JP3199693U - ろ過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流体を効果的にろ過するクロスフローろ過方式のろ過装置を提供する。【解決手段】ろ過装置は、ハウジング１と、ハウジング１内に配置された二重円筒型フィルタとを備えている。二重円筒型フィルタは、円筒形状の外筒フィルタ２と、外筒フィルタ２の内側に配置された円筒形状の内筒フィルタ３とからなり、これらのフィルタ２、３の間にろ過流路５が形成されている。ろ過装置は、さらに、流体をろ過流路５に導入するための供給室１０と、ろ過流路５から流れ出た流体をハウジング１外へ排出するための第１排出室１１と、ろ過流路５を流れる際に外筒フィルタ２でろ過された流体をハウジング１外へ排出するための第２排出室１２と、ろ過流路５を流れる際に内筒フィルタ３によりろ過された流体をハウジング１外へ排出するための第３排出室１３と、を備える。【選択図】図１

Description

本考案は、二重円筒型フィルタを備えたクロスフロー方式のろ過装置に関する。

ろ過方式は、ろ過対象となる流体全部をフィルタに通してろ過する全量ろ過方式と、流体をフィルタの表面に沿って流すことによりろ過するクロスフローろ過方式（例えば、特許文献１、２等参照）とがある。

クロスフローろ過方式のろ過装置は、例えば、１つの円筒形状フィルタを備えており、流体をフィルタの一端から内部へ流入させる。流体の一部は、フィルタの周側面によりろ過されて該周側面から外部へ排出され、ろ過されなかった流体は、フィルタの他端から外部へ排出される。このように、クロスフローろ過方式では、円筒形状フィルタが用いられることが一般的である。

クロスフローろ過方式は、フィルタの表面に固形物が堆積するのを抑制しながらろ過を行えるものの、ろ過効率が悪いという問題がある。

特開平０１−０６５２８１号公報 特開平０８−５２３０５号公報

そこで、本考案は、流体を効率的にろ過することができるクロスフローろ過方式のろ過装置を提供することを目的とする。

本考案は、クロスフローろ過方式のろ過装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された二重円筒型フィルタと、を備え、前記二重円筒型フィルタは、円筒形状の外筒フィルタと、前記外筒フィルタの内側に配置された円筒形状の内筒フィルタとからなり、前記外筒フィルタと前記内筒フィルタとの間にろ過流路が形成されるものであり、さらに、
前記ろ過流路の一端と連通するように前記ハウジング内に形成された、流体を前記ろ過流路に導入するための供給室と、
前記ろ過流路の他端と連通するように前記ハウジング内に形成された、前記ろ過流路から流れ出た流体を前記ハウジング外へ排出するための第１排出室と、
前記ハウジングと前記外筒フィルタとの間に形成された、前記ろ過流路を流れる際に前記外筒フィルタによりろ過された流体を前記ハウジング外へ排出するための第２排出室と、
前記内筒フィルタに接続された管体により形成された、前記ろ過流路を流れる際に前記内筒フィルタによりろ過された流体を前記ハウジング外へ排出するための第３排出室と、を備える、ことを特徴とする。

好ましくは、前記外筒フィルタ及び前記内筒フィルタは、それぞれ、所定のピッチで螺旋状に巻かれた断面が楔形状のワイヤを有するウェッジワイヤフィルタである。

好ましくは、前記供給室は、円筒形状の側壁を有しており、
流体が前記ハウジング外から前記供給室に前記側壁の接線方向に導入されるように供給管が前記供給室に接続されており、
前記外筒フィルタ及び前記内筒フィルタは、それぞれ、円周上に互いに間隔をあけて並べて配置されて前記ろ過流路の長手方向にのびる断面が楔形状の複数のワイヤを有するウェッジワイヤフィルタである。

