DE112015004545T5

DE112015004545T5 - Filtrationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015004545T5
Application number: DE112015004545.7T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Takahashi; Yusuke SHIMONO; Yuichi Takahashi; Masanori Nagafuji
Original assignee: Fuji Filter Manufacturing Co Ltd; JFE Engineering Corp
Current assignee: Fuji Filter Manufacturing Co Ltd; JFE Engineering Corp
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2017-06-14
Also published as: US20160250572A1; CN105682766A; JP2016073904A; US10046253B2; JP6373711B2; WO2016051824A1; CN105682766B; KR20170065461A; KR102388304B1

Abstract

Eine Filtrationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Gehäuse mit einem Fluideingang 6, einem Fluidausgang 7, einer Rohfluidkammer 8, und einer Filterfluidkammer 9; ein Filterelement 3 (3a, 3b) mit einem Filtermedium 31, ausgebildet in Form einer Box oder eines Rohrs, und entfernbar innerhalb des Gehäuses 1 installiert, um ein Fluid von einer offenen Seite oder zwei gegenüberliegenden offenen Seiten aufzunehmen und das Fluid von innen nach außen durchlaufen zu lassen, um das Fluid zu filtern, und das einen Rückspülmechanismus im Innenraum davon aufweist; und eine Rückspülfluidablassleitung 4, die ein Rückspülfluid von dem Rückspülmechanismus zur Außenseite des Gehäuses ablässt, wobei der Rückspülmechanismus umfasst: eine innerhalb des Filterelements befestigte, fixierte Leitung 33, eine bewegbare Leitung 34, die an der Außenseite der fixierten Leitung 33 angesetzt ist, um in der axialen Richtung davon bewegbar zu sein, und einen an der bewegbaren Leitung angebrachten Rückspülkopf 35, um das Filtermedium einem Rückspülen zu unterziehen, wobei die fixierte Leitung und die bewegbare Leitung den Rückspülkopf beweglich führen und einen Ablasskanal für das Rückspülfluid bilden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filtrationsvorrichtung, die ein Fluid filtern kann, indem sie das Fluid durch ein Filterelement laufen lässt, die in dem Filterelement während der Filtration eingefangenen Substanzen unter Verwendung eines Rückspülkopfes entfernt und eine Verringerung in der Größe der Vorrichtung erzielt sowie die Verarbeitbarkeit der Montageeinstellung sowie Wartung verbessert.
STAND DER TECHNIK
Gewöhnlich wurden bei der Filtration von Wasser wie Meerwasser, Seewasser, Flusswasser, Wasser in einem Wasservorrat sowie Wasser in einem Schmutzwassersystem, der Filtration von Flüssigkeit für einen allgemeinen industriellen Einsatz wie Kühlwasser für verschiedene Vorrichtungen oder Prozessflüssigkeiten, sowie der Filtration von Gasen oder dergleichen von verschiedenen unbehandelten Materialien für die Verwendung in einer chemischen Fabrik oder dergleichen, verschiedene Filtrationsvorrichtungen für den Zweck des Einfangens und Entfernens von darin enthaltenen, feinen Partikeln, Staub oder dergleichen eingesetzt.
Wenn eine oben erwähnte Filtrationsvorrichtung zur Filtration für eine lange Zeitdauer betrieben wird, werden Festkörper, Gel, Staub oder dergleichen in dem Filter eingefangen und angehäuft, sodass der Widerstand des Fluids, um durch ein Filtermedium zu laufen, ansteigt, und dies erschwert am Ende die Filtrierung der Zielflüssigkeit. Um dieses Problem zu bewältigen, wird ein „Rückspülen” genannter Prozess wiederholt ausgeführt, wobei Fluid dazu gebracht wird, den Filter in einer entgegengesetzten Richtung zur Filtrations-Fließrichtung zu durchströmen, um eingefangene Substanzen, die an dem Filter haften, zu entfernen, um die Filtrationsleistung des Filters wiederherzustellen. Dieses als „Rückspülen” bekannte Verfahren ist eine hervorragende Möglichkeit, um den Filter-Durchlaufwiderstand zu reduzieren, um ihn an den ursprünglichen Durchlaufwiderstand anzunähern, ohne den Filter zu demontieren. Insbesondere im Falle einer Filtrationsvorrichtung, die mit einem eigenen Rückspülkanal ausgestattet ist, ist es vorteilhaft, dass das Rückspülen ohne Unterbrechung der Filtration ausgeführt werden kann.
Als eine solche Filtrationsvorrichtung, die in der Lage ist, ein „Rückspülen” auszuführen, gibt es einen Filtrationsapparat, der mit einem Rohwassereingang ausgebildet ist, um Rohwasser in einen Filtrationstank einfließen zu lassen, und einem Filterwasserausgang, um durch Filtrierung von Rohwasser unter Verwendung von Filtern erhaltenes Filterwasser ausfließen zu lassen. Der Innenraum des Filtrationstanks ist durch die Filter in mehrere Abteile unterteilt, sodass die mehreren Abteile alternierend als mit dem Rohwassereingang kommunizierende Eingangskammern und mit dem Filterwasserausgang kommunizierende Ausgangskammern angeordnet sind. Eine Rückspülsammelleitung mit einem Wassersammelanschluss ist derart angeordnet, um von der Innenseite der Eingangskammer in Oberflächenkontakt mit einem solchen Filter zu gelangen, und ist bewegbar an der Oberfläche des Filters bereitgestellt. Eine Rückspülwasserablassleitung ist an die Rückspülsammelleitung angeschlossen und erstreckt sich zur Außenseite des Filtrationstanks. Die Rückspülsammelleitung nimmt Rückspülwasser auf, das durch den Filter von der Seite der Ausgangskammer durchläuft und in den Wassersammelanschluss fließt. Das Rückspülwasser trennt Ablagerungen, die an der Filteroberfläche auf der Seite der Eingangskammer eingefangen sind, von der Filteroberfläche ab. Die Rückspülsammelleitung nimmt die abgetrennten Ablagerungen von dem Wassersammelanschluss gemeinsam mit dem Rückspülwasser auf und lässt die Ablagerungen sowie das Rückspülwasser als Rückspülabwasser durch die Rückspülwasserablassleitung zur Außenseite des Filtrationstanks ab (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
In diesem Filtrationsapparat, weil ein Rückspülen unter Verwendung der Rückspülsammelleitung, die in Oberflächenkontakt mit dem Filter kommt, oder unter Verwendung der Rückspülsammelleitung gemeinsam mit einer Bürste durchgeführt wird, kann ein überragender Wascheffekt erreicht werden. Ferner, weil die Wassersammelleitung nur einen Abschnitt des Bereichs der Filteroberfläche auf einmal einer Rückspülung unterzieht, während der der Rückspülung zu unterziehende Abschnitt bewegt wird, kann eine Filtration auch während des Rückspülens in Bereichen der Filteroberfläche fortgesetzt werden, die nicht einem Rückspülen unterzogen werden, und dies hat den Vorteil, dass die Nutzungseffizienz der Filtrationsvorrichtung hoch ist.
Ferner sind die Abteile in diesem Filtrationsapparat alternierend als die mit dem Rohwassereinlass kommunizierenden Eingangskammern und die mit dem Filterwasserauslass kommunizierenden Ausgangskammern angeordnet, um die Filtrationsfläche zu erhöhen, Wassersammelleitungen sind Rücken-an-Rücken angeordnet, um die gegenüberliegend zur Innenseite jeder Eingangskammer angeordneten Filter einer Rückspülung zu unterziehen, und eine diesen gemeinsame Verteilerleitung ist in einer integrierten Weise bereitgestellt. Dementsprechend hat dieser Filtrationsapparat einen Vorteil, dass eine vereinfachte Struktur erhalten werden kann.
LISTE DER REFERENZDOKUMENTE
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: Internationale PCT Veröffentlichung Nummer WO 2011/108541

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Weil der Führungsmechanismus zur Bewegung der Rückspülsammelleitung durch die an die Wassersammelleitung angeschlossene Rückspülwasserablassleitung und eine an der Außenseite der Rückspülwasserablassleitung angesetzten und außerhalb des Filtrationstanks angeordneten Hülle aufgebaut ist, gibt es in dem Filtrationsapparat jedoch das Problem, dass dieser Führungsmechanismus und ein Antriebsmechanismus zur Außenseite des Filtrationstanks hervorstehen, was eine Verringerung der Größe des Apparats verhindert.
Ferner, weil die Rückspülsammelleitung und die damit integrierte Rückspülwasserablassleitung in jeder Eingangskammer integriert sind, nachdem die Eingangskammer und die Ausgangskammer alternierend angeordnet sind, gibt es einen Bedarf, die Position des Filters und der Wassersammelleitung zum Montagezeitpunkt einzustellen, insbesondere um den Kontaktdruck einzustellen, und ferner gibt es Raum zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit, wenn der Apparat zur Wartung demontiert wird.
