JP7209962B2 - ろ過装置及びろ過方法 - Google Patents

Description

本発明は、海、湖、川、又は地下水などの自然界の水、その他として、生活排水や産業廃水など、全ての液体の濁質に対する簡便・連続且つ安定的なろ過効果を得るためのろ過装置及びろ過方法に関する。

従来から使用されているろ過装置には、珪藻土、パーライト、ゼオライト、アンスラサイト、マンガン砂等のろ過材を単層、あるいは複数層に敷きならべ、上部から濁水を通過させ、あるいは、不織布、繊維ろ布、高分子素材ろ布等のろ布を通過させて清浄水を得る方式が長年にわたり用いられてきた。
例えば特許文献１では、連続的に安定したろ過水量及び水質を得るために、ろ布強度やろ過差圧の増大が試みられている。その結果、装置の駆動力と強靭さが求められ、必然的に重厚な定置型のものとなってきた。
ろ過時間の経過に伴うろ過水量の減少を補うために、ろ過圧を高圧にする装置の提案がなされてきた一方で、ろ布表面に付着した濁質の頻繁な洗浄の工程が組み込まれるようになった（例えば特許文献２及び特許文献３参照）。
更に、長期間の使用可能とする強靭なろ布が求められ、その結果、ろ布表面での微生物及びこれらの代謝生成物の発生がろ布の閉塞障害を引き起こすことが明らかとなり、新たな対策も必要となってきた（例えば特許文献４参照）。
以上、従来の大きな駆動力を持つろ過装置は、強靭であると同時に高価で、定置型の装置であることから設置用地の確保が必要である。かつ、駆動に要する電気等のエネルギー消費も大きくなることから、ろ過処理費用増の問題を残している（例えば非特許文献１参照）。

特開平６－２６９６１７号公報 特開平８－１５５２１９号公報 特開平８－１５５２２８号公報 特開２０００－２６２８１８号公報 「産業排水対策に関する技術リスト」，環境省，２０１０年、（www.env.go.jp/en/.../vietnam-technology-list-jp.pdf）（規模・コスト）

従来からのろ過装置は、長時間の濁質ろ過運転において、ろ布の表面に濁質成分が付着し、ろ過時間の経過とともにその量は増える傾向にある。そのため、ろ過水量は徐々に減少する傾向にあった。
そしてこのような課題を解消するために、ろ布への加圧又は減圧などのろ過圧及びろ布の強度の増大が試みられてきた。その結果、ろ布の耐久性及び装置の強靭さが求められ、必然的に装置は重厚な定置型のものとなった。更に、装置の駆動力の増大とその制御も複雑なものとなってきた。
一方で、ろ布への加圧又は減圧は濁水中の細かい粒子がろ布の目を通過し、水質の悪化を引き起こす原因となった。その後、低圧力状態でのろ過操作を求めるようになってきた。しかし、ろ布表面に付着した濁質の頻繁な洗浄・除去が新たな課題として浮上してきた。
更に、強靭なろ布が求められた結果、長期使用による微生物及びこれらの代謝生成物の発生がろ布の閉塞障害を引き起こすこととなった。
以上、圧力装置、洗浄・除去装置、複雑な制御装置等の駆動に要する電気等のエネルギー消費も大きくなるため、ろ過処理費の増大と言う課題を抱えている。
これらのことから、常に、連続的に安定したろ過水量と水質が得られ、制御が簡便で、かつ、安価で移動が容易で軽量簡便なろ過装置の開発が求められている。

