに各バルブの操作（各バルブの開閉操作）が行われ、次に原水供給処理（被処理流体の供給処理）が行われる。

まず、本実施形態にかかる濾過装置１を用いた濾過工程を実施する際、第一上方バルブ１０１は「開」状態、第二上方バルブ１０２は「閉」状態、第一下方バルブ２０１は「開」状態、第二下方バルブ２０２は「閉」状態となるように、各バルブの開閉操作が行われる。

次いで、上述したような状態に各バルブ１０１，１０２，２０１，２０２の開閉操作を行った後、第一上方バルブ１０１、第一分岐配管４０１、および上方出入口部２１を介して、原水供給部から、濾過装置１の外筒上端部１２に原水（被処理流体）が供給される。濾過装置１の外筒上端部１２から原水が供給されると、原水によって筒内可動部５０が下方に押し下げられ、図４に示すように、繊維濾材部８０が圧縮（圧密化）された状態となる。

この際、繊維濾材部８０は、供給される原水に加え、繊維濾材部８０の上端部が固定された筒内可動部５０自身の重み（自重）によっても効果的に圧縮（圧密化）されることとなる。繊維濾材部８０は、圧縮密度が高い程、濾過処理能力が高まるため、本実施形態にかかる濾過装置１は、筒内可動部５０を有することによって、より効果的に濾過処理能力を高めることができる。

図４に示すように、繊維濾材部８０が圧縮された状態で原水の供給が継続されると、上方出入口部２１から供給される原水は、筒内可動部５０の流体流通孔部５１Ｂ（逆止弁６１は「開」状態）、調整孔部５１ａ、およびスペーサリング５３と外筒本体部１１との隙間を介して流通し、その後、繊維濾材部８０との接触が繰り返し行われることとなる。つまり、原水（被処理流体）については、圧縮された繊維濾材部８０との接触が繰り返し行われることによって（繊維濾材部８０を通過することによって）、濾過処理が行われる。

本実施形態にかかる繊維濾材部８０との接触を繰り返した後に通過すると、原水は処理水となる。つまり、筒内可動部５０の上方から供給された原水は、繊維濾材部８０を経て処理水となり、この処理水は、下方出入口部２３、第二分岐配管４０２、および第一下方バルブ２０１を介して、処理水貯留部へ送られることとなる。この処理水貯留部へ送られた処理水は、後述する洗浄工程やその他の用途に用いられる。

本実施形態にかかる濾過装置１を用いた濾過工程は、上述したように、繊維濾材部８０を用いて原水（被処理水）についての濾過処理を行う工程であって、その濾過処理能力は、繊維濾材部８０の性能や供給される原水の汚染度等によって異なる。そして、この繊維濾材部８０については、予め定められた処理時間が経過したとき、繊維濾材部８０が所定の汚染状態になったとき、あるいは濾過工程時における繊維濾材部８０前後の差圧が所定の値以上に上昇したとき等、所定の条件となった際に、逆洗水を用いた洗浄処理（洗浄工程）がなされることとなる。
また、この洗浄処理に移行する際の条件は、上述した所定の条件の他に、例えば、原水と処理水の濁度を測定して、除去率（ゴミ等の除去率）をＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）にて計算し、所定の除去率を下回ったことであってもよい。

この洗浄工程を開始する際の所定の条件としては、例えば、繊維濾材部８０を用いた処理時間が所定の時間（例えば１時間〜２４時間程度）に達したこと、あるいは筒内可動部５０の上流側の圧力値が所定の圧力（例えば、１０ｋＰａ〜１００ｋＰａ程度）に達したこと等があげられる。
以下、洗浄工程について、具体的に説明する。

本実施形態にかかる濾過装置１においては、濾過工程に用いている繊維濾材部８０の濾過処理能力を回復させるべく、必要に応じて（濾過処理を行う時間が所定時間に達した等の何等かの条件に達した際に）、濾過工程から洗浄工程（逆洗工程）への移行がなされる。

図５は、本実施形態にかかる濾過装置１の逆洗工程時の状態を示す概略図である。本実施形態にかかる濾過装置１を用いた洗浄処理（洗浄工程）を実施する際には、濾過処理から洗浄処理への移行に際して、各バルブの操作（各バルブの開閉操作）が行われ、次に空気の供給や逆洗水の供給等が行われる。

まず、本実施形態にかかる濾過装置１について、濾過工程から洗浄工程へ移行する際には、第一上方バルブ１０１は「閉」状態、第二上方バルブ１０２は「開」状態、第一下方バルブ２０１は「閉」状態、第二下方バルブ２０２は「閉」状態となるように、各バルブの開閉操作が行われる。

次いで、上述したような状態に各バルブ１０１，１０２，２０１，２０２の開閉操作を行った後、「洗浄工程」としての「空気逆洗工程」が行われる。
具体的には、空気導入部２４を介して、送風機３０２から、濾過装置１の外筒下端部１３内に設けられた曝気配管部７１に空気（本発明の「洗浄流体」に相当）が供給される。曝気配管部７１には多数の空気噴出孔が穿孔されているため、空気導入部２４を介して送風機３０２から空気が供給されると、曝気配管部７１の空気噴出孔から外筒部１０内に空気が噴出される。

