JPH0634807Y2 - 絞り機構を有する密閉型多様濾過装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、スラリーの濾過と高固形分ケーキへの圧搾と
が効率よく同一器内にて行なわれる密閉型の濾過絞り機
に関する。

（従来技術及びその問題点） 濾過の困難なスラリーには、通常フィルタープレスやプ
レッシャーリーフフィルター等の回分式濾過器等が用い
られているが濾過ケーキの取出に問題があった。

前者では、 濾板を開いて開放中で濾過ケーキを濾布から開放して
外気中で落下させるため、雰囲気を悪くする。

落下ケーキを開放下コンベヤー等で運ばねばならな
い。

濾過板内のケーキは、中に充分溜り、充分な濾過圧で
圧縮しなければ、ケーキ中にスラリーが残り、ケーキ圧
搾が充分できない。即ち濾過途中で中止してケーキを取
出すことが出来ない。

濾布を度々取り出して、人手をかけて洗浄する。しか
も時々新品と交換する必要がある。

濾布の取り付けかたによっては、スラリーが濾液中に
溺れることが多い。

据付面積が大きい。

連続化は出来ない。自動化してもすくなくとも一人が
常時必要となっている。

後者においては、 濾過終了後空気圧で内部の残存スラリーを濾過下部ま
で濾過し、其より下部にはスラリーが残存する。

この残存スラリーをポンプによって外部に排出した後
に、 濾布上の濾過ケーキを振動あるいは空気圧による逆洗
によって落下させる。

落下したケーキは、下部を開けて開放下で取り出すこ
とになる。

フィルタープレスと同様に、度々本体より濾過機部分
を取り出して分離して、濾布の人手による洗浄あるいは
取り替えをする必要がある。

以上の如く濾過ケーキの取り出しに問題があり人手を
要するばかりでなく、まして連続化は無理である。

その他の濾過機においても上述と似たような問題点があ
り、濾過ケーキの取り出しその後の処理方法に問題があ
る。まして濾過及び濾過ケーキ取り出しを一連の連続化
するには、致命的な欠陥がある。

本考案者は従来の濾過機の欠点を改善したものとして、
濾過部とこれに接続された圧搾部とから成る連続濾過機
を先に提案した（特開昭63−154297号公報）。

この連続濾過機は、濾過部において濾材を通しての脱液
が専ら行われ、圧搾部においては逆洗剥離濾過ケーキの
圧搾による高濃度化が行われ、この結果として濾過操作
とケーキの圧搾操作が効率良くしかも同一密閉器内で行
われるものである。

然しながら、上記先行技術の連続濾過機においては、大
容量のスラリーを処理し、大きな濾過面積を必要とした
時に制限を受ける。本考案においては同一径の濾過室で
はるかに更に多くの濾過面積を持つことができる。

（問題点を解決するための手段） 本考案によれば、実質的に円筒形の濾過室と、該濾過室
の下方に位置し且つ該濾過室と連通している円錐形状の
絞り室と、該濾過室から絞り室を貫通して延びている回
転軸とから成り、前記濾過室の上端部には濾過すべきス
ラリーの供給口が形成され且つ前記絞り室の下端部には
濾過ケーキの排出口が形成されている絞り機構を有する
密閉型濾過装置において、 前記濾過室の内壁面上には円筒状濾材が設けられている
とともに、該円筒状濾材の内面には、その周方向につい
て間隔をおいて径方向内側に突出し且つ軸方向に延びて
いる平板状濾材が一体に設けられており、 前記回転軸は、前記絞り室内空間においてケーキの絞り
を行うためのスパイラル状等の羽根を備えていることを
特徴とする密閉型濾過装置が提供される。

（作用） 濾過のケーキの絞り過程において、羽根に強烈に付着し
易く、所謂共廻り現象を起こし易い物質に対して、シャ
フトに対して下部スパイラルを偏心させることにより、
共廻り現象を防ぐことができる。

以上の構成によって、濾過面積が大きく取れる事によ
り、処理量が増える。剥離されたケーキは下部絞り量に
おいて圧搾されて、自動的に排出されるための、絞りケ
ーキを密封容器に受け入れられるため、完全な密閉状態
で濾過、及びケーキ排出が行える。

濾過において、濾材上に多くのケーキが蓄積して濾過圧
が上昇した時に、たとえば４〜5kg/cm²/Gになった時に
は、逆洗フラッシュによって、ケーキを剥離落下させ
て、下部絞り室において圧搾、排出させながら直に濾過
行程に入ることができる。

即ち、濾材背部から圧力をかけ（通常１〜2kg/cm²）濾
過器内の液を小量瞬間的に抜く、逆洗フラッシュによ
り、濾材表面のケーキ剥離、濾材の清浄化を行う。

この逆洗行程の所要時間が、濾過時間に較べてはるかに
短いため、殆ど連続濾過と変らない効果をあげることが
できる。

（実施例） 本考案を以下添付図面に示す具体例に基づいて詳細に説
明する。

本考案の密閉型濾過装置を示す第１図において、この装
置は大まかに言って、円筒形の濾過室１と円錐系の絞り
室２とから成っており、濾過室１は垂直に配置されてい
るとともに、その下に絞り室２が接続されている。

