JP2002045630A

JP2002045630A - 空調用フィルターの洗浄方法及び装置

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Publication number: JP2002045630A
Application number: JP2000236636A
Authority: JP
Inventors: Masahito Kaneko; 雅人金子; Shigeo Hasegawa; 繁夫長谷川; Seiji Nomura; 聖治野村; Makoto Nakamoto; 真中本; Masao Shinoda; 雅雄信太; Kazuo Matsunaga; 和男松永
Original assignee: HAIUEI TOOLE SYST KK; Ryomei Engineering Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: HAIUEI TOOLE SYST KK; Ryomei Engineering Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-02-12
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: JP3427044B2

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間に多数のフィルターを洗浄し、洗
浄による劣化のない効果的な洗浄工程と、短時間で簡単
に廃水処理ができる工程を含む洗浄方法及び洗浄、すす
ぎ、廃水処理が共用槽として使えるコンパクトで安価な
装置が求められていた。【解決手段】フィルターを連続的に、または間欠的に
振動させながら、洗浄水中に浸漬と引き上げを繰り返す
ステップと、すすぎ水ですすぐステップと、廃水にポリ
塩化アルミニウム(PAC)、高分子凝集剤を加え、懸濁粒
子を凝集させるステップと、電解浮上用電極に電流を流
し、該電極の表面から発生する気泡により、該凝集物を
水面まで浮上し、フロスを形成させ、該フロスを掻き取
って除去するステップとを含む空調用フィルターの洗浄
方法及び洗浄装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速道路料金所や
ビルディングに設置されている空調機の使用により汚れ
たフィルターの洗浄方法及び洗浄廃水の処理方法及び洗
浄及び廃水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速道路料金所に設置されている空調機
には、吸入外気に含まれている自動車から排出される煤
塵、浮遊煤塵等を除去し、清浄な空気を室内に供給する
ため、５〜６枚のフィルターが重ねて使用されている。
これらのフィルターは交通量にもよるが経時的に汚れが
酷くなり、ついには清浄な空気を室内に供給できなくな
る。

【０００３】そのため、汚れたフィルターは1週間、１
０日あるいは1ヶ月毎に洗浄され、清浄なフィルターと
取り替えられる。ビルディング用空調機のフィルターも
浮遊煤塵等の除去で汚染されるため、数か月毎に洗浄さ
れている。

【０００４】また、フィルターの洗浄に用いられた廃水
には炭化物、砂塵等微細粒子が含まれており、そのま
ま、下水、河川等へ放水することが水質汚濁防止の観点
から問題になることが多い。従って、微細粒子を規制値
以下のレベルまで除去する廃水処理を行ったのち、放水
しているのが現状である。

【０００５】これらのフィルターの従来の洗浄方法とし
ては、次のような方法が一般に知られている。(ア)水道
水または高圧水をかけながら、手揉みまたは足踏みで洗
う方法と、(イ)多数の孔を有する内筒回転式洗浄機にフ
ィルターを数枚入れ、内筒を回転しながら、その中心部
から高圧水を噴出して洗浄する方法と、(ウ)超音波振動
子を設置した洗浄槽の中にフィルターを入れ、超音波振
動子を作動しながら洗浄する方法とである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来技術には各々、次
のような解決すべき課題がある。

【０００７】(ア)の方法では手揉みまたは足踏みのた
め、洗浄効果が悪く、長時間の作業が必要であるばかり
でなく、フィルター内部に凝集した微細粒子の除去が充
分にできない。また、フィルターを揉んだり、踏んだり
するため、洗浄時に変形頻度が多く、フィルターの傷み
などによる劣化が酷く、使用寿命が短くなる欠点があ
る。また、水の使用量が多く、別途廃水処理槽に溜めて
処理されている。

【０００８】洗浄廃水の処理は、ポリ塩化アルミニウム
(PAC)と高分子凝集剤を適当に加え、凝集粒子を沈降濾
過して除去している。ところが、フィルターに付着して
いる粒子は非常に微細な粒子のため、ろ材のつまりが早
く、ろ過できなくなる。そのため、ろ材を再々交換する
必要があり、廃水処理作業も長時間を要する。従って、
洗浄及び廃水処理作業に要する人件費が高く、全フィル
ターの洗浄処理コストは他の方法に比べ、非常に高くな
る欠点がある。

