JP7037376B2

JP7037376B2 - 濾布ユニットおよびフィルタプレス装置

Info

Publication number: JP7037376B2
Application number: JP2018014909A
Authority: JP
Inventors: 航斉藤; 建益梁
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2022-03-16
Anticipated expiration: 2038-01-31
Also published as: JP2019130477A

Description

本発明は、濾布ユニットおよびフィルタプレス装置に関する。

従来、固液分離を行うために、加圧を伴う濾過（濾過・脱水）を行うフィルタプレス装置が様々な分野で用いられている。フィルタプレス装置では、配列された複数の濾板において互いに隣接する２つの濾板間を濾過室として、各濾過室に一対の濾布が設けられる。例えば、特許文献１ないし４のフィルタプレス装置では、一対の濾布の上部が互いに接続され、吊り下げられた状態で一対の濾布が当該２つの濾板間に配置される。一対の濾布間には、送液具が配置され、送液具は双方の濾布により保持される。そして、濾布に設けられた開口を介して送液具の内部に原液が供給され、送液具下部の開口から一対の濾布間に原液が流し込まれる。

また、他のフィルタプレス装置では、隣接する２つの濾板間に配置された一対の濾布が、当該２つの濾板にそれぞれ取り付けられる。一方の濾板には、原液の給液口が設けられており、一方の濾布に設けられた開口が給液口に重ねられる。給液口には筒状部材が挿入されており、濾布の開口の周囲を押さえるリングを筒状部材に締結することにより、濾布が濾板に固定される。このようなフィルタプレス装置では、リングおよび筒状部材が、送液具の機能を果たす。

特許第３２１０２５６号公報特許第３８１５４３３号公報特許第５８１７９９１号公報特許第６０３２５５９号公報

ところで、特許文献１ないし４のように、互いに隣接する２つの濾板間に、一対の濾布が吊り下げられた状態で配置されるフィルタプレス装置では、濾板を互いに密着させた密着状態を形成する際に、隣接する２つの濾板間に送液具が濾布を介して挟まれる。このとき、一方の濾板に対向する送液具の一方の面が、当該濾板に設けられた係合凹部内に配置され、他方の濾板に対向する送液具の他方の面が、当該濾板に設けられた係合凹部内に配置される。実際のフィルタプレス装置では、密着状態を形成する直前において、２つの濾板の位置が、濾板の主面に沿う方向に僅かにずれていることがある。この場合、当該２つの濾板の位置が、送液具を介して互いに合わせられる。密着状態の形成直前では、濾布と濾板との間の摩擦により、各濾布の位置が濾板と共にずれるため、送液具が双方の濾布により保持されるフィルタプレス装置では、密着状態の形成時に、送液具の保持に係る部位に過度な力が作用し、当該部位が破損することがある。

一方、筒状部材およびリングにより濾布を濾板に固定するフィルタプレス装置では、濾布を交換する際に、リングに付着した原液の影響により、リングの取り外しに時間を要してしまう。したがって、互いに隣接する２つの濾板に、一対の濾布がそれぞれ取り付けられるフィルタプレス装置において、濾布の交換を容易に行うことが可能な構造も求められている。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、互いに隣接する２つの濾板間に、一対の濾布が吊り下げられた状態で配置されるフィルタプレス装置において、送液具の保持に係る部位に過度な力が作用することを抑制することを目的としている。また、互いに隣接する２つの濾板に、一対の濾布がそれぞれ取り付けられるフィルタプレス装置において、濾布の交換を容易に行うことも目的としている。

請求項１に記載の発明は、フィルタプレス装置に用いられる濾布ユニットであって、上部が互いに接続しており、フィルタプレス装置において吊り下げられた状態で、互いに隣接する２つの濾板間に配置される一対の濾布と、前記一対の濾布間に配置され、一方の濾布に形成された開口を介して供給される原液を前記一対の濾布間に流し込む送液具と、前記一方の濾布に設けられ、他方の濾布に拘束されない状態で、前記送液具を保持する送液具保持部とを備え、前記送液具保持部が、前記送液具における前記他方の濾布側を覆う保持シートと、前記保持シートの一部を前記一方の濾布に接合して、前記保持シートと前記一方の濾布との間にて前記送液具を保持する保持構造を形成するシート接合部とを備え、前記シート接合部が、前記保持シートにおいて上下方向に延びる２つの縁に沿って、前記保持シートを前記一方の濾布に接合する一対の接合部を含む。
請求項２に記載の発明は、フィルタプレス装置に用いられる濾布ユニットであって、上部が互いに接続しており、フィルタプレス装置において吊り下げられた状態で、互いに隣接する２つの濾板間に配置される一対の濾布と、前記一対の濾布間に配置され、一方の濾布に形成された開口を介して供給される原液を前記一対の濾布間に流し込む送液具と、前記一方の濾布に設けられ、他方の濾布に拘束されない状態で、前記送液具を保持する送液具保持部とを備え、前記送液具保持部が、前記送液具における前記他方の濾布側を覆う保持シートと、前記保持シートの一部を前記一方の濾布に接合するシート接合部とを備え、前記シート接合部が、前記保持シートにおいて上下方向に延びる２つの縁に沿って、前記保持シートを前記一方の濾布に接合する一対の第１接合部と、前記一対の第１接合部の下端から内側に広がって、前記保持シートを前記一方の濾布に接合する一対の第２接合部とを備え、前記送液具の一部が、前記一対の第２接合部に引っ掛かることにより、前記送液具が保持される。

