JP2003053591A - ケーキ排出機構を有する回転圧縮濾過機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】回転式圧縮濾過機の内部圧力を高めてもケーキ
を円滑に排出することを可能にすることにより、脱水度
を向上させる。 【解決手段】濾過室内部の最高圧力になる位置に近接し
て排出機構を設け、ケーキの排出を容易にする。排出機
構としてはスクリーン面と垂直の回転軸を有する歯車型
排出装置４０、スクリーン面と平行の回転軸を有するス
クリューコンベヤ型排出装置、隔壁板底面に接して摺動
する往復運動排出装置又は隔壁板底面の全域がスクリー
ンの回転方向となす衝突角が４５度以下となる曲面の隔
壁板６ｅとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工食品の原料や
その半加工品、又は汚泥等の含水物（処理原液）を濾
過、圧縮して脱水処理を行う圧縮濾過機に関し、特に、
回転軸周りに形成された環状の濾過室内を進行させるに
従って処理原液に次第に圧力を加えて脱水処理を行う回
転式圧縮濾過機に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体と液体を分離する装置には、遠心分
離機、遠心濾過機、フィルタープレス、スクリュープレ
ス、ロータリーバキュームフィルタ、回転式圧縮濾過機
等、様々なタイプのものがある。これらのうち、回転式
の圧縮濾過機については、先行技術として 特開昭５９
−３３０９９及び特開昭５３−１２２８０２がある。特
開昭５９−３３０９９に基づく回転式圧縮濾過機とし
て、図７及び図８に示すような構造のものが知られてい
る。

【０００３】図７は、従来の代表的な回転式圧縮濾過機
１０１の構造を示す一部切欠斜視図であり、図８は、図
７の回転式圧縮濾過機１０１のＡＡ線による断面図であ
る。これらの図からも明らかなように、この回転式圧縮
濾過機１０１は、基本的には、回転軸１０２、内輪スペ
ーサ１０３、外輪スペーサ１０４、２枚のドーナツ状の
スクリーン１０５，１０５、隔壁板１０６、及び、図示
しない背圧装置、外部ケーシング、駆動装置等によって
構成されるものである。

【０００４】より詳細には、回転軸１０２は、ほぼ水平
に保持されるとともに、図示しない駆動装置により駆動
力が供給されることにより、図７に示す矢印Ｂの方向に
０．２〜５．０回転／分程度の低速で回転するようにな
っている。内輪スペーサ１０３は、回転軸１０２周りに
固定されており、回転軸１０２に従って同方向に回転す
る。

【０００５】外輪スペーサ１０４は、内輪スペーサ１０
３の外側に配置されるとともに、図示しない外部ケーシ
ングにより保持されており、基端部１０４ａから回転軸
１０２の同心円上に約２４０°〜３００°程度にわたっ
て延出する円状部分（濾過室１１０）と、終端部１０４
ｂまで当該同心円の接線方向に延出する直線部分（ケー
キ通路１１２）とからなっている。また、外輪スペーサ
１０４は、円状部分においては、その内周面１０４ｃ
が、内輪スペーサ１０３の外周面１０３ａと常に一定の
間隔をもって対向するように配置されており、回転軸１
０２の軸方向についての外輪スペーサ１０４の厚さ寸法
Ｗ１は、内輪スペーサ１０３の厚さ寸法Ｗ２と一致して
いる。

【０００６】２枚のスクリーン１０５，１０５は、内周
縁部１０５ａ，１０５ａが内輪スペーサ１０３の両側面
上にそれぞれ固定されるとともに、外周縁部１０５ｂ，
１０５ｂが外輪スペーサ１０４の両側面に接するような
位置及び寸法にて配置されている。従って、スクリーン
１０５，１０５は、回転軸１０２が回転すると、内輪ス
ペーサ１０３に従って同方向に回転することになり、こ
のとき、その外周縁部１０５ｂ，１０５ｂは、外輪スペ
ーサ１０４の両側面上を摺動するようになっている。

【０００７】また、各スクリーン１０５，１０５は、透
水性を確保するために直径０．１〜０．５ｍｍ程度の多
数の小孔を有しており、後述するように、処理原液から
水分を取り除くためのフィルターとして機能するもので
ある。

【０００８】隔壁板１０６は、ほぼ水平に、かつ、回転
軸１０２の軸方向と直交する方向に保持されており、回
転軸１０２の軸方向についての隔壁板１０６の厚さ寸法
Ｗ３は、外輪スペーサ１０４の厚さ寸法Ｗ１及び内輪ス
ペーサ１０３の厚さ寸法Ｗ２と一致している。また、隔
壁板１０６の内側端部１０６ａは、内輪スペーサ１０３
の外周面１０３ａの曲率に一致し、これと面接触し、摺
動するように形成されている。

