JPH0642932B2 - スクレーパ濾過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、外周面に濾過孔を備えた固定の濾過筒体の
平らな濾過外周面に沿って回転するスパイラルスクリュ
に連設した多数の分割スクレーパ片がそれぞれの配置位
置を移動することなく濾かすかき落し操作を行えるよう
にしたスクレーパ濾過装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば、本出願人に係る特開平2-214511号公報などで知
られる円筒状フィルタエレメントの濾かすを、外周に非
接触で設けたスクリュのスクレーパにより引掻き除去す
る装置は、スクリュとスクレーパとが別部材のサポート
バーで取付けられているため、濾かすがその取付個処に
滞まって成長し、ついには作動不能になるという不都合
があった。

したがって、粘稠性の高い流体と、濾かすの含有分の高
い流体には不適である。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来技術に対し、最近、高精度で、粘稠性の
高い流体の濾過処理の需要が増加し、濾かすの有効除去
の要請が高くなって来ている。

そこで、この発明は、スパイラル状スクリュの端面にス
クレーパを直接設けることを前提とし、かつ、このスク
レーパの欠点を解決しようとするものである。すなわ
ち、一本の長尺なスクレーパを用いると、濾過周面と作
用するスクレーパ機構の摺接力が大きくなると、スクレ
ーパ機構の外周面の摩耗度が進行し、スパイラル状の一
本の長尺なスクレーパ機構は全体として長さが短尺とな
りスパイラル状スクリュの回転溝方向に沿ってその短く
なった寸法差分だけ溝内を移動するので、被濾過流体の
流入側はスクレーパ機構の非接触部分が次第に増加して
いくという不都合が生ずる。

この発明は、摩耗の如何にかかわらず分割スクレーパ片
がスパイラル状溝に沿って移動することがなく、濾過外
周面の全域で均等に濾かすのかき落しができるスクレー
パ濾過装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、濾過孔を開口した円筒状の濾過外周面を有
する固定の濾過筒体の外方に、非接触で回転自在に配し
たスパイラル状スクリュの内側面の溝に、円弧状に分割
した多数のばね付き分割スクレーパ片を配設し、移動素
子手段によりそれぞれの所定個所から移動しないように
スクレーパ機構を構成するとともに、前記ばねにより分
割スクレーパ片の内周面を前記濾過外周面に付勢し摺接
させるようにしたことを特徴とし、さらに、隣り合う分
割スクレーパ片の端部同士を互いに重合させてスクリュ
圧の漏洩を防止することを特徴とするもので、これによ
り前記課題を解決したものである。

〔作用〕

回転外筒機構の回転に伴い回転するスパイラル状スクリ
ュにより被濾過流体が移送される過程で、被濾過流体は
濾過作用を受けて濾過孔を通過して濾過流体となり濾過
筒体に入り、外部に取り出される。

一方、濾過不能の濾かすは、前記分解スクレーパ片によ
って濾過孔外面からかき落され回転外筒機構の端部より
排除される。

ところで、分割スクレーパ片は移動阻止手段により所定
の配設位置を保持するとともに、端部を重合しているの
で、濾過外周面に摺接回転することにより内側面が摩耗
して弧状長さが短尺化しても、ばね片の動きにより同位
置で外方へ拡がるだけで濾過外周面への非接触部分が増
大することはなく、確実な濾かす除去が行われる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を豆腐とか果汁とかこんにゃ
くなどの多目的濾過装置に用いた場合について説明す
る。

このスクレーパ濾過装置１は、第１図及び第２図に示す
ように縦型に用いた場合を示し、器枠Ｗ内に立設される
固定型の濾過機構２と、該機構２に上下で軸支され、そ
の外方を覆い囲んで回転する回転外筒機構３と、該外筒
機構３の内部に一体的に保持され、前記濾過機構２を非
接触で取り囲むスパイラル状スクリュ機構４と、該スク
リュ機構４のスパイラル状羽根４１の内側面に設けられ
るスクレーパ機構５との主要構成から形成されている。

なお、外筒機構３と濾過機構２とによりスクリュ室６が
形成される。

濾過機構２は、器枠Ｗの底部材Ｗｂに穿設された保持穴
Ｗａ及び底部材Ｗｂの上面に固着されたフランジ付きホ
ルダＨにより立設されて液体通路を兼ねる支柱筒体２１
と、該支柱筒体２１の中間部２１Ｃに逆鍋形の頂板２２
Ａ及び底板２２Ｂにより同心円をなして結合する濾過筒
体２２とからなる。また、支柱筒体２１は、上端に被処
理液体（以下「原液」という」Ｇの注入口２１Ａｃを開
口しており、前記頂板２２Ａの結合部に該当する内腔位
置に設けられた仕切壁２１Ｗから上方を上端部２１Ａと
しているその筒壁に複数の原液分配孔２１Ａａを穿設
し、スクリュ室６へ原液Ｇを流入させる。

