JPH10504241A - 食用油を濾過する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 逆洗可能フィルタアセンブリ（１０）を利用する食用油の濾過方法。少なくとも２つのフィルタアセンブリを有するフィルタシステムは、人の消費のために処理された油から漂白粘土及び／又はニッケル触媒を除去するために用いられる。フィルタアセンブリは、食用油の連続的かつ不断の濾過を提供するためにタンデム様に連結される。各フィルタアセンブリは好ましくは、ポリアラミド繊維から形成される、多孔質フィルタ媒体を有する複数の、実質的に円形のフィルタ要素を含む。繊維要素は食用油処理において使用される高温に耐えるため、かつ逆洗の間の洗浄を容易にするために設計される。

Description

【発明の詳細な説明】 食用油を濾過する方法および装置 技術分野 本発明は食用油を濾過する方法に関し、更に詳細には、逆洗可能なフィルタア センブリを利用して食用油を濾過する方法に関する。 背景技術 人が消費する油は、漂白や水素添加(hydrogenation)を含む多段階の手順で処 理される。一般に、油への水素添加と濾過は連続操作で行なわれる。食用油の漂 白は、酸化を防止して油に透明な琥珀の色調を与える目的で、油を安定化させて 脱色する酸活性化(acid activated)カルシウムベントナイトなどの漂白用粘土中 に油を通して行われる。食用油への水素添加は、油が低温、例えば室温で凝固す るように融点を変えるべく、ニッケル粉末触媒などの触媒下で油を水素と反応さ せることによって行われる。この水素添加はすべての食用油に対して行なわれる わけではなく、低温での凝固を意図するものだけに行なわれる。食用油の漂白と 水素添加により、食用油中には漂白用粘土とニッケル触媒の固形粒子物が含有さ れることになり、使用前にはそれを食用油から除去しなければならない。 処理手順の一部としての漂白および／または水素添加をなされた食用油の濾過 は、現在では珪藻土でプリコートされた圧力リーフフィルタアセンブリによって 行われている。典型的な圧力リーフフィルタアセンブリは、特に米国登録特許第 ３，６４８，８４４号に記載されているように、中央コンジット沿いに間隔を密 にして取り付けられた、略円盤状のリーフフィルタのスタックを収納したタンク を備えている。各リーフフィルタは背中合わせに配置された２面を持つプレート を含んでいてもよい。プレートの両面には多孔質媒体が取り付けられていて、多 孔質媒体と中央コンジットの間を連通する通路がプレートに設けてある。 食用油がリーフフィルタアセンブリのタンクに導入される前に、珪藻土などの プリコート材料の液体スラリがタンク内へ送られる。この液体はプレートの通路 沿いに多孔質媒体を通って中央コンジットに至り、その中央コンジットを経由し てリーフフィルタアセンブリから吐出される。液体が多孔質媒体を通過すると、 プリコート材料は多孔質媒体上に堆積して、各リーフフィルタの各面にプリコー ト材料層を形成する。 一旦、充分なプリコート材料層が各リーフフィルタ上に堆積すると、タンク内 へのスラリの流れが停止して、ニッケル触媒粒子と漂白用粘土粒子を含む食用油 がタンク内へ導入される。食用油が各リーフフィルタのプリコート層を通って流 れる時、ニッケル触媒粒子と漂白用粘土粒子はプリコート層に捕捉される。次に 、濾過された食用油はプレートの通路沿いにリーフフィルタの多孔質媒体を通っ て中央コンジットに至り、その中央コンジットを経由してリーフフィルタアセン ブリから吐出される。 プリコート層は、結局、油の流れから濾過されたニッケル触媒粒子と漂白用粘 土粒子で汚れてしまう。本質的に、プリコート中への固形粒子物の蓄積により各 リーフフィルタを跨ぐ圧力降下が増進し、それによってフィルタ性能が低下して しまう。従って、リーフフィルタアセンブリのタンク内への食用油の流れを定期 的に停止して、リーフフィルタアセンブリを逆流洗浄することにより、プリコー ト層と、プリコート層に捕捉された固形粒子物の蓄積とを除去する。通常、逆洗 液(backwash liquid)と呼ばれる洗浄液を、高速、高圧、および／または大量に 各リーフフィルタのプレートの通路沿いに中央コンジットおよびプレートの各面 の多孔質媒体を通して逆方向へ強制的に流す。多孔質媒体に向かって逆方向に流 れる逆洗液はプリコート層と、ニッケル触媒粒子と漂白用粘土粒子とを多孔質触 媒から剥がして、それらをタンクの底まで押し流し、そこで逆洗液と固形物とが ドレンを介して除去される。一旦、リーフフィルタアセンブリが逆流洗浄される と、別のサイクル、すなわちプリコートスラリをタンク内に導入してプリコート 層を形成し、汚染された食用油をタンクに導入してニッケル触媒粒子と漂白用粘 土粒子を除去し、汚れたプリコート層を逆流洗浄するサイクルが開始される。 リーフフィルタアセンブリに通して食用油を濾過するこの工程は、ニッケル触 媒粒子と漂白用粘土粒子を除去するには非常に効果的だが、それにもかかわらず 、いくつもの問題がある。例えば、この工程は莫大な量の汚染廃棄物を発生させ る。プリコート材の体積はニッケル触媒と漂白用粘土の体積に比べて非常に大き い。だが、一旦リーフフィルタアセンブリのドレンから押し流した後、すべての 固形 物を適切に処理しなければならない。更に、使用済みプリコート層が一旦リーフ フィルタから逆流洗浄されると、各リールフィルタの各面に再度新しいプリコー ト層を堆積させなければならない。これがこのサイクルの時間のかかる部分で、 プリコート層が堆積している間、食用油は全く濾過されていないので、工程の全 体効率が低下してしまう。更に、リーフフィルタは互いに間隔が密であるため、 各リーフフィルタから全部のプリコートを除去することは、特に中央コンジット 近傍のリーフフィルタの区域では困難である。 別の設計では、回転可能な中空シャフトにリーフフィルタが積み重ねられる。 一旦、リーフフィルタ上のプリコート層が汚れると濾過は中止され、シャフトが 回転されてケーキ化粒子物が除去される。シャフトは、リーフフィルタからケー キ化粒子物を飛散させる遠心力が生じる速度で回転する。従って、上記逆流洗浄 の場合と同様に、シャフトの回転はケーキ化物の除去に役立つばかりでなく、珪 藻土のプリコートの除去にも役立つ。 発明の開示 第１の局面によれば、本発明は食用油を濾過する方法を指向する。その方法は 、固形粒子物を含む処理済みの食用油を逆洗可能フィルタアセンブリの中に通す ことを含む。逆洗可能フィルタアセンブリ内で、食用油に含まれる固形粒子物は 、逆洗可能フィルタアセンブリ内に収納された少なくとも一個の実質的に円筒形 のフィルタエレメントを通して食用油を流すことにより、食用油から除去される 。少なくとも一個の実質的に円筒形のフィルタエレメントは、徐々に変化する孔 構造を持つ繊維状フィルタ媒体を含む。食用油は目の粗い上流区域を通過した後 、目の細かい下流区域を通過する。固形粒子物は直にフィルタエレメント上へ集 積してケーキを形成する。所定の濾過時間後、フィルタエレメントは逆流洗浄さ れ、フィルタエレメントが洗浄されて、エレメント上に集った固形粒子物が除去 される。フィルタエレメントは、逆洗液を目の細い下流区域から目の粗い上流区 域に通すことによって逆流洗浄される。逆洗可能フィルタシステムでは、固形粒 子物の除去とフィルタエレメントの逆流洗浄とを周期的に交替させる。 第２の局面によれば、本発明は、人の消費用に処理された油から漂白用粘土、 例えば酸活性化カルシウムベントナイトやニッケル触媒などの固形粒子物を除去 するための簡単で有効な手順を提供するフィルタアセンブリとフィルタシステム も指向する。従って、本発明の逆洗可能な食用油フィルタアセンブリまたは同シ ステムは、望ましくない固形物を食用油から安全で効果的な方法で除去するため に利用される。 第３の局面によれば、本発明は流体の濾過方法を指向する。その方法は、固形 粒子物を含む流体を第１逆洗可能フィルタアセンブリと第２逆洗可能フィルタア センブリに通し、固形粒子物のケーキを第１逆洗可能フィルタアセンブリ内の少 なくともひとつのフィルタエレメント上に集積することを含み、第１逆洗可能フ ィルタアセンブリ内の少なくとも１つのフィルタエレメントを通して、及び、固 形粒子物のケーキを第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なくとも１つのフィ ルタエレメント上に集積することを含み、第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の 少なくとも１つのフィルタエレメントを通して、流体を流すことによって固形粒 子物を流体から除去することを含む。