JPH10504491A - 濾過材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、とくにサクション乾燥機における濾過のための濾過材に関するものである。本発明によれば、濾過材は実質的に標準振動数で振動させることができる材料で作られている。

Description

【発明の詳細な説明】 濾過材 本発明は微細に分割された材料の乾燥において、とくにサクション乾燥機に関 連して用いるのに適した濾過材に関するものである。 フィンランド特許第61,739号は、ウエブ様の、粉末、固形もしくは多孔質の材 料を乾燥する乾燥方法および乾燥装置を紹介している。この方法では、被乾燥材 料を液体が飽和した微細な多孔質の負圧面を介して、被乾燥材料に関連して低圧 に維持されている液体に液圧接触させる。上述の方法に用いられる装置は、微細 多孔質の液体負圧面を有し、これらの細孔の半径は主として0.5〜２マイクロメ ートルの範囲内にある。 微細多孔質液体負圧面は、サクション乾燥機の濾過材の濾過面を形成し、この 濾過面をスラリなどの被乾燥材料に接触させる。濾過面が、例えば平面様であり 、この濾過材の濾過面と反対側の面で低圧が生成されると、濾過面には、吸込み により被乾燥材料の濾過されたケーキが作られる。このケーキはそこで、濾過面 から掻き落とされる。しかし、この濾過面は目詰まりし易い。それは、濾過材の 濾過面が細孔構造のため、したがって微細分割された被乾燥材料で濾過材自体の 濾過面が徐々に埋まるためである。 従来技術ではフィンランド特許第76,705号に説明されているように、サクショ ン乾燥機における濾過材の濾過面の洗浄に超音波を用いることが知られている。 このフィンランド特許第76,705号の方法では、超音波を用いるには、超音波の効 果を利用した洗浄中、濾過面を水などの結合・洗浄液に接触させることが必要で ある。その場合、濾過面が水に囲まれると、所要超音波出力はさほど高くならず 、キャビテーションによる腐食の危険が解消される。しかし、濾過材の周囲に必 要な結合・洗浄液を変えと、サクション乾燥機で得られる能力が低下し、したが ってサクション乾燥機の設置および運転費用が増加する。 フィンランド特許第82,388号からは、次のようなサクション乾燥機の濾過材の 洗浄方法が知られている。すなわちこの方法では、超音波振動子による洗浄を濾 過材を掻き落とした実質的に直後に行なっている。このフィンランド特許第82,3 88号の方法では、超音波振動子は被濾過スラリのタンク内の液面の下に置いて、 濾過材の洗浄を連続運転で行なっている。取り囲んでいるスラリの固形含有量が 多い場合、所要超音波出力は高くなり過ぎる。同様に、取り囲んでいるスラリは 、強度のキャビテーションにより超音波振動子の外殻を腐食させる。超音波出力 の増加させ、また振動子外殻を交換すれば、サクション乾燥機の運転費用が上昇 する。 濾過ケーキを取り外す機械式掻き落とし装置を用いると、濾過ケーキの一部が 掻き落とし装置と濾過面との間に残る。したがって、フィンランド特許第87,539 号は、濾過ケーキの除去を始める前に、瞬間的な逆圧をサクション乾燥装置内に 発生させて、薄い液膜が濾過面と濾過ケーキとの間に作られるようにしている。 この液膜の生成に関連して、気体の吹き付けを濾過ケーキの他方の縁に対して行 なって、濾過ケーキが濾過面からはがれ始めるようにする。濾過ケーキの縁に対 して行なわれるこの気体吹き付けは、必要に応じて、別な気体吹き付けを濾過面 の中央部に行なうことによって増強することができる。例えば薄い濾過ケーキの 場合にこの逆圧および２段階の気体吹き付けを用いることは、面倒である。なぜ なら、これらの吹き付け段階の間、および濾過ケーキの除去の終りには常に、濾 過ケーキが砕けて小片になる恐れがあるからである。 本発明は、従来技術の欠点のいくつかを解消し、サクション乾燥機の濾過材の 改良を達成し、これによってサクション乾燥機の構造を、例えば濾過材の取扱い に関して有利に簡素化できるようにすることを目的とする。本発明の主たる新規 の特徴は添付の請求の範囲に明らかである。 本発明によれば、濾過材は、標準振動数で振動させることができる材料で作ら れる。標準振動数自体は濾過材の材料に依存し、したがって各材料は、それ自身 の固有標準振動数を有する。本発明によれば、濾過材の標準振動数は20〜60kHz 、有利には25〜40kHzの範囲内である。 本発明の濾過材は、セラミック、金属、もしくは標準振動数で振動させること ができる他の材料のいずれかで有利に作られる。濾過材として用いられる材料に は、この材料を貫通する開口すなわち流路が形成され、濾過液を濾過材を通して その濾過面から反対側の面へ案内する。