CN102728115A - 过滤装置 - Google Patents

Abstract

过滤装置具有：过滤室；将试料导入至过滤室内的试料导入口；设置在相对于过滤室、和试料导入口的相对侧的位置的试料排出口；设置在过滤室内且过滤从导入口被导入的试料的过滤网；和将通过了过滤网的滤液排出的滤液排出口。过滤网被配置为，其过滤面相对于试料排出口打开时的从试料导入口被导入的试料的流动方向平行，在过滤室和试料排出口之间设置开闭试料排出口的开闭机构。

Description

过滤装置

技术领域

本发明关于一种用于不进行作为包含悬浊物质的分析试料的前处理的过滤，而将滤液供给至分析装置的过滤装置。

背景技术

为了进行对用于分析的试料、特别是包含悬浊物质的浆状的试料的调整，采用过滤装置。在图7中表示一般的过滤装置的一个例子。该过滤装置包括具有空间34的过滤器30，该空间34是用于在其内部进行试料的过滤的过滤室。在过滤器30内的空间34中，设置有将该空间34在中央隔成两个空间的平板状的过滤网32。在过滤器30的一端连接有用于导入试料的配管36，在另一端连接有用于排出滤液的配管38。配管36和38通过过滤网30内的空间34而导通，过滤网32相对于配管36和配管38间的流体的流动方向被垂直地配置。

在这样的过滤装置中，由于从过滤的开始随着时间的经过，试料中的悬浊物质导致过滤网32筛眼堵塞，透过过滤网32的滤液的流量降低，所以需要进行为了使在过滤网32的表面堆积了的悬浊物质剥离的清洗。这时，清洗方法是停止来自配管36的试料的导入，将清洗液、清洗气体从配管38侧导入至过滤器30内，使附着在过滤网32上的悬浊物质剥离，从配管36侧排出的逆向清洗的方法。

又，作为过滤装置，除了使用平板状的过滤网之外，还可以使用圆筒形状的圆盘过滤机。在这样的过滤装置中，为了除去附着在圆盘过滤机的表面的悬浊物质，需要进行使用清洗液、清洗气体的逆向清洗。

但是，在逆向清洗时，无法对试料进行过滤。在试料包含大量的悬浊物质的情况下，由于需要频繁地进行逆向清洗，存在无法将滤液连续地供给至分析装置这样的问题。

因此，提出有用与逆向清洗不同的方法可以进行圆盘过滤机的清洗的方案(参考日本特开2009-142746号公报)。该提案的过滤装置具有将圆筒形状的圆盘过滤机收容在其内部的过滤器，在过滤器的下部设置导入试料的试料导入口(样本入口)，在上部设置试料排出口。从试料导入口被导入的试料的一部分经过圆盘过滤机的间隙。这时，包含在试料中的悬浊物质附着在圆盘过滤机的表面，通过了圆盘过滤机的滤液通过圆盘过滤机的内侧流路被导向滤液排出口。从试料导入口被导入的试料的残余部分通过圆盘过滤机的侧方从试料排出口被排出。这时，附着在圆盘过滤机的外侧表面的悬浊物质通过流经圆盘过滤机的侧方的试料被剥离，和试料一起从试料排出口排出。因此，不进行使清洗液、清洗气体从圆盘过滤机的内侧朝向外侧流动的逆向清洗，也能够将附着在圆盘过滤机的外侧表面的悬浊物质去除。

但是，采用上述的结构，虽然可以通过流经其侧方的试料来去除附着在圆盘过滤机的外周部分的悬浊物质，但是由此无法去除附着在其内侧的悬浊物质。因此，无法完全地防止圆盘过滤机的筛眼堵塞的发生，需要定期地拆解过滤装置进行圆盘过滤机维护，或者进行逆向清洗。

发明内容

本发明的目的是提供不需要拆解过滤装置来维护过滤器或者逆向清洗的过滤装置。

本发明的过滤装置具有：过滤室；用于将试料导入至过滤室内的试料导入口；设置在过滤室内、过滤从试料导入口被导入的试料的过滤网；以及用于将通过了过滤网的滤液从过滤室排出的滤液排出口。进一步，在相对于过滤室，和试料导入口相对侧的位置设置试料排出口，在过滤室和试料排出口之间设置用于开闭试料排出口的开闭机构。而且，过滤网被配置为，过滤面对于试料排出口打开时的从试料导入口被导入的试料的流动方向平行。

