特許 6186046 濾過装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6186046

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】濾過装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 29/62 20060101AFI20170814BHJP

   B01D 29/07 20060101ALI20170814BHJP

   B01D 29/01 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   B01D29/38 580A

   B01D29/06 510A

   B01D29/06 510D

   B01D29/04 510D

   B01D29/04 530A

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-122506(P2016-122506)

(22)【出願日】2016年6月21日

【審査請求日】2016年6月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】391061646

【氏名又は名称】株式会社流機エンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】110002321

【氏名又は名称】特許業務法人永井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西村 章

(72)【発明者】

【氏名】西村 翔

【審査官】 菊地 寛

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１９４３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０３３６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２２１５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０２８８０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ２９／００

Ｂ０１Ｄ ３３／００

Ｂ０１Ｄ ３５／００

Ｂ０８Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理液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過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液を排出した状態で、前記濾過フィルタの外面に向かって洗浄液を吹き出し、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、
前記濾過フィルタはその軸心を中心として回転可能に構成され、
前記フィルタ洗浄手段は、
前記濾過フィルタの外側に配置され、前記濾過フィルタと対面する側が、前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在する洗浄液タンクと、
前記洗浄液タンクのうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられた洗浄液の吹き出し口と、を有し、
前記吹き出し口は、対面する前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在するスリットであることを特徴とする濾過装置。

【請求項2】

被処理液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過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液を排出した状態で、前記濾過フィルタの外面に向かって洗浄液を吹き出し、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、
前記濾過フィルタの外側に配置され、前記濾過フィルタと対面する側が、前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在する洗浄液タンクと、
前記洗浄液タンクのうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられた洗浄液の吹き出し口と、を有し、
前記吹き出し口は、対面する前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在するスリットであり、
前記洗浄液タンクは前記濾過フィルタの周囲を回転可能に構成されていることを特徴とする濾過装置。

【請求項3】

前記複数本のスリットは、複数本の点線状のスリットであり、
複数本の点線状のスリットが前記スリットの延在方向と直交する方向に隣接しており、
隣接するスリットの点線の間隔が互い違いになっている請求項１または２記載の濾過装置。

【請求項4】

前記スリットの周縁部のうち、前記スリットの延在方向と直交する方向の両端部が、前記濾過フィルタへ向かって突出しており、
前記突出した両端部の隙間が、前記濾過フィルタへ向かうにつれて狭くなる構成とされている請求項１または２記載の濾過装置。

【請求項5】

前記スリットの周縁部のうち、前記スリットの延在方向と直交する方向の両端部が、前記濾過フィルタへ向かって突出しており、突出した部分が前記濾過容器の外側から内側へ向かって貫通している請求項１記載の濾過装置。

【請求項6】

前記洗浄液タンクの洗浄液の供給口と対面する位置には、前記洗浄液タンクの上下方向に延在する整流バッフルが設けられている請求項１または２記載の濾過装置。

【請求項7】

前記濾過装置は複数台設けられ、
前記被処理液の濾過と前記濾過フィルタの洗浄を行う時期が前記濾過装置ごとに異なる構成とされた請求項１または２記載の濾過装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被処理液を濾過フィルタによって濾過する濾過装置に関する。特に、濾過に伴って濾過フィルタ外面に形成されるケーキを除去するため、濾過フィルタ外面に向かって洗浄液を吹き出す洗浄手段を備えた濾過装置に関する。

【背景技術】

【0002】

工場や建設現場などから発生する排水（被処理液）を濾過すると、濾過フィルタ外面にケーキが形成されて目詰まりが生じる。そのため、このケーキを除去する必要がある。ケーキを除去する方法としては、濾過フィルタの外側から洗浄液を吹き出し、洗浄液が濾過フィルタに当たった衝撃によって除去する方法がある。

【0003】

特許文献１には、この方法を用いた濾過装置が開示されている。この濾過装置は、濾過容器に複数の噴射ノズルを取り付け、この噴射ノズルから濾過フィルタの表面に洗浄液を吹き付けつつ、濾過フィルタを回転させることで、濾過フィルタ全周を洗浄するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−１０３６８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の濾過装置は、各噴射ノズルによる洗浄箇所が局部的であり、濾過フィルタを満遍なく均等に洗浄することが難しい。また、洗浄液の吹き付け範囲の周囲のケーキを落とすためには、ノズルの流速を上げる必要があるが、流速を早くすると（例えば、流速３０ｍ／ｓ）、洗浄液に含まれる砂などの粒子によって、濾過フィルタが損傷しやすい。特に、濾過フィルタとしてプリーツフィルタを用いた場合、濾布の山折り部分が、損傷・摩耗しやすい。また、流速を早くするため、ポンプの動力が大きくなる。さらに、噴射ノズルの吹き出し口にゴミ等が目詰まりすることがあり、噴射ノズルの数が多いと、不具合が発生するノズルの数も多くなる傾向がある。それとともに、噴射ノズルの数が多いと、配管やバルブの数が増え、装置構成が複雑になるため、濾過装置全体の価格が高くなる。

