JPH10225605A

JPH10225605A - 浄化装置

Info

Publication number: JPH10225605A
Application number: JP9032040A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Oku; 信明奥
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 1998-08-25

Abstract

(57)【要約】【課題】使用時間の経過とともに進行する濾材の目詰
まりを防止するとともに、水の流量低下を改善すること
により、メンテナンスフリーで長期使用可能な浄化装置
を提供すること。【解決手段】入水口１３からハウジング３内に導入さ
れた水は、その水流で、複数の濾過フィルター２１の外
周に加圧状態で満たされる。そして、その水の大半は、
各濾過フィルター２１の内部を通過して濾過作用を受け
た後、その各中空部に流入する。また、一部の水は、各
濾過フィルター２１の各圧接面４１から、空隙４０に流
入し、その後、各中空部に流入した水と合流して、出水
口１１から導出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空濾過材を具備
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３に示すような構成の浄化装置がある。

【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して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中を通過しながら
浄化され、上側壁に設けた流出口１０９から導出され
る。

【０００５】濾過材は、一定期間使用している内に、濾
過材収納器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ない。この手段として、機械的に撹
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なければならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の浄化装置では、使用する時間経過と共に濾過材の
表面に付着した汚れの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。

【０００７】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、使い捨ての濾過材を使用しつ
つ、誤って交換時期をすぎて継続使用してしまっても、
容器や濾過体の表面に付着した汚れの固まりが、剥離し
て流出しないように改善することでメンテナンスフリー
化することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の浄化装置は、中空の形状に形成された中空濾
材と、その中空濾材を収納する容器と、前記容器に形成
され、水を流入させる入水口と、前記容器に形成され、
前記流動濾材により浄化された水を流出させる出水口と
を備えた浄化装置において、前記中空濾材を、前記容器
内に複数収納し、それら複数の中空濾材を互いに接触さ
せるとともに、それら相互間に空隙を形成したことを特
徴としている。

【０００９】上記の構成を有する本発明の浄化装置にお
いて、前記入水口から容器内に導入された水は、その水
流で、前記複数の中空濾材の外周に加圧状態で満たされ
る。そして、その水の大半は、前記各中空濾材の内部を
通過して濾過作用を受けた後、その各中空部に流入す
る。また、一部の水は、各中空濾材の各接触部分から、
前記空隙に流入し、その後、前記各中空部に流入した水
と合流して、前記出水口から導出される。

【００１０】

【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。

【００１１】本発明の浄化装置は、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。

【００１２】図１は、本発明の実施の形態の構成を示す
斜視図であり、図２は、本実施の形態の要部断面図であ
る。

【００１３】本発明の浄化装置は、図１に示すように略
円筒状であり、内部に中空濾材である中空の形状に形成
された（以下、本実施の形態においては、中空の形状を
円筒状として説明する）３本の使い捨て濾過フィルター
２１と、その３本の中空濾材を包囲するように設けたメ
ッシュ４と、このメッシュ４を納めたプラスティック製
のハウジング３と、蓋５とを有している。容器であるハ
ウジング３と蓋５は、分離可能にロック金具７、及び図
示しないパッキンにて水密に合体している。ハウジング
３底面外周部には後述するところの入水口１３が突出し
て一体に形成してあり、配管ホース１７が接続してい
る。また、蓋５の中央には、出水口１１が突出して形成
してあり、配管ホース１５を接続している。また、ハウ
ジング３の入水口１３の容器内部側には、ナイロン製の
メッシュ１９を設けており、このメッシュ１９の拡散効
果により、水流が均一に分散し、後述する流動浄化材４
５の流動状態が極めて良好となる。

【００１４】なお、メッシュ４、１９は、後述する流動
浄化材４５が通過しないような捕捉荒さに設定されてい
る。

【００１５】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、流動性濾材であるポリビニ
ールアルコール粒等の流動浄化材４５を、全体のおよそ
１／５から１／４位の高さまで入れてある。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、
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３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４５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、このよ
うな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。

【００１６】前述のハウジング３の入水口１３に設けた
メッシュ１９と、３本の円筒状の使い捨て濾過フィルタ
ー２１を接して配置した中空濾材の集合体を包囲して設
けたメッシュ４１は、中空濾材外周と容器内壁との間の
領域を形成し、この領域中を前記の流動浄化材４５は自
由に流動できる。

