特許 7453517 砂濾過装置の砂濾過ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-12

(45)【発行日】2024-03-21

(54)【発明の名称】砂濾過装置の砂濾過ユニット

(51)【国際特許分類】

   B01D 24/38 20060101AFI20240313BHJP

   B01D 29/88 20060101ALI20240313BHJP

   B01D 24/02 20060101ALI20240313BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20240313BHJP

   G01N 1/10 20060101ALI20240313BHJP

【ＦＩ】

B01D23/20

B01D23/16

G01N1/00 101M

G01N1/10 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020031832

(22)【出願日】2020-02-27

(65)【公開番号】P2021133311

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2023-01-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000219451

【氏名又は名称】東亜ディーケーケー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141173

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 啓一

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 伸也

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 浩昭

【審査官】瀧 恭子

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５９－０７４８０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１０－２５８２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２１８３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１４０８７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１６６６６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２４／００－３５／０４；３５／０８－３７／０８

Ｇ０１Ｎ １／００－１／４４

Ｇ０１Ｎ ３３／００

Ｃ０２Ｆ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分析装置へ供給される試料水を、濾過砂を用いて濾過する砂濾過装置の砂濾過ユニットであって、
下部に前記濾過砂が充填される筒状の筒部材と、
前記濾過砂の上方に配置され、前記筒部材内へ前記試料水を導入する導入部材と、
を有してなり、
前記導入部材は、
上方から下方へ向けて前記試料水を導く第１導入部と、
前記第１導入部からの前記試料水を水平方向、または水平方向よりも上方へ導く第２導入部と、
を備え、
前記第２導入部は、
前記第２導入部の中心軸線に対して垂直な開口端面と、
前記開口端面と連続し、前記開口端面側から見て水平方向に対して斜め上方へ向けられる傾斜開口端面と、
を備えて、
前記開口端面は、前記筒部材の内周面に向けられる、
ことを特徴とする砂濾過ユニット。

【請求項2】

前記傾斜開口端面は、前記開口端面に対して前記第１導入部側に傾斜する、
請求項１記載の砂濾過ユニット。

【請求項3】

前記筒部材内に過剰に導入された前記試料水の一部を排出する排出部材、
を有してなり、
前記排出部材は、
前記筒部材に接続され、前記筒部材より外方へ延出する接続部、
を備え、
上方視において、前記接続部の中心軸線に対する前記第２導入部の中心軸線の角度は、前記接続部側に鋭角である、
請求項１または２記載の砂濾過ユニット。

【請求項4】

前記筒部材は、円筒状で、
上方視において、前記接続部の中心軸線は、前記筒部材の中心を通る、
請求項３記載の砂濾過ユニット。

【請求項5】

上方視において、前記傾斜開口端面は、前記接続部側へ向けられる、
請求項３または４記載の砂濾過ユニット。

【請求項6】

前記第２導入部は、前記第１導入部に対して、前記第２導入部の周方向に回転可能である、
請求項１乃至５のいずれかに記載の砂濾過ユニット。

【請求項7】

前記第２導入部は、前記第１導入部からの前記試料水を水平方向、または水平方向よりも斜め上方へ導く、
請求項１乃至６のいずれかに記載の砂濾過ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、砂濾過装置に取り付けられる砂濾過ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

残留塩素計やアルカリ度計、オンライン型イオンクロマトグラフなどの分析装置では、試料水を導入する際の前処理として、砂濾過装置による濾過処理が実行されている。砂濾過装置は、試料水を濾過する砂濾過ユニットと、砂濾過ユニットへの試料水の供給量や砂濾過ユニットの洗浄などを制御する制御部と、を有してなる。

【0003】

砂濾過ユニットは、導入部材と、筒部材と、濾過砂と、フィルタと、導出部材と、排出部材と、を備える。導入部材は、筒部材の上部に取り付けられ、筒部材内へ試料水を導入する。濾過砂は、筒部材の下部に充填されて、導入された試料水を濾過する。フィルタは、筒部材の下部開口を塞ぎ、濾過砂の導出部材への流出を防ぐ。導出部材は、濾過砂で濾過された試料水を分析装置へ導出する。排出部材は、上下方向において筒部材の中央付近に配置され、筒部材に過剰に導入された試料水をオーバーフローさせて排出する。

