JPH11507592A - フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フィルターは、それぞれ収納された開口端部を有するフィルターチューブの束の列で構成され、支持チューブの長さ方向に沿って延在している。フィルターチューブシールは、フィルターチューブがそれらを介して延在するように、各支持チューブの各端部に配置され、シールが、フィルターチューブからを除き、支持チューブの端部からの軸方向の流れを防止する。管状ハウジングは各支持チューブを受け入れ、少なくとも２本の導管が各ハウジングの開口に連通している。軸方向に空いた環状のシールが各支持チューブ間に配置され、そして、関連するハウジングが、各導管に連通する軸方向に空いた領域内のハウジングと支持チューブ間に形成された空間を分ける。支持チューブの開口が、ハウジングおよび支持チューブ間の空間を介して各導管に連通する。各支持チューブの開口の一方がフィルターチューブの開口端部に連通し、そして、他方がフィルターチューブシール間およびフィルターチューブの周囲の支持チューブ内の空間に連通している。ハウジングは、軸方向における支持チューブの挿入および取り外しを可能とするために支持チューブと軸方向に一直線に取り外したリーブ開口が配置されている場合に、取り外し可能なカバーを有している。カバーは、支持チューブ内の流れを視覚的に検査できるように透明であってもよく、そして、ハウジングは、個々のチューブ束を選択して分離できるようにするためにスライド可能なプラグを組み合わせてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 フィルター 本発明はフィルター、特に、管状サポートに取り付けたフィルターチューブの 束を組み合わせるフィルターに関する。フィルターチューブは、例えば、飲用に 適した水から粒子を取り除くためにミクロ濾過および超ミクロ濾過に使用される タイプ、例えば、中空繊維であってもよい。 フィルター手段の有効表面領域を最大限にすることにより、フィルター手段に 交差する圧力およびフィルターに毛穴の大きさを与えるため、一定時間内におけ る処理量を最大にすることがフィルター設計者の目的である。与えられたサイズ の装置で有効表面領域を最大にするため、多数のフィルターチューブが平行に配 置されているビルディングフィルター構成部品については通常のフィルター設計 が信頼される。一般に、濾過される流体は、フィルターチューブの周囲の空間で 加圧され、そして、浸透水がチューブの内部から引き出される。小径にしてもよ いフィルターチューブのためのサポートを提供するため、支持チューブ内の束に チューブを設けることは知られている。そのような支持チューブおよび繊維束の 構成部品を、フィルターとして「インサート」することはしばしば言及されてい る。シールは、浸透水および濃縮水を分離するために支持チューブの各端部に設 けられており、シールは、例えば、端部開口のフィルターチューブが延在すると ころからエポキシ樹脂のプラグから形成されている。濾過される液体は、シール 間に配置された開口を介して支持チューブ内で加圧され、浸透水はチューブの端 部から引き出される。 公知のチューブ束フィルターは広く使用されているが、そのようなフィルター の設計者は４つの特別な問題に遭遇している。第１に、大型装置の中は相対的に 多数の繊維があり、そして、各フィルターチューブおよび各支持チューブはシー ルされていなければならないという要求があり、これが完全なシステムの保証を 困難にし、すなわち、濃縮水から浸透水の分離の信頼性である。いくつかのフィ ルターチューブあるいはいくつかのシール内の漏れが浸透水と濃縮水との混合を もたらすであろう。飲用水への適用においては、完全な浄化フィルターが根元的 な重大事である。第２に、フィルターの浸透水と濃縮水側との間の漏れを発見す ることは困難であり、もし、漏れが発見されても、漏れの箇所を突き止めること はより一層困難である。例えば、泡の発生から生じるノイズを発見する信頼でき る特別な機器が開発されているが、そのような機器は比較的、複雑であり、使い にくい。特に、大きな機器であれば、この方法では、メンテナンスおよび修理が 高価である。第３に、もし、漏れを見つけ、その位置を突き止めても、重要なシ ステムの非稼働時間なしに漏れている構成部品を迅速に分離することは困難であ る。第４に、フィルターチューブ束の大きな配列の信頼できる相互の結合は、メ ンテナンスおよび修理のために個々のフィルターチューブ束を取り外すことを可 能としなければならないことを与えられるコンパクトな方法で達成することは困 難である。 本発明の目的は前述した問題を軽減し、あるいは、除去することにある。 本発明によれば、支持チューブの長さに沿って延在し、かつ、その内部に収容 された端部開口のフィルターチューブの少なくとも一つの束と、フィルターチュ ーブが延在するように支持チューブの各端部に配置されたシール手段と、フィル ターチューブからを除き、支持チューブの端部から軸方向の流れを妨げるシール 手段と、支持チューブを受け入れる管状ハウジングと、前記ハウジング内の各開 口と連通する少なくとも２本の導管と、各導管と連通する軸方向に空いた領域内 のハウジングと支持チューブとの間で形成された空間を分けるためにハウジング と支持チューブとの間に配置した軸方向に空いた環状シールと、ハウジングと支 持チューブとの間の空間の各領域を介して各導管と連通するように配置した支持 チューブ内の少なくとも２つの開口と、フィルターチューブの開口端部と連通す る支持チューブにおける少なくとも１つの開口と、シール手段の間およびフィル ターチューブの周囲の支持チューブ内の空間に連通する支持チューブの少なくと も１つの開口と、取り外したままの場合に、軸方向における支持チューブの挿入 および取り外しを可能にするように支持チューブと開口が軸方向に一直線とした 着脱可能なカバーを有するハウジングと、からなることを特徴とするフィルター が提供される。 既述したように本発明に基づく配置により、フィルターチューブの束を、装置 の他の束のいくつかを混乱させることなく、装置から取り外すことができる。従 って、組立，メンテナンスおよび修理が単純な問題となる。 