JPH07185220A

JPH07185220A - ろ過装置

Info

Publication number: JPH07185220A
Application number: JP5348346A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sumida; 雄一隅田; Tomita Suzuki; 富太鈴木
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-25

Abstract

(57)【要約】【目的】ろ過すべき流体の粒度選別を行うフィルタの
目詰まりを解消し、砥粒径による粒度選別ろ過を高精度
且つ効率よく行うことが可能な過装置およびろ過方法を
提供する。【構成】第一の流体収容容器１１内にフィルタ１２Ａ
から形成された第二の流体収容容器１２を配設し、第一
の流体収容容器１１に、第一の流体供給装置４０と圧力
測定装置２７を接続し、第二の流体収容容器１２に、際
にの流体供給装置５０と圧力測定装置２８を接続し、圧
力測定装置２７および２８に、差圧計２９を接続し、差
圧計２９に切り換え制御装置３０を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ろ過装置に関わり、特
に、研削や研磨などに使用される砥粒の粒度選択を行う
ろ過装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、研削や研磨などに使用される
砥粒の粒度選択を行う粒度選別ろ過装置として、一般的
に、たとえば、水ひ装置や、金網ふるいを用いた装置な
どがある。

【０００３】前記水ひ装置は、遅い上昇液流内では、当
該上昇液流に混在している粒子のうち、比重の軽い粒子
のみが運ばれることを、ろ過すべき流体に利用した装置
であり、前記ろ過すべき流体において、遅い上昇流を発
生させて、比重の軽い微小粒子を比重の重い粗大粒子か
ら分離させ、前記流体の粒度選別ろ過を行う装置であ
る。

【０００４】また、前記金網ふるいを利用したろ過装置
は、前記ろ過すべき流体を当該金網ふるいを通過させて
所定の容器内に供給することで、当該流体の粒度選別ろ
過を行う装置である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記水
ひ装置は、前記ろ過すべき流体中に存在する砥粒の径お
よび比重から砥粒の選別を行うため、前記砥粒の形状に
よっては、ろ過工程中（水ひ法中）に、流体内に気泡を
含みやすく、砥粒選別のための上昇液流を一定に保つこ
とが困難となり、砥粒径による正確なろ過を行うことが
できないという問題がある。

【０００６】また、前記金網ふるいを用いた装置では、
砥粒径が小さくなると、金網ふるいの孔が目詰まりしや
すくなり、砥粒の形状によっては、さらに砥粒がくさび
状に目詰まりし、砥粒径の選別ができなくなるという問
題がある。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題とするものであり、ろ過すべき流体の粒
度選別を行うフィルタの目詰まりを解消し、砥粒径によ
る粒度選別ろ過を高精度且つ効率よく行うことが可能な
ろ過装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、第一の手段は、ろ過すべき流体を収容する第一の流
体収容容器と、前記第一の流体収容容器とフィルタを介
して接続され、当該フィルタを通過した流体を収容する
第二の流体収容容器と、を含んで構成されるろ過装置に
関するものであり、前記第一の流体収容容器内から前記
第二の流体収容容器内に、ろ過すべき流体を所定条件で
供給する第一の流体供給手段と、前記第二の流体収容容
器内から前記第一の収容容器内に流体を所定条件で供給
する第二の流体供給手段と、前記第一の流体供給手段と
第二の流体供給手段との切り換えを制御する切り換え制
御手段と、を含んでなることを特徴とするろ過装置を提
供するものである。

【０００９】そして、第二の手段は、前記フィルタの目
詰まり状態を監視し、その結果を前記切り換え制御手段
に出力する監視手段が接続されてなり、前記切り換え制
御手段は、前記監視手段からの出力結果に基づき、前記
第一の流体供給手段と第二の流体供給手段との切り換え
を制御することを特徴とするろ過装置を提供するもので
ある。

【００１０】また、第三の手段は、前記第一の流体収容
容器内の条件を測定する第一の測定手段と、前記第二の
流体収容容器内の条件を測定する第二の測定手段と、前
記第一の測定手段から得られた測定値と第二の測定手段
から得られた測定値との比較を行う比較手段と、が接続
されてなり、前記切り換え制御手段は、前記比較手段か
ら得られた比較値と予め設定された設定値との差を演算
し、この演算値に応じて前記第一の流体供給手段と第二
の流体供給手段との切り換えを制御することを特徴とす
るろ過装置を提供するものである。

【００１１】そしてまた、第四の手段は、前記第一の流
体収容容器に、非ろ過物を回収する回収容器を接続した
ことを特徴とするろ過装置を提供するものである。

【００１２】さらにまた、第五の手段は、前記第一の流
体収容容器は、密閉空間を形成可能な外容器からなり、
前記第二の流体収容容器は、前記外容器が形成する密閉
空間内に配設され且つ前記フィルタから構成された内容
器からなることを特徴とするろ過装置を提供するもので
ある。

【００１３】さらに、第六の手段は、ろ過すべき流体が
収容された第一の流体収容容器内からフィルタを介して
第二の流体収容容器内に前記ろ過すべき流体を供給する
ろ過方法に関するものであり、前記第一の流体収容容器
内から前記ろ過すべき流体を所定条件で前記第二の流体
収容容器内に所定時間供給する第一工程と、前記第一工
程後、前記ろ過すべき流体の供給を停止する第二工程
と、前記第二工程後、前記第二の流体収容容器内から流
体を所定条件で前記第一の流体収容容器内に所定時間供
給する第三工程と、前記第三工程後、前記流体の供給を
停止する第四工程と、を含んでなることを特徴とするろ
過方法を提供するものである。