【0004】

このように構成される砂濾過ユニットでは、試料水は、濾過砂の中央上方に配置される導入部材から筒部材内に導入される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平４－３３９２３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示された砂濾過ユニット（以下「従来ユニット」という。）では、導入部材（注入口）は、下端に開口を有する管状である。試料水は、導入部材の開口から下方の濾過砂に向かうように、筒部材内へ導入される。すなわち、試料水は、上方から濾過砂の中央上部に導入される。そのため、導入された試料水が濾過砂に衝突し、あるいは、下方に向かう試料水の水流に濾過砂が曝されることにより、濾過砂の中央上部は、逆円錐状に抉られる（凹む）。その結果、従来ユニットでは、濾過砂の中央部の厚みが減少し、濾過砂全体での均一な濾過が阻害され、試料水を濾過する性能が低下する。また、濾過砂の一部が筒部材内に舞い上がり、試料水と共に排出部材から排出され得る。

【0007】

本発明は、導入された試料水が濾過砂に与える影響を抑制できる砂濾過ユニット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】

【0008】

本発明は、分析装置へ供給される試料水を、濾過砂を用いて濾過する砂濾過装置の砂濾過ユニットであって、下部に濾過砂が充填される筒状の筒部材と、濾過砂の上方に配置され、筒部材内へ試料水を導入する導入部材と、を有してなり、導入部材は、上方から下方へ向けて試料水を導く第１導入部と、第１導入部からの試料水を水平方向、または水平方向よりも上方へ導く第２導入部と、を備え、第２導入部は、第２導入部の中心軸線に対して垂直な開口端面と、開口端面と連続し、開口端面側から見て水平方向に対して斜め上方へ向けられる傾斜開口端面と、を備える、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、砂濾過ユニットにおいて、導入された試料水が濾過砂に与える影響を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明にかかる砂濾過ユニットの実施の形態を示す斜視図である。

【図2】図１の砂濾過ユニットの側面図である。

【図3】図２の砂濾過ユニットのＡ矢視図である。

【図4】図１の砂濾過ユニットが備える第２管部材の斜視図である。

【図5】（ａ）は図４の第２管部材の側面図であり、（ｂ）は第２管部材の（ａ）のＢ矢視図であり、（ｃ）は第２管部材の（ｂ）のＣ矢視図である。

【図6】図１の砂濾過ユニットによる試料水の濾過動作を示す図３のＤＤ線における断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら、本発明にかかる砂濾過ユニット（以下「本ユニット」という。）の実施の形態について説明する。

【0012】

●砂濾過ユニット●
●砂濾過ユニットの構成
図１は、本ユニットの実施の形態を示す斜視図である。

【0013】

本ユニット１は、残留塩素計やアルカリ度計、オンライン型イオンクロマトグラフ、アンモニア性窒素測定装置などの分析装置２（図２参照）に供給される試料水Ｓを濾過する。本ユニット１は、例えば、一筒式の砂濾過装置（不図示）に備えられる。

【0014】

「試料水Ｓ」は、例えば、河川や湖沼の水、上水、工業廃水など、水質の分析が必要な水であって、分析用に採取された水である。

【0015】

以下の説明において、「下方」は、重力の方向である。「上方」は、下方の反対側の方向である。また、「中心軸線」は、筒状の部材の開口の中心を通り、筒状の部材の長手方向に沿う直線である。さらに、「角度」は、具体的な数値に限定されず、同数値に対する一般的な製造誤差や、寸法公差を含む。さらにまた、「水平方向」は、厳密な水平方向に限定されず、本ユニット１を構成する各部材の寸法・組立公差や、砂濾過装置に対する本ユニット１の傾斜、砂濾過装置の設置場所の傾斜などによる傾斜により、厳密な水平方向から数度（例えば、１０°以内）程度傾いてもよい。

【0016】

図２は、本ユニット１の側面図である。
同図は、説明の便宜上、本ユニット１の一部を切り欠いて示す。同図の一点鎖線は、本ユニット１に接続される分析装置２と、バルブ３と、を示す。

