(57)【要約】【課題】逆洗浄時におけるろ過フィルターの付着物の除去率を高くすることができるろ過装置を提供する。【解決手段】ろ過装置１０は、ろ過方向に原水１を通すことによって原水をろ過可能なバネ式フィルター２０と、流入口４４及び流出口４１が形成され、流出口に設けられたろ過フィルターを収容可能な容器３０と、容器の内部に、流入口とろ過フィルターとの間に貯留される原水と接し且つ逆圧により体積圧縮する体積圧縮空気６６を収容可能な空気貯留部６０と、を備える。【選択図】図５
2020006281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過方向に水を通すことによって前記水をろ過可能なろ過フィルターと、
流入口及び流出口が形成され、前記流出口に設けられた前記ろ過フィルターを収容可能な容器と、
前記容器の内部または外部に、前記流入口と前記ろ過フィルターとの間に貯留される前記水と接し且つ逆圧により体積圧縮する体積圧縮空気を収容可能な空気貯留部と、
を備えることを特徴とするろ過装置。
【請求項２】
前記ろ過フィルターは、所定の方向に沿って延びるコイルバネで構成され、前記所定の方向の一方の端部が前記流出口に接続及び開放され、他方の端部が閉じられている、
請求項１に記載のろ過装置。
【請求項３】
容器の流出口に設けられたろ過フィルターに、ろ過対象物質を含む水を前記容器の流入口からろ過方向に通すことによって前記水をろ過しつつ、前記容器の流入口と前記ろ過フィルターとの間に貯留される前記水と接する状態で前記容器の内部または外部に体積圧縮空気を維持するろ過工程と、
前記流出口側から前記容器の内部に逆圧を作用させることによって前記ろ過工程でろ過フィルターに付着した付着物を前記ろ過フィルターから除去する逆洗浄工程と、
を備えることを特徴とするろ過方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ろ過装置及びろ過方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、地下水や工事濁水（以下、原水という）の浄化再生や徐鉄、徐マンガンを行う際には、各種フィルターを備えたろ過装置が用いられている。各種フィルターのうち、プリコート材を用いたバネ式フィルターは、小さいボリュームで大容量の水をろ過できる点、逆洗浄を行うことによって自動かつ短時間でろ過機能を再生できる点等の利点を有する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、上述のバネ式フィルターの一例が開示されている。特許文献１に記載されているバネ式フィルターでは、バネの外周面にろ過助剤（プリコート材）をプリコートすることでバネ同士の間のろ過空隙が縮小される。バネの径方向の外側から内側への通水（ろ過）を継続すると、原水に含まれるろ過対象物質がプリコート材の外側に付着し、バネの目詰まりが生じる。上述のバネ式フィルターでは、バネの目詰まりが所定の程度に進行すると、原水のろ過を停止し、ろ過後の水（以下、処理水）の流出側（すなわち、下流側）から逆圧を加えることによって、逆洗浄が行われる。逆洗浄によって、ろ過助剤がろ過対象物質と共にバネやろ過空隙から除去されるので、バネの目詰まりが解消され、バネ式フィルターのろ過機能が再生される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０７７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のバネ式フィルターでは、逆洗浄時に一部のプリコート材がバネやろ過空隙から完全に除去されずに、ろ過対象物質と共に残留する場合があった。この場合、逆洗浄を行う度に、バネ式フィルターのろ過機能が低下する。一例として、原水のろ過の開始から逆洗浄の開始までの日数が、プリコート材がバネに全く残留していない初期状態から４回目の逆洗浄の開始までは約４．７日であったが、５回目以降の逆洗浄の開始までは約２日に短縮された。すなわち、原水のろ過の開始から５回目の逆洗浄になると、４回目までの逆洗浄に比べて短期間でバネの目詰まりが所定の程度に達した。
【０００６】