Deshalb ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, mit solchen Herausforderungen umzugehen und eine Filtrationsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Größe der Filtrationsvorrichtung zu verringern und die Verarbeitbarkeit der Montageeinstellung und Wartung zu verbessern.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABEN
Um das Ziel zu erreichen, umfasst die Filtrationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: ein Gehäuse mit einem Fluideinlass und einem Fluidauslass, und umfassend, innerhalb davon, eine mit dem Fluideinlass kommunizierende Rohfluidkammer zur Speicherung von Fluid, bevor es gefiltert wird, und eine mit dem Fluidauslass kommunizierende Filterfluidkammer zur Speicherung des gefilterten Fluids; ein Filterelement, das ein Filtermedium aufweist und in Gestalt einer Box oder eines Rohrs geformt ist, das lösbar innerhalb des Gehäuses installiert ist, wobei eine oder zwei gegenüberliegende Seiten davon offen sind zur Aufnahme von Fluid aus der Rohfluidkammer durch die offene eine Seite oder die zwei gegenüberliegenden Seiten, und das Fluid von der Innenseite zu einer Filterfluidkammer außerhalb davon hindurch laufen lassen, um das Fluid zu filtern, und die einen Rückspülmechanismus innerhalb davon aufweist; und eine Rückspülfluidablassleitung, die das Rückspülfluid von dem Rückspülmechanismus zur Außenseite des Gehäuses ablässt, wobei der Rückspülmechanismus umfasst: eine fixierte Leitung, die an der Innenseite des Filterelements fixiert ist und an die Rückspülfluidablassleitung angeschlossen ist; eine bewegbare Leitung, die an der Außenseite der fixierten Leitung angesetzt ist und bewegbar in einer axialen Richtung davon bereitgestellt ist; und zumindest einen Rückspülkopf, der an der bewegbaren Leitung angebracht ist und einen Zuflusseingang aufweist, der derart angeordnet ist, um in Oberflächenkontakt mit dem Filtermedium zu gelangen, um Fluid außerhalb des Filterelements durch das Filtermedium als ein Rückspülfluid fließen zu lassen und in den Zuflusseingang zu fließen, um das Filtermedium einer Rückspülung zu unterziehen, und wobei die fixierte Leitung sowie die bewegbare Leitung den Rückspülkopf bewegbar führen und einen Ablasskanal für Rückspülfluid bilden.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der Filtrationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Filtrationsvorrichtung eine Filtrationsvorrichtung mit einem boxförmigen oder rohrförmigen Filterelement, umfassend den Rückspülmechanismus im Inneren davon, und der Rückspülmechanismus ist konfiguriert, um innerhalb des Filterelements die fixierte Leitung, die bewegbare Leitung und den Rückspülkopf zu umfassen. Dementsprechend kann der Rückspülmechanismus innerhalb des Filterelements aufgenommen werden und daher kann die Vorrichtung in ihrer Größe verringert werden. Ferner, weil die fixierte Leitung und die bewegbare Leitung beide als ein Führungsmechanismus zur Bewegung des Rückspülkopfs und als ein Ablasskanal für das Rückspülfluid dienen, ist die Struktur der Vorrichtung derart einfach, dass die Kostenverringerung und die Verbesserung der Zuverlässigkeit erzielt werden können. Ferner, weil der Kontaktdruck oder ein Spalt zwischen dem Filtermedium und den Rückspülköpfen durch den Abstand zwischen dem Filtermedium und der an der Innenseite des Filterelements befestigten, fixierten Leitung bestimmt wird, ist die Montageeinstellung vereinfacht. Zusätzlich, weil das Filterelement lösbar innerhalb des Gehäuses der Filtrationsvorrichtung bereitgestellt ist, kann das Filterelement leicht aus dem Gehäuse entfernt werden, und daher kann die Verarbeitbarkeit zum Zeitpunkt der Wartung verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist eine schematische Schnittansicht zur Darstellung eines Zustands eines ersten Ausführungsbeispiels einer Filtrationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung während der Filtration.
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung eines boxförmigen Filterelements der Filtrationsvorrichtung gemäß 1.
3 ist eine schematische Längsschnittansicht zur Darstellung von Rückspülköpfen, einer bewegbaren Leitung und einer fixierten Leitung des boxförmigen Filterelements aus 2.
4 ist eine entlang der Linie C-C in 3 aufgenommene Schnittansicht.
5 ist eine Längsschnittansicht zur Darstellung eines Flusses eines Rückspülfluids in dem Filterelement gemäß 2.
6 ist eine schematische Schnittansicht zur Darstellung eines Zustands der Filtrationsvorrichtung gemäß 1 während des Rückspülens.
7A und 7B sind Diagramme zur Darstellung von Netzstrukturen der innersten Schicht eines ebenen Filtermediums der Filtrationsvorrichtung gemäß 1, wobei 7A ein Beispiel eines Leinwandbindungsnetzes zeigt, 7B ein Beispiel eines gestanzten Metalls zeigt.
8A und 8B sind Diagramme zur Darstellung einer Maschenstruktur der innersten Schicht des ebenen Filtermediums der Filtrationsvorrichtung gemäß 1, wobei 8A ein Beispiel eines Tressengewebenetzes zeigt und 8B eine entlang der Linie W-W in 8A aufgenommene Schnittansicht ist.
9 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung eines rohrförmigen Filterelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Filtrationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine schematische Längsschnittansicht zur Darstellung von Rückspülköpfen, einer bewegbaren Leitung und einer fixierten Leitung des rohrförmigen Filterelements gemäß 9.
11 ist eine entlang der Linie E-E in 10 aufgenommene Schnittansicht.
12 ist eine schematische Schnittansicht zur Darstellung eines Zustands eines dritten Ausführungsbeispiels der Filtrationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung während der Filtration.
13 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung eines boxförmigen Filterelements der Filtrationsvorrichtung gemäß 12.
14 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung eines rohrförmigen Filterelements gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Filtrationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
15 ist eine schematische Schnittansicht zur Darstellung einer Variation der Filtrationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine entlang der Linie X-X in 15 aufgenommene Schnittansicht der Filtrationsvorrichtung.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
1 ist eine schematische Schnittansicht zur Darstellung eines Zustands eines ersten Ausführungsbeispiels einer Filtrationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung während der Filtration. Die Filtrationsvorrichtung des Ausführungsbeispiels nutzt ein boxförmiges Filterelement mit nur einer offenen Seite. Diese Filtrationsvorrichtung dient zur Filtration, beispielsweise, des Ballastwassers eines Schiffs, und ist konfiguriert, um ein Gehäuse 1, eine Trennwand 2, ein boxförmiges Filterelement 3 (3a, 3b), eine Rückspülfluidablassleitung 4 und Luftzylinder als Antriebsquelle 5 aufzuweisen.
Das Gehäuse 1 dient als eine Außenhülle der Filtrationsvorrichtung und ist aufgebaut aus einem Gehäusehauptkörper 1a und einem Gehäusedeckel 1b. Der Gehäusehauptkörper 1a ist in einer rohrförmigen Gestalt (zum Beispiel einer zylindrischen Gestalt) mit einem geschlossenen Boden, einer rechteckig quaderförmigen Gestalt oder dergleichen ausgebildet, die einen Fluideinlass 6 beispielsweise in einem unteren Endabschnitt der Seitenwand aufweist, um ein Fluid von der Außenseite eindringen zu lassen, und einen Fluidauslass 7 in einem oberen Abschnitt der Seitenwand davon, um ein im Inneren befindliches Fluid zur Außenseite abfließen zu lassen. Der Gehäusedeckel 1b ist ein auf dem Gehäusehauptkörper 1a platzierter Deckel, um die Innenseite des Gehäuses 1 zu versiegeln. Das Material des Gehäuses 1 ist Metall, Synthetikharz oder dergleichen, welches im Einklang mit der Form, Größe und dem beabsichtigten Nutzen der Filtrationsvorrichtung in angemessener Weise bestimmt werden kann, und die Form und Größe davon können im Einklang mit dem beabsichtigten Nutzen der Filtrationsvorrichtung, der Art und Menge des hindurchzulassenden Fluids, dem Installationsort und dergleichen angemessen bestimmt werden.
In einem unteren Teil innerhalb des Gehäuses 1 ist die Trennwand 2 horizontal bereitgestellt. Diese Trennwand 2 ist eine Wand, die den Innenraum des Gehäuses 1 in eine mit dem Fluideinlass 6 kommunizierende Rohfluidkammer 8 zur Speicherung von Fluid vor der Filtration und eine mit dem Fluidauslass 7 kommunizierende Filterfluidkammer 9 zur Speicherung des gefilterten Fluids unterteilt. In vielen Abschnitten der Trennwand 2 sind Durchgangsöffnungen 10 ausgebildet, um jeweils das untere Ende des boxförmigen Filterelements 3 einzupassen und zu halten.
An der oberen Seite der Trennwand 2 ist jedes der mehreren boxförmigen Filterelemente 3 (zwei Filterelemente 3a, 3b sind in 1 dargestellt) innerhalb der Filterfluidkammer 9 parallel zur vertikalen Richtung in solcher Weise bereitgestellt, dass das untere Ende als ein offenes Ende davon in jede der Durchgangsöffnungen 10 eingepasst ist und darin gehalten ist, und die Innenseite davon mit der Rohfluidkammer 8 kommuniziert. Dieses boxförmige Filterelement 3 hat ein ebenes Filtermedium 31, um ein Zielfluid von der Innenseite zur Außenseite hindurch zu lassen, um in dem Fluid enthaltenen Feststoff, Gel, Staub und dergleichen einzufangen und herauszufiltern, und die ebenen Filtermedien 31 werden durch einen Rückspülmechanismus (33, 34, 35), der im Inneren des Filterelements 3 bereitgestellt ist, einer Rückspülung unterzogen. Das boxförmige Filterelement 3 ist vertikal bereitgestellt, sodass das offene Ende nach unten weist. Dementsprechend fallen unter den eingefangen Substanzen die schweren eingefangenen Substanzen wie Kieselsteine, die durch den Rückspülmechanismus schwer zu entfernen sind, einfach auf den Boden des Gehäuses 1, und dies kann eine Fehlfunktion des Rückspülmechanismus' verringern. Ein oder mehrere boxförmige Filterelemente 3 sind im Inneren des Gehäuses 1 angeordnet.
Wie in 2 dargestellt ist, bildet das boxförmige Filterelement 3 einen Boxkörper mit einer näherungsweise rechteckigen, quaderförmigen Gestalt mit der offenen unteren Seite, und ist aufgebaut aus einem Paar von ebenen Filtermedien 31a, 31b, die angeordnet sind, um einander gegenüberzustehen, und drei Verschlussplatten 32 (eine obere Endplatte 32a, eine vordere Seitenplatte 32b, und eine hintere Seitenplatte 32c) im Wesentlichen senkrecht zu den ebenen Filtermedien 31a, 31b, wobei das Filterelement 3 ferner einen Rückspülmechanismus aufweist, der aufgebaut ist aus Baugruppen von zwei fixierten Leitungen 33 und einer bewegbaren Leitung 34, die parallel zueinander angeordnet sind, und zwei Paaren von Rückspülköpfen 35a, 35b, und 35c, 35d, die senkrecht zu diesen Anordnungen, die innerhalb des Boxkörpers bereitgestellt sind, montiert sind.
Das ebene Filtermedium 31 kann irgendein Filtermedium sein, solange es aus mehreren laminierten Schichten ausgebildet ist, sodass die innerste Schicht das feinste Netz bildet. Beispielsweise kann es ein Filtermedium sein, das durch Sintern mehrerer laminierter Maschendrähte hergestellt ist, um die Formbeständigkeit zu verbessern, und durch Ausbilden derselben in einer ebenen Form sowie Sintern der ebenen Form, ein Filtermedium, das aus ebenen Kerbdrähten hergestellt ist, ein Filtermedium, das aus Keildrähten hergestellt ist, oder dergleichen. Im Falle der gesinterten Ausführung können die Maschenabmessungen der Schichten in geeigneter Weise ausgewählt werden aus Maschengrößen von 10–200 μm für die innerste Schicht und aus Maschengrößen von 200–5000 μm für die äußersten Schichten. In diesem Fall, weil ein Verstärkungsnetz oder ein Schutznetz ausgenommen von der innersten Schicht auf die Stärke des boxförmigen Filterelements 31 bezogen ist, sind die Anzahl der Schichten, die Maschengröße und der Drahtdurchmesser derart ausgewählt, dass eine erforderte Stärke erhalten werden kann. Ferner, als Bindeart jedes Netzes, kann eine Leinwandbindung, Köperbindung, Atlasbindung, Tressengewebebindung, Köpertressenbindung oder dergleichen eingesetzt werden. Die Struktur kann ebenso derart sein, dass ein Drahtnetz als die innerste Schicht ausgebildet ist und eine ebene Stanzplatte mit zahlreichen daran ausgebildeten Rechtecköffnungen oder eine Vielzahl von dünnen Stäben, die sich entlang der vertikalen und horizontalen Richtungen erstrecken, als ein Verstärkungselement außerhalb der innersten Schicht angeordnet ist, und diese zusammen gesintert sind.