本考案によれば、上記構成を備えることにより、流体を効率的にろ過することができるクロスフロー方式のろ過装置を提供することができる。

本考案の一実施例に係るろ過装置の概略縦断面図である。 図１の領域Ａの拡大図であり、外筒フィルタ及び内筒フィルタの縦断面図を示す。 他の実施例に係るろ過装置を説明する図であり、図３Ａは、ハウジングの供給室の横断面図であり、図３Ｂは、外筒フィルタ及び内筒フィルタの横断面図である。

以下、図面を参照して本考案に係るクロスフロー方式のろ過装置の一実施例について説明する。

ろ過装置は、円筒形状のハウジング１を備えている。ハウジング１は、その長手方向が上下方向になるように不図示の支持台に支持されている。さらに、ろ過装置は、ハウジング１内に配置された二重円筒型フィルタを備えている。二重円筒型フィルタは、その長手方向が上下方向となるようにハウジング１内に配置されている。二重円筒型フィルタは、円筒形状の外筒フィルタ２と、該外筒フィルタ２の内側に配置された円筒形状の内筒フィルタ３とからなる。

外筒フィルタ２は、その内周面が一次側面（未ろ過側面）となり、その外周面が二次側面（既ろ過側面）となるように構成されている。内筒フィルタ３は、その外周面が一次側面となり、その内周面が二次側面となるように構成されている。

図２は、図１の領域Ａの拡大図である。外筒フィルタ２及び内筒フィルタ３は、本実施例では、それぞれ、所定のピッチで螺旋状に巻かれた断面が楔形状のワイヤ２０、３０を有するウェッジワイヤフィルタであり、ワイヤ２０、３０の隙間によってろ過用のスリットＳ２、Ｓ３（図２）が形成されている。外筒フィルタ２は、螺旋状に巻かれたワイヤ２０を外側から支持する複数のサポートロッド２１を有する。内筒フィルタ３は、螺旋状に巻かれたワイヤ３０を内側から支持する複数のサポートロッド３１を有する。

外筒フィルタ２の両端に円環状の取付体４０が設けられている。この取付体４０がハウジング１内に設けられた円環状の取付体４１に取り付けられ、それによって、外筒フィルタ２がハウジング１に対して支持され、位置決めされる。Оリング４２が、取付体４０、４１の間に設けられており、これらの間をシールしている。

内筒フィルタ３は、その上端（一端）において円筒形状の管体４３に接続されており、管体４３は、ハウジング１の上端面を気密に貫通するようにのびている。内筒フィルタ３の下端（他端）には閉鎖体４４が設けられており、下端は閉鎖されている。また、ハウジング１内に支持体４５が設けられており、閉鎖体４４の凸部が、支持体４５の凹部に嵌っている。それによって、内筒フィルタ３がハウジング１に対して支持され、位置決めされている。

外筒フィルタ２及び内筒フィルタ３は、上記のように位置決めされることで互いに同心状に配置される。そして、外筒フィルタ２の内周面と内筒フィルタ３の外周面との間に所定の隙間が設けられ、それによって、外筒フィルタ２と内筒フィルタ３との間にろ過流路５が形成される。ろ過流路５は、上下方向にのび、円環形状を有する。

供給室１０が、ハウジング１内の上部に形成され、ろ過流路５の上端と連通している。供給室１０は、ろ過対称となる流体をろ過流路５に導入するためのものである。供給管６０が供給室１０に接続されており、流体がハウジング１外から供給管６０を通じて供給室１０に導入されるようになっている。

第１排出室１１が、ハウジング１内の下部に形成され、ろ過流路５の下端と連通している。第１排出室１１は、ろ過流路５の下端から流れ出た流体をハウジング１外へ排出するためのものである。第１排出管６１が、第１排出室１１に接続されており、流体が第１排出室１１から第１排出管６１を通じてハウジング１外へ流れ出るようになっている。

