逆洗装置
【課題】 フィルタ素子の内周面の全域にできるだけ均一の圧力で逆洗用流体を噴射すること。
【解決手段】筒状のフィルタ２の中に収容されると共にフィルタの外周を囲むケース１に支持される逆洗装置３において、内管４と外管５とで双方の軸線Ｃが一致する二重管構造とし、内管４と外管５の間に筒状の緩衝空間６を形成し、内管の外周面には内孔４３を、外管５の外周面には外孔５２を逆洗用流体が通過するためにそれぞれ形成し、軸線Ｃを中心にして外管５を内管４に対して回転可能に設け、外管５を回転させる回転駆動手段５２、５８を備えている。
【解決手段】筒状のフィルタ２の中に収容されると共にフィルタの外周を囲むケース１に支持される逆洗装置３において、内管４と外管５とで双方の軸線Ｃが一致する二重管構造とし、内管４と外管５の間に筒状の緩衝空間６を形成し、内管の外周面には内孔４３を、外管５の外周面には外孔５２を逆洗用流体が通過するためにそれぞれ形成し、軸線Ｃを中心にして外管５を内管４に対して回転可能に設け、外管５を回転させる回転駆動手段５２、５８を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ装置の目詰まりを解消する逆洗装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製薬会社の製造装置には、図５に示すように、造粒装置９１と回収容器９２を送出管９３で接続し、回収容器９２の上部にフィルタ装置９４を配置し、フィルタ装置９４にエア吸引装置（排気ファン）９５を接続したものがある。この製造装置は、薬の製造過程において、粉を造粒装置で所望の大きさの粒にし、エア吸引装置の吸引作用によって回収容器側を負圧にし、それによって造粒装置から回収容器に粒を回収するものである。このときにフィルタ装置のフィルタは、エアのみを通過させ、造粒装置で粒になりきらなかった粉をその周りに付着させる働きをする。
【０００３】
エア吸引装置による吸引を続けていると、粉がフィルタの周りに付着しながら発達し、最終的にフィルタが目詰まりする。例えば、図６に示すように断面星型のフィルタ素子９６の外形が円形となるほどの目詰まりが起こる。
【０００４】
このような場合、製造装置の運転を停止してからフィルタの逆洗が行われる。つまり、フィルタ装置に対してエア吸引装置の吸引方向とは逆方向に逆洗用エアを吹き込み、エジェクター効果による逆洗用エアと巻き込みエアによってフィルタに付着した粉を落とすのである。
【０００５】
しかしながら、図５に示すように鉛直方向に垂下する細い逆洗用エアの供給管９７は、フィルタ素子９６の上部に配置しているが、供給管から逆洗用エアが、下向きに噴射されるとフィルタ素子９６の上部から排気ファン９５までの空間が減圧となり、エジェクター効果による巻き込みエアが十分に得られない。このため、粉がフィルタから十分に落ちきらなかった。
【０００６】
また、逆洗用エアによって、フィルタに付着した粉同士が塊となって落下することがあり、このような塊が造粒された粒に混ざると、全体としての品質に影響を与える。例えば黄色に着色した粉の場合、外観上は白色であるが、造粒されて粒になると通常、黄色に見えるものである。ところが、フィルタから落下した塊は造粒されたものではないので白色のままであった。そうすると、黄色の粒の中に、全く別成分の異物（白い塊）が混入したように見える。
【０００７】
なお、今回の特許出願にあたって、特許調査を行ったところ、従来の逆洗装置として、次の特許文献１が見つかった。これは、有底筒型の濾過部の内部に逆洗用の回転ノズルを同心円状に有し、回転ノズル部の筒表面全域に多数のノズル孔をあけたものである。また、回転ノズル部を上側で片持ち支持し、回転ノズル部の上側に回転駆動部を備えている。そして、回転駆動部へ逆洗用エアを供給することによって、回転駆動部ごと回転ノズル部が回転させられる。一方、回転駆動部を通過した後、逆洗用エアは、回転ノズル部内に供給されて、ノズル孔から濾過部に噴射される。
【０００８】
このように濾過部の内部に逆洗用の回転ノズルを同心円状に有していると、回転ノズル孔から指向性をもって逆洗用エアが噴射されるので、逆洗用エアは勢い良く濾過部に衝突する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−４６７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、このようにノズル孔を回転ノズル部の筒表面全域に形成すると、回転ノズル部が鉛直に立った形態であるため、上側のノズル孔からは逆洗用エアが勢い良く噴射されるが、下側のノズル孔からは逆洗用エアが弱弱しく噴射されるという傾向が見られた。例えば、濾過能力を高めるために濾過部を長くし、それに伴って回転ノズル部の全長も長くすることも考えられるが、長くするほど、その傾向は強くなる。同様に、逆洗時にかかるコストを抑えるために逆洗用エアの圧力をできるだけ低くしてエアの供給圧を弱めるほど、その傾向は強くなる。
【００１１】
このような傾向のため、濾過部に対して不均一に逆洗用エアが当たることになり、濾過部に付着した異物は下側ほど落ち難くなる。
【００１２】
また、回転ノズル部を片持ち支持しているので、回転ノズル部が回転する場合に、下端側がぶれ易くなることも、濾過部に対して不均一に逆洗用エアが当たることに繋がる。
【００１３】
本発明は上記不具合をも解消できるものであり、その解決課題は、フィルタ素子の内周面の全域にできるだけ均一の圧力で逆洗用流体を噴射することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、筒状のフィルタの中に収容されると共にフィルタの外周を囲むケースに支持される逆洗装置を前提とする。
