JP7130166B1 - Foreign matter removal device - Google Patents
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Abstract
異物除去装置は、異物粒子を含む被処理流体から異物粒子を除去する装置である。異物除去装置は、流入口、吸着用流出口および脱着用排出口を有する収容容器と、収容容器に収容され、異物粒子を吸着および脱着する複数の吸着材とを備える。脱着用排出口は、流入口、または流入口から収容容器内に延びる配管の端部である吹出口、よりも上部に形成されている。複数の吸着材は、流入口または吹出口から吸着用流出口に向けて流れる被処理流体に含まれる異物粒子を吸着することで被処理流体から異物粒子を除去し、流入口または吹出口から脱着用排出口に向けて流れる洗浄流体によって収容容器内を流動することで、吸着した異物粒子を脱着する。脱着された異物粒子は脱着用排出口から排出される。A foreign matter removing device is a device for removing foreign particles from a fluid to be treated that contains foreign particles. The foreign matter removal device includes a container having an inlet, an adsorption outlet, and a desorption outlet, and a plurality of adsorbents contained in the container for adsorbing and desorbing foreign particles. The detachment outlet is formed above the inlet or the outlet, which is the end of the pipe extending from the inlet into the container. The plurality of adsorbents remove foreign particles from the fluid to be treated by adsorbing foreign particles contained in the fluid flowing from the inlet or the outlet toward the adsorption outlet, and desorb from the inlet or the outlet. Adsorbed foreign particles are desorbed by flowing in the storage container with the cleaning fluid flowing toward the discharge port. The detached foreign particles are discharged from the desorption outlet.
Description
本開示は、異物除去装置に関し、特に液中の分離対象粒子である異物粒子を吸着材により吸着および脱着して、液中の異物粒子を除去する異物除去装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a foreign matter removing device, and more particularly to a foreign matter removing device that removes foreign particles in a liquid by adsorbing and desorbing foreign particles, which are particles to be separated in the liquid, with an adsorbent.
従来、液状の被処理流体から被処理流体に含まれる異物粒子を除去する異物除去装置がある(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1の異物除去装置は、下面に流入口、上面に流出口が形成された収容容器内に、粒状の複数のろ過材と、第1ろ床と、第2ろ床とが配置されている。第1ろ床および第2ろ床は、被処理流体を通過可能な板状のメッシュ部材であり、上下に離間して配置され、第1ろ床と第2ろ床との間の空間に、複数のろ過材が流動可能に配置されている。第1ろ床は、複数のろ過材の上方に配置され、ろ過材による異物粒子のろ過時にろ過材を保持する。第2ろ床は、流入口に配置され、後述の逆洗時のろ過材の流出防止を行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a foreign matter removing device that removes foreign matter particles contained in a liquid fluid to be treated (see, for example, Patent Document 1). In the foreign matter removing device of
上記構成の異物除去装置において、被処理流体から異物粒子を除去するろ過時には、被処理流体が流入口から流出口に向かって下方から上方に流される。これにより、複数のろ過材は、被処理流体の流れによって上方に集められ、第1ろ床の下面側に堆積して堆積ろ過層を形成する。そして、異物除去装置は、ろ過時に被処理流体が流入口から流出口に向かって流されることで、堆積ろ過層により異物粒子を捕獲して除去する。一方、ろ過材からの異物粒子の脱着時には、ろ過時とは逆向き、つまり流出口から流入口に向かって上方から下方に逆洗水が流される。これにより、逆洗水の動圧が堆積ろ過層に作用し、堆積ろ過層を構成する複数のろ過材が第1ろ床と第2ろ床との間の空間でばらばらになって流動する。これにより、堆積ろ過層で捕獲された異物粒子がろ過材から脱着して前記空間内で浮遊し、逆洗水とともに第2ろ床を通って外部へ排出される。 In the foreign matter removing apparatus having the above configuration, the fluid to be treated is caused to flow upward from the inlet toward the outlet during filtration for removing foreign particles from the fluid to be treated. As a result, the plurality of filter media are gathered upward by the flow of the fluid to be treated and deposited on the lower surface side of the first filter bed to form a deposited filter layer. When the fluid to be treated flows from the inflow port toward the outflow port during filtration, the foreign matter removing device captures and removes the foreign matter particles with the accumulated filtration layer. On the other hand, when the foreign particles are detached from the filter medium, the backwash water is caused to flow in the opposite direction to that during filtration, that is, from the outflow port to the inflow port from above to below. As a result, the dynamic pressure of the backwash water acts on the sedimentary filtration layer, and the plurality of filter media constituting the sedimentary filtration layer flow apart in the space between the first filter bed and the second filter bed. As a result, foreign particles trapped in the sedimentary filtration layer are desorbed from the filter material, floated in the space, and discharged to the outside through the second filter bed together with the backwash water.
特許文献1の構成では、脱着時に、ろ過時とは逆の、上方から下方へ逆洗水を流すようにしている。この逆洗水の流れにより、一旦ばらばらとなったろ過材が、第2ろ床の上面に徐々に堆積して流入口を塞ぎ、異物粒子が排出されなくなる。このように、特許文献1の構成では、脱着時の異物粒子の排出能力が次第に低下する課題があった。
In the configuration of
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、脱着時の異物粒子の排出能力を安定して維持することが可能な異物除去装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a foreign matter removing device capable of stably maintaining the ability to discharge foreign matter particles during detachment.
