JP2011183257A - Filtering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルタの逆洗浄機能を有する濾過装置に関する。 The present invention relates to a filtration device having a reverse cleaning function for a filter.
従来、この種の濾過装置として、複数のフィルタが並列に接続されており、濾過動作を継続しつつ、一部のフィルタについて逆洗浄を行うものが知られている。本出願人による特許文献１に記載の濾過装置はその一例である。この従来装置は、大型船舶の動力源の燃料である低質のＣ重油に含まれる塵芥を除去するストレーナ装置として構成されているものである。この従来装置は、ケーシングの内部にフィルタが円に沿って配列されており、回転する逆洗浄アームがフィルタの１つを順に塞ぐように構成されている。逆洗浄アームには、燃料の廃棄（ドレイン）口に連通する廃棄流路が形成されており、逆洗浄アームが１つのフィルタを塞ぐと、圧力の高いフィルタ下流の燃料が、当該フィルタを逆流し、廃棄流路を通って廃棄される。このとき、フィルタの上流側の面に付着していた塵芥が除去され、燃料と共に排出される。この逆洗浄が行われる期間においても、残りのフィルタは濾過動作を継続するので、長期にわたる連続運転が可能となっている。 Conventionally, as this type of filtration apparatus, a plurality of filters are connected in parallel, and a part of the filters is back-washed while continuing the filtration operation. The filtering device described in Patent Document 1 by the present applicant is an example. This conventional device is configured as a strainer device that removes dust contained in low-quality C heavy oil that is fuel for a power source of a large ship. In this conventional apparatus, filters are arranged along a circle inside a casing, and a rotating back cleaning arm is configured to sequentially block one of the filters. The reverse cleaning arm is formed with a waste passage that communicates with the fuel drain (drain) port. When the reverse cleaning arm closes one filter, the fuel downstream of the high-pressure filter causes the filter to flow backward. , Discarded through the disposal channel. At this time, the dust adhering to the upstream surface of the filter is removed and discharged together with the fuel. Even during the period in which the reverse cleaning is performed, the remaining filters continue to perform the filtering operation, so that continuous operation over a long period of time is possible.
しかし、この従来装置には、逆洗浄アームという可動部が存在するために、逆洗浄を行うときに、逆洗浄アームとフィルタとの間から、圧力の高い燃料が廃棄流路内に流入するという問題点があった。そのため、逆洗浄の効果が十分には発揮できず、年に１〜２回という少ない頻度とは言え、フィルタをケーシングから取り出して洗浄する手作業を必要とする、という問題点があった。さらに、逆洗浄時に燃料が廃棄流路内に流入する分、燃料を無駄に廃棄しなければならない、という問題点があった。また、可動部である逆洗浄アームと、当該アームを回転駆動する駆動部を要するために、装置の構成が複雑であるという問題点があった。 However, since this conventional apparatus has a movable part called a reverse cleaning arm, when performing reverse cleaning, high-pressure fuel flows into the waste flow path from between the reverse cleaning arm and the filter. There was a problem. For this reason, the effect of reverse cleaning cannot be sufficiently exhibited, and there is a problem that manual operation for removing the filter from the casing and cleaning it is required although the frequency is low once or twice a year. Furthermore, there is a problem that the fuel must be wasted for the amount of fuel flowing into the waste flow path during backwashing. In addition, since a reverse cleaning arm that is a movable part and a drive part that rotationally drives the arm are required, there is a problem that the configuration of the apparatus is complicated.
これに対し、２個のフィルタが並列に接続された濾過装置において、可動部を有することなく、弁の操作のみでフィルタを１つずつ逆洗浄するものも知られている（例えば、特許文献２及び特許文献３）。しかし、特許文献２に記載の濾過装置は、一方のフィルタについて逆洗浄が行われる間、他方のフィルタは濾過動作を停止するものとなっている。このため、この従来装置は長期の連続運転が困難であり、大型船舶の動力源の燃料の濾過には不適である。また、特許文献３に記載の濾過装置は、一方のフィルタについて逆洗浄が行われる間も他方のフィルタは濾過動作を継続するものの、常時、２つのフィルタのうち一方のみしか濾過に使用されない。このため、この従来装置は、２つのフィルタが持つ能力を十分に利用することができず、その分、逆洗浄の頻度を高めざるを得ない、という問題点があった。 On the other hand, in a filtering device in which two filters are connected in parallel, there is also known a device that backwashes filters one by one only by operating a valve without having a movable part (for example, Patent Document 2). And Patent Document 3). However, in the filtering device described in Patent Document 2, while the back cleaning is performed on one filter, the other filter stops the filtering operation. For this reason, this conventional apparatus is difficult for long-term continuous operation, and is not suitable for filtering the fuel of the power source of a large ship. In addition, while the filtering device described in Patent Document 3 continues the filtering operation while one filter is backwashed, only one of the two filters is always used for filtering. For this reason, this conventional apparatus has a problem in that the ability of the two filters cannot be fully utilized, and the frequency of backwashing must be increased accordingly.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、長期の連続使用を可能にするとともに、フィルタの逆洗浄効果を高め、逆洗浄時に廃棄される流体の量を節減し、逆洗浄の頻度を低くし、さらに構成を簡素なものとした濾過装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and enables long-term continuous use, enhances the back cleaning effect of the filter, reduces the amount of fluid discarded during back cleaning, and the frequency of back cleaning. An object of the present invention is to provide a filtration device having a low profile and a simple configuration.
上記課題を解決し上記目的を達成するために、本発明のうち第１の態様に係るものは、
流体を濾過する濾過装置である。当該濾過装置は、主流路と、複数のフィルタと、複数の廃棄流路と、弁と、弁制御手段とを備えている。前記主流路は、 前記流体の供給元に接続される流入口から一旦複数の支流路に分岐し、その後合流して、前記流体の供給先に接続される流出口へ至るものである。前記複数のフィルタは、前記複数の支流路から前記流体の供給を個別に受けるように前記主流路内に並列に設けられ、前記流体を濾過するものである。前記複数の廃棄流路は、前記複数の支流路のうち前記複数のフィルタの上流側からそれぞれ分岐し、前記流体の廃棄口へ至るものである。前記弁は、前記複数の支流路のうち前記複数の廃棄流路への分岐点の上流側を開閉するとともに、前記複数の廃棄流路を開閉するものである。
In order to solve the above problems and achieve the above object, the first aspect of the present invention provides:
A filtration device for filtering fluid. The filtration device includes a main flow path, a plurality of filters, a plurality of waste flow paths, a valve, and a valve control means. The main channel is branched from an inlet connected to the fluid supply source into a plurality of branch channels, and then merges to reach an outlet connected to the fluid supply destination. The plurality of filters are provided in parallel in the main channel so as to individually receive the supply of the fluid from the plurality of branch channels, and filter the fluid. The plurality of discard channels branch from the upstream side of the plurality of filters among the plurality of branch channels, respectively, and reach the fluid discard port. The valve opens and closes the upstream side of the branch point to the plurality of waste flow paths among the plurality of branch flow paths and opens and closes the plurality of waste flow paths.
さらに、前記弁制御手段は、前記複数のフィルタに通常の濾過動作を行わせる中で間欠的に、前記複数のフィルタの逆洗浄を行うように、前記弁を制御するものである。当該弁制御手段は、前記通常の濾過動作の期間においては、前記複数の支流路の全てについて前記分岐点の上流側を開き、前記複数の廃棄流路の全てを閉じることにより、前記複数のフィルタの全てに濾過動作を行わせる。また前記弁制御手段は、前記複数のフィルタの逆洗浄の期間においては、前記複数のフィルタから１つずつ順に、対応する１つの支流路の分岐点の上流側を閉じ、対応する１つの廃棄流路を開くことにより、当該１つのフィルタについて逆洗浄を行うとともに、当該逆洗浄を行う間においても残りのフィルタについては、対応する支流路の分岐点の上流側を開き、対応する廃棄流路を閉じることにより、濾過動作を行わせる。 Further, the valve control means controls the valves so that the plurality of filters are back-washed intermittently while causing the plurality of filters to perform a normal filtering operation. In the normal filtration operation period, the valve control means opens the upstream side of the branch point for all of the plurality of branch channels, and closes all of the plurality of waste channels, thereby the plurality of filters. All of these are filtered. Further, the valve control means closes the upstream side of the branch point of the corresponding one branch flow path sequentially from the plurality of filters one by one during the period of back washing of the plurality of filters, By opening the channel, the one filter is back-washed, and the remaining filter is opened upstream of the branch point of the corresponding branch channel while the back-washing is performed, and the corresponding waste channel is opened. By closing, the filtering operation is performed.
この構成によれば、通常において、主流路内に互いに並列に設けられた複数のフィルタの全てについて、支流路の分岐点の上流側が開き廃棄流路が閉じることにより濾過動作が行われる。さらに通常の濾過動作の中で間欠的に、１つ１つのフィルタについて順に、支流路の分岐点の上流側が閉じ廃棄流路が開くことにより逆洗浄が行われ、その間、残りのフィルタについては支流路の分岐点の上流側が開き廃棄流路が閉じることにより濾過動作が行われる。複数のフィルタは、複数の支流路から流体の供給を個別に受けるように設けられているので、弁の操作により、複数のフィルタについて、濾過と逆洗浄とを個別に行わせることが可能である。複数のフィルタは、複数の支流路から流体の供給を個別に受けるように設けられておれば足り、例えば、複数の支流路の中間部に設けられていても良く、複数の支流路が再び合流する部位に設けられていても良い。このように全てのフィルタについて順に逆洗浄を行う一連の動作が、通常動作の中で間欠的に行われる。すなわち、通常の濾過動作の中で、時折、全てのフィルタについて逆洗浄が行われる。 According to this configuration, the filtering operation is normally performed by opening the upstream side of the branch point of the branch channel and closing the waste channel for all of the plurality of filters provided in parallel in the main channel. In addition, intermittent cleaning is performed intermittently in the normal filtration operation, and the upstream side of the branch point of the branch flow path is closed and the waste flow path is opened in order, and backwashing is performed for the remaining filters. The filtering operation is performed by opening the upstream side of the branch point of the path and closing the waste flow path. Since the plurality of filters are provided so as to individually receive the supply of fluid from the plurality of branch channels, it is possible to individually perform filtration and backwashing for the plurality of filters by operating the valve. . It is sufficient that the plurality of filters are provided so as to individually receive the supply of fluid from the plurality of branch channels. For example, the plurality of filters may be provided in an intermediate portion of the plurality of branch channels, and the plurality of branches are joined again. It may be provided in the part to do. In this way, a series of operations for performing reverse cleaning for all the filters in order is intermittently performed in the normal operation. That is, backwashing is performed on all filters from time to time during normal filtration operations.
