(57)【要約】本発明の目的は、簡単な構造でかつ簡単に製作ができ、さらに比較的高周波数で脈動する流体流れを発生する、脈動流発生装置を提供することである。本発明において、この目的は以下の脈動流発生装置により達成されていて、流体入口（８２）、流体出口（８３）及びブロック要素（７２）と；ブロック部材（１３４）とを具備する脈動流発生装置において：該ブロック要素（７２）が、該流体入口（８２）と該流体出口（８３）との間に配置されていて、さらに回転軸（１３２）周囲を回転可能であり；該ブロック部材（１３４）は、該流体入口（８２）から該流体出口（８３）への流体通路を周期的に開閉している。
2005506502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体入口（８２）、流体出口（８３）及びブロック要素（７２）と；ブロック部材（１３４）とを具備する脈動流発生装置において：
該ブロック要素（７２）が、該流体入口（８２）と該流体出口（８３）との間に配置されていて、さらに回転軸（１３２）周囲を回転可能であり；
該ブロック部材（１３４）は、該流体入口（８２）から該流体出口（８３）への流体通路を周期的に開閉している；脈動流発生装置。
【請求項２】
該ブロック要素（７２）が、回転可能に取りつけられたシャフトの形状であることを特徴とする、請求項１に記載の脈動流発生装置。
【請求項３】
該ブロック要素（７２）が、ほぼ円筒状のブロック部材（１３４）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の脈動流発生装置。
【請求項４】
該ブロック部材（１３４）が、少なくとも一つの凹部を備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の脈動流発生装置。
【請求項５】
該ブロック部材が、貫通通路開口部を備えていることを特徴とする、請求項４に記載の脈動流発生装置。
【請求項６】
該貫通通路開口部が、該ブロック要素の回転軸と交差していることを特徴とする、請求項５に記載の脈動流発生装置。
【請求項７】
該ブロック部材（１３４）が、該ブロック部材（１３４）の外表面（１３６）に、くぼみ（１３８）形状の少なくとも一つの凹部を備えていることを特徴とする、請求項４に記載の脈動流発生装置。
【請求項８】
該くぼみ（１３８）の断面が、ほぼ円のセグメントの形状であることを特徴とする、請求項７に記載の脈動流発生装置。
【請求項９】
該くぼみ（１３８）が、ほぼ半円形の断面を有していることを特徴とする、請求項８に記載の脈動流発生装置。
【請求項１０】
該くぼみ（１３８）が、該ブロック要素（７２）の該回転軸（１３２）と交差していないことを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の脈動流発生装置。
【請求項１１】
該くぼみ（１３８）が、ほぼ円筒状の表面区画の形状である境界面（１４０）を備えていることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の脈動流発生装置。
【請求項１２】
該くぼみ（１３８）が、該ブロック要素（７２）の半径方向に対してほぼ直交して延在していることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の脈動流発生装置。
【請求項１３】
該ブロック要素（７２）の該回転軸（１３２）が、該脈動流発生装置（７０）を通過する流体の中央の流れ方向（１４２）に対して、横断的に好ましくはほぼ直交的に整列していることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の脈動流発生装置。
【請求項１４】
該ブロック要素（７２）が、約１００rpm〜約１０，０００rpmの範囲内、好ましくは約３００rpm〜約３，０００rpmの範囲内の回転速度で回転可能であることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の脈動流発生装置。
【請求項１５】
該脈動流発生装置（７０）が、該ブロック要素（７２）用の回転駆動装置（７６）を備えていて、該回転駆動装置が回転速度調節装置を有していることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の脈動流発生装置。
【請求項１６】
