JPH06190207A

JPH06190207A - 濾材濾過装置の水および空気による逆洗用バッフル組立部品

Info

Publication number: JPH06190207A
Application number: JP5240183A
Authority: JP
Inventors: Michael J O'brien; ジェイオブライエンマイケル; Eli Salem; セイラムエリー
Original assignee: Graver Co
Current assignee: Marmon Industrial Water LLC
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1993-09-27
Publication date: 1994-07-12
Also published as: GB2270855A; GB2270855B; MX9305928A; GB9319736D0; US5207905A

Abstract

(57)【要約】【目的】乱流によって逆洗される濾床を使用する濾過装
置において、濾材のロスを抑さえて、濾材を確実に濾床
に戻す。【構成】濾過容器、濾床、オーバーフローレベルを有す
る捕集通路、液流を濾床を下向きに通過させる入口手
段、および逆洗ガスと逆洗液を濾床を上向きに通過させ
る逆洗手段を含む濾過装置におけるバッフル組立部品
が、捕集通路付近の相対的に変動の少ない空間部分を隔
し、逆洗の際、濾材を沈下させ、濾床に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は濾過装置に関し、特に乱
流によって逆洗される濾床を使用する濾過装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】離散濾材を含有する濾過装置は、懸濁お
よびコロイド状不純物、例えば有機物、プランクトン、
下水、植物、コロイドケイ酸やオイル、および水などの
液体から生ずる腐食生成物などの除去によく用いられ
る。濾過の前に凝集剤を液流に添加する場合もある。濾
過装置は、従来からの、単一物質から成る濾床や、砂、
石炭などの複数の物質から成る濾床を備えている。また
濾材は例えば球体や円筒体である。濾過操作の際、濾過
用の液は重力の影響下で濾材を通過する。あるいは、濾
材を圧力容器内に封入して、濾過用の液が濾床を強制的
に通過させられる場合もある。懸濁物は液流から分離さ
れて、濾材の固体粒間の空隙に溜まり、そのため濾床内
の圧力増大が進む。圧力損出が所定の限度値に達する
と、濾過装置は逆洗され溜まった物質を排出する。水な
どの液体物質が濾床を上昇することによって、濾材を逆
洗できる。濾床が膨張するものの完全に流動化しないよ
うな速度で液体物質は移動する。さらに、空気などの圧
縮ガスがしばしば濾床の底から導入され、濾床をさらに
攪拌し、濾床に付着したクラストや泥の玉を粉砕する。
もし同時に逆洗液を導入すると、圧縮空気は泡体を形成
し、その泡体は膨張した濾床を上昇しさらに乱れを大き
くする。

【０００３】逆洗液の上昇速度と庄内のガス泡体の動き
に応じて引き起こされる乱れは、濾材から汚れを取るの
に必要である。しかしこの乱れによってしばしば、濾材
粒体が上昇して捕集出口や捕集通路に入り、そこで粒体
が持ち出され濾過装置から排される。したがって逆洗の
際、濾材の粒体が汚れや逆洗液から速やかに分離できる
ようにするためには、膨張した濾床体積部分よりもさら
に水の部分が相対的に大きな空間高さを占めるのが普通
である。ロー（Row）らに対して発行された米国特許
２、４５３、３４５号で、バッフルが提案された。バッ
フルが捕集出口付近の乱れを減ずるので、濾材が逆洗液
から分離し濾過装置の濾床に戻ると説明されている。こ
の米国特許が示唆したバッフル装置には、捕集通路の各
側の垂直型バッフルが含まれる。捕集通路の低いコーナ
ーにはさらに二つのバッフルが取付けられ、それぞれ外
向きと内向きに延長して、その２種類のバッフル間にギ
ャップを形成している。しかしこの装置では、バッフル
装置の介入によって、上昇する空気泡体で、形成された
渦流れによって、分離効率が妨害される。ショルテン
（Scholten）らに対して発行された米国特許４、０７
６、６２５号には、別のバッフル装置が説明されてい
る。この装置には、捕集通路付近に位置した一個以上の
弧状バッフルが含まれる。この弧状のバッフルが、望ま
しくない渦流れを捕集通路から逸らし、さらに濾床に戻
ろうとする濾材からも逸らしている。ところがこの装置
には構造上の制限があり、アウトフローチャンネルが一
つだけであることも、制限のひとつである。しかもこの
装置では、濾材が戻るときそれぞれの粒体が上昇する逆
洗液の全体の流れに対して、向流的に通過しなければな
らない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題および解決手段】したが
ってバッフル装置の改良は今なお必要である。好ましく
は、バッフル装置は、望ましくない渦流れの影響が最小
化され、濾材は妨害されることなく濾過装置の濾床に戻
ることができ、またこの装置は離散濾材濾過装置のすべ
ての型に適合するような単純で直送式構造のものがよ
い。本発明は、ガスおよび液による逆洗の際、濾材が水
捕集出口や捕集通路への持ち越しを減らすことを目的と
した、バッフル装置である。このバッフル装置では、捕
集出口や捕集通路のまわりに変動の少ない空間部分が驚
くほど効果的に形成される。またこのバッフル装置によ
り、複数の通路を介して濾材を濾床に戻すことができる
が、そのとき逆洗液流の表面速度は相対的に小さい。変
動の少ない体積部分は、通路も含めて、上昇するガス泡
体によって引き起こされる攪拌を実質的に受けなくてす
む。本発明の一態様においては、バッフル装置が構成す
る一組のヘッドバッフルは、長手方向に延びる濾過装置
の水捕集通路の両側にそれぞれ一つずつ設けられてい
る。所定のオーバーフローレベルより高い位置に達する
逆洗液は、捕集通路に流入し、濾過装置から排される。
このヘッドバッフルは、平面的であり垂直に配置されて
いる。ヘッドバッフルの上端はオーバーフローレベルよ
り高く、下端はオーバーフローレベルより低い。二つの
ウイングバッフルが、角度をもって互いに向かい合い、
捕集通路より低い位置にギャップを形成する。ウイング
バッフルは、ギャップから、ヘッドバッフルの下端より
高い位置の上端まで、外向きかつ上向きに延びている。
ウイングバッフルの上端がオーバーフローレベルより低
いので、逆洗サイクルの際、液はウイングバッフルの上
端を越えて自由に移動し、ヘッドバッフルとウイングバ
ッフル間のギャップに流入する。一方、ギャップを介し
て液が移動するときに、通るべき通路は一般的に下向き
なので、ギャップを通る逆洗液にガス泡体はほとんど伴
わない。濾床から上昇するガス泡体が、ウイングバッフ
ル間のギャップに入らないように、トーバッフルをその
ギャップより低い位置に設ける。このトーバッフルは、
ウイングバッフルから離れて、間にそれぞれスロットを
形成している。各スロットの広さは、濾床に向かって下
降する離散濾材物質の粒体を十分通せる程度のものであ
る。このバッフル装置により、ガスおよび液体逆洗の
際、捕集通路付近で混入された濾材を沈下させ、濾材を
濾床に戻すことが促進された。