濾過材が多孔質材である場合、その多孔 質性を利用して濾過材を貫通する流路を有利に作ることができ、この流路はその 材料の細孔からなる。流路がその材料に多孔質性によって形成され場合には、濾 過材を貫通する実質的に小さな開口を濾過材に形成し、濾過液を濾過材を通して 案内するようにする。濾過材を貫通する濾過液の流路は、有利には、濾過材に作 られた細孔および開口によって形成される組合せ流路にすることもできる。 本発明によれば、濾過材の振動は、濾過材があるセラミック材である場合、例 えば交流電圧を濾過材へ接続することによって行なわれる。金属材料の場合は、 濾過材の振動は、例えば磁場を濾過材へ接続することによって行なうことができ る。 本発明によれば、濾過材は、石英、チタン酸バリウム、硫酸リチウム、ニオブ 酸塩リチウム、ジルコニウム酸塩鉛、もしくはメタニオブ酸塩鉛などの圧電容量 を有するいくつかの材料で作ることができる。この種の濾過材へ濾過材の共振振 動数と同じ振動数の交流電圧を接続することによって、濾過材は振動する。そこ で、この濾過材は、サクション乾燥機に関連して用いられている超音波洗浄器の 振動子と同じ方法で作動する。 本発明の濾過材は、ニッケルなどのある磁歪性材料、またはニッケル、鉄およ びコバルトの合金、ならびにアルミニウムおよび鉄の合金で作ることもできる。 本発明の濾過材は、したがって、濾過材がその濾過材の共振振動数に等しい振動 数の磁場に接続されると、振動する。この磁場は、例えば濾過材に巻線を施して 濾過材が巻線の芯を構成するようにすることにより、生成する。 本発明による濾過材を使用すると、サクション乾燥機の構造は、例えば濾過材 の洗浄に必要でサクション乾燥機内に作られた濾過ケーキを処理する部材を省略 することによって、簡素化することができる。このような補助部材は、例えば実 質的に厚い濾過ケーキから残留水分を除去する際に用いられてきた。なぜなら、 この残留水分は、濾過ケーキの厚さとともに増加するからである。しかし、例え ば濾過ケーキに含まれる粒子を互いに対して動かすのに用いられる補助部材はま た、残留水分を生じる水滴の少なくとも一部を流路に通し、これによって残留水 分を低減させるために、多くの保守も必要とし、時には、得た利益がその原価を 補償しないことがある。本発明の濾過材を用いることによって、濾過ケーキを有 利に振動させることができ、最終製品は、より乾燥した濾過ケーキになる。 本発明の濾過材を用いることによって、サクション乾燥機は、濾過ケーキを濾 過材の表面から除去するために用いられる機械式掻き落とし装置を用いずに、有 利に作動する。機械式掻き落とし装置は、濾過ケーキが充分に厚い場合は十分に 機能する。しかし、薄い濾過ケーキの除去は面倒であり、追加の部材が必要とな 、サクション乾燥機における保守および補修の必要性が増大する。他方、本発明 の濾過材を用いると、陶土および工業用鉱石などの極微細に分割された粒子で作 られた薄くて粘性さえある濾過ケーキを濾過材表面から除去することも、サクシ ョン乾燥機内に追加の部材を設けることなく、有利に行なうことができる。 本発明による濾過材は、振動させることができ、別個の超音波振動子を用いず に濾過材の自己洗浄にも用いることができる。なぜなら、洗浄に必要なキャビテ ーションが何の追加部材も無しに振動によって生ずるからである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年１０月３日 【補正内容】 請求の範囲 １．微細多孔質の液体飽和負圧面を作り該負圧面の細孔の半径が0.5〜２マイク ロメートルの範囲内にある濾過材を振動によって洗浄するサクション乾燥機にお ける濾過のための濾過材において、該濾過材は、実質的に標準振動数で振動する 材料で作られていることを特徴とするサクション乾燥機における濾過のための濾 過材。 ２．請求の範囲第１項記載の濾過材において、該濾過材の振動数は前記材料の共 振振動数であることを特徴とする濾過材。 ３．請求の範囲第１項または第２項に記載の濾過材において、該濾過材の振動数 は、20〜60kHz、有利には25〜40kHzの範囲内であることを特徴とする濾過材 ４．請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の濾過材において、該濾過材 の振動は交流電圧によって生じることを特徴とする濾過材。 ５．請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の濾過材において、該濾過 材は圧電材料で作られていることを特徴とする濾過材。 ６．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材は石英で 作られていることを特徴とする濾過材。 ７．