JPS6410247B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は固液分離装置に関するものである。

固液分離装置は、例えば砥石の洗浄液（切断砥
粒を含む）のような原液から切断砥粒のような固
形分と洗浄液のような液成分とを分離する装置で
ある。

〔従来の技術〕

この種の固液分離装置は、差圧強度を得るため
に、特殊なフレームに濾布等の濾材を張り、かつ
吸引する方法としてレシーバータンクを介して真
空ポンプで吸引し、レシーバータンク下方から濾
液ポンプによつて濾液を引き抜くという複雑な構
造になつているため、高価でありかつ装置全体が
大がかりになつていた。また、使用中に濾布等が
すぐ目づまりするためその交換に手間がかかると
いう問題も生じていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、これまでの固液分離装置は、高価
でかつ装置全体が大がかりであり、また濾布等の
交換が煩雑であるため、職場毎あるいは機台毎に
備えられるというようなものではなく、工場全体
で１台の装置を使うというような使われ方がなさ
れていた。しなしながら、固液分離装置を職場
毎、機台毎に備えつけて使用したいという要望が
強く、そのため安価でコンパクトであつて、しか
も濾布交換等を頻繁に行わなくてもよい固液分離
装置の提供が望まれていた。

この発明は、このような事情に鑑みなされたも
ので、安価でコンパクトであつて、しかも濾布交
換等を頻繁に行わなくてもよい固液分離装置の提
供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明の固液分
離装置は、軸を中心に回転しうる円筒形濾過体
と、この円筒形濾過体の下部を収容した状態で円
筒形濾過体の下側に設けられ内部に原液が供給さ
れる原液槽と、上記円筒形濾過体を回転駆動させ
る回転駆動手段と、上記円筒形濾過体の内部圧力
を下げて原液中の液成分を円筒形濾過体内部に吸
い込みこれをこの固液分離装置外へ排出する吸引
排出手段と、この吸引排出手段の吸引力を受けて
円筒形濾過体の外周面に層状に堆積した原液中の
固形分を円筒形濾過体の上部において掻き取る掻
き取り手段を備え、上記円筒形濾過体が、上記吸
排出手段の吸引によりそれ自体の表面に原液中の
固形分粒子が吸着され始めると厚みが減少して気
孔径を縮小させる連続気孔付軟質ポリビニルアセ
タール系スポンジ層を有孔円筒形枠体の外周面に
形成することにより構成されているという構成を
とる。

〔作用〕

すなわち、この固液分離装置は、特殊フレーム
上に濾布等の一般濾材を張つて構成されていた従
来の濾過体部にかえて、簡単な構造の有孔円筒形
枠体の表面に、連続気孔を有する上記構成の特殊
な軟質のポリビニルアセタール系スポンジを巻装
するという円筒形濾過体を用いるため、構造が簡
単でコストも安くコンパクト化を実現でき、しか
も使用を繰り返しても、濾材の目詰まりが生起せ
ず濾材交換の必要がなくなるという顕著な効果を
要する。特にこの発明の最大の特徴は、上記構成
の特殊な、連続気孔付軟質ポリビニルアセタール
系スポンジを濾過用の素材として使用する点にな
り、その性能を固液分離装置用の濾材としてフル
に活用することである。すなわち、一般にいう濾
材とは、その厚み方向全体で固形分粒子を捕促し
除去するというメカニズムで濾過を行うものであ
るが、この発明の場合、濾材の表面に固形分粒子
をケーキ上に堆積せしめ、厚み方向には粒子を通
過せしめず全てを表面で捕促するというメカニズ
ムをその基本とするものである。このような捕促
機構を円滑に推進せしめるには、吸引等強制的手
段で固液混合流体を急速に濾材に供給し、その表
面に安定なケーキ層を形成せしめることが必要で
あるが、そのためには微細連続機構構造を有し流
体の通過に係わる抵抗が少なく粒子をその表面で
捕促するに適した濾材が必要である。このような
観点からこの発明で使用するポリビニルアセター
ル系スポンジは最適である。すなわち、この発明
で使用するポリビニルアセタール系スポンジは、
一般のポリビニルアセタール系スポンジと同様そ
の分子構造内に多数の水酸基を擁し親水性に富む
のであるが、一般のポリビニルアセタール系スポ
ンジが厚み方向の全体を固形分粒子の捕促に用い
その組織で固形分粒子を捕促するものであつて、
変形防止のためかなりの剛性を付与されている。
この発明で使用するポリビニルアセタール系スポ
ンジは、軟質であつて湿潤時には極めて良好な柔
軟性および復元性を有するものである。したがつ
て、例えば吸引により表面にケーキ層が堆積し始
めると、ただちにその部分がつぶれ厚みが減少し
た状態となり、気孔径が著しく縮小し微細な粒子
の侵入を妨げるという効果を発現する。つまり、
一度ケーキ層が形成されればその状態を維持し、
濾材内層部を閉塞させ目詰まりにより濾材の寿命
を短くするというような事態は生じない。したが
つて、目詰まりにより頻繁に濾材を交換するとい
う問題は生じない。そして、濾材表面に形成され
たケーキ層を掻き取り手段により除去してやれ
ば、その良好な復元性によりただちに元の状態に
戻り、表面更新が直ちになされるという特徴を有
する。これに加えて、ケーキ層が形成され表面が
閉塞された状態になると、その部分はもはや流体
の通過はなくなる。したがつて、その状態におい
て、円筒形濾過体の内部が減圧されると、減圧に
よる吸引作用はケーキ層の形成されていない開放
部に集中し、より強力な吸引作用がその開放部に
集中するため、より効果的な濾過が行われるとい
う二次的な効果も得られるようになる。この効果
の発現は、固液混合流体の固形分の濃度が高いほ
ど良好であつて具体的には流体としての状態を保
持しさえすれば、どのような高い濃度であつても
差し支えない。むしろ、その濃度が高ければ高い
程より好ましい結果が期待できる。この効果は、
一般的に多用される硬質濾材もしくは濾過布等繊
維素材を用いた濾材あるいはポリビニルアセター
ル系スポンジであつて変形防止のため剛性を付与
されている通常のものからなる濾材には殆ど期待
できない。例えば硬質の濾材もしくは剛性付与さ
れたポリビニルアセタール系スポンジからなる濾
材を用いた場合は、吸引により流体は濾材表面に
ひかれ、ある程度はケーキ層を形成するが微細粒
子は濾材の目つぶれがないため濾材内層部に侵入
しその大部分は濾材組織に捕促され、結果的には
濾材全体を閉塞させその寿命を著しく短縮させて
しまう、また濾布等繊維素材を用いた場合は前記
復元作用に著しく欠如し、一度ケーキ層を掻き取
つた部分はそのままつぶれた状態を維持し、目が
全体的につぶれたような状態となつてしまうた
め、濾過作用を連続的に継続することが不可能に
なつてしまう。

