(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間層と濾材層とが上下に形成され、回転または揺動可能に支持される横型のドラムと、前記ドラムの軸心部に貫入され、前記空間層に位置する原水流入部／排水流出部を有する第１流水管と、前記ドラムの軸心部に貫入され、前記濾材層に位置する逆洗水流入部／濾水流出部を有する第２流水管と、前記ドラムを経由する流水経路の流水の流れを制御する５方弁と、前記流水経路に設けられ、濾過時に開弁されることで流路が全開となり、逆洗時に閉弁されることで流路が絞られるスイング逆止弁と、を備える濾過装置であって、
前記スイング逆止弁は、可動弁体に形成された開口部と、前記開口部の開口面積を調節する開口面積調節手段と、を有し、
前記開口面積調節手段は、予め用意された開口面積が相違する開口が形成された複数個の調節プレートの内、逆洗時に前記流水経路に流通させる逆洗水の流水量に対応する開口面積を有する開口が形成された前記調節プレートが選択され、前記可動弁体に固定されてなることを特徴とする濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆洗水による濾材の逆洗機能を備える濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、池の水、プールの水、浴場の水、一般家庭排水、工業排水、あるいは食品工業排水等の原水を浄化する濾過装置として、空間層と濾材層とが上下に形成され、回転または揺動可能に支持された横型のドラムを備える濾過装置が知られている。一般に、このような濾過装置は、濾材が滞留した床材の底から逆洗水と空気とを圧送し、濾材を攪拌することで濾材に付着した汚濁物質を除去する、いわゆる、逆洗機能を備えたものがある。このような濾過装置では、概して、逆洗時に使用される逆洗水の好適な流水量（例えば、流路面積１ｍ２当たり１５０Ｌ／分）は、濾過時に処理される原水の流水量（例えば、流路面積１ｍ２当たり６６０Ｌ／分）に対して少量である。これに対応するため、濾過時に原水を圧送するためのポンプと逆洗時に逆洗水を圧送するためのポンプとを個別に設けた場合、装置が大型化するとともに製造コストが増大する。さらに制御（電装）系を含む周辺機器の煩雑化を招く。
【０００３】
そこで、特許文献１記載の濾過装置は、可動弁体に一定の開口面積を有する開口部が形成されたスイング逆止弁を第１流水管に設け、濾過時に可動弁体が開弁されることで流路が全開となり、逆洗時に可動弁体が閉弁されることで流路が絞られるように構成されている。これにより、ポンプを増設することなく、逆洗時における逆洗水の流水量を、濾過時における原水の流水量に対して調節する（減少させる）ことができる。ここで、逆洗時における逆洗水の好適な流水量は、濾過装置の使用条件ごとに異なる。そこで、工場出荷時の濾過装置におけるスイング逆止弁の可動弁体には、必要最小限の開口面積の開口部が形成されており、要求される逆洗水の流水量に応じて可動弁体に形成する開口部の開口面積が調節されていた。
【０００４】
すなわち、逆洗時における逆洗水の流水量の調節、延いては、可動弁体の開口部の開口面積の調節は、スイング逆止弁のヒンジピンを抜いてボディから可動弁体を取り外し、次に、取り外された可動弁体の開口部の開口面積を機械加工等によって調節し、さらに、開口部の開口面積が調節された可動弁体をボディに組み付ける、といった作業の繰り返しである。一連の作業は、濾過装置の設置時、すなわち、現地において実施されるため、逆洗水の流水量の調節に多大な時間と手間とを要していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２７２４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、逆洗水の流水量の調節を能率的に実施することが可能な濾過装置を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の濾過装置は、空間層と濾材層とが上下に形成され、回転または揺動可能に支持される横型のドラムと、前記ドラムの軸心部に貫入され、前記空間層に位置する原水流入部／排水流出部を有する第１流水管と、前記ドラムの軸心部に貫入され、前記濾材層に位置する逆洗水流入部／濾水流出部を有する第２流水管と、前記ドラムを経由する流水経路の流水の流れを制御する５方弁と、前記流水経路に設けられ、濾過時に開弁されることで流路が全開となり、逆洗時に閉弁されることで流路が絞られるスイング逆止弁と、を備える濾過装置であって、前記スイング逆止弁は、可動弁体に形成された開口部と、前記開口部の開口面積を調節する開口面積調節手段と、を有し、前記開口面積調節手段は、開口面積が相違する開口が形成された複数個の調節プレートの内、逆洗時に前記流水経路に流通させる逆洗水の流水量に対応する開口面積を有する開口が形成された前記調節プレートが、前記可動弁体に固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、逆洗水の流水量の調節を能率的に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る濾過装置の説明図であって、特に、ドラムを一軸平面による断面によって示す図である。
