JP2004528164A - フィルタ要素 - Google Patents

Abstract

本発明は、液体、特にビールを濾過するための液路を備える管状フィルタ本体２を具備する、プリコートフィルタのフィルタキャンドルに関する。様々なプロセスステップに対する様々な媒介物の混合物を低減すると同時にフィルタキャンドルの安定性を向上するために、閉じた外周面を有する内部要素をフィルタ本体の内部に配置する。
【選択図】 図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、液路を備える管状フィルタ本体を備える、液体、特にビールの濾過及び／又は安定化を目的としたプリコートフィルタのフィルタキャンドル（ｆｉｌｔｅｒ ｃａｎｄｌｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるフィルタキャンドルは、ビールに含まれる濁りを濾過するビール醸造工程で特に使用される。いわゆるプリコートフィルタの場合、ビールに珪藻土などの濾過助剤が混入され、珪藻土は濾過助剤の中でもフィルタ本体の外側に付着して、前記外側にプリコート層を形成する。次に、フィルタ容器の原液室に含まれる濾過されるビールがプリコート層と液路を通って管状フィルタキャンドルの内部に流れ込み、原液室の上方の濾液室に至る。原液室は水平仕切りによってフィルタ容器の濾液室から分離され、フィルタキャンドルが前記水平仕切りから吊り下げられている。
【０００３】
従来のフィルタキャンドルは例えば巻かれた形状のワイヤなどから成り、ワイヤコイル間の隙間が液路の役割を果たす。
【発明の開示】
【０００４】
濾過処理が実際に始まる前には、供給されるビールがフィルタ容器内の液体（プリコート処理の液体）を排除し、濾過処理が終了すると、フィルタ容器内のビールが水によって排除される必要がある。いずれの場合でも、水がビールと混合し、製品として直接使用できない混合物を形成する。フィルタの内容積が大きいほど、望ましくない混合物が増え、それを減らすために実際の製品を混ぜるなど余分な費用が必要になる。公知のフィルタキャンドルの内容積は、回収される液体の全量に実質的に影響を与え、その結果、混合物の量にも影響する可能性がある。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、当該混合物を減らすと同時に安定性が向上されるフィルタキャンドルを提供することである。
【０００６】
本発明によればこの目的は、閉じた外周表面を有する内部要素をフィルタ本体内部に配置することで達成される。
【０００７】
閉じた外周表面を有する内部要素がフィルタ本体内に配置されているため濾液量が著しく減少し、その結果、各種処理ステップの異なった媒介物の混合物量が大幅に減少する。フィルタ本体の内容積が縮小するため、前記フィルタ本体を通る液体の流速も大幅に増し、特にフィルタキャンドル洗浄の効率が飛躍的に高まり、それ故、必要な水量が少なくて済み、プリコート処理と濾過処理にも好影響を与える。流速が増すため、キャンドル内部での、特にキャンドルの下端での望ましくない濾過助剤の堆積が避けられる。さもないと、安定したキャンドル構造の形成に先立って行われるプリコート処理中に隙間を通過する小さい粒子によって、かかる沈殿が生じる可能性がある。最終的には、逆フラッシングの速度が増すため、洗浄処理の効率が向上する。
【０００８】
また、本発明に従いフィルタ本体内に内部要素を配置することによって、通常は１メートルを超えるフィルタキャンドルの安定性も向上する。
【０００９】
好ましい実施形態では、フィルタ本体は螺旋状に巻き付けられたワイヤから成る基本的に中空円筒形の構成要素であり、ワイヤコイル間の隙間が液路の役割を果たす。内部要素は円筒形又は中空円筒形であり、フィルタ本体の縦軸に沿って延びている。円筒形又は中空円筒形の内部要素は簡単に製造できる。
【００１０】
内部要素がスペーサを介してフィルタ本体に結合されていれば有利である。この場合、内部要素は同時に、フィルタ本体、すなわち例えば螺旋状に巻き付けられたワイヤなどに対する支持部材の役割を果たすことができるため、フィルタ本体の安定性が向上し、全長を延長することもまた可能になる。
【００１１】
