JP6501343B2 - フィルタ装置及び流体浄化システム並びに交換式フィルターカートリッジ - Google Patents

Description

この発明は、流体に含まれる微粉末状クズ、また流体中の異物や混入物、汚染物質、糸状や繊維状などの軽いごみ等の微細物を除去するフィルタ装置及び流体浄化システム並びに交換式フィルターカートリッジに関するものである。

例えば、機械加工装置では、供給タンクから切削液を供給しながら切削加工が行なわれ、切削液には微粉末状の切削クズ、異物や混入物、汚染物質等の微細物が含まれる。

この微細物が含まれる切削液をフィルタ装置に供給し、このフィルタ装置で微細物を除去して切削液を供給タンクに戻している（例えば特許文献１）。

特開２００１−１３７７４３号公報

このようなフィルタ装置として、例えば、フィルタ膜によって微細物を捕捉して除去したり、沈殿によって除去するものがあるが、フィルタ膜が目詰まりを起こすことがあり、詰まってしまった場合、洗浄液をろ過方向とは逆方向から流して洗浄したり、またフィルタ装置の分解作業をし、そのフィルタ膜を洗浄しなければならない。

例えば、洗浄液をろ過方向とは逆方向から流してフィルタ膜を洗浄するものでは、十分に洗浄することが困難であり、また分解して洗浄する洗浄作業は面倒であった。また、フィルタ膜は大抵繰り返し使用すると、ろ過精度は悪くなり、詰まり易くなるため、フィルタ膜の殆どが使い捨てフィルタ膜であり、コストがかかる。

さらに、遠心分離装置などで微細物を除去するものがあるが、糸状や繊維状などの軽いごみは除去漏れが生じ、さらに清浄化しても藻が発生するなどの問題がある。

この発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので、微細物を確実に除去することが可能で、交換することなく簡単な洗浄作業で確実に洗浄でき、低コストであるフィルタ装置および流体浄化システム並びに交換式フィルターカートリッジを提供することを目的としている。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、液体をろ過して液体に混入する微細物を除去するフィルタ装置であり、
液体をろ過するためのろ過室を備え、
一対のろ過プレートと、この一対のろ過プレートの間に張り巡らした複数の繊維糸によりフィルタ部を構成し、
前記フィルタ部を前記ろ過室に配置し、
前記一対のろ過プレートは、それぞれ内側円筒部と外側円筒部を有し、
前記内側円筒部と前記外側円筒部には、多数の小孔が形成され、
前記内側円筒部の内側に、ろ過排出通路を有し、
前記一対のろ過プレートの少なくとも一方が可動して前記一対のろ過プレートの間隔が可変可能であり、
前記一対のろ過プレートの間隔を狭めて前記複数の繊維糸を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸により液体をろ過し、
前記一対のろ過プレートの間隔を広げて前記複数の繊維糸の圧縮状態を開放して前記繊維糸を洗浄し、
前記フィルタ部は、
前記一対のろ過プレートの外側円筒部の外側から液体が供給されてろ過し、ろ過した液体を前記内側円筒部の内側に有する前記ろ過排出通路を介して中心側から排出する構成であることを特徴とするフィルタ装置である。

請求項２に記載の発明は、前記フィルタ部は、
外側から中心側に向けて段階的に前記一対のろ過プレートの間に張り巡らした複数の繊維糸の径を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置である。

請求項３に記載の発明は、前記フィルタ部は、
外側から中心側に向けて連続的に前記一対のろ過プレートの間に張り巡らした複数の繊維糸の径を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置である。

請求項４に記載の発明は、前記一対のろ過プレートの間隔を可変することで前記複数の繊維糸の圧縮状態を変化させてろ過密度を制御するろ過密度制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。

請求項５に記載の発明は、前記複数の繊維糸の圧縮状態を開放して前記繊維糸を洗浄する際に洗浄液を攪拌する攪拌手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のフィルタ装置である。

