JPS602890B2 - 固定ストレ−ナ−を有するフイルター - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、実質的に円筒形のハウジングと、その外周で
ハウジングへ通ずる入口手段と、その一端でハウジング
の鞄線方向に配置された出口手段と、ハウジング内に配
置され且つ出口手段運通する内部空間を有するストレー
ナーと、を包含するフィルターに関する。

この樋のフィルターは、工業用水及び特に多く種類の装
置例えば蒸気タービン復水器を冷却するように意図され
た循環水を炉過するために通常使用される。

その目的は、もしも無機破片が前以て除去されなかった
ならば給水される設備の運転の傷害となるような無機破
片の他に、設備の下流で繁殖することのできる甲殻類動
物や藻のような有機体を保持することである。本発明は
特に、フィルターハウジングが例えば米国特許出願第８
０６９２ｙ号に記載されているような螺旋壁を有する所
の、この種のフィルターに関するが、然しそれに限定さ
れるわけでない。

この種のフィルターに於いて、フィルターハウジングの
壁の螺旋輪郭と入口管の頭斜との組合わせの有利な結果
は、流入物によるストレーナ−の組織的な掃除であり、
これが、捕捉されるべき破片と有機体がこのストレーナ
ー上に沈澱するのを防ぎ、それらを特殊な収集場所へ導
いて、そこから放出により定期的に除去する。この種の
フィルターに於いては、流量を調節するためおよびスト
レーナーを通る流れのバランスを図るために、ストレー
ナーの内部空間内に実質的に円錐形のデフレクターが設
けてあって、このデフレクターの先端が出口管の方へ向
くようになっており、その結果流れ面積がストレーナー
の母線に沿って変化するように構成されている。

実際に、かような構成は額斜した入口管をもつフィルタ
ーの場合でも同様であり、たとえフィルター本体の壁が
螺旋状ではなくストレーナ−と同軸の円形状になってい
るものであっても同様な構成になっている。しかしなが
ら、かような構成の場合に、出口瞥が鞠線方向に配置さ
れていると出口管に最も近接したストレーナーの領域を
通る流量が増大する鏡向があり、出口管から最も離れた
ストレーナーの領域を通る流れに悪影響を及ぼすことと
なる。従来、平滑なデフレクターが通常使用されてきた
。

固定されたフィルターとこの種のデフレクタ−をもつフ
ィルターは、満足なものであることが証明されたし、又
満足なものであることを更に試験できるが、これらは、
次のような種々の欠点を示す。

先ず第１に、デフレクターの存在にも拘らず、ストレー
ナ−の全長にわたる流量の調和は、全体として満足な方
法では起らず、出口管に最も近いフィルターの領域にお
いて、過大な速度で移動する流れ、即ちフィルターを通
過する平均的な流れを伴なう経路よりも短かし、フィル
ター内の経路をとる故に平均流速よりも大きい速度をも
つ流れ、を観察することが稀れでない。

更に、これらの流れがフィルター内のストレーナーの周
りで受ける回転は、フィルターの下流まで折悪しく総統
する更に、この流れの回転のためにいよいよ不安定な渦
流がデフレクタ−の先端部に発生することがあり、例え
ばフィルターの下流に管板（山戊ｐｌａに）を備えた熱
交換器のような装置が連結されているような場合には、
かような装置に対して渦流が悪影響を及ぼす。

これらの水力学的欠陥は、共に、フィルターによる圧力
損失の増大を生じさせるのみでなく、また、もしも適当
ならば、フィルターそれ自身とそれが給水する設備との
両者に影響を及ぼし得る振動の発生をも生じさせる。

本発明の目的は、これらの欠点を減少させ又は除去しさ
えする所のフィルターを提供することである。

本発明に従って、実質的に円筒形のフィルターハウジン
グと、その外周でハウジングへ通ずる入口手段と、その
一端においてハウジングの軸線方向に配置された出口手
段と、出口手段と蓮適する内部空間を有し且つハウジン
グ内に配置された固定されたストレーナーと、出口手段
の方へ収鉄し且つストレーナー内部に配置された実質的
に円錐形のデフレクターと、デフレクターとストレーナ
ーとの間を半径方向に延びる少くとも１つのフィンと、
を包含する特に工業用水用のフィルターが提供される。

