JPH10180245A - 浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動性濾材を均一に流動させることにより、
効率的に浄化を行うことができる浄化装置を提供するこ
とである。 【解決手段】 球面形状部４５を備えたハウジング５の
中心に、内部空隙２９を有する環状の濾過フィルター２
１と、その周囲に流動浄化材３９とをそれぞれ封入して
構成される。装置底部の入水口１３から流入した汚染水
は、濾過フィルター２１外周とハウジング５内壁との間
の領域から空隙部４５ａに流入し、前記流動浄化材３９
を均一に分散させながら容器内部の汚れを取り、前記流
入した水の一部が上部通水孔３７から直接底部出水口１
１へ、残りの水は濾過フィルター２１で濾過されて出水
口１１へ導出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、濾過体を具備した
容器内に水を通過せしめて、浄化、ろ過する浄化装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、広く使用されている浄化装置の一
例として図２に示すような構成のものがある。

【０００３】これは、家庭の浴槽に取り付ける浴用水の
強制循環濾過装置の一種で、一日中浴用水を強制循環し
ながら浄化し、所望の入浴温度に保温２４時間いつでも
清潔な湯に入浴でき、さらに湯の交換が長期間にわたっ
て不要になるといったことで市場で認知されている循環
浄化装置１００に組み込まれている浄化槽の一例であ
る。

【０００４】浄化槽１０１内部には、多孔質のセラミッ
クボール等の瀘過材１０３が収納されたメッシュ状のバ
ケットである瀘過材収納容器１０５が取り外し可能に収
納されている。汚染水は、底部の流入口１０７から浄化
槽１０１へ入り、前記の濾過材１０３中の通過しながら
浄化され、上側壁に設けた流出口１０９から導出され
る。

【０００５】そして、濾過材は、一定期間使用している
内に、濾過材収納容器１０５内の濾過材１０３が汚れで
目詰まりすることで浄化能力や通過流量が低下するの
で、浄化能力及び流量を復活させるために、定期的に濾
過材１０３を清掃しなければならい。

【０００６】この手段として機械的に攪拌しながら水を
逆方向に流して汚れを流し出す方法（逆洗浄方式）や、
濾過材を外部へ取り出して手洗いを行う方式が普及して
いる。後者では通常１カ月から６カ月ごとに清掃を実施
することを推奨している製品が多い。本例で説明するこ
の方式によれば、浄化槽の蓋１１１を取って、濾過材収
納容器１０５ごと浄化槽１０１から一旦取り外し、内部
の濾過材１０３をバケツ等に取り出して水道水でもみ洗
いしている。

【０００７】しかしながら、従来の浄化装置では、使用
する時間経過と共に濾過体の表面に付着した汚れの膜の
剥離物や固まりで水流が阻害され、目詰まりが生じるの
で、定期的な清掃作業や、逆洗浄装置といった複雑な装
置が必要であり、こうした点をメンテナンスフリー化す
ることが望まれていた。

【０００８】かかる点に鑑みて、本出願人は特願平８−
２６５９６２号において、容器内に流動性濾材を封入す
ることにより容器や濾過材の表面に汚れの被膜が成長し
ないように改善した浄化装置を提案しており、この浄化
装置によれば長期にわたって継続使用することが可能で
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の浄化装置では、流動性濾材を容器内で均一に流動さ
せることが困難であり、流動性濾材が容器内で偏在した
場合には浄化効率が低下する恐れがあるという問題点が
あった。

