JPS6219218A - 多素子フイルタユニツト - Google Patents

多素子フイルタユニツト

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JPS6219218A
JPS6219218A JP61124617A JP12461786A JPS6219218A JP S6219218 A JPS6219218 A JP S6219218A JP 61124617 A JP61124617 A JP 61124617A JP 12461786 A JP12461786 A JP 12461786A JP S6219218 A JPS6219218 A JP S6219218A
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JP
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filter
tubes
tube
filter tube
backwashing
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JP61124617A
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リチャード　ビー．デビサー
シドニー　ハガティ
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DE-BAA CORP
Original Assignee
BAA CORP DE
DE-BAA CORP
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Publication date
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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】 産業上の利用分野 この発明は多素子フィルタユニットに関し、特にコンパ
クトなケース内に近接離間して配置された複数個のフィ
ルタ管を有して、逆洗浄を行ないうる多素子フィルタユ
ニットに関する。
従来の技術 この極の逆洗浄可能な加圧フィルタユニットは、１個の
フィルタ管のみしか有しないフィルタユニットに比べて
フィルタ表面積が大きいといった長所がある。しかしな
がら、めんどうなプロセス液を取扱う場合、従来の複数
フィルタ管ユニットでは、各ユニットのフィルタ管外面
上に漸次固形物が形成され、周期的なバラフォラシュを
行ってもフィルタ管が徐々に目詰りを起す傾向があった
。さらにフィルタ管の上端近辺やフィルタケース内の数
個のフィルタ管でほぼ囲まれた領域の上方部分では、他
の部分よりも固形物目詰りが急速に形成されるとい５傾
向が見られる。
このような問題を解決するため、この出願人は各フィル
タ管の内部に好ましくはステンレス鋼製の全体としてね
じれた丈夫な板すなわちリーンの形状をなす螺旋状拡散
器を挿入して、逆洗浄液流出流をフィルタ管の長さ方向
に沿って一様に分布させることを試みた。公知の螺旋状
拡散器は、多孔壁を介する拡散による気体分離用のもの
が米国特許第３，２５６，６７８号に、また逆浸透性の
過度濾過作用チャンネル用のものが米国特許第３，６４
８，７５４号に記載されている。
しかしフィルタ管内に螺旋状拡散器を単に挿入するだけ
では、何回も濾過および逆洗伊のサイクルを行う際の固
形物形成傾向を解消できなかった。
この出願人はこの問題を検討していて、工業用設備にお
いては逆洗浄剤に充分な給水を得るのが困難であること
を知った。３個のフィルタ管を含む代表的なフィルタユ
ニットで、これらのフィルタ管を同時に逆洗浄するには
、部分的に有効な逆洗浄を行なったとしても、１分間に
約１０００　リットル（約２５０ガロン）の水を必要と
する。この逆洗浄液給水は４〜６時間毎にわずか１〜２
分間だけ必要とされるのであり。
しかも洗浄し直したフィルタユニットとか、新しいフィ
ルタユニットを初めて使用する時に必要となる。このよ
うな給水のためＫは、大型ポンプ、大型配管およびこれ
らに相当する他の大盤備品さらに高入力エネルギが必要
とされ、全てに費用がかさみ、その上、フィルタユニッ
トが最終的に目詰りして１分解と人手による洗浄とを行
なわなければならない場合は、稼動時間が減少して人件
費がかさみ非常なコスト高を招く。したがって、あまり
頻繁に使用されることのない大型給水設備を設置するの
は意味がない。
ケースの中心軸上で回転可能で、中心軸から半径方向に
延びてフィルタ管の円形プレイに係合する装置を用いて
、単一ケース内の複数個のフィルタ管を個々に順次逆洗
浄する方法が公知である。例えば米国特許第３，７０３
，４６５号によると、同期して回転する逆洗浄の入口ア
ームと受はアームとがそれぞれフィルタ管の開口端部と
該フィルタ管用サクケースの反対側端部とに逆洗浄時間
の一部期間だけ係合し、引続いて両回転アームが円形プ
レイ内の次のフィルタ管とサブケースへ移ってこれらに
係合する。各フィルタユニットは自己のサブケースを有
するから。
