JPS58500651A - ろ過装置 - 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】 ろ過装置 水出、願は、本出願人が通し番号１３９８３９号をもって１９８０年４月１４日 に出願し、現在は１９８１年５月１２日に発生した特許第４２６７０４３号とな っているものの一部継続出願である。その発明は、ろ過し得る成分を持っている 混合物を連続して分離するためのろ過装置に関する。

液体一固体混合物のようなろ過し得る混合物を分離するための従来公知のろ過機 は、通常、ろ過面又はあとで固体がその上に若しくはその中に沈殿する基質材を 設けることによシ、その要求に多くをゆだねている。とシわけ、固形物の積層あ るいは固形物の量が形成されて行くにつれてその流れ速度が減少し、そのためろ 過面若しくはろ過材を定期的に取替えるか又は固形物が詰まるのを阻止するため これを除去してろ過面若しくはろ過材を掃除することが要求される。固形物が絶 えずろ過面から取シ除かれるような連続ろ過機は、はなはだしくかさばりまた機 械的に複雑となる傾向にあ）、特に高速の流れのもとにおける作動においてその 可能性がある。

したがって、本発明の主要な目的は、高速の流れのもとにおいてろ過面を塞ぐこ となく流体−固体混合物又は流体−流体混合物のようなろ過し得る混合物を、分 離するだめの新規な装置を提供することである。

本出願人が引用して合体している本出願人の特許第４２６７０４３号には、油− 水混合物のような混合しにくい液体混合物を分離するだめ高速の流れのもとて連 続的に作動することが可能であシ、かつ例えば油−水混合物から再使用できる油 を再生するか又はこのような混合物から清浄な水を再生するのに有用な装置が開 示されている。

本発明によって、前記特許の装置は、ろ過し得る成分を含むろ過可能な混合物を 連続的に分離するだめの新規なろ過装置を提供するよう変更し得ることを発見し た。

本発明の装置は、１つの閉鎖環状の管の囲壁を含み、この囲壁は１つの入口と、 この入口の下流側に間隔を置いて設けられた少なくとも１つのろ過流と、との囲 壁内に取付けられてそのろ過流を通過するろ過し得る成分の少なくとも一部を排 出するため下流側への移動を行う長手方向に間隔をおいて設けられた複数の作動 円盤とを有する。

この囲壁は好ましくは、入口からろ過流への流れによって囲壁を通って下流側へ 作動円盤を動かすだめの、ろ過流と入口との間であってしかも入口の上流側及び ろ過流の下流側にその内部横断面積が縮小して゛いる逆流阻止異径ピストン部分 を有する。囲壁はまた、ろ過流の近くに内部横断面積の縮小したろ過流れ増大部 分を持つ、ことができる。

ろ過可能な混合物から流動体であるかも知れないろ過し得る成分を、また液体あ るいは微粒子の固体であるかも知れない残留成分からガスあるいは液体を連続的 に分離するためのろ過機として利用するため、又はこのよう々混合物を、集める ために、残留物質の出口が設けられる。

流動体を、固体例えばベレット化した触媒あるいは他の化学製品に晒して連続的 に処理するためには、残留物質出口は省かれ、そのためこの処理用固体は、処理 のために絶えず入口に入って来て処理後にろ過に取残される流動体とともに、囲 壁内を循環するこ本発明の好ましい実施態様を十分に開示する目的のため、その 実例が添付図面とともに次に詳細に説明されている。

第１図は本発明の装置の図解的側面図、第２図は第１図の装置の一部の拡大側断 面図、第３図は第一１図の装置の長手方向に間隔を置いて設けられた、駆動円盤 の部分拡大側面図、第４図はろ過流における作動中を示している第１図の装置の 長手方向に間隔を置いて設けられた駆動円盤の一部の拡大側面図、 第５図は第１図の装置の第２図に示されている部分の変形の側断面図である。

本発明の装置は、通常ガスあるいは液体のろ過し得る成分と、通常微粒子の固体 であるがまた液体であることもあり得る残留成分とを有するろ過可能な混合物を 連続して分離するのに有用である。

