濾過装置
【課題】 濾過部材に堆積する不純物の増加を、より抑制することが可能な濾過装置を提供する。
【解決手段】 濾過装置１０は、外筒１５と、外筒１５内に配置された内筒１６と、外筒１５と内筒１６との間に形成される濾室４１の両端部を閉塞するとともに、内筒１６を回転可能に支持する一対の支持部材１２、１４と、内筒１６を駆動する手段とを備えており、濾室４１の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室４１の他方側端部から処理水を排水する。そして、内筒１６壁には濾過部材が設けられ、内筒１６内には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路４２が形成されており、内筒１６は、外筒１５に対して偏心回転する。
【解決手段】 濾過装置１０は、外筒１５と、外筒１５内に配置された内筒１６と、外筒１５と内筒１６との間に形成される濾室４１の両端部を閉塞するとともに、内筒１６を回転可能に支持する一対の支持部材１２、１４と、内筒１６を駆動する手段とを備えており、濾室４１の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室４１の他方側端部から処理水を排水する。そして、内筒１６壁には濾過部材が設けられ、内筒１６内には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路４２が形成されており、内筒１６は、外筒１５に対して偏心回転する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過装置に関するものである。詳しくは、濾過部材に不純物が堆積するのを抑制する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学工業、食品工業、廃水処理工業等では、不純物を含んだ処理水が発生する。処理水から不純物を分離するのには、濾過装置が用いられる。濾過装置の一種として、処理水を濾過部材の一方面から他方面に透過させ、濾過部材の表面に不純物を堆積させて除去するものが知られている。この技術では、濾過部材に不純物が次第に堆積するので、時間経過とともに濾過装置の濾過性能が低下してしまう。従って、濾過装置が運転を長時間連続して行うためには、濾過部材の表面に堆積する不純物の増加を抑制する必要がある。
濾過部材の表面に堆積する不純物の増加を抑制する技術として、ダイナミック濾過法が提案されている。例えば、特許文献１に記載のダイナミック濾過法は、複数の突起が形成された攪拌部材を濾室中で往復運動することによって濾室内の処理水を流動させる。濾室内の処理水が流動すると、その流動によって濾過部材の表面近傍の処理水に剪断力が作用し、濾過部材に堆積する不純物の増加を抑制する。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２４５８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来のダイナミック濾過法では、濾室内の処理水を強く流動させることができなかった。このため、濾過部材に堆積する不純物の増加を十分に抑制できないという問題があった。
本発明は、その問題を解決するためになされたものであり、濾過部材に堆積する不純物の増加を、より抑制することが可能な濾過装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の濾過装置は、外筒と、外筒内に配置された内筒と、外筒と内筒との間に形成される濾室の両端部を閉塞するとともに、内筒を回転可能に支持する一対の支持部材と、内筒を駆動する手段とを備えており、濾室の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室の他方側端部から処理水を排水する。そして、内筒壁には濾過部材が設けられ、内筒内には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路が形成されており、内筒は、外筒に対して偏心回転する。
この濾過装置の内筒は、外筒に対して偏心回転する。このため、濾室内の処理水が強く流動する。濾室内の処理水が強く流動すると、濾過部材に堆積する不純物の増加を、より抑制することが可能になる。
【０００６】
上記の濾過装置において、内筒は、内筒本体と、内筒本体の片側端部に設けられた駆動軸を有し、駆動手段は駆動軸を駆動し、その駆動軸に対して内筒本体が偏心していることが好ましい。
駆動軸に対して内筒本体が偏心していると、内筒を外筒に対して偏心回転させることができる。
【０００７】
上記の濾過装置において、外筒は、外筒本体と、外筒本体内側に配置された円筒状の外筒濾過部材を有し、外筒本体と外筒濾過部材との間に外筒濾液流路が形成されていることが好ましい。
この濾過装置によれば、内筒の濾過部材のみならず、外筒側濾過部材によっても処理水を濾過することができる。
【０００８】
上記の濾過装置において、支持部材は、外筒濾過部材を回転可能に支持しており、外筒濾過部材を回転駆動する手段を備えることが好ましい。
外筒側濾過部材が回転すると、濾室内の処理水を強く流動させることができる。
【０００９】
上記の濾過装置において、内筒本体と外筒濾過部材が逆回転することが好ましい。
内筒本体と外筒濾過部材が逆回転すると、濾室内の処理水をより強く流動させることができる。
【００１０】
上記の濾過装置において、内筒本体は、軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、隣接する子内筒同士の径が異なることが好ましい。
内筒本体が軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、隣接する子内筒同士の径が異なると、濾室内の処理水を強く流動させることができる。
【００１１】
上記の濾過装置において、内筒本体は、軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、少なくとも２つの子内筒同士が偏心していることが好ましい。
内筒本体が軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、少なくとも２つの子内筒同士が偏心していると、濾室内の処理水を強く流動させることができる。
【００１２】
上記の濾過装置において、内筒には、一方側端部が内筒本体の外周部に固定され、他方側端部が外筒濾過部材の内面に摺接する部材が設けられていることが好ましい。
この濾過装置によれば、内筒が回転すると、摺接部材の他方側端部によって、外筒濾過部材の内面に堆積した不純物が除去される。
【００１３】
上記の濾過装置において、濾室内に収容された弾性を有する球体を備えており、球体の径は、外筒壁と内筒壁の最短距離よりも大きいことが好ましい。
濾室内に球体が収容された状態で内筒が外筒に対して偏心回転すると、球体が内筒と外筒の濾過部材と擦れ合うことによって、濾過部材に堆積した不純物が除去される。
【００１４】
本発明の濾過装置は、外筒と、外筒内に配置された内筒と、外筒と内筒との間に形成される濾室の両端部を閉塞するとともに、内筒を回転可能に支持する一対の支持部材と、内筒を駆動する手段とを備えており、濾室の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室の他方側端部から処理水を排水する。この濾過装置では、外筒壁と内筒壁の少なくとも一方に濾過部材が設けられ、その濾過部材の裏側には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路が形成されており、内筒は、外筒に対して偏心回転する。
内筒が外筒に対して偏心回転すると、濾室内の処理水が強く流動する。濾室内の処理水が強く流動すると、濾過部材に堆積する不純物の増加をより抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適な実施形態を例示する。
（形態１）
外筒と、
外筒内に配置された中空状の柱状体と、
外筒と柱状体との間に形成される濾室の両端部を閉塞するとともに、柱状体を回転可能に支持する一対の支持部材と、
柱状体を回転駆動する手段を備え、
