JPS6391112A - 液体濾過方法及び液体濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、土、砂あるいはその他の夾Ｐｌｆ物を含んだ
液体から夾雑物を連続的に除去し、清浄な液体を得る濾
過方法及び装置に関する。

（従来の技術） 従来、土、土砂あるいはその他の不特定の夾雑物を含む
液体から夾雑物を分離し、清浄な液体を得るには、例え
ば沈澱による分離、一般の濾過機による分６ｉ＋１　、
遠心分離、フィルタプレスによる分σｉｔｔ等か行なわ
れており、更にはこれ等の組み合わせによる処理が行な
われていた。これ等は含まれる夾Ｍｌｌ物の種類、大き
さ、７農度あるいは処理量により、それに応じた装置や
方法が使用されるのが一般である。例えば、液体との比
重差が大きく、粒子径の大きい夾雑物が多く含まれる液
を大量に処理する場合は、沈８３　ＪｊＭを利用した方
法が用いられ、重力差か使えない場合は濾材を用いた濾
別法あるいはフィルタプレスによる分離等が行なわれて
いる。また、これ等を組み合わせた多段式手法によって
清澄液を得るということもよく行なわれている。

（従来技術の問題点） しかし、液中に含まれる夾雑物の種類１粒子径、形状あ
るいは濃度が変化に冨み、しかもその液を連続的に処理
する必要のある場合は、従来の技術では対応か十分てな
い。即ち沈１ｊｆｆｆ４Ｎを利用する場合も、粒子の細
かい夾雑物や比重の低い夾雑物の比率が高いと、沈澱か
効率良く起らない。また、カートリッジ型フィルタを使
用する場合は、夾雑物の濃度が高くなると直ぐに目が詰
ってしまい、その寿命が短かくなり、高濃度液に対応出
来ないという問題がある。遠心分離あるいはフィルタプ
レス等は処理量が余り多くない上、非連続的な方法であ
りコスト的に不利であるので、特殊な液にしか対応でき
ず、一般的な方法とは云い難いものであった。

以上より、夾雑物の種類、大きさ、形状、濃度が変化し
やすい液の固液分離には、従来適当な方法又は装置がな
く、その対応に苦慮しているのが実情である。

（発明の目的） 本発明省は、上述の従来技術の持つ問題点に鑑み鋭意研
究を重ね、連続網目状構造を持つ多孔体を円筒状濾材と
し、このｉ月を液体中に完全に浸漬した上で減圧により
液部分のみを引き出し、濾旧表面に付着する滞積物を回
転ブラシ等で除去し、表面を常時清浄な状態に保つこと
により上記の問題点を解決する方法及び装置を見出した
ものであり、その目的とする所は、連続的に液体中の夾
雑物を除去し、清澄な液を得る方法及び装置を提供する
ことにある。

（発明を達成するための手段） 上記の目的は、夾雑物を含んだ分散液を供給ノズルより
液槽に連続的に供給しながら円筒状濾材を回動せしめる
と共に、負圧発生装置を稼動して前記説濾材内部を減圧
状態に至らしめることにより、前記分散液中の液体骨を
前記円筒状濾材内部に吸引し、濾材蓋に連結された中空
駆動軸の中空部を介して吸引した液体骨を負圧発生装着
側に排出し、前記円筒状濾材に薄層状に滞積した夾雑物
の層を付設された駆動ブラシにより除去し、液槽底部に
沈澱した夾雑物を連続的あるいは間欠的に系外に排出す
る方法により達成される。更に他の目的は、連続微細気
孔を具えた三次元網状組織をなす構造体で成る円筒状濾
材の両端開放部を濾材蓋てシールし、前記濾材蓋に連結
された中空駆動軸により前記円筒形状濾材は回動可能な
構造を有し、前記円筒状ｍ′材の内部は中空駆動軸の中
空部と、この中空部に接続された負圧発生装置とにより
減圧状態に保つことが可能であり、前記円筒状濾材の表
面に１木または２木以上の駆動ブラシか設りられており
、ブラシの先端と濾材表面とは常時接触するような位置
をなし、上記濾材、濾月蓋及び駆動ブラシの全体は液槽
の中に収容され、液槽の底部に抜出しポンプを具備した
液体濾過装置によって達成される。

