(57)【要約】濾過されるべき液体の供給のための入口および、該入口の向こうの流路を横切るフィルターを保持するための手段を含む濾過デバイス。該入口は、環状のスリットの方へ流れ方向に狭くなっている環状の中間通路の中へ開口している。該入口は、環状通路の中へ接線方向に開口している。本発明のデバイスは、取り外し可能なフィルターの支持のための支持スクリーンおよび、ドームを含み、該ドームは、それが支持スクリーン中に位置されるときにその外形と支持スクリーンとの間に小さい間隙を残す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過されるべき液体の供給のための入口および、該入口の向こうの流路を横切るフィルターを保持するための手段を含む濾過デバイスにおいて、該入口が、フィルターの上部端の内側に沿うた実質的に環状のスリットの方へ流れ方向に狭くなっている実質的に環状の中間通路の中へ開口していることを特徴とするデバイス。
【請求項２】
環状スリットが実質的に一定の幅を有することを特徴とする、請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
環状通路の断面が入口の断面の１．１倍より小さいことを特徴とする、請求項１または２記載のデバイス。
【請求項４】
環状スリットの断面が環状通路の断面の１．１倍より小さいことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項５】
入口が環状通路の中へ接線方向に開口していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項６】
環状通路が、一方でデバイスの上部端によっておよび他方でデバイスの上部端を閉じるキャップまたは壁の突出部の外形によって規定されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項７】
デバイスが、取り外し可能なフィルターの支持のための支持スクリーンを含み、該支持スクリーンの総透過率が、取り外し可能なフィルターの総透過率より大きいことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載のデバイス。
【請求項８】
支持スクリーンが、平らな取り外し可能なフィルターを支持するための実質的に平らなスクリーンであることを特徴とする、請求項７記載のデバイス。
【請求項９】
支持スクリーンが、適する取り外し可能なフィルターバッグを支持するための実質的にバスケット形のスクリーンであることを特徴とする、請求項７記載のデバイス。
【請求項１０】
デバイスがドームを含み、該ドームは、それが支持スクリーン中に位置されるときにその外形と支持スクリーンとの間に小さい間隙を残すことを特徴とする、請求項９記載のデバイス。
【請求項１１】
ドームが、デバイスを閉じるためのふたまたはキャップに連結されていることを特徴とする、請求項１０記載のデバイス。
【請求項１２】
デバイスが、ふたを引き上げるための、空気式引上げ手段または他の引上げ手段を含むことを特徴とする、請求項１１記載のデバイス。
【請求項１３】
１より多くの混合工程および少なくとも１の濾過工程において成分を添加することにより液体コンパウンドを製造する方法において、濾過が、全混合工程が行われた後に、請求項１〜１２のいずれか１項記載のデバイスを使用して行われることを特徴とする方法。
【請求項１４】
塗料の製造法において、完成した塗料が、容器に詰められる前に、請求項１〜１２のいずれか１項記載のデバイスを使用して濾過されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
濾過されるべき液体の供給のための入口および、該入口の向こうの流路を横切るフィルターを保持するための手段を含む濾過デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第４，２２０，５４２号、同第４，２８５，８１４号および同第４，３９０，４２５号は、種々の汚染、例えば砂、ごみまたは凝塊、を含み得る液体を濾過するために使用される濾過デバイスを開示している。取り外し可能なフィルターが使用され、それは、その透過率が所与の限界より下になったときに取り替えられる。特定の適用が、塗料の製造に見られる。ここでは、一般に、いくつかの製造段階においていくつかの濾過工程が含まれる。
【０００３】
