JP2005523812A - 濾材を保持するための支持構造体 - Google Patents

Abstract

都合のよいことには同一直線上にある一続きの射出成形ユニット（１３）からなる細長い射出成形胴体を備える液体フィルタ・エレメント・フレーム（７）が提供される。このフレームは、中心軸から放射状に延びる複数の支持リブ（１４）と、作動可能な上端において該リブの外縁を囲む支持カラー（１７）とを有する。このカラーは、隣接する支持リブの間で成形胴体と協働する内端を有する複数の半径方向内向きの支持レール（１８）と一体に形成された。好ましくは、カラーは、放射状に延びる支持リブの数と等しい数の内向きに延びる支持レールを有し、該支持レールの内縁（１９）は、隣接する該支持リブの各々の対の間に形成されるコーナにきちんと収まった状態にある。本発明はまた、このようなフレームを有するフィルタ・エレメントを含む液体フィルタを提供する。

Description

本発明は、濾過を行うために液体が通過することになる布バッグ又は布スリーブなどの濾材を使用し、一般に珪藻土などの濾過助剤を用いて、フィルタの作動中に該濾材の外面に層を形成する形式の液体フィルタのためのフィルタ・エレメントに関する。作動中は、ごみが濾材に直接堆積するのではなく、濾過助剤の層に堆積することになる。
より具体的には、本発明は、布バッグ又は布スリーブで覆うのに適した支持フレームを備える形式のフィルタ・エレメント、並びに、少なくとも一つの、一般的には一連のこうしたフィルタ・エレメントを含む液体フィルタに関する。

濾材の早期の目詰まりを防止し、それにより逆洗処理間のサイクル時間を延長するために、通常は濾材を濾過助剤と共に使用するフィルタは、一般的に、該フィルタが停止すると、該濾過助剤及びそれによって捕集されたごみが容器の底に落下する原理で作動する。フィルタが再始動するとき、流入流体は、濾過助剤が再び濾材を覆うように、通常は少なくとも一部のごみと共に該濾過助剤をフィルタ容器の底から撹拌するのに役立つ。

極めて効果的であることが実証された一つの形式のフィルタは、本発明者の南アフリカ特許番号第９３／０７６１号及び第２００１／２１４４号で説明されたものである。この形式のフィルタは、断面が中心軸から放射状に延びる多数の縦方向延長リブを有し、該リブの外端が布製スリーブを支持するプラスチック射出成形フレームを持つ、一連の概ね平行な細長いフィルタ・エレメントを使用する。フレームの構造は、工具の設計によってある程度決定付けられ、結果として、従来は、各々のフレームの作動可能な上端は、該フレームの上端を囲み、且つ、フィルタ・エレメントを概ね垂直な方向に支持する仕切板に関する作動位置で下方に延びる該フィルタ・エレメントを支持するのに役立つフランジを有する、成形カラーと嵌合するものであった。

この構造は、実質的には効果的なものであるが、場合によっては、特に始動の際にフィルタ・エレメントに加わる力によって生じ、上端領域、特にカラー部におけるフレームの破損につながる応力の可能性をもたらすことが分かった。これは、上端が、使用中のフィルタ・エレメントの唯一の支持部であるという事実に起因する。

さらに、布バッグ又は布スリーブが、フレームの上端全体で適切にしっかりと保持されない場合は、該スリーブの布が、放射状に延びるリブとカラーとの間の流路に液体の圧力によって押し込まれ、その結果、関連するフィルタ・エレメントの内部からの流れが減少し、それに伴って濾過効率が低下する可能性がある。

したがって、上端におけるフレームの支持を強化し、加えて、バッグ又はスリーブの布がカラーの縁を通る流路に押し込まれる可能性を減少させるようにもなったフィルタ・エレメント・フレームを提供することが、本発明の目的である。

本発明によると、中心軸から放射状に延びる複数の支持リブを有する細長い射出成形胴体と、作動可能な上端において該リブの外縁を囲む支持カラーとを備え、該カラーは、隣接する該支持リブの間で該成形胴体と協働する内端を有する複数の半径方向内向きの支持レールと一体に形成されたことで特徴付けられる液体フィルタ・エレメント・フレームが提供されている。

本発明のさらなる特徴は、複数の、典型的には６つの放射状に延びる支持リブを備え、その場合には、カラーが、等しい数の内向きに延びる支持レールを有し、該支持レールの内縁が、隣接する該支持リブの各々の対の間に形成されるコーナにきちんと収められるような成形胴体と、該支持リブの関連する対の間のコーナにきちんと収容するための先細の内縁をもつ全体として平らな構造の該支持レールと、該カラーの作動可能な下端を超えて下方に延びる該支持レールと、中心に向かって内向きに湾曲する支持レール下端の作動可能な外縁と、外向きの一体的な支持フランジを有する該カラーの作動可能な上端とを提供することである。

