JPS6249090B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は液体の濾過器に関するもので、濾過
時に濾過面へのスラリーの付着を防止し、常に新
しい濾過面を保つて濾過能力を向上せしめて稼動
率を高めることを目的とする。 一般に濾過器は濾過器本体内に濾液の流入側
（下流側）と流出側（上流側）との間に微細な目
を有する袋状濾材を取付けておき、濾過器本体内
へ下流側から上流側へ流通させ、その間で濾液に
含まれるスラリーを袋状濾材で捕獲し、液体のみ
を通過させて清浄な濾過液を得る様に構成してあ
る。例えば第１図にその一例を示すと、流体の流
入口２を有する下部本体１と、流体の流出口４を
有する上部本体３とで濾過器本体を構成し、両者
の端部周縁に形成したフランジ部１ａ，３ａを一
致させ、更に下部本体１及び上部本体３内に通液
時（濾過時）に液体の流れ方向に沿つて円錐状に
膨らむ布製の袋状濾材５を配し、その周縁をフラ
ンジ部１ａ，３ａ間に挾在させ、両者を締付け固
定してある。そして濾過時下部本体１の流入口２
より濾液を流入させる。すると濾液は下部本体１
内を上昇して袋状濾材５を通過し、この間に濾液
中に含まれるスラリーが袋状濾材５に捕獲され、
清浄な濾過液が上部本体３から流出口４を経て外
部の適当個所に供給される。ところでこの様な濾
過器では袋状濾材５が濾液の通過する際の抵抗に
よつて一定の形状（円錘状）に保たれ、スラリー
は袋状濾材５に捕獲されて付着し、その下面側に
蓄積されることになる。そしてスラリーが一定量
以上蓄積すると袋状濾材５の濾過面が目詰りを生
じて濾液の流通が悪くなり、濾過能力が大幅に低
下し、濾過作業が不可能となる。従つてスラリー
が一定量蓄積されると流入口２からの濾液の供給
を停止し、下部本体１と上部本体３とを分解し、
袋状濾材５を取外して洗浄するか、或は上部本体
３の流出口より洗浄水を供給し、これを逆流させ
て袋状濾材５の上面側より通過させ、これの下面
側に蓄積されているスラリーを除去し、洗浄水と
スラリーとを一緒に下部本体１の流入口２から排
出させて除去する逆洗を行なう必要があつた。そ
の為に何れの方法にせよ一定時間毎に袋状濾材５
の洗浄を行なわねばならず、その都度濾過運転を
停止させねばならず、作業能率が低いといつた欠
点があつた。その為作業能率を向上させるには袋
状濾材を大きくするか或は自動逆洗装置を設ける
必要があり装置が複雑、且つ大型になる欠点があ
つた。 この発明は上記従来の欠点に鑑み、これを改良
除去したもので、濾過時に袋状濾材をランダムに
揺動及び蠕動等させて濾過機能を損うことなく、
スラリーの濾過袋への付着蓄積を防止して袋状濾
材の濾過面を常に新鮮に保つて濾過時間を大幅に
向上させ更に濾過と同時にスラリーの排出をも可
能になして連続して濾過作業を行い得る様になし
たものである。以下この発明の構成を図面に示す
実施例に従つて説明すると次の通りである。 第２図に於いて、１０は金属製の下部本体、１
１は上部本体で夫々上下端に形成したフランジ部
１２，１３を重合させて結合し、濾過器本体を構
成する。下部本体１０には側面下部に本体の接線
方向に沿つて流入口１４を形成し、流体を下部本
体１０の内壁に沿わせて供給し、旋回させる様に
なしてある。一方上部本体１１には上面に流出口
１５を形成してある。１６は下部本体１０及び上
部本体１１内に配した繊維製濾布の如き可撓性を
有する袋状濾材で、その周縁を下部本体１０と上
部本体１１のフランジ部１２，１３間に挾在固定
してあり、濾過時流体の流れ方向に沿つて円錐状
に膨らむ大きさになしてある。 上記構成の濾過器の作用を説明すると、下部本
体１０の流入口１４からスラリーを含む濾液を供
給し下部本体１０の内壁に沿つて噴出させる。す
ると濾液は下部本体１０内で旋回流となつて上昇
し、第３図に示す様に袋状濾材１６を押上げて膨
らませ、更に通過時に袋状濾材１６を揺動或は蠕
動させ、濾液中に含まれるスラリーを袋状濾材１
６に捕獲させ、清浄な濾過液のみ上部本体１１内
に導入し、流出口１５より排出され、配管（図示
せず）により適当個所に供給される袋状濾材１６
にて捕獲されたスラリーは袋状濾材１６の揺動及
び蠕動等により濾過面への付着蓄積が妨げられ、
旋回している濾液中を浮遊し、これらは旋回の中
心部へ集められ、濾過面は清浄に保たれる。そし
て濾液中に多量のスラリーが浮遊すると、濾液の
供給を停止し、下部本体１０と上部本体１１を分
