JP2000140522A - 自己洗浄型ろ過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は自己洗浄型ろ過装置に関し、独立の回
転駆動手段を設置することなくフィルタ全面の掃引を可
能とすることを目的とする。 【解決手段】ディスク状フィルタ１４の入口面に近接対
向して直径方向に延びるパイプ状回収口４０が配置され
る。回収口４０はフィルタ１４の直径のほぼ全長に沿っ
て延びるスリット４６を有する。出口室２２と回収口４
０内空間との圧力差で出口室２２からフィルタ１４を通
して回収口４０及び中空中心軸５１への流れを惹起さ
せ、フィルタ１４の自己洗浄を行う。中空中心軸５１上
にラジアル型羽根車５０が備えられ、羽根車５０は入口
室２０へ導入される被ろ過流体の流れにより回転せしめ
られ、フィルタ１４はその全面において回収口４０の掃
引を受けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はフィルタの詰まり
を自動的に又は手動により検出してフィルタの洗浄を行
う自己洗浄型ろ過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自己洗浄型ろ過装置として両端で閉じた
筒状容器中に筒状フィルタを配置し、容器の中心線と同
軸の中心筒より直径方向両側に延出する翼部を有した回
収口を筒状フィルタ中に配置したものが公知である（特
開昭６０−２５５１７号公報）。翼部は筒状フィルタの
内周面における一つの母線方向に沿ってに延びる開口を
備え、かつこの開口は中心筒に連通している。中心筒は
水圧式又は電動式のモータなどの外部回転駆動源に連結
されている。そのため、外部回転駆動源から印加される
回転駆動力によって中心筒が回転されると翼部はその開
口端がフィルタ内周に沿って移動し、フィルタはその全
面において回収口による掃引を受けることが可能であ
る。

【０００３】通常作動時には中心筒はバルブによって閉
鎖状態にあり、かつ掃引手段としての外部駆動源は停止
され、中心筒は静止状態下にある。筒状フィルタは筒状
容器中に２段に配置されており２段階のろ過を行うよう
になっている。即ち、被ろ過流体が入口パイプより筒状
容器中に導入されると、流体は第１段階の粗フィルタ、
次ぎに第２段階の微細フィルタを順次外周より内周に向
けて通過し、出口パイプより取り出される。

【０００４】フィルタの自己洗浄の実施時にバルブが開
放され、かつ中心筒は外部駆動源からの回転駆動力によ
って回転せしめられ、翼部の開口端はフィルタの円周方
向内周に沿って移動される。フィルタの詰まりによって
フィルタの上流の圧力は高まり、一方、フィルタに密接
した中心筒は大気圧下にある。そのため、この圧力差に
よってフィルタ外側よりフィルタを通して翼部に向かう
流体の流れが惹起される。このような流れの下でフィル
タに詰まった堆積物は離脱され、翼部より中心筒に排出
される。そして、回収口の回転によってフィルタはその
全面において翼部による掃引を受けることになり、フィ
ルタ全面にわたっての洗浄を行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開昭６０−
２５５１７号公報ではフィルタ自己洗浄のための水圧式
又は電動式の独立の回転駆動手段を外部に設置してい
る。そのため、部品点数が増えると共に配管又は配線に
伴う構造も複雑となり設置コストが嵩む結果となってい
た。この発明は独立の回転駆動手段を設置することなく
フィルタ面の全面の掃引を可能とすることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、フィ
ルタ入口面に近接対向して配置され、フィルタ中の堆積
物を回収するための回収口とフィルタに対する回収口の
相対運動を惹起させ、前記回収口をフィルタの全面に対
して掃引せしめる掃引手段とを備え、掃引手段によって
フィルタ全面に対する回収口の相対移動を行なわせなが
らフィルタ下流側と回収口との圧力差によってフィルタ
から回収口への流れを惹起させフィルタ中の堆積物を回
収口に除去することによりフィルタの自己洗浄を行うろ
過装置において、前記掃引手段はフィルタへの被ろ過流
体の流れに沿って配置され、被ろ過流体の流れの運動エ
ネルギを受けることにより回転する受動体により構成さ
れることを特徴とする自己洗浄型ろ過装置が提供され
る。

【０００７】受動体はフィルタへの被ろ過流体の流れの
運動エネルギによって回転せしめられ、この回転により
回収口はフィルタ全面に沿って掃引せしめられ、圧力差
の下でのフィルタから回収口への流れに乗ってフィルタ
に保持された堆積物は離脱され、回収口に向けて回収さ
れる。