なるべくならば、前記ハウジングは、支持チューブの各端部をそれぞれ受け入 れる軸方向に一直線とした２本のシーリングチューブからなり、各シーリングチ ューブが少なくとも１本の導管に連結されていることが好ましい。代わりに、シ ングルシーリングチューブは支持チューブの長さを越える長さを提供してもよい 。支持チューブは変更可能であってもよい。 また、前記ハウジングは、フィルターチューブの各端部に連通する第１，第２ 導管に、そして、シール手段間の管状支持内に形成した空間の反対側の端部に連 通する第３，第４導管に、連結されていてもよい。手段は、フィルターチューブ 上に堆積した粒子を第４導管の支持チューブの外側に洗い流すように、第３導管 の内側および第４導管の外側に濾過される流体の流れを演出するものであっても よい。代わりに、手段は、第１および第２導管の少なくともいずれか一方から浸 透水を移動させ、第３および第４導管の少なくともいずれか一方に濾過される流 体の流れを演出するものと、第３および第４導管の少なくともいずれか一方から 逆流した材料を移動させ、第１および第２導管の少なくともいずれか一方に逆流 流体の流れを演出することによってフィルターチューブに逆流を浴びせるための ものと、からなるものであってもよい。 環状シールは、支持チューブの外周面に形成した外周溝に保持されるものであ ってもよい。少なくとも１つの環状シールは、一対の軸方向に空いたシールから なり、ハウジングから抜くために対のシールのいずれかを通って流体が漏れるよ うにするため、排水孔がハウジングの対のシール間に形成されていてもよい。前 述の配置により、シールの一つにおける漏れを、濾過された流体が浸透水と混合 するいくらかの危険がある前に、容易に発見できる。 また、着脱可能なカバーは、ハウジングの両端に設けた支持チューブと軸方向 に一直線となっていることが好ましい。これは、ハウジングの一端から押圧でき 、他の端部を外に押し出すことができる支持チューブの取り外しを容易する。 さらに、ハウジングが、フィルターチューブの壁を透過した浸透水における泡 の視覚検査を可能にする透明壁を有していることが好ましい。前記透明壁は、着 脱可能なカバーの一つ、あるいは、着脱可能なカバーで形成されていてもよい。 前述の配置により、透明なハウジング壁から離れたフィルターの側方に空気の ようなガスを導入することにより、フィルターによる作業を中止させることなく 、シールおよびフィルターチューブの完全さを容易にチェックできる。ガスは、 フィルターが失敗しない限り、シールを介してあるいはフィルターチューブの壁 を介してガスを加圧するのに十分でない圧力で導入される。フィルターにおける 構造の失敗は、ガス泡が流れの中に表れるようにハウジングの透明壁を介して観 察する観察者に直ちに漏れとして表れる。したがって、漏れの発見および突き止 めは単純問題であり、特に、フィルターがプロセスで使用される場合、水のよう な透明流体を処理するのに利用される。これらすべては、フィルター内への空気 の定期的な射出、および、簡単な視覚検査を要求される。 ハウジングは、第１，第２ポジション間の支持チューブの一端内にスライド可 能なプラグを支持し、第１ポジションの場合に、前記プラグが、前記開口に連通 する導管からの流体の流れを遮断するために支持チューブ内の開口を遮断するよ うにしてもよい。このような配置は、一部を形成するシステムからの分離を失敗 していたチューブ束フィルターを可能にする。前記分離ユニットは、その後、置 き換えることができる。 また、着脱可能なカバー、あるいは、着脱可能なカバーの少なくとも１つは、 支持チューブの一端に関係し、かつ、これによってハウジング内における支持チ ューブの軸方向の位置を予め決定する少なくとも一つのアブートメントを、支持 することが好ましい。さらに、着脱可能なカバー、あるいは、着脱可能な各カバ ーは、外周シールを支持するディスクからなり、前記シールが管状ハウジングの 放射状内周面に対して関係することが好ましい。代わりに、着脱可能なカバー、 あるいは、着脱可能な各カバーは、シールを支持するプレートからなり、前記シ ールが管状ハウジングの一端に関係してもよい。 導管は、管状ハウジングから放射状に延在し、前記導管あるいは各導管が、ハ ウジング壁の放射孔に連通するとともに、ハウジングの周囲に延在する通路に連 結されるフィルターチューブの周囲に支持チューブ内の空間に連通してもよい。 また、導管は、ハウジングが延在する向こう側にチャンバーによって形成され、 前記ハウジングの内部が、ハウジング壁の放射孔を介して導管に連通してもよい 。さらに、前記導管は、相互に結合したハウジング構成部品の集合によって形成 してもよい。各ハウジング構成部品は、１本の支持チューブを受け入れてもよく 、あるいは、多数のチューブがある場合、各ハウジング構成部品は、これらチュ ーブのサブグループ、例えば、２本あるいは３本の支持チューブを受け入れても よい。前記ハウジング構成部品は、支持チューブと水密的に結合する管状領域を 形成するように完全にモジュール化してもよい。前記ハウジング構成部品は、一 体に固定してもよく、または、代わりの手段、例えば、接着剤で一体に留めても よい。各ハウジング構成部品は、支持チューブの一方の開口に連通し、かつ、一 方 の導管の一部を形成してもよい。さらに、手段は、導管に連通する軸方向に空い た領域の少なくとも一つからハウジング壁を介して空気を抜くためのものであっ てもよい。 複数のハウジングそれぞれは、各支持チューブを受け入れ、かつ、水平方向に 延在し、前記ハウジングは、複数の垂直に空いたハウジングをそれぞれを含み連 続する水平方向に空いたセクションに配置され、各セクションのハウジングは垂 直に延在する共通導管に連結してもよい。代わりとして、前記ハウジングは、複 数の水平に空いたハウジングをそれぞれを含み連続する垂直方向に空いたセクシ ョンに配置され、各セクションのハウジングは水平に延在する共通導管に連結し てもよい。 