JPS6230518A - フイルタ - Google Patents
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- JPS6230518A JPS6230518A JP61102944A JP10294486A JPS6230518A JP S6230518 A JPS6230518 A JP S6230518A JP 61102944 A JP61102944 A JP 61102944A JP 10294486 A JP10294486 A JP 10294486A JP S6230518 A JPS6230518 A JP S6230518A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/30—Filter housing constructions
- B01D35/31—Filter housing constructions including arrangements for environmental protection, e.g. pressure resisting features
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
- B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
- B01D33/23—Construction of discs or component sectors thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/44—Regenerating the filter material in the filter
- B01D33/46—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes nozzles or the like acting on the cake-side of the filtering element
- B01D33/463—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes nozzles or the like acting on the cake-side of the filtering element nozzles
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- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/58—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating the filter cake remaining on the filtering element
- B01D33/62—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating the filter cake remaining on the filtering element for drying
- B01D33/66—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating the filter cake remaining on the filtering element for drying by gases or by heating
- B01D33/663—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating the filter cake remaining on the filtering element for drying by gases or by heating by direct contact with a fluid
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- B01D33/80—Accessories
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- B01D33/804—Accessories integrally combined with devices for controlling the filtration
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-
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- B01D2201/20—Pressure-related systems for filters
- B01D2201/204—Systems for applying vacuum to filters
Landscapes
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- Filtration Of Liquid (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[M梁上の利用分野]
本発明は加圧して懸濁液を連続して濾過するフィルタに
関する。
関する。
懸濁液を連続的に濾過するフィルタは、例えば懸濁が大
間に流れ、かつ比較的高濃度の固相を有するセルローズ
産業においては一般的である。この目的に対して現在ま
でのところRら普及しているフィルタのタイプは回転ド
ラムあるいはディスクフィルタであって、該フィルタは
真空を用いて。
間に流れ、かつ比較的高濃度の固相を有するセルローズ
産業においては一般的である。この目的に対して現在ま
でのところRら普及しているフィルタのタイプは回転ド
ラムあるいはディスクフィルタであって、該フィルタは
真空を用いて。
フィルタに対して必要な差圧を得るように作動する。
前記タイプのフィルタはある種の明白な欠点を有してい
る。真空を得るためには、特に流体の流量が大きい場合
、垂直長さが6〜10メートルのいわゆる気圧フォール
パイプを配設することが一般的である。このことは、フ
ィルタを、このフォールバイブの高さを設定しつる高さ
に位置させる必要があり、そのため建屋ならびにポンプ
のコストを度々高くする結果になることを意味する。代
書的に真空ポンプを用いることができるが、その場合所
要動力、したがって運動コストが高くなる。
る。真空を得るためには、特に流体の流量が大きい場合
、垂直長さが6〜10メートルのいわゆる気圧フォール
パイプを配設することが一般的である。このことは、フ
ィルタを、このフォールバイブの高さを設定しつる高さ
に位置させる必要があり、そのため建屋ならびにポンプ
のコストを度々高くする結果になることを意味する。代
書的に真空ポンプを用いることができるが、その場合所
要動力、したがって運動コストが高くなる。
真空フィルタを用いる場合の別の欠点は必要な高真空度
を得ることが温度によって左右されることである。温度
が高くなればなるほど、真空度は低くなる。90℃以上
の温度では、もはや必要な真空ならびに差圧を得ること
は不可能である。しかしながら、高度の真空状態を許容
する中低温においてさえも、理論的に可能な最大圧は1
00kPaを越えることはありえない。
を得ることが温度によって左右されることである。温度
が高くなればなるほど、真空度は低くなる。90℃以上
の温度では、もはや必要な真空ならびに差圧を得ること
は不可能である。しかしながら、高度の真空状態を許容
する中低温においてさえも、理論的に可能な最大圧は1
00kPaを越えることはありえない。
前述の真空フィルタとは明らかに区別されるように、本
発明によるフィルタは圧力フィルタから構成されている
。そのため、フィルタに対する必要な差圧は構造的に簡
単でさらに所要スペースの小さい手段によって得ること
ができる。300〜400 kPaまでのフィルタに対
する差圧は難なく得ることができる。さらに、理論的に
温度に対する制限もなく、発生する全ゆる温度における
懸濁液を濾過することができる。さらに、本発明による
圧力フィルタによって得られる極めて本質的な利点は、
フィルタ中のフィルタエレメントは一回転当りの回転作
動において、即ち1回の濾過サイクルにおいて、フィル
タエレメントに対する差圧は、濾過サイクルの種々の濾
過ゾーンにおいて相互に独立して、しかも命中な手段に
より制御できることである。このため、例えばフィルタ
エレメント上にフィルタケーキを急速に右利な方法で堆
積でき、例えば、フィルタの始動時や中断時もそのm積
が保証でき、さらに当該懸濁液への紹過プロセスの有利
な適合が可能とされる。液相および気相から構成される
濾過サイクルにおいては、液相での差圧は気相における