逆洗浄は、複数のフィルタを通過して濾過された流体が、廃棄口との差圧により、逆洗浄すべきフィルタを逆流して、当該フィルタに付着していた塵芥とともに廃棄口へ流出することにより行われる。特許文献１に記載の従来の濾過装置とは異なり、流体の経路には漏れの原因となる可動部がない。それゆえ、フィルタの下流側と廃棄口との差圧が無駄なく逆洗浄対象のフィルタに印加されるため、フィルタに付着する塵芥が効果的に除去される。すなわち高い洗浄効果が得られる。このために、逆洗浄に要する時間は短時間で足り、廃棄口へ廃棄される流体も節減される。また、洗浄効果が高いことにより、フィルタを濾過装置から取り出して手操作により行う洗浄作業の頻度を低くすることができる。なお、廃棄口は、複数の廃棄路にそれぞれ別個に設けられてもよく、複数の廃棄路が合流し、その下流に設けられても良い。 In reverse cleaning, fluid that has been filtered through multiple filters flows back to the waste outlet along with the dust adhering to the filter due to the pressure difference between the filter and the waste outlet. Is done. Unlike the conventional filtration device described in Patent Document 1, there is no movable part that causes leakage in the fluid path. Therefore, since the differential pressure between the downstream side of the filter and the waste outlet is applied to the filter to be backwashed without waste, dust adhering to the filter is effectively removed. That is, a high cleaning effect can be obtained. For this reason, the time required for backwashing is short, and the fluid discarded to the waste outlet is also saved. In addition, since the cleaning effect is high, the frequency of the cleaning operation that is performed manually by taking out the filter from the filtering device can be reduced. Note that the disposal port may be provided separately in each of the plurality of disposal paths, or may be provided downstream of the plurality of disposal paths.
さらに、特許文献２に記載の従来装置とは異なり、１つのフィルタについて逆洗浄を行う期間においても、残りのフィルタについては濾過が行われるので、濾過装置全体の濾過動作を停止することなく、フィルタの洗浄を行うことができる。すなわち、長期にわたる濾過装置の連続運転が可能となる。１つのフィルタについて逆洗浄が行われる間は、残りのフィルタのみが濾過を担当するため、１つのフィルタが休止しても残りのフィルタで定格流量を負担し得るよう、濾過能力に余裕を持ったフィルタが採用されることとなる。その結果、逆洗浄動作を伴わない通常動作時には、全てのフィルタが濾過を担当するので、濾過能力に余裕が生まれることとなる。逆洗浄の効果の高さと相まって、逆洗浄は間欠的に行われるものであり、定格の範囲内とはいえフィルタに比較的大きな負荷が加わる逆洗浄の期間は、通常の濾過動作の期間に比して短時間に過ぎない。それゆえ、２個並列のフィルタを交互に使用する特許文献３に記載の装置など、常に一部のフィルタを不使用とする従来の濾過装置と比べて、フィルタに加わる負荷が軽くなる。その分、塵芥によるフィルタの汚れの進行を遅らせることができ、逆洗浄の頻度を低くすることができる。 Further, unlike the conventional apparatus described in Patent Document 2, since the remaining filters are filtered even during the period of backwashing for one filter, the filtering operation of the entire filtering apparatus is not stopped. Can be cleaned. That is, continuous operation of the filtration device over a long period of time is possible. Since only the remaining filter is in charge of filtration while backwashing is performed for one filter, there is a margin in filtration capacity so that the remaining flow rate can be borne by the remaining filter even if one filter is stopped. A filter will be employed. As a result, during normal operation without backwashing operation, all the filters are responsible for filtration, so there is a margin in filtration capacity. Combined with the effectiveness of backwashing, backwashing is performed intermittently, and the backwashing period during which a relatively large load is applied to the filter, although within the rated range, is compared to the period of normal filtration operation. And it is only a short time. Therefore, the load applied to the filter is lighter than that of a conventional filtration device that always does not use some filters, such as the device described in Patent Document 3 in which two parallel filters are used alternately. Accordingly, the progress of the filter dirt due to dust can be delayed, and the frequency of backwashing can be reduced.
また、本構成による濾過装置は、特許文献１に記載の従来の濾過装置とは異なり、稼働アームや当該稼働アームを駆動する駆動部などの複雑な機構を要しない。すなわち構造が簡単であり、製造コストが節減されるとともに、耐久性に優れる濾過装置が実現する。 Further, unlike the conventional filtering device described in Patent Document 1, the filtering device according to this configuration does not require a complicated mechanism such as an operating arm or a drive unit that drives the operating arm. In other words, a filter device that has a simple structure, reduces manufacturing costs, and has excellent durability is realized.
本発明のうち第２の態様に係るものは、第１の態様に係る濾過装置であって、前記弁が、複数の流入弁と、複数の廃棄弁とを有するものである。前記複数の流入弁は、前記複数の支流路の前記分岐点の上流側にそれぞれ設けられ、当該上流側を開閉するものである。前記複数の廃棄弁は、前記複数の廃棄流路にそれぞれ設けられ、当該複数の廃棄流路を開閉するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a filtration device according to the first aspect, wherein the valve has a plurality of inflow valves and a plurality of discard valves. The plurality of inflow valves are respectively provided on the upstream side of the branch points of the plurality of branch passages, and open and close the upstream side. The plurality of disposal valves are provided in the plurality of disposal channels, respectively, and open and close the plurality of disposal channels.
この構成によれば、弁制御手段の制御を受け、通常の濾過動作と逆洗浄動作とを実現する弁が、支流路毎に設けられ当該流路を開閉する複数の流入弁と、廃棄流路毎に設けられ当該流路を開閉する複数の廃棄弁とを有するので、単一流路を開閉する単純な開閉弁によって、弁を構成することが可能となる。 According to this configuration, the valves that receive the control of the valve control means and realize the normal filtration operation and the back washing operation are provided for each branch flow path, and the plurality of inflow valves that open and close the flow path, and the waste flow path Since each of the plurality of discard valves is provided for opening and closing the flow path, the valve can be configured by a simple open / close valve that opens and closes the single flow path.
本発明のうち第３の態様に係るものは、第１又は第２の態様に係る濾過装置であって、前記弁制御手段は、前記複数のフィルタの各々を逆洗浄するときに、対応する１つの廃棄流路を複数回開閉するものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a filtration device according to the first or second aspect, wherein the valve control means corresponds to the case of backwashing each of the plurality of filters. One waste channel is opened and closed several times.
この構成によれば、各フィルタの逆洗浄を行うときに、対応する廃棄流路が複数回開閉されるので、当該フィルタを逆洗浄する流体が断続的に流れる。それにより、当該フィルタに付着する塵芥がより効果的に除去される。すなわち逆洗浄の効果がさらに高められる。 According to this configuration, when each filter is backwashed, the corresponding waste flow path is opened and closed a plurality of times, so that the fluid for backwashing the filter flows intermittently. Thereby, the dust adhering to the said filter is removed more effectively. That is, the effect of back washing is further enhanced.
本発明のうち第４の態様に係るものは、第１ないし第３の何れかの態様に係る濾過装置であって、前記複数の廃棄流路に設けられ、当該廃棄流路を流れる前記流体の流量を制限する流量制限手段をさらに備えるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a filtration device according to any one of the first to third aspects, wherein the fluid is provided in the plurality of waste flow paths and flows through the waste flow paths. The flow rate limiting means for limiting the flow rate is further provided.
この構成によれば、例えばオリフィスなどの流量制限手段が、複数の廃棄流路に設けられる。このため逆洗浄を行うときに、廃棄口から廃棄される流体の量をさらに制限することができる。また、逆洗浄に伴って廃棄口が開放されることに伴う流出口における流体圧力の低下が、逆洗浄対象のフィルタが存在することにより制限されるのに加えて、さらに制限される。 According to this configuration, for example, flow restricting means such as orifices are provided in the plurality of waste flow paths. For this reason, when backwashing is performed, the amount of fluid discarded from the disposal port can be further limited. In addition, the decrease in the fluid pressure at the outlet due to the opening of the waste outlet accompanying backwashing is further restricted in addition to being restricted by the presence of the filter to be backwashed.
本発明のうち第５の態様に係るものは、第１ないし第４の何れかの態様に係る濾過装置であって、前記複数のフィルタが２個のフィルタであるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the filtration device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the plurality of filters are two filters.
この構成によれば、主流路内に互いに並列に設けられる複数のフィルタが２個のフィルタであるので、濾過装置の構成が一層簡素なものとなる。さらに、逆洗浄動作を伴わない通常動作時には、１個のフィルタで濾過し得る流量を２個のフィルタで担当することとなるので、濾過能力に高い余裕が生まれる。その結果、塵芥によるフィルタの汚れの進行をさらに遅らせることができ、逆洗浄の頻度を一層低くすることができる。 According to this configuration, since the plurality of filters provided in parallel with each other in the main flow path are two filters, the configuration of the filtration device is further simplified. Furthermore, during normal operation without backwashing operation, the flow rate that can be filtered by one filter is handled by two filters, so that a high margin is created in the filtering capacity. As a result, the progress of filter dirt due to dust can be further delayed, and the frequency of backwashing can be further reduced.
本発明のうち第６の態様に係るものは、第１ないし第５の何れかの態様に係る濾過装置であって、前記複数のフィルタの上流と下流との間の前記流体の圧力差を計測する差圧計測手段をさらに備えている。そして、前記弁制御手段は、前記差圧計測手段で計測された圧力差が所定の基準差圧を超えると、前記通常の濾過動作から前記逆洗浄の動作へ移行するように、前記弁を制御するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the filtration device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the pressure difference of the fluid between the upstream and downstream of the plurality of filters is measured. And a differential pressure measuring means. The valve control means controls the valve so that when the pressure difference measured by the differential pressure measuring means exceeds a predetermined reference differential pressure, the normal filtration operation is shifted to the back washing operation. To do.
この構成によれば、複数のフィルタの上流と下流との間の流体の圧力差が所定の基準差圧を超えると、通常の濾過動作から逆洗浄動作へ移行するので、フィルタの汚れの度合いに応じた適切な時期に逆洗浄を行うことができる。 According to this configuration, when the fluid pressure difference between the upstream and downstream of the plurality of filters exceeds a predetermined reference differential pressure, the normal filtration operation is shifted to the reverse cleaning operation, so that the degree of filter contamination is increased. Back washing can be performed at an appropriate time.
本発明のうち第７の態様に係るものは、第１ないし第６の何れかの態様に係る濾過装置であって、時間の経過を計測する時間計測手段をさらに備えている。そして、前記弁制御手段は、前記時間計測手段で計測された経過時間が、前回の逆洗浄のときから所定の基準時間を超えると、前記通常の濾過動作から前記逆洗浄の動作へ移行するように、前記弁を制御するものである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the filtration device according to any one of the first to sixth aspects, further comprising time measuring means for measuring the passage of time. The valve control means shifts from the normal filtration operation to the reverse cleaning operation when the elapsed time measured by the time measuring means exceeds a predetermined reference time from the time of the previous reverse cleaning. In addition, the valve is controlled.
この構成によれば、前回の逆洗浄のときから所定の基準時間を超える時間が経過すると、通常の濾過動作から逆洗浄動作へ移行するので、フィルタの汚れの進行を考慮した適切な長さに基準時間を設定することにより、フィルタの汚れの度合いに応じた適切な時期に逆洗浄を行うことができる。 According to this configuration, when a time exceeding a predetermined reference time has elapsed since the previous reverse cleaning, the normal filtration operation shifts to the reverse cleaning operation. By setting the reference time, backwashing can be performed at an appropriate time according to the degree of contamination of the filter.