好ましくは、細長い射出成形胴体は、同一直線上にある一続きの射出成形ユニットからなり、該ユニットの各々は、作動可能な下端及び作動可能な上端において該支持リブの外縁を相互に連結する一体の支持リングを有し、該上端は、最上部のエレメントを除くすべての場合において、上側のユニットの該支持リングの下縁を受け止める。このような場合において、作動可能な最上部のユニットは、その上端において、一体の支持レール及び支持フランジを備える本発明のカラーを受け止める。カラーは、超音波溶接などの何らかの適切な手段によって、又は、より簡便には、溶剤溶接、若しくは、適切な接着剤とエレメントへの該カラーの締まり嵌めとの組合せを利用することによって、最上部のユニットに結合される。

本発明はまた、上で定められるようなフィルタ・エレメント・フレームを含むフィルタ・エレメント、並びに、このようなフィルタ・エレメントを含む液体フィルタを提供する。

本発明をより完全に理解するために、本発明の一実施形態が、添付図面を参照してここで説明される。
本発明が関係する形式の液体フィルタ組立体は、凹形の下端（２）と、取り外し可能に固定された凸形の蓋（３）とを有する円筒形の容器（１）を備える。容器の上端寄りに、概ね垂直の細長いフィルタ・エレメント（５）のアレイの上端を支持する概ね水平の横置き仕切板（４）があり、該フィルタ・エレメントの各々は、支持フレーム（７）上に支持された布スリーブ（６）の形態の濾材を有する。

容器の側壁の底寄りに設置されるのは、一方向逆止弁（９）と嵌合し、濾過される液体のための入口連結部（１１）に制御弁（１０）を介して接続される入口（８）である。
容器の上端には、仕切壁（４）の高さの上方に設置された、側壁を通る濾過済みの液体のための出口（１２）がある。

使用中は、液体は、入口（８）を通って入り、スリーブの布濾材を通過し、そこからフィルタ・エレメント（５）を上昇し、反対側の容器（１）の上部領域、すなわち仕切壁（４）の上側に入り、出口（１２）を通って出ていく。考慮中の形式のフィルタにおいては、布濾材は、典型的には珪藻土である細かく分割された濾過助剤を、機能する状態で担持する。

珪藻土及びそれによって捕集されたごみは、濾過サイクルの終わりに容器の底に落下し、フィルタが次に始動するときには、実質的に一様に撹拌されなければならない。
上端部だけで支持される細長いフィルタ・エレメントは、特に始動の際に、一定の応力及び変形の影響を受けること、及び、該エレメントの作動可能な上端は、該エレメントに加えられる力を受け止めなければならないことが理解されるであろう。

フレーム（７）は細長く、図３で最も明瞭に示される同一線上の一続きの射出成形ユニット（１３）から作られ、該ユニットの各々の断面は、外縁がスリーブ（６）を支持する放射状に延びる６つの支持リブ（１４）を有する。支持リブ（１４）は、一端、すなわち作動可能な下端において、該リブを囲み、該リブと一体に成形されるリング（１５）によって、該リブの外縁が相互に連結される。組立フレームの作動可能な下端は、このようなリング（１５ａ）で終わる（図８を見よ）。

本発明によって提供されるように、最上部のフレーム・ユニット（１３）の作動可能な上端（１６）は、等しい角度で間隔を持たせた内向きの一体型の支持レール（１８）を有するカラー（１７）と嵌合する。支持レールは、先細になった最も内側の縁（１９）を有し、該縁は、各々の支持レールが、射出成形フレーム・ユニットの隣接する２つの支持リブ（１４）の各々に対して３０度だけ角度がずれるように、該支持リブの最も内側の端部間にしっかり嵌合するように作られる。図４に示されるように、カラーは、射出成形ユニットの上端が取り付け位置で当たる内部フランジ（２０）を有する。

支持レールは、数字（２２）で示されるように、カラーの下端（２１）の下方に明確に認識できる程度に延び、そのことにより、各々のフィルタ・エレメント・フレームの作動可能な上端に対して強力な取り付けがもたらされる。
カラーはまた、その上端に、外向きの一体的な支持フランジ（１７ａ）を有する。

カラー・ユニットは、同様にプラスチック材料から射出成形され、溶剤溶接又は他の結合剤などの何らかの適切な手段によって、あるいは、超音波溶接によって、関連する射出成形フレーム・ユニットの上端に永久的に固定される。いずれにしても、カラー・ユニットは、作動可能な状態で２つの部品の間に遊びが生じることがないように、射出成形フレーム・ユニットの端部にしっかり嵌合される。