【００１５】
そして、請求項１の発明は、ケースに支持されると共に内部に逆洗用流体が供給される内管と、内管の外周を囲む外管とを備え、内管と外管の間に筒状の緩衝空間を形成し、内管と外管の双方の軸線を一致させると共に、内管の外周面には内孔を、外管の外周面には外孔を逆洗用流体が通過するためにそれぞれ形成し、軸線を中心にして外管を内管に対して回転可能に設け、外管を回転させる回転駆動手段を備えていることを特徴とする。
【００１６】
内管の内孔と外管の外孔の関係は問わないが、外孔から噴射される流体の圧力を一段と均一にするには次のようにすることが望ましい。即ち、請求項２の発明のように、内管の内孔は外管の外孔よりも、数を少なく、各孔の面積を大きく形成してあることである。さらに、フィルタが長い場合または逆洗用流体が液体の場合、内管の孔サイズは、上端に近い孔は小さく、下端に近い孔は大きく形成してあることである。
【００１７】
外管を回転可能に支持する構造は問わないが、軸線を中心にして外管をぶれずに安定して回転させるには、次のようにすることが望ましい。即ち、請求項３の発明のように、外管がその両端部で回転可能に支持されることである。
【００１８】
逆洗装置は、支持される形態を問わず、水平に支持される形態であってもよいが、別の形態であっても良い。例えば、請求項４の発明のように、吊り下げ式の逆洗装置であって、外管を内管よりも垂下してあると共に、内管と外管の下端をそれぞれ内底片と外底片で閉鎖し、内管が外管の外底片を貫通する軸部を内底片に備えると共に、軸部の下端部に軸部より大径の保持部を備え、内管が保持部を介して外管の外底片を下から回転可能に支持するものである。
【００１９】
また、請求項５のように、吊り下げ式の逆洗装置であって、外管を内管よりも垂下してあると共に、内管と外管の下端をそれぞれ内底片と外底片で閉鎖し、回転軸と、回転軸の先端部を支持する軸受とを備え、回転軸を外管の外底片から垂下すると共に軸受をフィルタの底側に設けるか、又は回転軸をフィルタの底側から起立すると共に軸受を外管の外底片に設けることである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、内管と外管の二重管構造を採用し、内管と外管の間に筒状の緩衝空間を設けたので、内管の複数の内孔を通過した逆洗用流体が緩衝空間で衝突し合って攪拌され、その結果、外管の各外孔から排出される逆洗用流体の噴射圧が均一化される。また、回転駆動手段によって外管が内管に対して回転することにより、フィルタの内周面の円周全長に亘って逆洗用流体が噴射されることになり、逆洗効果の高いものでもある。
【００２１】
また、請求項２の発明は、内管の内孔を外管の外孔よりも数を少なく、各孔の面積を大きく形成してあるので、内孔よりも外孔から逆洗用流体が通過し難くなる。そして、内孔から緩衝空間に噴射された逆洗用流体は、緩衝空間で攪拌され易くなり、外管の外孔から排出される逆洗用流体の噴射圧は一段と均一化される。
【００２２】
請求項３の発明は、外管がその両端部で回転可能に支持される、いわゆる両持ち支持なので、片持ち支持に比べて外管の回転が安定し、外管の外孔から排出される逆洗用流体の噴射圧が一段と均一化される。
【００２３】
請求項４の発明は、内管の内底片から垂下する軸部が外管の外底片を貫通し、軸部の下端部に大径の保持部を備えるので、軸部と保持部によって外管の外底片を下から回転可能に支持することになり、外管の下端部の支持が安定する。
【００２４】
請求項５の発明も、回転軸と、回転軸の先端部を支持する軸受とを利用することによって、外管を底側から回転可能に支持できるので、外管の下端部の支持が安定する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】フィルタ装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】（イ）（ロ）図は、図１のＡ−Ａ線拡大断面図、Ｂ−Ｂ線拡大断面図である。
【図３】フィルタ装置の別の例を示す断面図である。
【図４】図３の回転羽根を上から見た図である。
【図５】薬の製造装置を示す説明図である。
【図６】フィルタ素子に粉が付着した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の逆洗装置が適用されるフィルタ装置は、図１、図２に示すように、濾過前流体の入口１ａと濾過済流体の出口１ｂを備えるケース１、ケース１の中に収容されるフィルタ２、及びフィルタ２の中に収容される逆洗装置３から構成してある。以下、各構成要素について順に詳述する。
【００２７】
ケース１は、フィルタ２の外周を離れた位置で囲む円筒状の胴部１１と、胴部１１の上側開口端を塞ぐ蓋部２１とから構成してある。そして、胴部１１の上端部外周にはその円周全長に亘って下外鍔部１２が水平に突出している。一方、蓋部２１の下端部外周にはその円周全長に亘って上外鍔部２２が水平に突出している。下外鍔部１２と上外鍔部２２との間に図示しないパッキンを挟んでから、下外鍔部１２と上外鍔部２２の外側を図中の破線で示す連結具Ｒによってリング状に囲みながら連結する。
【００２８】
胴部１１は、その下端の内側を濾過前流体の入口１ａとし、この下端部を回収容器等に接続している。一方、蓋部２１は、胴部１１と同じく上下方向に延長する短筒部２３と、短筒部２３の上側開口端を塞ぐ天井部２４と、短筒部２３の外周面から放射状に突出するパイプ状の接続部２５とから構成してある。接続部２５の先端が濾過済流体の出口１ｂとなる。なお、短筒部２３の下端部には前述の上外鍔部２２が設けてある。
【００２９】