采用本发明的过滤装置，能够通过开闭机构以关闭试料排出口的状态进行试料的过滤。通过开闭机构以关闭试料排出口的状态进行试料的过滤的话，随着时间经过，在过滤网的表面堆积的悬浊物质增多，过滤网的筛眼堵塞，透过过滤网的试料的量减少。这时，通过打开开闭机构，使得试料在过滤网的表面上通过，从而使堆积在过滤网的表面上的悬浊物质剥离，和试料一起从试料排出口排出。由此，不进行逆向清洗，也能够去除在堆积在过滤网表面上的悬浊物质。

开闭机构的开闭动作可以通过手动来实现，也可以具有通过用于自动地控制开闭机构的开闭动作的数据处理计算机来实现的控制部。

过滤网的筛眼堵塞进展的话，过滤室内的压力上升。因此，优选为进一步具有检测过滤室内的压力的压力检测单元，且具有根据压力的开闭单元，该开闭单元在用于控制开闭机构的开闭动作的控制部中，被构成为仅在通过压力检测单元被检测的过滤室内的压力超过规定值时打开试料排出口。这样的话，在悬浊物质在过滤网的表面堆积，发生了筛眼堵塞时，试料排出口自动地被打开，进行过滤网的清洗。

在控制部中也可以具有根据时间的开闭单元，该开闭单元被构成为以一定时间间隔打开试料排出口。这样的话，不需要检测过滤室的压力的压力检测单元，从而能够简化过滤装置的构成。

控制部打开试料排出口的时间优选为为了去除在堆积在过滤网表面上的悬浊物质而预先设定的时间。这样的话，悬浊物质被去除后，试料排出口自动地被关闭，可以继续进行试料的过滤。

开闭单元关闭试料排出口的状态不是完全关闭的状态，是以为了调整通过过滤网的滤液的流量所需要的大小打开的状态即可。从试料导入口导入大量的试料的情况下，完全地关闭试料排出口的话，在过滤网上加载的负荷变大，过滤网的寿命降低。因此，在从试料导入口导入大量的试料的情况下，通过微小地打开试料排出口，能够减轻在过滤网上加载的负荷，能够防止过滤网的寿命的降低。

根据本发明，在和试料导入口相对侧的位置设置试料排出口，且设置用于开闭试料排出口的开闭机构，由于过滤网被配置为过滤面相对于在试料排出口打开时从试料导入口被导入的的试料的流动方向平行，所以通过利用开闭机构打开试料排出口，可以使得试料在过滤网的表面上流动，利用该试料的流动，可以进行堆积在过滤网的表面上的悬浊物质的除去。又，由于使用平板状的过滤网，不会发生像圆盘过滤机那样的悬浊物质附着于内部的情况，通过打开开闭机构，不需要过滤网的表面的清洗以外的洗浄动作。

附图说明

图1是表示过滤装置的一实施例的概念图。

图2A、2B是用于说明同一实施例的功能的概念图，图2A表示关闭了开闭机构的状态，

图2B表示打开了开闭机构的状态。

图3A是表示另一实施例的概念图，图3B、3C是分别表示控制部的功能的框图。

图4A、4B是用于说明同一实施例的动作的图，图4A是流程图，图4B是表示过滤室内的压力的时间变化的一个例子的图表。

图5A、5B是表示开闭机构的结构的一个例子的概略构成截面图，图5A是开闭机构并闭的状态，图5B是开闭机构打开的状态。

图6A、6B是分别表示开闭机构的结构的其它的例子的概略构成截面图。

图7是表示现有的过滤装置的一个例子的立体图。

具体实施方式

使用图1的概念图对过滤装置的一实施例进行说明。

该实施例的过滤装置在内部具有过滤室2。过滤室2具有连接有试料供给流路6的试料导入口和连接有排出流路10的试料排出口。在试料导入口和试料排出口间设置有过滤网4。过滤网4被配置为过滤面相对于从试料导入口向试料排出口流动的试料的流动方向平行。

在试料排出口设置开闭机构12，能够进行开闭。在过滤室2中，隔着过滤网4，设置导水机构8。导水机构8具有用于排出滤液的滤液排出口，在该滤液排出口连接有滤液排出流路9。

该过滤装置在进行试料的过滤时，如图2A所示关闭开闭机构12，在进行过滤网4的清洗时，如图2B所示打开开闭机构12。关闭开闭机构12的话，从试料供给流路6被供给的试料通过过滤网4，向滤液排出流路9流动。试料中所包含的悬浊物质14在过滤网4的表面被捕捉、堆积，随着时间的经过其堆积量增加。过滤网4的表面上的悬浊物质14的堆积量增加的话，过滤网4产生筛眼堵塞，能够透过过滤网4的试料减少，过滤效率降低。

