(57)【要約】【課題】濾過フィルタの表面に付着した付着物を効果的に除去する洗浄手段を備えた濾過装置を提供すること。また、濾過フィルタの表面に付着した付着物を効果的に除去する洗浄工程を備えた濾過方法を提供すること。【解決手段】本発明の濾過装置は、被処理物の供給口と処理物の排出口を有する濾過容器と、前記濾過容器内に設けられ、被処理物を濾過する筒状の濾過フィルタと、前記濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、前記濾過フィルタの外面に付着した付着物を除去するファイルタ洗浄手段と、を有し、前記フィルタ洗浄手段は、圧縮気体を生成する圧縮気体生成装置と、前記濾過フィルタの外側に配置されたノズルと、前記圧縮気体生成装置で生成した圧縮気体の噴射量を調整する調節弁と、を有し、前記ノズルは、中空の筒と、前記筒の軸方向に沿って設けられた前記圧縮気体を射出する孔を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物の供給口と処理物の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器内に設けられ、被処理物を濾過する筒状の濾過フィルタと、
前記濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、前記濾過フィルタの外面に付着した付着物を除去するファイルタ洗浄手段と、を有し、
前記フィルタ洗浄手段は、
圧縮気体を生成する圧縮気体生成装置と、
前記濾過フィルタの外側に配置されたノズルと、
前記圧縮気体生成装置で生成した圧縮気体の噴射量を調整する調節弁と、を有し、
前記ノズルは、中空の筒と、前記筒の軸方向に沿って設けられた前記圧縮気体を射出する孔を有することを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
前記ノズルの筒の形状は直線状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの長手方向と並列に配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って複数の点状の孔が所定間隔で設けられ、
前記点状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【請求項３】
前記ノズルの筒の形状は直線状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの長手方向と並列に配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って延在するスリット状の孔が設けられ、
前記スリット状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【請求項４】
前記ノズルの筒の形状は環状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの外面を取り囲んで配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って所定間隔を空けた複数の点状の孔または前記筒の軸方向に沿って延在するスリット状の孔の少なくとも一方が設けられ、
前記点状の孔またはスリット状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【請求項５】
前記環状のノズルは、前記濾過フィルタの長手方向に沿って、複数設けられている請求項４記載の濾過装置。
【請求項６】
前記環状のノズルは、前記ノズルを前記濾過フィルタの長手方向に沿って移動させる動力発生機と接続されている請求項４記載の濾過装置。
【請求項７】
濾過装置内の濾過フィルタを用いて、被処理物を濾過する濾過工程と、
前記濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、前記濾過フィルタの外面に付着した付着物を除去する洗浄工程と、を有し、
前記洗浄工程は、
圧縮気体生成装置で圧縮気体を生成する生成工程と、
ノズルの軸方向に沿って設けられた孔を通じ、前記濾過フィルタの外面に向かって、前記圧縮気体を射出する射出工程と、を有することを特徴とする濾過方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過装置および濾過方法に関する。特に、濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、濾過フィルタ外面に付着した付着物を除去する洗浄手段を備えた濾過装置に関する。また、前記付着物を除去する工程を有する濾過方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
濾過フィルタ外面に付着した付着物を除去する方法には、濾過フィルタの内側から圧縮気体を射出し、その射出圧力によって除去する方法がある。特許文献１には、この方法を用いた集塵機が開示されている。この集塵機は、縦置きした円筒形のプリーツフィルタと、フィルタの内部に設けたエレメントコーンと、エレメントコーンの上方に設けた大口径ノズルを備えている。そして、洗浄時には、ノズルから圧縮エアを１００ｍＳのパルスで放出する。そうすると、その強力な粗密波がエレメントコーンで反射してフィルタの内面に衝突し、フィルタ外面に付着した粉塵が５００〜１０００ｍｍ飛散する。
【０００３】
また、フィルタの洗浄が不要な集塵機も存在し、例えば特許文献２に記載されたものを挙げることができる。この集塵機は、２〜２０μｍの太い合成繊維を熱圧着して成形したフィルタを用いている。そして、このフィルタは、油煙や油滴等の塵芥が繊維に張り付いて凝集しても再液化して流れ落ちるセルフクリーニング性能を有している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、フィルタの内側から圧縮エアを射出する方法では、射出された圧縮エアの一部が、フィルタに当たって内側へ撥ね返るため、フィルタに向かって新たに射出された圧縮エアと、フィルタに当たってはね返った圧縮エアが衝突し、新たに射出された圧縮エアの風速が落ちてしまうという問題があった。圧縮エアの風速が落ちると、フィルタ外面に付着した付着物を除去しづらくなるという問題があり、特に紙粉、繊維状の粉塵、水分量の多い粉塵などがプリーツフィルタの襞間に積層した場合、除去が困難であった。これを解決するために、ノズルから圧縮エアを射出する際の空気圧を上げる方法が考えられるが、ランニングコストが上昇してしまう等のデメリットがある。
また、圧縮エアをフィルタの内側から射出すると、プリーツフィルタ全体が外側へ膨れ、襞と襞の間に付着物を抱え込んでしまうため、剥離量が著しく少なくなってしまうというデメリットもあった。
【０００５】
また、特許文献２のように、セルフクリーニング性能を備えたフィルタを用いることもできるが、フィルタの選択肢が限られてしまうという問題がある。特に、一般的なフィルタを用いた経済性の高い集塵機が望まれる中で、フィルタの選択肢が限られるということは、大きなデメリットとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２３０１２１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０１３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする主たる課題は、濾過フィルタの表面に付着した付着物を効果的に除去する洗浄手段を備えた濾過装置を提供することにある。また、濾過フィルタの表面に付着した付着物を効果的に除去する工程を備えた濾過方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するための本発明は、次の通りである。
[請求項１記載の発明]
被処理物の供給口と処理物の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器内に設けられ、被処理物を濾過する筒状の濾過フィルタと、
前記濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、前記濾過フィルタの外面に付着した付着物を除去するファイルタ洗浄手段と、を有し、
前記フィルタ洗浄手段は、
圧縮気体を生成する圧縮気体生成装置と、
前記濾過フィルタの外側に配置されたノズルと、
前記圧縮気体生成装置で生成した圧縮気体の噴射量を調整する調節弁と、を有し、
前記ノズルは、中空の筒と、前記筒の軸方向に沿って設けられた前記圧縮気体を射出する孔を有することを特徴とする濾過装置。
【０００９】
（作用効果）
濾過フィルタの外方から濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、濾過フィルタの外面に付着した付着物に圧縮気体を直接当てることによって、付着物に対する物理的作用が大きくなり、付着物の除去効果を高めることができる。従来のように、圧縮気体を濾過フィルタの裏面に当てて付着物を除去する場合よりも弱い圧力で、付着物を除去することができる。また、前記のように付着物に対する物理的作用が大きいため、紙粉、繊維状の粉塵、水分量の多い粉塵などがプリーツフィルタの襞間に積層した場合であっても、それらの付着物を除去することができる。
また、圧縮気体を射出する孔が中空の筒の軸方向に沿って設けられており、孔から射出した圧縮気体が濾過フィルタにライン状に当たるため、濾過フィルタをライン状に洗浄することができる。すなわち、一度に一カ所のみを洗浄するのではなく、ライン状に洗浄するため、洗浄時間を短縮することができる。それとともに、濾過フィルタの場所によって洗浄されていたり、洗浄されていなかったりという不均質を避けることができる。
【００１０】
[請求項２記載の発明] 
前記ノズルの筒の形状は直線状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの長手方向と並列に配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って複数の点状の孔が所定間隔で設けられ、
前記点状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【００１１】
（作用効果）
孔から射出した圧縮気体が、濾過フィルタの長手方向にライン状に当たるため、濾過フィルタを長手方向に均等に洗浄することができる。
【００１２】
[請求項３記載の発明] 
前記ノズルの筒の形状は直線状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの長手方向と並列に配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って延在するスリット状の孔が設けられ、
前記スリット状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【００１３】
（作用効果）
請求項２と同様の作用効果を奏する。
【００１４】
[請求項４記載の発明] 
前記ノズルの筒の形状は環状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの外面を取り囲んで配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って所定間隔を空けた複数の点状の孔または前記筒の軸方向に沿って延在するスリット状の孔の少なくとも一方が設けられ、
前記点状の孔またはスリット状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【００１５】
（作用効果）
孔から射出した圧縮気体が、濾過フィルタの周方向にライン状に当たるため、濾過フィルタを周方向に均等に洗浄することができる。
特に、筒の形状が直線状のノズル（ライン状ノズルやドット状ノズル）の場合は、濾過フィルタの全周（３６０度）に圧縮気体を当てるため、濾過フィルタを回転させるか、濾過フィルタの周りを前記ノズルが回転するような機構が必要であるが、リング状ノズルの場合は、そのようなことをしなくても、濾過フィルタの全周（３６０度）に圧縮気体を当てることができる。
【００１６】
[請求項５記載の発明] 
前記環状のノズルは、前記濾過フィルタの長手方向に沿って、複数設けられている請求項４記載の濾過装置。
【００１７】
（作用効果）
濾過フィルタを周方向に均等に洗浄するのみならず、長手方向にも均等に洗浄することができる。
【００１８】
[請求項６記載の発明] 
前記環状のノズルは、前記ノズルを前記濾過フィルタの長手方向に沿って移動させる動力発生機と接続されている請求項４記載の濾過装置。
【００１９】
（作用効果）
請求項５と同様の作用効果を奏する。
また、環状のノズルを複数設ける場合よりも、製造コストを安くすることができる。
【００２０】
[請求項７記載の発明] 
濾過装置内の濾過フィルタを用いて、被処理物を濾過する濾過工程と、
前記濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、前記濾過フィルタの外面に付着した付着物を除去する洗浄工程と、を有し、
前記洗浄工程は、
圧縮気体生成装置で圧縮気体を生成する生成工程と、
ノズルの軸方向に沿って設けられた孔を通じ、前記濾過フィルタの外面に向かって、前記圧縮気体を射出する射出工程と、を有することを特徴とする濾過方法。
【００２１】
（作用効果）
請求項１と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、濾過フィルタの表面に付着した付着物を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施例に係る濾過装置の構造説明図である。
【図２】濾過フィルタの説明図である（洗浄装置は図示省略）。
【図３】脱水乾燥工程のケーキ、濾過膜およびフィルタ支持体の断面図である。
【図４】加熱空気が加熱気体通路を下から上へ流れることの説明図（断面図）である。
【図５】加熱空気が加熱気体通路を上から下へ流れることの説明図（断面図）である。
【図６】加熱空気が加熱気体通路を上から中央へ、下から中央へ流れることの説明図（断面図）である。
【図７】プリーツフィルタの襞の斜視図（一部破断図）である。
【図８】円筒型フィルタの斜視図である。
【図９】横型の濾過装置を用いた場合の構造説明図である（洗浄装置は図示省略）。
【図１０】濾過工程のフロー図である。
【図１１】排液工程のフロー図である。
【図１２】脱水乾燥工程のフロー図である。
【図１３】洗浄工程のフロー図である。
【図１４】リング状ノズルを配置した濾過装置の横断面図である。
【図１５】リング状ノズルに複数の圧縮気体生成装置を配した濾過装置の横断面図である。
【図１６】本発明に係るノズルの断面図である。（１６ａ）（１６ｂ）ともに、断面形状が円形であって、(１６ａ)は断面視において孔を一つ設けた場合、(１６ｂ)は断面視において孔を二つ設けた場合を示す。
【図１７】断面形状が四角形の筒内の液残りの説明図である。（１７ａ）の状態から（１７ｂ）の状態を経て（１７ｃ）の状態に変化するにつれて、スラリー量が減少している。
【図１８】断面形状が四角形の筒内の液残りの説明図である。（１８ａ）の状態から（１８ｂ）の状態を経て（１８ｃ）の状態に変化するにつれて、スラリー量が減少している。
【図１９】筒に取り付けられた自動開閉蓋の動作の説明図である。（１９ａ）の状態から（１９ｂ）の状態へ、（１９ｂ）の状態から（１９ｃ）の状態へ変化することを示す。また、その逆の変化も可能である。
【図２０】筒が首振りすること説明図である。（２０ａ）の状態から（２０ｂ）の状態へ、（２０ｂ）の状態から（２０ｃ）の状態へ変化することを示す。また、その逆の変化も可能である。
【図２１】ライン状ノズルの側面図である。
【図２２】ライン状ノズルと濾過フィルタの位置関係を示す斜視図である。
【図２３】ドット状ノズルの側面図である。
【図２４】ドット状ノズルと濾過フィルタの位置関係を示す斜視図である。
【図２５】汚染空気を濾過する横型濾過装置の横断面図である。
【図２６】汚染空気を濾過する縦型濾過装置（ノズル移動式）の横断面図である。
【図２７】汚染空気を濾過する縦型濾過装置（複数ノズル式）の横断面図である。
【図２８】リング状ノズルの斜視図である。（２８ａ）はスリット状の孔を設けた場合、（２８ｂ）は点状の孔を設けた場合を示す。
【図２９】その他の実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明及び図面は、本発明の一実施形態を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきでない。
【００２５】
（被処理物Ａ）
本発明に係る濾過装置１０によって濾過される被処理物Ａとしては、例えば、トンネル構内排水、吹付け用生コンプラント排水、ダイスライム回収排水、バッチャープラント排水、河川工事ドライピット排水、深礎工事排水、グラウト工事排水、シールド工事排水、シールド余剰泥水、浚渫埋立排水、ケイソン工事排水、場所打杭排水、床面洗浄排水、ウェルポイント工事排水、基礎工事ヤード排水、タイヤ洗浄排水、コアボーリング排水、ダイヤモンドカッター排水、土壌汚染掘削ヤード排水、ＶＯＣ分解洗浄排水、焼却炉解体洗浄排水、放射能除染工事排水、ワイヤーソー切断工事排水、ウォータージェット切断工事排水、製紙工場プロセス排水、パルプ工場プロセス排水、食品工場洗浄排水、生コン工場洗浄排水、コンクリート二次製品工場排水、砕石工場ヤード排水、ガス洗浄スクラバ排水、ゴミ焼却炉急冷塔排水、転炉ガス洗浄排水、アーク炉ガス洗浄排水、銀回収工程排水、洗砂装置排水、水洗中和排水、バレル研磨排水、電界研磨排水、ガラス研磨排水、ウェットブラスト排水、吹付塗装ブース排水、カチオン塗装排水、ステンレス酸洗排水、原料ヤード排水、原料コンベア洗浄排水、堆積ダスト湿式回収排水、工場ヤード排水、連鋳排水、圧延冷却排水、除湿ドレン排水、浸漬切断ヤード排水、鉱さいヤード排水、船舶底部ビルジ排水、造船ドッグ排水、除貝排水、冷却塔ブロー排水、染色工場排水、ミルクプラント洗浄排水、トンネル壁面洗浄排水、建物外壁洗浄排水、洗車排水、ゴルフ場排水、産業処分場浸出水、等の排水を挙げることができる。
【００２６】
なお、被処理物Ａは、前記に例示した液体に限られるものではなく、気体や固体であっても良い。例えば、圧延加工や絞り加工、切削加工、バイオディーゼル生成等に際して飛散した油煙や油滴等の塵埃によって汚染された空気を被処理物Ａとしても良い。そして、濾過フィルタ１２によって捕捉される塵埃としては、例えば、ダイスオイルミストやタービンオイルミスト、コンプレッサーオイルミスト、油拡散真空ポンプ排気油煙、食品フライヤーヒューム、油焼入れ・熱処理煙、メッキヒュームなどを挙げることができる。なお、この捕捉対象となる塵埃は、その発生場所や由来等が特に限定されず、例えば、切削油（水溶性切削油、鉱物油切削油等）や潤滑剤・離型剤（高温プレス用等）などの液体由来の塵埃であっても良い。
また、ゴムやスポンジ等の弾性や圧縮性を有する粉体や流体を被処理物Ａとしても良い。
【００２７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る濾過装置１０は、密閉された濾過容器１１内で、被処理物Ａ（例えばスラリー）を濾過フィルタ１２で濾過し、処理物Ｂ（例えば濾液）及びケーキＫを排出する全量濾過（デッドエンド濾過）型の装置である。この濾過装置１０において、ケーキＫを排出する際は、まず加熱気体ＨＡを用いてケーキＫを脱水・乾燥し、次に洗浄用の圧縮気体ＷＡを用いて濾過フィルタ１２から乾燥ケーキＫを剥離し、そして剥離したケーキＫを排出口から排出するフローになっている。このフローについては後で詳述することにして、まずは濾過装置１０の構成について説明する。
【００２８】
（濾過容器１１）
濾過装置１０は濾過容器１１を有している。この濾過容器１１の下部にはケーキ排出シュート１１Ｓが設けられ、ケーキ排出シュート１１Ｓから上方に筒状の濾過フィルタ内蔵部１１Ｕが連続する形状となっている。この濾過容器１１の形状は、前記の形状に限られるものではなく、ケーキ排出シュート１１Ｓがない形状など、任意の形状に変更しても良い。
【００２９】
（筒状体１２ｓ）
濾過容器１１内には、壁面に濾液Ｂの透過孔が形成され、内部に濾液通路１２ｒが形成された筒状体１２ｓが設けられる。筒状体１２ｓの形状や姿勢は特に限定されないが、図示した一例では円筒形状であって、その中心軸が濾過容器１１の上下方向に沿う姿勢で、濾過容器１１内に配されている。そのほか、筒状体１２ｓの形状を角筒形などの任意の公知形状に変更しても良いし、筒状体１２ｓの姿勢を筒状体１２ｓの中心軸が斜めに傾斜するように濾過容器１１内に設置しても良い。
【００３０】
なお、図示した前記筒状体１２ｓは、パンチングメタルなどの透過孔を有する平板を円筒状に成形したものであり、筒状体１２ｓ内の空間は濾液通路１２ｒとなる。また、筒状体１２ｓ内の上部と下部には、邪魔板（図示形態では平板）２１ｕ、２１ｄがそれぞれ水平方向に設けられている。邪魔板２１ｕ、２１ｄのうち、少なくとも下部の邪魔板２１ｄは、スポット溶接によって筒状体１２ｓの内面に固定されている。そのため、筒状体１２ｓ内面と下部の邪魔板２１ｄの端縁の間には隙間が空いており、濾液通路１２ｒを流下して邪魔板２１ｄの上面に到達した濾液Ｂは、この隙間を通って、濾液排出管１４へと流れ落ちる。
なお、筒状体１２ｓは内部に濾液通路１２ｒを作るという機能のほか、邪魔板２１ｕ、２１ｄと協同して、加熱空気ＨＡを加熱気体通路２２内へ誘導する機能もある。
【００３１】
（濾過膜１２ｍ）
前記筒状体１２ｓの壁面の外側には、濾過膜１２ｍが形成されている。この濾過膜１２ｍとしては、表面積（濾過面積）が広いことから、平坦な濾材をジグザグに折り曲げつつ、筒状体１２ｓの外周面に巻き付けて、円筒状に形成したプリーツフィルタを好適に用いることができる。前記のようにジグザグに折り曲げることで複数の襞が生じる。また、その襞の上端および下端は、水平方向に配置した不織布１２ｍＴ、１２ｍＤによって覆われている。
