JPH1190123A - 濾過器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の小型を達成しつつ逆洗による濾過層の
再生を可能とし、加えて、その逆洗による洗浄性能を向
上させた濾過器を提供することを目的とする。 【解決手段】 支持材２上に磁性粉体７を成層し、逆洗
時に磁性粉体７を磁石８により吸引する濾過器であっ
て、磁性粉体７と磁石８との間に撹拌モータ１１で回転
する撹拌翼１０を配したもので、この濾過器では、粒径
の小さい細菌などを捕捉できる粒径の小さい磁性粉体７
を用いて装置を小型化し、また、逆洗時には磁石８によ
り磁性粉体７のみを吸引するので、その磁性粉体７に捕
捉された細菌などの被濾過物が磁性粉体７から剥離す
る。さらに、撹拌翼１０を動作させることにより磁性粉
体７から被濾過物が剥離するのを促進させるための力を
発生させ、細菌などの微細な被濾過物を磁性粉体７から
剥離させ、洗浄性能を向上させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用済みの風呂の
水を浄化したり、水道水の濁り成分を除去する等の用途
に使用する濾過器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来使用している水を浄化させる方法と
しては、重力沈降や遠心沈降を利用する沈降分離法、浮
力を用いる浮上分離法、固形浮遊物を篩い取る濾過法等
がある。

【０００３】この濾過法は比較的小型の装置で大きな処
理流量を得ることができ、汎用されている。濾過法はま
た、多孔性の膜表面に孔径より大きな固形物を捕捉する
単層濾過と、積層した粉体や繊維、３次元の網目構造体
等の層状の濾過層を用いて、濾過層の内部の間隙に固形
物を捕捉する重層濾過に大別される。いずれの方法も、
濾過を続けるうちに捕捉した固形物によって濾材が閉塞
されるため、濾材の交換や濾材に付着した固形物を剥離
する再生が必要となる。

【０００４】これらの濾過法のうち、砂などの大粒の粉
体をカラム状に充填して用いる重層濾過は砂濾過と呼ば
れている。この砂濾過には、水を濾過層に流し込み濾過
層を構成する粉体に付着した固形物を洗い流す、いわゆ
る逆洗と呼ばれる方法で、濾過層の再生が一般的に行わ
れている。この逆洗につき説明を加えると、砂などの粉
体を積層した濾過層に水流を当て、粉体をこの水流で巻
き上げ、粉体で捕捉された固形物を洗い流し、さらに、
固形物より重い砂などの粉体は早く沈むので、捕捉した
固形物と粉体とを分離し、固形物を濾過装置外に排出し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の砂濾過
方式の濾過装置では、細菌などのような粒径がマイクロ
メーター程度の固形物を捕捉しようとした場合には、砂
などの粉体をかなりの高さに積層してマイクロメーター
程度の固形物でも捕捉できるようにすることが考えられ
るが、この場合、一般家庭で使用できる程度の装置の大
きさとすることができない。

【０００６】また、一般家庭で使用できる装置の大きさ
にするには、濾過層を構成する粉体の粒径を被濾過物の
粒径近くまで小さくすることで、マイクロメータ程度の
粒径の固形物も濾過層の高さを高くすることなく捕捉す
ることができるようになるが、このような微粒子の濾材
では重力沈降の速度が遅く、従って、濾過層に水流を当
てても、被濾過物と微粒子の濾材とに重力沈降速度の差
が少なく、被濾過物の粒子と濾材の粒子とを分別するこ
とができず、逆洗による濾過層の再生が行えないという
課題を有していた。

【０００７】また、濾材に付着した固体粒子もマイクロ
メーター程度のサイズになると分子間力等の吸着力の影
響が大きく作用して水流だけでは十分に洗い流せなくな
るという課題を有している。

【０００８】本発明は上記課題に鑑み、装置の小型を達
成しつつ逆洗による濾過層の再生を可能とし、加えて、
その逆洗による洗浄性能を向上させた濾過器を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、支持材上に磁性粉体を成層し、逆洗時に磁
性粉体を磁石により吸引する濾過器であって、磁性粉体
で捕捉した被濾過物を前記磁性粉体から剥離させる洗浄
手段を備えたもので、この濾過器では、粒径の小さい細
菌などを捕捉できる粒径の小さい磁性粉体を用いて装置
を小型化し、また、逆洗時には磁石により磁性粉体のみ
を吸引するので、その磁性粉体に捕捉された細菌などの
被濾過物が磁性粉体から剥離する。さらに、洗浄手段に
より磁性粉体から被濾過物が剥離するのを促進させるた
めの力を逆洗の水流以外にも発生させることにより、細
菌などの微細な被濾過物を磁性粉体から剥離させること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載した発明
は、液体が流入する給水口と液体を排出する排水口を有
し、この給水口と排水口との間に液体を通過させる支持
材を配し、この支持材上に磁性粉体を成層し、逆洗時に
磁性粉体を磁石により吸引する濾過器であって、磁性粉
体で捕捉した被濾過物を前記磁性粉体から剥離させる洗
浄手段を備えたものである。

【００１１】この構成によれば、粒径の小さい細菌など
を捕捉できる粒径の小さい磁性粉体を用いて装置を小型
化し、また、逆洗時には磁石により磁性粉体のみを吸引
するので、その磁性粉体に捕捉された細菌などの被濾過
物が磁性粉体から剥離する。さらに、洗浄手段により磁
性粉体から被濾過物が剥離するのを促進させるための力
を逆洗の水流以外にも発生させることにより、細菌など
の微細な被濾過物を磁性粉体から剥離させることができ
る。