また、発明は、支持チューブの長さ方向に沿って、かつ、その内部で延在する フィルターチューブの束と、支持チューブの少なくとも一端を受け入れるための 管状ハウジングと、流体が、フィルターチューブの壁から放射状に、フィルター チューブに沿って軸方向に延在する流路に沿って、そして、フィルターチューブ 間の支持チューブ内に形成した空間を介し、いずれかの方向に流れるこどができ るように、フィルターチューブ、支持チューブおよびハウジングの間に配置され たシールと、からなり、ハウジングが、フィルターを介して流体の流れを視覚的 に検査することを可能にするように受け入れられる支持チューブの端部と同一直 線上に配した透明壁を有することを特徴とするフィルターを提供する。 さらに、支持チューブの長さ方向に沿って、かつ、その内部で延在するフィル ターチューブの束と、支持チューブの一端を受け入れるためのハウジングと、フ ィルターチューブ間の壁から放射状に、そして、フィルターチューブ間の支持チ ューブ内に形成した空間を介し、フィルターチューブに沿って軸方向に延在する 流路に従っていずれかの方向に流れてもよいように、フィルターチューブ、支持 チューブおよびハウジングの間に配置されたシールと、からなり、流路を封鎖す るために開口あるいは各開口が遮断される第１ポジショントと、プラグが開口あ るいは各開口を遮断しない第２ポジショントとの間に、ハウジングがスライド可 能なプラグを支持し、支持チューブの端部に隣り合う少なくとも一つの開口を流 路に含むことを特徴とするフィルター。 次に、例として、本発明の実施形態を添付図面に従って記載する。 図１は、本発明にかかる水浄化フィルター装置の構造を示す概略図である。 図２は、図１で示した構造内で濾過された水、濃縮水、そして、浸透水の流れ を示す概略図である。 図３は、図１の装置に組み込んだフィルターチューブ束の側面図である。 図４は、図１の装置に組み込んだシーリングチューブの軸方向の断面を示す。 図５は、図４の５−５線断面図である。 図６は、図３で図示した支持チューブの一端側の軸方向の断面であり、図４お よび図５で図示したシーリングチューブ内に挿入され、さらに、関連するハウジ ング構成部品の配置も示されている。 図７は、図６の７−７線断面図である。 図８および図９は、分離した不完全な支持チューブを可能にする改良したシー リングチューブの配置を示す概略断面図であり、図８は支持チューブが分離して いない形状を示し、図９は支持チューブが分離した場合の形状を示す。 図１０は、図８および９に図示した機構を動作させるのに使用できる工具を概 略的に表示している。 図１１および１２はそれぞれ、本発明にかかる別の実施形態を示す正面図およ び側面図である。 図１３は、図１１および１２で示した構造で濾過され、再調整し、および、浸 透する水の流れを示す概略図である。 図１４は、図１１および１２の装置に組み込まれたフィルターチューブ束の一 端側の側面図である。 図１５は、図１１および１２の装置に組み込まれたシーリングチューブの水平 面からの断面図である。 図１６は、図１５のシーリングチューブ内に図１４の支持チューブを挿入した 結果の構造を図示している。 図１７は、図１５で示した構造に組み込んだ脱着可能なカバーの側面図である 。 図１８および１９はそれぞれ、図１の実施形態の一部に類似する代わりとなる 構造の概略斜視図および断面図である。 図２０は、図１１および１２の実施形態の代わりとなる導管配置の概略図であ る。 図１に関し、図示した装置は、フィルターによって取り除かれる濃縮水および 濾過される水を矢印３の方向に加圧するパイプ１および２と、矢印６の方向にキ ャリーが浸透するパイプ４，５とからなる。前記パイプ１は、矢印８で示すよう に垂直な下方側に濾過された水が流れる流路７を形成する垂直に伸びるボックス のセクションチャンバーに接続されている。前記パイプ２は、矢印１０の方向に 垂直な上方側にリテンテイト（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）が流れる流路７を形成する 垂直に伸びるボックスのセクションチャンバーに接続されている。前記流路７お よび９は、筒状フィルター束によって相互に接続されている。フィルター束１１ からの浸透は、パイプ３，５に、矢印１４の方向に流路１２，１３を形成するボ ックスセクションチャンバーを介して垂直な上方側に流れる。流路１３の壁は、 詳細に後述されていることを目的とする着脱可能な搬送パネル１５を支持してい る。 前記フィルターが逆流を受けた場合に、清水が流路１２，１３を介して下方側 に加圧され、そして、フィルターが流路９から流路７のフィルターを介して圧力 水によって押し出される。前記装置は、フィルターチューブに蓄積した塵埃を洗 い出すために定期的に逆にされるシステムを通じて水の流れる方向が、予め決定 されたサイクルに従って操作される。 図２に関し、これは、６本のフィルター束１１を組み込んだ図１にかかる構造 の垂直部分のひとつの構造による流れを概略的に示す。通常の操作において、濾 過される水、リテンテイト（ｒｅｔｅｎｔａｔｅ）および濾過水の流れは実線で 描かれた矢印によって示される。逆流させる間の流れの方向歯、破線で描かれた 矢印によって示されている。各フィルター束は、シングルフィルターチューブを 支持する外部支持チューブとして示され、フィルターチューブは支持チューブの 端部に隣接するシールを介して伸びている。各フィルター束が数千本のフィルタ ーチューブを組み合わせているという事実が認識されるだろう。 図１で示した構造は、合計２４本の束を与えるために６本のフィルター束を４ 列に並べたものであるが、必要とされる多くのフィルターを含む各列に要求され ると同数の多くのフィルター束を提供できると評価されるであろう。 図３は、図１に示したフィルターチューブ束１１のひとつを図示している。２ 組のシールはチューブ１６に支持されており、各組のシールはチューブ１６の各 端部に離れて隣り合う軸上に配置されている。各シールは、チューブ１６に接着 したプラスチック製オーリング台１７からなり、オーリング１８を支持する。チ ューブ１６の内部には、後でより詳細に記述する最も外側のシール台１７と同一 軸心上に配置したシールを介して延在する中空繊維１９の束が充填されている。 並んだ１８個の開口２０が、繊維１９が延在するチューブ１６の内部に各開口２ ０が連通するようにシールの各組のオーリング台１７間で支持チューブ１６に形 成されている。 