(57)【要約】【課題】  フィルタに付着した汚泥物を効率よく洗浄する。【解決手段】  液体濾過装置は、被処理液体タンク11および処理済液体タンク12の一方からその他方へ液体Ｗ1、Ｗ2を搬送するポンプ13と、搬送される液体Ｗ1、Ｗ2の流れ方向を切換える切換弁14と、被処理液体タンク11に備えられているフィルタ15とを備えている。切換弁14は、弁本体21と、弁本体内を２つの空間に仕切る可動板22と、可動板22を一方向に回転させるモータ23とを備えている。弁本体21に、第１切換口41、第２切換口42、出口43および入口44が形成されている。濾過状態では、可動板22によって仕切られる２つの空間の一方で第１切換口41および出口43が連通させられるとともに、その他方で第２切換口42および入口44が連通させられる。逆洗状態では、同２つの空間の一方で第１切換口41および入口44が連通させられるとともに、その他方で第２切換口42および出口43が連通させられる。【選択図】  図１
2005169183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液体タンク11および処理済液体タンク12と、被処理液体タンク11および処理済液体タンク12の一方からその他方へ液体Ｗ1、Ｗ2を搬送するポンプ13と、搬送される液体Ｗ1、Ｗ2の流れ方向を切換える切換弁14とを備えており、切換弁14が、円筒状胴壁31および胴壁31の両端開口を閉鎖している両端壁32、33よりなる弁本体21と、胴壁31の軸線と一致させられた回転軸線を有しかつ弁本体内を２つの空間に仕切る可動板22と、可動板22を一方向に回転させる回転手段23とを備えており、胴壁31および／または両端壁32、33に、一端を被処理液体タンク11内の被処理液体Ｗ1に浸漬させた第１切換パイプ61の他端に接続された第１切換口41と、一端を処理済液体タンク12内の処理済液体Ｗ2に浸漬させた第２切換パイプ62の他端に接続された第２切換口42と、一端をポンプ13の吸込口16に接続した出口パイプ63の他端に接続された出口43と、一端をポンプ13の吐出口17に接続した入口パイプ64の他端に接続された入口44とがそれぞれに胴壁周方向に隣り合うもの同士間隔をおいて形成されており、可動板22の回転時において、可動板22によって仕切られる２つの空間の一方で第１切換口41および出口43が連通させられるとともに、その他方で第２切換口42および入口44が連通させられる濾過状態での経過時間が、同２つの空間の一方で第１切換口41および入口44が連通させられるとともに、その他方で第２切換口42および出口43が連通させられる逆洗状態での経過時間よりも大となるようになされており、第１切換パイプ61の一端にフィルタ15が被覆されている液体濾過装置。
【請求項２】
可動板22の回転速度が一定となされており、第１切換口41および第２切換口42が、互いに等間隔で配置されており、出口43および入口44が、互いに等間隔で配置されており、第１切換口41および入口44間並びに第２切換口42および出口43間の間隔θ1が、第１切換口41および出口43間並びに第２切換口42および入口44間の間隔θ2よりも大となされている請求項１に記載の液体濾過装置。
【請求項３】
フィルタ15が、濾過材72を有しており、濾過材72が、オープンセル構造をもつ海綿体よりなる請求項１または２に記載の液体濾過装置。
【請求項４】
円筒状胴壁31および胴壁31の両端開口を閉鎖している両端壁32、33よりなる弁本体21と、胴壁31の軸線と一致させられた回転軸線を有しかつ弁本体21内を２つの空間に仕切る可動板22と、可動板22を一方向に回転させる回転手段23とを備えており、胴壁31および／または両端壁32、33に、第１切換口41、第２切換口42、出口43および入口44とがそれぞれに胴壁周方向に隣り合うもの同士間隔をおいて形成されており、可動板22を一方向に回転させるに際し、可動板22によって仕切られる２つの空間の一方で第１切換口41および出口43が連通させられるとともに、その他方で第２切換口42および入口44が連通させられる順送状態での経過時間が、同２つの空間の一方で第２切換口42および出口43が連通させられるとともに、その他方で第１切換口41および入口44が連通させられる逆送状態での経過時間よりも大となるようになされている切換弁。
