(57)【要約】【課題】  濾過袋の着脱が容易で、濾過空間の容量に対して濾過面積を拡大し得る濾過装置を提供する。【解決手段】  濾過袋４０を、濾過空間１１よりも上下に長尺な濾布ａで構成し、濾過空間１１の上部に保持される開口部４３と、該開口部４３の下方で濾過タンク１の内周面と対向する筒状の外周濾過部４１と、外周濾過部４１の下端から内方に複数回上下に折り返されて、濾過タンク１の内底面から不定形に起立するほぼ同心状の環状濾過部４２とを設けた。これにより、長大な濾布ａからなる濾過袋４０を、濾過空間１１に容易に着脱可能となると共に、濾過袋４０内に導入した原液が環状濾過部４２においても濾過されて、透過した濾過液が濾過タンク１外へ導出されるため、従来よりも広い濾過面積を実現可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に濾過空間が形成された筒状の濾過タンクと、該濾過タンクの上部に接続される原液の供給管路と、濾過タンクの下部に接続される濾過液の排出管路と、上端に開口を有し、濾過空間に着脱可能に装着される濾過袋とを備え、
供給管路から濾過袋内へ導入された原液を濾過袋により濾過し、濾過袋外に透過した濾過液を排出管路から濾過タンク外へ導出する濾過装置にあって、
濾過袋は、濾過空間よりも上下に長尺な濾布で構成され、
濾過空間の上部に保持される開口部と、該開口部の下方で濾過タンクの内周面と対向する筒状の外周濾過部と、外周濾過部の下端から内方に複数回上下に折り返されて、濾過タンクの内底面から不定形に起立するほぼ同心状の環状濾過部とを備えてなり、
濾過袋内に導入した原液を、外周濾過部と環状濾過部とにより濾過し、透過した濾過液を排出管路から導出することを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
内部に濾過空間が形成された筒状の濾過タンクと、該濾過タンクの上部に接続される原液の供給管路と、濾過タンクの下部に接続される濾過液の排出管路と、上部に開口を有し、濾過空間に着脱可能に装着される濾過袋とを備え、
供給管路から濾過袋内へ導入された原液を濾過袋により濾過し、濾過袋外に透過した濾過液を排出管路から濾過タンク外へ導出する濾過装置にあって、
濾過袋は、濾過空間よりも上下に長尺な濾布で構成され、
濾過空間の上部に保持される開口部と、
水平方向に折り返されてなる環状の襞が上下方向に複数連続し、かつ開口部の下方で濾過タンクの内周面と対向する襞状濾過部とを備えてなり、
濾過袋内に導入した原液を襞状濾過部により濾過し、透過した濾過液を排出管路から導出することを特徴とする濾過装置。
【請求項３】
濾過袋の底部に、該濾過袋内に堆積したケークを排出する排出孔と、該排出孔を開閉する開閉手段とが設けられていることを特徴とする請求項２記載の濾過装置。
【請求項４】
濾過袋が、濾布よりなる袋状の内側袋部と、該濾布よりも通水性の高い可撓性シートからなり、内側袋部を外側から被覆する外側袋部とで構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項５】
原液の供給管路と濾過液の排出管路とが上下に接続された筒状の濾過タンク内に着脱可能に装着され、袋内に導入された原液を濾過する、濾過装置に用いられる濾過袋であって、
濾過タンク内に形成された濾過空間よりも上下に長尺な濾布で構成され、濾過空間の上部に保持される開口部と、該開口部の下方で濾過タンクの内周面と対向する筒状の外周濾過部と、外周濾過部の下端から内方に複数回上下に折り返されて、濾過タンクの内底面から不定形に起立するほぼ同心状の環状濾過部とを備えてなることを特徴とする濾過装置に用いられる濾過袋。
【請求項６】
原液の供給管路と濾過液の排出管路とが上下に接続された筒状の濾過タンク内に着脱可能に装着され、袋内に導入された原液を濾過する、濾過装置に用いられる濾過袋であって、
濾過タンク内に形成された濾過空間よりも上下に長尺な濾布で構成され、その上部に開口を有すると共に、その底部に、内部に堆積したケークを排出する排出孔と、該排出孔を開閉する開閉手段とが設けられていることを特徴とする濾過装置に用いられる濾過袋。
【請求項７】
濾布よりなる袋状の内側袋部と、該濾布よりも通水性の高い可撓性シートからなり、内側袋部を外側から被覆する外側袋部とで構成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の濾過装置に用いられる濾過袋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メッキ液や工作機械の研削液、放電加工液、食料品油等の汚濁液を正常にする濾過処理や、原液中の分散物質を分別回収するための濾過処理に用いられる濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
濾材を用いてメッキ液や工作機械の研削液等の原液を清浄にしたり、脱水したりする濾過装置は種々提案されている。こうした濾過装置の多くは、内部に濾過空間が形成された筒状の濾過タンクと、上部に開口を有し、前記濾過空間に着脱可能に装着される濾過袋とを備える。
【０００３】