そこで本発明は、簡易で軽量なろ過装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明のろ過装置は、透過性穴を側壁部材１１に有する円筒型容器１０と、布材、紙材、金属材、セラミックス材、又は樹脂材の少なくともいずれかによるろ布材２０を巻いたろ布巻き出し治具３０と、前記ろ布巻き出し治具３０から巻き出される前記ろ布材２０を巻き取るろ布巻き取り治具４０とを備え、前記ろ布巻き出し治具３０から巻き出された後で、前記ろ布巻き取り治具４０に巻き取られる前の前記ろ布材２０を、前記側壁部材１１の少なくとも一部の外周面に沿わせ、前記外周面に沿わせた前記ろ布材２０の外方を濁水領域とし、前記外周面に沿わせた前記ろ布材２０を通過するろ過水を前記円筒型容器１０内に導くろ過装置であって、基板１に、前記円筒型容器１０と、前記ろ布巻き出し治具３０と、前記ろ布巻き取り治具４０とを回転可能に載置し、前記円筒型容器１０の容器仮想回転軸を鉛直方向として、前記円筒型容器１０を前記基板１に載置し、前記ろ布巻き出し治具３０の巻き出し治具回転軸を鉛直方向として、前記ろ布巻き出し治具３０を前記基板１に載置し、前記ろ布巻き取り治具４０の巻き取り治具回転軸を鉛直方向として、前記ろ布巻き取り治具４０を前記基板１に載置し、前記濁水領域の濁水面Ｂと前記円筒型容器１０内のろ過水面Ａとの水位差によって前記ろ過水を前記円筒型容器１０内に導くことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のろ過装置において、前記円筒型容器１０を回転させるモータ５０を設け、前記ろ布材２０を、前記円筒型容器１０の回転とともに移動させることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載のろ過装置において、前記円筒型容器１０の前記側壁部材１１の上部に、リング状に容器側駆動伝達部材１３を設け、前記円筒型容器１０の前記側壁部材１１の外方に、複数のローラ部材６０を設け、複数の前記ローラ部材６０の少なくとも一つにろ布材側駆動伝達部材６１を設けて駆動ローラ部材６０とし、前記モータ５０の回転を伝えるモータ側駆動伝達部材５１を、前記容器側駆動伝達部材１３に当接させることで、前記円筒型容器１０を回転し、前記ろ布材側駆動伝達部材６１を、前記容器側駆動伝達部材１３に当接させることで、前記駆動ローラ部材６０を回転し、前記駆動ローラ部材６０の回転によって、前記ろ布材２０を移動させることを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項３に記載のろ過装置において、前記駆動ローラ部材６０として、前記ろ布巻き出し治具３０側に配置する巻き出し駆動ローラ部材６０ａと、前記ろ布巻き取り治具４０側に配置する巻き取り駆動ローラ部材６０ｂとを設け、前記巻き出し駆動ローラ部材６０ａによって、前記ろ布材２０を前記ろ布巻き出し治具３０から巻き出し、前記巻き取り駆動ローラ部材６０ｂによって、前記ろ布材２０を前記ろ布巻き取り治具４０に送出することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項２に記載のろ過装置において、前記モータ５０の駆動を制御するコントローラ５２を設け、前記コントローラ５２によって、前記モータ５０を連続、又は、動作させることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のろ過装置において、前記円筒型容器１０の内部に、前記ろ過水を吸引するろ過水吸引パイプ７０の吸引口７１を配置し、前記ろ過水吸引パイプ７０からの前記ろ過水の吸引量によって前記ろ過水面Ａの高さを制御することを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６に記載のろ過装置において、前記ろ布材２０が配置されない前記外周面からの前記濁水の浸入を阻止する遮水壁８０を設け、前記遮水壁８０と前記側壁部材１１との間に前記ろ布巻き出し治具３０を配置することを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のろ過装置において、前記ろ布巻き取り治具４０には、巻き取り方向に付勢する弾性材４１を備えたことを特徴とする。
請求項９記載の本発明のろ過方法は、透過性穴を側壁部材１１に有する円筒型容器１０と、布材、紙材、金属材、セラミックス材、又は樹脂材の少なくともいずれかによるろ布材２０を巻いたろ布巻き出し治具３０と、前記ろ布巻き出し治具３０から巻き出される前記ろ布材２０を巻き取るろ布巻き取り治具４０と、前記円筒型容器１０を回転させるモータ５０とを備え、基板１に、前記円筒型容器１０と、前記ろ布巻き出し治具３０と、前記ろ布巻き取り治具４０とを回転可能に載置し、前記円筒型容器１０の容器仮想回転軸を鉛直方向として、前記円筒型容器１０を前記基板１に載置し、前記ろ布巻き出し治具３０の巻き出し治具回転軸を鉛直方向として、前記ろ布巻き出し治具３０を前記基板１に載置し、前記ろ布巻き取り治具４０の巻き取り治具回転軸を鉛直方向として、前記ろ布巻き取り治具４０を前記基板１に載置し、前記ろ布巻き出し治具３０から巻き出された後で、前記ろ布巻き取り治具４０に巻き取られる前の前記ろ布材２０を、前記側壁部材１１の少なくとも一部の外周面に沿わせたろ過装置を用い、前記外周面に沿わせた前記ろ布材２０の外方を濁水領域とし、前記ろ布材２０を、前記円筒型容器１０の回転とともに移動させ、前記濁水領域の濁水面Ｂと前記円筒型容器１０内のろ過水面Ａとの水位差によってろ過水を前記円筒型容器１０内に導くことを特徴とする。