フィルタ２は、有底筒型の吊り下げ式であって、全体として円筒状のフィルタ素子３１と、フィルタ素子３１の下側開口端を塞ぐ閉鎖板３２と、フィルタ素子３１の上端をリング状に覆う上板３３とから構成される。フィルタ素子３１は、正確に言えば、断面星型に折り畳まれた筒形状である。リング状の上板３３はその内周側を濾過済流体の通過口３３ａとしている。
【００３０】
ケース１とフィルタ２との位置関係は、次の通りである。ケース１の胴部１１はその上端部内周にはその円周全長に亘ってリング状の下内鍔部１３を水平に突出し、ケース１の蓋部２１はその下部内周にはその円周全長に亘ってリング状の上内鍔部２６を水平に突出し、下内鍔部１３と上内鍔部２６が対向するようにしてある。一方、フィルタ２の上板３３はその外周部３３ｂをフィルタ素子３１よりも外側に突出してある。そして、下内鍔部１３に上板３３の外周部３３ｂ、リング状のスペーサＳを順次載せ、蓋部２１を胴部１１に被せて連結具Ｒによって連結することにより、上内鍔部２６と下内鍔部１３の間に外周部３３ｂがスペーサＳを介して挟まれることになり、フィルタ２がケース１に取り付けられる。フィルタ２を取り付ける際には、ケース１の胴部１１に対してフィルタ素子３１が同心円状に配置されるように留意する。
【００３１】
逆洗装置３は、内管４と、内管４の外周を離れた位置で囲む外管５から構成される二重管構造である。また、内管４と外管５は、軸線Ｃを共有する同心円状に配置され、内管４と外管５の間に円筒状の緩衝空間６が形成される。
【００３２】
内管４は、下側開口端を内底片４１で閉鎖し、上側開口端の内側を逆洗用流体の入口４２としてある。また、内管４は、その外周面に逆洗用流体が通過する内孔４３を、上下に間隔をあけて縦列に形成してある。さらに、内孔４３は、内管４の円周方向に対して、軸線Ｃを中心にして等角度おきに形成してある。図２では内孔４３は、軸線Ｃを中心にして左右対称の位置に形成してある。このようにすると、左右の内孔４３を通過した逆洗用流体が外管５にバランスよく衝突することになり、外管５の回転に悪影響を与えない。また、内管４は、ケース１の蓋部２１を貫通しており、その上部が溶着等で蓋部２１に支持されている。
【００３３】
外管５は、内管４よりも下まで延長しており、下側開口端を外底片５１で閉鎖してある。従って、外底片５１と内管４の内底片４１との間に、緩衝空間６に通じる底空間７が形成される。また、外管５は、その外周面に逆洗用流体が通過する外孔５２を、上下に間隔をあけて縦列に形成してある。外孔５２は、外管５の円周方向に対して、軸線Ｃを中心にして１８０度以内の角度範囲に集中して形成してある。図では、外孔５２は、軸線Ｃを中心にして９０度以内の角度範囲に集中して形成してある。外孔５２同士のピッチは、内孔４３同士のピッチに比べて狭く、それ故、外孔５２は内孔４３に比べて、多数設けてある。また、外孔５２は内管４の内孔４３に比べて面積を小さくしてある。なお、全ての外孔５２を合計した総通過面積と、内孔４３のそれは、殆ど同じとしてある。
【００３４】
外管５は、その上下両端部で２点支持された状態で、軸線Ｃを中心にして回転可能に設けられている。外管５の上端部で内管４を回転可能に支持する構造は、外管５と内管４の間隔を局部的に接近させる簡易な軸受構造である。具体的には、蓋部２１の内部空間において内管４の外周面にはその円周全長に亘ってリング状の第一の支持片４４が外管５の内周面の近くまで突出することによって、第一の支持片４４の外周端と外管５の内周面が接近している。また、蓋部２１の内部空間において外管５の上端部外周にはその円周全長に亘ってリング状のフランジ５３が突出し、フランジ５３の上にリング状のストッパ５４がボルト等で固定されている。そして、ストッパ５４の内周側をフランジ５３よりも内周に突出させることによって、この突出部を第二の支持片５５とし、第二の支持片５５の内周端と内管４の外周面が接近している。なお、ストッパ５４は、第二の支持片５５によって内管４から外管５が抜け落ちることを防止する。
【００３５】
外管５の下端部で内管４を回転可能に支持する構造は、回転軸５６の先端部を軸受５７で支持する構造である。回転軸５６は、外管５の外底片５１から軸線Ｃに沿って垂下し、その下端部を円錐状にしてある。一方、軸受５７は、回転軸５６の下端部より緩い勾配の円錐状の穴５７ａをプレート５７ｂの上面に形成したものである。図１では、この軸受５７は、フィルタ２の閉鎖板３２の上面に固定してあるが、閉鎖板３２に形成しても良い。
【００３６】
また、外管５を回転させる回転駆動手段を外管５に備えている。回転駆動手段は、外管５の外孔５２のうち少なくとも幾つかについて、その穿設方向を、軸線Ｃに向かう基準線Ｌから角度θ（例えば３０度）だけ外れる方向に合わせたものである。このように基準線Ｌに対して角度θを付けることによって、この外孔５２を逆洗用流体が通過する際の勢いで外管５に回転力が与えられる。
【００３７】
上述したフィルタ装置で濾過前流体から異物を除去する場合は次のようにする。ケース１の接続部２５の先端側から、例えば空気を吸引して、ケース１内を負圧にする。そうすると、濾過前流体に含まれる異物がフィルタ素子３１に付着し、空気のみがフィルタ素子３１の外側から中に入り、蓋部２１の内部空間を経て回収される。
【００３８】
一方、フィルタ素子３１を逆洗する場合は、濾過作業を行いながら、次のようにする。内管４の上側開口端（逆洗用流体の入口４２）から逆洗用流体（空気）を中に供給する。そうすると、空気は内管４の中から内孔４３を経て、緩衝空間６に達する。上側の内孔４３を通過した空気と下側の内孔４３を通過した空気では勢いに差があるが、この緩衝空間６で空気が攪拌されることになり、緩衝空間６内の上部と下部とで空気圧の均一化が図られる。その後に、外孔５２を経て、フィルタ素子３１の内周面に空気が噴射されるので、フィルタ素子３１に噴射される空気の圧力は、上部と下部とで差が小さくなる。また、空気が幾つかの外孔５２を通過することによって外管５に回転力が生じ、それによって外管５が回転し、その結果、外孔５２から空気を噴射しながら外管５は回転し、フィルタ素子３１の内周面全周に空気を噴射する。
