JPH0636846B2 - 直接フラツシユフイルタおよびこれに特に有用なフイルタ円板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直接フライツシユフイルタに関し、特に潅漑装
置に今日普通に用いられている円板式フイルタに関す
る。本発明はまたこの種フイルタに特に有用なフイルタ
円板の構造に関する。

多数の種々異なる形式の流体フイルタはその頑丈な構造
と洗浄が必要になるまでに大量のごみ粒子を保持する能
力とを備えているために特に潅漑田畑において非常に人
気を得つつある。より簡単で安価な円板式フイルタは通
常は直接フラツシユをおこなうためにフイルタを開けフ
イルタ円板を取外すことによつて洗浄される。フイルタ
を管から取外さずにまたはフイルタのハウジングを開け
ずに手動的または自動的に洗浄できる多数の自己洗浄フ
イルタが開発されている。後者の形式フイルタでは、洗
浄は通常はフイルタの背面から勢よく流水することによ
つておこなわれる。

本発明の目的は直接フラツシユにより洗浄できフイルタ
を管から取外したり、あるいはフイルタのハウジングを
開けたりする必要のない新規な流体フイルタを提供する
ことにある。本発明の別の目的は本発明の流体フイルタ
に特に有用なフイルタ円板を提供することにある。

本発明の一態様によれば、ハウジングと、このハウジン
グ内に配置されたフイルタ本体とよりなり、上記ハウジ
ングは流体の入口、過ずみの流体出口、およびごみ除
流出口を備え、上記フイルタ本体とハウジングとは上記
流体入口から過ずみ流体出口に至る多数の第１平行流
路と、流体入口からごみ除流出口に至る多数の第２平行
流路とを形成している直接フラツシユフイルタが提供さ
れる。多数の第１平行流路の各々はごみ粒子を取除くた
めのフイルタ流路とごみ粒子を蓄積するためのそれぞれ
のフイルタ流路の入口側に設けた入口室とを含む。多数
の第２平行流路の各々は入口室をごみ除流出口に接続す
る一方それぞれのフイルタ流路を迂回している。フイル
タは好ましくは多数の第２平行流路およびごみ除流出口
を大気に接続する弁を含み、この弁は過動作中は常時
閉じられているが入口室のごみを多数の第２平行流路を
介してごみ除流出口に直接勢よく洗い流すことによりフ
イルタの洗浄をおこなうために開く。

フイルタ本体は好ましくは多数の第１平行流路のうち入
口室とフイルタ通路とを含む部分を形成するリブが形成
された円板の積重ねを含む。ハウジングはさらにフイル
タ流路から過流体出口に至る多数の第１平行流路の部
分と入口室からごみ除流出口に至る多数の第２平行流路
の部分とを形成するリブを含む。

上記のようなフイルタ構造は多数の重要な利点を提供す
る。即ちこのフイルタは背面から洗い流すよりもむしろ
直接洗い流されるので、背面フラツシユフイルタよりも
もつと徹底して洗浄される。従つて、フラツシユ流体は
フイルタ流路を通る必要がないのでフイルタ流路はフラ
ツシユ流体に対し抵抗しない。さらに、この新規な構造
はごみ粒子を浄化するためにより大きな流路を設けるこ
とを可能にし粒子がフイルタ流路に押し込まれる可能性
を少なくしている。この新規な構造はまた全ての流路は
平行しているのでフイルタの両端の大きな圧力低下をお
こさずごみ粒子を蓄積させる大きな余地を有する。さら
に、この新規な構造は低コストで大量製産できる比較的
簡単な部品でのフイルタの構成を可能にしている。

本発明の直接フラツシユ流体フイルタはフイルタ本体に
手をつけるのにフイルタを流体管から外すとかフイルタ
ハウジングを開けることなく手動的にまたは自動的に洗
浄できることが理解されよう。

