説明

濾過装置

【課題】海水、泥水等を凝集剤とか砂濾過等を不要として清水とすることができるから、RO膜濾過装置をコンパクト化することができ、しかも容易に逆洗できる濾過装置を提供する。
【解決手段】内周面がサイクロン形状の容器と、該容器内に位置する下端が閉鎖した回転筒体と、該回転筒体外周に多数のブラシを設けたサイクロン形状の濾過ブラシと、前記回転筒体に設けた多数の小孔とを具備し、前記容器内に流入させた被処理水は、容器下部から排出される泥水と、ブラシを通って小孔から筒体内に流入する清水とに分離し、逆洗は、回転銃体に洗浄液を導入することにとによって、容易に行なうことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、海水、河川水等を凝集剤を添加して分離することと、砂濾過等の前濾過装置等を不要とし、しかも逆洗により繰り返し使用できるようにした濾過装置に関する。
【背景技術】
【0002】
RO膜を使用した濾過装置は、放射性物質、細菌、海水中の金属イオン、塩素イオン等を除去できることは知られている。しかしながら、海水、河川水等を濾過する場合は、凝集剤を添加して撹拌し、分離した上澄み水をサイクロンに入れ、更に砂濾過した後、RO膜を使用して濾過している。このようにしないと、RO膜が1年程度で使用不能になるからである。
【0003】
上記したように、RO膜で濾過するには、実際には、RO膜濾過器以外に沢山の濾過器やタンク、配管等を必要としたので、装置が大変大掛かりなものとなる問題があった。そればかりか、砂濾過器は、逆洗が非常に難しい問題があったから、砂を交換しなければならなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この発明は、海水、河川水等を凝集剤とか砂濾過等を不要として清水とすることができるほか、RO膜濾過装置をコンパクト化することができ、しかも容易に逆洗できる濾過装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的に沿う本発明の構成は、内周面がサイクロン形状の容器と、該容器内に位置する下端が閉鎖した回転筒体と、該回転筒体外周に多数の線状体からなるブラシを設けたサイクロン形状の濾過ブラシと、前記回転筒体に設けた多数の小孔とを具備し、前記容器内に流入させた被処理水は、容器下部から排出される泥水と、濾過ブラシを通って前記小孔から回転筒体内に流入する清水とに分離することを特徴とする。
【0006】
濾過ブラシの前記隣接する線状体は、太い部分を有し、一部接触するように形成するのが好ましい(請求項2)。
【0007】
前記回転筒体内に洗浄水を流入させ、回転筒体を回転させて、洗浄水と一緒にブラシに付着した不溶物を吹き飛ばして逆洗することができる(請求項3)。
【0008】
前記回転筒体には、濾液の出口になるパイプが内装され、前記サイクロン形状の容器下端は、ドレン出口に形成され、容器上端には蓋体の開口に被処理液導入パイプを連結するように構成すると良い(請求項4)。
【0009】
前記被処理液導入パイプは、切替弁Bに連結され、連続運転時(濾過時)は、切替弁Bによって、切替弁Aへの配管に連通し、切替弁Aによって、原水入口に連通し、前記濾液の出口になるパイプは、切替弁Cに連結され、切替弁Cによって、濾過水出口パイプに連通するように切り替えられている(請求項5)。
【0010】
前記濾液の出口になるパイプは、切替弁Cに連結され、逆洗時は、切替弁Cによって、切替弁Bに連通し、切替弁Bによって、切替弁Aへの配管に連通し、該配管は、切替弁Aによって、洗浄水入口に連通するように切り替えられている(請求項6)。
【0011】
前記回転ブラシの回転筒体は、上下を軸受で支持するのが好ましい(請求項7)。前記ブラシは、多数の直径0.3mm〜1.0mmの線状体で形成するのが好ましい(請98)。前記回転筒体の線状体と線状体との間に形成する多数の小孔は、直径0.5〜1mmとするのが好ましい(請求項10)。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、サイクロンと遠心分離の原理によって、重いものは、外方で且つ下方に移動することと、細い線状体が変形して積層した隙間は、粒状物は通過し得ないので、この隙間を染み込むように通過した清水のみを、回転筒体の小孔から分離できると共に、逆洗により、ブラシに付着した不溶物を容易に除去できるから、この濾過装置のライフサイクルが極めて長い利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の装置で連続運転時の切替弁操作を示す断面図である。
【図2】本発明の装置で自動洗浄時の切替弁操作を示す断面図である。
【図3】本発明の装置の運転時の平面図である。
【図4】本発明の装置の洗浄工程時の平面図である。
【図5】本発明の装置で濾過している状態を示す断面図である。
【図6】図5のA―A断面図である。
【符号の説明】
【0014】
1 サイクロン形状の容器
2 濾過ブラシ
3 小孔(吸引孔)
4 回転筒体
