(57)【要約】  本発明は、重力式繊維ろ過器に係り、さらに詳しくは、下水処理場や浄水処理場などの大量水流が連続して流れる水路の一部分を遮断してそこに浸漬させるろ過槽と、前記ろ過槽の内部に設けられる単位ろ過器と、前記ろ過槽のろ過集水タンクに接続されて前記ろ過槽の外側上端方向に延在され、その延在された高さが前記ろ過槽の流入口よりも下端となるため、その延在された高さを流れ込んだ原水のろ過開始水位で決定させる排水管と、水位センサーと、外部から前記ろ過槽の底部に逆洗空気を流れ込ませる空気流入管と、前記ろ過槽の底部に逆洗水を流れ込ませる制御手段と、前記ろ過槽の上端部に形成された逆洗排出管と、を備えてなることを特徴とする重力式繊維ろ過器に関する。
2007537037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水処理場や浄水処理場などの大量水流が連続して流れる水路の一部分を遮断して浸漬させ、流入水方向の上端の一側に逆止め弁を経由して原水を内部に流れ込ませる流入口が形成され、底面にろ過済みのろ過水が寄せ集められるろ過集水タンクが形成され、前記流入口よりも高い個所に逆洗水排出口が形成されたろ過槽と、
前記ろ過槽に流れ込んだ原水をろ過させ、底部にろ過水流出口が突設され、前記ろ過槽のろ過集水タンクへの前記ろ過水流出口の着脱により前記ろ過槽に結合／分離される少なくとも１以上の単位ろ過器と、
前記ろ過槽内の水位を感知して制御信号を生じさせる水位センサーと、
外部から前記ろ過槽の底部に延設されて、前記水位センサーの制御信号を条件として前記単位ろ過器に逆洗空気を流れ込ませる空気流入管と、
前記水位センサーの制御信号を条件として前記ろ過槽に流れ込んだ原水を前記単位ろ過器においてろ過させて前記ろ過集水タンクに排出するろ過工程と、前記ろ過槽に逆洗空気と逆洗水を同時にまたは順次に流れ込ませる逆洗工程とを行う制御手段と、
前記ろ過槽の逆洗水排出口に接続されて空気の気泡の振動と逆洗水によって浮遊物質がろ過槽の上端に集中すると、これを外側に排出する逆洗排出管と、を備えることを特徴とする重力式繊維ろ過器。
【請求項２】
前記重力式繊維ろ過器には、
前記単位ろ過器の上端に前記単位ろ過器のメンテナンスあるいは修理が必要となるときに、各単位ろ過器を独立して持ち上げる引き揚げ器を設けることを特徴とする請求項１に記載の重力式繊維ろ過器。
【請求項３】
前記単位ろ過器は、
内部に中空部を有し、底面にろ過水流出孔が配設されている広い板状の格子構造体であり、両側面にはろ過水流入孔が稠密に密設された多孔槽と、
前記多孔槽の両側面の外側に稠密に密設された繊維糸束であって、前記各繊維糸束の下側は前記多孔槽の下部に結合された下部ろ材掛止材に固設され、上側は前記多孔槽の上側に独立して横設された上部ろ材掛止材に結合される繊維ろ材と、
前記上部ろ材掛止材に結合されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドを駆動させ、前記上部ろ材掛止材を昇降制御することにより、逆洗及びろ過時に前記繊維ろ材の孔隙を制御するシリンダと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の重力式繊維ろ過器。
【請求項４】
前記単位ろ過器は、
前記繊維ろ材の外側に横設された補助絞り棒と、
前記多孔槽の両側面に横に結合された支持棒と、
前記支持棒に支持されて、前記上部のろ材掛止材と前記補助絞り棒を連結させた支え線と、を備えてなり、
前記シリンダによって前記上部のろ材掛止材が昇降すると、前記補助絞り棒が連動して前記繊維ろ材の締め緩めを行い、前記繊維ろ材の孔隙の制御が前記繊維ろ材の中間部においても充実に行われるようにすることを特徴とする請求項３に記載の重力式繊維ろ過器。
【請求項５】
前記ろ過槽のろ過集水タンクは、
前記ろ過集水タンクの上側に前記ろ過槽と連通させる通孔であって、前記単位ろ過器の各ろ過水流出孔を貫入案内させるガイド管よりなる排水孔と、
前記ろ過集水タンクの一側に寄せ集められたろ過水を外部水槽に案内させる排水管と、が接続されてなることを特徴とする請求項１に記載の重力式繊維ろ過器。
【請求項６】
前記ろ過集水タンクには、
弾性体により上向き弾性力を受けて前記排水孔に出入りされ、外周面に通孔が形成された円筒体であって、前記単位ろ過器が組み立てられた状態においては、前記単位ろ過器の重さによって前記ろ過集水タンクに密着した状態で下降され、前記外周面の通孔によりろ過水をろ過集水タンクに排水させ、前記単位ろ過器がシリンダによって上昇されて離れた状態においては弾性力により上昇され、前記排水孔に貫入されることにより前記排水孔を閉塞する排水逆止め弁が設けられてなることを特徴とする請求項５に記載の重力式繊維ろ過器。
