JP4600813B2 - Filtration device with backwash mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、複数のフィルタエレメントを単一の濾過装置本体内に収容した逆洗機構付き濾過装置に関し、さらに具体的には、上記フィルタエレメントを逆洗する際に、逆洗のために濾過間隙から流出した逆洗流体が他のフィルタエレメントと干渉するのを抑制できるようにした濾過装置に関するものである。 The present invention relates to a filtration device with a backwashing mechanism in which a plurality of filter elements are accommodated in a single filtration device body, and more specifically, when the filter element is backwashed, a filtration gap is provided for backwashing. The present invention relates to a filtration device that can suppress interference of backwash fluid that has flowed out from other filter elements.
従来から、切削油から金属屑等の異物を除去するための濾過装置が広く利用され、この濾過装置では、メンテナンスの手間を省くために、フィルタエレメントの表面に異物が堆積したときに濾過間隙を拡げて逆洗する機構を備えたものも知られている。
この種の濾過装置では、濾過能力を増すために複数の濾過装置を並列設置する場合には比較的大きい占有領域が必要になり、その問題を避けるためには、単一の濾過室内に複数のフィルタエレメントを近接させて並設収容すること(特許文献1参照)が望まれる。
Conventionally, a filtering device for removing foreign matters such as metal scraps from cutting oil has been widely used. In this filtering device, in order to save maintenance work, when the foreign matter accumulates on the surface of the filter element, a filtering gap is formed. There is also known one equipped with a mechanism for expanding and backwashing.
This type of filtration device requires a relatively large occupied area when a plurality of filtration devices are installed in parallel in order to increase the filtration capacity, and in order to avoid this problem, a plurality of filtration devices are provided in a single filtration chamber. It is desired to place the filter elements close to each other and accommodate them side by side (see Patent Document 1).
しかしながら、上記複数のエレメントを単一の濾過室内に並設し、全体的な容積の縮小のためにエレメント間の間隔を可及的に小さくした濾過装置においては、逆洗に際して、該エレメント内から外側に向けて逆洗流体を噴出させると、隣接するフィルタエレメント間で、それぞれのエレメントから逆洗流体の噴出により飛散する金属屑等の異物が他のフィルタエレメントに付着するなど、逆洗のために濾過間隙から流出した逆洗流体が他のフィルタエレメントと干渉することになる。
なお、上記フィルタエレメントとしては、コイルスプリングによって形成したものや、図3〜図5によって後述するような構造のものなどがある(特許文献2)。
However, in a filtration apparatus in which the plurality of elements are juxtaposed in a single filtration chamber and the distance between the elements is made as small as possible to reduce the overall volume, the back-washing process is performed from within the elements. When backwash fluid is ejected to the outside, foreign matters such as metal debris scattered by the backwash fluid jet from each element adhere to other filter elements between adjacent filter elements. Then, the backwash fluid flowing out from the filtration gap interferes with other filter elements.
In addition, as said filter element, there exist a thing formed by the coil spring, a thing of the structure which is later mentioned by FIGS. 3-5, etc. (patent document 2).
また、従来から用いられている逆洗機構付きの濾過装置においては、濾過装置の出口配管中にリザーバタンクを別設し、該リザーバタンクに逆洗用の圧力流体を供給して逆洗するようにしているが、リザーバタンクを別設していることから、そのための占有領域を確保する必要があり、この点でも装置全体の占有領域が大きくなり、それらの小型化が望まれている。 Further, in a conventional filtration device with a backwash mechanism, a reservoir tank is separately provided in the outlet pipe of the filtration device, and backwashing is performed by supplying pressure fluid for backwashing to the reservoir tank. However, since the reservoir tank is provided separately, it is necessary to secure an occupied area for this purpose. Also in this respect, the occupied area of the entire apparatus becomes large, and miniaturization thereof is desired.
