JPH10263321A - 濾過フィルターの再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 薄紙を多数積層し、紙の積層間隙に被処
理オイルを流過させて紙の繊維に不純物を付着させて除
去するようにしたフィルターエレメントを用いて、燃料
油、潤滑油等の各種オイル類の濾過処理方法及びその再
生方法を提供する。 【解決手段】 紙を多数積層したフィルターエレメント
５を備え、紙の積層間隙にオイルを流過させて不純物を
ブラウン運動等により紙の表面に付着させて除去するよ
うにした濾過処理方法であって、フィルターエレメント
からの清浄オイルの流出路７を所定時間毎に所定時間閉
止し、フィルターエレメント内の圧力上昇に伴ってフィ
ルターエレメントのドレン９を開放し、フィルターエレ
メント内のオイルをドレンからブローアウトし、オイル
のブローアウトにより積層間隙に堆積した不純物をドレ
ンから排出するようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】この発明は、フィルターエレメン
トを逆洗してエレメントに付着した不純物や水分を除去
し、再生する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来公知のフィルターエレメントは、不
純物をエレメントの面で捕捉し、捕捉された不純物はフ
ィルターエレメントの濾過間隙に嵌入した状態にあるた
め、逆洗しても嵌入した不純物を除去することは出来
ず、フィルターエレメントの再生は不可能であった。金
属製のフィルターエレメントであって、逆圧を掛けつつ
逆洗するようにしたフィルターエレメントもあるが、１
０μｍ程度迄の濾過能力が限度であり、１μｍ迄の微細
な不純物の除去は出来なかった。

【０００３】本発明者は、先にティッシュペーパーの如
き薄紙を多数積層したフィルターエレメントを提案し実
用化している。かかるフィルターエレメントは、積層さ
れた紙の積層間隙と平行にオイルを流入させるとき、積
層された紙の層間をオイルが通過中に、オイル中の不純
物がそのブラウン運動等により紙の繊維に付着しオイル
中から分離、除去される。このようなフィルターエレメ
ントは、不純物をそのブラウン運動等により紙の繊維に
付着させて除去するため、１μｍ以上の不純物の除去を
効果的に行うことが出来る。薄紙を多数積層したフィル
ターエレメントの濾過面積は、１枚の紙の表裏両面が濾
過面として使用されるから、１枚の紙の表面積を２倍に
し更に積層枚数を乗じた数値が１個のフィルターエレメ
ントの全濾過面積となり、極めて大きな濾過能力を有す
るフィルターエレメントである。しかしながら、このよ
うなフィルターエレメントでも、紙の層間に付着・堆積
した不純物によりいずれ濾体は目詰まり状態となり、交
換が必要となる。又、水分を吸収すると濾過能力が著し
く低下してくるため、同様に交換が必要となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、薄紙を多
数積層し、紙の積層間隙に被処理オイルを流過させて紙
の繊維に不純物を付着させて除去するようにしたフィル
ターエレメントを用いて、被処理オイル中から１μｍ以
上の不純物を除去してオイルを清浄な状態に管理しつ
つ、適当な時間間隔でフィルターエレメントを逆洗して
紙の積層間隙に堆積した不純物や吸収された水分を除去
して、フィルターエレメントを再生するようにせんとす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明が採った手段は、紙を多数積層したフィルタ
ーエレメントを備え、紙の積層間隙にオイルを流過させ
て不純物をブラウン運動等により紙の表面に付着させて
除去するようにした燃料油、潤滑油等の各種のオイル類
の濾過処理方法であって、フィルターエレメントからの
清浄オイルの流出路を所定時間毎に所定時間閉止し、フ
ィルターエレメント内の圧力上昇に伴ってフィルターエ
レメントのドレンを開放し、フィルターエレメント内の
オイルをドレンからブローアウトし、オイルのブローア
ウトにより積層間隙に堆積した不純物をドレンから排出
するようにしたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明の好ましい実施の形態
を、以下に詳細に説明する。この発明は、ティッシュペ
ーパーのような薄紙を多数積層し、紙の積層間隙と平行
にオイルを流過させて、オイル中の不純物をブラウン運
動などにより紙の繊維に付着させて除去すると共に、オ
イル中の水分を紙に吸収させて除去するようにしたフィ
ルターエレメントを用いて、各種オイル類を清浄化する
オイル類の清浄化管理システムにおいて、フィルターエ
レメントの出口に開閉弁を配置し、該開閉弁を一定時間
毎に閉弁してフィルターエレメント内の圧力を上昇させ
ると共に、フィルターエレメントのドレンに配置された
開閉弁を所定圧力で開弁して、フィルターエレメントに
堆積した不純物や吸収された水分をフィルターエレメン
ト内のオイルと共にドレンからブローアウトさせ、フィ
ルターエレメントを再生させるようにしたことを特徴と
する。ブローアウト後、出口の開閉弁を開弁し、ドレン
の開閉弁を閉じることにより、フィルターエレメント内
の圧力は低下し、通常の濾過機能に戻る。