【００３２】
濾過膜１２ｍは、単層または多層にすることができる。この濾過膜１２ｍの素材（濾材）として、例えば、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ステンレス、ナイロン等を用いることができる。また、濾過膜１２ｍの素材には、ぬれ性の良いもの（親水性のもの）を用いることが好ましい。ぬれ性は、固体表面と液滴の接線の間の接触角θを測定することによって示され、固体／気体間の界面張力γVS、液体／気体間の界面張力γLV、液体／固体間の界面張力γLSによって決定する。この接触角と界面張力の関係は、下記の式１（ヤングの式）によって表すことができる。
γVS＝γLS＋γLV ｃｏｓθ    ・・・式１
なお、撥水性の素材（接触角θが９０度以上の素材）に対して、プラズマを照射する方法、紫外線（ＵＶ）を照射する方法、薬品処理する方法などにより、素材の表面を親水性にすることも可能である。しかし、このような素材は大気中に置くと再び疎水性に戻ってしまい、親水性を維持できる期間が短い。したがって、もとから親水性の素材（接触角θが９０度未満の素材）を用いることが好ましい。特に、超親水性の素材（接触角θが５度未満の素材）を用いることが好ましい。
前記濾過膜１２ｍの具体的な素材としては、例えば、東レ株式会社のポリエステル長繊維不織布「アクスター」（登録商標）のG2260-1S BK0を用いることができる。
【００３３】
前記濾過膜１２ｍの膜厚は、好ましくは０．３〜０．７ｍｍ、より好ましくは０．６ｍｍである。また、濾材の繊維径（投影面積円相当径、Ｈｅｙｗｏｏｄ径をいう。以下、同じ。）は、好ましくは０．５〜２０μｍであり、より好ましくは７μｍである。繊維径が０．５μｍより細い繊維を用いると、濾過時の抵抗が大きくなるとともに、見かけの表面積が狭くなる。また、繊維径が２０μｍよりも太い繊維を用いると、懸濁粒子（濾過対象物）が濾過膜１２ｍを透過してしまい、ケーキＫを形成できなくなる。
したがって、繊維径が０．５〜２０μｍの濾材を用いて、ある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍを形成することが好ましい。このようなある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍによって、濾過時には、濾過膜１２ｍの目に懸濁粒子が食い込んでコーティング層が形成されるため、そのコーティング層を新たな濾過フィルタ１２として利用することができる。他方、脱水乾燥時には、見かけの表面積が増え、加熱気体ＨＡが直接当たる濾過膜１２ｍの面積が増えるため、濾過膜１２ｍ（延いては、ケーキＫ）を脱水乾燥しやすくなる。また、濾過膜１２ｍの目に食い込んだ懸濁粒子に加熱気体ＨＡが直接当たるため、懸濁粒子を直接脱水乾燥できるとともに、濾過膜１２ｍを介した毛細管現象のほかに、懸濁粒子を介した毛細管現象も生じるため、ケーキＫの脱水乾燥速度を速めることができる。
【００３４】
この濾過膜１２ｍの長手方向の長さは、例えば３００ｍｍ〜２０００ｍｍにすることができる。
【００３５】
本形態において、濾過膜１２ｍの表面１２ｆとは、濾過容器１１側を向いている面をいい、濾過前のスラリーＡが接する面をいう。一方、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂとは、筒状体１２ｓ側を向いている面をいい、スラリーＡが濾過膜１２ｍ内を通過した後に排出される面をいう。また、ケーキＫの表面Ｋｆとは、濾過容器１１側を向いている面をいい、濾過前のスラリーＡと接する面をいう。一方、ケーキＫの裏面Ｋｂとは、筒状体１２ｓ側を向いている面をいい、濾過膜１２ｍの表面１２ｆと接する面をいう。
【００３６】
また、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに圧縮気体ＷＡが直接噴き付けられるため、濾過膜１２ｍが圧縮気体ＷＡの衝撃波で破損しないように、所定の強度以上の濾過膜１２ｍを用いることが好ましい。例えば、ＪＩＳ Ｌ‐１９０６の測定方法において、引張強度（Ｎ／５ｃｍ）タテ：１２００、ヨコ：７００、破裂強力（ｋｇｆ／ｃｍ2）タテ：２５のものを用いると良い。
【００３７】
（プレコーティング層）
なお、スラリーＡに含まれる懸濁粒子（濾過対象物）の粒径が濾材の目の大きさよりも小さい場合は、濾過精度が悪くなる。また、ゲル状、コロイド状などになっている付着性が強いスラリー（例えば、ベントナイトスラリー、凝結剤を使用したときのスラリー、藻や海苔のスラリー）の場合は、濾材が目詰まりしやすい。したがって、このような場合は、不具合を防ぐため、珪藻土、ゼオライトなどからなるプレコーティング層を形成することが好ましい。
【００３８】
（凝集剤）
また、前記プレコーティング層の形成に代えて、懸濁粒子を凝集させる凝集剤（凝集沈降剤）を使用することもできる。この凝集剤によって懸濁粒子が凝集するため、濾材１２ｍの目が懸濁粒子より大きかったとしても、懸濁粒子と濾液Ｂを分離することができる。この凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、高塩基性塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、硫酸アルミニウムなどを用いることができる。
【００３９】
（フィルタ支持体２５）
また、襞の内面に（濾過膜１２ｍの裏面１２ｂと接するように）、その襞形状に沿うように、ハニカムメッシュや金網等をジグザグに折り曲げた支持板（フィルタ支持体２５）を配することが好ましい。濾過膜１２ｍの表面１２ｆにケーキＫが積層するにつれて、プリーツフィルタの襞が押し潰され、襞内の空間が無くなる「閉塞」の生じる可能性があるが、支持板２５を設けることでこの閉塞を防ぎ、加熱空気ＨＡを流す襞内の空間（加熱気体通路２２）を維持することができる。
【００４０】
（供給手段、排出手段）
濾過容器１１の一端側には、被処理物Ａの供給管１３が取り付けられている。被処理物Ａを貯留する図示しない貯留槽と前記濾過容器１１の間は、この供給管１３によって繋がれており、被処理物Ａは図示しない圧送ポンプによって貯留槽から濾過容器１１へと送られる。
また、濾過容器１１の供給管１３と反対側には、濾過容器１１の外に濾液Ｂを排出する濾液排出管１４が貫通している。濾液排出管１４は濾過フィルタ１２の濾液通路１２ｒの下端開口から濾過容器１１外へ導かれ、濾液排出バルブ１４ｖを介して図示しない貯留槽や排水先等に導かれる。
【００４１】
（圧力気体供給手段）
濾過容器１１の側壁における濾過フィルタ１２と同じ高さ（濾過フィルタ１２の上端と下端の間のいずれかの位置）には、濾過容器１１の内面と濾過膜１２ｍの表面１２ｆとの間の空間５０に、スラリーＡ供給手段による供給圧よりも高い圧力で加圧気体ＣＡ（以下、「圧気」ともいう。）を供給する圧気供給管１５が開口されている。圧気供給管１５の開口位置は適宜定めることができるが、図示形態では濾過フィルタ１２上部の高さ位置に設けている。圧気供給管１５は、圧気供給バルブ１５ｖを介して図示しないコンプレッサに接続される。また、加圧気体ＣＡには、空気だけでなく、窒素等を用いることもできる。
【００４２】
（第１加熱気体供給手段）
濾液排出管１４に第１の加熱気体供給管１６Ａが連結している。加熱気体ＨＡは、この第１加熱気体供給管１６Ａから供給され、加熱気体通路２２を下方から上方へ向かって流れることになる。第１加熱気体供給管１６Ａは、第１の加熱気体供給バルブ１６ｖ１を介して図示しないブロワ等の送風装置に接続される。加熱気体ＨＡとしては、空気だけでなく、窒素等を用いることもできる。
【００４３】
筒状体１２ｓの上方に位置する濾過容器１１の天面１１Ｔには、第１加熱気体供給管１６Ａから供給されて濾過膜１２ｍを加熱した後の加熱気体ＨＡ（排ガスＸ３）を排気する第１の加熱気体排気管１７Ａが連結している。第１加熱気体排気管１７Ａには第１の加熱気体排出バルブ１７ｖ１が設けられ、第１加熱気体排気管１７Ａを通って濾過装置１０の外へ排気される排ガスＸ３の流量や、排気する・しないの調整を行っている。
【００４４】
（第２加熱気体供給手段）
濾過容器１１の上方外側に第２の加熱気体供給管１６Ｂを設けることもできる。別の加熱気体ＨＡは、この第２加熱気体供給管１６Ｂから供給され、加熱気体通路２２を上方から下方へ向かって流れることになる。なお、図示例では、第２加熱気体供給管１６Ｂを通じて、第１加熱気体排気管１７Ａに加熱気体ＨＡを供給している。また、第２加熱気体供給管１６Ｂは、第２の加熱気体供給バルブ１６ｖ２を介して図示しないブロワ等の送風装置に接続される。加熱気体ＨＡの種類やブロワの種類は、第１加熱気体供給管１６Ａと同様である。
【００４５】
濾液排出管１４には、第２加熱気体供給管１６Ｂから供給されて濾過膜１２ｍを加熱した後の加熱気体ＨＡ（排ガスＸ４）を排気する第２の加熱気体排気管１７Ｂが連結している。第２加熱気体排気管１７Ｂには第２の加熱気体排出バルブ１７ｖ２が設けられ、第２加熱気体排気管１７Ｂを通って濾過装置１０の外へ排気される排ガスＸ４の流量の調整や、排気する・しないの調整を行っている。
【００４６】
（第３加熱気体供給手段）
濾過容器１１の側壁における濾過フィルタ１２と同じ高さ（濾過フィルタ１２の上端と下端の間のいずれかの位置）には、濾過容器１１の内面と濾過膜１２ｍの表面１２ｆとの間の間隙５０に加熱気体ＨＡを加圧供給する第３の加熱気体供給管１６Ｃが接続されている。第３加熱気体供給管１６Ｃは、第３の加熱気体供給バルブ１６ｖ３を介して図示しないブロワ等の送風装置に接続される。加熱気体ＨＡの種類やブロワの種類は、第１加熱気体供給管１６Ａと同様である。
【００４７】
濾過容器１１の側壁に第３の加熱気体排気管１７Ｃを設けるとともに、第３加熱気体排気管１７Ｃに第３の加熱気体排出バルブ１７ｖ３を設けることもできる。第３加熱気体供給管１６Ｃから供給された加熱気体ＨＡは、ケーキＫの表面Ｋｆに当たってケーキＫを加熱した後、この第３加熱気体排気管１７Ｃを介して濾過容器１１の外に排気される。また、ケーキＫの脱水乾燥によってケーキＫ内に通気孔が生じている場合、第３加熱気体供給管１６Ｃから供給された加熱気体ＨＡの一部は、ケーキＫの通気孔、濾過膜１２ｍの透過孔、支持体２５の透過孔を通って間隙２２へ流れ、間隙２２を上下に流れる他の加熱気体ＨＡと合流する。そして、他の加熱気体ＨＡが流れる方向にしたがって、第１加熱気体排気管１７Ａまたは第２加熱気体排気管１７Ｂから排気される。なお、第３加熱気体排気管１７Ｃは、後述するバイパス加熱気体の排気管としても利用可能である。
【００４８】
本発明に係る濾過装置１０は、前記第１加熱気体供給手段および前記第２加熱気体供給手段の少なくとも一方を備えていることが好ましい。これらの供給手段によって供給された加熱気体ＨＡを用いて、濾過膜１２ｍを裏面１２ｂ側から加熱して脱水乾燥させる。また、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂ側からの脱水乾燥に伴って、濾過膜１２ｍに付着したケーキＫも間接的に脱水させ、乾燥させる。なお、濾過膜１２ｍとケーキＫの脱水乾燥速度を促進させるため、図１に示したように、第１加熱気体供給手段、第２加熱気体供給手段および第３加熱気体供給手段の全てを備えるようにしても良い。
【００４９】
（ケーキ排出手段）
ケーキ排出シュート１１Ｓには、その下端開口部を弁座とするバタフライバルブによりケーキ排出弁１９が構成されており、このケーキ排出弁１９の開閉によりケーキ排出状態と、密閉状態とが切り替え可能となっている。このケーキ排出弁１９の構造は特に限定されず、ケーキ排出シュート１１Ｓに一体化せず、下方に別途の弁装置を連結しても良い。また、バタフライバルブ以外の公知のバルブを用いても良い。
【００５０】
本形態では、ケーキ排出シュート１１Ｓ内からスラリーＡを抜くためのドレン手段としてドレン配管１９ｐ及びドレンバルブ１９ｖも設けられている。図示形態では、ケーキ排出弁１９の弁体１９ｂが濾過容器１１の底面に位置するため、ドレン配管１９ｐをケーキ排出弁１９の弁体１９ｂを貫通させて設けているが、ケーキ排出シュート１１Ｓの側壁等、適宜の位置に設けることもできる。
【００５１】
（フィルタ洗浄手段３５）
濾過装置１０を用いて濾過を行うにつれて、濾過フィルタ１２の外面１２ｆにケーキＫが堆積する。ケーキＫが堆積すると濾過能力が低下するため、このケーキＫを確実に剥離・除去する必要がある。そのため、本発明ではフィルタ洗浄手段、すなわち洗浄装置３５を設けている。この洗浄装置３５は、濾過装置１０の一部品として製造しても良いし、濾過装置１０とは別製品として製造し、濾過装置１０に後付けしても良い。
【００５２】
洗浄装置３５は、濾過フィルタ１２の外側に配置される。
図１に示した洗浄装置３５は、濾過容器１１の外側に配置したリング状ノズル３６ｓと、濾過フィルタ１２を洗浄する圧縮気体ＷＡを生成する圧縮気体生成装置４３（コンプレッサともいう。）と、生成した圧縮気体ＷＡを蓄積するタンク３８（エアタンクともいう。）（主タンク３８Ｂと分岐タンク３８Ａを例示することができる。）と、リング状ノズル３６ｓ、分岐タンク３８Ｂ、レギュレータ４４（図１のように設けない場合もある）、主タンク３８Ａ、圧縮気体生成装置４３のそれぞれを繋ぐ配管４０と、リング状ノズル３６ｓと分岐タンク３８Ａを繋ぐ配管４０の中ほどに設けられた圧縮気体ＷＡの噴射量を調節する調節弁３９（エアパルス弁と言うこともできる）を有している。前記リング状ノズル３６ｓは、図２８に示したように、濾過容器１１の外周面を取り囲むように配置した円形（平面視の場合の形状）の中空の筒４２と、その筒４２の軸方向に沿って所定間隔を空けて配置した複数の点状の孔３７（３７Ｄ）またはその筒４２の軸方向に沿って延在するスリット状の孔３７（３７Ｌ）の少なくとも一方と、を有している。そして、前記点状の孔３７Ｄまたは前記スリット状の孔３７Ｌは、筒４２の壁面のうち、濾過フィルタ１２と対面する側（筒４２の内周面４２Ｍ）に設けられている。また、図１４、図１５、図２８において、筒４２の外周面は４２Ｎと示している。
【００５３】
リング状ノズル３６ｓの内周面は、濾過容器１１の外面と接しており（パッキン等を挟む形態でも良い）、その接合部分において、濾過容器１１にもリング状ノズル３６ｓの孔３７（３７Ｄまたは３７Ｌ。以下、「孔３７」と表示した場合は、同様。）と同様の孔（図示しない）が設けられている。圧縮気体生成装置４３で生成した圧縮気体ＷＡは、リング状ノズル３６ｓの孔３７および濾過容器１１の孔を通って、濾過フィルタ１２の外面へ放出される。孔３７から放出された圧縮気体ＷＡは、衝撃波となって濾過フィルタ１２に衝突し、その衝撃力によって濾過フィルタ１２からケーキＫを剥離する。本発明では、このような圧縮気体ＷＡによる衝撃波（エアパルス）を用いてケーキＫを剥離することができる。前記従来例では圧縮気体を濾過フィルタの内面に噴き付けていたが、本発明のように濾過フィルタ１２の外面に噴き付けることで、圧縮気体ＷＡの衝撃波がケーキＫに直接当たるため、濾過フィルタ１２に付着したケーキＫが剥離・除去しやすくなる。
【００５４】
また、図１のリング状ノズル３６ｓの筒４２の断面は、図１８に示すような長方形状であるが、この断面形状は任意に変更することができる。例えば、この筒４２の断面の高さ方向の長さを２５〜７０ｍｍ、横方向の長さを２５〜７０ｍｍにすることができる。この筒４２のサイズは、調節弁３９のサイズによって決定する。すなわち、調節弁３９のサイズが大きくなるほど圧縮気体生成装置４３から筒４２内へ送られる圧縮気体ＷＡの量が多くなるため、筒４２の断面積も大きくするというように、孔３７から噴射される圧縮気体ＷＡの衝撃波が均一となり、かつ圧力損失が無いように設計することが好ましい。
【００５５】
また、孔３７の高さ方向の長さ３７ｈは、例えば１〜３ｍｍにすることができる。高さ方向の長さが１ｍｍに満たない場合は、噴射される圧縮気体ＷＡの量が少なすぎるため、ケーキＫを剥離しづらくなる。また、３ｍｍを越える場合は、噴射される圧縮気体ＷＡの量が多くなりすぎるため、濾過膜１２ｍを痛めてしまう可能性がある。
【００５６】
さらに、筒４２を平面視した場合において、筒４２の中心軸の一周の長さは、濾過容器１１や濾過フィルタ１２の外周の長さに合わせて決められるが、例えば１０００〜１５００ｍｍにすることができる。
【００５７】
これまでは断面形状が長方形の筒４２を説明してきたが、断面形状は任意に変更することができ、例えば円形、正方形、楕円形、多角形などにすることができる。また、筒４２の外面４２ａと内面４２ｂの断面形状は同じである場合が多いが、異なる形状にしても良い。例えば、外面４２ａの形状を長方形とし、内面４２ｂの形状を円形としても良い。
【００５８】
また、図１８に示すように、リング状ノズル３６ｓの孔３７は、筒４２の高さ方向の下側に設けたが、上側や中間に設けても良い。詳しくは後述するが、被処理物Ａ（例えば、スラリー）を濾過している間（濾過工程）は、濾過容器１１と濾過フィルタ１２の間の間隙５０に被処理物Ａが充満している。そして、濾過工程の後の排液工程において、充満している被処理物Ａをスラリー排出管１９ｐから排出する。このとき、濾過容器１１内にリング状ノズル３６ｓを設けた場合（後述するライン状ノズル３６ｒ、ドット状ノズル３６ｄの場合も同様）、図１７に示すように、孔３７が筒４２の高さ方向中央にあると、筒４２内に入り込んだ被処理物Ａが、筒４２内から排出されない可能性が高い（図１７の１７ｃ参照）。そのため、図１８に示すように、筒４２の高さ方向下側に孔３７を設けることが好ましく、これによって筒４２内から被処理物Ａを確実に排出することができる（図１８の１８ｃ参照）。また、孔３７を図１７に示すような位置に設けた場合は、筒４２内に入り込んだスラリーを抜く孔（図示しない）を別途設けると良い。なお、被処理物Ａが気体である場合は、このような孔を設けなくても良い。
【００５９】
なお、孔３７を筒４２の高さ方向下側に設けた場合、圧縮気体ＷＡを噴射する位置が下側になってしまうという欠点がある。そのため、圧縮気体ＷＡの噴射位置を第一に考える場合は、孔３７の位置を高さ方向中央に設けることが好ましい。
【００６０】
また、図１６に断面形状を円形にした筒４２を示した。図１６の１６ａに示すように、筒４２の断面視における孔３７の数を一つにすることもできるが、図１６の１６ｂに示すように、二つ以上にしても良い。孔３７の数を増やすことによって、衝撃波の衝撃力が及ぶ面積を広げることができる。一方、孔３７の数を一つに絞ることによって、衝撃波の衝撃力を強めることができるという利点もあるため、断面視における孔３７の数は、どちらを重視するかによって決めれば良い。なお、図１６ｂの２つの孔３７は、水平方向から上下に約４５度の角度をつけているが、この角度は任意に変更することができる。このように角度をつけることによって、プリーツフィルタ１２の谷部（襞の基端側部分）に溜まって剥離しづらいケーキＫを剥離することができる。
【００６１】
また、筒４２の外面または内面に、孔３７を開閉する自動開閉蓋４１を設けても良い。図１９に、筒４２の外面に自動開閉蓋４１を備えたリング状ノズル３６ｓを示した（後述するライン状ノズル３６ｒ、ドット状ノズル３６ｄの場合も同様）。この図１９では、筒４２の断面形状を円形にし、高さ方向の上側と下側に孔３７を設けた形態を示している。図１９の１９ａに示すように、濾過工程では前記蓋４１を閉じ、図１９の１９ｂ、１９ｃに示すように、被処理物Ａが孔３７から筒４２内に入り込まないようにし、洗浄工程では前記蓋４１を開にして、孔３７から圧縮気体ＷＡを所定方向に噴射することができる。なお、図１９に示した自動開閉蓋４１は、断面視で３６０度回転可能となっており、この蓋４１を左方向または右方向に回転することによって、孔３７の開口位置を自由に調整することができる。例えば、図１９ｂのように下側の孔３７だけ開口（この段落において、蓋４１に覆われていないことを意味する。）させることもできるし、図１９ｃのように上側と下側の両方の孔３７、３７を開口させることもできる。また、図示していないが、上側の孔３７だけ開口させても良く、この孔３７の開口位置や開口度合い（蓋４１と孔３７の重なり度合い）は、ケーキＫの剥離状況に応じて、剥離したいケーキＫが存在する方向に向かって圧縮気体ＷＡを噴射するように制御することが好ましい。
【００６２】
なお、圧縮気体ＷＡの種類としては、経済的な観点から空気を用いること好ましいが、不燃性ガスである窒素ガスやアルゴン等を用いても良い。また、この圧縮気体ＷＡを噴射するときの圧力は、０．１〜０．６ＭＰａが好適である。圧力が０．１ＭＰａよりも低い場合は、濾過フィルタ１２のケーキＫが剥離しづらくなり、０．６ＭＰａよりも高い場合は、圧縮気体ＷＡの圧力によって濾過膜１２ｍが痛んでしまう可能性がある。この噴射圧力の値は、ケーキＫの付着力（ケーキＫを構成する物質の種類、含水量等）を考慮して決めると良い。
【００６３】
また、ケーキＫを万遍なく剥離するため、濾過フィルタ１２の外周面全体に対して圧縮気体ＷＡを等しい圧力で噴射することが望ましい。そのため、図１４に示すように、１つのリング状ノズル３６ｓに対して、１つの分岐タンク３８Ａを接続することもできるが、図１５に示すように、２つ以上の分岐タンク３８Ａを接続して噴射位置による噴射量の違いを低減させることがより好ましい。詳しくは、２つ以上の分岐タンク３８Ａを接続する場合は、筒４２と分岐タンク３８Ａを接続する配管４０の供給口４５（筒４２と配管４０の接続部分）の位置を等間隔にすることが好ましい。例えば、図１５に示すように、分岐タンク３８Ａを３つ設ける場合は、円形の筒４２の中心点を基準として、１２０度の間隔で供給口４５を設けると良い。
【００６４】