本発明の技術的課題は、上記従来の濾過装置における問題を解決し、単一の濾過槽に複数のフィルタエレメントを収容した濾過装置において、逆洗のために濾過間隙から流出した逆洗流体が他のフィルタエレメントと干渉するのを抑制できるようにし、フィルタエレメントを能率よく逆洗できるようにした逆洗機構付き濾過装置を提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、濾過装置の出口配管中にリザーバタンクを別設する必要をなくし、それによって濾過装置の占有領域を著しく小型化できるようにした逆洗機構付き濾過装置を提供することにある。
The technical problem of the present invention is to solve the problems in the conventional filtration device described above, and in the filtration device in which a plurality of filter elements are accommodated in a single filtration tank, the backwash fluid that has flowed out of the filtration gap for backwashing. An object of the present invention is to provide a filtration device with a backwashing mechanism that can suppress interference with other filter elements and can efficiently backwash the filter elements.
Another technical problem of the present invention is to provide a filtration device with a backwashing mechanism that eliminates the need for a separate reservoir tank in the outlet pipe of the filtration device, thereby enabling a significant reduction in the area occupied by the filtration device. There is to do.
上記課題を解決するための本発明の逆洗機構付き濾過装置は、筒状をなす複数のフィルタエレメントを濾過装置本体における筒状ケーシングの内部の濾過槽内に並べて収容し、該フィルタエレメントの外側から流入する液体を該フィルタエレメントで濾過して濾過槽外に取り出し、上記フィルタエレメントの逆洗に際しては、上記フィルタエレメントの濾過間隙を拡大させると共に、該フィルタエレメント内から逆洗流体を逆流させて上記フィルタエレメントの逆洗を行うようにした濾過装置において、上記濾過槽の内部に、上記フィルタエレメントの逆洗時に逆洗流体により除去された異物が他のフィルタエレメントに付着するのを防止する区画板が配設され、該区画板は、上記筒状ケーシングの中央部の位置から放射方向に直線的に延びていて、隣接するフィルタエレメントの間に介在すると共に、該区画板の外側縁と上記筒状ケーシングの内周面との間に液体流通用の間隙を隔てた状態に保持されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, a filtration device with a backwashing mechanism according to the present invention includes a plurality of tubular filter elements arranged side by side in a filtration tank inside a tubular casing in the filtration device body, and the outside of the filter element. The liquid flowing in from the filter element is filtered by the filter element and taken out of the filtration tank. When the filter element is backwashed, the filtration gap of the filter element is enlarged and the backwash fluid is caused to flow backward from the filter element. In the filtering device configured to perform backwashing of the filter element, a compartment for preventing foreign matter removed by backwashing fluid during backwashing of the filter element from adhering to other filter elements in the filtration tank. A plate is provided, and the partition plate extends linearly in the radial direction from the position of the central portion of the cylindrical casing. There are a feature in that with interposed between the adjacent filter elements are held in spaced gaps for liquid communication between the outer edge and the inner peripheral surface of the tubular casing of the compartment faceplate To do.
上記逆洗機構付き濾過装置の好ましい実施形態においては、上記濾過装置本体における濾過槽に、濾過液体を貯留する濾過液貯留槽を一体的に連設し、該濾過液貯留槽に開閉可能な濾過液体の流出口を設けると共に、逆洗のための圧力導入ポートを連通させ、さらに具体的には、上記濾過装置本体を形成する筒状ケーシングを、その軸線方向の中間部において仕切り板で仕切ることにより、該ケーシング内を上記濾過槽と濾過液貯留槽とに区画し、上記仕切り板には、上記濾過液貯留槽内のフィルタエレメントに対応する位置に導通孔を設けて、該仕切り板に、その導通孔と濾過槽内のフィルタエレメント内とを導通状態に保持してフィルタエレメントが取り付けられる。 In a preferred embodiment of the filtration device with the backwashing mechanism, a filtration tank in which the filtrate is stored is integrally connected to the filtration tank in the filtration device main body, and the filtration can be opened and closed in the filtrate storage tank. A liquid outlet is provided, and a pressure introduction port for backwashing is communicated. More specifically, the cylindrical casing forming the filtration device main body is partitioned by a partition plate at an intermediate portion in the axial direction thereof. By dividing the inside of the casing into the filtration tank and the filtrate storage tank, the partition plate is provided with a conduction hole at a position corresponding to the filter element in the filtrate storage tank, the partition plate, The filter element is attached while maintaining the conduction hole and the filter element in the filtration tank in a conductive state.
