(57)【要約】【課題】フィルタバッグの膜面に掻き傷が生じることを防ぐことができる上、フィルタバッグの使用サイクルを延ばすことができるフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置を提供する。【解決手段】フィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置は、処理槽１０、駆動ユニット２０、濾過水パイプ３０、濾過ユニット４０、係合ユニット６０、及び掻取りユニット５０を備える。処理槽１０は、槽壁１１と、供給口と、排出口１３と、槽壁１１により取り囲まれた収納空間１４とを有する。駆動ユニット２０は、処理槽１０の外部に配置される。濾過水パイプ３０は、駆動ユニット２０と接続されて収納空間１４内に貫設されて軸線を中心に環設された管壁と、管壁に設けられた複数の貫通孔とを有する。濾過ユニット４０は、濾過水パイプ３０上のフィルタバッグ４１に積層された複数の水密層を含む。フィルタバッグ４１は、軸線方向に対して垂直に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽、駆動ユニット、濾過水パイプ、濾過ユニット、係合ユニット、及び掻取りユニットを備えたフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置であって、
前記処理槽は、槽壁と、供給口と、排出口と、前記槽壁により取り囲まれた収納空間と、を有し、
前記駆動ユニットは、前記処理槽の外部に配置され、
前記濾過水パイプは、前記駆動ユニットと接続されて前記収納空間内に貫設されて軸線を中心に環設された管壁と、前記管壁に設けられた複数の貫通孔と、を有し、
前記濾過ユニットは、前記濾過水パイプ上のフィルタバッグに積層された複数の水密層を含み、前記フィルタバッグは、軸線方向に対して垂直に配置され、前記フィルタバッグのそれぞれは、前記貫通孔と連通した中央孔を有し、前記駆動ユニットにより前記濾過水パイプを回転させ、前記濾過水パイプの軸線を中心に前記濾過ユニットを同期で回転させ、
前記係合ユニットは、複数の当接板及び水密部材を有し、前記当接板は、２つで１セットを構成し、前記濾過ユニットの前記フィルタバッグを挟持し、
前記掻取りユニットは、複数の攪拌板及び複数のブラシ体を含み、前記攪拌板は、前記フィルタバッグと前記当接板との間にそれぞれ配置され、前記ブラシ体は、前記攪拌板の外側へ取り付けられて前記フィルタバッグに接触されることを特徴とするフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置。
【請求項２】
前記濾過ユニットの前記フィルタバッグは、サンドイッチ構造を有する膜サポート板、第１の薄膜及び第２の薄膜を有し、前記膜サポート板、前記第１の薄膜及び前記第２の薄膜により、液体を透析するために用いる収納室が画成され、前記収納室に連通されて軸方向で設けられた中心孔を有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置。
【請求項３】
前記掻取りユニットの前記攪拌板は、前記当接板の外周に外嵌された中空リングと、前記中空リングから外側に向かって放射線状に延伸された複数の攪拌羽根と、を有し、
前記ブラシ体は、前記攪拌羽根の外周側にそれぞれ取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置。
【請求項４】
前記ブラシ体は、攪拌羽根に外嵌するために用いる締付け部をそれぞれ有することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置。
【請求項５】
前記ブラシ体は、不織布又はスポンジであることを特徴とする請求項４に記載のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置。
【請求項６】
前記攪拌羽根の側部には、スライド溝が設けられ、
前記ブラシ体は、前記スライド溝に滑合させるベース部と、前記ベース部上に突設された複数の刷毛と、を有することを特徴とする請求項３に記載のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置。
【請求項７】
前記処理槽の前記排出口は、前記槽壁の中央底部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置。