また、リング状ノズル３６ｒに取り付ける調節弁３９の設置数は、濾過フィルタ１２の大きさや、被処理物Ａの状態（形状が毛状であるか否か（毛状の場合は除去しづらい）、素材が紙粉であるか否か（紙粉の場合は除去しやすい）、性質が濾過フィルタ１２に固着しやすいか否かなど）等によって決定することが好ましい。例えば、被処理物Ａが、濾過フィルタ１２に対する付着力が弱い粉塵である場合は、リング状ノズル３６ｒから噴射される圧縮気体量が不均一であったとしても、粉塵を除去する（粉塵を吹き飛ばす。粉塵を払い落とす。）ことが可能であるため、調節弁３９の数は一つで十分である。しかし、被処理物Ａの付着力が強い場合など、除去しづらい場合は、リング状ノズル３６ｒから噴射される圧縮気体量を均一にすることが求められるため、例えば、前記１２０度の間隔で３つ供給口を設ける（１２０度の間隔で３つの調節弁３９を設ける）ことが好ましい。
【００６５】
なお、リング状ノズル３６ｒに調節弁３９を複数設けた場合は、調節弁３９の開閉を同期させ、筒４２の内周面に設けた孔３７の全方向（３６０度の方向）から、均等な量の圧縮気体ＷＡを同時に噴射させることが好ましい。
【００６６】
また、図１に示すように、リング状ノズル３６ｓを１つだけ設けても良いが、濾過フィルタ１２を万遍なく洗浄するためには、２つ以上のリング状ノズル３６ｓを設けると良い。例えば、３つのリング状ノズル３６ｓを３つ設ける場合は、図２７に示すように、濾過フィルタ１２の軸方向（図２７では、上下方向）中央部に１つ設けるとともに、軸方向両端部にも１つずつ設けると良い。また、図２７では、圧縮気体生成装置４３と主タンク３８Ｂの間、主タンク３８Ｂとレギュレータ４４の間、レギュレータ４４と３つの分岐タンク３８Ａの間が、それぞれ配管４０によって接続されている。圧縮気体生成装置４３で生成された圧縮気体ＷＡは、いったん主タンク３８Ｂに蓄積される。そして、主タンク３８Ｂに蓄積された圧縮気体ＷＡは、レギュレータ４４によって、各分岐タンク３８Ａに均等な圧力で分配され、各分岐タンク３８Ａで蓄積される。なお、図２６のようにリング状ノズル３６ｓを一つだけ設ける場合であっても、エアパルスを連続して発生させるため、主タンク３８Ｂを設けることが好ましい。
【００６７】
また、このように複数のリング状ノズル３６ｓを設けた場合は、各リング状ノズル３６ｓに取り付けた各調節弁３９を同期させなくても良い。すなわち、例えば、上下方向の上側に配置したリング状ノズル３６ｓと接続した調節弁３９と、上下方向の中ほどに配置したリング状ノズル３６と接続した調節弁３９と、上下方向の下側に配置したリング状ノズル３６と接続した調節弁３９の開閉時期を異なるようにすることもできる。また、圧縮気体ＷＡを噴射するパターンをレシピ化し、被処理物の種類によって、そのタイミングを変えることもできる。例えば、上下方向の上側のリング状ノズル３６ｓから圧縮気体ＷＡを噴射した後、上下方向の中ほどのリング状ノズル３６ｓから圧縮気体ＷＡを噴射し、その後に上下方向の下側のリング状ノズル３６ｓから圧縮気体ＷＡを噴射し、この順序に従って繰り返し噴射するというパターンを用いることができる。このようなパターンを複数用意した場合、被処理物Ａの種類によって、パターンを選ぶことができる。例えば、被処理物Ａの重量が重い場合は、濾過フィルタ１２の下側にケーキＫができやすいため、最初に濾過フィルタ１２の下側に噴射するパターンを選ぶと良い。一方、被処理物Ａの重量が軽い場合は、濾過フィルタ１２の上側にケーキＫができやすいため、最初に濾過フィルタ１２の上側に噴射するパターンを選ぶと良い。なお、濾過フィルタ１２の長手方向に沿って複数のリング状ノズル３６ｓを設けた場合、各リング状ノズル３６ｓの圧縮気体ＷＡの噴射時期を同時にすると、隣り合うリング状ノズル３６ｓから噴射された圧縮気体ＷＡ同士が互いに干渉してケーキＫの剥離効果が弱くなるため、隣り合うリング状ノズル３６ｓの圧縮気体ＷＡの噴射時期は同時にしない方が良い。
【００６８】
さらに、リング状ノズル３６ｓを１つだけ設けた場合は、リング状ノズル３６ｓから離れた箇所を洗浄できないことから、図２６に示すように、リング状ノズル３６ｓが濾過フィルタ１２の軸方向に移動できるようにすると良い。リング状ノズル３６ｓを移動させる場合は、動力源となるモータ、力の伝達手段となるギヤや、プーリーとベルトなどを設けることができる。
【００６９】
また図１では、リング状ノズル３６ｓを濾過容器１１の外周面に取り付けているが、濾過容器１１の内面と濾過フィルタ１２の外面の間の間隙５０にリング状ノズル３６ｓを取り付けるようにしても良い。図１では、濾過容器１１の外面に圧気供給管１５、第３加熱気体供給管１６Ｃ、第３加熱気体排出管１７Ｃが取り付けられているため、リング状ノズル３６ｓの取り付け位置やノズル３６ｓが移動できる場所に制約が生じる（前記各管１５、１６Ｃ、１７Ｃと同じ位置に設置できない）が、濾過容器１１の内面と濾過フィルタ１２の外面の間にリング状ノズル３６ｓを取り付けることで、そのような制約がなくなり、設計の自由度を増やすことができる。また、濾過容器１１にリング状ノズル３６ｓに対応した孔を設けなくても良いという利点もある。
【００７０】
しかし、濾過容器１１の内面と濾過フィルタ１２の外面の間にリング状ノズル３６ｓを取り付けた場合、圧縮気体ＷＡによって吹き飛ばされたケーキＫがリング状ノズル３６ｓの筒４２の上面に堆積するおそれがある。それを防ぐため、リング状ノズル３６ｓの筒４２の上方に邪魔板などを設置することもできるが、設計上の制約があるとともに、メンテナンス性も悪くなってしまう。したがって、どちらかと言えば、リング状ノズル３６ｓは、濾過容器１１の外側に配置することが好ましい。
【００７１】
なお、リング状ノズル３６ｓを濾過容器１１内に設置するときは、例えば濾過容器１１の内面と濾過フィルタ１２の外面の間の間隙５０に、上下方向に延在する複数の棒状の支持体（図示しない）を設け、その構造体にリング状ノズル３６ｓを取り付けることができる。
【００７２】
また、リング状ノズル３６ｓを濾過容器１１内に設置する場合であっても、濾過容器１１外に設置する場合であっても、リング状ノズル３６ｓの孔３７とフィルタ１２の外面（プリーツフィルタの場合は、襞の外側に位置する頂部）との間の距離Ｌ（図１４参照）は、５０ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ〜１５０ｍｍにすることが好ましい。この距離が５０ｍｍ未満である場合は、濾過フィルタ１２から落下したケーキＫが、リング状ノズル３６ｓの内周面とフィルタ１２の外面の間の隙間を通りづらくなる。
【００７３】
（ライン状ノズル３６ｒ）
前記ではリング状ノズル３６ｓを例に説明したが、図１などに示したリング状ノズル３６ｓに代えて、直線状の筒４２に、筒４２の軸方向に沿って延在するスリット状の孔３７Ｌを設けたライン状ノズル３６ｒを用いても良い。なお、ライン状ノズル３６ｓおよび後述するドット状ノズル３６ｄの筒４２の形状は、厳密に直線になっているものに限られず、少し湾曲した形状や屈折した形状にするなど、任意に変更しても良い。すなわち、リング状ノズル３６ｓの環状の筒４２と対比して、直線状であると認識されるものが含まれる。
【００７４】
図２１、図２２では、濾過フィルタ１２の長手方向に対して、ライン状ノズル３６ｒの筒４２を平行に配置している。なお、プリーツフィルタの襞の長手方向に対して、ライン状ノズル３６ｒの軸方向が所定の角度をもって斜めとなるように配置しても良い。
【００７５】
また、ライン状ノズル３６ｒの筒４２には、筒４２の軸方向に沿って延在する細長い形状（スリット状）の孔３７Ｌが設けられている。この孔３７Ｌは、例えば筒４２の軸方向と平行に直線状に設けることができる。なお、本発明の孔３７Ｌはこのような形態に限定されるものでなく、筒４２の軸方向と所定の角度をもって交差するように形成しても良い。また、筒４２の形状は直線状に限られるものではなく、任意の曲線形状にしたり、筒４２の壁面に螺旋状に設けたりしても良い。さらに、この孔３７Ｌは筒４２の一端から他端に亘って設けても良いが、図２１、図２２に示すように、筒４２の端部には設けず、中間部分にのみ設けても良い。また、濾過フィルタ１２の長手方向全体に圧縮気体ＷＡを噴き付けるため、孔３７Ｌを濾過フィルタ１２と相対する位置に設けることが好ましい。すなわち、図２２に示すように、筒４２の周方向の壁面のうち、濾過フィルタ１２と対面する側（濾過フィルタ１２と向かい合う側）に設けることが好ましい。一方、孔３７Ｌを濾過フィルタ１２と対面しない位置に設けた場合、ケーキＫを剥離できないばかりか、圧縮気体ＷＡを無駄に噴射することになるため、好ましくない。
【００７６】
また、孔３７Ｌの高さ方向の長さは、例えば１〜３ｍｍにすることができる。この値にすることの意義は、リング状ノズル３６ｓの場合と同様である。また、筒４２の外径は、例えば３４〜７６ｍｍにすることができ、内径は、例えば２７〜６８ｍｍにすることができる。さらに、筒４２の中心軸の長さは、濾過膜１２ｍの長手方向の長さと同じにすることが好ましく、例えば３００〜２０００ｍｍにすることができる。
【００７７】
なお、濾過フィルタ１２の外面１２ｆに向って噴射された圧縮気体ＷＡは、濾過フィルタ１２と衝突した後、一部は濾過膜１２ｍの内部を通過して濾液通路１２ｒ内へ流れ、その他の部分は濾過フィルタ１２の壁面に沿って横方向に（隣接する外側の襞に）流れる。
【００７８】
（ドット状ノズル３６ｄ）
以上では、リング状ノズル３６ｓおよびライン状ノズル３６ｒについて説明してきたが、直線状の筒４２に、筒４２の軸方向に沿って複数の点状（ドット状）の孔３７Ｄを所定の間隔を空けて（所定のピッチＰで）設けたドット状ノズル３６ｄを用いても良い。このドット状ノズル３６ｄの筒４２も、ライン状ノズル３６ｒと同様に、濾過フィルタ１２の長手方向に沿って平行に配置することができる。なお、必ずしも平行に配置しなくて良い点は、ライン状ノズル３６ｒと同様である。また、複数の孔３７ＤのピッチＰ（隣接する孔３７Ｄ、３７Ｄの中心点間の長さ）は、例えば１０〜３０ｍｍにすることができる。なお、前記ピッチＰの値は、サークル状ノズルに複数の点状の孔３７Ｄを設けた場合も同様の値にすることができる。また、孔３７Ｄを設ける位置は、ライン状ノズル３６ｒと同様に、濾過フィルタ１２と対面する方向にすることが好ましい。なお、ドット状ノズル３６ｄやリング状ノズル３６ｓに設ける孔３７Ｄの形状は、図２３、図２４に示すように、円状にすることもできるし、四角形などの任意の形状にすることもできる。また、直線状の筒４２の先端側（図２５の横方向右側）ほど圧縮気体ＷＡの圧力が溜まりやすいため、先端側の孔３７Ｄの径を小さくし、基端側（図２５の横方向左側）の孔３７Ｄの径を大きくしても良い。
【００７９】
また、ライン状ノズル３６ｒおよびドット状ノズル３６ｄにおいては、図２０に示すように、筒４２の軸心を中心として、前記筒４２を上下に回転させて、圧縮気体ＷＡが噴き出す方向を任意に変更できるようにしても良い。
【００８０】
濾過装置１０に、リング状ノズル３６ｓを設けるか、ライン状ノズル３６ｒやドット状ノズル３６ｄを設けるかは、どのようにケーキＫを剥離したいかによって決めると良い。すなわち、１回のエアパルスで濾過フィルタ１２の全周（３６０度）を洗浄したい場合はリング状ノズル３６ｓを選択すれば良いし、同じく１回のエアパルスで濾過フィルタ１２の長手方向全体を洗浄したい場合はライン状ノズル３６ｒやドット状ノズル３６ｄを選択すれば良い。また、ライン状ノズル３６ｒとドット状ノズル３６ｄは、ほぼ同一の効果があるため、任意に選択することができる。
【００８１】
なお、ライン状ノズル３６ｒやドット状ノズル３６ｄを用いる場合は、図２５に示すように、それらのノズル３６ｒ、３６ｄを濾過フィルタ１２の下側に配置すると良い。濾過フィルタ１２に対して、圧縮気体ＷＡを下側から噴き付けることで、剥離したケーキＫが重力によってケーキ排出口１１Ｓに落ちやすくなるという利点がある。
【００８２】
（その他の手段）
また、好ましくは、濾過フィルタ１２のケーキ付着面１２ｆにおけるケーキ厚を計測する手段を設けると良い（図示略）。ケーキ厚を計測する手段としては、実際のケーキ厚を計測する装置のほか、スラリーＡの供給圧を計測し、この供給圧とケーキ厚との相関によりケーキ厚を推定する装置を用いても良い。
【００８３】
（濾過工程）
次に、図１０を参照しながら、濾過装置１０による濾過工程の一例について説明する。
まず、スラリー供給バルブ１３ｖおよび濾液排出バルブ１４ｖを開き（Ｓ１）、ポンプ１３Ｐを起動する（Ｓ２）。すると、スラリー供給管１３を介して、スラリーＡが濾過容器１１内に加圧供給され、濾過フィルタ１２による濾過を行う。このとき、スラリー供給バルブ１３ｖの開度を調節すること等によって、スラリーＡの供給量は調節することができる。そして、濾過容器１１内に供給されたスラリーＡのうち、液分は濾過膜１２ｍを通って濾液通路１２ｒに排出され、濾液Ｂとして濾液排出管１４を通って排出される。このとき、濾液Ｂの排出量は、濾液排出バルブ１４ｖの開度を調節することなどによって調整する。また、スラリーＡ中の懸濁粒子は濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着し、積層していく。その結果、濾過膜１２ｍの表面１２ｆにはケーキＫが堆積する（Ｓ３）。
【００８４】
そして、ケーキＫの厚さを計測する手段（図示しない）によって、濾過膜１２ｍの表面１２ｆ上に堆積（積層）した懸濁粒子の厚さ（ケーキ厚）を計測する（Ｓ４）。このケーキ厚が所定レベルまで成長し（ケーキ厚計測手段を設けない場合は、所定時間が経過したか否かで判断しても良い）、濾過膜１２ｍの表面１２ｆがケーキＫにより被覆されたら、ポンプ１３Ｐを止めて、スラリーＡの供給を停止する（Ｓ５）。その後、スラリー供給バルブ１３ｖを閉じる（Ｓ６）。なお、スラリーＡの供給を停止する目安は適宜定めることができるが、ケーキＫが通気不可能な状態になるまで行うことが好ましい。ケーキＫが通気不可能な状態となる厚さは、約１〜２ｍｍである。
【００８５】
（排液工程）
排液工程では、スラリーＡの供給を停止した後に、濾過容器１１内に残留する残留スラリーＡや濾液Ｂを排出する。残留スラリーＡの排出は、容器１１の下方に配置したスラリー排出バルブ１９ｖを開いた後に、スラリー排出管１９ｐを通じて行い、濾液Ｂの排出は、濾液排出バルブ１４ｖの開状態を保ったまま、濾液排出管１４を通じて行う。
【００８６】
この排液工程について、図１１を参照しながら詳述する。
スラリーＡの供給を停止して濾過工程を終了したとき、通常はスラリーＡが濾過容器１１の上部まで溜まった満タン状態になっている。この状態から、まずはスラリー排出バルブ１９ｖを開き（Ｓ２１）、スラリー排出管１９ｐを介して、濾過容器１１内のスラリーＡを濾過装置１０外へ徐々に排出する（Ｓ２２）。そうすると、濾過容器１１内のスラリー量が次第に減少してスラリーＡの液面が下がり、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着したケーキＫがスラリーＡの中から顔を出す。しかし、スラリーＡとケーキＫの付着力によって、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに形成されたケーキＫが欠落し、スラリーＡの排出に引きずられるように、ケーキＫも一緒に排出されてしまう。
【００８７】
そこで、スラリー排出バルブ１９ｖを開くとともに、圧気供給バルブ１５ｖを開き（Ｓ２１）、スラリーの排出を始めた（Ｓ２２）後に、図示しないコンプレッサを起動し（Ｓ２３）、濾過容器１１内に圧気ＣＡを供給することが好ましい。供給された圧気ＣＡは、ケーキＫを濾過面１２ｍに押し付け、加圧によってケーキＫの剥離を防止する。そのため、スラリーＡの液面が濾過フィルタ１２の下端に到達するまで圧気ＣＡの供給を続け（Ｓ２４）、下端に達した段階で供給を終了すると良い（Ｓ２５）。この圧気ＣＡの供給は、濾過容器１１内のスラリーＡを排出し終わるまで続けても良い。コンプレッサを停止し（Ｓ２５）、濾過容器１１からスラリーＡを排出した後、濾液排出バルブ１４ｖ、圧気供給バルブ１５ｖ、スラリー排出バルブ１９ｖを閉じて（Ｓ２６）、排液工程を終了する。
【００８８】
（脱水乾燥工程）
次に、排液工程の後の脱水乾燥工程について、図１２に基づいて説明する。
まず、任意の排出バルブ１７ｖ１、１７ｖ２、１７ｖ３を開き（Ｓ３１）、任意の供給バルブ１６ｖ１、１６ｖ２、１６ｖ３を開いた後（Ｓ３２）、図示しない加熱空気ブロワを起動し（Ｓ３３）、加熱空気ＨＡを供給する。加熱空気ＨＡを供給している間、濾過フィルタ１２の表面１２ｆに付着したケーキＫの含水率を計測し、ケーキＫの含水率が目標値以下になったら（Ｓ３４）、加熱空気ブロワの運転を停止し（Ｓ３５）、開けていた任意の排出バルブ１７ｖ１、１７ｖ２、１７ｖ３と、任意の供給バルブ１６ｖ１、１６ｖ２、１６ｖ３を閉じ（Ｓ３６）、脱水乾燥工程を終了とする。この脱水乾燥工程について、以下に詳述する。
【００８９】
第１加熱気体排出バルブ１７ｖ１と第１加熱気体供給バルブ１６ｖ１を開き（Ｓ３１、Ｓ３２）、加熱空気ブロワを起動して（Ｓ３３）、第１加熱気体供給管１６Ａを通じて、加熱気体ＨＡを供給する。この加熱気体ＨＡの温度は適宜定めることができるが、４０〜１７０℃程度とすることが望ましい。前記加熱気体ＨＡとしては、電気ヒーターで加熱した気体、燃焼ガスで加熱した気体、黒煙等の不純物を除去したディーゼルの排ガス等を用いることができる。また、前記加熱気体ＨＡの供給圧は例えば５〜１０ｋＰａ程度とすることができる。
【００９０】
第１加熱気体供給管１６Ａから供給された加熱気体ＨＡは、濾液排出管１４内を通り、濾液通路１２ｒの下端から濾過容器１１の内部へ流れ込む。図４に示すように、濾液通路１２ｒの下部および上部には、邪魔板（図示形態では平板）２１ｄ、２１ｕが設けられており、加熱気体ＨＡが濾液通路１２ｒの中間部に入り込まない構造になっている。そのため、加熱気体ＨＡは濾液通路１２ｒ下端部の邪魔板２１ｄに当たり、横方向へ流れ、筒状体１２ｓの透過孔を通って、筒状体１２ｓの表面と濾過膜１２ｍの裏面１２ｂの間の空間２２（以下、「加熱気体通路」という。）へ流れ込む。その後、図４、図７に示すように、加熱気体ＨＡは加熱気体通路２２を下から上へと流れ、濾過膜１２ｍの上端部１２ｍＴに達すると、筒状体１２ｓの透過孔を通って、濾液通路１２ｒの上端部（濾液通路１２ｒ上端部の邪魔板２１ｕの上方）へ流れ、第１加熱気体排気管１７Ａを介して、排ガスＸ３として装置１０の外へ排気される。
【００９１】
図３に示すように、加熱気体ＨＡが加熱気体通路２２を流れる過程で、濾過膜１２ｍを裏面１２ｂ側から加熱し、脱水させ、乾燥させる。この脱水乾燥工程で、ケーキＫ内が通気可能な状態となっている場合は、加熱気体ＨＡがケーキＫを裏面Ｋｂから温めるだけでなく、ケーキＫ内を裏面Ｋｂ側から表面Ｋｆ側へ通過しつつ、ケーキＫ内も同時に温めて脱水乾燥を行うことになる。また、濾過膜１２ｍは、加熱気体ＨＡの通りが良い部分から脱水乾燥する。前記の通り、濾過膜１２ｍは、ぬれ性の良い濾材からなるため、毛細管現象の効果が通常の濾過膜よりも大きく、濾過膜１２ｍの脱水乾燥部分が濾過膜１２ｍの未脱水乾燥部分から水分を吸収して、濾過膜１２ｍ全体の脱水乾燥を促進する。この毛細管現象はケーキＫにも作用し、濾過膜１２ｍの脱水乾燥部分がケーキＫの水分を吸収して、ケーキＫの乾燥を促進させる。すなわち、濾過膜１２ｍの毛細管現象を用いて、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着したケーキＫを、ケーキＫの裏面Ｋｂ側から表面Ｋｆ側に向かって、順々に脱水乾燥させることができる。
【００９２】
前記ケーキＫの脱水乾燥においては、濾過膜１２ｍにプリーツフィルタを用いて、プリーツフィルタ独特の構造、すなわち濾過膜１２ｍの裏面１２ｂ（詳しくは、フィルタ支持体２５の裏面）と筒状体１２ｓの表面の間に山型の加熱気体通路２２が形成される構造を有効に利用している。図７に示すように、プリーツフィルタの襞の内面に加熱空気ＨＡを通風させ、加熱空気ＨＡと濾過膜１２ｍを直接接触させることで、濾過膜１２ｍの比表面積が大きいことを利用して、ケーキＫの脱水乾燥速度を速めることができる。
【００９３】
そのほか、前記プリーツフィルタ以外にも、例えば、図８に示すような円筒形のフィルタを用いても良い。この円筒形フィルタは、１枚の濾過膜１２ｍを円筒形に形成したものであり、この円筒形状を保持するため、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂに沿うように、ハニカムや金網などを円筒形に形成した支持板（フィルタ支持体２５）を配している。濾過膜１２ｍの裏面１２ｂとフィルタ支持体２５の表面は互いに接している。フィルタ支持体２５の内側には、筒状体１２ｓが設けられており、フィルタ支持体２５の裏面と筒状体１２ｓの表面の間には、５〜１０ｍｍの間隙が設けられている。そして、加熱空気ＨＡがこの間隙を通ることによって、濾過膜１２ｍを裏面１２ｂ側から加熱する。筒状体１２ｓの構造、邪魔板２１ｄ、２１ｕの配置、筒状体１２ｓ内が濾液通路１２ｒになること、筒状体１２ｓと邪魔板２１ｄ、２１ｕの協同による加熱空気ＨＡの濾過膜１２ｍへの誘導機能などは、前記と同様であるため、説明を省略する。また、濾過フィルタ１２の形状は角筒形などの任意の形状に変更しても良い。
【００９４】
前記の説明において、加熱気体ＨＡを第１加熱気体供給管１６Ａから供給したが、これに代えて、加熱気体ＨＡを第２加熱気体供給管１６Ｂから供給しても良い。すなわち、第２加熱気体排出バルブ１７ｖ２と第２加熱気体供給バルブ１６ｖ２を開き（Ｓ３１、Ｓ３２）、加熱空気ブロワを起動して（Ｓ３３）、第２加熱気体供給管１６Ｂを通じて、加熱気体ＨＡを供給する。第２加熱気体供給管１６Ｂから供給された加熱気体ＨＡの流れは、第１加熱気体供給管１６Ａから供給された加熱気体ＨＡの通路と逆方向になる。すなわち、図５に示すように、第２加熱気体供給管１６Ａから供給された加熱気体ＨＡは、第１加熱気体排気管１７Ａを通り、濾液通路１２ｒの上端から内部へと流れ込む。そして、濾液通路１２ｒ上端部の邪魔板２１ｕに当たり、横方向へ流れ、筒状体１２ｓの透過孔を通って、加熱気体通路２２へ流れ込む。その後、加熱気体ＨＡは加熱気体通路２２を上から下へと流れ、濾過膜１２ｍ下端縁に達すると、筒状体１２ｓの透過孔を通って、濾液通路１２ｒの下端部（濾液通路１２ｒ下端部の邪魔板２１ｄの下方）へ流れ、濾液排出管１４および第２加熱気体排気管１７Ｂを介して、排ガスＸ４として装置１０外へ排気される。
【００９５】