【００３９】
図５で示した薬の製造装置で濾過作業を行いながら上述した逆洗装置３で逆洗した場合には、粉がフィルタ素子３１に付かなかった。従って、従来のように、粉が発達して塊となることもなく、それ故、造流された粒に塊が混ざることもなくなり、製品の品質が向上した。
【００４０】
また、図３は、別の例の逆洗装置３を示すものである。これは、回転駆動手段に特徴がある。回転駆動手段は、外管５に固定された複数枚の回転羽根５８である。図３、図４に示すように回転羽根５８は、ストッパ５４の上に溶着等して固定されている。濾過済流体を受けると回転羽根５８には回転力が発生し、それによって外管５を回転させる。このように、濾過済流体によって回転力が発生するので、回転羽根５８のないものに比べて、外管５を回転させるために逆洗用流体のエネルギーをあまり使わずに済み、そのエネルギーの多くを逆洗という本来の用途に使用でき、逆洗用流体の供給圧を低く抑えることも可能となる。
【００４１】
また、図３の逆洗装置３は、外管５の下端部で内管４を回転可能に支持する構造にも特徴がある。それは、内管４の内底片４１から軸部４５を、外管５の外底片５１を貫通するまで垂下し、軸部４５よりも大径の保持部４６を軸部４５の下端部に有するものである。例えば、軸部４５にはボルトを用い、保持部４６には末広がりのテーパ形状のナットを用いる。内管４の内底片４１と外管５の外底片５１にそれぞれ抜穴４７、５９を形成する。そして、両抜穴４７、５９にボルトの軸を通して、軸の下端部にテーパ形状のナットを捩じ込むことにより、軸部４５と保持部４６が固定され、保持部４６のテーパ面によって外管５の外底片５１が支持される。支持形態は、外底片５１の抜穴５９の下端と、保持部４６のテーパ面とが線接触する形態である。
【００４２】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、フィルタ装置は、吊り下げ式でなく、水平に保持する形態等他の形態であっても良い。また、フィルタ素子３１の断面も星型でなく、円筒形等他の形状であっても良い。さらに、外管５を回転させる回転駆動手段は、濾過前流体や濾過済流体のエネルギーを利用するものが一番望ましく、逆洗用流体のエネルギーを利用するものが次に望ましいが、それ以外の他の動力（モータ等）を利用するものであっても良い。そのほかに、回転軸５６をフィルタ２の底側から起立すると共に回転軸５６の先部を支持する軸受５７が外管５の外底片５１に設けられるものであっても良い。なお、内管４と外管５の間に、孔を穿設した別の管を一本以上介在させる構造であっても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１ケース
１ａ入口 １ｂ出口
２フィルタ ３逆洗装置
４内管 ５外管
６緩衝空間 ７底空間
１１胴部 １２下外鍔部
１３下内鍔部 ２１蓋部
２２上外鍔部 ２３短筒部
２４天井部 ２５接続部
２６上内鍔部
３１フィルタ素子 ３２閉鎖板
３３上板
３３ａ通過口 ３３ｂ外周部
４１内底片 ４２入口
４３内孔 ４４第一の支持片
４５軸部 ４６保持部
４７抜穴
５１外底片 ５２外孔（回転駆動手段）
５３フランジ ５４ストッパ
５５第二の支持片 ５６回転軸
５７軸受
５７ａ穴 ５７ｂプレート
５８回転羽根（回転駆動手段 ５９抜穴
【００４４】
Ｒ連結具 Ｃ軸線
Ｓスペーサ Ｌ基準線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ装置の目詰まりを解消する逆洗装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製薬会社の製造装置には、図５に示すように、造粒装置９１と回収容器９２を送出管９３で接続し、回収容器９２の上部にフィルタ装置９４を配置し、フィルタ装置９４にエア吸引装置（排気ファン）９５を接続したものがある。この製造装置は、薬の製造過程において、粉を造粒装置で所望の大きさの粒にし、エア吸引装置の吸引作用によって回収容器側を負圧にし、それによって造粒装置から回収容器に粒を回収するものである。このときにフィルタ装置のフィルタは、エアのみを通過させ、造粒装置で粒になりきらなかった粉をその周りに付着させる働きをする。
【０００３】
エア吸引装置による吸引を続けていると、粉がフィルタの周りに付着しながら発達し、最終的にフィルタが目詰まりする。例えば、図６に示すように断面星型のフィルタ素子９６の外形が円形となるほどの目詰まりが起こる。
【０００４】
このような場合、製造装置の運転を停止してからフィルタの逆洗が行われる。つまり、フィルタ装置に対してエア吸引装置の吸引方向とは逆方向に逆洗用エアを吹き込み、エジェクター効果による逆洗用エアと巻き込みエアによってフィルタに付着した粉を落とすのである。
【０００５】
しかしながら、図５に示すように鉛直方向に垂下する細い逆洗用エアの供給管９７は、フィルタ素子９６の上部に配置しているが、供給管から逆洗用エアが、下向きに噴射されるとフィルタ素子９６の上部から排気ファン９５までの空間が減圧となり、エジェクター効果による巻き込みエアが十分に得られない。このため、粉がフィルタから十分に落ちきらなかった。
【０００６】
また、逆洗用エアによって、フィルタに付着した粉同士が塊となって落下することがあり、このような塊が造粒された粒に混ざると、全体としての品質に影響を与える。例えば黄色に着色した粉の場合、外観上は白色であるが、造粒されて粒になると通常、黄色に見えるものである。ところが、フィルタから落下した塊は造粒されたものではないので白色のままであった。そうすると、黄色の粒の中に、全く別成分の異物（白い塊）が混入したように見える。