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材はチタン 酸バリウムで作られていることを特徴とする濾過材。 ８．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材はジルコ ニウム酸塩鉛で作られていることを特徴とする濾過材。 ９．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材は硫酸リ チウムで作られていることを特徴とする濾過材。 10．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材はニオブ 酸塩リチウムで作られていることを特徴とする濾過材。 11．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材はメタニ オブ酸塩鉛で作られていることを特徴とする濾過材。 12．請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の濾過材において、該濾過材 の振動は磁場によって行なわれることを特徴とする濾過材。 13．請求の範囲第１項、第２項、第３項または第12項に記載の濾過材において、 該濾過材は磁歪材料で作られていることを特徴とする濾過材。 14．請求の範囲第12項または第13項に記載の濾過材において、該濾過材はニッケ ルで作られていることを特徴とする濾過材。 15．請求の範囲第12項または第13項に記載の濾過材において、該濾過材はニッケ ル、鉄およびコバルトの合金で作られていることを特徴とする濾過材。 16．請求の範囲第12項または第13項に記載の濾過材において、該濾過材はアルミ ニウムおよび鉄の合金で作られていることを特徴とする濾過材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．とくにサクション乾燥機における濾過のための濾過材において、該濾過材は 、実質的に標準振動数で振動させることができる材料で作られていることを特徴 とするサクション乾燥機における濾過のための濾過材。 ２．請求の範囲第１項記載の濾過材において、該濾過材の振動数は前記材料の共 振振動数であることを特徴とする濾過材。 ３．請求の範囲第１項または第２項に記載の濾過材において、該濾過材の振動数 は、20〜60kHz、有利には25〜40kHzの範囲内であることを特徴とする濾過材。 ４．請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の濾過材において、該濾過材 の振動は交流電圧によって生じることを特徴とする濾過材。 ５．請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の濾過材において、該濾過 材は圧電材料で作られていることを特徴とする濾過材。 ６．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材は石英で 作られていることを特徴とする濾過材。 ７．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材はチタン 酸バリウムで作られていることを特徴とする濾過材。 ８．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材はジルコ ニウム酸塩鉛で作られていることを特徴とする濾過材。 ９．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材は硫酸リ チウムで作られていることを特徴とする濾過材。 10．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材はニオブ 酸塩リチウムで作られていることを特徴とする濾過材。 11．請求の範囲第４項または第５項に記載の濾過材において、該濾過材はメタニ オブ酸塩鉛で作られていることを特徴とする濾過材。 12．請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の濾過材において、該濾過材 の振動は磁場によって行なわれることを特徴とする濾過材。 13．請求の範囲第１項、第２項、第３項または第12項に記載の濾過材において、 該濾過材は磁歪材料で作られていることを特徴とする濾過材。 14．請求の範囲第12項または第13項に記載の濾過材において、該濾過材はニッケ ルで作られていることを特徴とする濾過材。 15．請求の範囲第12項または第13項に記載の濾過材において、該濾過材はニッケ ル、鉄およびコバルトの合金で作られていることを特徴とする濾過材。 16．請求の範囲第12項または第13項に記載の濾過材において、該濾過材はアルミ ニウムおよび鉄の合金で作られていることを特徴とする濾過材。