(57)【要約】【課題】本発明は、大形の設備を必要とせず、さらに給水の停止を伴わずに処理水逆流洗浄が行なえるろ過装置を提供する。【解決手段】本発明のろ過装置は、一次側から二次側へ向かう流れで原水がろ過材１５によりろ過され、逆の二次側から一次側へ向かう流れでろ過材１５の逆流洗浄が可能な第１ろ過器１４ａおよび第２ろ過器１４ｂを並列に組み合わせて構成される並列式のろ過処理部５と、各第１ろ過器１４ａ、第２ろ過器１４ｂの二次側へ、それぞれ反対側の第２ろ過器１４ｂ、第１ろ過器１４ａの二次側から処理水の一部を逆流洗浄水として導き、第１ろ過器１４ａ、第２ろ過器１４ｂを個別に処理水で逆流洗浄を可能とした処理水逆洗部４５を有した構成を採用した。同構成により、個々のろ過器１４ａ，１４ｂが交互に処理水で逆洗洗浄される。【選択図】      図１
2008132430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側から二次側へ向かう流れで原水がろ過材によりろ過され、逆の前記二次側から一次側へ向かう流れで前記ろ過材の逆流洗浄が可能な第１ろ過器および第２ろ過器を並列に組み合わせて構成される並列式のろ過処理部と、
前記ろ過処理部に設けられ、前記各第１ろ過器、第２ろ過器の二次側へ、それぞれ反対側の第２ろ過器、第１ろ過器の二次側から処理水の一部を逆流洗浄水として導き、前記第１ろ過器、第２ろ過器を個別に処理水で逆流洗浄を可能とした処理水逆洗手段と
を具備したことを特徴とするろ過装置。
【請求項２】
前記処理水逆洗手段は、
前記各第１ろ過器、第２ろ過器の二次側と、それとは反対となる各第２ろ過器、第１ろ過器の二次側との間をそれぞれ連通して設けられ、前記第１ろ過器、第２ろ過器の二次側へ、それぞれ反対側の第２ろ過器、第１ろ過器から処理水の一部を導入可能とした一対の処理水流路と、
逆流洗浄時、個別に前記第１ろ過器、第２ろ過器の二次側へ、前記処理流路を通じて、反対側の第２ろ過器、第１ろ過器からの処理水を逆流洗浄水として供給させる切換手段とを有し、
逆流洗浄の対象の第１ろ過器、第２ろ過器が、前記切換手段によって、一方のろ過器をろ過運転しながら他方のろ過器を処理水で逆洗洗浄させるモードで交互に洗浄可能としてある
ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。
【請求項３】
前記第１ろ過器、第２ろ過器は、それぞれ一次側から二次側へ向かう流れと二次側から逆洗排水部に至る流れとの切換えを行なう正逆切換部が組付けられて構成され、
前記処理水逆洗部は、
前記第１，２ろ過器毎、前記正逆切換部の原水が流入する一次側にそれぞれ設けられ、処理水の導入が可能な一対の処理水導入部と、
前記第１，２ろ過器毎、前記正逆切換部の処理水が流出する二次側にそれぞれ設けられ、該処理水の一部が導出可能な一対の処理水導出部と、
前記一対の処理水導入部と前記一対の処理水導出部との間をそれぞれ互い違いに連通して設けられ、一対の処理水導入部へ、それぞれ反対側の各処理水導出部から導出する処理水を導入可能とした一対の処理水流路と、
逆流洗浄時、個別に前記一対の処理水導入部へ、前記処理水流路を通じて、反対側の処理水導出部からの処理水を逆流洗浄水として供給させる切換手段と有し、
前記逆流洗浄の対象の第１ろ過器、第２ろ過器が、前記切換手段および前記正逆切換部によって、一方のろ過器をろ過運転しながら他方のろ過器を処理水で逆洗洗浄させるモードで交互に洗浄可能としてある
ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。
【請求項４】
前記処理水逆洗部は、逆流洗浄時、前記第１ろ過器、第２ろ過器の片方のろ過材を前記処理水の一部で逆流洗浄し、同洗浄を終えたら残る片方のろ過材を前記処理水の一部で逆流洗浄するように制御されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載のろ過装置。
【請求項５】
前記ろ過処理部には、前記第１ろ過器、第２ろ過器毎に、薬液を注入する薬液注入装置がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載のろ過装置。
【請求項６】
前記薬液注入装置は、各ろ過器の二次側に設けられ処理水の流量を検知する流量検知部と、前記各ろ過器の一次側に設けられた薬液注入部と、前記流量検知部で検知された処理水の流量に応じて前記薬液注入部から原水へ薬液を注入させる薬液注入機構部とを有して構成されることを特徴とする請求項５に記載のろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば井戸水のろ過処理に用いられるろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
井戸水に溶存している不純物、例えば鉄分の除去には、一般に井戸水に次亜塩素酸ナトリウム（薬液）を注入して、井戸水を酸化処理し、この酸化処理により粒子が大きくなった不純物をろ過装置でろ過して、鉄分やマンガン分など不純物を除去することが行なわれている。
【０００３】
こうしたろ過装置には、筒状をなした縦形の収容容器の内部に、ろ過材、例えば微粒子状のろ過砂を収容した構造が用いられ、ろ過装置の一次側から二次側へ井戸水（原水）を流入すると、井戸水がろ過材を通過する間に、含まれる不純物がろ過されるようにしている。
【０００４】
ところで、ろ過材は、浄水が進むにしたがい、ろ過性能が低下する。
【０００５】