【請求項８】
前記濾過水パイプは、前記駆動ユニットに隣接した一端が常時閉じられていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置。
【請求項９】
前記駆動ユニットは、減速機と、前記減速機に接続された伝動軸と、を含み、
前記伝動軸及び前記濾過水パイプには、軸受座がそれぞれ枢支されることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置。
【請求項１０】
ダンピングユニットをさらに備え、
前記ダンピングユニットは、前記処理槽の前記収納空間中に設置した固定杆と、前記固定杆に枢設した複数の揺動杆と、を含み、
前記揺動杆は、前記掻取りユニットの前記ブラシ体に対応することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理装置に関し、特に、フィルタバッグの膜面に掻き傷が生じることを防ぐことができる上、フィルタバッグの使用サイクルを延ばすことができるフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタユニットの汚泥遮断面積を増大させて濾過する水量を増やすために、従来の螺旋巻きされたフィルタフィルム（ｈｅｌｉｃａｌｌｙ  ｗｏｕｎｄ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ｆｉｌｍ）を代替するフラットフィルタバッグ（ｆｌａｔ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ｂａｇ）が開発されている。このフラットフィルタバッグは、主に濾過水パイプ上に多数直列接続され、その外部は硬質のパイプカバーにより覆う必要がなく、両端に押圧板が螺設されている。そのため、汚水の接触面積が非常に大きく、フィルタバッグセットが直列接続された濾過ユニットは、小型で汚水が横向きに流動するクロスフロー方式によりフィルタバッグに対して拡散浸透させるため、フィルタバッグの流速が速くて水量が多く、フィルタバッグ表面の汚泥を高圧水噴射により洗浄することができるため非常に便利である。
【０００３】
また、フィルタバッグの表面に汚泥（フィルタケーキ）が溜まることを防ぐために、従来の汚水処理設備により、汚水給水槽の底部に空気を注入したり、膜面の水体を揺らしたりする他、給水槽中でフィルタバッグを回転させ、回転中のフィルタバッグが給水液面に接触されるときに発生する力を利用し、フィルタバッグとその表面にある汚泥、固体顆粒物を除去してフィルタバッグが詰まることを防ぎ、汚水の程度が酷くて濾過速度が低下することを防いでいた（例えば、特許文献１）。
【０００４】
フラットフィルタバッグを給水槽中で回転させると表面に汚泥が形成されることを防ぐ一定の効果を得ることができるが、給水の発生源の種類は多く、一般のフロック、不純物、固体顆粒物以外に、各種有機油が含まれ、油類を含んだ液体がフィルタバッグに接触してフィルタバッグの膜面に付着すると、フィルタバッグにより濾過される水量に悪影響を与えることがあった。特に、液体に含まれる油の濃度が高くて濾過ユニット全体が油膜により覆われると、フィルタバッグを高圧水噴射により洗浄しても、油膜を除去することができずに濾過水の流量が大幅に減ってフィルタバッグの使用サイクルが短くなる虞がある。
【０００５】
そのため、フィルタバッグの使用サイクル及び使用寿命を効果的に延ばすことができる技術が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾特許第Ｉ３１２７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、処理槽内にフィルタバッグに対応した掻取りユニットを増設し、掻取りユニットのブラシ体をフィルタバッグの膜面に僅かに触れさせることにより、フィルタバッグが回転する際、膜面の掻取りを自動的に行い、膜面に掻き傷が生じることを防ぐことができる上、フィルタバッグの使用サイクルを延ばすことができるフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、処理槽、駆動ユニット、濾過水パイプ、濾過ユニット、係合ユニット、及び掻取りユニットを備えたフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置であって、