JPWO2012165490A1

JPWO2012165490A1 - 濾過装置

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Publication number: JPWO2012165490A1
Application number: JP2013518128A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　勉; 勉佐々木; 智佐々木
Original assignee: Basic Co Ltd
Current assignee: Basic Co Ltd
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2015-02-23
Anticipated expiration: 2032-05-30
Also published as: TW201313290A; JP6028185B2; WO2012165490A1; US9056267B2; CN103608076A; TWI583433B; CN103608076B; US20140110330A1

Abstract

濾過器を複数設けた濾過装置において、簡単な操作で浄水による濾過器の逆洗が可能となるものを提供する。この濾過装置１は、弁体６の回動位置に応じて、浄水モードと第１の逆洗モードと第２の逆洗モードが切り換えられ、第１の逆洗モードのときには、原水流入口５１は第２の原水通過口５３に連通し、第１及び第２の浄水通過口５４、５５は浄水流出口５６への連通が遮断されることによって、第２の濾過器３からの浄水が第１の濾過器２を逆流して排水が排水流出口５７から排出され、第２の逆洗モードのときには、原水流入口５１は第１の原水通過口５２に連通し、第１及び第２の浄水通過口５３、５４は浄水流出口５６への連通が遮断されることによって、第１の濾過器２からの浄水が第２の濾過器３を逆流して排水が排水流出口５７から排出される。

Description

本発明は、複数の濾過器を設けてこれらでもって原水を濾過して浄水にする濾過装置に関する。

従来より、原水を濾過して浄水にする濾過器を備えた濾過装置が広く用いられている。このような濾過器は、ある程度の長い期間にわたって使用し続けると捕捉された不純物（例えば、無機粒子など）により濾過能力が低下する。そのため、濾過装置の中には、濾過器で濾過して得た浄水を濾過器に逆流させることによって不純物の除去（逆洗）ができるものが知られている。

この逆洗の方法については、浄水の一部をタンクに貯留しておいて逆洗時にその浄水を濾過器に逆流させる方法も有るが、このものはタンク等の設備を必要とするので全体として大型化を招来する。そこで、大形の設備を必要としないように、２個の濾過器を並列に設け、一方の濾過器の浄水の一部を他方の濾過器に逆流させることができるように切換弁により水流を切り換える方法が提案されている（例えば、特許文献１及び２）。

特開２００８−１３２４３０号公報特開２０１０−２５３４１８号公報

しかしながら、従来の逆洗の方法は、多数の切換弁を逆洗ごとに所定の順序で切り換えなければならないため、作業が非常に繁雑であり、また、そのときミスが起こる可能性もないとは言えないものであった。

本発明は係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、濾過器を複数設けた濾過装置において、簡単な操作で浄水による濾過器の逆洗を可能とする濾過装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の好ましい実施形態に係る濾過装置は、原水流入口、第１及び第２の原水通過口、第１及び第２の浄水通過口、浄水流出口、排水流出口が外壁面に形成され、原水流入口には原水が流入する水流切換器本体と、該水流切換器本体に形成された中空孔に回動可能な状態で嵌合している弁体と、を有して構成される水流切換器と、第１の原水通過口と第１の浄水通過口にそれぞれ第１の原水管と第１の浄水管が接続される第１の濾過器と、第２の原水通過口と第２の浄水通過口にそれぞれ第２の原水管と第２の浄水管が接続される第２の濾過器と、を備え、前記弁体が浄水モードの回動位置にあるときには、前記原水流入口は前記第１及び第２の原水通過口に連通し、前記第１及び第２の浄水通過口は前記浄水流出口に連通することによって、原水が前記第１及び第２の濾過器で濾過され、生成された浄水が前記浄水流出口から外部に流出し、前記弁体が第１の逆洗モードの回動位置にあるときには、前記原水流入口は前記第２の原水通過口に連通し、前記排水流出口は前記第１の原水通過口に連通し、前記第１及び第２の浄水通過口は前記浄水流出口への連通が遮断されることによって、原水が前記第２の濾過器で濾過され、生成された浄水が前記第１の濾過器を逆流して排水が前記排水流出口から排出され、前記弁体が第２の逆洗モードの回動位置にあるときには、前記原水流入口は前記第１の原水通過口に連通し、前記排水流出口は前記第２の原水通過口に連通し、前記第１及び第２の浄水通過口は前記浄水流出口への連通が遮断されることによって、原水が前記第１の濾過器で濾過され、生成された浄水が前記第２の濾過器を逆流して排水が前記排水流出口から排出されることを特徴とする。

