(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過システム(1)内で吸込側(4)から清浄側(5)を分離する濾過体(3)を逆流洗浄するために上記濾過システム(1)内で用いられ、
上記清浄側(5)が上記濾過体(3)によって取り囲まれているのに対して、上記吸込側(4)が上記濾過体(3)の半径方向の外側に位置し、
少なくとも１つの開口部(8)を有する、洗浄用媒体を上記濾過体(3)に当てるための少なくとも１つの逆流洗浄ノズル(7)を備え、
上記洗浄用媒体が、上記開口部(8)を通って、流れ方向(9)に流れ且つ逆流洗浄の間ずっと上記逆流洗浄ノズル(7)から出る、
液体から不純物を除去するための上記濾過システム(1)のための逆流洗浄装置(6)であって、
上記少なくとも１つの開口部は、上記流れ方向(9)に延びるノズル部(17)を有する一定の横断面の輪郭(16)を備え、上記流れ方向(9)に対して交差するように一直線に延びるスリット開口部(8)として構成され、
上記ノズル部(17)における上記横断面の輪郭(16)は、上記流れ方向(9)に向かうほど拡大することを特徴とする逆流洗浄装置。
【請求項２】
請求項１記載の逆流洗浄装置において、
上記各スリット開口部(8)は、その横断面の輪郭(16)に、ノズル部(17)の上流側に直に隣り合い、且つ、上記流れ方向(9)に向かうほど縮小する取入口部(18)を有していることを特徴とする逆流洗浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の逆流洗浄装置において、
上記ノズル部(17)における上記横断面の輪郭(16)は、１０°未満であることが可能な鋭角で拡大し、又は
上記取入口部(18)における上記横断面の輪郭(16)は、１００°より大きいことが可能な鈍角で縮小し、又は
上記ノズル部(17)における上記横断面の輪郭(16)は、一直線の壁の輪郭又は壁部(25)によって境界付けられ、又は
上記取入口部(18)における上記横断面の輪郭は、一直線の壁の輪郭又は壁部(25)によって境界付けられることを特徴とする逆流洗浄装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の逆流洗浄装置において、
上記逆流洗浄ノズル(7)は、単一部品から製造され、又は、
上記逆流洗浄ノズル(7)は、上記少なくとも１つのスリット開口部(8)を含むノズル本体(22)と、その中に上記ノズル本体(22)が挿入されるノズル支持体(23)と、を有していることを特徴とする逆流洗浄装置。
【請求項５】
請求項４記載の逆流洗浄装置において、
上記ノズル本体(22)及び上記ノズル支持体(23)は、お互いに別々に製造された構成部品であり、又は、
上記ノズル本体(22)は、上記ノズル支持体(23)内または上記ノズル支持体(23)上に固定され、又は、
上記ノズル本体(22)は、上記ノズル支持体(22)に溶接され、又は、
上記ノズル本体(22)は、射出成形部品として形成され、又は、
上記ノズル支持体(23)は、射出成形部品として形成されていることを特徴とする逆流洗浄装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の逆流洗浄装置において、
上記スリット開口部(8)を境界付ける、相互に対向する壁部(25)を、接続し且つ上記逆流洗浄ノズル(7)を補強するために用いられる少なくとも１つのウェブ(24)が、スリット開口部(8)内に配設されていることを特徴とする逆流洗浄装置。
【請求項７】
請求項６記載の逆流洗浄装置において、
上記各ウェブ(24)は、専らノズル部(17)に配設され、又は、
上記各ウェブ(24)の流出端(26)は、上記ノズル部(17)の上記出口端(10)から離して配置され、又は、
上記各ウェブ(24)の流入端(27)は、上記ノズル部(17)の取入口端(19)に配置され、又は、
上記各ウェブ(24)は上記流れ方向(9)に向かうほど先細になることを特徴とする逆流洗浄装置。
【請求項８】
吸込空間(4)から清浄空間(5)を分離する少なくとも１つの濾過体(3)と、