夾雑物か粘着性を有し、駆動ブラシだけでは除去が困ガ
［な場合は、金属製又は硬化プラスデック製あるいはセ
ラミック製の掻き落し板を設り、濾材に押えスプリング
で圧着して滞積した薄層を連続的に除去することも有効
である。

本発明の方法及び装置は、夾雑物の種類、形状、大きさ
あるいは濃度が常時変動し、一般の分離装置あるいは濾
過装置では追随か困難な分散液の固液分離に好適な方法
及び装置であり、作動中濃度変動等に対しての追随性か
優ね、その特徴をいかんなく発揮するものである。即ち
、例えば採取された砂利あるいは農産物はその使用前あ
るいは出荷前に必ず大量の洗浄水で洗浄し、その表面に
イ」着した土砂、有機物の層あるいはその切片等を確実
に除去することが必要であり、その洗浄作業に必要な大
量の水は回収して再使用するにせよ廃水処理するにせよ
、必らず夾雑物を除去して浄化することが必要である。

また研削機、研磨機あるいは放電加工機等に使用される
機械油あるいは洗浄油等は、夾雑物を除去して浄化した
後に再使用することが絶対必要である。前者の場合、そ
の産地や農産物の種類によってイ」着する土砂の種類や
量が異なり、後者の場合も加工対象物、加工方法によっ
て夾雑物の種類、形状、濃度が著しく異なるものである
。これ等の液体処理にあたっては、本発明の方法及び装
置は幅広い対応か可能で、侠雑物の種類、形状、大きさ
及び濃度に余り関係なく対応できる。しかも、使用する
濾材は付設した装置により常時表面更新か行なわれるた
め寿命が長く、実用的範囲内において何ら支障なく連続
使用が可能となる。更にその処理量は、濾材の表面積す
なわち円筒の径及び長さあるいは本数を適宜変更するこ
とにより自由な対応か可能であり、また、夾雑物の種類
、大きさ、濃度に対応して、回転数を自由に変更するこ
とで対応できる。

分散液は連続的に供給されると共に、液部分は連続的に
吸引されて除去されるため、液槽の中の夾雑物濃度か経
時的に上Ｗ−Ｌ／、分離が困難になるケースも考えられ
るが、夾雑物の比重が液体のそれより高い場合は液相の
底部に沈澱するため、これは抜出しポンプにより随時系
外に除去することかできる。また、夾雑物の比重か軽く
液槽の上層部に浮遊する様な場合は、上層部をオーバー
フローさせて濃厚液を系外に除去するようにずれは良い
。ただし、この場合は、原液イノ（絵札を液４凸の底部
に近い所に設りることが好ましい。更に底部に沈降もせ
ず、また上層部に浮遊することもない夾雑物の場合は、
適当な制御シーケンスを組み、液槽内の液濃度が基準値
よりも高くなった時点で液槽内容物を全て排出する等の
操作を行なうことも有効である。

ところて、液の種類が水あるいは単純な鉱物油等の場合
は余り問題ないが、酸類、有機溶剤、アルカリ類あるい
は腐蝕性を有する溶剤類である場合は、濾材が布綿の積
層体、フェルト類等であれば、損傷、変質を受は易く好
適でない。金属を原料とする多孔体も良いが酸に対する
耐久性か悪い上、適当な気孔構造を具えたものを得難い
。また、陶磁器等のセラミック類を素材とするものは適
当な大きさが得がたい上、使用中に破損又は損傷し易い
とう欠点を有する。本発明において最も好適なのは、ポ
リビニルアセタール系樹脂とフェノール系樹脂の混合体
て成るものであって、これによれば本発明の目的を達成
する上に極めて好適な三次元連続微細気孔の絹状組織の
構造体が容易に得られると共に、性状的には適度の硬さ
と靭性を持つものであり、水出願人によって出願された
特願昭６０−９０４３０号に記載されている濾材、即ち
ポリビニルアセタール系樹脂とフェノール系樹脂との混
合系樹脂で成る円筒状濾材を用いるものである。

