JP5143226B2 - 超音波再生を用いてフィルタ能力を向上する装置と方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2007年5月30日米国特許商標庁に提出された米国仮特許出願第60/940,928号から米国特許法第119条に基づく優先権を主張するものであり、その内容はすべて参照として本出願に組み込まれる。
音波攪拌装置を用い、フィルタアセンブリに十分な超音波エネルギーを付与して蓄積粒子状物質及び/又はフィルタケーキの一部をフィルタアセンブリの再生領域から分離してもよい。
102:フィルタハウジング
104:主入口
106a:再生領域
106b:回収領域
108:注入方向
110a,110b:導管
Claims (13)
- 内部空間と該内部空間に接続された入口(104)を有するフィルタハウジング(102)と、
上記フィルタハウジング(102)の内部空間に接続された第1導管(110a)と第2導管(110b)と、
上記フィルタハウジング(102)の内部空間内に配置されたフィルタアセンブリ(106a、106b)であって、上記フィルタアセンブリ(106a、106b)は再生フィルタ領域(106a)と回収フィルタ領域(106b)を有し、上記再生フィルタ領域(106a)が上記第1導管(110a)に接続された第1プレナム領域(114a)を形成し、前記回収フィルタ領域(106b)が前記第2導管(110b)に接続された第2プレナム領域(114b)を形成するものと、
上記フィルタアセンブリの上記再生フィルタ領域(106a)にエネルギーを与えるように構成された超音波トランスデューサ(120,120a)と、
フィルタケーキ層(116b)の上に更なるフィルタケーキ層(116a’)を形成する手段であって、
ろ過動作中は、粒子状物質を含む液体を、上記ハウジング(102)の前記入口(104)から上記ハウジング(102)の内部空間に案内し、さらに、上記再生フィルタ領域(106a)と上記第1プレナム領域(114a)を介して上記第1導管(110)に案内するとともに、上記回収フィルタ領域(106b)と上記第2プレナム領域(114b)を介して上記第2導管(111b)に案内して、上記再生フィルタ領域(106a)と上記回収フィルタ領域(106b)に上記粒子状物質のフィルタケーキ層(116a、116b)を形成し、
再生動作中は、上記第1導管(110a)から、上記第1プレナム領域(114a)、上記再生フィルタ領域(106a)、上記ハウジングの内部空間、上記回収フィルタ領域(106b)、さらに上記第2プレナム領域(106b)を介して上記第2導管(110b)に流れる流体の流れを形成して、上記再生フィルタ領域(106a)の上記フィルタケーキ層(116a)の少なくとも一部を、上記再生フィルタ領域(106a)を流れる上記流体と上記超音波トランスデューサ(120)から付与される超音波エネルギーによって取り除いた後、上記液体の流れによって上記回収フィルタ領域(106b)に捕獲されて上記回収フィルタ領域(106b)上にある上記フィルタケーキ層(116b)の上に更なるフィルタケーキ層(116a’)を形成する手段とを有するろ過装置。 - 上記フィルタアセンブリは、単一の構造を利用している請求項1のろ過装置。
- 上記フィルタアセンブリは、モジュール式の複数の部分からなる構造を利用している請求項1のろ過装置。
- 上記フィルタアセンブリの圧力低下を検出するために配置された第1の圧力センサと第2の圧力センサを有する請求項1のろ過装置。
- 上記フィルタハウジング(102)は、上記フィルタアセンブリの上記再生フィルタ領域(106a)を保持する第1のサブアセンブリ(102a)と上記フィルタアセンブリの上記回収フィルタ領域(106b)を保持する第2のサブアセンブリ(102b)を有し、
上記第1のサブアセンブリ(102a)と上記第2のサブアセンブリ(102b)の間の流体接続を二者択一的に開閉するバルブアセンブリ(122)を有する請求項1のろ過装置。 - 上記回収フィルタ領域(106b)は、上記再生フィルタ領域(106a)から解放された粒子状物質を回収して保持するように構成されている請求項1のろ過装置。