【請求項７】
前記重力式繊維ろ過器は、
前記ろ過槽の両側面の内側に垂設されたガイド溝と、
前記単位ろ過器の狭い両側面に形成されて、前記ガイド溝に沿ってスライドされるスライディング結合部と、がさらに設けられてなり、
前記単位ろ過器の昇降運動が前記ガイド溝に案内されることにより、前記単位ろ過器の底面に形成されたろ過水流出口が前記ろ過槽のろ過集水タンクに完全に接続されることを特徴とする請求項４に記載の重力式繊維ろ過器。
【請求項８】
前記単位ろ過器は、
内部に中空部を有し、底面にろ過水流出孔が形成された円筒構造体であって、外周面にはろ過水流入孔が稠密に形成された多孔槽と、
前記多孔槽の側面の外側に稠密に密設された繊維糸束であって、前記各繊維糸束の下側は前記多孔槽の下部に結合された下部のろ材掛止材に固設され、上側は前記多孔槽の上側に前記多孔槽に沿って独立して設けられた上部のろ材掛止材に結合される繊維ろ材と、
前記上部ろ材掛止材に結合されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドを駆動させて前記上部ろ材掛止材を昇降制御することにより、逆洗及びろ過時に前記繊維ろ材の孔隙を制御するシリンダと、を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の重力式繊維ろ過器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重力式繊維ろ過器に係り、さらに詳しくは、下水処理場や浄水処理場などの大量水流が連続して流れる水路の一部分を遮断して浸漬させ、流入水方向の上端の一側に逆止め弁を経由して原水を内部に流れ込ませる流入口が形成され、底面にろ過集水タンクが形成され、前記流入口が形成されていない上端の他側に前記流入口よりも高い個所に逆洗水排出口が形成されたろ過槽と、前記ろ過槽に流れ込んだ原水をろ過させ、底部にろ過水流出口が突設され、前記ろ過槽のろ過集水タンクへの前記ろ過水流出口の着脱により前記ろ過槽に結合／分離される単位ろ過器と、前記ろ過槽内の水位を感知して制御信号を生じさせる水位センサーと、外部から前記ろ過槽の底部のろ過集水タンクの側面に延設されて、前記水位センサーの制御信号を条件として前記単位ろ過器に逆洗空気を流れ込ませる空気流入管と、前記水位センサーの制御信号を条件として前記ろ過槽に流れ込んだ原水を前記単位ろ過器においてろ過させて前記ろ過集水タンクに排出するろ過工程と、前記ろ過槽に逆洗空気と逆洗水を同時にまたは順次に流れ込ませる逆洗工程とを行う制御手段と、前記ろ過槽の流入口よりも上端部に形成され、空気の気泡の振動と逆洗水によって浮遊物質がろ過槽の上端に集中すると、これを外側に排出する逆洗排出管と、を備えることを特徴とする重力式繊維ろ過器に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ろ過工程は、浮遊物質を含む原水をろ過装置に流れ込ませて、浮遊物質（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  ｓｏｌｉｄｓ；ＳＳ）の除去されたきれいな処理水を排出させる工程である。すなわち、原水中の浮遊物質をろ過装置のろ過層内の孔隙に篩い分け、沈殿、慣性衝突、遮断、吸着、凝集などの複雑なメカニズムにより引き留め・捕獲させ、きれいな水のみを処理水として排出する過程である。前記ろ過工程を行い続けると、ろ過層内の孔隙は次第に浮遊物質により満たされ、ろ過抵抗が増えてそれ以上ろ過工程を行い続けることができないという状態に至ってしまう。このとき、きれいな洗浄水と空気などを注入して孔隙に捕獲された浮遊物質を排除するための洗浄工程が必要となる。
【０００３】
前記浮遊物質は、汚染された水の水質を示す指標であり、懸濁固形物とも呼ばれる。
【０００４】
都市下水・工場廃水中には有機質及び無機質の固形物が懸濁状態で含まれており、河川・湖沼・海域などの自然水域に放流されると、水の濁度を高めて外観を汚し、そのうち生物分解可能な有機物質が溶存酸素を減少させるなど自然水質を汚染させる。
【０００５】
一方、大容量の水処理が必要となる連続水流に対する前記浮遊物質のろ過工程（放流水のろ過工程）は、水流によって、横流連続重力式と下向き流連続重力式または下向き流連続圧力式に分類される。
【０００６】
