JPH0318921B2 - - Google Patents

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JPH0318921B2
JPH0318921B2 JP57172473A JP17247382A JPH0318921B2 JP H0318921 B2 JPH0318921 B2 JP H0318921B2 JP 57172473 A JP57172473 A JP 57172473A JP 17247382 A JP17247382 A JP 17247382A JP H0318921 B2 JPH0318921 B2 JP H0318921B2
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material filling
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inlet
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、過過程を中断することなく浄化す
ることができる連続式過装置に関する。
米国特許明細書第2173060号には、単一の入口
および単一の出口を有し、かつ各入口は過すべ
き液体である流体の供給口に共通に連結されまた
各出口は液の排出口に共通に連結された複数の
過セルで構成された過装置が開示されてい
る。前記過装置はさらに過物のための逆洗排
出手段である排出要素を有し、その排出要素は前
記セルの入口に沿つて移動自在であり、しかも限
定されたいくつかのセルの入口に、他のセルの入
口への流体の供給を中断することなく連続可能で
ある。
このような公知の過装置における運転態様
は、入口圧力を出口圧力よりも高くして、過す
べき流体が入口に供給され、液が過セルから
排出されるようにしたものである。この過装置
を運転中に浄化するために、一部の過セルの入
口が他の過セルの入口から周期的に分離され、
前記一部の過セルの入口圧力が出口圧力よりも
一時的に減小せしめられる。それによつて、関連
する過セル内で流れ方向が逆転し、これらの
過セルは液によつて逆洗される。したがつて、
過装置の洗浄のために過工程が中断される必
要はない。
公知の過装置においては、過セルは、過
すべき流体のための中央部の入口流路から放射状
に延び、かつ材によつて形成された複数の小管
で構成される。したがつて有効過面積が比較的
小さい。すなわち有効過面は各セルの入口側に
臨む過管の内面のみから成る。過装置に供給
された流体から除去された固体の性質によつて
は、滓が小さな過管の前記内面に形成され、
該滓は比較的短時間のうちに前記過管を閉塞
してしまう。
そのような欠点は、移動自在の補助材から成
る床あるいは層を用いることによつて実質的に解
消される。
本発明の目的は、米国特許明細書第2173060号
に従う過装置と同様に、連続的に浄化される
が、各セル内に移動自在の材、たとえば限定さ
れるわけではないが砂のように拘束性がなくしか
も粒状の材によつて床あるいは層が形成され、
しかもセルを含む材が短時間のうちに完全に浄
化されるようにした過装置を提供することであ
る。
本発明に従つて前述の米国特許明細書第
2173060号に関連して述べた特徴を有し流体の連
続過のための装置は、各セルの入口が内周側に
および出口が外周側に配置され、しかも各セルで
ある材充填空間は、空間内を移動することがで
きる材で充填されることを特徴とする。
したがつて各過セルにおいては、流体が内周
側から外周側へ流れるのでセル内で材の内周側
に空間が生じている。それによつて逆洗のための
液がセル内で出口から入口に流れているとき、
材に渦運動を生ぜしめることができ、しかも渦
運動は細くした固形物を材から早期に解放する
ことを可能とする。
大容量であつて構造的に単純でありかつ信頼性
のある実施例において過装置は、米国特許明細