一般的な濾過装置の構成を、図９を用いて簡単に説明する。濾過タンク１は、その上部に供給管路８が接続され、下部に排出管路１２が接続されている。そして、供給管路８側に配設された、図示しない送水ポンプの働きにより、供給管路８から濾過タンク１の濾過空間１１に濾過処理する原液を流入させ、排出管路１２から排出するようになっている。そして、濾過袋６０は、袋状の濾布ａからなり、上部の開口部６１を濾過空間１１の上部に着脱可能に保持される。そして、濾過袋６０の装着状態にあっては、濾過空間１１は、濾過袋６０の濾布ａにより、供給管路８側と排出管路１２側とに区画されることとなり、供給管路８から流入した原液は、濾過袋６０内に流入し、濾過袋６０を構成する濾布ａにより濾過される。そして、濾布ａを透過した濾過液は排出管路１２から濾過タンク１外へ導出され、原液に含まれた分散物質は、濾布ａに濾し取られて濾過物質として濾過袋６０内に堆積することとなる。ここで、濾過タンク１の内周面、内底面と濾過袋６０との間には、濾過液が排出管路１２まで通水する通水領域１６を保持する多孔性の通水スペーサ１９が設けられており、濾過袋６０の開口部６１を除く略全面で原液の濾過が行われるようになっている。
【０００４】
また、こうした濾過装置の濾過処理では、濾過袋６０の濾布ａに泥状の濾過物質が付着して、濾布ａが目詰まりして、濾過圧が上昇することにより、濾過速度が次第に低下していく。このため濾過処理を行うのに不適当な水準まで濾過速度が低下したら、原液に替えてエア管路９から空気を濾過袋６０内に注入して、濾過袋６０から水分を除去し、濾過袋６０に堆積した濾過物質を固形状のケークとする脱水処理を行う、次いで、開放した濾過タンク１から濾過袋６０を取り出し、濾過袋６０内に付着したケークを回収するケーク回収作業を行う。そして、ケークを除去した濾過袋６０、若しくは新しい濾過袋６０を濾過タンク１に再装着して濾過処理を再開する。
【０００５】
ここで、上述のような濾過装置の構成では、濾過袋６０は濾過空間１１と同程度の大きさで、筒状の濾過タンク１の内周面と内底面に対向するだけのシンプルな形状であり、濾過空間１１の容積に対する濾過面積が小さいため、濾過速度が遅く、濾過処理に時間がかかると共に、目詰まりし易く、一度に回収できるケーク回収量（以下、単にケーク回収量と記す）も少ないため、ケーク回収作業も頻繁に行わなくてはならないという問題点があった。
【０００６】
そして、こうした問題を解決する構成として、発明者は以前に特許文献１に示す濾過装置を提案した。かかる構成では、濾過タンクの濾過空間に、通水孔が形成された環状通水塔なる仕切り部材を配設することにより濾過空間を内外に区画する。そして、従来の濾過袋よりも濾布面積の広い濾過袋を該環状通水塔の内外に被着するようにして装着したものである。かかる構成にあっては、濾過処理において、濾過タンクの内周面や内底面と対向する部分だけでなく、環状通水塔に被着した部分においても濾過が行われ、濾過面積が拡大されることとなる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１４９７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述の環状通水塔を設けた構成のように、濾過空間を通水性の仕切り部材により区画した構成は幾つかの問題を抱えていた。まず、かかる構成では、濾過袋の装着作業において、濾過袋を、濾過タンク内面の通水スペーサおよび仕切り部材の全面に被着するという煩雑な作業を行う必要があった。なぜなら、仕切り部材のない濾過空間に、シンプルな形状の濾過袋を備えた構成にあっては、装着時に濾過袋と濾過タンク内の通水スペーサの間に間隙が設けられていても注入された原液の液圧により間隙は自然解消されるが、仕切り部材を設けた構成では濾過空間が複雑に区画されるため、濾過袋と仕切り部材との間に生じている間隙は原液の液圧によっても解消され難く、濾過処理の際に、原液の液圧が濾過袋に直接かかり濾布が破損する危険性があるからである。また、かかる装着作業は、濾過空間をより複雑に区画して濾過面積を拡大させるほど困難となるため、通常の大きさの濾過タンク（径３０〜５０ｃｍ）では、単一のシンプルな濾過袋を用いた構成に比して、濾過面積を３倍程度まで向上させるのが限界であった。さらに、環状通水塔といった仕切り部材の構造も複雑であり、製造費用も嵩むため、コスト面での実用性も欠いていた。
【０００９】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、着脱が容易で、濾過面積のさらなる拡大が可能な濾過装置及び該濾過装置に用いる濾過袋の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、内部に濾過空間が形成された筒状の濾過タンクと、該濾過タンクの上部に接続される原液の供給管路と、濾過タンクの下部に接続される濾過液の排出管路と、上端に開口を有し、濾過空間に着脱可能に装着される濾過袋とを備え、供給管路から濾過袋内へ導入された原液を濾過袋により濾過し、濾過袋外に透過した濾過液を排出管路から濾過タンク外へ導出する濾過装置にあって、濾過袋は、濾過空間よりも上下に長尺な濾布で構成され、濾過空間の上部に保持される開口部と、該開口部の下方で濾過タンクの内周面と対向する筒状の外周濾過部と、外周濾過部の下端から内方に複数回上下に折り返されて、濾過タンクの内底面から不定形に起立するほぼ同心状の環状濾過部とを備えてなり、濾過袋内に導入した原液を、外周濾過部と環状濾過部とにより濾過し、透過した濾過液を排出管路から導出することを特徴とする濾過装置である。
