【手続補正書】
【提出日】平成16年2月3日(2004.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
容器内を上流室と下流室に分割する多孔板と、この多孔板の各流通孔にそれぞれ装着され、且つ、上記上流室から上記下流室へ流れる被処理液を濾過する焼却自在なプリーツ型カートリッジフィルタと、このプリーツ型カートリッジフィルタの内側から支持し、且つ、このカートリッジフィルタを補強する支持筒と、この支持筒と上記カートリッジフィルタを上記多孔板に固定する固定手段とを備え、上記プリーツ型カートリッジフィルタは、濾過用シートをプリーツ状に折り畳んで全体として筒状に形成されたプリーツ型濾過体と、このプリーツ型濾過体の内側全面を被覆して保護する内部保護体と、上記プリーツ状濾過体の外側全面を被覆して保護する外部保護体と、これら三者の上下両端でそれぞれ一体化した上下のエンドプレートとを有し、上記固定手段は、上記支持筒を貫通する軸部材と、上記多孔板から下流室側へ突出する上記軸部材の一端部に取り付けられて上記プリーツ型カートリッジフィルタを上記下流室側から固定する第１締結手段と、上記軸部材の上記カートリッジフィルタから突出する他端部に取り付けられて上記カートリッジフィルタを上記上流室側から固定する第２締結手段と、第１、第２締結手段のいずれか一方に含まれ、且つ、上記プリーツ型カートリッジフィルタを上記多孔板に対して弾接させる弾性部材とを有することを特徴とする濾過装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ところで、初期の復水系の前置濾過装置のフィルタエレメントにはプレコートフィルタが採用されていた。その後は電磁濾過器や中空糸膜濾過器が採用されているが、プレコート型濾過器も依然として多数存在する。プレコートフィルタは例えば円筒状の多孔質カーボンからなり、この多孔質カーボンの表面に例えばα−セルロース等のプレコート材をプレコートし、プレコート層で懸濁物質を除去し、多孔質カーボンが懸濁物質によって目詰まりが起こらないようにしている。しかし、プレコートフィルタの場合には、多孔質カーボンへのプレコート処理が必要であり、しかも例えば２〜３週間の短期間で懸濁物質がプレコート材の表面に堆積してプレコートフィルタの差圧が上昇するため、大量の水を用いてプレコートフィルタを逆洗して堆積物及びプレコート材を除去した後、再度プレコート材でプレコートしなくてはならず、プレコート操作に多くの人数を必要とし、しかもプレコート材の廃棄処分が必要であるため、メンテナンスコストが極めて高くなるという課題があった。しかも、プレコートをするための貯槽、配管類、ポンプ類等のプレコート関連設備が必要であり、その占有スペースが必要であり、設備的にも高くなるという課題があった。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プレコートフィルタに代えてプリーツ型カートリッジフィルタを用いる場合には、プリーツ型カートリッジフィルタは使い捨てタイプのため、差圧が上昇するとプリーツ型カートリッジフィルタを更新しなくてはならず、しかも、プリーツ型カートリッジフィルタは濾過面を分担するプリーツ型濾過体等の可燃物と、強度面を分担するコア、プロテクタ及びエンドプレート等の不燃物とからなっているため、廃棄処分する場合には可燃物と不燃物とに仕分けしなくてはならない。プリーツ型濾過体等の可燃物はそのまま焼却処分できるが、コア、プロテクタ及びエンドプレート等の不燃物は焼却できないため廃棄物として特別の処理をしなくてはならない。しかも、コア、プロテクタ及びエンドプレート等の不燃物は繰り返し使用できるにもかかわらず、可燃物との一体構造であるため、そのまま廃棄せざるを得ず、資源の無駄使いになる。このように従来のプリーツ型カートリッジフィルタは廃棄処理が面倒で処理コストが高くなる上に、省資源上好ましくなく、環境への負荷も大きくなるという課題があった。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のプリーツ型カートリッジフィルタは、濾過用シートをプリーツ状に折り畳んで全体として筒状に形成されたプリーツ型濾過体と、このプリーツ型濾過体の内側全面を被覆して保護する内部保護体と、上記プリーツ状濾過体の外側全面を被覆して保護する外部保護体と、これら三者の上下両端でそれぞれ一体化した上下のエンドプレートとを備え、上記各部材は焼却自在な合成樹脂からなり、且つ、使用時には上記内部保護体の内側に配置された支持筒によって支持されることを特徴とするものである。