(57)【要約】【課題】液肥混入装置に設置されたフィルタ装置のメンテナンス頻度の低減を図る。【解決手段】ケース３３内に配置され、筒形に形成されて液肥を濾過する網目状のスクリーン３４と、ケース３３とスクリーン３４との間に位置し、濾過対象となる液肥が導入される第１の液体室３１と、スクリーン３４の内側に位置し、第１の液体室３１からスクリーン３４を通過して濾過された液肥が流入する第２の液体室３２と、第２の液体室３２に開口して設けられ、第２の液体室３２の液肥が流出する流出口４０と、第１の液体室３１に開口して設けられ、流出口４０から流出して還流された液肥を第１の液体室３１に導入する還流液導入口４１とを備え、還流した液肥でスクリーン３４の濾過面を洗浄する構成とする。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に配置され、筒形に形成されて液体を濾過する網目状のスクリーンと、
前記ケースと前記スクリーンとの間に位置し、濾過対象となる前記液体が導入される第１の液体室と、
前記スクリーンの内側に位置し、前記第１の液体室から前記スクリーンを通過して濾過された液体が流入する第２の液体室と、
前記第２の液体室に開口して設けられ、前記第２の液体室の液体が流出する流出口と、
前記第１の液体室に開口して設けられ、前記流出口から流出して還流された前記液体を前記第１の液体室に導入する還流液導入口とを備え、
還流した前記液体で前記スクリーンの濾過面を洗浄することを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記還流液導入口は、前記ケースの中心軸に対して偏心して配置されていることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記ケースの底部には、前記濾過面から除去された異物が排出される開口部を有するキャップが着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載のフィルタ装置。
【請求項４】
原水が流れる第１の配管と、
前記第１の配管に接続された第２の配管と、
前記第２の配管上に設置され、液肥を汲み上げるポンプと、
流出口が前記ポンプの一次側に接続され、前記還流液導入口が前記ポンプの二次側に接続されて前記第２の配管上に設置された請求項１〜３の何れか一項に記載のフィルタ装置とを有し、
前記第１の配管に流れる原水に前記第２の配管から前記液肥を混入することを特徴とする液肥混入装置。
【請求項５】
前記フィルタ装置は前記第２の配管における前記第１の配管と反対側の端部に設置されていることを特徴とする請求項４記載の液肥混入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ装置およびそれが設置された液肥混入装置に関し、特にフィルタ装置のメンテナンス頻度の低減に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば野菜や草花などの栽培用の灌水設備として、液肥混入装置が用いられている。この液肥混入装置は配管ライン等に設置されており、粒状あるいは固形の肥料を水で溶かしたもの、つまり液肥をポンプアップし、河川水や井戸水などの原水に予め設定された混入倍率にて注入する装置である。
【０００３】
液肥混入装置では、溶けきれない粉状肥料を除去したり、液肥を作る水として用いられる河川水や井戸水に含まれる砂やごみを除去するために、濾過手段であるフィルタ装置が設置されている。
【０００４】
ここで、従来の液肥混入装置について、図７を用いて説明する。
【０００５】
図７に示すように、液肥混入装置５０は、原水が流れる第１の配管５１に、液肥５４が貯留されるタンク６０から延びた第２の配管５２が接続されている。
【０００６】
そして、第２の配管５２には、タンク６０から第１の配管５１に向かって、タンク６０内の液肥５４を汲み上げるポンプ５６、第２の配管５２内を流れる液肥５４の流量を調節する流量コントロール弁５７、第２の配管５２内を流れる液肥５４の流量を検出する液肥流量センサ５８、第２の配管５２の流路を開閉する停止弁５９が順次設置されている。
【０００７】
液肥混入装置５０にはコントローラ６２が設けられており、第１の配管５１に設置された原水流量センサ６３に検出された原水の流量情報と前述した液肥流量センサ５８に検出された液肥５４の流量情報に基づいて流量コントロール弁５７の開度を制御することにより、予め設定された流量や指示された流量で液肥５４が原水に混入される。