この方法は、更に、固形粒子物のケーキが 第２逆洗可能フィルタアセンブリの少なくともひとつのフィルタエレメント上に 形成された後、第１逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なくともひとつのフィル タエレメントを逆流洗浄すること、及び、固形粒子物のケーキが第１逆洗可能フ ィルタアセンブリの少なくともひとつのフィルタエレメント上に形成された後、 第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なくともひとつのフィルタエレメントを 逆流洗浄することを含む。 第４の局面によれば、本発明は、流体から固形粒子物を除去するための逆洗 可能フィルタシステムを指向する。この逆洗可能フィルタシステムは、流体から 固形粒子物を除去するための少なくともひとつのフィルタエレメントを含む第１ 逆洗可能フィルタアセンブリと、流体から固形粒子物を除去するための少なくと もひとつのフィルタエレメントとを含む第２逆洗可能フィルタアセンブリと、第 １と第２の逆洗可能フィルタアセンブリをタンデム状態および非タンデム状態に 接続するバルブとパイプの編成とを含む。 第５の局面によれば、本発明は、流体を濾過する方法を指向する。その方法 は、固形粒子物を含む流体を第１逆洗可能フィルタアセンブリの入口に通すこと 、固形粒子物のケーキを、第１逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なくともひと つのフィルタエレメント上に形成することを含んで、第１逆洗可能フィルタアセ ン ブリ内の少なくともひとつのフィルタエレメントを通して流体を流すことによっ て、固形粒子物を流体から除去すること、第１逆洗可能フィルタアセンブリの前 記入口への、固形粒子物を含む流体の通過を断つこと、固形粒子物を含む流体を 第２逆洗可能フィルタアセンブリの出口を通して第２逆洗可能フィルタアセンブ リの入口及び第１逆洗可能フィルタアセンブリの入口に通すこと、固形粒子物の ケーキを第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なくともひとつのフィルタエレ メント上に集積することを含み、第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なくと もひとつのフィルタエレメントを通して、及び、第１逆洗可能フィルタアセンブ リ内の少なくとも１つのフィルタエレメント上に固形粒子物のケーキを集積する ことを含み、第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なくとも１つのフィルタエ レメントを通して、流体を流すことによって固形粒子物を流体から除去すること 、第２逆洗可能フィルタアセンブリの出口から第１逆洗可能フィルタアセンブリ の入口への流体の通過を断つこと、第１逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なく とも１つのフィルタエレメントを逆流洗浄すること、第２逆洗可能フィルタアセ ンブリの入口への、固形粒子物を含む流体の通過を断つこと、固体粒子物を含む 流体を第１逆洗可能出口を通して第１逆洗可能フィルタアセンブリの入口及び第 ２逆洗可能フィルタアセンブリの入口に通すこと、第１逆洗可能フィルタアセン ブリ内の少なくとも１つのフィルタエレメントを通して流体を流すことによって 流体から固体粒子物を除去すること、固形粒子物のケーキを第１逆洗可能フィル タアセンブリ内の少なくとも１つのフィルタエレメント上に及び第２逆洗可能フ ィルタアセンブリ内の少なくとも１つのフィルタエレメントと通して集積するこ とを含むこと、第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なくとも１つのフィルタ エレメント上に固形粒子物のケーキを集積することを含むこと、第１逆洗可能フ ィルタアセンブリの前記出口からの流体の通過を断つこと、及び、第２逆洗可能 フィルタアセンブリ内の少なくとも１つのフィルタエレメントを逆流洗浄するこ とを含む。 逆洗可能な食用油フィルタアセンブリは、逆洗可能な、多重で中空の、円筒形 フィルタエレメントを備えていてもよい。更に、多重フィルタエレメントは多孔 質フィルタ触媒を有し、また食用油中に含まれる望ましくない固形物質を除去す ためのプリコートを必要としない微孔質(microporous)フィルタ媒体を持つこと が好ましい。多孔質フィルタ媒体は、食料油の処理に伴う比較的高い温度に耐え る能力の故に選択されたポリアラミド(polyaramid)繊維材料から形成されること が望ましい。多孔質フィルタ媒体は様々な孔サイズの構造、例えば粗い外部層と 微細な内部層を持つことができる。この設計は、濾過手順の間に固形物が透過性 のケーキを形成するフィルタエレメント上で直接に固形物を効果的に回収する。 逆洗サイクル操作時に逆流が始まり、それによって、集められた固形物がフィル タエレメントから排出される。逆洗サイクルが完了すると、フィルタアセンブリ は、食用油の正常な濾過のための完全な正方向の流れに戻される。 フィルタシステムはフィルタアセンブリのタンデム配列を含み、連続的な、途 切れることのない高効率の食用油の濾過を提供する。粒子物、特にニッケル触媒 のサイズは極めて小さい。フィルタエレメントの除去等級(removal rating)が粒 子物をすべて除去する程充分に微細ではない場合、食料油は清浄なフィルタエレ メントでは充分に濾過されないかもしれない。従って、フィルタシステムは、ニ ッケル触媒を含む粒子物を効果的に除去するために、第１と第２のフィルタアセ ンブリから成るタンデム配列を提供する。一旦、フィルタアセンブリが逆洗サイ クル操作を完了すると、そのフィルタエレメントは清浄になる。濾過すべき食用 油の流れは、そこで食用油が完全に濾過され得ない、この清浄なフィルタアセン ブリの方向に向けられ、従って、この第１フィルタアセンブリから出た濾液は第 ２フィルタアセンブリに向けられ、その第２フィルタアセンブリは逆洗サイクル 操作に入るようにその時点で待機中なので、フィルタエレメント上にケーキを形 成する。粒子物のケーキはフィルタエレメントの濾過作用を補い、粒子物をほぼ 完に除去する。かくして、残存するニッケル触媒粒子は、この第２フィルタアセ ンブリの中ですべて除去される。所定時間の後、粒子物のケーキが第１フィルタ アセンブリのフィルタエレメント上に直に形成され、これらのケーキが付着した フィルタエレメントは、第２フィルタアセンブリのケーキが付着したフィルタエ レメントに油を通すことなく、食用油からすべての粒子物を除去することができ る。第２フィルタアセンブリは、次に洗浄用の逆洗サイクル操作に切り替えられ 、一方、第１フィルタアセンブリは油を濾過するために使用される。全工程は周 期的で、連続的な途切れのない操作を提供する。 本発明の逆洗可能な食用油フィルタシステムは、人が消費する油の濾過のため の、より速く、より耐久性のある、より経済的な手順を提供する。手順は、より 早い、すなわち、より高い処理速度が達成可能である、理由はプリコート操作に 伴う休止時間がないからである。本発明を具体化するフィルタアセンブリは、プ リコートの必要もなく食用油を効果的に濾過する。更に、フィルタアセンブリは 、フィルタエレメントを含めて、より耐久性があるが、その理由は、濾過／逆洗 サイクルの多重性の方針に構造的に手を加えることなくフィルタエレメントの完 全な逆流洗浄を考慮した、実質的な円筒形状と多孔質フィルタ媒体の表面形態学 のためである。この発明を具体化する方法、アセンブリ、およびシステムは、様 々な理由で、より経済的である。フィルタアセンブリは自己洗浄ユニットなので 交換フィルタエレメントを必要としない。システム休止時間は殆どないか、全く ない。