JPH07204420A - フィルタ組立体を清浄にする方法及びフィルタ組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 逆流洗浄液の量を低減し、フィルタ組立体を
逆流洗浄法によって清浄にするときに発生する廃液を低
減するフィルタ組立体を清浄にする方法の提供。 【構成】 フィルタエレメント３０は第１の室と第２の
室に分割されたハウジングを有する。フィルタエレメン
ト３０は第１の室に配置され、導管が第２の室に配置さ
れそれに向かって開放している。液体導入穴は、第２の
室からフィルタエレメント３０または導管に逆流洗浄液
５０を導入する。フィルタエレメント３０を通して逆流
洗浄液５０を強制的に流しそれによってフィルタエレメ
ント３０をきれいにし及び／またはフィルタエレメント
３０からプレコート層をはぎとるために導管の開口部と
フィルタエレメント３０の外側との間に差圧を確立す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルタ組立体をバッ
クウオッシングすることによってフィルタ組立体を清浄
にする方法に関する。特に、プレコートフィルタエレメ
ントを含むフィルタエレメントを清浄にすることに適し
た組立体及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】典型的には、フィルタ組立体は、液体の
ような流体から１つまたはそれ以上の望ましくない物質
を除去する少なくとも１つのフィルタエレメントを含
む。例えば、フィルタエレメントは、流体から粒子また
はコロイド物質を除去するために使用される。また、流
体からある化学物質、鉱物、すなわち鉄を除去するため
に使用される。その結果、この適用において使用される
ような濾過は、例えば、イオン交換、ミネラル化または
収着によって物質をふるいにかけること、または補足及
び／または流体の精製によって流体から粒子またはコロ
イド物質を除去することを含む。

【０００３】使用中、フィルタエレメントには、濾過す
る流体の粒状またはコロイド物質がつまり、またはそれ
によって汚れる。これはフィルタエレメントにおける圧
力低下を増大させその能率を低下させる。従って、堆積
物を除去するためにフィルタエレメントを清浄にするこ
とができることが望ましい。

【０００４】また、フィルタエレメントが汚れていない
ときにおいても清浄にすることが望ましいフィルタエレ
メントがある。このようなフィルタエレメントの一例
は、使用前のフィルタエレメントの上流面にコートされ
たイオン交換樹脂粒子のような粒子層を有する、いわゆ
るプレコートフィルタエレメントである。プレコートと
称されるこの層は、濾過する流体から種々の物質を除去
することができる。しかしながら、時間が経過すると、
プレコート層は汚れてその容量が枯渇して物質を除去す
る性能が低下する。この点で古いプレコート層を除去し
てそれを新しいプレコート層に置き換えるためにフィル
タエレメントをきれいにすることが望ましい。

【０００５】フィルタエレメントを清浄にする１つの方
法は、バックウオッシングとして知られているものがあ
る。この方法において、正規の濾過作動中の流体流の方
向とは反対の方向にフィルタエレメントを通して高速の
流れ、圧力及び／または容積で逆流洗浄液と称される
（水のような）クリーニング液を強制的に流す。典型的
には、フィルタエレメントを通る逆流洗浄液体の流れ
は、逆流洗浄液に作用する圧縮ガスによって生成され
る。しかしながら、フィルタエレメントの従来のバック
ウオッシング構成は、複雑で大量の逆流洗浄液を必要と
する傾向がある。

【０００６】本発明は、簡単な構造で有効に、経済的
に、しかも能率的に作動することができる逆流洗浄構成
を含むフィルタエレメントに関する。

【０００７】本発明は、フィルタエレメントを通過する
逆流洗浄液の量を低減し、従って、フィルタ組立体を逆
流洗浄法によって清浄にするときに発生する廃液を低減
するフィルタ組立体を清浄にする方法に関する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、ハウ
ジングと、少なくとも１つのフィルタ組立体と、少なく
とも１つの導管とを有するフィルタ組立体を提供する。
ハウジングは、第１の室及び逆流洗浄液を収容するよう
になっている第２の室に分割されている。フィルタエレ
メントは 第１の室に配置されている。導管は、第２の
室に配置されている。導管の内側は、フィルタエレメン
トの内側に連通している。フィルタ組立体は、導管の開
口部の下にある少なくとも１つの液体導入穴を有する。
液体導入穴は、第２の室から前記フィルタエレメントま
たは前記導管に逆流洗浄液を排出するようになってい
る。また、フィルタ組立体は圧縮ガスを第１及び第２の
室の少なくとも１つに導入するためにハウジングに結合
されてたガス送りパイプを有する。

【０００９】また本発明は、逆流洗浄液を液体導入穴を
通してフィルタエレメント若しくはフィルタエレメント
に結合された導管に排出する段階を有するフィルタエレ
メントを清浄にする方法を提供する。この方法は、液体
導入穴上の導管への開口部とフィルタエレメントの内側
との間に差圧を形成する段階を有する。この力は導管の
内側またはフィルタエレメントの内側から逆流洗浄液を
流し、フィルタエレメントをきれいにし及び／またはフ
ィルタエレメントからプレコート層をはぎとる。

【００１０】好ましい実施例において、液体導入穴は導
管に配置され、非常に簡単な構造を形成する。さらに、
フィルタエレメントを通って吹き付けられる逆流洗浄液
は、各フィルタエレメントまたは導管の内側を満たす液
体の量に制限される。その結果、フィルタエレメントを
清浄にするために使用される逆流洗浄液体の量は、著し
く減少される。逆流洗浄液体の量を低減することは、逆
流洗浄液の廃棄が非常に困難で高価な放射性廃棄物産業
において特に重要である。