先に述べたごとく、本発明の直接フラツシユフイルタは
フイルタ本体が多数のフイルタ円板で構成された円板式
フイルタに特に有用である。本発明の別の態様によれ
ば、フイルタ円板が環状で、上流縁および下流縁を含
み、フイルタ円板の一面にはフイルタ円板の周りに半径
方向に隔設された多数のＵ字形リブが形成され、このＵ
字形リブの各々が円板の半径方向に延びる平行の脚と円
板の上流縁に中間接続ウエブとを有することを特徴とす
る上記直設フラツシユフイルタに特に有用なフイルタ円
板が提供される。以下にさらに詳しく記載されるごと
く、特に上記直接フラツシユ流体フイルタに用いられる
場合にこのような円板構造は以上に略述した諸点におい
てこの種フイルタの多くの利点を増大する。

本発明のこのほかの利点や特徴は以下の説明から明白に
なろう。

本発明は以下の添付の図面を参考に例としてのみ説明す
る。

図示の流体フイルタは潅漑水がスプリンクラ、ドリツパ
など潅漑装置に到着してごみ粒子が装置を詰らせないう
ちにごみ粒子を潅漑水から取除くために潅漑装置に特に
有用である。図示のフイルタは給水管と一列に接続する
円板式のフイルタである。

第１図のフイルタはフランジ８で固着一体化された二つ
の相似部分品４，６で構成された全体を符号２で示すハ
ウジングよりなる。二つのハウジング部分品４，６には
給水管（図示せず）に接続する孔１０，１２が形成され
ている。図示のフイルタでは、孔１０は管路の上流側に
雄ねじ１０′により連結されることになつていてハウジ
ング入口を構成している。孔１２はその雄ねじ１２′に
より管路の下流側に連結されることになつているので
過水のハウジング出口を構成する。両ハウジング部品
４，６はそれぞれの端壁１８，１９に多数の開口１４，
１６（第１図および第４図）が形成されている。これら
の開口は以下に詳述するとおりごみ粒子を水から取除く
ためのごみ除流出口の役目をする。

第１図のフイルタはさらに水が過水出口12に達する以
前にごみ粒子を取除くためフイルタ流路を形成するフイ
ルタ円板２２の積重ねより構成された全体を符号２０で
示すフイルタ本体を含む。フイルタ円板２２の各々は第
２図および第５図に詳しく示すごとく環状構造である。
一端円板と入口１０との間に配置されたコラー２４には
積重ね円板２２の内縁が各フイルタ円板の上流縁を構成
するように注入された水を先ず積重ね円板２２の内縁に
流れるように向ける開口が形成されている。円板の積重
ねた山の他端の中実円板２６はこの山のこの端を塞いで
水を円板中を半径方向に貫流させて、ここで固形粒子は
水が過液出口１２に達する前に取除かれる。

第２図および第５図乃至第８図はフイルタ円板２２の各
々の構造をさらに詳しく示す。

各フイルタ円板２２の一面には円板の周りに円周方向に
隔設された多数のＵ字形リブ３０が形成されている。第
６図に詳細に示されているごとく、Ｕ字形リブ３０の各
々は円板の半径方向に延びる一対の平行脚３０ａ，３０
ｂと円板の内（上流）縁における中間接続ウエブ３０ｃ
とを含む。Ｕ字形リブ３０の各々はスペース32によつて
次のリブと隔離されている。実施例では、スペース３２
はＵ字形リブ３０の二つの脚３０ａ，３０ｂ間の間隔３
３とほぼ同じ幅であるが、これは必須条件ではない。各
円板２２の対向側には相互に半径方向に隔離された一対
の環状同軸リブ３４，３６が形成されている。従つて、
リブ３４は円板の内（上流）縁に隣接し、リブ３６は円
板の外（下流）縁に隣接している。