【図２】本実施形態に係る濾過装置の説明図であって、特に、スイング逆止弁単体を一軸平面による断面によって示す図である。
【図３】本実施形態に係る濾過装置の説明図であって、特に、スイング逆止弁の可動弁体単体の平面図である。
【図４】本実施形態に係る濾過装置の説明図であって、特に、開口面積が相違する開口部を有する（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の３種類の各調節プレートの平面図である。
【図５】本実施形態に係る濾過装置の説明図であって、特に、図３の可動弁体に図４の（Ａ）の調節プレートが固定された状態を示す図である。
【図６】参考例の説明図である。
【図７】参考例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。以下の説明において、便宜上、図１における「上下方向」および「左右方向」をそのまま「上下方向」および「左右方向」と称する。
本実施形態に係る濾過装置１は、ドラム２の内部の濾過網１１と蓋体１２との間に形成される空間１３へ逆洗水を圧送し、同時に、ドラム２を低速回転させて濾材を移動させ、これにより、濾材に付着した汚濁物質を除去する、いわゆる、逆洗機能を備える。
【００１１】
図１に示されるように、濾過装置１は、左右一対の軸受部１４および２０によって軸心回りに回転可能に支持された横型のドラム２を有する。ドラム２の内部には、空間層３と、粒状の濾材によって構成される濾材層４と、が上下に形成される。濾過装置１は、ドラム２を経由する流水経路を備える。流水経路は、ドラム２の左側壁５の中心（軸心部）に貫入された第１流水管７と、ドラム２の右側壁６の中心（軸心部）に貫入された第２流水管８と、を含む。軸受部１４の内周面には、ダストシール１５およびグランドパッキン１６が設けられる。軸受部１４は、基台１７に立設された支柱１８によって支持される。支柱１８には、軸心を中心に等配されて軸受部１４の外周面に当接される３個のカムフォロア１９（図１には、１個のカムフォロア１９のみ示される）が設けられる。
【００１２】
一方、軸受部２０の左端部の内周面には、第２流水管８の一端部、換言すると、ドラム２の軸心に沿って水平に延びる部分の端部が摺動可能に嵌合される。また、軸受部２０の内周面には、右端が５方弁２５に接続された流水管２４が嵌合される。軸受部２０は、基台１７に立設された支柱２２によって支持される。支柱２２には、軸心を中心に等配されて軸受部２０の外周面に当接される３個のカムフォロア２３（図１には、１個のカムフォロア２３のみ示される）が設けられる。なお、軸受部２０の内周面には、グランドパッキン２１が設けられる。また、軸受部２０の内周面にダストシール（１５）を設けることもできる。そして、第２流水管８は、後述する第２流水部１０側の端が、ドラム２と一体に回転する濾過網１１の取付枠に固定される。また、第２流水管８と流水管２４とは、ドラム２の軸心上に配置されるとともにドラム２の軸心を中心に相対回転可能である。これにより、逆洗時に、ドラム２が軸心を中心に回転することにより、第２流水管８は、ドラム２と一体に軸心を中心に回転する。
【００１３】
図１に示されるように、第１流水管７は、空間層３に位置する第１流水部９（原水流入部／排水流出部）を有する。一方、第２流水管８は、濾材層４に位置する前述した第２流水部１０（逆洗水流入部／濾水流出部）を有する。そして、濾過時には、ポンプ（図示省略）によって圧送された原水が、流水管２６、５方弁２５、流水管２７、第１流水管７、および第１流水部９を経由してドラム２の内部（空間層３）へ流入するとともに、濾水が、第２流水部１０、第２流水管８、流水管２４、５方弁２５、および流水管２８を経由してドラム２の外部へ流出する。一方、逆洗時には、前述した濾過時に使用されるポンプと同一のポンプによって圧送された逆洗水が、流水管２６、５方弁２５、流水管２４、第２流水管８、および第２流水部１０を経由してドラム２の内部（空間１３）へ流入するとともに、汚濁物質を含む排水が、第１流水部９、第１流水管７、流水管２７、５方弁２５、および流水管２９を経由してドラム２の外部へ流出する。なお、流水経路は、流水管２４、２６〜２９を含む。
【００１４】
前述した流水管２７、すなわち、濾過時に、ポンプによって圧送された原水が流通し、逆洗時に、ドラム２から流出した排水が流通する流水管２７には、スイング逆止弁３０が設けられる。図２に示されるように、スイング逆止弁３０は、既製のスイング逆止弁の可動弁体３１に開口部３２を形成することで得られる。また、スイング逆止弁３０は、濾過時に、原水の流通によって可動弁体３１がヒンジピン３３を軸に回動することで開弁し、その結果、流路が全開となる。一方、逆洗時には、排水の流通によって可動弁体３１がシート部３４に着座することで閉弁し、その結果、流路が予め定められた開度に絞られる。