【００１０】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、流動性濾材を均一に流動させる
ことにより、常に効率的に浄化を行うことができる浄化
装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の浄化装置は、中心部に空
隙を持ち、循環する水を濾過するための中空濾材と、そ
の中空濾材を収納するための容器と、前記中空濾材外周
と容器内壁との間の領域に封入された流動性濾材と、前
記中空濾材外周と容器内壁との間の領域に水を流入させ
るための入水口と、前記中空濾材の一端側において空隙
に連通し、且つ水を流出させるための出水口とを備えた
浄化装置を対象として、前記容器内壁と前記中空濾材の
他端側との間に、前記流動性濾材が流動可能な空隙部を
設けている。従って、前記入水口から前記容器内に汚染
水が流入されると、その汚染水は前記中空濾材外周と前
記容器内壁との間の領域より前記流動性濾材を流動させ
ながら、前記容器内壁と前記中空濾材の他端側との間に
設けられた空隙部に流入し、その空隙部を形成する容器
内壁に沿ってさらに流動し続ける。この時、前記流動性
濾材は、中空濾材外周や容器内壁に衝突、接触しなが
ら、物理的な浄化作用を発揮し、水垢状の固形膜の発
生、成長等を防止する。一方、汚染水は中空濾材外周面
から中空濾材の空隙へ濾過作用を受けながら通過し前記
出水口より流出する。

【００１２】また、請求項２に記載の浄化装置は、前記
空隙部が、円弧状の容器内壁によりドーム状に形成され
ている。従って、前記流動性濾材は前記容器内壁に沿っ
て円滑に流動するので、前記中空濾材外周と容器内壁と
の間の領域の全体を均一に流動し、より効率的に浄化を
行うことができる。

【００１３】また、請求項３に記載の浄化装置は、前記
容器内壁と前記中空濾材外周との間の領域より前記ドー
ム状の空隙部に流入した水を、前記中空濾材の空隙へ直
接通水し、且つ前記流動性濾材の通過を阻止するアダプ
ターを備えている。従って、前記入水口から前記容器内
壁と前記中空濾材外周との間の領域に流入した水が容器
の内部の汚れをとるよう、流動性濾材を循環させて、前
記流入した水の一部が前記アダプターから直接中空濾材
の空隙に流れ込み、残りの水が中空濾材外周面から中空
濾材の空隙へ濾過作用を受けながら通過し、両者が前記
出水口へ合流する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１５】本実施の形態の浄化装置は例えば、近年広
く普及している浴槽水の循環浄化装置や、空調システム
の水周り配管の途中に設置される。

【００１６】図１は、本実施の形態の浄化装置の構成を
示している。その本体１は図１に示すように略円筒状で
あり、プラスティック性製ハウジング３と、内部の汚れ
状態を外部から観察できるように透明のプラスティック
製ハウジング５とを含んで構成されている。ベース３及
びハウジング５の内部には、中心部に空隙を持つ円筒状
の使い捨て濾過フィルター２１が納められている。ま
た、ベース３とハウジング５とは分離可能にネジ部７、
及びパッキン９にて水密に合体されている。尚、濾過フ
ィルター２１は本発明の中空濾材を、ベース３とハウジ
ング５とは容器をそれぞれ構成するものである。

【００１７】ハウジング５は、その上部に、ドーム状の
空隙部４５ａを形成する球面形状部４５を備えた吊り鐘
形の容器体である。尚、球面形状部４５と濾過フィルタ
ー２１とにより形成された空隙部４５ａは、本発明の流
動性濾材が流動可能な空隙部に対応するものである。

【００１８】ベース３には中央に出水口１１が、外周部
には後述するところの入水口１３が突出するよう一体に
形成され、各々配管ホース１５、１７が接続される。さ
らに、ベース３の入水口１３の容器内部側にナイロン製
メッシュ１９が配置されている。

【００１９】メッシュ１９は後述する直径がおよそ１−
３ミリの粒体からなる流動性濾材としての流動浄化材３
９が通過できない捕捉荒さが設定されている。また、メ
ッシュ１９のバッフル効果によって、水流が均一に分散
化するため、流動浄化材３９の流動状態が極めて良好と
なる利点が生ずるものである。

【００２０】これら容器の構成部品を正しく組み付けた
状態において、容器内にはポリビニールアルコール粒等
の流動浄化材３９が、容器高さのおよそ１／５から１／
４位の高さまで封入されている。

