JP2005511293A - 回転式ディスク・フィルタ用フィルタ・セクタ - Google Patents

Abstract

回転式ディスク・フィルタ用フィルタ・セクタ（１）が、外側壁（４、５）を通って流れたろ液を受けるろ液チャンバ（１５）を形成する２つのろ布の外側壁（４、５）を備える。上記のろ布の外側壁は、フィルタ・セクタの外側から見えるようにひだをつけられて複数の隆起部と谷部が形成されている。ろ布の２つの外側壁（４、５）のそれぞれの谷部だけを支えている２つの液体透過性支持壁部（１１、１２）がろ液チャンバ内に配置され、ろ液出口（３）を備えるろ液流路（１４）を形成する。

Description

本発明は、ろ布の第１、第２の外側壁を通って流れたろ液を受けるろ液チャンバ（１５）を形成するろ布の第１、第２の外側壁（４、５）を備える回転式ディスク・フィルタ用フィルタ・セクタに関する。このろ布の外側壁はフィルタ・セクタの外側から見えるようにひだをつけられて複数の隆起部と谷部が形成されている。第１、第２の外側壁を指示している第１、第２の液体透過性支持壁部が、ろ液チャンバ内に配置され、ろ液出口を持つろ液流路を形成する。懸濁液、特に繊維懸濁液をろ過するための回転式ディスク・フィルタに用いられる円形のフィルタ・ディスクを形成するようにこの種のフィルタ・セクタが、組み立てられている。

この種の周知のフィルタ・セクタがスウェーデン特許出願第９９０１１５４−６号に開示されている。この周知のフィルタ・セクタのろ布の外側壁は、それ自体が剛体のフィルタ・セクタに組み立てられ、互いにろ布の隆起部と谷部がろ液チャンバ内で放射状の流路を形成するように配向されている。この周知のフィルタ・セクタは、隆起部と谷部を備えたことによって、ろ布の平坦な壁面を備える従来のフィルタ・セクタよりも高いろ液処理能力を得ている。

しかしながら、このスウェーデン特許出願による周知のフィルタ・セクタのろ布は、ろ過すべき懸濁液を通ってフィルタ・セクタが回転するときにフィルタ・セクタに作用する動的圧力ひずみに対して耐疲労性が比較的不十分であることがわかった。この結果、ろ布の糸が局部的に徐々に伸びて最終的には破断し、そのためにろ液効率が低下することになる。それ故にこのろ布は比較的寿命が短く、頻繁に新品に交換しなければならず、満足できるものではない。

ろ布の耐疲労性が不十分であるという問題を取り除く１つの方法として、隆起部と谷部を形成するように形づくり、これによってろ布の必要性を無くした、穿孔した板などのシートで外側壁を設計する方法がある。このような形をつけた板を備えたフィルタ・セクタが国際特許第９８／１１９７２号に開示されている。しかしながら、穿孔され形をつけられた板には多くの欠点がある。穿孔された板は、開口面積が比較的小さいので、ろ液処理能力が比較的不十分である。穿孔を形成するためには、打ち抜き加工または穴開け加工などの比較的費用の掛かる板の機械加工が必要になる。さらに、この穿孔は、板に形をつける場合に一層大きくなる破損の兆候になる。このような破損の兆候は、急激により大きな板の破損を引き起こし、その結果板を交換しなければならなくなる可能性がある。このため、この形がつけられ穿孔された板の構成は、ろ布の代替品としてなんら満足できるものではない。

米国特許第３９４８７７９号は、ひだをつけた穿孔支持壁部と全面にわたってその支持壁部で支えられているろ布とを有するフィルタ・セクタを備えた回転式ディスク・フィルタを開示している。この結果、ろ布は支持壁部と同じひだをつけた形を呈している。しかしながら、この周知のフィルタ・セクタは、ろ布を支持壁部上に固定するために、扇形の形状とろ布の谷部に沿ったロッドの配置にそれぞれ合うように支持壁部にひだをつけることが必要であるので、かなり複雑である。

