JP5849279B2 - フィルタ装置およびフィルタ装置洗浄方法 - Google Patents

Description

本発明は、流体に除去物が分散された混合物を濾過するフィルタ装置およびフィルタ装置洗浄方法に関する。

一般に液体に除去物が分散された混合物の濾過にはフィルタ装置が用いられている。フィルタ装置は、研削加工液の濾過など様々な分野で使用されている。フィルタ装置において濾過を継続していくとフィルタ装置の濾材に除去物が堆積していき、濾材に目詰まりが発生し濾過効率が低下する。従来、濾材の目詰まりを解消するために、濾過方向とは逆方向に液体を逆流させること（逆洗浄）が行われている。

特許文献１のフィルタ装置は、濾材（ろ過体）の内側から圧力の高いジェット逆洗水を濾材に吹き付けることにより、濾材の洗浄を行っている。

特開２００１−２６９５４９号公報

しかしながら、特許文献１のフィルタ装置では、濾材の洗浄の際、圧力の高いジェット逆洗水を濾材に吹き付けるため、濾材に過度な負荷がかかり、濾材が破断するおそれがあった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は濾材にかかる負荷を抑制しつつ、効果的に濾材の洗浄を行うことができるフィルタ装置およびフィルタ装置洗浄方法を提供することにある。

本発明によるフィルタ装置は、液体に除去物が分散された混合物を濾過するフィルタ装置であって、前記混合物と接触して前記混合物の前記液体を通過させる濾材と、前記濾材の端部を支持する複数の支持板とを有するフィルタを備え、前記複数の支持板の少なくとも１つの支持板には流体注入孔が形成され、前記流体注入孔は、流入口と、前記流入口に連通する流出口とを有し、前記流出口は、前記濾材の端部に沿って位置する。

ある実施形態において、前記流出口は、前記混合物と前記濾材とが接触する側に位置する。

ある実施形態において、前記濾材と前記複数の支持板とで収容空間が規定され、前記流出口は、前記収容空間の外側に位置する。

ある実施形態において、前記濾材と前記複数の支持板とで収容空間が規定され、前記流出口は、前記収容空間の内側に位置する。

ある実施形態において、前記流体注入孔には気体が注入される。

ある実施形態において、前記フィルタは、前記少なくとも１つの支持板をカバーするカバー部材をさらに有する。

ある実施形態において、前記少なくとも１つの支持板には、前記カバー部材と接触する平坦部と、前記カバー部材と接触しない溝とが形成されており、前記溝には、前記流体注入孔が形成されている。

ある実施形態において、前記カバー部材は、本体部と取付部とを有しており、前記取付部は、前記少なくとも１つの支持板と係合する。

ある実施形態において、前記カバー部材は、前記流体注入孔に連絡する流体ノズルをさらに有する。

ある実施形態において、前記フィルタ装置は、前記流体ノズルに接続され、前記流体注入孔に流体を注入する流体注入部をさらに備える。

ある実施形態において、前記少なくとも１つの支持板には、前記流体注入孔が複数形成されている。

ある実施形態において、前記濾材は、尾根、連続面、谷および連続面が繰り返して連続するプリーツ形状を有している。

ある実施形態において、前記流出口は、前記濾材に対して前記谷側または前記尾根側に位置する。

ある実施形態において、前記フィルタは、連絡部をさらに有し、前記濾材と前記複数の支持板とで収容空間が規定され、前記濾材を介して通過した液体は、前記連絡部を介して前記収容空間から取り出される、または、前記混合物は、前記連絡部を介して前記収容空間へ送りこまれる。

ある実施形態において、前記フィルタ装置は、ノズルをさらに備え、前記濾材と前記複数の支持板とで収容空間が規定され、前記ノズルには連通孔が設けられており、前記複数の支持板のうち２つの支持板には貫通孔が設けられており、前記貫通孔のそれぞれに前記ノズルが挿入されて前記２つの支持板のうち一方の支持板から他方の支持板へと前記ノズルが貫通しており、前記ノズルの一方の端部はストッパーを有し、前記連通孔から前記ノズル内に前記濾材の内部に通過した前記液体を取り込み、前記ノズルの他方の端部から前記液体を取り出す、または、前記ノズルの他方の端部から前記混合物を送りこみ、前記ノズル内に送りこまれた前記混合物を前記連通孔から前記収容空間に送りこむ。

ある実施形態において、ポンプをさらに備え、前記ポンプは、前記ノズルに接続され前記収容空間から前記液体を取り出す、または、前記ノズルに接続され前記収容空間へ前記混合物を送りこむ。

本発明によるフィルタ装置洗浄方法は、混合物と接触して前記混合物の液体を通過させる濾材と、前記濾材の端部を支持する複数の支持板とを有するフィルタを備え、前記複数の支持板の少なくとも１つの支持板には流体注入孔が形成され、前記流体注入孔は、流入口と、前記流入口に連通し、前記濾材の端部に沿って位置する流出口とを有する、フィルタ装置を用意する工程と、前記フィルタ装置によって液体に除去物が分散された混合物を濾過する工程と、前記混合物を濾過した後、または前記混合物を濾過している間に、前記流体注入孔へ流体を注入し、前記液体が前記濾材を通過する方向と垂直な方向に前記流出口から前記流体を前記濾材に流出させる工程とを包含する。

本発明のフィルタ装置は、濾材と複数の支持板とを有するフィルタを備える。複数の支持板の少なくとも１つの支持板には流体注入孔が形成されている。流体注入孔は、流入口と、流入口に連通する流出口とを有している。流出口は、混合物と濾材の端部に沿って位置する。また、流出口は、混合物と濾材とが接触する側に位置する。フィルタ装置の洗浄の際、流入口から注入した流体は、流出口から流出する。流体が濾材に付着していた除去物を取り除くため、濾材にかかる負荷を抑制しつつ、効果的にフィルタ装置の洗浄を行うことができる。

