JPS5962318A - タンクフイルタ用大表面積を有する回転円板フイルタ要素 - 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】 本発明はタンクフィルタ用大表面積を有する回転円板フ
ィルタ要素であって、ハブと、該ノ＼ブに取付けた円形
底板と、該円板−Ｌ方に締イ」けられたフィルタメソシ
ュとそして該底板とフィルタメソシュの間に配した支持
メソシュを有するものに係る。

大表面積を有する回転円板フィルタ要素は、米国特許第
４２０１６７０号又は対応ドイツ特許公（・ＶＩ第２７
０５０４６号に記載のごとき圧縮負イ１ηタンクフィル
タにおけるフィルタ手１役である。個々の回転円板フィ
ルタ要素は中心軸に配され、密封されるように堅牢に一
体に締付けられる。すべての回転円板フィルタ要素は一
体とな−、てフィルタユニ・ノドを形成する。回転円板
フィルタ要素の目的は未濾過物質から不純物を除去して
清浄な濾液をひき出すにある。回転円板フィルタ要素の
距に１１はタンクの高さにより決定される。

蓄積した濾過の残留物は回転円板フィルタ要素の子方の
フィルタメソシュの上にたまってフィルタケーキを形成
する。フィルタケーキが成長し厚くなるとともに全濾過
時間は増大する。形成されるフィルタケーキの全島は、
士下に重ねて置かれた２個の回転円板フィルタ要素間の
距離により決定される。円板フィルタ要素からフィルタ
ケーキを除去するためフィルタユニ・ノドは回転さ−Ｕ
°られる。フィルタケーキは回転円板フィルタ！＋！！
素から遠心力により除去される。

フィルタケーキは顕著な重けを有する。各回転円板フィ
ルタ要素の上方表面に体重する。従来は、フィルタケー
キの車９により個々の回転円板フィルタ要素が捩れ、彎
曲し又は伏せるのを防ぐために回転円１投フイルタ９素
はトにあるフィルタ要素の上に支持足で支持された。こ
れらの支持足は各回転円板フィルタ要素の全円周にわた
って一様にＮ１１４された。

しかしながら、この支持方法には次のような不利がある
。即ち、潴：過ずべき物質がフィルタメソシュに加えら
れかつフィルタユニットが同時にゅ−っくり回転される
ときは、これらの足は各支持足の領域において乱流を生
ぜしめ、よってこの乱流の領域において流失が生じ又は
該フィルタメソシ工−ヒに１次のフラッディング（ｆｌ
ｏｏｄｉＢ）は生しない。実際の濾過が始まると、濾過
不充分な濾液又は濾過されない物質がこれらの点で濾液
に入りご２）ｔ′Ｉ５染する。一定の有効な自由フィル
タ表面従って一様な時間当り出力と全容量は濾過の開始
から全作業の間にわたって、フィルタケーキの一様な給
積によってのめ保証される。流失が生じた即ちきれいに
なった場所は急速にメソシュ詰りが生じ、かくして自由
有効フィルタ表面は減少する。

支持足のさらに不利な点は、円板フィルタ要素がきれい
にされたときに住１゛る。該支持足が、遠心力によって
フィルタケーキが投げ出されるのを妨害しかつフィルタ
ケーキの破片が自由にすべり出るのを防＋ｆ−する。多
かれ少なかれ大破片は支持足により保持される。この結
果回転しているフィルタユニットに不均衡が生じその結
果少ながらざる損害を機械及び構造物に与える。もっと
商度に粒度の高いフィルタケーキでは、支持足が外方へ
彎曲したり完全に折れたりすることも起こり得る。

長期間の回転にも不拘、フィルタ要素が１００％清浄に
されずにフィルタう−−キの残留物が依然として足の領
域に存在することもまれではない。

本発明の目的は、大表面積を備えた回転円様フィルタ要
素であって、単純な方法で酉度の安定性と同時にρｙ過
するべき物質の改善された吐出と崩壊のない満足すべき
清浄、並びにかような回転円板フィルタ要素の効果的連
転方法とを保証するフィルタ要素を提供するにある。