前記横流連続重力式としては、カーペット型繊維ろ過布を用いて重力による低圧水頭方式により原水をタンクまたは水槽に流れ込ませてろ過するアクア・ディスク・フィルタ（Ａｑｕａ  Ｄｉｓｋ  Ｆｉｌｔｅｒ：米国式）と、可変低速な連続回転センタードラムに取り付けられた微細網を原水が内部から外部に通過しながらろ過されるマイクロ・ディスク・フィルタ（Ｍｉｃｒｏ  Ｄｉｓｋ  Ｆｉｌｔｅｒ：スウェーデン式）がある。
【０００７】
前記横流連続重力式の場合には、処理水質に優れており、取付スペースが狭くて所要の敷地の面積が狭く、設備が単位機器別に製作されてメンテナンスが行われ易いという長所があるが、流入水質及び流量変動による個別機器の対応に手数がかかり、回転ドラムの回転数を減少させたりディスクの洗浄頻度を減らすと、ろ過効率は増加するものの、処理容量は減少され、各ディスクの洗浄時に高圧によりフィルタエレメントが損傷を受けて寿命が減り、整備やろ材の交換時に運転を中断して全体の排水を行わなければならないという短所がある。
【０００８】
前記下向き流連続重力式は、原水をろ材層の上部に流れ込ませてろ材層を下向きに通過した後、下部集水装置に流し出す重力式砂ろ過器（米国式、フランス式）があり、このとき、前記ろ材層は主として砂よりなり、ろ材の寿命は約５年程度である。
【０００９】
前記重力式砂ろ過器は、マッドボール（ＭＵＤ  ＢＡＬＬ）等によるろ材の閉塞が起こることがなく、損失水頭が小さく、自然流下によりろ過を行うことが可能であるという長所があるが、所要の面積が極めて広く、初期投資費用が高いだけではなく、太陽光による藻類の成長促進及び逆洗水量が多くて搬送負荷に影響を及ぼし、何よりもろ材（砂）の容量が多くて交換が極めて煩雑であり、フィルタの交換のために運転を中断してろ過槽を全体的に排水しなければならないなどの不都合があると指摘されている。
【００１０】
これらの理由から、大容量の連続水流、すなわち、放流水の水処理のろ過に関する研究開発は、依然として改善さるべき課題を抱えているといえる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の大容量の連続水流に残存する浮遊物質をろ過する新規な方式の重力式繊維ろ過器を提供することを目的とする。
【００１２】
すなわち、前記横流連続重力式の処理水質に優れており、取付スペースが狭くて所要の敷地の面積が狭く、設備が単位機器別に製作されてメンテナンスを行い易いという利点をそのまま有していると共に、その短所を改善する重力式繊維ろ過器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】
【００１３】
上述の目的を達成するために、本発明は、下水処理場や浄水処理場などの大量水流が連続して流れる水路の一部分を遮断して浸漬させ、流入水方向の上端の一側に逆止め弁を経由して原水を内部に流れ込ませる流入口が形成され、底面にろ過済みのろ過水が寄せ集められるろ過集水タンクが形成され、前記流入口よりも高い個所に逆洗水排出口が形成されたろ過槽と、前記ろ過槽に流れ込んだ原水をろ過させ、底部にろ過水流出口が突設され、前記ろ過槽のろ過集水タンクへの前記ろ過水流出口の着脱により前記ろ過槽に結合／分離される少なくとも１以上の単位ろ過器と、前記ろ過槽内の水位を感知して制御信号を生じさせる水位センサーと、外部から前記ろ過槽の底部に延設されて、前記水位センサーの制御信号を条件として前記単位ろ過器に逆洗空気を流れ込ませる空気流入管と、前記水位センサーの制御信号を条件として前記ろ過槽に流れ込んだ原水を前記単位ろ過器においてろ過させて前記ろ過集水タンクに排出するろ過工程と、前記ろ過槽に逆洗空気と逆洗水を同時にまたは順次に流れ込ませる逆洗工程とを行う制御手段と、前記ろ過槽の逆洗水排出口に接続されて空気の気泡の振動と逆洗水によって浮遊物質がろ過槽の上端に集中すると、これを外側に排出する逆洗排出管と、を備えることを特徴とする重力式繊維ろ過器を技術的要旨とする。
【００１４】
ここで、前記重力式繊維ろ過器には、前記単位ろ過器の上端に前記単位ろ過器のメンテナンスが必要となるときに、各単位ろ過器を独立して持ち上げる引き揚げ器を設けることを特徴とする重力式繊維ろ過器にすることが好ましい。
【００１５】