（ａ）は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置を示す模式的な斜視図である。（ｂ）は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置の使用例を示す模式図である。 （ａ）は、図１（ａ）のＩＩａ−ＩＩａ線に沿った模式的な断面図である。（ｂ）は、図１（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿った模式的な断面図である。 図２（ａ）に示した本発明によるフィルタ装置の模式的な断面の拡大図である。 本発明の実施形態に係るフィルタ装置を示す模式的な斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った模式的な断面図である。 （ａ）は、本実施形態に係るフィルタ装置を示す模式図である。（ｂ）は、本実施形態に係るフィルタ装置を示す模式的な分解図である。 本発明の実施形態に係るフィルタ装置の使用例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るフィルタ装置の使用例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るフィルタ装置の使用例を示す模式図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置を示す模式的な斜視図である。（ｂ）は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置の使用例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るフィルタ装置が備える濾材の洗浄例を示す模式図である。 （ａ）は、図１０（ａ）のＸＩＩａ−ＸＩＩａ線に沿った模式的な断面図である。（ｂ）は、図１０（ａ）のＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線に沿った模式的な断面図である。 図１２（ａ）に示した本発明によるフィルタ装置の模式的な断面の拡大図である。 本発明の実施形態に係るフィルタ装置を示す模式的な斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置の使用例を示す模式図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＸＶｂ−ＸＶｂ線に沿った模式的な断面図である。

以下、図面を参照して本発明によるフィルタ装置の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。

図１を参照して本発明によるフィルタ装置１００の実施形態を説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置１００を示す模式的な斜視図である。図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置１００の使用例を示す模式図である。

フィルタ装置１００は、液体に除去物が分散された混合物を濾過するフィルタ１０を備える。例えばフィルタ装置１００は研削加工液を好適に濾過する。研削加工の結果除去された研削物が除去物として分散されている。

フィルタ１０は、濾材２０と複数の支持板（支持板４１および支持板４２）とを有する。濾材２０はプリーツ形状を有している。濾材２０がプリーツ形状であると表面積が増大するため、濾過効率が向上する。濾材２０は表面と裏面とを有しており、表面と裏面とを交互に折り曲げることで、プリーツ形状が形成される。濾材２０には、細かい隙間が多数形成されている。

フィルタ１０は、濾材２０と支持板４１と支持板４２とで規定される収容空間を有している。ここでは濾材２０は、円筒形状を形成している。濾材２０の素材は、例えば、ポリエステル製不織布である。液体が濾材２０を通過する際、通過することのできない大きさの除去物は、濾材２０の外表面に付着する。例えば、濾材２０は、粒径が１μｍ以上の除去物を外表面に付着させる。

複数の支持板（支持板４１および支持板４２）は、濾材２０の端部を支持する。支持板４１は濾材２０の上面を支持する。支持板４２は濾材２０の下面を支持する。支持板４１および支持板４２は、例えば、ウレタンゴムを含んでいる。

また、フィルタ１０は、さらに連絡部３０を有する。連絡部３０は、収容空間と収容空間の外部とを連絡している。さらに、支持板４１の主面の中心に貫通孔３１（図１（ａ）では図示せず）が設けられており、支持板４２の主面の中心に貫通孔３２が設けられている。ノズル５０は貫通孔３１と貫通孔３２とに貫通するように挿入する。ノズル５０については、図６を参照して後述する。

支持板４２には、流体注入孔７０が形成されている。流体注入孔７０は、流入口７１と流出口７２（図１では図示せず）とを有する。流出口７２は流入口７１に連通している。流出口７２は、濾材２０の端部に沿って位置する。また、流出口７２は、収容空間の外側に位置する。流体注入孔７０の孔径は、例えば、１ｍｍ〜３ｍｍである。

フィルタ装置１００において、フィルタ１０の外部に混合物がある場合、フィルタ１０の内部の収容空間に液体が流れる際に、濾材２０によって混合物は濾過される。連絡部３０は、濾材２０を介して通過した液体を収容空間から取り出す。

図１（ｂ）を参照して本発明の実施形態によるフィルタ装置１００の使用例を説明する。なお図１（ａ）ではフィルタ装置１００は支持板４２が上方にくるように示されているが図１（ｂ）では支持板４２は下方に位置している。ここでは混合物は液体に研削加工の結果除去された研削物（スラッジ）が除去物として分散された研削加工液である。

液槽６２には研削加工液が満たされている。フィルタ装置１００は、液槽６２内に入れられている。連絡部３０には、ノズル５０が挿入されている。ホース６１の一端は、ホースニップル５４を介してノズル５０に接続されている。ホース６１の他方の一端は、液槽６２に入れられている。ホース６１にはポンプ６０が接続されている。また、ホース６４にはコンプレッサ６３（流体注入部）が接続されている。ホース６４の一端は、コンプレッサ６３から送出した圧縮気体（例えば、圧縮空気）が気体として支持板４２に形成される流体注入孔７０に注入されるように連結部６８を介してフィルタ１０に接続されている。

液槽６２内の研削加工液は、濾材２０で除去物が分離されて濾材２０を通過する。研削加工液が濾材２０を通過する際、濾材２０の外表面に除去物が付着することにより、研削物（スラッジ）は除去される。フィルタ１０の収容空間内部には濾過された研削加工液が溜められている。ポンプ６０を作動させると、ノズル５０に濾過された研削加工液が吸い込まれる。そして、フィルタ１０の収容空間外部の研削加工液が濾過方向Ｄの方向に吸い込まれ、フィルタ１０の収容空間外部の研削加工液は濾材２０で除去物が分離されて濾材２０を通過する。以上のようにして研削加工液を濾過する工程が行われる。

研削加工液の濾過が行われると、除去物が濾材２０の外表面に堆積する。除去物が濾材２０の外表面に多量に堆積すると、濾材２０に目詰まりが発生し濾過効率が低下する。目詰まりを解消するためにフィルタ装置１００が備える濾材２０を洗浄する。