フィルタアセンブリを洗浄するための正規ベースの保全職員は必要がない 。フィルタエレメントはプリコート層を必要としないので、プリコートやその塗 布に時間も費用もかからない。更に、フィルタアセンブリのコンパクトさが、製 品の滞留、逆洗流体の量、スペース要件、および設備コストを最小にする。 本発明を具体化するフィルタアセンブリと逆洗方法は、処理速度を高め、廃棄 物とコストの大幅な削減をもたらす点で非常に効率的である。従来技術のシステ ムでは、粒子物を効果的に除去するためにフィルタエレメントのプリコートが必 要である。従って、逆洗サイクル時に、プリコート材料が、回収された粒子物と 共にフィルタエレメントから除去される。プリコートの置換に伴うコストに加え て、プリコートの存在のために廃棄物の量が莫大に増加する。本発明のフィルタ エレメントはプリコートを必要としないので、廃棄物が大いに削減される。 本発明の逆洗可能な食用油フィルタアセンブリは、食用油処理に伴う高温と、 逆流洗浄サイクル時に加わる周期的負荷に耐え得る高強度で耐久性の高いフィル タエレメントを利用する。フィルタアセンブリは、製品品質の改良、固形物の回 収の最大化、およびシステムオペレータと装置と環境の保護をもたらす高効率の 操作を保証する。このフィルタアセンブリは広範な濾過用途にわたって利用可能 である。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の逆洗可能な食用油フィルタアセンブリの断面図である。 図２は、本発明の逆洗可能な食用油フィルタアセンブリに使用したフィルタエ レメントの概略図である。 図３は、図２のフィルタエレメントに使用した多孔質フィルタ媒体のサンプル 断面の強調図である。 図４は、図２のフィルタエレメントの断面図である。 図５は、メッシュ状の外部巻胴(outer winding)を有する、図２のフィルタエ レメントの概略図である。 図６は、タンデム接続した本発明の２個の逆洗可能な食用油フィルタアセンブ リの断面図である。 発明を実施するための最良の形態 人が消費する油の処理は、通常、油の漂白や油への水素添加を含む多段階の手 順を包含している。漂白や水素添加は必ずしも絶対に必要ではないが、両方とも 利用されることが多い。油の漂白は、酸化を防止して透明な琥珀色の油を作る目 的で、油を安定化させて脱色する漂白用粘土の中に油を通して行われ、他方、油 への水素添加は、油が低温で凝固するように融点を変えるために行われる。従っ て、水素添加はすべての食用油に行なわれるわけではなく、低温で、例えば室温 で凝固するようにしたい食用油に対して行なわれる。 油の漂白は比較的簡単な手順であり、油は所定の温度範囲内の所定の温度まで 加熱され、スラリータンク内で酸活性化カルシウムベントナイトなどの漂白用粘 土と混合される。油と漂白用粘土から成るスラリーは真空漂白器内へ圧送され、 そこで連続的に撹拌される。真空漂白器内に貯留されている間、油中の色素、樹 脂、その他の顔料や微量元素が、漂白用粘土に吸収されて透明な琥珀油が製造さ れる。更に、漂白用粘土は油を安定化して酸化防止に役立つ。 油への水素添加も比較的簡単な手順であり、スラリータンク内で油がニッケル 触媒などの特定の触媒と混合される。水素ガスが正確にコントロールされて、油 と触媒から成るスラリー中へ圧送され、触媒の下で水素が油と反応して、低温で 凝固するように融点を変更された水素添加油が製造される。 漂白および／または水素添加の結果、食用油には漂白用粘土および／またはニ ッケル触媒の固形粒子が含まれる。漂白および／または水素添加がなされた油は 、 次に、これらの不純物を除去するために濾過しなければならない。 本発明の１つの局面によれば、多孔質フィルタ媒体を有する中空円筒形フィル タエレメントを用いた逆洗フィルタアセンブリを利用して、プリコート層を設け ることなく食用油を濾過する。漂白用粘土粒子とニッケル触媒粒子を、フィルタ エレメント上、すなわちフィルタエレメントの表面上またはフィルタエレメント の孔内へ直に付着したケーキとして効果的に収集する孔サイズを持つように各フ ィルタエレメントの多孔質フィルタ媒体が設計される。このケーキは、フィルタ 媒体の濾過作用を補い、プリコートを使用することなく漂白用粘土粒子とニッケ ル触媒粒子のすべてを、フィルタアセンブリにより事実上除去できるようにする 。しかしながら、一旦、ケーキの堆積があるレベルに達すると、フィルタ性能が 低下する。本質的に、フィルタ媒体上への固形物の蓄積により、フィルタエレメ ントを通る流れが阻害され、そして／あるいはフィルタエレメントを跨ぐ圧力降 下を増進させ、よってその有用性が低減してしまう。従って、フィルタアセンブ リは逆洗可能となっていて、ケーキ化した集積固形物を除去するために各フィル タエレメントを洗浄することができる。本発明を具現化する逆洗フィルタアセン ブリは、清浄で効率的なフィルタエレメントを維持しながら、食用油を効果的に 濾過するための実際的アプローチを提供するものであり、かつ、特に固形廃棄物 を環境に簡単に放出できないような用途に有利である。 図１に示すように、本発明の方法論を実行するための典型的な逆洗可能食用油 フィルタアセンブリは、チューブシートなどの隔壁１２によって第１と第２のチ ャンバ１４、１６に分割されたハウジング１０を含む。少なくともひとつの、望 ましくは複数の中空円筒形フィルタエレメント１８が第１チャンバ１４の内部に 配設されて隔壁１２に取り付けられる。隔壁１２は、ガスは勿論、食用油に対し て不透過性であることが望ましく、ハウジング１０の内部壁に封止接続される。 隔壁１２はステンレス鋼、または食用油の流れを通さない他の任意の適切な材料 から形成してもよい。 図に記載した配列は、フィルタエレメント１８による食用油の濾過にも、逆流 洗浄によるフィルタエレメント１８の洗浄にも使用できる。通常の濾過操作時に は、濾過すべき処理済み食用油が第１チャンバ１４から中空円筒形フィルタエレ メント１８を通って第２チャンバ１６内に流れ、逆洗操作時には、濾液か外部供 給流体のいずれ何れかの逆洗流体が、第２チャンバ１６からフィルタエレメント １８を通って第１チャンバ１４内へと逆方向に流れる。 ハウジング１０は、フィルタエレメント１８へ容易にアクセスできてそれを交 換できるように構成されることが望ましい。例えば、ハウジング１０は、互いに 取り外し可能に結合された上側セクションと下側セクションとを含むことができ る。代替として、第１および／または第２チャンバ１４、１６の内部へアクセス 可能とするために、ハウジング１０の壁に封止可能なアクセスポートを形成する こともできる。 ハウジング１０は特定の形状や大きさを持つ必要はない。一般に、ハウジング １０の形状や、その製作に使用する材料は、濾過や逆洗時にハウジング１０に加 わる圧力に耐えるだけの強さを持つように、強度的配慮に基づいて選択される。 濾過する流体のタイプを含め、その他の配慮が材料選択に影響するかもしれない 。例えば、ハウジングを構成する材料は、内部に収容される流体と適合すること が望ましい。通常、ハウジング１０はステンレス鋼製である。構造と操作を簡易 化するために、隔壁１２はハウジング１０内へ水平に配設される。図の典型的実 施例では、第１チャンバ１４は第２チャンバ１６の下方に配設されているが、ハ ウジング１０の構造を逆にすることもできる。すなわち第２テャンバ１６を第１ チャンバ１４の下方に配設してもよい。 様々な流体をハウジング１０内へ導入したり、そこから排出したりするために 複数のパイプをハウジング１０に接続することができる。この典型的実施例では 、第１チャンバ１４の内部と連通するように、ハウジング１０に食用油送りパイ プ２０と下側ドレンパイプ２２が接続されている。この食用油送りパイプ２０は 、固形物を含む濾過すべき食用油を、図示されないソースから第１チャンバ１４ に導入するために使用され、下側ドレンパイプ２２は、望ましくない物質を第１ チャンバ１４から除去するとともに、第１チャンバ１４のドレンにも使用される 。矢印２１と２３は、それぞれ、食用油送りパイプ２０と下側ドレンパイプ２２ を通る流れの方向を示す。補給ガス送りパイプ２４を、望ましくは隔壁１２の直 下で第１チャンバ１４と連通させてもよい。補給ガス送りパイプ２４は、下側ド レンパイプ２２を通る第１チャンバ１４のドレン抜きを容易にするために、空気 などの補給ガスを供給する。