【００１１】

【実施例】図１を参照すると、本発明を実施する第１の
例示的なフィルタ組立体は、第１及び第２の室１２及び
１３に管のシートのような隔壁１１によって分割された
ハウジング１０を有する。１つまたはそれ以上のフィル
タエレメント３０（その内の１つのみを示す）が第１の
室１２の内側に配置され隔壁１１に取り付けられてい
る。隔壁１１は濾過する液体並びにガスに対して不透過
性であり、ハウジング１０の内壁に密封するように接続
されている。この実施例は、フィルタエレメント３０に
よって流体を濾過するために、またバックウオッシング
によってフィルタエレメント３０を清浄にするために使
用することができる。正規の濾過作動中に、濾過する流
体は第１の室１２から第２の室１３にフィルタエレメン
ト３０を通って流れ、バックウオッシング作動中には、
バックウオッシング流体は第１の室１２から第２の室１
３にフィルタエレメント３０を通って流れる。

【００１２】ハウジング１０は、フィルタエレメント３
０をそれを置換するために容易に接近することができる
ように接続されることが好ましい。例えば、ハウジング
１０は、互いに着脱可能に接続された上方及び下方の半
分の部分を有する。別の案として、第１の室１２の内側
に接近することができるようにハウジング１０の壁に密
封可能なアクセスポートを形成することができる。

【００１３】ハウジング１０は、特定の形状または寸法
を有する必要はない。一般的にハウジング１０の形状
は、ハウジング１０が濾過中またはバックウオッシング
中に作用する圧力に耐える十分な強度を有するように強
度を考慮して選択される。構造及び動作を簡単にするた
めに、隔壁１１は、典型的にはハウジング１０内にほぼ
水平方向に配置される。第１の実施例において、第１の
室１２は、第２の室１３の下に配置される。

【００１４】液体をハウジング１０に導入しその液体を
除去するために複数のパイプがハウジング１０に接続さ
れている。本実施例において、液体送りパイプ１４及び
下方の排出パイプ１６が第１の室１２の内側に連通する
ようにハウジング１０に接続されている。流体送りパイ
プ１４は、図示しない源から第１の室１２に濾過する流
体を導入するために使用され、下方の排出パイプ１６
は、第１の室１２から望ましくない物質を除去し、第１
の室１２をドレンするために使用される。補充ガス送り
２６は、好ましくは、隔壁１１の丁度下で第１の室１２
に連通している。補充ガス送りパイプ２６は、下方の排
出パイプ１６を通る第１の室１２の排出を容易にするた
めに空気のような補充ガスを供給する。またそれは、第
１の室１２を換気するように作用する。流体送りパイプ
１４、下方排出パイプ１６及びガス送りパイプ２６は、
これらのパイプを通る流れを制御するために対応する制
御弁１５，１７及び２７を備えている。

【００１５】第２の室１３の内側に連通するように濾過
排出パイプ１８，上方排出パイプ２０，逆流洗浄液体送
りパイプ２２及び加圧ガス送りパイプ２４がハウジング
１０に接続されている。濾過排出パイプ１８は、濾過後
の流体、すなわち第１の室１２から第２の室１３にフィ
ルタエレメント３０を通過した流体を除去するために使
用される。上方の排出パイプ２０は、第２の室１３から
望ましくない材料を除去するために使用される。逆流洗
浄液体送りパイプ２２は、図示しない源から第２の室１
３に適当な逆流洗浄液体を供給し、加圧ガス送りパイプ
２４は、図示しない源から第２の室１３に圧縮ガスを供
給する。

【００１６】パイプ１８，２０，２２及び２４の各々
は、対応する制御弁１９，２１，２３及び２５を備えて
いる。種々のパイプのための制御弁１５，１７，１９，
２１，２３及び２５は、手動で制御することができる
か、または自動的に、例えば図示しないプログラマブル
制御ユニットによって記述されたシーケンスによって作
動することができるように制御することもできる。

【００１７】図示した実施例において、各パイプは、１
つの機能を果たすが、１つのパイプが複数の機能を果た
すようにすることも可能である。例えば、１つのパイプ
を濾過物質排出パイプ及び排出パイプの双方として使用
することができる。または１つのパイプを濾過物排出パ
イプ及び逆流洗浄液送りパイプの双方として使用するこ
とも可能である。また、逆流洗浄液パイプ２２を省略す
る場合に逆流洗浄液として第２の室１３に堆積した濾過
物を使用することも可能である。さらに、図示した実施
例におけるよりも多くのパイプを有するようにすること
も可能である。加圧ガスを室１２に供給するために加圧
ガス送りパイプが第１の室に結合されており、濾過物を
排出するときに補充ガスを供給するために第２の室１３
に補充ガス送りパイプが接続されている。さらに、図面
は概略的な構成を示したものであり、ハウジング１０の
パイプの場所は、図面に示された場所には制限されな
い。

【００１８】各フィルタエレメント３０の各々におい
て、第１と第２の室１２及び１３の間で連通する開口部
１１１が隔壁１１に形成されている。各フィルタエレメ
ント３０は、第１の室の流体がまずフィルタエレメント
３０を通ることによってだけ開口部１１１に入ることが
できるように、一端が隔壁１１に接続されている。フィ
ルタエレメント３０は、容易に交換することができるよ
うに隔壁１１に着脱可能に取り付けられている。開口部
１１１の寸法は、濾過中の流体流の要求に基づいて選択
することができる。この実施例において、各フィルタエ
レメント３０は、全体が第１の室１２内に配置されてい
るが、フィルタエレメント３０は一部が第２の室１３内
に伸びるように配置することもできる。また、各フィル
タエレメントは、他端部が隔壁に平行にハウジングをわ
たってのびている支持プレート（図示せず）に接続され
ている。