また、上記逆洗機構付き濾過装置の好ましい実施形態において、上記ケーシングには、濾過すべき液体が流入する流入口が設けられ、該流入口には、流入する液体を該ケーシングの内周に沿って旋回させる整流板が設けられる。 Further, in a preferred embodiment of the backwash mechanism with filtration apparatus, to the casing, the inlet is provided in which the liquid to be filtered flows, the flow inlet, along the liquid flowing into the inner periphery of the casing A rectifying plate for turning is provided.
上記逆洗機構付き濾過装置においては、上記フィルタエレメントが、ばね性を有する環状の単位部材を多数積層して、それらの単位部材内または単位部材間に上記濾過間隙を形成すると同時に全体として筒状に形成され、上記濾過装置本体に、上記積層した単位部材を圧縮して濾過間隙を形成し、その圧縮を解放して逆洗のために濾過間隙を拡大させるシリンダ装置を設けるのが望ましい。 In the filtration device with a backwashing mechanism, the filter element is formed by laminating a large number of annular unit members having spring properties, and at the same time forming the filtration gap in the unit members or between the unit members. Preferably, the filter unit body is provided with a cylinder device that compresses the stacked unit members to form a filtration gap, and releases the compression to enlarge the filtration gap for backwashing.
以上に詳述した本発明によれば、単一の濾過槽に複数のフィルタエレメントを収容した濾過装置において、逆洗のために濾過間隙から流出した逆洗流体が他のフィルタエレメントと干渉するのを抑制できるようにしたので、フィルタエレメントを能率よく逆洗することができ、また、濾過装置本体における濾過槽に逆洗用の濾過液体を貯留する濾過液貯留槽を一体的に連設しているので、濾過装置の出口配管中にリザーバタンクを別設する必要がなく、それによって濾過装置の占有領域を著しく小型化することができる。 According to the present invention described in detail above, in a filtration device in which a plurality of filter elements are accommodated in a single filtration tank, backwash fluid that has flowed out of the filtration gap due to backwashing interferes with other filter elements. Therefore, the filter element can be backwashed efficiently, and a filtrate storage tank for storing backwashed filtrate is integrally connected to the filtration tank in the filter body. Therefore, it is not necessary to separately provide a reservoir tank in the outlet pipe of the filtration device, and thereby the occupation area of the filtration device can be significantly reduced.
図1及び図2は、本発明に係る逆洗機構付き濾過装置の実施例を示している。この逆洗機構付き濾過装置は、概略的には、濾過装置本体1の主要部を形成する筒状ケーシング3内を、その軸線方向の中間部において仕切り板4で仕切ることにより、該ケーシング3内を下部の濾過槽5と上部の濾過液貯留槽6とに区画し、それによって、濾過装置本体1における濾過槽5に濾過液体を貯留する濾過液貯留槽(リザーバタンク)6を一体的に連設している。
そして、上記濾過槽5の槽壁に濾過すべき液体の流入口7を開設すると共に、該濾過槽5内に筒状をなす複数本(図示の場合は4本)のフィルタエレメント8を収容し、また、濾過液貯留槽6には開閉可能な濾過液体の流出口9を設けると共に、逆洗のための圧力流体(例えば、圧縮空気)を導入する圧力導入ポート10を連通させている。この圧力導入ポート10は、流出口9に接続される流出配管の途中に開口させることもできる。
