(57)【要約】本発明は、フィルタ容器と、未濾過液と濾過助剤とを供給するための供給管を備えて入口ディストリビュータが接続されたフィルタ入口と、フィルタ容器の未濾過液室の内部に配置された複数のフィルタキャンドルと、フィルタ出口とを含む、流体、特にビールを濾過するためのプレコートフィルタに関連する。本発明は、フィルタ容器側壁に向かって徐々に拡大する周囲の環状間隙を未濾過液のための出口として入口ディストリビュータが含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタ容器（１２）と、未濾過液と濾過助剤とを供給するための供給管（９）を備え入口ディストリビュータ（１５）が接続されたフィルタ入口（２）と、該フィルタ容器の未濾過液室（５）の内部に配置された複数のフィルタキャンドル（１０）と、濾過液出口（３）とを含む、流体、特にビールを濾過するためのプレコートフィルタ（１）において、
前記入口ディストリビュータ（１５）が、前記フィルタ容器側壁に向かって徐々に拡大する包囲環状間隙（２４）を、前記未濾過液のための出口として含むこと、
を特徴とする、プレコートフィルタ。
【請求項２】
前記入口ディストリビュータ（１５）は、前記包囲環状間隙が間に形成されるように設計および結合された２枚のディスク（１１ａ，ｂ）で形成されることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載のプレコートフィルタ。
【請求項３】
前記環状間隙（２４）の開口角度（α＋β）が、１０°と３０°との間、望ましくは１５°であることを特徴とする、請求の範囲第１項または第２項に記載のプレコートフィルタ。
【請求項４】
前記２枚のディスク（１１ａ，ｂ）の間の距離が調整自在であることを特徴とする、請求の範囲第１項から第３項の何れか一項に記載のプレコートフィルタ。
【請求項５】
流出速度が１ｍ／ｓより低くなるように前記入口ディストリビュータ（１５）の直径が選択されることを特徴とする、請求の範囲第１項から第４項の何れか一項に記載のプレコートフィルタ。
【請求項６】
前記供給管（９）が少なくとも一つの管屈曲部を含むことを特徴とする、請求の範囲第１項から第５項の何れか一項に記載のプレコートフィルタ。
【請求項７】
前記管屈曲部の後で直線管が緩和経路として配置されることを特徴とする、請求の範囲第６項に記載のプレコートフィルタ。
【請求項８】
前記供給管（９）において前記入口ディストリビュータ（１５）の直前に整流器（２５）が配置されることを特徴とする、請求の範囲第６項に記載のプレコートフィルタ。
【請求項９】
前記供給管（９）の少なくとも一つの管屈曲部に整流シート（２６）が配置されることを特徴とする、請求の範囲第６項に記載のプレコートフィルタ。
【請求項１０】
前記プレコートフィルタ（１）が前記未濾過液のためのバイパス出口（４）を含むことを特徴とする、請求の範囲第１項から第９項の何れか一項に記載のプレコートフィルタ。
【請求項１１】
前記プレコートフィルタ（１）が前記濾過液のためのレジスタ出口（３）を含むことを特徴とする、請求の範囲第１項から第１０項の何れか一項に記載のプレコートフィルタ。
【請求項１２】
入口ディストリビュータ（１５）が、外側へ向かって徐々に拡大する横方向包囲環状間隙を出口として含むことを特徴とする、フィルタ容器（１２）のための入口ディストリビュータ（１５）。
【請求項１３】
前記入口ディストリビュータ（１５）が、前記包囲環状間隙（２４）が間に形成されるように設計および結合された２枚のディスク（１１ａ，ｂ）で形成されることを特徴とする、請求の範囲第１２項に記載の入口ディストリビュータ。
【請求項１４】
前記環状間隙（２４）の前記開口角度（α＋β）が、１０°と３０°との間、望ましくは１５°であることを特徴とする、請求の範囲第１２項または第１３項に記載の入口ディストリビュータ。
【請求項１５】
