JPS6323810B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は過装置、特に固体を捕集し液体を通
過させる材層、詳細には布などを用いて真空
過するための過ユニツトを有する過装置に
関するものである。

通常の過技術において、真空過作用に供さ
れる微量残液レベルは大気圧と固体が過される
液体の蒸気圧との差に依存する。吸引時間を増加
しまた最大限の可能な圧力差を用いた場合におい
ても過された微量残液レベルの減少度は極めて
僅かであり、その効果が小さくあるいは真空ポン
プが単に過装置を通過する空気を加速するため
のみに用いられることから過作用に用いられる
動力が無駄に浪費されるという問題があつた。他
方において、吸引時間を増加するならばその処理
速度は減少するが長い吸引時間と同時に処理速度
を増加させようとするならば、大容量の設備が必
要となるという問題が生じる。

従来、加圧過作用によつて微量液体残量を低
下させるためのいくつかの方策が提案されてい
る。このような従来例として、圧力容器内に設け
られたドラムもしくはデイスク状の素子を用いた
往復あるいは回転過システムが用いられ、この
装置によれば、過作用に供される圧力差は真空
容器を安全に動作させるための最大上限圧力に依
存することとなる。しかしながら、この従来装置
では以下の重要な欠点を有する。すなわち、単な
る真空過作用に設けられた設備と比較してその
設備価格が極めて膨大となる欠点があつた。一般
的にこのような圧力過システムの価格は真空設
備に対して３倍ないし４倍の高価格となることが
予想される。

圧力過システムもしくは圧力真空複合システ
ムを用いた場合においても、単純な真空過を用
いた場合と比較して微量残液に対する極めて僅か
な改善値しか得ることができず、その装置が大型
化しまたより複雑となることから設備価格が上昇
し、この上昇分は許容限度を越え到底装置を維持
できるものとはならない。更に、多くの場合にお
いて、例えば鉱石あるいは石炭及びこれらと類似
したものを過する場合において、微量残液レベ
ルを僅かに減少させることすらこれらの物質を更
に処理するための他の各条件を正しく保たせねば
ならないという問題を生じ、換言するならば、微
量残液レベルが減少しなかつた場合にはそのよう
な他の処理が不可能となつてしまう欠点を生じて
いた。このようなことから微量残液レベルを大気
圧と蒸気圧との差によつて制御されるレベルまで
減少させることは装置に極めて大きな経済効率を
与えることが理解される。

以上の結果、本発明の目的は複雑なあるいは高
価格な装置を用いることなく微量残液レベルを真
空過を用いた場合に問題であつた大気圧と蒸気
圧との差により制御される値よりも極めて低い値
に減少せしめ得る前述した形式の過装置を提供
することにある。

前記目的を達成するために、真空過ユニツト
は外気から遮断され、所定のゲージ圧に維持され
ているゲージ圧室内に設けられ、また装置には
過生成物を任意の所望圧に保持されている排出室
へ排出するための気圧調節部が設けられている。

前記排出室は大気圧に位置することが最適であ
り、更に良好な効果を得るためゲージ圧室と排出
室との圧力差はほぼ１〜２バールのレベルに保つ
ことが好ましい。多くの場合、ゲージ圧室と排出
室との圧力差はほぼ1.5〜1.8バールの間に設定す
れば充分であり、これは大規模な工業設備におけ
る数多くの過作用から前記範囲の圧力差内での
増加が所望の効果を生むのに極めて効果的なこと
から明らかである。

過システムが充分に大きな容量を有するなら
ば、ゲージ圧室は建物内の部屋の形態をとること
が最適であり、この部屋はそれ自体作業者が出入
するに充分な大きさを有するようにすべきであ
る。本発明の好適な稼働例において、ゲージ圧室
または部屋は気圧調節室を通して大気に接続され
ることが最適であり、この気圧調節室は保守技術
者及び機械管理者の使用に供される圧力調整シス
テムを有し、これによつて設備が作動状態におい
ても作業者がゲージ圧室内に出入することを可能
とする。更に詳細に説明するならば、絶対単位
1.5バールの圧力はほぼ５メータの水深に対応し、
このことから保守技術者あるいは機械管理者は身
体へのなんらの悪影響の恐れを生じさせることな
く、いつでもゲージ圧室へ容易に出入することが
可能となる。