濾材２０の洗浄の際、コンプレッサ６３を作動させ、支持板４２に形成されている流体注入孔７０に気体を注入する。コンプレッサ６３の空気圧は、例えば、０．７ＭＰａである。流体注入孔７０に気体が注入されると、気体は、流体注入孔７０の流出口７２から濾過方向Ｄと垂直な方向Ｅに濾材２０へ流出する。流出口７２から流出した気体は研削加工液に触れることにより気泡となり、気泡は方向Ｅへ吹き上がる。そして、気泡によって濾材２０に付着していた除去物が取り除かれる。以上のようにしてフィルタ装置１００の洗浄が行われる。

流体の注入は、混合物を濾過した後、または混合物を濾過している間に行われる。例えば、流体の注入は、濾過を停止して定期的に行われてもよい。流体の注入時間は、３〜５分間である。あるいは、研削加工液を濾過しているときに、流体の注入が行われてもよい。濾過中に流体の注入が行わる場合、濾過を中断することなく連続的に濾過を行うことができる。フィルタ装置１００の洗浄の際、液体が濾材２０を通過する方向（濾過方向Ｄ）と垂直な方向Ｅに、流体注入孔７０から流体を濾材２０に流出させるため、濾材２０にかかる負荷を抑制しつつ、効果的にフィルタ装置１００の洗浄を行うことができる。

図２を参照して本発明によるフィルタ装置１００の実施形態を説明する。図２（ａ）は、図１（ａ）のＩＩａ−ＩＩａ線に沿った模式的な断面図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿った模式的な断面図である。

図２（ａ）に示すように、濾材２０はプリーツ状に形成されている。濾材２０は、厚さ一定の１枚の平板を折り曲げることによって形成可能である。濾過方向Ｄは、濾材２０の表面から裏面に向かう方向である。濾材２０は円環状に形成されており、濾過方向Ｄは、濾材２０の環状の外側から中心方向に向いている。支持板４２には、流体注入孔７０が形成されている。濾材２０の形状および流体注入孔７０の位置については、図３を参照して後述する。

図２（ｂ）に示すように、濾材２０は、支持板４１と支持板４２とに支持されている。支持板４１は濾材２０の一端を支持し、支持板４２は濾材２０の他端を支持する。連絡部３０は、支持板４１に設けられている。支持板４２には、溝７４が形成されている。溝７４には、流体注入孔７０が形成されている。流体注入孔７０は、流入口７１と流出口７２とを有する。流出口７２は、流入口７１と連通している。流出口７２は、濾材２０の端部に沿って位置する。また、流出口７２は、混合物と濾材２０とが接触する側に位置する。本実施形態において、流出口７２は、収容空間の外側に位置する。

図３を参照して本発明によるフィルタ装置１００の濾材２０の形状および流体注入孔７０の位置を説明する。図３は、図２（ａ）に示した本発明によるフィルタ装置１００の模式的な断面の拡大図である。

濾材２０の裏面は、濾材２０を通過した液体に接している。濾材２０は、尾根、連続面、谷および連続面が繰り返して連続するプリーツ形状を有している。連続面２３ａは、尾根２１ａおよび谷２２と連続している。連続面２３ｂは、尾根２１ｂおよび谷２２と連続している。液体は濾過方向Ｄに流れている。濾材２０は、濾材２０の外部の混合物に含まれる液体を濾過方向Ｄに通過させる。

流体注入孔７０は、フィルタ装置１００の収容空間の外側に位置する。すなわち、断面視において、流体注入孔７０は濾材２０のプリーツ形状の外側に位置する。また、流体注入孔７０は、濾材２０に対して谷２２側に位置する。流体注入孔７０は、複数形成されることが好ましい。フィルタ装置１００には、流体注入孔７０がプリーツ形状の谷２２の数と同じ数だけ設けられている。

以上、図１〜図３を参照して説明したように、流出口７２は、濾材２０の端部に沿って位置する。また、流出口７２は、混合物と濾材２０とが接触する側に位置する。流入口７１から注入された流体は、流出口７２から流出する。流体が濾材２０に付着していた除去物と接触すると除去物は取り除かれるため、濾材２０にかかる負荷を抑制しつつ、効果的にフィルタ装置１００の洗浄を行うことができる。

また、流出口７２はフィルタ装置１００の収容空間の外側に位置する。したがって、濾材２０に付着している外表面の除去物を取り除くことができる。その結果、効果的にフィルタ装置１００の洗浄を行うことができる。

また、流体注入孔７０には、気体が注入される。流入口７１から注入された気体は、流出口７２から流出し気泡となり吹き上がる。気体が濾材２０に付着していた除去物と接触すると除去物は取り除かれるため、濾材２０にかかる負荷を抑制しつつ、効果的にフィルタ装置１００の洗浄を行うことができる。

また、流体注入孔７０は、濾材２０に対して尾根２１ａおよび尾根２１ｂよりも谷２２側に位置する。したがって、流出口７２から流出した気体（気泡）が濾材２０の外周面の外側に逃げていくことが抑制され、効果的にフィルタ装置１００の洗浄を行うことができる。

また、流体注入孔７０は、複数形成されている。したがって、濾材２０の全面にわたって効果的にフィルタ装置１００の洗浄を行うことができる。

図４を参照して本発明によるフィルタ装置１００の実施形態を説明する。図４は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置１００を示す模式的な斜視図である。

フィルタ装置１００では、フィルタ１０は、濾材２０と複数の支持板（支持板４１および支持板４２）とカバー部材８０とを有する。本実施形態に係るフィルタ装置１００は、フィルタ１０が、さらにカバー部材８０を有する点を除いて、図１〜図３を参照して説明したフィルタ装置１００と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。

