(57)【要約】  汚水を濾過する装置は、正常に使用するための方向に向けた時、−汚水入口（２）および排出口（８、１３）と、−ハウジングに対して完全に密閉されるように上側および下側でシーラントに埋め込まれた毛細管膜（３）を備える、ハウジング内の水フィルタと、−透過水を排出する透過水コネクタ（５）と、−ハウジングで膜を逆洗する逆洗コネクタ（６）と、−逆洗コネクタに接続された手動作動式ポンプ（９、１０）とを備えるハウジング（１）が設けられていることを特徴とし、その際逆洗コネクタ（６）は透過水コネクタ（５）の下に配置されている。
2010535616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水を濾過する装置であって、
ハウジング（１）を備え、ハウジング（１）は正常に使用するための方向に向けた時、
−汚水入口（２）および排出口（８、１３）と、
−ハウジング（１）に対して完全に密閉されるように上側および下側でシーラントに埋め込まれた毛細管膜（３）を備えるハウジング内の水フィルタと、
−透過水を排出する透過水コネクタ（５）と、
−ハウジングで膜を逆洗する逆洗コネクタ（６）と、
−逆洗コネクタに接続された手動作動式ポンプ（９、１０）とを備えるものであって、
逆洗コネクタ（６）が透過水コネクタ（５）の下に配置されている、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
ポンプが逆洗コネクタに直接接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ポンプがホースを介して逆洗コネクタに接続され、ホースが前記ポンプに直接接続された第１の端部と逆洗コネクタに直接接続された第２の端部とを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ポンプが圧搾ポンプである、ことを特徴とする請求項１ないし３に記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
ポンプがバルーン（１０）である、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
ポンプがピストンポンプ（９）である、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
シーラントがポリウレタンである、ことを特徴とする請求項１ないし６記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
シーラントがエポキシ樹脂である、ことを特徴とする請求項１ないし６記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
毛細管膜が親水性である、ことを特徴とする請求項１ないし８記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
毛細管膜がＰＥＳ、ＰＶＰおよびＺｒＯ2から製造されている、ことを特徴とする請求項１ないし９記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
毛細管膜が１０００〜１５００Ｌ／ｍ2／ｈ／ｂａｒの流速を有する、ことを特徴とする請求項１ないし１０記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
毛細管膜が不活性である、ことを特徴とする請求項１ないし１１記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
毛細管膜が０．０１〜０．１μｍの孔寸法を持つ限外濾過膜である、ことを特徴とする請求項１ないし１２記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
毛細管膜が０．０１〜０．０２μｍの孔寸法を持つ限外濾過膜である、ことを特徴とする請求項１ないし１３記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
ハウジングが、汚染物質をためる容器（７）を備える、ことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
装置に、化学的事前濾過ステップが存在しない、ことを特徴とする請求項１ないし１５記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
装置に抗菌源が存在しない、ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
水入口が前記ハウジングの上側にあり、排出口（８、１３）がハウジング（１）の下側にある、ことを特徴とする請求項１ないし１７記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