請求項６に記載の発明は、遠心力により流体に含まれる微細物を分離する遠心分離装置と、
前記遠心分離装置の後段に配置した請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のフィルタ装置と、を備え、
前記フィルタ装置は、
前記遠心分離装置により分離した残りの微細物を除去することを特徴とする流体浄化システムである。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１乃至請求項３に記載の発明では、一対のろ過プレートの間隔を狭めて複数の繊維糸を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸により液体をろ過し、液体に混入する微細物を確実に除去することが可能であり、洗浄時には一対のろ過プレートの間隔を広げて複数の繊維糸の圧縮状態を開放して繊維糸を洗浄し、フィルタ部の分解作業や交換作業を行うことなく繊維糸を確実に洗浄して使用することができる。また、外側から液体が供給されてろ過し、ろ過した液体を中心側から排出するから、ろ過した液体を排出する中心側に集めて液体に混入される微細物を確実に除去して排出することが可能である。

請求項４に記載の発明では、一対のろ過プレートの間隔を可変することで複数の繊維糸の圧縮状態を変化させてろ過密度を制御することで、簡単に要求されるろ過条件に対応することができる。

請求項５に記載の発明では、複数の繊維糸の圧縮状態を開放して繊維糸を洗浄する際に洗浄液を攪拌することで、簡単かつ確実に繊維糸を洗浄することができる。

請求項６に記載の発明では、遠心分離装置により流体に含まれる微細物を分離し、さらに遠心分離装置の後段に配置した請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のフィルタ装置により、遠心分離装置により分離した残りの微細物を除去することで、微細物をより確実に除去することが可能である。

第１の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。 第２の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。 第３の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。 第４の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。 第５の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。 第６の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。 第７の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。 第８の実施の形態のフィルタ装置を示す図である。 流体浄化システムを示す図である。 交換式フィルターカートリッジを示す図である。 交換式フィルターカートリッジを示す図である。 交換式フィルターカートリッジを示す図である。

以下、この発明のフィルタ装置および流体浄化システム並びに交換式フィルターカートリッジの実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

この発明のフィルタ装置および流体浄化システム並びに交換式フィルターカートリッジは、製薬、化学、食品、飲料の原料他の流体に含まれる微細物の除去に、また自動車、精密機器、工作機、加工業の切削液の流体に含まれる切削粉等の微細物の除去に、また各工場、水処理等の循環水、排水の流体に含まれる微細物の除去に、また半導体、バイオ等の流体に含まれる不純物等の微細物の除去に、また洗浄水、溶剤等の流体に含まれる異物である微細物の除去等に使用される。このように、液体、気体の流体に含まれる微細物を捕捉して除去するものに広く使用される。

［フィルタ装置］
（第１の実施の形態）
この実施の形態のフィルタ装置を図１に基づいて説明する。図１（ａ）はフィルタ装置のろ過状態を示し、図１（ｂ）はフィルタ装置の洗浄状態を示す。

この実施の形態のフィルタ装置５０は、液体をろ過して混入する微細物を除去する装置であり、装置本体１０に液体をろ過するためのろ過室１１を備え、このろ過室１１にはフィルタ部２０が配置される。フィルタ部２０は一対のろ過プレート２１，２２と、この一対のろ過プレート２１，２２の間に張り巡らした複数の繊維糸１００により構成される。複数の繊維糸１００を張り巡らす構成は、繊維糸１００の両端をそれぞれ一対のろ過プレート２１，２２に接着剤により接着し、または挟み付けて固定するなどの固定手段を用いて強固に固定される。

一対のろ過プレート２１，２２の少なくとも一方が可動して一対のろ過プレート２１，２２の間隔が可変可能であり、この実施の形態ではろ過プレート２２が固定され、駆動手段１１０により操作軸２３を介してろ過プレート２１が可動される。駆動手段１１０はシリンダあるいはモータなどを駆動源としてロッド２３を可動するように構成される。一対のろ過プレート２１，２２は多数の孔を有するメッシュプレートが用いられる。

