JPH0464724B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、精密濾過装置に関し、詳しくは、
高い精度をもつて濾過処理を行うことができると
ともに、濾過処理を継続しながら濾材の洗浄をも
行うことができるように構成されたものに関す
る。

【従来の技術】

濾過装置には種々のタイプのものがあるが、そ
のなかでも濾過精度が高いものの一つに、砂濾過
装置がある。 この濾過装置は、第４図に示すように、本体容
器ａ内に、その内部空間を上部原水導入室ｂと下
部濾過水流出室ｃとに仕切る簀のこ状のサイドト
レイｄを設けるとともに、このサンドトレイｄ上
に砂ｅを積載して構成されている。原水導入室ｂ
内に流入した原水は、砂層内を通過する際に濾過
され、この濾過水は、上記サンドトレイｄの多数
の小さな水抜き穴（図示略）から濾過水流出室ｃ
に流れ落ち、そして、濾過水流出室ｃから外部に
排出される。 このような粒状濾材を用いる濾過装置の場合、
原水が濾材層内を通過する際に、濾過処理が幾重
にもわたつて行われることから、その濾過精度が
非常に良い。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来の砂濾過装置において
は、次のような問題点があつた。 砂層内には原水から除去した異物が埋積し、そ
の量が多くなると濾過能力が低下するため、砂の
洗浄を頻繁に行う必要がある。これは、上記原水
導入室内に水を溜め、上記水を砂とともに撹拌す
ることにより行われる。砂と砂との間に詰まつて
いる異物を砂から遊離させて、水とともに上記水
抜き穴から流し出すのである。 ところが、この砂の洗浄に際しては、濾過処理
を完全に中断しなけれはならず、一方、濾過処理
を継続して行いうるようにするためには、同様の
装置を少なくとも一つ設けて、装置を複式に構成
しなければならなかつた。 また、濾過水は、上記砂層の下面のみから濾過
水流出室に流れ落ちるので、単位時間当たりに濾
過水流出室に流れ出る濾過水の量、すなわち、単
位時間当たりの処理量を上げるためには、上記砂
層の径(D)を大きくしなければならない。すなわ
ち、処理能力を高めるためには、装置を大型化し
なければならず、その専有スペースがより大きく
なつてしまう。 本願発明は、以上のような事情のもとで考え出
されたものであつて、高い精度をもつて濾過を行
うことができるとともに、濾材の洗浄にあたり濾
過処理を中断しなくて済み、かつ処理量を上げる
にあたり装置の専有スペースの拡大を迫られなく
て済むように構成された濾過装置を提供すること
をその目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明では、次の
技術的手段を講じている。 すなわち、本願発明の精密濾過装置は、本体容
器内において、この容器の内部空間を第一室と第
二室とに区分し、かつ容器内周壁に摺接しながら
回転する円盤状隔壁を設けるとともに、この隔壁
に、筒状の内部空間を有する濾過室を、複数個上
記隔壁の回転軸心を中心として円状に並ぶように
一体に形成した濾過装置であつて、 上記各濾過室内に、外周壁に多数の水抜き穴を
有し、内部に粒状濾材を装填した筒状の濾材ホル
ダを収納し、 上記濾過室の第一室側端部に、上記濾材ホルダ
の一端を第一室に連通させる第一開口を形成し、
濾過室の第二室側端部に、上記濾材ホルダの外側
空間を第二室に連通させる第二開口を形成してい
る一方、 上記各濾材ホルダの回転円周上の所定の位置に