いくつかのフィンを、星形配列をなし設けるこ 夕とが
でき、これらのフィンは、２つの異なる型とすることが
できる。好ましくは、デフレクターのほぼ全長にわたり
延びる少くとも１つのより長いフィンと、デフレクター
の長さの一部の上にのみ延びる少くともＩＺＯつのより
短いフィンと、が設けられる。

より長いフィンは、任意に２つに分割しうるのであるが
、入口手段に対して直角とすることができ、その作用と
効果は、実際により確認されたように、ストレーナーの
全長にわたる流量の等しいＺ分布を保証すること及び渦
流の発生を防止することである。

なぜならば、この渦流によりストレーナ−内に不動帯（
ｄｅａｄｚｏｎｅ）が不可避的に発生し、この不動帯の
発生により、入口手段を通る流れに対して接線方向をな
すストレーナーの母線に２沿つて櫨乱をひき起こすから
である。使用される単数又は複数のより短いフィンは、
３個でもよく、デフレクターの収救機から測られたデフ
レクターの長さの約２分の１の上にのみ延びているが、
このより短いフィンの目的は、実験２により確認された
ように、その長さの減少のために最少となる摩擦圧力損
失を犠牲にして、ストレーナーの内側における流れの回
転を遮断することである。

この方法で用いられたフィンは、それだけで、３より短
いフィンについて既に上述したように、摩擦によって圧
力損失を生じさせる。

然しながら、フィンが流れを一層均一化することにより
流れの回転による運動ェネルギの一部が回収されること
を考慮に入れると、本発明のフィ３ルターによる圧力損
失の正味の差引勘定はプラスになる。

実際に、本発明によるフィルターが対比しうる先行技術
のフィルターと比較して全体の２０％を越える圧力損失
の正味の減少を保証することを、実験が、疑いの余地の
ないまでに確証することを可能ならしめ、それ故、装置
の下流で見られるように、本発明によるフィルターは、
圧力損失の見地から単純な屈曲部と同様に良好に作用す
る。

好ましくは、出口管と反対側のその端部において、デフ
レクターは、水の取入れ口を形成する少くとも１つの関
口部を有し、その収鍬磯部も亦、出口手段の方向の少く
とも１つの関口部を軸線方向に有する。その結果、デフ
レクターは、その発散端部からその収救端部の方への水
の流れを保証することが可能であり、渦流により収鮫端
部で局部的な圧力減少が現われる場には、流れによる対
応する領域への水の供甥造が、その中で常に撹乱を生じ
させる所の渦（ｖｏｎｅｘ）の形成を有利に防止する。

デフレクターは、流れを有利に調和させること、局部的
な過大な速度を避けること、渦流（ｅｄｄｙ ｃｍｒｅ
ｎｂ）を遮断する こと、欄（ｖｏＭｃｅｓ）の形成を
防ぐこと、及びそれ故、全体として、撹乱を生じさせる
振動を発生する可能性と圧力損失を減少させること、を
可能とする。本発明の実施態様を、添付図面を参照して
実施例により説明する。これらの図は、上述の米国特許
出願第８０６９２ｙ号に記載されている種類のフィルタ
ーを示す。

フィルターは、実質的に円筒形のフィルターハウジング
１０を包含し、フィルターハウジング１０は、その外周
にその軸線に対して煩斜する入口管１１を有し、その端
部の一方に軸線方向出口管１２を有する。フィルターハ
ウジング１０は、外周壁１３を包含し、入口管１１は、
外周壁１３に対いまぼ接線方向に結合されている。

入口管１１は、軸線方向関口部１５を画成する端部壁１
４から延び、出口管１２は、中実端部壁１６から関口部
１５を通して延びる。固定されたストレーナー１８‘ま
、フィルターハウジング内に配置され、図示の実施態様
において夕は、この固定されたストレーナー１８は、実
質的に円筒形で且つ円形断面を有し、フィルターハウジ
ング１０の中実端部壁１６から関口端部壁１４の方へ延
び、関口部１５を画成するその外周で肇１４へ結合され
ている。