ろ過室１１は液体を流す流路に配置され、一方側の流路１ａから液体を他方側の流路１ｂに流してろ過するが、他方側の流路１ｂから液体を一方側の流路１ａに流してろ過してもよく、いずれ側の流路から液体を流してもよい。ろ過時には操作軸２３によりろ過プレート２１を可動し、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を狭めて複数の繊維糸１００を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸１００により液体をろ過し、液体に混入する微細物を捕捉して除去する（図１（ａ））。

圧縮状態の繊維糸１００によって液体をろ過して混入する微細物を除去するが、この圧縮状態の繊維糸１００によって微細物を捕捉して除去するために目詰まりを起こすことがある。このために、一方側の流路１ａから液体を他方側の流路１ｂに流し、また他方側の流路１ｂから液体を一方側の流路１ａに流すなどして洗浄するが、この洗浄時には操作軸２３によりろ過プレート２１を可動し、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を広げて複数の繊維糸１００の圧縮状態を開放して繊維糸１００を洗浄する（図１（ｂ））。この洗浄する液体は、薬品などを混入した洗浄液、水道水、ろ過した液、純水、蒸気などであり、洗浄だけでなく、殺菌、滅菌、蒸気などでの熱処理を行うものでもよい。

このように、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を狭めて複数の繊維糸１００を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸１００により液体をろ過し、液体に混入する微細物を確実に除去することが可能であり、洗浄時には一対のろ過プレート２１，２２の間隔を広げて複数の繊維糸１００の圧縮状態を開放して繊維糸１００を洗浄し、フィルタ部２０の分解作業や交換作業を行うことなく繊維糸を洗浄して使用することができる。

＜繊維糸＞
繊維糸は、紡績糸や加工糸の柔軟性糸を用いることができ、その原料繊維はポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリアクリルニトリル、ポリスルフォン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリ弗化ビニリデン等の合成繊維であり、これらの繊維の単独あるいは混合した糸や樹脂含浸加工した糸が使用できる。繊維糸の径は０．５μｍ〜３０μｍが好ましい。

繊維糸を圧縮状態とすることで繊維糸によりろ過膜が形成され、このろ過膜は平均孔径が０．０１μｍ以上１０μｍ以下の範囲にあるものがよい。好ましくは０．４５μｍ以上３μｍ以下であり、０．４５μｍ以下が好ましい。或いは好ましくは、０．０２μｍ以上０．２μｍ以下であり、最も好ましくは０．０２μｍ以上０．１μｍ以下である。この繊維糸の圧縮状態におけるろ過膜の平均孔径によりろ過密度が設定される。

例えば、製薬、化学、食品、飲料の原料他の流体ろ過用途では、０．４５μｍ以上３μｍ以下のものがよく使用され、また自動車、精密機器、工作機、加工業の切削液の流体ろ過用途では特に０．０２μｍ以上８．０μｍ以下のものが適している。また各工場、水処理等の循環水、排水の流体ろ過用途では０．４５μｍ以上５μｍ以下のものがよく使用され、また半導体、バイオ等の流体ろ過用途では特に０．０２μｍ以上０．２μｍ以下のものが適している。半導体の集積度が高くなるに従い、好ましく使用される膜の孔径は小さくなっており、最も好ましくは０．０２μｍ以上０．１μｍ以下である。

（第２の実施の形態）
この実施の形態のフィルタ装置を図２に基づいて説明する。図２（ａ）はフィルタ装置のろ過状態を示し、図２（ｂ）はフィルタ装置の洗浄状態を示す。

この実施の形態のフィルタ部２０は、第１の実施の形態と同様に構成され、液体を流す流路１ａ，１ｂに、切替弁２ａ，２ｂが配置されている。切替弁２ａ，２ｂは、ろ過側と洗浄側に切り替えるものである。切替弁２ａ，２ｂをろ過側とすることで、液体を流路１ａからろ過室１１に流して圧縮状態の繊維糸１００によって液体をろ過する（図２（ａ））。切替弁２ａ，２ｂを洗浄側とすることで、流路１ｄからろ過室１１に液体を、洗ろ過方向と反対方向に流し、このことによって一対のろ過プレート２１，２２の間隔を広げて繊維糸１００の圧縮状態を開放して繊維糸１００を洗浄する際に液体が流れる圧力によって繊維糸１００が洗浄され、洗浄に用いた液体を流路１ｃから排出する（図２（ｂ））。この流路１ｄからろ過室１１に流す液体は、薬品などを混入した洗浄液、水道水、ろ過した液、純水、蒸気などであり、洗浄だけでなく、殺菌、滅菌、蒸気などでの熱処理を行うものでもよい。