【0017】

本ユニット１は、ユニット容器１０と、濾過砂２０と、導入部材３０と、排出部材４０と、第１フィルタ５０と、第２フィルタ６０と、導出部材７０と、を有してなる。

【0018】

ユニット容器１０は、濾過砂２０を収容すると共に、濾過砂２０により濾過される試料水Ｓを一時的に貯留する。ユニット容器１０は、筒部材１１と、リング部材１２と、蓋部材１３と、を備える。

【0019】

筒部材１１は、濾過砂２０を収容する。筒部材１１は、上端と下端とに開口を有する円筒状である。筒部材１１は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ：polyvinyl chloride）、アクリル（acrylic）、ポリプロピレン（ＰＰ：polypropylene）、ポリカーボネイト（ＰＣ：polycarbonate）などの透明な合成樹脂製である。筒部材１１は、排出部材４０が取り付けられる排出孔１１ｈ（図６参照）を備える。排出孔１１ｈは、筒部材１１の上半部に配置され、筒部材１１を水平方向に貫通する。

【0020】

リング部材１２は、筒部材１１と第１フィルタ５０と第２フィルタ６０とを保持する。リング部材１２は、上端と下端とに開口を有するリング状である。リング部材１２は、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、フッ素樹脂などの合成樹脂製である。リング部材１２は、筒部材１１の下端に取り付けられる。リング部材１２は、取付孔１２ｈを備える。取付孔１２ｈは、リング部材１２を上下方向に貫通する貫通孔である。

【0021】

図３は、本ユニット１の図２のＡ矢視図である。
同図は、説明の便宜上、リング部材１２（図２参照）の図示を省略すると共に、筒部材１１と導入部材３０の一部を切り欠いて示す。

【0022】

蓋部材１３は、筒部材１１の上端の開口を覆う。蓋部材１３は、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、フッ素樹脂などの合成樹脂製である。蓋部材１３は、蓋部材１３を上下方向に貫通する導入孔１３ｈを備える。導入孔１３ｈは、上方視において、蓋部材１３の直径線上であって、蓋部材１３の中心と外周縁との間に配置される。すなわち、導入孔１３ｈは、蓋部材１３の中心より外周縁側に配置される。

【0023】

図２に戻る。
濾過砂２０は、試料水Ｓに含まれる浮遊物質（ＳＳ：Suspended Solids）を試料水Ｓから除去する。濾過砂２０は、例えば、粒径０．５ｍｍ－２．０ｍｍの砂を含む。

【0024】

導入部材３０は、筒部材１１内へ試料水Ｓを導入する。導入部材３０は、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、フッ素樹脂などの合成樹脂製である。導入部材３０は、第１管部材３１と第２管部材３２とを備える。

【0025】

第１管部材３１は、試料水Ｓを上方から下方へと導く。第１管部材３１は、上下方向に長い直管材である。

【0026】

図４は、第２管部材３２の斜視図である。
図５（ａ）は第２管部材３２の側面図であり、（ｂ）は第２管部材３２の（ａ）のＢ矢視図であり、（ｃ）は第２管部材３２の（ｂ）のＣ矢視図である。

【0027】

第２管部材３２は、Ｌ字状の管材である。第２管部材３２は、第１導入部３２１と連結部３２２と第２導入部３２３とを備える。

【0028】

第１導入部３２１は、第１管部材３１（図２参照）の下端部に接続され、試料水Ｓ（図２参照。以下同じ。）を上方から下方へと導く。第１導入部３２１は、上下方向（本実施の形態では、鉛直方向）に沿う円筒状の管部である。

【0029】

連結部３２２は、第１導入部３２１と第２導入部３２３とを連結する。連結部３２２は、内部がＬ字状の管部である。

【0030】

図３に示されるとおり、第２導入部３２３は、第１導入部３２１からの試料水Ｓを、側方（本実施の形態では、水平方向。以下同じ。）、すなわち、筒部材１１の内周面へと導く。第２導入部３２３は、第１導入部３２１と直交する方向（水平方向）に沿う円筒状の管部である。第２導入部３２３は、開口端面３２３ａと傾斜開口端面３２３ｂとを備える。