【０００９】(イ)の方法では、内筒にフィルターが重な
り合うように入れると、前のフィルターから落ちた塵埃
が再付着凝集し、洗浄効率が足踏みや手揉みよりも劣
る。そのため、内壁面に個々のフィルターが重なり合わ
ない様に一度に数枚しか入れられない。従って、多量の
フィルターを洗浄処理するためには長時間を要する。ま
た、内筒の内壁面に沿わせて回転洗浄するため、(ア)の
方法と同様、変形による劣化(傷み)も酷く、使用寿命が
短くなる欠点がある。また、水の使用量も多く、別途廃
水処理槽に溜めて処理されている。

【００１０】洗浄廃水の処理は（ア）の方法と同様であ
り、ろ材のつまりが問題となる。そのため、ろ過助材を
添加してろ過する。しかし、ろ過助材を多量に添加する
と廃棄固形分が多量になる欠点がある。そこで、ろ材の
取り替え頻度との兼ね合いで添加量を決定しているが、
ろ材を再々交換しているのが現状であり、廃水処理作業
も長時間を要している。従って、この方法も、(ア)の方
法と同様、洗浄及び廃水処理作業に要する人件費も高
く、全フィルターの洗浄処理コストは他の方法に比べ非
常に高くなる欠点がある。

【００１１】(ウ)の方法では超音波振動子を設置した洗
浄槽、すすぎ槽、廃水処理槽からなるものが提案されて
いる。この方法はまず、汚れたフィルターを、超音波を
流している水中に浸漬して、超音波で発生する微細な気
泡が消滅するエネルギーを利用して洗浄する。その後、
すすぎ槽ですすいだ後、乾燥させる。洗浄廃水は専用の
廃水処理装置で処理される。

【００１２】超音波洗浄法は一般に良く知られている方
法である。しかし、超音波振動子からの縦方向、横方向
からの距離や、フィルターの内部、フィルターとフィル
ターとの間隔などによって超音波のエネルギーの減衰が
大きい。このため、他の方法に比べ、洗浄効果は非常に
悪く、小さな槽で多数のフィルターを洗浄したり、短時
間で洗浄することができない。短時間に多数のフィルタ
ーを洗浄しようとすれば、高エネルギーを発進する高価
な大型の超音波発信機、大型の洗浄槽と洗浄水の増加に
伴なう大型の廃水処理槽が必要となる。従って、前述の
装置大型化によつて装置価格が高くなるばかりでなく、
装置設置に広い面積が必要で、消費電力費、廃水処理費
などが高くなるなどの欠点がある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、短時間に多数
のフィルターを洗浄し、洗浄による傷みや劣化もほとん
どない効果的な洗浄工程と、短時間に簡単に廃水処理が
できる工程とを含む空調用フィルターの洗浄方法及び洗
浄、すすぎ、廃水処理が共用槽として使えるコンパクト
で安価な装置を提供するものである。

【００１４】すなわち、本発明は以下のように構成す
る。空調機の汚れたフィルターを連続的に、または間欠
的に振動させながら、洗浄水中に所定時間浸漬するステ
ップと、該フィルターの一部及びもしくは全体を洗浄水
中から引き上げ保持し、再び洗浄水中に一定時間浸漬す
る繰り返しを所定回数繰り返すステップと、洗浄水中か
ら引き上げ、すすぎ水ですすぐステップと、該フィルタ
ーを洗浄した廃水にポリ塩化アルミニウム(PAC)、高分
子凝集剤を加え、懸濁粒子を凝集させるステップと、タ
ンクの底部に設置した電解浮上用電極に電流を流し、該
電極の表面から発生する気泡により、該凝集物を水面浮
上させ、フロスを形成させ、該フロスを掻き取って除去
するステップとを含む空調用フィルターの洗浄方法を提
供する。

【００１５】上記フィルターを洗浄した廃水の処理にお
いて、ポリ塩化アルミニウム(PAC)の添加量はAl₂O₃が10
〜100 mg/l、高分子凝集剤の添加量が0.1〜1.0 mg/l、
懸濁粒子浮上時の電流密度が直流電流で1 A/dm²〜10 A/
dm²であることが好ましい。

【００１６】更に、本発明は、上記フィルターを入れる
金網製カセットと、該金網製カセットを挿入できるバイ
ブレータ付きのフィルター挿入枠と、該フィルター挿入
枠を上げ下げできる浸漬、引き上げ装置と、すすぎ用シ
ャワーノズルと、上記廃水処理用薬品注入用の薬液タン
クと、上記フロスを浮上させるための電解浮上装置電極
及び整流器と、浮上したフロスを掻き取るフロス掻き取
り装置と、洗浄及び廃水処理共用の洗浄タンクとを含む
ことを特徴とする空調用フィルターの洗浄及び廃水処理
装置を提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。なお、これらの実施の形態は、本発
明を限定するものではない。図１に本発明の洗浄装置を
示す平面図を、図２に本発明の洗浄装置を示す正面図
を、図３に本発明の洗浄装置を示す側面図を、図４に本
発明のフィルター挿入枠の平面図（ａ）、正面図
（ｂ）、側面図（ｃ）を示す。なお、同一部材には同一
符号を付した。