- 粒子状物質を含む第1の流れを上記入口(104)からフィルタアセンブリの再生フィルタ領域(106a)を介して再生フィルタ領域導管(110a)から排出する工程であって、上記第1の流れはろ過流れ方向に向けて上記フィルタアセンブリを通過するものと、
上記再生フィルタ領域で上記第1の流れから第1の量の粒子状物質を回収する工程と、
上記再生フィルタ領域(106a)を通過する上記第1の流れを終了し、上記再生フィルタ領域導管(110a)から上記再生フィルタ領域を介して逆洗流方向に向けて第2の洗浄流を通す工程と、
上記再生フィルタ領域(106a)に超音波エネルギーを与え、上記超音波エネルギーと第2の逆洗浄流が上記第1の量の粒子状物質の一部を上記第2の流れに解放して粒子状物質を含む第3の流れを形成する工程と、
上記回収フィルタ領域(106b)のろ過流方向に向けて上記第3の流れを上記フィルタアセンブリの回収フィルタ領域(106b)を介して回収フィルタ領域導管(110b)から放出して、上記回収フィルタ領域(106b)で第2の量の粒子状物質を回収する工程と、
上記第3の流れを止め、上記ろ過流方向に向けて上記再生フィルタ領域(106a)を介して上記第1の流れを再開する工程を有し、
上記第2の流れが上記逆洗浄方向に向けて上記再生フィルタ領域(106a)を通過するとともに、上記第3の流れが上記ろ過流方向に向けて上記回収フィルタ領域(106b)を通過する、ろ過方法。 - 上記入口(104)から上記フィルタアセンブリの上記回収フィルタ領域(106b)を介して上記回収フィルタ領域(106b)の上記ろ過流方向に向けて粒子状物質を含む第4の流れを通して上記回収フィルタ領域導管(110b)から排出するとともに、粒子状物質を含む上記第1の流れを上記再生フィルタ領域(106a)に通す工程と、
上記回収フィルタ領域(106b)で上記第4の流れから第3の量の粒子状物質を回収する工程を有する請求項7の方法。 - 上記第2の量の粒子状物質は、上記第1の量の粒子状物質の少なくともいくらかを有する請求項8の方法。
- 上記第1、第2、および第3の量の粒子状物質が上記フィルタアセンブリ内に保持される請求項9の方法。
- 上記方法は、核燃料をきれいにするために利用される請求項7の方法。
- フィルタアセンブリの再生フィルタ領域(106a)を介してろ過流方向に向けて第1の流れを形成して、上記再生フィルタ領域(106a)を介して上記第1の流れをろ過するとともに上記再生フィルタ領域(106a)で粒子状物質を回収する工程と、
上記第1の流れを止める工程と、
上記第1の流れを止めた後、第2の流れを、連続的に、上記再生フィルタ領域(106a)を通って逆洗流方向に通すとともに、上記フィルタアセンブリの回収フィルタ領域(106b)を通ってろ過流方向に通す工程と、
上記再生フィルタ領域(106a)に超音波エネルギーを与える工程であって、上記超音波エネルギーと上記第2の流れの両方が、上記再生フィルタ領域(106a)で先に回収された粒子状物質を、上記再生フィルタ領域(106a)から解放させるとともに上記回収フィルタ領域(106b)によって上記第2の流れからろ過して上記回収フィルタ領域に回収させる工程と、
上記第2の流れを止める工程と、
上記第1の流れを再開する工程を有するろ過方法。 - 上記ろ過方法は、上記再生フィルタ領域(106a)に上記第1の流れを通しながら、上記ろ過流方向に向けて上記回収フィルタ領域(106b)に第3の流れを通して、上記回収フィルタ領域(106b)で上記第3の流れをろ過して上記回収フィルタ領域(106b)で粒子状物質を回収する工程を更に有し、
上記第1の流れを止める工程は上記第3の流れを止める工程を有し、
上記第1の流れを再開する工程は上記第3の流れを再開する工程を有する請求項12の方法。
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