JPWO2013099106A1 - Filtration unit using depth filter, and filtration device using depth filter - Google Patents
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Abstract
本発明は、両端開放の筒状の1又は複数のデプスフィルタと、筐体とを備え、筐体は、デプスフィルタが収容されることによって、内部空間を、デプスフィルタの両端側において2次側空間と連通する一対の第1の空間とデプスフィルタの外周面に面した第2の空間とに仕切る仕切部材と、各第1の空間S2に臨むように設けられ、デプスフィルタの両端側において2次側空間からの濾過水を当該筐体の外部に流出させる一対の濾過水取出部と、第2の空間に臨むように設けられ、筐体内に原水を流入させる原水供給口部とを有する、ことを特徴とする。The present invention includes one or a plurality of cylindrical depth filters open at both ends, and a casing. The casing accommodates the depth filter so that the internal space can be moved to the secondary side at both ends of the depth filter. A partition member that partitions the pair of first spaces that communicate with the space and a second space that faces the outer peripheral surface of the depth filter, and is provided so as to face each of the first spaces S2, and 2 at both ends of the depth filter. A pair of filtered water outlets for flowing filtrate from the secondary space to the outside of the housing, and a raw water supply port portion that is provided to face the second space and flows raw water into the housing; It is characterized by that.
Description
本発明は、デプスフィルタを用いて水等を濾過する濾過ユニット、及びデプスフィルタを用いた濾過装置に関するものである。 The present invention relates to a filtration unit that filters water or the like using a depth filter, and a filtration device that uses a depth filter.
特許文献1は、デプスフィルタを用いた濾過装置を開示している。
この濾過装置は、図9に示すように、デプスフィルタ102と、このデプスフィルタ102を収容する筐体104と、を備える。デプスフィルタ102は、上下に延びる円筒状である。そして、デプスフィルタ102の上端は開放され、下端は閉塞されている。筐体104は、デプスフィルタ102を内部に収容する本体部106と、デプスフィルタ102によって濾過された後の水(濾過水fw)を筐体104の外部に導く濾過水取出部108と、を備える。本体部106では、デプスフィルタ102の外周面102aから中空部(デプスフィルタ102の内周面102bに囲まれた領域)103に向けて原水(濾過される前の水)rwが流れる。濾過水取出部108は、デプスフィルタ102の上側に設けられ、中空部103から筐体104の外部に濾過水fwを導く。
As shown in FIG. 9, the filtration device includes a
この濾過装置100において、原水rwは、筐体104の本体部106内に供給されると、外周面102aから中空部103に向けてデプスフィルタ102を通過する。このとき、原水rwに含まれる粒子等の異物がデプスフィルタ102に捕捉されることによって原水rwが濾過される。具体的には、原水rwに含まれる粒子等の異物は、原水rwがデプスフィルタ102を通過する際に、水流(即ち、原水rwからの圧力)によってデプスフィルタ102の内部に押し込まれ、デプスフィルタ102を構成する繊維によって捕捉される。
In the
濾過水取出部108が中空部103に到達した濾過水(濾過された水)fwを筐体104の外部に導くことにより、濾過水fwが得られる。
The filtered
一般に、濾過装置において、処理能力(単位時間当たりの濾過流量)の向上が求められている。そこで、上記のデプスフィルタ102を用いた濾過装置100において、処理能力を上げるために処理流量(筐体104の本体部106に供給される原水rwの流量)を増やすと、濾過精度が低下する。これは、デプスフィルタ102を外周面102aから中空部103に向けて通過する原水rwの通過流量が増加することによって、原水rwによる圧力が高くなり、従来の処理流量であればデプスフィルタ102内に捕捉される粒子等がデプスフィルタ102を通過して中空部(二次側)103に押し出されるからである。
In general, in a filtration apparatus, improvement in processing capacity (filtration flow rate per unit time) is required. Therefore, in the
本発明の目的は、濾過精度の低下を伴うことなく処理流量を向上させることができるデプスフィルタを用いた濾過ユニット、及び、デプスフィルタを用いた濾過装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a filtration unit that uses a depth filter and a filtration device that uses a depth filter that can improve the processing flow rate without causing a reduction in filtration accuracy.
本発明の一つの面によるデプスフィルタを用いた濾過ユニットによれば、原水を濾過して濾過水を生成する濾過ユニットであって、両端が開放された筒状の1又は複数のデプスフィルタと、前記デプスフィルタを収容する筐体と、を備える。そして、前記筐体は、当該筐体の内部空間を、当該内部空間に収容された前記デプスフィルタの両端側において当該デプスフィルタの内周面によって区画された2次側空間と連通する一対の第1の空間、及び、前記デプスフィルタの外周面に面した第2の空間に仕切る仕切部材と、各第1の空間に臨むようにそれぞれ設けられ、前記デプスフィルタの両端側において前記2次側空間からの濾過水を当該筐体の外部にそれぞれ流出させる一対の濾過水取出部と、前記第2の空間に臨むように設けられ、当該筐体内に前記原水を流入させる原水供給口部とを有する。 According to the filtration unit using the depth filter according to one aspect of the present invention, it is a filtration unit that produces filtered water by filtering raw water, and has one or more cylindrical depth filters open at both ends, A housing for housing the depth filter. The housing communicates the internal space of the housing with a secondary side space defined by the inner peripheral surface of the depth filter at both end sides of the depth filter accommodated in the internal space. 1 space, a partition member that partitions into a second space facing the outer peripheral surface of the depth filter, and a secondary space provided at both ends of the depth filter. A pair of filtrate outlets for allowing filtrate water from the casing to flow out to the outside of the casing, and a raw water supply port section that is provided so as to face the second space and allows the raw water to flow into the casing. .
また、本発明の一つの面によるデプスフィルタを用いた濾過装置によれば、原水を濾過して濾過水を生成する濾過装置であって、上記の濾過ユニットと、前記濾過ユニットの原水供給口部を通じて前記筐体内に原水を供給するポンプと、を備える。 Further, according to the filtration apparatus using the depth filter according to one aspect of the present invention, the filtration apparatus for producing the filtrate by filtering the raw water, the filtration unit and the raw water supply port of the filtration unit. And a pump for supplying raw water into the casing.
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図3を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態に係る濾過装置は、例えば、図1に示すように、海水(原水RW)を濾過して船舶Sのバラスト水(濾過水FW)を生成するバラスト水製造装置1として用いられる。尚、前記濾過装置の用途は、バラスト水製造装置に限定されない。前記濾過装置は、例えば、一般工業用(例えば、人工腎臓洗浄水用、健康飲料水用、化粧品用、香料用等)、ケミカル用(例えば、塗料用、インキ用、各種樹脂用、接着剤用、油脂用、触媒用、溶剤用、表面処理用等)、食品用(例えば、ビール用、清酒用、焼酎用、アミノ酸用、味醂用、飲料水用、異性化糖用、ジュース用、食用油用等)、電子用(例えば、IC基板洗浄用、エッチング液用、液晶用、磁性材用、フォトレジスト用、セラミック原料用等)、水処理用(例えば、上水用、下水用、プール水用、浴場水用、海水用(船舶用、養殖用)等)、等に用いられてもよい。
For example, as shown in FIG. 1, the filtration device according to the present embodiment is used as a ballast
バラスト水製造装置(濾過装置)1は、原水RWを船舶S内に取り込むバラストポンプ2と、船舶S内に取り込まれた原水RWを濾過する濾過ユニット4とを備える。このバラスト水製造装置1は、船舶S内に設置されている。原水通路5、送水通路8、及び排出通路14が、濾過ユニット4に直接又は間接に接続されている。原水通路5に対し、原水RWがバラストポンプ2によって供給される。送水通路8は、濾過ユニット4からの濾過水FWを船舶S内に設置されたバラストタンク6に供給する。排出通路14は、濾過ユニット4内から排出されたドレンを船外へ排出する。また、合流管(合流通路)80が濾過ユニット4と送水通路8とに接続されている。この合流管80は、濾過ユニット4の両端から流れ出る濾過水FWを合流させて送水通路8に送り出す。また、圧縮空気Aを供給する気体供給通路12が合流管80に接続されている。
The ballast water production apparatus (filtering apparatus) 1 includes a
各通路5、8、12、14、80は配管により形成されている。濾過ユニット4は、筒形のユニット本体(筐体)40と、ユニット本体40内に収納されているデプスフィルタ10と、を備える。デプスフィルタ10は、濾材である。
Each
本実施形態では、バラストポンプ2は、船舶Sに搭載されているが、この設置位置に限定されない。バラストポンプ2は、設置場所の制限がなく、船外(例えば、港等)に設置されてもよい。
In the present embodiment, the
原水通路5は、第1自動開閉弁MV1と、一次圧力センサP1と、を備える。第1自動開閉弁MV1は、原水流量の調整弁として機能する。一次圧力センサP1は、原水通路5における第1自動開閉弁MV1と濾過ユニット4との間に設けられている。即ち、一次圧力センサP1は、濾過ユニット4の一次側に設けられている。
The raw water passage 5 includes a first automatic opening / closing valve MV1 and a primary pressure sensor P1. The first automatic opening / closing valve MV1 functions as an adjustment valve for the raw water flow rate. The primary pressure sensor P <b> 1 is provided between the first automatic opening / closing valve MV <b> 1 and the
送水通路8は、第2自動開閉弁MV2と、二次圧力センサP2と、を備える。第2自動開閉弁MV2は、濾過水FWの送水弁として機能する。二次圧力センサP2は、送水通路8における第2自動開閉弁MV2と濾過ユニット4との間に設けられている。即ち、二次圧力センサP2は、濾過ユニット4の二次側に設けられている。
The
この送水通路8の一端は合流管80に接続され、送水通路8の他端はバラストタンク6に接続されている。また、送水通路8は、バラストタンク6の上流側にミキサー26を備える。このミキサー26は、薬剤タンク28から投入された殺菌用の薬剤と濾過水FWとを撹拌する。投入される薬剤は、例えば、次亜塩素酸類、過酸化物である。尚、薬剤を投入する方法に代えて、バラスト水管理条約によって規定された基準に適合した処理水を製造するための、その他の公知の殺菌手段が用いられてもよい。具体例として、オゾンと接触させる方法、紫外線を照射する方法等が挙げられる。
One end of the
気体供給通路12は、圧縮空気導入弁として作用する第3自動開閉弁MV3を備える。排出通路14は、排水弁として作用する第4自動開閉弁MV4を備える。気体供給通路12の一端は図略の空気圧縮機に接続され、気体供給通路12の他端は合流管80における送水通路8との接続部近傍に接続されている。
The
バラストポンプ2及び第1〜第4自動開閉弁MV1〜MV4の駆動は、コントローラ30によって制御されている。また、一次圧力センサP1および二次圧力センサP2の出力はコントローラ30に入力されている。
Driving of the
前記空気圧縮機として、船舶に別の用途で搭載されているものが使用されてもよいし、専用のものが設置されてもよい。また、エア駆動弁、電動弁、或いは電磁弁等が各自動開閉弁MV1〜MV4として用いられる。尚、コントローラを使用しない手動弁が、各自動開閉弁MV1〜MV4として用いられてもよい。 As said air compressor, what is mounted in the ship for another use may be used, and an exclusive thing may be installed. Moreover, an air drive valve, an electric valve, an electromagnetic valve, or the like is used as each of the automatic opening / closing valves MV1 to MV4. In addition, the manual valve which does not use a controller may be used as each automatic opening-and-closing valve MV1-MV4.