【００２１】これらは、前記入水口１３から通水が始ま
ると、水流によって舞い上がって、容器内を流動、循環
して、常時、くまなく、使い捨て濾過フィルター２１の
外周表面や、容器内壁、すなわちハウジング５の内面等
に対して、物理的及び生物化学的両面の浄化作用を与え
る。流動浄化材３９は表面にバクテリアの被膜を形成す
る性質を具備しており、こうした生化学反応を利用して
汚染水の浄化を行う直径がおよそ１−３ミリの粒体であ
る。

【００２２】濾過フィルター２１は、ポリプロピレン製
の孔あき円筒芯２３にポリエステル、ポリプロピレン、
コットンといった繊維の束からなる糸２５を円筒芯より
外側に向かって密から粗となるような密度勾配が得られ
るように巻いた構造であり、一般的に糸巻きフィルター
と呼ばれ、捕捉粒径が0.5ミクロンから、150ミクロン程
度のものまで各種用意されている。円筒芯２３には多数
の孔２７を設けてあり、水が糸巻きの周囲から入り、こ
の間を通過するうちに濾過され、孔２７を経由して円筒
芯２３の内部空隙２９に到達する。濾過フィルター２１
は容器のベース３側においては、下部ガスケット３１に
て水密に密着している。

【００２３】また、濾過フィルター２１の上端には、中
央部に孔が形成された上部ガスケット３５が配置され、
後述するアダプター３３が前記上部ガスケット３５の孔
に嵌合し載置されている。

【００２４】アダプター３３は、濾過フィルター２１の
上部で円筒芯２３に遊嵌して容器の中央に保持するため
の円筒状のプラスティック製部品であり、その中心に通
水孔３７が設られ、外周には水平方向に突出するつばが
形成されている。そして、前記アダプター３３は、前記
つばにおいて前記上部ガスケット３５に支持され、前記
ハウジング５の球面形状部の中心より下方に突出するよ
うに形成された水平断面十字形状の位置決めリブ４７が
前記アダプター３３内面に嵌合することにより、前記上
部ガスケット３５と共同して密着固定されている。従っ
て、前記アダプター３３は、前記円筒芯２３上端部にお
いて内部空隙２９に連通している。

【００２５】前記アダプター３３上部の開口部には、メ
ッシュ４１が設けてある。これは、前述のメッシュ１９
と同じく、流動性濾材としての流動浄化材３９が通過で
きない捕捉荒さが設定され、前記流動浄化材３９の内部
空隙２９への流出を防止するものである。

【００２６】従って、前記流動浄化材３９は、前記ベー
ス３の入水口１３に設けたメッシュ１９と、前記アダプ
ター３３に設けたメッシュ４１とにより、濾過フィルタ
ー２１外周、ベース３及びハウジング５内壁により囲ま
れた領域から外部への流出が防止される。尚、アダプタ
ー３３とメッシュ４１とが、本発明のアダプターを構成
するものである。

【００２７】つぎに、実際の濾過における水の通水過程
を説明する。

【００２８】この種の浄化装置は、加圧ポンプにて汚染
水側を加圧した状態で濾材に通水する、加圧濾過という
状態で使用するものである。

【００２９】入水口１３から本体１に導入した汚染水は
流動浄化材３９を流動、循環させる。汚染水は、流動浄
化材３９に付着しているバクテリアによる生物化学的浄
化作用による第一段階の浄化作用を受ける。

【００３０】さらにこの段階で、流動浄化材３９は、濾
過フィルター２１の表面や、ハウジング５内壁といった
あらゆる流動可能な部分に激しく衝突、接触しながら、
物理的な浄化作用すなわち接触摩擦による壁面の研磨作
用を発揮する。

【００３１】本実施の形態の浄化装置では、ハウジング
５上部に、ドーム状の空隙部４５ａを形成するための球
面形状部４５を備えることを特徴としており、この部分
は前記流動浄化材３９を良好な流動循環を行うために設
けられたものである。