書第2173060号でそれ自体公知であるように、軸
状の流路のまわりに配置された管構造の過セル
から構成される。各セルの入口は、一部が過す
べき流体の供給路となる前記流路に臨んで配置さ
れ、過物の排出要素は中空のピストンロツドを
備えるピストンとして構成される。前記ピストン
は各過セルの連続した入口に沿つて移動自在で
あり、かつそれらの入口を、過物の排出路とし
て機能する中空のピストンロツドを備えるピスト
ンに形成された単一または複数の円周開口を介し
て選択的に連結する。また前記過セルは、実質
的に載頭円錐形状を有し、各入口はその細狭まり
の上端部にあることを特徴とする。
このような連続的な環状過セルの浄化のため
には、環状流路内でピストンを駆動していくばく
かのストロークだけ移動させるだけで充分であ
る。
過セルは、カツプ状の要素をスペーサを介し
て積み重ねることによつて形成されてもよい。
非拘束性を有する粒状の材から成る層を有す
る過セルの逆洗が非常に強く行われると、過
物質が、関連するセルの入口端に対してコンパク
トに圧縮されるので、過物質の望ましい渦によ
る浄化が生じ得ないことが起こりうる。これを防
止するために、制御弁が過物の排出路の途中に
設けられ、この制御弁は予め設定した流量を超え
たときに流れを制限する。
本発明のさらに苦心した点は、セル内の可動補
助材が糸状体の集合によつて形成され、各糸状
体は液浸透支持層に局部的に連結され、各セル
の入口および出口間に配列されることである。
過時には各糸状体が相互に重なり合い、支持
層に押し付けられ、そのようにして過層が形成
される。逆洗時には、糸状体は逆流する液によ
つて伸長し、渦状の液流内で波打つたり、ある
いは振動する。それらの糸状体は短時間で効率的
に浄化される。このようなことを達成するには比
較的弱い逆流のみが必要である。
流体から除去されるべき固形物が比較的高濃度
であるときは、過層上に重い滓が堆積する。
逆洗時に、この重い物質を持ち上げ、より高い位
置にある入口まで上方に移動させるには、かなり
大なるエネルギーを必要とする。そのような環境
にあつては、各セルの入口を出口よりも低い位置
にすることが望ましい。各セル内における通常の
液流は、上方に流れ、固形物は過床の下部に
押し付けられる。逆洗時には、固形物を過床か
ら解放するように重力が作用する。逆洗流は、糸
状体の集合体を洗浄して過床自体を浄化するた
めに、より充分に利用される。したがつて洗浄す
るためには少量の液のみですむ。
本発明は、上下に延びて上端部が天井板１ａに
よつて閉じられ、下端部が底板１ｂによつて閉じ
られる直円筒状の外筒１と、 その内部に同心円筒状に配置され、複数の第１
開口８を有する内筒５，７と、 外筒１の天井板１ａおよび底板１ｂとの間に空
間１６，１７をそれぞれ介在して、外筒１の内周
部１ｃ，１ｄおよび内筒５，７の軸線方向両端部
５ａ，５ｂ間を連結し、内筒５，７と外筒１との
間の空間４，４，６０；１１を気密に封止する端
板２，３と、 内筒５，７と外筒１との間で半径方向に間隔を
あけて、上下の端板２，３間に形成される空間
４，４，６０；１１を仕切り、複数の第２開口１
０を有する同心円筒状の仕切り筒５０と、 内筒５，７と仕切り筒５０との間に上下に間隔
をあけて配置され、上下に気密であつて、内筒
５，７の第１開口８および仕切り筒５０の第２開
口１０と連通する材充填空間４，４′を形成す
る複数の材仕切板６，５１と、 材充填空間４，４′内に充填され、材充填
空間４，４′内を移動することができる材９，
２９と、 内筒５，７に臨んで、第１開口８に連通可能な
入口２３と入口２３から外部に連通する通路２
４，２５とを有し、内筒５，７の前記軸線方向に
昇降変位可能な円板状の逆洗部材２０と、 過すべき液体を、外筒１の上下の空間１６，
１７を介して内筒５，７の内部に供給するポンプ
１５と、 外筒１と仕切り筒５０との間の液貯留空間１
１内の液体を排出する手段１２と、 材充填空間４，４′内の液体を、逆洗部材２