濾過ユニット4は、図2及び図3に示すように、ユニット本体(筐体)40と、このユニット本体40内に収容されるデプスフィルタ10と、を備える。デプスフィルタ10は、両端が開口する筒状(詳しくは、中空円筒状)である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ユニット本体40は、円筒状の周壁部(周壁)42と、周壁部42の両端をそれぞれ閉塞する一対の端壁部44、44と、端壁部44に設けられる一対の濾過水案内部(濾過水取出部)46、46と、を備える。
The unit
周壁部42は、デプスフィルタ10の外周面10aとの間に空間(外周空間:第2の空間)S1が形成されるように、デプスフィルタ10をその周方向に囲む。この周壁部42は、デプスフィルタ10の外径よりも大きな内径の内周面42bを有する円筒状である。このため、デプスフィルタ10がユニット本体40内に配置されると、外周空間S1がデプスフィルタ10の外周面10aと周壁部42の内周面42bとの間に形成される。
The
この周壁部42は、原水供給口部18と、ドレン排出口部22と、を有している。原水供給口部18は、外部からユニット本体40(外周空間S1)内に原水RWを供給するための部位である。この原水供給口部18は、周壁部42において、中心軸C方向の中間位置に設けられている。即ち、原水通路5が原水供給口部18に接続され、原水RWが原水通路5からユニット本体40内に原水供給口部18を通じて供給される。この原水供給口部18は、外周空間S1に臨むように設けられた供給口18aを有する。この供給口18aは、ユニット本体40の内部(外周空間S1)と外部とを連通する。
The
ドレン排出口部22は、ユニット本体40内の流体(ドレン)を外部に排出するための部位である。このドレン排出口部22は、周壁部42における最も低い位置(外周空間S1における最も低い位置と対応する位置)に設けられている。即ち、排出通路14がドレン排出口部22に接続され、ドレンが、ドレン排出口部22を通じてユニット本体40内から排出通路14に排出される。このドレン排出口部22は、外周空間S1に臨むように設けられたドレン排出口22aを有する。このドレン排出口22aは、ユニット本体40の内部(外周空間S1)と外部とを連通する。
The
また、周壁部42は、複数のガイド部48を有する。これら複数のガイド部48は、原水RWの流れの邪魔にならないように形成され、且つユニット本体40内の径方向におけるデプスフィルタ10の位置決めを行う。この位置決めによって、所定の空間(外周空間S1)が周壁部42の内周面42bとデプスフィルタ10の外周面10aとの間に形成される。各ガイド部48は、周壁部42の内周面42bにおける径方向内側に向かって突出する部位であり、周方向に所定の幅を有する。尚、ガイド部48は、周壁部42と一体に形成されてもよく、別体として形成されてもよい。
The
中心軸Cを含む断面(図2の紙面)における各ガイド部48の断面形状は、略三角形である。このような形状の複数のガイド部48は、周方向に間隔を空けて配置されている。本実施形態では、デプスフィルタ10を長手方向に略3等分する各位置において、それぞれ4つのガイド部48が周方向に等間隔となるように配置されている。各ガイド部48は、デプスフィルタ10が周壁部42と同心となる位置のときに、その先端が外周面10aに当接するような突出方向の長さ寸法をそれぞれ有する。尚、ガイド部48の具体的形状は、限定されない。例えば、ガイド部は、周壁部42の周方向に連続し且つ内周面42bから当該周壁部42の径方向内側に向けて突出するリング状等であってもよい。或いは、テーパー状のフィルターガイドが、デプスフィルタ10をユニット本体40に挿入する操作側の反対(受け)側に設置されてもよい。このテーパー状ガイドは、複数のデプスフィルタ10、10、…を一体化させることなく、1本ずつ装填する際にも使用可能である。
The cross-sectional shape of each
デプスフィルタ10を交換するときに、ユニット本体40内において各ガイド部48の先端に外周面10aが当接するようにデプスフィルタ10を配置するだけで、デプスフィルタ10がユニット本体40内の径方向の所定位置に位置決めされる。尚、濾過ユニット4において、一方又は両方の端壁部44が周壁部42に着脱可能に取り付けられている。このため、この端壁部44を周壁部42から取り外すことによって、デプスフィルタ10を交換することができる。
When the
また、中心軸C方向の各所定位置において複数のガイド部48が周方向に間隔を空けてそれぞれ配置されているため、デプスフィルタ10がユニット本体40内に配置されたときに、所定の間隔が周壁部42とデプスフィルタ10との間に形成される。これにより、デプスフィルタ10の外周面10aに沿った外周空間S1が確保される。本実施形態における各ガイド部48の突出方向の長さ寸法は、それぞれ等しい。このため、外周空間S1は、デプスフィルタ10の周方向においてほぼ一定の幅となる。
In addition, since the plurality of
また、中心軸C方向の各所定位置において複数のガイド部48が周方向に間隔をおいて配置されているため、デプスフィルタ10がユニット本体40内に配置されたときに、当該デプスフィルタ10の外側において原水RWがガイド部48、48間を通過できる。即ち、外周空間S1において中心軸C方向への原水の流動が許容される。このため、ユニット本体40に供給された原水RWが当該デプスフィルタ10の外周面10aの略全体と接するように外周空間S1全体に行き渡り易くなる。
In addition, since the plurality of
各濾過水案内部46は、両端が開口した短筒形状を有する。この濾過水案内部46は、ユニット本体40の端壁部44に設けられている。
Each filtered
仕切り部(仕切り部材)50が、濾過水案内部46のデプスフィルタ10側に一体に設けられている。この仕切り部50は、ユニット本体40の内部空間を外周空間S1と内側空間(第1の空間)S2とに仕切る。この内側空間S2は、濾過水案内部46及び仕切り部50に囲まれた空間であり、中空部(デプスフィルタ10の内周面10bに囲まれた空間)11と連通する。仕切り部50は、濾過水案内部46と同径の筒状である。そして、仕切り部50は、厚さ寸法が先端に向かって小さくなる、いわゆるエッジ形状を有する。この仕切り部50は、デプスフィルタ10の端部開口を囲うようにデプスフィルタ10の端面に液密状態で当接している。若しくは、仕切り部50のエッジ形状の先端がデプスフィルタ10の端面に突き刺さっている。これにより、仕切り部50の位置において、外周空間S1と内側空間S2とが液密状態で仕切られる。このため、仕切り部50とデプスフィルタ10の端面との当接部位において、内側空間S2及び中空部11から外周空間S1への濾過水FWの流出が防止される。また、外周空間S1から内側空間S2及び中空部11への原水RWの流入(デプスフィルタ10を通過しないショートパス(リーク))が防止される。
A partition part (partition member) 50 is integrally provided on the
尚、本実施形態の仕切り部50は、濾過水案内部46と一体に形成されているが、別体であってもよい。この場合、例えば、仕切り部50は、端壁部44や周壁部42等と一体に形成されてもよい。また、仕切り部50は、単独の部材としてユニット本体40内に配置されてもよい。
In addition, although the
また、デプスフィルタ10の両端部において、デプスフィルタ10と仕切り部50の先端とがそれぞれ当接している。即ち、デプスフィルタ10が中心軸C方向において一対の仕切り部50、50に挟み込まれている。これにより、ユニット本体40内におけるデプスフィルタ10の中心軸C方向の位置決めがなされる。
Further, at both ends of the
本実施形態の濾過水案内部46及び仕切り部50は、内側空間S2の容積を合計した容積が、デプスフィルタ10の1回の逆流洗浄(逆洗)に用いられる濾過水FWの体積と等しくなるように構成されている。若しくは、本実施形態の濾過水案内部46及び仕切り部50は、内側空間S2の容積を合計した容積が、前記逆洗に用いられる濾過水FWの体積よりも大きくなるように構成されている。
In the filtered
濾過水案内部46の仕切り部50と反対側の端部は、上述のように開口している。この端部と同径の合流管80が、濾過水案内部46の前記反対側の端部に接続されている。濾過水FWがこの反対側の開口16を通じて内側空間S2から外部(合流管80)に流れ出る。尚、合流管80の詳細については後述する。
The end of the filtered
以上の濾過水案内部46によれば、デプスフィルタ10の両端側において、当該デプスフィルタ10により濾過された濾過水FWを、開口16を通じて濾過ユニット4の外部まで導くことができる。
According to the filtered
デプスフィルタ10は、濾過ユニット4のユニット本体40内に着脱自在に収納されている。そして、デプスフィルタ10は、その中心軸Cが水平面Hに対して傾斜した姿勢となるように配置されている。デプスフィルタ10の中心軸Cと水平面Hとのなす角である傾斜角αは、10°以上、且つ60°以下であるのが好ましい。また、より好ましくは、傾斜角αは10°以上且つ45°以下である。更に好ましくは、傾斜角αは10°以上且つ30°以下である。本実施形態の傾斜角αは25°である。
The
このデプスフィルタ10は、外圧方式の円筒状フィルタである。デプスフィルタ10は、例えば、合成繊維や化学繊維がウェブ、不織布、紙、織物等の形態にされて溶着及び成形等が行われ、円筒状に加工された積層タイプと呼ばれるものである。合成繊維としては、ポリオレフィン、ポリエステル、或いはナイロンやエチレンビニルアルコール共重合体などの熱溶融性ポリマー又はポリビニルアルコールやポリアクリロニトリルなどのポリマーが用いられる。いわゆる逆洗(逆流洗浄)が行われる場合、フィルタ交換時の液きり性の観点から、前記合成繊維としては、ポリオレフィンやポリエステル、ポリプロピレン等が好ましい。また、デプスフィルタ10は、その厚み方向(径方向)において、繊維の密度や繊度を変更する。具体的には、デプスフィルタ10の外周面10a側(原水流入側)では、繊維密度の低い、あるいは繊度の大きい構造が好ましい。デプスフィルタ10としては、他にも、フィラメントや紡績糸をスパイラル状に巻きつけた糸巻きフィルタと呼ばれるものや、スポンジのような樹脂成形体である樹脂成形タイプと呼ばれるものでもよい。
The
濾過膜(デプスフィルタ10)の孔径は、目的に応じて適宜選択される。濾過膜の孔径が小さすぎると目詰まりが発生し易く、前記孔径が大き過ぎると小さい除去対象物が通過して除去されない。本実施形態のデプスフィルタ10の孔径は、1〜25μmである。このデプスフィルタ10の孔径は、以下のように定義される。
The pore diameter of the filtration membrane (depth filter 10) is appropriately selected according to the purpose. If the pore size of the filtration membrane is too small, clogging is likely to occur, and if the pore size is too large, small objects to be removed will not pass through and be removed. The hole diameter of the
一定の直径を有する粒子(好ましくは球状ポリスチレンまたはガラスビーズ)を水中に10000個/L添加した液を、デプスフィルタ(外径60mm、内径30mm、長さ250mm)に25℃、1.0m3/hrの条件で通水させ、デプスフィルタを透過した粒子数を光学式カウンターで測定する。そして、通水前後の液中に存在する粒子数の差を通水前の液に存在する粒子数で除して得られる捕集率(R%)を求める。さらに、この捕集率(R%)を用いて下記の近似式(1)においてRが80となる粒子の直径(S)の値を求め、これを孔径とする。A solution obtained by adding 10000 particles / L of particles having a certain diameter (preferably spherical polystyrene or glass beads) / L in water to a depth filter (outer diameter 60 mm,
R=100/(1−m×exp{−a×log(S)}) ・・・ (1)
ここで、m、aは、デプスフィルタの性状により決まる定数である。R = 100 / (1−m × exp {−a × log (S)}) (1)
Here, m and a are constants determined by the properties of the depth filter.