曝気配管部７１の空気噴出孔から外筒部１０内に空気が噴出されると、外筒部１０の上方に向かって空気の流れが形成され、上昇する空気が筒内可動部５０の可動部凹部５１Ａ内に溜まることとなる。この際、筒内可動部５０に形成された調整孔部５１ａからは空気が若干漏れることとなるが、流体流通孔部５１Ｂから上方へ向かう空気の流れによって逆止弁６１は閉塞状態となるため、流体流通孔部５１Ｂから空気は漏れず、可動部凹部５１Ａには所定量の空気が滞留することとなる。

本実施形態にかかる濾過装置１においては、上述したように、筒内可動部５０の可動部凹部５１Ａ内に所定量の空気が溜まることによって、筒内可動部５０が浮力を有することとなる。加えて、本実施形態においては、筒内可動部５０に穿孔された調整孔部５１ａから若干の空気が上方に抜けることとなり、ここから上方に抜ける空気の流れによって筒内可動部５０の動き（上方移動）が安定する。つまり、筒内可動部５０が浮力によって上方移動する際、調整孔部５１ａからの空気の流れによって、筒内可動部５０の左右のぶれが小さくなるため、筒内可動部５０に設けられたスペーサリング５３と外筒部１０の内壁との接触の可能性を低減することができる。

本実施形態においては、筒内可動部５０が空気による浮力を有し、この浮力によって筒内可動部５０が上方に移動するため、筒内可動部５０にその上端部が固定された繊維濾材部８０は、筒内可動部５０の動きに伴って、図４に示した圧縮された状態（圧密化された状態）から、図５に示した伸長した状態となる。具体的には、この空気逆洗工程を行うことにより、筒内可動部５０は全体の８割程の高さまで上方へ移動し、繊維濾材部８０についても８割〜１０割程度の長さに伸長される。

つまり、本実施形態にかかる濾過装置１においては、空気逆洗工程を行うことによって、濾過工程時に圧密化されていた繊維濾材部８０が適切にほぐされ、繊維濾材部８０の洗浄効果を高めることができる。
本実施形態においては、この空気逆洗工程が４分〜１０分程度行われる。

本実施形態にかかる濾過装置１においては、上述した空気逆洗工程を行うことによって、繊維濾材部８０のほぐしを主とした繊維濾材部８０の洗浄処理が行われる。そして、この空気逆洗工程によって排出される逆洗排水（および空気）は、上方出入口部２１および第二上方バルブ１０２を介して、排水排出部（逆洗排水排出部）に排出される。

次に、本実施形態にかかる濾過装置１においては、濾過工程に用いている繊維濾材部８０の濾過処理能力を回復させるべく、空気逆洗工程から混合逆洗工程への移行がなされる。つまり、本実施形態にかかる濾過装置１においては、空気逆洗工程の後、「洗浄工程」としての「混合逆洗工程」が行われる。

本実施形態にかかる濾過装置１について、空気逆洗工程から混合逆洗工程へ移行する際には、第一上方バルブ１０１は「閉」状態、第二上方バルブ１０２は「開」状態、第一下方バルブ２０１は「閉」状態、第二下方バルブ２０２は「開」状態となるように、各バルブの開閉操作が行われる。つまり、上方バルブ１０１，１０２、および第一下方バルブ２０１は、先に説明した空気逆洗工程と同じ状態を維持し、第二下方バルブ２０２を「閉」状態から「開」状態とする。

次いで、上述したような状態に各バルブ１０１，１０２，２０１，２０２の開閉操作を行った後、「洗浄工程」としての「混合逆洗工程」が行われる。
具体的には、空気導入部２４を介して、送風機３０２から、濾過装置１の外筒下端部１３内に設けられた曝気配管部７１に空気（本発明の「洗浄流体」に相当）が供給されると共に、第二下方バルブ２０２、第二分岐配管４０２、および下方出入口部２３を介して、逆洗水供給部から、濾過装置１の外筒下端部１３に逆洗水（例えば、濾過処理後の処理水等）（本発明の「洗浄流体」に相当）が供給される。曝気配管部７１には多数の空気噴出孔が穿孔されているため、空気導入部２４を介して送風機３０２から空気が供給されると、曝気配管部７１の空気噴出孔から外筒部１０内に空気が噴出される。

曝気配管部７１の空気噴出孔から外筒部１０内に空気が噴出されると、外筒部１０の上方に向かって空気の流れが形成され、上昇する空気が筒内可動部５０の可動部凹部５１Ａ内に溜まることとなる。加えて、濾過装置１の外筒下端部１３から逆洗水が供給されると、この逆洗水が筒内可動部５０の可動部凹部５１Ａに衝突し、空気と共に筒内可動部５０を上方へ移動させるためのエネルギとして作用する。

この際、筒内可動部５０に形成された調整孔部５１ａからは空気および逆洗水が若干漏れることとなるが、流体流通孔部５１Ｂから上方へ向かう空気および逆洗水の流れによって逆止弁６１は閉塞状態となるため、流体流通孔部５１Ｂから空気および逆洗水は漏れず、可動部凹部５１Ａには所定量の空気が滞留することとなる。

本実施形態にかかる濾過装置１においては、上述したように、筒内可動部５０の可動部凹部５１Ａ内に所定量の空気が溜まることによって、筒内可動部５０が浮力を有することとなる。また、逆洗水は、筒内可動部５０の可動部凹部５１Ａに衝突し、空気と共に筒内可動部５０を上方へ移動させるためのエネルギとして作用する。

