JP7391975B2 - 流体を濾過する装置、特にベルヌーイ濾過装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体を濾過する装置、特にベルヌーイ濾過装置に関するもので、ハウジングと、ハウジング内に配置され、流体を濾過するための複数のフィルタエレメントと、ハウジング内に濾過される流体を入れるための入口と、ハウジングから濾過された流体を排出するための出口とを含んでいる。

最初に特定される種類の濾過装置は、一般に先行技術から知られている。このような濾過装置は、一般に、入口および出口を有するハウジングと、ハウジング内に配置されたフィルタエレメントとを有する。フィルタエレメントは、通常、実質的に円筒形の形状をしている。

このような一般的な濾過装置は、好ましくは、円筒状のフィルタエレメントの中心軸に沿ってフィルタエレメントに挿入可能なフィルタ洗浄エレメントも備えている。このようにフィルタ洗浄エレメントを軸方向に挿入することで、断面が狭くなるためにフィルタエレメントの内表面の領域で流速が増し、その結果、フィルタエレメントに付着した物質が洗い流され、バックフラッシュパイプ（ｂａｃｋｆｌｕｓｈ ｐｉｐｅ）によって排出されることになる。このようなフィルタエレメントは、通常、流速を上げることで非接触で洗浄される。このようなフィルタ装置は、ベルヌーイフィルタとも呼ばれる。

ＤＥ １０ ２０１１ ００７００３ Ａ１およびＤＥ １０ ２００９ ０１２４４４ Ａ１は、それぞれ、液体を濾過するための濾過装置と、液体を濾過するための方法を開示している。ＤＥ １０ ２００５ ０５５５５５ Ａ１は、濾過装置、および液体に含まれる生物を殺すための装置と方法を開示している。

そのような濾過装置の大きさは、濾過される液体の体積流れの大きさに決定的な影響を与える。そのため、設置サイズの制限によって、濾過の処理能力（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）が制限されてしまう。

しかし、設備の大きさ制限は、製造コストや輸送コストが不釣り合いに増加してしまうことを回避できるから採算的に意味がある。例えば、しばしばオートクレーブ（ａｕｔｏｃｌａｖｅｓ）で硬化させる必要があるガラス繊維強化プラスチック製のハウジングだけでなく、鋳造で製造されたハウジングの場合や、重くてかさばるスチールや鋳鉄製の構造物の輸送にも、輸送や工具のコストが増加する。

フィルタやフィルタ洗浄エレメントを点検・洗浄するためには、ほとんどの場合、ハウジングや配管を開けたり、バックフラッシュパイプを分解、又は遮断したりしなければならず、運転を完全に停止しなければならないことを意味する。この解体作業は、ほとんどの場合、非常に時間がかかる。その結果、ダウンタイムが発生し、濾過する液体の処理速度に悪影響を及ぼす。

そのようなフィルタ装置、特にベルヌーイフィルタは、例えば石油化学や製薬業、エネルギー産業、または船舶内などでも、多くの産業分野で使用されている。そのため、液体濾過の処理能力を最大化することが重要な課題となっている。その目的を達成するため、マルチベルヌーイフィルタは、複数のフィルタエレメントを共通のハウジング内に組み合わせて、入口と出口がハウジングに接続される。

従って、本発明の目的は、前述の問題の少なくとも１つに対処することである。特に、製造コストおよび輸送コストを削減または不変に保ちながら、より大きな濾過処理能力を提供する解決策を提案することである。あるいは、先行技術の解決策に代わるものを提供することである。

本発明は、請求項１の特徴を有する装置でその目的を達成する。本発明は、特に、ハウジングが、隣接するハウジングセグメントに接続可能な複数のハウジングセグメントを有することと、フィルタエレメントが各ハウジングセグメントの内部に少なくとも部分的に配置されることと、ハウジングセグメントおよびフィルタエレメントが一緒にモジュール式に組み立てられたフィルタモジュールを形成することとを提案する。

本発明によれば、このようにフィルタモジュールは、ハウジングを形成するために組み合わされ、それぞれが大きなフィルタエレメントを有する複数のハウジングセグメントを含むだけでなく、ハウジングセグメントの内部に配置された複数のフィルタエレメントも含んでもよい。これにより、達成可能な処理能力が向上し、輸送および製造コストが削減される。ハウジングをセグメント化することにより、ハウジングを利用可能な設置スペースに適合させることができ、また、個々のハウジングセグメントを互いに独立して製造することができるため、設置サイズに対する生産関連の制限が体積処理量を低下させることはない。

少なくとも部分的にハウジングセグメント内に配置されたフィルタエレメントは、ハウジングの外側に配置されたフィルタ洗浄エレメントなどのコンポーネントも含むことができることは明らかである。

このようなモジュール式に組み立てられたフィルタモジュールは、１つまたは複数のフィルタを含んでもよく、したがって、融通性があり、かつ顧客固有の方法で適応することができる。フィルタモジュールは、好ましくは、圧密（ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｔｉｇｈｔ）および媒体密（ｍｅｄｉａ－ｔｉｇｈｔ）の方法で密封される。フィルタモジュールの個々のハウジングセグメントは、濾過されるべき液体によって並列に透過されてもよく、また、一列に連続して透過されてもよい。

複数のフィルタモジュールは、好ましくは、互いに隣接して直列に接続され、フィルタモジュールは、少なくとも１つの隣接するフィルタモジュールに流体的に接続可能である。

このように、隣接するフィルタモジュールを直列または並列回路のように互いに接続することができるようになっており、すなわち、互いに後ろまたは横に均等に配置されて、複数のフィルタモジュールからなる流体濾過装置を形成する。

本発明の好ましい実施形態によれば、複数のフィルタモジュールが、フィルタモジュールのハウジングセグメントが電池のように配置されるように、入口と出口の間に一列に配置され、ハウジングセグメント群はデザイン的に実質的に同じ、または全く同一である。

このように、濾過される液体は、電池のように、したがって好ましくは空間的に２つの方向に均等に配置されたハウジングセグメント内で、均等に分配され、それぞれのフィルタエレメントで濾過され、直列接続された後続のフィルタエレメントを通って流れ、および／またはハウジング内のフィルタエレメントの周りを流れるようになっている。ハウジングセグメントが実質的に類似または同一の設計であることはまた、その製造時に大きな潜在的コスト削減を提供する。個々のハウジングセグメントは、例えば、１つの同じ鋳造用金型を用いて、あるいは同一の構造の複数の鋳造用金型を用いて、鋳造プロセスで製造することが可能である。

このような装置は、空間的に２つの方向に融通性のある方法で拡張することができる。濾過される液体は、装置の出口から出る前に、フィルタモジュールの個々のハウジングセグメントを、並列にだけでなく直列にも流れる。

ハウジングセグメントそれぞれは、濾過される流体を受け入れるための少なくとも１つの流体入口と、濾過された流体を排出するための少なくとも１つの流体出口とを有することが好ましい。

このように、各ハウジングセグメントは、濾過される流体を受け入れるための少なくとも１つの流体入口と、濾過された流体を排出するための少なくとも１つの流体出口とを有する。ハウジングセグメントの流体入口と流体出口は、互いに垂直方向に間隔を空けて配置されていることが好ましい。流体は、ハウジングセグメントの 「ダーティサイド」からフィルタに流入し、濾過された流体として「クリーンサイド」から排出される。ハウジングセグメントを通る個々の体積流れは、出口ポートから出るが、プロセス中に混ざり合い、単一の体積流れとして装置を出ることが好ましい。

本発明の好ましい実施形態によれば、ハウジングセグメントはそれぞれ、流体をフィルタモジュール内およびフィルタモジュールを介して分配および導出するように適合された少なくとも１つの貫通開口部を有する。

このように貫通開口部が設けられ、そこを通って、濾過されるべき流体が流れ得てフィルタモジュールのダーティサイドに分配され、流体はその後、個々のフィルタエレメントを通過して流れ、それぞれの貫通開口部を通ってハウジングセグメントから再びクリーンサイドに出て、それぞれの貫通開口部を通って次のハウジングセグメントの周りを流れる。

