JP2013091046A - Filtration apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケーシングの内部に設けられた筒状のフィルターエレメントに濾過時と逆向きに流体を流して該フィルターエレメントに付着した捕捉物をはく離する逆洗可能な濾過装置に関し、詳しくは、上記フィルターエレメントの内側にその軸方向に移動する捕捉物除去具を設けることで構造を簡単とすることができる濾過装置に係るものである。 The present invention relates to a backwashable filtration device for separating a trapped substance attached to the filter element by flowing a fluid in a cylindrical filter element provided inside the casing in a direction opposite to that during filtration. The present invention relates to a filtration device that can simplify the structure by providing a trapping object removal tool that moves in the axial direction inside the filter element.
従来、海水、湖水、河川水、上水道、下水道等の水の濾過、各種装置の冷却水又はプロセス液等の産業一般に用いられる液体の濾過、化学工場等で使用される各種原料の気体等の濾過において、それらに含まれる微粒子や塵埃等を捕捉除去する目的で、種々の濾過装置が用いられている。 Conventionally, filtration of water such as seawater, lake water, river water, water supply, sewerage, filtration of liquids used in general industries such as cooling water or process liquid of various devices, filtration of gases of various raw materials used in chemical factories, etc. In order to capture and remove fine particles, dust and the like contained therein, various filtering devices are used.
上記の液体や気体中に含まれる微粒子や塵埃等を捕捉除去するのに用いられる濾過装置としては、一端部に流体入口を有すると共に他端部に流体出口を有するケーシングと、このケーシングの内部に設けられ、上記流体入口側に開口端部を有し内側から外側に向けて流体が通過して濾過する筒状のフィルターエレメントとを備え、上記フィルターエレメントに濾過時と逆向きに流体を流して該フィルターエレメントに付着した捕捉物をはく離する逆洗可能な濾過装置が用いられる。 As a filtration device used to capture and remove the fine particles and dust contained in the liquid and gas, a casing having a fluid inlet at one end and a fluid outlet at the other end, A cylindrical filter element having an open end on the fluid inlet side and through which the fluid passes and filters from the inside to the outside, and the fluid flows through the filter element in a direction opposite to that during filtration. A backwashable filtration device is used to peel off the trapped material adhering to the filter element.
上記濾過装置によって各種液体や気体を濾過するには、ケーシングの一端部の流体入口から対象となる流体を供給し、上記ケーシングの内部に設けられた筒状のフィルターエレメントの開口端部から上記流体が流入して該フィルターエレメントの内側から外側に向けて流体が通過する。その際、上記フィルターエレメントには、流体中に含まれる固形分やゲル状の塵埃等が捕捉される。そして、上記フィルターエレメントを通過して濾過された清浄な流体は、ケーシングの他端部の流体出口から装置外に送り出される。 In order to filter various liquids and gases by the filtration device, a target fluid is supplied from a fluid inlet at one end of the casing, and the fluid is supplied from an opening end of a cylindrical filter element provided inside the casing. Flows in and the fluid passes from the inside to the outside of the filter element. At that time, the filter element captures solids, gel-like dust, and the like contained in the fluid. And the clean fluid filtered through the said filter element is sent out of an apparatus from the fluid outlet of the other end part of a casing.
上記濾過装置による濾過を長期間続けていると、フィルターエレメントに捕捉された固形分やゲル状の塵埃等が該フィルターエレメントに蓄積し、内側から外側に向けて流れる流体に対する抵抗が上昇し、最終的には対象となる流体の濾過が困難になる。これに対処するため、例えば定期的に、上記フィルターエレメントに濾過時と逆向きに流体を流して該フィルターエレメントに付着した捕捉物をはく離させる「逆洗」と呼ばれる操作を行い、フィルターエレメントの濾過性能を回復させる。 If filtration by the above filtration device is continued for a long period of time, solid content or gel-like dust trapped in the filter element accumulates in the filter element, and the resistance to the fluid flowing from the inside to the outside increases, In particular, it becomes difficult to filter the target fluid. In order to cope with this, for example, periodically, an operation called “backwashing” is performed in which a fluid is flowed through the filter element in a direction opposite to that at the time of filtration to remove a trapped substance attached to the filter element, thereby filtering the filter element. Restore performance.
上記逆洗の操作は有効なものであるが、フィルターエレメントに付着した捕捉物が完全に除去されずに残存することがある。その場合は、逆洗の操作を繰り返しても上記フィルターエレメントの内側から外側に向けて流れる流体に対する抵抗が上昇し、対象となる流体の濾過が困難になることがあった。 Although the above-described backwashing operation is effective, captured matter attached to the filter element may remain without being completely removed. In that case, even if the backwashing operation is repeated, the resistance to the fluid flowing from the inside to the outside of the filter element increases, and it may be difficult to filter the target fluid.
特に、液体を濾過した場合のように、ゲル状の塵埃等や、粘着性の強い物質で覆われた塵埃等がフィルターエレメントの表面に強固に付着している場合は、濾過時と逆向きに流体を流す逆洗のみでフィルターエレメントの濾過性能を回復させることは難しい。中でも、目の大きさが100μｍより細かいフィルターエレメントを使用している濾過装置においてはその傾向が強い。また、フィルターエレメントに繊維状の塵埃等が絡まっている状態の濾過においても同様である。このような状態の濾過になり易いのは、海水、湖水、河川水、上水道、下水道等の水の濾過のように、対象となる流体に微生物を含む場合に顕著である。例えば、船舶のバラストタンクに積み込まれたバラスト水（海水）を濾過すると、海水中の藻がたくさん捕捉されるが、繊維状の藻がフィルターエレメントに絡みついて容易には取れない。 In particular, when the liquid is filtered, gel-like dust or dust covered with a sticky substance is firmly attached to the surface of the filter element. It is difficult to restore the filtration performance of the filter element only by backwashing with flowing fluid. In particular, the tendency is strong in a filtration device using a filter element whose eye size is smaller than 100 μm. The same applies to filtration in a state where fibrous dust or the like is entangled with the filter element. It is remarkable that filtration in such a state is prominent when microorganisms are included in the target fluid, such as filtration of seawater, lake water, river water, water supply, sewerage, and the like. For example, when ballast water (seawater) loaded in a ballast tank of a ship is filtered, a large amount of algae in the seawater is captured, but fibrous algae are entangled with the filter element and cannot be easily removed.
これに対処して、フィルターエレメントの濾過性能を回復させるための濾過装置が提案されている。第１の従来装置としては、フィルターを縦軸の円筒形に形成すると共に、このフィルターの内側の面に接するブラシを設け、このブラシを上記フィルターに摺接させながらその一端に気体を導入し、上記ブラシの中を通してフィルターの内側から外側へ貫流させる一方、上記フィルターに付着した粉塵をブラシを回転させることにより払い落とすようにした自己再生型の装置がある（例えば、特許文献１の段落００１０及び図７参照）。また、フィルターが回転し、この回転するフィルターの内側の面にブラシを摺接させて上記フィルターに付着した粉塵を払い落とすようにした装置もある。 In response to this, a filtering device for recovering the filtering performance of the filter element has been proposed. As the first conventional apparatus, the filter is formed in a cylindrical shape of the vertical axis, and a brush that is in contact with the inner surface of the filter is provided, and a gas is introduced into one end of the brush while being in sliding contact with the filter, There is a self-regenerative device that allows the dust attached to the filter to be removed by rotating the brush while flowing through the brush from the inside to the outside of the filter (for example, paragraphs 0010 and 1 of Patent Document 1). (See FIG. 7). There is also a device in which a filter rotates and a brush is slidably contacted with an inner surface of the rotating filter to remove dust adhering to the filter.
また、第２の従来装置としては、粘着物質を含む液体が流通するケーシング内に、液体が流通する筒形のフィルターエレメントを備え、該フィルターエレメントをフッ素樹脂製の網又はフッ素樹脂のコーティングを施した金属製の網で構成するとともに、上記フィルターエレメントの中心軸線の周りに回転すると共に該中心軸線方向に往復移動するスプレイノズルにより上記フィルターエレメントに向けて逆洗用の液体又は気体を噴射する逆洗装置を具備した装置がある（例えば、特許文献２の特許請求の範囲及び図４参照）。 As a second conventional apparatus, a cylindrical filter element through which a liquid flows is provided in a casing through which a liquid containing an adhesive substance flows, and the filter element is coated with a fluororesin net or a fluororesin coating. And reversely spraying backwash liquid or gas toward the filter element by a spray nozzle that rotates around the central axis of the filter element and reciprocates in the direction of the central axis. There is a device provided with a washing device (for example, refer to the claims of Patent Document 2 and FIG. 4).
