JPH07509286A - 懸濁液の濾過装置 - 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】 〔発明の名称〕 懸濁液の濾過装置 〔技術分野〕 本発明は、礒維バルブ懸／＠液等のＱＦＡ液を濾過する装置に関する。

〔背景技術〕

国際公開公報−０９１／＋２０６３では、濾過する懸濁液の容器と、容器に懸濁 液を供給する入口手段と、容器内に設けられた少くとも一つの環状の実質的に垂 直な円板と、円板に連結され円板の中央で濾液室を構成する壁面手段と、円板を 通って中央に延びる水平軸線周りに円板を回転させる手段とを含む、繊維パルプ 懸濁液等のＱＩｉＢ液を濾過する装置を提案している。円板周りには、連続して 配された多数のセグメントに円板を分割する手段がある。濾材の２つの側壁面は 、円板をその相互の側面で被い、各セグメントと濾材の該側壁面は、濾液を受け 入れる小室を構成している。各小室は、濾液室に通している。運転中の容器内の 懸濁液の量を制御■づる手段が設けられており、濾＋４の該側壁面が部分的に容 器内の懸濁液の上部にあり、一方濾液室内は少くとも部分的に容器内の懸濁液中 に没しており、それによって懸濁液の微細物は、濾材を通って小室へ、更には＃ 液室−１と送られ、また懸′／＠液の粗粒物は、フィルター円板の外側に生成さ れるようになっている。

濾液室内には、微細物の溜りを維持する手段がある。上記懸濁液の微細物を′ａ 濾液室ら排出するために微細物の排出手段が設けられており、また上記懸濁液の 粗粒物を装置から排出づるために粗粒物の排出手段が設けられている。

この先行技術の濾過装置では、各小室は少くとも小室の一部が濾液室内の微細物 の溜りの上部にある時は、回転円板の上屑部において、落下脚（Ｆロノブレング ）として機能し、その結果小室内に負圧が生しる。そのため、小室の内外面の■ 力差が小室内に生した該負圧によっ°ζ増大する。増大した圧力差は、小室を被 う濾材を通る微細物の流れを増大させ、圧縮された粒子のマット（主として粗粒 物）が、該濾（ｆ上に形成され、結果として懸濁液の粗粒物の粒子濃縮を増大す るという利屯を写える。

更！：、先行技術の装置では、小室の少くとも一部が容器内の懸濁液の上部に配 置され、一方、小室の出ＬＪが未だ微細物の溜りの４１に開い−でいる時は、各 小室が一定量の微細物を包含するように１転することができる。これの利点は、 微細物もまた懸／＠液上部の小室の濾材を被う粒子のマットがら吸引され、それ によって粗粒物の粒子濃縮が更に増大するということである。

しかしながら、先行技術装置の粗粒物の４縮を行う能力は、一義的に各小室内の 微細物の集積の高さ、即ち円板の上昇部に見られる吸引＃（サタンヨンレノグ） の高さによっている。かくして、小室内で微細物の集積がより高く捕捉されれば される程、よりｆＡ縮された粗粒物が得られる。先行技術の装置は、この点で不 充分である。というのは、円板の回転中、上昇する小室内にｈｉ捉される微細物 は、小室の側壁面上に生成される粒子のマットが微細物と共に再び液中に入らな いように、小室が懸／＠液内へ再降下する前に小室の出口を通って逃げねばなら ないからである。結果として、小室の出口は、小室からの微細物の充分な流れを 許すのに１−分大きなものでなければならない。これは、小室の放射方向の延び を制限し、結果として、小室内の微細物の生成が制限される。小室の放射方向の 延びは、実際上の理由（トラックによる装置の出荷を可能にするなど）で円板の 直径は約３．５ｍを趙えるべきではないので、単に円板の直径が増加するからと して、増やすことはできない。