尚、濾過膜(デプスフィルタ)の孔径は、一般工業用の場合、好ましくは50〜100μmである。また、前記孔径は、ケミカル用の場合、好ましくは25〜50μmである。また、前記孔径は、食品用の場合、好ましくは1〜10μmである。また、前記孔径は、電子用の場合、好ましくは0.5〜5μmである。また、前記孔径は、水処理用の場合、好ましくは1〜25μmである。 The pore diameter of the filtration membrane (depth filter) is preferably 50 to 100 μm in the case of general industrial use. The pore diameter is preferably 25 to 50 μm in the case of chemical use. Further, the pore diameter is preferably 1 to 10 μm for food. In addition, the hole diameter is preferably 0.5 to 5 μm in the case of electronic use. The pore diameter is preferably 1 to 25 μm for water treatment.
合流管(合流管部)80の各端部が対応する濾過水案内部46に接続されている。即ち、合流管80が各濾過水案内部46に接続され、濾過水FWが濾過水案内部46内から合流管80に濾過水案内部46の開口16を通じて排出される。
Each end of the junction pipe (joint pipe section) 80 is connected to the corresponding filtrate
合流管80は、デプスフィルタ10(中空部11)の両端部から一対の濾過水案内部46、46を通じて濾過ユニット4の外部に導かれた濾過水FWを合流させて送水通路8に送り出す。この合流管80は、中心軸C方向に延びる管である。この合流管80の両端部は、濾過ユニット4側に折り曲げられて濾過水案内部46の開口16にそれぞれ接続されている。合流管80の長さ方向の中間位置に、各濾過水案内部46から流れてきて合流した濾過水FWを送り出すことができる配管接続部82が設けられている。送水通路8がこの配管接続部82に接続されている。尚、本実施形態の配管接続部82は、合流管80の前記長さ方向の中央位置に設けられているが、この位置に限定されない。即ち、配管接続部82の位置は、前記中央位置から一方の端部側にずれていてもよい。
The joining
気体供給通路12が合流管80の配管接続部82近傍に接続されている。これにより、本実施形態の濾過ユニット4では、デプスフィルタ10の逆洗が可能である。本実施形態では、濾過水FWを中空部11に供給可能な逆洗部が、気体供給通路12と前記空気圧縮機とによって構成される。
The
逆洗は、図略の前記空気圧縮機から気体供給通路12(図1参照)を通って合流管80に供給される圧縮空気Aを利用する。気体供給通路12から合流管80の配管接続部82近傍に供給される圧縮空気Aの供給圧は、一次圧力センサP1の指示圧力よりも0.05〜0.2MPa高い。このような供給圧となるように気体供給通路12から合流管80内に圧縮空気Aが供給されると、この供給された圧縮空気Aが合流管80内及び一対の内側空間S2(濾過水案内部46及び仕切り部50)内に溜まっていた濾過水FWを押圧する。このとき、第2自動開閉弁MV2が閉じられているため、合流管80内及び一対の内側空間S2内に溜まっていた濾過水FWは、中空部11に圧入される。このとき、濾過水FWがデプスフィルタ10を中空部11から外周面10a(外周空間S1)に向けて通過する。これにより、デプスフィルタ10内に捕捉されていた粒子等の異物や外周面10aに付着していた異物が、濾過水FWの圧力によって外周空間S1に押し出される。その結果、当該デプスフィルタ10の目詰まりが解消され、濾過性能が回復する。このように、本実施形態のバラスト水製造装置1では、逆洗によってデプスフィルタ10の濾過性能を回復させ(即ち、目詰まりを解消させ)、これにより、デプスフィルタ10の濾過時における差圧の上昇を抑えることができる。
The backwash uses compressed air A that is supplied from the unillustrated air compressor to the
尚、本実施形態において、逆洗に用いられる流体は濾過水FWであるが、これに限定されない。例えば、逆洗による洗浄効果は小さいが、前記流体は、空気や窒素等の気体でもよい。また、前記流体は、濾過水以外の清浄な(粒子等の異物が含まれていない)液体であってもよい。また、本実施形態では、逆洗の際に圧縮空気Aを用いて流体(濾過水FW)を加圧しているが、この構成に限定されない。例えば、タンクにストックされた濾過水FWを、ポンプ等を用いて逆流させる構成等でもよい。 In addition, in this embodiment, although the fluid used for backwashing is filtered water FW, it is not limited to this. For example, the cleaning effect by backwashing is small, but the fluid may be a gas such as air or nitrogen. Further, the fluid may be a clean liquid (not containing foreign matters such as particles) other than filtered water. Moreover, in this embodiment, although the fluid (filtered water FW) is pressurized using the compressed air A in the case of backwashing, it is not limited to this structure. For example, the structure etc. which make the filtered water FW stocked by the tank flow backward using a pump etc. may be sufficient.
次に、図1および図4を用いて、バラスト水製造装置1の運転方法、即ち、濾過水製造方法について説明する。図4に示されるように、バラスト水製造装置1の運転方法は、濾過の準備工程であるエア抜き工程、第1切替工程、濾過工程、第2切替工程、第3切替工程、逆洗工程、及び第4切替工程とを有する。
Next, an operation method of the ballast
コントローラ30に設置された始動ボタン(図示省略)が操作されてバラスト水製造装置1が作動すると、まず、バラストポンプ2が起動すると共に第1自動開閉弁MV1と第4自動開閉弁MV4とが開き、エア抜き工程が開始する。エア抜き工程では、第2自動開閉弁MV2と第3自動開閉弁MV3とが閉じた状態となる。これにより、デプスフィルタ10からバラストタンク6への濾過水FWの供給と、合流管80から濾過ユニット4へ向けた圧縮空気Aの供給とが停止した状態となる。この状態で、原水RWが濾過ユニット4を経て排出通路14に流され、船外へ排出される。このようにして、原水通路5内及び濾過ユニット4内のエア抜きが行われる。
When a ballast
次に、第2自動開閉弁MV2が開いて第1切替工程が開始する。第1切替工程では、合流管80から濾過ユニット4へ向けた圧縮空気Aの供給が停止した状態となる。これにより、原水RWが濾過ユニット4を経て排出通路14に供給されると共に、濾過水FWが濾過ユニット4を経て合流管80及び送水通路8に供給される。
Next, the second automatic opening / closing valve MV2 is opened and the first switching step is started. In the first switching step, the supply of compressed air A from the merging
つづいて、第4自動開閉弁MV4が閉じて濾過工程が開始する。濾過工程では、濾過ユニット4からの排水と、合流管80から濾過ユニット4に向かう圧縮空気の供給とが停止した状態となる。これにより、原水RWが濾過ユニット4に供給されて濾過水FWが合流管80を介して送水通路8に送られる。このとき、原水RWは、外周面10aから内周面10bに向けてデプスフィルタ10を通過して中空部11へ流入することにより、原水RW中の粒子等の異物が除去されて濾過される。そして、中空部11に到達した濾過水FWは、中空部11の両端から内側空間S2を通じて合流管80に流れ込む。このように、本実施形態のバラスト水製造装置1では、デプスフィルタ10(中空部11)の両端から濾過水FWが流れ出るようにしている。このように、当該バラスト水製造装置1では、デプスフィルタ10の両端部近傍を濾過領域とすることによって、筒状のデプスフィルタの一方の端部のみが濾過領域となる従来の濾過装置に比べ、デプスフィルタ10における濾過領域を増大させることができる。このため、当該バラスト水製造装置1では、濾過領域における単位面積当たりの原水RWの通過流量(デプスフィルタ10を通過する際の原水RWによる圧力)を抑えつつ、原水RWの処理流量を増大させることができる。その結果、当該バラスト水製造装置1では、一方の端部が閉塞された筒状のデプスフィルタを備えた従来の濾過装置に比べて処理流量を増加させても、濾過精度の低下を抑えることができる。
Subsequently, the fourth automatic opening / closing valve MV4 is closed and the filtration process is started. In the filtration step, the drainage from the
このようにして原水RWから生成された濾過水FWは、合流管80から送水通路8を通ってバラストタンク6へ供給される。
The filtered water FW generated from the raw water RW in this way is supplied from the
次に、第4自動開閉弁MV4が開いて第2切替工程が開始する。第2切替工程では、合流管80から濾過ユニット4へ向けた圧縮空気Aの供給が停止した状態のまま、原水RWが濾過ユニット4に供給される。これにより、濾過水FWが合流管80を通じて送水通路8を流れると共に、原水RWが排出通路14を流れる。
Next, the fourth automatic opening / closing valve MV4 is opened and the second switching step is started. In the second switching step, the raw water RW is supplied to the
つづいて、バラストポンプ2が停止し、且つ、第1自動開閉弁MV1と第2自動開閉弁MV2とが閉じて第3切替工程が開始する。第3切替工程では、バラストポンプ2から濾過ユニット4への原水RWの供給、デプスフィルタ10からバラストタンク6への濾過水FWの供給、及び合流管80から濾過ユニット4へ向けた圧縮空気Aの供給が停止した状態となる。このようにして、次の逆洗工程における濾過水FWの流れ方向と逆方向への圧縮空気Aの供給開始に備える。
Subsequently, the
次に、バラストポンプ2が停止し、第1自動開閉弁MV1と第2自動開閉弁MV2とが閉じた状態のまま、第3自動開閉弁MV3が開いて逆洗工程が開始する。逆洗工程では、バラストポンプ2から濾過ユニット4への原水RWの供給、バラストタンク6への濾過水FWの供給が停止した状態となる。これにより、圧縮空気Aが気体供給通路12から合流管80内に供給され、合流管80及び内側空間S2内に溜まっていた濾過水FWが、濾過工程とは逆向きにデプスフィルタ10を通過する。その結果、デプスフィルタ10内に捕捉された粒子等の異物や外周面10aに付着した異物が外周空間S1に押し出される。このようにして、デプスフィルタ10の目詰まりが解消され、デプスフィルタ10の濾過性能が回復する。
