JPH04131431U

JPH04131431U - 濾過器

Info

Publication number: JPH04131431U
Application number: JP3416191U
Authority: JP
Inventors: 淳一梶; 泉山田; 正文松本; 修司古川
Original assignee: 三井造船株式会社
Priority date: 1991-05-15
Filing date: 1991-05-15
Publication date: 1992-12-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】中空糸型濾過膜２を使用した濾過器において、
濾過する水より分離する空気がケーシング内の上部ヘッ
ダーの下方に溜って濾過膜が空気中に露出して濾過能力
が減少することを防止する。【構成】濾過膜２を支持する上部ヘッダー１１の近傍に
浄水管８を接続し、濾過中に原水Ｗより分離した空気を
速やかに排出することによって濾過膜２が空気ａ中に露
出しないようにし、更に逆洗用の水を加圧するための空
気溜１３は浄化水Ｐと接触しないように上部ヘッダー１
１の上部、ケーシング１の外部、ケーシング１の一部を
可撓性薄膜によって分離し、この可撓性薄膜の外側に設
けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は濾過器、より詳しくは家庭用あるいはレストラン等の業務用、もしくは研究所等の実験設備用の水道水を浄化するための浄水器等に好適に使用される濾過器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、家庭用あるいは業務用等に使用されている浄水器としての濾過器には種々の型式のものが提案実施されているが、その一つに中空糸型濾過膜を用いた濾過器が知られている。即ち、水道水である原水を中空糸型の濾過膜を通過させて浄化し、この浄化された浄化水を飲料水等として使用するものである。

【０００３】ところで、この濾過膜を用いた濾過器においては、長時間使用していると原水中の不純物等が濾過膜に堆積して「目詰り」を起して透過水の量が減ってくる。そのため定期的に逆洗して堆積物を除去する必要がある。この逆洗のために別のポンプ等の装置を使用することなく原水である水道水の圧力を利用することが提案されている。この一例を示すと第８図に示すように、円筒形のケーシング１内の上下にヘッダー１１，１２を所定の間隔をあけて設け、これらヘッダー１１，１２の間に上下方向に中空糸状の限外濾過膜２を配置し、このケーシング１の上部に弁体３を有する排水管４と、下部に弁体５を有する原水管６と、側方下部に弁体７を有する浄水管８とを夫々接続して濾過器を構成している。

【０００４】前記構成の濾過器において水道水を濾過する際にはケーシング１の上部に連絡されている排水管４の弁体３を閉じ、下部に連絡されている原水管６の弁体５と浄水管８の弁体７を開放し、この原水管６からケーシング１内に水道水Ｗを供給すると、この水道水Ｗは実線矢印で示すように濾過膜２の中を通って濾過されて外部の水層部９内に噴出した後、浄水管８からこの水層部９に連絡されている浄水管８より浄化水Ｐとして取り出されて使用される。なお、このときケーシング１内は水道水Ｗの圧力（２〜３kg／cm²）で保持されている。

【０００５】さて、この水道水Ｗ中には空気が溶存しており、この濾過膜２を通過する際にこの空気が徐々に分離して上部ヘッダー１１の下部と浄化水である水層部９の上部との間に空気が溜って空気部１０を形成する。この空気部１０は水道水Ｗの圧力で加圧された空気タンクの役目をしており、水層部９の上面にその圧力が作用していることになる。

【０００６】そして濾過膜２が目詰まりして濾過性能が低下してこれを逆洗するときは、弁体５，７を閉じて水道水Ｗの流入と浄化水Ｐの流出を停止させ、排水管８の弁体３を開放する。すると、ケーシング１内に空気部１０に押圧されている水道水Ｗの圧力によって点線の矢印で示すように浄化水Ｐである水層部９の一部が濾過膜２を逆方向に透過して濾過膜２に付着している堆積物を除去し、大気に開放されている排水管４より外部に流出することになる。このとき水層部９の上部に形成されている空気部１０は水道水Ｗの圧力を保持しており、一種の空気ポンプ役目をすることになる。この空気部１０の空気圧を使用した逆洗操作によって濾過膜２に堆積している不純物は逆洗水Ｄとともに排水管４から排出されるのである。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで前記したような濾過器においては、水道水Ｗが濾過膜２を通過するとき水中に溶存した空気が放出される。この空気は次第にケーシング１内、具体的には上部ヘッダー１１の下方に空気部１０が形成され、それに伴なって液位ＷＬが次第に低下して濾過膜２の上部が次第に空気部１０に露出することになる。