特殊な実施形態では、フィルタ本体と内部要素の間でフィルタ本体の縦軸に沿ってスペーサがロッド状要素の形態で延びている。従ってフィルタ本体、スペーサ、及び内部要素を、溶接などの非常に安定した方法で相互接続することができる。
【００１２】
別の実施形態では、フィルタ本体を内部要素に直接巻き付けることができる。この目的で、内部要素に突起を設けることができ、このとき前記突起はフィルタ本体に結合されている。従って例えばワイヤコイルなどのフィルタ本体を内部要素の突起に溶接することができる。余分な溶接工程で前記突起を内部要素に固定する必要がないため、スペーサを使用する場合と比べて突起の形成は容易である。
【００１３】
突起は、断面が星状である内部要素を使用する場合には有利な仕方で得られる。内部要素の形状が星形であるため、外側縦エッジが複数得られ、その外側エッジにフィルタ本体を溶接できる。これは、内部要素の外側縦エッジの周囲にワイヤを螺旋状に巻き付けてそれに溶接を行うことで可能である。
【００１４】
有利な実施形態では、内部要素は管状構成要素である。これは、フィルタキャンドルの総重量を非常に低く保つことができるという利点がある。しかし、内部要素は中空でない成分であってもよい。この場合は安定性がさらに向上するが、同時に重量も増加する。
【００１５】
フィルタキャンドルは、それによりフィルタキャンドルを閉じるヘッドピース（先端部片）とエンドピース（末端部片）をさらに備えることができ、容積要素もヘッドピースとエンドピースに接続されている。容積要素がヘッドピースとエンドピースにさらに結合されると、安定性をさらに向上することができる。また、たとえば管状の内部要素を使用した場合には、上側と下側がヘッドピースとエンドピースによってのみ閉じられる開管を使用することができる。
【００１６】
有利な方法においては、フィルタ本体の内容積の１０％から９０％を内部要素の体積が排除するのが良い。ビール濾過で一般に使用される種類のプリコートフィルタは多数のフィルタキャンドル（最大８０）を備えているので、体積がわずか１０％減少するだけでも、混合物の量を大幅に減少させる。
【００１７】
本発明を以下の添付図面を参照して詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に従うフィルタキャンドルは、図４で概略のみが示されたプリコートフィルタに使用され得る。プリコートフィルタは、仕切り１２によって原液室１５と濾液室１４に分離されたフィルタ容器１３を備えている。フィルタキャンドルが仕切り１２に固定されて吊り下げられ、原液室に突き出ている。珪藻土などの濾過助剤が混入されたビールなどの原液が給水管３０を通って原液室１５に供給される。基本的に円筒形のフィルタキャンドルの外表面上に、いわゆるプリコート層が形成される。原液が、フィルタ本体の液路を介してプリコート層を通ってフィルタ本体の内部に流れ込み、濾液室１４に至る。濾液は、排水口１６を介してフィルタ容器から排出することができる。また、容器１３を洗浄するために、フラッシング管４０を装備することができる。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態の縦断面を概略的に示している。この実施形態では、螺旋状に巻き付けられたワイヤがフィルタ本体２として使用されている。ワイヤ１７の断面をたとえばほぼ三角形にする事ができ、三角形の底辺はキャンドルフィルタ壁の外端面に位置決めされ、キャンドルの縦方向に延びている。また、キャンドルフィルタ壁の外端面上で２つの互いに隣接するワイヤのコイル間に、キャンドルの内部に向うほど広がる約３０〜１００μｍ幅の隙間が形成されている。この形成の仕方は本質的に良く知られているので、ここでは詳しく示さない。ワイヤのコイル間の隙間は液路として機能する。
【００２０】