そのため、従来から、ろ過装置では、原水（ろ過処理前の水）を、ろ過装置の反対方向から、ろ過材へ流通（逆流）させて、ろ過材に付いた鉄分など不純物を洗い流すことが行なわれる（原水逆流洗浄）。しかし、原水は、水質が良化されていない水（不純物を含む汚れた水）なので、ろ過材の洗浄が十分でなく、ろ過材の寿命が十分に延ばせない。
【０００６】
そこで、近時では、特許文献１に示されるように原水でなく、良化された水、すなわち処理水をろ過装置へ逆流させて、すなわち二次側から一次側へ向け処理水を流通させて、ろ過材の汚れを洗い流すことが行なわれるようになった（処理水逆流洗浄）。
【特許文献１】特開２０００−２６９６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、こうした処理水逆洗は、ろ過材の寿命が飛躍的に延ばせる利点があるものの、それに伴う設備が大形になる問題がある。
【０００８】
すなわち、ろ過材の処理水逆洗は、所定時間、ろ過材へ逆方向から処理水を流通させる洗浄する都合上、多量の処理水が求められる。そのため、処理水逆洗を採用したろ過装置では、大きな容量をもつ水槽を設置して、この水槽内にろ過処理を終えた処理水を貯溜しておき、処理水逆洗時、処理水逆洗用ポンプを運転して、溜めた水槽内の処理水をろ過装置の内部へ流通（二次側から一次側へ）させていた。
【０００９】
そのため、ろ過装置の処理水逆洗は、大容量の水槽や専用のポンプの設置など、かなり大きな設備が必要であった。しかも、処理水逆洗を行なっている間は、給水の停止が余儀なくされる問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、大形の設備を必要とせず、さらに給水の停止を伴わずに処理水逆流洗浄が行なえる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】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、一次側から二次側へ向かう流れで原水がろ過材によりろ過され、逆の二次側から一次側へ向かう流れでろ過材の逆流洗浄が可能な第１ろ過器および第２ろ過器を並列に組み合わせて構成される並列式のろ過処理部と、ろ過処理部に設けられ、各第１ろ過器、第２ろ過器の二次側へ、それぞれ反対側の第２ろ過器、第１ろ過器の二次側から処理水の一部を逆流洗浄水として導き、第１ろ過器、第２ろ過器を個別に処理水で逆流洗浄を可能とした処理水逆洗手段とを有したろ過装置を採用した。
【００１２】
同ろ過装置は、ろ過処理部の一次側から原水を供給して、並列な第１ろ過器、第２ろ過器を通過させれば、両ろ過器のろ過材を通過する間に原水に含まれる不純物がろ過処理されて、ろ過処理部の二次側から流出する。
【００１３】
ろ過材の逆洗を行なうときは、第１ろ過器、第２ろ過器の一方のろ過器で、原水が一次側から二次側へ流れてろ過材で原水に含まれる不純物がろ過されるという浄水が行なわれている間に、該ろ過された処理水の一部を他方のろ過器の二次側から一次側へ流通させると、処理水でろ過材に付いた不純物を洗い流すという処理水逆流洗浄が行なわれる。他方のろ過器の洗浄を終えたら、今度は反対に、他方のろ過器で、原水が一次側から二次側へ流れてろ過材で原水に含まれる不純物がろ過されるという逆洗が行なわれている間に、該ろ過された処理水の一部を一方のろ過器の二次側から一次側へ流通させると、ろ過材の処理水逆流洗浄が行なわれる。
【００１４】
つまり、水槽や専用のポンプを必要とせずに、ろ過処理している処理水を利用して、ろ過運転を継続させながら、ろ過材の処理水逆流洗浄が行なえる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、簡単な構造で、ろ過材の処理水逆流洗浄が行なえるよう、処理水逆洗手段として、各第１ろ過器、第２ろ過器の二次側と、それとは反対側の各第２ろ過器、第１ろ過器の二次側との間をそれぞれ連通して設けられ、第１ろ過器、第２ろ過器の二次側へ、それぞれ反対側の第２ろ過器、第１ろ過器から処理水の一部を導入可能とした一対の処理水流路と、逆流洗浄時、個別に第１ろ過器、第２ろ過器の二次側へ、処理流路を通じて、反対側の第２ろ過器、第１ろ過器からの処理水を逆流洗浄水として供給させる切換手段と有し、逆流洗浄の対象の第１ろ過器、第２ろ過器が、切換手段によって、一方のろ過器をろ過運転しながら他方のろ過器を処理水で逆洗洗浄させるモードで交互に洗浄可能な構成とした。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、予め原水逆流洗浄用として正逆切換部が組み付けてあるろ過器を用いた場合でも、簡単な構造で、ろ過材の処理水逆流洗浄が行なえるよう、処理水逆洗部として、第１ろ過器、第２ろ過器が、それぞれ一次側から二次側へ向かう流れと逆の二次側から一次側へ向かい逆洗排水部に至る流れとの切換えを行なう正逆切換部が組付けけて構成された場合、処理水逆洗部は、第１，２ろ過器毎、正逆切換部の原水が流入する一次側にそれぞれ設けられ、処理水の導入が可能な一対の処理水導入部と、第１，２ろ過器毎、正逆切換部の処理水が流出する二次側にそれぞれ設けられ、該処理水の一部が導出可能な一対の処理水導出部と、一対の処理水導入部と一対の処理水導出部との間をそれぞれ互い違いに連通して設けられ、一対の処理水導入部へ、それぞれ反対側の各処理水導出部から導出する処理水を導入可能とした一対の処理水流路と、逆流洗浄時、個別に処理水導入部へ、処理水流路を通じて、反対側の処理水導出部からの処理水を逆流洗浄水として供給させる切換手段と有し、逆流洗浄の対象の第１ろ過器、第２ろ過器が、切換手段および正逆切換部によって、一方のろ過器をろ過運転しながら他方のろ過器を処理水で逆洗洗浄させるモードで交互に洗浄可能な構成とした。