０ ストレーナーの内部空間は、従って、出口管１２と
蓮通する。

フィルターハウジング１０の外周壁１３は、固定された
ストレーナー１８の周りに螺旋渦巻きを形成すること、
即ちその輪郭が螺旋の輪郭に一致することが好ましいが
然し義務的ではない。

然しながら、図面を簡略化するために、外周壁１３は、
円形断面を有するものとして図示されており、ストレー
ナー１８の鞠線に対しそれ故管１２の柚線に対し全体的
な偏心をしている。フィルターハウジング１０の内側に
おいて、隔壁１９は入口管１１から円周方向に最も遠い
ストレーナー１８の母線（袋ｂｅｒａｔｒｉｘ）に対し
直角であるが、この隔壁１９は、ストレーナ−１８及び
フィルターハウジング１０の壁１３と共に破片回収室２
０を形成し、破片回収室２０は、その中に蓄積される破
片を排出するために例えば弁２１の調節により組織的に
放出することができる。

ストレーナー１８の内側には、デフレクター２２が配置
され、デフレクター２２は、実質的に円錐形であり、そ
の収数部分は出口管１２の方へ向けられている。実際に
は、このデフレクターは、実質的に円錐台形胴部２４を
包含する。

出口管１２から遠い胴部２４の発散端部には、固定フラ
ンジ２５が、凹み２６の傍で胴部２４へ結合されている
。出口管１２に近い胴部２４の収数端部には、丸味の付
いた先端部（ｎｏｓｅ）２３が設けられている。少くと
も１つのフィン２８が、デフレクター２２とストレーナ
ー１８との間を半径方向に延びている。いくつかのフィ
ン２８があり、これらは２つの異なる型である。

即ち、デフレクター２２のほぼ全長にわたり延びる少く
とも１つのより長いフィン２８Ａと、デフレクター２２
の長さの一部だけの上に延びる少くとも１つのより短い
フィン２８Ｂとがある。好ましくは、それらがより長い
フィン２８Ａであるかより短いフィン２８８であるか何
れにせよ、フィン２８は、デフレクター２２により支持
されるようにしっかり固定され、図示されているように
、これらのフィン２８とデフレクター２２は、ストレー
ナー１８を軸線方向に僅かに越えて延びることにより、
出口管１２の中へ延びている。

フイン２８は、デフレクター２２からストレーナー１８
の方へ半径方向に延びている。

入口管１１に対し直角と少くとも１つのフィン２８があ
り、これはより長いフィン２８Ａである。

より長いフィン２８Ａは、先端部２３の終端部分を除き
、先端部２３からデフレクタ−のフランジの方へデフレ
クター２２のほぼ全長にわたり延びている。

より長いフィン２８Ａは、図示の実施態様においては唯
一つのより長いフィンであるが、２つに分割することが
できる。

このより長いフィン２８Ａは、ストレーナー１８の母線
に対し直角に延び、隔壁１９が、この母線へ更に結合さ
れている。より短いフィン２８Ｂは、図示の実施例では
３つあり、より長いフィン２８Ａと共にデフレクター２
２の周りに円をなして均一に分布されている。

各々は、先端部２３の終端部を除いて、デフレクタ−２
２の先端部２３から測ったときのこのデフレクタ‐２２
の長さの約半分にわたり延びている。更に、その基部即
ち出口管１２に対向するその端部において、デフレクタ
ー２２は、少くとも１つの関口部２９、好ましくは円形
をなして均一に分布された関口部２９を有し、デフレク
ター２２の先端部２３は、鞠線方向に関口部３０を備え
ている。

水は、入口管１１を通して第１図及び第２図の矢印の方
向にフィルターハウジング１０の中へ流入し、ストレー
ナー１８の周りに回転を生じさせらるが、然しこの水が
出口管１２を通して排出される前に、フィン２８が、水
の回転を遮断することにより流れを安定化させる。

更に、これらのフィン２８特により長いフィン２８Ａは
、出口管１２に最も近いストレーナー１８の端部の領域
における優先的な流れの脈（ｖｅｉｎｓ）の発生を避け
ることにより、ストレーナー１８の全長にわたり流入す
るこの流れの生産量の可能な限り均一な分布を保証する
。