本発明のうち第８の態様に係るものは、第１ないし第７の何れかの態様に係る濾過装置であって、前記複数のフィルタの各々は、１対の底の一方が開放された円筒状であり、内側と外側の一方が上流側となり他方が下流側となるように、前記主流路内に設けられているものである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the filtration device according to any one of the first to seventh aspects, wherein each of the plurality of filters is a cylinder in which one of a pair of bottoms is opened. It is provided in the main flow path so that one of the inner side and the outer side is the upstream side and the other is the downstream side.
この構成によれば、複数のフィルタの各々が円筒状であって、内側と外側の一方が上流側となり他方が下流側となるように、主流路内に設けられているため、通常の濾過動作時及び逆洗浄時に、上流側と下流側との間に発生する流体の圧力差に対する強度が高く、耐久性に優れる。 According to this configuration, each of the plurality of filters is cylindrical, and is provided in the main flow path so that one of the inner side and the outer side is the upstream side and the other is the downstream side. The strength against the pressure difference of the fluid generated between the upstream side and the downstream side during time and backwashing is high, and the durability is excellent.
本発明のうち第９の態様に係るものは、第１ないし第８の何れかの態様に係る濾過装置であって、当該濾過装置が、前記流体として液体を濾過の対象とするものである。そして、前記複数のフィルタの各々は、積層された複数の金属網材の焼結体を主要な構成要素とするものである。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a filtration device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the filtration device is intended to filter a liquid as the fluid. Each of the plurality of filters includes a sintered body of a plurality of laminated metal net members as a main component.
この構成によれば、各フィルタが、積層された複数の金属網材の焼結体を主要な構成要素とするので、液体の濾過に対して耐久性に優れるとともに、フィルタに付着した塵芥の除去が、液体の逆流により効率よく行われる。 According to this configuration, since each filter has a sintered body of a plurality of laminated metal net members as a main component, it has excellent durability against liquid filtration and removes dust attached to the filter. However, it is efficiently performed by the backflow of the liquid.
以上のように本発明によれば、長期の連続使用が可能であり、フィルタの逆洗浄効果が高く、逆洗浄時に廃棄される流体の量が節減され、逆洗浄の頻度が低く、さらに簡素に構成される濾過装置が得られる。 As described above, according to the present invention, long-term continuous use is possible, the backwashing effect of the filter is high, the amount of fluid discarded during backwashing is reduced, the frequency of backwashing is low, and further simplified. A constructed filtration device is obtained.
（一実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態よる濾過装置の概略構成を示す概念図である。この濾過装置１０１は、大型船舶の動力源としてのディーゼルエンジンの燃料供給ライン、あるいは蒸気タービンに高圧蒸気を供給するボイラーの燃料供給ラインに設けられ、燃料である低質のＣ重油に含まれる塵芥を除去するストレーナ装置として構成されているものである。濾過装置１０１は、装置本体部１１１と制御器１５０とを有している。装置本体部１１１は油圧回路で示し、制御器１５０はブロック図で示している。
(One embodiment)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a filtration device according to an embodiment of the present invention. This filter device 101 is provided in a fuel supply line of a diesel engine as a power source of a large ship or a boiler fuel supply line that supplies high-pressure steam to a steam turbine, and removes dust contained in low-quality C heavy oil as fuel. It is configured as a strainer device to be removed. The filtration device 101 includes a device main body 111 and a controller 150. The apparatus main body 111 is shown by a hydraulic circuit, and the controller 150 is shown by a block diagram.
装置本体部１１１は、供給ポンプ等の重油の供給元１に接続される流入口３から一旦２本の支流路に分岐し、その後合流して、ディーゼルエンジン等の重油の供給先３１に接続される流出口２９へ至る主流路を有している。より具体的には、主流路は、流入口３を一端とする流入路５を経て、流路１１Ａと流路１１Ｂとに分岐する。流路１１Ａは、フィルタ室１９Ａ及び流路２３Ａを経て流出路２５へ合流し、同様に流路１１Ｂは、フィルタ室１９Ｂ及び流路２３Ｂを経て流出路２５へ合流する。流路１１Ａ、フィルタ室１９Ａ及び流路２３Ａは、主流路が分岐してなる一方の支流路をなし、流路１１Ｂ、フィルタ室１９Ｂ及び流路２３Ｂは、他方の支流路をなしている。フィルタ室１９Ａ及び１９Ｂには、主流路を上流側と下流側とに仕切るように、フィルタ２１Ａ及び２１Ｂがそれぞれ設けられている。すなわち、フィルタ２１Ａ及び２１Ｂは、主流路内に互いに並列に設けられている。支流路のうちフィルタ２１Ａの上流側の流路１１Ａには、当該流路１１Ａを開閉する流入弁９Ａが設けられている。同様に、他方の流路１１Ｂには、当該流路１１Ｂを開閉する流入弁９Ｂが設けられている。流入弁９Ａ及び９Ｂは、弁体を駆動するモータ等のアクチュエータ（図示略）を有している。このアクチュエータが制御器１５０により制御されることにより、流入弁９Ａ及び９Ｂが開閉動作をする。 The apparatus main body 111 once branches into two branch passages from an inlet 3 connected to a heavy oil supply source 1 such as a supply pump, and then merges and is connected to a heavy oil supply destination 31 such as a diesel engine. A main flow path to the outlet 29. More specifically, the main flow path branches into a flow path 11A and a flow path 11B through an inflow path 5 having the inlet 3 as one end. The flow path 11A merges with the outflow path 25 via the filter chamber 19A and the flow path 23A. Similarly, the flow path 11B merges with the outflow path 25 via the filter chamber 19B and the flow path 23B. The flow path 11A, the filter chamber 19A, and the flow path 23A form one branch flow path in which the main flow path is branched, and the flow path 11B, the filter chamber 19B, and the flow path 23B form the other branch flow path. Filters 21A and 21B are provided in the filter chambers 19A and 19B, respectively, so as to partition the main flow path into an upstream side and a downstream side. That is, the filters 21A and 21B are provided in parallel with each other in the main flow path. An inflow valve 9A for opening and closing the channel 11A is provided in the channel 11A on the upstream side of the filter 21A in the branch channel. Similarly, the other flow passage 11B is provided with an inflow valve 9B for opening and closing the flow passage 11B. The inflow valves 9A and 9B have an actuator (not shown) such as a motor that drives the valve body. When this actuator is controlled by the controller 150, the inflow valves 9A and 9B open and close.
流路１１Ａのうち流入弁９Ａからフィルタ２１Ａへ至る部分から、廃棄流路１３Ａが分岐している。廃棄流路１３Ａは、重油を廃棄するための廃棄口１８Ａに連通しており、中途には、廃棄重油の流量を制限するオリフィス１５Ａ及び廃棄流路１３Ａを開閉する廃棄弁１７Ａを有している。同様に、流路１１Ｂから廃棄口１８Ｂに連通する廃棄流路１３Ｂが分岐しており、廃棄流路１３Ｂにはオリフィス１５Ｂ及び廃棄弁１７Ｂが設けられている。オリフィス１５Ａ、１５Ｂは、例えば廃棄弁１７Ａ、１７Ｂにその一部として、それぞれ設けられている。廃棄弁１７Ａ及び１７Ｂも、弁体を駆動するモータ等のアクチュエータ（図示略）を有している。このアクチュエータが制御器１５０により制御されることにより、廃棄弁１７Ａ及び１７Ｂが開閉動作をする。 A waste flow path 13A is branched from a portion from the inflow valve 9A to the filter 21A in the flow path 11A. The waste flow path 13A communicates with a waste port 18A for discarding heavy oil, and has an orifice 15A for limiting the flow rate of waste heavy oil and a discard valve 17A for opening and closing the waste flow path 13A in the middle. . Similarly, a waste flow path 13B communicating from the flow path 11B to the waste outlet 18B is branched, and the waste flow path 13B is provided with an orifice 15B and a waste valve 17B. The orifices 15A and 15B are provided as part of the discard valves 17A and 17B, for example. The discard valves 17A and 17B also have an actuator (not shown) such as a motor that drives the valve body. When this actuator is controlled by the controller 150, the discard valves 17A and 17B open and close.
流入管５には、流入口３における重油の圧力を計測する圧力計７が設けられている。同様に、流出管２５には流出口２９における重油の圧力を計測する圧力計２７が設けられている。圧力計７及び２７の計測値を表す電気信号は、制御器１５０へ送られることにより、弁の制御に利用される。 The inflow pipe 5 is provided with a pressure gauge 7 for measuring the pressure of heavy oil at the inlet 3. Similarly, the outflow pipe 25 is provided with a pressure gauge 27 for measuring the pressure of heavy oil at the outlet 29. An electrical signal representing the measurement value of the pressure gauges 7 and 27 is sent to the controller 150 and used for valve control.
制御器１５０は、弁制御部１５１、手動スイッチ１５３、表示器１５５、差圧演算部１５７及びタイマー１５９を有している。本実施の形態では、制御器１５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースを含むコンピュータ（図示略）を有しており、弁制御部１５１及び差圧演算部１５７は、コンピュータにより実現されている。差圧演算部１５７は、圧力計７及び２７の計測値を受信し、流入口３と流出口２９との間の重油の圧力差を演算する。すなわち、圧力計７、２７及び差圧演算部１５７は、本発明の差圧計測手段の一例に該当する。弁制御部１５１は、差圧演算部１５７が供給する差圧データ、タイマー１５９が供給する時間データ、及び手動スイッチ１５３からのスイッチ操作データに基づいて、流入弁９Ａ、９Ｂ及び廃棄弁１７Ａ、１７Ｂを制御するとともに、表示器１５５に所定のデータを表示する。タイマー１５９は、インターバルタイマー１６１、廃棄弁開時間タイマー１６２、廃棄弁閉時間タイマー１６３、及び確認タイマー１６５を含んでいる。インターバルタイマー１６１は、圧力差とは無関係に逆洗浄動作を強制的に行うべき通常の濾過動作の継続時間を計るものである。廃棄弁開時間タイマー１６２は、逆洗浄動作を行うときに、廃棄弁を連続して開く時間を計るものである。廃棄弁閉時間タイマー１６３は、逆洗浄を行うときに、廃棄弁を連続して閉じる時間を計るものである。確認タイマー１６５は、差圧演算部１５７が出力する差圧データが、継続して基準差圧を超える時間を計るものである。 The controller 150 includes a valve control unit 151, a manual switch 153, a display unit 155, a differential pressure calculation unit 157, and a timer 159. In the present embodiment, the controller 150 has a computer (not shown) including a CPU, ROM, RAM, and an input / output interface, and the valve control unit 151 and the differential pressure calculation unit 157 are realized by a computer. Yes. The differential pressure calculation unit 157 receives the measurement values of the pressure gauges 7 and 27 and calculates the pressure difference of heavy oil between the inlet 3 and the outlet 29. That is, the pressure gauges 7 and 27 and the differential pressure calculation unit 157 correspond to an example of the differential pressure measurement unit of the present invention. Based on the differential pressure data supplied from the differential pressure calculation unit 157, the time data supplied from the timer 159, and the switch operation data from the manual switch 153, the valve control unit 151 receives the inflow valves 9A and 9B and the discard valves 17A and 17B. And predetermined data is displayed on the display unit 155. The timer 159 includes an interval timer 161, a discard valve opening time timer 162, a discard valve closing time timer 163, and a confirmation timer 165. The interval timer 161 measures the duration of a normal filtering operation in which the back cleaning operation should be forcibly performed regardless of the pressure difference. The discard valve opening time timer 162 measures the time for continuously opening the discard valve when performing the reverse cleaning operation. The discard valve closing time timer 163 measures the time for continuously closing the discard valve when performing reverse cleaning. The confirmation timer 165 measures the time for which the differential pressure data output from the differential pressure calculation unit 157 continues to exceed the reference differential pressure.