おいて、上記各濾過室の第一開口と順次オーバラ
ツプしてこれに連通し、かつ上記濾材ホルダと略
同一軸線上に位置する洗浄ノズルロツド導入管を
上記第一室内に固定状に設け、上記洗浄ノズルロ
ツド導入管が上記第一開口と連通したときその濾
過室の第二開口と連通する洗浄水回収管を上記第
二室内に固定状に設けているとともに、 上記洗浄ノズルロツド導入管内を通つて上記濾
材ホルダ内をその軸線方向に進退しうる洗浄ノズ
ルロツドを備えたことを特徴としている。

【作用および効果】

たとえば、本体容器の第一室に原水を導入し、
これを、濾過室を通し、この濾過室から第二室に
流出させて濾過処理を行う場合、第一室内の原水
は、濾過室の第一開口から濾材ホルダ内に流れ込
む。濾材ホルダ内に流れ込んだ原水は、濾材ホル
ダ内の濾材すきま間を通過する際に、幾重にもわ
たつて濾過され、そして濾材ホルダの水抜き穴か
ら濾材ホルダの外側空間に流れ出る。このとき、
粒状濾材間には、原水から濾した異物が埋積す
る。そうして、上記外側空間に流出した濾過水
は、濾過室の第二開口から第二室に流れ出て、こ
の第二室から外部管に排出される。 ところで、隔壁が回転して、一つの濾過室の第
一開口が洗浄ノズルロツド導入管の位置と一致
し、上記濾過室の第二開口が洗浄水回収管の位置
と一致しているとき、その濾過室ないし洗浄ノズ
ルロツド導入管と洗浄水回収管は、他の空間に対
して封止されながら一連に連通した状態となる。
この状態においては、洗浄ノズルロツドが、洗浄
ノズルロツド導入管内を通つて濾過室内の濾材ホ
ルダ内に進入することができる。洗浄ノズルロツ
ドは、洗浄水を噴射しながら、濾材ホルダ内に進
入し、濾材ホルダ内の粒状濾材を上記洗浄水によ
つてふき散らして、その進入路を形成しながら、
濾材ホル内に入り込む。これにより、粒状濾材が
ホルダ内の水とともに撹拌され、したがつて、上
記濾過処理によつて粒状濾材間につまつていた異
物が、濾材から遊離させられて、洗浄水とともに
濾材ホルダの水抜き穴から濾材ホルダの外側空間
に流し出される。すなわち、粒状濾材が洗浄さ
れ、濾材間につまつていた異物を除去できる。そ
して、異物を含んだ洗浄水は、濾過室の第二開口
から洗浄水回収管へと流出し、洗浄水回収管から
外部に排出される。 一方、このように粒状濾材の洗浄を行うとき、
上述のように、洗浄ノズルロツド導入管、洗浄に
かかる濾過室、および洗浄水回収管は、第一室お
よび第二室には連通しておらず、洗浄にあたり撹
拌させた粒状濾材や洗浄水が外部に流出したり、
原水あるいは濾過水が上記洗浄ノズルロツド導入
管内等に漏れることはない。したがつて、洗浄に
かかる濾過室以外の濾過室によつて濾過処理を継
続することに何ら差し支えはなく、濾過処理を行
いながら、一部の濾過室における粒状濾材の洗浄
を行いうる。 以上のとおり、本願発明の精密濾過装置では、
濾材の洗浄を行いながら、濾過処理を継続するこ
とができる。しかも、濾過処理は、粒状濾材を用
いて行うので、その濾過精度も高い。 また、上記のように濾過水を第二室内に流出さ
せる場合、濾過水は筒状濾材ホルダの外周壁に形
成した多数の水抜き穴から濾材ホルダの外部に流
れ出、単位時間当たり濾過ホルダから流出する濾
過水の量すなわち単位時間当たりの処理量を上げ
るにあたつては、筒状ホルダを長くすればよく、
筒状ホルダの径を大きくする必要はない。したが
つて、筒状ホルダを上下方向に立てて装置内に設
ける場合には、処理能力を上げるにあたり、装置
を平面方向に大型化させる必要がなく、その専有
スペースが多く必要となるようなこともない。