【００１９】フィルタエレメント３０は特定のタイプに
制限されない。フィルタエレメント３０は、典型的には
中空の好ましくは、円筒形の形状に形成され、ブライン
ド端部キャップ３１及び開放端部キャップ３２がかぶせ
られている多孔性媒体すなわちセプタムを有する。多孔
性媒体は、メッシュのようなひだ付き、またはひだのな
いフィルタ媒体と、多孔性薄膜または多孔性金属媒体と
を有する。もし、多孔性媒体がプレコート層を支持する
ように作用するならば、多孔性媒体は比較的に粗くても
よく、プレコート層は第１のフィルタとして作用する。
内側に向いた力に対して支持するために、フィルタエレ
メント３０は、多孔性媒体が周りに形成される有孔コア
を有する。外側に向いた力、特にバックウオッシング中
に発生する力に対して支持するために、フィルタエレメ
ント３０は有孔ケージまたは多孔性媒体の周りに巻かれ
たラップを含む。

【００２０】第１の実施例において、中空の導管４０が
隔壁１１から第２の室１３に上方に伸びており、隔壁１
１内の開口部１１１を包囲している。もし複数のフィル
タエレメント３０がある場合、各フィルタエレメント３
０に対応する開口部１１１は、同様の導管４０を備えて
いる。別の案として、１つの導管は、複数のフィルタエ
レメントに連通して複数のフィルタエレメントに連通す
るようになっており、複数の導管は、１つのフィルタエ
レメントに連通するようになっている。本発明の１つの
観点によれば、１つまたはそれ以上の液体導入穴４１
は、第２の室１３と導管４０またはフィルタエレメント
３０のような内側との間を連通する。例えば、第１の実
施例において、液体導入穴４１（その内の１つのみが示
されている）は、逆流洗浄液体を導管４０の壁を通って
中空のフィルタエレメント３０に通過させることができ
るように導管４０の壁を貫通するように形成されてい
る。また導管４０は、バックウオッシング中に圧縮ガス
が導管４０に入り濾過中に濾過物が第２の室１３に排出
されるようにすることができるように液体導入穴４１の
水準の上に開口部を有する。

【００２１】導管は、種々の形状に形成することができ
る。図示した実施例において、導管４０は、第１及び第
２の開放端部を有する円筒形パイプの形態である。第
１、すなわち下方の端部は、穴１１１を包囲する隔壁１
１に接続されており、穴１１１に連通している第１の開
口部を有するが、第２、すなわち、上方端部は第２の室
１３の内側に開放している第２の開口部４２を有する。
バックウオッシング中、導管４０は、ダムとして作用
し、逆流洗浄液５０が第２の室１３の底部並びに圧縮ガ
スの導管の底部に堆積することができないようにする。
導管４０の大きさ及び断面形状は、重要な要因ではな
く、流体流に基づいて選択することができる。例えば、
円筒形である代わり、導管４０は、多角形の断面を有し
ていてもよい。さらに、導管４０は、一定の穴の大きさ
を有している必要はなく、図１に示すように導管４０の
上端は完全に開放している必要はない。しかしながら、
導管４０は、濾過作用中、濾過物の通過を可能にする開
口部を含む。例えば、導管４０の上端は閉鎖しており、
濾過物の開口部は、その上端の近傍の導管４０の壁に形
成してもよい。しかしながら、流体流の流れを減少する
ために、図１に示すように導管４０の上端を開放するこ
とが好ましい。導管４０は、隔壁１１から直角に伸びて
いるように示されているが、隔壁１１に関する導管４０
の角度は重要なものではない。導管４０はその全体が第
２の室１３内に配置されているように図示されている
が、導管４０の下端は第１の室１２に伸びることも可能
である。さらに、導管４０は、フィルタエレメント３０
を隔壁１１に取り付けるときに、開口部１１１を通って
適合するフィルタエレメント３０の延長部であってもよ
い。

【００２２】第１の実施例において、液体導入穴４１は
逆流洗浄作用の最後に第２の室に残る逆流洗浄液５０の
量を最小限にするためにできるだけ隔壁１１に接近させ
て導管４０内に形成することが好ましい。しかしなが
ら、液体導入穴４１の正確な位置は変化する。通常、液
体導入穴４１は、導管４０の第２の開口部４２の下にあ
る。液体導入穴４１は、導管４０の下端面から離れてい
るように図示されているが、下端面に形成することも可
能である。

【００２３】液体導入穴の寸法及び数はいくつかの要因
に依存する。例えば、液体導入穴は十分に大きく、逆流
洗浄液が与えられた表面張力で液体導入穴を通過して排
出され、十分な速度で合理的な時間内にフィルタエレメ
ント及び導管の内側を満たすことができるようになって
いる。液体導入穴は、逆流洗浄液をフィルタエレメント
の内側から強制的に押し出すとき、液体導入穴を通る抽
出速度を制限するために十分に小さいことが好ましい。
図示した実施例において、液体導入穴４１は好ましく
は、約３／１６インチ乃至１／４インチ（約１．５９ミ
リメートル乃至６．３５ミリメートル）の直径の円形の
穴を導管４０に有し、各導管４０に液体導入穴４１を１
つだけ有する。