本発明のろ過装置とその作動についての次の説明は、油のようなろ過し得る流動 体を、砂のような微粒子の固体から、残留物質出口を設けることによって、連続 的に分離するのに用いることを示している。

本発明のろ過装置とその作動についての説明は油−砂混合物の分離を示している が、本発明のろ過装置の利用は油−砂混合物の分離に限定されず、広く様々の他 のろ過し得る混合物の分離にも同様に用いることができる。

図面を参照し、特にその中の第１図を参照すると、本発明の新規な装置は、通常 その全体を２０で示す閉鎖環状の管の囲壁を包含し、この囲壁は、油−砂混合物 人口２２と、囲壁２０の延出している作動部分２４によって入口２２から間、隔 を置いて設置されている出口２６を持った第１の油ろ過流と、出口３２とこの第 ２の油ろ過流出口３２と入口２２との間に位置する砂と滞溜油のための残留物質 出口３４とを有する第２の油ろ過流とを有している。分離すべき油−砂混合物を 貯蔵器１４から、入口２２に接続している入口管１６の中へ供給するために、ポ ン７’１２が設けられる。ろ過され砂と遊離した油はろ過流出口２６及び３２を 通って排出される。砂と油の滞溜部分とは残留物質出口３４を通って連続して排 出されるか又は集中溜め部の中に排出される。後者の状態においては、残留物質 出口は、残留物質が囲壁２０を巡る連続的な循環から解放されるならばろ過流よ シ上流側に位置することさえ可能である。

囲壁２０の内壁は好ましくは後でさらに十分に説明されるように予め決められた 横断面の円筒形であシ、囲壁２０の内部横断面積は作動部分２４を通じて出口２ ６における第１のろ過流まで通常一定である。

さらに詳細には、第２図、第４図に最もよく示されているように、第１と第２の ろ過流にはそれぞれ、その内部がろ過流−出口２６及び３２に接続している複数 のろ通孔３９を持ったろ過要素３８が設けられる。第４図に最もよく示されてい るように、ろ通孔３９は好ましくは截頭円錐形であって、ろ過要素３８の内面に 砂の微粒子３７によって詰まるのを阻止する小さい方の端部を有し、この目的の ためにろ過要素３８の内面におけるろ通孔の直径は約８０ミクロンである。ろ過 技術においてよく理解されているように、広い範囲の様々の公知のろ過要素は、 多孔質の膜を包含し、この膜は、微粒子の固体又は液体を含みその中からろ過し 得る成分が除去されるその他Ｏ残留物質の太きさや型に応じて用いることができ る必要な全ての大きさや型のろ道孔を有している０ 第２図に示すように第１のろ退部出口２６に近い囲壁２０の横断面は、第１のろ 退部出口２６と第２のろ退部出口３２との間の第１の縮小横断面部２８と、第２ のろ退部出口３２と残留物質出口３４との間の第２のさらに縮小した横断面部３ ３と、残余物質出口３４と入口２２との間の第３のなおさらに縮小した横断面部 ３５とを設けることによって、漸進的知その横断面積が縮小している。

これに代わって、第５図に示すように、その全体を７０で示す囲壁の一部が截頭 円錐形をしたその横断面が漸進的に縮・」・するものとすることができ、この最 も横断面の大きな端部は作動部２４１の下流端に接続している。截頭円錐形部７ ０は、第１のろ退部出口２６１に連通ずるろ道孔２３９を持った第１の油ろ退部 ７２と、第２の油ろ退部出口３２１に連通ずるろ道孔２３９を持った第２の油ろ 退部７４と、残留物質出口３４１に連通ずる開放した残留物質出口部７６とを有 し、截頭円錐部７０の最小径部３５１は残留物質出口３４１と入口２２１との間 に位置する。