【００１８】本発明の装置は、フィルターを入れる金網
製カセット２０と、金網製カセット２０を挿入すること
ができるバイブレータ２１付きのフィルター挿入枠１９
と、フィルター挿入枠を上げ下げできる浸漬、引き上げ
装置２と、すすぎ用ノズル１８と、廃水処理用薬品注入
用の薬液タンク２３と、懸濁粒子を浮上するための電解
浮上装置電極１７及び整流器と、浮上フロスを掻き取る
フロス掻き取り装置９と、洗浄及び廃水処理共用の洗浄
タンク１とを含むことを特徴とする空調用フィルターの
洗浄及び廃水処理装置である。洗浄工程と廃水処理工程
は別々の装置でも実施することができるが、本発明は一
槽で洗浄及び廃水処理を行う装置を提供する。

【００１９】まず、洗浄工程について説明する。フィル
ターを入れる金網製カセット２０は、1個のカセットに
４〜５枚のフィルターを入れることが可能な大きさで、
フィルターとフィルターとの間には振動伝達用の金網が
設けられている。この金網製カセット２０は、バイブレ
ータ２１付きのフィルター挿入枠１９に複数個挿入され
る。

【００２０】本発明の好ましい様態によると、金網製カ
セット２０に挿入したフィルター２４は、厚さ方向の面
を上にして洗浄水に浸漬する。

【００２１】バイブレータ２１付きのフィルター挿入枠
１９は、その枠を上げ下げできる浸漬、引き上げ装置２
に連結されている。洗浄時に浸漬、引き上げ装置２は、
モーター３によって駆動用チェーン８、スプロケット
４、チェーン７を駆動することによって、上げ下げを繰
り返すことができる。

【００２２】洗浄工程におけるフィルター２４の洗浄
は、フィルター２４を収納した挿入枠１９をバイブレー
タ２１によって振動して連続的に、または浸漬時のみ間
欠的に行われる。フィルターを振動した状態で引き上げ
ると、フィルター内部の集合粒子は振動により分解し、
微粒子となって、フィルター内洗浄水の落下流出と共
に、短時間に排出される。

【００２３】好ましくはフィルターを振動した状態で、
3〜10秒間浸漬するステップと、3〜10秒間引き上げるス
テップとを繰り返す。この工程によって、短時間に多量
のフィルターを劣化させることなく、効率よく洗浄する
ことができる。

【００２４】洗浄工程の洗浄水に、必要に応じ、0.01〜
0.1wt%の洗剤を添加することで、洗浄効率を更に高くす
ることができる。洗剤は市販の中性洗剤、またはアルカ
リ性洗剤を用いることができる。

【００２５】洗浄が終了した時点で浸漬、引き上げ装置
２を上げた状態で停止し、すすぎ用シャワーノズル１８
からすすぎ水を噴霧して、すすぎを行う。すすぎ水は0.
1〜0.3 mPaの水圧で噴霧することが好ましいが、これに
限定されず、洗浄するフィルターによって適切な値に設
定することができる。すすぎ後の水は洗浄タンク１に落
す。洗浄の終了したフィルターは、金網製カセット２０
毎にフィルター挿入枠１９から取外し、乾燥させる。

【００２６】引続き汚れたフィルターが入った金網製カ
セット２０をフィルター挿入枠１９に挿入し、洗浄する
工程を数回繰り返したのち、洗浄水中の懸濁粒子が所定
濃度を超えた時点で洗浄操作をやめ、洗浄廃水の処理を
行う。所定濃度は400〜600 mg/lである。

【００２７】次に、廃水処理工程について説明する。洗
浄廃水の処理は、洗浄タンク１の中に溜まっているフィ
ルターを洗浄した洗浄廃水の中に薬液タンク２３から、
ポリ塩化アルミニウム(PAC)をAl₂O₃として10〜100 mg/l
(市販の8%原液ベースでは500〜1000ppm)、好ましくは40
〜80 mg/l、高分子凝集剤を0.1〜1.0 mg/l、好ましくは
0.25〜0.5 mg/lを加え、所定時間保持する。

【００２８】高分子凝集剤としては、アニオン系の高分
子凝集剤、例えばポリアクリルアミド等を用いることが
できるが、これに限定されない。

【００２９】懸濁粒子を凝集させたのち、制御板２２の
整流器の電源を入れ、洗浄タンク１の底部に設置してい
る電解浮上装置電極１７に1 A/dm²〜10 A/dm²好ましく
は2.5A/dm²〜5 A/dm²の電流を流す。電流は直流電流で
あることが好ましいが、これに限定されない。

