JP2001179011A - 固−液の連続式濾過・分離装置 - Google Patents

固−液の連続式濾過・分離装置

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JP2001179011A
JP2001179011A JP36580799A JP36580799A JP2001179011A JP 2001179011 A JP2001179011 A JP 2001179011A JP 36580799 A JP36580799 A JP 36580799A JP 36580799 A JP36580799 A JP 36580799A JP 2001179011 A JP2001179011 A JP 2001179011A
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Koichi Arai
孝一 荒井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 濾過、分離に関連する単位操作を全て包含し
て、その機能を助長し、更に廃水処理においては凝集剤
を導入して被処理廃水の混合、凝集効果を高め、その機
能を助長すると共に、更に装置の洗浄操作においても、
所謂「定置洗浄」(CIP)が可能、且つ設備の小型化
を可能とする固−液の連続式濾過・分離装置の提供。 【解決手段】 被処理流体を導入し、連続して濾過・分
離処理する装置であって、円筒状、または円錐状の有孔
エレメントELの周面に沿って回転するスパイラル状の
連続、または不連続の回転羽根1を有する軸2に、該軸
2の軸心に沿って主孔3を貫通、または所望深さに穿設
し、この主孔3に連通して外周方向に出口を有する孔を
穿ち、前記主孔3に導入される所望の流体等を前記出口
から放出可能な構成としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、食品業界や環境
整備関連業界等で用いられる固−液の連続式濾過・分離
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】バレル内の回転羽根を有する軸を回転さ
せ、この軸の回転操作による移送の圧力で固−液の濾過
・分離を行う連続式濾過・分離装置等では、前記軸を中
空とし、その内部に熱媒質を供給し、温度に敏感な原料
や、例えば繊維質を多く含む原料に利用され、動植物油
の分離、果汁等の圧搾、魚肉類や汚泥の脱水や、加熱に
よる濾過の促進等が行われるのが通例である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然しながら上述の従来
例では、機能面の多様性と装置としての総合効率の点に
おいて、未だ改良の余地有りとする課題がある。
【0004】この発明は、上述の事情に鑑みて成された
もので、軸の回転羽根の任意の山部、谷部及び山部、谷
部の中間位置から所望の流体を放出、流出させることに
より、濾過、分離に関連する単位操作(脱水、回収、抽
出、分級、濃縮等)を全て包含し、更に廃水処理におい
ては凝集剤を導入して、混合、凝集効果を高め、その機
能を助長すると共に、更に装置の洗浄操作においても、
所謂「定置洗浄」(CIP:Cleaning in Place )が可
能、且つ設備の小型化を可能とする固−液の連続式濾過
・分離装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、下記構成を
備えることにより上記課題を解決できるものである。
【0006】(1)被処理流体を導入し、連続して濾過
・分離処理する装置であって、円筒状、または円錐状の
有孔エレメントの周面に沿って回転するスパイラル状の
連続、または不連続の回転羽根を有する軸に、該軸の軸
心に沿って主孔を貫通、または所望深さに穿設し、この
主孔に連通して外周方向に出口を有する孔を穿ち、前記
主孔に導入される所望の流体を前記出口から放出可能な
構成としたことを特徴とする固−液の連続式濾過・分離
装置。
【0007】(2)出口を有する孔は、前記主孔に連通
し、回転羽根の外周端部を出口とする山部出口と、前記
主孔に連通する回転羽根の谷部出口と、前記主孔に任意
の角度に連通し、回転羽根の山部、谷部の中間位置を出
口とする斜向出口とから成り、これら複数の出口を選
