JPH1142402A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率良く濾過することが可能であり、かつ、
圧縮気体による弊害を解消すると共に、濾過性能の向上
を図った信頼性に優れた濾過装置を提供する。 【解決手段】 ごみ取り手段８のケースの上部から浮上
油回収手段９を構成する滞留槽９ｃの下部とを結ぶ配管
によって経路Ｓ５を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油水混合した濾過
対象流体の濾過を行う濾過装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、水あるいは洗浄剤を含んだ洗
浄液の再利用や排水処理を行うために用いられる濾過装
置に、精密濾過膜や限外濾過膜を利用した膜利用型濾過
手段を採用しているものがある。

【０００３】これは、油滴の大きさよりもはるかに小さ
な微細孔を有する膜を透過させて濾過対象となる油分を
含んだ洗浄液の濾過を行い、油と水を分離して油分の含
まない洗浄液を得るものである。

【０００４】以下に、従来技術に係る濾過装置につい
て、図２を参照して説明する。図２は従来技術に係る濾
過装置の概略構成図である。

【０００５】図に示したように、濾過装置１００は、洗
浄対象となるワークＷに付着した汚れや油分を除去（洗
浄槽１０１の内部に水と洗浄剤を主成分とする洗浄液Ｌ
を入れ、その中にワークＷを浸漬して、超音波や攪拌、
振動といった物理作用により、汚れや油分を除去）し
て、洗浄に要した洗浄液Ｌを濾過するものである。

【０００６】すなわち、この洗浄槽１０１の中に次々と
連続的にワークＷを投入すると、洗浄槽１０１内の洗浄
液Ｌの油分濃度が上昇して、ワークＷに対する洗浄能力
が低下するので、濾過装置１００によって洗浄槽１０１
内の洗浄液Ｌを洗浄して洗浄能力を回復させるものであ
る。

【０００７】洗浄槽１０１内の濾過対象流体を濾過する
際には、まず、濾過対象流体をバッファタンク１０２を
介した後にポンプ１０３の力によって循環経路Ｋを循環
させる。

【０００８】そこで、循環経路Ｋ内に設けられた膜利用
型濾過手段１０４により、濾過対象流体はクロスフロー
されて、濾過された流体は経路Ｓ１によって洗浄槽１０
１へと戻される。

【０００９】また、膜利用型濾過手段１０４によって濾
過されなかった濾過対象流体は再び循環経路Ｋを循環す
る。

【００１０】このように、濾過対象流体が循環経路Ｋを
循環するにつれて流体中の油成分濃度が高くなってい
き、流量制御弁１０５によって油成分濃度が高くなった
濾過対象流体は、経路Ｓ２およびＳ３へと導かれ、それ
ぞれ、ごみ取り手段１０６、浮上油回収手段１０７を通
った後に再び循環経路Ｋへと戻される。

【００１１】ここで、ごみ取り手段１０６では液中の比
較的大きな浮遊物（ごみ）を取り除くものであり、浮上
油回収手段１０７では極細繊維構造体で形成されるコア
レッサーフィルター１０７ａに液を透過させて湯滴径を
大きくさせて、濃縮された油分を上部に浮き上がらせて
油分のみを外部に排出させるものである。

【００１２】以上のように、濾過対象流体を効率良く濾
過して、洗浄槽１０１内の洗浄液Ｌの洗浄能力を維持し
ていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。

【００１４】上述の洗浄槽１０１内の濾過対象流体が各
経路を流動する際には、空気などの気体を伴って流動し
ている。

【００１５】そこで、経路Ｓ２を流動する際に、ごみ取
り手段１０６において、気体（空気）が溜まってしま
い、以下のような問題があった。

【００１６】ごみ取り手段１０６部においては、圧力が
発生する部分であるが、運転を停止すると常圧に戻っ
て、溜まった気体は膨張して圧縮気体として存在するこ
とになる。

【００１７】そのため、まず、本装置でいわゆる逆洗を
行う場合には、洗浄槽１０１の下流側の入口弁１０８を
開いておき、浮上油回収手段１０７の排油弁１０９を開
くが、この時に、ごみ取り手段１０６部に圧縮気体があ
ると、必要以上の循環液が、洗浄槽１０１に戻ってしま
ったり、廃油タンク１１０に排出されてしまったりして
いた。

【００１８】また、通常の装置の停止時においては、入
口弁１０８や透過弁１１１を閉じて圧力を保持した後に
運転を停止することによって、上述のように必要以上の
循環液が、洗浄槽１０１に戻ってしまったり、廃油タン
ク１１０に排出されてしまったりすることを防止できる
が、装置の停止中にバルブを開くと液体が噴出するなど
のおそれがあった。