この濾過装置は、前記第１の濾過器にかえて複数の濾過器からなる第１の濾過器群を、前記第２の濾過器にかえて複数の濾過器からなる第２の濾過器群を設けることもできる。

本発明の濾過装置によれば、弁体の回動操作によって水流切換器本体の原水流入口、第１及び第２の原水通過口、第１及び第２の浄水通過口、浄水流出口、排水流出口間の連通関係を切り換えることにより、浄水を外部に流出させる浄水モードと、第１の濾過器又は第１の濾過器群に浄水を逆流させてその濾材を洗浄する第１の逆洗モードと、第２の濾過器又は第２の濾過器群に浄水を逆流させてその濾材を洗浄する第２の逆洗モード、を切り換えることができ、簡単な操作で浄水による濾過器の逆洗が可能となる。

本発明の実施形態に係る濾過装置の外観を示す平面図である。同上の濾過装置の外観を示す左側面図である。同上の濾過装置の浄水モード時の平面視断面図であって、Ｈ−Ｈで示す切断面でのものである。同上の濾過装置の浄水モード時の左側面視断面の下部分を示す図であって、（ａ）はＡ−Ａで示す切断面、（ｂ）はＢ−Ｂで示す切断面、（ｃ）はＣ−Ｃで示す切断面、（ｄ）はＤ−Ｄで示す切断面のものである。同上の濾過装置の第１の逆洗モード時の平面視断面図であって、Ｈ−Ｈで示す切断面でのものである。同上の濾過装置の第１の逆洗モード時の左側面視断面の下部分を示す図であって、（ａ）はＡ−Ａで示す切断面、（ｂ）はＢ−Ｂで示す切断面、（ｃ）はＣ−Ｃで示す切断面、（ｄ）はＤ−Ｄで示す切断面のものである。同上の濾過装置の第２の逆洗モード時の平面視断面図であって、Ｈ−Ｈで示す切断面でのものである。同上の濾過装置の第２の逆洗モード時の左側面視断面の下部分を示す図であって、（ａ）はＡ−Ａで示す切断面、（ｂ）はＢ−Ｂで示す切断面、（ｃ）はＣ−Ｃで示す切断面、（ｄ）はＤ−Ｄで示す切断面のものである。同上の濾過装置の変形例の外観を示す縮小平面図である。同上の濾過装置の別の変形例の外観を示す縮小平面図である。

以下、本発明を実施するための好ましい形態を図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る濾過装置１は、図１及び図２に示すように、第１の濾過器２と第２の濾過器３とそれらが連結された水流切換器４を備えており、水流切換器４の切換操作により、原水の濾過処理、第１の濾過器２の逆洗、第２の濾過器３の逆洗を行うことができるものである。

第１の濾過器２は、濾材が内部に設けられた第１の濾過器本体２ａを有し、水流切換器４が位置する側に第１の原水管２ｂと第１の浄水管２ｃを有している。第１の原水管２ｂから原水が流入すると、原水を濾材によって濾過して第１の浄水管２ｃから浄水を流出させる。同様に、第２の濾過器３も、濾材が内部に設けられた第２の濾過器本体３ａを有し、水流切換器４が位置する側に第２の原水管３ｂと第２の浄水管３ｃを有している。第２の原水管３ｂから原水が流入すると原水を濾材によって濾過して第２の浄水管３ｃから浄水を流出させる。なお、濾材は、特に材料は限定されないが、中空糸膜、平膜、セラミック膜、活性炭成形フィルター、積層フィルター、糸巻フィルター、金属フィルターなどのものが可能である。