【０００７】
なお、今回の特許出願にあたって、特許調査を行ったところ、従来の逆洗装置として、次の特許文献１が見つかった。これは、有底筒型の濾過部の内部に逆洗用の回転ノズルを同心円状に有し、回転ノズル部の筒表面全域に多数のノズル孔をあけたものである。また、回転ノズル部を上側で片持ち支持し、回転ノズル部の上側に回転駆動部を備えている。そして、回転駆動部へ逆洗用エアを供給することによって、回転駆動部ごと回転ノズル部が回転させられる。一方、回転駆動部を通過した後、逆洗用エアは、回転ノズル部内に供給されて、ノズル孔から濾過部に噴射される。
【０００８】
このように濾過部の内部に逆洗用の回転ノズルを同心円状に有していると、回転ノズル孔から指向性をもって逆洗用エアが噴射されるので、逆洗用エアは勢い良く濾過部に衝突する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−４６７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、このようにノズル孔を回転ノズル部の筒表面全域に形成すると、回転ノズル部が鉛直に立った形態であるため、上側のノズル孔からは逆洗用エアが勢い良く噴射されるが、下側のノズル孔からは逆洗用エアが弱弱しく噴射されるという傾向が見られた。例えば、濾過能力を高めるために濾過部を長くし、それに伴って回転ノズル部の全長も長くすることも考えられるが、長くするほど、その傾向は強くなる。同様に、逆洗時にかかるコストを抑えるために逆洗用エアの圧力をできるだけ低くしてエアの供給圧を弱めるほど、その傾向は強くなる。
【００１１】
このような傾向のため、濾過部に対して不均一に逆洗用エアが当たることになり、濾過部に付着した異物は下側ほど落ち難くなる。
【００１２】
また、回転ノズル部を片持ち支持しているので、回転ノズル部が回転する場合に、下端側がぶれ易くなることも、濾過部に対して不均一に逆洗用エアが当たることに繋がる。
【００１３】
本発明は上記不具合をも解消できるものであり、その解決課題は、フィルタ素子の内周面の全域にできるだけ均一の圧力で逆洗用流体を噴射することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、筒状のフィルタの中に収容されると共にフィルタの外周を囲むケースに支持される逆洗装置を前提とする。
【００１５】
そして、請求項１の発明は、ケースに支持されると共に内部に逆洗用流体が供給される内管と、内管の外周を囲む外管とを備え、内管と外管の間に筒状の緩衝空間を形成し、内管と外管の双方の軸線を一致させると共に、内管の外周面には内孔を、外管の外周面には外孔を逆洗用流体が通過するためにそれぞれ形成し、軸線を中心にして外管を内管に対して回転可能に設け、外管を回転させる回転駆動手段を備えていることを特徴とする。
【００１６】
内管の内孔と外管の外孔の関係は問わないが、外孔から噴射される流体の圧力を一段と均一にするには次のようにすることが望ましい。即ち、請求項２の発明のように、内管の内孔は外管の外孔よりも、数を少なく、各孔の面積を大きく形成してあることである。さらに、フィルタが長い場合または逆洗用流体が液体の場合、内管の孔サイズは、上端に近い孔は小さく、下端に近い孔は大きく形成してあることである。
【００１７】
外管を回転可能に支持する構造は問わないが、軸線を中心にして外管をぶれずに安定して回転させるには、次のようにすることが望ましい。即ち、請求項３の発明のように、外管がその両端部で回転可能に支持されることである。
【００１８】
逆洗装置は、支持される形態を問わず、水平に支持される形態であってもよいが、別の形態であっても良い。例えば、請求項４の発明のように、吊り下げ式の逆洗装置であって、外管を内管よりも垂下してあると共に、内管と外管の下端をそれぞれ内底片と外底片で閉鎖し、内管が外管の外底片を貫通する軸部を内底片に備えると共に、軸部の下端部に軸部より大径の保持部を備え、内管が保持部を介して外管の外底片を下から回転可能に支持するものである。
【００１９】
また、請求項５のように、吊り下げ式の逆洗装置であって、外管を内管よりも垂下してあると共に、内管と外管の下端をそれぞれ内底片と外底片で閉鎖し、回転軸と、回転軸の先端部を支持する軸受とを備え、回転軸を外管の外底片から垂下すると共に軸受をフィルタの底側に設けるか、又は回転軸をフィルタの底側から起立すると共に軸受を外管の外底片に設けることである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、内管と外管の二重管構造を採用し、内管と外管の間に筒状の緩衝空間を設けたので、内管の複数の内孔を通過した逆洗用流体が緩衝空間で衝突し合って攪拌され、その結果、外管の各外孔から排出される逆洗用流体の噴射圧が均一化される。また、回転駆動手段によって外管が内管に対して回転することにより、フィルタの内周面の円周全長に亘って逆洗用流体が噴射されることになり、逆洗効果の高いものでもある。
【００２１】
また、請求項２の発明は、内管の内孔を外管の外孔よりも数を少なく、各孔の面積を大きく形成してあるので、内孔よりも外孔から逆洗用流体が通過し難くなる。そして、内孔から緩衝空間に噴射された逆洗用流体は、緩衝空間で攪拌され易くなり、外管の外孔から排出される逆洗用流体の噴射圧は一段と均一化される。
【００２２】
請求項３の発明は、外管がその両端部で回転可能に支持される、いわゆる両持ち支持なので、片持ち支持に比べて外管の回転が安定し、外管の外孔から排出される逆洗用流体の噴射圧が一段と均一化される。