この装置は複数個のフィルタユニットがそれぞれ単一の
フィルタ管を具備する構造と等価である。また米国特許
第２，７３１，１０７号ではケース内の中心に回転自在
に支持された中空の逆洗浄アームを設け、逆洗浄液出口
部が円形配列したフィルタ管端部に沿って１周方向に摺
動し、該端部に１個ずつ係“合する。この特許にかかる
装置は気体濾過用であって、加圧液体濾過用ではない。
上記した従来のどの回転アーム形逆洗浄装置も、コンパ
クトな加圧液体フィルタユニット、すなわち１個のコン
パクトなケース内に複数個（例えば３個）のフィルタ管
が近接離間して配置されている加圧液体フィルタユニッ
トに適さない。何故ならこのような加圧液体フィルタユ
ニットには回転逆洗浄アームを中心に支持して駆動する
手段や、フィルタ管端部に対して回転逆洗浄アームを逐
次摺動させるのに必要な機構を収容する余地がないから
である。
発明が解決しようとする問題点 この発明の目的は、前記のような従来の各種の装置のも
つ不便を解消して、きわめて少ない逆洗浄液でも逆洗浄
を従来よりもはるかに効率よく行なえ、多数のｆ過およ
び逆洗浄サイクルに亘ってフィルタユニットを清浄に保
つことができて分解整備や１人手による洗浄を頻繁に行
なう必要がなく、シたがって逆洗浄液配管の規模、ポン
プの馬力およびこれに関連する設備とか稼動に要する費
用を大幅に削減できるフィルタユニットを提供するＫあ
る。
問題点を解決するための手段 この発明は前記のような目的を達成するにつき、フィル
タケースと、このケースを通して一方向にプロセス液を
流し１次に反対方向に逆洗浄液を流す手段と、ケース内
に近接離間して配置されてｆ過されたプロセス液を排出
し１次に逆洗浄液を受入れる開口端部を有する複数個の
フィルタ管と、これらのフィルタ管の開口端部近辺で該
フィルタ管に係合し、フィルタケースを第１室と第２意
に分割するフランジであって。
フィルタ管の開口端部が該フランジを貫通して帛２室に
開口するように構成されたフランジと、複数個の閉成手
段であって、対応するフィルタ管の開口端部から一過時
に離間して該対応フィルタ管を介して濾過流を妨げなく
流し得る第１位置から、対応フィルタ管を通る流れに抗
してこの対応フィルタ管を閉じる第２位置へそれぞれが
切換え可能である複数個の閉成手段と、逆洗浄装置の逆
洗浄モードにおいて作動され、前記閉成手段のうちの幾
つかの閉成手段も駆動して、複数個の対応フィルタ管の
閉成手段対向開口端部を塞がせる一方、少なくとも１個
のフィルタ管から対応する閉成手段を離間させてお（こ
とによって該１個のフィルタ管の端部を開成させておく
駆動手段とを備え、逆洗今時に、幾つかのフィルタ管の
一端部が少なくとも逆洗浄時間の一部分で開成される一
方、残余のフィルタ管の一端部が対応の閉成手段の作動
によって閉成されることによってフィルタ管が順次作動
されるようになっていることｆ：特徴とするものである
。
実施例 以下、実施例を用いてこの発明の詳細な説明する。
第１図は少なくとも１個の加圧液体フィルタユニット２
８を有する加圧液体フィルタ装置２６を示す。複数個の
ユニット２８はそれぞれ単独に使用できるが、一般的に
は数個のユニット２Ｂを並列に接続して用いる。第１図
には２個の工ニットが例示されている。濾過される加圧
プロセス液は入口管２９に流入し、続いて加圧液体フィ
ルタユニット２８の下端部へ流込む。加圧プロセス液は
加圧液体フィルタユニット２８内を上方へ流れ、液中の
不要な固形物がフィルタユニットにより濾過されて除去
される。加圧液体フィルタユニット２８で濾過された液
体は。
プロセス液出口管３０を介して利用場所（図示せず）へ
流入する。
各加圧液体フィルタユニット（以下単に加圧フィルタユ
ニットという）２８は選択された間隔毎に逆洗浄されて
、そこに形成された汚物が除去される。逆洗浄を行なう
際には、従来の適当な加圧源Ｂが作動され、水または適
当な溶剤のような逆洗浄液を加圧フィルタユニット２８
の上端部から逆洗浄液出口管３４を経て、放流排水系り
へと加圧フィルタユニットを通して下方へ流す。作動子
７１Ａを有する弁７１によって、各加圧フィルタユニッ
ト２Ｂの上端部はプロセス液出口管３０または逆洗浄液
入口管３３へ交互に接続される。一方、各弁７２は各加
圧フィルタユニット２８の下端部を逆洗浄液出口管３４
またはプロセス液入口管２９へ交互に接続する。弁７２
は作動子７２Ａを有する。
逆洗浄サイクルでは、プロセス液入口管２９およ、７゜
ヤＸよヵ。管３゜ゆカニ、イ２２−　　１ニツト２８と
連通しない。同様にｒ過すイクル中は逆洗浄液入口管３
３と逆洗浄液出口管３４とは加圧フィルタユニット２δ
に連通しない。
ケース４１および上記管２９，３０，３３．３４に対し
て、両頭加圧流体シリンダ７３が固定配置されており、
この加圧流体シリンダ７３のぜストン７３Ａ、７３８に
よって両弁７１，７２が自動的に作動されるようになっ
ている。
ある特定の加圧フィルタユニット２８に注目すると、こ
のユニット２８は第１図、第２図。
第３図に示すように、管状のケース４１を備える。ケー
ス４１のエルゼ４２の下端部が、好ましくは高速解除継
手により弁７２へ接続される。
外側ケース４１の上端を覆う取付具４６が他の高速解除