本開示に係る異物除去装置は、異物粒子を含む被処理流体から異物粒子を除去する異物除去装置であって、流入口、吸着用流出口および脱着用排出口を有する収容容器と、収容容器に収容され、異物粒子を吸着および脱着する複数の吸着材と、収容容器内を移動可能であって振動または回転可能に支持され、複数の吸着材の流動を防止する流動防止フィルタとを備え、脱着用排出口は、流入口、または流入口から収容容器内に延びる配管の端部である吹出口、よりも上部に形成されており、複数の吸着材は、流入口または吹出口から吸着用流出口に向けて流れる被処理流体に含まれる異物粒子を吸着することで被処理流体から異物粒子を除去し、流入口または吹出口から脱着用排出口に向けて流れる洗浄流体によって収容容器内を流動することで、吸着した異物粒子を脱着し、脱着された異物粒子が脱着用排出口から排出され、流動防止フィルタは、被処理流体が収容容器内を流れる吸着時に、複数の吸着材に向けて移動して複数の吸着材を収容容器の内面に押さえつけて複数の吸着材の流動を防止するものであり、複数の吸着材に向けて移動する際に、振動または回転しながら移動するものである。 A foreign matter removing device according to the present disclosure is a foreign matter removing device for removing foreign particles from a fluid to be treated containing foreign particles, and comprises a container having an inflow port, an adsorption outflow port, and a desorption discharge port, and A plurality of adsorbents that are accommodated to adsorb and desorb foreign particles, and a flow prevention filter that is movable in a container and supported to be vibrated or rotatable to prevent the flow of the plurality of adsorbents. The outlet for adsorption is formed above the inlet or the outlet, which is the end of a pipe extending from the inlet into the container. Foreign particles are removed from the fluid to be treated by adsorbing foreign particles contained in the fluid to be treated flowing toward the outlet. By doing so, the adsorbed foreign particles are desorbed, the desorbed foreign particles are discharged from the desorption discharge port, and the flow prevention filter directs the fluid to be treated to the plurality of adsorbents at the time of adsorption when the fluid to be treated flows through the container. It moves and presses the plurality of adsorbents against the inner surface of the container to prevent the flow of the plurality of adsorbents, and moves while vibrating or rotating when moving toward the plurality of adsorbents . .
本開示によれば、脱着時の収容容器内における洗浄流体の流れ方向を下方から上方にしたので、脱着用排出口に吸着材が堆積して脱着用排出口を塞ぐことがなく、異物除去装置は、脱着時の異物粒子の排出能力を安定して維持できる。 According to the present disclosure, since the flow direction of the cleaning fluid in the housing container during desorption is set from the bottom to the top, the adsorption material does not accumulate in the discharge port for desorption and clogs the discharge port for desorption. can stably maintain the ability to discharge foreign particles during desorption.
以下に本開示の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、本開示の範囲内で適宜変更することができる。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified as appropriate. Moreover, the shape, size, arrangement, etc. of the configuration described in each figure can be appropriately changed within the scope of the present disclosure.
実施の形態1.
実施の形態1に係る異物除去装置100を図1から図5を用いて説明する。
A foreign
図1は、実施の形態1に係る異物除去装置100の概略図である。
異物除去装置100は、収容容器1内に流入する液状流体であって、異物粒子11を含む流体(以下、被処理流体という)から、分離対象である異物粒子11を除去する装置である。異物除去装置100は、収容容器1と、収容容器1に収容され、異物粒子11を吸着および脱着する複数の吸着材10とを備えている。FIG. 1 is a schematic diagram of a foreign
The foreign
吸着材10は、一例としてガラスビーズである。吸着材10は、プラスチック粒子等の有機化合物からなる粒子、金属粒またはセラミック粒子等の無機化合物からなる粒子、有機金属構造体のように有機および無機化合物からなる粒子、でも良い。吸着材10は、吸着材10の表面に電荷を帯びるようにし、吸着力に加えてさらに静電気引力を働かせて吸着効率を向上するようにしてもよい。具体的には、吸着材10は、ガラスビーズの表面を改質して、分離対象の異物粒子11の表面電荷と相反する電荷をガラスビーズ表面に帯びる構成としてもよい。これにより、吸着材10は、静電気引力によっても異物粒子11を吸着でき、吸着効率を向上できる。また、吸着材10は、異物粒子11よりも粒子径が大きく構成されている。