このように、貫通開口部は、ハウジングセグメント内の個々のフィルタエレメントに流入する前に、フィルタモジュール内の濾液を分配するように適合されるだけでなく、フィルタエレメントから出る濾過された流体が、隣接するハウジングセグメントからの体積流れと合流し、濾過された流体の１つの体積流れとして最終的に装置から出るように導くためにも適合される。

本発明に係るそのような貫通開口部は、例えば、ハウジングセグメントの流体入口および流体出口が入口又は出口に接続されない実施形態で使われてもよい。

また、各流体入口は、隣接するフィルタモジュールの流体出口または出口に流体連通可能であり、各流体入口は、隣接するフィルタモジュールの流体入口または出口に流体連通可能であることが好ましい。

同一デザインのハウジングセグメントは、流体入口と流体出口を備えており、したがって、隣接する２つのフィルタモジュールに接続すること、又は１つのフィルタモジュールと入口もしくは出口とに接続することが可能である。

さらに、入口と出口の間に単一のフィルタモジュールが配置され、出口側において流体出口に、および入口側において流体入口に接続され、濾過されるべき液体が単一のフィルタモジュールのみを通過するようになっている。

本発明は、入口側および／または出口側に配置されたフィルタモジュールのハウジングセグメントの端部をシールするための少なくとも１つのシール部材によって有利に開発されており、シール部材は、ハウジングセグメントの流体入口または貫通開口部をそれぞれシールするように適合されている。

例えば出口側で出口に連結されたフィルタモジュールなどの個々のハウジングセグメントの貫通開口部は、このようにシール部材によってシールされる。これにより、フィルタモジュールが装置内にどのように配置されているかに関わらず、同一のデザインのハウジングセグメントをフィルタモジュールの内部で使用することができる。したがって、フィルタモジュールが一端、すなわち入口または出口に配置されている場合、流体入口または貫通開口部は、それぞれ、入口または出口にも、隣接するフィルタモジュールの隣接するハウジングセグメントにも接続されていないので、使用されない。したがって、シール部材は、これらの流体入口または貫通開口部を流体密に閉じるように適合されている。

本発明の好ましい実施形態によれば、ハウジングセグメントは、少なくとも部分的には円筒形であり、フィルタエレメントは、実質的に丸い断面を有する。

このように、円筒形フィルタエレメントの外側の円筒面がフィルタエレメントの有効面を形成している。

このように、ハウジングセグメントは、少なくとも部分的には耐圧に最適化された設計になっている。これは、熱やプロセスに関連した影響や工程により、フィルタモジュールに高い圧力が発生する可能性があるため、有利な点である。また、断面が丸いことで、フィルタから残留物をより簡単に取り除くことができ、その結果、流れる流体を均一に濾過することができる。

ハウジングセグメントを補強するために設計される支持構造は、フィルタモジュールのハウジングセグメントの間に形成されることが好ましい。

支持構造が、好ましくはハウジングセグメントの端部領域に形成されるため、ハウジングセグメントの各部は、耐圧性が最適化されるように補強されており、高い体積処理能力とプロセス圧力を実現する。理想的な圧力容器は、実質的に丸い形をしている。いくつかの領域では円筒形のデザインが採用されており、特に周辺領域が強化されているため、そのようなハウジングセグメントは理想的な圧力容器と同様に機能する。

本発明は、２つ以上のフィルタモジュールを固定して連結するためのフィルタモジュール連結ユニットによって有利に開発され、フィルタモジュール連結ユニットは、隣接して配置されたフィルタモジュールを互いに連結するように適合された少なくとも１つの連結手段と、連結手段に関連付けられた少なくとも１つの固定手段とを含み、この固定手段は、隣接して配置されたフィルタモジュールをその位置に固定するように適合されている。

個々のフィルタモジュールは、そのような連結ユニットによって、特に圧入（ｆｏｒｃｅ－ｆｉｔｔｉｎｇ）により互いに接続される。このような連結ユニットは、隣接して配置されたフィルタモジュールを互いに連結するように適合されることが好ましく、これにより、組み合わせられ得る任意の数のフィルタモジュールを組み合わせて、顧客の特定の希望に応じた装置を形成することができる。連結ユニットは、ワイヤケーブル、タイロッド、内ねじまたは外ねじを有するねじ付きロッド、またはループとして設計することができる。固定手段は、好ましくは、個々のフィルタモジュールを、正確な位置決めをして連結手段に固定できるように、互いに対して、また連結手段に対して相対的に固定する。このような固定手段は、ナットなどのような機械的な形態の固定だけでなく、フィルタモジュールと連結手段との間の接着剤や材料嵌め込み式の接続のような化学的・物理的な形態の固定であり得ることは明らかである。

本発明の好適な実施形態によれば、少なくとも１つの連結手段、好ましくは３つの垂直方向に間隔を空けて配置された連結手段が各ハウジングセグメントに関連付けられており、この連結手段は、その端部で固定手段と係合させることができ、ここで連結手段はロッドとして設計されている。

各ハウジングセグメントにはこのように連結手段が割り当てられており、隣接して配置されたフィルタモジュールに作用する力は、その連結手段によって連結されている個々のハウジングセグメントに分散される。個々のハウジングセグメントに作用する力がハウジングセグメントの高さにわたって分散されるように、垂直方向に間隔を空けて配置された複数の、例えば３つの、連結手段が設けられていることが、この点において特に好ましい。

操作的にも構成的にも簡単な解決策は、連結手段として、例えば、ナットを係合させるように、その端部を固定手段に係合させることができるロッドを使用することで、フィルタモジュールの個々のハウジングセグメントを、隣接するフィルタモジュールのハウジングセグメントに圧入して連結することができるようにすることである。固定手段は再び簡単に取り外すことができるので、必要に応じて装置をモジュール式に拡張することができる。

ハウジングセグメントは、好ましくは、連結手段のためのレセプタクルを有しており、このレセプタクルは、連結手段と一致するように具現化されており、ロッドがそれを通ってガイドされるレセプタクルとして好ましく具現化されている。

ハウジングセグメントに形成された連結手段用のレセプタクルにより、たとえ設置スペースが限られている場合でも、連結手段を装置に容易に組み込むことができる。また、部品の種類が減るので、費用の面からみても有利である。複数のフィルタモジュールは、このように、連結手段によって互いに接続することができ、また、連結手段によって互いに相対的に方向付けられるので、組み立て、特に、個々のフィルタモジュールを互いに接続することが容易になる。

入口は、パイプラインに接続するための入口フランジと、ハウジングセグメントに接続するための入口側のパイプ部を含むことが好ましく、出口は、パイプラインに接続するための出口フランジと、ハウジングに接続するための出口側のパイプ部を含むことが好ましい。

濾過される流体を濾過装置に導く、あるいは濾過装置で濾過された流体を受けてさらに導くパイプラインは、フランジ接続によって簡単に装置に接続することができる。

また、ハウジングセグメントやフィルタモジュールは、エンドユーザによって設置済みの配管システムとは無関係に設計することができる。入口フランジと出口フランジを適切に設計することで、装置を簡単に配管システムに接続することができる。

入口側のパイプ部は出口側のパイプ部と一致するように設計されていることが好ましく、入口フランジは出口フランジと一致するように設計されていることが好ましい。

入口フランジを出口フランジと一致するように設計することで、このような配管システムのパイプラインは装置に、それらの端部で簡単に接続することができる。

これにより、部品の種類が減り、その結果、製造コストが削減される。

パイプ部は、フィルタモジュール側の第一の断面と、フランジ側の第二の断面を有することが好ましく、フランジ側の断面の中心は、フィルタモジュール側の断面の中心から、垂直方向および／または水平方向に離間していることが好ましい。

このように、配管システムの一部を取り外し、適切な場所に濾過装置を挿入することで、既存の配管システムにを装置を組み入れることができ、すなわち濾過装置はインラインで動作させることができるのである。

特に、ハウジングの出口が入口と同軸上に配置されていることが好ましい。このように、濾過装置の入口と出口が同軸上に配置されているので、既存のパイプラインに濾過装置をインラインで容易に設置することができる。