前記処理槽は、槽壁と、供給口と、排出口と、前記槽壁により取り囲まれた収納空間と、を有し、前記駆動ユニットは、前記処理槽の外部に配置され、前記濾過水パイプは、前記駆動ユニットと接続されて前記収納空間内に貫設されて軸線を中心に環設された管壁と、前記管壁に設けられた複数の貫通孔と、を有し、前記濾過ユニットは、前記濾過水パイプ上のフィルタバッグに積層された複数の水密層を含み、前記フィルタバッグは、軸線方向に対して垂直に配置され、前記フィルタバッグのそれぞれは、前記貫通孔と連通した中央孔を有し、前記駆動ユニットにより前記濾過水パイプを回転させ、前記濾過水パイプの軸線を中心に前記濾過ユニットを同期で回転させ、前記係合ユニットは、複数の当接板及び水密部材を有し、前記当接板は、２つで１セットを構成し、前記濾過ユニットの前記フィルタバッグを挟持し、前記掻取りユニットは、複数の攪拌板及び複数のブラシ体を含み、前記攪拌板は、前記フィルタバッグと前記当接板との間にそれぞれ配置され、前記ブラシ体は、前記攪拌板の外側へ取り付けられて前記フィルタバッグに接触されることを特徴とするフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置が提供される。
【０００９】
前記濾過ユニットの前記フィルタバッグは、サンドイッチ構造を有する膜サポート板、第１の薄膜及び第２の薄膜を有し、前記膜サポート板、前記第１の薄膜及び前記第２の薄膜により、液体を透析するために用いる収納室が画成され、前記収納室に連通されて軸方向で設けられた中心孔を有することが好ましい。
【００１０】
前記掻取りユニットの前記攪拌板は、前記当接板の外周に外嵌された中空リングと、前記中空リングから外側に向かって放射線状に延伸された複数の攪拌羽根と、を有し、前記ブラシ体は、前記攪拌羽根の外周側にそれぞれ取り付けられることが好ましい。
【００１１】
前記ブラシ体は、攪拌羽根に外嵌するために用いる締付け部をそれぞれ有することが好ましい。
【００１２】
前記ブラシ体は、不織布又はスポンジであることが好ましい。
【００１３】
前記攪拌羽根の側部には、スライド溝が設けられ、前記ブラシ体は、前記スライド溝に滑合させるベース部と、前記ベース部上に突設された複数の刷毛と、を有することが好ましい。
【００１４】
前記処理槽の前記排出口は、前記槽壁の中央底部に設けられることが好ましい。
【００１５】
前記濾過水パイプは、前記駆動ユニットに隣接した一端が常時閉じられていることが好ましい。
【００１６】
前記駆動ユニットは、減速機と、前記減速機に接続された伝動軸と、を含み、前記伝動軸及び前記濾過水パイプには、軸受座がそれぞれ枢支されることが好ましい。
【００１７】
ダンピングユニットをさらに備え、前記ダンピングユニットは、前記処理槽の前記収納空間中に設置した固定杆と、前記固定杆に枢設した複数の揺動杆と、を含み、前記揺動杆は、前記掻取りユニットの前記ブラシ体に対応することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置は、濾過ユニットが動力により回転されると、攪拌板の慣性回転に伴い、攪拌板の外側に設けられた軟式ブラシ体と濾過ユニットのフィルタバッグとが接触してフィルタバッグの膜面に対して汚泥を掻取る動作を自動的に行うことができるため、濾過ユニット全体がオイルで覆われることを防ぐことができる上、膜面に掻き傷がつくことを防ぎ、濾過ユニットの使用サイクルを延ばしてフィルタバッグの使用コストを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る処理槽内部に配置された濾過水パイプ、濾過ユニット及び掻取りユニットを示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る掻取りユニットが処理槽中で濾過ユニットと接触しているときの状態を示す処理槽の側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る濾過ユニット及び掻取りユニットを示す分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る濾過水パイプ、濾過ユニット、掻取りユニット及び係合ユニットが組み合わせされたときの状態を示す断面図である。
【図６】掻取りユニットの刷毛式のブラシ体構造を示す断面図である。
