特許 5990431 濾過装置、及び、濾過方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5990431

(24)【登録日】2016年8月19日

(45)【発行日】2016年9月14日

(54)【発明の名称】濾過装置、及び、濾過方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 29/66 20060101AFI20160901BHJP

   B01D 29/11 20060101ALI20160901BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20160901BHJP

【ＦＩ】

   B01D29/38 540

   B01D29/10 510C

   B01D29/10 520B

   B01D29/10 530A

   B01D29/38 520A

   B01D29/38 510C

   B23Q11/00 U

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-190122(P2012-190122)

(22)【出願日】2012年8月30日

(65)【公開番号】特開2014-46248(P2014-46248A)

(43)【公開日】2014年3月17日

【審査請求日】2015年6月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】512226169

【氏名又は名称】シーム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(72)【発明者】

【氏名】金山 久樹

【審査官】 目代 博茂

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−１２１６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７４５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２４６１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０１３４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ２９／００−２９／９６

Ｂ０１Ｄ３５／００−３５／３４

Ｂ０１Ｄ６１／００−７１／８２

Ｃ０２Ｆ１／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

濾過タンクと、
一端部が外部に開放された逆洗タンクと、
前記濾過タンク内に位置し、濾過の対象となる液体が入る流入面と、濾液が流出する流出面とを有した濾材と、
前記濾材の前記流出面に連通する通路と、
前記通路内への圧縮気体の供給によって前記流出面に圧力波を加える圧力波印加部と、
前記逆洗タンクと前記流入面とを接続する通路を開けた状態で前記流出面に圧力波を加えて、前記濾過タンクの液体を自重が作用する方向へ押し出す逆洗制御部と、
を備える濾過装置。

【請求項2】

前記濾材が、筒形状をなし、
前記流出面が、前記濾材の内周面であり、
前記通路が、前記濾材の両筒端部のうち１つの筒端部に連通し、
前記流出面に対し前記圧力波を分散する分散部材を前記濾材の筒内にさらに備える
請求項１に記載の濾過装置。

【請求項3】

濾材の流入面に混合液を入れて前記濾材の流出面から濾液を出すこと、
前記濾材が収容された濾過タンクとは異なる逆洗タンクに前記流入面を接続しながら、前記流出面に連通する通路内に圧縮気体を供給して前記供給による圧力波を前記流出面に加えて、前記濾過タンクの液体を自重が作用する方向へ押し出すこと、
を含む濾過方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の技術は、混合液に含まれる異物を混合液から取り除く濾材を備える濾過装置、及び、濾過方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械の排液通路に接続される濾過装置は、工作機械から排出される加工液から切り屑等の異物を取り除く。この際に、加工液の濾過が過度に繰り返されると、濾過装置に備えられた濾材で目詰まりが生じてしまう。そこで、濾液が流れる方向とは反対の逆方向に洗浄液を流して濾材に捕らわれた異物を濾材から取り除くいわゆる逆洗が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−２１２４０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述の逆洗が必要になる場合には、通常、多くの異物が既に濾材に捕らわれている。この状態では、洗浄液の流れ自体が濾材で抑えられるため、逆洗によって取り除かれる異物の量に限りがある。結果として、単に逆方向に洗浄液が流される方策では、濾材の目詰まりを抑えるうえで、依然として改善の余地が残されている。

【0005】

本開示の技術は、濾材の目詰まりを抑えることの可能な濾過装置、及び、濾過方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示における濾過装置の一態様は、濾液が流出する流出面を有した濾材と、前記濾材の前記流出面に連通する通路と、前記通路内への圧縮気体の供給によって前記流出面に圧力波を加える圧力波印加部と、を備える。

【0007】

本開示における濾過方法の一態様は、濾材の流入面に混合液を入れて前記濾材の流出面から濾液を出すこと、前記流出面に連通する通路内に圧縮気体を供給して前記供給による圧力波を前記流出面に加えること、を含む。

【発明の効果】

【0008】

本開示における技術によれば、濾液が流出する流出面に圧縮気体の供給による圧力波が加えられるため、濾材に捕らわれた異物は圧力波によって濾材から押し出される。それゆえに、単に逆方向に洗浄液が流される態様に比べて、濾材の目詰まりが抑えられる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の技術が具体化された一実施形態の濾過装置における流路の構成を示す流路系統図である。

