JPS631085B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフイルタに関し、さらに詳しくは逆洗
によつて掃除できるフイルタに関する。

従来のフイルタ、例えば潅漑システムに普通含
まれているようなフイルタの掃除には通常供給管
を遮断し、フイルタを取外し、その部品を掃除
し、次にこれを再度組立てるといつた誠に不便な
手順があり、時間を要し費用がかかるものであ
る。フイルタを外さずにフイルタを掃除するため
の逆洗フイルタがこれまでに多数開発された。

本申請人の先行米国特許第4045345号に記載の
ごときフイルタは上流流体管に連結可能な入口と
下流流体管に連結可能な出口とを含むハウジング
と、このハウジング内に配置され、ハウジングの
入口からハウジングの出口へフイルタ本体内を順
方向に貫流する流体中のごみ微片を捕捉するため
ハウジングの入口側に上流面を有するフイルタ本
体と、このフイルタ本体を逆洗するためフイルタ
本体の上記上流面近くに配置された入口を備えた
逆洗ノズルとよりなる。上記特許に記載の構造に
おいて、逆洗ノズルはハウジングに固定されたフ
イルタ本体に対して逆洗ずみの流体によつて回転
される。

本発明によれば、叙上の形式の逆洗可能なフイ
ルタ装置が提供されるが、その特徴とするところ
は逆洗ノズルがハウジングに固定されているこ
と、フイルタ本体がこの逆洗ノズルに対して運動
するように取付けられていること、さらにフイル
タ装置がフイルタ本体の上流面のほぼ全面をスキ
ヤンできるようにフイルタ本体を動かす駆動装置
を含むことにある。こうした装置には以下に詳述
するように幾多の重要な利点があることが判つ
た。

説明の実施例において、フイルタ本体は回転円
筒体である。また上記駆動装置はノズル内を貫流
する流体で回転されるようにこの流体路に配置し
た羽根を有するロータと、このノズルを貫流する
逆洗流体のエネルギによつてロータを回転させる
ためロータをフイルタ本体に連結する歯車装置と
よりなる。

本発明を以下に添付の図面を参考に例として説
明する。

図示の逆洗可能なフイルタ装置は本申請者の米
国特許第4045345号に記載の並列型（in―Line
type）である。本フイルタ装置は硬い金属管３と
これに接合されたプラスチツク本体４とより構成
された内側管状部２を有し、更にこの内側管状部
２の外側に外側管状部１６を有する。これら内側
管状部２と外側管状部１６とで本フイルタ装置の
ハウジングを構成する。金属管３の両端は潅漑用
水の入口５および出口６の役目をして、それぞれ
上流管および下流管（共に図示せず）に螺着され
るようにできている。円錐形そらせ装置１０は内
側管状部２の壁を貫通し長手方向に隔設された位
置に設けられた一群の透孔１２と別の一群の透孔
１４との間において金属管３内に固定されてい
る。

外側管状部１６は内側管状部２から半径方向に
隔離されていて、その上流（左側）端１７には内
側管状部２の対応端を受入れる穴が設けられてい
る。外側管状部１６の下流（右側）端は符号１９
において螺設されたつば１８で閉じられ、このつ
ば１８は内側管状部２の対応端を受入れる穴が設
けられている。このようにして外側管状部１６の
両端は内側管状部２に対しシール２０，２２で密
封されている。

ほぼ円筒状のフイルタ本体２４は内側管状部２
と外側管状部１６との間の隙間に配置されてい
る。フイルタ本体２４は任意適当な種類（例えば
網目のふるい、フイルタ円板など）のフイルタ素
子２５を含み、両端にこのフイルタ素子に固定さ
れた一対のプラスチツクスリーブ２６，２７を備
えている。上記両端部は内側管状部２にねじ付つ
ば２９で固定されたプラスチツクベアリングシー
ル２８で内側管状部２に対し回転可能に取付けら
れている。