択、且つ組み合わせ自在に設けたことを特徴とする前項
(1)記載の固−液の連続式濾過・分離装置。
【0008】(3)前記流体は、蒸気、温水等の熱媒質
及び気体、または廃水処理における各種凝集剤、または
混合、抽出を目的とする他の流体等であることを特徴と
する前項(1)記載の固−液の連続式濾過・分離装置。
【0009】(4)前記軸を、円筒体と成し、この円筒
体の外周に回転羽根を等ピッチ、または不等ピッチで、
且つ回転羽根の高さが徐々に低くなるように捲着し、前
記回転羽根の外周端部となる山部の仮想連続線で形成さ
れる形状が根本から先端に向かって徐々に先細りの円錐
体となるよに形成したことを特徴とする前項(1)記載
の固−液の連続式濾過・分離装置。
【0010】(5)前記軸を、根本から先端に向かって
徐々に末広がりの円錐体と成し、この末広がりの円錐体
を形成する軸の外周に回転羽根を等ピッチ、または不等
ピッチで捲着し、前記回転羽根の外周端部となる山部の
仮想連続線で形成される形状が円筒体となるように形成
したことを特徴とする前項(1)記載の固−液の連続式
濾過・分離装置。
【0011】(6)前記軸を、根本から先端に向かって
徐々に先細りの円錐体と成し、この先細りの円錐体を形
成する軸の外周に回転羽根を等ピッチ、または不等ピッ
チ、且つ等高さで捲着し、前記回転羽根の外周端部とな
る山部の仮想連続線で形成される形状が根本から先端に
向かって徐々に先細りの円錐体となるように形成したこ
とを特徴とする前項(1)記載の固−液の連続式濾過・
分離装置。
【0012】(7)前記軸を、円筒体と成し、この円筒
体の外周に回転羽根を等ピッチ、または不等ピッチ且つ
等高さで捲着し、前記回転羽根の外周端部となる山部の
仮想連続線で形成される形状が円筒体となるように形成
したことを特徴とする前項(1)記載の固−液の連続式
濾過・分離装置。
【0013】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の一実施の形態を
説明する。
【0014】図1(a)、(b)は、この発明に係る固
−液の連続式濾過・分離装置の一実施の形態を示す断面
説明図、図2は、外形が先細りの円錐体にて回転羽根、
等ピッチの場合の例を示す断面図、図3は、外形が円筒
体、軸が末広がりの円錐体にて回転羽根、等ピッチの場
合の例を示す断面図、図4は、外形、及び軸が共に先細
りの円錐体にて回転羽根、等ピッチ、等高さの歯の場合
の例を示す断面図、図5は、外形、及び軸が共に円筒体
にて回転羽根、等ピッチ、等高さの歯の場合の例を示す
断面図、図6は、外形、及び軸が共に円筒体にて回転羽
根、不等ピッチ、等高さの歯の場合の例を示す断面図、
図7は、その他1の実施例を示す断面説明図、図8は、
その他2の実施例を示す断面説明図である。
【0015】図面について説明すれば、円筒状、または
円錐状の有孔エレメントELの周面に沿って回転するス
パイラル状の連続、または不連続の回転羽根1を有する
軸2に、該軸2の軸心に沿って長孔状の主孔3を貫通、
または所望深さに穿設し、この主孔3に連通して外周方
向に出口を有する孔を穿って形成し、前記主孔3に導入
される所望の流体、即ち、蒸気、温水等の熱媒質及び気
体、または廃水処理における各種凝集剤、または混合、
抽出を目的とする他の流体等を前記出口から放出可能で
あり、出口を有する孔は、前記主孔3に連通し、回転羽
根1の外周端部を出口とする山部出口5と、前記主孔3
に連通する回転羽根1の谷部出口6と、前記主孔3に任
意の角度に連通し、回転羽根1の山部、谷部の中間位置
を出口とする斜向出口4とから成り、これら複数の出口
を選択、且つ組み合わせ自在に設けて成ることを特徴と
する。
【0016】また、前記斜向出口4は、移送方向の最終
回転羽根、または最終段付近の山部、谷部の中間位置に
外周斜め方向出口に向かって穿孔した構成とすることに
より濾過・分離処理後の固形分の濃度が上がって詰まり
状態が発生した場合、主孔3から所望の流体を供給で
き、詰まり状態を解消することができる。
【0017】流体の供給系統となる軸2の中心部軸心に
沿って貫通、または所望深さの主孔3(図1(a)、
(b)参照)、斜向出口4、並びに山部出口5、谷部出
口6を任意の部位に穿設した形態を複数種類提案するこ
とができる。
【0018】即ち、は、請求項4及び図2に示すよう
に、軸2を、円筒体と成し、この円筒体の外周に回転羽
