JPH0829214B2

JPH0829214B2 - フイルタ−プレ−トとその製造方法

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Publication number: JPH0829214B2
Application number: JP62089654A
Authority: JP
Inventors: ロルフ・ヒンドストローム
Original assignee: Outokumpu Oyj
Current assignee: Outokumpu Oyj
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPS63256110A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、フィルタープレートならびに吸引ドライ
ヤ、さらには、前記フィルタープレートの製造方法に関
するものである。

（従来の技術）例えば、紙などの多孔質で、ウエブ状の物、泥炭など
の粉状の物、木材などの固形体などの脱水処理に当って
は、脱水するためのフィルターとしてマイクロポーラス
なプレートが使用され、脱水ならびに公害防止に役立っ
ている。このようなフィルターに関しては、フィンラン
ド特許第61,739号（米国特許第4,357,758号）などに開
示されている技術が存在する。また、前記のフィルター
プレートの製造に関しては、フィンランド特許第61,180
号に押出し成形の技術が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点）前記した公知技術におけるフィルタープレートは、強
度をもたせるために比較的厚く、脱水効率も悪く、製造
コストもそれなりに高くなるなどの問題点がある。

（問題点を解決するための具体的手段）この発明は、前記した問題点を解決するために発明さ
れたもので、フィルタープレートの両面の吸引面（吸着
面）を極めて微細な多孔質面とし、プレート本体の厚さ
を極薄としながら構造的に強度があり、吸引（吸着）効
果にすぐれているフィルタープレートならびに、その製
造方法を提供することを目的とするもので、表裏両面に
微細な多孔質の吸引面（吸着面）を有し、これら両吸引
面の間に粒体を充填した中間層を介在し、前記吸引面と
前記中間層が濾過層として機能し、かつ、前記中間層が
補強層として作用するフィルタープレートによって前記
目的が達成され、また、前記フィルタープレートの製造
方法としては、分割型の石膏型を使用し、セラミック素
材からなる成形素材（成形ミックス）を前記石膏型のキ
ャビティに入れ、成形素材に含まれている水分を前記石
膏型に吸引させ、これによって薄い甲殻体（クラスト）
を成形し、該甲殻体の厚さが適当な厚さになった後、余
分な成形素材を排除し、前記甲殻体の内面が乾燥した
後、前記成形素材（成形ミックス）と同じ組成の乾燥し
た固体の粒体混合物を前記甲殻体の間に充填し、中間層
に粒体混合物が充填された未焼成のプレートを成形し、
これを焼成して、フィルタープレートを得るものであ
る。

この発明の製造方法により得られたフィルタープレー
トにおいては、前記吸引面の長さと厚さの比率が少なく
とも120以上であって、最終的な二面をもったプレート
の長さと厚さの比率は、少なくとも30以上のものであ
り、フィルタープレートの平面形状は、任意であり、矩
形、扇形、円形の一部、楕円形などの形状が含まれる。
そして、扇形の場合には、これらを水車のように構成
し、脱水すべき物が溜められている溜めに順次、回転さ
せて浸漬し、脱水すべき物をフィルタープレートの吸引
面（吸着面）に吸着し、フィルタープレートで水（その
他の液体）を負圧により吸引しながら脱水処理し、脱水
された状態で吸引面（吸着面）に付着されている被処理
物をブレードなどの手段で前記吸引面（吸着面）から掻
き取り、被処理物を適宜の手段（例えば、ベルトコンベ
ア、シューターなどの手段）を介して回収する。前記フ
ィルタープレートにおいては、粒体が充填された中間層
は、吸引面と同様に濾過層として機能すると共に吸引面
の補強層としても作用する。吸引面に負圧により吸引さ
れた脱水被処理物に含まれている水分は、吸引面から中
間層に吸引され、中間層の粒体の間を通過して排出され
る。