【０００８】
ここで、本明細書において、ポンプの一次側とは液体（ここでは液肥）を吸い込む側を、ポンプの二次側とは吸い込まれた液体が排出される側をいう。
【０００９】
図７において、第２の配管５２におけるポンプ５６の二次側、つまりポンプ５６と流量コントロール弁５７との間には、先端がタンク６０内に位置する第３の配管５３が接続されている。第３の配管５３上にはリリーフ弁６１が取り付けられており、ポンプ５６への過負荷を減らすために必要以上の液肥５４がタンク６０に還流されるようになっている。
【００１０】
また、ポンプ５６の一次側には、網目状の金属や樹脂などからなるスクリーンが取り付けられたフィルタ装置５５が設置されている。そして、タンク６０内の液肥５４がフィルタ装置５５のスクリーンを通過することにより、液肥５４に含まれている溶けきれない粉状肥料や原水に含まれる砂やごみが濾過除去される。なお、フィルタ装置５５は第２の配管５２におけるタンク６０側の端部に設置されている場合もある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
フィルタ装置にあっては、液肥から除去された粉状肥料などがスクリーンに付着することになるので、液肥混入装置の稼働によってその付着量が次第に増えて行き、目詰まりをおこすことになる。フィルタ装置が目詰まりした場合には、スクリーンを取り外して掃除をしなければならない。
【００１２】
そして、従来のフィルタ装置においては、平均的な液肥混入装置の稼働時間において、前述したフィルタ装置の掃除（メンテナンス）が１週間に１回程度の割合で必要になる。メンテナンス中は装置を稼働させることができないので、メンテナンスの頻度は少ないほど望ましい。
【００１３】
そこで、本発明は、メンテナンス頻度の低減を図ることのできるフィルタ装置およびそれが設置された液肥混入装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るフィルタ装置は、ケース内に配置され、筒形に形成されて液体を濾過する網目状のスクリーンと、ケースとスクリーンとの間に位置し、濾過対象となる液体が導入される第１の液体室と、スクリーンの内側に位置し、第１の液体室からスクリーンを通過して濾過された液体が流入する第２の液体室と、第２の液体室に開口して設けられ、第２の液体室の液体が流出する流出口と、第１の液体室に開口して設けられ、流出口から流出して還流された液体を第１の液体室に導入する還流液導入口とを備え、還流した液体でスクリーンの濾過面を洗浄することを特徴とする。
【００１５】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る液肥混入装置は、原水が流れる第１の配管と、第１の配管に接続された第２の配管と、第２の配管上に設置され、液肥を汲み上げるポンプと、流出口がポンプの一次側に接続され、還流液導入口がポンプの二次側に接続されて第２の配管上に設置された前述したフィルタ装置とを有し、第１の配管に流れる原水に第２の配管から液肥を混入することを特徴とする。
【００１６】
これによれば、還流された液体によりスクリーンが洗浄されるので、スクリーンの表面への異物の付着が抑制されてスクリーンに対する異物の付着量の増加速度が遅くなるので、フィルタ装置のメンテナンス頻度の低減を図ることが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、発明の実施の形態は、本発明が実施される特に有用な形態としてのものであり、本発明がその実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態であるフィルタ装置が設置された液肥混入装置を示す概略図、図２は図１の液肥混入装置に設置されたフィルタ装置を示す側面図、図３は図２のフィルタ装置の平面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿った断面図、図５は図２のフィルタ装置における液体の流れを径方向の断面で示す説明図、図６は図２のフィルタ装置の底面図である。
【００１９】
図１に示す液肥混入装置１０は、たとえば野菜や草花などの栽培用の灌水設備として用いられるものである。
【００２０】