０の通路２４，２５を介して排出する弁手段２８
とを含み、 過すべき液体の過は、内筒５，７の内部か
ら第１開口８を介して材充填空間１１内に導入
された液体が材９，２９中を通過することによ
つて行い、 液は、第２開口１０を介して液貯留空間１
１内に貯留され、排出手段によつて排出され、 材充填空間４，４′中の材９，２９の逆洗
は、逆洗部材２０を内筒５，７内で昇降変位させ
て、入口２３を逆洗すべき材充填空間４，４′
に連通する第１開口８に連通させ、液貯留空間
１１内の液を、前記材充填空間４，４′に連
通する第２開口１０から、前記材充填空間４，
４′、前記第１開口８、入口２３、通路２４，２
５を介して導き、その流量を弁手段２８によつて
予め定める流量以下となるように制御しながら排
出することを特徴とする過装置である。
本発明に従う過装置の実施例は、添付した図
面に関連して以下に詳述される。
第１図は、本発明に従う過装置の第１の実施
例の縦断面図である。
第２図は、本発明の第２の実施例の第１図に対
応した縦断面図である。
第１図を参照して、天井面１ａおよび底面１ｂ
によつて閉じられ、直円筒状の形状を有する外筒
であるケーシング１の上端板２と下端板３との間
には、環状の材充填空間である過セル４が、
複数のサポート５，５０によつて、同心にかつ管
状に積層固定される。各過セル４は、円筒状内
端板７を有し、連続した内端板７間に過セルの
第１開口である入口８が開口する。同一の材仕
切板であるカツプ状要素６を複数個積層して形成
するようにしてもよい。連続的なカツプ状要素６
間のスペースは、材９で部分的に充填される。
すなわち、サポート５および内端板７は内筒を構
成する。各カツプ状要素６を軸線方向に間隔をあ
けて配置するのはいかなる望ましい構成によつて
も実現される。たとえば、穿孔された板および／
またはそれ自体支持機能を有する材を用いても
よい。
各過セル４の半径方向外方の側部には、仕切
り筒であるサポート５０が設けられ、ケーシング
１の内周面との間に液貯留空間１１が共通に形
成される。サポート５０には、共通の液貯留空
間１１に臨んで開口した第２開口である出口１０
が設けられる。液貯留空間１１には、単に線図
で示される排出手段である排出ライン１２と絞り
弁１３とが連結される。
図示の実施例では、過すべき液体である流
体、たとえば汚濁水は、ポンプ１５を備える供給
ライン１４から供給される。供給ライン１４は分
岐ライン１４ａ，１４ｂを備え、それらの分岐ラ
イン１４ａ，１４ｂは、上部室１６および下部室
１７にそれぞれ開口する。柱状に構成された過
セルの内周側には、内筒内に中央流路１８が形成
される。中央流路１８の両端は、上部および下部
室１６，１７にそれぞれ開口する。
液貯留空間１１における液圧力は、圧力計
３１で測定され、各供給回路１４，１５，１６，
１７における圧力は圧力計１９で計測される。
この連続式過装置は過物のための逆洗部材
２０を備えている。逆洗部材２０は、ピストン２
１と中空ピストンロツド２２とから成る。ピスト
ン２１には、その円周上の単一あるいは複数の入
口２３が備えられ、入口２３は流路２４を介して
ピストンロツド２２の内孔２５に通じている。ピ
ストン２１はさらに連続的なカツプ形状要素６の
内端板７と共働するシール２６を含む。
逆洗部材２０はさらに、流路１８中でピストン
２１を昇降変位させて移動させるための駆動手段
（図示せず）を備える。
通常の過操作中、ピストン２１はたとえば上
端板２と同じ高さに位置し、過されるべき流体
がポンプ１５によつてライン１４，１４ｂを介し
て下部室１７と流路１８に供給される。供給圧力
は圧力計１９で計測される。流体は流路１８を介
して過セル４の入口８に流れ、液は出口１０
から貯留空間１１内に流出し、貯留空間１１から
ライン１２を介して排出される。絞り弁１３によ
つて貯留空間１１内の圧力は、ポンプ１５の供給
圧力よりも低い一定値で維持される。貯留空間１
１内の圧力は、圧力計３１によつて計測される。
