(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円状に配置された、内部にろ材を有する複数のろ過室と、
平面視において前記複数のろ過室の中央部に配置された、ろ過すべき原水が外部から供給される原水分配部と、
前記複数のろ過室の原水導入口と前記原水分配部とを接続する流路系であって、前記原水分配部内の原水を前記複数のろ過室の原水導入口に分配供給する第１状態と、逆洗対象のろ過室の原水導入口と排水管とを接続すると共に、前記逆洗対象のろ過室以外のろ過室の原水導入口だけに前記原水分配部内の原水を分配供給する第２状態とを取り得る流路系と、
前記複数のろ過室のろ過水流出口からのろ過水が流入する浄水室であって、前記逆洗対象のろ過室以外のろ過室からのろ過水を前記逆洗対象のろ過室のろ過水流出口に導入するろ過水経路として機能する浄水室と、
を備え、
前記複数のろ過室、前記原水分配部及び前記浄水室は、ろ過器本体内に設けられており、
前記複数のろ過室は、前記ろ過器本体内の前記原水分配部及び前記浄水室を除いた部分を、前記ろ過器本体の中心から均等に放射状に分割した形状を有する
ことを特徴とする圧力式ろ過装置。
【請求項２】
前記流路系は、前記ろ過室毎に設けられた個別流路系であって、前記ろ過室の原水導入口を前記原水分配部と前記排水管のいずれかに択一的に接続するための１つ以上の弁装置を備えた個別流路系を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力式ろ過装置。
【請求項３】
前記ろ過器本体は、平面視において断面が円形である
ことを特徴とする請求項１に記載の圧力式ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力式ろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原水をろ過により浄水処理するためのろ過装置として、圧力式ろ過装置（密閉型のろ過装置）が知られている。圧力式ろ過装置の性能を維持するためには、ろ材の洗浄およびろ材粒子の安定のための捨水を定期的に行う必要がある。ろ材の洗浄方法の一つに逆流洗浄（以下、逆洗）がある。
【０００３】
そのため、複数の圧力式ろ過装置を組み合わせて、各圧力式ろ過装置を他の圧力式ろ過装置より得られたろ過水により逆洗できるようにしたシステム（例えば、特許文献１参照）が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９３８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記システムには、１列に並べた複数の圧力式ろ過器間を、複数のヘッダー管（原水本管、連絡配管等）にて接続する構成が採用されている。ただし、当該構成を採用したのでは、ろ過工程時に各圧力式ろ過装置へ供給される原水量をほぼ均一にすることが、困難である。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、複数のろ過室を備えた圧力式ろ過装置であって、各ろ過室を個別に洗浄可能であり、ろ過工程時に各ろ過室に供給される原水量がほぼ均一となる圧力式ろ過装置を提供することにある。
【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、本発明の圧力式ろ過装置は、円状に配置された、内部にろ材を有する複数のろ過室と、平面視において前記複数のろ過室の中央部に配置された、ろ過すべき原水が外部から供給される原水分配部と、前記複数のろ過室の原水導入口と前記原水分配部とを接続する流路系であって、前記原水分配部内の原水を前記複数のろ過室の原水導入口に分配供給する第１状態と、逆洗対象のろ過室の原水導入口と排水管とを接続すると共に、前記逆洗対象のろ過室以外のろ過室の原水導入口だけに前記原水分配部内の原水を分配供給する第２状態とを取り得る流路系と、前記複数のろ過室のろ過水流出口からのろ過水が流入する浄水室であって、前記逆洗対象のろ過室以外のろ過室からのろ過水を前記逆洗対象のろ過室のろ過水流出口に導入するろ過水経路として機能する浄水室とを備える。
【０００８】
すなわち、本発明の圧力式ろ過装置は、複数のろ過室が、原水室の中央部を中心に円状に配置された構成を有している。従って、本発明の圧力式ろ過装置における“流路系”は、各ろ過室と原水室との間の原水流路の流路抵抗がほぼ等しくなるように設計・製造することが容易なものとなる。従って、上記構成を採用しておけば、ろ過工程時に各ろ過室に供給される原水量がほぼ均一となる圧力式ろ過装置を容易に実現することが出来る。
【０００９】
尚、本発明の圧力式ろ過装置における複数のろ過室の配置が、ほぼ円状であれば、真円
状でなくても良い。従って、本発明の圧力式ろ過装置を、幾つかのろ過室の原水分配部からの距離が、他のろ過室の原水分配部からの距離よりも大きな／小さな装置として実現しておいても良い。また、本発明の圧力式ろ過装置における複数のろ過室は、等角度間隔に配置されていなくても良い。従って、本発明の圧力式ろ過装置を、例えば、ほぼ半円状に複数のろ過室が配置されている装置として実現しておいても良い。
【００１０】
本発明の圧力式ろ過装置における流路系としては、具体的な構成の異なる様々なものを採用することが出来る。例えば、流路系として、前記ろ過室毎に設けられた個別流路系であって、前記ろ過室の原水導入口を前記原水分配部と前記排水管のいずれかに択一的に接続するための１つ以上の弁装置を備えた個別流路系を含むものを採用しておいても良い。