このＬｊ的は不発ｌ！Ｉ農こよれば底板を補強するごと
により達成された。

この補強は有利に波形により形成され、波形はフィルタ
タンクの中心軸に対し略々半径方向に及び同軸に走る。

本発明に係るこの特徴は、従来の回転円板フィルタ要素
に対して、崩壊をもたらす支持足がないという決定的な
利点を有する。この足により生ずる流失は防止されかつ
清浄の困難さは生じない。

さらにを利な実施例においては、底板は、ハブの領域が
中央リングの縁のように深く絞られ、かつ同軸の波形が
少なくとも底板の外周の端の領域に配され、而し゛ζ半
径方向波形がハブの該深絞り縁から底板の外周上にある
同軸波形へと伸びている。半径方向波形は一様に、１５
°から６０゛の同し用量＋ｉＭで、底板の全表向にわた
って配される。ごの半径方向波形はハブの方向へ＝ト方
へ走るが、実際の底板は完全に水平方向に走る。

このようにして、回転円板フィルタ要素の完全な空運転
の問題が解決された。

一実施例においては、フィルタう一−キを収容ずべき自
由空間、充填空間は上手に市ねて配された人表１ｋＩ積
をもった２個の回転円板フィルタ要素の間にスベーザリ
ングを配することにより所望に調整し得る。

これは充填空間を通貨変更し、フィルタの全容量をフィ
ルタ物質に適合するという目的を達成する。この結果濾
過物質又は濾過の形に対して−Ｊ−大きい柔軟性を有す
る。このようにし′ζ鵬：過コストは減少し、全利益は
増加する。ごの［ＩＪ能慴は先行技術による装置におい
ては得られなかった。何故ならば、充填空間は支持足の
１ｕＩさによって厳重に決められて層り、それ故に一定
であり、フィルタメソシュに対する全締付はユニットの
交換が充填空間の変更に必要であったからである。これ
は全くコスト高の原因であった。

冒頭に記載した形の回転円板フィルタ要素について、本
発明に係る方法はフランシュハック（逆流水洗）の間底
板の外周端領域における同軸波形は自由流チャンネルを
形成し、このチャンネルば咄々半径方向の波形と縁のよ
うな凹部に連結されることを特徴とする。

ハブを取り囲んでこの底板にある縁の様な四部は、ハブ
に一様に配した吐出ボアをｉｌｌって濾液をドレンする
ための濾液収集チャンネルを形成する。

半径方向四部ば濾液をルンする薄層状吐出系を形成する
。

ごのドレン系は、回転円板フィルタ要素内の濾液の一様
なドレンを保鉦する。このために、濾過は回転円板フィ
ルタ要素即ち既に蓄積したフィルタケーキの全表面にわ
たって生ずるので、フィルタケーキはまた全表面にわた
って一様に蓄積する。

かようにごのドレン流によってフィルタケーキの一様な
蓄積をつくる目的は達成される。

一方、この吐出及び配達糸は同様にフィルタメソシュと
底板の間の濾過補助剤の蓄積除去の問題を解決する。１
次フランディングが導入されたときフィルタメソシュを
押し通された濾過補助剤は、全濾過期間中底板」−に体
重し、遠心清浄の間に底板の外周上の同軸波形の中へと
離れる。そこで補助剤は半径方向波形を１Ｊｆｌって流
入するフラッシュバック流により持上げられ分解され、
よって濾過の方向にながれている水洗水によってつかま
えられてずつかり水洗され、即ち自由に流れるようにな
る。

本発明に係る装置は、底杖とフィルタメソシュの間の濾
過補助剤の蓄積を防１卜するという問題を解決する方法
には是非必要である。先行技術に係る装置においては、
か＼る蓄積は殆んどいつもフィルタ要素の端の領域にお
けるフィルタメソシュ締付は装置の領域４こふくらみを
形成した。この分野におけるエキスポートによる大へん
な努力にも不拘、この問題を解決する方法の発見に成功
した苔は一人もいなかった。この問題はこ＼に記載した
方法によって解決されたのである。