入口側または出口側のそれぞれのパイプ部は、ハウジングセグメントの個々の流体入口によって形成され、例えば楕円形または角型の断面を有することがあるフィルタモジュールの開口部を、配管に接続することができる入口フランジに接続するように設計されている。同じことが、出口側のフランジと、ハウジングセグメントのそれぞれの流体出口にも当てはまる。

入口フランジと出口フランジは、ＤＩＮ規格やＡＳＭＥ規格またはその他の規格に準拠して設計されていることが好ましく、そのため、どのように設計された開口部であっても、フィルタモジュールの開口部に容易に接続することができる。

ハウジングセグメントに流体入口と流体出口が垂直に配置されている場合であっても、フィルタモジュール側の断面とフランジ側の断面の中心が垂直に離れていることにより、高さの違いを補うことができるような方法で、装置をパイプラインに接続することができる。

フランジ側の断面の中心とフィルタモジュール側の断面の中心との距離は、水平軸を中心とした回転により、垂直方向および／または水平方向に好ましく変化させることができる。

このようにして、入口フランジと出口フランジの垂直方向および水平方向の位置を、設置場所の状況に合わせて個別に調整することができる。したがって、本発明による装置は、異なる高さで延びる配管システムや、水平方向に離れたセクションを持つ配管システムにも組み込むことができる。このように、都合よく、設置は、より柔軟に行われる。

本発明は、フィルタエレメントの濾過された流体からの残留物を洗浄するためのフィルタ洗浄機構によって有利に開発され、フィルタ洗浄機構は、それぞれのフィルタエレメントに一致するように具現化され、フィルタエレメントを洗浄して、濾過された流体からの残留物を除くように適合された少なくとも１つの可動式に取り付けられたフィルタ洗浄エレメントと、フィルタエレメントと流体連通し、濾過された流体からの残留物を導出および排出するためのバックフラッシュシステムとを含む。

ここで、フィルタエレメントを濾過される液体が軸方向に流れると、この液体は、フィルタエレメントの内面とフィルタ洗浄エレメントの間を流れることになり、局所的に強い流速の増大と局所的な強い圧力の低下が起こる。その結果、液体から濾過され、フィルタエレメントの内面に付着していた粒子が剥離し、フィルタエレメントが洗浄される。これはベルヌーイ効果とも呼ばれている。このような洗浄は、非接触で行われるため、フィルタエレメントが特に優しく洗浄されるという点で、特に有利である。

本発明は、アクチュエータと、フィルタ洗浄エレメントに連結されたリフティングロッドと、を含むリフティング装置によって有利に開発され、リフティング装置は、フィルタ洗浄エレメントを、リフティングロッドによって、フィルタエレメントの内壁とフィルタ洗浄エレメントとの間に洗浄ギャップが形成されるようにフィルタエレメント内に導入するように適合されており、これにより、濾過される液体の流速が局所的に増大し、フィルタエレメント（５５）内の物質が洗い流されるようになっている。

このようなリフティング装置は、油圧式、空気圧式、電気式、電磁式、またはその他の形式で具現化することができる。代わりに、または加えて、リフティングロッドをフィルタエレメントに軸方向に挿入するためのケーブルプルシステム又はその類似物などを有していてもよい。このようにして、フィルタを非接触で完全に自動で洗浄することができる。

バックフラッシュシステムはまた、濾過された流体からの残留物を排出するためのバックフラッシュ出口と、隣接するフィルタモジュールを流体的に接続するための複数のバックフラッシュパイプと、バックフラッシュパイプを相互に、またバックフラッシュ出口に流体的に接続するための接続パイプとを含むことが好ましい。

フィルタ洗浄エレメントを使用してフィルタエレメントを洗浄した場合、フィルタエレメント内の液体には粒子（保持された粒子）が特に多く含まれているので、この高濃度に汚染された液体をバックフラッシュパイプで導出し、バックフラッシュ出口によって装置から除去することが有利である。この方法によれば、フィルタエレメントはすぐに再汚染されず、濾過のために引き続き有効に使用することができる。

隣接するフィルタモジュールを接続パイプで接続することで、バックフラッシュ出口を共有して使用することができ、バックフラッシュした液体の装置外への排出が特に容易になる。

バックフラッシュパイプは、互いに間隔を空けて実質的に平行に配置されることが好ましく、バックフラッシュパイプはそれぞれ、遮断可能であり、バックフラッシュコネクタを有する少なくとも１つのパイプセグメントを有し、各パイプセグメントは、特に直列にかつ互いに隣接して配置されたフィルタモジュールハウジングセグメントに接続されている。

これにより、コンパクトな設計を実現することができ、電池のように配置されたハウジングセグメントを、このようなバックフラッシュパイプのシステムによって互いに接続することができる。パイプセグメントに関連する個々のバックフラッシュコネクタを遮断することにより、バックフラッシュパイプによってハウジングセグメントを装置の出口に選択的に接続することができ、洗浄された流体の残留物を装置から除去できる。

本発明の第二の態様によれば、発明の目的は請求項１２に記載の特徴を有する装置で達成される。本発明は、特に、ハウジングを閉じるための少なくとも１つのハウジングカバーと、フィルタエレメントを洗浄して濾過された流体からの残留物を取り除くための少なくとも１つのフィルタ洗浄機構と、濾過された流体からの残留物を導出および排出するために、フィルタエレメントと流体連通する少なくとも１つのバックフラッシュシステムと、をさらに含む、当初に規定された種類の装置において、フィルタ洗浄機構がハウジングカバーと関連し、特にそれに固定されており、バックフラッシュシステムがハウジングと関連し、特にハウジングセグメントと関連することを提案している。

これにより、洗浄や修理保全のために、フィルタエレメントやフィルタ洗浄エレメントへのアクセスが非常に容易になる。ハウジングカバーは、例えばバックフラッシュシステムの部品を解体することなく、ハウジングから簡単に取り外すことができる。このようにして、修理保全や設置によるダウンタイムを最小限に抑え、濾過された液体の処理量を大幅に増やすことができる。また、個々のパイプセグメントを遮断することで、例えば、フィルタエレメントを選択的に修理保全することができ、ダウンタイムを回避することができる。

さらに、フィルタとフィルタ洗浄機構を修理および洗浄する際には、装置の損傷やダウンタイムの発生の結果となる解体に伴うバックフラッシュシステムの損傷はない。ハウジングカバーと関連するフィルタ洗浄機構は、このようにハウジングカバーと一緒に取り外して修理保全することができる。同時に、フィルタエレメントへのアクセスも容易で、必要に応じて交換や洗浄が可能である。全体として修理保全の手間が大幅に軽減されている。

本発明の好ましい展開によれば、フィルタ洗浄機構は、ハウジングカバーに統合されたフィルタ洗浄エレメントをさらに含み、フィルタ洗浄エレメントは、フィルタエレメントに挿入可能であり、フィルタエレメントを洗浄して濾過された流体からの残留物を除くように適合されていることを特徴とする。

このようなフィルタ洗浄エレメントは、したがって、フィルタエレメントを流れる流体が洗浄されているときに、フィルタエレメントに、それぞれのフィルタエレメントの濾過処理能力を減少させるような影響を与えない。フィルタ洗浄エレメントをハウジングカバーに組み込むことにより、ハウジングカバーのみをそれぞれのハウジングセグメントに接続するだけでよくなるため、その設置が簡単になる。これにより、顧客における取り付け工程の実行が不要となり、フィルタ洗浄エレメントの洗浄時のアクセスが容易になる。

本発明は、フィルタ洗浄機構により有利に開発され、フィルタ洗浄機構は、アクチュエータと、フィルタ洗浄エレメントに連結されるリフティングロッドとを有するリフティング装置をさらに含んでおり、リフティング装置が、リフティングロッドによってフィルタ洗浄エレメントをフィルタエレメント内に導入し、フィルタエレメントの内壁とフィルタ洗浄エレメントとの間に洗浄ギャップが形成されるように適合されていることにより、濾過される液体の流速が局所的に増大し、フィルタエレメント内の物質が洗い流される。

このようなリフティング装置は、前述のようなフィルタ洗浄機構のリフティング装置の利点を利用する。

リフティング装置は、好ましくは、ハウジングカバーと関連しており、特にアクチュエータは、ハウジングカバーに確実に接続され、ハウジングカバーには、リフティングロッドが通過するための開口部が設けられている。