【０００８】この発明によれば、回収口のフィルタに対
する掃引作動はフィルタに向けての被ろ過流体の流れを
受ける受動体によって行なわれ、独立の回転駆動手段を
用いていない。そのため、部品点数が削減されまた構造
も単純となり、コスト低減を実現することができる。ま
た、受動体の回転によってひろ過流体は攪拌作用を受
け、フィルタによるろ過効率を高める効果が奏される。

【０００９】上記この発明の構成において、受動体はフ
ィルタに近接して配置されたラジアル型羽根車であり、
被ろ過流体は羽根車に対してその接線方向に導入される
ことにより羽根車の回転運動を惹起せしめるようにする
ことができる。接線配置によりラジアル型羽根車の効率
的な回転運動を得ることができる。

【００１０】この発明の別の特徴点によれば、フィルタ
入口面に近接対向して配置される回収口とフィルタに対
する回収口の相対運動を惹起させ、回収口の開口端をフ
ィルタの全面に対して掃引せしめる掃引手段とを備え、
掃引手段によってフィルタ全面に対する回収口の相対移
動を行なわせながらフィルタ下流側と回収口との圧力差
によってフィルタから回収口への流れを惹起させフィル
タ中の堆積物を回収口に除去することによりフィルタの
自己洗浄を行うろ過装置において、前記フィルタは円板
状をなし、前記回収口はフィルタの実質的に直径上に配
置されるスリット状開口を有しており、掃引手段は回収
口をフィルタ軸線の周りで回転させることによりフィル
タ全面に対する回収口の開口の掃引を惹起せしめるよう
にしている。

【００１１】上記発明においては、円板状フィルタに対
してスリット状開口を有した回収口をその直径に沿って
配置することによりフィルタの自己清掃を効率的に実施
することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１及び図２において、１０は入
口ハウジング、１２は出口ハウジングであり、フィルタ
１４は入口ハウジング１０と出口ハウジング１２との間
に配置されている。入口ハウジング１０及び出口ハウジ
ング１２は、それぞれが環状フランジ部10-1及び12-1を
備えており、ボルト１６及びナット１８によって相互に
締結されている。ボルト１６及びナット１８の組は円周
方向に離間して複数組（この実施形態では８組）設けら
れている。

【００１３】入口ハウジング１０の内部におけるフィル
タ１４の一側面側に入口室２０が形成され、出口ハウジ
ング１２の内部におけるフィルタ１４の他側面側に出口
室２２が形成される。入口ハウジング１０に入口接続管
２４が固定され、この入口接続管２４は入口室２０を被
ろ過流体（例えばインクリボン含浸用インク液）の供給
ポンプに接続する。図２に示すように入口接続管２４は
入口室２０に対してその接線方向に開口しており、後述
するように、入口室２０に導入される被ろ過流体の流れ
の運動エネルギによって羽根車を回転させることができ
るようになっている。ゲージ接続管２６が入口ハウジン
グ１０に固定され、このゲージ接続管２６には入口室２
０の圧力を計測するためのゲージ２７が接続される。出
口ハウジング１２に出口接続管２８が固定され、この出
口接続管２８は出口室２２を被ろ過流体の供給部位（例
えばインクリボン製造装置）に接続する。ゲージ接続管
３０が出口ハウジング１２に固定され、このゲージ接続
管３０には出口室２２の圧力を計測するためのゲージ３
１が接続される。

【００１４】フィルタ１４はステンレス鋼をその素材と
するものであり、図３及び図４に示すように、リング部
３２と、リング部３２の内周に両端が溶接固定され微小
間隙を残して平行配置された多数の断面三角形のフィル
タロッド３４と、フィルタロッド３４に直交するよう平
行に離間して配置されかつロッドの三角形突端に接触す
るようリング部３２の内周に両端を溶接された断面円形
の支持ロッド３６と、フィルタロッド３４の反対側にお
いて支持ロッド３６にそれと直交するように溶接固定さ
れた断面矩形の補強ロッド３８とから構成される。フィ
ルタロッド３４間の間隙は必要とされるろ過の程度によ
るが、インクリボン用インク液の場合は0.1 mm程度とな
っている。

【００１５】入口室２０内にはフィルタ堆積物の回収口
４０が配置される。回収口４０はフィルタ１４の入口面
にほぼ直径に沿って配置される。回収口４０はフィルタ
１４の清掃時のフィルタ出口側から回収口４０に向けて
の流れを効率的に惹起させることにより清掃効率を高め
るためフィルタ１４に対してなるべく近接しているのが
好ましいが、両者の接触を回避するためこれらの間に例
えば１mm程度の微小距離が残されている。図５及び図６
に示すように、回収口４０は細長い円筒４２と、その両
端を閉塞する栓４４とから構成され、かつ円筒４２はそ
の長手方向にスリット４６を形成している。このスリッ
ト４６はその横断面では図６に示すように外向きに開い
たテーパ状をなしている。フィルタ１４に詰まりが発生
した場合の出口室２２とフィルタ１４に密接した大気圧
下にある回収口４０内の空間との間の圧力差は出口室２
２よりフィルタ１４を通して回収口４０に向かう流れを
惹起させる。このような流れに乗せてフィルタ１４の堆
積物を離脱させ回収口４０より回収することができる。

