JP2021016808A

JP2021016808A - ろ過装置及びその組付方法

Info

Publication number: JP2021016808A
Application number: JP2019132169A
Authority: JP
Inventors: 貢院去; Mitsugu Inkyo; 和良 ▲斉▼藤; Kazuyoshi Saito; 鋭山本; Ei Yamamoto; 昌範磯貝; Masanori Isogai
Original assignee: HIRAIWA TEKKOSHO KK; NOVOFLOW GmbH; Eurotec Ltd
Current assignee: HIRAIWA TEKKOSHO KK; NOVOFLOW GmbH; Eurotec Ltd
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2021-02-15

Abstract

【課題】内周縁が第１スペーサにより挟み込まれて回転するろ過板と、外周縁が第２スペーサにより挟み込まれる固定のろ過板が共にセラミック製で回転軸軸方向に交互に配置され、第１及び第２スペーサを積み重ねてボルトにて連結して締着する際、ろ過板同士が接触して破損しないようにする。【解決手段】回転軸２２に組付けられる多数のろ過板２４と、ろ過板２４と互い違いに向き合うようにして配置される多数の固定のろ過板４２を備えたろ過装置において、ろ過板内周縁を挟み込んで積み重ねられる第１スペーサ５２の個々が上下に隣接する第１スペーサと第１ボルト５６により連結されて一体化される一方、ろ過板外周縁を挟み込んで積み重ねられる第２スペーサ５７の個々が上下に隣接する第２スペーサ５７と第２ボルト６２により連結されて一体化される。【選択図】図８

Description

本発明は、モータにより回転駆動される回転軸と、回転軸に軸方向に適宜の間隔を存して固定される多数の回転部材と、回転部材と回転軸軸方向に交互に配置される固定部材を有し、前記回転部材と固定部材のうち、少なくとも一方をセラミック製のろ過板としたろ過装置と、その組付方法に関する。

下記特許文献１には、円筒形のケーシングと、ケーシングの軸心に配置され、モータにより回転駆動される回転軸と、ケーシング内の回転軸に軸方向に一定間隔で固着される攪拌板と、攪拌板と交互に配置され、ケーシングに固着されるセラミック製フィルター(ろ材)よりなるろ過装置が開示されている。

図１は、従来機のセラミックフィルターを示すもので、大径部１ａと小径部１ｂよりなる段付きの回転軸１と、回転軸１の小径部１ｂに挿入されて大径部１ａとなす段に係止するスペーサ４ａと同レベルをなして固定配置される床盤２と、床盤２の外周縁を肉厚とした肉厚部２ａ内に嵌着される円筒形の鋼製のケーシング３と、前記回転軸１の小径部１ｂに挿入され、前記スペーサ４ａ上に多段に積み重ねられるスペーサ４と、一対のスペーサ４に内周縁を上下より挟み込まれるセラミック製の円盤状をなすろ過板５と、前記スペーサ４の最上位に位置するスペーサ４ｂ上に重ねた押え板６と、押え板６を通して回転軸小径部１ｂ端に捩じ込まれるボルト７と、前記ケーシング３上に被さるカバー蓋９と、ケーシング３の外側において床盤２とカバー蓋９とに通される長尺な連結ボルト８と、床盤２とカバー蓋９よりそれぞれ突出する連結ボルト８の突出部分に捩じ込まれるナット１１と、前記スペーサ４とろ過板５との間をシールするｏリング１６とよりなり、前記連結ボルト８は、ケーシング３の周りに周方向に等間隔で、例えば４ないし８か所配置され、前記ｏリング１６はスペーサ４の上下に形成される図示しない凹溝に装着されている。

ボルト７による締め込みは、スペーサ４、４ａ、４ｂが互いにメタルタッチになる状態まで行われ、これにより凹溝より突出するｏリング１６がスペーサ４、４ａ或いは４ｂに圧着してシールが行われる。

前記スペーサ４は、下部の大径部と上部の小径部よりなって、ろ過板５のボス部の形態をなし、底には小径部が嵌着される嵌合孔が形成され、上下のスペーサ４は上側のスペーサ４の底面に形成される嵌合孔に下側のスペーサ４の小径部が嵌着されるようになっている。

前記スペーサ４はまた、内周面にキー溝状の縦溝１２を有し、スペーサ４を周方向に位置決めして積み重ねることにより、前記縦溝１２が上下に繋がってろ液の流路を形成するようになっている。図中、１３は回転軸１の大径部１ａの軸心に形成されるろ液の排出孔、１４は前記ろ液の流路と上端が小径部１ｂ内に突出するろ液の排出孔１３を連結する径方向の連結孔、１５は前記スペーサ４ａと床盤２との間に設けられるメカニカルシール等の軸封装置、１８は、スペーサ４に形成され、ろ過板５においてろ過されたろ液を前記流路に排出する排出孔である。

前記従来機において、床盤２の供給口２ｂより導入された原料スラリーは、加圧された状態で回転軸１が軸１の下方において連結される図示しないモータで回転駆動されることによりろ過板５によりろ過され、ろ過されたろ液は回転軸１の小径部１ｂに沿う前記溝１２により形成される前記流路を流れ落ち、前記連結孔１４を経て排出孔１３を通り、装置外に排出されるようになっており、ろ過はろ過板５のみで行われている。

一方濃縮液はカバー蓋９より機外に排出される。
図２は、前記締着よる締着前の状態を示すもので、締着ボルト７による締着前、積み上げられたスペーサ４、４ｂのうち、最上位のスペーサ４ｂは回転軸１の小径部１ｂ上端より高くなっており、締着ボルト７の捩じ込みはこの状態で行われる。

