JP6134059B2 - 大サイズフィルタープレート - Google Patents

Description

本発明は圧搾機技術に関し、特に大サイズフィルタープレートに関する。

プレッシャーフィルターは、環境保護技術領域においてしばしば用いられる工業設備である。
汚泥が混じった汚水は、プレッシャーフィルターを経た後、比較的乾燥したマテリアルと比較的きれいな水に分離される。
これにより、マテリアルの体積は大幅に縮小し、埋め立て或いは焼却等形式による処理に便利である。
水は各種固態成分を分離され、或いは直接回收利用され、或いはさらに処理を行った後、回收利用され、及び直接放出される。

常用されるプレッシャーフィルターは、シャーシ、フィルタープレート、フィルタープレートの駆動設備とフィルター等構成部材を有する。
使用時には、フィルタープレートは、圧迫され、相互に密集し、フィルターはフィルタープレート表面に取り付けられ、隣り合うフィルタープレートのフィルターの間には、封鎖空間を形成する。
汚水は、フィルタープレートの中心孔を経由し、各フィルタープレートの間の封鎖空間内に入る。
汚水の強大な圧力により、水はフィルターを通過しフィルタープレート内部に開設される透水孔に入り、プレッシャーフィルターから排出される。
けれども、汚泥はフィルターを通過できないため、隣り合うフィルタープレートのフィルターの間の封鎖空間に累積する。
汚泥が一定量まで沈積すると、フィルタープレートを開き、塊状になった汚泥を一個ずつフィルタープレートのフィルターの間から落下させる。
現在、省エネや環境保護は社会全体が注目するホットな話題である。
プレッシャーフィルターは体積が巨大な汚水を体積が小さな汚泥の塊に変えられ、企業の汚水処理コストを大幅に圧縮できるため、極めて高い経済効益と社会効益を備える。
上記した全過程から分かるように、プレッシャーフィルターの作動効率と作動効果は、最も重要な二つの要素である。
前者は、一定時間内にどれだけの汚水をろ過できるかであり、後者は、最終的にろ過された汚泥の含水率がどれだけ低いかである。
つまり、プレッシャーフィルターの改良は上記した問題の集合なのである。

既存の技術中のプレッシャーフィルターのフィルタープレート直径はすべて０．６ｍ以下である。
仮により大きなサイズのフィルタープレートを製造すれば、一回により多くの汚泥をろ過することができ、作動効率を向上させることができる。
しかし、フィルタープレート直径が大きくなるに従い、二つ問題が現れてくる。

前記先行技術には、以下のような二つの欠点があり、それを主因として、フィルタープレートをこれ以上大きく製造することができない。
一つ目は、直径が大きくなれば、フィルタープレートの円周もそれに従い長くなり、圧迫ろ過の状態時、隣り合うフィルタープレートの間の密封はより困難になる点である。
特に汚泥の塊が脱落する時、隣り合うフィルタープレートの密封位置に落下してしまう汚泥の塊もやはりある。
各プレッシャーフィルターは、十数個のフィルタープレートを有し、サイズも非常に大きいため、人手により汚泥の塊を一回一回清掃することは不可能である。
次に圧迫ろ過する時、隣り合うフィルタープレートをしっかりと密封することは恐らく無理である。
これにより、汚水は汚泥を含んだままで、非密封位置から流れ出るため、フィルターにろ過されることはない。

二つ目は、フィルタープレートが受ける圧力は、汚水の圧力にフィルタープレートの面積を掛けたものであるため、フィルタープレートの直径が大きくなれば、フィルタープレートが受ける汚水圧力も大きくなる点である。
よって、圧迫ろ過の過程において、フィルタープレートは隣り合う両側の汚水の衝撃により左右に揺れ動き、フィルタープレートの強度が不十分なら、容易に破損し、フィルタープレートの使用寿命を短くしてしまう。