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の濾過装置は、容器内を上流室と下流室に分割する多孔板と、この多孔板の各流通孔にそれぞれ装着され、且つ、上記上流室から上記下流室へ流れる被処理液を濾過する焼却自在なプリーツ型カートリッジフィルタと、このプリーツ型カートリッジフィルタの内側から支持し、且つ、このカートリッジフィルタを補強する支持筒と、この支持筒と上記カートリッジフィルタを上記多孔板に固定する固定手段とを備え、上記プリーツ型カートリッジフィルタは、濾過用シートをプリーツ状に折り畳んで全体として筒状に形成されたプリーツ型濾過体と、このプリーツ型濾過体の内側全面を被覆して保護する内部保護体と、上記プリーツ状濾過体の外側全面を被覆して保護する外部保護体と、これら三者の上下両端でそれぞれ一体化した上下のエンドプレートとを有し、上記固定手段は、上記支持筒を貫通する軸部材と、上記多孔板から下流室側へ突出する上記軸部材の一端部に取り付けられて上記プリーツ型カートリッジフィルタを上記下流室側から固定する第１締結手段と、上記軸部材の上記カートリッジフィルタから突出する他端部に取り付けられて上記カートリッジフィルタを上記上流室側から固定する第２締結手段と、第１、第２締結手段のいずれか一方に含まれ、且つ、上記プリーツ型カートリッジフィルタを上記多孔板に対して弾接させる弾性部材とを有することを特徴とするものである。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、各図中、図１は本発明のプリーツ型カートリッジフィルタの一実施形態を示す図で、プリーツ型濾過体の上半分を分解して示す斜視図、図２は図１に示すプリーツ型カートリッジフィルタの長手方向の断面図、図３は本発明の濾過装置の一実施形態のフローを示す図、図４は図３に示す濾過装置内における図１に示すフィルタエレメントの取り付け状態を中間部を省略して示す長手方向の断面図である。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記濾過用シート１１は、図１に示すように、種類の異なる不織布を３枚重ねた積層構造になっている。外側の第１層不織布１１Ａは酸化鉄微粒子等の懸濁物質を実質的に濾過できない目の粗い不織布で、例えばメルトボーン（「マイクロスパンボンド」あるいは「スパンボンド」と称される。）が好ましい。第１層不織布１１Ａを構成する繊維は、繊維径が２０〜８０μｍ、目付量が２０〜１００ｇ／ｍ２、目開きが６０〜２５０μｍのものが好ましく用いられる。繊維径と目付量の大きさはプリーツのピッチの大きさにも影響されるが、膜面有効利用率（透過水通水面積／総膜面積）を８０％以上、好ましくは１００％とするためにはこれら両者の値を上記範囲にすることが好ましい。中間の第２層不織布１１Ｂは懸濁物質を濾過する濾過膜で、例えば火力発電所の復水系に用いられる場合には８０％、より好ましくは８５％以上の除鉄率を達成する上で平均孔径が２〜１０μｍものが好ましく、このような濾過膜としては例えば従来のプリーツ型カートリッジで使用されているものを用いることができる。内側の第３層不織布１１Ｃは、濾過用シート１１の通水路を確保し、その構造強度を補強するためのもので、ネット状のものや第１層不織布１１Ａと同一のものを用いることができる。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
次に、上記カートリッジフィルタ１０を用いた本発明の濾過装置の一実施形態について図３、図４を参照しながら説明する。本実施形態の濾過装置２０は、図３に示すように、復水器３０の下流側に復水脱塩装置（図示せず）の前置濾過装置として配置されている。濾過装置２０と復水器３０は原水ライン３１を介して接続され、濾過装置２０と復水脱塩装置は処理水ライン３２を介して接続されている。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記濾過装置２０は、図３、図４に示すように、容器２１と、この容器２１内を上流室（以下、「下室」と称す。）２１Ａと下流室（以下、「上室」と称す。）２１Ｂに分割し、且つ、多数の通水孔２２Ａが分散して形成された多孔板２２と、この多孔板２２の各流通孔２２Ａにそれぞれ装着され、且つ、下室２１Ａから上室２１Ｂへ流れる原水を濾過する焼却自在なカートリッジフィルタ１０と、このカートリッジフィルタ１０の内側から強度的に支持し且つこのカートリッジフィルタ１０を補強する支持筒（インナーチューブ）２３と、このインナーチューブ２３とカートリッジフィルタ１０を多孔板２２の各通水孔２２Ａに固定する固定手段２４とを備えている。