因此，在过滤网4的表面的悬浊物质堆积了一定程度时，打开开闭机构12。打开开闭机构12的话，从试料供给流路6被供给的试料通过过滤网4的表面，向试料排出流路10流动。堆积在过滤网4的表面上的悬浊物质14通过流动的试料被剥离，和试料一起向试料排出流路10被排出。

开闭机构12可以是分析人员在适当的时间通过手动进行开闭，也可以是如图3A所示的那样设置控制开闭机构12的控制部16，使开闭机构12自动地开闭。

控制部16可以通过数据处理计算机来实现。这时，该数据处理计算机可以作为该过滤装置的专用计算机设置，也可以是设置有该过滤装置的分析装置的计算机。又，控制部16也可以利用通用的个人计算机来实现。

控制部16例如也可以具有根据时间的开闭单元16a作为计算机的功能，该开闭单元16a被构成为从开始试料的过滤每隔规定的时间打开开闭机构12一定的时间。这样的话，分析人员无需确认过滤网4的筛眼堵塞等，也可以定期地进行过滤网4的清洗。

可以设计成能够探测过滤网4的筛眼堵塞，在探测到筛眼堵塞时进行对过滤网4的清洗。图3A和3C表示该情况的实施例。在该实施例中，安装有用于探测过滤室2内的压力的压力传感器18。控制开闭机构12的控制部16具有用于基于压力传感器18的检测信号控制开闭机构12的根据压力的开闭单元16b，作为计算机的功能。

使用图4A对根据图3A和3C的实施例的过滤装置的动作进行说明。试料的过滤处理是通过将试料导入至过滤室2来进行的。过滤试料时，开闭机构12为关闭，试料通过过滤网4，经由滤液排出流路9被导向分析装置。试料中所包含的悬浊物质在过滤网4的表面被捕捉、堆积，随着时间的经过其堆积量增加。由于随着在过滤网4的表面上的悬浊物质的堆积量增加，试料变得难以透过过滤网4，因此过滤室2内的压力慢慢地上升。

控制部16的根据压力的开闭单元被构成为，过滤室2内的压力达到被预先设定的规定的压力时通过开闭机构12打开试料排出口一定时间。而且，在打开试料排出口一定时间后再次关闭试料排出口。在过滤室2内，随着这样的开闭机构12的开闭动作，如图4B所示重复产生压力的上升和下降。

在图5A、5B表示根据图3A和3C的实施例的过滤装置的具体的结构的一个例子。图5A、5B表示构成过滤装置的过滤器的截面结构。在过滤器19内设置流动有试料的流路2a，用于过滤试料的过滤室2被构成为该流路2a的一部分。流路2a的一端20通过过滤器19的一侧面，另一端22通过与前述一端20所通过的侧面相邻接的侧面。虽然省略图示，在流路2a的一端20连接试料供给流路，在另一端22连接试料排出流路。流路2a的一端20是试料导入口，另一端22是试料排出口。

流路2a在过滤室2的附近的下游弯曲为直角。在流路2a的弯曲部分的上游部，在成为过滤室2的部分的内壁设置有过滤网4。过滤网4被配置为相对于从一端20导入的试料的流动方向平行。隔着过滤网4，在和流路2a相对的一侧，设置有由空洞部构成的导水机构8，在导水机构8的底部设置有通向过滤器19的外部的滤液排出流路9。滤液排出流路9与分析装置连接。

过滤器19具有在流路2a的弯曲部中作为用于控制流路2a的流量的开闭机构的流量控制阀12和探测流路2a内的压力的压力传感器18。该例的流量控制阀12具有构成流路2a的弯曲部的凹部的壁面的一部分的隔膜12a。通过隔膜12a的驱动，可以通过使隔膜12a接触与流路2a的弯曲部的凹部相对的凸部来进入关闭流路2a的状态(图5A的状态)，通过使隔膜12a从该凸部分离来进入打开流路2a的状态(图5B的状态)。

使用应变式的压力传感器作为压力传感器18。压力传感器18顶端具有金属隔膜18a，在金属隔膜18a的里面贴有电阻桥18b。金属隔膜18a面对流路2a，因流路2a内的压力的上升而变形，随着其变形量电阻桥18b的电阻值发生变化。能够根据电阻桥18b的电阻值探测流路2a内的压力。