いずれの場合においても、装置の設計及び該当
する真空過ユニツトの大きさに関してゲージ圧
室は壁で区切られた構造体とすることが好適であ
り、その大きさは内部に設置される真空過ユニ
ツトより僅かに大きな物とすることが好ましい。
過ユニツトを壁面で囲まれた構造体に容易に設
置するためにユニツトの上方に設けられたマンホ
ールを構造体に設け、更にここには気密カバーを
設けることがよい。

過器上方のマンホールカバーは例えば鋼板も
しくは金属薄板から形成することができ、その上
方はキヤツプあるいはドーム状の曲面に形成さ
れ、一方、構造体の各壁面は強化コンクリートか
ら形成することがよい。

本発明の過装置における過ユニツトへ処理
物質を供給するためにポンプを用いることが容易
な手段として好適であり、その出力圧レベルはゲ
ージ圧室内のゲージ圧を考慮して定められる。

分離された固体を連続的に排出するためには出
力スクリユー、セルホイールエアロツクその他周
知のシステムが用いられる。

一般的な態様として、本発明の装置は、更に良
好な効果としてもし高い微量残液レベルを考慮し
ないとするならば、ゲージ圧を生起させることな
しに作動状態に入ることができる。

本発明において、従来の真空過と比較して、
固体内の微量残液レベルは単にゲージ圧のみです
なわち真空ポンプを働かせることなしに著しく減
少させることができるという大きな実用効果を有
する。

本発明において得られる低い微量残液レベルは
更に従来と比較して短い吸引時間での過作用を
可能とする。

本発明における更に他の良好な効果として、排
出室が外気よりも高い圧力レベルに保たれている
ことがあげられる。この点に関して、装置は地下
採掘場に設けられた排出室とゲージ圧に保たれた
室との間の圧力差を上限圧力に調整しながら行い
且つこの上限圧力は遂行中の過作用の必要度に
のみ依存して定められる状態で用いることができ
るという利点を有する。この点に対して本発明の
更に好適な稼働例としては石炭もしくは鉱石の採
掘中の坑道などの場合に有益であつて、真空過
器として構成された過ユニツトは採鉱作業場内
に設けられ、外部から遮断される。このような使
用形態においては、過ユニツトは多くの場合ベ
ルト過器として構成することが好適である。

本発明の更に他の好適な形態として排出室は大
気圧より低い圧力に保つことができる。

本発明の基本的な形態として、極めて簡単な構
造で且つその作用が従来の過装置に比較して安
価に行うことができる装置を提供するために、往
復もしくは回転過素子を有する過ユニツトに
通常用いられる軸受け及び駆動システムを伴う全
装置をゲージ圧室内に配置し更に排出室を大気圧
もしくはそれと異なる圧力に、すなわち大気圧よ
り大きいかあるいは小さいかのいずれかの圧力に
保つことが好ましい。

地下作業場などに配置される過装置の場合、
過ユニツトを外部遮断するための丈夫な壁面で
囲われた構造が自然に得られ、この結果、通常の
場合過ケーキを得またそれを吸引乾燥するため
に利用されるゲージ圧にはなんらの制限も与えら
れることがない。このような使用状態特に鉱石及
び石炭鉱山そして採掘中のこれら鉱石及び石炭処
理の場合において、極めて高能率及び経済性に優
れた使用上の効果を得ることができる。なぜなら
ば、この場合の過作用は前記鉱山の岩盤内作業
場において行われ、この結果、このような状況で
は多量の処理物質を地表面に向つて可能な限り高
く昇圧させ、またそのような処理物質のほとんど
の部分を再び鉱山内部に向つて降圧させるための
複雑なシステムを全く必要としないという利点を
有する。特に貴金属の鉱山においては、採掘され
た採鉱物質のほとんどは採掘された地下現場にお
いて処理されることとなり、このことから採算の
悪い非生産的な脈石の移送を不要とする大きな効
果を生じることができる。

