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公開番号2025071111
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025018369,2021575265
出願日2025-02-06,2020-06-17
発明の名称流体から粒子を取り除くためのフィルタデバイス
出願人エムエステー・エヌエル・ベー・フェー
代理人個人,個人
主分類B04C 3/06 20060101AFI20250424BHJP(物理的または化学的工程を行なうための遠心装置または機械)
要約【課題】流体用の改良されたフィルタを提供する。
【解決手段】液体から粒子を取り除くためのフィルタデバイス。当該フィルタデバイスは、流体チャンバーと、各々流体チャンバーに結合された、液体のための入口、濾過された液体のための出口および粒子のための出口とを備える。フィルタデバイスは、流体チャンバー内に渦軸の周りに渦流を引き起こすための流れ方向付けメカニズムをさらに備える。フィルタデバイスは、入口に結合された入口チャンバーをさらに備え、入口チャンバーは、壁部材によって流体チャンバーからから区切られ、入口チャンバーは、壁部材から上流で液体を篩い分けるための入口チャンバー篩を備える。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
液体から粒子を取り除くためのフィルタデバイスであって、前記フィルタデバイスは、流体チャンバーと、各々前記流体チャンバーに結合された、液体のための入口、濾過された液体のための出口および粒子のための出口と、を備え、前記フィルタデバイスは、前記流体チャンバー内に渦軸の周りに渦流を引き起こすための流れ方向付けメカニズムをさらに備え、
前記フィルタデバイスは、前記入口に結合された入口チャンバーをさらに備え、前記入口チャンバーは、壁部材によって前記流体チャンバーから区切られ、前記入口チャンバーは、前記壁部材から上流で前記液体を篩い分けるための入口チャンバー篩を備えるフィルタデバイス。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記入口チャンバー篩は、前記壁部材によって支持される請求項１に記載のフィルタデバイス。
【請求項３】
前記入口チャンバー篩は、前記壁部材に配置された突起部材によって支持される請求項２に記載のフィルタデバイス。
【請求項４】
前記入口チャンバー篩は、有孔板である請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルタデバイス。
【請求項５】
前記入口チャンバー篩は、複数の円錐台またはピラミッドを設けられており、円錐台またはピラミッドの上流頂部から下流基部への開口部は、液体流の方向に配向され、前記円錐台またはピラミッドの断面は、前記液体流の方向に広がる請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルタデバイス。
【請求項６】
円錐台またはピラミッドの前記上流頂部の平面の法線は、液体流の方向に対して、ある角度を成す請求項５に記載のフィルタデバイス。
【請求項７】
前記入口チャンバー篩は、その上に配置された前記複数の円錐台またはピラミッドを備えるプレート状ベースプレートを備える請求項５または６に記載のフィルタデバイス。
【請求項８】
前記入口チャンバー篩は、打ち抜きまたは射出成形によって作られる請求項１から７のいずれか一項に記載のフィルタデバイス。
【請求項９】
前記入口チャンバーは、前記入口チャンバー篩によってブロックされた粒子のための出口を備える請求項１から８のいずれか一項に記載のフィルタデバイス。
【請求項１０】
ブロックされた粒子の出口のバルブであって、閉位置で、前記ブロックされた粒子のための出口を通る任意の軸流をブロックするように構成されている、ブロックされた粒子の出口のバルブをさらに備える請求項９に記載のフィルタデバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体から粒子を取り除くためのフィルタデバイスに関するものであり、フィルタデバイスは、流体チャンバーと、各々流体チャンバーに結合された、流体のための入口、濾過された流体のための出口および粒子のための出口と、を備え、フィルタデバイスは、前記流体チャンバー内に渦流を引き起こすための流れ方向付けメカニズム(flow directing mechanism)をさらに備える。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