加えて、本実施形態においては、筒内可動部５０に穿孔された調整孔部５１ａから若干の空気および逆洗水が上方に抜けることとなり、ここから上方に抜ける空気等の流れによって筒内可動部５０の動き（上方移動）が安定する。つまり、筒内可動部５０が上方移動する際、調整孔部５１ａからの空気等の流れによって、筒内可動部５０の左右のぶれが小さくなるため、筒内可動部５０に設けられたスペーサリング５３と外筒部１０の内壁との接触の可能性を低減することができる。

本実施形態においては、筒内可動部５０が空気等によって上方に移動するため、筒内可動部５０にその上端部が固定された繊維濾材部８０は、筒内可動部５０の動きに伴って、空気逆洗工程の状態からさらに伸長した状態となる。具体的には、この混合逆洗工程を行うことにより、筒内可動部５０は最も高い位置（全体の１０割程の位置）にまで上方移動し、繊維濾材部８０についても略完全に伸長した状態となる。
ただし、必要に応じて、ストッパ等を設け、このストッパ等にて筒内可動部５０の上方への動きを抑えて、繊維濾材部８０が完全には伸びきらないような構成としてもよい。このようなストッパ等を設ければ、逆洗時の流体（空気あるいは逆洗水）の力で繊維濾材部８０が伸びすぎることがない。つまり、ストッパ等を設けることによって、繊維濾材部８０が伸びすぎて繊維が切れる程の負荷がかかることを防止することができる。また、繊維濾材部８０が伸びすぎると、逆に繊維の隙間が無くなる場合もあり、そのような場合には、逆洗効果が低くなる。上述したストッパ等を設ければ、このような逆洗効果が低くなることを防止することができる。さらに、ストッパ等を設けることで、繊維濾材部８０が完全に伸びきらず、各繊維を適度に揺れる状態に維持することができる。このように、繊維濾材部８０を形成する各繊維を適度に揺れる状態とすることで、逆洗時の流体によるふるい落とし効果を得ることができる。つまり、ストッパ等を設けることによって、逆洗流体による繊維濾材部８０表面の洗い流し効果とふるい落とし効果とを得ることができる。

つまり、本実施形態にかかる濾過装置１においては、混合逆洗工程を行うことによって（空気と逆洗水とを用いることによって）、筒内可動部５０を上方移動させて繊維濾材部８０をさらに伸長させることができる。また、本実施形態においては、このようにして繊維濾材部８０を伸長させた状態で（ほぐした状態で）、空気および逆洗水を下方から上方に向けて供給するため、繊維濾材部８０を効果的に洗浄することができる。

本実施形態においては、この逆洗混合工程が５分〜１５分程度行われる。なお、本実施形態にかかる「逆洗混合工程」においては、空気と逆洗水との混合割合を適宜調整することが好ましい。したがって、例えば、本実施形態にかかる逆洗混合工程においては、空気の供給量が１５Ｎｍ^３／ｈ〜３５Ｎｍ^３／ｈ程度、逆洗水の供給量が３０Ｌ／ｍｉｎ〜６０Ｌ／ｍｉｎ程度であることが好ましい。また、本実施形態においては、逆洗混合工程において、３０Ｎｍ^３／ｈ程度の空気が供給されると共に、４５Ｌ／ｍｉｎ程度の逆洗水が供給されることがより好ましい。

本実施形態にかかる濾過装置１においては、上述した混合逆洗工程を行うことによって、適切にほぐされた繊維濾材部８０に対する洗浄処理が行われる。そして、この混合逆洗工程によって排出される逆洗排水（および空気）は、上方出入口部２１および第二上方バルブ１０２を介して、排水排出部（逆洗排水排出部）に排出される。

次に、本実施形態にかかる濾過装置１においては、混合逆洗工程から捨水工程への移行がなされる。つまり、本実施形態にかかる濾過装置１においては、混合逆洗工程の後、「洗浄工程」としての「捨水工程」が行われる。

本実施形態にかかる濾過装置１について、混合逆洗工程から捨水工程へ移行する際には、第一上方バルブ１０１は「閉」状態、第二上方バルブ１０２は「閉」状態、第一下方バルブ２０１は「開」状態、第二下方バルブ２０２は「閉」状態となるように、各バルブの開閉操作が行われる。つまり、上方バルブ１０１，１０２および第二下方バルブ２０２を閉じ、第一下方バルブ２０１のみを開いた状態とする。

次いで、上述したような状態に各バルブ１０１，１０２，２０１，２０２の開閉操作を行った後、「洗浄工程」としての「捨水工程」が行われる。
具体的には、空気導入部２４を介して、送風機３０２から、濾過装置１の外筒下端部１３内に設けられた曝気配管部７１に空気（本発明の「洗浄流体」に相当）が供給される。曝気配管部７１には多数の空気噴出孔が穿孔されているため、空気導入部２４を介して送風機３０２から空気が供給されると、曝気配管部７１の空気噴出孔から外筒部１０内に空気が噴出される。そして、この捨水工程時には、上方バルブ１０１，１０２が「閉」状態であるため、送風機３０２から供給された空気のエネルギによって、濾過装置１（を成す外筒部１０）内の流体が、下方出入口部２３および第一下方バルブ２０１を介して、濾過装置１外に押し出されることとなる。