第２排出室１２が、ハウジング１と外筒フィルタ２との間に形成されている。この第２排出室１２は、ろ過流路５を流れる際に外筒フィルタ２によりろ過された流体をハウジング１外へ排出するためのものである。第２排出管６２が第２排出室１２の上部に接続されており、流体が第２排出室１２から第２排出管６２を通じてハウジング１外へ流れ出るようになっている。なお、上側の取付体４０、４１により、供給室１０と第２排出室１２との間が仕切られ、下側の取付体４０、４１により、第１排出室１１と第２排出室１２との間が仕切られる。

第３排出室１３が、内筒フィルタ３に接続された上記の管体４３により形成され、内筒フィルタ３の内側と連通している。第３排出室１３は、ろ過流路５を流れる際に内筒フィルタ３によりろ過された流体をハウジング１外へ排出するためのものである。第３排出管６３が、第３排出室１３の上部に接続されており、流体が第３排出室１３から第３排出管６３を通じてハウジング１外へ流れ出るようになっている。

供給管６０を通じて流体を供給室１０に供給するための図示されない供給手段が設けられている。ろ過装置は、例えばスラリーのような、固体及び液体からなる固液混合物をろ過対称の流体とし、これを濃縮する濃縮装置として利用することができる。このとき、供給手段は、供給管６０の上流に設けられ、固液混合物１を供給室１０へ圧入するためのポンプである。

また、ろ過装置は、固体及び気体からなる固気混合物をろ過対称の流体とする集塵装置として利用することができる。このとき、供給手段は、第２排出管６２の下流及び第３排出管６３の下流に設けられ、ハウジング１内に負圧を発生させる吸引ブロアーからなる。

次に、ろ過装置の動作について説明する。以下では、ろ過装置が濃縮装置として利用される場合を例にして説明する。

スラリーが供給手段により供給管６０を通じて供給室１０に圧入され、ろ過流路５にその上端から流れ込む。スラリーがろ過流路５を流れる際に、スラリーの一部は外筒フィルタ２によりろ過されて、その液体成分がスリットＳ２を通って外筒フィルタ２の外側（第２排出室１２）に流れ出る。または、スラリーの一部は、内筒フィルタ３によりろ過されて、その液体成分がスリットＳ３を通って内筒フィルタ３の内側に流れ出る。

そして、外筒フィルタ２によりろ過された液体成分は、第２排出室１２及び第２排出管６２を通ってハウジング１外へ排出される。内筒フィルタ３によりろ過された液体成分は、第３排出室１３及び第３排出管６３を通ってハウジング１外に排出される。

このように液体成分が除去されることで、ろ過流路５を流れるスラリーが濃縮される。従って、スラリーは濃縮された状態でろ過流路５の下端から第１排出室１１へ流れ出る。そして、濃縮されたスラリーは、第１排出室１１及び第１排出管６１を通ってハウジング１外へ排出される。

このように、ろ過装置は、クロスフローろ過方式でスラリーをろ過して濃縮する。

また、ろ過装置が集塵装置として用いられる場合も簡単に説明する。固体（埃塵）及び気体からなる固気混合物が、供給手段により、供給管６０及び供給室１０を通じてろ過流路にその上端から導入される。そして、固気混合物がろ過流路５を通過する際に、その一部が外筒フィルタ２または内筒フィルタ３によってろ過され、気体のみが外筒フィルタ２の外側または内筒フィルタ３の内側に流れ出る。それから、ろ過された気体は、第２排出室１２または第３排出室１３を通ってハウジング１外へ排出される。

それによって、ろ過流路５中の固体の密度が高くなり、固体が集められた状態で気体とともにろ過流路５の下端から第１排出室１１に流れ出て、排出管６１を通ってハウジング１外に排出される。

このように、ろ過装置は、クロスフローろ過方式で固気混合物をろ過して集塵する。

以上のように、実施例に係るろ過装置は、外筒フィルタ２及び内筒フィルタ３を備え、これらのフィルタ２、３間にろ過流路５が形成されている。従って、流体が、外筒フィルタ２の内周面及び内筒フィルタ３の外周面の双方に沿って流れ、両フィルタ２、３によってろ過されるようになっている。即ち、１つの円筒形状フィルタだけでクロスフローろ過方式でろ過する従来技術と比べて十分に大きなろ過面積が確保されるので、流体を効果的にろ過することが可能である。