【００１１】
また、コンパクトなものとするために、本発明の圧力式ろ過装置を、『前記複数のろ過室、前記原水室及び前記浄水室は、ろ過器体内に設けられており、前記複数のろ過室は、前記ろ過器本体内の前記原水室及び前記浄水室を除いた部分を、前記ろ過器本体の中心から均等に放射状に分割した形状を有する』装置として実現しても良い。尚、この構成を採用する場合、ろ過器本体は、平面視における断面形状が多角形状か円形状のものを採用しておくことが好ましい。
【００１２】
また、本発明の圧力式ろ過装置を、『前記流路系が、弁体が弁箱内で移動することにより前記第１状態と前記第２状態とを取り得る１つの弁装置である』装置として実現しても良い。
【００１３】
本発明の圧力式ろ過装置のろ過室の数及び逆洗するろ過室（“逆洗対象のろ過室”）の数は、特に限定されない。ろ過室の数及び逆洗するろ過室の数を、逆洗に必要とされる流速である逆洗流速とろ過速度とから定めても良い。例えば、ろ過速度が２００ｍ／日であり、逆洗流速が１０００ｍ／日である場合には、ろ過室の数を６つとし、逆洗するろ過室の数を１つとしても良い。また、ろ過速度が３００ｍ／日であり、逆洗流速が９００ｍ／日である場合には、ろ過室の数を４つとし、逆洗するろ過室の数を１つとしても良い。さらに、ろ過速度が１２０〜１５０ｍ／日であり、逆洗流速が８４０〜１０５０ｍ／日である場合には、ろ過室の数を８つとし、逆洗するろ過室の数を１つとしても良い。
【００１４】
また、逆洗流速がろ過流量の２倍程度である場合には、ろ過室の数を３つとし、逆洗するろ過室の数を１つとしておいても、ろ過室の数を６つとし、逆洗対象のろ過室の数を２つとしておいても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ろ過工程時に各ろ過室に供給される原水量がほぼ均一となる圧力式ろ過装置を容易に実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力式ろ過装置の上面図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る圧力式ろ過装置の正面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る圧力式ろ過装置の内部構造の説明図である。
【図４】図４は、切換え弁の中心を通る平面で切った切換え弁の断面図である。
【図５】図５は、切換え弁内の弁体の構成（形状）の説明図である。
【図６】図６は、切換え弁の構成要素であるシャフト部の展開図である。
【図７】図７は、切換え弁の弁体と原水流出口とが取り得る位置関係の説明図である。
【図８】図８は、切換え弁の、図７におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図９】図９は、切換え弁の構成の説明図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第１実施形態に係る圧力式ろ過装置のろ過工程時における原水等の経路の説明図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第１実施形態に係る圧力式ろ過装置の逆洗工程時における原水等の経路の説明図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、第１実施形態に係る圧力式ろ過装置の捨水工程時における原水等の経路の説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態に係る圧力式ろ過装置の断面図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係る圧力式ろ過装置の上面図である。
【図１３】図１３は、第２実施形態に係る圧力式ろ過装置のろ過工程時における原水経路等の説明図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態に係る圧力式ろ過装置の逆洗工程時における原水経路等の説明図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態に係る圧力式ろ過装置の捨水工程時における原水経路等の説明図である。
【図１６】図１６は、第１実施形態に係る圧力式ろ過装置の切換え弁内の弁体の変形例の説明図である。
【図１７】図１７は、第２実施形態に係る圧力式ろ過装置の変形例の説明図である。
【図１８】図１８は、第２実施形態に係る圧力式ろ過装置の他の変形例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
《第１実施形態》
図１に、本発明の第１実施形態に係る圧力式ろ過装置１の上面図を示す。また、図２に、圧力式ろ過装置１の正面図を示し、図３に、圧力式ろ過装置１の内部構造の説明図を示す。
【００１９】
本実施形態に係る圧力式ろ過装置１は、自己逆流洗浄型ろ過池の原理を応用した圧力式ろ過装置である。図１〜図３に示してあるように、圧力式ろ過装置１は、ろ過装置本体１０、原水管２０、ろ過水管２２ａ〜２２ｃ、捨水管２３等を備える。
【００２０】