本実施形態においては、第一下方バルブ２０１と処理水貯留部との間に分岐配管（排水用配管）（図示省略）が設けられている。そして、本実施形態は、この捨水工程にて濾過装置１外に押し出された流体は、排水用配管を介して捨水されるべく構成されている。

本実施形態にかかる濾過装置１においては、捨水工程を行うことによって、逆洗により発生した洗浄水を濾過装置１から排出することができる。また、この捨水工程を行うことによって、水を排出しながら上方より空気が供給され、筒内可動部５０および繊維濾材部８０が下方に押し込まれるため（圧縮されるため）、洗浄工程（逆洗工程）から濾過工程への移行を早期に実施することができる。
本実施形態においては、この捨水工程が２分〜５分程度行われる。

次に、本実施形態にかかる濾過装置１においては、捨水工程からフラッシング工程への移行がなされる。つまり、本実施形態にかかる濾過装置１においては、捨水工程の後、「洗浄工程」としての「フラッシング工程」が行われる。

本実施形態にかかる濾過装置１について、捨水工程からフラッシング工程へ移行する際には、第一上方バルブ１０１は「開」状態、第二上方バルブ１０２は「閉」状態、第一下方バルブ２０１は「開」状態、第二下方バルブ２０２は「閉」状態となるように、各バルブの開閉操作が行われる。

次いで、上述したような状態に各バルブ１０１，１０２，２０１，２０２の開閉操作を行った後、第一上方バルブ１０１、第一分岐配管４０１、および上方出入口部２１を介して、原水供給部から、濾過装置１の外筒上端部１２に原水が供給される。
つまり、このフラッシング工程時には、濾過工程時と同方向に原水を流通させ、濾過装置１内を濯ぐ処理が行われる。

本実施形態においては、先にも説明したように、第一下方バルブ２０１と処理水貯留部との間に分岐配管（排水用配管）（図示省略）が設けられている。そして、本実施形態は、このフラッシング工程にて、下方出入口部２３および第一下方バルブ２０１を介して、濾過装置１外に押し出され他流体は、排水用配管を介して排水されるべく構成されている。

本実施形態にかかる濾過装置１においては、フラッシング工程を行うことによって、濾過工程に移行した直後に、逆洗排水の残りが処理水側に送られることを防止することができる。また、繊維濾材部８０を圧縮した状態で、濾過工程と同方向に原水の供給が行われるため、濾過装置１内の繊維濾材部８０を原水になじませた状態で、濾過工程を開始することができる。
本実施形態においては、このフラッシング工程が２分〜５分程度行われる。

本実施形態にかかる濾過装置１は、上述したように、「濾過工程」の後、「空気逆洗工程」から「フラッシング工程」が行われ、この「フラッシング工程」が終了した後、「濾過工程」に戻るべく構成されている。また、本実施形態においては、「洗浄工程」として、「空気逆洗工程」から「フラッシング工程」が行われる。つまり、本実施形態にかかる濾過装置１は、「濾過工程」と「洗浄工程」とを繰り返し行うことによって、効率的な濾過処理と洗浄処理（逆洗処理）とを実現している。

本実施形態にかかる濾過装置１は、以上にように構成され、その構成および使用方法等に基づき、種々の作用効果を発揮する。以下、図１〜図５の記載を参照しつつ、本実施形態にかかる濾過装置１の作用効果等を説明する。

本実施形態にかかる濾過装置１は、繊維濾材部８０を有する濾過装置１であって、繊維濾材部８０を内包する外筒部１０と、外筒部１０の下方位置に設けられ、繊維濾材部８０の下方端部を固定する第一繊維固定部４２と、外筒部１０内における第一繊維固定部４２と対向する位置に、外筒部１０内を可動可能に設けられた筒内可動部５０と、筒内可動部５０に設けられ、繊維濾材部８０の上方端部を固定する第二繊維固定部５２とを備え、筒内可動部５０の下方側が凹部（可動部凹部５１Ａ）を有していることを特徴としている。

このように構成された濾過装置１によれば、外筒部１０内に供給された被処理流体（原水）に対して、高効率で濾過処理を行うことができる。具体的には、このように構成された濾過装置１によれば、繊維濾材部８０の下方端部が第一繊維固定部４２に固定され、繊維濾材部８０の上方端部が筒内可動部５０（に設けられた第二繊維固定部５２）に固定されているため、外筒部１０の上方から外筒部１０内に被処理流体が供給された際、被処理流体の流動エネルギと筒内可動部５０の重みによって、繊維濾材部８０が圧密化され、被処理流体に対する濾過処理を高効率で実施することができる。
また、このように構成された濾過装置１によれば、繊維濾材部８０の洗浄処理（逆洗処理）を高効率で行うことができる。具体的には、このように構成された濾過装置１によれば、洗浄処理の際、外筒部１０の下方から外筒部１０内に空気あるいは空気を含む洗浄流体が供給されると、この洗浄流体中の空気が筒内可動部１０の凹部（可動部凹部５１Ａ）に溜まり、筒内可動部５０が浮力を有することとなる。つまり、このような構成によれば、筒内可動部５０が凹部を有することから、筒内可動部５０が浮力を有し、筒内可動部５０に固定された繊維濾材部８０の上方端部が上方に引き上げられ、その結果、効率的に繊維濾材部８０が伸長され、伸長された繊維濾材部８０が高効率で洗浄されることとなる。
したがって、本実施形態によれば、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理（濾過工程）および洗浄処理（洗浄工程）を高効率で実施可能な、繊維濾材部８０を有する濾過装置１を得ることができる。