【図2】濾過装置が備える濾過タンクの内部構造の一部を示す部分断面図である。

【図3】濾過装置が備える制御装置の構成を機能的に示すブロック図である。

【図4】逆洗処理における各モードでの弁の駆動の状態を示す図である。

【図5】濾過処理での弁の駆動の状態を示す流路系統図である。

【図6】逆洗処理における停止工程での弁の駆動の状態を示す図である。

【図7】第１モードの準備工程での弁の駆動の状態を示す図である。

【図8】逆洗処理における逆洗工程での弁の駆動の状態を示す図である。

【図9】逆洗処理にて発生する圧力波の作用を示す作用図。

【図10】逆洗処理にて発生する圧力波の作用を示す作用図。

【図11】第２モードの準備工程での弁の駆動の状態を示す図である。

【図12】第３モードの準備工程での各弁の駆動の状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の技術を具体化した一実施の形態について図１から図１２を参照して説明する。
図１に示されるように、濾過装置１０にて、混合液通路Ｌｍにおける入口端部Ｌｍｉは、混合液の供給元に接続され、混合液通路Ｌｍにおける出口端部Ｌｍｏは、混合液の排出先に接続される。混合液は、濾過の対象となる液体であり、例えば、切り屑等の異物が水に混ざった液である。混合液の供給元は、例えば、工作機械に搭載された混合液の貯留タンクである。

【0011】

混合液通路Ｌｍの途中には、入口端部Ｌｍｉから順に、混合液供給弁Ｖｓｍと混合液排出弁Ｖｄｍとが設けられている。混合液供給弁Ｖｓｍ、及び、混合液排出弁Ｖｄｍの各々は、混合液通路Ｌｍの連通と混合液通路Ｌｍの遮断とを切り替える。混合液供給弁Ｖｓｍ、及び、混合液排出弁Ｖｄｍの各々では、急開と急閉とが行われる駆動方式が採用され、例えば、空圧作動式が用いられる。

【0012】

濾過装置１０にて、濾液通路Ｌｆにおける入口端部Ｌｆｉは、圧縮空気の供給元に接続され、濾液通路Ｌｆにおける出口端部Ｌｆｏは、濾液の排出先に接続される。濾液通路Ｌｆの途中には、入口端部Ｌｆｉから順に、圧縮空気タンク１１、逆止弁ＶＲ、空気供給弁Ｖｓａ、及び、濾液排出弁Ｖｄｆが設けられている。

【0013】

圧縮空気タンク１１には、圧縮気体としての圧縮空気が施設から供給される。圧縮空気タンク１１における内部の圧力は、圧縮空気の定常的な供給によって、例えば、０．２ｋｇ／ｃｍ^２に保たれる。逆止弁ＶＲは、圧縮空気タンク１１から空気供給弁Ｖｓａへの圧縮空気の流れを許容し、空気供給弁Ｖｓａから圧縮空気タンク１１への濾液の流れを規制する。空気供給弁Ｖｓａ、及び、濾液排出弁Ｖｄｆの各々は、濾液通路Ｌｆの連通と濾液通路Ｌｆの遮断とを切り替える。空気供給弁Ｖｓａ、及び、濾液排出弁Ｖｄｆの各々では、急開と急閉とが行われる駆動方式が採用され、例えば、空圧作動式が用いられる。

【0014】

混合液通路Ｌｍのうち、混合液供給弁Ｖｓｍと混合液排出弁Ｖｄｍとの間には、濾過機２１が接続されている。濾過機２１は、相互に対向する２つの筒端部を有する筒形状をなす。濾過機２１の容量は、例えば、圧縮空気タンク１１の容量と略同じである。

【0015】

濾過機２１の混合側端部２１ｍは、混合液通路Ｌｍのうち混合液供給弁Ｖｓｍと混合液排出弁Ｖｄｍとの間に接続され、濾過機２１の濾液側端部２１ｆは、濾液通路Ｌｆのうち空気供給弁Ｖｓａと濾液排出弁Ｖｄｆとの間に接続されている。濾液通路Ｌｆのうち空気供給弁Ｖｓａと濾液排出弁Ｖｄｆとの間の部分は、濾過機２１の上方に配置され、濾過機２１に対し上方に延びる通路を有している。

【0016】

なお、混合液の圧力損失や濾液の圧力損失を抑えるために、混合側端部２１ｍと混合液通路Ｌｍとは、２つの通路で接続され、また、濾液側端部２１ｆと濾液通路Ｌｆとも、２つの通路で接続されている。

