JP2000342914A - 濾過器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目詰まりのない長期の繰り返し使用可能な濾
過特性を得る。 【解決手段】 磁性体格子２を挟んで原水室３と処理水
室４からなり、前記原水室３と処理水室４共に水が流入
あるいは排水する給排水口５，６を有し、前記磁性体格
子２上に成層するように設けた磁性粉体と磁石８とで構
成され、前記磁性体格子２は磁性粉体よりも大きい目開
きを有しかつその近傍に磁性体格子２の磁化手段９を設
けたもので、磁性粉体を保持する構成を無くすことがで
き目詰まりの心配が無く、長期に渡って繰り返し使用可
能な性能の安定した濾過器を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、使用済みの風呂の
水を浄化したり、水道水の濁り成分を除去する等の用途
に使用する水の浄化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来使用している水の浄化装置として
は、重力沈降や遠心沈降を利用する沈降分離法、浮力を
用いる浮上分離法、固形浮遊物を篩い取る濾過法等があ
る。

【０００３】この濾過法は比較的小型の装置で大きな処
理流量を得ることができ、汎用されている。濾過法はま
た、多孔性の膜表面に孔径より大きな固体粒子を捕捉す
る単層濾過と、積層した粉体や繊維、３次元の網目構造
体等の層状の濾過層を用いて、濾過層の内部の間隙に固
体粒子を捕捉する重層濾過に大別される。いずれの方法
も、濾過を続けるうちに捕捉した固体粒子によって濾材
が閉塞されるため、濾材の交換や濾材に付着した固体粒
子を剥離する再生が必要となる。

【０００４】これらの濾過法のうち、大粒の粉体をカラ
ム状に充填して用いる重層濾過は砂濾過と呼ばれてい
る。砂濾過には、逆洗と呼ばれる濾過層の再生が一般的
に行われている。すなわち濾過層を水流で巻き上げ、捕
捉した固体粒子を水流で洗い流し、さらに重力沈降を用
いて濾材を積層させるものであり、流路の切り替えだけ
で再生が可能である点で優れており、汎用される濾過形
式となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の砂濾過は、
粒径がマイクロメーター程度の固体粒子を濾別しようと
した場合に、一般家庭で使用できる程度の装置の大きさ
としたときには、逆洗を実行することができないという
課題を有している。すなわち、使用する濾材の粒径を被
濾過物の粒径近くまで小さくする必要があって、このよ
うな微粒子の濾材は、重力沈降の速度が遅く、従って、
重力沈降速度の差をもって、被濾過物の粒子と分別し、
さらに濾材を沈降成層させる従来の逆洗は成り立たない
ものである。

【０００６】また、濾材に付着した固体粒子もマイクロ
メーター程度のサイズになると分子間力等の吸着力の影
響が大きく作用して水流だけでは洗い流せなくなってい
た。

【０００７】また、使用する濾材を保持するための支持
材においては、その濾材が流失しないため細かな間隙構
造となっている。そのためこの支持材のつまりも水流だ
けでは洗い流せなくなっている。さらにこの濾過を繰り
返し繰り返し使い続けると少しづつ目詰まりが進行して
いき、最終的には支持材が閉塞してしまうという事態に
陥ることもある。

【０００８】図８には、従来の磁性粉体７の保持する構
成を示す。図のように、磁性粉体７より目開きの小さい
もので抜けないようにし成層させているものである。物
理的にもわかるように抜けて流失はしにくいが、詰まり
やすいのも明確である。特に濾過時の流れの力や磁性粉
体７の小さいものなどは目の中に入り込み易く、目を押
し広げて入ってしまうと逆洗浄で分離することは困難と
なる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はこの様な従来の
方法が有している課題を解決するもので、濾材として磁
性粉体を用い支持材上に成層して濾過層として使用し、
逆洗時に磁力を利用して磁性粉体の逸失を防止する濾過
器としているものである。

【００１０】濾過器内で磁性粉体を保持するための支持
材は上述したように繰り返しにより徐々に閉塞に至る。
本発明の解決手段はこの閉塞問題を抜本的に解決するも
ので、保持機構そのものをまったく異なる発想で構築し
ている。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、原水
室給排水口から流入する水が磁性体格子上に磁化手段を
用いて成層した磁性粉体により構成した濾過層によって
濾過され、処理水室給排水口から排水される。逆洗時に
は磁化手段を解除し、磁石を動作させて磁性粉体を吸引
し磁性体格子から分離させる。同時に汚れも分離させ
る。