【００１１】
かかる構成にあっては、濾過袋は、上端の開口部と、該開口部の下方に連続する筒状の外周濾過部と、外周濾過部の下端から内方に複数回上下に折り返されてなるほぼ同心状の環状濾過部とを備え、該開口部を濾過タンクの濾過空間の上部に保持されることにより、着脱可能に装着される。ここで、濾過タンクの濾過空間は環状通水塔などの仕切り部材により区画されないため、濾過袋の装着状態にあっては、外周濾過部は濾過タンクの内周面と対向すると共に、環状濾過部は、仕切り部材に被着することなく濾過タンクの内底面から不定形に起立した状態となる。このため、本発明にかかる濾過袋は、仕切り部材を設けた構成のように、濾過袋を仕切り部材などに被着させる必要がないから、濾過袋が、従来構成より広い濾布面積を有する長尺な濾布からなるものであっても、濾過タンクに容易に装着可能となっている。
【００１２】
そして、本発明にかかる濾過袋は、従来構成より上下に長大な濾布を、複数上下方向に折り返し、上下方向に伸びる略同心状の環状濾過部を形成したものであるから、濾過処理時においては、供給管路から導入された原液が、環状濾過部の濾布により形成された略同心状の間隙の、隅々にまで滞りなく供給されることとなる。そして、原液の液圧により、外周濾過部は濾過タンク内周面側に設けられた通水スペーサに圧接され、外周濾過部内方の環状濾過部は、濾過袋外側面を隣接する濾布と相互に貼りつくようにして重なることとなる。
【００１３】
ここで、従来では、こうして重なった二枚の濾布の間には、濾過液が通る通水領域が形成されないため、かかる部分の濾布では、ほとんど濾過は行われないと考えられていたが、発明者は、重なった濾布は整一に密着するわけではなく、いたるところに大小多数の皺が生じた状態で貼り付いており、この皺の内部が濾過液を排出管路に導く通水領域として作用し得ることを発見した。そして、かかる作用を生かしうる濾過袋の形状について鋭意検討を行った結果、本発明に至ったものである。
【００１４】
すなわち、本発明にかかる濾過袋は、従来構成より上下に長大な濾布を、複数上下方向に折り返し、供給管路から導入された原液が、濾過袋の隅々にまで供給可能な安定形状としたものであるから、濾過処理時に、開口部を除く濾過袋の略全面で濾過が行われることとなる。そして、上述したように、本発明は、従来の濾過袋よりも広い濾布面積を有する濾過袋を簡単に装着可能であるから、従来よりもさらに広い濾過面積を実現可能となっている。
【００１５】
より具体的には、上述したように、前記環状通水塔を設けた構成を通常の大きさの濾過タンクに適用した場合、シンプルな袋形状の濾過袋を備えた濾過装置の、３倍程度の濾過面積拡大が限界であったが、本発明にあっては、濾布を複数折り返し、環状濾過部を多数重ねることにより、約１０倍までの濾過面積の拡大が可能となっている。なお、環状濾過部の濾布は貼り付ように重なるため、通水スペーサ等により形成された通水領域と対向する部分の濾布に比べて、単位面積当たりの濾過速度は若干減少するが、かかる減少率は、拡大し得る濾過面積の拡大率に比べて低いものであり、従来構成に比べ、充分量の濾過速度とケーク回収量の向上が可能である。
【００１６】
また、本発明の濾過袋は、濾布を上下に折り返してなる安定形状であるため、ケーク回収作業において、その折畳み構造を伸展することなく濾過タンク外に取り出すことが可能である。また、環状濾過部は上下方向に沿って形成されているため、取り出した濾過袋を逆向きにして揺するだけで、外周濾過部および環状濾過部にこびりついたケークを開口部から排出させることができる。さらに、ケークを回収した後も、そのまま濾過タンクに収容し、その開口部を固定するだけで容易に再装着が可能である。
【００１７】
そして、かかる濾過袋の形状は、濾過空間はよりも長尺な袋状に成形された濾布を、上下に折り返すことにより形成できる。かかる折り返し作業は手作業で容易に実行可能であり、また、この折畳み構造は三次元的に安定で、特に縫着や接着などの補強手段を要しないため、低廉に製造可能である。もちろん、濾過袋に堆積するケークが非常に重く、ケーク回収作業で、その折り返し構造が崩れる可能性が大きい場合には、接着や縫着などにより補強することも可能であり、かかる構成も本発明に含めるものとする。
【００１８】
また、濾過袋が、濾過空間よりも上下に長尺な濾布で構成され、濾過空間の上部に保持される開口部と、水平方向に折り返されてなる環状の襞が上下方向に複数連続し、かつ該開口部の下方で濾過タンクの内周面と対向する襞状濾過部とを備えてなり、濾過袋内に導入した原液を襞状濾過部により濾過し、透過した濾過液を排出管路から導出するようにした構成も提案される。
【００１９】
