JP5629276B2 - 濾過装置及び濾過方法 - Google Patents

Description

本発明は、固定濾板と可動濾板の間に配置された濾布により形成された濾過空間内に原液を供給して濾過を行う濾過装置及び濾過方法に関する。

従来の一般的な圧搾式フィルタープレスの構造を図１３に示す。
図１３に示すように、従来の圧搾式フィルタープレス１０は、可動濾板３、濾枠４、濾布５、可動板７、濾板締付装置８、固定濾板９を備えている。可動濾板３間に一対の濾布５と中空の濾枠４とをそれぞれ挟み込み、濾枠４内に原液を供給することにより、隣接し合う可動濾板３と濾枠４とで囲まれた空間内に濾布５により囲まれた濾過用濾室１５を形成する。流体供給管２０から流体状の原液が供給されて各濾枠４内に流体が入り、一定圧に保持することにより各濾室１５が形成される。次に、原液供給を停止させたのち、濾板締付装置８の油圧を上げ、加圧力を上昇することにより可動板７を前部へ移動し、濾室１５の厚さが減少して圧搾濾過がなされる。次に、濾板締付装置８の逆駆動により可動板７を後退させて、可動板７の移動により各濾板３を開枠方向に後退させるように移動させ、各濾板３を所定の各開枠位置に位置させる。この状態では、濾過工程及び圧搾濾過工程では液体が流出しえない程度に密着接触していた各濾枠４が互いに離れており、各隣接濾板３間の一対の濾布５に保持されていた濾物塊であるケーキ１７が、濾枠４間の隙間から自重で下方に落下するものとなっている。

ここで、一般的には濾布５に保持されていた濾物塊であるケーキ１７は自重で下方に落下するとされているが、濾布５に強く圧着されているので自重ではすみやかには落下せず、張り付いたままで残留してしまうという不具合が発生する場合がある。

そこで、濾過処理後に濾物塊の落下を促進する手法が様々開発されている。
例えば、第１として、濾布の吊り下げ棒を打撃することにより発生する振動を濾布全面に伝えて濾物塊が濾枠間の隙間から自重で下方に落下しやすいようにするものがある。例えば、特開平１０−０２４２０２号公報に開示されたものは、図１４に示す原液の濾過圧搾後の濾布が吊り下げ棒により吊り下げられている状態において、濾布３（図１４に限った付番）に付着したケーキを除去すべく、チューブ１２（図１４に限った付番），エア供給管１０（図１４に限った付番）からエアがエアシリンダに供給すると、該シリンダにより振動体９（図１４に限った付番）が上下方向に往復動されて濾布吊り棒４（図１４に限った付番）が叩打される。これにより、濾布吊り棒４（図１４に限った付番）を介して濾布３（図１４に限った付番）に振動が与えられ、付着したケーキが除去されて下方に落下することが開示されている。

また、第２として、濾板に振動子を埋め込んでおき、振動子を振動させることにより濾板から濾板に面する濾布面に対して振動を加え、濾布全面を振動させて濾物塊が濾枠間の隙間から自重で下方に落下しやすいようにするものがある。例えば、特開２００２−３０１３０９号公報に開示されたものは、図１５に示すように、濾板１０に脱水ケーキに所定の振動を加える加振機３０（図１５に限った付番）が設けられている。加振機３０は、圧縮空気で駆動する。加振機３０は、圧縮空気により高速回転する鋼製ボールが内蔵された加振体３０ａと、加振体３０ａに圧縮空気を供給する空気供給管３０ｂと、加振体３０ａに供給された圧縮空気の排気管３０ｃとを備えている。加振機３０は、同一構成のものが、１枚の濾板１０（図１５に限った付番）に対して５個使用されていて、濾板１０の中心よりも上部側に３個がほほ等間隔で配置され、残りの２個が濾板１０の中心よりも下方に配置された例が開示されている。この加振機３０が回転することにより接している濾布に対して振動が伝わり、結果として濾布全面に振動が伝わり濾物が濾枠間の隙間から自重で下方に落下しやすいようになる。

また、第３として、濾布を巻き上げることにより強制的に濾布にへばりついている濾物を剥がすものがある。例えば、特開２００５−１３１５０８号公報によれば、図１６に示すように、図１６（ｃ）の状態において、巻き取りロール８１（図１６に限った付番）を駆動して、濾布を下降させ、リターンロール８０（図１６に限った付番）を介して上方に折り返して巻き取る。この折り返し（濾布の屈曲）により、この折り返し（濾布の屈曲）により、濾布９（図１６に限った付番）表面および内部に対する乾燥ケーキの付着構造が破壊され、乾燥ケーキ片がボロボロと落下し排出されるとされている。