【0006】

そこで、本発明が解決しようとする主たる課題は、濾過フィルタを満遍なく均等に洗浄することができる洗浄手段を備えた濾過装置を提供することである。また、洗浄液の吹き付けによる濾過フィルタの損傷を抑えることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するための発明は、以下の（１）〜（７）である。
（１）被処理液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過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液を排出した状態で、前記濾過フィルタの外面に向かって洗浄液を吹き出し、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、
前記濾過フィルタはその軸心を中心として回転可能に構成され、
前記フィルタ洗浄手段は、
前記濾過フィルタの外側に配置され、前記濾過フィルタと対面する側が、前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在する洗浄液タンクと、
前記洗浄液タンクのうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられた洗浄液の吹き出し口と、を有し、
前記吹き出し口は、対面する前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在するスリットであることを特徴とする濾過装置。
（２）被処理液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過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液を排出した状態で、前記濾過フィルタの外面に向かって洗浄液を吹き出し、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、
前記濾過フィルタの外側に配置され、前記濾過フィルタと対面する側が、前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在する洗浄液タンクと、
前記洗浄液タンクのうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられた洗浄液の吹き出し口と、を有し、
前記吹き出し口は、対面する前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在するスリットであり、
前記洗浄液タンクは前記濾過フィルタの周囲を回転可能に構成されていることを特徴とする濾過装置。
（３）前記複数本のスリットは、複数本の点線状のスリットであり、
複数本の点線状のスリットが前記スリットの延在方向と直交する方向に隣接しており、
隣接するスリットの点線の間隔が互い違いになっている前記（１）または（２）記載の濾過装置。
（４）前記スリットの周縁部のうち、前記スリットの延在方向と直交する方向の両端部が、前記濾過フィルタへ向かって突出しており、
前記突出した両端部の隙間が、前記濾過フィルタへ向かうにつれて狭くなる構成とされている前記（１）または（２）記載の濾過装置。
（５）前記スリットの周縁部のうち、前記スリットの延在方向と直交する方向の両端部が、前記濾過フィルタへ向かって突出しており、突出した部分が前記濾過容器の外側から内側へ向かって貫通している前記（１）記載の濾過装置。
（６）前記洗浄液タンクの洗浄液の供給口と対面する位置には、前記洗浄液タンクの上下方向に延在する整流バッフルが設けられている前記（１）または（２）記載の濾過装置。
（７）前記濾過装置は複数台設けられ、
前記被処理液の濾過と前記濾過フィルタの洗浄を行う時期が前記濾過装置ごとに異なる構成とされた前記（１）または（２）記載の濾過装置。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、フィルタ洗浄手段の吹き出し口から吹き出した洗浄液が、濾過フィルタの軸方向に沿って均等に当たるため、濾過フィルタを軸方向に均等に洗浄することができる。そして、洗浄箇所の斑が生じにくくなるため、洗浄液の吹き出し速度を遅くすることができ、濾過フィルタの損傷を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る濾過装置の構造説明図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図（プリーツフィルタは図示省略）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】スリットの説明図である。（Ｃ）では１本のスリット、（Ｄ）では２本の点線状スリットを表した。

【図4】濾過装置周辺の構造説明図である。

【図5】洗浄手段の変形例の説明図である。（Ｅ）は平面図、（Ｆ）は突出部の拡大図、（Ｇ）は正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

（被処理液Ａ）
本発明に係る濾過装置１０によって濾過される被処理液Ａは、固体が混合した液体（スラリー）であり、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。

【0012】

（濾過装置１０）
本発明の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、被処理液Ａ（例えばスラリー）を濾過フィルタ１２で濾過し、処理液Ｂ（例えば濾液。以下、「濾液Ｂ」という。）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。

【0013】

（濾過容器１１）
濾過装置１０は濾過フィルタ１２を格納する濾過容器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が連続する形状になっている。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。

【0014】

（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。図に示したものは円筒形であって、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。筒状体１２ｓの形状や姿勢は特に限定されず、筒状体１２ｓの形状を角筒形等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の中心軸が水平方向になるように濾過容器１１内に設置しても良い。なお、図示した筒状体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。

【0015】

（濾過膜１２ｍ）
前記筒状体１２ｓの壁面の外側には、濾過膜１２ｍが設けられている。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を形成することができる。

【0016】

この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。なお、隣り合う襞と襞の先端部間の長さＬ１は、例えば６ｍｍ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１００ｍｍにすることができる。