本発明のろ過装置によれば、円筒型容器、ろ布巻き出し治具、及びろ布巻き取り治具を、それぞれの回転軸を鉛直方向として基板に載置しているため、濁水領域の濁水面と円筒型容器内のろ過水面との水位差を調整しやすく、この水位差を大きくすることでろ過流量を大きくすることもでき、この水位差をろ過源とすることで、ろ過に必要な加圧や減圧装置を必要としないことから、簡易で軽量な装置を提供できる。

本発明の一実施例によるろ過装置を示す平面図 図１に示すＸ－Ｘ線矢視図 同ろ過装置の基板を上面から見た平面図 同ろ過装置の蓋板を上面から見た平面図

本発明の第１の実施の形態によるろ過装置は、基板に、円筒型容器と、ろ布巻き出し治具と、ろ布巻き取り治具とを回転可能に載置し、円筒型容器の容器仮想回転軸を鉛直方向として、円筒型容器を基板に載置し、ろ布巻き出し治具の巻き出し治具回転軸を鉛直方向として、ろ布巻き出し治具を基板に載置し、ろ布巻き取り治具の巻き取り治具回転軸を鉛直方向として、ろ布巻き取り治具を基板に載置し、濁水領域の濁水面と円筒型容器内のろ過水面との水位差によってろ過水を円筒型容器内に導くものである。
本実施の形態によれば、円筒型容器、ろ布巻き出し治具、及びろ布巻き取り治具を、それぞれの回転軸を鉛直方向として基板に載置しているため、濁水領域の濁水面と円筒型容器内のろ過水面との水位差を調整しやすく、この水位差を大きくすることでろ過流量を大きくすることもでき、この水位差をろ過源とすることで、ろ過に必要な加圧や減圧装置を必要としないことから、簡易で軽量な装置を提供できる。また、本実施の形態によれば、円筒型容器を設置する水深を調整することでろ過面積を調整できる。また、本実施の形態によれば、円筒型容器などを沈めることによって生じる浮力が、円筒型容器に均等に加わるため、円筒型容器の容器仮想回転軸を水平方向として沈める場合に生じる偏重力を受けにくい。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるろ過装置において、円筒型容器を回転させるモータを設け、ろ布材を、円筒型容器の回転とともに移動させるものである。
本実施の形態によれば、ろ布材を円筒型容器の回転とともに移動させることで、ろ布材に加わる張力を小さくでき、強度や耐久性が低いろ布材を用いることができ、多様な素材の選択を可能とし、使用条件の適用範囲を拡大できる。

本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態によるろ過装置において、円筒型容器の側壁部材の上部に、リング状に容器側駆動伝達部材を設け、円筒型容器の側壁部材の外方に、複数のローラ部材を設け、複数のローラ部材の少なくとも一つにろ布材側駆動伝達部材を設けて駆動ローラ部材とし、モータの回転を伝えるモータ側駆動伝達部材を、容器側駆動伝達部材に当接させることで、円筒型容器を回転し、ろ布材側駆動伝達部材を、容器側駆動伝達部材に当接させることで、駆動ローラ部材を回転し、駆動ローラ部材の回転によって、ろ布材を移動させるものである。
本実施の形態によれば、ろ布材を、円筒型容器の回転とともに移動させることができる。

本発明の第４の実施の形態は、第３の実施の形態によるろ過装置において、駆動ローラ部材として、ろ布巻き出し治具側に配置する巻き出し駆動ローラ部材と、ろ布巻き取り治具側に配置する巻き取り駆動ローラ部材とを設け、巻き出し駆動ローラ部材によって、ろ布材をろ布巻き出し治具から巻き出し、巻き取り駆動ローラ部材によって、ろ布材をろ布巻き取り治具に送出するものである。
本実施の形態によれば、円筒型容器の回転とともにろ布材を、ろ布巻き出し治具から巻き出し、ろ布巻き取り治具に送出することができる。

