JPH06509748A - 濾過装置および液体用モジユール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 濾過装置および液体用モジュール 技術分野 本発明は飲料水を浄化し、ならびに家庭または工業用廃水を再循環するかまたは 例えば化学、食品加工等の全般的な分野におけるような他の用途に特に設計され る液体用濾過装置に関する。

従来技術 非常に多くの工業分野において、使用が効果的かつ便利である、液体、とくに水 用の自由に使える濾過設備を有することが必要である。好ましくは、かかる設備 は、例えば、設備を取り外す必要なしにかつ出来るならば、自動的に、逆流濯ぎ により容易に清掃され得る濾過装置を含むべきである。

発明の開示 したがって、本発明の目的は、新規でかつ独創的である型の濾過装置を含むかか る装置を提供することにある。

この目的を満足することを目途とされるこの発明の目的はかくして請求の範囲第 １項に記載された特徴を有する液体用濾過装置からなる。

この発明の他の目的は請求の範囲第７項に定義されるような濾過モジュールであ る。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の濾過装置が構成される方法を示す基本的な概略図である。

第２図および第３図はそれぞれ本発明による濾過モジュールの部分長手方向断面 側面図でかつ実施例の水平断面図を下から見た部分図である。

発明を実施するための最適な態様 まず第１図を参照して、図示装置は筒状形状の濾過体ｌを含み、該濾過体の上方 部分はカバー２により閉止され、かつ該濾過体内には後でより詳細に説明される 濾過モジュール３が収容される。この濾過モジュール３は、２つのキャビティ、 それぞれ上方キャビティ４および下方キャビティ５がそれぞれ前記モジュールの 上方におよび下方に形成されるような方法において、濾過体１により画成される 内部容積中で中央位置を占める。

処理されるべき液体の導入は濾過体１の円錐底部の下方端に配置された開口６を 介して実施され、導入用の管が弁７および流量調整器８を備え；導入開口６はま た排出用に向けられかつそれゆえ弁９を備えた排出管に接続される。２つの開口 が上方キャビティ４に設けられ、その第１開口ＩＯが濾過された液体用出口とし て使用されかつ一方で弁１１を備えた出口管にかつ他方で弁１３および流量調整 器１４を介して濯ぎ液を導入するための管１２にそしてさらに弁１６を備えた排 出管１５に接続される。第２開口１７は逆止め弁１８を介して上方キャビティ４ に圧縮器空気を導入するために設計され；さらに、圧縮空気回路がまたその機能 は後で詳細に説明する、濾過モジュールへ開口する供給室導管１９を含んでいる 。

大口弁２０がさらにこの導管１９に設けられ、ならびに圧力制御装置２１が設け られる。

第１図に略示されるように、本発明による装置は、さらにバペット弁２２、濯ぎ 成用圧力制御装置２３、最大圧力制御装置２４、および下流圧力制御ゲージ２５ のごとき他の補助的な設備を含んでいる。

第２図および第３図に例として示されるような、濾過モジュールそれ自体に関し て、それは、例えばＰｖＣの合成樹脂または多分金属から作られる筒状ケーシン グ２７の内部に収納される濾過物質２６により形成される。

該濾過物質２６はここでは、各々約１５ミクロン程度の直径を有する、例えばポ リエステルの連続織物繊維２８により形成され；これらの繊維は僅かに「縮らさ れ」かつ筒状ケーシング２７−内で互いにほぼ平行に延びるように軸方向に配置 される。

代替的な実施例（図示せず）において、濾過物質を形成する繊維はおよそ３ない し４０ミクロンの間に含まれる直径を有することが可能であり；それらの断面は 必ずしも円形でなく、しかも、例えば、Ｃ形状にまたはＹ形状にされても良い。

濾過物質はまたそれらの特性（大きさおよび断面形状）が互いに異なる繊維また は梳毛（カーディング）により軸方向に集合させられた不連続繊維から作られこ ができる。

実用的な例として、商標「ソーバロツド（ＳＯＲＢＡＲＯＤ）　Ｊ（スイス国の バウムガートナー・バビエルズ・ニス・ニー　（Ｂａｕｍｇａｒｔｎｅｒ　Ｐａ ｐｉｅｒｓ　Ｓ、Ａ、）　）により市場で販売される型の毛細管を使用すること ができ、外方エンベロープ−例えばポリエチレンから作られる−は複数のかかる 管を組み立てることにより前記濾過物質２６を得るために取り外される。

濾過されるはずである液体の貫流およびその中に包含される懸濁物質の保持は構 成繊維の性質によりかつ前記繊維の詰め込みまたは充填密度により決定される。

この密度の選択は処理されるべき液体および保持されるべき不純物によりとくに なされる。上述の「ソーバロツド（ＳＯＲＢＡＲＯＤ）　Ｊ詰め込みの場合にお いて、この密度はおよそ３０，０００繊維／　ｃ　ｍ　２となり、本発明の他の 変形例において、それはｔｏ、０００から１００，０００繊維／　ｃ　ｍ　２の 範囲にすることができる。