しかし、前記第１の従来装置においては、フィルターに付着した粉塵を払い落とすのに、フィルターの内側に設けられたブラシを回転させるための駆動装置を必要とするものであった。また、第２の従来装置においては、フィルターエレメントに向けて逆洗用の液体又は気体を噴射する逆洗装置の構成として、スプレイノズルをフィルターエレメントの中心軸線の周りに回転させると共に該中心軸線方向に往復移動させる回転往復駆動機構を必要とし、かつ、上記スプレイノズルからフィルターエレメントに向けて逆洗用の液体又は気体を噴射する流体供給源を必要とするものであった。したがって、第１及び第２の従来装置においては、濾過装置全体として構造が複雑となる。このことから、濾過装置を大型化する場合には、濾過装置全体として構造が大掛かりになり容易に大型化できないことがあった。また、それでも大型化した場合は、コスト高となって費用効率が低下する虞がある。一方、濾過装置を小型化しようとする場合は、構造が複雑であることから小型化を実現するのが困難であった。 However, in the first conventional apparatus, a driving device for rotating a brush provided inside the filter is required to remove dust adhering to the filter. Further, in the second conventional apparatus, as a structure of the backwashing apparatus for injecting the liquid or gas for backwashing toward the filter element, the spray nozzle is rotated around the center axis of the filter element and the direction of the center axis And a reciprocating drive mechanism for reciprocating, and a fluid supply source for ejecting liquid or gas for backwashing from the spray nozzle toward the filter element. Therefore, in the first and second conventional devices, the structure of the entire filtering device is complicated. For this reason, when the size of the filter device is increased, the structure of the entire filter device becomes large and the size cannot be easily increased. In addition, when the size is increased, the cost is increased and the cost efficiency may be reduced. On the other hand, when trying to reduce the size of the filtration device, it has been difficult to reduce the size because of the complicated structure.
そこで、このような問題点に対処し、本発明が解決しようとする課題は、構造を簡単とすることができる逆洗可能な濾過装置を提供することにある。 Therefore, a problem to be solved by the present invention that addresses such problems is to provide a backwashable filtration device that can be simplified in structure.
前記課題を解決するために、本発明による濾過装置は、一端部に流体入口を有すると共に他端部に流体出口を有するケーシングと、このケーシングの内部に設けられ、上記流体入口側に開口端部を有し内側から外側に向けて流体が通過して濾過する筒状のフィルターエレメントとを備え、上記フィルターエレメントに濾過時と逆向きに流体を流して該フィルターエレメントに付着した捕捉物をはく離する逆洗可能な濾過装置において、上記フィルターエレメントの内側に、濾過時又は逆洗時の流体の流れによって該フィルターエレメント内をその軸方向に移動し、外周部の部材が上記フィルターエレメントの内周面に摺接して捕捉物を除去する捕捉物除去具を設けたものである。 In order to solve the above-described problems, a filtration device according to the present invention includes a casing having a fluid inlet at one end and a fluid outlet at the other end, and is provided inside the casing, and has an open end on the fluid inlet side. And a cylindrical filter element through which the fluid passes and filters from the inside to the outside, and the fluid is passed through the filter element in the direction opposite to that during filtration to peel off the trapped matter attached to the filter element. In the filter device capable of backwashing, the inside of the filter element is moved in the axial direction in the filter element by the flow of fluid during filtration or backwashing, and the outer peripheral member is the inner peripheral surface of the filter element. The captured object removal tool which removes the captured object in sliding contact with is provided.
また、上記捕捉物除去具は、ブラシ本体の外周部にブラシ毛を植え付けた除去ブラシとしてもよい。 Moreover, the said captured matter removal tool is good also as a removal brush which planted the brush hair in the outer peripheral part of the brush main body.
さらに、上記捕捉物除去具は、刃状又はヘラ状に形成された金属製、樹脂製あるいはゴム製のスクレーパとしてもよい。 Further, the trapping object removing tool may be a scraper made of metal, resin or rubber formed in a blade shape or a spatula shape.
さらにまた、上記捕捉物除去具の中心軸部に流体流通孔をあけ、この流体流通孔を利用してフィルターエレメントの軸方向に移動し上記流体流通孔を開閉する弁を、上記捕捉物除去具の一側面と他側面とに設けてもよい。 Furthermore, a fluid flow hole is formed in the central shaft portion of the trapped material removal tool, and a valve that moves in the axial direction of the filter element using the fluid flow hole to open and close the fluid flow hole is provided as the trapped material removal tool. You may provide in one side and other side.
また、上記フィルターエレメントの開口端部と反対側の端部に、逆洗時にのみ流体が該フィルターエレメント内に流れ込むようにする逆止弁を設けてもよい。 Further, a check valve may be provided at the end opposite to the opening end of the filter element so that fluid flows into the filter element only during backwashing.
さらに、上記捕捉物除去具は、その厚み方向にて複数個に分割すると共にこの分割された部材を連結部材で連結して一体化してもよい。 Further, the captured object removing tool may be divided into a plurality of parts in the thickness direction and integrated by connecting the divided members with a connecting member.
本発明による濾過装置によれば、ケーシングの内部にて、ケーシングの流体入口側に開口端部を有し内側から外側に向けて流体が通過して濾過する筒状のフィルターエレメントの内側に設けられた捕捉物除去具が、濾過時又は逆洗時の流体の流れによって該フィルターエレメント内をその軸方向に移動し、外周部の部材が上記フィルターエレメントの内周面に摺接して捕捉物を除去することができる。したがって、上記捕捉物除去具を、特別な駆動装置を必要とせずに、濾過時又は逆洗時の流体の流れによってフィルターエレメント内をその軸方向に移動させることができる。このことから、濾過装置の構造を簡単とすることができる。構造が簡単となることから、濾過装置を大型化する場合には、容易に大型化することができる。この場合、コスト高となるのを抑えて費用効率を向上することができる。一方、濾過装置を小型化しようとする場合は、構造が簡単であることから小型化を容易に実現できる。
このように構成された濾過装置は、船舶のバラストタンクに積み込まれたバラスト水（海水）を濾過するバラスト水処理装置にも適用することができ、フィルターエレメントに絡みついた繊維状の藻を容易に除去することができる。
According to the filtering device of the present invention, inside the casing, the opening is provided on the fluid inlet side of the casing, and the filter is provided inside the cylindrical filter element through which the fluid passes and filters from the inside toward the outside. The trapped material removal tool moves in the filter element in the axial direction by the flow of fluid during filtration or backwashing, and the outer peripheral member slides against the inner peripheral surface of the filter element to remove the trapped material. can do. Therefore, the trapping object removing tool can be moved in the axial direction in the filter element by the flow of fluid during filtration or backwashing without requiring a special drive device. From this, the structure of the filtration device can be simplified. Since the structure becomes simple, when the filter device is enlarged, it can be easily enlarged. In this case, it is possible to improve cost efficiency by suppressing an increase in cost. On the other hand, when trying to reduce the size of the filtration device, the size can be easily reduced because the structure is simple.
The filtration device configured in this way can also be applied to a ballast water treatment device that filters ballast water (seawater) loaded in a ballast tank of a ship, and easily removes fibrous algae entangled in the filter element. Can be removed.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明による濾過装置の第１の実施形態を示す正面断面図である。この濾過装置は、海水（例えば船舶のバラスト水）、湖水、河川水、上水道、下水道等の水の濾過、各種装置の冷却水又はプロセス液等の産業一般に用いられる液体の濾過、化学工場等で使用される各種原料の気体等の濾過に適用されるもので、それらに含まれる微粒子や塵埃等を捕捉除去するようになっており、図１に示すように、ケーシング１と、フィルターエレメント２と、捕捉物除去具３とを備えて成る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a front sectional view showing a first embodiment of a filtration device according to the present invention. This filtration device is used for filtration of seawater (for example, ballast water of ships), lake water, river water, water supply, sewerage, etc., filtration of liquids used in general industries such as cooling water or process liquid of various devices, chemical factories, etc. It is applied to the filtration of gases of various raw materials used, and captures and removes fine particles and dust contained in them. As shown in FIG. 1, a casing 1 and a filter element 2 The trapping object removing tool 3 is provided.