【００３０】電解浮上装置電極１７の表面から電解浮上
用ガスが発生し、その気泡により、懸濁粒子の凝集物を
水面まで浮上させる。

【００３１】浮上したフロスは、フロス掻き取り装置９
のフロス掻き取り用駆動モーター１１を駆動して、フロ
ス掻き取り板１２、掻き取り駆動用チェーン１３を作動
し、フロス溜め容器（フロス受け槽１４）に掻き取る。
掻き取ったフロスはフロス排出口１６から排出する。

【００３２】本発明の排水処理方法によって、フィルタ
ー洗浄廃水中の懸濁粒子の濃度は150 mg/lにまで低減さ
れ、洗浄廃水は河川等に放水可能な水質まで簡単に処理
される。

【００３３】本発明の方法は、洗浄と廃水処理を別の装
置で処理することもできるが、図１から図４に示す本発
明の装置は、洗浄と廃水処理を同一のタンク内で実施で
きる一槽式の洗浄装置である。

【００３４】本発明の装置を洗浄槽として用いる時に
は、浸漬、引き上げ装置２によって金網製カセット２０
に入れたフィルター２４をフィルター挿入枠１９と共に
浸漬したり、引き上げたりすると共に、バイブレータ２
１を稼動して洗浄する。

【００３５】本発明の装置を廃水処理槽として用いる時
には、薬液タンク２３から廃水処理用の薬液を槽内に注
入し、洗浄タンク１の底部に設けられた電解浮上装置電
極１７に電流を流すと共に、浮上したフロスをフロス掻
き取り装置９を稼動してフロス受け槽１４に掻き取る。
処理水は放流もしくは再利用する。

【００３６】

【実施例】次に、実施例をもとに本発明の実施の形態を
説明する。ただし、以下の説明は本発明を限定するもの
ではない。

【００３７】表1に本発明の洗浄方法に関する実施例1か
ら実施例23を示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】図１から図４に示した洗浄装置を用い、上
述の方法に従って洗浄した。300mm×300mm×400mmの洗
浄タンクに30lの水を入れ、市販アルカリ洗剤0.1wt%を
溶かし、浸漬時間が一回あたり5秒、引き上げ時間が一
回あたり5秒の繰り返し数100回で洗浄した。全洗浄時間
を通して、フィルター挿入枠に取付けた20Wのバイブレ
ータを連続的にまたは間欠的に振動させた。本実施例で
は、300mm×250mmのフィルターを洗浄用のサンプルとし
て用いて、乾燥後の重量減を求め、その値を洗浄前重量
のwt%として求めたものが、表1に示すフィルターの付着
物量である。

【００４０】表1の結果から、洗剤は市販のアルカリ洗
剤または市販の中性洗剤を用いることができる。実施例
ではアルカリ洗剤としてライオン(株)のトップ（商品
名）を、中性洗剤としてライオン(株)のママレモン（商
品名）を使用した。また、適正洗剤量は0.01〜0.1wt%で
ある。

【００４１】浸漬時間及び引き上げ時間は、好ましくは
3秒〜10秒であるが、それに限定されず適当な範囲に設
定することができる。浸漬、引き上げの繰り返し数は洗
浄率の目標によって、適当に変えることができるが、好
ましくは20〜40回が適正である。また、バイブレータに
よる連続的振動と浸漬時のみ振動する間欠振動の洗浄率
を比較すると、連続的振動を行った時の洗浄率が若干高
い。

【００４２】これらの適正条件で洗浄することにより、
85〜97 %の洗浄効果を得ることができた。これらの値は
従来の方法に比べて大きく上昇している。

【００４３】表2に本発明の廃水処理方法に関する実施
例24から実施例34の結果を示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】表２の廃水処理試験では、図１から図４に
示す洗浄装置を用いて、高速道路料金所の空調機のフィ
ルターを洗浄し、廃水処理前のSS濃度が500 mg/lの廃水
を作り、試験に供した。

【００４６】廃水処理試験は、1000 mlの廃水を処理す
ることができる容器底部に、電解浮上用ガスを発生させ
る電解浮上装置電極を設置した電解浮上廃水処理試験装
置を用いて試験した。表2の実施例24に示すように、ポ
リ塩化アルミニウムを無添加の場合には懸濁粒子の凝集
が不十分となり、処理水のSS濃度は充分に下がらない。
ポリ塩化アルミニウムの添加量が10〜100 mg/l、高分子
凝集剤の添加量が0.1〜1.0 mg/l、電解浮上電流密度が1
〜10 A/dm²の条件範囲では懸濁粒子を河川への放水規制
値以下まで、短時間に電解浮上分離することができる。