また、本実施形態にかかる濾過装置１は、繊維濾材部８０を有する濾過装置１であって、繊維濾材部８０を内包する外筒部１０と、外筒部１０の下方位置に設けられ、繊維濾材部８０の下方端部を固定する第一繊維固定部４２と、外筒部１０内における第一繊維固定部４２と対向する位置に、外筒部１０内を可動可能に設けられた筒内可動部５０と、筒内可動部５０に設けられ、繊維濾材部８０の上方端部を固定する第二繊維固定部５２とを備え、筒内可動部５０が椀状に形成されており、椀状に形成された筒内可動部５０の凹部（可動部凹部５１Ａ）が、第一繊維固定部４２に対向すべく設けられていることを特徴としている。

このように構成された濾過装置１によれば、外筒部１０内に供給された被処理流体（原水）に対して、高効率で濾過処理を行うことができる。具体的には、このように構成された濾過装置１によれば、繊維濾材部８０の下方端部が第一繊維固定部４２に固定され、繊維濾材部８０の上方端部が椀状に形成された筒内可動部５０（に設けられた第二繊維固定部５２）に固定されているため、外筒部１０の上方から外筒部１０内に被処理流体が供給された際、被処理流体の流動エネルギと椀状に形成された筒内可動部５０の重みによって、繊維濾材部８０が圧密化され、被処理流体に対する濾過処理１を高効率で実施することができる。
また、このように構成された濾過装置１によれば、繊維濾材部８０の洗浄処理（逆洗処理）を高効率で行うことができる。具体的には、このように構成された濾過装置１によれば、洗浄処理の際、外筒部１０の下方から外筒部１０内に空気あるいは空気を含む洗浄流体が供給されると、この洗浄流体中の空気が椀状に形成された筒内可動部５０の内側（凹部（可動部凹部５１Ａ））に溜まり、椀状に形成された筒内可動部５０が浮力を有することとなる。つまり、このような構成によれば、筒内可動部５０が椀状に形成されていることから、その内側（凹部（可動部凹部５１Ａ））に空気が溜まって筒内可動部５０が浮力を有し、筒内可動部５０に固定された繊維濾材部８０の上方端部が上方に引き上げられ、その結果、効率的に繊維濾材部８０が伸長され、伸長された繊維濾材部８０が高効率で洗浄されることとなる。
したがって、本実施形態によれば、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理１および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部８０を有する濾過装置１を得ることができる。

本実施形態にかかる濾過装置１の運転方法は、繊維濾材部８０を有する濾過装置１の運転方法であって、繊維濾材部８０を用いて濾過処理を行う濾過工程と、繊維濾材部８０の洗浄処理を行う洗浄工程とを備え、濾過装置１が、外筒部１０の下方位置に設けられ、繊維濾材部８０の下方端部を固定する第一繊維固定部４２と、外筒部１０内における第一繊維固定部４２と対向する位置に、外筒部１０内を可動可能に設けられた筒内可動部５０と、筒内可動部５０に設けられ、繊維濾材部８０の上方端部を固定する第二繊維固定部５２とを備え、筒内可動部５０の下方側が凹部（可動部凹部５１Ａ）を有しており、濾過工程にて、筒内可動部５０の上方側から被処理流体が供給され、洗浄工程にて、筒内可動部５０の下側方から空気あるいは空気を含む洗浄流体の少なくとも一方が供給されることを特徴としている。

このように構成された濾過装置１の運転方法によれば、外筒部１０内に供給された被処理流体に対して、高効率で濾過処理を行うことができる。具体的には、このような運転方法によれば、繊維濾材部８０の下方端部が第一繊維固定部４２に固定され、繊維濾材部８０の上方端部が筒内可動部５０（に設けられた第二繊維固定部５２）に固定されているため、外筒部１０の上方から外筒部１０内に被処理流体が供給された際（濾過工程の際）、被処理流体の流動エネルギと筒内可動部５０の重みによって、繊維濾材部８０が圧密化され、被処理流体に対する濾過処理を高効率で実施することができる。
また、このように構成された濾過装置１の運転方法によれば、繊維濾材部８０の洗浄処理（逆洗処理）を高効率で行うことができる。具体的には、このような運転方法によれば、洗浄工程の際、外筒部１０の下方から外筒部１０内に空気あるいは空気を含む洗浄流体が供給されると、この洗浄流体中の空気が筒内可動部５０の凹部（可動部凹部５１Ａ）に溜まり、筒内可動部５０が浮力を有することとなる。つまり、このような運転方法によれば、筒内可動部５０が凹部を有することから、供給された空気によって筒内可動部５０が浮力を有し、筒内可動部５０に固定された繊維濾材部８０の上方端部が上方に引き上げられ、その結果、効率的に繊維濾材部８０が伸長され、伸長された繊維濾材部８０が高効率で洗浄されることとなる。
したがって、本発明によれば、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部８０を有する濾過装置１の運転方法を得ることができる。