【００３２】すなわち、ベース３の入水口１３から入っ
た加圧水は高速で容器内を旋回しながら流動浄化材３９
とともに上昇する。本来、下降流によって、流動浄化材
３９は入水口１３近傍に戻り、再度上昇流で吹き上げら
れることで、良好な循環が継続するものである。このと
き、容器の天井部が平面であると、水流は衝突して天井
付近で不規則な流れを生みだすので、循環サイクルが継
続しにくくなる。すると、流動浄化材３９は容器天井部
に停滞するものが発生するおそれがあった。

【００３３】本実施の形態のハウジング５上部の球面形
状部４５は、良好な下降流への転向をもたらし、前記流
動浄化材３９の長期にわたる良好な循環を保証するもの
である。

【００３４】これにより、従来、濾過フィルター２１の
外周表面や容器内壁は汚れやバクテリアの排泄物といっ
た水垢状の固形膜が覆い、次第に成長して行くという問
題があったが、本実施の形態では、汚れやバクテリアの
排泄物を流動浄化材３９の壁面研磨作用によって同時進
行的に防止できるので何時までも水垢状の固形膜の発
生、成長が見られない。

【００３５】これと同時に、汚染水は順次、濾過フィル
ター２１の糸巻きの周囲から入り、この間を通過するう
ちに濾過され、第二段階の浄化作用をうけて孔２７を経
由して円筒芯２３の内部空隙２９に到達する。ここまで
に、糸巻きの周囲から入らなかった残りの汚染水は容器
の上端部付近において、アダプター３３の通水孔３７を
経由して円筒芯２３上端部で内部空隙２９に直接流入す
る。後者の汚染水は下降して前者の濾過処理された水と
合流しながらベース３の中央に突出した出水口１１より
導出される。

【００３６】濾過フィルター２１の糸巻きの周囲から入
り濾過される汚染水と、アダプター３３の通水孔３７を
経由する汚染水流量との比率は、濾過フィルター２１の
汚れによる詰まりの程度や、上端部のアダプター３３の
通水孔３７直径で変化するものである。

【００３７】新品の濾過フィルター２１を本体１にセッ
トして濾過使用を開始した当初は捕捉した汚染水による
汚れが未だ少ないので、多くの汚染水は、濾過フィルタ
ー２１の外周表面から円筒芯２３の中心の内部空隙２９
に向かって濾過されながら流れる。

【００３８】しかし、継続使用につれて濾過フィルター
２１は当然汚れで詰まりが進行する。さらに従来は、こ
れに加えて濾過フィルター２１の外周表面を汚れやバク
テリアの排泄物といった水垢状の固形膜が覆い、次第に
成長して行く問題があった。この固形膜は、成長するに
従って水流によって表面から剥離しやすい状態になり、
従来は、成長、剥離、流出といった悪循環を繰り返して
いた。本実施の形態では、継続使用につれて濾過フィル
ター２１は詰まりが進行するのは従前と同様であるが、
濾過フィルター２１が詰まってくると、アダプター３３
の通水孔３７を経由して円筒芯２３上端部で直接内部空
隙２９に流入する汚染水が増加する。従って、目詰まり
による流量低下が発生しない。

【００３９】本実施の形態の浄化装置では、２段階の浄
化作用と、物理的摩擦研磨作用を併用しているので、仮
に、濾材の交換を怠ってしまっても、流動浄化材３９に
付着しているバクテリアによる生物化学的浄化作用によ
る第一段階の浄化作用は長期にわたり、効果が発揮され
る。

【００４０】従って、本実施の形態の浄化装置は、高度
にメンテナンスフリー状態の浄化環境を実現できるもの
である。

【００４１】尚、本発明は以上詳述した実施の形態に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて、種々の変更を加えることができる。