該脈動流発生装置（７０）が、該ブロック要素（７２）用の、空気式又は油圧式又は電気式の回転式駆動装置を備えていること特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の脈動流発生装置。
【請求項１７】
フィルタ（１０２）の洗浄用、特に逆洗用のフィルタ装置（１００）であって、請求項１〜１６に記載の脈動流発生装置（７０）を具備する、フィルタ装置。
【請求項１８】
洗浄剤（１６０）の脈動ジェットを発生するためのユニットを具備する。洗浄装置において、該ユニットが、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の脈動流発生装置（７０）を備えている、洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脈動流発生装置に関するものであって、流体は液体及び／又はガスの流れであってもよい。
【背景技術】
【０００２】
そのような脈動流は弁により発生することができてその弁は、流体が流れるパイプラインに設定され、かつ弁を通過する通路を交互に開閉している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、簡単な構造でかつ簡単に製作ができ、さらに比較的高周波数で脈動する流体流れを発生する、脈動流発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明において、この目的は以下の脈動流発生装置により達成されていて、流体入口、流体出口及びブロック要素と；ブロック部材とを具備する脈動流発生装置において：該ブロック要素が、該流体入口と該流体出口との間に配置されていて、さらに回転軸周囲を回転可能であり；該ブロック部材は、該流体入口から該流体出口への流体通路を周期的に開閉している。
【０００５】
本発明における装置において、合成脈動流の脈動周波数は、ブロック要素の回転周波数の二倍に一致している。従って、脈動流の脈動周波数は、ブロック要素の回転周波数を適切に選択することにより簡単に調節することができる。
【０００６】
好適な実施態様において、該ブロック要素が、回転可能に取りつけられたシャフトの形状である。
【０００７】
さらに該ブロック要素が、ほぼ円筒状のブロック部材を備えている。
【０００８】
装置が開状態の場合、流体入口から流体出口への流体通路を可能とするために、該ブロック部材が、少なくとも一つの凹部を備えている。
【０００９】
この凹部は、ブロック部材を貫通する貫通通路開口部の形状であってもよくて、その貫通通路開口部は、ブロック要素の外表面の中へ離間した位置で開口している。
【００１０】
この場合、貫通通路開口部がブロック要素の回転軸と交差している。
【００１１】
もしブロック要素が回転対称であるなら、通路開口部は、好ましくはブロック要素の対称軸に対して半径方向に整列している。
【００１２】
ブロック要素の外表面にくぼみ形状の少なくとも一つの凹部を備えているブロック部材は、半径方向の通路孔を有しているブロック部材より適切なものであることが証明された。半径方向の通路孔を有しているブロック部材との比較において、そのようなくぼみを組み込んでいるブロック部材は、ブロック要素の同一回転速度に対して、十分に速い開閉回数を達成する装置を可能としている。
【００１３】
ブロック部材が、好ましくはブロック要素のお互いに対向側に配置された、くぼみ形状の少なくとも二つの凹部を備えていることは特に適切なことである。
【００１４】
本発明の好適な実施態様において、該くぼみの断面が、ほぼ円のセグメントの形状であり、該くぼみが、ほぼ半円形の断面を有している。
【００１５】
さらに好ましくは、該くぼみが、該ブロック要素の該回転軸と交差していない。このようにして、ブロック要素の回転軸近傍にウェッジが残されていて、そのウェッジは装置の閉状態において流体通路を遮断している。
【００１６】
もし、くぼみが、ほぼ円筒状の表面区画の形状である境界面を備えていると、ブロック部材の幾何学的形状は特に適切なものであって、かつブロック部材は特に製作が容易なものとなっている。そのようなくぼみは、円柱体ブランクからブロック部材をフライス切削することにより、著しく簡単に製作することができる。
【００１７】
装置の開状態における流体入口から流体出口への流体通路を出来るだけ狭い範囲で妨害するように、くぼみが、該ブロック要素の半径方向に対してほぼ直交して延在していることは利点のあることである。
【００１８】
