(57)【要約】【課題】自動的に且つ短時間にストレーナーエレメントの付着物を除去することができるので、運転効率が向上し、付着物を廃棄処分することなく原料として再利用若しくは濾過助剤として再使用し易くなり、無駄が省け極めて経済的に優れたストレーナーシステムを提供する。【解決手段】コイル状に巻回された筒状体又は多数の輪状片が重ね合わされた筒状体を構成するコイル又は輪状片の隣接輪相互間に間隙が形成され、該間隙部に濾過助剤が付着架橋してなる１乃至複数のストレーナーエレメントを、導入口、排出口及び導入口と排出口の間を仕切る仕切板を有する容器の中に、前記ストレーナーエレメントの一端を仕切板に固定させて格納したストレーナーにおいて、導入口側圧力が設定圧に達したとき若しくは設定時間毎に逆洗用エアー又は逆洗液を吹き込んで逆洗を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル状に巻回された筒状体又は多数の輪状片が重ね合わされた筒状体を構成するコイル又は輪状片の隣接輪相互間に間隙が形成され、該間隙部に濾過助剤が付着架橋してなる１乃至複数のストレーナーエレメントを、導入口、排出口及び導入口と排出口の間を仕切る仕切板を有する容器の中に、前記ストレーナーエレメントの一端を仕切板に固定させて格納したストレーナーにおいて、導入口側圧力が設定圧に達したとき若しくは設定時間毎に逆洗用エアー又は逆洗液を吹き込んで逆洗を行うことを特徴とするストレーナーシステム。
【請求項２】
コイル状に巻回された筒状体又は多数の輪状片が重ね合わされた筒状体を構成するコイル又は輪状片の隣接輪相互間に間隙が形成され、該間隙部に濾過助剤が付着架橋してなる１乃至複数のストレーナーエレメントを、導入口、排出口及び導入口と排出口の間を仕切る仕切板を有する容器の中に、前記ストレーナーエレメントの一端を仕切板に固定させて格納したストレーナーにおいて、排出口側圧力が設定圧に達したとき若しくは設定時間毎に逆洗用エアー又は逆洗液を吹き込んで逆洗を行うことを特徴とするストレーナーシステム。
【請求項３】
コイル状に巻回された筒状体又は多数の輪状片が重ね合わされた筒状体を構成するコイル又は輪状片の隣接輪相互間に間隙が形成され、該間隙部に濾過助剤が付着してなる１乃至複数のストレーナーエレメントと、該ストレーナーエレメントの一端をそれぞれ懸架した状態で固定する仕切板と、該仕切板の上部全体を覆い且つ吸引排出口を備えたカバーと、前記ストレーナーエレメントの下方に配置された吸着物受けと、を備えたストレーナーにおいて、排出口側圧力が設定圧に達したとき若しくは設定時間毎に排出口における吸引を停止して吸着物を落下除去することを特徴とするストレーナーシステム。
【請求項４】
前記ストレーナーシステムにおいて、ストレーナーエレメントを加熱ないし発熱し、若しくは加熱したエアーを吹き付けることによって、殺菌並びに結露団粒化を防止することを特徴とする請求項２又は３記載のストレーナーシステム。
【請求項５】
前記ストレーナーシステムにおいて、吸着物を濾過助剤として使用することを特徴とする請求項１、２又は３記載のストレーナーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体乃至気体中に存在する不純物を除去するストレーナーシステムであって、例えば、上下水、温泉、工業用水、土木廃水、化学反応液類、液体食品等の液体中の不純物の除去又は化学肥料、薬品、澱粉、樹脂粉、鉱石、火薬、配合飼料、セメント、触媒、その他の微粉を扱う工場の除塵・集塵或いは室内の埃、杉花粉、細菌等を除去するのに使用するストレーナーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属製のコイルバネ型の液体濾過フィルターエレメントは公知である。本願出願人は、下記特許文献１に示す特許において、円弧状外面に突起部を有するコイル状に巻回されたエレメントであって、この突起部が隣接輪との間に介在することによって隣接輪相互間に間隙が形成され、この間隙部に濾過助剤が付着架橋してなる液体濾過フィルターエレメントに関する発明を開示した。また、特許文献２に示す特許願において、多数の合成樹脂製の輪状片を互いに重ね合わせて筒状体となし、前記隣接する輪状片相互間に僅かな間隙が形成され、該間隙部に濾過助剤を保持するように構成されてなる液体濾過フィルターに関する発明を開示した。