濾室の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室の他方側端部から処理水を排水する濾過装置であり、
柱状体壁には濾過部材が設けられ、
柱状体内には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路が形成されており、
柱状体は、曲線および／または直線が組み合わされた軸直角方向断面を有することを特徴とする濾過装置。
この濾過装置のように、外筒内で曲線および／または直線が組み合わされた軸直角方向断面を有する柱状体が回転すると、濾室内の処理水が強く流動する。よって、濾過部材に堆積する不純物の増加を、より抑制することが可能になる。
【実施例】
【００１６】
（第１実施例）
本発明を具体化した第１実施例の濾過装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、図１の左方を上流側、右方を下流側とする。
図１に示すように、濾過装置１０は、流入側端面部材１２、流出側端面部材１４、外筒部１５、内筒部１６を備えている。流入側端面部材１２には、流入路１７と、貫通孔１８が形成されている。貫通孔１８には、ベアリング２１が装着されている。ベアリング２１は、内筒部１６の第１シャフト３３（後述する）を回転可能に支持している。流出側端面部材１４には、第１流出路１９と、貫通孔２０が形成されている。貫通孔２０には、ベアリング２２が装着されている。ベアリング２２は、内筒部１６の第２シャフト３４（後述する）を回転可能に支持している。
外筒部１５は、外筒本体２３と、第１濾過部材２４を有している。外筒本体２３は、略円筒状に形成されている。外筒本体２３の上流側端部は流入側端面部材１２に固定されている。外筒本体２３の下流側端部は流出側端面部材１４に固定されている。外筒本体２３の内部側には、周方向に延びる突出壁２５が、複数形成されている。図１では図示を省略しているが、突出壁２５には、外筒本体２３の軸方向に貫通する孔が複数設けられている。第１濾過部材２４は、円筒状に形成されており、その外周面が、外筒本体２３の両端部内周と突出壁２５の頂部に接した状態で、外筒本体２３に固定されている。第１濾過部材２４には、例えば、高分子膜や、セラミック膜を好適に用いることができる。外筒本体２３と第１濾過部材２４に囲まれることによって、外筒濾液流路２６が形成される。外筒濾液流路２６の下流端は、外筒本体２３に形成された第２流出路２７によって外部と連通している。
【００１７】
内筒部１６は、第２濾過部材３０、第１円板３１、第２円板３２、第１シャフト３３、第２シャフト３４、駆動シャフト３５を備えている。第２濾過部材３０は、円筒状に形成されている。第２濾過部材３０には、第１濾過部材２４と同様に、例えば、高分子膜や、セラミック膜を好適に用いることができる。第１円板３１は、第２濾過部材３０の上流側端部に固定されている。第２円板３２は、第２濾過部材３０の下流側端部に固定されている。第２円板３２には、板厚方向に貫通する孔３６が形成されている。
第１シャフト３３の下流側端部は、第１円板３１に取り付けられている。第１シャフト３３の上流側端部には、駆動シャフト３５が固定されている。第２シャフト３４には、軸方向に貫通する孔３７が形成されている。第２シャフト３４は、第２円板３２に取り付けられている。第２シャフト３４に第２円板３２が取り付けられた状態では、第２シャフト３４の貫通孔３７と第２円板３２の貫通孔３６によって、第２濾過部材３０の内部と外部を連通する第３流出路４０が形成される。
【００１８】
図２は、図１のII−II線断面図であり、Ｃ１は第１シャフト３３と第２シャフト３４の軸を示しており、Ｃ２は第２濾過部材３０の軸を示している。第１シャフト３３と第２シャフト３４の軸Ｃ１は、第１濾過部材２４の軸と一致している。第１シャフト３３と第２シャフト３４の軸Ｃ１に対して、第２濾過部材３０の軸Ｃ２は偏心している。
図１に示すように、第１シャフト３３は、流入側端面部材１２の貫通孔１８に挿通された状態で、ベアリング２１によって支持されている。第２シャフト３４は流出側端面部材１４の貫通孔２０に挿通された状態で、ベアリング２２によって支持されている。駆動シャフト３５は、駆動機構（図示省略）と連結されている。
第１濾過部材２４の内面２４ａと第２濾過部材３０の外面３０ａによって、処理液流路（濾室）４１が形成される。処理液流路４１の上流端は、流入側端面部材１２の流入路１７によって外部と連通している。処理液流路４１の下流端は、流出側端面部材１４の第１流出路１９によって外部と連通している。第２濾過部材３０と第１円板３１と第２円板３２に囲まれて、内筒濾液流路４２が形成される。内筒濾液流路４２の下流端は、第３流出路４０によって外部と連通されている。
【００１９】
第１シャフト３３と第２シャフト３４の軸Ｃ１に対して、第２濾過部材３０の軸Ｃ２が偏心しているので、駆動機構が駆動シャフト３５を回転させると、第２濾過部材３０は外筒部１５の第１濾過部材２４に対して偏心しながら回転する。図３は、第２濾過部材３０が図２と異なる位置まで偏心回転した状態を図示している。
第２濾過部材３０が偏心回転している状態で、処理液（スラリー）が流入側端面部材１２の流入路１７に供給される。流入路１７に供給された処理液は、処理液流路４１に流入する。処理液流路４１に流入した処理液は、処理液流路４１を上流側から下流側に向かって流れながら、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０を通過することによって濾過される。従って、処理液流路４１を流れる処理液は、処理液流路４１を上流側から下流側に向かって流れるにつれて不純物濃度が高くなる。不純物濃度が高くなった処理液は、流出側端面部材１４の第１流出路１９から外部に排出される。
【００２０】
第１濾過部材２４を通過した濾液は、外筒濾液流路２６を上流側から下流側まで流れ、第２流出路２７から外部に排出される。第２濾過部材３０を通過した濾液は、内筒濾液流路４２を上流側から下流側まで流れ、第３流出路４０から外部に排出される。
第１濾過部材２４の内周面２４ａと、第２濾過部材３０の外周面３０ａには、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０が処理液を濾過する過程で濾過ケーク（不純物）が堆積する。上述したように、第２濾過部材３０は偏心回転する。第２濾過部材３０が偏心回転すると、第２濾過部材３０に引きずられるようにして、処理液流路４１内の処理液が流動する。処理液流路４１内の処理液が流動すると、第１濾過部材２４の内周面２４ａと第２濾過部材３０の外周面３０ａに堆積した濾過ケークを剥離する力が発生する（掃流効果が発生する）。従って、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０に濾過ケークが堆積するのが抑制される。第２濾過部材３０が偏心回転すると、第２濾過部材３０が偏心しないで回転する場合に比べて、処理液流路４１内の処理液は、流動方向や流動速度がより複雑に変化しながら流動する。よって、第２濾過部材３０を偏心回転させることによって、より高い掃流効果を得ることができる。
第１濾過部材２４と第２濾過部材３０に濾過ケークが堆積するのが抑制されると、堆積した濾過ケークによって、濾過効率が低下したり処理液流路４１が狭窄してしまうのを防止することができる。
内筒部１６のシャフト３３、３４は、第１濾過部材２４の軸から偏心した位置に配置することもできる。
【００２１】
（第２実施例）
第２実施例に係る濾過装置について説明する。なお、第１実施例の濾過装置１０と重複する説明は省略する（後述する第３実施例〜第７実施例についても同様である）。
図４に示すように、濾過装置５０は、流入側端面部材５１、流出側端面部材５２、外筒部５３、内筒部１６を備えている。流入側端面部材５１には、流入路５４と、貫通孔５５が形成されている。貫通孔５５には、ベアリング６６が装着されている。流出側端面部材５２には、第１流出路５７と、貫通孔６０が形成されている。貫通孔６０には、ベアリング６７が装着されている。
外筒部５３は、外筒本体６２、流入側回転部材６３、流出側回転部材６４、第１濾過部材２４を備えている。外筒本体６２は、第１実施例の外筒本体２３と同形状に形成されている。外筒本体６２の上流側端部は流入側端面部材５１に固定されている。外筒本体６２の下流側端部は流出側端面部材５２に固定されている。