このようなフィルタデバイスは、液体サイクロンまたは単にサイクロンの形態で知られており、液体懸濁液中の粒子を、その求心力と流体抵抗との比に基づき分類するか、分離するか、または選別するためのデバイスである。このようなデバイスは、濾過されるべき流体、すなわち砂または汚泥などの粒子を有する流体を、前記流体入口を介して、前記流体チャンバー内に渦を生じさせるような仕方で液体サイクロンの流体チャンバー内に導入することによって動作する。液体サイクロンは、通常、頂部に円筒セクションまたはチャンバーを有し、流体のための入口は、チャンバー内に渦を引き起こすために接線方向に配置される。したがって、入口は、上述の流れ方向付けメカニズムを備え得る。
【０００３】
遠心加速度は、粒子を渦の中心核または回転軸から遠ざからせ、流体は中心核に向かって移動する。このような液体サイクロンは、典型的には、軸上に２つの出口を有する、すなわち、１つは粒子のための出口として機能する底部にある出口（アンダーフローまたはリジェクト）であり、１つは濾過された流体のための出口として機能する頂部にある出口（オーバーフローまたはアクセプト）である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目標は、他の目標の次に、流体用の改良されたフィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目標は、ほかにも目標はあるがとりわけ、添付の請求項１に記載の方法によって達成される。より具体的には、ほかにも目標はあるがとりわけ、この目標を達成するために、上で説明されているような流体フィルタは、粒子のための出口が渦軸に対して実質的に垂直な位置で流体チャンバーに結合されることを特徴とする。したがって、粒子のための出口は、流れ方向付けメカニズムによって引き起こされるように渦軸に関して半径方向外向きに配置される。したがって、汚泥などの粒子は、粒子のための出口に向かって付勢されることになる。この結果、効率的な濾過プロセスが得られ、これは、さらに、全体としてフィルタデバイスの配向に依存しない、すなわち、重力の方向に無関係である。この文脈における出口の位置により、出口が流体チャンバー内に出る位置であるか、または出口が流体チャンバーに接続する位置を意味することに留意されたい。
【０００６】
流れ方向付けメカニズム、または流れ方向付け手段により、入口からの流体流は、少なくとも部分的に、流体チャンバー内の渦流もしくはサイクロン内に押しやられる。流れ方向付けメカニズムは、そのような渦を引き起こすように構成され、渦は、所定の渦軸を有する。流体は、少なくともしばらくの間、前記渦軸の周りに流れるか、または回転する。前記流れの中の粒子は、遠心力を受け、したがって、外向きに付勢されることになる。遠心力は、渦軸に対して垂直である。粒子のための出口は、流体チャンバー内のこの位置に配置され、それにより、粒子は出口の方へ押しやられる。粒子のための出口は、前記渦軸から、好ましくは遠心力の方向に、一定の距離をおいて、好ましくは配置される。
【０００７】
出口は、前述のように半径方向位置に配置されているけれども、導管の形態の出口は、半径方向とは別の方向に延在してよい。出口導管は、半径方向に対してある角度で延在し、かつ／または偏心して配置され得る。
【０００８】
流れ方向付けメカニズムは、任意の形態をとることができ、流体チャンバー内に液体の旋回流または渦を生じさせるように構成される。このメカニズムは、たとえば、複数のベーンを備えてよく、これらのベーンは、流体チャンバー内で接線方向に配置され得る。フィルタデバイスは、接線方向成分を有して流体チャンバー内に液体を導入する少なくとも１つのノズルをさらに備え得る。好ましくは、複数のノズルが設けられ、好ましくは、流体チャンバーの周りに配置され、それにより、安定した渦を形成する。また、流体入口は、流れ方向付けメカニズムとして働き得る。
【０００９】
好ましくは、流体チャンバーは実質的に円筒形である。これは、前記チャンバーの内側で効率的な渦流発生を可能にする。そして、渦軸は、好ましくは、円筒形チャンバーの中心軸に平行であるか、またはより好ましくは、中心軸にアライメントされる。そして、粒子のための出口は、粒子を効率的に受け入れるために、好ましくは、流体チャンバーの円筒壁、または内側側壁に配置される。
【００１０】
さらなる好ましい実施形態によれば、流体チャンバーは、変化する直径を有し、粒子のための出口は、流体チャンバーにおける最も大きい直径を有する位置に配置される。粒子は、渦軸から最も遠く離れている位置へ付勢される。この位置に粒子のための出口を設けることによって、粒子は、効率的に捕集され得る。好ましくは、流体チャンバーは、流体チャンバーの中心軸に沿って見たときに変化する直径を有している。好ましくは、直径は、中心軸の長さの半分付近で最大であり、その端面に向かって小さくなる。底部から頂部に向かって見たときに、直径は最初に大きくなり、その後、小さくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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