(57)【要約】【課題】フィルタの修理・交換の作業性の向上を図る。【解決手段】上下方向筒軸の円筒状フィルタＦと、そのフィルタを囲むケーシングＣとを含み、フィルタにその外周面から内周面に被処理水ａを濾過し、その濾過水ａ’をケーシングの外部へ導出する濾過装置である。フィルタは筒軸方向に複数に分割し、その分割フィルタの修理・交換も容易である。各分割フィルタは、補強杆３３を介しねじ結合３６でもって相互に連結して一体化し、かつ個別に取り外し可能とすることができる。また、各分割フィルタは上下対向面にシール材３８を設ければ、被処理水が分割フィルタの上下面から流れ出ることなく、そのシール材は、フィルタとともに回転して摺動しないため、劣化も少なく、フィルタ回転駆動力も少なくて済む。フィルタの内部には中間支持円板４２および連結杆４３からなる分割可能な補強体４０を設けることが好ましい。【選択図】図６
2014073486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向を筒軸とした円筒状フィルタと、そのフィルタを囲むケーシングとを含み、前記フィルタにその外周面から内周面に被処理水を濾過し、その濾過水を前記ケーシングの外部へ導出するとともに、前記フィルタで濾過されなかった排水を前記ケーシングの外部へ排出する濾過装置であって、
前記フィルタを前記筒軸方向に複数に分割し、その各分割フィルタは、相互に連結されて一体化可能であるとともに個別に取り外し可能となっている濾過装置。
【請求項２】
上下方向の円筒軸と、その円筒軸を囲むように円筒状に配置され、前記円筒軸を中心に回転自在に設けられたフィルタと、そのフィルタを囲むケーシングとを含み、前記フィルタにその外周面から内周面に被処理水を濾過し、その濾過水を前記円筒軸内に導いた後、前記ケーシングの外部へ導出するとともに、前記フィルタで濾過されなかった排水を前記ケーシングの外部へ排出する濾過装置であって、
前記フィルタを前記円筒軸の軸方向に複数に分割し、その各分割フィルタは前記円筒軸から個別に取り外し可能となっている濾過装置。
【請求項３】
前記各分割フィルタは、円筒状フィルタエレメントの上下面に中抜き円板を同一軸で固定し、その上下の両中抜き円板の間にその周囲複数の補強杆を設けたものであり、上下の分割フィルタはその上下の前記補強杆を連結固定することによって一体となっている請求項１又は請求項２に記載の濾過装置。
【請求項４】
前記上下分割フィルタの補強杆の連結固定は、その上下の補強杆の対向する端部のねじ結合による請求項３に記載の濾過装置。
【請求項５】
前記ケーシング内に前記各分割フィルタを支持する補強体を構成し、その補強体は、最上段の分割フィルタが同一軸で固定される上側支持円板と、最下段の分割フィルタが同一軸で固定される下側支持円板と、前記上側支持円板と下側支持円板の間の周囲に設けられて両支持円板を一体として各分割フィルタを挟持する上下方向の複数の連結杆とを有する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項６】
前記連結杆を上下方向に分割し、その分割連結杆を中抜きの中間支持円板を介して連結するとともに、その中間支持円板を介した上側の分割連結杆と下側の分割連結杆は、支持円板周方向にずれている請求項５に記載の濾過装置。
【請求項７】
前記各分割フィルタは、前記被処理水が上下面から流れ出ることなく前記外周面から内周面に導かれるものであるとともに、上下方向に一体に連結され、上下隣り合う両分割フィルタの対向面全周間にシール材を介在した請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項８】
前記上下隣り合う両分割フィルタの対向面の一方全周に上下方向の一の壁を設けると共に、前記対向面の他方の全周に前記一の壁全周に対向する他の壁を設け、その両壁間全周に亘って前記シール材を介在した請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項９】
船舶用バラスト水の処理装置である請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の濾過装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の濾過装置に使用されるフィルタであって、前記各分割フィルタを上下方向に一体に連結し、上下隣り合う両分割フィルタの対向面全周間にシール材を介在した濾過装置用フィルタ。
【請求項１１】
前記各分割フィルタは、円筒状フィルタエレメントの上下面に中抜き円板を同一軸で固定し、その上下の両中抜き円板の間にその周囲複数の補強杆を設けたものであり、上下の分割フィルタは前記補強杆を連結固定することによって一体となっている請求項１０に記載の濾過装置用フィルタ。
【請求項１２】
前記上下分割フィルタの補強杆の連結固定は、その上下の補強杆の対向する端部をねじ結合による請求項１１に記載の濾過装置用フィルタ。
【請求項１３】