かかる構成では、濾過袋は、その側面を水平方向に複数折り返されて、複数の環状襞が上下方向に連続する襞状濾過部が形成され、襞状濾過部の上方の開口部を濾過タンクの濾過空間の上部に保持されて、着脱可能に装着される。この装着状態にあっては、襞状濾過部は、その外周部分を濾過タンクの内周面と対向すると共に、内向きに折り返された複数の環状の襞を濾過空間の内方に突出させる。ここで、本構成にあっても、濾過タンクの濾過空間は環状通水塔などの仕切り部材により区画されず、濾過袋を濾過空間に被着させる必要がないから、襞状濾過部が、多数の襞を有する蛇腹状のものであっても濾過タンク内に装着可能であり、濾過空間の容量に対して、濾布面積の広い濾過袋を装着できる。
【００２０】
かかる濾過装置において、濾過処理を開始すると、供給管路からの原液は、濾過袋内の中央を通り、側部に形成された襞状濾過部の隅々にまで供給される。そして、原液の液圧により、襞状濾過部は、その外周部分を濾過タンク内周面側に圧接すると共に、内方に折り返された襞部分は濾過袋外側面を隣接する濾布と相互に貼り付くように重なることとなる。ここで、この当接した襞状濾過部の濾布の間には、上記環状濾過部と同様に多数の皺が生じることとなり、透過した濾過液を、該皺の内部領域を介して濾過タンク内周面側に導出することにより、襞状濾過部の略全域を介して濾過が行われる。
【００２１】
このように、本構成の濾過装置にあっては、濾過処理時には、原液が濾過袋内の全域に行き渡ることとなり、開口部を除く濾過袋の略全面で濾過が行われる。そして、かかる形状の濾過袋を備えた濾過装置にあっても、環状通水塔を設けた構成のように、濾過袋の装着時に濾布を被着させる必要がないため、襞を何重にも形成した形状の濾過袋でも簡単に装着することが可能であり、従来よりも濾過面積を拡大することが可能となっている。
【００２２】
また、かかる濾過袋の形状は、長尺な袋状に成形した濾布を、濾過タンクへの装着前に、手作業により折り畳むことにより形成可能であるが、濾過タンクの装着時により容易に形成することができる。すなわち、襞のない長尺な袋状濾布を、底部から濾過タンク内に押し込んでいけば、濾過袋の側面が水平方向に折り返されて、環状の襞が複数形成されていき、本発明に係る襞状濾過部を形成することができる。
【００２３】
ここで、上記の襞状濾過部を備える濾過袋にあっては、水平方向の襞が複数形成されており、襞形状を維持したままでは、襞の間に堆積した濾過物質を排出し難いため、ケーク回収作業においては、襞状濾過部を一度伸展させてから、ケークを排出することが望ましい。ここで伸展した濾過袋からケークを簡単に排出可能な構成として、上記濾過装置では、濾過袋の底部に、濾過袋内に堆積したケークを排出する排出孔と、該排出孔を開閉する開閉手段とが設けることが提案される。かかる構成では、底部の開閉手段により排出孔を閉じた状態で、濾過袋を濾過タンクに装着して濾過を行う。そして、ケーク回収作業においては、濾過袋を襞状濾過部の襞を上部から伸展させながら濾過タンクから引き出し、これに伴い濾過袋を叩く、揺することにより、濾布に付着したケークを剥落させる。そして、襞状濾過部が完全に伸展して、濾過袋底部に全てのケークが溜まったところで、排出孔を開放し、ケークを取り出すことにより、長尺に伸展した濾過袋を逆さにすることなく、ケークを簡単に回収することができる。ここで排出孔の開閉手段としては、濾過袋の排出孔近傍を締め付ける紐やゴム、樹脂等からなる結束具が挙げられる。また、濾過袋そのものを底部で結ぶようにしても構わない。
【００２４】
また、本発明の濾過装置の濾過袋を構成する濾布には、従来の濾過装置の濾過袋を構成する濾布と同じ濾材を好適に使用可能である。具体的な濾材としては、紙、樹脂繊維、金属繊維などが挙げられる。また、この濾布は一種類の濾材で構成されていてもよいし、複数種類の濾材を重ねたものでも構わない。
【００２５】
さらに、環状濾過部や襞状濾過部の濾過速度を上昇させる構成として、濾過袋を、濾布よりなる袋状の内側袋部と、該濾布よりも通水性の高い可撓性シートからなり、内側袋部を外側から被覆する外側袋部とで構成することが提案される。かかる構成では、濾過処理の際に、環状濾過部や襞状濾過部といった濾過袋の相互に重なる部分では、内側袋部の濾布の間に、通水性の高い外側袋部が介在することとなり、濾過液が通水容易な領域を形成する。従って、濾過液は、濾布に形成された皺の間を介してだけでなく、外側袋部を介しても排出管路へと導出されることとなる。すなわち、本構成では、外側袋部が、環状濾過部や襞状濾過部の相互に重なる部分にあって、通水領域を形成する可撓性のスペーサとして働くこととなり、該濾過部の単位面積あたりの濾過速度が向上させることができる。なお、外側袋部を構成する可撓性シートには、メッシュシートなどを用いることが望ましい。
【００２６】