Next, the
この押し出された異物は、圧縮空気Aと濾過水(逆洗に用いられた濾過水)FWとによってドレン排出口部22を通じて排出通路14に排出される。このとき、前記押し出された異物を含む流体は、その自重によってユニット本体40のドレン排出口部22(ユニット本体40内の外周空間S1における最も低い位置に対応する位置:図2のユニット本体40内の左下)近傍に集まりやすい。このため、前記押し出された異物を含む流体は、ドレン排出口部22から効率よく排出され、これにより、ドレンとして排出通路14を流れて船外へ排出される。
The extruded foreign matter is discharged to the
つづいて、第3自動開閉弁MV3が閉じて第4切替工程が開始する。第4切替工程では、バラストポンプ2から濾過ユニット4への原水RWの供給、デプスフィルタ10からバラストタンク6への濾過水FWの供給、及び合流管80から濾過ユニット4へ向けた圧縮空気Aの供給が停止した状態となる。これにより、合流管80及び濾過水案内部46内に溜まっていた濾過水FWの中空部11への供給が停止する。
Subsequently, the third automatic opening / closing valve MV3 is closed and the fourth switching step is started. In the fourth switching step, the raw water RW is supplied from the
次に、バラストポンプ2が起動すると共に、第1自動開閉弁MV1が開いて、上記のエア抜き工程に戻る。以降、このループが繰り返される。尚、このループは、通常、複数回繰り返されるが、1回で終了してもよい。
Next, the
エア抜き工程の継続時間は、タイマのような時限装置により可変設定される。設定時間は、処理設備の規模によって異なるが、例えば、数秒〜1分程度である。第1、第2、第3、及び第4切替工程は、例えば数秒程度のごく短時間である。この時間も、タイマのような時限装置によって可変設定される。このように、濾過工程及び逆洗工程が開始する前に、第1、第2、第3、及び第4切替工程を経由させることによって、通路内に急激な圧力変動が起こるのを避けることができる。濾過工程の時間は、原水RWの水質及び設備の規模によって異なるが、例えば、10分程度である。この時間もタイマのような時限装置により可変設定される。濾過工程から第2切替工程への移行は、一次圧力センサP1と二次圧力センサP2との差圧△P(=P1−P2)が規定値よりも大きくなった時点において行われてもよい。 The duration of the bleed process is variably set by a time limit device such as a timer. The set time varies depending on the scale of the processing equipment, but is, for example, about several seconds to 1 minute. The first, second, third, and fourth switching steps are very short, for example, about several seconds. This time is also variably set by a timing device such as a timer. Thus, it is possible to avoid sudden pressure fluctuations in the passage by passing through the first, second, third, and fourth switching steps before the filtration step and the backwashing step are started. it can. Although the time of a filtration process changes with the water quality of raw | natural water RW and the scale of an installation, it is about 10 minutes, for example. This time is also variably set by a timing device such as a timer. The transition from the filtration step to the second switching step may be performed when the differential pressure ΔP (= P1−P2) between the primary pressure sensor P1 and the secondary pressure sensor P2 becomes larger than a specified value.
急激な圧力変化又は急激な流速変化は、バラストポンプ2、各自動開閉弁MV1〜MV4、及び各通路5、8、12、14、80において水撃(ウォータハンマ)を生じさせる。しかし、図4に示す運転方法のように、各自動開閉弁MV1〜MV4の開閉タイミングが調節されることによって、マイルドな運転が行われて水撃の発生が抑えられる。また、濾過水FWを用いてデプスフィルタ10の逆洗が行われることにより、空気等の気体を用いた逆洗よりも、フィルタ内の空孔等に捕捉された粒子等の異物に対して大きな押出圧力を加えることができる。その結果、デプスフィルタ10に対する効果的な逆洗が行われる。即ち、デプスフィルタ10の目詰まりを効果的に解消することができる。
A sudden pressure change or a rapid flow rate change causes a water hammer in the
尚、本実施形態のバラスト水製造装置(濾過装置)1では、濾過ユニット4が1つ配置されているが、濾過装置1に配置される濾過ユニット4の数は限定されない。即ち、複数の濾過ユニット4、4、…が濾過装置1に配置されてもよい。この場合、原水通路5がバラストポンプ2と第1自動開閉弁MV1との間で分岐して各濾過ユニット4に接続され、且つ、各濾過ユニット4に対応する第1自動開閉弁MV1が分岐した各原水通路5にそれぞれ設けられる。また、各濾過ユニット4に対応する第2〜第4自動開閉弁MV2〜MV4もそれぞれ設けられる。各濾過ユニット4から延びる送水通路8、気体供給通路12、及び排出通路14は、各通路8、12、14に設けられた自動開閉弁MV2〜MV4の下流側においてそれぞれ合流する。
In addition, in the ballast water manufacturing apparatus (filtration apparatus) 1 of this embodiment, although one
上記のバラスト水製造装置1によれば、円筒状のデプスフィルタ10の両端部において中空部11から各内側空間S2を通じてユニット本体40の外部に濾過水FWをそれぞれ流出させることによって(即ち、円筒状のデプスフィルタ10の両端部近傍を通液端部とすることによって)、デプスフィルタ10における原水RWが通過する領域(濾過領域)を増大させることができる。これにより、濾過精度の低下を伴うことなく処理流量を向上させることができる。詳しくは、以下の通りである。
According to the ballast
図9に示すような従来の濾過装置100、即ち、上下に延び且つ下端が閉塞された筒状のデプスフィルタ102を備えた濾過装置100において、原水rwが濾過されるときの流れの解析を行った。すると、原水rwは、デプスフィルタ102の上端部近傍(以下、「通液端部」とも称する。)に集中して通過していることが分かった。これは、デプスフィルタ102を通過して中空部に到達した濾過水rwが通液端部側から濾過水取出部108に流れ出るため、中空部103において、この領域の濾過水fwにかかる抵抗が最も低くなるからである。そこで、本実施形態の濾過装置(バラスト水製造装置)1では、中空部11の両端から濾過水FWを流出させてデプスフィルタ10の両端部近傍をそれぞれ濾過領域とすることにより、筒状のデプスフィルタの一方の端部近傍のみが濾過領域となる従来の濾過装置100に比べ、デプスフィルタ10における濾過領域を増大させた。これにより、濾過領域における単位面積当たりの原水の通過流量(デプスフィルタ10を通過する際の原水による圧力)を抑えつつ、原水の処理流量を増大させることができる。しかも、中空部11の両端から濾過水FWを流出させてデプスフィルタ10の両端部近傍をそれぞれ濾過領域とすることにより、一方の端部を閉塞させたデプスフィルタを用いた従来の濾過装置の処理流量に比べ、濾過精度の低下を伴うことなく二倍を超える処理流量にすることが可能となる。
In the
また、上記のバラスト水製造装置1によれば、ユニット本体40外へのドレンの好適な排出を可能にすることができる。また、デプスフィルタ10の両端部において中空部11からそれぞれ流れ出る濾過水FWの流量の差を抑えることができる。
Moreover, according to said ballast
具体的には、濾過水FWが気体供給通路12と前記空気圧縮機とを有する逆洗部によって中空部11に供給されることにより、デプスフィルタ10を中空部11から外周空間S1に向けて通過する。原水RWの濾過の際にデプスフィルタ10の内部に捕捉されていた粒子等の異物が、このときの濾過水FWによる圧力によって、デプスフィルタ10の外側(外周空間S1)に押し出される。これにより、デプスフィルタ10の目詰まりが解消され、当該デプスフィルタ10の濾過性能が回復する。そして、このデプスフィルタ10から押し出された粒子等の異物を含む流体は、周壁部42の内周面42bが傾斜しているため、その自重によって内周面42bに沿って下り、外周空間S1の最も低い位置に集まる。この位置から粒子等の異物を含む流体をドレンとして排出できるようにドレン排出口部22が設けられることによって、ドレンがユニット本体40の外部に好適に排出可能となる。
Specifically, the filtered water FW passes through the
このように、ドレンを排出し易くするために周壁部42の内周面42bが傾斜するようユニット本体40が配置されると、これと同心のデプスフィルタ10も傾斜した状態となる。このとき、傾斜角αを10°以上且つ30°以下とすることにより、デプスフィルタ10の両端部において中空部11からそれぞれ流れ出る濾過水FWの流量の差を抑えることができる。詳しくは、筒状のデプスフィルタ10が傾斜した状態となるように配置された場合、濾過水FWの水圧分布のために中空部11の上側の端部から濾過水FWが流れ出やすくなる。しかし、デプスフィルタ10が、その中心軸Cが水平面Hに対して10°以上、且つ30°以下となるように配置されることによって、中空部11の上側の端部から流れ出る濾過水FWの流量と、中空部11の下側の端部から流れ出る濾過水FWの流量との差を、バラスト水製造装置1の使用における許容範囲内に抑えることができる。
Thus, when the unit
尚、本発明のデプスフィルタを用いた濾過ユニット、及びデプスフィルタを用いた濾過装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The filtration unit using the depth filter of the present invention and the filtration device using the depth filter are not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course.