【００１６】フィルタ１４の自己洗浄時に回収口４０に
よってフィルタ１４の全面の掃引を行いフィルタの全面
での洗浄を行うための掃引手段は被ろ過流体の流れの運
動エネルギを受けることにより回転する受動体として構
成される。この受動体は、この実施形態では、ラジアル
型羽根車５０として構成される。図１及び図２に示すよ
うに、ラジアル型羽根車５０は、中空の中心軸５１と、
ハブ５２と、ハブ５２より半径方向に延設された複数の
羽根５４と、羽根５４の両側端を固定する環状板５５と
から構成される。入口接続管２４が入口室２０の接線方
向で開口していることから、入口接続管２４から入口室
２０への被ろ過流体の流れによって羽根車５０は回転せ
しめられる。羽根車５０の中心軸５１は一端が回収口４
０の円筒４２から延びるボス部42-1に逆ねじによって固
定されている。そのため、回収口４０は羽根車５０と一
体に回転するようになっている。羽根車５０の中心軸５
１はその他端で入口ハウジング１０のフロント壁部10-2
を挿通され、軸受装置５６によって回転自在に軸支され
ている。

【００１７】中心軸５１はその長手方向に中心通路５８
を有しており、この中心通路５８は一端では回収口４０
に開口しており、他端は後述のようにタンク側に接続さ
れている。

【００１８】羽根車５０の中心軸５１を入口ハウジング
１０に対して回転自在に軸支する軸受装置５６は軸受ケ
ース６０と一対のラジアル軸受け62, 64と、シール６６
とから構成される。中心軸５１はラジアル軸受け62, 64
を挿通され、シール６６は軸受６２に近接して設けられ
る。また、軸受ケース６０はボルト６８によってハウジ
ング１０に固定される。

【００１９】中心軸５１には羽根車５０と対向した外端
部にロータリジョイント７０が設けられている。このロ
ータリジョイント７０は中心軸５１の回転運動を許容し
つつ、中心通路５８を介して回収液を外部に取り出すこ
とを可能とするものである。ロータリジョイント７０は
図１に示すように、ハウジング７２と、軸受７４とから
構成され、中心軸５１の端部51-1は軸受７４によってハ
ウジング７２に対して回転可能に軸支される。中心軸５
１の中心を通る中心通路５８はハウジング７２内の空間
７６に開口している。ハウジング７２にこの空間７６に
開口するように接続部７８が形成され、この接続部７８
に排出管（図示しない）が接続され、回収液を外部の回
収タンク（図１には図示されないが図７には８０によっ
て表されている）に取り出すことができる。

【００２０】図７はこの発明の自己清掃型ろ過装置にお
ける被ろ過流体（例えばインクリボン用インク液）の流
れを概略的な斜視図によって示している。タンク８０か
ら中心軸５１からの流体はポンプ８２によって入口室２
０に供給される。流体はフィルタ１４を介して矢印Ｇの
ように出口室２２に通過される。羽根車５０の中心軸５
１に形成される中心通路５８はバルブ８４を介してタン
ク８０に接続される。

【００２１】ポンプ８２からの流体は入口室２０にその
接線方向（矢印Ｈ）より導入され、羽根車５０を矢印Ｆ
のように回転せしめ、その結果回収口４０も同方向に回
転せしめられる。通常時、即ち、フィルタ１４の洗浄を
要しない時、はバルブ８４は閉鎖されている。そのた
め、中心通路５８における流体の流れは生じない。そし
て、入口室２０からの流体はフィルタ１４を通過するこ
とによりろ過され、出口室２２よりインク塗布装置に送
られる。羽根車５０の回転は入口室２０での液体の攪拌
を行なわしめ、このような攪拌作用により流体が砕か
れ、フィルタ１４でのろ過効率を高める効果がある。