解して、下部本体１０内に溜つたスラリーを取除
くか、或は逆洗浄を行なつてスラリーを外部に排
出すればよい。 上記袋状濾材１６の作用を詳しく述べると、濾
液が供給されこれが袋状濾材１６を通過する際の
流通抵抗により上方に押上げられて略円錐状にな
る。そして濾液は袋状濾材１６の内面側（下面
側）の濾過面に沿つて旋回し乍ら通過して行き、
濾液中に含まれるスラリーは濾過面に捕獲され、
付着する。この様に袋状濾材１６の内面の任意の
場所にスラリーが付着すると、この部分を核とし
て急速にスラリーが付着生長し、袋状濾材１６の
内面が不均一面となり、旋回している濾液との当
りが不均一となる。その結果、袋状濾材１６は濾
液の圧力により当りの強い部分が外方に押圧され
て歪みを生じ、更に袋状濾材１６の当りが不均一
となり、袋状濾材１６の変形が助長される。この
作用が順次連続して繰り返され、袋状濾材１６は
大きく煽られ、揺動及び蠕動等の複雑な変化を呈
することになり、袋状濾材１６の内面に付着して
いたスラリーは濾過面から剥離され、旋回する濾
液の流れの中を浮遊し、圧力の比較的低い旋回の
中心部へと集められる。従つて袋状濾材１６の濾
過面にはスラリーが蓄積されることがなく、濾過
面は常に清浄に保たれ、濾過能力が低下すること
がなく、長時間に亘つて濾過作業を行なうことが
できる。 上記構成の濾過器と従来の濾過器とを用いて濾
過能力の比較実験を行なつた結果、次の様な結果
を得た。実験は略同一の容量を有する濾過器を用
い、且つ同一の材質で同形状の袋状濾材を用い、
濾液はすべてスラリーの含有量を同一になした。 実験例 本発明の濾過器に於いて、100番手の繊維で形
成した袋状濾材を装着し、濾液を、0.8ｍ／ｓの
流速で濾過器に供給した場合、濾過作業時間は５
時間であつた。 実験例 本発明の濾過器に於いて、100番手の繊維で形
成した袋状濾材を装着し、濾液を３ｍ／ｓの流速
で濾過器に供給した場合、濾過作業時間は５時間
であつた。 実験例 従来の濾過器に於いて、100番手の繊維で形成
した袋状濾材を装着し、濾液を0.4ｍ／ｓの流速
で濾過器に供給した場合、濾過作業時間は１時間
であつた。 これらをまとめると次表の如くなつた。

【表】 また上記実験例、について濾過作業中の袋
状濾材の下流側（内面側）と上流側（外面側）と
で流体の圧力差を時間の経過と共に調べると、第
４図のグラフの様になつた。同図は横軸に時間、
縦軸に圧力差をとつて表わしたグラフで、実線ａ
は実験例を示し、破線ｂは実験例を夫々示し
ている。また実験は濾過作業の限界点で逆洗を行
ない、連続して同じ動作を繰り返しており、グラ
フの降下部は逆洗時を示す。 上記実験結果から明らかな様に、本発明の濾過
器では従来の濾過器に較べて濾過作業時間が大幅
に伸びており、しかも濾液の単位時間当りの供給
量を増しても濾過能力は低下せず、作業能率が大
幅に向上する。また第４図のグラフからも解る様
に従来の濾過器では袋状濾材の下流側と上流側と
の圧力差が濾過作業開始後から時間の経過に比例
して大きくなり、袋状濾材の濾過面にスラリーが
付着蓄積され、濾液の通過量が減少していること
を示し、袋状濾材自体の濾過能力が低下してお
り、濾過能力を向上させるには濾過面を大きくせ
ねばならない。これに対して本発明の濾過器では
袋状濾材１６の下流側と上流側との圧力差が濾過
作業開始後から終了時点まで略一定であり、袋状
濾材１６の濾過面の状態が変化していないことを
示し、スラリーの付着蓄積が生じておらず、常に
清浄に保たれており、袋状濾材１６自体の濾過能
力は全く低下しておらず、下部本体１０の容量を
大きくして浮遊するスラリーの許容量を多くすれ
ば必然的に濾過作業時間を伸ばすことができる。 この様に袋状濾材１６を揺動及び蠕動等の複雑
な変化をさせることによつて濾過能力を大幅に向
上させることができるが、これは袋状濾材１６の
可撓性及び濾液の流速を適宜選定すれば容易に可
能であり、更に袋状濾材１６に濾過器に対する形
状的アンバランスを意識的に加えることにより一
層容易に行なわせることができる。例えば第５図
に示す様に袋状濾材１７を円錐形に形成すると同
時に一部の斜面部１７′を他の部分より短かくな
して頂部中心１８を偏心させればよい。この様に
すれば袋状濾材１７が変形した状態にあるので、
各部の旋回している濾液との当りが必然的に異な
り、濾過作業の開始と同時に揺動及び蠕動等の変
化を生じる。また他の実施例とし第６図に示す様
に、袋状濾材１６の頂部に空気溜り１９を一体的