前記ケーシング内に構成される補強体によって前記各分割フィルタが支持され、その補強体は、最上段の分割フィルタが同一軸で固定される上側支持円板と、最下段の分割フィルタが同一軸で固定される下側支持円板と、前記上側支持円板と下側補強枠円板の間の周囲に設けられて両支持円板を一体として各分割フィルタを挟持する上下方向の複数の連結杆とを有する請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載の濾過装置用フィルタ。
【請求項１４】
前記連結杆を上下方向に分割し、その分割連結杆を中抜き中間支持円板を介して連結するとともに、その中間支持円板を介した上側の分割連結杆と下側の分割連結杆は、支持円板周方向にずれている請求項１３に記載の濾過装置用フィルタ。
【請求項１５】
前記上下隣り合う両分割フィルタの対向面の一方全周に上下方向の一の壁を設けると共に、前記対向面の他方の全周に前記一の壁全周に対向する他の壁を設け、その両壁間全周に亘って前記シール材を介在したことを特徴とする請求項１０〜請求項１４のいずれか１項に記載の濾過装置用フィルタ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の濾過装置用フィルタを構成する前記分割フィルタをなすフィルタエレメントであって、前記上下隣り合う両分割フィルタの対向面全周の上下方向の一の壁を有し、その一の壁は、前記他方の分割フィルタの対向面の対向する他の壁との間にその両壁間全周に亘って前記シール材を介在するものである濾過装置用フィルタエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、海水等の取水の物理的処理および化学的処理を行う船舶用バラスト水の処理装置等の濾過装置、それに使用するフィルタおよびそのフィルタエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、バラスト水は、船舶のバラスト（底荷、船底に積む重し）として用いられる水のことで、無載積で出港するとき、その出港地で海水等を取水してバラストタンクに積み込み、立ち寄る港において、荷物を積載する代わりに排出される。
このとき、そのバラスト水に、出港地におけるゴミや水性生物等が混入していると、その立ち寄る港における生態系が攪乱される恐れがある。このため、前記取水から、例えば、５０μｍ以上の大きさの生物やゴミを取り除くためのバラスト水処理装置が船舶には搭載されている。
【０００３】
この船舶用バラスト水の処理装置の従来の一般的な構成は、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、上下方向の円筒軸（図１の符号１０参照）を囲むように円筒状に配置され、前記円筒軸を中心に回転自在に設けられたフィルタＦと、そのフィルタＦを囲む円筒状ケーシングＣとからなり、取水（被処理水）ａが船の海水流入口から流入管１に送り込まれ、この流入管１の長さ方向に長い流出口２からケーシングＣの内部に取水ａが入ってフィルタＦにより濾過する（図２参照）。
その濾過は、フィルタＦの外周面から内周面に向かって被処理水ａを透過して行い、その濾過水（処理水）ａ’を前記円筒軸内に導いた後、導出管３でもってケーシングＣの外部へ導出してバラストタンクに積み込むとともに、前記フィルタＦで濾過されなかった排水ｂをケーシングＣ内底部に導いた後、排出管４でもって外部（海）へ排出する。
このとき、フィルタＦはケーシング天板Ｃ１上のモータＭによって回転され、フィルタＦによって捕捉された生物等は沈降して前記排水ｂとともに排出管４から取り出される（特許文献１請求項１、図１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８３５７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記の船舶用バラスト水の処理装置のフィルタＦは、従来、ケーシングＣ内に一体物として収納されており、その修理・交換時には、そのフィルタＦ全体をケーシングＣから一度に取り出す必要があった。
しかし、この処理装置は、小さい物でも、高さが１ｍ程あり、船内に設置されて、そのフィルタＦを取り出すには、処理装置の上方に、少なくとも１ｍ以上が必要であり、狭い船内においては、そのスペースが無駄となっている。また、狭い船内であるため、フィルＦの交換は、主に人力によって行わなければならず、高さ１ｍにも及ぶフィルタＦを人力によって移動することは非常に困難であり、作業性の悪いものとなっている。
【０００６】
円筒状のフィルタを備えて上下方向に大きな設置スペースを確保できない濾過装置においは、前記船舶用バラスト水の処理装置と同様な問題が生じている。
【０００７】
この発明は、以上の実状の下、フィルタの修理・交換の作業性を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を達成するために、この発明は、上下方向を筒軸とした円筒状フィルタと、そのフィルタを囲むケーシングとを含み、前記フィルタにその外周面から内周面に被処理水を濾過し、その濾過水を前記ケーシングの外部へ導出するとともに、前記フィルタで濾過されなかった排水を前記ケーシングの外部へ排出する濾過装置であって、前記フィルタを前記筒軸方向に複数に分割し、その各分割フィルタは、相互に連結されて一体化可能であるとともに個別に取り外し可能となっている構成を採用したのである。
