JP6042700B2

JP6042700B2 - 濾過装置

Info

Publication number: JP6042700B2
Application number: JP2012247376A
Authority: JP
Inventors: 高橋　裕一; 裕一高橋
Original assignee: Fuji Filter Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Filter Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2032-11-09
Also published as: JP2014094346A

Description

本発明は、濾過室の内部に設けられた円筒状のフィルターエレメントの内周面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、濾過によりフィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗のための構造を簡単とし、該フィルターエレメントの逆洗の効率を向上することができる濾過装置に係るものである。

従来、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、潤滑油又はディーゼル燃料油等の油の濾過、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。

前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、前記フィルターエレメントに濾過時と逆向きに流体を通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。

前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前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。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通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。

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。この種の濾過装置としては、円筒状のフィルタを取り囲み密閉するハウジングと、前記フィルタの内側の原水室に原水を加圧供給する原水加圧供給手段と、前記フィルタの外側のろ液室からろ液を排出する排出手段と、前記原水室内に設けられ、フィルタ内面に対向した位置で開口する吸引ノズルと、この吸引ノズルに接続され、吸い込んだ洗浄排水を前記原水室から外部へ排出する洗浄水排出手段と、この洗浄水排出手段を制御して吸引ノズルからの洗浄排水の吸引を制御する吸引制御手段と、前記吸引ノズルを前記フィルタ内面に沿って移動させるノズル移動手段と、前記ろ液室内にあって、前記吸引ノズルに対向する位置に配置され、逆洗水を吐出する逆洗ノズルと、この逆洗ノズルに逆洗水を加圧供給する逆洗水供給手段と、前記逆洗ノズルを前記吸引ノズルに同期して移動させる逆洗ノズル移動手段と、を有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１４１７８５号公報

しかし、前記従来の濾過装置においては、フィルタ内面に付着した捕捉物をはく離させる逆洗を行うのに、フィルタ内面に対向した吸引ノズルで洗浄排水を吸引するのに合わせて、前記吸引ノズルに対向する逆洗ノズルから逆洗水を吐出するために、吸引ノズルからの洗浄排水の吸引制御手段や、逆洗ノズルに逆洗水を加圧供給する逆洗水供給手段を必要とし、さらに前記吸引ノズルと逆洗ノズルとを同期して往復移動させるために、吸引ノズル移動手段及び逆洗ノズル移動手段並びに電動ギアモータ及びボールねじ等を組み合わせた機械式機構を必要とするものであった。したがって、フィルタの逆洗のための構造が複雑となり、装置全体が大型化するものであった。このことから、実際にはこのような濾過装置はあまり使用されていなかった。

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、濾過によりフィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗のための構造を簡単とし、該フィルターエレメントの逆洗の効率を向上することができる濾過装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、第１の発明による濾過装置は、対象流体が外部から流入する流体流入室、及びこの流体流入室から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室、並びにこの濾過室の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室を、密閉された空間の内部に有するケーシングと、前記濾過室の内部に設けられ、一端部が閉塞されると共に前記流体流入室側に位置する他端部が開口され、内側から外側に向けて流体が通過して濾過する円筒状のフィルターエレメントと、円盤状部材で構成され、前記フィルターエレメントの内部にてその内周面に前記円盤状部材の外周部が摺接すると共に軸方向に往復移動可能に設けられ、前記円盤状部材の厚み内で前記外周部から中心部に向かう隙間を有し、逆洗時の前記フィルターエレメントの外側の圧力と前記隙間の圧力との圧力差から前記隙間において前記フィルターエレメントの外側から内側に向けて生じる内向きの流れにより、前記フィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗用摺動部材と、前記逆洗用摺動部材を構成する前記円盤状部材の盤面の一側面に基端が接続されると共に他端にはピストン部材が設けられ、前記隙間と連通する流体流通孔が前記軸方向に形成され、前記流体流通孔の長手方向の何れか１箇所にオリフィスが設けられ、前記オリフィスを介して、前記逆洗用摺動部材で生じる前記内向きの流れを前記ドレン室に向けて流出可能とする逆洗用パイプと、前記一側面の外周部に沿って備えられ、その全周にわたって前記フィルターエレメントの内周面に摺接するブラシ或いは刃状又はヘラ状に形成されたスクレーパと、前記逆洗用パイプに設けられたピストン部材を一端部から往復移動可能に嵌合し、前記逆洗用摺動部材を前記フィルターエレメントの内部で往復移動させると共に、他端部が前記ドレン室内まで伸びて前記逆洗用パイプからの流体を該ドレン室に向けて流す作動シリンダーと、前記作動シリンダー内に嵌合された逆洗用パイプのピストン部材を該作動シリンダー内で往復移動可能とするため、作動シリンダー内に流体を自由流通させる流体流通手段と、を備え、前記濾過室からの流体出口の圧力を常圧よりも高くすると共に前記流体流入室への流体入口の圧力を流体出口の圧力よりも高くし、前記ドレン室のドレン口を流体出口の圧力より低い圧力側に開閉することで逆洗を行うようにしたものである。

さらに、前記流体流通手段は、前記作動シリンダーの一端部に設けられた閉塞部材と該作動シリンダー内に嵌合された逆洗用パイプのピストン部材との間の空間に流体を自由流通させるものとしてもよい。

また、前記逆洗用摺動部材は、前記円盤状部材の盤面内にて一側面から他側面に貫通する一又は複数個の流体通過穴を形成したものとしてもよい。

さらに、前記逆洗用パイプの一端に前記逆洗用摺動部材を１個設けると共に、該逆洗用パイプの軸方向の中間部にて流体流通孔に前記フィルターエレメントの内外の圧力差で生じる内向きの流れを導入可能に構成された他の逆洗用摺動部材を１個又は複数個設けたものとしてもよい。

第２の発明による濾過装置は、対象流体が外部から流入する流体流入室、及びこの流体流入室から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室、並びにこの濾過室の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室を、密閉された空間の内部に有するケーシングの内部に、第１の発明における上記各手段のフィルターエレメントと、逆洗用摺動部材と、逆洗用パイプと、作動シリンダーと、流体流通手段とを一体に組み合わせた単位濾過ユニットを複数個並列に配置したものである。