本発明は更に製紙業あるいは製紙用の原材料を
準備するための装置としても極めて有用であり、
この分野における従来の過装置は下方への流通
パイプもしくは気圧柱と共に用いられていたが、
本発明によれば、装置はより単純な構造となりま
た従来システムとして生じていた諸問題をほとん
ど除去することが可能である。更に、本発明の設
備においてはケーキを形成し更にこれを吸引によ
つて乾燥するために生成されるゲージ圧は蒸気圧
による絶対的な制限をなんら受けることがなくな
り、ゲージ圧の調整は与えられた諸条件に適合す
るように任意に設定可能となる。

従来設備における他の問題は過液に対して送
り込まれこれに混合される吸引空気であり、過
液に混ぜられるこのような空気はそれ自体の見か
け上の吸引力が減少し、この結果、この種の装置
において用いられる圧力レベルがしばしばわずか
数メータの水柱高さに制限されてしまうという問
題が生じていた。これに対し、本発明の装置を用
いれば、乾燥に用いられる吸引された空気と過
液とは分離された状態に保たれ別個に流れ出て異
なる処理をされる。

本発明の他の対応として所望の圧力差を別個に
調整することも可能である。更に本発明によれば
過ユニツトの始動時にしばしば生ずる恐れのあ
る問題を確実に回避することができる。

従来の設備において、下方への流通パイプの設
計をすることは極めて複雑な作業を必要とし、す
なわちこの大きさは布あるいは過用フエルト
などの過特性に依存するものであつて単純に決
定することができないからであるが、これに対し
て本発明によれば、過液及び空気流出パイプ群
は、その大きさを任意に大きく設定することがで
き、単にその抵抗損失を低くすることのみ考慮す
ればよいという利点を有する。更に、本発明によ
れば、設備の各構成部品は任意に選択された所望
の位置に配置することができ、従来システムにお
いてその構成部分が通常の場合地上の高所に設置
しなければならないという必要性を全く無視する
ことが可能となる。設備をこのように地上の高所
に配置しなければならないことから生じる設計上
の問題点及び作動中に生じる種々の欠陥は本発明
によつて容易に除去されるのであり、すなわち、
気圧柱として用いられる下方への流通パイプを必
要としないことから、本発明では前述した各種の
欠点を確実に除去可能となるのである。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説
明する。

図から明らかなように、装置にはゲージ圧室１
１が設けられており、図においてデイスク過器
として概略的な構造のみが示されている真空過
ユニツト１０に対して必要な作業を行うためにゲ
ージ圧室１１は保守作業者及び設備管理者が充分
に作業可能な大きさを有する。図示した実施例に
かかわらず、本発明においては一般に過ユニツ
トとしてあらゆる種類の往復もしくは回転型過
ユニツトを用いることができ、更により広汎な真
空過ユニツトを用いることができる。

過されるスラリーの供給は通常の方法により
行われるので、そのような供給システムに関して
は図にはなんら詳細な説明がなされていない。更
に真空過ユニツト１０の詳細な部分における構
造も通常の過技術分野において明らかなもので
あるために、本発明においてはその詳細な説明が
省略されている。事実、過設備を設計するため
のあらゆる詳細な技術は本発明の装置に適用可能
である。

図において概略的なセルホイールとして示され
ている気圧調節部１２はデイスク過器によつて
過された固体を矢印で示すように、ゲージ圧室
１１の外部である大気中に排出するために用いら
れている。セルホイール気圧調節部の代りに移送
スクリユーもしくは同様の効果を生じさせる他の
システムを用いることももちろん可能である。