上述のように、従来のバネ式フィルター（ろ過フィルター）では、バネ式フィルターの逆洗浄時のプリコート材（付着物）の除去率が低下するという問題があった。プリコート材の除去率が高くなれば、初期状態のバネ式フィルターのろ過効率を長期に維持することができ、バネやろ過空隙に残留したプリコート材及びろ過対象物質を除去する等のバネ式フィルターのメンテナンスの頻度を減らし、原水を効率的にろ過できる。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、逆洗浄時におけるろ過フィルターの付着物の除去率を高くすることができるろ過装置及びろ過方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のろ過装置は、ろ過対象物質を含む水をろ過方向に通すことによって前記水をろ過可能なろ過フィルターと、流入口及び流出口が形成され、前記流出口に設けられた前記ろ過フィルターを収容可能な容器と、前記容器の内部または外部に、前記流入口と前記ろ過フィルターとの間に貯留された前記水と接し且つ逆圧により体積圧縮する体積圧縮空気を収容可能な空気貯留部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上述のろ過装置によれば、ろ過フィルターの逆洗浄時において、容器の内部にろ過方向とは逆向きに逆圧が加わると、容器の内部に貯留された水（原水、処理水）に逆圧が伝わり、逆圧により体積圧縮空気（以下、単に「空気」という場合がある）の体積圧縮が生じる。体積圧縮した空気によって、ろ過方向とは逆向きの水流が生じ、その勢いが増すため、ろ過フィルターに付着した付着物の除去率が向上する。また、自然原理を利用した簡易な装置構成によって、ろ過フィルターに付着した付着物の除去率が向上する。
【００１０】
本発明のろ過装置では、前記ろ過フィルターは、所定の方向に沿って延びるコイルバネで構成され、前記所定の方向の一方の端部が前記流出口に接続され、他方の端部が閉じられていてもよい。
【００１１】
上述のろ過装置によれば、ろ過フィルターの大きさ（ボリューム）に対して大容量の水をろ過でき、ろ過装置の処理効率が向上する。
【００１２】
本発明のろ過方法は、容器の流出口に設けられたろ過フィルターに、ろ過対象物質を含む水をろ過方向に通すことによって前記水をろ過しつつ、前記容器の流入口と前記ろ過フィルターとの間に貯留した前記水と接する状態で前記容器の内部または外部に体積圧縮空気を維持するろ過工程と、前記流出口側から前記容器の内部に逆圧を作用させることによって前記ろ過工程でろ過フィルターに付着した付着物を前記ろ過フィルターから除去する逆洗浄工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上述のろ過方法によれば、逆洗浄工程において、容器の内部に逆圧を作用させることで、流入口とろ過フィルターとの間に貯留した水に逆圧を伝え、体積圧縮空気の体積圧縮が生じる。この体積圧縮によって、ろ過方向とは逆向きの水流を強めることができ、ろ過フィルターに付着した付着物の除去率が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のろ過装置及びろ過方法によれば、逆洗浄時におけるろ過フィルターの付着物の除去率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るろ過装置の一部を破断した側面図であって、本発明の一実施形態に係るろ過方法においてプリコート工程を説明するための側面図である。
【図２】図１に示す領域Ｒの拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るろ過方法においてろ過工程を説明するための図である。
【図４】図３に示す領域Ｒの拡大図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るろ過装置の一部を破断した側面図であって、本発明の一実施形態に係るろ過方法において逆洗浄工程を説明するための側面図である。