第１チャンバ１４のドレインを行う際、流体線より 上 方で真空ロックが発生することによってドレイン抜きが妨げられる可能性がある 。従って、補給ガスを供給することによって問題は緩和される。補給ガス送りパ イプ２４は第１チャンバ１４の排気にも役立つ。矢印２５は、補給ガス送りパイ プを通る流れの方向を示す。食用油送りパイプ２０、下側ドレンパイプ２２、お よびガス送りパイプ２４は、それぞれのパイプ２０、２２、２４を通る流れを制 御するための対応する制御バル２６、２８、３０を備えている。食用油送りバル ブ２６、下側ドレンバルブ２８、および補給ガス送りバルブ３０は、ゲートバル ブなど任意の適切なタイプのバルブでよく、また手動操作でも自動操作でもよい 。 濾液排出パイプ３２、上側ドレンパイプ３４、逆洗流体送りパイプ３６、およ び加圧ガス送りパイプ３８を、第２チャンバ１６の内部と連通させるためにハウ ジング１０に接続してもよい。濾液排出パイプ３２は、濾液、すなわちフィルタ エレメント１８を通ってそのエレメントによって濾過された食用油を排出するの に使用される。第２チャンバーから望ましくない物質を除去するために上側ドレ インパイプ３４が使用される。適切な逆洗流体を任意の適切なソースから第２チ ャンバ１６に供給するために逆洗流体送りパイプ３６を使用してもよい。加圧ガ ス送りパイプ３８は第２チャンバ１６に、同じように任意の適切なソースからの 圧縮ガスを供給する。矢印３１、３３、３５、３７は、それぞれ、濾液排出パイ プ３２、上側ドレンパイプ３４、逆洗流体送りパイプ３６、および加圧ガス送り パイプ３８を通る流れの方向を示す。 各パイプ３２、３４、３６、３８は、それぞれ対応する制御バルブ４０、４２ 、４４、４６を備えていてもよい。濾液排出バルブ４０、上側ドレンバルブ４２ 、逆洗流体送りバルブ４４、および加圧ガス送りバルブ４６は、ゲートバルブな どの任意の適切なタイプのバルブでよい。各パイプ用の制御バルブ４０、４２、 ４４、４６は手動での制御が可能であるか、または自動での制御、例えば任意の 適切なプログラム可能な制御ユニットによる既述のシーケンスに従って操作する ことができる。 典型的実施例においては、各パイプ２０、２２、２４、３２、３４、３６、３ ８は単一の機能を持つが、ひとつのパイプに複数の機能を持たせることもできる 。例えば、一本のパイプを、濾液排出パイプ３２としてもドレンパイプ３４とし ても使用でき、あるいは１本のパイプを濾液排出パイプ３２としても逆洗流体送 り パイプ３６としても使用することもできる。また、第２チャンバ１６に集められ た濾液を逆洗流体として使用することも可能で、その場合は逆洗流体送りパイプ ３６を除去することができる。更に、図１に示した実施例の場合よりも多数のパ イプを備えることも可能である。圧縮ガスをチャンバ１４に供給するために第２ 加圧ガス送りパイプを第１チャンバ１４に連結してもよいし、あるいは濾液のド レン時に補給ガスを供給するために第２補給ガス送りパイプを第２チャンバ１６ に連結してもよい。更に、この図は単に概略を示すものであり、ハウジング１０ 上のパイプ２０、２２、２４、３２、３４、３６、３８は図示された場所に限定 されるものではない。 各フィルタエレメント１８毎に、第１と第２のチャンバ１４、１６の間を連通 する開口部４８が隔壁１２内に形成されている。第１チャンバ１４からの流体の 最初のフィルタエレメント１８の通過によってだけで開口部４８に入れるように 、各フィルタエレメント１８はその一端を隔壁１２に接続されている。望ましく は、フィルタエレメント１８は、容易に交換できるように、隔壁１２に取り外し 可能に取り付けられる。フィルタエレメント１８を正しく固定するために、ねじ 装着装置５０を利用してもよい。開口部４８の大きさは濾過時の流体流の要件に 基づいて選択することができる。フィルタエレメント１８の大きさは、一般に、 外径１インチから２インチまでの範囲にある。しかし、特注サイズのフィルタエ レメントも容易に利用できる。本実施例では、各フィルタエレメント１８はその 全体を第１チャンバ１４内に配設されているが、フィルタエレメント１８の一部 を、第２チャンバ１６の途中まで延長することもできる。各フィルタエレメント １８は、その他端を、ハウジング１０を横切って隔壁１２と平行に延びる支持プ レート（図示せず）に接続することもできる。支持プレートは、フィルタエレメ ント１８を正しく固定するとともに、それを実質的に平行に維持する。 図２は、図１の逆洗フィルタアセンブリに使用される単体の中空円筒形フィル タエレメント１８の、実施例を示す。フィルタエレメント１８は望ましくは、中 空の孔あきコア１００、コア１００の周りに形成された多孔質フィルタ媒体１０ ２、フィルタ媒体１０２とコア１００の第１端部上のブラインドエンドキャップ １０４、およびフィルタ媒体１０２とコア１００の第２端部上のオープンエンド キャップ１０６、を含む。実施例の中空孔あきコア１００は実質的に円筒形で、 ステンレス鋼で形成してもよい。コア１００には剛性のある高分子材料のような 他の材料を使用してもよい。コア１００は、半径方向内向きの力に抗する多孔質 フィルタ媒体１０２用の支持を提供する。エンドキャップ１０４、１０６はガラ ス繊維を充填したポリプロピレンで形成してもよく、強力で均一に封止を提供す るため多孔質フィルタ媒体１０２とコア１００に熱的に結合される。エンドキャ ップ１０４、１０６の構成材料は、適切な任意の不透過性の金属や高分子材料を 含め、他の材料を利用することもできる。エンドキャップ１０４、１０６を多孔 質フィルタ媒体１０２とコア１００に取付けるには、スピン溶接やソニック溶接 、ポリキャッピング(polycapping)、または接着剤や溶剤による接着を含め、他 の方法を利用してもよい。 フィルタ媒体１０２はケブラー（登録商標 ＫＥＶＬＡＲ）繊維などのポリア ラミド繊維で製作することが望ましく、孔あきコア１００の上に重層される。ポ リアラミド繊維がこの用途に望ましいのは、それが食用油の処理に伴う高温に耐 え得るからであり、更にはそれがより微細な等級で成形できるからである。フィ ルタ媒体１０２は、その上流部分がその下流部分とは異なる除去等級(removal r ating)、例えば粗い等級、を持つように順次変化する孔構成を持つことが望まし い。例えば、円筒形フィルタ媒体の外側部分はフィルタ媒体の最外部表面まで徐 々に増加する繊維径および／または孔サイズを持ち、一方で、内側部分は一定で 外側部分よりも細かい繊維径および／または孔サイズを有する。上流部分は多く の固形粒子に対する効果的な予備濾過を提供し、漂白用粘土とニッケル触媒とを 含め、フィルタエレメント１８上へ直接に付着した粒子物のケーキの急速な形成 を助ける。この孔サイズと繊維径の変化は、繊維がコア１００の上に付着すると き、均一な高い空隙容積を維持させながら、繊維径が連続的に変化する工程を通 じて達成することができる。孔の数を増すと同時に各孔の有効径を減少させるた めに、内側部分をごく微細な繊維で形成してもよい。 図３は多孔質フィルタ媒体１０２の典型的な構造を示す。図示のように、多孔 質フィルタ媒体１０２の外側あるいは上流部分１１０は、より大きい繊維とより 大きい孔を含む。外側部分１１０を構成する繊維と孔は、多孔質フィルタ媒体１ ０２の内側あるいは下流部分１１２に向かって大きさが次第に減少する。外側部 分１１０は、多孔質フィルタ媒体１０２の大部分、つまりその厚みの約２／３を 含むことができる。繊維径と孔サイズが減少する区域１１４は外側部分１１０の 一部である。内側部分１１２は極めて微細な孔を形成する極めて小さい繊維で構 成される。この設計の正味効果は、効率的な篩作用と捕捉作用によって流体を濾 過し、高い汚損容量(dirt capacity)を持つフィルタエレメント１８である。更 に、この構造により、逆洗時のフィルタエレメント１８の洗浄が容易になる。 フィルタエレメント１８の断面図を図４に示す。フィルタ媒体１０２は少なく とも２層で構成されることが望ましく、またコア１００の周りに螺旋状に巻き付 けられた複数層のポリアラミド繊維ウエブ(polyaramid fiber webbing)で構成さ れ、各層はその上流近傍または下流近傍で決定される繊維サイズと孔サイズを持 つことが望ましい。