それより低いことが好ましい。
発明によるフィルタは圧力フィルタから構成されている
。そのため、フィルタに対する必要な差圧は構造的に簡
単でさらに所要スペースの小さい手段によって得ること
ができる。300〜400 kPaまでのフィルタに対
する差圧は難なく得ることができる。さらに、理論的に
温度に対する制限もなく、発生する全ゆる温度における
懸濁液を濾過することができる。さらに、本発明による
圧力フィルタによって得られる極めて本質的な利点は、
フィルタ中のフィルタエレメントは一回転当りの回転作
動において、即ち1回の濾過サイクルにおいて、フィル
タエレメントに対する差圧は、濾過サイクルの種々の濾
過ゾーンにおいて相互に独立して、しかも命中な手段に
より制御できることである。このため、例えばフィルタ
エレメント上にフィルタケーキを急速に右利な方法で堆
積でき、例えば、フィルタの始動時や中断時もそのm積
が保証でき、さらに当該懸濁液への紹過プロセスの有利
な適合が可能とされる。液相および気相から構成される
濾過サイクルにおいては、液相での差圧は気相における
それより低いことが好ましい。
前述の利点を得るための本発明の特徴は特許請求の範囲
に記載されている。
に記載されている。
本発明の好適実ff1例を添付図面を参ハ((シて以下
詳細に説明する。
詳細に説明する。
[実施例]
第1図に示すフィルタは概ね円筒形の圧力容器1を含み
、該容器に、多数のフィルタディスク3を備えたシVフ
ト2が回転可能に支承されている。
、該容器に、多数のフィルタディスク3を備えたシVフ
ト2が回転可能に支承されている。
各フィルタディスクは複数のディスクセクタ4(第2図
参照)から構成され、該ディスクセクタは例えば198
4年2月7日出願した米国特願第577.913号に示
ず形状を有すればよい。通常通り、フィルタセクタは、
それを囲む濾布と内側の満(図示ヒ・ず)とから構成さ
れ、該溝は各フィルタセタに対して、シャフト2に形成
された軸線方向の溝、即ち濾過作業中につくられた濾過
物を前記シャツ1−2の一端に配設した濾過物用弁5ま
で排出するための、各フィルタセクタに付する溝に接続
されている。前記濾過物用弁5に配設した中間壁6によ
って、フィルタディスク3の1回転に対応する濾過サイ
クルは、第2図に例示するように、3個であり、参照番
号7,8.9で指示する多数の濾過ゾーンに分割されて
いる。濾過作業中濾布上で得られるフィルタケーキ10
は濾過ゾーン7において、例えば米国特許、第4,51
9゜910号に示すスプレィのような除去装置11によ
って除去され、また前記ゾーンにおいて濾過作業過程が
開始する。濾過ゾーン8においては、濾過は液相で行わ
れる。濾過ゾーン9においては、フィルタケーキの濾過
および乾燥、また可能ならフィルタケーキの洗滌が、空
気、蒸気あるいは介在する別の適当なガスにより気相で
行われる。図示のように例えば前記ゾーン7において、
滅布の洗滌も、適当な何らかの洗滌装置12、例えばス
プレィによって行われる。濾過物用弁5には、濾過ゾー
ンの数に対応する多数の濾過物用出口13゜14および
15が設けられている。除去されたフィルタケーキは排
出スクリュ17を備えたトラフ16中へ落下する。
参照)から構成され、該ディスクセクタは例えば198
4年2月7日出願した米国特願第577.913号に示
ず形状を有すればよい。通常通り、フィルタセクタは、
それを囲む濾布と内側の満(図示ヒ・ず)とから構成さ
れ、該溝は各フィルタセタに対して、シャフト2に形成
された軸線方向の溝、即ち濾過作業中につくられた濾過
物を前記シャツ1−2の一端に配設した濾過物用弁5ま
で排出するための、各フィルタセクタに付する溝に接続
されている。前記濾過物用弁5に配設した中間壁6によ
って、フィルタディスク3の1回転に対応する濾過サイ
クルは、第2図に例示するように、3個であり、参照番
号7,8.9で指示する多数の濾過ゾーンに分割されて
いる。濾過作業中濾布上で得られるフィルタケーキ10
は濾過ゾーン7において、例えば米国特許、第4,51
9゜910号に示すスプレィのような除去装置11によ
って除去され、また前記ゾーンにおいて濾過作業過程が
開始する。濾過ゾーン8においては、濾過は液相で行わ
れる。濾過ゾーン9においては、フィルタケーキの濾過
および乾燥、また可能ならフィルタケーキの洗滌が、空
気、蒸気あるいは介在する別の適当なガスにより気相で
行われる。図示のように例えば前記ゾーン7において、