更に、隔壁１９と共に、より長いフィン２８Ａは、入口
管１１に最も近いストレーナー１８の領域における渦流
の形成に有利に抵抗する。

更に、上述のように、デフレクター２２の先端部２３の
すぐ近くに位置する領域へ給水することにより、このデ
フレクターの基部にある開口部２９を通過し且つデフレ
クターを鞠線方向に通過する処理された流体の一部が、
この領域で起りうる圧力減少のため禍が発生するのを防
止する。

本発明は、いかなる変更態様をも、特に用いられるフィ
ンの数と正確な長さ及び／又はフィルター本体１０の壁
の正確な輪郭に関して、いかなる変更態様をも包含する
。更に、ストレーナー１８の内部空間及び／又はストレ
ーナー１８の周りのフィルター本体１０の内部空間を、
横断隔壁によって連続的な区画室に縦方向に分割するこ
とは、本発明の範囲内にある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図の１−１被断線に沿う本発明によるフ
ィルターの断面図である。 第２図は、第１図のローロ線に沿う縦断面図である。第
３図は、第１図及び第２図に示すフィルターのデフレク
ターの異なる縮尺の斜視図である。１０……フィルター
ハウジング、１１……入口管、１２・・・・・・出口管
、１８・・・・・・固定されたストレーナー、１９・・
・…隔壁、２０・・・・・・回収室、２２・・・・・・
デフレクター、２３・・・・・・丸味付き先端部、２５
……固定フランジ、２９……関口部、３０……関口部、
２８Ａ……より長いフィン、２８Ｂ……より短いフィン
。 Ｆ／Ｇ．３ Ｆ′Ｇ・ブ Ｆ′Ｃ．２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に円筒形のフイルターハウジング１０と、該
   ハウジング１０の外周に設けられていてハウジング内へ
   連通する入口管１１と、前記ハウジング１０の一側端部
   においてハウジングの軸線方向に配設された出口管１２
   と、前記ハウジング１０内に固定して取付けられていて
   前記出口管１２と連通する内部空間を有するストレーナ
   ー１８と、該ストレーナー１８内に固定して取付けられ
   ていて前記出口管１２の方へ向って収斂している実質的
   に円錐形のデフレクター２２とからなる工業用水用のフ
   イルターにおいて、 前記デフレクター２２と前記スト
   レーナー１８との間で、軸線方向かつ半径方向に延びる
   少くとも１つの固定のフイン２８が設けてあることを特
   徴とするフイルター。 ２ 前記フイン２８は、デフレクター２２の軸線方向長
   さのほぼ全長にわたって延びている少くとも１つの長い
   フイン２８Ａと、デフレクター２２の軸線方向長さの一
   部にわたって延びている少くとも１つの短フイン２８Ｂ
   とからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のフイルター。 ３ 前記フイン２８の少くとも１つは、デフレクター２
   ２の軸線方向長さのほぼ全長にわたって延びていて、か
   つ、前記入口管１１に対し直角に延びていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のフイルター。 ４ 前記短いフイン２８Ｂは、デフレクター２２の軸線
   方向長さの約２分の１の長さにわたって延びていること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のフイルター
   。 ５ 前記短いフイン２８Ｂは、円周方向に等間隔に配設
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
   載のフイルター。 ６ 前記フイン２８は、デフレクター２２に対し堅固に
   固定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載のフイルター。 ７ 前記デフレクター２２およびフイン２８は、前記出
   口管１２の中に延入していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のフイルター。 ８ 前記デフレクター２２は、固定用フランジ２５の形
   状をなす発散端部と、先端が丸味を帯びている収斂端部
   とを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のフイルター。 ９ 前記発散端部と収斂端部には、各々少くとも１つの
   開口部２９，３０が設けてあることを特徴とする特許請
   求の範囲第８項に記載のフイルター。 １０ 前記入口管１１から円周方向に最も遠いストレー
   ナーの母線に対して直角な隔壁１９が設けてあり、該隔
   壁１９はストレーナーと共に破片回収室を形成し、前記
   フイン２８がデフレクター２２の軸線方向長さのほぼ全
   長にわたり母線に対して直角に延びていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のフイルター。