JP2020089827A - 逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメント及び逆洗型ろ過装置 - Google Patents

逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメント及び逆洗型ろ過装置 Download PDF

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典生 山田
崇 松尾
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崇 松尾
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竜二 久保
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Abstract

【課題】所望のろ過性能が得られると共に、逆洗型ろ過装置を小型化できる逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメントを提供する。【解決手段】逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメント10であって、両端が貫通している中空円筒状に形成された外側エレメント11と、外側エレメント11の筒内に、外側エレメント11と中心軸を同一にして配置された中空円筒状に形成された内側エレメント12とを有し、外側エレメント11の径方向の長さ寸法は、内側エレメント12の径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、内側エレメント12は、上端が開口していると共に下端が閉塞された下端部閉塞部13になっており、その上端部側には、外側エレメント11の上端部の内周側面部と内側エレメント12の上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状の上蓋14が設けられている。【選択図】図1

Description

本発明は、逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメント及び逆洗型ろ過装置に関する。
従来から、コンテナ船等の船舶に搭載して用いられる逆洗型ろ過装置が知られている。この逆洗型ろ過装置は、複数のフィルタエレメントを収容した中空円筒状のハウジングを備え、フィルタエレメントにより、ハウジングの外部から流入するろ過前の流体のろ過を行いながら、順番にろ過された流体を用いてフィルタエレメントの洗浄を行うようになっている。
具体的には、逆洗型ろ過装置は、複数のフィルタエレメント(筒状のフィルタエレメント)を収容したハウジングと、ハウジングの中心部に設置されている回転軸と、回転軸を回転させるモータと、回転軸の下端部に接続されている逆洗アーム(逆洗パイプ)とを備えている。
ここで、従来技術の逆洗型ろ過装置のハウジングの内部の構成について、図12を参照しながら説明する。
図示するように、ハウジング(図示せず)の内部は、複数の貫通孔7bが形成されている棚板(仕切り板)7が設置され、この棚板7により、ハウジング内部が上下2つの空間(下側エリア(入口側エリア)A1、上側エリア(出口側エリア)A2)に仕切られている。また、ハウジングは、その下側エリアA1に、ろ過前の流体をハウジング内部に流入させるための入口管(図示せず)が接続され、上側エリアA2側に、ろ過された流体をハウジング内部から流出させるための出口管(図示せず)が接続されている。
また、上記の棚板7は、その上面の各貫通孔7bに、それぞれ、フィルタエレメント500の下端部が固定されている(ハウジング内部の上側エリアA2側に、複数のフィルタエレメント500が設置された状態になっている)。
ハウジング内部の下側エリアA1には、逆洗アーム20が配置されており、回転軸(図示せず)の回転にともない回転して、棚板7に形成されている複数の貫通孔7bのいずれかに順番に当接して接続されることによりフィルタエレメント500の筒内と連通するようになっている。
また、図示する例では、フィルタエレメント500は、円筒状のろ枠(図示せず)に金網やノッチワイヤで構成されたろ材を巻き付けて中空円筒状に形成されたものを用いている。また、フィルタエレメント500は、一端部側(上端部側)が上蓋514で閉塞されており、他端部側(下端部側)が開口しており、棚板7の貫通孔7bに位置合わせされた状態で固定されている。具体的には、フィルタエレメント500は、その内周側面が、貫通孔7bの内周側面と面一になるように位置決めされ、その下端部が、棚板7の上面に固定されている。
上記の構成によれば、ハウジングの下側エリアA1に流入してきたろ過前の流体が下側エリアA1からフィルタエレメント500の筒内に入っていき、フィルタエレメント500の側面部を通過してろ過された後に、ハウジングの上側エリアA2に接続されている出口管(図示せず)から、ろ過された流体が排出される。図中では、逆洗アーム20が接続されていない左右両側に配置されたフィルタエレメント500が、ハウジングの下側エリアA1に流入してきたろ過前の流体をろ過している(図中の矢印が流体の流れ方向を示している)。
また、上記の構成により、逆洗アーム20が接続されたフィルタエレメント500が洗浄され、逆洗液がハウジングから排出される。図中では、逆洗アーム20が接続されている中央に配置されているフィルタエレメント500が、逆洗されている(図中の矢印が流体の流れ方向を示している)。
なお、上記のフィルタエレメント500を備えた逆洗型ろ過装置の構成は、例えば、特許文献1の図6等に開示されている。
特許5967816号公報
ところで、逆洗型ろ過装置が、所望量の流体のろ過する「ろ過性能」を確保するためには、ハウジングの内部に、多数のフィルタエレメントを収容し設置する必要がある(例えば、24本程度のフィルタエレメントを収容・設置する必要がある)。
しかし、逆洗型ろ過装置において、多数のフィルタエレメントを収容する構成を採用すると、ろ過性能を確保できる一方で、逆洗型ろ過装置が大型化するという課題が生じる。これは、多数のフィルタエレメントを収容しようとすると、逆洗型ろ過装置のハウジングが大型化してしまうためである。すなわち、従来技術の逆洗型ろ過装置は、その構造上、装置自体が大型化してしまうという技術的課題を有している。特に、船舶の内部は、設置スペースが限られているため、逆洗型ろ過装置の小型化が強く求められている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望のろ過性能が得られると共に、逆洗型ろ過装置を小型化できる逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメントを提供することにある。また、本発明の目的は、所望のろ過性能が得られると共に、小型化できる逆洗型ろ過装置を提供することにある。
上記課題を解決するためになされた本発明は、逆洗型ろ過装置に装着され該装置内を流れるろ過前の流体をろ過すると共に、ろ過された流体を利用して逆洗を行う逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメントであって、両端が貫通している中空円筒状に形成された外側エレメントと、前記外側エレメントの筒内に、該外側エレメントと中心軸を同一にして配置された中空円筒状に形成された内側エレメントとを有し、前記外側エレメントの径方向の長さ寸法は、前記内側エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、前記内側エレメントは、上端が開口していると共に下端が閉塞された下端部閉塞部になっており、その上端部側には、前記外側エレメントの上端部の内周側面部と前記内側エレメントの上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状の上蓋が設けられていることを特徴とする。
上記のように構成されたフィルタエレメントを、上述した図12に示す、逆洗型ろ過装置の棚板7の上面に取り付けると、ろ過処理及び逆洗処理の両方に対応できる。
具体的には、上記フィルタエレメントを構成する外側エレメントの内周側面部が、棚板7の貫通孔7bの内周側面部と面一になるように位置決めし、当該フィルタエレメントの下端部を棚板7の上面に固定する。
そして、上記のように逆洗型ろ過装置に取り付けられたフィルタエレメントは、貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続されていない状態の場合、図中に示す下側エリアA1に流入してきたろ過前の流体が貫通孔7bを介して、外側エレメントの下端部の内周測面部と、内側エレメントの下端部の外周側面部との間の隙間部から、外側エレメントの内周測面部と、内側エレメントの外周側面部との間の領域(第1領域)に流入する。また、第1領域に流入してきたろ過前の流体は、その一部が、外側エレメントの内周側面部から外周側面部を通過してろ過され、フィルタエレメントの外側の上側エリアA2に流出する。また、第1領域に流入してきたろ過前の流体は、その他部が、内側エレメントの外周側面部から内周側面部を通過してろ過され、内側エレメントの上端部の開口を通って、フィルタエレメントの外側の上側エリアA2に流出する。このように、本発明のフィルタエレメントは、外側エレメント及び内側エレメントの両方でろ過処理が行われる。
一方、フィルタエレメントは、貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続された場合には、フィルタエレメントの下端部が逆洗アーム20により塞がれてろ過前の流体の流入が止まり、内側エレメントの上端部の開口から内側エレメントの筒内に、上側エリアA2のろ過された流体が流入する。また、筒内に流入してき流体が、内側エレメントの内周側面部から外周側面部を通過して前記第1領域(外側エレメントの内周測面部と、内側エレメントの外周側面部との間の領域)に流入して内側エレメントの逆洗処理が行われる。さらに、上側エリアA2のろ過された流体が外側エレメンの外周側面部から内周側面部を通過して前記第1領域に流入して外側エレメントの逆洗処理が行われる。なお、第1領域に流入してきた流体は、逆洗アームを介して排出されていくことになる。このように、フィルタエレメントは、外側エレメント及び内側エレメントの両者の逆洗処理が行える。
上述したように、本発明の逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメントは、外側エレメント及び内側エレメントの両者でろ過処理ができるようになっており、上述した従来技術の逆洗型ろ過装置のフィルタエレメント500(図12参照)と比べて、ろ過処理面積が増加した構成になっている。すなわち、本発明のフィルタエレメントによれば、従来技術のフィルタエレメント500と比べて、フィルタエレメント・1本当たり「ろ過性能」が向上している。
また、本発明のフィルタエレメントは、下端部閉塞部及び上蓋の構成により、外側エレメント及び内側エレメントの両者を同時に逆洗することができる。すなわち、本発明は、ろ過処理面積を増加させた構成でありながら、逆洗機能も維持されている。
したがって、逆洗型ろ過装置に、本発明のフィルタエレメントを搭載すれば、従来技術のフィルタエレメントを搭載する場合と比べて、フィルタエレメントの本数を減少させることができる。そのため、逆洗型ろ過装置を構成するハウジングを小型化することができ、その結果、逆洗型ろ過装置W自体が小型化される。