【０００９】隔壁板１０６の、内側端部１０６ａとは反
対側の端部（外側端部１０６ｂ）は、外輪スペーサ１０
４の基端部１０４ａ及び終端部１０４ｂとの間に、それ
ぞれ所定間隔を置いた位置に保持されている。そして、
外側端部１０６ｂと外輪スペーサ１０４の基端部１０４
ａとの間に確保されたスペースは、原液供給口１０８と
して、装置内部に導入する処理原液を供給するために使
用され、外側端部１０６ｂと外輪スペーサ１０４の終端
部１０４ｂとの間に確保されたスペースは、ケーキ出口
１０９として機能するようになっている。

【００１０】隔壁板１０６の底面１０６ｃは、内輪スペ
ーサ１０３の外周面１０３ａの接線方向と一致してお
り、かつ、外輪スペーサ１０４の直線部分の上面１０４
ｄと平行に延出している。尚、この回転式圧縮濾過機１
０１は、原液供給口１０８、ケーキ出口１０９、及び図
示しない液体排出口を除き、外部ケーシングにより密閉
される構造になっている。

【００１１】また、ケーキ出口１０９の側方には、図１
２に示すような可動弁１０７を有する背圧装置が設けら
れている。この背圧装置の可動弁１０７は、図１２の
（１）に示す全開状態から、同図の（２）に示す全閉状
態まで、ケーキ出口１０９の開口面積を自由に調整でき
るようになっている。

【００１２】ここで、上記のような構造の従来の回転式
圧縮濾過機１０１の運転方法とその作動原理について、
図９（図７の回転式圧縮濾過機１０１のＣＣ線による断
面図）及び図１２を用いて簡単に説明する。まず、運転
開始時においては、図１２の（２）に示すように背圧装
置の可動弁１０７を全閉状態にし、図９に示す原液供給
口１０８より、濾過室１１０（内輪スペーサ１０３及び
隔壁板１０６と、外輪スペーサ１０４との間に形成され
ているスクリーンに挟まれた環状（Ｃ字状）のスペース
であり、濾過室を出てからケーキ出口に至る部分はケー
キ通路１１２と呼ぶ。）内へ、処理原液を順次導入して
いく。このとき、背圧装置の可動弁１０７は前述の通り
全閉状態にあるので、導入された処理原液は、ケーキ出
口１０９より外部に排出されることなく、濾過室１１０
内に貯留されていくことになる。

【００１３】濾過室１１０は、両側方が対向する２枚の
スクリーン１０５，１０５によって閉塞されているが、
スクリーン１０５は、前述の通り透水性を確保するため
の小孔を多数有しているので、処理原液が濾過室１１０
内に貯留されていく過程で、処理原液中の水分がスクリ
ーン１０５の小孔を抜けて、次第に濾過室１１０外に排
出されていくことになる。そうすると、処理原液は固形
分濃度を増してスラリー状になり、その一部がスクリー
ン面に付着する。尚、濾過室１１０外に排出された水分
は、外部ケーシングの内壁とスクリーン１０５の間隙を
流れ落ち、液体排出口より、装置外部に排出される。

【００１４】この状態で、図示しない駆動装置を駆動さ
せ、回転軸１０２に駆動力を供給し、回転軸１０２を図
９に示す矢印Ｂの方向に０．２〜５．０回転／分程度の
低速で回転させる。そうすると、回転軸１０２周りに固
定された内輪スペーサ１０３、及び、内輪スペーサ１０
３の両側面上に固定されたスクリーン１０５が同方向に
回転する。

【００１５】スクリーン１０５が回転すると、濾過室１
１０内に導入された処理原液は、回転するスクリーン１
０５或いはこれに付着したスラリー状の処理原液との間
に生じる摩擦力により、原液供給口１０８からケーキ出
口１０９に向かって、濾過室１１０内を順次進行してい
くことになる。このようにしてスラリー状の処理原液が
濾過室１１０内を進行していくと、その過程で更に脱水
が進み、スラリー状の処理原液は、次第にケーキ状（脱
水ケーキ）になっていく。そうすると、スクリーン１０
５との間の摩擦力もより大きくなっていき、その増大し
た摩擦力によって、脱水ケーキは更に先方へと搬送され
ることになるが、先行する脱水ケーキによって抵抗を受
けるため、スクリーン１０５と等速で搬送されることに
はならず、先行する脱水ケーキを圧縮することになる。
このため、先行する脱水ケーキの脱水が更に進むことに
なる。

【００１６】このようにして、濾過室１１０内に導入さ
れた処理原液は、ケーキ出口１０９に近づいて行くに従
って脱水が進行し、濾過室１１０及びケーキ通路１１２
には、脱水ケーキが滞留して行くことになる。そして、
運転を開始してから所定時間経過後、背圧装置の可動弁
１０７を開くと、ケーキ出口１０９付近に滞留していた
の脱水ケーキが、後続の脱水ケーキによって連続的に押
し出され、ケーキ出口１０９から外部に排出される定常
運転へと移行する。