なお、加熱空気ＨＡは、第２加熱気体供給管１６Ｂから供給するよりも、第１加熱気体供給管１６Ａから供給することが好ましい。すなわち、加熱空気ＨＡは、加熱気体通路２２の上から下へ流すよりも、下から上へ流すことが好ましい。
加熱気体ＨＡを下から上へ流したとき、加熱気体通路２２の下部では、加熱気体ＨＡの温度が高いため、濾過膜１２ｍやケーキＫの脱水乾燥速度が速く、良く脱水乾燥する。しかし、加熱気体ＨＡが下から上へ流れるにしたがって、ケーキＫや濾過膜１２ｍから蒸発した水分を多く含むようになる。それとともに、加熱気体ＨＡの温度が低くなる。そのため、加熱気体通路２２の上部では、濾過膜１２ｍやケーキＫの脱水乾燥速度が遅く、脱水乾燥しにくい。
一方、ケーキＫや濾過膜１２ｍの水分は、重力によって下側へ移動する傾向があるため、ケーキＫや濾過膜１２ｍの含水量は下側ほど多くなる。そこで、加熱空気ＨＡを加熱気体通路２２の下から上へ流すことで、含水量が多い下側のケーキＫや濾過膜１２ｍを重点的に脱水乾燥することができる。
なお、加熱空気ＨＡを下から上へ流し続けた結果、脱水乾燥を終えた段階で、ケーキＫの下部の含水率が上部の含水率よりも低い場合がある。この状態のケーキＫを濾過膜１２ｍから剥離する場合、含水率の低いケーキＫの下部が剥離しやすく、先に剥離する。他方、ケーキＫの上部は、下部と比べて剥離しにくいが、ケーキＫの下部が剥離することにより、支えが無くなったケーキＫの上部も重力によって剥離する。
以上のような利点があるため、第１加熱気体供給管１６Ａから加熱気体ＨＡを供給し、その気体ＨＡを下から上へ流すことが好ましい。
【００９６】
また、加熱気体ＨＡを第１加熱気体供給管１６Ａおよび第２加熱気体供給管１６Ｂのどちらか一方から供給した場合、前記のようにケーキＫの上部と下部の含水率に差が生じてしまう。そこで、含水率の差を小さくするため、図６に示すように、第１加熱気体供給管１６Ａと第２加熱気体供給管１６Ｂの両方から加熱気体ＨＡを供給しても良い。この場合、加熱気体通路２２の高さ方向中間部（望ましくは、中央部）に、加熱気体ＨＡを通さない仕切板２３を水平に設けることができる。これによって、ケーキＫの下部から中間部にかけては、第１加熱気体供給管１６Ａから供給された加熱気体ＨＡによって脱水乾燥され、ケーキＫの上部から中間部にかけては、第１加熱気体供給管１６Ａから供給された加熱気体ＨＡによって脱水乾燥される。加熱気体通路２２の上から下へ流れ、中間部の仕切板２３に当たった加熱気体ＨＡや、同通路２２の下から上へ流れ、中間部の仕切板２３に当たった加熱気体ＨＡは、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂからケーキＫの表面Ｋｆへと流れ出て、濾過容器１１に設けられた第３加熱気体排気管１７ｖ３を通って、排ガスＸ５として排気される（図１参照）。このように、必ずしも加熱気体ＨＡを加熱気体通路２２の上部から下部まで、または下部から上部まで流す必要はなく、途中でバイパスさせても良い。
【００９７】
そのほか、第１加熱気体供給管１６Ａや第２加熱気体供給管１６Ｂからの加熱気体ＨＡの供給に加えて、第３加熱気体供給管１６Ｃからも加熱気体ＨＡを供給し、ケーキＫや濾材１２ｍを表面１２ｆ側から加熱して脱水乾燥させても良い（図１参照）。
また、濾過フィルタ１２よりも下方や上方に第３加熱気体供給管１６Ｃの口を望ませても良い。
なお、第３加熱気体供給管１６Ｃを通じて、ケーキＫの表面Ｋｆに加熱気体ＨＡを当てる場合、空気抵抗が大きいため、大容量のブロワが必要になるとともに、消費電力も格段に増える。具体的には、ケーキＫの表面Ｋｆが濡れていない場合は５〜１０ｋＰａ程度であり、ケーキＫの表面Ｋｆが濡れている場合は４０ｋＰａ以上の圧力が必要となる。したがって、第１加熱気体供給管１６Ａや第２加熱気体供給管１６Ｂから加熱気体ＨＡを供給し、ケーキＫを裏面Ｋｂ側から加熱することが好ましい。なお、加熱気体ＨＡを濾過膜１２ｍの裏面１２ｂ側から供給する場合、その供給圧力は５ｋＰａ程度である。
【００９８】
（洗浄工程）
脱水乾燥工程の後は、図１３に例示したような洗浄工程を行う。すなわち、所定時間脱水乾燥した後（予め定めた脱水乾燥プログラムが終了した後）にケーキＫの剥離を行う。洗浄工程の開始時期を脱水乾燥工程に係る所定時間が経過したか否かで決めるのはなく、排ガスＸ１〜Ｘ５が所定の温度以上になった場合、排ガスＸ１〜Ｘ５が所定の湿度以下になった場合、濾過フィルタ１２が所定の温度以上になった場合、フィルタ内蔵部１１Ｕの圧力が所定の圧力以上になった場合や、フィルタ内蔵部１１Ｕと濾液通路１２ｒの差圧が所定の差圧範囲に入った場合（もしくは所定の差圧以下になった場合）などに、濾過フィルタ１２の表面１２ｆに付着したケーキＫが十分に乾燥したと判定し、脱水乾燥工程から洗浄工程に切り替えても良い。濾過膜１２ｍの脱水乾燥に伴う毛細管現象によって、ケーキＫと濾過膜１２ｍの境界面が剥離層となり、ケーキＫの脱水乾燥が進むにつれて、ケーキＫと濾過膜１２ｍ間の水分による付着作用が解除され、ケーキＫを容易に剥離することができる。このとき、ケーキＫの外面Ｋｆよりも、ケーキＫと濾過膜１２ｍの境界面が先に脱水乾燥するため、ケーキＫの外面Ｋｆが少し濡れている状態でもケーキＫを剥離することができる。すなわち、ケーキＫが完全に脱水乾燥していない状態であっても、濾過膜１２ｍからケーキＫを剥離することができる。このように、濾過膜１２ｍを裏面１２ｂ側から脱水乾燥させることによって、ケーキＫの剥離効率を高めることができる。なぜならば、ケーキＫの表面Ｋｆ側から脱水乾燥させた場合は、剥離面（濾過膜１２ｍとケーキＫの境界面）を脱水乾燥させるために、多量の水分を含むケーキＫを十分に脱水乾燥させる必要があるが、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂ側から脱水乾燥させることにより、濾過膜１２ｍとケーキＫの境界面を脱水乾燥させるだけで足り、ケーキＫを十分に脱水乾燥させなくてもケーキＫを剥離することができるからである。
【００９９】
洗浄工程開始前の任意の時期に、圧縮気体生成装置４３を起動して圧縮気体ＷＡを生成し、生成した圧縮気体ＷＡを主タンク３８Ｂおよび分岐タンク３８Ａに蓄積しておく。そして、予め定められた脱水乾燥時間が経過して、洗浄工程が開始される時に、ケーキ排出弁１９の弁体１９ｂと調節弁３９を閉から開にする（Ｓ４１）。調節弁３９を開くと、分岐タンク３８Ａ内の圧縮気体ＷＡが配管４０を通って、リング状ノズル３６ｓの筒４２内に瞬間的に充満する。充満した圧縮気体ＷＡは、図１４や図１５に示すように、リング状ノズル３６ｓに設けられた孔３７から濾過フィルタ１２に向かって射出される（Ｓ４２）。このエアパルスの発生圧力（分岐タンク３８Ａ内の圧力）は、０．１〜０．６ＭＰａとすることが好ましい。０．１ＭＰａよりも小さい圧力の場合は、調節弁３９が動作しないという問題があり、０．６ＭＰａよりも大きいと圧力の場合は、濾過フィルタ１２の濾過膜１２ｍが破壊されてしまうという問題がある。孔３７から放出された圧縮気体ＷＡは、急速に膨張して衝撃波となり、濾過フィルタ１２に衝突し、その衝撃によって濾過フィルタ１２の襞に付着したケーキＫを剥離する（Ｓ４３）。このとき、孔３７はリング状ノズル３６ｓの内側全周に設けられているため、濾過フィルタ１２に対して３６０度の方向から衝撃を与え、ケーキＫを周方向に沿って漏れなく剥離することができる。
【０１００】
なお、濾過フィルタ１２に付着したケーキＫのうち、リング状ノズル３６ｓが設けられた位置から、濾過フィルタ１２の軸方向に遠く離れたケーキＫに対しては、前記衝撃波を及ぼすことができない。そのため、例えば図２６に示すように、リング状ノズル３６ｓを濾過フィルタ１２の軸方向に移動させる移動機構を備え付けることが好ましい。リング状ノズル３６ｓを軸方向に移動させ、移動中または移動後に、孔３７から圧縮気体ＷＡを放出することで、ケーキＫを軸方向に沿って漏れなく剥離することができる。前記移動機構を備え付けない場合は、例えば図２７に示すように、濾過フィルタ１２の軸方向に沿ってリング状ノズル３６ｓを複数設けることで、移動機構を設けた場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
また、前記リング状ノズル３６ｓの代わりにライン状ノズル３６ｒやドット状ノズル３６ｄを設けた場合は、孔３７から放出された圧縮気体ＷＡは、膨張して衝撃波となり、濾過フィルタ１２の軸方向（長手方向）に線状に衝突する。そのため、濾過フィルタ１２に付着したケーキＫを軸方向に沿って漏れなく剥離することができる。なお、濾過フィルタ１２を図示しない回転機構によって回転させることによって、濾過フィルタ１２の全周に付着したケーキＫを剥離することができる。なお、濾過フィルタ１２が回転しない場合は、ライン状ノズル３６ｒやドット状ノズル３６ｄが濾過フィルタ１２の周囲を回転させる機構にすることにより、同じく濾過フィルタ１２の全周に付着したケーキＫを剥離することができる。
【０１０２】
なお、加熱気体ＨＡをケーキＫの表面Ｋｆに噴射し、ケーキＫを表面Ｋｆから脱水乾燥させる場合、従来は、ケーキＫの剥離はケーキＫの含水率が３５％程度でも可能であるが、より確実に剥離するためにはケーキＫの含水率を３０％以下とすることが必要であった。しかし、前記の実施例においては、ケーキＫと濾過膜１２ｍの境界面を脱水乾燥させるだけで足りるため、ケーキＫの含水率が６０％程度であっても、ケーキＫの剥離が可能となる。そのため、加熱気体ＨＡの送風量が減り、ブロア等を作動させるための電力使用量を削減することができる。また、ケーキＫ全体の含水率が高い状態であっても、濾過膜１２ｍの毛細管現象により、濾過膜１２ｍの表面１２ｆとケーキＫの裏面Ｋｂの間の剥離部の含水率が低くなるため、ケーキＫの剥離が可能となる。そのため、脱水乾燥時間が大幅に短縮でき、脱水乾燥装置１０全体の処理能力を向上させることができる。なお、ケーキＫの含水率を５５％程度にまで下げると剥離がより容易となる。したがって、ケーキＫの含水率が６０％以下、より好ましくは５５％以下になるまで脱水乾燥すると良い。
ケーキ排出シュート１１Ｓに落ちた剥離ケーキＫはケーキ排出弁１９から装置１０の外に排出される。なお、前記Ｓ４１の段階でケーキ排出弁１９の弁体１９ｂを開けずに、剥離したケーキＫをケーキ排出シュート１１Ｓに溜め、ある程度の量のケーキＫが溜まった後に（Ｓ４３とＳ４４の間に）、ケーキ排出弁１９の弁体１９ｂを開けて、装置１０の外に排出しても良い。
【０１０３】
このようにして、ケーキＫを全て排出した（Ｓ４４）後に、ケーキ排出弁１９の弁体１９ｂと調節弁３９を開から閉にし、洗浄工程を終了とする。
【０１０４】
なお、本実施形態のようにプリーツフィルタを用いると、隣り合う襞と襞の壁面間の間隔が内側から外側へ向かって次第に広くなるため、ケーキＫを剥離・排出しやすいという利点がある。また、濾過膜１２ｍを構成する不織布の熱容量が小さいため、エネルギーロスが少ない。なお、図２に示すように、隣り合う襞と襞の先端部間の長さＬ１は、例えば１７ｍｍにすることができ、襞の先端から基端までの長さＬ２は、例えば８０ｍｍにすることができる。
【０１０５】
以上では、ぬれ性が良い濾過フィルタ１２を用いた場合について説明したが、通常の濾過フィルタ１２を用いても良い。また、濾過フィルタ１２の裏側に加熱気体ＨＡを流す形態でなくても良く、濾過フィルタ１２の外側から加熱気体ＨＡを流すようにしても良い。すなわち、以上の説明では、乾燥効率やランニングコストなどの観点から、より好ましい例を示したが、洗浄装置や洗浄工程以外については、任意の公知の構造や公知の工程に変更することもできる。
【０１０６】
（縦型脱水乾燥装置と横型脱水乾燥装置）
また、上記では、濾過フィルタ１２を縦に配置した縦型濾過装置１０について説明した。本発明はこのような形態に限られるものでなく、濾過フィルタ１２を横に配置した横型濾過装置１０であっても良い。図９の濾過装置１０は、図面左からスラリーＡを供給し、図面右から濾液Ｂを排液する構成としているが、図面左からスラリーＡを供給し、図面左から濾液Ｂを排液する構成、すなわち濾液排出管１４を図面左に配置しても良い。このとき、第１加熱気体排気管１７Ａや第２加熱気体供給管１６Ｂは、逆に図面右へ配置すると良い。
【０１０７】
（複数の濾過フィルタ）
以上では、濾過フィルタ１２を一つ備えた濾過装置１０について説明してきたが、これに限られるものではなく、複数の濾過フィルタ１２を備えた濾過装置１０に対しても、同様の洗浄装置３５を用いることができる。
【０１０８】
（第２実施形態）
前記第１実施形態の説明では、スラリーなどの液体状の被処理物Ａを濾過する濾過装置１０について述べた。しかし、本発明はこれに限られるものでなく、気体を濾過する濾過装置１０であっても良い。このような濾過装置１０は、例えば汚染気体Ａ中の粉塵を捕捉する濾過フィルタ１２と、この濾過フィルタ１２を格納する濾過容器１１を有する。また、濾過装置１０の一端側には汚染気体（被処理物Ａ）の供給口５４が、他端側には濾過後の清浄な気体の排出口５５がそれぞれ設けられている。そして、供給口５４から供給された汚染気体Ａは、一端側から他端側へ流れる過程で濾過フィルタ１２を通過し、この濾過フィルタ１２によって汚染気体Ｂに含まれる粉塵が除去され、清浄気体Ｂとして排出口５５から排出される構造になっている。
【０１０９】
（濾過フィルタ１２）
濾過フィルタ１２としては、表面積が広いことから、第１実施形態と同様にプリーツフィルタが好適である。濾過フィルタ１２の素材としては、ぬれ性がよい物に限定されず、デミスターなどの金属メッシュを用いても良い。デミスターとしては、直径約０．１２ｍｍ〜０．２５ｍｍの細い金属線を所定の形状に編み、編んだ生地を特殊形状のロールなどを用いてプリーツフィルタ状に成形し、それを重ねて複数層にしたものを例示することができる。金属メッシュからなるプリーツフィルタに圧縮気体ＷＡを噴射すると、フィルタに付着した付着物（液体の微粒子など）が綺麗に除去され（ポリエステル等の繊維からなるプリーツフィルタよりも付着物の除去率が高い）、フィルタの目詰まりが解消されるため、再濾過をした際に濾過精度が上がるという利点がある。また、プリーツフィルタがポリエステル等の繊維からなる場合は、洗浄工程を複数回経た後にフィルタを交換しなければならないが、金属メッシュからなるプリーツフィルタの場合は、そのような交換をほとんどしなくて良いという利点がある。さらに、濾過容器１１内に濾過フィルタ１２を配置する際は、濾過フィルタ１２の軸心が横方向（水平方向）になるように配置したり、縦方向（垂直方向）になるように配置したりできる。
【０１１０】
（汚染空気Ａと清浄空気Ｂの流れ）
次に、濾過装置１０内における汚染空気Ａと清浄空気Ｂの流れを説明する。まず、濾過装置１０の供給口５４から濾過容器１１内に被処理物Ａとしての汚染空気Ａが供給される。供給された汚染空気Ａは、濾過容器１１の内壁面と濾過フィルタ１２の外面の間の間隙５０に流れ込む。なお、濾過フィルタ１２の一端側（供給口側）端部には、濾過フィルタ１２の中空部（清浄気体通路１２ｒ）の端部に蓋をするように遮蔽板５２が設けられており、汚染空気Ａが濾過フィルタ１２の中空部１２ｒに直接入り込むことを防いでいる。そして、前記間隙５０に流れ込んだ汚染空気Ａは、濾過フィルタ１２の外面から内面へ通り抜け、その通り抜けの際に、汚染空気Ａ中の粉塵が濾過フィルタ１２の主に外面１２ｆに捕捉される。濾過フィルタ１２によって粉塵が除去された清浄な空気Ｂは、濾過フィルタ１２内の清浄気体通路１２ｒを他端側（排気口側）へ向かって流れ、排気口５５から排気される。
【０１１１】
（送風ファンおよび吸気ファン）
また、汚染空気Ａや清浄空気Ｂの流れは、一端側（上流側）に送風ファンを設けたり、他端側（下流側）に吸気ファン５３を設けたりすることで実現できる。本実施形態では、排気口５５と隣接する位置に吸気ファン５３を設け、汚染空気Ａや清浄空気Ｂを上流側から下流側へ向かって吸引する構造としている。また、送風ファンを設ける場合は、給気口５４の近辺にファンを設置すると良い。
【０１１２】
（洗浄装置３５）
ドット状ノズル３６ｄ、ライン状ノズル３６ｒは、濾過容器１１の内壁面と濾過フィルタ１２の外面の間の間隙５０に設けることが好ましく、リング状ノズル３６ｓは、濾過容器１１の外側に設けることが好ましい。前記各ノズル３６ｄ、３６ｒ、３６ｓの形状や設置位置などについては、第１実施形態と重複するため、説明を省略する。
なお、第２実施形態の発明においては、第１実施形態のように、濾過工程、排出工程、脱水乾燥工程、洗浄工程と各工程を経るのではなく、被処理物Ａである気体の濾過を行いながら、濾過フィルタ１２の洗浄を行うようにすれば良い。
【０１１３】
（第３実施形態）
本発明の濾過装置１０は、濾過フィルタ１２を用いて、被処理物Ａ（低融点合金とそれ以外の不純物の混合物。加温して低融点合金を溶融させ、液体にした状態が好ましい。）から低融点合金を分離し、洗浄装置３５を用いて、濾過フィルタ１２の表面１２ｆに堆積した低融点合金を剥離し、回収する装置であっても良い。
【０１１４】
（低融点合金）
この低融点合金は、ビスマス、スズ、鉛、インジウム、カドミウム、アンチモン、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる成分を主成分とする合金である。特に、ビスマスおよびスズを主体とし、必要によってインジウムを添加したものが好適である。なお、低融点合金の溶融温度としては、１６℃〜１８３℃を例示できる。
【０１１５】
前記低融点合金の具体例としては、株式会社大阪アサヒメタル工場製の「Ｕアロイ」シリーズを挙げることができる。このシリーズとして、融点１６℃〜１８３℃の様々な種類の低融点合金が販売されている。
【０１１６】
本発明に係る低融点合金の濾過装置１０を用いて、低融点合金とそれ以外の不純物との分離を行う際は、融点９０℃〜１５０℃の範囲の低融点合金が特に好適である。
【０１１７】
前記低融点合金は、被加工物の固定治具などに用いられる。そして、被加工物を切削する精密加工等の過程で、固定治具も削られてしまった場合に、低融点合金の切削屑が発生するため、その切削屑の中から低融点合金を回収すると良い。
【０１１８】
なお、低融点合金以外の不純物の例としては、チタン、アルミニウム、ステンレス、銅、鉄、ガラスなどの被加工物（加工対象となる材料をいう。Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ。）の切削屑を挙げることができる。これらの切削屑は、一つの物質のみ（例えば、チタンのみ）からなる場合もあれば、二以上の物質の混合物（例えば、チタンとアルミニウムの混合物）からなる場合もある。
【０１１９】
そして、被処理物Ａの例としては、低融点合金の切削屑とそれ以外の不純物の切削屑の混合物を挙げることができるが、これに限られるものではない。その他の被処理物Ａの例としては、低融点合金を含む家電製品の破砕物（破砕していない状態のものでも良い）や、研究過程で制作した低融点合金を含む試作品（前記と同様に、破砕していない状態のものでも良い）などを挙げることができる。
【０１２０】
なお、濾過装置１０の構造や、前記各ノズル３６ｄ、３６ｒ、３６ｓの形状や設置位置などについては、図１などと重複記載となるため、説明を省略する。
【０１２１】
（その他の実施形態）
図２９では、濾過装置１０内に濾過フィルタ１２を２つ設けた例を示した。濾過フィルタ１２を複数配置した場合には、このように複数の濾過フィルタ１２の間に洗浄装置３５を設け、その洗浄装置３５から複数の濾過フィルタ１２に向けて圧縮気体ＷＡを噴き付けるようにすると良い。このような構造を採用することで、洗浄装置３５の設置数を減らすことができる。なお、図２９においては、２つの濾過フィルタ１２の間にドット状ノズル３６ｄまたはライン状ノズル３６ｒを設け、そのノズル（３６ｄまたは３６ｒ）の管４２に、別々の方向（各濾過フィルタ１２が位置する方向。図２９では、左上と右上の方向。）に向かう孔３７を設け、その孔３７を介して、各濾過フィルタ１２に圧縮気体ＷＡを噴き付けている。なお、各濾過フィルタ１２は、図示しない回転機構によって、図中のＲの方向に回転するため、濾過フィルタ１２の全周（３６０度）を洗浄できるようになっている。また、濾過フィルタ１２の回転方向Ｒは任意に変更することができる。例えば、図２９では２つの濾過フィルタ１２の回転方向Ｒが異なるが、揃えて同じにしても良い。また、図２９の回転方向Ｒと逆回転にしても良い。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…濾過装置、１１…濾過容器、１１Ｓ…ケーキ排出シュート（粉塵排出シュート）、１１Ｕ…フィルタ内蔵部、１２…濾過フィルタ、１２ｂ…濾過膜の裏面（濾過フィルタの内面）、１２ｆ…濾過膜の表面（濾過フィルタの外面）、１２ｍ…濾過膜、１２ｍｈ…濾過膜の透過孔、１２ｒ…濾液通路（清浄気体通路）、１２ｓ…筒状体、１３…スラリー供給管（汚染気体供給管）、１３ｖ…被処理物供給バルブ、１４…濾液排出管、１４ｖ…濾液排出バルブ、１５…圧気供給管、１５ｖ…圧気供給バルブ、１６Ａ…第１加熱気体供給管、１６Ｂ…第２加熱気体供給管、１６Ｃ…第３加熱気体供給管、１６ｖ１…第１加熱気体供給バルブ、１６ｖ２…第２加熱気体供給バルブ、１６ｖ３…第３加熱気体供給バルブ、１７Ａ…第１加熱気体排出管、１７Ｂ…第２加熱気体排出管、１７Ｃ…第３加熱気体排出管（バイパス配管）、１７ｖ１…第１加熱気体排出バルブ、１７ｖ２…第２加熱気体排出バルブ、１７ｖ３…第３加熱気体排出バルブ、１９…ケーキ排出弁、１９ｐ…スラリー排出管、１９ｖ…スラリー排出バルブ、２１ｕ…上部邪魔板、２１ｄ…下部邪魔板、２２…加熱気体通路、２５…フィルタ支持体、３５…洗浄装置、３６…ノズル、３６ｄ…ドット状ノズル、３６ｒ…ライン状ノズル、３６ｓ…リング状ノズル、３７…孔、３７Ｄ…点状の孔、３７Ｌ…スリット状の孔、３８…タンク、３８Ａ…分岐タンク、３８Ｂ…主タンク、３９…調節弁、４０…配管、４１…自動開閉蓋、４２…筒、４３…圧縮気体生成装置、４４…レギュレータ、４５…供給口、５０…間隙、５１…回転手段、５２…遮蔽板、５３…吸気ファン、５４…供給口、５５…排出口、Ａ…被処理物、Ｂ…処理物、Ｃ…粉塵、ＣＡ…加圧気体（圧気）、Ｋ…ケーキ、Ｋｂ…ケーキの裏面、Ｋｆ…ケーキの表面、Ｍ…モータ、ＨＡ…加熱気体、ＨＡＦ…加熱気体が流れる方向、Ｐ…ピッチ、ＷＡ…圧縮気体、ＷＴ…水分、ＷＴＦ…水分が流れる方向、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５…排ガス