実願平５−６５２８７号（実開平７−３４９０４号）のＣＤ−ＲＯＭ

図１及び図２に示すセラミックロータリーフィルターのように、セラミック製ろ過板５を積み重ねて押え板６を介し、締着ボルト７を回転軸１に捩じ込んで締着する場合には、回転ろ過板同士の接触による破損を生ずることはなく、ろ過板同士の接触について配慮する必要がないため、ボルト７による締め込みが容易に行えるが、図１に示すろ過装置のように、ろ過がろ過板５のみで行われる場合、ろ過板同士に相対速度差がなく、掃流作用が行われ難くなって、ろ過板５が目詰まりし易くなり、ろ過作用が損なわれるようになる。

これに対し、特許文献１に示すろ過装置のように、ケーシングにろ過板を固定すると共に、回転軸に攪拌板を固着し、ろ過板と攪拌板を回転軸軸方向に交互に配置すると、ろ過板と攪拌板との間に相対速度差を生じ、これによる乱流作用で、ろ過板に付着する固形分が掃流作用により剥離されて目詰まりを生じ難くなるが、回転ろ過板と固定ろ過板が交互に配置されるように組付ける場合、その組付けには次のような問題がある。この問題は、スペーサ４ｂが回転軸１の小径部１ｂより高くなった、図２に示すろ過板５の組付においても同様に生じ易いが、便宜上、本発明の実施形態のろ過装置と同じタイプである以下の図３に示すろ過装置に基づいて説明する。

図３に示すろ過装置２１は、図示しないモータにより回転駆動され、下部の大径部２２ａと、上部の小径部２２ｂよりなる段付きの回転軸２２と、軸２２の小径部２２ｂに大径部２２ａと小径部２２ｂがなす段に当たるまで挿入される内周側の第１スペーサ２３ａと、前記回転軸２２の小径部２２ｂに挿入される前記スペーサ２３ａ上に続けて重ねられる多数のスペーサ２３と、最後に挿入される最上位のスペーサ２３ｂにおいて、内周縁の上下がスペーサ２３a、２３、２３ｂにより挟み込まれて支持されるセラミック製のろ過板２４と、前記最上位のスペーサ２３ｂ上に被せられる押え板６と、この押え板６を通して回転軸２２の軸上端に捩じ込まれ、積み重ねた最下位と最上位の前記第１スペーサ２３ａ及び２３ｂを含む前記第１スペーサ２３を押え板６を介して締着する締着ボルト７と、前記最下位の第１スペーサ２３ａと同一ないしほぼ同一レベルに配置固定され、外周縁を肉厚の外周部２９ａとした断面皿状の床盤２９と、床盤２９の肉厚の外周部２９ａ内に嵌合されて床盤２９上に支持される最下位の第２スペーサ３１ａと、スペーサ上に積み重ねられる多数の第２スペーサ３１のうち、最上位の第２スペーサ３１ｂ上に被さり、断面凸形をなして、中心部を開口させたカバー蓋３３と、前記第２スペーサ３１の外側に周方向に等間隔で配置され、前記第２スペーサ３１の外周面と平行して上下の前記床盤２９及び上蓋３３に貫通して通される長尺の連結ボルト３４と、床盤２９及びカバー蓋３３より突出する連結ボルト３４の端部にそれぞれ捩じ込まれ、カバー蓋３３を押え込んで床盤２９とカバー蓋３３とで、その間に積み重ねた第２スペーサ３１を締着するナット３５よりなっている。図中、３２はスペーサ３１、３１ａ、３１ｂとろ過板４２の外周縁との間に介在させて設けられるシール用のｏリング、３７は同じく前記スペーサ２３、２３ａ、２３ｂとろ過板２４内周縁との間に設けられるシール用のｏリング、３８は最下位のスペーサ２３ａと床盤２９との間をシールするメカニカルシール等の軸封装置である。

前記ろ過装置２１によれば、ろ過が回転するろ過板２４と固定のろ過板４２の双方で能率よく行われる共に、両ろ過板２４と４２の間の相対速度差により乱流を生じ、それによる掃流作用でろ過板２４及び４２の目詰りが生じ難くなる利点がある。

図４は、前記第１スペーサ２３を示すもので、下側の大径部２３ａと上側の小径部２３ｂよりなって段付きの断面凸形をなし、中心部に回転軸２２に通される軸孔３６を形成し、この軸孔３６は下側部が大径をなして上下に重ねる第１スペーサ２３のうち、上側の第１スペーサ２３の下部には、下側の第１スペーサ２３の小径部２３ｂが嵌合される凹部が形成されている。第１スペーサ２３には更にまた、軸孔内周面にろ液が流通するキー溝状の縦溝３９（図示する例においては周方向に等間隔をおいて４ヶ所）と、上下面にoリング３７が格納される凹溝４４が形成され、前記各縦溝３９はスペーサ２３の積み重ねにより上下に繋がってろ液の流路を形成している。換言すれば、第１スペーサ２３は、縦溝３９が上下に連通するように周方向に位置決めされて積み重ねられる。図中、４０は縦溝３９に開口し、前記ろ過板２４によりろ過されたろ液を前記縦溝３９に排出する排出孔である。

回転軸２２の大径部２２ａには、軸心に排出孔４１が形成され、前記最下位のスペーサ２３ａに形成の縦溝３９は、行き止まりの下端において、前記小径部内に突出する前記軸孔４１上端部に径方向の連結孔４３を介して接続され（図３参照）、前記ろ過板でろ過されたろ液は、排出孔４０を経て縦溝３９の接続により上下に連ねて形成される流路を通り、連結孔４３を経て軸孔４１より機外に排出されるようになっている。

図５に示す外周側の第２スペーサ３１は、段状をなして上向きに突出する外周部３１ｄと、下向きに突出する内周部３１ｃよりなる大径のリング状で、上側のスペーサ３１の内周部３１ｃを下側のスペーサ３１の外周部３１ｄ内に嵌合させて、上下のスペーサの外周部３１ｄを嵌着させ、かつ上側のスペーサ３１の内周部３１ｃを下側のスペーサ３１の外周部３１ｄ内に嵌着させた状態において、上下のスペーサ３１の内周部３１ｃでろ過板４２の外周縁をｏリング３２を介在させて挟み込むようにしてある。図中、４５は内周部３１ｃの上下面に同心円状をなして形成され、oリング３２が装着される凹溝である。