前記ケーシング１は、濾過装置の外殻をなすもので、有底有蓋の筒状（例えば円筒形状）、直方体形状などに形成され、一端部、例えば側壁下端部に流体入口４を有すると共に、他端部、例えば側壁上端部に流体出口５を有している。ケーシング１の材質は、金属又は合成樹脂などであり、その形状・大きさは、濾過装置の使用目的、通過させる液体、気体等の種類、量、設置場所などに応じて適宜決めればよい。また、ケーシング１の内部は、中間部にて隔壁板６で仕切られており、濾過したい流体を流入させる濾過室７と、濾過後の清浄流体を流出させる清浄室８とに区画されている。前記流体入口４は濾過室７内に開口しており、流体出口５は清浄室８内に開口している。そして、前記隔壁板６の１箇所又は複数箇所には貫通孔９が形成されている。 The casing 1 forms an outer shell of the filtration device, is formed in a bottomed and covered cylindrical shape (for example, a cylindrical shape), a rectangular parallelepiped shape, and the like, and has a fluid inlet 4 at one end, for example, a lower end of a side wall, and the like. A fluid outlet 5 is provided at the end, for example, the upper end of the side wall. The material of the casing 1 is metal, synthetic resin, or the like, and the shape and size of the casing 1 may be appropriately determined according to the purpose of use of the filtration device, the type and amount of liquid and gas to be passed, the installation location, and the like. Moreover, the inside of the casing 1 is partitioned by a partition plate 6 at an intermediate portion, and is partitioned into a filtration chamber 7 into which a fluid to be filtered flows in and a clean chamber 8 through which the filtered clean fluid flows out. The fluid inlet 4 opens into the filtration chamber 7 and the fluid outlet 5 opens into the clean chamber 8. And the through-hole 9 is formed in the one place or multiple places of the said partition board 6. FIG.
前記ケーシング１の内部には、フィルターエレメント２が設けられている。このフィルターエレメント２は、対象となる流体を通過させて流体中に含まれる固形分やゲル状の塵埃等を捕捉して濾過するもので、ケーシング１の流体入口４側に開口端部を有し内側から外側に向けて流体が通過して濾過するようになっている。フィルターエレメント２は、前記ケーシング１の隔壁板６に穿設された貫通孔９に結合されている。なお、図１では、フィルターエレメント２を２個設けたものとしたが、１個でもよいし、３個以上設けてもよい。 A filter element 2 is provided inside the casing 1. This filter element 2 is intended to pass a target fluid and capture and filter solids contained in the fluid, gel-like dust, etc., and has an open end on the fluid inlet 4 side of the casing 1. A fluid passes through and filters from the inside to the outside. The filter element 2 is coupled to a through hole 9 formed in the partition plate 6 of the casing 1. In FIG. 1, two filter elements 2 are provided. However, one or three or more filter elements 2 may be provided.
前記フィルターエレメント２は、筒状、例えば円筒状に形成され、下端の開口端部に金属製の環状部材１０を備え、上端には金属製の封止部材１１を備えている。前記環状部材１０は、フィルターエレメント２の開口端部を補強すると共に後述の除去ブラシ（３）の抜け落ちを防ぐものである。また、封止部材１１は、フィルターエレメント２の上端を封止するものであり、該フィルターエレメント２の形状を維持する機能をも果たす。そして、開口端部の環状部材１０を前記隔壁板６の貫通孔９にネジ込み等により結合することで、フィルターエレメント２をケーシング１の内部に縦型に配置している。 The filter element 2 is formed in a cylindrical shape, for example, a cylindrical shape, and includes a metal annular member 10 at an opening end portion at a lower end and a metal sealing member 11 at an upper end. The annular member 10 reinforces the opening end of the filter element 2 and prevents the removal brush (3) described later from falling off. Further, the sealing member 11 seals the upper end of the filter element 2 and also functions to maintain the shape of the filter element 2. The filter element 2 is vertically arranged inside the casing 1 by joining the annular member 10 at the opening end to the through hole 9 of the partition plate 6 by screwing or the like.
前記フィルターエレメント２は、金属繊維製あるいは樹脂製不織布及び／又は金網あるいは樹脂製メッシュによって構成される。金属繊維製不織布は、金属繊維を積層して焼結して調製したものであり、濾過したい流体に含まれる塵埃等を付着させて清浄流体とするという機能を果たす。また、金網は、主として前記金属繊維製不織布の保形支持材や表面保護材としての機能を果たすと共に、金属繊維製不織布と同様に濾過機能をも果たす。 The filter element 2 is made of a metal fiber or resin nonwoven fabric and / or a wire mesh or resin mesh. The non-woven fabric made of metal fibers is prepared by laminating and sintering metal fibers, and fulfills the function of attaching dust or the like contained in the fluid to be filtered to form a clean fluid. Further, the wire mesh mainly functions as a shape-retaining support material and a surface protection material for the metal fiber nonwoven fabric, and also functions as a filtration as with the metal fiber nonwoven fabric.
前記フィルターエレメント２の形状、大きさ、数などは、濾過装置の使用目的、濾過性能、ケーシング１の大きさ、対象の流体の種類などに応じて適宜決めればよい。例えば、円筒状のフィルターエレメント２の場合には、外径は300mm〜1000mmの範囲で、長さは5000mm以内で種々の寸法を選択すればよい。 The shape, size, number, and the like of the filter element 2 may be appropriately determined according to the purpose of use of the filtration device, the filtration performance, the size of the casing 1, the type of the target fluid, and the like. For example, in the case of the cylindrical filter element 2, the outer diameter is in the range of 300 mm to 1000 mm, the length is within 5000 mm, and various dimensions may be selected.
なお、この濾過装置は、フィルターエレメント２に濾過時と逆向きに流体を流して該フィルターエレメント２に付着した捕捉物をはく離する逆洗可能とされている。濾過時には、流体を前記流体入口４から矢印Ａのように流入させると共に流体出口５から矢印Ｂのように流出させるようになっている。また、逆洗時には、流体を前記流体出口５から矢印Ｃのように流入させると共に流体入口４から矢印Ｄのように流出させるようになっている。この逆洗を行う逆洗機構については、従来公知の機構を採用すればよい。 In addition, this filtration apparatus can be back-washed by flowing a fluid through the filter element 2 in a direction opposite to that during filtration to peel off the trapped substances attached to the filter element 2. At the time of filtration, the fluid is caused to flow from the fluid inlet 4 as indicated by an arrow A and from the fluid outlet 5 as indicated by an arrow B. Further, at the time of backwashing, the fluid is allowed to flow from the fluid outlet 5 as indicated by an arrow C and to be discharged from the fluid inlet 4 as indicated by an arrow D. A conventionally known mechanism may be employed for the backwashing mechanism that performs this backwashing.
ここで、本発明においては、前記フィルターエレメント２の内側に、捕捉物除去具３が設けられている。この捕捉物除去具３は、濾過時又は逆洗時の流体の流れによって該フィルターエレメント２内をその軸方向に移動し、外周部の部材が上記フィルターエレメント２の内周面に摺接して捕捉物を除去するもので、図２に示すような除去ブラシに構成されている。 Here, in the present invention, the captured object removing tool 3 is provided inside the filter element 2. The trapped material removal tool 3 moves in the axial direction in the filter element 2 by the flow of fluid during filtration or backwashing, and the member on the outer peripheral portion slides on the inner peripheral surface of the filter element 2 to capture it. It removes an object and is configured as a removal brush as shown in FIG.