【実施例の説明】

以下、本願説明の実施例を図面に参照しながら
具体的に説明する。 第１図に示すように、本体容器１は、全体とし
てほぼ直立の円筒状を呈しており、その内部に
は、内部空間を上部第一室２と下部第二室３とに
仕切る円盤状隔壁４が設けられている。 上記第一室２の側部外壁には、原水を第一室２
内に導入するための入口管５が設けられている。
また、上記第二室３の側部外壁には、濾過水を外
部に排出するための出口管６が設けられている。 上記隔壁４は、容器１の天井板７の上部に取付
けられた電動機８によつて回転駆動される駆動軸
９に取付けられており、電動機８を起動すると、
外周が容器１の内周壁に摺接しながら上記駆動軸
９回りに回転する。 また、隔壁４の上方には、上記駆動軸９に固定
状に套嵌された円板状のスライド板１０が所定間
隔を隔てて配置されている。このスライド板１０
と隔壁４との間には、筒状の濾材ホルダ１１を収
容する筒状の内部空間を有する濾過室１２が、複
数個上記駆動軸９を中心として円状に並ぶように
一体に形成されている。本例において、上記濾過
室１２は、上記スライド板１０と隔壁４との間に
介設された筒状管によつて構成されている。ま
た、濾過室１２の上部第一室側端部には、上記濾
材ホルダ１１内部と第一室２を連通させる第一開
口１３が設けられており、その下部第二室側端部
には、上記濾材ホルダ１１の外部空間と第二室３
を連通させる第二開口１４が設けられている。 上記濾材ホルダ１１は、その上下端から上記ス
ライド板１０と隔壁４とにそれぞれ固定されて上
記濾過室１２内に設けられるとともに、その上端
のみを開口させられて、上記第一開口１３とホル
ダ内部とが連通させられている。また、濾材ホル
ダ１１は、上部不連通筒部１１ａと下部連通筒部
１１ｂとからなる。濾材ホルダ１１に設ける水抜
き穴４ｃは、上記不連通筒部１１ａの外周壁には
全く形成されておらず、第３図に示すように上記
連通筒部１１ｂの外周壁にのみその全体にわたつ
て多数形成している。なお、上記連通筒部１１ｂ
は、たとえば、金属線をコイル状に巻くとともに
隣接する金属線の間に一定間隔のすきまが形成さ
れるように各金属線を連結部位で固定してなる網
状筒等によつて構成することができる。 そうして、第１図および第３図に示すように、
この濾材ホルダ１１内に、粒状濾材として用いる
砂Ｓを上記不連通筒部１１ａの中間高さまで装填
している。なお、図示の便宜上、第３図におい
て、砂Ｓおよび上記水抜き穴４ｃは実際よりも大
きく図示している。また、いうまでもなく、上記
水抜き穴４ｃの大きさは砂Ｓよりも小さい。 一方、第一室２においては、濾材ホルダ１１の
駆動軸９に対する距離と同等距離れた位置に、濾
過室１２の第一開口１３と同一軸線上に重なりう
る洗浄ノズルロツド導入管１５が設けられる。こ
の洗浄ノズルロツド導入管１５は、容器１の天井
板７から第二室３内に延入しており、その先端部
には、下面が上記スライド板１０の上面にスライ
ド板１０の回転時滑らかに摺接しながら密着する
ノズル１６が挿着されている。上記ノズル１６
は、洗浄ノズルロツド導入管１５内に装填された
圧縮コイルバネ１７によつて下方に付勢されてお
り、スライド板１０に弾力的に押し付けられてい
る。 また、容器１の天井板７から突出する洗浄ノズ
ルロツド導入管１５の上端には、ピストンシリン
ダ１８が接続されており、このピストンシリンダ
１８および洗浄ノズルロツド導入管１５内に、洗
浄ノズルロツド１９が内装されている。 本例において、上記洗浄ノズルロツド１９は、
