JP2002346313A - ろ過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掻取り部材を用いることなく、ろ過手段の目
詰まりを軽減することができてろ過作業能率の向上、ろ
過処理コストの低下を図ることができ、また、ろ過手段
のろ過材を高メッシュで開口率の良い材料により形成す
ることができて装置全体の小型化等を図ることができ
る。 【解決手段】 被処理液の旋回流を得ることができるろ
過槽１内に旋回する被処理液から固形状物質を分離捕捉
するろ過手段６を回転可能に支持する。ろ過槽１の一側
に被処理液をろ過槽１に旋回流を生じるように流入させ
る流入口２０を接続する。ろ過槽１の他側にろ過手段６
によりろ過されたろ過液をろ過槽１から流出させる流出
口２１を接続する。ろ過槽１に被処理液から分離され、
旋回流下流側へ移動される固形状物質をろ過槽１から排
出させる排出口２２を接続する。ろ過手段３を被処理液
の流入方向とは逆方向で、ろ過手段６のろ過材７上で被
処理液に対するクロスフロー効果を増すようにギアード
モータ３６等から成る駆動手段により回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工業用水、工業廃
液、下水、海水、原油、セメントミルク等の各種の固液
混合液である被処理液中に含まれているごみ、土砂、半
固体残留物等、各種の固形状物質を除去するために用い
るもので、ストレーナと呼ばれているろ過装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のろ過装置として、特公平
２−３４６４４号公報、特公平３−１４４８４号公報、
特公平４−７００４２号公報等に記載されているよう
に、円筒状のろ過槽内に円筒状のろ過手段が設けられ、
前記ろ過槽の上部に被処理液を前記ろ過槽の接線方向に
流入させる流入口が設けられ、前記ろ過手段によりろ過
されたろ過液を前記ろ過槽の下部から流出させる流出口
が設けられ、前記ろ過手段等により前記被処理液から分
離され、流下される固形状物質を前記ろ過槽の下部から
接線方向に排出させる排出口が設けられた構成が知られ
ている。

【０００３】前記のような従来のろ過装置においては、
被処理液を圧送ポンプにより流入口からろ過槽に接線方
向で流入させることにより、被処理液はろ過手段のろ過
材の周囲を旋回しながら流下する。この間、被処理液中
の固形状物質はサイクロン現象により遠心分離されてろ
過槽の内面に沿い、旋回流により旋回しながら自重によ
り降下し、被処理液はろ過手段のろ過材をその内部にク
ロスフローにより流入し、このとき、被処理液中の固形
状物質がろ過手段により分離捕捉され、捕捉された固形
状異物はクロスフロー効果によりろ過手段のろ過材の外
面を螺旋状に流下する。そして、ろ過液は流出口から本
ろ過装置外へ流出し、流下した固形状物質は排出口から
本ろ過装置外へ排出される。

【０００４】また、特公平２−３４６４４号公報、特公
平４−７００４２号公報に記載されたろ過装置において
は、ろ過手段と、ブラシを有する掻取り部材とを相対的
に被処理液の流入方向に回転させることにより、ろ過手
段のろ過材の外面に固着状態に付着した固形状異物を掻
取り、ろ過材の目詰まりを防止することができるように
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような従来例の構成では、クロスフロー効果に劣るた
め、比重差の小さい物質、シート状の物質がろ過手段の
ろ過材にまとわり付いて目詰まりしやすく、比較的頻繁
に開放して洗浄する必要がある。被処理液の流量と流入
口の口径、ろ過槽のサイズの組合わせの選定における制
約条件が厳しく、特に、被処理液の流量が少ないとき、
クロスフロー効果が小さくなって、固形状物質によりろ
過手段のろ過材の目詰まりを生じやすく、更に頻繁に開
放して洗浄する必要がある。したがって、洗浄作業に費
用を要し、しかも、ろ過処理作業能率に劣り、結果的に
ろ過処理が高価となる。

【０００６】また、前記のような従来例のうち、掻取り
部材を備えたろ過装置においては、掻取り部材に固形状
物質が絡み付くなどのトラブルが発生するため、その除
去作業を必要とし、終局、ろ過作業能率に劣る。また、
掻取り部材のブラシをろ過手段のろ過材に当接させるた
め、ろ過材には、断面三角形状のウエッジワイヤを円筒
状に巻回したもの、パンチングプレートを円筒状に形成
したものなど、強度に優れたものを使用する必要があ
る。このようなろ過材では高メッシュ化を図ることがで
きず、開口率にも劣るため、所望のろ過効率を得るに
は、ろ過手段、すなわち、装置全体が大型化し、大きな
装置スペースを必要とする。

