(57)【要約】【課題】  平膜（ＭＦ膜）中空糸膜の濾過材に於いては濾過孔（穴）により分離する濾過である。【解決手段】  極細の多数の繊條相互間のスリット間隙を濾過孔とするフィルム状平膜による濾過材を利用した濾過装置により分離膜中空糸膜濾過に対して省エネルギーで簡易高性能の濾過装置。【選択図】  図２
2005111456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極めて多数の繊維径０．０５ｍ／ｍから、０．００５ｍ／ｍの単繊維郡をその繊維の引張り破断伸度以内にて緊張して均一な張力で交錯のなき様に並列積層して保持固定したフイルム状繊維並列膜となし単繊維相互間のスリット間隙を濾過孔とした中空円筒状濾過筒を処理水槽内を巡環させ一部が大気中に出る如くなしで濾過水を取り出す事を特徴とする濾過装置。
【請求項２】
濾過筒が濾過槽内の水中と、その一部が大気中に出るよう巡環させた複数の濾過筒に於て全濾過筒を空気流通管で連結して各濾過筒の空気圧を平常化して濾過水の透過とその排水（取水）機能の障げを除くため、各等筒を空気流通チューブで連結した濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は河川、池等の他飲料ジュース等の汚濁液を省エネルギー動力で簡易に多量の濾過液を得る濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  汚濁液等を濾過して清澄な濾過液を得る方法に濾過砂によるもの凝集薬剤によるもの、分離膜（ＭＦ膜）等によるものがあり、近年設備の効率化等の理由で高価ではあるが分離膜方式の採用が増加している。しかし乍ら運転コストの高いという難と膜の交換等問題点も多く、又上水道源水では畜産廃水等に起因するクリプトスポリヂューム（病源性原虫類）の問題等多くの課題がある。この為簡易で耐久性の優れた運転コストの安い濾過財が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする】
【０００３】  濾過材及び装置のうち特に分離膜に関する各種の問題点の解決。
【課題を解決する為の手段】
【０００４】  本考案は極細繊條相互のスリット間隙による濾過であり濾過孔は通常でいう孔ではない。一言で表現すれば微細な孔の連続した線状濾過孔であって、繊條の径が細く強力であればある程優れた濾過性能が達成出来るものである。濾過する孔が点状に開いている分離膜と線状に連続した濾過孔とも言える多数の繊條の相互のスリット間隙孔とは有効面積において（測定方法が無い）大きな差異があるものと理解される。したがって更らなる細くて強力な繊條の開発が期待されるものである。次に全ての繊條には引張り破断までに固有の伸度があり、水深を深くするか又は水圧を上げる等により、その僅かな固有伸度の伸びはスリット間隙を広げる事となり濾過量と精度の調節が出来る。これ等繊条の並列積層技術の進歩と共に更らなる優れた繊条が出現する事により、本考案濾過装置の低コスト化と性能アップと逆流再生方法の研究等がある。
【発明の効果】
【０００５】  本発明は既存の分離膜（ＭＦ膜）よりも優れた性能を有し、且、装置ランニングコストに於て消費電力が少なく膜の交換の耐用年数でも優れている。源水等の濾過で問題化している病源性原虫類クリプトスポリヂューム（５μミクロン）等も濾過して除去する事が可能となった。一般の分離膜（ＭＦ膜）の濾過量の性能は平均して１日２４時間で膜面積１ｍ２当り７００ｌ〜８００ｌ程度であり、その運転には減圧又は、加圧に多くの電力が消費されるが、本考案の装置では装置駆動以外は必要としなく水深０．７５ｍに装置した（０．０７５気圧）条件での濾過能力は分離膜（ＭＦ膜）の公表値の８倍余の濾過性能であり装置の有効水深を深くする事により装置のコンパクト化と濾過能力をアップさせる事が出来る。図２
この濾過筒が水上部にある排水（取水）時の濾過膜面よりの洩水は、大気中のため濾過水の重さとその表面張力等の働きにより殆んど無く、毎分０．５％から１％以内である。分離膜（ＭＦ膜）等は多数の濾過孔を開孔させた膜状物であり、性能アップのため開孔を増加させると孔が多すぎて強度がなくなり破損し膜厚を厚くして開孔を増すと濾過抵抗が増して能力が低下するという難があった。この濾過機の特徴は各濾過筒のフランヂ部に空気コックを取り付けて連結チューブで各濾過筒が連結されている事。フランヂ部中央に取り付けた排水（取水）パイプの先端を折り曲げて濾過筒の底まで伸ばして排水（取水）が底まで出来る様にした事である。この処置がないと濾過筒内には大気圧が働かないからバルブを開いても水と空気が交互に少量ずつ出たり入ったりしてスムーズな排出は不可であり、各濾過筒の空気を連結する事により、水中にある濾過筒からは濾過水により押し出された空気はチューブを通り上部で濾過水を排出している筒に送られ水圧で加圧された空気で濾過筒内の全量の水が先端を曲げた排水パイプにて排水（取水）出来る事とポンプ等の器具を必要としない。又水中にある濾過筒内の空気が自動的に排除されるため濾過のさまたげとならない。等の効果が得られるシステムとする事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】    １  本発明は高価で複雑な分離膜等の濾過装置と比較し操作と運転が容易で簡易化が出来る。