【0017】

混合液通路Ｌｍのうち混合液排出弁Ｖｄｍと出口端部Ｌｍｏとの間には、逆洗タンク３１が接続されている。逆洗タンク３１は、相互に対向する２つの筒端部を有する筒形状をなし、逆洗タンク３１における１つの筒端部は、混合液通路Ｌｍに接続され、逆洗タンク３１における別の筒端部は、外部に開放された脱圧通路Ｌｐに接続されている。

【0018】

次に、図２を参照して濾過機２１の構成を説明する。
濾過機２１を構成する濾過タンク２２は、２つの筒端部を有する円筒形状をなし、濾過タンク２２の筒内は、混合液通路Ｌｍと濾液通路Ｌｆとに連通する。濾過タンク２２は、相互に同一の軸心を有する２つの円筒部によって構成される。２つの円筒部である第１円筒部２２ｍと第２円筒部２２ｆとの各々は、相互に対向する２つの筒端部を有する円筒形状をなす。

【0019】

第１円筒部２２ｍにおける１つの筒端部は、濾過機２１における混合側端部２１ｍであり、第１円筒部２２ｍの内部は、混合液通路Ｌｍに連通している。第１円筒部２２ｍにおける別の筒端部は、第２円筒部２２ｆに連結される連結端部であり、第１円筒部２２ｍの中心軸に向けて出っ張る第１フランジ部ＦＡを有する。第２円筒部２２ｆにおける１つの筒端部は、濾過機２１における濾液側端部２１ｆであり、第２円筒部２２ｆの内部は、濾液通路Ｌｆに連通している。第２円筒部２２ｆにおける別の筒端部は、第１円筒部２２ｍに連結される連結端部であり、第２円筒部２２ｆの中心軸に向けて出っ張る第２フランジ部ＦＢを有する。

【0020】

第１円筒部２２ｍの外径と第２円筒部２２ｆの外径とは略等しく、第１フランジ部ＦＡの内径は第２フランジ部ＦＢの内径よりも大きい。第１フランジ部ＦＡと第２フランジ部ＦＢとは、第１円筒部２２ｍの筒内と第２円筒部２２ｆの筒内とが相互に連通し、且つ、第１フランジ部ＦＡと第２フランジ部ＦＢとの間から液体が漏れないように、例えば、シール部材を介して連結されている。

【0021】

第１円筒部２２ｍにおける混合側端部２１ｍには、台座２３が配設されている。台座２３は、第１円筒部２２ｍの内径よりも小さい外径を有して第１円筒部２２ｍと同一の軸心を有する円柱状をなす。第１円筒部２２ｍの内部にて、台座２３上には、濾材２５が配置されている。濾材２５は、第１円筒部２２ｍと同一の軸心を有する円筒形状をなし、濾材２５の外径は、台座２３の外径と略等しく、また、第１フランジ部ＦＡの内径と略等しい。濾材２５と台座２３との間、及び、濾材２５と第２フランジ部ＦＢとの間の各々には、これらの間から液体がもれないように、シール部材が挟まれている。

【0022】

そして、混合液通路Ｌｍから第１円筒部２２ｍに流入する混合液は、第１円筒部２２ｍの内周面と濾材２５の外周面２５１との間の隙間を通じて、濾材２５の外周面２５１から濾材２５の内周面２５２に向かって流れる。すなわち、濾材２５の外周面２５１は、混合液の流入面として機能し、濾材２５の内周面２５２は、濾液の流出面として機能する。この際に、混合液に含まれる異物は、濾材２５の外周面２５１に捕らわれ、異物の取り除かれた混合液である濾液は、濾材２５の筒内から第２円筒部２２ｆの内部に入る。

【0023】

また、濾液通路Ｌｆから第２円筒部２２ｆに流入する濾液は、第２円筒部２２ｆの筒内と濾材２５の筒内とを通じて、濾材２５の内周面２５２から濾材２５の外周面２５１に向かって流れる。この際に、濾材２５の外周面２５１に捕らわれた異物は、濾液によって濾材２５から押し出される。そして、濾材２５から押し出された異物を含む濾液は、第１円筒部２２ｍの内周面と濾材２５の外周面２５１との間の隙間を通じて、第１円筒部２２ｍの外部へ流れる。