また、第４として、濾布の上方に解放があり、原液の濾過圧搾工程時には上方の開放も下方の開放も閉鎖するが、濾過圧搾工程が終了した後、濾布の上方を解放し、濾布内の濾布とケーキの間にめがけて圧縮空気を噴き付け、圧縮空気により濾布内の濾布とケーキの付着を剥がすものがある。例えば、特開２００７−２１６２１１号公報によれば、図１７に示すように、フィルタープレス上に設置された多数の濾板にそれぞれ圧縮空気を分け与える圧縮空気分給手段が設置されている。また、圧縮空気分給手段はフレーム上に設置された多数の空気分岐路を持ったマニホールドと圧縮空気注入手段の噴射管を連結する誘導管３（図１７に限った付番）と、濾板の解放時に誘導管へ圧縮空気が供給されるようにするソレノイドバルブやエアコンプレッサーなどの空気圧縮手段との間を連結する輸送管２（図１７に限った付番）で構成されている。濾板本体に装着された濾布掃除具から高圧の圧縮空気が噴射されて濾板本体１１（図１７に限った付番）と濾布１２（図１７に限った付番）との間に注入され、ケーキが剥離されることが開示されている。

特開平１０−０２４２０２号公報 特開２００２−３０１３０９号公報 特開２００５−１３１５０８号公報 特開２００７−２１６２１１号公報

濾過装置の濾過処理を効率的に行うためには、最終目的は原液中から濾液を除いて濾物に分離することであるので、圧搾濾過を行う時点で濾液中の液体が少ない方が好ましい。

しかし、上記した従来の一般的な圧搾式フィルタープレスはいずれも濾布内に供給した原液を圧搾し、濾布内に残った濾物塊を如何に落下させるかということに着目したものであり、圧搾前の原液の供給作業において原液を濃縮できるものではない。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み案出されたものであって、簡便な構造で、処理時間も短く、圧搾前の原液の供給作業において原液を濃縮できる濾過装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の濾過装置は、
固定濾板と、前記固定濾板に対して対向しつつ可動する可動濾板と、前記固定濾板と前記可動濾板との間に配置され、上方および下方に開放部を備えた濾布と、前記濾布の前記開放が閉鎖されるように濾布面を挟み込んで前記開放を閉鎖し、前記濾布内部に密封された濾過空間を形成する濾枠体と、前記固定濾板の濾板の腹を貫通する供給路と、
前記供給路を介して前記濾布の腹につながる前記原液供給を行うための原液供給ホースと、前記濾布の腹の一部に設けられた前記固定濾板の前記供給路に連通する開閉バルブであって、前記開閉バルブを介して前記原液供給ホースと前記濾布の腹が接続されたものと、前記原液供給ホースおよび前記開閉バルブを介して前記濾過空間内に濾過すべき原液を加圧供給する原液注入工程と、前記原液が前記濾過空間内に満たされた後も前記加圧供給を所定時間継続し、前記濾液を前記濾布から滲み出させる濃縮濾過工程とを制御する原液注入装置と、前記可動濾板を前記固定濾板方向へ移動させ、前記濾過空間を加圧して濾過する脱水濾過工程と、前記可動濾板を前記固定濾板から離し、前記濾布を前記濾枠体から離して前記下方が開放された吊り下げ状態とする開放工程を制御する濾過制動部を備え、前記脱水濾過工程に先立って、前記濾過空間内に原液を前記原液注入装置によって前記開閉バルブを介して前記濾布の腹から加圧供給することにより前記濃縮濾過工程を行うことを特徴とする濾過装置である。

濾過装置の濾過処理を効率的に行うためには、最終目的は原液中から濾液を除いて濾物に分離することであるので、圧搾濾過を行う時点で濾液中の液体が少ない方が好ましいところ、本発明の構成によれば、原液を注入する工程において濾液の濾布からの滲み出しによる濃縮濾過が同時に行われることにより、本格的な濾過処理の前に一種の前処理で濾過を行うことができ、濾過処理の効率が向上する。

また、上記構成において、前記原液注入装置が、前記原液注入工程および前記濃縮濾過工程において、前記供給路を介した前記原液の注入において印加圧力を制御する圧力制御機構を備えた構成とすることが好ましい。

また、上記構成において、前記開閉バルブが外筐体と内筐体を備え、前記外筐体と前記内筐体の間に前記濾布の前記原液供給ホースの周縁部分を噛みながら螺合して取り付け、前記濾布の腹と前記原液供給ホースの縫い合わせ部分が前記バルブにより補強されて接続した構造とすることが好ましい。