図４および５は、図３に示したフィルターチューブ束の各端部を受け入れるひ とつのシーリングチューブを図示している。したがって、２本のシーリングチュ ーブは共に、単一の支持チューブが受け入れられるハウジングを形成する。各シ ーリングチューブは、２列の開口２２，２３が形成されている管状体２１で構成 されている。軸受け面２４は、シーリングチューブ２１の内面に機械加工で仕上 げられ、軸受け面２４は、図３で示したタイプのフィルターチューブ束の端部で 各オーリング１８に接触するようにしてある。前記シーリングチューブ２１は、 ３つの平行面２５，２６および２７に溶接されており、壁面２５，２６間の空間 で図１の流路９を形成し、壁面２６，２７間の空間で図１の流路１３を形成して いる。壁面２８および２９は、開口２２に連通する流路を形成する一方の、およ び、開口２３に連通する流路を形成する他方のボックスセクションチャンバーを 形成するように壁面２５，２６および２７に連結されている。シーリングチュー ブ２１は壁面２７から突出しており、そして、ボルト３０によって所定の位置に 固定された透明板１５（図１参照）でシールされている。適切なシーリングガス ケットがシーリングチューブ２１と透明板１５との間に設けられるであろう。透 明板は、薄板状ポリカーボネイトで形成することが好ましい。 図６および７に関し、垂直に並べたフィルターチューブ束の最上に配置したシ ーリングチューブ２１に接続されている支持チューブ１６が示されている。濾過 される水が矢印３２の方向に３インチフランジ３１から導入され、シーリングリ ング１８間の支持チューブ１６の周囲の空間に流入するようにシーリングチュー ブ２１の開口２２を通過し、チューブ１６の開口２０を通過し、フィルターチュ ーブ１９の周囲の支持チューブ1６の内側に形成した空間に流入する。チューブ １９は、フィルターチューブに沿って軸方向に進み、かつ、フィルターチューブ １９の壁面を介して付勢された結果を除き、支持チューブ１６内の水がチューブ からリービングするのを妨げるエポキシ樹脂シール３３が挿通していることが判 るであろう。フィルターチューブの壁面を通過する浸透水は、壁面２６，２７の 間に形成されている導管を備えた開口２３を介して連通する空間内に前記チュー ブの端部から現れる。前記導管は、パイプ３５を介して２インチフランジ３４に 連通している。したがって、流路はフランジ３１から、壁面２５，２６間に形成 した第１導管内に始まり、支持チューブ１６内の第１導管から、透明エンド板１ ５に隣り合うシーリングチューブの内部に達する前記フィルターチューブ１９の 壁面を介し、パイプ３５が連通する壁面２６，２７間に形成した第２導管内に至 る。溶接した部品で完全な状態に一度組み付けられた前記壁面２５，２６，２７ ，２８，２９、シーリングチューブ２１およびフランジ３１，３４は、信頼でき る。もし、いくつかの漏れが起こるならば、オーリング１８によって形成された シールの失敗であり、あるいは、個々の繊維状フィルターチューブ１９の失敗で あり、または、シール３３の失敗である。しかしながら、前記組立は、組み立て たいくつかのシールあるいは構成部品を空気が通過することを生じさせるのに不 十分な圧力でフランジ３１から空気を注入することによって比較的簡単に試験で きる。漏れがある場合には、空気が構成部品を介して押圧され、その結果として 開口２３が形成される周辺領域のシーリングチューブ２１の内側に泡が現れるで あろう。そのようないくつかの泡は、透明エンド板１５を介して容易に見ること ができる。漏れの発生は直ちに現れるだけでなく、必要に応じて置き換えること ができる別体のフィルターチューブ束に関連する構成部品からも漏れが起こるで あろう。 壁面２５ないし２８、シーリングチューブ２１および関連するエンド板および フランジ３１，３４で構成されるハウジングは、ステンレススティール板で形成 できる。例えば、壁２５，２６，２７は、丸穴が打ち抜かれ、かつ、シーリング チューブ２１が挿入されているステンレススティールの一枚板から形成できる。 そして、シーリングチューブ２１は所定の位置に溶接され、必要なボックスセク ションを形成するために適当な側面およびエンド部材が溶接される。これらのハ ウジングは、別体のフィルターチューブ束１１（図１参照）の頭部を受け入れる 「ヘッダー」としばしば言われる構成部品を構成する。前記ヘッダーは単一のス ティールフレームに取り付けでき（図示せず）、ヘッダーは、異なる構成部品を 正確に一直線上にするために許されるように調整可能ボルトによって所定の位置 に固定される。ヘッダーは、フィルターチューブ束を受け入れられるように適当 に分離してフレームに取り付けられる。各フィルターチューブ束をインサートす るため、オーリング1８が取り外され、透明板１５が一方のヘッダーから取り外 され、パネル１５が他方のヘッダー側へ移動するヘッダーを介して支持チューブ １６が押圧される。そのとき、オーリング１８は、支持チューブ１６の両端のオ ーリング台１７の上に配置され、そして、構成部品はオーリング１８が表面２４ に接するまで２つのヘッダー内に押圧される。構成部品は、ネジを合体させる簡 単な工具（図示せず）を使用してぐさりと押し込むことができ、ヘッダーのボッ クスセクションに取り付けできる。スプリングクリップ（図示せず）は、ヘッダ ーに関連する支持チューブ１６の軸方向のその後の移動を妨げるために挿入して もよい。そして、透明板１５は所定の位置に固定され、構成部品が使用の用意が できる。 図示されたシステムは簡素化の利点を有している。注意深い機械加工を必要と する構成部品はシーリングチューブ２１だけである。多量にこれらの構成部品は 、相対的に低コストで製造できる。オーリング１８は、歪まず、それゆえに信頼 できる機械加工された表面に密着する。すべてのシールは、空気のような気体を 注入することによって分解することなく試験できる。隣り合うヘッダーの連結は 、相対的に小さな容積で取り付けられるフィルターチューブ束の高密度を可能に する。さらに、構造は、幾つかの特別な取り付けにおいてフィルターチューブ束 の数を増減するために用意に変更できる。支持チューブ1６は、すぐ近くで隣り 合う支持チューブの端部を除き、内面を連続する滑らかなＰＶＣで形成してある 。