この発明は、先に述べたように、特殊な連続気
孔付軟質ポリビニルアセタール系スポンジを使用
するものであり、このような特殊なポリビニルア
セタール系スポンジは、例えばつぎのような方法
で製造される。すなわち、原料となるポリビニル
アルコールを温水に溶解して10％程度の溶液と
し、それに架橋材としてのアルデハイド類、触媒
としての酸類および気孔形成材としての澱粉類
を、得られるスポンジの軟質度に合わせ適宜の割
合で加え均一粘性液体となし、それを所期の型枠
に注形し、例えば60度程度の温度で適宜時間反応
を行つて所定の軟質度に調節し、その後型枠より
取り出し水洗して酸類、澱粉類および過剰のアル
デハイド類を除去するという方法によつて製造す
ることができる。

つぎに、この発明の実施例にもとづいて詳しく
説明する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例の斜視図、第２図
はその構成を示す構成図である。これらの図にお
いて、１は円筒形濾過体で、円筒形枠体２の外周
面に直径0.1〜200μの細孔（濾過孔となる）を有
する軟質のポリビニルアセタール系スポンジ３を
巻装して構成されており、中空回転軸４を中心に
その軸４の回転力を受けて回転するようになつて
いる。５は円筒形枠体２の両端開口を閉塞し、軟
質スポンジ３とともに円筒形枠体２内を密封する
側板で、その中心穴内を上記軸４が挿通してい
る。なお、上記中空回転軸４の円筒形濾過体１内
の部分には、多数の貫通穴（図示せず）が設けら
れ中空回転軸４の内部と円筒形濾過体１の内部と
が連通状態になつている。６は円筒形枠体２の両
端側板５の中心穴と上記軸４の間に設けられたス
プリングで、上記穴と上記軸４の間の空隙を密閉
する。すなわち、上記穴と上記軸４の間がスプリ
ング６で密閉されることにより、円筒形濾過体１
がワンタツチで交換しうるようになる。７は内部
に原液が供給される原液槽で、円筒形濾過体１の
下部を収容し、内部に供給される原液で円筒形濾
過体１の下部を浸漬するようになつている。この
場合、原液は、原液槽７の底部から内部へ供給さ
れ、オーバーフロー分は元に戻されるようになつ
ている。８は原液槽７の端部の上部に設けられた
第１の軸受、９は原液槽７の延長部の支持板１０
上に設けられた第２の軸受、１１は中空回転軸４
に設けられたプーリで、モータ１２の減速機１３
の駆動車１４とベルト連絡され、モータ１２の回
転力を受けて回転しそれによつて中空回転軸４を
回転駆動する。１５は吸引ポンプで、パイプ１６
によつて中空回転軸４と接続され、その吸引力に
より円筒形濾過体１内部の圧力を減じて原液中の
液成分を円筒形濾過体１内に吸い込み、ついでパ
イプ１６を通じて外部へ排出する作用を発揮す
る。この場合、上記液成分とともに、円筒形濾過
体１の上部外周面に接している空気も円筒形濾過
体１内部へ吸引されることとなるが、上記吸引ポ
ンプ１５として吸引能が大であるものを使用すれ
ば何ら支障は生じない。１７はスクレイパで、上
端が円筒形濾過体１の上部において外周面に接
し、下端が容器１９と一体化しており、上記吸引
ポンプ１５の吸引力を受けて円筒形濾過体１の外
周面に層状に堆積した原液中の固形分１８をその
上端で掻き取つて容器１９内に落下させる作用を
する。２０はスクレイパ１７を円筒形濾過体１に
対して適性圧で接触させるスプリングである。