また、上記構成において、前記内筐体の内部に弾性体により開閉が制御される逆止弁が取り付けられ、前記原液供給ホース側から前記濾布内への前記濾液の流入方向には導通できるが、前記濾布内から前記原液供給ホース側への逆流はできないように制御される構造とすることが好ましい。

本発明の濾過装置は、上記基本構成を並列化することが可能である。つまり、上記構成において、前記可動濾板、前記濾布、前記濾枠体のセットが、前記固定濾板と対向する方向に複数個設けられた構成であることが好ましい。

また、上記構成において、前記可動濾板、前記濾布、前記濾枠体のセットが、前記固定濾板と対向する方向に複数個設けられ、前記供給路が、前記固定濾板に加え、前記固定濾板からもっとも離れた前記可動濾板以外の前記可動濾板にも各々の前記濾板の腹を貫通するように設けられており、前記原液供給装置から前記原液が、前記固定濾板から各前記濾布を連通した前記原液供給路により一気通貫に供給され、各々の前記濾布に供給される構成であることが好ましい。
上記構成によれば、脱水濾過工程は固定濾板および複数の濾板の間の各々の濾布で並行して行うことができ、また、濃縮濾過工程もそれぞれの濾布において並行して行うことができ、装置全体としての濾過処理能力が向上する。

次に、本発明の濾過方法は、固定濾板と、前記固定濾板に対して対向しつつ可動する可動濾板と、前記固定濾板と前記可動濾板との間に配置され、少なくとも下方に開放を備えた濾布と、前記濾布の前記開放が閉鎖されるように濾布面を挟み込んで前記開放を閉鎖し、前記濾布内部に密封された濾過空間を形成する濾枠体と、前記濾過空間内に濾過すべき原液を加圧供給する原液注入工程を制御する原液注入装置を備えた濾過装置を用いた濾過方法であって、 前記濾過空間内に濾過すべき原液を加圧供給する原液注入工程と、前記原液が前記濾過空間内に満たされた後も前記加圧供給を所定時間継続し、前記濾液を前記濾布から滲み出させる濃縮濾過工程と、前記可動濾板を前記固定濾板方向へ可動し、前記濾過空間を加圧して濾過する脱水濾過工程と、前記可動濾板を前記固定濾板から離し、前記濾布を前記濾枠体から離して前記下方が開放された吊り下げ状態とする開放工程を備え、前記脱水濾過工程に先立って、前記原液注入装置による前記濃縮濾過工程を行って濾過効率を向上せしめたことを特徴とする濾過方法である。

上記方法において、前記固定濾板が濾板を貫通する供給路を備えており、前記原液注入装置から供給される前記原液を、前記供給路を介して前記固定濾板を貫通させて前記濾布まで供給することが好ましい。

本発明の濾過装置によれば、原液注入工程につづいて濾液の濾布からの滲み出しによる濃縮濾過工程が行われることにより、本格的な濾過処理の前に一種の前処理で濾過を行うことができ、濾過処理の効率が向上する。

以下、図面を参照しつつ、本発明の濾過装置の実施形態を説明する。ただし、本発明の技術的範囲は以下の実施形態に示した具体的な用途や形状・寸法などには限定されない。

実施例１として本発明の濾過装置１００の構成例を示す。
図１は、本発明の濾過装置１００の構成例をごく簡単に示す図である。
図１（ａ）に示すように、濾過装置１００は、固定濾板１０、可動濾板２０、濾布３０、濾枠体４０、原液注入装置５０、濾過制動部６０、濾物塊落下促進装置７０、本体８０を備えた構造となっている。なお、本体内部の機械的構造については詳しい図示を省略した。

固定濾板１０は、大きな平板状のものであり、後述する脱水濾過工程において可動濾板２０が濾過制動部６０により移動するのに対し、固定濾板１０は本体に対して固定された状態となっている。この構成例では後述する濃縮濾過を行うために固定濾板１０内には原液を濾布３０内に供給するための供給路が形成されている。なお、原液注入装置５０が固定濾板を介さずに濾布３０内の濾過空間に原液を供給する構成も可能であり、その場合は固定濾板内に原液供給路を形成しておく必要はない。図１では原液供給路は本体８０内から固定濾板１０を介して濾布３０まで貫通している様子が模式的に示されている。

固定濾板１０には複数の役割があり、それぞれ詳しくは後述するが、「原液注入工程」では上記したように濾布３０内に形成された濾過空間内に原液注入するための供給路を提供する役割を果たし、「濾過空間形成工程」では固定濾板１０と後述する濾枠体４０とで濾布３０を挟み込んで濾布３０の開口を塞ぐ役割を果たし、「脱水濾過工程」では固定濾板１０と可動濾板２０により濾布３０を左右から押圧して脱水濾過を行う役割を果たす。