また、本発明の濾過装置は、着脱可能な濾過袋に特徴を有するものであるから、従来の濾過装置を構成する濾過袋に替えて、本発明の濾過袋を用いることで簡単に実現可能である。また濾過袋は耐久寿命が比較的短く、適宜交換される部品であるため、濾過袋のみの流通形態も考えられる。このため、濾過空間よりも上下に長尺な濾布で構成され、濾過空間の上部に保持される開口部と、該開口部の下方で濾過タンクの内周面と対向する筒状の外周濾過部と、外周濾過部の下端から内方に複数回上下に折り返されて、濾過タンクの内底面から不定形に起立するほぼ同心状の環状濾過部とを備えてなることを特徴とする濾過装置に用いられる濾過袋や、濾過空間よりも上下に長尺な濾布で構成され、その上部に開口を有する共に、その底部に、内部に堆積したケークを排出する排出孔と、該排出孔を開閉する開閉手段が設けられていることを特徴とする濾過装置に装着する濾過袋、また、濾布よりなる袋状の内側袋部と、該濾布よりも通水性の高い可撓性シートからなり、内側袋部を外側から被覆する外側袋部とで構成されている濾過袋についても本発明に含めるものとする。
【００２７】
なお、本発明に係る、環状濾過部や襞状濾過部を備える濾過袋は、可撓性を有するものであるから、ここで述べる環状、筒状、同心状、上下方向、水平方向といった記載は、必ずしも厳密である必要はない。従って、本発明にかかる濾過袋は、濾布の変形等により形状が多少変化したものも含めるものである。
【発明の効果】
【００２８】
このように、本発明は、濾過袋が、濾過空間よりも上下に長尺な濾布で構成され、濾過空間の上部に保持される開口部と、該開口部の下方で濾過タンクの内周面と対向する筒状の外周濾過部と、外周濾過部の下端から内方に複数回上下に折り返されて、濾過タンクの内底面から不定形に起立するほぼ同心状の環状濾過部とを備えてなり、濾過袋内に導入した原液を、外周濾過部と環状濾過部とにより濾過し、透過した濾過液を排出管路から導出することを特徴とする濾過装置であるから、濾過袋が、濾布を幾重にも重ねた形状であっても容易に装着可能であるため、従来の、環状通水塔のように仕切り部材を設け、濾過空間を区画するようにした構成よりも濾過面積を拡大できる。従って、従来よりも濾過速度を向上させることができ、また、一度に多くのケークを回収することにより、ケーク回収作業の頻度を減らすこともできる。また、この濾過装置は、濾過空間より上下に長尺なもの濾布を袋状に成形し、上下方向に折り返すだけで簡単に作製可能であり、濾過タンクやその他の構成は、従来通りのものを用いることができるため、濾過面積の拡大が低廉に実現可能となっている。さらには、本発明の濾過装置にあっては、濾過袋の折畳み構造を崩すことなく、ケーク回収作業を簡単かつ迅速に行うことができる。
【００２９】
また、濾過袋が、濾過空間よりも上下に長尺な濾布で構成され、濾過空間の上部に保持される開口部と、水平方向に折り返されてなる環状の襞が上下方向に複数連続し、かつ該開口部の下方で濾過タンクの内周面と対向する襞状濾過部とを備えた濾過装置にあっても、濾過タンク内に仕切り部材を設けた構成よりも、さらに広い濾過面積を簡単かつ低廉に形成可能であるため、従来よりも濾過速度を向上させ、ケーク回収作業の頻度を減らすことができる。
【００３０】
そして、濾過袋に襞状濾過部を備える濾過装置にあって、濾過袋の底部に、濾過袋内に堆積したケークを排出する排出孔と、該排出孔を開閉する開閉手段とが設けた場合には、ケーク回収作業において、濾過袋を伸展させて長尺な状態としても、その底部からケークを容易に取り出すことができる。
【００３１】
さらに、濾過袋を、濾布よりなる袋状の内側袋部と、該濾布よりも通水性の高い可撓性シートからなり、内側袋部を外側から被覆する外側袋部とで構成した場合には、濾過袋に備える環状濾過部や襞状濾過部の、相互に重なる部分での通水性が向上し、かかる部分における濾過速度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施形態を、実施例を用いて説明する。
【００３３】
まず、濾過袋４０に環状濾過部４２を形成した第一実施例について説明する。
図１において、濾過タンク１は、容器状のタンク主体２の上部開口３を図１鎖線で示すように支軸５を中心として回動可能な椀形の開閉蓋４で遮蔽してなるものである。この開閉蓋４はその椀形により内部に上部通水領域６が形成される。この開閉蓋４の上部中心には、閉止バルブ７ａにより開閉される原液の供給管路８と、同じく閉止バルブ７ｂにより開閉されるエア管路９が接続される。さらに、その中心から少し外れた位置に、圧力計１０が設けられている。なお、本発明の濾過装置は、この濾過タンク１の外方に、供給管路８から原液を送り出す送水ポンプや、脱水処理のための空気をエア管路９から注入するためのエアポンプ、また、各種バルブの開閉を制御するための操作装置などが取り付けられてなるものであるが、かかる構成については、従来構成と同様のものを利用可能であるため図示を省略する。
【００３４】
タンク主体２は下方へ僅かに縮径しており、その下底部には、濾過液の排出管路１２が接続される。また、下底部から少し上部の外周部にも、上部脱水用の補助排出管路１３が接続され。相互の排出管路１２，１３は、濾過タンク１内部の濾過空間１１と連通する。また、この補助排出管路１３は閉止バルブ１４を介して排出管路１２と接続される。
【００３５】
前記タンク主体２の内底面には、後述する濾過袋４０との間に排出管路１２へ濾過液を導出する通水領域１７を形成するための通水スペーサ１９ｂが配設される。また、タンク主体２の内周面にも、後述する濾過袋４０との間に濾過液が流れる通水領域１８を保持するための多孔性の通水スペーサ１９ａが配設される。