第２図に示すように、上下端が開口した筒状のピ
ストンロツド部２０と、このピストンロツド部２
０の先端部に取付けられた洗浄水噴射ノズル２１
と、ピストンロツド部２０の上端部に套着された
大径状のピストン部２２とを備える。 上記ピストンロツド部２０は、ピストンシリン
ダ１８の底部にあけたロツド挿入孔１８ａに摺動
可能に差し込まれており、上記ロツド挿入孔１８
ａから洗浄ノズルロツド導入管１５内に突入して
いる。 また、洗浄水噴射ノズル２１は、ピストンロツ
ド部２０の下端螺軸部２０ａに螺着される筒状の
洗浄水道入管２３と、この洗浄水道入管２３の先
端に螺着され、洗浄水道入管２３のパイプ孔と連
通する軸方向孔２４ａを有するノズルキヤツプ２
４とからなる。上記ノズルキヤツプ２４には、上
記軸方向孔２４ａに通じる洗浄水噴射ノズル孔２
５が、先端部およびその周辺部において複数設け
られている。そして、後述するように上記ピスト
ンロツド部２０内に流入する洗浄水は、上記洗浄
水道入管２３および上記軸方向孔２４ａを通つ
て、上記洗浄水噴射ノズル孔２５から噴き出され
る。 また、上記ピストン部２２は、ピストンロツド
部２０の上端部に螺着されるナツト２６，２６に
よつて脱抜不能にピストンロツド部２０に組付け
られているとともに、外周を上記ピストンシリン
ダ１８の内周壁に密着させられている。 このピストン部２２の摺動案内するピストンシ
リンダ１８には、ピストン部２２を軸方向に挟ん
で、その上方に、給水パート２７が、その下方
に、エアーポート２８が、それぞれ設けられてい
る。上記給水ポート２７は図示しない高圧洗浄水
供給源に弁装置を介して通じており、一方、上記
エアーポート２８は図示しない弁装置にエアーダ
クトを介して接続されている。また、ピストンシ
リンダ１８内において、上記ピストン部２２の下
方には、一定の気密性をもつてエアーピストン室
１８ｂが形成されている。 そうして、本例においては、上記給水ポート２
７からピストンシリンダ１８内に洗浄水を導入し
て、洗浄ノズルロツド１９を軸方向に進退させ
る。ピストンシリンダ１８内に流入する洗浄水の
水圧により、上記ピストン部２２および洗浄ノズ
ルロツド１９を押し下げることができ、また、圧
縮させた上記エアーピストン室１８ｂの反発力に
より、洗浄ノズルロツド１９を押し戻すことがで
きる。これにより、洗浄ノズルロツド１９を、後
述するように、洗浄ノズルロツド導入管１５から
濾材ホルダ１１内に進入させることができる。ま
た、このとき、ピストンロツド部２０内にその上
端開口から入り込む洗浄水が、上記洗浄水噴射ノ
ズル２１の洗浄水噴射ノズル孔２５から噴き出さ
れることになる。なお、洗浄ノズルロツド１９か
ら移動ストロークは、洗浄水噴射ノズル２１が濾
過エレメント１１内をその軸方向全長にわたつて
進退しうるだけのものが確保される。また、洗浄
ノズルロツド１９は下降速度は、エアーポート２
８に接続した上記弁装置の開度を調整することに
より、容易に調節できる。 さらに、第一室においては、上記洗浄ノズルロ
ツド導入管１５と同一軸線上の位置に、濾過室１
２の第二開口１４と同一軸上に重なりうる洗浄水
回収管２９が設けられる。この洗浄水回収管２９
は、容器１の側壁から導入されており、その上向
き延びる先端部に、上端面が隔壁４の下面に隔壁
４の回転時なめからに摺接しながら密着するノズ
ル３０が軸方向スライド可能に套着されている。
なお、このノズル３０は、洗浄水回収管２９内に
装填された圧縮コイルバネ３１によつて上向きに
付勢されて、隔壁４に弾力的に押し付けられてい