【００１９】そこで、透過弁１１１を開いて圧力を逃が
すと、膜利用型濾過手段１０４内に流れがないままに濾
過されるため膜の目詰まりが発生しまっていた。

【００２０】以上のように、ごみ取り手段１０６内に気
体が溜まると、様々な弊害をもたらしていた。

【００２１】また、上述のように、浮上油回収手段１０
７に備えられたコアレッサーフィルター１０７ａを透過
させる構成においては、コアレッサーフィルター１０７
ａが閉塞すると浮上油回収手段１０７内に液を流入させ
ることができなくなってしまっていた。

【００２２】さらに、コアレッサーフィルター１０７ａ
を透過させる構成では、浮上油回収手段１０７内部に固
形粒子を導くことができず、固形粒子を排出することが
できなかった。

【００２３】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、効率
良く濾過することが可能であり、かつ、圧縮気体による
弊害を解消すると共に、濾過性能の向上を図った信頼性
に優れた濾過装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、クロスフロータイプの膜利用型濾
過手段と、該膜利用型濾過手段に油水混合した濾過対象
流体を一方向に循環させる循環経路と、該循環経路内で
濃縮された濾過対象流体の油成分を分離して回収する浮
上油回収手段と、前記循環経路内で濃縮された濾過対象
流体中のごみを取るごみ取り手段と、前記循環経路内で
濃縮された濾過対象流体を前記浮上油回収手段に流入
し、再び循環経路内に流出する経路と、前記循環経路内
で濃縮された濾過対象流体を前記ごみ取り手段に流入
し、再び循環経路内に流出する経路と、前記ごみ取り手
段内の気体を該ごみ取り手段内の流体と共に前記浮上油
回収手段に導く経路と、を備えたことを特徴とする。

【００２５】したがって、循環経路内で濃縮された濾過
対象流体が直接浮上油回収手段に流入されるので、油成
分が効率良く回収され、また、ごみ取り手段内の気体は
浮上油回収手段に導かれるので気体が溜まってしまうこ
ともなく、さらに、ごみ取り手段内の流体も浮上油回収
手段に導かれるので、流体中の固体粒子も溜まってしま
うこともなく、浮上油回収手段に導く経路が塞がれてし
まった場合にも流体は浮上油回収手段に流れる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する
趣旨のものではない。

【００２７】図１を参照して、本発明の実施の形態に係
る濾過装置について説明する。

【００２８】図１は本発明の実施の形態に係る濾過装置
の概略構成図である。

【００２９】図に示したように、濾過装置１は、洗浄対
象となるワークＷに付着した汚れや油分を除去（洗浄槽
２の内部に水と洗浄剤を主成分とする洗浄液Ｌを入れ、
その中にワークＷを浸漬して、超音波や攪拌、振動とい
った物理作用により、汚れや油分を除去）して、洗浄に
要した洗浄液Ｌを濾過するものである。

【００３０】すなわち、この洗浄槽２の中に次々と連続
的にワークＷを投入すると、洗浄槽２内の洗浄液Ｌの油
分濃度が上昇して、ワークＷに対する洗浄能力が低下す
るので、濾過装置１によって洗浄槽２内の洗浄液Ｌを洗
浄して洗浄能力を回復させるものである。

【００３１】まず、装置全体の概略を説明する。

【００３２】洗浄槽２内の濾過対象流体を濾過する際に
は、まず、濾過対象流体をバッファタンク４を介した後
にポンプ５の力によって循環経路Ｋを循環させる。

【００３３】そこで、循環経路Ｋ内に設けられた膜利用
型濾過手段６により、濾過対象流体はクロスフローされ
て、濾過された流体は経路Ｓ１によって洗浄槽２へと戻
される。

【００３４】また、膜利用型濾過手段６によって濾過さ
れなかった濾過対象流体は再び循環経路Ｋを循環する。

【００３５】このように、濾過対象流体が循環経路Ｋを
循環するにつれて流体中の油成分濃度が高くなってい
き、流量制御弁７によって油成分濃度が高くなった濾過
対象流体は、経路Ｓ２およびＳ３へと導かれ、それぞ
れ、ごみ取り手段８、浮上油回収手段９を通った後に再
び循環経路Ｋへと戻される。

【００３６】経路Ｓ２およびＳ３は、膜利用型濾過手段
６の高圧側である入口側から低圧側である出口側へと接
続されているので、ポンプ５のみで各経路へ濾過対象流
体を流動させることが可能である。

