(57)【要約】【課題】構造が簡単で、フィルタの逆洗を効率よく行うことができる連続式ろ過装置を提供することである。【解決手段】装置本体１内周面と円筒状フィルタ３外周面との間の空間を分割して形成した各ろ過室６ａ、６ｂの流体入口７ａ、７ｂの開閉を切り替える切替弁９を、上流側管路に介設された仕切壁からなり、下流側に向かって凹状の円弧面をなすように形成された弁座１１と、弁座１１に摺動する弁体１２とで構成し、弁座１１の円弧面に各ろ過室６ａ、６ｂの流体入口７ａ、７ｂにそれぞれつながる弁口１１ａ、１１ｂを円弧方向に離して設け、これらの各弁口１１ａ、１１ｂの開閉を円弧面の円弧方向に回動自在とした弁体１２で切り替えるようにすることにより、フィルタ３を逆洗するときに流体の流れの切り替えを確実に行えるようにするとともに、装置全体の構造を簡単にしたのである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を流す管路の途中に設置され、装置本体１内に、流体入口７ａ、７ｂと異物排出口８ａ、８ｂとを有し、フィルタ３を介して流体出口２と連通するろ過室６ａ、６ｂを２室設け、これらの各ろ過室６ａ、６ｂの流体入口７ａ、７ｂの開閉を切り替える切替弁９を設けて、この切替弁９の操作と前記各ろ過室６ａ、６ｂの異物排出口８ａ、８ｂの開閉との組合せにより、流体中に含まれる異物をフィルタ３で連続して取り除きながら、異物を取り除いた流体でフィルタ３を逆洗することができる連続式ろ過装置において、前記切替弁９を、上流側管路に介設された仕切壁からなる弁座１１と、この弁座１１に摺動する弁体１２とで構成し、前記弁座１１を下流側に向かって凹状の円弧面をなすように形成して、この円弧面に各ろ過室６ａ、６ｂの流体入口７ａ、７ｂにそれぞれつながる弁口１１ａ、１１ｂを円弧面の円弧方向に離して設け、前記弁体１２を前記円弧面の円弧方向に回動自在として、この弁体１２で前記各弁口１１ａ、１１ｂを選択的に開閉するかまたは両弁口１１ａ、１１ｂを同時に開くようにしたことを特徴とする連続式ろ過装置。
【請求項２】
前記フィルタ３が、円筒状または球状に形成され、その中心軸を含む平面で前記各ろ過室６ａ、６ｂと半分ずつ対向するように区画されているものであることを特徴とする請求項１に記載の連続式ろ過装置。
【請求項３】
前記切替弁９の弁体１２の回動および前記各ろ過室６ａ、６ｂの異物排出口８ａ、８ｂの開閉をそれぞれ電動操作手段により行うようにし、これらの各電動操作手段を上流側と下流側の流体の差圧に基づいて自動的に作動させる制御装置２７を設け、この制御装置２７が、流体の差圧により前記フィルタ３の目詰まりを検知したときに、前記各電動操作手段を作動させて、前記切替弁９および異物排出口８ａ、８ｂを逆洗状態に移行させるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の連続式ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体を流す管路の途中に設置され、流体を連続してろ過しながらフィルタを逆洗することができる連続式ろ過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体を流す管路の途中に設置され、流体中に含まれる異物をフィルタで取り除くろ過装置は、フィルタの目詰まりによるトラブルを防止するために、定期的にまたは目詰まりの状況に応じて、フィルタに付着した異物を除去する清掃作業を行う必要がある。このため、ろ過した流体を使用する下流側設備の稼働率が高いような場合には、通常、装置を停止することなくフィルタの清掃ができる連続式のものが使用される。
【０００３】
この種の連続式ろ過装置の多くは、装置本体内での流体の流れを弁や羽根等の切替手段で切り替えることにより、流体を連続してろ過しながら、ろ過した流体でフィルタを逆洗するようになっている。