水入口（２）がハウジングの下側にあり、排出口（８）がハウジング（１）の上側にある、ことを特徴とする請求項１ないし１７記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
透過水コネクタ（５）がハウジングの側面にある、ことを特徴とする請求項１ないし１９記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
さらに、ハウジングの汚水入口（２）に接続され、ハウジングへの水の重力送りのためハウジングの少なくとも５０ｃｍ上に配置された原水容器を備える、ことを特徴とする請求項１ないし２０記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
ハウジングが長手軸を持つ細長いものであり、その際手動作動式ポンプが、第１の肩（３０）が、ハウジング（１）の長手軸方向に沿って第２の肩（３１）に向かって押される時ベロー（１０’）を圧縮する第１の肩（３０）と第２の肩（３１）とを持つベローを備える、ことを特徴とする請求項１ないし２１記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
ハウジング（１）が長手軸を持つ細長いものであり、その際手動作動式ポンプがベロー（１０’）を圧縮する１組のハンドル（３４、３４’）を備え、ハンドルが、ハウジング１の長手軸に対して実質上垂直な方向のベローの圧縮運動のため蝶番式に動く、ことを特徴とする請求項１ないし２１記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
手動作動式ポンプがベロー（１０’）を圧縮する単一のハンドル（３４）を備え、ハンドルが、ハウジング１の長手軸に対して実質上垂直な方向のベローの圧縮運動のため蝶番式に動き、その際ハンドルが、ベローが圧縮されていない時排出チューブを閉鎖する圧搾器をも備える、ことを特徴とする請求項１ないし２１記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
手動作動式ポンプが、ハウジングの表面の圧縮可能なバルーン（１０’）を覆う部分を備える、ことを特徴とする請求項１ないし２１記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に家庭用の汚水を濾過する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
全世界の数百万の人々が、特に細菌およびウイルスによって汚染された、汚染の深刻な水しか手にできない状態にある。このため、現場使用（ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  ｕｓｅ）装置または家庭用装置として、様々な種類の水濾過装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１および特許文献２は、中空繊維モジュールと直列の活性炭またはイオン交換樹脂のプレフィルタを持つ携帯型浄水ユニットを開示している。
【０００４】
プレフィルタを使用しない場合、中空繊維モジュールは、ファイバの上流の汚染物質の蓄積によって目詰まりする傾向がある。例えば、中空繊維を清掃するため蠕動ポンプによる逆洗を使用する、特許文献３が開示するように、中空繊維フィルタの目詰まりは先行技術のフィルタで周知である。しかし、蠕動ポンプは、携帯型現場使用装置にとって現実的な解決法ではない。したがって、異なる解決法を発見することは有利であろう。
【０００５】
図８に写真を複写した携帯型水清浄化装置は、Ｍｉｌｌｅｎｉｕｍｐｏｒｅ（登録商標）社によって市販されている。この装置では、水タンク１０２がホース１０４を介して濾過ユニット１０６の下部に接続されている。手動でバルーン１０８を作動させることによって、空気をタンク内にポンプ式に吸入し、水がタンク１０２から濾過ユニット１０６内に入り、濾過操作の後、濾過ユニット１０６の上部１１２の第２のホース１１０を通じて濾過ユニット６を出るようにする圧力を生じる。この第２のホース１１０は清浄水タンク１１４に接続されており、そこには水が蓄積されており、清浄水タンク内の水位が第３のホース１１６との接続部１１８の高さより上になると放出される。濾過ユニット１０６内のフィルタが目詰まりした時は、バルーン１２０を作動させて清浄水タンク１１４内に圧力を生じることによって、清浄水タンク１１４からホース１１０を介して清浄水を濾過ユニット１０６に押し戻すことができる。
【０００６】