また、前記単位濾過ユニットを１個又は複数個含む複数のグループに分け、各グループ内の単位濾過ユニットの作動シリンダーの他端部が位置するドレン室を、各グループ毎に区画したものとしてもよい。

第１の発明によれば、濾過室の内部に設けられたフィルターエレメントで、内側から外側に向けて流体が通過して濾過し、前記フィルターエレメントの内部にてその内周面に外周部が摺接すると共に軸方向に往復移動可能に設けられた逆洗用摺動部材により、逆洗時のフィルターエレメントの内外の圧力差で生じる内向きの流れにより、前記フィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離し、前記逆洗用摺動部材の一側面に基端が接続されると共に他端にはピストン部材が設けられ且つ軸方向に形成された流体流通孔の長手方向の何れか１箇所にオリフィスが設けられた逆洗用パイプにより、前記逆洗用摺動部材で逆洗時に生じる内向きの流れを前記ドレン室に向けて流出可能とし、前記逆洗用パイプに設けられたピストン部材を一端部から往復移動可能に嵌合し、前記逆洗用摺動部材をフィルターエレメントの内部で往復移動させると共に、他端部が前記ドレン室内まで伸びた作動シリンダー内に、流体流通手段により流体を自由流通させ、前記作動シリンダー内に嵌合された逆洗用パイプのピストン部材を往復移動可能とし、濾過室からの流体出口の圧力を常圧よりも高くすると共に流体流入室への流体入口の圧力を流体出口の圧力よりも高くし、ドレン室のドレン口を流体出口の圧力より低い圧力側に開閉することで逆洗を行うことにより、逆洗用パイプからの流体をドレン室に向けて流し、該ドレン室から濾過室の濾過による捕捉物を外部へ排出させることができる。
この場合、フィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗用摺動部材の移動は、流体流通手段により作動シリンダー内に流体を自由流通させておき、ドレン室を排出状態にするだけでよいので、複雑な機械式機構が不要となる。したがって、濾過によりフィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗のための構造を簡単とし、該フィルターエレメントの逆洗の効率を向上することができる。また、前記作動シリンダーは、逆洗用パイプのピストン部材を往復移動させるシリンダーの役目を果たすと共に、前記逆洗用パイプからの流体をドレン室に向けて流すドレン配管の役目も果たすので、部品点数を削減して省スペース化が可能となる。これにより、装置全体を小型化することができる。

また、第２の発明によれば、ケーシングの内部に、第１の発明におけるフィルターエレメントと、逆洗用摺動部材と、逆洗用パイプと、作動シリンダーと、流体流通手段とを一体に組み合わせた単位濾過ユニットを複数個並列に配置したことにより、濾過の処理量を増大することができる。また、複数個並列に配置した単位濾過ユニットをそれぞれ別個に制御することで、ドレン量や逆洗効率を向上することができる。さらに、同じ大きさの容量であっても、より大きな濾過面積を得ることができる。

第１の発明による濾過装置の実施形態及び濾過時における各構成要素の状態を示す中央縦断面図である。前記濾過装置の逆洗用摺動部材及び逆洗用パイプを一部断面して示す拡大断面図である。前記逆洗用摺動部材を構成する二つの円盤状部材を示す側面図であり、（ａ）は第１の円盤状部材を示す図２の左側面図、（ｂ）は第２の円盤状部材を示す図２の右側面図である。前記濾過装置の逆洗用パイプ並びに作動シリンダー及び閉塞部材の構造を示す拡大断面図である。逆洗時におけるフィルターエレメント、逆洗用摺動部材、逆洗用パイプ、作動シリンダーの状態を示す説明図である。逆洗用摺動部材を初期状態に戻すときの状態を示す説明図である。逆洗用摺動部材の第２の実施形態を示す要部拡大断面図である。逆洗用摺動部材の第３の実施形態を示す要部拡大説明図である。第３の実施形態の逆洗用摺動部材における第１及び第２の円盤状部材の形状、構造を示す説明図であり、（ａ）は第１の円盤状部材の左側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、（ｃ）は第２の円盤状部材の右側面図、（ｄ）は（ｃ）のＹ−Ｙ線断面図である。第１の発明による濾過装置の他の実施形態を示す中央縦断面図である。前記濾過装置における逆洗用パイプの第２の実施形態を示す要部拡大断面図である。前記濾過装置における逆洗用パイプの第３の実施形態を示す要部拡大断面図である。第２の発明による濾過装置の実施形態を示す中央縦断面図である。図１３のＺ−Ｚ線断面図である。

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、第１の発明による濾過装置の実施形態を示す図である。この濾過装置は、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、潤滑油又はディーゼル燃料油等の油の濾過、化学工場等で使用される各種原料の気体等の濾過、或いは船舶のバラスト水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一方、フィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗可能とされ、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、逆洗用摺動部材３と、逆洗用パイプ４と、作動シリンダー５と、流体流通手段６とを備えて成る。

前記ケーシング１は、濾過装置の外殻をなすもので、一端部及び他端部が閉塞された筒状（例えば円筒形状）、直方体形状などに形成され、内部に密閉された空間を有している。このケーシング１の内部は、その長手方向の中間二箇所に配置された第１の隔壁板７ａ及び第２の隔壁板７ｂで三つの室に仕切られている。第１の隔壁板７ａと第２の隔壁板７ｂとの間に対象流体が外部から流入する流体流入室８を有し、第２の隔壁板７ｂと一端部の端板９との間に前記流体流入室８から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室１０を有し、第１の隔壁板７ａと他端部の端板１１との間に前記濾過室１０の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室１２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。

前記流体流入室８の一部には、流体入口１３が設けられている。この流体入口１３は外方に突出したパイプ状とされ、その先端がフランジ状とされて、ここに図示省略の流体供給管が接続される。また、前記濾過室１０の一部には、流体出口１４が設けられている。この流体出口１４は外方に突出したパイプ状とされ、その先端がフランジ状とされて、ここに図示省略の濾過流体排出管が接続される。さらに、前記ドレン室１２の一部には、ドレン口１５が設けられている。このドレン口１５は外方に突出したパイプ状とされ、その先端がフランジ状とされて、ここに図示省略の捕捉物排出管が接続される。そして、前記第２の隔壁板７ｂの中心部には、例えば円形の貫通孔１６が形成されている。