（第３の実施の形態）
この実施の形態のフィルタ装置を図２に基づいて説明する。図３（ａ），（ｂ）はフィルタ装置のろ過状態を示し、図３（ｃ）はフィルタ装置の洗浄状態を示す。

この実施の形態のフィルタ装置５０は、第１の実施の形態と同様に構成されるが、ろ過密度制御手段１２０を備える。ろ過密度制御手段１２０は一対のろ過プレート２１，２２の間隔を可変することで複数の繊維糸１００の圧縮状態を変化させてろ過密度を制御する。ろ過密度制御手段１２０はシリンダ、あるいはモータを駆動源としてロッド２３を介してろ過プレート２１の可動するストロークを制御する。例えば、図３（ａ）に対して図３（ｂ）は一対のろ過プレート２１，２２の間隔を狭くしており、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を可変することで複数の繊維糸１００の圧縮状態を変化させてろ過密度を制御し、簡単に要求されるろ過条件に対応することができる。

（第４の実施の形態）
この実施の形態のフィルタ装置を図４に基づいて説明する。図４（ａ）は第１の実施の形態のフィルタ装置に適用した図、図４（ｂ）は第２の実施の形態のフィルタ装置に適用した図である。

図４（ａ）の実施の形態では、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を広げて複数の繊維糸１００の圧縮状態を開放して繊維糸１００を洗浄する際に攪拌する攪拌手段１３０を備える。攪拌手段１３０は洗浄液を噴射する噴射機で構成され、ろ過室１１内の液体を攪拌して圧縮状態を開放して繊維糸１００を効果的に洗浄することができる。この攪拌手段１３０は超音波を発振する超音波発振器で構成し、ろ過室１１内へ超音波を発振して振動を与えて攪拌するようにしてもよい。図４（ｂ）の実施の形態では液体をろ過室１１に流すだけでなく、切替弁２ａ，２ｂを閉めてろ過室１１の内部に液体を溜めて攪拌して洗浄し、ドレン排出することも可能である。

（第５の実施の形態）
この実施の形態のフィルタ装置を図５に基づいて説明する。図５（ａ）乃至図５（ｃ）は第４の実施の形態のフィルタ装置に適用した図である。

この実施の形態は、第４の実施の形態のフィルタ装置に適用したものであり、図５（ａ）の実施の形態では、ろ過時に切替弁２ａ，２ｂを開いてろ過側にし、液体をろ過室１１に流して圧縮状態の繊維糸１００によって液体をろ過して混入する微細物を除去する。洗浄時に液体をろ過室１１に入れて切替弁２ａ，２ｂを閉じて洗浄側にし、ろ過室１１の内部に液体を溜めて攪拌して洗浄する。ドレン排出時には切替弁２ａを閉じて排出側にし、切替弁２ｂを開き排出側にしドレンを排出する。

図５（ｂ）の実施の形態では、図５（ａ）の実施の形態と同様に構成されるが、洗浄時には切替弁２ｂを閉じて洗浄側とし、切替弁２ａを開けて洗浄側としろ過室１１に薬品などを混入した洗浄液、水道水、ろ過した液、純水、蒸気などを供給し攪拌して洗浄し、洗浄だけでなく、殺菌、滅菌、蒸気などでの熱処理などを行い、ドレン排出時には切替弁２ａを閉じて排出側とし、切替弁２ｂを開き排出側とし、ドレンを排出する。