る。また、洗浄水回収管２９は、弁装置３２を介
して、図示しない開放端または低圧源に通じてい
る。 次に、以上のように構成される本濾過装置の動
作について説明する。 まず、通常の濾過処理時には、隔壁４は停止し
ている。入口管５から第一室２に流入した原水
は、各濾過室１２の上端の第一開口１３から濾材
ホルダ１１内に入り込み、そして、濾材ホルダ１
１内の上記砂層Ｓ内を通過する際に濾過される。
濾過水は、濾材ホルダ１１の上記連通筒部１１ｂ
の水抜き孔から濾材ホルダ１１の外側空間に流出
し、さらに濾過室１２の第二開口１４から第二室
３に流出し、この第二室３から出口管６を介して
外部管路に流れる。 濾過処理を繰り返すうちに、上記砂層Ｓの濾過
すきまに原水から除去した異物が埋積すると、こ
れを取り除く必要がでてくる。このような状況
は、入口管５と出口管６の間の差圧が所定値以上
になつたことを検知するなどして、容易に知るこ
とができる。したがつて、上記差圧が所定値以上
になつたときに、自動的に上記砂Ｓの洗浄処理を
行うようにすることもできるし、また、手動で上
記洗浄処理を行うようにすることもできる。 上記砂Ｓの洗浄は、たとえば、隔壁４を一定時
間毎にステツプ回転させて各濾過室１２の位置を
上記洗浄ノズルロツド導入管１５および洗浄水回
収管２９と一致させるとともに、これと同期し
て、上記給水ポート２７に接続した弁装置を所定
時間開状態とすることにより行う。この状態で
は、洗浄ノズルロツド導入管１５および洗浄水回
収管２９と、濾過室１２は、一定シール性をもつ
て密封されている。そして、ピストンシリンダ１
８内に流入する洗浄水の水圧によつて押し下げら
れる洗浄ノズルロツド１９が、濾材ホルダ１１内
に進入し、かつ濾材ホルダ１１内をその軸方向全
長にわたつて往復移動する。このとき、洗浄ノズ
ルロツド１９は、上記洗浄水噴射ノズル孔２５…
から洗浄水を噴き出し、第３図に示すように、洗
浄水によつて上記砂Ｓをふき散らしてその進入路
を形成しながら、濾材ホルダ１１に入り込む。し
たがつて、砂Ｓがホルダ内の水とともに撹拌さ
れ、これにより、砂の間につまつていた異物が、
砂Ｓから遊離させられ、洗浄水とともに濾材ホル
ダ１１の上記連通筒部１１ｂの水抜き穴から濾材
ホルダ１１の外側空間に流し出される。したがつ
て、砂層内から異物が除去される。そして、異物
を含んだ洗浄水は、濾過室１２の第二開口１４か
ら洗浄水回収管２９に流出し、洗浄水回収管２９
から外部に排出される。なお、洗浄ノズルロツド
１９の下動は、洗浄水回収管２９につないだ弁装
置３２を閉じ、濾過室１２内に水を溜めた状態で
開始され、洗浄ノズルロツド１９が下動するにつ
れて、上記弁装置３２を徐々に開けていく。 そうして、一定時間経過すると、隔壁４がステ
ツプ回転させられ、次の濾過室１２の濾材ホルダ
１１内の砂Ｓに対して、上記と同様の洗浄がなさ
れるとともに、これが全ての濾過室１２において
繰り返される。 とこで、洗浄ノズルロツド導入管１５および洗
浄水回収管２９の先端に取付けた各ノズル１６，
３０は、上記スライド板１０の上面と隔壁４の下
面とにそれぞれ密着しており、上記洗浄ノズルロ
ツド導入管１５等は、外部に対して一定のシール
性をもつて封止されている。したがつて、撹拌さ
れた砂Ｓが第一室３に流出したりすることはない
ので、洗浄中の濾過室１２以外の濾過室１２…に
よつて、濾過処理を継続して行いうる。 また、本濾過装置においては、濾過を粒状濾材
を用いて行うから、その濾過精度も良い。しか
も、本例の場合、濾材ホルダ１１に上記不連通筒