清浄水を提供する必要を満たしており、フィルタを逆洗する手段を有してはいるが、この装置は嵩張るため、１つの場所から別の場所にフィルタを輸送することが重要な農村地域の移動生活者にとっては魅力的でない。また、輸送の容易さは、１つの場所から別の場所に素早く移動しなければならない難民にとっても必要である。実際には、このＭｉｌｌｅｎｉｕｍｐｏｒｅ（登録商標）水清浄化装置は、重量を減らすため輸送の際空にしなければならない。しかし、装置から水を放出することができるのは清浄水タンクに清浄水が充填されている時だけなので、再度使用を開始する場合には、濾過ユニット１０６を通じて十分な水をポンプ式に注入し、清浄水タンク１１４を一杯にしなければならない。こうした特徴のため、この装置は携帯型水フィルタとしては適していない。
【０００７】
Ｍｉｌｌｅｎｉｕｍｐｏｒｅフィルタのもう１つの欠点は、濾過ユニットを通じて水を流すためバルーンによる手動加圧を必要とするという事実である。より容易な濾過方法を有することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４，６３６，３０７号
【特許文献２】欧州特許出願第ＥＰ  ６１７  ９５１号
【特許文献３】米国特許第７，１７９，６３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、使用と輸送が容易な小型中空繊維現場使用ユニットまたは家庭用濾過ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、汚水を濾過する装置であって、ハウジングを備え、ハウジングは正常に使用するための方向に向けた時、
−水フィルタの上流の汚水入口と、
−ハウジングに対して完全に密閉されるように上側および下側でシーラントに埋め込まれた毛細管膜を持つ水フィルタと、
−透過水を排出する、水フィルタの下流の透過水コネクタと、
−膜を逆洗する、水フィルタの下流の透過水コネクタの下に配置されたハウジングの逆洗コネクタと、
−ハウジングの下端の排出口と、
−逆洗コネクタに接続された、手動作動式ポンプとを備える、
ことを特徴とする装置によって達成される。
【００１１】
上記のＭｉｌｌｅｎｉｕｍｐｏｒｅ濾過装置とは対照的に、ハウジングの逆洗コネクタはハウジングの透過水コネクタの下に配置されている。その利点は以下のことから容易に理解される。バルーンからの空気圧によって逆洗のため清浄水タンク内の水を押す、Ｍｉｌｌｅｎｉｕｍｐｏｒｅ（登録商標）装置の場合のような中間清浄水タンクを使用しない場合、好適には透過水コネクタと同じ種類の短い吐水口である逆洗コネクタが透過水コネクタの上に配置されているとすれば、手動逆洗ポンプ内に空気が捕らえられ、毛細管の親水性が空気を阻止するため適正な逆洗が不可能になることがある。しかし、透過水コネクタの下に手動ポンプを提供することによって、水が透過水コネクタを通じて抽出される前に、例えばバルーンのポンプ容積が、フィルタと共に水で一杯になる。したがって、水フィルタ内に水があるならば、例えばバルーンである手動ポンプによる逆洗機構が機能することが常に保証される。これらの手段によって、逆洗用の手動ポンプはハウジングに直接接続され標準的な使用中に水が充填されるため、独立した清浄水タンクを濾過ハウジングに追加する必要はない。
【００１２】
好適には、手動作動式ポンプはピストンポンプでもよいが、好適なのは可撓性ベロー／バルーンのような圧搾ポンプである。しかし、他の圧搾ポンプを同様に適用してもよい。
【００１３】
実施形態によっては、透過水コネクタはハウジングの側面にあるが、これは厳密に必要ではない。また、水入口については、厳密な位置の要求はない。しかし、ハウジングに上部排出弁が設けられている場合、ハウジングへの水供給によって空気がフィルタから押し出されるので、水入口がハウジングの底部にある構成が有利である。
【００１４】
実施形態によっては、手動ポンプは逆洗コネクタに直接接続されている。これは、特にポンプがバルーンである場合、小型化のための有効な解決手法である。小型化は、ハウジングが、例えば直径がせいぜい５０ｍｍの外接円を有する断面寸法といった、比較的小さな寸法の管状ハウジングである場合高度に達成される。好適には、ハウジングは直径がせいぜい５０ｍｍの円筒形である。
【００１５】
代替的には、好適にはバルーンであるポンプはホースを介して逆洗コネクタに接続されており、ホースは、ポンプに直接接続された第１の端部と、逆洗コネクタに直接接続された第２の端部とを有する。したがって、Ｍｉｌｌｅｎｉｕｍｐｏｒｅの場合のような中間水タンクは必要ない。逆洗機構を保証するために必要なのは比較的少量の水だけであるが、これも、逆洗可能なフィルタを機能させるためには比較的多量の清浄水をタンクに充填し、かつ充填した状態を維持しなければならないＭｉｌｌｅｎｉｕｍｐｏｒｅの装置とは対照的である。中間タンクが必要ないためフィルタのための水の量をはるかに小さくすることができるので、輸送する際には、本発明に係る小型フィルタは受け入れが容易である。
【００１６】
例えばバルーンである手動ポンプが可撓性ホースを介してフィルタに接続されている場合、通常、ポンプは逆洗コネクタよりも下に下げられ水が充填される。