The adsorbent 10 is, for example, glass beads. The adsorbent 10 may be particles of organic compounds such as plastic particles, particles of inorganic compounds such as metal particles or ceramic particles, or particles of organic and inorganic compounds such as organometallic structures. The surface of the
吸着材10は、収容容器1内に複数収容されている。吸着材10は、収容容器1内で堆積して吸着材集合体12を構成している。吸着材10は、収容容器1の内部空間を埋め尽くさない量、収容容器1内に充填される。これにより、収容容器1の内部空間には、吸着材集合体12以外の空間が形成される。このように、収容容器1内を吸着材10で埋め尽くさないのは、以下に詳述するが、脱着時に吸着材10が流動する空間を確保するためである。
A plurality of
収容容器1は、上面、下面および4つの側面を有する直方体状に構成されている。収容容器1は直方体状に限らず、円筒状等、他の形状でもよい。収容容器1には、流入口2、吸着用流出口3および脱着用排出口4が形成されている。流入口2は、被処理流体または洗浄流体を収容容器1内に流すための入口であり、収容容器1の側面の下部に形成されている。流入口2には、吸着時に被処理流体が流入し、脱着時に洗浄流体が流入する。ここで、洗浄流体とは異物粒子11を含まない流体であって、吸着材10から異物粒子11を脱着するための流体である。
The
吸着用流出口3は、吸着時に、異物粒子11が除去された後の被処理流体が流出する出口であり、収容容器1の上面に形成されている。脱着用排出口4は、脱着時に、吸着材10の表面から脱着した異物粒子11を含む洗浄流体を収容容器1から排出するための出口であり、収容容器1の側面の上部に形成されている。脱着用排出口4は、脱着時に下方から上方への洗浄流体の流れを形成するため、少なくとも流入口2よりも上部に形成されている。なお、以下では被処理流体と洗浄流体とを区別しないときは、総称して流体という。
The
流入口2、吸着用流出口3および脱着用排出口4のそれぞれには、吸着材10が収容容器1の外部に流出することを防止する流出防止フィルタ5が設置されている。流出防止フィルタ5は、流体を通過させる網目状の板状部材で構成されている。流出防止フィルタ5の網目のサイズは、吸着材10を通過させないが、異物粒子11を通過させる大きさである。これは、流出防止フィルタ5の網目のサイズが異物粒子11よりも小さいと、異物粒子11が流出防止フィルタ5上に堆積し、目詰まりを発生させる虞があるからである。
An
異物除去装置100はさらに、収容容器1に流入する流体の流量を制御する第1流量制御装置6を備えている。第1流量制御装置6は、流入口2を構成する配管に配置されている。また、異物除去装置100は、収容容器1から流出する被処理流体の流量を制御する第2流量制御装置7と、収容容器1から流出する洗浄流体の流量を制御する第3流量制御装置8とを備えている。第2流量制御装置7は、吸着用流出口3を構成する配管に配置され、第3流量制御装置8は、脱着用排出口4を構成する配管に配置されている。第1流量制御装置6、第2流量制御装置7および第3流量制御装置8は、手動で操作されてもよいし、図示しない制御装置により自動で操作されてもよい。第1流量制御装置6、第2流量制御装置7および第3流量制御装置8は、たとえば膨張弁等から構成されている。
The foreign
異物除去装置100は、異物粒子11の吸着と脱着とを交互に繰り返し行う。以下、吸着と脱着とについて説明する。
The foreign
(吸着)
図2は、実施の形態1に係る異物除去装置100の吸着時の動作説明図である。
吸着時は、第1流量制御装置6および第2流量制御装置7が開かれて流入口2および吸着用流出口3が開放されている。また、第3流量制御装置8が閉じられて脱着用排出口4が閉塞されている。そして、吸着時は、白抜き矢印に示すように被処理流体が流入口2から収容容器1の内部に流入し、吸着用流出口3から収容容器1の外部に流出する。流入口2から収容容器1内に流入した被処理流体は、吸着材集合体12を通過する際に吸着材10によって異物粒子11が吸着されることで異物粒子11が除去される。そして、異物粒子11を除去後の被処理流体が、吸着用流出口3から流出する。(adsorption)
2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the foreign
During adsorption, the first
(脱着)
図3は、実施の形態1に係る異物除去装置100の脱着時の動作説明図である。
脱着時は、第1流量制御装置6および第3流量制御装置8が開かれて流入口2および脱着用排出口4が開放されている。また、第2流量制御装置7が閉じられて吸着用流出口3が閉塞されている。そして、脱着時は、白抜き矢印に示すように、洗浄流体が流入口2から収容容器1の内部に流入し、脱着用排出口4から収容容器1の外部に排出する。(Detachment)
3A and 3B are diagrams for explaining the operation of the foreign
During attachment/detachment, the first flow
脱着時に収容容器1内に流入される洗浄流体の流量は、洗浄流体の動圧によって吸着材集合体12を分解して個々の吸着材10が収容容器1内を流動させることのできる流量に設定されている。この流量は、吸着材10の重量および洗浄流体の粘度等によって異なるため、シミュレーションまたは実験等により決めれば良い。流量の調整は、第1流量制御装置6および第3流量制御装置8で制御してもよいし、流入口2の上流に設けたポンプ等の送水装置によって制御してもよい。
The flow rate of the cleaning fluid flowing into the
上記流量の洗浄流体が流入口2から収容容器1内に流入されることで、図3に示すように吸着材集合体12が分解し、個々の吸着材10が収容容器1内に示した矢印に示すように収容容器1内を流動する。これにより、収容容器1内において吸着材10同士の衝突が繰り返され、吸着材表面から異物粒子11が脱着して、吸着材10の吸着力が再生する。そして、吸着材表面から脱着した異物粒子11は、洗浄流体の流れに乗って脱着用排出口4から排出される。
When the cleaning fluid at the above flow rate flows into the
ここで、収容容器1内における脱着時の洗浄流体の流れは、下方から上方に向かう流れであるため、脱着用排出口4に吸着材10が堆積して脱着用排出口4を塞ぐことがない。このため、異物除去装置100は、脱着の開始から終了に渡って、異物粒子11の排出能力を安定して維持できる。
Here, since the flow of the cleaning fluid at the time of desorption in the
以上の脱着を終了後、吸着に切り替える場合には、異物除去装置100は、収容容器1に流入する洗浄流体または被処理流体の流量を制御して、吸着材10を収容容器1の下部に沈降させて堆積させる。そして、吸着材集合体12が形成された後、吸着を開始する。
After finishing the above desorption, when switching to adsorption, the foreign
上記では、脱着時の収容容器1内での洗浄流体の流量が、第1流量制御装置6および第3流量制御装置8の2つの流量制御装置を用いて制御される例を説明したが、第1流量制御装置6および第3流量制御装置8の一方だけを用いて形成してもよい。