原水管２０（図３）は、ろ過装置本体１０により浄水処理する水（以下、原水と表記する）を、ろ過装置本体１０に供給するための管である。ろ過装置本体１０は、原水管２０を介して供給された原水をろ過して、原水のろ過結果（以下、ろ過水と表記する）を、ろ過水管２２ａの開口端であるろ過水出口２２ｄ（図２）から流出させる装置である。図１及び図３に示してあるように、ろ過装置本体１０内には、原水室１１、６つのろ過室１２及び浄水室１３が設けられている。また、ろ過装置本体１０の上面中央部には、切換え弁３０が取り付けられている。
【００２１】
切換え弁３０は、圧力式ろ過装置１（ろ過装置本体１０）用のものとして開発した六方弁である。図３に示してあるように、切換え弁３０は、ろ過装置本体１０の外郭１０ａ内に収容された切換え弁本体部３０ａと、外郭１０ａから突出した駆動部３０ｂとにより構成されている。
【００２２】
切換え弁本体部３０ａは、有底有蓋円筒状の弁箱内を、円柱状の弁体４０が上下動及び回転するユニット（弁装置）である。図３に示してあるように、切換え弁本体部３０ａの弁箱の側面上部には、６つの原水流入口３２ａが等角度間隔で設けられている。また、切換え弁本体部３０ａの弁箱側面の各原水流入口３２ａよりも下方の部分には、６つの原水流出口３２ｂが等角度間隔で設けられている。さらに、切換え弁本体部３０ａの下面には
、洗浄排水の流出口として機能（詳細は後述）する開口部３２ｃが設けられており、この開口部３２ｃには、鉛直下方に、ろ過装置本体１０の外郭１０ａ外まで伸びた排水管２４が接続されている。
【００２３】
切換え弁３０（切換え弁本体部３０ａ及び駆動部３０ｂ）の詳細説明を行う前に、ここで、圧力式ろ過装置１の、切換え弁３０以外の構成を説明する。
【００２４】
原水室１１（図３）は、原水管２０により原水が供給される部分（容器）である。この原水室１１の形状（原水室１１の構成要素である、切換え弁本体部３０ａが挿嵌される隔壁の形状等）は、原水管２０により供給された原水の流出口が、切換え弁本体部３０ａの原水流入口３２ａとなるように、定められている。更に、原水流入口３２ａから切換え弁本体部３０ａに供給された原水の流出口は、切換え弁本体部３０ａの６つの原水流出口３２ｂのみとなるように、定められている。
【００２５】
各ろ過室１２（図３）は、集水板１５（ろ材１２ａを支持し、ろ過水を集水し、逆洗水を分散させる目的でストレーナ等を配した仕切板）上に、ろ材１２ａを配置したユニットである。尚、本実施形態に係るろ過室１２は、集水板１５が、ろ過水流出口として機能するものである。また、図３には、アンスラサイト、マンガン砂及びろ過砂利をろ材１２ａとして示してあるが、ろ材１２ａは、原水に含まれる不純物を取り除くためのもので、ろ材１２ａの種類、粒子径、均等係数等は除去対象の成分、濃度により、決定される。
【００２６】
図１に示してあるように、各ろ過室１２は、ろ過装置本体１０（外郭１０ａ）の内部空間の主要部分を、ろ過装置本体１０の中心から放射状に６等分した形状を有している。切換え弁３０は、各ろ過室１２に対応する１つの原水流出口３２ｂのみから原水を供給できるように、ろ過装置本体１０に取り付けられている。
【００２７】
浄水室１３（図３）は、ろ過装置本体１０内の、６つのろ過室１２内部の集水板１５よりも下方の空間である。図示してあるように、この浄水室１３内には、排水管２４を内部に収容した形で、切換え弁本体部３０ａの下面まで伸びたろ過水管２２ｂの一端が挿入されている。このろ過水管２２ｂの、ろ材１２ａの上面より上方の部分には、ろ過装置本体１０の外郭１０ａ外までほぼ水平に伸びたろ過水管２２ｃの一端が接続されている。ろ過水管２２ｃの他端には、ろ過水管２２ａが接続されており、圧力式ろ過装置１による原水のろ過工程時、各ろ過室１２から浄水室１３内に供給されたろ過水は、ろ過水管２２ｂ、２２ｃ及び２２ａをこの順に通って、ろ過水出口２２ｄから流出する。
【００２８】
尚、ろ過水を、ろ材１２ａの上面よりも上方の位置まで上昇させてから流出しているのは、何らかの要因により原水の供給量が低下しても、各ろ過室１２内に、ろ材１２ａを覆う量の水が存在しているようにするためである。
【００２９】
図２に示してあるように、ろ過水管２２ａのろ過水出口２２ｄ近傍の部分には、ろ過水出口２２ｄからのろ過水の流出をＯＮ／ＯＦＦするためのろ過水弁２７が設けられている。ろ過水管２２ａは、ろ過水弁２７よりも上流側の部分で、捨水管２３により排水管２４と接続されている。捨水管２３の途中には、ろ過水管２２ａ内を流れるろ過水を排水管２４から排水する際に開けられる捨水弁２８が設けられている。
【００３０】
以下、図４〜図８を用いて、切換え弁３０の構成を説明する。尚、図４は、切換え弁３０の中心を通る平面で切った切換え弁３０の断面図である。ただし、この断面図は、ハッチングを省略したものとなっている。図５の（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、弁体４０の平面図及び側面図である。図６は、切換え弁３０の構成要素であるシャフト部６０の展開図である。図７は、切換え弁３０の弁体４０と原水流出口３２ｂとが取り得る位置関係の説
明図であり、図８は、切換え弁３０の、図７におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。図９は、切換え弁３０の構成の説明図である。
【００３１】
図４に示してあるように、切換え弁３０は、隔離プレート３８によって切換え弁本体部３０ａと駆動部３０ｂとに分割されている。