【００２２】
流入側回転部材６３には、凹部７０と、外部に突出した駆動シャフト７４と、駆動シャフト７４を通過して一端が凹部７０の底部に開口する貫通孔７１が形成されている。さらに流入側回転部材６３には、図５に示すように、流入路７５が形成されている。流入路７５の流入口７５ａは、流入側回転部材６３の外周面に、周方向に沿って開口している。流入路７５の流出口７５ｂは、流入側回転部材６３の内面に、周方向に沿って開口している。図４に示すように、凹部７０の内周部には、ベアリング５６が装着されている。流入側回転部材６３は、流入側端面部材５１の貫通孔５５に挿通された状態で、ベアリング６６によって回転可能に支持されている。流入側回転部材６３の駆動シャフト７４は、駆動機構（図示省略）と連結されている。流出側回転部材６４には、貫通孔７２と流出路７６が形成されている。貫通孔７２には、ベアリング７３が装着されている。流出路７６は、流入側回転部材６３の流入路７５と同様の形状を有している。
流出側回転部材６４は、流出側端面部材５２の貫通孔６０に挿通された状態で、ベアリング６７によって回転可能に支持されている。第１濾過部材２４は、円筒状に形成されている。第１濾過部材２４の上流側端部は、流入側回転部材６３に固定されている。第１濾過部材２４の下流側端部は、流出側回転部材６４に固定されている。第１濾過部材２４の外周面６５は、外筒本体６２の両端部内周と突出壁２５の頂部に接している。
内筒部１６は、第１実施例のそれと同様の構成を有している。第１シャフト３３は、流入側回転部材６３の凹部７０に挿入された状態で、ベアリング５６によって回転可能に支持されている。駆動シャフト３５は、流入側回転部材６３の貫通孔７１に挿通されている。第２シャフト３４は、流出側回転部材６４の貫通孔７２に挿通された状態で、ベアリング７３によって回転可能に支持されている。
【００２３】
図６に示すように、第１実施例の濾過装置１０と同様に、第１シャフト３３と第２シャフト３４の軸Ｃ１と、第２濾過部材３０の軸Ｃ２は偏心している。このため、駆動機構が駆動シャフト３５を回転させると、第２濾過部材３０は第１濾過部材２４に対して偏心しながら回転する。駆動機構が流入側回転部材６３の駆動シャフト７４を回転させると、第１濾過部材２４は、外筒部５３の外筒本体６２の内周部（外筒本体６２の両端部内周と突出壁２５の頂部）と摺接しながら回転する。第１濾過部材２４に固定されている流出側回転部材６４も同時に回転する。
第１濾過部材２４が回転し、第２濾過部材３０が偏心回転している状態で、流入側端面部材５１の流入路５４に処理液が供給される。流入路５４に供給された処理液は、流入側回転部材６３の流入路７５を通過してから、処理液流路４１に流入する。処理液流路４１に流入した処理液は、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０を通過することによって濾過される。処理液流路４１を流れて不純物の濃度が高くなった処理液は、流出側回転部材６４の流出路７６に流入する。流入路７６を通過した処理液は、流出側端面部材５２の第１流出路５７から外部に排出される。
第１濾過部材２４によって濾過された濾液は、外筒濾液流路２６と第２流出路２７を通過して外部に排出される。第２濾過部材３０によって濾過された濾液は、内筒濾液流路４２と第３流出路４０を通過して外部に排出される。
【００２４】
上述したように、第１濾過部材２４は回転し、第２濾過部材３０は第１濾過部材２４に対して偏心回転する。このため、第１濾過部材２４の回転と第２濾過部材３０の偏心回転によって、処理液流路４１内の処理液が複雑に流動する。処理液が複雑に流動すると、強い掃流効果が発生し、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０に濾過ケークが堆積するのが抑制される。
図６に示すように、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０は、逆方向に回転することが好ましい。第１濾過部材２４と第２濾過部材３０が逆方向に回転すると、処理液流路４１内の処理液をより複雑に流動させることができる。
図５に示す流入側回転部材６３では、流入路７５の流出口７５ｂが全周に亘って開口している。しかしながら、流出口７５ｂは、必ずしも全周に亘って開口していなくてもよい。例えば、４つの流出口７５ｂの内、「Ａ」と「Ｂ」を付したもののみを開口する。このようにすると、流出口７５ｂが全周に亘って開口している場合よりも、処理液流路４１に流入する処理液の速度が速くなる。処理液の流入速度が速くなると、掃流効果が高くなる。また、流出口７５ｂが全周に亘って開口していないと、流出口７５ｂの回転移動にともなって、処理液流路４１内の処理液をより複雑に流動させることができる。流入側回転部材６３の流出口７５ｂの形状は、図５に図示した形状に限られるものではない。流出口７５ｂの形状や開口位置を組み合わせることによって、処理液流路４１内の処理液の流動状態を変化させることができる。流入側回転部材６３の流出口７５ｂと同様に、流出側回転部材５２の流出路７６の流入口の形状や開口位置を組み合わせても、処理液流路４１内の処理液の流動状態を変化させることができる。
第１濾過部材２４が偏心回転するように構成することもできる。
【００２５】
（第３実施例）
図７は、濾過装置の内筒部８０を図示している。処理液は、図７の右方に向けて流れる。内筒部８０は、円筒状の上流側濾過部材８１と、同じく円筒状の下流側濾過部材８２を備えている。上流側濾過部材８１は、下流側濾過部材８２よりも径が大きい。上流側濾過部材８１の上流側端面には、駆動シャフト８３が取り付けられている。下流側濾過部材８２の下流側端面には、シャフト８４が取り付けられている。内筒部８０は、駆動シャフト８３が駆動されることにより、シャフト８３、８４を中心にして回転する。上流側濾過部材８１と下流側濾過部材８２によって濾過された濾液は、それらの内部を通過してから外部に排出される。図８に良く示すように、上流側濾過部材８１の軸Ｃ４は、シャフト８３、８４の軸Ｃ３から偏心している。上流側濾過部材８１の軸Ｃ４と、下流側濾過部材８２の軸Ｃ５は、偏心している。従って、内筒部８０が回転すると、上流側濾過部材８１は軸Ｃ３廻りに偏心回転するとともに、上流側濾過部材８１に対して偏心している下流側濾過部材８２も軸Ｃ３廻りに偏心回転する。このような形状の内筒部８０が偏心回転すると、処理液流路４１内の処理液が複雑に流動する。処理液が複雑に流動すると、掃流効果が強く発生し、濾過部材８１、８２、第１濾過部材２４に濾過ケークが堆積するのが抑制される。
本実施例では、上流側濾過部材８１の方が下流側濾過部材８２よりも径が大きいが、その逆に、上流側濾過部材８１よりも下流側濾過部材８２の径が大きいように構成することもできる。
上流側濾過部材８１や下流側濾過部材８２のような濾過部材（子濾過部材）は、２つに限られるものではない。子濾過部材は、３つ以上設けることもできる。
上流側濾過部材８１と下流側濾過部材８２を、同径かつ偏心しているように構成することもできる。
上流側濾過部材８１と下流側濾過部材８２の断面形状は円形状であることに限られず、種々の形状（例えば、三角形や六角形のような多角形形状や、直線と曲線を組み合わせた形状等）を採用することもできる。
【００２６】
（第４実施例）
図９に示すように、内筒部８６は、径が異なる円筒が重なり合った横断面形状を有しており、大径濾過部材８７と小径濾過部材８８を備えている。内筒部８６は、大径濾過部材８７の軸Ｃ６廻りに回転する。
あるいは、図１０に示すように、内筒部８６を軸Ｃ７廻りに回転させ、その軸Ｃ７に対して大径濾過部材８７の軸Ｃ６を偏心させてもよい。
このように構成しても、処理液流路４１内の処理液を複雑に流動させることができる。
【００２７】
（第５実施例）
図１１は、内筒部の濾過部材９０を偏心回転させる機構を図示している。偏心回転機構は、第１歯車部材９１、第２歯車部材９２を備えている。第１歯車部材９１は内歯車であり、その内部には歯型９１ａが形成されている。Ｃ８は、第１歯車部材９１の軸を示している。第１歯車部材９１の歯型９１ａには、第２歯車部材９２に形成された歯型９２ａが噛み合わされている。Ｃ９は、第２歯車部材９２の軸を示している。Ｃ１０は、濾過部材９０の軸を示している。濾過部材９０は、第２歯車部材９２に対して偏心した状態で、端部が第２歯車部材９２に固定されている。第２歯車部材９２は、図示しない駆動機構に駆動されて、第１歯車部材９１に噛み合いながら回転する。
