(57)【要約】【課題】濾過対象物の濾過量を増やし、濾過清浄性を向上させても、フィルターユニット自体たすペースを大きくすることなのないフィルターを提供すること。【解決手段】金属線をコイル状に巻いたバネフィルター１の底部に磁石６を設け、前記バネフィルターが挿入されたフィルターハウジング４の底部に電磁石５を設け、逆洗浄時に、前記電磁石５の磁界により、前記バネフィルター１に設けられた磁石６を引っ張り、バネフィルターを伸縮させことにより、バネフィルター表面に付着した濾過対象物７を洗浄除去する濾過用バネフィルターであって、前記金属線をコイル状に巻いたバネフィルター１を１つ以上、内側に同心円状に配置し、前記フィルターハウジング４の大きさを変えずに、濾過表面積を増加させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側バネフィルター、内側バネフィルター及びこれらを収容したフィルターハウジングを備えて構成される濾過用同心円バネフィルターであって、外側バネフィルター、内側バネフィルターとは同心円状に配置されており、濾過対象物を含む溶液を外側バネフィルターの外側から内側バネフィルターの内側に向けて通過させることにより、外側バネフィルター及び内側バネフィルターの両者で濾過対象物を濾過する濾過用同心円バネフィルターにおいて、
前記外側バネフィルター及び内側バネフィルターは、それぞれ、金属線をコイル状に巻いて構成されており、かつ、外側バネフィルターの底部に磁石が設けられており、
前記フィルターハウジングの底部に電磁石が設けられており、前記外側バネフィルター及び内側バネフィルターに堆積した濾過対象物を洗浄除去するときに、電磁石を作動させ、その磁界によって前記磁石を引張って外側バネフィルターを伸縮させるように構成されていることを特徴とする濾過用同心円バネフィルター。
【請求項２】
前記電磁石が、磁界の強度を調整でき、前記バネフィルターの伸び量を調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の濾過用同心円バネフィルター。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の濾過用同心円バネフィルターの処理方法であって、
前記外側バネフィルターを伸ばした状態で内側バネフィルターの表面に濾過助剤をプリコートさせ、
前記外側バネフィルターを縮めた状態で外側バネフィルターの表面に濾過助剤をプリコートさせることを特徴とする濾過用同心円バネフィルターの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
固形分を含む液体を濾過処理するためのバネフィルターに関し、単位体積当たりの逆洗浄液の少ない、省スペース型の濾過用同心円バネフィルター及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体の濾過方法には紙、布、セラミック、化学製品などのフィルターを用いることが一般的であるが、使用されるフィルターは目詰まりなどにより定期的に交換やメンテナンスが必要でありコストがかかってしまう。
【０００３】
長期間にわたり、安定的に濾過処理するために、フィルターエレメントを直列につないで２段にする方法や（特許文献１）、一次処理液を二次濾過処理させ、そのために粗フィルターエレメントを精フィルターエレメントを直列につなぐ方法が提案されているが、一次処理と二次処理と２倍のスペースが必要となってしまう（特許文献２）。
【０００４】
フィルター交換レス及びメンテナンスフリーのフィルターとして、金属線を螺旋構造としたバネフィルターが提案されている。バネフィルターは主に汚濁水処理や液中の金属粒子の除去など様々な用途に用いられており、特に近年電子機器部品内に用いられる貴金属を、洗浄液、現像液、エッチング液、溶剤等の液中から濾過回収することが行われており、回収した貴金属を精錬業者に売却しコストダウン、資源の有効利用として定着している。
【０００５】
バネフィルター１の一例を図７に示すが、フィルターハウジング４に導入された汚れた液体は、螺旋状のバネの外側から、吸い込まれるとバネの隙間に濾過対象物７が挟まり浄化された液体がバネ内側に送られる構造をもち、バネ間の僅かな隙間がフィルターの役割を果たす。
【０００６】
さらに粒子径の小さい粒子の濾過や清澄濾過液を得るために図７の拡大部に示す様に濾過助剤８をバネフィルター１上にプリコートする形でケーク形成する方法もある。
【０００７】
ケーク材として使用する濾過助剤８は、主に珪藻土やセルロースなどが用いられ、濾過助剤８をバネフィルター１上にプリコートすることでフィルターの表面積を大きくすることができ、最大濾過量が増加する。また濾過助剤間に形成される微笑な空隙部に濾過対象物７である微粒子が補足されるためにより清澄な濾液を作成することが可能となる。
【０００８】
図８は、逆洗浄を示した概念図であり、バネフィルター１上に付着した濾過対象物７を落とすために、バネ内側から外側に向かって逆流(逆洗浄)させることで濾過対象物７を流し落とし、フィルターハウジング４内の液全てを押出すことで、フィルター機能をリセットし再度、繰り返し利用することが可能となる。
【０００９】