継手４７（第１図）により該上端に接続されている。取
付具４６の口４６Ａはさらに他の高速解除継手４８によ
って弁７１へ接続される。第２図に継手４８の一部分４
８Ａを示す。
上記３個の高速解除継手として例えばカムまたはねじロ
ック形のよ５な適白な市販継手を用いることによって、
加圧フィルタユニット２８を弁７１，７２から迅速に分
離、開放して修理とか交換を行なうことができる。
管状外側ケース４１の内部にフィルタ素子５１（第２図
、第３図）が投げられる。フィルタ素子５１は複数個（
実施例では３個）の有孔フィルタ管５２を有する。無孔
底板５３で容管５２の底を塞ぐ。各フィルタ管５２の上
端部に共通の環状フランジ５４を設ける。外側ケース４
１の径方向拡大上端に段部５６が形成され、この段部に
フランジ５４の径方向外側部分が着座する。取付具４６
の下端にフランジ４６Ｂが形成され該フランジ４６Ｂの
下端によって上記フランジ５４がケース４１へ固定され
る。漏洩を防止するため、適当なシールリング５６Ａ　
、　５６Ｂでフランジ５４を挾持するが、逆にこれらシ
ールリング５６Ａ　、　５６Ｂはフランジ４６Ｂと段部
５６とによって挾持される。
フィルタ素子５１の底板５３に隣接または固定させた空
気作動振動部材６７を外側ケース４１内に設けてもよい
。この振動部材６７を用いてフィルタ面の領域内のプロ
セス液へ高周波、低振幅の振動を伝えれば、被ｆ過スラ
リまたはプロセス液の状態を一様に保ったまま、高速流
による有効な洗浄が行なえる。
振動部材６７を作動させる加圧空気は、第２図、第３図
に概略図示するように、１対の適当な管路を介して供給
される。第３図に点線６４で概略図示するように、一方
の管路は外側ケース４１内の振動部材６７とケース外部
の取付部材６６との間に配設される。このような振動部
材の構成例は米国特許第３，１６１，５９１号に記載さ
れている。
公知の種々の仕方でフィルタ管５２を構成できる。例え
ばフィルタ管５２を適当な補強金属網で作ったり、また
はこの実施例のようにみぞ孔付金属管としたりすること
ができる。セしてみぞ孔付金属管を形成するＫは、全体
として三角形状断面を有する棒材で直立支持材を囲んで
螺旋状に包み、捲回部分間に濾過用みぞ孔を形成すると
いった従来の方法音用いることができる。この発明はフ
ィルタ管５２の細かい構造に関するものではないから、
フィルタ管についての詳細説明は省略する。
これまで述べてきた限りでは、この発明の装置は従来の
米国特許第３，６９２，１７８号のものと同一の種類に
属すると言える。この米国特許では外側ケース４１内に
フィルタ管５２が１個しか設けられていないが、数年来
３個の小径フィルタ管を具備したフィルタユニットが製
造されている。この場合３個のフィルタ管は外側ケース
４１の中心軸に対して対称的に配置されて（もつとも周
方向では離間されているが）、互いに等間隔で離間する
と共に外側ケース４１の内壁からも等間隔で離間し、フ
ィルタ管の上端は第２図〜第４図に示すのと実質的に同
じ方法でフランジ５４へ固定されている。
以下の鮮明はこの発明に直接に係りを持っている。外側
ケース４１の頂部に設けた取付具４６は、その出口ａｅ
ｈｔｌｌＡげば全体として円筒状の転倒コツプ形状をな
している。取付具４６はデツキ１０１で閉じて平坦な板
面を形成するとよい。そして各フィルタ管５２と共軸な
複数個のポペットユニットＰのそれぞれが、デツキ１０
１に取付けられる。この実施例においては３個０フイル
タ管５２　（５２，１，０２，５Ｌ３）が設けられてい
るから、対応する３個のポペットユニットＰＩ、Ｐ２．
Ｐ３が設げられる。
各ポペットユニット（例えば第２Ａ図のポペットユニッ
トＰＩ）は、以下の説明で駆動シリンダ１０３を有する
。駆動シリンダ１０３はデツキ１０１に挿着され、デツ
キ上に直立する円筒状ケース１０５を有する。小径おね
じ部１０６はデツキ１０１の孔を通って同軸的に下方へ
煽びてケース！０５の底から突出している。めねじ付ス
リーブ１０８がおねじ部１０６の下端部に螺合し、ゼル
ト拳ナツトと同様な関係でデツキ１０１の下面に係合し
て駆動シリンダ１０３をデツキ１０１へ固定する。
ケース１０５の内部で垂直に往復動可能なピストン１１
１には１通常のように圧力シールリング１１２が取付け
られて、ケース１０５の上部宣１１６と下部室１１７と
の間をシールする。
ピストン１１　ｔＧｃ固定されて、そこから垂下するピ
ストンロッド１２３はケース１０５の底１２５とおねじ
部１０６の同軸孔、さらにスリーブ１０Ｂの底の同軸孔
を通って下方へ延びている。駆動シリンダ用ケース１０
５の底に設げたシール１２７およびスリーブ１０８の底
に設けたシール１２Ｂが、ピストンロッド１２３に摺動
自在に係合する。シール１２７は空気圧シールとして働
く゛。スリーブ１０８の頂面とデツキ１０１との間には
、他のシール１２９が挟着される。シール１２８．１２
９は加圧プロセス液および逆洗浄液のスリーブ１０８へ
の流入を阻止する。シール１１２，１２７〜１２９とし
て通常のもの１例えば弾力性０リングシールを用いると
よ一′１゜ 駆動シリンダケース１０５の上端部およびスリーブ１０
８の下端部に、それぞれ平坦面１３１゜１３２を形成し
たので、レンチのような工具を上記平坦面で働らかせれ
