JP2542904B2 - 液体を連続的に濾過する装置 - Google Patents
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- B01D29/64—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、濾過粒子を収容する直立環状容器部分の外
壁及び内壁が、液体を通すように構成され、この環状容
器部分が、両端を閉鎖された外筒により外側を包囲さ
れ、浄化すべき液体を導入する管が環状容器部分の内部
空間へ開口し、浄化された液体を導出する流出管片が、
環状容器部分の外壁と内壁とにより区画される環状空間
の上端へ開口し、環状容器部分の環状空間の下端に、外
側漏斗壁と内側漏斗壁とにより区画される濾過粒子用円
錐状取り出し空間が続いており、濾過粒子が濾床を形成
しながら環状容器部分の環状空間内を下方へ移動し、そ
の際濾過すべき液体が、濾床の移動方向に交差してこの
濾床を通され、円錐状取り出し空間内の濾過粒子が、送
り装置により環状容器部分の環状空間の上側へ再び供給
される、液体を連続的に濾過する装置に関する。
壁及び内壁が、液体を通すように構成され、この環状容
器部分が、両端を閉鎖された外筒により外側を包囲さ
れ、浄化すべき液体を導入する管が環状容器部分の内部
空間へ開口し、浄化された液体を導出する流出管片が、
環状容器部分の外壁と内壁とにより区画される環状空間
の上端へ開口し、環状容器部分の環状空間の下端に、外
側漏斗壁と内側漏斗壁とにより区画される濾過粒子用円
錐状取り出し空間が続いており、濾過粒子が濾床を形成
しながら環状容器部分の環状空間内を下方へ移動し、そ
の際濾過すべき液体が、濾床の移動方向に交差してこの
濾床を通され、円錐状取り出し空間内の濾過粒子が、送
り装置により環状容器部分の環状空間の上側へ再び供給
される、液体を連続的に濾過する装置に関する。
従来使用され又は公知である、液体を連続的に濾過す
る方法及び装置は、種々の理由から未だ満足すべきもの
ではない。連続濾過過程の良好な運転は、とりわけ、濾
過粒子から形成された濾床内への汚れた液体の良好な導
入を前提としている。公知の装置では、この導入は通
常、比較的速やかに詰まる、例えばよろい戸、ふるい格
子などのような、液体を通す壁を介して行なわれる。微
細濾過段を前に接続することにより微細浄化が行なわれ
る装置も公知であり、しかしこの場合は、濾過粒子から
成る、別の第２の濾過段への途中で凝集過程によりさら
に詰まりが生ずる。
る方法及び装置は、種々の理由から未だ満足すべきもの
ではない。連続濾過過程の良好な運転は、とりわけ、濾
過粒子から形成された濾床内への汚れた液体の良好な導
入を前提としている。公知の装置では、この導入は通
常、比較的速やかに詰まる、例えばよろい戸、ふるい格
子などのような、液体を通す壁を介して行なわれる。微
細濾過段を前に接続することにより微細浄化が行なわれ
る装置も公知であり、しかしこの場合は、濾過粒子から
成る、別の第２の濾過段への途中で凝集過程によりさら
に詰まりが生ずる。
連続濾過過程の良好な運転の別の前提条件は、濾過粒
子から成る濾床の均一な流れである。この場合、流れ運
動の不均一、従つて又偏つた流れの発生が起こりやす
く、又は狭い個所に好ましくない連絡部が形成され、こ
れらの連絡部は前述の不均一性と同様に詰まりの原因と
なる。濾過粒子のできるだけ均一な流れを得るために、
公知の装置では流路範囲の複数の個所に半径方向案内羽
根が取り付けられており、これらの案内羽根によりある
程度の改善が達成されている。それにも拘らず、このよ
うな手段を使用する場合にも実際上流れ運動における不
均一が確認されている。
子から成る濾床の均一な流れである。この場合、流れ運
動の不均一、従つて又偏つた流れの発生が起こりやす
く、又は狭い個所に好ましくない連絡部が形成され、こ
れらの連絡部は前述の不均一性と同様に詰まりの原因と
なる。濾過粒子のできるだけ均一な流れを得るために、
公知の装置では流路範囲の複数の個所に半径方向案内羽
根が取り付けられており、これらの案内羽根によりある
程度の改善が達成されている。それにも拘らず、このよ
うな手段を使用する場合にも実際上流れ運動における不
均一が確認されている。
本発明の課題は、従来の欠点なしに比較的少ない費用
で能力及び濾過効果の著しい上昇を可能にする動作確実
な濾過装置を提供することである。
で能力及び濾過効果の著しい上昇を可能にする動作確実
な濾過装置を提供することである。