絞り室２の下方にはケーキ排出弁３が設けられ、また濾
過室１の上部にはスラリー供給口４及び下部には濾液排
出口が設けられている。

更に濾過室１の上方には駆動部支持体６が設けられ、回
転軸７が、駆動部支持体６、濾過室１及び絞り室２を通
って延びている。

本考案においてこの回転軸７は、図示されている様に、
絞り室２内空間においてのみスクリュー８を備えてお
り、濾過室１内空間は実質上ストレートとなっている。
尚、共廻りの現象の著しい物質に対してはスクリュー８
部分のシャフト（回転軸）７から偏心することができ
る。

支持体６の上方には、回転軸７を駆動するための駆動モ
ータ９及び減速機10が設けられている。

また本考案において、濾過室１内には、その壁面より内
側に且つ小間隔をおいて円筒状の濾材12aが配置するこ
ともできる。濾過室１の平断面図を示す第２図を参照し
て、この円筒上の濾材12aの内面側には、その周方向に
ついて間隔をおいて径方向に突出している平板状の濾材
12bが、片面或いは両面で濾体が形成されている。

即ち、これら濾材12aの内側、又12bの外側がスラリー収
容部13となり、これら濾材12a、12bと濾過材ケーシング
室１の壁面との間の空間が濾液捕集部14となる。

スラリー供給口４は収容部13と連通しており、濾液捕集
部14は濾液排出口５と連通している。

例えば処理すべきスラリーは、供給ポンプ（図示せず）
を通してスラリー供給口４からスラリー収容部13内に供
給され、前記濾材12a,12bによって濾過が行われ、濾液
捕集部14を介して濾液排出口５から回収され、また濃縮
スラリー乃至は湿潤ケーキは絞り室２内に供給される。

この場合、スラリーの供給圧はフィルタープレスの場合
と同様に約１乃至4kg/cm²（ゲージ）の範囲が適当であ
る。

またスラリーの濾過に伴なって濾材12a、12b上には次第
に濾過ケーキが堆積し、最終的には目詰まりを生じる
が、この場合には逆洗によりこの濾過ケーキを絞り室２
内に落とす。

逆洗は５から清浄液を加圧（通常１〜2kg/cm²）して濾
材12a、ｂの背後から背圧をかけ収容部13内の液圧が加
圧圧力に達すると共に、13液の排出弁19を瞬時開放す
る。排出弁19は、電磁弁等を開いて自動的に開閉するこ
とがのぞましく、その開放時間は普通１秒位で充分であ
る。また、弁19の大きさが、小さい程排出液量が少なく
てすむ。５からの加圧水はポンプ等によって連続に送ら
れているので直に１内は加圧される。このポンプの容量
および排出弁19の大きさによって、加圧時間は変るが、
普通数秒程度である。

この逆洗フラッシュを普通は数回、ケーキが数度あるも
の、又粒子の細いケーキについては20回程度で充分にケ
ーキを剥離し、濾材の洗浄が完結する。

逆洗フラッシュに要する時間は、数分乃至10分程度であ
り、直に４よりスラリーを導入して濾過行程に入る。

スラリーによって異るが、濾過は数時間から数日間続け
られるので、逆洗フラッシュの時間は甚だ少く殆ど連続
濾過に近い運転となる。

他方、絞り室２においては、剥離落下したケーキはスク
リュー８によって絞られ、自動的に、自動バルブ３より
排出される。スクリュー８のモータートルク測定によっ
て、或いは絞りケーキ中の液分測定等の手段17により一
定絞り率に達した時に、自動的にバルブ３を開放し、絞
りケーキ18を排出する。

構造上、排出バルブの直下に受入タンク、或いは乾燥機
を連結すれば、密閉下で絞りケーキを、排出処理でき
る。

濾過および濾過ケーキ排出が密閉下で殆ど連続に行える
ことになる。

上述した濾過工程は、濾過助剤を用いて行なうことも可
能である。例えば、最初に供給するスラリー中に濾過助
剤を添加し、濾材12a、12b上に濾過助剤の一定量の厚み
の薄層を形成させておけば、スラリー中の微少粒子を濾
過することができ、良好な濾過性が維持されるものであ
る。

本考案において、絞り室２は円錐形壁面のみより構成さ
れ、濾材を備えてなくとも良い。

この絞り室２においては、濾過室１からの濃縮スラリー
乃至湿潤ケーキが、回転軸７に設けられたスクリュー８
の作用によって、ケーキ排出弁に向けて軸方向に圧搾さ
れ、絞り出される液分は濾過室１に向けて排出される。