カバー部材８０は、流体注入孔７０が形成されている支持板４２をカバーする。カバー部材８０は金属製である。カバー部材８０は、支持板４２にシール接着する。カバー部材８０は、本体部８１と取付部８２とを有する。取付部８２は、本体部８１の外周に設けられている。取付部８２の端部が支持板４２の内側の方向へ折り曲げられることにより、取付部８２は支持板４２と係合する。取付部８２は、例えば、４個〜１２個設けられる。カバー部材８０が取付部８２と係合することにより、コンプレッサ６３から流体注入孔７０に流体を注入する際に、流体の圧力に耐え得る強度を保持することができる。

また、カバー部材８０は、流体ノズル８３をさらに有する。流体ノズル８３は、流体注入孔７０に連絡する。流体ノズル８３はコンプレッサ６３に接続されるホース６４の一端に接続する。

図５を参照して本発明によるフィルタ装置１００の実施形態を説明する。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った模式的な断面図である。

フィルタ装置１００では、支持板４１の主面の中心に貫通孔３１が設けられており、支持板４２の主面の中心に貫通孔３２が設けられている。ノズル５０は貫通孔３１と貫通孔３２とを貫通するように挿入される。ノズル５０については、図６を参照して後述する。

支持板４２には、平坦部７３と溝７４とが形成されている。平坦部７３はカバー部材８０と接触する一方で、溝７４はカバー部材８０と接触しない。溝７４は、環状の形状を有している。溝７４には、流体注入孔７０が形成されている。このように溝７４に流体注入孔７０が形成されているので、流体注入孔７０がカバー部材８０によってふさがれない。また、平坦部７３には、流体注入孔７０が形成されていないので、シールが確実に行われる。

流体ノズル８３の一端は、溝７４に形成されている複数の流体注入孔７０に連絡している。コンプレッサ６３から流体ノズル８３を介して圧縮気体が注入されると、溝７４を介して複数の流体注入孔７０の全てに流体が行き渡り、複数の流出口７２のそれぞれから流体が流出する。したがって、濾材２０全面にわたって流体を流出することができるため、フィルタ装置１００の洗浄を容易に行うことができる。

また、支持板４１は内部に補強部材４３を有している。補強部材４３は、例えば、貫通孔３１を避けるようなドーナツ形状を有している。補強部材４３は、濾材２０の端部に設けられる。補強部材４３は、例えば、ガラス、金属、合成繊維または天然繊維のクロスもしくは網を含んでいる。

補強部材４３によって、支持板４１の強度が増加する。したがって、フィルタ装置１００を液中に入れた場合、液圧によってフィルタ装置１００が変形することが抑制される。また、補強部材４３にガラス繊維等を用いた場合は、支持板４１をシュレッダーにかけることができるため、支持板４１の廃棄が容易になる。

図６を参照して本発明によるフィルタ装置１００の実施形態を説明する。図６（ａ）は、本実施形態に係るフィルタ装置１００を示す模式図である。図６（ｂ）は、本実施形態に係るフィルタ装置１００を示す模式的な分解図である。

フィルタ装置１００は、ノズル５０をさらに備えている。ノズル５０は、ノズル本体５１とフランジ５２とホースニップル５４とストッパー５８とを有している。ノズル５０には連通孔５３が設けられている。連通孔５３から、濾材２０と支持板４１と支持板４２とで形成される収容空間内の液体を吸い上げることができる。ホースニップル５４は、フランジ５２を介してノズル本体５１に取り付けられている。ノズル５０には、仕切板９１が設けられている。仕切板９１は、収容空間内の液体が収容空間外に出ていかないように、また収容空間外の液体が収容空間内に入ってこないように設けられている。

ノズル５０には、ストッパー孔５７が設けられている。ストッパー孔５７にストッパー５８を通すことによって、ストッパー５８はノズル本体５１に取り付けられる。

ノズル５０は、支持板４１の貫通孔３１と支持板４２の貫通孔３２とを貫通するように挿入される。ノズル５０を挿入する前の支持板４１の貫通孔３１と支持板４２の貫通孔３２との直径は、ノズル５０の直径よりもわずかに小さい。例えば、ノズル５０を挿入する前の貫通孔３１と貫通孔３２との直径は３２ｍｍであり、ノズル本体５１の直径は３４ｍｍである。ノズル５０を挿入する前の支持板４１の貫通孔３１と支持板４２の貫通孔３２との直径は、ノズル５０の直径よりもわずかに小さいので、ノズル５０は、貫通孔３１と貫通孔３２とに圧入して挿入される。したがって、ノズル５０を挿入するだけでシールができるため、シール用の部品を必要としない。また、ノズル５０の下端にストッパー５８が取り付けられているため、ノズル５０がフィルタ１０から抜け落ちることが抑制される。また、簡易な部品で構成し得るため、低コスト化を図ることができる。

図７を参照して本発明によるフィルタ装置１００の実施形態を説明する。図７は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置１００の使用例を示す模式図である。フィルタ１０がカバー部材８０を有する点、およびノズル５０がストッパー５８を有する点を除いて、図１（ｂ）を参照して説明したフィルタ装置１００と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。

フィルタ装置１００では、カバー部材８０が、支持板４２をカバーしている。濾材２０の洗浄の際、カバー部材８０が有する流体ノズル８３を介してコンプレッサ６３から流体注入孔７０に気体を注入する。流体注入孔７０に注入された気体は、複数の流出口７２のそれぞれから濾過方向Ｄと垂直な方向Ｅに流出する。流出口７２から流出した気体は、気泡となり方向Ｅへ吹き上がる。そして、気泡によって濾材２０に付着していた除去物が取り除かれる。

また、フィルタ装置１００では、ノズル５０が貫通孔３１と貫通孔３２を貫通するように挿入されている。したがって、フィルタ１０を液槽６２から引き上げる場合に、除去物が濾材２０に付着することによって重くなっても、ノズル５０がフィルタ１０から抜けにくくなっている。また、ストッパー５８を設けることにより、ノズル５０がフィルタ１０から抜け落ちることがさらに抑制される。