部１１ａを設け、砂Ｓを不連通筒部１１ａの中間
高さまで装填して、原水が砂層内を必ずある一定
上下範囲にわたり通過するようにしているので、
原水が砂層内を通ることなく濾材ホルダ外部に流
出してしまうような不都合が生じることもない。 ところで、本願発明の範囲は、上述した実施例
に限定されるものではなく、たとえば、上記実施
例では、上部第一室に原水を導入して、濾過水を
下部第二室に流出させるようにしているが、この
水の流れを逆にすることもできる。この場合に
は、上記スライド板上に、これとほぼ同等の大き
さを有し、上記洗浄ノズルロツド導入管に対応す
る位置において切欠部が設けられた略円形板状の
濾材流出防止ネツトを固定状に設けるようにする
とよい。さらにこの場合、濾材ホルダには、多数
の濾過すきまを有する筒状濾過エレメントを利用
するとよく、これにより、濾過精度をより高める
ことができる。 また、上記実施例では、濾材に砂を用いている
が、特にこれに限られるものでないこともいうま
でもない。 一方、洗浄ノズルロツドの駆動機構にも種々の
ものが考えられ、たとえば、エアーシリンダ装置
を利用して洗浄ノズルロツドを動かすようにする
こともできる。また、洗浄ノズルロツドにラツク
を設ける一方、上記ラツクに噛合する回転ピニオ
ンを設けて、このラツク・アンド・ピニオン機構
によつて洗浄ノズルロツドを動かすように構成す
ることもできる。この他の、洗浄ノズルロツドを
軸方向動させうるものであれば、特にその型式に
はとらわれない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例の縦断面図、第２図
は実施例に係る洗浄ノズルロツドおよびその周辺
部の断面図、第３図は実施例の作用説明図、第４
図は従来例を示した図である。 １……容器、２……第一室、３……第二室、４
……隔壁、１１……濾材ホルダ、１２……濾過
室、１３……第一開口、１４……第二開口、１５
……洗浄ノズルロツド導入管、１９……洗浄ノズ
ルロツド、２９……洗浄水回収管、Ｓ……粒状濾
材（砂）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本体容器内において、この容器の内部空間を
   第一室と第二室とに区分し、かつ容器内周壁に摺
   接しながら回転する円盤状隔壁を設けるととも
   に、この隔壁に、筒状の内部空間を有する濾過室
   を、複数個上記隔壁の回転軸心を中心として円状
   に並ぶように一体に形成した濾過装置であつて、 上記各濾過室内に、外周壁に多数の水抜き穴を
   有し、内部に粒状濾材を装填した筒状の濾材ホル
   ダを収納し、 上記濾過室の第一室側端部に、上記濾材ホルダ
   の一端を第一室に連通させる第一開口を形成し、
   濾過室の第二室側端部に、上記濾材ホルダの外側
   空間を第二室に連通させる第二開口を形成してい
   る一方、 上記各濾材ホルダの回転円周上の所定の位置に
   おいて、上記各濾過室の第一開口と順次オーバラ
   ツプしてこれに連通し、かつ上記濾材ホルダと略
   同一軸線上に位置する洗浄ノズルロツド導入管を
   上記第一室内に固定状に設け、上記洗浄ノズルロ
   ツド導入管が上記第一開口と連通したときその濾
   過室の第二開口と連通する洗浄水回収管を上記第
   二室内に固定状に設けているとともに、 上記洗浄ノズルロツド導入管内を通つて上記濾
   材ホルダ内をその軸線方向に進退しうる洗浄ノズ
   ルロツドを備えたことを特徴とする、精密濾過装
   置。