JP2012101204A - 浸漬型ろ過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ろ過板のろ過液の集水を容易にする浸漬型ろ過装置を提供する。
【解決手段】処理槽内の被処理液のろ過を目的に、被処理液に浸漬して設置される濾過装置において、ろ過体１とそのろ過体の両端部を封止する端部封止体２ａ，２ｂからなり濾過を行うろ過面を構成するろ過板に集水用の孔を設けることにより、ろ過板が単数の場合にはそのまま集水用パイプとして用いられ、ろ過板が複数の場合には緊密に重ねあわされることにより集水用パイプが形成されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、処理槽内の被処理液のろ過を目的に、被処理液に浸漬して設置される濾過装置において、ろ過処理された処理水を集水する配管を簡素化することが可能な浸漬型ろ過装置に関する。

処理槽内の被処理液のろ過を目的に、被処理液に浸漬して設置される浸漬型ろ過装置が多用されている。浸漬型ろ過装置は、ろ過部と集水部から構成されており、ろ過作用を行うろ過体を通った処理液は、各ろ過板に接続されたホースで集水され、処理槽外部に送液される構成が一般的であり（例えば 特許文献1参照）ろ過板の数に応じたホースや接続器具が用いられ、複雑かつ煩雑な構成となって高価なものとなっている。
また、浸漬型ろ過装置は処理液に浸漬されて長年使用されるため、それらの機材は、強度と耐久性が要求されるため、使用できる材料に制約を受けやすく高価なものとなっている。

特開２００７−８３２２９号公報

必要処理量に応じてろ過体を組み合わせることで所定の性能を確保することの可能なユニットを構成可能なろ過要素とその構成、使用法を提供することが本発明の目的であり、従来技術の課題である集水部の構成を単純化するため、多くの部品を使用することなく処理水を送液管へと導く確実で簡便な構造のろ過板を提供し、組立て容易で耐久性に優れたろ過装置を提供することにある。

本発明は以下の構成からなる。
（１）外形が円形または多角形の多孔質体または円柱や円筒状やハニカム状平板等の中空部を有する多孔質体をろ過素材とするろ過体とそのろ過体の両端部を封止する端部封止体からなるろ過板を単数または複数使用して構成されるろ過機において、端部封止体の一方または両者に集水用の孔が設けられており、ろ過板が単数の場合にはそのまま集水用パイプとして用いられ、ろ過板が複数の場合には緊密に重ねあわされることにより集水用パイプが形成されることを特徴とするろ過機。
（２）ろ過体の多孔質体がセラミックまたは合成樹脂または焼結金属からなるろ過機。
（３）ろ過素材と両端部を封止する端部封止体とが柔軟性ある接合剤にて結合された事を特徴とするろ過機。
（４）接合剤が、柔軟性ある接着剤を基材としてセラミックス材料が混合されている接合剤であってろ過素材と両端部を封止する端部封止体とが柔軟性ある接合剤にて結合されたろ過板を使用したろ過機。
（５）ろ過板を支持する支持板の一方または両端部の支持板がバネ状の押圧部を有していることを特徴とするろ過機。
（６）ろ過機を収納するケーシングに被ろ過液と逆洗時の洗浄液をケーシングの外部に排出する開口部を設け、その開口部に流れを導くフィンを設けたことを特徴とするケーシングを有するろ過機。
（７）ろ過機のケーシングのフィンが、ケーシングに対し角度をつけて設けられていることを特徴とするろ過機。
（８）ろ過機を所定位置に設置する傾動可能なガイドレールを備えたろ過機設置構造体。
（９）被ろ過液貯槽内に１−６項記載のろ過機が５以上設置されているろ過システム。
（10）ろ過システムにおいて、そのうちの１以上のろ過機が予備であるろ過システム。

本発明によれば、所要の処理水量に応じて、必要なろ過板を単数または複数枚準備し、端部封止体に設けられた孔の周囲にガスケットやＯリングを介して重ね合わせ、緊密に固定されることで、連結された孔が集水パイプの働きを果たすことで、これまでホースや留め金等の多くの部品が不要となり、組み付けが簡易になると同時に、信頼性の高いろ過機が完成する。