なお、図１（ｂ）および図７を参照して説明したフィルタ装置１００の使用例では、濾過した液体を再び研削加工液が満たされている液槽６２に戻して循環する構成であったが、図８に示すように、液槽６２を研削加工液と濾過した液体とで別々の液槽に分離する構成としてもよい。図８は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置１００の使用例を示す模式図である。図１（ｂ）および図７を参照して説明したフィルタ装置１００の使用例との重複部分については説明を省略する。

液槽６２は、仕切６５によって第１液槽６６と第２液槽６７とに分離されている。第１液槽６６には、研削加工液が満たされている。第２液槽６７には、濾過した液体が満たされている。ホース６１の一端は、第２液槽６７に入れられている。フィルタ装置１００で濾過した液体は、第２液槽６７に送出される。なお、第２液槽６７からあふれた濾過した液体は、第１液槽に戻る構成としてもよい。また、第２液槽６７に満たされた液体を別のポンプ（図示せず）によって、別の場所へ汲み上げる構成としてもよい。

なお、図１〜図８を参照して説明したフィルタ装置１００では、支持板４１および支持板４２のうち支持板４２のみに流体注入孔７０が形成されていたが、本発明はこれに限定されない。図９を参照して説明するように支持板４１および支持板４２の両方に流体注入孔７０が形成されていてもよい。

図９は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置１００の使用例を示す模式図である。フィルタ装置１００は、支持板４１および支持板４２の両方に流体注入孔７０が形成されている点を除いて同様な構成を有するため、図１〜図８を参照して説明したフィルタ装置１００との重複部分については説明を省略する。

図９に示したフィルタ装置１００の使用例では、フィルタ装置１００は、支持板４１と支持板４２との主面の法線方向が水平方向に平行であるように液槽６２内に入れられている。支持板４１および支持板４２のそれぞれには、流体注入孔７０（図１（ａ）参照）が形成されている。また、支持板４１にはカバー部材８０ａが取り付けられており、支持板４２にはカバー部材８０ｂが取り付けられている。カバー部材８０ａは、流体ノズル８３ａを有しており、カバー部材８０ｂは、流体ノズル８３ｂを有している。ホース６４ａにはコンプレッサ６３ａが接続されており、ホース６４ｂにはコンプレッサ６３ｂが接続されている。ホース６４ａの一端は、コンプレッサ６３ａから送出した圧縮気体が流体注入孔７０に注入されるように流体ノズル８３ａに接続されている。また、ホース６４ｂの一端は、コンプレッサ６３ｂから送出した圧縮気体が流体注入孔７０に注入されるように流体ノズル８３ｂに接続されている。

濾材２０の洗浄の際、流体ノズル８３ａを介してコンプレッサ６３ａから支持板４１の流体注入孔７０に、圧縮気体を注入する。また、流体ノズル８３ｂを介してコンプレッサ６３ｂから支持板４２の流体注入孔７０に、圧縮気体を注入する。このようにして濾材２０の両側から空気が流出される。図９に示すように、フィルタ装置１００が、支持板４１と支持板４２との主面が水平方向に向くように液槽６２内に入れられている場合、支持板４１と支持板４２の両方に流体注入孔７０を形成することにより、効果的に濾材２０を洗浄することができる。

なお、図１〜図９を参照して説明したフィルタ装置では、流出口７２は収容空間の外側に位置していたが、流出口７２は収容空間の内側に位置してもよい。

図１０および図１１を参照して本発明によるフィルタ装置２００の実施形態を説明する。図１０（ａ）は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置２００を示す模式的な斜視図である。図１０（ｂ）は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置２００の使用例を示す模式図である。図１１は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置２００が備える濾材２０の洗浄例を示す模式図である。フィルタ装置２００は、流出口７２が収容空間の内側に位置することと、濾過方向が収容空間の外側に向かう方向であること以外は図１を参照して説明したフィルタ装置１００と同様な構成をとるため、重複部分については詳細な説明を省略する。

フィルタ装置２００は、液体に除去物が分散された混合物を濾過するフィルタ１０を備える。

フィルタ１０は、濾材２０と複数の支持板（支持板４１および支持板４２）とを有する。濾材２０はプリーツ形状を有している。濾材２０は表面と裏面とを有しており、表面と裏面とを交互に折り曲げることで、プリーツ形状が形成される。濾材２０には、細かい隙間が多数形成されている。

フィルタ１０は、濾材２０と支持板４１と支持板４２とで規定される収容空間を有している。ここでは濾材２０は、円筒形状を形成している。液体が濾材２０を通過する際、通過することのできない大きさの除去物は、濾材２０の内表面に付着する。例えば、濾材２０は、粒径が１μｍ以上の除去物を内表面に付着させる。

複数の支持板（支持板４１および支持板４２）は、濾材２０の端部を支持する。支持板４１は濾材２０の上面を支持する。支持板４２は濾材２０の下面を支持する。

また、フィルタ１０は、さらに連絡部３０を有する。連絡部３０は、収容空間と収容空間の外部とを連絡している。さらに、支持板４１の主面の中心に貫通孔３１（図１０（ａ）では図示せず）が設けられており、支持板４２の主面の中心に貫通孔３２が設けられている。ノズル５０は貫通孔３１と貫通孔３２とに貫通するように挿入する。

支持板４２には、流体注入孔７０が形成されている。流体注入孔７０は、流入口７１と流出口７２（図１０では図示せず）とを有する。流出口７２は流入口７１に連通している。流出口７２は、濾材２０の端部に沿って位置する。また、流出口７２は、収容空間の内側に位置する。流体注入孔７０の孔径は、例えば、１ｍｍ〜３ｍｍである。