圧力計１９，３１で計測された各圧力間の差が
予め定められた値すなわち通常操作中における
材９が詰まつたことを示す値を超えると、直ちに
逆洗部材２０の駆動手段が能動化され、ピストン
２１が流路１８内で下方に移動する。このピスト
ンの下方への運動中、ピストン２１の円周上の入
口２３は、連続して配置される過セル４の入口
に連続的に結合され、シール２６はピストンの位
置の上方または下方で前記連結状体を流路１８か
ら分離している。ピストンが、或る１つの過セ
ルの入口８の前面に位置しているときは、いつも
その入口圧力は逆洗部材２０を通る排出路２７の
圧力である。そのセルの出口では、貯留空間１１
内の液の低い方の圧力の方が排出路２７の圧力
よりもまだ優性であり、この圧力差のためにその
特定のセル内で半径方向内方に向けてセルを洗い
流す液流が生じる。この液流は早くから解放
されていた除去固形物を排出路２７にもたらす。
１つのセルの逆洗中、通常の過流はその他のセ
ル４内で外方向に維持されている。次のセル４へ
のピストン２１の移動により、このセル内での流
れ方向が逆転し、一方、上記浄化されたセル内で
放射状的にかつ外方に直進する液流が復活す
る。
ピストン２１の下降運動でピストン２１が上方
の過セル４を通過するやいなや、このセルには
分岐ライン１４ａ、上部室１６を介して過され
る流体が供給される。
逆洗部材２０の駆動は連続的であつてもよく、
そうすれば過装置はピストンのゆつくりした昇
降運動である上下運動によつて継続的に浄化され
る。一方、一定の詰まり量が計測されるまで、ピ
ストンは停止位置にあつてもよく、その計測後逆
洗部材２０の運動が開始される。
各セル４が粒状の材９で部分的に充填される
ことによつて材９に逆洗中渦巻き運動を生ぜし
め、これによつて迅速かつ完全に材９が浄化さ
れる。このような状況下で、圧力差が極めて大き
いことに起因して、単一まは限定された数のセル
４を通る液の逆洗流が所望の浄化渦を与えるた
めには強すぎることも生じ得る。この逆流を制限
するため、排出路２７は排出路２７内の流量が一
定値を超えない間充分に開口している弁手段であ
るバルブ２８を備えている。
第２図に従う実施例では、材充填空間である
各過セル４′内で、第１開口である入口８と第
２開口である出口１０との間に材である糸状体
の集合２９が備えられる。各糸状体の集合２９の
一端は、液を通す支持層３０に固定される。
過中、糸状体２９は層３０上に過層を形成し、
逆洗中には液流内で伸長し、または振動する。
本発明は詳述した実施例に限定されない。基本
的には、ピストン２１の入口２３が同時に１以上
のセル入口８をカバーすることが可能である。非
拘束性粒状材を使用すれば、カツプ状要素６間
の液の通過を許容するスペーサリング（図示せ
ず）間にその材を閉じ込めておくことができ
る。また前記材は入口８または出口１０に配置
されてもよい。またもし所望するならば入口８と
出口１０の間に配置されてもよく、その場合はセ
ル４は環状の各室に分割され、そのそれぞれの室
に材が充満される。さらに各過セルの入口よ
りも高い位置に過セルの出口を設けることも可
能である。このような環境下では、逆洗のため逆
洗部材２０の孔２５に吸引ポンプを連結して使用
することが望まれる。そのような吸引ポンプは、
逆洗部材２０の孔２５に連結される。
発明の効果 以上のように本発明によれば、過すべき液体
を過しながら、弁手段２８で制御される渦の作
用によつて短時間に材充填空間４，４′内の
材９，２９の逆洗を行うことができる。
また本発明によれば、材充填空間４，４′中
を液は半径方向の内周側から外周側へ、逆洗の
ための液体は外周側から内周側に流れる。材９
は、材充填空間４，４′内を移動することがで
きるので、通常の過時には、外周側に過のた
めの床を形成する。逆洗時には、内周方向への
流れのために、逆洗液中で渦を形成しながら移動
し、過物を分離させることができる。分離され
た過物は、水平方向の内周側に移動するので、