この除去ブラシ（３）は、前記フィルターエレメント２の内側にてその軸方向に沿って上下に移動するもので、ブラシ本体３ａの外周部にブラシ毛３ｂを植え付けて成る。ブラシ本体３ａは、フィルターエレメント２の内径よりも小さい外径とされ、短寸の円柱状に形成されている。このブラシ本体３ａの外周部には、毛先が前記フィルターエレメント２の内周面に摺接できるブラシ毛３ｂがリング状に植え付けられている。ブラシ毛３ｂの毛足の長さは、少なくとも前記フィルターエレメント２の内周面に該ブラシ毛３ｂの先端がある程度の圧力をもって接触する程度にすることが必要である。また、ブラシ毛３ｂの材質は、例えば天然若しくは合成の繊維、又は鋼、銅、真鍮などの金属線等の一般にブラシの毛として使用されているものならば何でもよい。 This removal brush (3) moves up and down along the axial direction inside the filter element 2, and is formed by planting brush bristles 3b on the outer periphery of the brush body 3a. The brush body 3a has an outer diameter smaller than the inner diameter of the filter element 2, and is formed in a short cylindrical shape. On the outer peripheral portion of the brush body 3a, brush bristles 3b whose hair tips can be brought into sliding contact with the inner peripheral surface of the filter element 2 are planted in a ring shape. The length of the bristles of the bristles 3b needs to be at least such that the tips of the bristles 3b come into contact with the inner peripheral surface of the filter element 2 with a certain amount of pressure. The material of the bristles 3b may be anything as long as it is generally used as brush bristles, such as natural or synthetic fibers, or metal wires such as steel, copper, and brass.
前記ブラシ本体３ａの上面の中心部には、図１及び図２に示すように、小さいブロック状の突起部３ｃが形成されている。この突起部３ｃは、除去ブラシ（３）が前記フィルターエレメント２の内側にてその軸方向に沿って上方へ移動した際に、上端の封止部材１１の下面に突き当たって除去ブラシ（３）の移動を止めるものである。このとき、除去ブラシ（３）の上面と封止部材１１の下面との間には空間が形成されるようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a small block-shaped protrusion 3c is formed at the center of the upper surface of the brush body 3a. When the removal brush (3) moves upward along the axial direction on the inner side of the filter element 2, the protruding portion 3c abuts against the lower surface of the sealing member 11 at the upper end and the removal brush (3) It stops moving. At this time, a space is formed between the upper surface of the removal brush (3) and the lower surface of the sealing member 11.
なお、前記ブラシ本体３ａのフィルターエレメント２の軸方向に沿う長さ（高さ又は厚み）は、除去ブラシ（３）全体の直径と同等又はそれよりも大きいことが望ましい。これは、除去ブラシ（３）がフィルターエレメント２の内側にてその軸方向に沿って往復移動する際に、該除去ブラシ（３）がフィルターエレメント２の内側で傾いて動きにくくなるのを防止するためである。 The length (height or thickness) along the axial direction of the filter element 2 of the brush body 3a is preferably equal to or larger than the diameter of the entire removal brush (3). This prevents the removal brush (3) from tilting inside the filter element 2 and becoming difficult to move when the removal brush (3) reciprocates along the axial direction inside the filter element 2. Because.
また、除去ブラシ（３）の全体形状は、図１及び図２に示すものに限られず、濾過時又は逆洗時の流体の流れによってフィルターエレメント２内をその軸方向に移動し、外周部のブラシ毛３ｂが上記フィルターエレメント２の内周面に摺接して捕捉物を除去することができるならば、球形に形成されてもよい。例えば、ブラシ本体３ａが球形に形成され、この球形のブラシ本体３ａの外周面にブラシ毛３ｂを植え付けて、除去ブラシ（３）の全体を球形に形成してもよい。 Moreover, the overall shape of the removal brush (3) is not limited to that shown in FIGS. 1 and 2, and the filter element 2 moves in the axial direction by the flow of fluid during filtration or backwashing, and The brush bristles 3b may be formed in a spherical shape as long as they can slidably contact the inner peripheral surface of the filter element 2 and remove the captured matter. For example, the brush body 3a may be formed in a spherical shape, and the bristles 3b may be planted on the outer peripheral surface of the spherical brush body 3a to form the entire removal brush (3) in a spherical shape.
次に、このように構成された第１の実施形態による濾過装置の動作について、図３〜図６を参照して説明する。なお、図３〜図６においては、ケーシング１は図示省略している。
図３は、濾過時におけるケーシング１内のフィルターエレメント２及び除去ブラシ（３）の状態を示す説明図である。濾過時には、図１において、対象の流体をケーシング１の流体入口４から矢印Ａのように流入させると共に、流体出口５から矢印Ｂのように流出させる。このとき、図３に示すように、流体はフィルターエレメント２の下端の開口端部（環状部材１０）から矢印Ａのように流入し、フィルターエレメント２の内側から外側に向けて流体が通過して濾過されながら、その流入圧によって除去ブラシ（３）を押し上げる。除去ブラシ（３）の上面側の流体は矢印Ｂのようにフィルターエレメント２の外側に流出して行き、前記除去ブラシ（３）はフィルターエレメント２内を軸方向に沿って上方へ移動する。そして、除去ブラシ（３）が上方へ移動しきると、突起部３ｃが上端の封止部材１１の下面に突き当たって停止する（図４参照）。このとき、除去ブラシ（３）の上面と封止部材１１の下面との間には空間が形成される。
Next, operation | movement of the filtration apparatus by 1st Embodiment comprised in this way is demonstrated with reference to FIGS. Note that the casing 1 is not shown in FIGS.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the state of the filter element 2 and the removal brush (3) in the casing 1 during filtration. At the time of filtration, in FIG. 1, the target fluid is caused to flow from the fluid inlet 4 of the casing 1 as indicated by an arrow A and from the fluid outlet 5 as indicated by an arrow B. At this time, as shown in FIG. 3, the fluid flows from the opening end (annular member 10) at the lower end of the filter element 2 as indicated by an arrow A, and the fluid passes from the inside to the outside of the filter element 2. While being filtered, the removal brush (3) is pushed up by the inflow pressure. The fluid on the upper surface side of the removal brush (3) flows out of the filter element 2 as indicated by an arrow B, and the removal brush (3) moves upward in the filter element 2 along the axial direction. Then, when the removal brush (3) has moved upward, the protrusion 3c hits the lower surface of the sealing member 11 at the upper end and stops (see FIG. 4). At this time, a space is formed between the upper surface of the removal brush (3) and the lower surface of the sealing member 11.
図４は、逆洗開始時におけるフィルターエレメント２及び除去ブラシ（３）の状態を示す説明図である。逆洗開始時には、図１において、ケーシング１の流体出口５から圧力をかけた流体を矢印Ｃのように押し込むと共に、流体入口４から矢印Ｄのように流出させる。このとき、図４に示すように、フィルターエレメント２の上部まで移動した除去ブラシ（３）の上面と封止部材１１の下面との間に形成された空間に矢印Ｃのように流体が流れ込み、その逆洗圧によって除去ブラシ（３）を押し下げる。ここで、フィルターエレメント２の上部において除去ブラシ（３）のブラシ毛３ｂが当たっている濾過面及びそれより上の濾過面は、前記ブラシ毛３ｂの接触によってシールされた状態にあるので、該ブラシ毛３ｂが当たっている濾過面よりも下の濾過面に比べて清浄に保たれている。したがって、前記ブラシ毛３ｂが当たっている濾過面及びそれより上の濾過面は、逆洗開始時に他の濾過面に比べて流体が流れ込み易くなっている。このことから、逆洗開始時の流体の流れによって、除去ブラシ（３）は容易に押し下げられて行く。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state of the filter element 2 and the removal brush (3) at the start of backwashing. At the start of backwashing, in FIG. 1, the fluid applied with pressure from the fluid outlet 5 of the casing 1 is pushed in as indicated by an arrow C and flows out from the fluid inlet 4 as indicated by an arrow D. At this time, as shown in FIG. 4, the fluid flows into a space formed between the upper surface of the removal brush (3) moved to the upper part of the filter element 2 and the lower surface of the sealing member 11 as indicated by an arrow C, The removal brush (3) is pushed down by the backwash pressure. Here, the filter surface on which the brush bristles 3b of the removal brush (3) are in contact with the upper portion of the filter element 2 and the filter surface above the filter bristles 3b are sealed by the contact of the brush bristles 3b. It is kept clean compared to the filtration surface below the filtration surface against which the hair 3b is applied. Therefore, the filtration surface on which the brush bristles 3b abut and the filtration surface above the filtration surface are more likely to allow fluid to flow in compared to other filtration surfaces at the start of backwashing. Therefore, the removal brush (3) is easily pushed down by the fluid flow at the start of backwashing.