そして、前記単位ろ過器は、内部に中空部を有し、底面にろ過水流出孔が配設されている広い板状の格子構造体であり、両側面にはろ過水流入孔が稠密に密設された多孔槽と、前記多孔槽の両側面の外側に稠密に密設された繊維糸束であって、前記各繊維糸束の下側は前記多孔槽の下部に結合された下部ろ材掛止材に固設され、上側は前記多孔槽の上側に独立して横設された上部ろ材掛止材に結合される繊維ろ材と、前記上部ろ材掛止材に結合されるピストンロッドと、前記ピストンロッドを駆動させ、前記上部ろ材掛止材を昇降制御することにより、逆洗及びろ過時に前記繊維ろ材の孔隙を制御するシリンダと、を備えることを特徴とする重力式繊維ろ過器にすることが好ましい。
【００１６】
また、前記単位ろ過器は、前記繊維ろ材の外側に横設された補助絞り棒と、前記多孔槽の両側面に横に結合された支持棒と、前記支持棒に支持されて、前記上部のろ材掛止材と前記補助絞り棒を連結させた支え線と、を備えてなり、前記シリンダによって前記上部のろ材掛止材が昇降すると、前記補助絞り棒が連動して前記繊維ろ材の締め緩めを行い、前記繊維ろ材の孔隙の制御が前記繊維ろ材の中間部においても充実に行われるようにすることを特徴とする重力式繊維ろ過器にすることが好ましい。
【００１７】
さらに、前記ろ過槽のろ過集水タンクは、前記ろ過集水タンクの上側に前記ろ過槽と連通させる通孔であって、前記単位ろ過器の各ろ過水流出孔を貫入案内させるガイド管よりなる排水孔と、前記ろ過集水タンクの一側に寄せ集められたろ過水を外部水槽に案内させる排水管と、が接続されてなることを特徴とする重力式繊維ろ過器にすることが好ましい。
【００１８】
なお、前記ろ過集水タンクには、弾性体により上向き弾性力を受けて前記排水孔に出入りされ、外周面に通孔が形成された円筒体であって、前記単位ろ過器が組み立てられた状態においては、前記単位ろ過器の重さによって前記ろ過集水タンクに密着した状態で下降され、前記外周面の通孔によりろ過水をろ過集水タンクに排水させ、前記単位ろ過器がシリンダによって上昇されて離れた状態においては弾性力により上昇され、前記排水孔に貫入されることにより前記排水孔を閉塞する排水逆止め弁が設けられてなることを特徴とする重力式繊維ろ過器にすることが好ましい。
【００１９】
しかも、前記重力式繊維ろ過器は、前記ろ過槽の両側面の内側に垂設されたガイド溝と、前記単位ろ過器の狭い両側面に形成されて、前記ガイド溝に沿ってスライドされるスライディング結合部と、がさらに設けられてなり、前記単位ろ過器の昇降運動が前記ガイド溝に案内されることにより、前記単位ろ過器の底面に形成されたろ過水流出口が前記ろ過槽のろ過集水タンクに完全に接続されることを特徴とする重力式繊維ろ過器にすることが好ましい。
【００２０】
また、前記単位ろ過器は、内部に中空部を有し、底面にろ過水流出孔が形成された円筒構造体であって、外周面にはろ過水流入孔が稠密に形成された多孔槽と、前記多孔槽の側面の外側に稠密に密設された繊維糸束であって、前記各繊維糸束の下側は前記多孔槽の下部に結合された下部のろ材掛止材に固設され、上側は前記多孔槽の上側に前記多孔槽に沿って独立して設けられた上部のろ材掛止材に結合される繊維ろ材と、前記上部ろ材掛止材に結合されるピストンロッドと、前記ピストンロッドを駆動させて前記上部ろ材掛止材を昇降制御することにより、逆洗及びろ過時に前記繊維ろ材の孔隙を制御するシリンダと、を備えてなることを特徴とする重力式繊維ろ過器にすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
以上、本発明によれば、連続して流れる水路の一部を遮断して浸漬させることにより、水路内の水をろ過する新規な方式の重力式繊維ろ過器が得られるという利点がある。
【００２２】
また、設備が単位機器別に製作されてメンテナンスを行い易い重力式繊維ろ過器が得られるという利点がある。
【００２３】
さらに、遮断された水路内の水を抜き取ることなく単位ろ過器の交換が可能な重力式繊維ろ過器が得られるという利点がある。  
【００２４】
また、汚水、廃水、下水などの処理後の放流水は、放流基準に適していないか、あるいは、リサイクルが必要となる場合、粒子状の物質を除去するろ過工程を経るが、本発明による場合には、水位差によりろ過が行われるため、ろ過の対象となる放流水をポンピングすることが不要になり、電力コストの節減による維持管理費を削減できる重力式繊維ろ過器が得られるという利点がある。
【００２５】
すなわち、例えば、１日につき１００、０００ｍ３（１５ｍＨ）の下水処理場を基準としたとき、ポンピング動力が約２２０ｋＷ程度であるため、年間の電力コストが約１億ウォン内外であり、ポンプや附帯設備などのメンテナンス、交換にも莫大な費用がかかるのに対し、本発明による場合には、このような費用を節減することのできる重力式繊維ろ過器が得られるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面に基づき、本発明について詳細に説明する。
