JPH02172505A - 環状のろ葉を備えたフイルタノズル - 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】 産業上の利用分野 本発明は、環状のろ葉を備えたフィルタノズルであって
、ろ葉がろ液の案内を行なう半径方向の流路運びにろ液
の案内を行なう、ろ葉を貫通する流路金偏えた形式のも
のに関する従来技術 住民への飲水および工業用水の供給蓬びに毫水の後浄化
のために水処理設備の使用がます１す増えている。その
役目は原水からの浮遊物の分離である。この処理設備、
いわゆる高速ろ過器は大ていは単数または複数の開放ろ
過器または閉じられたろ過器の場合にはろ過谷器から成
る。フィルタノズルは中間底壁内へ組付けられる。これ
らのフィルタノズルは１つにはろ通過水 程でろ材を捕捉し、かつ、ｉｔ通過させる役目をする。

他には逆洗過程でろ材を洗浄水および屡屡洗浄空気金向
流で用いて清掃しなければならない。ろ材としては通常
微粒の砂が用いられる。

この目的のために中間底壁は多数のフィルタノズルを備
えている。これらがろ過器全面積においてろ過すべき水
または洗浄水もしくは洗浄空気の良好な分配を可能にす
る。これらのフィルタノズルは既に以前から公知である
。フイルタノズ〉は種々の形式で構成され、かついずれ
にしてもその役割を果している。最近ろ材の組成が品質
および（または）粒度について時々変更されている。

その結果より悪い原水品質およびろ液に対するより高い
要求は高められた洗浄パラメータ、特に高められた洗浄
速度と相殺される。これに対して従来のフィルタノズル
では困難を伴なっており、かかる困難はこれら新規の、
高められた要求では配慮されていない。

知られている現象はフィルタノズル自体内部の異物また
は沈着物の固着の結果であるフィルタノズルの閉塞もし
くは目詰りである。これによシ水処理量の減少、またフ
ィルタノズル内でのより高い個有圧力損失による洗浄過
程の劣悪化がもたらされ、これにより洗浄ポンプおよび
（または）洗浄用送風機の作業点の変化がもたらされる
。閉塞されていないノズルの抵抗を基にして設計された
洗浄機はもはや予定の流量を、したがって洗浄媒体の艮
好な清掃作用ｔ４えない。ろ液の品質はこれによυ不都
合な影響を受ける。現在時に使用される高目の洗浄圧で
もってしては数多くの従来のフィルタノズルは部分的に
しかその課鵬ヲ果たすことができない。極端な場合には
フィルタノズルは時々面倒にも増外し、かつ清掃しなけ
ればならない。突起から成るスペーサおよび水平のスリ
ット自体する積重ねられたろ葉を備えた公知の形式のフ
ィルタノズルではある改善は得られた。このフィルタノ
ズルでは積層されたろ葉の中間室内への１方向または他
の方向の流れが生じる。中間室はスリット自体よυも大
きいので、速度低下によシ物質の沈着が起り得る。この
物質は大ていは粒子であり、粒子は洗浄中比較的高い流
速の洗浄水によってろ過物質の下部において吹上げられ
る。

ＡＵ−Ａ−５２３６３１６４明細書に記載されたフィル
タノズルは環状のろ葉金偏えている。

このろ葉は中央の管形の支持体上へかぶせ嵌められてい
る。ろ葉は外縁の範囲に突起金有し、そのために２つの
連続した環相互間に貫流開口が得られる。更にこの環は
半径方向でみて内側へ向かって拡大した外周部の貫流室
兼びにこれとは独立した、内側の、同様に半径方向でみ
て内側へ向かって拡大した貫流室が得られる形状を有し
ておシ、この場合にこれらの貫流室は挿入リングにより
互いに分離されている。挿入リングはろ葉コラムの環の
機械的な安定性金高める。