【図１】
2017136522.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年12月13日(2016.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過装置および濾過方法に関する。特に、濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、濾過フィルタ外面に付着した付着物を除去する洗浄手段を備えた濾過装置に関する。また、前記付着物を除去する工程を有する濾過方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
濾過フィルタ外面に付着した付着物を除去する方法には、濾過フィルタの内側から圧縮気体を射出し、その射出圧力によって除去する方法がある。特許文献１には、この方法を用いた集塵機が開示されている。この集塵機は、縦置きした円筒形のプリーツフィルタと、フィルタの内部に設けたエレメントコーンと、エレメントコーンの上方に設けた大口径ノズルを備えている。そして、洗浄時には、ノズルから圧縮エアを１００ｍＳのパルスで放出する。そうすると、その強力な粗密波がエレメントコーンで反射してフィルタの内面に衝突し、フィルタ外面に付着した粉塵が５００〜１０００ｍｍ飛散する。
【０００３】
また、フィルタの洗浄が不要な集塵機も存在し、例えば特許文献２に記載されたものを挙げることができる。この集塵機は、２〜２０μｍの太い合成繊維を熱圧着して成形したフィルタを用いている。そして、このフィルタは、油煙や油滴等の塵芥が繊維に張り付いて凝集しても再液化して流れ落ちるセルフクリーニング性能を有している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、フィルタの内側から圧縮エアを射出する方法では、射出された圧縮エアの一部が、フィルタに当たって内側へ撥ね返るため、フィルタに向かって新たに射出された圧縮エアと、フィルタに当たってはね返った圧縮エアが衝突し、新たに射出された圧縮エアの風速が落ちてしまうという問題があった。圧縮エアの風速が落ちると、フィルタ外面に付着した付着物を除去しづらくなるという問題があり、特に紙粉、繊維状の粉塵、水分量の多い粉塵などがプリーツフィルタの襞間に積層した場合、除去が困難であった。これを解決するために、ノズルから圧縮エアを射出する際の空気圧を上げる方法が考えられるが、ランニングコストが上昇してしまう等のデメリットがある。
また、圧縮エアをフィルタの内側から射出すると、プリーツフィルタ全体が外側へ膨れ、襞と襞の間に付着物を抱え込んでしまうため、剥離量が著しく少なくなってしまうというデメリットもあった。
【０００５】
また、特許文献２のように、セルフクリーニング性能を備えたフィルタを用いることもできるが、フィルタの選択肢が限られてしまうという問題がある。特に、一般的なフィルタを用いた経済性の高い集塵機が望まれる中で、フィルタの選択肢が限られるということは、大きなデメリットとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２３０１２１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０１３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする主たる課題は、濾過フィルタの表面に付着した付着物を効果的に除去する洗浄手段を備えた濾過装置を提供することにある。また、濾過フィルタの表面に付着した付着物を効果的に除去する工程を備えた濾過方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するための本発明は、次の通りである。
[請求項１記載の発明]
被処理物の供給口と濾液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器内に設けられ、外面が濾過面とされ内部が濾液通路とされた筒状の濾過フィルタと、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙から前記被処理物を排出した状態で、前記濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを剥離するフィルタ洗浄手段と、を有し、
前記フィルタ洗浄手段は、
圧縮気体を生成する圧縮気体生成装置と、
前記濾過フィルタの外側に配置されたノズルと、
前記圧縮気体生成装置で生成した圧縮気体の噴射量を調整する調節弁と、を有し、
前記ノズルは、中空の筒と、前記筒の軸方向に沿って設けられた前記圧縮気体を射出する孔を有することを特徴とする濾過装置。
【０００９】
（作用効果）
濾過フィルタの外方から濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、濾過フィルタの外面に付着した付着物に圧縮気体を直接当てることによって、付着物に対する物理的作用が大きくなり、付着物の除去効果を高めることができる。従来のように、圧縮気体を濾過フィルタの裏面に当てて付着物を除去する場合よりも弱い圧力で、付着物を除去することができる。また、前記のように付着物に対する物理的作用が大きいため、紙粉、繊維状の粉塵、水分量の多い粉塵などがプリーツフィルタの襞間に積層した場合であっても、それらの付着物を除去することができる。
また、圧縮気体を射出する孔が中空の筒の軸方向に沿って設けられており、孔から射出した圧縮気体が濾過フィルタにライン状に当たるため、濾過フィルタをライン状に洗浄することができる。すなわち、一度に一カ所のみを洗浄するのではなく、ライン状に洗浄するため、洗浄時間を短縮することができる。それとともに、濾過フィルタの場所によって洗浄されていたり、洗浄されていなかったりという不均質を避けることができる。
【００１０】
[請求項２記載の発明] 
前記ノズルの筒の形状は直線状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの長手方向と並列に配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って複数の点状の孔が所定間隔で設けられ、
前記点状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【００１１】
（作用効果）
孔から射出した圧縮気体が、濾過フィルタの長手方向にライン状に当たるため、濾過フィルタを長手方向に均等に洗浄することができる。
【００１２】
[請求項３記載の発明] 
前記ノズルの筒の形状は直線状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの長手方向と並列に配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って延在するスリット状の孔が設けられ、
前記スリット状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【００１３】
（作用効果）
請求項２と同様の作用効果を奏する。
【００１４】
[請求項４記載の発明] 
前記ノズルの筒の形状は環状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの外面を取り囲んで配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って所定間隔を空けた複数の点状の孔または前記筒の軸方向に沿って延在するスリット状の孔の少なくとも一方が設けられ、
前記点状の孔またはスリット状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【００１５】
（作用効果）
孔から射出した圧縮気体が、濾過フィルタの周方向にライン状に当たるため、濾過フィルタを周方向に均等に洗浄することができる。
特に、筒の形状が直線状のノズル（ライン状ノズルやドット状ノズル）の場合は、濾過フィルタの全周（３６０度）に圧縮気体を当てるため、濾過フィルタを回転させるか、濾過フィルタの周りを前記ノズルが回転するような機構が必要であるが、リング状ノズルの場合は、そのようなことをしなくても、濾過フィルタの全周（３６０度）に圧縮気体を当てることができる。
【００１６】
[請求項５記載の発明] 
前記環状のノズルは、前記濾過フィルタの長手方向に沿って、複数設けられている請求項４記載の濾過装置。
【００１７】
（作用効果）
濾過フィルタを周方向に均等に洗浄するのみならず、長手方向にも均等に洗浄することができる。
【００１８】
[請求項６記載の発明] 
前記環状のノズルは、前記ノズルを前記濾過フィルタの長手方向に沿って移動させる動力発生機と接続されている請求項４記載の濾過装置。
【００１９】
（作用効果）
請求項５と同様の作用効果を奏する。
また、環状のノズルを複数設ける場合よりも、製造コストを安くすることができる。
【００２０】
[請求項７記載の発明] 
前記濾過容器内に設けられ、外面が濾過面とされ内部が濾液通路とされた筒状の濾過フィルタを用いて、被処理物を濾過する濾過工程と、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙から前記被処理物を排出する排液工程と、
前記濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを剥離する洗浄工程と、を有し、
前記洗浄工程は、
圧縮気体生成装置で圧縮気体を生成する生成工程と、
ノズルの軸方向に沿って設けられた孔を通じ、前記濾過フィルタの外面に向かって、前記圧縮気体を射出する射出工程と、を有することを特徴とする濾過方法。
【００２１】
（作用効果）
請求項１と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、濾過フィルタの表面に付着した付着物を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施例に係る濾過装置の構造説明図である。
【図２】濾過フィルタの説明図である（洗浄装置は図示省略）。
【図３】脱水乾燥工程のケーキ、濾過膜およびフィルタ支持体の断面図である。
【図４】加熱空気が加熱気体通路を下から上へ流れることの説明図（断面図）である。
【図５】加熱空気が加熱気体通路を上から下へ流れることの説明図（断面図）である。
【図６】加熱空気が加熱気体通路を上から中央へ、下から中央へ流れることの説明図（断面図）である。
【図７】プリーツフィルタの襞の斜視図（一部破断図）である。
【図８】円筒型フィルタの斜視図である。
【図９】横型の濾過装置を用いた場合の構造説明図である（洗浄装置は図示省略）。
【図１０】濾過工程のフロー図である。
【図１１】排液工程のフロー図である。
【図１２】脱水乾燥工程のフロー図である。
【図１３】洗浄工程のフロー図である。
【図１４】リング状ノズルを配置した濾過装置の横断面図である。
【図１５】リング状ノズルに複数の圧縮気体生成装置を配した濾過装置の横断面図である。
【図１６】本発明に係るノズルの断面図である。（１６ａ）（１６ｂ）ともに、断面形状が円形であって、(１６ａ)は断面視において孔を一つ設けた場合、(１６ｂ)は断面視において孔を二つ設けた場合を示す。
【図１７】断面形状が四角形の筒内の液残りの説明図である。（１７ａ）の状態から（１７ｂ）の状態を経て（１７ｃ）の状態に変化するにつれて、スラリー量が減少している。
【図１８】断面形状が四角形の筒内の液残りの説明図である。（１８ａ）の状態から（１８ｂ）の状態を経て（１８ｃ）の状態に変化するにつれて、スラリー量が減少している。
【図１９】筒に取り付けられた自動開閉蓋の動作の説明図である。（１９ａ）の状態から（１９ｂ）の状態へ、（１９ｂ）の状態から（１９ｃ）の状態へ変化することを示す。また、その逆の変化も可能である。
【図２０】筒が首振りすること説明図である。（２０ａ）の状態から（２０ｂ）の状態へ、（２０ｂ）の状態から（２０ｃ）の状態へ変化することを示す。また、その逆の変化も可能である。
【図２１】ライン状ノズルの側面図である。
【図２２】ライン状ノズルと濾過フィルタの位置関係を示す斜視図である。
【図２３】ドット状ノズルの側面図である。
【図２４】ドット状ノズルと濾過フィルタの位置関係を示す斜視図である。
【図２５】汚染空気を濾過する横型濾過装置の横断面図である。
【図２６】汚染空気を濾過する縦型濾過装置（ノズル移動式）の横断面図である。
【図２７】汚染空気を濾過する縦型濾過装置（複数ノズル式）の横断面図である。
【図２８】リング状ノズルの斜視図である。（２８ａ）はスリット状の孔を設けた場合、（２８ｂ）は点状の孔を設けた場合を示す。
【図２９】その他の実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下の説明及び図面は、本発明の一実施形態を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきでない。
【００２５】
（被処理物Ａ）
本発明に係る濾過装置１０によって濾過される被処理物Ａとしては、例えば、トンネル構内排水、吹付け用生コンプラント排水、ダイスライム回収排水、バッチャープラント排水、河川工事ドライピット排水、深礎工事排水、グラウト工事排水、シールド工事排水、シールド余剰泥水、浚渫埋立排水、ケイソン工事排水、場所打杭排水、床面洗浄排水、ウェルポイント工事排水、基礎工事ヤード排水、タイヤ洗浄排水、コアボーリング排水、ダイヤモンドカッター排水、土壌汚染掘削ヤード排水、ＶＯＣ分解洗浄排水、焼却炉解体洗浄排水、放射能除染工事排水、ワイヤーソー切断工事排水、ウォータージェット切断工事排水、製紙工場プロセス排水、パルプ工場プロセス排水、食品工場洗浄排水、生コン工場洗浄排水、コンクリート二次製品工場排水、砕石工場ヤード排水、ガス洗浄スクラバ排水、ゴミ焼却炉急冷塔排水、転炉ガス洗浄排水、アーク炉ガス洗浄排水、銀回収工程排水、洗砂装置排水、水洗中和排水、バレル研磨排水、電界研磨排水、ガラス研磨排水、ウェットブラスト排水、吹付塗装ブース排水、カチオン塗装排水、ステンレス酸洗排水、原料ヤード排水、原料コンベア洗浄排水、堆積ダスト湿式回収排水、工場ヤード排水、連鋳排水、圧延冷却排水、除湿ドレン排水、浸漬切断ヤード排水、鉱さいヤード排水、船舶底部ビルジ排水、造船ドッグ排水、除貝排水、冷却塔ブロー排水、染色工場排水、ミルクプラント洗浄排水、トンネル壁面洗浄排水、建物外壁洗浄排水、洗車排水、ゴルフ場排水、産業処分場浸出水、等の排水を挙げることができる。
【００２６】
なお、被処理物Ａは、前記に例示した液体に限られるものではなく、気体や固体であっても良い。例えば、圧延加工や絞り加工、切削加工、バイオディーゼル生成等に際して飛散した油煙や油滴等の塵埃によって汚染された空気を被処理物Ａとしても良い。そして、濾過フィルタ１２によって捕捉される塵埃としては、例えば、ダイスオイルミストやタービンオイルミスト、コンプレッサーオイルミスト、油拡散真空ポンプ排気油煙、食品フライヤーヒューム、油焼入れ・熱処理煙、メッキヒュームなどを挙げることができる。なお、この捕捉対象となる塵埃は、その発生場所や由来等が特に限定されず、例えば、切削油（水溶性切削油、鉱物油切削油等）や潤滑剤・離型剤（高温プレス用等）などの液体由来の塵埃であっても良い。
また、ゴムやスポンジ等の弾性や圧縮性を有する粉体や流体を被処理物Ａとしても良い。
【００２７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る濾過装置１０は、密閉された濾過容器１１内で、被処理物Ａ（例えばスラリー）を濾過フィルタ１２で濾過し、処理物Ｂ（例えば濾液）及びケーキＫを排出する全量濾過（デッドエンド濾過）型の装置である。この濾過装置１０において、ケーキＫを排出する際は、まず加熱気体ＨＡを用いてケーキＫを脱水・乾燥し、次に洗浄用の圧縮気体ＷＡを用いて濾過フィルタ１２から乾燥ケーキＫを剥離し、そして剥離したケーキＫを排出口から排出するフローになっている。このフローについては後で詳述することにして、まずは濾過装置１０の構成について説明する。
【００２８】
（濾過容器１１）
濾過装置１０は濾過容器１１を有している。この濾過容器１１の下部にはケーキ排出シュート１１Ｓが設けられ、ケーキ排出シュート１１Ｓから上方に筒状の濾過フィルタ内蔵部１１Ｕが連続する形状となっている。この濾過容器１１の形状は、前記の形状に限られるものではなく、ケーキ排出シュート１１Ｓがない形状など、任意の形状に変更しても良い。
【００２９】
（筒状体１２ｓ）
濾過容器１１内には、壁面に濾液Ｂの透過孔が形成され、内部に濾液通路１２ｒが形成された筒状体１２ｓが設けられる。筒状体１２ｓの形状や姿勢は特に限定されないが、図示した一例では円筒形状であって、その中心軸が濾過容器１１の上下方向に沿う姿勢で、濾過容器１１内に配されている。そのほか、筒状体１２ｓの形状を角筒形などの任意の公知形状に変更しても良いし、筒状体１２ｓの姿勢を筒状体１２ｓの中心軸が斜めに傾斜するように濾過容器１１内に設置しても良い。
【００３０】
なお、図示した前記筒状体１２ｓは、パンチングメタルなどの透過孔を有する平板を円筒状に成形したものであり、筒状体１２ｓ内の空間は濾液通路１２ｒとなる。また、筒状体１２ｓ内の上部と下部には、邪魔板（図示形態では平板）２１ｕ、２１ｄがそれぞれ水平方向に設けられている。邪魔板２１ｕ、２１ｄのうち、少なくとも下部の邪魔板２１ｄは、スポット溶接によって筒状体１２ｓの内面に固定されている。そのため、筒状体１２ｓ内面と下部の邪魔板２１ｄの端縁の間には隙間が空いており、濾液通路１２ｒを流下して邪魔板２１ｄの上面に到達した濾液Ｂは、この隙間を通って、濾液排出管１４へと流れ落ちる。
なお、筒状体１２ｓは内部に濾液通路１２ｒを作るという機能のほか、邪魔板２１ｕ、２１ｄと協同して、加熱空気ＨＡを加熱気体通路２２内へ誘導する機能もある。
【００３１】
（濾過膜１２ｍ）
前記筒状体１２ｓの壁面の外側には、濾過膜１２ｍが形成されている。この濾過膜１２ｍとしては、表面積（濾過面積）が広いことから、平坦な濾材をジグザグに折り曲げつつ、筒状体１２ｓの外周面に巻き付けて、円筒状に形成したプリーツフィルタを好適に用いることができる。前記のようにジグザグに折り曲げることで複数の襞が生じる。また、その襞の上端および下端は、水平方向に配置した不織布１２ｍＴ、１２ｍＤによって覆われている。
【００３２】
濾過膜１２ｍは、単層または多層にすることができる。この濾過膜１２ｍの素材（濾材）として、例えば、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ステンレス、ナイロン等を用いることができる。また、濾過膜１２ｍの素材には、ぬれ性の良いもの（親水性のもの）を用いることが好ましい。ぬれ性は、固体表面と液滴の接線の間の接触角θを測定することによって示され、固体／気体間の界面張力γVS、液体／気体間の界面張力γLV、液体／固体間の界面張力γLSによって決定する。この接触角と界面張力の関係は、下記の式１（ヤングの式）によって表すことができる。
γVS＝γLS＋γLV ｃｏｓθ    ・・・式１
なお、撥水性の素材（接触角θが９０度以上の素材）に対して、プラズマを照射する方法、紫外線（ＵＶ）を照射する方法、薬品処理する方法などにより、素材の表面を親水性にすることも可能である。しかし、このような素材は大気中に置くと再び疎水性に戻ってしまい、親水性を維持できる期間が短い。したがって、もとから親水性の素材（接触角θが９０度未満の素材）を用いることが好ましい。特に、超親水性の素材（接触角θが５度未満の素材）を用いることが好ましい。
前記濾過膜１２ｍの具体的な素材としては、例えば、東レ株式会社のポリエステル長繊維不織布「アクスター」（登録商標）のG2260-1S BK0を用いることができる。
【００３３】
前記濾過膜１２ｍの膜厚は、好ましくは０．３〜０．７ｍｍ、より好ましくは０．６ｍｍである。また、濾材の繊維径（投影面積円相当径、Ｈｅｙｗｏｏｄ径をいう。以下、同じ。）は、好ましくは０．５〜２０μｍであり、より好ましくは７μｍである。繊維径が０．５μｍより細い繊維を用いると、濾過時の抵抗が大きくなるとともに、見かけの表面積が狭くなる。また、繊維径が２０μｍよりも太い繊維を用いると、懸濁粒子（濾過対象物）が濾過膜１２ｍを透過してしまい、ケーキＫを形成できなくなる。
したがって、繊維径が０．５〜２０μｍの濾材を用いて、ある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍを形成することが好ましい。このようなある程度の目の粗さを持つ濾過膜１２ｍによって、濾過時には、濾過膜１２ｍの目に懸濁粒子が食い込んでコーティング層が形成されるため、そのコーティング層を新たな濾過フィルタ１２として利用することができる。他方、脱水乾燥時には、見かけの表面積が増え、加熱気体ＨＡが直接当たる濾過膜１２ｍの面積が増えるため、濾過膜１２ｍ（延いては、ケーキＫ）を脱水乾燥しやすくなる。また、濾過膜１２ｍの目に食い込んだ懸濁粒子に加熱気体ＨＡが直接当たるため、懸濁粒子を直接脱水乾燥できるとともに、濾過膜１２ｍを介した毛細管現象のほかに、懸濁粒子を介した毛細管現象も生じるため、ケーキＫの脱水乾燥速度を速めることができる。
【００３４】
この濾過膜１２ｍの長手方向の長さは、例えば３００ｍｍ〜２０００ｍｍにすることができる。
【００３５】
本形態において、濾過膜１２ｍの表面１２ｆとは、濾過容器１１側を向いている面をいい、濾過前のスラリーＡが接する面をいう。一方、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂとは、筒状体１２ｓ側を向いている面をいい、スラリーＡが濾過膜１２ｍ内を通過した後に排出される面をいう。また、ケーキＫの表面Ｋｆとは、濾過容器１１側を向いている面をいい、濾過前のスラリーＡと接する面をいう。一方、ケーキＫの裏面Ｋｂとは、筒状体１２ｓ側を向いている面をいい、濾過膜１２ｍの表面１２ｆと接する面をいう。