【図６】図５に示す領域Ｒの拡大図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る別のろ過装置の一部を破断した側面図であって、本発明の一実施形態に係るろ過方法において逆洗浄工程を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用したろ過装置及びろ過方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
（ろ過装置）
図１に示すように、本実施形態のろ過装置１０は、バネ式フィルター（ろ過フィルター）２０と、バネ式フィルター２０を収容可能な容器３０と、容器３０の内部に体積圧縮空気６６を収容可能な空気貯留部６０と、を備える。
【００１８】
バネ式フィルター２０は、コイルバネ２１で構成されている。コイルバネ２１は、上下方向（所定の方向、図１の紙面の縦方向）に沿って延び、伸縮可能である。バネ式フィルター２０の上下方向の端部（一方の端部、上端部）２２は、容器３０の流出口４１に接続され、流出口４１に開放されている。また、端部２２には、上板２６が取り付けられている。上板２６には、上下方向に貫通する貫通孔２８が複数（図１では２つ）形成されている。上板２６の上面には、上方に突出する把持部２７が取り付けられている。バネ式フィルター２０の上下方向の端部（他方の端部、下端部）２５は、容器３０が備える支持底板４３によって閉じられている。
【００１９】
コイルバネ２１は、自然状態において、上下方向に所定の間隔をあけた状態で保持されている。ここで、自然状態とは、コイルバネ２１に重力以外の外力及び圧力が加わっていない状態をいう。図２に示すように、コイルバネ２１の外周面及び上下方向のコイルバネ２１同士の間には、複数のプリコート材（付着物）２３が付着及び積層し、複数のプリコート材２３からなるプリコート層２４が形成されている。
【００２０】
複数のプリコート材２３の平均粒子径（すなわち、粒子の直径の平均値）は、コイルバネ２１の上下方向の間隔に比べて小さい。プリコート材２３の粒子径は、平均粒子径に対して小さい方、大きい方のいずれにも広く分布している。そのため、複数のプリコート材２３のうち、粒子径の大きいプリコート材２３からコイルバネ２１に補足され、補足されてコイルバネ２１の外周面及び上下方向のコイルバネ２１同士の間に付着したプリコート材２３に基づいて、粒子径のより小さいプリコート材２３が付着している。
【００２１】
プリコート層２４は、一種の多孔質層であり、バネ式フィルター２０の径方向にプリコート層２４を貫通する貫通孔（図示略）を有する。プリコート層２４の貫通孔の幅は、原水（水）１に含まれるろ過対象物質（付着物）９６より十分に小さく、水分子より十分に大きい（図４参照）。このことによって、ろ過対象物質９６を含む原水１の水分子はプリコート層２４を通過できるが、ろ過対象物質９６はプリコート層２４を通過できない。したがって、バネ式フィルター２０の径方向に沿って外部から内部に原水１が通ると、原水１からろ過対象物質９６が除去され、原水１がろ過される。
【００２２】
容器３０は、バネ式フィルター２０のメンテナンス時等に上下方向に分離可能であって、下側のフィルター収容器（容器）４０と、フィルター収容器４０に被さる蓋（容器）８０で構成されている。
【００２３】
フィルター収容器４０の下部の幅（直径）は、下側に進むほど漸次縮小する。すなわち、フィルター収容器４０の下部は擂鉢状に形成されている。フィルター収容器４０の下部には、略円形の開口を有する流入口４４が形成されている。また、フィルター収容器４０の下部には、流入口４４を介して供給管４５が接続されている。供給管４５には、上流側から導入されたプリコート水（水）９１や原水１の下流側への通過を開始させる又は停止させるバルブ４６が設けられている。フィルター収容器４０の下部の下端は、開閉可能になっている。
【００２４】
フィルター収容器４０の上部の幅は、上下方向において略均一である。すなわち、フィルター収容器４０の上部は円筒状に形成されている。フィルター収容器４０の上端には、フィルター収容器４０の内部５２を覆う仕切板５０が設けられている。仕切板５０には、任意の数（図１の破断部分では１つ）の流出口４１が形成されている。流出口４１は、端部２２付近のバネ式フィルター２０を囲んで支持している。
【００２５】