ば、ケース１０５に対するスリーブ１０８のねじ締めが
簡単に行なえて、両者間にデツキ１０１を強固に挾持で
きる。
ピストンロッド１２３はスリーブ１０８の底を通って下
方へ突出する。ピストンロッド１２３の下端部にはスト
ン／”１３６を取付ける。ピストンロッド１２３の下端
部は小径おねじ部１３７となっていて下方へ向５段部１
３８から垂下している。ピストンロッドのこのおねじ部
１３７へ同軸的にかつ摺動自在に装着されたロックワッ
シャ１４３および該端部１３７へ同軸的に螺合したナツ
ト１４４によって１丈夫なストッパ円盤１４１が段部！
３８へしつかり係着される。
弾力性ワッシャ１４６がストッパ円盤１４１の上に同軸
的に固定され（例えば硬化させることによって）、スト
ッパが後退すると、該ワッシャ１４６はスリーブ１０８
内への加圧液体漏洩に対する第２のシールとして作用す
る。さらＫこの弾力性ワッシャは、２ストンロツド１２
３が後退した際に、ストッパ１３６がスリーブ１０８の
下端に与える接触ショックとか損傷をやわらげる働きも
する。ピストン１１１の充分なストロークによって、ス
トツノ９円盤１４１は第２図、第２Ａ図に示すようにス
リーブ１０８に係着する後退位置と、第２図に点線で示
す位置（第３図では実線位置）との間を移動する。
後者の位置忙おいては、ストツノ円盤１４１は同軸整列
したフィルタＷ５２の上端にしつかりと着座する。スト
ッパ円盤１４１の外径はフィルタ管５２の頂部の外径に
等しいか若干大きい。
ワッシャ１４３とナツト１４４の外径はフィルタ管５２
の内径より小さいので、第３図に示すように該ワッシャ
およびナツトはフィルタ管５２の頂部へ自由に侵入でき
る。
しかして、互いに平行で円周方向に対称な各ケース１０
５がデツキ１０１の頂面から上方へ延び、対応するスリ
ーブとストツノ臂１３６がデツキ内を垂下し、ストン／
４１３６が第２図のように後退した位置では、対応する
同軸整列した　　　「フィルタ管５ｚの頂面から上方へ
離間する。
螺旋状にねじれた板またはりメンからなる逆洗浄液拡散
器１５１は一般に公知のものであり。
このような拡散器１５１が各フィルタ管５２内にこれと
同軸的に挿着、固定されている。図示の実施例では、底
板５３から延びる拡散器１５１は、フィルタ管５２の頂
面の下方においてワッシャ１４３の高さ、ナツト１４４
の高さおよびピストンロッドのおねじ部１３７の突出端
の高さの合計よりも若干低い位置まで達している。
したがって、ピストンロッド１２３の下端と螺旋状拡散
器１５１の頂面との間に隙間が形成される。螺旋状拡散
器１５１はフィルタ管５２内に着脱自在に支持され、特
にこの実施例では摩擦はめ合いにより支持される。
各ポペットユニットＰＩ〜Ｐ３のケース１０５の頂面１
２１および下部には通常の加圧流体器具（好ましくは加
圧空気器具）１６１．１６２が接続されて、各ポペット
ユニットのピストン１１１の上下面を加圧する。第２図
、第２Ａ図に示すよ５に別個の加圧空気管１６４〜１６
６がそれぞれポペットユニットＰ１〜Ｐ３の頂面の流体
器具１６１に接続する。１個の共通加圧空気管１６８が
全てのポペットユニットＰ１〜Ｐ３の下部流体器具１６
２に接続する。通常の第１加圧空気源Ａから、共通空気
管１６８へ連続的に加圧空気を供給して、各ポペットユ
ニットＰＩ〜Ｐ３の下部室１１７を連続的に加圧するこ
とにより、全ポペットユニットＰＩ〜Ｐ３のストッパ１
３６が常時第２図、第２Ａ図に実線で示す上方（後退）
位置を取る。また通常の第２加圧空気源ＡＡが各空気管
１６４〜１６６に接続し。
６弁ｖ１〜ｖ３を介してポペットユニットＰ１〜Ｐ３の
頂部へ接続する。弁Ｖｌ−Ｖ３は常時第２Ａ図に実線で
示す位置を取り、各ポベットユニツ）ＰＩ−Ｐ３のケー
ス１０５の上部内を通気しておく。
常時は第２図の実線位置にある弁ｖｔ−ｖｓは別々に作
動でき、加圧空気源ＡＡからの空気圧が弁ｖ１〜ｖ３を
介して、各ポペットユニットＰ１〜Ｐ３の上部ｉｌｌ　
１６へ供給される。空気源ＡＡの圧力は例えば約１１６
ＫＰ／１Ｉ（１平方インチ当り４０ポンド）であり、空
気源Ａの例えば約８７Ｋｐｌａｌ　（１平方インチ当り
３０ボンド）の圧力より高い。したがって、下部室１１
６内における空気源ＡＡからの加圧空気による下降力が
、常時下部室１１７内に存する空気源Ａからの加圧空気
による上昇力に打勝ち、ピスト／１１１を下方へ駆動す
るので、これに伴って対応のストン／ｅが第３図の右側
部に示すようにストッパ下方の対応するフィルタ管５２
の上端を閉じ、その結果取付具４６と当該フィルタ管５
２の上端との間の流れが阻止される。
フィルタ装置の動作を説明してきたが、これをまとめる
と以下に述べる通りである。この発明において、全ての
ポペットユニットＰＩ〜Ｐ３は関連する６弁ｖ１〜ｖ３
によって通気され、常時のｒ過動作では関連するストッ
パ１３６は上昇している。したがって、常時濾過作用流
は従来のものと同じである。すなわち、被濾過液は。
圧力作用のもとで入口管２９（第１図）を通り、所定の
フィルタユニット２８のエル〆４２を通って上昇し、該
フィルタユニットのケース４１に流入する。次に半径方
向で内方へ流れてフィルタ管５２に入り、被濾過液から
不要な固形物が濾過される。続いてフィルタ管の開口上