最後に、濾過モジュール３はさらに前記濾過物質を取り囲みかつ圧縮空気導管１ ９に接続される循環空気室２９として形成される膨張可能なベルトからなる、濾 過物質２６を半径方向に圧縮するための装置を含む。好ましくは、膨張可能なベ ルト２９はその高さの全体で濾過物質を取り囲まずかつ上方および下方環状空間 がそれぞれ筒状ケーシング２７の内部に濾過物質２６を軸方向に維持するように 作用する上方および下方リング３０および３０’　によりそれぞれ占有される。

実際には、膨張可能なベルト２９および２つのリング、それぞれ上方のリング３ ０および下方のリング３０°は筒状ケーシング２７の内部に密接に嵌合されかつ したがって容易に交換可能なカートリッジを形成する単一部片として製造される ことができる。

膨張可能なベルト２９は空気が導管１９を介してその中に導入されるときその中 心軸線（第２図の右半分を参照９の方向に半径方向に濾過物質を膨張かつ圧縮す るように構成される。濾過物質２６および膨張可能なベルトは導管１９を通る空 気の導入が停止されかつ水が再び濾過物質２６を通って軸方向に、空気にしたが って通されるときそれらの最初の形状（第２図、左側）を回復する。

この膨張可能なベルトにより濾過物質２６を半径方向に圧縮する可能性は前記濾 過物資２６の逆流洗浄による清掃の効率の実質上の改善を可能にする。

直径３００ｍｍのモジュールに関して、濾過物質２６の半径方向圧縮は、最初の 直径から、中間の高さにおいて４０ｍｍ程度にすることができる。１５０ｍｍの 高さを有するかかる３００ｍｍの直径のモジュールはおよそ３００１／ｍｍの量 で水を濾過することができる。

我々は次に第１図を参照して前述した装置の全般的な作用を説明する。

まず、フィルタの正常な作動位置において、弁９．　１３．１６．１８および２ ０は閉止されかつ処理されるべき液体、例えば水は、弁７（開放）を介して導入 されかつ弁１１を介して濾過されて出て行くように濾過モジュール３を通って上 方に流れる。

各装置は濾過されるべき液体の型により決定される濾過能力を有し、そして貫流 はまた予め定めた上流の圧力（すなわち、下方キャビティ５）が超過されるのを 阻止する流量制限器８により制御される。第２図および第３図を参照して例とし て上述されたような濾過モジュールによれば、正常な作動圧力は５バール（およ そ３００リットル／分の流量により）程度でありかつ圧力差は＋０．３バールに 設定される。

この上流キャビティ５内の圧力が最初の圧力、例えば５．３パールに対して予め 定めたレベルに達するとき、逆流濯ぎがその場合に実施されねばならない。実際 に、この圧力は接触圧力制御装置２３により監視され、それは濯ぎ段階を開始す る。好ましくは、装置の作動は自動化されかつコンピュータ制御され、そして圧 力制御装置２３が濾過モジュールの清掃および濯ぎの目的で以下の作動を自動的 に実施するための命令を出す。すなわち、それらは、 ａ）入口弁７および出口弁１１の閉止、ｂ）下方または下流キャビティ５から液 体を空にさせるための排出弁９の開放、次いで Ｃ）このベルトを膨張させかつしたがって濾過段階の間中蓄積された残留固形物 質を包含する濾過物質２６を半径方向に圧縮するために弁２０（弁１８は閉止さ れている）の開放による空気室２９の内部の空気の導入、かつしたがってこの弁 ２０の閉止； ｄ）濾過物質２６からこの濾過物質の圧縮により塊りにされた残留固形物質を流 し去る水を下方に押すために弁１８の開放によるキャビティ４への空気の導入お よび排出開口６を介してのその排出（弁９は開放されている）； ｅ）弁１８の閉止かつ数秒後に閉止される弁１３の開放による上方キャビティ４ への水の導入；その場合に、（Ｃ）ないしくｄ）に記載された作動が繰り返され ：ｆ）次いでこの圧力のために開放される弁１８を介して空気を吹き付けること による装置の最後の排出後、弁１８および９が閉止されかつ弁７および１６が開 放され；次いで山口弁１１が開放されかつ最後に弁１６が閉止され、それが前述 されたような濾過作動の回復を可能にする、ことである。