【００４２】例えば、前記実施の形態においては、中空
濾材の中空部へ直接水を通水するためのアダプター３３
を備える構成としたが、これを備えない構成とすること
も可能である。この場合、入水口１３を経て容器内に入
った汚染水は、全て糸巻きの周囲から入り、濾過作用を
受けることになる。

【００４３】また、前記実施の形態では、ハウジング５
上部に球面形状部４５を形成したが、前記流動浄化材３
９が流動可能な空隙を形成するものであれば球面以外の
形状、例えば多面体等の形状に形成しても構わない。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の請求項１に記載の浄化装置は、中心部に空隙を持
ち、循環する水を濾過するための中空濾材と、その中空
濾材を収納するための容器と、前記中空濾材外周と容器
内壁との間の領域に封入された流動性濾材と、前記中空
濾材外周と容器内壁との間の領域に水を流入させるため
の入水口と、前記中空濾材の一端側において空隙に連通
し、且つ水を流出させるための出水口とを備えた浄化装
置を対象として、前記容器内壁と前記中空濾材の他端側
との間に、前記流動性濾材が流動可能な空隙部を設けて
いる。従って、前記流動性濾材が、前記中空濾材外周と
前記容器内壁との間の領域を均一に流動するので、前記
中空濾材や前記容器の表面における汚れの被膜の成長を
防止し、汚染水を効率的に浄化することができる。

【００４５】また、請求項２に記載の浄化装置は、前記
空隙部が、円弧状の容器内壁によりドーム状に形成され
ている。従って、前記流動性濾材は前記容器内壁に沿っ
て円滑に流動するので、前記中空濾材外周と容器内壁と
の間の領域の全体を均一に流動し、より効率的に浄化を
行うことができる。

【００４６】また、請求項３に記載の浄化装置は、前記
容器内壁と前記中空濾材外周との間の領域より前記ドー
ム状の空隙部に流入した水を、前記中空濾材の空隙へ直
接通水し、且つ前記流動性濾材の通過を阻止するアダプ
ターを備えている。従って、長期間使用した中空濾材の
交換を怠った場合でも継続して使用することができ、且
つ前記流動性濾材が浄化装置の外部へ流出することがな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の浄化装置の断面図であ
る。

【図２】従来の浄化装置の一例を示す要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１１ 出水口 １３ 入水口 ２１ 濾過フィルター ２９ 内部空隙 ３３ アダプター ３７ 通水孔 ３９ 流動浄化材 ４１ メッシュ ４５ 球面形状部 ４５ａ 空隙部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心部に空隙を持ち、循環する水を濾過
   するための中空濾材と、その中空濾材を収納するための
   容器と、前記中空濾材外周と容器内壁との間の領域に封
   入された流動性濾材と、前記中空濾材外周と容器内壁と
   の間の領域に水を流入させるための入水口と、前記中空
   濾材の一端側において空隙に連通し、且つ水を流出させ
   るための出水口とを備えた浄化装置において、 前記容器内壁と前記中空濾材の他端側との間に、前記流
   動性濾材が流動可能な空隙部を設けたことを特徴とする
   浄化装置。
2. 【請求項２】 前記空隙部は、円弧状の容器内壁により
   ドーム状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載
   の浄化装置。
3. 【請求項３】 前記容器内壁と前記中空濾材外周との間
   の領域より前記ドーム状の空隙部に流入した水を、前記
   中空濾材の空隙へ直接通水し、且つ前記流動性濾材の通
   過を阻止するアダプターを更に備え、 前記入水口から前記容器内壁と前記中空濾材外周との間
   の領域に流入した水が容器の内部の汚れをとるよう、流
   動性濾材を循環させて、前記流入した水の一部が前記ア
   ダプターから直接中空濾材の空隙に流れ込み、残りの水
   が中空濾材外周面から中空濾材の空隙へ濾過作用を受け
   ながら通過し、両者が前記出水口へ合流するよう構成し
   たこと特徴とする請求項１若しくは２に記載の浄化装
   置。