根1を等ピッチ、または不等ピッチで、且つ回転羽根1
の高さが徐々に低くなるように捲着し、前記回転羽根1
の外周端部となる山部の仮想連続線で形成される形状が
根本から先端に向かって徐々に先細りの円錐体となるよ
うに形成したものであり、は、請求項5及び図3に示
すように、軸2を、根本から先端に向かって徐々に末広
がりの円錐体と成し、この末広がりの円錐体を形成する
軸2の外周に回転羽根1を等ピッチ、または不等ピッチ
で捲着し、前記回転羽根1の外周端部となる山部の仮想
連続線で形成される形状が円筒体となるように形成した
ものであり、は、請求項6及び図4に示すように、軸
2を、根本から先端に向かって徐々に先細りの円錐体と
成し、この先細りの円錐体を形成する軸2の外周に回転
羽根1を等ピッチ、または不等ピッチ且つ等高さで捲着
し、前記回転羽根1の外周端部となる山部の仮想連続線
で形成される形状が根本から先端に向かって徐々に先細
りの円錐体となるように形成したものであり、は、請
求項7及び図5及び図6に示すように、軸2を、円筒体
と成し、この円筒体の外周に回転羽根1を等ピッチ、ま
たは不等ピッチ且つ等高さで捲着し、前記回転羽根1の
外周端部となる山部の仮想連続線で形成される形状が円
筒体となるように形成したものである。
【0019】上述の構成に基づいて作用を説明する。
【0020】前記主孔3に蒸気、温水等の所望の熱媒質
等の流体を供給し、有孔エレメントEL内で軸2の回転
操作により被処理流体を移送する過程で、被処理流体を
加熱、または前記斜向出口4、山部出口5、谷部出口6
の夫々の出口において所望の媒質等の流体と直接接触さ
せることにより、濾過、分離、脱水、回収、濃縮、抽
出、分級等の各操作工程の内、所望の操作機能を助長し
て総合効率向上を可能な構成としてある。
【0021】食品等では、例えば、茶葉、コーヒー、或
は調味エキスなどの抽出、混合、濾過、分離工程を短時
間に能率良く操作し、処理することが出来る。
【0022】また、廃水処理においては、主孔3に凝集
剤等を導入し、適宜設けた各出口から放出して、前記被
処理廃水との混合効果、及び、凝集効果と共に脱水効果
を高めることが出来る。
【0023】従って、廃水処理設備における沈殿槽など
の設備を含めて全体設備の小型化が可能である。
【0024】各孔から放出する蒸気、温水及び気体、ま
たは凝集剤等の流体は、処理中の圧力に抗し得る供給圧
に調整可能である。
【0025】各出口を適宜配設することにより、所望の
操作工程中、または終了時等随時必要に応じて、ケーキ
除去操作及び装置の洗浄を制御可能である。
【0026】なお、洗浄操作は、斜向出口4、山部出口
5、谷部出口6等を適宜配設することにより、所謂「C
IP」(定置洗浄)が可能に構成してある。
【0027】また、被処理流体の混合(ミキシング)効
果を高めることにより、ディスチャージバルブのバルブ
シートの詰まり防止効果が期待できる。
【0028】更に、主孔3に所望の気体を導入し、被処
理流体の特性に応じ、適宜時間間隔を置いて各出口より
前記気体を放出することにより、ケーキの堆積を緩和、
または解消可能である。
【0029】その他1の実施例として、図7に示すよう
に、媒質となる流体の導入部となる軸2の根本部にヘッ
ダー部3aを設けることにより、主孔3を複数設けて各
出口4、5、6と適宜連通して成る構成としても良い。
【0030】尚また、その他2の実施例として、図8に
示すように、主孔3に対して周囲に従属孔3nを少なく
とも1、または2以上複数個平行して設けると共に、こ
れらの従属孔3nは上流側を閉塞し、下流側を解放し、
軸2内部にて主孔3と前記従属孔3nを連通孔7nで接
続し、前記従属孔3nを各出口4、5、6と適宜連通し
て成る構成としても良い。
【0031】
【発明の効果】この発明によれば、軸の回転羽根の任意
の山部、谷部及び山部、谷部の中間位置から所望の流体
を放出、流出させることにより、抽出、または混合機能
を促進、または助長し、更に廃水処理における凝集剤等
を導入し、適宜設けた各出口から放出して、前記被処理
廃水との混合効果、及び、凝集効果と共に脱水効果を高
め、究極において、濾過、分離に関連する単位操作(脱
水、回収、抽出、分級、濃縮等)を全て包含してその機
能を助長すると共に、更に装置の洗浄操作においても、
所謂「定置洗浄」(CIP:Cleaning in Place )が可