【００１２】本発明の請求項２に記載した発明は、請求
項１に記載した洗浄手段を、濾過器内を撹拌する撹拌手
段としたものである。

【００１３】この構成によれば、逆洗時に撹拌手段を動
作させると、支持材上の磁性粉体を剥離させると同時
に、磁性粉体に付着した細菌などの被濾過物を剥離させ
る。また、逆洗後には磁石で吸引していた磁性粉体が支
持材上に成層されるようになるが、磁石の吸引により磁
性粉体の分布が不均一になっているので、磁性粉体を支
持材に均一に分散成層させるため撹拌手段を作動させる
こともできる。

【００１４】本発明の請求項３に記載した発明は、、請
求項１に記載した洗浄手段を、濾過器内に振動を与える
振動発生手段としたものである。

【００１５】この構成によれば、逆洗時に振動発生手段
を作動させることにより、支持材上の磁性粉体を剥離さ
せると同時に磁性粉体に付着した細菌などの被濾過物を
剥離させる。また、逆洗後に振動発生手段を動作させる
ことにより、磁性粉体を支持材に均一に分散成層させる
こともできる。

【００１６】本発明の請求項４に記載した発明は、請求
項１に記載した洗浄手段を、濾過器内に水流を発生させ
る水流発生手段としたものである。

【００１７】この構成によれば、逆洗時に水流発生手段
を作動させることにより、支持材上の磁性粉体を剥離さ
せると同時に磁性粉体に付着した細菌などの被濾過物を
剥離させる。また、逆洗後に水流発生手段を動作させる
ことにより、磁性粉体を支持材に均一に分散成層させる
こともできる。

【００１８】本発明の請求項５に記載した発明は、請求
項１に記載した洗浄手段を、濾過器内に気泡を発生させ
る気泡発生手段としたものである。

【００１９】この構成によれば、逆洗時に気泡発生手段
を作動させることにより、気泡が支持材を通過する際に
発生する圧力変動により支持材上の磁性粉体を剥離させ
ると同時に磁性粉体に付着した細菌などの被濾過物を剥
離させる。また、逆洗後に気泡発生手段を動作させるこ
とにより、磁性粉体を支持材に均一に分散成層させるこ
ともできる。

【００２０】本発明の請求項６に記載した発明は、請求
項２に記載した撹拌手段を、磁石と支持材との間に配し
た撹拌翼としたものである。

【００２１】この構成によれば、逆洗時に撹拌翼を作動
させることにより、支持材上の磁性粉体を剥離させると
同時に磁性粉体に付着した細菌などの被濾過物を剥離さ
せる。また、逆洗後に磁性粉体を支持材に均一に分散成
層させるため撹拌翼を作動させ、磁性粉体を拡散させる
ものである。

【００２２】本発明の請求項７に記載した発明は、請求
項２に記載した撹拌手段を、磁石の上下にそれぞれ配し
た撹拌翼としたものである。

【００２３】この構成によれば、逆洗時に撹拌翼を作動
させることにより、磁石表面に磁力により吸引された磁
性粉体に付着した細菌などの被濾過物を剥離させる。ま
た、磁石の上下に撹拌翼を設けているので、磁石に吸引
された磁性粉体を広範囲にわたって洗浄することができ
るようになる。

【００２４】本発明の請求項８に記載した発明は、請求
項６または７に記載した撹拌翼を、磁石に略接触あるい
は近接させたものである。

【００２５】この構成によれば、逆洗時に撹拌翼を作動
させることにより、磁石表面に吸引された磁性粉体に直
接衝撃を与え、磁性粉体に強固に付着した細菌などの被
濾過物を剥離させる。

【００２６】本発明の請求項９に記載した発明は、請求
項６または７に記載した撹拌翼を、磁石近傍と支持材近
傍とに配した撹拌翼としたものである。

【００２７】この構成によれば、逆洗時に撹拌翼を作動
させることにより、支持材上の磁性粉体を剥離させると
同時に磁石表面に吸引された磁性粉体に付着した細菌な
どの被濾過物を剥離させる。また、磁石表面に吸引され
た磁性粉体に直接衝撃を与え、磁性粉体に強固に付着し
た細菌などの被濾過物を剥離させ、また支持材上の磁性
粉体の剥離を促進させることができる。

【００２８】本発明の請求項１０に記載した発明は、請
求項６または７に記載した撹拌翼を、磁性体としたもの
である。

【００２９】この構成によれば、撹拌翼を磁化させ撹拌
翼に磁性粉体を吸引する力をもたせるようにしているの
で、磁性粉体は撹拌翼に吸引されるように接近または吸
着され、磁性粉体への撹拌流の影響を大きくし、細菌な
どの被濾過物の剥離作用を向上させている。

【００３０】本発明の請求項１１に記載した発明は、請
求項６または７に記載した撹拌翼に、複数の貫通孔を設
けたものである。

【００３１】この構成によれば、逆洗時に撹拌翼を作動
させることにより、磁性粉体が貫通孔を通過する際に流
速が変化し、この流速の変化により磁性粉体に付着した
細菌などの被濾過物を剥離させるものである。

【００３２】本発明の請求項１２に記載した発明は、請
求項６または７に記載した撹拌翼を、支持材に略接触す
るブラシ状部材を有したもので、支持材上の磁性粉体を
ブラシ状部材により接触撹拌させ、磁性粉体に付着した
細菌などの被濾過物を剥離させる。また、粘着性の強い
被濾過物を含んだ原水を濾過して磁性粉体が粘着性の強
い被濾過物により塊となってしまうような場合にでも、
直接支持材上の磁性粉体を機械力によりかき混ぜるの
で、磁性粉体を拡散させて洗浄を行うことができる。

【００３３】本発明の請求項１３に記載した発明は、請
求項６に記載した撹拌翼を、磁石と支持材との間で可動
可能に設けたもので、支持材上の磁性粉体を剥離させる
働きと磁石表面に吸着した磁性粉体に付着した細菌など
の被濾過物を剥離させる働きを兼ねる。

