JP2745453B2 - 固液分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固液分離装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、筒状のフィルタエレメントに
スクリュ状羽根を適用した固液分離装置が数多く提案さ
れている。

【０００３】これらの固液分離装置は、フィルタエレメ
ントの一端に設けられた導入口から固液混合体をフィル
タエレメント内部に供給し、この固液混合体をスクリュ
状羽根で前方に押し出す間に液体分がフィルタエレメン
トに開けられた濾過孔から排出されることで、固液分離
（濾過）を行うものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の固液分離装置には次のような問題があった。

【０００５】 スクリュ状羽根とフィルタエレメント
との間に僅かな隙間があるため、粘性の高い固液混合体
に適用する場合は、ここに固形分が附着して目詰まりを
生じる。このため、スクリュ状羽根を円滑に回転するこ
とができず、固形分を前方に押し出すことができなくな
り、濾過ができなくなってしまう。従って、豆乳原液な
どの粘性の高い固液混合体の濾過には全く適さなかっ
た。

【０００６】 固液混合体の粘性が上記のような問
題を生じない程度であっても、スクリュ状羽根とフィル
タエレメントの間の隙間より圧力洩れが生じるので、ス
クリュ状羽根の回転によって固液混合体に強い圧力をか
けることができず、結果として絞り濾過効果の弱いもの
となってしまっていた。

【０００７】 一般に、スクリュ状羽根の間隔は一定
に形成され、スクリュ状羽根間の容積は導入口側からそ
の濾カスの排出口側まで一定であるため、絞り濾過効果
は導入口側の部分だけでほぼつきてしまう。

【０００８】このため、一般に粘度の高い豆乳原液など
の濾過は、濾過孔が大きいものから小さいものに変わっ
て行く多段階による濾過とか、メッシュを使った原始的
な濾過によって処理されていた。

【０００９】本発明は、これら従来技術の欠点を解消す
るためなされたのであり、粘性の高い固液混合体の濾過
にも適用でき、しかも絞り濾過効果の非常に高い固液分
離装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の固液分離装置
は、円筒状または円錐状のフィルタエレメントの周面に
沿って回転する、その外周端面全域にフィルタエレメン
トと摺接するスクレーパ機構を設けたスクリュ状羽根を
備えた固液分離装置であって、前記スクレーパ機構は押
バネでフィルタエレメントの周面に押圧され、かつスク
リュ状羽根間の容積が固液混合体の導入口から排出口に
向かうに従って漸次小さくなるように形成した固液分離
装置。

【００１１】ここで、スクリュ状羽根は、その間のピッ
チ間隔を漸次小さくすることによりその間の容積を漸次
小さくできる。

【００１２】

【作用】本発明は、スクリュ状羽根の外周端面全域に設
けたスクレーパ機構が押バネの加圧力を得てフィルタエ
レメントと摺接しているために、導入口から入れられた
固液混合体は、粘性の高いものであっても固形分が詰ま
ることなく、また、圧力洩れが生じることなく、スクリ
ュ状羽根により順次排出口側に押し出される。そして、
押し出されるに従ってスクリュ状羽根の間隔が漸次小さ
くなることにより、スクリュ状羽根間に生じる圧力が徐
々に高くなり、最後まで非常に良好な絞り圧を得ること
ができる。

【００１３】

【実施例】以下に、この発明の一実施例を図面と共に説
明する。

【００１４】この実施例は、豆乳原液より豆乳を得るの
に好適な機械を示している。

【００１５】１は円筒状のフィルタエレメントを示し、
断面二等辺三角形状のワイヤ２のフラットな底面２ａを
内側に保持しながら、頂角尖鋭部２ｂを外側にして多孔
枠筒３の内周に穿ったスパイラル状の溝４に係合して捲
装し、隣り合うワイヤ２間に所望の大きさのスリット孔
５を形成すると共に、フラットな底面２ａにより捲回し
たワイヤ２の内周面をフラットαに形成できる。