前記濾過室１０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、全体が円筒状に形成され、その一端部が閉塞されると共に前記流体流入室８側に位置する他端部が開口され、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。すなわち、このフィルターエレメント２は、図１において左側に位置する一端部が封止部材１７に保持されて閉塞され、右側に位置して開口する他端部が第２の隔壁板７ｂの貫通孔１６に結合されている。

前記フィルターエレメント２の封止部材１７は、フィルターエレメント２の一端部を閉塞すると共に、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、前記封止部材１７の中心部にて左側に突出する支持軸１８が、ケーシング１の一端部の端板９の近くに設けられた振れ止め板１９に支持されている。これにより、フィルターエレメント２の一端部が、濾過室１０の内部にて振れ止め板１９の緩衝作用を利用して支持される。なお、図１において、符号３８はケーシング１の一端部外周に設けられたリング状のフランジを示し、符号３９は前記端板９とフランジ３８との間に介在されたリング状のパッキンを示している。また、前記フィルターエレメント２の封止の仕方は一例であり、第２の隔壁板７ｂの貫通孔１６に結合されたフィルターエレメント２の他端部側を外せるようにしてもよい。このフィルターエレメント２は、濾過が出来ることと、後述の逆洗用摺動部材３がその内部で動作できればよい。

前記フィルターエレメント２は、複数の金網を焼結して保形性を高め円筒状に成形したものや、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。さらには、円筒状のノッチワイヤーフィルターエレメント、ウェッジワイヤーフィルターエレメント、板部材に細孔をあけたもの等がある。前記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、濾過機能を果たす場合もあれば、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こともある。なお、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。

前記フィルターエレメント２の内部には、逆洗用摺動部材３がフィルターエレメント２の軸方向に往復移動可能に設けられている。この逆洗用摺動部材３は、外周部がフィルターエレメント２の内周面に摺接すると共に該フィルターエレメント２で、逆洗時の内外の圧力差で生じる内向きの流れにより、前記フィルターエレメント２の内周面に付着した捕捉物をはく離するものである。そして、前記逆洗用摺動部材３は、金属等で円盤状部材に形成され、その厚み内で外周部から中心部に向かってフィルターエレメント２の内外の圧力差で流体が内向きに流れる隙間を有し、この隙間が後述の逆洗用パイプ４の流体流通孔に連通している。なお、前記円盤状部材の外径は、前記円筒状のフィルターエレメント２の内周に嵌まってその内周面に摺接し得る大きさとされている。

前記逆洗用摺動部材３の一側面には、逆洗用パイプ４が接続されている。この逆洗用パイプ４は、逆洗用摺動部材３で生じる内向きの流れをドレン室１２に向けて流出可能とするもので、全体が直線状に形成され、その基端が逆洗用摺動部材３の一側面に接続されると共に、他端にはピストン部材２０が設けられ、且つ軸方向に形成された流体流通孔２１の長手方向の何れか１箇所、例えば出口側にオリフィス２８が設けられている。このオリフィス２８は、流体流通孔２１内をドレン室１２側に流れる逆洗流量を制限すると共に、それによりドレン室１２以降の配管による圧力損失を制限するものである。

前記逆洗用摺動部材３及び逆洗用パイプ４の具体的な形状、構造は、図２及び図３に示すように構成されている。図２は、逆洗用摺動部材３及び逆洗用パイプ４を一部断面して示す拡大断面図である。また、図３は、逆洗用摺動部材３を構成する二つの円盤状部材を示す側面図である。

図２において、逆洗用摺動部材３は、所定の厚みの第１の円盤状部材３ａと、同じく所定の厚みの第２の円盤状部材３ｂとを組み合わせて構成される。第１の円盤状部材３ａは、図３（ａ）に示すように、外周部に近い所にて円周方向の例えば２等分〜４等分の位置にボルトを通すボルト孔２２を有している。第２の円盤状部材３ｂは、図３（ｂ）に示すように、第１の円盤状部材３ａのボルト孔２２に対応する位置に同じくボルトを通すボルト孔２３を有すると共に、中心部には前記逆洗用パイプ４を嵌合し得る内径の結合孔２４が穿設されている。

上記２枚の円盤状部材３ａ，３ｂは、図２に示すように、スペーサ２５を間に介在させて、ボルト２６を前記ボルト孔２２，２３に挿入し、ボルト２６の他端部にナット２７を螺合して組み合わされている。したがって、逆洗用摺動部材３は、２枚の円盤状部材３ａ，３ｂの間にスペーサ２５の長さ分の間隔をあけて平行に組み付けられ、この間隔が円盤状部材（３ａ，３ｂ）の厚み内で外周部から中心部に向かって内向きの流れを生じる隙間２５ｇとなる。

図２において、逆洗用パイプ４は、その基端が逆洗用摺動部材３の第２の円盤状部材３ｂに穿設された結合孔２４に溶接等で接続されており、その軸方向に流体流通孔２１が形成されている。また、他端には、ピストン部材２０が溶接等で取り付けられている。このピストン部材２０は、後述の作動シリンダー５内に嵌合されて前記逆洗用摺動部材３をフィルターエレメント２の内部で往復移動させるもので、その外径は、作動シリンダー５の内周に嵌まってその内周面に摺接し得る大きさとされている。そして、ピストン部材２０の中心部には、流体流通孔２１と同一軸線上のオリフィス２８が穿孔されている。したがって、この逆洗用パイプ４により、ピストン部材２０で逆洗用摺動部材３をフィルターエレメント２の内部で往復移動させると共に、前記逆洗用摺動部材３の隙間２５ｇで内向きの流れを生じた流体を前記ドレン室１２に向けて流出可能とすることができる。

図１において、前記逆洗用パイプ４のピストン部材２０は、作動シリンダー５の内部に往復移動可能に嵌合されている。この作動シリンダー５は、前記逆洗用摺動部材３をフィルターエレメント２の内部で往復移動させると共に、逆洗用パイプ４からの流体をドレン室１２に向けて流すもので、一端部が前記流体流入室８内に位置しており、前記逆洗用パイプ４に設けられたピストン部材２０を前記一端部から往復移動可能に嵌合し、他端部が前記ドレン室１２内まで直線状に伸びている。