上記各濾過体(3)を逆流洗浄するための、請求項１〜７のいずれか１つに記載の少なくとも１つの逆流洗浄装置(6)と、を備えていることを特徴とする液体から不純物を除去するための濾過システム。
【請求項９】
請求項８記載の濾過システムにおいて、
上記各逆流洗浄ノズル(7)は、流れ方向(9)において、上記各濾過体(3)から離して配置されていることを特徴とする濾過システム。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の逆流洗浄装置(6)のための逆流洗浄ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体から不純物を除去するための濾過システムのための逆流洗浄装置に関し、その際に、濾過システム内で吸込側から清浄側を分離する濾過体の逆流洗浄に用いられる濾過システムの逆流洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工業的又は固定的用途における濾過システムは、例えば、気体流から液体粒子若しくは固体粒子を取り除くために、又は、液体流から固体粒子を取り除くために、非常に多数の工程で用いられている。この目的を達成するために、各濾過システムでは、そのシステム内部で清浄空間から吸込空間を分離する少なくとも１つの濾過体が用いられる。この目的を達成するために、濾過体は、各液体が通過可能であり且つ濾過して取り除かれるべき粒子に対して不浸透性のフィルター材料を備えている。清浄作業又は濾過作業の間に、濾過して取り除かれた粒子は、フィルター材料、換言すれば、濾過体の吸込側に、蓄積又は堆積される。このことは、濾過体の流れ抵抗を増大させる。濾過作業が中断する必要がないように、又は、ほんの短時間しか中断する必要がないように、現代の濾過システムは逆流洗浄装置を備えることが可能となっており、濾過体は逆流洗浄装置のおかげで、適切な洗浄用媒体によって逆流洗浄されることが可能となっている。その結果、逆流洗浄は、濾過方向とは逆に、すなわち、清浄側から吸込側へ行われる。これは、濾過体の吸込側に堆積した不純物が取り除かれることを意味する。かかる逆流洗浄装置は少なくとも１つの逆流洗浄ノズルで作動することが可能であり、逆流洗浄ノズルのおかげで各洗浄用媒体が濾過体の清浄側に当てられる。この目的を達成するために、かかる逆流洗浄ノズルは、それを通って洗浄用媒体が、開口部の縦軸によって規定される流れ方向に流れ且つ逆流洗浄の間ずっと逆流洗浄ノズルから出る、非常に多数の開口部を備えることが可能となっている。洗浄用媒体は、対応する逆流洗浄圧力において、一直線の噴流又は各開口部を出て円錐形に広がる噴流を伴って、かかる点状の開口部を通過するとともに、対応する円形の衝突領域に亘って濾過体に作用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、特に、より均一に濾過体に作用し、それ故より均一な逆流洗浄効果を有することを特徴とする、逆流洗浄装置、それとともに備え付けられた濾過システム、及び、かかる逆流洗浄装置の逆流洗浄ノズルのための改善された実施形態の特定化の問題に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、この課題は独立クレームの内容によって解決される。有利な実施形態は従属クレームの内容を構成する。
【０００５】
本発明は、一定の横断面の輪郭、具体的に流れ方向に向かうほど拡大するノズル部を有する横断面の輪郭を有し、流れ方向に対して交差するように一直線に延びるスリット開口部、換言すれば、スリット形状の開口部を備える逆流洗浄ノズルの装備の概念に基づいている。開口部のスリット形状は、濾過体の清浄側に対する逆流洗浄媒体のための衝突領域が長方形であることを意味している。これは特に、逆流洗浄媒体が、スリット開口部の全長に亘って濾過体に均一に当てられることを意味する。これに対応して、逆流洗浄装置及びそれを備えている濾過システムの改善された性能を全体的にもたらす、相対的に均一な逆流洗浄効果も引き起こされる。
【０００６】