また、前記内側エレメントは、側面部の長手方向の長さ寸法が、前記外側エレメントの側面部の長手方向の長さ寸法よりも小さい寸法に形成されており、前記内側エレメントは、その上端部の高さ方向の位置が、前記外側エレメントの上端部の高さ方向の位置に一致した状態になるように、前記上蓋に取り付けられ、その側面部の下端の位置が、前記外側エレメントの側面部の下端よりも上方側に配置され、前記下端部閉塞部が逆円錐形に形成されていることが望ましい。
また、前記内側エレメントは、側面部の長手方向の長さ寸法が、前記外側エレメントの側面部の長手方向の長さ寸法よりも小さい寸法に形成されており、前記内側エレメントは、その上端部の高さ方向の位置が、前記外側エレメントの上端部の高さ方向の位置に一致した状態になるように、前記上蓋に取り付けられ、その側面部の下端の位置が、前記外側エレメントの側面部の下端よりも上方側に配置され、前記下端部閉塞部が略円板状に形成されていることが望ましい。
上記の構成を採用したのは以下の理由による。
本発明のフィルタエレメントは、外側エレメントと、外側エレメントの筒内に該外側エレメントと中心軸を同一にして配置された内側エレメントとを有し、その下端部側に、内側エレメントの下端部を閉塞する下端部閉塞部が設けられている。
そして、上述したように、逆洗型ろ過装置の棚板7(図12参照)にフィルタエレメントを取り付けた場合、外側エレメントの下端部の内周測面部と、内側エレメントの下端部の外周側面部との間の隙間部から、ろ過前の流体が、外側エレメントの内周測面部と、内側エレメントの外周側面部との間の領域(第1領域)に流入してくる。すなわち、従来技術の逆洗型ろ過装置の一重タイプのフィルタエレメント500(図12参照)と比べて、「ろ過前の流体」を流入させる「フィルタエレメントの入口部」の流路の断面積が小さくなっており、入口部分における流速が速くなり、ろ過効率が低下する虞が生じる。
そこで、内側エレメントの側面部の長手方向の長さ寸法を、外側エレメントの側面部の長手方向の長さ寸法よりも小さくし、且つ内側エレメントの側面部の下端の位置が、外側エレメントの側面部の下端部よりも上方側に配置されるようにし、内側エレメントの下端部を閉塞している下端部閉塞部を「逆円錐形」或いは「円板状」に形成するようにした。
この構成によれば、「ろ過前の流体」を流入させる「フィルタエレメントの入口部」の流路の断面積を大きく形成できるため、「フィルタエレメントの入口部」における流速が速くなる現象が防止され、「ろ過前の流体」の入口部分・近傍におけるろ過効率の低下することが防止される。
また、本発明は、複数のフィルタエレメントを収容した中空筒状のハウジングを備え、該フィルタエレメントにより外部から流入するろ過前の流体のろ過を行いながら、ろ過された流体を用いて順番に該フィルタエレメントの洗浄を行う逆洗型ろ過装置であって、前記ハウジング内部を上側エリアと下側エリアの2つのエリアに仕切る棚板と、前記ハウジングの下側に形成されて且つろ過前の流体を前記下側エリアに流入させる装置入口と、前記ハウジングの上方側に形成され且つ前記上側エリアからろ過された流体を排出させる装置出口と、前記ハウジングの中心部に配置され且つ回転自在に形成された回転軸と、前記下側エリアに配置され且つ前記回転軸に接続されて該回転軸の回転に伴い動作する逆洗アームとを有し、前記棚板には複数の貫通孔が形成され、前記フィルタエレメントは、両端が貫通している中空円筒状に形成された外側エレメントと、前記外側エレメントの筒内に、該外側エレメントと中心軸を同一にして配置された中空円筒状に形成された内側エレメントと、前記外側エレメントの上端部の内周側面部と前記内側エレメントの上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状に形成された上端部閉塞部とを有し、前記外側エレメントの径方向の長さ寸法は、前記内側エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、前記内側エレメントは、上端が開口していると共に下端が閉塞された下端部閉塞部になっており、前記外側エレメントの径方向の長さ寸法は、前記内側エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、さらに、前記フィルタエレメントは、前記外側エレメントの内周側面部が、前記棚板の貫通孔の内周側面部と面一になるように位置決めされ、その下端部が該棚板の上面に固定され、前記逆洗アームは、その一端部が前記棚板の下端面に当接しながら移動し、前記複数の貫通孔のいずれかに接続され、該接続した貫通孔の位置に固定されている前記フィルタエレメントの筒内と連通するようになっていることを特徴とする。
また、前記フィルタエレメントは、前記貫通孔を介して逆洗アームが接続されていない状態の場合には、前記装置入口から流入したろ過前の流体が前記貫通孔を介して、前記外側エレメントの下端部の内周測面部と、前記内側エレメントの下端部の外周側面部との間の隙間部から、該外側エレメントの内周測面部と、該内側エレメントの外周側面部との間の第1領域に流入し、前記第1領域に流入してきたろ過前の流体は、その一部が、前記外側エレメントの内周側面部から外周側面部を通過してろ過され、前記フィルタエレメントの外側の前記上側エリアに流出し、前記第1領域に流入してきたろ過前の流体は、その他部が、前記内側エレメントの外周側面部から内周側面部を通過してろ過され、前記内側エレメントの上端部の開口を通って、前記フィルタエレメントの外側の前記上側エリアに流出するようになっている。
また、前記フィルタエレメントは、前記貫通孔を介して逆洗アームが接続された場合には、前記フィルタエレメントの下端部が該逆洗アームにより塞がれてろ過前の流体の流入が止まり、前記内側エレメントの上端部の開口から該内側エレメントの筒内に、前記上側エリアのろ過された流体が流入し、前記筒内に流入してき流体が、該内側エレメントの内周側面部から外周側面部を通過して前記第1領域に流入して該内側エレメントの逆洗処理が行われ、さらに、前記上側エリアのろ過された流体が前記外側エレメンの外周側面部から内周側面部を通過して前記第1領域に流入して該外側エレメントの逆洗処理が行われ、前記第1領域に流入してきた流体が前記逆洗アームを介して排出されていくようになっている。
このように、本発明の逆洗型ろ過装置では、外側エレメント及び内側エレメントの両者でろ過処理ができるフィルタエレメントを備えており、上述した従来技術の逆洗型ろ過装置のフィルタエレメント500(図12参照)と比べて、フィルタエレメント・1本当たりのろ過処理面積が増加した構成になっている。すなわち、本発明の逆洗型ろ過装置のフィルタエレメンは、従来技術のフィルタエレメント500と比べて、フィルタエレメント・1本当たり「ろ過性能」が向上している。
また、本発明の逆洗型ろ過装置は、収容されているフィルタエレメントを構成する外側エレメント及び内側エレメントの両者を同時に逆洗することができるようになっている。すなわち、本発明は、フィルタエレメントのろ過処理面積を増加させた構成でありながら、逆洗機能も維持されている。
したがって、本発明の構成によれば、従来技術の逆洗型ろ過装置に比べて、フィルタエレメントの本数を減少させることができる。その結果、逆洗型ろ過装置を構成するハウジングを小型化させることができ、逆洗型ろ過装置W自体を小型化することが可能になる。
また、本発明は、複数のフィルタエレメントを収容した中空筒状のハウジングを備え、該フィルタエレメントにより外部から流入するろ過前の流体のろ過を行いながら、ろ過された流体を用いて順番に該フィルタエレメントの洗浄を行う逆洗型ろ過装置であって、前記ハウジング内部を上側エリアと下側エリアの2つのエリアに仕切る棚板と、前記ハウジングの下方側に形成されて且つろ過前の流体を前記下側エリアに流入させる装置入口と、前記ハウジングの上方側に形成され且つ前記上側エリアからろ過された流体を排出させる装置出口と、前記ハウジングの中心部に配置され且つ回転自在に形成された回転軸と、前記下側エリアに配置され且つ前記回転軸に接続されて該回転軸の回転に伴い動作する逆洗アームとを有し、前記棚板には複数の貫通孔が形成され、前記フィルタエレメントは、両端が貫通している中空円筒状に形成された外側エレメントと、前記外側エレメントの筒内に、該外側エレメントと中心軸を同一にして配置された中空・逆円錐形状の内側エレメントと、前記外側エレメントの上端部の内周側面部と前記内側エレメントの上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状に形成された上端部閉塞部とを有し、前記内側エレメントは、頂部が下方に配置されており且つ上端部が開口しており、上端部から下端部に向けて径方向の長さ寸法が小さくなっているとともに、該上端部の径方向の長さ寸法が、前記外側エレメントの径方向の長さ寸法より小さくなっており、さらに、前記フィルタエレメントは、前記外側エレメントの内周側面部が、前記棚板の貫通孔の内周側面部と面一になるように位置決めされ、その下端部が該棚板の上面に固定され、前記逆洗アームは、その一端部が前記棚板の下端面に当接しながら移動し、前記複数の貫通孔のいずれかに接続され、該接続した貫通孔の位置に固定されている前記フィルタエレメントの筒内と連通するようになっていることを特徴とする。
また、本発明は、複数のフィルタエレメントを収容した中空筒状のハウジングを備え、該フィルタエレメントにより外部から流入するろ過前の流体のろ過を行いながら、ろ過された流体を用いて順番に該フィルタエレメントの洗浄を行う逆洗型ろ過装置であって、前記ハウジング内部を上側エリアと下側エリアの2つのエリアに仕切る棚板と、前記ハウジングの下方側に形成されて且つろ過前の流体を前記下側エリアに流入させる装置入口と、前記ハウジングの上方側に形成され且つ前記上側エリアからろ過された流体を排出させる装置出口と、前記ハウジングの中心部に配置され且つ回転自在に形成された回転軸と、前記下側エリアに配置され且つ前記回転軸に接続されて該回転軸の回転に伴い動作する逆洗アームとを有し、前記棚板には複数の貫通孔が形成され、前記フィルタエレメントは、両端が貫通している中空円筒状に形成された第1エレメントと、前記第1エレメントの筒内に、該第1エレメントと中心軸を同一にして配置され且つ両端が貫通している中空円筒状に形成された第2エレメントと、前記第2エレメントの筒内に、該第2エレメントと中心軸を同一にして配置され且つ両端が貫通している中空円筒状に形成された第3エレメントと、前記第3エレメントの筒内に、該第3エレメントと中心軸を同一にして配置され且つ中空円筒状に形成された第4エレメントと、前記第2エレメントの下端部の内周側面部と前記第3エレメントの下端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状の第1下端部閉塞部と、前記第1エレメントの上端部の内周側面部と、前記第2エレメントの上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状の第1上端部閉塞部と、前記第3エレメントの上端部の内周側面部と、前記第4エレメントの上端の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状の第2上端部閉塞部とを有し、前記第4エレメントは、上端が開口していると共に下端が閉塞されており、前記第1エレメントの径方向の長さ寸法は、前記第2エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、前記第2エレメントの径方向の長さ寸法は、前記第3エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、前記第3エレメントの径方向の長さ寸法は、前記第4エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、前記フィルタエレメントは、前記第1エレメントの内周側面部が、前記棚板の貫通孔の内周側面部と面一になるように位置決めされ、その下端部が該棚板の上面に固定され、前記逆洗アームは、その一端部が前記棚板の下端面に当接しながら移動し、前記複数の貫通孔のいずれかに接続され、該接続した貫通孔の位置に固定されている前記フィルタエレメントの筒内と連通するようになっていることを特徴とする。