ろ退部と残留物質出口との協働がその後に続く１つの入口を含む単一の作動部よ りも多い作動部を、単一の閉＠環状の管の囲壁内に設けられることをも意図する ものである。

第２図、第３図に示すように、全体を４０で示すほぼ円筒形の外形の、半径方向 に圧縮可能な組立体が囲壁２０内に移動自在に設けら′れ、その外周は通常は囲 壁２０の内壁とは一定不変ではない接触をしている。この組立体は囲壁２０を巡 ってその中で連続した動きをするため連続して延出し、装置の作動部を通る油− 砂混合物の水力学的な力によって、入口２２又は２２１の下流側に、入口２２又 は２２１から、最初は第１のろ退部出口２６又は２６１へ、次に第２のろ退部出 口３２又は３２１へ、最後に残余物質出口３４又は３４１へと、動かされる。

さらに詳細には、第３図に示すように、半径方向に圧縮可能の組立体４０は、通 常中実軸支持体５０を包含し、この支持体５ｏは、囲壁２ｏ内を巡って閉鎖連続 環状に延出する形状をしており、半径方向に圧縮可能で長手方向に間隔を置いて 配された一連の作動密封円盤５４及び５６を支持している。先導する作動密封円 盤５４と追従する作動密封円盤５６は共に無孔の弾性材料よりなり、少なくとも 密封円盤５４は囲壁作動部２４の内径より若干大きい圧縮されない外径を持ち作 動部２４の内壁に密封状に接触し、両円盤は孔３９が詰まらないようにろ過要素 ３８の内面を密封しかつ拭き取りまた作動部中の部分３５又は３５１において密 封するためである。

組立体４０の最も効率的な作動と密封のために、連続する作動密封円盤５４及び ５６間の間隔と、縮小部分間の間隙及び長さは、作動中に、作動密封円盤５４又 は５６が常に縮小部分の１つの内部に存在するようなものであり、それゆえに出 口２６又は２６１．３２又は３２１及び３４又は３４１と入口２２又は２２１と の各々は、作動中に相互から密封される。この配置は圧力密封の向上と個々の出 口間の流れと入口上流側への密封の向上とをもたらす。

もう必要ならば、ろ過要素３８の内面の清掃性を向上させるだめ出願人の所有す る前記特許に示されているものと同様なブラシ状の繊維を、支持体５０上の連続 する作動密封円盤５４と５６の各対の相互間に取付けることができる。

それぞれが半径方向に圧縮可能な複数の組立体を短かいそれぞれの中心軸支持体 に取付は囲壁中を部分的て又はその全体を満たし、その先導する作動密封円盤の 前面は後続の作動密封円盤に先行する後面と共に支持面を形成するものをも意図 するものである。

作動中、入口２２又は２２１に入る油−砂混合物の流れは、半径方向に圧縮可能 な組立体４０を、混合ポンプ１２の流れによって生じた運動力と、作動部２４又 は２４１及び第３の縮小部分３５又は３５１間の直径差によシ生ずる異径ピスト ンの水力学的の圧力との双方の力によって、図面中の矢印で示すように管の囲壁 ２０内の下流方向に動かす。

第４図に最もよく示されているように、組立体４０が囲壁２０の第１及び第２の 縮小部分２８及び３３又はこれに相当するろ過要素７２若しくは７４付近の円錐 形部に出会うと、油の一部はろ道孔３９又は２３９によってろ過され、囲壁２０ 内の上流側及び下流側の内部横断面積の差に比例して、油ろ退部出口２６及び３ ２又は２６１及び３２１を通って砂−遊離油として排出され、一方砂微粒子３７ は管の囲壁２０中に残留する。

組立体４０は第２の縮小部分３３を越えて又はこの部分に相当する円錐形部分に 沿って推し進められ、抄機粒子３７と油の残りは残留物質出口３４又は３４１を 通って排出される。

入口２２又は２２１の直下の上流側に位置する第３の最後の縮小部分３５又は３ ５１は、また本発明の装置の作動に重要な他の機能をもたらす。

これら機能の第１は、異径ピストンの設置であり、最後の縮小部分３５又は３５ １の゛・内径はこれに続く作動部２４又は２４１の内径より小さいので、組立体 ４０を水力によって囲壁２０を巡って単独に動かすことができることである。