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、処理水逆流洗浄が良好に行なえるよう、処理水逆洗部が、逆流洗浄時、第１ろ過器、第２ろ過器の片方のろ過材を処理水の一部で逆流洗浄し、同洗浄を終えたら残る片方のろ過材を処理水の一部で逆流洗浄されるように制御されるようにした。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、並列式のろ過処理部のろ過性能を的確に維持するために、ろ過処理部には、さらに第１ろ過器、第２ろ過器毎に、薬液を注入する薬液注入装置がそれぞれ設けられる構成を採用した。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、薬液注入装置の信頼性を高めるために、薬液注入装置として、各ろ過器の二次側に設けられ処理水の流量を検知する流量検知部と、各ろ過器の一次側に設けられた薬液注入部と、流量検知部で検知された処理水の流量に応じて薬液注入部から原水へ薬液を注入させる薬液注入機構部とを有した構成を採用した。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、水槽や専用のポンプを必要とせずに、自身がろ過処理している処理水を利用して、ろ過運転を継続させながら、ろ過材の処理水逆流洗浄を行なうことができる。これにより、大形の設備を必要とせず、さらにろ過運転の停止を伴わずに処理水逆流洗浄ができる。
【００２１】
したがって、限られた小据付スペースでも据付可能で、かつ給水を継続しながら処理水逆流洗浄ができるろ過装置が提供できる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、簡単な構造で、ろ過材の処理水逆流洗浄ができる。
【００２３】
請求項３に係る発明によれば、予め原水逆流洗浄用として正逆切換部が組み付けてあるろ過器を用いたときでも、簡単な構造で、ろ過材の処理水逆流洗浄ができる。
【００２４】
請求項４に係る発明によれば、第１ろ過器、第２ろ過器における処理水逆流洗浄を良好に行なうことができる。
【００２５】
請求項５に係る発明によれば、並列式のろ過処理部のろ過性能を維持することができる。
【００２６】
請求項６に係る発明によれば、流量検知部は、原水の汚れの影響を受けずにすむから、高精度な薬液の注入量が維持されるようになり、薬液注入装置の信頼性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図１〜図６に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００２８】
図１は、井戸水（原水）をろ過処理して給水する給水システムの主要部を示し、図２〜図６は同システムの各モード時の水の流れを示している。同図中１は、取水源となる井戸を示し、２は同井戸の水（原水）を揚水する原水取水ポンプ、例えば水中ポンプを示し、３は、井戸水を浄化するろ過装置を示す。
【００２９】
ろ過装置３を説明すると、５はろ過処理部を示す。ろ過処理部５には、２系統の並列な流路構造が用いられている。すなわち、同構造は、一端側にある入口部６と他端側にある出口部７との間に２つの流路８，９を並列に設けて構成される。入口部６は、中継路１０を介して、水中ポンプ２の吐出部２ａと接続され、水中ポンプ２で揚水される井戸水（原水）がそれぞれ並列な流路８，９へ導かれるようにしてある。出口部７は、家庭の蛇口（図示しない）から延びている給水路１１と接続され、出口部７から流出する処理水が蛇口へ送られるようにしている。
【００３０】
流路８には、上流側から、逆洗排水弁１２ａ、ろ過器としての例えば除鉄除マンガン槽１４ａ、薬液注入装置としての例えば酸化装置２５ａ、洗浄弁４０ａ、逆止弁４２ａ、ストレーナ４３ａ（微細な汚れを除去するもの）が順に配設されている。このうち逆洗排水弁１２ａは、例えば入口部８と連通するポート部１３ａ、除鉄除マンガン槽１４ａと連通するポート部１３ｂ、例えば外部（大気）に開放する逆洗排水ポート部１３ｃをもつ電動三方弁が用いられていて、モータ部１３ｄの励磁により、「ポート部１３ａとポート部１３ｂ」、「ポート部１３ｂと逆洗排水ポート部１３ｃ」といった流路の切換えが行なえる構造となっている。
【００３１】
除鉄除マンガン槽１４ａは、例えば内部中央にろ過材として例えばろ過砂１５が収容された縦長のタンクが用いられる。ろ過砂１５を挟んだタンク内の上部は、導入室１６とし、下段は集溜室１７としてある。導入室１６には、タンク上側へ延びる供給管１８ａが接続され、タンク上段側部に配置される供給管１８ａ端を流入口部１８としている。集溜室１７には、タンク下方へ延びる集溜管１９ａが接続され、タンク底部に配置された集溜管１９ａ端を流出口部１９としている。流入口部１８は、逆洗排水弁１２ａのポート部１３ｂと連通し、流出口部１９は酸化装置２５ａの入口と連通している。同構成により、除鉄除マンガン槽１４ａは、一次側となる流入口部１８から二次側となる流出口部１９へ向かう井戸水（原水）の流れにより、ろ過砂１５で、井戸水に含まれる不純物（鉄分やマンガン分など）がろ過され、また逆の流出口部１９から流入口部１８へ向かう流れにより、ろ過砂１５に付いた汚れ（不純物）が洗い流せるようにしている。つまり、除鉄除マンガン槽１４ａは逆流洗浄が可能な構造となっている。
【００３２】