【００２４】液体導入穴４１は、逆流洗浄液５０が第２
の室１３からフィルタエレメント３０に入ることができ
るようにする種々の他の方法で形成することができる。
例えば、導管の下端面に形成された狭間に液体導入穴を
規定してもよい。または導管の下端部と隔壁１１との間
の小さい間隙に導管４０を設けてもよく、この間隙は液
体導入穴として作用する。しかしながら、導管４０と隔
壁１１との間の間隙の大きさを制御するよりも導管４０
に形成された液体導入穴４１の大きさを制御することの
方がより簡単である。別の案としては、導管４０を隔壁
１１に直接取り付け、第２の室１３に面する隔壁１１の
表面は、１つまたはそれ以上の通路を有する。各通路
は、第２の室１３と隔壁１１の開口部との間の導管４０
の下に連通し、液体導入穴として作用する。

【００２５】本発明を実施するフィルタ組立体を種々の
方法で使用する。もし、フィルタエレメント３０がプレ
コートフィルタエレメントならば、プレーコートを濾過
の開始前に従来の方法によってフィルタエレメント３０
の適用してよい。例えば、送り弁１５及び上方排出弁２
１を除いたすべての弁を閉鎖する。非イオン化水ベース
に懸濁されたイオン交換樹脂の粒子のスラリのようなス
ラリの形態のプレコート材料を流体送りパイプ１４を通
して第１の室１２に導入し、フィルタエレメント３０の
外面に適用してプレコート層を形成する。十分なプレコ
ート層がフィルタエレメント３０に堆積されると、第１
の室１２へのスラリの流れは、送り弁１５及び／または
排出弁２１を閉鎖することによって非連続とされ、濾過
すべき送り流体は第１の室１２に導入され、濾過排出弁
１９が開放される。プレコートスラリの流れと送り流体
との間の移動は、プレコート及び第１のフィルタエレメ
ント３０を通って外側から内側への流れがすべての時間
において維持されるように制御されることが好ましい。
これはフィルタエレメントに隣接するプレコート層を保
持する助けとなる。

【００２６】濾過中、流体送り弁１５及び濾過物排出弁
１９を除いたすべての弁は典型的には閉鎖される。濾過
する流体は、流体送りパイプ１４を通して第１の室に導
入され、フィルタエレメント３０またはプレコート及び
フィルタエレメント３０を通過して濾過される。次に濾
過物は、フィルタエレメント３０の中空の内側に沿って
隔壁１１の開口部１１１及び導管４０を通り、開口部４
２及び液体導入穴４１を介して第２の室１３に入る。次
に、濾過物排出パイプ１８を通って第２の室１３を出
て、例えば図示した貯蔵室に収集される。通常、濾過中
に第１の室１２は、送り流体で完全に満たされ、第２の
室１３は濾過物によって完全に満たされる。

【００２７】プレコート層が汚れた後、またはフィルタ
エレメント３０が汚れた後、バックウオッシシングによ
ってプレコート層を除去するか及び／またはフィルタエ
レメント３０をきれいにすることが望ましい。流体送り
弁１５及び濾過物排出弁１９を閉鎖して流体送りパイプ
１４を通る流体流の供給を遮断する。下方の排出弁１７
は、閉鎖されたままであり、供給流体は第１の室１２に
残る。別の案としてバックウオッシシング中に克服しな
ければならない流体の力を最小限にする為に、第１の室
１２の流体がフィルタエレメント３０の底部にまたはそ
の下になるように排出することが望ましい。例えば、下
方の排出制御弁１７及び補充送り弁２７は、第１の室１
２が下方の排出パイプ１６を通って送り流体が完全に排
出するように開放される。排出された第１の室１２は、
大気圧に維持される。別の案として、フィルタエレメン
ト３０が粗いものであるならば、排出された第１の室１
２は、わずかに加圧されてフィルタエレメント３０の内
側からフィルタエレメント３０を通って第１の室１２に
流れる濾過物の流れを妨げる。好ましくは、排出された
第１の室１２はフィルタエレメント３０のフィルタ媒体
のバブル点の丁度下の値まで加圧する。フィルタエレメ
ントのバブル点は、典型的には約１ｐｓｉｄ乃至約８０
ｐｓｉｄの範囲であり、好ましくは、約１ｐｓｉｄ乃至
約２０ｐｓｉｄの範囲である。従ってもし、フィルタエ
レメント３０のバブル点が２０ｐｓｉｄであるならば、
排出されたフィルタエレメント室は、少なくともバブル
点の約７５％の値、またはさらに好ましくは、バブル点
の少なくとも約９０％の値まで加圧される。

【００２８】第２の室１３は、逆流洗浄液として使用す
るすべての濾過物を残すことが好ましく、第２の室１３
は、好ましくは、上方の排出弁２１及び上方の排出パイ
プ２０によって濾過物を排出する。濾過物は、好ましく
は、液体導入穴４１より高い適当な水準、例えば導管４
０の上端の第２の開口部４２の水準またはその近傍の水
準まで排出される。次に濾過物は逆流洗浄液として使用
される。別の案としては濾過物は第２の室１３から完全
に排出され、逆流洗浄液５０は、逆流洗浄送りパイプ２
２及び逆流洗浄送り弁２３を通って第２の室１３に導入
される。逆流洗浄液は水であるか、またはフィルタ組立
体及び送り液体に矛盾しない他の流体であってもよい。
さらに、逆流洗浄液体は、種々の方法、例えばそれを加
熱するか、またはそのｐｈを変化させることによって処
理してもよい。