Die obere Endplatte 32a, die vordere Seitenplatte 32b und die hintere Seitenplatte 32c bilden gemeinsam mit dem Paar von ebenen Filtermedien 31a, 31b eine boxförmige Struktur, um die ebenen Filtermedien 31a, 31b als Teile der Struktur des boxförmigen Filterelements 3 zu halten. Unter diesen fixiert die obere Platte 32a das obere Ende der fixierten Leitung 33, um die fixierte Leitung 33 dadurch zu halten.
Wenngleich das untere Ende der boxförmigen Struktur offen ist, ist ein rahmenartiges Endglied 36 um den Öffnungsteil derart angeordnet, dass das Endglied 36 in jede der Durchgangsöffnungen 10 in der Trennwand 2 eingepasst werden kann, und ein Lagerglied 37 ist über den Öffnungsteil des Endglieds 36 angeordnet, um das untere Ende der fixierten Leitung 33 zu lagern.
Die fixierte Leitung 33 und die an der Außenseite der fixierten Leitung 33 angesetzte, bewegbare Leitung 34 führen die Rückspülköpfe 35 bewegbar und bilden einen Ablasskanal für das Rückspülfluid. Wie in 2 dargestellt ist, ist die fixierte Leitung 33 parallel zur Oberfläche des ebenen Filtermediums 31 angeordnet, das obere Ende der fixierten Leitung 33 ist an der oberen Endplatte 32a befestigt, der untere Endabschnitt davon wird von dem Lagerglied 37 gelagert, und das untere Ende davon ist ausgebildet, um an die Rückspülfluidablassleitung 4 angeschlossen zu werden. Die bewegbare Leitung 34 ist an der Außenseite der fixierten Leitung 33 angesetzt, um in der axialen Richtung davon bewegbar zu sein, und die Rückspülkopfe 35 sind an der Außenumfangsseite davon angebracht. Gemäß dieser Struktur, weil der Kontaktdruck oder ein Spalt zwischen den Rückspülköpfen 35 und dem ebenen Filtermedium 31 durch den Abstand zwischen dem ebenen Filtermedium 31 und der an dem boxförmigen Filterelement 3 befestigten, fixierten Leitung 33 bestimmt ist, ist eine Montageeinstellung unnötig oder einfach.
Wie in 3 dargestellt ist, in der Struktur der Baugruppe der fixierten Leitung 33 und der bewegbaren Leitung 34, ist die Innenumfangsfläche der bewegbaren Leitung 34 an der Außenumfangsfläche der fixierten Leitung 33 an beiden Enden der bewegbaren Leitung 34 in der axialen Richtung davon angesetzt, und Dichtungen 41 sind an diesen Endabschnitten angeordnet. Die bewegbare Leitung 34 wird durch die fixierte Leitung 33 in diesen angepassten Abschnitten an beiden Enden geführt, um in der axialen Richtung bewegbar zu sein.
Andererseits ist ein zylindrischer Spalt 42, dessen beide Enden durch die Dichtungen 41 abgedichtet sind, zwischen der Innenumfangsfläche der bewegbaren Leitung 34 und der Außenumfangsfläche der fixierten Leitung 33 in einem Mittelabschnitt in der axialen Richtung der bewegbaren Leitung 34 ausgebildet. Ferner, wie in 3 und 4 dargestellt ist, sind mehrere Durchgangsöffnungen 43 der bewegbaren Leitung, die von dem Spalt 42 bis zu der Außenumfangsflächenseite der bewegbaren Leitung 34 verlaufen, um den Spalt 42 in Kommunikation mit den Rückspülköpfen 35 zu bringen, sowie eine Durchgangsöffnung 44 der fixierten Leitung, die von dem Spalt 42 zur Innenseite der fixierten Leitung 33 verläuft, ausgebildet. Daher bilden die Durchgangsöffnungen 43 der bewegbaren Leitung, der Spalt 42, die Durchgangsöffnung 44 der fixierten Leitung sowie die Innenseite der fixierten Leitung 33 einen Ablasskanal für das Rückspülfluid. Hierbei hat der Spalt 42 eine ausreichende Länge in der axialen Richtung, um eine Kommunikation zwischen den Durchgangsöffnungen 43 der bewegbaren Leitung und der Durchgangsöffnung 44 der fixierten Leitung aufrecht zu erhalten, auch wenn die bewegbare Leitung 34 sich innerhalb eines vorgegebenen Bereichs bewegt, und dies kann einen sicheren Durchgang gewährleisten. Die obere Endseite der fixierten Leitung ist geschlossen, um ein Eindringen von Rohfluid zu verhindern, und die untere Endseite davon ist geöffnet, um mit der Rückspülfluidablassleitung 4 in einer später zu beschreibenden Weise verbindbar zu sein.
In diesem Ausführungsbeispiel sind Baugruppen von zwei fixierten Leitungen 33 und einer bewegbaren Leitung 34 parallel zueinander angeordnet, und die Rückspülköpfe 35 sind derart angebracht, dass die Längsrichtung davon senkrecht zu der axialen Richtung dieser Baugruppen steht. Dies unterdrückt ebenso das Rollen (Drehfehler um die Bewegungsachse), wenn sich die Rückspülköpfe 35 bewegen, sodass der Kontaktdruck oder der Spalt zwischen den Rückspülköpfen 35 und den ebenen Filtermedien 31 angemessen über die gesamten Bereiche in der Längsrichtung der Rückspülköpfe 35 aufrechterhalten werden kann, um ein einheitliches Rückspülen zu erzielen. Jedoch kann eine Baugruppe mit nur einer fixierten Leitung 31 und einer bewegbaren Leitung 34 in der Mitte in der Längsrichtung der Rückspülköpfe 35 bereitgestellt werden, sodass das Rollen der Rückspülköpfe 35 durch Kontakt mit dem ebenen Filtermedium 31 kontrolliert wird, oder eine Baugruppe mit einer fixierten Leitung 33 und einer bewegbaren Leitung 34 kann in Kombination mit einem anderen bekannten Führungsmechanismus eingesetzt werden, um das Rollen der Rückspülköpfe 35 zu begrenzen.
Ferner werden in dem Ausführungsbeispiel beide Anordnungen der zwei fixierten Leitungen 33 und der bewegbaren Leitung 34 als Ablasskanäle des Rückspülfluids genutzt, um ein Rückspülen mit einer einheitlichen und ausreichenden Flussrate auszuführen. Jedoch kann unter den Anordnungen der zwei fixierten Leitungen 33 und bewegbaren Leitung 34 auch nur eine Anordnung dazu genutzt werden, um das Rückspülfluid von allen Rückspülköpfen 35 abzulassen, sodass die andere Anordnung der fixierten Leitung 33 und bewegbaren Leitung 34 nur eingesetzt wird, um die Rückspülköpfe 35 zu führen, ohne als Ablasskanal für das Rückspülfluid genutzt zu werden. In diesem Fall ist es notwendig, das untere Ende der fixierten Leitung 33 zu verschließen, ohne es an die Rückspülfluidablassleitung 4 anzuschließen. Daher, weil es ausreichend ist, die Rückspülfluidablassleitung 4 nur an die eine fixierte Leitung 33 anzuschließen, ist die Struktur der Vorrichtung vereinfacht und daher wird die Verarbeitbarkeit zum Zeitpunkt der Wartung weiter verbessert.
Die Rückspülköpfe 35 sind derart angeordnet, dass die Einlaufeinlässe 38 in Oberflächenkontakt mit den ebenen Filtermedien 31 an der Innenseite des boxförmigen Filterelements 3 kommen, um Fluid in der Filterfluidkammer 9 durch das ebene Filtermedium 31 in die Einlaufeinlässe 38 fließen zu lassen, um dabei die ebenen Filtermedien 31 einer Rückspülung zu unterziehen. In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 2 dargestellt ist, sind zwei obere und untere Paare von Rückspülköpfen 35a, 35b und 35c, 35d an den bewegbaren Leitungen 34 angebracht, um in Oberflächenkontakt mit den ebenen Filtermedien 31a, 31b an der Innenseite des boxförmigen Filterelements 3 zu gelangen, und jedes Paar ist Rücken-an-Rücken angeordnet, um in der Gesamtheit die Form eines Hängeregals zu bilden. Dadurch kann gleichzeitig ein Rückspülen des Paars von ebenen Filtermedien 31a, 31b erfolgen. Zusätzlich, weil die zwei oberen und unteren Paare von Rückspülköpfen 35a, 35b und 35c, 35d in einem Intervall D in der axialen Richtung der bewegbaren Leitungen 34 angeordnet sind, kann ein Rückspülen von zwei Abschnitten jedes ebenen Filtermediums 31 in der axialen Richtung davon gleichzeitig erfolgen, und daher kann ein Rückspülen der Gesamtfläche des ebenen Filtermediums 31 in der axialen Richtung davon mit einem kleinen Bewegungshub erfolgen.
In dieser Spezifikation wird angenommen, dass die „Einlaufeinlässe 38” jeweils einen vertieften Abschnitt meinen, der in der Rückspülkopfoberfläche um eine den Rückspülkopf 35 durchdringende Kommunikationsöffnung ausgebildet ist, um die bewegbare Leitung 34 zu erreichen, wobei der Einlaufeinlass 38 während des Rückspulens einen Raum mit geringerem Druck als die Filterfluidkammer 9 zwischen der Rückspülkopfoberfläche und der Filtermediumoberfläche bildet. Dasselbe gilt für die „Einlaufeinlässe 138” in dem zweiten Ausführungsbeispiel, das später beschrieben wird.