【０００５】また本発明の別の態様においては、バッフ
ル装置は濾材の持ち越しを減ずるための装置で、円形の
断面を有する比較的コンパクトな捕集出口のまわりに、
濾材を貯めておくのに適している。この装置は、中軸内
径部分を有する、一般的な円筒状バッフルを構成し、こ
の中軸内径部分は捕集出口のまわりに位置し、円筒状バ
ッフルの上端はオーバーフローレベルより高い位置に突
き出し、下端はオーバーフローレベルより低くなってい
る。円錐状バッフルが、捕集出口より低い位置から外向
きかつ上向きに延びて、円筒状バッフルの下端を通り過
ぎて、オーバーフローレベルより低い位置で終わってい
る。環状孔が、円筒状バッフルと円錐状バッフル間に、
形成される。円周状のシールドバッフルが、円錐状バッ
フルを貫通して延びる軸通路の下端を保護する。このシ
ールドバッフルは、通路と反対側に位置し、円錐状バッ
フルとの間にスロットを形成する。本発明のさらに別の
態様においては、バッフル装置は濾材の持ち越しを減ず
るための装置で、一組の平面状の直立バッフルを構成す
る。このバッフルは、オーバーフローレベルを有する捕
集通路の両側に位置する。直立バッフルは、オーバーフ
ローレベルより高い位置から、オーバーフローレベルよ
り低い位置の下端まで、ほぼ途切れることなく延びてい
る。アッパースキューバッフルが、直立バッフルの一つ
に対して、斜めに向いて、ギャップを形成する。アッパ
ースキューバッフルは、捕集通路より低い位置から、上
向きに延びるが、垂直には延びない。アッパースキュー
バッフルは、オーバーフローレベルの高さと直立バッフ
ルの下端との中間高さに位置する上端で終わる。ローワ
ースキューバッフルは、もう一つの直立バッフルに接近
してギャップを形成し、アッパースキューバッフルより
低い高さから、オーバーフローレベルの高さと直立バッ
フルの下端との中間高さに位置する上端まで、上向きに
延びる。直立バッフルと、アッパーおよびローワースキ
ューバッフルは、一緒に操作して、捕集通路の周りに相
対的に変動の少ない空間部分を形成する。これにより、
濾材の沈下が進められ、また濾材は付随の濾過装置まで
戻され、一方、相対的に小さく密度の低い介在物質は、
使用済みの逆洗液流に混入されたまま、逆洗サイクルの
際に、捕集通路を介して、濾過装置から出すことができ
る。