外側管状部１６には内側に垂下する曲つた壁３
０（第２図を参照）が設けられていて、この壁は
フイルタ本体２４の外側円筒面に隣接する狭い入
口孔３４を備え、この外側円筒面の全長に延びる
洗浄室３２を画成している。狭い入口孔３４を備
えた洗浄室３２は逆洗ノズルの役目をなし、この
ノズルの働きによつてフイルタ本体の上流（外
側）円筒面はフイルタ本体がハウジングに対し回
転しながら掃除される。このことは以下にさらに
詳述する。逆洗ノズル３２の一端は環状開口４０
を経て洗浄管３８と連通している。洗浄管３８は
流体駆動装置４２に通じていて、ねじナツト４４
によつて外側管状部１６に固定されている。ノズ
ル３２から洗浄管３８を貫流する逆流水はかくし
て流体駆動装置４２に送られ、第３図および第４
図について以下に詳述するごとく、逆洗流体のエ
ネルギによつてフイルタ本体２４を回転させる働
きをする。

弁部材４６は洗浄室３２とその洗浄管３８との
間の開口４０内に着座できる。弁部材４６は軸４
８の一端に固定されている。軸４８の他端には外
側管状部１６の対応端に形成されたシリンダ５２
内を運動するピストン５０を備えている。このシ
リンダ５２はねじキヤツプ５４で閉じられ、この
ため弁室５６がシリンダ５２内を運動するピスト
ン５０で限定される。弁部材４６、その軸４８、
およびピストン５０を貫通形成された透孔５８は
洗浄室３２内の圧力を弁室５６に伝達する。弁室
５６もまたその圧力がキヤツプ５４に形成された
穴６０とパイロツト弁６３の別のシリンダ６２に
形成された穴６１とを経て大気へ吐出され、この
場合パイロツト弁６３の弁部材６４は弁のシリン
ダ６２内を移動することによつて穴６０と弁６３
の穴６１との間を連通したりまた遮断したりす
る。弁部材６４には円錐形弁座が形成されている
ので部材６４がばね６８に偏倚されて、その最下
側位置にある時は穴６０と６１間の連通は遮断さ
れるが、両穴間を連通させて主弁室５６の大気へ
の排圧をおこなうためには弁部材６４はばね６８
の作用に抗して上側位置へ動かすことができる。

フイルタハウジングの入口５と出口６との間の
圧力差が所定の大きさを超えることでフイルタ本
体２４がごみで過度に詰つていることが示される
と、逆洗による掃除を自動的に開始するために、
上記入口と出口間の圧力差を感知する圧力感知装
置によつてパイロツト弁６３は自動的に作動され
て弁室５６の圧力を大気へ吐出する。

圧力感知装置はそらせ装置１０内に配置された
ダイヤフラム７０を含む。そらせ装置１０はダイ
ヤフラム７０の左側面がフイルタハウジングの入
口側５における圧力を受けるようにした開口７２
を含む。ダイヤフラム７０の反対面はそらせ装置
の後壁７６を貫通形成された別の開口７４によつ
てハウジングの出口側６における圧力を受ける。
ダイヤフラム７０はそらせ装置１０の後壁７６と
ダイヤフラム７０の後面と係合するか、またはこ
の後面に固定された円板８２との間に介置された
コイルばね８０によつてハウジングの入口側へ偏
倚されている。円板８２はそらせ装置１０の後壁
７６に形成された中央の開口を貫通する案内軸８
４を含む。

ダイヤフラムの反対面（即ちフイルタの入口側
５に向いた面）そらせ装置１０の軸９１に形成さ
れた軸方向孔９０の口８８に対し係合したり脱係
合したりするようにできた弁部材８６を備えてい
る。孔９０の反対端はフイルタハウジングの内側
管状部２の内側に支えられたニプル９６に通じる
制御管９４を受入れるニプル９２に連結されてい
る。