また、流れ方向に向かうほど拡大するノズル部によって特徴づけられる、スリット開口部のノズルの輪郭も特に有利である。逆流洗浄媒体は、スリット開口部内でノズルの輪郭を介して、流れ方向に加速させることが可能であり、その結果として、逆流洗浄媒体は、濾過体での逆流洗浄効果を増大させるのに用いることが可能な相対的に高い運動量を獲得する。
【０００７】
有利な実施形態では、逆流洗浄ノズルは、少なくとも１つのスリット開口部を含むノズル本体を備えることができ、それに加えて、逆流洗浄ノズルは、ノズル本体が挿入される少なくとも１つのノズル支持体を備えることができる。この実施形態では、ノズル本体及びノズル支持体は別々に製造することが可能であり、その結果として、例えば各構成部品の各機能に合った異なる材料を用いることができる。
【０００８】
濾過システムの特に有利な実施形態では、逆流洗浄装置を備えており、流れ方向において濾過体から離すという様式で、逆流洗浄ノズルを濾過体内部に配置することができる。これは、逆流洗浄ノズルと濾過体との間で、直接的な物理的接触が生じないことを意味する。さらに、逆流洗浄噴流は、特に濾過作業の間に濾過体が満杯になった際に逆流洗浄が実施される限り、濾過体の清浄側に存在する清浄された液体を通って自由に流れることができる。このことは、摩擦の増大を連想させるが、逆流洗浄媒体の高速流よって補うことが可能である。逆流洗浄ノズル及び濾過体の非接触型の配置は、例えば、逆流洗浄によって徐々に、実質的には周方向において部分ごとに濾過体をきれいにするために、たとえ逆流洗浄ノズルと濾過体との間の相対的回転を用いたとしても、逆流洗浄ノズルの摩耗を大幅に減少させることができるということを意味する。
【０００９】
本発明のさらに重要な特徴及び利点は、下位クレーム、図面及び図面を用いた形態に関連する記述で見られる。
【００１０】
先に述べた、及び、以下でまだ説明すべき特徴は、個々のケースで規定された組合せで用いられるのみならず、本発明の構成を逸脱しない範囲で、他の組合せ又は単独で用いられることも可能であることは自明である。
【００１１】
本発明の好ましい典型的な実施形態は、同一の又は類似の又は機能的に同一の構成部品に関しては同じ参照記号を用いて、図面に示され且つ以下の記載でさらに詳細に説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】濾過システムの横断面を概略的に示す。
【図２】逆流洗浄ノズルを概略的に示す。
【図３】逆流洗浄ノズルの異なる実施形態を図２と同様に概略的に示す。
【図４】図２の切断線IVに相当する、逆流洗浄ノズルの縦断面を概略的に示す。
【図５】図４の切断線Vに相当する、逆流洗浄ノズルの横断面を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示すように、濾過システム１は、内部に濾過体３が設けられているハウジング２を備えている。濾過体３は、ハウジング２内で清浄空間５又は清浄側５から吸込空間４又は吸込側４を分離する。濾過体３は円筒形状を有しており、且つ、好ましくは濾過作業の間ずっと半径方向における外側から内側に向けて流通するように構成されている。それ故、清浄空間５が濾過体３によって取り囲まれているのに対して、吸込空間４は濾過体３の半径方向の外側に位置している。濾過体３は、例えばエッジスプリットフィルターとして知られるものでよい。例えば、微細な網目の材料又は襞のあるフィルター材料から成る濾過体など、原則として、濾過体３のその他の所望のデザインも同様に考えられる。濾過システム１は液体から不純物を取り除くのに用いられ、特に、液体から固体粒子を濾過して取り除くのに用いられる。原則として、気体から固体又は液体粒子を濾過して取り除くことも可能である。汚染流体は、対応する供給口（図示せず）を通ってハウジング２の内部、換言すると、吸込空間４へ供給される一方、洗浄された液体は、対応する排出口（図示せず）を通って濾過体３の内部から、換言すると、清浄空間５から外へ追い出される。
【００１４】