前記２枚のディスクの間の距離が調整自在であることを特徴とする、請求の範囲第１２項から第１４項の何れか一項に記載の入口ディストリビュータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求の範囲第１項の前文に記載された流体、特にビールを濾過するためのプレコートフィルタと、請求の範囲第１２項に記載された入口ディストリビュータとに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビールを濾過するために、現時点では、例えば図４に図示されているようなプレコートフィルタが特に使用される。キャンドルが固定された上部多孔プレートを備える標準的なキャンドルフィルタの構造の種類により、平均垂直流速は、開口フィルタ表面の全長にわたって直線状にゼロまで低下する。その結果、フィルタキャンドルへの流れが不均一となり、ゆえにフィルタキャンドルへの濾過助剤の付着が不均一となる。タンクの全高にわたって粒子の分布が不均一であるという問題を補うため、フィルタタンクの入口システムはすべて、必要な運搬を確実に行っていわゆる漂流を発生させる局所的に高い速度がタンクに発生されるように構成されている。しかし、媒体の変化、つまり例えばフィルタ容器内の変化前媒体（ビールなど）が変化後媒体（水など）で置換される時には特に、このような高い運搬速度は、均一な流れがもはや保証されないため、混合量を多くすることによって二種類の媒体が混合されるという短所を伴う。これに対しては、媒体が変化する間の流速を低下させて設定時間を再び長くすることと、二種類の媒体の混合が停止されて混合量が緩衝タンクに一時的に保管されてから、後で未濾過液に再び混ぜられることのいずれかが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このことから、本発明の目的は、均一なプレコーティングを可能にするのと同時に媒体変化中の混合量を抑制することのできる、プレコートフィルタと入口ディストリビュータをそれぞれ提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、入口ディストリビュータが、容器側壁に向かって徐々に拡大する包囲環状間隙を未濾過液の出口として含むという点で、この目的が達成される。
【０００５】
本発明による入口ディストリビュータは、その構造により、フィルタの未濾過液エリアの局所的入口速度を低下させる。速度がかなり低下して水平面へ流れが方向転換する結果、ほぼ理想的な「ピストン流」がフィルタ容器に発生し、この「ピストン流」は最小の混合による異なる媒体の理想的な置換を可能にする。徐々に拡大する包囲環状間隙は、流れに環状ディフューザ作用を起こす。こうして流れが減少すると、流れる間の容器内の液体への衝撃パルスを最小まで低下させる。
【０００６】
好適な実施例によれば、包囲環状間隙が間に形成されるように設計および結合された２枚のディスクで入口ディストリビュータが形成される。このような入口ディストリビュータは、容易に、そして低コストで生産できる。
【０００７】
環状間隙の開口角度は１０°と３０°の間、望ましくは１５°である。２枚のディスクの間の距離は調整自在であって、様々なプロセスに適合させることができる。入口ディストリビュータの直径は、流出速度が１ｍ／ｓより低くなるように選択される。
【０００８】
フィルタを組み込んで取り付けることにより、流入は通常、１本または数本の管屈曲部を介して側方で行われる。しかしこのような管屈曲部は、管屈曲部における流れの速度プロフィールが不規則であるという問題を伴う。そしてこれは、フィルタ容器における回転対称な流れを妨げる。しかし、回転対象な流れを確保するには、管屈曲部の後に直線管が緩和経路として配置されればよい。入口管において入口ディストリビュータの直前に、整流器を配置してもよい。同様に、供給管の管屈曲部に整流シートを配置してもよい。
【０００９】
好適な実施例によれば、未濾過液が上部エリアの未濾過液室からバイパス出口を介して除去され、後で入口を介してフィルタ容器へ再び供給されるように、未濾過液のためのバイパス出口をプレコートフィルタが含む。このバイパス流は、キャンドルを通る濾過液の排出により上方向の平均流速が低下するという作用を持つが、その値はゼロに達せず、濾過助剤の沈降速度は低下しない。バイパス流により、混合量をさらに減少させることができ、フィルタキャンドルにおけるプレコート層の効率的なプレコーティングが可能となる。
【００１０】
