JP2006130461A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルタの目詰まりを軽減し、フィルタの交換頻度を軽減することができる濾過装置を提供する。
【解決手段】 バッグフィルタバケット３にフィルタ機能を持たせ、バッグフィルタ２とバッグフィルタバケット３とにより、一体のフィルタ組立体１３を構成し、フィルタ組立体１３において、濾過後段となるバッグフィルタバケット３の目が濾過前段となるバッグフィルタ２の目よりも細かく設定することにより、フィルタの目詰まりを抑制する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体中に含まれる不純物等を除去するための濾過装置に関するものである。

従来、機械部品を洗浄した後の水系洗浄液やコンプレッサードレインの廃液に分散している油や縣濁微粒子等を除去して、該廃液を再生するための装置として、バッグフィルタを用いた濾過装置が知られている（例えば、特許文献２、３参照）。また、このような濾過装置を利用した油水分離装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような濾過装置について、図５を参照して説明する。図５は、従来の技術に係る、濾過分離と比重差分離のいずれも可能な濾過装置の模式的断面図である。

図５に示すように、濾過装置１０１は、概略、開口部が下向きとなるように配置されるバッグフィルタ（袋状フィルタ）１０２と、これを保護するバッグフィルタバケット１０３と、これらを収納するフィルタハウジング１０４とを備えている。

バッグフィルタバケット１０３は略有底筒状の剛体からなる部材であって、側面や底面の略全体に孔が設けられており、濾過された液体の流れを阻害することなく、バッグフィルタ１０２を保護することができる。

フィルタハウジング１０４の上部にはハウジング蓋１０５が取り付けられている。これらフィルタハウジング１０４とハウジング蓋１０５によって構成されるハウジングによって、下部に比重の重い不純物質を除去する沈殿物回収槽Ｒ’１と上部に比重の軽い成分を除去する浮上物回収槽Ｒ’２が形成される。

沈殿物回収槽Ｒ’１の下端には開口部１４２ａが設けられており、沈殿してくる比重の重い不純物質を開口部１４２ａから取り除くことができるようになっている。また、浮上物回収槽Ｒ’２の上端には開口部１５２が設けられており、浮上してくる比重の軽い成分を開口部１５２から取り除くことができるようになっている。

このような構成により、フィルタハウジング１０４に設けられた流入口１４１ｂから濾過対象液が流入され、バッグフィルタ１０２によって濾過された濾過液は、フィルタハウジング１０４に設けられた流出口１４１ａから流出される。

そして、バッグフィルタ１０２によって分離された不純物質のうち、濾過対象液よりも比重の大きな不純物質は、その比重差によって次第に沈殿して、沈殿物回収槽Ｒ’１に回収される。

一方、濾過対象液に含まれる油分などの比重の軽い成分は、その比重差によって上方に浮上して、バッグフィルタ１０２を透過して、浮上物回収槽Ｒ’２に回収される。

このように、一つの装置によって、フィルタによる濾過分離と比重の重い不純物質と比重の軽い成分を比重差分離のいずれをも行うことができる。また、この濾過装置１０１においては、バッグフィルタ１０２の開口部が下向きに設置されており、不純物質がバッグフィルタ１０２内に溜まらないため、フィルタの目詰まりを抑制することができるという利点がある。

このような濾過装置では、バッグフィルタとしてフィルタの濾過精度が１００μｍ程度のものが一般的に使用されている。

特開２００３−２００００３号公報 特開２００３−３２０２０３号公報 特開２００３−３２０２０４号公報

しかしながら上記した従来の濾過装置では、廃液中の縣濁微粒子や油滴径が小さいために、より精度の高い濾過処理（例えば、約５０μｍ以下）が必要な場合に、そのような濾過精度の高いフィルタを使用して廃液の濾過を行うと、フィルタが容易に目詰まりし、約１週間程度の短いスパンでフィルタの交換が余儀なくされる問題が生じていた。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、フィルタの目詰まりを軽減し、フィルタの交換頻度を軽減することができる濾過装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この濾過装置は、濾過対象液を濾過して、該濾過対象液に含まれる不純物粒子を分離する袋状のフィルタと、該フィルタを保護する剛体からなる有底筒状のフィルタバケットと、該フィルタ及びフィルタバケットを収納するとともに、濾過対象液を内部に導く流入口と、濾過した液を外部に流出する流出口とを有するハウジングと、を備える濾過装置であって、前記フィルタバケットがフィルタ機能を有し、前記フィルタと前記フィルタバケットとが、一体のフィルタ組立体を構成し、該フィルタ組立体において、濾過後段となるフィルタバケットの目が濾過前段となるフィルタの目よりも細かく設定されることを特徴とする。