上記実施形態の濾過装置(バラスト水製造装置)1では、デプスフィルタ10及びユニット本体40が傾斜角αが25°となるように配置されているが、デプスフィルタ10及びユニット本体40の配置の際の傾斜角は、この角度に限定されない。デプスフィルタ10及びユニット本体40は、傾斜角αが10°以上、且つ30°以下となるように配置されるのが好ましい。傾斜角αがこのような範囲内であれば、傾斜角中空部11の上側の端部から流れ出る濾過水FWの流量と、中空部11の下側の端部から流れ出る濾過水FWの流量との差を、濾過装置1の使用における許容範囲内に抑えることができる。
In the filtration device (ballast water production device) 1 of the above embodiment, the
また、傾斜角αが30°よりも大きな角度となるようにデプスフィルタ10及びユニット本体40が配置される場合は、図5に示すように、オリフィス(絞り部)84が合流管80に設けられることが好ましい。このオリフィス84は、合流管80において、中空部11の両端からの濾過水FWが合流する位置である配管接続部82と、下側(図5における左下側)の濾過水案内部46(開口16)に接続される端部との間に配置される。このように、オリフィス84が設けられることによって、中空部11の上側の端部(図5における右上の端部)から流れ出た濾過水FWと、中空部11の下側の端部(図5における左下の端部)から流れ出た濾過水FWとの、配管接続部82に流れ込む際の流量を同一若しくは略同一にすることができる。これにより、中空部11の下側の端部から流れ出た濾過水FWが合流管80から送水通路8により多く送り出されることを防ぐことができる。即ち、濾過水FWの圧力分布によって中空部11の下側の端部から濾過水FWが流れ出やすいため、オリフィス84を設けて中空部11の下側の端部から流れ出る濾過水FWの圧力及び流量を調整する。これによって、中空部11の上側の端部と下側の端部とから流れ出る濾過水FWの流量を同一若しくは略同一にすることができる。その結果、合流管80から送り出される濾過水FWにおいて、所望の流量及び所望の濾過精度が得やすくなる。
Further, when the
合流管80において中空部11の下側の端部から流れ出る濾過水FWの圧力及び流量を調整し、中空部11の上側の端部と下側の端部とから流れ出る濾過水FWの流量を同一若しくは略同一にするための具体的な構成は限定されない。上記実施形態のオリフィス84に代えて、例えば、配管(合流管80)の径を変化させてもよい。また、バルブ等を合流管80に設けてもよい。即ち、合流管80内に形成される濾過水FWの流路の断面積を局所的に小さくできる構成(絞り部)が合流管80に設けられていればよい。この絞り部の径(流路において断面積を局所的に小さくされた位置での流路の径)は、中空部11の下側の端部から流れ出る濾過水FWの流量と、上側の端部から流れ出る濾過水FWの流量との流量分布に基づいて設定(又は調整)される。
The pressure and flow rate of the filtrate FW flowing out from the lower end of the
また、上記実施形態の濾過ユニット4は、デプスフィルタ10の中心軸Cが水平面Hに対して10°以上、且つ60°以下となるように配置されているが、この配置に限定されない。即ち、濾過ユニット4は、デプスフィルタ10の中心軸Cが水平面Hに対して平行であってもよく、また、垂直であってもよい。
Moreover, although the
図6に示すように、デプスフィルタ10及びユニット本体40Aが中心軸Cが水平面Hに対して水平となるように配置される場合、ユニット本体40Aの下部が、所定の位置(ドレン排出口部22の設けられる位置)に向けて下り勾配となる形状を有することが好ましい。ユニット本体40Aの下部がこのような形状を有することによって、逆洗によって外周空間S1に押し出された粒子等の異物を含む流体がその自重によってドレン排出口部22の位置に集まる。このため、これら異物を好適に排出することができる。また、デプスフィルタ10が水平に配置されることにより、中空部11の両端から流れ出る濾過水FWの流量が同一若しくは略同一となる。
As shown in FIG. 6, when the
また、濾過装置1の具体的な運転方法は、限定されない。例えば、以下のような運転等が行われてもよい。
Moreover, the specific operating method of the
第2切替工程において第4自動開閉弁MV4が開かれる。続いて、第3切替工程においてバラストポンプ2が運転されると共に、第1自動開閉弁MV1及び第4自動開閉弁MV4がそれぞれ開かれる。その後、逆洗工程において、第3自動開閉弁MV3が開かれる。即ち、逆洗工程において、濾過ユニット4に原水RWと空気とを同時に供給しつつ、ドレン排出口部22からこれら原水RW及び空気と共に、前記空気によってデプスフィルタ10から一次側に押し出されたドレンを排出してもよい。
In the second switching step, the fourth automatic opening / closing valve MV4 is opened. Subsequently, the
また、上記実施形態の濾過装置1では、1つのデプスフィルタ10が濾過ユニット4内に収容されているが、複数のデプスフィルタ10,10,…が濾過ユニット内に収容されてもよい。この場合、各デプスフィルタ10は、平行に配置され、且つ、互いの外周面10a同士が離間した状態となるように配置される。詳しくは、図7及び図8を参照しつつ、以下において説明する。尚、上記実施形態と同様の構成には同一符号を用いると共に詳細な説明を省略し、異なる構成ついてのみ詳細に説明する。
Moreover, in the
濾過ユニット4は、ユニット本体(筐体)40と、このユニット本体40内に収容されるフィルタモジュール210と、を備える。この濾過ユニット4においては、フィルタモジュール210が交換されることによって、デプスフィルタ10の交換が行われる。
The
フィルタモジュール210は、複数のデプスフィルタ10、10、…と、各デプスフィルタ10同士を連結する一対の連結部材212と、を有する。本実施形態のフィルタモジュール210におけるデプスフィルタ10の数は7本であるが、この数に限定されない。
The
各連結部材212は、板状の部材であり、デプスフィルタ10を挿通させる複数の孔213、213、…をそれぞれ有する。一対の連結部材212、212は、各孔213にデプスフィルタ10の端部がそれぞれ挿通されることにより、隣り合うデプスフィルタ10、10同士が間隔をおいた状態で互いに平行若しくは略平行になるように各デプスフィルタ10を連結する。各連結部材212の周縁部には、周方向に所定の間隔をおいて複数の切欠き(被ガイド部)214がそれぞれ設けられている。
Each connecting
ユニット本体40は、周壁部42と、周壁部42の両端に設けられる一対の端壁部44A、44Bと、を備える。尚、連結部材212は、一対に限定されず、1又は3つ以上でもよい。
The unit
周壁部42は、台座パッキン240と、複数のモジュールガイド(軸方向ガイド部材)242、242、…と、原水供給口部218と、を有する。
The
台座パッキン240は、環状のシール部材である。この台座パッキン240は、周壁部42の一方の端部(以下、「開閉側端部」と称する。)の内周面42bに取り付けられている。
The pedestal packing 240 is an annular seal member. The pedestal packing 240 is attached to an inner
モジュールガイド242は、周壁部42の中心軸方向に延びる部材である。このモジュールガイド242は、前記中心軸と平行に内周面42bに沿って取り付けられている。本実施形態のモジュールガイド242は、棒状の部材であるが、この形状に限定されず、前記中心軸方向に延びる板状の部材でもよい。即ち、モジュールガイド242は、その断面形状が連結部材212の切欠き214の形状に対応し、前記中心軸方向に延びる形状であればよい。
The
本実施形態では、6本のモジュールガイド242が周方向に所定の間隔を空けて取り付けられているが、モジュールガイド242の数は6本に限定されない。 In this embodiment, six module guides 242 are attached with a predetermined interval in the circumferential direction, but the number of module guides 242 is not limited to six.