排出は容易である。
また本発明によれば、逆洗部材２０は、内筒
５，７内を昇降変位するだけで、各材充填空間
４，４′の逆洗を行うことができる。したがつて、
大きな容積を有する材充填空間４，４′に対し
ても、逆洗のための装置を小形に構成することが
できる。
さらに本発明によれば、材充填空間４，４′
は、上下方向に積層されて形成される。したがつ
て、狭い底面積でも多量の液体を過することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に従う過装置の第１の実施例
の縦断面図であり、第２図は第２の実施例の第１
図に対応した縦断面図である。 ４，４′……過セル、６……カツフ状要素、
８……入口、９……材、１０……出口、１８…
…中央流路、２０……逆洗部材、２１……ピスト
ン、２２……ピストンロツド、２３……入口、２
７……排出路、２８……制御弁、２９……糸状
体、３０……支持層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 上下に延びて上端部が天井板１ａによつて閉
    じられ、下端部が底板１ｂによつて閉じられる直
    円筒状の外筒１と、 その内部に同心円筒状に配置され、複数の第１
    開口８を有する内筒５，７と、 外筒１の天井板１ａおよび底板１ｂとの間に空
    間１６，１７をそれぞれ介在して、外筒１の内周
    部１ｃ，１ｄおよび内筒５，７の軸線方向両端部
    ５ａ，５ｂ間を連結し、内筒５，７と外筒１との
    間の空間４，４，６０；１１を気密に封止する端
    板２，３と、 内筒５，７と外筒１との間で半径方向に間隔を
    あけて、上下の端板２，３間に形成される空間
    ４，４，６０；１１を仕切り、複数の第２開口１
    ０を有する同心円筒状の仕切り筒５０と、 内筒５，７と仕切り筒５０との間に上下に間隔
    をあけて配置され、上下に気密であつて、内筒
    ５，７の第１開口８および仕切り筒５０の第２開
    口１０と連通する材充填空間４，４′を形成す
    る複数の材仕切板６，５１と、 材充填空間４，４′内に充填され、材充填
    空間４，４′内を移動することができる材９，
    ２９と、 内筒５，７に臨んで、第１開口８に連通可能な
    入口２３と入口２３から外部に連通する通路２
    ４，２５とを有し、内筒５，７の前記軸線方向に
    昇降変位可能な円板状の逆洗部材２０と、 過すべき液体を、外筒１の上下の空間１６，
    １７を介して内筒５，７の内部に供給するポンプ
    １５と、 外筒１と仕切り筒５０との間の液貯留空間１
    １内の液体を排出する手段１２と、 材充填空間４，４′内の液体を、逆洗部材２
    ０の通路２４，２５を介して排出する弁手段２８
    とを含み、 過すべき液体の過は、内筒５，７の内部か
    ら第１開口８を介して材充填空間１１内に導入
    された液体が材９，２９中を通過することによ
    つて行い、 液は、第２開口１０を介して液貯留空間１
    １内に貯留され、排出手段によつて排出され、 材充填空間４，４′中の材９，２９の逆洗
    は、逆洗部材２０を内筒５，７内で昇降変位させ
    て、入口２３を逆洗すべき材充填空間４，４′
    に連通する第１開口８に連通させ、液貯留空間
    １１内の液を、前記材充填空間４，４′に連
    通する第２開口１０から、前記材充填空間４，
    ４′、前記第１開口８、入口２３、通路２４，２
    ５を介して導き、その流量を弁手段２８によつて
    予め定める流量以下となるように制御しながら排
    出することを特徴とする過装置。
JP57172473A 1981-09-29 1982-09-29 濾過装置 Granted JPS58131111A (ja)

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