【００２２】フィルタ１４の詰まりは接続管26, 30に接
続されるゲージ27, 31により入口室２０の出口室２２に
対する圧力差が所定値（例えば１ kg/cm²）に達したか
否かによって判別することができる。フィルタ１４の詰
まりがありとの判定があったときに、バルブ８４が開放
される。このとき、中心通路５８及びこれに通ずるフィ
ルタ１４に近接した回収口４０は実質的に大気圧下にあ
り、出口室２２の圧力は大気圧のそれよりは高い。回収
口４０が設けられる入口室２０の圧力は出口室２２より
高いが、入口室２０は回収口４０がフィルタ１４に密接
（１mm程度の間隙）して設けられているため、入口室２
０は回収口４０から実質的に遮断されている。そのた
め、出口室２２からフィルタ１４を経て回収口４０への
流体の流れが生ずる。出口室２２からフィルタ１４を通
しての回収口４０への流体の流れによって、フィルタ１
４中の堆積物（この場合は叩解が不充分なインクのかた
まり）は分離され、堆積物は回収口４０により回収さ
れ、タンク８０に戻され、タンク８０においてインクの
固まりはほぐされ、再利用に供される。そして、羽根車
５０により惹起される回転軸５１の回転下で、フィルタ
１４はその全面において回収口４０による掃引を受け、
フィルタ１４の全面における洗浄が実現される。

【００２３】上記において、ゲージ27, 31として圧力に
応じた電気信号を発生するように構成するとともに、こ
の圧力差が所定値を超えたときバルブ８４の駆動信号を
発生する電気回路を設けることができ、このようにする
ことによりフィルタ１４の自己清掃を完全に自動化する
ことが可能である。

【００２４】この発明において、被ろ過流体の流れを受
けることにより回転する受動体としては、以上説明した
実施形態におけるラジアル型羽根車の代わりにアキシャ
ル風車などの各種の手段を採用することができる。

【００２５】また、フィルタとして以上説明した実施形
態における微小間隙をおいて平行配置した多数の断面三
角状フィルタロッドより成るもの以外の構成のフィルタ
にもこの発明はその自己洗浄のため利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の自己清掃型ろ過装置の断面図
である。

【図２】図２は図１のII−II線に沿って表される矢視断
面図である。

【図３】図３は図１の装置に使用するフィルタの部分的
正面図である。

【図４】図４は図３のIV−IV線に沿って表される矢視断
面図である。

【図５】図５は図１の回収口の単品正面図であり図１の
Ｖ−Ｖ線に沿って表される矢視図である。

【図６】図６は図５のVI−VI線に沿って表される矢視断
面図である。

【図７】図７はこの発明のろ過装置の構成及びその動作
を説明するための模式的斜視図である。

【選択図】

１０…入口ハウジング １２…出口ハウジング １４…フィルタ ２０…入口室 ２２…出口室 ２４…入口接続管 ２８…出口接続管 ４０…回収口 ４６…スリット ５０…ラジアル型羽根車 ５１…中心軸 ５６…軸受装置 ７０…ロータリジョイント ８０…回収タンク ８２…ポンプ ８４…開閉弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルタ入口面に近接対向して配置さ
   れ、フィルタ中の堆積物を回収するための回収口とフィ
   ルタに対する回収口の相対運動を惹起させ、前記回収口
   をフィルタの全面に対して掃引せしめる掃引手段とを備
   え、掃引手段によってフィルタ全面に対する回収口の相
   対移動を行なわせながらフィルタ下流側と回収口との圧
   力差によってフィルタから回収口への流れを惹起させフ
   ィルタ中の堆積物を回収口に除去することによりフィル
   タの自己洗浄を行うろ過装置において、前記掃引手段は
   フィルタへの被ろ過流体の流れに沿って配置され、被ろ
   過流体の流れの運動エネルギを受けることにより回転す
   る受動体により構成されることを特徴とする自己洗浄型
   ろ過装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、前記受
   動体はフィルタに近接して配置されたラジアル型羽根車
   であり、被ろ過流体は羽根車に対してその接線方向に導
   入されることにより羽根車の回転運動を惹起せしめるこ
   とを特徴とする自己洗浄型ろ過装置。
3. 【請求項３】 フィルタ入口面に近接対向して配置され
   る回収口とフィルタに対する回収口の相対運動を惹起さ
   せ、回収口の開口端をフィルタの全面に対して掃引せし
   める掃引手段とを備え、掃引手段によってフィルタ全面
   に対する回収口の相対移動を行なわせながらフィルタ下
   流側と回収口との圧力差によってフィルタから回収口へ
   の流れを惹起させフィルタ中の堆積物を回収口に除去す
   ることによりフィルタの自己洗浄を行うろ過装置におい
   て、前記フィルタは円板状をなし、前記回収口はフィル
   タの実質的に直径上に配置されるスリット状開口を有し
   ており、掃引手段は回収口をフィルタ軸線の周りで回転
   させることによりフィルタ全面に対する回収口の開口の
   掃引を惹起せしめることを特徴とする自己洗浄型ろ過装
   置。