水流切換器４は、図３などに示すように、水流切換器本体５と、それに形成された段付きの中空孔５ａに回動可能な状態で嵌合している弁体６と、を有して構成されており、これらにより大略円柱形状を成している。水流切換器４の内部には、幾つかの水路が互いに隔絶されて設けられている。なお、各水路間の漏水を防ぐために、適宜箇所にゴムパッキン材（Ｏリング）２Ｂａ、２Ｃａ、３Ｂａ、３Ｃａ、５２Ａ、５３Ａ、５６Ａ、６Ａａ、６Ａｂ、６Ａｃが設けられている。

水流切換器本体５は、原水流入口５１、第１の原水通過口５２、第２の原水通過口５３、第１の浄水通過口５４、第２の浄水通過口５５、浄水流出口５６、排水流出口５７が外壁面に形成されており、これらの各口５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７を通って中空孔５ａが外部と連通するように、後述する各水路が形成されている。原水流入口５１には、原水が流入する。第１の原水通過口５２と第１の浄水通過口５４にはそれぞれ、接続具２Ｂ、２Ｃによって、第１の濾過器２の第１の原水管２ｂと第１の浄水管２ｃが接続される。第２の原水通過口５３と第２の浄水通過口５５にはそれぞれ、接続具３Ｂ、３Ｃによって、第２の濾過器３の第２の原水管３ｂと第２の浄水管３ｃが接続される。

この実施形態では、原水流入口５１と排水流出口５７が、水流切換器本体５の一方の端部（平面視における弁体６の後述の操作把持部分６ａの反対側）近傍であって外壁面の側面の部分に、少し外方に突出したところに互いに背向するように形成されている。それらよりも他方の端部側（平面視における弁体６の後述の操作把持部分６ａ側）には、第１の原水通過口５２と第２の原水通過口５３が、外壁面の側面の部分に互いに背向するように形成されている。更にそれらよりも他方の端部側には、第１の浄水通過口５４と第２の浄水通過口５５が、外壁面の側面の部分に互いに背向するように形成されている。更にそれらよりも他方の端部側には、浄水流出口５６が、外壁面の側面の部分に、少し外方に突出したところに形成されている。

この実施形態では、水流切換器本体５に設けられる各水路は、原水流入口５１に通ずる原水流入路Ｐ５１、第１の原水通過口５２に通ずる第１の原水通過路Ｐ５２、第２の原水通過口５３に通ずる第２の原水通過路Ｐ５３、第１の浄水通過口５４と第２の浄水通過口５５に通ずる浄水通過路Ｐ５４、浄水流出口５６に通ずる浄水流出路Ｐ５６、排水流出口５７に通ずる排水流出路Ｐ５７である。

より詳細には、原水流入路Ｐ５１と排水流出路Ｐ５７はそれぞれ、原水流入口５１又は排水流出口５７から水流切換器４の中心軸線に向かって略直交するように伸びている。これらのうち、排水流出路Ｐ５７は中心軸線まで伸び（図４（ａ）など参照）、中心軸線と同軸上の円形孔でもって他方の端部側に屈曲し、その先で弁体６の後述する第３流路Ｐ６３に通じている（図３など参照）。一方、原水流入路Ｐ５１は、中心軸線近傍で排水流出路Ｐ５７を挟むように周方向に拡張され（図４（ａ）など参照）、排水流出路Ｐ５７の円形孔を外囲しながら他方の端部側に屈曲し、その先で弁体６の後述する第１流路Ｐ６１に通じている（図３など参照）。

また、第１の原水通過路Ｐ５２と第２の原水通過路Ｐ５３はそれぞれ、第１の原水通過口５２又は第２の原水通過口５３から中心軸線に向かって略直交するように伸びている。そして、第１の原水通過路Ｐ５２と第２の原水通過路Ｐ５３はそれぞれ、ゴムパッキン材５２Ａ、５３Ａを介して、弁体６の回動位置に応じて弁体６の後述する第１流路Ｐ６１か第３流路Ｐ６３のいずれかに通じる（図４（ｂ）など参照）。