本発明はより大きいサイズのフィルタープレートを製造でき、プレッシャーフィルターの汚水圧迫ろ過の作動効率を向上させられるフィルタープレートに関する。

本発明によるフィルタープレートは、板体の両面の外圈位置には、封鎖された凸リブをそれぞれ設置する。
該２個のフィルタープレートが密着すると、該板体の両面の凸リブの間には、ギャップを形成する。
該板体の一面の凸リブの頂面は平面で、該板体の反対面の凸リブは尖頂或いは弧面頂である。
該２個のフィルタープレートが密着すると、隣り合う２個のフィルタープレートの該頂面と尖頂或いは弧面頂との間に形成されたギャップは、封鎖状である。
該頂面は、内圈に設置され、該尖頂或いは該弧面頂は、外圈に設置される。
該ギャップの幅は３-５ｍｍである。
該板体の両面は、凸リブ内の範圍に、柱状突起が均一にいっぱいに充填される。
該すべての柱状突起の頂面は相互にフラットで、該板体の出っ張る柱状突起のベース面は外圈で比較的厚く、内圈で比較的薄い。外圈に位置する該柱状突起は比較的低く、内圈に位置する該柱状突起は比較的高い。
該板体の両面には、円周に均一に分布するサポート柱を設置する。
該２個のフィルタープレートが密着すると、該板体が対応するサポート柱は相互に緊密に接触する。
該サポート柱は、円周に従い、内圈か外圈かに位置し、二組に分かれ、内圈に位置する一組は４個で、各サポート柱の直径は、３０-５０ｍｍで、外圈に位置する一組は６個で、各サポート柱の直径は５０-７０ｍｍである。
外圈に位置する該サポート柱の分布円周の直径は該フィルタープレートの直径の４０-６０％で、内圈に位置する該サポート柱の分布円周の直径は該フィルタープレートの直径の２０-３０％である。
該フィルタープレートは円形で、直径は０．６ｍ-１．２ｍで、フィルタープレートのベース面の厚さは３０-４０ｍｍで、フィルタープレートの最大厚さは５０-７０ｍｍである。

本発明は板体の正面と裏面に封鎖された凸リブの構造をそれぞれ設置し、且つ隣り合うフィルタープレートがプレッシングすると、正面と裏面の凸リブの間には、一定サイズのギャップを形成する。
よって、マテリアルがフィルタープレートの密封位置に残留しており、フィルタープレートが相互にプレッシングする時、ギャップは一定の残留マテリアルを収容でき、こうして残留マテリアルのフィルタープレート密封への影響を回避することができる。

本発明の一実施形態によるフィルタープレートが多数集まっている時の構造模式図である。 本発明の一実施形態によるフィルタープレートのギャップ付近の構造を示す図１のａ位置の局部拡大構造模式図である。 本発明の一実施形態によるフィルタープレートのベース面と柱状突起の構造を示す図１のｂ位置の局部拡大構造模式図である。 本発明の一実施形態によるフィルタープレートの正面の構造模式図である。

（一実施形態）
以下に図及び具体的実施形態を用いて、本発明の技術について説明する。
図１〜図３に示す本実施形態のフィルタープレートは、その板体１の両面の外圈位置には、封鎖された凸リブをそれぞれ設置する。
２個のフィルタープレートが密着すると、板体１の両面の凸リブの間には、ギャップ２を形成する。
板体１は、円形、或いは方形で、円形であれば、凸リブは円環状の凸台で、方板であれば、凸リブは方形の凸台である。
凸リブの封鎖とは、凸リブは、両側の先端どうしが接続し、フィルタープレートの板体１の外圈を一周する環台を取り囲む。

既存の技術中では、隣り合うフィルタープレートは両面の外圈位置に、密封に用いるエプロンを設置し、或いは正面が環状突起で、裏面は位置が対応する環状凹ピットの構造を採用する。
これら構造は、緊密に密封されるようであるが、実際の作動状況には適していない。
なぜなら、ろ過後の汚泥塊が脱落する時、一部のマテリアルはフィルタープレートの密封位置に残留し、これによりフィルタープレートが次にプレッシングする時、残留していたマテリアルも２個のフィルタープレートの間をプレッシングするため、密封が失効してしまうからである。