また、支柱筒体２１の中間部２１Ｃには筒壁の適当な個
所に濾過済流体（以下「純液」という）Ｊを中間部２１
Ｃ内腔に導く複数の集入孔２１Ｃａが穿設してある。さ
らに、下端部２１Ｂは、下端を底栓２１Ｓにより閉鎖さ
れており、該底栓２１Ｓの直上、筒壁に塞止弁２１Ｖを
有する純液排出管２１Ｅが螺着されている。

なお、前記濾過機構２のうち、支柱筒体２１は、濾過筒
体２２の構成内に縦装される個処はすべて不要として形
成しても差支えない。

前記濾過筒体２２は、第３図に示すように断面二等辺三
角形のワイヤ２３の平らな底面２３ｂを外側に保持しな
がら頂角尖鋭部２３ｃを内側にして多孔保持筒２４の外
周に刻設したスパイラル状溝２４ｍに係合して捲装し、
隣り合うワイヤ２３間に所望幅のスリットを設けて濾過
長孔２４ａとするとともに、捲回したワイヤ２３による
濾過外周面２２Ｆを形成したものである。

なお、上記ワイヤ２３に代えて断面が半円形、あるいは
半楕円形など平らな濾過外周面を形成することのできる
好みの形状のワイヤを使用してもよい。

さらに、濾過外周面を有する濾過筒体は、ワイヤ以外の
構成、例えばパンチングメタル，メッシュメタル等の材
料で形成することも可能であり、外周面が平らであれ
ば、何らその濾過構造は特定されない。

回転外筒機構３は、頂板３１Ａを備えた上部円筒体３１
と、該上部円筒体３１の下端縁３１Ｂに外嵌結合する皿
形体３２とからなる。

上部円筒体３１は、支柱筒体２１の上端部２１Ａに、パ
ッキン７Ａ及びベアリング８Ａを介して軸支され、一
方、皿形体３２は、支柱筒体２１の下端部２１Ｂにおい
て純液排出管２１Ｅ取付部上方にパッキン７Ｂ及びベア
リング８Ｂを介して軸支されている。

そして、皿形体３２が上部円筒体３１に外嵌する上縁部
３２Ａの外周面には、器枠Ｗの底部材Ｗｂに設置した電
動モータＭの駆動みぞ車ＰにＶベルトＢを介して連動す
る従動溝部３２Ｐを形成している。また、皿形体３２の
皿形部３２Ｂは、リング状凹所３２Ｈを形成していて、
その底部にバランスよく円周角１２０度ずつの位置にバ
ルブ付き濾かす排出口３２Ｅを配設している。

スパイラル状スクリュ機構４は、第４図に示すように下
方へ進みに従いピッチを順次小さくしてスパイラル状に
形成されたスパイラル状羽根４１と該羽根４１を内設す
る枠組４２とからなる。

枠組４２は、上部リング枠４２Ａ及び下部リング枠４２
Ｂを３本の縦通材４２Ｃで貫通連結し円筒状に形成した
ものである。そして、スパイラル状羽根４１の外縁を各
縦通材４２Ｃに部分溶着など適宜の手段により一体化す
る。

なお、両リング枠４２Ａ，４２Ｂは、原液Ｇの流通孔４
２ａの多数穿設するとともに、スパイラル状羽根４１の
端部を固着している。

また、スパイラル状スクリュ機構４は、上部円筒体３１
に嵌挿され、上部リング枠が該円筒体３１を貫通する止
ねじ４３により一体的に結合される。（必要に応じて下
部リング枠も止ねじで固定する） スクレーパ機構５は、第２図に示すように、スパイラル
状羽根４１の内周面に刻設した断面Ｕ字形のスパイラル
状溝４１Ｍ内の例えば円周角１２０度ごとに位置に設け
た突起部４１Ｔと、その間に遊嵌する板ばね５２付き複
数の分割スクレーパ片５１とからなる。

分割スクレーパ片５１は、第５図に見られるように、両
端面５１Ｆには、前記突起部４１Ｔの頂面位置まで延び
た凸片５１Ｔを突出して形成し、隣り合う凸片５１Ｔ同
士が重合するようになっている。なお、両端面５１Ｆ間
の弧状長さは、前記突起部４１Ｔ間の寸法よりもわずか
に短くなっている。

なお、分割スクレーパ片５１のうち、スパイラル状羽根
４１の両端に位置するものは、その外端面５１Ｆには凸
片５１Ｔは備える必要はない。

また、各分割スクレーパ片５１に付設される板ばね５２
に代えてコイルばねを用いてもよい。

処で、前記したスクレーパ機構５の各分割スクレーパ片
５１は、テフロンなどの硬質合成樹脂を始め、耐摩耗性
の優れたプラスチック材料が好ましいが、必ずしも材料
は特定されない。

そして、スクレーパ機構５は圧力が高圧側の固形分排出
側に位置する方を、低圧側の被濾過流体の流入側より耐
摩耗性の高い材料で成形した分割スクレーパ片として形
成することもできる。