逆洗時においては、流体出口５の圧力＞流体入口４の圧力であれば、逆洗が開始される。その時の圧力差は、例えば0.05MPa〜0.5MPa位が適当である。その圧力差を作る方法としては、（１）流体出口５から圧力を掛けた流体を押し込む、（２）流体入口４側を減圧状態とする、（３）フィルターエレメント２にライン圧力（例えば流体入口４側の圧力を0.2MPa、流体出口５側の圧力を0.19MPa）をかけておき、フィルターエレメント２の下端の開口端部を直接、ケーシング１の外側に導いて大気圧にする、などの方法がある。 At the time of backwashing, backwashing is started if the pressure at the fluid outlet 5> the pressure at the fluid inlet 4. The pressure difference at that time is suitably about 0.05 MPa to 0.5 MPa, for example. As a method of creating the pressure difference, (1) the fluid applied with pressure from the fluid outlet 5 is pushed in, (2) the fluid inlet 4 side is depressurized, and (3) the line pressure (for example, fluid inlet) is applied to the filter element 2. The pressure on the 4 side is 0.2 MPa, the pressure on the fluid outlet 5 side is 0.19 MPa), and the opening end of the lower end of the filter element 2 is led directly to the outside of the casing 1 to be at atmospheric pressure. There is.
なお、フィルターエレメント２の濾材として金網あるいは樹脂製メッシュを用いる場合は、内側から外側に向かう力に対しては強いが、逆洗時の外側から内側に向かう力に対しては弱いので、フィルターエレメント２の強度を補強するのが望ましい。このような補強としては、図５（ａ）に示すように、金網あるいは樹脂製メッシュの濾材２ａの内側に例えば角穴が無数に穿設された円筒状のパンチングチューブ２ｂを挿入して補強すればよい。若しくは、図５（ｂ）に示すように、前記濾材２ａの内側にて封止部材１１の外周部に所定間隔で配設された複数本の細いロッド２ｃをフィルターエレメント２の軸方向に沿って配設して補強すればよい。
また、フィルターエレメント２の強度が濾過時の内側から外側に向かう力に対して不充分ならば、フィルターエレメント２の濾材２ａの外側に補強用の金網あるいは樹脂製メッシュ等を被せればよい。
When a wire mesh or resin mesh is used as the filter medium of the filter element 2, the filter element is strong against the force directed from the inside to the outside, but weak against the force directed from the outside to the inside during backwashing. It is desirable to reinforce the strength of 2. As such reinforcement, as shown in FIG. 5 (a), for example, a cylindrical punching tube 2b with countless square holes is inserted inside a wire mesh or a resin mesh filter medium 2a for reinforcement. That's fine. Alternatively, as shown in FIG. 5 (b), a plurality of thin rods 2 c arranged at predetermined intervals on the outer periphery of the sealing member 11 inside the filter medium 2 a are arranged along the axial direction of the filter element 2. What is necessary is just to arrange | position and reinforce.
Further, if the strength of the filter element 2 is insufficient with respect to the force from the inner side to the outer side at the time of filtration, a reinforcing wire mesh or a resin mesh may be put on the outer side of the filter medium 2a of the filter element 2.
図６は、逆洗時におけるフィルターエレメント２及び除去ブラシ（３）の状態を示す説明図である。逆洗が開始されて除去ブラシ（３）が押し下げられて行くと、図６において、除去ブラシ（３）はフィルターエレメント２内を軸方向に沿って下方へ移動し、外周部のブラシ毛３ｂがフィルターエレメント２の内周面に摺接して、該フィルターエレメント２の内周面に付着した固形分やゲル状の塵埃等を掻き落して除去する。そして、除去ブラシ（３）が下方へ移動しきると、除去ブラシ（３）の外周部が下端の環状部材１０の上面に突き当たって停止する。この状態で、内周面に付着した捕捉物を除去されたフィルターエレメント２は、再び濾過を開始できるようになる。なお、逆洗時の流体の流れの速さ（逆洗流速）を供給系のバルブ等で制御することにより、除去ブラシ（３）の移動速度を調整することができる。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing the state of the filter element 2 and the removal brush (3) during backwashing. When backwashing is started and the removal brush (3) is pushed down, in FIG. 6, the removal brush (3) moves downward in the filter element 2 along the axial direction, and the brush bristles 3b on the outer peripheral portion are moved. The filter element 2 is slidably contacted with the inner peripheral surface of the filter element 2, and the solid content or gel-like dust adhering to the inner peripheral surface of the filter element 2 is scraped off and removed. And if a removal brush (3) moves below, the outer peripheral part of a removal brush (3) will contact | abut on the upper surface of the annular member 10 of a lower end, and will stop. In this state, the filter element 2 from which the trapped substance adhering to the inner peripheral surface has been removed can start filtration again. The moving speed of the removal brush (3) can be adjusted by controlling the flow speed of the fluid during backwashing (backwashing flow rate) with a valve of the supply system.
図７は、本発明による濾過装置の第２の実施形態を示す要部拡大断面図である。この実施形態は、前記捕捉物除去具３としての除去ブラシの中心軸部に流体流通孔をあけ、この流体流通孔を利用してフィルターエレメント２の軸方向に移動し上記流体流通孔を開閉する弁を、除去ブラシ（３）の一側面と他側面とに設けたものである。なお、図７においては、ケーシング１は図示省略している。 FIG. 7 is an enlarged sectional view of an essential part showing a second embodiment of the filtration device according to the present invention. In this embodiment, a fluid circulation hole is formed in a central shaft portion of a removal brush as the trapping object removing tool 3, and the fluid circulation hole is used to move in the axial direction of the filter element 2 to open and close the fluid circulation hole. A valve is provided on one side and the other side of the removal brush (3). In FIG. 7, the casing 1 is not shown.
すなわち、図７（ａ）において、除去ブラシ（３）のブラシ本体３ａの中心軸部に上下に貫通する流体流通孔１２があけられている。この流体流通孔１２の中には、除去ブラシ（３）の厚みよりも長い寸法を有する軸棒１３が挿入され、この軸棒１３の上端には流体流通孔１２の内径よりも大きい外径を有する板状の第１の弁１４が固定されている。軸棒１３の下端部には流体流通孔１２の内径よりも大きい外径を有すると共に中心部に軸棒１３の外径よりも大きい内径を有する孔があけられて、前記軸棒１３に沿って移動し得る板状の第２の弁１５が設けられている。なお、前記軸棒１３の下端には止め板１６が固定されて、前記第２の弁１５を保持している。これにより、第１の弁１４及び第２の弁１５は、前記軸棒１３の案内で除去ブラシ（３）の流体流通孔１２の軸方向に移動し、前記除去ブラシ（３）の上面又は下面において流体流通孔１２を塞いだり、開いたりするようになる。この第１の弁１４及び第２の弁１５は、除去ブラシ（３）の動作及び逆洗時に掻き落した捕捉物の排出を効果的にするものである。 That is, in FIG. 7A, a fluid circulation hole 12 penetrating vertically is formed in the central shaft portion of the brush body 3a of the removal brush (3). A shaft rod 13 having a length longer than the thickness of the removal brush (3) is inserted into the fluid circulation hole 12, and an outer diameter larger than the inner diameter of the fluid circulation hole 12 is formed at the upper end of the shaft rod 13. A plate-like first valve 14 having the same is fixed. A hole having an outer diameter larger than the inner diameter of the fluid flow hole 12 at the lower end portion of the shaft rod 13 and having an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft rod 13 is formed in the center portion, and along the shaft rod 13. A movable plate-like second valve 15 is provided. A stop plate 16 is fixed to the lower end of the shaft rod 13 to hold the second valve 15. Thereby, the first valve 14 and the second valve 15 move in the axial direction of the fluid flow hole 12 of the removal brush (3) by the guide of the shaft rod 13, and the upper surface or the lower surface of the removal brush (3). Then, the fluid circulation hole 12 is closed or opened. The first valve 14 and the second valve 15 effectively discharge the trapped material scraped off during the operation of the removal brush (3) and backwashing.