【0017】

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）としては、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。濾過膜１２ｍの膜厚は、好ましくは０．３ｍｍ〜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０．１μｍ〜２０μｍであり、より好ましくは０．１μｍである。繊維径が０．１μｍ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ってしまう。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の繊維間の隙間を透過してしまう。したがって、繊維径が０．１μｍ〜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。このような濾過膜１２ｍによって、濾過時に、濾過膜１２ｍの表面に付着した懸濁粒子が濾過層として作用する。なお、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。

【0018】

本形態において、濾過膜１２ｍの表面１２ｆとは、濾過容器１１と向かい合う面をいい、濾過前の被処理液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と向かい合う面をいい、濾過後の濾液Ｂと接する面をいう。

【0019】

また、濾過膜１２ｍの表面１２ｆに洗浄液Ｃが直接噴き付けられるため、濾過膜１２ｍが洗浄液Ｃ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。

【0020】

（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ぐことができる。

【0021】

（被処理液Ａの供給）
従来の濾過容器１１の側面には、被処理液Ａの供給口が設けられていた。しかし、本実施形態のように、従来のような供給口を設けずに、後述する洗浄液Ｃの吹き出し口３７をこれに代えることが好ましい。供給口の設置を省略することで、濾過装置１０の構成が単純化され、製造コストを低減させることができる。なお、被処理液Ａを貯留する貯留槽７と濾過容器１１の間は、供給管１３、１４によって繋がれており、被処理液Ａは圧送ポンプ８によって貯留槽７から濾過容器１１へ送られる。より詳しくは、被処理液Ａは供給管１３を通ってストレーナ９へ送られ、被処理液Ａ中のゴミなどの異物が除去された後、供給管１４を通って、洗浄液タンク３６へと送られる。なお、本実施形態では１台の圧送ポンプ８を設置しているが、被処理液Ａの供給量を増やしたい場合などには、２台以上に増設すると良い。

【0022】

（濾液Ｂの排出）
濾過容器１１の上部には、濾過容器１１外に濾液Ｂを排出する排出口１５が設けられている。濾液Ｂは、濾液通路１２ｒの上端開口から排出口１５を経て排出管１６へ導かれる。そして、排出管１７、１８を通って系外へ送られるか、返送管１９、２０、２１を通って貯留槽７へ返送される。

【0023】

（フィルタ洗浄手段３５）
濾過装置１０で濾過を行うと、被処理液Ａ内の粒子が濾過フィルタ１２の外面１２ｆに堆積し、ケーキ層Ｋが形成される。ケーキ層Ｋができると濾過能力が低下するため、剥離・除去する必要がある。そこで、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。

【0024】

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の外側に配置した洗浄液タンク３６と、洗浄液タンク３６のうち、濾過フィルタ１２と対面する側に設けられた吹き出し口３７を有している。

【0025】

洗浄液タンク３６は、少なくとも濾過フィルタ１２と対面する側を濾過フィルタ１２の軸方向に沿って延在する形状にすることが好ましい。図示した洗浄液タンク３６の形状は、中空の角柱が濾過フィルタ１２の軸方向と同じ方向に延在している。しかし、このような形状に限られるものではなく、円柱などの任意の公知形状に変更することもできる。

【0026】

洗浄液タンク３６を配置する際は、洗浄液タンク３６の濾過フィルタ１２側が、濾過膜表面１２ｆと平行に、または略平行となるようにすることが好ましい。これは、濾過膜表面１２ｆの延在方向（濾過膜１２ｍの周方向と直交する方向）において、吹き出し口３７と濾過膜表面１２ｆの間の距離をできる限り等しくすることにより、前記延在方向における洗浄斑を少なくするためである。

【0027】

なお、このような配置形態に限られず、前記延在方向において、吹き出し口３７と濾過膜表面１２ｆ間の距離を異なるものにしても良い。この場合、吹き出し口３７と濾過膜表面１２ｆ間の距離が長い部分では、洗浄液Ｃの吹き出し速度を速くし、逆に距離が短い部分では速度を遅くすることにより、濾過膜表面１２ｆに当たる洗浄液Ｃの圧力を均等にして、洗浄斑を少なくするように工夫すると良い。
また、洗浄液タンク３６の中心軸の長さは、濾過膜１２ｍの中心軸の長さと同じにすることが好ましく、例えば３００ｍｍ〜２０００ｍｍにすることができる。

【0028】

洗浄液タンク３６の濾過フィルタ１２側の外面は、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にも吹き出し口３７と同様の孔（図示しない）が設けられている。洗浄液Ｃは、吹き出し口３７および濾過容器１１の孔を通って、濾過フィルタ１２の外面へ吹き出される。吹き出された洗浄液Ｃは、衝撃波となって濾過フィルタ１２に衝突し、その衝撃によって濾過フィルタ１２からケーキＫを剥離する。本発明のように濾過フィルタ１２の外面に吹き付けることで、洗浄液ＣがケーキＫに直接当たるため、濾過フィルタ１２に形成されたケーキＫが剥離・除去しやすい。