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記インナーチューブ２３は、例えば、その長さがカートリッジフィルタ１０の３本分よりも多少短く形成され、その外径はカートリッジフィルタ１０のインナープロテクタ１３との間に僅かな隙間を形成する寸法に形成されている。そして、その全面に渡って多数の通水孔２３Ａ（図４参照）が形成されている。従って、復水が原水として下室２１Ａ内に流入するとカートリッジフィルタ１０で処理され、処理水がインナーチューブ２３の内側から多孔板２２の通水孔２２Ａを経由して上室２１Ｂへ達するようになっている。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
上記原水ライン３１には復水ポンプ３３、バルブ３４が配設され、濾過装置２０の下室２１Ａへ原水を供給し、カートリッジフィルタ１０で濾過された処理水を上室２１Ｂを経由して処理水ライン３２から復水脱塩装置へ供給する。原水ライン３１及び処理水ライン３２にはブロー管３５、３６がそれぞれ接続され、更に、下室２１Ａの多孔板２２近傍及び処理水ライン３２には空気抜き管３７、３８がそれぞれ接続され、メンテナンス時にブロー管３５、３６及び空気抜き管３７、３８を用いて排水し、給水する。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
ところで、カートリッジフィルタ１０の固定手段２４は消耗品を除き従来のプレコートフィルタエレメント用のものを殆ど全て転用できるようにしてある。この固定手段２４は、例えば図４に示すように、インナーチューブ２３の軸心を通って貫通するスピンドル２４Ａと、スピンドル２４Ａの上部に十字をなして取り付けられたガイド羽根２４Ｂと、スピンドル２４Ａの上下両端にそれぞ取り付けられて縦方向に連結する３本のカートリッジフィルタ１０を多孔板２２の各通水孔２２Ａに対応させて軸方向の弾力を付与して固定する第１、第２締結手段２４Ｃ、２４Ｄとを備えている。カートリッジフィルタ１０に弾力を付与したのは、濾過時に原水側と処理水側の差圧（例えば、１．５Kgf/cm２）でカートリッジフィルタ１０が処理水側に圧縮変形するなどして３本のカートリッジフィルタ１０がそれぞれ僅かではあるが短くなっても各カートリッジフィルタ１０間に常に一定の押圧力を付与し、繋ぎ目からの水漏れを防止するためである。差圧により各カートリッジフィルタ１０が圧縮変形してもインナーチューブ２３で各カートリッジフィルタ１０を内側から支持し、各カートリッジフィルタ１０の機械的強度を補強し、安定した濾過機能を維持する。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
上記スピンドル２４Ａは、３本のカートリッジフィルタ１０を固定した状態で、上端が多孔板２２の通水孔２２Ａを貫通して上室２１Ｂ側へ突出し、下端が最下端のエンドプレート１５から下室２１Ａ側へ突出する長さになっている。第１締結手段２４Ｃは、例えば多孔板２２の通水孔２２Ａを上室２１Ｂ側から塞ぐリング状の押さえ金具２４Ｅと、スピンドル２４Ａ上端部の雄ネジ部に螺合するダブルナット（図示せず）とを有している。第２締結手段２４Ｄは、例えば３本のカートリッジフィルタ１０を最下端で受けるリング状の受け金具２４Ｆと、受け金具２４Ｆとスピンドル２４Ａの隙間をシールするＯリング２４Ｇと、Ｏリング２４Ｇを押さえるリング状のＯリング押さえ２４Ｈと、スピンドル２４Ａの下端部に装着されるスプリング２４Ｉと、スプリング２４Ｉをその下端で受けるリング状のスプリング受け２４Ｊと、スプリング受け２４Ｊを介してスプリング２４Ｉを蓄勢し、且つ、スピンドル２４Ａ下端部の雄ネジに螺合するダブルナット２４Ｋとを有している。また、多孔板２２とエンドプレート１６の間にはガスケット２４Ｌ、リング状の中間板２４Ｍ及びダブルリングガスケット２４Ｎが上から順に重ねて介装され、これら三者で多孔板２２とエンドプレート１６間の水密を保っている。ダブルリングガスケット２４Ｎは上下のエンドプレート１５、１６の間及び最下端のエンドプレート１５とスプリングの受け金具２４Ｆの間にも介装され、それぞれの間の水密を保っている。スプリングの締め付け荷重は５０〜６０Ｋｇが好ましい。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