プレコートフィルタがレジスタ出口を含むと、好都合である。レジスタ出口が使用される時には、未濾過液の流れはもはや上部多孔プレートに衝突せず、未濾過液のより均一な流れが再び得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明による部分的に切除されたプレコートフィルタ１を示す斜視図である。プレコートフィルタは、この場合には脚部１４に支持されたフィルタ容器１２を含む。フィルタ容器１２は、フィルタ助剤が添加されるビールなどの未濾過液のための入口２を含む。入口は、制御バルブ（図示せず）またはポンプ（図示せず）を介して、量的な調整が可能である。フィルタ容器１２は、複数のフィルタキャンドル１０が垂直方向に延在する未濾過液室５を含む。さらに、制御バルブ７（図２）を備える未濾過液のための出口４が設けられ、フィルタキャンドル１０への未濾過液のプレコーティングを向上させるため、未濾過液の一部がフィルタ容器２２から排出されて選択的な未濾過液の流れが得られる。出口４から排出された未濾過液は、バイパスライン（図示せず）を介して、例えば入口２から未濾過液室５へ再供給される。
【００１３】
ここに示されたプレコートフィルタは、レジスタ出口１２を含む。これは、フィルタキャンドルを固定するのに従来の多孔プレートは使用されず、フィルタキャンドルは管を終端として、濾過液のための少なくとも一つの出口へ供給されることを意味する。図１に図示された実施例では、フィルタキャンドルは第１管１３ａを終端とし、これらによって支持されている。フィルタキャンドル１０は、フィルタ容器１２の断面全体にわたって均一に分散されるように配置される。フィルタキャンドル１０に垂直な平面において、管１３ａは互いに平行に位置し、横方向で閉じられている。管１３ａの上には、別の２本の管１３ｂが延在している。これらは出口３（図示せず）に接続され、フィルタキャンドルを通って第１管１３ａへ、そして管１３ｂを介して出口へと、濾過液が流れる。管１３は、支持体を介して容器壁に固定されている。
【００１４】
フィルタ入口２は、フィルタキャンドル１０より下で未濾過液室５の下端に配置され、入口ディストリビュータ１５につながっている供給管９を含む。フィルタ容器より下には供給ラインのための余地がないので、未濾過液は横方向に供給されなければならない。そのために供給管９は湾曲し、少なくとも一つの管屈曲部を含む。さらに、プレコートフィルタ１は、フィルタ容器１２から液体を排出するためのフィルタ容器出口２７を含む。
【００１５】
入口ディストリビュータ１５は、図３ａ，ｂおよび図４に、より詳しく図示されている。入口ディストリビュータ１５は、この実施例では２枚のディスク１１ａ，１１ｂで形成される。ディスク１１ａは円盤形状で、中央にボア１９（図４）を備える。上部ディスク１１ａの直径ｄ１は、流出速度が１ｍ／ｓより低くなるように選択される。ディスク１１ａの底面２２ａと、ディスク１１ａの長手軸Ｌに垂直な直線ｇとの間の角度は、ここでは約１０°である。第１ディスク１１ａの外面２２ｃは、例えば角度γ＝１０°だけ中央長手軸Ｌから下に傾斜している。
【００１６】
下側ディスク１１ｂは、未濾過液が供給管９から環状間隙２４へ流入するための円筒形開口部２０を有する。スリーブ１７は、ウェブ１８を介して開口部２０に保持されている。第２ディスク１１ｂの直径ｄ２もまた、流出速度が１ｍ／ｓより低くなるような範囲にある。下側ディスク１１ｂの上面２２ｂは、ディスク１１ｂの長手軸に対して垂直な直線ｇ′から、例えばβ＝５°の角度で下に傾斜している。ディスク１１ｂの下面２２ｄは、ディスク１１ｂの中央軸Ｌに垂直な直線Ｉに対して、１５°の角度で上に傾斜している。つまり例えば、角度δ＝１５°である。さらにディスク１１ｂは、供給管９への接続に役立つ中空円筒形の端部材２８を有する。円筒形開口部２０は上端に少なくとも一つの斜面２１を備えるか、ディスクの面２２ｂに向かって完全に丸くなっている。斜面２１は例えば、ディスク１１の長手軸に垂直な直線に対して４５°の角度を成す。斜面２１に続いて、長手軸Ｌに垂直な直線に対して５°の角度を成す別の斜面が設けられる。ディスク１１ａとディスク１１ｂは、ボア１９の中を案内されるとともにスリーブ１７に固定されるピン１６を介して結合される。ディスク１１ａと１１ｂの距離は、より詳細に説明はしないスピンドル機構により調整され、特定のプロセスに適合する。ディスク１１ａ，１１ｂの結合により、外側に向かって徐々に拡大する周囲の環状間隙２４（図３ａ）が生まれる。環状間隙２４の開口角度（α＋β）は、上側ディスク１１ａの底面２２ａが上に傾斜する角度αからと、下側ディスク１１ｂの面２２ｂが下に傾斜する角度βとから得られ、α＞βである。