酸化装置２５ａは、例えば、除鉄除マンガン槽１４ａからの処理水を流通させる流通管２６、同流通管２６に組付き処理水の流量を検知する流量センサ２７（流量検知部に相当）、例えば薬液として次亜塩素酸ナトリウム液２８が収容された薬液タンク２９、薬液タンク２９の薬液を圧送する薬液ポンプ３０、同ポンプ３０を制御する電装ユニット３１を有している。薬液ポンプ３０の吐出部は、チューブ部材３２を介して、除鉄除マンガン槽１４ａの一次側、例えば逆洗排水弁１２ａと流入口部１８との間の流路部分に設けた薬液注入部３３ａに接続されている。電装ユニット３１は、設定した一定の薬液濃度が保たれるよう、流量センサ２７で検知した処理水の流量に応じて、薬液注入部３３ａを通じ、井戸水（原水）へ次亜塩素酸ナトリウム液２８を注入する制御がなされている。こうした電装ユニット３１と薬液ポンプ３０と薬液タンク２９との組み合わせから、除鉄除マンガン槽１４ａのろ過性能を維持する薬液を注入する薬液注入機構部３４を構成している。ここでは、次亜塩素酸ナトリウムの注入は、除鉄除マンガン槽１４ａへ流入される原水の井戸水を酸化処理して、井戸水中の鉄・マンガンイオンなどを酸化し、不純物である鉄分やマンガン分の粒径を大きくして、除鉄除マンガン槽１４ａで、不純物がろ過されやすくするために用いる。
【００３３】
洗浄弁４０ａは、例えば酸化装置２５ａの出口と連通するポート部４１ａ、逆止弁４２ａと連通するポート部４１ｂ、例えば外部（大気）に開放する洗浄排水ポート部４１ｃをもつ電動三方弁が用いられていて、「ポート部４１ａとポート部４１ｂ」、「ポート部４１ａと洗浄排水ポート部４１ｃ」といった流路の切換えが行なえる構造となっている。
【００３４】
流路９にも、流路８に設けたのと同じ機器である逆洗排水弁１２ｂ、除鉄除マンガン槽１４ｂ、酸化装置２５ｂ、洗浄弁４０ｂ、逆止弁４２ｂ、ストレーナ４３ｂが、同じレイアウトで設けられている。こうした並列な２系統のろ過ラインから、並列式のろ過処理部５を構成している。
【００３５】
４５は、ろ過処理部５に組付けられた逆洗切換部（本願の処理水逆洗手段に相当）を示す。この逆洗切換部４５には、各除鉄除マンガン槽１４ａ、除鉄除マンガン槽１４ｂの二次側へ、これら反対側の除鉄除マンガン槽１４ｂ、除鉄除マンガン槽１４ａの二次側から流出する処理水の一部を導いて、個別に、処理水で除鉄除マンガン槽１４ａ、除鉄除マンガン槽１４ｂの逆流洗浄が行なえるようにした構造が用いられている。
【００３６】
具体的には、除鉄除マンガン槽１４ａの二次側となる酸化装置２５ａと洗浄弁４０ａとの間の流路部分と、除鉄除マンガン槽１４ｂの二次側となる酸化装置２５ｂと洗浄弁４０ｂとの間の流路部分とからは、一対の流路４７ａ，４７ｂ（本願の一対の処理水流路に相当）が分岐している。このうち流路８から分岐した流路４７ａの分岐端は、反対側の除鉄除マンガン槽１４ｂの二次側となる除鉄除マンガン槽１４ｂと酸化装置２５ｂとの間の流路部分に接続される。また流路９から分岐した流路４７ｂの分岐端は、反対側の除鉄除マンガン槽１４ａの二次側となる除鉄除マンガン槽１４ａと酸化装置２５ａの間の流路部分に接続されていて、各除鉄除マンガン槽１４ａ、除鉄除マンガン槽１４ｂの二次側へ、反対側の除鉄マンガン槽１４ｂ、除鉄除マンガン槽１４ａの二次側からの処理水の一部が導入できるようにしてある。また例えば処理水が導入される各流路部分には、切換手段として例えば処理水導入用切換弁、具体的には電動三方弁４９ａ，４９ｂが設けられている。電動三方弁４９ａ，４９ｂは、いずれも「除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂと酸化装置２５ａ、２５ｂ」と「除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂと流路４７ａ，４７ｂ」といった流路の切換えが行なえる構造となっていて、個別に、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂの二次側へ、反対の除鉄除マンガン槽１４ｂ，１４ａからの処理水が逆流洗浄水として供給できるようにしている。
【００３７】
電動三方弁４９ａ，４９ｂは、逆洗排水弁１２ａ，１２ｂや洗浄弁４０ａ，４０ｂと共に、制御部５１（例えばマイクロコンピュータを含んで構成されるもの）に接続されている。そして、電動三方弁４９ａ，４９ｂは、予め制御部５１に設定された制御情報、例えばつぎのような機能にしたがい、逆洗排水弁１２ａ，１２ｂや洗浄弁４０ａ，４０ｂと共に制御されることになっている。この制御により、除鉄マンガン槽１４ａ，１４ｂが個別に処理水で逆流洗浄されるようにしている。
【００３８】
すなわち、例えば制御部５１には、
・通常時、入口部６から流入された井戸水（原水）が、２台の除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂを通過するように各弁を制御する機能、
・例えば一定時刻もしくは水中ポンプ２の運転流量や運転時間の積算から逆流洗浄を行なう時期を決める機能、
・逆流洗浄開始時期になると、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂの片方はろ過運転の状態のまま、残る片方が、先のろ過運転で得た処理水の一部で逆流洗浄するように各弁を制御する機能、
・所定の逆洗時間、片方の除鉄除マンガン槽のろ過砂１５の逆流洗浄を行なう機能、
・所定の逆洗時間を経過すると、所定時間、洗浄排水を行なう機能、
・洗浄排水後、今度は逆流洗浄を終えた除鉄マンガン槽をろ過運転し、ろ過運転を続けていた除鉄マンガン槽を、ろ過運転で得た処理水の一部で逆流洗浄する機能、