この課題を解決するため本発明によれば、環状容器部
分の内壁の内側に、この内壁の全軸線方向高さにわたつ
て微細濾過器が設けられ、送り装置として気泡ポンプが
設けられて、その流入管が円錐状取り出し空間へ入り込
み、気泡ポンプの外管と円錐状取り出し空間の内側漏斗
壁との間に、汚物粒子流入口としての環状間隙が形成さ
れ、それにより環状容器部分の内部空間内を沈下する汚
物粒子が、この環状間隙を通つて円錐状取り出し空間へ
入る。
分の内壁の内側に、この内壁の全軸線方向高さにわたつ
て微細濾過器が設けられ、送り装置として気泡ポンプが
設けられて、その流入管が円錐状取り出し空間へ入り込
み、気泡ポンプの外管と円錐状取り出し空間の内側漏斗
壁との間に、汚物粒子流入口としての環状間隙が形成さ
れ、それにより環状容器部分の内部空間内を沈下する汚
物粒子が、この環状間隙を通つて円錐状取り出し空間へ
入る。
こうして本発明によれば、濾過すべき液体の流れに関
して、濾過粒子からなる濾床の前に微細濾過器が前置濾
過器として設けられるので、濾過効率を著しく高めるこ
とができる。微細濾過器にたまる汚物粒子は、気泡ポン
プの外管と内側漏斗壁との間の環状間隙を経て、濾過粒
子で満たされている円錐状取り出し空間へ入り、これら
の濾過粒子と共に気泡ポンプにより上方へ送られ、環状
空間の上側へ再び供給される前に行なわれる再生の際、
除去される。こうして定置微細濾過器と循環せしめられ
る濾過粒子とにより、液体を連続的に効率よく濾過する
ことができる。
して、濾過粒子からなる濾床の前に微細濾過器が前置濾
過器として設けられるので、濾過効率を著しく高めるこ
とができる。微細濾過器にたまる汚物粒子は、気泡ポン
プの外管と内側漏斗壁との間の環状間隙を経て、濾過粒
子で満たされている円錐状取り出し空間へ入り、これら
の濾過粒子と共に気泡ポンプにより上方へ送られ、環状
空間の上側へ再び供給される前に行なわれる再生の際、
除去される。こうして定置微細濾過器と循環せしめられ
る濾過粒子とにより、液体を連続的に効率よく濾過する
ことができる。
本発明による液体連続濾過装置の実施例が図面に示さ
れており、以下に詳細に説明される。
れており、以下に詳細に説明される。
実施例として示されている装置は大体において、直立
している円筒状容器の形状を持つており、この容器は支
柱１で支えられている。容器の主要構成要素は、円筒状
外壁３及び同軸的な円筒状内壁４を持つ環状容器部分２
である。この環状容器部分２の上側に円錐状頭部５があ
り、この頭部は２つの漏斗壁6,7から形成されている。
外側漏斗壁６の上端に円筒状ドーム８がある。
している円筒状容器の形状を持つており、この容器は支
柱１で支えられている。容器の主要構成要素は、円筒状
外壁３及び同軸的な円筒状内壁４を持つ環状容器部分２
である。この環状容器部分２の上側に円錐状頭部５があ
り、この頭部は２つの漏斗壁6,7から形成されている。
外側漏斗壁６の上端に円筒状ドーム８がある。
環状容器部分２は下端において、２つの漏斗壁9,10か
ら形成された取り出し空間としての下側円錐状部分11へ
移行している。
ら形成された取り出し空間としての下側円錐状部分11へ
移行している。
環状容器部分の壁3,4は液体を通すように構成されて
おりかつ例えば穴あき金属板から構成できる。環状容器
部分２は外筒12により包囲されており、この外筒は壁３
から半径方向に間隔を保つているので、自由環状空間が
存在し、この環状空間は上及び下で閉鎖されている。外
筒12において環状容器部分２の上端に流出管片13が取り
付けられており、この流出管片から、濾過された液体が
流出する。浄化されるべき液体は管14を介して環状容器
部分２の内部空間15へ導入される。
おりかつ例えば穴あき金属板から構成できる。環状容器
部分２は外筒12により包囲されており、この外筒は壁３
から半径方向に間隔を保つているので、自由環状空間が
存在し、この環状空間は上及び下で閉鎖されている。外
筒12において環状容器部分２の上端に流出管片13が取り
付けられており、この流出管片から、濾過された液体が
流出する。浄化されるべき液体は管14を介して環状容器
部分２の内部空間15へ導入される。
液体を通す内壁４の内側周面に全軸線方向高さにわた
つて微細濾過器としての10ないし200μの網目を持つふ
るい織物16がある。この場合、壁４はふるい織物16の保
持及び支持のために役立つ。ふるい織物の代わりに、微
細濾過器の機能を果すのに適している他の形成物も使用
することができる。
つて微細濾過器としての10ないし200μの網目を持つふ