濾過作業の間、濾過体３を流れ通ることができない不純物は、濾過体３の外側である吸込側で、蓄積し、濃縮し、及び、特に濾過ケーキとして知られるものを形成する。かかる不純物の層は、濾過体３の濾過効果を増大させるが、濾過体３の流れ抵抗もまた増大する。そのため、堆積した不純物を定期的に取り除く必要がある。この目的を達成するために、濾過システム１は逆流洗浄装置６を備えており、逆流洗浄装置６のおかげで、濾過体３は逆流洗浄される。これは、適切な洗浄用媒体が清浄方向とは反対方向に濾過体３を通過することを意味する。これは今回のケースにおいて、逆流洗浄装置６は、逆流洗浄媒体を適切な方法で濾過体３を通して清浄空間５から吸込空間４の方向に追いやることを意味する。この目的を達成するために、逆流洗浄装置６は少なくとも１つの逆流洗浄ノズル７を有している。この逆流洗浄ノズル７のおかげで、逆流洗浄装置６は濾過体３へ各洗浄用媒体を当てることができる。逆流洗浄ノズル７は、少なくとも１つの開口部８を有しており、洗浄用媒体は開口部８を通って、ここでは矢印によって示される流れ方向９に流れるとともに、逆流洗浄の間ずっと逆流洗浄ノズル７から出る。開口部８は、その出口端１０で濾過体３に向かって開いているとともに、その取入口端１１で供給ダクト１２と連通している。逆流洗浄装置６は、供給ダクト１２のおかげで、特に対応する比較的高い洗浄圧を加えることができる洗浄用媒体を、各逆流洗浄ノズル７に供給する。逆流洗浄装置６は、原則として、濾過体３の軸方向、すなわち、濾過体３の長手方向の重心軸１３と平行に、相次いで配置することが可能な２つ以上のかかる逆流洗浄ノズル７を有することができる。
【００１５】
図に示す例では、逆流洗浄装置６はまた、吸込空間４内に配置され、且つ、濾過体３の方を向く少なくとも１つの吸入口１５を有する排出管１４を含んでいる。逆流洗浄媒体は取り除かれた堆積物と一緒に、各吸入口１５を通って排出管１４の中へ流れることが可能であり、そこから搬出される。この目的を達成するために、対応する低圧が排出管１４に蔓延している。吸入口１５は、便宜上、逆流洗浄ノズル７の開口部８と一直線になるように配置されている。
【００１６】
濾過体３全体をその全表面に沿って徐々にきれいにすることができるように、濾過システム１は、一方では濾過体３と、他方では逆流洗浄ノズル７及び有する場合には排出管１４との間の相対運動を可能にする駆動部（ここでは図示せず）を備えることができる。好ましい例では、濾過体３がその長手方向の重心軸１３の周りを回転するように駆動されるのに対し、逆流洗浄装置６、特に逆流洗浄ノズル７及び排出管１４の構成部品は、固定式で配置されている。
【００１７】
本発明によれば、図１〜５に示すように、逆流洗浄ノズル７の開口部８は、以下符合８で参照されるスリット開口部として構成される。このスリット開口部８は、流れ方向９に対して交差するように一直線に延びる。さらに、スリット開口部８は、流れ方向９と交差するように、基本的に一定の横断面の輪郭１６を有している。この横断面の輪郭１６は、図５に示すように、流れ方向９に向かうほど拡大するノズル部１７を有している。流通することが可能な、横断面の輪郭１６における拡大する横断面は、ノズル部１７において、圧力降下を引き起こし、それ故に洗浄用媒体の加速をもたらす。
【００１８】
スリット開口部８は、その横断面の輪郭１６に取入口部１８を備えているのが好ましい。この取入口部１８は、ノズル部１７の上流側に直に隣り合っており、且つ、流通することが可能な、流れ方向９に向かうほど縮小する横断面を有している。これは、取入口部１８が終わるとともにノズル部１７が始まる過渡的な横断面１９の範囲までは、圧力の集中を実現できることを意味する。
【００１９】
図５に示すように、ノズル部１７における横断面の輪郭１６は、好ましいことに、鋭角を有することが可能である。鋭角は、特に１０°未満であることも可能である。これと対照的に、取入口部分１８における横断面の輪郭１６は、鈍角を有することが可能である。この鈍角は、特に、１００°より大きいことも可能である。
【００２０】
ノズル部１７及び取入口部１８における横断面の輪郭１６は、いずれの場合にも、一直線の壁の輪郭によって境界付けられるのが好ましい。特に有利な実施形態によれば、横断面の輪郭１６におけるスリット開口部８はラバールノズルを形成することが可能である。かかるラバールノズルは洗浄用媒体を加速させるのに特に適している。
【００２１】