【００２３】
請求項４の発明は、内管の内底片から垂下する軸部が外管の外底片を貫通し、軸部の下端部に大径の保持部を備えるので、軸部と保持部によって外管の外底片を下から回転可能に支持することになり、外管の下端部の支持が安定する。
【００２４】
請求項５の発明も、回転軸と、回転軸の先端部を支持する軸受とを利用することによって、外管を底側から回転可能に支持できるので、外管の下端部の支持が安定する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】フィルタ装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】（イ）（ロ）図は、図１のＡ−Ａ線拡大断面図、Ｂ−Ｂ線拡大断面図である。
【図３】フィルタ装置の別の例を示す断面図である。
【図４】図３の回転羽根を上から見た図である。
【図５】薬の製造装置を示す説明図である。
【図６】フィルタ素子に粉が付着した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の逆洗装置が適用されるフィルタ装置は、図１、図２に示すように、濾過前流体の入口１ａと濾過済流体の出口１ｂを備えるケース１、ケース１の中に収容されるフィルタ２、及びフィルタ２の中に収容される逆洗装置３から構成してある。以下、各構成要素について順に詳述する。
【００２７】
ケース１は、フィルタ２の外周を離れた位置で囲む円筒状の胴部１１と、胴部１１の上側開口端を塞ぐ蓋部２１とから構成してある。そして、胴部１１の上端部外周にはその円周全長に亘って下外鍔部１２が水平に突出している。一方、蓋部２１の下端部外周にはその円周全長に亘って上外鍔部２２が水平に突出している。下外鍔部１２と上外鍔部２２との間に図示しないパッキンを挟んでから、下外鍔部１２と上外鍔部２２の外側を図中の破線で示す連結具Ｒによってリング状に囲みながら連結する。
【００２８】
胴部１１は、その下端の内側を濾過前流体の入口１ａとし、この下端部を回収容器等に接続している。一方、蓋部２１は、胴部１１と同じく上下方向に延長する短筒部２３と、短筒部２３の上側開口端を塞ぐ天井部２４と、短筒部２３の外周面から放射状に突出するパイプ状の接続部２５とから構成してある。接続部２５の先端が濾過済流体の出口１ｂとなる。なお、短筒部２３の下端部には前述の上外鍔部２２が設けてある。
【００２９】
フィルタ２は、有底筒型の吊り下げ式であって、全体として円筒状のフィルタ素子３１と、フィルタ素子３１の下側開口端を塞ぐ閉鎖板３２と、フィルタ素子３１の上端をリング状に覆う上板３３とから構成される。フィルタ素子３１は、正確に言えば、断面星型に折り畳まれた筒形状である。リング状の上板３３はその内周側を濾過済流体の通過口３３ａとしている。
【００３０】
ケース１とフィルタ２との位置関係は、次の通りである。ケース１の胴部１１はその上端部内周にはその円周全長に亘ってリング状の下内鍔部１３を水平に突出し、ケース１の蓋部２１はその下部内周にはその円周全長に亘ってリング状の上内鍔部２６を水平に突出し、下内鍔部１３と上内鍔部２６が対向するようにしてある。一方、フィルタ２の上板３３はその外周部３３ｂをフィルタ素子３１よりも外側に突出してある。そして、下内鍔部１３に上板３３の外周部３３ｂ、リング状のスペーサＳを順次載せ、蓋部２１を胴部１１に被せて連結具Ｒによって連結することにより、上内鍔部２６と下内鍔部１３の間に外周部３３ｂがスペーサＳを介して挟まれることになり、フィルタ２がケース１に取り付けられる。フィルタ２を取り付ける際には、ケース１の胴部１１に対してフィルタ素子３１が同心円状に配置されるように留意する。
【００３１】
逆洗装置３は、内管４と、内管４の外周を離れた位置で囲む外管５から構成される二重管構造である。また、内管４と外管５は、軸線Ｃを共有する同心円状に配置され、内管４と外管５の間に円筒状の緩衝空間６が形成される。
【００３２】
内管４は、下側開口端を内底片４１で閉鎖し、上側開口端の内側を逆洗用流体の入口４２としてある。また、内管４は、その外周面に逆洗用流体が通過する内孔４３を、上下に間隔をあけて縦列に形成してある。さらに、内孔４３は、内管４の円周方向に対して、軸線Ｃを中心にして等角度おきに形成してある。図２では内孔４３は、軸線Ｃを中心にして左右対称の位置に形成してある。このようにすると、左右の内孔４３を通過した逆洗用流体が外管５にバランスよく衝突することになり、外管５の回転に悪影響を与えない。また、内管４は、ケース１の蓋部２１を貫通しており、その上部が溶着等で蓋部２１に支持されている。
【００３３】
外管５は、内管４よりも下まで延長しており、下側開口端を外底片５１で閉鎖してある。従って、外底片５１と内管４の内底片４１との間に、緩衝空間６に通じる底空間７が形成される。また、外管５は、その外周面に逆洗用流体が通過する外孔５２を、上下に間隔をあけて縦列に形成してある。外孔５２は、外管５の円周方向に対して、軸線Ｃを中心にして１８０度以内の角度範囲に集中して形成してある。図では、外孔５２は、軸線Ｃを中心にして９０度以内の角度範囲に集中して形成してある。外孔５２同士のピッチは、内孔４３同士のピッチに比べて狭く、それ故、外孔５２は内孔４３に比べて、多数設けてある。また、外孔５２は内管４の内孔４３に比べて面積を小さくしてある。なお、全ての外孔５２を合計した総通過面積と、内孔４３のそれは、殆ど同じとしてある。
【００３４】