るい織物16がある。この場合、壁４はふるい織物16の保
持及び支持のために役立つ。ふるい織物の代わりに、微
細濾過器の機能を果すのに適している他の形成物も使用
することができる。
装置の中央に気泡ポンプ17があり、この気泡ポンプは
上側ドーム８から下側の円錐状取り出し空間11まで延び
ている。気泡ポンプ17の構造の詳細は第４図から分か
る。それによれば、気泡ポンプ17は内側取り出し管18及
び同心的な外管19を含んでいる。これらの両管の中間空
間に、例えば３バールの圧力を持つ圧縮空気を供給する
ための管路20が延びている。この管路20の外側接続部は
ドーム８の蓋21の外面にある。
上側ドーム８から下側の円錐状取り出し空間11まで延び
ている。気泡ポンプ17の構造の詳細は第４図から分か
る。それによれば、気泡ポンプ17は内側取り出し管18及
び同心的な外管19を含んでいる。これらの両管の中間空
間に、例えば３バールの圧力を持つ圧縮空気を供給する
ための管路20が延びている。この管路20の外側接続部は
ドーム８の蓋21の外面にある。
気泡ポンプ17の下側終端部は同心的な流入管22を形成
しており、この流入管へ濾過粒子が気泡ポンプの作動の
際に引き起こされる吸引により吸い込まれかつここか
ら、供給された圧縮空気によつて管18を通つてドーム８
まで送られる。
しており、この流入管へ濾過粒子が気泡ポンプの作動の
際に引き起こされる吸引により吸い込まれかつここか
ら、供給された圧縮空気によつて管18を通つてドーム８
まで送られる。
取り出し空間11内に流動床を作るために、外側漏斗壁
９に環状ノズル装置が配置されている。この環状ノズル
装置の主要構成要素は環状通路23であり、この通路へ水
供給用の接続管片24が開口している。通路23の範囲にお
いて漏斗壁の全周に沿つていくつかの孔25が設けられて
おり、これらの孔を通つて、供給された液体が取り出し
空間11へ流入する。
９に環状ノズル装置が配置されている。この環状ノズル
装置の主要構成要素は環状通路23であり、この通路へ水
供給用の接続管片24が開口している。通路23の範囲にお
いて漏斗壁の全周に沿つていくつかの孔25が設けられて
おり、これらの孔を通つて、供給された液体が取り出し
空間11へ流入する。
第４図に示されているように、内側漏斗壁10の下端に
おいてこの漏斗壁と管19との間に環状間隙26があけられ
ており、この環状間隙を通つて、上方から沈下する汚物
粒子が取り出し空間11に入る。粒子の妨げられない流れ
運動が保証されるようにするために、内側漏斗壁10は少
なくとも60°の傾斜を持つている。
おいてこの漏斗壁と管19との間に環状間隙26があけられ
ており、この環状間隙を通つて、上方から沈下する汚物
粒子が取り出し空間11に入る。粒子の妨げられない流れ
運動が保証されるようにするために、内側漏斗壁10は少
なくとも60°の傾斜を持つている。
ふるい織物16の有り得る汚損を効果的に防止すること
ができるようにするために、環状容器部分２の内部空間
15に液圧浄化装置が設けられている。この浄化装置は大
体において、互いに等間隔を置いて配置された、軸線に
平行な３つの管27から成り、これらの管は上端におい
て、回転可能に支持されている星形片27aに取り付けら
れている。これらの管27はそれぞれふるい織物16から僅
かな平行な間隔を置いて延びておりかついくつかの流出
ノズル28を含んでおり、これらの流出ノズルの流出端部
は接線に対して少し傾斜してふるい織物16の周面に向け
られている。回転可能な支持のために使われる回転星形
片27aのボス29は、同時に環状通路を含んでおり、この
環状通路には管27と洗浄水供給用管30とが接続されてい
る。洗浄水の圧力は必要に応じて選ばれる。この圧力は
例えば約６バールである。液圧浄化装置へ洗浄水が供給
されると、ノズルに対する反動効果が管27の自動的な均
一回転を生ぜしめるので、ふるい織物16の連続的な均一
洗浄が行なわれる。
ができるようにするために、環状容器部分２の内部空間
15に液圧浄化装置が設けられている。この浄化装置は大
体において、互いに等間隔を置いて配置された、軸線に
平行な３つの管27から成り、これらの管は上端におい
て、回転可能に支持されている星形片27aに取り付けら
れている。これらの管27はそれぞれふるい織物16から僅
かな平行な間隔を置いて延びておりかついくつかの流出
ノズル28を含んでおり、これらの流出ノズルの流出端部
は接線に対して少し傾斜してふるい織物16の周面に向け