また、上下方向の円筒軸と、その円筒軸を囲むように円筒状に配置され、前記円筒軸を中心に回転自在に設けられたフィルタと、そのフィルタを囲むケーシングとを含み、前記フィルタにその外周面から内周面に被処理水を濾過し、その濾過水を前記円筒軸内に導いた後、前記ケーシングの外部へ導出するとともに、前記フィルタで濾過されなかった排水を前記ケーシングの外部へ排出する濾過装置であって、前記フィルタを前記円筒軸の軸方向に複数に分割し、その各分割フィルタは前記円筒軸から個別に取り外し可能となっている構成を採用したのである。
これらの構成および下記において、被処理水には、適宜に、水以外に濾過すべき種々の液体、例えば、化学薬品液等も含む。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、以上のように、フィルタを複数に分割したので、そのフィルタの修理・交換作業が円滑となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る濾過装置の一つである船舶用バラスト水の処理装置のフィルタ部分の一実施形態の断面図である。
【図２】同実施形態の図１におけるＩ−Ｉ線断面図である。
【図３Ａ】図１の分割フィルタ間の要部拡大図である。
【図３Ｂ】図１の分割フィルタの下側要部拡大図である。
【図４】他の実施形態の要部拡大部分断面図である。
【図５】他の実施形態の一部を省略した斜視図である。
【図６】同実施形態の概略断面図である。
【図７】同実施形態の要部分解斜視図である。
【図８Ａ】同実施形態の分割フィルタの一部切り欠き斜視図である。
【図８Ｂ】同分割フィルタの切断正面図である。
【図９Ａ】図６の最上段分割フィルタの上側要部拡大図である。
【図９Ｂ】図６の分割フィルタ間の要部拡大図である。
【図９Ｃ】図６の最下段分割フィルタの下側要部拡大図である。
【図１０】図９Ｂの要部拡大図である。
【図１１Ａ】船舶用バラスト水の処理装置の一例の概略正面図である。
【図１１Ｂ】同例の概略右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明に係る濾過装置は、前記のように、フィルタを上下方向に複数に分割し、その各分割フィルタは個別に取り外し可能とした点が特徴である。
この種の濾過装置は、フィルタが目詰りすれば、逆洗等によって濾過能力を復帰させるが、それでも復帰が不可能な場合は修理・交換することとなる。このとき、フィルタが分割されておれば、その使用不能になった分割フィルタ（フィルタエレメント）を取り外し、修理したり、新しいそれに対応するフィルタエレメントに交換したりすれば良い。
このとき、例えば、径：１ｍ、高さ：９０ｃｍの円筒状フィルタＦをその高さ方向に三分割すれば、その分割フィルタは、高さ：３０ｃｍとなって、人力でも容易に動かせる大きさや重さとし得る。また、その分割フィルタも高さ：３０ｃｍであるかから、濾過装置の上方に、その高さを超えて分割フィルタを運び出せるスペースがあれば、その分割フィルタの修理・交換は可能であり、人力でもその運び出しが可能となって作業性が向上する。
【００１２】
その分割フィルタは、従来のようにケーシング内の中心軸上の円筒軸を囲むように配置して支持しても良いし、その円筒軸を省略して分割フィルタの個々を連結固定し、かつ回転可能とすることができる。前者の場合は、円筒軸に各分割フィルタが支持されることとなって、フィルタは円筒軸によって回転ぶれを抑制されて回転する。後者の場合は、円筒軸がないことから、各分割フィルタは、相互に連結されて一体化となってその一体化によって回転ぶれを抑制するとともに個別に取り外し可能となっている必要がある。
【００１３】
何れの構成の濾過装置においても、前記各分割フィルタは、上下の中抜き円板の間にフィルタエレメントを設けると共に、前記上下の中抜き円板間の周囲に複数の補強杆を設け、その上下の分割フィルタは前記補強杆を連結固定することによって一体となっている構成とすることができる。この構成とすれば、分割フィルタの剛性が向上し、その剛性が向上すれば回転が安定する。この補強杆を有する構成は、円筒軸を有しない濾過装置には有効である。
【００１４】
その上下分割フィルタの補強杆の連結固定は、適宜な構造が適用できるが、例えば、その上下の補強杆の対向する端部をねじ結合によるものとすることができる。ねじ結合であれば、上方から補強杆をねじ込んで連結できるため、上下の分割フィルタを一体化するのに作業性が良い。
【００１５】
前記ケーシング内には前記各分割フィルタを支持する補強体を構成して、さらにフィルタの剛性を向上させることができる。
その補強体は、例えば、最上段の分割フィルタが同一軸で固定される上側支持円板と、最下段の分割フィルタが同一軸で固定される下側支持円板と、前記上側支持円板と下側支持円板の間の周囲に設けられて両支持円板を一体として各分割フィルタを挟持する上下方向の複数の連結杆とを有する構成を採用することもできる。
このとき、その連結杆を上下方向に分割し、その分割連結杆を中抜き中間支持円板を介して連結するとともに、その中間支持円板を介した上側の分割連結杆と下側の分割連結杆は、支持円板周方向にずれているものとし得る。このようにすれば、中間支持円板および上下の周方向にずれた連結杆によってフィルタの回転を支えることとなるため、フィルタの回転時の捻りに対して有効な抗力を発揮する。
