JPH03505545A - 連続濾過用フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 連続性適用フィルタ 本発明は、懸濁液の連続性適用フィルタ（濾過器）に関する。

濾過は圧力下、真空下または圧力及び真空の組合せの下で行われる。

公知のように、フィルタは、成る液面を持つ懸濁液及び懸濁液の上方に位置した 気体空間を含む容器と、容器内に回転可能に配置したほぼ水平な中実軸と、中実 軸に対してほぼ垂直に中実軸に沿って互いに距離をおいて配置され、かつ包囲す るフィルタクロスを持ったフィルタセクタと濾渦動作中得られるろ液及び気体用 の内部チャンネルとから成るフィルタディスクと、フィルタセクタと容器からの 出口との間の中実軸の連結装置と、濾渦動作中得られるフィルタクロス上のフィ ルタケーキを除去するために気体空間に配置された各フィルタディスク用の除去 装置と、前記除去装置によって除去されたフィルタケーキ物質を受は取る装置と 、を有している６ 前述の形式の公知のフィルタでは、フィルタセクタと容器の出口との間の中実軸 の前記連結装置はフィルタセクタの数に対応する数のチャンネルから成る。かく して、フィルタセクタの数が、多くの場合そうであるように、例えば２０である ときには、中実軸には、したがって、２０のチャンネｊｐがあり、このことは、 中実軸は比較的大きな直径で作られねばならず、複雑で費用が掛かることを意味 する。

しかしながら、本発明によれば、フィルタセクタと出口との間の中実軸の連結装 置は圧力容器内のすべてのフィルタセクタからのろ液及び気体に対して共通の１ つのチャンネルから成る。好ましくは、中実軸はチューブから成る。このことは 、中実軸に対する本質的に安い製造費用を意味し、中実軸をかなり小さい直径で 作ることができる。

好ましくは、中実軸は１つのチューブから成り、このことは一層簡単で安い製造 費用を意味する。

唯一つのチャンネルを持った中実軸の構成はさらに別の利点を与える０本発明の 好ましい実施例では、ろ液分離器が中実軸に連結されてろ液と気体を分離するよ うに配置されている。公知のフィルタでは、中実軸からの移行部の密閉の問題が ある。この移行部は、回転する中実軸とろ液分離器への出口チューブとの間の密 閉部として摩耗ディスクを持ついわゆるろ液弁を用いて作られていた。出口を通 ってチャンネルに流入する濾過した液体はかなり清浄であり、摩耗ディスクの中 心及び中実軸での摩耗を少なくするが、密閉部の外側部分は密閉面の間を強制的 に通過しようとする濾過されない媒体中にあり、密閉要素の周囲を摩耗させる。

このため、かなり頻繁に摩耗ディスクを交換する必要があり、さらに、中実軸の 端部が摩耗する大きな危険がある。さらに、回転する軸からろ液分離器の静止連 結部へのこの移行部は複雑であり高価なものである。これらの欠点は、本発明の 好ましい実施例では、特に中実軸がチューブから成り、容器出口とろ液分離器を 連結するため、分離器には容器の中央チューブに対応する寸法を持つチューブが 設けられ、密閉部を含む継手がチューブを相互連結するために配置されているこ とにより、非常に減少させられている。

その上、この連結部は前述のろ液弁より安く、密閉の問題が存在しない。

前述の形式の公知のフィルタでは、除去装置は、メス、即ちいわゆるスクレーパ から成り、スクレーパは、フィルタセクタが懸濁液に入る懸濁液の液面のすぐ上 方に、即ち気体空間内のフィルタセクタの回転の終了位置に配置されている。こ のフィルタでは、したがって、スクレーパはほぼ水平に配置されている。しかし ながら、スクレーパのこのような位置決めにより２．３の欠点が生じる。即ち、 かき取られた物質がスクレーパ上で移動し、スクレーパに付着する危険が伴うこ とになる。さらに、スクレーパのこの位置決めは、フィルタ容器内の懸濁液の液 面がスクレーパの位置より高くできないので、フィルタディスクの濾過面の使用 を制限することを意味する。さらに、スクレーパのこの位置決めは、かき取られ た物資用の受は取り装置が少なくとも上部では比較的広く形成され、円形出口に 向かって下方に細く作られねばならないことを意味する。この結果、フィルタデ ィスク間の距離を比較的大きくする必要がある。さらに、かき取られた物質がス クレーパにおける長方形断面から容器の底部を通るかき取られた物質の放出部に おける円形断面への下方に向かう円錐部で蓄積する大きな危険がある。