In the above description, an example was described in which the flow rate of the cleaning fluid in the
また、上記では、流入口2を構成する配管、吸着用流出口3を構成する配管および脱着用排出口4を構成する配管のそれぞれに流量制御装置を配置した構成を説明したが、以下の構成としてもよい。異物除去装置100は、これらの各配管に開閉弁を配置し、脱着時の洗浄流体の流量調整用として、流入口2を構成する配管および脱着用排出口4を構成する配管の一方または両方に流量制御装置を配置した構成としてもよい。
In the above description, a configuration in which a flow rate control device is arranged in each of the piping that constitutes the
また、異物除去装置100は、図1~図3に示した構造に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で例えば以下のように変形して実施することが可能である。
Further, the foreign
図4は、実施の形態1に係る異物除去装置100の変形例1を示す図である。
上記では、吸着用流出口3と脱着用排出口4とが収容容器1に対して別々に設けられた構成を示したが、変形例1では、収容容器1に設けた共通流出口9から分岐して吸着用流出口3と脱着用排出口4を設けている。具体的には、共通流出口9に分岐配管を接続して一方を吸着用流出口3、他方を脱着用排出口4としている。このように、吸着用流出口3および脱着用排出口4は、収容容器1に対して別々に設けられてもよいし、共通流出口9から分岐して設けられた構成としてもよい。いずれにしろ、収容容器1は、吸着用流出口3および脱着用排出口4を有する。FIG. 4 is a
In the above description, the configuration in which the
また、流入口2、吸着用流出口3および脱着用排出口4の位置は、図1~図3に図示した位置に限定されない。これらの各開口は、脱着時に異物粒子11が脱着用排出口4に堆積して排出が妨げられないように、収容容器1内において下方から上方に向かう洗浄流体の流れが形成されるように、設けられていればよい。流入口2は、流体が吸着材集合体12を通過するようにできれば、位置は問わない。具体的にはたとえば、流入口2は、収容容器1の下面に形成されてもよい。要するに、流入口2は、吸着材集合体12の下面あるいは側面に向けて流体を供給するように設けられればよい。また、流入口2は、流体が吸着材集合体12を下方から通過するようにできれば、次の図5に示すように収容容器1の上面に設けてもよい。
Further, the positions of the
図5は、実施の形態1に係る異物除去装置100の変形例2を示す図である。
変形例2では、流入口2が収容容器1の上面に設けられている。そして、流入口2に配管20の一端が接続され、配管20の他端が収容容器1内の下方に延びて吸着材集合体12の下方に位置している。この変形例2では、配管20の他端側の端部である吹出口21から流体が吹き出された後、吸着材集合体12を通過する。このように、異物除去装置100は、収容容器1の上面に流入口2を設け、流入口2から収容容器1内に延びる配管20の端部である吹出口21から流体を吸着材集合体12に向けて流すようにしてもよい。FIG. 5 is a
In
また、吸着用流出口3は、収容容器1の側面に形成されてもよいし、収容容器1の下面に形成されてもよい。吸着用流出口3は、以下の理由から吸着材集合体12の上面よりも上部に位置することが好ましいが、この位置に限定されるものではない。吸着用流出口3は、流入口2から流入した被処理流体を、吸着材集合体12の全体に通過させる観点から、吸着材集合体12の上面よりも上部に形成されることが好ましい。吸着用流出口3が吸着材集合体12の上面よりも上部に形成されることで、異物除去装置100は、吸着時に吸着効率を向上できる。
Also, the
また、脱着用排出口4は、脱着時に下方から上方に向かう洗浄流体の流れを形成するため、流入口2または変形例2の吹出口21よりも上部に形成されていればよい。また、脱着用排出口4は、以下の理由から吸着材集合体12の上面よりも上部に位置することが好ましいが、この位置に限定されるものではない。吸着材10の表面から脱着した異物粒子11は吸着材10よりも粒径が小さいため、吸着材10よりも収容容器1の上方に浮遊する。このため、異物粒子11の排出のしやすさの観点から、脱着用排出口4は吸着材集合体12の上面よりも上部に形成されることが好ましい。脱着用排出口4が吸着材集合体12の上面よりも上部に形成されることで、異物除去装置100は、脱着時に異物粒子11を排出しやすくなる。
Further, the
実施の形態1の異物除去装置100は、異物粒子11を含む被処理流体から異物粒子11を除去する装置である。異物除去装置100は、流入口2、吸着用流出口3および脱着用排出口4を有する収容容器1と、収容容器1に収容され、異物粒子11を吸着および脱着する複数の吸着材10とを備える。脱着用排出口4は、流入口2、または流入口2から収容容器1内に延びる配管20の端部である吹出口21、よりも上部に形成されている。複数の吸着材10は、流入口2または吹出口21から吸着用流出口3に向けて流れる被処理流体に含まれる異物粒子11を吸着することで被処理流体から異物粒子11を除去する。また、複数の吸着材10は、流入口2または吹出口21から脱着用排出口4に向けて流れる洗浄流体によって収容容器1内を流動して吸着した異物粒子11を脱着する。脱着された異物粒子11は、脱着用排出口4から排出される。
A foreign
上記構成により、異物除去装置100は、脱着時に下方から上方に向けて流れる洗浄流体によって吸着材10を収容容器1内で流動させ、吸着材10から異物粒子11を脱着する。このように異物除去装置100は、下方から上方に向かう洗浄流体の流れにより異物粒子11の脱着を行うようにしたので、脱着時に脱着用排出口4が吸着材10によって塞がれることがない。このため、異物除去装置100は、脱着動作の開始から終了に渡って、異物粒子11の排出能力を安定して維持できる。また、異物除去装置100は、収容容器1内に吸着材10を備えただけの簡単な構成であるため、吸着性能および脱着性能のみならず、省エネ性および高いメンテナンス性を有する。
With the above configuration, the foreign
実施の形態1の異物除去装置100は、流入口2、吸着用流出口3および脱着用排出口4のそれぞれに設置され、複数の吸着材10が収容容器1の外部へ流出することを防止する流出防止フィルタ5を備えた。
The foreign
上記構成により、異物除去装置100は、流入口2、吸着用流出口3および脱着用排出口4から複数の吸着材10が収容容器1の外部へ流出することを防止できる。
With the above configuration, the foreign
実施の形態1の異物除去装置100は、複数の吸着材10は収容容器1内で堆積して吸着材集合体12を形成しており、吸着用流出口3および脱着用排出口4の一方または両方は、吸着材集合体12の上面よりも上部に位置する。
In the foreign
このように、吸着用流出口3が吸着材集合体12の上面よりも上部に位置する構成により、異物除去装置100は、吸着時に吸着効率を向上できる。また、脱着用排出口4が吸着材集合体12の上面よりも上部に位置する構成により、異物除去装置100は、脱着時に異物粒子11を排出しやすくなる。
In this way, with the configuration in which the
実施の形態2.