【００１６】
また、何れの構成の濾過装置においても、各分割フィルタは、被処理水が上下面から流れ出ることなく前記外周面から内周面に内に導かれるものであって、上下隣り合う両分割フィルタの対向面全周間にシール材を介在した構成を採用することができる。
このように、分割フィルタが、被処理水がフィルタ上下面から流れ出ることなく外周面から内周面に導かれて濾過するものであれば、その外周面と内周面の間を何れかの位置でシールすることによって、処理水（濾過水）に被処理水が混ざることが防止される。一方、フィルタは分割されても、その各分割フィルタは一体に回転する。
このため、被処理水と処理水のシールを上下の分割フィルタの対向面で行えば、フィルタの外周面と内周面はそのシール部で区画されてフィルタ内側に至る処理水に前記外周面から流入する被処理水が混ざることが防止される。また、その上下の分割フィルタは一体に回転し、シール部にはその回転力が作用しないため（シール部に摺動面は生じないため）、その回転力が及ぶ場合に比べてシール部の劣化は少なくなる。さらに、シール部の摺動による回転力は、シール部以外の軸受等による回転部における回転力に比べて大きいため、そのシール部に回転力が及ばないことによって、フィルタの回転駆動力も小さくすることができる。
【００１７】
そのシール構造としては、前記上下隣り合う両分割フィルタの対向面全周間にシール材を介在する等の適宜な構成が考えられるが、例えば、前記上下隣り合う両分割フィルタの対向面の一方全周に上下方向の一の壁を設けると共に、前記対向面の他方の全周に前記一の壁全周に対向する他の壁を設け、その両壁間全周に亘ってシール材を介在した構成を採用することもできる。
このシール構造であると、シール材に分割フィルタの自重による圧縮荷重が加わり難いため、シール性の劣化が少ないものとし得る。
【００１８】
前記各構成の濾過装置は、船舶用バラスト水処理用、上下水道用、工業排水処理用、海水処理用、河川水処理用、海水淡水化処理用、化学薬品液用等と、上下方向の筒軸とした円筒状フィルタと、そのフィルタを囲むケーシングとを含み、前記フィルタにその外周面から内周面に被処理水を濾過し、その濾過水をケーシングの外部へ導出するとともに、前記フィルタで濾過されなかった排水を前記ケーシングの外部へ排出する各種の濾過装置として使用し得る。
【００１９】
この構成の濾過装置に使用されるフィルタは、前記各分割フィルタを上下方向に一体に連結し、上下隣り合う両分割フィルタの対向面全周間にシール材を介在した構成とすることができ、さらに、そのシール構造を、前記上下隣り合う両分割フィルタの対向面の一方全周に上下方向の一の壁を設けると共に、前記対向面の他方の全周に前記一の壁全周に対向する他の壁を設け、その両壁間全周に亘って前記シール材を介在したものとすることができる。
【００２０】
また、前記分割フィルタは、円筒状フィルタエレメントの上下面に中抜き円板を同一軸で固定し、その上下の両中抜き円板の間にその周囲複数の補強杆を設けたものであり、上下の分割フィルタは前記補強杆を連結固定する構成とすることもできる。その上下分割フィルタの補強杆の連結固定は、その上下の補強杆の対向する端部をねじ結合するものとし得る。
【００２１】
さらに、フィルタは種々の手段でもって補強して剛性を高めることが好ましい。例えば、前記ケーシング内に構成される補強体によって前記各分割フィルタが支持され、その補強体は、最上段の分割フィルタが同一軸で固定される上側支持円板と、最下段の分割フィルタが同一軸で固定される下側支持円板と、前記上側支持円板と下側支持円板の間の周囲に設けられて両支持円板を一体として各分割フィルタを挟持する上下方向の複数の連結杆とを有する構成を採用することができる。
【実施例１】
【００２２】
この発明に係わる濾過装置の一つである船舶用バラスト水の処理装置の一実施形態を図１、図２、図３Ａおよび図３Ｂに示し、この実施形態は、前記図１１Ａおよび図１１Ｂで示した船舶用バラスト水の処理装置において、そのフィルタＦを上下方向において三分割（１１、１１、１１）したものである。このフィルタＦの分割数は、設置スペースや濾過性能等に基づいて、二段、四段・・等と適宜に設定する。
なお、図１、図２、図３Ａおよび図３Ｂにおいて、図１１Ａおよび図１１Ｂと同一符号は同一物を示し、Ｗはオーバーフロー水排出管であり、その先端のバルブＶ（図１１Ａ参照）を開放することによって、ケーシングＣ内からオーバーフローした被処理水ａを外部に排出する。また、図１において、導出管３の両端がケーシングＣの両側面に至って開口可能になっているのは、その導出管３の長さ方向のどちらにもバラストタンクへの配管を接続し得るようにするためと、円筒軸１０の安定した支持のためである。
【００２３】
フィルタＦは、上下方向の円筒軸１０を囲むように円筒状に配置され、その円筒軸１０を中心に回転自在に設けられている。円筒軸１０には、各分割フィルタ１１の内周面に対応して透孔１０ａが形成されて、各分割フィルタ１１からの濾過水（処理水）ａ’が流れ込む。この透孔１０ａの位置、数は、処理水ａ’がフィルタＦ（分割フィルタ１１）から円筒軸１０内に円滑に流れ出るように実験などによって適宜に設定する。