【０００６】

【実施例】図１および２は本発明の濾過装置１０を示す
ものである。濾過装置１０は重力濾過装置であり、容器
１１を有し、その上端１２は開口し、外気と直接通じ
る。容器１１の側面１３と底面１５は、液の流れに対し
て液密性を保っている。容器１１はプリナムチャンバー
１４、離散粒体を含有する濾材の濾床１６、逆洗操作に
おいて膨張する濾床１６に適合する膨張空間部分１７、
そしてこの膨張空間部分１７の上に位置するフリーボー
ドスペース２０を含む。このフリーボードスペース２０
内では、逆洗サイクルの際、捕集通路２４は使用済みの
逆洗液流８０を捕集し、そしてまた濾過サイクルにおい
ては、捕集通路２４は未濾過の液流７２の分配用の入口
としても機能する。バッフル装置２６−３０は、捕集通
路２４のまわりに配され、相対的に変動しない空間部分
３４を提供する。この空間部分３４は、逆洗サイクルの
際、逆洗液の流束から濾材をとりだし沈降させるところ
である。容器１１はヘッダー３６を備え、ヘッダー３６
は、プリナムチャンバー１４と、逆洗導管３８や濾過水
の出口導管４０との流体連通、更には、排液導管４２と
の任意の流体連通を形成する。これらの導管はそれぞ
れ、液流を調整する専用バルブ３９、４１、４３を備え
ている。

【０００７】濾床１６は暗きょ排水プレート４４で支え
られており、このプレートにより濾床１６とプリナムチ
ャンバー１４とは分けられている。複数のノズル４６が
プレート４４の孔に通され、ノズル４６には、濾材がノ
ズル４６に下向きに移動しない程度の大きさで作られた
ストレイナー５０で蓋がされている。流量調整バルブ５
３を備えたガス入口導管５２が、プリナムチャンバー１
４と連通し、ガス、好ましくは圧縮空気を射出する。圧
縮空気の場合、逆洗サイクルにおいて、濾床１６を攪拌
するのに有用である。濾床１６は、砂、石炭、粘土ある
いは木炭のような従来の材質の粒体から成る。あるいは
粒体は、例えば共重合体から成る球体やセラミックをペ
レット化した円筒体でもよい。濾床１６は一種類以上の
材質から成り、粒体の大きさは不均一でよい。濾床１６
は、粒体の密度分布も粒径分布も異なる二種以上の層
を、任意に含んでいる。逆洗サイクルにおいて、粒体
は、逆洗液の上昇する動きに合わせて、水力で分級され
る。捕集通路２４は、暗きょ排水プレート４４から所定
の高さ（次元’A’）の位置にに設けられる。より詳し
くは、逆洗液が捕集通路２４に入るために乗り越えなけ
ればならない堰５５により、オーバーフローレベルが決
まる。

【０００８】ヘッドバッフル２６および２７が、捕集通
路の両側にそれぞれ配置されている。ヘッドバルブ２６
および２７の上端１８および１９は、オーバーフローレ
ベルより高くなっており、上端１８および１９が、逆洗
サイクルにおいて、逆洗液の表面より突き出し、原寸の
濾材粒体が捕集通路２４の表面上で水平方向に移動する
のを阻止する。この表面上の粒体は、濾過装置から出よ
うとするなら、下降して、ヘッドバッフル２６または２
７の下端２２または２３の下部を通過して、それから垂
直に上昇して捕集通路２４の堰５５を越えなければなら
ない。ヘッドバッフル２６および２７は堰５５から十分
離れて設置されているため、ヘッドバッフルと捕集通路
２４の間にできた領域５８内での逆洗液の垂直方向速度
は相対的に低くなり、原寸の濾材粒体の沈下を可能にす
る。これとは対照的に、濾床からの洗浄された介在物質
（廃材）は、残留したままで、逆洗液と共に、濾過装置
から除去される。ヘッドバッフル２６および２７が、オ
ーバーフローレベルより上に十分に突き出ているので、
液が跳ね返って上端１８および１９を越えて飛び出すこ
とはない。ヘッドバッフル２６および２７がオーバーフ
ローレベルより下に突き出ているので、滞留時間がで
き、均衡状態に近づくための安定化速度が与えられる。
ヘッドバッフル２６および２７は、ほぼ直立して配置さ
れ、捕集通路２４の長手方向の軸に対して全体的に平行
であるのが好ましい。

【０００９】ヘッドバッフル２６および２７は、ほぼオ
ーバーフローレベルの高さに複数の送り穴５６および５
７を任意に形成し、浮遊している相対的に小さな介在粒
体が、捕集通路２４に向かう逆洗液の表面上で、移動で
きるようになっている。二組以上の穿孔されたヘッドバ
ッフルが必要に応じて同時に利用されると、ヘッドバッ
フル２６および２７と捕集通路２４の間にできた領域５
８内での、濾材粒体全体の沈下が強められる。一方、ヘ
ッドバッフルが一組しかない装置も比較的安価で多様に
好適に用いられる。さらに、５６および５７のような送
り穴を備えたヘッドバッフル２６および２７の構成につ
いて、穿孔したバッフルを含む或るバッフル組立品で、
説明する。しかしこの説明は、本発明の範囲を決して限
定するものではない。この特定のバッフル組立品は、ヘ
ッドバッフル２６および２７に対応する二組の平行なバ
ッフルから成り、捕集通路２４に対応する通路の各側に
およそ１インチ離れて設置されている。これら特定のバ
ッフルは、送り穴５６および５７に対応する１．５イン
チ直径の送り穴を、予想される逆洗水のレベルで４．５
インチ中心のところに位置している。そしてこれら特定
のバッフルは、この孔が重ならないように配置されてい
る。この特定バッフル装置では、機能発揮のために、浮
遊介在物質の通路が設けられ、エア−ボーン濾材の持ち
越しを防ぐことがわかった。