＜第二実施形態＞
次に、図面に基づいて、本発明の第二実施形態にかかる濾過装置について説明する。
図６は、本実施形態にかかる濾過装置を成す筒内可動部の概略図を示したものであって、図６（ａ）は本実施形態にかかる筒内可動部の概略側面図を示し、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ矢視線概略図を示し、図６（ｃ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ矢視線概略図を示したものである。

本実施形態にかかる濾過装置は、構成要素の一つである筒内可動部６５０以外については、基本的に第一実施形態と同様である。したがって、以下においては、第一実施形態と異なる部分（筒内可動部６５０）について、主に説明する。

この図６に示すように、本実施形態にかかる筒内可動部６５０は、板状の可動部本体部６５１と、この可動部本体部６５１に固定部取付部６５３を介して設けられた第二繊維固定部６５２と、この可動部本体部６５１の外側に設けられたスペーサリング６５３と、この可動部本体部６５１の上方位置に設けられた流体流通孔部６５１Ｂの開閉状態を制御する逆止弁６６１等とを用いて構成されている。

本実施形態にかかる筒内可動部６５０を成す可動部本体部６５１は、板状（ブロック状）の部材を用いて構成されており、その下面側には所定の空間を有する可動部凹部６５１Ａが形成されている。また、この可動部本体部６５１には、その上方位置中央に流体流通孔部６５１Ｂが穿孔されており、この流体流通孔部６５１Ｂの周囲には必要に応じて適切な数の調整孔部（図示省略）が穿孔されている。

可動部本体部６５１に形成されている流体流通孔部６５１Ｂの上方位置には、逆止弁６６１が設けられている。この逆止弁６６１は、可動部本体部６５１の上方から流体が流通する場合には「開」状態となり、可動部本体部６５１の下方から流体が流通する場合には「閉」状態となる。

上述したように、流体流通孔部６５１Ｂの開閉状態は、逆止弁６６１によって制御される。したがって、可動部本体部６５１に穿孔されている流体流通孔部６５１Ｂは、筒内可動部６５０の上方から原水（被処理水）等が供給される場合には、「開」状態となって原水等を下方に流通させるべく機能する。また、この流体流通孔部６５１Ｂは、筒内可動部６５０の下方から逆洗水や空気等が供給される場合には、「閉」状態となる。

また、図示省略した調整孔部についての作用効果は、第一実施形態と同様であるため、割愛する。

本実施形態にかかる筒内可動部６５０を成す可動部本体部６５１には、図６に示すように、第二繊維固定部６５２が設けられている。
この第二繊維固定部６５２は、固定部取付部６５６を介して、可動部本体部６５１の下面側に設けられている。また、この第二繊維固定部６５２は、図６（ｃ）に示すように、複数の第二格子構成部６５２ａを用いて格子状に構成されている。この第二格子構成部６５２ａは、例えば、直線状の鋼材等を用いて構成されている。本実施形態において、この第二格子構成部６５２ａは、第一実施形態と同様に、ステンレス鋼等を用いて構成されている。

本実施形態にかかる濾過装置を成す繊維濾材部は、その上端部が、第二繊維固定部６５２のいずれかの箇所（直線部あるいは交点部）に固定されている。

本実施形態にかかる濾過装置を成す繊維濾材部は、その上端部が第二繊維固定部６６５２に固定され、その下端部が第一繊維固定部に固定されている。加えて、第一繊維固定部は、外筒部の下方位置に筒内固定部を用いて固定されている。したがって、本実施形態にかかる繊維濾材部は、可動部本体部６５１の上下動に伴い、伸長および圧縮を繰り返すこととなる。

本実施形態にかかる筒内可動部６５０を成す可動部本体部６５１には、図６に示すように、その外側にスペーサリング６５３が設けられている。このスペーサリング６５３の構成および機能等については、第一実施形態にて説明したスペーサリング５３と同様であるため、ここでは、その説明は割愛する。

さて、本実施形態にかかる濾過装置は、上述した筒内可動部６５０を用いて構成されている。そして、その構成に基づき、種々の作用効果を有する。以下、図面に基づき、本実施形態にかかる濾過装置の作用効果等について説明する。

本実施形態にかかる濾過装置は、繊維濾材部を有する濾過装置であって、繊維濾材部を内包する外筒部と、外筒部の下方位置に設けられ、繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、外筒部内における第一繊維固定部と対向する位置に、外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部６５０と、筒内可動部６５０に設けられ、繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部６５２とを備え、筒内可動部６５０が板状（ブロック状）に形成されており、板状に形成された筒内可動部６５０の第一繊維固定部に対向する面に、一つ以上の凹部（本実施形態においては一つの可動部凹部６５１Ａ）が形成されていることを特徴としている。

このように構成された濾過装置によれば、上述した第一実施形態にかかる濾過装置１と同様に、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置を得ることができる。
また、この実施形態にかかる濾過装置によれば、筒内可動部６５０が、板状部材の一つの面に一つの可動部凹部６５１Ａを形成して構成されているため、より簡単に濾過装置を構成することができる。

＜その他の実施形態等＞
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、本実施形態においては、濾過装置１に対して原水供給部から原水（被処理流体）が供給され、濾過装置１にて処理された処理水が処理水貯留部へ送られる構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、原水供給部と処理水貯留部とが同一の場所（例えば、溜池等）であって、処理水を原水供給部へ循環させるような構成であってもよい。また、例えば、処理水を原水供給部へ循環させる構成において、一度処理水貯留部へ貯留した後に、適宜、その処理水を原水供給部へ循環させる構成としてもよい。さらに、例えば、処理水が処理水貯留部等へ送られるのではなく、単に下水道等に排出されるような構成であってもよい。