【００１２】そして処理水室給排水口から給水し分離し
た固体粒子を原水室給排水口から排出するものである。

【００１３】請求項２に記載した発明は、磁化手段は濾
過器の外側に設けているため、処理水室の中での邪魔と
はならずスムーズな濾過通路が確保できる。

【００１４】請求項３に記載した発明は、磁性体格子は
少なくとも一つ以上設けた構成としている。そのため、
最初の磁性体格子をすり抜けた磁性粉体も次の磁性体格
子に捕捉され成層される。

【００１５】請求項４に記載した発明は、磁性体格子は
処理水室側の方の目開きを小さくしているため磁性体格
子上の濾過粒子の大きさを変えることができ本来大きな
ものから取り除いていくという濾過のベストの状態が確
保できるものである。

【００１６】請求項５に記載した発明は、濾過器は原水
室が磁性体格子に向かうにつれ面積を小さくしている。
そのため、磁性体格子の上への速やかな磁性粉体の成層
ができ、かつ逆洗浄の時に分散がしやすく磁性粉体と固
形粒子との分離が効率よくできるものである。

【００１７】請求項６に記載した発明は、原水室と処理
水室の給排水口の間で循環できる構成としている。その
ため、磁性粉体自体に固形粒子が付着し、分離が困難と
なった場合でも、本発明では磁性体格子の間を磁性粉体
が簡単に通り抜ける構成としているため、循環により汚
れた磁性粉体があちこちに衝突し、何回も循環している
間に付着した固形粒子等が分離できるものである。これ
は逆洗水として排水しなくともよく無駄がない。

【００１８】

【実施例】（実施例１）以下本発明の実施例１について
説明する。図１は本実施例の構成を示す断面図である。
１は、磁性体格子２を挟んで原水室３と処理水室４を構
成する濾過器、５は原水室３に水を給排水する原水室給
排水口、６は処理水室４に水を給排水する処理水室給排
水口である。原水室３内には、磁性体格子２上に磁化手
段９によって成層するように設けた磁性粉体７と、磁石
８である。磁性体格子２としては、本実施例では４３０
系の磁性体ステンレス金属のメッシュを用いているが、
一般的な磁性体金属類であれば使用することも可能であ
る。例えばフェライトを棒状に焼結したものを格子状に
組んでもよい。

【００１９】また磁性粉体７としては、フェライト・マ
グネタイトの粉体、鉄・ニッケル・クロム等の粉体、ネ
オジゥム等の希土類等を使用している。磁石８はコアと
コイルとにより構成している。

【００２０】以下本実施例の動作について説明する。例
えば図示していないポンプを使用して、風呂の水を原水
室給排水口５に導くと、濾過層を構成する磁性粉体７が
水中の固体粒子等を捕捉し濾過するものである。濾過さ
れた水は、磁性粉体７を成層した磁性体格子２を通過し
て処理水室給排水口６から排出される。この水は、十分
再利用できる程度に浄化されており、生活用水として再
び利用できるものである。この濾過を繰り返すと、濾過
層は前記固体粒子等の不純物によって目詰まりしてくる
ものである。従って、ある程度使用すると濾過層に付着
した不純物を除去する必要がある。この除去は、以下に
示す逆洗によって行うものである。

【００２１】つまり、先ず磁石８を構成するコイルに通
電してコアを磁化しこの磁力によって磁性粉体７を誘引
できる状態にする。その状態で磁化手段９を解除し成層
していた磁性体７を分離する。その後逆方向に水を流す
と磁性粉体７は磁性体格子２から剥離されるとともに、
磁性粉体７に付着した固体粒子等の不純物も剥離され、
図２に示すように磁性粉体７のみが磁石８に吸着され
る。

【００２２】図中の矢印は逆洗時の流れの方向を示して
いる。すなわち、処理水室給排水口６から水を通水する
と、磁性体格子２を通過した水は、原水室３内に浮遊す
る不純物を洗浄して原水室給排水口５から排水される。
この排水は、系外（図示なし）に廃棄するものである。
こうして磁性粉体７の表面に付着した固体粒子等の不純
物は、排水と共に系外に廃棄されるものである。こうし
て、処理水室給排水口６に流入する水を止めてから前記
コイルへの通電を停止し磁化手段９を使うと、磁性粉体
７は、磁石８から離れ、重力によって落下と磁化手段９
への吸引により、再び磁性体格子２上に積層して濾過層
を構成するものである。図中の排出されているものは固
形粒子等の汚れである。

【００２３】すなわち、従来のように目開きの磁性粉体
７より小さい網を使用しての保持する構成としていない
ため磁性粉体７や固形粒子が目詰まりするということが
全くない。