10 濾過水を取り出すパイプ
13 被処理液導入パイプ
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0016】
図1は、本発明の一実施例を示す断面図であるが、架台に取り付けられたサイクロン形状の容器1に、多数の小孔(吸引孔)3を有する下端が閉鎖した回転筒体4が内装されている。回転筒体4外周に多数の細い線状体(直径0.7mm)からなる濾過ブラシ2が、隣接する線状体が互いに部分的に接触するように設けられている。尚、濾過ブラシ2外周も容器内面と同様のサイクロン形状に形成されている。
【0017】
回転する筒体4下端は、回転軸固定ベアリングに支持され、上部はサイクロン形状の容器1の蓋体5に固定されたベアリング6に支持されている。回転軸固定ベアリングは、サイクロン形状の容器1下部に固定された流体が通過し得る支持板7に固定されている。サイクロン形状の容器1下端は、清水と分離された泥水のドレン出口に形成されている。
【0018】
回転する筒体4上端の蓋体8には、メカニカルシールを内装した短筒体9が連設され、該短筒体の上部の抑え金具と下部の蓋体8には、濾過水を取り出すパイプ10が貫通し、該パイプ10は、回転する筒体4中央より下方に達している。パイプ10は、停止時の残存清水量を少なくできることから、回転筒体4内中央より多少下に位置するのが好ましい。パイプ10の上端は切替弁C(三方弁)に連結されている。切替弁Cは、連続運転時は、パイプ10を濾過水出口のパイプ11に連結するように切り替えられている。
【0019】
短筒体の外周には、大歯車12が固定され、該大歯車12は、回転制御モーターの回転軸に固定された歯車に歯合している。
【0020】
回転制御モーターは、容器1の蓋体上に固定されたモーターサポートに固定され、該蓋体5には、被処理水の流入口が形成され、該流入口は、被処理液導入パイプ13を介して、切替弁B(三方弁)に連結されている。切替弁Bは、運転時は、被処理液導入パイプ13を、切替弁A(三方弁)への配管に連結するように切り替えられている。
【0021】
切替弁Aは、原水入口か、洗浄水入口に連通するかに切替できるものであるが、運転時は、原水入口に連通するように切り替えられている。切替弁Aを図1のように切り替えると、切替弁B及び切替弁Cも、当然図1に示すように切り替えられるようになっている。
【0022】
上記のように構成されているので、運転時は、切替弁Aによって、原水入口と配管とが連通し、モーターにより駆動するポンプによって、原水を配管を通って、切替弁Bからサイクロン形状の容器1内に流入させ、モーターで歯車を介して回転軸を高速回転させることによって、濾過ブラシは高速回転し、サイクロンと遠心分離の原理によって、不溶物は外方で下方に移動し、変形した多数のブラシの隙間を染み込むように通過した清水のみが回転する筒体の吸引孔3を通って、切替弁Cから濾過水出口に流出する。
【0023】
図3は、運転時の状態を示す平面図である。泥水出口は、図1のドレン出口に泥水出口となるパイプが結合されている。モーターで歯車を介して回転筒体で濾過ブラシを回転させている容器内に、原水入口から被処理水を導入し、濾過ブラシによって、被処理水は濾過水と泥水に分離されることを示すものである。
【0024】
図2は、タイマーにより、自動洗浄時に切替弁を切り替えて、自動洗浄している状態を示すものである。
【0025】
切替弁Aによって、配管は、洗浄水入口に連通するように切り替えられているので、モーターで駆動するポンプによって、洗浄水は、配管を通って、切替弁Bに送られる。切替弁Bによって、洗浄水は切替弁Cに送られるパイプ14と連通するように切り替えられ、切替弁Cによって、洗浄水は、回転筒体内のパイプ10に連通するように切り替えられている。従って、モーターで歯車を介して高速回転している筒体内に洗浄水は流入するが、流入した洗浄水は、筒体の小孔(吸引孔)3を通って濾過ブラシ2から不溶物と一緒に勢い良く噴出する。不溶物を混入した洗浄水は、ドレン出口から排出される。
【0026】
上記実施例では、回転筒体4は、小径の筒体の外周に間隔付けて大径の筒体を配設して、その間に空気室を形成し、空気室上下は閉鎖された形状に形成されている。これは必ずしもこのようでなくともよく、単一の筒体構造の回転筒体であっても差し支えない。
【0027】
図4は、洗浄工程時の状態を示す平面図である。原水入口は、ストップの状態であり、モーターで歯車を介して回転している回転筒体内に、洗浄水入口からの洗浄水が流入し、洗浄水は回転ブラシからブラシに付着している不溶物と共に噴出し、泥水として泥水出口から除去される。
【0028】
図5は、本発明の他の実施例を示すものであり、回転配管の下端は、底部に固定した支持部材15に固定された軸受で支持し、上部は蓋体5に固定した軸受で支持している。尚、支持部材15には、泥水が通過する開口が形成されているのは勿論である。
【0029】
回転配管の上端部にはメカニカルシールが装着され、上端には抑え金具が固定されている。抑え金具とメカニカルシールにはパイプ10が嵌挿され、パイプ10は、回転配管の中央より下方に位置している。