フィルタ装置２００において、混合物は、連絡部３０を介して収容空間へ送り込まれる。フィルタ１０の内部に混合物がある場合、フィルタ１０の収容空間の外部に液体が流れる際に、濾材２０によって混合物は濾過される。

図１０（ｂ）を参照して本発明の実施形態によるフィルタ装置２００の使用例を説明する。なお図１０（ａ）ではフィルタ装置２００は支持板４２が上方にくるように示されているが図１０（ｂ）では支持板４２は下方に位置している。ここでは混合物は液体にほこりが除去物として分散されたプールの水または大浴場の水である。

液槽６２には混合物が満たされている。フィルタ装置２００は、液槽６２内に入れられている。連絡部３０には、ノズル５０が挿入されている。ホース６１の一端は、ホースニップル５４を介してノズル５０に接続されている。ホース６１の他方の一端は、液槽６２に入れられている。ホース６１にはポンプ６０が接続されている。

液槽６２内の混合物は、濾材２０で除去物が分離されて濾材２０を通過する。混合物が濾材２０を通過する際、濾材２０の内表面に除去物が付着することにより、ほこりは除去される。ポンプ６０を作動させると、ノズル５０から混合物が収容空間に送り込まれる。そして、フィルタ１０の収容空間内部に送り込まれた混合物は、濾材２０を濾過方向Ｄへ通過する際に、濾材２０で除去物が分離される。フィルタ１０の収容空間内部には除去されたほこりが溜められている。以上のようにして混合物を濾過する工程が行われる。

混合物の濾過が行われると、除去物が濾材２０の内表面に堆積する。除去物が濾材２０の内表面に多量に堆積すると、濾材２０に目詰まりが発生し濾過効率が低下する。目詰まりを解消するためにフィルタ装置２００が備える濾材２０を洗浄する。

図１１を参照して本発明の実施形態に係るフィルタ装置２００が備える濾材２０の洗浄例を説明する。

濾材２０の洗浄の際、フィルタ１０は液槽６２から取り出し別の液槽６９に入れられる。濾材２０の洗浄の際、コンプレッサ６３を作動させ、支持板４２に形成されている流体注入孔７０に気体を注入する。コンプレッサ６３の空気圧は、例えば、０．７ＭＰａである。流体注入孔７０に気体が注入されると、気体は、流体注入孔７０の流出口７２から濾過方向Ｄと垂直な方向Ｅに濾材２０へ流出する。流出口７２から流出した気体は混合物に触れることにより気泡となり、気泡は方向Ｅへ吹き上がる。そして、気泡によって濾材２０に付着していた除去物が取り除かれる。除去物は、貫通孔３１（連絡部３０）および貫通孔３２から排出される。以上のようにしてフィルタ装置２００の洗浄が行われる。

フィルタ装置２００の洗浄の際、液体が濾材２０を通過する方向（濾過方向Ｄ）と垂直な方向Ｅに、流体注入孔７０から気体を濾材２０に流出させるため、濾材２０にかかる負荷を抑制しつつ、効果的にフィルタ装置２００の洗浄を行うことができる。

図１２を参照して本発明によるフィルタ装置２００の実施形態を説明する。図１２（ａ）は、図１０（ａ）のＸＩＩａ−ＸＩＩａ線に沿った模式的な断面図であり、図１２（ｂ）は、図１０（ａ）のＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線に沿った模式的な断面図である。

図１２（ａ）に示すように、濾材２０はプリーツ状に形成されている。濾材２０は、厚さ一定の１枚の平板を折り曲げることによって形成可能である。濾過方向Ｄは、濾材２０の裏面から表面に向かう方向である。濾材２０は円環状に形成されており、濾過方向Ｄは、濾材２０の環状の中心方向から外側に向いている。支持板４２には、流体注入孔７０が形成されている。濾材２０の形状および流体注入孔７０の位置については、図１３を参照して後述する。

図１２（ｂ）に示すように、濾材２０は、支持板４１と支持板４２とに支持されている。支持板４１は濾材２０の一端を支持し、支持板４２は濾材２０の他端を支持する。連絡部３０は、支持板４１に設けられている。支持板４２には、溝７４が形成されている。溝７４には、流体注入孔７０が形成されている。流体注入孔７０は、流入口７１と流出口７２とを有する。流出口７２は、流入口７１と連通している。流出口７２は、濾材２０の端部に沿って位置する。また、流出口７２は、収容空間の内側に位置する。

図１３を参照して本発明によるフィルタ装置２００の濾材２０の形状および流体注入孔７０の位置を説明する。図１３は、図１２（ａ）に示した本発明によるフィルタ装置２００の模式的な断面の拡大図である。

濾材２０の表面は、濾材２０を通過した液体に接している。濾材２０は、尾根、連続面、谷および連続面が繰り返して連続するプリーツ形状を有している。連続面２３ａは、尾根２１ａおよび谷２２と連続している。連続面２３ｂは、尾根２１ｂおよび谷２２と連続している。液体は濾過方向Ｄに流れている。濾材２０は、濾材２０の内部の混合物に含まれる液体を濾過方向Ｄに通過させる。

流体注入孔７０は、フィルタ装置２００の収容空間の内側に位置する。すなわち、断面視において、流体注入孔７０は濾材２０のプリーツ形状の内側に位置する。また、流体注入孔７０は、濾材２０に対して尾根２１ａおよび尾根２１ｂ側に位置する。流体注入孔７０は、複数形成されることが好ましい。フィルタ装置２００には、流体注入孔７０がプリーツ形状の尾根の数と同じ数だけ設けられている。

以上、図１０〜図１３を参照して説明したように、流出口７２はフィルタ装置２００の収容空間の内側に位置する。流入口７１から注入された空気は、流出口７２から流出し、気泡となり吹き上がる。気泡が濾材２０に付着していた除去物と接触すると除去物は取り除かれるため、濾材２０にかかる負荷を抑制しつつ、効果的にフィルタ装置２００の洗浄を行うことができる。