【0029】

なお、濾過フィルタ１２の外面１２ｆに向って噴射された洗浄液Ｃ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。

【0030】

また、洗浄液タンク３６内部の空間の大きさは、貯留槽７の洗浄液Ｃを運搬するポンプ８の出力などによって決定する。すなわち、ポンプ８の出力が大きくなるほど、貯留槽７から洗浄液タンク３６内へ送られる洗浄液Ｃの量が多くなるため、洗浄液タンク３６内部の空間も大きくするというように、スリット３７から吹き出される洗浄液Ｃ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。

【0031】

前記洗浄液タンク３６の濾過フィルタ１２側には、洗浄液タンク３６内の洗浄液Ｃを吹き出す吹き出し口３７が形成されている。この吹き出し口３７は、対面する濾過フィルタ１２の軸方向に沿って延在するスリットからなる。洗浄液タンク３６の形状が筒状である場合、洗浄液タンク３６の軸方向に沿って延在するスリットと言い換えることもできる。

【0032】

このスリットの形状については、濾過フィルタ１２の軸方向（または洗浄液タンク３６の軸方向）に沿って直線状に延在する細長い形状（スリット状）の孔を例示できる。しかし、このような形態に限られず、湾曲させた形状（曲線形状）や直線をジグザグに屈折させた形状にするなど、任意の公知形状に変更しても良い。また、洗浄液タンク３６の軸方向と平行なものに限られず、所定の角度をつけても良い。さらに、洗浄液タンク３６の壁面を旋回するように螺旋状に形成しても良い。

【0033】

また、このスリット３７は洗浄液タンク３６の延在方向の一端から他端に亘って設けても良いが、洗浄液タンク３６の端部には設けず、中間部分にのみ設けても良い。なお、このスリット３７の横方向（洗浄液タンク３６の延在方向と直交する方向。以下、同じ。）の長さＳは、好ましくは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍである。この長さにすることで、ケーキＫの剥離量を増やすことができる。なお、前記長さを１ｍｍにしたとき、洗浄液タンク３６と間隙５０の間の差圧は８０ＫＰａ程度であった。

【0034】

スリット３７の本数は、１本にしても良いが、複数本にすることが好ましい。このスリット３７の形成方法としては、レーザー加工によって洗浄液タンク３６に孔を空けたものが一般的であるが、レーザー加工の熱によって歪みが生じ、スリット幅を均一にすることが難しい。他方、１本のスリット３７ではなく、複数本のスリット３７を形成することによって、レーザー加工時にスリット３７の孔の周縁から外側へ向かう力を、隣接する孔間で打ち消すことにより、大きな歪みの発生を抑えることができる。また、スリット３７の数を増やすことによって、濾過フィルタ１２に当たる洗浄液Ｃの面積を広くすることができる。一方、スリット３７の本数を１本に絞ることによって、洗浄液Ｃが濾過フィルタ１２に当たった時の衝撃が大きくなり、ケーキＫを剥離しやすくなるという利点があるため、スリット３７の本数は、メリットとデメリットを比較考慮して任意に決めれば良い。なお、隣接するスリット３７Ａ、３７Ｂ間の距離Ｘは、５ｍｍ〜２０ｍｍが好適である。５ｍｍより短い場合は、スリット３７を形成するレーザー加工時に熱変形が生じやすい。また、２０ｍｍより長い場合は、洗浄液タンク３６のサイズを大きくせざるを得なくなる。

【0035】

スリット３７は、スリット３７の延在方向において、孔４１の空いた箇所と空いていない箇所を交互に設けた点線状のスリット３７にすることができる。この点線状スリット３７を横方向に隣接して複数本設けた場合、隣接するスリット３７、３７の点線の間隔が互い違いになっていることが好ましい。具体的には、例えば１本目の点線状スリット３７Ａの任意の部分に孔４１が形成されていた場合、その任意の部分から横方向に移動した仮想線３８と２本目の点線状スリット３７Ｂの交点３９には、孔４１が形成されていないことが好ましい。このような構成にすることで、レーザー加工時に大きな歪みが発生することを防ぐことができる。また、洗浄時において、洗浄タンク３６内圧によるスリット幅Ｓの拡張を防止することができる。