【００１６】６は、所望の大きさのスリット孔５を有す
る円筒状フィルタエレメント１を選択的に固着した円筒
管体を示し、一側には被処理液体の導入口７を、他側に
は濾カスの排出口８を有する固形分取出機構９をそれぞ
れ設けてある。

【００１７】１０は、回転軸１１に多数の分割片１２ａ
を固着して形成されるスクリュ状羽根１２を備えたスク
リュを示し、前記円筒状フィルタエレメント１の内側に
回転自在に縦装し、かつスクリュ状羽根１２は円筒状フ
ィルタエレメント１のフラットαな内周面と微少間隔を
保持して非接触に保持させるものである。

【００１８】なお、スクリュ状羽根１２は分割片でなく
連続して捻回された通常の長尺物を用いて形成しても良
い（図示せず）。

【００１９】そして、図１に示すように、スクリュ状羽
根１２は、その回転ピッチが被処理液体を導入口７より
排出口８へ移送させる方向に形成されると共に、ピッチ
間隔も濾カスも排出口８側に近づくに従い、漸次狭少に
形成し、その間の容積が小さくなるようにしている。

【００２０】１３は駆動機構で、電動モータ１４をベル
ト、歯車などの減速機構１５を介して、前記スクリュ１
０の回転軸１１と接続されている。

【００２１】なお、前記固形分取出機構９は、口径を狭
少と搾り込んだ排出口８に対し、コイルバネ１６で圧接
される押圧弁１７を当接させると共に、前記コイルバネ
１６に対しては、そのバネ圧を可変調節できる螺杆１８
を附設して取り出される固形分の搾汁効果を可変調節で
きるようになっている。

【００２２】１９はスクレーパ機構２０の合成樹脂など
で形成されるスクレーパ片を示し、スクリュ状羽根１２
の端部に取付け、スクレーパ片１９がフィルタエレメン
ト１のフラットな面と摺接している。

【００２３】なお、スクレーパ機構２０は例えば、第４
図（ａ）および（ｂ）に示す構成とすることができる。

【００２４】まず、（ａ）はスクリュ状羽根１２の端面
に蟻溝２１を穿ち、この蟻溝２１と係合する凸部２２を
備えた紐状乃スクレーパ片１９を設け、さらに所望間隔
を以って穿った小孔２３内に押バネ２４を収容し、この
押バネ２４の張力により常にスクレーパ片１９を外方に
向けて突出させるようにバネ附勢させている。

【００２５】また、（ｂ）は（ａ）のスクレーパ片１９
を僅かに変形したもので蟻溝をなくしフラットな溝孔２
５とこの溝２５を係合する突起条２６を備えたスクレー
パ片１９ａを構成している。このスクレーパ片１９ａは
（ａ）と同様に押バネ２４で押圧されている。

【００２６】

【００２７】

【００２８】そして、いずれも耐摩耗性の大きい合成樹
脂材料で形成するのが好ましく、また短尺にしてこれを
連続に取り付けるようにすることもできる。

【００２９】なお、図において、３０は円筒管体６の円
筒状フィルタエレメント１の外周に相当する個処に嵌挿
固着させた濾過液取出用の管体、３１はこの管体３０の
一部に設けた濾過液の導出管、３２は濾カス排出口８の
下方に設けられるホッパー、３３は全体の構成を配設す
る器枠、３４は円筒管体６の濾カス排出口８側に設けら
れる円筒状管体保持枠で、器枠３３に螺挿した螺杆３５
によって円筒管体６の濾カス排出口側を支持できるよう
になっている。３６はスクリュ１０の他側を支持する支
持枠である。