【００１７】定常運転においては、図１２に示されてい
る背圧装置の可動弁１０７を開いた状態で、開始運転時
と同様に原液供給口１０８より濾過室１１０内に処理原
液を順次導入するとともに、スクリーン１０５を所定の
速度で回転させることにより、処理原液を連続的に濾過
・脱水してケーキ出口１０９より脱水ケーキを排出する
ようにする。かかる定常運転においても、処理原液の導
入から脱水ケーキの排出に至るまでの濾過・脱水作用に
ついては、前述の開始運転時と基本的に異なるところは
ないが、処理原液の供給量、スクリーン１０５の回転速
度、及び、背圧装置の可動弁１０７の開度を適宜調節す
ることにより、脱水度をある程度調節できるようになっ
ている。

【００１８】以上に説明したように、この回転式圧縮濾
過機１０１は、内輪スペーサ１０３及びスクリーン１０
５を低速で回転させるだけで、処理原液を液体（水分）
と固体（脱水ケーキ）とに、好適に分離することができ
るようになっており、このため、エネルギー消費量及び
騒音が小さく、また、外部ケーシングにより密閉されて
いるため、食品の加工の場合は、衛生面での管理が容易
であり、汚物の処理の場合は、臭気の発生を最低限に抑
えることができるという利点がある。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この回
転式圧縮濾過機は、濾過室内の圧力を直接制御する手段
がなく、ケーキ出口に背圧をかけることよって濾過室内
の圧力を間接的に制御している。濾過室の終端部で出現
する最高圧力は、ケーキ出口の背圧と、ケーキ通路１１
２の壁面との摩擦力が加算され、運転管理者が意図しな
いような高圧になることがある。かかる高圧状態が発生
すると、後方から継続的に送られてくる原液中の固形物
が最高圧力部位の後方に次々と蓄積し、濾過室内の圧力
を過剰に高める結果となる。

【００２０】図１１は、濾過室内の圧力を模式的に示し
た図である。図１１において、スクリーン１０５は、矢
印Ｂの方向に回転するので、脱水ケーキとスクリーン１
０５との摩擦力は、スクリーン１０５の回転方向、即
ち、図１１に示す矢印Ｆ（Ｆ１〜Ｆ５）の方向に作用す
ることになる。これらのうち、回転軸１０２の真下付近
においては、摩擦力が作用する方向Ｆ１及びＦ２は、脱
水ケーキの進行方向Ｄ４と一致しているが、Ｆ１、Ｆ２
の位置から更にケーキ出口１０９側に進むと、摩擦力は
Ｆ３〜Ｆ５の方向に、即ち、隔壁板１０６の底面１０６
ｃに向かって作用することになる。

【００２１】このようなことから、Ｆ１に位置していた
脱水ケーキは、スクリーン１０５との摩擦力に従ってＦ
３の方向へ進行するが、Ｆ３の位置では、摩擦力は隔壁
板１０６の底面１０６ｃに向かって作用しているので、
Ｆ１の位置から進行してきた脱水ケーキは、隔壁板１０
６の底面１０６ｃに押しつけられつつ、底面１０６ｃに
沿ってＰ１（スクリーン１０５の外周部が隔壁板１０６
に接する位置）の方向へと進行することになる。Ｆ１に
位置していた脱水ケーキがＦ１の位置から隔壁板１０６
の底面１０６ｃに沿ってＰ１の位置にまで達する間、Ｆ
１よりも外側（外輪スペーサ１０４側）に位置していた
脱水ケーキがＦ３やＦ４の方向に作用する摩擦力に従っ
て隔壁板１０６の底面１０６ｃに向かって絶えず移動し
てくるので、いわゆる力の衝突が起こり、従って、隔壁
板１０６の底面１０６ｃ付近、特に、Ｐ１付近において
は、脱水ケーキは濾過室１１０内で最も高い圧力により
圧縮されことになる。

【００２２】このようにＰ１付近において高い圧力がケ
ーキに作用することは脱水効果を上げるためには好まし
いことではあるが、濾過室内の詰まりの原因となってい
る。即ち、Ｆ２の力は、ケーキの搬送する方向と一致し
ているのに対し、Ｐ１付近に作用するＦ４の力はケーキ
を搬送する方向と一致していないので、その力の一部し
かケーキの搬送に直接寄与できないことになる。又、隔
壁板１０６の底面１０６ｃの反力はケーキの搬送方向と
垂直であるので、これもケーキの搬送に寄与しない。さ
らにケーキが高圧になることによって、ケーキ通路１１
２の壁面との摩擦力が増大し、ケーキの搬送に抵抗する
力も増加することになる。

【００２３】濾過室１１０からケーキ通路１１２に搬送
されたケーキは、濾過室からの圧力によってのみケーキ
出口１０９の方向に搬送される。ケーキ出口のケーキの
内部圧力は、大気圧であるので、濾過室からケーキ出口
に向かうケーキ通路の全域に渡り、内部圧力は漸減す
る。図１２の背圧装置１０７は、ケーキ出口に隣接して
設置されている。濾過室の内部圧力を高めるために、背
圧装置を僅かに閉じればその部位の内部圧力が僅かに増
加するだけであるが、ケーキ通路４面の摩擦力が積算
し、濾過室側に向かって徐々に圧力が増加するので、Ｐ
１の圧力は、異常な高圧になる場合がある。即ち背圧装
置は、濾過室の内部圧力を高める手段としては簡便であ
るが、内部圧力を自在に制御するには適していない。

