(57)【要約】【課題】  濾過材の洗浄を効率良く行う。【解決手段】  液体濾過装置は、横向きの筒状胴壁21を有しかつ底部に給液口31が、頂部に排液口35がそれぞれ設けられている密閉状容器11と、容器11内に充填されている濾過材12と、胴壁21内面にそう縦旋回流を容器11内に発生させる旋回流手段とを備えている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横向きの筒状胴壁21を有しかつ底部に給液口31が、頂部に排液口35がそれぞれ設けられている密閉状容器11と、容器11内に充填されている濾過材12と、胴壁21内面にそう縦旋回流を容器11内に発生させる旋回流手段とを備えている液体濾過装置。
【請求項２】
容器11底部に、給液口31とともに、汚液排出口41が設けられている請求項１に記載の液体濾過装置。
【請求項３】
旋回流手段が、噴出口52を胴壁21内面の周方向に向けた少なくとも１つの洗浄水ノズル51を有している請求項１または２に記載の液体濾過装置。
【請求項４】
排液口35に排液パイプ36が接続されており、排液パイプ36の内端部が胴壁21内面よりも内方に突出させられている請求項１〜３のいずれか１つに記載の液体濾過装置。
【請求項５】
濾過材12が、比重が１未満でありかつオープンセル構造をもつ海綿体よりなる請求項１〜４のいずれか１つに記載の液体濾過装置。
【請求項６】
濾過材12が、オープンセル構造をもつ海綿体61、71および独立セル構造をもつ海綿体62、72よりなる請求項１〜４のいずれか１つに記載の液体濾過装置。
【請求項７】
オープンセル構造をもつ海綿体61、71および独立セル構造をもつ海綿体62、72よりなる濾過材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、研削・切削加工液、製紙排水、土木工事汚水、染色工場廃水、食品工場廃水のような液体を濾過するために用いられる液体濾過装置および濾過材に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の液体濾過装置としては、垂直円筒状胴壁、底壁および頂壁を有しかつ底壁に給液口が、頂壁に排液口がそれぞれ設けられている密閉状容器と、容器内を３つの空間に区画するように設けられている上床および下床と、上床および下床の間に充填されている濾過材とを備えているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種の装置において、最大の課題は汚染された濾過材を如何に効率良く洗浄するかである。上記装置では、濾過時とは逆に、排液口から洗浄水を供給して濾過材を洗浄する、所謂、逆洗という方法によって濾過材の洗浄を行うようにしているが、これは、効率的ではなかった。
【特許文献１】特開平８−２９９７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の目的は、濾過材の洗浄を効率良く行うことのできる液体濾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】
【０００５】
この発明による液体濾過装置は、横向きの筒状胴壁を有しかつ底部に給液口が、頂部に排液口がそれぞれ設けられている密閉状容器と、容器内に充填されている濾過材と、胴壁内面にそう縦旋回流を容器内に発生させる旋回流手段とを備えているものである。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、容器内に旋回流を生じさせることにより、濾過材およびこれに付着した汚濁物が分離される。したがって、逆洗時の一方向の流れを利用する場合と比較して、濾過材を効率良く洗浄することができる。
【０００７】
さらに、容器底部に、給液口とともに、汚液排出口が設けられていると、分離された汚濁物を含む汚液を効率良く容器内から排出することができる。
【０００８】
また、旋回流手段が、噴出口を胴壁内面の周方向に向けた少なくとも１つの洗浄水ノズルを有していると、簡単な構造でもって、旋回流を生じさせることができる。
【０００９】
また、排液口に排液パイプが接続されており、排液パイプの内端部が胴壁内面よりも内方に突出させられていると、処理液が胴壁内面を伝って流れ、濾過材を素通りしてしまうことを防止できる。
【００１０】
また、濾過材が、比重が１未満でありかつオープンセル構造をもつ海綿体よりなると、濾過時には、濾過材がその浮力で浮き上がり、収縮圧縮されることにより、濾過精度がより精密にものとなり、洗浄時には、圧縮されていた濾過材が元に戻るという変形を生じるため、濾過材および汚濁物の分離作用が一層助長される。
【００１１】
さらに、上記濾過材に代えて、オープンセル構造をもつ海綿体および独立セル構造をもつ海綿体よりなる濾過材を採用してもよい。濾過材を、オープンセル構造をもつ海綿体のみで構成すると、濾過材を処理液に長期間浸漬すると、セル中に処理液が充満し、濾過材が沈む恐れがある。その点、濾過材の一部にを独立セル構造をもつ海綿体で構成すると、これが浮き袋の役目を果たし、濾過材は長期間浮き続けることができる。
【００１２】
この発明による濾過材は、オープンセル構造をもつ海綿体および独立セル構造をもつ海綿体よりなるものである。
【００１３】
この発明による濾過材によれば、上記の通り、フィルタ性能および浮力性を兼ね備えた濾過剤が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。
【００１５】
図１および図２を参照すると、液体濾過装置は、容器11と、これに充填されている多数の粒状濾過材12とを備えている。
【００１６】
容器11は、水平円筒状胴壁21と、胴壁21の両端開口をそれぞれ閉鎖している左右の側壁22、23とよりなる。
【００１７】