【0024】

濾材２５の筒内では、円錐台状をなす分散部材２６が台座２３に固定されている。分散部材２６は、濾液に対する耐食性や濾液に対する非溶解性を有する材料からなる。分散部材２６の外径は、濾材２５の内径よりも小さく、分散部材２６の外周面と濾材２５の内周面２５２との間には、台座２３から第２フランジ部ＦＢに向かって徐々に大きくなる隙間が空いている。濾材２５の中心軸に沿った方向にて、分散部材２６の長さは、例えば、濾材２５の長さの半分以上、且つ、濾材２５の長さの２／３以下である。そして、第２円筒部２２ｆから濾材２５の筒内に伝播する圧力波は、分散部材２６との衝突を通じて、濾材２５の内周面２５２に対し分散される。なお、圧力波とは、濾材２５の内部における液体中を伝播する圧力の不連続な波面である。

【0025】

次に、図３を参照して濾過装置１０における電気的構成を説明する。
図３に示されるように、濾過装置１０を構成する処理設定部４１は、外部の入力機器に接続され、濾過装置１０における各種の処理の条件を入力機器から入力する。処理設定部４１では、例えば、濾過処理の行われた時間の累積値である濾過処理時間は、濾過装置１０における処理内容を濾過処理と逆洗処理とに切り替える切り替え条件として設定される。そして、処理設定部４１は、濾過処理時間を計測し、濾過処理時間の計測値が切り替え条件以下である場合に、濾過装置１０の実行する処理として濾過処理を設定する。また、処理設定部４１は、濾過処理時間の計測値が切り替え条件よりも大きい場合に、濾過装置１０の実行する処理として逆洗処理を設定して濾過処理時間をリセットする。

【0026】

濾過制御部４２は、処理設定部４１での設定処理を所定の制御周期で読み取る。また、濾過制御部４２は、処理設定部４１での設定処理が濾過処理になるまで待機する。そして、処理設定部４１での設定処理が濾過処理に移行するごとに、濾過制御部４２は、混合液排出弁Ｖｄｍと空気供給弁Ｖｓａとを閉じ、且つ、混合液供給弁Ｖｓｍと濾液排出弁Ｖｄｆとが開くための制御信号を弁駆動部４５に出力する。

【0027】

逆洗モード設定部４３は、外部の入力機器に接続され、濾過装置１０における逆洗処理のモードを入力機器から入力する。逆洗モード設定部４３は、第１モード、第２モード、及び、第３モードのうちいずれか１つを逆洗処理のモードとして設定する。

【0028】

逆洗制御部４４は、処理設定部４１での設定処理を所定の制御周期で読み取る。逆洗制御部４４では、各弁Ｖｓｍ，Ｖｄｍ，Ｖｓａ，Ｖｄｆの駆動の状態が逆洗処理のモードごとに対応づけられている。また、逆洗制御部４４は、処理設定部４１での設定処理が逆洗処理になるまで待機する。そして、処理設定部４１での設定処理が逆洗処理に移行するごとに、逆洗制御部４４は、逆洗モード設定部４３での設定モードを読み取る。また、逆洗制御部４４は、各弁Ｖｓｍ，Ｖｄｍ，Ｖｓａ，Ｖｄｆの駆動の状態を制御するための制御信号を読み取られた設定モードに基づいて生成して弁駆動部４５に出力する。

【0029】

弁駆動部４５は、各弁Ｖｓｍ，Ｖｄｍ，Ｖｓａ，Ｖｄｆを駆動するための駆動信号を濾過制御部４２からの制御信号に応じて生成して、生成された駆動信号を各弁Ｖｓｍ，Ｖｄｍ，Ｖｓａ，Ｖｄｆに出力する。

【0030】

次に、図４を参照して逆洗処理における各弁の駆動の状態をモードごとに説明する。
図４に示されるように、逆洗制御部４４では、逆洗処理の各モードにおける各工程に対し、各弁Ｖｓｍ，Ｖｄｍ，Ｖｓａ，Ｖｄｆの駆動の状態と、その工程の実行される時間とが対応付けられ、また、準備工程と逆洗工程との繰り返される回数が設定されている。