フィルターチューブは、支持チューブの隣り合う端部のシールにより、あるい は、前記チューブの滑らかな内面によって十分に支持される。それゆえに、フィ ルターチューブの損傷はありそうもない。ヘッダーだけがスティール構成部品で あるので、システムの重量は容認できものであり、システムを取り付け、かつ、 維持するために必要な機械および労力の見地から重要である。最終組立の間、通 常、６インチ、オーリング１８だけが短い距離を移動しなければならず、そして 、スクリュウベースド（ｓｃｒｅｗ−ｂａｓｅｄ）工具を使用することにより、 オーリング損傷の可能性を減少させるようにオーリングに一様な圧力を適用でき る。 図１ないし図７の実施形態において、漏れは容易に見つけられ、その位置を突 き止めることができる。しかしながら、一旦、漏れが発見され、その位置を突き 止められたならば、取り付けは修理中、停止しなければならない。図８ないし１ ０の配置は、束が組み合わされる全体の取り付けを停止することなく、漏れてい る幾つかのフィルターチューブ束を分離することが可能である。 図８および９は、図６および７に示した図に類似する変更された配置図を示す 。ここには、同一の参照番号が適切に使用されている。図８および９の実施形態 において、シーリングチューブ２１は、シーリングリング３７，３８を設けた環 状ピストン３６を受け入れる突き出た管状部を形成するように壁２７を越えて延 在している。ピストン３６は、ネジ４０が取り付けられる透明エンド板３９を取 り付けてある。ピストン３６は、開口２３が遮断されないように図８に示すよう に配置してもよく、そして、装置の操作は、図１ないし７と関連して正確に既述 されている。代わりに、ピストン３６は、オーリング３７，３８による組立品の 残りから開口２３が離れている図９に示した位置に移動してもよい。そのような 形状において、チューブ１６が一部を形成する挿入のシールのいくつから漏れる いくらかの濃縮水は、装置の操作はしみ込み側面に侵入できない。したがって、 装置の操作者は、透明板３９を介して内部検査で漏れを発見でき、ねじ４０の回 転によって簡単に装置のしみ込み面から漏れを分離できる。 図１０は、図８，９のピストン３６の位置を制御するために挿入し、かつ、抜 き取る工具を概略的に表している。ねじ４０が、透明板１５が支持されるヘッダ ーに取り付けできる支持フレーム４２に順次連結される簡単な駆動ハンドル４１ に取り付けられていることが判るであろう。ブロッキングピストン３６は、例え ば、ねじ４０が延在する図８，９に示した透明板４３、あるいは、シーリングチ ューブ２１の外側にピストンが付勢されるのを防止する簡単なサークリップ（ｃ ｉｒｃｌｉｐ）のように、いくつかの適当な手段によって所定の位置に固定して もよい。後者の場合、ピストン３６は、それを軸方向に押し、そして、いくつか の形の適当なクリップで、その挿入位置にそれを支持することにより、簡単に位 置決めしてもよい。 図１１ないし１７に関し、図１ないし図１０に図示した実施形態の代わりとな る実施形態が図示されている。図１の構造において、別体の支持チューブがボッ クスセクションチャンバーを横切るように突き出し、そして、シーリングチュー ブの放射状の孔を介してに前記チャンバーの内部に連結されているのに対し、図 １１の配置において、別体の支持チューブは、垂直に延在するチューブにそれぞ れ連結する放射状に延在する導管に連結してある。さらに、図１ないし１０の配 置において、前記構造は、濾過される水に触れるフィルターチューブの側面が、 支持チューブから軸方向に流れる水で洗われるのに対し、図１１の配置において 、各チューブ束はデッドエンドフィルターとして作用するように操作される。つ いで、図２において示されている流体の流れの概略図は、６本のチューブ束の垂 直配列における流れを示すのに対し、図１３は５本のチューブ束の水平配列にお ける流れを示している。 詳細な図１１，１２，１３に関し、図示された構造はチューブ束４１の５つの 垂直配列からなり、各垂直配列は装置が合計３０本のチューブ束を支持するよう に６本のチューブ束を有している。生水が導管４２から供給され、浸透水が導管 ４３から取り出され、逆流の流体が導管４４から供給され、逆流の流体が導管４ ５に配送される。導管４５は３本の垂直に延在する導管４６に連結し、導管４２ は３本の垂直に延在する導管４７に連結し、導管４３は３本の垂直に延長する導 管４８に連結し、導管４４は３本の垂直に延長する導管４９に連結する。 図１３は、５本のフィルター束４１の最上部に位置するレイヤー（ｌａｙｅｒ ）の流れを示す。６本のレイヤーのすべての連結構造は同一である。通常の操作 において、生水が導管４２で加圧され、フィルターチューブの周囲の支持チュー ブに侵入し、フィルターチューブの壁面を透過し、導管４２から離れたフィルタ ーチューブの端部へ軸方向に移動し、導管４３のチューブ束の端部から進む。そ れゆえ、生水中の粒子が個々のフィルターチューブの表面に堆積する。このシス テムは、導管４２，４３のバルブを閉じ、導管４４，４５のバルブを開き、導管 ４４に逆流の水を注入することにより、定期的に洗浄される。逆流水は個々のフ ィルターチューブに流入し、個々のフィルターチューブの壁を介して放射状に外 側に流れ、これにより、チューブから堆積した粒子を剥離させ、そして、粒子が 導管４５内に流れ込む。 図１１は、導管４３に設けた流体制御バルブ５０を示している。類似のバルブ が導管４４に設けられている。図１２は、導管４２，４５のバルブ５１，５２を 示す。これらのバルブは、前述の操作状態に達するように適切に制御される。 図１３に示された導管とのチューブ束の詳細な連結は、今、図１４ないし１７ を参照しながら記載される。図１４は、個々のチューブ束４１の一端を示す。３ 本の管状シーリングリング５３，５４，５５は、束の外表面に形成した溝内に組 み込まれる。各シーリングリングは、断面Ｃ形であり、その自由状態においてチ ューブ束の最外面を越えて放射状に外側に突き出ている。図示したように、例え ば、２列に配置してもよい開口５６は、チューブ束の壁に放射状に広がっており 、開口５６はシール５４，５５の間に配置されている。開口５６はチューブ束内 に形成した内部空間に連通しており、従って、図１ないし１０の実施形態の開口 ２０の機能と対応している。