【０００４】
しかしながら、羽根状の切替手段を採用した場合（例えば、特許文献１参照。）は、一般に、フィルタを逆洗するときに流体の流れの切り替えを確実に行うことが難しく、逆洗の効率がよくない問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５９−１１５７１５号公報
【０００６】
一方、流体の通過する孔の周縁部と摺動する弁で孔の口を開閉して流体の流れを切り替えるようにした装置（例えば、特許文献２参照。）は、確実に流れを切り替えることができるが、構造が複雑で、フィルタの交換や弁の補修等のメンテナンスを行うときに手間がかかるものが多い。
【０００７】
【特許文献２】
特開平１１−５７３４１号公報
【０００８】
また、上述のような弁や羽根等の切り替えは、通常、手動操作により行われるようになっている。このため、フィルタを逆洗するときには、その都度、作業員がろ過装置の設置現場へ行き、フィルタの目詰まりの状況を確認したうえで作業を行う必要があり、このことが逆洗作業を非常に面倒なものにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の課題は、構造が簡単で、フィルタの逆洗を効率よく行うことができる連続式ろ過装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、流体を流す管路の途中に設置され、装置本体内に、流体入口と異物排出口とを有し、フィルタを介して流体出口と連通するろ過室を２室設け、これらの各ろ過室の流体入口の開閉を切り替える切替弁を設けて、この切替弁の操作と前記各ろ過室の異物排出口の開閉との組合せにより、流体中に含まれる異物をフィルタで連続して取り除きながら、異物を取り除いた流体でフィルタを逆洗することができる連続式ろ過装置において、前記切替弁を、上流側管路に介設された仕切壁からなる弁座と、この弁座に摺動する弁体とで構成し、前記弁座を下流側に向かって凹状の円弧面をなすように形成して、この円弧面に各ろ過室の流体入口にそれぞれつながる弁口を円弧面の円弧方向に離して設け、前記弁体を前記円弧面の円弧方向に回動自在として、この弁体で前記各弁口を選択的に開閉するかまたは両弁口を同時に開くようにしたのである。
【００１１】
すなわち、各ろ過室の流体入口の開閉を切り替える切替弁を、上流側管路に介設された仕切壁からなり、下流側に向かって凹状の円弧面をなすように形成された弁座と、弁座に摺動する弁体とで構成し、弁座の円弧面に各ろ過室の流体入口にそれぞれつながる弁口を円弧方向に離して設け、これらの各弁口の開閉を円弧面の円弧方向に回動自在とした弁体で切り替えるようにすることにより、流体の流れの切り替え機能を確実にするとともに、装置全体の構造を簡単にしたのである。
【００１２】
前記フィルタを、円筒状または球状に形成され、その中心軸を含む平面で前記各ろ過室と半分ずつ対向するように区画されているものとすることにより、異物を捕捉する面積を大きくして効率的にろ過処理を行うことができる。
【００１３】
また、前記切替弁の弁体の回動および前記各ろ過室の異物排出口の開閉をそれぞれ電動操作手段により行うようにし、これらの各電動操作手段を上流側と下流側の流体の差圧に基づいて自動的に作動させる制御装置を設け、この制御装置が、流体の差圧により前記フィルタの目詰まりを検知したときに、前記各電動操作手段を作動させて、前記切替弁および異物排出口を逆洗状態に移行させるようにすることにより、逆洗作業を自動化することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図７に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は、第１の実施形態を示す。