このモジュールガイド242は、フィルタモジュール210における連結部材212の切欠き214と摺接する。詳しくは、各切欠き214は、フィルタモジュール210(連結部材212)が周壁部42内をモジュールガイド242に沿って移動可能に、モジュールガイド242と摺接する。これにより、隣り合うデプスフィルタ10、10同士が間隔をおいた状態で互いに平行になるように、これら複数のデプスフィルタ10、10、…をユニット本体40内の所定位置に容易に配置することができる。
The
当該濾過ユニット4では、原水供給口部218がドレン排出口部を兼ねている。具体的には、原水通路5と排出通路14とが原水供給口部218から延びる分岐配管219に接続されている。このため、第1自動開閉弁MV1が開いて第4自動開閉弁MV4が閉じることにより、原水RWが分岐配管219及び原水供給口部218を通じてユニット本体40内に流入する。また、第1自動開閉弁MV1が閉じて第4自動開閉弁MV4が開くことにより、ユニット本体40内のドレンが原水供給口部218及び分岐配管219を通じてユニット本体40から排出される。
In the
このように、原水供給口部218は、ドレン排出口部を兼ねているため、傾斜配置されるユニット本体40の周壁部42における下端側に設けられる。
Thus, since the raw | natural water
一方の端壁部(開閉側端壁部)44Aは、周壁部42の開閉側端部に設けられ、他方の端壁部(固定側端壁部)44Bは、周壁部42における開閉側端部と反対側の端部に設けられる。
One end wall portion (open / close side end wall portion) 44A is provided at the open / close side end portion of the
開閉側端壁部44Aは、開閉側端部の開口を開閉できるように周壁部42に取り付けられている。本実施形態の開閉側端壁部44Aは、ヒンジ244によって周壁部42に取り付けられている。この開閉側端壁部44Aは、複数(フィルタモジュール210におけるデプスフィルタ10と同じ数)の筒状シール材245、245、…と、これら複数の筒状シール材245、245、…を支持するシール材台座246と、を有する。
The open / close side
筒状シール材245は、上記実施形態の濾過水案内部46及び仕切り部50と同様の形状を有している。即ち、筒状シール材245は、両端が開口した中空の短筒形状である。また、筒状シール材245の先端(デプスフィルタ10側の端部)はエッジ形状である。
The
シール材台座246は、周壁部42の内周面42bと対応する外周縁形状を有する板状の部材である。このシール材台座246は、複数の筒状シール材245、245、…を支持する。具体的に、シール材台座246は、フィルタモジュール210における各デプスフィルタ10と対応する位置において、エッジ側端部をデプスフィルタ10に向けた姿勢となるように各筒状シール材245を支持する。これにより、各筒状シール材245のエッジ側端部が、対応するデプスフィルタ10の端部と当接する(図8参照)。また、シール材台座246には、筒状シール材245の中空部と連通する孔が形成されている。この筒状シール材245の中空部とシール材台座246の孔とによって、シール材台座246の一方の面側の空間(内側空間S2)と他方の面側の空間(中空部11)とが連通する。
The sealing
このシール材台座246は、開閉側端壁部44Aの内面に複数の連結棒247を介して連結されている。この連結棒247は、開閉側端壁部44Aとシール材台座246との間に所定の間隔を形成する。このように、シール材台座246は、開閉側端壁部44Aに連結されているため、開閉側端壁部44Aが開いたときに、この開閉側端壁部44Aと共に移動する(図7参照)。
The sealing
一方、開閉側端壁部44Aが閉じた状態では、シール材台座246は、その内面(連結棒247の接続されている面と反対側の面)の周縁部が台座パッキン240と液密状態で接触するように、連結棒247によって押圧されている。これにより、開閉側端壁部44Aと、シール材台座246と、周壁部42の台座パッキン240よりも外側の部位と、に囲まれた内側空間(第1の空間)S2が形成される。この内側空間S2は、各デプスフィルタ10の中空部11とそれぞれ連通している。尚、この濾過ユニット4においては、ユニット本体40のシール材台座246よりも内側(フィルタモジュール210側)における各デプスフィルタ10の外側が外周空間S1となる。
On the other hand, in the state where the opening / closing side
シール材台座246の連結された開閉側端壁部44Aが開いた状態から閉じた状態になると、各筒状シール材245のエッジ形状の先端が、対応するデプスフィルタ10の端面に正確に食い込む(図8参照)。これは、各デプスフィルタ10が、モジュールガイド242及び連結部材212によって周壁部42内の所定位置に正確に位置決めされているためである。
When the open / close side
固定側端壁部44Bは、周壁部42における前記開閉側端部と反対側の端部に固定されている。複数の筒状シール材245、245、…を有するシール材台座246が、周壁部42の固定側端壁部44Bから内側に所定の間隔を空けた位置に取り付けられている。この固定側端壁部44B側のシール材台座246は、周壁部42の内周面42bに取り付けられ(固定され)ている。これにより、内側空間S2が固定側端壁部44Bと当該シール材台座246との間に形成される。
The fixed side
この濾過ユニット4において、合流管80の各端部は、周壁部42における内側空間S2と対応する位置にそれぞれ接続されている。
In the
以上の濾過ユニット4においては、内側空間S2を囲む部位(開閉側端壁部44A、開閉側端壁部44Aに連結されたシール材台座246、及び周壁部42の台座パッキン240よりも外側の部位、並びに、固定側端壁部44B、固定側端壁部44B側のシール材台座246、及び周壁部42の前記シール材台座246よりも外側の部位)と、合流管80の接続部位とが、内側空間S2に臨むようにそれぞれ設けられている。そして、これら内側空間S2を囲む部位と合流管80の各接続部位とが、デプスフィルタ10の両端側において中空部11からの濾過水FWをユニット本体40の外部にそれぞれ流出させる一対の濾過水取出部を構成する。また、各シール材台座246と、これらに支持される各筒状シール材245とが、ユニット本体40の内部空間を、一対の内部空間S2、S2及び外周空間S1に仕切る仕切り部材を構成する。ここで、一対の内部空間S2、S2は、ユニット本体40の内部空間に収容されたデプスフィルタ10の両端側において、デプスフィルタ10の中空部11に連通する空間である。また、外周空間S1は、ユニット本体40の内部空間においてデプスフィルタ10の外周面10aに面した空間である。
In the
ここで、上記実施形態の濾過装置の効果を確認するために、上記実施形態の濾過装置と比較用の濾過装置とを用い、複数の処理流量で濾過をそれぞれ行った。比較用の濾過装置は、デプスフィルタの一方の端部が閉塞されている以外の構成が上記実施形態の濾過装置と同一の濾過装置である。このとき用いられたデプスフィルタは、公称孔径5μmのものである。また、濾過される原水は、濁度20前後に調整された試験水である。水の濁度(NTU)及び水に含まれる粒子数は光学式カウンターによって測定した。 Here, in order to confirm the effect of the filtration device of the above embodiment, the filtration device of the above embodiment and the filtration device for comparison were used to perform filtration at a plurality of treatment flow rates. The filter device for comparison is the same filter device as the filter device of the above embodiment except that one end of the depth filter is closed. The depth filter used at this time has a nominal pore diameter of 5 μm. The raw water to be filtered is test water adjusted to around 20 turbidity. Water turbidity (NTU) and the number of particles contained in water were measured with an optical counter.
以下にその結果を示す。 The results are shown below.
この表1において、ろ液取出口の欄において「両端」と記載されている部分のデータが、上記実施形態の濾過装置を用いた結果である。また、「片端」と記載されている部分のデータが、比較用の濾過装置を用いた結果である。 In Table 1, the data of the portion described as “both ends” in the column of the filtrate outlet is the result of using the filtration device of the above embodiment. Moreover, the data of the part described as “one end” is the result of using a comparative filtering device.
表1に示すように、比較用の濾過装置では、処理流量を30[L/分](基準の欄参照)から60[L/分](比較例2の欄参照)に増大させると、濾過による濁度の低下率が54%から29%となり、濾過精度が大きく低下している。これに対し、上記実施形態の濾過装置では、処理流量を30[L/分](実施例1の欄参照)から60[L/分](実施例3の欄参照)に増大させても、濾過による濁度の低下率が61%から60%にしか変化しておらず、測定誤差の範囲内である。さらに、処理流量を75[L/分](実施例4の欄参照)に増大させても濾過による濁度の低下率が58%であり、処理流量を30[L/分]から75[L/分]に変化させたときの濁度の低下率の変化も、測定誤差の範囲内に収まっている。このように、上記実施形態の濾過装置における処理流量を、比較用の濾過装置において基準となる処理流量(30[L/分])の倍より増大させても、濾過による濁度の低下率がほぼ変化していない。このため、上記実施形態の濾過装置のデプスフィルタにおける濾過領域が、比較用の濾過装置と比べて2倍よりも広がっていると推測される。従って、上記実施形態の濾過装置では、濾過領域における単位面積当たりの原水の通過流量(デプスフィルタを通過する際の原水による圧力)を抑えつつ、原水の処理流量を増大させることが可能である。 As shown in Table 1, when the treatment flow rate was increased from 30 [L / min] (see the reference column) to 60 [L / min] (see the comparative example 2 column) in the comparative filtration device, the filtration was performed. The rate of decrease in turbidity from 54% to 29%, and the filtration accuracy is greatly reduced. On the other hand, in the filtration device of the above embodiment, even if the treatment flow rate is increased from 30 [L / min] (see the column of Example 1) to 60 [L / min] (see the column of Example 3), The rate of decrease in turbidity due to filtration changes only from 61% to 60%, which is within the measurement error range. Furthermore, even when the treatment flow rate is increased to 75 [L / min] (see the column of Example 4), the rate of decrease in turbidity due to filtration is 58%, and the treatment flow rate is changed from 30 [L / min] to 75 [L The change in the turbidity reduction rate when changed to [/ min] is also within the measurement error range. Thus, even if the treatment flow rate in the filtration device of the above embodiment is increased more than twice the reference treatment flow rate (30 [L / min]) in the comparison filtration device, the rate of decrease in turbidity due to filtration is increased. Almost no change. For this reason, it is estimated that the filtration area | region in the depth filter of the filtration apparatus of the said embodiment has spread more than twice compared with the filtration apparatus for a comparison. Therefore, in the filtration device of the above-mentioned embodiment, it is possible to increase the raw water treatment flow rate while suppressing the flow rate of raw water per unit area in the filtration region (pressure by the raw water when passing through the depth filter).
以上の結果から、上記実施形態の濾過装置では、従来の一方の端部が閉塞された筒状のデプスフィルタを用いた濾過装置に比べ、濾過精度の低下を伴うことなく処理流量を向上させることが可能であることが確認できた。 From the above results, in the filtration device of the above embodiment, the treatment flow rate can be improved without a decrease in filtration accuracy as compared with the conventional filtration device using a cylindrical depth filter with one end closed. It was confirmed that it was possible.
[実施の形態の概要]
以上の実施形態をまとめると、以下の通りである。[Outline of the embodiment]
The above embodiment is summarized as follows.
即ち、上記の実施形態に係るデプスフィルタを用いた濾過ユニットは、原水を濾過して濾過水を生成する。この濾過ユニットでは、両端が開放された筒状の1又は複数のデプスフィルタと、前記デプスフィルタを収容する筐体と、を備える。そして、前記筐体は、当該筐体の内部空間を、当該内部空間に収容された前記デプスフィルタの両端側において当該デプスフィルタの内周面によって区画された2次側空間と連通する一対の第1の空間、及び、前記デプスフィルタの外周面に面した第2の空間に仕切る仕切部材と、各第1の空間に臨むようにそれぞれ設けられ、前記デプスフィルタの両端側において前記2次側空間からの濾過水を当該筐体の外部にそれぞれ流出させる一対の濾過水取出部と、前記第2の空間に臨むように設けられ、当該筐体内に前記原水を流入させる原水供給口部とを有する。 That is, the filtration unit using the depth filter according to the above embodiment produces filtered water by filtering raw water. This filtration unit includes one or more cylindrical depth filters that are open at both ends, and a housing that houses the depth filter. The housing communicates the internal space of the housing with a secondary side space defined by the inner peripheral surface of the depth filter at both end sides of the depth filter accommodated in the internal space. 1 space, a partition member that partitions into a second space facing the outer peripheral surface of the depth filter, and a secondary space provided at both ends of the depth filter. A pair of filtrate outlets for allowing filtrate water from the casing to flow out to the outside of the casing, and a raw water supply port section that is provided so as to face the second space and allows the raw water to flow into the casing. .