【００２９】逆流洗浄液５０を第２の室１３に導入した
ときに、それは液体導入穴４１を通ってフィルタエレメ
ント３０の内側に流れ込み、フィルタエレメント３０の
内側からフィルタエレメント３０を通って第１の室１２
に排出される。好ましくは、各液体導入穴４１は、十分
に大きいことが好ましく、第１と第２の室１２，１３の
間の差圧は、逆流洗浄液が濡れたフィルタエレメント３
０の内側を満たし、約第２の室１３の逆流洗浄液５０の
水準に導管４０内を清浄にするには十分に小さいことが
好ましい。逆流洗浄液が液体導入穴４１上の適当な水準
に一旦到達すると、逆流洗浄送り弁２３は閉鎖される。

【００３０】本発明のフィルタ組立体は、逆流洗浄送り
パイプ２２を通る逆流洗浄液５０の量を検出する、ハウ
ジング１０に配置された水準センサ及び流れセンサのよ
うな逆流洗浄液が適当な水準に到達する時間を自動的に
決定する装置を備えている。第２の室１３の逆流洗浄液
５０の水準は、フィルタエレメント３０の寸法及びフィ
ルタエレメント３０と介して均一であることが望ましい
逆流洗浄液５０の量を含む多数の要因に依存するであろ
う。第２の室１３は、逆流洗浄液で完全にか、または例
えば導管４０の上端の第２の開口部４２に近い水準まで
満たされる。典型的には、逆流洗浄液の水準は、逆流洗
浄液の容積がすべてのフィルタエレメント３０の内側の
全体の容積の１乃至１０倍の範囲になるように選択され
る。導管４０の液体導入穴４０と第２の開口部４２との
間の距離は特定にフィルタ組立体において望ましい最大
数のバックウオッシングサイクルによって選択される。

【００３１】本発明の１つの実施例において、下方の排
出弁１７は開放したままであり、第１の室１２は大気圧
であるが、ガス送りパイプ２４のガス送り弁２５は加圧
ガスを第２の室１３に導入し、第２の室１３内のガス圧
を増大するために開放する。

【００３２】加圧ガスは、バックウオッシング用のエネ
ルギーを提供し、フィルタ組立体、逆流洗浄液及び送り
流体と矛盾しないガスを使用してもよい。加圧空気また
は窒素ガスを使用する。増大した圧力は、導管４０内の
第２の開口部４２を介して導管４０内及びフィルタエレ
メント３０内に上述したようにたまった逆流洗浄液５０
にそれを突然押す高速の反対方向の圧力パルスとして伝
達される。逆流洗浄液５０を外側に流す力は、フィルタ
エレメント３０の多孔性媒体の外面に補足された粒子ま
たはコロイド物質を除去し、図１に大きな実線の矢印で
示すように、逆流洗浄液５０と共にフィルタエレメント
３０から外側に吹き出される。もし、フィルタエレメン
ト３０がプレコート層でコートされているならば、これ
は、逆流洗浄液及び／または液体／ガス混合体によって
フィルタエレメント３０から吹き出される。使用された
逆流洗浄液５０及び粒状物質は、下方の排出パイプ１６
を介して除去されるか、または下方の排出弁１７が閉鎖
されているならば、第１の室１２の底部上に収集され
る。

【００３３】導管４０及びフィルタエレメント３０内に
堆積した逆流洗浄液がフィルタエレメント３０を通して
吹き出されると、第２の室１３に残る逆流洗浄液のヘッ
ド圧力は、液体導入穴４１を通る少量の逆流洗浄液５０
をフィルタエレメント３０の内側に押し続ける。ガスと
逆流洗浄液５０の混合体がフィルタエレメント３０を通
って反対の方向に押され続け、多孔性媒体を清浄にする
か、または各フィルタエレメント３０からプレコート層
をはがす。適当な時間が経過した後、第２及び第１の室
１３，１２の間の差圧は、例えばガス送り弁２５を閉鎖
することによって省略される。逆圧パルスの特性、例え
ば、第２と第１の室１３，１２との間の大きさ及びパル
スの間隔は、逆の差圧に耐えるフィルタエレメント３０
の性能及びフィルタエレメント３０及び／またはプレコ
ート層を除去するための所望の逆流速度のような要因に
依存して変化する。逆流洗浄作用中に第１の室１２が大
気圧に維持される図示した実施例において、加圧ガス送
りパイプ２４を介して第２の室１３に導入されるガス
は、約５乃至約２００ｐｓｉ、さらに好ましくは、約１
０乃至約１００ｐｓｉの範囲であり、パルスの間隔は、
約１乃至約１０秒、さらに好ましくは、約２乃至約５秒
の範囲である。パルスの間隔はフィルタエレメント３０
を通って導管４０及びフィルタエレメント３０に最初に
堆積した逆流洗浄液を吹き付けるに必要な時間以下であ
る。好ましくは、期間は、逆流洗浄液及びガスがフィル
タエレメント３０を通って吹き出されることができるよ
うに幾分長い。