可動濾板２０も、大きな平板状のものであるが、固定濾板１０に並行して対向するように配置されており、濾過制動部６０の制御のもと前後に移動し、固定濾板１０との間の相対的距離が可変となっている。可動濾板２０の形状は少なくとも濾枠体４０の枠内に嵌り込む部分を備えている。ここでは後述するように、可動濾板２０の外形が濾枠体４０の枠内に嵌り込む形状と大きさになっているものとして説明する。つまり可動濾板２０は濾過制動部６０の制動により固定濾板１０に近づいて濾枠体４０の枠内に嵌り込んで濾布３０内に形成されている濾過空間を押圧したり、固定濾板１０から遠ざかって濾枠体４０の枠内から外れて濾布３０内に形成されている濾過空間の押圧を解除したりする。

濾布３０は、固定濾板１０と可動濾板２０との間に配置され、固定濾板１０の原液注入口に連通した経路を備えるとともに少なくとも下方に開放部を備えたものである。ここでは、濾布３０は上方の開放部３１と下方の開放部３２が設けられた筒状の構成のものとして説明する。
濾布３０は、例えばポリプロピレン繊維などより構成した布よりなり、固定濾板１０側の濾布片の中央には原液供給のために原液供給経路の開閉を行う開閉バルブ３３が設けられており、固定濾板１０内の原液供給口に連通している。

以下、開閉バルブ３３の構成例の一例を示す。なお、本発明の濾過装置１００の開閉バルブは以下の構成例に限定されない。
図１（ｂ）は開閉を行う開閉バルブ３３の一例の外観を簡単に示す図である。濾布３０の略中央部分に原液供給のために布製の原液供給ホースが縫い合わされ、親濾板１０内の原液供給口に連通しており、この原液供給ホースを取り囲むように開閉バルブ３３が設けられている。ここで、開閉バルブ３３は、濾布３０に設けられた原液供給ホース部分の周縁を挟み込むようにしっかりと挟持している。

図２は、濾布３０の開口部分の周縁を挟み込むように開閉バルブ３３を取り付ける様子を簡単に示す図である。この構成例では開閉バルブ３３は、図２（ａ）から図２（ｂ）に示すように、外筐体３３１に内筐体３２２を螺合してゆくが、外筐体３３１と内筐体３２２の間に濾布３０の原液供給ホースの周縁部分を噛みながら螺合してゆく。このように原液供給ホースの周縁部分を噛みながら筐体３３１と内筐体３２２を螺合させることで、濾布３０の開口と原液供給ホースの縫い合わせ部分は物理的に開閉バルブ３３により補強され、後述するような濾液の農出濾過工程などで破れるなどの不具合が発生することはなくなる。

なお、圧力が印加された濾液の流入を制御するため、図２（ｃ）から図２（ｄ）に示すように、内筐体３３２の内部に逆止弁３３３が取り付けられる。逆止弁３３３にはバネ等の弾性体が仕込まれており、図３（ｂ）に示すように、原液供給ホース側から濾布３０内への濾液の流入方向は導通できるが、図３（ａ）に示すように、濾布３０内から原液供給ホース側への逆流はできないように制御される構造となっている。

図４は濾過装置１００のうち濾布３０を取り出して分かりやすく示した図である。濾布３０の上部には濾布吊り下げ棒３４を挿入し、濾布吊り下げ棒３４を介して濾布３０が吊り下げられている。また、濾布３０の下部には濾布下垂棒３５を取り付け、濾布３０が真っ直ぐ張られるように重みを与えている。

濾布３０は、図４（ｂ）に示すように、上方の開口と下方の開口がそれぞれ閉鎖されることにより袋状の密閉空間を形成する。この密閉空間が濾過空間となる。後述する「原液注入工程」においてこの濾過空間内に原液供給口を介して原液が供給され、「脱水濾過工程」において固定濾板１０、可動濾板２０、濾枠４０により密閉された空間（濾室）の体積が小さくなるにつれ、濾布３０の内部の圧力が向上し、原液が濾布を滲み出して濾過が行われる。

濾枠体４０は、濾布３０の開放部が閉鎖されるように濾布面を挟み込んで濾布３０内部に密封された濾過空間を形成するものである。ゴムまたはプラスチックなどのある程度弾力性のある素材で形成され、中空のフレーム状の枠体である。枠の大きさは可動濾板２０が嵌り込む大きさとなっている。