脱水処理の被処理物としては、例えば、泥炭（ピー
ト）などがあり、水車状に構成した複数のフィルタープ
レートを回転させながら順次、泥炭スラッジが溜めてあ
る溜めを通過させ、前記フィルタープレートの吸引面に
作用する負圧吸引力により泥炭スラッジを吸引面に吸着
し、泥炭スラッジを脱水しながらフィルタープレートの
回転により引き上げ、脱水された泥炭を回収するような
脱水装置が構成できるものであって、複数個のフィルタ
ープレート（好ましくは、平面扇形の形状のもの）を中
央の回転軸ならびに吸引ダクトを中心として円周方向に
配置し、円形配置のフィルタープレートを水車状に回転
させ、前記脱水処理の被処理物を溜めた溜めに該フィル
タープレートを通過させれば、少なくとも一つのフィル
タープレートは、前記の溜めの内部にあって、脱水処理
が順次円滑に無駄なくエンドレス状の状態で行なわれ
る。

（実施例）第１図と第２図は、後記する本発明の方法により製造
されたフィルタープレート本体10を示す。このフィルタ
ープレート本体10は、第１吸引面11と第２吸引面12とを
有し、両者の面の間の空間14には、無数の粒体13による
粒体層が形成されている。この中間の空間は、水が入る
空間として作用する。粒体13は、第１の面11と第２の面
12とによって囲まれている。このような粒体層は、フィ
ルタープレート10の補強構造体として機能すると共に、
液体がその隙間を縫って自由に流れるようになってい
る。中間の空間14には、ダクト15が連通し、このダクト
の一端は、負圧の吸引源に接続し、液体を吸引面11、12
から中間の空間14に吸引してフィルタープレート10に液
体を通過させ、さらにダクト15から吸引源へ吸引するよ
うになっている。

ダクト15は、フィルタープレート10の端縁16に接続さ
れ、ダクト接続部分と端線16とは、うわ薬などにより補
強されている。さらに、フィルタープレート10には、取
付部材17が設けられていて、該プレートは、取付部材17
を介して基部側に取付けられるようになっている。粒体
13が充填された空間14は、前記吸引面11、12の耐圧層と
して機能する。

前記した吸引面11、12と粒体13は、好ましくは、下記
組成のセラミック鋳造体からなる。

クレイ約20％カオリン約30％水酸化アルミニウム約45％炭酸カルシウム約 5％原料における平均粒径は、0.002mmであって、下記の
ような物性を有していることが要件となる。比重量は、
約1750kg/m³、粘度は、100cP、含水量は、33％以下であ
る。フィルタープレート10の空間14における粒体13は、
プレート10の吸引面11、12と同様に同じポーラスな材料
から作られていることが好ましく、したがって、製造さ
れたプレートは、下記組成のポーラスなセラミック素材
からなるものである。

水酸化アルミニウム約55％二酸化珪素約40％酸化カルシウム約 5％平均粒径は、0.0010〜0.0015mmである。

さらに、ポリアクリル酸ナトリウムなどが分散剤とし
て使用され、これが添加剤として使用され、所望の組成
物が得られる。

第３図は、吸引ドライヤ18を示す。該ドライヤ18は、
本発明の方法により製造された複数のフィルタープレー
ト10を備えており、これら複数のフィルタープレート10
は、図示のように、円形に配置され、各プレート10のダ
クト15がダクト20を介して中央の吸引チューブ19に接続
され、該吸引チューブ19は、回転軸に設置されている。
この回転軸の回転により、各フィルタープレート10は、
水車のように回転して、溜め21を順次通過する。溜め21
には、脱水処理すべき、例えば泥炭（ピート）スラッジ
のようなものが溜められていて、中央の吸引チューブ19
と分岐ダクト20とを介してフィルタープレート10に負圧
がかけられると、溜め21内のフィルタープレート10の吸
引面には、溜め21内のスラッジが吸着し、このスラッジ
に含まれている水分は、吸引面11、12から内部の空間14
に吸引され、ダクト15、20を経て中央の吸引チューブ19
へ引かれ、排水される。

フィルタープレート10は、図示のように中央のチュー
ブ19を中心として水車のような状態で円形に配置されて
いて、該チューブが回転するにつれ、各フィルタープレ
ート10は、順次、溜め21の内部を進行して溜め21から外
部へと退出し、さらにまた、溜め21へと入る。そして、
フィルタープレート10の吸引面に作用する負圧の吸引力
によって、溜め21内に溜められている脱水されるべき物
は、前記吸引面に付着し、脱水されながら、フィルター
プレート10と共に前記溜めから上昇し、溜め21の外部に
あるＡ点に達すると、該Ａ点部分に配置されているブレ
ードまたはドクターにより、前記吸引面に付着し、脱水
された、例えば、ピート（泥炭）は、掻き取られ、フィ
ルタープレート10から離脱し、シューターなどを介して
回収される。前記した溜め21は、図示のように、支持フ
レーム22によって支持され、溜め21には、排出パイプ23
が設けられており、さらに、脱水すべき物（例えば、泥
炭スラッジなど）を貯蔵し、これを溜め21へ移し替える
タンク24も設置されている。このタンクにも排出パイプ
25が設けられている。前記した回転軸とチューブ19は、
電動モータにより回転される構成になっている。

