JPS6362246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、逆洗式濾過装置に関し、詳しく
は、管路途中に設けられるポンプの上流側に配置
することができ、しかも、出口流量が減じられる
ことがない逆洗式濾過装置に関する。

まず、従来の逆洗式濾過装置の構造およびその
問題点を第１図ないし第３図に基づいて説明す
る。

円筒状本体容器１の内部に水平状の隔壁２によ
つて下部第一室３と上部第二室４とに仕切られて
おり、容器１の側壁に設けられた入口管５から流
入した原水は、第一室３から第二室４へ流れ込む
間に濾過エレメント６により濾過され、出口管７
から濾過水として排出される。上記濾過エレメン
ト６は、第２図および第３図に示すように、金属
線８をコイル状に巻き形成するとともに隣接する
各金属線８の間に一定間隔のすきま９…が形成さ
れるように各金属線間を連結部材（図示略）で固
定してなる円筒状のものが使用される。これらの
濾過エレメント６…は、それぞれその下部６ｂを
上記隔壁２上に、これに穿設された複数個円周上
に並ぶ各通孔１０…を囲むように固定するととも
に、上部６ａをそれぞれ上記第二室４の天井部に
固定することにより、第二室４内に配設される。

一方、上記第一室３内には上記隔壁２に穿設さ
れた通孔１０…と対向状にラツプするように、こ
れらの通孔１０…を結ぶ円の中心を旋回中心とし
て旋回する逆洗ノズル１１が設けられている。こ
の逆洗ノズル１１は、基部１２ａが本体容器１の
底壁１３に対して回転可能に支持された逆洗管１
２の先端部に取付けられる。この逆洗管１２は容
器１の中心軸に沿つて貫通するドライブシヤフト
１４を介して減速機付電動機１４ａなどの動力源
で回転駆動させられる。

さらに、上記逆洗管１２の基部１２ａは容器１
の下部から延びる逆洗水排出管１５に連結されて
おり、かつこの逆洗水排出管１５は電動弁１６な
どの弁装置を介して低圧力原（図示略）または解
放端（図示略）に至つている。

上記の構成の構成を有する逆洗式濾過装置の動
作は次の通りである。

通常の濾過作動時、上記電動弁１６は閉状態と
なつており、このため逆洗管１２には逆洗水が流
れ込むことができない。入口管５から第一室３に
流入した原水は、隔壁２の各通孔１０…から各濾
過エレメント６…内に流れ込み、次いで第２図に
示すようにこのエレメント６…の濾過すきま９…
から第二室４に流れ出る。原水が含有していたス
ケール等の異物は、このとき濾過エレメント６の
内面に付着させられ、除去される。

一方、濾過状態で一定時期経過すると、濾過エ
レメント６…の内部には異物が堆積し、原水が濾
過すきま９…を通過するときの抵抗が増大して濾
過効率が低下する。この状況は入口管５と出口管
７との間の差圧が所定値以上となることにより検
知される。上記電動弁１６は、上記差圧が所定の
値以上となると開状態となるようになつており、
また、逆洗管１２は、電動弁１６が開状態となつ
たときにこれと連動して旋回を開始するようにな
つている。

かくして、上記電動弁１６が開状態となる逆洗
作動時、上記逆洗ノズル１１が隔壁２に設けられ
た複数個の通孔１０…のうちいずれかの通孔１０
の下側に重なると、逆洗ノズル１１内の圧力は第
二室４内の圧力より低いので、第３図に示すよう
に、第二室４内の濾過水が濾過エレメント６の濾
過すきま９…からエレメント内に急速に逆流入
し、ウオータジエツト効果によりエレメント内壁
に付着した異物を一気に洗い流しながら逆洗管１
２ないし逆洗水排出管１５を介して外部へ排出さ
れる。こうした逆洗作用は、逆洗ノズル１１の旋
回にともない、他の濾過エレメントについても順
次行われる。

このようにして逆洗作動を続けた後、自動的
に、あるいは入口管と出口管の差圧が一定の値以
下に低下したこと検知することにより、上記電動
弁１６を閉状態に戻すと、全ての濾過エレメント
６…は再び通常の濾過作動のみを行なうようにな
る。