外側の室から半径方向に流入した水を内側の室へ導くこ
とができるようにするためには、ろ葉にも中間リングに
も軸線平行な開口が形成されている。

内側の環状室が中央の管形の支持体の壁に設けられた縦
スリットを介してこの支持体の中空内部と連通しており
、そのために外側の環状室全半径方向に貝流し、次いで
軸線方向の開口全貫流して内側の基金貫流する水は引続
いて半径方向に管形の支持体内へ流入する。浄化すべき
水の流入するきわめて小さな、ろ過金行なう開口は連゛
続したろ葉の外周部のスリットがあり、また管形の支持
体へ向かつて流過横断面が拡大しているので、このフィ
ルタノズルはきわめて小さな圧力降下を示し、しかし他
方ではろ過されない微粒子が特に水の流速の低下により
ろ葉のＶ′３側に沈着することがあるという欠点を持つ
。

したがってこの明細書で紹められているように逆洗によ
るフィルタ内部の清掃が時々不可避である。

他の公知の構造（ＧＢ−Ａ−２０３７６０７明細書）で
は環状ろ葉を備えたフィルタノズルが記載され、この公
知例ではる葉間でフィルタノズルへの水の流入を可能に
するために適切なスペーサが設けられている。ここでは
る葉の外周部で相当の粒子の排除が行なわれる。各ろ葉
間の同室の横断面は切欠によシ拡大せしめられており、
そのためにこの室内の流速は流入速度よりも小さく、こ
れは中央部分（これは貴方に孔を持つ中央の、水のだめ
の排水口を持つ）に設けられた比較的狭い孔のために水
の堰止めをろ葉間でもたらす。これによシ微細な、ろ別
されない粒子はる葉間に沈着する。そのために度々の逆
洗によりフィルタの閉塞を防止する。

他の構造（ＵＳ−Ａ−４２６７０４５明細書）では、環
状のろ葉を備えたフィルタノズルが記載されている。こ
のノズルでは同様に互いに隣合ったろ葉間に設けられた
自由空間の純粋に半径方向の貫流が半径方向に中央へ向
かって起る。

適切な部材がまだ微粒子を含んではいるが、他はろ過さ
れた水を迷路内でのように不断に方向変換させる。これ
は、貫流する水の方向の不断の変向が相当の渦流形成と
死水ゾーン （Ｔｏｔｗａｓｓｅｒ−ｇｅｂｉｅｔｅ　）　ｆ伴ない
、微粒子の沈着を促進し、そのためにこの構成でもろ葉
間の中空間の閉塞およびフィルタノズルの故障全防止す
るためには度々逆洗が不可避である。

もう１つの刊行物（Ｕ８−Ａ−３７８４０１５明細書）
ではフィルタノズルは互いに平行に配れるよ゛うな形状
を有しており、この場合に遠心力 力が働き、この遠心／は粒子全そのために設けられた適
当なポケット内へ沈積し、かつその上に水のために貫流
横断面を保持する。しかしかかる構成はポケットを空に
することを必要とし、これは簡単な形式では可能ではな
い。したがってこのようなフィルタは大きな水量の浄化
には不適当である。

固体物質の沈着に曝される面、特にフィルタリングのウ
ェブはきわめて小さな寸法を有している。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、公知のものよシも閉塞の危険が小さり
、シたがって規則的な運転を保証し、かつ頻繁な清掃を
余り必要としないフィルタノズルを見出すことである。

問題点を解決するための手段 上記の課題を解決するだめの本発明の手段は、冒頭に記
載の形式のフィルタノズルにおいてろ葉が更に液体の接
線方向の速度成分を生じる流路を保証するために手段金
偏えていることである。

実施例 第１図には取付けられたフィルタノズル１が示されてい
る。フィルタノズルはろ過器またはろ過容器の中間底壁
内にコンクリートによって埋設された取付は部材２内へ
ねじ込まれている。

フィルタノズル１は頭部５と排水管６とを有する支持体
４全備えている。水がろ葉内へ強制的に軸線方向へ流れ
ざるを得ないように、頭部の下方部分に開口１３が設け
られている。支持体４は一体であり、かつ有利にはプラ
スチック袈である。頭部５の下方にはねじ山８が設けら
れている。ねじ山は取付は部材２内でのフィルタノズル
１の固定に用いられ、かつフィルタノズル１の上方から
の簡単な挿入を可能にする。フィルタノズル１は支持フ
ランク９でもって取付は部材２の上路端面に支持され、
かつ頭部５の上部の終端７ランシ１０はフィルタノズル
１に配属したろ葉１８の締付けを行なう。第１図には互
いに合致する軸線方向の貫通路２有するる葉１８が示さ
れている。実地では貫通路が互いにずらされており、そ
のために水に周方向の速度成分が付与される。支持フラ
ンク９と上部の終端７ランシ１０との間には十字に配置
された４つのリブ１１が存在し、これらの中間室１３は
浄化水の排水管６内への流入を行なう。十字形のグリッ
プ１４が頭部５の上部終端を成しており、このグリップ
はフィルタノズル１のねじ込みおよび取外しを簡便にす
る。排水管６が下方部分に２つの逆洗用開口１６を有し
、この逆洗用開口内へ逆洗用圧力水もしくは逆洗用圧縮
突気を導入することができる。