第２スペーサ３１にはまた、外周部３１ｄに周方向に等間隔でろ液の排出孔６０を備え、排出孔６０は前記肉厚の外周部３１ｄに嵌着したセラミック製のろ過板４２の外周面に開口すると共に、第２スペーサ３１外周面に開口し、第２スペーサ３１の外周面への開口には、図示しないチューブが接続され、図示していないが、上下に積み重ねられた前記ろ過板４２のそれぞれより伸びる多数のチューブは、１つのチューブに纏められている。

前述するように、床盤２９とカバー蓋３３とで上下より挟み込まれて図３に示す連結ボルト３４にて締着される多数の第２スペーサ３１は、シール用のoリング３２を介在させた状態でろ過装置２１の外周壁を構成し、各スペーサ３１で外周縁を挟み込まれて固定される外周側のろ過板４２は、前述の内周側のろ過板２４と互いに向き合って交互に噛みあうように回転軸軸方向に定間隔で配置されている。図中、３８は、前記スペーサ２３ａと床盤２９との間に設けられるメカニカルシール等の軸封装置である。

本装置において、原料スラリーは床盤２９の図３に示す導入口４９より装置内に導入される。図示しないモータにより回転軸２２が回転駆動され、前記セラミック製のろ過板２４の回転による攪拌でスラリーが攪拌されながらろ過板２４及び４２によりろ過され、ろ過板２４でろ過されたろ液は、第１スペーサ２３に形成の排出孔４０を経て回転軸２２の前記軸孔４１より排出される一方、ろ過板４２でろ過されたろ液は、各第２スペーサ３１の排出孔６０を通り、スペーサ３１の外周面に取付けた図示しないチューブを介して排出されるようになっている。濃縮液はカバー蓋中央の開口を通して装置外に排出される。
以上のように構成されたろ過装置において、セラミック製ろ過板２４及び４２の組付けは次のようにして行われる。

先ず第１スペーサ２３ａを回転軸小径部２２ｂに大径部２２ａとなす段に突き当たるまで挿入させると共に、第２スペーサ３１ａを床盤外周部２９ａ内に嵌合し、床盤２９上に取付ける。その後、先に挿入した第１スペーサ２３ａ上にｏリング３７を介して内周側のろ過板２４の内周縁を前記第１スペーサ２３ａの小径部２３ｂに嵌合してスペーサ２３ａ上に取付けたのち、その上より更に第１スペーサ２３を前記ろ過板２４内周縁との間にｏリング３７を介在させて被せると共に、スペーサ２３ａの前記小径部２３bに嵌合させ、上下のスペーサ２３ａ、２３でｏリング３７を介在させてろ過板２４内周縁を挟み込む。次に前記第２スペーサ３１a上にoリング３２を介して外周側のろ過板４２の外周縁を第２スペーサ３１ａの大径部３１ｄ内に嵌合し、上下のスペーサ３１ａ、３１でｏリング３２を介在させてろ過板４２外周縁を挟み込む。この状態で外周側のろ過板４２は内周側のろ過板２４上に一定の間隔を存して位置する。その後は前記と同様の手順によりスペーサ２３で内周縁を挟み込んだ内周側のろ過板２４と、スペーサ３１で外周縁を挟み込んだ外周側のろ過板４２を互い違いに回転軸軸方向に一定の間隔を存して交互に取付ける。

図６は、以上のようにしてろ過板２４、４２を互い違いに交互となるように取付けた状態を示すものである。前記ｏリング３２及び３７はいずれもゴム製で厚みがあり、図７（a）に示す例では、ろ過板２４を挟み込む第１スペーサ２３に回転軸小径部２２ｂの周りにこの小径部２２ｂと同心円をなす、凹溝４４が環状に形成してあり、この凹溝４４にｏリング３７が嵌合して、その一部が凹溝４４よりはみ出して突出し(この突出量は、第１スペーサが積み重ねられるごとに積算される)、積み重なった第１スペーサ２３を締着するときに図７bに示すように、第１スペーサ２３が互いにメタルタッチし、ｏリング３7がろ過板２４に密着して第１スペーサ２３とろ過板２４との間をシールするようになっている。図７a及び図７ｂに示す図示する例では、ろ過板２４を挟み込む第１スペーサ２３に形成される凹溝４４に装着されるoリング３７がろ過板２４との間をシールするようになっているが、ろ過板４２を挟み込む第２スペーサ３１、第１スペーサ２３と第１スペーサ２３ｂとの間、第２スペーサ３１aと床盤２９との間及び第２スペーサ３１ｂとカバー蓋６６との間にも同様、シールのために一方に形成される凹溝にoリング３２又は３７が装着され、他方との間がシールされる。

ろ過板２４、４２を一定量積み重ね後、ボルト７及び図３に示すナット３５の捩じ込みにより第１スペーサ２３及び第２スペーサ３１を締着するが、回転ろ過板２４と固定ろ過板４２との間隔は、第１スペーサ２３及び第２スペーサ３１の積算された全突出量に比べ、その割合が小さく、締め込み量が両ろ過板２４と４２の間隔を越えると、両ろ過板２４と４２が互いに接触し、破損するようになる。そのため前記締着ボルト７及びナット３５の捩じ込みによる締め込みは、交互に少しづつ行わねばならないが、ろ過板２４、４２間の間隔を確認することはできないか、極めて困難であり、締め込みを少しづつ行ってもろ過板２４及び４２が互いに接触するおそれがあり、ろ過板２４及び４２同士の接触を生じないようにする、この方式による組付は著しく困難である。