このように本発明によれば、所望のろ過性能が得られると共に、逆洗型ろ過装置を小型化できる逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメントを提供することができる。また、本発明によれば、所望のろ過性能が得られると共に、小型化できる逆洗型ろ過装置を提供することができる。
本発明の第1実施形態の逆洗型ろ過装置の全体構成を示した模式図である。 本発明の第1実施形態の逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメントを説明するための模式図であり、(a)がフィルタエレメントの縦方向の断面を示した模式図であり、(b)がフィルタエレメントの下端に設けられる下蓋を示した模式図であり、(c)がフィルタエレメントの上端に設けられる上蓋を示した模式図である。 本発明の第1実施形態の逆洗型ろ過装置の棚板に設けられるフィルタエレメント用の貫通孔を説明するための模式図である。 本発明の第1実施形態の逆洗型ろ過装置のろ過処理工程及び逆洗処理工程を説明するための模式図である。 本発明の第1実施形態の逆洗型ろ過装置の変形例を示した模式図である。 本発明の第2実施形態の逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメントを説明するための模式図であり、(a)がフィルタエレメントの縦方向の断面を示した模式図であり、(b)がフィルタエレメントの下端に設けられる下蓋を示した模式図であり、(c)がフィルタエレメントの上端に設けれる上蓋を示した模式図である。 本発明の第2実施形態の逆洗型ろ過装置のろ過処理工程を説明するための模式図である。 本発明の第2実施形態の逆洗型ろ過装置の変形例を示した模式図である。 本発明の第2実施形態の逆洗型ろ過装置の変形例の棚板に設けられるフィルタエレメント用の貫通孔を説明するための模式図である。 本発明の第3実施形態の逆洗型ろ過装置を説明するための模式図であり、(a)が第3実施形態と対比させるために示した第1実施形態のフィルタエレメントの模式図であり、(b)が第3実施形態の逆洗型ろ過装置のフィルタエレメントを示した模式図である。 本発明の第3実施形態の逆洗型ろ過装置の変形例を示した模式図であり、(a)が第3実施形態の逆洗型ろ過装置の第1変形例を示した模式図であり、(b)が第3実施形態の逆洗型ろ過装置の第2変形例を示した模式図である。 従来技術の逆洗型ろ過装置のハウジングの内部の構成を示した模式図である。
以下、本発明の実施形態(第1〜3実施形態)の逆洗型ろ過装置を図面に基づいて説明する。
《第1実施形態》
先ず、本発明の第1実施形態の逆洗型ろ過装置の構成について、図1〜3を参照しながら説明する。
ここで、図1は、第1実施形態の逆洗型ろ過装置の全体構成を示した模式図である。また、図2は、第1実施形態の逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメントを説明するための模式図であり、(a)がフィルタエレメントの縦方向の断面を示した模式図であり、(b)がフィルタエレメントの下端に設けられる下蓋を示した模式図であり、(c)がフィルタエレメントの上端に設けられる上蓋を示した模式図である。図3は、第1実施形態の逆洗型ろ過装置の棚板に設けられるフィルタエレメント用の貫通孔を説明するための模式図である。
図1に示すように、第1実施形態の逆洗型ろ過装置Wは、複数のフィルタエレメント10を収容した中空円筒状のハウジング1を備え、このハウジング1の外部から流入する「ろ過前の流体(ろ過前の元液)」のろ過を行いながら、順番に、ろ過された流体(ろ過処理液)を用いてフィルタエレメント10の洗浄(逆洗処理)を行うようになっている。
尚、第1実施形態は、フィルタエレメント10の構成に特徴がある。そのため、以下では、フィルタエレメント10の構成を詳細に説明し、それ以外の構成の説明を簡略化する。
上記のハウジング1は、上端が開放され且つ底部1a1を有する中空円筒状の本体部1aと、本体部1aの上端を塞ぐドーム状の蓋体部1bとを備えている。また、ハウジング1は、内部に棚板7が設置され、この棚板7により、ハウジング1内部が入口側エリア(下側エリア)A1と、出口側エリア(上側エリア)A2とに仕切られている。また、本体部1aは、その下端側の側面部に、下側エリアA1に流体を流入させるための装置入口4が形成されている。また、本体部1aは、その上端側の側面部に、上側エリアA2からろ過した流体を排出させるための装置出口5が形成されている。
また、棚板7は、略円板状に形成され、その中心部に、回転軸8が回転自在に挿入される回転軸用の貫通孔7aが形成されている。また、棚板7には、貫通孔7aを中心にした同心円上に、複数のフィルタエレメント用の貫通孔7b(7b1、7b2)が形成されている。図示する例では、半径の異なる2つの同心円(内側円、外側円)に、それぞれ、貫通孔7b(7b1、7b2)が形成されている。
上記の貫通孔7b(7b1、7b2)は、図3に示すように、平面視で円形に形成されている。尚、図3では、説明を簡略化するために、棚板7の中心部の貫通孔7aと、外側に配置されている貫通孔7b1を省略している。また、貫通7aは、貫通孔7bと同様で、平面視で円形に形成されている。
そして、各貫通孔7b(7b1、7b2)には、フィルタエレメント10の下端部が気密に固定され、これにより、複数のフィルタエレメント10が棚板7に支持・固定されるようになっている。
また、この構成により、ハウジング1の下側エリアA1がフィルタエレメント10の筒内と連通する。そして、ハウジング1内部に流入した流体は、フィルタエレメント10の筒内を通過しないと、下側エリアA1(又は上側エリアA2)から上側エリアA2(又は下側エリアA1)に移動できないようになっている。
また、ハウジング1の中心には、蓋体部1bの頂上部から棚板7に向けて延びる回転軸8が設けられている。この回転軸8は、その一端部(上端部)が、蓋体1の上端部に装着されたモータ9の回転軸(図示せず)に接続され、モータ9の駆動により回転するようになっている。また、回転軸8は、その他端部(下端部)側が棚板7の中心部の貫通孔7aを挿通し、下側エリアA1まで突出している。尚、モータ9は、図示しない制御回路により制御されて駆動するようになっている。
また、ハウジング1の下側エリアA1まで延設された回転軸8の下端部には、逆洗アーム(逆洗パイプ)20が接続されている。この逆洗アーム20は、回転軸8の下端部に固定された基部20aと一体に形成され、その上端面が棚板7の下面を水密にシールしながら回転軸8と共に回動するようになっている。
具体的には、逆洗アーム20は、基部20aと、基部20aに接続された垂直管20bと、垂直管20bの側面部に接続された2つのL字管20c、20dとを備えている。この垂直管20bは、上端部が基部20aにより密封され、下端部が逆洗液排出口管40に連通している排出管30に回動自在に接続されている。
また、L字管20cは、一端部が垂直管20bの側面部と接続して垂直管20bと連通しており、他端部に形成された上端面が棚板7の下面に当接している。尚、L字管20cは、上端面が、棚板7の上に形成されている複数の貫通孔7b1に沿って回動するように長さ寸法が設計されている。
また、L字管20dは、一端部が垂直管20bの側面部と接続して垂直管20bと連通しており、他端部に形成された上端面が棚板7の下面に当接している。尚、L字管20dは、上端面が、棚板7に形成された複数の貫通孔7b2に沿って回動するように長さ寸法が設計されている。
そして、逆洗アーム20は、モータ9により回転する回転軸8の回転にしたがい動作し、L字管20c、20dの上端面が棚板7の下面に密接すると共に、フィルタエレメント10の下端部が設置されている貫通孔7b(7b1、7b2)と合致する位置に配置される。これにより、逆洗アーム20は、L字管20c、20dの上端面が、棚板7をシールしながら連続的(若しくは断続的)に回動して順次フィルタエレメント10に連通する。
具体的には、図示しない制御回路に制御されて動作するモータ9により、L字管20cが動作し、その上端面が、棚板7に形成された複数の貫通孔7b1のいずれかに接続される。これにより、L次管20cは、前記接続した貫通孔7b1を介して、当該貫通孔7b1の位置に設置されたフィルタエレメント10と接続する(「L字管20c」と、後述する「フィルタエレメント10の外側エレメント11の内周測面部と、内側エレメント12の外周側面部との間の領域」とが連通する)。
また、前記制御回路に制御されて動作するモータ9により、L字管20dが動作して、その上端面が、棚板7に形成された複数の貫通孔7b2のいずれかに接続される。これにより、L字管20dは、当該接続した貫通孔7b2を介して、この貫通孔7b2の位置に設置されたフィルタエレメント10と接続する(L字管20dと、後述する「フィルタエレメント10の外側エレメント11の内周測面部と、内側エレメント12の外周側面部との間の領域」とが連通する)。
また、フィルタエレメント10は、図1、2に示すように、両端が貫通している中空円筒状に形成された外側エレメント(外側フィルタエレメント)11と、外側エレメント11の筒内に、外側エレメント11と中心軸を同一にして配置され且つ両端が貫通している中空円筒状に形成された内側エレメント(内側フィルタエレメント)12と、フィルタエレメント10の下端側において内側エレメント12の下端部の開口を塞ぐ円形板状の下蓋(下端部閉塞部)13と、フィルタエレメント10の上端側において外側エレメント11の内周側面部と内側エレメント12の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状(ドーナツ形の板状)の上蓋(上端部閉塞部)14とを備えている。
上記の上蓋14は、その中心部に、内側エレメント12の直径寸法(内周側面部の直径寸法)と同じ長さ寸法に形成された円形の開口(貫通孔)14aを有する環状(ドーナツ形の板状)に形成されている。そして、内側エレメント12の筒内は、開口14aを介して、フィルタエレメント10の外側(上側エリアA2の領域)と連通している。
なお、外側エレメント11は、内側エレメント12と同じ高さ寸法に形成されている(長手方向の長さ寸法が同じ寸法になっている)。また、外側エレメント11の直径の長さ寸法(径方向の長さ寸法)は、内側エレメント12の直径の長さ寸法(径方向の長さ寸法)よりも大きくなっている。
また、第1実施形態では、外側エレメント11及び内側エレメント12は、いずれも、ステンレス等の金属製の枠体(図示せず)にノッチワイヤ等のろ材を螺旋状に巻き付けることにより円筒状に形成されたものを用いる。
