JP2009022944A - ろ過装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】同心状に且つ中心が上下方向に沿うように配置された、円筒状又は円錐状の内側及び外側ろ材1,2をその中心周りに回転させ、内側及び外側ろ材1,2間のろ過空間4に設けられた螺旋状の仕切り3は回転させずに、ろ過空間4の下端側から被処理液を送入して、内側及び外側ろ材1,2内を通したろ液を外部に排出するとともに、このろ過により形成されるケーキを仕切り3に沿って上昇させてろ過空間4の上側に排出させるように構成するとともに、ろ過空間4の上側に排出されるケーキを、排出空間4Xを経て放出口24から環状回転板20上に載せた後、この環状回転板20により回転移送する過程で、排出案内体25により環状回転板20上から外側に押し出して排出するように構成した、ろ過装置とする。
【選択図】図1
Description
しかしながら、円筒状の外側ろ材とその内部に挿入されたスクリューからなるスクリュープレスでは、被処理液が入口側から出口側に向かって低速で移送されて行くと同時に、スクリューの締付力によって発生する圧搾圧力で、連続的に脱水されるが、ろ液は外側ろ材のみより搾り出されるものであるため、外側ろ材の長さの短縮化を図るのが困難であり、設備の小型化し難かった。
一方、回転加圧式脱水機においては、脱水ろ過の処理量を向上させるにはディスクの径を大きくする、又は脱水機を複数配置する必要性があり、設備の大型化やコスト増の問題を抱えていた。
そこで、本発明者らは、このような問題点を鑑み、同心状に配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、これら内側ろ材と外側ろ材との間のろ過空間に設けられた螺旋状の仕切りと、を備え、ろ過空間の一端側から被処理液を送入して、ろ過空間内の他端側からケーキを排出し、内側ろ材及び外側ろ材内を通したろ液を外部に排出する構成のろ過装置であって、内側ろ材及び/又は外側ろ材は軸心周りに回転し、螺旋状の仕切りは回転しない構成とされたろ過装置を提案した(例えば、特許文献3、4参照)。
(い)ろ過空間からのケーキ排出位置が螺旋状仕切りの終端位置により制限され、また機外への排出位置も螺旋状仕切りの接線方向に限定されるため、設計の自由度が低く、装置のコンパクト化を図るのが困難となる。
(ろ)ろ過空間から連続する流路が上記接線方向への圧送流路の分だけ長くなり、過重なケーキ排出負荷が発生する。
(は)上記接線方向への圧送流路が水平方向に沿って延在しており、その下側のろ過空間との干渉を避けるべく、上記接線方向への圧送流路近傍で螺旋状の仕切りのピッチを狭める必要があり、その結果、不要な排出負荷が発生する。
(に)上記接線方向への圧送流路の部品形状が複雑で、製作が困難である。
(ほ)これらの問題により、背圧調節手段も簡素ではなく、動作の確実性及びメンテナンス性に劣るものであった。
そこで、本発明の主たる課題は、これらの問題点を解決することにある。
<請求項1記載の発明>
同心状に且つ中心が上下方向に沿うように配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、
前記内側ろ材と前記外側ろ材との間のろ過空間に設けられた、前記内側ろ材の周りを旋回しながら上昇するように延在された螺旋状の仕切りと、を備え、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材をその中心周りに回転し、且つ前記螺旋状の仕切りは回転しないように構成し、
前記ろ過空間の下端側から被処理液を送入して、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出するとともに、このろ過により形成されるケーキを前記仕切りに沿って上昇させて前記ろ過空間の上側に排出させるように構成した、ろ過装置であって、
前記ろ過空間の上側に前記ろ過空間を上方に延長連続してなる排出空間が設けられ、
前記排出空間の側面に放出口が形成されるとともに、前記排出空間の側面に沿って移動自在なように開口調節体が設けられており、この開口調節体を移動させて前記放出口と重なる部分の面積を変化させることにより前記放出口の開口面積が調節されるように構成されている、
ことを特徴とするろ過装置。
前記開口調節体が前記排出空間の周方向に回転移動されるように構成されている、請求項1記載のろ過装置。
前記開口調節体は、前記排出空間の外周を取り囲む円筒状をなし、且つ前記放出口と重なる位置に開口部が形成されており、前記開口調節体の回転移動により前記開口部及び放出口の重なる部分の面積が変化することによって、前記放出口の開口面積が調節されるよ