その上、締着ボルト７及びナット３５の捩じ込みは、ｏリング３２及び３７によるシールが確実に行えるように十分に行われるが、締込みに伴い積み重ねた第１及び第２スペーサ２３及び３１の高さが低下するようになるため、締め込みに当たっては、締込による縮み代を予め見込んで第１及び第２スペーサ２３及び３１を所定の高さに積み上げておく必要がある。そのために図６に示す例においては、最上位の第１スペーサ２３ｂは図示するように回転軸２２の軸長を越えた高さになるが、回転軸小径部２２ｂの軸長を越えた高さに積み重ねた第１スペーサ２３、２３ｂが少しでも軸心をずれて取付けられていると、締着時に軸上端に支えて挿入できなくなる不具合を生ずる。

上記した問題は、第１及び第２のろ過板２４、４２の枚数が図示したものよりも多くなり、第１スペーサ２３の高さが回転軸２２の軸長を越えるほど、大きくなる第２スペーサ３１に関しては、積み重ねの段数が多くなるほど、傾き易く、第２スペーサ３１の軸心が回転軸軸心に対し傾きがちとなる。

本発明は、モータにより回転駆動される回転軸と、内周縁が第１スペーサによりｏリングを介在させて両側より挟み込まれ、前記回転軸により回転駆動される回転板と、外周縁が第２スペーサによりｏリングを介在させて両側より挟み込まれる固定板のうち、少なくとも一方がセラミック製であり、前記回転板と固定板が回転軸軸方向に交互に配置された状態で前記第１及び第２スペーサを積み重ね、積み重ねた第１及び第２スペーサを締着ボルト7及び締着手段を構成するナット３５にて締着する際、前記回転板と固定板の接触によるセラミック製回転板及び若しくは固定板の破損を生じないようにする組付けが容易に行えるようにすると共に、回転軸の軸長を越えて第１スペーサを積み重ねる際、第１スペーサの軸心が回転軸よりずれる問題を解消したろ過装置と、その組付方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、モータにより回転駆動される段付きの回転軸と、回転板と、この回転板の内周縁を挟み込み、前記回転軸に挿入されて積み重ねられる第１スペーサと、前記回転軸に挿入されて多数積み重ねた第１スペーサを押える押え板と、この押え板を通して回転軸軸端に捩じ込まれ、押え板と前記回転軸の段とで挟み込んだ前記多数の第１スペーサを締着する締着ボルトと、固定の床盤と、固定板と、この固定板の外周縁を挟み込み、固定板が前記回転板と互い違いに交互に配置されるように前記床盤上に積み重ねられる第２スペーサと、前記床盤上に多数積み重ねた第２スペーサを押えるカバー蓋と、このカバー蓋と床盤とを連結し、挟み込んだ前記多数の第２スペーサを締着する締着手段を有し、前記回転板と固定板のうち、少なくとも一方をセラミック製のろ過板とし、セラミック製のろ過板でない回転板又は固定板は攪拌手段であるろ過装置であって、前記積み重なる個々の第１スペーサはそれぞれ、その上下に隣接するいずれの第１スペーサとも第１のボルト手段により締着されると共に、前記床盤上に積み重なる個々の第２スペーサはそれぞれ、その上下に隣接するいずれの第２スペーサとも第２のボルト手段により締着されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、モータにより回転駆動される段付きの回転軸と、回転板と、回転板の内周縁を挟み込み、前記回転軸に挿入されて積み重ねられる第１スペーサと、前記回転軸に挿入されて多数積み重ねた第１スペーサを押える押え板と、この押え板を通して回転軸軸端に捩じ込まれ、押え板と前記回転軸の段とで挟み込んだ前記多数の第１スペーサを締着する締着ボルトと、固定の床盤と、固定板と、この固定板の外周縁を挟み込み、固定板が前記回転板と互い違いに交互に配置されるように前記床盤上に積み重ねられる第２スペーサと、前記床盤上に多数積み重ねた第２スペーサを押えるカバー蓋と、カバー蓋と床盤とを連結し、挟み込んだ前記多数の第２スペーサを締着する締着手段を有し、前記回転板と固定板のうち、少なくとも一方をセラミック製のろ過板としたろ過装置であって、前記回転軸に挿入され、回転板を挟み込んで重ねられる上下の第１スペーサが第１のボルト手段により締着されると共に、床盤上に取付けられ、固定板を挟み込んで上下に重ねられる第２スペーサが第２のボルト手段によって締着されることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記第１スペーサは、それぞれ互いに嵌合する嵌合部を有して、この嵌合部を嵌合させることにより積み重ねられ、しかも前記嵌合部には、ろ液が通る溝が形成されると共に、積み重ねた第１スペーサに形成される前記溝を合致させるための周方向の位置決め手段を有することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかの請求項に係るろ過装置において、上下の前記第２スペーサは、上側の第２スペーサと下側の第２スペーサが嵌合手段により嵌合して連結されることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１に係るろ過装置の組付方法であって、回転板の内周縁を上下より挟み込む第１スペーサを回転軸に挿入して重ね、両第１スペーサを第１のボルト手段により連結して一体化したのち、床盤上に固定板の外周縁を上下より挟み込む第２スペーサを重ね、前記回転板上に固定板が一定間隔を存して互いに向き合うようにした前記両第２スペーサを第２のボルト手段により連結して一体化し、ついで前記連結済の第１スペーサ上に回転板を前記固定板と一定間隔を存して互いに向き合うようにして取付けたのち、新たな第１スペーサを前記連結済の第１スペーサ上に重ね、回転板を上下より挟み込んだ両第１スペーサを第１のボルト手段により連結する作業と、前記連結済の第２スペーサ上に固定板を前記回転板と一定間隔を存して互いに向き合うようにして取付けたのち、新たな第２スペーサを前記連結済の第２スペーサ上に重ね、固定板を上下より挟み込む両第２スペーサを第２のボルト手段により連結する作業を交互に繰り返し、所要数積み重ねた第１スペーサを第１スペーサ上に被せた押え板と回転軸の段とで挟み、押え板を通して回転軸軸端に捻じ込んだ締着ボルトにより締着すると共に、床盤上に所要数積み重ねた第２スペーサを床盤とカバー蓋で挟み、締着手段により締着することを特徴とする。