【図７】掻取りユニットの刷毛式のブラシ体構造を示す攪拌板及びブラシ体の分解斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る刷毛式のブラシ体を示す掻取りユニットの攪拌羽根及びブラシ体の断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係るフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置は、少なくとも処理槽１０、駆動ユニット２０、濾過水パイプ３０、濾過ユニット４０、掻取りユニット５０、及び係合ユニット６０から構成される。
【００２２】
処理槽１０は、頂部が中空で、漏斗形状の槽壁１１と、槽壁１１の頂部に設けられた供給口１２と、供給口１２と反対側に設けられた排出口１３と、槽壁１１により周設された収納空間１４と、を有する。収納空間１４中の給水液面の高さは、濾過ユニット４０より低い。本実施形態の処理槽１０の排出口１３は、槽壁１１の中央底部に位置し、濃縮廃液及び金属イオンを排出するために用いる。
【００２３】
駆動ユニット２０は、処理槽１０の外部に配置されるとともに、減速機２１と、減速機２１に接続された伝動軸２２と、を含む。伝動軸２２及び濾過水パイプ３０には、軸受座２３がそれぞれ枢支され、回転運動するときの負荷を受けて支持する。
【００２４】
濾過水パイプ３０は、駆動ユニット２０の伝動軸２２と接続されて収納空間１４内に貫設され、軸線を中心に環設された管壁３１と、管壁３１に設けられた複数の貫通孔３２と、を含む。本実施形態の濾過水パイプ３０は、伝動軸２２と軸方向で接続された一方の端部が常時閉じられており、他方の端部が処理槽１０の外側まで延伸され、濾過水パイプ３０内の濾過された浄化水を負圧により浄化水槽（図示せず）まで送水して浄化水槽にて貯蔵する。
【００２５】
図４及び図５を参照する。図４及び図５に示すように、濾過ユニット４０は、濾過水パイプ３０上のフィルタバッグ４１に積層された複数の水密層を含む。前述のフィルタバッグ４１は、濾過水パイプ３０の軸線方向に対して垂直に等間隔で配置される。各フィルタバッグ４１は、前述の貫通孔３２に連通する中央孔４１１と、膜サポート板４１２と、第１の薄膜４１３と、第２の薄膜４１４と、を有し、膜サポート板４１２、第１の薄膜４１３及び第２の薄膜４１４により、液体を透析するために用いる収納室４１５が画成される。中央孔４１１は、収納室４１５と連通される。膜サポート板４１２は、網状のプラスチック材料からなり、縁部に第１の薄膜４１３及び第２の薄膜４１４が密着される。
【００２６】
係合ユニット６０は、複数の当接板６１及び水密部材６２を含む。前述の当接板６１は、２つで１セットを構成し、濾過ユニット４０のフィルタバッグ４１を挟持する。前述の当接板６１は、フィルタバッグ４１の中央孔４１１の周縁部を挟持し、水密部材６２をフィルタバッグ４１の膜面へ接着させて未だ濾過されていない水が濾過水パイプ３０内に浸透することを防ぎ、当接板６１を互いに螺着させる特徴を利用し、濾過ユニット４０のフィルタバッグ４１を積層して螺着させることができる。
【００２７】
各掻取りユニット５０は、複数の攪拌板５１及び複数のブラシ体５２を含む。各攪拌板５１は、フィルタバッグ４１と当接板６１との間に配置される。ブラシ体５２は、攪拌板５１の外側に取り付けられてフィルタバッグ４１にそれぞれ接触される。
【００２８】
本実施形態において、各掻取りユニット５０の攪拌板５１は、当接板６１の外周に外嵌された中空リング５１１と、中空リング５１１から外側に向かって放射線状に延伸された複数の攪拌羽根５１２と、を有する。これらのブラシ体５２は、横断面が逆Ｕ字状の中空スリーブであり、攪拌羽根５１２の内端で縛って固定し、攪拌羽根５１２にブラシ体５２を外嵌するために用いる締付け部５２１をそれぞれ有する。これらのブラシ体５２は、不織布又はスポンジでもよい。
【００２９】
図１〜図３を参照する。図１〜図３に示すように、駆動ユニット２０の減速機２１が作動して濾過水パイプ３０を回転させると、濾過水パイプ３０上の濾過ユニット４０が同期で回転し、攪拌板５１が当接板６１の外周に枢着され、攪拌板５１の断面積がフィルタバッグ４１の断面積より遥かに大きくなって水の抵抗力が大きくなるため、攪拌板５１の回転速度がフィルタバッグ４１の回転速度より遥かに小さくなり、両者間の回転速度の違いにより、攪拌羽根５１２外周のブラシ体５２にフィルタバッグ４１の膜面を掻取る作用が形成され、汚泥を自動的に掻取り水体を揺らす効果を得ることができる上、フィルタバッグ４１の膜面が汚泥により詰まったりフィルタケーキが形成されたりすることを防ぐことができる。