例えば、フィルタ媒体１０２の各層は一定の孔サイズを持ち 、連続する各下流層は次第に減少する孔サイズを持つことができる。コア１００ とフィルタ媒体１０２の間と、ポリアラミド繊維ウェブの隣接各層間には、拡散 層１０３が介在する。 拡散層１０３は、フィルタ媒体１０２の最内層とコア１００の間、および／ま たはフィルタ媒体１０２の隣接する層間での、フィルタエレメント１８内の食用 油の横方向または端方向の流れを可能とし、望ましくは、それを助けるような任 意の適切な材料と構造であってもよい。そのような横方向の流れは、フィルタエ レメント１８を跨ぐ圧力降下を最小にするのに役立つ。拡散層１０３をコア１０ ０とフィルタ媒体１０２の最内層との間に配置すると、拡散層１０３は、通常孔 あき構造または多数の孔を持つ有窓構造(fenestrated construction)を有する先 のコア１００を通る食用油の通路として機能し、食用油の流れるコア１００の孔 直近のフィルタ媒体１０２の部分を越えて食用油が等しく容易に流れることので きるフィルタ媒体１０２の表面域を最大限に利用することによって、フィルタ媒 体１０２の最内層を通る食用油の通路として機能する。拡散層１０３をフィルタ 媒体１０２の隣接する層間に配置すると、拡散層１０３は同じように、濾過用の フィルタ媒体１０２の表面の利用を最大化する。拡散層１０３は、比較的高い汚 損容量を与えるフィルタエレメント１８に関し、粒子物、すなわち漂白用粘土と ニッケル触媒とを収容するリザーバとして働く。拡散層１０３は、食用油の流れ を妨げないように、またフィルタエレメント１８を跨ぐ圧力降下にあまり影響し ないように、多孔質である。 望ましい拡散層１０３は、特に高温環境において、一般にステンレス鋼から成 るワイヤメッシュ製であり、あるいは粗い繊維から成る織布または不織布製で、 フィルタ触媒１０２で使用するものと同じポリアラミドなどの高弾性材料である ことが望ましい。コア１００とフィルタ触媒１０２の最内層との間に使用する拡 散層１０３は、ステンレス鋼などの材料でよいが、フィルタ媒体の隣接する層間 に間挿する拡散層１０３は、ポリアラミド繊維などの第２の材料でもよい。拡散 層１０３は、コア１００、フィルタ媒体１０２、および食用油と構造的にも、化 学的にも適合する材料でできていることが望ましい。一般に、拡散層は高い空隙 容積(voids volume)と低い端方向流れ抵抗(edge-wise flow resistance)を有す る。 フィルタ媒体１０２層は、各層の端部が突合わせもしくは重なり合うように、 螺旋状に巻き付ければよい。ひとつの層内でフィルタ媒体１０２を重ねることは 、フィルタ媒体の有効厚さがそれによって増加し、フィルタ媒体１０２を迂回す る食用油の流路が最少になるという点で望ましい。重なりの量は０％から約９５ ％まで、望ましくは約２５〜７５％で、フィルタ媒体１０２のウェブ幅の約５０ ％が最も望ましい。重なりを約６７％にすると、各層のフィルタ媒体１０２の厚 さは事実上３倍になるが、重なりを約５０％にすると、フィルタエレメント１８ のフィルタ媒体１０２の厚さは事実上２倍になる。本発明と同じ譲受人に譲渡さ れた米国登録特許第５，２９０，４４６号には、拡散層の構成と使用に関する詳 細な説明を含め、螺旋巻きフィルタエレメントの完全な説明が提示されている。 典型的実施例では、フィルタ媒体１０２の製作にポリアラミド繊維が使用され ているが、その理由は、食用油の処理に伴うポリアラミド繊維の耐高温能力であ る。しかし、他の材料を利用してもよい。フィルタ媒体１０２はナイロン、アラ ミド、弗素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリスチレン 、およびポリウレタン樹脂などの任意の適切な有機材料、またはガラス、炭素、 ステンレス鋼、およびアルミニウムなどの無機材料から作ることができる。これ らの材料の一部は低温用途に適し、また一部は高温用途に適する。各種材料の組 合せを利用することもできる。 代替材料に加えて、フィルタ媒体１０２の構造は、異なる方法と幾何学的形状 で構成することができる。例えば、フィルタ媒体１０２は繊維塊、繊維質マット 、例えば高分子材料から成形した補強または無補強の微孔質膜などの多孔性膜、 多 孔質発泡体、および多孔質金属または多孔質セラミックを含んでもよい。代替と して、フィルタ媒体は、例えば国際公開特許ＷＯ９４／１１０８２号に開示され た、ひだ付き構造であってもよい。 図５に示すステンレス鋼メッシュ１０８は、収集した固形物を逆洗時に効果的 に解放すべく均一で円滑な外面を備えるために、フィルタ媒体１０２の周りに螺 旋状に巻き付けることができる。更に、ステンレス鋼メッシュ１０８は、外向き の力に抗する多孔質フィルタ媒体１０２のために構造的な支持を提供する。濾過 ／逆洗の操作サイクルは反復されるので、更なる支持は特に有利なものとなる。 フィルタエレメント１８は、１インチ以下から２インチ以上までの外径を含め 、特定のシステム要件に合致するように任意のサイズに製作することができる。 多孔質フィルタ媒体の除去等級は任意でよい。フィルタ媒体１０２は微孔質であ ることが望ましい。例えば、約０．１ミクロン以下から約２０ミクロン以上まで の範囲の絶対等級(absolute rating)を持つことができる。 濾過の間、食用油送りバルブ２６と濾流体排出バルブ４０を除くすべてのバル ブが、通常は閉じられる。濾過すべき処理済み食用油は、食用油送りパイプ２０ を通して第１チャンバ１４内に導入され、中空フィルタエレメント１８内を略半 径方向に通過して濾液となる。例えば漂白用粘土粒子やニッケル触媒粒子を含む 処理済み油が各フィルタエレメント１８を通過すると、固形粒子物がフィルタエ レメント１８に堆積して、粒子のケーキがフィルタエレメント上へ直に集積する 。フィルタ媒体１０２を通過した濾液は、次に各フィルタエレメント１８の中空 内部に沿って通過し、隔壁１２の開口４８を通って第２チャンバ１６に入る。濾 液は、次に濾液排出パイプ３２を通って第２チャンバ１６から出て、図示しない リザーバ内に回収される。普通、濾過時に、第１チャンバ１４は、漂白用粘土粒 子やニッケル触媒粒子を含む処理済み油で完全に充満されており、第２チャンバ １６は濾液で完全に満たされている。基本的に、濾過工程中、フィルタアセンブ リの容積は未濾過流体と濾液で充満されることが望ましく、空気などの気体は望 ましくない。食用油の高い濾過効率は、気体容積が削減された場合に達成される 。 各フィルタエレメント１８上へ粒子のケーキが直接に集積することにより、フ ィルタエレメント１８内のフィルタ媒体の濾過作用が補われ、事実上すべての粒 子物が処理済み食用油から確実に除去される。粒子物の大きさと、フィルタエレ メント１８の除去等級とによっては、集積された粒子の充分なケーキがフィルタ エレメント１８上へ直接に堆積するまで、粒子物の一部は濾液と共に、フィルタ エレメント１８を通り抜けることができる。従って、すべての粒子物を処理済み 食用油から事実上除去するために、粒子のケーキがフィルタエレメント１８上に 充分集積するまで、濾液を第１チャンバ１４に戻して再循環させることが望まし い。濾液の再循環は、フィルタエレメント１８が清浄なときに行われる。勿論、 フィルタ媒体の除去等級が、フィルタエレメント１８上へのケーキの集積を必要 とすることなく、食用油から適切な量の粒子物を除去できる程充分に微細な場合 は、再循環は必要ない。 一定の期間、フィルタエレメント１８上の粒子物のケーキはフィルタエレメン ト１８の濾過作用を向上させるので有益である。しかし、粒子物の形成により、 フィルタエレメント１８を通る流れが過度に妨害され始め、そして／あるいはフ ィルタエレメント１８を跨ぐ圧力降下を不当に増大させるようになると、フィル タエレメント１８は汚損状態になる。フィルタエレメント１８が、漂白用粘土粒 子とニッケル触媒粒子とを含むケーキによって汚損された後、フィルタエレメン ト１８は逆流洗浄によって洗浄される。一般に、食用油を濾過する場合は粒子負 荷はあまり高くないので、フィルタアセンブリは約３０分から約２時間毎の範囲 で逆流洗浄すればよい。勿論、粒子負荷の大きさによってはフィルタアセンブリ は３０分毎に一回よりも多く、または２時間毎に一回よりも少なく逆流洗浄して もよい。 