請求項１に係る発明によると、積み重ねた全ての第１スペーサ及び第２スペーサは、いずれの第１及び第２スペーサも、その上下に隣接する第１スペーサ及び第２スペーサと第１及び第２のボルト手段により連結されて固定され、所要高さに積み重ねた多数の第１スペーサを締着ボルトで締着し、或いは積み重ねた多数の第２スペーサを締着手段により締着するいずれの場合にあっても、締着時の全体の縮量がないか、或いはほとんどなく、あっても全縮量が固定板と回転板の間隔以内に収まり得るようになるため、前記締着ボルトによる締め込みと、締着手段による締め込みを交互に行う必要がなく、前記締め込み作業を１度に行っても回転板と固定板の接触を避けることができ、回転板と固定板のうち、少なくとも一方がセラミック製のろ過板であっても、ろ過板が接触することによる破損を生じないようにできる。またセラミック製ろ過板の破損に配慮することなく、締め込み作業を１度に容易に、しかも安全に行うことができることにより、作業能率が向上する。

請求項２に係る発明によると、回転板内周縁を挟み込む上下の第１スぺーサは第１のボルト手段により、固定板外周縁を上下より挟み込む第２のスペーサは第２のボルト手段によりそれぞれ連結されるが、第１及び第２のボルト手段により連結されない第１スぺーサ及び第２スペーサの存在により、請求項１記載のろ過装置のように、個々の第１スペーサ及び第２スペーサが全て連結されるのと比べ、連結作業も少なくすることができる。所要高さに積み重ねた第１スペーサを締着ボルトにより締着する際、或いは締着手段で第２スペーサを締着する際、若干の縮量を生ずるが、その縮量は少なく、回転板と固定板の間隔以内に収めることができれば、請求項１に係る発明と同様、１度の締め込み作業でセラミック製ろ過板を破損させることなく締着することができる。仮に縮量によって締着ボルトによる締め込みと、締着手段による締め込みを交互に行うことが必要になったとしても、その回数は従来法に比べ大幅に少なくできる。

請求項３に係る発明のように、第１スペーサの嵌合部を嵌合させて積み重ねる際、位置決め手段で周方向に位置決めされることにより、上下の第１スペーサの溝が合致し、ろ液に流路を確実かつ容易に形成できるようになる。
請求項４に係る発明のように、第２スペーサを嵌合手段により嵌合させることにより、積み重ねた第２スペーサの傾きが生じないか、傾きを少なくすることができる。
請求項５に係る発明により、請求項１に係るろ過装置の組付けが行える。

従来のろ過装置であるセラミックフィルターの断面図。同フィルターの組付時におけるボルト締付前の状態を示す断面図回転軸に取着のろ過板と、固定のろ過板とよりなるろ過装置の断面図。図３に示すろ過装置で用いる内周側スペーサの斜視図。同装置で用いる外周側スペーサ―の平面図。図３に示すろ過装置のボルトによる締込み前の断面図。凹溝に装着されたoリングの締着前後を示す要部の拡大断面図本発明に係るろ過装置の断面図。図８に示すa部の拡大斜視図。図８に示すろ過装置で用いる第２スペーサの平面図。図８のA−A線における断面図図８に示すろ過装置のａ部の拡大断面図。図８に示すろ過装置の回転軸に取付けられる第１スペーサの平面図。本発明に係る別の実施形態のボルトによる締込み前のろ過装置の断面図。

以下本発明の実施形態のろ過装置について図面に基づいて説明する。
図中、図３~図６と同一構造部分には、同一符号を付し、説明済みの構造部分に関しての詳細な説明を省略する。
図８は、本発明の実施形態のろ過装置５１を示すもので、第１及び第２スペーサ、第１及び第２のボルト手段を構成する第１及び第２ボルト、更にはこれらに関連する構造等について図３に示すろ過装置２１と異なる点について説明する。

図８及び図９に示す第１スペーサ５２が図４に示す第１スペーサ２３と異なる点は、小径部５２ｄ上面に位置決め手段としての突起５３を上向きに突出形成すると共に、底面の軸孔大径部により構成され、前記小径部５２ｄが嵌合する凹部（この凹部は前記小径部５２ｄと共に請求項３記載の嵌合部を構成する）の底面に前記突起５３が嵌合係止し、前記突起５３と共に位置決め手段を構成する嵌合凹部(図示しない)を形成したこと、及び回転板であるセラミック製ろ過板２４の内周縁を上下より挟み込む第１スペーサ５２ａ、５２、５２ｂのうち、最下位及び最上位の第１スペーサ５２ａ、５２ｂを除く中間の第１スペーサ５２には、小径部上面に第１のボルト手段を構成する第１ボルト５６又は止めネジ（ボルトの場合、通常六角ボルトが用いられる。以下には第１のボルト手段を代表して第１ボルトという）の頭部５６ａ（図１２参照）が挿入される段付き孔状のボルト孔４６と、前記ボルト５６のネジ部が捩じ込まれるネジ孔４７が周方向に等間隔で、かつ互い違いに形成されていることで、これらボルト孔４６及びネジ孔４７は、小径部５２ｄの径方向に形成されるろ液の排出孔４０と干渉しないように形成されている。

また後述の第２スペーサ５７も同様、第１スペーサ５２は金属製とされるが、硬質樹脂、例えば、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンとすることが可能で、硬質合成樹脂である場合、第１又は第２のボルト手段として先の尖った止めネジを用いれば、ネジ孔４７（後述のネジ孔５９も同様）を切らないで第１又は第２スペーサ５２又は５７に直接捻じ込むことも可能である。