図２は、装置本体部１１１の構成を示す一部切断斜視図である。図２では、圧力計７及び２７は図示を略している。流路５、１１Ａ、１１Ｂ、１３Ａ、１３Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ、及び２５は、配管によって形成されており、流路の一部であるフィルタ室１９Ａ及び１９Ｂは、フィルタ容器（ケーシング）によって形成されている。図２においても図１に倣って、装置本体部１１１を構成する配管等を、それらが形成する流路によって代表する。フィルタ室１９Ａ、１９Ｂは、上室４５Ａ、４５Ｂと下室４１Ａ、４１Ｂとを、それぞれ有している。フィルタ室１９Ａとフィルタ室１９Ｂとは同一構造を有するので、以下ではフィルタ室１９Ｂを例として説明する。 FIG. 2 is a partially cut perspective view showing the configuration of the apparatus main body 111. In FIG. 2, the pressure gauges 7 and 27 are not shown. The flow paths 5, 11A, 11B, 13A, 13B, 23A, 23B, and 25 are formed by piping, and the filter chambers 19A and 19B that are part of the flow paths are formed by a filter container (casing). Yes. Also in FIG. 2, following FIG. 1, the pipes and the like constituting the apparatus main body 111 are represented by the flow paths formed by them. The filter chambers 19A and 19B have upper chambers 45A and 45B and lower chambers 41A and 41B, respectively. Since the filter chamber 19A and the filter chamber 19B have the same structure, the filter chamber 19B will be described below as an example.
上室４５Ｂにはフィルタ２１Ｂが収納されており、その底部である隔壁４３Ｂによって下室４１Ｂから区画されている。隔壁４３Ｂには、その中心に貫通孔４４Ｂが形成されている。貫通孔４４Ｂは、流路２３Ｂに連通する。フィルタ２１Ｂは、下底が開放された円筒状であり、外側が上流側となり内側が下流側となるように、上室４５Ｂ内に貫通孔４４Ｂの上に立設されている。フィルタ２１Ｂは、側面部の主要部分が、例えば５層に積層されたＳＵＳ３０４製の網材の焼結体により形成されている。隔壁４３Ｂのうち、フィルタ２１Ｂの外側の領域には、下室４１Ｂに連通する貫通孔４２Ｂが形成されている。下室４１Ｂは、流路１１Ｂと廃棄流路１３Ｂとに連通している。 The upper chamber 45B houses the filter 21B, and is partitioned from the lower chamber 41B by a partition wall 43B that is the bottom thereof. A through hole 44B is formed in the center of the partition wall 43B. The through hole 44B communicates with the flow path 23B. The filter 21B has a cylindrical shape with an open bottom, and is erected on the through hole 44B in the upper chamber 45B so that the outer side is the upstream side and the inner side is the downstream side. In the filter 21B, the main part of the side surface part is formed of a sintered body of a mesh material made of SUS304 laminated in, for example, five layers. In the partition wall 43B, a through hole 42B communicating with the lower chamber 41B is formed in a region outside the filter 21B. The lower chamber 41B communicates with the flow path 11B and the waste flow path 13B.
通常の濾過動作においては、流入弁９Ａ、９Ｂは開かれ、廃棄弁１７Ａ、１７Ｂは閉じられる。これらの弁の操作は制御器１５０の弁制御部１５１により自動で行われる。この状態では、供給元１（図１）から流入口３に供給された重油のうち流路１１Ｂへ分岐したものは、下室４１Ｂに流入し、さらに貫通孔４２Ｂを通じて上室４５Ｂへ流入する。上室４５Ｂへ流入した重油は、円筒状のフィルタ２１Ｂの外側から内側へと流れ込む。このときに、重油はフィルタ２１Ｂの網の目により濾過される。フィルタ２１Ｂの内側へ流れ込んだ重油は、貫通孔４４Ｂを通じて流路２３Ｂへ流れ、さらに流出路２５へ合流する。同様に、流路１１Ａへ分岐した重油は、フィルタ室１９Ａへ流入し、フィルタ２１Ａにより濾過される。濾過された重油は、流路２３Ａを経て、流出路２５へ合流する。 In a normal filtration operation, the inflow valves 9A and 9B are opened, and the discard valves 17A and 17B are closed. These valves are automatically operated by the valve controller 151 of the controller 150. In this state, of the heavy oil supplied to the inlet 3 from the supply source 1 (FIG. 1) flows into the lower chamber 41B, and further flows into the upper chamber 45B through the through hole 42B. The heavy oil that has flowed into the upper chamber 45B flows from the outside to the inside of the cylindrical filter 21B. At this time, heavy oil is filtered by the mesh of the filter 21B. The heavy oil that has flowed into the inside of the filter 21B flows to the flow path 23B through the through hole 44B, and further merges to the outflow path 25. Similarly, the heavy oil branched to the flow path 11A flows into the filter chamber 19A and is filtered by the filter 21A. The filtered heavy oil merges into the outflow path 25 through the flow path 23A.
以上のような通常の濾過動作の合間に、フィルタ２１Ａ、２１Ｂに付着した塵芥を除去するための洗浄が、時折行われる。フィルタ２１Ｂの洗浄を行うために、弁制御部１５１は、流入弁９Ｂを閉じ、廃棄弁１７Ｂを開く。その結果、圧力の高いフィルタ２１Ｂの下流の重油が、フィルタ２１Ｂを逆流し、上室４５Ｂから貫通孔４２Ｂ、下室４１Ｂ、廃棄流路１３Ｂ及び廃棄口１８Ｂを通って廃棄される。廃棄口１８Ｂの圧力は大気圧である。このとき、フィルタ２１Ｂの上流側の面、すなわち外面に付着していた塵芥が除去され、重油と共に排出される。すなわち、フィルタ２１Ｂの逆洗浄が行われる。この逆洗浄が行われる期間においても、流入弁９Ａは開いたままであり、廃棄弁１７Ａは閉じたままである。それゆえ、フィルタ２１Ｂの逆洗浄が行われる間も、フィルタ２１Ａは濾過を行う。 Washing for removing dust adhering to the filters 21A and 21B is sometimes performed between the normal filtration operations as described above. In order to clean the filter 21B, the valve controller 151 closes the inflow valve 9B and opens the discard valve 17B. As a result, heavy oil downstream of the high-pressure filter 21B flows back through the filter 21B, and is discarded from the upper chamber 45B through the through hole 42B, the lower chamber 41B, the waste flow path 13B, and the waste outlet 18B. The pressure at the waste outlet 18B is atmospheric pressure. At this time, the dust adhering to the upstream surface of the filter 21B, that is, the outer surface is removed and discharged together with heavy oil. That is, the reverse cleaning of the filter 21B is performed. Even during the period in which the reverse cleaning is performed, the inflow valve 9A remains open and the discard valve 17A remains closed. Therefore, the filter 21A performs filtration while the filter 21B is back-washed.
同様にフィルタ２１Ａの洗浄を行うために、弁制御部１５１は、流入弁９Ａを閉じ、廃棄弁１７Ａを開く。フィルタ２１Ａの逆洗浄が行われる期間においては、流入弁９Ｂは開かれ、廃棄弁１７Ｂは閉じられる。それゆえ、フィルタ２１Ａの逆洗浄が行われる間も、フィルタ２１Ｂは濾過を行う。フィルタ２１Ａとフィルタ２１Ｂとの一方の逆洗浄が終了すると、他方の逆洗浄が行われる。双方のフィルタ２１Ａ、２１Ｂの逆洗浄が終了すると、弁制御部１５１は、装置の動作を通常の濾過動作に戻すべく、流入弁９Ａ、９Ｂを開状態とし、廃棄弁１７Ａ、１７Ｂを閉状態とする。通常の濾過動作から逆洗浄動作への移行は、例えば、圧力計７、２７によって検知される流入口３と流出口２９との間の圧力差が、ある基準差圧を超えた時期に設定される。 Similarly, in order to clean the filter 21A, the valve controller 151 closes the inflow valve 9A and opens the discard valve 17A. During the period in which the filter 21A is back-washed, the inflow valve 9B is opened and the discard valve 17B is closed. Therefore, the filter 21B performs filtration while the filter 21A is backwashed. When the reverse cleaning of one of the filter 21A and the filter 21B is completed, the other reverse cleaning is performed. When the back washing of both the filters 21A and 21B is completed, the valve controller 151 opens the inflow valves 9A and 9B and closes the discard valves 17A and 17B in order to return the operation of the apparatus to the normal filtration operation. To do. The transition from the normal filtration operation to the back washing operation is set, for example, when the pressure difference between the inlet 3 and the outlet 29 detected by the pressure gauges 7 and 27 exceeds a certain reference differential pressure. The
装置本体部１１１は、特許文献１に記載の従来の濾過装置とは異なり、稼働アームや当該稼働アームを駆動する駆動部などの複雑な機構を有しない。すなわち構造が簡単であり、製造コストが節減されるとともに、耐久性に優れるという利点が得られる。また、流体の経路には重油の漏れの原因となる可動部がないので、逆洗浄が行われるときに、圧力の高いフィルタ２１Ａ、２１Ｂの下流側と、大気圧である廃棄口１８Ａ、１８Ｂとの間の重油の差圧が、無駄なくフィルタ２１Ａ、２１Ｂに印加される。その結果、フィルタ２１Ａ、２１Ｂに付着する塵芥が効果的に除去される。このために、逆洗浄に要する時間は短時間で足りるので、廃棄口１８Ａ、１８Ｂへ廃棄される廃油の量も節減される。また、洗浄効果が高いために、フィルタ２１Ａ、２１Ｂを装置本体部１１１から取り出して手操作により行う洗浄作業の頻度を低くすることができる。 Unlike the conventional filtration device described in Patent Document 1, the device main body 111 does not have a complicated mechanism such as an operating arm or a driving unit that drives the operating arm. That is, the structure is simple, the manufacturing cost is reduced, and the advantages of excellent durability are obtained. In addition, since there are no movable parts that cause heavy oil leakage in the fluid path, the downstream side of the high-pressure filters 21A and 21B and the waste outlets 18A and 18B that are at atmospheric pressure when backwashing is performed. Is applied to the filters 21A and 21B without waste. As a result, dust adhering to the filters 21A and 21B is effectively removed. For this reason, since the time required for the back washing is short, the amount of waste oil discarded to the disposal ports 18A and 18B is also reduced. In addition, since the cleaning effect is high, the frequency of the cleaning work that is performed manually by taking out the filters 21A and 21B from the apparatus main body 111 can be reduced.
