JPH05103919A - 多機能濾過機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐食性、耐摩耗性に優れるとともに金属イオ
ンの混入がない多機能濾過機を提供する。 【構成】 容器部１と、この容器部１の底部の底板１２
上に設けた、スペーサ１３上に濾布１４を配するかまた
はセラミック多孔体を配してなる濾過部１１と、容器部
１の外部に設けた駆動部２５と直結するインペラーシャ
フト２２と、インペラーシャフト２２に複数取り付けた
インペラーアーム２３ー１、２３ー２と、インペラーア
ームに複数取り付けたレーキ２４とからなる攪拌翼部２
１とを備え、攪拌、洗浄、乾燥、排出、晶析、濾過のう
ち２つ以上の機能を有する多機能濾過機において、前記
容器部１の内面、前記攪拌翼部２１のインペラーシャフ
ト２２およびインペラーアーム２３ー１、２３ー２、お
よび前記濾過部１１の底板１２表面にグラスライニング
を施すとともに、攪拌翼部２１のレーキ２４をセラミッ
クスより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、攪拌、洗浄、乾燥、排
出、晶析、濾過のうち２つ以上の機能を単一機械で処理
可能な多機能濾過機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、攪拌、洗浄、乾燥、排出、晶析、
濾過のうち２つ以上の機能を有する多機能濾過機が使用
されている。この多機能濾過機では、各種の工程を単一
機械で処理可能であるため、試料の製品移送に伴うコン
タミネーションや酸化劣化を防止でき製品品質を向上で
きるとともに、製造工程および設備を簡素化できるとい
った大きな特徴がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、上述した多機能
濾過機を多方面に応用しようという要望が高くなってお
り、特にファインケミカルプラントにおいて、多機能濾
過機を使用したいという要望が高くなっていた。しかし
ながら、従来の多機能濾過機をそのままファインケミカ
ルプラント等に使用すると、従来の多機能濾過機は通常
ステンレス等の金属ですべての部材が作られているた
め、酸、アルカリ等に対する耐食性や耐摩耗性が劣り、
また金属イオンの混入が避けられないといった問題があ
った。

【０００４】この問題を解決するため、多機能濾過機を
構成するすべての部材にテフロンライニングすることも
考えられるが、真空で処理する場合に処理後の乾燥時に
剥離が生じたり、スラリーや粉体による摩耗が大である
問題があった。また、多機能濾過機を構成するすべての
部材にグラスライニングを施すことも考えられるが、鋭
角部の製作が困難であり、ケーク層の掻き取りができな
いとともに、粉体攪拌時にやや摩耗する恐れがある問題
があった。さらに、すべての部材をセラミックスで構成
することも考えられるが、製作が不可能であったり、高
価となり事実上不可能であった。

【０００５】本発明の目的は上述した課題を解消して、
耐食性、耐摩耗性に優れるとともに金属イオンの混入が
ない多機能濾過機を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の多機能濾過機
は、(a) 容器部と、(b) この容器部の底部の底板上に設
けた、スペーサ上に濾布を配するかまたはセラミック多
孔体を配してなる濾過部と、(c) 前記容器部の外部に設
けた駆動部により回転・上下動するインペラーシャフト
と、インペラーシャフトと直角に複数取り付けたインペ
ラーアームと、インペラーアームに取り付けた少なくと
も１個のレーキとからなる攪拌翼部とを備え、攪拌、洗
浄、乾燥、排出、晶析、濾過のうち２つ以上の機能を有
する多機能濾過機において、前記容器部の内面、前記攪
拌翼部のインペラーシャフトおよびインペラーアーム、
および前記濾過部の底板表面にグラスライニングを施す
とともに、攪拌翼部のレーキをセラミックスより構成し
たことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】上述した構成において、多機能濾過機の各部材
のうち、所定の部材にグラスライニングを施すととも
に、所定の部材をセラミックスより構成したため、すべ
ての部材にテフロンライニングまたはグラスライニング
を施した場合およびすべての部材をセラミックスにより
構成した場合の上述した問題はなくなり、高い耐食性、
耐摩耗性を有し、しかも金属イオンの混入のない多機能
濾過機を得ることができる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の多機能濾過機の全体の構成を
示す図であり、図１（ａ）は部分断面で示した正面図
を、図１（ｂ）はその側面図を、図１（ｃ）はその平面
図をそれぞれ示す。図１に示す例において、１はステン
レス等の金属製缶体からなる容器部であり、容器部１の
上部中央には、スラリー供給口２および点検窓３を設け
ている。また、容器部１の側面には、処理済みのスラリ
ー等を容器部１内から外部へ排出するための排出口４を
設けるとともに、乾燥の際に使用する加熱ジャケット５
を設けている。さらに、容器部１内には、洗浄水を容器
部１内に供給するためのノズル６を設けている。