【００１７】
さらなる実施形態では、ハウジングは、ハウジングの下部に汚染物質を蓄積する容器（７）を備える。こうした汚染物質は、下部排出口を開放して汚染物質を排出するまで時間と共に蓄積される。
【００１８】
重力送りのために装置を使用するのが好適なオプションである。この理由で、さらなる実施形態では、装置は、水をハウジングに重力送りするためハウジングの少なくとも５０ｃｍ上、むしろさらには少なくとも１ｍ上に配置された給水容器を備える。
【００１９】
中空繊維によるフィルタは効率的な浄水器であり、正常な使用中には逆洗機構の正常な機能が保証されているので、乾燥状態で輸送した後でも、ほとんどの場合化学的事前濾過ステップに対する厳密な要求は存在しない。したがって、さらなる実施形態では、装置には、抗菌源、活性炭およびイオン交換樹脂を含む化学的事前濾過ステップは存在しない。場合によっては、比較的大きな粒子が毛細管フィルタに入るのを避けるため物理的な目の粗いフィルタだけが使用される。
【００２０】
有利には、毛細管膜フィルタユニットは、０．２ミクロンより大きな寸法のウイルス、細菌および寄生虫を阻止するように構成される。例えば、０．１〜０．２ミクロンの孔寸法を有する内部の微生物分離層を持つ親水性膜が使用される。直径５０ｍｍ未満の外接円を有する断面と４０ｃｍ未満のハウジング長さを持つ管状ハウジングを使用する場合、１０分間に少なくとも１リットルの流量が達成できるが、これは農村部での家庭用フィルタとしてほとんどの用途で十分なものである。汚水タンクをハウジングの上に一定の距離を取って配置した重力条件下でフィルタを使用できるようにすることによって、水は徐々にハウジングを通過して濾過される。例えば圧搾ポンプの操作といった、介在的な操作は必要なく、このことはユーザにとって極めて好都合である。
【００２１】
例えば、毛細管膜は、１０００〜１５００Ｌ／ｍ2／ｈ／ｂａｒ、例えば１２００〜１５００Ｌ／ｍ2／ｈ／ｂａｒの流速を有する。別言すれば、圧力が１ｂａｒの場合、各１平方メートルの膜表面積について、処理能力はそれぞれ１０００〜１５００Ｌ／ｈまたは１０００〜１５００Ｌ／ｈである。１メートルの重力高さでは、圧力は０．１ｂａｒである。ハウジング内に１ｍ2の膜表面がある場合、流水量は理論的には１００〜１５０Ｌ／ｈまたは１２０〜１５０Ｌ／ｈである。
【００２２】
好適には、毛細管膜の表面は、正または負に帯電した粒子が表面に結合することがないように不活性である。不活性であることはフィルタの目詰まりを防止する。
【００２３】
ハウジングに対する毛細管膜のシールは好適にはエポキシ樹脂またはポリウレタンによって製造されている。
【００２４】
毛細管膜のための有利な材料は、例えば欧州特許第ＥＰ  ２４１  ９９５号（特許文献４）に記載されているような、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）および酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）を備える合成物である。
【００２５】
いくつかの選択された実施形態は以下の事項を包含してもよい。
−ハウジングは長手軸を持つ細長いものであり、手動作動式ポンプは、第１の肩が、ハウジングの長手軸方向に沿って第２の肩に向かって押される時ベローを圧縮する第１の肩と第２の肩とを持つベローを備えるか、または
−ハウジングは長手軸を持つ細長いものであり、手動作動式ポンプはベローを圧縮する１組のハンドルを備え、ハンドルは、ハウジングの長手軸に対して実質上垂直な方向のベローの圧縮運動のため蝶番式に動くか、または
−手動作動式ポンプはベローを圧縮する単一のハンドルを備え、ハンドルは、ハウジングの長手軸に対して実質上垂直な方向のベローの圧縮運動のため蝶番式に動き、その際ハンドルは、ベローが圧縮されていない時排出チューブを閉鎖する圧搾器をも備えるか、または
−手動作動式ポンプは、ハウジングの表面の圧縮可能なバルーンを覆う部分を備える。
【００２６】
必要に応じて、逆洗操作のため、ハウジングは、手動ポンプからの圧力上昇によりハウジング内の水位が上昇すると水入口を閉鎖する浮き玉を収容してもよい。
【００２７】
本発明を図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】汚水を濾過する本発明に係る装置の原理を示す図である。
【図２】逆洗ピストンに清浄水を充填する前の装置の概略図である。
【図３】逆洗ピストンに清浄水を充填した後の図２に係る装置の概略図である。
【図４】ピストンによる逆洗の後の図２および図３に係る装置の概略図である。
【図５】充填された逆洗バルーンを持つ装置の概略図である。
【図６】バルーンによる逆洗の後の装置の概略図である。
【図７ａ】逆洗コネクタに接続されたバルーンの、水入口が上側にある場合における実施形態を示す図である。