個々のフィルター束は開口５６の下に、そして、チ ューブ束の端部に配置したシール手段を介して内側へ放射状に、シール５３，５ ４間の軸方向に広がっている。したがって、チューブ束の軸端部は、操作中、開 口５６から分離されている。 各チューブ束の各端部は、図１５に図示されたタイプのシーリングチューブに 組み付けられる。シーリングチューブは滑らかな内面５７およびそれに連結した フランジ５８，５９を有している。フランジ５９は、シーリングチューブの周囲 に延在する管状流路に連通し、シーリングチューブ内の放射状孔６１に前記管状 流路が連通している。空気抜き孔６２および漏出物排出孔６３は各シーリングチ ューブの最上部および再下部に形成されている。ハンドル６５を支持するエンド カバー６４は、シーリングチューブの外面に溶接された係合用突起（図示せず） 、および、突起６６を介して延在するボルト（図示せず）によってシーリングチ ューブの端部内に固定される。オーリング６７の外周は、シーリングチューブの 内面およびエンドキャップ６４の間の固定シールを形成する。また、エンドキャ ップは、シーリングチューブの内部に軸方向に延在する突き出たアブトメント（ ａｂｕｔｍｅｎｔｓ）６８を支持する。 図１６は、図１５のシーリングチューブ内に挿入された図１４のチューブ束の 端部を示している。エンドキャップ６４から予め決定された距離にチューブ束の 端部が保持されることをアブトメント６８が保証していることに気づくであろう 。結果として、開口５６はフランジ５９と同一直線上にあり、そして、フランジ ５８は、チューブ束内にフィルターチューブの開口端部に連通しているシーリン グチューブの端部の中身のない空間に連通している。空気抜き孔６２はフランジ ５８と同一直線上にあり、結果として、システムの部分に侵入できる空気の幾分 かが垂直に抜ける出ることができる。同様に、空気抜き孔６２は、システムの部 分から空気が抜け出られることを確実にするためにフランジ５９と同一直線上に ある。最外面排出孔６３は、もし、いくらかの液体がこれらのシールのいずれか 一つを通り過ぎて漏れたときは、シーリングチューブ内から抜け出すことができ 、そして、シールの失敗を表示するために排出できるように、シール５３，５４ 間に形成した空間と軸方向に同一直線上にある。同様に、最も内側の排出孔は、 シール５５を通り過ぎて漏れたいくらかの液体を受け入れるであろう。シールの 失敗を早期に表示するために排出孔６３を介していくらかの液体漏れを発見する ために適当な発見器を設置できる。 再び、図１１および図１２に関し、５本の最下部に位置するシーリングチュー ブの下方に配置される空気抜き孔は、塞がれている。最上部の空気抜き孔は、連 結が支持チューブのレイヤーを介して連続するように、すぐ近くで隣接するシー リングチューブにパイプ６９によって連結され、チューブ束の最上部に位置する レイヤーのシーリングチューブの空気抜き孔が空気抜きマニホールド７１にパイ プ７０によって連結されている。クロスコンタミネーション（ｃｒｏｓｓ−ｃｏ ｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）の危険を避けるため、フィルターの生水側からの空気 逃がしシステムが、フィルターの浸透側からの空気逃がしシステムと分離されて いる。したがって、空気ロックは、個々のチューブ束に連通する導管が各チュー ブ束の内部の最上部よりも低いという事実にもかかわらず、システムから容易に 除去できる。 そして、図１８に関し、隣り合う支持チューブを垂直に連結するために図１に 図示した構造の代わりの構造が図示されている。図示したように、支持チューブ ６８は、第１ハウジングコンポーネント６９を介して第２ハウジングコンポーネ ント７０に延在している。支持チューブ６８は、一旦、取り外すことが、それら を介して支持チューブの挿入を容易にする着脱可能なエンドキャップ７１と同一 直線上にある。前期エンドキャップ７１は、ハウジングコンポーネント７０の内 部の検査を可能にするように透明にしてもよい。 １本の支持チューブ、ハウジングコンポーネント６９、ハウジングコンポーネ ント７０および垂直に隣り合うハウジングコンポーネントの軸に沿った垂直断面 図を図１９に示すように、ハウジングコンポーネント６９，７０は、エンドキャ ップ７１によって閉じられるか、あるいは、支持チューブ６８が延長するかのい ずれかである管状部７４、下方開口７３、上方開口７２をそれぞれ形成する完全 に同一の鋳物である。オーリング７５によって概略的に表現したシールは、ハウ ジングコンポーネント６９内の空間が、前記チューブ内の放射孔７６を介して支 持チューブの内部に連通する導管を形成するように、相互に組み付けたコンポー ネント間に位置決めされる。同様に、ハウジングコンポーネント７０および垂直 に隣り合うハウジングコンポーネントの内部が、支持チューブ内でフィルターチ ューブの開口端部に連通する他の導管を形成する。 図１８，１９に図示したようにモジュール化された構造の採用は、全く異なる 大きさのフィルター構造を形成するために異なるコンポーネントの制限範囲での 使用を可能にする。したがって、フィルターは広範囲の応用に合致させるように 製造できる。 次に、図２０に関し、図１１，１２に示した導管の代わりの配置を示す。図１ １，１２の形状に比べ、より高密度の支持チューブを図２０の形状内に配置でき ると思う。 図２０において、個々の支持チューブは円７７によって描かれている。これら の支持チューブを受け入れるハウジングの細部は図示されないが、水平に延在す る導管７９に連通し、かつ、垂直上方に延在する枝導管７８に各支持チューブの 各端部が連結されている。前記導管７９は、垂直導管８０に順次連結されている 。同様に、各支持チューブの各端部は導管８２に下方側に延在する枝導管８１を 介して連結されている。前記導管は、導管８３に順次連結される。図２０の配置 により、隣り合う支持チューブ間の水平方向の間隙を非常に小さくできる。 