【００１７】
濾過のため未濾過液がフィルタ容器１２に流入する時には、未濾過液が、供給管９を介して入口ディストリビュータ１５の下側ディスク１１ｂの開口部２０へ流入する。この場所から未濾過液の流れは環状間隙２４を介して水平面へ方向転換される。入口ディストリビュータ１５は、フィルタの未濾過液エリアにおいて局所的流入速度を低下させる。
【００１８】
図１にほぼ対応するがレジスタ出口１３が単純な形で図示された図２から分かるように、未濾過液はフィルタキャンドル１０へ向かって非常に均一な状態で流れる。未濾過液流の一部はフィルタキャンドル１０を通過してレジスタ出口１３へ向かい、濾過液として排出される。レジスタ出口では、管システムを介してフィルタキャンドルが連結され、別々に排出が行われる。排出量は例えば、制御バルブまたは調整バルブ８を介して調整できる。未濾過液の別の一部は、矢印で示されたように、出口４を介して未濾過液室５から排出されて、限定的な未濾過液の流れとなる。
【００１９】
図２は、媒体が変化する間のプレコートフィルタの状態を示す。ここで、変化前媒体４０は、変化後媒体３０によって押し出されている。入口ディストリビュータ１５の環状間隙２４を通る未濾過液の流れには、環状ディフューザ作用が生まれる。流れが水平面へ偏向されることにより、変化後媒体３０がフィルタ容器１２へ流入する間の衝撃パルスが最小まで低下する。
【００２０】
ゆえに、フィルタ容器にはほぼ理想的な媒体の「ピストン流」が発生し、最小の混合で変化前媒体４０の理想的な交換が可能である。実施される混合は、拡散によるものだけである。ゆえに、媒体変化中の混合量をかなり減少させることができる。
【００２１】
すでに述べたように、プレコートフィルタは脚部１４に支持されているので、プレコートフィルタ１より下には、供給ラインのための余地はない。そのために、プレコートフィルタ１は横入口２を含み、供給管９は少なくとも一つの管屈曲部を含む。しかし、管屈曲部により、管屈曲部における流れの速度プロフィールにシフトが生じるため、タンク内の回転対称な流れが問題を引き起こす。そのために、整流器の使用が必要である。
【００２２】
考えられるのは、管屈曲部の後の入口ディストリビュータ１５の前に、例えば直線管の形状である充分な長さの垂直緩和経路を配置することである。さらなる手段は、管屈曲部と入口ディストリビュータ１５との間に整流器２５を設置することである。整流器は、例えば図５ｂに図示されたような多孔プレート２５である。別の手段は、例えば図６ａと６ｂに図示されているように、入口ディストリビュータ１５の前の管屈曲部に整流シート２６を配置することにある。前に示した手段により、管における流れの速度プロフィールを正常状態とすることが可能になる。ゆえに、横入口には湾曲供給管が必要であるが、フィルタ容器１２における回転対称な流れが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による部分的に切除されたプレコートフィルタを示す斜視図である。
【図２】媒体変化中の本発明によるプレコートフィルタの断面の概略を単純な図で示す。
【図３ａ】本発明による入口ディストリビュータの長手方向断面の概略を示す。
【図３ｂ】図３ａのＩ−Ｉ線における断面を示す。
【図４ａ】図３ａに図示された入口ディストリビュータの２枚のディスクを長手方向断面で示す。
【図４ｂ】図３ａに図示された入口ディストリビュータの２枚のディスクを長手方向断面で示す。
【図５ａ】整流器を備える管屈曲部を示す。
【図５ｂ】整流器を備える管屈曲部を示す。
【図６ａ】整流シートを備える管屈曲部の概略を示す。
【図６ｂ】整流シートを備える管屈曲部の概略を示す。
【図７】先行技術によるプレコートフィルタを示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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