々おその上に、通常は前述の異径ピストンの効果によってもたらされる水力はど 電装ではないが、入口２２又は２２１の下流側への傾斜によってもたらされるジ エ、トホンプ効果てよってどちらかといえば傾斜というより垂直の入口を用いる ことができる程度にまで動的水力が生じる。しかし、もし必要ならば、作動力を 動的運動力によって縮小部分を省略することができる程度にまで、単独に発生さ せることが考えられる。

縮小部分３５又は３５１によってもたらされるもう１つの重要な機能は、組立体 ４０が囲壁４０を通って後方に動かされないようにすることによる逆流の阻止で ある。この作用は、入口２２又は２２１に入って来る油−砂混合物が、装置中の ろ過部を通過しないで入口２２又は２２１から残余物質出口３４又は３４１へと 、直接逆方向に流れることを阻止する。

さらにもう１つの、縮小部分３５又は３５’ｌによってもたらされる機能は、必 要ならば、密封円盤　′５４及び５６によって、残留物質の実質的の全量を出口 ３４又は３４１において排出するよう押し込みかつ密封しこれが入口２２又は２ ２１へと通過するのを阻止することである。しかし、微粒子の固体が連続して循 環することが要求されるならば、縮小部分３５又は３５１はさほど縮小されない ということが理解されるはずである。

本発明のろ過装置はまた、ガス状成分と液状成分との混合物の分離又は混合しに くい液状成分の混合ては、ガソリンと水との混合物から、水の通過できるような 大きさの孔を持ったろ過要素を通してガソリンをろ過し残留するがンリンー水混 合物を残留物質出口において取り除くことによシ、水と遊離したガソリンを分離 することである。

゛なおその上に本発明のろ過装置は、−間隔を置いて配設された作動円盤の連続 する対の間に保留されかつ処理される流動体の力によって囲壁を巡って動かされ る化学的処理剤のような微粒子の固体に、ガス又は液体のどちらかを晒すことに より、ろ過し得る流動体成分を連続して処理するのて用いることができる。この ような使用のために、残留物質出口は省略され、処理剤である固体は連続して囲 壁を巡って循環し、処理されるべき流動体は処理のために連続して入口に入９処 理された後はろ過部に残留する。

ろ過部を通る際の圧力降下を増大し高圧ろ過作用を行うために圧力調整装置を、 例えば残留物質出口に設け、又は装置全体を、必要に応じて高温作動その他のた めに高圧状態に置くことができるようにすることも意図するものである。