【０００７】フィルターエレメントに吸収された水分の
除去は、１００℃以上に加熱されたオイルを通すことに
より水分とオイルを置換させて、フィルターエレメント
に吸収されている水分を除去するのが好ましいが、前記
したようにブローアウトするのみでも、フィルターエレ
メント内に存在する水分を多く含んだオイルを排出する
ことが出来る。フィルターエレメントの出口に配置され
た開閉弁は、タイマーで所定時間毎に開弁し、所定時間
経過後に閉弁するタイマー応動の自動制御弁とするのが
好ましい。又、ドレンに配置された開閉弁は、フィルタ
ーエレメント内が所定圧力以上で開弁し、所定圧力以下
で閉弁する圧力応動の自動制御弁とするのが好ましい。
これにより、フィルターエレメントを自動的に再生する
ことが出来、フィルターエレメントの目詰まりを防止
し、フィルターエレメントの寿命を延長することが可能
となる。ドレンからブローアウトされた汚れたオイル
は、遠心分離機や濾過装置により清浄化して、再び使用
する。

【０００８】図１は、この発明にかかるフィルターエレ
メントの再生方法を原理的に示す図であり、図において
(１)はオイルを燃料とする各種の内燃機関やボイラー或
は燃焼装置、更にはオイルにより作動する各種の工業用
機械、オイルで潤滑される各種の作動機械等の清浄なオ
イルを貯蔵するタンクであり、使用のために供給パイプ
(２)でタンク(１)から清浄なオイルが供給されており、
使用により減少した分がパイプ(３)で補給され、或は使
用後のオイルが戻されてくる。タンク(１)には、オイル
に混入している不純物を除去し清浄化するオイル濾過回
路が付設されている。オイル濾過回路は、オイルに混入
している不純物を除去するためのフィルター装置(５)を
含んでおり、タンク(１)内のオイルはポンプ(４)でフィ
ルター装置(５)に送給され不純物を濾過された後、再び
タンク(１)に戻される。(６)は、フィルター装置(５)で
濾過された清浄なオイルをタンク(１)に戻す帰還パイプ
(７)に入れられたタイマー応動の自動開閉弁であり、
(８)はフィルター装置(５)のドレンに連結されたドレン
パイプ(９)に入れられた圧力応動の自動開閉弁である。
ドレンパイプ(９)の出口は、汚染タンク(10)に接続され
ている。

