JPH10202021A - 多連式フィルタ装置の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のエレメントを流路中に並列配置した多
連式フィルタ装置において、その濾過能力もしくは寿命
を大きく向上させる 【構成】 多連式フィルタ装置は、並列に分岐した第１
〜第ｎ分岐流路２１〜２４と、各分岐流路に配設された
交換可能な第１〜第ｎフィルターエレメント４１〜４４
と、各分岐流路におけるエレメントの上流側に配設され
て分岐流路を開閉する第１〜第ｎ入口バルブ３１〜３４
と、第１と第２、第２と第３、・・・第ｎと第１分岐流
路をそれぞれ連結する第１〜第ｎ連結流路２５〜２８
と、各連結流路を開閉する第１〜第ｎ背圧バルブ３５〜
３８とから構成される。そして、第１〜第ｎ背圧バルブ
３５〜３８は第１〜第ｎエレメント４１〜４４の上流側
と下流側との差圧が所定値以上となったときに開放され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のフィルタエ
レメントを並列に用いて濾過流体の濾過を行うようにし
た多連式フィルタ装置の使用方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フィルタエレメントを濾過流体が流れる
流路中に配設し、濾過流体からゴミ等を除去する濾過を
行うフィルタ装置は従来から知られている。このような
濾過装置において、複数のフィルタエレメントを流路中
に並列に配設した場合には、当然ながらその濾過能力
（エレメントの寿命）はその分大きく（長く）なる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ただ単
に流路中に複数のエレメントを並列に配列しただけで
は、その濾過能力もしくは寿命は、配設エレメントの数
に対応して比例的に増加するだけである。例えば、流路
中に２個のエレメントを並列に配設した場合には、１個
のエレメントのみを配設した場合に比較して、濾過能力
もしくは寿命はほぼ２倍になるだけでしかない。これで
は、２個のエレメントを並列配置するために装置が複雑
化するだけであまり大きなメリットがない。

【０００４】本発明はこのようなことに鑑み、複数のエ
レメントを流路中に並列配置するとともに、その濾過能
力もしくは寿命を、１個のエレメントのみを配設した場
合に比較して複数倍以上に向上させることができる多連
式フィルタ装置の使用方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】このような目
的達成のため、本発明においては、濾過流体供給側流路
から並列に分岐した第１〜第ｎ分岐流路と、これら各分
岐流路にそれぞれ配設された交換可能な第１〜第ｎフィ
ルターエレメントと、各分岐流路におけるエレメントの
上流側にそれぞれ配設されてこの分岐流路を開閉する第
１〜第ｎ入口バルブと、第１〜第ｎ分岐流路のうち、第
１と第２、第２と第３、・・・第ｎと第１分岐流路をそ
れぞれ連結する第１〜第ｎ連結流路と、これら各連結流
路中に配設され、この連結流路を開閉する第１〜第ｎ背
圧バルブと多連式フィルタ装置が構成され、これら第１
〜第ｎ背圧バルブはそれぞれ、第１〜第ｎ分岐流路にお
ける第１〜第ｎエレメントの上流側と下流側との差圧が
所定値以上となったときに開放されるように構成されて
いる。

【０００６】本発明はこのような構成の多連式フィルタ
装置を使用する方法であり、まず、第１入口バルブを開
放して、第１フィルターエレメントによる濾過流体の濾
過を行わせる。すると、この濾過に応じて第１フィルタ
ーエレメントの上下流の差圧が所定値以上となって第１
背圧バルブが開放されるが、この後、同様にして順次第
２〜第ｎ背圧バルブまで全て開放されたときに、第１フ
ィルターエレメントを新しいエレメントと交換し、第１
入口バルブを閉止するとともに第２入口バルブを開放し
て濾過流体の濾過を継続する。そして、この濾過に応じ
て第１〜第ｎ背圧バルブが順次開放されて全背圧バルブ
が全て開放されたときに、今度は第２フィルターエレメ
ントを新しいエレメントと交換し、第２入口バルブを閉
止するとともに第３入口バルブを開放して濾過流体の濾
過を継続する。以下、同様にして、全背圧バルブが解放
される度に開放された入口バルブに対応するエレメント
を新しいエレメントを交換し、この入口バルブを閉止す
るとともに隣の入口バルブを開放して継続的な濾過を行
わせる。