【0031】

第１モードでは、停止工程と、準備工程と、逆洗工程とがこの順に設定され、さらに、準備工程と逆洗工程とが交互に繰り返される回数が、設定回数Ｎ１として設定されている。停止工程は、濾液排出弁Ｖｄｆのみが開いた状態として設定されている。停止工程の実行される時間は、時間Ｔｐ１に設定されている。準備工程は、全ての弁Ｖｓｍ，Ｖｄｍ，Ｖｓａ，Ｖｄｆが閉じた状態として設定されている。準備工程の実行される時間は、時間Ｔｓ１に設定されている。逆洗工程は、空気供給弁Ｖｓａと混合液排出弁Ｖｄｍとが開いた状態として設定されている。逆洗工程の実行される時間は、時間Ｔｒ１に設定されている。

【0032】

第２モードでは、停止工程と、準備工程と、逆洗工程とがこの順に設定され、さらに、準備工程と逆洗工程とが交互に繰り返される回数が、設定回数Ｎ２として設定されている。停止工程は、第１モードと同じく、濾液排出弁Ｖｄｆのみが開いた状態として設定されている。停止工程の実行される時間は、時間Ｔｐ２として設定されている。準備工程は、混合液排出弁Ｖｄｍのみが開いた状態として設定されている。準備工程の実行される時間は、時間Ｔｓ２に設定されている。逆洗工程は、第１モードと同じく、空気供給弁Ｖｓａと混合液排出弁Ｖｄｍとが開いた状態として設定されている。逆洗工程の実行される時間は、時間Ｔｒ２として設定されている。

【0033】

第３モードでは、停止工程と、第１逆洗工程と、第２逆洗工程とがこの順に設定され、さらに、第１逆洗工程と第２逆洗工程とが交互に繰り返される回数が、設定回数Ｎ３として設定されている。停止工程は、第１モードと同じく、濾液排出弁Ｖｄｆのみが開いた状態として設定されている。停止工程の実行される時間は、時間Ｔｐ３として設定されている。第３モードの第１逆洗工程は、空気供給弁Ｖｓａのみが開いた状態として設定されている。第１逆洗工程の実行される時間は、時間Ｔｓ３として設定されている。第３モードの第２逆洗工程は、空気供給弁Ｖｓａと混合液排出弁Ｖｄｍとが開いた状態として設定されている。第２逆洗工程の実行される時間は、時間Ｔｒ３として設定されている。

【0034】

次に、図５から図１２を参照して濾過装置１０によって行われる濾過方法を説明する。
図５に示されるように、処理設定部４１での設定処理が逆洗処理から濾過処理に移行すると、混合液供給弁Ｖｓｍと濾液排出弁Ｖｄｆとが開き、且つ、混合液排出弁Ｖｄｍと空気供給弁Ｖｓａとが閉じる。

【0035】

すなわち、濾過制御部４２は、混合液排出弁Ｖｄｍと空気供給弁Ｖｓａとが閉じるための制御信号を弁駆動部４５に出力し、次いで、混合液供給弁Ｖｓｍと濾液排出弁Ｖｄｆとが開くための制御信号を弁駆動部４５に出力する。弁駆動部４５は、濾過制御部４２からの制御信号に応じて、混合液排出弁Ｖｄｍと空気供給弁Ｖｓａとが閉じるための駆動信号をこれら２つの弁Ｖｄｍ，Ｖｓａに出力する。次いで、弁駆動部４５は、混合液供給弁Ｖｓｍと濾液排出弁Ｖｄｆとを開くための駆動信号を出力する。

【0036】

これによって、混合液の供給元から濾過機２１に混合液が供給され、濾材２５の外周面２５１から濾材２５の内周面２５２に向かって混合液が流れる。そして、混合液に含まれる異物は濾材２５の外周面２５１に捕らわれ、異物の取り除かれた混合液である濾液は濾材２５の筒内から濾液排出弁Ｖｄｆを通じて排出される。

【0037】

図６に示されるように、処理設定部４１での設定処理が濾過処理から逆洗処理に移行すると、逆洗制御部４４は、逆洗モード設定部４３における設定モードに基づいて、各弁Ｖｓｍ，Ｖｄｍ，Ｖｓａ，Ｖｄｆの駆動の状態を制御するための制御信号を弁駆動部４５に出力する。

【0038】

例えば、逆洗モード設定部４３での設定モードが第１モードである場合に、逆洗制御部４４は、まず、停止工程として、濾液排出弁Ｖｄｆのみが開くための制御信号を弁駆動部４５に出力する。弁駆動部４５は、逆洗制御部４４からの制御信号に応じて、濾液排出弁Ｖｄｆのみが開くための駆動信号を濾液排出弁Ｖｄｆに出力する。これによって、濾過機２１の内部の圧力は、時間Ｔｐ１の間に、濾過処理時の圧力から大気圧に向かって減圧され、特に、第２円筒部２２ｆの内部の圧力は、大気圧に減圧される。