本発明の好ましい実施例では、除去装置に関する前述の欠点がなくされている。

かくして、除去装置は、はぼ垂直線に沿ってフィルタケーキの少なくとも外層を 除去して、かき取ったフィルタケーキ物質をスクレーパに沿ってほぼ垂直に滑ら せて落下させるほぼ垂直に配置したスクレーパから成る。スクレーパのこの位置 決めにより、かき取った物質は、実質的に引きずられずに、スクレーパに沿って スクレーパから滑り落ちる。したがって、スクレーパには荷重が掛からない、さ らに、かき取った物質は、調節された形態で、原理的には砂時計効果で、落下す る。さらに、かき取った物質が、公知の水平に位置決めされたスクレーパを用い るときにように蓄積する危険もない０本発明のスクレーパの位置決めに伴う他の 利点は、濾過面を最適状態で使用して各フィルタディスクに対して高い最良の能 力を生じさせるように、フィルタ内の懸濁液の液面を上昇させることができるこ とである。本発明のスクレーパの位置決めに伴うさらに他の利点は、このことに より中実軸のフィルタディスクの間ががなり短い距離のフィルタ構造が可能であ り、同一容量を得るために公知のものよりも本質的に小さいフィルタ寸法を得る ことができることである。

好ましい実施例では、前記受は取り装置はほぼ垂直に配置した出口バイブから成 る。垂直スクレーパの形態により、スクレーパの下方のこの出口バイブは公知の フィルタの対応する受は取り装置より小さい寸法を持つことができ、この出口バ イブは円錐形である必要はない、このことはフィルタディスク間の短い距離にも 寄与するものである６ 好ましくは、フィルタクロス上のフィルタケーキの外層だけがフィルタディスク の各回転毎にスクレーパで除去され、残りのフィルタケーキ、即ちプリコート層 がフィルタクロスとは別にフィルタとして働く、このプリコート層は時間の経過 とともに堅くなり過ぎ、除去されねばならない、従来では、プリコート層全体の 吹き飛ばしが中実軸の出口端に配置したろ液弁を経て中実軸のチャンネルの１つ に空気を吹き込むことによって行われており、プリコート層全体がフィルタクロ スの成る部分がら落とされていた。

この結果、多量のプリコート層が同時に落下してテーバ状の受は取り装置に入り 、目詰まりの危険が大きがった。また、この内部からの吹き飛ばしは、クロスの 一部をスクレーパのすぐ前方で吹き付けるので、クロスがスクレーパによって損 傷を受ける大きな危険を生じさせた。さらに、吹き付けられる気体が最も通過し 易い箇所のフィルタクロスの部分、即ち層が最初に剥離して気体が最も容易に通 り易い箇所のフィルタクロスの部分に集中して通過し、したがって、成る部分の クロスのプリコート層が吹き飛ばされずに残るという調節されない吹き飛ばしが 生じた０本発明の好ましい実施例では、プリコート層を間欠除去する装置があり 、この除去装置は出口バイブとして好ましくは形成された受は取り装置の上方で 、はぼ垂直スクレーバに沿って配置されている。プリコートの除去は、好ましく は、高圧洗浄用のほぼ垂直に配置した噴霧バイブによって行われる。噴霧バイブ はスクレーパのすぐ前方に配置されており、洗浄液は別個の導管で洗浄パイプに 供給される。この配置により、調節したフラッシングが得られ、フラッシングさ れた物質は、公知の方法のような前述のプリコート層の吹き飛ばしと比べて、調 節された状態で単位時間当たり少ない量で落下して受は取り装置に入る。言い換 えると、本発明によるプリコート層の間欠除去は除去装置に瞬間的に供給される 物質だけを作用させて、単位時間当たり少量除去するものである０本発明のこの 除去を用いると、クロスがスクレーパによって損傷を受ける危険がない。除去装 置のこの形状及び位置決めは、また、フィルタのコンパクトな構成に寄与してい る。