【００３２】
まず、切換え弁本体部３０ａの構成を説明する。図４に示してあるように、切換え弁本体部３０は、隔離プレート３８、筐体３１、弁体４０等から構成されている。
【００３３】
筐体３１は、隔離プレート３８に対して固定されることにより、切換え弁本体部３０ａの弁箱として機能する部材である。
【００３４】
筐体３１の側面上部には、同一直径の円状の６つの原水流入口３２ａが、等角度間隔に設けられている。筐体３１側面の、各原水流入口３２ａよりも下方の部分には、同一直径の円状の６つの原水流出口３２ｂが等角度間隔で設けられている。この原水流出口３２ｂの直径は、原水流入口３２ａの直径よりも大きくなっている（本実施形態では、原水流入口３２ａの直径のほぼ２．５倍）。そして、筐体３１は、図示してあるように、内部に収容した弁体４０が、弁体４０の上面が各原水流出口３２ｂの下端よりも低くなる位置まで下降し得る形状を有している。
【００３５】
弁体４０は、図５の（Ａ）、（Ｂ）に示した形状を有する部材である。すなわち、弁体４０は、概略円柱状の部材となっている。また、弁体４０の内部には、弁体４０の上面と側面との間を連通する５つの原水用流路４１ａ、及び、弁体４０の下面と側面との間を連通する洗浄排水用流路４１ｂが設けられている。以下、原水用流路４１ａの弁体４０の側面側の開口部、上面側の開口部のことを、それぞれ、原水用流路４１ａの側面側開口部、上面側開口部と表記する。同様に、洗浄排水用流路４１ｂの弁体４０の側面側の開口部、下面側の開口部のことを、それぞれ、洗浄排水用流路４１ｂの側面側開口部、下面側開口部と表記する。
【００３６】
弁体４０内に設けられている各原水用流路４１ａは、原水流入口３２ａと直径（内径）がほぼ等しい流路である。また、図５の（Ａ）、（Ｂ）に示してあるように、５つの原水用流路４１ａは、同一形状を有している。
【００３７】
弁体４０内に設けられている洗浄排水用流路４１ｂは、流路断面積が原水用流路４１ａよりも大きな流路（本実施形態では、内径がほぼ２．５倍の円状流路）である。弁体４０内の６つの流路（５つの原水用流路４１ａ及び洗浄排水用流路４１ｂ）は、隣接する２つの側面側開口部の中心間隔が、等角度間隔（つまり、６０°間隔）となるように形成されている。また、弁体４０の側面には、各側面側開口部を覆う形状のＯリング溝（あり溝形状のもの）が設けられており、弁体４０は、各Ｏリング溝にＯリングを装着した状態で筐体３１内に収容されている。
【００３８】
図４に示してあるように、弁体４０の中心部には、弁体４０を筐体３１内で回転及び上下動させるためのステム４５が取り付けられている。このステム４５は、隔離プレート３８の開口部（軸受部）を通って駆動部３０ｂ内まで伸びており、隔離プレート３８の開口部は、気密性及び水密性を維持した状態でステム４５を上下動及び回転させることが出来るものとなっている。
【００３９】
次に、切換え弁３０の駆動部３０ｂについて説明する。切換え弁３０の駆動部３０ｂは、切換え弁本体部３０ａ（筐体３１）内の弁体４０を上下動及び回転させるためのユニットである。図４に示してあるように、駆動部３０ｂは、筐体５０、ピストン５３、及び、
シャフト部６０を備えている。
【００４０】
筐体５０は、円筒状のシリンダ部５２、シリンダ部５２の上端を塞ぐトップカバー５１等から構成されている。トップカバー５１には、ピストン５３を下方へ移動させる際に圧縮空気が導入される圧縮空気導入口５１ａが設けられている。また、駆動部３０ｂの下面を成す隔離プレート３８には、ピストン５３を上方へ移動させる際に圧縮空気が導入される圧縮空気導入口３８ａが設けられている。
【００４１】
ピストン５３は、シリンダ部５２の内径よりも僅かに小さな外径を有する円筒状の部材５３ｂの下端を、ディスク状の部材５３ａで封止したものである。ピストン５３の部材５３ｂの上部側の周囲及び下部側の周囲には、Ｏリング溝が設けられており、ピストン５３は、各Ｏリング溝にＯリングが嵌め込まれた状態で筐体５０（シリンダ部５２）内に挿入されている。
【００４２】
ピストン５３（部材５３ｂ）の上端近傍には、複数（本実施形態では、６つ）のカムフォロア５４が等角度間隔に取り付けられている。
【００４３】
シャフト部６０は、筐体５０（トップカバー５１）に対して固定された円筒状部材である。シャフト部６０の外側面には、図６に示したような形状のカム溝６１が形成されている。
【００４４】
すなわち、シャフト部６０の外側面上のカム溝６１は、カム溝６１の下端に位置しているカムフォロア５４が上昇してカム溝６１に沿ってカム溝６１の上端に至ると、カムフォロア５４のシャフト部６０に対する相対角度が或る方向に３０°だけ変化する形状を有している。また、カム溝６１は、カム溝６１の上端に位置しているカムフォロア５４がカム溝６１に沿って下降してカム溝６１の下端に至ると、カムフォロア５４のシャフト部６０に対する相対角度が同じ方向に３０°だけ変化する形状を有している。
【００４５】
そして、切換え弁３０は、各部のサイズ（カム溝６１の上下方向の長さ、ステム４５に対する弁体４０の取り付け角度等）が以下の条件を満たすように定められたものとなっている。
（１）カムフォロア５４がカム溝６１の下端に位置しているときに、弁体４０の上面が、筐体３１に設けられている各原水流出口３２ｂの下端より低い位置となる（図４参照）。（２）カムフォロア５４がカム溝６１の上端に位置しているときに、図７〜図９に示した状態、すなわち、弁体４０内の各流路４１ａ、４１ｂの側面側開口部が、切換え弁本体部３０ａの各原水流出口３２ｂと対向する状態となる。