流出口４１の周縁の仕切板５０から、フィルター収容器４０の内部５２に向けてフィルター支持部５３が設けられている。フィルター支持部５３は、端部２５付近のバネ式フィルター２０を囲んで支持する下側支持部と、前述の下側支持部の下端部に連結された支持底板４３と、を備える。前述の上側支持部の下端部と下側支持部の上端部とは、バネ式フィルター２０の周方向において、間隔をあけて任意の位置で上下方向に沿って連結されている。
【００２６】
フィルター支持部５３の内部には、バネ式フィルター２０が挿入されている。すなわち、バネ式フィルター２０は、内部５２の上側に支持されている。バネ式フィルター２０のメンテナンス時には、作業者が把持部２７を把持して上下方向に沿って移動させることによってフィルター支持部５３に対してバネ式フィルター２０を装着又は抜出可能とされている。
【００２７】
空気貯留部６０は、流出口４１より低く、かつ流入口４４より高い位置に設けられている。空気貯留部６０は、外周壁６１と、内周壁６２と、を備える。外周壁６１は、フィルター収容器４０の下部と共有している。内周壁６２は、外周壁６１の上端から内部５２に突出した後に下方へ屈折し、外周壁６１と略平行に延びている。内周壁６２の下端（すなわち、内周壁６２においてフィルター収容器４０と接続されている端部とは反対側の端部）は、フィルター収容器４０とは非接続状態で、内部５２に配置されている。
【００２８】
内部５２にプリコート水９１又は原水１が満たされている間に、空気貯留部６０の中空部６５の少なくとも上側には、自然に体積圧縮空気６６がトラップされている。つまり、空気貯留部６０には、流入口４４とバネ式フィルター２０との間に貯留されたプリコート水９１又は原水１と接する状態で、体積圧縮空気６６が収容されている。体積圧縮空気６６がトラップされているために、空気貯留部６０と内部５２との間でプリコート水９１又は原水１の水位が所定の高さ（水位）６７に保持される。体積圧縮空気６６は、後述するろ過方法で説明するように、内部５２に貯留された原水１を通して逆圧を受けることによって、体積圧縮する。
【００２９】
フィルター収容器４０の上端から径方向の外側に向かって、仕切板５０と略同一平面内に拡がる円盤部５４が設けられている。
【００３０】
蓋８０は、フィルター収容器４０に着脱可能に構成されている。蓋８０の下部は、フィルター収容器４０の上部と略同一の直径で円筒状に形成されている。蓋８０の上部は湾曲しており、蓋８０の上部の幅（直径）は上側に進むほど縮小する。すなわち、蓋８０の上部は、ドーム状に形成されている。
【００３１】
蓋８０の上端に、把持部８１が取り付けられている。また、蓋８０の上端には、把持部８１を介して、排水管８２が接続されている。排水管８２には、上流側から排出されたプリコート水９２（ろ過後のプリコート水９１）や処理水２の下流側への通過を開始させる又は停止させるバルブ８３が設けられている。
【００３２】
蓋８０の上端から、逆圧作用管９５が上方に向けて突出している。なお、逆圧作用管９５と蓋８０とが連結する位置は、蓋８０の上面において把持部８１と重ならない位置であれば、特に限定されない。逆圧作用管９５の先端（本実施形態では、上端）は、後述するように逆圧ΔＰを内部８５に向けて作用させることができれば任意の構成を備えてよく、適宜蓋で閉じられてもよい。
【００３３】
蓋８０の下端には、下端から径方向の外側に向かって拡がる円盤部８４が設けられている。蓋８０をフィルター収容器４０に被せたときに、円盤部８４は、円盤部５４に上側から当接すると共に、平面視で円盤部５４に重なる。円盤部５４，８４は上下方向にビス止め可能とされている。フィルター収容器４０や蓋８０の内側や、バネ式フィルター２０を直接洗浄する等のメンテナンス時にはビスが外され、蓋８０がフィルター収容器４０から外されるが、それ以外の時は、前述のようにビス止めされ、バルブ４６，８３が閉じられ、容器３０は密閉されている。
【００３４】
容器３０及び空気貯留部６０の素材は、使用目的や設置環境等を勘案して適宜選択すればよい。素材としてステンレス（ＳＵＳ）又は強化プラスチック（ＦＲＰ）を選択することによって、後述する各工程の繰り返しによる内部５２の内圧の変化に対する容器３０及び空気貯留部６０の強度や耐候性が高くなる。素材として塩化ビニル等の樹脂を選択することによって、内部５２に逆圧ΔＰが作用する際に、内部５２の内圧に対して容器３０や空気貯留部６０が多少膨潤や収縮をおこして逆圧ΔＰを原水１等に円滑に伝えつつ、圧力のバランスを良好に保つ。