胴壁21の底部には給液口31が設けられている。給液口31には給液パイプ32の出口端が接続されている。同出口端開口には給液用金網33が被覆されている。給液パイプ32には給液用弁34が設けられている。胴壁21の頂部には排液口35が設けられている。排液口35には排液パイプ36の入口端が接続されている。同入口端は、胴壁21内面よりも内方に突出させられている。同入口端開口には排液用金網37が被覆させられている。排液パイプ36には排液用弁38が備えられている。右側壁23の下端部には汚液排出口41が設けられている。汚液排出口41には汚液排出パイプ42の入口端が接続されている。同入口端開口には汚液用金網43が被覆されている。汚液排出パイプ42には汚液排出用弁44が備えられている。
【００１８】
胴壁21の中心を挟んで相対する２ヵ所には洗浄水ノズル51がそれぞれ胴壁21を貫通するように取付られている。洗浄水ノズル51は、胴壁21内面の周方向に向けた噴出口52を有している。
【００１９】
各濾過材12は、５〜１０ｍｍ程度の大きさの発泡ゴム製（樹脂スポンジ）球状海綿体よりなるもので、収縮する変形性を有しかつ１未満である水に浮かぶ浮力を有している。海綿体としては、オープンセル構造でフィルタに適したものであることが好ましい。
【００２０】
図１に示すように、濾過材12は、容器11内に満杯ではなく、充填した濾過材12の上方にスペースが生じるように充填されることが好ましい。
【００２１】
濾過時には、給液用弁34および排液用弁38は、ともに開き、汚液排出用弁44は閉じておく。図示しないポンプによって、給液パイプ32を通じて処理液を容器11内に送り込むと、図３に示すように、濾過材12は浮かび上がり、その浮力によって容器11内の上部に押圧される。その結果、濾過材12は、収縮、圧縮させられる。これにより、濾過材12の目はより細かいものとなり、濾過精度が精密なものとなる。処理液は、濾過材12を通過させられ、これにより、処理液に含まれている汚濁物は濾過材12に吸着除去される。処理済みの処理液は、排液パイプ36通じて容器11内から排出される。
【００２２】
処理を行う際に、処理液の一部は、容器11内面を伝って排液口35に向かって流れるが、その途中、濾過材12と接触する機会が少なく、濾過不良となる可能性がある。もし仮に、排液パイプ36の入口端が胴壁21内面よりも内方に突出させられていないとすると、排液口35まで到達した処理液は、濾過不良のまま容器11から排出されてしまう。ところが、排液パイプ36の内方突出入口端があるため、これが阻止される。すなわち、排液口35近くまで到達した処理液が容器11から排出されるためには、同内方突出入口端を乗り越える必要があり、その際に、濾過材12と接触されることになるからである。
【００２３】
濾過材12に汚濁物が付着して、目詰まりし、濾過材12を洗浄する必要が生じると、今度は、給液用弁34および排液用弁38は、ともに閉じ、汚液排出用弁44は開いておく。図４に示すように、洗浄水ノズル51に洗浄水を供給し、その噴出口52から洗浄水を噴出させる。そうすると、容器11内には矢印で示すように容器胴壁21内面にそって流れる旋回流が生じる。旋回流によって濾過材12は攪拌され、汚濁物は濾過材12から分離除去される。このときに圧縮（収縮）されていた濾過材12は浮力の影響から解放され、元の形状に戻る。このことにより、濾過材12および汚濁物の分離作用は助長される。
【００２４】
以上の手順で、濾過材12が再生されれば、濾過作業を再開することができる。弁の開閉等を自動プログラムすれば、連続運転が可能となる。
【００２５】
図５に、濾過材12の変形例が示されている。この変形例による濾過材12は、直方体ブロック状のもので、オープンセル構造をもつ海綿体61および独立セル構造をもつ海綿体62により構成されている。双方の海綿体61、62は、接着により互いに一体化されている。
【００２６】
図６に、濾過材12のさらなる変形例が示されている。この変形例では、オープンセル構造の２つの海綿体71が独立セル構造の海綿体72を両側から挟み付けたサンドイッチ構造を採用している。
【００２７】
多くのオープンセル構造の海綿体は水中（油、その他の液）に長期間浸漬すると、セル中に水が充満して浮力が失われ、沈む可能性がある。独立したセル構造の海綿体は、セルの中に水が入らない浮き袋の塊のような構造なので、長期間浮き続けることができる。フィルターの作用をオープンセルの海綿体にさせ、独立セル構造の海綿体に浮き袋の役目をさせて、双方の海綿体を貼り合わせ、一体化することで、長期間、浮力を失わない濾過材となる。
【００２８】
上記において、容器11の胴壁21は水平なものとして示されているが、必ずしも水平でなく、傾斜していてもよい。要は、容器11内に高所および低所を通過する旋回流が生じればよい。
【００２９】
洗浄水ノズル51の数は、２に限定されることなく、１または３以上であってもよい。
【００３０】
濾過材12の浮力は、１以上のものも、使用可能である。また、海綿体は、オープンセル構造のものに限定されることなく、独立セル構造の単体のものでもよい。
【００３１】
汚液排出口41は必ずしも必要としない。その場合、給液口31に汚液排出口41を兼用させればよい。また、ノズルに供給する洗浄水は、処理液を流用することが可能である場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明による液体濾過装置の垂直横断面図である。
【図２】同垂直縦断面図である。
【図３】濾過時の同液体濾過装置の垂直横断面図である。
【図４】洗浄時の同液体濾過装置の垂直横断面図である。
【図５】濾過材の変形例を示す斜視図である。
【図６】濾過材のさらなる変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
11  容器
12  濾過材
21  胴壁
31  給液口
35  排液口
【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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