また、フィルターエレメント２の下端の開口端部に取り付けられた環状部材１０には、図７（ｂ）に示すように、その直径方向に伸びるステー１７が設けられている。このステー１７は、図７（ａ）に示すように、環状部材１０の厚み方向にて下半部に設けられ、ステー１７で前記軸棒１３の止め板１６の下降を受け止めるようになっている。なお、図７（ｂ）では、ステー１７は一文字状のものとしたが、十文字状のものとしてもよい。 Further, the annular member 10 attached to the opening end of the lower end of the filter element 2 is provided with a stay 17 extending in the diameter direction thereof as shown in FIG. As shown in FIG. 7A, the stay 17 is provided in the lower half portion in the thickness direction of the annular member 10, and the stay 17 receives the lowering of the stop plate 16 of the shaft rod 13. . In FIG. 7B, the stay 17 has a single character shape, but may have a cross shape.
このように構成された第２の実施形態による濾過装置の動作について、図８〜図１１を参照して説明する。なお、図８〜図１１においては、ケーシング１は図示省略している。
図８は、濾過時におけるケーシング１内のフィルターエレメント２及び除去ブラシ（３）の状態を示す説明図である。濾過時には、図１において、対象の流体をケーシング１の流体入口４から矢印Ａのように流入させると共に、流体出口５から矢印Ｂのように流出させる。このとき、図８に示すように、流体はフィルターエレメント２の下端の開口端部（環状部材１０）から矢印Ａのように流入し、フィルターエレメント２の内側から外側に向けて流体が通過して濾過されながら、その流入圧によって第２の弁１５が押し上げられて除去ブラシ（３）の流体流通孔１２を塞ぐ。これにより、流体の流入圧で除去ブラシ（３）を押し上げる。除去ブラシ（３）の上面側の流体は矢印Ｂのようにフィルターエレメント２の外側に流出して行き、前記除去ブラシ（３）はフィルターエレメント２内を軸方向に沿って上方へ移動する。そして、除去ブラシ（３）が上方へ移動しきると、第１の弁１４が上端の封止部材１１の下面に突き当たって停止する。このとき、除去ブラシ（３）の上面と封止部材１１の下面との間には、第１の弁１４の厚み分の空間が形成される。
The operation of the filtration device according to the second embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 8 to 11, the casing 1 is not shown.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the state of the filter element 2 and the removal brush (3) in the casing 1 during filtration. At the time of filtration, in FIG. 1, the target fluid is caused to flow from the fluid inlet 4 of the casing 1 as indicated by an arrow A and from the fluid outlet 5 as indicated by an arrow B. At this time, as shown in FIG. 8, the fluid flows from the opening end (annular member 10) at the lower end of the filter element 2 as indicated by an arrow A, and the fluid passes from the inside to the outside of the filter element 2. While being filtered, the second valve 15 is pushed up by the inflow pressure to close the fluid circulation hole 12 of the removal brush (3). Thereby, the removal brush (3) is pushed up by the inflow pressure of the fluid. The fluid on the upper surface side of the removal brush (3) flows out of the filter element 2 as indicated by an arrow B, and the removal brush (3) moves upward in the filter element 2 along the axial direction. When the removal brush (3) has moved upward, the first valve 14 abuts against the lower surface of the sealing member 11 at the upper end and stops. At this time, a space corresponding to the thickness of the first valve 14 is formed between the upper surface of the removal brush (3) and the lower surface of the sealing member 11.
図９は、逆洗開始時におけるフィルターエレメント２及び除去ブラシ（３）の状態を示す説明図である。逆洗開始時には、図１において、ケーシング１の流体出口５から圧力をかけた流体を矢印Ｃのように押し込むと共に、流体入口４から矢印Ｄのように流出させる。このとき、フィルターエレメント２の内側の圧力が外側の圧力より低くなり、流体の逆流が始まる。すると、図９に示すように、フィルターエレメント２の上部まで移動した除去ブラシ（３）の上面と封止部材１１の下面との間に形成された空間に矢印Ｃのように流体が流れ込む。この場合、流体の圧力によって第１の弁１４が押し下げられて除去ブラシ（３）の流体流通孔１２を塞ぐ。第２の弁１５は、止め板１６側に移動して流体流通孔１２から離れている。この状態で、流体の逆洗圧で除去ブラシ（３）は押し下げられて行く。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing the state of the filter element 2 and the removal brush (3) at the start of backwashing. At the start of backwashing, in FIG. 1, the fluid applied with pressure from the fluid outlet 5 of the casing 1 is pushed in as indicated by an arrow C and flows out from the fluid inlet 4 as indicated by an arrow D. At this time, the pressure inside the filter element 2 becomes lower than the pressure outside, and the reverse flow of the fluid starts. Then, as shown in FIG. 9, the fluid flows into the space formed between the upper surface of the removal brush (3) moved to the upper part of the filter element 2 and the lower surface of the sealing member 11 as indicated by an arrow C. In this case, the first valve 14 is pushed down by the pressure of the fluid to close the fluid circulation hole 12 of the removal brush (3). The second valve 15 moves toward the stop plate 16 and is away from the fluid circulation hole 12. In this state, the removal brush (3) is pushed down by the backwashing pressure of the fluid.
図１０は、逆洗時におけるフィルターエレメント２及び除去ブラシ（３）の状態を示す説明図である。逆洗が開始されて除去ブラシ（３）が押し下げられると、図１０において、除去ブラシ（３）はフィルターエレメント２内を軸方向に沿って下方へ移動し、外周部のブラシ毛３ｂがフィルターエレメント２の内周面に摺接して、該フィルターエレメント２の内周面に付着した固形分やゲル状の塵埃等を掻き落して除去する。このとき、ブラシ毛３ｂで掻き落した捕捉物は、除去ブラシ（３）の下方に押し出す共に、該除去ブラシ（３）の上方にも送り出す。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing the state of the filter element 2 and the removal brush (3) during backwashing. When backwashing is started and the removal brush (3) is pushed down, in FIG. 10, the removal brush (3) moves downward along the axial direction in the filter element 2, and the brush bristles 3b on the outer peripheral portion are moved to the filter element. 2 is slidably brought into contact with the inner peripheral surface of the filter element 2 and the solid content or gel-like dust adhering to the inner peripheral surface of the filter element 2 is scraped off and removed. At this time, the captured material scraped off by the brush bristles 3b is pushed out below the removal brush (3) and also sent out above the removal brush (3).
図１１は、逆洗時に除去ブラシ（３）が下方へ移動して停止した時のフィルターエレメント２及び除去ブラシ（３）の状態を示す説明図である。逆洗が続行されて除去ブラシ（３）がフィルターエレメント２内を軸方向に沿って押し下げられ、下方へ移動しきると、除去ブラシ（３）の外周部が下端の環状部材１０の上面に突き当たって停止する。このとき、軸棒１３の下端の止め板１６が環状部材１０のステー１７の上面に突き当たって停止する。ここで、除去ブラシ（３）の厚みよりも長い寸法を有する軸棒１３の上端の第１の弁１４が浮き上がって流体流通孔１２を開き、第２の弁１５は止め板１６側に移動して流体流通孔１２から離れているので、前記流体流通孔１２は上下の弁が開いた状態になる。この状態で逆洗を続行することにより、除去ブラシ（３）により掻き落されて該除去ブラシ（３）の上方に残されていた捕捉物を、前記流体流通孔１２を通してフィルターエレメント２から外部へ流し去ることができる。このようにして、内周面に付着した捕捉物を除去されたフィルターエレメント２は、再び濾過を開始できるようになる。 FIG. 11 is an explanatory diagram showing the state of the filter element 2 and the removal brush (3) when the removal brush (3) moves downward and stops during backwashing. When backwashing is continued and the removal brush (3) is pushed down along the axial direction in the filter element 2 and moves downward, the outer periphery of the removal brush (3) hits the upper surface of the annular member 10 at the lower end. Stop. At this time, the stop plate 16 at the lower end of the shaft rod 13 abuts against the upper surface of the stay 17 of the annular member 10 and stops. Here, the first valve 14 at the upper end of the shaft rod 13 having a dimension longer than the thickness of the removal brush (3) is lifted to open the fluid circulation hole 12, and the second valve 15 is moved to the stop plate 16 side. Since the fluid flow hole 12 is away from the fluid flow hole 12, the upper and lower valves of the fluid flow hole 12 are opened. By continuing the backwashing in this state, the trapped material scraped off by the removal brush (3) and left above the removal brush (3) is removed from the filter element 2 to the outside through the fluid circulation hole 12. Can be washed away. In this way, the filter element 2 from which the trapped substance adhering to the inner peripheral surface has been removed can start filtration again.