請求項３に記載の発明は、フィルタプレス装置に用いられる濾布ユニットであって、フィルタプレス装置において互いに隣接する２つの濾板間に配置されるとともに、前記２つの濾板にそれぞれ取り付けられる一対の濾布と、一方の濾布において他方の濾布に対向する面上に配置され、前記一方の濾布に形成された開口を介して供給される原液を前記一対の濾布間に流し込む送液具と、前記一方の濾布に設けられ、他方の濾布に拘束されない状態で、前記送液具を保持する送液具保持部とを備え、前記送液具保持部が、前記送液具における前記他方の濾布側を覆う保持シートと、前記保持シートの一部を前記一方の濾布に接合して、前記保持シートと前記一方の濾布との間にて前記送液具を保持する保持構造を形成するシート接合部とを備え、前記一方の濾布が、原液の流路から外れた位置に設けられる取付部により濾板に取り付けられる。
請求項４に記載の発明は、フィルタプレス装置に用いられる濾布ユニットであって、フィルタプレス装置において互いに隣接する２つの濾板間に配置されるとともに、前記２つの濾板にそれぞれ取り付けられる一対の濾布と、一方の濾布において他方の濾布に対向する面上に配置され、前記一方の濾布に形成された開口を介して供給される原液を前記一対の濾布間に流し込む送液具と、前記一方の濾布に設けられ、他方の濾布に拘束されない状態で、前記送液具を保持する送液具保持部とを備え、前記送液具保持部が、前記送液具における前記他方の濾布側を覆う保持シートと、前記保持シートの一部を前記一方の濾布に接合するシート接合部とを備え、前記シート接合部が、前記保持シートにおいて上下方向に延びる２つの縁に沿って、前記保持シートを前記一方の濾布に接合する一対の第１接合部と、前記一対の第１接合部の下端から内側に広がって、前記保持シートを前記一方の濾布に接合する一対の第２接合部とを備え、前記送液具の一部が、前記一対の第２接合部に引っ掛かることにより、前記送液具が保持される。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の濾布ユニットであって、前記シート接合部が、前記保持シートの前記一部と前記一方の濾布との縫製部である。

請求項６に記載の発明は、フィルタプレス装置であって、移動方向に配列される複数の濾板と、前記複数の濾板のうち互いに隣接する２つの濾板間に配置される請求項１ないし５のいずれか１つに記載の濾布ユニットと、前記複数の濾板を前記移動方向に移動可能に支持する濾板支持部と、前記移動方向において前記複数の濾板を挟んで配置される移動ヘッドおよび固定ヘッドを有し、前記移動方向への前記移動ヘッドの移動により、前記複数の濾板を前記移動方向に互いに密着させた密着状態と、前記密着状態を解除した解除状態とを選択的に形成する濾板開閉機構とを備える。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のフィルタプレス装置であって、前記２つの濾板の一方が、ダイヤフラムシートを備え、前記ダイヤフラムシートが、前記移動方向において前記送液具保持部と重なる。

本発明によれば、互いに隣接する２つの濾板間に、一対の濾布が吊り下げられた状態で配置されるフィルタプレス装置において、送液具保持部に過度な力が作用することを抑制することができる。また、互いに隣接する２つの濾板に、一対の濾布がそれぞれ取り付けられるフィルタプレス装置において、濾布の交換を容易に行うことができる。

第１の実施の形態に係るフィルタプレス装置の構成を示す図である。濾板の正面図である。濾布ユニットを示す図である。濾布ユニットを示す図である。濾布ユニットを示す図である。送液具を示す図である。送液具を示す図である。第１濾布における流入開口の近傍を示す図である。第１濾布の断面図である。密着状態における複数の濾板および複数の濾布ユニットを示す図である。比較例の濾布ユニットを示す図である。比較例の濾布ユニットを示す図である。第２の実施の形態に係るフィルタプレス装置を示す図である。普通濾板の正面図である。他の比較例のフィルタプレス装置を示す図である。フィルタプレス装置の他の例を示す図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るフィルタプレス装置１の構成を示す図であり、フィルタプレス装置１を示す側面図である。図１では、互いに直交する３つの方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向として矢印にて示している（他の図において同様）。典型的には、Ｘ方向およびＹ方向は水平な方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。

フィルタプレス装置１は、液体中に汚泥や鉱物が混ざった混合物（スラリーとも呼ばれ、以下、単に「原液」という。）に対して加圧を伴う濾過を行う。フィルタプレス装置１は、制御部（図示省略）と、複数の濾板２と、濾板支持部３と、濾板開閉機構４とを備える。制御部は、フィルタプレス装置１の全体制御を担う。各濾板２は、ＺＸ平面に平行な板状部材であり、複数の濾板２はＹ方向（濾板２が移動する方向であるため、以下、「移動方向」という。）に配列される。濾板２の総数は、例えば、３以上である。

図２は、濾板２の正面図であり、（－Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た濾板２を示している。各濾板２は、略矩形の板状である濾板本体２１を備える。濾板本体２１は、濾過凹部２１５を備える。濾過凹部２１５は、濾板本体２１において他の濾板２と対向する各主面２１０に形成される凹部である。移動方向から見た場合における濾過凹部２１５の外形は、各辺がＺ方向（以下、「上下方向」という。）、または、Ｘ方向（以下、「幅方向」という。）に沿う矩形である。濾過凹部２１５の外形は、他の形状であってもよい。後述するように、互いに隣接する２つの濾板２の濾過凹部２１５の間に濾過室２０（後述の図１０参照）が形成される。

濾板本体２１の主面２１０において、濾過凹部２１５の上側には２つの係合凹部２３が設けられる。２つの係合凹部２３は、互いに幅方向に離れる。係合凹部２３の下部は、濾過凹部２１５に連続する。係合凹部２３の上部の外形は半円状であり、当該上部の外縁部２３１は、係合凹部２３の内側に向かうに従って深さが増大する傾斜面となっている。係合凹部２３の中央部２３２は、一定の深さの平坦な面である。係合凹部２３には、後述の送液具５２（後述の図６参照）が嵌まり込む。濾板本体２１の一方の主面２１０では、係合凹部２３の中央部２３２に給液口２３３が形成される。他方の主面２１０における係合凹部２３には、給液口２３３は設けられない。

濾板本体２１には、２つの上側突出部２１１および２つの下側突出部２１２が設けられる。上側突出部２１１は、上下方向に延びる板状であり、濾板本体２１の上面（（＋Ｚ）方向を向く面）に設けられる。２つの上側突出部２１１は、互いに幅方向に離れており、濾板本体２１の上面から（＋Ｚ）方向に突出する。上側突出部２１１の上部には、後述の駆動軸３１が挿入される孔２１６が設けられる。下側突出部２１２は、濾板本体２１の下部（（－Ｚ）側の部位）に設けられる。２つの下側突出部２１２は、濾板本体２１から（＋Ｘ）方向および（－Ｘ）方向にそれぞれ突出する。各下側突出部２１２には、移動方向に延びる２つの下側貫通孔２１４が設けられる。また、濾板本体２１の主面２１０において、濾過凹部２１５の上側には、移動方向に延びる２つの上側貫通孔２１３が設けられる。２つの上側貫通孔２１３は、Ｘ方向に離れて配置される。各上側貫通孔２１３は、給液口２３３の近傍に配置される。上側貫通孔２１３は、濾板本体２１の内部に設けられる流路を介して給液口２３３と連続する。