Ferner hat in dem Ausführungsbeispiel jeder der Einlaufeinlässe 38 der Rückspülköpfe 35 eine längliche Form, die Längsrichtung davon ist angeordnet, um senkrecht zur Achse der fixierten Leitungen 33 zu stehen, und die Abmessung L in der Längsrichtung ist auf eine Größe eingestellt, welche ein gleichzeitiges Rückspülen der Gesamtfläche des ebenen Filtermediums 31 in einer Richtung senkrecht zur Achse der fixierten Leitungen 33 bewerkstelligen kann. Daher werden die Rückspülköpfe 35 unter Verwendung der fixierten Leitungen 33 und der bewegbaren Leitungen 34 nur in der axialen Richtung der fixierten Leitungen 33 und der bewegbaren Leitungen 34 bewegt, um in der Lage zu sein, um ein Rückspülen der Gesamtfläche des ebenen Filtermediums 31 bewerkstelligen zu können. Es ist zu berücksichtigen, dass weil eine Breite w1 der Rückspülköpfe 35 klein ist, eine Filtration auch während des Rückspülens in Abschnitten, in welchen sich die Rückspülköpfe 35 nicht in Oberflächenkontakt mit den Filteroberflächen befinden, fortgesetzt werden kann, und daher kann eine hohe Nutzungseffizienz der Filtrationsvorrichtung sichergestellt werden. Ferner gibt es einen Raum s1 zwischen jedem Paar von Rückspülköpfen 35, die Rücken-an-Rücken angeordnet sind, um ein Rohfluid durchdringen zu lassen.
Die Abmessung der Einlaufeinlässe 38 der Rückspülköpfe 35 ist 3 mm oder mehr in der Breite w2 oder 20 mm oder mehr in der Länge L. Dies ist weil, wenn die Abmessung der Einlaufeinlässe 38 mit einer länglichen Form, wie oben erwähnt wurde, geringer ist als die obige Abmessung, faserige Fremdsubstanzen, die insbesondere im Ballastwasser enthalten sind, in den Einlaufeinlässen 38 eingefangen werden könnten und nicht zur Rückspülfluidablassleitung abgelassen werden. Die Breite w2 beträgt vorzugsweise 4 mm oder mehr, bevorzugt 6 mm oder mehr, und die Länge L ist vorzugsweise 50 mm oder mehr, bevorzugt 60 mm oder mehr. Aus demselben Grund ist der Kanaldurchmesser eines Rückspülfluidablasspfads anschließend an die Einlaufeinlässe 38 4 mm oder mehr, bevorzugt 6 mm mehr.
Ferner ist in dem Ausführungsbeispiel eine Abtragungsbürste 40 in jedem der bankartigen Teile 38, die an beiden Seiten jedes Rückspülkopfs 35 in der Breitenrichtung jedes Einlaufeinlasses 38 angeordnet ist, angeordnet, um eingefangene Substanzen an dem ebenen Filtermedium 31 durch Bewegung des Rückspülkopfs 35 abzukratzen. Dies kann den Rückspüleffekt verbessern. Das Material der Borsten dieser Abtragungsbürste 40 ist beispielsweise Natur- oder Synthetikfaser, oder aus Stahl, Kupfer, Messing oder dergleichen hergestellte Metalldrähte, was ausgewählt ist im Einklang mit dem beabsichtigten Nutzen der Filtrationsvorrichtung und dem hindurchzulassenden Fluid.
Es ist zu berücksichtigen, dass ein Schaber oder dergleichen, der in einer Klingenform oder einer Spachtelform ausgebildet ist und aus einem Metall, Harz oder Gummi hergestellt ist, in jedem der bankartigen Teile 39 anstelle der Abtragungsbürste 40 bereitgestellt werden kann, um die Oberfläche des ebenen Filtermediums 31 gleitend zu kontaktieren, um eingefangene Substanzen zu entfernen.
In dieser Spezifikation bedeutet die Formulierung „Einlaufeinlässe kommen in Oberflächenkontakt” oder die Formulierung „Rückspülköpfe kommen in Oberflächenkontakt”, dass eines der bankartigen Teile 39 und die Abtragungsbürste 40 oder der Schaber, der sich am dichtesten an dem ebenen Filtermedium 31 befindet, die ebene Oberfläche des ebenen Filtermediums 31 kontaktiert.
Ein Kupplungselement 45 ist bereitgestellt, um zentrale Abschnitte des Paars der oberen Rückspülköpfe 35a, 35b zu überbrücken, um damit diese Rückspülköpfe zu koppeln, und eine Antriebsstange 46 ist von dem Kopplungselement 45 bereitgestellt, um von der oberen Seite des boxförmigen Filterelements 3 durch eine Durchgangsöffnung 47, die in der oberen Endplatte 32a eingebracht ist, vorzustehen. Es ist zu berücksichtigen, dass eine Dichtung (nicht gezeigt) zwischen der Durchgangsöffnung 47 und der Antriebstange 46 bereitgestellt ist, um kein Fluid austreten zu lassen.
Zurück zu 1 ist der Gehäusedeckel 1b oberhalb der boxförmigen Filterelemente 3 (3a, 3b) platziert, um den Gehäusehauptkörper 1a abzudecken, und dies hält die boxförmigen Filterelemente 3 nach unten, sodass der Einsatz in der Durchgangsöffnung 10 der Trennwand 2 nicht herausfällt. Eine Durchgangsöffnung (nicht gezeigt) ist ebenso in dem Gehäusedeckel 1b eingebracht, um die Antriebsstange 46 (siehe 2) nach oben aufragend durchdringen zu lassen. Eine Dichtung (nicht gezeigt) ist ebenso zwischen dieser Durchgangsöffnung und der Antriebsstange 46 bereitgestellt. Luftzylinder sind über Adapter 11 an der oberen Seite des Gehäusedeckels 1b als Antriebsquelle 5 in der vertikalen Richtung montiert, und entfernbar an die Antriebsstange 46 gekoppelt. Durch Betätigen der Luftzylinder 5 wird diese Antriebstange 46 angetrieben, um das Paar von oberen Rückspülköpfen 35a, 35b (siehe 2) und das Paar von unteren Rückspülköpfen 35c, 35d (siehe 2), die über weitere zwei bewegbare Leitungen 34 in dem boxförmigen Filterelement 3 verbunden sind, nach oben und unten zu bewegen.
Es ist zu berücksichtigen, dass eine beliebige, bekannte Antriebsquelle, wie Hydraulikzylinder oder ein Elektromotor oder ein dadurch angetriebener Stellschraubenmechanismus anstelle der Luftzylinder als Antriebsquelle 5 verwendet werden kann.
Wie in 1 dargestellt ist, ist die Rückspülfluidablassleitung 4 an die Ablassseite der fixierten Leitungen 33 des boxförmigen Filterelements 3 (3a, 3b) angeschlossen. Die Rückspülfluidablassleitung 4, die aufgebaut ist aus einer sich in radialer Richtung des Gehäuses 1 erstreckenden, linearen Leitung 4a und Zweigleitungen 4b, die von der linearen Leitung 4a abzweigen, um sich aufwärts zu erstrecken, um an die fixierten Leitungen des boxförmigen Filterelements 3 angeschlossen zu sein, dient dazu, Rückspülfluid und entfernte, eingefangene Substanzen während des Rückspülens des boxförmigen Filterelements 3 zur Außenseite des Gehäuses 1 abzulassen. Ein Ablassauslass 4c an der endseitigen Spitze der linearen Leitung 4a steht zur Außenseite des Gehäuses 1 hervor.
Wenn jedes der boxförmigen Filterelemente 3 (3a, 3b) in die Durchgangsöffnung 10 der Trennwand 2 eingepasst ist, ist die fixierte Leitung 33 in die zweite Leitung 4b der Rückspülfluidablassleitung 4 eingesetzt, um über die Dichtung in einer luftdichten Weise angeschlossen zu sein. Dies vereinfacht es, das boxförmige Filterelement 3 zu demontieren, und ermöglicht damit, dass eine herausragende Wartung sichergestellt wird.
Ein An-Aus-Ventil, das nicht gezeigt ist, ist an die Ablassseite des Ablassausgangs 4c der Rückspülfluidablassleitung 4 angeschlossen. Dieses An-Aus-Ventil öffnet oder schließt ein Rückspülfluidablasssystem einschließlich der Rückspülköpfe 35, den Rückspülfluidablasskanal und die Rückspülfluidablassleitung 4, um das System während des Rückspülens der Filtrationsvorrichtung zu öffnen und das System zu Zeiten, in denen kein Rückspülen durchgeführt wird, zu schließen. Die Ablassseite dieses An-Aus-Ventils wird freigegeben, um sich in einem Druck gegenüber dem Druck des Fluidausgangs 7 zu verringern, beispielsweise auf den atmosphärischen Druck P₀.
Nachstehend wird der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels der Filtrationsvorrichtung, die wie oben beschrieben konstruiert ist, mit Bezug auf 1 (während der Filtration), und 5 sowie 6 (während des Rückspülens) beschrieben.
Während der Filtration sind die Rückspülköpfe 35 im Stillstand, während sie sich in Oberflächenkontakt mit vorgegebenen Abschnitten der ebenen Filtermedien 31 befinden. Das An-Aus-Ventil in dem Rückspülfluidabflusssystem ist geschlossen, und daher wird ein Rückspülen der Rückspülköpfe 35 nicht ausgeführt. Ein zu filterndes Fluid fließt aus dem Fluideingang 6 in die Rohfluidkammer 8 des Gehäuses, wie durch den Pfeil A angezeigt wird. Dieses Fluid wurde durch eine Pumpe (wie eine Zentrifugepumpe) mit Druck beaufschlagt, um einen höheren Druck (Primärdruck P₁) als ein Druck (Sekundärdruck P₂) in der Filterfluidkammer 9 aufzuweisen. Dementsprechend kommuniziert das Fluid innerhalb der boxförmigen Filterelemente 3a, 3b mit der Rohfluidkammer, läuft durch Abschnitte der ebenen Filtermedien 31, mit denen sich die Rückspülköpfe 35 nicht in Kontakt befinden, und fließt aus zu der Filterfluidkammer 9 außerhalb der Filterelemente, um dabei gefiltert zu werden. Dabei werden Fremdsubstanzen wie Plankton und Algen an den Flächen der ebenen Filtermedien 31, welche der Innenseite des boxförmigen Filterelements 3 zugewandt sind, eingefangen. Das beim Durchlaufen der ebenen Filtermedien 31a, 31b gefilterte Fluid fließt aus dem Fluidausgang 7 zur Außenseite, wie durch Pfeil B gezeigt wird.
Andererseits wird das An-Aus-Ventil in dem Rückspülfluidablasssystem während des Rückspülens geöffnet, um das Innere des Rückspülfluidsystems mit einer Niederdruckseite wie dem atmosphärischen Druck Po in Kommunikation zu bringen, um einen reduzierten Druck aufzuweisen. Daher, wie in 5 und 6 dargestellt ist, wird ein Fluidstrom in die Rückspülköpfe 35 gestartet, und die Rückspülköpfe 35 werden durch die Luftzylinder 5 vertikal hin und her bewegt.