【0036】

スリット孔４１の長手方向端部４１ａから吹き出される洗浄液量は、長手方向中間部４１ｂと比べて少なくなる傾向にある。そのため、濾過フィルタ１２のうち、スリット孔４１の長手方向端部４１ａと対面する部分に、洗浄漏れが生じる可能性がある。それを防止するため、１本目の点線状スリット３７Ａの孔４１の端部４１ａと、２本目の点線状スリット３７Ｂの孔４１の端部４１ａが、横方向に重なる構成（重なり部分４０が形成される構成）にすることが好ましい。この重なり部分４０の延在方向の長さは、好ましくは３ｍｍ〜８ｍｍ、より好ましくは５ｍｍにすることができる。また、点線状のスリット３７のピッチＹ（スリット３７の延在方向に隣接する孔４１、４１の中心点間の長さ）は、１０ｍｍ〜３０ｍｍが好適である。１０ｍｍより短い場合は、スリット３７を形成するレーザー加工が煩雑になる。また、３０ｍｍより長い場合は、洗浄時において、洗浄タンク３６内圧によってスリット幅Ｓが拡張してしまう。

【0037】

なお、濾過フィルタ１２に洗浄液Ｃを噴き付けるため、スリット３７を濾過フィルタ１２と対面する位置（濾過フィルタ１２と向かい合う位置）に設けることが好ましい。スリット３７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、洗浄液Ｃを無駄に吹き出すことになるため、好ましくない。

【0038】

濾過フィルタ１２の軸方向（または洗浄液タンク３６の軸方向）と直交する方向の孔４１の幅Ｓは、例えば１ｍｍ〜３ｍｍにすることができる。幅Ｓが１ｍｍに満たない場合は、噴射される洗浄液Ｃ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、噴射される洗浄液Ｃの量が多くなるため、ポンプ８の動力が大きくなる。

【0039】

（整流バッフル５１）
洗浄液タンク３６の供給口４近傍には、平板をＶ字状に折り曲げた整流バッフル５１を、洗浄液タンク３６の上端から下方へ向かって延在するように設けることが好ましい。このとき、図示したように、折り曲げ部分を供給口４側に、先端部分をスリット３７側に配置すると良い。この整流バッフル５１を設けることにより、供給口４から洗浄液タンク３６内に供給された洗浄液Ｃが、整流バッフル５１に当たって、その流れ方向を変える。具体的には、洗浄液Ｃの一部は、整流バッフル５１の側面を回ってスリット３７の上部から吹き出るが、洗浄液Ｃの他部は、洗浄液タンク３６の下方へ向かって流れ、スリット３７の中部または下部から吹き出る。このように整流バッフル５１を設けることで、スリット３７から吹き出される洗浄液Ｃ量を、スリット３７の上部、中部、下部に関わらず、均質にすることができる。

【0040】

（洗浄液Ｃ）
洗浄液Ｃとしては、経済的な観点から、被処理液Ａを用いることが好ましい。そのほか、水などのその他の液体を用いても良い。

【0041】

（その他）
スリットノズル３７の差圧（洗浄タンク３６と濾過容器１１の差圧）は、８０ｋＰａ〜１５０ｋＰａが好適である。８０ｋＰａより低い場合は、ケーキＫが剥離しづらい。また、１５０ｋＰａよりも高い場合は、洗浄液Ｃが当たった衝撃によって濾過膜１２ｍが痛んでしまう。この吹き出し圧力は、ケーキＫの付着力（ケーキＫを構成する粒子の種類、ケーキＫの含水量等）を考慮して決めると良い。

【0042】

また、ケーキＫを万遍なく剥離するため、洗浄液Ｃを濾過フィルタ１２の外周面全体に当てることが望ましい。そのため、洗浄時には、濾過装置１０の上部に設けたモータＭによって、濾過フィルタ１２の軸心を中心に、濾過フィルタ１２を回転させると良い。

【0043】

（変形例１）
スリット３７の周縁部が、濾過フィルタ１２に向かって突出した形状にしても良い。より好適には、スリット３７の周縁部のうち、横方向の両端部を濾過フィルタ１２へ向かって突出させ、突出部４５の両端部の隙間Ｓが、濾過フィルタ１２へ向かうにつれて狭くなる構造にすると良い。そして、この突出部４５の両端部の隙間のうち、最も濾過フィルタ１２に近い先端部の長さを０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ、より好ましくは１ｍｍにすることが好ましい。このような構造にすることで、ケーキＫを効果的に剥離することができる。また、被処理液Ａ（洗浄液Ｃ）により、洗浄タンク３６の内側から外側へ向かって常に圧力がかかるため、その内圧によってスリット３７の幅Ｓが広がりやすいが、スリット３７を突出形状にすることで、内圧に対する抵抗力が上がり、幅Ｓの広がりを抑えることができる。

【0044】

（変形例２）
図示形態では、洗浄液タンク３６を濾過容器１１の外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に取り付けても良い。この場合、洗浄液タンク３６に対応した孔を濾過容器１１に設けなくて良いという利点がある。

