(57)【要約】【課題】海水、泥水等を凝集剤とか砂濾過等を不要として清水とすることができるから、ＲＯ膜濾過装置をコンパクト化することができ、しかも容易に逆洗できる濾過装置を提供する。【解決手段】内周面がサイクロン形状の容器と、該容器内に位置する下端が閉鎖した回転筒体と、該回転筒体外周に多数のブラシを設けたサイクロン形状の濾過ブラシと、前記回転筒体に設けた多数の小孔とを具備し、前記容器内に流入させた被処理水は、容器下部から排出される泥水と、ブラシを通って小孔から筒体内に流入する清水とに分離し、逆洗は、回転銃体に洗浄液を導入することにとによって、容易に行なうことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面がサイクロン形状の容器と、該容器内に位置する下端が閉鎖した回転筒体と、該回転筒体外周に多数の線状体からなるブラシを設けたサイクロン形状の濾過ブラシと、前記回転筒体に設けた多数の小孔とを具備し、前記容器内に流入させた被処理水は、容器下部から排出される泥水と、濾過ブラシを通って前記小孔から回転筒体内に流入する清水とに分離する濾過装置。
【請求項２】
濾過ブラシの前記隣接する線状体は、太い部分を有し、一部接触する請求項１記載の濾過装置。
【請求項３】
前記回転筒体内に洗浄水を流入させ、回転筒体を回転させて、洗浄水と一緒にブラシに付着した不溶物を吹き飛ばして逆洗する請求項１又は２記載の濾過装置。
【請求項４】
前記回転筒体には、濾液の出口になるパイプが内装され、前記サイクロン形状の容器下端は、ドレン出口に形成され、容器上端には蓋体の開口に被処理液導入パイプを連結する請求項１〜３のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項５】
前記被処理液導入パイプは、切替弁Ｂに連結され、連続運転時（濾過時）は、切替弁Ｂによって、切替弁Ａへの配管に連通し、切替弁Ａによって、原水入口に連通し、前記濾液の出口になるパイプは、切替弁Ｃに連結され、切替弁Ｃによって、濾過水出口パイプに連通するように切り替えられている請求項４記載の濾過装置。
【請求項６】
前記濾液の出口になるパイプは、切替弁Ｃに連結され、逆洗時は、切替弁Ｃによって、切替弁Ｂに連通し、切替弁Ｂによって、切替弁Ａへの配管に連通し、該配管は、切替弁Ａによって、洗浄水入口に連通するように切り替えられている請求項４記載の濾過装置。
【請求項７】
前記回転ブラシの回転筒体は、上下を軸受で支持されている請求項１〜６のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項８】
前記回転ブラシは、多数の直径０．３〜１mmの線状体で形成する請求項１〜７のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項９】
前記線状体は、繊維又は繊維状部材で形成する請求項１〜８のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項１０】
前記回転筒体の線状体と線状体との間に形成する多数の小孔は、直径０．５〜１mmである請求項１〜９のいずれかに記載の濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、海水、河川水等を凝集剤を添加して分離することと、砂濾過等の前濾過装置等を不要とし、しかも逆洗により繰り返し使用できるようにした濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＯ膜を使用した濾過装置は、放射性物質、細菌、海水中の金属イオン、塩素イオン等を除去できることは知られている。しかしながら、海水、河川水等を濾過する場合は、凝集剤を添加して撹拌し、分離した上澄み水をサイクロンに入れ、更に砂濾過した後、ＲＯ膜を使用して濾過している。このようにしないと、ＲＯ膜が１年程度で使用不能になるからである。
【０００３】
上記したように、ＲＯ膜で濾過するには、実際には、ＲＯ膜濾過器以外に沢山の濾過器やタンク、配管等を必要としたので、装置が大変大掛かりなものとなる問題があった。そればかりか、砂濾過器は、逆洗が非常に難しい問題があったから、砂を交換しなければならなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、海水、河川水等を凝集剤とか砂濾過等を不要として清水とすることができるほか、ＲＯ膜濾過装置をコンパクト化することができ、しかも容易に逆洗できる濾過装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的に沿う本発明の構成は、内周面がサイクロン形状の容器と、該容器内に位置する下端が閉鎖した回転筒体と、該回転筒体外周に多数の線状体からなるブラシを設けたサイクロン形状の濾過ブラシと、前記回転筒体に設けた多数の小孔とを具備し、前記容器内に流入させた被処理水は、容器下部から排出される泥水と、濾過ブラシを通って前記小孔から回転筒体内に流入する清水とに分離することを特徴とする。