【０００７】本発明の目的は、前記のような従来の問題
を解決しようとするものであって、掻取り部材を用いる
ことなく、ろ過手段における目詰まりを軽減することが
でき、したがって、ろ過処理作業能率を向上させること
ができるとともに、ろ過処理に要するコストの低下を図
ることができるようにしたろ過装置を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明のろ過装置は、ろ過するための被処理液の旋回
流を得ることができるろ過槽と、このろ過槽内に回転可
能に支持され、旋回する被処理液から固形状物質を分離
捕捉するろ過手段と、前記ろ過槽の一側に連通され、被
処理液を前記ろ過槽に旋回流を生じるように流入させる
流入口と、前記ろ過手段によりろ過されたろ過液を前記
ろ過槽から流出させる流出口と、前記被処理液から分離
され、旋回流下流側へ移動される固形状物質を前記ろ過
槽から排出させる排出口と、前記ろ過手段を前記被処理
液の流入方向とは逆方向で、前記被処理液に対するクロ
スフロー効果を増すように回転させる駆動手段とを備え
たものである。

【０００９】前記課題を解決するために本発明の他のろ
過装置は、前記構成において、前記流入口から流入する
被処理液の流入断面積を減少させて被処理液を前記ろ過
槽と前記ろ過手段との間で旋回流を生じさせるように導
くことができ、かつ流入後の被処理液の旋回流をほとん
ど妨げないようにすることができる案内部材を備えたも
のである。

【００１０】前記のように構成された本発明によれば、
被処理液を流入口からろ過槽に流入させ、被処理液の流
入方向とは逆方向に回転しているろ過手段の周囲に旋回
させ、この間、被処理液中の固形状物質をサイクロン現
象により遠心分離してろ過槽の内面に沿って旋回流によ
り旋回させながら移動させ、被処理液をクロスフローに
よりろ過手段に通過させてその内部に流入させ、このと
き、被処理液中の固形状物質をろ過手段により分離捕捉
し、捕捉した固形状物質をろ過手段が被処理液の流入方
向とは逆方向に回転することにより助長されたクロスフ
ロー効果によりろ過手段の外面に螺旋状に移動させ、ろ
過液を流出口から流出させ、固形状物質を排出口から排
出する。そして、前記のように従来のような掻取り部材
を用いることなく、ろ過手段を被処理液の流入方向とは
逆方向に回転させることにより、クロスフロー効果を高
め、固形状物質をろ過手段に固着状態に付着させないよ
うにして被処理液の旋回流に沿って螺旋状に移動させる
ことができるので、ろ過手段の目詰まりを軽減して被処
理液の限界通過流速を大きくとることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１ないし図４は本発
明の一実施形態に係るろ過装置を示し、図１は縦断面
図、図２は図１のII−II矢視断面図、図３、図４はそれ
ぞれ動作説明用の概略縦断面図、概略横断面図である。

【００１２】図１および図２に示すように、ろ過槽１は
円筒状に構成され、中心軸が鉛直方向となるように縦長
で使用される。その一例として、円筒状の周壁２の上部
開放部が頂板３により密閉状態に閉塞され、周壁２の下
側開放部が底板４により密閉状態に閉塞されている。ろ
過槽１は複数本の支持脚５により中心軸が鉛直方向とな
るように支持されている。ろ過槽１内にはろ過手段６が
設けられ、このろ過手段６は円筒状に構成され、中心軸
がろ過槽１とほぼ同心となるように縦長で使用される。
その一例として、ろ過材７はステンレス等の金属から成
る経糸と緯糸により平織に織成されて円筒状に構成さ
れ、この円筒状のろ過材７の上端部には頂板８が取付け
られて閉塞され、ろ過材７の下端部内側には複数枚の支
持部材９が放射状に取付けられ、各支持部材９の内端に
は軸１０の基部がろ過材７の中心に位置して鉛直方向に
固定され、ろ過材７の下部側は開放されている。軸１０
の中間部には鍔状部１１が一体的に設けられている。