【特許文献１】特許第３１２４９０１号公報
【特許文献２】特願２００３−３９３６９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記のろ過器を更なる有効活用することを目的としてなされたストレーナーシステムであって、前記のろ過器を更に改良して自動運転が可能で且つ効率化を良くした気体用ないし液体用のストレーナーシステムを提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
即ち、前記の課題を解決するために、本発明は、コイル状に巻回された筒状体又は多数の輪状片が重ね合わされた筒状体を構成するコイル又は輪状片の隣接輪相互間に間隙が形成され、該間隙部に濾過助剤が付着架橋してなる１乃至複数のストレーナーエレメントを、導入口、排出口及び導入口と排出口の間を仕切る仕切板を有する容器の中に、前記ストレーナーエレメントの一端を仕切板に固定させて格納したストレーナーにおいて、導入口側圧力が設定圧に達したとき若しくは設定時間毎に逆洗用エアー又は逆洗液を吹き込んで逆洗を行うことを特徴とするストレーナーシステムとする（請求項１）。
【０００５】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、コイル状に巻回された筒状体又は多数の輪状片が重ね合わされた筒状体を構成するコイル又は輪状片の隣接輪相互間に間隙が形成され、該間隙部に濾過助剤が付着架橋してなる１乃至複数のストレーナーエレメントを、導入口、排出口及び導入口と排出口の間を仕切る仕切板を有する容器の中に、前記ストレーナーエレメントの一端を仕切板に固定させて格納したストレーナーにおいて、排出口側圧力が設定圧に達したとき若しくは設定時間毎に逆洗用エアー又は逆洗液を吹き込んで逆洗を行うことを特徴とするストレーナーシステムとする（請求項２）。
【０００６】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、コイル状に巻回された筒状体又は多数の輪状片が重ね合わされた筒状体を構成するコイル又は輪状片の隣接輪相互間に間隙が形成され、該間隙部に濾過助剤が付着してなる１乃至複数のストレーナーエレメントと、該ストレーナーエレメントの一端をそれぞれ懸架した状態で固定する仕切板と、該仕切板の上部全体を覆い且つ吸引排出口を備えたカバーと、前記ストレーナーエレメントの下方に配置された吸着物受けと、を備えたストレーナーにおいて、排出口側圧力が設定圧に達したとき若しくは設定時間毎に排出口における吸引を停止して吸着物を落下除去することを特徴とするストレーナーシステムとする（請求項３）。
【０００７】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記ストレーナーシステムにおいて、ストレーナーエレメントを加熱ないし発熱し、若しくは加熱したエアーを吹き付けることによって、殺菌並びに結露団粒化を防止することを特徴とする前記のストレーナーシステムとすることが好ましい（請求項４）。
【０００８】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記ストレーナーシステムにおいて、吸着物を濾過助剤として使用することを特徴とする前記のストレーナーシステムとすることが好ましい（請求項５）。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のストレーナーシステムは、前記のように構成されるので、本ストレーナーは半永久的に寿命を保持し、コンパクトで場所を取らず省エネに適し、メンテナンスフリーであり、従来式のフィルターのように産廃物とならない。そして高密度濾過により大腸菌や一般細菌を完全除去できる上、ランニングコストを大幅削減し、ストレーナーエレメントの付着物を全量回帰できるメリットがある。上記本発明のストレーナーシステム本来の効果に加えて、更に以下の効果を併有するものである。即ち、逆洗を自動的に行うことによって最も効率的且つ経済的なストレーナーの運転が確保できる。逆洗の際にエアーや逆洗液を吹き込むことによって、極めて短時間にストレーナーエレメントの付着物排出を除去することができるので、運転効率が向上する。ブリッジを形成して塊状になった吸着物を空気を含む泡によって紛状にして除去するので、付着物を廃棄処分することなく回帰原材料として再使用し易くなり、無駄が省け極めて経済的である。