この偏心回転機構によれば、濾過部材９０の軸Ｃ１０を、単純な偏心回転運動ではなく、さらに複雑な軌跡を描くように移動させることが可能になる。よって、処理液流路４１内の処理液を複雑に流動させることができる。
【００２８】
（第６実施例）
図１２は、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０の横断面を図示している。第２濾過部材３０の外周部の第１濾過部材２４に最も近い部分には、摺接部材９７が取り付けられている。摺接部材９７の先端部は、第１濾過部材２４の内周面２４ａに摺接する。図１３は、第２濾過部材３０が、図１２の状態よりもさらに回転した場合を図示している。
このように、摺接部材９７は、第１濾過部材２４の内周面２４ａに摺接しながら偏心回転する。すると、摺接部材９７によって、第１濾過部材２４の内周面２４ａに堆積した濾過ケークが、こすり落とすようにして除去される。摺接部材９７には、例えば、ブラシ状の部材や、第２濾過部材３０の軸方向に伸びる板状の弾性体を採用することができる。
摺接部材９７を第１濾過部材２４に取り付け、摺接部材９７の先端部が第２濾過部材３０の外周面に摺接するように構成することもできる。この場合、第２濾過部材３０の偏心回転にともなって、第１濾過部材２４の内周面２４ａと第２濾過部材３０の外周面の距離が変化する。従って、摺接部材９７の先端部が常に第２濾過部材３０の外周面に摺接するように、摺接部材９７を構成することが好ましい。例えば、摺接部材９７を柔軟な素材から形成し、第１濾過部材２４と濾過部材３０の距離が接近したときには、摺接部材９７を曲がった状態で第２濾過部材３０と摺接させる。
【００２９】
（第７実施例）
図１４は、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０の横断面を図示している。処理液流路４１内には、ボール９９が収容されている。ボール９９は、弾性体（例えば、ゴムやスポンジ）から形成されている。ボール９９の直径は、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０の最小間隔よりも大きいことが好ましい。
このように構成されていると、第２濾過部材３０の偏心回転にともなって、ボール９９が処理液流路４１内を動き回る。処理液流路４１内をボール９９が動き回ると、ボール９９が第１濾過部材２４の内周面２４ａと第２濾過部材３０の外周面３０ａに接触し、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０に堆積した濾過ケークが除去される。ボール９９の直径が第１濾過部材２４と第２濾過部材３０の最小間隔よりも大きいので、その最小間隔部位にボール９９が移動し、ボール９９が第１濾過部材２４と第２濾過部材３０に接触すると、堆積した濾過ケークが効率的に除去される。
ボール９９の表面に凹凸を形成したり、ボール９９を多面体形状にしたりすると、濾過ケークの除去効率が向上する。複数のボール９９を処理液流路４１内に収容することもできる。ボール９９を中空状とし、その壁に貫通孔を複数形成することもできる。このように構成すると、ボール９９の流体抵抗が減少する。
【００３０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施例の濾過装置の断面図。
【図２】図１のII−II線断面図。
【図３】同上。
【図４】第２実施例の濾過装置の断面図。
【図５】第２実施例の流入側回転部材の斜視図。
【図６】図４のVI−VI線断面図。
【図７】第３実施例の内筒部の側面図。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図。
【図９】第４実施例の内筒部の軸直角方向断面図。
【図１０】同上。
【図１１】第５実施例の偏心回転機構の説明図。
【図１２】第６実施例の濾過部材の断面図。
【図１３】同上。
【図１４】第７実施例の濾過部材の断面図。
【符号の説明】
【００３２】
１０：濾過装置
１２：流入側端面部材
１４：流出側端面部材
１５：外筒部
１６：内筒部
１７：流入路
１８：貫通孔
１９：第１流出路
２０：貫通孔
２１、２２：ベアリング
２３：外筒本体
２４：第１濾過部材、２４ａ：内面
２５：突出壁
２６：外筒濾液流路
２７：第２流出路
３０：第２濾過部材、３０ａ：外面
３１：第１円板
３２：第２円板
３３：第１シャフト
３４：第２シャフト
３５：駆動シャフト
３６、３７：貫通孔
４０：第３流出路
４１：処理液流路
４２：内筒濾過流路
５０：濾過装置
５１：流入側端面部材
５２：流出側端面部材
５３：外筒部
５４：流入路
５５：貫通孔
５６：ベアリング
５７：第１流出路
６０：貫通孔
６２：外筒本体
６３：流入側回転部材
６４：流出側回転部材
６５：外周面
６６：ベアリング
６７：ベアリング
７０：凹部
７１、７２：貫通孔
７３：ベアリング
７４：駆動シャフト
７５：流入路、７５ａ：流入口、７５ｂ：流出口
７６：流出路
８０：内筒部
８１：上流側濾過部材
８２：下流側濾過部材
８３、８４：駆動シャフト
８６：内筒部
８７：大径濾過部材
８８：小径濾過部材
９０：濾過部材
９１：第１歯車部材、９１ａ：歯型
９２：第２歯車部材、９２ａ：歯型
９７：摺接部材
９９：ボール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過装置に関するものである。詳しくは、濾過部材に不純物が堆積するのを抑制する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学工業、食品工業、廃水処理工業等では、不純物を含んだ処理水が発生する。処理水から不純物を分離するのには、濾過装置が用いられる。濾過装置の一種として、処理水を濾過部材の一方面から他方面に透過させ、濾過部材の表面に不純物を堆積させて除去するものが知られている。この技術では、濾過部材に不純物が次第に堆積するので、時間経過とともに濾過装置の濾過性能が低下してしまう。従って、濾過装置が運転を長時間連続して行うためには、濾過部材の表面に堆積する不純物の増加を抑制する必要がある。
濾過部材の表面に堆積する不純物の増加を抑制する技術として、ダイナミック濾過法が提案されている。例えば、特許文献１に記載のダイナミック濾過法は、複数の突起が形成された攪拌部材を濾室中で往復運動することによって濾室内の処理水を流動させる。濾室内の処理水が流動すると、その流動によって濾過部材の表面近傍の処理水に剪断力が作用し、濾過部材に堆積する不純物の増加を抑制する。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２４５８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来のダイナミック濾過法では、濾室内の処理水を強く流動させることができなかった。このため、濾過部材に堆積する不純物の増加を十分に抑制できないという問題があった。
本発明は、その問題を解決するためになされたものであり、濾過部材に堆積する不純物の増加を、より抑制することが可能な濾過装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の濾過装置は、外筒と、外筒内に配置された内筒と、外筒と内筒との間に形成される濾室の両端部を閉塞するとともに、内筒を回転可能に支持する一対の支持部材と、内筒を駆動する手段とを備えており、濾室の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室の他方側端部から処理水を排水する。そして、内筒壁には濾過部材が設けられ、内筒内には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路が形成されており、内筒は、外筒に対して偏心回転する。
この濾過装置の内筒は、外筒に対して偏心回転する。このため、濾室内の処理水が強く流動する。濾室内の処理水が強く流動すると、濾過部材に堆積する不純物の増加を、より抑制することが可能になる。
【０００６】
