JPS6094Y2 - 自己作動三方弁を用いた濾過装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は容器内に砂またはアンスラサイトなどの濾過層
を有する圧力式あるいは重力式の下向流型の濾過装置に
関するもので、濾過装置の逆洗系路に、液圧によって自
動的に流路を切り換えることができる自己作動三方弁を
設け、被処理液の通液および濾過層逆洗などの操作を自
動弁などを使用せずに、簡易な弁および配管により自動
的に行なう濾過装置を提供するものである。

従来の圧力式あるいは重力式の下向流型の濾過装置は、
濾過系路および逆洗系路のそれぞれに複数個ずつの自動
弁を設け、当該装置を自動化しているが、特に逆洗系路
に使用する自動弁は逆洗流量が通液流量の４〜５倍とな
るため、相当大きなものが必要となるなど、高価な自動
弁を多数段けなければならず、またその操作源設備も設
けなければならないという欠点がある。

本考案はこのような従来の濾過装置の欠点を解決するも
ので、特異な三方弁を付設した濾過装置に関するもので
ある。

すなわち本考案は、下降流型の濾過装置において、最上
部を上部弁座で密閉するとともに、加圧液流入口を上方
部側面に、処理液流出口を中間部側面に、加圧液流出口
兼処理液流入口を最下部にそれぞれ付設した中空筒状の
弁ケース内に、上部開口部と下部開口部を有し、かつ外
周部に鍔状のシール部を付設した中空筒状の弁体をスプ
リングを介して摺動可能に取り付けた三方弁を用い、当
該三方弁の加圧液流出口兼処理液流入口と濾過塔の下部
とを流出管で連通し、また当該三方弁の加圧液流入口に
逆洗液流入管を連通腰さらに当該三方弁の処理液流出口
に処理液流出管を連通し、濾過塔の逆洗にあたっては前
記スプリングの復元力より強い液圧を有する逆洗液を加
圧液流入口に流入させ、当該液圧を当該三方弁の弁体に
加え、弁体の下部開口部を加圧液流出口兼処理液流入口
に圧着連通させることによって、処理液流出口を弁体の
側面で閉鎖して逆洗流路を形成し、また濾過塔の濾過処
理にあたっては、前記スプリングの復元力によって弁体
の上部開口部を弁ケースの上部弁座に圧着させて、弁体
の側面で加圧液流入口を閉鎖して濾過流路を形成するこ
とを特徴とする。

以下に本考案の実施態様の一例を図面に従って詳細に説
明する。

第１図は本考案の濾過装置の系統図であり、砂あるいは
アンスラサイトなどからなる濾過層３を有する濾過塔２
の上方に被処理液流入管４および逆洗排液管１０を連通
する。

１は、後で詳しく説明するが、相互に連通する加圧液流
入口１２、加圧液流出口兼処理液流入口１４および処理
液流出口１３を有する自己作動三方弁であり、当該三方
弁１の加圧液流出口兼処理液流入口１４と濾過塔２の下
部とを流出管５で連通し、また当該三方弁１の加圧液流
入口１２と貯槽９とをポンプ８および当該ポンプ８の吐
出側に流量調節弁１１を有する逆洗液流入管７で連通腰
さらに当該三方弁１の処理液流出口１３と貯槽９を処理
液流出管６で連通する。

三方弁１は第２図および第３図に示すように、中空筒状
の弁ケース２５の最上部を上部弁座１７で密閉するとと
もに、当該弁ケース２５の上方部側面に加圧液流入口１
２を付設し、また当該弁ケース２５の中間部側面に処理
液流出口１３を付設し、さらに当該弁ケース２５の最下
部に加圧液流出口兼処理液流入口１４を付設する。

また当該弁ケース２５内に、上部開口部２６と下部開口
部２７を有し、かつ外周部に鍔状のシール部２２を付設
した中空筒状の弁体１５を設け、スプリング１６の一端
を弁ケース２５に固定し、他端を弁体１５のシール部２
２に固定して、弁体１５をスプリング１６を介して摺動
可能に取り付ける。