【００３５】
（ろ過方法）
次いで、本実施形態のろ過方法について、図１から図３を参照して説明する。本実施形態のろ過方法は、少なくとも、原水１をバネ式フィルター２０でろ過するろ過工程と、ろ過工程でバネ式フィルター２０に付着したろ過対象物質９６をバネ式フィルター２０から除去する逆洗浄工程と、を備える。本実施形態のろ過方法は、前述のろ過工程と、逆洗浄工程に加え、プリコート工程をさらに備える。
【００３６】
［プリコート工程］
プリコート工程では、先ず、バネ式フィルター２０をフィルター支持部５３に挿入し、固定する。続いて、バルブ４６，８３を開け、図１に示すように、供給管４５を通して流入口４４から内部５２に、プリコート材２３を含むプリコート水９１を供給する。このことによって、図２に示すように、コイルバネ２１の外周面及び上下方向のコイルバネ２１同士の間にプリコート層２４が形成される。この際、複数のプリコート材２３のうち、粒子径の大きいプリコート材２３からコイルバネ２１に補足され、それらのプリコート材２３に粒子径のより小さいプリコート材２３が補足される。
【００３７】
プリコート層２４が上述のように形成される間、内部５２はプリコート水９１で満たされると共に、空気貯留部６０に体積圧縮空気６６がトラップされている。中空部６５と内部５２との間で、プリコート水９１の水位は高さ６７に維持される。
【００３８】
所定の厚みを有するプリコート層２４が形成された時点で、内部５２へのプリコート水９１の供給を停止し、プリコート工程を完了する。
【００３９】
［ろ過工程］
ろ過工程では、バネ式フィルター２０に、ろ過対象物質９６を含む井戸水等の原水１をろ過方向に通すことによって、原水１をろ過する。図３に示すように、ろ過方向は、コイルバネ２１を挟んでバネ式フィルター２０の径方向の外側から内側に向かう方向である。具体的には、バルブ４６，８３を開けた状態で、供給管４５を通して流入口４４から内部５２に、原水１を供給する。
【００４０】
原水１は、内部５２を流れて流出口４１に向けて上昇し、バネ式フィルター２０の径方向の外側から内側に向かってコイルバネ２１を通過する。このとき、図４に示すように、ろ過対象物質９６がプリコート層２４の外側に付着する。そのため、コイルバネ２１を挟んでバネ式フィルター２０の径方向の外側から内側に向かって原水１が通過する際に、原水１からろ過対象物質９６が除去される。バネ式フィルター２０の内側には、原水１からろ過対象物質９６が除去されてなる処理水２が流入する。処理水２は、バネ式フィルター２０の内側から上昇し、流出口４１から蓋８０の内部８５に流入する。その後、処理水２は、把持部８１を介して排水管８２に流出し、処理水２を活用する装置及びシステム等（図示略）に供給される。
【００４１】
ろ過対象物質９６のプリコート層２４への付着量が増えるにしたがって、プリコート層２４を通過するための原水１の抵抗が増えるため、内部５２の内圧は上昇し、ろ過工程開始時の内圧Ｐ０より高い内圧Ｐ１になる。一方、内部８５の内圧は殆ど変化せず、内圧Ｐ０に等しいと考えられる。
【００４２】
上述のように原水１がろ過されている間、空気貯留部６０において体積圧縮空気６６の体積は略一定であるが、内部５２，８５間の圧力差（Ｐ１−Ｐ０）に応じて僅かに増減する。また、コイルバネ２１は、圧力差（Ｐ１−Ｐ０）の影響を受けて、径方向において僅かに縮み、長手方向において僅かに伸びる。
【００４３】
内部５２の内圧が規定値（例えば、２００ｋＰａ程度）に達した時点で、バルブ４６，８３を閉じ、ろ過工程を中断する。この時点で、不図示のポンプが停止すると共にバルブ８３，４６が閉じることによって、容器３０は密閉状態になっている。内部５２，８５の内圧は平衡し、内圧Ｐ０より高く且つ内圧Ｐ１より低くなる。コイルバネ２１は、自然状態に戻る。
【００４４】
［逆洗浄工程］
逆洗浄工程では、流出口４１側から内部５２に逆圧を作用させる。具体的には、逆圧作用管９５から内部８５に逆圧ΔＰを作用させる。その後、逆圧ΔＰは、例えば９８ｋＰａ以上４９０ｋＰａ以下に設定されることが好ましい。