さらに、好ましくはくぼみは、ブロック要素の回転軸に対してほぼ直交して延在している。
【００１９】
さらに、もし該ブロック要素の該回転軸が、該脈動流発生装置を通過する流体の中央の流れ方向に対して、横断的に好ましくはほぼ直交的に整列してなら、利点のあることである。
【００２０】
もし、流体入口及び流体出口が共通軸にそって延在しているなら、ブロック要素の回転軸は、好ましくは流体入口と流体出口とのこの共通軸に対してほぼ直交して整列されている。
【００２１】
実際的には、該ブロック要素が、約１００rpm〜約１０，０００rpmの範囲内、好ましくは約３００rpm〜約３，０００rpmの範囲内の回転速度で回転可能であることは、適切なことである。
【００２２】
可能な限り一定の周波数で脈動する流体流れを発生するために、該脈動流発生装置が、該ブロック要素用の回転駆動装置を備えていて、該回転駆動装置が回転速度調節装置を有していることは、適切なことである。
【００２３】
該ブロック要素用の回転駆動装置が、空気式又は油圧式又は電気式の回転式駆動装置であってもよい。
【００２４】
請求項１７は、本発明における脈動流発生装置を具備するフィルタ装置を意図していて、フィルタの洗浄用、特に逆洗用に使用するためのものである。
【００２５】
逆洗フィルタが布製の場合、本発明における装置が、フィルタ布の表面にサージ圧力を作用し、フィルタ布に推積した粒子を遊離する。同時に、脈動流の結果として、装置を通過して流れる逆洗媒体の流量により、フィルタの清澄側から汚染側への流れが得られる。圧力ピークに遊離された粒子は、このようにしてフィルタから洗い流される。
【００２６】
請求項１８は、洗浄剤の脈動ジェットを発生するためのユニットを具備する洗浄装置を意図していて、該ユニットが、その部品として、本発明における脈動流発生装置を備えている。
【００２７】
汚染粒子は、脈動していない洗浄剤ジェットを使用する場合に比較して、洗浄剤の脈動ジェットを使用することにより、洗浄を必要とする工作物から効果的に除去することができる。
【００２８】
特に、そのような洗浄剤の脈動ジェットは、水噴射洗浄プロセス（洗浄を必要とする工作物は洗浄剤の槽に浸せきされ、同時に洗浄剤のジェットにさらされる）において、洗浄を必要とする工作物の洗浄に使用することができ、あるいは圧縮空気を用いて工作物を噴射加工する場合に使用することができる。
【００２９】
本発明における装置は、高圧スプレー洗浄装置に使用するための脈動流発生に特に適切なものであって、その装置において、約１０barのピーク圧力を有する洗浄剤の脈動ジェットが発生される。
【００３０】
特に、そのような洗浄剤の脈動ジェットにより、工作物のキャビィテから切削くずを除去することができる。
【００３１】
以下の説明及び例示の実施態様の概略図の主目的は本発明のさらなる特徴及び利点を説明するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
同一要素及び機能的に等価な要素は、全図面を通して同一符号で付番されている。
【００３３】
図１に概略的に図示され、全体として符号１００で付番されたフィルタ装置は、フィルタ入口１０６とフィルタ出口１０８とを備えているフィルタハウジング１０４を有しているフィルタ１０２を備えていて、供給パイプライン１１０がフィルタ入口１０６と接続しており、洗浄を必要とする汚れた液体が調節可能な圧力で供給パイプライン１１０を介して、フィルタ１０２の汚染側１１２を形成している下部チャンバの中へポンプ駆動できる。汚染側１１２が、フィルタ媒体により、ろ過側１１４と隔離されていて、そのフィルタ媒体はキャンドルフィルタ１１６により形成されており、そのキャンドルフィルタ１１６は、キャンドル状のフィルタスクリーンの形状であって、かつ隔離プレート１１８の穴のエッジに吊り下げられている。
【００３４】
フィルタが運転されている場合、液体はキャンドルフィルタ１１６を外側から内側へ通過して流れていて、キャンドルフィルタ１１６の内部を通過後にフィルタ１０２のろ過側１１４においてろ過物として混合され；そこからろ過物はフィルタ出口１０８を介して放出され、遮断可能な放出パイプライン１２０を介して消費者へ供給される。ろ過プロセス時間の増加に伴なって、キャンドルフィルタ１１６の外面にろ過された不純物が堆積する。
【００３５】