本発明の第５の実施の形態は、第２の実施の形態によるろ過装置において、モータの駆動を制御するコントローラを設け、コントローラによって、モータを連続、又は、間欠動作させるものである。
本実施の形態によれば、ろ布材のろ過機能を一定に保つように連続、又は、間欠動作させることができ、ろ過水の水質を一定に保つことができ、長時間の連続ろ過動作を行える。また、ろ布材での微生物の発生や、微生物の代謝生成物の付着を防止できる。

本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれかの実施の形態によるろ過装置において、円筒型容器の内部に、ろ過水を吸引するろ過水吸引パイプの吸引口を配置し、ろ過水吸引パイプからのろ過水の吸引量によってろ過水面の高さを制御するものである。
本実施の形態によれば、ろ過水面の高さを制御することで水位差を調整でき、この水位差をろ過源とすることで、ろ過に必要な加圧や減圧装置を必要とせず、従って、簡易で軽量な装置を提供できる。

本発明の第７の実施の形態は、第１から第６のいずれかの実施の形態によるろ過装置において、ろ布材が配置されない外周面からの濁水の浸入を阻止する遮水壁を設け、遮水壁と側壁部材との間にろ布巻き出し治具を配置するものである。
本実施の形態によれば、ろ布巻き出し治具に巻かれているろ布材が濁水によって汚染されることがなく、ろ布材のろ過機能を維持することができる。

本発明の第８の実施の形態は、第１から第７のいずれかの実施の形態によるろ過装置において、ろ布巻き取り治具には、巻き取り方向に付勢する弾性材を備えたものである。
本実施の形態によれば、弾性材によってろ布材を巻き取ることができる。

本発明の第９の実施の形態によるろ過方法は、外周面に沿わせたろ布材の外方を濁水領域とし、ろ布材を、円筒型容器の回転とともに移動させ、濁水領域の濁水面と円筒型容器内のろ過水面との水位差によってろ過水を円筒型容器内に導くものである。
本実施の形態によれば、ろ布材を円筒型容器の回転とともに移動させることで、ろ布材に加わる張力を小さくでき、強度や耐久性が低いろ布材を用いることができ、多様な素材の選択を可能とし、使用条件の適用範囲を拡大できる。また、本実施の形態によれば、円筒型容器、ろ布巻き出し治具、及びろ布巻き取り治具を、それぞれの回転軸を鉛直方向として基板に載置しているため、濁水領域の濁水面と円筒型容器内のろ過水面との水位差を調整しやすく、この水位差を大きくすることでろ過流量を大きくすることもでき、この水位差をろ過源とすることでろ過に必要な加圧や減圧装置を必要としないことから、簡易で軽量な装置を提供できる。また、本実施の形態によれば、円筒型容器を設置する水深を調整することでろ過面積を調整できる。また、本実施の形態によれば、円筒型容器などを沈めることによって生じる浮力が、円筒型容器に均等に加わるため、円筒型容器の容器仮想回転軸を水平方向として沈める場合に生じる偏重力を受けにくい。

以下本発明の一実施例によるろ過装置について説明する。
図１は本実施例によるろ過装置を示す平面図、図２は図１に示すＸ－Ｘ線矢視図、図３は基板を上面から見た平面図、図４は蓋板を上面から見た平面図である。

本実施例によるろ過装置は、濁水中に没して用いる。
本実施例によるろ過装置は、円筒型容器１０と、ろ布材２０を巻いたろ布巻き出し治具３０と、ろ布巻き出し治具３０から巻き出されるろ布材２０を巻き取るろ布巻き取り治具４０と、円筒型容器１０を回転させるモータ５０と、円筒型容器１０の側壁部材１１の外方に設けた複数のローラ部材６０と、ろ過水吸引パイプ７０とを備えている。

円筒型容器１０と、ろ布巻き出し治具３０と、ろ布巻き取り治具４０と、ローラ部材６０とは、基板１に載置され、基板１と蓋板２との間に回転可能に配置される。
円筒型容器１０は、円筒型容器１０の容器仮想回転軸を鉛直方向として基板１に載置され、ろ布巻き出し治具３０は、ろ布巻き出し治具３０の巻き出し治具回転軸を鉛直方向として基板１に載置され、ろ布巻き取り治具４０は、ろ布巻き取り治具４０の巻き取り治具回転軸を鉛直方向として基板１に載置され、ローラ部材６０は、ローラ部材６０のローラ回転軸を鉛直方向として基板１に載置される。