【０００９】容器部１の底部には液密に濾過部１１を設
けている。本実施例において、濾過部１１は、底板１２
上にスペーサ１３を介して濾布１４を設けて構成してい
る。底板１２には、スペーサ１３および濾布１４を固定
するためのピンを捜通するピン穴１２ａを設けるととも
に、その周縁部にはフランジ部１２ｂを設け、濾液がフ
ランジ部１２ｂと容器部１の下部との間に構成される濾
液通路１２ｃを通じて濾液排出口１２ｄから外部へ排出
できるよう構成している。また、スペーサ１３としてテ
フロン製のスペーサを使用すると、耐食性の点でより良
い性能を得ることができるため好ましい。さらに、本実
施例では底板１２上にスペーサ１３と濾布１４とを配し
て濾過部１１を構成したが、スペーサ１３と濾布１４と
の代わりに多孔質セラミック板を使用することもでき
る。

【００１０】容器部１の上部および開口１ａを介した内
部には、液密に攪拌翼部２１を設けている。本実施例に
おいて、攪拌翼部２１は、開口１ａに液密かつ回動自由
に設けたインペラーシャフト２２と、このインペラーシ
ャフト２２の容器部１内の端部に直角に２本設けたイン
ペラーアーム２３ー１、２３ー２と、インペラーアーム
２３ー１、２３ー２に複数取り付けたレーキ２４と、イ
ンペラーシャフト２２の容器部１の上部に設けた、イン
ペラーシャフトに回転および昇降運動を与える駆動部２
５とから構成している。また、図１には図示されていな
いが、インペラーシャフト２２の容器部１内の外周部
に、テフロンベローを設けることもできる。本実施例で
は、所定の形状のレーキ２４を所定の方法でインペラー
アーム２３ー１、２３ー２に取り付けているが、その詳
細は後述する。

【００１１】本発明で重要なのは、上述した多機能濾過
機を構成する各部材の選択であり、その限定により本発
明を達成することできる。すなわち、図１に示す実施例
において、容器部１の内面全体、すなわち缶体の内面の
みならず開口１ａ、スラリー供給口２、点検窓３の内
面、攪拌翼部２１のインペラーシャフト２２の外周面全
体、インペラーアーム２３ー１、２３ー２の外周面全
体、および濾過部１１の底板１２の表面全体にグラスラ
イニングを施すとともに、インペラーアーム２３ー１、
２３ー２に取り付けたレーキ２４をセラミックスから構
成する点が重要である。グラスライニングの方法につい
ては、従来から公知の方法を用いることができ、例えば
特開昭６２ー４４５６６号公報において開示されている
溶射被覆によるグラスライニング方法等を好適に使用す
ることができる。

【００１２】上述した構成の多機能濾過機においては、
単一の濾過機で攪拌、濾過、洗浄、乾燥、排出、晶析の
各機能を達成することができる。以下、上述した構成の
多機能濾過機の各機能について、図２（ａ）〜（ｆ）に
基づいて簡単に説明する。まず、攪拌機能は、図２
（ａ）に示すように、容器部１内にスラリー供給口２３
を介してスラリーを供給し、駆動部２５を駆動してイン
ペラーアーム２３ー１、２３ー２を回転させ、特殊形状
のレーキ２４を回転させたり昇降させることにより達成
される。濾過機能は、図２（ｂ）に示すように、容器部
１内のスラリーを、重力によりまたは内部を加圧状態に
することにより、濾過部１１を通過させることにより達
成される。この際、インペラーアーム２３ー１、２３ー
２を回転させる必要はないが、濾過部１１の濾布１４表
面近くに緻密なケーク層ができ易い場合は、インペラー
アーム２３ー１、２３ー２を回転させ、レーキ２４でケ
ークを掻き取るようにすることもできる。

【００１３】脱水機能は、図２（ｃ）に示すように、容
器部１内において、レーキ２４の底面がスラリー表面に
接する状態にして、インペラーアーム２３ー１、２３ー
２を逆回転させるとともに、徐々に下降させることによ
り、レーキ２４のＲ形状の部分を使用しスラリーを圧搾
することで達成される。乾燥機能は、図２（ｄ）に示す
ように、容器部１内の濾過部１１上のケークをジャケッ
ト５内に熱風を循環させること、または、容器部１内を
減圧することにより達成される。排出機能は、図２
（ｅ）に示すように、インペラーアーム２３ー１、２３
ー２を回転させて、容器部１内のケークをレーキ２４に
より外周部へ移動させて、排出口４から外部へ取り出す
ことにより達成される。なお、レーキ２４のインペラー
アーム２３ー１、２３ー２に対する取付方法を変えるこ
とにより、ケークを容器部１の中心に集めることも可能
であり、その場合は容器部１の中央に排出口を設けてケ
ークを外部へ取り出せば良い。