また、浄水通過路Ｐ５４は、第１の浄水通過口５４と第２の浄水通過口５５から中心軸線に向かって略直交するように伸び、中心軸線近傍で周方向に拡張され接続されている（図４（ｃ）など参照）。そして、浄水通過路Ｐ５４は、弁体６を外囲しながら他方の端部側に屈曲し、その先で弁体６の後述する第２流路Ｐ６２に通じている（図３など参照）。

また、浄水流出路Ｐ５６は、浄水流出口５６から中心軸線に向かって略直交するように伸びており、ゴムパッキン材５６Ａを介して、弁体６の回動位置に応じて弁体６の後述する第２流路Ｐ６２に通じたり第２流路Ｐ６２から遮断されたりする（図４（ｄ）など参照）。

次に、弁体６を説明する。弁体６は、水流切換器本体５の中空孔５ａに嵌合している弁機能部分と、中空孔５ａから突出（露出）している操作把持部分６ａとを有する。

弁体６は、その回動位置に応じて、水流切換器本体５の原水流入口５１、第１の原水通過口５２、第２の原水通過口５３、第１の浄水通過口５４、第２の浄水通過口５５、浄水流出口５６、排水流出口５７の相互間の連通関係を切り換えるように、弁機能部分の内部に各水路が設けられている。そして、それにより、濾過装置１を、濾過処理して浄水を外部に流出させる浄水モードと、第１の濾過器に浄水を逆流させてその濾材を洗浄する第１の逆洗モードと、第２の濾過器に浄水を逆流させてその濾材を洗浄する第２の逆洗モードと、に切り換えることができる。

この実施形態では、弁体６の内部に設けられる各水路は、第１流路Ｐ６１、第２流路Ｐ６２、第３流路Ｐ６３である。また、浄水モードの回動位置に対して右回り（左側面視において）に９０度の回動位置では第１の逆洗モードに、左回り（左側面視において）に９０度の回動位置では第２の逆洗モードになる。この具体的な角度間隔は、９０度に限らず、１８０度よりも小さい範囲で仕様に合わせて決めることができる。更には、左回りと右回りを逆にすることもできる。

浄水モードでは、図３及び図４に示すように、水流切換器本体５の原水流入口５１は第１の原水通過口５２と第２の原水通過口５３に連通し、第１及び第２の浄水通過口５４、５５は浄水流出口５６に連通することによって、原水が第１及び第２の濾過器２、３で濾過され、浄水を浄水流出口５６から外部に流出する。

より具体的には、第１流路Ｐ６１は第１の原水通過路Ｐ５２と第２の原水通過路Ｐ５３に通じており、第２流路Ｐ６２は浄水流出路Ｐ５６に通じている。また、第３流路Ｐ６３は、第１の原水通過路Ｐ５２及び第２の原水通過路Ｐ５３から遮断されている。原水は、原水流入口５１から、原水流入路Ｐ５１、第１流路Ｐ６１を通って第１の原水通過路Ｐ５２と第２の原水通過路Ｐ５３に流れ込む。第１の原水通過路Ｐ５２に流れ込んだ原水は、第１の原水管２ｂを通り、第１の濾過器２の濾材によって濾過されて浄水となる。その浄水は、第１の浄水管２ｃを通り、浄水通過路Ｐ５４に流れ込む。第２の原水通過路Ｐ５３に流れ込んだ原水は、第２の原水管３ｂを通り、第２の濾過器３の濾材によって濾過されて浄水となる。その浄水は、第２の浄水管３ｃを通り、浄水通過路Ｐ５４に流れ込む。そして、浄水は、浄水流出路Ｐ５６を通って浄水流出口５６から外部に流出される。ここで、原水に含まれる不純物は、第１の濾過器２の濾材の第１の原水管２ｂ側及び第２の濾過器３の濾材の第２の原水管３ｂ側に捕捉されて蓄積されることになる。

第１の逆洗モードでは、図５及び図６に示すように、水流切換器本体５の原水流入口５１は第２の原水通過口５３に連通し、排水流出口５７は第１の原水通過口５２に連通し、第１及び第２の浄水通過口５４、５５は浄水流出口５６への連通が遮断されることによって、原水が第２の濾過器３で濾過され、浄水が第１の濾過器２を逆流して排水を排水流出口５７から排出する。