【００１０】二つのウイングバッフル２８および２９
が、ヘッドバッフルより全体的に低い位置に設置されて
いる。ただし、ウイングバッフルの上端３２および３３
は、ヘッドバッフル２６および２７の下端２２および２
３より高い位置まで延びている。したがって、ヘッドバ
ッフル２６および２７の下部を通過する逆洗液は、ヘッ
ドバッフルとウイングバッフルの間にあるギャップ６０
および６１を通過するとき、下向きに分流する。逆洗液
のガス泡体は上昇しやすいので、この逆洗液の下向きの
分流により、ほぼ全部の泡体は逆洗液から分離する。こ
のようにして、泡体があると起こりやすい、原寸濾材の
持ち越しが抑制できる。ギャップ６０および６１は、逆
洗液流が安定域５８および５９での局所的な液速度をあ
まり高くしない断面積を有するように、算定される。ウ
イングバッフル２８および２９は垂直に対して傾いて、
ヘッドバッフル２６および２７の間よりも幅広になるよ
うに外向きかつ上向きに延びている。ウイングバッフル
２８および２９は、上昇する泡体を捕集通路２４から逸
らして、上昇するガス泡体によって生じるどのような流
れも、ヘッドバッフル２６および２７内の安定域５８お
よび５９に顕著な影響をこれ以上与えないようにする。
また、ウイングバッフル２８および２９が傾いているた
め、安定域５８および５９やギャップ６０および６１内
の逆洗液から分離した固体粒体はしばしば、ウイングバ
ッフルの内側表面上で、滑り降りて、ウイングバッフル
間の開口６４を介して、濾床１６に戻る。

【００１１】開口６４の反対側で、開口６４より実質低
いところに、開口６４を交差して塞ぐように延びている
トーバッフル３０がある。このトーバッフル３０は、開
口６４から二つの長手方向のスロット６６および６７を
形成する。それぞれのスロットは、濾床１６に戻る粒体
が十分通過できる程度に大きい。またスロット６６およ
び６７が、バッフル２６−３０内の変動の少ない空間部
分３４の相対的安定を阻害することなく、また粒体の戻
りを妨害することなく、戻る粒体と向流し、相対的に低
速の逆洗液が必要な量だけ同時に通過できる程度に、広
いと望ましい。特に、トーバッフル３０が、捕集通路２
４に向かって突き出た頂点６８を構成すると好ましい。
トーバッフル３０の表面が、頂点６８から下向きかつ外
向きに延びているので、粒体全体が濾床１６に戻ること
ができる。濾過装置１０内で、濾材を長く保持しなけれ
ばならない場合、ヘッドバッフル２６および２７、ウイ
ングバッフル２８および２９、ならびにトーバッフル３
０によって形成された変動の少ない空間部分３４内の捕
集通路２４をほぼ囲むように、任意に開放スクリーン３
１が配置されている。多くの場合、開放スクリーン３１
に篩い分けができる程度の小さな孔を設ける必要はな
く、そのかわりに、開放スクリーン３１はもともと、原
寸の濾材粒体を捕集通路２４から逸らすために衝突させ
る場として、しばしば利用されている。開放スクリーン
３１に比較的大きな孔があると、その孔により詰まるこ
とも少なく、濾過装置１０から浮遊物質の除去もしやす
いという利点がある。しかし、本発明のバッフル装置
は、任意に取付けられる開放スクリーン３１がなくと
も、大いに有効であることは、理解しておくべきであ
る。

【００１２】濾過装置１０の通常の操作は、濾過、逆洗
そしてサイクルの洗浄に分けられる。再び図１および２
を参照する。懸濁あるいはコロイド状の汚染物質を含有
する水などのような、未濾過の液流７２は、入口導管７
４を介して、濾過装置１０に入る。この未濾過の液流７
２は、バルブ７５を通って捕集通路２４からオーバーフ
ローする。通常、この捕集通路は操作中浸水している
が、濾過サイクルでは分配用の入口として機能する。未
濾過の液流７２は、バッフル２６−３０を介して、濾床
１６に向かって下に移動する。濾床１６によって生じる
水圧抵抗により、液流７２は拡がり、濾床１６の表面を
通過して比較的均一に分流してから、さらに下に進む。
濾床を液流が通過するにつれ、懸濁したあるいはコロイ
ド状の粒体は液から濾され、濾床１６内に保留される。
暗きょ排水プレート４４に達したとき、この液は濾過さ
れた液流となって、ノズル５０を通過し、プリナムチャ
ンバー１４に入り、貯蔵用に排され、あるいはバルブ４
１を介して処理される。濾床１６には、未濾過の液流７
２から除去された介在物質が負荷される。実際に、濾床
１６を通過して起こる圧力損出を観察すると、濾床１６
の負荷度を推量できる。圧力損出が所定のレベルに達し
たとき、未濾過の液流７２は中断され、濾過液の出口バ
ルブが閉じられて、濾過装置１０の液レベルはバルブ７
８を介して排出されて下がり、逆洗サイクルが始まる。