逆流洗浄中、食用油送りバルブ２６と濾液排出バルブ４０は、送りパイプ２０ を通る食用油の供給と、濾液排出パイプ３２を通る濾液の流出とを遮断するため に閉じられる。下側ドレンパイプ２８は閉じたままにして、食用油を第１チャン バ１４内に留めてよい。代替として、逆流洗浄中に克服すべき流体力を最小化す るために、第１チャンバ１４は、当該チャンバ中の食用油がフィルタエレメント １８の底かそれより下位になるようにドレンすることが望ましい。例えば、第１ チャンバ１４から食用油の一部または全部を下側ドレンパイプ２２を通してドレ ンするように、下側ドレンバルブ２８と補給ガス送りバルブ２４とを開放しても よい。ドレンされた第１チャンバ１４は大気圧に保ってもよいし、あるいはフィ ルタエレメント１８の多孔質フィルタ媒体１０２の泡立ち点(bubble point)のす ぐ下の値まで加圧してもよい。第１チャンバ１４の加圧は、フィルタエレメント １８のコア１００内の濾液がフィルタエレメント１８を通って第１チャンバ１４ 内へ時期尚早に流入するのを阻止するために行なわれるが、これについては以下 で説明する。ドレンされた第１チャンバ１４は少なくとも泡立ち点の約７５％、 または、より望ましくは少なくとも泡立ち点の約９０％の圧力で加圧するのがよ い。 第２チャンバ１６は、逆洗液として使用される濾液で充満しているのが望まし いが、さもなければ第２チャンバ１６は、上側ドレンバルブ４２と上側ドレンパ イプ３４とによって特定の望ましいレベルまで濾液をドレンすると共に、濾液を 逆洗液として使用してもよい。代替として、濾液を第２チャンバ１６から完全に ドレンして、逆洗液を逆洗送りパイプ３８と逆洗送りバルブ４６とを介して第２ チャンバ１６に導入してもよい。逆洗液はフィルタエレメント１８と食用油に適 合すれば任意の流体でよい。更に、逆洗液を様々な方法、例えば加熱やｐＨの変 更によって処理してもよい。 好ましい実施例において、逆洗は、濾液を逆洗媒体として利用した気体アシス ト逆流洗浄であろう。食用油が第１チャンバ１４内で適切なレベルまでドレンさ れた後で、下側ドレンバルブ２８は閉じられる。バルブ２６、２８が閉鎖され、 第２チャンバ１６に逆洗流体が収容された状態で第１チャンバ１４と第２チャン バは、例えば第２チャンバ１６内の加圧ガス送りパイプ３６およびガス送りバル ブ４４と、第１チャンバ内の補給ガス送りパイプ２４およびバルブ３０とを介し て、共に加圧される。第１チャンバ１４は上述のように加圧され、第２チャンバ １６は任意の適切な逆洗圧力、例えば約７０〜９０ｐｓｉに加圧される。両チャ ンバ１４、１６が加圧されて、逆洗流体がフィルタエレメント１８の内部と第２ チャンバ１６に集積された状態で、下側ドレンバルブ２８が開かれ、第１チャン バ１４が下側ドレンパイプ２２を介して直接に排気され、第２チャンバ１６がフ ィルタエレメント１８経由で下側ドレンパイプ２２を介して排気される。この圧 力パルスによって、第２チャンバ１６内の逆洗液とガスがフィルタエレメント１ ８の中に強制的に通され、各フィルタエレメント１８から粒子ケーキを剥ぎ取っ て各フィルタエレメント１８から粒子物を洗浄する。特に、第２チャンバ１６内 の圧力が増加することによって、圧力パルスは、ドレンバルブ２８が開くと、フ ィルタエレメント１８の上側と内部に集積した逆洗液をフィルタエレメントを通 して、逆方向へ急激に押し流す。外方向に流れる液の力が、フィルタエレメント １８の内部や外側表面に捕捉された粒子物を剥ぎ取り、粒子物は、逆洗液と共に フィルタエレメント１８から吹き飛ばされる。フィルタエレメント１８を強制通 過させられた逆洗液と、粒子物は、下側ドレンパイプ２２経由で除去されるか、 さもなけれは、下側ドレンバルブ２８が閉じている場合は、第１チャンバ１４の 底に集まるようにしてもよい。 逆流洗浄を連続的に行なって、第２チャンバ１６に含まれるすべての逆洗液を 、フィルタエレメント１８を通してひとつの連続流の形で押し流してもよいし、 不連続的に行なってもよい。例えば、所定時間の後、または所定量の逆洗液がフ ィルタエレメント１８を通って押し流された後、下側ドレンバルブ２８を閉じて 、第２チャンバ１６内の逆洗液でフィルタエレメント１８の内部を充満させても よい。次いで、第１と第２のチャンバ１４、１６が再加圧されて、もう一つの逆 洗サイクルが開始される。第２チャンバ１６に充分な逆洗液が存在する限り、あ るいは逆洗液が第２チャンバ１６に供給される限り、同様な逆洗サイクルを継続 できる。 本発明のフィルタアセンブリは、逆洗液が適切なレベルになった時を自動的に 決定する適切な機構、例えばハウジング１０に配設されたレベルセンサやタイマ を備えることができる。第２チャンバ１６内の逆洗液のレベルは、フィルタエレ メント１８のサイズや、フィルタエレメント１８を通して押し流したい所望の逆 洗液量など多くの要因に依存するだろう。いくつかの実施例では、逆洗液のレベ ルは、逆洗液の量が全フィルタエレメント１８の内部の全容積の約１〜約１０倍 の範囲になるように選択される。加圧ガスは逆流洗浄エネルギを与え、フィルタ アセンブリ、逆洗液、および食用油に適合する任意のガスを使用してよい。圧縮 された空気や窒素が使われることも多い。 逆圧パルスの特性、例えば第２と第１のチャンバ１６、１４間の差圧の大きさ やパルス持続時間は、逆圧の差に耐え得るフィルタエレメント１８の能力や、フ ィルタエレメント１８を洗浄するための所望の逆流速度などの要因によって変化 する。 本発明の他の局面によれば、本発明の方法論を実行するためにマルチアセンブ リ逆洗濾過システムを使用できる。図６は、タンデム配列で連結された２台の逆 洗可能フィルタアセンブリの断面図である。各フィルタアセンブリは図１に示す ものと同一であり、従って同一要素は同一符号で表示されている。逆洗濾過シス テムの２台のフィルタアセンブリは、それぞれアセンブリＡ、アセンブリＢとし て表示されるが、タンデム配列および非タンデム配列で操作することが望ましい 。 先に検討したように、フィルタエレメント１８の除去等級は、フィルタエレメ ント１８上に粒子物の充分なケーキが形成されるまでは、事実上すべての粒子物 を除去するほど微細たり得ない。従って、一旦、清浄なフィルタエレメント１８ を使ってフィルタアセンブリが濾過操作モードに入ると、漂白用粘土とニッケル 触媒とを含む粒子物のケーキがフィルタエレメント１８上へ直に形成されるまで は、ニッケル触媒の一部がフィルタエレメント１８を通り抜ける可能性がある。 従って、ある期間、フィルタアセンブリをタンデム配列で運転することで問題が 解決される。 例えば、一方のフィルタアセンブリ、例えばアセンブリＡのフィルタエレメン ト１８に、例えば再循環によってケーキを形成させることができる。濾液の再循 環は、フィルタエレメント１８が清浄なときに行なわれる。一旦、アセンブリＡ のフィルタエレメント１８上にケーキが集積すると、濾過すべき食用油はフィル タアセンブリＡを通る単一通路に向けられ、そこでニッケル触媒と漂白用粘土が 、フィルタアセンブリＡのフィルタエレメント１８を逆流洗浄する時間になるま で、ケーキが付着したフィルタエレメント１８によって除去される。次に、濾過 すべき食用油の流れは、清浄なフィルタエレメント１８を持つ第２フィルタアセ ンブリＢに切り換えられ、フィルタアセンブリＢが、ケーキの付着したフィルタ エレメント１８を持つフィルタアセンブリＡにタンデム配列で連結される。次に 、油の流れは、まずフィルタアセンブリＢの清浄なフィルタエレメント１８を通 って進むが、粒子物の一部は清浄なフィルタエレメント１８を通り抜け、最後に 濾液中に入る。しかし、２台のフィルタアセンブリＡ、Ｂは、アセンブリＡをア センブリＢの下流に置いた状態でタンデム配列に連結されているので、目下濾過 操作モードにあるフィルタアセンブリＢを出る濾油はフィルタアセンブリＡを通 過させられ、そのアセンブリＡは、直前の濾過モードによってそのフィルタエレ メント１８上にすでにケーキが形成されているので、その油から粒子物を完全に 除去 することになる。一旦、第２フィルタアセンブリＢのフィルタエレメント１８が 、食用油からすべての粒子を完全に除去するだけの充分な粒子物のケーキを形成 すると、濾過はフィルタアセンブリＢのみを介して進行し、他方のフィルタアセ ンブリＡは、そのケーキの付着したフィルタエレメント１８を洗浄するために逆 流洗浄できる。 