【００１５】
そして、スイング逆止弁３０は、可動弁体３１に形成された開口部３２の開口面積を調節することにより、流水管２６を流通する排水の流水量を調節する、延いては、逆洗時に使用される逆洗水の流水量を調節する、開口面積調節手段を有する。この開口面積調節手段は、可動弁体３１の一側面３５、すなわち、シート部３４に着座する面とは反対側の面３５に選択的に固定される複数個（本実施形態では３個）の調節プレート３６〜３８（図４参照）を含む。図３に示されるように、可動弁体３１に形成された開口部３２は、シート部３４に形成された開口３９（流路）よりも小さい開口面積（流路面積）の円形の孔であり、可動弁体３１が閉弁された状態で、開口３９に対して同心に位置する。また、開口部３２は、想定される逆洗水の最大流水量に対応する開口面積を有する。
【００１６】
図４の（Ａ）に示されるように、調節プレート３６は、概して、可動弁体３１の開口部３２よりも大きい外径を有する円環形に形成される。また、調節プレート３６は、上下一対の取付片４０，４１を有する。各取付片４０，４１には、可動弁体３０に設けられた各ねじ孔４２，４３に相対する取付孔４４，４５が設けられる。調節プレート３６は、各取付孔４４，４５に挿通された各ボルト４６，４７（図５参照）を各ねじ孔４２，４３に締結させることにより、可動弁体３０の一側面３５に固定される。
【００１７】
ここで、図５は、調節プレート３６が固定された可動弁体３１を示す。この状態において、調節プレート３６に形成された開口４８Ａは、可動弁体３１に形成された開口部３２に対して同心に位置する。開口４８Ａは、開口部３２に対して一回り小さい開口面積（流路面積）を有する。このような開口４８Ａが形成された調節プレート３６を可動弁体３１に固定することにより、閉弁時におけるスイング逆止弁３０の流路を絞る、すなわち、逆洗時における逆洗水の流水量を調節することができる。
【００１８】
本実施形態では、開口面積（流路面積）が相違する各開口４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ（図４参照）が形成された各調節プレート３６，３７，３８が用意される。そして、要求される逆洗水の流水量に対応する調節プレート（３６，３７，３８）を可動弁体３１の一側面３５に固定し、スイング逆止弁３０の閉弁時における流路を絞ることにより、逆洗時における逆洗水の流水量が調節される。なお、図４の（Ｂ）の調節プレート３７は、調節プレート３６に形成された開口４８Ａに対して一回り小さい開口面積（流路面積）の開口４８Ｂを有する。また、図４の（Ｃ）の調節プレート３８は、調節プレート３７に形成された開口４８Ｂに対して一回り小さい開口面積（流路面積）の開口４８Ｃを有する。
【００１９】
次に、前述した濾過装置１の作用を説明する。なお、スイング逆止弁３０の可動弁体３１には、調節プレート３６（開口面積調節手段）が固定されている。
（濾過時）
図１に示されるように、単一のポンプ（図示省略）によって圧送された原水は、流水管２６、５方弁２５、流水管２７、第１流水管７、および第１流水部９を経由してドラム２の内部（空間層３）へ流入する。このとき、流水管２７を流通する原水は、スイング逆止弁３０の可動弁体３１を開弁方向（図２における時計回り方向）へ回動させる。これにより、スイング逆止弁３０の流路は全開となり、スイング逆止弁３０を一定の流水量（例えば、流路面積１ｍ２当たり６６０Ｌ／分）の原水が流通する。そして、濾材層４によって浄化された原水、すなわち、濾水は、第２流水部１０、第２流水管８、流水管２４、５方弁２５、および流水管２８を経由してドラム２の外部へ流出する。
【００２０】
（逆洗時）
一方、逆洗時には、ドラム２は、駆動手段（図示省略）によって一定の回転速度で回転駆動される。これにより、ドラム２が軸心を中心に回転するとともに、濾過網１１および第２流水管８がドラム２と一体に回転し、ドラム２の内部に形成された濾材層４を構成する粒状の濾材が擦り合わされ、濾材に付着した汚濁物質が剥離される。さらに、粒状の濾材が濾過網１１（例えば、ウェッジワイヤ）とも擦り合わされ、濾材に付着した汚濁物質がより能率的に除去される。そして、濾過時に使用されたポンプと同一のポンプによって圧送された逆洗水は、流水管２６、５方弁２５、流水管２４、第２流水管８、および第２流水部１０を経由してドラム２の内部（空間１３）へ流入する。
【００２１】
そして、濾材から除去された汚濁物質を含む排水は、第１流水部９、第１流水管７、流水管２７、５方弁２５、および流水管２９を経由してドラム２の外部へ流出する。このとき、流水管２７を流通する排水は、可動弁体３１を閉弁方向（図２における反時計回り方向）へ付勢する。これにより、可動弁体３１はシート部３４に着座し、スイング逆止弁３０の流路は、調節プレート３６に形成された開口４８Ａの開口面積に絞られる。その結果、予め定められた流水量（例えば、流路面積１ｍ２当たり１５０Ｌ／分）の排水がスイング逆止弁３０を流通する。
【００２２】