【００２４】
分割フィルタ１１は、図２に示す、濾布を半径方向に山谷を繰り返すように（蛇腹状に）折り目が付けられプリーツフィルタである。その各分割フィルタ１１の上下部は全周に鍔を有するその分割フィルタ１１より幅（径方向）の広いＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル 、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）製中抜き円板１２に樹脂含浸でもって支持固定されている。このため、流出口２から入った被処理水（海水等）ａはその分割フィルタ１１の上下面から流れ出ることなくその外周面から内周面に至って円筒軸１０内に導かれる。フィルタＦの素材（濾布）も従来から使用されているものを適宜に設定する。例えば、ポリエステル等とする。各分割フィルタ１１の内周面、外周面又は両周面にはパンチングメタルを設けて補強をすることができる。
【００２５】
隣り合う上下の分割フィルタ１１の対向面には、相互に嵌り合う筒状係合子１３ａ、１３ｂが対向して設けられている。その両係合子１３ａ、１３ｂの径は異なって、一方の係合子１３ａに他方の係合子１３ｂが嵌ることによって、その上下の分割フィルタ１１、１１は円筒軸１０周りに一体に回転する。係合子１３ａ、１３ｂは、周囲等間隔に複数設けられており、その数および位置は、分割フィルタ１１の安定した一体回転が確保できる限りにおいて任意である。
最上段の分割フィルタ１１の上面円板１２にも係合子１３ｂが設けられている。その係合子１３ｂにモータＭによって駆動される駆動板１４の係合子１３ａが嵌っており、モータＭによってその駆動板１４、係合子１３ａ、１３ｂを介し各分割フィルタ１１が一体に回転する。
係合子１３ａ、１３ｂの断面形状は、円状に限らず、多角形等と嵌り合うことができるものであれば任意であり、嵌り込む内側の係合子１３ａは必ずしも筒状である必要はない。
【００２６】
円筒軸１０は、各分割フィルタ１１に対応した長さのステンレス製三部材からなり、その各分割円筒はねじ結合によって連結されて一体となっている。その分割円筒にその上端からそれぞれ分割フィルタ１１が嵌められる。図３Ａに示すように、そのねじ合った分割円筒の下端フランジ１０ｂに各分割フランジ１１が円環状超高分子量ポリエチレン製スペーサ１５を介し載置されて円筒軸１０に支持されている。
また、その分割円筒の接続部に対応する各分割フィルタ１１の円板１２内周には、断面Ｌ字状の円環状超高分子量ポリエチレン製ブッシュ１６がＳＵＳ３１６Ｌ製インナーリング１７又は同アウターリング１８を介して嵌め込み固定されている（図３Ａ参照）。
その両リング１７、１８はＬ字を上下逆に連結した断面形状をしており、その対向する先端全周は上下方向の対向する壁１７ａ、１８ａとなっている。この両壁１７ａ、１８ａの間に断面Ｘ字状のシールリング１９が介在されている。このシールリング１９によってケーシングＣ内に流入した被処理水ａがこの壁１８部分に至っても処理水ａ’の流通部である分割フィルタ１１内周面への流れ込みは阻止される。
【００２７】
最下段の分割フィルタ１１の下側円板１２の内周面には円筒軸１０の受座１０ｃ上に円環状超高分子量ポリエチレン製スペーサ２１を介して位置された繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製ブッシュ２２が嵌め込み固定されている（図３Ｂ参照）。このブッシュ２２に断面Ｘ字状のシールリング２３が介在されて軸シールされており、このシールリング２３によって、分割フィルタ１１が水密性をもって円筒軸１０周りを回転する。
【００２８】
この実施形態は以上の構成であって、フィルタＦが回転され、被処理水ａが流入管１に送り込まれると、その流出口２からケーシングＣの内部に被処理水ａが入ってフィルタＦ（分割フィルタ１１）に流れ込む。
被処理水ａは、各分割フィルタ１１の外周面から内周面に向かって流れて分割フィルタ１１による濾過作用を受ける。その濾過水（処理水）ａ’は円筒軸１０内に流れ込んだ後、導出管３でもってケーシングＣの外部へ導出されてバラスト水とされる。分割フィルタ１１によって捕捉された生物等の個体は、濾過されなかった排水ｂとともにケーシングＣ内底部に流れ落ちた後、排出管４から外部に排出される。
【００２９】
このとき、円筒軸１０は固定で、円筒軸１０に対する分割フィルタ１１の回転は、スペーサ１５、２１およびブッシュ１６、２２を介して行なわれる。また、フィルタＦ（分割フィルタ１１）の回転ぶれは円筒軸１０によって抑制される。さらに、これらのスペーサ１５等は、低摩擦の円環状超高分子量ポリエチレン製等であるため、円筒軸１０に対しフィルタＦ（分割フィルタ１１）は円滑に回転する。
このスペーサ１５およびブッシュ１６を介してフィルタＦが回転し、インナーリング１７とアウターリング１８は分割フィルタ１１と一体に回転するため、シールリング１９の摺動はない。このため、このシールリング１９の摺動による摩耗もなく、そのシールによって、処理水ａ’に被処理水ａが混ざることが確実に防止される。