【０００８】この濾過膜２が水層部９の上面より露出する量が多くなると、浄化水Ｐの透過水量が少なくなる現象が見られる。この現象は濾過膜２は空気が接している部分で膜内での空気による拡散抵抗を受けて濾過能力が減少するため、水中にある部分に比べて透過水量が少なくなるものであり、また、この濾過膜２は空気を透過しにくい性質を持っているため、この空気部１０内に露出している濾過膜２は逆洗することができなくなる。ところで、この種の装置の濾過膜２の逆洗機能は外部からの動力を用いて行うものではなく、空気部１０内の加圧空気で原水を加圧し、この圧力によって濾過膜２を逆洗するものであるが、空気部１０内に露出している濾過膜２の部分は逆洗に全く関与しない部分であり、この空気部１０の量の増加と共に逆洗能力が低下することになる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記したような従来の問題を解決するためになされたものであって、ケーシングの内部上下にヘッダーを設け、これらのヘッダーの間を結んで多数の中空糸型濾過膜を設け、ケーシングの上部に排出管を、下部に原水管を設け、更に上部ヘッダーの下面に接近した位置に連絡口を持つ浄水管を設けると共に、上下のケーシングの間に連絡口を持ち、水層部以外の位置に空気を溜めるタンクを設けてなる濾過器を提供するものである。

【００１０】換言すれば、上部ヘッダーの下部になるべく空気部を形成しないように浄化水の排出口を上部ヘッダーの近傍に設け、原水より分離する空気を逐次この排出口より外部に排出する。そして浄化水の層に接触しない位置に空気溜を設けておきこの空気溜に原水の圧力を作用させておく。そして逆洗の際にはこの空気溜の空気の圧力を利用して浄化水を加圧して浄化水を濾過膜の中に押込むことによって逆洗を行うものである。

【００１１】従って、空気溜の位置はケーシングの外部に設けるのが最も好ましいが、内部の上部ケーシングの上部であっても良く、更にケーシングの一部を可撓性の薄膜で形成し、この薄膜の外側に空気溜を設けてこの空気溜の中を薄膜を介して原水の圧力で加圧するように構成しておき、その圧力を利用して逆洗することができるものである。

【００１２】

【作用】

本考案に係る濾過器によれば、濾過膜の外部に常に水層を形成しており、従来の装置のように上部ヘッダーの下方に空気が溜まって濾過膜が空気中に露出することがないため、浄化水の透過量の低下を生ずることもなく、また、逆洗効果を失うこともない。しかも空気溜内の空気圧を逆洗の際の一種の空気ポンプとして作用させるため逆洗時の特別な装置を必要としないものである。

【００１３】

【実施例】

以下第１図ないし第７図に基づき本考案による濾過器の実施例を説明する。これらの図において第８図と同一符号は同一名称を示す。通常円筒形に形成されているケーシング１内にはヘッダー１１, １２により上下方向に延在して多数の中空糸からなる限外濾過膜２が束状に装着され、上部には弁体３を有する排出管４と、その下部に弁体５を有する原水管６が接続されている。そして、ケーシング１の側部上方、具体的には上部ヘッダー１１の下方に接近した位置に弁体７を有する浄水管８が接続されている。更に、ケーシング１の側方には空気溜１３（タンク）が設けられ、この空気溜１３とケーシング１とは弁体１４を有する連接管１５により連通されている。