多数の同様な円板２２が相互に上積みされてゆくと、一
つの円板の外面から突出する環状リブ３４，３６の外面
は隣接円板のＵ字形リブ30外面と接触することが理解さ
れよう。これは二つの環状リブ３４，３６間のＵ字形リ
ブ３０の脚３０ａ，３０ｂの各々の長さに沿つた二つの
円板の接触面間に隙間をつくり出す。これらの隙間は第
６図に矢印３７，３８で示す方向に水が流れるにつれて
ごみ粒子を取除く過流路の役目をする。

これら過流路の寸法、従つてこれら流路を通つて流れ
る水から取除かれる粒子の寸法は環状リブ３４，３６の
高さによつて決まること、また二つ以上のこれらの環状
リブを設けることもできることは理解されよう。Ｕ字形
リブ３０の脚３０ａ，３０ｂ間のスペース３３はごみ粒
子を取除いた過水のみを受取り、ごみ粒子はＵ字形リ
ブ３０間のスペース３２に蓄積することも理解される。
リブ３０，３４，３６はごみ粒子が過流路に詰まる可
能性を少なくするため鋭い縁を有する。即ち各粒子はス
ペース３２から３３へ移るか、移らずにスペース３２内
に留まる。

ハウジング２の内面には多数の円周方向に隔設されたリ
ブ４０が設けられている。これらリブは第２図に詳しく
示されるごとくハウジング２の内方へ向けられて、ハウ
ジングを軸方向に円板２２の積重ね２０の全長に延びて
いる。フイルタ円板２２に形成されたＵ字形リブ３０の
二本の脚３０ａ，３０ｂの各々に対するかつこれら各々
とほぼ一列に並べられたハウジングリブ４０が設けられ
ている。

従つて、ハウジングリブ４０はＵ字形リブ30間のスペー
ス３２と一列に並ぶ第１グループの流路と、円板の各Ｕ
字形リブ３０の脚間のスペース３３と心合せされた第１
グループの流路とを形成する。流路４４はハウジングの
周面の周りの流路４２と交互に設けられている。

円板はＵ字形リブ３０の一つまたはそれ以上のリブ間の
リブ３２から外向きに延びるタブ46（第６図）の形をし
た整合装置を含む。これらのタブは流路４２に形成され
た相補的凹陥部内にはめられてハウジングの流路４２は
円板のスペース３２と心合せされることが確実にされて
いる。

先に述べたごとく、円板の流路３２は注入された水を受
取りこの水が流路３３内に入る前に水から分離されたご
み粒子を蓄積する。従つて、流路３２と心合せされたハ
ウジング２の流路42が流路３２と共にごみ粒子の蓄積用
の多数の室を形成している。こらの室は環状リブ３４，
３６間のＵ字形リブ３０の脚により限定されたフイルタ
流路の上流側に設けられている。さらに、過水を受取
るＵ字形ハブ３０間の流路33はハウジング２の流路４４
と心合せされているので流路４４は過水を受取る。

ハウジング２の内面に形成された流路４２および４４は
円板２２の積重ねの全長さにわたつて延びている。従つ
て、フイルタが作動している間は流路４２には絶えず未
過水が充たされて、流路４４は被過水で絶えず充た
されている。

第３図に示されているごとく、過水で充たされる流路
４４は全部の流路４４からの過水が過流体出口１２
にゆくように過流体出口１２に通じている。しかし、
未過水で充たされる流路４２は第３図に表面４６で示
すごとく過流体出口１２の手前で終つているので、未
過水を過流体出口へ通さない。流路４２は二つ端壁
１８，１９に形成されたごみ除流出口開口１４，１６と
連通しているので流路４２内の未過水はごみ除流出口
開口１４，１６を通つて排出される。

このごみ除流出口開口１４，１６の両方とも螺設円板５
４，５６でそれぞれの開口に当接された密封リング５
０，５２で常時は閉じられている。ごみ除流出口開口１
４，１６を開口したい時は、円板５４，５６（この二つ
の円板にはハンドル５７，５８が設けられて円板を引出
し易くしてある）を引出すだけでよく、円板54，５６を
引出すと密封リング５０，５２は開口１４，１６から離
接するので、未過水はこれらごみ除流開口は排出され
る。