また、各分割フィルタ１１は一体に回転し、シールリング１９にはその回転力が作用しないため、その回転力が及ぶ場合に比べてシールリング１９の劣化は少なくなる。さらに、そのシールリング１９に回転力が及ばないことによって、そのシールリング１９が摺動して回転する場合（軸シール）に比べて、モータＭによるフィルタＦの回転駆動力も小さくなる。
【００３０】
バラスト水の製造処理作用によって、分割フィルタ１１が目詰まりする等の修理・交換が必要になれば、ケーシングＣのモータＭ等を設置した天板Ｃ１を取り外し、円筒軸１０の蓋も取り外した後、分割フィルタ１１を上方に吊上げて円筒軸１０から外すことによって、その修理・交換を行なう。このとき、その分割フィルタ１１の修理・交換に都合がよければ、円筒軸１０も各分割円筒毎に取り外しても良い。
【００３１】
前記実施形態において、前記分割フィルタ１１の態様、係合子１３ａ、１３ｂの嵌合構造、スペーサ１５、ブッシュ１６、リング１７、１８の材質や形状は、この発明の作用効果を発揮する限りにおいて適宜に変更可能である。なお、この実施形態のように、海水に晒される装置においては、金属に代えて耐塩性の樹脂を使用することによって、コストダウンを図ることができる。
また、隣り合う上下の分割フィルタ１１は一体で回転するため、その分割フィルタ１１の対向面全周間をシールすれば、被処理水ａと処理水ａ’との混合は防止できる。このため、前記のシール１９の態様以外でもその作用を担保できる態様、例えば、図４に示す、前記対向面全周間に亘るＯリング等円環状シール材１９’による態様等を適宜に選択し得る。
さらに、この実施形態にあっては、分割フィルタ１１、１１の対向面全周間がシールされて、分割フィルタ１１と円筒軸１０の間にはそれ程シール性が要求されないため、図３Ａのスペーサ１５およびブッシュ１６等による軸受構造に代えて、図４に示す、転がり軸受やすべり軸受等の種々の軸受３０を採用できる。このとき、軸受３０は、分割フィルタ１１の円板１２に嵌め込み固定されたものとし、その軸受３０の内輪でもって分割フィルタ１１を円筒軸１０に嵌め込み可能とする。
【００３２】
なお、この実施形態において、分割フィルタ１１の外径：７００ｍｍ、同高さ：２５０ｍｍ、重さ：４０ｋｇの実機（濾過能力：１００ｔ／時（ｈ））において、そのフィルタＦを、２．２ＫＷ・２００ＶのモータＭで回転し、海水ａから、５０μｍ以上の大きさの生物やゴミ等の個体を取り除くための濾過処理を行なったところ、モータＭの負荷電流は、６．５〜７．０Ａ、生物等の個体の処理水ａ’内への漏れは、０．６個／ｍ３であった。これらの値は、隣り合う上下分割フィルタ１１と円筒軸１０の間を図３Ｂの軸シール方式とした場合に比べて、負荷電流は１５％減、漏れは半分減であった。
【実施例２】
【００３３】
この発明に係る濾過装置の一つである船舶用バラスト水の処理装置の他の実施形態を図５〜図１０に示し、この実施形態も、前記実施形態と同様に、フィルタＦを上下方向において三分割（３１、３１、３１）したものであるが、円筒軸１０を省略した点が大きく異なる。この種の処理装置において、定期的な主な交換部材はフィルタＦであって、その他の部材は極力少なくしてその交換時に邪魔とならないようにすることが好ましい。このため、円筒軸１０が無くなれば、そのフィルタＦの交換作業が円滑となる。このフィルタＦの分割数も、同様に、設置スペースや濾過性能等に基づいて、二段、四段・・等と適宜に設定する。なお、前記実施形態（実施例１）と図１１Ａおよび図１１Ｂと同一符号は同一物を示す。
【００３４】
この実施形態の分割フィルタ３１は、前記分割フィルタ１１のフィルタエレメントと基本的に同じであるが、円筒軸１０を省略したため、各上下の中抜き円板１２、１２の上下面内側に中抜き円板状補強板３２を設けている。この実施形態では、中抜き円板１２と補強板３２は一体樹脂成型品としている。補強板３２はフィルタエレメント側に全周に亘る断面Ｕ字状の溝部３２ａを有する（図８Ａ、図８Ｂ参照）。この上側の溝部３２ａにＯリング等の円環状止水材３８が嵌められる。止水材３８は上側分割フィルタ３１の下側補強板３２の外側溝状部分の下面で押圧されて溝部３２ａの内面および前記下面に圧接してシールする。補強板３２は中抜き円板１２と別部材でもよい。別部材の場合は、溶接、接着やビス嵌合等によって両者１２、３２を一体化する。補強板３２の溝部３２ａと反対側（内側）にはその周囲に上下方向の補強杆３３が位置する。
【００３５】
この補強杆３３は、ステンレス製筒状部材３３ａとその筒状部材３３ａ内に挿通された樹脂製棒状部材３３ｂとからなり、その端部が補強板３２の筒部３２ｂに嵌め込まれている。棒状部材３３ｂの上下端部は中心軸上にねじ孔３５を有しており、このねじ孔３５に鍔付き両ねじボルト３６をねじ込むことによって補強杆３３は補強板３２に固定される（図９Ｂ、図１０参照）。このボルト３６の一方のねじ棒状部は棒状部材３３ｂにその樹脂成形時に埋め込んでもよい。また、支障がない限りにおいて、ねじ込みではなく、嵌め込みとしても良い。補強杆３３の数および周方向の間隔は、分割フィルタ３１の強度等を考慮して適宜に設定する。ねじ孔３５はねじナットを埋め込んで構成することができる。この実施形態では、補強杆３３は周囲等間隔に位置している。