FIG.1 and FIG.2 has shown the Example of the filtration apparatus with a backwashing mechanism based on this invention. This filtration device with a backwashing mechanism is roughly divided into the inside of the
Then, an
上記濾過装置本体1は、筒状ケーシング3の下部をテーパー状底部3aで閉じ、該底部3aの下端の排出部11に、逆洗時にフィルタエレメント8から除去された異物を逆洗流体と共に排出するための開閉弁12を設けている。
また、上記仕切り板4には、上記濾過槽5内のフィルタエレメント8に対応する位置に導通孔4aを設け、該仕切り板4に、該フィルタエレメント8を、環状支持体16を介して上記導通孔4aと濾過槽5内の筒状のフィルタエレメント8の内部空間とを液密に導通する状態に保持させて取り付け、それによって、単一の濾過槽5内に上記複数のフィルタエレメント8を近接させて、即ち、全体的な容積の縮小のためにエレメント8間の間隔を可及的に小さくして該エレメント8を並設している。
The filter device body 1 closes the lower portion of the
Further, the
また、上記濾過槽5における4本のフィルタエレメント8の相互間には、それらのエレメント8間をそれぞれ区画する全体として平面視十字状の区画板18を、4本のフィルタエレメント8の相互間をほぼ均等に区画するように配設している。この区画板18は、山形に折曲した2枚の折曲板の折曲頂部を相互に接合することにより形成し、フィルタエレメント8の逆洗時の全長よりもわずかに長いものである。この区画板18は、逆洗によりフィルタエレメント8の濾過間隙から流出した逆洗流体が他のフィルタエレメントと干渉するのを抑制するために設けられ、そして、ケーシング3の内面に対向して近接する外側縁18aと該ケーシング3の内周面との間に、濾過すべき液体が流通するために必要な一定の間隙を設けた状態で、仕切り板4の下面に吊り下げた状態に保持されている。
更に、濾過槽5における上記流入口7の内側の開口周囲には、濾過槽5に流入する液体を、図2の矢印で示すようにケーシング3の内周壁に沿って旋回させる方向に向ける整流板21が設けられている。
In addition, between the four
Further, around the opening inside the
従って、流入口7から濾過槽5に流入した濾過すべき液体は、整流板21により濾過槽5内において旋回流として各フィルタエレメント8に分配され、フィルタエレメント8の外面において異物を除去されて液体が該フィルタエレメント8内に流入し、この液体は、仕切り板4の導通孔4aから濾過液貯留槽6に進入し、濾過液貯留槽6に一時的に貯留された後に、流出口9から濾過装置本体1の外部に送出される。
Accordingly, the liquid to be filtered that has flowed into the
この実施例において例示した上記フィルタエレメント8は、図3〜図5に示すように、ばね性を有する環状の単位部材24を多数積層して、それらの単位部材内または単位部材間に濾過間隙を形成し、全体として筒状に形成されたもので、液体を濾過する場合の濾過間隙は、積層した単位部材24を圧縮することによりを形成されるようにしている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
更に具体的に説明すると、上記単位部材24は、ばね性を有すると共に複数の波状部25aを有して環状に形成された波付きばね板25と、図5に示すように、表裏面の放射方向に多数の溝26aを有して環状に形成された溝付き平板26との一対からなり、該単位部材24の多数を積み重ねてフィルタエレメント8を形成している。
このフィルタエレメント8は、その軸方向に非加圧の状態では、図3に示すように、波付きばね板25と溝付き平板26とが、波状部25aの波高さ分の間隙を有しているが、それを加圧した状態では、図1に示すように、その濾過間隙が収縮して各波付きばね板25と溝付き平板26とが密着し、図5に示すように、上記溝26aからなる濾過流路が形成されるものである。
More specifically, the
When the
前記濾過槽5の上方に位置する濾過液貯留槽6は、図1に示すように、ケーシングの上面を天板28で閉じることにより上記仕切り板4との間に形成したもので、フィルタエレメン8から仕切り板4の導通孔4aを通して流入した濾過液体を、該フィルタエレメン8の逆洗のために一時的に貯留する空間(リザーバタンク)として構成されている。
そして、濾過装置本体1の上壁である上記天板28上には、上記フィルタエレメント8を圧縮してその濾過間隙を保持し、またはその圧縮を解放して濾過間隙を逆洗のために拡大させるシリンダ装置30を設置している。
As shown in FIG. 1, the filtrate storage tank 6 positioned above the
Then, the