ここでは、濾枠体４０も固定濾板１０に対して相対的に移動するが、その移動は、例えば、可動濾板２０に連動して移動する仕組みでも良く、また、例えば、濾過制動部６０により可動濾板２０とは独立に制動されて移動する仕組みでも良い。濾枠体４０が移動して濾布３０を挟み込んで固定濾板１０と密着することにより、固定濾板１０と濾枠体４０可動濾板２０とで囲まれた空間が濾布３０内に形成される濾過空間となる。後述する図５に示すように「濾過空間形成工程」において、固定濾板１０に対して濾枠体４０が濾布３０を挟み込んだまま圧着されることにより濾布３０の上方の開口３１と下方の開口３２が密封される。

原液注入装置５０は、濾過空間内に濾過すべき原液を所定圧力で加圧供給する「原液注入工程」を制御するものであり、外部から供給される原液を供給路を介して濾過空間内に所定圧力で注入するポンプ機構を備えた装置である。この構成例では供給路が本体８０および固定濾板１０を介して濾布３０にまで連通しており、この供給路に対して所定圧力で原液を注入する。なお、後述するようにここでは「原液注入工程」で濃縮濾過も行うため原液注入装置５０には原液供給の圧力制御機構が必要である。

濾過制動部６０は、可動濾板２０を移動させるための機構であり、例えば油圧機構などの動力源を備え、可動濾板２０の支持軸などを固定濾板１０方向に対して前後に移動させることができる仕組みとなっている。濾過制動部６０には可動濾板２０の位置制御を行うための制御機構が必要である。

濾過制動部６０は後述する「脱水濾過工程」においては、可動濾板２０を所定圧力で固定濾板１０方向へ移動させて濾過空間を加圧して濾過する役割を果たし、後述する「開放工程」においては、可動濾板２０を固定濾板１０から離し、濾布３０を濾枠体４０から離して下方が開放された吊り下げ状態とする役割を果たす。

濾物塊落下促進装置７０は、濾過制動部６０による濾過空間の開放工程の後、吊り下げ状態の濾布３０中で板状に圧搾されている濾物塊に対して打撃や振動を与えて落下物を崩してその落下を促すものである。濾物塊落下促進装置７０の構成は特に限定されず、その打撃方法や振動印加方法としては多様なものが適用可能である。

本体８０は、装置全体を制御するものであり、濾過処理に必要な様々な機械的構造、制御機構など（図示せず）が搭載され、オペレータの制御盤（図示せず）なども搭載されている。

次に、上記構成を備えた本発明の濾過装置１００において実行される濾過の諸工程を簡単に説明する。
図５および図６は、本発明の濾過装置１００において実行される濾過の諸工程を模式的に簡単に示した図である。図５および図６とも側断面において模式的に示したものであり、説明に関する要素以外の図示は省略した。

（濾過空間形成工程）
濾布３０を固定濾板１０、可動濾板２０、濾枠体４０の３者で取り囲んで濾過空間を形成する。図５（ａ）の初期状態では濾布３０は上下開放された筒状のものであるが、図５（ａ）から図５（ｂ）に示すように、固定濾板１０に対して濾枠体４０を押し付けることにより、固定濾板１０と濾枠体４０により濾布３０の上下が挟み込まれ、内部に濾過空間が形成される。また、可動濾板２０も濾枠体４０に対して接近し、濾布３０内の濾過空間を、固定濾板１０、可動濾板２０、濾枠体４０の３者で取り囲んで密閉空間とする。

（原液注入工程、濃縮濾過工程）
原液供給装置５０により原液を濾布３０内の濾過空間に対して注入する。その過程で加圧して注入することにより濾過空間内の原液の圧力を高めることにより水分を濾布３０から滲み出させ、濾過処理（濃縮濾過）を並行して行う。
まず、図５（ｃ）のように、原液供給装置５０のポンプから原液を所定圧力にて供給路を介して濾過空間内に打ち込んでゆく。濾過空間の容積は固定濾板１０、可動濾板２０、濾枠体４０の３者で取り囲まれた容積であるところ、濾過空間内に打ち込まれる原液が当該容積に満杯となっても、そのまま所定圧力にて原液を濾過空間内に打ち込んで行く。濾過空間内には原液で満杯のまま所定圧力がかかると濾布３０から水分が滲み出て濾過が始まる。原液供給装置５０が加える圧力に相当する濾過が行われ、内部の原液の濃度が高くなって濃縮が進んでいくが、ある程度濃縮が進むと、原液供給装置５０が加える圧力における濃縮濾過が進まなくなり平衡状態に達する。濾過装置１００全体の処理時間との兼ね合いも考慮に入れて、適切なタイミングで濃縮濾過を切り上げる。