【００４６】
以下、圧力式ろ過装置１の機能を説明する。尚、以下の説明において、制御装置とは、圧力式ろ過装置１のろ過水弁２７、捨水弁２８及び切換え弁３０の制御を行う装置（一種のコンピュータ）のことである。通常位置とは、カムフォロア５４がカム溝６１の下端に位置している場合における弁体４０の筐体３１内での位置（図４参照）のことである。逆洗位置とは、カムフォロア５４がカム溝６１の上端に位置している場合における弁体４０の筐体３１内での位置（図９参照）のことである。また、或るろ過室１２用の逆洗位置とは、弁体４０の向き（筐体３１内での回転角度）が異なる６種の逆洗位置の中の、洗浄排水用流路４１ｂの側面側開口部が当該ろ過室１２を向いている逆洗位置のことである。
【００４７】
圧力式ろ過装置１による原水のろ過工程時には、ろ過水弁２７が開き、捨水弁２８が閉じ、弁体４０が通常位置に位置しているように、ろ過水弁２７、捨水弁２８及び切換え弁３０が制御装置により制御される。以下、ろ過水弁２７が開き、捨水弁２８が閉じ、弁体４０が通常位置に位置している状態のことを、ろ過用状態と表記する。
【００４８】
通常位置に位置している弁体４０の上面は、筐体３１の各原水流出口３２ｂの下端より低い位置にある（図４）。また、各原水流出口３２ｂの形状は、同一である。従って、上記ろ過用状態が形成されている場合、６つの原水流入口３２ａを介して原水室１１から切換え弁本体部３０ａ内に流入した原水が、６つの原水流出口３２ｂによって６つのろ過室１２に均等に分配されることになる。
【００４９】
そして、ろ過用状態は、ろ過水弁２７が開き、捨水弁２８が閉じている状態であるので、図１０Ａに模式的に示したように、各ろ過室１２から浄水室１３に供給されたろ過水が、ろ過水管２２（ろ過水管２２ｂ、２２ｃ及び２２ａ）を通ってろ過水出口２２ｄから流出されることになる。
【００５０】
所定の逆洗開始条件、例えば、『原水のろ過を規定時間（例えば、２４〜４８時間）行った』、あるいは『ろ過抵抗が上昇し、設定値に到達した』といったような逆洗開始条件が満たされた場合、制御装置は、以下の内容の逆洗工程を行う。
【００５１】
制御装置は、まず、『ろ過水弁２７が閉じ、捨水弁２８が閉じ、或るろ過室１２用の逆洗位置に弁体４０が位置している逆洗用状態』を形成するための第１制御処理を行う。この第１制御処理時に、切換え弁３０に対して行われる制御は、通常、通常位置にある弁体４０を、３０°回転させると共に上昇させて逆洗位置に位置させる制御（つまり、下端に位置しているピストン５３を上端まで上昇させる制御）である。ただし、第１制御処理時に切換え弁３０に対して行われる制御は、弁体４０を逆洗位置に位置させる制御であれば、弁体４０の回転角度が、３０°ではない制御であっても良い。
【００５２】
或るろ過室１２（以下、洗浄対象ろ過室１２と表記する）用の逆洗位置に弁体４０が位置している場合、弁体４０内の各流路４１ａ、４１ｂの側面側開口部は、筐体３１の各原水流出口３２ｂと対向している（図９参照）。また、原水用流路４１ａ、洗浄排水用流路４１ｂは、それぞれ、弁体４０の側面と上面との間、弁体４０の側面と下面との間を連通しており、各原水用流路４１ａは、ほぼ同一形状を有している。
【００５３】
従って、洗浄対象ろ過室１２用の逆洗位置に弁体４０が位置している場合、原水室１１から切換え弁本体部３０ａ内に流入する原水は、弁体４０の５つの原水用流路４１ａを通って、洗浄対象ろ過室１２を除いた５つのろ過室１２に均等に分配される。
【００５４】
また、逆洗対象ろ過室１２用の逆洗位置に弁体４０が位置している場合、逆洗対象ろ過室１２の原水導入口（逆洗対象ろ過室１２に原水を供給する原水流出口３２ｂ）が、弁体４０内の洗浄排水用流路４１ｂによって排水管２４に連通される。すなわち、逆洗対象ろ過室１２は、原水導入口が開放されている（原水導入口から原水が導入されていない）が故に、下から上へ水が流れ得る状態となる。そして、ろ過水弁２７及び捨水弁２８の双方が閉じられていると、浄水室１３内のろ過水は、ろ過水管２２ｂ側に流出し得ない。
【００５５】
従って、上記逆洗用状態が形成されると、図１０Ｂに模式的に示したように、逆洗対象ろ過室１２を除いた５つのろ過室１２からのろ過水によって、逆洗対象ろ過室１２が逆洗されて、逆洗対象ろ過室１２からの洗浄排水が、洗浄排水用流路４１ｂ（図９参照）及び排水管２４を介して外部に流出されることになる。
【００５６】
上記内容の第１制御処理を終えた制御装置は、逆洗を行う時間として予め設定されている逆洗時間（例えば、６〜７分）が経過するのを待機する。
【００５７】
逆洗時間が経過した場合、制御装置は、上端に位置しているピストン５３を下端まで下
げてから上端まで上昇させる制御を、切換え弁３０（駆動部３０ａ）に対して行う。この制御（以下、逆洗先変更制御と表記する）が行われると、逆洗が終わったろ過室１２の隣のろ過室１２用の逆洗位置に、弁体４０が位置するので、制御装置は、逆洗時間が経過するのを待機する。
【００５８】
逆洗時間が経過した場合、制御装置は、再び、逆洗先変更制御を行ってから逆洗時間が経過するのを待機する。
【００５９】