【００２４】ケーキ通路内１１２において、濾過室１１
０の終端部の高い圧力がケーキ通路内のケーキを圧縮
し、ケーキをケーキ出口１０９方向に搬送する。このケ
ーキ搬送圧力が、背圧と壁面の摩擦力の合計値より高い
場合には、ケーキはケーキ出口方向に搬送されるので、
ケーキ通路内の圧力は減少し定常的な運転が継続され
る。しかしながら、ケーキ通路内の圧力が増加すると、
ケーキ通路の壁面とケーキの摩擦力も増大するので、ケ
ーキの搬送が困難になり、はなはだしい場合にはケーキ
通路を閉塞することがある。

【００２５】同様の現象は、濾過室１１０内においても
発生し得る。背圧装置１０７によって、あるいは処理物
中の固形物の性状のばらつきにより、濾過室終端部に通
常より高い圧力が発生することがある。通常の場合なら
ば、この高圧は、ケーキのケーキ出口１０９方向への搬
送を増加させることにより正常な圧力に復帰する。しか
しながら、ある場合には、濾過室終端部に発生した高圧
部位が、後方から継続的に送られてくる固形物の過度の
脱水を助長し、高圧部位の領域が徐々に増加すると共
に、ケーキが濾過室内に蓄積する。この状態でケーキ出
口の背圧を緩めれば、ケーキの排出が増加することによ
り、濾過室内の異常高圧と、ケーキの異常蓄積が解除さ
れることもあるが、ケーキ出口の背圧を緩める時期が遅
れれば、ケーキ通路のみならず濾過室内もケーキで閉塞
されることがある。

【００２６】パルプのような処理物は、背圧装置１０７
を全開にしても閉塞が起こることもあり、従来の回転式
圧縮濾過機１０１では処理物が限定されることもあっ
た。いずれにしても一度閉塞が発生すると、機械の運転
を停止し、閉塞物を除去しなければ運転の再開ができな
いので運転再開のために多大の労力を要すると共に、処
理能力が大幅に低下する。また、閉塞を回避するために
背圧を低いレベルにする必要があり、ケーキの脱水効果
を高めることができない問題もあった。

【００２７】一方、特開昭５３−１２２８０２で開示さ
れた技術は、パルプの脱水を目的とするものである。パ
ルプはスクリーンとの摩擦力が大きく、繊維同士の絡み
つきが起こるので、濾過室内で閉塞が起こり易い処理物
である。特開昭５３−１２２８０２では、濾過室内の圧
力が高くなった場合、外側の圧力板が受動的に変位して
圧力を解放する構造になっている。しかし外側の圧力板
が変位しても一時的に圧力が低下するだけで、後続のパ
ルプによって再び高圧になり、外側圧力板が限界まで変
位しても、閉塞を防止できないばかりでなく、高い脱水
率を達成する運転そのものが不可能であると推察され
る。いずれの場合も、高い脱水率を達成するためには内
部圧力をある程度高めに設定する必要があり、この場合
において機内での閉塞が起こりやすいことが問題であっ
た。

【００２８】本発明は、従来の回転式圧縮濾過機に簡単
な改良を加えることにより、上記のような問題を解決す
るものである。即ち、ケーキの円滑な排出を可能にし、
濾過室内の閉塞を防止し、仮に閉塞が発生しても機械の
分解掃除をすることなく定常運転に復帰させることがで
き、結果的に濾過室内の圧力を高いレベルで運転するこ
とを可能にするのでケーキの脱水効率を高めることがで
きる回転式圧縮濾過機を提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】所定の間隔で対向する２
枚の円盤状で透水性を有するスクリーン５と、該スクリ
ーンを駆動する回転軸2と一体になって回転する内輪ス
ペーサー３と、該スクリーンの外周部の大部分に接する
外輪スペーサー4で囲まれた濾過室１０を有し、該回転
軸から外輪スペーサまでの空間を半径方向に区切る隔壁
板６によって濾過室が区分され、該隔壁板の片側を始端
とし反対側を終端とする濾過室を形成し、始端部付近に
固液混合物の供給口8を有し、終端部に隣接してケーキ
通路12及びケーキ出口9を有し、スクリーンを固液混合
物供給口からケーキ出口方向へ連続的に回転させ、スク
リーン面の摩擦力によって処理物中の固体成分を濾過室
終端部方向に駆動することにより処理物を加圧し、固液
混合物から液体を除去し、固形分濃度が高まったケ−キ
をケーキ出口より外部へ排出するように構成した回転式
圧縮濾過機において、ケーキ通路内にケーキ排出機構を
付加した回転式圧縮濾過機である。