【００３４】本発明の請求項１４に記載した発明は、請
求項６または７に記載した撹拌翼の外周径を磁石の外径
と略一致させもので、支持材上の磁性粉体を撹拌しなが
ら磁石に吸引させることにより磁性粉体に付着した細菌
などの被濾過物を効率よく剥離させるものである。

【００３５】本発明の請求項１５に記載した発明は、請
求項６または７に記載した撹拌翼に、磁石に略接触ある
いは近接させて作動させるスクレイパーを設けたもの
で、磁石表面に吸引された磁性粉体にスクレイバーによ
り直接衝撃を与え、強固に付着した細菌などの被濾過物
を剥離させるものである。

【００３６】本発明の請求項１６に記載した発明は、請
求項６または７に記載した撹拌翼を、棒状の形状としか
つ多段に構成したもので、撹拌翼を磁性粉体に衝突させ
ながら作動させることにより、磁性粉体に付着した細菌
などの被濾過物を剥離させるものである。

【００３７】本発明の請求項１７に記載した発明は、請
求項６または７に記載した撹拌翼を、磁石方向に付勢す
る弾性体を有することにより、撹拌翼を常に磁石表面に
接触あるいは近接させることができ、吸引された磁性粉
体に安定して衝撃を与え、強固に付着した細菌などの被
濾過物を剥離させるものである。

【００３８】本発明の請求項１８に記載した発明は、請
求項３に記載した振動発生手段を、支持材を加振させる
超音波振動子としたもので、逆洗時に超音波振動子を作
動させることにより、支持材上の磁性粉体を剥離させる
と同時に磁性粉体に付着した細菌などの被濾過物を剥離
させるものである。

【００３９】本発明の請求項１９に記載した発明は、請
求項４に記載した水流発生手段を、支持材方向に水流を
発生させるノズルとしたもので、逆洗時にノズルより水
を噴出させることにより、支持材上の磁性粉体を剥離さ
せると同時に磁性粉体に付着した細菌などの被濾過物を
剥離させるものである。

【００４０】本発明の請求項２０に記載した発明は、請
求項５に記載した気泡発生手段を、気泡を混入させるバ
ルブまたはエアポンプとしたもので、逆洗時にバルブま
たはエアポンプを作動させエアを混入させることによ
り、気泡が支持材を通過する際に発生する圧力変動によ
り支持材上の磁性粉体を剥離させると同時に磁性粉体に
付着した細菌などの被濾過物を剥離させるものである。

【００４１】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について説明
する。図１は本実施例の構成を示す説明図である。図に
おいて、１は支持材２を挟んで原水室３と処理水室４を
構成する濾過器のケーシングで、５は原水室３に水を給
排水する原水室給排水口、６は処理水室４に水を給排水
する処理水室給排水口である。原水室３内には、支持材
２上に成層するように設けた磁性粉体７と、磁石８と、
洗浄手段９を内設している。洗浄手段９を撹拌手段で構
成したもので、撹拌手段は磁石８と支持材２との間に回
転自在に配された撹拌翼１０と、ケーシング１の外に配
設した撹拌モータ１１と、磁石８の中心を貫通して撹拌
翼１０と撹拌モータ１１を連結する撹拌軸１２とにより
構成されている。

【００４２】支持材２としては、本実施例ではステンレ
ス金属繊維のメッシュを用いているが、例えば一般的な
セラミックの燒結体、酸化アルミナ、ポリエチレンの繊
維、ポリプロピレンの粉体の燒結体、セルロースの繊維
等を使用することも可能であり、通水性を有し、かつ磁
性粉体７がその上に成層されるものであればよい。ま
た、磁性粉体７としては、フェライト・マグネタイトの
粉体、鉄・ニッケル・クロム等の粉体、ネオジゥム等の
希土類等を使用している。また、その磁性粉体７の粒径
は細菌などを捕捉できるように、その粒径をマイクロメ
ータ程度の微細粒としている。

【００４３】磁石８はコア１３とコア１３の上に巻回し
たコイル１４とにより構成しており、コイル１４に通電
することで吸引力を発生するようにしている。１５は磁
石８の底面に近接あるいは接触するように撹拌翼１０上
に設けたスクレイパーで、好ましくは弾性材料で構成し
て、撹拌翼１０が多少偏心回転して、スクレイバー１５
が磁石８の表面に押しつけられても、変形して撹拌翼１
０の回転を阻害しないようにする。

【００４４】以下、本実施例の動作について説明する。
例えば図示していないポンプを使用して、風呂の水を原
水室給排水口５に導くと、支持材２上に成層され、濾過
層を構成する磁性粉体７が水中の固体粒子など（被濾過
物）、微細粒の細菌等を捕捉し濾過するものである。濾
過された水は、支持材２を通過して処理水室給排水口６
から排出される。この水は、十分再利用できる程度に浄
化されており、生活用水として再び利用できるものであ
る。この濾過を繰り返すと、磁性粉体７と磁性粉体７と
間に固体粒子等が入り込み、濾過層は前記固体粒子等の
被濾過物によって目詰まりしてくるものである。従っ
て、ある程度使用すると濾過層に付着した細菌などの被
濾過物を除去する必要がある。この除去は、以下に示す
逆洗によって行うものである。