ところで、上記従来の逆洗式濾過装置において
は、その逆洗作用は、逆洗管１２内の圧力が第二
室４内の圧力より低いことを利用し、この圧力差
によつて第二室４内の濾過水を濾過すきま９…か
ら濾過エレメント６内に逆流させることにより行
なつている。したがつて、逆洗水排出管１５の端
部が大気に解放されているとすると、第二室４は
大気圧より圧倒的にその圧力が高いという条件が
必要となり、このため、濾過装置自体は管路にお
けるポンプ（図示略）の後流側に配置せねばなら
ない。すなわち、容器１内には、ポンプによつて
圧力エネルギが与えられた原水を供給する必要が
ある。しかしながら、この場合、濾過前の、異物
を含んだ原水がポンプ内を通ることとなり、この
ことは、ポンプにとつて過酷な条件となり、ポン
プの寿命短縮、性能劣化、故障の多発を招く。

また、逆洗時、逆洗しようとする濾過エレメン
ト以外の濾過エレメントを通過して第二室４に流
入した濾過水の一部を利用して一個の濾過エレメ
ントを逆流するけとになるので、その逆洗水とし
て排出される分濾過装置の出口管から送り出され
る濾過水の量が減り、濾過効率が低下する。

本発明の目的は、従来例における上記のような
問題、すなわち、逆洗式濾過装置が設けられる管
路に配置されるポンプの寿命を短縮し、性能を短
期間に劣化させ、故障の多発を招くといつた問
題、および、逆洗時における濾過効率が低下する
といつた問題を解決しうる逆洗式濾過装置を提供
することである。

このような目的を達成するため、本発明では、
次の技術的手段を講じている。

すなわち、円筒状本体容器内で、この容器の内
部空間を第一室と第二室に区分するように、容器
内周壁に周縁が摺接しながら回転しうる円盤状隔
壁を設け、この隔壁の一側に複数個の筒状濾過エ
レメントを円状に並ぶように取付けたこと、これ
ら各濾過エレメントを囲むエレメント室を設け、
このエレメント室の第一室側端部に上記各エレメ
ントの一端を第一室に開口させる第一開口を設け
るとともに第二室側端部に上記各エレメントの外
側空間を第二室に連通させるための第二開口を設
けたこと、および、上記各エレメントの回転円周
上の任意の位置において、上記エレメント室の第
二開口と順次オーバラツプしてこれと連通しうる
固定状の逆洗水噴出ノズルを第二室内に設けると
ともに、この逆洗水噴出ノズルが上記第二開口と
連通したとき同時にそのエレメント室の第一開口
と連通する固定状の逆洗水回収ノズルを第一室内
に設けたこと、である。

上記のように本発明では、濾過エレメントを内
部に配置したエレメント室を有する円盤状隔壁を
回転させ、各エレメント室の第二開口から第一開
口へと本体外部から導入した逆洗水を流すことに
より、濾過エレメントを順次逆洗するという方式
となつている。このことから、次の効果を奏す
る。

すなわち、容器内の水、すなわち第一室の原水
および第二室の濾過水坦の圧力とは関係なく、逆
洗することができるので、第１図に示した従来一
般のこの種の逆洗式濾過装置のように容器内の圧
力を外部の圧力より高くするという条件が必要な
くなり、したがつて、ポンプの上流における管路
の低圧区域に濾過装置を設置することができるよ
うになる。この結果、濾過後の水がポンプを通過
することになるので、濾過前の水がポンプを通過
する従来例より、そのポンプの耐久性が飛躍的に
向上する。

また、外部から導入した逆洗水を利用する各濾
過エレメントの逆洗を行なうこととしているの
で、濾過水の一部を逆洗水として利用して逆洗す
る従来例とことなり、逆洗時に装置から排出され
る濾過水の流量が減少するといつたことがなく、
濾過効率が良くなる。

以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照し
つつ具体的に説明する。

第４図に示されているように、円筒状本体容器
２１の内部は、円盤上の隔壁２２によつて下部第
一室２３と上部第二室２４とに区分されており、
第一室２３の容器側部には、原水を第一室２３に
導入するための入口管２５が、第二室２４の容器
側部には、濾過水を排出するための出口管２６
が、それぞれ設けられる。

上記隔壁２２は、本体容器２１の天井板２７の
上部に取付けられた電動機２８によつて回転駆動
される、本体容器２１の中心軸方向に延びる駆動
軸２９の端部に取付けられており、電動機２８を
起動すると、上記駆動軸２９回りに回転する。