【０００９】タイマー応動の自動開閉弁(６)の応動時間
間隔は、タンク(１)内のオイルの清浄度、或は使用によ
るオイルの汚染進行度によって適宜設定する。又、自動
開閉弁(６)の閉弁時間は、１〜５分程度が適当である。
圧力応動の自動開閉弁(８)は、フィルター装置(５)が通
常０．５〜１Kg／cm²で濾過作動しているので、これよ
り高い圧力、例えば２〜３Kg／cm²で作動するようにセ
ットするのが好ましい。かくして、タイマー応動の自動
開閉弁(６)が一定時間後に作動して閉弁すると、フィル
ター装置(５)の出口が閉じられるため、フィルター装置
(５)内の圧力が急上昇する。上昇圧力が圧力応動の自動
開閉弁(８)でセットした圧力に達すると、ドレンが開放
されるため、フィルター装置(５)内の不純物や水分を多
く含んだオイルがドレンからブローアウトされ、フィル
ター装置(５)の目詰まり状態が解消される。タイマー応
動の自動開閉弁(６)のセット時間経過後、再び開弁する
とフィルター装置(５)の濾過オイルが出口から流出して
いくため、フィルター装置(５)の内圧が低下し、圧力応
動の自動開閉弁(８)が閉じ通常の濾過状態に復帰する。
かくして、この発明によればフィルター装置の目詰まり
を一定時間毎に自動的に解消することができ、解消後は
再び通常の濾過作用を継続することができる。

【００１０】

【実施例１】Ａ重油を燃料とするタービンやボイラーに
おいては、Ａ重油中に含まれる不純物は燃焼後のすすや
排気汚染の原因となると共に、タービンブレードやボイ
ラー内部の汚損あるいは機械各部のオーバーホール時間
の短縮をもたらし不利益であった。しかしながら、従来
の精密濾過フィルターを用いて不純物を除去するのはき
わめて不経済であり、実際的でなかった。

【００１１】図２は、Ａ重油を使用するタービンやボイ
ラーの燃料油の供給回路に、この発明を適用した実施例
１を示す。図２を参照して、(11)はタービン等に送給す
る燃料油を貯蔵する清浄油タンクであって、下部に隔壁
(12)で区画された被処理油を貯蔵する処理タンク(13)が
連接されている。尚、処理タンク(13)は、清浄油タンク
(11)に連接することなく、分離して配置してもよいこと
は勿論である。処理タンク(13)には、Ａ重油が外部から
供給される。(14)は、該供給されるＡ重油に必要に応じ
て灯油を混合するためのブレンダーである。処理タンク
(13)内の油量は、レベルスイッチ(15)のＯＮ・ＯＦＦに
より所定のレベルに調整される。処理タンク(13)内のＡ
重油は、ポンプ(16)で遠心分離機(17)に送られ、混入し
ている固体スラッジを除去された後、レベルコントロー
ラ(18)を介して清浄油タンク(11)の下部に供給される。
レベルコントローラ(18)でオーバーフローしたＡ重油は
処理タンク(13)に戻される。遠心分離機(17)で除去され
た固体スラッジは、焼却される。

【００１２】清浄油タンク(11)内のＡ重油は、ポンプ(1
9)でフィルター装置(20)に送られ混入している不純物や
水分を除去した後、清浄油タンク(11)に戻される。清浄
油タンク(11)内の清浄油は、フロート(21)を備えたサク
ションパイプ(22)により、清浄油タンク(11)内の上澄液
が取り出され、ポンプ(23)でタービン等に送給される。
清浄タンク(11)内の下部に溜まった汚染度の高いＡ重油
は、タンクのドレン(24)から必要に応じて処理タンク(1
3)に入れられる。

【００１３】フィルター濾過装置(20)は、図３，４に示
すように、多数の薄紙を積層したフィルターエレメント
(25)をカートリッジ容器(26)内に収納し、フィルターエ
レメント(25)の上面には圧力板(27)が配置された構造を
有する。カートリッジ容器(26)の上面中央に汚染した潤
滑油の入口(28)が形成され、入口(28)から流入したＡ重
油は圧力板(27)を押圧しつつフィルターエレメント(25)
の側面に流れ、フィルターエレメント(25)の層間間隙を
通って中央の通路(29)に入り、カートリッジ容器(26)の
下面に形成された流出口(30)から流出する。層間間隙に
おいて、図４に示すように、Ａ重油中の不純物(31)は、
紙(32)の表面に付着し除去される。