制御装置は、全てのろ過室１２の逆洗が完了するまで、上記のような制御を繰り返す。そして、制御装置は、全てのろ過室１２の逆洗が完了した場合には、上端に位置しているピストン５３を下端まで下げる制御を切換え弁３０（駆動部３０ａ）に対して行うと共に、開弁するように捨水弁２８を制御する。
【００６０】
切換え弁３０及び捨水弁２８に対して上記制御が行われると、『ろ過水弁２７が閉じ、捨水弁２８が開き、弁体４０が通常位置に位置している状態』が形成される。従って、図１０Ｃに模式的に示したように、６つのろ過室からのろ過水が、捨水管２３を通って排水管２４から流出されるようになる。
【００６１】
切換え弁３０及び捨水弁２８の制御により、上記状態（以下、捨水用状態と表記する）を形成した制御装置は、予め設定されている時間（例えば、１０分）が経過するのを待機する。そして、制御装置は、当該時間が経過したときに、ろ過水弁２７が開き、捨水弁２８が閉じるように、ろ過水弁２７及び捨水弁２８を制御する。すなわち、制御装置は、圧力式ろ過装置１を、原水のろ過を行う状態（６つのろ過室からのろ過水がろ過水出口２２ｄから流出される状態）に戻すための制御を行う。そして、当該制御を終えた制御装置は、逆洗開始条件が満たされるのを監視している状態となる。
【００６２】
以上、説明したように、本実施形態に係る圧力式ろ過装置１は、円状に配置された６つのろ過室１２と、それらのろ過室１２の中央部に配置された原水室１１とを備えている。そして、圧力式ろ過装置１では、各ろ過室１２へ、切換え弁本体３０ａに設けられている同形状の原水流出口３２ｂから原水が供給される（図４参照）。従って、圧力式ろ過装置１では、ろ過工程時に各ろ過室１２にほぼ均一量の原水が供給されることになる。
【００６３】
また、圧力式ろ過装置１は、逆洗対象ろ過室１２以外のろ過室１２からのろ過水を逆洗対象ろ過室１２のろ過水流出口（集水板１５）に導入するろ過水経路として機能し得る浄水室１３を備える。そして、この浄水室１３は、６つのろ過室１２の中央部（６つのろ過室１２の真下；図３参照）に設けられている。従って、圧力式ろ過装置１では、逆洗工程時に逆洗対象ろ過室１２以外のろ過室でろ過された水の総和が逆洗対象ろ過室１２へ供給されることになる。
【００６４】
さらに、圧力式ろ過装置１のろ過装置本体１０は、１つの外郭１０内に、原水室１１、複数のろ過室１２等を隙間無く並べたものとなっている。従って、圧力式ろ過装置１は、他の構成を採用して各ろ過室へのろ過水の均等化を図った圧力式ろ過装置（後述する圧力式ろ過装置２等）よりも、設置に必要な面積が少ない装置となる。
【００６５】
《第２実施形態》
図１１に、本発明の第２実施形態に係る圧力式ろ過装置２の断面図を示し、図１２に、圧力式ろ過装置２の上面図を示す。
【００６６】
本実施形態に係る圧力式ろ過装置２も、圧力式ろ過装置１と同様に、自己逆流洗浄型ろ過池の原理を応用した装置である。
【００６７】
図１１及び図１２に示してあるように、圧力式ろ過装置２は、６つのろ過室７０、原水室７１、排水室７２、浄水室７３、原水を原水室７１内に供給するための原水管８０等を備えている。また、圧力式ろ過装置２（図１１）は、原水室７１、排水室７２及び浄水室７３が、鉛直方向（図１１における上下方向）に並んだ構成を有している。
【００６８】
圧力式ろ過装置２の各ろ過室７０は、集水板７０ｃ上にろ材（図１１では、アンスラサイト、マンガン砂及びろ過砂利）を配置した、同一構成のろ過室（ろ過器）である。図１２に示してあるように、圧力式ろ過装置２の６つのろ過室７０は、原水室７１、排水室７２等からなる部分を中心に、円状に配置されている。
【００６９】
図１１に示してあるように、各ろ過室７０の原水導入口７０ａは、三方弁７５を含む同一構成の配管系によって、原水室７１及び排水室７２に接続されている。尚、各ろ過室７０と原水室７１及び排水室７２との間を接続する配管系は、逆洗工程時に所要量のろ過水がろ過室７０内を逆流し得るものであれば、配管系を構成する各配管（三方弁７５と原水導入口７０ａとの間を接続する配管等）として、同一内径の管を使用したものであっても、内径の異なる複数種類の管を使用したものであっても良い。
【００７０】
また、各ろ過室７０のろ過水流出口７０ｂは、浄水室７３に接続されている。各ろ過室７０のろ過水流出口７０ｂと浄水室７３との間の接続には、ほぼ同一形状（内径、長さ）の配管が使用されている。
【００７１】
排水室７２には、排水室７２の下面の中央部から鉛直下方に伸びて浄水室７３を貫通する排水管８３が取り付けられている。浄水室７３内には、排水管８３を内部に収容した形で、排水室７２の下面まで伸びたろ過水管８１ａの一端が挿入されている。ろ過水管８１ａの、各ろ過室７０内のろ材上面よりも上方の部分には、一端がろ過水出口８１ｄとして機能するろ過水管８１ｂの他端が接続されている。ろ過水管８１ｂのろ過水出口８１ｄ近傍の部分には、ろ過水弁７６が設けられており、ろ過水管８１ｂのろ過水弁７６よりも上流側の部分と排水管８３とは、捨水弁７７を備えた捨水管８２によって連通されている。
【００７２】
以下、圧力式ろ過装置２の機能を説明する。
圧力式ろ過装置２による原水のろ過工程時には、圧力式ろ過装置２用の制御装置により弁７５〜７７が制御されて、『ろ過水弁７６が開き、捨水弁７７が閉じ、各三方弁７５がろ過室７０と原水室７１とを連通しているろ過用状態』が形成される。
【００７３】