図示のフイルタは次のごとく作動する。

常時は、円板５４，５６は第１図の位置にあり、この位
置では円板は密封リング５０，５２を押圧してフイルタ
ハウジング２の端壁１８，１９に形成されたごみ除流出
口開口１４，１６を閉じている。ハウジングに入口１０
を通つて流入された水はコラー２４によつて方向づけら
れてフイルタ円板２２の積重ねた山の内側部分内へ流入
する。次いで水はフイルタ円板２２のＵ字形リブ３０間
のスペース３２内に流入し、ハウジング２の内面に形成
された流路４２内へはいるので、流路４２および３２は
未過水で充たされる。

水中のごみ粒子は、水が第６図の矢印３７の方向に過
流路の役目をする環状リブ３４，３６間のＵ字形脚３０
ａ，３０ｂの上面を横切つて流れるにつれて除去され、
分離されたごみ粒子はスペース３２に蓄積される。ごみ
のうち幾分かは、また特にフイルタが第１図に示すごと
く垂直方向に方向づけられている場合、流路４２に蓄積
する傾向がある。Ｕ字形脚３０ａ，３０ｂ間のスペース
３３内に流入する過水はハウジングの流路４４に流入
する。流路４４は過水出口１２と直接に連通している
ので、過水はかくして過水出口１２に導かれる。

フイルタを洗浄したい場合は、円板５４および（また
は）５６を引抜き、ごみ除流出口開口１４および（また
は）１６を開ければよい。未過水流路４２はごみ除流
出口開口１４，１６と直接連通しているので、未過水
は入口１０からフイルタ円板２２のスペース３２を通つ
てハウジングの流路４２内に流入し、ごみ除流出口開口
１４，１６を通つて出る直接フラツシユがおこなわれ
る。従つて、スペース３２に限定された隔室やフイルタ
流路の上流側の流路４２に蓄積されたごみ粒子はごみ除
流出口開口14，１６を通つて排出される。

フイルタ本体２０のフイルタ円板２２はハウジング２と
共に入口１０から過流体出口１２に至る多数の第１平
行流路を形成すること、これら流路の各々は入口室３２
と、フイルタ流路（二つの環状リブ３４，３６内のＵ字
形リブ30の脚３０ａ，３０ｂ間の隙間）と、ハウジング
２における流路４４とを含むこと、スペース32および流
路４４は入口１２からごみ除流出口開口１４，１６に至
る多数の第２平行流路を形成すること、並びにこの第２
平行流路の各々は入口室３２，４２をごみ除流出口開口
１４，１６に連結する一方それぞれのフイルタ流路を迂
回していることが理解されよう。さらに、ごみ除流出口
開口１４，１６に通ずる第２平行流路はフイルタを常時
作動させている間は円板５４，５６および密封リング５
０，５２により常時は閉じられているが、フイルタをこ
の直接フラツシユ作用により洗浄したい場合にはいつで
も開けられることが理解されよう。

このような平行流路の数は数オーダーとすることができ
る。例えば、あまり大きくない寸法のフイルタにおいて
は、フイルタは各々が約30のＵ字形リブ３０を形成して
いる約５０枚のフイルタ円板で構成することもでき、こ
れによつて過水用の約１５００の平行流路を過水出
口にあたえ、また未過水用の同数の平行流路をごみ除
流出口にあたえる。このような配列は圧力低下を最小に
して水から除去されたごみ粒子に対する最大保持容量を
提供することによりフイルタの洗浄が必要となる前に長
期間フイルタの使用を可能にする。洗浄が必要な場合に
は、叙上のごとく直接フラツシユで簡単におこなうこと
ができる。