【００１０】
また、気体ストレーナーシステムは、従来、主として液体用として用いられてきたものを気体用に改良したものであり、液体ストレーナーシステムの逆洗に代えて粉塵等々でなる濾過助剤の除去装置を用いて効率的且つ経済的なストレーナーの運転を担保することができるに至ったものである。本発明の気体ストレーナーシステムによれば、室内の埃、杉花粉、一般細菌等を除去する効果を奏するので、杉花粉症やアレルギーの症状を軽減する効果があり、化学肥料、薬品、澱粉、樹脂粉、鉱石、火薬、配合飼料、セメント、触媒、その他の微粉を扱う工場の除塵・集塵装置として使用して工場内の環境整備に寄与する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態と略称する）について、図面に基づいて以下に説明する。図１は、第１実施の形態に係るストレーナーシステムＳ１を例示する説明図であり、図２は、その回路図である。図３は、第２実施の形態に係る本発明に係るストレーナーシステムＳ２を例示する説明図であり、図４は、その回路図である。図５は、第３実施の形態に係る本発明に係るストレーナーシステムＳ３を例示する説明図であり、図６は、ストレーナーエレメントを例示する説明図である。
【００１２】
第１実施の形態に係るストレーナーシステムＳ１は、請求項１記載の発明を含むものである。図１及び図２において、この実施の形態に係る圧力スイッチ制御によるストレーナーシステムＳ１は、原水導入口３、処理水排出口４、逆洗排出口５及びエアー吹き込み口６を備えた容器７中に複数のストレーナーエレメント２の一端が仕切板Ｂに固定された状態で格納されたストレーナー１と、前記容器７の原水導入口側に設けられた圧力センサー８と、処理水排出口４、逆洗排出口５及びエアー吹き込み口６に取り付けられ、圧力スイッチ９に連動して開閉する電磁弁１１とを備えてなる。
【００１３】
ストレーナーエレメント２について簡単に説明する。図６に示すように、小突起２１を有する線材同士が密着するように巻回し、このコイル２２の両端に取付具２３を備え、中心にコイルの全長よりもやや長い芯金２４を入れて両端をナット２５，２５で固定することによって、隣接輪相互間に小突起２１による微少な間隙Ｇを生じるのでこれを濾液通路とし、このストレーナーエレメント２の周囲に濾過助剤を付着させて濾過しようとする液体乃至気体を通過させるように構成されている。濾液乃至気体はストレーナーエレメント２の外側から濾過助剤の層を通り、エレメント２の間隙部Ｇからエレメント２の内側に入り、エレメント２と芯金２４の間を通り、エレメント２の取付具２３の開口部から容器７中の仕切板Ｂの上部にある処理水排出口側に流出する。容器７の内側は仕切板Ｂによって仕切られているので、原水と処理水は完全に分離される。また、前記多数の輪状片が重ね合わされた筒状体からなるストレーナーエレメント２は、前記コイルに代えて多数の輪状片が重ね合わされた筒状体としたものであって、その他の構成はコイルのものとほぼ同様である。
【００１４】
次に、前記ストレーナーシステムＳ１における原水の濾過処理及び逆洗処理の動作について説明する。ストレーナーシステムＳ１が原水の濾過処理中においては、圧力センサー８が感知する圧力は、圧力スイッチ９の設定圧よりも低レベルにあり、逆洗排出口５及びエアー吹き込み口６の各電磁弁１１，１１は閉じており、処理水排出口４の電磁弁１１は開いている。原水導入口３には逆止弁１２が取り付けられていて、原水が流入するときのみ逆止弁１２が開くので、容器７の内部から貯水槽Ｔに原水が逆流することはない。濾過処理が進行してストレーナーエレメント２が目詰まり状態になり、圧力センサー８が感知すると原水導入口側の圧力が圧力スイッチ９の設定圧に達すると、圧力スイッチ９の電気信号によって処理水排出口４の電磁弁４ａが閉じて逆洗排出口５及びエアー吹き込み口６の各電磁弁１１，１１のソレノイドを動かして弁を開くとともに逆洗が開始される。
【００１５】