既に説明したように、各ろ過室７０と原水室７１及び排水室７２との間を接続している配管系は、同一構成のものである。従って、各三方弁７５がろ過室７０と原水室７１とを連通している場合、図１３に模式的に示したように、原水管８０により外部から供給された原水が、原水室７１を介して６つのろ過室７０に均等に分配される。そして、ろ過用状態は、各三方弁７５により各ろ過室７０と原水室７１とが連通されている状態であると共に、ろ過水弁７６が開き、捨水弁７７が閉じた状態である。従って、ろ過用状態が形成されると、等量の原水が供給された各ろ過室７０からのろ過水が、浄水室７３、ろ過水管８１ａを通って、ろ過水管８１ｂのろ過水出口８１ｄから流出されることなる。
【００７４】
また、所定の逆洗開始条件が満たされた場合、制御装置は、以下の内容の逆洗用制御処理を行う。
【００７５】
逆洗用制御処理を開始した制御装置は、まず、『ろ過水弁７６及び捨水弁７７が閉じ、１つの三方弁７５がろ過室７０と排水室７２とを連通し、他の各三方弁７５がろ過室７０と原水室７１とを連通している逆洗用状態』を形成するための第１制御処理を行う。
【００７６】
上記逆洗用状態が形成されると、排水室７２と三方弁７５により連通されているろ過室７０（以下、逆洗対象ろ過室７０と表記する）は、下から上へ水が流れ得る状態となる。また、原水室７１内の原水が、逆洗対象ろ過室７０を除いた５つのろ過室７０のみに均等に分配されるようになる。従って、逆洗用状態が形成されると、図１４に模式的に示したように、逆洗対象ろ過室７０（図１１における左側のろ過室７０）を除いた５つのろ過室７０からのろ過水により逆洗対象ろ過室７０が逆洗されて、洗浄排水が、排水室７２及び排水管８３を介して外部に流出されるようになる。
【００７７】
第１制御処理を終えた制御装置は、逆洗を行う時間として予め設定されている逆洗時間が経過するのを待機する。そして、制御装置は、逆洗時間が経過した場合には、上記した第１制御処理を、排水室７２と連通させるろ過室７０を逆洗が未だ行われない他のろ過室７０に変えた形で再度実行してから、逆洗時間が経過するのを待機する。
【００７８】
制御装置は、上記のような処理を、全てのろ過室７０の逆洗が完了するまで繰り返す。そして、制御装置は、全てのろ過室７０の逆洗が完了した場合には、弁７５〜７７を制御することにより、『ろ過水弁７６が閉じ、捨水弁７７が開き、各三方弁７５がろ過室７０と原水室７１とを連通している捨水用状態』を形成する。この捨水用状態が形成されると、図１５に示してあるように、圧力式ろ過装置２の６つのろ過室７０からのろ過水が、捨水管８２を通って排水管８３から流出されるようになる。
【００７９】
その後、制御装置は、予め設定されている時間（例えば、１０分）が経過するのを待機し、当該時間が経過したときに、ろ過水弁７６が開き、捨水弁７７が閉じるように、ろ過水弁７６及び捨水弁７７を制御する。すなわち、制御装置は、圧力式ろ過装置２を、原水のろ過を行う状態（６つのろ過室７０からのろ過水がろ過水口８１ｄから流出される状態）に戻すための制御を行う。そして、当該制御を終えた制御装置は、逆洗用制御処理を終了して、逆洗開始条件が満たされるのを監視している状態となる。
【００８０】
以上、説明したように、本実施形態に係る圧力式ろ過装置２は、円状に配置された６つのろ過室７０と、それらのろ過室７０の中央部に配置された原水室７１とを備えている。そして、圧力式ろ過装置２では、各ろ過室７０の原水導入口７０ａに、同構成の配管系によって原水室７１内の原水が供給される。従って、圧力式ろ過装置２では、ろ過工程時に各ろ過室７０にほぼ均一量の原水が供給されることになる。
【００８１】
また、圧力式ろ過装置２は、逆洗対象ろ過室７０以外のろ過室７０からのろ過水を逆洗対象ろ過室７０のろ過水流出口７０ｂに導入するろ過水経路として機能し得る浄水室７３を備える。この浄水室７３は、６つのろ過室７０の中央部に設けられており、各ろ過室７０のろ過水流出口７０ｂは、同一形状の配管により浄水室７３と接続されている。従って、圧力式ろ過装置２では、逆洗工程時に、各ろ過室７０へほぼ同量のろ過水が供給されることになる。
【００８２】
《変形形態》
各実施形態に係る圧力式ろ過装置を、ろ過室の数が６個であり、逆洗工程時に１個のろ過室が逆洗される装置として構成してあるのは、各圧力式ろ過装置の開発時に、逆洗に必要とされる流速（以下、逆洗流速と表記する）が１０００ｍ／日であり、逆洗工程時におけるろ過速度（以下、逆洗工程時ろ過速度と表記する）が２００ｍ／日であることを想定したためである。すなわち、逆洗流速及び逆洗工程時ろ過速度が上記値である場合、５つのろ過室からのろ過水で、１つのろ過室の逆洗に必要な流速（ろ過水量）を確保できる。そのため、各実施形態に係る圧力式ろ過装置を、ろ過室の数が６個であり、逆洗工程時に１個のろ過室が逆洗される装置として構成しているのであるが、ろ過室の数は、６個でな
くても良いし、逆洗工程時に逆洗されるろ過室の数も１個でなくても良い。
【００８３】
具体的には、“逆洗流速／逆洗工程時ろ過速度”の値は、圧力式ろ過装置の用途（各ろ過室内のろ材）によって異なる。従って、例えば、逆洗流速が１０００ｍ／日であり、逆洗工程時ろ過速度が５００ｍ／日である場合には、逆洗時に逆洗用のろ過水の供給源となるろ過室の数を２Ｎ（Ｎは、自然数）個とし、逆洗時に逆洗されるろ過室の数をＮ個としておいても良い。また、“逆洗流速／逆洗工程時ろ過速度”の値がほぼ３である場合には、逆洗時に逆洗用のろ過水の供給源となるろ過室の数を３Ｎ個とし、逆洗工程時に逆洗されるろ過室の数をＮ個としておいても良い。
【００８４】