図示のフイルタはかくのごとくフイルタを管路から取外
したり、ハウジングを分解したりすることなく単にごみ
除流出口開口１４および（または）１６を開けるだけで
直接に洗い流すことができる。図面は円板５４，５６を
手動的に回転させることによりこの動作をおこなうため
の極く簡単な構造を示しているが、このフラツシユ操作
はまた高知の装置のいずれか一つ、例えばフイルタが掃
除をしなければならぬ程ひどくつまつた時にはいつでも
（例えば液圧装置で）ごみ除流出口開口１４，１６を開
けるためフイルタ両端の圧力降下を感知する差圧感知装
置を含めることによつて自動的におこなうこともできる
ことは理解されよう。洗浄中はフイルタがフイルタとし
て機能し続けるので、管路の中断をおこなう必要はな
い。

未過水流路４２の各々に対して出口開口14を設けるこ
ともできるが、あるいは全ての流路と連通するただ一つ
の出口開口を設けることもできる。さらに別の可能な配
置によればハウジングに流路４２の各々に対する出口開
口を設けることもできるが、一個の出口開口を有する余
分の回転円板を設け、この回転円板を回してその開口を
ごみ除流出口開口１６（またはハウジングの反対側のご
み除流出口開口１４）と次々に心合せするようにするこ
ともできる。

図示のフイルタの今一つの利点は二つのハウジング部分
品６，８は同一構造でできているので同一の鋳型で造る
ことができ、従つて初期工具段取費と在庫調整費とを低
減させることができることである。前記のごとく必要な
方向に水の流れを向けるためにはハウジングの入口側に
コラー２４を用い、ハウジングの反対側に中実円板２５
が用いられよう。

フイルタ円板２２は一面でのＵ字形リブ３０と他面での
環状リブ３４，３６を含めて全部が同一構造であるとし
て証明したが、フイルタ円板には両面にＵ字形リブ３０
を設け、これら円板を分離円板に相互に分離し、その分
離円板の両面に環状リブ３４，３６も含めるようにでき
ていることは理解されよう。このような配置において
は、Ｕ字形リブを含むフイルタ円板は全て全部のフイル
タ寸法に対し同じ寸法および構造にし、そのフイルタ寸
法は両面の環状リブ３４，３６を含む分離円板によつて
決まる。