【0031】

開口端面３２３ａは、筒部材１１の内周面へ向けられる端面である。すなわち、図５に示されるとおり、開口端面３２３ａは、第２導入部３２３の中心軸線Ｌ３２３に対して垂直な端面である。開口端面３２３ａは、半円弧状である。

【0032】

傾斜開口端面３２３ｂは、開口端面３２３ａに連続し、斜め上方へ向けられる端面である。傾斜開口端面３２３ｂは、半楕円弧状である。具体的には、図５（ｂ）（ｃ）に示されるとおり、傾斜開口端面３２３ｂは、開口端面３２３ａ側から見て、水平方向に対して反時計回りに４５°傾斜した開口端面３２３ａの直径線Ｄ１から、第１導入部３２１側に傾斜する端面である。すなわち、傾斜開口端面３２３ｂは、開口端面３２３ａ側から見て、水平方向に対してθ１の角度（本実施の形態では４５°）で傾斜する。また、傾斜開口端面３２３ｂは、開口端面３２３ａに対して第１導入部３２１側にθ２の角度（本実施の形態では５０°）で傾斜する。

【0033】

図３に戻る。
排出部材４０は、筒部材１１内に過剰に供給された試料水Ｓの一部を排出する。排出部材４０は、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、フッ素樹脂などの合成樹脂製である。排出部材４０は、Ｌ字状の管材である（図２参照）。排出部材４０は、接続部４１を備える。

【0034】

接続部４１は、筒部材１１に接続される円筒状の管部である。接続部４１の具体的な配置については、後述する。

【0035】

図２に戻る。
第１フィルタ５０は、濾過砂２０と、濾過砂２０よりも比重の大きい浮遊物質と、の導出部材７０への流出を防止する。第１フィルタ５０は、円板状である。第１フィルタ５０は、例えば、スポット溶接された２枚の金属フィルタで構成される。

【0036】

第２フィルタ６０は、濾過砂２０により濾過されて、第１フィルタ５０を通過した試料水Ｓに含まれる浮遊物質を除去する。第２フィルタ６０は、例えば、多孔質の合成樹脂の焼結体である。第２フィルタ６０の目の粗さは、第１フィルタ５０の目の粗さよりも細かい。

【0037】

導出部材７０は、第２フィルタ６０を通過した試料水Ｓを分析装置２側へ導出する。導出部材７０は、例えば、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、フッ素樹脂などの合成樹脂製である。導出部材７０は、本体部７１とフランジ部７２と導出通路７３とを備える。本体部７１は、上端と下端とに開口を有する円筒状である。フランジ部７２は、略リング状で、本体部７１の上部に嵌合される。導出通路７３は、本体部７１とフランジ部７２とを上下方向に貫通する貫通孔である。

【0038】

●砂濾過ユニットの組み立て
次に、図２－図５を参照しながら、本ユニット１の組み立ての例について説明する。

【0039】

先ず、ユニット容器１０が組み立てられる。図２に示されるとおり、筒部材１１の下端部は、リング部材１２の取付孔１２ｈに接続される。第１フィルタ５０は、取付孔１２ｈに収容されて、例えば、ねじ（不図示）により取付孔１２ｈに取り付けられる。第１フィルタ５０は、筒部材１１の下端の開口を塞ぐように配置される。

【0040】

図６に示されるとおり、排出部材４０の接続部４１は、筒部材１１の排出孔１１ｈに接続される。その結果、排出部材４０は、筒部材１１に取り付けられる。図３に示されるとおり、上方視において、接続部４１は、筒部材１１から筒部材１１の径方向外方へ向けて延出する。すなわち、上方視において、接続部４１の中心軸線Ｌ４１は、筒部材１１の中心を通る。また、側方視において、接続部４１の中心軸線Ｌ４１は、筒部材１１の中心軸線Ｌ１１（図６参照）に対して垂直である。