上述の通りフィルタ２１Ｂは円筒状であるため、通常の濾過動作時及び逆洗浄時に、上流側と下流側との間に発生する重油の圧力差に対する強度が高く、耐久性に優れる。フィルタ２１Ａについても同様である。また、廃棄流路１３Ａ、１３Ｂには、オリフィス１５Ａ、１５Ｂ（図１）がそれぞれ設けられているので、逆洗浄時に廃棄口１８Ａ、１８Ｂから不必要に重油が廃棄されるのを防ぐことができる。このことも廃油の量の節減に資する。逆洗浄時に廃棄口１８Ａ、１８Ｂが開放されることに伴う流出口２９における重油の圧力の低下も、オリフィス１５Ａ、１５Ｂが設けられることにより緩和される。 Since the filter 21B is cylindrical as described above, the strength against the pressure difference of heavy oil generated between the upstream side and the downstream side during normal filtering operation and backwashing is high, and the durability is excellent. The same applies to the filter 21A. Further, since the orifices 15A and 15B (FIG. 1) are respectively provided in the waste flow paths 13A and 13B, it is possible to prevent unnecessary heavy oil from being discarded from the waste outlets 18A and 18B during backwashing. . This also contributes to a reduction in the amount of waste oil. The decrease in the pressure of heavy oil at the outlet 29 due to the opening of the waste ports 18A and 18B during backwashing is also mitigated by the provision of the orifices 15A and 15B.
図３は、制御器１５０の動作手順を例示するフローチャートである。濾過装置１０１の電源がオンされると、制御器１５０の弁制御部１５１は、流入弁９Ａ、９Ｂを開状態にし、廃棄弁１７Ａ、１７Ｂを閉状態にすることにより、通常の濾過動作を可能にする（Ｓ１、Ｓ３）。電源投入前において、各弁の状態は既に、通常の濾過動作可能な状態となっているのが通例である。次に、インターバルタイマー１６１が作動を開始する（Ｓ５）。インターバルタイマー１６１は、電源投入前の通常の濾過動作の継続時間を記憶しており、当該時間に電源投入後の通常の濾過動作の経過時間を加算してゆく。次に、差圧演算部１５７が動作を開始する。すなわち、圧力計７及び２７の計測値に基づき、流入口３と流出口２９との間の重油の圧力差の演算が始まる（Ｓ６）。 FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation procedure of the controller 150. When the power of the filtration device 101 is turned on, the valve control unit 151 of the controller 150 can perform a normal filtration operation by opening the inflow valves 9A and 9B and closing the discard valves 17A and 17B. (S1, S3). Before the power is turned on, the state of each valve is usually already in a state where a normal filtration operation is possible. Next, the interval timer 161 starts operating (S5). The interval timer 161 stores the duration of the normal filtering operation before turning on the power, and adds the elapsed time of the normal filtering operation after turning on the power to the time. Next, the differential pressure calculation unit 157 starts operation. That is, the calculation of the pressure difference of heavy oil between the inlet 3 and the outlet 29 starts based on the measured values of the pressure gauges 7 and 27 (S6).
次に、制御器１５０は、３つの処理を並行して実行する。１つには、弁制御部１５１は、まず確認タイマー１６５をリセットする（Ｓ７）。次に、差圧演算部１５７が演算した圧力差が、あらかじめ設定された基準差圧を超えると、圧力差がこの基準差圧を継続して超える時間を、確認タイマー１５９により計る（Ｓ９，Ｓ１１）。当該時間が１０秒を経過すると、確認タイマー１５９は、弁制御部１５１にその旨を通知する。弁制御部１５１は、これに応答して処理をステップＳ１７へ進め、装置の動作を通常の濾過動作から逆洗浄動作へ移行させる。それと並行して、インターバルタイマー１６１は、通常の濾過動作の継続時間が所定の基準時間を超えると（Ｓ１３）、その旨を弁制御部１５１に通知する。弁制御部１５１はこの通知に応答して、処理をステップＳ１７へ進める。さらに、手動スイッチ１５３は、手動によりオンされると（Ｓ１５）、その旨を弁制御部１５１に通知する。弁制御部１５１は、これに応答して処理をステップＳ１７へ進める。すなわち、流入口３と流出口２９との間の圧力差が、ある時間継続して基準差圧を超えた場合、通常の濾過動作がある時間継続した場合、及び手動で切り替えの指示があった場合の何れかに該当すると、通常の濾過動作は逆洗浄動作へ移行する。 Next, the controller 150 executes three processes in parallel. For example, the valve control unit 151 first resets the confirmation timer 165 (S7). Next, when the pressure difference calculated by the differential pressure calculation unit 157 exceeds a preset reference differential pressure, the confirmation timer 159 measures the time for which the pressure difference continues to exceed the reference differential pressure (S9, S11). ). When the time has passed 10 seconds, the confirmation timer 159 notifies the valve controller 151 to that effect. In response to this, the valve controller 151 advances the process to step S17, and shifts the operation of the apparatus from the normal filtration operation to the back washing operation. In parallel with this, when the duration of the normal filtering operation exceeds a predetermined reference time (S13), the interval timer 161 notifies the valve control unit 151 to that effect. In response to this notification, the valve control unit 151 advances the process to step S17. Further, when the manual switch 153 is manually turned on (S15), the manual switch 153 notifies the valve control unit 151 to that effect. In response to this, the valve control unit 151 advances the process to step S17. That is, when the pressure difference between the inflow port 3 and the outflow port 29 continuously exceeds a reference differential pressure for a certain period of time, when a normal filtering operation continues for a certain period of time, and there is a manual switching instruction. In any case, the normal filtration operation shifts to the reverse cleaning operation.
逆洗浄動作に移行すると、先ず、弁制御部１５１はインターバルタイマー１６１をリセットする（Ｓ１７）。次にフィルタ２１Ａの逆洗浄を行うために、弁制御部１５１は、流入弁９Ａを閉じ（Ｓ２１）、自身の内部に持つ廃棄弁カウンタをリセットする（Ｓ２３）。廃棄弁カウンタは、例えばＲＡＭに格納される制御変数によって実現される。次に、弁制御部１５１は廃棄弁開時間タイマー１６２をリセットし（Ｓ２５）、廃棄弁１７Ａを開く（Ｓ２７）。廃棄弁開時間タイマー１６２が計測する時間が２秒を経過すると（Ｓ２９）、弁制御部１５１は、廃棄弁閉時間タイマー１６３をリセットし（Ｓ３１）、廃棄弁１７Ａを閉じる（Ｓ３３）。廃棄弁閉時間タイマー１６３が計測する時間が２秒を経過すると、弁制御部１５１は、廃棄弁カウンタを１だけインクリメントする（Ｓ３７）。続いて弁制御部１５１は、廃棄弁カウンタが２に達していなければ（Ｓ３９）、処理をステップＳ２５に戻し、達しておれば（Ｓ３９）、流入弁９Ａを開き、フィルタ２１Ａの逆洗浄を終了する（Ｓ４１）。このように、フィルタ２１Ａの逆洗浄では、廃棄弁１７Ａが２秒間隔で２度開閉する。 When shifting to the reverse cleaning operation, first, the valve controller 151 resets the interval timer 161 (S17). Next, in order to perform reverse cleaning of the filter 21A, the valve control unit 151 closes the inflow valve 9A (S21), and resets a discard valve counter included therein (S23). The discard valve counter is realized by a control variable stored in the RAM, for example. Next, the valve control unit 151 resets the discard valve opening time timer 162 (S25), and opens the discard valve 17A (S27). When the time measured by the discard valve open time timer 162 has passed 2 seconds (S29), the valve control unit 151 resets the discard valve close time timer 163 (S31) and closes the discard valve 17A (S33). When the time measured by the discard valve closing time timer 163 has passed 2 seconds, the valve control unit 151 increments the discard valve counter by 1 (S37). Subsequently, if the discard valve counter has not reached 2 (S39), the valve control unit 151 returns the process to step S25, and if it has reached (S39), opens the inflow valve 9A and ends the reverse cleaning of the filter 21A. (S41). Thus, in the reverse cleaning of the filter 21A, the discard valve 17A opens and closes twice at intervals of 2 seconds.
次にフィルタ２１Ｂの逆洗浄を行うために、制御器１５０は、ステップＳ５０の処理を行う。ステップＳ５０では、流入弁９Ａ及び廃棄弁１７Ａを、流入弁９Ｂ及び廃棄弁１７Ｂにそれぞれ置き換えて、ステップＳ２１〜Ｓ４１と同様の処理が行われる。その結果、廃棄弁１７Ｂが２秒間隔で２度開閉する。ステップＳ４１と同様の処理により、流入弁９Ｂが閉じられると、制御器１５０の処理手順は、ステップＳ７，Ｓ１３及びＳ１５へ戻る。その結果、装置の動作は通常の濾過動作へ戻る。 Next, in order to perform reverse cleaning of the filter 21B, the controller 150 performs the process of step S50. In step S50, the inflow valve 9A and the discard valve 17A are replaced with the inflow valve 9B and the discard valve 17B, respectively, and the same processing as in steps S21 to S41 is performed. As a result, the discard valve 17B opens and closes twice at 2-second intervals. If the inflow valve 9B is closed by the process similar to step S41, the processing procedure of the controller 150 returns to steps S7, S13, and S15. As a result, the operation of the device returns to the normal filtration operation.
このように濾過装置１０１では、流入口３と流出口２９との間の流体の圧力差が所定の基準差圧を超えたことが確認されると、通常の濾過動作から逆洗浄動作へ移行するので、フィルタ２１Ａ、２１Ｂの汚れの度合いに応じた適切な時期に逆洗浄を行うことができる。また、前回の逆洗浄のときから所定の基準時間を超える時間が経過した場合にも、通常の濾過動作から逆洗浄動作へ移行するので、フィルタ２１Ａ、２１Ｂの汚れの進行を考慮した適切な長さに基準時間を設定することにより、フィルタ２１Ａ、２１Ｂの汚れの度合いに応じた適切な時期に逆洗浄を行うことも可能である。基準差圧と基準時間は、通常は圧力差に基づいて逆洗浄への移行が始まり、フィルタ２１Ａ、２１Ｂの汚れの進行に伴う圧力差の上昇が通常よりも遅い場合に、濾過動作の経過時間に基づく逆洗浄への移行が始まるように設定される。この場合には、経過時間に基づく逆洗浄動作への移行は、圧力差に基づく逆洗浄動作への移行が適切に行われない場合にも、逆洗浄動作への移行を保証する補完的な役割を担うこととなる。 As described above, when it is confirmed that the pressure difference of the fluid between the inlet 3 and the outlet 29 exceeds the predetermined reference differential pressure, the filtering device 101 shifts from the normal filtering operation to the back washing operation. Therefore, the reverse cleaning can be performed at an appropriate time according to the degree of contamination of the filters 21A and 21B. In addition, even when a time exceeding a predetermined reference time has elapsed since the previous reverse cleaning, since the normal filtration operation is shifted to the reverse cleaning operation, an appropriate length considering the progress of contamination of the filters 21A and 21B is taken into account. In addition, by setting a reference time, it is possible to perform reverse cleaning at an appropriate time according to the degree of contamination of the filters 21A and 21B. The reference differential pressure and the reference time are usually the elapsed time of the filtration operation when the transition to the reverse cleaning starts based on the pressure difference and the increase in the pressure difference due to the progress of the contamination of the filters 21A and 21B is slower than normal. The transition to backwashing based on is set to begin. In this case, the transition to the reverse cleaning operation based on the elapsed time has a complementary role to guarantee the transition to the reverse cleaning operation even if the transition to the reverse cleaning operation based on the pressure difference is not properly performed. Will be responsible.