【0045】

洗浄液タンク３６を濾過容器１１内に設置する場合は、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本の棒状の支持体（図示しない）を設け、その構造体に洗浄液タンク３６を取り付けることができる。

【0046】

しかし、濾過容器１１の内面と濾過フィルタ１２の外面の間に洗浄液タンク３６を取り付けた場合、洗浄液Ｃによって吹き飛ばされたケーキＫが洗浄液タンク３６の外面に付着及び堆積するおそれがある。したがって、洗浄液タンク３６は、濾過容器１１の外側に配置することが好ましい。

【0047】

また、洗浄液タンク３６を濾過容器１１内に設置する場合でも、濾過容器１１外に設置する場合でも、洗浄液タンク３６のスリット３７とフィルタ１２の外面（プリーツフィルタの場合は、襞の山折り部分の頂部）との間の距離を５ｍｍ以上、好ましくは１５ｍｍ〜３０ｍｍにすることが好ましい。

【0048】

（濾過工程）
次に、濾過装置１０の濾過工程について説明する。
まず、バルブ２５、２７を閉じ、バルブ２６を開いた後、ポンプ８を起動する。すると、被処理液Ａが供給管１３を介してストレーナ９へ送られ、ストレーナ９内で被処理液Ａに含まれるゴミなどが除去される。その後、ストレーナ９から排出された被処理液Ａは、供給管１４を介して、洗浄液タンク３６内へ送られ、スリット３７を通って濾過容器１１内に供給される。なお、スリット３７から濾過容器１１内に供給される被処理液Ａの流速は、例えば２．３ｍ／ｓ〜３．５ｍ／ｓ（ＦＬＵＸが２００ＬＭＨ〜３００ＬＭＨ）にすることができる。このようにして濾過容器１１内に到達した被処理液Ａは、濾過フィルタ１２によって濾過される。この濾過によって、被処理液Ａの液体は濾過膜１２ｍを通って濾液通路１２ｒへ移動し、濾液Ｂとして排出口１５から排出される。排出口１５から排出された濾液Ｂは、排出管１６、１７、１８を通って系外へ排出される。他方、被処理液Ａの固体（懸濁粒子）は濾過膜１２ｍの表面１２ｆに付着して堆積し、結果としてケーキＫが形成される。

【0049】

なお、濾過中のポンプ８の出力を制御する方法には、以下の２つがあり、いずれの方法を用いても良い。
１つ目の方法は、スリット３７から吹き出される被処理液Ａの吹き出し圧力を一定に保つ「定圧運転」である。この方法では、ポンプ８の出力を変えずに一定に保っているため、濾過工程を開始した直後は濾過流量が多いが、ケーキＫが形成されるに伴って濾過流量が減少する。
２つ目の方法は、濾過流量を一定に保つ「定流量運転」である。濾過工程を開始した直後は濾過膜１２ｍの目詰圧力が低いが、ケーキＫが形成されるに伴って目詰圧力が上昇する。この方法では、濾過流量を一定に保つため、ポンプ８の出力を次第に上げる制御を行う。

【0050】

そして、濾過フィルタ１２が目詰まりしたとき、すなわちケーキ量が所定レベルまで増えたときに、濾過工程を終了する。なお、濾過フィルタ１２が目詰まりするタイミングは、被処理液Ａの濁度と濾過流量によって決まる。一方、濾過フィルタ１２の単位面積当たりの通水量ダクトと圧力（差圧）に関係する（フィルタ目詰耐圧は２００ｋＰａ）。

【0051】

図示形態では、洗浄液タンク３６内の圧力と配管１６内の圧力を計測し、その差圧が一定値以上になったときに、濾過工程を終了する構成としている。この濾過工程を終了するタイミングは、その他の方法によって決めても良い。例えば、流量計５によって、単位時間当たりの濾液Ｂの排出量を計測し、その量が一定値を下回った場合に、濾過工程を終了するようにしても良い。そのほか、濾過工程を開始してから所定時間が経過したか否かで判定したり、ケーキＫの厚さを計測して、ケーキ厚が約１ｍｍ〜２ｍｍになった時点で、ケーキＫが濾過不可能な状態になったと判定したりしても良い。なお、濾過工程を終了する際は、バルブ２６を開から閉にするが、ポンプ８の運転は継続する。