ゲージ圧室１１は保守技術者あるいは機械管理
者もしくはこれら両者が気圧調節室１３を通つて
自由に出入可能なための充分な大きさを有し、前
記気圧調節室１３には圧力調整装置（図示せず）
が設けられている。ゲージ圧室１１内に所望のゲ
ージ圧力を生成するためにエアコンプレツサ１４
が用いられ、図には単にその概略構造のみが示さ
れている。図の矢印で示されるように、圧縮され
た空気はエアコンプレツサ１４からゲージ圧室１
１へ送り込まれ、過処理に必要なゲージ圧力が
得られるまで圧縮空気の供給が続けられる。自然
に生じる圧力損失は前記エアコンプレツサ１４に
よつて補償されなければならず、このような損失
は固体がゲージ圧室から運び出される時の気圧調
節部１２において生じ、更に他の損失は気圧調節
室１３を使用することによつて生じる。

多くの場合、ゲージ圧室１１は建物の形態で構
成されることが好適であり、その壁面は強化コン
クリートで形成することがよい。特に鉱石あるい
は石炭その他を処理するための設備の場合のよう
な大規模な工業設備の場合において、図示された
本発明の装置は特に良好な結果を生じさせ、すな
わちこのような設備における各種の節減は極めて
大きなものとなるからである。

第２図は本発明の実施例であつて、岩盤層２９
内の地下作業場に設置されたベルト過ユニツト
２０に本発明を適用したものである。作業場の天
井と床との間に設けられている支え壁２９′は気
密ゲージ圧室を遮断するために用いられ、このゲ
ージ圧室内においてその圧力は空気導入管２６を
通つて供給される空気により容易に予め定められ
た所定のゲージ圧力に加圧され得る。前記支え壁
２９′には二重気圧調節部２７を設けることが好
適である。支え壁２９′を通してゲージ圧室内に
圧縮空気を吹き込むことに加えて、支え壁を通つ
て図の位置２５においてスラリーの供給が行われ
ており、この点からスラリーはベルト過ユニツ
ト２０へ移されここにおいて過ケーキが形成さ
れ、第２図に示されるように、ベルト過ユニツ
ト２０の右端部においてケーキは過ベルトから
移送ベルト２２へ落下される。そして、前記移送
ベルト２２はその横方向の設置位置及びその傾斜
が任意に調節可能な構造とすることが良好であ
る。移送ベルト２２から落下された固体は第２図
の右側に示されている堆積２４上に積み上げられ
る。

ケーキ２１から除去された過液は過液捕集
筐２３に送り込まれ、ここで空気と混ぜ合わされ
た後空気及び過液排出管２８を通つてベルト
過ユニツト２０から支え壁２９′外へ運び去られ
る。

第２図の装置において処理される物質はその採
掘された地点において高効率（地表面へ移送しま
たそれを戻すことが必要でないために）処理され
得るので極めて僅かな量の取り出された物質のみ
が地表面へ移送されればよく、このことは処理さ
れる物質から脈石を除去しまた貴金属その他の含
有量を増加させることが可能となる。

本発明によつて得られる有用な効果を更に明確
にするために、第３図に示される従来の過装置
を比較用として示すことが役立つであろう。この
従来装置では地表面に充分な高さでプラツトフオ
ーム３６が支持脚３７及び３７′によつて固定支
持されており、プラツトフオームはそれ自体真空
過ユニツト３０を支持しており、このような構
成配置によつて過液パイプ群３１が制御ヘツダ
３２から下方へ伸びた流通管３３に接続され、更
に過液貯留容器３５に連通している。気圧柱と
して作用する下方へ伸張した流通管３３は、真空
過ユニツト３０の過液管群３１に所望の真空
を与えるために用いられている。図において過
容器３４の液面レベルは第３図の符号３８にて示
されている。