ハウジング部２の壁を貫通形成された透孔９８
はニプル９６から室１００に通じている。この室
１００はフイルタハウジングの入口端に螺合され
た環状シリンダ１０２とスリーブ１０６の環状フ
ランジ１０４とにより画成されていて、スリーブ
１０６は環状フランジ１０４と閉じキヤツプ１１
０との間に介置されたばね１０８に抗してシリン
ダ１０２内を移動可能である。スリーブ１０６の
反対端にはパイロツト弁部材６４の端に支えられ
た軸１１４と係合するカム面１１２が形成されて
いる。このようにして、室１００が以下に記載の
ごとくダイヤフラム感知装置７０の作動により与
圧されると、スリーブ１０６が外側へ移動して軸
１１４の下端と係合してパイロツト弁部材６４を
上方へ移動させて、穴６０および６１を径て主弁
室５６の圧力を大気に吐出させる。こうなると、
弁部材４６に作用する入口圧は主弁室５６内の圧
力に反抗されずに弁部材４６を開放位置（第１図
において左方向に）へ移動させ、逆洗ノズル３２
から洗浄管３８へ通じる開口４０を開ける。

弁部材４６がこのように開放位置へ移動する
と、水は逆洗ノズル３２を経てフイルタ本体２４
中を逆洗されて洗浄管３８を通つて出てゆく。

洗浄管３８を貫流する逆洗水は液圧駆動装置４
２に向けられ、ここで逆洗水は装置４２内に配置
されたロータ１２２（第３図および第４図）の一
端に固定された羽根１２０を衝撃する。ロータ１
２２は軸１２３を含み、この軸の反対端は歯車歯
１２６と咬合うウオーム１２４として形成され、
歯車歯１２６はフイルタ本体２４の端スリーブ２
７の外周面に形成されている。従つて、洗浄管３
８を通つて出てゆく逆洗水のエネルギはフイルタ
本体２４を逆洗ノズル３２に対して回転させて、
これによつて弁部材４６が開いている時はいつも
逆洗ノズルからの注水を下流側にある本体の外側
円筒面が万遍なく受けることになる。

第１図乃至第４図に示したフイルタの動作は次
のごとくである。フイルタを普通に使用する場合
には、入口５から流入する水は穴１２を経てフイ
ルタ本体２４を通り抜け、穴１４を経て出口６か
ら出てゆく。フイルタ本体２４が相当程度清浄で
ある限り、水がフイルタ本体中を前方向に流れて
いる間、圧力の低下はほんの僅かしかおこらな
い。従つて、出口６における圧力は入口５におけ
る圧力よりほんの僅かだけ低下しているに過ぎな
い。ダイヤフラム７０は入口と出口との間の圧力
差を開口７２，７４を介して感知する。ばね８０
は入口と出口との間の圧力差が所定量以下にある
時は常時、即ちフイルタが相当程度に清浄な時
は、ダイヤフラム７０の中央に支えられた弁部材
８６が孔９０の口８８と接触状態にあるように設
計されている。従つて、フイルタがこのような正
常動作をしている間は、室１００は与圧されず、
パイロツト弁６４は図示の下側位置にあるので主
弁室５６の圧力は大気へ吐出されない。従つて、
主弁室５６内の圧力と逆洗ノズル３２内の圧力と
は両者間の連通をおこなう孔５８のために等しく
なる。ピストン５０の横断面積は主弁部材４６の
横断面積と比べて大きいので、主弁部材４６は第
１図に示すごとく開口４０内に着座することによ
つて逆洗ノズル３２から洗浄出口管３８への水流
を阻止する。

このように、正常の動作においては、水が洗浄
管３８から流出することは阻止され、フイルタは
入口５からフイルタを通つて出口６より出てゆく
上記順方向へ流れる水中のごみ微片を過するよ
うに動作する。

さて、ごみ微片がフイルタ本体２４、特に入口
５に向いた上流面２５にたまるに従い、入口５と
出口６との間の圧力差が増大し、遂に所定の大き
さに達すると、ダイヤフラム７０が曲つて（右方
向に）その弁部材８６を孔９０の口８８から離
す。そうなると、入口の水圧は制御管９４を介し
て室１００に加わり、このためスリーブ１０６が
（左方向に）移動するので、そのテーパをつけた
外端１１２はパイロツト弁部材６４の軸１１４と
係合して軸１１４をばね６８の作用に抗して持上
げる。こうなると、主弁室５６の圧力は穴６０，
６１を経て大気へ吐出されるので、こうなると主
弁部材４６は開口から（左方向へ）離れて逆洗ノ
ズル３２と洗浄管３８との間が連通される。この
ため、以下に記載するごとく、逆洗ノズル３２は
大気に吐出される。そうすると、穴１４と、フイ
ルタ本体２４と、逆洗ノズル３２と、洗浄管３８
とを経て水が逆流され、これで洗浄管３８がフイ
ルタ本体からごみ微片を勢いよく洗い流し、汚水
は逆洗ノズル３２および洗浄管３８から出てゆ
く。