内周側のろ過板２４は、第１スペーサ５２の小径部５２ｄにｏリング３７を介在させて挿入したのち、上側の第１スペーサ５２の大径部５２ｃを下側の第１スペーサ５２の大径部５２ｃにｏリング３７を介在させて嵌合することにより、ろ過板内周縁が挟み込まれている。

上下の第１スペーサ５２は前述するように、前記上側の軸孔大径部により構成される凹部(図示しない)に下側の第１スペーサ５２の小径部５２ｄを嵌合させることによって連結されるが、この連結に際しては、一方を回動して前記突起５３を前記凹部底の図示しない凹部に嵌合係止させることにより周方向に位置決めされる。この位置決めにより上下の第１スペーサ５２は、互いに接した状態で請求項３記載の溝である縦溝３９が合致すると共に、上側に位置する第１スペーサ５２のボルト孔４６と、下側に位置する第１スペーサ５２のネジ孔４７が合致し、合致した前記縦溝３９がろ液の流路を形成し、またボルト孔４６がネジ孔４７に合致することにより、ボルト孔４６に通した第１ボルト５６を回動操作してネジ部を下側の第１スペーサ５２のネジ孔４７に捩じ込むことにより、上下の第１スペーサ５２が連結される。

第２スペーサ５７は、図８、図１０及び図１１に示すように、大径のリング状で、内周部５７ｃと肉厚の外周部５７ｄからなる断面が台形をなし、固定板であるセラミック製ろ過板４２の外周縁を上下より挟み込むようになっているもので、前述の第１スペーサ５２と同様、外周部５７ｄに段付き孔状のボルト孔５８とネジ孔５９が周方向に等間隔で、かつ互い違いに図示する例では計８個形成されている。前記ボルト孔５８とネジ孔５９についても、前述する第１スペーサ５２のボルト孔４６及びネジ孔４７と同様、径方向に形成される排出孔６０と干渉しないように形成されている。図１０及び図１１に示すように、内周部５７ｃの上下面に同心円状に形成される凹溝４５には、第１スペーサと同様、oリング３２が装着されている。

本実施形態においては、上下の第２スぺーサ５７のうち、下側の第２スペーサ５７の外周部内に上側の第２スペーサ５７の内周部５７ｃにおける下向きに突出する突出部分を嵌合させ、上下の第２スペーサ５７の内周部５７ｃ間にはセラミック製ろ過板４２の外周縁がｏリング３２を介在させて挟み込まれるようになっているもので、前記第２スペーサ５７における内周部５７ｃの下向に突出する突出部分と、この突出部分が嵌合する外周部５７ｄが請求項４記載の嵌合手段を構成する。また、前記床盤２９、カバー蓋３３、連結ボルト３４及びナット３５が請求項５記載の締着手段を構成している。

図８に示すろ過装置５１は、次のようにして組付けが行われる。
初めに第１スペーサ５２ａを回転軸小径部２２ｂに大径部２２ａとなす段に係止するまで挿入する。前記段に係止した状態で前記第１スペーサ５２ａは床盤２９と下面が同一レベルに位置する。次にこの第１スペーサ５２ａ上にｏリング３７を介して回転板であるろ過板２４を第１スペーサ５２aの小径部５２dに嵌着すると共に、更にその上に第１スペーサ５２をｏリング３７を介して嵌着したのち、前記スペーサ５２に形成のボルト孔４６に通した第１ボルト５６を前記第１スペーサ５２ａに捩じ込み締着して連結する。第１ボルト５６によるこの締着が図示する例において４ヶ所形成されるボルト孔４６のそれぞれにおいて行われ、４ヶ所での締着を行う。

前記第１スペーサ５２ａ及び第１スペーサ５２の取付け後、床盤２９上にｏリング３２を介して取付けた第２スペーサ５７ａの外周部５７ｄを床盤２９の外周部２９a内に嵌着したのち（この嵌着は、第１スペーサ５２aの取付の前後に行なってもよい）、スペーサ５７ａのボルト孔５８に通した第２ボルト６２を床盤２９に形成の図示しないネジ孔に捩じ込むことにより締着し固定する（この固定は、第１スペーサ５２aの取付に先立って行なっておいてもよい）。ついで第２スペーサ５７ａの外周部５７d内にｏリング３２を介して固定板に相当する外周側ろ過板４２の外周縁を嵌着し、更にその上にｏリング３２を介して第２スペーサ５７を下側の第２スペーサ５７aと互いに嵌合するようにして重ねたのち、第２スペーサ５７のボルト孔５８に第２ボルト６２を通し、このボルト６２を下側の第２スペーサ５７aに形成のネジ孔５９に捩じ込んで締着する。この締着も周方向の４ヶ所で行われ、締着後のろ過板４２は、前記ろ過板２４と一定の間隔を保って向い合い互い違いに保持される。ろ過板２４とろ過板４２が互い違いに一定の間隔を保って保持されていることは目視によって容易に確認可能である。

その後、前記第１スペーサ５２ａに第１ボルト５６によって固定された第１スペーサ５２上にｏリング３７を介してろ過板２４を第１スペーサ小径部５２ｄに嵌着したのち、第１スペーサ５２を前記固定済みの第１スぺーサ５２の小径部５２ｄに挿入し、ついでろ過板２４を挟み込む上下の第１スペーサ５２が前記と同様にして締着される。