【請求項５】
可動板22の回転速度が一定となされており、第１切換口41および第２切換口42が、互いに等間隔で配置されており、出口43および入口44が、互いに等間隔で配置されており、第１切換口41および入口44間並びに第２切換口42および出口43間の間隔θ1が、第１切換口41および出口43間並びに第２切換口42および入口44間の間隔θ2よりも大となされている請求項４に記載の切換弁。
【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これに好適に用いられる切換弁に関する。
【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およびこれに好適に用いられる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、被処理液体タンクおよび処理済液体タンクと、被処理液体タンクおよび処理済液体タンクの一方からその他方へ液体を搬送するポンプと、搬送される液体の流れ方向を切換える切換弁とを備えており、切換弁が、円筒状胴壁および胴壁の両端開口を閉鎖している両端壁よりなる弁本体と、胴壁の軸線と一致させられた回転軸線を有しかつ弁本体内を２つの空間に仕切る可動板と、可動板を一方向に回転させる回転手段とを備えており、胴壁および／または両端壁に、一端を被処理液体タンク内の被処理液体に浸漬させた第１切換パイプの他端に接続された第１切換口と、一端を処理済液体タンク内の処理済液体に浸漬させた第２切換パイプの他端に接続された第２切換口と、一端をポンプの吸込口に接続した出口パイプの他端に接続された出口と、一端をポンプの吐出口に接続した入口パイプの他端に接続された入口とがそれぞれに胴壁周方向に隣り合うもの同士間隔をおいて形成されており、可動板の回転時において、可動板によって仕切られる２つの空間の一方で第１切換口および出口が連通させられるとともに、その他方で第２切換口および入口が連通させられる濾過状態での経過時間が、同２つの空間の一方で第１切換口および入口が連通させられるとともに、その他方で第２切換口および出口が連通させられる逆洗状態での経過時間よりも大となるようになされており、第１切換パイプの一端にフィルタが被覆されているものである。
【０００６】
この発明による液体濾過装置では、可動板が半回転する間に、被処理液体タンク内の被処理液体がフィルタによって濾過されて処理済液体となって処理済液体タンクに送られる濾過状態と、処理済液体タンク内の処理済液体がフィルタを通過して被処理液体タンクへ逆送され、この際に、フィルタが洗浄される逆洗状態とに切換えられる。フィルタによる濾過と、フィルタの洗浄とが交互に短時間で繰り替えされることになるから、フィルタの付着した汚濁物の付着の程度は軽微で済み、これを自動的に効率良く洗浄することができる。
【０００７】
さらに、可動板の回転速度が一定となされており、第１切換口および第２切換口が、互いに等間隔で配置されており、出口および入口が、互いに等間隔で配置されており、第１切換口および入口間並びに第２切換口および出口間の間隔が、第１切換口および出口間並びに第２切換口および入口間の間隔よりも大となされていると、濾過状態と逆洗状態の切換は、可動板を一定速度で回転させるだけでよいから、可動板を回転させる機構を簡単にすることができる。
【０００８】
また、フィルタが、濾過材を有しており、濾過材が、オープンセル構造をもつ海綿体よりなると、濾過材の弾性力によって汚濁物を濾過材から効率良く剥離させることができる。
【０００９】
この発明による切換弁は、円筒状胴壁および胴壁の両端開口を閉鎖している両端壁よりなる弁本体と、胴壁の軸線と一致させられた回転軸線を有しかつ弁本体内を２つの空間に仕切る可動板と、可動板を一方向に回転させる回転手段とを備えており、胴壁および／または両端壁に、第１切換口、第２切換口、出口および入口とがそれぞれに胴壁周方向に隣り合うもの同士間隔をおいて形成されており、可動板を一方向に回転させるに際し、可動板によって仕切られる２つの空間の一方で第１切換口および出口が連通させられるとともに、その他方で第２切換口および入口が連通させられる順送状態での経過時間が、同２つの空間の一方で第２切換口および出口が連通させられるとともに、その他方で第１切換口および入口が連通させられる逆送状態での経過時間よりも大となるようになされているものである。