［発明の開示］ 本発明の目的は、上記の先行技術装置の不具合を除いた上述の型の濾過装置の改 良を４引１４することである。この目的は、小室が濾液室内に延びる更なる壁面 手段によって形成さオフるそれぞれの集積室を経由して濾液室と通しており、各 集積室は円板を通って軸方向に延び、かつ同しく円板を通って軸方向に延びる濾 液室内の出］二」を有することを特徴とする」一連の先行技術の型の濾過装置に よっ一ζ達成される。

円板を通って軸方向に延びる出Ｉ」をもった集積室を提供することにより、該出 し−１がたとえ円板の比較的中心部の近くにｔｏ：ｌしていても、小室からの微 細物の必要カｌ流わに合一、た＝Ｊ法とすることが可能となる。これの利点は、 小室内にｌ１ｔｉ促さ士）る微細物の集積の高さが、先行技術の装置に比べて相 当増大し得ることである。

１記史ｔζるへ７面１段は、各小室が少くとも部分的に円板の」、警部における 円板のある回転位置において微細物の溜りの上部にあり、一方小室へつながる集 積室の出口が該微細物の溜りの中に開いているように配置することができる。こ れのｆｌｌ、Ｉｊｉは、上記回転位置にある小室内の負圧が、空気が濾液室から 連絡した集積室に入ることによって滅しられることがないことである。上記更な る壁面手段はまた、各小室が少くとも部分的にある回転位置において容器内の懸 濁液の上部にあり　一方集積室の出Ｌ」が上記微細物の溜り内に開いており、そ の結果濾液が！！！濁Ｍｌ一部の小室上の７７）から吸引される時に少くとも一 時的に小室内の負圧が維持されるように配設することができる。

各集積室の出ＬＪは、集積室につながる小室との関係において円板の回転とは逆 な向に配置することが好ましい。結果として、小室内の微細物の集積の高さと、 それに対応して小室内に生じる負圧とを増大することができる。

実際に、本発明の装置は、通常複数の円板を含んでおり、この場合、円板の小室 は、好ましくは上記水平軸線に平行に延びる小室の列を形成し、各列内の小室は 、円板を通って軸方向に延び、また同しく円板を通って延びる出口を存する集積 室とつながっている。

〔Ｖ面の簡＋ｐな説明〕

本発明は、添付の図面を参照して実例により更に詳しく以下に説明される。

図１は、本発明の濾過装置の実施例の垂直断面図である。

図２は、図１の■−■線に沿った縦方向断面図である。

図３は、図２のｍ−ｍ線に沿った部分断面図（ある。

図、１は、図３のｒＶ−ｒＶ綿に沿った断面図である。

図５は、図３のＶ−〜！線に沿った部分断面図である。

図〔ｊは、図５の実施例の改良を示す。

図７は、図１の〜ｌ−■綿に沿った断面図の拡大部分を示す。

図８は、図３の■−■線に沿った断面図である。

図９は、図３の実施例の改良を示す。

図Ｈ１は　図９のＸ−Ｘ線に沿った図である。

図Ｉｌｌよ、図９のＸＩＸＩ線に沿った部分図である。

図１２は　図３の実施例の別の改良を示す。

ｐ１１３は、図１２の＼ＩＩＩ−Ｘｆｌｌ綿に沿った断面図Ｃある。

図１４は、図１２の実施例の詳細を示す。

ｒ発明を実施するための最１’−４の形態１図１、図２に示された濾過装置は、 容器ｌの一側面にある濾過すべき懸濁液のＪ、［、ｌ］２と、容器１の反対側に ある濃縮された懸濁液、即ち生成し、たｆ■粒物の出口３古をちった容器１を有 している。容器ｌ内で懸′／＠液の量を制御する部材３ａが出Ｌ］３に設けられ ている。容器１には、相互に間隔をおいて、円板４を通って中央に延びる水平軸 線を横切って配された４つの環状の円板４がある。環状の円板４の１ｉｋ４ｆ方 向の内側端部は、内部が濾液室７を構成する中空軸６を形成する円筒状の壁面部 分５にノ・−生状態で接続されている。