図１２は、本発明による濾過装置の第３の実施形態を示す要部拡大断面図である。この実施形態は、図７に示す第２の実施形態の濾過装置において、前記フィルターエレメント２の開口端部（環状部材１０）と反対側の端部に、逆洗時にのみ流体が該フィルターエレメント２内に流れ込むようにする逆止弁を設けたものである。なお、図１２においては、フィルターエレメント２の上部及び除去ブラシ（３）以外は図示省略している。 FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a third embodiment of the filtration device according to the present invention. In this embodiment, in the filtration device of the second embodiment shown in FIG. 7, the filter element 2 has fluid only at the end opposite to the opening end (annular member 10) of the filter element 2 during backwashing. A check valve is provided so as to flow into the inside. In addition, in FIG. 12, illustration is abbreviate | omitted except the upper part of the filter element 2, and the removal brush (3).
すなわち、図１２において、フィルターエレメント２の上端に設けられた封止部材１１の例えば中心部に貫通孔１８を穿設し、前記封止部材１１の下側にて貫通孔１８を開閉する従来公知のノーマルクローズの逆止弁１９を設けている。この逆止弁１９は、図８に示す濾過時においては閉じて貫通孔１８を閉鎖しており、図９〜図１１に示す逆洗時においては逆洗圧による流体の流れで開いて貫通孔１８を開放するようになっている。これにより、逆洗時にのみ逆止弁１９が開いて貫通孔１８からフィルターエレメント２内の除去ブラシ（３）の上部に流体が流れ込むようになる。このことから、逆洗時の除去ブラシ（３）の動き始めが更に容易になる。なお、それ以外の濾過時及び逆洗時の除去ブラシ（３）の動きは、図８〜図１１に示す第２の実施形態の場合と同様である。 That is, in FIG. 12, a conventionally known method in which a through hole 18 is formed in, for example, the center of the sealing member 11 provided at the upper end of the filter element 2 and the through hole 18 is opened and closed below the sealing member 11. The normally closed check valve 19 is provided. The check valve 19 is closed at the time of filtration shown in FIG. 8 to close the through hole 18, and at the time of back washing shown in FIGS. 9 to 11, the check valve 19 is opened by the flow of fluid due to the back washing pressure. 18 is opened. As a result, the check valve 19 is opened only during backwashing, and fluid flows from the through hole 18 into the upper portion of the removal brush (3) in the filter element 2. This makes it easier to start the movement of the removal brush (3) during backwashing. In addition, the movement of the removal brush (3) at the time of filtration and backwashing other than that is the same as that of the case of 2nd Embodiment shown in FIGS.
図１３は、本発明による濾過装置の第４の実施形態を示す要部拡大断面図である。この実施形態は、図７に示す第２の実施形態の濾過装置において、前記捕捉物除去具３としての除去ブラシを、その厚み方向にて複数個に分割すると共にこの分割された部材を連結部材で連結して一体化したものである。なお、図１３においては、フィルターエレメント２の上部及び除去ブラシ（３）以外は図示省略している。 FIG. 13: is a principal part expanded sectional view which shows 4th Embodiment of the filtration apparatus by this invention. In this embodiment, in the filtration device of the second embodiment shown in FIG. 7, the removal brush as the trapped material removal tool 3 is divided into a plurality of parts in the thickness direction and the divided members are connected members. Are connected and integrated. In addition, in FIG. 13, illustration is abbreviate | omitted except the upper part of the filter element 2, and the removal brush (3).
すなわち、図１３（ａ）において、図７に示すブラシ本体３ａをその厚み方向にて、例えば板状の第１のブラシ本体３1と、同じく板状の第２のブラシ本体３2とに分割している。前記第１のブラシ本体３1の外周部には、ブラシ毛３ｂが植え付けられている。そして、第１のブラシ本体３1には、図７に示すと同様に、第１のブラシ本体３1の中心軸部に上下に貫通する流体流通孔１２があけられ、この流体流通孔１２の中には第１のブラシ本体３1の厚みよりも長い寸法を有する軸棒１３が挿入され、この軸棒１３の上端には流体流通孔１２の内径よりも大きい外径を有する板状の第１の弁１４が固定され、軸棒１３の下端部には流体流通孔１２の内径よりも大きい外径を有すると共に中心部に軸棒１３の外径よりも大きい内径を有する孔があけられて、前記軸棒１３に沿って移動し得る板状の第２の弁１５が設けられている。なお、前記軸棒１３の下端には止め板１６が固定されて、前記第２の弁１５を保持している。 That is, in FIG. 13A, the brush body 3a shown in FIG. 7 is divided in the thickness direction into, for example, a plate-like first brush body 3 1 and a plate-like second brush body 3 2. doing. Wherein the first outer peripheral portion of the brush body 3 1, brush bristles 3b are planted. Then, the first brush body 3 1, as in the case shown in FIG. 7, the fluid circulating holes 12 vertically penetrating the first central axis of the brush body 3 1 is opened, the fluid circulating holes 12 axial rod 13 having a longer dimension than the first brush body 3 1 of thickness is inserted into, the plate of the upper end of the shaft rod 13 having a larger outer diameter than the inner diameter of the fluid circulating holes 12 1 is fixed, and a hole having an outer diameter larger than the inner diameter of the fluid flow hole 12 is formed at the lower end portion of the shaft rod 13 and an inner diameter larger than the outer diameter of the shaft rod 13 is formed at the center portion. A plate-like second valve 15 that can move along the shaft rod 13 is provided. A stop plate 16 is fixed to the lower end of the shaft rod 13 to hold the second valve 15.
また、第２のブラシ本体３2の外周部には、ブラシ毛３ｂが植え付けられている。そして、第２のブラシ本体３2には、その中心軸部に上下に貫通する透し孔２０があけられている。この状態で、図１３（ａ）に示すように、第１のブラシ本体３1と第２のブラシ本体３2とを複数本の連結部材３3で連結して一体化し、除去ブラシ（３）を構成している。このとき、図１３（ｂ）に示すように、第１及び第２のブラシ本体３1，３2を例えば３等分する位置にて連結部材３3で連結している。なお、連結部材３3は、３本に限らず、２本又は４本以上としてもよい。また、図１３（ａ）では図７に示すブラシ本体３ａを２分割した場合を示したが、これに限らず、３分割以上に分けてもよい。 In addition, the second outer circumferential portion of the brush body 3 2, brush bristles 3b are planted. Then, the second brush body 3 2, Toru Shi hole 20 vertically penetrating the center axis portion is opened. In this state, as shown in FIG. 13A, the first brush body 3 1 and the second brush body 3 2 are connected and integrated by a plurality of connecting members 3 3 to remove the brush (3). Is configured. At this time, as shown in FIG. 13B, the first and second brush bodies 3 1 and 3 2 are connected by a connecting member 3 3 at a position where the first and second brush bodies 3 1 and 3 2 are divided into, for example, three equal parts. The connecting member 3 3 is not limited to three, it may be two or four or more. Further, FIG. 13A shows the case where the brush body 3a shown in FIG. 7 is divided into two parts, but the present invention is not limited to this, and it may be divided into three or more parts.
この第４の実施形態の場合は、ブラシ本体をその厚み方向にて複数個に分割することで、除去ブラシ（３）を軽量化することができる。また、この構造のものは、逆洗開始時に第１のブラシ本体３1の上部の空間に流体が入り込み易いようになる。なお、それ以外の濾過時及び逆洗時の除去ブラシ（３）の動きは、図８〜図１１に示す第２の実施形態の場合と同様である。 In the case of this 4th Embodiment, a removal brush (3) can be reduced in weight by dividing | segmenting a brush main body into plurality in the thickness direction. Also, with this structure, fluid can easily enter the space above the first brush body 31 at the start of backwashing. In addition, the movement of the removal brush (3) at the time of filtration and backwashing other than that is the same as that of the case of 2nd Embodiment shown in FIGS.
なお、以上の説明では、捕捉物除去具３として、除去ブラシの例を示したが、本発明はこれに限られず、フィルターエレメント２の内側にて、濾過時又は逆洗時の流体の流れによってその軸方向に移動し、外周部の部材が上記フィルターエレメント２の内周面に摺接して捕捉物を除去することができるならば、例えば、刃状又はヘラ状に形成された金属製、樹脂製あるいはゴム製のスクレーパ等であってもよい。 In the above description, an example of a removal brush is shown as the trapping object removal tool 3, but the present invention is not limited to this, and depending on the flow of fluid during filtration or backwashing inside the filter element 2. If it moves in the axial direction and the member of the outer peripheral part can be slidably contacted with the inner peripheral surface of the filter element 2 to remove the trapped material, for example, a metal or resin formed in a blade shape or a spatula shape A scraper made of rubber or rubber may be used.