図２０の配置において、垂直に延在する枝導管７８は空気抜き流路として働く が、導管８２に連通する支持チューブの領域から垂直上方に延在する空気抜きの 移動を行うためにまだ必要である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ギャラガー，ポール・マーティン イギリス、ダブリューエイ５・３ディエ フ、チェシャー、ウォーリントン、ウィッ トル・ホール、ビジョップデイル・クロー ス２番 (72)発明者 デュークス，サイモン・ポール イギリス、ダブリューエイ５・５アールゼ ット、チェシャー、ウォーリントン、キャ ランズ、グランストン・クロース17番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．支持チューブの長さに沿って延在し、かつ、その内部に収容された端部開口 のフィルターチューブの少なくとも一つの束と、フィルターチューブが延在する ように支持チューブの各端部に配置されたシール手段と、フイルターチューブか らを除き、支持チューブの端部から軸方向の流れを妨げるシール手段と、支持チ ューブを受け入れる管状ハウジングと、前記ハウジング内の各開口と連通する少 なくとも２本の導管と、各導管と連通する軸方向に空いた領域内のハウジングと 支持チューブとの間で形成された空間を分けるためにハウジングと支持チューブ との間に配置した軸方向に空いた環状シールと、ハウジングと支持チューブとの 間の空間の各領域を介して各導管と連通するように配置した支持チューブ内の少 なくとも２つの開口と、フィルターチューブの開口端部と連通する支持チューブ における少なくとも１つの開口と、シール手段の間およびフィルターチューブの 周囲の支持チューブ内の空間に連通する支持チューブの少なくとも１つの開口と 、取り外したままの場合に、軸方向における支持チューブの挿入および取り外し を可能にするように支持チューブと開口が軸方向に一直線とした着脱可能なカバ ーを有するハウジングと、からなることを特徴とするフィルター。 ２．前記ハウジングが、支持チューブの各端部をそれぞれ受け入れる軸方向に一 直線とした２本のシーリングチューブからなり、各シーリングチューブが少なく とも１本の導管に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルター 。 ３．支持チューブが変更可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の フィルター。 ４．前記ハウジングが、フィルターチューブの各端部に連通する第１，第２導管 に、そして、シール手段間の管状支持内に形成した空間の反対側の端部に連通す る第３，第４導管に、連結されていることを特徴とする請求項１，２または３に 記載のフィルター。 ５．フィルターチューブ上に堆積した粒子を第４導管の支持チューブの外側に洗 い流すように、第３導管の内側および第４導管の外側に濾過される流体の流れを 演出する手段からなることを特徴とする請求項４に記載のフィルター。 ６．第１および第２導管の少なくともいずれか一方から浸透水を移動させ、第３ および第４導管の少なくともいずれか一方に濾過される流体の流れを演出する手 段と、第３および第４導管の少なくともいずれか一方から逆流した材料を移動さ せ、第１および第２導管の少なくともいずれか一方に逆流流体の流れを演出する ことによってフィルターチューブに逆流を浴びせるための手段と、からなること を特徴とする請求項４に記載のフィルター。 ７．環状シールが、支持チューブの外周面に形成した外周溝に保持されることを 特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載フィルター。 ８．少なくとも１つの環状シールが、一対の軸方向に空いたシールからなり、ハ ウジングから抜くために対のシールのいずれかを通って流体が漏れるようにする ため、排水孔がハウジングの対のシール間に形成されていることを特徴とする請 求項１ないし７のいずれか１項に記載フィルター。 ９．着脱可能なカバーが、ハウジングの両端に設けた支持チューブと軸方向に一 直線となることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載フィルター 。 １０．ハウジングが、フィルターチューブの壁を透過した浸透水における泡の視 覚検査を可能にする透明壁を有していることを特徴とする請求項１ないし９のい ずれか１項に記載フィルター。 １１．前記透明壁が、着脱可能なカバーの一つ、あるいは、着脱可能なカバーで 形成されていることを特徴とする請求項１０に記載フィルター。 １２．ハウジングが、第１，第２ポジション間の支持チューブの一端内にスライ ド可能なプラグを支持し、第１ポジションの場合に、前記プラグが、前記開口に 連通する導管からの流体の流れを遮断するために支持チューブ内の開口を遮断す ることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載フィルター。 １３．着脱可能なカバー、あるいは、着脱可能なカバーの少なくとも１つが、支 持チューブの一端に関係し、かつ、これによってハウジング内における支持チュ ーブの軸方向の位置を予め決定する少なくとも一つのアブートメントを、支持す ることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載フィルター。 １４．着脱可能なカバー、あるいは、着脱可能な各カバーが、外周シールを支持 するディスクからなり、前記シールが管状ハウジングの放射状内周面に対して関 係することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載フィルター。 １５．着脱可能なカバー、あるいは、着脱可能な各カバーが、シールを支持する プレートからなり、前記シールが管状ハウジングの一端に関係することを特徴と する請求項１ないし１３のいずれか１項に記載フィルター。 １６．導管が、管状ハウジングから放射状に延在し、前記導管あるいは各導管が 、ハウジング壁の放射孔に連通するとともに、ハウジングの周囲に延在する通路 に連結されるフィルターチューブの周囲に支持チューブ内の空間に連通すること を特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載フィルター。 １７．