られている。回転可能な支持のために使われる回転星形
片27aのボス29は、同時に環状通路を含んでおり、この
環状通路には管27と洗浄水供給用管30とが接続されてい
る。洗浄水の圧力は必要に応じて選ばれる。この圧力は
例えば約６バールである。液圧浄化装置へ洗浄水が供給
されると、ノズルに対する反動効果が管27の自動的な均
一回転を生ぜしめるので、ふるい織物16の連続的な均一
洗浄が行なわれる。
装置の作動の際に、濾過されるべき液体は管14及び穴
あき供給板31を介して内部空間15へ、均一に横断面にわ
たつて分布されて供給される。この液体は内部空間15か
らふるい織物16を通つて、接続している環状空間へ流入
し、この空間は濾過粒子32で満たされておりかつここか
らさらに外側の環状空間12aへ流入し、この環状空間か
ら、濾過された液体は流出管片13から流出する。重い凝
集した汚物粒子は内部空間15において下方へ環状間隙26
まで沈下し、この環状間隙を経てこれらの汚物粒子は、
下方へ流れる濾床へ取り出される。濾床の流れ運動は気
泡ポンプ17の作動により生ぜしめられる。この場合、圧
縮空気の供給はパルス状に行なわれる。この場合、取り
出し空間内の流動床を作るための、接続管片24を介して
供給される水と相まつて、液圧衝撃が生ぜしめられ、こ
れらの衝撃がこの範囲における連絡部の発生を防止す
る。パルス状に供給される圧縮空気のパルス周波数及び
環状ノズル装置23,25を介しての水供給の強さを調節す
ることによつて、濾過粒子の取り出しを所望のやり方で
制御することができる。
あき供給板31を介して内部空間15へ、均一に横断面にわ
たつて分布されて供給される。この液体は内部空間15か
らふるい織物16を通つて、接続している環状空間へ流入
し、この空間は濾過粒子32で満たされておりかつここか
らさらに外側の環状空間12aへ流入し、この環状空間か
ら、濾過された液体は流出管片13から流出する。重い凝
集した汚物粒子は内部空間15において下方へ環状間隙26
まで沈下し、この環状間隙を経てこれらの汚物粒子は、
下方へ流れる濾床へ取り出される。濾床の流れ運動は気
泡ポンプ17の作動により生ぜしめられる。この場合、圧
縮空気の供給はパルス状に行なわれる。この場合、取り
出し空間内の流動床を作るための、接続管片24を介して
供給される水と相まつて、液圧衝撃が生ぜしめられ、こ
れらの衝撃がこの範囲における連絡部の発生を防止す
る。パルス状に供給される圧縮空気のパルス周波数及び
環状ノズル装置23,25を介しての水供給の強さを調節す
ることによつて、濾過粒子の取り出しを所望のやり方で
制御することができる。
濾過粒子例えば砂の再生は、気泡ポンプによる供給中
に水及び空気によつて行なわれる。例えば0.4ないし1mm
の粒度を持つ濾過粒子の泥水からの分離は、異なる沈下
速度によりドーム８内で行なわれる。この場合、ドーム
８の横断面への供給された濾過粒子の分散はそれせ板33
によつて行なわれ、泥水混合物はあふれ漏斗34及び接続
している管片35を介して導出される。排気は圧力濾過器
の作動の際にドームの頭部においてフロート弁によつて
管片36を介して除去され、装置のサイホンに似た作動の
際に真空ポンプを介して同様に管片36を介して除去され
るので、あふれ漏斗上の水位が保たれる。流出する泥水
量は、気泡ポンプ17により輸送される運搬及び洗浄水量
に一致する。調節が必要である場合は、この調節を管片
35から出る管路の過程で機械的に行なうことができる。
その量は濾過水に関して約２ないし５％である。
に水及び空気によつて行なわれる。例えば0.4ないし1mm
の粒度を持つ濾過粒子の泥水からの分離は、異なる沈下
速度によりドーム８内で行なわれる。この場合、ドーム
８の横断面への供給された濾過粒子の分散はそれせ板33
によつて行なわれ、泥水混合物はあふれ漏斗34及び接続
している管片35を介して導出される。排気は圧力濾過器
の作動の際にドームの頭部においてフロート弁によつて
管片36を介して除去され、装置のサイホンに似た作動の
際に真空ポンプを介して同様に管片36を介して除去され
るので、あふれ漏斗上の水位が保たれる。流出する泥水
量は、気泡ポンプ17により輸送される運搬及び洗浄水量
に一致する。調節が必要である場合は、この調節を管片
35から出る管路の過程で機械的に行なうことができる。
その量は濾過水に関して約２ないし５％である。
第１図は本発明による装置の垂直断面図、第２図は液圧
ノズル装置を持つ内側環状空間の拡大垂直断面図、第３
図は第２図のＩ−Ｉ線に沿う装置の内部空間の範囲の横