前記仕切りが多条螺旋状に設けられ、前記放出口及び開口部が前記仕切りの条数分形成されるとともに、前記放出口及び開口部がそれぞれ前記排出空間の周方向に等間隔で設けられている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のろ過装置。
前記放出口から放出されるケーキを機外へ送り出す送出手段が設けられている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のろ過装置。
また、放出口の位置を自由に変更でき、設計の自由度が高く、装置のコンパクト化を図るのが容易となる。
また、螺旋状の仕切りのピッチを狭める必要がなくなり、不要な排出負荷を抑制することができる。
さらに、従来のような接線方向への圧送流路の部品形状と比べれば、個々の部品形状は簡素であり、製作が容易である。
また、開口調節体を移動させて放出口と重なる部分の面積を変化させることにより放出口の開口面積が調節される構造であるため、背圧調節のための構造が簡素であり、動作の確実性及びメンテナンス性に優れる。
(a) 上記例では、仕切り3の内周縁と外周縁は、それぞれ内側ろ材1及び外側ろ材2のろ過面に近接または接触するようになっているが、固液分離作用は、主にろ過空間4の下部、すなわち被処理液送入口10,11側付近で強く発揮されるため、仕切り3の内周縁と外周縁は少なくとも被処理液の送入口10,11側付近が内側及び外側ろ材1,2とそれぞれ近接又は接触する構成であればよい。
具体的には、図6に示すように、外側ろ材2の形状は同一のままで、被処理液送入側からケーキ排出側に向って、内側ろ材1の半径方向を連続的に拡大していく形状(略円錐形状)、又は図7に示すように階段状に拡大していく形状(多段円筒形状)を提案できる。また、図8に示すように、内側ろ材1の形状は同一のままで、被処理液送入側からケーキ排出側に向って、外側ろ材2の半径方向を連続的に縮小していく形状、又は図9に示すように階段状に縮小していく形状も提案することができる。
よって、従来のように、内側ろ材と外側ろ材とを独立駆動する場合には、内側ろ材1と外側ろ材2とに速度差を付けて、回転させることで更に脱水効率を向上させる事が可能である。この効果は対象ケーキの性状に依存するため、最適状態で運転する場合はケーキ性状に合わせて内外の速度差を設定することが望ましい。特に、内側ろ材1と外側ろ材2との相対速度が大きい場合、速く回転するろ過面(例えば、内側ろ材1のろ過面)近傍のケーキは、もう一方のろ過面(例えば、外側ろ材2のろ過面)側へ移動する効果が現れ、ケーキ内での混合作用が生じることで、ろ過装置内での含水率分布を均一化することもできる。なお、内側ろ材1と外側ろ材2は、必ずしも両者を回転させる必要はなく、一方のみを回転させるようにしてもよい。
Claims (5)
- 同心状に且つ中心が上下方向に沿うように配置された、円筒状又は円錐状の内側ろ材及び外側ろ材と、
前記内側ろ材と前記外側ろ材との間のろ過空間に設けられた、前記内側ろ材の周りを旋回しながら上昇するように延在された螺旋状の仕切りと、を備え、
前記内側ろ材及び/又は前記外側ろ材をその中心周りに回転し、且つ前記螺旋状の仕切りは回転しないように構成し、
前記ろ過空間の下端側から被処理液を送入して、前記内側ろ材及び前記外側ろ材内を通したろ液を外部に排出するとともに、このろ過により形成されるケーキを前記仕切りに沿って上昇させて前記ろ過空間の上側に排出させるように構成した、ろ過装置であって、
前記ろ過空間の上側に前記ろ過空間を上方に延長連続してなる排出空間が設けられ、
前記排出空間の側面に放出口が形成されるとともに、前記排出空間の側面に沿って移動自在なように開口調節体が設けられており、この開口調節体を移動させて前記放出口と重なる部分の面積を変化させることにより前記放出口の開口面積が調節されるように構成されている、
ことを特徴とするろ過装置。 - 前記開口調節体が前記排出空間の周方向に回転移動されるように構成されている、請求項1記載のろ過装置。
- 前記開口調節体は、前記排出空間の外周を取り囲む円筒状をなし、且つ前記放出口と重なる位置に開口部が形成されており、前記開口調節体の回転移動により前記開口部及び放出口の重なる部分の面積が変化することによって、前記放出口の開口面積が調節されるように構成されている、請求項2記載のろ過装置。
- 前記仕切りが多条螺旋状に設けられ、前記放出口及び開口部が前記仕切りの条数分形成されるとともに、前記放出口及び開口部がそれぞれ前記排出空間の周方向に等間隔で設けられている、請求項1〜3のいずれか1項に記載のろ過装置。
- 前記放出口から放出されるケーキを機外へ送り出す送出手段が設けられている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のろ過装置。
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