【０００６】
濾過ブラシの前記隣接する線状体は、太い部分を有し、一部接触するように形成するのが好ましい（請求項２）。
【０００７】
前記回転筒体内に洗浄水を流入させ、回転筒体を回転させて、洗浄水と一緒にブラシに付着した不溶物を吹き飛ばして逆洗することができる（請求項３）。
【０００８】
前記回転筒体には、濾液の出口になるパイプが内装され、前記サイクロン形状の容器下端は、ドレン出口に形成され、容器上端には蓋体の開口に被処理液導入パイプを連結するように構成すると良い（請求項４）。
【０００９】
前記被処理液導入パイプは、切替弁Ｂに連結され、連続運転時（濾過時）は、切替弁Ｂによって、切替弁Ａへの配管に連通し、切替弁Ａによって、原水入口に連通し、前記濾液の出口になるパイプは、切替弁Ｃに連結され、切替弁Ｃによって、濾過水出口パイプに連通するように切り替えられている（請求項５）。
【００１０】
前記濾液の出口になるパイプは、切替弁Ｃに連結され、逆洗時は、切替弁Ｃによって、切替弁Ｂに連通し、切替弁Ｂによって、切替弁Ａへの配管に連通し、該配管は、切替弁Ａによって、洗浄水入口に連通するように切り替えられている（請求項６）。
【００１１】
前記回転ブラシの回転筒体は、上下を軸受で支持するのが好ましい（請求項７）。前記ブラシは、多数の直径０．３mm〜１．０mmの線状体で形成するのが好ましい（請９８）。前記回転筒体の線状体と線状体との間に形成する多数の小孔は、直径０．５〜１mmとするのが好ましい（請求項１０）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、サイクロンと遠心分離の原理によって、重いものは、外方で且つ下方に移動することと、細い線状体が変形して積層した隙間は、粒状物は通過し得ないので、この隙間を染み込むように通過した清水のみを、回転筒体の小孔から分離できると共に、逆洗により、ブラシに付着した不溶物を容易に除去できるから、この濾過装置のライフサイクルが極めて長い利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の装置で連続運転時の切替弁操作を示す断面図である。
【図２】本発明の装置で自動洗浄時の切替弁操作を示す断面図である。
【図３】本発明の装置の運転時の平面図である。
【図４】本発明の装置の洗浄工程時の平面図である。
【図５】本発明の装置で濾過している状態を示す断面図である。
【図６】図５のＡ―Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００１４】
１              サイクロン形状の容器
２              濾過ブラシ
３              小孔（吸引孔）
４              回転筒体
１０            濾過水を取り出すパイプ
１３            被処理液導入パイプ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例を示す断面図であるが、架台に取り付けられたサイクロン形状の容器１に、多数の小孔（吸引孔）３を有する下端が閉鎖した回転筒体４が内装されている。回転筒体４外周に多数の細い線状体（直径０．７mm）からなる濾過ブラシ２が、隣接する線状体が互いに部分的に接触するように設けられている。尚、濾過ブラシ２外周も容器内面と同様のサイクロン形状に形成されている。
【００１７】
回転する筒体４下端は、回転軸固定ベアリングに支持され、上部はサイクロン形状の容器１の蓋体５に固定されたベアリング６に支持されている。回転軸固定ベアリングは、サイクロン形状の容器１下部に固定された流体が通過し得る支持板７に固定されている。サイクロン形状の容器１下端は、清水と分離された泥水のドレン出口に形成されている。
【００１８】
回転する筒体４上端の蓋体８には、メカニカルシールを内装した短筒体９が連設され、該短筒体の上部の抑え金具と下部の蓋体８には、濾過水を取り出すパイプ１０が貫通し、該パイプ１０は、回転する筒体４中央より下方に達している。パイプ１０は、停止時の残存清水量を少なくできることから、回転筒体４内中央より多少下に位置するのが好ましい。パイプ１０の上端は切替弁Ｃ（三方弁）に連結されている。切替弁Ｃは、連続運転時は、パイプ１０を濾過水出口のパイプ１１に連結するように切り替えられている。
【００１９】
短筒体の外周には、大歯車１２が固定され、該大歯車１２は、回転制御モーターの回転軸に固定された歯車に歯合している。
【００２０】
回転制御モーターは、容器１の蓋体上に固定されたモーターサポートに固定され、該蓋体５には、被処理水の流入口が形成され、該流入口は、被処理液導入パイプ１３を介して、切替弁Ｂ（三方弁）に連結されている。切替弁Ｂは、運転時は、被処理液導入パイプ１３を、切替弁Ａ（三方弁）への配管に連結するように切り替えられている。
【００２１】
切替弁Ａは、原水入口か、洗浄水入口に連通するかに切替できるものであるが、運転時は、原水入口に連通するように切り替えられている。切替弁Ａを図１のように切り替えると、切替弁Ｂ及び切替弁Ｃも、当然図１に示すように切り替えられるようになっている。