図１および図２に示すように、濾板支持部３は、移動方向に長い一対の駆動軸３１を備える。一対の駆動軸３１は、複数の濾板２の上方に配置され、幅方向に離れる。図２では、移動方向に垂直な面における駆動軸３１の断面を示している。各濾板２は、２つの上側突出部２１１を介して２つの駆動軸３１から吊り下げられた状態で、移動方向に移動可能に支持される。一対の駆動軸３１は、フィルタプレス装置１の全体を支持する支持フレーム１０に固定される。また、各駆動軸３１には、複数のプーリー３２が設けられる。各上側突出部２１１に対して、移動方向の前後に２つのプーリー３２がそれぞれ配置される。

図１に示すように、濾板開閉機構４は、移動ヘッド４１と、固定ヘッド４２と、進退機構４３とを備える。移動ヘッド４１および固定ヘッド４２は、移動方向において複数の濾板２を挟んで配置される。具体的には、固定ヘッド４２は、複数の濾板２の（＋Ｙ）側に配置され、支持フレーム１０に固定される。移動ヘッド４１は、複数の濾板２の（－Ｙ）側に配置され、濾板２と同様に、一対の駆動軸３１により移動方向に移動可能に支持される。進退機構４３は、例えば油圧シリンダであり、移動ヘッド４１を移動方向に移動させる。

移動ヘッド４１を（＋Ｙ）方向に移動させることにより、複数の濾板２が固定ヘッド４２に向かって押し込まれ、移動方向に互いに密着する（正確には、後述の濾布５１ａ，５１ｂを挟んで密着する。）。以下の説明では、移動ヘッド４１の（＋Ｙ）方向への移動により、複数の濾板２を移動方向に互いに密着させた状態を、「密着状態」という。また、密着状態において、移動ヘッド４１を（－Ｙ）方向に移動させることにより、密着状態を解除した解除状態が形成される。濾板開閉機構４では、移動方向への移動ヘッド４１の移動により、密着状態と解除状態とが選択的に形成される。

密着状態における複数の濾板２では、（＋Ｘ）側の上側貫通孔２１３（図２参照）が、移動方向に連続した１つの流体流路を形成する。（－Ｘ）側の上側貫通孔２１３も同様である。これらの流体流路は、後述の濾過室２０へと供給される原液の流路として利用される。また、（－Ｘ）側の下側突出部２１２における２つの下側貫通孔２１４、および、（＋Ｘ）側の下側突出部２１２における２つの下側貫通孔２１４も、移動方向に連続した流体流路を形成する。これらの流体流路のうち、（＋Ｚ）側の流体流路は、例えば、濾過室２０からの濾過液の回収に利用され、（－Ｚ）側の流体流路は、例えば、後述のダイヤフラムシート２２の作動用の流体（ガスまたは水）の流路に利用される。

フィルタプレス装置１では、互いに隣接する２つの濾板２間に、濾布ユニットが配置される。図３ないし図５は、濾布ユニット５を示す図である。図３は、（＋Ｘ）側から（－Ｘ）方向を向いて見た見た濾布ユニット５を示す。図４は、（－Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た濾布ユニット５を示し、図５は、（＋Ｙ）側から（－Ｙ）方向を向いて見た濾布ユニット５を示す。

濾布ユニット５は、一対の濾布５１ａ，５１ｂと、２つの送液具５２と、２つの送液具保持部５３とを備える。一対の濾布５１ａ，５１ｂのそれぞれは、略矩形であり、例えばポリプロピレン等の合成繊維により形成される。各濾布５１ａ，５１ｂの厚さは、例えば０．８～１ｍｍである。一対の濾布５１ａ，５１ｂでは、上部が互いに接続しており、下部は互いに離れている。図３の例では、帯状の濾布材料を二つ折りすることにより、一対の濾布５１ａ，５１ｂが形成される。一対の濾布５１ａ，５１ｂでは、個別に裁断された２つの濾布５１ａ，５１ｂの上部が互いに接合されてもよい。

一対の濾布５１ａ，５１ｂは、上部縫製部５１１と、２つの下部縫製部５１３とを備える。上部縫製部５１１は、上端から下方に僅かに離れた位置にて、幅方向の全体に亘って一対の濾布５１ａ，５１ｂを互いに縫い合わせることにより形成される。上部縫製部５１１の上側に形成された袋状部５１２には、幅方向に延びる取付バー３３（図１０参照）が挿入される。

２つの下部縫製部５１３は、一対の濾布５１ａ，５１ｂの下端部にそれぞれ設けられる。各下部縫製部５１３は、濾布５１ａ，５１ｂの下端を折り返した部位と、当該部位に対向する部位とを幅方向の全体に亘って互いに縫い合わせることにより形成される。下部縫製部５１３の下側に形成された袋状部５１４には、幅方向に延びる取付バー３４（図１０参照）が挿入される。図４および図５に示すように、各濾布５１ａ，５１ｂの袋状部５１４には、複数の切欠部５１５が形成される。一対の濾布５１ａ，５１ｂを重ね合わせた場合に、一方の濾布５１ａにおける切欠部５１５と、他方の濾布５１ｂにおける切欠部５１５とが、幅方向に交互に配置される。実際には、各濾板２の両主面２１０に接する２つの濾布５１ａ，５１ｂ（すなわち、隣接する２つの濾布ユニット５において互いに対向する２つの濾布５１ａ，５１ｂ）において、一方の濾布５１ａの袋状部５１４における複数の切欠部５１５に、他方の濾布５１ｂの袋状部５１４における切欠部５１５を除く部位が配置され、これらの袋状部５１４に１つの取付バー３４が挿入される。