【００２７】
本発明を説明するに当たり、関連する公知の技術または構成についての具体的な説明が本発明の要旨を余計に曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
そして、後述する用語は本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは、使用者、運用者の意図または慣例などによって変わることがある。
【００２９】
そこで、その定義は重力式繊維ろ過器を説明するこの明細書の全般に亘っての内容を基に行われるべきである。
【００３０】
図１は、本発明による重力式繊維ろ過器の全体構造図であり、図２は、本発明による重力式繊維ろ過器の単位ろ過器の側断面図であり、図３は、本発明による重力式繊維ろ過器の単位ろ過器の斜視図であり、図４は、本発明による重力式繊維ろ過器の単位ろ過器の多孔槽の斜視図であり、図５は、本発明による重力式繊維ろ過器の単位ろ過器の実施例であり、図６は、本発明による重力式繊維ろ過器の単位ろ過器に対する他の実施例であり、図７は、本発明による重力式繊維ろ過器の平面構造図であり、図８は、本発明の重力式繊維ろ過器において、単位ろ過器が取り付けられている状態のろ過集水タンクの状態図であり、図９は、本発明の重力式繊維ろ過器において、単位ろ過器が外されている状態のろ過集水タンクの状態図であり、図１０は、本発明の重力式繊維ろ過器の水位センサーの作用を説明する説明図である。
【００３１】
本発明は、連続して流れる水路内に単位ろ過器２０を浸漬させて連続水流をろ過させる装置であり、図示のごとく、大きく、ろ過槽１０と、単位ろ過器２０と、水位センサー３０と、空気流入管４０と、制御部５０と、逆洗排出管６０と、により構成されている。
【００３２】
また、本発明の前記重力式繊維ろ過器には、引き揚げ器（図示せず）が設けられ、前記単位ろ過器２０は、多孔槽２３と、繊維ろ材２５と、ピストンロッド２５１と、シリンダ２５２と、補助絞り棒２７と、支持棒２７１と、支え線２７０と、を備えてなり、前記ろ過槽１０のろ過集水タンク１００は、排水管１４０と排水逆止め弁１１０を備えてなり、前記ろ過槽１０の両側面の内側には、前記単位ろ過器２０の側面に形成されたスライディング結合部２３５が結合されるガイド溝１３０がさらに設けられてなる。
【００３３】
以下、図１に基づいて説明すると、本発明において、前記ろ過槽１０は、下水処理場などの大量水流が連続して流れる水路の一部分を遮断して浸漬するように構成される。
【００３４】
前記水路に浸漬されるろ過槽１０は、ろ過の対象となる原水が流れ込む流入部と流出部に特徴的な部分があるが、重力による水流が発生（さらに正確には、後述する水位差によって水流が発生する）するように上端の一側に逆止め弁１２を経由して原水を内部に流れ込ませる流入口１１が形成され、底面にろ過集水タンク１００が形成される。
【００３５】
前記単位ろ過器２０は、前記ろ過槽１０の内部に取り付けられるろ過部である。
【００３６】
前記単位ろ過器２０は、図２及び図３に示すように、多孔槽２３と、繊維ろ材２５と、ピストンロッド２５１と、シリンダ２５２と、により構成されるが、詳しくは、前記多孔槽２３は、側面には水が流れ込む多孔面が形成され、底面はろ過水流出孔２３０が配設された広い板状の格子構造体である。
【００３７】
前記多孔槽２３は必ずしも広い板状の構造体に限定されるものではなく、円筒状をなす小容量の多孔槽に形成されてもよい。
【００３８】
前記多孔面は、図４に示すように、前記多孔槽２３の広い両側板面であって、ろ過水流入孔２３９が稠密に形成されて、原水が前記繊維ろ材２５によりろ過された後、前記両側面のろ過水流入孔２３９に流れ込んで底面のろ過水流出孔２３０に排水される。
【００３９】
前記繊維ろ材２５は、前記多孔槽２３の両側面の外側に稠密に密設された繊維糸束である。
【００４０】
前記各繊維ろ材２５の下側は、前記多孔槽２３の下部に結合された下部のろ材掛止材２８に固設されて固定端をなし、上側は前記多孔槽２３上側から離れて横設された上部ろ材掛止材２５０に結合されて自由端をなす。
【００４１】
すなわち、前記上部ろ材掛止材２５０は、前記多孔槽２３の上側に横向きに沿って前記繊維ろ材２５を係止可能な係止部が連続して設けられたものであり、前記多孔槽２３とは独立した掛止棒である。
【００４２】