【０００７】本発明は、二個のフィルターエレメントを
用いて構成される多連式フィルタ装置に適用するのがも
っともシンプルであり、この場合には、まず、第１入口
バルブを開放して、第１フィルターエレメントによる濾
過流体の濾過を行わせ、濾過に応じて第１フィルターエ
レメントの上下流の差圧が所定値以上となって第１背圧
バルブが開放され、さらに、第２背圧バルブも開放され
たときに、第１フィルターエレメントを新しいエレメン
トと交換し、第１入口バルブを閉止するとともに第２入
口バルブを開放して濾過流体の濾過を継続し、濾過に応
じて第１および第２背圧バルブがともに開放されたとき
に、第２フィルターエレメントを新しいエレメントと交
換し、第２入口バルブを閉止するとともに第１入口バル
ブを開放して濾過流体の濾過を継続する。以下、上記操
作を繰り返して継続的な濾過を行う。

【０００８】このような本発明に係る多連式フィルタ装
置の使用方法によれば、最初は、一つの入口バルブ（第
１入口バルブ）からの流体を一つのフィルターエレメン
ト（第１フィルターエレメント）のみにより濾過し、こ
のエレメントの上下流の差圧が所定値となるとその背圧
バルブが開放される。従来において、単一のエレメント
のみを用いる場合には、このように差圧が所定値に達し
た時点でエレメントの寿命と判断しエレメントを交換し
ていたが、本発明の方法では、背圧バルブを開放するこ
とにより、隣のエレメントを併用して濾過が継続され
る。この結果、差圧が所定値となったエレメントにおい
てはこのエレメントを通る流体の流量が低下し、差圧は
一定のまま、流量は小さくなるが濾過は継続される。

【０００９】すなわち、エレメントの上下流の差圧が所
定値に達した後、このまま同一の流量を流したのでは差
圧がますます増加しバイパスバルブが開放するなど濾過
性能が低下するおそれがあるが、隣のエレメントを併用
して流量を下げることにより、差圧は一定のままとな
り、濾過流量は減っても濾過性能を低下させることなく
濾過を継続させることができる。本発明は、このようし
てエレメントを並列に使用する状態を全背圧バルブが開
放するまで行い、この後に初めて最初に背圧バルブが開
放されたエレメントのみを交換するという使用方法を用
いているので、全エレメントをもっとも効率よく且つ濾
過性能を低下させることなく極限まで使用することがで
き、エレメントの寿命が単一エレメントによる濾過の場
合に比べて飛躍的に向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。本発明に係る多連式
フィルタ装置およびその使用方法を分かりやすく説明す
るため、まず、最も構成が簡単となるｎ＝２の場合、す
なわち二連式フィルタ装置について、図１を用いて説明
する。

【００１１】この装置においては、ポンプ１からメイン
供給流路１０に濾過流体が供給されるようになってお
り、このメイン供給流路１０は第１および第２分岐流路
１１，１２に並列に分岐している。両分岐流路１１，１
２中にはそれぞれこの流路を流れる流体を濾過する第１
および第２フィルターエレメント４，５が配設されてい
る。さらに、各分岐流路１１，１２におけるエレメント
４，５の上流側にはそれぞれ、この分岐流路１１，１２
を開閉可能な第１および第２入口バルブ２，３が配設さ
れている。また、両分岐流路１１，１２はエレメント
４，５の上流側において連結流路１３，１４により連結
されており、これら連結流路１３，１４にはそれぞれこ
れら流路１３，１４を開閉可能な背圧バルブ６，７が配
設されている。

【００１２】第１および第２フィルターエレメント４，
５の上流側と下流側での差圧を検出する第１および第２
差圧センサ８，９が、それぞれ第１および第２流路１
１，１２に図示のように配設されている。これら差圧セ
ンサ８，９からこの差圧が背圧バルブ６，７に供給され
るようになっており、この差圧が所定値以上となったと
きにこの差圧を受けて背圧バルブ６，７が開放されるよ
うになっている。なお、上記第１および第２入口バルブ
２，３は、バルブ操作装置１８からの操作信号により開
閉制御されるようになっている。

【００１３】このような構成のフィルター装置におい
て、ポンプ１からメイン供給流路１０を介して供給され
る濾過流体の濾過作動すなわちこの装置の使用方法を以
下に詳しく説明する。まず、最初は、バルブ操作装置１
８を操作して、第１入口バルブ２のみを開放し、第２入
口バルブ３は閉止する。これにより、ポンプ１からの濾
過流体は、全て第１分岐流路１１に流入し、第１フィル
ターエレメント４により濾過されて出口流路１５から流
出される。なお、このとき、第１フィルターエレメント
４はまだ新しいため、その上下流の差圧は低く、第１背
圧バルブ６は閉止された状態である。