外管５は、その上下両端部で２点支持された状態で、軸線Ｃを中心にして回転可能に設けられている。外管５の上端部で内管４を回転可能に支持する構造は、外管５と内管４の間隔を局部的に接近させる簡易な軸受構造である。具体的には、蓋部２１の内部空間において内管４の外周面にはその円周全長に亘ってリング状の第一の支持片４４が外管５の内周面の近くまで突出することによって、第一の支持片４４の外周端と外管５の内周面が接近している。また、蓋部２１の内部空間において外管５の上端部外周にはその円周全長に亘ってリング状のフランジ５３が突出し、フランジ５３の上にリング状のストッパ５４がボルト等で固定されている。そして、ストッパ５４の内周側をフランジ５３よりも内周に突出させることによって、この突出部を第二の支持片５５とし、第二の支持片５５の内周端と内管４の外周面が接近している。なお、ストッパ５４は、第二の支持片５５によって内管４から外管５が抜け落ちることを防止する。
【００３５】
外管５の下端部で内管４を回転可能に支持する構造は、回転軸５６の先端部を軸受５７で支持する構造である。回転軸５６は、外管５の外底片５１から軸線Ｃに沿って垂下し、その下端部を円錐状にしてある。一方、軸受５７は、回転軸５６の下端部より緩い勾配の円錐状の穴５７ａをプレート５７ｂの上面に形成したものである。図１では、この軸受５７は、フィルタ２の閉鎖板３２の上面に固定してあるが、閉鎖板３２に形成しても良い。
【００３６】
また、外管５を回転させる回転駆動手段を外管５に備えている。回転駆動手段は、外管５の外孔５２のうち少なくとも幾つかについて、その穿設方向を、軸線Ｃに向かう基準線Ｌから角度θ（例えば３０度）だけ外れる方向に合わせたものである。このように基準線Ｌに対して角度θを付けることによって、この外孔５２を逆洗用流体が通過する際の勢いで外管５に回転力が与えられる。
【００３７】
上述したフィルタ装置で濾過前流体から異物を除去する場合は次のようにする。ケース１の接続部２５の先端側から、例えば空気を吸引して、ケース１内を負圧にする。そうすると、濾過前流体に含まれる異物がフィルタ素子３１に付着し、空気のみがフィルタ素子３１の外側から中に入り、蓋部２１の内部空間を経て回収される。
【００３８】
一方、フィルタ素子３１を逆洗する場合は、濾過作業を行いながら、次のようにする。内管４の上側開口端（逆洗用流体の入口４２）から逆洗用流体（空気）を中に供給する。そうすると、空気は内管４の中から内孔４３を経て、緩衝空間６に達する。上側の内孔４３を通過した空気と下側の内孔４３を通過した空気では勢いに差があるが、この緩衝空間６で空気が攪拌されることになり、緩衝空間６内の上部と下部とで空気圧の均一化が図られる。その後に、外孔５２を経て、フィルタ素子３１の内周面に空気が噴射されるので、フィルタ素子３１に噴射される空気の圧力は、上部と下部とで差が小さくなる。また、空気が幾つかの外孔５２を通過することによって外管５に回転力が生じ、それによって外管５が回転し、その結果、外孔５２から空気を噴射しながら外管５は回転し、フィルタ素子３１の内周面全周に空気を噴射する。
【００３９】
図５で示した薬の製造装置で濾過作業を行いながら上述した逆洗装置３で逆洗した場合には、粉がフィルタ素子３１に付かなかった。従って、従来のように、粉が発達して塊となることもなく、それ故、造流された粒に塊が混ざることもなくなり、製品の品質が向上した。
【００４０】
また、図３は、別の例の逆洗装置３を示すものである。これは、回転駆動手段に特徴がある。回転駆動手段は、外管５に固定された複数枚の回転羽根５８である。図３、図４に示すように回転羽根５８は、ストッパ５４の上に溶着等して固定されている。濾過済流体を受けると回転羽根５８には回転力が発生し、それによって外管５を回転させる。このように、濾過済流体によって回転力が発生するので、回転羽根５８のないものに比べて、外管５を回転させるために逆洗用流体のエネルギーをあまり使わずに済み、そのエネルギーの多くを逆洗という本来の用途に使用でき、逆洗用流体の供給圧を低く抑えることも可能となる。
【００４１】
また、図３の逆洗装置３は、外管５の下端部で内管４を回転可能に支持する構造にも特徴がある。それは、内管４の内底片４１から軸部４５を、外管５の外底片５１を貫通するまで垂下し、軸部４５よりも大径の保持部４６を軸部４５の下端部に有するものである。例えば、軸部４５にはボルトを用い、保持部４６には末広がりのテーパ形状のナットを用いる。内管４の内底片４１と外管５の外底片５１にそれぞれ抜穴４７、５９を形成する。そして、両抜穴４７、５９にボルトの軸を通して、軸の下端部にテーパ形状のナットを捩じ込むことにより、軸部４５と保持部４６が固定され、保持部４６のテーパ面によって外管５の外底片５１が支持される。支持形態は、外底片５１の抜穴５９の下端と、保持部４６のテーパ面とが線接触する形態である。
【００４２】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、フィルタ装置は、吊り下げ式でなく、水平に保持する形態等他の形態であっても良い。また、フィルタ素子３１の断面も星型でなく、円筒形等他の形状であっても良い。さらに、外管５を回転させる回転駆動手段は、濾過前流体や濾過済流体のエネルギーを利用するものが一番望ましく、逆洗用流体のエネルギーを利用するものが次に望ましいが、それ以外の他の動力（モータ等）を利用するものであっても良い。そのほかに、回転軸５６をフィルタ２の底側から起立すると共に回転軸５６の先部を支持する軸受５７が外管５の外底片５１に設けられるものであっても良い。なお、内管４と外管５の間に、孔を穿設した別の管を一本以上介在させる構造であっても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１ケース
１ａ入口 １ｂ出口
２フィルタ ３逆洗装置
４内管 ５外管
６緩衝空間 ７底空間
１１胴部 １２下外鍔部
１３下内鍔部 ２１蓋部