本発明の目的は、上に述べたような種類の簡単でかつ高能力のフィルタ・セクタを提供することにある。

この目的は、ろ布の外側壁の谷部だけが支持壁部に支えられていることを特徴とする最初に述べたようなフィルタ・セクタによって達成される。この結果、本発明のフィルタ・セクタは、米国特許第３９４８７７９号による周知のフィルタ・セクタよりも構造がずっと簡単である。さらに、フィルタ・セクタが運転中に受ける動的ひずみは、実質的に支持壁部が支えることになり、これによってろ布の糸の伸びが著しく低減されるので、ろ布の寿命が延びる。

このろ布は、たとえばパルプ・ワイヤークロスなどの金属網を備えることが好ましい。

本明細書で一般に提案される種類のフィルタ・セクタを設けた回転式フィルタは、フィルタ・セクタの半径方向内側端からのろ液を受けるように構成されたろ液の出口装置を有する。したがって、支持壁部は、フィルタ・セクタの半径方向内側端において、ろ液流路用のろ液出口を適切に形成している。（しかしながら、別法として、ろ液出口はフィルタ・セクタ上の他の位置、たとえばフィルタ・セクタの半径方向外側端に配置してもよい。）

各支持壁部は平面であるまたは少なくともほぼ平面であることが望ましく、ろ布よりも目が粗い網で作られていることが好ましい。しかしながら、別法として、各支持壁部は穿孔されたシート、たとえば穿孔板であってもよい。

本発明の第１の実施態様によれば、スペーサが各支持壁部を互いに接合させているので、この支持壁部とスペーサが扇形の骨組みを形成する。ひだをつけたろ布の各外側壁が都合のよいことにフレーム上に取り付けられているので、外側壁とフレームが個別のろ布ユニットを形成している。このようなろ布ユニットを扇形の骨組みに取り外し可能に取り付けることによって、フレームが損傷した場合に、ろ布ユニットを新しいろ布ユニットに交換することが非常に簡単にかつ時間を掛けずに行える。

本発明の第２の実施態様によれば、フィルタ・セクタは、ろ液チャンバ内に配置された扇形の枠組みを備えており、支持壁部が枠組みの両側に接触している。ひだをつけたろ布の各外側壁が都合のよいことにフレームと関連した支持壁部に取り付けられているので、外側壁とフレーム、支持壁部で個別のろ布ユニットを形成している。このろ布ユニットは枠組みに取り外し可能に取り付けられている。それゆえ、第２の実施形態によるろ布ユニットは、支持壁部も含まれるという点で上記の第１の実施態様によるろ布ユニットとは異なる。第１の実施態様によるろ布ユニットについて説明したのと同様に、フレームが損傷した場合に、第２の実施態様によるろ布ユニットを新しいろ布ユニットに交換することが非常に簡単にかつ時間を掛けずに行えるようになる。

本発明の第３の実施態様によれば、第１、第２の支持壁部は、網袋の互いに向き合っている壁部を備えている。この場合、フィルタ・セクタは、ろ液チャンバ内に配置された扇形の枠組みを備えており、そこではこの網袋がこの枠組み上に適合していることが好適である。この網袋はある程度柔軟なものでもよくまたプラスチックまたは金属でできていてもよい。

ろ布の糸の好ましくない伸びをさらに抑制するために、ろ布の各外側壁は、フィルタ・セクタの範囲を限定している縁から距離を置いた外側壁上、好ましくは外側壁の中心上に配置された少なくとも１つの接合部材によってそれに付随する支持壁部に接合することができる。たとえば、３つ以上の接合部材を各外側壁上に均等に配分することができる。各接合部材は損傷または磨耗したろ布の交換を容易にするために取り外し可能にすることが好適である。たとえば、接合部材はねじ接合部を含んでいてもよい。しかしながら、別法として、恒久的なリベット接合、溶接接合、はんだ付け接合などの形の接合部材を使用することができる。恒久的なあるいは、たとえば、熱を利用して取り外し可能な接着剤接合の形の接合部材を使用することも考えられる。