実施の形態2は、流動防止フィルタ30を備えた異物除去装置に関する。以下、実施の形態2が実施の形態1と異なる構成を中心に説明するものとし、実施の形態2で説明されていない構成は実施の形態1と同様である。
図6は、実施の形態2に係る異物除去装置101の概略図である。異物除去装置101は、吸着時の吸着材10の流動を防止する流動防止フィルタ30を備えている。流動防止フィルタ30は、流体を通過する網目状の板状部材で構成されている。流動防止フィルタ30の網目のサイズは吸着材10を通過させない大きさであれば、どのサイズでもよい。
FIG. 6 is a schematic diagram of the foreign
流動防止フィルタ30の上面には、棒部材31が取り付けられている。棒部材31は、流動防止フィルタ30の上面から上方に延び、収容容器1の上面に設けられた貫通孔から外部に突出している。棒部材31の収容容器1から突出した部分の外周には、環状の固定部材32が嵌められて棒部材31が支持されている。このように、異物除去装置101は、固定部材32により棒部材31を支持することで流動防止フィルタ30の収容容器1内の位置を固定できるようになっている。固定部材32は、たとえばゴム製の環状部材など、棒部材31を支持できる部材で構成されていればよい。
A
以上の構成より、流動防止フィルタ30は、棒部材31を操作することで、収容容器1内を上方および下方に移動できる。棒部材31の操作は、手動で行ってもよいし、棒部材31を上下動させるモータ等の駆動装置を収容容器1の外部に設置して機械的に行うようにしてもよい。棒部材31および固定部材32により、流動防止フィルタ30を収容容器1内で移動可能に支持する支持部33が構成されている。
With the above configuration, the
(吸着)
図7は、実施の形態2に係る異物除去装置101における吸着時の動作説明図である。図7に示すように吸着時には、流動防止フィルタ30が吸着材10に向けて下方に移動し、吸着材10を収容容器1の内面に押さえつけて吸着材10の流動を防止する。これにより、吸着時は、吸着材10が収容容器1内を流動しない状態となっている。そして、吸着時において、被処理流体が流入口2から収容容器1の内部に流入して吸着用流出口3から流出する。このとき、仮に、流動防止フィルタ30が設置されていない場合、流入口2から収容容器1の内部に流入する被処理流体の流量によっては、吸着材10が収容容器1内を流動してしまい、効率良く異物粒子11を吸着することができない。(adsorption)
7A and 7B are explanatory diagrams of operations during adsorption in the foreign
これに対し、実施の形態2の異物除去装置101は、流動防止フィルタ30によって吸着材10を収容容器1の内面に押さえつけるため、吸着材10が流動する流量の被処理流体が収容容器1内に流入しても、吸着材10が流動することはない。よって、異物除去装置101は、吸着材10の流動を気にせずに被処理流体の流量を増やすことができる。このため、異物除去装置101は、短時間で効率良く被処理流体から異物粒子11を除去できる。
In contrast, in the foreign
(脱着)
図8は、実施の形態2に係る異物除去装置101における脱着時の動作説明図である。図8に示すように、脱着時には、流動防止フィルタ30を吸着材10から離れる方向、つまり上方に移動させる。これにより、収容容器1内には、吸着材集合体12の上方に、吸着材10の流動を許容する空間が形成される。そして、収容容器1内において、流入口2から脱着用排出口4に向かう洗浄流体の流れが形成されると、吸着材10の上方に空間が形成されていることで、吸着材10が流動する。このときの洗浄流体の流量は、実施の形態1で説明した脱着時の流量と同じである。収容容器1内では、吸着材10同士が衝突することが繰り返され、吸着材10表面から異物粒子11が脱着して、吸着材10の吸着力が再生する。そして、吸着材表面から脱着した異物粒子11は、洗浄流体の流れに乗って、脱着用排出口4から排出される。(Detachment)
8A and 8B are diagrams for explaining the operation of the foreign
以上の脱着を終了後、吸着に切り替える場合には、流動防止フィルタ30が再び吸着材10に向けて下方に移動し、吸着材10を収容容器1の内面に押しつける。なお、異物除去装置101は、脱着終了後、吸着を開始するまでの間の流体の流量をゼロにしてもよいし、吸着材10が流動しない程度の流量にしてもよいし、脱着時と同じ流量にしてもよい。つまり、異物除去装置102は、流動防止フィルタ30を用いて吸着材10が移動しないようにするため、脱着終了後、吸着を開始するまでの間の流体の流量は、任意である。
When switching to adsorption after finishing the desorption described above, the
ここで、図8では、脱着時の流動防止フィルタ30の位置が、収容容器1の上面の内面に接触する位置である例を示したが、次の図9に示す位置にしてもよい。