【００３０】かかるケーキ排出機構としては、隔壁板6
のケーキ通路側の面に接して摺動する往復運動排出装置
20（又は、21、22、23）、隔壁板のケーキ通路側の面に
接しスクリーン面と平行な回転軸を有するスクリューコ
ンベヤ式回転運動排出装置30、及び隔壁板のケーキ通路
側の面に接しスクリーン面と垂直な回転軸を有する回転
運動排出装置40が本発明の目的を達成するために有効で
ある。いずれの場合においても排出装置は、Ｐ１に近接
していることが好ましい。又、回転式圧縮濾過機1の本
体に対する排出装置の相対位置が可変であることが好ま
しく、排出装置の一部が濾過室に侵入可能であることが
更に好ましい。

【００３１】本発明による回転式圧縮濾過機1は、前述
のＰ１又はＰ１から至近距離のケーキを積極的に排出す
る手段を設けることにより、内部圧力を高めに設定して
も濾過室10及びケーキ通路12の閉塞を容易に防止するこ
とができ、結果的に高い脱水効果を達成することができ
る。

【００３２】本発明によるもう一つの排出機構は前記隔
壁板6のケーキと接触する面の一部又は全部がスクリー
ンの回転方向となす角度（以下衝突角αという）を４５
度以下になるように構成することにより、隔壁板に接す
るケーキの外方向への移動を容易にしたことを特徴とす
る。この機構は、前述の排出装置と共に、或いは前述の
排出装置を使用せずにケーキの排出を容易にするもので
ある。

【発明の実施の態様】

【００３３】以下に図面を参照しつつ、本発明の実施の
態様について説明する。説明の便宜上、全ての図はケー
キ出口9が下部の右側に配置されており、上下左右の位
置関係もこれらの図面の位置関係に従って用いられてい
るが、本発明による回転式圧縮濾過機1の設置方向は、
これらの図面によって限定されるものではなく、例えば
ケーキ出口を上方又は下方に配置することもできる。

【００３４】本発明による回転式圧縮濾過機1は、図７
〜１２に示された回転式圧縮濾過機101の改良であり、
動作原理は同一である。従って、以下の説明では重複を
避けるため、改良された部分のみを詳しく説明し、本発
明の説明において使用される語句（例えば、濾過室、ケ
ーキ通路、隔壁板、Ｐ１等）は、特に別の定義を設けな
い限り、従来の技術及び発明が解決しようとする課題の
説明で使用された語句と同一の意味で使用する。

【００３５】本発明による第１の実施の態様が図１に示
されている。これは本発明による排出装置としては最も
簡易な方法であり、隔壁板6のケーキ通路側の面に沿っ
て往復運動をする平板型往復運動排出装置20のみからな
っている。その先端部はケーキ層に貫入し易いように傾
斜を設けており、図の左方向に移動するときはケーキ層
を左方向に移動させることなくケーキ層の圧力と摩擦力
に打ち勝って貫入する。反対に図の右方向に移動すると
きは、機内の圧力がケーキを押し出そうとする力を補っ
てケーキを右方向に搬送する。排出装置が右方向に移動
する速さは、スクリーンの外周部の移動速度と比較し得
る速さであることが好ましい。例えば、直径１２００ｍ
ｍのスクリーンを１ｒｐｍで回転させる場合、スクリー
ンの周速は約６３ｍｍ／秒であるが、この場合排出装置
の排出方向の速度は１０〜２４０ｍｍ／秒が好ましい。
又、ケーキに貫入するときの速度は、排出方向の移動速
度より高く、２〜５倍すなわち２０〜１２００ｍｍ／秒
が好ましい。

【００３６】又、排出装置の最大貫入位置は任意である
が、スクリーンの回転軸から外周までの距離を１００％
としたとき、−１０％から＋３０％の範囲であることが
好ましい。ここで、マイナスの貫入量とは、排出装置が
濾過室10内に入っていないことを意味する。即ち、圧力
が最大になるＰ１のの右側の比較的高い圧力の部分のケ
ーキを有効に除去できれば、後続のケーキは排出装置の
位置まで内部圧力の作用により押し出されるからであ
る。

【００３７】排出装置の往復運度距離（ストローク）に
ついても任意に設定することができる。上述のサイズの
回転式圧縮濾過機の場合、スクリーン5の半径の２５〜
５０％（１５０〜３００ｍｍ）の大ストローク、１０〜
２５％（６０〜１５０ｍｍ）の中ストローク、１〜１０
％（６〜６０ｍｍ）の小ストローク等、いずれも本発明
の目的を達成することができる。しかしながら、大スト
ロークでかつ大きな速度で排出装置を排出方向に運動し
たときは、機内の圧力変動が大きくなるので、大ストロ
ークを用いる場合は、排出方向の速度を比較的低速にす
る必要がある。小ストロークの場合は機内の圧力変化も
小さくなるが、１往復での排出量が小さくなるので、サ
イクルタイムを小さくすると良い。この場合、排出装置
が機内に貫入するときに機内のケーキを僅かに変異させ
るので機内の圧力分布を均一にする効果も期待できる。