以上の構成から明らかなように、真空過ユニ
ツト３０は所定の高所に配置されているために種
種の構造上の欠点が生じていることが明らかであ
る。更に、図から明らかなように従来装置では
過作用の始動時において種々の問題が生じる欠点
を有する。また下方へ伸張している流通管を正し
い高さに設定することはその高さが実際上布の
過特性に依存しているということから極めて困
難であつた。更に、乾燥用の吸引エアは過液と
混合されるために、過液は空気との混合によつ
てその吸引力が弱められるという問題があつた。
これらのことから実際に使用される効果的な真空
度の大きさには制限が与えられるということが理
解されよう。

最後にこれらの装置ではその蒸気圧によつて従
来のごとき装置におけるケーキを形成するために
用いられる真空度には絶対的な制限が存するので
ある。

第３図に示される装置の最大の欠点はその重要
な点のみを指摘するならば、第４図に概略的に示
された過装置によつてほとんど完全に克服され
る。

第４図において真空過器として構成された
過ユニツトは完全にゲージ圧室内に設けられてお
り、この過ユニツトは符号４２で示されてい
る。また概略的に示されたゲージ圧室は符号４６
で示されている。過液管群４１は制御もしくは
バルブヘツダ４２を介して２個の排出管に接続さ
れている。制御バルブ４８を通して空気のための
排出管がガスサイクロン４７に接続されており、
このガスサイクロン４７はゲージ圧室４６の上部
に設けられ、また空気排出部４７′を有する。
過液のための制御バルブ４９を有する他の排出管
が過液貯留容器４５に接続されており、この容
器はゲージ圧室４６の外部に設けられている。

固体はゲージ圧室４６から排出管４３を通つて
取り出される。過容器４４は図において他の部
分と同様に単に概略的にのみ示されている。

真空過ユニツト４０において、ケーキを形成
するためのゲージ圧は本発明のシステムにおいて
空気導入部の制御によつて調整することができ、
図にはその構造は単に概略的にのみ示されている
にすぎない。前記ゲージ圧はケーキを形成しもし
くはこのケーキを乾燥させるためになんらの限定
を受けることもない。乾燥用に用いられる吸引空
気及び過液は、前述したように装置から別個に
取り出されることが好ましい。

圧力差は互に完全に独立した方法によつて調整
される。

第４図の装置から極めて明白となるように、装
置は所望の位置特に所望の高度に設置することが
可能であり、このことは使用者の需要に応じた設
定位置を選択できることを示す。

実用上本発明の装置において過液と空気との
それぞれの排出管の大きさに関しては、通常の場
合なんらの制限も与えられることはなく、この結
果、これらの管に関してはその損失を低下させる
ことのみを考慮すればよい。

本発明の第４図に示した装置の場合においては
過作用の始動時において極めて自然な始動作用
を行うことができ、なんらの問題も発生すること
はなく、この点第３図に示した従来装置における
始動時期の問題発生と著しい相違をなす（従来装
置における始動時には所望の過作用が可能とな
る以前に下方へ伸張した流通管内に液柱を形成し
なければならないからである）。更に従来装置に
おいて下方へ伸張した流通パイプ内への空気の導
入もしくは他の欠陥条件が発生した場合、前記液
柱は容易に崩れてしまい、この結果所望の吸引効
果が消滅してしまうという欠点を有していた。

第４図に示される本発明の１例として慨略的に
示される装置においてセルロースもしくはパルプ
を過する場合、空気の処理速度及び過液の処
理速度を互に完全に別個に変更し得るという有用
な効果を有するばかりでなく、更に過ユニツト
を通過するために所望の圧力で空気を加圧するこ
とが可能であるという利点を有する。このような
システムにおいて更に固体は極めて容易に洗浄す
ることができ、これが本発明の更に他の長所を形
成している。