能であり、装置の総合効率向上及び省力化を実現でき、
延ては、設備の小型化を可能とするという効果を呈す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)は、この発明に係る固−液の連
続式濾過・分離装置の一実施の形態を示す断面説明図
【図2】 外形が先細りの円錐体にて回転羽根、等ピッ
チの場合の例を示す断面図
【図3】 外形が円筒体、軸が末広がりの円錐体にて回
転羽根、等ピッチの場合の例を示す断面図
【図4】 外形、及び軸が共に先細りの円錐体にて回転
羽根、等ピッチ、等高さの歯の場合の例を示す断面図
【図5】 外形、及び軸が共に円筒体にて回転羽根、等
ピッチ、等高さの歯の場合の例を示す断面図
【図6】 外形、及び軸が共に円筒体にて回転羽根、不
等ピッチ、等高さの歯の場合の例を示す断面図
【図7】 その他1の実施例を示す断面説明図
【図8】 その他2の実施例を示す断面説明図
【符号の説明】
1 回転羽根 2 軸 3 主孔 3a ヘッダー部 3n 従属孔 4 斜向出口 5 山部出口 6 谷部出口 7n 連通孔 EL 有孔エレメント

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被処理流体を導入し、連続して濾過・分
    離処理する装置であって、円筒状、または円錐状の有孔
    エレメントの周面に沿って回転するスパイラル状の連
    続、または不連続の回転羽根を有する軸に、該軸の軸心
    に沿って主孔を貫通、または所望深さに穿設し、この主
    孔に連通して外周方向に出口を有する孔を穿ち、前記主
    孔に導入される所望の流体を前記出口から放出可能な構
    成としたことを特徴とする固−液の連続式濾過・分離装
    置。
  2. 【請求項2】 出口を有する孔は、前記主孔に連通し、
    回転羽根の外周端部を出口とする山部出口と、前記主孔
    に連通する回転羽根の谷部出口と、前記主孔に任意の角
    度に連通し、回転羽根の山部、谷部の中間位置を出口と
    する斜向出口とから成り、これら複数の出口を選択、且
    つ組み合わせ自在に設けたことを特徴とする請求項1記
    載の固−液の連続式濾過・分離装置。
  3. 【請求項3】 前記流体は、蒸気、温水等の熱媒質及び
    気体、または廃水処理における各種凝集剤、または混
    合、抽出を目的とする他の流体等であることを特徴とす
    る請求項1記載の固−液の連続式濾過・分離装置。
  4. 【請求項4】 前記軸を、円筒体と成し、この円筒体の
    外周に回転羽根を等ピッチ、または不等ピッチで、且つ
    回転羽根の高さが徐々に低くなるように捲着し、前記回
    転羽根の外周端部となる山部の仮想連続線で形成される
    形状が根本から先端に向かって徐々に先細りの円錐体と
    なるよに形成したことを特徴とする請求項1記載の固−
    液の連続式濾過・分離装置。
  5. 【請求項5】 前記軸を、根本から先端に向かって徐々
    に末広がりの円錐体と成し、この末広がりの円錐体を形
    成する軸の外周に回転羽根を等ピッチ、または不等ピッ
    チで捲着し、前記回転羽根の外周端部となる山部の仮想
    連続線で形成される形状が円筒体となるように形成した
    ことを特徴とする請求項1記載の固−液の連続式濾過・
    分離装置。
  6. 【請求項6】 前記軸を、根本から先端に向かって徐々
    に先細りの円錐体と成し、この先細りの円錐体を形成す
    る軸の外周に回転羽根を等ピッチ、または不等ピッチ、
    且つ等高さで捲着し、前記回転羽根の外周端部となる山
    部の仮想連続線で形成される形状が根本から先端に向か
    って徐々に先細りの円錐体となるように形成したことを
    特徴とする請求項1記載の固−液の連続式濾過・分離装
    置。
  7. 【請求項7】 前記軸を、円筒体と成し、この円筒体の
    外周に回転羽根を等ピッチ、または不等ピッチ且つ等高
    さで捲着し、前記回転羽根の外周端部となる山部の仮想
    連続線で形成される形状が円筒体となるように形成した
    ことを特徴とする請求項1記載の固−液の連続式濾過・
    分離装置。
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