上記の枠体には、例えば、円形リング状の上側部材と、円形リング状の下側部材と、上側部材と下側部材との間に配設された棒状のワイヤ支持材とにより構成されたものを用いることができる。この場合、枠体は、上側部材と下側部材とを所定間隔を開けて配置し(相対向して配置し)、上側部材と下側部材との間に複数のワイヤ支持材を所定間隔・開けて円周状に配設し、各ワイヤ支持材の両端をそれぞれ上側部材と下側部材に固着することにより形成される。
なお、外側エレメント11に用いる枠体は、内側エレメントに用いる枠体よりも、直径の長さ寸法が大きくなっている。
そして、外側エレメント11用の枠体の円周状に配置されたワイヤ支持材に、ノッチワイヤを外接させながら螺旋状に巻き付けて積層させていくことにより、中空円筒状の外側エレメント11が形成される。また、内側エレメント12用の枠体の円周状に配置されたワイヤ支持材に、ノッチワイヤを外接させながら螺旋状に巻き付けて積層させていくことにより、中空円筒状の内側エレメント12が形成される
また、フィルタエレメント10は、例えば、以下のように組み立てる。
具体的には、上記のように形成した外側エレメント11の筒内に、上記のように形成した内側エレメント12を配置し、外側エレメント11及び内側エレメント12の中心軸が一致するように位置決めをする。すなわち、外側エレメント11と、内側エレメント12とを中心軸を同一にして配置する。
その後、フィルタエレメント10の下端側において内側エレメント12の下端部の開口(内側エレメント12の下端部の筒内)を塞ぐ円形板状の下蓋13を取り付ける。また、フィルタエレメント10の上端側において外側エレメント11の内周側面部と、内側エレメント12の外周側面部との間に形成された隙間部を塞ぐ上蓋14を取り付ける。これにより、フィルタエレメント10が完成する。なお、上蓋14により、外側エレメント11及び内側エレメント12が接続され、一体に構成された部品(製品)になる。
また、フィルタエレメント10は、上述したように、逆洗型ろ過装置Wのハウジング1の内部に設置されている棚板7の貫通孔7bの位置に取り付けられる。
具体的には、フィルタエレメント10は、外側エレメント11の内周側面部が、棚板7の貫通孔7bの内周側面部と面一になるように位置決めされ、その下端部が、棚板7の上面に固定されて設置される。
なお、本実施形態では、フィルタエレメント10を構成する外側エレメント11及び内側エレメント12は、枠体にノッチワイヤ等のろ材を螺旋状に巻き付けることにより、中空円筒状に形成されているが、特にこれに限定されるものではない。外側エレメント11及び内側エレメント12は、ろ材で形成されている側面部に流体を通過させてろ過すると共に、逆洗が可能なものであれば良い。例えば、外側エレメント11及び内側エレメント12は、ろ材にノッチワイヤではなく金網を用いたものであっても良い。
次に、第1実施形態のろ過装置Wにより行われるろ過処理及び逆洗処理について、図1、4を参照しながら説明する。
ここで、図4は、第1実施形態の逆洗型ろ過装置のろ過処理工程及び逆洗処理工程を説明するための模式図である。なお、図4に示す矢印は、流体の流れを示している。
《ろ過処理工程》
逆洗型ろ過装置Wのハウジング1の内部に設置されているフィルタエレメント10は、その下端部に棚板7の貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続されていないときに、ろ過処理を行うように構成されている。図1に示す例では、向かって右側から1番目のフィルタエレメント10と、向かって右側から3番目のフィルタエレメント10がろ過処理を行う。また、図4に示す例では、左右両側のフィルタエレメント10がろ過処理を行う。
具体的には、ろ過処理を行うフィルタエレメント10は、棚板7の貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続されていない状態の場合、装置入口4から下側エリアA1に流入してくる「ろ過前の流体(ゴミ等のろ過対象物(付着物)が含まれた流体)」が、貫通孔7bを通って、フィルタエレメント10の下端部の開口から流入してくる。
なお、第1実施形態では、フィルタエレメント10を構成する内側エレメント12の下端部の開口が下蓋13により塞がれて閉塞され、外側エレメント11の下端部の内周測面部と、内側エレメント12の下端部の外周側面部との間の隙間部が解放されて開口している。
そのため、図4に示すように、フィルタエレメント10では、外側エレメント11の下端部の内周測面部と、内側エレメント12の下端部の外周側面部との間の隙間部から、外側エレメント11の内周測面部と、内側エレメント12の外周側面部との間の領域(第1領域)に「ろ過前の流体」が流入してくる。
また、フィルタエレメント10の上端部では、外側エレメント11の上端部の内周側面部と、内側エレメント12の上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部が、上蓋14により塞がれて閉塞されている。また、フィルタエレメント10の上端部において、内側エレメント12の内周測面部の内側部分(筒内)が開口された状態になっている。
この構成により、外側エレメント11の内周測面部と、内側エレメント12の外周側面部との間の領域(第1領域)に流入してきた「ろ過前の流体」は、その一部が、外側エレメント11の内周側面部から外周側面部を通過して(すなわち、外側エレメント11を通過して)フィルタエレメント10の外側の領域(上側エリアA2の領域)に流出する。このときに、流体に含まれるゴミ等のろ過対象物が外側エレメント11に捕捉されていき、外側エレメント11を通過した流体からはゴミ等が取り除かれる。すなわち、外側エレメント11を通過した流体は、ろ過されている。
また、外側エレメント11の内周測面部と、内側エレメント12の外周側面部との間の領域(第1領域)に流入してきた「ろ過前の流体」は、その他部(外側エレメント11を通過した以外の流体)が、内側エレメント12の外周側面部から内周側面部を通過して(すなわち、内側エレメント12を通過して)、内側エレメント12の筒内に流入してくる。このときに、流体に含まれるゴミ等のろ過対象物が内側エレメント12に捕捉されていき、内側エレメント12を通過した流体からはゴミ等が取り除かれる。
なお、内側エレメント12を通過し、内側エレメント12の筒内に流入してきた「ろ過された流体」は、内側エレメント12の上端の開口(及び上蓋14の開口14a)を通って、フィルタエレメント10の外側の領域(上側エリアA2の領域)に流出する。
なお、フィルタエレメント10によりろ過された流体(上側エリアA2の流体)は、その大部分が装置出口5から排出され、その一部が以下で説明する逆洗処理に利用される。
《逆洗処理工程》
逆洗型ろ過装置Wのハウジング1の内部に設置されているフィルタエレメント10は、その下端部に棚板7の貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続されているときに、逆洗処理を行うように構成されている。図1に示す例では、向かって右側から2番目のフィルタエレメント10と、向かって右側から4番目のフィルタエレメント10が逆洗処理を行う。また、図4に示す例では、中央に配置されたフィルタエレメント10が逆洗処理を行う。
具体的には、フィルタエレメント10は、棚板7の貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続された状態になると、フィルタエレメント10の下端部が逆洗アーム20により塞がれ、フィルタエレメント10の下端部への「ろ過前の流体」の流入が止まる。そして、「ろ過前の流体」の流入が止まると、フィルタエレメント10の外側を流れている流体(上側エリアA2を流れているろ過された流体)が、フィルタエレメント10の内部に流入してくる。
なお、フィルタエレメント10の上端部では、上蓋14により、外側エレメント11の上端部の内周側面部と、内側エレメント12の上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部が塞がれていると共に、上蓋14の開口14aにより内側エレメント12の上端部の開口が解放された状態になっている。
また、フィルタエレメント10の下端部では、内側エレメント12の下端部の開口が下蓋13により塞がれて閉塞されていると共に、外側エレメント11の下端部の内周測面部と、内側エレメント12の下端部の外周側面部との間の隙間部が解放されて開口している。
この構成により、フィルタエレメント10は、逆洗アーム20が接続された状態になり、フィルタエレメント10の下端部への「ろ過前の流体」の流入が止まると、上蓋14の開口14aにより解放されている内側エレメント12の上端部の開口から、内側エレメント12の筒内に「上側エリアA2にある、ろ過された流体」が流入してくる。
また、内側エレメント12は、その下端部の開口が下蓋13により塞がれて閉塞されているため、筒内に流入してきた「ろ過された流体」は、内側エレメント12の内周側面部から外周側面部を通過して(すなわち、内側エレメント12を通過して)、内側エレメント12の外周測面部と、外側エレメント11の内周側面部との間の領域(第1領域)に流入する。このときに、内側エレメント12の側面部の付着しているゴミ等の付着物(ろ過対象物)が洗い流されて取り除かれる逆洗処理が行われる。なお、内側エレメント12を通過した流体は、逆洗処理された付着物(ろ過対象物)が含まれた流体(逆洗液)になっている。
さらに、フィルタエレメント10は、逆洗アーム20が接続された状態になり、フィルタエレメント10の下端部への「ろ過前の流体」の流入が止まると、上側エリアA2を流れている「ろ過された流体」が外側エレメント11の外周側面部から内周側面部を通過して(すなわち、外側エレメント11を通過して)、内側エレメント12の外周測面部と、外側エレメント11の内周側面部との間の領域(第1領域)に流入する。このときに、外側エレメント11の側面部の付着しているゴミ等の付着物(ろ過対象物)が洗い流されて取り除かれる逆洗処理が行われる。なお、外側エレメント11を通過した流体は、逆洗処理された付着物(ろ過対象物)が含まれた流体(逆洗液)になっている。
そして、内側エレメント12の外周測面部と、外側エレメント11の内周側面部との間の領域(第1領域)に流入してきた逆洗液(内側エレメント12を通過した流体及び外側エレメント11を通過した流体)は、外側エレメント11の下端部の内周測面部と、内側エレメント12の下端部の外周側面部との間の隙間部を通って、逆洗アーム20に流入する。また、逆洗アーム20に流入した逆洗液は、排出管30を経由して逆洗液排出口管40に入り、逆洗型ろ過装置Wから排出されていく。
このように、第1実施形態の構成によれば、フィルタエレメント10は、外側エレメント11及び内側エレメント12の両者でろ過処理ができるようになっており、上述した従来技術の逆洗型ろ過装置のフィルタエレメント500(図12参照)と比べて、ろ過処理面積が増加した構成になっている。すなわち、本実施形態のフィルタエレメント10によれば、従来技術のフィルタエレメント500と比べて、フィルタエレメント・1本当たり「ろ過性能」が向上する。
また、第1実施形態のフィルタエレメント10は、下蓋13及び上蓋14の構成により、外側エレメント11及び内側エレメント12の両者を同時に逆洗することができる。すなわち、第1実施形態は、ろ過処理面積を増加させた構成でありながら、逆洗機能も維持される。
そのため、第1実施形態によれば、逆洗型ろ過装置Wにおいて、従来技術のものと比べて、フィルタエレメント10の本数を減少させることができる。その結果、第1実施形態の逆洗型ろ過装置Wは、従来技術のものと比べて、ハウジング1のサイズを小型化することができ、その結果、逆洗型ろ過装置W自体が小型化できる。