【００１７】中空濾材としての濾過フィルター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を円筒芯よりある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てい
る。また、これは、一定期間使用したのち、交換、廃却
することを前提とした使い捨てフィルターであり、0.5
ミクロンから、150ミクロン程度まで捕捉粒径は各種用
意されている。さらに、この種の使い捨てフィルターは
専用の容器に収納して浄化に供するものである。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。

【００１８】本実施の形態の構成においては、複数の中
空濾材を接して並列配置して形成した濾材集合体とし
て、濾過フィルター２１を３本使用する構成としている
が、４本、５本と必要に応じて数を増やした構成も可能
である。

【００１９】円筒形の濾過フィルター２１を３本圧接す
ると、自ずからその中心部には、３つの相互に接する円
によって囲まれた、略三角柱の空隙４０が形成される。
濾過フィルター２１を３本圧接状態にて保持するため、
容器のハウジング３底面と、蓋５において、堰堤３３、
３１を設け、ここに３本の濾過フィルター２１を圧入し
ている。これら堰堤３３、３１は、濾過フィルター２１
の直径をもった３つの相互に接する円を接線で包絡した
形状に立ちあげた堰堤状のリブである。これによって、
３本の濾過フィルター２１は互いに圧接状態で正しい位
置に固定でき、上下端部の隙間から不用意に内部空隙２
９に直接水が流入しないようになっている。

【００２０】また、ハウジング３底面において、３本の
濾過フィルター２１の端面は底に水密に密着しており、
外周と内部空隙２９間の通水は無いよう設定している。

【００２１】さらに、前記のメッシュ４は、下はハウジ
ング３底面に設けた堰堤３３、上は蓋５に設けた堰堤３
１に至る領域において、濾材集合体を包囲するように設
けてある。従って、流動浄化材４５は、３本の濾過フィ
ルター２１の表面に直接接触しない。

【００２２】また、蓋５の上壁部には、濾過フィルター
２１の内部空隙２９に貫入する３本の通水ニップル３５
及び、前記略三角柱の空隙に貫入し、中心に水路孔３７
を設けた通水ボス３９を形成している。３本の通水ニッ
プル３５と、通水ボス３９の水路孔３７は、この上方に
設けた合流路９にて合流し、出水口１１に連通してい
る。

【００２３】つぎに、実際の濾過における水の通水過程
を説明する。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。ハウジング３底面の、三本の
濾過フィルター２１端部を包囲する堰堤３３外周部に位
置する入水口１３から容器内に導入した汚染水は、その
水流で流動浄化材４５を流動、循環させながらこれらの
三本の濾過フィルター２１外周に加圧状態で満たされ
る。この過程で汚染水は、流動浄化材４５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。

【００２４】さらに、この過程で、流動浄化材４５は、
濾材集合体を包囲するよう設けたメッシュ４の表面や、
ハウジング５内壁等の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。

【００２５】これにより、従来、容器内壁は汚れやバク
テリアの排泄物等の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が、本実施の形態の浄化装置で
は、汚れやバクテリアの排泄物を流動浄化材４５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。

【００２６】この周囲の加圧状態の汚染水の大半は通
常、三本の濾過フィルター２１それぞれについて、前述
の糸巻きフィルターによる濾過作用と同じ経路を辿る。
すなわち、水が濾過フィルター２１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。

【００２７】一方、三本の濾過フィルター２１外周に加
圧状態で満たされた汚染水の一部は、濾材集合体を包囲
するように設けたメッシュ４を通過して、前述した三本
の濾過フィルター２１同士が形成するの相互の圧接面４
１から、略三角柱の空隙４０に向かって流入する。ここ
で、流動浄化材４５はメッシュ４１にて通過を阻止され
るため、中空濾材外周と容器内壁との間の領域中の循環
を繰り返す。

【００２８】ここで前者及び後者に分かれる水流の比率
は濾過フィルター２１の汚れによる目詰まりの程度で変
化するものである。

【００２９】すなわち、新品の濾過フィルター２１を装
着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、３本の濾過フ
ィルター２１それぞれ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第二段階の浄
化作用をうけて流れている。