即ち、エアー吹き込み口６から吹き込まれた高圧エアーがストレーナーエレメント２の上方からストレーナーエレメント２の内部に導かれ、ストレーナーエレメント２を内側から僅かに拡張させるので、ストレーナーエレメント２の筒状体を構成するコイル又は輪状片の隣接輪相互間の間隙が２〜１０ミクロン程度広がり、間隙部に付着していた濾過助剤がエアーの勢いによって紛状になって除去されるのである。エアーが混在した逆洗排水は逆洗排出口５から容器７の外部に排出される。一定時間逆洗が行われた後、タイムスイッチにより各電磁弁１１が元の状態に復帰して逆洗が終了し、再び濾過処理が開始される。このように圧力センサー８が原水導入口側の圧力を感知し、圧力スイッチ９によって各電磁弁１１が開閉して自動的に逆洗が行われるので連続運転が可能となる。
【００１６】
前記逆洗のタイミングを圧力センサー８に連動して行うのに代えて、ストレーナー１の処理時間を測定するタイマーに連動するように設定してもよい。即ち、ストレーナーエレメント２が目詰まりを起こすタイミングを処理する原水の種類によって予め想定できる場合には、目詰まりが起きるか或いは処理能力が低下する時点にタイマーを設定しておき、タイムスイッチにより逆洗が開始されるように構成してもよい。前記の圧力スイッチ及びタイムスイッチに代えて、これらの機能を具備するプログラマブルコントローラー（ＰＬＣ）を使用してもよい。
【００１７】
次に、図３及び図４に示す第２実施の形態に係るストレーナーシステムＳ２について説明する。第２実施の形態に係るストレーナーシステムＳ２は、請求項２記載の発明を含むものであり、気体を処理するのに適しており、前記ストレーナーシステムＳ１において、原水導入口３に代えて空気導入口１３を設け、導入口側に設けた圧力センサー８に代えて排出口側に圧力センサー８を設け、処理水排出口４に代えて処理空気の吸引排出口１４を設けた以外はストレーナーシステムＳ１と同様である。図３に示すように、空気導入口１３は容器７の仕切板Ｂより下方側面に複数個、ラッパ状に突出して設けられており、前記ラッパ状突出部は容器７に逆止弁１２を介して連通し、濾過処理中は外部の空気を容器内に吸引導入し、逆洗の際に容器内の空気が容器の外部へ逆流することを阻止している。
【００１８】
前記ストレーナーシステムＳ２の一連の動作について説明する。ストレーナーシステムＳ２では、濾過された空気が容器７の上部から吸引されて処理空気の吸引排出口１４から外部に排出される。従って、排出口側に設けられた圧力センサー８は負圧を感知し、空気濾過処理中は、この圧力が圧力スイッチ９の設定圧よりも高レベルにあるので、処理空気排出口１４が開き、濾過された空気が外部に排出される。ところが、濾過処理が進行してストレーナーエレメント２が目詰まり状態になると、圧力センサー８が感知する圧力は次第に低レベルになり、圧力スイッチ９の設定圧に達すると、圧力スイッチ９の電気信号によって吸引排出口１４の電磁弁１１が閉じて逆洗排出口５及びエアー吹き込み口６の各電磁弁１１，１１のソレノイドを動かして弁を開くとともに逆洗が開始される。逆洗は高圧の空気流によっておこなわれるので、短時間で逆洗処理が行われる。以後の動作は前記ストレーナーシステムＳ１に準じるので説明は省略する。
【００１９】
次に、図５に示す第３実施の形態に係るストレーナーシステムＳ３について説明する。第３実施の形態に係るストレーナーシステムＳ３は、請求項３記載の発明を含むものであり、気体や液体を広範囲の場所で処理するのに適しており、ストレーナーエレメント２２の一端をそれぞれ懸架した状態で固定する仕切板Ｂと、該仕切板Ｂの上部全体を覆い且つ吸引排出口１４を備えたカバーＣと、前記ストレーナーエレメント２の下方に配置された吸着物受けＲと、圧力センサー８及び圧力スイッチ９と、を備えたストレーナー１において、排出口側圧力が設定圧に達したとき若しくは設定時間毎に排出口における吸引を停止して吸着物を落下除去することを特徴とする。
【００２０】