以下、本発明の実施形態を例示する図面に基づいて説明する。

図1は、本発明の実施形態の1つであるろ過機の側面図、図2は、ろ過機を構成するろ過板の正面図、図３は、ろ過板の断面図、図4は、サポートを付属させたろ過機の正面図
図5は、ケーシング付のろ過ユニットの模式図、図６は、処理液槽内に設置されたろ過機とスライドレールの設置例図 である。
本発明のろ過機図1は、所要の処理水量に応じて、必要なろ過板図2を単数または複数枚準備し、端部封止体２aに設けられた孔3の周囲にガスケット4やＯリング5を介して重ね合わせ、緊密に固定されることで、連結された孔3が集水パイプの働きを果たすことで、これまでホースや留め金等の多くの部品が不要となり、組みつけが簡易になると同時に、信頼性の高いろ過機図１が完成する。
しかしながら、このような構成で、緊密に固定するためには、ろ過板図2の端部封止体２ａ，２ｂ両者間の平面度が重要となり、第3図に示したろ過板の断面図で示されているような構造体においては接合完成時の平面精度が高く要求される欠点がある。特に、ろ過体がセラミック等の脆性材料で構成される場合には、わずかな曲がりやゆがみでも破損に到るという欠点を有している。接合後のろ過板を機械加工により平面度を出すことも可能ではあるが、加工により部材が所定寸法より薄くなったり、加工時の固定により接合が破壊されたりする。
そこで、ろ過体１と端部封止体２とをつなぐ接合材６に、柔軟性のある接着剤または封止剤、具体的にはシリコーン系接着剤、シリコーン系シーリング剤、変性エポキシ接着剤、ウレタン系接着剤など、硬化終了後、ゴム上弾性体のままであるような接合剤が好まれ、特に、ゴム硬度で８０以下の柔軟性のある接合剤を用いると、良好な緊密状態を得ることができる。
しかしながら、一般市販のシリコーン系接着剤、シリコーン系シーリング剤、変性エポキシ接着剤等は、接合作業時に粘性が低く作業性は良いが、充填部での保形性に乏しく、多孔質のろ過体に適用しようとすると、多孔質体の空孔に吸着・吸収されてしまい封止剤としての働きが著しく低下する傾向がある。また、ろ過体と端部封止体の熱膨張率に大きな差がある場合には、接合作業時の熱処理や使用時の温度による熱膨張差により、接合が破壊されやすい欠点がある。
そこで、前記封止剤のシリコーン系接着剤、シリコーン系シーリング剤、変性エポキシ接着剤、ウレタン系接着剤等にセラミック粉を混合し前記封止体の熱膨張率を、ろ過体１の熱膨張率と端部封止体２の熱膨張率のほぼ中間値となるよう調整することで、接合の破壊が著しく低減し、信頼性ある耐久性の高いろ過板の提供が可能となった。
しかしながら、ろ過素材であるセラミックスや焼結金属や合成樹脂素材に比較し、封止材の耐久性は短い傾向があり、封止材が劣化した場合には、ろ過体１と端部封止体２との緊密性が失われ、ろ過がなされない処理液がろ過処理水に混入したり、逆洗時に逆洗水が噴出するなど、ろ過機としての性能が大きく低下することになる。
そこで、各ろ過板のろ過体１と端部封止体２の緊密性を保持するよう、ろ過機の上下端部の一方または両端に、ろ過板の厚みに応じた幅のスプリング状の押圧部８を有する金属製、または樹脂製の保持具7a,7bで保持することで、処理液の温度変化や、接合剤の劣化係わらないろ過性能の安定したろ過機の提供が可能となった。
本願発明のろ過機は、浸漬型のろ過機として被処理水の中でろ過と逆線が繰り返し行われるも長期の使用に耐えるものである。ろ過時には、ろ過板に被処理水中のろ過物が蓄積され、逆洗時には大量に被処理水中に戻される。そこで、ろ過性能を可能な限り高く維持するためには、ろ過板に蓄積されたろ過物を速やかにろ過面より離れた位置に、逆洗液により排除する必要がある。そこで、ろ過機を所定の位置に収納するケーシング9に開口部10を設け、開口部にはフィン11を設けることで、ろ過物のケーシング外部への排除能力を高めることが可能となった。特に、フィンをケーシング内に、旋回流が生じやすいよう捻ることで、排出がスムースに行えるようになり、フィンの効果は大いなるものがあった。
最後に、本ろ過機を処理液槽内の定位置に設置するためのガイド゛レールを示す。
従来、ろ過機を槽内に設置するには、定位置にあらかじめ垂直に設置されたガイドやガイドレールに沿って、クレーン等の大型装置を使って吊り上げたり降ろしたりして設置している。この方法は確実であるが、ガイドに確実に沿わせたりはめたりする作業は困難を極める。そこで、槽の最短距離方向に揺動可能なガイドレールを設置することで、設置時や点検時にガイドレール上を滑らすことで、所定の位置に設置可能とするものであり、ガイドやガイドレールの簡素化が図ることが可能となった。