【図７ｂ】逆洗コネクタに接続されたバルーンの、水入口が下側にある場合における実施形態を示す図である。
【図８】Ｍｉｌｌｅｎｉｕｍｐｏｒｅ（登録商標）社製の先行技術の濾過装置を示す図である。
【図９】さらなる実施形態にかかり、手動ポンプが、フィルタに対して軸方向に操作する圧搾ベローの形態のバルーンであって、図面の左側が圧搾前の装置を示し右側が圧搾後を示す図である。
【図１０】半径方向に操作するハンドルを有するベローを持つ実施形態にかかり、図面の左側が圧搾前の装置を示し右側が圧搾後を示す図である。
【図１１】ハウジングの側面のハンドルで操作するベローを持つ実施形態にかかり、図面の左側が圧搾前の装置を示し右側が圧搾後を示す図である。
【図１２】ハウジングの側面に取り付けたバルーン／ベローを持つ実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、汚水を濾過する装置を例示する。毛細管膜３はエポキシ樹脂またはポリウレタン中に埋め込まれており、それによって毛細管膜３とハウジング１との間の空間４が密閉される。製造中に、毛細管は樹脂中に詰め込まれ、詰め込まれた端部から通常５ｍｍの端部で切断された。管状で、好適には円筒形のハウジングには、フィルタから清浄水容器１１に透過水を放出する透過水コネクタの形態の透過水開口２１が設けられている。透過水コネクタ２１の下には、膜を逆洗して膜の閉塞を防止するため、逆洗コネクタの形態の逆洗開口６がハウジングに提供される。ハウジングの上端には汚水入口が設けられており、下端には汚水から汚染物質を蓄積する容器７が設けられている。ハウジング１は、容器の下に、容器７から汚染物質を排出するための排出弁８を有する。
【００３０】
使用するため、原水容器（図示せず）から水入口２を通じてフィルタハウジングに入る水が提供され、ハウジングに水が充填される。空にした後水を充填するため、排出弁を開放して空気を逃がし、その結果数秒以内にハウジングが充填される。代替的には、水入口を通じて空気を逃がしてもよい。フィルタ中に捕らえられた空気ができるだけ早くフィルタから出るようにするため、ハウジング１を上下反対にして、水が水入口２を通じて下からハウジングに流入し、空気が開放された排出弁８を通じて上に逃げるようにしてもよい。適正な濾過のため、ハウジング１は元の正しい方向に戻される。濾過のため、水は毛細管壁を通り、毛細管の内部空間から透過水コネクタ２１を通じて流れる。汚水からの濾過水はハウジングの底部の容器７内に貯留される。
【００３１】
本装置は携帯型水フィルタまたは家庭用フィルタとして特に適している。特に、本装置は、限外濾過毛細管膜を含む。
【００３２】
一定時間の使用後、毛細管膜の細孔は閉塞の影響を受けて、濾過時間および速度が許容できないほど長くなることがある。濾過能力を回復するため、膜３を逆洗する。
【００３３】
第１の逆洗原理を図２、図３および図４の順序で例示する。図２では、ピストンが逆洗コネクタ６のすぐ上にありピストンの下の容積が清浄水で充填された位置にある、逆洗用の手動操作式ピストンポンプが図示されている。図３では、ピストン９は、清浄水容器１１から毛細管の間の空間を通じて清浄水を吸引することによって引き上げられている。場合によっては、ピストン９の下の水が清浄水になるように、汚水入口からも毛細管を通じて水が引き上げられている。その後、図４に例示するように、透過水チューブ５が設けられた透過水コネクタ２１を閉鎖して排出弁８を開き、ピストン９を手動で押し下げることから洗浄水に対して作用する圧力によって水が膜３を通じて排出弁８を出て排出容器１２に逆流し、洗浄水が膜３の内面から汚染物質を洗い流し、それを洗浄水と共に除去するようにしてもよい。
【００３４】
図５および図６は、ピストンが、柔軟な手動操作式バルーン１０の形態の圧搾ポンプによって置き換えられた代替実施形態を例示する。逆洗コネクタ６に接続され、透過水コネクタ２１のための出口の下に配置されたバルーン１０には清浄水が充填されている。透過水チューブ５が設けられた透過水コネクタ２１を閉鎖してバルーン１０を圧迫することによって、図６に例示するように、バルーンからの水は毛細管を逆洗し、排出弁８を通じて排出容器１２に至る。弁８を閉鎖して透過水コネクタ５を開放することによって、バルーンは、バルーンの容積内に清浄水容器１１から水を吸引する。代替的には、バルーン１０には、汚水入口２から毛細管フィルタ３を通じて水を充填してもよい。
【００３５】
図５および図６のバルーンが操作される時、逆洗コネクタ６には通常ある程度の力がかかるが、これは、特にハウジング１が軽量ポリマーから製造されている場合、コネクタ６の破損の危険を意味している。破損の危険を減らすための改良を、さらなる実施形態を例示する図７ａおよび図７ｂに示すが、ここでは、バルーン１０の形態のべローが、バルーン１０を手動で圧搾する時コネクタ６にかかる負荷を減らしたホース２０によって逆洗コネクタ６に接続されている。負荷に関して、ホース２０はバルーン１０を逆洗コネクタ６から分離している。