貴金属を濾過回収する一例としては、逆洗浄によりバネフィルター１上で捕捉された貴金属を流し落とす方法であり、貴金属が混入した回収液は、金属精錬業者に売却されている。
【００１０】
濾過対象物７の濾過量を増やし、濾過清浄性を向上させるためには、バネフィルター１外周部の表面積を増やす必要があり、バネフィルター外周を大きくするか、バネフィルター長を大きくするか、バネフィルター１の本数を増やすなど方法がある。
【００１１】
しかしながら、バネフィルター１のハウジングが大きくなってしまうため、フィルターユニット自体が大きくなり、スペースの点で問題となる。また、バネフィルター１のハウジングが大きくなるため、逆洗浄時に必要な液量が多くなり、液量が多くなると精錬費が高くなってしまう。
【００１２】
バネフィルターを用いることで、定期的なフィルターの交換の必要はなくなるが、安定的に濾過処理するために、一次処理液を二次濾過処理さる提案が成されているが、同様に一次処理と二次処理と２倍のスペースが必要となってしまう（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平５−２６１２１６号公報
【特許文献２】特開平１１−３４２３０９号公報
【特許文献３】特開２００１−３００２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
濾過対象物の濾過量を増やすことが可能で、濾過清浄性を向上でき、しかもフィルターユニット自体のペースを大きくすることがなく、単位体積当たりの逆洗浄液の少ないフィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、外側バネフィルター、内側バネフィルター及びこれらを収容したフィルターハウジングを備えて構成される濾過用同心円バネフィルターであって、外側バネフィルター、内側バネフィルターとは同心円状に配置されており、濾過対象物を含む溶液を外側バネフィルターの外側から内側バネフィルターの内側に向けて通過させることにより、外側バネフィルター及び内側バネフィルターの両者で濾過対象物を濾過する濾過用同心円バネフィルターにおいて、
前記外側バネフィルター及び内側バネフィルターは、それぞれ、金属線をコイル状に巻いて構成されており、かつ、外側バネフィルターの底部に磁石が設けられており、
前記フィルターハウジングの底部に電磁石が設けられており、前記外側バネフィルター及び内側バネフィルターに堆積した濾過対象物を洗浄除去するときに、電磁石を作動させ、その磁界によって前記磁石を引張って外側バネフィルターを伸縮させるように構成されていることを特徴とする濾過用同心円バネフィルターである。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、前記電磁石が、磁界の強度を調整でき、前記バネフィルターの伸び量を調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の濾過用同心円バネフィルターである。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の濾過用同心円バネフィルターの処理方法であって、
前記外側バネフィルターを伸ばした状態で内側バネフィルターの表面に濾過助剤をプリコートさせ、
前記外側バネフィルターを縮めた状態で外側バネフィルターの表面に濾過助剤をプリコートさせることを特徴とする濾過用同心円バネフィルターの処理方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本特許技術を用いることで、フィルターハウジングを拡大することなくバネフィルターの表面積の増加が可能で、濾過対象物の捕捉量を多くすることができ、フィルターハウジング単位体積当たりの濾過補足量を増せ、濾過捕捉量に対するフィルターハウジング単位
体積当たりの逆洗浄液量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の濾過用同心円バネフィルターの構成を示した断面概念図である。
【図２】本発明の濾過用同心円バネフィルターにおける外側バネフィルター２を、電磁石５により、通常状態から引き伸ばされた状態への操作を示した概念図である。
【図３】外側バネフィルター２を引き伸ばした状態で、濾過助剤８を導入し、内側バネフィルター３の表面に濾過助剤８をプリコートさせた状態を示した概念図である。
【図４】外側バネフィルター２を収縮させた状態で、濾過助剤８を導入し、外側バネフィルター２の表面に濾過助剤８をプリコートさせた状態を示した概念図である。
【図５】外側バネフィルター２及び内側バネフィルター３の表面に濾過助剤８をプリコートさせた状態で、濾過対象物７の含まれた溶液を流し、濾過対象物７をバネフィルター上で捕捉させた状態を示した概念図である。
【図６】外側バネフィルター２を引き伸ばした状態で、逆洗浄を行い、バネフィルター上で捕捉された濾過対象物７を回収する状態を示した概念図である。
【図７】バネフィルター１による濾過対象物７の捕捉原理を説明した概念図である。