（脱水濾過工程）
濃縮濾過工程終了後、濾過空間の容積を縮小して濾過空間内の圧力を高め、所定圧力、所定容積となるまで可動濾板２０で濾布３０を押圧し、脱水濾過を行う。
図５（ｄ）に示すように、濾過制動部６０の制動により可動濾板２０が固定濾板１０の方向へ移動を開始し、可動濾板２０が濾枠体４０の中に嵌り込み、固定濾板１０、可動濾板２０、濾枠体４０の３者で取り囲まれた容積が縮小して行く。この容積が濾過空間の容積であるので濾過空間が縮小して行き、濾布３０から濾液（水分）が滲み出て排水される。所定圧力、所定容積となるまで可動濾板２０で濾布３０を押圧することにより原液は圧搾され、板状の濾物塊となる。この濾物塊は所定の水分量を持つ濾物となり、ここに脱水濾過処理が完了する。濾物塊は板状のものであり、強い圧力で濾布３０に対して圧着されている。

（開放工程）
脱水濾過終了後、可動濾板２０を固定濾板１０から離す方向に移動させ、可動濾板２０を濾枠体４０から外し、濾布３０を開放状態とする。
まず、図６（ａ）から図６（ｂ）に示すように、濾過制動部６０の制動により可動濾板２０が固定濾板１０から遠ざかる方向へ移動を開始し、可動濾板２０が濾枠体４０の中から外れ出て、固定濾板１０、可動濾板２０、濾枠体４０の３者で取り囲まれた容積が拡張されて行く。やがて、可動濾板２０が濾枠体４０から完全に抜け出る所定位置まで移動した時点で、濾過制動部６０は可動濾板２０の移動を停止する。次に、図６（ｂ）から図６（ｃ）に示すように、濾枠板４０も固定濾板１０から遠ざかる方向に移動し、挟み込んでいた濾布３０の上方の開口部３１と下方の開口部３２を開放する。次に、図６（ｃ）から図６（ｄ）に示すように、濾布３０は固定濾板１０からも離れ、濾布吊り下げ棒３４により吊り下げ状態となる。ここで、濾布下垂棒３５の重さにより生地がよれたりしないように下方に張られた状態となる。
内部の圧搾された濾物塊は板状になり、自重で落下するものもあり、濾布３０の内面に貼りついて自重では落下しないものもある。

（濾物塊落下促進工程）
濾物塊落下促進装置７０によって、濾布３０内面に圧着して自重では落下しない濾物塊に対して打撃や振動を与えて濾物塊を崩して自重で落下するように促進せしめる。なお、濾物塊落下促進装置７０は他の構成要素に組み込まれるものではなく、従来型機器の構成や形状を大きく変更することなく設けることができる。

本発明の濾過装置１００は、上記した濾過空間形成工程→原液注入工程・濃縮濾過工程→脱水濾過工程→開放工程→濾物塊落下促進工程のサイクルを繰り返すことにより連続運転が可能となる。

以上、実施例１にかかる本発明の濾過装置１００によれば、原液を注入する工程において濾液の濾布からの滲み出しによる濃縮濾過が同時に行われることにより、本格的な濾過処理の前に一種の前処理で濾過を行うことができ、濾過処理の効率が向上する。濾過装置の濾過処理を効率的に行うためには、最終目的は原液中から濾液を除いて濾物に分離することであるので、圧搾濾過を行う時点で濾液中の液体が少ない方が好ましいところ、本発明の構成によれば、濾過効率を向上させることができる。

実施例２にかかる本発明の濾過装置１００'の構成について説明する。
実施例２にかかる本発明の濾過装置１００'は、実施例１で説明した可動濾板２０、濾布３０、濾枠体４０、濾物塊落下促進装置７０のセットが、固定濾板１０と対向する方向に複数個設けられて並列化された構成となっており、いわゆる並列処理により、濾過処理能力を向上せしめたものである。

図８は実施例２にかかる濾過装置１００'の構成を模式的に示した図である。
図８に示すように、実施例２にかかる濾過装置１００'は、固定濾板１０と一番外側にある可動濾板２０ａの間に、複数の可動濾板２０ｂ、２０ｃ・・・が設けられ、濾過制動部６０による可動濾板２０の移動に伴い、各可動濾板２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・・・が連動して移動する仕組みとなっている。

各々の可動濾板２０の間には、濾布３０、濾枠体４０が設けられている。つまり、可動濾板２０ａと濾布３０ａと濾枠体４０ａのセット、可動濾板２０ｂと濾布３０ｂと濾枠体４０ｂのセット、可動濾板２０ｃと濾布３０ｃと濾枠体４０ｃのセット・・・が設けられている。

この構成例では、濾物塊落下促進装置７０も、可動濾板２０と濾布３０と濾枠体４０の各々のセットに対応した個数設けられている。つまり、可動濾板２０と濾布３０と濾枠体４０と濾物塊落下促進装置７０のセットが複数個設けられている構成となっている。