【００１４】なお、この空気溜１３は第２図に示すように必要に応じて上部にゴムポンプ１６を設けてこの空気溜１３内の圧力を調節することができるようにする。更に、第３図に示すようにケーシング１の上部ヘッダー１１の直下に上方に向いた傾斜角で連接管１５を接続することによってこの空気溜１３の内部の空気がケーシング１内に流入することがない。この空気溜１３は濾過膜２を逆洗する際のポンプの役目をするものであって、この内部には空気ａと浄化水Ｐとが充填され、原水Ｗの圧力で加圧されており、逆洗の際にはその圧力で浄化水Ｐをケーシング１内に排出することになる。

【００１５】前記構成の装置において、原水管６の弁体５と浄水管８の弁体７と連接管１５の弁体１４を開放し、排出管４の弁体３を閉鎖した後、原水管６から水道水Ｗを供給すると、この水道水Ｗは濾過膜２を通って浄化され、浄水管８を通って浄化水Ｐとして取出される。そして水道水Ｗが濾過膜２を通過するときこの水道水Ｗに溶存していた空気が分離して気胞となるが、この空気は上部ヘッダー１１に接近して接続されている浄水管８より排出される。また、空気溜１３内には濾過器の動作と共に浄化水Ｐが水道水Ｗの圧力で充填され、その分だけ空気ａは圧縮されることになる。そして空気溜１３内に所定の空気ａが溜まったら弁体１４を閉鎖しておく。

【００１６】このようにして濾過器を使用して所定の期間が経過すると濾過能力が低下することになるので、この濾過膜２を逆洗する必要が生ずるが、この場合は弁体５, ７を夫々閉鎖して水道水Ｗの流入と浄化水Ｐは排出を停止する。そして大気に開放されている排水管４を弁体３を操作して開放すると共に、弁体１４を開放して空気溜１３内の空気ａの圧力を水層部９に作用させる。この空気ａは一種のポンプとして水層部９を加圧して浄化水Ｐによって逆洗を行う。

【００１７】第４図は他の実施例を示すものであって、ケーシング１ａ内の上部ヘッダー１１の上方に空気溜１３ａを配置したものであって、この空気溜１３ａは上部のヘッダー１１を貫通し、下部のヘッダー１２まで連通管１７によりケーシング１内に連通させている。この連通管１７は水層部９内においては多数の小孔を開けた多孔部１８を設けて水道水中より分離した空気を前記空気溜１３ａに収容するように構成している。また、ケーシング１の上部側方には集水部２０を設け、この中に仕切板２１を上部ヘッダー１１より上方に延長して設け、更にこの集水部２０に浄水管８を接続してこの浄水管８側より空気て水層部９内に侵入しないように構成している。そして逆洗時には、この空気溜１３ａ内の空気ａの圧力によって連通管１７と空気溜１３ａ内に溜っている水を排出するようになっている。

【００１８】第５図は更に他の実施例であって、円筒状のケーシング１ｂに複数個の穴を開口し、この穴に合成ゴム等の可撓性材料からなるダイヤフラム１９で閉止し、更にケーシング１ｂを囲繞して空気溜１３ｂを設けたものである。この空気溜１３ｂは逆洗の駆動力となる圧力を有する空気を溜めるものであって、使用条件に応じて加圧空気を充填したり、ケーシング１ｂの内部の圧力に応じて圧力を変化させたり、更に一部に液体を入れてダイヤフラム１９の変形を容易にしたりすることができる。なお、この実施例は第４図の実施例の装置の変形であって、上部ヘッダー１１の上部に設けた空気溜１３ａの代わりにケーシング１ｂの周囲に空気溜１３ｂを設けた構造のものである。〔実験〕次に本考案者による実験結果を示す。〔実験の条件〕実験に使用した水は、千葉県市原市の水道水で、その水圧は２〜2.5 kg／cm² である。そして逆洗回数は１日に１〜８回、同時刻に行なった。〔試験結果〕浄水流量測定結果を第６図及び第７図に示す。この図において、従来の装置の試験結果は実線で、本考案の装置の試験結果は点線で示している。