Weil der Druck innerhalb der Einlaufeingänge 38 der Rückspülköpfe 35, die sich in Oberflächenkontakt mit den ebenen Filtermedien 31 befinden, reduziert ist, um niedriger zu sein als der Sekundärdruck P₂, läuft ein Fluid in der Filterfluidkammer 9 mit dem Sekundärdruck P₂ durch die Oberflächenkontaktabschnitte der ebenen Filtermedien 31 und fließt in die Einlaufeingänge 38 der Rückspülköpfe 35. Dabei werden an den Innenseiten des boxförmigen Filterelements 3 der ebenen Filtermedien 31 eingefangene Fremdsubstanzen durch diesen Fluidstrom entfernt, und diese fließen gemeinsam mit dem Rückspülfluid in die Einlaufeingänge 38 der Rückspülköpfe 35. Anschließend werden die entfernten Fremdsubstanzen über die Durchgangsöffnungen 43 der bewegbaren Leitung, den zylindrischen Spalt 42, die Durchgangsöffnungen 44 der fixierten Leitung, das Innere der fixierten Leitung 33 und die Rückspülfluidablassleitung 4 (siehe 6) wie in 5 dargestellt abgelassen.
Andererseits, in den Abschnitten der Filtermedien 31, mit welchen sich die Rückspülköpfe 35 zu diesem Zeitpunkt nicht in Oberflächenkontakt befinden, fließt ein Fluid innerhalb des boxförmigen Filterelements 3 durch die ebenen Filtermedien 3 und fließt aus der Filterfluidkammer 9 außerhalb davon wie während einer Filtration, was die Filtration fortsetzt.
Die Rückspülköpfe 35 werden durch die Luftzylinder 5 vertikal hin und her bewegt, und damit wird die Gesamtfläche jedes ebenen Filtermediums 31 einer Rückspülung unterzogen. In diesem Ausführungsbeispiel, weil die Abtragungsbürste 40 in dem bankartigen Teil 39 um den Einlaufeingang 38 jedes Rückspülkopfs 35 angeordnet ist, werden eingefangene Substanzen des ebenen Filtermediums 31 durch die Bewegung des Rückspülkopfs 35 abgeschabt. Dabei, weil ein Teil des Fluids innerhalb des boxförmigen Filterelements 3 ebenso durch Spalten zwischen den Borsten der Abtragungsbürste 40 in den Einlaufeingang 38 des Rückspülkopfs 35 fließt, fließen die abgeschabten, eingefangenen Substanzen ebenso in den Einlaufeingang 38 des Rückspülkopfs 35. Daher werden die eingefangenen Substanzen jedes ebenen Filtermediums 31 ausreichend durch Hin-und-Her-Bewegung des Rückspülkopfs 35 bei einer vorgegebenen Anzahl von Wiederholungen mit einer vorgegebenen Bewegungsgeschwindigkeit entfernt, um die Filtrationsleistung des ebenen Filtermediums 31 wiederherzustellen.
Hierbei ist das für den Einsatz in der Filtrationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung geeignete, ebene Filtermedium 31 derart strukturiert, dass die Maschenöffnungen (d. h. die innerste Schicht) zur Ermöglichung eines Fluiddurchgangs, um das Fluid zu filtern, längliche Öffnungen parallel zur Achse der fixierten Leitung sind.
Wenn ein ebenes Filtermedium 31 mit typischen Rechtecköffnungen eines Netzes zur Filtration genutzt wird, können Partikel mit Wesentlichen derselben Größe wie die Maschenöffnungen in Abhängigkeit von Nutzungsbedingungen in den Maschen stecken bleiben, und das Filtermedium kann verstopfen, ohne die Partikel entfernen zu können. Es mag ebenso einen Fall gegeben, in welchem faserige Fremdsubstanzen an den Maschengittern fest hängen und nicht einfach entfernt werden können.
Andererseits, wenn die Maschenöffnungen als längliche Öffnungen ausgebildet sind, können Partikel mit im Wesentlichen derselben Größe wie die Breite der länglichen Öffnungen in dem Netz stecken bleiben, aber es ist unwahrscheinlich, dass mehrere kleine Partikel in dem Netz stecken bleiben, um das Netz zu verstopfen. Ferner, weil die feststeckenden Partikel nur aus der Breitenrichtung der länglichen Öffnungen eingeklemmt sind, können Sie einfach entfernt werden. Ebenso sind faserige Fremdsubstanzen weniger dazu geneigt, sich um die länglichen Öffnungen in der Längsrichtung zu schlingen, und sind daher weniger dazu geneigt, daran fest zu hängen.
Ferner, wenn die Richtung der länglichen Öffnungen parallel zu der Achse der fixierten Leitung eingestellt ist (die Bewegungsrichtung des Rückspülkopfs), werden die im Netz feststeckenden Partikel und faserigen Fremdsubstanzen in der axialen Richtung der fixierten Leitung durch die in dem Rückspülkopf 35 bereitgestellte Abtragungsbürste 40 bewegt, und wahrscheinlich entfernt.
7A und 7B veranschaulichen Beispiele der Struktur der innersten Schicht des ebenen Filtermediums 31 mit solchen länglichen Öffnungen. 7A veranschaulicht die innerste Schicht, die aus Drähten eines Leinenbindungsnetzes aufgebaut ist, wobei die Öffnungsweite des Drahtnetzes 51, 52 der fixierten Leitung in der axialen Richtung größer ist als die Öffnungsweite in der Richtung senkrecht dazu, um die länglichen Öffnungen zu realisieren. In 7B ist die innerste Schicht des ebenen Filtermediums 31 aus Stanzmetall 54 mit länglichen Öffnungen, die parallel zur Achse der fixierten Leitung eingebracht sind, hergestellt.
Abweichend von diesen kann eine beliebige Struktur als die Struktur der innersten Schicht eingesetzt werden, welche die länglichen Öffnungen realisiert. Es ist bevorzugt, dass das Dimensionsverhältnis der länglichen Öffnungen zwischen der langen Achsenrichtung der kurzen Achsenrichtung zwei oder mehr ist, und es ist weiter bevorzugt, dass es drei oder mehr ist. Ferner kann außerhalb der innersten Schicht mit einer solchen Struktur bei Bedarf ein Verstärkungsnetz einer weiteren groben Gitterstruktur bedarfsweise laminiert werden, wie oben erwähnt wurde.
Als anderes ebenes Filtermedium 31, das für den Einsatz in der Filtrationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist die Netzöffnungsweite pa der innersten Schicht in der axialen Richtung der fixierten Leitung zur Ermöglichung eines Fluiddurchgangs und zur Filtration des Fluid größer eingestellt als die Netzöffnungsweite pt davon in der senkrechten Richtung.
Bei diesem Beispiel veranschaulicht 8A die innerste Schicht des ebenen Filtermediums 31, die aus einem glatten Tressengewebenetz hergestellt ist. Dieses Netz ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass mehrere Kettdrähte 56 (die Querrichtung in der Figur), die sich in der Umfangsrichtung des ebenen Filtermediums 31 erstrecken und mit einem großen Netzabstand pa voneinander in der axialen Richtung beabstandet sind, und mehrere Schussdrähte 57, 58 (die Längsrichtung in der Figur), die sich in einer Richtung parallel zur Achse der fixierten Leitung erstrecken und sich mit einer kleinen Öffnungsweite pt voneinander in der Orthogonalrichtung eng kontaktieren, in einem Tressengewebemuster verwoben sind. In diesem glatten Tressengewebenetz, weil benachbarte Schussdrähte 57, 58 gewoben sind, um sich von unterschiedlichen Seiten um jeden Kettdraht 56 zu winden, werden Spalten 59 zwischen diesen Schussdrähten 57, 58 und dem Kettdraht 56 ausgebildet (siehe den Querschnitt in 8B), und das Fluid wird gefiltert, während es durch die Spalten läuft. Dabei, weil ein Nutabschnitt 60 zwischen jeden anderen Schussdrähten 57, 57 oder 58, 58 ausgebildet ist, können Partikel und Fremdsubstanzen wie Fasern in diesem Nutabschnitt 60 fest stecken. In dem ebenen Filtermedium 31, weil die Richtung der Schussdrähte 57, 58 parallel zur Achse der fixierten Leitung eingestellt ist (die Achse des ebenen Filtermediums 31), ist die Richtung des Nutabschnitts 60 ebenso die axiale Richtung des ebenen Filtermediums 31. Wenn dieses Filtermedium in der Filtrationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung genutzt wird, sind die Partikel und Fremdsubstanzen wie Fasern, die in der Nut 60 feststecken, durch die in dem Rückspülkopf 35 bereitgestellte Abtragungsbürste 40 leicht zu bewegen und wahrscheinlich zu entfernen.
Wenn die Struktur der innersten Schicht, in welcher die Netzöffnungsweite pa des ebenen Filtermediums 31 in der axialen Richtung der fixierten Leitung größer ist als die Netzöffnungsweite pt in der senkrechten Richtung davon, kann eine beliebige andere Struktur als die obige Struktur eingesetzt werden. Beispielsweise kann derselbe Effekt ebenso durch Verwendung eines Köpertressengewebenetzes erhalten werden.
Wenngleich die Verwendung eines der obigen, ebenen Filtermedien 31, die in 7 und 8 dargestellt sind, in der Filtrationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung den Rückspüleffekt weiter verbessern kann, weil die an dem ebenen Filtermedium 31 eingefangenen Fremdsubstanzen durch die in dem Rückspülkopf 35 bereitgestellte Abtragungsbürste 40 einfach entfernt werden können, ist das Filtermedium nicht auf die in 7 und 8 dargestellten Varianten beschränkt, und die Filtrationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann einen ausreichend hohen Rückspüleffekt erzielen, selbst wenn ein herkömmliches, ebenes Filtermedium eingesetzt wird.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
Eine Filtrationsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiel nutzt ein rohrförmiges Filterelement, das nur zu einer Seite geöffnet ist. Die Filtrationsvorrichtung ist eine solche, in welcher das boxförmige Filterelement 3 in der Filtrationsvorrichtung des in 1 dargestellten, ersten Ausführungsbeispiels durch ein rohrförmiges Filterelement ersetzt ist. Weil die Filtrationsvorrichtung dieselbe ist wie die Filtrationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels mit Ausnahme der Formen des Filterelements und der Durchgangsöffnung 10 der Trennwand 2, an welcher das Filterelement montiert ist, wird nur das rohrförmige Filterelement beschrieben, während die Beschreibung der gesamten Filtrationsvorrichtung weggelassen wird.