軸６は、２つのベアリング８と９によって容器ｌに軸承されている。駆動モータ １０が、軸６と円板４を該水工軸線周りに回転させるために、軸６の一方端にお ける切妻風の璧１１に連結されている。切妻風の壁１１の反対側には、中空軸６ が開敏喘を有し、ここにおいて、円筒状の壁面部分５の一つがシーリングリング Ｉ２を介して容器ｌに対してノールしている。ｌＩｌ液室７は、軸６の上記開放 端を経由して微ｌ１ｉＩ物出ＩＺＩ１３とつながっている。容器１は、濾液室内 の微細物の溜りを提供するため調整可能なオーバフロ一部材１３ａを有している 。

各円板４は、１２藺の区分壁部ｔ４　ｉ　４によって、円板４の周りに連なって 配さ才また１２個のセグメン目５に分割されている。各セグメント１５は、放射 方向に延びる献１７をイラする２重壁の支持部材１６と、支持部材１６の側面端 に適用される２つのｔＪ字形のすｒトビ−１，１８，１９を１つのＩＪ字形の放 射的に夕（側のエンドヒーム２０からなる一゛Ｌ−ムを有する。サイｌビーム１ ８．１９　＋ｊ、区分壁部材１４に溶接結合されている。

各円板１は、布のよ・）な柔軟な濾材の側壁面２１て両面を被われており、側壁 面２１は献１７で支持さねている。濾液を受け入れる小室２２は、各セフメン目 ５とセグＪ゛、・１４５を被飢引（の側壁面２Ｉとによって画成されている。円 （反４は、円板４の・ｊ・全２２が上記水工軸線に下行に延びる小室２２の列を 形成Ｊるように配置される。

図５において、符番２３は壁部分５に対して濾材の側壁面２１を放射方向Ｇこ伸 張ずろ装置４示ｔ、ｌ’ｑ８には、側壁面２１の外側にあってセグメント１５の 間に位置する放射方向に延びる対のパイプ２４．２５と各対のパイプ２４　、２ ５を連結し、濾材の側壁面２１が伸張されるように「いに向い合うパイプ２４． ２５を引張るための引張棒２６とを有し、円板４周りに濾材の側壁面２１を円周 上に伸張する装置が示されている。

代案として、円筒状の壁面部分５はそれぞれの小室２２のための穴２８を有する ｍ一つの円筒）ラム２７によって置換可能である（閲（ｉ）、この場合は、各フ ィルターセグメント１５は、締付棒（Ｕ；Ａ示され°ζいない）の手段によって 個別の１ニントとしてトラム２７に締付けることができ、セフメン［５はツーリ ングリング２９を介してｌうＪ、２７に放射方向でソールされる。

上記各列の小室２２は、濾液室７内で壁部材３１によって形成される集積室３０ を経由してｎ？Ｆ１．室７とつながっている。各集積室３０は、濾液室７の全１ １に沿って軸方向に延びており、同じく濾液室７に沿って軸方向に延びる濾液室 ７への出口３２をバしている。円板４の円周方向において壁面部材３１は、円板 ４の回転方向とは逆向きにセフメン１−１５から延びている。結果として、各集 積室３０の出口３２は、集積室３０へとつながる小室列の小室２２との関係にお いて回転方向とは逆向きに円周上に配置されている。

各円板４のｇｆＡｌの上部にある上昇部には、生成された粒子のマントを円板４ から除ノモするために、円板４の各面に２つの連なったスプレーノズル３３　、 ３４がある。懸１ＩＡａの上部にある円板４の下障部には、濾材の側壁面２１を 洗浄するために、円板４の各面に揺動するスプレーノズル３５がある。

迫接する円板４の間には、円板４に取付けられ共に回転する乗り移り部材３６が ある。各乗り移り部材３６は、Ｕ字形になっており、円板４の回転中乗り移り部 材３６が揺動するスプレーノズル３５を通過する時に干渉を避けるため、円板４ から軸方向への延びが制限される（図７）。