この構成によれば、筒状のデプスフィルタの両端部において2次側空間から一対の第1の空間を通じて筐体の外部に濾過水をそれぞれ流出させることができる。即ち、円筒状のデプスフィルタの両端部を通液端部とすることができる。これにより、デプスフィルタにおける原水が通過する領域(濾過領域)を増大させることができ、その結果、濾過精度の低下を伴うことなく処理流量を向上させることができる。即ち、2次側空間の両端から濾過水を流出させてデプスフィルタの両端部近傍をそれぞれ濾過領域とすることによって、筒状のデプスフィルタの一方の端部近傍のみが濾過領域となる従来の濾過装置に比べ、デプスフィルタにおける濾過領域を増大させることができる。その結果、濾過領域における単位面積当たりの原水の通過流量(デプスフィルタを通過する際の原水による圧力)を抑えつつ、原水の処理流量を増大させることができる。しかも、2次側空間の両端から濾過水を流出させてデプスフィルタの両端部近傍をそれぞれ濾過領域とすることによって、一方の端部を閉塞させたデプスフィルタを用いた従来の濾過装置の処理流量に比べ、濾過精度の低下を伴うことなく二倍を超える処理流量にすることが可能となる。 According to this configuration, the filtered water can flow out from the secondary space to the outside of the housing through the pair of first spaces at both ends of the cylindrical depth filter. That is, both end portions of the cylindrical depth filter can be set as liquid end portions. Thereby, the area | region (filtration area | region) through which the raw | natural water in a depth filter passes can be increased, As a result, a process flow rate can be improved, without being accompanied by the fall of filtration accuracy. In other words, the conventional filtration in which only the vicinity of one end of the cylindrical depth filter becomes a filtration region by allowing filtered water to flow out from both ends of the secondary space and making the vicinity of both ends of the depth filter each as a filtration region. Compared to the device, the filtration area in the depth filter can be increased. As a result, the raw water treatment flow rate can be increased while suppressing the flow rate of raw water per unit area in the filtration region (pressure due to the raw water when passing through the depth filter). Moreover, the processing flow rate of the conventional filtration apparatus using the depth filter in which one end is closed by letting filtered water flow out from both ends of the secondary space and making the vicinity of both ends of the depth filter respectively filter regions. Compared to the above, it becomes possible to make the processing flow rate more than double without lowering the filtration accuracy.
また、上記実施形態の濾過ユニットでは前記デプスフィルタは複数設けられている。そして、この濾過ユニットは、隣り合うデプスフィルタ同士が間隔を空けた状態で互いに平行若しくは略平行になるように各デプスフィルタを連結する連結部材を備える。そして、前記筐体は、前記内部空間を囲む内周面に設けられ、且つ前記デプスフィルタの中心軸方向に延びる軸方向ガイド部材を有し、前記連結部材は、前記筐体内で前記軸方向ガイド部材に沿って摺動できるように当該軸方向ガイド部材と係合可能な被ガイド部を周縁部に有してもよい。 In the filtration unit of the above embodiment, a plurality of the depth filters are provided. And this filtration unit is provided with the connection member which connects each depth filter so that adjacent depth filters may mutually be parallel or substantially parallel in the state which spaced apart. The casing includes an axial guide member provided on an inner peripheral surface surrounding the internal space and extending in a central axis direction of the depth filter, and the connecting member is the axial guide in the casing. You may have the to-be-guided part engageable with the said axial direction guide member so that it can slide along a member in a peripheral part.
この構成によれば、筐体内に複数のデプスフィルタを配置する際に、被ガイド部の被ガイド部を軸方向ガイド部材に係合させて当該軸方向ガイド部材に沿って摺動させることにより、複数のデプスフィルタを、隣り合うデプスフィルタ同士が間隔を空けた状態で互いに平行若しくは略平行になるように筐体内に容易に配置することができる。 According to this configuration, when arranging a plurality of depth filters in the housing, by engaging the guided portion of the guided portion with the axial guide member and sliding along the axial guide member, A plurality of depth filters can be easily arranged in the housing such that adjacent depth filters are parallel or substantially parallel to each other with a gap therebetween.
また、上記実施形態の濾過ユニットでは、前記筐体は、前記デプスフィルタとの間に前記第2の空間を形成するように当該デプスフィルタをその周方向に囲む周壁を備える。そして、前記周壁の内周面は、先端が前記デプスフィルタの外周面に当接するように前記周壁の径方向内側に向けて突出する複数のガイド部を含む。また、前記複数のガイド部は、前記デプスフィルタの周方向に間隔をおいて配置されている。 Moreover, in the filtration unit of the said embodiment, the said housing | casing is provided with the surrounding wall which surrounds the said depth filter in the circumferential direction so that the said 2nd space may be formed between the said depth filter. The inner peripheral surface of the peripheral wall includes a plurality of guide portions projecting inward in the radial direction of the peripheral wall so that the tip abuts on the outer peripheral surface of the depth filter. The plurality of guide portions are arranged at intervals in the circumferential direction of the depth filter.
かかる構成によれば、筐体内において各ガイド部の先端に当接するようにデプスフィルタを配置することにより、当該デプスフィルタの筐体内における位置決めを容易に行うことができる。 According to this configuration, the depth filter can be easily positioned within the casing by disposing the depth filter so as to contact the tip of each guide portion in the casing.
また、ガイド部が周方向に間隔をおいて複数配置されているため、デプスフィルタが筐体内に配置されたときに、当該デプスフィルタの外側において原水がガイド部間を通ることができるため、デプスフィルタの中心軸方向への原水の流動が許容される。これにより、原水供給口部を通じて筐体内に供給された原水が当該デプスフィルタの外周面に面する空間全体に行き渡り易くなる。 In addition, since a plurality of guide portions are arranged at intervals in the circumferential direction, when the depth filter is arranged in the housing, raw water can pass between the guide portions outside the depth filter. The flow of raw water in the direction of the central axis of the filter is allowed. As a result, the raw water supplied into the housing through the raw water supply port is easily spread over the entire space facing the outer peripheral surface of the depth filter.
また、上記の実施形態に係るデプスフィルタを用いた濾過装置は、原水を濾過して濾過水を生成する。この濾過装置では、上記のいずれかの濾過ユニットと、前記濾過ユニットの原水供給口部を通じて前記筐体内に原水を供給するポンプと、を備える。 Moreover, the filtration apparatus using the depth filter which concerns on said embodiment filters raw water, and produces | generates filtered water. This filtration apparatus includes any one of the filtration units described above and a pump that supplies raw water into the housing through the raw water supply port of the filtration unit.
この構成によれば、筒状のデプスフィルタの両端部において2次側空間から一対の第1の空間を通じて濾過水を筐体の外部にそれぞれ流出させることによって、デプスフィルタにおける濾過領域を増大させることができる。これにより、濾過精度の低下を伴うことなく処理流量を向上させることができる。 According to this configuration, the filtration region in the depth filter is increased by causing the filtrate water to flow out from the secondary space through the pair of first spaces at both ends of the cylindrical depth filter. Can do. Thereby, a process flow rate can be improved without accompanying the fall of filtration accuracy.
また、上記実施形態の濾過装置は、内部を濾過水が流れる管材であって、前記一対の濾過水取出部にそれぞれ接続され、前記各濾過水取出部からの濾過水を合流させて外部に送り出す合流管を備える。そして、前記濾過ユニットは、前記デプスフィルタの中心軸が水平面に対して傾斜し若しくは垂直になるように配置される。また、前記合流管は、当該合流管における前記濾過水を合流させる部位よりも前記デプスフィルタの下端側の位置に、当該合流管内に形成される前記濾過水の流路の断面積を局所的に小さくする絞り部を有する。 Moreover, the filtration apparatus of the said embodiment is a pipe material through which filtered water flows, and is connected to each of the pair of filtered water outlets. The filtered water from each of the filtered water outlets is merged and sent to the outside. A junction pipe is provided. The filtration unit is disposed such that the central axis of the depth filter is inclined or perpendicular to a horizontal plane. Further, the merging pipe locally has a cross-sectional area of the flow path of the filtrate water formed in the merging pipe at a position on the lower end side of the depth filter with respect to a portion where the filthy water is merged in the merging pipe. It has a throttle part to make it smaller.
この構成では、濾過水を合流させる部位よりもデプスフィルタの下端側に、当該合流管内に形成される濾過水の流路の断面積を局所的に小さくする絞り部を設けている。これにより、合流管において、デプスフィルタ(2次側空間)の上側の端部から流れ出た濾過水と、デプスフィルタ(2次側空間)の下側の端部から流れ出た濾過水とが合流するときの流量を同一若しくは略同一にすることができる。その結果、デプスフィルタ(2次側空間)の下側の端部から流れ出た濾過水が、より多く合流管から外部に送り出されることを防ぐことができる。即ち、デプスフィルタの中心軸が水平面に対して傾斜し若しくは垂直になるように濾過ユニットが配置される場合、2次側空間(デプスフィルタ)の下側の端部から濾過水が流れ出やすい。このため、絞り部を設けて2次側空間の下側の端部から流れ出る濾過水の圧力及び流量を調整することによって、合流管の濾過水が合流する部位において、2次側空間の上側の端部から流れ出る濾過水の流量と下側の端部から流れ出る濾過水の流量とを同一若しくは略同一にすることができる。これにより、合流管から送り出される濾過水において、所望の流量及び所望の濾過精度が得やすくなる。 In this structure, the throttle part which locally reduces the cross-sectional area of the flow path of the filtrate formed in the said junction pipe is provided in the lower end side of a depth filter rather than the site | part which joins filtrate. Thereby, in the junction pipe, the filtered water flowing out from the upper end portion of the depth filter (secondary side space) and the filtered water flowing out from the lower end portion of the depth filter (secondary side space) merge. The flow rate at the time can be the same or substantially the same. As a result, it is possible to prevent more filtered water flowing out from the lower end of the depth filter (secondary space) from being sent out to the outside through the junction pipe. That is, when the filtration unit is disposed so that the central axis of the depth filter is inclined or perpendicular to the horizontal plane, the filtered water tends to flow out from the lower end of the secondary space (depth filter). For this reason, by providing the throttle part and adjusting the pressure and flow rate of the filtrate flowing out from the lower end of the secondary space, at the site where the filtrate of the merge pipe joins, the upper side of the secondary space. The flow rate of the filtered water flowing out from the end portion and the flow rate of the filtered water flowing out from the lower end portion can be made the same or substantially the same. This makes it easier to obtain a desired flow rate and desired filtration accuracy in the filtered water delivered from the junction pipe.
また、上記実施形態の濾過装置は、前記2次側空間に濾過水を供給可能な逆洗部を備える。そして、前記濾過ユニットは、前記デプスフィルタの中心軸の水平面に対する傾斜角が10°以上、且つ30°以下となるように配置される。また、前記デプスフィルタは、円筒状である。また、前記筐体は、前記デプスフィルタとの間に前記第2の空間を形成するように当該デプスフィルタをその周方向に囲む周壁と、前記第2の空間内の流体を当該筐体の外部に排出可能なドレン排出口部と、を有する。前記周壁は、前記デプスフィルタの中心軸と平行な中心軸を有する略円柱面状の内周面を備える。また、前記ドレン排出口部は、前記周壁の内周面における最も低い位置と対応する位置に設けられる。 Moreover, the filtration apparatus of the said embodiment is equipped with the backwashing part which can supply filtered water to the said secondary side space. And the said filtration unit is arrange | positioned so that the inclination | tilt angle with respect to the horizontal surface of the center axis | shaft of the said depth filter may be 10 degrees or more and 30 degrees or less. The depth filter has a cylindrical shape. The casing has a peripheral wall surrounding the depth filter in the circumferential direction so as to form the second space with the depth filter, and fluid in the second space is external to the casing. And a drain discharge port portion capable of discharging. The peripheral wall includes a substantially cylindrical inner peripheral surface having a central axis parallel to the central axis of the depth filter. Moreover, the said drain discharge port part is provided in the position corresponding to the lowest position in the internal peripheral surface of the said surrounding wall.