選択的に空気圧、電気、油圧のいずれかで作動し得るリフティング装置は、このように配管システムや濾過される流体の流路から離れている。そのため、液漏れによるリフティング装置の損傷をほぼ防ぐことができる。リフティング装置をハウジングカバーと関連付けることで、リフティング装置、特にアクチュエータの修理保全が容易になり、修理保全作業によるダウンタイムを短縮することができる。

本発明の好ましい展開によれば、バックフラッシュシステムは、隣接するフィルタモジュールを流体的に接続するための複数のバックフラッシュパイプをさらに含み、バックフラッシュパイプはそれぞれ、遮断可能な出口を有する少なくとも１つのパイプセグメントを有し、前記パイプセグメントは、フィルタエレメントと流体連通しており、バックフラッシュパイプを少なくとも部分的に遮断するように適合されたバックフラッシュバルブが、ハウジングカバーに組み込まれている。

個々のハウジングセグメントは、このように関連するパイプセグメント、および遮断可能なバックフラッシュコネクタによって、配管システムに接続することができ、また、配管システムから遮断することもできる。ハウジングカバーにバックフラッシュバルブを組み込むことにより、ハウジングセグメント内からの液体は、ハウジングカバーを経由してバルブシート（ｖａｌｖｅ ｓｅａｔ）を介して単一のハウジングセグメントから出て、遮断可能なバックフラッシュコネクタによってそれぞれのパイプセグメント、ひいては配管システムに供給されることができる。つまり、ハウジングカバー自体をバックフラッシュ配管システムに接続する必要はなく、ハウジングセグメント、および関連するパイプセグメントを、このようなバックフラッシュバルブによって互いに接続したり、切断したりすることができる。

バックフラッシュバルブは、ハウジングカバーによって形成されるバルブハウジングを有することが好ましく、バルブを閉じるためにバルブシートに接触させることができるバルブ本体が、バルブハウジングに移動可能に取り付けられることが好ましい。

このようにして、高濃度に汚染された流体は、バルブ本体によって遮断または開放されているバルブシートを通過してバックフラッシュ出口まで流れ、配管システムを使って装置の出口で排出される。また、バルブハウジングをハウジングカバーに組み込むことで、部品の種類、および製造工程数を減らすことができる。

バックフラッシュバルブは、ハウジングカバー内に配置され、バルブ本体をバルブシートに接触させるためにバルブ本体に復元力を与えるように構成された復元エレメントに連結されていることが好ましい。

このようなバルブは、システムが故障しても閉じた状態を維持するフェイルセーフな遮断手段であり、不用意に液体が装置から抜け出ることはない。

フィルタエレメントとバックフラッシュパイプとを流体的に接続するように適合された流路がハウジングカバーに形成されており、バルブを閉じたときにバルブ本体が流路を遮断することが好ましい。

ハウジングカバーに形成されたこのような流路によって、バックフラッシュパイプをハウジングセグメントに簡単かつコンパクトな設計で接続することができる。ハウジングカバーが開いているときには、流路がハウジングカバーとともに解体されるので、ハウジングセグメントからの流体はバックフラッシュパイプのパイプセグメントに入ることができない。つまり、これは流体の不用意な流出を防ぐための更なる遮断機構は必要ないことを意味する。

好適な実施形態によれば、バルブシートは、バックフラッシュパイプに流入する体積流れの速度を変化させるように適合された孔として具現化されている。

そのため、バルブシートを形成する孔の内径を変化させることで、体積流れの流速を簡単に変化させることができる。また、体積流れの流速は、洗浄効率や、フィルタエレメントからの高濃度汚染液の除去に影響を与える。

以下、本発明を、実施形態を参照し、添付の図を参照して説明する。実施形態では、同一の構成要素には同一の参照符号が付されている。

図１は、流体を濾過する装置の第一の実施形態に係る斜視図である。 図２ａは、流体を濾過する図１の装置の断面側面図である。 図２ｂは、流体を濾過する図１の装置の断面斜視図である。 図３は、図1の装置の詳細図である。 図４ａは、図1の装置の図２ａに示される断面図の詳細である。 図４ｂは、図1の装置の図２ｂに示される断面図の詳細である。 図５は、流体を濾過する装置の第二の実施形態に係る斜視図である。 図６は、図５に示す装置の第一の詳細図である。 図７は、図５に示す装置の第二の詳細図である。 図８は、流体を濾過する図５の装置の断面斜視図である。 図９は、図５の装置の図８の断面図の第一の詳細図である。 図１０は、図５の装置の図８の断面図の第二の詳細図である。 図１１は、流体を濾過する図５の装置の断面側面図である。

図１は、第一の好適な実施形態に係る、流体を濾過する装置の斜視図である。

装置１は、濾過される流体を受け入れるための入口５と、濾過された流体をハウジング３から排出するための出口７と、を有するハウジング３を含む。

ハウジング３はまた、濾過される液体を洗浄するためにハウジング３内に配置された４つのフィルタエレメントを含むフィルタモジュール９を含む。

装置１は、それぞれがフィルタモジュール９に関連付けられ、フィルタモジュール９、特にフィルタモジュール９に配置されたフィルタエレメントを洗浄するように適合された、少なくとも１つのフィルタ洗浄機構１１をさらに含む。

ハウジング３はまた、フィルタ洗浄機構１１によってフィルタエレメントから除去された残留物を搬送して排出するように適合されているバックフラッシュシステム１３に接続されている。

入口５は、濾過された流体を供給するためのパイプラインに連結するための入口フランジ１５と、装置１のハウジング３に取り付けるためのパイプ部１７とを含む。

入口フランジ１５は、パイプラインと一致する第一の断面を有している。フィルタモジュール側では、パイプ部１７は、ハウジング３と一致する第二の断面を有している。パイプライン側の断面の中心は、ハウジング側の断面の中心から垂直方向に離間しており、すなわち、特にその下に位置している。

出口７は、濾過された流体を受け入れるためのパイプラインに連結するための出口フランジ１９と、ハウジング３に接続するためのパイプ部２１とを含む。

出口フランジ１９も同様に、パイプライン側の断面と、ハウジング３の開口部と一致するフィルタモジュール側の第二の断面とを有している。ハウジング側の断面とパイプライン側の断面の中心は、垂直方向に離間しており、ハウジング側の断面の中心は、パイプライン側の断面の中心よりも上にある。

フィルタモジュール９は、互いに隣接して配置された４つのハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを含む。ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄは、互いに電池のように配置されている。ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄは、断面が円筒形であり、互いに実質的に同一である。ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄのそれぞれは、ハウジングカバー２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄによって閉じることができる。ハウジングカバー２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、および２５ｄは、接続手段によってそれぞれのハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、および２３ｄに接続されており、この実施形態では、接続手段はボルト３３の形態で提供されている。

支持構造２７は、フィルタモジュール９のハウジングセグメント２３の間に形成されている。支持構造２７には、円筒状の凹部が形成されている。

そのようなフィルタモジュール９は、その中に配置されたフィルタエレメントを含む、任意の数の相互接続可能なハウジングセグメントから組み立てられ得る。

入口側では、入口フランジに接続可能な開口部がハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄに形成される。入口側でも、ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄには、シール部材３１によって閉じることができる第二の共通の開口部が形成される。

シール部材３１は、複数の接続手段で、本実施形態ではボルト３３によって、ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄに接続することができる。

フィルタモジュール９を洗浄するためのフィルタ洗浄機構１１は、複数のフィルタ洗浄エレメントを含んでおり、各フィルタ洗浄エレメントは、ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄに配置されたフィルタエレメントの１つを洗浄するように適合されている。

フィルタ洗浄機構１１は、フィルタ洗浄エレメントを駆動するために、フィルタ洗浄エレメントの数に対応する多数のリフティング装置３５をさらに含んでいる。制御可能なバックフラッシュバルブ３７によって、ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄは、バックフラッシュシステム１３に接続されること、およびそこから遮断されることができる。

バックフラッシュシステム１３は、接続パイプ４１に連結された複数のバックフラッシュパイプ３９を含む。接続パイプ４１は、バックフラッシュパイプ３９を、高濃度に汚染された流体をハウジング３から排出するように適合されたバックフラッシュ出口４３に接続する。