【００４５】
逆圧ΔＰは、内部８５の処理水２及び洗浄水９４を伝わり、内部８５の内圧にΔＰが加わる。その後、略瞬時に、逆圧ΔＰが流出口４１から内部５２の原水１に伝わり、容器３０の内部全体に逆圧ΔＰが作用する。内部５２，８５の内圧に逆圧ΔＰが加わり、バネ式フィルター２０の径方向の内側から外側に向かってコイルバネ２１を通過する水流が発生する。
【００４６】
内部５２の原水１に逆圧ΔＰが伝わることによって、体積圧縮空気６６の体積圧縮が生じる。体積圧縮空気６６に接する原水１（または洗浄水９４）の水位は、高さ６７から高さ６８に上昇する。高さ６７，６８の高低差Δｈは、次に示す（１）式のように表される。
【００４７】
【数１】
2020006281.tif 000003
【００４８】
なお、（１）式において、ρは原水１の密度を表し、ｇは重力加速度を表す。
【００４９】
体積圧縮空気６６の体積圧縮及び圧力差により、バネ式フィルター２０の径方向の内側から外側に向かう水流が生じる。この水流により、バネ式フィルター２０に付着した付着物（すなわち、プリコート材２３及びろ過対象物質９６）がバネ式フィルター２０から勢いよく乖離する。乖離したプリコート材２３及びろ過対象物質９６を含む原水１は、内部５２を下降し、フィルター収容器４０の下端から排水装置（図示略）に排出される。
【００５０】
上述のように逆圧ΔＰを作用させた後、容器３０の最下部に設置された不図示のバルブを開け、内部５２，８５の原水１及び下降したプリコート材２３及びろ過対象物質９６を容器３０の外部に排水し、逆洗浄工程を完了する。
【００５１】
上述のプリコート工程、ろ過工程、逆洗浄工程によって、一通りの原水１のろ過が完了する。また、プリコート工程、ろ過工程、逆洗浄工程をこの順に繰り返すことによって、継続的に原水１をろ過することができる。
【００５２】
（作用効果）
以上説明した本実施形態のろ過装置１０は、バネ式フィルター２０と、容器３０と、空気貯留部６０と、を備える。容器３０には、流入口４４及び流出口４１が形成され、流出口４１に設けられたバネ式フィルター２０が収容されている。空気貯留部６０には、流入口４４とバネ式フィルター２０との間に貯留された原水１（またはプリコート水９１、洗浄水９４）と接し且つ逆圧ΔＰにより体積圧縮する体積圧縮空気６６が収容されている。
【００５３】
上述のろ過装置によれば、バネ式フィルター２０の逆洗浄時において、内部８５の処理水２や洗浄水９４及び内部５２の原水１に逆圧ΔＰが作用し、体積圧縮空気６６の体積圧縮が生じる。体積圧縮空気６６の空気圧縮によって、コイルバネ２１同士の間をろ過方向とは逆向きに通る水流を強くすることができる。そのため、逆圧ΔＰを作用させない場合に比べて、コイルバネ２１に付着したプリコート材２３及びろ過対象物質９６が円滑に、かつ高速に脱落及び下降する。したがって、本実施形態のろ過装置によれば、逆洗浄時におけるバネ式フィルター２０の付着物の除去率を高くすることができる。バネ式フィルター２０の付着物の除去率が高まることで、初期状態のバネ式フィルター２０のろ過効率を長期に維持することができ、バネ式フィルター２０のメンテナンスの頻度を減らし、原水１を効率的にろ過できる。
【００５４】
また、本実施形態のろ過装置１０では、バネ式フィルター２０はコイルバネ２１で構成されている。端部２２が流出口４１に接続及び開放され、端部２５が支持底板４３で閉じられている。
【００５５】
上述のろ過装置によれば、ろ過フィルターとして機能するコイルバネ２１が長手方向に延材しているので、ろ過フィルターの大きさ（ボリューム）に対して大容量の水をろ過でき、ろ過装置の処理効率を向上させることができる。
【００５６】
また、本実施形態のろ過方法は、原水１をろ過するろ過工程と、ろ過工程でろ過フィルターに付着したプリコート材２３及びろ過対象物質９６をバネ式フィルター２０から除去する逆洗浄工程と、を備える。ろ過工程では、容器３０の流出口４１に設けられたバネ式フィルター２０に、ろ過対象物質９６を含む原水１をろ過方向に通す。逆洗浄工程では、バネ式フィルター２０に洗浄水９４を供給すると共に、流出口４１側から内部５２に逆圧ΔＰを作用させる。
【００５７】