またシール部２２の外周にＯリング２１を付設し、シー
ル部２２を弁ケース２５の内側に圧着させて、液体が通
らないようにシールするとともに、弁体１５の下部開口
部２７に弁体１５の横断面積を絞った液の通路２４を有
するオリフィス２３を設け、三方弁１内の弁体１５のシ
ール部２２およびオリフィス２３より上方の加圧液流入
口１２側に加圧室２０を構成する。

なお三方弁１の作動について説明すると、弁体１５に逆
洗液の液圧を加えない限りは、第２図に示すように弁体
１５をスプリング１６の復元力によって上方に押し上げ
るので弁体１５の上部開口部２６が上部弁座１７に圧着
し、加圧液流入口１２を弁体１５の側面で閉鎖する。

また弁体１５に逆洗液の液圧を加え、加圧室２０の液圧
をスプリング１６の復元力より大きくすると、弁体１５
を押し下げ、第３図に示すように弁体１５の下部開口部
２７を下部弁座１８に圧着連通させることによって処理
液流出口１３を弁体１５の側面で閉鎖する。

なお上部弁座１７および下部弁座１８にゴム板などのシ
ール材１９を固着させておくとよい。

以下に本濾過装置の操作について述べる。

被処理液を濾過するにあたり、被処理液を被処理液流入
管４より濾過塔２の濾過層３に下降流で流入させ、濾過
処理を行ない、処理液を流出管５を経て三方弁１に流入
させる。

この時三方弁１は第２図に示すようにスプリング１６が
弁体１５を押し上げ、弁体１５の上部開口部２６を上部
弁座１７に圧着させて加圧液流入口１２を閉鎖し、濾過
流路を形成しているので、三方弁１の加圧液流出口兼処
理液流入口１４より流入する処理液を、第２図の矢印の
方向にしたがって処理液流出口１３より流出することが
でき、処理液を処理液流出管６を経て、貯槽９に流入さ
せる。

このようにして濾過を続けていくうちに、濾過層３に目
詰まりが生ずるので、濾過層３の逆洗を行なう。

すなわちポンプ８を作動させ、貯槽９に蓄えた処理液を
逆洗液流入管７より吸引し、流量調節弁１１により所定
の流量に規制して三方弁１に流入させる。

この時三方弁１は、第２図に示すような濾過流路を形成
しているが、スプリング１６の復元力より大きい液圧の
逆洗液を加圧液流入口１２より加圧室２０に流入させ、
シール部２２に当該液圧を加えて弁体１５を押し下げ、
弁体１５と上部弁座１７の間に形成される間隙から逆洗
液を弁体１５内に流入させる。

この時、弁体１５の下端にオリフィス２３を設けである
ので、加圧室２０に常に圧力が加わることとなり、した
がって加圧室２０内の逆洗液の液圧が下がり、弁体１５
が上方にもどることなく、加圧室２０に流入する逆洗液
の液圧によって弁体１５をさらに押し下げることができ
、弁体１５の下部開口部２７を下部弁座１８に圧着連通
させて、処理液流出口１３を弁体１５の側面で閉鎖し、
逆洗回路を形成することができる。

このようにして加圧液流入口１２より流入する逆洗液の
液圧によって、三方弁１の流路を自動的に切り換えるこ
とができ、逆洗液を第３図の矢印の方向にしたがって加
圧液流出口兼処理液流入口１４より流出させ、流出管５
を経て濾過塔２に流入させることが可能となる。

なお逆洗排液は逆洗排液管１０より排出する。

逆洗が完了すると、ポンプ８を停止し、逆洗液の三方弁
１への流入を停止する。

この操作によって、三方弁１の加圧室２０内の液圧が下
がり、スプリング１６の復元力によって弁体１５が押し
上げられ、第２図に示すように、再び弁体１５の上部開
口部２６を上部弁座１７に圧着させて、自動的に濾過流
路を形成させることができる。