【００３６】
またこの場合、図７ａの装置１は、水または他の流体が水入口２を通じて導入されるいくつかの微孔性毛細管３を備える。水は毛細管３を通じて下端の排出容器７に流れ、そこから順方向洗浄の場合排出出口１３の弁８を通じて放出でき、その際水は直接水出口２からハウジングを通り内部の毛細管壁に沿って排出弁８を通じて流れる。第２の出口１３で排出弁８が閉鎖された場合、水にかかる圧力は毛細管壁１４を通じて毛細管３の間の隙間１５に水を押し出す。隙間１５から、水はやはり弁１６を有する透過水コネクタ５を通じて消費するために放出できる。
【００３７】
バルーン１０は、例えば手動で圧縮可能な可撓性ポリマーのような圧縮可能な材料から製造されている。透過水出口５が弁１６によって閉鎖され、バルーン１０に対して圧力が作用すると、圧力は、毛細管壁１４を通じて毛細管３に水を押し戻す。この逆洗によって微生物および他の粒子は毛細空隙から押し出され、毛細管３の内面から離れる。この清掃は、その後または同時に行われ濾過装置１から微生物および粒子を取り除く弁８を通じた順方向洗浄によってさらに支援することができる。
【００３８】
ハウジング１を通じた適正な流れを提供するため、毛細管３の開放された出口端１７と排出弁８との間の下部容器７は、例えば、半球形の壁といった、曲がった壁１８を持って形成されている。この形状の利点は、ハウジング１の近くに位置する毛細管についても実質上乱流のない適正な流れが得られることである。これは、構成によっては、最外周の毛細管を通る流れを制限するため、特に順方向洗浄の場合不利な、不均一な流れが提供される平坦なエンドキャップとは対照的である。同様に、最外周の毛細管に適正な流れを提供するため、入口チャンバ１９には曲がったチャンバ壁１８’が設けられている。
【００３９】
図７ｂには、図７ａの装置と非常によく似ているが、上側ではなく下側に流体入口２を有する点が異なる装置が示されている。その代わり、水出口１３と排出弁８は、ハウジングの下端ではなく上端に配置されている。したがって、ハウジングが正常に使用するため正しい方向に向けられた場合、重力圧力を利用してフィルタの毛細管３を通じて水を押し出すため、水は、例えば半メートルまたは１メートルまたはそれ以上フィルタハウジング１の上に配置された水容器から接続チューブ２３に入る。水容器からの水はチューブ２３および水入口２を通じてフィルタハウジング１に入る。濾過された水は透過水コネクタ２１を通じてハウジングを出る。洗浄の場合、水入口２は、必要に応じて、入口弁２７によって閉鎖される。この閉鎖は好都合であるが、必須ではない。実際には、フィルタに逆洗と順方向洗浄が同時に行われる場合、入口弁２７は開放された状態に保持される。逆洗または順方向洗浄の場合、排出弁８は開放され、排水は排出チューブ２４を通り排出弁出口２６からハウジングを出る。必要に応じて、排出弁８の追加または代替物として排出チューブ弁２５が提供される。また、この構成では、透過水コネクタ２１は、正常な濾過中には逆洗コネクタ６の上に位置する。しかし、逆洗の場合、ハウジングの方向は、排出弁８が下向きになるように変更してもよい。
【００４０】
図９は、代替実施形態を例示する。この場合にも、ハウジング１は、毛細管フィルタ３と、排出口２’と、排出弁８とを含む。ハウジング１の下部の延長部分には圧縮可能なベロー１０’が提供されている。ベロー１０’は、図９の右側の図面に例示するように、第１の肩３０が円筒形ハウジング１の長手軸方向に沿って第２の肩に向かって押される時ベロー１０’を圧縮する第１の肩３０と第２の肩３１とを有する。この圧縮可能なベローが軸方向に圧縮されると、ベロー内の水は、矢印３２が例示するようにハウジング内に押し込まれ、フィルタの逆洗が行われる。圧縮可能なベロー１０’の第２の肩３１は、可撓性排出チューブ２’を間に挟んで圧搾するために使用される２つの回転圧搾器３３、３３’を押すことによって弁８’を開放する。これらの圧搾器３３、３３’は、ベロー１０’が圧縮されると、排出弁８’を開放する肩３１の一部としての作動手段３４によって作動する。そして、排出された水は毛細管フィルタ３から、ハウジング１の下部に取り付けられた排出容器１２に流入する。
【００４１】
図１０は、半径方向に圧縮可能なベロー１０”を持つ実施形態を例示する。ベロー１０”は１対のハンドル３４、３４’を備え、これは、図１０の右側の図面に例示するように一緒に押されると、矢印３２が例示するようにベロー１０”からフィルタ３に水を押し込む。１対のハンドル３４、３４’の移動の方向は主として、円筒形ハウジング１に対して半径方向である。また、可撓性排出チューブ２を間に挟んで圧搾する２つの回転圧搾器を備える排出弁８’をハンドルが作動させると、排出弁８’および排出チューブ２’を通じて汚水が排出される。
【００４２】