本システムでは、前記ストレーナーシステムＳ２のようなエアーの吹き付けを行わず吸着物が自重で落下し、この際にストレーナーエレメント２のコイルや輪状片に粉塵が残っており、逆洗が終了して濾過が再開されたときに、前記粉塵の残渣がブリッジ形成を補助するためにブリッジ形成時間が著しく短縮される効果を奏する。ここに言うブリッジ形成とは、空気中の粉塵や濾液中の浮遊物質（ＳＳ）等がストレーナーエレメント２のコイルや輪状片の間隙部の近辺に吸着・積層されて微細な網目状物ないし微細孔物を形成することであり、これらが濾過助剤として作用するのである。また、気体ストレーナーシステムＳ２，Ｓ３では、空中の粉塵等の中には、相互に凝集し易く固まり易いものがあり、濾過助剤等の吸着物を取り除く除去手段を備えることが好ましい。前記除去手段としては、例えば、ストレーナーエレメント２にバイブレーターを付けて振動させる、ストレーナーエレメント２をハンマーなどによって軽く叩くことが好ましい。前記のように回収された粉塵等は原材料に回帰させるか単独で又は他の濾過助剤と共に再度濾過助剤として有効利用される。また、前記ストレーナーシステムＳ２乃至Ｓ３においては、殺菌並びに結露を防止するために、必要に応じて、ストレーナーエレメント２を加熱乃至誘電発熱させるか、若しくは６０℃以上に加熱した熱風を吹き付けることが好ましい。
【００２１】
上記濾過助剤として用いられる材料としては、ケイ藻土及び添加物として、パルプ、活性炭、花崗岩、セラミック、各種樹脂、ガラス、金属、金属酸化物類等の微粒物や粉状物が濾過する液体や気体乃至濾過する目的に応じて用いられる。また、濾過しようとする液体や気体中の混入物でストレーナーエレメント２に付着した吸着物も前記濾過助剤とともに、或いは単独で濾過助剤として使用することもできることは前記した通りである。また、これらの濾過助剤は、脱臭作用、脱色作用、イオン化した重金属類やその他の混在物の吸着作用などを兼ねることもできる。また、上記は、全て自動運転操作について記述したが、小規模設備又は安価な設備においては、手動による操作も簡単に行うことができる。
【実施例】
【００２２】
前記実施の形態に係るストレーナーシステムを栃木県の温泉で使用し、未処理の比較例と比較試験をした。水質試験検査報告書を図７に示す。この水質試験検査報告書によれば、未処理の比較例は、一般細菌が７０００個／ｍｌであり、大腸菌群が陽性であるのに対して、本システムで処理した実施例の場合は一般細菌が０個／ｍｌであり、大腸菌群が不検出であることが確認されている。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のストレーナーシステムは、前記のように構成することによって、半永久的に寿命を保持し、コンパクトで場所を取らず省エネに適し、メンテナンスフリーであり、従来式のフィルターのように産廃物とならない。そして高精密度濾過により大腸菌や一般細菌を除去できる上、ランニングコストを大幅削減し、ストレーナーエレメントの付着物を全量回帰し原材料として再利用、若しくは濾過助剤として再使用ができ、資源の有効活用と経済的に優れており、利用価値が極めて高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施の形態に係るストレーナーシステムを例示する説明図である。
【図２】第１実施の形態に係るストレーナーシステムを例示する回路図である。
【図３】第２実施の形態に係るストレーナーシステムを例示する説明図である。
【図４】第２実施の形態に係るストレーナーシステムを例示する回路図である。
【図５】第３実施の形態に係るストレーナーシステムを例示する説明図である。
【図６】ストレーナーエレメントを例示する説明図である。
【図７】実施例の水質試験検査報告書を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３：ストレーナーシステム、１：ストレーナー、２：ストレーナーエレメント、３：原水導入口、４：処理水排出口、５：逆洗排出口、６：エアー吹き込み口、７：容器、８：圧力センサー、９：圧力スイッチ、
１１：電磁弁、１２：逆止弁、１３：空気導入口、１４：吸引排出口、
２１：小突起、２２：コイル、２３：取付具、２４：芯金、２５：ナット、
Ｐ：ポンプ、Ｍ：モーター、Ｔ：貯水槽、Ｇ：間隙、Ｂ：仕切板、Ｃ：カバー、Ｒ：吸着物受け
【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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