本発明について、添付図を参照しながら以下においてさらに詳細に説明する。図中を通して同一の部品には同一の参照数字を付している。

図１は、ひだをつけ、これによって平行でほぼ半径方向に向いている隆起部と谷部が形成されたろ布２を含む、本発明によるフィルタ・セクタ１を示している。このろ布２は、パルプ・ワイヤークロスなどの使用可能な金属網からなっている。ろ布２を通ってフィルタ・セクタ１の内部に流れたろ液のろ液出口３がフィルタ・セクタの半径方向内側端に配置されている。このようないくつかのフィルタ・セクタ１を組み立てて、回転式ディスク・フィルタに用いられる円形フィルタ・ディスクを形成することができる。

図２、３は、ひだをつけたろ布２の２つの扇形の外側壁４、５を備えるフィルタ・セクタ１の一実施形態を示す。個別のろ布ユニット８、９が形成される（図３参照）ように、外側壁４、５のそれぞれの外周縁がフレーム６、７にそれぞれ取り付けられている。ろ布ユニット８、９はそれらのフレーム６、７で、平坦な板状の穿孔された２枚の支持壁部１１、１２を含む扇形の骨組み１０に取り外し可能に取り付けられている。各支持壁部が互いに並行に拡がり、ろ液チャンバ１４を形成するように、複数のスペーサ１３が恒久的に各支持壁部１１、１２を互いに接合している。このろ液チャンバ１４はろ液出口３と連絡している。図２に示すように、ろ布の２つの外側壁４、５の間には、外側壁４、５を通って流れたろ液を受けるろ液チャンバ１５が形成されている。

運転時、ろ液はろ布の外側壁４、５を通り、さらに穿孔された支持壁部１１、１２を通ってろ液流路１４内に流れ込み、この流路内をさらに半径方向内側に向かう（フィルタ・セクタの薄い端部に向かう）方向にろ液出口３まで流れる。

図４、５は、扇形の骨組みとろ布ユニットの異なった設計の図２、３による実施形態とは異なったフィルタ・セクタ１の別の実施形態を示す。すなわち、個別のろ布ユニット１６、１７がそれぞれ、外側壁４、５にそれぞれ取り付けられた穿孔支持壁部１１、１２を含む（図５参照）。ろ布ユニット１６、１７は、それらのフレーム６、７で、ろ液流路１９を形成する扇形枠組み１８の形の骨組みに取り外し可能に取り付けられている（図４参照）。ろ布の外側壁４、５をそれに付随する支持壁部１１、１２に接合するいくつかの接合部材（図示してない）は、ろ布ユニット１６、１７上の中心上に配置されることが好適である。

図６は、支持壁部の設計が異なった図４、５による実施形態とは異なる本発明の実施形態を示す。すなわち、単一の個別のろ布ユニット２０（図７参照）は、網袋２３の向き合っている２つの側面２１、２２からなるほぼ平坦な支持壁部と、網袋２３の各側面２１、２２に取り付けられたろ布のひだをつけた２つの外側壁４、５とを備えている。この網袋２３は、図４、５による実施形態の枠組み１８に類似した種類の分離した扇形枠組み２４に取り付けられている。

別法として、図６〜８による実施形態の支持壁部２１、２２と同様に、図２〜５に示される実施形態の支持壁部１１、１２も網で作ることができる。

取り外し可能なろ布ユニット６、７、１６、１７、２０によって、損傷または磨耗したろ布を新しいろ布に簡単かつ迅速に交換すること可能になる。それゆえに、損傷したろ布の外側壁はそれ単独では交換しないが、ろ布ユニット全体が事前に製作した新しいろ布ユニットに交換できる。

本発明によるフィルタ・セクタを示す図である。 本発明の第１の実施形態によるフィルタ・セクタの断面を示す図である。 図２による実施形態について部品を分解して示した図である。 本発明の第２の実施形態によるフィルタ・セクタの断面を示す図である。 図４による実施形態について部品を分解して示した図である。 本発明の第３の実施形態によるフィルタ・セクタの断面を示す図である。 図６による実施形態のろ布ユニットを示す図である。 図６による実施形態の扇形枠組みを示す図である。