また、流体注入孔７０は、濾材２０に対して谷２２側よりも尾根２１ａおよび尾根２１ｂ側に位置する。したがって、流出口７２から流出した気体（気泡）が濾材２０に付着している除去物へ効果的に送出することができるので、効果的にフィルタ装置２００の洗浄を行うことができる。

また、流体注入孔７０は、複数形成されている。したがって、濾材２０の全面にわたって効果的にフィルタ装置２００の洗浄を行うことができる。

また、図４および図５を参照して説明したフィルタ１０がカバー部材８０を有する形態、図６を参照して説明したフィルタ装置がノズル５０を備える形態を、フィルタ装置２００に適用し得る。

また、図７〜図９を参照して説明したフィルタ装置１００の使用例を、フィルタ装置２００に適用し得る。この場合、濾過方向Ｄはフィルタ装置１００とフィルタ装置２００とで異なる。

なお、図１〜図１３を参照して説明したフィルタ装置１００およびフィルタ装置２００は円筒形状を有していたが、図１４に示したフィルタ装置３００のように、平板形状を有することができる。図１４は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置３００を示す模式的な斜視図である。図１〜図１３を参照して説明したフィルタ装置１００およびフィルタ装置２００と重複する部分については詳細な説明を省略する。

フィルタ装置３００は、平板形状を有している。フィルタ装置３００は、濾材２０と支持板４１と支持板４２とを備える。濾材２０は、平板状である。

図１５を参照して本発明によるフィルタ装置３００の実施形態を説明する。図１５（ａ）は、本発明の実施形態に係るフィルタ装置３００の使用例を示す模式図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＸＶｂ−ＸＶｂ線に沿った模式的な断面図である。

液槽６２は、フィルタ１０が壁となって第１液槽６６と第２液槽６７とに分離されている。ホース５９の一端は、第１液槽６６に入れられている。ホース５９から混合物が送出される。第１液槽６６には、混合物が満たされている。第２液槽６７には、濾過した液体が満たされている。ホース６１の一端は、第２液槽６７に入れられている。

本実施形態において濾過方向Ｄは第１液槽６６から第２液槽６７に向う方向である。混合物がフィルタ１０を通過して第１液槽６６から第２液槽に移動する際、濾材２０で除去物が分離される。流体注入孔７０は、混合物と濾材２０とが接触する側に位置する。

混合物の濾過が行われると、除去物が濾材２０の混合物と接触する側の表面に堆積する。濾材２０の表面に多量に堆積すると、濾材２０に目詰まりが発生し濾過効率が低下する。目詰まりを解消するためにフィルタ装置３００が備える濾材２０を洗浄する。

フィルタ装置１００およびフィルタ装置２００と同様に、フィルタ装置３００において流出口７２は混合物と濾材とが接触する側に位置する。流入口７１から注入された空気は、流出口７２から流出し、気泡となり吹き上がる。気泡が濾材２０に付着していた除去物と接触すると除去物は取り除かれるため、濾材２０にかかる負荷を抑制しつつ、効果的にフィルタ装置３００の洗浄を行うことができる。

以上、図１〜図１５を参照して、本発明のフィルタ装置１００とフィルタ装置２００とフィルタ装置３００とフィルタ装置洗浄方法とを説明した。本発明によれば、濾材２０にかかる負荷を抑制しつつ、効果的にフィルタ装置１００とフィルタ装置２００とフィルタ装置３００との洗浄を行うことができるという効果を得ることができる。

なお、図２を参照して説明したフィルタ装置１００では、流入口７１と流出口７２とは断面視において、収容空間の外側に位置していたが、これに限定されない。流出口７２が収容空間の外側（混合物と濾材とが接触する側）に位置している限りは、流入口７１が収容空間の外側に位置していなくてもよい。また、図１２を参照して説明したフィルタ装置２００では、流入口７１と流出口７２とは断面視において、収容空間の内側に位置していたが、これに限定されない。流出口７２が収容空間の内側（混合物と濾材とが接触する側）に位置している限りは、流入口７１が収容空間の内側に位置していなくてもよい。

なお、図４および図５を参照して説明したフィルタ装置１００では、１つのカバー部材８０に対して流体ノズル８３が１つ設けられていたが、これに限定されない。１つのカバー部材８０に対して流体ノズル８３が複数設けられていてもよい。フィルタ１０が大きい場合、流体ノズル８３を介してコンプレッサ６３から注入された気体が流体注入孔７０に効果的に注入されるように、１つのカバー部材８０に対して流体ノズル８３が複数設けられることが好ましい。

なお、図４および図５を参照して説明したフィルタ装置１００では、カバー部材８０は、金属製であったが、金属製に限定されない。例えば、カバー部材８０は、樹脂製であり得る。

なお、図１〜図１３を参照して説明したフィルタ装置１００およびフィルタ装置２００は円筒形状を有していたが、フィルタ装置が直方体形状を有していてもよい。

なお、図１〜図９を参照して説明したフィルタ装置１００は、研削加工液を濾過したが、濾過の対象は研削加工液に限定されない。例えば、濾過の対象は、洗浄液、製紙廃水、塗装ブース水、食品加工廃液または化学薬品液であり得る。

なお、図１〜図１５を参照して説明したフィルタ装置１００とフィルタ装置２００とフィルタ装置３００とは、フィルタ装置を洗浄する際、流体注入孔７０から気体を注入していたが、これに限定されない。フィルタ装置を洗浄する際、流体注入孔７０から液体を注入してもよい。例えば、混合物が海水（例えば、バラスト水）である場合、流体注入孔７０から殺菌作用の有る液体（例えば、次亜塩素酸ナトリウム溶液）を注入することによって貝および微生物などが濾材２０に付着することを好適に抑制することができる。