【００４７】これらの結果から、本発明の装置を用いて
上記の条件で操作することによって、処理水のSS濃度を
10〜100 mg/lにまで低減することができた。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、高速道路料金所やビル空調用
のフィルターを劣化させずに短時間に洗浄でき、更にそ
の廃水も容易に短時間に処理できる方法及び装置を提供
することができ、その技術的経済的価値は非常に大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図1は本発明の洗浄装置を示す平面図である。

【図２】図２は本発明の洗浄装置を示す正面図である。

【図３】図３は本発明の洗浄装置を示す側面図である。

【図４】図４は本発明のフィルター挿入枠の平面図
（ａ）、正面図（ｂ）、側面図（ｃ）を示す図である。

【符号の説明】

１洗浄タンク２浸漬、引き上げ装置３モーター４スプロケット５シャフト６駆動用スプロケット７チェーン８駆動用チェーン９フロス掻き取り装置１０シャフト１１フロス掻き取り用駆動モーター１２フロス掻き取り板１３掻き取り駆動用チェーン１４フロス受け槽１５排水口１６フロス排出口１７電解浮上装置電極１８すすぎ用ノズル１９フィルター挿入枠２０金網製カセット２１バイブレータ２２制御盤２３薬液タンク２４フィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０２Ｆ 1/465 Ｃ０２Ｆ 1/46 １０２ 1/56 ＺＡＢ (72)発明者金子雅人広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者長谷川繁夫広島県広島市西区観音町一丁目20番24号菱明技研株式会社 (72)発明者野村聖治広島県広島市西区観音町一丁目20番24号菱明技研株式会社 (72)発明者中本真広島県広島市西区観音町一丁目20番24号菱明技研株式会社 (72)発明者信太雅雄東京都中央区日本橋大伝馬町14番１号ハイウェイトールシステム株式会社 (72)発明者松永和男東京都中央区日本橋大伝馬町14番１号ハイウェイトールシステム株式会社Ｆターム(参考） 3B201 AA46 AB01 AB32 AB44 BB21 BB92 BB94 BC05 CB01 CB23 CC01 CC11 CC21 4D015 BA04 BA05 BA11 BA19 BA21 BB08 BB12 CA20 DA04 DB01 DC02 FA13 4D061 DA08 DB15 DC08 DC13 EA08 EB04 EB14 ED10 FA14 4D062 BA04 BA05 BA11 BA19 BA21 BB08 BB12 CA20 DA04 DB01 DC02 FA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空調機の汚れたフィルターを連続的に、
または間欠的に振動させながら、洗浄水中に所定時間浸
漬するステップと、該フィルターの一部及びもしくは全体を、洗浄水中から
引き上げて保持し、再び洗浄水中に浸漬する繰り返し
を、所定回数繰り返すステップと、洗浄水中から引き上げ、すすぎ水ですすぐステップと、該フィルターを洗浄した廃水に、ポリ塩化アルミニウム
(PAC)と、高分子凝集剤とを含む廃水処理用薬品を加
え、懸濁粒子を凝集させるステップと、タンクの底部に設置した電解浮上用電極に電流を流し、
該電極の表面から発生する気泡により、該凝集物を水面
浮上させ、フロスを形成させ、該フロスを掻き取って除
去するステップとを含む空調用フィルターの洗浄方法。
【請求項2】上記フィルターを洗浄した廃水の処理に
おいて、ポリ塩化アルミニウム(PAC)の添加量がAl₂O₃と
して10〜100 mg/l、高分子凝集剤の添加量が0.1〜1.0 m
g/l、懸濁粒子浮上時の電流密度が直流電流で1 A/dm²〜
10 A/dm²であることを特徴とする請求項１に記載の空調
用フィルターの洗浄方法。
【請求項3】上記フィルターを入れる金網製カセット
と、該金網製カセットを挿入できるバイブレータ付きの
フィルター挿入枠と、該フィルター挿入枠を上げ下げで
きる浸漬、引き上げ装置と、すすぎ用シャワーノズル
と、上記廃水処理用薬品注入用の薬液タンクと、上記フ
ロスを浮上させるための電解浮上装置電極及び整流器
と、浮上したフロスを掻き取るフロス掻き取り装置と、
洗浄及び廃水処理共用の洗浄タンクとを含むことを特徴
とする空調用フィルターの洗浄及び廃水処理装置。