一対の濾布５１ａ，５１ｂのそれぞれには、２つの孔５１９が形成される。既述の密着状態では、一対の濾布５１ａ，５１ｂは、互いに隣接する２つの濾板２間に挟まれる。このとき、各濾布５１ａ，５１ｂにおける２つの孔５１９は、濾板本体２１の２つの上側貫通孔２１３とそれぞれ重なる。したがって、複数の濾板２における上側貫通孔２１３により形成される流体流路が、濾布５１ａ，５１ｂにより閉塞されることはない。

一対の濾布５１ａ，５１ｂのうち、図５に示す一方の濾布５１ａ（以下、「第１濾布５１ａ」という。）には、２つの流入開口５１８が形成される。２つの流入開口５１８は、２つの孔５１９の間にて、互いに幅方向に離れて配置される。図４に示す他方の濾布５１ｂ（以下、「第２濾布５１ｂ」という。）には、流入開口５１８は形成されない。図３および図５に示すように、送液具５２および送液具保持部５３は、一対の濾布５１ａ，５１ｂの間において、流入開口５１８に重なる位置に配置される。

図６および図７は、送液具５２を示す図である。図６では、（＋Ｙ）側から（－Ｙ）方向を向いて見た送液具５２を示し、図７では、（－Ｚ）側から（＋Ｚ）方向を向いて見た送液具５２を示している。送液具５２は、送液具本体５２１と、係合傾斜部５２６とを備える。送液具本体５２１は、板状であり、流入口５２２と、複数の流出口５２３とを備える。流入口５２２は、送液具本体５２１の一方の主面（厚さ方向であるＹ方向に垂直な面）に設けられる有底の穴である。複数の流出口５２３は、送液具本体５２１の下面（（－Ｚ）方向を向く面）から上方に延び、流入口５２２に接続する。

送液具本体５２１の上部５２４は、半円状の外形を有する。係合傾斜部５２６は、送液具本体５２１の上部５２４から外側に広がり、係合傾斜部５２６の外形も半円状である。係合傾斜部５２６の厚さは、送液具本体５２１から径方向に離れるに従って漸次減少する。詳細には、係合傾斜部５２６において、送液具本体５２１の両主面から連続する２つの面は、送液具本体５２１から離れるに従って互いに近づくように傾斜し、係合傾斜部５２６の外縁において接続する。係合傾斜部５２６の当該２つの面は、厚さ方向における送液具本体５２１の中央にて、厚さ方向に垂直に広がる面に対して対称な形状である。なお、図６の送液具５２では、係合傾斜部５２６において（－Ｚ）側かつ送液具本体５２１近傍の部位が、部分的に切り欠かれており、図７のように、係合傾斜部５２６の厚さが一定となる部位５２７が存在する。図６および図７に示す送液具５２の形状は一例に過ぎず、適宜変更されてよい。

図８は、第１濾布５１ａにおける流入開口５１８の近傍を拡大して示す図であり、図９は、図８中の矢印IX－IXの位置における第１濾布５１ａの断面図である。図９では、送液具５２の図示を省略している。送液具保持部５３は、保持シート５３１と、シート接合部５３２とを備える。保持シート５３１は、送液具５２の外形よりも大きい略矩形であり、一対の濾布５１ａ，５１ｂの間にて、流入開口５１８および送液具５２を覆う。保持シート５３１は、例えば、濾布５１ａ，５１ｂと同じ種類の合成繊維により形成される。保持シート５３１の厚さは、例えば０．５ｍｍであり、濾布５１ａ，５１ｂよりも薄い。シート接合部５３２は、流入開口５１８が形成された第１濾布５１ａに対して、保持シート５３１の一部を縫製により接合する。すなわち、シート接合部５３２は、保持シート５３１の一部と第１濾布５１ａとの縫製部である。

図８に示すように、シート接合部５３２は、一対の第１接合部５３３と、一対の第２接合部５３４とを備える。一対の第１接合部５３３は、保持シート５３１において上下方向（Ｚ方向）に延びる２つの縁に沿って、保持シート５３１を第１濾布５１ａに接合する。一対の第１接合部５３３の下端は、上下方向における保持シート５３１の中央近傍に位置する。一対の第２接合部５３４は、一対の第１接合部５３３の下端から連続し、保持シート５３１を第１濾布５１ａに接合する。各第２接合部５３４は、第１接合部５３３から内側、すなわち、流入開口５１８側に僅かに広がる。幅方向（Ｘ方向）における第２接合部５３４の幅は、第１接合部５３３の幅よりも広い。第２接合部５３４は、例えば、折り返し縫いにより形成される。図８では、第１接合部５３３の縫い目が、保持シート５３１の上方の上部縫製部５１１まで延びているが、第１接合部５３３は、当該縫い目のうち保持シート５３１と第１濾布５１ａとが重なる部分である。

幅方向において、一対の第１接合部５３３間の隙間の幅は、送液具５２における係合傾斜部５２６（図６参照）の幅よりも大きい。また、一対の第２接合部５３４間の隙間の幅は、送液具５２における送液具本体５２１の幅よりも大きく、係合傾斜部５２６の幅よりも小さい。濾布ユニット５では、保持シート５３１の上部側から、送液具５２が、図９に示す保持シート５３１と第１濾布５１ａとの間に挿入される。送液具５２における係合傾斜部５２６の下部が、一対の第２接合部５３４に引っ掛かることにより、送液具５２が保持シート５３１と第１濾布５１ａとの間にて保持される。このように、シート接合部５３２により、保持シート５３１と第１濾布５１ａとの間にて送液具５２を保持する保持構造が形成される。保持シート５３１は、第２濾布５１ｂに接合されないため、送液具保持部５３は、第２濾布５１ｂに拘束されない状態で、送液具５２を保持しているといえる。図８中に平行斜線を付す領域には、第１濾布５１ａの両面側から所定の樹脂を塗布することにより目止め加工が施され、樹脂層５４が形成される。なお、濾板本体２１の上側貫通孔２１３と重なる孔５１９の周囲等、濾布５１ａ，５１ｂの他の領域にも、必要に応じて樹脂層が形成されてもよい。