【００１４】そしてさらに、第七の手段は、ろ過すべき
流体が収容された第一の流体収容容器内からフィルタを
介して第二の流体収容容器内に前記ろ過すべき流体を供
給するろ過方法に関するものであり、前記第一の流体収
容容器内から前記ろ過すべき流体を所定条件で前記第二
の流体収容容器内に供給する際に、当該第一の流体収容
容器内の条件と第二の流体収容容器内の条件とを測定
し、前記両測定値を比較して比較値を求め、次に、この
比較値と予め設定された設定値との差を演算して得た演
算値が、所定の値から外れた時に、前記第一の流体収容
容器内から前記第二の流体収容容器内へのろ過すべき流
体の供給を停止する工程と、前記ろ過すべき流体の供給
を停止した際に、前記第二の流体収容容器内から流体を
所定条件で前記第一の流体収容容器内に供給し、この時
の当該第一の流体収容容器内の条件と第二の流体収容容
器内の条件とを測定し、前記両測定値を比較して比較値
を求め、次に、この比較値と予め設定された設定値との
差を演算して得た演算値が、所定の値から外れた時に、
前記第二の流体収容容器内から第一の流体収容容器内へ
の流体の供給を停止する工程と、を含んでなることを特
徴とするろ過方法を提供するものである。

【００１５】

【作用】前記第一の手段によれば、第一の流体供給手段
により、ろ過すべき流体は、第一の流体収容容器内から
フィルタを通過して第二の流体収容容器内に供給され、
当該第二の流体収容容器内にろ液が収容される。この
時、前記ろ過すべき流体は、所定条件で第一の流体収容
容器内から第二の流体収容容器内へ移動される。従っ
て、前記所定条件を任意に設定することで、前記ろ過す
べき流体のろ過速度や、ろ過時にかかる圧力や、ろ過時
間などを調整できる。

【００１６】このため、たとえば、ろ過すべき流体にか
かる圧力を低くし、ろ過すべき流体の速度を遅くしてフ
ィルタを通過させることで、当該ろ過すべき流体中に存
在している砥粒などが、当該フィルタの表面に密集する
ことを防止できる。従って、フィルタの穴目が前記砥粒
などにより詰まることが抑制され、当該フィルタは、正
常な状態で長時間使用される。一方、前記第二の収容容
器内に収容されていた流体は、第二の流体供給手段によ
り、当該第二の収容容器内からフィルタを通過して前記
第一の収容容器内に供給され、当該第一の収容容器内に
収容される。

【００１７】この時、前記流体は、所定条件で第二の流
体収容容器内から第一の流体収容容器内へ移動される。
従って、前記所定条件を任意に設定することで、当該流
体のろ過速度や、ろ過時にかかる圧力や、ろ過時間など
が調整できる。

【００１８】このため、たとえば、前記流体にかかる圧
力を高くし、流体の速度を速くしてごく短時間、フィル
タを通過させることで、この流体の流れにより、前記フ
ィルタの穴目に詰まっていた砥粒などが除去されて（フ
ィルタが洗浄されて）、当該フィルタは正常な状態に戻
される。

【００１９】そして、前記第一の流体供給手段と第二の
流体供給手段との切り換えは、切り換え制御手段により
所定インターバルを持って行われるため、前記フィルタ
は、ろ過工程中に、定期的あるいは所定のパターンをも
って洗浄される。従って、長期間に亘って、良好なろ過
が行われる。ここで、前記第一の流体供給手段と第二の
流体供給手段との切り換えは、一定時間毎に行ってもよ
く、また、フィルタの劣化を考慮して、次第に切り換え
時間を短くするパターンをもって行ってもよい。

【００２０】また、前記第二の手段によれば、前記切り
換え制御手段は、前記フィルタの目詰まり状態を監視
し、その結果を前記切り換え制御手段に出力する監視手
段からの出力結果に基づき、前記第一の流体供給手段と
第二の流体供給手段との切り換えを制御するため、たと
えば、前記第二の流体収容容器側の圧力の変動が無視で
きる場合などは、圧力測定装置を第一の流体収容容器の
みに設け、この圧力測定装置による圧力の測定値の変動
に基づき判定を行うことができる。このため、設備費が
削減される。

【００２１】そして、第三の手段によれば、前記ろ過工
程時における第一の収容容器内の条件は、第一の測定手
段により常に測定され、第二の流体収容容器内の条件
は、第二の測定手段により常に測定される。そして、こ
の両測定値は比較手段により比較されて、得られた比較
値と予め設定された設定値との差が流体供給制御手段に
て演算され、この演算値に応じて前記第一の流体供給手
段と第二の流体供給手段との切り換えが制御される。す
なわち、第一の流体供給手段が作動され、第二の流体供
給手段が停止される。

【００２２】従って、前記演算値が、予め設定した所定
の範囲内にある場合、たとえば、前記フィルタが正常な
状態にある場合は、常に、前記ろ過されるべき流体が、
第一の流体収容容器内から第二の流体収容容器内に供給
され、さらに効率のよいろ過が行われる。

【００２３】一方、前記ろ過工程中において、前記演算
値が、予め設定した所定の範囲外となった場合には、前
記切り換え制御手段により前記第一の流体供給手段が停
止され、第二の流体供給手段が作動され、フィルタの洗
浄工程が開始される。このフィルタの洗浄工程時におい
ても、前記第一の収容容器内の条件は、第一の測定手段
により常に測定され、第二の流体収容容器内の条件は、
第二の測定手段により常に測定される。そして、この両
測定値は比較手段により比較されて、得られた比較値と
予め設定されている設定値との差が、流体供給制御手段
にて演算され、この演算値に応じて前記第一の流体供給
手段と第二の流体供給手段との切り換えが制御される。

【００２４】従って、前記演算値が所定の範囲外である
場合、たとえば、前記フィルタに砥粒などが詰まり、フ
ィルタが正常な状態にない場合は、常に、前記第二の流
体収容容器内から第一の流体収容容器内に流体が供給さ
れ、フィルタの洗浄が行われる。

【００２５】また、このフィルタの洗浄時に、前記演算
値が所定の範囲内になった際には、前記切り換え制御手
段により第一の流体供給手段が作動され、第二の流体供
給手段が停止され、再び、ろ過すべき流体のろ過が行わ
れる。