この実施形態では、各補強杆３３がプリーツフィルタの内側の襞より内側に位置しているが、その襞の間に位置するようにし得る。
【００３６】
上下の分割フィルタ３１、３１の一体化は、まず、下側の分割フィルタ３１の補強板３２の溝３２ａに止水材３８を嵌めた状態で、補強杆３３の棒状部材３３ｂが挿入されていない分割フィルタ３１を下側分割フィルタ３１に同一軸上に載置する。このとき、筒状部材３３ａを筒部３２ｂに嵌め込むことによって分割フィルタ３１の位置決めがなされる。つぎに、棒状部材３３ｂを差し込み、その下端を樹脂製座金３４を介しボルト３６にねじ孔３５でもってねじ込んで固定する（図６、図７、図１０参照）。棒状部材３３ｂをボルト３６にねじ込み固定した後に、筒状部材３３ａを棒状部材３３ｂに嵌め込むようにすることができる。
【００３７】
この一体化状態は、図９Ｂ、図１０に示すように、止水材３８が上下の補強板３２、３２によって挟持状態で押圧される。このため、止水材３８によって、ケーシングＣ内に流入した被処理水ａがその止水材３８によるシール部分に至っても処理水ａ’の流通部であるフィルタＦ内周面への流れ込みは阻止される。最上下の分割フィルタ３１の上下面はビス（ボルト）３９によって上下の支持円板５１、５２に固定する（図９Ａ、図９Ｃ参照）。このとき、分割フィルタ３１と支持円板５１、５２の間にはＯリング等の止水材をその全周に介在することが好ましい。
【００３８】
この実施形態は、ケーシングＣ内のフィルタＦ内側に補強体４０を構成し、この補強体４０によって円筒軸１０を省略したフィルタＦの補強を図っている。その補強体４０は、図７に示すように、上下分割フィルタ３１の補強板３２の内側に位置する中抜き円板状中間支持円板４２と、その上下の支持円板４２の間および支持円板４２の上下面から突出する連結杆４３と、前記上下の支持円板５１、５２とを有する。この連結杆４３は、ステンレス製筒状部材４３ａの両端にボルト４３ｂを形成したものである。各連結杆４３の連結は、各端のボルト４３ｂを中間支持円板４２又は上下支持円板５１、５２を貫通させてその突出端にナット４３ｃをねじ込んで行う。このように、連結杆４３を空洞の筒状とすることによって補強体４０の軽量化を図ることができる。
なお、この連結杆４３の連結を、前記補強杆３３と同様に、筒状部材４３ａに棒状部材を挿入し、その端部のねじ孔にボルト３９をねじ込むようにすることができる。
また、この連結杆４３の段数は、フィルタＦの分割数に応じて変更し、例えば、４分割であれば、４段となる。但し、分割せずに、一本の連結杆４３によって上下の支持円板５１、５２に連結固定することができる。
【００３９】
前記のように、補強体４０は支持円板５１、５２に固定され、フィルタＦの上下面（最上段の分割フィルタ３１の上面および最下段の分割フィルタ３１の下面）の補強杆３３は同様に支持円板５１、５２にボルト３９でもって固定されている。このため、支持円板５１、５２を介して、各分割フィルタ３１（フィルタＦ）と補強体４０は一体となっている。
上側の支持円板５１の上面中央に肉厚の回転受け５４（前記駆動板１４に相当）が設けられている（図７参照）。この回転受け５４の十字状溝５４ａにモータＭによって回転する十字状の係合子５４ｂが嵌ることによって支持円板５１、すなわち、フィルタＦが回転する。
下側の支持円板５２は、前記実施形態と同様に、導出管３の分岐筒３ａの受座１０ｃ上に円環状超高分子量ポリエチレン製スペーサ２１を介して位置されたＦＲＰ製ブッシュ２２が嵌め込み固定されている（図６、図３Ｂ参照）。
このように、この実施形態は、ケーシングＣ内において、各分割フィルタ３１を上下の支持円板５１、５２で挟んで支持固定し、補強杆３３および補強体４０によって剛性を高めたものである。
【００４０】
この実施形態は以上の構成であって、前記実施形態と同様に、フィルタＦが回転され、被処理水ａが流入管１に送り込まれると、その流出口２からケーシングＣの内部に被処理水ａが入ってフィルタＦ（分割フィルタ３１）に流れ込む。その被処理水ａは、各分割フィルタ３１の外周面から内周面に向かって流れてフィルタＦによる濾過作用を受ける。その濾過水（処理水）ａ’はフィルタＦ内の空洞部内に流れ込んだ後、導出管３でもってケーシングＣの外部へ導出されてバラスト水とされる。分割フィルタ３１によって捕捉された生物等は、濾過されなかった排水ｂとともにケーシングＣ内底部に流れ落ちた後、排出管４から外部に排出される。
【００４１】
このとき、フィルタＦの回転は、モータＭの回転軸および分岐管３ａによって支持された状態でスペーサ２１を介して行なわれる。このとき、フィルタＦ（分割フィルタ３１）の回転ぶれは各補強杆３３および補強枠４０によって抑制される。また、前記実施形態と同様に、スペーサ２１は、低摩擦の円環状超高分子量ポリエチレン製であるため、フィルタＦ（分割フィルタ１１）は円滑に回転する。
さらに、各分割フィルタ３１は一体に回転し（一つのフィルタＦとして回転し）、前記実施形態と同様に、止水材３８にはその回転力が作用しないため、その回転力が及ぶ場合に比べて止水材３８の劣化は少なくなる。また、その止水材３８に回転力が及ばないことによって、その止水材３８が摺動して回転する場合（軸シール）に比べて、モータＭによるフィルタＦの回転駆動力も小さくなる。
【００４２】