【００３４】この逆流洗浄作用が繰り返される。第２の
室に残る逆流洗浄液５０は、液体導入穴４１を通ってフ
ィルタエレメント３０の内側に流れる。逆流洗浄液５０
が各フィルタエレメント３０の内側を満たすと、ガス送
り弁２５は、突然に開放して第２の室１３の圧力を増大
し、フィルタエレメント３０の外側に逆流洗浄液５０を
吹き出す。逆流洗浄液５０をフィルタエレメント３０の
内側に流し、ガス圧でそれを外側に吹き出すサイクル
は、第２の室１３で逆流洗浄液５０が液体導入穴４１上
に残っている限り繰り返される。第２の室１３の逆流洗
浄液５０の始め水準及び液体導入穴４１から導管４０内
の上方の開口部までの距離は、実行するサイクル数によ
って選択することができる。

【００３５】逆流洗浄作用が終了したとき、第２の室１
３に逆流洗浄液５０が残っているならば、それは上方の
排出パイプ２０を介して排出することができる。次に濾
過作用が始まり、濾過作用に続いて新しいプレコート層
がフィルタエレメント３０上に堆積される。

【００３６】フィルタ組立体及び本発明を実施する逆流
洗浄法は非常に能率的である。逆流洗浄法は多孔性媒体
を汚す堆積した粒子及びコロイド状物質を除去すること
によってフィルタエレメント３０の流れ抵抗を低減し、
その結果、フィルタエレメント３０の能率を増大するこ
とができる。さらに、逆流洗浄法は、フィルタエレメン
ト３０の濾過性能を回復するために新しいプレコート層
を適用することができるようにフィルタエレメント３０
上の使われたプレコート層を除去する。フィルタ組立体
及び逆流洗浄法は、非常に有効であるが、それにもかか
わらず、逆流洗浄液をほとんど使用しない。各逆流洗浄
サイクルにおいてフィルタエレメント３０を通って吹き
付けられる逆流洗浄液の量は、導管４０とフィルタエレ
メント３０の内側にたまった比較的に少量の逆流洗浄液
に制限される。このようにフィルタ組立体及び本発明を
実施する逆流洗浄作用は有効なだけではなく、能率的で
経済的である。

【００３７】前述したフィルタ組立体及び逆流洗浄法は
本発明の範囲から逸脱せずに種々の方法で変形されまた
は変更される。例えば、フィルタ組立体の作用の他の態
様において、濾過作用が終了し、送り流体が第１の室１
２から排出された後、下方の排出弁１７を閉鎖する。逆
流洗浄液を第２の室の導入する前後に、第１の室１２及
び第２の室１３の双方は、例えば第２の室１３の加圧送
りパイプ２４及びガス送り弁２５を介して加圧される。
好ましくは、双方の室１２，１３は、約１０乃至約１０
０ｐｓｉの範囲の値まで加圧される。双方の室１２，１
３が加圧され、第１のエレメント３０の内側に逆流洗浄
液がたまることによって、下方の排出弁１７が開放さ
れ、下方の排出パイプ１６を直接通って第１の室１２を
換気し、導管４０及びフィルタエレメント３０を介して
下方の排出アパイプ１６を通って第２の室１３を換気す
る。これは、フィルタエレメント３０３０を介して第２
の室１３の逆流洗浄液及びガスを吹き付け、各フィルタ
エレメント３０の粒状物質及びコロイド状の物質及び／
または使用したプレコートを清浄にする。下方の排出弁
１７は、閉鎖され、双方の室１２，１３を再び圧縮でき
るようにし、液体導入穴４１を介してフィルタエレメン
ト３０を逆流洗浄液で再び満たすことができるようにす
る。同様の逆流洗浄サイクルは、液体導入穴４１上の第
２の室１３に十分な逆流洗浄液がある限り続く。

【００３８】他の態様の作用の一例として、濾過作用が
終了した後、下方の排出パイプ１６を介して、例えば約
１０％またはそれ以下自由な流体を第１の室から排出す
る。好ましくは、フィルタエレメント３０の多孔性媒体
は、水中に入ったままである。次に、下方の排出弁１７
が閉鎖され、隔壁１１の下に泡を残す。逆流洗浄液が第
２の室１３に導入されると、ガス送り弁２５は開放さ
れ、第２の室１３を迅速に加圧するために下方の排出弁
１７が閉鎖される。これは導管４０及びフィルタエレメ
ント３０に堆積した逆流洗浄液をフィルタエレメント３
０を包囲する送り流体に対して押し、隔壁１１に下の泡
を圧縮してフィルタエレメント３０の粒状及びコロイド
物質及び／または消費したプレコートをきれいにする。
次に、ガス送り弁２５を閉鎖し、固体物質をすぐにまた
はその後に廃棄するために第１の室１２の底部に沈殿す
ることができるようにする。隔壁１１の下の泡は、部分
的な排出または換気によって再び圧縮が開始され、同様
の逆流洗浄サイクルは、液体導入穴４１上の第２の室１
３に逆流洗浄液がある限り続く。本発明を実施する第２
のフィルタ組立体の一例を図２に示す。この実施例にお
いて、図１に示す実施例とは異なり、隔壁１１はハウジ
ング１０の下方部分に配置され、ハウジング１０を隔壁
１１上の第１の室１２及び隔壁１１の下に第２の室１３
に分割する。フィルタ組立体の第２の実施例の多数の部
材は、第１の組立体の第１の実施例の部材と同様であ
り、同一の参照符号を有する。例えば、流体送りパイプ
１４は、流体送り制御弁１５を介して第１の室１２に連
通しており、第１の室の排出パイプ１６は、排出パイプ
制御弁１７を介して第１の室１２に連通している。さら
に濾過物排出パイプ１８，第２の室の排出パイプ２０，
逆流洗浄液送りパイプ２２及び加圧ガス送りパイプ２４
は、各々が適当な制御弁１９，２１，２３，２５を介し
て第２の室１３に連通している。好ましくは、加圧ガス
送りパイプ２４は、隔壁１１の真下の第２の室１３に連
通している。