【００４５】つまり、先ず磁石８を構成するコイル１４
に通電してコア１３を磁化しこの磁力によって磁性粉体
７を吸引できる状態にする。そして撹拌モータ１１を駆
動させて撹拌翼１０を回転させることにより、磁石８と
支持材２の間に撹拌流が発生して、磁性粉体７は支持材
２から剥離されるとともに、磁性粉体７に付着した固体
粒子（細菌を含む）等の被濾過物も剥離され、図２に示
すように磁性粉体７のみが磁石８に吸着される。スクレ
イパー１５は磁石８に吸引された磁性粉体７をさらに掻
き動かすことで、磁性粉体７の表面に付着した細菌など
の被濾過物の剥離を促進させる。この状態で、処理水室
給排水口６から水を通水すると、支持材２を通過した水
によって、原水室３内に浮遊する被濾過物を原水室給排
水口５から排水する。この排水は、図示していない方法
によって系外に廃棄するものである。こうして磁性粉体
７の表面に付着した固体粒子等の被濾過物は、排水と共
に系外に廃棄されるものである。

【００４６】なお、本実施例では、処理水室給排水口６
から水を通水し、原水室給排水口５から排水する逆洗に
ついて説明したが、原水室に３に逆洗専用の給水口と排
水口を新たに設けて、逆洗時には逆洗専用の給水口から
通水し、逆洗専用の排水口から排水し、濾過器外に廃棄
するようにしてもよく、逆洗では磁性粉体７に付着した
被濾過物を濾過器外に流出させる水の流れを発生できる
ものであればよい。

【００４７】また、処理水室給排水口６に流入する水を
止めてから前記コイル１４への通電を停止すると、磁性
粉体７は、コア１３から離れ、重力によって落下して、
再び支持材２上に積層して濾過層を構成するものであ
る。この時、撹拌翼１０を回転させ、原水室給排水口５
から給水しながら磁性粉体７を落下させると、支持材２
上に磁性粉体７が拡散しながら積層されるため、均一な
濾過槽を形成できる。

【００４８】以上のように本実施例によれば、支持材２
上に成層した磁性粉体７を濾過層として使用し、逆洗時
に磁石８の磁力を利用して磁性粉体７の逸失を防止しつ
つ、撹拌翼１０を回転させることにより、支持材２上の
磁性粉体７を剥離させると同時に磁性粉体７に付着した
細菌などの被濾過物を剥離させ洗浄することができ、繰
り返し使用可能な濾過器を実現するものである。また、
逆洗後に撹拌翼１０回転させることにより、磁性粉体７
を支持材２に均一に分散成層できるため、濾過性能を維
持できるものである。

【００４９】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
を図３により説明する。第１の実施例と同一構成部品に
は同一符号を付し、その説明を省略する。本実施例で
は、図に示しているように、磁石８の上下に撹拌翼１
６，１７をそれぞれ設ける構成としており、それ以外の
構成は上記第１の実施例と同様である。

【００５０】そして、上記構成により、逆洗時に磁石８
の上面側に吸引された磁性粉体７も撹拌翼１６による撹
拌流を受け、磁性粉体７に付着した細菌などの固体粒子
等の被濾過物が剥離し、磁石８の上面側に吸引された磁
性粉体７の洗浄性能を向上できる。特に、逆洗時に処理
水室給排水口６から水を流し込んで洗浄を行うが、その
流し込む水流は磁石８の上面側には当たりにくく、この
水流作用による磁性粉体７の洗浄はあまり期待できない
が、磁石８の上方に設けた撹拌翼１６により上部側の磁
性粉体７の洗浄性能が高まる。

【００５１】また、撹拌翼１６，１７の材質を電磁ステ
ンレス等の磁性体で構成することにより、磁石８の磁力
により撹拌翼１６，１７が磁化され、磁性粉体７が撹拌
翼１６，１７に吸引されるので、磁性粉体７は撹拌翼１
６，１７に接近またはその表面に吸引される。よって、
磁性粉体７は撹拌翼１６，１７の回転で発生する水流の
力以外に吸引力による力も受けることとなり、より強い
力で磁性粉体７が撹拌されることとなり、磁性粉体７に
付着した細菌などの被濾過物の剥離がより一層促進さ
れ、逆洗による洗浄時間を短縮することができる。

【００５２】なお、撹拌翼１６，１７の両方を磁性体で
構成したが、少なくとも下部側の撹拌翼１７を磁性体で
構成しておけば、磁性粉体７の分布が多い磁石８の下部
側で十分な洗浄性能を発揮することができる。また、第
１の実施例に記載した撹拌翼１０を磁性体としても同様
の効果が得られ、以降に示す撹拌翼を磁性体で構成して
も同様の効果が得られる。

【００５３】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例
を図４により説明する。第１の実施例と同一構成部品に
は同一符号を付し、その説明を省略する。本実施例で
は、図に示しているように、撹拌翼１８，１９を磁石８
の近傍と支持材２の近傍とに設ける構成としている。

【００５４】この構成によれば、逆洗時に撹拌翼１９は
支持材２近傍に撹拌流を発生させて、支持材２に定着し
ている磁性粉体７を剥離して水中に浮遊させる。一方、
撹拌翼１８は磁石８に吸引されてくる磁性粉体７に撹拌
流と衝撃を与えて、磁性粉体７に付着した細菌などの固
体粒子等の被濾過物を剥離し、洗浄する。このように支
持材２と磁石８のそれぞれの近傍で撹拌流を発生させる
ため、不純物の剥離洗浄を速やかに行うことができる。
なお、撹拌翼１８，１９を磁性体で構成すれば上述した
強力な撹拌力を得ることができ、さらなる洗浄性能の向
上が行える。

【００５５】また、撹拌翼１８の外周径を磁石８の外径
と略一致させ、撹拌翼１９の外周径を支持材２の外径と
略一致させることにより、無駄な撹拌がなく、磁性粉体
７に強い撹拌流を効率的に与えることができる。なお、
第１及び第２の実施例の撹拌翼１０，１６，１７を磁石
８の外周と略一致させると、上述した効果が得られる。