より具体的には、第１流路Ｐ６１は第２の原水通過路Ｐ５３に通じており、第３流路Ｐ６３は第１の原水通過路Ｐ５２に通じている。また、第２流路Ｐ６２は浄水流出路Ｐ５６から遮断されている。原水は、原水流入口５１から、原水流入路Ｐ５１、第１流路Ｐ６１を通って第２の原水通過路Ｐ５３に流れ込む。第２の原水通過路Ｐ５３に流れ込んだ原水は、第２の原水管３ｂを通り、第２の濾過器３の濾材によって濾過されて浄水となる。その浄水は、第２の浄水管３ｃを通り、浄水通過路Ｐ５４に流れ込む。そして、浄水は、第１の浄水管２ｃを通り、第１の濾過器２の濾材を浄水モード時と逆方向に通過して濾材に蓄積された不純物を含む水、すなわち排水となる。その排水は第１の原水管２ｂを通り、第１の原水通過路Ｐ５２に流れ込む。そして、排水は、第３流路Ｐ６３、排水流出路Ｐ５７を通って排水流出口５７から排出される。

第２の逆洗モードでは、図７及び図８に示すように、水流切換器本体５の原水流入口５１は第１の原水通過口５２に連通し、排水流出口５７は第２の原水通過口５３に連通し、第１及び第２の浄水通過口５４、５５は浄水流出口５６への連通が遮断されることによって、原水が第１の濾過器２で濾過され、浄水が第２の濾過器３を逆流して排水を排水流出口５７から排出する。

より具体的には、第１流路Ｐ６１は第１の原水通過路Ｐ５２に通じており、第３流路Ｐ６３は第２の原水通過路Ｐ５３に通じている。また、第２流路Ｐ６２は浄水流出路Ｐ５６から遮断されている。原水は、原水流入口５１から、原水流入路Ｐ５１、第１流路Ｐ６１を通って第１の原水通過路Ｐ５２に流れ込む。第１の原水通過路Ｐ５２に流れ込んだ原水は、第１の原水管２ｂを通り、第１の濾過器２の濾材によって濾過されて浄水となる。その浄水は、第１の浄水管２ｃを通り、浄水通過路Ｐ５４に流れ込む。そして、浄水は、第２の浄水管３ｃを通り、第２の濾過器３の濾材を浄水モード時と逆方向に通過して濾材に蓄積された不純物を含む水、すなわち排水となる。その排水は第２の原水管３ｂを通り、第２の原水通過路Ｐ５３に流れ込む。そして、排水は、第３流路Ｐ６３、排水流出路Ｐ５７を通って排水流出口５７から排出される。

こうして、弁体６の回動操作のみという簡単な操作によって水流切換器本体５の原水流入口５１、第１及び第２の原水通過口５２、５３、第１及び第２の浄水通過口５４、５５、浄水流出口５６、排水流出口５７の相互間の連通関係を切り換え、それにより、浄水モードと第１の逆洗モードと第２の逆洗モードとを切り換えることが可能になる。

このような浄水器１は、上述の第１の濾過器２にかえて複数の濾過器２’、２’、・・・からなる第１の濾過器群２Ｇを、上述の第２の濾過器３にかえて複数の濾過器３’、３’、・・・からなる第２の濾過器群３Ｇを設けることもできる。すなわち、第１の濾過器群２Ｇは、図９に示すように、複数の濾過器２’、２’、・・・にそれぞれ濾過能力の異なるものを用いてそれらを直列に接続したり、図１０に示すように、水の処理能力を増加させるように複数の濾過器２’、２’、・・・を並列に接続したり、或いは、それらを組み合わせて、図示は省略するが、複数の濾過器２’、２’、・・・を直列及び並列に接続したりすることができる。第２の濾過器群３Ｇについても同様である。