前記ピストンロッド２５１は前記上部ろ材掛止材２５０に結合され、前記シリンダ２５２は、前記ピストンロッド２５１を駆動させて前記上部ろ材掛止材２５０を昇降制御することにより、逆洗及びろ過時に前記繊維ろ材２５の孔隙を制御する駆動力を与える。
【００４３】
すなわち、前記繊維ろ材２５は、ろ過水流入孔２３９が形成された多孔槽２３の両側面に密設されることにより、下部は前記多孔槽２３に対して固定端をなし、上部は自由端をなして、前記自由端の昇降を通じた前記繊維ろ材２５の張力制御、すなわち、前記繊維ろ材２５の内部の孔隙を制御する。
【００４４】
一方、前記単位ろ過器２０は、図３、図５及び図６に示すように、補助絞り棒２７と、支持棒２７１と、支え線２７０をさらに備えてなるが、詳しくは、前記補助絞り棒２７は、前記繊維ろ材２５の途中部の外側に前記繊維ろ材２５を横切って前記支え線２７０に結合される。
【００４５】
前記支持棒２７１は、前記単位ろ過器２０の多孔槽２３に結合され、前記支え線２７０の張力を支持する。
【００４６】
前記支え線２７０は、前記上部ろ材掛止材２５０と前記補助絞り棒２７を接続する線であって、前記支え線２７０により前記シリンダ２５２の昇降運動が補助絞り棒２７に伝わって、前記繊維ろ材２５の締め緩めを行う。
【００４７】
前記支え線２７０は、前記多孔槽２３の内側から案内されて前記上部ろ材掛止材２５０に延設するように構成したり、図５に示すように、前記多孔槽２３の両側面の内側と外側にそれぞれ形成されて前記補助絞り棒２７に接続された支え線２７０が前記多孔槽２３の内側の支持棒において支持された後、外側の支持棒により案内されて前記上部のろ材掛止材２５０に延設するように構成したり、あるいは、図６に示すように、前記多孔槽２３の外側にのみ延設するように構成するなど、種々の実施の形態が採用可能である。
【００４８】
これらの構成によって、シリンダ２５２による前記上部ろ材掛止材２５０の昇降運動が前記支え線２７０により伝わり、前記支持棒２７１に支持された支え線２７０は前記補助絞り棒２７の締め緩めを前記多孔槽２３に対して行う。
【００４９】
すなわち、前記補助絞り棒２７が前記繊維ろ材２５の締め緩めを行う動作は、前記繊維ろ材２５の長さの延長による途中部分の絞り力の低下を防いで、繊維ろ材２５の途中部においても前記シリンダ２５２に連動されて孔隙の制御が忠実になされるようにする。
【００５０】
一方、前記多孔槽２３の底面に形成されたろ過水流出孔２３０は、前記引き揚げ器（図示せず）の昇降駆動により前記ろ過槽１０のろ過集水タンク１００に着脱される。
【００５１】
前記ろ過槽１０の両側面の内側には、図７に示すように、垂直にガイド溝１３０が形成され、前記多孔槽２３の狭い両側面には前記ガイド溝１３０に沿ってスライドするスライディング結合部２３５が形成され、前記引き揚げ器（図示せず）による前記単位ろ過器２０の昇降運動が前記ガイド溝１３０により案内されるようにして、図１及び図８に示すように、前記単位ろ過器２０の底面に形成されたろ過水流出孔２３０が前記ろ過槽１０のろ過集水タンク１００に着脱されるようにする。
【００５２】
一方、本発明の前記ろ過槽１０のろ過集水タンク１００は、排水管１４０の出口と排水孔１０１の入口を有するが、前記排水孔１０１の入口は前記ろ過槽１０の底面に配列された、前記単位ろ過器２０の各ろ過水流出孔２３０の貫入を案内するガイド管により構成される。
【００５３】
このために、前記排水孔１０１とろ過水流出孔２３０は、一定の長さを有する円筒状または四角状の通孔に形成され、外部駆動により挿抜されるような関係になるべきである。
【００５４】
これにより、前記ろ過集水タンク１００は、前記単位ろ過器２０においてろ過されたろ過水が全て寄せ集められるろ過槽底部チャンバーになり、ろ過時に流れ込んだろ過水により一定の流圧がかかることになる。
【００５５】
前記排水管１４０は、前記ろ過集水タンク１００と貯水槽３００を接続する管路である。
【００５６】
前記ろ過集水タンク１００に寄せ集められたろ過水は、前記内部空間１３５の流圧と水位差による重力により前記排水管１４０を介して貯水槽３００に排水される。
【００５７】
一方、前記ろ過集水タンク１００の排水孔１０１の底部には、排水逆止め弁１１０が形成されて、ろ過や逆洗時には、図８に示すように、単位ろ過器２０の内部とろ過集水タンク１００との間の流体の流れを形成し、前記単位ろ過器２０を修理、補修するために上昇させたときには、図９に示すように、単位ろ過器２０の内部とろ過集水タンク１００との間の流体の流れを遮断する。
【００５８】