【００５６】（実施例４）次に、本発明の第４の実施例
を図５により説明する。第１の実施例と同一構成部品に
は同一符号を付し、その説明を省略する。本実施例で
は、図に示しているように、複数の貫通孔２０を有した
撹拌翼２１を磁石８と支持材２との間に設ける構成とし
ている。

【００５７】この構成によれば、逆洗時に撹拌翼２１を
回転させると、貫通孔２０に磁性粉体７を含んだ水が通
過し、この通過する際に流速が急変して、磁性粉体７に
付着した細菌などの固体粒子等の被濾過物を剥離し、洗
浄する。したがって、強固に磁性粉体７に付着した細菌
などの被濾過物を確実に剥離させることができ、また、
洗浄に要する時間の短縮も図れる。なお、第１乃至第３
の実施例における撹拌翼１０，１６，１７，１８、１９
に貫通孔を設けると、上述した効果が得られる。

【００５８】（実施例５）次に、本発明の第５の実施例
を図６により説明する。第１の実施例と同一構成部品に
は同一符号を付し、その説明を省略する。本実施例で
は、図に示しているように、撹拌翼２２に支持材２に略
接触するブラシ状部材２３を設ける構成としている。

【００５９】この構成によれば、逆洗時にブラシ状部材
２３は支持材２上の磁性粉体７を引っ掻きながら剥離さ
せるため、磁性粉体７に付着した細菌などの固体粒子等
の被濾過物も同時に剥離し、洗浄することができる。こ
のように支持材２上の磁性粉体７に直接機械力を与える
ことができるため、強力な被濾過物の剥離洗浄を行うこ
とができ、また、支持材２上の磁性粉体７を水中に素早
く分散させ、洗浄時間の短縮も図れる。なお、第１乃至
第４の実施例における撹拌翼１０，１７，１９，２０に
ブラシ状部材を設けると、上述した効果が得られる。

【００６０】（実施例６）次に、本発明の第６の実施例
を図７により説明する。第１の実施例と同一構成部品に
は同一符号を付し、その説明を省略する。本実施例で
は、図に示しているように、棒状の翼２４を多段に配置
して撹拌翼２５を構成している。

【００６１】この構成よれば、逆洗時に支持材２上から
剥離して浮遊する磁性粉体７を棒状の翼２４に衝突させ
ることができるため、磁性粉体７に付着した細菌など固
体粒子等の被濾過物が衝突の衝撃により剥離し、洗浄す
ることができる。このように磁性粉体７に直接撹拌翼２
５を衝突させることにより、強力な被濾過物の剥離洗浄
を行うことができる。また、撹拌軸１２の軸方向に棒状
の翼２４を複数配して、多段となる構成なので、逆洗時
に撹拌軸１２の軸方向に磁性粉体７が広範囲に分布して
も、複数の翼２４によって効率よく磁性粉体７に衝撃力
を加えることができる。また、この翼２４を磁性体で構
成することにより、磁性粉体７が吸引されて衝突する頻
度及び衝撃力も増え、より洗浄性能が向上する。

【００６２】（実施例７）次に、本発明の第７の実施例
を図８により説明する。第１の実施例と同一構成部品に
は同一符号を付し、その説明を省略する。本実施例で
は、図に示しているように、撹拌翼２６を磁石８方向に
付勢するバネ等の弾性体２７を撹拌モータ１１とケーシ
ング１の間に設けた構成である。

【００６３】この構成によれば、撹拌翼２６を常に磁石
８表面に接触あるいは近接させて回転させることができ
るため、磁石８に吸引された磁性粉体７を安定して掻き
動かすことになり、この力により磁性粉体７に付着した
細菌などの被濾過物の剥離を促進させることができる。
なお、第１乃至第４の実施例における撹拌翼１０，１
７，１８，２０を磁石８側に付勢する弾性体を設ける
と、上述した効果が得られる。

【００６４】また、本実施例では弾性体２７を撹拌モー
タ１１とケーシング１の間に設けているが、この位置に
限定されるものではなく、好ましくは、弾性体２７はケ
ーシング１外に設ける。これにより、ケーシング１内に
弾性体２７を配する場合と比較して、ケーシング１内を
通過する被濾過物が弾性体２７に付着したり、逆洗時に
おける磁性粉体７の撹拌動作を阻害することを防止でき
る。

【００６５】（実施例８）次に、本発明の第８の実施例
を図９により説明する。第１の実施例と同一構成部品に
は同一符号を付し、その説明を省略する。本実施例で
は、図に示しているように、撹拌翼２８を磁石８方向に
付勢するバネ等の弾性体２９を撹拌モータ１１とケーシ
ング１の間に設け、逆に撹拌翼２８を支持材２方向に付
勢するカム３０を撹拌モータ１１の上部に設け、モータ
（図示せず）によりカム３０を回転させる構成としてい
る。

【００６６】この構成によれば、撹拌翼２８は磁石８と
支持材２との間を移動しながら回転させることができ
る。すなわち、撹拌翼２８が支持材２に近付いた時に、
支持材２上の磁性粉体７を強く剥離させ、撹拌翼２８が
磁石８に近付いた時に、磁石８に吸引された磁性粉体７
を掻き動かすことで、磁性粉体７に付着した細菌などの
固体粒子を剥離させる作用をする。このように支持材２
と磁石８のそれぞれに撹拌翼２８を接近させることで、
被濾過物の剥離洗浄を速やかに行うことができる。な
お、第１、２、４、５の実施例における撹拌翼１０，１
７，２０、２２を磁石８と支持材２との間を移動可能に
すれば、上述した効果が得られる。