9 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung des rohrförmigen Filterelements 103 des Ausführungsbeispiels. Dieses rohrförmige Filterelement 103 hat ein rohrförmiges Filtermedium 131, um ein Zielfluid von der Innenseite zur Außenseite durchzulassen, um das Fluid durch Einfangen von in dem Fluid enthaltenem Feststoff, Gel, Staub oder dergleichen zu filtern, und um das rohrförmige Filtermedium 131 unter Verwendung eines Rückspülmechanismus' (133, 134, 135a, 135b), der an der Innenseite davon bereitgestellt ist, einer Rückspülung zu unterziehen. Es ist zu berücksichtigen, dass in 9 das rohrförmige Filterelement 103 und das rohrförmige Filtermedium 131 dargestellt sind, die in einer zylindrischen Form ausgebildet sind. Das rohrförmige Filterelement 103 ist mit dem offenen Ende nach unten weisend vertikal angeordnet. Dementsprechend, unter den eingefangenen Substanzen, können schwere eingefangene Substanzen wie Kieselsteine, die durch den Rückspülmechanismus schwierig zu entfernen sind, einfach auf den Boden des Gehäuses 1 fallen, und dies kann eine Fehlfunktion des Rückspülmechanismus` vermeiden. Ein oder mehrere rohrförmige Filterelemente 103 sind innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet.
Wie in 9 dargestellt ist, bildet das rohrförmige Element 103 einen an der unteren Seite offenen, zylindrischen Körper, welcher das rohrförmige Filtermedium 131 aufweist, das eine Zylinderfläche des rohrförmigen Filterelements 103 mit offenen oberen und unteren Enden bildet, wobei eine Verschlussplatte 132 das obere Ende davon verschließt. Das Filterelement 103 hat, innerhalb des zylindrischen Körpers, einen aus einer Anordnung mit einer fixierten Leitung 133 und einer bewegbaren Leitung 134 aufgebauten Rückspülmechanismus, der in der axialen Richtung angeordnet ist, und zwei ringförmige Rückspülköpfe 135a, 135b, die um diese bewegbare Leitung 134 im Intervall in der axialen Richtung angebracht sind.
Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel kann das rohrförmige Filtermedium 131 ein beliebiges Filtermedium sein, solange es in mehreren laminierten Schichten ausgebildet ist, sodass die innerste Schicht ein feines Netz bildet, es muss allerdings in einer rohrförmigen Gestalt ausgebildet sein und nicht in einer ebenen Form.
Die Verschlussplatte 132 ist in einer scheibenartigen Form ausgebildet, um die obere Seite des rohrförmigen Filtermediums 131 zu verschließen und um das obere Ende der fixierten Leitung 133 zu fixieren und zu halten.
Wenngleich das untere Ende des rohrförmigen Filtermediums 131 offen ist, ist ein ringförmiges Endglied 136 um die Öffnung angeordnet, sodass es in die Durchgangsöffnung 10 der Trennwand 2 eingesetzt werden kann, und das untere Ende der fixierten Leitung 133 wird durch ein Lagerglied 137, das quer über die Öffnung des Endglieds 136 angeordnet ist, gelagert.
Die fixierte Leitung 133 und die bewegbare Leitung 134, die an der Außenseite der fixierten Leitung 133 angesetzt ist, führen die Rückspülköpfe 135 bewegbar und bilden einen Ablasskanal für ein Rückspülfluid. Wie in 9 dargestellt ist, ist die fixierte Leitung 133 an der Mittelachse der zylindrischen Form des rohrförmigen Filtermediums 131 angeordnet, das obere Ende der fixierten Leitung 133 ist an der Verschlussplatte 132 fixiert, der untere Endabschnitt davon wird durch das Lagerglied 137 gelagert, und das untere Ende davon ist an die Rückspülfluidablassleitung 4 angeschlossen. Die bewegbare Leitung 134 ist an der Außenseite der fixierten Leitung 133 angesetzt, um in der axialen Richtung davon bewegbar zu sein, und jeder der Rückspülköpfe 135 ist über vier Wasserleitungen 149 an der Außenumfangsseite angebracht. Gemäß dieser Struktur, weil der Kontaktdruck oder ein Spalt zwischen dem Rückspülkopf 135 und dem rohrförmigen Filtermedium 131 durch den Abstand zwischen dem rohrförmigen Filtermedium 131 und der an dem rohrförmigen Filterelement 103 befestigten, fixierten Leitung 133 bestimmt wird, ist eine Montageeinstellung nicht erforderlich oder einfach.
Die Struktur der Anordnung der fixierten Leitung 133 und der bewegbaren Leitung 134 ist in einer schematischen Schnittansicht der 10 und 11, die eine Schnittansicht der Linie E-E in 10 ist, dargestellt. Weil diese Struktur der bewegbaren Führung der Rückspülköpfe 135 dient und einen Ablasskanal für Rückspülfluid bildet, und im Wesentlichen identisch zu der Struktur des in 3 dargestellten, ersten Ausführungsbeispiels ist, wird die detaillierte Beschreibung davon weggelassen. Ein unterschiedlicher Punkt gegenüber der Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels ist, dass die bewegbare Leitung 134 und die Rückspülköpfe 135 über die Wasserleitungen 149 verbunden sind, und Einlaufeingänge 138 der Rückspülköpfe 135 mit dem Innenraum der bewegbaren Leitung 134 durch den Innenraum der Wasserleitungen 149 kommunizieren, sodass das in die Rückspülköpfe 135 einfließende Rückspülwasser durch den Innenraum der Wasserleitungen 149 in den Innenraum der bewegbaren Leitung 134 ausfließt. Die untere Endseite der fixierten Leitung 133 ist geöffnet, um an die Rückspülfluidablassleitung 4 anschließbar zu sein.
Die Rückspülköpfe 1335 sind derart angeordnet, dass die Einlaufeingänge 138 in Oberflächenkontakt mit dem Innenraum des rohrförmigen Filtermediums 131 kommen, um ein Fluid in der Filterfluidkammer 9 durch das rohrförmige Filtermedium 131 in die Einlaufeingänge 138 einfließen zu lassen, um das rohrförmige Filtermedium 131 einer Rückspülung zu unterziehen. In diesem Ausführungsbeispiel, wie in 9 dargestellt ist, sind die oberen und unteren Rückspülköpfe 135a, 135b über die vier Wasserleitungen 149 an der bewegbaren Leitung 134 angebracht. Weil die oberen und unteren Rückspülköpfe 135a, 135b in einem Intervall D in der axialen Richtung der bewegbaren Leitung 134 angeordnet sind, können zwei Abschnitte des rohrförmigen Filtermediums 131 in der axialen Richtung davon gleichzeitig einer Rückspülung unterzogen werden, und damit kann der gesamte Bereich des rohrförmigen Filtermediums 131 in der axialen Richtung davon in einem kleinen Bewegungshub der Rückspülung unterzogen werden.
Jeder Rückspülkopf 135 ist in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet, hat einen nutartigen Einlaufeingang 138 kontinuierlich in der Umfangsrichtung des Außenumfangs, und die Abmessungen davon sind derart eingestellt, um den Gesamtumfang gleichzeitig einer Rückspülung zu unterziehen. Daher kann die Gesamtfläche des rohrförmigen Filtermediums 131 nur durch die Bewegung in der axialen Richtung der fixierten Leitung 133 und der bewegbaren Leitung 134 einer Rückspülung unterzogen werden. Es ist zu berücksichtigen, weil eine Breite w3 des Rückspülkopfs 135 klein ist, eine Filtration auch während des Rückspülens in Abschnitten, in welchen sich der Rückspülkopf 135 nicht in Oberflächenkontakt mit der Filteroberfläche befindet, fortgesetzt werden kann, und dadurch kann eine Nutzungseffizienz der Filtrationsvorrichtung sichergestellt werden. Ferner gibt es einen Raum s2 zwischen der bewegbaren Leitung 134 und dem Rückspülkopf 135 in der radialen Richtung, um Rohfluid hindurch laufen zu lassen.
Ferner ist in dem Ausführungsbeispiel wie in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Abtragungsbürste 140 in jedem der bankartigen Teile 139, die an beiden Seiten des Einlaufeingangs 138 des Rückspülkopfs 135 in der Breitenrichtung bereitgestellt sind, angeordnet, um eingefangene Substanzen an dem rohrförmigen Filtermedium 131 durch die Bewegung des Rückspülkopfs 135 zu entfernen. Dies kann den Rückspüleffekt verbessern.
Eine Antriebsstange 146 ist bereitgestellt, um von der oberen Seite des oberen Rückspülkopfs 135a hervorzustehen, um von der oberen Seite des rohrförmigen Filterelements 103 durch die in der Verschlussplatte 132 ausgebildete Durchgangsöffnung 147 vorzustehen. Es ist zu berücksichtigen, dass eine Dichtung (nicht gezeigt) zwischen der Durchgangsöffnung 147 und der Antriebsstange 146 bereitgestellt ist, um kein Fluid entweichen zu lassen.
Der Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels der Filtrationsvorrichtung, die wie oben beschrieben strukturiert ist, ist derselbe wie derjenige der Filtrationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels. Es ist lediglich erforderlich, den Betrieb durch Ersetzen des boxförmigen Filterelements 3, des ebenen Filtermediums 31, der fixierten Leitung 33, der bewegbaren Leitung 34 und des Rückspülkopfs 35 in der Beschreibung des Betriebs des ersten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die 1 bis 6 mit dem rohrförmigen Filterelement 103, dem rohrförmigen Filtermedium 131, der fixierten Leitung 133, der bewegbaren Leitung 134 und den Rückspülköpfen 135 dieses Ausführungsbeispiels zu interpretieren.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
12 ist eine schematische Schnittansicht zur Darstellung eines Zustands eines dritten Ausführungsbeispiels einer Filtrationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung während der Filtration.
Die Filtrationsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels nimmt Gestalt an unter Verwendung eines boxförmigen Filterelements, in welchem einander gegenüberliegende, obere und untere Seiten in einer solchen Weise geöffnet sind, dass diese beiden Öffnungen mit einer in den oberen und unteren Teilen innerhalb eines Gehäuses bereitgestellten Rohfluidkammer kommunizieren. Diese Struktur hat die nachstehend beschriebenen Vorteile (1) und (2).

(1) Weil ein Rohfluid ebenso durch die obere Öffnung aus der in dem oberen Teil des Gehäuses bereitgestellten Rohfluidkammer zugeführt wird, wird die Filtrationsgeschwindigkeit mit geringerer Wahrscheinlichkeit verringert.
(2) Der Rückspülmechanismus mit Ausnahme der fixierten Leitung kann durch die obere Öffnung zum Zeitpunkt einer Wartung herausgezogen werden, und damit kann die Innenfläche des boxförmigen Filterelements von der oberen Öffnung her unter Verwendung einer Strahldusche oder dergleichen gewaschen werden, ohne das gesamte boxförmige Filterelement herauszuziehen.