濾過デバイスは、定期的に、例えば１バッチの液体の濾過の後に別の種の新しいバッチ、例えば異なる色の塗料、が濾過される必要があるときに、洗浄される必要がある。濾過デバイスを洗浄することは、時間および労力を要する仕事である。濾過された液体は、洗浄液で単にすすぐだけでは到達が困難であるところの場所にこびりつく傾向がある。一般に、多量の洗浄液がすすぎのために使用される必要がある。さらに、デバイスが洗浄のために開けられるとき、濾過されるべき比較的多量の液体が、デバイス中、例えば入口、になおも残されている。
【０００４】
従来のシステムにおけるフィルターバッグの容積と比較しての入口の大きさ故に、濾過されるベき液体は、フィルターバッグ上に等しくは分配されない。その結果、フィルターは、最初にその底部で透過性を失う。フィルターが取り外されるとき、ある量の液体がフィルターバッグ中になおも存在し、その結果、相当の損失を生じる。米国特許第４，２２０，５４２号は、これらの損失を減少させルために、中空の閉じた容器を使用することを提案している。しかし、その容器は、フィルターバッグの限られた部分のみを満たし、そして洗浄が困難である。さらに、一様でない流れ分配は、洗浄液によるすすぎの効率をも減少させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来のシステムにおいて遭遇するこれらの問題を解決することである。更なる目的は、洗浄をより容易にし、かつ生成物の損失を最少にすることを可能にする濾過デバイスを提供することである。本発明の別の目的は、濾過工程の結果として汚染および損失のレベルを最小にする、特に塗料またはコーティング組成物の、製造法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、フィルターの上部端の内側に沿うた実質的に環状のスリットの方へ流れ方向に狭くなっている実質的に環状の中間通路の中への入口開口部を有する濾過デバイスによって達成される。すなわち、環状の中間空間が、濾過されるべき液体をフィルター上に分配する。流れ方向に狭くなっていることは、液体が濾過デバイスの内部空間の中へ噴出されるとき、高められた圧力を生じる。これは、洗浄液によるすすぎの効率を相当高める。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
この点で、「環状」は、濾過デバイスの外形の実質的な部分を囲む、閉じた外形またＣ形の外形を意味し得る。「環状」は、例えば、円形、卵形、楕円形、矩形または多角形の外形を意味し得る。
【０００８】
濾過されるべき液体の流れにおける隘路を防ぐために、デバイスは好ましくは、水力学的に最適化されるべきである。これは、局部流れ方向に対して垂直な入口の断面の１．１倍より小さい環状空間の放射断面を作ることによって、および／または環状空間の放射断面の１．１倍より小さい環状スリットの通路を作ることによってなされ得る。好ましくは、環状空間の放射断面が、局部流れ方向に対して垂直な入口の断面と実質的に等しい。また、環状空間の放射断面に実質的に等しい環状スリットの通路を作ることも好ましい。流路のそのような水力学的最適化によって、濾過が停止されたときに一層少ない生成物が後に残され、それは、より少ない損失および改善された洗浄をもたらす。
【０００９】
特に好ましい実施態様では、入口が、環状空間の中へ接線方向に開口している。流れ方向のこの接線成分は、螺旋流路を生じ、その結果、濾過されるべき液体の環状スリット上でのさらに最適化された分配を生じる。別の利点は、環状空間が、洗浄液によるすすぎによって完全に洗浄され得ることである。洗浄液は、環状スリットを通過する前に、環状空間を何回も螺旋降下する。環状スリットを通過した後、液体はなおも螺旋流を有し、それは、フィルター上での液体のより良好な分配を提供する。
【００１０】
本発明に従うデバイスの適切な実施態様は、一方でデバイスの上部端によっておよび他方でデバイスの上部端を閉じるキャップまたはふたの突出部の外形によって規定される実質的に環状の空間を含む。ふたを開けることによって、環状空間を規定する壁への直接の接近が得られ、それがより良好な洗浄を可能にする。
【００１１】
好ましくは、上部端が置き換え可能な部分であり、そのことは、例えば修繕または洗浄をより容易にする。フィルターを保持するための手段が、この置き換え可能な部分に一体化され得る。フィルターバッグのほとんどの供給者は、フィルターアタッチメントの独自のシステムを持っているので、そのような取り換え可能なモジュール式上部端の使用は、フィルターアタッチメントの異なるシステムへの変更をはるかに容易にする。