《第1実施形態の変形例》
次に、第1実施形態の逆洗型ろ過装置Wの変形例について、図5を参照しながら説明する。ここで、図5は、第1実施形態の逆洗型ろ過装置の変形例を示した模式図である。
なお、第1実施形態の変形例は、第1実施形態のフィルタエレメント10及び棚板7の構成を一部変形したものであり、フィルタエレメント10及び棚板7以外の構成は、第1実施形態と同じである。そのため、第1実施形態の変形例では、第1実施形態と同じ構成には同じ符号を付している。また、第1実施形態の変形例では、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第1実施形態の変形例は、フィルタエレメント10を構成する内側エレメント12の下端部を塞いで閉塞する構成を、下蓋13に変えて、棚板7に設けるようにしている。
図5に示すように、第1実施形態の変形例では、フィルタエレメント10に下蓋13が設けられていない。一方、第1実施形態の変形例では、棚板7に、内側エレメント12の下端部の開口を塞いで閉塞する平面視・円形状の島部(下端部閉塞部)7dが形成されている。
具体的には、第1実施形態の変形例では、棚板7に、フィルタエレメント用の貫通孔7b(円形の貫通孔)に代えて、環状(ドーナツ状)に開口する貫通孔7cを形成すると共に、貫通孔7cの内円側に、平面視・円形状の島部7dを形成している。
上記の貫通孔7cは、平面視において、外側エレメント11の内周測面と、内側エレメント12の外周側面との間の隙間部と同じ幅寸法の環状に形成されている。そして、外側エレメント11の内周測面と、内側エレメント12の外周側面との間の領域は、貫通孔7cを介して、ハウジング1の下側エリアA1と連通する。
また、島部7dは、貫通孔7cの側面部に、図示しない支持部材により支持されており、内側エレメント12の下端部の開口を塞ぎ、第1実施形態の下蓋13と同じ役割を果たす。
《第2実施形態》
次に、本発明の第2実施形態の逆洗型ろ過装置Wについて、図6及び図7を参照しながら説明する。ここで、図6は、第2実施形態の逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメントを説明するための模式図であり、(a)がフィルタエレメントの縦方向の断面を示した模式図であり、(b)がフィルタエレメントの下端に設けられる下蓋を示した模式図であり、(c)がフィルタエレメントの上端に設けられる上蓋を示した模式図である。また、図7は、第2実施形態の逆洗型ろ過装置のろ過工程を説明するための模式図である。
なお、第2実施形態の逆洗型ろ過装置Wは、第1実施形態で用いたフィルタエレメント10を、フィルタエレメント100に変更したものであり、それ以外の構成は、第1実施形態と同じである。そのため、第2実施形態では、第1実施形態と同じ構成には同じ符号を付している。また、第2実施形態の説明では、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図6に示すように、第2実施形態のフィルタエレメント100は、両端が貫通している中空円筒状に形成された第1エレメント(第1フィルタエレメント)101と、第1エレメント101の筒内に、第1エレメント101と中心軸を同一にして配置され且つ両端が貫通している中空円筒状に形成された第2エレメント(第2フィルタエレメント)102と、第2エレメント102の筒内に、第2エレメント102と中心軸を同一にして配置され且つ両端が貫通している中空円筒状に形成された第3エレメント(第3フィルタエレメント)103と、第3エレメント103の筒内に、第3エレメント103と中心軸を同一にして配置され且つ両端が貫通している中空円筒状に形成された第4エレメント(第4フィルタエレメント)104とを備えている。
なお、第1、2、3、4エレメント101、102、103、104は、いずれも、同じ高さ寸法に形成されている(長手方向の長さ寸法が同じに形成されている)。また、第1エレメント101の直径の長さ寸法(径方向の長さ寸法)は、第2エレメント102の直径の長さ寸法(径方向の長さ寸法)よりも大きくなっており、第2エレメント102の直径の長さ寸法(径方向の長さ寸法)は、第3エレメント103の直径の長さ寸法(径方向の長さ寸法)よりも大きくなっており、第3エレメント103の直径の長さ寸法(径方向の長さ寸法)は、第4エレメント104の直径の長さ寸法(径方向の長さ寸法)よりも大きくなっている。
また、フィルタエレメント100は、第2エレメント102の下端部の内周側面部と第3エレメント103の下端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状(ドーナツ形の板状)の第1下蓋(下端部閉塞部)113aと、第4エレメント104の下端部の開口を塞ぐ円形板状の第2下蓋(下端部閉塞部)113bとを備えている。
なお、フィルタエレメント100は、第1エレメント101の下端部の内周側面部と、第2エレメント102の下端部の外周側面部との間に形成された隙間部113s1が解放されて開口している。また、フィルタエレメント100は、第3エレメント103の下端部の内周側面部と、第4エレメント104の下端部の外周側面部との間に形成された隙間部113s2が解放されて開口している。
また、フィルタエレメント100は、第1エレメント101の上端部の内周側面部と、第2エレメント102の上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状(ドーナツ形の板状)の第1上蓋(上端部閉塞部)114aと、第3エレメント103の上端部の内周側面部と、第4エレメント104の上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状(ドーナツ形の板状)の第2上蓋(上端部閉塞部)114bとを備えている。
そして、フィルタエレメント100は、第2エレメント102の上端部の内周側面部と、第3エレメント103の上端部の外周側面部との間に形成された隙間部114s1が解放され開口している。また、フィルタエレメント100は、第4エレメント104の上端部の開口114s2が解放されている。
また、第1、2、3、4エレメント101、102、103、104は、いずれも、第1実施形態の外側エレメント11及び内側エレメント12と同様で、ステンレス等の金属製の枠体(図示せず)にノッチワイヤを螺旋状に巻き付けることにより円筒状に形成されている。
そして、上記のフィルタエレメント100は、第1エレメント101の内周側面部が、棚板7の貫通孔7bの内周側面部と面一になるように位置決めされ、その下端部が、棚板7の上面に固定されて設置される。
なお、棚板7の貫通孔7bの直径は、フィルタエレメント100の第1エレメント101の内周側面部の直径と同じ大きさ寸法になっている。
次に、第2実施形態のろ過装置Wにより行われるろ過処理について、図7を参照しながら説明する。
ここで、図7は、第2実施形態の逆洗型ろ過装置のろ過処理工程を説明するための模式図である。なお、図7に示す矢印は、流体の流れを示している。
逆洗型ろ過装置Wのハウジング1の内部に設置されているフィルタエレメント100は、第1実施形態と同様、その下端部に棚板7の貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続されていない場合に、ろ過処理を行うように構成されている。
具体的には、ろ過処理を行うフィルタエレメント100は、その下端部に棚板7の貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続されていない状態の場合、装置入口4から下側エリアA1に流入する「ろ過前の流体(ゴミ等のろ過対象物(付着物)が含まれた流体)」が、フィルタエレメント100の下端部の開口から流入してくる。
具体的には、図示するように、フィルタエレメント100は、その下端部に棚板7の貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続されていない状態の場合、フィルタエレメント100の下端部の隙間部113s1から、第1エレメント101の内周側面部と、第2エレメント102の外周側面部との間の領域(第2領域)に「ろ過前の流体」が流入してくる。
そして、第1エレメント101の内周側面部と、第2エレメント102の外周側面部との間の領域(第2領域)に流入してきた「ろ過前の流体」は、その一部が、第1エレメント101の内周側面部から外周側面部を通過して(すなわち、第1エレメント101を通過して)、フィルタエレメント100の外側の領域(上側エリアA2の領域)に流出する。このときに、「ろ過前の流体」に含まれるゴミ等のろ過対象物が第1エレメント101に捕捉されていき、第1エレメント101を通過した流体からはゴミ等が取り除かれる。
また、第1エレメント101の内周側面部と、第2エレメント102の外周側面部との間の領域(第2領域)に流入してきた「ろ過前の流体」は、その他部(第1エレメント101を通過した以外の流体)が、第2エレメント102の外周側面部から内周側面部を通過して(すなわち、第2エレメント102を通過して)、第2エレメント102の内周側面部と、第3エレメント103の外周側面部との間の領域(第3領域)に流入する。このときに、流体に含まれるゴミ等のろ過対象物が第2エレメント102に捕捉されていき、第2エレメント102を通過した流体からはゴミ等が取り除かれる。その後、第2エレメント102を通過して、第3領域に流入した流体(ろ過された流体)は、第2エレメント102の上端部の内周側面部と、第3エレメント103の上端部の外周側面部との間の隙間部114s1からフィルタエレメント100の外側の領域(上側エリアA2の領域)に流出する。
さらに、フィルタエレメント100は、その下端部に棚板7の貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続されていない状態の場合、フィルタエレメント100の下端部の隙間部113s2から、第3エレメント103の内周側面部と、第4エレメント104の外周側面部との間に形成された領域(第4領域)に「ろ過前の流体」が流入してくる。
そして、第3エレメント103の内周側面部と、第4エレメント104の外周側面部との間に形成された領域(第4領域)に流入してきた「ろ過前の流体」は、その一部が、第3エレメント103の内周側面部から外周側面部を通過して(すなわち、第3エレメント103を通過して)、第2エレメント102の内周側面部と、第3エレメント103の外周側面部との間の領域(第3領域)に流入する。このときに、流体に含まれるゴミ等のろ過対象物が第3エレメント103に捕捉されていき、第3エレメント103を通過した流体からはゴミ等が取り除かれる。その後、第3エレメント103を通過した流体(ろ過された流体)は、第2エレメント102の上端部の内周側面部と、第3エレメント103の上端部の外周側面部との間の隙間部114s1からフィルタエレメント100の外側の領域(上側エリアA2の領域)に流出する。
また、第3エレメント103の内周側面部と、第4エレメント104の外周側面部との間に形成された領域(第4領域)に流入してきた「ろ過前の流体」は、その他部(第3エレメント103を通過した以外の流体)が、第4エレメント104の外周側面部から内周側面部を通過して(すなわち、第4エレメント104を通過して)、第4エレメント104の筒内に流入する。このときに、流体に含まれるゴミ等のろ過対象物が第4エレメント104に捕捉されていき、第4エレメント104を通過した流体からはゴミ等が取り除かれる。その後、第4エレメント104を通過した流体(ろ過された流体)は、第4エレメント104の上端部の開口114s2からフィルタエレメント100の外側の領域(上側エリアA2の領域)に流出する。