叙上の構成に基づいて作用を説明する。

所望の原液Ｇ、例えば豆乳原液などの固液混合液体を注
入口２１Ａｃから分配孔２１Ａａを通してスクリュ室６
へ供給し、回転外筒機構３を電動モータＭによりＶベル
トＢを介して回転させる。

するとスクリュ室６へ入った原液Ｇは、スパイラル状羽
根４１の捻回ピッチによってスクリュ室６内で下方へ圧
送され、濾過機構２の濾過長孔２４ａを通過できる液体
分のみが純液Ｊとなって濾過筒２２内へ進入し、さらに
支柱筒体２１の中間部２１Ｃ内腔へ集入孔２１Ｃａを通
って下降し、塞止弁２１Ｖを開かれた純液排出管２１Ｅ
から取り出される。

この種の注入原液Ｇは粘着性、付着性の高い固形分を含
有しているので、この固形分は濾かすＫとして濾過長孔
２４ａを塞ぎ、いわゆる目詰りを生じ易いが、濾過機構
２の外周面に摺接しているスクレーパ機構５の分割スク
レーパ片５１によって濾かすＫは直ちにかき取られ落下
して回転外筒機構３の皿形体３２のリング状凹所３２Ｈ
に滞溜するため、目詰りによる不都合は全く生ずること
がない。なお、滞留した濾かすＫは、適宜の時機に濾か
す排出口３２Ｅを下方から押し開いてホッパ９に収容す
る。

ところで、スパイラル状羽根４１の回転作動中、各分解
スクレーパ片５１の内周面は濾過筒体２の濾過外周面と
摺接しているので余儀なく摩耗する。

しかしながら、分解スクレーパ片５１は、摩耗により弧
状寸法が短くなっても突起部４１Ｔによってスパイラル
状溝４１Ｍに沿っての移動は阻止されるので、従来のよ
うに流入側に濾過外周面とのまとまった被摺接個所を生
ずることがなく、また、板ばね５２の付勢と重合する凸
片５１Ｔとにより濾過外周面に対する摺接が常に正常に
維持されてスパイラル状羽根４１の回転によって得られ
る圧力は漏洩するなどの不具合を生ずることはない。

なお、以上の実施例では、濾かすＫを排出手段がリング
状凹３２Ｈや排出口３２Ｅで構成されているが、必ずし
もこれらの構成は特定されない。ばねで押圧される閉塞
バルブ手段によって構成しても良い。

また、この発明について一実施例を説明したが、横型に
形成しても良く、濾過用機器としてあらゆる産業分野の
用途にこの発明を提供することは可能である。

〔発明の効果〕

この発明によれば、平らな濾過外周面を有する固定の濾
過筒体の外方にスパイラル状スクリュを配し、その内側
面に移動阻止手段により移動不能な多数の分割スクレー
パ片を端部を重合させて取り付け、ばね圧により前記濾
過外周面に常に摺接する構成としたため、確実な濾かす
かき落しができるだけでなく、分割スクレーパ片の摩耗
によりその弧状長さが短くなっても、濾過外周面に非接
触部分が生じないので、効率の良い濾過を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明に係るスクレーパ濾過装置を縦型に
形成した場合の一実施例を示す一部断面正面図、第２図
は、第１図のII−II線断面拡大図、第３図は、濾過筒体
の一部を切り取って示す拡大斜視図、第４図は、スパイ
ラル状スクリュ機構の概略斜視図、第５図は、板ばねを
取り付けた分割スクレーパ片を示す図で、分割スクレー
パ片を直状に戻した状態を示し、同図Ｉは平面図、同図
IIは正面図、同図IIIは底面図である。 ２２……濾過筒体 ２２Ｆ……濾過外周面 ２４ａ……濾過長孔 ４１……スパイラル状スクリュ ４１Ｔ……突起部 ４１Ｍ……スパイラル状溝 ５……スクレーパ機構 ５１……分割スクレーパ片 ５１Ｔ……凸片 ５２……板ばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所望大きさの濾過孔を開口した円筒状の濾
   過外周面を有する固定された濾過筒体の外方に、同心状
   の回転外筒機構を配し、この回転外筒機構に外端を固着
   したスパイラル状スクリュの内側面を、前記濾過外周面
   と非接触で回転自在に配し、前記内側面の溝に、スクレ
   ーパ機構として円弧状の多数に分割したばね付き分割ス
   クレーパ片を移動阻止手段により、それぞれの所定個所
   に、溝方向の移動不能に、かつ、前記ばねにより常時、
   分割スクレーパ片の内周面を前記濾過外周面に付勢し摺
   接させて成ることを特徴とするスクレーパ濾過装置。
2. 【請求項２】隣り合う分割スクレーパ片の端部同士を互
   いに重合させてスクリュ圧の漏洩を防止することを特徴
   とする請求項１記載のスクレーパ濾過装置。