この連続式ろ過装置は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、円筒状の装置本体１内のほぼ中央に流体出口２に接続された金網製フィルタ３を設け、フィルタ３外周面と装置本体１内周面との間の空間を仕切板４、５で２つのろ過室６ａ、６ｂに分割して、各ろ過室６ａ、６ｂに流体入口７ａ、７ｂと異物排出口８ａ、８ｂとを設け、各流体入口７ａ、７ｂを上流側管路（図示省略）と装置本体１との間に設けた切替弁９に接続して、切替弁９の操作と各異物排出口８ａ、８ｂの開閉との組合せにより、流体を連続してろ過しながら、フィルタ３を逆洗できるようにしたものである。
【００１５】
前記フィルタ３は、円筒状に形成されて、その中心軸を含む平面で各ろ過室６ａ、６ｂと半分ずつ対向するように区画されているため、異物を捕捉する面積が大きく、効率的にろ過処理を行えるようになっている。また、その側面から突出する短管部の先端縁部を、環状の止め具１０で流体出口２に接続されており、装置本体１の上蓋１ａを取り外して止め具１０を緩めれば簡単に交換できる。なお、このフィルタは、金網以外にパンチングプレート等で形成してもよいし、流体中の細かい異物を取り除こうとする場合は、目開きの細かい別のフィルタ用部材を内側に設けて２重構造とすることもできる。また、その形状は球状としてもよい。
【００１６】
前記切替弁９は、前記上流側管路に介設された仕切壁からなる弁座１１と、この弁座１１に摺動する弁体１２とからなる。
【００１７】
前記弁座１１は下流側に向かって凹状の円弧面（円筒の側面の一部）をなすように形成されており、この円弧面に、接続管１３ａ、１３ｂを介して装置本体１の各ろ過室６ａ、６ｂの流体入口７ａ、７ｂにそれぞれつながる弁口１１ａ、１１ｂが円弧面の円弧方向に離して設けられている。なお、弁座の円弧面は、球面状としてもよい。
【００１８】
一方、前記弁体１２は、弁座１１の円弧面の中心に沿って設けた弁軸１４に、２本の腕１５を介して円弧状の弁板１６を取り付けたものである。弁軸１４は、その下端部を弁座１１の底部に、上端近傍部を弁座１１の上蓋１１ｃにそれぞれ回動自在に支持されており、上端には回動レバー１７が取り付けられている。また、弁板１６は、弁座１１の円弧面と摺接しており、レバー１７操作により弁軸１４を介して円弧面の円弧方向に回動して、２つの弁口１１ａ、１１ｂを選択的に開閉するかまたは両者を同時に開くようになっている。
【００１９】
従って、この切替弁９は、レバー１７を操作して弁体１２を回動させ、その弁板１６で開閉する弁口１１ａ、１１ｂを切り替えることにより、装置本体１の各ろ過室６ａ、６ｂの流体入口７ａ、７ｂの開閉を切り替えることができる。そして、この各ろ過室６ａ、６ｂの流体入口７ａ、７ｂの開閉を、各異物排出口８ａ、８ｂの開閉と対応させて切り替えることにより、流体の流れを切り替えてフィルタ３を逆洗できるようになっている。
【００２０】
また、図示はしていないが、切替弁９の上流側には、弁座１１に形成した流体供給口１８につながる管路に開閉弁が設けられており、この上流側開閉弁を操作することにより、流体供給口１８へ流体を供給したり、その供給を止めたりできるようになっている。
【００２１】
次に、この連続式ろ過装置の使用方法を説明する。通常のろ過処理を行うときは、前記上流側開閉弁を開いた状態で、図２に示したように、装置本体１の各ろ過室６ａ、６ｂの異物排出口８ａ、８ｂを閉じておき、切替弁９の弁板１６を各ろ過室６ａ、６ｂの流体入口７ａ、７ｂにそれぞれつながる弁口１１ａ、１１ｂの中間に位置させて、両弁口１１ａ、１１ｂを同時に開く。これにより、前記上流側管路から流体供給口１８に供給された流体は、接続管１３ａ、１３ｂを通って各ろ過室６ａ、６ｂに流入し、フィルタ３で流体中に含まれる異物を取り除かれて流体出口２から排出される。
【００２２】
