JP2005138070A

JP2005138070A - フィルタエレメント

Info

Publication number: JP2005138070A
Application number: JP2003379701A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kajita; 孝梶田
Original assignee: HEISEI TAKARA SHOKAI KK
Current assignee: HEISEI TAKARA SHOKAI KK
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2005-06-02

Abstract

【課題】円筒状のろ過材の充填密度が部分的に不均一になるのを防止して、全長にわたって均一に揃えることができ、ろ過粒子径を所定値に規制する精度を高める。
【解決手段】円筒状ろ過部材２と、その外周に配設された多数の通水孔を有する外装材３と、この円筒状ろ過部材２の内側空間に挿着された２重円筒体４とからなり、円筒状ろ過部材２の外周面から内周面に向けてろ過液を通過させてろ過するようにしたフィルタエレメントである。この円筒状ろ過部材２がポリエステル繊維からなる不織マットからなる複数の中空円板状の多孔質ろ過素材２１、２１、を積層して形成したところにある。前記円筒状ろ過部材２の内周面に、２重円筒体４の隙間にろ過シート材５を挿入、介装させて、ろ液から分離される最小の粒子径（ろ過粒子径）を規制するためのろ過層とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、機械油など廃油で汚濁した処理液から、油分や微細な固形分をろ過、分離するための改良されたフィルタエレメントに関する。

従来、各種加工機械や同設備から多量の含油処理廃液が発生する。例えば、ダイカスト成形機からは離型剤液の含油廃液、切削機械からは切削液や冷却液の含油廃液などが発生する。それら廃液は、従来は全くの廃物として廃棄処分するのが通例であったが、作業床面に流出したり、飛散したりして作業環境を悪化させるうえ、廃棄処分に相当なコストがかかるようになってきたという問題があった。

このような問題に対処するものとして特許文献１または２にあるような、油水分離装置フィルタを組み合わせた再生装置が見られるが、廃液から油分を分離する濾過性能に優れ、メンテナンスが容易、かつ安価という好ましい条件を満たすものではなく、回収廃液を再利用可能な状態に再生するのが困難であるという実態があった。

そこで、本願出願人は、これら廃液から離型剤液、切削液などの有効成分を回収し再生するシステムの中心的装置であるところの、廃液から油分を分離、除去するための分離濾過装置機に用いられるフィルタエレメントについて、特願２００２−３５１３９８号特許出願（特許文献３を参照）において提案している。
実開平６−７９７３４号公報：実用新案登録請求の範囲実開平６−７４２５１号公報：実用新案登録請求の範囲特願２００２−３５１３９８号の明細書

本願出願人が提案したフィルタエレメントは図４に示すように、充填した濾過部材１１を介して同軸に配置される多数の開口を有する壁からなるＰＰ製の内側パイプ１２と同ＡＢＳ製の外側パイプ１３と、その両パイプの両端に配置される耐油ゴム製の蓋部材１４と排出口１５ａを有する同材質の底部材１５とから、分解組立て可能に組み立てられるものであり、その濾過部材１１としては、ポリプロピレン繊維または綿繊維の繊維系濾過材あるいは親油性ポリオレフィン系繊維を主体とした繊維マット材を濾過性能に対応するよう予め定めた充填密度でもって充填するものである。

このようなフィルタエレメントは、油分分離の濾過性能やメンテナンス面で優れておりコストも安価という利点があるものの、円筒状のろ過材の充填密度が部分的に粗密になるなど全長にわたって均一に揃えるために熟練を要するなどの改善課題があり、またろ液から分離する最小粒子の大きさ、すなわちろ過粒子径を所定値に規制する点にやや精度が甘くなるという問題があった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、先に説明したような円筒状のろ過材の充填密度が部分的に不均一になる点を防止して、ろ過材全長にわたって充填密度を均一に揃えることができ、さらに、ろ過粒子径を所定値に規制する精度を高めることができるフィルタエレメントを提供する。かくして、冷却水、切削液などに機械油などの油分が混合した含油処理廃液を浄化して再利用できる含油処理廃液の浄化・再生装置の実用性をより向上させるものである。

上記の問題は、円筒状ろ過部材の外周面から内周面に向けてろ過液を通過させてろ過するようにしたフィルタエレメントであって、この円筒状ろ過部材を複数の中空円板状の多孔質ろ過素材を積層して形成したことを特徴とする本発明のフィルタエレメントによって、解決することができる。

本発明は、前記多孔質ろ過素材が軟質弾性素材であって、円筒状ろ過部材がこの多孔質ろ過素材を圧縮状態に積層して形成したものである形態や、前記円筒状ろ過部材の内周面に、ろ過粒子径（分離する最小粒子径）を規制するろ過層を配設した形態の前記フィルタエレメントとして好ましく具体化される。