図４は、弁制御部１５１の操作に基づく濾過装置１０１の弁の動作を例示するタイミングチャートである。時刻ｔ０に電源が投入されると、まず、流入弁９Ａ、９Ｂは開状態となり、廃棄弁１７Ａ、１７Ｂは閉状態となる。それにより、濾過装置１０１は通常の濾過動作を行う。図４に例示するように、電源投入時ｔ０より前においても、通常において各弁は同様の状態にあり、その場合には、同一状態を継続することとなる。 FIG. 4 is a timing chart illustrating the operation of the valve of the filtration device 101 based on the operation of the valve control unit 151. When power is turned on at time t0, first, the inflow valves 9A and 9B are opened, and the discard valves 17A and 17B are closed. Thereby, the filtration apparatus 101 performs a normal filtration operation. As illustrated in FIG. 4, even before the power-on time t0, the valves are normally in the same state, and in this case, the same state is continued.
流入口３と流出口２９との間の圧力差が基準差圧を超えたことが確認されると、フィルタ２１Ａの逆洗浄動作が始まる（時刻ｔ１）。すなわち、流入弁９Ａが閉じられ、廃棄弁１７Ａが２秒ごとに開閉する。このとき、流入弁９Ｂは開いたままであり、廃棄弁１７Ｂは閉じたままである。従って、フィルタ２１Ｂでは、通常の濾過が行われる。フィルタ２１Ａの逆洗浄が終了すると、フィルタ２１Ｂの逆洗浄が始まる（時刻ｔ２）。すなわち、流入弁９Ａは開状態となり、代わって流入弁９Ｂが閉状態となる。そして、廃棄弁１７Ｂが２秒ごとに開閉する。このとき、流入弁９Ａは開いたままであり、廃棄弁１７Ａは閉じたままである。従って、フィルタ２１Ａでは、通常の濾過が行われる。フィルタ２１Ｂの逆洗浄が終了すると、通常の濾過動作が再開される（時刻ｔ３）。すなわち、流入弁９Ｂが開状態に戻される。 When it is confirmed that the pressure difference between the inflow port 3 and the outflow port 29 exceeds the reference differential pressure, the reverse cleaning operation of the filter 21A starts (time t1). That is, the inflow valve 9A is closed, and the discard valve 17A is opened and closed every 2 seconds. At this time, the inflow valve 9B remains open and the discard valve 17B remains closed. Therefore, normal filtration is performed in the filter 21B. When the reverse cleaning of the filter 21A is completed, the reverse cleaning of the filter 21B starts (time t2). That is, the inflow valve 9A is opened, and the inflow valve 9B is closed instead. Then, the disposal valve 17B opens and closes every 2 seconds. At this time, the inflow valve 9A remains open and the discard valve 17A remains closed. Therefore, normal filtration is performed in the filter 21A. When the reverse cleaning of the filter 21B is completed, the normal filtering operation is resumed (time t3). That is, the inflow valve 9B is returned to the open state.
その後、流入口３と流出口２９との間の圧力差が基準差圧を超えたことが確認されると、フィルタ２１Ａの逆洗浄動作が再び始まる（時刻ｔ４）。フィルタ２１Ａの逆洗浄が終了すると、フィルタ２１Ｂの逆洗浄が始まる（時刻ｔ５）。また、フィルタ２１Ｂの逆洗浄が終了すると、通常の濾過動作が再開される（時刻ｔ６）。以下、同様の動作が繰り返される。 Thereafter, when it is confirmed that the pressure difference between the inflow port 3 and the outflow port 29 exceeds the reference differential pressure, the reverse cleaning operation of the filter 21A starts again (time t4). When the reverse cleaning of the filter 21A is completed, the reverse cleaning of the filter 21B starts (time t5). Further, when the reverse cleaning of the filter 21B is completed, the normal filtration operation is resumed (time t6). Thereafter, the same operation is repeated.
時刻ｔ０〜ｔ１の期間Ｔ１は、通常の濾過動作期間であり、時刻ｔ１〜ｔ３の期間Ｔ２は逆洗浄期間である。また、時刻ｔ３〜ｔ４の期間Ｔ３は、通常の濾過動作期間であり、時刻ｔ４〜ｔ６の期間Ｔ４は逆洗浄期間である。さらに時刻ｔ６から、通常の濾過動作期間が始まる。逆洗浄期間Ｔ２、Ｔ４が、それぞれ１０秒足らずの短時間であるのに対し、通常の濾過動作期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５は、それよりも遙かに永い時間である。すなわち、濾過装置１０１では、濾過効果が高いために、通常の濾過動作が行われる合間に時折、短時間に限り逆洗浄を行えば足りる。それにより、環境汚染の原因ともなる廃液の量が節減され、廃液処理の負担も軽減される。 A period T1 from time t0 to t1 is a normal filtering operation period, and a period T2 from time t1 to t3 is a backwash period. Further, a period T3 from time t3 to t4 is a normal filtering operation period, and a period T4 from time t4 to t6 is a backwash period. Furthermore, a normal filtration operation period starts from time t6. The reverse cleaning periods T2, T4 are short periods of less than 10 seconds, respectively, while the normal filtering operation periods T1, T3, T5 are much longer. In other words, since the filtration device 101 has a high filtration effect, it is sufficient to perform back washing only occasionally for a short time between normal filtration operations. As a result, the amount of waste liquid that causes environmental pollution is reduced, and the burden of waste liquid treatment is reduced.
図４の例では、前回の逆洗浄から経過した時間が基準時間Ｔ０を超える前に、圧力差に基づいて通常の濾過動作から逆洗浄動作への移行が始まっている。例えば、期間Ｔ２と期間Ｔ３の和が、基準時間Ｔ０よりも短いために、圧力差に基づいて時刻ｔ４に逆洗浄が始まっている。時刻ｔ１では、電源投入前の過去の通常の濾過動作の継続時間と期間Ｔ１との和が、基準時間Ｔ０を経過しておらないために、圧力差に基づいて逆洗浄動作への移行が始まっている。これに対して、フィルタ２１Ａ、２１Ｂの汚れの進行が通常よりも遅い場合には、前回の逆洗浄から経過した時間が基準時間Ｔ０を超えた時に、逆洗浄動作が始まる。例えば、前回の逆洗浄の時（時刻ｔ１）から経過した時間が基準時間Ｔ０を超えたことによって、時刻ｔ４に逆洗浄が始まる場合には、期間Ｔ２と期間Ｔ３の和は基準時間Ｔ０に一致する。 In the example of FIG. 4, the transition from the normal filtration operation to the reverse cleaning operation starts based on the pressure difference before the time elapsed since the previous reverse cleaning exceeds the reference time T0. For example, since the sum of the period T2 and the period T3 is shorter than the reference time T0, the reverse cleaning starts at time t4 based on the pressure difference. At time t1, since the sum of the duration of the normal filtering operation in the past and the period T1 before the power is turned on does not pass the reference time T0, the transition to the reverse cleaning operation starts based on the pressure difference. ing. On the other hand, when the progress of the stains on the filters 21A and 21B is slower than usual, the reverse cleaning operation starts when the time elapsed since the previous reverse cleaning exceeds the reference time T0. For example, if reverse cleaning starts at time t4 because the time elapsed since the previous reverse cleaning (time t1) has exceeded the reference time T0, the sum of the period T2 and the period T3 matches the reference time T0. To do.
以上のように濾過装置１０１は、特許文献２に記載の従来装置とは異なり、フィルタ２１Ａ、２１Ｂの一方について逆洗浄を行う期間においても、他方のフィルタについては濾過動作を行うので、濾過装置全体の濾過動作を停止することなく、フィルタの洗浄を行うことができる。すなわち、大型船舶用途に要求される長期にわたる濾過装置の連続運転が可能となる。一方のフィルタについて逆洗浄が行われる間は、他方のフィルタのみが濾過を担当するため、一方のフィルタが休止しても他方のフィルタで定格流量を負担し得るよう、濾過能力に余裕を持ったフィルタが、フィルタ２１Ａ、２１Ｂに採用されることとなる。逆洗浄動作を伴わない通常動作時には、双方のフィルタ２１Ａ、２１Ｂが濾過を担当するので、濾過能力に余裕が生まれることとなる。それゆえ、２個並列のフィルタを交互に使用する特許文献３に記載の装置と比べて、フィルタに加わる負荷が軽くなる。その分、塵芥によるフィルタの汚れの進行を遅らせることができ、逆洗浄の頻度を低くすることができる。また、フィルタ２１Ａ、２１Ｂの逆洗浄を行うときに、廃棄弁１７Ａ、１７Ｂがそれぞれ複数回開閉されるので、フィルタ２１Ａ、２１Ｂを逆洗浄する重油が断続的に流れる。それにより、これらのフィルタ２１Ａ、２１Ｂに付着する塵芥がより効果的に除去される。このことも、逆洗浄効果を高めることに貢献している。 As described above, unlike the conventional device described in Patent Document 2, the filtration device 101 performs the filtration operation with respect to the other filter even during the period in which one of the filters 21A and 21B is backwashed. The filter can be washed without stopping the filtration operation. That is, it is possible to continuously operate the filtration device over a long period required for large vessel applications. While one filter is backwashed, only the other filter is in charge of filtration, so even if one filter is inactive, there is a margin in filtration capacity so that the other filter can bear the rated flow rate. A filter will be employ | adopted for the filters 21A and 21B. During normal operation without backwashing operation, both the filters 21A and 21B are in charge of filtration, so there is a margin in filtration capacity. Therefore, the load applied to the filter is reduced as compared with the apparatus described in Patent Document 3 in which two parallel filters are used alternately. Accordingly, the progress of the filter dirt due to dust can be delayed, and the frequency of backwashing can be reduced. Further, when the filters 21A and 21B are back-washed, the discard valves 17A and 17B are opened and closed several times, so that heavy oil for back-washing the filters 21A and 21B flows intermittently. Thereby, the dust adhering to these filters 21A and 21B is more effectively removed. This also contributes to enhancing the back cleaning effect.