図１及び図１ａからわかるように、ワイヤ１７はスペーサ４を介して中空円筒形の内部要素３に巻き付けられており、前記内部要素３と前記ワイヤ１７は前記スペーサ４を介して、たとえば複数の点で溶接するなどして相互に結合されている。その結果、内部要素３は巻き付けられたワイヤ１７を支持する役割も果たすため、前記ワイヤの安定性が向上する。この実施形態では、スペーサ４が、フィルタキャンドル１の縦軸Ｌに沿って延びるロッドとして装備されている。スペーサ４と内部要素３の両方が、この実施形態では巻き付けられたワイヤ２であるフィルタ本体２の縦軸Ｌに沿ってその全長にわたって延びている。内部要素３とスペーサ４によって複数の濾液路６がフィルタ本体に形成される。この実施形態では全部で６つの濾液路が得られるように、６個のスペーサ４が使用されている。内部要素３によって、フィルタ本体２の内容積を大幅に縮小することができる。内部要素の外周面は閉じているため、濾液が内部要素に流れ込むことはない。この実施形態では、重量を考慮して内部要素３は中空、すなわち管状であり、ワイヤコイル１７を受け入れ支持するための円周方向に設けられた溝５を備えた中実なエンドピース３０を具備する。ただし、内部要素３を中実要素として装備することもできる。内部要素３は、その半径に応じて、フィルタ本体２の内容積の１０％から７０％を占めることができる。
【００２１】
内部要素の内部はエンドピース３０とヘッドピース７によって完全に閉じられている。しかし、内部要素３がヘッドピース７では閉じられていないが、適切なカバー又はキャップで予め密封されていることも考えられるであろう。本質的に重要な点は、液体によって満たされるフィルタ本体２の内容積が減少するように、内部要素への濾液の流れ込みを防止することができれば良い。
【００２２】
フィルタキャンドルの稼動時、原液はフィルタ本体２のワイヤコイル１７間の隙間１１を通ってフィルタキャンドル１の濾液路６に流れ込み、矢印Ｐの方向に上昇し、各濾液路６に対してヘッドピース７に形成された開口部９を通ってヘッドピース７の濾液排出エリア８に流れ込む。ヘッドピース７はたとえばフィルタプレート１２に接続されているため、濾液は次に、図４に示した濾液室１４に入る。
【００２３】
図２、図２ａ、図３及び図３ａは、本発明のさらなる実施形態を示している。図１及び図１ａに示した実施形態と同様に、この実施形態も、フィルタ本体２の内容積が縮小するように前記フィルタ本体２に配置された内部要素３を備えている。ただしこの実施形態では、内部要素３は円筒形又は中空円筒形の構成要素として実施されておらず、図２ａ及び図３ａからわかるようにその断面は星形である。本実施形態においてもまた、図１と図２に関連して説明したものと同じ方法で、フィルタ本体２は螺旋状に巻き付けられたワイヤ１７から形成される。この実施形態では、断面が星形である内部要素３に８つの突起２０がある。この実施形態においても内部要素がフィルタ本体２の縦軸Ｌに沿って延びているため、それぞれの突起２０においてフィルタ本体２の縦方向Ｌに延びる８つのエッジが得られる。これらのエッジはワイヤとの接点の役割を果たし、内部要素上で個別の支持部材を介して支持されているわけではない。ただしワイヤ１７は内部要素３のエッジ２０に螺旋状に巻き付けられ、前記エッジに溶接されている。その結果、内部要素はフィルタ本体すなわち巻き付けられたワイヤ１７を支持することになるため、非常に安定した構造が保証される。ワイヤ１７を巻き付けやすいように、星形の断面には少なくとも３つの突起２０を設ける必要がある。フィルタ本体２が内部要素３に溶接されているため、この実施形態でも濾液を濾液室に導く８つの濾液路６が得られる。図２は図２ａの線Ｉ−Ｉに沿っての縦断面であるため、図２では濾液路は示されていない。図２では、ブラインドホール１０ｂが追加図示されているが、このホールを通して図３に示したネジを利用して、内部要素３をたとえばエンドピース（末端部片）５とヘッドピース（先端部片）７に固定することができる。
【００２４】
図２と同じ実施形態を示す図３と図３ａは、さらにヘッドピース７とエンドピース５を示している。図３が図２と異なるのは、図３ａの線ＩＩ−ＩＩに沿っての縦断面であるため、濾液路６が見えないことである。図３からわかるように、ヘッドピース７とエンドピース５にはフィルタ本体と内部要素３をそれぞれ受け入れる凹部が設けられている。この実施形態では、ヘッドピース７とエンドピース５がネジで内部要素３に固定されている。しかし、図１に示した方法でフィルタ本体と内部要素をヘッドピース７とエンドピース５に接続することも可能であろう。断面が星形である内部要素３は、中空構成要素、すなわち管状構成要素としても中実構成要素としても実施することができる。第１の実施形態に関して説明したように、原液はまずプリコート層（表示していない）を通過し、ワイヤ１７間の隙間１１から流れ込む。次に、原液は矢印Ｐの方向に濾液路６を上昇し、ヘッドピース７の濾液排出口８に移動する。