導管が、ハウジングが延在する向こう側にチャンバーによって形成され、 前記ハウジングの内部が、ハウジング壁の放射孔を介して導管に連通することを 特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載フィルター。 １８．前記導管が、支持チューブの一つあるいはサブグループそれぞれを受け入 れる相互に結合したハウジング構成部品の集合によって形成されることを特徴と する請求項１ないし１７のいずれか１項に記載フィルター。 １９．前記ハウジング構成部品が、支持チューブと水密的に結合する管状領域を 形成するように完全にモジュール化されていることを特徴とする請求項１８に記 載フィルター。 ２０．前記ハウジング構成部品が、一体に固定されること特徴とする請求項１８ または１９に記載のフィルター。 ２１．各ハウジング構成部品が、支持チューブの一方の開口に連通し、かつ、一 方の導管の一部を形成することを特徴とする請求項１８，１９または２０のいず れか１項に記載のフィルター。 ２２．導管に連通する軸方向に空いた領域の少なくとも一つからハウジング壁を 介して空気を抜くための手段からなることを特徴とする請求項１ないし２１のい ずれか１項に記載のフィルター。 ２３．複数のハウジングそれぞれが、各支持チューブを受け入れ、かつ、水平方 向に延在し、前記ハウジングが、複数の垂直に空いたハウジングをそれぞれを含 み連続する水平方向に空いたセクションに配置され、各セクションのハウジング が垂直に延在する共通導管に連結されることを特徴とする請求項１ないし２２の いずれか１項に記載のフィルター。 ２４．複数のハウジングそれぞれが、各支持チューブを受け入れ、かつ、水平方 向に延在し、前記ハウジングが、複数の水平に空いたハウジングをそれぞれを含 み連続する垂直方向に空いたセクションに配置され、各セクションのハウジング が水平に延在する共通導管に連結されることを特徴とする請求項１ないし２２の いずれか１項に記載のフィルター。 ２５．支持チューブの長さ方向に沿って、かつ、その内部で延在するフィルター チューブの束と、支持チューブの少なくとも一端を受け入れるための管状ハウジ ングと、流体が、フィルターチューブの壁から放射状に、フィルターチューブに 沿って軸方向に延在する流路に沿って、そして、フィルターチューブ間の支持チ ューブ内に形成した空間を介し、いずれかの方向に流れることができるように、 フィルターチューブ、支持チューブおよびハウジングの間に配置されたシールと 、からなり、ハウジングが、フィルターを介して流体の流れを視覚的に検査する ことを可能にするように受け入れられる支持チューブの端部と同一直線上に配し た透明壁を有することを特徴とするフィルター。 ２６．フィルターチューブが、ハウジングによって受け入れられる支持チューブ の端部に隣り合って形成されたシールを介してハウジング内に開口し、流路が、 管状支持の端部から離れたシールの側方で支持チューブの少なくとも一つの放射 状の開口を介して延在していることを特徴とする請求項２５に記載のフィルター 。 ２７．支持チューブの各端部がハウジング内に受け入れられ、フィルターチュー ブが、支持チューブの端部に隣り合って形成されたシールを介してハウジング内 に開口し、流路が、フィルターチューブが延在するシール間に配置される支持チ ューブの放射状開口を介して延在することを特徴とする請求項２５に記載のフィ ルター。 ２８．支持チューブの各端部がハウジング内に受け入れられる場合に、フィルタ ーチューブが、支持チューブの端部に隣り合って形成されたシールを介してハウ ジング内に開口し、流路が、フィルターチューブが延在するシール間に配置され る支持チューブの放射状開口を介して延在することを特徴とする請求項２５に記 載のフィルター。 ２９．ハウジングあるいは各ハウジングが、第２導管内に第１導管を横切るよう に延在し、かつ、支持チューブを受け入れるシーリングチューブを形成し、第２ 導管が、フィルターチューブの開口端部に連通し、第１導管が、シーリングチュ ーブと支持チューブとの間に配置した軸方向に空いたシールの一つによって第１ 導管から分離されるシーリングチューブ内の少なくとも一つの先の開口を介して 連通することを特徴とする請求項２６または２７に記載のフィルター。 ３０．プラグが、ハウジング内に設けられ、流路を封鎖するために開口あるいは 先の各開口が遮断される第１ポジションと、プラグが開口あるいは先の各開口を 遮断しない第２ポジションとの間で移動可能であることを特徴とする請求項２９ に記載のフィルター。 ３１．支持チューブの配列それぞれを、第１および第２導管を形成する共通ハウ ジングによって支持された各シーリングチューブ内に設けたことを特徴とする請 求項２８，２９または３０のいずれか１項に記載のフィルター。 ３２．共通ハウジングは、シーリングチューブが線状配列に配置されるように、 引き伸ばされ、かつ、断面長方形であることを特徴とする請求項３１に記載のフ ィルター。 ３３．透明板が、ハウジングあるいは各ハウジングの開口を被覆する着脱可能な パネルで形成されていることを特徴とする請求項２５ないし３２のいずれか１項 に記載のフィルター。 ３４．ハウジングあるいは少なくとも一つのハウジングの開口が、それを介して 支持チューブの挿入を可能にする大きさであることを特徴とする請求項３３に記 載のフィルター。 ３５．支持チューブの長さ方向に沿って、かつ、その内部で延在するフィルター チューブの束と、支持チューブの一端を受け入れるためのハウジングと、フィル ターチューブ間の壁から放射状に、そして、フィルターチューブ間の支持チュー ブ内に形成した空間を介し、フィルターチューブに沿って軸方向に延在する流れ パターンに従っていずれかの方向に流れてもよいように、フィルターチューブ、 支持チューブおよびハウジングの間に配置されたシールと、からなり、流路を封 鎖するために開口あるいは各開口が遮断される第１ポジショントと、プラグが開 口あるいは各開口を遮断しない第２ポジショントとの間に、ハウジングがスライ ド可能なプラグを支持し、支持チューブの端部に隣り合う少なくとも一つの開口 を流路に含むことを特徴とするフィルター。 ３６．添付図面の図１ないし１０、図１１ないし１７、図１８および図１９、ま たは、図２０に関連して前述に実質的に記載されたフィルター。