【0041】

次いで、図１に示されるとおり、第２管部材３２の第１導入部３２１は、第１管部材３１の下端部に取り付けられる。その結果、図３に示されるとおり、第２管部材３２の第２導入部３２３は、第１管部材３１に対して垂直な方向に向けて突出する。第１管部材３１は、蓋部材１３の導入孔１３ｈを上下方向に貫通した状態で、導入孔１３ｈに取り付けられる。

【0042】

次いで、図２に示されるとおり、第２フィルタ６０と導出部材７０とがユニット容器１０に取り付けられる。第２フィルタ６０は、リング部材１２の取付孔１２ｈに収容される。導出部材７０は、下方からリング部材１２に取り付けられる。その結果、第２フィルタ６０は、リング部材１２と導出部材７０との間に保持される。第２フィルタ６０は、第１フィルタ５０の下方に、第１フィルタ５０と対向して配置される。

【0043】

次いで、濾過砂２０は、筒部材１１に収容されて、筒部材１１の下部に充填される。すなわち、濾過砂２０は、第１フィルタ５０上に配置される。

【0044】

次いで、導入部材３０が取り付けられた蓋部材１３は、筒部材１１の上端の開口に取り付けられる。このとき、図３に示されるとおり、上方視において、接続部４１の中心軸線Ｌ４１に対する第２導入部３２３の中心軸線Ｌ３２３の角度は、接続部４１側に鋭角（本実施の形態では４５°）である。一方、側方視において、第２導入部３２３の中心軸線Ｌ３２３は、筒部材１１の中心軸線Ｌ１１に直交する。

【0045】

上方視において、第２導入部３２３の傾斜開口端面３２３ｂは、排出部材４０の接続部４１側へ向けられる。一方、側方視において、第２導入部３２３の開口端面３２３ａは筒部材１１の内周面へ向けられ、傾斜開口端面３２３ｂは斜め上方へ向けられる。

【0046】

「接続部４１側」は、上方視において、筒部材１１のうち、接続部４１が取り付けられた部分を頂部とした半円弧状の半体部分が位置する側である。

【0047】

このように構成される本ユニット１では、図２に示されるとおり、上下方向において、第２管部材３２は濾過砂２０の上方に配置され、排出部材４０は第２管部材３２の上方に配置される。

【0048】

本ユニット１は、砂濾過装置（不図示）に取り付けられる。第１管部材３１は、試料水Ｓの供給元（不図示）に接続される。排出部材４０は、例えば、試料水Ｓの排出先（不図示）に接続される。導出通路７３は、例えば、分析装置２と、水道の蛇口などの洗浄水の供給元（不図示）と、に接続される。

【0049】

●砂濾過ユニットによる試料水の濾過動作
次に、図３も参照しながら本ユニット１による試料水Ｓの濾過動作について説明する。

【0050】

図６は、本ユニット１による試料水Ｓの濾過動作を示す図３のＤＤ線における断面図である。同図は、試料水Ｓの流動を矢印で示す。

【0051】

先ず、試料水Ｓが、第１管部材３１に導入される。第１管部材３１において、試料水Ｓは、上方から下方へ導かれ、第２管部材３２へ導入される。第２管部材３２において、試料水Ｓは、第１導入部３２１により上方から下方へ導かれ、連結部３２２を介して、第２導入部３２３へ導入される。すなわち、第１導入部３２１からの試料水Ｓは、第２導入部３２３により水平方向へ導かれる。

【0052】

前述のとおり、上方視において、接続部４１の中心軸線Ｌ４１に対する第２導入部３２３の中心軸線Ｌ３２３の角度は、接続部４１側に４５°である。一方、側方視において、第２導入部３２３の開口端面３２３ａは筒部材１１の内周面へ向けられ、傾斜開口端面３２３ｂは斜め上方へ向けられる。そのため、開口端面３２３ａからの試料水Ｓは、開口端面３２３ａから筒部材１１の内周面（水平方向）へ向けて、筒部材１１内に導入される。また、傾斜開口端面３２３ｂからの試料水Ｓは、傾斜開口端面３２３ｂから斜め上方（水平方向よりも斜め上方）へ向けて、筒部材１１内に導入される。その結果、開口端面３２３ａと傾斜開口端面３２３ｂそれぞれ（第２導入部３２３）からの試料水Ｓは、直接的に濾過砂２０の中央上部に衝突することなく、筒部材１１の内周面に向けて導入される。第２導入部３２３からの試料水Ｓは、筒部材１１の内周面に案内されて、上方視において、時計回り方向に流動する。したがって、本ユニット１において、濾過砂２０の中央上部は、第２導入部３２３からの試料水Ｓの衝突や試料水Ｓの流動により逆円錐状に抉られない。