【００２６】そして、前記演算値に応じて第一の流体供
給手段の作動と第二の流体供給手段の作動との切り換え
が行われるため、効率のよいろ過が行われる。

【００２７】そして、前記第四の手段によれば、第一の
流体収容容器内に溜まった非ろ過物は、回収容器内に回
収される。従って、長期間に亘って、ろ過工程と洗浄工
程を繰り返し行っても、前記第一の流体収容容器内の非
ろ過物両が増加することがない。このため、フィルタの
穴目が前記砥粒などにより詰まることがさらに抑制さ
れ、当該フィルタは、正常な状態でより長時間使用され
る。そしてまた、前記第五の手段によれば、前記第一の
流体収容容器は、密閉空間を形成可能な外容器からな
り、前記第二の流体収容容器は、前記密閉空間内に配設
され且つ前記フィルタから構成された内容器からなるた
め、前記フィルタの面積を最大限に大きくすることがで
きる。従って、さらに効率のよいろ過が行われる。

【００２８】さらに、前記第六の手段によれば、第一の
流体収容容器内から前記ろ過すべき流体を所定条件で前
記第二の流体収容容器内に所定時間供給することで、当
該ろ過すべき流体は、フィルタを通過して第二の流体収
容容器内に収容される。この時、前記ろ過すべき流体
は、たとえば、ろ過速度や、ろ過時にかかる圧力や、ろ
過時間などが任意に設定される。このため、たとえば、
ろ過すべき流体にかかる圧力を低くし、ろ過すべき流体
の速度を遅くしてフィルタを通過させることで、当該ろ
過すべき流体中に存在している砥粒などが、当該フィル
タの表面に密集することを防止できる。従って、フィル
タの穴目が前記砥粒などにより詰まることが抑制され、
当該フィルタは、正常な状態で長時間使用される。

【００２９】また、前記ろ過すべき流体の供給を停止し
た後、第二の流体収容容器内から流体を所定条件で前記
第一の流体収容容器内に所定時間供給することで、当該
流体は、フィルタを通過して第一の流体収容容器内に収
容される。この時、前記流体は、たとえば、ろ過速度
や、ろ過時にかかる圧力や、ろ過時間などが任意に設定
される。このため、たとえば、前記流体にかかる圧力を
高くし、流体の速度を速くしてフィルタを通過させるこ
とで、この流体の流れにより、前記フィルタの穴目に詰
まっていた砥粒などが除去されて（フィルタが洗浄され
て）、当該フィルタは正常な状態に戻される。

【００３０】そして、第二の流体収容容器内から流体を
所定条件で前記第一の流体収容容器内に所定時間供給し
た後、当該流体の供給を停止することで、前記ろ過すべ
き流体のろ過工程とフィルタの洗浄工程は、所定のイン
ターバルをもって行われる。従って、前記フィルタは、
ろ過工程中に、定期的あるいは所定のパターンをもって
洗浄される。このため、長期間に亘って、良好なろ過が
行われる。ここで、前記ろ過工程と洗浄工程との切り換
え時間は、一定時間毎に行ってもよく、また、フィルタ
の劣化を考慮して、次第に切り換え時間を短くするパタ
ーンをもって行ってもよい。

【００３１】さらにまた、前記第七の手段によれば、前
記第一の流体収容容器内から前記ろ過すべき流体を所定
条件で前記第二の流体収容容器内に供給する際、すなわ
ち、ろ過すべき流体のろ過を行う工程中に得られた演算
値が、所定の値から外れた時に、前記第一の流体収容容
器内から前記第二の流体収容容器内へ前記ろ過すべき流
体を供給することを停止するため、前記演算値が、予め
設定した所定の範囲内にある場合、たとえば、前記フィ
ルタが正常な状態にある場合は、常に、前記ろ過される
べき流体が、第一の流体収容容器内から第二の流体収容
容器内に供給される。

【００３２】前記工程において、第一の流体収容容器内
から前記ろ過すべき流体を前記第二の流体収容容器内に
供給する際の所定条件、たとえば、ろ過速度、ろ過時に
かかる圧力およびろ過時間などは、任意に設定すること
ができる。このため、たとえば、ろ過すべき流体にかか
る圧力を低くし、ろ過すべき流体の速度を遅くしてフィ
ルタを通過させることで、当該ろ過すべき流体中に存在
している砥粒などが、当該フィルタの表面に密集するこ
とを防止できる。従って、フィルタの穴目が前記砥粒な
どにより詰まることが抑制され、当該フィルタは、正常
な状態で長時間使用される。

【００３３】ここで、前記演算値は、第一の流体収容容
器内の条件と第二の流体収容容器内の条件とを測定し、
前記両測定値を比較して比較値を求め、次に、この比較
値と予め設定された設定値との差を演算して得られる
が、この時の第一の流体収容容器内の条件の選択および
第二の流体収容容器内の条件の選択は、所望により決定
してよい。

【００３４】具体的には、たとえば、第一の流体収容容
器内におけるろ過すべき流体の圧力および速度を一定に
し（第一の流体収容容器内の条件として、流体の圧力お
よび速度を選択）、第二の流体収容容器内に供給される
流体の流量を測定し（第二の流体収容容器内の条件とし
て、流体の供給量を選択）、この第二の流体収容容器内
に供給された流体の流量と、フィルタが正常な状態にあ
る際に、第一の流体収容容器から第二の流体収容容器内
に供給される流体の流量とから比較値を求めて前記演算
を行ってもよく、また、第一の流体収容容器内における
ろ過すべき流体の速度を一定にし、当該第一の流体収容
容器内の圧力（第一の流体収容容器内の条件として、流
体の圧力を選択）と、第二の流体収容容器内の圧力（第
二の流体収容容器内の条件として、流体の圧力を選択）
とを測定して比較値を求めて前記演算を行うなど、前記
条件は、所望により選択してよい。