また、本実施形態においては、分岐配管４０１，４０２を用いる構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、同様の機能を発揮すべく、三方弁を用いてもよい。

さらに、本実施形態においては、曝気配管部７１には、複数の貫通孔が形成されている場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、単なるパイプを用いて曝気配管部を構成してもよい。また、ディフューザを用いて曝気配管部を構成してもよい。

さらに、本実施形態においては、スペーサリングを一つ設ける場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、複数のスペーサリングを設けてもよい。また、必要に応じて、スペーサリングを設けなくてもよい。

さらに、本実施形態においては、筒内可動部５０に四つの調整孔部５１ａを設ける構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、調整孔部は、筒内可動部の上下動の動きをバランスよく保つために、一つあるいは五つ以上設けてもよい。また、その設ける場所も適宜選択可能である。

また、本実施形態においては、捨水工程の際に、外筒部１０の下方から空気を供給する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、必要に応じて、捨水工程の際には、外筒部１０の上方から空気を供給してもよい。捨水工程においては、下方から流体が排出されるため、上方から空気を供給すれば、空気の力によって効率的に下方から流体を排出することができる。また、この際、流体（水）が上から順にスムーズに抜けていくため、繊維濾材部８０を下方に押し込む効果を得ることができる。この押し込み効果により、捨水工程後のフラッシング工程、その後の濾過工程復帰時において、繊維濾材部８０が圧縮された状態となっているため、濾過精度を濾過開始直後から発揮することができる。
なお、外筒部１０の上方から空気を供給する場合には、送風機３０２から別途配管およびバルブを設け、その配管を外筒上端部１２に接続することが好ましい。

さらに、本実施形態においては、第一下方バルブ２０１と処理水貯留部との間に分岐配管（排水用配管）（図示省略）を設け、捨水工程にて濾過装置１外に押し出された流体は、排水用配管を介して捨水される場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されなし。したがって、例えば、第二分岐配管４０２に別途配管（排水用配管）とバルブを設け、その排水用配管とバルブ（バルブの開閉操作）とを介して、捨水工程を行う構成としてもよい。
なお、このような排水用配管を設けた場合には、フラッシング工程の際もこれらの配管等を用いて、供給された原水の排水を行うことが好ましい。

また、本発明の第二実施形態においては、板状（ブロック状）の可動部本体部６５１の下面側に、凹部（可動部凹部６５１Ａ）として、一つの半円形状（略半球状）の空間を形成する場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、必要な容積を確保するために、あるいは上下移動のバランスを考慮して、複数の半円形状（略半球状）の空間を可動部本体部６５１の下面側に形成してもよい。

また、上記各実施形態においては、曝気配管部７０と第一繊維固定部４４との間隔については特に言及しなかったが、この曝気配管部７０と第一繊維固定部４４との離間距離は、逆洗工程時の効率に影響を与えることが、発明者らの鋭意研究の結果、明らかとなっている。
具体的には、この離間距離は、１５ｃｍ〜４０ｃｍ程度であることが好ましい。
この離間距離が短い場合（１５ｃｍ未満の場合）には、曝気配管部７０から供給される空気が拡散されず、繊維濾材部８０の洗浄にムラが生じることとなる。加えて、この離間距離が短い場合（１５ｃｍ未満の場合）には、曝気配管部７０から供給された空気の気泡がまだ小さいうちに繊維濾材部８０に接触することとなるため、洗浄効果を十分に得ることができない。
一方、この離間距離が長い場合（４０ｃｍを超える場合）には、装置全体（特に外筒部１０）が長くなりすぎて、スペース上の問題が生じる。加えて、この離間距離が長い場合（４０ｃｍを超える場合）には、曝気配管部７０から供給された空気が拡散後に集合するため、空気を拡散させるための阻害要因となる。
これらのことから、上述したように、曝気配管部７０と第一繊維固定部４４との間隔は、１５ｃｍ〜４０ｃｍ程度であることが好ましい。
この好ましい構成によれば、曝気配管部７０から供給される空気が適度に拡散された状態で繊維濾材部８０に接触するため、大きな洗浄効果を得ることができる。加えて、曝気配管部７０から供給された空気の気泡の大きさも適切に粗大化するため、繊維濾材部８０の表面の洗浄効果を効率的に高めることができる。

先に述べたように、従来技術かかる濾過装置においては、濾過工程時には繊維濾材部を圧密化できないため、濾過処理性能を高く維持できないという問題や、逆洗工程時には流体の流動エネルギのみで繊維濾材部が伸長されるため、効率的な洗浄処理ができないとういう問題を有するものがあった。また、他の従来技術にかかる濾過装置においては、電気的手段等を用いて強制的に繊維濾材部の圧縮および伸長が行われるため、濾過工程および逆洗工程を高効率で行うことができるが、エネルギコストが上昇したり、故障の原因となったり、メンテナンス要因が増したりするという問題を有するものがあった。