先行技術と同様に、本発明には、フィルタクロスを間欠的に洗浄する装置がある ０本発明の好ましい実施例によれば、プリコート層の前記間欠除去用の装置と間 欠洗浄用の装置は１つの同一の装置であり、このことは構造上の観点がら有利で ある。

本発明のフィルタによって達成される前述の利点に加えて、以下のことが言える 。

−フィルタセクタの数を組立て用の開口を経てフィルタに挿入できる数に制限で きる。

一フィルタセクタ及びフィルタディスクの少ない数は小さい製造及び組立て誤差 を意味する。

−よりまっすぐなフィルタセクタを製造できる。

−スクレーパがフィルタクロスな掴みこんで損傷を与える危険なしにフィルタデ ィスクに接近できるので、濾過動作を長時間行うことができる。

一製造費用が安い。

一保守費用が安い。

一中断時間が短い。

一中実軸が小さい直径を持つので、フィルタディスクの直径を現−問題としてい る形式の公知のフィルタと比較して、少なくとも同一の容量に対しては、フィル タの容積を実質的に小さく作ることができ、また実質的に安い費用で作ることが でき、例えば、各フィルタディスク間の距離を約３５％はど短くでき、即ち中実 軸を短くでき、容器の直径を本質的に小さくでき、フィルタディスクの直径を本 質的に小さくできる。

−保守費用が安い。

一中断時間が短い。

添付の概略図面を参照して実施例により本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明のフィルタを部分的に切断して示す側面図である。

第２図は、フィルタの垂直断面を示す。

第３図は、図示のフィルタに含まれる成る要素を上方から見た拡大図である。

この実施例では圧力フィルタである図面に示すフィルタは、公知のフィルタのよ うに、はぼ円筒形の圧力容器１と、圧力容器に回転可能に軸支された中実軸２と 、中実軸に互いに成る距離で配置された多数のフィルタディスク３とを有する。

各フィルタディスク３は、例えば、米国特許第４，６９５，３８１号に示す構造 を持つ多数のディスクセクタ（図示せず）から成る０通常の通り、このフィルタ セクタは、包囲するフィルタクロス（ろ布）と、濾渦動作中得られるろ液と気体 を、ろ液と気体を分離する分離器４に放出するために中実軸に連結された内部チ ャンネルとから成る。

気体は圧縮器６が設けられた気体導管５を経て圧力容器１に戻される。さらに、 フィルタは、濾過動作中フィルタクロスに得られるフィルタケーキ（ろ塊）を除 去する除去装置、即ちスクレーパ（かき取り装置）７と、かき取ったろ材、いわ ゆるプリコート層内に位置するクロス上のフィルタケーキ物質を除去する装置９ と、除去したフィルタケーキ物質を受は取る装置１２と、フィルタクロスを洗浄 する装置とを有する。フィルタ容器は、さらに懸濁液を供給し、圧力容器内で成 る液面１１に懸濁液を維持する入口１０を有する。

しかしながら、図面に示す圧力容器は、公知のフィルタと比べて、２．３の本質 的な新規な点を有する。

本発明のフィルタの本質的に新規な点は、フィルタ軸に各フィルタセクタからの チャンネルが形成された公知のフィルタとは区別できるように、中実軸が圧力容 器内のすべてのフィルタセクタからのろ液及び気体に対して共通の唯一っのチャ ンネルから成ることである０図面に示すように、中実軸はフィルタセクタと接続 した唯一つの円筒形チューブから成る。その上、公知のフィルタにおいて数個の チャンネルが形成された中実軸に配置されたがなり複雑なろ液弁と比べて、かな り簡単な構成、安い製造費用、及びろ液分離器４に対する本冒的に簡単でかつ一 層信頼できる連結部１５が得られる。連結部１５はフィルタ容器に隣接してフィ ルタ容器の外部に配置されているが、別の場所、例えばフィルタ容器内に配置し てもよい。回転する中央チューブ２とろ液分離器４に連結されたチューブ１６と の間の連結部１５は、構造上単純であり、簡単な密閉、好ましくは機械的な密閉 （メカニカルシーリング）を可能にする。中実軸に関しては、中実軸は公知のフ ィルタのような多数のチャンネルを含む中実軸よりもかなり小さい直径で製造で きる。