また、これらのフィルタエレメントにおいて、前記円筒状ろ過部材の外周には、多数の通水孔を有する外装材を配設し、この円筒状ろ過部材の内側空間には、多数の通水孔を有する中間円筒体と同じく内側円筒体とを隙間を設けて並設した２重円筒体を挿着するとともに、前記内側円筒体内にはらせん状補強金具を配置し、かつ前記隙間内にろ過シート材を挿入、介装させて、ろ過粒子径（分離する最小粒子径）を規制する前記ろ過層を形成したフィルタエレメントに好ましく具体化される。

本発明のフィルタエレメントは、複数の中空円板状の多孔質ろ過素材を積層して円筒状ろ過部材を形成しているので、ろ過材の充填密度が部分的に不均一になるのを防止して、全長にわたって均一に揃えることが可能となり、組み立て、分解も容易であって、再利用のための洗浄、清掃も簡単になる利点が得られるのである。

また、２重円筒体の隙間内にろ過シート材を挿入、介装させ、ろ過粒子径を規制する前記ろ過層を設けた形態のフィルタエレメントでは、ろ液から分離する最小ろ過粒子の大きさ（ろ過粒子径）を所定値に規制する精度を高めることができる。そして、かくして、冷却水、切削液などに機械油などの油分が混合した含油処理廃液を浄化して再利用できる含油処理廃液の浄化・再生装置の実用性の向上に大きく寄与するという優れた効果がある。よって本発明は、従来の問題点を解消したフィルタエレメントとして、実用的価値はきわめて大なるものがある。

次に、本発明のフィルタエレメントに係る実施形態について、図１〜３を参照しながら説明する。
本発明の実施形態の断面を例示する図１、２に示すように、本発明の実施形態の概要は、円筒状ろ過部材２と、その外周に配設された多数の通水孔を有する外装材３と、この円筒状ろ過部材２の内側空間に挿着された２重円筒体４とからなり、円筒状ろ過部材２の外周面から内周面に向けてろ過液を通過させてろ過するようにしたフィルタエレメントである。

そしてこのフィルタエレメントで特に重要な特徴は、この円筒状ろ過部材２が複数の中空円板状（例えば、外径＊内径＊厚さ＝１００＊５３＊２０ｍｍ）の多孔質ろ過素材２１、２１、・・を積層して形成したところにある。この多孔質ろ過素材２１は、適宜な厚さを持つ中空円板状の形状であることが必要であり、その材質はセラミック質、金属質、硬質樹脂質などの硬質多孔体でもよいが、ポリプロピレンあるいはポリエステルなど合成樹脂の樹脂繊維からなる不織マットあるいは、同合成樹脂の軟質発泡体マットが適当である。

このような不織マットまたは軟質発泡体マットを適宜な厚さの中空円板状に成形して多孔質ろ過素材２１となし、これを単に積み重ねて円筒状ろ過部材２を形成しているから、ろ過層が比較的均質なマットが並列して構成されることになり、円筒状のろ過材の充填密度が部分的に不均一にならず、全長にわたって均一に揃えることができる利点が得られるのである。

さらに、多孔質ろ過素材２１を単に積み重ねるだけで円筒状ろ過部材２が形成されるので、組み立て作業、解体作業などが簡単であって、製作、メンテナンスが容易になる利点も得られる。また、ろ過容量の異なる円筒状ろ過部材２が必要となる場合には、多孔質ろ過素材２１の積層枚数を変更することにより対応できるという利点も得られる。

さらに、前記多孔質ろ過素材２１が前記した材料のような軟質弾性素材からなるときは、この多孔質ろ過素材２１を適宜な圧縮状態に積層して形成することができ、多孔質ろ過素材２１のろ過特性を調整できる利点も得られるのである。すなわち、多孔質ろ過素材２１を適宜な圧縮状態を強くすれば、より微細な油分や固形分を分離、除去できるようになるのである。

円筒状ろ過部材２の外周に配設された多数の通水孔を有する外装材３は、このフィルタエレメントの外形形態を保持するもので、その目的に応じた強さを有する適宜厚さのポリエステル繊維の不織布シートが適当である。

本発明の次の重要な特徴は、前記円筒状ろ過部材２の内周面に、ろ液から分離される最小の粒子径（ろ過粒子径）を規制するためのろ過層を配設した点にあり、具体的には、図１、２において、前記円筒状ろ過部材２の内側空間に挿着される２重円筒体４として、多数の通水孔を有する中間円筒体４１（例えば、ポリプロピレン樹脂メッシュ状筒体：厚さ＊内径＝４＊５２ｍｍφ）と同じく内側円筒体４２（例えば、ポリプロピレン樹脂メッシュ状筒体：厚さ＊内径＝４＊３２ｍｍφ）とを隙間（例えば、約６ｍｍ）を設けて並設した２重構造の筒体を採用し、この隙間内にろ過シート材５を挿入、介装させて、ろ過粒子径を規制するろ過層を形成した点にある。