Here, FIG. 8 shows an example in which the position of the
図9は、実施の形態2に係る異物除去装置101における脱着時の流動防止フィルタ30の位置の変形例を示す図である。
図9に示すように、脱着時の流動防止フィルタ30の位置は、脱着用排出口4よりも下方の位置でもよい。この場合、流動防止フィルタ30の網目サイズは、吸着材10を通過させず、異物粒子11を通過させる大きさであれば、どのサイズでもよい。FIG. 9 is a diagram showing a modification of the position of the
As shown in FIG. 9, the position of the
また、図6から図9では、流動防止フィルタ30が上下に動く構成を説明したが、図示省略するが前後または左右に動く構成としてもよい。流動防止フィルタ30が前後または左右に動く構成としても、流動防止フィルタ30が吸着材10を収容容器1の内面に押しつけることで、吸着材10の流動を防止できる。但し、流動防止フィルタ30が前後または左右に動く構成の場合、脱着から吸着への切り替えの際に吸着材10を均一な厚みで押さえ込むことができない虞がある。このため、流動防止フィルタ30は、図6から図9に示したように、上下に移動させることが望ましい。
6 to 9, the configuration in which the
実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、流動防止フィルタ30を備えたので以下の効果が得られる。異物除去装置101は、吸着時に収容容器1内に流す被処理流体の流量を実施の形態1に比べて増加させることができ、異物除去装置101は、短時間で効率良く被処理流体から異物粒子11を除去することができる。
According to the second embodiment, effects similar to those of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained because the
実施の形態3.
実施の形態3は、吸着開始時の収容容器1内での吸着材10の偏りを抑制する技術に関する。以下、実施の形態3が、実施の形態2と異なる構成を中心に説明するものとし、実施の形態3で説明されていない構成は実施の形態2と同様である。
図10は、実施の形態3に係る異物除去装置102の概略図である。
流動防止フィルタ30は、振動または回転可能に支持部33により支持されている。流動防止フィルタ30は、収容容器1の外部から突出した棒状部分が操作されることで、上下左右等の振動または移動方向に延びる軸を中心とした回転ができる。流動防止フィルタ30の振動および回転は、手動で行ってもよいし、モータ等の駆動装置を用いて機械的に行ってもよい。FIG. 10 is a schematic diagram of the foreign
The
実施の形態3の異物除去装置102は、吸着を開始する前に、流動防止フィルタ30を下方へ移動させ、吸着材10を収容容器1の内面に押しつける。この際、異物除去装置102は、流動防止フィルタ30を振動または回転させながら下方へ移動させる。異物粒子11の脱着時、吸着材10は流動しているため、脱着終了後に吸着材10が収容容器1の下部に沈降して堆積する際、偏った状態で堆積する虞がある。このため、異物除去装置102は、流動防止フィルタ30を振動または回転させながら下方に移動させることで、吸着材10が偏って堆積することを抑制する。
The foreign
また、異物除去装置102は、流動防止フィルタ30を振動または回転させながら移動させることで、吸着材10の上面を均一にならすことができ、吸着開始時に毎回同じ形状の吸着材集合体12を形成できる。この結果、異物除去装置102は、吸着時の吸着効率が低下することを抑制でき、吸着効率を安定して維持できる。
In addition, the foreign
なお、異物除去装置102は、脱着終了後、吸着を開始するまでの間の流体の流量をゼロにしてもよいし、吸着材10が流動しない程度の流量にしてもよいし、脱着時と同じ流量にしてもよい。つまり、異物除去装置102は、流動防止フィルタ30を用いて吸着材10が移動しないようにするため、脱着終了後、吸着を開始するまでの間の流体の流量は、任意である。
Note that the foreign
実施の形態3によれば、実施の形態2と同様の効果が得られるとともに、流動防止フィルタ30が振動または回転可能に支持され、吸着材10に向けて移動する際に、振動または回転しながら移動するようにした。これにより、異物除去装置102は、脱着から吸着への切り替え後に、吸着材10が偏って堆積することを抑制でき、吸着効率を安定して維持できる。
According to the third embodiment, the same effects as those of the second embodiment are obtained, and the
実施の形態4.