工程は完全に周期的である。油を濾過中のフィルタアセンブリのフィルタエレ メント１８を汚損するだけのケーキが形成されると、油の流れは、先ず、清浄な フィルタエレメント１８を持つ他方のフィルタアセンブリを通った後、ケーキの 付着したフィルタエレメントを持つフィルタアセンブリを通ってタンデム状態で 流される。一方のフィルタアセンブリの清浄なフィルタエレメント１８が粒子を 除去するだけの充分なケーキを形成した後、そのフィルタアセンブリは連結を解 除されて非タンデム配列となり、他方のフィルタアセンブリが逆流洗浄される。 図６に示す実施例では、２台のフィルタアセンブリＡ、Ｂが４本のパイプ５２ 、５４、６４、６６によってタンデムまたは非タンデムに連結されている。パイ プ５２は、その一端を第１フィルタアセンブリＡの濾液排出パイプ３２に接続さ れ、その第２端を第２フィルタアセンブリＢの食用油送りパイプ２０に接続され ている。一個以上の制御バルブ５６、５８が、パイプ５２を通る流体流を制御す る。パイプ５４は、その一端を第２フィルタアセンブリＢの濾液排出パイプ３２ に接続され、第２端を第１フィルタアセンブリＡの食用油送りパイプ２０に接続 されている。一個以上の制御バルブ６０、６２が、パイプ５４を通る流体流を制 御する。パイプ６４は、第１と第２のフィルタアセンブリＡ、Ｂの両方の食用油 送りパイプ２０の間に接続されるとともに、食用油供給源（図示せず）に接続さ れている。制御バルブ６８、７０は、パイプ６４を通る流体流を制御する。従っ て、制御バルブ７０が閉じ、制御バルブ６０が閉じ、フィルタアセンブリＡの制 御バルブ２６が開き、制御バルブ６８が開いている場合、供給源からの食用油は 、食用油送りパイプ２０を通ってフィルタアセンブリＡに流れる。しかし、制御 バルブ６８が閉じ、制御バルブ５８が閉じ、フィルタアセンブリＢの制御バルブ ２６が開き、制御バルブ７０が開いている場合、供給源からの食用油は、食用油 送りパイプ２０を通ってフィルタアセンブリＢに流れる。パイプ６６は、第１と 第２のフィルタアセンブリＡ、Ｂの両方の濾液排出パイプ３２の間に接続される とと もに、濾液回収タンク（図示せず）に接続される。制御バルブ７２、７４は、パ イプ６６を通る流体流を制御する。従って、フィルタアセンブリＡの制御バルブ ４０と、制御バルブ７２とが開き、制御バルブ５６、７４が閉じている場合、濾 液はフィルタアセンブリＡから濾液回収タンクに流れる。しかし、制御バルブ７ ４と、フィルタアセンブリＢの制御バルブ４０とが開き、制御バルブ６２と７２ が閉じている場合、濾液はフィルタアセンブリＢから濾液回収タンクに流れる。 相互接続パイプ５２、６４、６６、５４に関連して使用される制御バルブ５６、 ５８、６０、６８、７０、７２、７４、および６２は手動でも自動でも操作可能 で、ゲートバルブなど任意の適切なタイプのバルブを使用できる。 フィルタアセンブリＡのフィルタエレメント１８上に充分なケーキが堆積して いるとすれば、濾過は完全にフィルタアセンブリＡのみで進行する。制御バルブ ７０、５８、６２、６０、７４、５６と、フィルタアセンブリＢの制御バルブ２ ６、４０と、オープニング制御バルブ６８、７２と、フィルタアセンブリＡの制 御バルブ２６、４０とを閉じることによって、濾過は完全にフィルタアセンブリ Ａのみで進行する。フィルタアセンブリＡは、なるべくフィルタエレメント１８ が逆流洗浄を必要とする前の時点まで、食用油の処理を継続することが望ましい 。この時点は所定の時間でもよいし、所定の圧力に達したときでもよい。 一旦、この時点または圧力点に到達すると、制御バルブ６８、５８、７４、５ ６が閉じ、制御バルブ７０、６２、６０、７２と、フィルタアセンブリＡ、Ｂの 制御バルブ２６、４０が開かれる。供給源からの食用油は、パイプ６４を通って フィルタアセンブリＢに流れる。フィルタアセンブリＢのフィルタエレメント１ ８は清浄、すなわちその上にケーキが付着していないので、食用油の濾過はあま り効果的でないかもしれない。というのは、先に検討したように、フィルタエレ メント１８上に充分な粒子物のケーキが形成されるまでは、フィルタエレメント １８の除去等級が事実上すべての粒子物を除去するだけ充分に微細ではないかも しれないからである。従って、濾液排出パイプ３２を通ってフィルタアセンブリ Ｂから出る濾液を、更なる濾過のために、フィルタアセンブリＡにタンデム状態 で回送(ported)することができる。フィルタアセンブリＢからの濾液は、更なる 濾過のために、フィルタアセンブリＢの出口から、パイプ５４を通ってフィルタ アセンブリＡの入口に流れる。フィルタアセンブリＡのフィルタエレメント１８ はケーキが付着しているので、濾過はフィルタアセンブリＡの中で完了するだろ う。濾液排出パイプ３２を通ってフィルタアセンブリＡを出る濾液は、パイプ６ ６を通って濾液貯蔵タンクに流れる。一旦、フィルタアセンブリＢのフィルタエ レメント１８にケーキが形成されると、制御バルブ６８、６０、５８、６２、７ ２、５６と、フィルタアセンブリＡの制御バルブ２６、４０が閉じて、制御バル ブ７０、７４と、フィルタアセンブリＢの制御バルブ２６、４０が開かれるので 、フィルタアセンブリＢを出る濾液をパイプ６６を通して直接に濾液貯蔵タンク に回送することができる。２台のフィルタアセンブリＡ、Ｂは、この時点で切り 離されて非タンデム配列となる。濾過は、今や、完全にフィルタアセンブリＢの みで進行し、従って、フィルタアセンブリＡのフィルタエレメント１８を逆流洗 浄することができる。 フィルタアセンブリＢのフィルタエレメント１８が逆流洗浄を必要とする前の 時点に到達すると、制御バルブ６０、７０、７２、６２が閉じ、制御バルブ６８ 、５６、５８、５７、７４と、フィルタアセンブリＡ、Ｂの制御バルブ２４、４ ０が開かれるので、食用油の流れを供給源からフィルタアセンブリＡに向けると ともに、タンデム状態でフィルタアセンブリＢに流すことができる。フィルタア センブリＡのフィルタエレメント１８は、すでに逆流洗浄されていて清浄なので 、濾過は上述の理由によって完了しないかもしれない。従って、フィルタアセン ブリＡを出る濾液は、濾過を完了させるだけのケーキを持つフィルタエレメント を有するフィルタアセンブリＢにタンデム配列で回送される。 一旦、充分なケーキがフィルタアセンブリＡのフィルタエレメント上に形成さ れると、制御バルブが先に示したようにセットされて、濾過が完全にフィルタア センブリＡのみで進行できるようになる。２台のフィルタアセンブリＡ、Ｂは、 この時点で切り離されて非タンデム配列となる。フィルタアセンブリＡから出る 濾液は、パイプ６６経由で濾液貯蔵タンクに回送され、フィルタアセンブリＢを 逆流洗浄することができる。 上述のタンデム配列と非タンデム配列を利用した濾過工程は周期的であり、逆 流洗浄と濾過を同時に行なう能力があるので、中断することなく無限に継続でき る。 本発明を具体化するフィルタアセンブリやシステム、および逆流洗浄方法は極 めて効果的である。その逆流洗浄方法は集積した粒子と、多孔質フィルタ媒体を 汚損する恐れのあるコロイド状物質とを除去することによって、フィルタエレメ ント１８の流れ抵抗を減少させ、その結果フィルタアセンブリの効率を向上する ことができる。本発明を具体化するフィルタアセンブリと逆流洗浄方法は、廃棄 物を大幅に削減し、コストを削減し、同時に工程速度を増加させる。食用油の濾 過に関する従来技術のシステムでは、フィルタエレメントはプリコートを必要と する。従って、逆洗サイクル時に、回収された粒子物と共に、プリコート材料が フィルタエレメントから除去される。プリコートの交換に伴うコストに加えて、 プリコートがあるために廃棄物の量が莫大に増加する。本発明のフィルタエレメ ントはプリコートの必要がないので、廃棄物が大幅に削減される。フィルタエレ メントをプリコートするサイクルを必要としないので、また濾過と逆流洗浄サイ クルとが並列で進行するので、全体の濾過工程速度が高まる。従って、濾過サイ クルは連続的で、中断されることがない。また、逆流洗浄アセンブリ内のほぼ円 筒形のフィルタエレメントを使用することにより工程速度の高まりが助長される 。フィルタエレメントの設計は、上述のように、逆流洗浄中に集積粒子の除去を 容易にするので、逆流洗浄をより早く、より効率的にする。 最も実際的で好ましい実施例と考えられるものを図示、説明したが、説明、図 示された特定の方法、設計からの様々な変更は同業者にとっては自明であると同 時に、それらが発明の精神と範囲から逸脱することなく使用できることは言うま でもない。本発明は、説明、図示された特定の構造に限定されることなく、添付 のクレームの範囲に含まれるすべての変更に一致するものと見做すべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 35/16 Ｂ０１Ｄ 35/02 Ｅ 39/16 29/38 ５１０Ｂ ５２０Ａ ５３０Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ゲセル， トーマス， シー. アメリカ合衆国 ニュー ヨーク州 グレ ン ヘッド ワシントン アヴェニュー 19 (72)発明者 セイバート， ジェフリー， エム. アメリカ合衆国 ニュー ヨーク州 コー トランド コスモス ハイツ 1023 (72)発明者 ワイスマン， バリー， ジェイ. アメリカ合衆国 ニュー ヨーク州 ベイ ヴィル ジェファーソン アヴェニュー 15