・所定の逆洗洗浄時間を経過すると、所定時間、洗浄排水を行なう機能、
・交互の逆流洗浄が終えたら、２台の除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂによるろ過運転に復帰する機能
などが設定してある。
【００３９】
なお、水中ポンプ２の揚水性能には、例えば通常のろ過運転時（２台）が、除鉄除マンガン槽単独のときより、２倍のろ過流量が確保されるよう、ろ過運転時は、「１台分のろ過抵抗ｘ２台分のろ過流量」および「（１台分のろ過抵抗＋１台分の逆流洗浄抵抗）ｘ１台分の逆流洗浄流量」を満足するだけの性能が確保してある。
【００４０】
つぎに、このように構成されたろ過装置３の作用を説明する。
【００４１】
今、通常のろ過運転が行なわれているとする。このとき、図２に示されるように逆洗排水弁１２ａ，１２ｂは、いずれも原水流入側に切換わり、洗浄弁４０ａ，４０ｂは、いずれも処理水流通側に切換わり、電動三方弁４９ａ，４９ｂは、いずれも処理水通過側に切換わっている。また酸化装置２５ａ，２５ｂは稼動している。
【００４２】
水中ポンプ２で揚水された井戸水（原水）は、図２中の太線に示されるようにろ過装置２の入口部６から、２系統の流路８，９に分かれながら、逆洗排水弁１２ａ，１２ｂを経て、それぞれ供給管１８ａから、各除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂの導入室１６へ流出される。
【００４３】
ここで、井戸水に含まれる不純物、ここでは鉄分やマンガン分は、粒子が小さく（イオン分子レベル）、このままではろ過できないので、各除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂ内へ流入される井戸水（原水）に対し、酸化装置２５ａ，２５ｂから薬液、例えば次亜塩素酸ナトリウム液が注入されている。この薬液注入によって、井戸水は酸化処理が施され、井戸水に含まれる不純物である鉄分やマンガン分の粒子は大きくなる（井戸水中の鉄・マンガンイオンなどが酸化されることによる）。
【００４４】
各導入室１６に流入された井戸水（原水）は、ろ過砂層を通過する間で、粒子が大きくなった鉄分やマンガン分がろ過され、集溜室１７へ至る。不純物の除去処理が施された井戸水、すなわち処理水は、集溜管１９ａを通じ、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂから流出する。各除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂから流出した処理水は、酸化装置２５ａ，２５の流量センサ２７ａ，２７ｂ、洗浄弁４０ａ，４０ｂ、逆止弁４２ａ，４２ｂおよびストレーナ４３ａ，４３ｂを経て合流した後、出口部７および給水路１１を通じて、家庭の蛇口（図示しない）へ給水される。
【００４５】
ろ過運転が続き、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂを逆洗する時期になったとする（例えば水中ポンプの運転時間の積算による）。
【００４６】
すると、制御部５１からろ過を始める指令が出力され、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂを片側ずつ洗浄する。
【００４７】
例えば除鉄除マンガン槽１４ａのろ過砂１５を洗浄することから始めるとする。このときの洗浄運転は、図３に示されるように逆洗排水弁１２ａを逆洗排水側へ切換え、電動三方弁４９ａを処理水導入側へ切換えることにより行なわれる。
【００４８】
すると、図３中の太線に示されるように除鉄マンガン槽１４ｂが有る系列は、除鉄除マンガン槽１４ｂで井戸水（原水）をろ過処理する運転を続ける。残る除鉄マンガン槽１４ａが有る系列は逆洗運転となり、先の除鉄除マンガン槽１４ｂでろ過処理を終えた処理水の一部が、流路４７ｂおよび電動三方弁４９ａを通じて、除鉄除マンガン槽１４ａの二次側へ、すなわち井戸水（原水）の集溜管１９ａへ導入される。すると、処理水は、除鉄除マンガン槽１４ａ内を逆流して供給管１８ａへ流れ込み、ろ過砂１５に付いた汚れ（鉄、マンガン：不純物）を、水流がもたらす撹拌やこすり上げなどで洗い流した後、逆洗排水弁１２ａの逆洗排水ポート部１３ｃから外部へ排水される。こうした処理水の流通により、除鉄除マンガン槽１４ａのろ過材は、清浄な処理水にて洗浄される（処理水逆流洗浄）。
【００４９】
除鉄除マンガン槽１４ａの処理水逆流洗浄運転を終えると（例えば予め設定されている逆洗時間が経過することによる）、槽内に最終的に残っている汚れを洗い流す運転が行なわれる。
【００５０】
これは、図４に示されるように逆流排水弁１２ａおよび電動三方弁４９ａを戻し、洗浄弁４０ａを排水側へ切換えることにより行なわれる。
【００５１】
すると、図４中の太線に示されるように除鉄除マンガン槽１４ａには、再び一次側から二次側へ井戸水（原水）が流れる。これにより、除鉄マンガン槽１４ａ内に残る逆洗の際の汚れが、該除鉄マンガン槽１４ａを流通する井戸水と共に流れ出て、洗浄弁４０ａの洗浄排水ポート部４１ｃから外部へ排水される（洗浄排水）。なお、この洗浄排水が行なわれている間も、除鉄除マンガン槽１４ｂのある系統では、ろ過運転は継続している。
【００５２】
洗浄排水を終えると、今度は、図５に示されるように洗浄弁４０ａを戻し、逆洗排水弁１２ｂを逆洗排水側へ切換え、電動三方弁４９ｂを処理水導入側へ切換える制御が行なわれる。