【0053】

ここで、試料水Ｓを水平方向のみに向けて導入する場合（傾斜開口端面３２３ｂが無い場合）、導入された試料水Ｓは、筒部材１１の内周面に衝突後、同内周面に沿って旋回しながら上昇する上昇旋回流Ｗ１と、同内周面に沿って旋回しながら下降する下降旋回流Ｗ２と、を生じさせる。この構成によれば、重力の影響により、下降旋回流Ｗ２が、筒部材１１内の試料水Ｓの流動において支配的となる。そのため、濾過砂２０の外縁上部は、筒部材１１の内周面に沿う下降旋回流Ｗ２により、同内周面に沿って抉られる。抉られた濾過砂２０は、筒部材１１内に舞い上がり、排出部材４０から排出され得る。その結果、濾過砂２０の外縁上部が減少し、濾過砂２０全体での均一な濾過が阻害され、濾過砂２０の外縁部における試料水Ｓの濾過の性能が低下し得る。

【0054】

一方、本ユニット１の構成によれば、第２導入部３２３からの試料水Ｓの一部は、下降旋回流Ｗ２を生じさせるが、同試料水Ｓの大半は、上昇旋回流Ｗ１を生じさせる。すなわち、本ユニット１では、傾斜開口端面３２３ｂの存在により、上昇旋回流Ｗ１が、筒部材１１内の試料水Ｓの流動において（極端に）支配的となる。つまり、本ユニット１において、濾過砂２０の外縁上部を抉るほどの流量を有する下降旋回流Ｗ２は、生じない。したがって、本ユニット１では、濾過砂２０の外縁上部は、試料水Ｓにより抉られない。

【0055】

また、上昇旋回流Ｗ１が支配的となることで、筒部材１１内に導入された試料水Ｓの多くは、排出孔１１ｈが配置される上方へ旋回しながら流動する。そのため、試料水Ｓに含まれる浮遊物質は、上昇旋回流Ｗ１の遠心力により筒部材１１の内周面側に移動しつつ排出孔１１ｈ側へ流動することになる。その結果、試料水Ｓに含まれる浮遊物質の一部は、排出孔１１ｈにおいてオーバーフローする試料水Ｓと共に、排出部材４０へ排出される。

【0056】

さらに、前述のとおり、傾斜開口端面３２３ｂは、接続部４１に向いて配置される。そのため、傾斜開口端面３２３ｂからの試料水Ｓは、接続部４１（排出孔１１ｈ）へ向かい易い。すなわち、試料水Ｓに含まれる浮遊物質は、接続部４１（排出孔１１ｈ）から排出され易くなる。

【0057】

さらにまた、傾斜開口端面３２３ｂの開口端面３２３ａに対する角度は、４５°よりも大きい５０°である。その結果、開口端面３２３ａから水平方向へ向かう水量が抑えられ、傾斜開口端面３２３ｂから水平方向よりも斜め上方へ向かう水量が増加する。したがって、同角度が４５°の場合よりも、上昇旋回流Ｗ１は、生じ易くなる。

【0058】

次いで、濾過砂２０により濾過された試料水Ｓ（濾過水Ｓ１）は、第１フィルタ５０を通過する。このとき、比較的大きく、比重が濾過砂２０よりも重い浮遊物質は、第１フィルタ５０により捕集される。第１フィルタ５０を通過した濾過水Ｓ１は、第２フィルタ６０を通過する。このとき、濾過砂２０と第１フィルタ５０それぞれに捕集されなかった小さい浮遊物質は、第２フィルタ６０により捕集される。第２フィルタ６０を通過した濾過水Ｓ１は、導出通路７３を介して、分析装置２（図２参照）へ導出される。その結果、本ユニット１は、第２フィルタを備えない従来の砂濾過ユニットと比較して、浮遊物質の少ない試料水Ｓ（濾過水Ｓ１）を分析装置２へ供給できる。