すなわち、上記シリンダ装置30は、上記濾過装置本体1に向って突出するピストンロッド31を有し、上記ピストンロッド31の先端部には、各フィルタエレメント8を動作させる連結棒33に対して該ピストンロッド31の動作を伝達する駆動部材32を設け、上記濾過装置本体1の天板28における前記仕切り板4の導通孔4aと対向する位置に挿通孔35を設け、それぞれの挿通孔35にフィルタエレメン8の中心に向って延びる上記連結棒33を液密に貫通させている。
That is, the
上記単位部材24を積層してなるフィルタエレメント8は、図1に示すように、支持板37上に積み重ねられ、該支持板37に固定された複数のガイドバー38を該フィルタエレメント8の内側にそれぞれ接するように挿入して、積層した単位部材24を筒状に保持させている。そして、上記各ガイドバー38の上端を、前記導通孔4aを通して濾過液貯留槽6内に導入し、該槽6内において、固定板39を介してそれぞれの導通孔4aに対応する上記連結棒33に連結している。
As shown in FIG. 1, the
上記フィルタエレメント8は、図1に示すように、ピストンロッド31を後退させた状態では、駆動部材32、連結棒33およびガイドバー38等を介して支持板37が引き上げられ、上記該フィルタエレメント8の濾過間隙が収縮して、液体の濾過に供する状態に保持され、一方、ピストンロッド31を突出させた状態では、上記波付きばね板25の付勢力により上記濾過間隙を拡大し、逆洗を行う状態になる。
As shown in FIG. 1, when the
上記構成を有する逆洗機構付き濾過装置においては、シリンダ装置30におけるピストンロッド31を後退させて支持板37を引き上げることにより、フィルタエレメン8の各単位部材24の濾過間隙を収縮させた状態で、流入口7から濾過槽5に濾過すべき液体を供給すると、それが整流板21により区画板18の外側縁18aと該ケーシング3の内周面との間の間隙を通して流通することにより濾過槽5内に満たされ、この液体がフィルタエレメント8の濾過流路で濾過されて、フィルタエレメント8内から導通孔4aを経て濾過液貯留槽6に進入し、該濾過液貯留槽6に一時的に貯留された後、流出口9から濾過装置本体1の外部に流出する。
In the filtration device with a backwashing mechanism having the above-described configuration, by retracting the
この濾過過程において、濾過すべき液体中に混入していた異物はフィルタエレメント8に捕捉され、それがフィルタエレメント8の表面に堆積するので、濾過の進行によりフィルタエレメント8の表面にある程度の異物が堆積した状態になると、逆洗により上記異物が除去される。
In this filtration process, the foreign matter mixed in the liquid to be filtered is captured by the
この逆洗に際しては、上記濾過を一旦中止し、流入口7および流出口9の開閉弁を閉止したうえで、シリンダ装置30におけるピストンロッド31を突出させて、フィルタエレメント8の加圧状態を解除し、波付きばね板25の付勢力によって該エレメント8における濾過間隙を拡大させる。そして、排出部11の開閉弁12を開放すると共に、圧力導入ポート10から圧縮空気を導入し、濾過液貯留槽6の濾過液を加圧して拡大された濾過間隙を通して該濾過液を逆流させる。それにより、フィルタエレメント8に捕捉されていた異物は排出部11から排出される。
At the time of this backwashing, the filtration is temporarily stopped, the opening and closing valves of the
この際、濾過槽5内のそれぞれのフィルタエレメント8は、区画板18で相互に区画されているので、逆洗流体により除去された異物が他のフィルタエレメント8に付着することはなく、排出部11から装置外に排出され、すなわち、相互のフィルタエレメント8の逆洗を独立的に行うことができ、逆洗流体や異物が互いに干渉することはない。
このようにしてフィルタエレメント8の逆洗が終了すると、濾過装置は、最初の濾過状態に復帰されて再び液体の濾過に供される。
At this time, since the
When the back washing of the
以上においては本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は上述の実施例に限らず、特許請求の範囲の精神を逸脱しない範囲において、種々の構成を取ることができる。
例えば、上記実施例では、フィルタエレメント8を、特許文献2に記載のものと実質的に同一の、波付きばね板25と溝付き平板26とを有する単位部材24の積層によって形成しているが、他の各種構成のものを用いることができ、例えば、一本のコイルスプリングでその線条間に濾過間隙を形成したものとして構成することができる。また、上記実施例では4本のフィルタエレメント8を用いているが、要求される濾過能力に応じて2本以上の適宜本数とすることができる。
Although typical embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various configurations can be made without departing from the spirit of the claims.