【００１４】この後、第１フィルターエレメント４によ
る濾過が進むと、このエレメント４の流れ抵抗が増加す
るため、差圧センサ８により検出される差圧が徐々に増
加し、この差圧が所定値（許容差圧）に達すると、この
差圧を受けて第１背圧バルブ６が開放される。このよう
にして第２背圧バルブ６が開放されると、この後は第１
および第２分岐流路１１，１２を介して第１および第２
フィルターエレメント４，５の両方に流れ、エレメント
４の差圧も許容差圧以下に維持されたまま、両エレメン
ト４，５により濾過がなされる。

【００１５】従来では、第１フィルターエレメント４の
上流側と下流側との差圧が許容差圧に達すると、このエ
レメントは寿命であると判断され、エレメントが交換さ
れていた。ところが、この装置の場合には、第１フィル
ターエレメント４の上下流の差圧が許容差圧に達して
も、第２フィルターエレメント５とともに使用すること
により、第１フィルターエレメント４を流れる流量が低
下してこの差圧がこれ以上上昇することがない。これに
より、第１フィルタエレメント４を通る流量は低下する
が、このエレメント４を濾過性能を低下させることなく
継続して使用することができる。このため、この装置の
場合には、従来の装置に較べてエレメントの寿命もしく
は濾過能力を増大させることができる。

【００１６】以上のようにして、第１および第２フィル
ターエレメント４，５による濾過が進むと、今度は第２
フィルターエレメント５の上下流の差圧も許容差圧に近
づく。そして、この差圧が許容差圧に達したことが第２
差圧センサ９により検出されると、このときになって初
めて第１フィルターエレメント４を交換する。そして同
時に、バルブ操作装置１８を操作して、第１入口バルブ
２を閉止して、代わりに第２入口バルブ３を開放する。

【００１７】これにより、ポンプ１からの濾過流体は第
２分岐油路１２に流入するのであるが、上記のように第
２フィルターエレメント５の上下流の差圧が既に所定値
に達しているので、この差圧が第２背圧バルブ７に作用
し、第２背圧バルブ７を開放する。このため、流体が第
２背圧バルブ７から第１フィルターエレメント４にも流
れ、第２フィルターエレメント５を流れる流量が低下し
てその差圧は許容差圧以下に維持され、第２フィルター
エレメント５による濾過が継続される。この後、第１フ
ィルターエレメント４の上下差圧が所定値に達すると、
今度は第２フィルターエレメント５が交換されるととも
に、第２入口バルブ３が閉止されて第１入口バルブ２が
開放される。

【００１８】以下、上記操作が繰り返されて、継続的な
濾過流体の濾過が行われ、両エレメント４，５が効率良
く使用されながら、交換が繰り返され濾過流体の濾過が
継続される。このように、この装置の場合には、従来で
は交換されていた時点より遅くまでエレメントを交換す
ることなく使用することができ、フィルターエレメント
の寿命もしくは濾過能力を大きく向上することができ
る。具体的には、エレメントを２個並列に配設して２個
同時に使用した場合に比較して、図１の装置を用いて濾
過を行った場合には、その濾過能力が約１．５倍にな
る。

【００１９】以上においては、分岐流路が２本でエレメ
ントを２個使う、いわゆる二連式フィルタ装置を説明し
たが、次に、分岐流路が４本である多連式フィルタ装置
について説明する。

【００２０】この装置を図２に示しており、この装置に
おいては、ポンプ１からの濾過流体が供給されるメイン
供給流路２０は第１〜第４分岐流路２１〜２４に並列に
分岐している。これら分岐流路２１〜２４中にはそれぞ
れこの流路を流れる流体を濾過する第１〜第４フィルタ
ーエレメント４１〜４４が配設されている。さらに、各
分岐流路２１〜２４におけるエレメント４１〜４４の上
流側にはそれぞれ、この分岐流路２１〜２４を開閉可能
な第１〜第４入口バルブ３１〜３４が配設されている。