Claims (16)

1. ろ布の第１、第２の外側壁（４、５）を通って流れたろ液を受けるろ液チャンバ（１５）を形成し、ひだをつけられている複数の隆起部と谷部がフィルタ・セクタの外側から見えるように形成される第１、第２の外側壁と、前記第１、第２の外側壁（４、５）をそれぞれ支え、前記ろ液チャンバ内に配置され、ろ液出口（３）を持つろ液流路（１４、１９）を形成する第１、第２の液体透過性の支持壁部（１１、２１と１２、２２）とを備え、ろ布の外側壁（４、５）の谷部だけが前記支持壁部（１１、２１と１２、２２）に支えられていることを特徴とする回転式ディスク・フィルタ用フィルタ・セクタ（１）。
2. 前記支持壁部（１１、１２と２１、２２）が少なくともほぼ平面であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ・セクタ。
3. スペーサ（１３）が各支持壁部（１１、１２）を互いに接合し、その結果、前記支持壁部とスペーサが扇形の骨組み（１０）を形成することを特徴とする請求項２に記載のフィルタ・セクタ。
4. ろ布の各外側壁（４、５）がフレーム（６）に取り付けられ、その結果外側壁とフレームがろ布ユニット（８、９）を形成し、各ろ布ユニットが取り外し可能に扇形の骨組み（１０）に取り付けられることをそれぞれ特徴とする請求項３に記載のフィルタ・セクタ。
5. 扇形の枠組み（１８）がろ液チャンバ（１５）内に配置され、各支持壁部（１１、１２）がその共通側で前記枠組み（１８）に接触していることを特徴とする請求項２に記載のフィルタ・セクタ。
6. ろ布の各外側壁（４、５）がフレーム（６）と関連する支持壁部（１１、１２）に取り付けられ、その結果前記外側壁とフレーム、支持壁部でろ布ユニット（１６、１７）を形成し、各ろ布ユニットが前記枠組み（１８）に取り外し可能に取り付けられることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ・セクタ。
7. 各支持壁部が穿孔されたシート（１１、１２）を含んでいることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルタ・セクタ。
8. 各支持壁部（２１、２２）がろ布よりも目が粗い網（２３）で作られていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルタ・セクタ。
9. 第１、第２の支持壁部が、網袋（２３）の互いに向き合っている壁部（２１、２２）を備えていることを特徴とする請求項８に記載のフィルタ・セクタ。
10. ろ液チャンバ（１５）内に扇形の枠組み（２４）が配置され、前記網袋（２３）が前記枠組み（２４）上に取り付けられていることを特徴とする請求項９に記載のフィルタ・セクタ。
11. ろ布の各外側壁（４、５）が、フィルタ・セクタ（１）の範囲を限定している縁から距離を置いた外側壁上に配置された少なくとも１つの接合部材によって、その関連する支持壁部（１１、１２）に接合されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のフィルタ・セクタ。
12. ろ布の各外側壁（４、５）が金属網を含むことを特徴とする請求項１から６と８から１１のいずれか一項に記載のフィルタ・セクタ。
13. フレーム（６）と前記フレームに取り付けられたひだをつけたろ布（４、５）とを備えることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ・セクタ（１）で使用するためのろ布ユニット（８、９）。
14. フレーム（６）と、前記フレームに取り付けられたひだをつけたろ布（４、５）と、前記ろ布を支え、前記ろ布に取り付けられた液体透過性支持壁部（１１、１２）とを備えることを特徴とする請求項６に記載のフィルタ・セクタ（１）で使用するためのろ布ユニット（１６、１７）。
15. ひだをつけたろ布（４、５）と、前記ろ布よりも目が粗く、このろ布に取り付けられている網（２３）の支持壁部とを備えることを特徴とする請求項７に記載のフィルタ・セクタ（１）で使用するためのろ布ユニット（１６、１７）。
16. 前記ひだをつけたろ布が金属網を含むことを特徴とする請求項１３から１５のいずれか一項に記載のろ布ユニット（８、９、１６、１７）。

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