図８に示され、開示内容が引用によりここに組み入れられる本発明者の南アフリカ特許第２０００／２１４５号でより完全に説明されるように、フィルタ・エレメント・フレームは、丸みのついた縁（２４）を有する、射出成形プラスチック材料で作られたディスク（２３）を使用する作動可能な下端で終わる。

半径方向に延び、フィルタ・エレメントの支持フレームの作動可能な上端に係合する支持レールによって、仕切板に対する該フレームの極めて安定で頑丈な取り付けが形成され、これまで実施された試験によると、本発明のカラーは、従来用いられたこれまでの取り付けカラーを大きく上回る優れた強度を呈する。また、カラー自体の下縁の下方に延びる支持レールという仕組みは、いかなる濾布も、液体によって圧力を受けて該カラーを貫く流路内に押し込まれることで弛み、それにより、少なくとも部分的に該流路を塞ぐことがないようにするのに有効である。

本発明の範囲から逸脱することなく、上述の発明の実施形態に対して多数の変形を行うことができることが理解されるであろう。具体的には、例えば、濾布が弛みすぎたときには、残りの３つの開口が該濾府を該開口に引き込むこともあり得るが、フィルタ・エレメント・フレーム・ユニット自体に６つの支持リブがある場合には、内向きの３つの支持レールのみを設ければ十分であることが分かる。

本発明の手段が実施される形式の液体フィルタ組立体の概略立断面図である。 最上部の１つが本発明によるカラーと嵌合する同一直線上の一続きのプラスチック射出成形ユニットからなるフレームを有する１つのフィルタ・エレメント全体の概略立断面図である。 フィルタ・エレメント・フレームの作動可能な上端の、同様であるが拡大された分解図である。 最上部のユニット上の取り付け位置にあるカラーを示し、次の下方のユニットも同時に示す同様の立面図である。 カラー単独の端面図である。 作動可能な上端から見た射出成形フレーム・ユニットの端面図である。 関連するフレーム・ユニットの上端の取り付け位置にあるカラーの端面図である。 フィルタ・エレメントの作動可能な下端の部分立断面図である。

Claims (10)

1. 中心軸から放射状に延びる複数の支持リブ（１４）を有する細長い射出成形胴体と、作動上の上端において前記リブの外縁を囲む支持カラー（１７）とを備え、前記カラーが、隣接する該支持リブの間で該成形胴体と協働する内端を有する複数の半径方向内向きの支持レール（１８）と一体に形成されたことを特徴とする液体フィルタ・エレメント・フレーム（７）。
2. 前記カラーが、放射状に延びる前記支持リブの数と等しい数の内向きに延びる前記支持レールを有し、該支持レールの内縁（１９）が、隣接する該支持リブの各々の対の間に形成されるコーナにきちんと収まった状態にあることを特徴とする、請求項１に記載の液体フィルタ・エレメント・フレーム。
3. 前記支持レールが、全体として平らな構造であり、前記支持リブの関連する対の間のコーナにきちんと収容するための先細の内縁をもつことを特徴とする、請求項２に記載の液体フィルタ・エレメント・フレーム。
4. 前記支持レールが、前記カラーの作動可能な下端（２１）を超えて下方（２２）に延びることを特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の液体フィルタ・エレメント・フレーム。
5. 前記支持レールの下端の作動可能な外縁が、中心に向かって内向きに湾曲することを特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の液体フィルタ・エレメント・フレーム。
6. 前記カラーの作動可能な上端が、外向きの一体的な支持フランジ（１７ａ）を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の液体フィルタ・エレメント・フレーム。
7. 前記細長い射出成形胴体が、同一直線上にある一続きの射出成形ユニット（１３）からなり、前記ユニットの各々が、作動可能な下端及び作動可能な上端において前記支持リブの外縁を相互に連結する一体の支持リング（１５）を有し、前記上端が、最上部のエレメントを除くすべての場合において、上側のユニットの前記支持リングの下縁を受け止めることを特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の液体フィルタ・エレメント・フレーム。
8. 作動可能な最上部のユニットの前記上端が、一体の前記支持レールを備える前記カラーを受け止めることを特徴とする、請求項７に記載の液体フィルタ・エレメント・フレーム。
9. 前記カラーが、場合によっては、超音波溶接、溶剤溶接、及び、適切な接着剤と前記フレーム又は前記最上部のユニットへの該カラーの締まり嵌めとの組合せから選択される手段によって、該フレーム又は該最上部のユニットに結合されることを特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の液体フィルタ・エレメント・フレーム。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１つに記載のフレームを有するフィルタ・エレメント（５）を含む液体フィルタ。

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