【００３５】一方、前記第一の流体収容容器内から前記
第二の流体収容容器内へ前記ろ過すべき流体を供給する
ことを停止した際に、前記第二の流体収容容器内から流
体を所定条件で前記第一の流体収容容器内に供給し、こ
の工程中に得られた演算値が所定の値から外れた時に、
前記第二の流体収容容器内から第一の流体収容容器内へ
の流体の供給を停止するため、前記演算値が予め設定し
た所定の範囲内にある場合、たとえば、前記フィルタに
砥粒などが詰まり、フィルタが正常な状態にない場合
は、常に、前記第二の流体収容容器内から第一の流体収
容容器内に流体が供給され、フィルタの洗浄が行われ
る。この洗浄工程において、前記第二の流体収容容器内
から第一の流体収容容器内に流体を供給する際の所定条
件、たとえば、ろ過速度、ろ過時にかかる圧力およびろ
過時間などは、任意に設定することができる。このた
め、たとえば、前記流体にかかる圧力を高くし、流体の
速度を速くしてフィルタを通過させることで、この流体
の流れにより、前記フィルタの穴目に詰まっていた砥粒
などが除去されて、当該フィルタは正常な状態に戻され
る。

【００３６】ここで、前記演算値は、第一の流体収容容
器内の条件と第二の流体収容容器内の条件とを測定し、
前記両測定値を比較して比較値を求め、次に、この比較
値と予め設定された設定値との差を演算して得られる
が、この時の第一の流体収容容器内の条件の選択および
第二の流体収容容器内の条件の選択は、所望により決定
してよい。

【００３７】具体的には、たとえば、第二の流体収容容
器内における流体の圧力および速度を一定にし（第二の
流体収容容器内の条件として、流体の圧力および速度を
選択）、第一の流体収容容器内に供給される流体の流量
を測定し（第一の流体収容容器内の条件として、流体の
供給量を選択）、この第一の流体収容容器内に供給され
た流体の流量と、フィルタが正常な状態にある際に、第
二の流体収容容器から第一の流体収容容器内に供給され
る流体の流量とから比較値を求めて前記演算を行っても
よく、また、第二の流体収容容器内における流体の速度
を一定にし、当該第一の流体収容容器内の圧力（第二の
流体収容容器内の条件として、流体の圧力を選択）と、
第一の流体収容容器内の圧力（第一の流体収容容器内の
条件として、流体の圧力を選択）とを測定して比較値を
求めて前記演算を行うなど、前記条件は、所望により選
択してよい。

【００３８】

【実施例】次に、本発明にかかる実施例について、図面
を参照して説明する。（実施例１）

【００３９】図１は、本発明の実施例１にかかるろ過装
置の構成図である。図１に示すろ過装置１は、密閉空間
を形成可能な略円筒状の外容器からなる第一の流体収容
容器１１と、第一の流体収容容器１１が形成する密閉空
間内に配設され且つフィルタ１２Ａから構成された円筒
状の内容器からなる第二の流体収容容器１２を備えてい
る。

【００４０】前記第一の流体収容容器１１の上部には、
バルブ１３およびポンプ１４からなる第一の流体供給装
置４０を介して、ろ過すべき懸濁流体１６を収容するタ
ンク１５が接続されている。このポンプ１４は、タンク
１５に収容されている懸濁流体１６を第一の流体収容容
器１１に所定の圧力、所定の速度で供給するものであ
る。そして、このポンプ１４の条件に応じて、第一の流
体収容容器１１内から第二の流体収容容器１２内に、懸
濁流体１６が、所定の圧力および速度で供給され、懸濁
流体１６のろ過が行われるようになっている。第一の流
体収容容器１１の下部は、底部に向けて徐々に狭くなる
ロート状を備えており、外第一の流体収容容器１１の底
部には、バルブ２４を介して非ろ過物２６を回収する回
収容器２５が接続されている。さらに、第一の流体収容
容器１１内には、第一の流体収容容器内の圧力を測定す
る圧力測定装置２７が配設されている。

【００４１】前記第二の流体収容容器１２の下部には、
第一の流体収容容器１１を貫通して二股に分岐する分岐
管３１が連通されている。この分岐管３１と第一の流体
収容容器１１との接点は、特に図示しないが、第一の流
体収容容器１１内の密閉状態を保持でき且つ分岐管３１
が形成する空間と第一の流体収容容器１１が形成する空
間とが、独立して存在できるように、完全にシールされ
ている。また、第二の流体収容容器１２内には、第二の
流体収容容器１２内の圧力を測定する圧力測定装置２８
が配設されている。前記分岐管３１の一方の端部には、
バルブ１７およびポンプ１８からなる第二の流体供給装
置５０を介して、フィルタ１２Ａを洗浄するための洗浄
液２０を収容するタンク１９が接続されている。このポ
ンプ１８は、タンク１９に収容されている洗浄液２０を
第二の流体収容容器１２に所定の圧力、所定の速度で供
給するものである。そして、このポンプ１８の条件に応
じて、第二の流体収容容器１２内から第一の流体収容容
器１１内に、洗浄液２０が所定の圧力および速度で供給
され、フィルタ１２Ａを洗浄するようになっている。

【００４２】前記洗浄液２０としては、フィルタ１２Ａ
を穴目より小さく且つ懸濁流体１６に支障を来さない流
体であれば、任意に選択してよい。

【００４３】一方、前記分岐管３１の他方の端部には、
バルブ２１を介してろ液２３を収容する仕上がりタンク
２２が接続されている。このバルブ２１は、懸濁流体１
６のろ過を行う際に開かれ、フィルタ１２Ａの洗浄を行
う際に閉じられる。このバルブ２１の開閉は、バルブ１
３の開閉に自動的に連動させて行ってもよく、他の制御
装置により自動的に行ってもよく、また、手動で行って
もよい。前記圧力測定装置２７および２８は、両圧力測
定装置２７および２８から得られた両測定値の比較を行
い（両測定値の差を算出して）、比較値を得る差圧計２
９が接続されている。

【００４４】この差圧計２９には、前記比較値と、予め
設定されている設定値との差を演算し、この演算値に応
じて、前記バルブ１３およびバルブ１７の開閉を制御す
ると共に、ポンプ１４およびポンプ１８の作動を制御す
る切り換え制御装置３０が接続されている。この切り換
え制御装置３０は、前記演算値が、予め設定した所定の
範囲内にある時、すなわち、ろ過工程を行う際には、バ
ルブ１３を開けてポンプ１４を作動し、バルブ１７を閉
じてポンプ１８を停止するように制御し、前記演算値
が、予め設定した所定の範囲外となった時、すなわち、
フィルタ１２Ａの洗浄工程の際には、バルブ１３を閉じ
てポンプ１４を停止し、バルブ１７を開けてポンプ１８
を作動するように制御するようになっている。なお、フ
ィルタ１２Ａは、選別したい砥粒のサイズなどにより、
その穴目の大きさなどを決定することは勿論であるが、
その構成素材としては、ステンレスメッシュやセラミッ
クなど、所望により選択することができる。