このような吸引ドライヤ18においては、フィルタープ
レート10の吸引面11、12の両面は、液体飽和の状態の面
となり、換言すれば、空気またはガスは、前記吸引面を
通過せず、吸引面全面には、脱水された物がべったり付
着する。

前記した吸引ドライヤにおいては、泥炭以外の物の脱
水にも利用できるものであり、また、脱水される液体
は、水以外の液体も含まれる。

つぎに、この発明の製造方法の一例を説明すると、少
なくとも二つに分割された石膏型または均等物の型を使
用し、該石膏型を直立させ、該型のネック部分を下向き
に向け、該型のキャビティに成形素材（成形素材混合
物）を充填し、成形素材に含まれている水分を石膏型に
吸収させると、キャビティ面に薄い甲殻体が形成され、
約30分経過する間に該甲殻体の厚さが適当な厚さのもの
となる。そして、余分な成形素材を型内から排出し、さ
らに約30分間経過させると、前記甲殻体の内面が乾燥
し、乾燥後、前記甲殻体の内部に無数の粒体を充填す
る。この粒体は、前記成形素材と同じ組成の乾燥した固
体であって、これら粒体は、充填された後、前記成形素
材と同じ組成の薄いスラッジ洗浄され、この洗浄により
スラッジの水分が充填された粒体の間隙に浸透し、充填
された粒体のバインダーとして作用すると共に粒体を甲
殻体の壁面に付着させる機能を持つ。このようなスラッ
ジの充填後、約15分経過させ、開口部を前記成形素材の
帯体で封止する。

前記プレートを型面から離脱させた後に型開きし、該
プレートのバリ取りした後、約２時間にわたりゆっくり
と乾燥させる。前記プレートには、該プレートの中間部
分にダクトが一体に成形されていて、このダクトを介し
て内部の粒体層に存在する水分が吸引により排出され
る。乾燥処理後、前記ダクトの根元部分やプレートの端
縁部分は、うわ薬またはガラス粉などにより補強され
る。

ついで、前記のプレートは、オーブンで約1320℃の温
度で焼成され、徐々に焼成温度を上げ、約42時間にわた
り焼成するが、最高温度での焼成は、約２時間にわたり
行なわれる。

このようにして焼成されたセラミックのファインポー
ラスな吸引（吸着）面を両面に有するフィルタープレー
トは、前記したように、脱水処理すべき被処理物を負圧
による吸引により前記吸引面（吸着面）に吸着させ、該
吸引面に作用する吸引力によって脱水するもので、脱水
水分は、該吸引面を通過して、中間の粒体層を通り、濾
過された状態でダクトから排水される。