実施の形態4は、流体の水質を測定する水質計を備え、水質計の測定結果に基づいて吸脱着を切り替える異物除去装置に関する。以下、実施の形態4が、実施の形態1と異なる構成を中心に説明するものとし、実施の形態4で説明されていない構成は実施の形態1と同様である。
図11は、実施の形態4に係る異物除去装置103の概略図である。図11には、吸着時の動作を示している。実施の形態4の異物除去装置103は、実施の形態1の構成にさらに、流体の水質を測定する水質計を備えている。ここでは、異物除去装置103は、第1水質計40と第2水質計41とを備えている。第1水質計40は、吸着用流出口3または吸着用流出口3の下流に配置され、第2水質計41は、脱着用排出口4または脱着用排出口4の下流に設置されている。水質計は、例えば流体の濁度を測定することができる濁度計または色の違いを測定できる色差計で構成される。水質計は、測定値が大きいほど、水質が悪化していることを示す。
FIG. 11 is a schematic diagram of the foreign
異物除去装置103において、吸着材10による異物粒子11の吸着が進んで吸着状態が飽和状態となると、吸着材10に吸着されなかった異物粒子11が吸着材集合体12を通り抜けて吸着用流出口3から流出する。このため、吸着用流出口3から流出する流体の水質が吸着開始時よりも悪化する。一方、異物除去装置103において、吸着材10からの異物粒子11の脱着が進むと、脱着用排出口4から流出する流体の水質が脱着開始時よりも改善する。
In the foreign
異物除去装置103は、吸着時および脱着時における、このような水質の変化を第1水質計40および第2水質計41を用いて測定し、測定結果に基づいて吸着と脱着との切り替えを行う。具体的には、異物除去装置103は、吸着時において、第1水質計40の測定値が予め設定された第1設定値以上になった場合、吸着から脱着への切り替えを行う。一方、異物除去装置103は、脱着時において、第2水質計41の測定値が予め設定した第2設定値以下になった場合、脱着から吸着へ切り替えを行う。脱着と吸着との切り替えは、各流量制御装置の開度を制御する切り替え装置を備え、自動で行ってもよいし、手動で行ってもよい。手動で行う場合は、使用者が第1水質計40および第2水質計41の測定値を確認して行えばよい。第1設定値および第2設定値は、異物除去装置103の利用形態によって自由に設定できる。
The foreign
このように、水質計を用いて吸着と脱着との切り替えタイミングを決めることで、異物除去装置103は、適正なタイミングで吸着と脱着との切り替えを行える。ここで、仮に、吸着と脱着との切り替えが適正なタイミングで行われないと、吸着材10の吸着能力が低下した状態で吸着動作が続けられ、異物粒子11の除去効率が低下して性能低下を招く虞がある。しかし、異物除去装置103は、吸着と脱着とを適正なタイミングで切り替えられることで、異物粒子11の除去効率を向上できる。
In this way, by determining the switching timing between adsorption and desorption using the water quality meter, the foreign
なお、上記では水質計が吸着用流出口3および脱着用排出口4を通過する流体の水質を測定できるように配置されたが、収容容器1に配置してもよい。水質計が収容容器1に配置される場合、収容容器1内の上部の流体の水質、つまり、吸着用流出口3および脱着用排出口4に流入する直前の水質を測定できるように配置される。この場合、異物除去装置103は、1つの水質計で、脱着から吸着、および吸着から脱着の両方の切り替えタイミングを決定できる。
Although the water quality meter is arranged so as to measure the water quality of the fluid passing through the
また、上記では、吸着用流出口3および脱着用排出口4を通過する両方の流体の水質を測定できるように水質計が2つ配置され、吸着から脱着と、脱着から吸着への両方の切り替えタイミングを決められる構成を説明したが、以下のようにしてもよい。異物除去装置103は、吸着用流出口3、脱着用排出口4および収容容器1のいずれかに水質計が配置され、吸着から脱着と、脱着から吸着とのうちの少なくとも一方の切り替えタイミングを決定できればよい。
Further, in the above, two water quality meters are arranged so that the water quality of both fluids passing through the
実施の形態4によれば、実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、流体の水質を測定する水質計を備えたので以下の効果が得られる。異物除去装置103は、水質計の測定結果に応じて吸着と脱着との適正な切り替えタイミングを決定でき、結果として異物粒子11の除去効率を向上できる。
According to the fourth embodiment, effects similar to those of the first embodiment are obtained, and the following effects are obtained since the water quality meter for measuring the water quality of the fluid is provided. The foreign
実施の形態5.
実施の形態5は、上記実施の形態4とは別の構成で、吸着と脱着の切り替えタイミングを決定する異物除去装置に関する。以下、実施の形態5が、実施の形態1と異なる構成を中心に説明するものとし、実施の形態5で説明されていない構成は実施の形態1と同様である。
図12は、実施の形態5に係る異物除去装置104の概略図である。
実施の形態5の異物除去装置104は、収容容器1の内部を収容容器1の外部から目視観察できる観察窓50が収容容器1に設置された構成を有する。使用者は、観察窓50を通して収容容器1内を観察した観察結果をもとに、吸着と脱着とを切り替える。観察窓50は、吸着材10への異物粒子11の吸着状況が確認できるように、吸着材集合体12の高さ範囲に設置されている。FIG. 12 is a schematic diagram of the foreign
A foreign
使用者は、吸着時において、異物粒子11が吸着材10の表面に付着して吸着状態が飽和状態となり、吸着材表面の色が変わったタイミングで使用者は吸着から脱着に切り替える。また、使用者は、脱着時において吸着材表面から異物粒子11が脱着され、吸着材表面の色が、吸着材10の本来の色に戻ったタイミングで脱着から吸着に切り替える。
During adsorption, the user switches from adsorption to desorption at the timing when the
上記では、観察窓50が吸着材集合体12の高さ範囲に設置されているとしたが、収容容器1の上部の水質を観察できるように、収容容器1の側面の上部に設置されてもよい。この場合、吸着時において、観察窓50から観察できる流体の水質が吸着開始時よりも悪化した場合、使用者は、吸着から脱着に切り替える。また、脱着時において、観察窓50から観察できる流体の水質が吸着開始時よりも改善した場合、使用者は脱着から吸着に切り替える。
In the above description, the
なお、異物除去装置104は、収容容器1に観察窓50を設置するかわりに、収容容器1自体が透明材料で製作されてもよい。この場合、異物除去装置104は、観察窓50と同じ機能を付与することもできる。
Incidentally, in the foreign
また、上記の各実施の形態1~実施の形態5は、互いに適宜組み合わせて実施することが可能である。たとえば、実施の形態2と実施の形態5とを組み合わせ、異物除去装置が流動防止フィルタ30と観察窓50とを備えた構成などとしてもよい。
Moreover, the first to fifth embodiments described above can be implemented in combination with each other as appropriate. For example, by combining the second embodiment and the fifth embodiment, the foreign matter removing device may be configured to include the