有利な開発及び進歩的実施例を特許請求の範囲の実施態
様項及び図示の実施例に示す。

図におい°ζ、回転円板フィルタ要素（１）を組立てた
タンクフィルタは周知の構造であるので、詳細には記載
しない。

同転円板フィルタ要素（１１はハブ（２）、底１反（３
）、支持メソシュ（４）及びフィルタメソシュ（５）よ
り成る。

中心軸（１７）のまわりに十）に重ね合せた複数個の回
転円板フィルタ要素はフィルタユニットを形成する。こ
のフィルタユニットは図ボせざる装置に締付けられて密
封される。

円板状底板（３）はハブ（２）に取付けられる。底板の
十に支持メツシュ（４）が体ｌヒし、その上方にフィル
タメソシュ（５）が締付けられる。支持メソシュ（４）
とフィルタメソシュ（５）は中心孔を有し、これはノ＼
ブ（２）のボアの直径に等しくかつまたこの領域に配さ
れる。

ハブ（２）には底板（３）の深絞り縁（１２）が下方突
起（１８）に溶接される。下方突起（１８）はハブ（２
）のり１周を超えて突出する。支持メソシュ（４）はハ
ブ（２）の上方突起（１９）の上に休ｌ「する。上方突
起（１９）はＩ’　７５突起（１８）より引込んでいる
。この結果、自由な環状空間ができ、これはハブ（２）
と深絞り縁（１２）の間に収集チャンネル（１３）を形
成する。

ハブ（２）の水平ボア（２０）はハブ（２）を通って一
様に設りられ、収集チャンネル（１３）を濾液ドレンチ
ャンネル（９）に連通ずる。

ドレンチャンネル（９）は、ハブ（２）のボアの直ｆ蚤
を中心軸（１７）の外径より大きくして形成される。

中心軸（Ｉ７）にハブ（２）を心合せするために、３Ｉ
ｌ＃ｌＩの等しい寸度のディスタンスピース（６）がハ
ブ（２）の内ボアに溶接される。中心軸（１７）のスプ
ライン（８）は、各ディスタンスピース（６）に切削加
工してつくった案内溝（７）と保合する。

底板（３）は深絞り縁（１２）の端まで水ｖ（ｉ方向に
伸びる。１２個の半径方向波形（１０）がこの底板に３
０°毎に深絞りによりつくられる。同軸の波形（１１）
が外方端のｉ！ｉ　＜に位置する。この同軸の波形（１
１）は該１２個の半径方向の波形（１０）により収集チ
ャンネル（１３）に連通される。該半径方向の波形（１
０）は同軸波形（１１）から収集チャンネル（１３）へ
と１・方へ走る。

底板はその外周上に、同軸の波形（１１）の後方同一レ
ベルで同軸波形（１１）の前方に、史に約１゜ｎｏｎ伸
びる。次にそれＧＪ］一方に支持メソシュ（４）の商さ
だり（１斜し、それからさらに彎曲した後それは１１び
水平に走る。このように、支持メソシュ（４）のための
支持表面（２５）は延長（２４）の中に形成される。

第１図で判るように、充填空間（１６）は−ト方の回転
ＦＪ級要素のフィルタメソシュ（５）と次の回転円板フ
ィルタ要素の底板（３）の］・側面との間の空間により
形成される。

各回転内機フィルタ要素間の密封はハブ（２）の」−に
つくられる。それぞれの場合、環状鳩尾状シール（１５
）を入れる溝がそのト側面にある。

回転円板フィルタ要素の端部の密封のため、略略Ｕ形状
のシールリングがフィルタメツシュに押しかぶされ、こ
れは底板（３）の端の周りに曲げられる。同様に略々Ｕ
−形状の締付はリング（２２）が底板の外周の周りのシ
ールリング（２１）を押しつけ、もって流体密とする。