【００２５】
その結果、本発明に従えば内部要素３を備えることにより、フィルタ本体２の容積の９０％までを縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるフィルタキャンドルの概略縦断面を示している。
【図１ａ】図１の線Ａ−Ａに沿っての断面を示している。
【図２】本発明によるフィルタキャンドルのさらなる実施形態の縦断面を示している。
【図２ａ】図２の線Ａ−Ａに沿っての断面を示している。
【図３】本発明によるフィルタキャンドルの縦断面を示している。
【図３ａ】図３で使用されている内部要素の断面を示している。
【図４】本発明によるフィルタキャンドルが内部に吊り下げられたフィルタ容器の略断面を示している。

Claims (13)

1. 液路（１１）を備える管状フィルタ本体（２）を具備する、液体、特にビールの濾過及び/又は安定化を目的としたプリコートフィルタのフィルタキャンドルにおいて、外周面が閉じた内部要素（３）が前記フィルタ本体（２）の内部に配置されていることを特徴とするフィルタキャンドル。
2. 前記フィルタ本体（２）が、螺旋状に巻き付けられたワイヤ（１７）から形成される基本的に中空円筒形の構成要素であり、ワイヤコイル間の隙間（１１）が液路（１１）の役割を果たすことを特徴とする、請求項１に記載のフィルタキャンドル。
3. 前記内部要素が円筒形又は中空円筒形であり、前記フィルタ本体（２）の縦軸（Ｌ）に沿って延びていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のフィルタキャンドル。
4. 前記内部要素（３）がスペーサ（４）を介して前記フィルタ本体（２）に接続されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルタキャンドル。
5. 前記スペーサ（４）が、前記フィルタ本体（２）と前記内部要素（３）との間で前記フィルタ本体（２）の縦軸（Ｌ）に沿って、ロッド状要素として延びていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタキャンドル。
6. 前記フィルタ本体（２）が前記内部要素（３）に直接巻き付けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載のフィルタキャンドル。
7. 前記内部要素（３）が星形断面を有することを特徴とする、請求項６に記載のフィルタキャンドル。
8. 前記ワイヤが前記内部要素（３）の外側縦方向エッジに螺旋状に巻き付られて溶接されていることを特徴とする、請求項６又は７に記載のフィルタキャンドル。
9. 前記フィルタキャンドル（１）がさらにヘッドピース（７）とエンドピース（５）を具備しており、前記ヘッドピース（７）及び前記エンドピース（５）により前記フィルタキャンドルを閉じ、前記内部要素（３）も前記ヘッドピース（７）と前記エンドピース（５）に結合されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィルタキャンドル。
10. 前記内部要素（３）が管状構成要素であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のフィルタキャンドル。
11. 前記内部要素３が中実な構成要素であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のフィルタキャンドル。
12. 前記内部要素の体積が前記フィルタ本体の内容積の１０％〜９０％の範囲内であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のフィルタキャンドル。
13. フィルタ容器（１３）と原液室（１５）を包含するプリコートフィルタであって、液体を濾過するために前記原液室（１５）はその内部にフィルタキャンドル（１）が配置されている請求項１〜１２のいずか１項に記載のプリコートフィルタ。