よって、本発明は、板体１の正面と裏面に、それぞれ１個の封鎖した凸リブを設置する構造を設計した。
且つ隣り合うフィルタープレートがプレッシングすると、正面と裏面の凸リブの間には、一定サイズのギャップ２を形成する（図２参照）。
よって、マテリアルがフィルタープレートの密封位置に残留しており、フィルタープレートが相互にプレッシングする時、ギャップ２は一定の残留マテリアルを収容でき、こうして残留マテリアルのフィルタープレート密封への影響を回避することができる。

さらに、板体１の一面の凸リブの頂面１１１は平面で、板体１の反対面の凸リブは尖頂或いは弧面頂１２１である。
頂面１１１は平面で、より強力な封鎖作用を備え、向かい側のフィルタープレートの板面との接触は面接触である。
尖頂或いは弧面頂１２１の構造は、マテリアルを、隣り合う板体１の接触位置から押して離れさせ、マテリアルを挟んで漏れが起きることを防止可能である。

２個のフィルタープレートが密着すると、隣り合う２個のフィルタープレートの頂面１１１と尖頂或いは弧面頂１２１との間に形成されたギャップ２は、封鎖状である。
本構造は実際には、二重密封構造を形成し、密封性能を増強する。
正面の凸リブと裏面の凸リブとは、内圈と外圈の２本の密封のディフェンスを形成し、２本のディフェンスの間は、残留マテリアルを収容するギャップ２である。

頂面１１１は、内圈に設置され、尖頂或いは弧面頂１２１は、外圈に設置される。
頂面１１１と隣り合う板面１の接触は、面接触で、封鎖能力が強いため、内圈において、先ず汚水の圧力を受ける。
尖頂或いは弧面頂１２１は、外圈に位置し、さらに密封の作用を備え、受ける汚水の圧力は比較的小さく、二次的な密封作用を担当する。

ギャップ２の幅ｙは３-５ｍｍである。
この幅は大き過ぎると強度が不足し、密封性能が低下するため、この幅は大き過ぎてはならない。
一方、小さ過ぎると、マテリアルがすぐにたまって詰まってしまい、密封性能を低下させてしまう。
ギャップ２の幅ｙとは、ギャップ２の最内半径と最外半径の差である（図２参照）。

板体１の両面は、凸リブ内の範圍に、柱状突起１３が均一にいっぱいに充填される（見易くするため、図４では柱状突起１３をいっぱいに描いていない）。
図３に示すように、すべての柱状突起１３の頂面は相互にフラットで、板体１の出っ張る柱状突起１３のベース面１４は外圈で比較的厚く、内圈で比較的薄い。
外圈に位置する柱状突起１３は比較的低く、内圈に位置する柱状突起１３は比較的高い。
柱状突起１３の頂面は相互にフラットであるため、フィルタープレートの間のマテリアルを、相同の厚さの乾燥マテリアルに圧搾でき、且つこのような構造は、圧搾後のマテリアルの脱落を容易とする。

板体１の両面には、円周に均一に分布するサポート柱１５を設置する。
２個のフィルタープレートが密着すると、板体１が対応するサポート柱１５は相互に緊密に接触する。
サポート柱１５は、汚水の強大な圧力を受けた時、大サイズのフィルタープレートを保護することができ、これによりフィルタープレートは左右に揺れ動かない。

サポート柱１５は、円周に従い、内圈か外圈かに位置し、二組に分かれる。
内圈に位置する一組は４個で、各サポート柱１５の直径は、３０-５０ｍｍである。
外圈に位置する一組は６個で、各サポート柱１５の直径は、５０-７０ｍｍである。