端を通り、上方へ流れて取付具４６（第２図）に入り、
最後に取付部材４８およびプロセス液出口管３０を通過
して利用場所へ供給される。
一方、ある時間に亘り濾過を行なった結果フィルタ管５
２が目詰まりを起し始めて管内の流量が低下し、管内で
の圧力降下が増大すると、フィルタ管５２の逆洗浄が行
なわれる。このために弁７１，７２が切換えられて、逆
洗浄液入口管３３からの逆洗浄液が継手４８を介してケ
ース４１の上端部に流込み、続いてフィルタ管５２の開
口上端を通って下方へ流れて、不要な固形物を除去する
。逆洗浄液とここに捕集された不要固形物はエル−４２
を介して下方へ流れ、従来と全（同様に逆洗浄液出口管
３４へ流出する。
しかしながら、従来の多数のフィルタ管を用いた加圧フ
ィルタユニットでは、プロセス液に捕集された固形物に
より、フィルタ管が急速に目詰りを起しがちであり、相
当高い逆洗浄液圧を用いてもフィルタ管の外面を逆洗浄
するのが難かしかった。したがって、フィルタ管５２の
外側に汚物層が徐々に形成されることがあった。
そして、フィルタ管の上端近辺とかフィルタ管が互いに
接近して対向している所、すなわち図示の３個の管装置
におけるケース４１の中心領域で、汚物１が最も厚くな
る傾向がある。すなわち、第４図の矢印Ｃは代表的な汚
れ増大域である中心領域を示している。事実濾過および
逆洗浄のサイクルを繰返した後では、数個のフィルタ管
５２の隣接面上の汚物層が橋絡して、ケース４１の中心
領域Ｃを塞ぐ凝結部を形成する。
したがって、従来の装置を用いると第５Ａ図のような結
果となる。第５Ａ図から明らかなように、所定のフィル
タユニット２８を横切って生じる圧力降下δＰは１７１
で示す如＜、濾過作用中の時間間隔（Ｔｓ−Ｔｏ　）　
＝δＴｉに亘って漸次上昇して、最大許容圧力差δＰ　
ｗａｘ　に達する。この最大圧力差δｐｍａｘに達する
と１例えば時刻Ｔ、で装置が逆洗浄され、１７２で示す
よ５にフィルタ管５２ｔ−横切る圧力差が低下する。上
述のように連続的に濾過および逆洗浄のサイクルを行な
うと、漸次目詰りが進行する傾向があるから、第５Ａ図
の右側部に見られるような事態が生じる。すなわち、ｎ
番目の濾過および逆洗浄のサイクルでの逆洗浄部分１７
２ｎは圧力降下δＰを、所望の最小値δＰｍ１ｎまで落
すことができず、中間の圧力差ａＰｎどまりとなる。そ
の上、フィルタ管の再目詰りに伴って、圧力差をａＰｍ
＊ｘへ戻すのに要する時間間隔がδＴｎで示すように極
めて短か（なる。したがって、ｆ過作用に費やす時間が
短かくなる反面、逆洗浄に費やす時間が長くなるが、そ
の割に逆洗浄効果が少なく、結局（もし第５Ａ図をもつ
と右方へ延長したとしたら）、逆洗浄後の圧力差が最終
的にδＰｍａｘ　　、つまり逆洗浄の開始圧になってし
まう。換言すればフィルタ管の目詰りは回復不能になり
、濾過作用は全く停止してしまう。
一般にこのような事態が生じる前に目詰りがひどくなる
と、フィルタユニットを手作業で分解して１個々のフィ
ルタ素子を手作業で洗浄する必要があった。しかし、こ
のような作業はフィルタ装置の稼動時間を大幅に下げ、
そのプロセス液処理を下げるばかりでなく、洗浄１分解
作業に要する費用が非常にかさむなどの欠点を生じる。
この発明はこのような問題点を解消するものであって、
第５Ａ図に示されたよ５な情況下でも、ある程度長時間
に亘って第５Ｂ図のよ５にフィルタユニットの動作を維
持可能にした。すなわちこの発明によれば、濾過および
逆洗浄での圧力差δＰ対時間Ｔ特性曲線（第５Ｂ図の１
７１’、１７２’）が長時間に亘ってほぼ同一に維持さ
れる。つまり所定の後続特性１７１’ｎ、１７２’ｎが
初期特性１７１’、１７２’に実質的に等しく、かつ所
定の後続濾過サイクルの継続時間δＴｎ’が、初期の継
続時間δＴ１と実質的に同じである。換言すれば従来と
同様な事情のもとで何回も濾過および逆洗浄のサイクル
を行なっても、この発明では認め得るほどの量の固形物
がフィルタ管５２の周りに形成されることがない。
この発明の場合、フィルタ管の外側に固形物が形成し、
それに伴って、フィルタ管を横切る圧力差δＰが最大圧
力差δＰｍａｘ　近辺まで増大した後で濾過作用を停止
させ、逆洗浄のサブサイクルを行なうことが望ましい。
従来第２Ａ図にδＰＳで概略図示した圧力センナを設け
、プロセス液入口管２９とプロセス液出口管３０間の圧
力差ａｐを検出し１通常の制御装置Ｋを作動して弁７１
．７２の状態を濾過作用から逆洗浄に切換えていた。
従来装置においては、逆洗浄液はケース４１内の全フィ
ルタ管５２の上端へ同時に流入する。
これに対してこの発明においては、制御装置には弁７１
．７２を逆洗浄モードへ切換える機能に加えて、個々の
ボペットユニツ）ＰＩ〜Ｐ３用の制御回路（例えば多数
間隔タイマユニットＴ）を作動する機能も有する。制御
回路が作動すると、１個のポペット制御弁を除いて、他
の制御弁たとえば弁Ｖｌ、Ｖ２がタイマＴＫよって点線
位置へ切換えられ、加圧空気を各ポペットユニットＰＩ
、Ｐ２のピストン１１１の上端へ供給し、ストン／Ｊ　
１３６を下方へ駆動して整列配置の１対のフィルタ管５
１１，５２２の上端部を塞ぐ。弁ｖ３は常時の実線位置
に保持されて、ポペットユニツ）Ｐ３の上部室１１６の
