(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体容器（２，21）と、該液体容器内に部分的に浸没される濾過手段（７）を備えたフィルタロータ（１，20）とを有する液体フィルタにおける装置であって、
前記フィルタロータ内の入来懸濁液の表面（５，37）が前記容器内の前記ロータの外側の濾液の液面（６，38）より高いレベルに維持されることによって濾過が行われ、濾液が、いわゆる予濾液と透明濾液の２つの部分に分割され、前記予濾液部分は、前記ロータの周面が下向き方向に運動して液体中に入る前記容器の側に配置された排出手段であって、該側において前記容器内の濾液から前記予濾液部分となる濾液の部分を引き出すための排出手段によって生成され、一方前記透明濾液部分は、前記ロータの周面が液面から上向き方向に運動する前記容器の反対側から得られる装置において、
前記排出手段は、前記容器（2,21）の前記側において濾液空間を前記予濾液にための出口（10,22）から分離する壁（8,17,26,30,32,40）に設けた多数の開口（13,16,18,27,31,33,41）を有し、これら開口が前記濾液の液面（6,38）の近くで前記フィルタロータ（1,20）上の前記濾過手段（７）と対向するように、かつ前記ロータの前記濾過手段に沿って互いに離間して位置するように、前記壁（8,17,26,30,32,40）と開口（13,16,18,27,31,33,41）とが配置されており、前記予濾液過部分は、前記開口（13,16,18,27,31,33,41）を通して予濾液のための前記出口（10,22）へと流れることができ、
前記壁が、予濾液のための出口（10,22）と連通している少なくとも１つの閉鎖された管（17,30,32,40）であって、長手方向に互いに離された予濾液のための開口（18,31,33,41）を備えた管（17,30,32,40）を有し、該管は、前記開口が濾液の液面の下に位置するように前記容器内に配置されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、多数の軸線方向に互いに離された中空の円板にしてそれらの側部に濾過手段が設けられた円板からなるロータを有するいわゆる円板フィルタに適するようにされた装置において、
前記予濾液のための開口（27,30）が設けられた前記壁が、隣接する円板間の隙間内に延びている部分（26,30）を有することを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、隣接する円板の各対の間の隙間内に延びかつ予濾液のための共通の出口（22）と連通している多数の管（30）を有することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、前記閉鎖された管（30）が、前記出口（22）と連通している開放溝（36）に繋がっていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の装置であって、前記各管（30）からの予濾液の流量を監視する手段を有することを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか１項に記載の装置であって、前記開口（16,41）の有効流れ区域を調整する手段（14,15,42,43）を有することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、液体容器と、この液体容器内に部分的に浸没されている濾過手段を備えたフィルタロータとを有する液体フィルタにおける装置であって、このフィルタロータ内の入来懸濁液の表面が前記容器内の前記ロータの外側の濾液の液面より高いレベルに維持されていることによって濾過が引き起こされる装置に関するものである。
そのようなフィルタにおいては、濾過手段（普通は濾布）が液体中に飛び込む側において濾液が比較的浄化されていないことは避けられない。引き続いて各回転中に堆積フィルタ層が濾過手段として働き、それによって濾液は逐次よりきれいになされる。それゆえ、濾液はロータの周面が下向き方向に運動する側においてより粗い構造（structure）を有し、容器の反対側においてより細かい構造を有している。このことはフィルタの全効率に対して負の効果を有している。
この欠点を軽減するため、濾液を２つの部分、いわゆる予濾液（pre−filtrate）といわゆる透明濾液（clear  filtrate）とに分割することであって、予濾液部分は濾液がより粗い構造を有する側から得られ、透明濾液部分は反対側から得られるようにすることが以前に提案されている。その場合、予濾液部分は例えば未濾過懸濁液へ戻されることができる。
本発明はこの手段を有するフィルタに関するものであり、そしてより具体的には、冒頭に記述されたフィルタにおける装置であって、ロータの周面が下向き方向に運動して液体中に入る前記容器の側に、この側において前記容器内の濾液から予濾液部分を引き出すように位置づけられた排出手段によって予濾液部分が生成され、一方、ロータの周面が液面から上向き方向に運動する前記容器の反対側から透明濾液部分が得られる装置に関するものである。
以前に提案された既知のフィルタ構造においては、予濾液部分を生成するための前記排出手段は、ロータの長さに実質的に一致する軸線方向範囲を有する在来の溢流手段として形成されている。