【００３０】叙上の構成になるので、所望の被濾過液
体、例えば豆乳原液などの固液混合液体を導入口７より
円筒管体６内に供給してスクリュ１０を駆動機構１３に
より回転させれば、豆乳原液は、スクリュ状羽根１２の
捻回ピッチによって円筒管体６内で移送され、円筒状フ
ィルタエレメント１のスリット孔５を通過できる液体分
のみが濾過液の豆乳として取り出され、管体３０を経て
導出管３１より得られる。この種の豆乳原液は、粘着
性、附着性の高い固形分を含有しているので、スリット
孔５を直ちに塞ぎ所謂、目詰りを生じ易いがスクリュ状
羽根１２端面には、柱などの邪魔物がなくスクレーパ機
構２０を備えているので、目詰り濾カス分はスクレーパ
片１９にょって直ちに剥取される。そしてまた、スクレ
ーパ機構２０はその全域がフィルタエレメント１と摺接
し、かつ押圧バネ２４の加圧力を得て常時確実に摺接状
態が保たれ、そのため、スクリュ状羽根１２とフィルタ
エレメント１との隙間に濾カスが目詰まりしてスクリュ
１０を回転できなくさせてしまうような不都合がなく、
濾カス固形分を順次前方に押しやる。

【００３１】この時、スクリュ状羽根１２の端部に押バ
ネ２４でフィルタエレメント１に圧接されるスクレーパ
片１９を取付けたことで、スクリュ状羽根１２間に圧力
洩れが生じることがなく濾カス固形分が押し出され、押
し出されるに従ってスクリュ状羽根の間の容積が小さく
なるので、スクリュ状羽根間に生じる圧力（絞り圧）は
排出口８に近づくに従い徐々に大きくなり、最初から最
後に至るまで有効な搾汁効果が得られる。

【００３２】この移送の過程で濾カス分の濃度は次第に
大きくなり、換言すれば、漸次と液体分が減少し、バネ
１６の張力の大きさに応じた固形分排出機構の働きによ
り、好みの液体を含んだ乾燥状態で濾カス（オカラ）を
排出口８より断続的に排出できる。

【００３３】すなわち、バネ１６の張力が大きければ、
濾カス中の液分は少なく、その逆に小さければ濾カス中
の液分は多くなるので、そのバネ１６の張力を大小可変
して好みの状態の濾カスを排出口８より排出させること
ができる。

【００３４】以上、この発明について一実施例を説明し
たが、ことに円筒状フィルタエレメントは図示の構成の
他、例えばパンチングメタルとかポーラス構造のものな
ど、好みの濾過孔を備えた円筒状フィルタについても同
様に実施できることはもちろんである。

【００３５】また、円筒管体６は、横方向でなく縦方向
に起立しても差支えない。

【００３６】なお、上記実施例におけるフィルタエレメ
ントは、専ら円筒状であるが円錐状のもので同様に実施
できると共に、スクリュ状羽根がフィルタエレメントの
内側でなく、外側に配設された、所謂リボンスクリュ状
羽根に対しても同様に実施できる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の固液分離
装置は、押バネでフィルタエレメントの周面に常時確実
に押圧されるスクレーパ機構により目詰まりを生じない
のみならず、スクリュ羽根間の容積を漸次小さくしたこ
とにより絞り濾過効果が非常に高いものとなり、ことに
粘性の高い固液混合体の濾過にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係るスクレーパ濾過システムを筒
形固液分離装置に施した場合の一実施例を示す一部縦断
側面図

【図２】 同上のＩＩ−ＩＩ線断面図

【図３】 同上の円筒状フィルタエレメントの一部切欠
斜視図

【図４】 （ａ），（ｂ）はスクレーパ機構の二例を示
す各々の部分拡大斜面図

【符号の説明】

１ 円筒状のフィルタエレメント ５ スリット孔 １０ スクリュ １２ スクリュ状羽根 １７ 押圧弁１９，１９ａ スクレーパ片 ２０ スクレーパ機構 ２４ 押バネ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状または円錐状のフィルタエレメン
   トの周面に沿って回転する、その外周端面全域にフィル
   タエレメントと摺接するスクレーパ機構を設けたスクリ
   ュ状羽根を備えた固液分離装置であって、前記スクレー
   パ機構は押バネでフィルタエレメントの周面に押圧さ
   れ、かつスクリュ状羽根間の容積が固液混合体の導入口
   から排出口に向かうに従って漸次小さくなるように形成
   した固液分離装置。
2. 【請求項２】 スクリュ状羽根は、その間のピッチ間隔
   を漸次小さくすることによりその間の容積を漸次小さく
   するものである請求項１に記載の固液分離装置。