【0039】

図７に示されるように、停止工程が終了すると、逆洗制御部４４は、準備工程として、全ての弁Ｖｓｍ，Ｖｄｍ，Ｖｓａ，Ｖｄｆが閉じるための制御信号を弁駆動部４５に出力する。弁駆動部４５は、逆洗制御部４４からの制御信号に応じて、全ての弁Ｖｓｍ，Ｖｄｍ，Ｖｓａ，Ｖｄｆが閉じるための駆動信号を各弁Ｖｓｍ，Ｖｄｍ，Ｖｓａ，Ｖｄｆに出力する。これによって、濾過機２１の内部は、時間Ｔｓ１の間だけ静置される。

【0040】

図８に示されるように、準備工程が終了すると、逆洗制御部４４は、逆洗工程として、空気供給弁Ｖｓａと混合液排出弁Ｖｄｍとを同時に開けるための制御信号を弁駆動部４５に出力する。弁駆動部４５は、逆洗制御部４４からの制御信号に応じて、空気供給弁Ｖｓａと混合液排出弁Ｖｄｍとが開くための駆動信号を空気供給弁Ｖｓａと混合液排出弁Ｖｄｍとに出力する。これによって、空気供給弁Ｖｓａと混合液排出弁Ｖｄｍとが同時に開く。そして、逆洗工程が終了すると、再び、逆洗制御部４４は、準備工程と逆洗工程とをこの順に設定回数Ｎ１だけ繰り返す。なお、設定回数Ｎ１は、準備工程と逆洗工程との繰り返しによって、濾材２５の筒内における濾液の全てが濾過機２１から排出される程度に設定される。

【0041】

この際に、空気供給弁Ｖｓａは、濾液通路Ｌｆにおいて濾液と圧縮空気との境界である。それゆえに、空気供給弁Ｖｓａが急開すると、圧縮空気タンク１１に貯められた圧縮空気は、濾液通路Ｌｆの内部を満たす濾液に対し即座に作用して圧力波を発生させる。そして、濾過機２１の内部に伝播した圧力波は、混合液通路Ｌｍの出口端部Ｌｆｏあるいは逆洗タンク３１を通じて外部で消失する。

【0042】

図９に示されるように、濾材２５の内部に伝播した圧力波は、濾材２５の内周面２５２から第１円筒部２２ｍの内周面に向かって伝播し、その伝播の過程で異物２５Ｒに作用する。結果として、圧力波のエネルギーの殆どは、圧力波の進行する方向に異物２５Ｒを移動させるために消費される。そして、濾材２５の外周面２５１に捕らわれた異物２５Ｒは、圧力波のエネルギーの一部によって外周面２５１から取り除かれる。

【0043】

図１０に示されるように、異物２５Ｒが取り除かれた状態から準備工程と逆洗工程とが繰り返されると、濾材２５の内部には、再び、圧力波が伝播する。外周面２５１に異物２５Ｒが捕らわれていない状態では、圧力波のエネルギーの殆どが、濾材２５の外周面２５１と第１円筒部２２ｍとの間の隙間に伝播する。そして、逆洗工程ごとに濾過機２１から押し出される液体は、混合液通路Ｌｍの出口端部Ｌｍｏから排出され、さらに、逆洗タンク３１の内部にも排出される。結果として、圧力波のエネルギーの一部が逆洗タンク３１の内部に放出される分、圧力波の印加に求められる機械的な耐性は濾過装置１０にて、特に混合液通路Ｌｍにて抑えられる。また、混合液通路Ｌｍの内部に伝播した圧力波が濾過機２１に向けて反射することが抑えられるため、取り除かれた異物２５Ｒの円滑な排出が可能にもなる。

【0044】

なお、濾液通路Ｌｆの内部に発生した圧力波は、濾過機２１から上方に延びる通路を通じて濾材２５の内部に作用する。そして、第２円筒部２２ｆの内部に溜まった濾液や濾材２５の内部に溜まった濾液の自重が作用する方向に沿って、圧力波は進行する。それゆえに、濾液の自重が作用する方向とは反対の方向に沿って圧力波が進行する場合に比べて、異物２５Ｒに作用する圧力波のエネルギーが高められる。