【００２１】また、第１および第２分岐流路２１，２２
を連結する第１連結流路２５と、第２および第３分岐流
路２２，２３を連結する第２連結流路２６と、第３およ
び第４分岐流路２３，２４を連結する第３連結流路２７
と、第４および第１分岐流路２４，２１を連結する第４
連結流路２８とが、エレメント４１〜４４の上流側に配
設されており、これら第１〜第４連結流路２５〜２８に
は各流路をそれぞれ開閉可能な第１〜第４背圧バルブ３
５〜３８が配設されている。

【００２２】さらに、第１〜第４フィルターエレメント
４１〜４４の上流側と下流側での差圧を検出する第１〜
第４差圧センサ４５〜４４が、それぞれ第１〜第４分岐
流路２１〜２４に図示のように配設されている。これら
差圧センサ４５〜４８からこの差圧がそれぞれ第１〜第
４背圧バルブ３５〜３８に供給されるようになってお
り、この差圧が所定値以上となったときにこの差圧を受
けて背圧バルブ３５〜３８がそれぞれ開放されるように
なっている。なお、上記第１〜第４入口バルブ３１〜３
４は、バルブ操作装置５０からの操作信号により開閉制
御されるようになっている。

【００２３】このような構成のフィルター装置におい
て、ポンプ１からメイン供給流路２０を介して供給され
る濾過流体の濾過作動、すなわちこの装置の使用方法を
説明する。

【００２４】まず、最初は、ポンプ操作装置５０により
第１入口バルブ３１のみを開放し、残りの入口バルブは
全て閉止する。これにより、ポンプ１からの濾過流体
は、全て第１分岐流路２１に流入し、第１フィルターエ
レメント４１により濾過されて出口流路２９から流出さ
れる。このとき、第１フィルターエレメント４１は新し
いため、その上下流の差圧は低く、第１背圧バルブ３５
は閉止状態にある。

【００２５】この後、第１フィルターエレメント４１に
よる濾過が進むと、このエレメント４１の流れ抵抗が増
加するため、差圧センサ４５により検出される差圧が徐
々に増加し、この差圧が所定値（許容差圧）に達する
と、この差圧を受けて第１は威圧バルブ３５が開放され
る。このようにして第１背圧バルブ３５が開放される
と、この後は、濾過流体は、第１および第２分岐流路２
１，２２を介して第１および第２フィルターエレメント
４１，４２の両方に流れ、両エレメント４１，４２によ
り濾過がなされる。

【００２６】そして、第１および第２フィルターエレメ
ント４１，４２による濾過が進み、第２差圧センサ４６
により検出される第２フィルターエレメント４２の上下
の差圧が所定値に達すると、この差圧を受けて第２背圧
バルブ３６も開放される。これにより、今度は第１〜第
３フィルターエレメント４１〜４３により濾過が行われ
る。そして、この状態で、第３差圧センサ４７により検
出される第３フィルターエレメント４３の上下の差圧も
所定値に達すると、この差圧により第３背圧バルブ３７
も開放され、今度は全てのエレメント４１〜４４による
濾過が行われる。

【００２７】このようにして全てのエレメント４１〜４
４による濾過が進み、第４差圧センサ４８により検出さ
れる第４フィルターエレメント４４の上下の差圧も所定
値に達すると、このときになって初めて第１フィルター
エレメント４１を交換する。そして、同時にそれまで開
放していた第１入口バルブ３１を閉止して、代わりに第
２入口バルブ３２を開放する。

【００２８】以下、上記と同一パターンの操作が繰り返
されて、継続的な濾過が行われ、全エレメント４１〜４
４が効率良く使用されながら、順次交換される。これに
より、この装置の場合も、エレメントの寿命を大きく向
上させることができる。具体的には、エレメントを４個
並列に配設して４個同時に使用して濾過を行った場合に
比較して、図２の装置を用いて濾過を行った場合には、
その濾過能力（寿命）が約２倍となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
多連式フィルタ装置において、まず、第１入口バルブを
開放して第１フィルターエレメントによる濾過流体の濾
過に応じて第１フィルターエレメントの上下流の差圧が
所定値以上となって第１背圧バルブが開放された後、同
様にして順次第２〜第ｎ背圧バルブまで全て開放された
ときに、第１フィルターエレメントを新しいエレメント
と交換し、第１入口バルブを閉止するとともに第２入口
バルブを開放して濾過流体の濾過を継続するようになっ
ており、以下順次同様のエレメント交換を行って継続的
な濾過を行わせるようになっている。このため、本発明
の使用方法の場合には、エレメントの上下流の差圧が所
定値に達した後、隣のエレメントを併用してこのエレメ
ントの流量を下げることにより、この差圧が増加するこ
とがなく、濾過流量は減っても濾過性能を低下させるこ
となく濾過を継続させることができる。本発明は、この
ようしてエレメントを並列に使用する状態を全背圧バル
ブが開放するまで行い、この後に初めて最初に背圧バル
ブが開放されたエレメントのみを交換するという使用方
法を用いているので、全エレメントをもっとも効率よく
且つ濾過性能を低下させることなく極限まで使用するこ
とができ、エレメントの寿命が単一エレメントによる濾
過の場合に比べて飛躍的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ｎ＝２の場合での本発明に係る多連式フィルタ
装置の構成を示す回路図である。