円筒型容器１０は、筒状の側壁部材１１と、側壁部材１１の底面を閉塞する底板１２とで形成されている。側壁部材１１には多数の透過性穴を有する。
ろ布材２０は、布材、紙材、金属材、セラミックス材、又は樹脂材の少なくともいずれかによる単一素材、又は、それらの複合素材である。また、それぞれの特性を持つ複数のろ布材を重ね合わせた複合ろ布材であってもよい。例えば、濁質を取り除くためのろ布材と溶解性イオンを除去するためのイオン吸着ろ布材とを複数枚重ね合わせ、それぞれの機能をそれぞれのろ布材に持たせたものでもよい。

複数のローラ部材６０の少なくとも一つ、本実施例では２つのローラ部材６０に、ろ布材側駆動伝達部材６１を設けて、巻き出し駆動ローラ部材６０ａと、巻き取り駆動ローラ部材６０ｂとしている。ろ布材側駆動伝達部材６１には歯車を用いることができる。
巻き出し駆動ローラ部材６０ａは、ろ布巻き出し治具３０側に配置し、巻き取り駆動ローラ部材６０ｂは、ろ布巻き取り治具４０側に配置する。

モータ５０の駆動軸には、モータ５０の回転を伝えるモータ側駆動伝達部材５１を設けている。モータ側駆動伝達部材５１には歯車を用いることができる。
円筒型容器１０の側壁部材１１の上部には、リング状に容器側駆動伝達部材１３を設けている。容器側駆動伝達部材１３には歯車を用いることができ、容器側駆動伝達部材１３の上面及び外面に歯車を形成している。
モータ側駆動伝達部材５１を、容器側駆動伝達部材１３の上面に当接させることで、円筒型容器１０を回転する。モータ側駆動伝達部材５１及び容器側駆動伝達部材１３に歯車を用いる場合には、モータ側駆動伝達部材５１と容器側駆動伝達部材１３とを噛み合わせる。
また、ろ布材側駆動伝達部材６１を、容器側駆動伝達部材１３の外面に当接させることで、駆動ローラ部材６０ａ、６０ｂを回転する。ろ布材側駆動伝達部材６１及び容器側駆動伝達部材１３に歯車を用いる場合には、ろ布材側駆動伝達部材６１と容器側駆動伝達部材１３とを噛み合わせる。

ろ布材２０は、巻き出し駆動ローラ部材６０ａによって、ろ布巻き出し治具３０から巻き出され、巻き取り駆動ローラ部材６０ｂによって、ろ布巻き取り治具４０に送出される。このように、ろ布材２０は、巻き出し駆動ローラ部材６０ａ及び巻き取り駆動ローラ部材６０ｂの回転によって移動する。このとき、円筒型容器１０も回転しているため、ろ布材２０は、円筒型容器１０の回転とともに移動する。ろ布巻き出し治具３０から巻き出されるろ布材２０の巻き出し速度、及び巻き取り駆動ローラ部材６０ｂによる送出速度を、円筒型容器１０の回転速度と同一として、側壁部材１１の外周面とろ布材２０とが一体となって移動することが好ましい。
このように、ろ布材２０を円筒型容器１０の回転とともに移動させることで、ろ布材２０に加わる張力を小さくでき、強度や耐久性が低いろ布材２０を用いることができ、多様な素材の選択を可能とし、使用条件の適用範囲を拡大できる。

モータ５０は、コントローラ５２によって駆動が制御され、回転速度を変更できることが好ましい。コントローラ５２によって濁水の水質に応じて回転速度を変更することで、ろ布材２０のろ過機能を一定に保つことができる。
コントローラ５２によって、モータ５０を連続、又は、間欠動作することが好ましく、ろ布材２０のろ過機能を一定に保つように連続、又は、間欠動作させることができ、ろ過水の水質を一定に保つことができ、長時間の連続ろ過動作を行える。また、ろ布材２０での微生物の発生や、微生物の代謝生成物の付着を防止できる。

ろ布巻き出し治具３０から巻き出された後で、ろ布巻き取り治具４０に巻き取られる前のろ布材２０は、側壁部材１１の少なくとも一部の外周面に沿わせている。
本実施例では、巻き出し駆動ローラ部材６０ａから巻き取り駆動ローラ部材６０ｂまでの間で、ろ布材２０を側壁部材１１の外周面に沿わせている。
そして、側壁部材１１の外周面に沿わせたろ布材２０の外方を濁水領域とし、外周面に沿わせたろ布材２０を通過するろ過水を円筒型容器１０内に導いている。

