JP4964053B2 - ろ過装置 - Google Patents
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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。
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円筒体状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そのまま上方に延長連続してなる円筒体状の排出空間が設けられ、
この排出空間の側面に放出口が形成されるとともに、この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、
前記ケーキの排出圧力が放出口で途切れるように構成されている、
ことを特徴とするろ過装置。
本発明では、ろ過空間を上方に延長連続して排出空間を形成し、この排出空間の側面に放出口を設けることにより、ろ過空間から送り出されるケーキをより短い圧送距離で放出した後、放出ケーキを機外へ送り出すように構成している。よって、ケーキの排出圧力が放出口で途切れるため、硬いケーキを接線方向に沿って圧送する従来と比べて格段に排出負荷が軽くなる。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。
前記放出口の下端と前記外側ろ材の上端との間の上下方向位置に、平面視で前記排出空間の周囲を取り囲み且つ前記排出空間の周方向に沿って回転駆動される環状回転面が設けられ、
この環状回転面の上側に、環状回転面の内周縁から外周縁まで横切るように排出案内体が固設されており、
前記ろ過空間の上側に排出されるケーキが、前記排出空間を経由して前記放出口から前記回転駆動される環状回転面上に載せられた後、この環状回転面により回転移送される過程で、前記排出案内体により前記環状回転面上から外側に押し出されることによって、前記機外への送り出しがなされるように構成されている、
請求項1記載のろ過装置。
本項記載の発明では、放出口から放出されるケーキは、回転駆動される環状回転面上に載せられた後、この環状回転面により回転移送される過程で、排出案内体により環状回転面上から外側に押し出されて排出されるため、排出案内体の位置を適宜変更することにより機外への排出位置を変更でき、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、ろ過空間から連続する流路が従来のように接線方向へ延長せず、短くて済むため、過重なケーキ排出負荷が発生しない。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。
前記仕切りが多条螺旋状に設けられており、各条の仕切り毎に前記排出空間及び放出口が設けられており、
これら放出口からそれぞれ排出されるケーキが、前記回転駆動される環状回転面上に載せられた後、この環状回転面により回転移送される過程で、共通の前記排出案内体により前記環状回転面上から外側に押し出されて排出されるように構成されている、
請求項2記載のろ過装置。
仕切りが多条螺旋状に設けられていると、各条のリードを変化させずに、条間のピッチを仕切りの数に反比例して狭めることができる。よって、装置構造の大幅な変更なしに、ろ過空間からの排出ケーキの高さを1条の場合よりも低く抑えることができ、もって、放出口の必要高さが低減し、機器全高を低く抑えることができる、排出ケーキのコンベアでの搬送性が向上する、仕切りのリードが長くなっても、条間のピッチを抑えることができるため、条間を連結することにより高強度化を図ることができる、といった利点がもたらされる。
しかし、仕切りが多条螺旋状に設けられていると、放出口の数が仕切り数に応じて増加し、放出口の位置も周方向に異なるため、従来のような接線方向への排出を採用する場合には、複数の排出経路を設けなければならず、設計の自由度が低く、装置のコンパクト化を図るのも困難となる。
これに対して本項記載の発明では、放出口が仕切り数に応じて増加しても、放出口からそれぞれ排出されるケーキを環状回転面上に載せて回転移送し、共通の排出案内体により一箇所で機外に排出することができる。よって、多条螺旋状の仕切りを採用しても、排出部分のコンパクトさを損ねることがない。
前記環状回転面の上側における、回転方向において前記放出口間に位置する部位に、環状回転面の内周縁から内周縁と外周縁との間の中間位置まで横切るように外寄せ案内体が固設されており、
この外寄せ案内体により、前記環状回転面における前記内周縁から前記中間位置までに位置するケーキが外周縁側に押し出されるように構成されている、
請求項3記載のろ過装置。
ろ過空間から排出されるケーキが排出空間の放出口から環状回転面上に載せられる際、既に環状回転面上がケーキで占有されていると、当該放出口からのケーキ排出が疎外されるのに対して、本項記載のような外寄せ案内体が設けられていると、ある放出口から環状回転面上に排出されたケーキは、次の放出口に至る前に、環状回転面上の外周縁側に寄せられ、次の放出口の近傍に排出スペースが確保されるようになる。よって、仕切りを多条螺旋状にし、放出口を複数にする場合には、本項記載のような構造を採用するのが好ましい。
(イ)機外への排出位置を変更でき、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。
(ロ)ろ過空間から連続する流路が従来のように接線方向へ延長せず、短くて済むため、過重なケーキ排出負荷が発生しない。
(ハ)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。
(ニ)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。
(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 (4)
- 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円筒体状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そのまま上方に延長連続してなる円筒体状の排出空間が設けられ、
この排出空間の側面に放出口が形成されるとともに、この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、
前記ケーキの排出圧力が放出口で途切れるように構成されている、
ことを特徴とするろ過装置。 - 前記放出口の下端と前記外側ろ材の上端との間の上下方向位置に、平面視で前記排出空間の周囲を取り囲み且つ前記排出空間の周方向に沿って回転駆動される環状回転面が設けられ、
この環状回転面の上側に、環状回転面の内周縁から外周縁まで横切るように排出案内体が固設されており、
前記ろ過空間の上側に排出されるケーキが、前記排出空間を経由して前記放出口から前記回転駆動される環状回転面上に載せられた後、この環状回転面により回転移送される過程で、前記排出案内体により前記環状回転面上から外側に押し出されることによって、前記機外への送り出しがなされるように構成されている、
請求項1記載のろ過装置。 - 前記仕切りが多条螺旋状に設けられており、各条の仕切り毎に前記排出空間及び放出口が設けられており、
これら放出口からそれぞれ排出されるケーキが、前記回転駆動される環状回転面上に載せられた後、この環状回転面により回転移送される過程で、共通の前記排出案内体により前記環状回転面上から外側に押し出されて排出されるように構成されている、
請求項2記載のろ過装置。 - 前記環状回転面の上側における、回転方向において前記放出口間に位置する部位に、環状回転面の内周縁から内周縁と外周縁との間の中間位置まで横切るように外寄せ案内体が固設されており、
この外寄せ案内体により、前記環状回転面における前記内周縁から前記中間位置までに位置するケーキが外周縁側に押し出されるように構成されている、
請求項3記載のろ過装置。
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