本発明に係る装置の作用は次のとおりである。

最初の即ち一次フラソディングが、濾過を開始する前に
フィルタメソシュ（５）に加えられる。ごの−次フラン
ディングは珪藻土、パーライト、活性炭素その他の粒状
体の濾過補助剤より成る。この−次フラソディングによ
って、濾過残留物がフィルタメツシュ（５）に埋まって
それを詰まらゼることを防ぐための保ｉ１層がフィルタ
メソシュ（５）にできる。

濾過補助剤はキャリヤ流体、例えば水に加えられ、［−
タンクフィルタ」を通ってポンプにより循環させられる
。キャリヤ流体と濾過補助剤より成るこの懸濁液は充填
空間（１６）に入る。キャリヤ流体がフィルタメソシュ
（５）と支持メソシュ（４）を通って走り、そして底板
（３）とその上にある波形ＱＯＩ及び（１１）の上を流
れて収集チャンネル（１３）へ至り、そこからハブ（２
）の中のボア（２ｏ）を通って濾液ドレンチャンネル内
に流れこむ間に、濾過補助剤はフィルタメソシュ（５）
の上に一様な層をなして定着する。先行技術において必
要であった支持足はご＼では半径方向波形（Ｉｎ）によ
る底板の補強のため省かれ、またそのためフラッディン
グ表面内に乱流ば発生しない。この乱流はかって先行技
術においてはフラッディング層の流失となり、−次フラ
ノディングの不均一な厚さとなった。

波形による底板（３）の上方表面に形成された溝は、一
様なＩレンに対応して流体が、フィルタメソシュ１−の
各点において、フィルタメソシュ（５）を一様に１ｆｆ
ｌ過するごとを意味する。その結果、一様な沈殿作用が
、円板フィルタ要素上のフィルタメソシュの上方表面に
生ずる。

本発明によれば、一様なフィルタケーキの蓄積が、充填
空間（１６）がなくなるまで全濾過期間にわたって最適
自由フィルタ表面を維持する。当然、全濾過ザイクルに
わたって濾過補助剤の一様な投Ｉｇが先決である。未だ
濾過しない物質がフィルタケーキを解かす物質を既に充
分に含んでいる場合は、フィルタ補助剤の追加は必要で
あることだけは述べておくべきである。

濾過作業が終了したあと、フィルタケーキ、残留物は回
転している円板フィルタ要素の遠心力によっ°ζはね飛
ばされる。先行技術において崩壊を生じた構成部品は、
本発明に係る装置にはない。

固形物はフィルタメツシュ（５）から非電に短時間で除
去される。次の工程はフラッシュハックである。

依然として付着し′ζいる如何なる粒子も離れて洗い流
される。フランシュハックは濾過と反対方向に行う。水
と遠心力の交互の？Ｎ浄方法は、底板と細かいメソシュ
の間の水と珪藻土の混合物を押す。

珪藻土の粒子は流れ゛（いる間に要素の夕１方壁に投げ
つけられる。

周知のごとく、一方では、フィルタ補助剤の粒度分布は
大いに変動し、他方では、フィルタメソシュ（５）の隙
間はフィルタ補助剤の粒子の大多数より大きいので、濾
過補助剤粒子の多少の分量は、濾過効果を生ずる「橋形
成」ができるまでフィルタメソシュ（５）を通過する。

比較的商い比重の結果として、これらの粒子は支持メソ
シュ（４）かっ、底板（３）の上方表面の上に定着する
。濾液の流速は、余りにも遅いのでそれが流れている間
にこれらの蓄積物を外方壁まで運ぶことはない。その結
果濾過の終りにおいて、これらの粒子はその位置を変え
ない。

