JPS6141246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は濾材の洗浄機構を有する濾過装置に
関する。

従来より、この種の濾過装置として、濾層表面
に対し洗浄水を噴出させて濾材を洗浄する装置、
濾材を撹拌装置で撹拌して濾材を洗浄する装置、
空気や洗浄水を濾層内に噴出するように流出させ
て濾材を洗浄する装置等がある。

しかし、従来の濾過装置は濾材の洗浄がいまだ
不充分であり、また、洗浄機構は濾材の洗浄にの
み機能し原水の濾過には機能しないものである
為、その分、装置が複雑化、大型化すると云う欠
点がある。

そこで、この発明は従来の濾過装置の欠点を解
消した濾過装置、つまり、濾材の洗浄を充分行う
ことができ、また、洗浄機構と濾過機構との兼用
により装置の簡素化、小型化を図ることができ、
しかも、濾過能力の向上を図ることができる濾過
装置を目的として提案するものであつて、粒状濾
材から成る濾層１と空間部２とが内部上下方向に
形成されている横型の回転ドラム３と、この回転
ドラム３外からその回転軸心部を貫通し原水流入
兼汚水流出用第１流水部４が空間部２内に位置し
ている原水流入兼汚水流出用第１流水管５と、回
転ドラム３外からその回転軸心部を貫通し濾水流
入兼洗浄水流出用第２流水部６が濾層１内に位置
している濾水流入兼洗浄水流出用第２流水管７と
を有する濾過装置である。

尚、この発明に係る濾過装置の濾層１は図示例
で示すように回転ドラム３内の下方側に堆積して
層をなす通常の粒状濾材、例えば、濾過砂で形成
する他、水中に浮上して層をなす浮上粒状濾材で
形成しても良い。

濾層１をそのような浮上粒状濾材で形成した場
合には図示例と異なり、回転ドラム３内の下方側
に空間部２が形成され、その下方側の空間部２内
に第１流水部４が位置し、また、回転ドラム３内
の上方側に濾層１が形成され、その上方側の濾層
１内に第２流水部６が位置する。

また、この発明に係る濾過装置の回転ドラム３
は図示例のようにその胴部が倒円筒状のものに限
るものではなく、倒角筒状のものでも良いもので
ある。回転ドラム３を倒角筒状にすると、回転ド
ラム３の回転時に粒状濾材の移動が激しく濾材の
洗浄効果が増大すると云う利点がある。

以上のことを前提とし、以下、この発明に係る
濾過装置の第１実施例を第１〜２図に基づいて説
明する。

前記第１流水管５、第２流水管７は回転ドラム
３の回転時に回転しないように架台８に固定され
ていると共に回転ドラム３の異なる対向方向側か
らその回転軸心部を貫通して回転ドラム３内に至
つている。回転ドラム３はその回転軸心線上に延
在する第１流水管５、第２流水管７の一部分を固
定軸として図示しないモーターの駆動力によつて
回転する。

また、その回転軸心線上に延在する第１流水管
５、第２流水管７の一部分は同一の管体で形成さ
れていてその中途が仕切り部材９により仕切られ
ていることにより第１流水管５と第２流水管７と
が構成されている。

また、前記第２流水管７の第２流水部６は第２
流水口１０が設けられている部分１１がフイルタ
ー網１２で包覆されていると共に濾材洗浄時にフ
イルター網１２の内表面に摺接する摺接部材１３
がフイルター網１２と前記部分１１に介在して形
成されている。その摺接部材１３は前記部分１１
に巻回させた螺旋状の線状部材により形成されて
いる。

また、前記回転ドラム３の内周面には回転ドラ
ム３の回転時に粒状濾材の移動を補助する撹拌翼
１４が設けられている。

次に、この第１実施例に係る濾過装置の濾過作
用について説明する。

原水が図示しないポンプの作動等により第１流
水管５から回転ドラム３内に継続的に流入される
ようにする。

原水は第１図実線矢印で示すように第１流水管
５→第１流水部４→空間部２→濾層１表面→濾層
１→第２流水部６のフイルター網１２→第２流水
部６→第２流水管７を経て濾過排出される。

次に第１実施例に係る濾過装置の濾材洗浄作用
について説明する。

原水が図示しないポンプの作動等により第２流
水管７から回転ドラム３内に継続的に流入される
ようにすると共に回転ドラム３を回転させる。こ
の回転ドラム３の回転に伴ない濾層１内の粒状濾
材は第２図実線矢印で示すように移動し粒状濾材
同志の擦り合わせ等により付着濁質が解離し、こ
の解離した付着濁質は次に述べる洗浄水の流出に
より排出される。尚、濾層１を濾過砂で形成した
場合には濾層１表面が砂の安息角である30゜の角
度をもつて傾斜し継続的に崩れ落ちることによつ
て粒状濾材が移動する。