又，在图5A、5B的实施例中，虽然示出了利用流路的弯曲部通过隔膜12a的驱动来进行流路2a的开闭的流量控制阀12，但是流量控制阀12不限定于被设置在流路的弯曲部。

在图6A表示其它的开闭机构的例子。在图6A的开闭机构中，在过滤室2的附近的下游的流路2a的壁面上设置突起24，在与该突起24相对的位置的流路壁面上设置具有隔膜12a的流量控制阀12。通过突起24和流量控制阀12构成开闭机构。在该开闭机构中也可以通过隔膜12a的驱动，通过使隔膜12a接触突起24来进入关闭流路2a的状态，通过使隔膜12a从该突起24分离来进入打开流路2a的状态。

进一步在图6B表示其它的开闭机构的例子。图6B的开闭机构是在流路2a配置球阀来代替隔膜的构成。在图6B的开闭机构中，在图6A的开闭机构的流量控制阀12的位置，在流路2a内配置设置有贯通孔28的球26作为球阀。从流路2a的外部旋转驱动球26，可以在通过贯通孔28使流路2a导通的状态和通过贯通孔28位于不使流路2a导通的位置来切断流路2a的状态之间进行切换。

Claims (13)

1.一种过滤装置，其特征在于，具有：

过滤室；

试料导入口，用于将试料导入至所述过滤室内；

试料排出口，设置在相对于所述过滤室、与所述试料导入口相反侧的位置；

开闭机构，被配置在所述过滤室和所述试料排出口之间，对所述试料排出口进行开闭；

过滤网，设置在所述过滤室内，对从所述试料导入口被导入的试料进行过滤，所述过滤网被配置为，其过滤面相对于所述试料排出口打开时的从所述试料导入口被导入的试料的流动方向平行；和

滤液排出口，排出通过了所述过滤网的滤液。

2.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，

所述开闭机构被配置在从所述过滤室通向所述试料排出口的流路上，通过开闭该流路对所述试料排出口进行开闭。

3.如权利要求2所述的过滤装置，其特征在于，

所述流路在所述过滤室的下游弯曲为直角，在所述弯曲部设置有所述开闭机构。

4.如权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，

所述开闭机构是具有构成所述流路的弯曲部的凹部的壁面的一部分的隔膜的流量控制阀，通过使所述隔膜接触与所述流路的弯曲部的所述凹部相对的凸部来关闭所述流路，通过使所述隔膜与所述凸部分离来打开所述流路。

5.如权利要求2所述的过滤装置，其特征在于，

所述开闭机构由设置在所述流路的壁面上的突起和在与所述突起相对的位置的流路壁面上具有隔膜的流量控制阀构成，通过使所述隔膜接触所述突起来关闭所述流路，通过使所述隔膜与所述突起分离来打开所述流路。

6.如权利要求2所述的过滤装置，其特征在于，

所述开闭机构是设置有贯通孔的球被配置于所述流路内的球阀，从所述流路的外部旋转驱动所述球，在由所述贯通孔使所述流路导通的状态以及因所述贯通孔位于使所述流路不导通的位置而切断所述流路的状态之间进行切换。

7.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，

还具有控制部，所述控制部通过用于自动地控制所述开闭机构的开闭动作的数据处理计算机来实现。

8.如权利要求7所述的过滤装置，其特征在于，

还具有探测所述过滤室内的压力的压力探测单元，

为了自动地控制所述开闭机构的开闭动作，所述控制部具有根据压力控制所述开闭机构的开闭动作的开闭单元，所述开闭单元使得仅在通过所述压力探测单元被探测的所述过滤室内的压力超过规定值时打开所述试料排出口。

9.如权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，

所述开闭单元控制所述开闭机构的开闭动作，使得在所述过滤室内的压力超过规定值时，打开所述试料排出口一定时间。

10.如权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，

所述压力探测单元是应变式的压力传感器。

11.如权利要求7所述的过滤装置，其特征在于，

为了自动地控制所述开闭机构的开闭动作，所述控制部具有根据时间控制所述开闭机构的开闭动作的开闭单元，使得所述试料排出口以一定时间间隔打开。

12.如权利要求11所述的过滤装置，其特征在于，

所述开闭单元打开所述试料排出口的时间是为了去除堆积在所述过滤网的表面上的悬浊物质而预先设定的时间。

13.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，

所述开闭机构关闭所述试料排出口的状态不是完全关闭的状态，而是以为了调整通过所述过滤网的滤液的流量而打开所需大小的状态。

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