に設けてもよい。この空気溜り１９を形成するに
は、例えば袋状濾材１６の頂面に通気性のない適
当な大きさのシート２０を貼着し、濾過開始時に
頂面からの空気の逃げを防止して空気溜り１９を
形成する様にするか、或は第７図に示す様に袋状
濾材１６の頂部内面側に空気を封入した袋状又は
球状物２１を取付けたり、更には第８図に示す様
に袋状濾材１６の外面側に風船状の如き空気を封
入した袋状或は球状物２２を連結し、これにより
袋状濾材１６を吊下げる様になしてもよい。この
様にすれば、濾液の流通抵抗と、空気の浮力によ
り空気溜り１９は変動し、これと一体の袋状濾材
１６も変動する。 尚、上記各実施例では濾液の流入口１４を下部
本体１０の接線方向に沿つて形成し、これにより
濾液を旋回させる様になしたが他に下部に流入口
を形成し、内部に回転翼を設けて、この回転翼を
回転させて旋回流を生ぜしめてもよい。また第９
図に示す様に上部本体１１に接線方向に沿つて流
出口１５′を形成して濾過液を接線方向に排出さ
せることにより旋回流を生ぜしめる様になしても
よい。 また上記濾過器では、濾過時にスラリーが浮遊
しているので、この浮遊しているスラリーを強制
的に排出することにより濾過作業と同時にスラリ
ーの除去ができ、洗浄を行なうことがなく、連続
して濾過作業を行なうことができる。即ち第１０
図に示す様に下部本体１０内にＬ型の排水管２３
を設け、これの上端を袋状濾材１６の内面側に開
口位置させ、下端を下部本体１０の側方に突出さ
せ、絞り弁を介して外部に排出する。尚、同図に
於いて、第２図と同一符号は同一部材を示す。そ
してその作用は、通常の濾過作業が行なわれ、ス
ラリーは袋状濾材１６の揺動及び蠕動等により濾
過面への付着蓄積が妨げられ、これ等のスラリー
は濾液の旋回によつて袋状部材１６の中心部へ集
められる。そしてスラリーは排出管を経て外部へ
排出される。排出管２３から排出されるスラリー
の流量コントロールは排出管２３の出口側に設け
られた絞り弁により調整され、連続又は断続的に
排出される。 以上説明した様にこの発明は濾過器本体内に通
水時に流れ方向に膨らむ可撓性を有する袋状濾材
を張設し、濾液を旋回させて上向きに流通させる
様になしたから濾過時、濾液により袋状濾材が揺
動及び蠕動等の複雑なバタ付きを伴つて浮遊動作
を繰り返して濾過面へのスラリーの付着蓄積を防
止し、スラリーを旋回する濾液中に浮遊せしめて
その中心部に集合させ、袋状濾材の濾過面を自己
洗滌効果により、清浄に保つので濾過能力が低下
せず、長時間に亘つて濾過作業を行なえ、作業性
が大幅に向上する。また袋状濾材の下部に濾液の
一部を外部へ排出させる排水管を設け、これによ
り濾液中を浮遊しているスラリーを外部へ排出さ
せることができ、連続して濾過作業を行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の濾過器の一例を示す断面図、第
２図は第１の発明に係かる構造を示す断面図、第
３図は本発明に係かる袋状濾材の揺動状態を示す
斜視図、第４図は従来の濾過器と本発明の濾過器
との濾過時の袋状濾材の下流側と上流側との圧力
差を示す時間一圧力差のグラフ、第５図及び第６
図は第１の発明に係かる濾過器の他の実施例を示
す要部断面図、第７図及び第８図に空気溜りの
種々の形態を示す要部断面図、第９図は本発明の
他の実施例を示す要部断面図、第１０図は第２の
発明に係かる濾過器の構造を示す断面図である。 １０……下部本体、１１……上部本体、１２，
１３……フランジ部、１４……流入口、１５……
流出口、１６……袋状濾材、２２……排水管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 濾過器本体内に通水時に流れ方向に略円錐形
   に膨らみ、かつ、その先端を自由に遊動できるよ
   うにした可撓性を有する袋状濾材を張設し、濾液
   を旋回させて上向きに流通させる様になしたこと
   を特徴とする濾過器。 ２ 濾過器本体内に通水時に流れ方向に略円錐形
   に膨らみ、かつその先端を自由に遊動できるよう
   にした可撓性を有する袋状濾材を張設し、この濾
   材の略円錐形膨隆部内中心付近に濾過時に濾液の
   一部を本体の流入口側から外部へ排出させる排出
   管の先端開口部を位置させ、濾液を旋回させて上
   向きに流通させると共に排出管を連続的或は断続
   的に開放させてスラリーを排出させる様になした
   ことを特徴とする濾過器。