バックフラッシュパイプ３９は、パイプ連結ユニット４５によってハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄに接続されている。

図２ａおよび図２ｂの装置１の断面図から分かるように、フィルタモジュール９は、隣接して配置され、互いに接続された４つのハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを含む。ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを補強する支持構造２７も、ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの間に形成されている。支持構造２７には、組立手段や連結手段が中を通ることができるように設計された３つの円筒形で垂直方向に間隔をあけた凹部が形成されている。

ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄはそれぞれ、入口５と流体連通するための共通の流体入口４９を有する下部ハウジング部材４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、および４７ｄと、出口７と流体連通するための共通の流体出口５３を有する上部ハウジング部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、および５１ｄとを有する。下部ハウジング部材４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、および４７ｄと、上部ハウジング部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、および５１ｄとは、空間的に互いに分離されている。汚染された流体は、入口５を通って下部ハウジング部材４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、および４７ｄに流れ、そのために「汚れた側」とも呼ばれる。洗浄された流体は、上部ハウジング部材５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、および５１ｄを通って出口７に流れ、そのために「クリーン側」とも呼ばれる。

図２ｂに示すように、特に、流体入口４９は、ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの個々の流体入口４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、および４９ｄによって形成され、流体出口５３は、ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの個々の流体出口によって形成されている。

ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄのそれぞれには、フィルタエレメント５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、および５５ｄが配置されている。ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄは、断面が円筒形であり、実質的に円筒形の断面を有するフィルタエレメント５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、および５５ｄが、それと同軸上に配置されている。

フィルタモジュール９を洗浄するためのフィルタ洗浄機構１１は、ハウジングカバー２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに少なくとも部分的に連結されている。

リフティング装置３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、および３５ｄは、ハウジングカバー２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄにしっかりと接続されており、バックフラッシュバルブ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、および３７ｄは、ハウジングカバー２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに少なくとも部分的に組み込まれている。

フィルタ洗浄機構１１のフィルタ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、および５５ｄを洗浄するための複数のフィルタ洗浄エレメント５７（図４ａ、４ｂ参照）は、ハウジングカバー２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄに配置されており、対応するリフティング装置３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、および３５ｄによって、それぞれのフィルタエレメント５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、および５５ｄに移動させることができる。

フィルタ洗浄エレメント５７は、実質的に丸い断面のディスクとして具現化され、フィルタ洗浄エレメント５７の外半径は、フィルタエレメント５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、および５５ｄの内半径よりも小さい。

制御可能なバックフラッシュバルブ３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、および３７ｄによって、ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄは、バックフラッシュシステム１３、特にバックフラッシュパイプ３９に接続すること、およびそこから遮断することができる。

図３によって示されるように、特に、バックフラッシュパイプ３９ｄ、またはバックフラッシュシステムの単一のパイプセグメント５９ｄは、パイプキャップ６１ｄによってその端部を流体密に閉じることができる。このようにして、バックフラッシュシステム１３を介して搬送される流体は、バックフラッシュ出口４３からのみ排出することができる。

パイプ連結ユニット４５ｄは、複数のパイプカラー６３ｄを含み、そのそれぞれは、バックフラッシュパイプ３９ｄまたは個々のパイプセグメント５９ｄを取り囲み、それをハウジングセグメント２３ｄに接続する。パイプカラー６３ｄは、連結ロッド６５ｄが中を通れるように設計されている。連結ロッド６５ｄは、その端部に、連結ロッド６５ｄに隣接するバックフラッシュパイプ３９ｄのパイプセグメント５９と係合させるように設計された係合手段６７を有する。

パイプキャップ６１ｄはまた、パイプ連結ユニット４５ｄに接続することができ、その手段によってバックフラッシュシステム１３およびハウジング３に接続される。

図４ａおよび図４ｂに示すように、各リフティング装置３５ａは、フィルタ洗浄エレメント５７ａに連結されるリフティングロッド６９ａと、リフティングロッド６９ａを駆動するように適合されたアクチュエータ７１ａとを有する。

それぞれのリフティングロッド６９ａについて、それが通るための開口部がハウジングカバー２５ａに設けられる。

アクチュエータ７１ａによって駆動されるリフティングロッド６９ａによってフィルタ洗浄エレメント５７ａがフィルタエレメント５５ａ内に移動すると、フィルタエレメント５５ａの断面積が減少する。流体が流れることができる断面積がこのように減少することにより、流速が著しく増加する。この流速の増加の結果、フィルタエレメント５５ａから残留物が除去される。これらの残留物は、ハウジングカバー２５ａを介して、特にバックフラッシュパイプ５９を介して、バックフラッシュシステム１３に導びかれる。

バックフラッシュバルブ３７ａは、バルブ本体７５ａと、バルブ本体７５ａに接触することができるバルブシート７７ａとを含む。バックフラッシュバルブ３７ａは、さらに、バルブ本体７５ａとバルブシート７７ａとの接触が保持されるように、バルブ本体７５ａに復元力を加えるように適合された復元エレメント７３ａを含んでいる。復元エレメント７３ａは、ばねとして具現化され、ハウジングカバーに統合されたバルブハウジング７４に配置されている。

バルブ本体７５ａは、断面が円筒状であり、ハウジングカバー２５ａの対応する凹部内でガイドされる。

バルブシート７７ａは、バックフラッシュシステム１３に流入する流体の流速を制御するように設計された開口部（ａｐｅｒｔｕｒｅ）として具現化されている。そのため、開口部を交換することで、特定の用途に応じて流速を調節することができる。

バックフラッシュバルブ３７ａによって遮断可能であり、上部ハウジング部材５１ａ（図２ｂ参照）とパイプセグメント５９ａとを接続する流路７９ａがハウジングカバー２５ａに設けられている。

バックフラッシュバルブ３７ａは、好ましくは、フィルタ洗浄機構１１によって実行される洗浄動作のために、高濃度に汚染された流体をそれぞれのハウジングセグメント２３ａからバックフラッシュシステム１３に導出しなければならないときに、バルブ本体７５ａが復元エレメント７３ａの復元力に反対して移動するように、電磁空気式（ｅｌｅｃｔｒｏｐｎｅｕｍａｔｉｃ）に制御されてもよい。

フィルタ洗浄機構１１は、したがって、洗浄ディスク５７ａが、それが連結され、アクチュエータ７１ａによって駆動されるリフティングロッド６９ａによってフィルタエレメント５５ａ内に移動されるように、リフティング装置３５ａを制御するコマンドを、制御装置を介して受け取ってもよい。フィルタエレメント内の残留物は、流速の増加によりフィルタエレメントから洗い流され、それぞれのハウジングセグメント２３ａの上部ハウジング部材５１ａ内に搬送される。バックフラッシュバルブ３７が作動し、バルブ本体７５ａが復元エレメント７３ａによって発揮される復元力に反対して移動するとすぐに、ハウジングカバー２５ａ内の流路７９ａが解放され、それを通って残留物がバックフラッシュシステム１３に入る。

修理保全のために、ハウジングカバー２５ａと、それに関連するフィルタ洗浄機構１１の部品は、接続手段３３を使用して容易に解体することができる。

次に、図１から図４に示すような本発明に係る装置１の動作態様について、実例を参照しながら説明する。

例えば、発電所では、高濃度に汚染された冷却水がパイプラインを通ってこのような装置に導かれる。パイプラインは、装置１の入口５に流体密な方法で接続されている。高濃度に汚染された冷却水は、入口５を通ってハウジング３に流入する。ハウジング３は、互いに隣接して配置された複数のハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを有する。ハウジング３において、汚染された冷却水は、ハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄに分配され、下方からフィルタエレメントに流入し、それらによって洗浄され、ハウジング３の上部を流れた後、出口７を通ってハウジングを出る。出口７は、洗浄された冷却水を冷却回路に戻すパイプラインに連結されてもよい。

フィルタモジュール９内のフィルタエレメントが高濃度に汚染されている場合には、フィルタ洗浄機構１１によって洗浄される。そのために、フィルタエレメントは、リフティング装置３５によってハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ内に移動され、その結果、ハウジング内の断面積が減少することにより、流速が増加する。バックフラッシュバルブ３７は、リフティング装置３５を操作して、ハウジング３または個々のハウジングセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄをバックフラッシュシステム１３に流体的に接続することによって、引き続いてまたは好ましくは、既に作動しており、残留物はバックフラッシュシステム１３によって装置１から除去される。