この液肥混入装置１０は、河川水や井戸水などの原水が流れる第１の配管１１と、タンク２０から延びて第１の配管１１に接続された第２の配管１２とを有している。タンク２０の内には、たとえば窒素、硫化アンモニウムなどの粒状あるいは固形の肥料を水で溶かしたもの、つまり液肥１４が貯留される。
【００２１】
第２の配管１２には、タンク２０から第１の配管１１に向かって、濾過手段であるフィルタ装置１５、タンク２０内の液肥１４を汲み上げるポンプ１６、第２の配管１２内を流れる液肥１４の流量を調節する流量コントロール弁１７、第２の配管１２内を流れる液肥１４の流量を検出する液肥流量センサ１８、第２の配管１２の流路を開閉する停止弁１９が順次設置されている。なお、この停止弁１９は逆止弁であってもよい。そして、液肥混入装置１０の稼働時においてフィルタ装置１５はタンク２０内の液肥１４中に浸され、このようなフィルタ装置１５によって、溶けきれない粉状肥料や、液肥１４を作る水として用いられる河川水や井戸水に含まれる砂やごみが除去される。
【００２２】
なお、本実施の形態では、フィルタ装置１５は第２の配管１２におけるタンク２０側の端部、つまり第２の配管１２における第１の配管１１と反対側の端部に設置されているが、第２の配管１２の途中であってもよい。フィルタ装置１５を第２の配管１２における第１の配管１１と反対側の端部に設置した場合には、フィルタ装置１５を、濾過対象である液肥１４の貯留されたタンク２０内に確実且つ容易に投入することができる。
【００２３】
第２の配管１２におけるポンプ１６と流量コントロール弁１７との間には、先端がフィルタ装置１５に接続された第３の配管１３が接続されている。第３の配管１３上にはリリーフ弁２１が取り付けられており、ポンプ１６への過負荷を減らすために必要以上の液肥１４が還流される。
【００２４】
液肥混入装置１０にはコントローラ２２が設けられており、第１の配管１１に設置された原水流量センサ２３に検出された原水の流量情報と前述した液肥流量センサ１８に検出された液肥１４の流量情報に基づいて流量コントロール弁１７の開度が制御されるようになっている。これにより、ポンプ１６により汲み上げられた液肥１４が予め設定された流量や指示された流量で原水に混入される。
【００２５】
また、これと同時に、ポンプ１６に汲み上げられた設定流量以上あるいは指示流量以上の液肥１４は、リリーフ弁２１から第３の配管１３からタンク２０内のフィルタ装置１５へと還流される。
【００２６】
なお、図示する液肥混入装置１０は、原水に対して設定流量で液肥１４を注入する定量注入タイプであるが、原水に対して予め設定した濃度や比率で液肥１４を注入する比例注入タイプであってもよい。
【００２７】
ここで、液肥混入装置１０に設置されたフィルタ装置１５について説明する。
【００２８】
図２、図３および図４に示すように、フィルタ装置１５は、透明な筒状体からなるケース３３と、このケース３３内に配置された液体を濾過する網目状のスクリーン３４を有している。スクリーン３４は金属や樹脂などからなり、筒形に形成されてケース３３の内壁と間隔をあけて配置されている。なお、図示する場合には、スクリーン３４は、パイプ状に加工されたたとえばステンレス製の枠体に取り付けられているが、枠体を用いることなく、全体を網目状としてもよい。
【００２９】
ケース３３とスクリーン３４との間は、ケース３３およびケース３３にはめ込まれたソケット３５に形成された貫通孔３６から濾過対象となる液体である液肥１４が導入される第１の液体室３１となっている。また、スクリーン３４の内側は、第１の液体室３１からスクリーン３４を通過した液肥が流入する第２の液体室３２（図５）となっている。そして、タンク２０から貫通孔３６を通って第１の液体室３１に導入された液肥１４がスクリーン３４を通過して第２の液体室３２に流入することにより、液肥１４に含まれている溶けきれない粉状肥料や原水に含まれる砂やごみが濾過除去される。
【００３０】
フィルタ装置１５の一方端側にはフィルタヘッド３７が、他方端にはキャップ３８がそれぞれ取り付けられ、これらがケース３３およびスクリーン３４を保持することによりケース３３とスクリーン３４とが所定の間隔に保たれている。フィルタヘッド３７とスクリーン３４との間はＯリング３９でシールされており、また、ケース３３の底部に位置するキャップ３８は着脱可能に取り付けられている。
【００３１】