【００３８】本実施の態様における排出装置の形状は、
図２ａに示された平板状であるが、図２ｂのように、表
面に鋸歯状の凹凸をつけたもの、又は、図２ｃに示すよ
うに両側に垂直（スクリーン面と平行）の補助板を付加
し、排出装置をコの字状に形成すれば、ケーキを排出す
るときの摩擦面積が増大するので、ケーキの排出がより
効果的になる。なお、図２ａ、図２ｂ及び図２ｃに示す
排出装置は、図１とは上下を反転させて示してある。

【００３９】本発明による第２の実施の態様は、基本的
に第１の実施の態様と同様であるが、排出装置の形状を
ケーキ通路に内接する筒型往復運動排出装置23としたこ
とを特徴とする。筒状の排出装置の先端部は図３に示す
ような傾斜を設け、隔壁板6に近い側がより深くケーキ
層に貫入するように設定すると良い。排出装置の運動速
度、ストローク及びサイクルタイムについては、第１の
実施の態様と同様の考え方が適用できる。

【００４０】本発明による第３の実施の態様は図４に示
す通り、隔壁板のケーキ通路側の面に沿ってスクリュー
コンベヤ型排出装置30を配置したものである。スクリュ
ーコンベヤの先端は必ずしも濾過室内まで到達する必要
はなく前述のＰ１に近接した位置まで到達すればケーキ
の排出は円滑になる。より好ましくは図４に示すように
スクリューコンベヤをＰ１より深く設定し、なおかつス
クリューコンベヤの位置を左右方向に調節可能にする。
こうすれば、万一閉塞が発生した場合においてもケーキ
の排出が容易になり、定常運転への復帰が容易になる。

【００４１】本実施の態様において、スクリューコンベ
ヤ型排出装置30は、Ｐ１付近のケーキを排出することに
より、閉塞を防止することが目的であり、ケーキの全量
を掻き出すことを目的とはしていない。隔壁板から離れ
た部分のケーキは内部圧力により円滑に排出することが
できる。スクリューコンベヤは、中心軸のあるタイプが
一般的であるが軸を除去したシャフトレススクリューコ
ンベヤは搬送効率が高く、軸近辺での詰まりや抵抗がな
いのでより好ましい。又、所望により隔壁板6には、ス
クリューコンベヤの外形に対応する円筒形の凹部を設け
ることも可能であり、ケーキの排出を円滑にするために
有効である。

【００４２】本発明による第４の実施の態様は、スクリ
ーンの回転軸と平行な軸を回転軸とする歯車状排出装置
40を用いるもので、その略図が図５に示されている。歯
車状部材のシャフトは当然濾過室の外部に位置する必要
があるが、歯の部分は、Ｐ１付近のケーキを排出できれ
ば濾過室10内に達しても濾過室外に位置していても差し
支えない。図４の歯車状排出装置は、その回転方向を時
計回りに設定してあるが、これを反時計回りに設定して
も差し支えない。又、図４の歯車状排出装置は、ケーキ
通路の高さの半分以下の大きさであるが、これをケーキ
通路の全高以上に設定することもできる（破線の表
示）。この場合、隔壁板6及び／又はケーキ通路12の下
側壁面４ｂの一部を歯車状排出装置の形状に合わせて除
去すると良い。

【００４３】本発明による第５の実施の態様は、隔壁板
6の形状を改良したものである。図６ａに示すように隔
壁板の底面６ｃに代えて隔壁板の底面の全部又は一部を
曲面にした湾曲底面６ｅとし、その全域においてスクリ
ーンの回転方向と隔壁板のなす角度を４５度以下にした
ものである。図１では隔壁板は、内輪スペーサー3の接
線方向に延出しており、図１における隔壁板の左端で
は、スクリーン5の回転方向と一致しているので、衝突
角αは０度であり、スクリーンの回転による摩擦力は、
隔壁板に沿ってケーキを搬送する。しかし、右方に進む
に従って、衝突角が徐々に増加しスクリーンの外側端部
と接する位置では、約６０度（他の従来技術の例では、
この角度が約５０度）になっている。即ち、スクリーン
との摩擦力によって受ける力の方向がケーキを搬送すべ
き方向と相違する度合いが外側（右側）ほど大きくな
り、これがケーキの停滞又は閉塞の一因となっている。
これに対して本実施の態様のように隔壁板の湾曲底面及
び外輪スペーサーに連続するケーキ通路の下側壁面４ｂ
のを図６ａのように湾曲させることにより、衝突角を４
５度以下にし、スクリーンの回転による摩擦力のより多
くの部分をケーキの搬送に利用し、ケーキのより円滑な
搬送が可能になる。衝突角（α）は４５度以下が好まし
いが、図６ｂに示すように４０度以下にすることは更に
好ましい。