置されており、それによって、かき取られた物質がスクレーパから調節された形 態で落下してスクレーパに荷重を掛けず、かき取られた物質がスクレーバ上に蓄 積する危険がないことである。スク／−パは、好ましくは、中実軸２から見て幾 分外方に傾斜している。かき取られた物質用の収容装置１２は円錐で形成された 公知の収容装置より小さい直径を持つ垂直円筒形チューブから成り、それによっ て、やはり、かき取られた物質が受は取り装置内に蓄積する危険がない。スクレ ーパのこの位置決めと円筒形チューブとしての受は取り装置の形状は、フィルタ ディスク間の距離が以前の場合のものより本質的に小さくできること（例えば、 約り５％小さい）を意味している。スクレーパのこの位置決めは、また、フィル タ内の懸濁液の液面を実質的に上昇でき、それによって濾過面を最適状態で使用 できることを意味する。

図面から明らかなように、スクレーパ７は軸１３のまわりに調節可能である。

本発明の構成によれば、いわゆるプリコート層の除去及びフィルタクロスの洗浄 は有利な方法で行うことができる。洗浄装置と組み合わされてほぼ垂直に配置さ れた除去装置は、フィルタディスクの回転方向の前方でかつ出口バイブ１２の上 方に配置された噴霧チューブ】２の形態である。噴霧チューブは導管１４から液 体を噴霧する。噴霧された物質は調節された状態で下方に落下し単位時間当たり 所定の量でチューブ１２に入る。さらに、プリコート層の除去を内部からフィル タクロスを通して外方に吹き飛ばすことによって行う公知のフィルタの場合のも のとは区別できるようにフィルタディスク上のフィルタクロスがスクレーパによ って損傷を受ける危険はない。

フィルタディスク及びフィルタセクタに関しては、以下の利点が本発明によるフ ィルタで得られる。フィルタセクタの数がフィルタ容器の組立て用開口を通して フィルタに挿入できる数に限定され、フィルタディスク化たり少数のフィルタセ クタでよいということは小さい製造及び組立て誤差を意味し、よりまっすぐなセ クタが製造できる。フィルタセクタの直径は、中実軸が小さい直径を持つという ことから現状の濾過面を維持しながら小さくできる。さらに、フィルタディスク の濾過面は、懸濁液の液面がフィルタ容器内で上昇できるので最適状態で使用で きる。かくして、設置したフィルタ回当たりの最大容量が得られる。また、小さ い直径を持つ少ない数の真っすぐなフィルタセクタはスクレーパがフィルタクロ スを掴みこむ危険なしにスクレーパがフィルタに近いフィルタケーキをかき取る ことができることを意味する。したがって、プリコート層は、長い動作時間にわ たって、公知のフィルタにおいてしばしば行ったような変更を必要としない。プ リコート層がより薄いため、それだけますます多くのプリコート層を容易に除去 できる。フィルタ容器に関しては、容量を維持しながら容積をかなり減少できる 。かくして、例えば、フィルタ容器は約り５％小さい直径を持つことができ、フ ィルタディスクは約り２％小さい直径を持つことができ、しかしながら、特に、 フィルタ容器の長さを、２つのフィルタディスク間の距離を実質的に減少できる ということからかなり減少でき（例えば、約３５％）、このことは、短い中実軸 を意味する。また、容器が小さいことは、容器用の薄いプレートを使用できるこ とを意味する０寸法が小さくなると保守時間を短くでき、容器内の沈殿の危険が 少なくなることを意味する。