【００４５】次に、実施例１にかかるろ過装置１の具体
的動作について図面を参照して説明する。図２は、実施
例１にかかるろ過装置１を使用して懸濁流体１６をろ過
する工程とフィルタ１２Ａを洗浄する工程とを繰り返し
行った際の両工程の繰り返しパターンを示す図であり、
図３は、図２に示す両工程時における砥粒の状態を示す
模式図である。

【００４６】先ず、バルブ１３、バルブ１７、バルブ２
１およびバルブ２４を閉じ、ポンプ１４およびポンプ１
８を停止した状態で、タンク１５内に、ろ過すべき懸濁
流体１６を入れる。また、タンク１９内に洗浄液２０を
入れる。

【００４７】次に、バルブ１３およびバルブ２１を開
け、ポンプ１４を作動してタンク１５から懸濁流体１６
を第一の流体収容容器１１内に供給する。この時、懸濁
流体１６は、ポンプ１４の作動により所定の圧力Ｐ₁、
所定の速度Ｆ₁で、第一の流体収容容器１１内に供給さ
れる。なお、実施例１では、圧力Ｐ₁を低圧に設定し、
速度Ｆ₁を低速に設定した。

【００４８】第一の流体収容容器１１内に供給された懸
濁流体１６は、圧力Ｐ₁および速度Ｆ₁の条件で、第二
の流体収容容器１２内に供給される。この時、第二の流
体収容容器１２は、フィルタ１２Ａにより形成されてい
るため、第二の流体収容容器１２内には、フィルタ１２
Ａによりろ過されたろ液２３が供給される。そして、こ
のろ液２３は、仕上がりタンク２２内に収容される。こ
のろ過工程の間、第一の流体収容容器１１内の圧力Ｐ₁
は、圧力測定装置２７により測定され、この測定値Ｐ₁
は、差圧計２９に送信される。一方、第二の流体収容容
器１２内の圧力Ｐ₂は、圧力測定装置２８により測定さ
れ、この測定値Ｐ₂は、差圧計２９に送信される。差圧
計２９では、前記両測定値Ｐ₁およびＰ₂を比較して比
較値Ｐａ（Ｐａ＝Ｐ₁−Ｐ₂）を求め、この比較値Ｐａ
を切り換え制御装置３０に送信する。この比較値Ｐａの
経時変化の状態は、図２に示すｔ₁領域のようになる。
切り換え制御装置３０では、予め設定されている設定値
Ｃａと比較値Ｐａとの差（Ｃａ−Ｐａ）を演算する。そ
して、この演算値が０となった際に、第一の流体供給装
置４０と第二の流体供給装置５０の作動を切り換える。

【００４９】すなわち、正常なろ過が行われている際に
は、図３（１）に示すように、フィルタ１２Ａの穴目よ
り小さい砥粒５１は、流体と共にフィルタ１２Ａを通過
し、第二の流体収容容器１２内に供給される。一方、フ
ィルタ１２Ａの穴目より大きな砥粒５２は、第一の流体
収容容器１１内に残される。従って、第一の流体収容容
器１１内の圧力Ｐ₁と第二の流体収容容器１２内の圧力
Ｐ₂との差、すなわち比較値Ｐａは、０もしくは０に近
い値となる。実施例１では、圧力Ｐ₁を低圧に設定し、
速度Ｆ₁を低速に設定したため、懸濁流体１６中に存在
している砥粒５１および５２が、フィルタ１２Ａの表面
に密集することを防止できる。従って、フィルタ１２Ａ
の穴目が砥粒５１および５２などにより詰まることが抑
制され、フィルタ１２Ａを、正常な状態で長時間使用で
きる。

【００５０】前記ろ過時間の経過とともに、図３（２）
および図３（３）に示すように、フィルタ１２Ａの穴目
に、砥粒５２がひかかったり、砥粒５１がくさび状のブ
リッジを形成して、フィルタ１２Ａの穴目を詰まらせ始
める。このため、圧力Ｐ₂が小さくなり、従って、図２
に示すように、比較値Ｐａは、徐々に設定値Ｃａに近づ
いていく。そして、比較値Ｐａが設定値Ｃａに到達した
時、すなわち、演算値が０となった時、切り換え制御装
置３０は、バルブ１３およびバルブ２１を閉じて、ポン
プ１４を停止する。前記ろ過開始時からこの時間まで
が、図２に示すｔ₁領域である。

【００５１】次に、切り換え制御装置３０は、バルブ１
７を開けてポンプ１８を作動し、タンク１９から第二の
流体収容容器１２内に、所定の圧力Ｐ₃および所定の速
度Ｆ₃で洗浄液２０が供給される。なお、実施例１で
は、圧力Ｐ₃を高圧に設定し、速度Ｆ₃を高速に設定し
た。

【００５２】第二の流体収容容器１２内に供給された洗
浄液２０は、圧力Ｐ₃および速度Ｆ₃の条件で、第一の
流体収容容器１１内に供給される。この時、第二の流体
収容容器１２は、フィルタ１２Ａにより形成されている
ため、洗浄液２０は、フィルタ１２Ａを介して第一の流
体収容容器１１内に供給される。ここで、洗浄液２０
は、高圧Ｐ₃および高速Ｆ₃で第一の流体収容容器１１
内に供給されるため、図３（４）に示すように、フィル
タ１２Ａの穴目に詰まっていた砥粒５１および５２は、
洗浄液２０により押し流され、フィルタ１２Ａの穴目か
ら除去される。この時、バルブ２４を開き、第一の流体
収容容器１１内にある懸濁流体１６や洗浄液２０など
を、回収容器２５内に回収する。このようにすること
で、第一の流体収容容器１１内に溜まった不要な砥粒
（非ろ過物）が、取り除かれ、次のろ過工程で、フィル
タ１２Ａの穴目に砥粒などが詰まることを効率良く防止
できる。