【００３９】１つまたはそれ以上のフィルタエレメント
３０は、隔壁１１上の第１の室１２内に伸びており、各
々は隔壁１１の開口部１１１に連通する。１つまたはそ
れ以上の導管４０は、隔壁１１の下を第２の室１３に伸
びている。各導管４０の一端は、隔壁１１の開口部１１
１に連通している第１の開口部を有し、他端は、隔壁の
下、好ましくは、隔壁１１の近傍で開放している第２の
開口部４２を有する。図２に示すフィルタ組立体の第２
の実施例において、導管４０は、第１の導管部分４３，
第２の導管部分４４及び第１及び第２の導管部分４３，
４４を接続する湾曲部４５を有する。第１の導管部分４
３は、導管４０の第１の開口部を有し、隔壁内の開口部
１１１に連通する。第２の導管部分４４は、導管４０の
第２の開口部４２を有し、第２の室１３に連通する。湾
曲部４５は、導管４０の第２の開口部から離れた、例え
ば、導管４０の第１と第２の開口部との中間位置に導管
の下方部分を形成する。本発明によれば、１つまたはそ
れ以上の液体導入穴４１は導管４０に、好ましくは、湾
曲部４５上に、導管４０の第２の開口部４２の下に配置
されている。

【００４０】図３に示す導管４０の他の実施例におい
て、導管の一端は、隔壁１１の開口部１１１に連通する
第１の開口部を有し、他端は隔壁１１の下、好ましく
は、隔壁１１の近傍に開放している第２の開口部４２を
有する。また、導管４０は第１の導管４３及び第２の導
管部分４４を有する。第１の導管部分４３は、導管４０
の第１の開口部を有し、隔壁１１内の開口部１１１に連
通する。第１の導管部分４３は、第２の導管部分に開放
している第３の開口部を有する。第１の導管部分４３の
第３の開口部４６は、導管４０の第２の開口部４２から
離れた、例えば、導管４０の第１と第２の開口部との中
間位置に導管４０の下方部分を形成する。第２の導管部
分４４は底部が閉鎖されるが、頭部好ましくは、隔壁１
１の近傍に導管４０の第２の開口部４２を有する。本発
明によれば、１つまたはそれ以上の液体導入穴４１は第
２の導管部分４４に、好ましくは、第１の導管部分４３
の第３の開口部４６上であるが導管４０の第２の開口部
４２の下に配置されている。

【００４１】図２及び図３に示すようなフィルタ組立体
の第２の実施例の作用モードは、図１に示すようなフィ
ルタ組立体の第１の実施例の作用のモードと非常に類似
している。例えば、プレコート層は、フィルタエレメン
ト３０の各々の上に配置されるか、または送り流体をプ
レコート作用で、またはフィルタ組立体の第１の実施例
に関して説明したものと同様の濾過作用で濾過する。

【００４２】フィルタ組立体の第２の実施例の逆流洗浄
作用はフィルタ組立体の第１の実施例に関して説明した
バックウオッシング作用と同様である。例えば、図２に
示したフィルタ組立体を逆流洗浄するために、第１の室
の排出弁１７を開放し、排出パイプ１６を介して第１の
室から送り流体を排出する。第２の室１３は、濾過物全
体を残し、第２の室排出弁２１は、開放して排出パイプ
２０を介して第２の室１３から濾過物の一部を排出し、
逆流洗浄液として作用するために第２の室に十分な量の
濾過物を残すために閉鎖する。別の案として、濾過物を
第２の室１３から完全に排出し、第２の室の排出弁２１
が一端閉鎖すると、逆流洗浄液送りパイプ２２及び制御
弁２３を介して逆流洗浄液５０が第２の室１３に流れ
る。第２の室１３内に最初に収容される逆流洗浄液の量
は所望の逆流洗浄サイクルの数に依存して変化する。例
えば、第２の室１３は、完全に満たされ、第２の室１３
に最初に収容された逆流洗浄液の水準は導管４０の液体
導入穴４１と第２の開口部の間であり、導管４０の液体
導入穴４１と第２の開口部の間の距離は、所望の逆流洗
浄サイクルの最大数に対応する。第２の室１３内に収容
された逆流洗浄液は、液体導入穴４１を通って導管４０
に排出され、第２の室１３の逆流洗浄液の水準に対応す
る導管４０内の水準を確立する。

【００４３】第１の室の排出弁１７は開放したままで第
１の室１２が大気圧である間に、ガス送りパイプ２４の
ガス送り弁２５は開放して加圧ガスを第２の室１３に導
入し、第２の室１３内のガス圧を増大する。これは、各
導管４０内に堆積した逆流洗浄液５０をフィルタエレメ
ント３０の内側に上方に押し、高速で反対方向にフィル
タエレメント３０を介して逆流洗浄液を吹き付け、フィ
ルタエレメント３０を清浄にして図１に示すフィルタ組
立体の第１の実施例に関して前述したようなプレコート
層をはぎとる。