図５は、濾過装置１０１について、濾過特性の実証試験を行った結果を示すグラフである。横軸は、試験に用いたフィルタを通過する重油の流量を表し、縦軸は流入口３と流出口２９との間の重油の圧力差を表している。グラフ中の矢印は、各流量における逆洗浄前の圧力差から逆洗浄後の圧力差への変化についての実測結果を表している。グラフ中の点線は、未使用のフィルタを使用したときの、実験開始直後の圧力差（すなわち初期圧力差）と流量との関係についての実測結果を表している。実験では、フィルタ室１９Ａ、１９Ｂのうち一方のみを使用しており、使用したものを仮にフィルタ室１９Ｂとする。フィルタ２１Ｂとして、網目の大きさが１０μｍであって、５層に積層されたＳＵＳ３０４製の網材の焼結体により形成されたものが使用に供された。基準差圧は０．０８１ＭＰａに設定された。 FIG. 5 is a graph showing the results of conducting a filtration characteristic verification test on the filtration device 101. The horizontal axis represents the flow rate of heavy oil passing through the filter used in the test, and the vertical axis represents the pressure difference of heavy oil between the inlet 3 and the outlet 29. The arrows in the graph represent the actual measurement results regarding the change from the pressure difference before backwashing to the pressure difference after backwashing at each flow rate. A dotted line in the graph represents an actual measurement result regarding the relationship between the pressure difference immediately after the start of the experiment (that is, the initial pressure difference) and the flow rate when an unused filter is used. In the experiment, only one of the filter chambers 19A and 19B is used, and the filter chamber 19B is assumed to be used. A filter 21B having a mesh size of 10 μm and formed of a sintered body of a mesh material made of SUS304 laminated in five layers was used. The reference differential pressure was set to 0.081 MPa.
グラフ中の矢印が示すように、実験の結果、重油の流量が２ｍ３／ｈから５ｍ３／ｈの広い範囲で、逆洗浄後の圧力差が初期圧力差に復帰していることが確認された。２年分の逆洗浄に相当する回数を繰り返しても、この特性には殆ど変動がみられなかった。このことは、フィルタ２１Ｂを装置本体部１１１から取り出して手操作により行う洗浄作業が、多くても２年に１度で足りることを意味している。すなわち、特許文献１に記載される従来装置よりも、さらに優れた逆洗浄効果が得られることが実証された。同時に、逆洗浄により排出される廃油の量も、当該従来装置に比べて１／３から１／５に節減できることが確認された。 As indicated by the arrows in the graph, the experimental results confirmed that the pressure difference after backwashing returned to the initial pressure difference over a wide range of heavy oil flow rates from 2 m 3 / h to 5 m 3 / h. It was. Even when the number of times corresponding to backwashing for 2 years was repeated, this characteristic hardly changed. This means that the cleaning work to be performed manually by taking out the filter 21B from the apparatus main body 111 is sufficient at most once every two years. That is, it was proved that the back cleaning effect superior to the conventional apparatus described in Patent Document 1 can be obtained. At the same time, it was confirmed that the amount of waste oil discharged by backwashing can be reduced from 1/3 to 1/5 compared with the conventional apparatus.
（その他の実施の形態）
図２に示した装置本体部１１１では、フィルタ室１９Ａ、１９Ｂは、円筒状のフィルタ２１Ａ、２１Ｂの外側が上流となり、内側が下流となるように構成されていた。これに対して、円筒状のフィルタ２１Ａ、２１Ｂの内側が上流となり、外側が下流となるように、フィルタ室１９Ａ、１９Ｂを構成することも可能である。それには例えば、フィルタ２１Ｂの下方に位置する貫通孔４４Ｂが流路１１Ｂと廃棄流路１３Ｂとに連通し、流路２３Ｂが下室４１Ｂに連通するように、フィルタ室１９Ｂを構成すると良い。フィルタ室１９Ａについても同様である。
(Other embodiments)
In the apparatus main body 111 shown in FIG. 2, the filter chambers 19A and 19B are configured such that the outside of the cylindrical filters 21A and 21B is upstream and the inside is downstream. On the other hand, the filter chambers 19A and 19B can be configured such that the inside of the cylindrical filters 21A and 21B is upstream and the outside is downstream. For example, the filter chamber 19B may be configured so that the through hole 44B positioned below the filter 21B communicates with the flow path 11B and the waste flow path 13B, and the flow path 23B communicates with the lower chamber 41B. The same applies to the filter chamber 19A.
図１及び図２に示した装置本体部１１１では、フィルタ室１９Ａは、流路１１Ａと流路２３Ａとの間に設けられ、フィルタ室１９Ｂは、流路１１Ｂと流路２３Ｂとの間に設けられている。すなわち、フィルタ２１Ａは、流路１１Ａ、フィルタ室１９Ａ、流路２３Ａで構成される支流路の中間部に設けられ、フィルタ２１Ｂは、流路１１Ｂ、フィルタ室１９Ｂ、流路２３Ｂで構成される支流路の中間部に設けられている。これに対して、フィルタ２１Ａ及び２１Ｂは、支流路が再び合流する部位に設けることも可能である。一般に、フィルタ２１Ａ及び２１Ｂは、支流路から個別に重油の供給を受けるように、主流路内に並列に設けられておれば、濾過と逆洗浄とを個別に行わせることが可能である。 In the apparatus main body 111 shown in FIGS. 1 and 2, the filter chamber 19A is provided between the flow path 11A and the flow path 23A, and the filter chamber 19B is provided between the flow path 11B and the flow path 23B. It has been. That is, the filter 21A is provided in an intermediate portion of the branch flow path constituted by the flow path 11A, the filter chamber 19A, and the flow path 23A, and the filter 21B is a tributary constituted by the flow path 11B, the filter chamber 19B, and the flow path 23B. It is provided in the middle part of the road. On the other hand, the filters 21A and 21B can also be provided at a site where the branch flow paths join again. In general, if the filters 21A and 21B are provided in parallel in the main flow path so as to be individually supplied with heavy oil from the branch flow path, it is possible to perform filtration and back washing separately.
図６は、その一例を示す装置本体部の上から見た概略構成を示す概念図である。この装置本体部１１２では、単一のフィルタ室６９に２本のフィルタ２１Ａ、２１Ｂが収容されている。流入路５から分岐した支流路６１Ａ、６１Ｂが、フィルタ室６９の底部７１に設けられた貫通孔６３Ａ、６３Ｂを通じて、フィルタ２１Ａ、２１Ｂの内側に連通している。フィルタ室６９は、流出路２５に連通している。支流路６１Ａ、６１Ｂには、図１の流入弁９Ａ、９Ｂ（図示略）が設けられ、さらに支流路６１Ａ、６１Ｂから図１の廃棄流路１３Ａ、１３Ｂ（図示略）が分岐する。このような構成においても、フィルタ２１Ａ、２１Ｂは互いに並列に重油の主流路内に存し、一方を逆洗浄しつつ他方は濾過動作をさせることが可能である。 FIG. 6 is a conceptual diagram showing a schematic configuration viewed from above the apparatus main body portion showing an example thereof. In the apparatus main body 112, two filters 21 </ b> A and 21 </ b> B are accommodated in a single filter chamber 69. The branch flow paths 61A and 61B branched from the inflow path 5 communicate with the inside of the filters 21A and 21B through the through holes 63A and 63B provided in the bottom 71 of the filter chamber 69. The filter chamber 69 communicates with the outflow passage 25. Inlet valves 9A and 9B (not shown) in FIG. 1 are provided in the branch channels 61A and 61B, and the discard channels 13A and 13B (not shown) in FIG. 1 branch from the branch channels 61A and 61B. Even in such a configuration, the filters 21A and 21B exist in the heavy oil main flow path in parallel with each other, and the other can be back-washed and the other can be filtered.
図１及び図２に例示した装置本体部１１１、並びに図６に例示した装置本体部１１２では、フィルタ２１Ａ、２１Ｂが円筒状のものであった。しかし本発明の濾過装置には、円筒状のものに限らず、様々な形状のフィルタを用いることが可能である。また、並列接続されるフィルタの個数は、２つに限られず、一般に２つ以上に設定することが可能である。例えば、３つのフィルタを用いて、逆洗浄動作のときには、１つずつ順に逆洗浄を行うようにした濾過装置を構成することも可能である。 In the apparatus main body 111 illustrated in FIGS. 1 and 2 and the apparatus main body 112 illustrated in FIG. 6, the filters 21 </ b> A and 21 </ b> B are cylindrical. However, the filter device of the present invention is not limited to a cylindrical one, and various shapes of filters can be used. Further, the number of filters connected in parallel is not limited to two, and can generally be set to two or more. For example, it is also possible to configure a filtering device that uses three filters and performs reverse cleaning one by one in order during the reverse cleaning operation.
濾過装置１０１では、流入口３と流出口２９との間の重油の圧力差を計測するのに、それぞれの付近に個別に設けられた圧力計７、２７と、圧力差を演算する差圧演算部１５７とを用いた。すなわち、圧力計７、２７と差圧演算部１５７とによって、本発明の差圧計測手段が構成された。これに対して、２本の配管を有する差圧計を用い、当該２本の配管を流入口３の付近と流出口２９の付近とに接続することにより、直接的に差圧を計測しても良い。この場合には、当該差圧計が本発明の差圧計測手段の一例に該当する。さらには、流入口３と流出口２９との間の圧力差に限られず、一般に、フィルタ２１Ａ、２１Ｂの上流と下流との間の圧力差を計測し、それに基づいて、流入弁９Ａ、９Ｂ及び廃棄弁１７Ａ、１７Ｂを制御するように濾過装置を構成しても良い。 In the filtration device 101, in order to measure the pressure difference of heavy oil between the inlet 3 and the outlet 29, pressure gauges 7 and 27 provided separately in the vicinity of each, and differential pressure calculation for calculating the pressure difference Part 157 was used. That is, the pressure gauges 7 and 27 and the differential pressure calculation unit 157 constitute the differential pressure measuring means of the present invention. On the other hand, even if the differential pressure is measured directly by connecting the two pipes to the vicinity of the inlet 3 and the vicinity of the outlet 29 using a differential pressure gauge having two pipes. good. In this case, the differential pressure gauge corresponds to an example of the differential pressure measuring means of the present invention. Furthermore, the pressure difference between the inlet 3 and the outlet 29 is not limited, and generally, the pressure difference between the upstream and downstream of the filters 21A and 21B is measured, and based on the pressure difference, the inlet valves 9A, 9B and The filtration device may be configured to control the discard valves 17A and 17B.