以下実施例に基づき、本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
本発明のろ過機図1は、所要の処理水量に応じて、必要なろ過板図2を単数または複数枚準備し、端部封止体２aの上部の中央部または端に孔３が設けられており、孔３の周囲には接続用のシール面またはオーリング溝が形成され、孔３の寸法に合ったガスケット4や穴の寸法に応じたＯリング5を介して重ね合わせ、緊密に固定されることで、連結された孔3が集水パイプの働きを果たす連結孔を構成する。これにより、複数枚のろ過板は一体となり、ろ過時や逆洗時の流れや機械的振動等による破損防止が図れ、信頼性の高いろ過機図１が完成した。
このような構成で、複数のろ過板が緊密に固定されるためには、ろ過板図2の端部封止体２ａ，２ｂ両者間の平面度が重要である。そこで、ろ過体１と端部封止体２とをつなぐ接合材６に、柔軟性のある接着剤としてシリコーン系接着剤（市販接着剤名：セメダイン社、セメダインPM165-R）に粒子径が300ミクロンー10ミクロンのアルミナ粉末を１０−６０％容積比で混合したものを用いた。この結果、接合剤は、所望の熱膨張率となり、かつ常温での作業に適した粘性が得られ、良好なろ過板がえられ、接合後の後加工なしで、緊密に固定可能な接着構造体が得られた。
さらに、ろ過板の保持具は、櫛状に加工されバネ特性が発揮されるように曲げ加工された保持具とすることで、ろ過板の寸法誤差を吸収できる簡易な形状とした。
また、ろ過機を所定の位置に収納するケーシング9の側面の20%から80%の面積相当する開口部10を2−4分割して設け、開口部にはフィン11を設けることでろ過物のケーシング外部への排除能力を高めることが可能となった。特に開口の位置は、被処理液の吸入部（水面近傍）に設けることにより、処理前の液体と逆洗字のろ過物を多く含んだ逆洗液とを分離できその効果は大であった。また、フィンは、ケーシングの開口部の窓に相当する加工部をケーシング外部に約30度の角度で折り曲げることにより形成可能であり、安価で排出がスムースに行えるようになり、フィンの効果は大いなるものがあった。フィンの折り曲げ方向は、被処理液の吸入部（水面近傍）ではケーシングの内部方向に折り曲げることで、流れを整流することも可能であった。
さらに、本ろ過機を処理液槽内の定位置に設置するためのガイド゛レールは、H鋼、またはアングル鋼で構成された梯子状をしている。このガイドレールを槽内の所定位置に、片端を傾動自在に固定設置し、ろ過機をガイドレール上を滑らすことで、ろ過ユニットを所定の位置に設置可能となり、作業の簡素化が図れた。

本発明の浸漬型ろ過機は、単数または複数のろ過板を備え、処理液槽内に浸漬しちぇ用いられるろ過装置に適用できる。また、その他のろ過装置や浄化装置などに応用可能である。

本発明の浸漬型ろ過機の実施態様、 本発明のろ過板の実施態様 図２のＡ−Ａ断面図 保持具を付けたろ過機の側面図 本発明のケーシングに収められたろ過ユニット 本発明による浸漬型ろ過機の設置方法の説明図 保持具の斜視図

１ ろ過体
２a、２ｂ 端部封止体
３ 孔
４ シール部材（Oリング）
５ Oリング
６ 接合材
７ 保持具
８ 保持具の押圧部
９ ケーシング
１０ 開口部
１１ フィン
１２ 処理槽
１３ ガイドレール

Claims (10)

1. 外形が円形または多角形の多孔質体または円柱や円筒状やハニカム状平板等の中空部を有する多孔質体をろ過素材とするろ過体とそのろ過体の両端部を封止する端部封止体からなるろ過板を単数または複数使用して構成されるろ過機において、端部封止体の一方または両者に集水用の孔が設けられており、ろ過板が単数の場合にはそのまま集水用パイプとして用いられ、ろ過板が複数の場合には重ねあわされることにより集水用パイプが形成されることを特徴とするろ過機。
2. 1項記載の多孔質体がセラミックまたは合成樹脂または焼結金属からなるろ過機。
3. 1項または2項記載のろ過素材と両端部を封止する端部封止体とが柔軟性ある接合剤にて結合された事を特徴とするろ過機。
4. 3項に記載された接合剤が、柔軟性ある接着剤を基材としてセラミックス材料が混合されている接合剤で結合されたろ過板を使用したろ過機。
5. 1項記載のろ過板を支持する保持具の一方または両端部の保持具がバネ状の押圧部を有していることを特徴とするろ過機。
6. １項から５項のいずれかの１項に記載のろ過機を収納するケーシングに被濾過液と逆洗時の洗浄液をケーシングの外部に排出する開口部を設け、その開口部に流れを導くフィンを設けたケーシングを有することを特徴とするろ過装置。
7. ６項記載のろ過機においてフィンが、ケーシングに対し角度をつけて設けられていることを特徴とするろ過装置。
8. 1項記載のろ過機を所定位置に設置する傾動可能なガイドレールを備えたろ過機設置構造体。
9. 被ろ過液貯槽内に１から６項のうちいずれか１項に記載のろ過機が複数設置されているろ過システム。
10. ９項記載のろ過システムにおいて、そのうちの１以上のろ過機が予備であるろ過システム。
    

Images