【００５３】この洗浄工程の間、第二の流体収容容器１
２内の圧力Ｐ₃は、圧力測定装置２８により測定され、
この測定値Ｐ₃は、差圧計２９に送信される。一方、第
一の流体収容容器１１内の圧力Ｐ₄は、圧力測定装置２
７により測定され、この測定値Ｐ₄は、差圧計２９に送
信される。差圧計２９では、前記両測定値Ｐ₃およびＰ
₄を比較して比較値Ｐｂ（Ｐｂ＝Ｐ₄−Ｐ₃）を求め、
この比較値Ｐｂを切り換え制御装置３０に送信する。こ
の比較値Ｐｂの経時変化の状態は、図２に示すｔ₂領域
のようになる。切り換え制御装置３０では、予め設定さ
れている設定値Ｃｂと比較値Ｐｂとの差（Ｃｂ−Ｐｂ）
を演算する。そして、この演算値がＣｂとなった際、つ
まり比較値Ｐｂが０となった際、あるいは、短い時間を
おいて、第一の流体供給装置４０と第二の流体供給装置
５０の作動を切り換える。

【００５４】すなわち、前記洗浄工程では、洗浄液２０
の圧力Ｐ₃を高圧に、速度Ｆ₃を高速に設定してあるた
め、フィルタ１２Ａの穴目に詰まっている砥粒５１およ
び５２を短時間で除去することができるが、洗浄開始時
点は、砥粒５１および５２がフィルタ１２Ａの一部の穴
目に詰まっている。従って、この時点では、第一の流体
収容容器１１内の圧力Ｐ₄は、圧力Ｐ₃より小さい。こ
のため、圧力Ｐ₄と圧力Ｐ₃との差、すなわち比較値Ｐ
ｂは、図２に示すように、負（−）となる。前記洗浄時
間の経過とともに、フィルタ１２Ａの穴目から砥粒５１
および５２が徐々に除去されていくと、図２に示すよう
に、比較値Ｐｂは徐々に０に近づいていく。ここで、砥
粒５１および５２の除去は、極めて短時間で行われるた
め、図２では、比較値Ｐｂの変化が直線で示されてい
る。

【００５５】そして、比較値Ｐｂが０に到達した時、す
なわち、演算値がＣｂとなった時、あるいは、短い時間
をおいて、切り換え制御装置３０は、バルブ１７および
バルブ２４を閉じ、ポンプ１８を停止する。前記洗浄開
始時からこの時間までが、図２に示すｔ₂領域である。

【００５６】次に、切り換え制御装置３０は、バルブ１
３およびバルブ２１を開け、ポンプ１４を作動して、再
びろ過を行う。その後、このろ過とフィルタ１２Ａの洗
浄工程を所望回数繰り返して、懸濁流体１６のろ過を終
了する。このように、実施例１では、第一の流体収容容
器１１内の圧力と第二の流体収容容器１２内の圧力の差
に応じて、第一の流体供給装置４０と第二の流体供給装
置５０との切り換えを自動的に行うため、高精度で効率
のよいろ過を行うことができる。

【００５７】なお、実施例１では、フィルタ１２Ａの目
詰まりの監視手段として、第一の流体収容容器１１と第
二の流体収容容器１２のそれぞれに、圧力測定装置２７
および２８を設け、両測定値の差分に基づき、目詰まり
の判定を行うようにしたが、これに限らず、ろ過工程に
おいて、第二の流体収容容器１２側の圧力の変動が無視
できる場合などは、圧力測定装置を第一の流体収容容器
１１にのみ設け、これによる圧力の測定値の変動に基づ
き判定を行うようにしてもよい。なお、実施例１では、
第一の流体収容容器１１の内部にフィルタ１２Ａから形
成された第二の流体収容容器１２を配設した構造のろ過
装置１について説明したが、これに限らず、本発明にか
かるろ過装置は、たとえば、図４に示すように、第一の
流体収容容器１１０と第二の流体収容容器１２０とをフ
ィルタ１２Ａを介して連通した構造とするなど、ろ過す
べき流体を収容する第一の流体収容容器１１０とろ液が
収容される第二の流体収容容器１２０とが、フィルタ１
２Ａを介して接続された構造を有していれば、他の構造
を備えていてもよい。また、実施例１では、第一の流体
収容容器１１に回収容器２５を接続したが、本発明にか
かるろ過装置は、回収容器２５を必ずしも備えていなく
てもよい。

【００５８】また、実施例１では、差圧計２９から送信
される比較値に基づいて、切り換え制御装置３０によ
り、第一の流体供給装置４０と第二の流量供給装置５０
の切り換えを行ったが、これに限らず、第一の流体供給
装置４０と第二の流量供給装置５０の切り換えは、一定
のインターバルをもって行ってもよく、また、フィルタ
１２Ａの劣化を考慮して、次第に切り換え時間を短くす
る所望パターンをもって行ってもよい。

【００５９】（実施例２）次に、本発明にかかる実施例
２について図面を参照して説明する。図５は、本発明の
実施例２にかかるろ過装置を示す構成図である。なお、
実施例１に示すろ過装置１と同様の構造を有する部分に
ついては、同一符号を付し、その説明は省略する。

【００６０】図５に示すろ過装置１００の第一の流体収
容容器１１内には、第二の流体収容容器１２内から第一
の流体収容容器１１内に供給される洗浄液２０の供給量
を測定する第一の流量測定装置１２７が配設されてい
る。また、第二の流体収容容器１２内には、前記第一の
流体収容容器１１内から第二の流体収容容器１２内に供
給されるろ液２３の供給量を測定する第二の流量測定装
置１２８が配設されている。