また、逆洗型ろ過装置Wのハウジング1の内部に設置されているフィルタエレメント100は、その下端部に棚板7の貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続されている場合に、逆洗処理を行うように構成されている。なお、逆洗処理工程では、図7に示す矢印と反対方向に流体が流れ、各エレメント(第1、第2、第3、第4エレメント101、102、103、104)が逆洗される。
具体的には、フィルタエレメント100は、棚板7の貫通孔7bを介して逆洗アーム20が接続された状態になると、フィルタエレメント100が逆洗アーム20により塞がれ、フィルタエレメント100の下端部への「ろ過前の流体」の流入が止まり、以下で示す3つの流路を通って、各フィルタエレメント(第1、第2、第3、第4エレメント101、102、103、104)が逆洗される。
先ず、第1の流路を通過する工程を説明する。
上記の「ろ過前の流体」の流入が止まると、上側エリアA2を流れている「ろ過された流体」が第1エレメント101の外周側面から内周側面を通過して(すなわち、第1エレメント101を通過して)、第1エレメント101の内周測面部と、第2エレメント102の外周側面部との間の領域(第2領域)に流入してくる。このときに、第1エレメント101の側面部の付着しているゴミ等の付着物(ろ過対象物)が洗い流されて取り除かれる逆洗処理が行われる。なお、第1エレメント101を通過した流体は、逆洗処理された付着物(ろ過対象物)が含まれた流体(逆洗液)になっている。この逆洗液は、後述する「第2エレメント102を逆洗した逆洗液」と共に、フィルタエレメント100の下端部の隙間部113s1から逆洗アーム20に流入する。また、逆洗アーム20に流入した逆洗液は、排出管30を経由して逆洗液排出口管40に入り、逆洗型ろ過装置Wから排出されていく。
次に、第2の流路を通過する工程を説明する。
上記の「ろ過前の流体」の流入が止まると、上側エリアA2を流れている「ろ過された流体」が、フィルタエレメント100の上端部の隙間部114s1を通って、第2エレメント102の内周測面部と、第3エレメント103の外周側面部との間の領域(第3領域)に流入する。
なお、第2エレメント102の下端部の内周測面部と、第3エレメント103の下端部の外周側面部との間は第1下蓋113aで塞がれている。そのため、上記の流入してきた「ろ過された流体」は、その一部が、第2エレメント102の内周側面部から外周側面部を通過して(すなわち、第2エレメント102を通過して)、第2エレメント102の外周測面部と、第1エレメント101の内周側面部との間の領域(第2領域)に流入する。このときに、第2エレメント102の側面部の付着しているゴミ等の付着物(ろ過対象物)が洗い流されて取り除かれる逆洗処理が行われる。なお、第2エレメント102を通過した流体は、逆洗処理された付着物(ろ過対象物)が含まれた流体(逆洗液)になっている。この逆洗液は、上述した「第1エレメント101を逆洗した逆洗液」と共に、フィルタエレメント100の下端部の隙間部113s1から逆洗アーム20に流入し、逆洗型ろ過装置Wから排出されていく。
また、上記の第3領域に流入してきた「ろ過された流体」は、その他部(第2エレメント102を通過した以外の流体)が、第3エレメント103の外周側面部から内周側面部を通過して(すなわち、第3エレメント103を通過して)、第3エレメント103の内周測面部と、第4エレメント104の外周側面部との間の領域(第4領域)に流入する。このときに、第3エレメント103の側面部の付着しているゴミ等の付着物(ろ過対象物)が洗い流されて取り除かれる逆洗処理が行われる。なお、第3エレメント103を通過した流体は、逆洗処理された付着物(ろ過対象物)が含まれた流体(逆洗液)になっている。この逆洗液は、後述する「第4エレメント104を逆洗した逆洗液」と共に、フィルタエレメント100の下端部の隙間部113s2から逆洗アーム20に流入する。また、逆洗アーム20に流入してきた逆洗液は、排出管30を経由して逆洗液排出口管40に入り、逆洗型ろ過装置Wから排出されていく。
最後に、第3の流路を通過する工程を説明する。
上記の「ろ過前の流体」の流入が止まると、上側エリアA2を流れている「ろ過された流体」が、フィルタエレメント100の上端部の中央部にある開口114s2を通って、第4エレメント104の筒内の領域に流入する。
なお、第4レメント104は、下端部の開口が第2下蓋113bで塞がれている。そのため、第4レメント104の筒内に流入してきた「ろ過された流体」は、第4エレメント104の内周側面部から外周側面部を通過して(すなわち、第4エレメント104を通過して)、第4エレメント104の外周測面部と、第3エレメント103の内周側面部との間の領域(第4領域)に流入する。このときに、第4エレメント104の側面部の付着しているゴミ等の付着物(ろ過対象物)が洗い流されて取り除かれる逆洗処理が行われる。なお、第4エレメント104を通過した流体は、逆洗処理された付着物(ろ過対象物)が含まれた流体(逆洗液)になっている。この逆洗液は、上述した「第3エレメント103を逆洗した逆洗液」と共に、フィルタエレメント100の下端部の隙間部113s2から逆洗アーム20に流入し、逆洗型ろ過装置Wから排出されていく。
このように、第2実施形態の構成によれば、フィルタエレメント100は、第1エレメント101、第2エレメント102、第3エレメント103、及び第4エレメント104により、すなわち、4本のフィルタエレメントによりろ過処理ができるようになっており、上述した従来技術の逆洗型ろ過装置のフィルタエレメント500(図12参照)と比べて、ろ過処理面積が増加している。すなわち、第2実施形態のフィルタエレメント100によれば、従来技術のフィルタエレメント500と比べて、フィルタエレメント・1本当たり「ろ過性能」が向上する。
また、第2実施形態のフィルタエレメント100は、第1下蓋113a、第2下蓋113b、第1上蓋114a及び第2上蓋114bの構成により、4本のフィルタエレメント(第1エレメント101、第2エレメント102、第3エレメント103、及び第4エレメント104)を同時に逆洗することができる。すなわち、本実施形態は、ろ過処理面積を増加させた構成でありながら、逆洗機能も維持される。
そのため、第2実施形態によれば、逆洗型ろ過装置Wにおいて、従来技術のものと比べて、フィルタエレメント10の本数を減少させることができる。その結果、第2施形態の逆洗型ろ過装置Wは、従来技術のものと比べて、ハウジング1のサイズを小型化することができ、すなわち、逆洗型ろ過装置W自体が小型化できる。
《第2実施形態の変形例》
次に、第2実施形態の逆洗型ろ過装置Wの変形例について、図8、9を参照しながら説明する。ここで、図8は、第2実施形態の逆洗型ろ過装置の変形例を示した模式図である。また、図9は、第2実施形態の逆洗型ろ過装置の変形例の棚板に設けられる貫通孔を説明するための模式図である。
なお、図9では、説明を簡略化するために、棚板7の中心部の貫通孔7aと、外側に配置されるフィルタ用の貫通孔を省略している。また、図9では、ハッチングしている部分がフィルタ用の貫通孔になっている。
第2実施形態の変形例は、第2実施形態のフィルタエレメント100及び棚板7の構成を一部・変形したものであり、フィルタエレメント100及び棚板7以外の構成は、第2実施形態と同じである。そのため、第2実施形態の変形例では、第2実施形態と同じ構成には同じ符号を付している。また、第2実施形態の変形例では、第2実施形態と異なる部分を中心に説明する。
第2実施形態の変形例は、第2エレメント102の下端部の内周側面部と、第3エレメント103の下端部の外周側面部との間の隙間部を塞いで閉塞する構成を、第1下蓋113aに変えて、棚板7側に設けるようにしている。また、第2実施形態の変形例では、第4エレメント104の下端部の開口を塞いで閉塞する構成を、第2下蓋113bに変えて、棚板7側に設けるようにしている。
図8に示すように、第2実施形態の変形例では、フィルタエレメント100に第1下蓋113a、第2下蓋113bが設けられていない。一方、第2実施形態の変形例では、棚板7に、下蓋113a、113bの役割を果たす構成を設けている。
具体的には、図8、9に示すように、第2実施形態の変形例では、棚板7に、第1エレメント101の下端部の内周側面部と、第2エレメント102の下端部の外周側面部との隙間部と同じ幅寸法の環状(ドーナツ状)の貫通孔7r1が形成されている。また、棚板7には、上記の貫通孔7r1に加えて、第3エレメント103の下端部の内周側面部と、第4エレメント104の下端部の外周側面部との間の隙間部と同じ幅寸法の環状(ドーナツ状)の貫通孔7r2が形成されている。
そして、第2実施形態の変形例の棚板7は、貫通孔7r1の内周側面部と、貫通孔7r2の外周側部との間に、第2エレメント102の下端部の内周側面部と、第3エレメント103の外周側面部との間に隙間部を塞ぐ環状の島部7e1が形成されている。また、第2実施形態の変形例の棚板7は、貫通孔7r2の内周側面部に、第4エレメント104の下端部の開口を塞ぐ円形の島部7e2が設けられている。
第2実施形態では、上記の棚板7の構成により、第1エレメント101の内周測面部と、第2エレメント102の外周側面部との間の領域(第2領域)が、貫通孔7r1を介して、ハウジング1の下側エリアA1と連通する。また、第3エレメント103の内周側面部と、第4エレメント104の外周側面部との間の領域(第4領域)が、貫通孔7r2を介して、ハウジング1の下側エリアA1と連通する。
また、島部7e1は、貫通孔7r1の側面部に、図示しない支持部材により支持されており、第2エレメント102の下端部の内周側面部と、第3エレメント103の下端部の外周側面部との間の隙間部を塞ぎ、第2実施形態の第1下蓋113aと同じ役割を果たしている。
また、島部7e2は、貫通孔7r2の側面部に、図示しない支持部材により支持されており、第4エレメント104の下端部の開口を塞ぎ、第2実施形態の第2下蓋113bと同じ役割を果たしている。
《第3実施形態》
次に、本発明の第3実施形態の逆洗型ろ過装置Wについて、図10を参照しながら説明する。ここで、図10は、本発明の第3実施形態の逆洗型ろ過装置を説明するための模式図であり、(a)が第3実施形態と対比させるために示した第1実施形態のフィルタエレメントの模式図であり、(b)が第3実施形態の逆洗型ろ過装置のフィルタエレメントを示した模式図である。
なお、第3実施形態の逆洗型ろ過装置Wは、第1実施形態で用いたフィルタエレメント10を、フィルタエレメント200aに変更しものであり、それ以外の構成は、第1実施形態と同じである。そのため、第2実施形態では、第1実施形態と同じ構成には同じ符号を付している。また、第2実施形態の説明では、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図10(a)に示す第1実施形態のフィルタエレメント10は、上述したように、従来技術のものと比べて、ろ過面積が大きくできると共に、逆洗機能も維持できるという利点がある。その一方で、第1実施形態のフィルタエレメント10は、「ろ過前の流体」を流入させる「フィルタエレメント10の入口部」の流路の断面積が小さくなっている。