【００１３】通常、逆洗液流３７は、逆洗の目的のため
に保持されている濾過された液流４５の一部であり、逆
洗バルブ３９を介して、プリナムチャンバー１４に入
る。圧縮された逆洗ガス流５１は、好ましくは空気であ
るが、任意に、ガスバルブ５３を介して、プリナムチャ
ンバー１４に入り、逆洗液流３７と混合する。ノズル４
６により、逆洗液流３７と逆洗ガス流５１は、濾過装置
１０の断面に沿って分布される。逆洗液流及び逆洗ガス
流が、濾過装置１０に、連続的に導入されるか、あるい
は同時に導入されるかについては、濾過操作の特質によ
って決まる。濾材の持ち越しについては、通常は、逆洗
液流と逆洗ガス流とが同時に使用されるとき、最も厳密
な条件が関わるようになる。つまりこの場合には、逆洗
物質の混合流は、ノズル４６を通過して、二相流れとし
て濾床に入る。濾床１６は膨張し、逆洗物質の上昇流に
よって攪拌される。代表的なものとしては、濾床１６
は、濾過操作時の体積のほぼ１５０％まで膨張される。
そして逆洗液とガス泡体によって、乱流的に攪拌され
る。この攪拌により、固体介在物質が濾材粒体から急速
に離れる。介在物質は、逆洗物質と共に捕集通路２４ま
で運ばれ、濾過装置１０から取り除かれる。

【００１４】逆洗液流３７及び逆洗ガス流５１の流速
は、原寸の濾材粒体が完全に流動化されず、予想可能な
上昇よりはおおよそ低いところに残留するように、制御
される。しかし、上昇するガス泡体に固体を混入させ、
あるいは泡体の後に固体を従わせるような界面現象と同
様に、液および気体速度の局所的な変動により、原寸の
濾材粒体の一部は、膨張空間部分１７から出て、捕集通
路２４まで上向きに移動する。代表的な濾床の空気およ
び水による逆洗を同時に行っていると、混合された逆洗
流の影響下で、濾材は激しく動く。本発明のバッフル装
置２６−３０を使用しないと、濾材粒体の大部分はたや
すく濾過装置１０から出て紛失されてしまう。上昇する
ガス泡体は、トーバッフル３０ならびにウイングバッフ
ル２８および２９によって、外側に逸れ捕集通路２４か
ら排される。バッフル２６−３０によって形成された変
動の少ない空間部分３４内に、泡体が入る機会は非常に
少ない。なぜならそのためには、下向きに移動する必要
があるが、ガス泡体では浮力があるのでこのような移動
は困難だからである。オーバーフローレベル付近では、
ガス泡体が逆洗物質から分離して使用済み液流８０が生
じ、このガス泡体は、濾過装置１０の開口端１２を介し
て、外気に至る。使用済み液流８０は、捕集通路２４お
よび使用済み液導管７６ならびにバルブ７８を介して、
濾過装置１０を出る。

【００１５】ガス泡体は、使用済み液流８０の表面から
離れるにつれて、上昇泡体に付着していたあるいは上昇
泡体に混入していた介在物質や濾材粒体からも、離れる
ようになる。ヘッドバッフル２６および２７があるの
で、介在物質や粒体は、捕集通路２４上で水平方向に移
動しない。使用済み液流８０が、ギャップ６０および６
１あるいはスロット６６および６７を潜り抜け、捕集通
路２４に向かって移動するに連れ、比較的小さな介在物
質粒体は使用済み液流８０内に入る。浮遊する介在物質
もまた、ヘッドバッフル２６および２７のオーバーフロ
ーレベルの高さに設けられた小さな送り穴を、通過でき
る。全体的には、原寸の濾材粒体のほとんどは、バッフ
ル２６−３０によって、方向転換し、変動の少ない空間
部分３４内から、トーバッフル３０付近のスロット６６
および６７を介して、濾床１６に戻る。逆洗液バルブ３
９と逆洗ガスバルブ５３の両方が閉じて、濾過装置へ逆
洗液が流れなくなったとき、逆洗操作は終了する。続い
て、濾床１６は縮小して、以前のコンパクトな状態にな
る。通常の濾過操作の最終工程は洗浄サイクルである。
このサイクルで、残りの逆洗物質を濾過装置１０から除
去する。未濾過の液流７２が濾過装置１０を再度通る
と、逆洗物質は、ヘッダー３６を通過して濾過液出口バ
ルブ４０から濾過流４５に混入される。あるいは、排液
バルブ４３と排液導管４２を介して、排液４７に混入さ
れる。