【００１２】
フィルターを保持するための適する手段は、例えばスナップジョイントであり、またはフランジ付フィルターが使用されるならば、フランジは、対応する凹所に置かれそして閉じるふたによって適所に保持され得る。フィルターアタッチメントの例は、米国特許第４，２５９，１８８号、同第４，２８５，８１４号および同第５，６４３，４５１号に開示されている。
【００１３】
濾過中のフィルター物質の破壊を防ぐために、濾過デバイスは好ましくは、取り外し可能なフィルターの支持のための支持スクリーンを含む。そのような支持スクリーンの透過率は、取り外し可能なフィルターの透過率より大きくあるべきである。そのようなスクリーンは、例えば金属線メッシュを含み得る。
【００１４】
小さいバッチに特に適する実施態様では、支持スクリーンが、平らな取り外し可能なフィルターを支持するための実質的に平らなスクリーンである。しかし、より大きいバッチの場合、適する取り外し可能なフィルターバッグを支持するための実質的にバスケット形の支持スクリーンを使用するのが好ましくあり得る。これは、一定時間間隔につきより多くの量の通過を可能にする。
【００１５】
平らなフィルターの代わりにフィルターバッグが使用されるならば、濾過デバイスは、主要生成物の損失を防ぐために、所望により、フィルターバッグの比較的大きい部分を満たすいわゆるドームを含み得る。バスケット形支持スクリーンは、ドームの任意的な使用によって、その外形と支持スクリーンとの間に、好ましくは一定幅の、小さい間隙を残すことを可能にする。間隙の幅は、適するフィルターバッグのために十分な空間を残すような幅であるあるべきである。これは、フィルターの取り外しおよび取り替えのために濾過プロセスが停止されるとき、残された液体の存在を最少にする。
【００１６】
ドームは、デバイスを閉じるためのふたまたはキャップに連結され得る。すなわち、ドームは、ふたを空けるときに取り外される。デバイスが、ふたを、好ましくは垂直に、引き上げるための引上げ手段を含むならば、ドームは、最大にされ得る。空気式引上げ手段が好ましい。
【００１７】
濾過デバイスは、出口を有するハウジングを含み得る。あるいは、濾過デバイスは、ハウジングを有しないで使用され得、そしてホッパーまたは容器、例えば濾過された液体を缶または他の容器中へ詰めるための充填ラインのホッパー、中に直接位置され得る。
【００１８】
本発明は、１より多くの混合工程および少なくとも１の濾過工程において成分を添加することによる液体コンパウンドの製造法、例えば塗料の製造法、をも包含し、ここで、濾過は、全混合工程が行われた後に、上記した濾過デバイスを使用して行われる。
【００１９】
本発明に従うそのような方法の特に適する例は、完成した塗料が、容器に詰められる前に、上記した濾過デバイスを使用して濾過されるところの塗料の製造法である。塗料の従来の製造では、いくつかの製造工程の間に濾過が必要である。本発明に従う濾過デバイスは、所望の純度を有する塗料を得るために最終製造工程としての１回の濾過で十分であるので、種々の製造工程の間での濾過工程を省くことを可能にする。最適化された流れ特性故に、本発明に従う濾過デバイスは、充填操作によって要求される高スループットを、高い濾過効率と組み合わせて可能にする。この結果、１回の濾過工程での濾過された液体の高い純度およびバッチ切替え中の低い生成物損失をもたらす。
【００２０】
本発明を以下の図によってさらに説明する。
【００２１】
図１は、本発明に従う濾過デバイス１を示し、半分が断面図であり、半分が前面図である。濾過デバイス１は、入口３を有するハウジング２を含む。ハウジング２は、取付板４、取付板４の底面に取り付けられたドーム形ケーシング５、および取付板４の上部にボルト付きジョイント７によって取り付けられたリング６を含む。ドーム形ケーシング５は、開いた上部端を有する円筒状本体８を含む。ドーム形ケーシングの底部端は、半球部分９であり、管状出口１０の中へ開口している。リング６および、ケーシング５の開いた上部端は、取付板４の円形開口部１１の周りに固定されている。リング６は、その外径において、垂直の側壁１２を有する。リング６の上半分１３の断面は矩形であるが、下半分１４は、下方に向かって徐々に広くなっている。