前記作動シリンダー５の具体的な形状、構造は、図４に示すように構成されている。図４は、逆洗用パイプ４及び作動シリンダー５を示す拡大断面図である。この作動シリンダー５は、図４に示す左側の一端部に閉塞部材２９が取り付けられて、この一端部側での流体の漏れ止めがされている。この閉塞部材２９の中心部には、前記逆洗用パイプ４を嵌合する孔があけられており、その逆洗用パイプ４を往復移動可能に嵌合している。なお、逆洗用パイプ４を嵌合する孔の内周には、シール材が介装されている。また、前記逆洗用パイプ４に取り付けられたピストン部材２０が、作動シリンダー５の他端部側に嵌合されている。したがって、作動シリンダー５の内部にて閉塞部材２９とピストン部材２０との間には、空間３０が形成されている。なお、作動シリンダー５の図４に示す右側の他端部は、図１に示すようにドレン室１２内まで伸びて開放されている。これにより、図１に示す逆洗用摺動部材３の隙間２５ｇで内向きの流れを生じた流体は、逆洗用パイプ４の流体流通孔２１及びピストン部材２０のオリフィス２８並びに作動シリンダー５を通ってドレン室１２に向けて流れることになる。

前記作動シリンダー５の閉塞部材２９には、図１に示すように、流体流通手段６が接続されている。この流体流通手段６は、作動シリンダー５内に嵌合された逆洗用パイプ４のピストン部材２０を該作動シリンダー５内で往復移動可能とするもので、作動シリンダー５内に流体を自由流通させるパイプやチューブ等から成り、先端の口金３１が前記閉塞部材２９の一箇所に接続されている。前記流体流通手段６は、常圧（例えば大気圧）に解放された口金とされている。なお、前記流体流通手段６は、大気解放に限られず、常圧の水、油等の液体を流通させる配管に接続されていてもよい。

前記流体流通手段６の口金３１が接続される閉塞部材２９の構造について、図４を参照して説明する。図４において、前記閉塞部材２９の中心部にあけられた孔は、作動シリンダー５内の空間３０に臨む右半部が逆洗用パイプ４の外径よりも大きい内径とされ、前記逆洗用パイプ４の外周面との間にギャップ３２が形成されている。このギャップ３２は、作動シリンダー５内の空間３０に連通している。そして、前記閉塞部材２９の一箇所には、その厚み内に流通孔３３が形成され、該流通孔３３の内周面には雌ネジが切られている。この状態で、流通孔３３に、図１に示すように、流体流通手段６の口金３１の雄ネジを螺合して、前記閉塞部材２９の一箇所に流体流通手段６が接続されている。したがって、この流体流通手段６により、作動シリンダー５の一端部に設けられた閉塞部材２９と該作動シリンダー５内に嵌合された逆洗用パイプ４のピストン部材２０との間の空間３０に流体を自由流通させることができる。すなわち、前記空間３０の流体は出し入れ自由となる。

以上のような濾過装置の構成において、前記濾過室１０からの流体出口１４の圧力（すなわち、フィルターエレメント２の出口側圧力）を常圧（例えば大気圧）よりも高くすると共に、前記流体流入室８への流体入口１３の圧力（すなわち、フィルターエレメント２の入口側圧力）を流体出口１４の圧力よりも高くなるようにしてある。流体出口１４の圧力を常圧よりも高くするには、流体出口１４の下流側の配管抵抗を高めればよい。例えば、出口弁を絞る、背圧弁を設ける、配管を立ち上げてヘッド（水頭）を大きくするなどである。また、流体入口１３の圧力を流体出口１４の圧力よりも高くするには、流体がフィルターエレメント２の内側から外側に向けて通過する時に発生する圧力差（差圧）を出口圧に加えてやればよい。すなわち、入口圧＝出口圧＋フィルター差圧となるようにして対象流体を供給すればよい。この状態で、前記ドレン室１２のドレン口１５を流体出口１４の圧力より低い圧力側に開閉することで濾過を行い、及びフィルターエレメント２の逆洗を行うようになっている。

次に、このように構成された濾過装置の動作について、図１、図５及び図６を参照して説明する。図１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、逆洗用摺動部材３、逆洗用パイプ４及び作動シリンダー５の状態を示す説明図である。この状態では、逆洗用摺動部材３はフィルターエレメント２内で最も左側に寄った一端部に位置しており、逆洗用パイプ４のピストン部材２０は作動シリンダー５内で最も左側に寄った一端部に位置しており、ドレン口１５は弁（図示省略）等により閉じられている。これが初期状態となる。

濾過時には、図１において、外部の対象流体をケーシング１の流体入口１３から矢印Ａのように流入させると共に、流体出口１４から矢印Ｂのように外部へ流出させる。このとき、対象流体は、流体入口１３から流体流入室８に流入し、該流体流入室８内を図１において左側に流れて、第２の隔壁板７ｂに形成された貫通孔１６を通ってフィルターエレメント２内に流入し、その内側から外側に向けて流体が通過しながら濾過される。濾過された流体は、フィルターエレメント２の外側の濾過室１０へ流れ出て、該濾過室１０から濾過済み流体として流体出口１４を介して外部へ流出する。

このようにして濾過を続けると、対象流体中に含まれていた固形分やゲル状の塵埃等がフィルターエレメント２に捕捉され、該フィルターエレメント２に蓄積して目詰まりを起こすことがある。目詰まりが生じてきたならば、フィルターエレメント２の濾過性能を回復させるために、該フィルターエレメント２に付着した捕捉物をはく離させる逆洗を行う。