【００２４】以上のように本実施例によれば、磁性体格
子２上に成層した磁性粉体７を濾過層として使用し、逆
洗時に磁石８の磁力を利用して磁性粉体７の逸失を防止
しつつ、磁化手段９を解除することで磁性粉体７の保持
をなくすため詰まることがない。磁性体格子９は最初か
ら磁性粉体７よりも大きな目開きであるため当然のこと
である。

【００２５】（実施例２）また図３に示しているよう
に、磁化手段９は濾過器１の外側に設けているため、処
理水室４の中での邪魔とはならずスムーズな濾過通路が
確保できる。また濾過手段への通電手段においても防水
性等を考慮せずともよく設計や組立が簡易となるメリッ
トがある。

【００２６】（実施例３）また図４に示しているよう
に、磁性体格子２は少なくとも一つ以上設けた構成とし
ている。そのため、最初の磁性体格子２をすり抜けた磁
性粉体７も次の磁性体格子２に捕捉され成層される。そ
の結果磁性粉体７の流失防止効果と多層の濾過が可能と
なる。

【００２７】（実施例４）また図5に示しているよう
に、磁性体格子２は処理水室４側の方の目開きを小さく
しているため磁性体格子２上の濾過粒子の大きさを変え
ることができ本来大きなものから取り除いていくという
濾過のベストの状態が確保できるものである。

【００２８】構成としては、目開きが小さいほど磁性粉
体７が密に成層するためで、目開きが小さいほど成層し
やすくなる。本実施例では、目開きの小さい磁性体格子
２の方に磁力が強くなる構成としている。図でもわかる
ように磁化手段９からの距離を変えている。

【００２９】（実施例５）また図６に示しているよう
に、濾過器１は原水室３が磁性体格子２に向かうにつれ
面積を小さくしている。そのため、磁性体格子２の上へ
の速やかな磁性粉体７の成層ができ、かつ逆洗浄の時に
分散がしやすく磁性粉体７と固形粒子との分離が効率よ
くできるものである。

【００３０】（実施例６）また図７に示しているよう
に、原水室３と処理水室４の給排水口５、６の間で循環
できる構成としている。そのため、磁性粉体７自体に固
形粒子が付着し、分離が困難となった場合でも、本発明
では磁性体格子２の間を磁性粉体７が簡単に通り抜ける
構成としているため、循環により汚れた磁性粉体７があ
ちこちに衝突し、何回も循環している間に付着した固形
粒子等が分離できるものである。これは逆洗水として排
水しなくともよく無駄がない。本実施例では図示はして
いないがポンプにより強制循環している。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、磁性体格子と磁化手段を用い
ることにより本来磁性粉体を保持する構成を無くすこと
ができたものである。結果として、当然まったく目詰ま
りの心配が無くなった。これにより長期に渡って繰り返
し使用可能な性能の安定した濾過器を実現するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１である濾過器の濾過時の構成
を示す断面図

【図２】同濾過器の逆洗状態における構成を示す断面図

【図３】同実施例２の濾過器の構成を示す断面図

【図４】同実施例３の濾過器の構成を示す断面図

【図５】同実施例４の濾過器の構成を示す断面図

【図６】同実施例５の濾過器の構成を示す断面図

【図７】同実施例６の濾過器の構成を示す断面図

【図８】従来の磁性粉体の保持機構を示す断面図

【符号の説明】

１ 濾過器 ２ 磁性体格子 ３ 原水室 ４ 処理水室 ５ 原水室の給排水口 ６ 処理水室の給排水口 ７ 磁性粉体 ８ 磁石 ９ 磁化手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 隆幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宮田 肇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡 浩二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性体格子を挟んで原水室と処理水室から
   なり、前記原水室と処理水室共に水が流入あるいは排水
   する給排水口を有し、前記磁性体格子上に成層するよう
   に設けた磁性粉体と磁石とで構成され、前記磁性体格子
   は磁性粉体よりも大きい目開きを有しかつその近傍に磁
   性体格子の磁化手段を設けた濾過器。
2. 【請求項２】磁化手段は濾過器の外側に設けた請求項１
   記載の濾過器。
3. 【請求項３】磁性体格子は少なくとも一つ以上設けてな
   る請求項１記載の濾過器。
4. 【請求項４】磁性体格子は処理水室側の方が目開きが小
   さくした請求項３記載の濾過器。
5. 【請求項５】濾過器は原水室が磁性体格子に向かうにつ
   れ面積を小さくした請求項１記載の濾過器。
6. 【請求項６】原水室と処理水室の給排水口の間で循環で
   きる構成とした請求項１記載の濾過器。