断面図、第４図は円錐状取り出し空間の範囲の拡大垂直
断面図である。 ２……容器部分、３……外壁、４……内壁、9,10……漏
斗壁、11……取り出し空間、12……外筒、13……流出管
片、17……気泡ポンプ、19……外管、26……環状間隙、
32……濾過粒子
ノズル装置を持つ内側環状空間の拡大垂直断面図、第３
図は第２図のＩ−Ｉ線に沿う装置の内部空間の範囲の横
断面図、第４図は円錐状取り出し空間の範囲の拡大垂直
断面図である。 ２……容器部分、３……外壁、４……内壁、9,10……漏
斗壁、11……取り出し空間、12……外筒、13……流出管
片、17……気泡ポンプ、19……外管、26……環状間隙、
32……濾過粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−213420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−64608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−61609（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−40209（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−176616（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−39310（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−48125（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】濾過粒子（32）を収容する直立環状容器部
分（２）の外壁（３）及び内壁（４）が、液体を通すよ
うに構成され、この環状容器部分（２）が、両端を閉鎖
された外筒（12）により外側を包囲され、 浄化すべき液体を導入する管（14）が環状容器部分
（２）の内部空間（15）へ開口し、浄化された液体を導
出する流出管片（13）が、環状容器部分（２）の外壁
（３）と内壁（４）とにより区画される環状空間の上端
へ開口し、 環状容器部分（２）の環状空間の下端に、外側漏斗壁
（９）と内側漏斗壁（10）とにより区画される濾過粒子
用円錐状取り出し空間（11）が続いており、 濾過粒子が濾床を形成しながら環状容器部分（２）の環
状空間内を下方へ移動し、その際濾過すべき液体が、濾
床の移動方向に交差してこの濾床を通され、 円錐状取り出し空間（11）内の濾過粒子が、送り装置に
より環状容器部分（２）の環状空間の上側へ再び供給さ
れる、 液体を連続的に濾過する装置において、 環状容器部分（２）の内壁（４）の内側に、この内壁の
全軸線方向高さにわたつて微細濾過器（16）が設けら
れ、 送り装置として気泡ポンプ（17）が設けられて、その流
入管（22）が円錐状取り出し空間（11）へ入り込み、 気泡ポンプ（17）の外管（19）と円錐状取り出し空間
（11）の内側漏斗壁（10）との間に、汚物粒子流入口と
しての環状間隙（26）が形成され、 それにより環状容器部分（２）の内部空間（15）内を沈
下する汚物粒子が、この環状間隙（26）を通つて円錐状
取り出し空間（11）へ入ることを特徴とする、液体を連
続的に濾過する装置。 - 【請求項２】内側漏斗壁（10）の傾斜が少なくとも60°
であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】外側漏斗壁（９）の下端に、水を導入する
ための環状ノズル装置（23,25）が配置されていること
を特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】環状容器部分（２）の内部空間（15）内
に、その中心軸線に対して平行にこの内部空間（15）の
全高にわたつて延びる複数の管（27）が設けられ、かつ
内部空間（15）の上端において、回転可能に支持された
星形片（27a）に取り付けられ、内部空間（15）の全高
にわたつてそれぞれの管（27）に、内部空間（15）の壁
に向けられる複数の噴射ノズル（28）が取り付けられ、
管（27）が回転星形片（27a）を介して、外部へ通じる
洗浄水供給用管（30）に接続されていることを特徴とす
る、請求項１ないし３のうち１つに記載の装置。
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