遮水壁８０は、ろ布材２０が配置されない側壁部材１１の外周面からの濁水の浸入を阻止する。
ろ布巻き出し治具３０は、遮水壁８０と側壁部材１１との間に配置している。従って、ろ布巻き出し治具３０に巻かれているろ布材２０が濁水によって汚染されることがなく、ろ布材２０のろ過機能を維持することができる。

ろ過水吸引パイプ７０は、吸引口７１を円筒型容器１０の内部に配置し、吸引口７１からろ過水を吸引する。ろ過水吸引パイプ７０には、図示しない吸引ポンプが接続されている。
ろ過水吸引パイプ７０からのろ過水の吸引量によって、円筒型容器１０の内部のろ過水面Ａの高さを制御することができる。そして、濁水領域の濁水面Ｂと円筒型容器１０の内部のろ過水面Ａとの水位差によってろ過水を円筒型容器１０内に導くことができる。
このように、ろ過水面Ａの高さを制御することで濁水面Ｂとの水位差を調整でき、この水位差をろ過源とすることで、ろ過に必要な加圧や減圧装置を必要とせず、従って、簡易で軽量なろ過装置を提供できる。

ろ布巻き取り治具４０には、巻き取り方向に付勢する弾性材４１を備えている。このような弾性材４１を備えることで、ろ布材２０をろ布巻き取り治具４０に巻き取ることができる。
巻き取り駆動ローラ部材６０ｂからろ布巻き取り治具４０までの間には、この間に配置されるろ布材２０に沿って板ばね４２を配置している。
板ばね４２は、巻き取り駆動ローラ部材６０ｂ側を固定端とし、ろ布巻き取り治具４０側を自由端とし、自由端がろ布巻き取り治具４０から離間する方向に付勢力を有している。
自由端にはばね材４３が取り付けられ、ばね材４３は弾性材４１と自由端とを繋いでいる。
弾性材４１は、ろ布材２０がろ布巻き取り治具４０に巻き取られるにしたがって付勢力は弱まり、板ばね４２の自由端は、弾性材４１の付勢力が弱まるにつれてろ布巻き取り治具４０から離間する方向に移動する。
従って、ろ布巻き取り治具４０にろ布材２０が巻き取られるにしたがって板ばね４２の自由端がろ布巻き取り治具４０から離間する方向に移動するため、板ばね４２の自由端はろ布材２０に負荷をかけることなく常に当接した状態を維持することができる。

図２に示すように、底板１２の中心には容器側係合部１２ｚを形成している。容器側係合部１２ｚは、円筒型容器１０の容器仮想回転軸に一致する位置にある。基板１には、容器側係合部１２ｚに対応する位置に基板側係合部１ｚを形成している。容器側係合部１２ｚと基板側係合部１ｚとによって、円筒型容器１０を、容器仮想回転軸がずれることなく回転させることができる。
また、底板１２の下面には複数の摺動体１４を設けている。摺動体１４は少なくとも３つ備えることで円筒型容器１０を、傾くことなく回転させることができる。

図３に示すように、基板１には、ろ布巻き出し治具３０の巻き出し治具回転軸を受ける巻き出し治具回転軸受３０ｚ、ろ布巻き取り治具４０の巻き取り治具回転軸を受ける巻き取り治具回転軸受４０ｚ、及びローラ部材６０のローラ回転軸を受けるローラ回転軸受６０ｚを設けている。
また、図４に示すように、蓋板２にも、ろ布巻き出し治具３０の巻き出し治具回転軸を受ける巻き出し治具回転軸受３０ｚ、ろ布巻き取り治具４０の巻き取り治具回転軸を受ける巻き取り治具回転軸受４０ｚ、及びローラ部材６０のローラ回転軸を受けるローラ回転軸受６０ｚを設けている。
なお、モータ５０は蓋板２に設置され、蓋板２にはモータ側駆動伝達部材５１が容器側駆動伝達部材１３に当接するように開口部２ａを形成している。