図１０は、密着状態における複数の濾板２および複数の濾布ユニット５を示す図であり、移動方向に垂直なこれらの断面を示している。図１０のフィルタプレス装置１では、互いに隣接する２つの濾板２の上方に１つの取付バー３３が配置され、当該２つの濾板２の下方に１つの取付バー３４が配置される。取付バー３３，３４は、ワイヤー等によりプーリー３２（図１参照）に接続される。取付バー３３は、一対の濾布５１ａ，５１ｂの袋状部５１２に挿入される。これにより、一対の濾布５１ａ，５１ｂが、吊り下げられた状態で、当該２つの濾板２間に配置される。また、取付バー３４は、各濾板２の両主面２１０に接する第１濾布５１ａおよび第２濾布５１ｂの袋状部５１４に挿入される。

既述のように、濾板本体２１の一方の主面２１０（図１０の例では、（－Ｙ）側の主面２１０）には、給液口２３３が設けられる。第１濾布５１ａは、当該主面２１０に接する。一方、濾板本体２１の他方の主面２１０、すなわち、（＋Ｙ）側の主面２１０には、給液口２３３は設けられず、ダイヤフラムシート２２が設けられる。図２では、裏側の主面２１０に設けられるダイヤフラムシート２２を破線にて示している。ダイヤフラムシート２２は、ゴム（例えば天然ゴム）等の弾性材料により形成されるシート部材であり、伸縮性を有する。図２に示すように移動方向から見た場合に、ダイヤフラムシート２２は、濾板本体２１の濾過凹部２１５および係合凹部２３よりも僅かに大きい外形を有する。すなわち、ダイヤフラムシート２２は、濾過凹部２１５および係合凹部２３を覆う。実際には、ダイヤフラムシート２２は、濾布ユニット５の保持シート５３１の全体と移動方向に重なる。（＋Ｙ）側の主面２１０に設けられた濾過凹部２１５には流体（ガスまたは水）が供給可能であり、当該流体の供給により、図１０中に二点鎖線にて示すように、ダイヤフラムシート２２が当該濾過凹部２１５の底面から離れる方向に向かって凸状となる。

フィルタプレス装置１における原液の処理では、図１の進退機構４３が、移動ヘッド４１を固定ヘッド４２に向かって移動させる。これにより、複数の濾板２が密着状態とされ、図１０に示すように、互いに隣接する２つの濾板２の濾過凹部２１５間に濾過室２０が形成される。このとき、当該２つの濾板２の係合凹部２３間に送液具５２が挟まれる。詳細には、送液具５２の係合傾斜部５２６（図６参照）において一方の濾板２に対向する面が、当該濾板２における係合凹部２３の外縁部２３１（図２参照）により案内または位置合わせされて、送液具５２が当該濾板２の係合凹部２３内に配置される。同様に、送液具５２の係合傾斜部５２６において他方の濾板２に対向する面が、当該濾板２における係合凹部２３の外縁部２３１により案内されて、送液具５２が当該濾板２の係合凹部２３内に配置される。密着状態では、送液具５２の流入口５２２が第１濾布５１ａの流入開口５１８（図５参照）を介して給液口２３３に接続される。

密着状態が形成されると、各濾板２の給液口２３３から、第１濾布５１ａの流入開口５１８を介して送液具５２の流入口５２２に原液が供給され、当該原液は、複数の流出口５２３（図７参照）から一対の濾布５１ａ，５１ｂ間に流し込まれる。原液は濾布５１ａ，５１ｂ間に高い圧力にて注入され、当該原液が濾布５１ａ，５１ｂにより濾過される。濾布５１ａ，５１ｂを通過した液体は、濾過凹部２１５の底面およびダイヤフラムシート２２に形成された複数の溝を介して濾過室２０の下部に移動し、当該下部に設けられた回収口にて回収される。原液の濾過により、各濾過室２０には固形物、すなわち脱水ケーキが残留する。

給液口２３３からの原液の供給を停止した後、ダイヤフラムシート２２と、濾板本体２１の濾過凹部２１５の底面との間の空間に流体（ガスまたは水）を供給することにより、図１０中に二点鎖線にて示すように、ダイヤフラムシート２２が濾過凹部２１５の底面から離れる方向に凸状となる。これにより、濾過室２０内の脱水ケーキに対する圧搾が行われる。脱水ケーキの圧搾が完了すると、ダイヤフラムシート２２と濾板本体２１との間における当該流体が除去され、ダイヤフラムシート２２が当該濾板本体２１側へと戻る。

その後、図１の進退機構４３により移動ヘッド４１が（－Ｙ）方向に移動し、複数の濾板２の密着状態が解除される。フィルタプレス装置１では、移動ヘッド４１および複数の濾板２が、連結部（図示省略）により連結されており、移動ヘッド４１の（－Ｙ）方向への移動により、互いに隣接する２つの濾板２の間に隙間が設けられる。そして、駆動軸３１の回転により、複数のプーリー３２が回転し、図１０に示す取付バー３３が下降するとともに、取付バー３４が上昇する。正確には、取付バー３４は、濾布５１ａと濾板本体２１との間を上昇する。これにより、各濾布５１ａ，５１ｂが反転バー２９を介して反転され、濾布５１ａ，５１ｂに付着した脱水ケーキが除去される。その後、駆動軸３１が逆向きに回転することにより、取付バー３３が上昇するとともに、取付バー３４が下降し、一対の濾布５１ａ，５１ｂが図１０に示す位置に戻される。これにより、フィルタプレス装置１による原液の処理が完了する。

図１１および図１２は、比較例の濾布ユニット９を示す図である。比較例の濾布ユニット９では、濾布ユニット５における保持シート５３１が省略され、一対の第１接合部９２１および一対の第２接合部９２２において、一対の濾布９１同士が縫製により接合される。一対の第１接合部９２１は、上部縫製部９１１を超えて一対の濾布９１の上端まで延びており、一対の濾布９１の上端には、幅方向に延びるスリット９１２が形成される。また、一対の第１接合部９２１の間には、上部縫製部９１１は設けられない。比較例の濾布ユニット９では、スリット９１２を介して、一対の濾布９１の間に送液具９３が挿入される。