【００３６】
そして、かかる濾過タンク１の濾過空間１１に、濾過袋４０が着脱可能に装着される。この濾過袋４０は、濾過空間１１よりも上下に長尺な濾布ａからなり、濾過空間１１の上部に嵌着される保持リング２１により固定される上端の開口部と、濾過タンク１の内周面と対向する筒状の外周濾過部４１と、外周濾過部４１の下端から内方に複数回上下に折り返されて、濾過タンク１の内底面から不定形に起立するほぼ同心状の環状濾過部４２とを備えてなるものである。かかる濾過袋４０は本発明の要部にあたるものであり、以下にこの構成を詳細に説明する。
【００３７】
濾過袋４０は、濾過空間１１よりも上下に長尺なナイロン製の濾布ａにより構成される。この濾布ａは左右、底部の隅を縫着又は接着することにより、濾過空間１１より上下に長尺な袋形状に成形され、そして、この長尺な袋形状のものを、手作業により上下に六回折り返すことにより、図２に示すような、開口部４３と、開口部４３の下方に連続し、かつ外周側に位置する筒形の外周濾過部４１と、外周濾過部４１の下端から内方へ上下に六回折り返されてなる略同心状の環状濾過部４２とを形成する。また、濾過袋４０の中央にあたる底部は下底濾過部４４が形成される。
【００３８】
この濾過袋４０は、かかる形状に折り畳むことにより安定するとともに、コンパクトととなり、簡便に取り扱うことが可能となる。そして、この折り畳まれた濾過袋４０を、濾過タンク１の開口３から濾過空間１１に収容し、保持リング２１により開口部４３を濾過空間１１上部に固定されることにより、図１に示したように、濾過タンク１に装着される。これに対して、装着された濾過袋４０は、保持リング２１を外して、濾過袋４０を引き上げることにより、その折畳み構造を崩すことなく取り外される。
【００３９】
このように、本実施例の濾過袋４０は、濾過空間１１の容積に比して、従来よりも長大な濾布ａで構成され、これを長尺な袋状にしてから内方に折り返すことにより、安定でコンパクトな折畳み構造としたものである。そして、かかる濾過袋４０は、仕切り部材により区画されていない濾過空間１１に装着されるため、濾過袋４０が幾重にも折り返された広い濾布ａにより構成されていても、簡単に着脱することができる。
【００４０】
そして、この濾過袋４０をタンク主体２内に装着すると、図１に示すように、濾過袋４０の下底濾過部４４が、濾過タンク１の内底面の通水スペーサ１９ｂと当接し、外周濾過部４１が濾過タンク１の内周面と対向すると共に、外周濾過部４１内方の環状濾過部４２は、濾過タンク１の内底面から不定形に起立する形状で保持される。
【００４１】
また、かかる濾過袋４０の装着状態では、濾過袋４０の外方は、通水スペーサ１９ａ，１９ｂにより保持される通水領域１７，１８を介して、排出管路１２，１３と連通し、一方、濾過袋４０の内方は、濾過空間１１上部の上部通水領域６を介して供給管路８と連通する。すなわち、濾過袋４０の濾布ａにより、濾過空間１１が供給管路８と連通する濾過袋４０内方の領域と、排出管路１２に連通する濾過袋４０外方の領域とに区画される形となっており、供給管路８から導入された原液は、濾過袋４０の濾布ａのいずれかにより濾過されて、透過した濾過液が排出管路１２，１３から排出されるようになっている。
【００４２】
次に、本実施例の濾過装置による一連の濾過処理を説明する。  
濾過タンク１内に濾過袋４０を装着して開閉蓋４を遮蔽した状態にあって、閉止バルブ７ａを開放すると、図示しない送水ポンプの働きにより、供給管路８から上部通水領域６内に原液が導入される。そして、原液は、開口部４３から濾過袋４０内に流入し、環状濾過部４２の間に形成された間隙、および環状濾過部４２と外周濾過部４１の間に形成された間隙の、隅々にまで浸入することとなる。
【００４３】
そして、流入した原液の液圧により、濾過袋４０は外方へ膨らみ、外周濾過部４１を濾過タンク１内周面の通水スペーサ１９ａと圧接すると共に、環状濾過部４２は隣接する濾布ａを袋外側で相互に当接させることとなる。ここで、図１，２に示したように、環状濾過部４２は不定形に起立しているものであるから、環状濾過部４２を構成する濾布ａは、流入した原液の圧力により隣接する濾布ａの近接部分と乱雑に重なることとなり、図３に示すように、環状濾過部４２の当接した濾布ａの間には多数の皺ｐが生じることとなる。
【００４４】
そして、図３中の矢印に示すように、濾過袋４０に流入した原液は、外周濾過部４１を透過し、透過した濾過液は、通水スペーサ１９ａにより形成された通水領域１８を通過して、排出管路１２へと伝わると共に、原液は環状濾過部４２も透過し、透過した濾過液は、相互に重なる濾布ａに形成された多数の皺ｐの間を介して、濾過タンク１底部の通水領域１７へと伝わり、排出管路１２から濾過タンク１の外方へ導出される。また、同様に、下底濾過部４４においても濾過が行われ、透過した濾過液は、通水領域１７を介して排出管路１２から導出される。
【００４５】
このように、本実施例の濾過装置では、濾過袋４０の開口部４３を除く略全面が濾過作用を生じ、何重にも折り畳まれた濾布ａの略全てにおいて濾過が行われることとなる。このため、同素材の濾布ａで形成された折畳み構造のないシンプルな濾過袋を、本実施例の濾過袋４０に替えて用いた場合と比べ、約７倍の濾過面積が実現されており、濾過開始直後の濾過速度、ケーク回収量ともに約４倍にまで向上されている。