（発明の実施例） 次に、本発明の具体例を図面に従って説明する。

第１図は本発明の液体濾過装置の外観構造図、第２図は
その概略平面図、第３図は側面の一部断面構造図である
。円筒状濾材３はそれに係合し得る形状の濾材蓋１２ａ
、１２ｂにより両端開放部をシールされ、液槽２の内部
に把持されている。濾材蓋１２ａは中空駆動軸６と連結
されており、中空駆動軸６はモータ５により回動され、
濾材３を回動するようになっている。また、濾材蓋１２
ｂは濾材３を介して中空駆動軸６の回動を受けるもので
あって、濾材３の回動に従って抵抗なく回動することが
可能な構造となっている。中空駆動１ＦＩＩＩ６の内部
は中空となっており、濾材３内の空部に連通していると
共に、その反対側はロータリジヨイント７及び管１８を
介して負圧発生装置４に連通されており、負圧発生装置
４を稼動させることにより濾材３の内部を負圧状態に至
らしめるようになっている。そして、濾材３の表面に接
するように回動ブラシ１３が配設されており、この回動
ブラシ１３の回動は駆動軸６よりとっても良いが、全く
別の駆動装置を別途設置してもよい。また、回動ブラシ
１３の回動方向は、濾材３の回動と同一方向でも逆方向
でも良く、その速度も濾材３の表面速度と同一である必
要はなく、むしろそれよりも速い表面速度で回動する方
が好ましい。濾材蓋１２ａ及び１２ｂに連結された軸は
液槽２の壁面に取付けられているが、その取付部はそれ
ぞれ水封装置８８及び８ｂにより液漏れのない構造とな
っている。また、液Ｍ２の底部には沈澱した高濃度スラ
ッジ１９を槽外に排出するための抜出しポンプ１６が設
けられている。このポンプ１６は必要に応し手動または
自動で稼動せしめるものとする。

このような構造において、濾材３の交換は次のようにし
て行なう。即ち濾材蓋１２ｂに連結されたアジャスト！
１ＩｌｌＩ９は濾材蓋１２ｂと反対側にネジが切られて
おり、それに対応する酸ネジ台１０に嵌合し、端部に設
けられたハンドル１１の回動により図示左右方向に移動
可能である。濾材３の交換に際してはハンドル１１を回
し、濾材蓋１２ｂをハンドル１１側に移動せしめ、濾材
３と濾材蓋１２ｂを分離せしめた上で！　ＩＪ’　３を
取りはずし、新しい濾材と差換えた後にハンドル１１を
逆方向に回動して、完全に嵌合するようにすればよい。

また、この脱着構造全体を、空気圧を利用したエアシリ
ンダ方式にしてもよい。一方、大量の液を処理する必要
のある場合は、７夜桶２を大型化して内蔵する濾材３を
一本でなく複数本として、処理流量を上げることも可能
である。

このように回動ブラシ１３の作用によって濾材３の表面
は常に洗浄され、目詰りを起しにくい構造となっている
が、処理液との対応において回動ブラシ１３だけでは不
十分な場合は、更に掻き落し板１４を具備させることも
有効である。この掻き落し板１４は先端がエツジ状をな
し、スプリング１５により濾材３の表面に押圧されるよ
うになっており、濾材３の表面に付着した固体層（ケー
キ）を効果的に掻き落すようになっている。

次に、本発明の液体濾過方法の実施例を図面に従って説
明する。夾雑物を含んだ分散液はノズル１より液槽２に
連続的に供給される。濾材３は液槽２中において所定速
度て回動されると共に、濾材３の内部は負圧発生装置４
によって減圧状態に保たれているため、濾材３の多孔質
組織を通して液部分が吸引され、濾材３の内部の空洞部
分に取込まれて更に管１８を経て負圧発生装置４の方へ
排出される。液が吸引される際には夾雑物も同時に引寄
せられるが、夾雑物は濾材３の表面にとどまる。濾材３
の表面に引寄せられた夾雑物は次第にその層を形成し、
濾材面を閉塞させるようになる。このケーキ槽を除去し
再び液中に分散させるためには、回動ブラシ１３を押当
てて回動することにより濾材３の表面を擦過し、表面層
を常時破損してケーキ層の如きものを形成させないよう
にする。夾雑物の比重が高くまた大きさも大きい場合は
、自重で液槽２の底部へ沈降してゆき、また、濾材面で
捕捉されて、回動ブラシ１３で掻き落された夾雑物も同
時に底部へ沈降してゆく。液槽２中の夾雑物の濃度が高
まり、沈澱層１９も厚くなると、装置の正常な運転が出
来なくなるので、底部に設けた抜出ポンプ１６を稼動し
て、沈澱層即ち濃度スラッジを排出することが必要であ
る。