上記の濾過装置において、内筒は、内筒本体と、内筒本体の片側端部に設けられた駆動軸を有し、駆動手段は駆動軸を駆動し、その駆動軸に対して内筒本体が偏心していることが好ましい。
駆動軸に対して内筒本体が偏心していると、内筒を外筒に対して偏心回転させることができる。
【０００７】
上記の濾過装置において、外筒は、外筒本体と、外筒本体内側に配置された円筒状の外筒濾過部材を有し、外筒本体と外筒濾過部材との間に外筒濾液流路が形成されていることが好ましい。
この濾過装置によれば、内筒の濾過部材のみならず、外筒側濾過部材によっても処理水を濾過することができる。
【０００８】
上記の濾過装置において、支持部材は、外筒濾過部材を回転可能に支持しており、外筒濾過部材を回転駆動する手段を備えることが好ましい。
外筒側濾過部材が回転すると、濾室内の処理水を強く流動させることができる。
【０００９】
上記の濾過装置において、内筒本体と外筒濾過部材が逆回転することが好ましい。
内筒本体と外筒濾過部材が逆回転すると、濾室内の処理水をより強く流動させることができる。
【００１０】
上記の濾過装置において、内筒本体は、軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、隣接する子内筒同士の径が異なることが好ましい。
内筒本体が軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、隣接する子内筒同士の径が異なると、濾室内の処理水を強く流動させることができる。
【００１１】
上記の濾過装置において、内筒本体は、軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、少なくとも２つの子内筒同士が偏心していることが好ましい。
内筒本体が軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、少なくとも２つの子内筒同士が偏心していると、濾室内の処理水を強く流動させることができる。
【００１２】
上記の濾過装置において、内筒には、一方側端部が内筒本体の外周部に固定され、他方側端部が外筒濾過部材の内面に摺接する部材が設けられていることが好ましい。
この濾過装置によれば、内筒が回転すると、摺接部材の他方側端部によって、外筒濾過部材の内面に堆積した不純物が除去される。
【００１３】
上記の濾過装置において、濾室内に収容された弾性を有する球体を備えており、球体の径は、外筒壁と内筒壁の最短距離よりも大きいことが好ましい。
濾室内に球体が収容された状態で内筒が外筒に対して偏心回転すると、球体が内筒と外筒の濾過部材と擦れ合うことによって、濾過部材に堆積した不純物が除去される。
【００１４】
本発明の濾過装置は、外筒と、外筒内に配置された内筒と、外筒と内筒との間に形成される濾室の両端部を閉塞するとともに、内筒を回転可能に支持する一対の支持部材と、内筒を駆動する手段とを備えており、濾室の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室の他方側端部から処理水を排水する。この濾過装置では、外筒壁と内筒壁の少なくとも一方に濾過部材が設けられ、その濾過部材の裏側には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路が形成されており、内筒は、外筒に対して偏心回転する。
内筒が外筒に対して偏心回転すると、濾室内の処理水が強く流動する。濾室内の処理水が強く流動すると、濾過部材に堆積する不純物の増加をより抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適な実施形態を例示する。
（形態１）
外筒と、
外筒内に配置された中空状の柱状体と、
外筒と柱状体との間に形成される濾室の両端部を閉塞するとともに、柱状体を回転可能に支持する一対の支持部材と、
柱状体を回転駆動する手段を備え、
濾室の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室の他方側端部から処理水を排水する濾過装置であり、
柱状体壁には濾過部材が設けられ、
柱状体内には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路が形成されており、
柱状体は、曲線および／または直線が組み合わされた軸直角方向断面を有することを特徴とする濾過装置。
この濾過装置のように、外筒内で曲線および／または直線が組み合わされた軸直角方向断面を有する柱状体が回転すると、濾室内の処理水が強く流動する。よって、濾過部材に堆積する不純物の増加を、より抑制することが可能になる。
【実施例】
【００１６】
（第１実施例）
本発明を具体化した第１実施例の濾過装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、図１の左方を上流側、右方を下流側とする。
図１に示すように、濾過装置１０は、流入側端面部材１２、流出側端面部材１４、外筒部１５、内筒部１６を備えている。流入側端面部材１２には、流入路１７と、貫通孔１８が形成されている。貫通孔１８には、ベアリング２１が装着されている。ベアリング２１は、内筒部１６の第１シャフト３３（後述する）を回転可能に支持している。流出側端面部材１４には、第１流出路１９と、貫通孔２０が形成されている。貫通孔２０には、ベアリング２２が装着されている。ベアリング２２は、内筒部１６の第２シャフト３４（後述する）を回転可能に支持している。
外筒部１５は、外筒本体２３と、第１濾過部材２４を有している。外筒本体２３は、略円筒状に形成されている。外筒本体２３の上流側端部は流入側端面部材１２に固定されている。外筒本体２３の下流側端部は流出側端面部材１４に固定されている。外筒本体２３の内部側には、周方向に延びる突出壁２５が、複数形成されている。図１では図示を省略しているが、突出壁２５には、外筒本体２３の軸方向に貫通する孔が複数設けられている。第１濾過部材２４は、円筒状に形成されており、その外周面が、外筒本体２３の両端部内周と突出壁２５の頂部に接した状態で、外筒本体２３に固定されている。第１濾過部材２４には、例えば、高分子膜や、セラミック膜を好適に用いることができる。外筒本体２３と第１濾過部材２４に囲まれることによって、外筒濾液流路２６が形成される。外筒濾液流路２６の下流端は、外筒本体２３に形成された第２流出路２７によって外部と連通している。
【００１７】
内筒部１６は、第２濾過部材３０、第１円板３１、第２円板３２、第１シャフト３３、第２シャフト３４、駆動シャフト３５を備えている。第２濾過部材３０は、円筒状に形成されている。第２濾過部材３０には、第１濾過部材２４と同様に、例えば、高分子膜や、セラミック膜を好適に用いることができる。第１円板３１は、第２濾過部材３０の上流側端部に固定されている。第２円板３２は、第２濾過部材３０の下流側端部に固定されている。第２円板３２には、板厚方向に貫通する孔３６が形成されている。
第１シャフト３３の下流側端部は、第１円板３１に取り付けられている。第１シャフト３３の上流側端部には、駆動シャフト３５が固定されている。第２シャフト３４には、軸方向に貫通する孔３７が形成されている。第２シャフト３４は、第２円板３２に取り付けられている。第２シャフト３４に第２円板３２が取り付けられた状態では、第２シャフト３４の貫通孔３７と第２円板３２の貫通孔３６によって、第２濾過部材３０の内部と外部を連通する第３流出路４０が形成される。
【００１８】
図２は、図１のII−II線断面図であり、Ｃ１は第１シャフト３３と第２シャフト３４の軸を示しており、Ｃ２は第２濾過部材３０の軸を示している。第１シャフト３３と第２シャフト３４の軸Ｃ１は、第１濾過部材２４の軸と一致している。第１シャフト３３と第２シャフト３４の軸Ｃ１に対して、第２濾過部材３０の軸Ｃ２は偏心している。
図１に示すように、第１シャフト３３は、流入側端面部材１２の貫通孔１８に挿通された状態で、ベアリング２１によって支持されている。第２シャフト３４は流出側端面部材１４の貫通孔２０に挿通された状態で、ベアリング２２によって支持されている。駆動シャフト３５は、駆動機構（図示省略）と連結されている。