【００１４】フィルターエレメントの積層された紙の積
層間隙と平行に油を流入させると、積層された紙の層間
を油が通過中に、紙の繊維に不純物がそのブラウン運動
等により付着し油中から分離、除去される。不純物をそ
のブラウン運動等により紙の繊維に付着させて除去する
ため、１μｍ以上の不純物の除去を効果的に行うことが
出来る。薄紙を多数積層したフィルターエレメントの濾
過面積は、１枚の紙の表裏両面が濾過面として使用され
るから、１枚の紙の表面積を２倍にし更に積層枚数を乗
じた数値が１個のフィルターエレメントの全濾過面積と
なり、極めて大きな濾過能力を有するフィルターエレメ
ントである。図示の実施例１においては、フィルター装
置(20)内にかかるフィルターエレメント(25)を収納した
カートリッジ容器(26)が３本配置されている。各カート
リッジ容器(26)の出口(30)から出た濾過されたＡ重油
は、環流パイプ(33)で清浄油タンク(11)に環流される。
フィルター装置(20)のドレン(34)は、ドレンパイプ(35)
を介して処理タンク(13)に接続される。

【００１５】環流パイプ(33)には、タイマーを備えたタ
イマー応動の自動開閉弁(36)が配置され、タイマーでセ
ットした所定時間間隔毎に閉弁し、かつタイマーでセッ
トした所定時間後に開弁して、環流パイプ(33)を所定時
間毎に、所定時間だけ閉弁するようになっている。又、
ドレンパイプ(35)には、所定の圧力で開閉する圧力応動
の自動開閉弁(37)が配置されており、フィルター装置(2
0)内が所定の圧力に達したとき作動して、ドレンパイプ
(35)を開閉するようになっている。タイマー応動の自動
開閉弁のタイマーは、Ａ重油の汚染度により適宜設定す
るが、この実施例１では３０分毎に２分間作動するよう
にセットした。又、圧力応動の自動開閉弁は、通常フィ
ルター装置が０．５〜１Kg／cm²で作動しているので、
３Kg／cm²で作動するようにセットした。逆洗時におけ
るカートリッジ容器(26)からの逆流を許容するために、
カートリッジ容器(26)の下部には、複数の開孔(38)が穿
孔されている。開孔(38)から濾過前のＡ重油が流出する
が、流出したＡ重油はフィルター装置内にとどまり、外
部に流出することがないと共に、再び入口からカートリ
ッジ容器内に流入して濾過されるため、何ら支障はな
い。

【００１６】フィルターエレメント(25)の紙表面に付着
した不純物が堆積してくると、堆積した不純物で層間間
隙が塞がれ、いわゆる目詰まりの状態となる。そこで、
環流パイプに配置された自動開閉弁(36)を閉じると、ポ
ンプ(19)でフィルター装置(20)内に送られてくるＡ重油
で、フィルター装置内の圧力が上昇する。上昇圧力が圧
力応動の自動開閉弁(37)にセットした圧力に達すると、
該自動開閉弁(37)が開弁し、上昇した圧力でフィルター
装置(20)内のＡ重油は急激にドレン(34)からブローアウ
トされる。ブローアウトにより、フィルターエレメント
(25)に附着、堆積していた不純物が押し流されて開孔(3
8)を通ってブローアウトするＡ重油と共に、ドレン(34)
から処理タンク(13)に流出する。かくして、フィルター
エレメント(25)は目詰まり状態が解消される。所定時間
後、タイマー応動自動開閉弁(36)が開弁し環流パイプ(3
3)が開くため、フィルター装置(20)内の圧力は正常な状
態に戻ると共に、圧力の低下に伴い圧力応動自動開閉弁
(37)が閉弁しドレンパイプ(35)は閉じられる。

【００１７】この実施例１によれば、タイマーでセット
した所定時間毎にフィルター装置(20)の逆洗を行い、堆
積した不純物の除去を自動的に行うことが出来るため、
従来の濾過装置では２００〜３００時間でフィルターの
目詰まりが生じていたのに対し、２０００時間以上目詰
まりなく濾過することが出来た。このようにフィルター
エレメントの濾過能力を長時間にわたって安定した状態
に維持することが可能となる結果、Ａ重油の清浄度を一
定のレベルに維持出来、Ａ重油を燃料として使用するタ
ービンやボイラー等の各種機器のタービンブレードや内
部の汚損を減少させ、機械各部のオーバーホール時間を
長くすることが出来た。