即ち本考案の装置では、濾過室１内において専らスラリ
ーの濾過を行ない、濾過ケーキが閉塞して、濾過が上昇
し剥離絞り室２に落下させ、絞り室２では密閉ケーキの
圧搾のみを行ないバルブ３より絞った状態でケーキを排
出したら同時に濾過工程を始める。

濾過室１の下端からの濃縮スラリーは、円錐形の絞り室
２内に導入され、回転するスクリュー８と次第に断面積
の小さくなる絞り室壁面との間で圧搾されることとな
る。

即ち、スラリー中の固形分は軸方向下方に移送されなが
ら圧縮され、一方絞り出された液分はより断面積の広い
軸方向に向けて放出され、圧搾による固形分の濃縮化が
有効に行なわれる。この絞り室２には、濾材等を設ける
ことができる。しかも、濾材操作と濾過ケーキの圧搾操
作との組合せから成る本考案によれば、極めて固形分濃
度の高い濾過ケーキを得ることも容易であり、事実本考
案によれば、円錐形絞り室２の下端に設けられた排出弁
３からスパゲッティ状の濾過ケーキ18を自動的に取り出
すことも可能であった。

更に本考案によれば、円筒状濾材12aの内側に、平板状
の濾材12bが形成されていることから前述した先行技術
（特開昭63−154297号公報）の装置に比して濾過面積が
極めて大となっているため、大容量のスラリーの濾過を
迅速且つ有効に行うことが可能となる。また濾過面積を
大きくするだけであれば濾材12aを波形とすればよい
が、この場合には、逆洗フラッシュに際して、濾材12a
の全面に圧力が均等に加わらず、部分的に圧力が集中す
るため、ケーキ剥離にムラを生じ易く、特に濾材凹部に
おいてケーキが剥離し難く、十分な逆洗が容易でない。
しかも逆洗フラッシュに要する時間が長くなる。しかる
に、本考案においては、濾材12aを波形とすることな
く、平板状の濾材12bを組み合わせて濾過面積を大きく
しているため、濾材自体の形状が全体としてシンプルで
あり、濾材全体に加わる圧力が均等となり、逆洗フラッ
シュを極めて短時間で行うことができる。従って、濾過
時間が極めて長いこととも相まって、本考案の装置によ
る濾過は、ほとんど連続濾過に近い運転で行われること
となる。

また本考案においては、ケーキ排出弁３を自動調節弁と
し、回転軸駆動モーター８にかかるトルクを検出し、或
いは圧搾ケーキ残留液分を検出する等の制御機構の検出
信号によりケーキ排出弁の開閉制御を行う機構17を設け
ることが好適である。

例えば、攪拌軸の駆動機構と連続された制御機構（トル
クコントローラー）17により自動調節弁３の開放度を調
節することにより、固形分濃度（液体含有量）が所定値
に設定された濾過ケーキを安定に取り出すことができ
る。自動調節弁３の開放度の調節は、開閉の0N−0FF操
作によってもできるし、弁の絞り調節によってもできる
し、又これらの組合せによってもできる。単純には、モ
ータートルクが予じめ設定された量に達した時、コント
ローラー17により調節弁３を開放し、予め設定されたト
ルク量に低下した時、調節弁３を閉じる。

かくしてほぼ一定の液体分量の圧縮ケーキを排出させる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の濾過絞り機全体の側断面図であり、 第２図は、第１図の装置の濾過室の平断面図である。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】実質的に円筒形の濾過室と、該濾過室の下
   方に位置し且つ該濾過室と連通している円錐形状の絞り
   室と、該濾過室から絞り室を貫通して延びている回転軸
   とから成り、前記濾過室の上端部には濾過すべきスラリ
   ーの供給口が形成され且つ前記絞り室の下端部には濾過
   ケーキの排出口が形成されている絞り機構を有する密閉
   型濾過装置において、 前記濾過室の内壁面上には円筒状濾材が設けられている
   とともに、該円筒状濾材の内面には、その周方向につい
   て間隔をおいて径方向内側に突出し且つ軸方向に延びて
   いる平板状濾材が一体に設けられており、 前記回転軸は、前記絞り室内空間においてケーキの絞り
   を行うためのスパイラル状等の羽根を備えていることを
   特徴とする密閉型濾過装置。
2. 【請求項２】絞られたケーキは、絞り度制御器により制
   御される絞りケーキ排出弁の開閉により自動的に外部に
   排出される請求項（１）記載の装置。
3. 【請求項３】絞り室内の回転軸は、上部主回転軸と偏心
   に連結することができる請求項（１）記載の装置。
4. 【請求項４】濾材背後より清浄液にて圧力をかけ、瞬時
   少量の液を抜き減圧にする逆洗フラッシュにより、濾過
   ケーキを濾材により剥離させ、絞り室に送り込んで、絞
   りケーキにして排出する請求項（１）記載の装置。