Die Filtrationsvorrichtung des in 12 dargestellten, dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von der Vorrichtung des in 1 dargestellten, ersten Ausführungsbeispiels, indem ein boxförmiges Filterelement 203, dessen einander gegenüberliegende obere und untere Seiten offen sind, derart eingesetzt wird, dass eine zweite Trennwand 12 an der oberen Endseite des boxförmigen Filterelements 203 innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet ist, um parallel zu der Trennwand 2 zu verlaufen, um das obere Ende des boxförmigen Filterelements 203 in einer Durchgangsöffnung 13 einzusetzen und zu halten, und um eine zweite Rohfluidkammer 8b oberhalb der Trennwand 12 in einer von der Filterfluidkammer 9 isolierten Weise auszubilden. Die zweite Rohfluidkammer 8b kommuniziert mit einer Rohfluidkammer 8 (in dem Ausführungsbeispiel erste Rohfluidkammer 8a genannt) unterhalb der Trennwand durch den Innenraum des boxförmigen Filterelements 3.
13 ist eine schematische perspektivische Ansicht zur Darstellung des boxförmigen Filterelements 203 der Filtrationsvorrichtung gemäß 12. Dieses boxförmige Filterelement 203 hat eine boxartige Form, in welcher zwei einander gegenüberliegende, obere und untere Seiten offen sind. Im Vergleich zu dem boxförmigen Filterelement 3 aus 2 unterscheidet es sich dahingehend, dass ein rahmenartiges, oberes Endglied 48 mit einer Öffnung anstelle des Verschlusses der oberen Endseite unter Verwendung der oberen Endplatte 32a bereitgestellt ist. Im Ergebnis sind die oberen Enden der fixierten Leitungen 33 unfixierte, freie Enden, und nur die unteren Enden der fixierten Leitungen 33 sind durch Brückenglieder 37 fixiert. Weil diese obere Öffnung solche Abmessungen aufweist, dass die bewegbaren Leitungen 34, die Rückspülköpfe 35 und die Antriebsstange 46 in einer integrierten Weise dort hindurchlaufen, können die mit den Rückspülköpfen 35 und der Antriebstange 46 integrierten, bewegbaren Leitungen 34 durch diese Öffnungen aus den fixierten Leitungen 33 herausgezogen werden oder in die fixierten Leitungen 33 eingesetzt werden.
Weil die Strukturen der Filtrationsvorrichtung und des boxförmigen Filterelements 203 dieses Ausführungsbeispiels mit Ausnahme der oben erwähnten Punkte identisch zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind, werden die mit dem in den 1 bis 8 dargestellten, ersten Ausführungsbeispiel identischen Bestandteile mit denselben Bezugszeichen versehen und die Beschreibung davon wird weggelassen.
Der Betrieb der Filtrationsvorrichtung des wie oben beschrieben strukturierten, dritten Ausführungsbeispiels ist grundsätzlich identisch zu dem Betrieb der Filtrationsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels. Jedoch ist die Filtrationsgeschwindigkeit mit geringerer Wahrscheinlichkeit verringert, weil Rohfluid durch die obere Öffnung ebenso aus der zweiten Rohfluidkammer 8b zugeführt wird. In anderen Worten, wie in der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels, gibt es den Raum s1 zwischen jedem Paar von Rücken-an-Rücken in dem boxförmigen Filterelement 203 angeordneten Rückspülköpfen 35, um Rohfluid durchlaufen zu lassen. Jedoch kann der Raum s1 eines boxförmigen Filterelements 203 in Abhängigkeit von den Nutzungsbedingungen mit Fremdsubstanzen in dem Rohfluid verstopft werden, um ein Hindurchfließen eines Rohfluids aus der ersten Rohfluidkammer 8a zu erschweren. Selbst in einem solchen Fall, weil ein der zweiten Rohfluidkammer durch das andere boxförmige Filterelement 203 zugeführtes Rohfluid aus der oberen Öffnung dem einen boxförmigen Filterelement 203 zugeführt wird, kann die Filtrationsgeschwindigkeit beibehalten werden.
Im Wartungszeitpunkt ist es lediglich notwendig, den oberen Deckel 1b von dem Gehäuse zu entfernen, sodass die bewegbaren Leitungen 34, die Rückspülköpfe 35 und die Antriebsstange 46 integral herausgezogen oder in das boxförmige Filterelement 203 eingesetzt werden können, ohne die zweite Trennwand 12 und das boxförmige Filterelement 203 zu entfernen. Diese bewegbaren Leitungen 34, Rückspülköpfe 35 und Antriebsstange 46, die herausgezogen worden sind, sowie der verbleibende Boxkörper des boxförmigen Filterelements 203 können durch eine Strahldusche oder dergleichen gewaschen werden. Dies erleichtert die Wartung gegenüber dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels. Natürlich ist es möglich, eine Reinigung der demontierten Baugruppe oder dergleichen durchzuführen durch Entfernen des boxförmigen Filterelements 203 von der Trennwand 2 in derselben Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel nach dem Entfernen des oberen Gehäusedeckels 1b und der zweiten Trennwand 12.
[Viertes Ausführungsbeispiel]
Eine Filtrationsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels nutzt ein rohrförmiges Filterelement, in welchem die einander gegenüberliegenden, oberen und unteren Seiten geöffnet sind. Diese Filtrationsvorrichtung ist eine, in welcher das boxförmige Filterelement 203 in der Filtrationsvorrichtung des in 12 dargestellten, dritten Ausführungsbeispiels mit einem rohrförmigen Filterelement ersetzt ist. Weil diese Filtrationsvorrichtung dieselbe ist, wie die Filtrationsvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels, mit Ausnahme der Formen des Filterelements und der Durchgangsöffnung 10 der Trennwand 2, an welcher das Filterelement montiert ist, wird nur das Filterelement beschrieben, während die Beschreibung der gesamten Filtrationsvorrichtung weggelassen wird.
14 ist eine schematische, perspektivische Ansicht zur Darstellung eines rohrförmigen Filterelements 303 der Filtrationsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels. Dieses rohrförmige Filterelement 303 hat eine rohrförmige Gestalt, in welcher die einander gegenüberliegenden, oberen und unteren Seiten offen sind. In 14 ist das in einer zylindrischen Form ausgebildete, rohrförmige Filterelement 303 dargestellt. Im Vergleich zu dem rohrförmigen Filterelement 103 des in 9 dargestellten, zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet es sich dahingehend, dass ein ringförmiges, oberes Endglied 148 mit einer Öffnung anstelle des Verschlusses der oberen Seite unter Verwendung der Verschlussplatte 132 bereitgestellt ist. Im Ergebnis ist das obere Ende der fixierten Leitung 133 ein unfixiertes, freies Ende, und nur das untere Ende davon ist durch ein Brückenglied 137 fixiert. Weil diese obere Öffnung solche Abmessungen aufweist, dass die bewegbare Leitung 134, die Rückspülköpfe 135 und die Antriebsstange 146 in einer integrierten Weise hindurchdringen können, kann durch diese Öffnung die mit den Rückspülköpfen 135 und der Antriebstange 146 integrierte, bewegbare Leitung 134 aus der fixierten Leitung 133 herausgezogen oder in die fixierte Leitung 133 eingesetzt werden.
Weil die Struktur des rohrförmigen Filterelements 303 dieses Ausführungsbeispiels mit Ausnahme dieser Punkte identisch ist zu derjenigen des rohrförmigen Filterelements 103 des zweiten Ausführungsbeispiels, werden in 14 den Bestandteilen, die mit dem in 9 dargestellten, zweiten Ausführungsbeispiel gemeinsam sind, dieselben Bezugszeichen gegeben und die Beschreibung davon wird weggelassen.
Der Betrieb der wie oben beschrieben strukturierten Filtrationsvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels ist grundsätzlich derselbe wie der Betrieb der Filtrationsvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels unter Verwendung des boxförmigen Filterelements 203 mit zwei offenen Seiten. Wie in dem dritten Ausführungsbeispiel, selbst wenn der Raum s2 eines rohrförmigen Filterelements 303 mit Fremdsubstanzen im Rohfluid verstopft ist, um das Hindurchfließen des Rohfluids aus der ersten Rohfluidkammer 8a zu erschweren, wird ein durch das andere rohrförmige Filterelement 303 der zweiten Rohfluidkammer zugeführtes Rohfluid dem einen rohrförmigen Filterelement 303 aus der oberen Öffnung zugeführt, und damit kann die Filtrationsgeschwindigkeit beibehalten werden.
Im Wartungszeitpunkt ist es lediglich notwendig, den oberen Deckel 1b von dem Gehäuse zu entfernen, sodass die bewegbare Leitung 134, die Rückspülköpfe 135 und die Antriebsstange 146 integriert herausgezogen werden können oder in das rohrförmige Filterelement 303 eingesetzt werden können, ohne die zweite Trennwand 12 und das rohrförmige Filterelement 303 zu entfernen. Diese bewegbaren Leitungen 134, Rückspülköpfe 135 und Antriebsstange 146, die herausgezogen wurden, sowie die verbleibenden Teile des rohrförmigen Filterelements 303 können durch eine Strahldusche oder dergleichen gewaschen werden.
In den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen sind die Filtrationsvorrichtungen mit mehreren Filterelementen 3, 103, 203 und 303 dargestellt, aber die Anzahl der Filterelemente kann in der Filtrationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung auch eins sein.
Ferner ist in den zweiten und vierten Ausführungsbeispielen als das rohrförmige Filterelement 103, 303 die Form unter Verwendung eines zylindrisch geformten Filterelements mit einem zylindrischen Filtermedium dargestellt, jedoch ist die Form nicht auf die Zylinderform beschränkt. Beispielsweise kann das rohrförmige Filterelement ein rohrförmiges Filtermedium mit polygonalem Querschnitt aufweisen. Auch in diesem Fall kann nicht nur ein von der offenen Seite eindringendes Rohfluid von innen nach außen durchlaufen, um gefiltert zu werden, sondern es kann ebenso der Rückspülmechanismus, bestehend aus der fixierten Leitung, der bewegbaren Leitung und den Rückspülköpfen im Innenraum angeordnet sein, um den Filter einer Rückspülung zu unterziehen.
[Variation]
15 ist eine schematische Schnittansicht einer Variation der Filtrationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich zu einem mit einer Filterfluidkammer kommunizierenden, ersten Fluidausgang, hat ein Gehäuse dieser Filtrationsvorrichtung einen mit einer Rohfluidkammer kommunizierenden, zweiten Fluidausgang zum Ablassen von Fluid, bevor es gefiltert wird.