この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、開口面積が相違する各開口４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃが形成された各調節プレート３６，３７，３８（開口面積調節手段）を備え、要求される逆洗水の流水量に対応する調節プレート（３６，３７，３８）を可動弁体３１に固定し、閉弁時におけるスイング逆止弁３０の流路を絞ることにより、逆洗時における逆洗水の流水量を調節することができる。
ここで、調節プレート（３６，３７，３８）を可動弁体３１に固定する作業は、可動弁体３１をスイング逆止弁３０のボディ４９から取り外すことなく実施可能であり、且つ、機械加工も必要ないので、従来と比較して、逆洗時における逆洗水の流水量を調節する作業を大幅に合理化することができる。
また、既存設備に対する変更は、スイング逆止弁３０の可動弁体３１に、開口部３２およびねじ孔４２，４３を追加するだけで済むので、容易に且つ低コストで実施することができる。
【００２３】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
前述した実施形態では、ドラム２から流出した排水が流通する流水経路の流路をスイング逆止弁３０によって絞ることにより、逆洗時における逆洗水の流水量を調節するように構成したが、ドラム２に流入する逆洗水が流通する流水経路の流路をスイング逆止弁３０によって絞ることにより、逆洗時における逆洗水の流水量を調節するように構成することもできる。
【００２４】
前述した実施形態では、開口面積が相違する開口４８，４８Ｂ，４８Ｃを有する各調節プレート３６，３７，３８（開口面積調節手段）を用意し、要求される逆洗水の流水量に対応する調節プレート（３６，３７，３８）を可動弁体３１に固定して閉弁時におけるスイング逆止弁３０の流路を絞ることにより、逆洗時における逆洗水の流水量を調節するように構成した。これに対し、図６に示す参考例では、開口を持たない円形の調節プレート５１によって開口面積調節手段を構成した。
この場合、調節プレート５１は、取付孔５５が形成された取付片５２を有し、取付孔５５に挿通されたボルト５３を可動弁体３０の一側面３５に設けられたねじ孔５４に締結させることにより、可動弁体３０の一側面３５に固定される。このとき、調節プレート５１の取付角度、すなわち、ボルト５３（軸）を揺動中心とする取付角度を、調節プレート５１をボルト５３（軸）を中心に揺動させるようにして調節することにより、可動弁体３１に形成された開口部３２の開口面積を調節する。このようにして、閉弁時におけるスイング逆止弁３０の流路を絞ることにより、逆洗時における逆洗水の流水量を調節することができる。
さらに、可動弁体３１の一側面３５に、ねじ孔５４を中心とする予め定められた円弧上に一定間隔で配置された複数個の凹部（図示省略）を設け、また、調節プレート５１の取付片５２とは反対側の位置には各凹部に係合可能な凸部を設けておいて、凸部を係合させる凹部を選択することにより、閉弁時におけるスイング逆止弁３０の流路面積、すなわち、逆洗時における逆洗水の流水量を複数段階で調節するように、開口面積調節手段を構成することができる。
【００２５】
そして、開口部３２は、可動弁体３１の中心（中央）に配置するだけでなく、例えば、図７に示されるように、可動弁体３１の中心に対して左側へ偏倚させることができる。
また、開口面積調節手段は、調節プレート３６，３７，３８，５１を可動弁体３１の一側面３５にボルト４６，４６，５３によって固定する手段の他、例えば、開口（流路）が形成された円形の調節プレート（図示省略）を、可動弁体３１に形成された開口部３２に嵌合させることにより、閉弁時におけるスイング逆止弁３０の流路面積、すなわち、逆洗時における逆洗水の流水量を調節するように構成することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  濾過装置、２  ドラム、３  空間層、４  濾材層、７  第１流水管、８  第２流水管、９  第１流水部（原水流入部／排水流出部）、１０  第２流水部（逆洗水流入部／濾水流出部）、２５  ５方弁、３０  スイング逆止弁、３１  可動弁体、３２  開口部、３６〜３８  調節プレート（開口面積調節手段）
【要約】
【課題】逆洗水の流水量の調節を能率的に実施することが可能な濾過装置を提供する。
【解決手段】要求される逆洗水の流水量に対応する調節プレート３６を可動弁体３１に固定し、閉弁時におけるスイング逆止弁の流路を絞ることにより、逆洗時における逆洗水の流水量を調節する。調節プレート３６の固定は、可動弁体３１をスイング逆止弁のボディから取り外すことなく実施できるので、逆洗水の流水量を調節を能率的に実施することができる。
【選択図】図５【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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