【００１９】従来の装置を使用した場合、初期流量は5.2 リットル／分から急激な流量の低下が認められ、逆洗操作による流量回復も悪かった。また、処理量が増えるにしたがって、流量低下が著しく逆洗回数を増やしても効果は認められなかった。一方、本考案の装置においては、処理量が増えても流量低下はあまりなく、従来の装置と同期間の逆洗回数は２回で充分であった。

【００２０】

【考案の効果】

本考案に係る濾過器は、ケーシングの内部上下にヘッダーを設け、これらのヘッダーの間を結んで多数の中空糸型濾過膜を設け、ケーシングの上部に排出管を下部に原水管を設け、更に上部ヘッダーの下面に接近した位置に連絡口を持つ浄水管を設けると共に、上下のケーシングの間に連絡口を持ち、水層部以外の位置に空気を溜めるタンクを設けて構成されている。

【００２１】従って、本考案による濾過器は、逆洗用の空気を浄化水と接触しない場所に貯蔵するように構成したので、上部ヘッダーの下方に溜まる空気層を実質的になくすか、あるいは最小限に維持することができるために、中空糸型の濾過膜が空気中に露出する部分が少なくなり、濾過能力を低下させない。また、濾過器の小型化と浄水量の増大を計り、かつ逆洗効果を向上させることができるという効果がある。

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の濾過器の側断面図である。

【図２】図１の濾過器に付設する空気溜の例を示す図で
ある。

【図３】図１の濾過器に付設する空気溜の他の例を示す
図である。

【図４】本考案による濾過器の他の実施例の側面図であ
る。

【図５】本考案による濾過器の更に他の実施例の側面図
である。

【図６】本考案の濾過器による浄水流量図である。

【図７】本考案の濾過器による浄水流量図である。

【図８】従来の濾過器の側面図である。

【符号の説明】

１ケーシング２濾過膜３, ５, ７, １４
弁体４排水管６原水管８浄水管９水層
部１０空気部１１, １２ヘッダー１３空気溜１５連接管
１６ゴムポンプ１７連通管１８空間１９ダイヤフラム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者古川修司千葉県市原市八幡海岸通１番地三井造船株式会社千葉事業所内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ケーシングの内部上下にヘッダーを設
け、これらのヘッダーの間を結んで多数の中空糸型濾過
膜を設け、ケーシングの上部に排出管を、下部に原水管
を設け、更に上部ヘッダーの下面に接近した位置に連絡
口を持つ浄水管を設けると共に、上下のケーシングの間
に連絡口を持ち、水層部以外の位置に空気を溜めるタン
クを設けてなる濾過器。
【請求項２】ケーシングの内部上下にヘッダーを設
け、これらのヘッダーの間を結んで多数の中空糸型濾過
膜を設け、上部ヘッダーより上方に排出管を、下部ヘッ
ダーより下方に原水管をそれぞれ設け、更に上部ヘッダ
ーに接近して連絡口を持つ浄水管を設けると共に、ケー
シングの外部に空気溜を設けて上下ヘッダーの間と連通
してなる濾過器。
【請求項３】ケーシングの内部に上下にヘッダーを設
け、これらのヘッダーの間を結んで多数の中空糸型濾過
膜を設け、上部ヘッダーより上方に排出管を、下部ヘッ
ダーより下方に原水管をそれぞれ設け、更に上部ヘッダ
ーに接近して連絡口を持つ浄水管を設けると共に、上部
ヘッダーより上方のケーシング内に空気溜を配置し、こ
の空気溜への連絡口を上部ヘッダーより下方に開口して
なる濾過器。
【請求項４】ケーシングの内部に上下にヘッダーを設
け、これらのヘッダーの間を結んで多数の中空糸型濾過
膜を設け、上部ヘッダーより上方に排出管を、下部ヘッ
ダーより下方に原水管をそれぞれ設け、更に上部ヘッダ
ーに接近して連絡口を持つ浄水管を設け、更に上下ヘッ
ダーの間のケーシングの一部を可撓性膜体によって形成
すると共に、この膜体で隔離されたケーシングの外部に
空気溜を設けてなる濾過器。