【００３６】
また、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに圧縮気体ＷＡが直接噴き付けられるため、濾過膜１２ｍが圧縮気体ＷＡの衝撃波で破損しないように、所定の強度以上の濾過膜１２ｍを用いることが好ましい。例えば、ＪＩＳ Ｌ‐１９０６の測定方法において、引張強度（Ｎ／５ｃｍ）タテ：１２００、ヨコ：７００、破裂強力（ｋｇｆ／ｃｍ2）タテ：２５のものを用いると良い。
【００３７】
（プレコーティング層）
なお、スラリーＡに含まれる懸濁粒子（濾過対象物）の粒径が濾材の目の大きさよりも小さい場合は、濾過精度が悪くなる。また、ゲル状、コロイド状などになっている付着性が強いスラリー（例えば、ベントナイトスラリー、凝結剤を使用したときのスラリー、藻や海苔のスラリー）の場合は、濾材が目詰まりしやすい。したがって、このような場合は、不具合を防ぐため、珪藻土、ゼオライトなどからなるプレコーティング層を形成することが好ましい。
【００３８】
（凝集剤）
また、前記プレコーティング層の形成に代えて、懸濁粒子を凝集させる凝集剤（凝集沈降剤）を使用することもできる。この凝集剤によって懸濁粒子が凝集するため、濾材１２ｍの目が懸濁粒子より大きかったとしても、懸濁粒子と濾液Ｂを分離することができる。この凝集剤としては、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）、高塩基性塩化アルミニウム、ポリ硫酸第二鉄、硫酸アルミニウムなどを用いることができる。
【００３９】
（フィルタ支持体２５）
また、襞の内面に（濾過膜１２ｍの裏面１２ｂと接するように）、その襞形状に沿うように、ハニカムメッシュや金網等をジグザグに折り曲げた支持板（フィルタ支持体２５）を配することが好ましい。濾過膜１２ｍの表面１２ｆにケーキＫが積層するにつれて、プリーツフィルタの襞が押し潰され、襞内の空間が無くなる「閉塞」の生じる可能性があるが、支持板２５を設けることでこの閉塞を防ぎ、加熱空気ＨＡを流す襞内の空間（加熱気体通路２２）を維持することができる。
【００４０】
（供給手段、排出手段）
濾過容器１１の一端側には、被処理物Ａの供給管１３が取り付けられている。被処理物Ａを貯留する図示しない貯留槽と前記濾過容器１１の間は、この供給管１３によって繋がれており、被処理物Ａは図示しない圧送ポンプによって貯留槽から濾過容器１１へと送られる。
また、濾過容器１１の供給管１３と反対側には、濾過容器１１の外に濾液Ｂを排出する濾液排出管１４が貫通している。濾液排出管１４は濾過フィルタ１２の濾液通路１２ｒの下端開口から濾過容器１１外へ導かれ、濾液排出バルブ１４ｖを介して図示しない貯留槽や排水先等に導かれる。
【００４１】
（圧力気体供給手段）
濾過容器１１の側壁における濾過フィルタ１２と同じ高さ（濾過フィルタ１２の上端と下端の間のいずれかの位置）には、濾過容器１１の内面と濾過膜１２ｍの表面１２ｆとの間の空間５０に、スラリーＡ供給手段による供給圧よりも高い圧力で加圧気体ＣＡ（以下、「圧気」ともいう。）を供給する圧気供給管１５が開口されている。圧気供給管１５の開口位置は適宜定めることができるが、図示形態では濾過フィルタ１２上部の高さ位置に設けている。圧気供給管１５は、圧気供給バルブ１５ｖを介して図示しないコンプレッサに接続される。また、加圧気体ＣＡには、空気だけでなく、窒素等を用いることもできる。
【００４２】
（第１加熱気体供給手段）
濾液排出管１４に第１の加熱気体供給管１６Ａが連結している。加熱気体ＨＡは、この第１加熱気体供給管１６Ａから供給され、加熱気体通路２２を下方から上方へ向かって流れることになる。第１加熱気体供給管１６Ａは、第１の加熱気体供給バルブ１６ｖ１を介して図示しないブロワ等の送風装置に接続される。加熱気体ＨＡとしては、空気だけでなく、窒素等を用いることもできる。
【００４３】
筒状体１２ｓの上方に位置する濾過容器１１の天面１１Ｔには、第１加熱気体供給管１６Ａから供給されて濾過膜１２ｍを加熱した後の加熱気体ＨＡ（排ガスＸ３）を排気する第１の加熱気体排気管１７Ａが連結している。第１加熱気体排気管１７Ａには第１の加熱気体排出バルブ１７ｖ１が設けられ、第１加熱気体排気管１７Ａを通って濾過装置１０の外へ排気される排ガスＸ３の流量や、排気する・しないの調整を行っている。
【００４４】
（第２加熱気体供給手段）
濾過容器１１の上方外側に第２の加熱気体供給管１６Ｂを設けることもできる。別の加熱気体ＨＡは、この第２加熱気体供給管１６Ｂから供給され、加熱気体通路２２を上方から下方へ向かって流れることになる。なお、図示例では、第２加熱気体供給管１６Ｂを通じて、第１加熱気体排気管１７Ａに加熱気体ＨＡを供給している。また、第２加熱気体供給管１６Ｂは、第２の加熱気体供給バルブ１６ｖ２を介して図示しないブロワ等の送風装置に接続される。加熱気体ＨＡの種類やブロワの種類は、第１加熱気体供給管１６Ａと同様である。
【００４５】
濾液排出管１４には、第２加熱気体供給管１６Ｂから供給されて濾過膜１２ｍを加熱した後の加熱気体ＨＡ（排ガスＸ４）を排気する第２の加熱気体排気管１７Ｂが連結している。第２加熱気体排気管１７Ｂには第２の加熱気体排出バルブ１７ｖ２が設けられ、第２加熱気体排気管１７Ｂを通って濾過装置１０の外へ排気される排ガスＸ４の流量の調整や、排気する・しないの調整を行っている。
【００４６】
（第３加熱気体供給手段）
濾過容器１１の側壁における濾過フィルタ１２と同じ高さ（濾過フィルタ１２の上端と下端の間のいずれかの位置）には、濾過容器１１の内面と濾過膜１２ｍの表面１２ｆとの間の間隙５０に加熱気体ＨＡを加圧供給する第３の加熱気体供給管１６Ｃが接続されている。第３加熱気体供給管１６Ｃは、第３の加熱気体供給バルブ１６ｖ３を介して図示しないブロワ等の送風装置に接続される。加熱気体ＨＡの種類やブロワの種類は、第１加熱気体供給管１６Ａと同様である。
【００４７】
濾過容器１１の側壁に第３の加熱気体排気管１７Ｃを設けるとともに、第３加熱気体排気管１７Ｃに第３の加熱気体排出バルブ１７ｖ３を設けることもできる。第３加熱気体供給管１６Ｃから供給された加熱気体ＨＡは、ケーキＫの表面Ｋｆに当たってケーキＫを加熱した後、この第３加熱気体排気管１７Ｃを介して濾過容器１１の外に排気される。また、ケーキＫの脱水乾燥によってケーキＫ内に通気孔が生じている場合、第３加熱気体供給管１６Ｃから供給された加熱気体ＨＡの一部は、ケーキＫの通気孔、濾過膜１２ｍの透過孔、支持体２５の透過孔を通って間隙２２へ流れ、間隙２２を上下に流れる他の加熱気体ＨＡと合流する。そして、他の加熱気体ＨＡが流れる方向にしたがって、第１加熱気体排気管１７Ａまたは第２加熱気体排気管１７Ｂから排気される。なお、第３加熱気体排気管１７Ｃは、後述するバイパス加熱気体の排気管としても利用可能である。
【００４８】
本発明に係る濾過装置１０は、前記第１加熱気体供給手段および前記第２加熱気体供給手段の少なくとも一方を備えていることが好ましい。これらの供給手段によって供給された加熱気体ＨＡを用いて、濾過膜１２ｍを裏面１２ｂ側から加熱して脱水乾燥させる。また、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂ側からの脱水乾燥に伴って、濾過膜１２ｍに付着したケーキＫも間接的に脱水させ、乾燥させる。なお、濾過膜１２ｍとケーキＫの脱水乾燥速度を促進させるため、図１に示したように、第１加熱気体供給手段、第２加熱気体供給手段および第３加熱気体供給手段の全てを備えるようにしても良い。
【００４９】
（ケーキ排出手段）
ケーキ排出シュート１１Ｓには、その下端開口部を弁座とするバタフライバルブによりケーキ排出弁１９が構成されており、このケーキ排出弁１９の開閉によりケーキ排出状態と、密閉状態とが切り替え可能となっている。このケーキ排出弁１９の構造は特に限定されず、ケーキ排出シュート１１Ｓに一体化せず、下方に別途の弁装置を連結しても良い。また、バタフライバルブ以外の公知のバルブを用いても良い。
【００５０】
本形態では、ケーキ排出シュート１１Ｓ内からスラリーＡを抜くためのドレン手段としてドレン配管１９ｐ及びドレンバルブ１９ｖも設けられている。図示形態では、ケーキ排出弁１９の弁体１９ｂが濾過容器１１の底面に位置するため、ドレン配管１９ｐをケーキ排出弁１９の弁体１９ｂを貫通させて設けているが、ケーキ排出シュート１１Ｓの側壁等、適宜の位置に設けることもできる。
【００５１】
（フィルタ洗浄手段３５）
濾過装置１０を用いて濾過を行うにつれて、濾過フィルタ１２の外面１２ｆにケーキＫが堆積する。ケーキＫが堆積すると濾過能力が低下するため、このケーキＫを確実に剥離・除去する必要がある。そのため、本発明ではフィルタ洗浄手段、すなわち洗浄装置３５を設けている。この洗浄装置３５は、濾過装置１０の一部品として製造しても良いし、濾過装置１０とは別製品として製造し、濾過装置１０に後付けしても良い。
【００５２】
洗浄装置３５は、濾過フィルタ１２の外側に配置される。
図１に示した洗浄装置３５は、濾過容器１１の外側に配置したリング状ノズル３６ｓと、濾過フィルタ１２を洗浄する圧縮気体ＷＡを生成する圧縮気体生成装置４３（コンプレッサともいう。）と、生成した圧縮気体ＷＡを蓄積するタンク３８（エアタンクともいう。）（主タンク３８Ｂと分岐タンク３８Ａを例示することができる。）と、リング状ノズル３６ｓ、分岐タンク３８Ｂ、レギュレータ４４（図１のように設けない場合もある）、主タンク３８Ａ、圧縮気体生成装置４３のそれぞれを繋ぐ配管４０と、リング状ノズル３６ｓと分岐タンク３８Ａを繋ぐ配管４０の中ほどに設けられた圧縮気体ＷＡの噴射量を調節する調節弁３９（エアパルス弁と言うこともできる）を有している。前記リング状ノズル３６ｓは、図２８に示したように、濾過容器１１の外周面を取り囲むように配置した円形（平面視の場合の形状）の中空の筒４２と、その筒４２の軸方向に沿って所定間隔を空けて配置した複数の点状の孔３７（３７Ｄ）またはその筒４２の軸方向に沿って延在するスリット状の孔３７（３７Ｌ）の少なくとも一方と、を有している。そして、前記点状の孔３７Ｄまたは前記スリット状の孔３７Ｌは、筒４２の壁面のうち、濾過フィルタ１２と対面する側（筒４２の内周面４２Ｍ）に設けられている。また、図１４、図１５、図２８において、筒４２の外周面は４２Ｎと示している。
【００５３】
リング状ノズル３６ｓの内周面は、濾過容器１１の外面と接しており（パッキン等を挟む形態でも良い）、その接合部分において、濾過容器１１にもリング状ノズル３６ｓの孔３７（３７Ｄまたは３７Ｌ。以下、「孔３７」と表示した場合は、同様。）と同様の孔（図示しない）が設けられている。圧縮気体生成装置４３で生成した圧縮気体ＷＡは、リング状ノズル３６ｓの孔３７および濾過容器１１の孔を通って、濾過フィルタ１２の外面へ放出される。孔３７から放出された圧縮気体ＷＡは、衝撃波となって濾過フィルタ１２に衝突し、その衝撃力によって濾過フィルタ１２からケーキＫを剥離する。本発明では、このような圧縮気体ＷＡによる衝撃波（エアパルス）を用いてケーキＫを剥離することができる。前記従来例では圧縮気体を濾過フィルタの内面に噴き付けていたが、本発明のように濾過フィルタ１２の外面に噴き付けることで、圧縮気体ＷＡの衝撃波がケーキＫに直接当たるため、濾過フィルタ１２に付着したケーキＫが剥離・除去しやすくなる。
【００５４】
また、図１のリング状ノズル３６ｓの筒４２の断面は、図１８に示すような長方形状であるが、この断面形状は任意に変更することができる。例えば、この筒４２の断面の高さ方向の長さを２５〜７０ｍｍ、横方向の長さを２５〜７０ｍｍにすることができる。この筒４２のサイズは、調節弁３９のサイズによって決定する。すなわち、調節弁３９のサイズが大きくなるほど圧縮気体生成装置４３から筒４２内へ送られる圧縮気体ＷＡの量が多くなるため、筒４２の断面積も大きくするというように、孔３７から噴射される圧縮気体ＷＡの衝撃波が均一となり、かつ圧力損失が無いように設計することが好ましい。
【００５５】
また、孔３７の高さ方向の長さ３７ｈは、例えば１〜３ｍｍにすることができる。高さ方向の長さが１ｍｍに満たない場合は、噴射される圧縮気体ＷＡの量が少なすぎるため、ケーキＫを剥離しづらくなる。また、３ｍｍを越える場合は、噴射される圧縮気体ＷＡの量が多くなりすぎるため、濾過膜１２ｍを痛めてしまう可能性がある。
【００５６】
さらに、筒４２を平面視した場合において、筒４２の中心軸の一周の長さは、濾過容器１１や濾過フィルタ１２の外周の長さに合わせて決められるが、例えば１０００〜１５００ｍｍにすることができる。
【００５７】
これまでは断面形状が長方形の筒４２を説明してきたが、断面形状は任意に変更することができ、例えば円形、正方形、楕円形、多角形などにすることができる。また、筒４２の外面４２ａと内面４２ｂの断面形状は同じである場合が多いが、異なる形状にしても良い。例えば、外面４２ａの形状を長方形とし、内面４２ｂの形状を円形としても良い。
【００５８】
また、図１８に示すように、リング状ノズル３６ｓの孔３７は、筒４２の高さ方向の下側に設けたが、上側や中間に設けても良い。詳しくは後述するが、被処理物Ａ（例えば、スラリー）を濾過している間（濾過工程）は、濾過容器１１と濾過フィルタ１２の間の間隙５０に被処理物Ａが充満している。そして、濾過工程の後の排液工程において、充満している被処理物Ａをスラリー排出管１９ｐから排出する。このとき、濾過容器１１内にリング状ノズル３６ｓを設けた場合（後述するライン状ノズル３６ｒ、ドット状ノズル３６ｄの場合も同様）、図１７に示すように、孔３７が筒４２の高さ方向中央にあると、筒４２内に入り込んだ被処理物Ａが、筒４２内から排出されない可能性が高い（図１７の１７ｃ参照）。そのため、図１８に示すように、筒４２の高さ方向下側に孔３７を設けることが好ましく、これによって筒４２内から被処理物Ａを確実に排出することができる（図１８の１８ｃ参照）。また、孔３７を図１７に示すような位置に設けた場合は、筒４２内に入り込んだスラリーを抜く孔（図示しない）を別途設けると良い。なお、被処理物Ａが気体である場合は、このような孔を設けなくても良い。
【００５９】
なお、孔３７を筒４２の高さ方向下側に設けた場合、圧縮気体ＷＡを噴射する位置が下側になってしまうという欠点がある。そのため、圧縮気体ＷＡの噴射位置を第一に考える場合は、孔３７の位置を高さ方向中央に設けることが好ましい。
【００６０】
また、図１６に断面形状を円形にした筒４２を示した。図１６の１６ａに示すように、筒４２の断面視における孔３７の数を一つにすることもできるが、図１６の１６ｂに示すように、二つ以上にしても良い。孔３７の数を増やすことによって、衝撃波の衝撃力が及ぶ面積を広げることができる。一方、孔３７の数を一つに絞ることによって、衝撃波の衝撃力を強めることができるという利点もあるため、断面視における孔３７の数は、どちらを重視するかによって決めれば良い。なお、図１６ｂの２つの孔３７は、水平方向から上下に約４５度の角度をつけているが、この角度は任意に変更することができる。このように角度をつけることによって、プリーツフィルタ１２の谷部（襞の基端側部分）に溜まって剥離しづらいケーキＫを剥離することができる。
【００６１】
また、筒４２の外面または内面に、孔３７を開閉する自動開閉蓋４１を設けても良い。図１９に、筒４２の外面に自動開閉蓋４１を備えたリング状ノズル３６ｓを示した（後述するライン状ノズル３６ｒ、ドット状ノズル３６ｄの場合も同様）。この図１９では、筒４２の断面形状を円形にし、高さ方向の上側と下側に孔３７を設けた形態を示している。図１９の１９ａに示すように、濾過工程では前記蓋４１を閉じ、図１９の１９ｂ、１９ｃに示すように、被処理物Ａが孔３７から筒４２内に入り込まないようにし、洗浄工程では前記蓋４１を開にして、孔３７から圧縮気体ＷＡを所定方向に噴射することができる。なお、図１９に示した自動開閉蓋４１は、断面視で３６０度回転可能となっており、この蓋４１を左方向または右方向に回転することによって、孔３７の開口位置を自由に調整することができる。例えば、図１９ｂのように下側の孔３７だけ開口（この段落において、蓋４１に覆われていないことを意味する。）させることもできるし、図１９ｃのように上側と下側の両方の孔３７、３７を開口させることもできる。また、図示していないが、上側の孔３７だけ開口させても良く、この孔３７の開口位置や開口度合い（蓋４１と孔３７の重なり度合い）は、ケーキＫの剥離状況に応じて、剥離したいケーキＫが存在する方向に向かって圧縮気体ＷＡを噴射するように制御することが好ましい。
【００６２】
なお、圧縮気体ＷＡの種類としては、経済的な観点から空気を用いること好ましいが、不燃性ガスである窒素ガスやアルゴン等を用いても良い。また、この圧縮気体ＷＡを噴射するときの圧力は、０．１〜０．６ＭＰａが好適である。圧力が０．１ＭＰａよりも低い場合は、濾過フィルタ１２のケーキＫが剥離しづらくなり、０．６ＭＰａよりも高い場合は、圧縮気体ＷＡの圧力によって濾過膜１２ｍが痛んでしまう可能性がある。この噴射圧力の値は、ケーキＫの付着力（ケーキＫを構成する物質の種類、含水量等）を考慮して決めると良い。
【００６３】
また、ケーキＫを万遍なく剥離するため、濾過フィルタ１２の外周面全体に対して圧縮気体ＷＡを等しい圧力で噴射することが望ましい。そのため、図１４に示すように、１つのリング状ノズル３６ｓに対して、１つの分岐タンク３８Ａを接続することもできるが、図１５に示すように、２つ以上の分岐タンク３８Ａを接続して噴射位置による噴射量の違いを低減させることがより好ましい。詳しくは、２つ以上の分岐タンク３８Ａを接続する場合は、筒４２と分岐タンク３８Ａを接続する配管４０の供給口４５（筒４２と配管４０の接続部分）の位置を等間隔にすることが好ましい。例えば、図１５に示すように、分岐タンク３８Ａを３つ設ける場合は、円形の筒４２の中心点を基準として、１２０度の間隔で供給口４５を設けると良い。
【００６４】
また、リング状ノズル３６ｒに取り付ける調節弁３９の設置数は、濾過フィルタ１２の大きさや、被処理物Ａの状態（形状が毛状であるか否か（毛状の場合は除去しづらい）、素材が紙粉であるか否か（紙粉の場合は除去しやすい）、性質が濾過フィルタ１２に固着しやすいか否かなど）等によって決定することが好ましい。例えば、被処理物Ａが、濾過フィルタ１２に対する付着力が弱い粉塵である場合は、リング状ノズル３６ｒから噴射される圧縮気体量が不均一であったとしても、粉塵を除去する（粉塵を吹き飛ばす。粉塵を払い落とす。）ことが可能であるため、調節弁３９の数は一つで十分である。しかし、被処理物Ａの付着力が強い場合など、除去しづらい場合は、リング状ノズル３６ｒから噴射される圧縮気体量を均一にすることが求められるため、例えば、前記１２０度の間隔で３つ供給口を設ける（１２０度の間隔で３つの調節弁３９を設ける）ことが好ましい。
【００６５】
なお、リング状ノズル３６ｒに調節弁３９を複数設けた場合は、調節弁３９の開閉を同期させ、筒４２の内周面に設けた孔３７の全方向（３６０度の方向）から、均等な量の圧縮気体ＷＡを同時に噴射させることが好ましい。
【００６６】
また、図１に示すように、リング状ノズル３６ｓを１つだけ設けても良いが、濾過フィルタ１２を万遍なく洗浄するためには、２つ以上のリング状ノズル３６ｓを設けると良い。例えば、３つのリング状ノズル３６ｓを３つ設ける場合は、図２７に示すように、濾過フィルタ１２の軸方向（図２７では、上下方向）中央部に１つ設けるとともに、軸方向両端部にも１つずつ設けると良い。また、図２７では、圧縮気体生成装置４３と主タンク３８Ｂの間、主タンク３８Ｂとレギュレータ４４の間、レギュレータ４４と３つの分岐タンク３８Ａの間が、それぞれ配管４０によって接続されている。圧縮気体生成装置４３で生成された圧縮気体ＷＡは、いったん主タンク３８Ｂに蓄積される。そして、主タンク３８Ｂに蓄積された圧縮気体ＷＡは、レギュレータ４４によって、各分岐タンク３８Ａに均等な圧力で分配され、各分岐タンク３８Ａで蓄積される。なお、図２６のようにリング状ノズル３６ｓを一つだけ設ける場合であっても、エアパルスを連続して発生させるため、主タンク３８Ｂを設けることが好ましい。
【００６７】
また、このように複数のリング状ノズル３６ｓを設けた場合は、各リング状ノズル３６ｓに取り付けた各調節弁３９を同期させなくても良い。すなわち、例えば、上下方向の上側に配置したリング状ノズル３６ｓと接続した調節弁３９と、上下方向の中ほどに配置したリング状ノズル３６と接続した調節弁３９と、上下方向の下側に配置したリング状ノズル３６と接続した調節弁３９の開閉時期を異なるようにすることもできる。また、圧縮気体ＷＡを噴射するパターンをレシピ化し、被処理物の種類によって、そのタイミングを変えることもできる。例えば、上下方向の上側のリング状ノズル３６ｓから圧縮気体ＷＡを噴射した後、上下方向の中ほどのリング状ノズル３６ｓから圧縮気体ＷＡを噴射し、その後に上下方向の下側のリング状ノズル３６ｓから圧縮気体ＷＡを噴射し、この順序に従って繰り返し噴射するというパターンを用いることができる。このようなパターンを複数用意した場合、被処理物Ａの種類によって、パターンを選ぶことができる。例えば、被処理物Ａの重量が重い場合は、濾過フィルタ１２の下側にケーキＫができやすいため、最初に濾過フィルタ１２の下側に噴射するパターンを選ぶと良い。一方、被処理物Ａの重量が軽い場合は、濾過フィルタ１２の上側にケーキＫができやすいため、最初に濾過フィルタ１２の上側に噴射するパターンを選ぶと良い。なお、濾過フィルタ１２の長手方向に沿って複数のリング状ノズル３６ｓを設けた場合、各リング状ノズル３６ｓの圧縮気体ＷＡの噴射時期を同時にすると、隣り合うリング状ノズル３６ｓから噴射された圧縮気体ＷＡ同士が互いに干渉してケーキＫの剥離効果が弱くなるため、隣り合うリング状ノズル３６ｓの圧縮気体ＷＡの噴射時期は同時にしない方が良い。
【００６８】