For example, in the above embodiment, the
1 濾過装置本体
3 ケーシング
4 仕切り板
4a 導通孔
5 濾過槽
6 濾過液貯留槽
7 流入口
8 フィルタエレメント
10 圧力導入ポート
18 区画板
18a 外側縁
21 整流板
24 単位部材
30 シリンダ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filtration apparatus
Claims (5)
上記濾過槽の内部に、上記フィルタエレメントの逆洗時に逆洗流体により除去された異物が他のフィルタエレメントに付着するのを防止する区画板が配設され、該区画板は、上記筒状ケーシングの中央部の位置から放射方向に直線的に延びていて、隣接するフィルタエレメントの間に介在すると共に、該区画板の外側縁と上記筒状ケーシングの内周面との間に液体流通用の間隙を隔てた状態に保持されている、
ことを特徴とする逆洗機構付き濾過装置。 A plurality of filter elements which form a tubular housing arranged in a cylindrical casing filtration tank in the filtration apparatus main body, the liquid flowing from the outside of the filter element is taken out to the filtration tank out was filtered by said filter element, In the backwashing of the filter element, in the filtration device that expands the filtration gap of the filter element and backwashes the filter element by backflowing backwashing fluid from the filter element,
A partition plate for preventing foreign matter removed by backwash fluid during backwashing of the filter element from adhering to other filter elements is disposed inside the filter tank, and the partition plate is formed of the cylindrical casing. Linearly extending from the center position of the liquid crystal, interposed between adjacent filter elements, and for liquid flow between the outer edge of the partition plate and the inner peripheral surface of the cylindrical casing. Held in a state with a gap,
The filtration apparatus with a backwashing mechanism characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1に記載の逆洗機構付き濾過装置。 The filtration tank in the filtration apparatus main body is integrally connected with a filtrate storage tank for storing the filtrate, and the filtrate storage tank is provided with an openable and closable outlet for the filtrate and introduces pressure for backwashing. Port connected,
The filtration apparatus with a backwashing mechanism according to claim 1.
上記仕切り板には、上記濾過槽内のフィルタエレメントに対応する位置に導通孔を設けて、該仕切り板に、その導通孔と濾過槽内のフィルタエレメント内とを導通状態に保持してフィルタエレメントを取り付けた、
ことを特徴とする請求項2に記載の逆洗機構付き濾過装置。 By partitioning the cylindrical casing forming the filtration apparatus main body with a partition plate in the middle in the axial direction, the inside of the casing is partitioned into the filtration tank and the filtrate storage tank,
The partition plate is provided with a conduction hole at a position corresponding to the filter element in the filtration tank, and the partition plate is maintained in a conduction state between the conduction hole and the filter element in the filtration tank. Attached,
The filtration apparatus with a backwashing mechanism according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載の逆洗機構付き濾過装置。 The casing is provided with an inflow port through which the liquid to be filtered flows, and the inflow port includes a rectifying plate that swirls the inflowing liquid along the inner periphery of the casing.
The filtration apparatus with a backwashing mechanism according to claim 3.
上記濾過装置本体に、上記積層した単位部材を圧縮して濾過間隙を形成し、その圧縮を解放して逆洗のために濾過間隙を拡大させるシリンダ装置が設けられている、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の逆洗機構付き濾過装置。 The filter element is formed in a cylindrical shape as a whole at the same time as laminating a large number of annular unit members having spring properties and forming the filtration gap in or between the unit members.
A cylinder device is provided in the filtration device main body to compress the stacked unit members to form a filtration gap, and release the compression to enlarge the filtration gap for backwashing.
The filtration apparatus with a backwashing mechanism according to any one of claims 1 to 4.
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