図５（ｃ）の実施の形態では、図５（ａ）の実施の形態と同様に構成され、ろ過時に切替弁２ａ，２ｂを開きろ過側とし、液体をろ過室１１に流して圧縮状態の繊維糸１００によって液体をろ過して混入する微細物を除去するが、このろ過時に洗浄液タンク９０にろ過液を貯留しておく。洗浄時に切替弁２ｂを閉め洗浄側とし、切替弁２ａを開けて洗浄側としろ過室１１に液体を供給し攪拌して洗浄し、この洗浄時の最後に洗浄液タンク９０に溜めたろ過液を流し攪拌し、ドレン排出時には切替弁２ｂを開いて排出側とし、ドレンを排出する。

（第６の実施の形態）
この実施の形態のフィルタ装置を図６（ａ）乃至図６（ｃ）に基づいて説明する。図６（ａ）では、第１の実施の形態と同様に構成されるが、ろ過プレート２２の中央部分２２ａを円柱状にし、ろ過プレート２２の表面面積を大きくしている。このろ過プレート２２の表面面積を大きくすることによって圧縮状態の繊維糸１００のろ過面積を拡大している。

図６（ｂ）では、装置本体１０がろ過室１１に円筒ケース２４を設けた構成であり、この円筒ケース２４のろ過室１１の内部に位置する部分をろ過プレート２２としている。ろ過プレート２１は、円筒ケース２４の内部を移動可能に設けられ、円筒ケース２４のろ過室１１の内部に位置する部分をろ過プレート２２とすることで、圧縮状態の繊維糸１００のろ過面積を拡大している。ドレン排出時は、切替弁２ｃを開くことで、洗浄後のドレンを排出路１ｆから排出する。

図６（ｃ）では、図６（ｂ）の実施の形態と同様に構成されるが、円筒ケース２４のろ過室１１の内部に位置する部分は、ろ過プレート２２により内側に円柱状に凹ませた形状とし、円筒ケース２４のろ過室１１の内部に位置する部分をメッシュとすることで、圧縮状態の繊維糸１００のろ過面積を拡大している。

（第７の実施の形態）
この実施の形態のフィルタ装置を図７に基づいて説明する。図７（ａ）はフィルタ装置のろ過状態を示し、図７（ｂ）はフィルタ装置の洗浄状態を示す。この実施の形態のフィルタ部２０は一対のろ過プレート２１，２２を備え、このろ過プレート２１，２２はそれぞれ内側円筒部２１ａ，２２ａと外側円筒部２１ｂ，２２ｂを有し、内側円筒部２１ａ，２２ａと外側円筒部２１ｂ，２２ｂには多数の小孔が形成されている。

ろ過プレート２１の内側円筒部２１ａと外側円筒部２１ｂは、ろ過プレート２２の内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂにそれぞれ接して移動可能に設けられ、内側円筒部２１ａと外側円筒部２１ｂの間と、内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂの間に複数の繊維糸１００が張り巡らされている。この実施の形態では、外側から中心側に向けて段階的に複数の繊維糸１００の径を小さくし、外側から中心側に向けて複数の繊維糸１００の径を例えば２０μｍ、１０μｍ、１μｍの３段階的に径を小さくしている。外側円筒部２１ｂ，２２ｂの外側から液体が供給されてろ過し、ろ過した液体を内側円筒部２１ａ，２２ａの中心側から排出する。

一対のろ過プレート２１，２２の少なくとも一方が可動して一対のろ過プレート２１，２２の間隔が可変可能であり、この実施の形態ではろ過プレート２２が固定され、駆動手段１１０により操作軸２３を介してろ過プレート２１が可動される。駆動手段１１０はシリンダあるいはモータなどを駆動源としてロッド２３を可動するように構成される。この実施の形態では、フィルタ部２０は、外側から中心側に向けて段階的に一対のろ過プレート２１，２２の間に張り巡らした複数の繊維糸１００の径を小さくし、外側から液体が供給されてろ過し、ろ過した液体を中心側から排出するから、ろ過した液体を排出する中心側が外側と比較して高いろ過密度となり、液体に混入される微細物を確実に除去することが可能である。また、外側と内側で異なる機能の２種類以上の繊維糸を配置することで、１本のエレメントで様々な濾過に対応することができ、例えば外側から油水分離（油吸着）し、固形物除去し、脱色することができる。