【００１６】大きな装置として構成されるならば、重力
濾過装置はとりわけ有用である。この濾過装置の断面は
丸くてもよいが、正方形や長方形ならば好ましい。長方
形の大型重力濾過装置同志は互いに近付けて設置する
と、プロットプランの面積を最小化できて、便利であ
る。大型の正方形の装置は、一般的にコンクリートの容
器で、典型的なものとしては、約５から１５フィートの
高さを有する。この装置は、建築コストを最小化するた
めに、特に地下に収められていることが多い。逆に、圧
力濾過装置は通常、体積や容器の費用を減少させるた
め、あるいは濾過された液流のポンプステーションを追
加する必要をなくすため、円筒状、あるいは球状に構成
される。本発明は、重力濾過装置、圧力濾過装置のどち
らにも同等に適用できる。図３および４は、本発明の別
の態様に従ったバッフル装置１００を示したものであ
る。この態様は、通常は圧力濾過装置に用いられるコン
パクトな捕集出口１２４を備えたときの利用に適したも
のである。図１および２に示された要素と同じ機能を示
す要素については、図３および４においても下２けたの
数字を同じにした。例えば、捕集出口１２４は、捕集通
路２４と同じような機能を果たす。

【００１７】バッフル装置１００は、長手方向の軸がお
およそ垂直に配置される円筒状バッフル１２６を有す
る。円筒状バッフル１２６によって構成される中軸内径
部分１２５は、円筒状バッフル１２６内を貫通して延び
ている。捕集出口１２４は、中軸内径部分１２５内に位
置し、円筒状バッフル１２６に取り囲まれている。使用
済み液出口導管１７６は、捕集出口１２４によって捕集
された使用済み液を導くものであり、この使用済み液
は、円筒状バッフル１２６によって形成されるチャンネ
ルを通って、付随した濾過器（図示せず）から出る。捕
集出口１２４には、所定のオーバーフローレベルがあ
り、そこでは使用済み逆洗液が捕集出口１２４に流入し
濾過器を出る。円筒状バッフル１２６の上端１１８はこ
のオーバーフローレベルより高い。一方、円筒状バッフ
ル１２６の下端１２２は、このオーバーフローレベルよ
り低い位置にあり、濾過器が逆洗サイクルのときには沈
んでいる。円筒状バッフル１２６には任意に、ほぼオー
バーフローレベルの高さに、送り穴１５６が設けられて
おり、この穴は、浮遊介在物質は通すが、比較的大きな
濾材粒体は通さない大きさになっている。円錐状バッフ
ル１２８は、その上端１３２がオーバーフローレベルよ
り低い位置になり、円筒状バッフル１２６の下端１２２
より高い位置になるように、配置されている。円錐状バ
ッフル１２８は中軸通路１６３を構成し、この通路は円
錐状バッフル１２８を貫通して延び、末端が円周状開口
部１６４となっている。この円筒状バッフル１２６と円
錐状バッフル１２８は互いに離れて設置され、両者のバ
ッフル１２６と１２８の間に環状孔１６０が構成され
る。

【００１８】シールドバッフル１３０は、円筒状バッフ
ル１２６に向かって突き出ている頂点１６８を有するの
が好ましい。またシールドバッフル１３０は、円錐状バ
ッフル１２８と反対側に向き、円錐状バッフル１２８の
中軸通路１６３内に部分的に延びていると好ましい。バ
ッフル装置１００に付随した濾過器は、圧力濾過器であ
れば好ましく、この操作は濾過装置１０で述べたものと
実質的に同じである。本発明に従った別の態様では、図
５に示されたように、バッフル装置は一組の直立バッフ
ル２２６および２２７を構成する。図１の要素と類似の
図５の要素については、図１の要素番号に２００を加算
した番号で示した。例えば、直立バッフル２２６は図１
のヘッドバッフル２６と同様の機能を果たす。直立バッ
フル２２６および２２７は、捕集通路２２４の両側に垂
直に配置されている。この捕集通路２２４は、未濾過液
を付随した濾過器（図示せず）に移動させ、その濾過器
から使用済みの逆洗液を捕集するものである。直立バッ
フル２２６および２２７は、望ましくない渦流れを減衰
させ、液の飛び散りを抑さえるために、実質的には途切
れなく続くものであるが、複数の小さな送り穴２５６お
よび２５７を、捕集通路２２４の堰２５５によって定ま
るオーバーフローレベルの高さあたりに、備えていても
よい。直立バッフル２２６および２２７の上端２１８お
よび２１９はオーバーフローレベルより高い位置に、下
端２２２および２２３はオーバーフローレベルより低い
位置にある。