尚、第２実施形態に係る圧力式ろ過装置２は、６つの三方弁７５に対する制御内容を変えれば、構成を変えなくても、逆洗工程時に同時に２個のろ過室７０が逆洗される形で運用することができる。また、第１実施形態に係る圧力式ろ過装置１を、逆洗工程時に同時に２個のろ過室１２が逆洗される装置に変形することは、例えば、弁体４０を、図１６に示した形状の弁体４０′、すなわち、その内部に、４つの原水用流路４１ａと２つの洗浄排水用流路４１ｂとが設けられている弁体４０′に変更することにより実現できる。
【００８５】
上記したように、圧力式ろ過装置１には、原水流出口３２ｂの直径が原水流入口３２ａの直径のほぼ２．５倍となっており、弁体４０の洗浄排水用流路４１ｂの内径が、原水用流路４１ａの内径のほぼ２．５倍となっている切換え弁３０が使用されている。圧力式ろ過装置１に、そのような切換え弁３０を使用しているのは、逆洗工程時に、洗浄排水用流路４１ｂ及び原水流出口３２ｂの流路抵抗（図９参照）により、逆洗対象ろ過室１２内を逆流するろ過水量が制限されることを防ぐためである。また、逆洗工程時に所要量のろ過水をろ過室１２内を逆流させるために、洗浄排水用流路４１ｂと原水用流路４１ａの断面積比率を、上記したものより大きな／小さな値としても良い。
【００８６】
第２実施形態に係る圧力式ろ過装置２を、図１７に示した構成を有する圧力式ろ過装置２′に変形しても良い。すなわち、圧力式ろ過装置２を、各三方弁７５の代わりに、２つの二方弁７５ａ、７５ｂが用いられた圧力式ろ過装置２′に変形しても良い。
【００８７】
また、圧力式ろ過装置１、２を、排水管２４及びろ過水管２２ｂ、排水管８３及びろ過水管８１ａが、二重管となっていない装置に変形しても良い。
【００８８】
また、圧力式ろ過装置２を、６つの三方弁７５及び排水室７２の代わりに、切換え弁３０が用いられた装置に変形しても良い。尚、そのような装置に圧力式ろ過装置２を変形する場合には、図１８に示したように、原水室７１内の原水が各原水流入口３２ａから切換え弁本体部３０ａ内に流入するようにした上で、切換え弁本体部３０ａの各原水流出口３２ｂを配管により各ろ過室７０の原水導入口７０ａに接続すると共に、切換え弁本体部３０ａの開口３２ｃを排水管８３に接続しておけば良い。
【００８９】
圧力式ろ過装置１、２の複数のろ過室（１２、７０）の配置は、ほぼ円状であれば、真円状でなくても良い。従って、圧力式ろ過装置１のろ過装置本体１０（図２参照）を、円筒状ではない形状の外郭１０ａを備えたものに変形しても良い。また、圧力式ろ過装置２を、幾つかのろ過室７０の原水室７１からの距離が、他のろ過室７０の原水室７１からの距離よりも大きな／小さな装置に変形しても良い。また、圧力式ろ過装置１、２の複数のろ過室は、等角度間隔に配置されていなくても良いものである。従って、圧力式ろ過装置１を、ろ過装置本体１０（外郭１０ａ）の上面側から視た形状が半円状や扇状の装置に変形しても良い。また、圧力ろ過装置２を、半円状等の円弧状に複数のろ過室７０が配置されている装置に変形しても良い。
【符号の説明】
【００９０】
１，２・・・圧力式ろ過装置
１０・・・ろ過装置本体
１０ａ・・・外郭
１１，７１・・・原水室
１２ａ・・・ろ材
１２，７０・・・ろ過室
１３，７３・・・浄水室
１５・・・集水板（ろ過水流出口）
１８・・・メンテナンス口
２０，８０・・・原水管
２２ａ〜２２ｃ，８１ａ，８１ｂ・・・ろ過水管
２２ｄ・・・ろ過水出口
２３，８２・・・捨水管
２４，８３・・・排水管
２７，７６・・・ろ過水弁
２８，７７・・・捨水弁
３０・・・切換え弁
３０ａ・・・切換え弁本体部
３０ｂ・・・駆動部
３１，５０・・・筐体
３２ａ・・・原水流入口
３２ｂ・・・原水流出口
３２ｃ・・・開口部
３８ａ，５１ａ・・・圧縮空気導入口
３８・・・隔離プレート
４０・・・弁体
４１ａ・・・原水用流路
４１ｂ・・・洗浄排水用流路
４５・・・ステム
５２・・・シリンダ部
５３・・・ピストン
５４・・・カムフォロア
６０・・・シャフト部
６１・・・カム溝
７０ａ・・・原水導入口
７０ｂ・・・ろ過水流出口
７０ｃ・・・集水板
７２・・・排水室
７５・・・三方弁
７５ａ、７５ｂ・・・二方弁
【図１】
0006569272.tif 000002
【図２】
0006569272.tif 000003
【図３】
0006569272.tif 000004
【図４】
0006569272.tif 000005
【図５】
0006569272.tif 000006
【図６】
0006569272.tif 000007
【図７】
0006569272.tif 000008
【図８】
0006569272.tif 000009
【図９】
0006569272.tif 000010
【図１０Ａ】
0006569272.tif 000011
【図１０Ｂ】
0006569272.tif 000012
【図１０Ｃ】
0006569272.tif 000013
【図１１】
0006569272.tif 000014
【図１２】
0006569272.tif 000015
【図１３】
0006569272.tif 000016
【図１４】
0006569272.tif 000017
【図１５】
0006569272.tif 000018
【図１６】
0006569272.tif 000019
【図１７】
0006569272.tif 000020
【図１８】
0006569272.tif 000021