図１１は、蝶番３５でハウジング１に対して蝶番式に回転するハンドル３４によって操作されるベロー１０’を持つ実施形態を例示する。矢印３９が例示するように、ハンドル３４がハウジング１に向かって押されると、ベロー１０’は圧縮され、ベロー１０’から逆洗コネクタ６を通じてハウジング１内に水を押し込みフィルタ３を逆洗する。また、ハンドル３４は、矢印３８が例示するように排出チューブ２’が汚染された逆洗水を放出できるように、排出弁８’の一部として圧搾器３７を操作する。
【００４３】
図１２は、ハウジング１の側面に取り付けられたベロー／バルーン１０’を持つ実施形態を例示する。バルーンを押すことによって、水はフィルタ３に押し込まれ排出弁８’から出る。透過水出口６は、対応する球形シート４２内の球形部分４１を有する弁４０に接続される。球形部分４１を回転させることによって、吐水口４３の水管４４は透過水出口６と協働するかまたはしないように調整できそれによって弁４０が開閉される。必要に応じて、逆洗操作のため、ハウジングは水入口を閉じる浮き玉４５を収容してもよい。必要に応じて、排出弁８’は、バルーンによって一定の水圧が達成されると水を自動放出する圧力弁である。例えば、圧力弁８’は、ドーム型に配置された互いに密接する複数の隣接するリップを備える。圧力が一定のレベルに達すると、リップは弁を開放するのに十分なだけ変形し、逆洗水を放出する。
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年4月7日(2010.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
プレフィルタを使用しない場合、中空繊維モジュールは、ファイバの上流の汚染物質の蓄積によって目詰まりする傾向がある。例えば、中空繊維を清掃するため蠕動ポンプによる逆洗を使用する、特許文献３または、代替的には、特許文献４が開示するように、中空繊維フィルタの目詰まりは先行技術のフィルタで周知である。上記文献に記載のように、蠕動ポンプは、例えば１０リットルまたは２０リットルといった多量の水で逆洗を行うため必要である。しかし、蠕動ポンプは、携帯型現場使用装置にとって現実的な解決法ではない。したがって、異なる解決法を発見することは有利であろう。
他の大規模装置が、特許文献５および特許文献６に開示されている。逆洗は目詰まりの危険を減らす。目詰まりの危険を減らす別の試みが特許文献７に開示されており、そこではフィルタを通る水流が断続的に閉鎖される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４，６３６，３０７号
【特許文献２】欧州特許出願第ＥＰ  ６１７  ９５１号
【特許文献３】米国特許第７，１７９，６３６号
【特許文献４】フランス国特許第ＦＲ２  ８０９  ６９６号
【特許文献５】フランス国特許出願第ＦＲ２  ６７７  ８９５号
【特許文献６】ドイツ国特許第ＤＥ１００  ４４  ７１３号
【特許文献７】国際特許出願第ＷＯ２００５／０２８０８７号
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水を濾過する装置であって、
ハウジング（１）を備え、ハウジング（１）は、正常に使用するための方向に向けた時、
−汚水入口（２）および排出口（８、１３）と、
−ハウジング（１）に対して完全に密閉されるように上側および下側でシーラントに埋め込まれた毛細管膜（３）を備えるハウジング内の水フィルタと、
−透過水を排出する透過水コネクタ（５）と、
−ハウジングで膜を逆洗する逆洗コネクタ（６）と、
−逆洗コネクタに接続された手動作動式圧搾ポンプ（９、１０）とを備えるものであって、
逆洗コネクタ（６）が透過水コネクタ（５）の下に配置され、圧搾ポンプ（１０）が逆洗コネクタ（６）に直接接続されている、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
ポンプがバルーン（１０）である、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
圧搾ポンプは、水が透過水コネクタを通じて抽出される前に、フィルタと共に水で一杯になるポンプ容積を有している、ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
装置が携帯型現場使用装置である、ことを特徴とする請求項１ないし３記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
ハウジングが、直径がせいぜい５０ｍｍの外接円を有する断面寸法の管状ハウジングである、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
装置には、ポンプ（１０）と逆洗コネクタ（６）間の中間タンク（１１４）が存在しない、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