【0052】

（エアパージ工程）
次に、濾過工程の後のエアパージ工程について説明する。
まず、バルブ２５、２７を開き、ブロワ６を起動する。このときのブロワ６の圧力は、例えば２０ｋＰａ程度にすることができる。すると、ブロワ６から送られた気体Ｄ（例えば空気）は、送風管１９および排出口１５を経て、濾液通路１２ｒ内へ導かれる。濾過工程の終了直後は、濾液通路１２ｒ内に濾液Ｂが残存しているが、送られた気体Ｄにより、濾液Ｂが濾過膜１２ｍの内側から外側へ押し出される。その結果、濾液Ｂは濾過容器１１の下部に落下した後、排出管２２、２０、２１を通って貯留槽７へ返送される。また、エアパージ工程の間も、ポンプ８によって被処理液Ａが濾過容器１１内に送られているが、その被処理液Ａは、濾液Ｂと同様に濾過容器１１の下部に落下した後、排出管２２、２０、２１を通って貯留槽７へ返送される。なお、エアパージ工程が進むにつれて、濾過容器１１内の濾液通路１２ｒやプリーツフィルタ１２の外側の空間（間隙５０）に、気体Ｄが充満した状態となる。また、このエアパージ工程の時間は５秒〜１５秒にすることができる。具体的には、ブロワ６の送風能力が２．５Ｌ／ｍｉｎ、濾過容器１１の容積（濾過フィルタ１２の下端よりも下側の部分を除く）が１９０Ｌである場合、エアパージが完了するまでに、１９０Ｌ÷２５００×６０秒＝４．５６秒が必要となり、バルブ２７を開にする時間や、フィルタ１２の空気抵抗などを考慮すると、約１０秒でエアパージ工程が終了する。なお、このエアパージ工程の間に、濾過容器１１下端に設けた排出弁１１Ｖを開き、スリットノズル３７の差圧（洗浄タンク３６と濾過容器１１の差圧）が８０ｋＰａ以上になった場合は、後述のエアパージ工程と洗浄工程が並行して行われる。通常は、エアパージ工程と洗浄工程は並行して行われず、５秒〜１５秒かけてエアパージ工程を行い、濾過容器１１内を気体で満たした状態を作り出すことによって、気中の洗浄を行えるようにしている。

【0053】

（洗浄工程）
次に、エアパージ工程後の洗浄工程について説明する。
洗浄工程では、濾過膜表面１２ｆに形成されたケーキＫを剥離・排出し、濾過膜表面１２ｆを初期状態に戻す。このときポンプ８及びブロワ６の運転を継続し、各バルブの状態（バルブ２５（開）、２６（閉）、２７（開））は、変えないものとする。しかし、排出弁１１Ｖは閉から開に変えるものとする。ポンプ８により、貯留槽７に貯留された被処理液Ａは、配管１３、ストレーナ９、配管１４を経由して、洗浄液タンク３６へ送られる。洗浄液タンク３６へ送られた被処理液Ａは洗浄液Ｃとして用いられる（以下の洗浄工程の説明において、「被処理液Ａ」を「洗浄液Ｃ」という）。洗浄液タンク３６には、洗浄液Ｃが一時的に充満するが、充満した洗浄液Ｃは、ポンプ８の圧力によって、スリット３７から濾過フィルタ１２へ向かって吹き出される。このとき、スリットノズル３７の差圧（洗浄タンク３６と濾過容器１１の差圧）は、８０ｋＰａ〜１５０ｋＰａとすることが好適である。差圧が８０ｋＰａの時のノズル噴流速度は８ｍ／ｓ、１２０ｋＰａの時のノズル噴流速度は１２ｍ／ｓとすることが好ましい。なお、ケーキ厚が厚い場合は、洗浄液Ｃの吹き出し圧力を強める必要があり、例えばケーキ厚が２ｍｍ（２０００ｇ/ｍ²）のときは、１５０ｋＰａ（１５ｍ/ｓ）の圧力が必要となる。吹き出された洗浄液Ｃは、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に付着したケーキＫを剥離する。このとき、スリット３７は洗浄液タンク３６の延在方向に延在しているため、洗浄液Ｃがスリット３７から平板状に吹き出され、濾過フィルタ１２の軸方向に沿ってライン状に当たり、軸方向のケーキＫを漏れなく剥離することができる。

【0054】

なお、濾過フィルタ１２に付着したケーキＫのうち、洗浄液タンク３６のスリット３７の位置から離れたケーキＫに対しては、衝撃を与えることができない。そのため、濾過フィルタ１２をその軸心を中心として回転させることが好ましい。濾過フィルタ１２を１回転させるために必要な時間は、濾過フィルタ１２の直径、襞数（プリーツフィルタの場合）や、表面積で決定し、例えば、直径４００ｍｍ（表面積５０ｍ²）の濾過フィルタ１２を０．５ＲＰＭで回転させる（１２０秒間で１回転させる）ようにしても良い。濾過フィルタ１２を回転させながら、スリット３７から洗浄液Ｃを吹き出すことで、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の回転機構を設けない場合は、洗浄液タンク３６が濾過フィルタ１２の周囲を回転する機構にしても良い。また、濾過容器１１の周方向に沿って、洗浄液タンク３６を複数設け、３６０度の方向から洗浄液Ｃを吹き出すことで、回転機構を設けた場合と同様の効果を得るようにしても良い。