図２に示す実施形態では、ノズル本体７は、単一部品から製造され、且つ、供給ダクト支持体２０の中に挿入することができ、供給ダクト支持体２０は、供給ダクト１２を含むとともに、このために対応するノズル本体ホルダー２１を有している。
【００２２】
これとは対照的に、図３は、逆流洗浄ノズル７が２つの部品で形成されている実施形態を示す。それ故に、図３では、逆流洗浄ノズル７は、少なくとも１つのスリット開口部８を含むノズル本体２２と、その中にノズル本体２２を挿入するノズル支持体２３と、を有している。ノズル本体２２及びノズル支持体２３は、互いに別々に製造され、且つ、特に異なる材料から製造することが可能な構成部品を便宜上形成している。組み立てられた状態では、ノズル本体２２を適切な方法でノズル支持体２３に固定することができる。例えば、ノズル本体２２をノズル支持体２３へ溶接することが可能である。ノズル本体２２を、例えばプラスチックの射出成形部品として構成することが可能である。同様に、ノズル支持体２３を、例えばプラスチックの射出成形部品として構成することも原則として可能である。
【００２３】
図２及び図４に示すように、スリット開口部８は、１つ又は複数のウェブ２４によって、その長手方向で分割可能となっている。各ウェブ２４は、スリット開口部８に位置しているとともに、流れ方向９と平行に延びている。各ウェブ２４は、ノズル本体２２を補強するために、又は、逆流洗浄ノズル７を補強するために用いられる。この目的を達成するために、各ウェブ２４は、スリット開口部８を境界付ける、相互に対向する壁部２５を、流れ方向９と交差するように接続する。各ウェブ２４は、ノズル部１７にだけ位置するように構成されるのが好ましい。各ウェブ２４の流出端２６は、スリット開口部８の出口端１０から離すことができる。これと対照的に、流入端２７はノズル部１７の取入口端に、換言すると、過渡的な横断面１９の事実上の平面にぴったり配置することができる。逆流洗浄ノズル７の縦断面では、各ウェブ２４は、図４に示す流れ方向９に向かうほど先細になる輪郭を有することができる。
【００２４】
特に有利な実施形態によれば、逆流洗浄ノズル７を、流れ方向において濾過体３から離すというやり方で、すなわち、濾過体３と直接接触しないやり方で、濾過体３に対して取り付けることができる。この目的を達成するために、逆流洗浄ノズル７は、半径方向において濾過体３から少し離れている。これに対応して、濾過体３の周方向における逆流洗浄ノズル７の両側で、供給ダクト支持体２０と濾過体３との間で接触が生じないように、供給ダクト支持体２０を濾過体３から離して配置することも可能である。これは特に、少なくとも清浄側５では、逆流洗浄装置６と濾過体３との間の低摩擦及び低摩耗作用を実現することが可能であることを意味する。逆流洗浄ノズル７と濾過体３との間の上記距離は、図１において符合２８と称されている。それは、濾過体３と逆流洗浄ノズル７との間に半径方向に形成される隙間に相当する。
【００２５】
濾過体３と排出管支持体２９との間に半径方向の隙間３０を同様に形成するという方法で、同様に排出管支持体２９を原則として吸込空間４内で濾過体３の向かい側に位置させることができる。周方向における相対的に大きい重複部分は、十分な密封効果が達成されることを意味する。それ故に、濾過体３と排出管支持体２９との間の吸込側４でも、摩擦の減少及び摩耗の減少を実現することが可能である。
【００２６】
既に洗浄された液体は、例えば洗浄用媒体として用いることができる。液体を洗浄できるなら、気体、例えば圧縮空気も、洗浄用媒体として用いることができる。その結果、圧縮性媒体及び非圧縮性媒体を洗浄用媒体として用いることが可能となる。用いられるアプリケーション及び洗浄用媒体に応じて、異なった設計の逆流洗浄ノズル７を用いることが可能である。この場合は、ノズル本体２２及びノズル支持体２３を備える逆流洗浄ノズル７の２分割設計は、簡単な方法で、各ノズル本体２２の交換を可能にする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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