この堆積物をフィルタ壁面から遊離し、かつフィルタ１０２の汚染側１１２から除去するために、パルス弁が出口パイプライン１０２に設置されていて、そのパイプライン１２２は、フィルタ１０２の汚れ側１１２の中へ没入され、かつ収集チャンバ１２４へ接続しており、前記パイプラインは止め弁１２５により遮断可能である。
【００３６】
パルス弁７０の作用により、液体は、フィルタ１０２の内部から収集チャンバ１２４の中へ、出口パイプライン１２２を周期的に開閉することにより、所定の調節可能な周波数の脈動流の形態で輸送することができる。
【００３７】
その後、液体からの重い不純物の第一分離が、収集チャンバ１２４内において圧力増加のもとで沈降作用により行なわれる。その代わりに、沈降作用が、逆洗段階における休止フェーズを準備することにより実施され、従って重い成分の事前沈殿がフィルタ１０２の汚染側１１２における沈降作用により行なわれてもよい。
【００３８】
パルス弁７０の作用は、フィルタ１０２の汚染側１０２の中へ圧縮空気を入れることによりさらに強化される。この目的のために、アキュムレータ１２６からの適切な圧縮ガスが、止め弁１３０の開状態時に供給パイプライン１２８を介してフィルタ１０２のろ過側１１４へ供給される。従って、ろ過側１１４に含まれるろ過物は、ろ過する方向と反対方向にろ過壁面を通過して流されるか、あるいはキャンドルフィルタ１１６の外壁面がアキュムレータ１２６からの圧縮ガスによりもっぱら洗浄される。そのような圧縮ガスを用いる逆洗プロセスの場合、供給パイプライン１１０及び放出パイプライン１２０は閉じられていて、止め弁１２５は開かれている。
【００３９】
パルス弁７０の構造が図２〜５に図示されている。
【００４０】
図２〜４に見られるように、パルス弁７０は二分割ハウジング７１Ａ，７１Ｂを備えていて、そのハウジングの中にブロッキング要素として作用するシャフト７２がＰｅｒｍａｇｌｅｉｔブッシュ７３Ａ，７３Ｂにより取りつけられていて、シャフト７２が回転軸１３２周囲を回転できるようになっている。図２及び４の右側に図示されているシャフト端部７２′は、右側ハウジング部分７１Ａの内部におけるドライブカップリングスペース７４において自由になっていて、さらにハウジングフランジ７５にフランジで取りつけられた回転駆動モータ７６のドライブシャフトと回転可能に接続されている。
【００４１】
回転駆動モータ７６は空気式若しくは油圧式回転駆動モータ、又は電動モータであってもよい。
【００４２】
複数のポリテトラフルオラエチレン製スラストカラー７８Ａ，７８Ｂで構成されているそれぞれのパケット７７Ａ，７７Ｂが、シャフトのそれぞれの端部においてＰｅｒｍａｇｌｅｉｔブッシュ７３Ａ，７３Ｂと隣接していて、前記パケットはシールリング８０Ａ，８０Ｂを介してヘッドプレート７９Ａ，７９Ｂにより所定位置に保持されている。
【００４３】
ほぼ円筒状のパルス弁入口８２と、ほぼ円筒状のパルス弁出口８３とを有している、パルス弁入口８２と整列しているリング８１は、ハウジング部品７１Ａと７１Ｂとの間に着座していて、従ってそれぞれのパイプラインのコネクタをパルス弁入口８２及びパルス弁出口８３へねじ込むことができる。
【００４４】
リング８１は、ハウジング部品７１Ａと７１Ｂとの間に挿入されていて、さらにＯ−リング８５によりシールされており、前記部品は図示されていない機械ねじにより一体に固定されており、その機械ねじはパルス弁入口８２及びパルス弁８３に対して離間して配置されている。
【００４５】
シャフト７２のブロック部材１３４がリング８１の中で回転し、前記部材はシャフト７２の隣接部分より大きな直径となっている。
【００４６】
ブロック部材１３４は、回転軸１３２に同軸な円筒外表面１３６を有している。
【００４７】
二つの真反対に向きあったくぼみ１３８が、ブロック要素１３４の外表面１３６に形成されていて、前記くぼみは、それぞれの境界面１４０によりシリンダの表面区画の形状に区切られていて、シリンダ軸１４２は、回転軸１３２に対し直交し、ブロック部材１３４の半径方向に対し直交し、かつブロック部材１３８の外表面１３６に対し正接して延在していて、さらにシリンダ軸１４２はエッジ１４１に沿ってブロック部材１３４の外表面１３６の中へ没入している（図４参照）。
【００４８】
くぼみ１３８は、初期の完全な円筒状ブロック部材１３４から、お互いに平行な軸１４２を有する円筒状区画形状の二つのセグメントをフライス削りすることによりブロック部材１３４に形成されていて、従ってシリンダの半径はブロック部材１３４の半径より小さくて、従ってウェブ部分１４４がくぼみ１３４の間に残るようになっている（原文のまま）。
【００４９】