既述のように、フィルタプレス装置１では、複数の濾板２を互いに密着させた密着状態を形成する際に、隣接する２つの濾板２の間に送液具５２が挟まれる。実際には、密着状態を形成する直前において、２つの濾板２の位置が、濾板２の主面２１０に沿う方向に僅かにずれていることがある。この場合、当該２つの濾板２の位置が、送液具５２を介して互いに合わせられる。密着状態の形成直前では、濾布５１ａ，５１ｂと濾板２との間の摩擦により、各濾布５１ａ，５１ｂの位置が濾板２と共にずれる。

このようなフィルタプレス装置１において、仮に比較例の濾布ユニット９を用いる場合、密着状態の形成時に、濾布９１同士を接合する接合部９２１，９２２を引き裂こうとする力が作用する。これにより、接合部９２１，９２２の縫い目の孔が広がって、ピンホールが発生する。換言すると、接合部９２１，９２２の一部（または、濾布９１の一部）が破損する。特に、密着状態の形成時に、濾板２の係合凹部２３が送液具９３を押し下げようとすることが多くあり、この場合、第２接合部９２２の上部にピンホールが発生する。濾過の際に脱水ケーキが一対の濾布９１間を広げようとして、第２接合部９２２の下部にピンホールが発生する場合もある。ピンホールが発生すると、原液に含まれる粒子が、ピンホールから一対の濾布９１の外側（濾板２側）に漏れ出し、原液を適切に濾過することができなくなる。接合部９２１，９２２の縫い目の孔がさらに広がると、一対の濾布９１から送液具９３が脱落する可能性もある。なお、濾布９１の縫い目に目止め加工を施す場合であっても、ピンホールは発生する。

これに対し、濾布ユニット５では、第１濾布５１ａに設けられる送液具保持部５３が、第２濾布５１ｂに拘束されない状態で、送液具５２を保持する。すなわち、送液具保持部５３において、第１濾布５１ａと第２濾布５１ｂとが互いに接合されない。これにより、密着状態を形成する際に、互いに隣接する２つの濾板２の位置がずれている場合であっても、送液具５２の保持に係る部位（送液具保持部５３）に過度な力が作用することを抑制することができる。その結果、送液具保持部５３の破損（例えば、縫い目の孔の広がり）や送液具５２の脱落を防止することができる。

送液具保持部５３では、送液具５２における第２濾布５１ｂ側を覆う保持シート５３１の一部が、シート接合部５３２により第１濾布５１ａに接合され、保持シート５３１と第１濾布５１ａとの間にて送液具５２を保持する保持構造が形成される。このような構成では、密着状態を形成する際に保持シート５３１と第２濾布５１ｂとが滑ることにより、送液具５２が係合凹部２３内に移動しやすくなる（位置合わせされやすくなる）とともに、送液具保持部５３に過度な力が作用することをさらに抑制することができる。また、シート接合部５３２が縫製部であることにより、保持シート５３１の一部と第１濾布５１ａとを適切に接合することができる。

フィルタプレス装置１では、濾板２に設けられたダイヤフラムシート２２が、移動方向において送液具保持部５３と重なる。これにより、送液具保持部５３の厚さにより生じる濾板２間の密着性の低下を、ダイヤフラムシート２２により抑制する（緩和する）ことができる。

ところで、比較例の濾布ユニット９では、既述のように、接合部９２１，９２２において一対の濾布９１同士が接合されるため、一対の濾布９１の上端に、送液具９３を挿入するためのスリット９１２を形成する必要がある。また、送液具９３を第２接合部９２２の近傍まで適切に案内するために、第１接合部９２１を濾布９１の上端まで延ばす必要がある。さらに、一対の第１接合部９２１の間には、上部縫製部９１１を設けることができないため、上部縫製部９１１の形成の際に、各第１接合部９２１の位置において所定の末端処理を行う必要がある。

これに対し、図３の濾布ユニット５では、一対の濾布５１ａ，５１ｂ間の隙間を広げる（例えば、両者がなす角度が１８０°になるように広げる）ことにより、送液具保持部５３への送液具５２の取り付けを容易に行うことが可能である。その結果、上記スリット９１２の形成を省略したり、上部縫製部の末端処理を省略して（すなわち、上部縫製部５１１を幅方向の全体に亘って形成して）、濾布ユニット５を比較例の濾布ユニット９に比べて容易に作製することが実現される。

図１３は、本発明の第２の実施の形態に係るフィルタプレス装置１ａを示す図であり、図１０に対応する図である。フィルタプレス装置１ａでは、２種類の濾板２ａ，２ｂが移動方向（Ｙ方向）に交互に設けられる。一方の種類の濾板は、普通濾板２ａであり、他方の種類の濾板は、圧搾濾板２ｂである。

図１４は、普通濾板２ａの正面図であり、（－Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た普通濾板２ａを示している。普通濾板２ａでは、上方に突出する図２の上側突出部２１１に代えて、幅方向（Ｘ方向）に突出する上側突出部２１７が設けられる。２つの上側突出部２１７は、濾板本体２１の上部から（＋Ｘ）方向および（－Ｘ）方向にそれぞれ突出する。また、普通濾板２ａでは、濾板本体２１の両主面２１０に給液口２３３が設けられる（図１３参照）。他の構成は、図２の濾板２と同様であり、同じ構成に同じ符号を付す。

図１３に示す圧搾濾板２ｂの濾板本体２１は、両主面２１０に給液口２３３が設けられない点を除き、普通濾板２ａの濾板本体２１と同じ構造である。圧搾濾板２ｂは、濾板本体２１に加えて、２つのダイヤフラムシート２２を備える。２つのダイヤフラムシート２２は、濾板本体２１の両主面２１０にそれぞれ設けられる。ダイヤフラムシート２２は、普通濾板２ａには設けられない。

図１４中に二点鎖線にて示すように、濾板支持部３は、一対のサイドバー３５を備える。一対のサイドバー３５は、幅方向における複数の濾板２ａ，２ｂの両側に設けられる。各サイドバー３５は、移動方向に長く、支持フレーム１０（図１参照）に支持される。各濾板２ａ，２ｂの上側突出部２１７の下面が、サイドバー３５の上面に接触することにより、複数の濾板２ａ，２ｂが、移動方向に移動可能に支持される。上側突出部２１７は、ローラ等を介してサイドバー３５に接触してもよい。なお、一方の上側突出部２１７には、ダイヤフラムシート２２の作動用流体の流路を形成する貫通孔が設けられる。