その底部においてその内径に沿って、リング６は、円形開口部１１の外形に沿って取付板４に固定された第二リング１５を取り囲む凹部を示す。第二リング１５は、取り外し可能なフィルターバッグ１６の取り付けのためのスナップジョイントを含む。第二リング１５には、取り外し可能なフィルター１６を支持するための支持スクリーン１７が取り付けられており、これは、ケーシング５の中へ突き出ている。支持スクリーン１７の形状は、ケーシング５の形状と実質的に同じである。支持スクリーン１７は、透過性金属スクリーンで作られ、そして取り外し可能なフィルター１６の総透過率よりも大きい透過率を有する。液体の濾過の間、フィルター物質は支持スクリーン１７に対して押し付けられ、それはフィルター物質の破壊を防止する。
【００２２】
濾過デバイス１は、リング６の上部端で、取り外し可能なふた１８によって閉じられる。ふた１８は、ふた１８に連結したスライドバー１９および案内ブシュ２０を含むすべり路を介して、空気式引上げデバイス（図示していない）によって引き上げられ得る。閉じた位置では、ふた１８は、ボルト付きジョイント２１によってリング６に堅くロックされ得る。ふた１８は、その底部端に、中空ドーム２３を有する円筒状ソケット２２を含む。円筒状ソケットは、ふた１８が閉じられると、ケーシング５の内部空間中に突き出て、その外形と支持スクリーン１７との間に間隙２４を残す。
【００２３】
入口３は、一方ではソケット２２の外径によって、他方ではフィルターバッグ１６の内径によって規定される環状中間空間２５の中へ開口している。ソケット２２の外径は垂直壁であり、一方、リング６の内径は下方に向かって内側に傾斜しているので、環状空間２５は、流れ方向に狭くなっている。入口３は、環状空間２５の中へ接線方向に開口するように配置されている。環状空間２５は、一定幅の環状スリット２６を介してケーシング５の内部空間の中へ開口している。
【００２４】
平密閉リング（flush sealing ring）２７が、そのリングの厚さよりもわずかに大きい同心のありみぞ２８の中に位置しており、それは、密閉リング２７の制限された動きを可能にする。ふた１８が開いた位置にあるとき、密閉リング２７は、わずかに突き出る。ふた１８が閉じた位置にあるとき、密閉リング２７は、濾過されるべき液体がふた１８とリング６との間に浸透するのを防ぐために、リング６の上部表面上で、その内部端に沿って押しつける。
【００２５】
図面に垂直な平面での入口３の断面は、図の平面における環状空間２５の断面とほぼ同じ表面積を有し、後者は、上から見たときの環状スリット２６によって規定される表面とほぼ同じ大きさである。
【００２６】
液体の摩擦および粘着を減じて最少にするために、濾過されるべき液体に接触する全ての内部表面が、滑らかに磨かれた鋼で作られる。
【００２７】
濾過されるべき液体は、入口３を介して濾過デバイス１に入り、環状スリット２６を介して環状空間２５中を螺旋降下する。環状空間２５の狭くなる幾何学的構造故に、液体は、何らかの圧力下で環状スリット２６を通過する。液体は、ケーシング５の内部空間に入り、フィルターバッグ１６および支持スクリーン１７を通過させられる。濾過された後、液体は、管状出口１０を介してケーシング５を出る。
【００２８】
使用中、フィルターバッグの透過率が減少する。フィルターがブロックされ、または透過率がある一定レベルより下になると、フィルターバッグは、取り外されるべきである。ドームの存在が、フィルターバッグが取り外されたときにフィルターバッグの後に多量の液体が残るのを防ぐ。
【００２９】
濾過デバイス１を洗浄するために、洗浄液、例えば水または溶媒、が入口３を介してデバイス１中に供給され得る。接線の入口方向故に、洗浄液は螺旋降下して、ソケット２２の全外形およびリング６の内側を通過しそして洗浄した後に、環状スリット２６を通過する。環状空間２５の狭くなる幾何学的構造故に、洗浄液は、環状スリット２６に亘って等しく分配される。環状スリット２６を通過するとき、洗浄液はなおも接線成分を有する流れ方向を有するので、ドーム２３および支持スクリーン１７を螺旋降下した後、出口１０を出る。
【００３０】
別の実施態様は、図１に示したものと類似の濾過デバイスから成り得るが、ケーシング５を含まない。そのような実施態様は、例えば、塗料を詰めるための充填ラインのホッパーなどのホッパー中に位置され得る。
【００３１】