前記排水逆止め弁１１０は、弾性体１１２（バネ）により上向き弾性力を受けて前記排水孔１０１に出入りされる栓１１１を備えてなり、前記単位ろ過器２０が組み立てられた状態においては、前記単位ろ過器２０の重さにより前記ろ過水流出孔２３０が前記栓１１１に密着した状態で下降され、前記単位ろ過器２０が引き揚げ器により上昇されてろ過槽１０から離れた状態においては、前記栓１１１が弾性体１１２により上昇されて排水孔１０１におけるろ過水の流入を遮断する。
【００５９】
このために、前記弾性体１１２により上向き弾性力を受ける前記排水逆止め弁１１０の栓１１１の外周面を通孔１１３の形成された円筒体により構成することにより、図８及び図９に示すように、下降時には前記外周面の通孔１１３により前記単位ろ過器２０の内部とろ過集水タンク１００とを連通させ、上昇時には前記排水孔１０１を遮断する。
【００６０】
以下、図１、図１０に基づいて説明すると、前記ろ過集水タンク１００は、特に前記排水管１４０によりろ過槽１０の外側の上端に向かって延設するが、その延設した高さＷＬ１が前記ろ過槽１０の流入口１１よりは下方位置となる。
【００６１】
これにより、前記ろ過槽１０に流れ込んだ原水は、図１０に示すように、前記流入口１１の高さ（以下、水位レベル１という意味から、ＷＬ１と称する。）まで水位が上昇しながらろ過される。
【００６２】
このため、前記流入口１１の延設された高さＷＬ１は、流れ込む原水の正常的なろ過水位であると見なされる。
【００６３】
本発明の前記水位センサー３０は、前記ろ過槽１０内の水位がＷＬ１から上昇して所定の水位に達したとき、これを感知する水位感知センサーである。
【００６４】
前記所定の水位（以下、ＷＬ２と称する。）とは、図１０に示すように、前記単位ろ過器２０に浮遊物質が蓄積されてろ過抵抗が増加するに伴い上昇された水位を意味する。
【００６５】
ろ過の進行に伴い、ろ過槽１０内の水位が上昇されるため、上昇された水位は単位ろ過器２０の浮遊物質ＳＳの目詰まりの程度を指し示すことになる。
【００６６】
このため、前記ＷＬ２の水位は、前記単位ろ過器２０の洗浄要求度により可変的に定められる。
【００６７】
ところで、前記ＷＬ２が前記ろ過槽１０に形成された流入口１１の同一、あるいは、それよりも高い場合には、前記原水によりろ過槽１０内の水が逆流することになる。
【００６８】
前記流入口１１に形成された逆止め弁１２は、このような逆流を防ぐために形成されている。
【００６９】
前記ＷＬ２は、上述のように、目的とする洗浄要求度により可変的に定められるが、図１及び図１０に示すように、ろ過すべき原水がそれ以上入らない水位である流入部の形成高さと同一になるように定めることが好ましく、これによれば、本発明のろ過の実行時間は、ＷＬ２−ＷＬ１に相当する高さにより定められるべきである。
【００７０】
以下、図１及び図１０に基づき説明すると、前記水位センサー３０は、ＷＬ２を感知してこれを制御信号として生じさせる。
【００７１】
前記水位センサー３０の制御信号により逆洗工程が開始されるが、図１に基づいて前記逆洗工程を説明すると、前記逆洗工程は、前記空気流入管４０から流れ込む逆洗空気と前記ろ過集水タンク１００から逆流されて入ってくる逆洗水により行われる。
【００７２】
詳しくは、前記空気流入管４０は、外部から前記ろ過槽１０の底部に延設された空気管４５と、前記空気管４５を介して前記空気流入管４０に空気を供給するエアポンプと、空調弁４１と、をさらに備えてなるが、前記水位センサー３０の制御信号を条件としてろ過槽１０の底部において逆洗空気を流れ込ませる。
【００７３】
前記空気流入管４０は、前記ろ過槽１０の底部において前記単位ろ過器２０に集中して、空気が噴射されるように通孔を形成したチャンバーである。
【００７４】
前記空気流入管４０から噴射された空気は、ろ過槽１０の下部において気泡を形成しながら逆洗水を上昇させ、これにより、前記単位ろ過器２０は、逆洗空気により発生する強い気泡の振動により払い落とされる。
【００７５】
また、前記ろ過集水タンク１００の一側には前記水位センサー３０の制御信号を条件として前記ろ過槽１０に逆洗水を流れ込ませる制御手段５０が形成されるが、前記制御手段５０が作動して逆洗水が流れ込むと、前記気泡の振動により払い落とされた浮遊物質を上側に移送させながら水位を上げることになる。
【００７６】
前記制御手段の具体例としては、ろ過集水タンク１００に接続される貯水槽３００による自然逆流制御を用いるもの、あるいは、前記貯水槽３００に制御信号により駆動されるポンプ１５０を含めて逆洗水の引込み力を補助するものが挙げられる。