滅布の洗滌も、適当な何らかの洗滌装置12、例えばス
プレィによって行われる。濾過物用弁5には、濾過ゾー
ンの数に対応する多数の濾過物用出口13゜14および
15が設けられている。除去されたフィルタケーキは排
出スクリュ17を備えたトラフ16中へ落下する。
第3図はフィルタの作動要領を概略的に示す。
濾過すべき懸濁液は入口18を介してフィルタ1へ供給
され、フィルタにおいてレベル19を形成する。本発明
によるフィルタにおいて濾過作業に必要な差圧は適当な
装置20、例えばブロワにより発生する。前記装置11
により除去されたフィルタケーキは排出スクリュ17へ
落下し、そこから排出路20′へ送られる。濾過ゾーン
7からの濾過物は濾過物用出口13を介して圧力容器1
から排出路21へ排出され、かつさらに濾過物用タンク
22へ送られる。濾過ゾーン8からの濾過物は出口14
を介して圧力容器1からタンク22へ排出される。濾過
ゾーン9からの濾過物は出口15を介して圧力容器から
タンク22へ排出され、かつ該タンク内のレベルの上へ
入り、濾過物の液体と、共に送られてぎたガスとを分[
する。ブロワ20により発生した正圧により濾過ゾーン
9においてフィルタケーキ10を通して絞り出され濾過
物に追随して出口15へ入ったガスはタンク22からブ
ロワ20を介してフィルタへ循環する。
され、フィルタにおいてレベル19を形成する。本発明
によるフィルタにおいて濾過作業に必要な差圧は適当な
装置20、例えばブロワにより発生する。前記装置11
により除去されたフィルタケーキは排出スクリュ17へ
落下し、そこから排出路20′へ送られる。濾過ゾーン
7からの濾過物は濾過物用出口13を介して圧力容器1
から排出路21へ排出され、かつさらに濾過物用タンク
22へ送られる。濾過ゾーン8からの濾過物は出口14
を介して圧力容器1からタンク22へ排出される。濾過
ゾーン9からの濾過物は出口15を介して圧力容器から
タンク22へ排出され、かつ該タンク内のレベルの上へ
入り、濾過物の液体と、共に送られてぎたガスとを分[
する。ブロワ20により発生した正圧により濾過ゾーン
9においてフィルタケーキ10を通して絞り出され濾過
物に追随して出口15へ入ったガスはタンク22からブ
ロワ20を介してフィルタへ循環する。
第2図から最もよく判るように、下方の中間壁6は下方
に傾斜し、それらの外端は懸濁液のレベル19より下方
のレベルに位置し、液相での濾過8の中ガスがフィルタ
セクタに介在しないようにする。
に傾斜し、それらの外端は懸濁液のレベル19より下方
のレベルに位置し、液相での濾過8の中ガスがフィルタ
セクタに介在しないようにする。
濾過作業に対してフィルタにわたって必要とされる差圧
を得るために、ブロワ20を介するガス循環に対しであ
る種の抑制が必要とされる。フィルタケーキ10をフィ
ルタエレメント4に乗せた状態でフィルタが作動すると
、フィルタケーキは前述の抑制を受ける必要がある。フ
ィルタの始動時あるいは停止時フィルタケーキが何らな
いか、あるいは不十分の場合、ある種の適当な手段によ
り、本発明により濾過物の出口15において前記の必要
な抑制を設定することができる。第3図に示ずように、
前記の抑制手段は、何らその他の抑制が介在しない場合
濾過物用出口15を絞り、フィルタケーキがフィルタに
形成されると解放する弁23から構成されている。例え
ば、排出スクリュ17に対する負荷からの信号が弁23
をnrIlする動機を提供し、そのため、フィルタにフ
ィルタケーキが何ら無く、かつ排出スクリュ17が無負
荷状態で作動していると弁23がプリセット位置まで閉
鎖し、フィルタケーキが形成され、排出スフリユが負荷
されると再開する。この状態が第3図に示されている。
を得るために、ブロワ20を介するガス循環に対しであ
る種の抑制が必要とされる。フィルタケーキ10をフィ
ルタエレメント4に乗せた状態でフィルタが作動すると
、フィルタケーキは前述の抑制を受ける必要がある。フ
ィルタの始動時あるいは停止時フィルタケーキが何らな
いか、あるいは不十分の場合、ある種の適当な手段によ
り、本発明により濾過物の出口15において前記の必要
な抑制を設定することができる。第3図に示ずように、
前記の抑制手段は、何らその他の抑制が介在しない場合
濾過物用出口15を絞り、フィルタケーキがフィルタに
形成されると解放する弁23から構成されている。例え
ば、排出スクリュ17に対する負荷からの信号が弁23