逆洗ノズル３２および洗浄管３８から出る汚水
は液圧駆動装置４２に向けて流されるのでこの水
が持つ運動エネルギは外側管状部１６に支えられ
た固定逆洗ノズル３２に対してフイルタ本体２４
を回転させるように利用される。さらに詳しく述
べると、管３８から液圧駆動装置４２にはいる汚
水はロータ１２２の羽根１２０を衝撃して、ロー
タの軸１２３のウオーム１２４を回転させるの
で、このウオームが次にフイルタ本体２４の端ス
リーブ２７に支えられた歯車１２６を回転させ
る。このようにフイルタ本体２４が回転して汚水
はその運動エネルギが使い果されると出口穴１２
８（第４図）を経て液圧駆動装置４２を出てゆ
く。

フイルタ本体が逆洗ノズルに対して回転するよ
うにした叙上の装置には逆洗ノズルをフイルタ本
体に対して回転させるようにした装置よりも次の
如き利点がある。即ち、フイルタ本体を回転させ
ると、フイルタ本体の外面に普通なら付着する大
きさなごみ片（例えば小石）ははなれてハウジン
グの底に落ちることが多くなり、従つてこのよう
な小石がノズルとフイルタ本体との間にたまつて
ノズルがつまつたりフイルタ本体に傷がついたり
するおそれは少なくなる。しかのみならず、フイ
ルタ本体だけを回転させることは水の運動エネル
ギにより動かされる質量が小さくなり、そのため
駆動装置にかかる荷重が小さくなる。さらに、図
示の装置ではベヤリングシールの両側における圧
力差は比較的小さく、摩擦損を減少し、そのため
さらに駆動装置にかかる荷重を減少させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の逆洗可能なフイルタ装置の一
形式の縦断面図、第２図は第１図の―線に沿
つた横断面図、第３図は第１図の―線に沿つ
た横断面図、第４図は第３図の―線に沿つた
横断面図である。 なお図において、符号５はフイルタハウジング
の入口、６は出口、２４はフイルタ本体、３２は
逆洗ノズル、１２０は羽根、１２２はロータ、１
２４はウオーム、１２６はフイルタ本体に固定さ
れた歯車である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上流流体管に連結可能な入口と下流流体管に
   連結可能な出口とを含むハウジングと、該ハウジ
   ング内に配置され、フイルタ本体内をハウジング
   入口からハウジング出口へ順方向に流れる流体中
   のごみ微片を捕捉するためハウジング入口側に上
   流面を有するフイルタ本体と、該フイルタ本体を
   逆洗するためフイルタ本体の上記上流面に隣接し
   て配置された入口孔を有する逆洗ノズルとよりな
   る逆洗可能なフイルタ装置において、 上記逆洗ノズルが上記ハウジングに対し固定さ
   れており、上記フイルタ本体が逆洗ノズルに対し
   て運動するよう取付けられており、フイルタ本体
   の一端のまわりに環状に配置された歯車を具備
   し、逆洗ノズルを貫流する流体によつて回転され
   るように該流体の通路に位置する羽根を有してハ
   ウジング内に配置されたロータを具備し、前記ハ
   ウジング内に配置された歯車装置を具備し、この
   歯車装置は前記フイルタ本体の歯車と前記ロータ
   とを連結して上記フイルタ本体を上記ノズルに対
   して回転させてノズルの入口孔がフイルタ本体の
   上流面のほぼ全面をスキヤンできるようにしたこ
   とを特徴とする逆洗可能なフイルタ装置。 ２ 前記フイルタ本体が円筒状である特許請求の
   範囲第１項記載の逆洗可能なフイルタ装置。 ３ 前記歯車装置は前記フイルタ本体の歯車と咬
   合い前記ロータにより駆動されるウオームからな
   る特許請求の範囲第２項記載の逆洗可能なフイル
   タ装置。