本考案に使用する三方弁１において、第２図および第３
図に示したように弁体１５の下部開口部２７にオリフィ
ス２３を設けであるが、弁体１５の上部開口部２６ある
いは弁体１５の内側の任意の位置にオリフィス２３を設
けてもよく、またオリフィス２３を設けずに、第３図の
ような逆洗流路を形成した際に、三方弁１の上部開口部
２６と上部弁座１７との間隔が狭くなるように構成して
もよく、要は逆洗液を三方弁１に流入させ、加圧室２０
にスプリング１６の復元力より大きい圧力を加え、当該
圧力によって弁体１５を押し下げることができるような
構造であればよい。

また本実施態様では重力式の濾過装置について説明した
が、圧力式の濾過装置でも所期の目的を十分に達するこ
とができる。

以上のように、本考案において濾過装置の逆洗系路に、
液圧によって自動的に流路が切り換わる簡単な構造の自
己作動三方弁を設けることによって、濾過工程および逆
洗工程を容易に自動的に行なうことができるものであり
、高価な自動弁を省略することができるとともに、その
操作源設備も設ける必要がないので、設備費を安価にす
ることができる。

また本考案に使用する三方弁は、スプリングによって弁
体を摺動可能に取り付けてあり、弁体に液圧を加えない
限りは、スプリングの復元力で弁体を押し上げるので、
確実に加圧液流入口を閉鎖して濾過流路を形成すること
ができる。

また弁体のシール部およびオリフィスにより三方弁に加
圧室を構成することができるので、加圧室に流入させる
逆洗液の液圧がスプリングの復元力より大きい時は、弁
体の下部開口部を確実に下部弁座に圧着連通させて、安
定した逆洗流路を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本考案の実施態様を示すもので、第１図
は本考案の濾過装置の系統図、第２図は本考案の濾過装
置に用いる三方弁の一例であって、濾過流路を示す縦断
面拡大図、第３図は第２図の三方弁の逆洗流路を示す縦
断面拡大図である。 １・・・・・・三方弁、２・・・・・・濾過塔、３・・
・・・・濾過層、４・・・・・・被処理液流入管、５・
・・・・・流出管、６・・・・・・処理液流出管、７・
・・・・・逆洗液流入管、８・・・・・・ポンプ、９・
・・・・・貯槽、１０・・・・・・逆洗排液管 １１・
・・・・・流量調節弁 １２・・・・・・加圧液流入口
、１３・・・・・・処理液流出口、１４・・・・・・加
圧液流出口兼処理液流入口、１５・・・・・・弁体、１
６・・・・・・スプリング、１７・・・・・・上部弁座
、１８・・・・・・下部弁座、１９・・・・・・シール
材１．２０・・・・・・加圧室、２１・・・・・・ＯＩ
Ｊソング２２・・・・・・シール部、２３・・・・・・
オリフィス、２４・・・・・・液の通路、２５・・・・
・・弁ケース、２６・・・・・・上部開口部、２７・・
・・・・下部開口部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下降流型の濾過装置において、最上部を上部弁座で密閉
   するとともに、加圧液流入口を上方部側面に、処理液流
   出口を中間部側面に、加圧液出口兼処理液流入口を最下
   部にそれぞれ付設した中空筒状の弁ケース内に、上部開
   口部と下部開口部を有し、かつ外周部に鍔状のシール部
   を付設した中空筒状の弁体をスプリングを介して摺動可
   能に取り付けた三方弁を用い、当該三方弁の加圧液流出
   口兼処理液流入口と濾過塔の下部とを流出管で連通し、
   また当該三方弁の加圧液流入口に逆洗液流入管を連通し
   、さらに当該三方弁の処理液流出口に処理液流出管を連
   通腰濾過塔の逆洗にあたっては前記スプリングの復元力
   より強い液圧を有する逆洗液を加圧液流入口に流入させ
   、当該液圧を当該三方弁の弁体に加え、弁体の下部開口
   部を加圧液流出口兼処理液流入口に圧着連通させること
   によって、処理液流出口を弁体の側面で閉鎖して逆洗流
   路を形成し、また濾過塔の濾過処理にあたっては前記ス
   プリングの復元力によって弁体の上部開口部を弁ケース
   の上部弁座に圧着させて弁体の側面で加圧液流入口を閉
   鎖して濾過流路を形成することを特徴とする自己作動三
   方弁を用いた濾過装置。