円１及フィルタ要素がフィルタケーキを１徐去するため
に回転されるときは、底板（３）とフィルタメソシュ（
５）の間に横たわるこれらの粒子は回転円板フィルタ要
素の外方密封端へ投げつけられ、この要素が停止１−シ
たとき、同軸波形（１１）の中に落ドする。そこで半径
方向波形（１０）を通−７て流入しているソラソシュハ
ブク流体により持十けられて自由に流れる。次いで濾過
の数倍の流速で行われる、濾過方向の水洗においては、
離れた濾過補助剤粒子はｌｈｌえられてＩロ１転円板フ
ィルタ要素の内ｆｆ１５から運ひ去られる。半径方向波
形００）の（１斜がこの結果を助ける。

本発明に係る波形側及び（１１）を備えない回転円板フ
ィルタ要素においては、タンクから最初に１徐去されな
ければならないこれらの１蓄積」は、１ｍ　４ｒｌＡ的
援助、例えば「スチームジェット」による吹き出しなし
には、回転円板フィルタ要素から１徐去３゛るごとはで
きなか−２た。先行技術に係る装置においては、これら
の粒子は底板（３）とフィルタメツシュ（５）の間の外
力密封端縁に一様に固着し、くさび状にかたまりかつフ
ィルタメソシュ（５）が全端縁領域において大いにふく
れ−しるようになった。

かように拡げられた締付はフィルタメソシュの結果、メ
ソシュ内の透過チャンネルの構造上の変更となるのめな
らず、それにより有効フィルタ表面積が顕著に減少した
。この現象はまた生物学−ヒの問題を惹起した。

本回転円板フィルタ要素は、収集チャンネル（１３）へ
向う半径方向波形（１０）の傾斜の結果として、完全に
空で運転−４−るごとかできる。これは関連ある方法及
び高価な濾液について特に重要である。

上下に市ねて配した２個の回転円機フィルタ要素間の邪
ｊ徒のない直さの可変性のため、充填空間（１６）は変
更することができ、それ故に異なる残留物収量に適合で
きる。このｉ１Ｊ能１１１は、先付技術に係る装置には
支持足の篩さが調整自在ではないので存在しなかった。