【００６７】（実施例９）次に本発明の第９の実施例に
ついて説明する。図１０は、本実施例の構成を示す断面
図である。本実施例で前記第１の実施例と相違する点
は、撹拌手段がない点、原水室４底面に支持材２に対向
するよう配置した振動発生手段である超音波振動子３１
を設けた点である。つまり、逆洗する際に、この超音波
振動子３１を作動させ、支持材２および磁性粉体７を微
振動させることにより、磁性粉体７に付着した固体粒子
を剥離させる。そして処理水室給排水口６から給水し剥
離した固体粒子を原水室給排水口５から排出するもので
ある。このとき磁石８の磁力により磁性粉体７の逸失は
防止できる。

【００６８】以上のように本実施例によれば、逆洗時に
磁石８の磁力を利用して磁性粉体７の逸失を防止しつ
つ、超音波振動子３１を作動させることにより、磁性粉
体７に付着した固体粒子を剥離させ洗浄することがで
き、繰り返し使用可能な濾過器を実現するものである。
また、支持材２全体を振動により洗浄できるため、支持
材２の目詰まりも解消できる。

【００６９】（実施例１０）次に本発明の第１０の実施
例について説明する。図１１は、本実施例の構成を示す
断面図である。本実施例で前記第１の実施例と相違する
点は、撹拌手段に代わり、濾過器１内に水流を発生させ
る水流発生手段３２を設けた点である。水流発生手段３
２は、支持材２上面方向に水流を噴出する複数のノズル
３３と、原水室給排水口５からの水をノズル３３に送水
するポンプ３４とから構成し、逆洗する際に、このポン
プ３４を運転し、ノズル３３から支持材２上面に水流を
噴出させる。支持材２上の磁性粉体７はこの噴流によ
り、支持材２から剥離すると同時に、磁性粉体７に付着
した固体粒子も剥離する。そして磁石８の磁力により磁
性粉体７だけ磁石８に吸引され、剥離した固体粒子は処
理水室給排水口６からの給水により原水室給排水口５か
ら排出するものである。

【００７０】以上のように本実施例によれば、逆洗時に
磁石８の磁力を利用して磁性粉体７の逸失を防止しつ
つ、水流発生手段３２がつくり出す噴流により、磁性粉
体７に付着した固体粒子を剥離させ洗浄することができ
るものである。

【００７１】なお、支持材２の下面に噴流が当たるよう
にノズルを配置すると、支持材２下面に付着する固体粒
子を剥離させ洗浄することもできる。

【００７２】（実施例１１）次に本発明の第４の実施例
について説明する。図１２は、本実施例の構成を示す断
面図である。本実施例で前記第１の実施例と相違する点
は、撹拌手段がない点、濾過器１内に気泡を発生させる
気泡発生手段３５を設けた点である。気泡発生手段３５
は、処理水室給排水口６に気泡を混入させるエアポンプ
３６で構成する。３７はエアポンプ３６側への水の逆流
を防止する弁である。

【００７３】以上構成により、処理水室給排水口６から
給水し原水室給排水口５から排出する逆洗の際に、エア
ポンプ３６により処理水室給排水口６に気泡を混入させ
ると、気泡は処理水室４に拡散し支持材２下面に溜ま
る。そして支持材２の下面全面に気泡が溜まると給水に
よる圧力に押され気泡は支持材２を通過し原水室３側に
放出される。この気泡が通過する際に、支持材２上の磁
性粉体７は、この気泡通過による上昇流と圧力変化によ
り、支持材２から剥離すると同時に、磁性粉体７に付着
した固体粒子も剥離する。そして磁石８の磁力により磁
性粉体７だけ磁石８に吸着され、剥離した固体粒子は処
理水室給排水口６からの給水により原水室給排水口５か
ら排出するものである。

【００７４】以上のように本実施例によれば、逆洗時に
磁石８の磁力を利用して磁性粉体７の逸失を防止しつ
つ、気泡が支持材２を通過する際の上昇流と圧力変化に
より、磁性粉体７に付着した固体粒子を剥離させ洗浄す
ることができるものである。

【００７５】

【発明の効果】請求項１に記載した発明は、粒径の小さ
い細菌などを捕捉できる粒径の小さい磁性粉体を用いて
装置を小型化し、また、逆洗時には磁石により磁性粉体
のみを吸引するので、その磁性粉体に捕捉された細菌な
どの被濾過物が磁性粉体から剥離するとともに、磁性粉
体の逸失を防止することができ、逆洗による再生が容易
に行える。さらに、洗浄手段により磁性粉体から被濾過
物が剥離するのを促進させるための力を逆洗の水流以外
にも発生させることにより、細菌などの微細な被濾過物
を磁性粉体から剥離させることができ、逆洗による再生
を速やかに行うことができる。

【００７６】請求項２に記載した発明は、濾過器内を撹
拌する撹拌手段を設けて、逆洗時に撹拌手段を作動させ
ることにより、支持材上の磁性粉体を剥離させると同時
に磁性粉体に付着した細菌などの被濾過物を剥離し、洗
浄することができるだけでなく、逆洗後に撹拌手段を作
動させることにより、磁性粉体を拡散し、磁性粉体を支
持材に均一に分散成層させることができる。

【００７７】請求項３に記載した発明は、濾過器内に振
動、好ましくは高周波振動を与える振動発生手段を設け
て、逆洗時に振動発生手段を作動させることにより、磁
性粉体を振動させ、水流で剥離しないような細菌などの
微細な被濾過物も磁性粉体表面から剥離でき、逆洗によ
る再生効果が高い。また、振動発生手段の振動により支
持材上に成層した磁性粉体が振動するので、支持材上に
成層した磁性粉体を拡散させて、洗浄性能を高めること
ができる。