【００１９】アッパースキューバッフル２２８は、平面
的で垂直に対してある角度で傾いており、上端２３２と
下端２４８を構成する。アッパースキューバッフル２２
８は、この上端２３２と下端２４８の間で途切れなく続
くのが好ましい。アッパースキューバッフル２２８は片
方の直立バッフル２２６に接近しているが、接触はしな
い。その結果、直立バッフル２２６とアッパースキュー
バッフル２２８管にギャップ２６０が形成される。この
スキューバッフル２２８の上端２３２が、直立バッフル
２２６の下端２２２より高い位置にあり、堰２５５によ
って定まるオーバーフローレベルより低い位置にあるの
で、使用済みの逆洗液は上端２３２を越えて、ギャップ
２６０を介して下向きに移動できるようになっている。
濾過装置１０に関して述べたのと同様、使用済み逆洗液
がギャップ２６０を通過するあいだに、使用済み逆洗液
からガス泡体をたやすく取り除けるような速度でこの液
が下降し、一方、望ましくない介在物質が、使用済み逆
洗液に続いてギャップ２６０を通過し、取り除けるよう
に、ギャップ２６０の大きさは決められる。ローワース
キューバッフル２２９は、直立バッフル２２６および２
２７の両方ならびにアッパースキューバッフル２２８に
対して、斜めに向かっている。ローワースキューバッフ
ル２２９は、もう片方の直立バッフル２２７から離れて
設けられており、その間にギャップ２６１を形成する。
ローワースキューバッフル２２９も、この上端２３３と
下端２４９の間で途切れなく続くのが好ましい。アッパ
ーならびにローワースキューバッフル２２８と２２９間
に、開口２６４を構成する。より詳しくは、アッパース
キューバッフル２２８の下端２４８は、ローワースキュ
ーバッフル２２９に接近するが接触しない。開口２６４
は、ローワースキューバッフル２２９の内側になるが、
ローワースキューバッフル２２９の下端２４９から離れ
た位置にあるのが好ましい。図１に示されたバッフル装
置の開口６４をトーバッフル３０が隔したのと同様に、
開口２６４は、下端２４９から垂直に上昇するガス泡体
から隔される。

【００２０】一般的には、相対的に変動の少ない域２３
４が、直立バッフル２２６および２２７、アッパーなら
びにローワースキューバッフル２２８および２２９間
に、位置している。上述したように、ギャップ２６０お
よび２６１と開口２６４は、実質的に泡体を含まない使
用済みの逆洗液が、介在物質が混入された相対的に変動
の少ない域２３４に入ることができ、同時に濾材の粒体
が全体的に開口２６４を介して下向きに移動し、濾床
（図示せず）に再び入ることができるような大きさに決
められる。同様に、直立バッフル２２６と捕集通路２２
４および直立バッフル２２７と捕集通路２２４間の距離
は、これらの間にそれぞれ位置づけられた安定域２５８
および２５９内で、濾材の粒体を全体的に安定させるの
に適した速度を与えるような長さに決められる。開放ス
クリーン２３１を、変動の少ない域２３４内の捕集通路
２２４の周囲に任意に取付けることもできる。バッフル
装置の操作は濾過装置１０に関して述べたものと実質的
に同じである。本発明をよく伝えるために、三件の好適
な態様を述べてきたが、これらに限定されるものではな
い。他の態様が含まれることは、当業者であれば容易に
明らかである。本発明は特許請求の範囲内で、できるか
ぎり広いものを意図している。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたことから明らかなように、本
発明によれば、捕集出口や捕集通路のまわりに変動の少
ない空間部分が効率的に形成され、上昇するガス泡体に
よって引き起こされる攪拌を実質的に受けないので、ガ
スおよび液による逆洗の際、濾材のロスを抑さえて確実
に濾床に戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の態様に従ったバッフル装置を有する
長方形の重力濾過装置の平面図である。