２  この濾過装置は設置に当り特別な制約は少なく騒音、副生物等も無く簡易な装置で良質の濾過水が得られ、保守点検等が容易で故障等の発生が少ない装置とする。
【実施例】
【０００７】  濾過装置、図１は直径１５０ｍ／ｍ長さ４５０ｍ／ｍの濾過用中空筒の外周にアラミド繊維（商品ケブラーＫＥＶＬＡＲ．ＵＳＡ．デュポン社）の単繊維径１２μミクロンの糸を濾過筒１個に約５２５，０００本を緊張並列して、フィルム状の平膜として巻きつけた濾過筒４個で構成され、タンク内に装置された濾過機である。濾過有効面積は０．８４ｍ２で１個当り０．２１ｍ２である。濾過はタンクの一方からポンプで原水を流入させ、濾過機を回転させて、水中に沈んだ筒に濾過水を取り入れ上部の大気中に上った時、濾過水を排出（取水）する仕様となっている。
濾過機の水深はタンクの排水口の高さで調整する仕様で、濾過水の取水は上部濾過筒から逆止弁を経由して中心部の軸パイプ内に流入させてタンク外に取り出すもので、濾過筒に付着した目詰りの粒子は原水を濾過筒に噴射する事の他、濾過水を内から外に逆流させる等により再生させる。
この装置を２級河川の堤防上に設置し、ポンプで河川水を濾過機に流入させ有効濾過水深０．５ｍで濾過を行った。（河川水の汚濁度はＳＳ濃度で１ＰＰＭ以内）濾過筒４個の内３個は水中で濾過を、１個は水上部で濾過水を取水する仕様で運転し、２分毎に取水し６分間濾過条件で１個毎に平均４．８ｌの濾過水を得た。この時の濾過の水圧は０．０５ヘクトパスカル（気圧）である。
この濾過材は水圧と正比例した濾過水量となる実験値であり、０．０５ヘクトパスカルを０．１にすると２倍、０．２にするとその２倍という比例で濾過水量がアップする事を追認する為タンクの排水口の水位を高くして平均有効水深０．７５ｍにして濾過を行い、同条件で５０％アップの濾過水を得た、０．５ｍ水深での濾過水量は１時間１４４ｌ、１日２４時間では３４５６ｌ、０．７５ｍ水深では２分毎に平均７．３ｌ（７．２ｌ〜７．３ｌ）取水であり時間当り２１９ｌ、１日２４時間では５２５６ｌとなった（有効濾過面積０．８４ｍ２）ｍ２当りに換算すると６２５４ｌとなる。
この事から装置は図２の如く縦長の深い槽が最適である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】  実施例による濾過装置の概要を示す（断面図）。
【符号の説明】
【０００９】  １  濾過機タンク
２  濾過筒
３  空気流通コック
４  空気流通チューブ
５  濾過水排出パイプ
６  濾過水取水パイプ軸
７  逆止弁
８  汚水流入部
９  汚水排水部
１０  洗條水噴射口
【図２】
省エネルギー高性能濾過装置の概要（断面図）。
【００１０】  １  濾過タンク
２  濾過筒
３  濾過水の排出（取水）管
４  濾過水の排出バルブ
５  空気流通コック
６  空気流通チューブ
７  濾過筒巡環チェーン
８  汚水流入部
９  汚水流出部
１０  洗條水の噴射口
１１  濾過水受け
１２  駆動モーター
【図１】
2005111456.tif 000003
【図２】
2005111456.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月10日(2004.2.10)
【手続補正１】
【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】
極めて多数の繊維径０．５ｍ／ｍから、０．００１ｍ／ｍの単繊維群をその繊維の引張り破断伸度以内にて緊張して均一な張力で交錯のなき様に並列積層して保持固定したフィルム状繊維並列膜となし単繊維相互間のスリット間隙を濾過孔とした中空円筒状濾過筒を処理水槽内を巡環させ一部が大気中に出る如くなしで逆止弁、開閉バルブ等を設けて濾過水を取り出す事を特徴とする濾過装置
【請求項２】
濾過筒が濾過槽内の水中と、その一部が大気中に出るよう巡環させた複数の濾過筒に於て全濾過筒を空気流通管で連結して各濾過筒の空気圧を平常化して濾過水の透過とその排水（取水）機能の障げを除くため、各濾過筒を空気流通チューブで連結した濾過装置。