次に前記固定した第２スペーサ５７の内周部５７ｃ上にｏリング３２を両側に配したろ過板４２を取付け、更にその上に第２スペーサ５７を前記と同様にして取付けたのち、ボルト孔５８に第２ボルト６２を通し、下側の第２スペーサ５７のネジ孔５９に捩じ込んで締着する。以後は前記と同様の手順が繰り返され、積み重ねが所要量に達したとき、ろ過板２４とろ過板４２が互い違いに向き合って一定間隔で積み重なった状態となる。その後、従来と同様、第１スペーサ上に押え板６を置き、押え板６を通して締着ボルト７を回転軸２２b端に捩じ込み締着する。重ねた個々の第１スペーサ５２は、いずれも上下の第１スペーサ５２が第１のボルト手段を構成する第１ボルト５６の締め込みにより締着され、一体化されていると共に、床盤上に積み重ねた個々の第２スペーサ５７も、上下の第２スペーサ５７と第２のボルト手段を構成する第２ボルト６２の締め込みにより一体化されて固定されており、積み重なる第１スペーサ５２及び第２スペーサ５７は全て連結されて固定されているため、締着ボルト７による締着によっても縮量がないかほとんどなく、あってもろ過板２４とろ過板４２の間隔以内であるため、締着ボルト７による締め込みを床盤上における第２スペーサの締め込みと交互に行うことなく、１度で締め込んでもセラミック製ろ過板２４及びろ過板４２が互いに接触して破損するようなことはない。

床盤上に積み重ねられた第２スペーサ５７は、その上に被せたカバー蓋３３と床盤２９とに通した締着手段を構成する連結ボルト３４及びこのボルト３４に捩じ込んだナット３５とによって締着されるが、第１スペーサ５２と同様、個々の第２スペーサ５７はいずれも、第２ボルト６２の締め込みにより締着され、一体化されているため、カバー蓋３３と床盤２９に通したボルト３４にナット３５を捩じ込んで締着しても、締着による縮量がないかほとんどなく、あってもろ過板２４と４２の間隔以内であるため、締着ボルト７による締め込みと同様、ナット３５による締め込みを一度に行ってもろ過板２４及び４２が互いに接触して破損することはない。

前記実施形態においては、積み重ねられる第１及び第２スペーサ５２、５７は共に、個々の第１及び第２スペーサ５２、５７が全て隣接するスペーサ５２、５７と第１及び第２ボルト５６及び６２によって連結されているが、別の実施形態においては、ろ過板２４内周縁を挟み込む上下のペアの第１スペーサ５２同士、第１スペーサ５２aと５２或いは第１スペーサ５２と５２ｂのみが第１ボルト５６によって連結されると共に、ろ過板４２外周縁を挟み込む上下のペアの第２スぺーサ５７同士、第２スペーサ５７aと５７或いは第２スペーサ５７と５７ｂのみが第２ボルト６２によって連結される。

図１４はその１例を示すもので、先ず回転軸小径部２２ｂに挿入され、ろ過板２４内周縁を挟み込む第１スペーサ５２a及び第１スペーサ５２がペアとなり、このペアが第１スペーサ５２に形成のボルト孔４６に通した第１ボルト５６を第１スペーサ５２aに捩込ことによって締結され一体化される。

第２スペーサについても同様、肉厚の床盤外周部内に嵌着される第２スペーサ５７aが床盤２９に第２ボルト６２により締着されたのち、第２スペーサ５７a上にこのスペーサ５７aと共にろ過板外周縁を挟み込む第２スペーサ５７と第２スペーサ５７aがペアとなり、このペアが第２スペーサ５７に形成のボルト孔５８に通した第２ボルト６２を第２スペーサ５７aに捩込ことによって締結され一体化される。この状態でろ過板４２はろ過板２４の上方に一定間隔を存して向い合せに取付けられる。その後、前記第１ボルト５６によって締着済の第１スペーサ５２上にoリング３７を上下に配したろ過板２４を第１スペーサ５２の小径部に嵌着したのち、前記第２ボルト６２によって締着済の第２スペーサ５７上にoリング３２を上下に配したろ過板４２を第２スペーサ５７の外周部内に嵌着する。

ついで第１スペーサ５２を前記回転軸小径部２２ｂに挿入させ、更に上下にoリング３７を配したろ過板２４と第１スペーサ５２を前記回転軸小径部２２ｂに挿入させたのち、ペアを組む第１スペーサ５２及び、その上の第１スペーサ５２を第１ボルト５６により締着する。締着されたこのペアと締着済みの第１スペーサ５２a及び第１スペーサ５２よりなるペアは互いに独立し連結されていない。ろ過板４２についても同様、ろ過板４２の外周縁をoリング３２を介して挟み込んだ第２スペーサ５７を前記第２スペーサ５７上にoリング３２を介して取付け、ペアを組む上下の前記第２スペーサ５７同士を第２ボルト６２により締着する。下側の締着済みの第２スペーサ５７a及び第１スペーサ５７よりなるペアとは、同様に互いに独立し連結されない。

以後は、前記と同様の手順により、ろ過板２４或いはろ過板４２を挟み込み、ボルト５６、６２により連結されたペアを組む第１或いは第２スペーサ５２或いは５７が、その上下に隣接する第１或いは第２スペーサ５２或いは５７のペアとは連結されない状態で積み重ねられる。

図１４は、所要量積み重ねた第１スペーサ上に押え板６を重ね、締着ボルト７を回転軸小径部２２ｂに捩じ込む締着前の状態を示す。なお、図１４において、排出孔４０及び６０が図８と同様に備えられているが、図示省略してある。

本実施形態において、ろ過板２４内周縁を挟み込む第１スペーサ５２及びろ過板４２外周縁を挟み込む第２スペーサ５７のボルト５６及び６２による締着は、回転軸小径部２２ｂに挿入後行ってもよいし、回転軸挿入前に予め行っておいてもよい

図１４に示す例では、回転軸小径部２２ｂに挿入した最上位の第１スペーサ５２ｂは、軸端よりろ過板２４と４２間の間隔以上に突出し、１度で閉め込みを行うと、ろ過板同士の接触が生ずるようになる。そのため締着ボルト７による締着と、締着手段のナット３５による締着が数回交互に繰り返されるが、第１スペーサ及び第２スペーサを積み重ねるごとに上下のスペーサを互いに第１及び第２ボルト５６、６２により連結する前記実施形態に比べ、締着ボルト７により締着したときの縮量及び、ナット３５による締着したときの縮量が若干大きく多くなるとしても、その縮量は従来法に比べ格段に少ないため、数回の締め込みでよく、締め込み作業が大幅に低減される。また、第１及び第２ボルト５６、６２により締着された上下の第１及び第２スペーサ５２、５７のペアは、隣接するペアとボルト５６、６２により締着されないため、前記実施形態に比べ、ボルト５６、６２による締着作業も大幅に低減される。