上記隔壁２２の下側には、筒状の濾過エレメン
ト３０が収納される、略逆円錐台状の内部空間を
有するエレメント室３１が、複数個上記駆動軸２
９を中心とする円状に並ぶように一体形成され
る。このエレメント室３１には、下部第一室側第
一開口３２と、上部第二室側第二開口３４が設け
られるのであるが、第一室２３の原水がエレメン
ト３０の内部から濾過すきま３３を通つてエレメ
ント３０の外側に出、その後第二室２４に流れる
ように、上記第一開口３２をエレメント３０の内
部と実質的に連通させる一方、第二開口３４をエ
レメント３０の外側の空間と実質的に連通させて
いる。なお、図示例では、各エレメント室３１の
下端部にこれらをつなぐドーナツ円板状のスライ
ド板３５を取付けるとともにこのスライド板３５
に上記第一開口３２を設けるようにし、後記する
逆洗水回収ノズル４２の先端がこのスライド板３
５に対して相対摺動しながら順次各第一開口３２
と重なることができるようにしている。また、上
記第二開口３４は、平面的に観察するとエレメン
ト３０を取り巻く環状の孔となつており、この孔
の内側に位置し、かつエレメント３０の上部を封
鎖しながら支持する支持部３７が上記第二開口３
４を半径方向に横切るいくつかのステー３８を介
して隔壁２２に支持された格好となつている。

一方、第二室２４において、エレメント３０の
駆動軸２９に対する距離と同等距離駆動軸２９か
ら離れた位置に、上記隔壁２２の上面のエレメン
ト室３１の第二開口３４と重なりうる逆洗水噴出
ノズル３９が設けられる。この逆洗水噴出ノズル
３９は、第二室２４の外壁から導入され、垂直下
方に向けられた逆洗水導入管４０の先端部に、そ
の端面３９ａが隔壁２２上面に密着しながら摺接
するようにして取付けられる。図示例では、上記
逆洗水導入管４０の先端部外周に若干軸方向に往
復移動可能にリング状のノズル３９をはめこみ、
かつこのノズル３９をバネ４１によつて下方に向
けて付勢することにより、常時その端面３９ａが
隔壁２２上面に弾性密着するように構成してい
る。なお、このノズル３９の開口の内径は、ほぼ
上記環状の第二開口３４の外径と一致させておけ
ばよい。

さらに、第一室２３において、上記逆洗水噴出
ノズル３９と同軸上の位置に、上記エレメント室
３１下端の第一開口３２と重なりうる逆洗水回収
ノズル４２が設けられる。この逆洗水回収ノズル
４２は、逆洗時における逆洗水の第一室２３への
漏洩を防止するために、その端面４２ａが第一開
口３２を設けたスライド板３５に密着することが
望ましく、図示例では、上記逆洗水噴出ノズル３
９と同様に、第一室２３の外壁から導入され、垂
直上方に向けられた逆洗水回収管４３の先端部外
周に若干軸方向に往復移動可能にリング状のノズ
ル４２をはめこみ、かつこのノズル４２をバネ４
３によつて上方に向け付勢している。

また、上記逆洗水導入管４０の入口、および、
逆洗水回収管４３の出口には、上記逆洗水噴出ノ
ズル３９および逆洗水回収ノズル４２が、エレメ
ント室３１の第二開口３４と第一開口３２にそれ
ぞれ一致したときにのみ開状態となる弁装置４
４，４５が取付けられている。また、逆洗水導入
管４０は、図示しない高圧逆洗水供給源に通じて
おり、また、逆洗水回収管４３は、図示しない解
放端または低圧源に通じている。

なお、上記隔壁２２は、逆流時には、ステツプ
回転するようになつており、隔壁２２に円上に複
数箇所設けられたエレメント室３１が、上記両ノ
ズル３９，４２およびエレメント３０の軸線が一
致するように順次間欠的に逆洗水隙噴出ノズル３
９と逆洗水回収ノズル４２の間に送られるように
なつている。

次に上記図示例の動作について説明する。

まず、通常の濾過時には、円板状隔壁２２は停
止しており、また、逆洗水導入管４０および逆洗
水回収管４３の弁装置４４，４５は、閉状態とな
つている。このとき、第一室２３に流入した原水
は、隔壁２２に設けられた各エレメント室３１の
下部第一開口３０から筒状濾過エレメント３０の
内部に入り込み、第５図によく表れているように
濾過すきま３３を通つて濾過エレメント３０の外
側に出るときに濾過される。濾過水は、エレメン
ト室３１の第二開口３４から第二室２４に送ら
れ、この第二室の出口管２６から外部管路に流れ
る。