【００６１】前記第一の流量測定装置１２７および第二
の流量測定装置１２８は、第一の流体供給装置４０から
供給される懸濁流体１６の圧力および速度に応じた理想
的な流量（すなわち、フィルタ１２Ａが正常な状態であ
る場合に、ろ液２３が第二の流体収容容器１２内に供給
される量）Ａ₁と、第二の流体供給装置５０から供給さ
れる洗浄液２０の圧力や速度に応じた理想的な流量Ａ₂
が入力されており、前記流量Ａ₂と第一の流量測定装置
１２７から得られた測定値Ｂ₁との比較、流量Ａ₁と第
二の流量測定装置１２８から得られた測定値Ｂ₂との比
較を行う流量比較装置１２９に接続されている。

【００６２】そして、流量比較装置１２９は、流量比較
装置１２９から得られた比較値と予め設定された設定値
との差を演算し、この演算値に応じて、前記バルブ１３
およびバルブ１７の開閉を制御すると共に、ポンプ１４
およびポンプ１８の作動を制御する切り換え制御装置１
３０が接続されている。次に、実施例２にかかるろ過装
置１００の具体的動作について、図面を参照して説明す
る。

【００６３】図６は、実施例２にかかるろ過装置１００
を使用して懸濁流体１６をろ過する工程とフィルタ１２
Ａを洗浄する工程とを繰り返し行った際の両工程の繰り
返しパターンを示す図である。

【００６４】先ず、実施例１と同様の準備を行った後、
バルブ１３およびバルブ２１を開け、ポンプ１４を作動
してタンク１５から懸濁流体１６を第一の流体収容容器
１１内に供給する。この時、懸濁流体１６は、ポンプ１
４の作動により所定の圧力Ｐ₁、所定の速度Ｆ₁で、第
一の流体収容容器１１内に供給される。なお、実施例２
では、圧力Ｐ₁を低圧に設定し、速度Ｆ₁を低速に設定
した。

【００６５】このろ過工程の間、第二の流体収容容器１
２内に供給されるろ液２３の供給量Ｂ₂は、第二の流量
測定装置１２８により測定され、この測定値Ｂ₂は、流
量比較装置１２９に送信される。この時、流量比較装置
１２９では、懸濁流体１６の圧力Ｐ₁および速度Ｆ₁に
基づいた理想的な供給量Ａ₁と、測定値Ｂ₂との比較を
行い、得られた比較値Ｄａを切り換え制御装置１３０に
送信する。この比較値Ｄａの経時変化の状態は、図６に
示すｔ₁領域のようになる。切り換え制御装置１３０で
は、予め設定されている設定値Ｅａと比較値Ｄａとの差
（Ｅａ−Ｄａ）を演算する。そして、この演算値が０と
なった際に、第一の流体供給装置４０と第二の流体供給
装置５０の作動を切り換える。前記ろ過開始からこの時
間までが、図６に示すｔ₁領域である。

【００６６】次に、切り換え制御装置１３０により作動
された第二の流体供給装置５０は、バルブ１７を開けて
ポンプ１８を作動し、タンク１９から第二の流体収容容
器１２内に、所定の圧力Ｐ₃および所定の速度Ｆ₃で洗
浄液２０を供給する。また、バルブ２４を開ける。な
お、実施例２では、圧力Ｐ₃を高圧に設定し、速度Ｆ₃
を高速に設定した。

【００６７】この洗浄工程の間、第一の流体収容容器１
１内に供給される洗浄液２０の供給量Ｂ₁は、第一の流
量測定装置１２７により測定され、この測定値Ｂ₁は、
流量比較装置１２９に送信される。この時、流量比較装
置１２９では、洗浄液２０の圧力Ｐ₃および速度Ｆ₃に
基づいた理想的な供給量Ａ₂と、測定値Ｂ₁との比較を
行い、得られた比較値Ｄｂを切り換え制御装置１３０に
送信する。この比較値Ｄｂの経時変化の状態は、図６に
示すｔ₁領域のようになる。切り換え制御装置１３０で
は、予め設定されている設定値Ｅｂと比較値Ｄｂとの差
（Ｅｂ−Ｄｂ）を演算する。そして、この演算値がＥｂ
となった際、つまり比較値Ｄｂが０となった際に、第一
の流体供給装置４０と第二の流体供給装置５０の作動を
切り換える。前記洗浄開始時間からこの時間までが、図
６に示すｔ₂領域である。

【００６８】次に、切り換え制御装置１３０は、バルブ
１３およびバルブ２１を開け、ポンプ１４を作動して、
再びろ過を行う。その後、このろ過とフィルタ１２Ａの
洗浄工程を所望回数繰り返して、懸濁流体１６のろ過を
終了する。

【００６９】このように、実施例２では、第一の流体収
容容器１１内への洗浄液２０の供給量と第二の流体収容
容器１２内へのろ液２３の供給量に応じて、第一の流体
供給装置４０と第二の流体供給装置５０との切り換えを
自動的に行うため、高精度で効率のよいろ過を行うこと
ができる。

【００７０】なお、実施例２で使用した第一の流量測定
装置１２７、第二の流量測定装置１２８、流量比較装置
１２９および切り換え制御装置１３０は、実施例２で説
明した構造のろ過装置１００の他、たとえば、図４に示
すろ過装置など、他の構造を有するろ過装置にも応用で
きる。

【００７１】また、実施例２では、流量比較装置１２９
から送信される比較値に基づいて、切り換え制御装置１
３０により、第一の流体供給装置４０と第二の流量供給
装置５０の切り換えを行ったが、これに限らず、第一の
流体供給装置４０と第二の流量供給装置５０の切り換え
は、一定のインターバルをもって行ってもよく、また、
フィルタ１２Ａの劣化を考慮して、次第に切り換え時間
を短くする所望パターンをもって行ってもよい。

【００７２】そしてまた、第一の流体収容容器１１内の
条件および第二の流体収容容器１２内の条件は、実施例
１および実施例２で説明した条件（圧力、速度、供給
量）に限らず、第一の流量供給装置４０と第二の流量供
給装置５０の切り換えが行えれば、他の条件で制御して
もよい。