図５は、逆洗時におけるケーシング１内のフィルターエレメント２、逆洗用摺動部材３、逆洗用パイプ４、作動シリンダー５及び流体流通手段６の状態を示す説明図である。逆洗時には、流体入口１３から流体を流入させると共に、流体出口１４から流体を流出させながら、常圧（例えば大気圧）に開放されたドレン口１５を開けてドレン室１２内の流体を矢印Ｃのように外部へ流出させる。このとき、ドレン室１２内の流体が外部へ流出することにより、作動シリンダー５の内側、ピストン部材２０のオリフィス２８、逆洗用パイプ４の流体流通孔２１及び逆洗用摺動部材３の隙間２５ｇの連通により、逆洗用摺動部材３の隙間２５ｇの圧力がフィルターエレメント２の外側の圧力よりも低くなる。この内外の圧力差により、前記隙間２５ｇでフィルターエレメント２の外側から内側に向けて矢印Ｄのように内向きの流れを生じ、該フィルターエレメント２の内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗が開始され、前記オリフィス２８から逆洗流体が噴出する。

前記はく離された捕捉物は、逆洗用摺動部材３の隙間２５ｇから逆洗用パイプ４の流体流通孔２１、ピストン部材２０のオリフィス２８を通って矢印Ｅのように噴き出し、作動シリンダー５を介してドレン室１２内へ入り、該ドレン室１２から矢印Ｃのように外部へ排出される。なお、前記逆洗が開始される時の流体入口１３と流体出口１４との圧力差は、例えば10〜100kPa位である。しかし、この範囲に限定されるものではなく、濾過される対象流体に応じて、適宜変更して設計される。

図５に示す逆洗時において、逆洗用摺動部材３をフィルターエレメント２内で右側に移動させるのは、前記逆洗用摺動部材３における第１の円盤状部材３ａの封止部材１７側の圧力とドレン室１２の圧力との差である。そして、その圧力差はできるだけ大きい方がよい。そのため、流体出口１４の圧力を常圧よりも高くすればよい。例えば、出口弁を絞る、背圧弁を設ける、配管を立ち上げてヘッド（水頭）を大きくするなどである。ここで、流体流通手段６により、矢印Ｆ，Ｇのように作動シリンダー５内に流体を自由流通させるようにしているので、図４に示すように、作動シリンダー５内に嵌合された逆洗用パイプ４のピストン部材２０は該作動シリンダー５内で自由に往復移動可能とされている。これにより、前記圧力差により、逆洗用摺動部材３の全体がフィルターエレメント２内を右側に移動する。

このとき、前記逆洗用摺動部材３の外周部がフィルターエレメント２の内周面に摺接すると共に該フィルターエレメント２の外側から内側に向けて内向きの流れを生じ、そのフィルターエレメント２の内周面に付着した捕捉物をはく離しながら逆洗する。このようにして、前記逆洗用摺動部材３がフィルターエレメント２の右側の他端部に至るまで逆洗して行く。なお、この逆洗時においても、フィルターエレメント２の濾過は、逆洗用摺動部材３の左側では効率良く行われなくなるが、後述の図９に示す構造とすることにより、図１に示すと同様に継続実行することができる。

図６は、逆洗用摺動部材３を初期状態に戻すときの状態を示す説明図である。この状態では、逆洗用摺動部材３はフィルターエレメント２内で最も右側に寄った他端部に位置しており、逆洗用パイプ４のピストン部材２０は作動シリンダー５内で最も右側に寄った他端部に位置している。このような状態になると、前記逆洗用摺動部材３が第２の隔壁板７ｂの貫通孔１６を塞ぐような状態になり、図１及び図５に示すように対象流体が貫通孔１６を通ってフィルターエレメント２内に流入するのが困難となり、該フィルターエレメント２による濾過ができなくなる。そこで、逆洗用摺動部材３を図１に示す初期状態に戻す必要がある。

この場合、流体入口１３から流体を流入させると共に、流体出口１４から流体を流出させた状態で、ドレン口１５を閉じる。したがって、ドレン室１２からの流体の排出は停止する。つまり、ドレン口１５につながる弁を止めることにより、連通になっている濾過室１０とドレン室１２の圧力が同じになり、ピストン部材２０のオリフィス２８を通る流れが止まる。すると、ピストン部材２０は、ドレン室１２の圧力を受ける。ここで、流体流通手段６は例えば大気に解放されているので、作動シリンダー５内の空間３０の中の流体は、ドレン室１２の圧力によって矢印Ｇのように外へ排出される。また、流体入口１３から流体が流入することにより、第２の隔壁板７ｂに形成された貫通孔１６からフィルターエレメント２の内側に流れ込もうとする流体の圧力差も加わる。その結果、逆洗用摺動部材３の全体がフィルターエレメント２内を矢印Ｈのように左側に移動する。このようにして、前記逆洗用摺動部材３がフィルターエレメント２の左側の一端部に至るまで移動する。これにより、逆洗用摺動部材３が図１に示す初期状態に戻る。その後は、図１に示すように対象流体の濾過を行い、図５に示すようにフィルターエレメント２の逆洗を行う。

なお、図６の場合において、ドレン口１５をわずかに開いた状態とし、図５に示すフィルターエレメント２の逆洗を行いながら、逆洗用摺動部材３を戻すようにしてもよい。この場合は、濾過室１０、流体流入室８の圧力、ドレン室１２の圧力又は流体流通手段６から流入する流体の速度をコントロールすることによって、前記逆洗用摺動部材３の移動や逆洗の状態を制御することができる。

図７は、逆洗用摺動部材３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、前記円盤状部材（３ａ，３ｂ）の一側面又は両側面の外周部に沿って、その全周にわたって前記フィルターエレメント２の内周面に摺接するブラシ３４を備えたものである。このブラシ３４は、前記逆洗用摺動部材３がフィルターエレメント２の内部でその軸方向に往復移動する際に一緒に移動して該フィルターエレメント２の内周面に付着した捕捉物を掻き落すもので、図７に示すように、チャンネルリング３４ａの外周部にブラシ毛３４ｂを植え付けて成り、リングブラシと呼ばれるものである。チャンネルリング３４ａは、例えば金属等で出来た断面コ字状のチャンネル材を、フィルターエレメント２の内径よりも小さい外径を有するリング状に巻いたものである。このチャンネルリング３４ａの外周のコ字状凹部には、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３４ｂがリング状に植え付けられている。ブラシ毛３４ｂの毛足の長さは、少なくともフィルターエレメント２の内周面に該ブラシ毛３４ｂ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３４ｂ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。そして、チャンネルリング３４ａを第２の円盤状部材３ｂの右側面に溶接等で接続することにより、ブラシ３４を取り付けている。