この構成によれば、筐体外への逆洗ドレン(デプスフィルタが原水の濾過の際に捕捉した粒子等の異物を含む流体)の好適な排出を可能にする。また、デプスフィルタの両端部において2次側空間からそれぞれ流れ出る濾過水の流量の差を抑えることができる。 According to this configuration, the backwash drain (fluid containing foreign matter such as particles captured by the depth filter when the raw water is filtered) outside the housing can be suitably discharged. Moreover, the difference of the flow volume of the filtrate water which each flows out from secondary side space in the both ends of a depth filter can be suppressed.
具体的には、濾過水が2次側空間に供給されることにより、濾過水がデプスフィルタを2次側空間から第2の空間に向けて通過する。このとき、原水の濾過の際にデプスフィルタの内部に捕捉されていた粒子等の異物が前記濾過水による圧力によってデプスフィルタの外側(第2の空間)に押し出される。これにより、デプスフィルタの目詰まりが解消されて当該デプスフィルタの濾過性能が回復する。そして、周壁の内周面が傾斜しているため、このデプスフィルタから押し出された粒子等の異物を含む流体は、その自重によって前記内周面に沿って下り、第2の空間の最も低い位置に集まる。この位置から粒子等の異物を含む流体を排出できるようにドレン排出口部が設けられることにより、前記粒子等の異物を含む流体を筐体の外部に好適に排出することができる。 Specifically, the filtered water is supplied to the secondary side space, so that the filtered water passes through the depth filter from the secondary side space toward the second space. At this time, foreign matters such as particles trapped in the depth filter during the filtration of the raw water are pushed out of the depth filter (second space) by the pressure of the filtered water. Thereby, clogging of the depth filter is eliminated, and the filtration performance of the depth filter is restored. Since the inner peripheral surface of the peripheral wall is inclined, the fluid containing foreign matters such as particles pushed out from the depth filter descends along the inner peripheral surface by its own weight, and is the lowest position in the second space. To gather. By providing the drain discharge port so that the fluid containing foreign substances such as particles can be discharged from this position, the fluid containing foreign substances such as particles can be suitably discharged to the outside of the housing.
このように、ドレンを排出し易くするために周壁の内周面が傾斜するように筐体が配置されると、筐体の内周面の中心軸とデプスフィルタの中心軸とが平行であるため、デプスフィルタも傾斜した状態となる。この状態での傾斜角(中心軸の水平面に対する角度)を10°以上、且つ30°以下とすることにより、デプスフィルタの両端部において2次側空間からそれぞれ流れ出る濾過水の流量の差を抑えることができる。即ち、筒状のデプスフィルタが傾斜した状態で配置された場合、濾過水の水圧分布のために2次側空間の下側の端部から濾過水が流れ出やすいが、中心軸が水平面に対して10°以上、且つ30°以下となるようにデプスフィルタが配置されることにより、2次側空間の上側の端部から流れ出る濾過水の流量と、2次側空間の下側の端部から流れ出る濾過水の流量との差を、濾過装置の使用における許容範囲内に抑えることができる。 Thus, when the casing is arranged so that the inner peripheral surface of the peripheral wall is inclined in order to facilitate drainage, the central axis of the inner peripheral surface of the casing and the central axis of the depth filter are parallel to each other. For this reason, the depth filter is also inclined. In this state, by setting the inclination angle (angle of the central axis with respect to the horizontal plane) to 10 ° or more and 30 ° or less, the difference in the flow rate of filtrate water flowing out from the secondary space at both ends of the depth filter is suppressed. Can do. That is, when the cylindrical depth filter is disposed in an inclined state, the filtered water tends to flow out from the lower end of the secondary space due to the distribution of the filtered water pressure, but the central axis is relative to the horizontal plane. By arranging the depth filter to be 10 ° or more and 30 ° or less, the flow rate of filtrate water flowing out from the upper end portion of the secondary side space and flowing out from the lower end portion of the secondary side space A difference from the flow rate of the filtrate water can be suppressed within an allowable range in using the filtration device.
本発明は、デプスフィルタを用いた濾過ユニット、及びデプスフィルタを用いた濾過装置を提供する。 The present invention provides a filtration unit using a depth filter, and a filtration device using a depth filter.
Claims (6)
両端が開放された筒状の1又は複数のデプスフィルタと、
前記デプスフィルタを収容する筐体と、を備え、
前記筐体は、当該筐体の内部空間を、当該内部空間に収容された前記デプスフィルタの両端側において当該デプスフィルタの内周面によって区画された2次側空間と連通する一対の第1の空間、及び、前記デプスフィルタの外周面に面した第2の空間に仕切る仕切部材と、
各第1の空間に臨むようにそれぞれ設けられ、前記デプスフィルタの両端側において前記2次側空間からの濾過水を当該筐体の外部にそれぞれ流出させる一対の濾過水取出部と、
前記第2の空間に臨むように設けられ、当該筐体内に前記原水を流入させる原水供給口部とを有する、デプスフィルタを用いた濾過ユニット。A filtration unit for filtering raw water to produce filtered water,
One or more cylindrical depth filters open at both ends;
A housing for accommodating the depth filter,
The housing communicates with the secondary space defined by the inner peripheral surface of the depth filter at both ends of the depth filter accommodated in the interior space of the housing. A partition member that partitions the space and a second space facing the outer peripheral surface of the depth filter;
A pair of filtered water outlets that are respectively provided so as to face each of the first spaces, and flow out the filtered water from the secondary side space to the outside of the housing at both ends of the depth filter;
A filtration unit using a depth filter, which is provided so as to face the second space and has a raw water supply port for allowing the raw water to flow into the housing.
当該濾過ユニットは、隣り合うデプスフィルタ同士が間隔を空けた状態で互いに平行若しくは略平行になるように各デプスフィルタを連結する連結部材を備え、
前記筐体は、前記内部空間を囲む内周面に設けられ、且つ前記デプスフィルタの中心軸方向に延びる軸方向ガイド部材を有し、
前記連結部材は、前記筐体内で前記軸方向ガイド部材に沿って摺動できるように当該軸方向ガイド部材と係合可能な被ガイド部を周縁部に有する、請求項1に記載のデプスフィルタを用いた濾過ユニット。A plurality of the depth filters are provided,
The filtration unit includes a connecting member that connects the depth filters so that adjacent depth filters are parallel to each other or substantially parallel to each other with a space between them.
The housing includes an axial guide member provided on an inner peripheral surface surrounding the internal space and extending in a central axis direction of the depth filter,
2. The depth filter according to claim 1, wherein the connecting member has a guided portion at a peripheral edge portion that can be engaged with the axial guide member so that the connecting member can slide along the axial guide member in the housing. The filtration unit used.
前記周壁の内周面は、先端が前記デプスフィルタの外周面に当接するように前記周壁の径方向内側に向けて突出する複数のガイド部を含み、
前記複数のガイド部は、前記デプスフィルタの周方向に間隔をおいて配置されている請求項1に記載のデプスフィルタを用いた濾過ユニット。The housing includes a peripheral wall that surrounds the depth filter in the circumferential direction so as to form the second space between the housing and the depth filter.
The inner peripheral surface of the peripheral wall includes a plurality of guide portions protruding toward the radially inner side of the peripheral wall so that a tip abuts on an outer peripheral surface of the depth filter,
The filtration unit using a depth filter according to claim 1, wherein the plurality of guide portions are arranged at intervals in a circumferential direction of the depth filter.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の濾過ユニットと、
前記濾過ユニットの原水供給口部を通じて前記筐体内に原水を供給するポンプと、を備えるデプスフィルタを用いた濾過装置。A filtration device for producing filtered water by filtering raw water,
The filtration unit according to any one of claims 1 to 3,
A filtration device using a depth filter comprising: a pump that supplies raw water into the housing through a raw water supply port of the filtration unit.
前記濾過ユニットは、前記デプスフィルタの中心軸が水平面に対して傾斜し若しくは垂直になるように配置され、
前記合流管は、当該合流管における前記濾過水を合流させる部位よりも前記デプスフィルタの下端側の位置に、当該合流管内に形成される前記濾過水の流路の断面積を局所的に小さくする絞り部を有する請求項4に記載のデプスフィルタを用いた濾過装置。A pipe material through which filtered water flows, and is connected to each of the pair of filtered water outlets, and includes a merging pipe that joins the filtered water from each filtered water outlet and sends it to the outside.
The filtration unit is disposed such that a central axis of the depth filter is inclined or perpendicular to a horizontal plane,
The merging pipe locally reduces the cross-sectional area of the flow path of the filtered water formed in the merging pipe at a position on the lower end side of the depth filter with respect to a portion where the filtrated water is merged in the merging pipe. The filtration apparatus using the depth filter of Claim 4 which has a throttle part.
前記濾過ユニットは、前記デプスフィルタの中心軸の水平面に対する傾斜角が10°以上、且つ30°以下となるように配置され、
前記デプスフィルタは、円筒状であり、
前記筐体は、前記デプスフィルタとの間に前記第2の空間を形成するように当該デプスフィルタをその周方向に囲む周壁と、前記第2の空間内の流体を当該筐体の外部に排出可能なドレン排出口部と、を有し、
前記周壁は、前記デプスフィルタの中心軸と平行な中心軸を有する略円柱面状の内周面を備え、
前記ドレン排出口部は、前記周壁の内周面における最も低い位置と対応する位置に設けられる請求項4又は5に記載のデプスフィルタを用いた濾過装置。
A backwashing unit capable of supplying filtered water to the secondary side space;
The filtration unit is arranged so that an inclination angle with respect to a horizontal plane of a central axis of the depth filter is 10 ° or more and 30 ° or less,
The depth filter is cylindrical,
The casing discharges the fluid in the second space to the outside of the casing, the peripheral wall surrounding the depth filter in the circumferential direction so as to form the second space between the casing and the depth filter. A possible drain outlet, and
The peripheral wall includes a substantially cylindrical inner peripheral surface having a central axis parallel to the central axis of the depth filter,
The said drain discharge port part is a filtration apparatus using the depth filter of Claim 4 or 5 provided in the position corresponding to the lowest position in the internal peripheral surface of the said surrounding wall.
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