【００１３】頂板８の中央部には連係部材１２が一体的
に設けられ、この連係部材１２がろ過槽１の頂板３の中
央部に形成された穴１３にブッシュ１４を介してシール
状態で回転可能に支持されている。ろ過槽１の周壁２の
下部内側にはリング状の受板１５が固定され、受板１５
の内側には複数枚の支持部材１６が放射状に取付けら
れ、各支持部材１６の内端にはボス１７が取付けられて
いる。そして、ろ過手段６の軸１０における鍔状部１１
の先方がボス１７にブッシュ１８を介して回転可能に支
持されている。ろ過材７の下端外周縁部には受板１５と
の間をシールするためのシールリング１９が取付けられ
ている。したがって、ろ過槽１はろ過手段６に対しては
密閉状に構成されている。

【００１４】ろ過槽１の周壁２における上端部には被処
理液の流入口２０が接線方向で連通状態に接続され、流
入口２０は被処理液の供給源（図示省略）に接続され、
その途中には圧送ポンプ（図示省略）が設けられてい
る。そして、圧送ポンプの駆動により供給源から圧送さ
れた被処理液は、流入口２０からろ過槽１内に接線方向
で流入し、周壁２とろ過手段６のろ過材７との間を旋回
しながら流下するようになっている。ろ過槽１の底板４
の中央部にはろ過手段６の下方に位置して被処理液をろ
過した後のろ過液をろ過槽１から流出させる流出口２１
が連通状態に接続されている。ろ過槽１の下部にはろ過
手段６の下端部で受板１５上に位置して被処理液から分
離された固形状物質（例えば、スラッジ）をろ過槽１か
ら排出させる排出口２２が接線方向で連通状態に接続さ
れている。この排出口２２は開閉弁（図示省略）により
開放可能に閉塞されている。

【００１５】ろ過槽１内の上部には流入口２０から流入
する被処理液の流入断面積を減少させて被処理液をろ過
槽１とろ過手段６との間で旋回流を生じさせるように導
くことができ、かつ流入後の被処理液の旋回流をほとん
ど妨げないようにすることができる案内部材２３が設け
られている。この案内部材２３は、ろ過手段６のろ過材
７の外周面に沿うような湾曲形状で、流入口２０におけ
るろ過槽１の中心側端部から流入口２０の中心側へ向か
って突出する案内板２４と、この案内板２４の上下を流
入口２０の上下でろ過槽１の周壁２に支持する支持板２
５とから構成され、支持板２５には複数個の穴２６が形
成されている。

【００１６】ろ過手段６は駆動手段により被処理液の流
入方向とは逆方向に回転される。その一例について説明
すると、ろ過槽１の上端外周にフランジ部２７が固定さ
れ、フランジ部２７上に取付け板２８がボルト、ナット
等の締着具２９により取外し可能に取付けられ、フラン
ジ部２７と取付け板２８との間にシール材であるガスケ
ット３０が介在されて両者間がシールされている。取付
け板２８上には筐体３１の底板３２がボルト３３により
取外し可能に取付けられている。取付け板２８と底板３
２との間にシール材であるガスケット３４が介在されて
両者間がシールされている。筐体３１の頂板３５上には
モータ３６ａと減速歯車装置３６ｂとを一体的に組合せ
たギア−ドモータ３６が取付けられ、ギア−ドモータ３
６の駆動軸３７が筐体３１内を通り、筐体３１の底板３
２における筒状部３８に抜止め状態に支持されたブッシ
ュ３９を介して挿通されている。そして、駆動軸３７の
先端の角状部が連係部材１２の角状凹入穴に係合されて
駆動軸３７と連係部材１２、すなわち、ろ過手段６とが
一体的に回転されるようになっている。

【００１７】筐体３１内の底部側には支持部材４０が固
定され、支持部材４０には複数本のアイボルト４１にお
ける頭部のリング状部がねじ４２により固定されてい
る。各アイボルト４１のねじ部における上部間には押圧
部材４３が昇降可能に挿通され、押圧部材４３の押圧部
４４が駆動軸３７に嵌合されるとともに、押圧部４４の
先端部が筒状部３８に挿入されている。ブッシュ３９と
押圧部４４との間で筒状部３８の内周面と駆動軸３７の
外周面とにシール材であるグランドパッキン４５が介在
され、各アイボルト４１のねじ部における押圧部材４３
からの上方突出部にナット４６が螺合され、このナット
４６の締め付けにより押圧部材４３が下降されてグラン
ドパッキン４５が圧縮され、筒状部３８と駆動軸３７と
の間がシール状態に保たれている。したがって、流入口
２０から圧送状態で流入された被処理液が、万一、ろ過
槽１の頂板３におけるブッシュ部１４から外部へ漏れて
も、ガスケット３０、３４により外部へ漏れるのを防止
するとともに、グランドパッキン４５により減速歯車装
置３６ｂへ流入するのを防止することができる。そし
て、必要に応じ、締着具２９を外すことによりギアード
モータ３６等の駆動手段を取付け板２８と共に、ろ過槽
１から取外すことができるようになっている。