【００４６】
そして、かかる濾過処理を連続すると、濾過袋４０内に泥状の濾過物質が堆積し、濾過袋４０の所々で目詰まりが起きて、濾過速度が低下する共に、濾過タンク１内の圧力が上昇する、この圧力上昇は圧力計１０により検知され、かかる圧力が所定閾値以上となると、閉止バルブ７ａを遮断し且つ閉止バルブ７ｂを開放して、さらに図示しないエアポンプを作動させ、エア管路９から高圧の空気を濾過タンク１内に供給して脱水処理に移行する。これにより、濾過タンク１内部の原液が空気圧により強制的に排除されるとともに、濾過袋４０の内部に堆積した泥状の濾過物質が絞られ、ケークとなる。
【００４７】
この脱水処理を行った後に、閉止バルブ７ｂを遮断して、開閉蓋４を開放し、ケーク回収作業を行う。すなわち、保持リング２１を外し、濾過袋４０を濾過タンク１内から取り出す。そして、取り出した濾過袋４０を、その折畳み構造を崩すことなく、逆さにして、揺する、叩くなどすることにより、濾布ａに付着したほどんどのケークを開口部４３から落下させ、回収する。ケークを回収した後の濾過袋４０の強度に問題がない場合には、再び濾過タンク１内に装着し、濾過処理を続行する。
【００４８】
このように、本実施例にあっては、濾過袋４０の濾布ａは上下方向に折り畳まれているため、濾過袋４０の折畳み構造を保持したまま、濾過袋４０内のケークを簡単に排出することができる。従って、濾過袋４０が広大な濾布ａにより形成されていても、ケーク回収作業を簡単に行うことができる。また、ケークの回収、再装着に当たってはケークが付着した濾過袋４０内に触れる必要がないため、ケーク回収作業を清潔に行うこともできる。
【００４９】
次に、濾過袋５０に襞状濾過部５１を形成した、第二実施例を説明する。
本実施例では、図４に示すように、濾過袋５０が、その上端の開口部５３を濾過タンク１内の上部に固定されると共に、濾過タンク１の内周面と対向する部分を水平方向に複数折り返されて、複数の環状の襞が上下方向に連続する襞状濾過部５１が形成されている。以下にこの濾過袋５０の構成を詳細に説明する。なお、本実施例の濾過装置は、濾過袋５０以外の、濾過タンク１などの構成は第一実施例と同様の構成であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００５０】
本実施例の濾過袋５０は、第一実施例と同じ一枚の長尺なナイロン製の濾布ａと、該濾布ａと略同じ大きさのメッシュシートｂとで構成される。そして、この濾布ａとメッシュシートｂを重ね、左右、底部の隅を縫着することにより、濾布ａが内側、メッシュシートｂが外側となる長尺な袋形状に成形する。そして、図５に示すように、その側面を水平方向に複数折り返すことにより、環状の襞が上下方向に複数連続する蛇腹形状の襞状濾過部５１を備えた濾過袋５０が形成される。ここで濾過袋５０は内外に重ねられた濾布ａとメッシュシートｂからなるものであり、濾過袋５０は濾布ａよりなる袋状の内側袋部５５と、メッシュシートｂからなり内側袋部５５を外側から被覆する外側袋部５６とで構成される。また、縫着された底部にはケーク回収用の排出孔５７が形成される。そして、その近傍には外側から樹脂性の結束具５８が取り付けられており、排出孔５７は、該結束具５８により開閉可能に閉塞される。
【００５１】
また、濾過袋５０の襞状濾過部５１の襞形状は、濾過タンク１への装着時に形成する。すなわち、図６に示すように、襞形状のない長尺な袋状の濾過袋５０を底部から濾過タンク１内に収納し、少しずつ濾過空間１１に押し込んでいくと、その側面部が底部側から水平方向に撓み、内方に折り返されて環状の襞が形成されていく。そして、濾過袋５０全てが濾過空間１１に収まるまで、これを繰り替えすと、図４に示すように、濾過タンク１の内周面と対向する位置に、襞状濾過部５１を有する本実施例の濾過袋５０が形成される。
【００５２】
本実施例の濾過装置による濾過処理は、基本的に第一実施例と同様に行われる。まず、送水ポンプの作動により、供給管路８から原液が導入され、開口部５３から濾過袋５０内へ流入する。流入した原液は、濾過袋５０の中央を介して流下し、外方の襞状濾過部５１にまで滞りなく浸入する。そして、濾過袋５０は、原液の液圧により次第に膨らみ、図７に示すように襞状濾過部５１は、濾過タンク１の内周面の通水スペーサ１９ａに外周部分を圧接すると共に、襞状濾過部５１の内方に折り返された部分は外側で上下に隣接する部分と貼り付くように重なることとなる。ここで、襞状濾過部５１の相互に重なる部分には、第一実施例の環状濾過部４２と同様に大小の皺ｐが全面に生じるため、襞状濾過部５１の相互に重なる部分にあっても、濾過が行われることとなる。さらに、本実施例においては、濾過袋５０は濾布ａからなる内側袋部５５とメッシュシートｂからなる外側袋部５６とを重ね合わせたものであるから、相互に重なる部分の濾布ａ，ａの間にはメッシュシートｂが介在することとなる。すなわち、襞状濾過部５１の相互に重なる部分の間には、皺ｐだけでなく、メッシュシートｂによる通水領域も形成されるため、メッシュシートｂの介在しない構成に比べて、かかる部分の濾布ａおいては、より高効率で濾過が行われる。