（第８の実施の形態）
この実施の形態のフィルタ装置を図８に基づいて説明する。図８（ａ）はフィルタ装置のろ過状態を示し、図８（ｂ）はフィルタ装置の洗浄状態を示す。この実施の形態は第７の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、外側から中心側に向けて連続的に一対のろ過プレート２１，２２の間に張り巡らした複数の繊維糸１００の径を小さくし、外側から液体が供給されてろ過し、ろ過した液体を中心側から排出するように構成され、ろ過した液体を排出する中心側が外側と比較して高いろ過密度となり、液体に混入される微細物を確実に除去することが可能である。

［流体浄化システム］
この実施の形態の流体浄化システムを、図９に基づいて説明する。この実施の形態は、遠心力により流体に含まれる微細物を分離する遠心分離装置６０と、遠心分離装置６０の後段に配置したフィルタ装置５０とを備える。このフィルタ装置５０は、第１の実施の形態乃至第８の実施の形態のものが用いられ、フィルタ装置５０は、遠心分離装置６０により分離した残りの微細物を除去する。図８（ａ）の実施の形態は、遠心分離装置６０とフィルタ装置５０を配管により接続し、図８（ｂ）の実施の形態は、遠心分離装置６０の内部にフィルタ装置５０のろ過する部分を配置した構成である。

この遠心分離装置６０は、液体が流入口６６から流入し、液体は微細物を含む液であり、この液体が所定流速で流入されることで渦巻きが生じ、遠心状態で微細物を外側へ移動させ、外側では渦巻きが減速して分離された微細物が沈降する。微細物を分離した液体は、フィルタ装置５０のろ過室へ送られる。このフィルタ装置５０により、遠心分離装置６０により分離した残りの微細物を除去することで、微細物をより確実に除去することが可能である。遠心分離装置６０には、下部に排出管６８が設けられ、この排出管６８に排出弁６９を備え、排出弁６９を開いて沈殿した微細物を排出する。この遠心分離装置６０の構造は、この実施の形態に限定されず、一般的な遠心分離装置の構造でもよい。

［交換式フィルターカートリッジ］
この実施の形態の交換式フィルターカートリッジを、図１０乃至図１２に基づいて説明する。この実施の形態の交換式フィルターカートリッジＫは、液体をろ過して液体に混入する微細物を除去する構成であり、図１乃至図９の実際の形態と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。

図１０（ａ）の実施の形態では、ろ過プレート２１の外側円筒部２１ｂは、ろ過プレート２２の外側円筒部２２ｂにそれぞれ接して設けられ、このろ過プレート２１とろ過プレート２２の間に張り巡らした複数の繊維糸１００によりフィルタ部２０を構成する。この交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路に配置し、一対のろ過プレート２１，２２により複数の繊維糸１００を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸により液体をろ過し、例えば所定期間使用してろ過精度が低下すると交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路から取り外して新たな交換式フィルターカートリッジと交換する。

図１０（ｂ）の実施の形態では、ろ過プレート２１の外側円筒部２１ｂは、ろ過プレート２２の外側円筒部２２ｂにそれぞれ接して移動可能に設けられ、このろ過プレート２１とろ過プレート２２の間に張り巡らした複数の繊維糸１００によりフィルタ部２０を構成する。この交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路に配置し、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を狭めて複数の繊維糸１００を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸１００により液体をろ過し、液体に混入する微細物を確実に除去することが可能である。洗浄時には、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を広げて複数の繊維糸１００の圧縮状態を開放して繊維糸１００を洗浄し、例えば所定期間使用してろ過精度が低下すると交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路から取り外して新たな交換式フィルターカートリッジと交換する。