【００１４】図３は本発明の多機能濾過機の他の例の構
成を示す図である。図３に示す例において、図１に示し
た例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省
略する。図３に示す例において図１に示した例と異なる
点は、インペラーシャフト２２にグラスライングを施さ
ず、その代わりに容器部１内に存在するインペラーシャ
フト２２全体を覆うための、一端が容器部１の開口１ａ
にメカニカルシール構造で固定されるとともに他端がイ
ンペラーシャフト２２のインペラーアーム２３ー１、２
３ー２と接続する基部に固定されているテフロンベロー
３１を設けて、インペラーシャフト２２の耐食性を保っ
ている点である。ここでテフロンベロー３１が必要なの
は、レーキ２４の高さを調節する際、テフロンベロー３
１が伸縮しなければならないためである。図３に示す例
では、インペラーシャフト２２にグラスライニングを施
さなくてもよいが、グラスライニングが存在するとさら
に耐食性を向上できることはいうまでもない。

【００１５】図４は本発明の多機能濾過機に使用するレ
ーキ２４の形状を示し、図４（ａ）はその平面図を、図
４（ｂ）はその正面図を示す。本発明の多機能濾過機で
使用するレーキ２４としては、底面４１と、ボス部４２
とこのボス部４２に埋め込まれたインペラーアーム２３
ー１および２３ー２に取り付けるために使用する金属軸
４３とからなるレーキ取付部４６と、前記底面４１に対
して鋭角のＬ字形状に立ち上がるケーク掻き取り面４４
と、前記底面４１に対してケーク掻き取り面４４と反対
側に底面４１に対してＲ形状に立ち上がるのケークなら
し面４５とを有する必要がある。また、ケーク掻き取り
面４４の上端面４４ａおよびケークならし面４５の上端
面４５ａは、図４に示すように傾斜していると、ケーク
の流れが良くなるため好ましい。さらに、ケークならし
面４５は図４に示すようにふたつの方向を向く面から構
成することもできる。なお、レーキ２４を構成するセラ
ミックスとしては、部分安定化ジルコニア、アルミナ、
炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等を使用するこ
とができる。

【００１６】ケークならし面４５の存在する底部の厚さ
は５〜５０ｍｍであると好ましく、またボス部４２は付
け根から上端部までテーパがつけてあると好ましい。ボ
ス部４２内に埋め込まれた金属軸４３は、その上端部の
ナット部をインペラーアーム２３ー１、２３ー２にネジ
止めする際に、ケーク掻き取り面４４およびケークなら
し面４５が所定の方向を向くように予め調節しておく必
要がある。ケーク２４の形状は図４に示した形状に限定
されるものではなく、他の形状のものでも好適に使用す
ることができる。その一例の斜視図を図５（ａ）〜
（ｃ）に示す。図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、いず
れの場合も所定のケーク掻き取り面４４、ケークならし
面４５およびレーキ取付部４６が存在すれば、本発明の
レーキ２４を得ることができる。

【００１７】上述した構造のセラミックス製のレーキ２
４によれば、軽量化とコスト低減が可能であるととも
に、粉体が上面に残りにくく、そのため洗浄スプレーに
より簡単に洗い流すことができる。また、底面に対して
Ｌ字形状に立ち上がったケーク掻き取り面４４を有して
いるため、攪拌時にらせん流が発生し、攪拌の効果が増
大する。さらに、セラミックスを使用しているため、形
状の複雑な一体成形品を得ることが可能であり、またイ
ンペラーアームにかかる重量が小さいため、たわみによ
るインペラーアームの表面に施したグラスライニングの
剥離なども起こりにくくなる。さらにまた、レーキ取付
部４６としてボス部４２と金属軸４３の組み合わせを使
用する場合は、強度を高くすることができ、掻き取り面
の壁厚の薄肉化等を達成することができる。

【００１８】図６及び図７は本発明の多機能濾過機にお
けるインペラーアーム２３ー１、２３ー２に対するレー
キ２４の取付方法を示す図であり、図６はケーク側面取
り出しの場合を示し、図７はケーク中央取り出しの場合
を示す。まず、図６に示すケーク側面取り出し場合も図
７に示す中央取り出しの場合も、図６（ａ）または図７
（ａ）に示すように、互いに９０°角度の異なるインペ
ラーアーム２３ー１、２３ー２に対し、複数のレーキ２
４をその取付位置に応じて取付角度を異ならせ、ネジ止
めして着脱可能に配している。