【0045】

また、濾材２５の内部には、第２円筒部２２ｆから濾材２５の筒内に伝播する圧力波を濾材２５の内周面２５２に対し分散する分散部材２６が配設されている。それゆえに、濾材２５の筒内に伝播する圧力波は、分散部材２６との衝突を通じて、濾材２５の内周面２５２に対し分散される。結果として、外周面２５１の略全体にわたり圧力波は作用し、外周面２５１の略全体から異物２５Ｒは取り除かれる。

【0046】

一方で、内周面２５２の一部にのみ圧力波が作用する場合には、外周面２５１の一部でのみ異物２５Ｒが取り除かれる。そして、準備工程と逆洗工程との繰り返しによって圧力波が再び印加されるとしても、濾材２５の筒内に伝播した圧力波の殆どは、異物２５Ｒの取り除かれた部位を通じて、濾材２５の外周面２５１と第２円筒部２２ｆとの間の隙間に伝播してしまう。結局のところ、外周面２５１の全体にわたる異物２５Ｒを取り除くために、設定回数Ｎ１を増やすことが必要になる。この点で、濾材２５の内部に分散部材２６が配設される構成であれば、外周面２５１の略全体にわたり圧力波が作用するため、設定回数Ｎ１が増えることが抑えられる。

【0047】

なお、逆洗モード設定部４３での設定モードが第２モードである場合には、逆洗制御部４４は、第１モードと同じく、まず、第２モードでの停止工程を実行し、濾過機２１の内部の圧力は、時間Ｔｐ２の間に、濾過処理時の圧力から大気圧に向かって減圧される。

【0048】

図１１に示されるように、第２モードでの停止工程が終了すると、逆洗制御部４４は、混合液排出弁Ｖｄｍのみが開くための制御信号を弁駆動部４５に出力する。弁駆動部４５は、逆洗制御部４４からの制御信号に応じて、混合液排出弁Ｖｄｍのみが開くための駆動信号を出力する。これによって、第１円筒部２２ｍの内部の圧力、特に、濾材２５の外周面２５１と第２円筒部２２ｆとの間の隙間の圧力が大気圧に減圧される。

【0049】

そして、準備工程が終了すると、逆洗制御部４４は、第２モードの逆洗工程として、空気供給弁Ｖｓａが開くための制御信号を弁駆動部４５に出力する。弁駆動部４５は、逆洗制御部４４からの制御信号に応じて、空気供給弁Ｖｓａが開くための駆動信号を空気供給弁Ｖｓａに出力する。これによって、空気供給弁Ｖｓａと混合液排出弁Ｖｄｍとが開いた状態になる。そして、逆洗工程が終了すると、再び、逆洗制御部４４は、準備工程と逆洗工程とをこの順に設定回数Ｎ２だけ繰り返す。

【0050】

この際に、空気供給弁Ｖｓａが急開すると、第１モードと同じく、圧縮空気タンク１１に貯められた圧縮空気は、濾液通路Ｌｆの内部に対し即座に作用して圧力波を発生させる。濾材２５の内部に伝播した圧力波は、濾材２５の内周面２５２から第１円筒部２２ｍの内周面に向かって伝播し、その伝播の過程で異物２５Ｒに作用する。ここで、第２モードの準備工程では、濾材２５の外周面２５１と第１円筒部２２ｍとの間の隙間の圧力が大気圧に減圧される。それゆえに、濾材２５の外周面２５１と第２円筒部２２ｆとの間の隙間の圧力が大気圧よりも高い場合に比べて、濾材２５の外周面２５１に捕らわれた異物２５Ｒは、外周面２５１から取り除かれやすくなる。

【0051】

なお、逆洗モード設定部４３での設定モードが第３モードである場合には、逆洗制御部４４は、第１モードと同じく、まず、第３モードでの停止工程を実行し、濾過機２１の内部の圧力は、時間Ｔｐ３の間に、濾過処理時の圧力から大気圧に向かって減圧される。

【0052】

図１２に示されるように、第３モードでの停止工程が終了すると、逆洗制御部４４は、第３モードでの第１逆洗工程として、空気供給弁Ｖｓａのみが開くための制御信号を弁駆動部４５に出力する。弁駆動部４５は、逆洗制御部４４からの制御信号に応じて、空気供給弁Ｖｓａのみが開くための駆動信号を出力する。これによって、空気供給弁Ｖｓａのみが開いた状態になる。