外圈に位置するサポート柱１５の分布円周の直径は、フィルタープレートの直径の４０-６０％で、内圈に位置するサポート柱１５の分布円周の直径は、フィルタープレートの直径の２０-３０％である。
サポート柱１５は、マテリアルの圧力が過大な時、フィルタープレートの振動も過大にならないよう防止する作用を備える。
最も容易に振動する位置は、フィルタープレートの中部位置であるため、内圈と外圈に各一組のサポート柱１５をそれぞれ設置し、フィルタープレートの圧迫ろ過過程における振動を、これにより効果的に減らすことができる。

フィルタープレートは円形で、直径ｍは０．６ｍ-１．２ｍで、フィルタープレートのベース面の厚さｎは３０-４０ｍｍで、フィルタープレートの最大厚さｘは５０-７０ｍｍである。
板体１の最大厚さｘとは、板体１の正面と裏面の凸リブの頂面の最大距離である。

前述した本発明の実施形態は本発明を限定するものではなく、よって、本発明により保護される範囲は後述される特許請求の範囲を基準とする。

１ 板体、
１１１ 頂面、
１２１ 尖頂或いは弧面頂、
２ ギャップ、
１３ 柱状突起、
１４ ベース面、
１５ サポート柱、
ｍ フィルタープレートの直径、
ｎ フィルタープレートのベース面の厚さ、
ｘ フィルタープレートの最大厚さ、
ｙ ギャップの幅。

Claims (8)

1. フィルタープレートであって、板体の両面の周縁部には、閉鎖状の凸リブをそれぞれ前記周縁部から突出するように設置し、
   ２個の前記フィルタープレートが密着すると、前記板体の両面の前記凸リブの間には、ギャップを形成し、
   前記板体の両面は、前記凸リブの内側の領域に、柱状突起が均一にいっぱいに設置され、同一面におけるすべての前記柱状突起の頂面を相互に連結した場合に形成される面はフラットで、前記板体の前記柱状突起を突出して設置されるベース面は内側よりも外側のほうが厚さが厚く、前記柱状突起は内側よりも外側に位置するほうが高さが低い
   ことを特徴とするフィルタープレート。
2. 前記板体の一面の前記凸リブの頂面は、平面状で、
   前記板体の反対面の前記凸リブは尖頂或いは弧面頂であることを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレート。
3. ２個の前記フィルタープレートが密着すると、隣り合う２個の前記フィルタープレートの平面状の頂面を有する前記凸リブと尖頂或いは弧面頂を有する前記凸リブとの間に形成された前記ギャップは、閉鎖状であることを特徴とする請求項２に記載のフィルタープレート。
4. 平面状の頂面を有する前記凸リブは、尖頂或いは弧面頂を有する前記凸リブよりも、内側に設置されることを特徴とする請求項３に記載のフィルタープレート。
5. 前記ギャップの幅は、３ｍｍ−５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレート。
6. 前記板体の両面には、円周上に均一に分布するようにサポート柱を設置し、
   ２個の前記フィルタープレートが密着すると、前記板体における対応する前記サポート柱が相互に緊密に接触することを特徴とする請求項５に記載のフィルタープレート。
7. 前記サポート柱は、二組に分かれて内側と外側の二つの円周上に分布するように設置され、
   内側に位置する一組の前記サポート柱は４個で、各々の直径は、３０ｍｍ−５０ｍｍで、
   外側に位置する一組の前記サポート柱は６個で、各々の直径は、５０ｍｍ−７０ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載のフィルタープレート。
8. 前記フィルタープレートは円形で、
   外側に位置する前記サポート柱は、直径が前記フィルタープレートの直径の４０％-６０％である円周上に分布するように設置され、
   内側に位置する前記サポート柱は、直径が前記フィルタープレートの直径の２０％-３０％である円周上に分布するように設置されることを特徴とする請求項７に記載のフィルタープレート。

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