【0059】

●まとめ
以上説明した実施の形態によれば、導入部材３０は、上方から下方へ向けて試料水Ｓを導く第１導入部３２１と、第１導入部３２１からの試料水Ｓを筒部材１１の内周面（水平方向）へ導く第２導入部３２３と、を備える。この構成によれば、第２導入部３２３からの試料水Ｓは、水平方向へ向けて、筒部材１１内に導入される。その結果、開口端面３２３ａと傾斜開口端面３２３ｂそれぞれ（第２導入部３２３）からの試料水Ｓは、直接的に濾過砂２０の中央上部に衝突することなく、水平方向（筒部材１１の内周面）へ向けて導入される。したがって、本ユニット１において、濾過砂２０の中央上部は、第２導入部３２３からの試料水Ｓの衝突により抉られない。

【0060】

また、以上説明した実施の形態によれば、第２導入部３２３は、第２導入部３２３の中心軸線Ｌ３２３に対して垂直な開口端面３２３ａと、開口端面３２３ａと連続し、開口端面３２３ａ側から見て水平方向に対して斜め上方へ向けられる傾斜開口端面３２３ｂと、を備える。この構成によれば、開口端面３２３ａからの試料水Ｓは、開口端面３２３ａから水平方向へ向けて、筒部材１１内に導入される。また、傾斜開口端面３２３ｂからの試料水Ｓは、傾斜開口端面３２３ｂから水平方向よりも斜め上方へ向けて、筒部材１１内に導入される。その結果、開口端面３２３ａと傾斜開口端面３２３ｂそれぞれ（第２導入部３２３）からの試料水Ｓの大半は、上昇旋回流Ｗ１を生じさせる。すなわち、本ユニット１では、傾斜開口端面３２３ｂの存在により、上昇旋回流Ｗ１が、筒部材１１内の試料水Ｓの流動において支配的となる。つまり、本ユニット１において、濾過砂２０の外縁上部を抉るほどの流量を有する下降旋回流Ｗ２は、生じない。したがって、本ユニット１では、濾過砂２０の外縁上部は、試料水Ｓにより抉られない。

【0061】

さらに、上昇旋回流Ｗ１が支配的となることで、試料水Ｓに含まれる浮遊物質は、上昇旋回流Ｗ１の遠心力により筒部材１１の内周面側に移動しつつ排出孔１１ｈ側へ流動することになる。その結果、試料水Ｓに含まれる浮遊物質の一部は、排出孔１１ｈにおいてオーバーフローする試料水Ｓと共に、排出部材４０へ排出される。

【0062】

このように、本ユニット１は、濾過砂の上方から濾過砂に向けて試料水を導入する従来の砂濾過ユニットと比較して、導入された試料水Ｓが濾過砂２０に与える影響（濾過砂２０の抉れ、舞い上がり、排出など）を抑制すると共に、試料水Ｓに含まれる浮遊物質を効率的に除去できる。

【0063】

さらにまた、以上説明した実施の形態によれば、上方視において、接続部４１の中心軸線Ｌ４１に対する第２導入部３２３の中心軸線Ｌ３２３の角度は、接続部４１側に鋭角（本実施の形態では、４５°）である。この構成によれば、第２導入部３２３からの試料水Ｓは、筒部材１１の内周面に案内されて、接続部４１に向かう上昇旋回流Ｗ１を生じさせる。その結果、傾斜開口端面３２３ｂからの試料水Ｓは、接続部４１（排出孔１１ｈ）へ向かい易くなる。すなわち、試料水Ｓに含まれる浮遊物質は、接続部４１から排出され易くなる。

【0064】

さらにまた、以上説明した実施の形態によれば、上方視において、傾斜開口端面３２３ｂは、接続部４１側へ向けられる。この構成によれば、傾斜開口端面３２３ｂからの試料水Ｓは、接続部４１へ向かい易くなる。すなわち、試料水Ｓに含まれる浮遊物質は、接続部４１から排出され易くなる。