一方、先の洗浄水は第１〜２図点線矢印で示す
ように第２流水管７→第２流水部６→第２流水部
６のフイルター網１２→濾層１→濾層１表面→空
間部２→第１流水部４→第１流水管５を経て外部
に排出される。従つて、この濾過装置の濾材洗浄
は回転ドラム３の回転に伴なう粒状濾材の移動と
濾層１内における第２流水部６からの洗浄水の流
出とによつて適切に行われる。

尚、この洗浄の際、粒状濾材の流動及びこれに
伴なう第２流水部６のフイルター網１２の動揺に
より粒状濾材とフイルター網１２とが擦り合わさ
れてフイルター網１２外表部の濁質分等の付着物
が解離除去される。

また、そのフイルター網１２の動揺に伴なつた
フイルター網１２と摺接部材１３との擦り合わせ
も同時に行われてフイルター網１２内表部の付着
物も解離除去される。

次に、この発明に係る濾過装置の第２実施例に
ついて第３〜４図に基いて説明する。

この第２実施例が前述の第１実施例と異なる点
は前記第１流水管５、第２流水管７が回転ドラム
３の同一方向側からその回転軸心部を貫通して回
転ドラム３内に至つていること、及び、回転ドラ
ム３がその側面に固定されているハンドル１５の
手動操作により回転するようになつていることの
２点である。その他の点については第１実施例の
濾過装置と異ならないので、同一符号で示すこと
によりその説明を省略する。

次に、この発明に係る濾過装置の第３実施例を
第５〜６図に基づいて説明するが、前述の第１実
施例、第２実施例と同様な点については同一符号
で示すことによりその説明を省略する。

前記回転ドラム３は水槽１６内に回転自在に設
けけられていると共に外壁の多くが網体１７等に
より通水可能に形成されている。その網体１７は
原水の濾過にも機能する。

また、前記第１流水管５、第２流水管７は回転
ドラム３の回転時に回転しないように水槽１６に
固定されている。その水槽１６にはオーバーフロ
ー口１８と汚水洗浄水流出口１９と汚水流出口２
０とが夫々設けられている。

図中の符号について説明する。

図中２１は第１流水管５と接続している第１配
水管、２２は第１流水管５と接続している第２配
水管、２３は第２流水管７と接続している第３配
水管、２４は第２流水管７と接続している第４配
水管、２５はオーバーフロー口１８と第３配水管
２３とを接続している第５配水管、２６は汚水洗
浄水排出口１９と第２配水管２２とを接続してい
る第６配水管である。そして、第１配水管２１に
は原水を回転ドラム３内に継続的に供給するポン
プ２７と第１バルブ３１、第２配水管２２には第
２バルブ３２、第３配水管２３には第３バルブ３
３、第４配水管２４には第４バルブ３４、第６配
水管２６には第６バルブ３６が設けられている。

次に、この第３実施例に係る濾過装置の濾過作
用と洗浄作用とを説明する。

濾過作用時においては第１バルブ３１と第３バ
ルブ３３とを開き、第２バルブ３２と第４バルブ
３４と第６バルブ３６とを閉じ、ポンプ２７を作
動させる。原水は第５図実線矢印で示すように第
１配水管２１→第１流水管５→第１流水部４→回
転ドラム３内の空間部２に至る。この空間部２内
に至つた原水は二方向に分流する。一方向の原水
は濾層１表面→濾層１→第２流水部６のフイルタ
ー網１２→第２流水部６→第２流水管７→第３配
水管２３を経て濾過排出される。他方向の原水は
空間部２に接している網体１７部分→水槽１６内
→濾層１に接している網体１７部分→濾層１→第
２流水部６のフイルター網１２→第２流水部６→
第２流水管７→第３配水管２３を経て濾過排出さ
れる。濾層１は濾層１表面側の部分だけでなく、
濾層１に接している網体１７側の部分も原水の濾
過に機能するので、濾層の有効的利用、濾過能力
の向上を図ることができる。

また、濾層１の目詰まりが激しく水槽１６内の
原水がオーバーフロー口１８まで上昇してきたよ
うな場合においては、原水はそのオーバーフロー
口１８から流出し第５配水管２５→第３配水管２
３を経て還元するので、原水の循還濾過作用に支
障をきたさない。

また、第３実施例に係る濾過装置の原水の供給
は第１流水部４からの供給のみによつて行われて
いるが、これと併用して原水を水槽１６内に直接
供給する原水口を水槽１６に設けても良い。