本発明のフィルタ装置は、液体に除去物が分散された混合物、例えば研削加工液を濾過するフィルタに好適に用いられる。

１０ フィルタ
２０ 濾材
２１ａ、２１ｂ 尾根
２２ 谷
２３ａ、２３ｂ 連続面
３０ 取出部
３１ 貫通孔
３２ 貫通孔
４１、４２ 支持板
４３ 補強部材
５０ ノズル
５１ ノズル本体
５２ フランジ
５３ 連通孔
５４ ホースニップル
５７ ストッパー孔
５８ ストッパー
５９ ホース
６０ ポンプ
６１ ホース
６２ 液槽
６３、６３ａ、６３ｂ コンプレッサ
６４ ホース
６５ 仕切
６６ 第１液槽
６７ 第２液槽
６８ 連結部
６９ 液槽
７０ 流体注入孔
７１ 流入口
７２ 流出口
７３ 平坦部
７４ 溝
８０、８０ａ、８０ｂ カバー部材
８１ 本体部
８２ 取付部
８３、８３ａ、８３ｂ 流体ノズル
９１ 仕切板
１００ フィルタ装置

Claims (12)

1. 液体に除去物が分散された混合物を濾過するフィルタ装置であって、
   前記混合物と接触して前記混合物の前記液体を通過させる濾材と、
   前記濾材の端部を支持する複数の支持板と
   を有するフィルタを備え、
   複数の支持板の少なくとも１つの支持板には流体注入孔が形成され、
   前記流体注入孔は、流入口と、前記流入口に連通する流出口とを有し、
   前記流出口は、前記濾材の端部に沿って位置し、
   前記濾材と前記複数の支持板とで収容空間が規定され、
   前記濾材は、外側の折曲点である尾根、連続面、内側の折曲点である谷および連続面が繰り返して連続するプリーツ形状を有し、
   前記濾材は、隣接する前記尾根を結ぶ尾根連絡線と、隣接する前記谷を結ぶ谷連絡線とによって規定されるプリーツ領域を有し、
   前記流出口は、前記混合物と前記濾材とが接触する側に位置し、
   前記流出口は、前記プリーツ領域内の前記収容空間の外側および前記谷側に位置する、または、前記プリーツ領域内の前記収容空間の内側および前記尾根側に位置する、フィルタ装置。
2. 前記流体注入孔には気体が注入される、請求項１に記載のフィルタ装置。
3. 前記フィルタは、前記少なくとも１つの支持板をカバーするカバー部材をさらに有する、請求項１または請求項２に記載のフィルタ装置。
4. 前記少なくとも１つの支持板には、前記カバー部材と接触する平坦部と、前記カバー部材と接触しない溝とが形成されており、前記溝には、前記流体注入孔が形成されている、請求項３に記載のフィルタ装置。
5. 前記カバー部材は、本体部と取付部とを有しており、前記取付部は、前記少なくとも１つの支持板と係合する、請求項３または請求項４に記載のフィルタ装置。
6. 前記カバー部材は、前記流体注入孔に連絡する流体ノズルをさらに有する、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
7. 前記流体ノズルに接続され、前記流体注入孔に流体を注入する流体注入部をさらに備える、請求項６に記載のフィルタ装置。
8. 前記少なくとも１つの支持板には、前記流体注入孔が複数形成されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
9. 前記フィルタは、連絡部をさらに有し、
   前記濾材を介して通過した液体は、前記連絡部を介して前記収容空間から取り出される、または、前記混合物は、前記連絡部を介して前記収容空間へ送りこまれる、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
10. ノズルをさらに備え、
    前記ノズルには連通孔が設けられており、
    前記複数の支持板のうち２つの支持板には貫通孔が設けられており、
    前記貫通孔のそれぞれに前記ノズルが挿入されて前記２つの支持板のうち一方の支持板から他方の支持板へと前記ノズルが貫通しており、
    前記ノズルの一方の端部はストッパーを有し、
    前記連通孔から前記ノズル内に前記濾材の内部に通過した前記液体を取り込み、前記ノズルの他方の端部から前記液体を取り出す、または、前記ノズルの他方の端部から前記混合物を送りこみ、前記ノズル内に送りこまれた前記混合物を前記連通孔から前記収容空間に送りこむ、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
11. ポンプをさらに備え、
    前記ポンプは、前記ノズルに接続され前記収容空間から前記液体を取り出す、または、前記ノズルに接続され前記収容空間へ前記混合物を送りこむ、請求項１０に記載のフィルタ装置。
12. 混合物と接触して前記混合物の液体を通過させる濾材と、前記濾材の端部を支持する複数の支持板とを有するフィルタを備え、前記複数の支持板の少なくとも１つの支持板には流体注入孔が形成され、前記流体注入孔は、流入口と、前記流入口に連通し、前記濾材の端部に沿って位置する流出口とを有する、フィルタ装置を用意する工程と、
    前記フィルタ装置によって液体に除去物が分散された混合物を濾過する工程と、
    前記混合物を濾過した後、または前記混合物を濾過している間に、前記流体注入孔へ流体を注入し、前記液体が前記濾材を通過する方向と垂直な方向に前記流出口から前記流体を前記濾材に流出させる工程と
    を包含し、
    前記フィルタ装置を用意する工程において、前記濾材と前記複数の支持板とで収容空間が規定され、
    前記濾材は、外側の折曲点である尾根、連続面、内側の折曲点である谷および連続面が繰り返して連続するプリーツ形状を有し、
    前記濾材は、隣接する前記尾根を結ぶ尾根連絡線と、隣接する前記谷を結ぶ谷連絡線とによって規定されるプリーツ領域を有し、
    前記流出口は、前記混合物と前記濾材とが接触する側に位置し、
    前記流出口は、前記プリーツ領域内の前記収容空間の外側および前記谷側に位置する、または、前記プリーツ領域内の前記収容空間の内側および前記尾根側に位置する、フィルタ装置洗浄方法。
    

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