1 収容容器、2 流入口、3 吸着用流出口、4 脱着用排出口、5 流出防止フィルタ、6 第1流量制御装置、7 第2流量制御装置、8 第3流量制御装置、9 共通流出口、10 吸着材、11 異物粒子、12 吸着材集合体、20 配管、21 吹出口、30 流動防止フィルタ、31 棒部材、32 固定部材、33 支持部、40 第1水質計、41 第2水質計、50 観察窓、100 異物除去装置、101 異物除去装置、102 異物除去装置、103 異物除去装置、104 異物除去装置。 1 container, 2 inlet, 3 outlet for adsorption, 4 outlet for desorption, 5 outflow prevention filter, 6 first flow controller, 7 second flow controller, 8 third flow controller, 9 common outlet , 10 adsorbent, 11 foreign particles, 12 adsorbent assembly, 20 pipe, 21 outlet, 30 flow prevention filter, 31 rod member, 32 fixing member, 33 support, 40 first water quality meter, 41 second water quality meter , 50 observation window, 100 foreign matter removing device, 101 foreign matter removing device, 102 foreign matter removing device, 103 foreign matter removing device, 104 foreign matter removing device.
Claims (8)
流入口、吸着用流出口および脱着用排出口を有する収容容器と、
前記収容容器に収容され、前記異物粒子を吸着および脱着する複数の吸着材と、
前記収容容器内を移動可能であって振動または回転可能に支持され、前記複数の吸着材の流動を防止する流動防止フィルタとを備え、
前記脱着用排出口は、前記流入口、または前記流入口から前記収容容器内に延びる配管の端部である吹出口、よりも上部に形成されており、
前記複数の吸着材は、
前記流入口または前記吹出口から前記吸着用流出口に向けて流れる前記被処理流体に含まれる前記異物粒子を吸着することで前記被処理流体から前記異物粒子を除去し、
前記流入口または前記吹出口から前記脱着用排出口に向けて流れる洗浄流体によって前記収容容器内を流動することで、吸着した前記異物粒子を脱着し、
脱着された前記異物粒子が前記脱着用排出口から排出され、前記流動防止フィルタは、
前記被処理流体が前記収容容器内を流れる吸着時に、前記複数の吸着材に向けて移動して前記複数の吸着材を前記収容容器の内面に押さえつけて前記複数の吸着材の流動を防止するものであり、前記複数の吸着材に向けて移動する際に、振動または回転しながら移動する異物除去装置。 A foreign matter removing device for removing foreign particles from a fluid to be treated containing foreign particles,
a container having an inlet, an adsorption outlet, and a desorption outlet;
a plurality of adsorbents stored in the storage container for adsorbing and desorbing the foreign particles;
a flow prevention filter that is movable in the container and supported to be vibrated or rotatable and prevents the flow of the plurality of adsorbents;
The desorption outlet is formed above the inflow port or a blowout port that is an end portion of a pipe extending from the inflow port into the container,
The plurality of adsorbents are
removing the foreign particles from the fluid to be treated by adsorbing the foreign particles contained in the fluid flowing from the inlet or the outlet toward the adsorption outlet;
Desorption of the adsorbed foreign particles by flowing in the storage container with a cleaning fluid flowing from the inlet or the outlet toward the desorption outlet,
The detached foreign particles are discharged from the detachment discharge port, and the anti-flow filter is configured to:
When the fluid to be treated flows through the container and is adsorbed, it moves toward the plurality of adsorbents and presses the plurality of adsorbents against the inner surface of the container to prevent the flow of the plurality of adsorbents. wherein the foreign matter removing device moves while vibrating or rotating when moving toward the plurality of adsorbents.
請求項1記載の異物除去装置。 2. A foreign matter removing apparatus according to claim 1 , wherein said flow-preventing filter moves away from said plurality of adsorbents to form a space in said container for allowing said plurality of adsorbents to flow during said attachment and detachment.
請求項1または請求項2に記載の異物除去装置。 2. An outflow prevention filter is installed in each of said inflow port, said outflow port for adsorption, and said outflow port for desorption, and prevents said plurality of adsorbents from flowing out of said container. Item 3. The foreign matter removing device according to item 2.
前記吸着用流出口および前記脱着用排出口の一方または両方は、前記吸着材集合体の上面よりも上部に位置する
請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の異物除去装置。 The plurality of adsorbents are deposited in the container to form an adsorbent aggregate,
4. The foreign matter removing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein one or both of said adsorption outlet and said desorption outlet are positioned above the upper surface of said adsorbent assembly.
請求項5記載の異物除去装置。 6. A foreign matter removing apparatus according to claim 5 , wherein said water quality meter is a turbidity meter for measuring turbidity or a color difference meter for measuring color difference.
請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の異物除去装置。 The foreign matter removing apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the container includes an observation window through which the inside of the container can be visually observed from the outside of the container.
請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の異物除去装置。 The foreign matter removing apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the container is made of a transparent material.
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