さらに、リング状ノズル３６ｓを１つだけ設けた場合は、リング状ノズル３６ｓから離れた箇所を洗浄できないことから、図２６に示すように、リング状ノズル３６ｓが濾過フィルタ１２の軸方向に移動できるようにすると良い。リング状ノズル３６ｓを移動させる場合は、動力源となるモータ、力の伝達手段となるギヤや、プーリーとベルトなどを設けることができる。
【００６９】
また図１では、リング状ノズル３６ｓを濾過容器１１の外周面に取り付けているが、濾過容器１１の内面と濾過フィルタ１２の外面の間の間隙５０にリング状ノズル３６ｓを取り付けるようにしても良い。図１では、濾過容器１１の外面に圧気供給管１５、第３加熱気体供給管１６Ｃ、第３加熱気体排出管１７Ｃが取り付けられているため、リング状ノズル３６ｓの取り付け位置やノズル３６ｓが移動できる場所に制約が生じる（前記各管１５、１６Ｃ、１７Ｃと同じ位置に設置できない）が、濾過容器１１の内面と濾過フィルタ１２の外面の間にリング状ノズル３６ｓを取り付けることで、そのような制約がなくなり、設計の自由度を増やすことができる。また、濾過容器１１にリング状ノズル３６ｓに対応した孔を設けなくても良いという利点もある。
【００７０】
しかし、濾過容器１１の内面と濾過フィルタ１２の外面の間にリング状ノズル３６ｓを取り付けた場合、圧縮気体ＷＡによって吹き飛ばされたケーキＫがリング状ノズル３６ｓの筒４２の上面に堆積するおそれがある。それを防ぐため、リング状ノズル３６ｓの筒４２の上方に邪魔板などを設置することもできるが、設計上の制約があるとともに、メンテナンス性も悪くなってしまう。したがって、どちらかと言えば、リング状ノズル３６ｓは、濾過容器１１の外側に配置することが好ましい。
【００７１】
なお、リング状ノズル３６ｓを濾過容器１１内に設置するときは、例えば濾過容器１１の内面と濾過フィルタ１２の外面の間の間隙５０に、上下方向に延在する複数の棒状の支持体（図示しない）を設け、その構造体にリング状ノズル３６ｓを取り付けることができる。
【００７２】
また、リング状ノズル３６ｓを濾過容器１１内に設置する場合であっても、濾過容器１１外に設置する場合であっても、リング状ノズル３６ｓの孔３７とフィルタ１２の外面（プリーツフィルタの場合は、襞の外側に位置する頂部）との間の距離Ｌ（図１４参照）は、５０ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ〜１５０ｍｍにすることが好ましい。この距離が５０ｍｍ未満である場合は、濾過フィルタ１２から落下したケーキＫが、リング状ノズル３６ｓの内周面とフィルタ１２の外面の間の隙間を通りづらくなる。
【００７３】
（ライン状ノズル３６ｒ）
前記ではリング状ノズル３６ｓを例に説明したが、図１などに示したリング状ノズル３６ｓに代えて、直線状の筒４２に、筒４２の軸方向に沿って延在するスリット状の孔３７Ｌを設けたライン状ノズル３６ｒを用いても良い。なお、ライン状ノズル３６ｓおよび後述するドット状ノズル３６ｄの筒４２の形状は、厳密に直線になっているものに限られず、少し湾曲した形状や屈折した形状にするなど、任意に変更しても良い。すなわち、リング状ノズル３６ｓの環状の筒４２と対比して、直線状であると認識されるものが含まれる。
【００７４】
図２１、図２２では、濾過フィルタ１２の長手方向に対して、ライン状ノズル３６ｒの筒４２を平行に配置している。なお、プリーツフィルタの襞の長手方向に対して、ライン状ノズル３６ｒの軸方向が所定の角度をもって斜めとなるように配置しても良い。
【００７５】
また、ライン状ノズル３６ｒの筒４２には、筒４２の軸方向に沿って延在する細長い形状（スリット状）の孔３７Ｌが設けられている。この孔３７Ｌは、例えば筒４２の軸方向と平行に直線状に設けることができる。なお、本発明の孔３７Ｌはこのような形態に限定されるものでなく、筒４２の軸方向と所定の角度をもって交差するように形成しても良い。また、筒４２の形状は直線状に限られるものではなく、任意の曲線形状にしたり、筒４２の壁面に螺旋状に設けたりしても良い。さらに、この孔３７Ｌは筒４２の一端から他端に亘って設けても良いが、図２１、図２２に示すように、筒４２の端部には設けず、中間部分にのみ設けても良い。また、濾過フィルタ１２の長手方向全体に圧縮気体ＷＡを噴き付けるため、孔３７Ｌを濾過フィルタ１２と相対する位置に設けることが好ましい。すなわち、図２２に示すように、筒４２の周方向の壁面のうち、濾過フィルタ１２と対面する側（濾過フィルタ１２と向かい合う側）に設けることが好ましい。一方、孔３７Ｌを濾過フィルタ１２と対面しない位置に設けた場合、ケーキＫを剥離できないばかりか、圧縮気体ＷＡを無駄に噴射することになるため、好ましくない。
【００７６】
また、孔３７Ｌの高さ方向の長さは、例えば１〜３ｍｍにすることができる。この値にすることの意義は、リング状ノズル３６ｓの場合と同様である。また、筒４２の外径は、例えば３４〜７６ｍｍにすることができ、内径は、例えば２７〜６８ｍｍにすることができる。さらに、筒４２の中心軸の長さは、濾過膜１２ｍの長手方向の長さと同じにすることが好ましく、例えば３００〜２０００ｍｍにすることができる。
【００７７】
なお、濾過フィルタ１２の外面１２ｆに向って噴射された圧縮気体ＷＡは、濾過フィルタ１２と衝突した後、一部は濾過膜１２ｍの内部を通過して濾液通路１２ｒ内へ流れ、その他の部分は濾過フィルタ１２の壁面に沿って横方向に（隣接する外側の襞に）流れる。
【００７８】
（ドット状ノズル３６ｄ）
以上では、リング状ノズル３６ｓおよびライン状ノズル３６ｒについて説明してきたが、直線状の筒４２に、筒４２の軸方向に沿って複数の点状（ドット状）の孔３７Ｄを所定の間隔を空けて（所定のピッチＰで）設けたドット状ノズル３６ｄを用いても良い。このドット状ノズル３６ｄの筒４２も、ライン状ノズル３６ｒと同様に、濾過フィルタ１２の長手方向に沿って平行に配置することができる。なお、必ずしも平行に配置しなくて良い点は、ライン状ノズル３６ｒと同様である。また、複数の孔３７ＤのピッチＰ（隣接する孔３７Ｄ、３７Ｄの中心点間の長さ）は、例えば１０〜３０ｍｍにすることができる。なお、前記ピッチＰの値は、サークル状ノズルに複数の点状の孔３７Ｄを設けた場合も同様の値にすることができる。また、孔３７Ｄを設ける位置は、ライン状ノズル３６ｒと同様に、濾過フィルタ１２と対面する方向にすることが好ましい。なお、ドット状ノズル３６ｄやリング状ノズル３６ｓに設ける孔３７Ｄの形状は、図２３、図２４に示すように、円状にすることもできるし、四角形などの任意の形状にすることもできる。また、直線状の筒４２の先端側（図２５の横方向右側）ほど圧縮気体ＷＡの圧力が溜まりやすいため、先端側の孔３７Ｄの径を小さくし、基端側（図２５の横方向左側）の孔３７Ｄの径を大きくしても良い。
【００７９】
また、ライン状ノズル３６ｒおよびドット状ノズル３６ｄにおいては、図２０に示すように、筒４２の軸心を中心として、前記筒４２を上下に回転させて、圧縮気体ＷＡが噴き出す方向を任意に変更できるようにしても良い。
【００８０】
濾過装置１０に、リング状ノズル３６ｓを設けるか、ライン状ノズル３６ｒやドット状ノズル３６ｄを設けるかは、どのようにケーキＫを剥離したいかによって決めると良い。すなわち、１回のエアパルスで濾過フィルタ１２の全周（３６０度）を洗浄したい場合はリング状ノズル３６ｓを選択すれば良いし、同じく１回のエアパルスで濾過フィルタ１２の長手方向全体を洗浄したい場合はライン状ノズル３６ｒやドット状ノズル３６ｄを選択すれば良い。また、ライン状ノズル３６ｒとドット状ノズル３６ｄは、ほぼ同一の効果があるため、任意に選択することができる。
【００８１】
なお、ライン状ノズル３６ｒやドット状ノズル３６ｄを用いる場合は、図２５に示すように、それらのノズル３６ｒ、３６ｄを濾過フィルタ１２の下側に配置すると良い。濾過フィルタ１２に対して、圧縮気体ＷＡを下側から噴き付けることで、剥離したケーキＫが重力によってケーキ排出口１１Ｓに落ちやすくなるという利点がある。
【００８２】
（その他の手段）
また、好ましくは、濾過フィルタ１２のケーキ付着面１２ｆにおけるケーキ厚を計測する手段を設けると良い（図示略）。ケーキ厚を計測する手段としては、実際のケーキ厚を計測する装置のほか、スラリーＡの供給圧を計測し、この供給圧とケーキ厚との相関によりケーキ厚を推定する装置を用いても良い。
【００８３】
（濾過工程）
次に、図１０を参照しながら、濾過装置１０による濾過工程の一例について説明する。
まず、スラリー供給バルブ１３ｖおよび濾液排出バルブ１４ｖを開き（Ｓ１）、ポンプ１３Ｐを起動する（Ｓ２）。すると、スラリー供給管１３を介して、スラリーＡが濾過容器１１内に加圧供給され、濾過フィルタ１２による濾過を行う。このとき、スラリー供給バルブ１３ｖの開度を調節すること等によって、スラリーＡの供給量は調節することができる。そして、濾過容器１１内に供給されたスラリーＡのうち、液分は濾過膜１２ｍを通って濾液通路１２ｒに排出され、濾液Ｂとして濾液排出管１４を通って排出される。このとき、濾液Ｂの排出量は、濾液排出バルブ１４ｖの開度を調節することなどによって調整する。また、スラリーＡ中の懸濁粒子は濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着し、積層していく。その結果、濾過膜１２ｍの表面１２ｆにはケーキＫが堆積する（Ｓ３）。
【００８４】
そして、ケーキＫの厚さを計測する手段（図示しない）によって、濾過膜１２ｍの表面１２ｆ上に堆積（積層）した懸濁粒子の厚さ（ケーキ厚）を計測する（Ｓ４）。このケーキ厚が所定レベルまで成長し（ケーキ厚計測手段を設けない場合は、所定時間が経過したか否かで判断しても良い）、濾過膜１２ｍの表面１２ｆがケーキＫにより被覆されたら、ポンプ１３Ｐを止めて、スラリーＡの供給を停止する（Ｓ５）。その後、スラリー供給バルブ１３ｖを閉じる（Ｓ６）。なお、スラリーＡの供給を停止する目安は適宜定めることができるが、ケーキＫが通気不可能な状態になるまで行うことが好ましい。ケーキＫが通気不可能な状態となる厚さは、約１〜２ｍｍである。
【００８５】
（排液工程）
排液工程では、スラリーＡの供給を停止した後に、濾過容器１１内に残留する残留スラリーＡや濾液Ｂを排出する。残留スラリーＡの排出は、容器１１の下方に配置したスラリー排出バルブ１９ｖを開いた後に、スラリー排出管１９ｐを通じて行い、濾液Ｂの排出は、濾液排出バルブ１４ｖの開状態を保ったまま、濾液排出管１４を通じて行う。
【００８６】
この排液工程について、図１１を参照しながら詳述する。
スラリーＡの供給を停止して濾過工程を終了したとき、通常はスラリーＡが濾過容器１１の上部まで溜まった満タン状態になっている。この状態から、まずはスラリー排出バルブ１９ｖを開き（Ｓ２１）、スラリー排出管１９ｐを介して、濾過容器１１内のスラリーＡを濾過装置１０外へ徐々に排出する（Ｓ２２）。そうすると、濾過容器１１内のスラリー量が次第に減少してスラリーＡの液面が下がり、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着したケーキＫがスラリーＡの中から顔を出す。しかし、スラリーＡとケーキＫの付着力によって、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに形成されたケーキＫが欠落し、スラリーＡの排出に引きずられるように、ケーキＫも一緒に排出されてしまう。
【００８７】
そこで、スラリー排出バルブ１９ｖを開くとともに、圧気供給バルブ１５ｖを開き（Ｓ２１）、スラリーの排出を始めた（Ｓ２２）後に、図示しないコンプレッサを起動し（Ｓ２３）、濾過容器１１内に圧気ＣＡを供給することが好ましい。供給された圧気ＣＡは、ケーキＫを濾過面１２ｍに押し付け、加圧によってケーキＫの剥離を防止する。そのため、スラリーＡの液面が濾過フィルタ１２の下端に到達するまで圧気ＣＡの供給を続け（Ｓ２４）、下端に達した段階で供給を終了すると良い（Ｓ２５）。この圧気ＣＡの供給は、濾過容器１１内のスラリーＡを排出し終わるまで続けても良い。コンプレッサを停止し（Ｓ２５）、濾過容器１１からスラリーＡを排出した後、濾液排出バルブ１４ｖ、圧気供給バルブ１５ｖ、スラリー排出バルブ１９ｖを閉じて（Ｓ２６）、排液工程を終了する。
【００８８】
（脱水乾燥工程）
次に、排液工程の後の脱水乾燥工程について、図１２に基づいて説明する。
まず、任意の排出バルブ１７ｖ１、１７ｖ２、１７ｖ３を開き（Ｓ３１）、任意の供給バルブ１６ｖ１、１６ｖ２、１６ｖ３を開いた後（Ｓ３２）、図示しない加熱空気ブロワを起動し（Ｓ３３）、加熱空気ＨＡを供給する。加熱空気ＨＡを供給している間、濾過フィルタ１２の表面１２ｆに付着したケーキＫの含水率を計測し、ケーキＫの含水率が目標値以下になったら（Ｓ３４）、加熱空気ブロワの運転を停止し（Ｓ３５）、開けていた任意の排出バルブ１７ｖ１、１７ｖ２、１７ｖ３と、任意の供給バルブ１６ｖ１、１６ｖ２、１６ｖ３を閉じ（Ｓ３６）、脱水乾燥工程を終了とする。この脱水乾燥工程について、以下に詳述する。
【００８９】
第１加熱気体排出バルブ１７ｖ１と第１加熱気体供給バルブ１６ｖ１を開き（Ｓ３１、Ｓ３２）、加熱空気ブロワを起動して（Ｓ３３）、第１加熱気体供給管１６Ａを通じて、加熱気体ＨＡを供給する。この加熱気体ＨＡの温度は適宜定めることができるが、４０〜１７０℃程度とすることが望ましい。前記加熱気体ＨＡとしては、電気ヒーターで加熱した気体、燃焼ガスで加熱した気体、黒煙等の不純物を除去したディーゼルの排ガス等を用いることができる。また、前記加熱気体ＨＡの供給圧は例えば５〜１０ｋＰａ程度とすることができる。
【００９０】
第１加熱気体供給管１６Ａから供給された加熱気体ＨＡは、濾液排出管１４内を通り、濾液通路１２ｒの下端から濾過容器１１の内部へ流れ込む。図４に示すように、濾液通路１２ｒの下部および上部には、邪魔板（図示形態では平板）２１ｄ、２１ｕが設けられており、加熱気体ＨＡが濾液通路１２ｒの中間部に入り込まない構造になっている。そのため、加熱気体ＨＡは濾液通路１２ｒ下端部の邪魔板２１ｄに当たり、横方向へ流れ、筒状体１２ｓの透過孔を通って、筒状体１２ｓの表面と濾過膜１２ｍの裏面１２ｂの間の空間２２（以下、「加熱気体通路」という。）へ流れ込む。その後、図４、図７に示すように、加熱気体ＨＡは加熱気体通路２２を下から上へと流れ、濾過膜１２ｍの上端部１２ｍＴに達すると、筒状体１２ｓの透過孔を通って、濾液通路１２ｒの上端部（濾液通路１２ｒ上端部の邪魔板２１ｕの上方）へ流れ、第１加熱気体排気管１７Ａを介して、排ガスＸ３として装置１０の外へ排気される。
【００９１】
図３に示すように、加熱気体ＨＡが加熱気体通路２２を流れる過程で、濾過膜１２ｍを裏面１２ｂ側から加熱し、脱水させ、乾燥させる。この脱水乾燥工程で、ケーキＫ内が通気可能な状態となっている場合は、加熱気体ＨＡがケーキＫを裏面Ｋｂから温めるだけでなく、ケーキＫ内を裏面Ｋｂ側から表面Ｋｆ側へ通過しつつ、ケーキＫ内も同時に温めて脱水乾燥を行うことになる。また、濾過膜１２ｍは、加熱気体ＨＡの通りが良い部分から脱水乾燥する。前記の通り、濾過膜１２ｍは、ぬれ性の良い濾材からなるため、毛細管現象の効果が通常の濾過膜よりも大きく、濾過膜１２ｍの脱水乾燥部分が濾過膜１２ｍの未脱水乾燥部分から水分を吸収して、濾過膜１２ｍ全体の脱水乾燥を促進する。この毛細管現象はケーキＫにも作用し、濾過膜１２ｍの脱水乾燥部分がケーキＫの水分を吸収して、ケーキＫの乾燥を促進させる。すなわち、濾過膜１２ｍの毛細管現象を用いて、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着したケーキＫを、ケーキＫの裏面Ｋｂ側から表面Ｋｆ側に向かって、順々に脱水乾燥させることができる。
【００９２】
前記ケーキＫの脱水乾燥においては、濾過膜１２ｍにプリーツフィルタを用いて、プリーツフィルタ独特の構造、すなわち濾過膜１２ｍの裏面１２ｂ（詳しくは、フィルタ支持体２５の裏面）と筒状体１２ｓの表面の間に山型の加熱気体通路２２が形成される構造を有効に利用している。図７に示すように、プリーツフィルタの襞の内面に加熱空気ＨＡを通風させ、加熱空気ＨＡと濾過膜１２ｍを直接接触させることで、濾過膜１２ｍの比表面積が大きいことを利用して、ケーキＫの脱水乾燥速度を速めることができる。
【００９３】
そのほか、前記プリーツフィルタ以外にも、例えば、図８に示すような円筒形のフィルタを用いても良い。この円筒形フィルタは、１枚の濾過膜１２ｍを円筒形に形成したものであり、この円筒形状を保持するため、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂに沿うように、ハニカムや金網などを円筒形に形成した支持板（フィルタ支持体２５）を配している。濾過膜１２ｍの裏面１２ｂとフィルタ支持体２５の表面は互いに接している。フィルタ支持体２５の内側には、筒状体１２ｓが設けられており、フィルタ支持体２５の裏面と筒状体１２ｓの表面の間には、５〜１０ｍｍの間隙が設けられている。そして、加熱空気ＨＡがこの間隙を通ることによって、濾過膜１２ｍを裏面１２ｂ側から加熱する。筒状体１２ｓの構造、邪魔板２１ｄ、２１ｕの配置、筒状体１２ｓ内が濾液通路１２ｒになること、筒状体１２ｓと邪魔板２１ｄ、２１ｕの協同による加熱空気ＨＡの濾過膜１２ｍへの誘導機能などは、前記と同様であるため、説明を省略する。また、濾過フィルタ１２の形状は角筒形などの任意の形状に変更しても良い。
【００９４】
前記の説明において、加熱気体ＨＡを第１加熱気体供給管１６Ａから供給したが、これに代えて、加熱気体ＨＡを第２加熱気体供給管１６Ｂから供給しても良い。すなわち、第２加熱気体排出バルブ１７ｖ２と第２加熱気体供給バルブ１６ｖ２を開き（Ｓ３１、Ｓ３２）、加熱空気ブロワを起動して（Ｓ３３）、第２加熱気体供給管１６Ｂを通じて、加熱気体ＨＡを供給する。第２加熱気体供給管１６Ｂから供給された加熱気体ＨＡの流れは、第１加熱気体供給管１６Ａから供給された加熱気体ＨＡの通路と逆方向になる。すなわち、図５に示すように、第２加熱気体供給管１６Ａから供給された加熱気体ＨＡは、第１加熱気体排気管１７Ａを通り、濾液通路１２ｒの上端から内部へと流れ込む。そして、濾液通路１２ｒ上端部の邪魔板２１ｕに当たり、横方向へ流れ、筒状体１２ｓの透過孔を通って、加熱気体通路２２へ流れ込む。その後、加熱気体ＨＡは加熱気体通路２２を上から下へと流れ、濾過膜１２ｍ下端縁に達すると、筒状体１２ｓの透過孔を通って、濾液通路１２ｒの下端部（濾液通路１２ｒ下端部の邪魔板２１ｄの下方）へ流れ、濾液排出管１４および第２加熱気体排気管１７Ｂを介して、排ガスＸ４として装置１０外へ排気される。
【００９５】
なお、加熱空気ＨＡは、第２加熱気体供給管１６Ｂから供給するよりも、第１加熱気体供給管１６Ａから供給することが好ましい。すなわち、加熱空気ＨＡは、加熱気体通路２２の上から下へ流すよりも、下から上へ流すことが好ましい。
加熱気体ＨＡを下から上へ流したとき、加熱気体通路２２の下部では、加熱気体ＨＡの温度が高いため、濾過膜１２ｍやケーキＫの脱水乾燥速度が速く、良く脱水乾燥する。しかし、加熱気体ＨＡが下から上へ流れるにしたがって、ケーキＫや濾過膜１２ｍから蒸発した水分を多く含むようになる。それとともに、加熱気体ＨＡの温度が低くなる。そのため、加熱気体通路２２の上部では、濾過膜１２ｍやケーキＫの脱水乾燥速度が遅く、脱水乾燥しにくい。
一方、ケーキＫや濾過膜１２ｍの水分は、重力によって下側へ移動する傾向があるため、ケーキＫや濾過膜１２ｍの含水量は下側ほど多くなる。そこで、加熱空気ＨＡを加熱気体通路２２の下から上へ流すことで、含水量が多い下側のケーキＫや濾過膜１２ｍを重点的に脱水乾燥することができる。
なお、加熱空気ＨＡを下から上へ流し続けた結果、脱水乾燥を終えた段階で、ケーキＫの下部の含水率が上部の含水率よりも低い場合がある。この状態のケーキＫを濾過膜１２ｍから剥離する場合、含水率の低いケーキＫの下部が剥離しやすく、先に剥離する。他方、ケーキＫの上部は、下部と比べて剥離しにくいが、ケーキＫの下部が剥離することにより、支えが無くなったケーキＫの上部も重力によって剥離する。
以上のような利点があるため、第１加熱気体供給管１６Ａから加熱気体ＨＡを供給し、その気体ＨＡを下から上へ流すことが好ましい。
【００９６】
また、加熱気体ＨＡを第１加熱気体供給管１６Ａおよび第２加熱気体供給管１６Ｂのどちらか一方から供給した場合、前記のようにケーキＫの上部と下部の含水率に差が生じてしまう。そこで、含水率の差を小さくするため、図６に示すように、第１加熱気体供給管１６Ａと第２加熱気体供給管１６Ｂの両方から加熱気体ＨＡを供給しても良い。この場合、加熱気体通路２２の高さ方向中間部（望ましくは、中央部）に、加熱気体ＨＡを通さない仕切板２３を水平に設けることができる。これによって、ケーキＫの下部から中間部にかけては、第１加熱気体供給管１６Ａから供給された加熱気体ＨＡによって脱水乾燥され、ケーキＫの上部から中間部にかけては、第１加熱気体供給管１６Ａから供給された加熱気体ＨＡによって脱水乾燥される。加熱気体通路２２の上から下へ流れ、中間部の仕切板２３に当たった加熱気体ＨＡや、同通路２２の下から上へ流れ、中間部の仕切板２３に当たった加熱気体ＨＡは、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂからケーキＫの表面Ｋｆへと流れ出て、濾過容器１１に設けられた第３加熱気体排気管１７ｖ３を通って、排ガスＸ５として排気される（図１参照）。このように、必ずしも加熱気体ＨＡを加熱気体通路２２の上部から下部まで、または下部から上部まで流す必要はなく、途中でバイパスさせても良い。
【００９７】
そのほか、第１加熱気体供給管１６Ａや第２加熱気体供給管１６Ｂからの加熱気体ＨＡの供給に加えて、第３加熱気体供給管１６Ｃからも加熱気体ＨＡを供給し、ケーキＫや濾材１２ｍを表面１２ｆ側から加熱して脱水乾燥させても良い（図１参照）。
また、濾過フィルタ１２よりも下方や上方に第３加熱気体供給管１６Ｃの口を望ませても良い。
なお、第３加熱気体供給管１６Ｃを通じて、ケーキＫの表面Ｋｆに加熱気体ＨＡを当てる場合、空気抵抗が大きいため、大容量のブロワが必要になるとともに、消費電力も格段に増える。具体的には、ケーキＫの表面Ｋｆが濡れていない場合は５〜１０ｋＰａ程度であり、ケーキＫの表面Ｋｆが濡れている場合は４０ｋＰａ以上の圧力が必要となる。したがって、第１加熱気体供給管１６Ａや第２加熱気体供給管１６Ｂから加熱気体ＨＡを供給し、ケーキＫを裏面Ｋｂ側から加熱することが好ましい。なお、加熱気体ＨＡを濾過膜１２ｍの裏面１２ｂ側から供給する場合、その供給圧力は５ｋＰａ程度である。