【００７８】請求項４に記載した発明は、濾過器内に水
流を発生させる水流発生手段を設けて、逆洗時に水流発
生手段を作動させることにより、磁性粉体に付着した細
菌などの被濾過物を剥離し、洗浄することができ、ま
た、水流を利用しているので、濾過器内に機構的可動部
を用いる必要がないため、機構部の摩耗等の劣化が少な
く、長期の使用に耐え得るものである。。

【００７９】請求項５に記載した発明は、濾過器内に気
泡を発生させる気泡発生手段を設けて、逆洗時に気泡発
生手段を作動させることにより、気泡が通過する際に発
生する圧力変動により磁性粉体に付着した細菌などの被
濾過物を剥離し、洗浄するもので、濾過器内に機構的可
動部がないため摩耗等の劣化が少なく、通水量が少なく
ても気泡の容積分流速が速くなるため、逆洗における水
量が少なくできる。

【００８０】請求項６に記載した発明は、磁石と支持材
との間に撹拌翼を設けて、逆洗時に撹拌翼を作動させる
ことにより、磁石と支持材との間に撹拌流が生じ、支持
材上の磁性粉体を剥離させると同時に、磁性粉体に付着
した細菌などの被濾過物を剥離させながら磁石に吸引さ
れるもので、磁石と支持材の狭い容積の撹拌で磁性粉体
の洗浄ができるため洗浄のロスが少ない。

【００８１】請求項７に記載した発明は、磁石の上下に
それぞれ設けた撹拌翼を逆洗時に作動させることによ
り、磁石表面に磁力により吸引された磁性粉体に付着し
た細菌などの被濾過物を剥離させるもので、磁石上面側
に吸引された磁性粉体も上面側の撹拌翼による撹拌流を
当てることができるため、より洗浄性能を向上できる。

【００８２】請求項８に記載した発明は、撹拌翼を磁石
に略接触あるいは近接させて作動させることにより、磁
石表面に吸着した磁性粉体に直接衝撃を与えることがで
きるため、強固に付着した細菌などの被濾過物を剥離で
きるものである。

【００８３】請求項９に記載した発明は、撹拌翼を磁石
近傍と支持材近傍とに設け、支持材近傍の撹拌翼は支持
材近傍に撹拌流を発生させて、支持材に定着している磁
性粉体を剥離して水中に浮遊させる。一方、磁石近傍の
撹拌翼は磁石に吸引される磁性粉体に撹拌流と衝撃を与
えて、磁性粉体に付着した固体粒子等の不純物を剥離
し、洗浄する。このように支持材と磁石のそれぞれの近
傍で撹拌流を発生させるため、逆洗を速やかに行うこと
ができる。

【００８４】請求項１０に記載した発明は、撹拌翼の材
質を磁性体とし磁化させることで、支持材上の磁性粉体
の剥離を促進させると共に、磁性粉体が撹拌翼に吸引し
ようと接近または吸着するため、磁性粉体への撹拌流の
影響を大きくすることができる。したがって、磁性粉体
に付着した細菌などの被濾過物を剥離が促進される。

【００８５】請求項１１に記載した発明は、撹拌翼に複
数の貫通孔を設けることで、磁性粉体が貫通孔を通過す
る際の流速変化により付着した細菌などの被濾過物を剥
離させるもので、貫通孔を設けるという簡単な構成で逆
洗による洗浄効果を向上できる。

【００８６】請求項１２に記載した発明は、支持材に略
接触するブラシ状部材を有した撹拌翼を設けることで、
支持材上の磁性粉体をブラシ状部材により接触撹拌さ
せ、支持材に強固に定着した磁性粉体を剥離し、磁性粉
体に付着した細菌などの被濾過物を剥離させるもので、
粘着性の強い被濾過物を含んだ原水を濾過した後でも逆
洗再生ができる。

【００８７】請求項１３に記載した発明は、撹拌翼を磁
石と支持材との間で可動可能に設け、支持材上の磁性粉
体を剥離させる働きと、磁石表面に吸引された磁性粉体
に付着した細菌などの被濾過物を剥離させる働きを兼ね
るさせることができる。

【００８８】請求項１４に記載した発明は、撹拌翼の外
周径を磁石の外径と略一致させることにより、磁石に吸
引した磁性粉体全面に無駄なく撹拌流を発生することが
でき、磁性粉体に付着した固体粒子を効率よく剥離させ
ることができる。

【００８９】請求項１５に記載した発明は、磁石に略接
触あるいは近接させて作動させるスクレイパーを撹拌翼
に設けることにより、磁石表面に吸引された磁性粉体を
直接掻き動かして衝撃を与え、強固に付着した細菌など
の被濾過物を剥離し、洗浄できる。

【００９０】請求項１６に記載した発明は、撹拌翼を棒
状の形状としかつ多段に構成したことで、支持材と磁石
との間で浮遊している磁性粉体に撹拌翼を衝突させなが
ら作動させることにより、磁性粉体に強固に付着した細
菌などの被濾過物を剥離し、洗浄できる。

【００９１】請求項１７に記載した発明は、撹拌翼を磁
石方向に付勢する弾性体を有することにより、撹拌翼を
常に磁石表面に接触あるいは近接させることができるた
め、撹拌翼の取り付け位置精度がばらついても磁石表面
に吸引された磁性粉体に安定して衝撃力が与えられ、強
固に付着した細菌などの被濾過物を剥離し、洗浄させる
ものである。

【００９２】請求項１８に記載した発明は、支持材およ
び磁性粉体を加振させる超音波振動子を設けて、逆洗時
に超音波振動子を作動させることにより、支持材と磁性
粉体を超音波振動させ、磁性粉体に付着した細菌などの
被濾過物を剥離し、洗浄できると同時に、支持材内部に
付着する被濾過物も振動により洗浄できるため、支持材
の目詰まりも解消できる。