具体的には、第1実施形態のフィルタエレメント10は、「ろ過前の流体」が、外側エレメント11の下端部の内周測面部と、内側エレメント12の外周側面部の下端部との間の隙間部から流入してくるようになっている。すなわち、第1実施形態のフィルタエレメント10は、従来技術の一重タイプのフィルタエレメント500(図12参照)と比べて、その構造上、「ろ過前の流体」を流入させる「フィルタエレメント10の入口部」の流路の断面積が小さくなっており、入口部分における流速が速くなる現象が生じる。これにより、フィルタエレメント10の下端部側において、ろ過効率の低下を招く虞がある。
そのため、図10(b)に示す第3実施形態では、第1実施形態(図10(a)参照)と比べて、内側エレメント212aの長手方向(軸方向)の長さ寸法(ろ材を巻き付けて形成した側面部の長手方向の長さ寸法)を短く形成し、内側エレメント212aの側面部の下端部の位置が外側エレメント11の側面部(ろ材を巻き付けて形成した側面部)の下端部よりも上方側に配置されるようにし(すなわち、内側エレメント212aの下端部が棚板7の上面よりも上方に離間した位置に配置されるようにし)、且つ下端の開口を、逆円錐形に形成された下蓋213aで塞いで、「ろ過前の流体」を流入させる「フィルタエレメント200aの入口部」の流路の断面積を大きく形成するようにした。
なお、第3実施形態では、第1実施形態と同じ構成には同じ符号を付している。また、第3実施形態の説明では、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
具体的には、第3実施形態のフィルタエレメント200aは、外側エレメント11と、外側エレメント11の筒内に、外側エレメント11と中心軸を同一にして配置され且つ両端が貫通している中空円筒状に形成された内側エレメント(内側フィルタエレメント)212aと、内側エレメント212aの下端部の開口を塞ぐ逆円錐形の下蓋(下端部閉塞部)213aと、フィルタエレメント200aの上端側において外側エレメント11の内周側面部と内側エレメント212aの外周側面部との間に形成された隙間部を塞ぐ環状(ドーナツ状)の上蓋(上端部閉塞部)14とを備えている。
また、外側エレメント11の直径の長さ寸法は、第1実施形態と同様、内側エレメント212aの直径の長さ寸法よりも大きくなっている。また、内側エレメント212aの長手方向の長さ寸法(ろ材を巻き付けて形成した側面部の長手方向の長さ寸法)は、外側エレメント11の長手方向の長さ寸法(ろ材を巻き付けて形成した側面部の長手方向の長さ寸法)よりも小さい寸法に形成されている。
そして、内側エレメント212aは、上端部の高さ方向の位置が、外側エレメント11の上端部の高さ方向の位置に一致させた状態になるように、上蓋14に取り付けられており、側面部の下端の位置が、外側エレメント11の側面部の下端よりも上方側に配置されている(内側エレメント212aは、その下端の位置が、棚板7の上面よりも上方側に離間した位置に配置されている)。
また、内側エレメント212aの下端部の開口は、逆円錐形の下蓋(下端部閉塞部)213aにより塞がれて閉塞されている。下蓋213aの上端部の直径の長さ寸法は、内側エレメント212aの直径の長さ寸法と同じになっている。また、下蓋213aは、逆円錐状の頂部が、棚板7の上面の高さと略同じ位置に配置されている(下蓋213aは、逆円錐状の頂部が、外側エレメント11の下端部と同じ位置に配置されている)。
この構成によれば、第1実施形態のフィルタエレメント10(図10(a)参照)と比べて、「ろ過前の流体」を流入させる「フィルタエレメント200aの入口部」の流路の断面積が大きくなり、入口部分における流速が速くなる現象が防止される。その結果、第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、さらに、「ろ過前の流体」の入口部分におけるろ過効率の低下が防止される。
《第3実施形態の変形例》
次に、第3実施形態の変形例について、図11を参照しながら説明する。ここで、図11は、第3実施形態の逆洗型ろ過装置の変形例を示した模式図であり、(a)が第3実施形態の逆洗型ろ過装置の第1変形例を示した模式図であり、(b)が第3実施形態の逆洗型ろ過装置の第2変形例を示した模式図である。
先ず、第3実施形態の第1変形例について、図11(a)を用いて説明する。
第3実施形態の第1変形例は、第3実施形態のフィルタ200aの下蓋213aを下蓋213bに変更したものであり、その他の構成は、第3実施形態のものと同じである。
具体的には、第3実施形態の第1変形例のフィルタエレメント200bは、図10(b)に示した第3実施形態と同様、外側エレメント11と、外側エレメント11の筒内に、外側エレメント11と中心軸を同一にして配置され且つ両端が貫通している中空円筒状に形成された内側エレメント212aと、フィルタエレメント10の上端側において外側エレメント11の内周側面部と内側エレメント212aの外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状(ドーナツ状)の上蓋(上端部閉塞部)14とを備えている。
そして、第3実施形態の変形例では、内側エレメント212aの下端部の開口を塞ぐ下蓋(下端部閉塞部)213bが、逆円錐形ではなく、円板状に形成されている。
第3実施形態の第1変形例は、上述した第3実施形態と同様、第1実施形態のフィルタエレメント10(図10(a)参照)と比べて、「ろ過前の流体」を流入させる「フィルタエレメント200bの入口部」の流路の断面積が大きくなっている。そのため、第3実施形態の第1変形例によれば、入口部分における流速が速くなる現象が防止され「ろ過前の流体」の入口部分におけるろ過効率が低下することを防止できる。
次に、第3実施形態の第2変形例について、図11(b)を用いて説明する。
第3実施形態の第2変形例は、フィルタエレメント200cを構成する内側フィルタ212cの形状が、両端が貫通された中空円筒状ではなく、上端が開口していると共に、下端の頂部が閉塞している中空・逆円錐形状になっている。
具体的には、図11(b)に示すように、フィルタエレメント200cは、外側エレメント11と、外側エレメント11の筒内に、外側エレメント11と中心軸を同一にして配置された中空・逆円錐形状の内側エレメント212cと、フィルタエレメント200cの上端側において外側エレメント11の内周側面部と内側エレメント212cの外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状(ドーナツ状)の上蓋(上端部閉塞部)14とを備えている。
なお、内側エレメント212cは、頂部が下方に配置されており、上端部から下端部に向けて径方向の長さ寸法が小さくなっているとともに、上端部の径方向の長さ寸法が、外側エレメント11の径方向の長さ寸法より小さくなっている。
また、第3実施形態の第2変形例では、内側エレメント212cの下端部が頂部になっており、開口している形状ではないので、下蓋213a、213bに相当する構成は設けられていない。
第3実施形態の第2変形例は、この構成により、上述した第3実施形態と同様、第1実施形態のフィルタエレメント10(図10(a)参照)と比べて、「ろ過前の流体」を流入させる「フィルタエレメント200cの入口部」の流路の断面積が大きくなっている。そのため、第3実施形態の第3変形例によれば、入口部分における流速が速くなる現象が防止され「ろ過前の流体」の入口部分におけるろ過効率が低下することを防止できる。
以上説明したように、本実施形態(第1〜第3実施形態)によれば、所望のろ過性能が得られると共に、逆洗型ろ過装置Wを小型化できる逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメント10、100、200a、200b、200cを提供することができる。また、本実施形態(第1〜第3実施形態)によれば、所望のろ過性能が得られると共に、小型化できる逆洗型ろ過装置Wを提供することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、上述した第2実施形態では、フィルタエレメント100は、4層のエレメント(第1〜第4エレメント)で構成されているが、フィルタエレメントの数が4層より多く設けられていても良い。
また、上述した第1実施形態では、内側エレメント(内側フィルタエレメント)12に両端が貫通している中空円筒状に形成されたものを用いて、その下端部の開口を円形板状の下蓋13で塞いでいるが、特にこれに限定されるものではない。
例えば、内側エレメント12に、上端が開口し且つ下端が閉塞されている中空円筒状に形成されたものを用いるようにしてもよい。すなわち、内側エレメント12の下端部に、予め、下端を閉塞した下端部閉塞部を設けておく。この構成によれば、第1実施形態のように下蓋13を設けたり、或いは、第1実施形態の変形例のように棚板7側に内側エレメント12の下端部の開口を塞ぐ島部7dを設けたりする必要がない。この場合、ノッチワイヤ等のろ材を巻き付けるための枠体には、円形リング状の上側部材と、円形板状の下側部材と、上側部材と下側部材との間に配設された棒状のワイヤ支持材とにより構成されたものを用いると良い(内側エレメント12を構成する枠体自体が、その下端が閉塞された構成になっている)。
なお、第2実施形態の第4エレメント104についても、上端が開口し且つ下端が閉塞されている中空円筒状に形成されたものを用いるようにしてもよい。
また、第3実施形態の内側エレメント212a(図10(b)、図11(a))についても、上端が開口し且つ下端が閉塞されている中空円筒状に形成されたものを用いるようにしてもよい。この場合、内側エレメント212aの側面部(ろ材を巻き付けて構成された部分)の長手方向の長さ寸法が、外側エレメント11の側面部(ろ材を巻き付けて構成された部分)の長手方向の長さ寸法よりも小さい寸法に形成されている。そして、ろ材を巻き付けるための枠体の下側部材が、逆円錐形や円板状に形成されている。
W…逆洗型ろ過装置
1…ハウジング
1a…本体部(ハウジング)
1a1…底部(ハウジング)
1b…蓋体部(ハウジング)
4…装置入口(ハウジング)
5…装置出口(ハウジング)
7…棚板
7a…貫通孔
7b、7b1、7b2…貫通孔
7c…貫通孔
7d、7e1、7e2…島部
7r1、7r2……貫通孔
8…回転軸
9…モータ
10…フィルタエレメント
11…外側エレメント
12…内側エレメント
13…下蓋(フィルタエレメント)
14…上蓋(フィルタエレメント)
14a…開口(フィルタエレメント)
20…逆洗アーム
20a…基部(逆洗アーム)
20b…垂直管(逆洗アーム)
20c、20d…L字管(逆洗アーム)
30…排出管
40…逆洗液排出口

100…フィルタエレメント
101…第1エレメント(第1フィルタエレメント)
102…第2エレメント(第2フィルタエレメント)
103…第3エレメント(第3フィルタエレメント)
104…第4エレメント(第4フィルタエレメント)
113a…第1下蓋(ファイルタエレメント)
113b…第2下蓋(フィルタエレメント)
114a…第1上蓋(フィルタエレメント)
114b…第2上蓋(フィルタエレメント)

200a…フィルタエレメント
212a…内側エレメント(フィルタエレメント)
213a…下蓋(フィルタエレメント)
200b…フィルタエレメント
213b…下蓋(フィルタエレメント)

200c…フィルタエレメント
212c…内側エレメント(フィルタエレメント)

Claims (8)

  1. 逆洗型ろ過装置に装着され該装置内を流れるろ過前の流体をろ過すると共に、ろ過された流体を利用して逆洗を行う逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメントであって、