第６図に示された開口３０のように、上方のろ葉内へ流
入した水の一部分のみが排水管６内へ流れるように、あ
るいは全く排水管内へは流れないようにするためには中
間室１３の上方部分を狭くするかまたは全く閉鎖するの
が有利であろう。自由断面積は例えば各ろ葉数に比例す
るように下へ向かって増大してもよい。

フィルタノズル１のろ過金行なう部分は複数のろ葉１８
から成シ、これらの外縁がフィルタａ１９として構成さ
れている。周縁部に分配された突起から成るスペーサ１
７（これらは軸線方向にフィルタ縁１９の所で突出して
いる）が隣合った２つのろ葉１８間隔を決める。したが
ってスペーサはフィルタの環状間隙２７０幅を決める。

環状間隙は浄化すべき水にきわめて小さな流過楕断面全
提供し、したがってろ材、例えば砂の流出防止のために
ろ過作用を行なう。

センタリングピン２２が半径方向でみて内側にずらされ
て全周にわたって分配されてオシ、センタリングピンは
上下に重なったろ葉１８の半径方向のスリップを防止す
る。円ｇ４＋１開口２４を制限する円縁２３は外側のフ
ィルタ縁１９と内Ｒ２３との間に位置する内通路２８に
対して若干大きくしてもよい。

特に第４図、第５図に示されているように、フィルタ縁
１９と円縁２３との間に通路２６が設けられ、この通路
が、環状通路２７金具流した浄化水の少なくとも１部が
フィルタノズル１の縦方向に流れるのを可能にし、この
ために沈積、特に浮遊物の沈積の危険が低下するという
事実がきわめて重要である。内縁２３およびリプ１１相
互間の中間室１３の構成により多少の水は排水管６内へ
達する。

通路２６は、加速された流れによって異物質の沈着の危
険ヲ増除くために普通下へ向かって、すなわち流動方向
で狭くされている。この場合内通路２８内へ付加的な組
付は物を設けて水路を変向し、例えば環状間隙２７から
通路の入口へ向かつて水にスクールを伝達することも可
能である。これらの通路は何らかの適切な形状の一定の
横断面を持っていてもよい。

更にろ葉の下面および上面を適切に構成することによシ
円通路２８の横断面を、流出する水のほぼ−様な速度が
保証されるように設定することが可能である。

フィルタノズル１の組立ではる葉通過時の水の流れ全変
向によって渦流状態に保持し、このように゛してろ葉の
清掃を自然な形で保証するために、第１図とは異なり例
えば適切なストッパによってセンタリングピン２２を用
いて通路２６がろ葉１８毎に周方向にずらされるように
することができる。

したがって外側の縁と排水管との間における水平方向の
成分のみならず鉛直方向成分および場合によシ接線方向
成分を持つ流れの形成が達成される。

水もしくは洗浄水および洗浄空気の流路途中の物質の沈
着はる葉の流路内ではもはや起らない。更に貫通路がろ
葉毎に任意に位置しているために貫通路から次の貫通路
へ流れる流れによって場合により沈着した浮遊物質をあ
る程度清掃する作用が得られる。

このためにフィルタノズルの性質は経時的に実際に一定
である、それというのも既存のろ過設備の運転条件の変
更がもはや生じないからである。

第６図にはフィルタノズルのための管形の支持体４・の
頭部が示されている。この例では中央の開口がその全長
の一部にわたって延びているにすぎず、かつ適切な開口
３０によって形成されている。このようにしてこの間口
３０の比較約手さな横断面によってろ葉間の水が貫流す
る空間内である種の堰が形成され、したがってフィルタ
ノズルへの流入後の水について−様な流速が得られる。