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）固形粒子物を含む食用油を逆洗可能なフィルタアセンブリに通すこと 、 （ｂ）食用油を、逆洗可能フィルタアセンブリ内に収容された少なくとも１ つの実質的に円筒形のフィルタエレメントの目の粗い上流区域の中に通し次いで 目の細かい下流区域の中に通し、少なくともひとつの実質的に円筒形のフィルタ エレメント上へ直接に固形粒子物を集積することを含み、順次変化する孔構造を 持つ繊維状フィルタ媒体を通して食用油を流すことにより、固形粒子物を食用油 から除去すること、 （ｃ）食用油から除去された固形粒子物が集積した前記少なくとも１つの実 質的に円筒形のフィルタエレメントを洗浄するために、逆洗流体を、前記目の細 かい下流区域の中に通した後で前記目の粗い上流区域の中に通すことを含め、前 記順次変化する孔構造を持つ繊維状フィルタ媒体を通して前記逆洗流体を流すこ とによって、前記少なくともひとつの実質的に円筒形のフィルタエレメント上に 固形粒子物のケーキが集積した後、前記少なくとも１つの実質的に円筒形のフィ ルタエレメントを逆流洗浄すること、及び、 （ｄ）食用油を、前記少なくとも１つの実質的に円筒形のフィルタエレメン トの中に通すことによって食用油から固形粒子物を除去することと、固形粒子物 が集積した前記少なくとも１つの実質的に円筒形のフィルタエレメントを洗浄す るために前記少なくともひとつの実質的に円筒形のフィルタエレメントを逆流洗 浄することとを周期的に交替すること、 を含む食用油の濾過方法。 ２．処理済み食用油から固形粒子物を除去する逆洗可能フィルタアセンブリであ って、 （ａ）第１と第２のチャンバと、前記第１と第２のチャンバ間に取り付けられ、 前記第１と第２のチャンバ間に流体不透過性バリヤを提供する隔壁と、前記第１ と第２のチャンバの各々と連通し、ハウジングに入り出る食用油の流れを促進す るための少なくともひとつのコンジットを有するハウジング、及び （ｂ）前記隔壁に連結され、固形粒子物を処理済み食用油から除去するために少 なくとも部分的に前記第１チャンバ内に延びる、少なくとも１つの実質的に円筒 形のフィルタエレメントであって、第１と第２の端部を持つポリアラミド製フィ ルタ媒体と前記フィルタ媒体の前記第１と第２の端部に取り付けられた第１と第 ２のエンドキャップを有し、ここで前記第１と第２のエンドキャップは食用油を フィルタエレメントを通して流すための開口部を有する、前記少なくとも１つの 実質的に円筒形のフィルタエレメント を含む逆洗可能フィルタアセンブリ。 ３．（ａ）固形粒子物を含む流体を第１逆洗可能フィルタアセンブリ内に、及び 第２逆洗可能フィルタアセンブリ内に通すこと、 （ｂ）固形粒子物のケーキを前記第１逆洗可能フィルタアセンブリ内の少な くとも１つのフィルタエレメント上に集積することを含み、前記第１逆洗可能フ ィルタアセンブリ内の少なくとも１つのフィルタエレメントを通して、及び、固 形粒子物のケーキを前記第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なくとも１つの フィルタエレメント上に集積することを含み、前記第２逆洗可能フィルタアセン ブリ内の少なくとも１つのフィルタエレメントを通して、流体を流すことによっ て固形粒子物を流体から除去すること、 （ｃ）固形粒子物のケーキが前記第２逆洗可能フィルタアセンブリの前記少 なくとも１つのフィルタエレメント上に形成された後、前記第１逆洗可能フィル タアセンブリ内の前記少なくとも１つのフィルタエレメントを逆流洗浄すること 、及び （ｄ）固形粒子物のケーキが前記第１逆洗可能フィルタアセンブリの前記少 なくとも１つのフィルタエレメント上に形成された後、前記第２逆洗可能フィル タアセンブリ内の前記少なくとも１つのフィルタエレメントを逆流洗浄すること を含む流体の濾過方法。 ４．固形粒子物を流体から除去する逆洗可能フィルタアセンブリであって、 （ａ）固形粒子物を流体から除去するための少なくとも１つのフィルタエレ メントを含む第１逆洗可能フィルタアセンブリ、 （ｂ）固形粒子物を流体から除去するための少なくとも１つのフィルタエレ メントを含む第２逆洗可能フィルタアセンブリ、及び （ｃ）前記第１と第２の逆洗可能フィルタアセンブリをタンデム状態および 非タンデム状態に交互に接続するバルブとパイプの配列 を含む逆洗可能フィルタシステム。 ５．（ａ）固形粒子物を含む流体を第１逆洗可能フィルタアセンブリの入口に通 すこと、 （ｂ）固形粒子物のケーキを前記第１逆洗可能フィルタアセンブリ内の少な くとも１つのフィルタエレメント上に形成することを含み、前記第１逆洗可能フ ィルタアセンブリ内の少なくとも１つのフィルタエレメントを通して流体を流す ことによって固形粒子物を流体から除去すること、 （ｃ）前記第１逆洗可能フィルタアセンブリの前記入口への固形粒子物を含 む流体の通過を断つこと、 （ｄ）固形粒子物を含む流体を第２逆洗可能フィルタアセンブリの出口を通 して前記第２逆洗可能フィルタアセンブリの入口に通すとともに、前記第１逆洗 可能フィルタアセンブリの入口に通すこと、 （ｅ）固形粒子物のケーキを前記第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の少な くとも１つのフィルタエレメント上に集積することを含み、前記第２逆洗可能フ ィルタアセンブリ内の前記少なくとも１つのフィルタエレメントを通して、及び 、前記第１逆洗可能フィルタアセンブリ内の少なくとも１つのフィルタエレメン トと少なくとも１つのフィルタエレメント上の固形粒子物のケーキとを通して、 流体を流すことにより固形粒子物を流体から除去すること、 （ｆ）前記第２逆洗可能フィルタアセンブリの前記出口から前記第１逆洗可 能フィルタアセンブリの前記入口への流体の通過を断つこと、 （ｇ）前記第１逆洗可能フィルタアセンブリ内の前記少なくともひとつのフ ィルタエレメントを逆流洗浄すること、 （ｈ）前記第２逆洗可能フィルタアセンブリの前記入口への、固形粒子物を 含む流体の通過を断つこと、 （ｉ）固形粒子物を含む流体を、前記第１逆洗可能フィルタアセンブリの前 記出口を通して前記第１逆洗可能フィルタアセンブリの前記入口に通すとともに 、前記第２逆洗可能フィルタアセンブリの前記入口に通すこと、 （ｊ）固形粒子物のケーキを前記第１逆洗可能フィルタアセンブリ内の前記 少なくとも１つのフィルタエレメント上に集積することを含み、前記第１逆洗可 能フィルタアセンブリ内の前記少なくとも１つのフィルタエレメントを通して、 及び前記第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の前記少なくとも１つのフィルタエ レメントと前記少なくとも１つのフィルタエレメント上の固形粒子物のケーキと を通して流体を流すことによって固形粒子物を流体から除去すること、 （ｋ）前記第１逆洗可能フィルタアセンブリの前記出口からの流体の通過を 断つこと、及び、 （ｌ）前記第２逆洗可能フィルタアセンブリ内の前記少なくともひとつのフ ィルタエレメントを逆流洗浄すること を含む流体の濾過方法。