【００４４】更に、衝突角αを低めに設定することと、
前述の第１〜第４の実施の態様とを組み合せることも可
能であり、より高い脱水と円滑なケーキの排出をするた
めには好ましい。例えば第３の実施の態様で説明したス
クリューコンベヤ型排出装置30を併用することにより、
ケーキの排出は更に容易になる。

【００４５】このように第５の実施の態様においては、
閉塞の問題は殆どないので、濾過室10内の圧力を高めに
設定して圧縮効果を上げることができる。図６ｂに示す
ように外輪スペーサー４及び外輪スペーサーに連続する
ケーキ通路の下側壁面４ｂをより隔壁板6に近い位置ま
で伸ばし、濾過室断面積を徐々に減少させた例である。
このように濾過室断面を徐々に減少させても衝突角αが
小さいので、閉塞の問題を回避しつつケーキを搬送方向
に圧縮し、脱水効果を向上させることができる。

【００４６】図６ｂは、歯車型排出装置40を併用した例
を示したが、本発明による第１乃至第3の実施の態様で
説明した他の排出装置を用いても同様の効果を上げる事
ができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、上記のような構成により、脱
水ケーキの機外への排出を積極的に制御することによ
り、機内閉塞による運転停止を防止することができる。
また、機内閉塞の心配をすることなく濾過室10内の圧力
を高く設定することができるので、脱水度の飛躍的な向
上を期待することができる。

【００４８】また、濾過室10内の適当な部位、例えば隔
壁板6又は、外輪スペーサー4に圧力センサーを取りつ
け、このセンサーから検出される圧力信号を入力値と
し、排出装置のストローク、往復運動の周期（実施態様
１及び２）、回転数（実施態様３及び４）を適宜自動制
御することにより、ケーキの脱水率を高いレベルに維持
した安定的な運転を可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 平板型往復運動排出装置20を有する回転式圧
縮濾過機1の断面図。

【図２】 往復運動排出装置21、22、23の斜視図（２
ａ、２ｂ、２ｃ）。

【図３】 筒型往復運動排出装置24を有する回転式圧縮
濾過機1の断面図。

【図４】 スクリューコンベヤ型排出装置30を有する回
転式圧縮濾過機1の断面図。

【図５】 歯車型排出装置40を有する回転式圧縮濾過機
1の断面図。

【図６】 隔壁板を湾曲させた排出機構を有する回転式
圧縮濾過機1の断面図。

【図７】 従来の代表的な回転式圧縮濾過機１０１の基
本構造を示す一部切欠斜視図。

【図８】 図７の回転式圧縮濾過機のＡＡ線による断面
図。

【図９】 図７の回転式圧縮濾過機のＣＣ線による断面
図。

【図１０】 図７の回転式圧縮濾過機のケーキ出口１０
９付近の拡大断面図。

【図１１】 図７の回転式圧縮濾過機の作用を説明する
ための断面図。

【図１２】 図７の回転式圧縮濾過機のケーキ出口１０
９付近に設けられた背圧装置の可動弁１０７の説明図。

【符号の説明】

１，１０１：回転式圧縮濾過機、 ２，１０２：回転軸、 ３，１０３：内輪スペーサ、 ４，１０４：外輪スペーサ、 ４ｂ：外輪スペーサーに連続するケーキ通路の下側壁面 ５，１０５：スクリーン、 ６，１０６：隔壁板、 ６ｃ，１０６ｃ：隔壁板の平面状底面、 ６ｅ：隔壁板の湾曲底面 ８，１０８：原液供給口、 ９，１０９：ケーキ出口、 １０，１１０：濾過室、 １２，１１２：ケーキ通路、 ２０：平板型往復運動排出装置 ２１：表面に凹凸をつけた往復運動排出装置 ２２：コの字型往復運動排出装置 ２３：筒型往復運動排出装置 ３０：スクリューコンベヤ型排出装置 ４０：歯車型往排出装置 １０７：可動弁（背圧装置）、 １１１：脱水ケーキ、 １１３：外部ケーシング

