JP2008284464A - 間欠逆洗に優れた濾過方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ダーティ液の濾過と間欠逆洗の優れた間欠逆洗方法およびその濾過装置を提供する。
【解決手段】 下部が円錐状のサイクロン形状ダーティ室内に濾過エレメントを設け、該サイクロン形状ダーティ室の円周接線方向からダーティ液をサイクロン流を発生させながら流入すると共に、濾過装置本体上部には逆洗エア貯蔵室および逆洗液貯蔵室を設けて、該逆洗エア貯蔵室および逆洗液貯蔵室内の圧縮エアにより一瞬の爆発力を発生するに十分なエア圧搾力により、逆洗液を最小配管口径の圧縮エアで一瞬に濾過エレメントに噴射させて濾過エレメントの目詰まりを防止することを特徴とする間欠逆洗方法およびその装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ダーティ液の濾過と間欠逆洗の優れた間欠逆洗方法およびその濾過装置に関するものである。

従来、圧縮エアを使用した逆洗式装置は多く使用されている。例えば特許公表２００４−５３６２６０号公報（特許文献１）に開示されているように、フィルターを通過する水の流れの方向を制御または切り替えて、フィルターが異物を濾過、及び／又はフィルター（濾過器）から以前に濾過した異物を自動的に排出させる逆洗バルブと、これを利用した濾過装置を提供するものである。

また、ＷＯ２００３／３７４７７号公報（特許文献２）に開示されているように、濾過装置の逆洗時に、濾過装置の２次側から圧縮空気を逆流させ、濾過装置の１次側の濾過流体中に気泡を生じさせることにより、濾過装置のフィルターエレメントに捕捉されたゲル状物質及び／又は粘稠性の高い物質を濾過装置の１次側の濾過流体中に分散させ、その後、分散したゲル状物質及び／又は粘稠性の高い物質を１次側の濾過流体と共に濾過装置から排出させる逆洗浄可能な濾過装置が提案されている。

さらに、特開２００４−２４９２０１号公報（特許文献３）に開示されているように、不純流体を貯留した貯留槽と、この貯留槽の前記不純流体がポンプにより送られるフィルター塔と、このフィルター塔により濾過された濾過流体が送られる精製塔とを有し、所定の経過時間毎に精製塔に圧縮空気を送って精製塔の液位を下げて発生する逆流圧によりフィルター塔内に付着した異物を剥離させる逆洗空気ユニットとを備えたフィルター洗浄装置が提案されている。
特許公表２００４−５３６２６０号公報 ＷＯ２００３／３７４７７号公報 特開２００４−２４９２０１号公報

上述したような逆洗浄濾過装置が提案されているが、しかしながら、これら従来のエア逆洗ではある程度の効果は達成されるが、濾過装置のフィルターエレメントへの逆洗圧縮エアを使用した場合にフィルターエレメント上部は洗浄効果があるものの下部においては十分な洗浄効果が得られない。また、従来のエア逆洗では工場エアの圧力ダウンを誘発しないためにもそのエア取入口の配管口径に限度がある。その径は一般的には内径８ｍｍが限度とされている。しかしながら、このことがエレメント逆洗浄の大きな障害となっていることは事実である。つまり、瞬間的な逆洗効果が十分に得られないためエレメントの上部と下部の間に逆洗ムラが発生し、やがて目詰まりは上部に達し使用不能となるという問題がある。

上述したような問題を解消するために、発明者は鋭意開発を進めた結果、エア取入口の配管口径は従来の配管口径と変わらない口径でありながら、濾過装置の上部に逆洗液の貯蔵室と逆洗エア貯蔵室という２つの役割をもつ室を設けることにより、濾過装置本体と逆洗エア貯蔵室の圧力を高めて瞬間的エアを発生させて一瞬の間に開放することにより、瞬間的エアの通過口径は従来の約５０倍の効果を発生させることを可能とした極めて優れた間欠逆洗方法およびその装置を提供するものである。

その発明の要旨とするところは、
（１）下部が円錐状のサイクロン形状ダーティ室内に濾過エレメントを設け、該サイクロン形状ダーティ室の円周接線方向からダーティ液をサイクロン流を発生させながら流入すると共に、濾過装置本体上部には逆洗エア貯蔵室および逆洗液貯蔵室を設けて、該逆洗エア貯蔵室および逆洗液貯蔵室内の圧縮エアにより一瞬の爆発力を発生するに十分なエア圧搾力により、逆洗液を最小配管口径の圧縮エアで一瞬に濾過エレメントに噴射させて濾過エレメントの目詰まりを防止することを特徴とする間欠逆洗方法。
（２）前記（１）に記載の方法において、ダーティ液をサイクロン流を発生させながら下部に移動させてダーティ液中のスラッジを沈降させることを特徴とする間欠逆洗可能な濾過方法。
（３）下部が円錐状のサイクロン形状ダーティ室内に濾過エレメントを設け、該サイクロン形状ダーティ室上部にはサイクロン流を発生させながら流入するためのダーティ液入口配管と、濾過装置本体上部には圧縮エア入口配管に通ずる逆洗エア貯蔵室および逆洗液貯蔵室を各々設け、かつ該ダーティ液入口配管と圧縮エア入口配管との中間部にはクリーン液出口配管を設けたことを特徴とする間欠逆洗式装置にある。