なお、前記ブラシ３４の替わりに、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を用いてもよい。

この実施形態では、濾過を行いたい対象流体中に粘着性の高いゴミや、繊維状のゴミが多い場合に、フィルターエレメント２の内周面に付着した捕捉物をブラシ３４で掻き落しながら逆洗用摺動部材３の隙間２５ｇにて内外の圧力差で生じる内向きの流れで逆洗することができる。なお、図７においては、ブラシ３４を逆洗用摺動部材３の第２の円盤状部材３ｂの右側面に設けたものとしたが、第１の円盤状部材３ａの左側面に設けてもよいし、逆洗用摺動部材３の両側面に設けてもよい。いずれの場合においても、フィルターエレメント２の捕捉物を、ブラシ３４で掻き落しながら逆洗用摺動部材３の隙間２５ｇで流体が内向きに流れるという位置関係になるのが望ましい。また、ブラシ３４を逆洗用摺動部材３の両側面に設けた場合は、ブラシ３４を隙間２５ｇのシール構造として機能させてもよい。

図８は、逆洗用摺動部材３の第３の実施形態を示す要部拡大説明図である。この実施形態は、前記円盤状部材（３ａ，３ｂ）の盤面内にて一側面から他側面に貫通する一又は複数個の流体通過穴（３５，３６）を形成したものである。すなわち、第１の円盤状部材３ａと第２の円盤状部材３ｂとの間に隙間２５ｇを形成した状態で、第１の円盤状部材３ａから第２の円盤状部材３ｂに連通する流体通過穴３５，３６を形成している。

図９は、第３の実施形態の逆洗用摺動部材３における第１及び第２の円盤状部材３ａ，３ｂの形状、構造を示す説明図である。図９（ａ）は、第１の円盤状部材３ａの左側面図である。この第１の円盤状部材３ａは、図３（ａ）に示すと同様に、外周部に近い所にて円周方向の例えば２等分〜４等分の位置にボルトを通すボルト孔２２を有している。そのボルト孔２２の内側にて、円周方向の例えば２等分〜８等分の位置に複数個の流体通過穴３５が形成されている。そして、図９（ｂ）に示すように、前記流体通過穴３５の第２の円盤状部材３ｂに面する側面には、それぞれの流体通過穴３５の外周を縁取る縁部材３７が突出している。この縁部材３７の高さは、図２に示すスペーサ２５の長さと同一とされている。

図９（ｃ）は、第２の円盤状部材３ｂの右側面図である。この第２の円盤状部材３ｂは、図９（ａ）に示す第１の円盤状部材３ａのボルト孔２２に対応する位置に同じくボルトを通すボルト孔２３を有すると共に、中心部には前記逆洗用パイプ４を嵌合し得る内径の結合孔２４が穿設されている。そして、前記ボルト孔２３の内側にて結合孔２４の外側には、図９（ａ）に示す第１の円盤状部材３ａの各流体通過穴３５に対応する位置に同じく流体通過穴３６が形成されている。

このような状態で、図８に示すように、第１の円盤状部材３ａと第２の円盤状部材３ｂとを合わせ、図２に示すと同様に、両者間に縁部材３７を位置させて、ボルト２６を前記ボルト孔２２，２３に挿入し、ボルト２６の他端部にナット２７を螺合して組み合わされている。したがって、逆洗用摺動部材３は、２枚の円盤状部材３ａ，３ｂの間に縁部材３７の高さ分の間隔をあけて平行に組み付けられ、この間隔が円盤状部材（３ａ，３ｂ）の厚み内で外周部から中心部に向かって内外の圧力差で流体が内向きに流れる隙間２５ｇとなる。

この実施形態では、図５に示す逆洗時において、フィルターエレメント２の右側に位置して開口する他端部から流体が流れ込むのを、その流れに反対する方向に移動する逆洗用摺動部材３が遮るようになるので、その流体の流れを前記各流体通過穴３５，３６で通すことができる。これにより、逆洗時においても濾過を継続することができる。また、流体通過穴３５，３６の存在により、逆洗用摺動部材３に流体入口１３と流体出口１４間の差圧が掛かりにくいようにすることができる。

図１０は、第１の発明による濾過装置の他の実施形態を示す図である。この実施形態は、図８及び図９に示す第３の実施形態の逆洗用摺動部材３を用いた図１に示す濾過装置において、逆洗用パイプ４の一端に前記逆洗用摺動部材（３₁）を１個設けると共に、該逆洗用パイプ４の軸方向の中間部にて流体流通孔２１に前記フィルターエレメント２の内外の圧力差で生じる内向きの流れを導入可能に構成された他の逆洗用摺動部材（３₂）を１個又は複数個設けたものである。

具体的には、フィルターエレメント２の長さを図１の場合に比べて例えば２倍、３倍と長く形成し、逆洗用パイプ４の長さも長くしている。そして、この逆洗用パイプ４の一端部（図１０において左側端部）に図８及び図９に示す逆洗用摺動部材３と全く同じ構造の第１の逆洗用摺動部材３₁を設け、逆洗用パイプ４の軸方向の中間部に第２の逆洗用摺動部材３₂を設けている。この場合、逆洗用パイプ４の軸方向の流体流通孔２１は全長にわたって連続していなければならないので、第２の逆洗用摺動部材３₂については、図９（ａ），（ｂ）に示す第１の円盤状部材３ａの中心部にも逆洗用パイプ４を嵌合し得る内径の結合孔２４（図９（ｃ），（ｄ）参照）が穿設されて、逆洗用パイプ４に溶接等で接続されている。なお、図１０においては、逆洗用パイプ４の中間部に第２の逆洗用摺動部材３₂を１個設けたものとしたが、第２の逆洗用摺動部材３₂に相当するものを適宜の間隔をあけて２個又は３個以上設けて、第１の逆洗用摺動部材３₁を含めた全体として２段或いは３段以上の逆洗用摺動部材３を設けてもよい。

このような実施形態によれば、作動シリンダー５の長さを変更することなく、フィルターエレメント２の長さを図１の場合に比べて２倍、３倍以上と長くすることができるので、濾過の処理量を大きくする際に装置の全長をあまり長くすることなく実現できる。また、他の部品を増すことなく装置の大型化を実現できる。さらに、後述の図１３に示す第２の発明による濾過装置における単位濾過ユニット４０に適用することもでき、濾過の処理量を更に増大することができる。