次に、本発明による濾過装置を、船舶のバラストタンクに積み込まれたバラスト水（海水）を濾過するバラスト水処理装置に適用した実施例について、図１４を参照して説明する。このバラスト水処理装置の構成は、基本的には図１に示す濾過装置と同様である。すなわち、ケーシング１と、フィルターエレメント２と、捕捉物除去具３とを備えて成り、ケーシング１の一端部（例えば側壁下端部）に流体入口４を有すると共に、他端部（例えば側壁上端部）に流体出口５を有している。図１４においては、上記の構成以外に、濾過室７内に配設された逆洗用のアームパイプ２１と、この逆洗用のアームパイプ２１の位置を回転移動させるシャフト２２と、ケーシング１の外部に設けられ前記シャフト２２を回転させるギヤードモーター２３と、前記逆洗用のアームパイプ２１の基端部に連通して接続された排出用のドレンパイプ２４とを備えている。 Next, an embodiment in which the filtering device according to the present invention is applied to a ballast water treatment device that filters ballast water (seawater) loaded in a ballast tank of a ship will be described with reference to FIG. The configuration of this ballast water treatment device is basically the same as that of the filtration device shown in FIG. That is, it comprises a casing 1, a filter element 2, and a captured object removal tool 3, and has a fluid inlet 4 at one end (for example, the lower end of the side wall) of the casing 1 and at the other end (for example, the upper end of the side wall). Has a fluid outlet 5. In FIG. 14, in addition to the above configuration, the arm pipe 21 for backwashing disposed in the filtration chamber 7, the shaft 22 for rotating the position of the armpipe 21 for backwashing, and the casing 1 A geared motor 23 that is provided outside and rotates the shaft 22, and a drainage drain pipe 24 that is connected to a base end portion of the arm pipe 21 for backwashing.
このような構成のバラスト水処理装置の動作について説明する。
濾過時においては、バラスト水は流体入口４から矢印Ａのように流入し、濾過室７内に開口しているフィルターエレメント２の下端の開口端部に供給される。このフィルターエレメント２の開口端部から流入したバラスト水は、該フィルターエレメント２を内側から外側に向けて通過して濾過される。この濾過時の除去ブラシ（３）の動きは、図３に示す第１の実施形態の場合と同様である。このとき、プランクトンや藻などの異物は、フィルターエレメント２の内側に捕捉される。前記フィルターエレメント２を通過し濾過されたバラスト水は、流体出口５から矢印Ｂのように外部へ流出する。
The operation of the ballast water treatment apparatus having such a configuration will be described.
At the time of filtration, the ballast water flows from the fluid inlet 4 as indicated by an arrow A and is supplied to the opening end portion of the lower end of the filter element 2 opened in the filtration chamber 7. Ballast water flowing from the opening end of the filter element 2 passes through the filter element 2 from the inside to the outside and is filtered. The movement of the removal brush (3) during filtration is the same as that in the first embodiment shown in FIG. At this time, foreign substances such as plankton and algae are captured inside the filter element 2. Ballast water filtered through the filter element 2 flows out from the fluid outlet 5 as indicated by an arrow B.
前記フィルターエレメント２の濾過性能を維持又は回復するための逆洗は、濾過性能を維持又は回復する必要があるフィルターエレメント２（図１４において、例えば左側のフィルターエレメント２とする）に対して、ギヤードモーター２３を駆動してシャフト２２を回転させ、このシャフト２２の下端部に設けられた逆洗用のアームパイプ２１の先端部を回転移動させて、前記対象のフィルターエレメント２の開口端部に接続することにより行われる。このとき、逆洗対象の左側のフィルターエレメント２から逆洗用のアームパイプ２１を介して排出用のドレンパイプ２４に至る流路が形成される。 The backwashing for maintaining or restoring the filtration performance of the filter element 2 is geared with respect to the filter element 2 (for example, the left filter element 2 in FIG. 14) that needs to maintain or restore the filtration performance. The motor 23 is driven to rotate the shaft 22, and the tip of the backwash arm pipe 21 provided at the lower end of the shaft 22 is rotated and connected to the open end of the target filter element 2. Is done. At this time, a flow path is formed from the left-side filter element 2 to be backwashed to the drainage drain pipe 24 via the backwash arm pipe 21.
このような状態で、フィルターエレメント２にライン圧力（例えば流体入口４側の圧力を0.2MPa、流体出口５側の圧力を0.19MPa）をかけておき、流体出口５側のライン圧力と排出用のドレンパイプ２４の圧力（大気圧）との差圧によって、逆洗が行われる。この逆洗時の除去ブラシ（３）の動きは、図４〜図６に示す第１の実施形態の場合と同様である。このような逆洗により、フィルターエレメント２で捕捉したプランクトンや藻などの異物を排出用のドレンパイプ２４から外部へ排出し、フィルターエレメント２の濾過性能を維持又は回復することができる。 In this state, a line pressure (for example, a pressure on the fluid inlet 4 side is 0.2 MPa and a pressure on the fluid outlet 5 side is 0.19 MPa) is applied to the filter element 2, and the line pressure on the fluid outlet 5 side and the discharge pressure are discharged. Backwashing is performed by the pressure difference from the pressure (atmospheric pressure) of the drain pipe 24. The movement of the removal brush (3) at the time of backwashing is the same as in the case of the first embodiment shown in FIGS. By such backwashing, foreign substances such as plankton and algae captured by the filter element 2 can be discharged to the outside from the drain pipe 24 for discharge, and the filtration performance of the filter element 2 can be maintained or recovered.
１…ケーシング
２…フィルターエレメント
３…捕捉物除去具（除去ブラシ）
３ａ…ブラシ本体
３ｂ…ブラシ毛
３ｃ…突起部
３1…第１のブラシ本体
３2…第２のブラシ本体
３3…連結部材
４…流体入口
５…流体出口
６…隔壁板
７…濾過室
８…清浄室
９…貫通孔
１０…環状部材
１１…封止部材
１２…流体流通孔
１３…軸棒
１４…第１の弁
１５…第２の弁
１６…止め板
１７…ステー
１８…貫通孔
１９…逆止弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Casing 2 ... Filter element 3 ... Captured material removal tool (removal brush)
3a ... Brush body 3b ... Brush hair 3c ... Projection 3 1 ... First brush body 3 2 ... Second brush body 3 3 ... Connecting member 4 ... Fluid inlet 5 ... Fluid outlet 6 ... Septum plate 7 ... Filtration chamber 8 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Clean room 9 ... Through-hole 10 ... Ring member 11 ... Sealing member 12 ... Fluid flow hole 13 ... Shaft bar 14 ... 1st valve 15 ... 2nd valve 16 ... Stop plate 17 ... Stay 18 ... Through-hole 19 ... Check valve
Claims (6)
このケーシングの内部に設けられ、上記流体入口側に開口端部を有し内側から外側に向けて流体が通過して濾過する筒状のフィルターエレメントとを備え、
上記フィルターエレメントに濾過時と逆向きに流体を流して該フィルターエレメントに付着した捕捉物をはく離する逆洗可能な濾過装置において、
上記フィルターエレメントの内側に、濾過時又は逆洗時の流体の流れによって該フィルターエレメント内をその軸方向に移動し、外周部の部材が上記フィルターエレメントの内周面に摺接して捕捉物を除去する捕捉物除去具を設けたことを特徴とする濾過装置。 A casing having a fluid inlet at one end and a fluid outlet at the other end;
A cylindrical filter element that is provided inside the casing and has an open end on the fluid inlet side and through which the fluid passes and filters from the inside to the outside;
In the filtration device capable of backwashing, the fluid flows through the filter element in the opposite direction to the filtration to peel off the trapped substances attached to the filter element.
Inside the filter element, the inside of the filter element is moved in the axial direction by the flow of fluid during filtration or backwashing, and the member on the outer periphery slides on the inner periphery of the filter element to remove the captured matter. A filtration apparatus comprising a captured object removing tool.
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