【００１０】
この発明による切換弁では、可動板が半回転する間に、液体の流れを、順送状態および逆送状態に切り換えることができる。
【００１１】
さらに、可動板の回転速度が一定となされており、第１切換口および第２切換口が、互いに等間隔で配置されており、出口および入口が、互いに等間隔で配置されており、第１切換口および入口間並びに第２切換口および出口間の間隔が、第１切換口および出口間並びに第２切換口および入口間の間隔よりも大となされていると、簡単な機構でもって可動板を回転させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、フィルタに付着した汚泥物を効率よく洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
図１を参照すると、液体濾過装置は、被処理液体タンク11および処理済液体タンク12と、被処理液体タンク11および処理済液体タンク12の一方からその他方へ液体を搬送するポンプ13と、搬送される液体の流れ方向を切換える切換弁14とを備えている。被処理液体タンク11内にはフィルタ15が備えられている。
【００１５】
被処理液体タンク11には被処理液体Ｗ1が、処理済液体タンク12には処理済液体Ｗ2がそれぞれ溜められている。
【００１６】
ポンプ13は、吸込口16および吐出口17を有している。
【００１７】
切換弁14は、中空状弁本体21と、弁本体21内を２つの空間に仕切る可動板22と、可動板22を回転させるためのモータ23（図３参照）とを備えている。
【００１８】
弁本体21は、図３に詳細に示すように、円筒状胴壁31と、胴壁31の後端開口縁部にこれと一体的に設けられている後端壁32と、胴壁31の前端開口に被覆されている前端壁33とよりなる。
【００１９】
前端壁33には、第１切換口41、第２切換口42、出口43および入口44がそれぞれ設けられている。第１切換口41、第２切換口42、出口43および入口44は、いずれも同径の円形で、胴壁31軸線を中心Ｏとする円周Ｃ上に一列に並んでいる。第１切換口41および第２切換口42は、互いに１８０度の角度をもって隔てられている。出口43および入口44は、これもまた、互いに１８０度の角度をもって隔てられている。
【００２０】
第１切換口41および入口44のなす第１角度θ1並びに第２切換口42および出口43のなす第１角度θ1は、互いに等しい。第１切換口41および出口43のなす第２角度θ2並びに第２切換口42および入口44のなす第２角度θ2は、互いに等しい。θ1＋θ2＝１８０度である。θ1：θ2＝３：１である。
【００２１】
可動板22は、胴壁31軸線Ｏと一致させられた回転軸線を有しかつ胴壁31軸線からその半径方向に反対方向にのびた二股アーム状のものである。可動板22の両先端部には幅狭部22aが設けられている。幅狭部22aの幅は、第１切換口41等の径より若干小さく形成されている。可動板22の回転にともない、幅狭部22aが第１切換口41等の開口を横切るようになっている。幅狭部22aによって第１切換口41等は、完全に塞がれることはないようになっている。もし仮に、一瞬でも、第１切換口41等が完全に塞がれてしまうと、液体の流れが遮断されることになり、ポンプ13に過大な負荷が作用することになる。
【００２２】
モータ23は、胴壁31軸線上を弁本体21内を横断するようにのびた出力軸51を有している。出力軸51には可動板22が固定されている。
【００２３】
被処理液体Ｗ1にはフィルタ15を介して第１切換パイプ61の一端が浸漬され、その他端は第１切換口41に接続されている。処理済液体Ｗ2には第２切換パイプ62の一端が浸漬され、その他端は第２切換口42に接続されている。吸込口16および出口43は、出口パイプ63によって接続されている。吐出口17および入口44は、入口パイプ64によって接続されている。
【００２４】
図４に詳細に示すように、フィルタ15は、ケーシング71およびこれに充填されている濾過材72よりなる。
【００２５】
ケーシング71は、下方開放箱形ケーシング本体81と、これの下方開口に被覆されている底板82とよりなる。