この構成において、原液槽７に原液が供給され
ると、吸引ポンプ１５の吸引力によつてそのうち
の液成分が円筒形濾過体１内に吸い込まれ、固形
分１８が円筒形濾過体１の外周面に層状に堆積す
る。この場合、堆積の開始と同時に、その部分が
つぶれてスポンジ３の厚みが小さくなり気孔径が
小さくなるため、微細粒子による気孔の目詰まり
が防止される。そして、円筒形濾過体１内に吸い
込まれた液成分は、パイプ１６を経て外部へ排出
され、円筒形濾過体１の外周面に堆積した固形分
１８はスクレイパ１７により容器１９内にかき落
とされスポンジ３の表面更新がなされる。このよ
うにして、固液分離がなされる。

第４図に、この実施例の運転時における軟質ポ
リビニルアセタール系スポンジ（濾材）３の状態
の説明図を示す。濾材３は表面にケーキ層Ａが形
成されることにより、つぶれて閉塞状態となるが
スクレイパ１７で、ケーキ層Ａが掻き落とされた
所で完全に復元し、もとの形態にもどつている。

〔発明の効果〕

この発明の固液分離装置は、円筒形濾過体の濾
材として、吸引によりそれ自体の表面に原液中の
固形分粒子が吸着され始めると厚みが減少して気
孔径を縮小させる特殊な連続気孔付軟質ポリビニ
ルアセタール系スポンジを用いているため、頻繁
な濾材交換が不要となる。すなわち、上記スポン
ジは、濾過時に濾過圧によつて厚みが小さくなる
ことから気孔径が小さくなり、目詰まりしやすい
程度の大きさの固形分粒子（微細粒子）による気
孔の目詰まりを生じない。また、濾材の表面更新
は表面堆積ケーキの除去により簡単に行うことが
できる。したがつて、濾材の頻繁な交換という煩
雑な作業が不要となる。そのうえ、構造が簡単で
安価であり、装置全体がコンパクトになつてい
る。この装置を砥石洗浄液の固液分離に用いる
と、砥粒が容器に連続的にたまり、洗浄液が連続
的に清浄化されるようになるため連続操業が可能
になる。これまでは、洗浄液をピツトに入れ沈澱
した砥粒を人手で移し変えるという作業を行つて
いたのであるが、この装置によればそのような煩
雑な作業が不要になり省力化を実現しうるのであ
る。また、以上の外、一般排水の浄化フランジの
脱水等広い分野に応用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の斜視図、第２図
はその構成図、第３図は他の実施例の構成図、第
４図は第２図の装置の運転時における濾材の変形
状態説明図である。 １…円筒形濾過体、４…中空回転軸、７…原液
槽、１４…駆動車、１５…吸引ポンプ、１７…ス
クレイパ、Ａ…ケーキ層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸を中心に回転しうる円筒形濾過体と、この
   円筒形濾過体の下部を収容した状態で円筒形濾過
   体の下側に設けられ内部に原液が供給される原液
   槽と、上記円筒形濾過体を回転駆動させる回転駆
   動手段と、上記円筒形濾過体の内部圧力を下げて
   原液中の液成分を円筒形濾過体内部に吸い込みこ
   れをこの固液分離装置外へ排出する吸引排出手段
   と、この吸引排出手段の吸引力を受けて円筒形濾
   過体の外周面に層状に堆積した原液中の固形分を
   円筒形濾過体の上部において掻き取る掻き取り手
   段を備え、上記円筒形濾過体が、上記吸排出手段
   の吸引によりそれ自体の表面に原液中の固形分粒
   子が吸着され始めると厚みが減少して気孔径を縮
   小させる連続気孔付軟質ポリビニルアセタール系
   スポンジ層を有孔円筒形枠体の外周面に形成する
   ことにより構成されていることを特徴とする固液
   分離装置。 ２ 円筒形濾過体の濾過孔の大きさが0.1〜200μ
   に設定されている特許請求の範囲第１項記載の固
   液分離装置。