をnrIlする動機を提供し、そのため、フィルタにフ
ィルタケーキが何ら無く、かつ排出スクリュ17が無負
荷状態で作動していると弁23がプリセット位置まで閉
鎖し、フィルタケーキが形成され、排出スフリユが負荷
されると再開する。この状態が第3図に示されている。
第4図において、弁23を制m+するための別の実施例
が示されている。この実施例では弁23は気相状態の濾
過ゾーンの差圧に対する差圧を測定するトランスミッタ
24からのインバ°ルスにより制御され、そのためその
差圧がプリセットされた圧力以下の場合当該濾過ゾーン
に対してより高い差圧を発生させる位置まで閉鎖し、そ
の差圧がプリセットされた値を1廻ると遅れを以って完
全に解放する。別の代案としては、弁23がフィルタケ
ーキ10の厚さを測定するトランスミッタ(図示せず〉
からのインパルスによって制御される。
が示されている。この実施例では弁23は気相状態の濾
過ゾーンの差圧に対する差圧を測定するトランスミッタ
24からのインバ°ルスにより制御され、そのためその
差圧がプリセットされた圧力以下の場合当該濾過ゾーン
に対してより高い差圧を発生させる位置まで閉鎖し、そ
の差圧がプリセットされた値を1廻ると遅れを以って完
全に解放する。別の代案としては、弁23がフィルタケ
ーキ10の厚さを測定するトランスミッタ(図示せず〉
からのインパルスによって制御される。
弁23は、特に圧力容器1内の懸濁液のレベルが何らか
の理由でシャフト6の下方に下がる場合式りに個別の液
体ロックを設けることである。しかしながら弁23を用
いた前述の方法は、通常の濾過中付加的な抑制即ち抵抗
がブロワ20に何ら負荷を加えず、そのためブロワの全
能力を濾過作業に利用できるため、はとんどの場合好ま
しいものである。
の理由でシャフト6の下方に下がる場合式りに個別の液
体ロックを設けることである。しかしながら弁23を用
いた前述の方法は、通常の濾過中付加的な抑制即ち抵抗
がブロワ20に何ら負荷を加えず、そのためブロワの全
能力を濾過作業に利用できるため、はとんどの場合好ま
しいものである。
乾燥度の高い排出フィルタケーキをつくる場合、比較的
薄いフィルタケーキ10が形成され、フィルタの気相、
即ち濾過ゾーン9で比較的高度の差圧を発生させるよう
にフィルタを作動させる必要がある。
薄いフィルタケーキ10が形成され、フィルタの気相、
即ち濾過ゾーン9で比較的高度の差圧を発生させるよう
にフィルタを作動させる必要がある。
好ましくは、常に濾過作業の間および供給された懸濁液
の濃度が高いときに比較的薄いフィルタケーキ10を特
に形成できるようにするために、フィルタの液相、即ち
、濾過ゾーン8においてはガス相におけるよりも低差圧
を、かつ前述の高濃度のときには著しく低い差圧を保持
することが9!ましい。このことは濾過物用出口14に
配設した制御弁25により達成することができる。館記
弁の一制御方法はフィルタ1に設けたレベルセンサ26
による。このレベルセンサは制御弁25とフィルタの回
転速度とをf、II御するよう配設され、弁が完全に解
放するまで該制御弁をまず制御し、弁の全開時レベルセ
ンサがプリセットした最小値以上フィルタの速度をfi
制御し始め懸濁液のレベルを一定にすることにより該液
のレベル19をプリセット値に保つ。
の濃度が高いときに比較的薄いフィルタケーキ10を特
に形成できるようにするために、フィルタの液相、即ち
、濾過ゾーン8においてはガス相におけるよりも低差圧
を、かつ前述の高濃度のときには著しく低い差圧を保持
することが9!ましい。このことは濾過物用出口14に
配設した制御弁25により達成することができる。館記
弁の一制御方法はフィルタ1に設けたレベルセンサ26
による。このレベルセンサは制御弁25とフィルタの回
転速度とをf、II御するよう配設され、弁が完全に解
放するまで該制御弁をまず制御し、弁の全開時レベルセ
ンサがプリセットした最小値以上フィルタの速度をfi
制御し始め懸濁液のレベルを一定にすることにより該液
のレベル19をプリセット値に保つ。
フィルタに前述の制御手段を備えるようにすれば個別の
各濾過ゾーン7−9に対する差圧ならびに種々の濾過ゾ
ーン間の圧力関係を簡単に調整することができる。濾過
ゾーンの数は前述しかつ図示した3ゾーンに限定されな
いことに注目すべきである。
各濾過ゾーン7−9に対する差圧ならびに種々の濾過ゾ
ーン間の圧力関係を簡単に調整することができる。濾過
ゾーンの数は前述しかつ図示した3ゾーンに限定されな