清掃−濯ぎの完全なサイクルはおよそ１分存続しかつそれはもちろん必要ならば 連続して数回かつとくに作動（Ｃ）ないしくｅ）を繰り返すことができ、そして 種々の作動に関して異なる順序において実施され得る。最後に、濾過作動は、新 たな清掃−濯ぎサイクルが予め定めた圧力差異により開始されるまで、前述され たように回復され得る。

本発明による装置の他の変形例（図示せず）において、本発明は上述されたよう な幾つかの濾過モジュールを含み、これらのモジュールは添付の図面を参照して 説明されたモジュールより実質上大きい直径の単一筒状ケーシング内に互いに平 行に延びるように配置される。装置は次いでその場合にさらに濾過モジュールを ともに保持しかつモジュール間の水密性を保証するための上方組み立て板および 下方組み立て板を含み、その結果濾過されるべき液体はこれらのモジュールの濾 過物質を通ってのみ流れることが可能である。

最後に、さらに留意し得ることは、膨張可能なベルト２９はまた上述された方法 と幾らか異なる方法において、かつとくにその濾過特性を変更するために、濾過 物質の構成繊維の密度を圧縮により変更する目的で使用され得るということであ る。この場合に、濾過物質２６の実際の密度を調整するために、空気を導入する だめの導管１９に作用することのみが必要である。この濾過物質が濾過作動のた めに圧縮される（第２図の右側）とき、その場合にフィルタの逆流清掃工程は、 したがって、前述されたように、変更されねばならず、これらの工程の最初の工 程は濾過物質２６の「減圧」の工程である。

国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１つの濾過モジユールが収納されかつそれぞれ処理されるべき液 体および流出する濾過された液体用の入口および出口開口を有する濾過体を含ん でいる液体用濾過装置において、前記濾過モジュールが軸方向に配置されかつ筒 状ケーシング内に互いにほぼ平行に延びる細長い繊維により形成されるコンパク トな塊りからなりかつさらに前記装置がこの繊維濾過物質の密度を変更するため の手段を含むことを特徴とする液体用濾過装置。
2. ２．前記濾過体が濯ぎ水および圧縮空気を導入するためのならびに前記装置を排 水および濯ぐための複数の開口を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の液体用濾過装置。
3. ３．前記濾過繊維物質の密度を変更するための前記手段がこの繊維物質を取り囲 みかつ該繊維物質と筒状ケーシングの内壁との間に配置された膨張可能なベルト からなることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の液体用濾過装 置。
4. ４．前記膨張可能なベルトに接続された空気供給源を含むことを特徴とする請求 の範囲第３項に記載の液体用濾過装置。
5. ５．前記濾過体が垂直に３つの領域に分割され、第１領域が処理されるべき液体 を受容しかつ液体を排出するための開口、ならびに内部圧力を調整するための手 段を含む前記濾過体の下方部分に位置し、第２領域が前記濾過体の上方部分に位 置しかつ濾過された液体用の出口開口ならびに圧縮空気および濯ぎ水を導入する ための開口を含み、そして第３領域が前記２つの領域の間に位置しかつそこに濾 過モジュールが収納されることを特徴とする請求の範囲第２項ないし第４項のい ずれか１項に記載の液体用濾過装置。
6. ６．前記濾過体内で互いに平行に延びるように収納された複数の濾過モジュール を含み、これらのモジュールがさらに前記モジュール間の水密性を保証する上方 および下方組み立て板によりそれぞれともに保持されることを特徴とする請求の 範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の液体用濾過装置。
7. ７．筒状ケーシング内に互いにほぼ平行に延びるように軸方向に配置された細長 い繊維から形成されるコンパクトな濾過物質、およびこの繊維物質を取り囲みか つこの物質と前記筒状ケーシングの内壁との間に配置される膨張可能なベルトを 含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の液体用濾過装置用の濾過モジュ ール。
8. ８．前記濾過物質を取り囲んでいる前記筒状ケーシングが、例えば塩化ポリビニ ルからなる合成材料、または金属から作られることを特徴とする請求の範囲第７ 項に記載の濾過モジュール。
9. ９．前記繊維が連続がまたはそうでなく、これらの繊維が断面において円形形状 または他の何らかの形状を有し、そしてそれらの断面が３ないし４０ミクロンの 間に含まれる直径または横方向寸法に対応し、そして前記濾過繊維物質が１０， ０００ないし１００，０００リットル／ｃｍ２を有することを特徴とする請求の 範囲第７項または第８項に記載の濾過モジュール。
10. １０．前記膨張可能なベルトが濾過物質の高さより低い高さからなりかつ前記環 状部材がそれぞれこの膨張可能なベルトの上方および下方に前記筒状ケーシング の内部に配置され、これら２つの部材が前記膨張可能なベルトにより単一部材と して製造される交換可能なカートリッジを形成することができることを特徴とす る請求の範囲第７項ないし第９項のいずれか１項に記載の濾過モジュール。