また、フィルタ逆洗を行うときは、図３に示したように、図２の状態から図面右側の異物排出口８ｂを開き、切替弁９の弁体１２を右回りに回動させて、弁板１６で右側のろ過室６ｂに通じる弁口１１ｂを閉じる。すると、供給された流体は左側ろ過室６ａのみに流れ込んでフィルタ３の左半分でろ過される。ろ過された流体の多くは流体出口２から排出されるが、一部のろ過流体がフィルタ３の右半分を内側から外側へ逆流することにより、フィルタ３の右半分の外面に付着した異物が除去される。そして、除去された異物は、流体とともに右側の異物排出口８ｂから排出される。なお、ろ過流体を下流側へ連続的に供給する必要のない場合は、流体出口２を図示しない開閉手段で閉じることにより、全てのろ過流体をフィルタ３の右側へ逆流させてより効率的に逆洗を行うことができる。
【００２３】
図４は、図２の状態から図面左側の異物排出口８ａを開き、弁体１２を左回りに回動させて、弁板１６で左側のろ過室６ａに通じる弁口１１ａを閉じた状態を示す。このように、上述した図３の場合と逆の操作を行うことにより、流体の流れを変えてフィルタ３の左半分を逆洗することができる。
【００２４】
さらに、装置内部の洗浄や、フィルタ交換等のメンテナンスを行うときには、前記上流側開閉弁を閉じて流体供給口１８への流体の供給を止めればよい。
【００２５】
この連続式ろ過装置は、以上の構成であり、切替弁９で流体の流れを確実に切り替えてフィルタ３の逆洗を効率よく行うことができ、しかも装置全体の構造が簡単なため、フィルタ３の交換や切替弁９の補修等のメンテナンスがしやすい。
【００２６】
図５は第２の実施形態のろ過装置の切替弁の構造を示す。この実施形態では、切替弁１９の弁座２０を略円筒状に形成し、その中心に設けた弁軸２１に、弁座２０の流体供給口２２を開閉する第１の弁板２３を、第１の実施形態の弁板と同じ役割の第２の弁板２４と一体に回動するように取り付けている。このため、流体供給口２２の上流に開閉弁は設けられていない。その他の部分の構成は第１の実施形態と同じである。
【００２７】
前記第１の弁板２３は、弁座２０の中心から図面左側へ若干ずれた位置を中心とする円弧面に沿うように形成されており、弁座２０の流体供給口２２の周縁部２０ａを、この弁板２３と係合するように内側へ突出させて、この弁板２３が流体供給口２２を閉じる位置から左回りには回動しないようにしている。従って、メンテナンス等を行うときには、この弁板２３を動かなくなるまで左回りに回動させることにより、流体供給口２２を確実に閉じることができる。
【００２８】
また、前記第２の弁板２４は、その外側の円弧面と弁座２０内周面との間に僅かな隙間が生じるように取り付けられており、接続管２５ａ、２５ｂにそれぞれ連続する弁座２０の２つの弁口の周縁部２０ｂ、２０ｃが、この弁板２４の外側円弧面と摺接するように内側へ突出している。従って、この弁板２４は、弁座２０内周面との摺動抵抗が少なく、楽に回動させることができる。
【００２９】
なお、この実施形態では、第１の弁板と第２の弁板とを一体に回動するようにしたが、別々に回動するようにしてもよい。
【００３０】
上述した各実施形態では、フィルタ逆洗作業を手動で行うようにしたが、第１の実施形態の変形例である図６に示すように、切替弁９の弁体１２の回動および異物排出口８ａ、８ｂの開閉をそれぞれモータ２６で行うようにし、これらの各モータ２６を自動的に作動させる制御装置２７を設けて、下記のように逆洗作業を自動化することもできる。
【００３１】
前記制御装置２７は、ろ過装置の上流側および下流側の各管路に設けた圧力計２８と、両圧力計２８で測定された流体圧力の差の信号を出力する差圧スイッチ２９と、差圧スイッチ２９の信号を受けて各モータ２６に作動信号を送る制御盤３０とで構成されている。なお、制御盤３０の電源には、太陽電池とバッテリーとを併用しているが、通常電源を用いてもよい。
【００３２】