いことに注目すべきである。
本発明をディスクフィルタに関して前述しかつ図示した
。しかしながら、本発明はドラムフィルタ、即ち周りを
濾布で囲んだ回転ドラムの形態のフィルタエレメントに
ついても適用可能である。
。しかしながら、本発明はドラムフィルタ、即ち周りを
濾布で囲んだ回転ドラムの形態のフィルタエレメントに
ついても適用可能である。
第1図は部分的に破断した、本発明によるフィルタの側
面図、 第2図はフィルタを概略的に示す端面図、第3図はフィ
ルタの作動を示す概略図、および第4図は第3図に対応
し、別の実施例を示す図である。 図において、 1・・・圧力容器 2・・・シャフト。 3・・・フィルタディスク 7.8.9・・・濾過ゾーン 10・・・フィルタケーキ 11・・・ケーキ除去装置
13.14.15・・・弁の出口 16・・・トラフ1
7・・・スクリュ 19・・・レベル 23・・・弁2
4・・・トランスミッタ 25・・・制御弁26・・・
センサ
面図、 第2図はフィルタを概略的に示す端面図、第3図はフィ
ルタの作動を示す概略図、および第4図は第3図に対応
し、別の実施例を示す図である。 図において、 1・・・圧力容器 2・・・シャフト。 3・・・フィルタディスク 7.8.9・・・濾過ゾーン 10・・・フィルタケーキ 11・・・ケーキ除去装置
13.14.15・・・弁の出口 16・・・トラフ1
7・・・スクリュ 19・・・レベル 23・・・弁2
4・・・トランスミッタ 25・・・制御弁26・・・
センサ
Claims (9)
- (1)加圧して懸濁液を連続的に濾過するフィルタにお
いて、 加圧容器(1)と、 前記圧力容器に配設され、1回転毎に液相および気相で
の濾過ゾーン(7−9)から構成される濾過サイクルを
通る回転可能のフィルタエレメント(3)と、 前記フィルタエレメント(3)の間の濾過物用の溝と、
各濾過ゾーン(7−9)に対して圧力容器から分離され
た濾過物用出口(13−15)と、濾過の間受取られる
、フィルタエレメント(3)上のフィルタケーキ(10
)を除去するための、気相ゾーン(7、9)に設けた手
段と、 前記圧力容器から、除去されたフィルタケーキを排出す
る手段(16、17)と、および フィルタエレメント(3)にわたつて差圧を発生させる
手段(20)とを含み、 各濾過ゾーン(7−9)において、相互に独立して前記
フィルタエレメント(3)にわたつて差圧を制御する手
段(23−26)を含むことを特徴とするフィルタ。 - (2)特許請求の範囲第1項に記載のフィルタにおいて
、前記制御手段(25、26)が気相ゾーン(7、9)
におけるよりも液相ゾーン(8)でより低い差圧を保持
するよう配設されていることを特徴とするフィルタ。 - (3)特許請求の範囲第1項または第2項に記載のフィ
ルタにおいて、前記制御手段(23、25)が前記濾過
物用出口(14、15)に接続されていることを特徴と
するフィルタ。 - (4)特許請求の範囲第3項に記載のフィルタにおいて
、前記制御手段がフィルタに接続されたトランスミッタ
(24、26)により制御される制御弁(23、25)
から構成されることを特徴とするフィルタ。 - (5)特許請求の範囲第4項に記載のフィルタにおいて
、前記トランスミッタがフィルタケーキ(10)を排出
する前記手段(17)に接続され、前記排出手段に対す
る負荷とは独立して制御弁(23)を制御するよう配設
されている測定トランスミッタから構成されていること
を特徴とするフィルタ。 - (6)特許請求の範囲第4項に記載のフィルタにおいて
、前記トランスミッタが気相ゾーン(9)の差圧を測定
するために該ゾーンに接続されている測定トランスミッ
タから構成されていることを特徴とするフィルタ。 - (7)特許請求の範囲第4項に記載のフィルタにおいて
、前記トランスミッタがフィルタケーキ(10)の厚さ
を測定する測定トランスミッタから構成されていること
を特徴とするフィルタ。 - (8)特許請求の範囲第4項に記載のフィルタにおいて
、前記トランスミッタが圧力容器(1)における懸濁液
のレベル(19)を検出するセンサ手段(26)から構
成されていることを特徴とするフィルタ。 - (9)特許請求の範囲第3項に記載のフィルタにおいて
、前記制御手段が気相ゾーン(9)から濾過物用出口(
15)に配設された液体ロックから構成されていること
を特徴とするフィルタ。
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