図５は、第二の好ましい実施形態による、流体を濾過するための装置１’の斜視図である。

装置１’は、ハウジング３’と、濾過される流体をハウジング３’に入れるための入口５と、濾過された流体をハウジング３’から排出するための出口７とを含む。

ハウジング３’は、入口５と出口７の間に互いに隣接して配置された４つのフィルタモジュール９．１、９．２、９．３、９．４を含み、これらは、受け入れられた流体をフィルタエレメントによって濾過するように適合されている。

装置１’はまた、それぞれがフィルタモジュール９．１、９．２、９．３、９．４に関連付けられ、フィルタモジュール９．１、９．２、９．３、９．４を洗浄するように適合された４つのフィルタ洗浄機構１１．１、１１．２、１１．３、１１．４を含む。

ハウジング３’は、フィルタ洗浄機構１１．１、１１．２、１１．３、１１．４によってフィルタエレメントから除去された残留物を搬送して排出するためのバックフラッシュシステム１３’にも接続されている。

入口５は、パイプラインに連結するための入口フランジ１５（図１参照）と、ハウジング３’、特に装置１’の入口側のフィルタモジュール９．１への取り付け用のパイプ部１７（図１参照）とを含む。

出口７は、濾過された流体を受け取るためのパイプラインに連結するための出口フランジ１９（図１参照）と、ハウジング３’に、特に出口側のフィルタモジュール９．４に接続するためのパイプ部２１（図１参照）とを含む。

入口側のフィルタモジュール９．１は、個々のハウジングセグメントの流体入口４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ（図２ｂ参照）によって形成された共通の流体入口４９を有する。

出口側のフィルタモジュール９．４は、個々のハウジングセグメントの流体出口によって形成された共通の流体出口５３を有する（図２ａ参照）。

入口５または出口７に接続されていないハウジングセグメントの流体入口４９および流体出口５３は、流入した流体がハウジング３’内に分配され、ハウジングセグメント内のフィルタエレメントに流入する貫通開口部をそれぞれ形成する。

フィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４は、フィルタモジュール連結ユニット８１によって互いに連結されている。

フィルタモジュール連結ユニット８１は、ここでは両端に外ねじを有するロッドとして具現化されている複数のフィルタモジュール連結手段８５（図６参照）と、ここではナットとして具現化されている複数の固定手段８７（図６参照）とを含む。ナット８７は、連結手段８５の外ねじと係合させることができる。

ハウジングセグメントは、連結手段８５と一致する連結手段８５用のレセプタクル２９（図６参照）を有する。

フィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４は、フィルタモジュール連結手段８５によって位置決めされ、その位置に固定されており、シール手段８３は、フィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４の間に配置され、フィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４が互いに流体密な状態で連結されている。

フィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４のハウジングセグメントは、入口５と出口７の間で互いに平行に配置され、フィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４は、入口５と出口７の間で直列に配置され、入口５を通って流入した濾過される流体がフィルタエレメント間で分配される。

フィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４を洗浄するためのフィルタ洗浄機構１１．１、１１．２、１１．３、および１１．４は、複数のフィルタ洗浄エレメントを含み、各フィルタ洗浄エレメントは、ハウジングセグメントに配置されたフィルタエレメントの１つを洗浄するように適合されている。

フィルタ洗浄機構１１．１、１１．２、１１．３、および１１．４は、フィルタ洗浄エレメントを駆動するために、フィルタ洗浄エレメントの数に対応する数のリフティング装置３５（図１参照）をさらに含む。制御可能なバックフラッシュバルブ３７により、ハウジングセグメント２３（図１参照）をバックフラッシュシステム１３’に接続することができ、そこから遮断することもできる。

バックフラッシュシステム１３’は、接続パイプ４１（図１参照）に連結された複数のバックフラッシュパイプ３９を含む。接続パイプ４１は、バックフラッシュパイプ３９を、高濃度に汚染された流体をハウジング３’から排出するように適合されたバックフラッシュ出口４３（図１参照）に接続する。バックフラッシュパイプ３９は、パイプキャップ６１を用いてその端部を流体密に閉じることができる。

バックフラッシュパイプ３９は、複数のパイプセグメント５９．１ｄ、５９．２ｄ、５９．３ｄ、５９．４ｄを含み、それぞれがハウジングセグメント２３に関連付けられる（図１１参照）。

バックフラッシュパイプ３９はそれぞれ、それぞれのハウジングセグメント２３に関連付けられた少なくとも１つのパイプセグメント５９．１ｄ、５９．２ｄ、５９．３ｄ、５９．４ｄを含む。

パイプセグメント５９．１ｄ、５９．２ｄ、５９．３ｄ、５９．４ｄのそれぞれは、遮断可能な出口を含むことが好ましく、その出口を通じて、それぞれのパイプセグメント５９．１ｄ、５９．２ｄ、５９．３ｄ、５９．４ｄとハウジングセグメント２３とが互いに流体連通する。

バックフラッシュバルブ（図示せず）により、パイプセグメント５９.１ｄ、５９.２ｄ、５９.３ｄ、５９.４ｄをハウジングセグメント２３に接続することができ、そこから遮断することができる。

バックフラッシュシステム１３’は、ハウジング３’と流体連通しており、フィルタ洗浄機構１１によってフィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４のフィルタエレメントから除去された残留物を搬送し、装置１’から除去するように適合されている。

装置１’は、それぞれが単一のパイプセグメント５９．１ｄ、５９．２ｄ、５９．３ｄ、５９．４ｄを取り囲み、それらをハウジングセグメント２３．１ｂ、２３．２ｂ、２３．３ｂ、２３．４ｂに接続する複数のパイプカラーを有するパイプ連結ユニット４５ｄをさらに含む。パイプカラー６３ｄは、連結ロッド６５ｄがその中を通過できるように設計されている。その端部において、連結ロッド６５ｄは、バックフラッシュパイプ３９ｄの隣接するパイプセグメント５９．１ｄ、５９．２ｄ、５９．３ｄ、５９．４ｄの連結ロッドと係合されるように設計された係合手段（図示せず）を有する。このように、複数のパイプセグメント５９．１ｄ、５９．２ｄ、５９．３ｄ、５９．４ｄを組み合わせて、バックフラッシュパイプ３９ｄを形成することができる。

特に図６に示すように、連結手段８５は、ハウジングセグメント２３の支持構造２７に形成されたレセプタクル２９に通すことができる。

ボルト３３は、その端部に固定手段８７を有する連結手段８５の上および下に配置され、下側のボルトはシール部材３１をハウジング３’に接続し、連結手段８５および固定手段８７の下側のボルトは入口５のパイプ部１７をハウジング３’に接続する。特に、ボルト３３が導入されることができ、それらと係合することができる凹部が、この目的のために支持構造２７に設けられている。

特に図７に示すように、外側ハウジングセグメント２３．１ｃおよび２３．１ｄの周縁部で、パイプ部１７をハウジング３’に接続するためのさらなるボルト３３を、後者に係合させることができる。

図８は、図５の装置１’の断面の斜視図である。入口５と出口７の間に配置されたフィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４は、フィルタモジュール連結ユニット８１によって互いに連結されている。

フィルタモジュール連結手段８５は、ハウジングセグメント２３の間に形成された支持構造２７のレセプタクル２９を介してガイドされる。

垂直方向に間隔を空けて配置された３つのフィルタモジュール連結手段８５が、フィルタモジュール９の２つの隣接するハウジングセグメント２３の間に配置される。

レセプタクル２９の上および下に、ボルト３３と係合可能な凹部が形成されている。ボルト３３は、互いに連結された隣接するハウジングセグメント２３の間に設けられたシール手段８３をハウジングセグメント２３に接続するように設計されている。

特に図９に示すように、レセプタクル２９は実質的に円筒形であり、円形の断面を有するロッドとして具現化された連結手段がそれらを通過できる。ボルト３３のための凹部は、レセプタクル２９に隣接して対として配置されている。