図１３に示すように、フィルタプレス装置１ａの濾布ユニット５では、互いに隣接する２つの濾板２ａ，２ｂ間に配置される一対の濾布５１ａ，５１ｂが分離しており、一対の濾布５１ａ，５１ｂは、当該２つの濾板２ａ，２ｂにそれぞれ取り付けられる。詳細には、一対の濾布５１ａ，５１ｂのうち、流入開口５１８が形成された第１濾布５１ａ（図５参照）が、普通濾板２ａの上面（（＋Ｚ）方向を向く面）に固定ピン２８により固定される。固定ピン２８は、第１濾布５１ａを普通濾板２ａに着脱可能に取り付ける取付部である。図１３の例では、各普通濾板２ａにおける濾板本体２１の両主面２１０を覆う２つの第１濾布５１ａは、上部にて互いに連続しており、共通の固定ピン２８により当該濾板本体２１に取り付けられる。当該２つの第１濾布５１ａの下端は、当該濾板本体２１の下方にて互いに接続される。

また、流入開口５１８が形成されない第２濾布５１ｂ（図４参照）が、圧搾濾板２ｂの上面に固定ピン２８により取り付けられる。図１３の例では、各圧搾濾板２ｂにおける濾板本体２１の両主面２１０を覆う２つの第２濾布５１ｂは、上部にて互いに連続しており、共通の固定ピン２８により当該濾板本体２１に固定される。当該２つの第２濾布５１ｂの下端は、当該濾板本体２１の下方にて互いに接続される。図１３の濾布ユニット５における、送液具５２および送液具保持部５３は、図１０の濾布ユニット５と同様である。送液具５２は、第１濾布５１ａにおいて第２濾布５１ｂに対向する面上に配置される。送液具保持部５３は、第１濾布５１ａに設けられ、第２濾布５１ｂに拘束されない状態で送液具５２を保持する。

フィルタプレス装置１ａでは、複数の普通濾板２ａおよび複数の圧搾濾板２ｂが密着状態とされた際に、互いに対向する普通濾板２ａの濾過凹部２１５と、圧搾濾板２ｂの濾過凹部２１５との間に濾過室２０が形成される。このとき、普通濾板２ａの係合凹部２３と圧搾濾板２ｂの係合凹部２３との間に送液具５２が挟まれる。これにより、送液具５２の流入口５２２が第１濾布５１ａの流入開口５１８（図５参照）を介して、普通濾板２ａの給液口２３３に接続される。密着状態が形成されると、各普通濾板２ａの給液口２３３から、第１濾布５１ａの流入開口５１８を介して送液具５２の流入口５２２に原液が供給され、当該原液は、複数の流出口５２３（図７参照）から一対の濾布５１ａ，５１ｂ間に流し込まれる。フィルタプレス装置１ａにおける濾過および圧搾処理は、図１のフィルタプレス装置１と同様である。なお、各濾過室２０に残留する脱水ケーキは、所定の手法にて除去される。

図１５は、他の比較例のフィルタプレス装置８を示す図である。他の比較例のフィルタプレス装置８では、第１濾布８２ａが、固定ピンを用いることなく、普通濾板８１ａに対して固定される。具体的には、普通濾板８１ａの給液口８１０（ただし、濾過凹部８１３内に設けられる。）に筒状部材８１１が挿入されており、第１濾布８２ａの流入開口の周囲を押さえるリング８１２を筒状部材８１１に締結することにより、第１濾布８２ａが普通濾板８１ａに固定される。なお、第２濾布８２ｂは、固定ピン８３により圧搾濾板８１ｂに固定される。他の比較例のフィルタプレス装置８では、第１濾布８２ａを交換する際に、リング８１２に付着した汚泥等の原液の影響により、リング８１２の取り外しに時間を要してしまう。

これに対し、図１３のフィルタプレス装置１ａでは、第１濾布５１ａにおいて、第２濾布５１ｂに対向する面上に送液具５２が設けられる。これにより、密着状態が形成された際に一対の濾布５１ａ，５１ｂ間に原液を流し込む送液構造が、筒状部材８１１およびリング８１２を用いることなく実現される。また、原液の流路から外れた位置、すなわち、原則として原液が付着しない位置に設けられる取付部により、第１濾布５１ａが普通濾板２ａに取り付けられる。その結果、取付部への原液の付着により濾布５１ａ，５１ｂの交換に支障が生じることを防止して、濾布５１ａ，５１ｂの交換を容易に行うことが可能となる。

また、圧搾濾板２ｂに設けられたダイヤフラムシート２２が、移動方向において送液具保持部５３と重なることにより、送液具保持部５３の厚さにより生じる濾板２ａ，２ｂ間の密着性の低下を、ダイヤフラムシート２２により抑制することができる。送液具保持部５３が、送液具５２における第２濾布５１ｂ側を覆う保持シート５３１を含むことにより、密着状態を形成する際に保持シート５３１と第２濾布５１ｂとを滑らせて、送液具保持部５３に過度な力が作用することを抑制することができる。

上記濾布ユニット５およびフィルタプレス装置１，１ａでは様々な変形が可能である。

図１６に示すように、フィルタプレス装置１ａにおいて、図１０のフィルタプレス装置１と同様に、濾板本体２１の一方の主面のみにダイヤフラムシート２２が設けられ、他方の主面に給液口２３３が設けられる濾板構造が採用されてもよい。１種類の濾板２のみを用いる図１６の例では、濾板の設計および製作が容易となる。同様に、図１０のフィルタプレス装置１において、図１３のフィルタプレス装置１ａと同様に、普通濾板２ａおよび圧搾濾板２ｂが用いられてもよい。

第１濾布５１ａにおいて送液具５２および送液具保持部５３が設けられる位置、並びに、濾板本体２１において給液口２３３が設けられる位置は適宜変更されてよい。フィルタプレス装置１，１ａの設計によっては、濾過凹部２１５と明確には区別されない位置（すなわち、濾過凹部２１５と重なる位置）に係合凹部２３および給液口２３３が設けられてもよい。各濾布ユニット５に設けられる送液具５２および送液具保持部５３の個数は、１または３以上であってもよい。