２２上外鍔部 ２３短筒部
２４天井部 ２５接続部
２６上内鍔部
３１フィルタ素子 ３２閉鎖板
３３上板
３３ａ通過口 ３３ｂ外周部
４１内底片 ４２入口
４３内孔 ４４第一の支持片
４５軸部 ４６保持部
４７抜穴
５１外底片 ５２外孔（回転駆動手段）
５３フランジ ５４ストッパ
５５第二の支持片 ５６回転軸
５７軸受
５７ａ穴 ５７ｂプレート
５８回転羽根（回転駆動手段 ５９抜穴
【００４４】
Ｒ連結具 Ｃ軸線
Ｓスペーサ Ｌ基準線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のフィルタ（２）の中に収容されると共にフィルタ（２）の外周を囲むケース（１）に支持される逆洗装置（３）において、
ケース（１）に支持されると共に内部に逆洗用流体が供給される内管（４）と、内管（４）の外周を囲む外管（５）とを備え、内管（４）と外管（５）の間に筒状の緩衝空間（６）を形成し、内管（４）と外管（５）の双方の軸線（Ｃ）を一致させると共に、内管（４）の外周面には内孔（４３）を、外管（５）の外周面には外孔（５２）を逆洗用流体が通過するためにそれぞれ形成し、軸線（Ｃ）を中心にして外管（５）を内管（４）に対して回転可能に設け、外管（５）を回転させる回転駆動手段（５２、５８）を備えていることを特徴とする逆洗装置。
【請求項２】
内管（４）の内孔（４３）は外管（５）の外孔（５２）よりも数を少なく、各孔の面積を大きく形成してあることを特徴とする請求項１記載の逆洗装置。
【請求項３】
外管（５）がその両端部で回転可能に支持されることを特徴とする請求項１又は２記載の逆洗装置。
【請求項４】
吊り下げ式の逆洗装置であって、
外管（５）を内管（４）よりも垂下してあると共に、内管（４）と外管（５）の下端をそれぞれ内底片（４１）と外底片（５１）で閉鎖し、
内管（４）が外管（５）の外底片（５１）を貫通する軸部（４５）を内底片（４１）に備えると共に、軸部（４５）の下端部に軸部（４５）より大径の保持部（４６）を備え、内管（４）が保持部（４６）を介して外管（５）の外底片（５１）を下から回転可能に支持することを特徴とする請求項３記載の逆洗装置。
【請求項５】
吊り下げ式の逆洗装置であって、
外管（５）を内管（４）よりも垂下してあると共に、内管（４）と外管（５）の下端をそれぞれ内底片（４１）と外底片（５１）で閉鎖し、
回転軸（５６）と、回転軸（５６）の先端部を支持する軸受（５７）とを備え、
回転軸（５６）を外管（５）の外底片（５１）から垂下すると共に軸受（５７）をフィルタ（２）の底側に設けるか、又は回転軸（５６）をフィルタ（２）の底側から起立すると共に軸受（５７）を外管（５）の外底片（５１）に設けることを特徴とする請求項３記載の逆洗装置。
【請求項１】
筒状のフィルタ（２）の中に収容されると共にフィルタ（２）の外周を囲むケース（１）に支持される逆洗装置（３）において、
ケース（１）に支持されると共に内部に逆洗用流体が供給される内管（４）と、内管（４）の外周を囲む外管（５）とを備え、内管（４）と外管（５）の間に筒状の緩衝空間（６）を形成し、内管（４）と外管（５）の双方の軸線（Ｃ）を一致させると共に、内管（４）の外周面には内孔（４３）を、外管（５）の外周面には外孔（５２）を逆洗用流体が通過するためにそれぞれ形成し、軸線（Ｃ）を中心にして外管（５）を内管（４）に対して回転可能に設け、外管（５）を回転させる回転駆動手段（５２、５８）を備えていることを特徴とする逆洗装置。
【請求項２】
内管（４）の内孔（４３）は外管（５）の外孔（５２）よりも数を少なく、各孔の面積を大きく形成してあることを特徴とする請求項１記載の逆洗装置。
【請求項３】
外管（５）がその両端部で回転可能に支持されることを特徴とする請求項１又は２記載の逆洗装置。
【請求項４】
吊り下げ式の逆洗装置であって、
外管（５）を内管（４）よりも垂下してあると共に、内管（４）と外管（５）の下端をそれぞれ内底片（４１）と外底片（５１）で閉鎖し、
内管（４）が外管（５）の外底片（５１）を貫通する軸部（４５）を内底片（４１）に備えると共に、軸部（４５）の下端部に軸部（４５）より大径の保持部（４６）を備え、内管（４）が保持部（４６）を介して外管（５）の外底片（５１）を下から回転可能に支持することを特徴とする請求項３記載の逆洗装置。
【請求項５】
吊り下げ式の逆洗装置であって、
外管（５）を内管（４）よりも垂下してあると共に、内管（４）と外管（５）の下端をそれぞれ内底片（４１）と外底片（５１）で閉鎖し、
回転軸（５６）と、回転軸（５６）の先端部を支持する軸受（５７）とを備え、
回転軸（５６）を外管（５）の外底片（５１）から垂下すると共に軸受（５７）をフィルタ（２）の底側に設けるか、又は回転軸（５６）をフィルタ（２）の底側から起立すると共に軸受（５７）を外管（５）の外底片（５１）に設けることを特徴とする請求項３記載の逆洗装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２２１１７２（Ｐ２０１０−２２１１７２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７３２１４（Ｐ２００９−７３２１４）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００３６９８）富山化学工業株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００３６９８）富山化学工業株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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