図１１は、第１の発明による濾過装置における逆洗用パイプ４の第２の実施形態を示す要部拡大断面図である。この第２の実施形態は、オリフィス２８を逆洗用パイプ４の流体流通孔２１の途中に設けたものである。この場合、前記流体流通孔２１の長手方向の中間部に流体の流れを止める栓部材を嵌合し、この栓部材の中心部にオリフィス２８を穿孔している。オリフィス２８の作用は、図２に示すものと同じである。

図１２は、前記濾過装置における逆洗用パイプ４の第３の実施形態を示す要部拡大断面図である。この第３の実施形態は、オリフィス２８を逆洗用パイプ４の流体流通孔２１の入口側に設けたものである。この場合、前記流体流通孔２１の入口側に位置する第２の円盤状部材３ｂを閉止蓋のように形成し、この閉止蓋の中心部にオリフィス２８を穿孔している。オリフィス２８の作用は、図２に示すものと同じである。なお、図１１又は図１２に示す実施形態の逆洗用パイプ４は、図１又は図１０に示す濾過装置の何れにも適用できるものである。

また、図２、図１１及び図１２に示したオリフィス２８とは別の実施形態として、逆洗用パイプ４の流体流通孔２１の長手方向の何れか１箇所にオリフィス２８を設ける替わりに、逆洗用摺動部材３の第１及び第２の円盤状部材３ａ，３ｂ間の隙間２５ｇを狭くして、その隙間２５ｇを通って逆洗用パイプ４の流体流通孔２１内をドレン室１２側に流れる流体の抵抗を高めてもよい。

図１３は、第２の発明による濾過装置の実施形態を示す図である。この濾過装置は、対象流体が外部から流入する流体流入室８、及びこの流体流入室８から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室１０、並びにこの濾過室１０の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室１２を、密閉された空間の内部に有するケーシング１の内部に、第１の発明におけるフィルターエレメント２と、逆洗用摺動部材３と、逆洗用パイプ４と、作動シリンダー５と、流体流通手段６とを一体に組み合わせた単位濾過ユニット４０を複数個並列に配置したものである。

図１３において、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、内部に密閉された空間を有している。図１３では、図１に示すものよりも大径で縦型の円筒形状に形成された例を示す。このケーシング１の内部は、その上下方向の中間に配置された第１の隔壁板７ａ、第２の隔壁板７ｂ及び端板９で三つの室に仕切られている。第１の隔壁板７ａと第２の隔壁板７ｂとの間に対象流体が外部から流入する流体流入室８を有し、第２の隔壁板７ｂと一端部の端板９との間に前記流体流入室８から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室１０を有し、第１の隔壁板７ａと他端部の端板１１との間に前記濾過室１０の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室１２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。なお、図１３において、符号４３はフィルターエレメント２を第２の隔壁板７ｂに取り付けるための取付金具を示している。

前記流体流入室８の一部には、流体入口１３が設けられており、この流体入口１３には、図示省略の流体供給管が接続される。また、前記濾過室１０の一部には、流体出口１４が設けられており、この流体出口１４には、図示省略の濾過流体排出管が接続される。さらに、前記ドレン室１２の一部には、ドレン口１５が設けられており、このドレン口１５には、図示省略の捕捉物排出管が接続される。なお、符号１９は、ケーシング１の一端部の端板９の近くに設けられた振れ止め板を示している。また、各単位濾過ユニット４０の流体流通手段６には、図示省略したが、常圧（例えば大気圧）に解放されたパイプやチューブ等が接続されている。なお、前記流体流通手段６は、大気解放に限られず、常圧の水、油等の液体を流通させる配管に接続されていてもよい。

以上のような第２の発明による濾過装置の構成においても、第１の発明と同様に、前記濾過室１０からの流体出口１４の圧力を常圧（例えば大気圧）よりも高くすると共に、前記流体流入室８への流体入口１３の圧力を流体出口１４の圧力よりも高くなるようにしてある。流体出口１４の圧力を常圧よりも高くするには、流体出口１４側の配管抵抗を高めればよい。この状態で、前記ドレン室１２のドレン口１５を流体出口１４の圧力より低い圧力側に開閉することでフィルターエレメント２の逆洗を行うようになっている。
このように、大径のケーシング１の内部に、単位濾過ユニット４０を複数個並列に配置したことにより、濾過の処理量を増大することができる。

ここで、第２の発明においては、前記単位濾過ユニット４０を１個又は複数個含む複数のグループに分け、各グループ内の単位濾過ユニット４０の作動シリンダー５の他端部が位置するドレン室１２を、各グループ毎に区画している。すなわち、図１４に示すように、ドレン室１２の中間に第１の仕切り板４１ａと第２の仕切り板４１ｂとを設け、ドレン室１２を第１のドレン室１２ａ、第２のドレン室１２ｂ及び第３のドレン室１２ｃの三つに区画している。これにより、図１３及び図１４の例では、全部で１０個の単位濾過ユニット４０を三つのグループに分けている。例えば、第１のドレン室１２ａ内に作動シリンダー５の他端部が位置する３個の単位濾過ユニット４０を含む第１のグループと、第２のドレン室１２ｂ内に作動シリンダー５の他端部が位置する４個の単位濾過ユニット４０を含む第２のグループと、第３のドレン室１２ｃ内に作動シリンダー５の他端部が位置する３個の単位濾過ユニット４０を含む第３のグループとに分けられている。

そして、図１４に示すように、第１のドレン室１２ａの一部にはドレン口１５ａが設けられ、第２のドレン室１２ｂの一部にはドレン口１５ｂが設けられ、第３のドレン室１２ｃの一部にはドレン口１５ｃが設けられている。なお、符号４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、それぞれドレン口１５ａ，１５ｂ，１５ｃに設けられたドレンバルブを示している。これにより、各ドレンバルブ４２ａ，４２ｂ，４２ｃをそれぞれ開閉制御することで、各グループに属する単位濾過ユニット４０の逆洗操作をグループ毎に別々に制御することができる。