通気を継続する。
したがって第２図に示すように、ポペットユニットＰ３
は後退位置にとどまり、そのストツノ々１３６は共軸整
列フィルタ管５１３の上端から上方へ充分に離間してい
る。したがって継手４８から取付具４６へ流入する逆洗
浄液は、ポペットユニットＰ３の下方のフィルタ管５２
３の上端へのみ流入できる。その結果は第４図に示す通
りであって、ポペットユニットＰ３の下方のフィルタ管
５２かも流出した逆洗浄液流は、当該フィルタ管の外面
に堆積した固形物を押出すだけでな（、矢印Ｆで示すよ
うに、上面がポペットユニットＰＩ、Ｐ２で塞がれたフ
ィルタ管５２４　、５２−２の隣接面の堆積物を接線方
向へ一掃し、さらに３個のフィルタ管５２間の中心領域
Ｃから固形物を押出す。もちろん１個のフィルタ管５λ
３から流出してフィルタ管５２の中心領域Ｃへ向うと共
に、残余のフィルタ管５？、１゜５１２の隣接面へ向う
逆洗浄液流Ｆは、当該残余のフィルタ管５２かもの流出
流によって妨げられることはない。何故なら残余のフィ
ルタ管の上端は、それぞれポペットユニットＰＩ、Ｐ２
によって塞がれ、これらのフィルタ管に逆洗浄液流が流
入できないからである。したがって。
１個のフィルタ管５ＳＬ３からの逆洗浄液流出流Ｆは、
隣接フィルタ管５１１，５λ２からの逆洗浄液流出流に
対抗する必要がない。さらに数個のフィルタ管のうちの
１ｇＡだけが開いているので、この開成フィルタ管に流
込む逆洗浄液の圧力および流量は、全フィルタ管が同時
に開いて逆洗浄液流を受入れるときのものに比べて高（
なる。その結果、逆洗浄される特定のフィルタ管５２．
３の洗浄が増進されるのみならず、残余のフィルタ管の
隣接面の洗浄およびフィルタ管で囲まれた中心領域Ｃの
洗浄も増進される。しかして所定のフィルタユニット２
Ｂへの逆洗浄液流入量、したがって逆洗浄液用ポンプの
馬力を従来レベルより低くしても、逆洗浄効果を高める
ことができる。
さらに逆洗浄液はフィルタ管５２の多孔壁を通って半径
方向外方へ流れる前に、該フィルタ管の底の方へ流れて
行く傾向があるが、被逆洗浄フィルタ管５λ３内に設げ
た螺旋状拡散器１５１によって、上記の傾向が抑制され
、フィルタ管の全長に亘って流出流が従来に比べてより
一様に分布される。したがってフィルタ管５λ３は上端
から下端に亘って従来に比べて一様に清掃される。しか
も第４図および同図中の矢印Ｆにもとづいて説明した効
果が、上面から下面に亘る一様性向上にも役立っている
。すなわち螺旋状拡散器１５１を具備する１個のフィル
タ管５２３についての逆洗浄により、隣接管５λ１＃５
λ２の隣接外面が一掃されると共に。
ケース４１内の中心領域Ｃの清掃は、全体としてフィル
タ管５２の底近辺でのみならず、フィルタ管の中間部分
や上端近辺でも一様に行なわれる。したがってこの発明
のように、螺旋状拡散器１５１とポペットユニットＰ１
〜Ｐ３ｔ−組合わせることによって、別の新規な効果が
得られるのである。
第１フイルタ管が充分に洗浄された後（この実施例では
タイマＴで選択されたタイミングによる）、空気出力弁
ｖ１〜ｖ３が切換り、例えばポペットユニットＰｉのス
トン／（１３６を後退させて、ポペットユニットＰ３の
ストツノで１３６を前進させる。したがって、フィルタ
管５２２゜５２３の上端が閉じて、フィルタ管５１１の
上端が開く。その結果取付具４６へ流入した逆洗浄液は
ポペットユニットＰＩの下方のフィルタ管５１１の開放
上端へと流れを変える。この場合の動作はポペットユニ
ットＰ３およびその下の同軸的なフィルタ管５λ３につ
いて説明したのと同じである。
全てのフィルタ管５２が所望の順序で個々に逆洗浄され
るまで、上記の逆洗浄動作が続（。
ケース４１内の全フィルタ管５２が１例えばタイマユニ
ットＴに従って適切に逆洗浄されると。
弁Ｖｌ−Ｖ３は弁７１．７２同様に全部が実線位置。
すなわち濾過位置へ戻って装置を従来の濾過モードにす
る。
濾過時間が経過してプロセス液入口管とプロセス液出口
管との間の圧力差が再度レベルδＰｍａｘまで上昇する
と、このことが従来と同様にセンナδＰＳで検出されて
、別の上述のような逆洗浄サイクルを開始する。
このような動作が、第５Ｂ図に示すような複数個の濾過
および逆洗浄サイクルを通して行なわれる。
なお、先の実施例では３個のフィルタ管５２を用いたが
、他の数のフィルタ管を用いてもよく、例えば７個用い
た構成にして、中心のフィルタ管を残余の接近した６個
のフィルタ管で囲み、これらフィルタ管に対向させて対
応する７個のポペットユニットを同軸的に設けることが
できる。
また、先の実施例では圧力差が最大値δＰｍａｘまで上
昇した時点で、フィルタユニット２８の逆洗浄を開始さ
せたが、必要に応じて例えば一定時間経過後、すなわち
一定時間間隔で逆洗浄を行な５など、他の条件の下に逆
洗浄を行なってもよい。
ポペットユニットとして空気作動形のものも使用できる
が、この場合はばねによってピストンを予め偏倚してお
く。
発明の効果 この発明は前記のようであるので、きわめて少ない流量
たとえば１分間に約１０００リツトル（２５０ガロン）
から約７６０リツトル（約１９０ガロン）といった流量
の洗浄水でも逆洗浄を従来よりもはるかに効率よく行な