前記各実施形態では、いずれも回転軸２２に取付け固定される、請求項１に対応の回転板及び、床盤２９上に取付け固定される固定板はろ過板となっているが、回転軸に取付けられる回転板と、床盤上に取付けられる固定板のうち、いずれか一方を攪拌板としてもよいし、攪拌板に代えて攪拌ロッドや他の任意の攪拌手段を用いてもよい。こうした攪拌板、攪拌ロッドその他任意の攪拌手段が請求項１記載の攪拌手段を構成する。

６・・押え板
７・・締着ボルト
２２・・回転軸
２４、４２・・ろ過板
２９・・床盤
５７ａ、５７、５７ｂ・・第２スペーサ
３２、３７・・ｏリング
３３・・カバー蓋
３４・・連結ボルト
３５・・ナット
３６・・軸孔
３９・・縦溝
４０、６０・・排出孔
４４、４５・・凹溝
４６、５８・・ボルト孔
４７、５９・・ネジ孔
５２ａ、５２、５２ｂ・・第１スペーサ
５７ａ、５７、５７ｂ・・第２スペーサ
５６、６２・・ボルト

Claims

モータにより回転駆動される段付きの回転軸と、回転板と、回転板の内周縁を挟み込み、前記回転軸に挿入されて積み重ねられる第１スペーサと、前記回転軸に挿入されて多数積み重ねた第１スペーサを押える押え板と、この押え板を通して回転軸軸端に捩じ込まれ、押え板と前記回転軸の段とで挟み込んだ前記多数の第１スペーサを締着する締着ボルトと、固定の床盤と、固定板と、固定板の外周縁を挟み込み、固定板が前記回転板と互い違いに交互に配置されるように前記床盤上に積み重ねられる第２スペーサと、前記床盤上に多数積み重ねた第２スペーサを押えるカバー蓋と、カバー蓋と床盤とを連結し、挟み込んだ前記多数の第２スペーサを締着する締着手段を有し、前記回転板と固定板のうち、少なくとも一方をセラミック製のろ過板とし、セラミック製のろ過板でない回転板又は固定板は攪拌手段であるろ過装置であって、前記積み重なる個々の第１スペーサはそれぞれ、その上下に隣接するいずれの第１スペーサとも第１のボルト手段により締着されると共に、前記床盤上に積み重なる個々の第２スペーサはそれぞれ、その上下に隣接するいずれの第２スペーサとも第２のボルト手段により締着されることを特徴とするろ過装置。
モータにより回転駆動される段付きの回転軸と、回転板と、回転板の内周縁を挟み込み、前記回転軸に挿入されて積み重ねられる第１スペーサと、前記回転軸に挿入されて多数積み重ねた第１スペーサを押える押え板と、この押え板を通して回転軸軸端に捩じ込まれ、押え板と前記回転軸の段とで挟み込んだ前記多数の第１スペーサを締着する締着ボルトと、固定の床盤と、固定板と、この固定板の外周縁を挟み込み、固定板が前記回転板と互い違いに交互に配置されるように前記床盤上に積み重ねられる第２スペーサと、前記床盤上に多数積み重ねた第２スペーサを押えるカバー蓋と、このカバー蓋と床盤とを連結し、挟み込んだ前記多数の第２スペーサを締着する締着手段を有し、前記回転板と固定板のうち、少なくとも一方をセラミック製のろ過板としたろ過装置であって、前記回転軸に挿入され、回転板を挟み込んで重ねられる上下の第１スペーサが第１のボルト手段により締着されると共に、床盤上に取付けられ、固定板を挟み込んで上下に重ねられる第２スペーサが第２のボルト手段によって締着されることを特徴とするろ過装置。
前記第１スペーサは、それぞれ互いに嵌合する嵌合部を有して、この嵌合部を嵌合させることにより積み重ねられ、しかも前記嵌合部は、重ねた第１スペーサに形成される溝を合致させるための位置決め手段を有することを特徴とする請求項１又は２記載のろ過装置。
上下の前記第２スペーサは、上側の第２スペーサと下側の第２スペーサが嵌合手段により嵌合して連結されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの請求項に記載のろ過装置。
回転板の内周縁を上下より挟み込む第１スペーサを回転軸に挿入して重ね、両第１スペーサを第１のボルト手段により連結して一体化したのち、床盤上に固定板の外周縁を上下より挟み込む第２スペーサを重ね、前記回転板上に固定板が一定間隔を存して互いに向き合うようにした前記両第２スペーサを第２のボルト手段により連結して一体化し、ついで前記連結済の第１スペーサ上に回転板を前記固定板と一定間隔を存して互いに向き合うようにして取付けたのち、新たな第１スペーサを前記連結済の第１スペーサ上に重ね、回転板を上下より挟み込んだ両第１スペーサを第１のボルト手段により連結する作業と、前記連結済の第２スペーサ上に固定板を前記回転板と一定間隔を存して互いに向き合うようにして取付けたのち、新たな第２スペーサを前記連結済の第２スペーサ上に重ね、固定板を上下より挟み込む両第２スペーサを第２のボルト手段により連結する作業を交互に繰り返し、所要数積み重ねた第１スペーサを第１スペーサ上に被せた押え板と回転軸の段とで挟み、押え板を通して回転軸軸端に捻じ込んだ締着ボルトにより締着すると共に、床盤上に所要数積み重ねた第２スペーサを床盤とカバー蓋で挟み、締着手段により締着することを特徴とする請求項１記載のろ過装置の組付方法。