第１濾過部材２４の内面２４ａと第２濾過部材３０の外面３０ａによって、処理液流路（濾室）４１が形成される。処理液流路４１の上流端は、流入側端面部材１２の流入路１７によって外部と連通している。処理液流路４１の下流端は、流出側端面部材１４の第１流出路１９によって外部と連通している。第２濾過部材３０と第１円板３１と第２円板３２に囲まれて、内筒濾液流路４２が形成される。内筒濾液流路４２の下流端は、第３流出路４０によって外部と連通されている。
【００１９】
第１シャフト３３と第２シャフト３４の軸Ｃ１に対して、第２濾過部材３０の軸Ｃ２が偏心しているので、駆動機構が駆動シャフト３５を回転させると、第２濾過部材３０は外筒部１５の第１濾過部材２４に対して偏心しながら回転する。図３は、第２濾過部材３０が図２と異なる位置まで偏心回転した状態を図示している。
第２濾過部材３０が偏心回転している状態で、処理液（スラリー）が流入側端面部材１２の流入路１７に供給される。流入路１７に供給された処理液は、処理液流路４１に流入する。処理液流路４１に流入した処理液は、処理液流路４１を上流側から下流側に向かって流れながら、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０を通過することによって濾過される。従って、処理液流路４１を流れる処理液は、処理液流路４１を上流側から下流側に向かって流れるにつれて不純物濃度が高くなる。不純物濃度が高くなった処理液は、流出側端面部材１４の第１流出路１９から外部に排出される。
【００２０】
第１濾過部材２４を通過した濾液は、外筒濾液流路２６を上流側から下流側まで流れ、第２流出路２７から外部に排出される。第２濾過部材３０を通過した濾液は、内筒濾液流路４２を上流側から下流側まで流れ、第３流出路４０から外部に排出される。
第１濾過部材２４の内周面２４ａと、第２濾過部材３０の外周面３０ａには、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０が処理液を濾過する過程で濾過ケーク（不純物）が堆積する。上述したように、第２濾過部材３０は偏心回転する。第２濾過部材３０が偏心回転すると、第２濾過部材３０に引きずられるようにして、処理液流路４１内の処理液が流動する。処理液流路４１内の処理液が流動すると、第１濾過部材２４の内周面２４ａと第２濾過部材３０の外周面３０ａに堆積した濾過ケークを剥離する力が発生する（掃流効果が発生する）。従って、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０に濾過ケークが堆積するのが抑制される。第２濾過部材３０が偏心回転すると、第２濾過部材３０が偏心しないで回転する場合に比べて、処理液流路４１内の処理液は、流動方向や流動速度がより複雑に変化しながら流動する。よって、第２濾過部材３０を偏心回転させることによって、より高い掃流効果を得ることができる。
第１濾過部材２４と第２濾過部材３０に濾過ケークが堆積するのが抑制されると、堆積した濾過ケークによって、濾過効率が低下したり処理液流路４１が狭窄してしまうのを防止することができる。
内筒部１６のシャフト３３、３４は、第１濾過部材２４の軸から偏心した位置に配置することもできる。
【００２１】
（第２実施例）
第２実施例に係る濾過装置について説明する。なお、第１実施例の濾過装置１０と重複する説明は省略する（後述する第３実施例〜第７実施例についても同様である）。
図４に示すように、濾過装置５０は、流入側端面部材５１、流出側端面部材５２、外筒部５３、内筒部１６を備えている。流入側端面部材５１には、流入路５４と、貫通孔５５が形成されている。貫通孔５５には、ベアリング６６が装着されている。流出側端面部材５２には、第１流出路５７と、貫通孔６０が形成されている。貫通孔６０には、ベアリング６７が装着されている。
外筒部５３は、外筒本体６２、流入側回転部材６３、流出側回転部材６４、第１濾過部材２４を備えている。外筒本体６２は、第１実施例の外筒本体２３と同形状に形成されている。外筒本体６２の上流側端部は流入側端面部材５１に固定されている。外筒本体６２の下流側端部は流出側端面部材５２に固定されている。
【００２２】
流入側回転部材６３には、凹部７０と、外部に突出した駆動シャフト７４と、駆動シャフト７４を通過して一端が凹部７０の底部に開口する貫通孔７１が形成されている。さらに流入側回転部材６３には、図５に示すように、流入路７５が形成されている。流入路７５の流入口７５ａは、流入側回転部材６３の外周面に、周方向に沿って開口している。流入路７５の流出口７５ｂは、流入側回転部材６３の内面に、周方向に沿って開口している。図４に示すように、凹部７０の内周部には、ベアリング５６が装着されている。流入側回転部材６３は、流入側端面部材５１の貫通孔５５に挿通された状態で、ベアリング６６によって回転可能に支持されている。流入側回転部材６３の駆動シャフト７４は、駆動機構（図示省略）と連結されている。流出側回転部材６４には、貫通孔７２と流出路７６が形成されている。貫通孔７２には、ベアリング７３が装着されている。流出路７６は、流入側回転部材６３の流入路７５と同様の形状を有している。
流出側回転部材６４は、流出側端面部材５２の貫通孔６０に挿通された状態で、ベアリング６７によって回転可能に支持されている。第１濾過部材２４は、円筒状に形成されている。第１濾過部材２４の上流側端部は、流入側回転部材６３に固定されている。第１濾過部材２４の下流側端部は、流出側回転部材６４に固定されている。第１濾過部材２４の外周面６５は、外筒本体６２の両端部内周と突出壁２５の頂部に接している。
内筒部１６は、第１実施例のそれと同様の構成を有している。第１シャフト３３は、流入側回転部材６３の凹部７０に挿入された状態で、ベアリング５６によって回転可能に支持されている。駆動シャフト３５は、流入側回転部材６３の貫通孔７１に挿通されている。第２シャフト３４は、流出側回転部材６４の貫通孔７２に挿通された状態で、ベアリング７３によって回転可能に支持されている。
【００２３】
図６に示すように、第１実施例の濾過装置１０と同様に、第１シャフト３３と第２シャフト３４の軸Ｃ１と、第２濾過部材３０の軸Ｃ２は偏心している。このため、駆動機構が駆動シャフト３５を回転させると、第２濾過部材３０は第１濾過部材２４に対して偏心しながら回転する。駆動機構が流入側回転部材６３の駆動シャフト７４を回転させると、第１濾過部材２４は、外筒部５３の外筒本体６２の内周部（外筒本体６２の両端部内周と突出壁２５の頂部）と摺接しながら回転する。第１濾過部材２４に固定されている流出側回転部材６４も同時に回転する。
第１濾過部材２４が回転し、第２濾過部材３０が偏心回転している状態で、流入側端面部材５１の流入路５４に処理液が供給される。流入路５４に供給された処理液は、流入側回転部材６３の流入路７５を通過してから、処理液流路４１に流入する。処理液流路４１に流入した処理液は、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０を通過することによって濾過される。処理液流路４１を流れて不純物の濃度が高くなった処理液は、流出側回転部材６４の流出路７６に流入する。流入路７６を通過した処理液は、流出側端面部材５２の第１流出路５７から外部に排出される。
第１濾過部材２４によって濾過された濾液は、外筒濾液流路２６と第２流出路２７を通過して外部に排出される。第２濾過部材３０によって濾過された濾液は、内筒濾液流路４２と第３流出路４０を通過して外部に排出される。
【００２４】
上述したように、第１濾過部材２４は回転し、第２濾過部材３０は第１濾過部材２４に対して偏心回転する。このため、第１濾過部材２４の回転と第２濾過部材３０の偏心回転によって、処理液流路４１内の処理液が複雑に流動する。処理液が複雑に流動すると、強い掃流効果が発生し、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０に濾過ケークが堆積するのが抑制される。
図６に示すように、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０は、逆方向に回転することが好ましい。第１濾過部材２４と第２濾過部材３０が逆方向に回転すると、処理液流路４１内の処理液をより複雑に流動させることができる。