    両端が貫通している中空円筒状に形成された外側エレメントと、
    前記外側エレメントの筒内に、該外側エレメントと中心軸を同一にして配置された中空円筒状に形成された内側エレメントとを有し、
    前記外側エレメントの径方向の長さ寸法は、前記内側エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、
    前記内側エレメントは、上端が開口していると共に下端が閉塞された下端部閉塞部になっており、
    その上端部側には、前記外側エレメントの上端部の内周側面部と前記内側エレメントの上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状の上蓋が設けられていることを特徴とする逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメント。
  2. 前記内側エレメントは、側面部の長手方向の長さ寸法が、前記外側エレメントの側面部の長手方向の長さ寸法よりも小さい寸法に形成されており、
    前記内側エレメントは、その上端部の高さ方向の位置が、前記外側エレメントの上端部の高さ方向の位置に一致した状態になるように、前記上蓋に取り付けられ、その側面部の下端の位置が、前記外側エレメントの側面部の下端よりも上方側に配置され、
    前記下端部閉塞部が逆円錐形に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の逆洗型ろ過装置用のフィルタエレメント。
  3. 前記内側エレメントは、側面部の長手方向の長さ寸法が、前記外側エレメントの側面部の長手方向の長さ寸法よりも小さい寸法に形成されており、
    前記内側エレメントは、その上端部の高さ方向の位置が、前記外側エレメントの上端部の高さ方向の位置に一致した状態になるように、前記上蓋に取り付けられ、その側面部の下端の位置が、前記外側エレメントの側面部の下端よりも上方側に配置され、
    前記下端部閉塞部が略円板状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の逆洗型ろ過装置用フィルタエレメント。
  4. 複数のフィルタエレメントを収容した中空筒状のハウジングを備え、該フィルタエレメントにより外部から流入するろ過前の流体のろ過を行いながら、ろ過された流体を用いて順番に該フィルタエレメントの洗浄を行う逆洗型ろ過装置であって、
    前記ハウジング内部を上側エリアと下側エリアの2つのエリアに仕切る棚板と、
    前記ハウジングの下側に形成されて且つろ過前の流体を前記下側エリアに流入させる装置入口と、
    前記ハウジングの上方側に形成され且つ前記上側エリアからろ過された流体を排出させる装置出口と、
    前記ハウジングの中心部に配置され且つ回転自在に形成された回転軸と、
    前記下側エリアに配置され且つ前記回転軸に接続されて該回転軸の回転に伴い動作する逆洗アームとを有し、
    前記棚板には複数の貫通孔が形成され、
    前記フィルタエレメントは、
    両端が貫通している中空円筒状に形成された外側エレメントと、
    前記外側エレメントの筒内に、該外側エレメントと中心軸を同一にして配置された中空円筒状に形成された内側エレメントと、
    前記外側エレメントの上端部の内周側面部と前記内側エレメントの上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状に形成された上端部閉塞部とを有し、
    前記外側エレメントの径方向の長さ寸法は、前記内側エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、
    前記内側エレメントは、上端が開口していると共に下端が閉塞された下端部閉塞部になっており、
    前記外側エレメントの径方向の長さ寸法は、前記内側エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、
    さらに、前記フィルタエレメントは、前記外側エレメントの内周側面部が、前記棚板の貫通孔の内周側面部と面一になるように位置決めされ、その下端部が該棚板の上面に固定され、
    前記逆洗アームは、その一端部が前記棚板の下端面に当接しながら移動し、前記複数の貫通孔のいずれかに接続され、該接続した貫通孔の位置に固定されている前記フィルタエレメントの筒内と連通するようになっていることを特徴とする逆洗型ろ過装置。
  5. 前記フィルタエレメントは、前記貫通孔を介して逆洗アームが接続されていない状態の場合には、
    前記装置入口から流入したろ過前の流体が前記貫通孔を介して、前記外側エレメントの下端部の内周測面部と、前記内側エレメントの下端部の外周側面部との間の隙間部から、該外側エレメントの内周測面部と、該内側エレメントの外周側面部との間の第1領域に流入し、
    前記第1領域に流入してきたろ過前の流体は、その一部が、前記外側エレメントの内周側面部から外周側面部を通過してろ過され、前記フィルタエレメントの外側の前記上側エリアに流出し、
    前記第1領域に流入してきたろ過前の流体は、その他部が、前記内側エレメントの外周側面部から内周側面部を通過してろ過され、前記内側エレメントの上端部の開口を通って、前記フィルタエレメントの外側の前記上側エリアに流出することを特徴とする請求項4に記載のろ過装置。
  6. 前記フィルタエレメントは、前記貫通孔を介して逆洗アームが接続された場合には、
    前記フィルタエレメントの下端部が該逆洗アームにより塞がれてろ過前の流体の流入が止まり、
    前記内側エレメントの上端部の開口から該内側エレメントの筒内に、前記上側エリアのろ過された流体が流入し、前記筒内に流入してき流体が、該内側エレメントの内周側面部から外周側面部を通過して前記第1領域に流入して該内側エレメントの逆洗処理が行われ、
    さらに、前記上側エリアのろ過された流体が前記外側エレメンの外周側面部から内周側面部を通過して前記第1領域に流入して該外側エレメントの逆洗処理が行われ、
    前記第1領域に流入してきた流体が前記逆洗アームを介して排出されていくことを特徴とする請求項5に記載の逆洗型ろ過装置。
  7. 複数のフィルタエレメントを収容した中空筒状のハウジングを備え、該フィルタエレメントにより外部から流入するろ過前の流体のろ過を行いながら、ろ過された流体を用いて順番に該フィルタエレメントの洗浄を行う逆洗型ろ過装置であって、
    前記ハウジング内部を上側エリアと下側エリアの2つのエリアに仕切る棚板と、
    前記ハウジングの下方側に形成されて且つろ過前の流体を前記下側エリアに流入させる装置入口と、
    前記ハウジングの上方側に形成され且つ前記上側エリアからろ過された流体を排出させる装置出口と、
    前記ハウジングの中心部に配置され且つ回転自在に形成された回転軸と、
    前記下側エリアに配置され且つ前記回転軸に接続されて該回転軸の回転に伴い動作する逆洗アームとを有し、
    前記棚板には複数の貫通孔が形成され、
    前記フィルタエレメントは、
    両端が貫通している中空円筒状に形成された外側エレメントと、
    前記外側エレメントの筒内に、該外側エレメントと中心軸を同一にして配置された中空・逆円錐形状の内側エレメントと、
    前記外側エレメントの上端部の内周側面部と前記内側エレメントの上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状に形成された上端部閉塞部とを有し、
    前記内側エレメントは、頂部が下方に配置されており且つ上端部が開口しており、上端部から下端部に向けて径方向の長さ寸法が小さくなっているとともに、該上端部の径方向の長さ寸法が、前記外側エレメントの径方向の長さ寸法より小さくなっており、
    さらに、前記フィルタエレメントは、前記外側エレメントの内周側面部が、前記棚板の貫通孔の内周側面部と面一になるように位置決めされ、その下端部が該棚板の上面に固定され、
    前記逆洗アームは、その一端部が前記棚板の下端面に当接しながら移動し、前記複数の貫通孔のいずれかに接続され、該接続した貫通孔の位置に固定されている前記フィルタエレメントの筒内と連通するようになっていることを特徴とする逆洗型ろ過装置。
  8. 複数のフィルタエレメントを収容した中空筒状のハウジングを備え、該フィルタエレメントにより外部から流入するろ過前の流体のろ過を行いながら、ろ過された流体を用いて順番に該フィルタエレメントの洗浄を行う逆洗型ろ過装置であって、
    前記ハウジング内部を上側エリアと下側エリアの2つのエリアに仕切る棚板と、
    前記ハウジングの下方側に形成されて且つろ過前の流体を前記下側エリアに流入させる装置入口と、
    前記ハウジングの上方側に形成され且つ前記上側エリアからろ過された流体を排出させる装置出口と、
    前記ハウジングの中心部に配置され且つ回転自在に形成された回転軸と、
    前記下側エリアに配置され且つ前記回転軸に接続されて該回転軸の回転に伴い動作する逆洗アームとを有し、
    前記棚板には複数の貫通孔が形成され、
    前記フィルタエレメントは、
    両端が貫通している中空円筒状に形成された第1エレメントと、
    前記第1エレメントの筒内に、該第1エレメントと中心軸を同一にして配置され且つ両端が貫通している中空円筒状に形成された第2エレメントと、
    前記第2エレメントの筒内に、該第2エレメントと中心軸を同一にして配置され且つ両端が貫通している中空円筒状に形成された第3エレメントと、
    前記第3エレメントの筒内に、該第3エレメントと中心軸を同一にして配置され且つ中空円筒状に形成された第4エレメントと、
    前記第2エレメントの下端部の内周側面部と前記第3エレメントの下端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状の第1下端部閉塞部と、
    前記第1エレメントの上端部の内周側面部と、前記第2エレメントの上端部の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状の第1上端部閉塞部と、
    前記第3エレメントの上端部の内周側面部と、前記第4エレメントの上端の外周側面部との間に形成れた隙間部を塞ぐ環状の第2上端部閉塞部とを有し、
    前記第4エレメントは、上端が開口していると共に下端が閉塞されており、
    前記第1エレメントの径方向の長さ寸法は、前記第2エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、前記第2エレメントの径方向の長さ寸法は、前記第3エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、前記第3エレメントの径方向の長さ寸法は、前記第4エレメントの径方向の長さ寸法よりも大きくなっており、
    前記フィルタエレメントは、前記第1エレメントの内周側面部が、前記棚板の貫通孔の内周側面部と面一になるように位置決めされ、その下端部が該棚板の上面に固定され、
    前記逆洗アームは、その一端部が前記棚板の下端面に当接しながら移動し、前記複数の貫通孔のいずれかに接続され、該接続した貫通孔の位置に固定されている前記フィルタエレメントの筒内と連通するようになっていることを特徴とする逆洗型ろ過装置。
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