【0055】

排出シュート１１Ｓに落下したケーキＫは、洗浄液Ｃとともに、返送管２２、２０、１９を経て、貯留槽７へ送られる。なお、剥離したケーキＫを即時に貯留槽７へ送っても良いが、ケーキ排出シュート１１Ｓに溜めて、ある程度の量が溜まった後に送るようにしても良い。

【0056】

また、洗浄工程においても、ブロワ６から送られた気体は、濾液通路１２ｒに導かれた後、濾過膜１２ｍの内側から外側へ排気される。したがって、濾過膜表面１２ｆに形成されたケーキＫは、濾過膜外側から受ける洗浄液Ｃの衝撃力によって剥離されるほか、濾過膜内側から外側へ排出される気体Ｄによっても剥離されるため、洗浄液Ｃだけを用いる場合と比べて、ケーキＫが剥離しやすくなる。また、濾過容器１１内に気体Ｄが充満した状態で洗浄液Ｃを吹き付けているため、濾過容器１１内に液体（被処理液Ａ）が充満している従来例と比べて、洗浄液Ｃの衝撃力が大きくなり、ケーキＫの剥離量が多くなる。さらに、洗浄液Ｃの吹き出し力が強い場合であっても、濾過膜内側から外側に気体Ｄが排出されているため、洗浄液Ｃが濾過通路１２ｒ内に入り込むケースが少なく、仮に入り込んだとしても直ぐに間隙５０に排出することができる。
以上のようにして、ケーキＫを全て排出したときに、洗浄工程を終了とする。

【0057】

（縦型脱水乾燥装置と横型脱水乾燥装置）
上記の説明では、濾過フィルタ１２の軸心が縦になる縦型濾過装置１０について説明したが、濾過フィルタ１２の軸心が横になる横型濾過装置１０であっても良い。この横型濾過装置１０では、洗浄液タンク３６を濾過フィルタ１２の下側に配置し、洗浄液Ｃを下側から噴き付けるようにすると良い。濾過フィルタ１２から剥離したケーキＫが重力によって排出口１１Ｓに落下しやすいからである。

【0058】

（複数の濾過フィルタ）
また、図示した形態のように、濾過装置１０の数は１つに限られるものではなく、複数の濾過装置１０に対しても、同様の洗浄装置３５を用いることができる。このとき、濾過と洗浄のタイミングを濾過装置１０、１０ごとに変えることで、濾過流量を平均化することができる。また、ポンプ８を選定する際は、一方の濾過装置１０の濾過に必要な容量と、他方の濾過装置１０の洗浄に必要な容量を加算したポンプを採用すると良い。

【0059】

（発明の効果）
本発明では、従来の多数のノズルを備えた濾過装置１０と比べて、構造が単純化されるため、イニシャルコスト及びランニングコストを低減させることができる。また、濾過工程と洗浄工程を分け、しかも気中で洗浄を行うため、洗浄によって濾過膜表面を初期化する能力が大幅に増強された。

【符号の説明】

【0060】

４…供給口、５…流量計、６…ブロワ、７…貯留槽、８…ポンプ、９…ストレーナ、１０…濾過装置、１１…濾過容器、１１Ｓ…ケーキ排出シュート、１１Ｕ…フィルタ内蔵部、１１Ｖ…排出弁、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、１２ｒ…濾液通路、１２ｓ…筒状体、１３、１４…供給管、１５…排出口、１６、１７、１８…排出管、１９、２０、２１、２２…返送管、２５、２６、２７…バルブ、２９…フィルタ支持体、３５…洗浄手段、３６…洗浄液タンク、３７…スリット、３８…仮想線、３９…交点、４０…重なり部分、４１…孔、４５…突出部、５０…間隙、５１…整流バッフル、Ａ…被処理液、Ｂ…処理液（濾液）、Ｃ…洗浄液、Ｋ…ケーキ、Ｍ…モータ、Ｓ…スリット幅、Ｘ…スリット間の距離、Ｙ…ピッチ

【要約】

【課題】濾過フィルタを満遍なく均等に洗浄することができる洗浄手段を備えた濾過装置を提供すること。また、洗浄液の吹き付けによる濾過フィルタの損傷を抑えること。
【解決手段】本発明の濾過装置は、被処理液の供給口と処理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、被処理液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洗浄液を吹き出し、前記濾過フィルタの外面に付着したケーキを除去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、前記濾過フィルタの外側に配置され、前記濾過フィルタと対面する側が、前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在する洗浄液タンクと、前記洗浄液タンクのうち、前記濾過フィルタと対面する側に設けられた吹き出し口と、を有し、前記吹き出し口は、対面する前記濾過フィルタの軸方向に沿って延在するスリットである。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】