次に洗浄作用について説明する。

洗浄作用時においては第２バルブ３２と第４バ
ルブ３４と第６バルブ３６とを開き、第１バルブ
３１と第３バルブ３３とを閉じ、洗浄水を第４配
水管２４から継続的に供給する。また、回転ハン
ドル１５の操作により回転ドラム３を回転させ
る。この回転に伴ない濾層１内の粒状濾材は第６
図実線矢印で示すように移動し粒状濾材同志の擦
り合わせ等により付着濁質が解離し、この解離し
た付着濁質は次に述べる洗浄水の流出により排出
される。

一方、先の洗浄水は第５〜６図点線矢印で示す
ように第４配水管２４→第２流水管７→第２流水
部６に至る。そして、その第２流水部６に至つた
洗浄水の一部は第２流水口１０から流出し上向流
となつて濾層１内を洗浄し、その後、空間部２→
第１流水部４→第１流水管５→第２配水管２２を
経て排出される。また、前記第２流水部６に至つ
た洗浄水の一部は第２流水口１０から流出し下向
流となつて濾層１内を洗浄し、濾層１に接した際
の網体１７→水槽１６内→汚水洗浄水排出口１９
→第６配水管２６→第２配水管２２を経て排出さ
れる。また、前記空間部２内に至つた洗浄水の一
部はその空間部２に接した際の網体１７→水槽１
６内→汚水洗浄水排出口１９→第６配水管２６→
第２配水管２２を経て排出される。

このようにこの濾過装置の洗浄作用は回転ドラ
ム３の回転に伴なう粒状濾材の移動と濾層１内に
おける第２流水部６からの洗浄水の２方向への流
出とにより濾層１の洗浄が適確に行われる。

次に、この発明に係る濾過装置の第４実施例に
ついて説明する。前述の第１実施例と同様な点に
ついては同一符号で示すことによりその説明を省
略する。

前記回転ドラム３にはその胴部内周面に沿つて
仕切壁３７が間隔を置いて設けられている。その
仕切壁３７は微塵状濾材、つまり、微塵化した粒
状濾材が通過可能であるように網体３８で形成さ
れている。この網体３８は原水の濾過にも機能す
る。

そして、仕切壁３７と回転ドラム３の胴部内周
面間にはその回転ドラム３の回転方向に沿つて螺
旋状に延びる微塵状濾材排出路３９が形成されて
いる。

また、前記回転ドラム３内は分割壁４０により
横方分に分割されていて、一側に前記濾層１と空
間部２と排出路３９が、他側に集合室４１が形成
されている。その集合室４１には第１流水管５の
中途と接続している排斥管４２が設けられてい
る。排斥管４２はその中途に逆止弁４３が設けら
れていて、この逆止弁４３は第１流水管５側から
排斥管４２の排斥口４４側への流出を阻止する。
前記排出路３９の終端は分割壁４０の排出口４５
を介して排斥管４２の排斥口４４と通じている。

次に、この第４実施例に係る濾過装置の濾過作
用について述べる。

原水が図示しないポンプの作動等により第１流
水管５から回転ドラム３内に継続的に流入される
ようにする。

原水は第７図実線矢印で示すように第１流水管
５→第１流水部４を経て空間部２内に至る。そし
て、空間部２内に至つた原水の多くは濾層１表面
から濾層１内に浸入して濾過され、次いで、第２
流水部６のフイルター網１２を通過して濾過され
た後、第２流水部６→第２流水管７を経て濾過排
出される。

また、前記空間部２内に至つた原水の一部は空
間部２に接している網体３８を通過して濾過され
排出路３９内に浸入する。

そして、濾層１に接している網体３８を通過し
濾層１内に浸入して濾過され、次いで、第２流水
部６のフイルター網１２を通過して濾過された
後、第２流水部６→第２流水管７を経て濾過排出
される。

また、前記排出路３９に浸入した原水の一部は
排出口４５→集合室４１内に至る。そして、その
集合室４１内に至つた原水は第１流水管５内の原
水の流れに伴なう、排斥口４４からの吸い上げ作
用に排斥口４４→排斥管４２→第１流水管５→第
１流水部４を経て空間部２に再び戻る。

次に、この第４実施例に係る濾過装置の洗浄作
用について説明するが、当該濾過装置は濾材の洗
浄と共に微塵状濾材の排出路３９等による排出が
同時に行うことができるように構成されているの
で、その排出についても合わせて述べる。

洗浄水が第２流水管７から回転ドラム３内に継
続的に流入されるようにすると共に回転ドラム３
を回転させる。この回転ドラム３の回転に伴ない
濾層１内の粒状濾材は第８図実線矢印で示すよう
に移動し粒状濾材同志の擦り合わせ等により付着
濁質が解離する。また、粒状濾材と網体３８との
擦り合わせによりその網体３８内表面の付着濁質
が解離する。