本発明の装置の重要な使用分野は繊維パルプの懸濁液の脱水用であり、それ故図 １から図８までに示された装置の作用は、以下において繊維パルプの懸濁液の脱 水に関して説明される。

典型的な０６χのｓｌ！Ｉｔｇ度を有して脱水される繊維バルブ懸濁液は、円板 ４の最）二部においてい（つかのセグメント１５を被う濾材の側壁面２１が懸／ ＠液の上部にあろす−）に人［１２を通り容器Ｉに供給される。軸６は、濾過す べき懸濁液の入口２に隣り合った位置にあるセグメント１５が下方に移動し、一 方粗粒物出口３に隣り合った１ｔ７１にあるセグメン目５はＬ方に移動するよう な方向に駆動モータ１０により回転される。容器ｌ内の懸濁液の静水圧は、主と して水を含む懸４ｉｉ液の微細物が、濾（Ａの側壁面２１を通過して小室２２内 へ移動する力を与える。かくして生成された微細物は、小室２２から集積室３０ を通って濾液室７に流れ込む。微細物の溜りは、オーバフロ一部材＋３ａによっ て室内７に滞留され、次いでオーバフロ一部材を越えて微細物出口１３を通って 排出される。

セグメント１５は、容器１内の懸濁液を横切って移動されると通気性のある繊維 ノマノ１−がセグメン（・１５を被う濾材の側壁面２１上に生成される。各セグ メンＨ５１−のマットは、懸濁液を横切るセグメント１５の移動の間に、より厚 くなり不通気性きなる。小室２２が図１の参照符号Ａの位置にある時、この小室 ２２は濾液室７内の微細物の溜りの」二部に微細物の内容物を持ち上げており、 その結果小室２２内で働く微細物の水ｕＨ（図１に示す）に対応する負圧が小室 内に生しる。この小室２２につながる集積室３０のｆ＃液出ｌ１孔３２は、微細 物の溜りの方に開いており、それによって空電が濾液室７から小室２２へ入るの を防止している。上記のように生成された１″１１１は、小室２２内−２の微細 物の流れを増加させ、小室２２を被う濾材」の繊維７７・トをより固く（言いか えれば、水分含有を少く）することができる。

小室２２が位置へにおいて、実質的に容器ｌ内の懸濁液の上部位置に上昇移動す ると、微細物の大部分は繊維のマットから小室２２内へ吸引され、空気と置き換 わる。これは、繊維のマットの粒子−濃度を増大させる。

スブＬ・−ノズル３３は、円板４に細かく水を噴射し、マットのせまい帯が円板 ４の放射方向の外側端部近くに濾材から取り去られる。これは、空気が小室に入 ることを容易にし、それで小室内の負圧を終らせ、小室２２内に残っている濾液 が集積室３０へ小室から速やかに逃げることができる。

懸ＦＡ液−Ｌ部の上昇セグメント１５を被う繊維のマットは、スプレーノズル３ ４から水ジェットによって離脱され、粗粒物出口３の近くで容器１内の懸濁液中 に落とされる。ｊ！１脱された繊維マントは懸濁液上に浮遊し、乗り移り部材３ ６て粗粒物出Ｄ　３−・、と移送される。出し］３を通って装置を出る繊維マン トは、生成された懸濁液の粗粒物を椿成し、この場合杓５％又はそれ以」−まで の繊維濃度を有することができる。

代案として、繊維マットは、懸濁液でマントが再び浸されることなく円板間に配 された排出シュー）−内に落とすこともできる。この場合、約１０％の繊維濃度 を有ｊる粗粒物の生成が可能であろう。

図９に示された円板３７は、図３に示された円板４と実質的に同じ構成のもので あるが、その集積室３８は相違して設計されており、他のいずれの円板３７の小 室２２とも接続していない。各集積室３８は、長方形の連結壁面部材３９と、連 結壁面部材３９から回転方向と逆向きに出口４１へ延びる出口壁面部材４０とに よって形成される（図１０、図１１）、連結壁面部材３９は、長方形の穴を通し て多角形のドラム４２中に挿入され、対応する小室２２が壁部材３９の内部につ ながるように、セグメント１５に連結される。出１」壁面部材４０は、長方形の 断面を有し、円板３７の両面において、小室２２を通って軸線方向に延びている 。