加圧下の連続性適用フィルタを図面及び前述の説明で示した。

しかしながら、フィルタは真空フィルタでもよく、ｔた加圧及び真空の両方で濾 過するように構成されてもよい。

本発明は図示の実施例に開運して説明したフィルタの種々の要素の構成に限定さ れるものではなく、請求の範囲の範囲内で種々のＲａ！で変更できる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．加圧及び（又は）真空下で懸濁液を連続濾過するフィルタにおいて、 或る液面を持つ懸濁液及び懸濁液の上方に位置した気体空間を含む容器（１）と 、 容器内に回転可能に配置したほぼ水平な中央軸（２）と、中央軸に対してほぼ垂 直に中央軸に沿って互いに距離をおいて配置され、かつ包囲するフィルタクロス を持ったフィルタセクタと濾過動作中得られるろ液及び気体用の内部チャンネル とから成るフィルタディスク（３）と、 フィルタセクタと容器からの出口（１５）との間の中央軸の連結装置と、 濾過動作中得られるフィルタクロス上のフィルタケーキ（８）を除去するために 気体空間に配置された各フィルタディスク用の除去装置（９）と、 前記除去手段によって除去されたフィルタケーキ物質を受け取る装置と、 を有するフィルタにおいて、 フィルタセクタと出口（１５）との間の前記連結装置は容器（１）内のすべての フィルタセクタからのろ液及び気体に対して唯一つの共通なチャンネルから成る ことを特徴とするフィルタ。
2. ２．請求の範囲第１項記載のフィルタにおいて、中央軸（２）がチューブから成 ることを特徴とするフィルタ。
3. ３．請求の範囲第１項または第２項に記載のフィルタにおいて、容器の出口に連 帯されかつろ液と気体を分離するために配置されたろ液分離器（４）を有するこ とを特徴とするフィルタ。
4. ４．請求の範囲第３項記載のフィルタにおいて、分離した気体を容器の気体空間 に戻すための気体導管（５）をろ液分離器（４）と容器（１）との間に有するこ とを特徴とするフィルタ。
5. ５．請求の範囲第４項記載のフィルタにおいて、気体を容器（１）に戻す前に気 体圧力を増大させるための装置（６）を気体導管（５）内に有することを特徴と するフィルタ。
6. ６．請求の範囲第３項乃至第５項のいずれか１つに記載のフィルタにおいて、前 記ろ液分離器は、容器（１）の中央軸（２）に寸法が対応するチューブ（１６） を備えてもて容器（１）に連結することができるようになっており、密閉部を含 む継手（１５）がチューブの相互連結のために配置されていることを特徴とする フィルタ。
7. ７．請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１つに記載のフィルタにおいて、前 記除去装置（７）は、ほぼ垂直線に沿ってフィルタケーキ（８）の少なくとも外 層を除去して、かき取ったフィルタケーキ物質をスクレーパに沿ってほぼ垂直に 滑らせて落下させるほぼ垂直に配置したスクレーパから成る、ことを特徴とする フィルタ。
8. ８．請求の範囲第１項または２項のいずれか１つに記載のフィルタにおいて、前 記受け取り装置（１２）はほぼ垂直に配置した出口パイプであることを特徴とす るフィルタ。
9. ９．請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか１つに記載のフィルタにおいて、前 記受け取り装置（１２）の上方の気体空間内でかつスクレーパ（７）の側部に配 置され、かき取ったフィルタケーキ物質のうちからフィルタクロス上に位置する フィルタケーキ物質を間欠除去する装置（９）を有することを特徴するフィルタ 。
10. １０．請求の範囲第１項または第９項記載のフィルタにおいて、フィルタクロス を間欠洗浄する装置（９）を有することを特徴とするフィルタ。
11. １１．請求の範囲第４項または第５項記載のフィルタにおいて、前記間欠除去装 置（６）及び前記間欠洗浄装置（９）は１つの同一の装置から成ることを特徴と するフィルタ。
12. １２．請求の範囲第１１項記載のフィルタにおいて、前記同一の装置（９）が高 圧力噴霧のためのほぼ垂直に配置した噴霧チューブから成ることを特徴とするフ ィルタ。
13. １３．請求の範囲第４項乃至第７項のいずれか１つに記載のフィルタにおいて、 容器内の懸濁液の液面（１１）が中央軸より上方の位置にあることを特徴とする フィルタ。