フィルタヘッド３７には、第２の液体室３２に開口して、濾過された液肥１４が第２の液体室３２から第２の配管１２へと流出する流出口４０が形成されている。また、同じくフィルタヘッド３７には、第１の液体室３１に開口して、流出口４０から流出して前述した第３の配管１３から還流された液体を第１の液体室３１に導入する還流液導入口４１が形成されている。したがって、流出口４０はポンプ１６の一次側に接続され、還流液導入口４１はポンプ１６の二次側に接続されている。そして、本実施の形態においては、図５に示すように、還流液導入口４１は、ケース３３の中心軸に対して偏心して配置されている。但し、偏心して配置されていなくてもよい。
【００３２】
なお、フィルタヘッド３７には、フィルタ装置１５を液肥の入ったタンク２０に投入した際、フィルタ装置１５内の空気を抜き、フィルタ装置１５を液肥内に速やかに沈めるための空気抜き孔４２が設けられている。この空気抜き孔４２は、フィルタ装置１５内の空気を完全に排出するためには、フィルタ装置１５内の上部に内側開口部４２ａを設けるのがよい。
【００３３】
また、図６に示すように、キャップ３８は、ケース３３との螺合部やスクリーン３４の支持部を確保した上で、底部に開口部３８ａを設けてもよい。
【００３４】
次に、以上の構造を有する液肥混入装置１０およびフィルタ装置１５の動作について説明する。
【００３５】
ポンプ１６によりタンク２０内からフィルタ装置１５の第１の液体室３１に導入された液肥１４は、スクリーン３４を通過して第２の液体室３２に流入する。このときに、液肥１４に含まれている溶けきれない粉状肥料や原水に含まれる砂やごみがスクリーン３４に捕捉されて濾過除去される。したがって、スクリーン３４の表面、つまり第１の液体室３１に面した濾過面にはこのような異物が付着することになる。
【００３６】
その後、濾過された液肥１４は第２の液体室３２から流出口４０を通って第２の配管１２へと流出し、液肥流量センサ１８の検出情報に基づいて開度の調整された流量コントロール弁１７によって所定流量が第１の配管１１を流れる原水に混入される。
【００３７】
また、流量コントロール弁１７による流量調整で液肥混入に用いられなかった液肥１４は、ポンプ１６の二次側より排出されてリリーフ弁２１から第３の配管１３を通り、フィルタ装置１５の還流液導入口４１から所定の流速を持って第１の液体室３１へと還流される。すると、スクリーン３４の濾過面に付着した液肥１４濾過による異物は、この還流された液肥１４によって除去されてキャップ３８上に蓄積される。なお、異物はキャップ３８を外すことにより取り出すことができるが、あらかじめキャップ３８の底部に開口部３８ａを設けることにより、この開口部３８ａから異物をフィルタ装置１５の外部に排出することができるので、濾過性能を長い期間維持することができる。
【００３８】
そして、還流液導入口４１はケース３３の中心軸に対して偏心して配置されているので、第１の液体室３１内には流速の速い渦流が発生し、異物はより強い力で濾過面から剥離されることになる。
【００３９】
還流液が第２の配管１２を流れる液肥の量の約７〜８割となる場合には、濾過後の液肥が再度スクリーン３４を通過する割合が多くなるので、スクリーン３４に対する異物の付着量の増加速度をさらに遅くすることができる。この場合、キャップ３８に開口部３８ａを設けてあっても、タンク２０からこの開口部３８ａを介して第１の液体室３１に導かれる液肥の量は少ないので、上述のような開口部３８ａからの異物の排出が妨げられることはない。
【００４０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、還流された液肥１４によりスクリーン３４が洗浄されるので、スクリーン３４の表面への異物の付着が抑制される。これにより、スクリーン３４に対する異物の付着量の増加速度が遅くなるので、フィルタ装置１５のメンテナンス頻度の低減を図ることが可能になる。
【００４１】
なお、本発明者の検討したところによれば、従来のフィルタ装置１５では１週間に１回の割合でメンテナンスが必要であったのに対して、本願のフィルタ装置１５では１ヶ月に１回の割合のメンテナンスで十分となった。
【００４２】
また、このようにフィルタ装置１５メンテナンス頻度の低減が図れることから、液肥混入装置１０の稼働効率の上昇を図ることが可能になる。
【００４３】
さらに、還流液導入口４１がケース３３の中心軸に対して偏心して配置されているので、第１の液体室３１内には還流された液肥１４による流速の速い渦流が発生する。したがって、取れにくい異物をもスクリーン３４の濾過面から剥離することができ、スクリーン３４に対する異物の付着量の増加速度をより遅くしてフィルタ装置１５のメンテナンス頻度を一層低減させることができる。