図５に示す流入側回転部材６３では、流入路７５の流出口７５ｂが全周に亘って開口している。しかしながら、流出口７５ｂは、必ずしも全周に亘って開口していなくてもよい。例えば、４つの流出口７５ｂの内、「Ａ」と「Ｂ」を付したもののみを開口する。このようにすると、流出口７５ｂが全周に亘って開口している場合よりも、処理液流路４１に流入する処理液の速度が速くなる。処理液の流入速度が速くなると、掃流効果が高くなる。また、流出口７５ｂが全周に亘って開口していないと、流出口７５ｂの回転移動にともなって、処理液流路４１内の処理液をより複雑に流動させることができる。流入側回転部材６３の流出口７５ｂの形状は、図５に図示した形状に限られるものではない。流出口７５ｂの形状や開口位置を組み合わせることによって、処理液流路４１内の処理液の流動状態を変化させることができる。流入側回転部材６３の流出口７５ｂと同様に、流出側回転部材５２の流出路７６の流入口の形状や開口位置を組み合わせても、処理液流路４１内の処理液の流動状態を変化させることができる。
第１濾過部材２４が偏心回転するように構成することもできる。
【００２５】
（第３実施例）
図７は、濾過装置の内筒部８０を図示している。処理液は、図７の右方に向けて流れる。内筒部８０は、円筒状の上流側濾過部材８１と、同じく円筒状の下流側濾過部材８２を備えている。上流側濾過部材８１は、下流側濾過部材８２よりも径が大きい。上流側濾過部材８１の上流側端面には、駆動シャフト８３が取り付けられている。下流側濾過部材８２の下流側端面には、シャフト８４が取り付けられている。内筒部８０は、駆動シャフト８３が駆動されることにより、シャフト８３、８４を中心にして回転する。上流側濾過部材８１と下流側濾過部材８２によって濾過された濾液は、それらの内部を通過してから外部に排出される。図８に良く示すように、上流側濾過部材８１の軸Ｃ４は、シャフト８３、８４の軸Ｃ３から偏心している。上流側濾過部材８１の軸Ｃ４と、下流側濾過部材８２の軸Ｃ５は、偏心している。従って、内筒部８０が回転すると、上流側濾過部材８１は軸Ｃ３廻りに偏心回転するとともに、上流側濾過部材８１に対して偏心している下流側濾過部材８２も軸Ｃ３廻りに偏心回転する。このような形状の内筒部８０が偏心回転すると、処理液流路４１内の処理液が複雑に流動する。処理液が複雑に流動すると、掃流効果が強く発生し、濾過部材８１、８２、第１濾過部材２４に濾過ケークが堆積するのが抑制される。
本実施例では、上流側濾過部材８１の方が下流側濾過部材８２よりも径が大きいが、その逆に、上流側濾過部材８１よりも下流側濾過部材８２の径が大きいように構成することもできる。
上流側濾過部材８１や下流側濾過部材８２のような濾過部材（子濾過部材）は、２つに限られるものではない。子濾過部材は、３つ以上設けることもできる。
上流側濾過部材８１と下流側濾過部材８２を、同径かつ偏心しているように構成することもできる。
上流側濾過部材８１と下流側濾過部材８２の断面形状は円形状であることに限られず、種々の形状（例えば、三角形や六角形のような多角形形状や、直線と曲線を組み合わせた形状等）を採用することもできる。
【００２６】
（第４実施例）
図９に示すように、内筒部８６は、径が異なる円筒が重なり合った横断面形状を有しており、大径濾過部材８７と小径濾過部材８８を備えている。内筒部８６は、大径濾過部材８７の軸Ｃ６廻りに回転する。
あるいは、図１０に示すように、内筒部８６を軸Ｃ７廻りに回転させ、その軸Ｃ７に対して大径濾過部材８７の軸Ｃ６を偏心させてもよい。
このように構成しても、処理液流路４１内の処理液を複雑に流動させることができる。
【００２７】
（第５実施例）
図１１は、内筒部の濾過部材９０を偏心回転させる機構を図示している。偏心回転機構は、第１歯車部材９１、第２歯車部材９２を備えている。第１歯車部材９１は内歯車であり、その内部には歯型９１ａが形成されている。Ｃ８は、第１歯車部材９１の軸を示している。第１歯車部材９１の歯型９１ａには、第２歯車部材９２に形成された歯型９２ａが噛み合わされている。Ｃ９は、第２歯車部材９２の軸を示している。Ｃ１０は、濾過部材９０の軸を示している。濾過部材９０は、第２歯車部材９２に対して偏心した状態で、端部が第２歯車部材９２に固定されている。第２歯車部材９２は、図示しない駆動機構に駆動されて、第１歯車部材９１に噛み合いながら回転する。
この偏心回転機構によれば、濾過部材９０の軸Ｃ１０を、単純な偏心回転運動ではなく、さらに複雑な軌跡を描くように移動させることが可能になる。よって、処理液流路４１内の処理液を複雑に流動させることができる。
【００２８】
（第６実施例）
図１２は、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０の横断面を図示している。第２濾過部材３０の外周部の第１濾過部材２４に最も近い部分には、摺接部材９７が取り付けられている。摺接部材９７の先端部は、第１濾過部材２４の内周面２４ａに摺接する。図１３は、第２濾過部材３０が、図１２の状態よりもさらに回転した場合を図示している。
このように、摺接部材９７は、第１濾過部材２４の内周面２４ａに摺接しながら偏心回転する。すると、摺接部材９７によって、第１濾過部材２４の内周面２４ａに堆積した濾過ケークが、こすり落とすようにして除去される。摺接部材９７には、例えば、ブラシ状の部材や、第２濾過部材３０の軸方向に伸びる板状の弾性体を採用することができる。
摺接部材９７を第１濾過部材２４に取り付け、摺接部材９７の先端部が第２濾過部材３０の外周面に摺接するように構成することもできる。この場合、第２濾過部材３０の偏心回転にともなって、第１濾過部材２４の内周面２４ａと第２濾過部材３０の外周面の距離が変化する。従って、摺接部材９７の先端部が常に第２濾過部材３０の外周面に摺接するように、摺接部材９７を構成することが好ましい。例えば、摺接部材９７を柔軟な素材から形成し、第１濾過部材２４と濾過部材３０の距離が接近したときには、摺接部材９７を曲がった状態で第２濾過部材３０と摺接させる。
【００２９】
（第７実施例）
図１４は、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０の横断面を図示している。処理液流路４１内には、ボール９９が収容されている。ボール９９は、弾性体（例えば、ゴムやスポンジ）から形成されている。ボール９９の直径は、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０の最小間隔よりも大きいことが好ましい。
このように構成されていると、第２濾過部材３０の偏心回転にともなって、ボール９９が処理液流路４１内を動き回る。処理液流路４１内をボール９９が動き回ると、ボール９９が第１濾過部材２４の内周面２４ａと第２濾過部材３０の外周面３０ａに接触し、第１濾過部材２４と第２濾過部材３０に堆積した濾過ケークが除去される。ボール９９の直径が第１濾過部材２４と第２濾過部材３０の最小間隔よりも大きいので、その最小間隔部位にボール９９が移動し、ボール９９が第１濾過部材２４と第２濾過部材３０に接触すると、堆積した濾過ケークが効率的に除去される。
ボール９９の表面に凹凸を形成したり、ボール９９を多面体形状にしたりすると、濾過ケークの除去効率が向上する。複数のボール９９を処理液流路４１内に収容することもできる。ボール９９を中空状とし、その壁に貫通孔を複数形成することもできる。このように構成すると、ボール９９の流体抵抗が減少する。
【００３０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施例の濾過装置の断面図。
【図２】図１のII−II線断面図。
【図３】同上。
【図４】第２実施例の濾過装置の断面図。
【図５】第２実施例の流入側回転部材の斜視図。
【図６】図４のVI−VI線断面図。
【図７】第３実施例の内筒部の側面図。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図。
【図９】第４実施例の内筒部の軸直角方向断面図。
【図１０】同上。
【図１１】第５実施例の偏心回転機構の説明図。
【図１２】第６実施例の濾過部材の断面図。
【図１３】同上。
【図１４】第７実施例の濾過部材の断面図。
【符号の説明】
【００３２】
１０：濾過装置
１２：流入側端面部材
１４：流出側端面部材
１５：外筒部
１６：内筒部
１７：流入路
１８：貫通孔
１９：第１流出路
２０：貫通孔
２１、２２：ベアリング
２３：外筒本体
２４：第１濾過部材、２４ａ：内面
２５：突出壁
２６：外筒濾液流路
２７：第２流出路