Abgesehen von dem Gehäuse sind die Teile der in 15 dargestellten Filtrationsvorrichtung dieselben wie diejenigen in der Filtrationsvorrichtung des in 1 dargestellten, ersten Ausführungsbeispiels. Jedoch sind abgesehen von dem Gehäuse die Teile der Filtrationsvorrichtung in dieser Variation nicht darauf beschränkt, und können dieselben sein, wie in den Filtrationsvorrichtungen in den zweiten bis vierten Ausführungsbeispielen.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß 15 unterscheidet sich von der Filtrationsvorrichtung gemäß 1 lediglich darin, dass ein zweiter Fluidausgang 7b bereitgestellt ist, um mit der Rohfluidkammer 8 des Gehäusehauptkörpers 1a zu kommunizieren. Ferner ist die Struktur des boxförmigen Filterelements 3 dieselbe wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels. 15 zeigt ebenso Ventile 14, 15 und 16, die an einem Fluideingang 6, einem mit der Filterfluidkammer kommunizierendem Fluidausgang 7 (der in diesem Ausführungsbeispiel auch als ein erster Fluidausgang 7a bezeichnet wird), bzw. dem zweiten Fluidausgang 7b bereitgestellt sind.
In 15 ist der zweite Fluidausgang 7b in derselben Richtung wie der erste Fluidausgang 7a angeordnet zum Zweck einer diese verbindenden Leitung 18, und demnach in einer dem Fluideingang 6 gegenüberliegenden Position. Deshalb ist die Richtung eines Linearabschnitts 4a der Rückspülfluidablassleitung 4 in einer Richtung senkrecht zu einer den Fluideingang 6 und den zweiten Fluidausgang 7b verbindenden Richtung eingestellt, um diese nicht zu beeinträchtigen. Jedoch ist die Struktur nicht darauf beschränkt, und der erste Fluidausgang 7a und der zweite Fluidausgang 7b können in einer Richtung senkrecht zu dem Fluideingang 6 bereitgestellt sein, solange dies die Rückspülfluidablassleitung 4 oder dergleichen nicht beeinträchtigt.
16 zeigt einen entlang einer Linie X-X genommenen Querschnitt der Filtrationsvorrichtung aus 15, der durch die durchgehende Linie dargestellt ist (wobei die Ventile nicht gezeigt sind). Jedoch können die ersten und zweiten Fluidausgänge 7a, 7b in einer Richtung senkrecht zu dem Fluideingang 6 platziert werden, wie durch die Strichpunktlinie angezeigt ist, und diese Position kann im Einklang mit den an die Filtrationsvorrichtung anzuschließenden Leitungen ausgewählt werden. Es ist zu berücksichtigen, dass der zweite Fluidausgang 7b ebenso durch einen Deckel oder dergleichen verschlossen werden kann und als Öffnung für Wartungsarbeiten eingesetzt werden kann, wenn keine Notwendigkeit besteht, ein Rohfluid ohne Filtration hindurch laufen zu lassen.
Der Betrieb der Filtrationsvorrichtung dieser wie oben beschrieben strukturierten Variation ist grundsätzlich derselbe wie der Betrieb der Filtrationsvorrichtung des in 1 dargestellten, ersten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon, dass ein Umschalten zwischen der Filtration eines Rohfluids und einem Durchlaufen des Rohfluids innerhalb der Filtrationsvorrichtung möglich ist.
Während der Filtration sind zunächst das an dem Fluideingang 6 bereitgestellte Ventil 14 und das an dem ersten Fluidausgang 7a bereitgestellte Ventil 15 geöffnet und das an dem zweiten Fluidausgang 7b bereitgestellte Ventil 16 geschlossen, sodass Fluid aus einer stromaufwärts angeordneten Leitung 17 über die Rohfluidkammer 8 fließt, durch das boxförmige Filterelement 3 hindurchläuft, um gefiltert zu werden, und über die Filterfluidkammer 9 in eine stromabwärts gelegene Leitung 18 fließt.
Andererseits sind während des Durchlaufens das an dem Fluideingang 6 bereitgestellte Ventil 14 und das an dem zweiten Fluidausgang 7b bereitgestellte Ventil 16 geöffnet und das an dem ersten Ventilausgang 7a bereitgestellte Ventil 15 geschlossen, sodass Fluid aus einer stromaufwärts gelegenen Leitung 17 über die Rohfluidkammer 8 zu einer stromabwärts gelegenen Leitung 19 fließt, ohne gefiltert zu werden, und sich mit der stromabwärts gelegenen Leitung 18 vereinigt.
Es ist zu berücksichtigen, dass ein Rückspülen unter Verwendung der Rückspülköpfe dieser Filtrationsvorrichtung möglich ist, sowohl während der Filtration als auch während des Durchlaufens.
Daher können diese Ventile 15 und 16 geschaltet werden, um zwischen Filtration und dem Durchlaufen von Fluid umzuschalten. Deshalb, weil die Filtrationsvorrichtung als ein Teil einer Hauptleitung dient, um das Erfordernis zur Bereitstellung einer Umgehungsleitung mit einem Ventil zwischen dem Fluideingang 6 und dem ersten Fluidausgang 7a zu eliminieren, kann der Leitungsverlauf vereinfacht werden, um die Größe des Gesamtsystems zu verringern.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
1a: Gehäusehauptkörper
1b: Gehäusedeckel
2: Trennwand
3, 3a, 3b, 203, 203a, 203b: Boxförmiges Filterelement
4: Rückspülfluidablassleitung
5: Antriebsquelle (Luftzylinder)
6: Fluideingang
7: Fluidausgang
7a: Erster Fluidausgang
7b: Zweiter Fluidausgang
8: Rohfluidkammer
9: Filterfluidkammer
10: Durchgangsöffnung
11: Adapter
14: Erstes Ventil
15: Zweites Ventil
16: Drittes Ventil
31, 31a, 31b: Ebenes Filtermedium
33, 133: Fixierte Leitung
34, 134: Bewegbare Leitung
35, 35a, 35b, 35c, 35d, 135, 135a, 135b: Rückspülköpfe
38, 138: Einlaufeingang
39, 139: Bankartiges Teil
40, 140: Abtragungsbürste
46, 146: Antriebsstange
53: Netzöffnungen
55: Netzöffnungen
103, 303: Rohrförmiges Filterelement
131: Rohrförmiges Filtermedium
L: Länge des Einlaufeingangs
w2: Breite des Einlaufeingangs

Claims

Eine Filtrationsvorrichtung, umfassend: ein Gehäuse mit einem Fluideingang und einem Fluidausgang, und umfassend, im Innenraum davon, eine mit dem Fluideingang kommunizierende Rohfluidkammer zur Speicherung von Fluid, bevor es gefiltert wird, und eine mit dem Fluidausgang kommunizierende Filterfluidkammer zur Speicherung des gefilterten Fluids; ein Filterelement mit einem Filtermedium, das in Form einer Box oder eines Rohrs ausgebildet ist und entfernbar in dem Gehäuse installiert ist, wobei eine Seite oder zwei gegenüberliegende Seiten davon geöffnet sind, um Fluid aus der Rohfluidkammer durch die offene eine Seite oder die zwei gegenüberliegenden Seiten aufzunehmen und um das Fluid davon von der Innenseite davon zur Filterfluidkammer außerhalb davon hindurch laufen zu lassen, um das Fluid zu filtern, und das einen Rückspülmechanismus im Innenraum davon aufweist; und eine Rückspülfluidablassleitung, welche das Rückspülfluid von dem Rückspülmechanismus zur Außenseite des Gehäuses ablässt, wobei der Rückspülmechanismus umfasst: eine fixierte Leitung, die innerhalb des Filterelements fixiert ist und an die Rückspülfluidablassleitung angeschlossen ist; eine bewegbare Leitung, die an der Außenseite der fixierten Leitung angesetzt ist und bereitgestellt ist, um in einer axialen Richtung davon bewegbar zu sein; und zumindest einen Rückspülkopf, der an der bewegbaren Leitung angebracht ist und einen Einlaufeingang aufweist, der angeordnet ist, um in Oberflächenkontakt mit dem Filtermedium zu gelangen, und um Fluid außerhalb des Filterelements durch das Filtermedium als ein Rückspülfluid durchfließen zu lassen und in den Einlaufeingang einfließen zu lassen, um das Filtermedium einer Rückspülung zu unterziehen, und wobei die fixierte Leitung und die bewegbare Leitung den Rückspülkopf bewegbar führen und einen Ablasskanal für das Rückspülfluid bilden.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Filterelement in einer Boxform ausgebildet ist, das Filtermedium in einer flachen Form ausgebildet ist und an jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten mit Ausnahme der offenen einen Seite oder der offenen zwei gegenüberliegenden Seiten in dem boxförmigen Filterelement angeordnet ist, und zumindest ein Paar der Rückspülköpfe Rücken-an-Rücken mit der bewegbaren Leitung dazwischen liegend in einer solchen Weise angeordnet ist, dass die Einlaufeingänge davon vom Innenraum des Filterelements mit den jeweiligen ebenen Filtermedien in Oberflächenkontakt gelangen.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Einlaufeingang jedes Rückspülkopfs eine Abmessung aufweist, die in der Lage ist, gleichzeitig ein Rückspülen des gesamten ebenen Filtermediums in einer Richtung senkrecht zu einer Achse der fixierten Leitung durchzuführen.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Abmessung des Einlaufeingangs des Rückspülkopfs 3 mm oder mehr in der Breite und 20 mm oder mehr in der Länge beträgt.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Filterelement in einer Rohrform ausgebildet ist, das Filtermedium in einer Rohrform ausgebildet ist, um eine rohrförmige Oberfläche des rohrförmigen Filterelements zu bilden, und der Rückspülkopf derart angeordnet ist, um die bewegbare Leitung zu umgeben, sodass der Einlaufeingang in Oberflächenkontakt mit einer Innenseite des rohrförmigen Filtermediums gelangt.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Filterelement derart platziert ist, dass die eine offene Seite zu einer unteren Seite wird.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Abtragungsbürste in einem bankartigen Teil, das um den Einlaufeingang des Rückspülkopfs ausgebildet ist, angeordnet ist, um eingefangene Substanzen von dem Filtermedium durch Bewegung des Rückspülkopfs abzukratzen.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend einen Luftzylinder oder einen Hydraulikzylinder als Antriebsquelle zur Bewegung des Rückspülkopfs.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend einen Elektromotor und einen durch den Elektromotor angetriebenen Zuführschneckenmechanismus als Antriebsquelle zur Bewegung des Rückspülkopfs.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die bewegbare Leitung und die daran angebrachten Rückspülköpfe integral durch eine der beiden einander gegenüberliegenden Öffnungen in dem Filterelement verlaufen, um aus dem Filterelement herausgezogen werden zu können.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei Netzöffnungen des Filtermediums Öffnungen sind, die parallel zur Achse der fixierten Leitung länglich sind.
Die Filtrationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Netzöffnungsweite des Filtermediums in einer axialen Richtung der fixierten Leitung größer ist als eine Netzöffnungsweite in einer Richtung senkrecht zu axialen Richtung.