このろ過シート材５は、円筒状ろ過部材２と組合され２段構えのろ過層を構成するもので、円筒状ろ過部材２を通過した微細粒子を最終的に捕捉するものであり、これによってこのフィルタエレメントにおけるろ液から分離される最小の粒子径（ろ過粒子径）が規制される。この目的に好ましいろ過シート材５は、綿、パルプ、アスベスト、ガラスなど繊維からなるシートが適当であり、工業用濾紙の中からろ過性能に応じて選定するのが最適である。

また、以上説明したフィルタエレメントの実用に当たって、このフィルタエレメントの一方端部（図１では上端部）に閉鎖蓋材６１を配設し、他端部（図１では下端部）に前記内側円筒体４２の内側空間に通じる開口部４ａに嵌着される部分開口蓋材６２を配設するのが好ましい。この閉鎖蓋材６１、部分開口蓋材６２は、円板状の非透水性材料、例えば耐油ゴム、ポリエチレンなどプラスチックでもよいが、円筒状ろ過部材２に用いた同質のろ過材料であっても差し支えない。また、円筒状ろ過部材２と２重円筒体４の構造を上下対称に配置（内側筒体４２を中間筒体４３から部分開口蓋材６２の厚さ分、突出させておく）して、前記閉鎖蓋材６１の直下には、下端部の部分開口蓋材６２と同質同サイズの部分開口蓋材６３を配置するのが、使い勝手が良くなる利点がある。

なお、前記内側円筒体４２内に配置されるらせん状補強金具（図示せず）は、内側に向けて発生するろ過圧に対抗する補強金具であり、適宜線径のステンレス線、メッキ鋼線をらせん状に成形して前記内側円筒体４２の内側空間に嵌着すればよい。

次に、図３に、以上説明したフィルタエレメントを用いたフィルタカートリッジを示す。本発明のフィルタエレメントは、ケーシング７に挿入して開口部４ａを底部に設けた排出口７１に着脱可能に連結するとともに、蓋体７２を取り付けると同時にスプリング７３によって上方から押し圧、固定された状態に装填される。このケーシング７の側面に設けられた供給口７４から処理廃液が送給され、フィルタエレメントの周囲から外装材３、円筒状ろ過部材２、ろ過シート５（図１参照）の順にろ過され、油分や固形分を除去した処理液が排出口７１から取り出されるのである。かくして、フィルタエレメントの装填、取出しが簡単であって、それ自体のろ過装置への組み付け、取外しも簡単であるフィルタカートリッジが得られる。

本発明の実施形態を示す要部縦断面図。本発明の実施形態を説明するための部分切欠き斜視図。本発明のフィルタエレメントを装填したフィルタカートリッジの事例を示す要部縦断面図。先願のフィルタエレメントを示す要部断面図。

符号の説明

２：円筒状ろ過部材、２１：多孔質ろ過素材
３：外装材
４：２重円筒体、４１：中間円筒体、４２：内側円筒体
５：ろ過シート材

Claims

円筒状ろ過部材の外周面から内周面に向けてろ過液を通過させてろ過するようにしたフィルタエレメントであって、この円筒状ろ過部材を複数の中空円板状の多孔質ろ過素材を積層して形成したことを特徴とするフィルタエレメント。
前記多孔質ろ過素材が軟質弾性素材であって、円筒状ろ過部材がこの多孔質ろ過素材を圧縮状態に積層して形成したものである請求項１に記載の材であるフィルタエレメント。
前記円筒状ろ過部材の内周面に、ろ過粒子径を規制するろ過層を配設した請求項１または２に記載のフィルタエレメント。
請求項３に記載のフィルタエレメントであって、前記円筒状ろ過部材の外周には、多数の通水孔を有する外装材を配設し、この円筒状ろ過部材の内側空間には、多数の通水孔を有する中間円筒体と同じく内側円筒体とを隙間を設けて並設した２重円筒体を挿着するとともに、前記内側円筒体内にはらせん状補強金具を配置し、かつ前記隙間内にろ過シート材を挿入、介装させて、ろ過粒子径を規制する前記ろ過層を形成したことを特徴とするフィルタエレメント。
前記フィルタエレメントの一方端部に閉鎖蓋材を配設し、他端部に前記内側円筒体の内側空間に通じる開口を有する部分開口蓋材を配設したことを特徴とする請求項４に記載のフィルタエレメント。