【００１９】すなわち、図６に示すケーク側面取り出し
の場合は、図６（ｂ）に全体のレーキ２４を重ねて示す
ように、インペラーアームの回転中心とケーク掻き取り
面４４の外側端部４４ａを結ぶ直線とケーク掻き取り面
４４とのなす角θを、内から外のレーキ２４へ行くにつ
れて角度θが徐々に大きくなるように取り付けている。
なお、図６に示す例において、中心に一番近いレーキ２
４は、中央部にケークが残らないようにするため、ケー
ク掻き取り面４４の内側の一部４４ｂが容器部１の中心
と一致するよう配置する必要があるため、上述した規則
に従うと限らない。なお、ケーク掻き取り面４４は曲線
により構成することもできるが、その場合は曲線の端部
同士を結んだ直線がθを求める際の基準となる。また、
図７に示すケーク中央取り出しの場合は、図７（ｂ）に
全体のレーキ２４を重ねて示すように、上述した図６に
示すケーク側面取り出しの場合とは異なり、上述した角
度θが内から外へ行くにつれて徐々に小さくなるように
取り付けている。さらに、いずれの例でも、複数個取り
付けられたレーキ２４の回転軌跡において、外側のレー
キ２４のケーク掻き取り面４４の内側端部４４ｃと、内
側にあるレーキ２４の掻き取り面４４の外側端部４４ｂ
とが、１ｍｍ以上で好ましくはレーキ２４の掻き取り面
４４の長さの１／５程度までの重なりを持つよう配置す
る必要がある。

【００２０】上述した構成で、図６（ａ）および図７
（ａ）中回転方向ａにインペラーアーム２３ー１、２３
ー２を回転することにより、レーキ２４の掻き取り面４
４の働きで、図６に示すケーク側面取り出しの場合はケ
ークを外周部へ、また図７に示すケーク中央取り出しの
場合はケークを中心部へ、それぞれ好適に移動させるこ
とができる。一方、濾過時はインペラーアーム２３ー
１、２３ー２を回転方向ｂに回転させるとともに徐々に
下降させるように制御することにより、Ｒ形状のケーク
ならし面４５でケーク表面を平坦にならすとともにケー
クを押さえることができる。

【００２１】上述した本発明におけるレーキ取付方法に
よれば、粉対排出性能を向上させることができ、その結
果レーキ数を削減できるため、レーキ間隔を大きくと
れ、レーキとレーキとの間に粉対がブリッジを作ってし
まうブリッジ化を起こりにくくすることができる。ま
た、角レーキの形状を変えることなくレーキの取付角度
を変えるだけで本発明を達成できるため、レーキ形状を
共通化することができ、コストを低減することができ
る。

【００２２】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変形、変更が可能である。例え
ば、上述した実施例においては、多機能濾過機を構成す
る各部材例えばレーキやその取付方法等についても詳細
に説明したが、これはその一例であり、本発明で限定し
たように各部材をグラスライニングしまたセラミックス
化すれば、各部材の構成は従来から公知の構成の内いず
れの構成のものでも使用できることはいうまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、多機能濾過機を構成する各部材のうち、容器
部の内面、攪拌翼部のインペラーシャフトおよびインペ
ラーアーム、および濾過部の底板表面にグラスライニン
グを施すとともに、攪拌翼部のレーキをセラミックスよ
り構成しているため、すべての部材にテフロンライニン
グまたはグラスライニングを施した場合およびすべての
部材をセラミックスにより構成した場合の上述した問題
はなくなり、高い耐食性、耐摩耗性を有し、しかも金属
イオンの混入のない多機能濾過機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多機能濾過機の全体の構成を示す図で
ある。

【図２】本は姪の多機能濾過機における各機能を説明す
るための図である。

【図３】本発明の多機能濾過機の他の例の構成を示す図
である。

【図４】本発明の多機能濾過機に使用するレーキ形状の
一例を示す図である。

【図５】本発明の多機能濾過機に使用するレーキ形状の
他の例を示す図である。

【図６】本発明の多機能濾過機におけるレーキ取付方法
の一例を示す図である。

【図７】本発明の多機能濾過機におけるレーキ取付方法
の他の例を示す図である。

【符号の説明】

１ 容器部 ２ スラリー供給口 ３ 点検窓 ４ 排出口 ５ 加熱ジャケット ６ ノズル １１ 濾過部 １２ 底板 １３ スペーサ １４ 濾布 ２１ 攪拌翼部 ２２ インペラーシャフト ２３ー１、２３ー２ インペラーアーム ２４ レーキ ２５ 駆動部