【００３７】次に、各部について詳しく説明する。

【００３８】まず、循環経路Ｋおよび膜利用型濾過手段
６について説明する。

【００３９】循環経路Ｋにおいては、膜利用型濾過手段
６の他、絞り弁１０、圧力スイッチ１１、一次側圧力計
１２、あるいは、二次側圧力計１３などが備えられてい
る。

【００４０】そして、循環経路Ｋには気体（空気）を抜
くための経路Ｓ４が接続されており、この経路Ｓ４には
開閉弁１４が設けられている。

【００４１】膜利用型濾過手段６は、多数本の中空糸膜
を束ねたものを限外濾過膜として用いた中空糸膜モジュ
ールを使用することができ、ポンプ５にて供給された濾
過対象流体（例えば５０〜２００ｐｐｍ）を中空糸膜の
膜壁の内側表面に対して平行に流し、その時の濾過対象
流体の一部が膜壁を透過して濾過され透過液（０〜１ｐ
ｐｍ）を得ることができ（クロスフロータイプ）、経路
Ｓ１によって洗浄槽２へと戻される。

【００４２】なお、クロスフロータイプとは、膜利用型
濾過手段を長期間運転可能とするために、中空糸膜モジ
ュールを濾過対象となる洗浄液の循環経路に設けて、常
に膜に対して平行の流れをつくって膜表面の汚染やつま
りを最小限にするものである。

【００４３】一方、濾過されなかった液体は、循環経路
Ｋを再び循環して、循環するにつれて濃縮されていく
（油成分が高くなっていく）。

【００４４】次に、濃縮された濾過対象流体が流入する
経路Ｓ２およびＳ３について説明する。

【００４５】なお、経路Ｓ２およびＳ３は膜利用型濾過
手段６の入口側から出口側へと、並列に接続されてお
り、流量制御弁７や絞り弁９ｉによって各経路Ｓ２およ
びＳ３への流量が制御される。

【００４６】経路Ｓ２には、ワインドフィルターユニッ
ト８１により構成されるごみ取り手段８が設けられてい
る。

【００４７】また、ワインドフィルターユニット８１に
は、一次側圧力計８２、弁８３、二次側圧力計８４を有
している。

【００４８】なお、ワインドフィルターとは、表面上に
無数の孔を備えた芯に、糸（例えばポリプロピレン糸）
を幾重にも巻き付けたもので構成されており、流体を糸
の外側から芯の内側へと濾過することで、比較的大きな
浮遊物（ごみ）を取り除くものである。

【００４９】また、ごみ取り手段８としては、ストレー
ナーとすることも可能である。

【００５０】経路Ｓ３には、浮上油回収手段９が設けら
れている。

【００５１】この浮上油回収手段９は、油粗粒化手段で
あるコアレッサーフィルター９ｂを設けたタイプであ
り、このコアレッサーフィルター９ｂは滞留槽９ｃ内に
設けられている。

【００５２】この極細繊維構造体であるコアレッサーフ
ィルター９ｂに濾過対象流体を透過させることによっ
て、油滴径を大きくし比重差分離を促進させている。

【００５３】また、滞留槽９ｃ内の上側の所定位置に
は、フロートスイッチ９ｄを設けており、このフロート
スイッチ９ｄにて浮上した油と水との界面を感知する。

【００５４】なお、界面検知が困難な条件の場合には、
タイマーにより一定時間毎に排出するようにしている。

【００５５】さらに、滞留槽９ｃの上方には濃縮液にお
ける浮上した油を外部に排出するための排出配管９ｅを
接続しており、その排出配管９ｅにはバルブ９ｆを設け
ている。

【００５６】なお、バルブ９ｆはモーターバルブが好ま
しい。

【００５７】これは、スプリングによる開閉バルブであ
ると油がスプリング部などにつまって開閉が確実に行わ
れない可能性があるからである。

【００５８】また、排出口９ａ側には廃油を溜めるタン
ク９ｇが設けられており、そのタンク９ｇ内の上側所定
位置にはフロートスイッチ９ｈを設けている。

【００５９】さらに、絞り弁９ｉ、浮上油回収手段９の
一次側圧力計９ｋ、浮上油回収手段９の二次側圧力計９
ｊなども設けている。

【００６０】次に、戻し経路Ｓ１について説明する。

【００６１】この経路Ｓ１には逆止弁１５を設けてお
り、逆止弁１５の上流側および下流側にはそれぞれソレ
ノイドバルブ１６，１７を設けており、ソレノイドバル
ブ１７により洗浄槽２に戻す量を制御している。