え、多数の濾過および逆洗浄サイクルに亘ってフィルタ
ユニットを清浄に保つことができて分解整備や、人手に
よる洗浄を頻繁に行なう必要がなり、シたがって、この
発明によれば、逆洗浄液配管の規模、ポンプの馬力およ
びこれに関連する設備とか稼動に要する費用を大幅に削
減できるだけでなく、製紙工場とか油精練所などでのｒ
過設備に応用した場合でも固形物形成を実質的に低減で
きるとい５効来がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例の正面図、第１Ａ図は第１図
の装置の右側面図、第２図は第１図のものの上端部分を
一部破断して示す拡大部分斜視図、第２Ａ図は第１図、
第２図のものの？ペットユニットの拡大縦断正面図、第
３図は第２図のものの一部の拡大縦断正面図、第４図は
第３図のほぼＩＶ−ＩＶ線に清う断面図、そして第５Ａ
図、第５Ｂ図はそれぞれ従来装置およびこの発明の装置
におけるプロセス液圧力降下対時間曲線を示す線図であ
る。 ２８・・・フィルタユニット　　　２９・・・プロセス
液出口管３０・・・プロセス液出口管　　３４・・・逆
洗浄液出口管４１．４６・・・フィルタケース　　　　
５２・・−フィルタ管５４・・・７ランク手段　　　　
Ｐ・・・閉成手段ＡＡ、δＰａ、に、Ｔ、Ｖｔ〜Ｖ３−
・・駆動手段３３・・・逆洗浄液入口管 ＦＩＧ、ｌＡ ＦＩＧ、２ ｐ２ ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　４ 手続補正書（方式） ％式％ １正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　アメリカ合衆国、ミシガン、ポーテイジ。 シェイパ−ロード　９１５１番地 名　称　ドーパ−コーポレイション 代表者　エドモンド　エル、ブーツコラスキ曵理人 東京都千代田区麹町４丁目５番地（〒１０２）昭和６１
年７月２６日 １正の対象 図面 １正の内容 図面の浄書（内容に変更なし。）を提出する。 添付書類の目録

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、逆洗浄装置を含む多素子フイルタユニツトにおいて
    、フイルタケースと、このケースを通して一方向にプロ
    セス液を流し、次に反対方向に逆洗浄液を流す手段と、
    ケース内に近接離間して配置されて濾過されたプロセス
    液を排出し、次に逆洗浄液を受入れる開口端部を有する
    複数個のフイルタ管と、これらのフイルタ管の開口端部
    近辺で該フイルタ管に係合し、フイルタケースを第１室
    と第２室に分割するフランジであつて、フイルタ管の開
    口端部が該フランジを貫通して第２室に開口するように
    構成されたフランジと、複数個の閉成手段であつて、対
    応するフイルタ管の開口端部から濾過時に離間して該対
    応フイルタ管を介して濾過流を妨げなく流し得る第１位
    置から、対応フイルタ管を通る流れに抗してこの対応フ
    イルタ管を閉じる第２位置へそれぞれが切換え可能であ
    る複数個の閉成手段と、逆洗浄装置の逆洗浄モードにお
    いて作動され、前記閉成手段のうちの幾つかの閉成手段
    を駆動して、複数個の対応フイルタ管の閉成手段対向開
    口端部を塞がせる一方、少なくとも１個のフイルタ管か
    ら対応する閉成手段を離間させておくことによつて該１
    個のフイルタ管の端部を開成させておく駆動手段とを備
    え、逆洗浄時に、幾つかのフイルタ管の一端部が少なく
    とも逆洗浄時間の一部分で開成される一方、残余のフイ
    ルタ管の一端部が対応の閉成手段の作動によつて閉成さ
    れることによつてフイルタ管が順次作動されるようにな
    つていることを特徴とする多素子フイルタユニツト。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記液流し手段は
    、前記ケースの一端部に設けたプロセス液入口および逆
    洗浄液出口と、前記ケースの他端部に設けたプロセス液
    出口および逆洗浄液入口と、前記駆動手段を含み逆洗浄
    時にフイルタ管を順次逆洗浄する逆洗浄手段とを備え、
    フイルタ管はフイルタケースの一端部に隣接する一端部
    と、フイルタケースの他端部に隣接する他端部とを有し
    、このフイルタ管の他端部はフランジを貫通して第２室
    に開口し、フイルタ管はそれらの半径以下の隣接フイル
    タ管の間の間隔で相互に平行に近接離間して配置され、
    相互に近接離間して配置された３個の隣接フイルタ管が
    一括されて該隣接フイルタ管の間の狭い開放領域を囲む
    コンパクトな管束を形成し、逆洗浄手段は、１個のフイ
    ルタ管から外方へ流出し、開放領域を通つて隣接フイル
    タ管の外面を流れる逆洗浄液流によつて開放領域から堆
    積固形物を除去する手段を有し、この除去手段はフイル
    タ管の開口端部と同軸的に整列したストツパを有し、こ
    のストツパはフイルタユニツトの濾過モードでフイルタ
    管から常時離間すると共に、フイルタユニツトの逆洗浄