このように、フィルタバケットにフィルタ機能を持たせ、フィルタとフィルタバケットとを一体のフィルタ組立体として構成しているので、一つの濾過装置で多段の濾過を行うことができる。

また、フィルタとフィルタバケットとを一体のフィルタ組立体として構成しているので、フィルタとフィルタバケットとを一つのフィルタ組立体として着脱することができる。

そして、濾過後段となるフィルタバケットのフィルタの目を、濾過前段となるフィルタよりも細かく設定することにより、該フィルタバケットと目の粗さが同じフィルタを使用した場合（バケット部は通常の目の粗いストレーナを使用）、または同じ目の粗さのフィルタバケットを単独で使用した場合に比べて、フィルタの目詰まりを抑制することができる。

本発明の好ましい態様によれば、前記フィルタの濾過精度が、６０〜２００μｍであり、前記フィルタバケットの濾過精度が、１０〜５０μｍであることを特徴とする。

このように、濾過後段となるフィルタバケットの濾過精度を濾過前段となるフィルタの濾過精度よりも高く設定することにより、該フィルタバケットと同じ濾過精度のフィルタを使用した場合（バケット部は通常の濾過精度の低いストレーナを使用）、または同じ濾過精度のフィルタバケットを単独で使用した場合に比べて、フィルタの目詰まりを抑制することができる。

ここで、濾過精度ＸμｍのＸとは、フィルタが除去することができる標準試験粉体（ＩＳＯ Ｍｅｄｉｕｍ Ｔｅｓｔ Ｄｕｓｔ）の投影された面積に相当する円の直径を表す。

本発明の好ましい態様によれば、前記フィルタによって濾過されずに分離された不純物粒子のうち、濾過対象液よりも比重の大きな粒子を沈殿させて、前記フィルタの開口端の下方で該粒子を回収可能とする沈殿物回収槽を備えることを特徴とする。

本発明の好ましい態様によれば、前記フィルタによって濾過された濾過液のうち、比重の軽い成分を浮上させて回収可能とする浮上物回収槽を備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、フィルタバケットと目の粗さが同じフィルタを使用した場合、または同じ目の粗さのフィルタバケットを単独で使用した場合に比べて、フィルタの目詰まりを抑制できるので、フィルタの交換頻度を低減することができる。

また、一つの濾過装置で多段の濾過を行うことができるので、複数の濾過装置を直列に繋いで多段の濾過を行うのと比べて、省エネ、省スペースを実現することができる。

さらに、フィルタとフィルタバケットとを一つのフィルタ組立体として着脱可能なので、フィルタとフィルタバケットとを同時に交換等することができ、したがって、フィルタの交換、洗浄等が容易となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１〜図４を参照して、本発明の実施例に係る濾過装置について説明する。

本発明の実施例に係る濾過装置１は、概略、開口部が下向きとなるように配置されるバッグフィルタ（袋状フィルタ）２と、これを保護する保護部材としてのバッグフィルタバケット３と、これらを収納するフィルタハウジング４とを備えている。

本発明の実施例においては、濾過後段となるバッグフィルタバケット３のフィルタの目は、濾過前段となるバッグフィルタ２のフィルタの目よりも細かく設定される。

例えば、バッグフィルタ２は、濾過精度が６０〜２００μｍのナイロンメッシュ、不織布、または細いステンレスメッシュ等の比較的強度の弱い素材からなり、バッグフィルタバケット３には、濾過精度が１０〜５０μｍの、側面や底面の略全体に多数の孔を設けた金属等の剛体からなる略有底筒状のフィルタが用いられ、バッグフィルタ２を保護しつつ、バッグフィルタ２によって濾過された液体をさらに濾過する。

本発明の実施例においては、図２に示すように、バッグフィルタバケット３にバッグフィルタ２を挿入することにより、一つのフィルタ組立体１３が構成される（図３）。バッグフィルタバケット３の底の部分には取っ手１０が設けられており、この取っ手１０を押し込む、あるいは引っ張ることによって、フィルタ組立体１３をフィルタハウジング４に装着したり、取り外したりすることができる。

本発明の実施例においては、バッグフィルタバケット３として、側部および底部に多数の孔を設けた金属等の剛体からなる有底円筒のフィルタを用いているが、例えば、図４（ａ）のＡ部に拡大して示すように、多数の突起を設けた金属製ワイヤを籠状に巻いて形成したものを用いることもできる。ここで、図４（ａ）は、金属性ワイヤからなるバッグフィルタバケットの模式的側面図であり、図４（ｂ）は、バッグフィルタバケットを構成する金属性ワイヤの一部斜視図である。