図１２に示された改良された円板４３は、濾材の側壁面２１を支持するために、 円板４３周りに延びる波形板４４を有する。波形板４４で形成される畝４５は実 質的に放射方向に延びている（但し、代案として、畝４５は濾液室へ向って非放 射方向へ延びることもできる）。

改良された円板４３の小室４６は、板４４と濾材の側壁面２１とによって軸線方 向に画成され、ｔ［２４５（図１３）のいくつかに柔軟な側壁面２１を圧しつけ るべく配置された伸張装置４７によって円周方向に画成されているので、小室４ ６内の濾液は円Ｆｉ４３の円周方向で上記畝４５を通り過ぎることができない（ 波形板４４における伸張装置４７の位置は、図１２において円形マークで示され ている）。波形板４４の放射方向の外側端部は、円ｖｉ４３を固着するためにＵ 字形ビーム４８内に挿入される。

ビーム４８の放射方向の内部において、波形板４４の一部はそれぞれの小室４６ 内にあって円板４３に沿って円周上に延びる通路４９を形成するため切り取られ ている。

各通路４９の円周上の延びは、通路４９が濾材の側壁面２１が伸張装置４７によ って圧しつけられる畝４５を横切らないように制限される。通路４９は、懸濁液 上部に上昇する小室４６から１液の１１出を容易にするように、畝４５間に形成 される放射状の通路５０間で大気に連通している。

複数の改良された円板４３の小室４６は、図１から図８までに示された装置に関 して述べられた集積室３０に対するのと同し方法で壁部材５２によって形成され る集積室５１に連結することができる。