かくして、分散液から清澄な液部分のみが連続的に分離
され、しかも濾旧３の能力が経時的に低下することもな
いため、一定した流量が得られ、短期的な濾材交換も不
要となり、極めて効果的な濾過か可能となる。

（発明の効果） 本発明の方法及び装置による効果は、前述の実施例にお
いて明白な如く、連続的に供給される分散液から連続的
に清浄な液部分のみを分離する点にあり、しかも、その
能力か低下ゼす、コンスタントな流量が得られることに
ある。つまり、実稼動にあたっては、煩雑なメンテナン
スも必要とせず、無人での運転が可能であり、必要に応
じて液を回収再使用することも可能である。更に、分散
液の性質の変動、特に夾雑物の濃度の変動に対しても極
めて柔軟に対応出来る。分散液の濃度にはほとんど関係
なく運転が行なわれるものてあって、例え濃度の大きな
変動があってもそれにより装置が詰ったり、停止したり
することはないものである。また、分散液の量の変動に
対しても特に問題ない。すなわち能力をオーバーする量
が来た場合は別であるが、供給が止ったり極端に少なく
なることが予測される場合は、液槽にレベル計を設けて
液量を検知し、装置の駆動をＯＮ、　ＯＦＦすることに
よって対応が可能である。これにより従来対応が極めて
困難であった分散液の分離が可能となり、その利用価値
範囲は広く、その効果は極めて犬なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の外観構造図、第２図はその概略平
面図、第３図は側面の一部断面図である。 １・・・液供給ノズル、２・・・液槽、３・・・円筒状
濾材、４・・・負圧発生装置、５・・・モータ、７・・
・ロータリジヨイント、８・・・液槽水封部、９・・・
アジャスト軸、ＩＯ・・・雌ネジ台、１１・・・ハンド
ル、１２ａ。 １２ｂ・・・濾材蓋、１３・・・回動ブラシ、１４・・
・掻き落し板、１５・・・スプリング、１６・・・抜出
しポンプ、１７・・・分散液、１８・・・管、１９・・
・沈澱物。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）夾雑物を含んだ分散液を供給ノズルより液槽に連
   続的に供給しながら、円筒状濾材を回動せしめると共に
   、負圧発生装置を稼動して前記円筒状濾材の内部を減圧
   状態に至らしめることにより、前記分散液中の液体分を
   前記円筒状濾材の内部に吸引し、濾材蓋に連結された中
   空駆動軸の中空部を介して吸引した液体分を前記負圧発
   生装置側に排出し、前記円筒状濾材の表面に薄層状に滞
   積した前記夾雑物の層を付設された駆動ブラシにより除
   去 し、前記液槽の底部に沈澱した前記夾雑物を連続的ある
   いは間欠的に系外に排出することにより、前記夾雑物を
   含んだ分散液を連続的に濾過し浄化するようにしたこと
   を特徴とする液体濾過方法。
2. （２）前記円筒状濾材の表面に先端が外接するように掻
   き落し板を設け、前記夾雑物の薄層を連続的に掻き落す
   ようにした特許請求の範囲第１項に記載の液体濾過方法
   。
3. （３）連続微細気孔を具えた三次元網状組織をなす構造
   体で成る円筒状濾材の両端開放部を濾材蓋でシールし、
   前記濾材蓋に連結された中空駆動軸により前記円筒状濾
   材は回動可能な構造を有し、前記円筒状濾材の内部は中
   空駆動軸の中空部と、この中空部に接続された負圧発生
   装置とにより減圧状態に保つことが可能であり、前記円
   筒状濾材の表面に一本あるいは二本以上の回動ブラシが
   設けられてお り、前記回動ブラシの先端と前記円筒状濾材の表面とは
   常時接触するような位置をなし、前記円筒状濾材、濾材
   蓋及び駆動ブラシの全体は液槽の中に収容され、前記液
   槽の底部に抜出しポンプを具備したことを特徴とする液
   体濾過装置。
4. （４）前記円筒状濾材の表面に外接する掻き落し板を具
   備した特許請求の範囲第２項に記載の液体濾過装置。
5. （５）前記円筒状濾材がポリビニルアセタール系樹脂及
   びフェノール系樹脂の混合体で成る樹脂である特許請求
   の範囲第３項又は第４項に記載の濾体濾過装置。