    モードで一部がフイルタ管から離間し、３個のストツパ
    が選択的に作動されて、３個の隣接フイルタ管のうちの
    第１、第２フイルタ管を通る流れに抗して、該第１、第
    ２フイルタ管の対向端部を閉成させる一方、第３フイル
    タ管を開成させて、第３フイルタ管に逆洗浄液流を流入
    させるように多素子フイルタユニツトが構成され、閉成
    手段の連続対が対応する各フイルタ管の対向端部を閉じ
    ることによつて３個の隣接フイルタ管のうちの１個が順
    次逆洗浄される一方、３個のうちの残余の２個がそこを
    通る液流に抗して閉成されるようになつていることを特
    徴とする多素子フイルタユニツト。 ３、特許請求の範囲第２項において、フイルタ管内に挿
    着されて該フイルタ管とほぼ同じ長さを有する螺旋状拡
    散器を設け、この螺旋状拡散器の上端が各フイルタ管の
    内側で該フイルタ管の開口他端部から離間していること
    を特徴とする多素子フイルタユニツト。 ４、特許請求の範囲第２項において、フイルタユニツト
    ケースは、該ケースの他端に固定されてフイルタ管の常
    開他端部を越えて延びる中空転倒コツプ状取付具と、フ
    イルタ管の他端部を囲んでケースの周壁まで延びて、該
    ケースの内部を取付具の内部から分離するフランジとを
    有し、前記取付具の自由端がデツキとして形成され、前
    記除去手段がストツパを担持するポペツトユニツトを有
    し、これらのポペツトユニツトはデツキに固定されて該
    デツキよりも外方へ互いに平行に延び、各ポペツトユニ
    ツトは往復動自在なピストンと、ピストンロツドを含む
    圧力流体シリンダを備え、このピストンロツドは取付具
    の内部へ延びて、前記ストツパを担持し、該ピストンロ
    ツドの前進によりストツパが切換え移動されて、対応フ
    イルタ管の共軸対向端を閉じるようになつていることを
    特徴とする多素子フイルタユニツト。 ５、特許請求の範囲第４項において、ポペツトユニツト
    は、前記ピストンのストツパ側に加圧流体を充分な圧力
    で連続的に供給して、ピストンによるピストンロツドの
    後退を行なわせる手段と、ピストンの反対側に加圧流体
    を充分な圧力で選択的に供給して、ピストンを前進させ
    てストツパによる各フイルタ管の対向端部の閉成を行な
    わせるように作動する手段とを備えていることを特徴と
    する多素子フイルタユニツト。 ６、特許請求の範囲第５項において、逆洗浄装置の逆洗
    浄モード時にポペツトユニツトの複数個を順次作動させ
    て対応する各フイルタ管を逆洗浄液流に抗して閉じる一
    方、１個のフイルタ管を開いたままにして逆洗浄液流を
    流入させると共に、次に連続するフイルタ管を開いて逆
    洗浄液流を流入させる一方、残余のフイルタ管を閉成す
    る手段を設けたことを特徴とする多素子フイルタユニツ
    ト。 ７、特許請求の範囲第２項において、複数個のフイルタ
    管として３個のフイルタ管を設けたことを特徴とする多
    素子フイルタユニツト。 ８、特許請求の範囲第２項において、複数個のフイルタ
    管として３個以上のフイルタ管を設けたことを特徴とす
    る多素子フイルタユニツト。 ９、特許請求の範囲第１項において、閉成手段は、各フ
    イルタ管の開口端部と同軸的に整列し、かつフイルタユ
    ニツトの濾過モードでフイルタ管から常時離間すると共
    に、フイルタユニツトの逆洗浄モードで一部がフイルタ
    管から離間する複数個の切換え移動自在ストツパを有す
    る複数個のポペツトユニツトを備え、３個のストツパが
    選択的に作動されて、３個の隣接フイルタ管のうちの第
    １、第２フイルタ管の対向端部を閉成する一方、第３フ
    イルタ管を開成させて該第３フイルタ管に逆洗浄液流を
    流入させるように多素子フイルタが構成され、前記スト
    ツパの連続対が対応する各フイルタ管の対向端部を閉じ
    ることによつて、前記３個の隣接フイルタ管のうちの１
    個が順次逆洗浄される一方、前記３個のうちの残余の２
    個がそこに流込む逆洗浄液流に抗して閉成されるように
    なつていることを特徴とする多素子フイルタユニツト。 １０、特許請求の範囲第１項において、互いに近接離間
    して配置されその間の狭い開放領域を実質的に囲むフイ
    ルタ管の管束と、閉成手段の束体と、逆洗浄液を１個の
    フイルタ管の開口端部から流入させて該フイルタ管から
    流出させ、前記管束の残余のフイルタ管の外面に沿つて
    前記開放領域を介して流すことによつて、該残余のフイ
    ルタ管上の堆積固形物を除去する一方、前記残余のフイ
    ルタ管を通る濾過液流を阻止して、固形物が該残余のフ
    イルタ管へ吸着によつて付着するのを抑制する逆洗浄手
    段とを設けたことを特徴とする多素子フイルタユニツト
    。
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