そして、フィルタ３が目詰まりして上流側と下流側の流体の差圧が所定値を越えたときは、各モータ２６を作動させて弁体１２を回動させるとともに異物排出口８ａ、８ｂを開閉することによりフィルタ逆洗を行い、目詰まりの解消により差圧が所定値以下に減少したときには、再び各モータ２６を作動させて通常のろ過処理状態へ復帰させるようになっている。
【００３３】
図７は、切替弁９の弁体１２の操作手段として、図６のモータ２６の代わりに液圧シリンダ３１を採用した例を示す。このシリンダ３１は、ピストン３２がその背面側に組み込まれたスプリング３３で前進方向に付勢されており、ピストン３２前面側に形成された圧力室３４への流体の流出入により、ピストン３２とこれに取り付けられたロッド３５が進退して、ロッド３５の先端部に連結された弁体１２を回動させるようになっている。
【００３４】
従って、この例では、制御装置２７が、上流側と下流側の流体の差圧に基づいて、異物排出口８ａ、８ｂを開閉するとともに、上流側管路からシリンダ３１の圧力室３４への流入路３６と圧力室３４からの流出路３７にそれぞれ設けられた電磁弁３８を開閉して、切替弁９の弁体１２を回動させることにより、逆洗作業が自動的に行われる。
【００３５】
上述したように逆洗作業を自動化すれば、作業員がメンテナンス以外でろ過装置の設置現場へ行く必要がなくなり、ろ過装置の保守作業全体の負荷が大幅に軽減される。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明の連続式ろ過装置は、各ろ過室の流体入口の開閉を切り替える切替弁を、上流側管路に介設された仕切壁からなり、下流側に向かって凹状の円弧面をなすように形成された弁座と、弁座に摺動する弁体とで構成し、弁座の円弧面に各ろ過室の流体入口にそれぞれつながる弁口を円弧方向に離して設け、これらの各弁口の開閉を円弧面の円弧方向に回動自在とした弁体で切り替えるようにしたものであるから、流体の流れの切り替えが確実で、フィルタの逆洗を効率よく行うことができるとともに、装置全体の構造が簡単で、フィルタの交換や切替弁の補修等のメンテナンスがしやすい。
【００３７】
また、切替弁の弁体の回動および各ろ過室の異物排出口の開閉をそれぞれ電動操作手段により行うようにし、これらの各電動操作手段を上流側と下流側の流体の差圧に基づいて自動的に作動させる制御装置を設けて、逆洗作業を自動化することにより、ろ過装置の保守作業全体の負荷を大幅に軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａは第１の実施形態の連続式ろ過装置の横断平面図、ｂはａの縦断正面図
【図２】図１の連続式ろ過装置の通常処理時の状態の概略図
【図３】同上のフィルタ右半部逆洗時の状態の概略図
【図４】同上のフィルタ左半部逆洗時の状態の概略図
【図５】第２の実施形態の連続式ろ過装置の切替弁の横断平面図
【図６】第１の実施形態のろ過装置の逆洗作業を自動化した例を示す概略図
【図７】第１の実施形態のろ過装置の逆洗作業を自動化した別の例を示す概略図
【符号の説明】
１　装置本体
１ａ　上蓋
２　流体出口
３　フィルタ
４、５　仕切板
６ａ、６ｂ　ろ過室
７ａ、７ｂ　流体入口
８ａ、８ｂ　異物排出口
９　切替弁
１０　止め具
１１　弁座
１１ａ、１１ｂ　弁口
１１ｃ　上蓋
１２　弁体
１３ａ、１３ｂ　接続管
１４　弁軸
１５　腕
１６　弁板
１７　レバー
１８　流体供給口
１９　切替弁
２０　弁座
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ　周縁部
２１　弁軸
２２　流体供給口
２３　第１の弁板
２４　第２の弁板
２５ａ、２５ｂ　接続管
２６　モータ
２７　制御装置
２８　圧力計
２９　差圧スイッチ
３１　シリンダ
３８　電磁弁
【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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