本実施例によるろ過装置によれば、円筒型容器１０、ろ布巻き出し治具３０、及びろ布巻き取り治具４０を、それぞれの回転軸を鉛直方向として基板１に載置しているため、濁水領域の濁水面Ｂと円筒型容器１０内のろ過水面Ａとの水位差を調整しやすく、この水位差を大きくすることでろ過流量を大きくすることもでき、この水位差をろ過源とすることで、ろ過に必要な加圧や減圧装置を必要としないことから、簡易で軽量な装置を提供できる。また、本実施例によれば、円筒型容器１０を設置する水深を調整することでろ過面積を調整できる。また、本実施例によれば、円筒型容器１０などを沈めることによって生じる浮力が、円筒型容器１０に均等に加わるため、円筒型容器１０の容器仮想回転軸を水平方向として沈める場合に生じる偏重力を受けにくい。
なお、本実施例によるろ過装置では、説明を省略したが、ろ過水吸引パイプ７０に位置決めされる内蓋を円筒型容器１０の上部に配置し、内蓋の外周部と、側壁部材１１の内周面又は容器側駆動伝達部材１３との間に摺動部材を配置することで、円筒型容器１０の回転をさらにスムーズに行わせることができる。

また、ろ過方法として、側壁部材１１の外周面に沿わせたろ布材２０の外方を濁水領域とし、ろ布材２０を、円筒型容器１０の回転とともに移動させ、濁水領域の濁水面Ｂと円筒型容器１０内のろ過水面Ａとの水位差によって、ろ過水を円筒型容器１０内に導くことで、ろ布材２０を円筒型容器１０の回転とともに移動させることで、ろ布材２０に加わる張力を小さくでき、強度や耐久性が低いろ布材２０を用いることができ、多様な素材の選択を可能とし、使用条件の適用範囲を拡大できる。
また、本実施例によるろ過方法によれば、円筒型容器１０、ろ布巻き出し治具３０、及びろ布巻き取り治具４０を、それぞれの回転軸を鉛直方向として基板１に載置しているため、濁水領域の濁水面Ｂと円筒型容器１０内のろ過水面Ａとの水位差を調整しやすく、この水位差を大きくすることでろ過流量を大きくすることもでき、この水位差をろ過源とすることで、ろ過に必要な加圧や減圧装置を必要としないことから、簡易で軽量な装置を提供できる。
また、本実施例によるろ過方法によれば、円筒型容器１０を設置する水深を調整することでろ過面積を調整できる。
また、本実施例によるろ過方法によれば、円筒型容器１０などを沈めることによって生じる浮力が、円筒型容器１０に均等に加わるため、円筒型容器１０の容器仮想回転軸を水平方向として沈める場合に生じる偏重力を受けにくい。

本発明によるろ過装置は、海、湖、川、又は地下水などの自然界の水、その他として、生活排水や産業廃水などの濁水に没して利用する。

１ 基板
１ｚ 基板側係合部
２ 蓋板
２ａ 開口部
１０ 円筒型容器
１１ 側壁部材
１２ 底板
１２ｚ 容器側係合部
１３ 容器側駆動伝達部材
１４ 摺動体
２０ ろ布材
３０ ろ布巻き出し治具
３０ｚ 巻き出し治具回転軸受
４０ ろ布巻き取り治具
４０ｚ 巻き取り治具回転軸受
４１ 弾性材
４２ 板ばね
４３ ばね材
５０ モータ
５１ モータ側駆動伝達部材
５２ コントローラ
６０ ローラ部材
６０ａ 巻き出し駆動ローラ部材
６０ｂ 巻き取り駆動ローラ部材
６０ｚ ローラ回転軸受
６１ ろ布材側駆動伝達部材
７０ ろ過水吸引パイプ
７１ 吸引口
８０ 遮水壁
Ａ ろ過水面
Ｂ 濁水面

Claims (9)