なお、原液注入装置５０からの原液供給経路に関しては、それぞれの濾布３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・内に形成される濾過空間内に原液が供給されれば良く特に限定されないが、例えば、図９（ａ）に示すように、各濾布３０が可動濾板１０を貫通して隣接する濾布３０に連通した原液供給パイプでつながれた構造とし、原液供給装置５０から原液が、固定濾板１０から各濾布３０を連通した原液供給路により一気通貫に供給される仕組みでも良い。また、図９（ｂ）に示すように、原液注入装置の供給路が並列化されており、それぞれの出口が直接それぞれの濾布３０の内部に連通した仕組みとして、それぞれの濾布３０内には独立した形で原液が供給される仕組みでも良い。

各々の可動濾板２０と濾布３０と濾枠体４０と濾物塊落下促進装置７０のセットにおける、濾過空間形成工程、原液注入工程、脱水濾過工程、開放工程、濾物塊落下促進工程は、実施例１に示した各工程と同じもので良く、それぞれのセットにおいて並列処理される。

図１０および図１１は、実施例２にかかる濾過装置の並列処理の様子を模式的に示した図である。図１０（ａ）は、それぞれのセットにおいて濾過空間が形成されて原液が注入され濃縮濾過も終了した状態であり、図１０（ｂ）は、濾過制動部６０により固定濾板１０から一番遠い可動濾板２０ａからまとめて可動濾板２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・・・を固定濾板１０方向へ移動させてそれぞれの濾布３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・内に形成されている濾過空間における脱水濾過処理が行われた状態を示している。

この後、図１１（ａ）から図１１（ｂ）に示すように、濾過制動部６０により固定濾板１０から一番遠い可動濾板２０ａからまとめて可動濾板２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・・・を固定濾板１０から遠ざかる方向へ移動させてそれぞれのセットにおいて開放工程を行い、各々の可動濾板２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・・・が所定の位置まで移動すれば、それぞれの濾布３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・は濾布吊り下げ棒３４に吊り下がった状態となる。
下部が開放状態にあるので、濾物塊の一部は自重で落下する。

次に、図１２（ａ）から図１２（ｂ）に示すように示すように、それぞれの濾物塊落下促進装置７０ａ，７０ｂ，７０ｃ・・・により、各々の濾布３０ａ，３０ｂ，３０ｃ・・・内の濾物塊が崩されて、濾物の破砕片が次々と落下する。

以上、実施例２にかかる濾過装置によれば、実施例１に示した各工程を並列処理化することができ、濾過処理能力を向上せしめることができる。

以上、本発明の濾過装置における好ましい実施例を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。

本発明は、餡子などのペースト状の食品製造のための圧搾濾過装置など濾過処理を伴う装置に対して広く適用することができる。また、原理的には食品製造以外にも汚泥水からの汚泥除去などの濾過装置など濾過処理を伴う装置に対しても広く適用することができる。

本発明の濾過装置１００の構成例を模式的に示す図 本発明の濾過装置１００の構成例を模式的に示す図 本発明の濾過装置１００の構成例を模式的に示す図 濾布３０を取り出して分かりやすく示した図 本発明の濾過装置１００において実行される濾過の諸工程を模式的に簡単に示した図（その１） 本発明の濾過装置１００において実行される濾過の諸工程を模式的に簡単に示した図（その２） 本発明の濾過装置１００における濾過物の落下処理を模式的に簡単に示した図 実施例２にかかる濾過装置１００'の構成を模式的に示した図 原液注入装置５０からの原液供給経路を模式的に説明する図 実施例２の濾過装置の並列処理の様子を模式的に示した図（その１） 実施例２の濾過装置の並列処理の様子を模式的に示した図（その２） 実施例２の濾過装置の並列処理の様子を模式的に示した図（その３） 従来の一般的な圧搾式フィルタープレスの構造 従来の特開平１０−０２４２０２号公報に開示された構造 従来の特開２００２−３０１３０９号公報に開示された構造 従来の特開２００５−１３１５０８号公報に開示された構造 従来の特開２００７−２１６２１１号公報に開示された構造

１０ 固定濾板
２０ 可動濾板
３０ 濾布
４０ 濾枠体
５０ 原液注入装置
６０ 濾過制動部
７０ 濾物塊落下促進装置
８０ 本体
１００ 濾過装置

Claims (7)