【００１８】処理タンク(13)に送給される未処理のＡ重
油は、１００ml中の不純物の個数が５〜１５μｍのもの
が８，０８１，９５０個、１５〜２５μｍが１，８２
５，２５０個、２５〜５０μｍが３８４，６００個、５
０〜１００μｍが２１，４５０個、１００μｍ以上が６
５０個であり、ＮＡＳ等級の汚染度が１２級であったの
に対し、この実施例１により濾過処理した後のＡ重油
は、５〜１５μｍが６０，５５０個、１５〜２５μｍが
５，５５０個、２５〜５０μｍが１８００個、５０〜１
００μｍが２５０個、１００μｍ以上が５０個であり、
ＮＡＳ等級の汚染度は８級であった。又、逆洗によりブ
ローアウトした油は、５〜１５μｍが７，６０３，００
０個、１５〜２５μｍが２１２，２００個、２５〜５０
μｍが１６，３００個、５０〜１００μｍが９００個、
１００μｍ以上は０個であり、ＮＡＳ等級の汚染度は１
２級であった。

【００１９】

【実施例２】タービンの潤滑油であるタービン油を、こ
の発明により処理した。２リットルの処理能力を有する
濾過装置で、濾過処理を行い、３０分毎にタイマー応動
自動開閉弁を５分間閉じて逆洗した。タービン油はＮＡ
Ｓ等級７級の清浄度を保持し、ブローされたタービン油
はＮＡＳ等級１２級であった。フィルターエレメント
は、従来２時間で目詰まりを生じ交換が必要であったの
に対し、８時間以上目詰まりすることなく濾過処理する
ことが出来た。

【００２０】

【発明の効果】この発明によれば、フィルターエレメン
トの濾過能力を長時間にわたって安定した状態に維持す
ることが可能となる結果、オイルの清浄度を一定のレベ
ルに維持出来、オイルを使用するタービンやボイラー等
の各種機器のタービンブレードや内部の汚損を減少さ
せ、機械各部のオーバーホール時間を長くすることが出
来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の原理を説明する回路図

【図２】実施例１の回路図

【図３】この発明で使用するフィルターエレメントの縦
断斜視図

【図４】濾過の原理を説明する模式図

【符号の説明】

(１)タンク (２)供給パイプ (３)パイプ (４)ポンプ (５)フィルター装置 (６)タイマー応動自動開閉弁 (７)帰還パイプ (８)圧力応動自動開閉弁 (９)ドレンパイプ (10)汚染タンク (11)清浄油タンク (12)隔壁 (13)処理タンク (14)ブレンダー (15)レベルスイッチ (16)ポンプ (17)遠心分離機 (18)レベルコントローラ (19)ポンプ (20)フィルター装置 (21)フロート (22)サクションパイプ (23)ポンプ (24)ドレン (25)フィルターエレメント (26)カートリッジ容器 (27)圧力板 (28)入口 (29)中央通路 (30)出口 (31)不純物 (32)紙 (33)環流パイプ (34)ドレン (35)ドレンパイプ (36)タイマー応動自動開閉弁 (37)圧力応動自動開閉弁 (38)開孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紙を多数積層したフィルターエレメントを
   備え、紙の積層間隙にオイルを流過させて不純物をブラ
   ウン運動等により紙の表面に付着させて除去するように
   した燃料油、潤滑油等の各種のオイル類の濾過処理方法
   であって、フィルターエレメントからの清浄オイルの流
   出路を所定時間毎に所定時間閉止し、フィルターエレメ
   ント内の圧力上昇に伴ってフィルターエレメントのドレ
   ンを開放し、フィルターエレメント内のオイルをドレン
   からブローアウトし、オイルのブローアウトにより積層
   間隙に堆積した不純物をドレンから排出するようにした
   ことを特徴とする濾過フィルターの再生方法。