図１４に示された改良された集積室５３は、多角形のドラムを形成するため互い に溶接された平面壁部分５５を含む壁部材５４によって形成される。図３１図９ ．図１２に示された形式の各セグメントは、該ドラム上の円板を形成するべく壁 面部分５５−１−に直接的に固着することができる。改良された集積室５３の組 立体は、壁面部分５５を最絆ドラムに１立てるための溶接作業がドラｌ、の外側 から実施できるので有利である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １，濾過する懸濁液の容器（１）と、懸濁液を容器に供給する入口手段（２）と 、容器内に配された少くとも１つの環状の実質的に垂直の円板（４，３７，４３ ）と、円板につながり、円板の中央において濾液室（７）を形成する壁面手段（ ５，２７，４２，５５）と、円板を通して中央で延びる水平軸線周りに円板を回 転させる手段（１０）と、円板を円板周りに連続して配された多数のセグメント （１５）に区分する手段（１４，４７）と、各セグメントと濾材の側壁面が濾液 を受入れる小室（２２，４６）を構成し各小室が濾液室につながっている構成に おいて円板をその相互の面において被う部材の２つの側壁面（２１）と、上部濾 材の側壁面が部分的に容器内の懸濁液の上部にあり、濾液室が少くとも部分的に 容器内の懸濁液内に浸されてあり、それによって懸濁液の微細物が濾材を通って 小室へ、更には濾液室へ送られ、懸濁液の粗粒物が円板の外側に生成されるよう に、運転中容器内の懸濁液の量を制御する手段（３ａ）と、濾液室内の微細物の 溜りを維持する手段（１３ａ）と、上記懸濁液の微細物を濾液室から排出する微 細物排出手段（１３）と、懸濁液の粗粒物を装置から排出する粗粒物排出手段（ ３）とを備えて成り、小室（２２，４６）が濾液室内に延びる更なる壁面手段（ ３１，４０，５４）によって形成されるそれぞれの集積室（３０，３８，５３） を経由して濾液室（７）とつながっており、各集積室が円板（４，３７，４３） を通して軸方向に延びており、同じく円板を通して軸方向に延びる濾液室への出 口（３２，４１）を有していることを特徴とする、繊維パルプ懸濁液の如き、懸 濁液の濾過装置。 ２．上記更なる壁面手段（３１，４０，５４）が、各小室（２２，４６）が少く とも部分的に円板の上昇部における円板（４，３７，４３）のある回転位置にお いて上記微細物の溜りの上部にあり、一方小室につながる集積室（３０，３８， ５３）の出口（３２，４１）が上記微細物の溜り内に開いているように配置され ている請求の範囲１項の懸濁液の濾過装置。 ３．上記更なる壁面手段（３１，４０，５４）が、各小室（２２，４６）が少く とも部分的に円板の上昇部における円板（４，３７，４３）のある回転位置にお いて容器（１）内の懸濁液の上部にあり、一方小室につながる集積室（３０，３ ８，５３）の出口（３２，４１）が上記微細物の溜り内に開いているように配置 されている請求の範囲１項の懸濁液の濾過装置。 ４．各集積室（３０，３３，５３）の出口（３２，４１）が、集積室につながる 小室（２２，４６）に対する関係において円板（４，３７，４３）の回転方向と は逆向きに円周上で配置されている請求の範囲１項、２項又は３項の懸濁液の濾 過装置。 ５．濾過する懸濁液の容器（１）と、懸濁液を容易に供給する入口手段（２）と 、容器内に配された複数の環状の実質的に垂直の円板（４，４３）と、円板につ ながり、円板を通って中央に延びる濾液室（７）を形成する壁面手段（５，２７ ，５５）と、円板を通って中央に延びる水平軸線周りに一つの装置として円板を 回転させる手段（１０）と、各円板を円板周りに連続して配されたセグメント（ １５）に分割する分割手段（１４，４７）と、各セグメトと濾材の側壁面が濾液 を受入れる小室（２２，４６）を構成し、円板が該水平軸線と平行に延びる小室 の列を形成するように位置付けられ、各小室が濾液室につながっている構成にお いて、円板をその相互の面において被う濾付の側壁面（２１）と、上記濾材の側 壁面が部分的に容器内の懸濁液の上部にあり、濾液室が少くとも部分的に容器内 の懸濁液内に浸されてあり、それによって懸濁液の微細物が濾材を通って小室へ 更には濾液室へ送られ、懸濁液の粗粒物が円板の外側に生成されるように、運転 中容器内の懸濁液の量を制御する手段（３ａ）と、濾液室内の微細物の溜りを維 持する手段（１３ａ）と、上記懸濁液の微細物を濾液室から排出する微細物排出 手段（１３）と、懸濁液の粗粒物を装置から排出する粗粒物排出手段（３）とを 備えて成り、各列の小室（２２，４６）が濾液室内の更なる壁面手段（３１，５ ４）によって形成される集積室（３０，５３）を経由して濾液室（７）とつなが っており、集積室が円板（４，４３）を通って軸線上に延びており、同じく円板 を通って軸線上に延びる濾液室内への出口（３２）を有していることを特徴とす る繊維パルプ懸濁液の如き懸濁液の濾過装置。 ６．上記更なる壁面手段（３１，５４）が各列の小室（２２，４６）が少くとも 部分的に円板の上昇部の円板（４，４３）の或る回転位置で微細物の溜りの上に あり、小室列につながる集積室（３０，５３）の出口（３２）が上記微細物の溜 り内に開いている請求の範囲５項の懸濁液の濾過装置。 ７．上記更なる壁面手段（３１，５４）が各列の小室（２２，４６）が少くとも 部分的に円板の上昇部の円板（４，４３）のある回転位置で容器（１）内の懸濁 液の上にあり、小室列につながる集積室（３０，５３）の出口（３２）が上記微 細物の溜り内に開いている請求の範囲６項の懸濁液の濾過装置。 ８．各集積室（３０，５３）の出口（３２）が、集積室につながる小室（２２， ４６）の列に対する関係において円板（４，４３）の回転方向とは逆向きに円周 上で配置される請求の範囲５項、６項又は７項の懸濁液の濾過装置。