【００５３】
すると、図５中の太線に示されるように除鉄除マンガン槽１４ａが有る系列は、井戸水（原水）をろ過処理する運転に切換えられる。除鉄除マンガン槽１４ｂが有る系列は逆洗運転となり、除鉄除マンガン槽１４ａでろ過処理を終えた処理水の一部が、流路４７ａおよび電動三方弁４９ｂを通じて、除鉄除マンガン槽１４ｂの二次側へ、すなわち井戸水（原水）の集溜管１９ａへ導入される。すると、処理水は、除鉄除マンガン槽１４ｂ内を逆流して供給管１８ａへ流れ込み、ろ過砂１５に付いた汚れ（鉄、マンガン：不純物）を、水流がもたらす撹拌やこすり上げなどで洗い流した後、逆洗排水弁１２ｂの逆洗排水ポート部１３ｃから外部へ排水される。こうした処理水の流通により、残る片方の除鉄除マンガン槽１４ｂのろ過材も、清浄な処理水にて洗浄される（処理水逆流洗浄）
除鉄除マンガン槽１４ｂの処理水逆流洗浄運転を終えると（例えば予め設定されている逆洗時間が経過することによる）、図６に示されるように逆流排水弁１２ｂおよび電動三方弁４９ｂを戻し、洗浄弁４０ｂを排水側へ切換える制御が行なわれて、図６中の太線に示されるように、除鉄除マンガン槽１４ａのときと同様、除鉄マンガン槽１４ｂ内に残る逆洗の際の汚れが、該除鉄マンガン槽１４ｂを流通する井戸水と共に流れ出て、洗浄弁４０ｂの洗浄排水ポート部４１ｃから外部へ排水されるという洗浄排水が行なわれる。
【００５４】
その後、洗浄弁４０ａを戻す制御が行なわれ、再び図２中の太線に示される２台の除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂによるろ過運転へ戻る（通常状態）。
【００５５】
つまり、ろ過装置２の除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂは、逆洗切換部４５で行なわれる、ろ過運転と処理水による逆流洗浄の槽毎の切換えにより、２系統の一方がろ過運転、他方が逆洗洗浄運転というモードが交互に実施されて、処理水で個別に逆流洗浄される。
【００５６】
このことは、ろ過装置２は、処理水を溜めておく水槽や同水槽から処理水を揚水するための専用のポンプを必要とせずに、自身がろ過処理している処理水を利用して、ろ過運転を継続させながら、ろ過材の処理水逆流洗浄が行なえる。
【００５７】
したがって、大形の設備を必要とせず、さらには給水の停止といった問題をきたすろ過運転の停止をせずに、ろ過装置２が処理水逆流洗浄できる。特に大きな据付スペースを必要としていた処理水を溜める水槽は不要となるので、ろ過装置２の小据付スペース化が図れ、今まで、利用できなかった施設でも、処理水による逆洗洗浄を可能にしたろ過装置２を用いることができる。
【００５８】
しかも、ろ過装置２として、並列な除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂを用い、当該槽１４ａ，１４ｂの二次側に、相手の除鉄除マンガン槽１４ｂ，１４ａの二次側から延びる処理水導入用の流路４７ａ，４７ｂをそれぞれ互い違いに接続させて、切換弁で切換える構造を採用すると、簡単な構造ですむうえ、万一、切換弁が故障しても、清浄な処理水が、清浄な処理水へ流れるラインに流れ込むだけなので、トラブルの発生が未然に回避できる。
【００５９】
さらに、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂ毎に、酸化装置２５ａ，２５ｂを設けるようにすると、各除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂの個別のろ過流量に応じて確実に薬液を注入することができるから、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂのろ過性能を的確に維持することができる。そのうえ、原水に薬液を注入する酸化装置２５ａ，２５ｂには、清浄な処理水の流量を流量センサ２７で検知する構造が用いてあるので、流量センサ２７は原水の汚れの影響を受けずにすみ、常に高精度な薬液の注入量が約束できる。
【００６０】
図７〜図１０は、本発明の第２の実施形態を示す。
【００６１】
本実施形態は、図７に示されるように既に原水逆洗を行なうことを前提としてある除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂ（本願のろ過器に相当）を用いた場合でも、第１の実施形態と同様、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂのろ過材の処理水逆流洗浄が行なえるようにしたものである。
【００６２】
本実施形態でいう、既に原水逆洗が行なえるようにした除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂとは、ろ過処理部５をなす２系統の並列な除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂの流入口部１８と流出口部１９に、予め流路切換え用の正逆切換部、例えば電動式の五方弁６０ａ，６０ｂが組付けられた構造をいう。同五方弁６０ａ、６０ｂは、いずれも同じ構造で、原水流入用のポート部６１ａ、処理水流出用のポート部６１ｂ、流入口部用のポート部６１ｃ、流出口部用のポート部６１ｄおよび洗浄排水用のポート部６１ｅ（本願の逆洗排水部に相当）を有している。