フィルタハウジング４は、略円筒形状の本体４１と、その下方に設けられ、下方に向けて径が小さくなる略円錐部４２とを備えている。そして、本体４１には、フィルタ組立体１３の開口部よりも下方に濾過対象液を内部に導く流入口４１ｂを有し、かつこの開口部よりも上方にフィルタ組立体１３によって濾過された液を外部に流出する流出口４１ａを有する。

フィルタハウジング４の上部にはハウジング蓋５が取り付けられている。これらフィルタハウジング４とハウジング蓋５との合わせ面の部分には、シールリング（Ｏリング）１１が装着されており、液体の漏れを防止している。また、その周囲には、濾過装置１を所定の位置に取り付けるためのクランプ１２が設けられている。

これらフィルタハウジング４とハウジング蓋５によって構成されるハウジングによって、下部に比重の重い不純物質を除去する沈殿物回収槽Ｒ１と上部に比重の軽い成分を除去する浮上物回収槽Ｒ２が形成される。

沈殿物回収槽Ｒ１は、下方に向かうにつれて径が小さくなるテーパ面が設けられた略円錐部４２によって形成されており、その下端には開口部４２ａが設けられている。この開口部４２ａによって、比重の重い不純物質を取り除くことができるようになっている。

また、浮上物回収槽Ｒ２を形成するハウジング蓋５も、上方に向かうにつれて径が小さくなるテーパ面を有しており、その上端には開口部５２が設けられている。この開口部５２によって比重の軽い成分を取り除くことができるようになっている。

そして、バッグフィルタバケット３の開口端付近には、シールリング（Ｏリング）８を装着するための環状溝が設けられたシールリング装着部３１が設けられている。このシールリング装着部３１の環状溝内にシールリング８が装着されている。

このシールリング８によって、バッグフィルタバケット３の外周面とフィルタハウジング４の本体４１の内周面との間の環状隙間への濾過対象液の侵入を防止している。

そして、バッグフィルタバケット３の開口端には、フィルタヘッド７が取付けられている。このフィルタヘッド７によって、バッグフィルタバケット３の開口端とバッグフィルタ２の開口端の位置合わせを行うと共に、バッグフィルタバケット３の内周面とバッグフィルタ２の外周面との間の隙間への濾過対象液の侵入を防止するためのシール部Ｓを形成している。

このように、シールリング８とシール部Ｓによって、バッグフィルタ２によって濾過されないまま、濾過対象液が濾過後の液体に混ざってしまうことを防止できる。

また、本発明の実施例においては、フィルタハウジング４の本体４１の内周にスリーブ９が嵌着されている。シールリング８はバッグフィルタバケット３の外周面と、スリーブ９の内周面にそれぞれシール面を形成することで、バッグフィルタバケット３の外周面と
フィルタハウジング４の本体４１の内周面との間の環状隙間を密封する構成としている。

そして、ハウジング内にはフィルタ組立体１３を位置決めするためのリング６が取り付けられている。

一方、ハウジング蓋５には、位置規制部５１が設けられている。この位置規制部５１は、略円錐形状の側壁面における下端の一部領域（例えば、十字状の梁）にのみ設けられており、フィルタハウジング４の本体４１側からハウジング蓋５側への流体の流れを阻害することはない。

そして、ハウジング蓋５をフィルタハウジング４に取り付けることで、ハウジング蓋５に設けられた位置規制部５１と、ハウジング内に設けられたリング６との間によって、フィルタ組立体１３は位置決め支持される。

本発明の実施例においては、上述したように、濾過装置１の濾過前段となるバッグフィルタ２の濾過精度を６０〜２００μｍとし、濾過後段となるバッグフィルタバケット３の濾過精度を１０〜５０μｍとしている。したがって、バッグフィルタのフィルタの濾過精度を、目詰まりのしやすい５０μｍ以下に設定することなく、濾過精度が５０μｍ以下の濾過処理を行うことができる。その結果、フィルタの濾過寿命が向上される。

また、上述のように、バッグフィルタバケット３にフィルタ機能を持たせて、バッグフィルタ２と一体のフィルタ組立体１３として構成することにより、一つの濾過装置で多段の濾過を行うことができる。したがって、複数の濾過装置を直列に繋いで多段の濾過を行うのと比べて、省エネ、省スペースを実現することができる。さらに、バッグフィルタ２とバッグフィルタバケット３とを一つのフィルタ組立体１３として着脱可能とすることにより、バッグフィルタ２とバッグフィルタバケット３とを同時に交換等することができ、フィルタの交換、洗浄等が容易となる。