図１及び図２に示した装置本体部１１１では、流入弁９Ａと廃棄弁１７Ａとは、別体のものとして構成された。同様に、流入弁９Ｂと廃棄弁１７Ｂとは、別体のものとして構成された。これに対して、流入弁９Ａと廃棄弁１７Ａとを一体のものとして構成することも可能である。流入弁９Ｂと廃棄弁１７Ｂとについても同様である。図７はその一例を示す油圧回路図である。この装置本体部１１３は、流入弁９Ａと廃棄弁１７Ａとが一体となった三方弁８１Ａを有している。三方弁８１Ａは、例えばソレノイドあるいはモータなどの弁体を駆動するアクチュエータ（図示略）を有している。このアクチュエータは、制御器１５０の弁制御部１５１により制御される。図示を略するが、流入弁９Ｂと廃棄弁１７Ｂについても同様である。三方弁８１Ａの弁体が位置８３にあるとき（すなわち、流入路１１Ａ及び廃棄路１３Ａが、位置８３にある弁体により開閉されているとき）は、流入弁９Ａを開き廃棄弁１７Ａを閉じた状態と同等である。位置８３は、例えば図４に示した通常の濾過動作期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５における弁体の位置に該当する。弁体が位置８４にあるときは、流入弁９Ａと廃棄弁１７Ａとを閉じた状態と同等であり、位置８５にあるときは、流入弁９Ａを閉じ、廃棄弁１７Ａを開いた状態と同等である。例えば図４に示した濾過動作期間Ｔ２、Ｔ４は、２秒間隔で位置８４と位置８５との間を弁体が往復することにより実現する。 In the apparatus main body 111 shown in FIGS. 1 and 2, the inflow valve 9 </ b> A and the discard valve 17 </ b> A are configured separately. Similarly, the inflow valve 9B and the discard valve 17B are configured as separate bodies. On the other hand, the inflow valve 9A and the discard valve 17A can be configured as a single unit. The same applies to the inflow valve 9B and the discard valve 17B. FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram showing an example thereof. The apparatus main body 113 has a three-way valve 81A in which an inflow valve 9A and a discard valve 17A are integrated. The three-way valve 81A has an actuator (not shown) that drives a valve element such as a solenoid or a motor. This actuator is controlled by the valve control unit 151 of the controller 150. Although not shown, the same applies to the inflow valve 9B and the discard valve 17B. When the valve body of the three-way valve 81A is at the position 83 (that is, when the inflow path 11A and the discard path 13A are opened and closed by the valve body at the position 83), the inflow valve 9A is opened and the discard valve 17A is closed. It is equivalent to the state. The position 83 corresponds to the position of the valve body in the normal filtering operation periods T1, T3, T5 shown in FIG. 4, for example. When the valve body is at the position 84, it is equivalent to the state where the inflow valve 9A and the discard valve 17A are closed, and when the valve body is at the position 85, it is equivalent to the state where the inflow valve 9A is closed and the discard valve 17A is opened. is there. For example, the filtering operation periods T2 and T4 shown in FIG. 4 are realized by the valve body reciprocating between the position 84 and the position 85 at intervals of 2 seconds.
弁体が位置８５にあるとき、廃棄流路１３Ａの一部が弁体の中に形成される。この廃棄流路１３Ａは、流入路１１Ａから分岐し廃棄口１８Ａへ至るものである。そして三方弁８１Ａは、流入路１１Ａの分岐点の上流側と、廃棄流路１３Ａとを開閉するものとなっている。それゆえ、流入弁９Ａと廃棄弁１７Ａとを三方弁８１Ａにより実現する装置本体部１１３を有する濾過装置は、本発明の実施の形態の一つをなすものである。また、流入弁９Ａと流入弁９Ｂとを一体化することも、廃棄弁１７Ａと廃棄弁１７Ｂとを一体化することも可能である。さらには、流入弁９Ａ、９Ｂ及び廃棄弁１７Ａ、１７Ｂの全てを一体化することも可能である。これら全ての形態も、本発明の範囲に属する。 When the valve body is at the position 85, a part of the waste flow path 13A is formed in the valve body. The waste flow path 13A is branched from the inflow path 11A and reaches the waste outlet 18A. The three-way valve 81A opens and closes the upstream side of the branch point of the inflow passage 11A and the waste passage 13A. Therefore, the filtration apparatus having the apparatus main body 113 that realizes the inflow valve 9A and the discard valve 17A by the three-way valve 81A constitutes one embodiment of the present invention. Further, the inflow valve 9A and the inflow valve 9B can be integrated, or the discard valve 17A and the discard valve 17B can be integrated. Furthermore, all of the inflow valves 9A and 9B and the discard valves 17A and 17B can be integrated. All these forms are also within the scope of the present invention.
図１〜図５に例示した濾過装置１０１、及び図６に例示した装置本体部１１２を備える濾過装置は何れも、大型船舶のディーゼルエンジン又はボイラーの燃料である重油を濾過の対象とするものであった。しかしながら本発明は、重油に限らず、潤滑油、水、その他の液体、あるいは空気を含めた一般の気体を濾過の対象とする濾過装置としても実施が可能である。 The filtration apparatus 101 illustrated in FIGS. 1 to 5 and the filtration apparatus including the apparatus main body 112 illustrated in FIG. 6 are intended to filter heavy oil that is fuel of a diesel engine or boiler of a large ship. there were. However, the present invention is not limited to heavy oil, and can also be implemented as a filtering device that filters general oils including lubricating oil, water, other liquids, or air.
１ 供給元
３ 流入口
５ 流入路（主流路）
７、２７ 圧力計（差圧計測手段）
９Ａ、９Ｂ 流入弁（弁）
１１Ａ、１１Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ 流路（支流路、主流路）
１３Ａ、１３Ｂ 廃棄流路
１５Ａ、１５Ｂ オリフィス（流量制御手段）
１７Ａ、１７Ｂ 廃棄弁（弁）
１８Ａ、１８Ｂ 廃棄口
１９Ａ、１９Ｂ フィルタ室（支流路、主流路）
２１Ａ、２１Ｂ フィルタ
２５ 流出路（主流路）
２９ 流出口
３１ 供給先
８１Ａ 三方弁（弁）
１０１ 濾過装置
１１１、１１２ 装置本体部
１５０ 制御器
１５１ 弁制御部（弁制御手段）
１５７ 差圧演算部（差圧計測手段）
１５９ タイマー（時間計測手段）
1 Supply source 3 Inlet 5 Inlet channel (main channel)
7, 27 Pressure gauge (Differential pressure measuring means)
9A, 9B Inlet valve (valve)
11A, 11B, 23A, 23B channel (branch channel, main channel)
13A, 13B Waste flow path 15A, 15B Orifice (flow rate control means)
17A, 17B Discard valve (valve)
18A, 18B Waste port 19A, 19B Filter chamber (branch channel, main channel)
21A, 21B Filter 25 Outflow path (main flow path)
29 Outlet 31 Supply destination 81A Three-way valve (valve)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Filtration apparatus 111,112 Apparatus main body part 150 Controller 151 Valve control part (valve control means)
157 Differential pressure calculation unit (differential pressure measuring means)
159 Timer (Time measuring means)
Claims (9)
前記流体の供給元に接続される流入口から一旦複数の支流路に分岐し、その後合流して、前記流体の供給先に接続される流出口へ至る主流路と、
前記複数の支流路から前記流体の供給を個別に受けるように前記主流路内に並列に設けられ、前記流体を濾過する複数のフィルタと、
前記複数の支流路のうち前記複数のフィルタの上流側からそれぞれ分岐し、前記流体の廃棄口へ至る複数の廃棄流路と、
前記複数の支流路のうち前記複数の廃棄流路への分岐点の上流側を開閉するとともに、前記複数の廃棄流路を開閉する弁と、
前記複数のフィルタに通常の濾過動作を行わせる中で間欠的に、前記複数のフィルタの逆洗浄を行うように、前記弁を制御する弁制御手段と、を備え、
前記弁制御手段は、
前記通常の濾過動作の期間においては、前記複数の支流路の全てについて前記分岐点の上流側を開き、前記複数の廃棄流路の全てを閉じることにより、前記複数のフィルタの全てに濾過動作を行わせるとともに、
前記複数のフィルタの逆洗浄の期間においては、前記複数のフィルタから１つずつ順に、対応する１つの支流路の分岐点の上流側を閉じ、対応する１つの廃棄流路を開くことにより、当該１つのフィルタについて逆洗浄を行うとともに、当該逆洗浄を行う間においても残りのフィルタについては、対応する支流路の分岐点の上流側を開き、対応する廃棄流路を閉じることにより、濾過動作を行わせる濾過装置。 A filtration device for filtering fluid,
A main flow path that once branches from a flow inlet connected to the fluid supply source into a plurality of branch flow paths, and then merges to reach a flow outlet connected to the fluid supply destination;
A plurality of filters provided in parallel in the main channel so as to individually receive the supply of the fluid from the plurality of branch channels and filtering the fluid;
A plurality of waste flow paths branching from the upstream side of the plurality of filters among the plurality of branch flow paths to the fluid discharge port;
A valve that opens and closes the upstream side of the branch point to the plurality of waste flow paths among the plurality of branch flow paths, and opens and closes the plurality of waste flow paths;
Valve control means for controlling the valves so as to perform reverse cleaning of the plurality of filters intermittently while allowing the plurality of filters to perform a normal filtration operation,
The valve control means includes
During the normal filtering operation period, all of the plurality of filters are subjected to a filtering operation by opening the upstream side of the branch point for all of the plurality of branch channels and closing all of the plurality of waste channels. As well as
In the period of back washing of the plurality of filters, by sequentially closing the upstream side of the branch point of the corresponding one branch flow path from the plurality of filters one by one and opening the corresponding one waste flow path, In addition to performing reverse cleaning for one filter, the remaining filter is subjected to filtration operation by opening the upstream side of the branch point of the corresponding branch flow path and closing the corresponding waste flow path during the reverse cleaning. Filtration device to be performed.
前記複数の支流路の前記分岐点の上流側にそれぞれ設けられ、当該上流側を開閉する複数の流入弁と、
前記複数の廃棄流路にそれぞれ設けられ、当該複数の廃棄流路を開閉する複数の廃棄弁と、を有する、請求項１に記載の濾過装置。 The valve
A plurality of inflow valves provided on the upstream side of the branching points of the plurality of branch passages, respectively, for opening and closing the upstream side;
The filtration device according to claim 1, further comprising: a plurality of disposal valves that are respectively provided in the plurality of disposal channels and open and close the plurality of disposal channels.
前記弁制御手段は、前記差圧計測手段で計測された圧力差が所定の基準差圧を超えると、前記通常の濾過動作から前記逆洗浄の動作へ移行するように、前記弁を制御する、請求項１ないし５の何れかに記載の濾過装置。 Further comprising a differential pressure measuring means for measuring a pressure difference of the fluid between upstream and downstream of the plurality of filters,
The valve control means controls the valve so that when the pressure difference measured by the differential pressure measurement means exceeds a predetermined reference differential pressure, the normal filtration operation is shifted to the back washing operation. The filtration device according to any one of claims 1 to 5.
前記弁制御手段は、前記時間計測手段で計測された経過時間が、前回の逆洗浄のときから所定の基準時間を超えると、前記通常の濾過動作から前記逆洗浄の動作へ移行するように、前記弁を制御する、請求項１ないし６の何れかに記載の濾過装置。 It further comprises a time measuring means for measuring the passage of time,
The valve control means, when the elapsed time measured by the time measurement means exceeds a predetermined reference time from the time of the previous reverse cleaning, so as to shift from the normal filtration operation to the reverse cleaning operation, The filtration device according to any one of claims 1 to 6, which controls the valve.
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