濾過エレメント３０の内壁に濾過された異物が
堆積すると、この濾過エレメント３０を逆洗して
堆積異物を除去する必要が出てくる。このような
状況は、入口管２５と出口管２６間の差圧が所定
の値以上になつたことを検知などすることによ
り、容易に知ることができる。したがつて、上記
差圧が所定値となつたとき、自動的にこの濾過装
置を逆洗状態とすることもできるし、また、濾過
状態で一定期間を経過後、手動でこの装置を逆洗
作動させようにすることもできる。

装置が逆洗状態となると、円盤上隔壁２２はス
テツプ回転を始め、エレメント室３１およびその
内部に装填された濾過エレメント３０は、エレメ
ント室３１の上部第二開口３４および下部第一開
口３２がそれぞれ逆洗水噴出ノズル３９と逆洗水
回収ノズル４２とに一致するよに、順次送られ
る。エレメント室３１の上部第二開口３４および
第一開口３２が、それぞれ逆洗水噴出ノズル３９
および逆洗水回収ノズル４２と一致した位置をと
ると、上記弁装置４４，４５が開状態となり、高
圧の逆洗水が逆洗水噴出ノズル３９から第二開口
３４を介してエレメント室３１内に噴流となつて
流れ込む。この第二開口３４は、エレメント３０
の外側の空間にのみつながつており、エレメント
の内部とは直接的につながつていないので、逆洗
水は、上記通常の濾過時とは逆に、濾過エレメン
ト３０の外側から濾過すきま３３を通つて内側へ
勢いよく流れ込む。このときの逆洗水の圧力によ
り、濾過エレメントの内部に付着堆積していた異
物は一気に洗い流される。異物を含んだ逆洗水
は、エレメント室３１の下部第一開口３２から逆
洗水回収ノズル４２、および逆洗水回収管４３を
介して本体容器の外部へ排出される。一定量逆洗
水がエレメント室３１を通過し、濾過エレメント
３０が十分洗浄されると、上記弁装置４４，４５
が閉状態となり、隔壁２２が１ステツプ回転して
上記と同様の逆洗動作をし、すべての濾過エレメ
ント３０が逆洗されるまでこの動作が繰り返され
る。すべての濾過エレメント３０が洗浄される
と、隔壁２２のステツプ回転動が停止し、通常の
濾過状態に戻る。なお、上記の逆洗時において
も、逆洗中の濾過エレメントを除く濾過エレメン
トで十分通常時と同様の濾過作用をなすことがで
きる。

なお、本発明の範囲は、図面に示した実施例に
限定されないことは勿論であり、たとえば、図示
例の本体容器を上下逆に構成することもできる。
すなわち、第一室が下部にあり第二室が上部にあ
る必然性はまつたくない。また、エレメント室の
構造も種々設計変更可能であり、とくにその第一
開口および第二開口の具体的形状は必要に応じて
種々変更可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の部分断面斜視図、第２図およ
び第３図は、従来例の作用説明図、第４図は、本
発明の一実施例を示す縦断面図、第５図は第４図
に示す実施例の要部拡大断面図である。 ２１……円筒状本体容器、２２……隔壁、２３
……第一室、２４……第二室、３０……濾過エレ
メント、３１……エレメント室、３２……第一開
口、３４……第二開口、３９……逆洗水噴出ノズ
ル、４２……逆洗水回収ノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒状本体容器内で、この容器の内部空間を
   第一室と第二室に区分するように、容器内周壁に
   周縁が摺接しながら回転する円盤状隔壁を設け、
   この隔壁の一側に複数個の筒状濾過エレメントを
   円状に並ぶように取付ける一方、これら各濾過エ
   レメントを囲むエレメント室を設け、このエレメ
   ント室の第一室側端部に上記各エレメントの一端
   を第一室に開口させる第一開口を設けるとともに
   第二室側端部に上記各エレメントの外側空間を第
   二室に連通させるための第二開口を設け、さら
   に、上記各エレメントの回転円周上の任意の位置
   において、上記エレメント室の第二開口と順次オ
   ーバラツプしてこれと連通しうる固定状の逆洗水
   噴出ノズルを第二室内に設けるとともに、この逆
   洗水噴出ノズルが上記第二開口と連通したとき同
   時にそのエレメント室の第一開口と連通する固定
   状の逆洗水回収ノズルを第一室内に設けたことを
   特徴とする、逆洗式濾過装置。