【００１８】取付け板２８にはエア抜き穴４７が形成さ
れ、取付け板２８の上面にはエア抜き穴４７の外周部に
おいてボス部４８が固定され、このボス部４８に栓体４
９が取外し可能に取付けられて閉塞されている。

【００１９】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。ギアードモータ３６を駆動し、駆動軸３
７、ろ過手段６等を流入口２０からの被処理液の流入方
向とは逆方向（図２における反時計方向）に回転させ
る。そして、圧送ポンプの駆動により供給源から被処理
液を圧送し、この被処理液を流入口２０から矢印Ａで示
すように、ろ過槽１内に接線方向で流入させる。この被
処理液の流入に伴い、ろ過槽１内の空気が圧縮される
と、被処理液の円滑な流入が妨げられるので、被処理液
の流入開始時、栓体４９をボス部４８から外して空気抜
き穴４７を開放し、ろ過槽１内の圧縮された空気を空気
抜き穴４７からろ過槽１外に排出し、排出後、栓体４９
をボス部４８に取付けて空気抜き穴４７を閉塞する。

【００２０】図３、図４に示すように、ろ過槽１内に流
入した被処理液は、ろ過槽１の内面とろ過手段６のろ過
材７の外周との間を矢印Ｂで示すように、旋回しながら
流下する。このとき、案内部材２３は被処理液の円滑な
通過を許す空間を有するので、被処理液の旋回流を妨げ
るおそれはない。そして、被処理液の旋回流に伴い、被
処理液中の固形状物質はサイクロン現象により遠心分離
されてろ過槽１の周壁２の内面に沿い、被処理液の旋回
流により旋回しながら自重により降下する。

【００２１】被処理液の大部分は、ろ過手段６のろ過材
７の周囲を旋回しながら流下するとともに、矢印Ｃで示
すように、クロスフローによりろ過材７をその内部に流
入し、被処理液中の固形状物質がろ過材７により通過を
阻止されて分離捕捉される。分離捕捉された固形状物質
はクロスフロー効果によりろ過材７の外面を螺旋状に流
下する。このとき、前記のようにろ過手段６をギア−ド
モータ３６の駆動により、常時、被処理液の流入方向と
は逆方向に回転させているので、ろ過材７のろ過面に常
時、クロスフロー状態を発生させることができる。した
がって、クロスフロー効果を高めることができるので、
ろ過材７により分離捕捉した固形状物質をろ過材７に固
着状態に付着させないようにして被処理液の旋回流に沿
って螺旋状に流下させることができる。そして、ろ過液
は矢印Ｄで示すように、流出口２１から本ろ過装置外へ
流出され、流下した固形状物質は矢印Ｅで示すように、
排出口２２が開閉弁により開放されることにより、被処
理液の一部と共に吸引されてろ過槽１から接線方向で本
ろ過装置外へ排出される。

【００２２】また、供給源からの被処理液の流入量が少
なくても前記のような案内部材２３を備えることによ
り、流入口２０の流入断面積を減少させ、少ない被処理
液をろ過槽１の周壁２とろ過手段６のろ過材７との間に
効果的に導いて確実に旋回流を生じさせることができ
る。

【００２３】前記ろ過材７は平織りに限らず、例えば、
パンチングによる多孔板を用いてもよく、更には複数種
のものを重ねた状態に組合わせるなど、任意の構成を採
用することができ、その材料もステンレスに限らず、任
意の材料を用いることができる。ここで、ろ過手段６の
回転速度については、ろ過手段６のろ過材７上で被処理
液に対するクロスフロー効果を増すように設定すればよ
い。そして、その回転速度は、ろ過材７の分離目開きの
大きさ、ろ過材の全体の大きさ、種類等によって異なる
が、矢印Ｂで示す被処理液の流速Ｖｃと、ろ過材通過流
速Ｖｅとの比Ｒ（Ｒ＝Ｖｃ／Ｖｅ）が、ある値以上とな
るように設定することにより、クロスフロー効果を高め
て固形状物質の付着を防止することができ、例えば、前
記実施形態のろ過材７を用いた場合、前記Ｒの値が約
１．５〜５．０の間になるように設定するのが好まし
い。