図１１（ａ）の実施の形態では、ろ過プレート２１の内側円筒部２１ａと外側円筒部２１ｂは、ろ過プレート２２の内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂにそれぞれ接して設けられ、内側円筒部２１ａと外側円筒部２１ｂの間と、内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂの間に複数の繊維糸１００が張り巡らされている。この実施の形態では、外側から中心側に向けて段階的に複数の繊維糸１００の径を小さくし、外側から中心側に向けて複数の繊維糸１００の径を例えば２０μｍ、１０μｍ、１μｍの３段階的に径を小さくしている。外側円筒部２１ｂ，２２ｂの外側から液体が供給されてろ過し、ろ過した液体を内側円筒部２１ａ，２２ａの中心側から排出する。また、外側と内側で異なる機能の２種類以上の繊維糸を配置することで、１本のエレメントで様々な濾過に対応することができ、例えば外側から油水分離（油吸着）し、固形物除去し、脱色することができる。

この交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路に配置し、一対のろ過プレート２１，２２により複数の繊維糸１００を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸により液体をろ過するが、フィルタ部２０は、外側から中心側に向けて段階的に一対のろ過プレート２１，２２の間に張り巡らした複数の繊維糸１００の径を小さくし、外側から液体が供給されてろ過し、ろ過した液体を中心側から排出するから、ろ過した液体を排出する中心側が外側と比較して高いろ過密度となり、液体に混入される微細物を確実に除去することが可能であり、例えば所定期間使用してろ過精度が低下すると交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路から取り外して新たな交換式フィルターカートリッジと交換する。

図１１（ｂ）の実施の形態では、ろ過プレート２１の内側円筒部２１ａと外側円筒部２１ｂは、ろ過プレート２２の内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂにそれぞれ接して移動可能に設けられ、内側円筒部２１ａと外側円筒部２１ｂの間と、内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂの間に複数の繊維糸１００が張り巡らされ、外側から中心側に向けて段階的に複数の繊維糸１００の径を小さくし、外側から中心側に向けて複数の繊維糸１００の径を例えば２０μｍ、１０μｍ、１μｍの３段階的に径を小さくしている。この交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路に配置し、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を狭めて複数の繊維糸１００を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸１００により液体をろ過し、液体に混入する微細物を確実に除去することが可能である。また、外側と内側で異なる機能の２種類以上の繊維糸を配置することで、１本のエレメントで様々な濾過に対応することができ、例えば外側から油水分離（油吸着）し、固形物除去し、脱色することができる。洗浄時には、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を広げて複数の繊維糸１００の圧縮状態を開放して繊維糸１００を洗浄し、例えば所定期間使用してろ過精度が低下すると交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路から取り外して新たな交換式フィルターカートリッジと交換する。

図１２（ａ）の実施の形態では、ろ過プレート２１の内側円筒部２１ａと外側円筒部２１ｂは、ろ過プレート２２の内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂにそれぞれ接して設けられ、内側円筒部２１ａと外側円筒部２１ｂの間と、内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂの間に複数の繊維糸１００が張り巡らされている。この実施の形態では、外側から中心側に向けて連続的に複数の繊維糸１００の径を小さくし、外側から中心側に向けて複数の繊維糸１００の径を例えば２０μｍ〜１μｍに連続的に径を小さくしている。外側円筒部２１ｂ，２２ｂの外側から液体が供給されてろ過し、ろ過した液体を内側円筒部２１ａ，２２ａの中心側から排出する。

この交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路に配置し、一対のろ過プレート２１，２２により複数の繊維糸１００を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸により液体をろ過するが、フィルタ部２０は、外側から中心側に向けて連続的に一対のろ過プレート２１，２２の間に張り巡らした複数の繊維糸１００の径を小さくし、外側から液体が供給されてろ過し、ろ過した液体を中心側から排出するから、ろ過した液体を排出する中心側が外側と比較して高いろ過密度となり、液体に混入される微細物を確実に除去することが可能であり、例えば所定期間使用してろ過精度が低下すると交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路から取り外して新たな交換式フィルターカートリッジと交換する。