【0053】

この際に、空気供給弁Ｖｓａが急開すると、第１モードと同じく、圧縮空気タンク１１に貯められた圧縮空気は、濾液通路Ｌｆの内部に対し即座に作用して圧力波を発生させる。濾材２５の内部に伝播した圧力波は、濾材２５の内周面２５２から第１円筒部２２ｍの内周面に向かって伝播し、その伝播の過程で異物２５Ｒを外周面２５１から取り除く。また、混合液排出弁Ｖｄｍが閉じた状態で空気供給弁Ｖｓａが急開するため、圧力波の伝播は混合液排出弁Ｖｄｍにて止められる。結果として、濾過機２１の内部では、圧力波の伝播に伴って液体が急激に大きく流動することが第１モードよりも抑えられる。それゆえに、圧力波の印加に対して求められる濾材２５の耐性が抑えられる。

【0054】

そして、第１逆洗工程が終了すると、逆洗制御部４４は、第３モードでの第２逆洗工程として、混合液供給弁Ｖｓｍが開くための制御信号を弁駆動部４５に出力する。弁駆動部４５は、逆洗制御部４４からの制御信号に応じて、混合液供給弁Ｖｓｍが開くための駆動信号を空気供給弁Ｖｓａに出力する。これによって、空気供給弁Ｖｓａと混合液排出弁Ｖｄｍとが開いた状態になる。そして、第２逆洗工程が終了すると、再び、逆洗制御部４４は、第１逆洗工程と第２逆洗工程とをこの順に設定回数Ｎ３だけ繰り返す。

【0055】

上記実施の形態は、以下のように変更して実施できる。
・分散部材２６が割愛されてもよいし、第１モードと第２モードとの各々から準備工程が割愛されてもよい。また、逆洗タンク３１が割愛されてもよいし、濾液通路Ｌｆのうち空気供給弁Ｖｓａと濾液排出弁Ｖｄｆとの間の部分は、濾過機２１の下方に配置されてもよい。また、濾材の形状は板状や塊状であってもよいし、濾過機に供給される混合液はプールや水槽等から排出される液体であってもよい。さらに、圧縮気体は圧縮された窒素等であってもよい。要するに、濾材の流出面に圧力波が加えられる構成であればよい。

【0056】

・上記実施の形態では、濾液通路Ｌｆ、圧縮空気タンク１１、空気供給弁Ｖｓａ、濾液排出弁Ｖｄｆ、及び、濾過タンク２２によって圧力印加部が構成される。これに限らず、圧力印加部では、圧縮空気タンク１１が割愛されてもよい。また、空気供給弁Ｖｓａと濾液排出弁Ｖｄｆとが個別の通路を介して濾過タンク２２に接続される構成であれば、空気供給弁Ｖｓａ、濾過タンク２２、及び、空気供給弁Ｖｓａと濾過タンク２２とを接続する通路によって圧力印加部が構成されてもよい。

【0057】

・混合液供給弁Ｖｓｍと混合液排出弁Ｖｄｍとは、個別の通路を介して濾過タンク２２に接続されてもよい。
・濾過装置１０の実行する逆洗処理では、相互に異なる２つ以上のモードが連続してもよいし、１つのモードのみが常に実施されてもよい。

【0058】

なお、本開示における濾過装置は、下記（１）、（２）の構成とすることもできる。
（１）濾液が流出する流出面を有した濾材と、前記濾材の前記流出面に連通する通路と、前記通路内への圧縮気体の供給によって前記流出面に圧力波を加える圧力波印加部と、
を備え、前記通路が、前記濾材に対し上方に延び、前記圧力波印加部が、前記濾材の上方から前記圧縮気体を供給する濾過装置。

【0059】

（２）前記圧力印加部が、前記通路に接続されて圧縮気体を貯留するタンクと、前記通路の途中に設けられて前記タンクと前記流出面との連通と前記連通の遮断とを切り替える弁とを備える上記（１）に記載の濾過装置。

【符号の説明】

【0060】

Ｖｄｆ…濾液排出弁、Ｖｄｍ…混合液排出弁、Ｖｓａ…空気供給弁、Ｖｓｍ…混合液供給弁、１０…濾過装置、２２…濾過タンク、２５…濾材、２５１…外周面、２５２…内周面、２６…分散部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】