【0030】
濾過ブラシの隙間を通って濾過された清水は、吸引穴(小孔)3から流入し、矢印で示すように移動して、パイプ10から濾過水出口に流出する。
【0031】
図6は、図5の断面図であるが、隣接するブラシは、一部接触する中央部が太い丸みを帯びた形状に形成されている。先端に向かって先太となる形状、例えば、扇形に形成するのが特に好ましい。要するに、隣接するブラシが一部接触し易い形状とするのが好ましい。隣接するブラシが一部が完全に接触していなくとも、近接状態であれば、線状体は、回転により倒れるので差し支えない。近接状態とは、好ましくは、線状体固定部で3mm以下、特に好ましくは2mm以下の隙間である。線状体と線状体との間に吸引穴(小孔)3を形成するので、線状体固定部で1mm程度の隙間は必要である。
【0032】
ブラシの太さは、好ましくは0.5mm〜1mmである。太すぎると、不溶物を完全に分離するのが困難になる。図6の形状とする場合は、固定部の細い部分の太さが、この範囲内とするのが好ましい。
【0033】
この実施例では、ナイロン製のブラシを使用したが、繊維又は繊維状部材で形成するのが好ましい。ブラシの材質は、0.5mm〜1mmにできるなら、金属であっても差し支えない。
【0034】
図1の連続運転時の切替弁と図2の自動洗浄時の切替弁との切り替えは、被処理液に応じて、それぞれ何時間かタイマーで適宜設定しておくと良い。
【0035】
本発明の濾過装置は、RO膜濾過等の前濾過装置として使用するのに適しているが、被処理水によっては、この濾過装置単独で使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【0036】
本発明の濾過装置を使用することによって、凝集剤での処理とか、砂濾過を不要とすることができるから、RO膜等を使用する濾過装置を極めてコンパクトにできると共に、逆洗により繰り返し使用することができるから、経済的な面でも極めて優れている。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
内周面がサイクロン形状の容器と、該容器内に位置する下端が閉鎖した回転筒体と、該回転筒体外周に多数の線状体からなるブラシを設けたサイクロン形状の濾過ブラシと、前記回転筒体に設けた多数の小孔とを具備し、前記容器内に流入させた被処理水は、容器下部から排出される泥水と、濾過ブラシを通って前記小孔から回転筒体内に流入する清水とに分離する濾過装置。
【請求項2】
濾過ブラシの前記隣接する線状体は、太い部分を有し、一部接触する請求項1記載の濾過装置。
【請求項3】
前記回転筒体内に洗浄水を流入させ、回転筒体を回転させて、洗浄水と一緒にブラシに付着した不溶物を吹き飛ばして逆洗する請求項1又は2記載の濾過装置。
【請求項4】
前記回転筒体には、濾液の出口になるパイプが内装され、前記サイクロン形状の容器下端は、ドレン出口に形成され、容器上端には蓋体の開口に被処理液導入パイプを連結する請求項1〜3のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項5】
前記被処理液導入パイプは、切替弁Bに連結され、連続運転時(濾過時)は、切替弁Bによって、切替弁Aへの配管に連通し、切替弁Aによって、原水入口に連通し、前記濾液の出口になるパイプは、切替弁Cに連結され、切替弁Cによって、濾過水出口パイプに連通するように切り替えられている請求項4記載の濾過装置。
【請求項6】
前記濾液の出口になるパイプは、切替弁Cに連結され、逆洗時は、切替弁Cによって、切替弁Bに連通し、切替弁Bによって、切替弁Aへの配管に連通し、該配管は、切替弁Aによって、洗浄水入口に連通するように切り替えられている請求項4記載の濾過装置。
【請求項7】
前記回転ブラシの回転筒体は、上下を軸受で支持されている請求項1〜6のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項8】
前記回転ブラシは、多数の直径0.3〜1mmの線状体で形成する請求項1〜7のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項9】
前記線状体は、繊維又は繊維状部材で形成する請求項1〜8のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項10】
前記回転筒体の線状体と線状体との間に形成する多数の小孔は、直径0.5〜1mmである請求項1〜9のいずれかに記載の濾過装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−59702(P2013−59702A)
【公開日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−197778(P2011−197778)
【出願日】平成23年9月12日(2011.9.12)
【出願人】(511080306)株式会社テクノシステム (5)
【Fターム(参考)】