以上述べたように、本発明によるサイクロン形状ダーティ室内の濾過エレメントによってダーティー液中のスラッジを効率良く分離可能とした。一方、濾過エレメントの頻繁な目詰まりを防止することが可能となり、その結果、頻繁な濾過エレメントの交換、清掃作業がなくなり、長時間の濾過を持続させることが可能となり、かつ濾過エレメントのスラッジ負荷を大幅に減少することができ、従来に比較してはるかに長時間の連続濾過を可能とした極めて優れた効果を奏するものであります。

以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係る濾過装置の全体概略図である。この図に示すように、下部が円錐状の密閉円筒容器からなる濾過装置１内に濾過エレメント２を設け、工作機械等から排出されたクーラント液などの汚れたダーティ液をダーティ液入口配管３からダーティ液入口自動弁４を介してサイクロン形状ダーティ室（１−１）の円周接線方向からサイクロン流を発生させながら流入させる。

流入されたダーティ液はサイクロン形状ダーティ室（１−１）内でサイクロン流を発生させながらサイクロン形状ダーティ室（１−１）の下部に移動し、サイクロン形状ダーティ室（１−１）内で比重の重いスラッジが９５％以上除去されサイクロン形状ダーティ室（１−１）の下部に沈殿する。濾過されたクリーン液はサイクロン形状ダーティ室（１−１）の上部に設けられたクリーン液出口自動弁５を介してクリーン液出口配管６からクリーンタンク７内に流入し、クリーンタンク７内からクリーン液８として送られる。また、オーバーフローしたクリーン液８はダーティタンク（図示せず）に流入される。一方、サイクロン形状ダーティ室（１−１）の下部に沈殿したスラッジはドレン自動弁９からスラッジ処理脱水機１０に装入される。

上述したような構造の濾過装置において、間欠逆洗可能な装置を配設したものである。この逆洗式フィルターのより高い性能の一つは、長時間使用でも目詰まりしない濾過エレメントで、濾過エレメントの目詰まりが少なければ少ない程、より微細な精度の濾過が可能となる。しかし、一般的に濾過エレメントの濾過精度を上げれば濾過エレメントの目詰まり頻度が上がるので採用に限界があった。もう二つは、より多いスラッジ濃度でも目詰まりしにくい濾過エレメントであるということができる。

この濾過装置でより効率的な間欠逆洗可能な装置とするために、本体が円錐状の密封円筒容器の中央部に濾過エレメント２を設けたものである。すなわち、濾過エレメント２をサイクロン流を発生させるサイクロン形状ダーティ室（１−１）内に設け、より多いスラッジ濃度でも濾過エレメント２に対する負荷をも軽減するためにサイクロン流の筒の中心に濾過エレメント２を設置させ、液より重い比重のスラッジはサイクロン流の遠心力により筒の外周に流されサイクロン形状ダーティ室（１−１）の傾斜によりサイクロン形状ダーティ室（１−１）の下部に堆積させる。この方式によりスラッジ濃度の高い液でも濾過に対する負荷を軽減するものである。

次に、サイクロン形状ダーティ室（１−１）上部のクリーン液出口配管６をダーティ液入口配管３と濾過装置１上部の圧縮エア入口配管１１との中間に設け、この濾過装置１上部にエア溜まり空間部を形成する逆洗エア貯蔵室（１−３）および逆洗液貯蔵室（１−２）を設けた間欠逆洗式装置とする。すなわち、クリーン液出口配管６をダーティ液入口配管３より上部に設け、しかもその上部槽の中間にクリーン液出口配管部６を設け、さらに、その上部にエア溜まり空間部を形成する逆洗エア貯蔵室（１−３）を配設したものである。なお、符号１２はエア逆洗自動弁を示す。

エア逆洗方式での作動工程としては、逆洗サイクルに入るとダーティ液入口配管３のダーティ液入口自動弁４を閉じる。そしてクリーン液出口配管６のクリーン液出口自動弁５を開き大気に開放して濾過装置１内の上部に逆洗エア貯蔵室（１−３）にエア空間を作る。この逆洗エア貯蔵室（１−３）にエア空間が発生後、クリーン液出口配管６のクリーン液出口自動弁５を閉じ、濾過装置１のエア逆洗自動弁１２を開くと、その逆洗エア貯蔵室（１−３）の圧力が０．４ＭＰａ以上に上昇する。そして逆洗エア貯蔵室（１−３）および逆洗液貯蔵室（１−２）並びにサイクロン形状ダーティ室（１−１）の濾過装置内部全体も圧力釜のように圧力が上がり、その上昇した圧力の状態で、ドレン自動弁９を開放し、瞬時に圧力を開放することにより濾過エレメント２全体を逆洗する。