図１２（ｂ）の実施の形態では、ろ過プレート２１の内側円筒部２１ａと外側円筒部２１ｂは、ろ過プレート２２の内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂにそれぞれ接して移動可能に設けられ、内側円筒部２１ａと外側円筒部２１ｂの間と、内側円筒部２２ａと外側円筒部２２ｂの間に複数の繊維糸１００が張り巡らされ、外側から中心側に向けて連続的に複数の繊維糸１００の径を小さくしている。この交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路に配置し、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を狭めて複数の繊維糸１００を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸１００により液体をろ過し、液体に混入する微細物を確実に除去することが可能である。洗浄時には、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を広げて複数の繊維糸１００の圧縮状態を開放して繊維糸１００を洗浄し、例えば所定期間使用してろ過精度が低下すると交換式フィルターカートリッジＫを、液体の流路から取り外して新たな交換式フィルターカートリッジと交換する。

図１０（ｂ）、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）の実施の形態では、一対のろ過プレート２１，２２の間隔を可変することで複数の繊維糸の圧縮状態を変化させてろ過密度を制御可能であり、簡単に要求されるろ過条件に対応することができる。

この発明は、流体に含まれる微粉末状クズ、また流体中の異物や混入物、汚染物質、糸状や繊維状などの軽いごみ等の微細物を除去するフィルタ装置及び流体浄化システム並びに交換式フィルターカートリッジに適用でき、微細物を確実に除去することが可能で、交換することなく簡単な洗浄作業で確実に洗浄でき、低コストである。

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 流路
２ａ，２ｂ，２ｃ 切替弁
１０ 装置本体
１１ ろ過室
２０ フィルタ部
２１，２２ ろ過プレート
２１ａ，２２ａ 内側円筒部
２１ｂ，２２ｂ 外側円筒部
２３ 操作軸
２４ 円筒ケース
５０ フィルタ装置
６０ 遠心分離装置
６８ 排出管
６９ 排出弁
９０ 洗浄液タンク
１００ 繊維糸
１１０ 駆動手段
１２０ ろ過密度制御手段
１３０ 攪拌手段
Ｋ 交換式フィルターカートリッジ

Claims (6)

1. 液体をろ過して液体に混入する微細物を除去するフィルタ装置であり、
   液体をろ過するためのろ過室を備え、
   一対のろ過プレートと、この一対のろ過プレートの間に張り巡らした複数の繊維糸によりフィルタ部を構成し、
   前記フィルタ部を前記ろ過室に配置し、
   前記一対のろ過プレートは、それぞれ内側円筒部と外側円筒部を有し、
   前記内側円筒部と前記外側円筒部には、多数の小孔が形成され、
   前記内側円筒部の内側に、ろ過排出通路を有し、
   前記一対のろ過プレートの少なくとも一方が可動して前記一対のろ過プレートの間隔が可変可能であり、
   前記一対のろ過プレートの間隔を狭めて前記複数の繊維糸を圧縮状態にして圧縮状態の繊維糸により液体をろ過し、
   前記一対のろ過プレートの間隔を広げて前記複数の繊維糸の圧縮状態を開放して前記繊維糸を洗浄し、
   前記フィルタ部は、
   前記一対のろ過プレートの外側円筒部の外側から液体が供給されてろ過し、ろ過した液体を前記内側円筒部の内側に有する前記ろ過排出通路を介して中心側から排出する構成であることを特徴とするフィルタ装置。
2. 前記フィルタ部は、
   外側から中心側に向けて段階的に前記一対のろ過プレートの間に張り巡らした複数の繊維糸の径を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
3. 前記フィルタ部は、
   外側から中心側に向けて連続的に前記一対のろ過プレートの間に張り巡らした複数の繊維糸の径を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ装置。
4. 前記一対のろ過プレートの間隔を可変することで前記複数の繊維糸の圧縮状態を変化させてろ過密度を制御するろ過密度制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
5. 前記複数の繊維糸の圧縮状態を開放して前記繊維糸を洗浄する際に洗浄液を攪拌する攪拌手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
6. 遠心力により流体に含まれる微細物を分離する遠心分離装置と、
   前記遠心分離装置の後段に配置した請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のフィルタ装置と、を備え、
   前記フィルタ装置は、
   前記遠心分離装置により分離した残りの微細物を除去することを特徴とする流体浄化システム。