【図８】バネフィルター１により補足された濾過対象物７の逆洗浄による回収を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の、金属線をコイル状に巻いたバネフィルター１を１つ以上、内側に同心円状に配置した濾過用同心円バネフィルターの断面を示している。フィルターハウジング４に、導入される濾過対象物７を含んだ溶液は、外側バネフィルター２を通過するときに、濾過対象物７は濾過され、外側バネフィルター２に堆積する。
【００２１】
通外側バネフィルター２を過してしまった濾過対象物７は、内側バネフィルター３を、通過するときに、内側バネフィルター３の表面に堆積する。この時、外側バネフィルター２及び内側バネフィルター３の表面に、図７に示す様に、濾過助剤８をプリコートさせておくと、濾過効率が向上する。
【００２２】
フィルターハウジング４の底部には電磁石５が設けられており、外側バネフィルター２の底部にも、磁石６が設けられている。電磁石５に電源を加えると、磁気化して、外側バネフィルター２の底部の磁石６を引っ張るため、外側バネフィルター２は伸ばされ、コイル状に巻いた金属線同士の隙間は広がる。
【００２３】
この時、図６に示す様に、外側バネフィルター２の内側から、外側に液を流すと、外側バネフィルター２の表面に堆積した濾過対象物７が濾過助剤８と共に剥がれた落下し、濾過能が復活し、濾過対象物７を濾過助剤８と共に回収することが可能となる。
【００２４】
電磁石の磁界の強度を調整することにより、外側バネフィルター２の伸び量が変わり、コイル状に巻いた金属線同士の隙間もまた変化する。濾過対象物７の粒径に合わせ、最適な隙間に設定することができる。
【００２５】
図を基に、濾過助剤８のプリコートに関して説明する。図２は、電磁石５の作用とバネフィルターの伸縮の関係を示している。バネフィルターは同心円状に配置されており、フィルターハウジング４の底部に設けられた電磁石５をオンすることで磁界が発生し外側バネフィルター２が引伸ばされる。
【００２６】
図３に示す様に、外側バネフィルター２のコイル状に巻いた金属線同士の隙間が広がり
、内側バネフィルター３に濾過助剤８を送ると、内側バネフィルター３の表面に濾過助剤８がプリコートされる。この時、内側バネフィルター３は電磁石５によって伸縮しない様にするためには、フィルター底の固定部を非磁性体すればよい。
【００２７】
図４に示す様に、続いて、電磁石５をオフにすると、外側バネフィルター２は縮まり、通常の状態に戻り、この状態で、濾過助剤８を流すと、外側バネフィルター２の表面に濾過助剤８がプリコートされ、濾過助剤堆積層１２形成される。
【００２８】
さらに濾過助剤８の形状、大きさによって外側のバネフィルターのバネ間隔を微調整するために、電磁石５をオンし磁力でバネ間隔を伸ばしたり、磁力極性を変更し斥力によってバネ間隔を縮めることが可能である。外側バネフィルター２上に濾過助剤８をプリコートし濾過助剤堆積層１２を形成した後に濾過を開始する。
【００２９】
図５は、濾過対象物７を濾過している状態を示しており、外側バネフィルター２で捕捉できなかった濾過対象物７は内側バネフィルター３にて捕捉される。濾過液は外側から内側のバネフィルターを通過していくためバネフィルターを２回通過する。
【００３０】
内側バネフィルター３表面の濾過助剤８を外側バネフィルター２よりも粒子径の細かいものを使用することで、外側バネフィルター２を通過した濾過対象物７を内側バネフィルター３にて補足することが可能となり、より清澄性の高い濾過液を精製することができる。また粒子径の小さい濾過対象物７を捕捉し、濾過対象物堆積層１３を形成することが可能となる。
【００３１】
図８は、逆洗浄を示しており、外側バネフィルター２及び内側バネフィルター３上に捕捉された濾過対象物７および濾過助剤８を落とすために電磁石５を再度オンすることで外側バネフィルター２を引き伸ばし、外側バネフィルター２上の濾過対象物堆積層１３を払い落とし回収タンク１１に流す。その後内側バネフィルター３の上部より逆洗浄用の液を流し内側バネフィルター３上の濾過対象物堆積層１３を流し落とす。
【００３２】
電磁石５にて外側バネフィルター２を伸ばし外側バネフィルター２上濾過対象物堆積層１３を落とすことが可能なため、逆洗浄時に使用する液量を削減させ、単位体積当たりの逆洗浄液の少なくすることができる。
【００３３】
濾過対象物７が貴金属粒子の場合、濾過回収した溶液を精錬業者に売却する場合、従来技術に比べ回収液中の貴金属含有量を多くなり、処理コストに対して、多量の貴金属が回収できる。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・バネフィルター
２・・・外側バネフィルター
３・・・内側バネフィルター
４・・・フィルターハウジング
５・・・電磁石
６・・・磁石
７・・・濾過対象物
８・・・濾過助剤
９・・・ポンプ
１０・・・濾過助剤入りタンク
１１・・・回収タンク
１２・・・濾過助剤堆積層
１３・・・濾過対象物堆積層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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８】
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