1. 透過性穴を側壁部材に有する円筒型容器と、
   布材、紙材、金属材、セラミックス材、又は樹脂材の少なくともいずれかによるろ布材を巻いたろ布巻き出し治具と、
   前記ろ布巻き出し治具から巻き出される前記ろ布材を巻き取るろ布巻き取り治具と
   を備え、
   前記ろ布巻き出し治具から巻き出された後で、前記ろ布巻き取り治具に巻き取られる前の前記ろ布材を、前記側壁部材の少なくとも一部の外周面に沿わせ、
   前記外周面に沿わせた前記ろ布材の外方を濁水領域とし、
   前記外周面に沿わせた前記ろ布材を通過するろ過水を前記円筒型容器内に導く
   ろ過装置であって、
   基板に、
   前記円筒型容器と、前記ろ布巻き出し治具と、前記ろ布巻き取り治具とを回転可能に載置し、
   前記円筒型容器の容器仮想回転軸を鉛直方向として、前記円筒型容器を前記基板に載置し、
   前記ろ布巻き出し治具の巻き出し治具回転軸を鉛直方向として、前記ろ布巻き出し治具を前記基板に載置し、
   前記ろ布巻き取り治具の巻き取り治具回転軸を鉛直方向として、前記ろ布巻き取り治具を前記基板に載置し、
   前記濁水領域の濁水面と前記円筒型容器内のろ過水面との水位差によって前記ろ過水を前記円筒型容器内に導く
   ことを特徴とするろ過装置。
2. 前記円筒型容器を回転させるモータを設け、
   前記ろ布材を、前記円筒型容器の回転とともに移動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。
3. 前記円筒型容器の前記側壁部材の上部に、リング状に容器側駆動伝達部材を設け、
   前記円筒型容器の前記側壁部材の外方に、複数のローラ部材を設け、
   複数の前記ローラ部材の少なくとも一つにろ布材側駆動伝達部材を設けて駆動ローラ部材とし、
   前記モータの回転を伝えるモータ側駆動伝達部材を、前記容器側駆動伝達部材に当接させることで、前記円筒型容器を回転し、
   前記ろ布材側駆動伝達部材を、前記容器側駆動伝達部材に当接させることで、前記駆動ローラ部材を回転し、
   前記駆動ローラ部材の回転によって、前記ろ布材を移動させる
   ことを特徴とする請求項２に記載のろ過装置。
4. 前記駆動ローラ部材として、
   前記ろ布巻き出し治具側に配置する巻き出し駆動ローラ部材と、
   前記ろ布巻き取り治具側に配置する巻き取り駆動ローラ部材と
   を設け、
   前記巻き出し駆動ローラ部材によって、前記ろ布材を前記ろ布巻き出し治具から巻き出し、
   前記巻き取り駆動ローラ部材によって、前記ろ布材を前記ろ布巻き取り治具に送出する
   ことを特徴とする請求項３に記載のろ過装置。
5. 前記モータの駆動を制御するコントローラを設け、
   前記コントローラによって、前記モータを連続、又は、間欠動作させる
   ことを特徴とする請求項２に記載のろ過装置。
6. 前記円筒型容器の内部に、前記ろ過水を吸引するろ過水吸引パイプの吸引口を配置し、
   前記ろ過水吸引パイプからの前記ろ過水の吸引量によって前記ろ過水面の高さを制御する
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のろ過装置。
7. 前記ろ布材が配置されない前記外周面からの前記濁水の浸入を阻止する遮水壁を設け、
   前記遮水壁と前記側壁部材との間に前記ろ布巻き出し治具を配置する
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のろ過装置。
8. 前記ろ布巻き取り治具には、巻き取り方向に付勢する弾性材を備えた
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のろ過装置。
9. 透過性穴を側壁部材に有する円筒型容器と、
   布材、紙材、金属材、セラミックス材、又は樹脂材の少なくともいずれかによるろ布材を巻いたろ布巻き出し治具と、
   前記ろ布巻き出し治具から巻き出される前記ろ布材を巻き取るろ布巻き取り治具と、
   前記円筒型容器を回転させるモータと
   を備え、
   基板に、
   前記円筒型容器と、前記ろ布巻き出し治具と、前記ろ布巻き取り治具とを回転可能に載置し、
   前記円筒型容器の容器仮想回転軸を鉛直方向として、前記円筒型容器を前記基板に載置し、
   前記ろ布巻き出し治具の巻き出し治具回転軸を鉛直方向として、前記ろ布巻き出し治具を前記基板に載置し、
   前記ろ布巻き取り治具の巻き取り治具回転軸を鉛直方向として、前記ろ布巻き取り治具を前記基板に載置し、
   前記ろ布巻き出し治具から巻き出された後で、前記ろ布巻き取り治具に巻き取られる前の前記ろ布材を、前記側壁部材の少なくとも一部の外周面に沿わせた
   ろ過装置を用い、
   前記外周面に沿わせた前記ろ布材の外方を濁水領域とし、
   前記ろ布材を、前記円筒型容器の回転とともに移動させ、
   前記濁水領域の濁水面と前記円筒型容器内のろ過水面との水位差によってろ過水を前記円筒型容器内に導く
   ことを特徴とするろ過方法。

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