【図２】図１の濾過装置の平面２−２における断面図
である。

【図３】本発明の別の態様に従った円周状のバッフル
装置の斜視図である。

【図４】図３の濾過装置の平面４−４における断面図
である。

【図５】本発明のさらに別の態様に従った非対照バッ
フル装置の断面図である。

【符号の説明】

１０、１００濾過装置、１６濾床、２４、２２４
捕集通路、２６、２７ヘッドバッフル、２８、２９
ウイングバッフル、３０トーバッフル、３１開
放スクリーン３７逆洗液流、４４暗きょ排水プレ
ート、５１逆洗ガス流、５５、２５５堰、７２未
濾過の液流、８０使用済み液流、１２４捕集出口、
１２６円筒状バッフル、１２８円錐状バッフル、１
３０シールドバッフル２２６、２２７直立バッフ
ル、２２８アッパースキューバッフル、２２９ロー
ワースキューバッフル、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濾過容器、前記濾過容器に支持された濾
床、前記容器内に位置するオーバーフローレベルを有す
る捕集通路、未濾過の液流を前記濾床を通って下向きに
通過させるための入口手段、および逆洗ガスと逆洗液を
前記濾床を通って上向きに通過させるための逆洗手段を
含む濾過装置において、バッフル装置が、前記オーバーフローレベルより高い位置から下向きに延
びて、前記オーバーフローレベルより低い位置に下端を
構成し、前記オーバーフローレベルを有する前記捕集通
路の両側に一つずつ位置する、平面的な一組のヘッドバ
ッフル；ほぼ真っ直ぐで、前記ヘッドバッフルから離れ
て、間にギャップを構成し、前記捕集通路より下の位置
から外向きかつ上向きに延びて、前記ヘッドバッフルの
前記下端より高く前記オーバーフローレベルより低い位
置に上端を形成する、一組の、互いに離れてその間に開
口を形成するウイングバッフル；および前記ウイングバ
ッフル間の前記開口に交差し、実質的に開口より低い位
置にあり、前記一組のウイングバッフルのそれぞれと離
れて、間に一つずつスロットを形成するトーバッフルか
ら構成され、前記ヘッドバッフル、前記ウイングバッフルおよび前記
トーバッフルが、前記捕集通路付近の相対的に変動の少
ない空間部分を隔し、ガスおよび液体逆洗の際、混入さ
れた濾材を沈下させ、濾材を前記濾床に戻すのを促進す
るようにしたことを特徴とするバッフル装置。
【請求項２】前記ヘッドバッフルのそれぞれが、ほぼ
前記オーバーフローレベルの高さに送り穴を形成する、
請求項１記載のバッフル装置。
【請求項３】開放スクリーンが前記捕集通路と前記ヘ
ッドバッフルの間に位置し、前記開放スクリーンが前記
捕集通路を実質的に取り囲んでいる、請求項１記載のバ
ッフル装置。
【請求項４】前記ヘッドバッフルが垂直に配置されて
いる、請求項１記載のバッフル装置。
【請求項５】前記トーバッフルが前記捕集通路に向か
って突き出た頂点を形成する、請求項１記載のバッフル
装置。
【請求項６】濾過容器、前記濾過容器に支持された濾
床、前記容器内に位置するオーバーフローレベルを有す
る捕集出口、未濾過の液流を前記濾床を通って下向きに
通過させるための入口手段、および逆洗ガスと逆洗液を
前記濾床を通って上向きに通過させるための逆洗手段を
含む濾過装置において、バッフル装置が、貫通する中軸内径部分を形成し、前記オーバーフローレ
ベルより高い位置から下向きに延びて、前記オーバーフ
ローレベルより低い位置に下端を形成する、前記オーバ
ーフローレベルを有する前記捕集出口の周りに配置され
る円筒状バッフル；ほぼ真っ直ぐで前記円筒状バッフル
と離れて、間に環状アパーチャを形成する、貫通する軸
通路を形成し、前記捕集出口より下の位置から外向きか
つ上向きに延びて、前記円筒状バッフルの下端より高い
位置であり前記オーバーフローレベルより低い位置に上
端を形成する円錐状バッフル；および前記円錐状バッフ
ルを介して前記内径部分と反対側に位置し、前記円錐状
バッフルと離れて、間にスロットを形成するシールドバ
ッフル；から構成され、前記円筒状バッフル、前記円錐状バッフルおよび前記シ
ールドバッフルが、前記捕集出口付近の相対的に変動の
少ない空間部分を隔し、それにより、ガスおよび液体逆
洗の際、混入された濾材を沈下させ、濾材を前記濾床に
戻すのを促進するようにしたことを特徴とするバッフル
装置。
【請求項７】濾過容器、前記濾過容器に支持された濾
床、前記容器内に位置するオーバーフローレベルを有す
る捕集通路、未濾過の液流を前記濾床を通って下向きに
通過させるための入口手段、および逆洗ガスと逆洗液を
前記濾床を通って上向きに通過させるための逆洗手段を
含む濾過装置において、バッフル装置が、前記オーバーフローレベルより高い位置から下向きに延
びて、前記オーバーフローレベルより低い位置に下端を
形成する、前記オーバーフローレベルを有する前記捕集
通路の両側に一つずつ位置する、平面的な一組の直立バ
ッフル；前記捕集通路より低い位置から、垂直に対して
ある角度の傾きで上向きに延びて、前記直立バッフルの
下端より高い位置であり前記オーバーフローレベルより
低い位置に上端を形成する、実質的に直線を成し、前記
直立バッフルの一方と離れて、間にギャップを形成する
平面的なアッパースキューバッフル；および前記アッパ
ースキューバッフルより低い位置から上向きに延びて、
前記直立バッフルの下端より高い位置であり前記オーバ
ーフローレベルより低い位置に上端を形成し、前記アッ
パースキューバッフルに対して斜めに向かい、前記アッ
パースキューバッフルと離れて、間に開口を形成し、そ
の開口が直接上に配置された、実質的に直線を成し、前
記アッパースキューバッフルと前記ギャップを形成しな
かった前記直立バッフルのもう一方と離れて、間にギャ
ップを形成し、そのギャップが直接上に配置された、平
面的なローワースキューバッフル；から構成され、前記直立バッフル、前記アッパースキューバッフルおよ
び前記ローワースキューバッフルが、前記捕集通路付近
の相対的に変動の少ない空間部分を隔し、それにより、
ガスおよび液体逆洗の際、混入された濾材を沈下させ、
濾材を前記濾床に戻すのを促進するようにしたことを特
徴とするバッフル装置。