【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の多機能濾過機
は、(a) 容器部と、(b) この容器部の底部の底板上に設
けた、スペーサ上に濾布を配するかまたはセラミック多
孔体を配してなる濾過部と、(c) 前記容器部の外部に設
けた駆動部により回転・上下動するインペラーシャフト
と、インペラーシャフトに複数取り付けたインペラーア
ームと、インペラーアームに取り付けた少なくとも１個
のレーキとからなる攪拌翼部とを備え、攪拌、洗浄、乾
燥、排出、晶析、濾過のうち２つ以上の機能を有する多
機能濾過機において、前記容器部の内面、前記攪拌翼部
のインペラーシャフトおよびインペラーアーム、および
前記濾過部の底板表面にグラスライニングを施すととも
に、攪拌翼部のレーキをセラミックスより構成したこと
を特徴とするものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】容器部１の上部および開口１ａを介した内
部には、液密に攪拌翼部２１を設けている。本実施例に
おいて、攪拌翼部２１は、開口１ａに液密かつ回動自由
に設けたインペラーシャフト２２と、このインペラーシ
ャフト２２の容器部１内の端部に直角に２本設けたイン
ペラーアーム２３ー１、２３ー２と、インペラーアーム
２３ー１、２３ー２に複数取り付けたレーキ２４と、イ
ンペラーシャフト２２の容器部１の上部に設けた、イン
ペラーシャフトに回転および昇降運動を与える駆動部２
５とから構成している。また、図１には図示されていな
いが、インペラーシャフト２２の容器部１内の外周部
に、テフロンベローを設けることもできる。本実施例で
は、所定の形状のレーキ２４を所定の方法でインペラー
アーム２３ー１、２３ー２に取り付けているが、その詳
細は後述する。なお、インペラーシャフト２２とインペ
ラーアーム２３−１、２３−２の取付け方は、直角に取
付けることが一般的だが、インペラーアームの回転に伴
うバランスをとりながらインペラーシャフトに対し下向
又は上向の角度をもたせて固定することも可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０２Ｆ 11/12 Ｄ 7824−4Ｄ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a) 容器部と、(b) この容器部の底部の
   底板上に設けた、スペーサ上に濾布を配するかまたはセ
   ラミック多孔体を配してなる濾過部と、(c)前記容器部
   の外部に設けた駆動部により回転・上下動するインペラ
   ーシャフトと、インペラーシャフトと直角に複数取り付
   けたインペラーアームと、インペラーアームに取り付け
   た少なくとも１個のレーキとからなる攪拌翼部とを備
   え、攪拌、洗浄、乾燥、排出、晶析、濾過のうち２つ以
   上の機能を有する多機能濾過機において、前記容器部の
   内面、前記攪拌翼部のインペラーシャフトおよびインペ
   ラーアーム、および前記濾過部の底板表面にグラスライ
   ニングを施すとともに、攪拌翼部のレーキをセラミック
   スより構成したことを特徴とする多機能濾過機。
2. 【請求項２】 前記インペラーシャフトの外周部にテフ
   ロンベローを設けた請求項１記載の多機能濾過機。
3. 【請求項３】 前記濾過部のスペーサがテフロンからな
   る請求項１または２記載の多機能濾過機。
4. 【請求項４】 前記攪拌翼部のセラミック製のレーキ
   が、底面と、前記インペラーアームに取り付けるために
   使用するレーキ取付部と、前記底面に対して鋭角のＬ字
   形状に立ち上がるケーク掻き取り面と、前記底面に対し
   てケーク掻き取り面と反対側に底面に対してＲ形状に立
   ち上がるケークならし面とを有する請求項１〜３のいず
   れかに記載の多機能濾過機。
5. 【請求項５】 前記攪拌翼部のセラミック製のレーキ
   が、前記インペラーアームにネジ止めされている請求項
   １〜４のいずれかに記載の多機能濾過機。
6. 【請求項６】 前記セラミック製レーキの取付法が、イ
   ンペラーアームの方向と各レーキのケーク掻き取り面の
   外側端部とを結んだとき、インペラーアーム方向と各レ
   ーキのケーク掻き取り面とのなす角を、ケーク側面取り
   出しの場合は、内から外へ行くにつれて大きくなるよう
   に、またケーク中央取り出しの場合は、内から外へ行く
   につれて小さくなるようにした請求項１〜５のいずれか
   に記載の多機能濾過機。