【００９８】
（洗浄工程）
脱水乾燥工程の後は、図１３に例示したような洗浄工程を行う。すなわち、所定時間脱水乾燥した後（予め定めた脱水乾燥プログラムが終了した後）にケーキＫの剥離を行う。洗浄工程の開始時期を脱水乾燥工程に係る所定時間が経過したか否かで決めるのはなく、排ガスＸ１〜Ｘ５が所定の温度以上になった場合、排ガスＸ１〜Ｘ５が所定の湿度以下になった場合、濾過フィルタ１２が所定の温度以上になった場合、フィルタ内蔵部１１Ｕの圧力が所定の圧力以上になった場合や、フィルタ内蔵部１１Ｕと濾液通路１２ｒの差圧が所定の差圧範囲に入った場合（もしくは所定の差圧以下になった場合）などに、濾過フィルタ１２の表面１２ｆに付着したケーキＫが十分に乾燥したと判定し、脱水乾燥工程から洗浄工程に切り替えても良い。濾過膜１２ｍの脱水乾燥に伴う毛細管現象によって、ケーキＫと濾過膜１２ｍの境界面が剥離層となり、ケーキＫの脱水乾燥が進むにつれて、ケーキＫと濾過膜１２ｍ間の水分による付着作用が解除され、ケーキＫを容易に剥離することができる。このとき、ケーキＫの外面Ｋｆよりも、ケーキＫと濾過膜１２ｍの境界面が先に脱水乾燥するため、ケーキＫの外面Ｋｆが少し濡れている状態でもケーキＫを剥離することができる。すなわち、ケーキＫが完全に脱水乾燥していない状態であっても、濾過膜１２ｍからケーキＫを剥離することができる。このように、濾過膜１２ｍを裏面１２ｂ側から脱水乾燥させることによって、ケーキＫの剥離効率を高めることができる。なぜならば、ケーキＫの表面Ｋｆ側から脱水乾燥させた場合は、剥離面（濾過膜１２ｍとケーキＫの境界面）を脱水乾燥させるために、多量の水分を含むケーキＫを十分に脱水乾燥させる必要があるが、濾過膜１２ｍの裏面１２ｂ側から脱水乾燥させることにより、濾過膜１２ｍとケーキＫの境界面を脱水乾燥させるだけで足り、ケーキＫを十分に脱水乾燥させなくてもケーキＫを剥離することができるからである。
【００９９】
洗浄工程開始前の任意の時期に、圧縮気体生成装置４３を起動して圧縮気体ＷＡを生成し、生成した圧縮気体ＷＡを主タンク３８Ｂおよび分岐タンク３８Ａに蓄積しておく。そして、予め定められた脱水乾燥時間が経過して、洗浄工程が開始される時に、ケーキ排出弁１９の弁体１９ｂと調節弁３９を閉から開にする（Ｓ４１）。調節弁３９を開くと、分岐タンク３８Ａ内の圧縮気体ＷＡが配管４０を通って、リング状ノズル３６ｓの筒４２内に瞬間的に充満する。充満した圧縮気体ＷＡは、図１４や図１５に示すように、リング状ノズル３６ｓに設けられた孔３７から濾過フィルタ１２に向かって射出される（Ｓ４２）。このエアパルスの発生圧力（分岐タンク３８Ａ内の圧力）は、０．１〜０．６ＭＰａとすることが好ましい。０．１ＭＰａよりも小さい圧力の場合は、調節弁３９が動作しないという問題があり、０．６ＭＰａよりも大きいと圧力の場合は、濾過フィルタ１２の濾過膜１２ｍが破壊されてしまうという問題がある。孔３７から放出された圧縮気体ＷＡは、急速に膨張して衝撃波となり、濾過フィルタ１２に衝突し、その衝撃によって濾過フィルタ１２の襞に付着したケーキＫを剥離する（Ｓ４３）。このとき、孔３７はリング状ノズル３６ｓの内側全周に設けられているため、濾過フィルタ１２に対して３６０度の方向から衝撃を与え、ケーキＫを周方向に沿って漏れなく剥離することができる。
【０１００】
なお、濾過フィルタ１２に付着したケーキＫのうち、リング状ノズル３６ｓが設けられた位置から、濾過フィルタ１２の軸方向に遠く離れたケーキＫに対しては、前記衝撃波を及ぼすことができない。そのため、例えば図２６に示すように、リング状ノズル３６ｓを濾過フィルタ１２の軸方向に移動させる移動機構を備え付けることが好ましい。リング状ノズル３６ｓを軸方向に移動させ、移動中または移動後に、孔３７から圧縮気体ＷＡを放出することで、ケーキＫを軸方向に沿って漏れなく剥離することができる。前記移動機構を備え付けない場合は、例えば図２７に示すように、濾過フィルタ１２の軸方向に沿ってリング状ノズル３６ｓを複数設けることで、移動機構を設けた場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
また、前記リング状ノズル３６ｓの代わりにライン状ノズル３６ｒやドット状ノズル３６ｄを設けた場合は、孔３７から放出された圧縮気体ＷＡは、膨張して衝撃波となり、濾過フィルタ１２の軸方向（長手方向）に線状に衝突する。そのため、濾過フィルタ１２に付着したケーキＫを軸方向に沿って漏れなく剥離することができる。なお、濾過フィルタ１２を図示しない回転機構によって回転させることによって、濾過フィルタ１２の全周に付着したケーキＫを剥離することができる。なお、濾過フィルタ１２が回転しない場合は、ライン状ノズル３６ｒやドット状ノズル３６ｄが濾過フィルタ１２の周囲を回転させる機構にすることにより、同じく濾過フィルタ１２の全周に付着したケーキＫを剥離することができる。
【０１０２】
なお、加熱気体ＨＡをケーキＫの表面Ｋｆに噴射し、ケーキＫを表面Ｋｆから脱水乾燥させる場合、従来は、ケーキＫの剥離はケーキＫの含水率が３５％程度でも可能であるが、より確実に剥離するためにはケーキＫの含水率を３０％以下とすることが必要であった。しかし、前記の実施例においては、ケーキＫと濾過膜１２ｍの境界面を脱水乾燥させるだけで足りるため、ケーキＫの含水率が６０％程度であっても、ケーキＫの剥離が可能となる。そのため、加熱気体ＨＡの送風量が減り、ブロア等を作動させるための電力使用量を削減することができる。また、ケーキＫ全体の含水率が高い状態であっても、濾過膜１２ｍの毛細管現象により、濾過膜１２ｍの表面１２ｆとケーキＫの裏面Ｋｂの間の剥離部の含水率が低くなるため、ケーキＫの剥離が可能となる。そのため、脱水乾燥時間が大幅に短縮でき、脱水乾燥装置１０全体の処理能力を向上させることができる。なお、ケーキＫの含水率を５５％程度にまで下げると剥離がより容易となる。したがって、ケーキＫの含水率が６０％以下、より好ましくは５５％以下になるまで脱水乾燥すると良い。
ケーキ排出シュート１１Ｓに落ちた剥離ケーキＫはケーキ排出弁１９から装置１０の外に排出される。なお、前記Ｓ４１の段階でケーキ排出弁１９の弁体１９ｂを開けずに、剥離したケーキＫをケーキ排出シュート１１Ｓに溜め、ある程度の量のケーキＫが溜まった後に（Ｓ４３とＳ４４の間に）、ケーキ排出弁１９の弁体１９ｂを開けて、装置１０の外に排出しても良い。
【０１０３】
このようにして、ケーキＫを全て排出した（Ｓ４４）後に、ケーキ排出弁１９の弁体１９ｂと調節弁３９を開から閉にし、洗浄工程を終了とする。
【０１０４】
なお、本実施形態のようにプリーツフィルタを用いると、隣り合う襞と襞の壁面間の間隔が内側から外側へ向かって次第に広くなるため、ケーキＫを剥離・排出しやすいという利点がある。また、濾過膜１２ｍを構成する不織布の熱容量が小さいため、エネルギーロスが少ない。なお、図２に示すように、隣り合う襞と襞の先端部間の長さＬ１は、例えば１７ｍｍにすることができ、襞の先端から基端までの長さＬ２は、例えば８０ｍｍにすることができる。
【０１０５】
以上では、ぬれ性が良い濾過フィルタ１２を用いた場合について説明したが、通常の濾過フィルタ１２を用いても良い。また、濾過フィルタ１２の裏側に加熱気体ＨＡを流す形態でなくても良く、濾過フィルタ１２の外側から加熱気体ＨＡを流すようにしても良い。すなわち、以上の説明では、乾燥効率やランニングコストなどの観点から、より好ましい例を示したが、洗浄装置や洗浄工程以外については、任意の公知の構造や公知の工程に変更することもできる。
【０１０６】
（縦型脱水乾燥装置と横型脱水乾燥装置）
また、上記では、濾過フィルタ１２を縦に配置した縦型濾過装置１０について説明した。本発明はこのような形態に限られるものでなく、濾過フィルタ１２を横に配置した横型濾過装置１０であっても良い。図９の濾過装置１０は、図面左からスラリーＡを供給し、図面右から濾液Ｂを排液する構成としているが、図面左からスラリーＡを供給し、図面左から濾液Ｂを排液する構成、すなわち濾液排出管１４を図面左に配置しても良い。このとき、第１加熱気体排気管１７Ａや第２加熱気体供給管１６Ｂは、逆に図面右へ配置すると良い。
【０１０７】
（複数の濾過フィルタ）
以上では、濾過フィルタ１２を一つ備えた濾過装置１０について説明してきたが、これに限られるものではなく、複数の濾過フィルタ１２を備えた濾過装置１０に対しても、同様の洗浄装置３５を用いることができる。
【０１０８】
（第２実施形態）
前記第１実施形態の説明では、スラリーなどの液体状の被処理物Ａを濾過する濾過装置１０について述べた。しかし、本発明はこれに限られるものでなく、気体を濾過する濾過装置１０であっても良い。このような濾過装置１０は、例えば汚染気体Ａ中の粉塵を捕捉する濾過フィルタ１２と、この濾過フィルタ１２を格納する濾過容器１１を有する。また、濾過装置１０の一端側には汚染気体（被処理物Ａ）の供給口５４が、他端側には濾過後の清浄な気体の排出口５５がそれぞれ設けられている。そして、供給口５４から供給された汚染気体Ａは、一端側から他端側へ流れる過程で濾過フィルタ１２を通過し、この濾過フィルタ１２によって汚染気体Ｂに含まれる粉塵が除去され、清浄気体Ｂとして排出口５５から排出される構造になっている。
【０１０９】
（濾過フィルタ１２）
濾過フィルタ１２としては、表面積が広いことから、第１実施形態と同様にプリーツフィルタが好適である。濾過フィルタ１２の素材としては、ぬれ性がよい物に限定されず、デミスターなどの金属メッシュを用いても良い。デミスターとしては、直径約０．１２ｍｍ〜０．２５ｍｍの細い金属線を所定の形状に編み、編んだ生地を特殊形状のロールなどを用いてプリーツフィルタ状に成形し、それを重ねて複数層にしたものを例示することができる。金属メッシュからなるプリーツフィルタに圧縮気体ＷＡを噴射すると、フィルタに付着した付着物（液体の微粒子など）が綺麗に除去され（ポリエステル等の繊維からなるプリーツフィルタよりも付着物の除去率が高い）、フィルタの目詰まりが解消されるため、再濾過をした際に濾過精度が上がるという利点がある。また、プリーツフィルタがポリエステル等の繊維からなる場合は、洗浄工程を複数回経た後にフィルタを交換しなければならないが、金属メッシュからなるプリーツフィルタの場合は、そのような交換をほとんどしなくて良いという利点がある。さらに、濾過容器１１内に濾過フィルタ１２を配置する際は、濾過フィルタ１２の軸心が横方向（水平方向）になるように配置したり、縦方向（垂直方向）になるように配置したりできる。
【０１１０】
（汚染空気Ａと清浄空気Ｂの流れ）
次に、濾過装置１０内における汚染空気Ａと清浄空気Ｂの流れを説明する。まず、濾過装置１０の供給口５４から濾過容器１１内に被処理物Ａとしての汚染空気Ａが供給される。供給された汚染空気Ａは、濾過容器１１の内壁面と濾過フィルタ１２の外面の間の間隙５０に流れ込む。なお、濾過フィルタ１２の一端側（供給口側）端部には、濾過フィルタ１２の中空部（清浄気体通路１２ｒ）の端部に蓋をするように遮蔽板５２が設けられており、汚染空気Ａが濾過フィルタ１２の中空部１２ｒに直接入り込むことを防いでいる。そして、前記間隙５０に流れ込んだ汚染空気Ａは、濾過フィルタ１２の外面から内面へ通り抜け、その通り抜けの際に、汚染空気Ａ中の粉塵が濾過フィルタ１２の主に外面１２ｆに捕捉される。濾過フィルタ１２によって粉塵が除去された清浄な空気Ｂは、濾過フィルタ１２内の清浄気体通路１２ｒを他端側（排気口側）へ向かって流れ、排気口５５から排気される。
【０１１１】
（送風ファンおよび吸気ファン）
また、汚染空気Ａや清浄空気Ｂの流れは、一端側（上流側）に送風ファンを設けたり、他端側（下流側）に吸気ファン５３を設けたりすることで実現できる。本実施形態では、排気口５５と隣接する位置に吸気ファン５３を設け、汚染空気Ａや清浄空気Ｂを上流側から下流側へ向かって吸引する構造としている。また、送風ファンを設ける場合は、給気口５４の近辺にファンを設置すると良い。
【０１１２】
（洗浄装置３５）
ドット状ノズル３６ｄ、ライン状ノズル３６ｒは、濾過容器１１の内壁面と濾過フィルタ１２の外面の間の間隙５０に設けることが好ましく、リング状ノズル３６ｓは、濾過容器１１の外側に設けることが好ましい。前記各ノズル３６ｄ、３６ｒ、３６ｓの形状や設置位置などについては、第１実施形態と重複するため、説明を省略する。
なお、第２実施形態の発明においては、第１実施形態のように、濾過工程、排出工程、脱水乾燥工程、洗浄工程と各工程を経るのではなく、被処理物Ａである気体の濾過を行いながら、濾過フィルタ１２の洗浄を行うようにすれば良い。
【０１１３】
（第３実施形態）
本発明の濾過装置１０は、濾過フィルタ１２を用いて、被処理物Ａ（低融点合金とそれ以外の不純物の混合物。加温して低融点合金を溶融させ、液体にした状態が好ましい。）から低融点合金を分離し、洗浄装置３５を用いて、濾過フィルタ１２の表面１２ｆに堆積した低融点合金を剥離し、回収する装置であっても良い。
【０１１４】
（低融点合金）
この低融点合金は、ビスマス、スズ、鉛、インジウム、カドミウム、アンチモン、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる成分を主成分とする合金である。特に、ビスマスおよびスズを主体とし、必要によってインジウムを添加したものが好適である。なお、低融点合金の溶融温度としては、１６℃〜１８３℃を例示できる。
【０１１５】
前記低融点合金の具体例としては、株式会社大阪アサヒメタル工場製の「Ｕアロイ」シリーズを挙げることができる。このシリーズとして、融点１６℃〜１８３℃の様々な種類の低融点合金が販売されている。
【０１１６】
本発明に係る低融点合金の濾過装置１０を用いて、低融点合金とそれ以外の不純物との分離を行う際は、融点９０℃〜１５０℃の範囲の低融点合金が特に好適である。
【０１１７】
前記低融点合金は、被加工物の固定治具などに用いられる。そして、被加工物を切削する精密加工等の過程で、固定治具も削られてしまった場合に、低融点合金の切削屑が発生するため、その切削屑の中から低融点合金を回収すると良い。
【０１１８】
なお、低融点合金以外の不純物の例としては、チタン、アルミニウム、ステンレス、銅、鉄、ガラスなどの被加工物（加工対象となる材料をいう。Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ。）の切削屑を挙げることができる。これらの切削屑は、一つの物質のみ（例えば、チタンのみ）からなる場合もあれば、二以上の物質の混合物（例えば、チタンとアルミニウムの混合物）からなる場合もある。
【０１１９】
そして、被処理物Ａの例としては、低融点合金の切削屑とそれ以外の不純物の切削屑の混合物を挙げることができるが、これに限られるものではない。その他の被処理物Ａの例としては、低融点合金を含む家電製品の破砕物（破砕していない状態のものでも良い）や、研究過程で制作した低融点合金を含む試作品（前記と同様に、破砕していない状態のものでも良い）などを挙げることができる。
【０１２０】
なお、濾過装置１０の構造や、前記各ノズル３６ｄ、３６ｒ、３６ｓの形状や設置位置などについては、図１などと重複記載となるため、説明を省略する。
【０１２１】
（その他の実施形態）
図２９では、濾過装置１０内に濾過フィルタ１２を２つ設けた例を示した。濾過フィルタ１２を複数配置した場合には、このように複数の濾過フィルタ１２の間に洗浄装置３５を設け、その洗浄装置３５から複数の濾過フィルタ１２に向けて圧縮気体ＷＡを噴き付けるようにすると良い。このような構造を採用することで、洗浄装置３５の設置数を減らすことができる。なお、図２９においては、２つの濾過フィルタ１２の間にドット状ノズル３６ｄまたはライン状ノズル３６ｒを設け、そのノズル（３６ｄまたは３６ｒ）の管４２に、別々の方向（各濾過フィルタ１２が位置する方向。図２９では、左上と右上の方向。）に向かう孔３７を設け、その孔３７を介して、各濾過フィルタ１２に圧縮気体ＷＡを噴き付けている。なお、各濾過フィルタ１２は、図示しない回転機構によって、図中のＲの方向に回転するため、濾過フィルタ１２の全周（３６０度）を洗浄できるようになっている。また、濾過フィルタ１２の回転方向Ｒは任意に変更することができる。例えば、図２９では２つの濾過フィルタ１２の回転方向Ｒが異なるが、揃えて同じにしても良い。また、図２９の回転方向Ｒと逆回転にしても良い。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…濾過装置、１１…濾過容器、１１Ｓ…ケーキ排出シュート（粉塵排出シュート）、１１Ｕ…フィルタ内蔵部、１２…濾過フィルタ、１２ｂ…濾過膜の裏面（濾過フィルタの内面）、１２ｆ…濾過膜の表面（濾過フィルタの外面）、１２ｍ…濾過膜、１２ｍｈ…濾過膜の透過孔、１２ｒ…濾液通路（清浄気体通路）、１２ｓ…筒状体、１３…スラリー供給管（汚染気体供給管）、１３ｖ…被処理物供給バルブ、１４…濾液排出管、１４ｖ…濾液排出バルブ、１５…圧気供給管、１５ｖ…圧気供給バルブ、１６Ａ…第１加熱気体供給管、１６Ｂ…第２加熱気体供給管、１６Ｃ…第３加熱気体供給管、１６ｖ１…第１加熱気体供給バルブ、１６ｖ２…第２加熱気体供給バルブ、１６ｖ３…第３加熱気体供給バルブ、１７Ａ…第１加熱気体排出管、１７Ｂ…第２加熱気体排出管、１７Ｃ…第３加熱気体排出管（バイパス配管）、１７ｖ１…第１加熱気体排出バルブ、１７ｖ２…第２加熱気体排出バルブ、１７ｖ３…第３加熱気体排出バルブ、１９…ケーキ排出弁、１９ｐ…スラリー排出管、１９ｖ…スラリー排出バルブ、２１ｕ…上部邪魔板、２１ｄ…下部邪魔板、２２…加熱気体通路、２５…フィルタ支持体、３５…洗浄装置、３６…ノズル、３６ｄ…ドット状ノズル、３６ｒ…ライン状ノズル、３６ｓ…リング状ノズル、３７…孔、３７Ｄ…点状の孔、３７Ｌ…スリット状の孔、３８…タンク、３８Ａ…分岐タンク、３８Ｂ…主タンク、３９…調節弁、４０…配管、４１…自動開閉蓋、４２…筒、４３…圧縮気体生成装置、４４…レギュレータ、４５…供給口、５０…間隙、５１…回転手段、５２…遮蔽板、５３…吸気ファン、５４…供給口、５５…排出口、Ａ…被処理物、Ｂ…処理物、Ｃ…粉塵、ＣＡ…加圧気体（圧気）、Ｋ…ケーキ、Ｋｂ…ケーキの裏面、Ｋｆ…ケーキの表面、Ｍ…モータ、ＨＡ…加熱気体、ＨＡＦ…加熱気体が流れる方向、Ｐ…ピッチ、ＷＡ…圧縮気体、ＷＴ…水分、ＷＴＦ…水分が流れる方向、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５…排ガス
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物の供給口と濾液の排出口を有する濾過容器と、
前記濾過容器内に設けられ、外面が濾過面とされ内部が濾液通路とされた筒状の濾過フィルタと、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙から前記被処理物を排出した状態で、前記濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを剥離するフィルタ洗浄手段と、を有し、
前記フィルタ洗浄手段は、
圧縮気体を生成する圧縮気体生成装置と、
前記濾過フィルタの外側に配置されたノズルと、
前記圧縮気体生成装置で生成した圧縮気体の噴射量を調整する調節弁と、を有し、
前記ノズルは、中空の筒と、前記筒の軸方向に沿って設けられた前記圧縮気体を射出する孔を有することを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
前記ノズルの筒の形状は直線状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの長手方向と並列に配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って複数の点状の孔が所定間隔で設けられ、
前記点状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【請求項３】
前記ノズルの筒の形状は直線状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの長手方向と並列に配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って延在するスリット状の孔が設けられ、
前記スリット状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【請求項４】
前記ノズルの筒の形状は環状であり、
前記筒は前記濾過フィルタの外面を取り囲んで配置され、
前記筒には、前記筒の軸方向に沿って所定間隔を空けた複数の点状の孔または前記筒の軸方向に沿って延在するスリット状の孔の少なくとも一方が設けられ、
前記点状の孔またはスリット状の孔は、筒壁のうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられている請求項１記載の濾過装置。
【請求項５】
前記環状のノズルは、前記濾過フィルタの長手方向に沿って、複数設けられている請求項４記載の濾過装置。
【請求項６】
前記環状のノズルは、前記ノズルを前記濾過フィルタの長手方向に沿って移動させる動力発生機と接続されている請求項４記載の濾過装置。
【請求項７】
前記濾過容器内に設けられ、外面が濾過面とされ内部が濾液通路とされた筒状の濾過フィルタを用いて、被処理物を濾過する濾過工程と、
前記濾過容器と前記濾過フィルタの間の間隙から前記被処理物を排出する排液工程と、
前記濾過フィルタの外面に向かって圧縮気体を射出し、前記濾過フィルタの外面に形成されたケーキを剥離する洗浄工程と、を有し、
前記洗浄工程は、
圧縮気体生成装置で圧縮気体を生成する生成工程と、
ノズルの軸方向に沿って設けられた孔を通じ、前記濾過フィルタの外面に向かって、前記圧縮気体を射出する射出工程と、を有することを特徴とする濾過方法。