特に図１０に示すように、端部に設けられ、連結手段８５と係合させることができる固定手段８７はロックナットである。入口５および入口７のパイプ部１７、２１を取り付けるための接続手段３３とシール部材３１とを係合させることができるねじ山もまた、ハウジングセグメント２３の支持構造２７に設けられている。

図１１は、流体を濾過するための本発明に係る装置１’の断面図である。

特にこの断面図から分かるように、入口フランジ１５とパイプ部１７を有する入口５（図１参照）と、出口フランジ１９とパイプ部２１を有する出口７（図１参照）とは、同一の形態で具現化されている。入口フランジ１５における断面、特にこの断面の中心は、ハウジング側のパイプ部１７の断面の中心から垂直方向に離間している。このように、パイプ部１７はハウジング３’に向かって先細りになっている。同じことが出口７のパイプ部２１にも当てはまる。

入口５と出口７の設計が非対称であるため、濾過される流体は、配管の所定の高さからハウジング３’の下部に流入し、ハウジング３’内で分散し、そして上部ハウジング部材に配置されたフィルタエレメントに流入することが可能である。垂直方向のオフセットにより、本発明に係る装置は、このように「インライン」で動作し、これは、この装置を例えば、同じ高さで間隔を空けた２つのパイプ部の間など、既存の配管システムに設置できることを意味する。

次に、図５～図１１に示すような本発明による装置１’の動作態様について、実例を参照しながら説明する。

例えば発電所では、高濃度に汚染された冷却水がパイプラインを通ってこのような装置に導かれる。パイプラインは、装置１’の入口５に流体密の状態で接続されている。高濃度に汚染された冷却水は、入口５を通ってハウジング３’に流入する。ハウジング３’は、好ましくは互いに隣接して配置される複数のハウジングセグメント２３を有する。ハウジング３’では、汚染された冷却水は、それぞれがハウジング３’のハウジングセグメント２３の内部に少なくとも部分的に配置された少なくとも１つのフィルタエレメントに流入する。フィルタエレメントがそれぞれの中に配置されているハウジングセグメント２３は、一緒に第一のフィルタモジュール９．１を形成する。このようなフィルタモジュール９は、その中に配置されたフィルタエレメントを含む、任意の数のハウジングセグメントから組み立てられ得る。汚染された冷却水は、出口７を通ってハウジング３’を出る前に、直列に接続された複数のフィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４を通って流れ、洗浄されることができる。出口７は、洗浄された冷却水を冷却回路に戻すパイプラインに連結されてもよい。

フィルタモジュール９．１、９．２、９．３、および９．４のフィルタエレメントの汚染が高濃度すぎる場合、ハウジングセグメント２３内のフィルタエレメントを洗浄するフィルタ洗浄機構１１．１、１１．２、１１．３、および１１．４が、フィルタモジュールのそれぞれに割り当てられる。

１ 装置（１、１’）
３ ハウジング（３、３’）
５ 入口
７ 出口
９ フィルタモジュール（９．１、９．２、９．３、９．４）
１１ フィルタ洗浄機構（１１．１、１１．２、１１．３、１１．４）
１３ バックフラッシュシステム（１３、１３’）
１５ 入口フランジ
１７ パイプ部
１９ 出口フランジ
２１ パイプ部
２３ ハウジングセグメント（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ；２３．１ｃ、２３．１ｄ、２３．１ｂ、２３．２ｂ、２３．３ｂ、２３．４ｂ）
２５ ハウジングカバー（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）
２７ 支持構造
２９ レセプタクル
３１ シール部材
３３ ボルト
３５ リフティング装置（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）
３７ バックフラッシュバルブ（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）
３９ バックフラッシュパイプ（３９ｄ）
４１ 接続パイプ
４３ バックフラッシュ出口
４５ パイプ連結ユニット（４５ｄ）
４７ 下部ハウジング部材（４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ）
４９ 流体入口（４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ）
５１ 上部ハウジング部材（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ）
５３ 流体出口
５５ フィルタエレメント（５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ）
５７ フィルタ洗浄エレメント（５７ａ）
５９ パイプセグメント（５９ｄ；５９．１ｄ、５９．２ｄ、５９．３ｄ、５９．４ｄ）
６１ パイプキャップ（６１ｄ）
６３ パイプカラー（６３ｄ）
６５ 連結ロッド（６５ｄ）
６７ 係合手段
６９ リフティングロッド（６９ａ、６９ｂ、６９ｃ、６９ｄ）
７１ アクチュエータ（７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ）
７３ 復元エレメント（７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ）
７４ バルブハウジング
７５ バルブ本体（７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ）
７７ バルブシート（７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄ）
７９ 流路（７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、７９ｄ）
８１ フィルタモジュール連結ユニット
８３ シール手段
８５ 連結手段
８７ 固定手段

Claims (18)