【００２６】
ケーシング本体81の頂壁中央部には上方突出状注出筒部83が設けられ、これに、第１切換パイプ61の一端が接続されている。ケーシング本体81内の高さの中程には仕切壁84が設けられている。仕切壁84の中央部には連通孔85が形成されている。連通孔85には上金網86が被覆されている。底板82には、連通孔85と同形状の流入孔87が形成され、これには、下金網88が被覆されている。
【００２７】
濾過材72は、上金網86および下金網87で圧縮状体に挟まれている多数の小片91よりなる。各小片91は、オープンセル構造をもつ海綿体（所謂スポンジ）よりなる。
【００２８】
ケーシング本体81の周壁近くにある小片91は、連通孔85および流入孔87の周縁部で上下から挟まれている。このため、同周壁内面と、これと相対する同小片91の外周面の間から被処理液体Ｗ1が濾過されないで素通りすることが防止される。
【００２９】
可動板22の位置によってポンプ13によって送られる液体は、濾過状態および逆洗状態に切り換えられる。図１(a)に、濾過状態が示され、図１(b)に、逆洗状態が示されている。
【００３０】
濾過状態では、可動板22によって仕切られる２つの空間の一方で第１切換口41および出口43が連通させられるとともに、その他方で第２切換口42および入口44が連通させられている。逆洗状態では、同２つの空間の一方で第１切換口41および入口44が連通させられるとともに、その他方で第２切換口42および出口43が連通させられている。
【００３１】
モータ23によって可動板22は、図１中、時計方向に一定速度で回転させられる。
【００３２】
濾過状態では、被処理液体Ｗ1は、フィルタ15を通過し、処理済液体Ｗ2となって、第１切換口41から弁本体21内に送られ、出口43を通じてポンプ13へ送られる。ポンプ13へ送られた処理済液体Ｗ2は、入口44から弁本体21内へ送られ、第２切換口42を通じて処理済液体タンク12へ送られる。
【００３３】
逆洗状態では、処理済液体Ｗ2は、第２切換口42から弁本体21内に送られ、出口43を通じてポンプ13へ送られる。ポンプ13へ送られた処理済液体Ｗ2は、入口44から弁本体21内へ送られ、第１切換口41を通じて、フィルタ15を逆に通過した後に、被処理液体タンク11へ送られる。処理済液体Ｗ2がフィルタ15が逆に通過する際に、濾過材72に付着していた汚濁物は濾過材72から除去される。
【００３４】
濾過状態で可動板22が移動させられる経過時間と、逆洗状態で可動板22が移動させられる経過時間との比は、第１角度θ1と第２角度θ2の比に等しい。
【００３５】
例えば、可動板22が３６０度１回転する時間が８秒であるとすると、３秒ずつ、全部で６秒が濾過状態にあてられ、３秒の濾過状態毎に、１秒ずつ、全部で２秒が逆洗状態にあてられる。したがって、可動板22が３６０度１回転する間に、被処理液体Ｗ1が実際に送られる時間は、４秒間である。
【００３６】
上記において、第１切換口41等は、弁本体21の前端壁33に設けられているが、これに代わり、第１切換口41等は、弁本体21の胴壁31、後端壁32に設けられていもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明による液体濾過装置の概略全体構成を濾過動作とともに示す説明図である。
【図２】同液体濾過装置の切換弁14の横断面図である。
【図３】同縦断面図である。
【図４】同液体濾過装置のフィルタ15の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
11  タンク
12  タンク
13  ポンプ
14  切換弁
15  フィルタ
16  吸込口
17  吐出口
21  弁本体
22  可動板
23  モータ
31  胴壁
32、33  端壁
41  第１切換口
42  第２切換口
43  出口
44  入口
61  第１切換パイプ
62  第２切換パイプ
63  出口パイプ
64  入口パイプ
72  濾過材
【図１】
2005169183.tif 000003
【図２】
2005169183.tif 000004
【図３】
2005169183.tif 000005
【図４】
2005169183.tif 000006