本発明の更に具体的な例を説明する。

シリンダー部品洗浄工程内において、水中に油エマルジョン及び微粒子を含む縣濁物質をフィルタ濾過する膜式の油水分離装置を用いて、約１ヵ月間、洗浄液の再生処理を連続で行った。

〔具体例〕
フィルタの構成は、バッグフィルタには濾過精度が１００μｍの布製フィルタを、またバケット部には濾過精度が３５μｍの金属フィルタを使用した（図１の構成）。

その結果、バッグフィルタと金属フィルタは、双方ともほぼ同時に約１ヶ月で目詰まりした。濾過後の洗浄液中の油分濃度（ｎ−ヘキサン抽出物質）は１９０００ｍｇ／Ｌ、ＳＳ（浮遊物質）は３６０ｍｇ／Ｌであった。

〔比較例〕
同様の洗浄液処理を、濾過精度が３５μｍの布製バッグフィルタと濾過精度の低い一般のバッグフィルタバケットとからなる濾過装置を使用して処理した結果、約１週間で濾過速度の低下が見られ、フィルタの交換または洗浄が必要となった。

また、濾過精度が３５μｍの金属フィルタ単独で、上記洗浄液を濾過した場合も、同様に約１週間で目詰まりによる濾過速度の低下が見られた。

一方、２段濾過による効果の確認として、濾過精度が１００μｍの布製バッグフィルタと濾過精度の低い一般のバッグフィルタバケットとからなる濾過装置と、濾過精度が３５μｍの金属フィルタ単独からなる濾過装置とを直列で繋げ、上記洗浄液の濾過を行った。

その結果、３５μｍの濾過フィルタの前段に１００μｍの濾過装置を別体で設けることにより、３５μｍの金属フィルタの濾過寿命の向上は見られた。

しかしながら、この場合、必要となる濾過装置のスペースは２倍であり、かつ３５μｍ金属フィルタの濾過速度が低下し、洗浄又は交換が必要になるまでの期間は約３週間であり、本発明の二つのフィルタを一体のフィルタ組立体とした場合に比べては濾過寿命が短く、本発明の構成による有利な効果が確認された。

図１は、本発明の実施例に係る濾過装置の模式的断面図である。 図２は、本発明の実施例に係るバッグフィルタおよびバッグフィルタバケットの模式的断面図である。 図３は、本発明の実施例に係るフィルタ組立体の模式的断面図である。 図４は、本実施の実施例に係るバッグフィルタバケットの例を示す模式図である。 図５は、従来技術に係る濾過装置の模式的断面図である。

符号の説明

１ 濾過装置
２ バッグフィルタ
３ バッグフィルタバケット
３１ シールリング装着部
４ フィルタハウジング
５ ハウジング蓋
６ リング
７ フィルタヘッド
８ シールリング
９ スリーブ
１０ 取っ手
１１ シールリング
１２ クランプ
１３ フィルタ組立体
４１ 本体
４１ａ 流出口
４１ｂ 流入口
４２ 略円錐部
４２ａ 開口部
５１ 位置規制部
５２ 開口部
Ｒ１ 沈殿物回収槽
Ｒ２ 浮上物回収槽
Ｓ シール部

Claims (4)

1. 濾過対象液を濾過して、該濾過対象液に含まれる不純物粒子を分離する袋状のフィルタと、
   該フィルタを保護する剛体からなる有底筒状のフィルタバケットと、
   該フィルタ及びフィルタバケットを収納するとともに、濾過対象液を内部に導く流入口と、濾過した液を外部に流出する流出口とを有するハウジングと、
   を備える濾過装置であって、
   前記フィルタバケットがフィルタ機能を有し、
   前記フィルタと前記フィルタバケットとが、一体のフィルタ組立体を構成し、
   該フィルタ組立体において、濾過後段となるフィルタバケットの目が濾過前段となるフィルタの目よりも細かく設定されることを特徴とする濾過装置。
2. 前記フィルタの濾過精度が、６０〜２００μｍであり、前記フィルタバケットの濾過精度が、１０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
3. 前記フィルタによって濾過されずに分離された不純物粒子のうち、濾過対象液よりも比重の大きな粒子を沈殿させて、前記フィルタの開口端の下方で該粒子を回収可能とする沈殿物回収槽を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の濾過装置。
4. 前記フィルタによって濾過された濾過液のうち、比重の軽い成分を浮上させて回収可能とする浮上物回収槽を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の濾過装置。

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