【００７３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明にかか
るろ過装置は、第一の流体供給手段と、第二の流体供給
手段を備えているため、ろ過すべき流体のろ過工程時に
は、第一の流体収容容器内からフィルタを通過して第二
の流体収容容器内に所定条件でろ液が供給され、フィル
タの洗浄工程時には、第二の流体収容容器内からフィル
タを通して所定条件で洗浄液が供給される。また、切り
換え制御手段を備えているため、第一の流体供給手段と
第二の流体供給手段との切り換えが、所定インターバル
を持って行われる。

【００７４】この結果、前記フィルタは、ろ過工程中
に、定期的あるいは所定のパターンをもって洗浄される
ため、長期間に亘って、高精度で効率のよいろ過を行う
ことができる。

【００７５】そして、本発明にかかるろ過装置は、前記
フィルタの目詰まり状態を監視し、その結果を前記切り
換え制御手段に出力する監視手段が接続されてなり、前
記切り換え制御手段は、前記監視手段からの出力結果に
基づき、前記第一の流体供給手段と第二の流体供給手段
との切り換えを制御するため、たとえば、前記第二の流
体収容容器側の圧力の変動が無視できる場合などは、圧
力測定装置を第一の流体収容容器のみに設け、この圧力
測定装置による圧力の測定値の変動に基づき判定を行う
ことができる。この結果、設備費を削減することができ
る。

【００７６】そしてまた、本発明にかかるろ過装置は、
第一の測定手段と、第二の測定手段と、前記第一の測定
手段から得られた測定値と第二の測定手段から得られた
測定値との比較を行う比較手段と、が接続されてなり、
前記切り換え制御手段は、前記比較手段から得られた比
較値と予め設定された設定値との差を演算し、この演算
値に応じて前記第一の流体供給手段と第二の流体供給手
段との切り換えを制御する構造を備えることで、前記効
果に加え、さらに第一の流体供給手段と第二の流体供給
手段との切り換えを効率良く行うことができる。この結
果、より長期間に亘って、高精度で効率のよいろ過を行
うことができる。

【００７７】そして、本発明にかかるろ過装置は、回収
容器を備えることで、長期間に亘ってろ過工程と洗浄工
程を繰り返しても、前記第一の流体収容容器内における
非ろ過物両が増加することがない。この結果、前記効果
に加え、フィルタの穴目が前記砥粒などにより詰まるこ
とがさらに抑制され、当該フィルタを、正常な状態でよ
り長時間使用することができる。

【００７８】そしてまた、本発明にかかるろ過装置は、
第一の流体収容容器を、密閉空間を形成可能な外容器と
し、前記第二の流体収容容器を、前記密閉空間内に配設
され且つ前記フィルタから構成された内容器とすること
で、前記フィルタの面積を最大限に大きくすることがで
きる。この結果、前記効果に加え、さらに効率のよいろ
過を行うことができる。さらに、本発明にかかるろ過方
法は、第一の流体収容容器内からろ過すべき流体を所定
条件で前記第二の流体収容容器内に所定時間供給した
後、前記ろ過すべき流体の供給を停止し、次いで、第二
の流体収容容器内から流体を所定条件で前記第一の流体
収容容器内に所定時間供給した後、前記流体の供給を停
止することで、ろ過工程と洗浄工程を、所定インターバ
ルを持って繰り返すことができる。この結果、前記フィ
ルタは、ろ過工程中に、定期的あるいは所定のパターン
をもって洗浄されるため、長期間に亘って、高精度で効
率のよいろ過を行うことができる。

【００７９】さらにまた、本発明によれば、ろ過すべき
流体のろ過を行う工程中に得られた演算値が、所定の値
から外れた時に、当該ろ過工程を停止するため、前記演
算値が、予め設定した所定の範囲内にある場合、たとえ
ば、前記フィルタが正常な状態にある場合は、常に、前
記ろ過されるべき流体を、第一の流体収容容器内から第
二の流体収容容器内に供給することができる。また、前
記ろ過工程を停止した際に、洗浄工程を行い、この工程
中に得られた演算値が所定の値から外れた時に、洗浄工
程を停止するため、前記演算値が予め設定した所定の範
囲内にない場合、たとえば、前記フィルタに砥粒などが
詰まり、フィルタが正常な状態にない場合は、常に、前
記第二の流体収容容器内から第一の流体収容容器内に流
体が供給され、フィルタの洗浄が行われる。この結果、
前記ろ過工程と洗浄工程との切り換えをさらに効率よく
行うことができ、より長期間に亘って、高精度で効率の
よいろ過を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１にかかるろ過装置の構成図で
ある。

【図２】本発明の実施例１にかかるろ過装置を使用して
懸濁流体をろ過する工程とフィルタを洗浄する工程とを
繰り返し行った際の両工程の繰り返しパターンを示す図
である。

【図３】図２に示す両工程時における砥粒の状態を示す
模式図である。

【図４】本発明の他の実施例にかかるろ過装置の構成図
である。

【図５】本発明の実施例２にかかるろ過装置の構成図で
ある。

【図６】本発明の実施例２にかかるろ過装置を使用して
懸濁流体をろ過する工程とフィルタを洗浄する工程とを
繰り返し行った際の両工程の繰り返しパターンを示す図
である。

【符号の説明】

１ろ過装置１１第一の流体収容容器１２第二の流体収容容器１２Ａフィルタ２７圧力測定装置２８圧力測定装置２９差圧計３０切り換え制御装置４０第一の流体供給装置５０第二の流体供給装置１２７第一の流量測定装置１２８第二の流量測定装置１２９流量比較装置１３０切り換え制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ろ過すべき流体を収容する第一の流体収
容容器と、前記第一の流体収容容器とフィルタを介して
接続され、当該フィルタを通過した流体を収容する第二
の流体収容容器と、を含んで構成されるろ過装置におい
て、前記第一の流体収容容器内から前記第二の流体収容容器
内に、ろ過すべき流体を所定条件で供給する第一の流体
供給手段と、前記第二の流体収容容器内から前記第一の
収容容器内に流体を所定条件で供給する第二の流体供給
手段と、前記第一の流体供給手段と第二の流体供給手段
との切り換えを制御する切り換え制御手段と、を含んで
なることを特徴とするろ過装置。