【図２】ｎ＝４の場合での本発明に係る多連式フィルタ
装置の構成を示す回路図である。

【符号の説明】

１ ポンプ ２，３，３１〜３４ 入口バルブ ６，７，２５〜２８ 背圧バルブ ４，５，４１〜４４ フィルターエレメント

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濾過流体供給側流路から並列に分岐した
   第１〜第ｎ分岐流路と、これら各分岐流路にそれぞれ配
   設された交換可能な第１〜第ｎフィルターエレメント
   と、前記各分岐流路における前記エレメントの上流側に
   それぞれ配設されてこの分岐流路を開閉する第１〜第ｎ
   入口バルブと、前記第１〜第ｎ分岐流路のうち、第１と
   第２、第２と第３、・・・第ｎと第１分岐流路をそれぞ
   れ連結する第１〜第ｎ連結流路と、これら各連結流路中
   に配設され、この連結流路を開閉する第１〜第ｎ背圧バ
   ルブとからなり、これら第１〜第ｎ背圧バルブはそれぞ
   れ、前記第１〜第ｎ分岐流路における前記第１〜第ｎエ
   レメントの上流側と下流側との差圧が所定値以上となっ
   たときに開放されるように構成されている多連式フィル
   タ装置において、 まず、前記第１入口バルブを開放して、前記第１フィル
   ターエレメントによる濾過流体の濾過を行わせ、 濾過に応じて前記第１フィルターエレメントの上下流の
   差圧が所定値以上となって前記第１背圧バルブが開放さ
   れ、さらに、同様にして順次第２〜第ｎ背圧バルブまで
   全て開放されたときに、前記第１フィルターエレメント
   を新しいエレメントと交換し、 前記第１入口バルブを閉止するとともに前記第２入口バ
   ルブを開放して濾過流体の濾過を継続し、 濾過に応じて前記第１〜第ｎ背圧バルブが順次開放され
   て全背圧バルブが全て開放されたときに、第２フィルタ
   ーエレメントを新しいエレメントと交換し、 前記第２入口バルブを閉止するとともに前記第３入口バ
   ルブを開放して濾過流体の濾過を継続し、 以下、同様にして継続的な濾過を行うことを特徴とする
   多連式フィルタ装置の使用方法。
2. 【請求項２】 前記分岐流路が第１および第２分岐流路
   から構成され、前記フィルターエレメントが第１および
   第２フィルターエレメントから構成され、前記入口バル
   ブが第１および第２入口バルブから構成され、前記差圧
   検出手段が第１および第２差圧検出手段から構成され、
   前記連結流路が第１および第２連結流路から構成され、
   前記背圧バルブが第１および第２背圧バルブから構成さ
   れた多連式フィルタ装置において、 まず、前記第１入口バルブを開放して、前記第１フィル
   ターエレメントによる濾過流体の濾過を行わせ、 濾過に応じて前記第１フィルターエレメントの上下流の
   差圧が所定値以上となって前記第１背圧バルブが開放さ
   れ、さらに、第２背圧バルブも開放されたときに、前記
   第１フィルターエレメントを新しいエレメントと交換
   し、 前記第１入口バルブを閉止するとともに前記第２入口バ
   ルブを開放して濾過流体の濾過を継続し、 濾過に応じて前記第１および第２背圧バルブがともに開
   放されたときに、第２フィルターエレメントを新しいエ
   レメントと交換し、 前記第２入口バルブを閉止するとともに前記第１入口バ
   ルブを開放して濾過流体の濾過を継続し、 以下、上記操作を繰り返して継続的な濾過を行うことを
   特徴とする請求項１に記載の多連式フィルタ装置の使用
   方法。