【００４４】
キャップ３８が着脱可能に取り付けられているので、キャップ３８を外すことにより、還流された液肥１４によりスクリーン３４から剥離された異物を容易に取り出すことができる。
【００４５】
液肥混入に用いられなかった液肥１４は、ポンプ１６の内部を循環し続けることなく、ポンプ１６の二次側からフィルタ装置１５に還流されるので、ポンプ１６および液肥１４の温度上昇を防止することができる。
【００４６】
なお、フィルタ装置１５のメンテナンスをタンク２０の上方で行うようにすれば、溶けきれなかった粒状肥料がタンク２０内に落ち、再利用することができる。
【００４７】
以上においては、本発明のフィルタ装置１５を液肥混入装置１０に設置した場合について説明したが、フィルタ装置１５の設置対象としては液肥混入装置１０に限定されるものではない。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下の効果を奏することができる。
【００４９】
（１）．還流された液体によりスクリーンが洗浄されるので、スクリーンの表面への異物の付着が抑制されてスクリーンに対する異物の付着量の増加速度が遅くなるので、フィルタ装置のメンテナンス頻度の低減を図ることが可能になる。
【００５０】
（２）．還流液導入口をケースの中心軸に対して偏心して配置すれば、第１の液体室内には還流された液体による流速の速い渦流が発生するので、スクリーンの濾過面に付着した取れにくい異物をも剥離することができ、スクリーンに対する異物の付着量の増加速度をより遅くしてフィルタ装置のメンテナンス頻度を一層低減させることができる。
【００５１】
（３）．キャップを着脱可能に取り付ければ、キャップを外すことにより、スクリーンから剥離された異物を容易に取り出すことができる。
【００５２】
（４）．フィルタ装置を第２の配管における第１の配管と反対側の端部に設置すれば、濾過対象である液肥の貯留されたタンク内にフィルタ装置を確実且つ容易に投入することができる。
【００５３】
（５）．このようなフィルタ装置を液肥混入装置に用いれば、フィルタ装置のメンテナンス頻度の低減が図れることから、液肥混入装置の稼働効率の上昇を図ることが可能になる。
【００５４】
（６）．液肥混入に用いられなかった液体は、ポンプの内部を循環し続けることなく、ポンプの二次側からフィルタ装置に還流されるので、ポンプおよび液肥の温度上昇を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるフィルタ装置が設置された液肥混入装置を示す概略図である。
【図２】図１の液肥混入装置に設置されたフィルタ装置を示す側面図である。
【図３】図２のフィルタ装置の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】図２のフィルタ装置における液体の流れを径方向の断面で示す説明図である。
【図６】図２のフィルタ装置の底面図である。
【図７】従来のフィルタ装置が設置された液肥混入装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１０　液肥混入装置
１１　第１の配管
１２　第２の配管
１３　第３の配管
１４　液肥（液体）
１５　フィルタ装置
１６　ポンプ
１７　流量コントロール弁
１８　液肥流量センサ
１９　停止弁
２０　タンク
２１　リリーフ弁
２２　コントローラ
２３　原水流量センサ
３１　第１の液体室
３２　第２の液体室
３３　ケース
３４　スクリーン
３５　ソケット
３６　貫通孔
３７　フィルタヘッド
３８　キャップ
３８ａ　開口部
３９　Ｏリング
４０　流出口
４１　還流液導入口
４２　空気抜き孔
４２ａ　内側開口部
５０　液肥混入装置
５１　第１の配管
５２　第２の配管
５３　第３の配管
５４　液肥
５５　フィルタ装置
５６　ポンプ
５７　流量コントロール弁
５８　液肥流量センサ
５９　停止弁
６０　タンク
６１　リリーフ弁
６２　コントローラ
６３　原水流量センサ
【図１】
2004057892.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004057892.tif 000007
【図６】
2004057892.tif 000008
【図７】
2004057892.tif 000009