一般的に、本発明を真空過例えば往復過器
として設計された真空過器のある種の領域にお
いてのみ用いることも可能であり、往復過器を
所望のゲージ圧内で作動させることができ、例え
ばウエツト領域において用いることによつて所望
の薄いケーキを作ることができる。更に本発明の
他の形態として、乾燥及び吸引領域を必要なゲー
ジ圧のもとで作動させることによつて微量残液を
特に小さな量まで低下させ、これに対応して少量
のケーキを作ることも可能である。このような装
置において、本発明により得られる効果は必要な
場合装置の特定の部分においてのみ生起させる構
造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる過装置の概略図であ
つて作業者が出入可能なゲージ圧室及びその付加
機構を示す図、第２図は本発明の他の実施例を示
す図であつて地下の作業場にベルト過ユニツト
を適用した状態を示す説明図、第３図は本発明と
の比較のために下方へ伸張した流通管を有する従
来の過機構を示す説明図、第４図は本発明にか
かる過装置の概略図であつて第３図に示した従
来装置と同様の目的に用いられる実施例を示す図
である。 １０……過ユニツト、１１……ゲージ圧室、
１２……気圧調節部、１３……気圧調節室、１４
……エアコンプレツサ、２０……ベルト過ユニ
ツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固体を捕集し液体を通過させるための材層
   を使用した真空過用の過ユニツトを有する
   過装置において、外気から遮断され且つ外気圧よ
   りも高いゲージ圧に維持されているゲージ圧室１
   １，４６内に真空過ユニツト１０，２０，４０
   が材を移動可能に支持する機構と共に設置され
   過ユニツトからの生成物質を排出するために少
   なくとも１個の気圧調節部１２が設けられ、該気
   圧調節部はゲージ圧室１１，４６と所望の予め定
   められた圧力に保持されている排出室との間に設
   けられていることを特徴とする過装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の装置において、排出
   室は大気圧に保たれていることを特徴とする過
   装置。 ３ 特許請求の範囲２記載の装置において、ゲー
   ジ圧室１１，４６と排出室との間の圧力差がほぼ
   １〜２バールの範囲に設定されていることを特徴
   とする過装置。 ４ 特許請求の範囲３記載の装置において、ゲー
   ジ圧室１１は作業者が作業可能な充分な大きさを
   有し且つ作業者が外気圧とゲージ圧室との間を自
   由に出入できるように圧力調整機構を有する気圧
   調節室１３を含むことを特徴とする過装置。 ５ 特許請求の範囲１記載の装置において、排出
   室は大気圧より高い圧力に保たれていることを特
   徴とする過装置。 ６ 特許請求の範囲５記載の装置において、ゲー
   ジ圧室４６と排出室との間の圧力差は当該過作
   用の必要性にのみ依存する上限値に調整可能であ
   り、またゲージ圧室は地下作業場に設置されてい
   ることを特徴とする過装置。 ７ 特許請求の範囲６記載の装置において、石炭
   あるいは鉱石の鉱山から得られる原材を処理する
   ために真空過器として形成された過ユニツト
   が地下の採鉱作業場内で採鉱面近傍に設けられて
   いることを特徴とする過装置。 ８ 特許請求の範囲７記載の装置において、過
   ユニツトはベルト過ユニツトからなることを特
   徴とする過装置。 ９ 特許請求の範囲１記載の装置において、ゲー
   ジ圧室１１内のゲージ圧を維持するためにエアコ
   ンプレツサ１４が設けられ、ゲージ圧レベルは液
   体と固体の所望微量残液とに依存する蒸気圧によ
   つて定められることを特徴とする過装置。 １０ 特許請求の範囲１記載の装置において、真
   空過ユニツト１０は回転過器から形成されて
   いることを特徴とする過装置。 １１ 特許請求の範囲１記載の装置において、
   過される原材に印加される圧力差は真空過器の
   真空ポンプを用いることなく、ゲージ圧室１１内
   のゲージ圧力によつてのみ生起されていることを
   特徴とする過装置。