【００７７】
前記自然逆流制御とは、前記貯水槽３００が前記ろ過槽１０に接続されたとき、前記逆洗空気が流れ込むと、貯水槽３００内の水が逆流されてろ過槽１０内の水位を上昇させることを意味する。
【００７８】
前記貯水槽３００の逆流力が不足する場合には、ポンプ１５０により前記ろ過槽１０内に逆洗水を流れ込ませるとよい。
【００７９】
以上、本発明によれば、逆洗浄時に浮遊物質を上側に移送させて排出する。
【００８０】
このとき、濃縮浮遊物質の排出効率を高めるために、前記逆洗排出管６０は、必ずしも管に限定されるものではなく、ろ過槽の上側に溢れ毀れる逆洗水を外部にガイドする水路が考えられる。
【００８１】
ところで、ろ過槽１０に流れ込んだ浮遊物質は、その種類が多岐に亘っており、軽い浮遊物質は逆洗水と空気により上昇されるが、重い浮遊物質や粘性のある有機質の浮遊物質のように濃縮浮遊物質の場合には下側に沈下する。
【００８２】
このため、逆洗工程の開始前に下側に沈下する濃縮浮遊物質は、ろ過槽１０の底部に形成された前記空気流入管４０を介して外側に排出され、このために、前記空気流入管４０には、空気の流入経路と浮遊物質の排出経路を選択的に開閉可能にすることが好ましい。
【００８３】
以上、本発明を要約すると、前記単位ろ過器２０の繊維ろ材２５に対する孔隙の制御は、シリンダ２５２とピストンロッド２５１により行われる。
【００８４】
すなわち、前記繊維ろ材２５の上部がピストンロッド２５１に接続され、ろ過槽１０の外側の上端に形成されたシリンダ２５２の昇降により前記繊維ろ材２５の孔隙を制御する。
【００８５】
このために、前記シリンダ２５２は、水位センサー３０の制御信号により動作され、正常のろ過状態である水位ＷＬ１においては上昇されて繊維ろ材２５の孔隙を小さくし、ＷＬ２においては下降されて繊維ろ材２５の孔隙を大きくする。
【００８６】
以上、本発明は、単体にて水路内に水路の一部分を遮断して用いることができる。
【００８７】
個別のメンテナンスが必要となる単位重力式繊維ろ過器は、引き揚げ器（図示せず）により持ち上げられてメンテナンスが行われ、前記メンテナンスの最中であっても、他の単位重力式繊維ろ過器によりろ過及び逆洗工程は継続して行われる。
【００８８】
以上、図示の実施の形態は、本発明が具体化される１実施の形態であって、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲において請求するように、本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明が属する分野において通常の知識を持った者であれば、誰でも種々の変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的な精神があると言えるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明による重力式繊維ろ過器の全体構造図
【図２】本発明による重力式繊維ろ過器の単位ろ過器の側断面図
【図３】本発明による重力式繊維ろ過器の単位ろ過器の斜視図
【図４】本発明による重力式繊維ろ過器の単位ろ過器の多孔槽の斜視図
【図５】本発明による重力式繊維ろ過器の単位ろ過器の実施例を示す図
【図６】本発明による重力式繊維ろ過器の単位ろ過器の他の実施例を示す図
【図７】本発明による重力式繊維ろ過器の平面構造図
【図８】本発明の重力式繊維ろ過器において、単位ろ過器が取り付けられている状態のろ過集水タンクの状態図
【図９】本発明の重力式繊維ろ過器において、単位ろ過器が外されている状態のろ過集水タンクの状態図
【図１０】本発明の重力式繊維ろ過器の水位センサーの作用を説明する説明図
【符号の説明】
【００９０】
１０  ろ過槽
１２  逆止め弁
２０  単位ろ過器
２３  多孔槽
２５  繊維ろ材
３０  水位センサー
４０  空気流入管
５０  制御部
６０  逆洗排出管
１００  ろ過集水タンク
１１０  排水逆止め弁
１４０  排水管
３００  貯水槽
【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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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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