これに対し、本発明によれば、上述した種々の問題を解決することが可能である、濾過装置および濾過装置の運転方法を得ることができる。

本発明にかかる濾過装置は、例えば、繊維濾材部を有する濾過装置であって、前記繊維濾材部を内包する外筒部と、前記外筒部の下方位置に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、前記筒内可動部が椀状に形成されており、前記椀状に形成された前記筒内可動部の凹部が、前記第一繊維固定部に対向すべく設けられている。

このように構成された濾過装置によれば、前記繊維濾材部の下方端部が前記第一繊維固定部に固定され、前記繊維濾材部の上方端部が前記椀状に形成された前記筒内可動部（に設けられた前記第二繊維固定部）に固定されているため、前記外筒部の上方から前記外筒部内に被処理流体が供給された際（濾過処理の際）、前記被処理流体の流動エネルギと前記椀状に形成された筒内可動部の重みによって、前記繊維濾材部が圧密化され、前記被処理流体に対する濾過処理を高効率で実施することができる。
また、このように構成された濾過装置によれば、前記洗浄処理の際、前記外筒部の下方から前記外筒部内に空気あるいは空気を含む洗浄流体が供給されると、この洗浄流体中の空気が前記椀状に形成された前記筒内可動部の内側（前記凹部）に溜まり、前記椀状に形成された前記筒内可動部が浮力を有することとなる。つまり、このような構成によれば、前記筒内可動部が前記椀状に形成されていることから、その内側（前記凹部）に空気が溜まって前記筒内可動部が浮力を有し、前記筒内可動部に固定された前記繊維濾材部の上方端部が上方に引き上げられ、その結果、効率的に前記繊維濾材部が伸長され、伸長された前記繊維濾材部が高効率で洗浄されることとなる。

以上のように、本発明によれば、電気的手段を用いることなく、比較的簡単な構成に基づき、濾過処理および洗浄処理を高効率で実施可能な、繊維濾材部を有する濾過装置および濾過装置の運転方法を得ることができる。

１…濾過装置（繊維濾過装置）
１０…外筒部
１１…外筒本体部
１２…外筒上端部
１３…外筒下端部
２１…上方出入口部
２２…エア抜き部
２３…下方出入口部
２４…空気導入部
４２…第一繊維固定部
４２ａ…第一格子構成部
４４…筒内固定部
５０…筒内可動部
５１…可動部本体部
５１Ａ…可動部凹部（本発明の「凹部」に相当）
５１Ｂ…流体流通孔部
５１ａ…調整孔部
５２…第二繊維固定部
５２ａ…第二格子構成部
５３…スペーサリング
６１…逆止弁
７１…曝気配管部
８０…繊維濾材部
１０１…第一上方バルブ
１０２…第二上方バルブ
２０１…第一下方バルブ
２０２…第二下方バルブ
３０２…送風機
４０１…第一分岐配管
４０１ａ…第一分岐一方端部
４０１ｂ…第一分岐他方端部
４０２…第二分岐配管
４０２ａ…第二分岐一方端部
４０２ｂ…第二分岐他方端部
６５０…筒内可動部
６５１…可動部本体部
６５１Ａ…可動部凹部（本発明の「凹部」に相当）
６５１Ｂ…流体流通孔部
６５２…第二繊維固定部
６５２ａ…第二格子構成部
６５３…スペーサリング
６５６…固定部取付部

Claims (3)

1. 繊維濾材部を有する濾過装置であって、
   前記繊維濾材部を内包する外筒部と、
   前記外筒部の下方位置に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、
   前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、
   前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、
   前記筒内可動部の重みによって前記繊維濾材部が圧密化されるべく、前記筒内可動部が固定されておらず、
   前記筒内可動部の下方側が凹部を有している
   ことを特徴とする濾過装置。
2. 繊維濾材部を有する濾過装置であって、
   前記繊維濾材部を内包する外筒部と、
   前記外筒部の下方位置に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、
   前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、
   前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、
   前記筒内可動部の重みによって前記繊維濾材部が圧密化されるべく、前記筒内可動部が固定されておらず、
   前記筒内可動部が椀状に形成されており、前記椀状に形成された前記筒内可動部の凹部が、前記第一繊維固定部に対向すべく設けられている
   ことを特徴とする濾過装置。
3. 繊維濾材部を有する濾過装置の運転方法であって、
   前記繊維濾材部を用いて濾過処理を行う濾過工程と、
   前記繊維濾材部の洗浄処理を行う洗浄工程とを備え、
   前記濾過装置が、前記外筒部の下方端部に設けられ、前記繊維濾材部の下方端部を固定する第一繊維固定部と、前記外筒部内における前記第一繊維固定部と対向する位置に、前記外筒部内を可動可能に設けられた筒内可動部と、前記筒内可動部に設けられ、前記繊維濾材部の上方端部を固定する第二繊維固定部とを備え、前記筒内可動部の下方側が凹部を有しており、
   前記濾過工程では、前記筒内可動部の上方側から被処理流体が供給され、前記被処理流体の流動エネルギと前記筒内可動部の重みによって前記繊維濾材部が圧密化され、
   前記洗浄工程では、前記筒内可動部の下側方から空気あるいは空気を含む洗浄流体の少なくとも一方が供給されることにより、前記筒内可動部に固定された前記繊維濾材部が上方に引き上げられ前記繊維濾材部が伸長する
   ことを特徴とする濾過装置の運転方法。
   

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