（発明の効果）前記のように、この発明によれば、フィルタープレー
トの両面の吸引面（吸着面）を極めて微細な多孔質面と
し、プレート本体の厚さを極薄としながら構造的に強度
があり、吸引（吸着）効果にすぐれているフィルタープ
レートならびに、その製造方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るフィルタープレートの一例を
示す平面図、第２図は、第１図Ｉ￥Ｉ線矢視方向断面図、第３図は、吸引ドライヤの一例を示す略図的側面図であ
る。 10……フィルタープレート本体 11……第１吸引面 12……第２吸引面 13……粒体 14……中間の空間（中間層） 15……ダクト 19……吸引ダクト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレート状本体10の表裏両面に微細な多孔
質の第１吸引面11と第２吸引面12とが形成され、これら
両吸引面の間に無数の粒体13が充填された中間層14が介
在し、前記第１、第２吸引面から中間層を介して吸引さ
れた水分（液体）を本体10の外部へ排出する構成を備え
ていることを特徴とするフィルタープレート。
【請求項２】前記中間層14に連通しているダクト15を備
えている特許請求の範囲第１項記載のフィルタープレー
ト。
【請求項３】プレート状本体の第１吸引面11と第２吸引
面12がクレイ、カオリン、水酸化アルミニウム、炭酸カ
ルシウムからなる混合物により形成されている特許請求
の範囲第１項または第２項に記載のフィルタープレー
ト。
【請求項４】前記吸引面がクレイ約20％、カオリン約30
％、水酸化アルミニウム約45％、炭酸カルシウム約５％
からなる混合物により形成されている特許請求の範囲第
１項または第２項に記載のフィルタープレート。
【請求項５】粒体13が前記吸引面を構成する混合物と同
じ組成のセラミック材料からなる特許請求の範囲第１項
〜第４項のいずれか１項に記載のフィルタープレート。
【請求項６】完成されたフィルタープレートが水酸化ア
ルミニウム約55％、二酸化珪素約40％、酸化カルシウム
約５％の組成であり、該組成物の平均粒径が約0.0010か
ら0.0015mmであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項〜第５項のいずれか１項に記載のフィルタープレー
ト。
【請求項７】フィルター本体10の長さと厚さの比率が30
以上である特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１
項に記載のフィルタープレート。
【請求項８】吸引面11,12の長さと厚さの比率が120以上
である特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項に
記載のフィルタープレート。
【請求項９】分割型の石膏型を使用し、セラミック素材
からなる成形素材（成形ミックス）を前記石膏型のキャ
ビティに入れ、成形素材に含まれている水分を前記石膏
型に吸収させ、これによって薄い甲殻体（クラスト）を
成形し、該甲殻体の厚さが適当な厚さになった後、余分
な成形素材を排除し、前記甲殻体の内面が乾燥した後、
前記成形素材（成形ミックス）と同じ組成の乾燥した固
体の粒体混合物を前記甲殻体の間に充填し、中間層に粒
体混合物が充填された未焼成のプレートを成形し、これ
を焼成して、フィルタープレートを得ることを特徴とす
るフィルタープレートの製造方法。
【請求項１０】前記甲殻体の内部の空間と、これに充填
された粒体層とがスラッジ状の材料で洗浄され、該材料
は、前記甲殻体と粒体層の組成と同じ材料からなるもの
である特許請求の範囲第９項にに記載のフィルタープレ
ートの製造方法。
【請求項１１】前記甲殻体の充填開口部を成形材料の帯
体で封止し、プレートが型面から離脱した後に型を開
き、プレートをゆっくり乾燥し、プレートのエッジ部分
とダクト部分を補強し、ついで、前記プレートを約1320
℃の温度で焼成しながら、焼成温度を徐々に上げ、最高
温度における焼成を約２時間行いながら約48時間にわた
り焼成することを特徴とする特許請求の範囲第９項〜第
10項のいずれか１項に記載のフィルタープレートの製造
方法。
【請求項１２】プレートの甲殻体の成形材料がクレイ、
カオリン、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムからな
る混合物により形成されている特許請求の範囲第９項〜
第11項のいずれか１項に記載のフィルタープレートの製
造方法。
【請求項１３】前記プレートの甲殻体の成形材料がクレ
イ約20％、カオリン約30％、水酸化アルミニウム約45
％、炭酸化カルシウム約５％からなる混合物により形成