第７図から第９図にはる葉の別の構成が示されている。

１つのろ葉３２は縁リング３３甚びにセンタリングぎ７
３４を備えている。円リング３６がウェブ３７金介して
縁リング３３と結合されている。突起から成るスペーサ
３９が第８図に示されているように２つの上下に重ねら
れたろ葉間の貫流間隙を決める。この場合に２番目のろ
葉４１のウェブ４２はろ葉３２のウェブ３７に対して周
方向にずらされている。これによシ流入した水の一部が
両ろ葉３２．４１間の所定の通路全半径方向に流れる一
方、他の部分は周方向の開口４３から半径方向に流出す
る。

その結゛果両ろ葉３２．４１相互の回転方向のずれのた
めに（このずれは組立時に自動的に得られる）水の接線
方向の成分が得られ、この接線方向成分は各ウェブへ場
合により沈着した微細物質を増除き、このようにしてフ
ィルタノズルもしくはる葉の不断の自浄作用が得られる
。

その他生径方向の流速は横断面の適切な設計によシ、こ
の場合にも場合により沈着した粒子が流れによって再び
除去されるように選択される。かかる沈着物は、水での
フィルタの負荷が一定の水量全下回り、し九がってフィ
ルタノズルで所定の速度がもはや保証されない場合に生
じることがある。

【図面の簡単な説明】

第１図はろ過積またはろ過容器の中間底壁内へ組込１れ
た、ろ材、例えば砂のろ別ないしは捕捉を行なうための
フィルタノズルの軸Ｒｔ含平面図、第４図は第１図と同
様に組立てられたろ葉金偏えたフィルタノズルの頭部の
部分拡大図、第５図は第３図によるろ葉の部分図、第６
図は管形のフィルタノズル支持体の頭部の図、第７図は
異なる回転角度位置で上下に重ねられた２つのろ葉の平
面図、第８図は第７図による２つのろ葉の側面図、第９
図は第７図によるろ葉の１つをズー■線に沿って断面し
て示した図である。 １・・・フィルタノズル、２・・・取付は部材、４・・
・支持体、５・・・頭部、６・・・排水管、８・・・ね
じ山、９・・・支持フランク、１０・・・終端フランジ
、１１・・・リプ、１３・・・中間室、１４・・・グリ
ップ、１６・・・逆洗用開口、１７．３９・・・スペー
サ、１８゜３２．４１・・・ろ葉、１９・・・ろ縁、２
２．３４・・・センタリングビン、２３・・・内縁、２
４・・・内側開口、２６・・・貫通路、２７・・・環状
間隙、２８・・・内通路、３０．４３・・・開口、３３
・・・縁リング、３６・・・円リング、３７．４２・・
・ウェブ。 Ｆ　ｉＧ、１ ｌ８ ろ葉 流路 流路 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、環状のろ葉（１８）を備えたフィルタノズル（１）
   であつて、ろ葉がろ液の案内を行なう半径方向の流路（
   ２８）並びにろ液の案内を行なう、ろ葉（１８）を貫通
   する流路 （２６）を備えた形式のものにおいて、ろ葉（１８）が
   更に液体の接線方向の速度成分を生じる流路を保証する
   ために手段を備えていることを特徴とする、環状のろ葉
   を備えたフィルタノズル。 ２、水が付加的に回転するように水をろ葉 （１８）を貫通する貫通路（２６）へ導入するために、
   半径方向の流路（２８）が変向手段を備えている、請求
   項１記載のフィルタノズル。 ３、ろ葉（１８）の貫通路（２６）がろ過された水の流
   動方向の貫通路（２６）として構成されており、貫通路
   がろ葉（１８）全体にわたつて分配されている、請求項
   １または２記載のフィルタノズル。 ４、ろ葉（１８）が２つの隣合つたろ葉の貫通路（２６
   ）同士が互いに合致しないように保証する手段を備えて
   いる、請求項１から３までのいずれか１項記載のフィル
   タノズル。 ５、ろ葉の半径方向の流路（２８）の流過横断面が、こ
   の流路内で流速が少なくともほぼ一定の絶対値を保つよ
   うに設計されている、請求項１から４までのいずれか１
   項記載のフィルタノズル。