シート接合部５３２の設計は適宜変更されてよく、例えば、第１接合部５３３が省略され、一対の第２接合部５３４のみが設けられてもよい。送液具保持部５３は、ボルト等により送液具５２を第１濾布５１ａに固定するものであってもよい。また、保持シート５３１が、樹脂等により形成されるフィルムであってもよく、保持シート５３１が、縫製以外の手法、例えば溶着により第１濾布５１ａに接合されてもよい。

第１濾布５１ａを普通濾板２ａに取り付ける取付部は、原液の流路から外れた位置に設けられるのであるならば、普通濾板２ａの上面以外に設けられてもよい。また、取付部が固定ピン２８以外であってもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１，１ａフィルタプレス装置
２，２ａ，２ｂ濾板
３濾板支持部
４濾板開閉機構
５濾布ユニット
２２ダイヤフラムシート
２８固定ピン
４１移動ヘッド
４２固定ヘッド
５１ａ，５１ｂ濾布
５２送液具
５３送液具保持部
２３３給液口
５１８流入開口
５３１保持シート
５３２シート接合部

Claims

フィルタプレス装置に用いられる濾布ユニットであって、
上部が互いに接続しており、フィルタプレス装置において吊り下げられた状態で、互いに隣接する２つの濾板間に配置される一対の濾布と、
前記一対の濾布間に配置され、一方の濾布に形成された開口を介して供給される原液を前記一対の濾布間に流し込む送液具と、
前記一方の濾布に設けられ、他方の濾布に拘束されない状態で、前記送液具を保持する送液具保持部と、
を備え、
前記送液具保持部が、
前記送液具における前記他方の濾布側を覆う保持シートと、
前記保持シートの一部を前記一方の濾布に接合して、前記保持シートと前記一方の濾布との間にて前記送液具を保持する保持構造を形成するシート接合部と、
を備え、
前記シート接合部が、前記保持シートにおいて上下方向に延びる２つの縁に沿って、前記保持シートを前記一方の濾布に接合する一対の接合部を含むことを特徴とする濾布ユニット。
フィルタプレス装置に用いられる濾布ユニットであって、
上部が互いに接続しており、フィルタプレス装置において吊り下げられた状態で、互いに隣接する２つの濾板間に配置される一対の濾布と、
前記一対の濾布間に配置され、一方の濾布に形成された開口を介して供給される原液を前記一対の濾布間に流し込む送液具と、
前記一方の濾布に設けられ、他方の濾布に拘束されない状態で、前記送液具を保持する送液具保持部と、
を備え、
前記送液具保持部が、
前記送液具における前記他方の濾布側を覆う保持シートと、
前記保持シートの一部を前記一方の濾布に接合するシート接合部と、
を備え、
前記シート接合部が、
前記保持シートにおいて上下方向に延びる２つの縁に沿って、前記保持シートを前記一方の濾布に接合する一対の第１接合部と、
前記一対の第１接合部の下端から内側に広がって、前記保持シートを前記一方の濾布に接合する一対の第２接合部と、
を備え、
前記送液具の一部が、前記一対の第２接合部に引っ掛かることにより、前記送液具が保持されることを特徴とする濾布ユニット。
フィルタプレス装置に用いられる濾布ユニットであって、
フィルタプレス装置において互いに隣接する２つの濾板間に配置されるとともに、前記２つの濾板にそれぞれ取り付けられる一対の濾布と、
一方の濾布において他方の濾布に対向する面上に配置され、前記一方の濾布に形成された開口を介して供給される原液を前記一対の濾布間に流し込む送液具と、
前記一方の濾布に設けられ、他方の濾布に拘束されない状態で、前記送液具を保持する送液具保持部と、
を備え、
前記送液具保持部が、
前記送液具における前記他方の濾布側を覆う保持シートと、
前記保持シートの一部を前記一方の濾布に接合して、前記保持シートと前記一方の濾布との間にて前記送液具を保持する保持構造を形成するシート接合部と、
を備え、
前記一方の濾布が、原液の流路から外れた位置に設けられる取付部により濾板に取り付けられることを特徴とする濾布ユニット。
フィルタプレス装置に用いられる濾布ユニットであって、
フィルタプレス装置において互いに隣接する２つの濾板間に配置されるとともに、前記２つの濾板にそれぞれ取り付けられる一対の濾布と、
一方の濾布において他方の濾布に対向する面上に配置され、前記一方の濾布に形成された開口を介して供給される原液を前記一対の濾布間に流し込む送液具と、
前記一方の濾布に設けられ、他方の濾布に拘束されない状態で、前記送液具を保持する送液具保持部と、
を備え、
前記送液具保持部が、
前記送液具における前記他方の濾布側を覆う保持シートと、
前記保持シートの一部を前記一方の濾布に接合するシート接合部と、
を備え、
前記シート接合部が、
前記保持シートにおいて上下方向に延びる２つの縁に沿って、前記保持シートを前記一方の濾布に接合する一対の第１接合部と、
前記一対の第１接合部の下端から内側に広がって、前記保持シートを前記一方の濾布に接合する一対の第２接合部と、
を備え、
前記送液具の一部が、前記一対の第２接合部に引っ掛かることにより、前記送液具が保持されることを特徴とする濾布ユニット。
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の濾布ユニットであって、
前記シート接合部が、前記保持シートの前記一部と前記一方の濾布との縫製部であることを特徴とする濾布ユニット。
フィルタプレス装置であって、
移動方向に配列される複数の濾板と、
前記複数の濾板のうち互いに隣接する２つの濾板間に配置される請求項１ないし５のいずれか１つに記載の濾布ユニットと、
前記複数の濾板を前記移動方向に移動可能に支持する濾板支持部と、
前記移動方向において前記複数の濾板を挟んで配置される移動ヘッドおよび固定ヘッドを有し、前記移動方向への前記移動ヘッドの移動により、前記複数の濾板を前記移動方向に互いに密着させた密着状態と、前記密着状態を解除した解除状態とを選択的に形成する濾板開閉機構と、
を備えることを特徴とするフィルタプレス装置。
請求項６に記載のフィルタプレス装置であって、
前記２つの濾板の一方が、ダイヤフラムシートを備え、
前記ダイヤフラムシートが、前記移動方向において前記送液具保持部と重なることを特徴とするフィルタプレス装置。