されている特許請求の範囲第９項〜第12項のいずれか１
項に記載のフィルタープレートの製造方法。
【請求項１４】分散剤が添加剤として使用される特許請
求の範囲第９項〜第13項のいずれか１項に記載のフィル
タープレートの製造方法。
【請求項１５】粒体が前記吸引面を構成する混合物と同
じ組成のセラミック材料からなる特許請求の範囲第９項
〜第14項のいずれか１項に記載のフィルタープレートの
製造方法。
【請求項１６】完成されたフィルタープレートが水酸化
アルミニウム約55％、二酸化珪素約40％、酸化カルシウ
ム約５％の組成である特許請求の範囲第９項〜第15項の
いずれか１項に記載のフィルタープレートの製造方法。
【請求項１７】成形素材が下記の物性を有する特許請求
の範囲第９項〜第16項のいずれか１項に記載のフィルタ
ープレートの製造方法。比重量約1750kg/m³ 粘度約1000cP 含水量 33％以下
【請求項１８】プレート状本体10の表裏両面に微細な多
孔質の第１吸引面11と第２吸引面12とが形成され、これ
ら両吸引面の間に無数の粒体13が充填された中間層14が
介在し、前記第１、第２吸引面から中間層を介して吸引
された水分（液体）を本体10の外部へ排出する構成のフ
ィルタープレート10（好ましくは、平面扇形の形状のも
の）を複数個使用し、そしてこれらのフィルタープレー
トを中央の回転軸ならびに吸引ダクトを中心として円周
方向に配置し、円形配置のフィルタープレートを水車状
に回転させ、前記脱水処理の被処理物を溜めた溜め21に
該フィルタープレートを通過させ、少なくとも一つのフ
ィルタープレートは、前記の溜めの内部にあって、脱水
処理が順次円滑に無駄なくエンドレスの状態に行われる
ことを特徴とする吸引ドライヤ。
【請求項１９】前記フィルタープレートが前記中間層14
に連通しているダクト15を備えている特許請求の範囲第
18項記載の吸引ドライヤ。
【請求項２０】前記フィルタープレート本体の第１吸引
面11と第２吸引面12がクレイ、カオリン、水酸化アルミ
ニウム、炭酸カルシウムからなる混合物により形成され
ている特許請求の範囲第18項記載の吸引ドライヤ。
【請求項２１】前記フィルタープレートの前記吸引面が
クレイ約20％、カオリン約30％、水酸化アルミニウム約
45％、炭酸カルシウム約５％からなる混合物により形成
されている特許請求の範囲第18項記載の吸引ドライヤ。
【請求項２２】前記フィルタープレートの粒体13が前記
吸引面を構成する混合物と同じ組成のセラミック材料か
らなる特許請求の範囲第18項記載の吸引ドライヤ。
【請求項２３】前記フィルタープレートの完成されたフ
ィルタープレートが水酸化アルミニウム約55％、二酸化
珪素約40％、酸化カルシウム約５％の組成であり、該組
成物の平均粒径が約0.0010から0.0015mmであることを特
徴とする特許請求の範囲第18項記載の吸引ドライヤ。
【請求項２４】前記フィルタープレート本体の長さと厚
さの比率が30以上である特許請求の範囲第第18項記載の
吸引ドライヤ。
【請求項２５】前記フィルタープレートの吸引面11,12
の長さと厚さの比率が120以上である特許請求の範囲第1
8項記載の吸引ドライヤ。
【請求項２６】前記フィルタープレートの中央の回転軸
に吸引ダクト19が配設され、これらを中心として前記フ
ィルタープレートが回転する特許請求の範囲第18項〜25
項のいずれか１項に記載の吸引ドライヤ。
【請求項２７】複数個のフィルタープレート10（好まし
くは、平面扇形の形状のもの）を中央の回転軸ならびに
吸引ダクト19を中心として円周方向に配置し、円形配置
のフィルタープレートを水車状に回転させ、前記脱水処
理の被処理物を溜めた溜め21に該フィルタープレートを
通過させ、少なくとも一つのフィルタープレートは、前
記の溜めの内部にあって、該フィルタープレートの吸引
面に負圧の吸引力が作用し、脱水処理の対象となる被処
理物を吸引により脱水する特許請求の範囲第18項〜26項
のいずれか１項に記載の吸引ドライヤ。
【請求項２８】複数個のフィルタープレート10（好まし
くは、平面扇形の形状のもの）を中央の回転軸ならびに
吸引ダクト19を中心として円周方向に配置し、円形配置
のフィルタープレートを水車状に回転させ、前記脱水処
理の被処理物を溜めた溜め21に該フィルタープレートを
通過させ、少なくとも一つのフィルタープレートは、前
記の溜めの内部にあって、該フィルタープレートの吸引
面に負圧の吸引力が作用し、脱水処理の対象となる被処
理物を吸引により脱水し、脱水された被処理物を前記溜
めの上部のＡ部に配置された別体の手段により掻き取る
構成の特許請求の範囲第18項〜第27項のいずれか１項に
記載の吸引ドライヤ。
【請求項２９】前記別体の手段がスクレーパーブレード
などの手段である特許請求の範囲第28項記載の吸引ドラ
イヤ。