【００３０】
図３を参照する。図３に示すように、水処理装置は、ダンピングユニット７０をさらに含む。このダンピングユニット７０は、処理槽１０の収納空間１４中に設置した固定杆７１と、固定杆７１に枢設した複数の揺動杆７２と、を含み、これら複数の揺動杆７２は、掻取りユニットのブラシ体に対応する。濾過ユニット４０の回転過程において、揺動杆７２は、当接板６１に外嵌した攪拌羽根５１２に対して間歇的なダンピング（ｄａｍｐｉｎｇ）作用を形成し、攪拌羽根５１２とフィルタバッグ４１との回転速度の差を大きくする。この構成により、回転中のフィルタバッグ４１が攪拌羽根５１２と長時間摩擦されて掻取り膜面を清掃することができる。
【００３１】
図６及び図７を参照する。図６及び図７に示すように、本発明の他の実施形態に係る掻取りユニット５０の攪拌羽根５１２の両側には、スライド溝５１３がそれぞれ設けられる。ブラシ体５２は、スライド溝５１３の形状に対応したブラシ体である。ブラシ体５２は、スライド溝５１３に滑合させるベース部５２２と、ベース部５２２上に突設された複数の刷毛５２３と、を有する。各ブラシ体５２がスライド溝５１３に取り付けられた後、攪拌羽根５１２の末端部に、ゴム材料からなるプラグ５３がそれぞれ固設され、これらのブラシ体５２が外れることを防ぐ。実際に使用する際、刷毛５２３がフィルタバッグ４１に接触され、濾過ユニット４０の作動により、フィルタバッグ４１の薄膜表面に付着した油類（例えば、工業用切削液中の油など）を刷毛５２３により掻取る。
【００３２】
図８を参照する。図８は、本発明の他の実施形態に係るブラシ体の構造である。ブラシ体５２は、ベース部５２４と、ベース部５２４から上方に収束されたテーパー状の刷毛５２５と、を有する。
【００３３】
図７及び図８を参照する。図７及び図８に示すように、複数のブラシ体５２は、軟質プラスチックからなり、それが有する軟質刷毛５２５によりフィルタバッグ４１上のオイルを掻取ることができる他、フィルタバッグ４１の膜面に掻き傷を付けずに、フィルタバッグの使用寿命を延ばすこともできる。
【００３４】
また、本発明は不織布、スポンジなどの軟質材料からなるブラシ体５２構造を使用するため、フィルタバッグ４１の膜面が破損することを防ぐことができる上、ブラシ体５２が汚れたときに、容易かつ速やかに取り外して交換することもできるため作業効率が高い。
【００３５】
上述したことから分かるように、本発明のフィルタ表面の汚泥を掻取る水処理装置は、処理槽１０内に増設した掻取りユニット５０の設置を利用し、各濾過ユニット４０のフィルタバッグ４１間に設置したブラシ体５２（ブラシ布又は刷毛）により、濾過ユニット４０が回転するときに、フィルタバッグ４１の表面の泥を自動的に掻き取って濾過ユニット４０全体がオイルで覆われることを防いで、濾過ユニット４０の使用サイクルを延ばし、掻取る動作を静かに行うため、フィルタバッグ４１の膜面が損壊することを防いでフィルタバッグ４１の使用寿命を延ばすことができる。
【００３６】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００３７】
１０  処理槽
１１  槽壁
１２  供給口
１３  排出口
１４  収納空間
２０  駆動ユニット
２１  減速機
２２  伝動軸
２３  軸受座
３０  濾過水パイプ
３１  管壁
３２  貫通孔
４０  濾過ユニット
４１  フィルタバッグ
５０  掻取りユニット
５１  攪拌板
５２  ブラシ体
５３  プラグ
６０  係合ユニット
６１  当接板
６２  水密部材
７０  ダンピングユニット
７１  固定杆
７２  揺動杆
４１１  中央孔  
４１２  膜サポート板  
４１３  第１の薄膜  
４１４  第２の薄膜  
４１５  収納室  
５１１  中空リング
５１２  攪拌羽根
５１３  スライド溝
５２１  締付け部
５２２  ベース部
５２３  刷毛
５２４  ベース部
５２５  刷毛
【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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【図８】
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