【００５３】
このように、本実施例の濾過装置にあっても、濾過袋５０の開口部５３を除く略全面が濾過作用を生じ、何重にも折り畳まれた濾布ａの略全てにおいて濾過が行われる。また、濾過袋５０は、濾布ａからなる内側袋部５５と、メッシュシートｂからなる外側袋部５６とを重ねた構成であるため、襞状濾過部５１の相互に重なる部分においても、効率よく濾過が行われることとなる。このため、同素材の濾布ａで形成された折畳み構造のないシンプルな濾過袋を、本実施例の濾過袋５０に替えて用いた場合と比べて、約９倍の濾過面積が実現され、濾過開始直後の濾過速度、ケーク回収量ともに約８倍にまで向上されている。
【００５４】
次に、本実施例の濾過装置におけるケーク回収作業を、図８を参照して説明する。
本実施例では、濾過袋５０を、その折畳み構造を維持したまま、タンク主体２から取り出すのではなく、取り出す際に、襞状濾過部５１を伸展させて、濾布ａに付着したケークｃを袋底部に落下させる。すなわち、脱水処理後、開閉蓋４を開放し、保持リング２１をタンク主体２から外す。そして、図８に示すように、濾過袋５０の開口部５３を把持し上方に引き上げて、襞状濾過部５１の襞を上部から伸展させる。この際に、濾過袋５０の伸展した部分を叩き、濾布ａを振動させることにより、濾布ａに付着したケークｃを下方へと剥がし落とす。そして、これを繰り返すことにより、襞状濾過部５１が完全に伸展した状態で、濾過袋５０はタンク主体２から取り出され、濾過袋５０内のケークｃは袋の底部に堆積することとなる。従って、底部に堆積したケークｃは、結束具５８を緩め、排出孔５７を開放することにより、該排出孔から簡単に排出され、回収される。また、ケークｃを除去した濾過袋５０は、再び結束具５８を締め、排出孔５７を閉塞し、濾過タンク１に再装着することにより、使用し続けることができる。
【００５５】
このように、本実施例の濾過袋５０にあっては、ケーク回収作業において、襞状濾過部５１を伸展させ、濾過袋５０を長尺な袋形状にする必要があるが、上記のような方法を用いて、底部に形成された排出孔５７からケークｃを取り出すようにすれば、ケークｃを容易に回収することができる。
【００５６】
なお、本発明は、上記実施例の方法に限定したものではなく、本発明の主旨の範囲内で適宜変更可能である。例えば、図示した環状濾過部については、袋状の濾布を上下に６回折り返してなるものであるが、その折り返す回数や上下幅は、任意に変更可能である。同様に襞状濾過部の襞形状についても、形成する襞の数、襞の幅等は本実施例で示す以外にも変更できる。また、実施例においては、濾過袋を濾布のみで構成した例と、濾布とメッシュシートと重ねて構成した二種類の実施例を示したが、濾過袋の材料は、各実施例の濾過袋の形状に対応させたものではなく、第一実施例の形状の濾過袋を、メッシュシートを用いて二重構造としてもよいし、第二実施例の形状の濾過袋を濾布のみで構成しても構わない。
【００５７】
さらに、本実施例で用いた濾過タンクや、濾過装置のその他の構成についても、従来構成を好適に使用可能であり、本実施例で示した構成に替えて適宜実施することができる。例えば本実施例では原液を濾過するのに、原液の供給側からの加圧方式で行っているが、濾過液の排出側からの減圧方式で行うものでも構わない。また、濾過助剤により濾過袋のプレコートを行うことも可能である。また、濾過タンクの、通水スペーサや濾過空間の形状についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第一実施例の濾過装置の縦断面図である。
【図２】濾過袋４０を縦断して示す上方斜視図である。
【図３】濾過処理時の原液の流れを示す説明図である。
【図４】第二実施例の濾過装置の縦断面図である。
【図５】濾過袋５０の上方斜視図である。
【図６】濾過袋５０の装着方法を示す説明図である。
【図７】濾過処理時の原液の流れを示す説明図である。
【図８】濾過袋５０の取り外し方法を示す説明図である。
【図９】従来の濾過装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  濾過タンク
２  タンク主体
３  開口
４  開閉蓋
７ａ，７ｂ  閉止バルブ
８  供給管路
９  エア管路
１１  濾過空間
１２  排出管路
１６  通水領域
１７  通水領域
１８  通水領域
１９，１９ａ，１９ｂ  通水スペーサ
２１  保持リング
４０  濾過袋
４１  外周濾過部
４２  環状濾過部
４３  開口部
４４  下底濾過部
５０  濾過袋
５１  襞状濾過部
５３  開口部
５４  下底濾過部
５５  内側袋部
５６  外側袋部
５７  排出孔
５８  結束具
６０  濾過袋
６１  開口部
ａ  濾布
ｂ  メッシュシート
ｃ  ケーク
ｐ  皺
【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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【図９】
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