また、図４では既設プレコートフィルタエレメントを本実施形態のカートリッジフィルタ１０に交換して装着した場合、既設スピンドルが短く、３本のカートリッジフィルタ１０を固定できない場合に、既設スピンドルに長ナット２４Ｏを用いて長ボルト２４Ｐを継ぎ足し、上述したスピンドル２４Ａとした場合を示しているが、勿論これに限定されるものではない。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
次に、濾過装置２０の動作について説明する。定常時には制御装置の制御下で駆動する復水ポンプ３３を介して復水器３０内の復水が原水ライン３１を図３の矢印で示すように流れ、原水として濾過装置２０の下室２１Ａ内へ流入する。下室２１Ａ側の原水と上室２１Ｂ側の処理水との差圧（例えば、１．５Kgf/cm２）により原水が下室２１Ａからカートリッジフィルタ１０を通る際に、原水中の懸濁物質がカートリッジフィルタ１０によって濾過される。この差圧により各カートリッジフィルタ１０が圧縮変形してもインナーチューブ２３で各カートリッジフィルタ１０を内側から支持し、その後の変形を防止すると共にその後の圧力をインナーチューブ２３で肩代わりする。従って、カートリッジフィルタ１０が全てポリプロピレン樹脂で形成されていても強度的には何等の問題も生じない。濾過後の処理水はインナーチューブ２３の内側から多孔板２２の通水孔２２Ａを経由して上室２１Ｂに達し、処理水ライン３２を経由して復水脱塩装置へ供給される。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
このカートリッジフィルタ１０のプリーツ型濾過体１２の寿命は通常２〜４年間程度であり、その間はメンテナンスフリーで安定した濾過性能を維持でき、濾過装置２０を２〜４年間程度連続運転することができる。カートリッジフィルタ１０のプリーツ型濾過体１２に目詰まりが生じて差圧が上昇した時には、この時点でカートリッジフィルタ１０を新規のものへ更新する。更新時には、要所のバルブを閉止し、濾過装置２０を復水器３０及び復水脱塩装置から遮断する。次いで、ブロー管３５、３６から濾過装置２０の容器２１内の原水及び処理水を排出し、内部を空にする。そして、容器２１を開放した後、固定手段２４の第２締結手段２４Ｄをスピンドル２４Ａから取り外し、引き続き３本のカートリッジフィルタ１０をスピンドル２４Ａから取り外す。次いで、新規のカートリッジフィルタ１０をインナーチューブ２３を介して装着し、第２締結手段２４Ｄで各カートリッジフィルタ１０を多孔板２２に弾接した状態で固定する。この際、消耗品も更新する。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
以上説明したように本実施形態のカートリッジフィルタ１０によれば、既設のプレコートフィルタの代替品として容易且つ簡単に交換することができ、しかも可燃物であるカートリッジフィルタ１０とインナーチューブ２３、固定手段２４等の不燃物を容易に分離してカートリッジフィルタのみを焼却処分し、不燃物を繰り返し使用することができる。しかも、このカートリッジフィルタ１０はメンテナンスフリーで安定した濾過機能を長時間に渡って持続し、構成部材の全てがポリプロピレン樹脂で形成されているため、使用後に完全に焼却処分しても有害物質を発生せず、環境を汚染することがなく、環境への負荷を軽減することができる。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカートリッジフィルタの一実施形態を示す図で、プリーツ型濾過体の上半分を分解して示す斜視図である。
【図２】図１に示すカートリッジフィルタの長手方向の断面図である。
【図３】本発明の濾過装置の一実施形態のフローを示す図である。
【図４】図３に示す濾過装置内における図１に示すフィルタエレメントの取り付け状態を
中間部を省略して示す長手方向の断面図である。
【符号の説明】
１０ カートリッジフィルタ
１１ 濾過用シート
１２ プリーツ型カートリッジフィルタ
１３ インナープロテクタ（内部保護体）
１４ プロテクタネット（外部保護体）
１５、１６ エンドプレート
２０ 濾過装置
２１ 容器
２１Ａ 下室（上流側室）
２１Ｂ 上室（下流側室）
２２ 多孔板
２２Ａ 通水孔
２３ インナーチューブ（支持筒）
２４ 固定手段
２４Ａ スピンドル（軸部材）
２４Ｃ 第１締結手段
２４Ｄ 第２締結手段
２４Ｉ スプリング（弾性部材）