上述のろ過方法によれば、逆洗浄工程において内部５２に逆圧ΔＰを加えることで、体積圧縮空気６６の体積圧縮を生じさせる。この体積圧縮によって、大型の装置等を用いずに、自然原理に基づいてコイルバネ２１同士の間をろ過方向とは逆向きに通る水流を強くすることができる。そのため、簡易な装置構成で、逆圧ΔＰを作用させない場合に比べて、コイルバネ２１に付着したプリコート材２３及びろ過対象物質９６を円滑に、かつ高速に脱落させることができる。このことによって、初期状態のバネ式フィルター２０のろ過効率を長期に維持することができ、バネ式フィルター２０のメンテナンスの頻度を減らし、原水１を効率的にろ過できる。
【００５８】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。
【００５９】
例えば、上述の実施形態では、逆洗浄工程においてプリコート材２３及びろ過対象物質９６をバネ式フィルター２０から脱落させて処理水流入口に円滑に導く観点から、空気貯留部６０は、フィルター収容器４０の下部の内部５２に設けられている。しかしながら、本発明では、体積圧縮空気６６の体積圧縮が可能であれば、空気貯留部６０の配置及び構成は、特に限定されない。
【００６０】
図７に示すように、空気貯留部６０は、フィルター収容器４０の側方に配置されてもよい。図７に示すろ過装置１１では、空気貯留部６０は、連結管７１と、空気貯留タンク７２と、を備える。連結管７１は、フィルター収容器４０から径方向の外側に延びた後、上方に立ち上がり、クランク状に形成されている。空気貯留タンク７２は、連結管７１の先端に連結されている。空気貯留タンク７２の内部及び連結管７１の中空部の先端付近に体積圧縮空気６６が貯留可能になっている。連結管７１や空気貯留タンク７２の素材としても、上述の実施形態で例示した塩化ビニル等の樹脂が挙げられる。このような構成においても、上述の実施形態と同様に、内部８５の処理水２や洗浄水９４及び内部５２の原水１に逆圧ΔＰを作用させ、体積圧縮空気６６の体積圧縮が生じる。したがって、体積圧縮空気６６の空気圧縮によって、コイルバネ２１同士の間をろ過方向とは逆向きに通る水流を強くし、逆洗浄時におけるバネ式フィルター２０の付着物の除去率を高くすることができる。
【００６１】
また、本発明に係るろ過装置及びろ過方法で用いるろ過フィルターは、上板２６と支持底板４３との間に、１本のコイルバネ２１のみが配置されていてもよく、複数のコイルバネ２１が配置されていてもよい。複数のコイルバネ２１は、例えば平面視で六方最密状に配置されていてもよい。
【００６２】
また、本発明に係るろ過装置及びろ過方法で用いるろ過フィルターは、上述の実施形態で例示したバネ式フィルター２０に限定されず、処理水をろ過可能であり、圧力によって伸縮可能なろ過フィルターをすべて含む。例えば、ろ過フィルターは、長手方向に伸縮可能なメッシュ状のフィルターであってもよい。
【００６３】
また、本発明に係るろ過装置及びろ過方法で用いる容器は、上述の実施形態で例示した容器３０によらず、流入口４４及び流出口４１が形成され、流出口４１に設けられたろ過フィルターを収容可能な容器をすべて含む。例えば、蓋８０が省略され、流出口４１に排水管８２が連結可能であって、連結時にはフィルター収容器（容器）４０が密閉可能であってもよい。
【００６４】
さらに、上述の実施形態のろ過方法では、プリコート工程を行い、コイルバネ２１の外周面及びコイルバネ２１同士の隙間にプリコート材２３を積層したが、ろ過フィルターの孔の大きさがろ過対象物質９６より十分に小さく、水分子より十分に大きければプリコート層２４及びプリコート工程を省略できる。
【符号の説明】
【００６５】
１  原水（水）
２  処理水（水）
１０，１１  ろ過装置
２０  バネ式フィルター（ろ過フィルター）
３０  容器
４１  流出口
４４  流入口
６０  空気貯留部
９１  プリコート水（水）
９４  洗浄水（水）
【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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【図７】
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