異なるフィルタ物質の濾過にＫｔＬでは、単にフィルタ
の交換によって′Ｉ］なうことができたのであった。

【図面の簡単な説明】

１８１図はＬ十に車ねて配した２　＋ｌｌ＋＋の回転円
板フィルタ要素の原理を示す断面図、第２図は回転円４
〜フイルタ要素の平面図である。 （２）はハブ、（３）は底板、（４）は支持メソシュ、
（５）はフィルタメツシュ、（６）はディスタンスピー
ス、（７）は案内ｌ＾ｒ、（８）はスプライン、（９）
は１慮ｌ皮ドレンチヤンネル、００）は半径方向波形、
（１１）は同軸波形、（１２）は深絞り縁、（１３）は
改築チートンネル、（１５）は環状鳩尾状シール、（１
７）は中心軸、（１８）　、　　（１９）は突起、（２
ｏ）はボア、（２１）はシールリンク、（２２）は締付
はリング、（２４）は延に部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ハブと、該ハブに取付けた円形底板と、該底板上
   方に締付けられたフィルタメツシュと、該底板とフィル
   タメツシュの間に配した支持メソシュを有するタンクフ
   ィルタ用大表面積を有する回転円板フィルタ要素におい
   て、該底板（３）が袖１１４１されたごとを特徴とする
   タンクフィルタ用大表面積を有する回転円板フィルタ要
   素。 ２、特許請求の範囲第１項記載のタンクフィルタ用人表
   面積を有する回転内抱フィルタ要素において、該補強が
   波形（１０）、　　（１１）により形成されたごと特徴
   とするタンクフィルタ用大表面積を有する回転円板フィ
   ルタ要素。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項記載のタンクフィ
   ルタ用大表面積を有する回転円板フィルタ要素において
   、該波形００）が略々半径方向に走ることを特徴とずタ
   ンフッ・イルタ用大表面積を打する回転円板フィルタ要
   素。 ４、特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れか１項記載
   のタンクフィルタ用大表面積を有する回転円板フィルタ
   要素において、該波形（１１）が該フィルタタンクの中
   心軸と略々同軸に伸びることを特徴とするタンクフィル
   タ用大表面積を有する回転円板フィルタ要素。 ５、特許請求の範囲第１Ｔｊｔ乃至第４項の何れか１項
   記載のタンクフィルタ用大表面積を有する回転円板フィ
   ルタ要素において、該底板（３）がハブ（２）の領域に
   おける（１２）において、縁の様に深絞りされたごとを
   特徴とするタンクフィルタ用人表面積を有する回転円板
   フィルタ要素。 ｆｉ、　　特許請求の範囲第１項乃至第５頃の何れか１
   項記載のタンクフィルタ用人表面積を有する回転円板フ
   ィルタ要素において、少なくとも１個の同軸波形（１１
   ）が底板（３）の外周の端領域内に配されたことを特徴
   とするタンクフィルタ用大表面積を有する回転円板フィ
   ルタ要素。 ７、特許請求の範囲第１項乃至第６項の何れか１項記載
   のタンクフィルタ用大表面積を有する回転円板フィルタ
   要素において、該半径方向波形（１０）がハブ（２）に
   おける深絞り縁（１２）から底板（３）の夕）周上にあ
   る同軸波形（１１）まで伸びたことを特徴とするタンク
   フィルタ用大表面積を有する回転円板フィルタ要素。 ８、特許請求の範囲第１項乃至第７項の何れか１項記載
   のタンクフィルタ用大表１ｉＩＩ積を有する回転円板フ
   ィルタ要素において、該半径方向波形（１０）が底板（
   ３）の全表面にわたって一様に配されたことを特徴とす
   るタンクフィルタ用大表面積を有する回転円板フィルタ
   要素。 ９、特許請求の範囲第１項乃至第８項の何れか１項記載
   のタンクフィルタ用大表面積を有する回転円板フィルタ
   要素において、該半径方向波形（１ωが相斤に等しい角
   間隔を有することを特徴とするタンクフィルタ用大表面
   積を有する回転円板フィルタ要素。 １０、特許請求の範囲第１項乃至第９項の阿れか１項記
   載のタンクフィルタ用大表面積を有する回転円板フィル
   タ要素において、該半径方向波形（１０）の角間隔が１
   ５°から６０°、好ましく　４；ｉ：　３０°であるこ
   とを特徴とするタンクフィルタ用人表面積を有する回転
   円板フィルタ要素。 １１、特許請求の範囲第１項乃♀第１０項の何れか１項
   記載のタンクフィルタ用人表面積を有する回転円板フィ
   ルタ要素において、該ハブ（２）が一様に配した半径方
   向ドレンボア（２０）を有することを特徴とするタンク
   フィルタ用人表面積を有する回転円板フィルタ要素。 １２、特許請求の範囲第１項乃至第１１ｒ１１の何れか
   １項記載のタンクフィルタ用人表面積を有する回転円板
   フィルタ要素において、該底板（３）が略々水平に整列
   したごとを特徴とするタンクフィルタ用大表面積を有す
   る回転円板フィルタ要素。 １３、特許請求の範囲第１項乃至第１２項の何れか１項
   記載のタンクフィルタ用人表面積を有する回転円板フィ
   ルタ要素において、該底板（３）は外周において同軸波
   形（１１）の外側と同軸波形（１１）の前方において同
   一レヘルにあり、底抜が支持メソシュ（４）の支持表向
   （２５）を形成することを特徴とするタンクフィルタ用
   人表面積を有する回転円板フィルタ要素。 １４、特許請求の範囲第１項乃至第１３項の何れか１項
   記載のタンクフィルタ用人表面積を有する回転因数フィ
   ルタ要素において、該延１１部（２４）が該支持表面（
   ２５）の後で支持メソシュ（４）の＋ｌｉ１さたは上方
   に曲がったことを特徴とするタンクフィルタ用人表面積
   を有する回転円板フィルタ要素。