1. 流体を濾過するベルヌーイ濾過装置（１、１’）であって、
   前記装置は、
   ハウジング（３、３’）と、
   前記ハウジング（３、３’）内に配置され、流体を濾過するための１つ又は複数のフィルタエレメント（５５）と、
   前記ハウジング（３、３’）内に濾過される流体を入れるための入口（５）と、
   前記ハウジング（３、３’）から濾過された流体を排出するための出口（７）と、
   フィルタエレメント（５５）を洗浄して前記濾過された流体から残留物を除去するためのフィルタ洗浄機構（１１）と、を含み、
   前記フィルタ洗浄機構は、
   それぞれのフィルタエレメント（５５）に一致するように具現化され、前記フィルタエレメント（５５）を洗浄して、濾過された流体からの残留物を除くように適合された少なくとも１つの可動式に取り付けられたフィルタ洗浄エレメント（５７）と、
   前記フィルタエレメント（５５）と流体連通し、濾過された流体からの残留物を導出および排出するためのバックフラッシュシステム（１３、１３’）とを含み、
   前記ハウジング（３、３’）は、隣接するハウジングセグメント（２３）に接続可能な複数のハウジングセグメント（２３）を有し、
   フィルタエレメント（５５）は各ハウジングセグメント（２３）の内部に少なくとも部分的に配置され、
   前記ハウジングセグメント（２３）およびフィルタエレメント（５５）が一緒にモジュール式に組み立てられたフィルタモジュール（９）を形成する、
   装置（１、１’）。
2. 複数のフィルタモジュール（９）は、互いに隣接して配置され、直列に接続され、
   フィルタモジュール（９）は、少なくとも１つの隣接するフィルタモジュール（９）に流体的に接続可能である、
   請求項１に記載の装置（１、１’）。
3. 複数のフィルタモジュール（９）が、前記フィルタモジュール（９）の前記複数のハウジングセグメント（２３）が電池のように配置されるように、入口（５）と出口（７）の間に一列に配置され、
   前記複数のハウジングセグメント（２３）はデザイン的に同じ、または同一視できる、
   請求項１または２に記載の装置（１、１’）。
4. 前記ハウジングセグメント（２３）は、それぞれ前記濾過される流体を受け入れるための少なくとも１つの流体入口（４９）と、濾過された流体を排出するための少なくとも１つの流体出口（５３）とを有し、
   前記流体入口（４９）は、それぞれ隣接するフィルタモジュール（９）の流体出口（５３）または前記出口（７）に流体連通可能であり、
   前記流体入口（４９）は、それぞれ隣接するフィルタモジュール（９）の流体入口（４９）または前記出口（５）に流体連通可能である、および／または、前記濾過される流体を前記フィルタモジュール（９）内に分配するように適合された少なくとも１つの貫通開口部を有する、
   請求項１～３のいずれか１つに記載の装置（１、１’）。
5. フィルタモジュール（９）の前記ハウジングセグメント（２３）の端部をシールするための少なくとも１つのシール部材（３１）が入口側および／または出口側に配置され、
   前記シール部材（３１）は、ハウジングセグメント（２３）の前記流体入口（４９）または前記流体出口（５３）をそれぞれシールするように適合されている、
   請求項４に記載の装置（１、１’）。
6. ２つ以上のフィルタモジュール（９）を固定して連結するためのフィルタモジュール連結ユニット（８１）が、
   隣接して配置されたフィルタモジュール（９）を互いに連結するように適合された少なくとも１つの連結手段（８５）と、
   前記連結手段（８５）に関連付けられた少なくとも１つの固定手段とを備え、
   この固定手段は、隣接して配置されたフィルタモジュール（９）をその位置に固定するように適合されている、
   請求項１～５のいずれか１つに記載の装置（１、１’）。
7. 少なくとも１つの連結手段（８５）、が各ハウジングセグメント（２３）に関連付けられており、
   この連結手段は、その端部で固定手段（８５）と係合させることができ、
   前記連結手段（８５）はロッドとして設計され、
   前記ハウジングセグメント（２３）は、前記連結手段（８５）のためのレセプタクルを有し、
   このレセプタクルは、前記連結手段と一致するように具現化されている、
   請求項６に記載の装置（１、１’）。
8. 前記入口（５）は、パイプラインに接続するための入口フランジ（１５）と、ハウジング（３、３’）に接続するための前記入口側のパイプ部（１７）とを含み、
   前記出口（７）は、パイプラインに接続するための出口フランジ（１９）と、ハウジング（３、３’）に接続するための前記出口側のパイプ部（２１）とを含み、
   前記パイプ部（１７、２１）はそれぞれ、前記フィルタモジュール側の第一の断面と、前記フランジ側の第二の断面とを有し、
   前記フランジ側の断面の中心は、前記フィルタモジュール側の断面の中心から、垂直方向および／または水平方向に離間している、
   請求項１～７のいずれか１つに記載の装置（１、１’）。
9. 前記フランジ側の前記断面の前記中心と前記フィルタモジュール側の前記断面の前記中心との距離は、水平軸を中心とした回転により、垂直方向および／または水平方向に好ましく変化させることができる、
   請求項８に記載の装置（１、１’）。
10. リフティング装置（３５）が、アクチュエータ（７１）と、前記フィルタ洗浄エレメントと接続するリフティングロッド（６９）とを含み、
    前記リフティング装置（３５）は、前記フィルタ洗浄エレメント（５７）を前記フィルタエレメント（５５）の内壁と前記フィルタ洗浄エレメント（５７）との間に洗浄ギャップが形成されるように前記フィルタエレメント（５５）の中に導入するように適合されており、これにより、前記濾過される液体の流速が局所的に増大し、前記フィルタエレメント（５５）内の物質が洗い流されるようになっている、
    請求項１～９のいずれか１つに記載の装置（１、１’）。
11. 前記バックフラッシュシステム（１３、１３’）がさらに、
    前記濾過された流体からの前記残留物を排出するためのバックフラッシュ出口（４３）と、
    隣接するフィルタモジュール（９）を流体的に接続するための複数のバックフラッシュパイプ（３９）と、を含み、
    バックフラッシュパイプ（３９）は、互いに間隔を空けて実質的に平行に配置され、それぞれが、遮断可能であり、フィルタモジュール（９）のハウジングセグメント（２３）に接続された少なくとも１つのパイプセグメント（５９）を有し、
    バックフラッシュシステム（１３、１３’）がさらに、
    バックフラッシュパイプ（３９）を相互に、また前記バックフラッシュ出口に流体的に接続するための接続パイプ（４１）とを含む、
    請求項１０に記載の装置（１、１’）。
12. 前記装置がさらに、
    前記ハウジングを閉じるための少なくとも１つのハウジングカバー（２５）と、
    前記フィルタエレメント（５５）を洗浄して前記濾過された流体からの残留物を取り除くための少なくとも１つのフィルタ洗浄機構（１１）と、
    前記濾過された流体からの前記残留物を導出および排出するために、前記フィルタエレメント（５５）と流体連通する少なくとも１つのバックフラッシュシステム（１３、１３’）と、をさらに備え、
    前記フィルタ洗浄機構（１１）が前記ハウジングカバー（２５）と関連し、前記バックフラッシュシステム（１３、１３’）が前記ハウジング（３、３’）と関連する、
    請求項１～１１のいずれか１つに記載の装置（１、１’）。
13. 前記ハウジングを閉じるための少なくとも１つのハウジングカバー（２５）をさらに含み、
    前記バックフラッシュシステムは、隣接するフィルタモジュール（９）を流体的に接続するための複数のバックフラッシュパイプをさらに含み、
    前記バックフラッシュパイプ（３９）はそれぞれ、遮断可能な出口（７）を有する少なくとも１つのパイプセグメント（５９）を有し、
    前記パイプセグメントは、前記フィルタエレメント（５５）と流体連通し、
    前記フィルタ洗浄機構（１１）が前記ハウジングカバー（２５）と関連し、前記バックフラッシュシステム（１３、１３’）が前記ハウジング（３、３’）と関連し、
    前記バックフラッシュパイプ（３９）を少なくとも部分的に遮断するように適合されたバックフラッシュバルブ（３７）が、ハウジングカバー（２５）に組み込まれている、
    請求項１～１２のいずれか１つに記載の装置（１、１’）。
14. 前記ハウジングを閉じるための少なくとも１つのハウジングカバー（２５）をさらに含み、
    前記バックフラッシュシステムは、隣接するフィルタモジュール（９）を流体的に接続するための複数のバックフラッシュパイプをさらに含み、
    前記バックフラッシュパイプ（３９）はそれぞれ、遮断可能な出口（７）を有する少なくとも１つのパイプセグメント（５９）を有し、
    前記パイプセグメントは、前記フィルタエレメント（５５）と流体連通し、
    前記フィルタ洗浄機構（１１）が前記ハウジングカバー（２５）と関連し、前記バックフラッシュシステム（１３、１３’）が前記ハウジング（３、３’）と関連し、
    前記バックフラッシュパイプ（３９）を少なくとも部分的に遮断するように適合されたバックフラッシュバルブ（３７）が、ハウジングカバー（２５）に組み込まれている、
    請求項１～１３のいずれか１つに記載の装置（１、１’）。
15. 前記フィルタ洗浄機構（１３、１３’）は、前記ハウジングカバー（２５）に統合されたフィルタ洗浄エレメント（５７）をさらに含み、前記フィルタ洗浄エレメント（５７）は、前記フィルタエレメント（５５）に挿入可能であり、前記フィルタエレメント（５５）を洗浄して前記濾過された流体からの残留物を除くように適合されている、
    請求項１３または１４に記載の装置（１、１’）。
16. 前記フィルタ洗浄機構（１３、１３’）は、アクチュエータ（７１）と、フィルタ洗浄エレメント（５７）に連結されるリフティングロッド（６９）とを含むリフティング装置（３５）をさらに含み、
    前記リフティング装置（３５）が、前記リフティングロッド（６９）によって前記フィルタ洗浄エレメント（５７）を前記フィルタエレメント（５５）内に導入し、前記フィルタエレメント（５５）の内壁と前記フィルタ洗浄エレメント（５７）との間に洗浄ギャップが形成されるように適合されていることにより、前記濾過される液体の流速が局所的に増大し、前記フィルタエレメント（５５）内の物質が洗い流され、
    前記リフティング装置（３５）は、前記ハウジングカバー（２５）と関連しており、アクチュエータ（７１）は、前記ハウジングカバー（２５）に確実に接続され、前記ハウジングカバー（２５）には、前記リフティングロッド（６９）が通過するための開口部が設けられている、
    請求項１５に記載の装置（１、１’）。
17. 前記バックフラッシュバルブ（３７）は、前記ハウジングカバー（２５）によって形成されるバルブハウジング（７４）を有し、
    バルブを閉じるためにバルブシート（７７）に接触させることができるバルブ本体（７３）が、前記バルブハウジング（７４）に移動可能に取り付けられ、
    前記フィルタエレメント（５５）と前記バックフラッシュパイプ（３９）とを流体的に接続するように適合された流路が前記ハウジングカバー（２５）に形成されており、前記バルブを閉じたときに前記バルブ本体（７３）が前記流路を遮断する、
    請求項１２－１６のいずれか１つに記載の装置（１、１’）。
18. バルブシート（７７）は、前記バックフラッシュパイプ（３９）に流入する体積流れの速度を変化させるように適合された孔として具現化されている、
    請求項１２－１７のいずれか１つに記載の装置（１、１’）。

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