バラスト水の製造処理作用によって、分割フィルタ３１が目詰まりする等の修理・交換が必要になれば、まず、ケーシングＣのモータＭ等を設置した天板Ｃ１を取り外す。つぎに、各ボルト３９およびナット４３ｃを外して支持円板５１を取り外し、さらに、各補強杆３３の筒状部材３３ａを抜き取り、その棒状部材３３ｂのねじ込みを緩めて取り外した後、分割フィルタ３１を上方に吊上げることによって、その修理・交換を行なう。この作用を適宜に各段の分割フィルタ３１について行なう。このとき、補強体４０も各連結杆４３等に分割しても良い。
修理・交換が終われば、前記と逆の作用によって各分割フィルタ３１を取付ける。
【００４３】
この実施形態の処理装置は、円筒軸１０が無くなり、補強杆３３および補強体４０がフィルタＦの一部を構成しているため、各補強杆３３のなす外周径も大きくすることができ、その周径が大きくなれば、フィルタＦの剛性も高くなる。このため、装置全体の径を大きくできるため、同じ処理容量であれば、高さを低くできて、船舶用としては有利なものとなる。この船舶用の場合、円筒軸１０が無いことにより、各分割フィルタ３１を円筒軸１０から抜き取る必要はなく、例えば、ケーシングＣから取り出し得る限りにおいて、斜め上向に取り出すことができるため、狭いスペースにおいて、その分割フィルタ３１の交換は容易である利点もある。
【００４４】
また、補強杆３３、連結杆４３は、上下の支持円板５１、５２に至る一本で構成することもできる。しかし、この実施形態のように、補強体４０の連結杆４３をフィルタＦの分割数に対応させて上下方向に分割し（例えば、３段とし）、かつ、その各段の各連結杆４３を周方向にずらせば（実施形態では６０度ずれて等間隔）、フィルタＦの回転時の捻りに対して有効な抗力を発揮する。補強杆３３も、同様に、各段において周方向にずらすことができる。この場合は、上下の補強杆３３が同一軸上とならないため、それらは、鍔付きボルト３６でなく、ボルト３９で行なうこととなる。また、補強杆３３、連結杆４３は、棒状部材３３ｂのみでも良く、一方、連結できれば、筒状部材３３ａ、４３ａのみでも良い。その連結は、例えば、筒状部材３３ａ、４３ａの端部に無垢の栓を嵌め込み固定し、この栓にボルト孔を形成したり、ボルトを形成したりする。
【００４５】
なお、この実施形態において、分割フィルタ３１の外径：８１０ｍｍ、同高さ：４００ｍｍ、重さ：５０ｋｇの実機（濾過能力：２５０ｍ３／時（ｈ））において、そのフィルタＦを、２．２ＫＷ・４４０ＶのモータＭで回転し、海水ａから、５０μｍ以上の大きさの生物やゴミ等の個体を取り除くための濾過処理を行なったところ、モータＭの負荷電流は、２．０〜４．０Ａ、生物等の個体の処理水ａ’内への漏れは、０．５個／ｍ３であった。
【００４６】
前記各実施形態（実施例１、２）は船舶用バラスト水の処理装置であったが、前記濾過フィルタＦの分割等は、船舶用バラスト水の処理装置に限らず、その処理装置以外のフィルタを使用した他の種々の濾過装置、例えば、上下水道の濾過装置、工業排水処理の濾過装置、海水処理の濾過装置、河川水処理の濾過装置、海水淡水化処理の濾過装置、化学薬品液の濾過装置等において採用できる。また、そのケーシング内に円筒状フィルタを上下方向に複数段に配置した前記各濾過装置において、その各分割フィルタ１１と円筒軸１０との間、各分割フィルタ１１、３１間の各シール構造もこの発明の構成を採用することができる。
さらに、図１に示す円筒軸１０を有する濾過装置であっても、補強杆３３、補強体４０又はその両者を有する構成として、フィルタＦの剛性を高めることができる。フィルタＦの剛性が高まれば、パンチングメタル等の補強部材を削減できるとともに、周径を大きくできる。
なお、円板１２、補強杆３３、連結杆４３等の各部材の材料は、前記の物に限らず、それらの部材の機能を発揮する限りにおいて任意であることは言うまでもない。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４７】
Ｃ  ケーシング
Ｆ  フィルタ
Ｍ  モータ
ａ  被処理水
ａ’  処理水
１  流入管
２  流出口
３  処理水導出管
４  排出管
１０  円筒軸
１１  分割フィルタ
１３ａ、１３ｂ  分割フィルタの一体用係合子
１４  駆動板
１５  スペーサ
１６  ブッシュ
１７  インナーリング
１７ａ  インナーリングの壁
１８  アウターリング
１８ａ  アウターリングの壁
１９  シールリング
１９’  円環状シール材
２１  スペーサ
２２  ブッシュ
２３  シールリング
３１  分割フィルタ
３２  補強板
３２ａ  溝部
３３  補強杆
３３ａ  補強杆の筒状部材
３３ｂ  補強杆の棒状部材
３５  ねじ孔
３６  両ねじボルト
３８  止水材（Ｏリング）
３９  ボルト
４０  補強体
４２  補強体の中間支持円板
４３  補強体の連結杆
４３ａ  連結杆の筒状部材
４３ｂ  連結杆のボルト
４３ｃ  ナット
５１、５２  フィルタの上下支持円板
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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