すなわち、エア逆洗自動弁１２は他の設備に圧力ダウンの影響のない小口径でも流速が早い関係から数秒で逆洗エア貯蔵室（１−３）を含め濾過エレメント２を内蔵したサイクロン形状ダーティ室（１−１）の全部を圧縮エアの圧力に上昇させることができる。濾過エレメント２を含む本体の全体にわたって圧縮エアの圧力によって上昇した状態でドレン自動弁９を一気に開放し濾過エレメント２に瞬間的な爆発力が働き逆洗を行う。これは、あたかもポン菓子器のあの瞬間的に大気に開放することにより膨らませる原理と同じ作用が働き、濾過エレメント２の上部と下部とがムラなく均一に洗浄される。この結果、工場エアの消費量の少ない小径口のエア供給配管でも濾過エレメント２の逆洗力を最大限に効果的に得ることが出来る。しかも、フィルターに使用されている濾過エレメントはＳＵＳの粒子を溶着した強固な焼結エレメントであるので、圧力や耐久性は十分保持することが出来る。

図２は、図１のＸ−Ｘ断面図を示す。この図に示すように、流入されたダーティ液はダーティ液入口配管３からサイクロン形状ダーティ室（１−１）内にサイクロン流を発生させながら流入される。流入されたダーティ液はサイクロン形状ダーティ室（１−１）内で比重の重いスラッジが除去されサイクロン形状ダーティ室（１−１）の下部に沈殿する。濾過されたクリーン液はサイクロン形状ダーティ室（１−１）の上部に設けられたクリーン液出口配管６からクリーン液出口自動弁５を介してクリーンタンク７内に流入し、クリーンタンク７内からクリーン液８として送られるように構成されている。

以上述べたように、ダーティ液をサイクロン流を発生させながらサイクロン形状ダーティ室内に流入させることにより、より多いスラッジ濃度でも濾過エレメントに対する負荷をも軽減させ、液より重い比重のスラッジはサイクロン流の遠心力により筒の外周に流されサイクロン形状ダーティ室の傾斜によりサイクロン形状ダーティ室の下部に堆積させる。この方式によりスラッジ濃度の高い液でも濾過に対する負荷を軽減するものである。

また、従来の間欠逆洗では濾過エレメントの上部と下部とにムラが生じ、均一な洗浄がされなかった。これに対し、本発明により必要に応じて間欠的な逆洗を行うことで、常に濾過エレメントをクリーンに保持することが可能となり、逆洗むらの発生しない連続的に長期運転が可能となる。さらに、濾過エレメントの頻繁な目詰まりによる濾過エレメントの交換、清掃作業を解消することが出来、かつ濾過エレメントのスラッジ負荷を大幅に減少することができ、従来に比較してはるかに長時間の連続濾過を可能とした間欠逆洗方法およびその装置を提供するものである。

本発明に係る濾過装置の全体概略図である。 図１のＸ−Ｘ断面図である。

符号の説明

１ 濾過装置
１−１ サイクロン形状ダーティ室
１−２ 逆洗液貯蔵室
１−３ 逆洗エア貯蔵室
２ 濾過エレメント
３ ダーティ液入口配管
４ ダーティ液入口自動弁
５ クリーン液出口自動弁
６ クリーン液出口配管
７ クリーンタンク
８ クリーン液
９ ドレン自動弁
１０ スラッジ処理脱水機
１１ 圧縮エア入口配管
１２ エア逆洗自動弁


特許出願人 株式会社 エフ・シスト
代理人 弁理士 椎 名 彊

Claims (3)

1. 下部が円錐状のサイクロン形状ダーティ室内に濾過エレメントを設け、該サイクロン形状ダーティ室の円周接線方向からダーティ液をサイクロン流を発生させながら流入すると共に、濾過装置本体上部には逆洗エア貯蔵室および逆洗液貯蔵室を設けて、該逆洗エア貯蔵室および逆洗液貯蔵室内の圧縮エアにより一瞬の爆発力を発生するに十分なエア圧搾力により、逆洗液を最小配管口径の圧縮エアで一瞬に濾過エレメントに噴射させて濾過エレメントの目詰まりを防止することを特徴とする間欠逆洗方法。
2. 請求項１に記載の方法において、ダーティ液をサイクロン流を発生させながら下部に移動させてダーティ液中のスラッジを沈降させることを特徴とする間欠逆洗可能な濾過方法。
3. 下部が円錐状のサイクロン形状ダーティ室内に濾過エレメントを設け、該サイクロン形状ダーティ室上部にはサイクロン流を発生させながら流入するためのダーティ液入口配管と、濾過装置本体上部には圧縮エア入口配管に通ずる逆洗エア貯蔵室および逆洗液貯蔵室を各々設け、かつ該ダーティ液入口配管と圧縮エア入口配管との中間部にはクリーン液出口配管を設けたことを特徴とする間欠逆洗式装置。

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