【００６２】ソレノイドバルブ１６は、図中別枠で詳細
を示したように、３方向バルブで、その３方向バルブは
エアー源、外部（大気）、戻し経路Ｓ１に接続されてい
る配管のα部に対してそれぞれ接続されている。

【００６３】このソレノイドバルブ１６によって、膜利
用型濾過手段６の逆洗時には、エアー源により経路Ｓ１
を介して膜利用型濾過手段６内にエアーを流入し、逆洗
終了時にはエアーを外部に流出して逆洗にて使用された
エアーを抜くようにしている。

【００６４】次に、洗浄槽２から循環経路Ｋへの供給経
路Ｓ０について説明する。

【００６５】この供給経路Ｓ０には荒いごみなどを取り
除くストレナー４１を内部に備えたバッファタンク４を
設けている。

【００６６】このバッファタンク４は、膜利用型濾過手
段６の逆洗時に濃縮液を溜めるものであると共に、洗浄
槽２が供給経路Ｓ０より下側にある場合の装置立ち上げ
時の呼び水入れである。

【００６７】また、バッファタンク４には圧力計４２お
よび弁４３を設けている。

【００６８】次に、本実施の形態の特徴である経路Ｓ５
について説明する。

【００６９】本実施の形態においては、ごみ取り手段８
のケースの上部から浮上油回収手段９を構成する滞留槽
９ｃの下部とを結ぶ配管によって経路Ｓ５を形成してい
る。

【００７０】そして、この配管に、弁や絞りを設けた
り、あるいは、配管の口径の選定によって流量を設定す
ることができ、ワインドフィルターユニット８１への圧
力を所定の圧力に保持することができ、経路Ｓ２に比べ
て流量を少量にして、ごみ取り手段８としての機能を維
持することができる。

【００７１】このように、経路Ｓ５を設けることによっ
て、ごみ取り手段８内の気体（空気）は、ごみ取り手段
８内の流体と共に、浮上油回収手段９へ送られて、排出
口９ａより排出されるので、気体が溜まってしまうこと
が防止され、圧縮気体による様々な弊害を防止すること
ができる。

【００７２】したがって、装置の運転開始時にフィルタ
の空気抜き操作が不要となり、また、逆洗時に流体の逆
流する量が減少し、さらに、装置の停止時におけるフィ
ルタ交換などのバルブ開放する場合の液体の噴出も防止
できる。

【００７３】また、経路Ｓ５を設けることによって、コ
アレッサーフィルター９ｂが閉塞してしまった場合にお
いても、濾過対象流体を浮上油回収手段９へと導くこと
ができるので浮上油回収の機能を維持することができ
る。

【００７４】さらに、経路Ｓ５により流体により固形粒
子も同時に送ることができ、排出口９ａにより固形粒子
も排出することができる。

【００７５】

【発明の効果】本発明は、循環経路内で濃縮された濾過
対象流体を直接浮上油回収手段に流入するので、油成分
を効率良く回収することができ、また、ごみ取り手段内
の気体を浮上油回収手段に導くので気体が溜まってしま
うこともなく、圧縮気体による弊害を防止することがで
き、さらに、ごみ取り手段内の流体と共に流体中の固体
粒子も溜まってしまうこともなく、浮上油回収手段に導
く経路が塞がれてしまった場合にも流体を浮上油回収手
段に導いて、浮上油回収の機能を維持することができ、
濾過性能が向上し、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施の形態に係る濾過装置の概
略構成図である。

【図２】図２は従来技術に係る濾過装置の概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１ 濾過装置 ２ 洗浄槽 ５ ポンプ ６ 膜利用型濾過手段 ８ ごみ取り手段 ９ 浮上油回収手段 Ｋ 循環経路 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５ 経路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クロスフロータイプの膜利用型濾過手段
   と、 該膜利用型濾過手段に油水混合した濾過対象流体を一方
   向に循環させる循環経路と、 該循環経路内で濃縮された濾過対象流体の油成分を分離
   して回収する浮上油回収手段と、 前記循環経路内で濃縮された濾過対象流体中のごみを取
   るごみ取り手段と、 前記循環経路内で濃縮された濾過対象流体を前記浮上油
   回収手段に流入し、再び循環経路内に流出する経路と、 前記循環経路内で濃縮された濾過対象流体を前記ごみ取
   り手段に流入し、再び循環経路内に流出する経路と、 前記ごみ取り手段内の気体を該ごみ取り手段内の流体と
   共に前記浮上油回収手段に導く経路と、を備えたことを
   特徴とする濾過装置。