【００３０】しかし、継続使用につれて濾過フィルター
２１は、当然汚れで目詰まりが進行し、これとともに、
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うことになる。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
しやすい状態となり、従来は、成長、剥離、流出といっ
た悪循環を繰り返していた。本発明では、継続使用につ
れて濾過フィルター２１は目詰まりが進行し、同時に水
垢状の固形膜が覆うのは従前と同様であるが、本実施の
形態では複数の中空濾材として、濾過フィルター２１を
３本使用しているので、各々の濾過フィルター２１の濾
材としての負担は三分の一となっており、浄化装置全体
として考えると目詰まりに対する寿命は３倍となってい
る。

【００３１】ところで、濾過フィルター２１の目詰まり
が進行してくると、汚染水は、三本の濾過フィルター２
１同士が形成する相互の圧接面４１から、略三角柱の空
隙４０に向う水流が徐々に増加するようになる。最終的
に、濾過フィルター２１がほぼ完全に詰まると、従来は
浄化装置全体として通過処理できる流量が著しく減少
し、浄化装置としての機能を果たすことが出来なくなっ
ていた。しかし、本実施の形態では、三本の濾過フィル
ター２１同士が形成する相互の圧接面４１から、略三角
柱の空隙４０に向う水流がバイパス路として機能するの
で、通過流量の確保という点においてもメンテナンスフ
リーでさらに長期にわたって使用を継続できる。

【００３２】また、圧接面４１から、略三角柱の空隙４
０に通過する際に、前記の濾過フィルター２１の外周表
面を覆う汚れやバクテリアからなる固形膜の剥離物は、
濾過フィルター２１同士の表面の圧接によるフィルター
作用で、通過を阻止される。従って、空隙４０に流入し
た水流は、剥離物を含まない。

【００３３】さらに、前記の濾過フィルター２１の外周
表面を覆う汚れやバクテリアからなる固形膜の表面が、
生科学的にバクテリアによる浄化作用をもたらすこと
は、良く知られており、圧接面４１から、略三角柱の空
隙４０に通過する際に汚染水はこのような浄化作用を受
ける。従って、濾過フィルター２１がほぼ完全に詰まっ
ても最低限の浄化機能をはたすことが出来る。このよう
に空隙４０に流入した水流は上昇し、蓋５に形成した通
水ボス３９の水路孔３７を経由し、この上方にて濾過フ
ィルター２１の内部空隙２９に貫入する３本の通水ニッ
プル３５の水流と合流して、出水口１１に導出される。
この為、濾過フィルター２１を長期にわたって使用し続
けて、表面が汚れやバクテリアの排泄物からなる固形膜
で厚く覆われる事態になっても、濾過フィルター２１同
士が形成する相互の圧接面によるフィルター効果で、濾
過フィルター２１を覆う水垢状の固形膜が出水口１１よ
り流出することを防止できるので、継続使用に耐える浄
化装置を構成できる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の浄化装置によれば、中空濾材は、中空の形状に形
成されており、さらに、その中空濾材は、容器内に複数
収納され、それら複数の中空濾材は、互いに接触すると
ともに、それらの相互間に空隙を形成しているので、流
動性濾材により浄化された水は、中空濾材を直接通って
中空濾材内部の中空から出水口へ流れる流れと、中空濾
材間の接触面を通って複数の中空濾材により形成された
空隙から出水口に流れる流れに分流され、中空濾材の目
詰まりを防止するとともに、水の流量低下を改善するこ
とができる。従って、長期間使用したとしても、中空濾
材の交換を必要としない。

【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構成を示す斜
視図である。

【図２】本実施の形態の浄化装置の要部断面図である。

【図３】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】

３ハウジング５蓋１１出水口１３入水口２１濾過フィルター４０空隙４１圧接面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空の形状に形成された中空濾材と、そ
の中空濾材を収納する容器と、前記容器に形成され、水
を流入させる入水口と、前記容器に形成され、前記流動
濾材により浄化された水を流出させる出水口とを備えた
浄化装置において、前記中空濾材を、前記容器内に複数収納し、それら複数
の中空濾材を互いに接触させるとともに、それら相互間
に空隙を形成したことを特徴とする浄化装置。