図２は、本発明に従う濾過デバイスの別の実施態様を示す。これは、比較的小さいバッチを濾過するために特に有用である。濾過デバイス３１は、入口３３を有するハウジング３２を含む。ハウジング３２は、円形開口部３５を有する取付板３４を含む。円錐形のケーシング３６が、その外部端に沿って取付板３４上に取り付けられ、下方に向かいかつ円形開口部３５の中へ突き出ている。円錐形ケーシング３６の下方に向いた端部は、出口３７の中へ開口している。ケーシング３６の外部端は、取り外し可能なフィルターのための円形支持スクリーン４０を位置させるための肩３９をその内径で規定する円形リム３８を含む。スクリーン４０は、金属線メッシュ４２を引っ張る円形端部４１を含む。第一リング４３がリム３８およびフィルター端部４１の上部にあり、ゴム密封リング４４を囲んでいる。リング４３の内径における側壁４５は、逆「Ｓ」字形である。
【００３２】
濾過デバイス３１は、リング４３と重複する外径を有するふた４６をも含む。ふた４６は、その底部に、リング４３によって取り囲まれる空間中に突き出る円筒状突出部４７を含む。突出部４７はリング４３と同心円であり、リング４３の上にあるふた４６の底部上で周囲の肩４８を開放している。ゴム密封リング４９は、ふた４６が濾過デバイス３１を閉じているときにふた４６とリング４３との間に押しつけられる、肩４８の凹部に位置される。一方の側での垂直壁５０および他方の側でのリング４３の逆「Ｓ」字形の壁によって規定される突出部４７が、環状中間空間５１を規定し、これは、流れ方向に狭くなり、環状スリット５２を介して濾過デバイス３１の内部空間の中へ開口している。入口３３は、環状中間空間５１の中へ放射方向に開口している。図１の実施態様の場合と同様に、図の平面における環状中間空間５１の断面は、図面に垂直な平面における入口３３の断面とほぼ同じ表面積を有し、後者は、上から見たときに環状スリット５２によって規定される表面積とほぼ同じサイズである。
【００３３】
ふた４６は、ハンドル５６を使用してねじ込まれるボルト５４およびナット５５によって閉じた位置に押しつけられ得る。図では、１組のボルト５４およびナット５５のみが示されている。ボルト５４は、支持板３２に回転可能に連結されている。ボルト５４は、ふた４６中の開いた凹部を通って突き出る。ふた４６は、ナット５５を緩め、ボルト５４をわきへよけることによって取り外され得る。
【００３４】
濾過デバイス３１を洗浄するために、洗浄液が入口３３を介して供給される。洗浄液は螺旋降下し、環状空間５１を通過しそして洗浄した後、環状スリット２６を通過する。環状空間５１の狭くなる幾何学的構造故に、洗浄液が、環状スリット５２に亘って等しく分配され、そこでふた４６の下部表面、支持スクリーン４２および、ハウジング３６の内部表面に沿って流れた後、出口３７を出る。
【００３５】
この実施態様においても、液体の摩擦および粘着を減じて最少にするために、濾過されるべき液体に接触する全ての内部表面が、滑らかに磨かれた鋼で作られる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に従う濾過デバイスを示す。
【図２】本発明に従う濾過デバイスの別の実施態様を示す。
【符号の説明】
【００３７】
２    ハウジング
３    入口
５    ケーシング
６    リング
１０  出口
１６  フィルターバッグ
１７  支持スクリーン
１８  ふた
２３  ドーム
２５  環状中間空間
２６  環状スリット
３３  入口
３６  ケーシング
３７  出口
４０  支持スクリーン
４３  リング
４６  ふた
５１  環状中間空間
５２  環状スリット
【国際公開パンフレット】
2004528178.tif 000003
2004528178.tif 000004
2004528178.tif 000005
2004528178.tif 000006
2004528178.tif 000007
2004528178.tif 000008
2004528178.tif 000009
2004528178.tif 000010
2004528178.tif 000011
2004528178.tif 000012
2004528178.tif 000013
2004528178.tif 000014
2004528178.tif 000015
2004528178.tif 000016
2004528178.tif 000017
【国際調査報告】
2004528178.tif 000018
2004528178.tif 000019
2004528178.tif 000020