【0065】

なお、以上説明した実施の形態では、第２導入部３２３は、第１導入部３２１と連結部３２２と一体に構成されていた。これに代えて、本発明における第２導入部は、第１導入部と連結部それぞれと別体で構成されてもよい。すなわち、例えば、第２導入部は、連結部に嵌入されて、第１導入部に対して、第２導入部の周方向に回転可能となるように、連結部に取り付けられてもよい。この構成によれば、傾斜開口端面の向きは、本ユニットの使用者などにより、容易に変更できる。

【0066】

また、以上説明した実施の形態では、第２導入部３２３は、第１導入部３２１からの試料水Ｓを水平方向に導いていた。これに代えて、本発明における第２導入部は、第１導入部からの試料水を水平方向よりも斜め上方に導いてもよい。すなわち、例えば、第２導入部の中心軸線は、開口端面が斜め上方を向くように、水平方向に対して傾斜してもよい。この構成によれば、第２導入部からの試料水は、容易に上昇旋回流を生じさせる。したがって、導入された試料水が濾過砂に与える影響はさらに抑制され、試料水に含まれる浮遊物質はさらに除去される。

【0067】

さらに、以上説明した実施の形態では、筒部材１１の内周面に案内された試料水Ｓは、上方視において、時計回り方向に流動していた。これに代えて、試料水は、上方視において、反時計回り方向に流動してもよい。

【0068】

さらにまた、上方視において、本発明における接続部の中心軸線は、筒部材の中心を通らなくてもよい。すなわち、例えば、上方視において、接続部は、接続部の中心軸線が筒部材の接線方向に向けて傾斜するように、筒部材に取り付けられてもよい。この構成によれば、接続部の傾斜方向を試料水の旋回方向に合わせることで、試料水に含まれる浮遊物質は、より効率的に排出部材から除去される。

【0069】

さらにまた、本発明における第２導入部は、下降旋回流による濾過砂が抉れない程度に、水平方向に対して斜め下方に傾斜してもよい。

【0070】

さらにまた、本発明における傾斜開口端面の水平方向に対する角度は、下降旋回流による濾過砂が抉れ難い角度（上昇旋回流が生じ易い角度）であればよく、４５°に限定されない。また、本発明における傾斜開口端面の開口端面に対する角度は、下降旋回流による濾過砂が抉れ難い角度（上昇旋回流が生じ易い角度）であればよく、５０°に限定されない。

【0071】

さらにまた、本発明における第１管部材は、蓋部材に対して、第１管部材の周方向に回転可能となるように、蓋部材に取り付けられてもよい。この構成によれば、上方視において、接続部の中心軸線に対する第２導入部の中心軸線の角度は、容易に変更できる。

【0072】

さらにまた、本発明における第１導入部は、第１管部材に対して、第１管部材の周方向に回転可能となるように、第１管部材に取り付けられてもよい。この構成によれば、上方視において、接続部の中心軸線に対する第２導入部の中心軸線の角度は、容易に変更できる。

【0073】

さらにまた、本発明における筒部材は、下端部において内周面が下方へ向うに連れて縮径するテーパ面を備えてもよい。

【0074】

さらにまた、本発明における筒部材は、円筒状に限定されない。すなわち、例えば、本発明における筒部材は、試料水が旋回流を形成する形状であればよく、矩形筒状や多角形筒状でもよい。

【0075】

さらにまた、以上説明した実施の形態では、本ユニット１は、濾過砂２０を備えていた。これに代えて、本ユニットは、使用時に濾過砂を備えていればよく、搬送時や売買時において、濾過砂を備えなくてもよい。すなわち、本ユニットは、濾過砂と別に取り扱われてもよい。

【符号の説明】

【0076】

１ 砂濾過ユニット
１０ ユニット容器
１１ 筒部材
２０ 濾過砂
３０ 導入部材
３２１ 第１導入部
３２３ 第２導入部
３２３ａ 開口端面
３２３ｂ 傾斜開口端面
Ｌ３２３ 中心軸線
４０ 排出部材
４１ 接続部
Ｌ４１ 中心軸線
Ｓ 試料水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】