また、次のような変形例もある。供給室１０は、図３Ａの横断面図に示されるように、円筒形状の側壁１０ａを有している。そして、供給管６０は、流体がこの側壁１０ａの接線方向に導入されるように供給室１０に接続されている。それによって、流体が供給室１０に導入されると、供給室１０に旋回流が発生する。

外筒フィルタ２及び内筒フィルタ３は、それぞれ、図２の構成に代えて、図３Ｂの横断面に示される通り、円周上に互いに間隔をあけて並べて配置され上下方向（ろ過流路５の長手方向）にのびる断面が楔形状の複数のワイヤ２０、３０を有するウェッジワイヤフィルタである。即ち、隣接するワイヤ２０、３０の隙間によってろ過流路５の長手方向にのびるろ過用のスリットＳ２、Ｓ３が形成されている。

流体が供給室１０に導入されて旋回流が生じることにより、流体が円環形状のろ過流路５をその上端から下端へ螺旋状に流れる。従って、流体は、上下方向にのびる複数のスリットＳ２、Ｓ３を横切るように流れる。それによって、流体が外筒フィルタ２及び内筒フィルタ３により一層効果的にろ過される。

なお、上記実施例では、ハウジング１、外筒フィルタ２、及び、内筒フィルタ３は、その長手方向が上下方向になるように配置されていたが、これらは、その長手方向が水平方向になるように配置されてもよい。

また、外筒フィルタ２及び内筒フィルタ３は、ウェッジワイヤフィルタでなく、他のフィルタでもよい。

１ ハウジング
１０ 供給室
１０ａ 側壁
１１ 第１排出室
１２ 第２排出室
１３ 第３排出室
２ 外筒フィルタ
２０ ワイヤ
３ 内筒フィルタ
３０ ワイヤ
４３ 管体
５ ろ過流路
６０ 供給管
Ｓ２ スリット
Ｓ３ スリット

Claims (3)

1. クロスフローろ過方式のろ過装置であって、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に配置された二重円筒型フィルタと、を備え、前記二重円筒型フィルタは、円筒形状の外筒フィルタと、前記外筒フィルタの内側に配置された円筒形状の内筒フィルタとからなり、前記外筒フィルタと前記内筒フィルタとの間にろ過流路が形成されるものであり、さらに、
   前記ろ過流路の一端と連通するように前記ハウジング内に形成された、流体を前記ろ過流路に導入するための供給室と、
   前記ろ過流路の他端と連通するように前記ハウジング内に形成された、前記ろ過流路から流れ出た流体を前記ハウジング外へ排出するための第１排出室と、
   前記ハウジングと前記外筒フィルタとの間に形成された、前記ろ過流路を流れる際に前記外筒フィルタによりろ過された流体を前記ハウジング外へ排出するための第２排出室と、
   前記内筒フィルタに接続された管体により形成された、前記ろ過流路を流れる際に前記内筒フィルタによりろ過された流体を前記ハウジング外へ排出するための第３排出室と、を備える、
   ことを特徴とするろ過装置。
2. 前記外筒フィルタ及び前記内筒フィルタは、それぞれ、所定のピッチで螺旋状に巻かれた断面が楔形状のワイヤを有するウェッジワイヤフィルタである、ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。
3. 前記供給室は、円筒形状の側壁を有しており、
   流体が前記ハウジング外から前記供給室に前記側壁の接線方向に導入されるように供給管が前記供給室に接続されており、
   前記外筒フィルタ及び前記内筒フィルタは、それぞれ、円周上に互いに間隔をあけて並べて配置されて前記ろ過流路の長手方向にのびる断面が楔形状の複数のワイヤを有するウェッジワイヤフィルタである、ことを特徴とする請求項１に記載のろ過装置。

Images