３０：第２濾過部材、３０ａ：外面
３１：第１円板
３２：第２円板
３３：第１シャフト
３４：第２シャフト
３５：駆動シャフト
３６、３７：貫通孔
４０：第３流出路
４１：処理液流路
４２：内筒濾過流路
５０：濾過装置
５１：流入側端面部材
５２：流出側端面部材
５３：外筒部
５４：流入路
５５：貫通孔
５６：ベアリング
５７：第１流出路
６０：貫通孔
６２：外筒本体
６３：流入側回転部材
６４：流出側回転部材
６５：外周面
６６：ベアリング
６７：ベアリング
７０：凹部
７１、７２：貫通孔
７３：ベアリング
７４：駆動シャフト
７５：流入路、７５ａ：流入口、７５ｂ：流出口
７６：流出路
８０：内筒部
８１：上流側濾過部材
８２：下流側濾過部材
８３、８４：駆動シャフト
８６：内筒部
８７：大径濾過部材
８８：小径濾過部材
９０：濾過部材
９１：第１歯車部材、９１ａ：歯型
９２：第２歯車部材、９２ａ：歯型
９７：摺接部材
９９：ボール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と、
外筒内に配置された内筒と、
外筒と内筒との間に形成される濾室の両端部を閉塞するとともに、内筒を回転可能に支持する一対の支持部材と、
内筒を駆動する手段とを備え、
濾室の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室の他方側端部から処理水を排水する濾過装置であり、
内筒壁には濾過部材が設けられ、
内筒内には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路が形成されており、
内筒は、外筒に対して偏心回転することを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
内筒は、内筒本体と、内筒本体の片側端部に設けられた駆動軸を有し、
駆動手段は駆動軸を駆動し、その駆動軸に対して内筒本体が偏心していることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
外筒は、外筒本体と、外筒本体内側に配置された円筒状の外筒濾過部材を有し、
外筒本体と外筒濾過部材との間に外筒濾液流路が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の濾過装置。
【請求項４】
支持部材は、外筒濾過部材を回転可能に支持しており、外筒濾過部材を回転駆動する手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の濾過装置。
【請求項５】
内筒本体と外筒濾過部材が逆回転することを特徴とする請求項４に記載の濾過装置。
【請求項６】
内筒本体は、軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、隣接する子内筒同士の径が異なることを特徴とする請求項２に記載の濾過装置。
【請求項７】
内筒本体は、軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、少なくとも２つの子内筒同士が偏心していることを特徴とする請求項２に記載の濾過装置。
【請求項８】
内筒には、一方側端部が内筒本体の外周部に固定され、他方側端部が外筒濾過部材の内面に摺接する部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の濾過装置。
【請求項９】
濾室内に収容された弾性を有する球体を備えており、
球体の径は、外筒壁と内筒壁の最短距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項１０】
外筒と、
外筒内に配置された内筒と、
外筒と内筒との間に形成される濾室の両端部を閉塞するとともに、内筒を回転可能に支持する一対の支持部材と、
内筒を駆動する手段とを備え、
濾室の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室の他方側端部から処理水を排水する濾過装置であり、
外筒壁と内筒壁の少なくとも一方に濾過部材が設けられ、
その濾過部材の裏側には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路が形成されており、
内筒は、外筒に対して偏心回転することを特徴とする濾過装置。
【請求項１】
外筒と、
外筒内に配置された内筒と、
外筒と内筒との間に形成される濾室の両端部を閉塞するとともに、内筒を回転可能に支持する一対の支持部材と、
内筒を駆動する手段とを備え、
濾室の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室の他方側端部から処理水を排水する濾過装置であり、
内筒壁には濾過部材が設けられ、
内筒内には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路が形成されており、
内筒は、外筒に対して偏心回転することを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
内筒は、内筒本体と、内筒本体の片側端部に設けられた駆動軸を有し、
駆動手段は駆動軸を駆動し、その駆動軸に対して内筒本体が偏心していることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
外筒は、外筒本体と、外筒本体内側に配置された円筒状の外筒濾過部材を有し、
外筒本体と外筒濾過部材との間に外筒濾液流路が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の濾過装置。
【請求項４】
支持部材は、外筒濾過部材を回転可能に支持しており、外筒濾過部材を回転駆動する手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の濾過装置。
【請求項５】
内筒本体と外筒濾過部材が逆回転することを特徴とする請求項４に記載の濾過装置。
【請求項６】
内筒本体は、軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、隣接する子内筒同士の径が異なることを特徴とする請求項２に記載の濾過装置。
【請求項７】
内筒本体は、軸方向に連なる複数の子内筒から構成されており、少なくとも２つの子内筒同士が偏心していることを特徴とする請求項２に記載の濾過装置。
【請求項８】
内筒には、一方側端部が内筒本体の外周部に固定され、他方側端部が外筒濾過部材の内面に摺接する部材が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の濾過装置。
【請求項９】
濾室内に収容された弾性を有する球体を備えており、
球体の径は、外筒壁と内筒壁の最短距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項１０】
外筒と、
外筒内に配置された内筒と、
外筒と内筒との間に形成される濾室の両端部を閉塞するとともに、内筒を回転可能に支持する一対の支持部材と、
内筒を駆動する手段とを備え、
濾室の一方側端部に処理水を供給するとともに、濾室の他方側端部から処理水を排水する濾過装置であり、
外筒壁と内筒壁の少なくとも一方に濾過部材が設けられ、
その濾過部材の裏側には濾過部材が濾過した濾液が通過する流路が形成されており、
内筒は、外筒に対して偏心回転することを特徴とする濾過装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−４３６５２（Ｐ２００６−４３６５２Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３２１７２（Ｐ２００４−２３２１７２）
【出願日】平成１６年８月９日（２００４．８．９）
【出願人】（５０４１３９６６２）国立大学法人名古屋大学 (996)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月９日（２００４．８．９）
【出願人】（５０４１３９６６２）国立大学法人名古屋大学 (996)
【Ｆターム（参考）】
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