この五方弁６０のポート部６１ｃが、各除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂの流入口部１８に結合され、ポート部６１ｄが、各除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂの流入口部１９に結合されて、五方弁全体を各除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂに組付けてある。五方弁６０ａ，６０ｂは、電動モータ６２の駆動によって、図８に示されるようなポート部６１ａとポート部６１ｃとの相互が連通し、ポート部６１ｂとポート部６１ｄとの相互が連通する状態と、図９に示されるようなポート部６１ａとポート部６１ｄとの相互が連通し、ポート部６１ｃと洗浄排水用のポート部６１ｅとの相互が連通する状態とに切換わるようになっている。つまり、五方弁６０ａ，６０ｂにより、各各除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂは、一次側から槽内を通じて二次側へ向かう流れと、二次から槽内を通じてポート部ｅへ向かう流れとに切換わる構造となっている。そして、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂの五方弁４５が、それぞれ流路８、９に介装され、第１の実施形態のときと同様、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂが並列に配置されてなる２系統のろ過処理部５を構成している。
【００６３】
各五方弁６０ａ，６０ｂの原水が流入する一次側の流路８，９には、一対の切換弁（本願の切換手段に相当）、例えば一対の電動三方弁６４ａ，６４ｂが設けられている。電動三方弁６４ａ，６４ｂは、いずれも入口部６に連通するポート部６５ａ、五方弁４５ａ，４５ｂにつながるポート部６５ｂ、処理水が導入可能な処理水導入ポート部６５ｃを有し、モータ部６５ｄの励磁により、「ポート部６５ａとポート部６５ｂ」、「ポート部６５ｂとポート部６５ｃ」といった切換えが行なえるようにしている。そして、処理水導入ポート部６５ｃに接続されている逆止弁６６ａ，６６ｂ端を一対の処理水導入部６７ａ，６７ｂとしている。また五方弁４５ａ，４５ｂのポート部６１ｂにつながる流路部分からは（五方弁４５の二次側）、いずれも一対の分岐流路７０ａ，７０ｂが分岐されていて、流路８，９へ流れる処理水の一部が導出可能な処理水導出部６８ａ，６８ｂを形成している。そして、一対の処理水導入ポート部６７ａ，６７ｂと一対の処理水導出６８ａ、６８ｂは、一対の流路６９ａ，６９ｂ（本願の処理水流路に相当）により、それぞれ互い違いに接続、具体的には処理水導入部６７ａと処理水導出部６８ｂとが連通接続、処理水導入部６７ｂと処理水導出部６８ａとが連通接続されていて、モータ部６５ｄの励磁で行なわれる電動三方弁６４ａ，６４ｂの切換えにより、逆洗洗浄時、個別に、処理水導入部６７ａ，６７ｂへ、処理水導出部６８，６８ｂからの処理水が導けるようにしている。そして、第１の実施形態と同様、制御部５１により、五方弁６０ａ，６０ｂ、電動三方弁６４ａ，６４ｂを切換動させて、逆洗洗浄の対象の除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂを、一方をろ過運転、他方を処理水で逆洗洗浄させるモードで、交互に洗浄できるようにしている。
【００６４】
なお、図７〜図１０において第１の実施形態と同じ部分には、同一符号を付してその説明を省略した。
【００６５】
すなわち、同ろ過装置３の作用を説明すると、図８に示されるように酸化装置２５ａ，２５ｂが稼動され、五方弁６０ａ，６０ｂが、いずれも、「ポート部６１ａとポート部６１ｃとを連通」、「ポート部６１ｂとポート部６１ｄとを連通」するように切換わり、電動三方弁６４ａ，６４ｂが、「ポート部６５ａとポート部６５ｂとが連通」するように切換わると、水中ポンプ２で揚水された井戸水（原水）が、図８中の太線に示されるように２系統の流路８，９に分かれながら、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂへ流入する。この井戸水が除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂを通過する際、井戸水に含まれる鉄分やマンガン分（薬液の注入で粒子が大きくなったもの）が、ろ過砂１５でろ過される。そして、ろ過を終えた処理水が、洗浄弁４０ａ，４０ｂ、逆止弁４２ａ，４２ｂおよびストレーナ４３ａ，４３ｂを経て、給水路１１から家庭の蛇口（図示しない）へ給水される。
【００６６】
除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂを逆洗する時期になると（例えば水中ポンプの運転時間の積算による）、除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂを片側ずつ逆洗する。例えば図９に示されるように五方弁６０ａが、「ポート部６１ａとポート部６１ｄとを連通」、「ポート部６１ｃとポート部６１ｅとを連通」するように切換わり、電動三方弁６４ａが「ポート部６５ｂと処理水導入ポート部６５ｃとを連通」するように切換わる。すると、図９中の太線に示されるように除鉄マンガン槽１４ｂが有る系列は、除鉄除マンガン槽１４ｂで井戸水（原水）をろ過処理する運転を続ける一方、残る除鉄マンガン槽１４ａが有る系列は逆洗運転となり、先の除鉄マンガン槽１４ｂでろ過処理を終えた処理水の一部が、処理水導出部６８ｂ、流路６９ｂ、電動三方弁６４ａ、五方弁６０ａを通じて、除鉄除マンガン槽１４ａの二次側へ、すなわち反対側から集溜管１９ａへ導入される。すると、処理水は、除鉄除マンガン槽１４ａ内を逆流して供給管１８ａへ流れ込み、ろ過砂１５に付いた汚れ（鉄、マンガン：不純物）を、水流がもたらす撹拌やこすり上げなどで洗い流した後、五方弁６０ａのポート部６１ｅから外部へ排水される。これにより、除鉄除マンガン槽１４ａのろ過材は、清浄な処理水にて洗浄される（処理水逆流洗浄）。その後、電動三方弁６４ａ、五方弁６０ａを戻し、洗浄弁４０ａを排水側へ切換えて、槽内に最終的に残っている汚れを洗い流す運転を行なわれる（図８中の破線の矢印）。