図２及び３に示す、パルス弁７０の閉状態において、くぼみ１３８が、パルス弁入口８２とパルス弁出口８３との共通軸１４２に対し直交して延在していて、従ってパルス弁入口８２からパルス弁出口８３への通路は、くぼみ１３８間に残っているブロック部材１３４のウェブ部分１４４により閉じられている。
【００５０】
シャフト７２が図２及び３に示すパルス弁７０の閉位置から、図４及び５に示すパルス弁７０の開位置へ回転する場合、くぼみ１３８がパルス弁入口８２とパルス弁出口８３との共通軸１４６に平行に延在している。この状態において、上部くぼみ１３８ａ及び下部くぼみ１３８ｂが、パルス弁入口８２とパルス弁出口８３との両方の中へ開口し、従って、この開状態において、流体は、上部くぼみ１３８ａと下部くぼみ１３８ｂとの両方を介してパルス弁入口８２からパルス弁出口８３へ達することができる。
【００５１】
図２及び３に示すパルス弁７０の閉位置と、図４及び５に示すパルス弁７０の開位置との間にある、シャフト７２の角度位置において、パルス弁入口８２とパルス弁出口８３との間の通路は単に開いているか閉じているかである。
【００５２】
従って、シャフト７２の回転により、パルス弁７０は閉状態から開状態に周期的に移動し、そして開状態へともどり、従って、パルス弁７０を通過する脈動流がパルス弁７０により発生される。
【００５３】
パルス弁７０の間欠的な開口により、フィルタ１０２からの放出は、バッチ的に作用するようになっている。パルス弁７０の閉により発生される、フィルタ１０２の汚染側１１２に作用する圧力ピークにより、キャンドルフィルタ１１６のフィルタ壁面における堆積物は遊離、続いて出口パイプライン１２２を介して洗い流される。
【００５４】
パルス弁７０のさらなるタイプの用途を図６に示している。
【００５５】
図６は、高圧スプレー洗浄装置１５０の概略図であって、その装置１５０は洗浄剤リザーバ１５２を備えていて、液体洗浄剤が、そのリザーバ１５２から、供給パイプライン１５４を通って、高圧ポンプ１５６と前述のパルス弁７０とを介して、高圧ノズル１５８へ供給される。
【００５６】
洗浄剤１６０の脈動ジェットが、パルス弁７０により高圧ノズル１５８において発生され、洗浄を必要とする汚染粒子を工作物１６２から取りのぞくために使用されている。
【００５７】
工作物１６２からの汚染粒子の効果的な除去が、洗浄剤１６０の脈動ジェットの結果として達成されている。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、逆洗フィルタのパルス弁に組み込まれているフィルタ装置を示す。
【図２】図２は、パルス弁のブロッキング要素の回転軸に沿ってパルス弁を切断した概略縦断面であって、パルス弁が閉状態のものである。
【図３】図３は、図２におけるパルス弁を線３−３に沿って切断した概略断面図である。
【図４】図４は、図２におけるパルス弁の概略縦断面図であって、パルス弁が開状態のものである。
【図５】図５は、図４におけるパルス弁を線５−５に沿って切断した概略断面図である。
【図６】図６は、パルス弁に組み込まれている高圧スプレー洗浄装置である。
【国際公開パンフレット】
2005506502.tif 000003
2005506502.tif 000004
2005506502.tif 000005
2005506502.tif 000006
2005506502.tif 000007
2005506502.tif 000008
2005506502.tif 000009
2005506502.tif 000010
2005506502.tif 000011
2005506502.tif 000012
2005506502.tif 000013
2005506502.tif 000014
2005506502.tif 000015
2005506502.tif 000016
2005506502.tif 000017
2005506502.tif 000018
2005506502.tif 000019
2005506502.tif 000020
2005506502.tif 000021
2005506502.tif 000022
【国際調査報告】
2005506502.tif 000023
2005506502.tif 000024
2005506502.tif 000025
2005506502.tif 000026
2005506502.tif 000027
2005506502.tif 000028