そして、これらの解離した付着濁質は次に述べ
る洗浄水の流出により排出される。

一方、先の洗浄水は第７〜８図点線矢印で示す
ように第２流水管７を経て第２流水部６に至り、
その第２流水部６の第２流水口１０から流出する
洗浄水の一部は上向流となつて濾層１内を洗浄
し、濾層１表面→空間部２に至る。そして、この
空間部２に至つた洗浄水の多くが、第１流水部４
→第１流水管５を経て排出される。また、前記第
２流水部６の第２流水口１０から流出する洗浄水
の一部は下向流となつて濾層１内を洗浄し、濾層
１に接した際における網体３８部分→排出路３９
に至る。そして、この排出路３９に至つた洗浄水
は前記空間部２に接した際における網体３８部分
から浸入した洗浄水と共に、排出口４５→集合室
４１内に至り、第１流水管５内の洗浄水の流れに
伴なう、排斥口４４からの吸い上げ作用により排
斥口４４→排斥管４２→第１流水管５を経て外部
に排出される。

第４実施例に係る濾過装置の濾材洗浄作用は以
上のように行われるが、これと同時に微塵状濾材
の排出も以下のように行われる。

前記擦り合わせ等により微塵化した粒状濾材、
つまり、微塵状濾材は回転ドラム３の回転に伴な
い網体３８を通過して排出路３９内に浸入した
後、回転ドラム３の回転に伴なう排出路３９の誘
導により排出口４５を経て集合室４１に集合す
る。そして、この集合室４１に集合した微塵状濾
材は前記集合室４１内から排斥管４２を経て外部
に排出される洗浄水と共に、つまり、第１流水管
５内の洗浄水の流れに伴なう、排斥口４４からの
吸い上げ作用により排斥口４４→排斥管４２→第
１流水管５を経て外部に自動的に排出される。従
つて、この第４実施例における排斥口４４からの
微塵状濾材の排出は洗浄水の排出により自動的に
行われるようにしてあるが、例えば、手動で開閉
する蓋付の排斥口４４を集合室４１に形成してそ
の集合室４１に集合した微塵状濾材を適時、外部
に取出すように構成することも考えられる。

この発明に係る濾過装置は以上のように構成さ
れ、原水の濾過時においては第１流水管５を通じ
て原水を回転ドラム３内に流入させれば、原水は
第１流水管５→第１流水部４→空間部２→濾層１
表面→濾層１→第２流水部６→第２流水管７を経
て濾過排出される。

また、濾材洗浄時においては回転ドラム３を回
転させると共に第２流水管７を通じて洗浄水を回
転ドラム３内に流入させれば、粒状濾材がその回
転ドラム３の回転により移動し、また、洗浄水は
第２流水管７→第２流水部６→濾層１→濾層１表
面→空間部２→第１流水部４→第１流水管５を経
て排出される。そして、濾層１は前記粒状濾材の
移動と第２流水部６からの洗浄水の流出とにより
適切に洗浄される。

このようにこの発明に係る濾過装置は原水の濾
過排出と濾材洗浄とが適切に行われるにも拘ら
ず、その構成は第１流水部４、第１流水管５が原
水の流入と汚水洗浄水の流出とを兼ね、また、第
２流水部６、第２流水管７が濾過された原水（濾
水）の流入と洗浄水の流出とを兼ねているので、
回転ドラム３内の構成の簡素化と回転ドラム３の
小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例に係る濾過装置の断面図、
第２図は濾材洗浄時における第１図Ｘ−Ｘ部分の
断面図、第３図は第２実施例に係る濾過装置の断
面図、第４図は濾材洗浄時における第３図Ｘ−Ｘ
部分の断面図、第５図は第３実施例に係る濾過装
置の断面図、第６図は濾材洗浄時における第５図
Ｘ−Ｘ部分の断面図、第７図は第４実施例に係る
濾過装置の断面図、第８図は濾材洗浄時における
第７図Ｘ−Ｘ部分の断面図である。 図中の主な符号……１：濾層、２：空間部、
３：回転ドラム、４：第１流水部、５：第１流水
管、６：第２流水部、７：第２流水管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粒状濾材から成る濾層１と空間部２とが内部
   上下方向に形成されている横型の回転ドラム３
   と、この回転ドラム３外からその回転軸心部を貫
   通し原水流入兼汚水流出用第１流水部４が空間部
   ２内に位置している原水流入兼汚水流出用第１流
   水管５と、回転ドラム３外からその回転軸心部を
   貫通し濾水流入兼洗浄水流出用第２流水部６が濾
   層１内に位置している濾水流入兼洗浄水流出用第
   ２流水管７とを有する濾過装置。 ２ 濾層１が水中に浮上して層をなす浮状粒状濾
   材により形成されている特許請求の範囲第１項記
   載の濾過装置。 ３ 胴部が倒角筒状の回転ドラム３である特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の濾過装置。