【００６７】
この洗浄排水を終えると、今度は、図１０に示されるように洗浄弁４０ａを戻し、五方弁６０ｂを、「ポート部６１ａとポート部６１ｄとを連通」、「ポート部６１ｃとポート部６１ｅとを連通」するように切換え、電動三方弁６４ｂを「ポート部６５ｂと処理水導入ポート部６５ｃとを連通」するように切換える。すると、図１０中の太線に示されるように除鉄除マンガン槽１４ａが有る系列は、井戸水（原水）をろ過処理する運転に切換えられ、除鉄除マンガン槽１４ｂが有る系列は逆洗運転となり、除鉄マンガン槽１４ａでろ過処理を終えた処理水の一部が、処理水導出部６８ａ、流路６９ａ、電動三方弁６４ｂ、五方弁６０ｂを通じて、除鉄除マンガン槽１４ｂａの二次側へ、すなわち井戸水（原水）の集溜管１９ａへ導入され、逆流する処理水により、ろ過砂１５に付いた汚れ（鉄、マンガン：不純物）を、水流がもたらす撹拌やこすり上げなどで洗い流す。汚れた水は、五方弁６０ｂのポート部６１ｅから外部へ排水される。この処理水逆流洗浄運転を終えると、先に述べたのと同様、除鉄マンガン槽１４ｂ内に残る洗浄の際の汚れを洗い流す洗浄排水が行なわれた後、再び図８中の太線に示される２台の除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂによるろ過運転へ戻る（通常状態）。
【００６８】
このように正逆切換用の弁が組付いた除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂを用いた構造でも、第１の実施形態と同様、一方がろ過運転、他方が逆洗洗浄運転というモードが交互に実施されて、処理水による除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂの逆流洗浄できる。
【００６９】
図１１は、本発明の第３の実施形態を示す。
【００７０】
本実施形態は、第２の実施形態の変形例で、第１，２の実施形態のように並列に組んだ除鉄除マンガン槽１４ａ，１４ｂ毎、二次側に酸化装置２５ａ，２５ｂを設けたのではなく、一時側となるろ過装置３と水中ポンプ２との間に１台だけ酸化装置２５を設けるようにしたものである。
【００７１】
但し、図１１において、第２の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００７２】
なお、本発明は上述した第１〜３の実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えばいずれの実施形態も、ろ過器として除鉄除マンガン槽を用いた例を挙げたが、これに限らず、他のろ過器を用いたろ過装置でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るろ過装置の構成を示す図。
【図２】同ろ過装置の２台のろ過器が運転している状態を示す図。
【図３】同ろ過装置の片側のろ過器がろ過運転、残る片側のろ過器が処理水逆洗運転している状態を示す図。
【図４】その後に行われる洗浄排水運転をしている状態を示す図。
【図５】交互にろ過運転、処理水逆洗運転が切換わる状態を説明するための図。
【図６】その後に行われる洗浄排水運転をしている状態を示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るろ過装置の構成を示す図。
【図８】同ろ過装置の２台のろ過器が運転している状態を示す図。
【図９】同ろ過装置の片側のろ過器がろ過運転、残る片側のろ過器が処理水逆洗運転している状態を示す図。
【図１０】交互にろ過運転、処理水逆洗運転が切換わる状態を説明するための図。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るろ過装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００７４】
３…ろ過装置、５…ろ過処理部、６…入口部、７…出口部、８，９…流路、１４ａ，１４ｂ…除鉄除マンガン槽（ろ過器）、１５…ろ過砂（ろ過材）、２５ａ，２５ｂ…酸化装置（薬液注入装置）、２７…流入センサ（流量検知部）、３３ａ…薬液注入部、３４…薬液注入機後部、４５ａ，４５ｂ…逆洗切換部（処理水逆洗手段）、４７ａ，４７ｂ，６９ａ，６９ｂ…流路（処理水流路）、４９ａ，４９ｂ，６４ａ，６４ｂ…電動三方弁（切換手段）、６０ａ，６０ｂ…五方弁（正逆切換部）、６７ａ，６７ｂ…処理水導入部、６８ａ，６８ｂ…処理水導出部。
【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】
2008132430.tif 000009
【図８】
2008132430.tif 000010
【図９】
2008132430.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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