【００２４】このように、本実施形態によれば、従来の
ような掻取り部材を用いることなく、ろ過手段６を被処
理液の流入方向とは逆方向に回転させることにより、ク
ロスフロー効果を高め、固形状物質をろ過手段６のろ過
材７に固着状態に付着させないようにして被処理液の旋
回流に沿って螺旋状に移動させることができるので、ろ
過材７の目詰まりを軽減してろ過材７での被処理液の限
界通過流速を大きくとることができ、したがって、ろ過
処理作業能率を向上させることができるとともに、ろ過
処理に要するコストの低下を図ることができる。また、
ろ過材７に機械的な力を加えることがなく、強度が要求
されないので、ろ過材７を平織等、微細化した空間率の
良い材料により形成することができる。したがって、装
置全体の小型化を図り、設置スペースを小さくすること
ができる。

【００２５】なお、ろ過手段６は前記実施形態のような
円筒状に限らず、円錐状、円盤状等に形成してもよい。
また、前記実施形態においては、ろ過槽１、ろ過手段６
の中心軸が鉛直方向に向くように配置しているが、横方
向に向くように配置してもよい。このほか、本発明は、
その基本的技術思想を逸脱しない範囲で種々設計変更す
ることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
処理液を流入口からろ過槽に流入させ、被処理液の流入
方向とは逆方向に回転しているろ過手段の周囲に旋回さ
せ、この間、被処理液中の固形状物質をサイクロン現象
により遠心分離してろ過槽の内面に沿って旋回流により
旋回させながら移動させ、被処理液をクロスフローによ
りろ過手段に通過させてその内部に流入させ、このと
き、被処理液中の固形状物質をろ過手段により分離捕捉
し、捕捉した固形状物質をろ過手段が被処理液の流入方
向とは逆方向に回転することにより助長されたクロスフ
ロー効果によりろ過手段の外面に螺旋状に移動させ、ろ
過液を流出口から流出させ、固形状物質を排出口から排
出する。そして、前記のように従来のような掻取り部材
を用いることなく、ろ過手段を被処理液の流入方向とは
逆方向に回転させることにより、クロスフロー効果を高
め、固形状物質をろ過手段に固着状態に付着させないよ
うにして被処理液の旋回流に沿って螺旋状に移動させる
ことができるので、ろ過手段の目詰まりを軽減してろ過
手段での被処理液の限界通過流速を大きくとることがで
き、したがって、ろ過処理作業能率を向上させることが
できるとともに、ろ過処理に要するコストの低下を図る
ことができる。

【００２７】また、流入口から流入する被処理液の流入
断面積を減少させて被処理液をろ過槽とろ過手段との間
で旋回流を生じさせるように導くことができ、かつ流入
後の被処理液の旋回流をほとんど妨げないようにするこ
とができる案内部材を備えることにより、被処理液の流
入量が少なくても、確実に旋回流を発生させてろ過する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るろ過装置を示す縦断
面図である。

【図２】同ろ過装置を示し、図１のII−II矢視断面図で
ある。

【図３】同ろ過装置を示し、動作説明用の概略縦断面図
である。

【図４】同ろ過装置を示し、動作説明用の概略横断面図
である。

【符号の説明】

１ ろ過槽 ６ ろ過手段 ７ ろ過材 ２０ 流入口 ２１ 流出口 ２２ 排出口 ２３ 案内部材 ３６ ギアードモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ろ過するための被処理液の旋回流を得る
   ことができるろ過槽と、このろ過槽内に回転可能に支持
   され、旋回する被処理液から固形状物質を分離捕捉する
   ろ過手段と、前記ろ過槽の一側に連通され、被処理液を
   前記ろ過槽に旋回流を生じるように流入させる流入口
   と、前記ろ過手段によりろ過されたろ過液を前記ろ過槽
   から流出させる流出口と、前記被処理液から分離され、
   旋回流下流側へ移動される固形状物質を前記ろ過槽から
   排出させる排出口と、前記ろ過手段を前記被処理液の流
   入方向とは逆方向で、前記被処理液に対するクロスフロ
   ー効果を増すように回転させる駆動手段とを備えたろ過
   装置。
2. 【請求項２】 流入口から流入する被処理液の流入断面
   積を減少させて被処理液をろ過槽とろ過手段との間で旋
   回流を生じさせるように導くことができ、かつ流入後の
   被処理液の旋回流をほとんど妨げないようにすることが
   できる案内部材を備えた請求項１記載のろ過装置。