図９に示す第１の濾過器群２Ｇでは、第１の原水管２ｂから原水が流入すると、原水を、連結管２ｄ１、２ｄ２によって連結された複数の濾過器２’、２’、・・・の濾材によって順に濾過して第１の浄水管２ｃから浄水を流出させる。第２の濾過器群３Ｇでは、第２の原水管３ｂから原水が流入すると、原水を、連結管３ｄ１、３ｄ２によって連結された複数の濾過器３’、３’、・・・の濾材によって順に濾過して第２の浄水管３ｃから浄水を流出させる。なお、図９（及び図１０）では、濾過器２’は第１の濾過器２よりも平面視で右回りに９０度回して、濾過器３’は第２の濾過器３よりも平面視で左回りに９０度回して配置している。

図１０に示す第１の濾過器群２Ｇでは、第１の原水管２ｂから原水が流入すると、原水を、連結管２ｅによって連結された複数の濾過器２’、２’、・・・の濾材によって同時に濾過して第１の浄水管２ｃから浄水を流出させる。第２の濾過器群３Ｇでは、第２の原水管３ｂから原水が流入すると、原水を、連結管３ｅによって連結された複数の濾過器３’、３’、・・・の濾材によって同時に濾過して第２の浄水管３ｃから浄水を流出させる。

以上、本発明の実施形態に係る浄水器１について説明したが、本発明は、上述の実施形態に記載したものに限られることなく、請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、水流切換器本体５における原水流入口５１、第１の原水通過口５２、第２の原水通過口５３、第１の浄水通過口５４、第２の浄水通過口５５、浄水流出口５６、排水流出口５７を設ける具体的な位置や、水流切換器本体５と弁体６に形成する各水路の形状などは適宜変更が可能である。

１濾過装置
２第１の濾過器
２ａ第１の濾過器本体
２ｂ第１の原水管
２ｃ第１の浄水管
２Ｇ第１の濾過器群
３第２の濾過器
３ａ第２の濾過器本体
３ｂ第２の原水管
３ｃ第２の浄水管
３Ｇ第２の濾過器群
４水流切換器
５水流切換器本体
５ａ中空孔
５１原水流入口
５２第１の原水通過口
５３第２の原水通過口
５４第１の浄水通過口
５５第２の浄水通過口
５６浄水流出口
５７排水流出口
６弁体

Claims

原水流入口、第１及び第２の原水通過口、第１及び第２の浄水通過口、浄水流出口、排水流出口が外壁面に形成され、原水流入口には原水が流入する水流切換器本体と、該水流切換器本体に形成された中空孔に回動可能な状態で嵌合している弁体と、を有して構成される水流切換器と、
第１の原水通過口と第１の浄水通過口にそれぞれ第１の原水管と第１の浄水管が接続される第１の濾過器と、
第２の原水通過口と第２の浄水通過口にそれぞれ第２の原水管と第２の浄水管が接続される第２の濾過器と、
を備え、
前記弁体が浄水モードの回動位置にあるときには、前記原水流入口は前記第１及び第２の原水通過口に連通し、前記第１及び第２の浄水通過口は前記浄水流出口に連通することによって、原水が前記第１及び第２の濾過器で濾過され、生成された浄水が前記浄水流出口から外部に流出し、
前記弁体が第１の逆洗モードの回動位置にあるときには、前記原水流入口は前記第２の原水通過口に連通し、前記排水流出口は前記第１の原水通過口に連通し、前記第１及び第２の浄水通過口は前記浄水流出口への連通が遮断されることによって、原水が前記第２の濾過器で濾過され、生成された浄水が前記第１の濾過器を逆流して排水が前記排水流出口から排出され、
前記弁体が第２の逆洗モードの回動位置にあるときには、前記原水流入口は前記第１の原水通過口に連通し、前記排水流出口は前記第２の原水通過口に連通し、前記第１及び第２の浄水通過口は前記浄水流出口への連通が遮断されることによって、原水が前記第１の濾過器で濾過され、生成された浄水が前記第２の濾過器を逆流して排水が前記排水流出口から排出されることを特徴とする濾過装置。
請求項１に記載の濾過装置において、
前記第１の濾過器にかえて複数の濾過器からなる第１の濾過器群を、前記第２の濾過器にかえて複数の濾過器からなる第２の濾過器群を設けていることを特徴とする濾過装置。