【００２２】
上記のように構成されているので、運転時は、切替弁Ａによって、原水入口と配管とが連通し、モーターにより駆動するポンプによって、原水を配管を通って、切替弁Ｂからサイクロン形状の容器１内に流入させ、モーターで歯車を介して回転軸を高速回転させることによって、濾過ブラシは高速回転し、サイクロンと遠心分離の原理によって、不溶物は外方で下方に移動し、変形した多数のブラシの隙間を染み込むように通過した清水のみが回転する筒体の吸引孔３を通って、切替弁Ｃから濾過水出口に流出する。
【００２３】
図３は、運転時の状態を示す平面図である。泥水出口は、図１のドレン出口に泥水出口となるパイプが結合されている。モーターで歯車を介して回転筒体で濾過ブラシを回転させている容器内に、原水入口から被処理水を導入し、濾過ブラシによって、被処理水は濾過水と泥水に分離されることを示すものである。
【００２４】
図２は、タイマーにより、自動洗浄時に切替弁を切り替えて、自動洗浄している状態を示すものである。
【００２５】
切替弁Ａによって、配管は、洗浄水入口に連通するように切り替えられているので、モーターで駆動するポンプによって、洗浄水は、配管を通って、切替弁Ｂに送られる。切替弁Ｂによって、洗浄水は切替弁Ｃに送られるパイプ１４と連通するように切り替えられ、切替弁Ｃによって、洗浄水は、回転筒体内のパイプ１０に連通するように切り替えられている。従って、モーターで歯車を介して高速回転している筒体内に洗浄水は流入するが、流入した洗浄水は、筒体の小孔（吸引孔）３を通って濾過ブラシ２から不溶物と一緒に勢い良く噴出する。不溶物を混入した洗浄水は、ドレン出口から排出される。
【００２６】
上記実施例では、回転筒体４は、小径の筒体の外周に間隔付けて大径の筒体を配設して、その間に空気室を形成し、空気室上下は閉鎖された形状に形成されている。これは必ずしもこのようでなくともよく、単一の筒体構造の回転筒体であっても差し支えない。
【００２７】
図４は、洗浄工程時の状態を示す平面図である。原水入口は、ストップの状態であり、モーターで歯車を介して回転している回転筒体内に、洗浄水入口からの洗浄水が流入し、洗浄水は回転ブラシからブラシに付着している不溶物と共に噴出し、泥水として泥水出口から除去される。
【００２８】
図５は、本発明の他の実施例を示すものであり、回転配管の下端は、底部に固定した支持部材１５に固定された軸受で支持し、上部は蓋体５に固定した軸受で支持している。尚、支持部材１５には、泥水が通過する開口が形成されているのは勿論である。
【００２９】
回転配管の上端部にはメカニカルシールが装着され、上端には抑え金具が固定されている。抑え金具とメカニカルシールにはパイプ１０が嵌挿され、パイプ１０は、回転配管の中央より下方に位置している。
【００３０】
濾過ブラシの隙間を通って濾過された清水は、吸引穴（小孔）３から流入し、矢印で示すように移動して、パイプ１０から濾過水出口に流出する。
【００３１】
図６は、図５の断面図であるが、隣接するブラシは、一部接触する中央部が太い丸みを帯びた形状に形成されている。先端に向かって先太となる形状、例えば、扇形に形成するのが特に好ましい。要するに、隣接するブラシが一部接触し易い形状とするのが好ましい。隣接するブラシが一部が完全に接触していなくとも、近接状態であれば、線状体は、回転により倒れるので差し支えない。近接状態とは、好ましくは、線状体固定部で３mm以下、特に好ましくは２mm以下の隙間である。線状体と線状体との間に吸引穴（小孔）３を形成するので、線状体固定部で１mm程度の隙間は必要である。
【００３２】
ブラシの太さは、好ましくは０．５mm〜１mmである。太すぎると、不溶物を完全に分離するのが困難になる。図６の形状とする場合は、固定部の細い部分の太さが、この範囲内とするのが好ましい。
【００３３】
この実施例では、ナイロン製のブラシを使用したが、繊維又は繊維状部材で形成するのが好ましい。ブラシの材質は、０．５mm〜１mmにできるなら、金属であっても差し支えない。
【００３４】
図１の連続運転時の切替弁と図２の自動洗浄時の切替弁との切り替えは、被処理液に応じて、それぞれ何時間かタイマーで適宜設定しておくと良い。
【００３５】
本発明の濾過装置は、ＲＯ膜濾過等の前濾過装置として使用するのに適しているが、被処理水によっては、この濾過装置単独で使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の濾過装置を使用することによって、凝集剤での処理とか、砂濾過を不要とすることができるから、ＲＯ膜等を使用する濾過装置を極めてコンパクトにできると共に、逆洗により繰り返し使用することができるから、経済的な面でも極めて優れている。
【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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