本発明の新規な装置のこれ以外の変更も、本発明の精神と請求の範囲の限度にお いて、この技術分野の熟練者にとっては明白なことであろう。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　ろ過し得る成分を有するろ過可能な混合物を連続して分離するだめのろ過 装置であって１つの入口を持った１つの閉鎖環状の管の囲壁と、前記入口の下流 側に間隔を置いて配設された１つの出口と共同する少なくとも１つのろ過部と、 前記ろ過可能な混合物を前記閉鎖環状の囲壁を巡って移動させるためて前記囲壁 内に取付けられた長手方向に間隔を置いて配設された複数の作動円盤とを包含し 、 前記作動円盤は、前記ろ過し得る成分の少なくとも一部を前記ろ過部を通って排 出させるために前記囲壁の中を、その下流側に動かされるようにしたろ過装置。 ２、　ろ過し得る成分と残留成分とを有するろ過可能な混合物を連続して分離す るためのろ過装置であって、 １つの入口を持った１つの閉鎖環状の管の囲壁と、前記入口の下流側に間隔を置 いて配設されろ過された物質の出口と共同する少なくとも１つのろ過部と、 １つの残留物質出口と、 前記ろ過可能な混合物を前記閉鎖環状の囲壁を巡って移動させるために前記囲壁 内に取付けられ長手方向に間隔を置いて配設された複数の作動円盤とを、包含し 前記作動円盤は、前記ろ過し得る成分の少なくとも一部を前記ろ過部を通して排 出しまた前記残留物質成分を前記出口を通して排出するため、前記ろ過部を通過 して前記囲壁の中をその下流側に動かされるようにしたろ過装置。 ３、前記作動円盤を、前記入口から前記ろ過部への流れによって前記囲壁の中を 下流側に動かすだめ、前記ろ過部と前記入口との間のしかも前記入口の上流側で 前記ろ過部の下流側にその内側横断面積の縮小された逆流阻止異径ピストン部分 を、前記囲壁に設けた請求の範囲第１項又は第２項記載のろ過装置。 ４、前記囲壁内の長手方向に間隔を置いて配設された前記複数の作動円盤は、半 径方向に圧縮可能であり囲壁の内壁に密封状に接触している請求の範囲第３項記 載のろ過装置。 ５、　少なくとも１つのろ過し得る成分と残留成分とを有するろ過可能な混合物 を連続して分離するだめのろ過装置であって、 １つの入口を有する１つの閉鎖環状の管の囲壁と、前記入口の下流側に間隔を置 いて配設された少なくとも１つのろ過部と、 １つの残留物質出口と、 前記囲壁の中の下流側て移動するよう囲壁内に取付けられ長手方向に間隔を置い て配設された半径方向に圧縮可能な複数の作動円盤とを包含し、前記作動円盤は 、前記ろ過し得る成分の少なくとも一部を前記ろ過面を通して排出しまた前記残 留物質成分を前記出口を通して排出するため、前記ろ過面を通過して前記囲壁の 中の下流側に動かされ、前記囲壁は、前記入口から前記ろ過面への流れによって 前記作動円盤を前記囲壁の中の下流側に動かすため、前記ろ過面と前記入口との 間のしかも前記入口の上流側で前記ろ過面の下流側にその内部横断面積の縮小し た逆流阻止異径ピストンを有し、前記囲壁内の長手方向に間隔を置いて配設され た前記複数の半径方向に圧縮可能な作動円盤は、囲壁の内壁の少なくとも前記逆 流阻止部において密封状に接触している、ろ過装置。 ６、少なくとも１つのろ過し得る成分と残留成分とを有するろ過可能の混合物を 連続して分離するだめのろ過装置であって、 １つの入口を有する閉鎖環状の管の囲壁と、前記入口の下流側に間隔を置いて配 設された少なくとも１つのろ過面と、 前記ろ過面と前記入口との間のしかも前記ろ過面の下流側で前記人口の上流側に 、間隔を置いて配設された１つの残留物質出口と、 前記囲壁の中を巡ってその下流側に動かすよう前記囲壁内に取付けられ長手方向 に間隔を置いて配設された半径方向に圧縮可能の複数の作動円盤とを包含し、 前記作動円盤は、前記ろ過し得る成分の少なくとも一部を前記ろ過面を通して排 出しまた前記残留物質成分を前記出口を通して排出するよう前記ろ過面を通過し て前記囲壁の中の下流側に動かされ、前記囲壁は、前記作動円盤を前記入口から 前記ろ過面への流れによって前記囲壁の中の下流側に動かすよう、前記ろ過面と 前記入口との間のしかも前記入口の上流側で前記ろ過面の下流側にその内部横断 面積が縮小した逆流阻止異径ピストン部分を有し、前記囲壁内に長手方向に間隔 を置いて配設された半径方向に圧縮可能な複数の作動円盤は、囲壁の内壁の少な くとも前記逆流阻止部において密封状に接触しているろ過装置。 ７、前記囲壁は、前記ろ過面の近くで内部横断面積の縮小したろ過流増加部分を 有する請求の範囲第１項、第２項、第５項、第６項のうちいずれか１項記載のろ 過装置。 ８、　前記囲壁内の長手方向に間隔を置いて配設された半径方向に圧縮可能な複 数の作動円盤が前記ろ過面において囲壁の内壁に密封状に接触する請求の範囲第 １項、第２項、第５項、第６項、第７項のうちいずれか１項記載のろ過装置。