シーラントがポリウレタンである、ことを特徴とする請求項１ないし６記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
シーラントがエポキシ樹脂である、請求項１ないし６記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
毛細管膜が親水性である、ことを特徴とする請求項１ないし８記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
毛細管膜がＰＥＳ、ＰＶＰおよびＺｒＯ2から製造されている、ことを特徴とする請求項１ないし９記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
毛細管膜が１０００〜１５００Ｌ／ｍ2／ｈ／ｂａｒの流速を有する、ことを特徴とする請求項１ないし１０記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
毛細管膜が不活性である、ことを特徴とする請求項１ないし１１記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
毛細管膜が０．０１〜０．１μｍの孔寸法を持つ限外濾過膜である、ことを特徴とする請求項１ないし１２記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
毛細管膜が０．０１〜０．０２μｍの孔寸法を持つ限外濾過膜である、ことを特徴とする請求項１ないし１２記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
ハウジングが、汚染物質を蓄積する容器（７）を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
装置に、化学的事前濾過ステップが存在しない、ことを特徴とする請求項１ないし１５記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
装置に抗菌源が存在しない、ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
水入口がハウジングの上側にあり、排出口（８、１３）がハウジング（１）の下側にある、ことを特徴とする請求項１ないし１７記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
水入口（２）がハウジングの下側にあり、排出口（８）がハウジング（１）の上側にある、ことを特徴とする請求項１〜１７記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
透過水コネクタ（５）がハウジングの側面にある、ことを特徴とする請求項１〜１７記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
さらに、ハウジングの汚水入口（２）に接続され、ハウジングへの水の重力送りのためハウジングの少なくとも５０ｃｍ上に配置された原水容器を備える、ことを特徴とする請求項１〜２０記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
ハウジングが長手軸を持つ細長いものであり、その際手動作動式ポンプが、第１の肩（３０）が、ハウジング（１）の長手軸方向に沿って第２の肩（３１）に向かって押される時ベロー（１０’）を圧縮する第１の肩（３０）と第２の肩（３１）とを持つベローを備える、ことを特徴とする請求項１〜２１記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
ハウジング（１）が長手軸を持つ細長いものであり、その際手動作動式ポンプがベロー（１０’）を圧縮する１組のハンドル（３４、３４’）を備え、ハンドルが、ハウジング１の長手軸に対して実質上垂直な方向のベローの圧縮運動のため蝶番式に動く、ことを特徴とする請求項１〜２１記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
手動作動式ポンプがベロー（１０’）を圧縮する単一のハンドル（３４）を備え、ハンドルが、ハウジング１の長手軸に対して実質上垂直な方向のベローの圧縮運動のため蝶番式に動き、その際ハンドルが、ベローが圧縮されていない時排出チューブを閉鎖する圧搾器をも備える、ことを特徴とする請求項１〜２１記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
手動作動式ポンプが、ハウジングの表面の圧縮可能なバルーン（１０’）を覆う部分を備える、ことを特徴とする請求項１〜２１記載のうち、いずれか１項に記載の装置。
【国際調査報告】
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