1. 固定濾板と、前記固定濾板に対して対向しつつ可動する可動濾板と、
   前記固定濾板と前記可動濾板との間に配置され、上方および下方に開放部を備えた濾布と、
   前記濾布の前記開放部が閉鎖されるように濾布面を挟み込んで前記開放を閉鎖し、前記濾布内部に密封された濾過空間を形成する濾枠体と、
   前記固定濾板の濾板の腹を貫通する供給路と、
   前記供給路を介して前記濾布の腹につながる前記原液供給を行うための原液供給ホースと、
   前記濾布の腹の一部に設けられた前記固定濾板の前記供給路に連通する開閉バルブであって、前記開閉バルブを介して前記原液供給ホースと前記濾布の腹が接続されたものと、
   前記原液供給ホースおよび前記開閉バルブを介して前記濾過空間内に濾過すべき原液を加圧供給する原液注入工程と、前記原液が前記濾過空間内に満たされた後も前記加圧供給を所定時間継続し、前記濾液を前記濾布から滲み出させる濃縮濾過工程とを制御する原液注入装置と、
   前記可動濾板を前記固定濾板方向へ移動させ、前記濾過空間を加圧して濾過する脱水濾過工程と、前記可動濾板を前記固定濾板から離し、前記濾布を前記濾枠体から離して前記下方が開放された吊り下げ状態とする開放工程を制御する濾過制動部を備え、
   前記脱水濾過工程に先立って、前記濾過空間内に原液を前記原液注入装置によって前記開閉バルブを介して前記濾布の腹から加圧供給することにより前記濃縮濾過工程を行うことを特徴とする濾過装置。
2. 前記開閉バルブが外筐体と内筐体を備え、前記外筐体と前記内筐体の間に前記濾布の前記原液供給ホースの周縁部分を噛みながら螺合して取り付け、前記濾布の腹と前記原液供給ホースの縫い合わせ部分が前記バルブにより補強して接続する構造としたことを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
3. 前記原液注入装置が、前記原液注入工程および前記濃縮濾過工程において、前記供給路を介した前記原液の注入において印加圧力を制御する圧力制御機構を備えたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の濾過装置。
4. 前記内筐体の内部に弾性体により開閉が制御される逆止弁が取り付けられ、前記原液供給ホース側から前記濾布内への前記濾液の流入方向には導通できるが、前記濾布内から前記原液供給ホース側への逆流はできないように制御される構造としたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の濾過装置。
5. 前記可動濾板、前記濾布、前記濾枠体のセットが、前記固定濾板と対向する方向に複数個設けられた構成である請求項１から４のいずれかに記載の濾過装置。
6. 前記供給路が、前記固定濾板に加え、前記固定濾板からもっとも離れた前記可動濾板以外の前記可動濾板にも各々の前記濾板の腹を貫通するように設けられており、前記原液供給装置から前記原液が、前記固定濾板から各前記濾布を連通した前記原液供給路により一気通貫に供給され、各々の前記濾布に供給されることを特徴とする請求項５に記載の濾過装置。
7. 固定濾板と、前記固定濾板に対して対向しつつ可動する可動濾板と、前記固定濾板と前記可動濾板との間に配置され、少なくとも下方に開放を備えた濾布と、前記濾布の前記開放が閉鎖されるように濾布面を挟み込んで前記開放を閉鎖し、前記濾布内部に密封された濾過空間を形成する濾枠体と、前記固定濾板の濾板の腹を貫通する供給路と、前記供給路を介して前記濾布の腹につながる前記原液供給を行うための原液供給ホースと、前記濾布の腹の一部に設けられた前記固定濾板の前記供給路に連通する開閉バルブであって、前記開閉バルブが外筐体と内筐体を備え、前記外筐体と前記内筐体の間に前記濾布の前記原液供給ホースの周縁部分を噛合して取り付け、前記濾布の腹と前記原液供給ホースの縫い合わせ部分を補強した構造とする開閉バルブと、前記原液供給ホースおよび前記開閉バルブを介して前記濾過空間内に濾過すべき原液を加圧供給する原液注入工程を制御する原液注入装置を備えた濾過装置を用いた濾過方法であって、
   前記濾過空間内に濾過すべき原液を加圧供給する原液注入工程と、
   前記原液が前記濾過空間内に満たされた後も前記加圧供給を所定時間継続し、前記濾液を前記濾布から滲み出させる濃縮濾過工程と、
   前記可動濾板を前記固定濾板方向へ可動し、前記濾過空間を加圧して濾過する脱水濾過工程と、
   前記可動濾板を前記固定濾板から離し、前記濾布を前記濾枠体から離して前記下方が開放された吊り下げ状態とする開放工程を備え、
   前記脱水濾過工程に先立って、前記原液注入装置による前記濃縮濾過工程を行って濾過効率を向上せしめたことを特徴とする濾過方法。

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