本発明のその他多くの変形、改変、用途が可能であるこ
とは明白であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流体フイルタの一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図のII−II線に沿つた横断面図、第３
図は第１図のIII−III線に沿つた横断面図、第４図は第
１図のフイルタの端面図、第５図は第１〜４図のフイル
タに含まれた円板の一つを示す、第６図は第５図のフイ
ルタ円板の構造をさらに詳しく示す部分拡大図、第７図
は第６図のVII−VII線に沿つた断面図、第８図は第６図
のVIII−VIII線に沿つた断面図である。 なお図において、符号２はハウジング、１０は入口、１
２は過流体出口、１４，１６はごみ除流出口開口、２
０はフイルタ本体、２２はフイルタ円板、３０はＵ字形
リブ、30ａ，30ｂはＵ字形リブの脚、３２，３３はスペ
ース、40は周面方向に隔設のハウジングリブ、４２は多
数の第１平行流路、４４は多数の第２平行流路である。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、該ハウジングに配置のフイ
   ルタ本体とよりなり、上記ハウジングは流体入口と、
   過流体出口と、ごみ除流出口とを有し、上記フイルタ本
   体とハウジングとは上記流体入口から過流体出口に至
   る多数の第１平行流体路と上記流体入口から上記ごみ除
   流出口に至る多数の第２平行流路とを形成し、上記多数
   の第１平行流路の各々はごみ粒子を除くフイルタ流路と
   ごみ粒子を蓄積する各フイルタ流路の入口側に設けられ
   た入口室とを含み、上記多数の第２平行流路の各々は上
   記入口室を上記ごみ浄化出口に連結する一方それぞれの
   フイルタ流路を迂回している直接フラツシユ流体フイル
   タ。
2. 【請求項２】前記第２平行流路および前記ごみ除流出口
   を大気に接続する弁を含み、該弁は常時は閉じられてい
   るが開けられると前記入口室のごみを前記多数の第２平
   行流路を介して前記ごみ除流出口へ直接洗い流すことに
   よってフイルタを洗浄するようにした特許請求の範囲第
   １項に記載のフイルタ。
3. 【請求項３】前記入口から前記過流体出口へ至る前記
   多数の第１平行流路と前記入口から前記ごみ除流出口に
   至る前記多数の第２平行流路とは各々少なくとも２オー
   ダの大きさの平行流路よりなる特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項のいずれかに記載のフイルタ。
4. 【請求項４】前記入口から前記ごみ除流出口に至る前記
   多数の第２平行流路は前記入口から前記過流体出口に
   至る前記多数の第１平行流路と交互になる特許請求の範
   囲第３項に記載のフイルタ。
5. 【請求項５】前記フイルタ体が前記入口室および前記フ
   イルタ通路を含む前記多数の第１平行流路の部分を形成
   するリブが形成された円板の積重ねを含み、前記ハウジ
   ングがフイルタ流路から過流体出口に至る前記多数の
   第１平行流路の部分と入口室からごみ除流出口に至る前
   記多数の第２平行流路の部分とを形成する別のリブを含
   む特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項によ
   るフイルタ。
6. 【請求項６】前記円板は環状で、各円板は内縁と外縁を
   含み、該両縁の一方はハウジング入口に面して円板の上
   流縁を構成し、該両縁の他方は過流体出口に面し円板
   の下流縁を構成し、各隣接する対をなす円板が前記多数
   の第１平行流路の各々に対する前記フイルタ流路と前記
   入口室とを形成するリブが形成された接触面を有する特
   許請求の範囲第５項に記載のフイルタ。
7. 【請求項７】隣接する各一対の円板の前記接触面の一方
   には円板の周りに周設された多数のＵ字形リブが形成さ
   れ、該Ｕ字形リブの各々は円板の半径方向に延びる平行
   の脚と円板の上流縁の中間接続ウエブとを有し、隣接す
   る各一対の円板の前記接触面の他方には相互に周面方向
   に隔離された多数の環状の同軸方向のリブが形成され、
   上記一面の環状リブの外面は上記他面のＵ字形リブの外
   面と接触して両面間に前記フイルタ流路を形成して該環
   状リブの高さに従った寸法の粒子を通す特許請求の範囲
   第６項に記載のフイルタ。
8. 【請求項８】ハウジングの内面には円板の積重ねた山に
   対し軸方向に延びる多数の周面方向に隔設の内方へ向け
   られたリブと、円板のＵ字形リブの脚間のスペースをハ
   ウジングの内面のリブの脚間のスペースと心合せさせる
   整合装置とが、第１グループのハウジングリブ間のスペ
   ースは円板のＵ字形リブ間の心合せされたスペースと共
   にフイルタ流路の入口側の入口室と入口室からごみ除流
   出口へ至る前記多数の第２平行流路とを形成するが、第
   ２グループのハウジングリブ間のスペースは円板の各Ｕ
   字形リブの脚間の心合せされたスペースと共に前記フイ
   ルタ流路から前記過流体出口に至る前記多数の第１平
   行流路を形成するように、設けられた特許請求の範囲第
   ７項に記載のフイルタ。
9. 【請求項９】前記第２グループのハウジングリブは前記
   過流体出口に延びてこの出口に過流体を導く多数の
   軸方向流路を形成し、前記第１グループのハウジングリ
   ブは第２グループのハウジングリブと交互になり前記入
   口室から前記ごみ除流出口へ未過流体を導くための別
   の多数の軸方向流路を形成する特許請求の範囲第８項に
   記載のフイルタ。
10. 【請求項１０】前記未過流体用の別の多数の軸方向流
    路が前記過流体の軸方向流路に平行に延びているが
    過体出口の手前で終り、前記ごみ除流出口が前記未過
    流体用軸方向流路と前記弁を介して連通する少なくとも
    一つの出口開口を含む特許請求の範囲第９項に記載のフ
    イルタ。