【発明の効果】本発明は、上記のような構成により、脱
水ケーキの機外への排出を積極的に制御することによ
り、機内閉塞による運転停止を防止することができる。
また、機内閉塞の心配をすることなく濾過室内の圧力を
自在に制御することができるので、脱水度の飛躍的な向
上を期待することができる。また、濾過室内の適当な部
位、例えば隔壁板又は、外側スペーサーに圧力センサー
を取りつけ、このセンサーから検出される圧力信号を入
力値とし、排出装置のストローク、往復運動の周期、回
転数を適宜自動制御することにより、ケーキの脱水率を
高いレベルに維持した安定的な運転を可能にすることが
できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の間隔で対向する２枚の円盤状で透水
   性を有するスクリーンと、該スクリーンを駆動する回転
   軸と一体になって回転する内輪スペーサーと、該スクリ
   ーンの外周部の大部分に接する外輪スペーサーで囲まれ
   た濾過室を有し、該回転軸から外輪スペーサまでの空間
   を半径方向に区切る隔壁板によって濾過室が区分され、
   該隔壁板の片側を始端とし反対側を終端とする濾過室を
   形成し、始端部付近に固液混合物の供給口を有し、終端
   部に隣接してケーキ通路及びケーキ出口を有し、スクリ
   ーンを固液混合物供給口からケーキ出口方向へ連続的に
   回転させ、スクリーン面の摩擦力によって処理物中の固
   体成分を濾過室終端部方向に駆動することにより処理物
   を加圧し、固液混合物から液体を除去し、固形分濃度が
   高まったケ−キをケーキ出口より外部へ排出するように
   構成した回転式圧縮濾過機において、隔壁板のケーキ通
   路側の面に接して摺動する往復運動排出装置によりケー
   キの排出を容易にしたことを特徴とする回転式圧縮濾過
   機。
2. 【請求項２】前記往復運動排出装置がケーキ通路に内接
   する筒状部材であることを特徴とする、請求項１に記載
   の回転式圧縮濾過機。
3. 【請求項３】所定の間隔で対向する２枚の円盤状で透水
   性を有するスクリーンと、該スクリーンを駆動する回転
   軸と一体になって回転する内輪スペーサーと、該スクリ
   ーンの外周部の大部分に接する外輪スペーサーで囲まれ
   た濾過室を有し、該回転軸から外輪スペーサまでの空間
   を半径方向に区切る隔壁板によって濾過室が区分され、
   該隔壁板の片側を始端とし反対側を終端とする濾過室を
   形成し、始端部付近に固液混合物の供給口を有し、終端
   部に隣接してケーキ通路及びケーキ出口を有し、スクリ
   ーンを固液混合物供給口からケーキ出口方向へ連続的に
   回転させ、スクリーン面の摩擦力によって処理物中の固
   体成分を濾過室終端部方向に駆動することにより処理物
   を加圧し、固液混合物から液体を除去し、固形分濃度が
   高まったケ−キをケーキ出口より外部へ排出するように
   構成した回転式圧縮濾過機において、隔壁板のケーキ通
   路側の面に接しスクリーン面と平行な回転軸を有するス
   クリューコンベヤ式回転運動排出装置によりケーキの排
   出を容易にしたことを特徴とする回転式圧縮濾過機。
4. 【請求項４】所定の間隔で対向する２枚の円盤状で透水
   性を有するスクリーンと、該スクリーンを駆動する回転
   軸と一体になって回転する内輪スペーサーと、該スクリ
   ーンの外周部の大部分に接する外輪スペーサーで囲まれ
   た濾過室を有し、該回転軸から外輪スペーサまでの空間
   を半径方向に区切る隔壁板によって濾過室が区分され、
   該隔壁板の片側を始端とし反対側を終端とする濾過室を
   形成し、始端部付近に固液混合物の供給口を有し、終端
   部に隣接してケーキ通路及びケーキ出口を有し、スクリ
   ーンを固液混合物供給口からケーキ出口方向へ連続的に
   回転させ、スクリーン面の摩擦力によって処理物中の固
   体成分を濾過室終端部方向に駆動することにより処理物
   を加圧し、固液混合物から液体を除去し、固形分濃度が
   高まったケ−キをケーキ出口より外部へ排出するように
   構成した回転式圧縮濾過機において、隔壁板のケーキ通
   路側の面に接しスクリーン面と垂直な回転軸を有する回
   転運動排出装置によりケーキの排出を容易にしたことを
   特徴とする回転式圧縮濾過機。
5. 【請求項５】所定の間隔で対向する２枚の円盤状で透水
   性を有するスクリーンと、該スクリーンを駆動する回転
   軸と一体になって回転する内輪スペーサーと、該スクリ
   ーンの外周部の大部分に接する外輪スペーサーで囲まれ
   た濾過室を有し、該回転軸から外輪スペーサまでの空間
   を半径方向に区切る隔壁板によって濾過室が区分され、
   該隔壁板の片側を始端とし反対側を終端とする濾過室を
   形成し、始端部付近に固液混合物の供給口を有し、終端
   部に隣接してケーキ通路及びケーキ出口を有し、スクリ
   ーンを固液混合物供給口からケーキ出口方向へ連続的に
   回転させ、スクリーン面の摩擦力によって処理物中の固
   体成分を濾過室終端部方向に駆動することにより処理物
   を加圧し、固液混合物から液体を除去し、固形分濃度が
   高まったケ−キをケーキ出口より外部へ排出するように
   構成した回転式圧縮濾過機において、前期スクリーンの
   外側半分以上が前期隔壁板と接する領域で該スクリーン
   の回転方向と該隔壁板とがなす角度を４５度以下になる
   ように構成することにより、隔壁板に接するケーキの外
   方向への搬送を容易にしたことを特徴とする回転式圧縮
   濾過機。