図１３及び図１４に示す実施形態の場合は、逆洗操作をグループ毎に３回に分けて行うことにより、逆洗量や濾過量の変動の少ない運転を行うことができる。これは、本発明の濾過装置における逆洗用の流体はもともと濾過された流体の一部であるので、逆洗を行うということは、濾過流体の一部を捨てることになる。したがって、例えば１０個の単位濾過ユニット４０においてそのフィルターエレメント２を同時に逆洗すると、一時的に多量の濾過流体を逆洗流体として外部に排出することになる。そこで、例えば１０個の単位濾過ユニット４０を複数のグループに分け、グループ毎に順序付けて逆洗操作を行えば、一時的に多量の濾過流体を逆洗流体として外部に排出することを防止できるからである。

なお、以上の説明では、逆洗用摺動部材３は、図２及び図８等に示すように、所定の厚みの第１の円盤状部材３ａと、同じく所定の厚みの第２の円盤状部材３ｂとを組み合わせて構成したものとしたが、本発明はこれに限られず、前記第１の円盤状部材３ａ及び第２の円盤状部材３ｂを合わせた程度の厚みの一つの円盤状部材３に形成し、その厚みの幅内でフィルターエレメント２の内外の圧力差で内向きの流れが生じる放射状配置の隙間（又はスリット、孔など）を形成し、この隙間が逆洗用パイプ４の流体流通孔２１に連通するように構成してもよい。

１…ケーシング
２…フィルターエレメント
３…逆洗用摺動部材
３₁…第１の逆洗用摺動部材
３₂…第２の逆洗用摺動部材
３ａ…第１の円盤状部材
３ｂ…第２の円盤状部材
４…逆洗用パイプ
５…作動シリンダー
６…流体流通手段
８…流体流入室
１０…濾過室
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…ドレン室
１３…流体入口
１４…流体出口
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…ドレン口
２０…ピストン部材
２１…流体流通孔
２４…結合孔
２５…スペーサ
２５ｇ…隙間
２８…オリフィス
２９…閉塞部材
３０…空間
３４…ブラシ
３５，３６…流体通過穴
３７…縁部材
４０…単位濾過ユニット
４１ａ…第１の仕切り板
４１ｂ…第２の仕切り板

Claims

対象流体が外部から流入する流体流入室、及びこの流体流入室から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室、並びにこの濾過室の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室を、密閉された空間の内部に有するケーシングと、
前記濾過室の内部に設けられ、一端部が閉塞されると共に前記流体流入室側に位置する他端部が開口され、内側から外側に向けて流体が通過して濾過する円筒状のフィルターエレメントと、
円盤状部材で構成され、前記フィルターエレメントの内部にてその内周面に前記円盤状部材の外周部が摺接すると共に軸方向に往復移動可能に設けられ、前記円盤状部材の厚み内で前記外周部から中心部に向かう隙間を有し、逆洗時の前記フィルターエレメントの外側の圧力と前記隙間の圧力との圧力差から前記隙間において前記フィルターエレメントの外側から内側に向けて生じる内向きの流れにより、前記フィルターエレメントの内周面に付着した捕捉物をはく離する逆洗用摺動部材と、
前記逆洗用摺動部材を構成する前記円盤状部材の盤面の一側面に基端が接続されると共に他端にはピストン部材が設けられ、前記隙間と連通する流体流通孔が前記軸方向に形成され、前記流体流通孔の長手方向の何れか１箇所にオリフィスが設けられ、前記オリフィスを介して、前記逆洗用摺動部材で生じる前記内向きの流れを前記ドレン室に向けて流出可能とする逆洗用パイプと、
前記一側面の外周部に沿って備えられ、その全周にわたって前記フィルターエレメントの内周面に摺接するブラシ或いは刃状又はヘラ状に形成されたスクレーパと、
前記逆洗用パイプに設けられたピストン部材を一端部から往復移動可能に嵌合し、前記逆洗用摺動部材を前記フィルターエレメントの内部で往復移動させると共に、他端部が前記ドレン室内まで伸びて前記逆洗用パイプからの流体を該ドレン室に向けて流す作動シリンダーと、
前記作動シリンダー内に嵌合された逆洗用パイプのピストン部材を該作動シリンダー内で往復移動可能とするため、作動シリンダー内に流体を自由流通させる流体流通手段と、
を備え、
前記濾過室からの流体出口の圧力を常圧よりも高くすると共に前記流体流入室への流体入口の圧力を流体出口の圧力よりも高くし、前記ドレン室のドレン口を流体出口の圧力より低い圧力側に開閉することで逆洗を行うようにしたことを特徴とする濾過装置。
前記流体流通手段は、前記作動シリンダーの一端部に設けられた閉塞部材と該作動シリンダー内に嵌合された逆洗用パイプのピストン部材との間の空間に流体を自由流通させることを特徴とする請求項１記載の濾過装置。
前記逆洗用摺動部材は、前記円盤状部材の盤面内にて前記一側面から反対側の他側面に貫通する一又は複数個の流体通過穴を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の濾過装置。
前記逆洗用パイプの一端に前記逆洗用摺動部材を１個設けると共に、該逆洗用パイプの軸方向の中間部にて流体流通孔に前記フィルターエレメントの内外の圧力差で生じる内向きの流れを導入可能に構成された他の逆洗用摺動部材を１個又は複数個設けたことを特徴とする請求項３記載の濾過装置。
対象流体が外部から流入する流体流入室、及びこの流体流入室から流入した対象流体を濾過して外部へ流出させる濾過室、並びにこの濾過室の濾過による捕捉物を外部へ排出させるドレン室を、密閉された空間の内部に有するケーシングの内部に、請求項１〜４のいずれか１項に記載されたフィルターエレメントと、逆洗用摺動部材と、逆洗用パイプと、作動シリンダーと、流体流通手段とを一体に組み合わせた単位濾過ユニットを複数個並列に配置したことを特徴とする濾過装置。
前記単位濾過ユニットを１個又は複数個含む複数のグループに分け、各グループ内の単位濾過ユニットの作動シリンダーの他端部が位置するドレン室を、各グループ毎に区画したことを特徴とする請求項５記載の濾過装置。