【００９３】請求項１９に記載した発明は、支持材方向
に水流を発生させるノズルを設けて、逆洗時にノズルよ
り水を噴出させることにより、支持材上の磁性粉体を剥
離させると同時に磁性粉体に付着した固体粒子を剥離・
洗浄するもので、ノズルの噴流の方向は任意に設定でき
るため、支持材端部などの逆洗時に細菌などの被濾過物
が排出されにくい部位に集中的に噴流を当て洗浄効果を
高めることができる。

【００９４】請求項２０に記載した発明は、気泡を混入
させるバルブまたはエアポンプを設けて、逆洗時にバル
ブまたはエアポンプを作動させエアを混入させることに
より、気泡が支持材を通過する際に発生する圧力変動に
より支持材上の磁性粉体を剥離させると同時に磁性粉体
に付着した細菌などの被濾過物を剥離し、洗浄するもの
で、簡単な構成で洗浄できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である濾過器の断面図

【図２】同、逆洗状態における濾過器の断面図

【図３】本発明の第２の実施例である濾過器の断面図

【図４】本発明の第３の実施例である濾過器の断面図

【図５】本発明の第４の実施例である濾過器の断面図

【図６】本発明の第５の実施例である濾過器の断面図

【図７】本発明の第６の実施例である濾過器の断面図

【図８】本発明の第７の実施例である濾過器の断面図

【図９】本発明の第８の実施例である濾過器の断面図

【図１０】本発明の第９の実施例である濾過器の断面図

【図１１】本発明の第１０の実施例である濾過器の断面
図

【図１２】本発明の第１１の実施例である濾過器の断面
図

【符号の説明】

１ 濾過器のケーシング ２ 支持材 ５ 原水室給排水口 ６ 処理水室吸排水口 ７ 磁性粉体 ８ 磁石 ９ 撹拌手段（洗浄手段） １０ 撹拌翼 １６ 撹拌翼 １７ 撹拌翼 １８ 撹拌翼 １９ 撹拌翼 ２０ 貫通孔 ２１ 撹拌翼 ２２ 撹拌翼 ２３ ブラシ状部材 ２４ 棒状の翼 ２５ 撹拌翼 ２６ 撹拌翼 ２７ 弾性体 ２８ 撹拌翼 ３０ カム ３１ 超音波振動子 ３２ 水流発生手段 ３３ ノズル ３４ ポンプ ３５ 気泡発生手段 ３６ エアポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 29/38 ５３０Ｃ ５３０Ｄ ５３０Ｚ ５８０Ａ ５８０Ｃ ５８０Ｆ 35/02 Ｊ (72)発明者 宮田 肇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡 浩二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 貫名 康之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 広田 弘美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 元治 伸夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体が流入する給水口と液体を排出する
   排水口を有し、この給水口と排水口との間に液体を通過
   させる支持材を配し、この支持材上に磁性粉体を成層
   し、逆洗時に磁性粉体を磁石により吸引する濾過器であ
   って、磁性粉体で捕捉した被濾過物を前記磁性粉体から
   剥離させる洗浄手段を備えた濾過器。
2. 【請求項２】 洗浄手段は、濾過器内を撹拌する撹拌手
   段よりなる請求項１記載の濾過器。
3. 【請求項３】 洗浄手段は、濾過器内に振動を与える振
   動発生手段よりなる請求項１記載の濾過器。
4. 【請求項４】 洗浄手段は、濾過器内に水流を発生させ
   る水流発生手段よりなる請求項１記載の濾過器。
5. 【請求項５】 洗浄手段は、濾過器内に気泡を発生させ
   る気泡発生手段よりなる請求項１記載の濾過器。
6. 【請求項６】 撹拌手段は、磁石と支持材との間に設け
   た撹拌翼よりなる請求項２記載の濾過器。
7. 【請求項７】 撹拌手段は、磁石の上下にそれぞれ設け
   た撹拌翼よりなる請求項１記載の濾過器。
8. 【請求項８】 撹拌翼は、その翼が磁石に略接触あるい
   は近接するように配した請求項６または７記載の濾過
   器。
9. 【請求項９】 撹拌翼は、その翼が磁石近傍と支持材近
   傍とに位置するように配した請求項６記載の濾過器。
10. 【請求項１０】 撹拌翼は、磁性体で構成した請求項６
    または７記載の濾過器。
11. 【請求項１１】 撹拌翼は、翼に複数の貫通孔を有した
    請求項６または７記載の濾過器。
12. 【請求項１２】 撹拌翼は、支持材に略接触するブラシ
    状部材を有した請求項６または７記載の濾過器。
13. 【請求項１３】 撹拌翼は、磁石と支持材との間で可動
    可能とした請求項６記載の濾過器。
14. 【請求項１４】 撹拌翼は、その外周径を磁石の外径と
    略一致させた請求項６または７記載の濾過器。
15. 【請求項１５】 撹拌翼は、その翼に磁石に略接触ある
    いは近接するスクレイパー設けた請求項６または７記載
    の濾過器。
16. 【請求項１６】 撹拌翼は、棒状の形状としかつ多段に
    構成した請求項６または７記載の濾過器。
17. 【請求項１７】 撹拌翼は、磁石方向に付勢する弾性体
    を有する請求項６または７記載の濾過器。
18. 【請求項１８】 振動発生手段は、支持材を加振させる
    超音波振動子よりなる請求項３記載の濾過器。
19. 【請求項１９】 水流発生手段は、支持材方向に水流を
    発生させるノズルよりなる請求項４記載の濾過器。
20. 【請求項２０】 気泡発生手段は、気泡を混入させるバ
    ルブまたはエアポンプよりなる請求項５記載の濾過器。