この既知の解決策の欠点は、特に全濾液流量が変化するときに所望の予濾液部分が得られるように溢流手段を調整することが難しいことである。したがって、もし例えば全濾液流量が10％だけ増すと、在来型の溢流手段を通じて排出される予濾液部分は全濾液流量の25−45％だけ増す可能性があり、それは言うまでもなく経済的観点から不利である。円板フィルタの場合には、もし予濾液のための溢流手段がロータの濾過面に追従するような形状にされた（このことは満足な機能を達成するのに必要である）ならば、この溢流手段は透明濾液のための溢流手段より数倍も長くなる。この場合には全濾液流量の小変化は予濾液部分の激変に至るであろう。
本発明の目的は、以前に提案された解決策のこの欠点を減少させ、かつ予濾液部分が全濾液流量に対し既知のフィルタにおけるよりも小さい依存性を有しさらに所望の量に調整されることのできるフィルタ構造をつくり出すことである。
本発明によれば、この目的は、前記排出手段が、前記容器の前記側において濾液空間を前記予濾液のための出口から分離する壁に設けた多数の開口を有し、これら開口が濾液の液面の近くでフィルタロータ上の濾過手段に対向して位置されそして前記ロータの前記濾過手段に沿って互いに対し離間して配置され、それによって前記開口を通じて前記予濾液部分が前記出口へと流れることができるように前記壁および開口が配列されていることによって達成される。
原則的に本発明は、ロータに沿って互いに離間された関係に分布されている多数の制限された開口を通じて予濾液が流れるようにされていることからなっており、このことは全濾液流量の変化に伴う予濾液部分の変化が本質的に減少される結果になることを確実にし、さらに、例えば、もし必要ならば前記開口の流れ区域を調整することによって、予濾液部分のより正確な規制が可能である。
本発明の実用的な一実施例においては、開口が設けられた前記壁は容器の前記側において濾液空間を画定する容器壁であり、この場合には開口はこれら開口の上限を濾液の液面より高いレベルに位置させそしてこれら開口の下限を濾液の液面より低いレベルに位置させて前記壁の上縁に形成され得る。したがってこの場合には、開口は多数の制限された溢流手段であって、それらを通って予濾液が前記出口へと流れ得る溢流手段を形成している。その場合もし開口が比較的小さい水平部分を底に有し、それによって開口の流れ区域が全濾液流量に従って変化するように形づくられているならば有利であることがわかった。
いわゆるドラム型のフィルタの全効率を増すために、開口が設けられた前記壁の上縁は水平横断面で見てロータの水平投影の内側でロータの下に位置されることができる。これによって少なくともいくらかの最も粗い予濾液は容器壁の外側の予濾液のための出口へとロータから直接流れる。
本発明の第２の実施例においては、前記壁は予濾液のための出口と連通している少なくとも１つの閉鎖された管であって、予濾液のための長手方向に互いに離された開口が設けられた管を有しており、前記管は前記開口が濾液の液面の下に位置するように容器内に配置されている。
本発明はドラムの形状にされたロータを有するいわゆるドラムフィルタと、多数の軸線方向に互いに離された中空の円板にしてそれらの側部に濾過手段が設けられた円板から構成されたロータを有するいわゆる円板フィルタとの双方において使用することができる。双方の場合において、予濾液のための開口が設けられた前記壁はロータの濾面に対向し、かつ近接して位置されるべきであり、このことは円板フィルタの場合において、隣接する円板間の隙間内に延びている部分を前記壁が有していることを意味する。
円板フィルタに適するようにされた本発明の一実施例においては、多数の水平に配列されて閉鎖された管は、隣接する円板の各対の間の隙間内に延びており、これら管は予濾液のための共通の出口と連通されている。これら閉鎖された管は開放溝に通じるように配置されることもでき、そしてその場合にはさらに各管からの予濾液の流量を監視する手段を配列することもできる。これによって予濾液排出工程の有効な制御が達成され、そして所望の調整がなされ得る。
本発明は添付図面を参照して例によって説明される。添付図面において、
第１図はドラムフィルタの概略断面図である。
第２図は第１図における線II−IIに沿った部分図である。
第３図は第２図の一変形形態である。
第４図は第３図における線IV−IVに沿って取られた断面図である。
第５図は一変形形態の断面図である。
第６図は第５図における線VI−VIに沿った部分図である。
第７図はいわゆる円板フィルタの概略断面図である。
第８図は第７図における線VIII−VIIIに沿って取られた断面図の一部分である。
第９図は一変形形態である。
第10図は第９図における線Ｘ−Ｘに沿って取られた断面図の一部分である。
第11図は別の一変形形態である。
第12図は第11図における線XII−XIIに沿って取られた断面図の一部分である。
第13図は第６図の一変更態様の平面図である。
第14図および第15図はそれぞれ第13図の断面図である。
第１図を参照すると、ドラムの形にされたフィルタロータ１が、入口３および駆動機構４を有する容器２内に配置されている。フィルタロータ内の入来懸濁液の表面５がフィルタロータの外側の濾液の液面６より高いレベルに維持されることにより、濾液は濾液手段７（普通は濾布）を強制的に通過させられる。濾液は清浄化された濾布が液体中に飛び込む側、すなわち第１図の左側において常に最も浄化されていない。その後各回転中に濾過層は濾過媒体として働き、濾液は連続的に浄化される。ロータ周面が下向きに運動する前記の側における粗濾液は予濾液と呼ぶことができ、一方、反対側における比較的きれいな濾液は透明濾液と呼ぶことができる。