【００４４】フィルタ組立体の導管４０にたまった逆流
洗浄液がフィルタエレメント３０を介して吹き付けされ
ると、第２の室１３に残った逆流洗浄液のヘッド圧が液
体導入穴４１を通して導管４０の内側に少量の逆流洗浄
液を流し続ける。ガス及び逆流洗浄液の混合体は、フィ
ルタエレメント３０の内側に上方に、次に、フィルタエ
レメント３０を通って反対方向に流れ、多孔性媒体を清
浄にし、各フィルタエレメント３０からプレコート層を
はぎとる。適当な時間が経過した後、第１と第２の室１
３，１２の間の差圧が、例えばガス送り弁２５によって
なくなる。導管４０の内側に逆流洗浄液を排出し、それ
をガス圧で吹き付けるサイクルは、逆流洗浄液が液体導
入穴４１上の第２の室１３に残る限り繰り返される。

【００４５】この逆流洗浄作用は、例えばフィルタ組立
体の第１の実施例に関して前述したように多数の変更及
び他の実施例が可能であり、本発明を実施例する逆流洗
浄方法は、フィルタ組立体の第２の実施例を清浄にする
ために有効で能率的で経済的な方法である。

【００４６】本発明を例示的な実施例及び変形例に関し
て述べたが、これらの実施例及び変形例には制限されな
いことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィルタエレメントを隔壁の下に配置する本発
明によるフィルタ組立体の第１の実施例の正面断面図で
ある。

【図２】フィルタエレメントを隔壁の下でなくその上に
配置する本発明によるフィルタ組立体の第２の実施例の
正面断面図である。

【図３】図２に示す第２の実施例の変形例の正面断面図
である。

【符号の説明】

１０ ハウジング １１ 隔壁 １２ 第１の室 １３ 第２の室 １５，１７，１９，２１，２３，２７ 制御弁 １６ 下方の排出パイプ ２４ 加圧ガス送り装置 ２６ ガス送りパイプ ３０ フィルタエレメント ３１ キャップ ４０ 導管 ４１ 液体導入穴 ５０ 逆流洗浄液

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の室及び逆流洗浄液を収容するよう
   になっている第２の室に分割されたハウジングと、 前記第１の室に配置されかつ内側部を有するフィルタエ
   レメントと、 前記第２の室に配置されフィルタエレメントの内側に連
   通する内側部及び前記第２の室に連通する開口部を有す
   る導管と、 前記第２の室から前記フィルタエレメントまたは前記導
   管に逆流洗浄液を排出するようになっており、導管の開
   口部の下に液体導入穴とを有するフィルタ組立体。
2. 【請求項２】 前記第１の室は、前記第２の室の下に配
   置されるか、若しくは前記第１の室は前記第２の室上に
   配置される請求項１に記載の組立体。
3. 【請求項３】 前記導管は、ほぼ垂直方向に伸び、前記
   導管内の開口部から間隔を隔てた低い部分を有する請求
   項２に記載の組立体。
4. 【請求項４】 前記液体導入穴は、前記導管に形成され
   ている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の組立体。
5. 【請求項５】 前記ハウジングは、前記第１と前記第２
   の室を分離する隔壁と、前記第１及び前記第２の室の間
   に連通する開口部を有する隔壁を有し、前記導管は、隔
   壁の一方の側の開口部から伸びている請求項１に記載の
   組立体。
6. 【請求項６】 前記フィルタエレメントは、隔壁の他の
   側の開口部から伸びており、プレコートフィルタエレメ
   ントを有する請求項５に記載の組立体。
7. 【請求項７】 ハウジングを第１の室及び第２の室に分
   割する隔壁であって、第１と第２の室の間を連通する開
   口部を有する隔壁を有するハウジングと、 前記隔壁の開口部から前記第１の室に伸びており、内側
   部を有するフィルタエレメントと、 隔壁の開口部から第２の室に伸び、フィルタエレメント
   の内側に連通した内側部、前記第２の室に連通した開口
   部及び前記導管の開口部の下の液体導入穴を有する導管
   と、 加圧ガスを前記第１及び第２の室の少なくとも一方に導
   入するためにハウジングに結合されたガス送りパイプと
   を有するフィルタ組立体。
8. 【請求項８】 逆流洗浄液を液体導入穴を通してフィル
   タエレメント若しくはフィルタエレメントに結合された
   導管に排出する段階と、 前記液体導入穴上の導管への開口部とフィルタエレメン
   トの内側との間に差圧を形成して導管またはフィルタエ
   レメントの内側からフィルタエレメントの外側に逆流洗
   浄液を流す段階とを有するフィルタエレメントを清浄に
   する方法。
9. 【請求項９】 前記フィルタエレメントは第１の室に伸
   びており、前記導管は、第１の室から分離された第２の
   室に伸びており、差圧を確立する段階は、上流の室の圧
   力をほぼ大気圧に維持する段階と、第１の室のガス圧を
   第１の室の圧力より約２００ｐｓｉまたはそれ以下だけ
   第２の室の圧力を増大する段階とを含む請求項８に記載
   の方法。
10. 【請求項１０】 前記フィルタエレメントを通して逆流
    洗浄液を送った後、差圧を減少する段階と、前記逆流洗
    浄液の一部を液体導入穴を通して導管またはフィルタエ
    レメントの内側に排出する段階と、差圧を再び確立して
    前記フィルタエレメントを通して逆流洗浄液の残りの部
    分を流す段階とを有する請求項８に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記フィルタエレメントの外側と内側
    との間に差圧を形成する段階を有し、前記差圧はフィル
    タエレメントのバブル点以下であり、前記フィルタエレ
    メントを通して逆流洗浄液の流れを妨げる請求項８に記
    載の方法。