第１図に示されるように、濾液空間は２つの長手方向の壁8,9によって仕切られており、２つの濾液出口、すなわち予濾液出口10および透明濾液出口11が存在する。壁９には調整可能の溢流装置12が設けられている。壁８はフィルタロータの下方に適当に、すなわち或る量の予濾液が直接予濾液出口10へと流れるくらいに距離ａを大きくとって配置されている。本発明によれば、壁８の頂部には、頂点が適当に下向きにされた三角形状とすることのできる多数の開口13が設けられている。しかし、これら開口は任意の形状とすることができ、もし希望されるならば、開口の寸法および／または個数は調整できる。これの一例が第３図に示されており、そこでは壁８の開口16は矩形のものである。細長い板14は壁８の開口16に対して重なり合う関係に在る対応する凹所15を有する。板14は長手方向に変位自在であり、したがって板14の変位によって有効溢流区域を変えることができる。
第１図と第２図とに示された実施例は、濾液の液位が溢流装置12によって変更されることができ、そして濾液の液レベル６の如何なる変更においても異なる量の予濾液が排出されるように作動する。三角形の開口13によって、全濾液流量に対して正確な所望される部分予濾液が迅速にかつ正確に獲得されることができ、そして全濾液流量の変化に際して予濾液部分はわずかに変化を生じるにすぎない。（在来の構造においては全濾液流量の変化は予濾液部分の著しい変化を生じる。）
第３図に示される実施例においては所望の予濾液部分は板14の長手方向変位によって設定される。
第５図は、予濾液のための開口を有する壁が、予濾液出口10と連通している閉鎖された管17であって濾液の液面６の下方の水平位置に配置されている管17によって構成されている変更態様を示している。第６図から明らかなように、管17はその頂面に多数の開口18を有し、それらは管17に沿って互いに離された関係で管に沿って軸線方向に分布されており、そしてそれら開口を通って予濾液は出口10へと流れることができるようになっている。図示された実施例においては、さらに調整弁19が予濾液出口10の前に配置されている。この構造の利点は、予濾液流量も弁19によって調整されることができ、それは溢流装置を調整することにより簡単であることにある。
第７図はいわゆる円板フィルタの断面図である。このフィルタは予濾液出口22と透明濾液出口23とを有する容器21内に配置されたフィルタロータ20を有する。このフィルタロータは、多数の中空のフィルタ円板25が互いに対して軸線方向に離された関係で取付けられているシャフト24から構成されている。これら円板には普通の態様で、通常は濾布である濾過手段７（第８図）が平面側と円筒形周面側との双方に設けられている。前記ロータ内の入来懸濁液の表面は37を以て示されており、そしてロータの外側における容器内の濾液の液面は38を以て示されている。図示されているように、表面37は液面38より高いレベルに維持されており、それによりロータ内の液体はロータの外側の空間へと強制的に濾過手段７を通過させられる。
原則的に、第１図から第６図に示された本発明の装置の全ての例は第７図による円板フィルタと関連して使用されることができる。第７図および第８図に示される本発明の実施例は原則的に第１図の実施例に対応する。第８図から明らかなように、容器の左側すなわちロータの周面が下向きの方向に運動する予濾液側において濾液空間を仕切っている垂直容器壁26は、ロータの濾布が設けられている側部から短い距離をおいて延びており、したがって平面図で見ると円板の外形に“追従”している。側壁26は、液レベルの高さにあるその上方の縁部に、予濾液のための溢流装置として働く多数の開口27を有する。これら開口27は第２図および第７図に示されるごとく適当な三角形状のものとすることができる。
第９図は第５図と原則的に同じく本発明の概念の実施例であるが、円板フィルタに適するようにされている実施例を示している。この場合には頂面に開口31を有する多数の閉鎖された管30がフィルタ円板25の間に水平に配列され、かつ収集管32に接続されており、場合によってはこの収集管にも開口33を設けることができる。またこの実施例においても、予濾液流量の調整は予濾液出口の前に配置された調整弁34によってさらに行われることができる。少なくとも大きなフィルタの場合には、管30と収集管32との間に複数の弁または交換可能な制限手段35を配置することが有利である。この構造を使用することによって管30からの予濾液流量が不均衡になるリスクが無くなる。
第11図および第12図は別の変更態様を例示している。収集管32はこの場合には予濾液出口に達する開放溝36に取って代わられている。この実施例は管30からの予濾液流量を視覚的に検査することが可能であるという利点を有する（第12図においてはフィルタロータは図示されていない）。
第13図は平面図であり、第14図および第15図は、簡単に予濾液流量を調整するために第９図〜第12図による実施例に関連して使用することのできる構造の、第13図における断面図である。第13図〜第15図において、先の諸図面における管30、および場合によって管32にも相当し図示例では概ね正方形断面のものである管40はその頂面に多数の矩形の穴41を有し、それらは互いに対し離されて位置されて管40の長さに沿って分布されている。対応する穴43が設けられた長手方向に変位可能な細長い板42は、穴41と43が互いに部分的に重なり合うような位置で管40の頂面に配置されている。この板42の変位によって、予濾液のための有効流れ区域およびそれにより予濾液出口へと流れる予濾液の量が調整できる。
【図２】
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【図４】
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【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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