JP3576996B2 - 濾材及び濾過装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋状濾材の下部を閉じた後、濾材内に原液を供給して圧搾濾過を行うようにした濾材及び濾過装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の濾過装置は種々の構造のものが提案されている。
【０００３】
例えば、特開平２−８６８０５号公報には、筒状濾布の下端部開口を閉じた後、上端部開口より原液を供給し、可動板を横方向例えば水平方向に移動させて濾布に押し付けて濾布内のケーキを圧搾濾過するとともに、濾過終了後、濾布の下端部開口を開けて、濾布内のケーキを排出するように構成したものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成のものでは、一般に筒状濾布に原液を供給するとき、上端部開口よりゴミ等の不純物が混入してしまい、ケーキ中に不純物が残存するという問題があった。
【０００５】
また、圧搾濾過の後、下端部開口を開けて、ケーキを排出する場合にも、ゴミ等の不純物が混入してしまい、ケーキ中に不純物の残存するという問題があった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、ケーキ中にゴミ等の不純物を混入させないようにする濾材及び濾過装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【０００８】
本発明の第１態様によれば、筒状の濾材本体と、
上記濾材本体の上部に配置され原液を上記濾材本体内に投入する原料投入管口に連通するための上記濾材本体より細い口の筒状の上端部開口部と、
上記濾材本体の下部に配置され上記濾材本体からケーキを排出するための下端部開口部と、
上記下端部開口部の周囲に該下端部開口部の周囲を覆うように配置されかつ末広がりのスカート状の下端覆部とを備えるようにしたことを特徴とする濾材を提供する。
【０００９】
本発明の第２態様によれば、上記濾材の上部下部を締切り袋状とし、押圧部材にて圧搾する第１態様に記載の濾材を提供する。
【００１０】
本発明の第３態様によれば、上記下端覆部は撥水性を有する第１又は２態様に記載の濾材を提供する。
【００１１】
本発明の第４態様によれば、第１〜３のいずれか１つの態様に記載の濾材と、
上記濾材を支持する支持体と、
上記支持体に支持された上記濾材の筒状の上記濾材本体の下部を閉塞可能な第１開閉装置と、
上記支持体に支持された上記濾材の筒状の上記濾材本体の上部を閉塞可能な第２開閉装置と、
上記支持体に支持された上記濾材の上記下端部開口部と上記上端部開口部を閉塞した状態で上記濾材を押圧して圧搾濾過させる押圧部材とを備えることを特徴とする濾過装置を提供する。
【００１２】
本発明の第５態様によれば、上記濾材に振動を付与する振動付与部材をさらに備える第４態様に記載の濾過装置を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
以下に、本発明の第１の実施形態に係る濾材及び濾過装置を図１〜図１４に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
この濾過装置は、図１〜図６に示すように、袋状の濾材１を支持体２に吊り部材例えば後述する支持紐１ｄ，１ｅを介して吊り支持し、上記濾材１の下部を第１開閉装置の一例としての第１開閉シリンダ６の駆動により閉塞したのち、原料投入弁８１を有する原料投入管口８に連通した上記濾材１の上端部開口部１ａより原液を濾材１内に供給し、上記濾材１の上部を第２開閉装置の一例としての第２開閉シリンダ７の駆動により閉塞するとともに、押圧部材の一例としての可動板４により、上下の油圧シリンダ５１，５２の駆動で上記原液が収容された濾材１を押圧して圧搾濾過を行う一方、濾過終了後に上記第１開閉シリンダ６により濾材１の下端部の閉塞動作を解除して上記下端部開口部１ｂを開き、濾材１内のケーキを濾材下方に排出するように大略構成している。
【００１６】
上記袋状の濾材１は、図３〜図６，図１３，及び図１４に示すように、筒状の濾材本体１ｇと、濾材本体１ｇの上部よりも上方の上端縁の中央部に配置され原液１５を濾材本体１ｇ内に投入するように原料投入管口８に連通するための濾材本体１ｇより細い口の筒状の上端部開口部１ａと、濾材本体１ｇの下部よりも下方の下端縁に配置されて濾材本体１ｇからケーキを排出するために濾材本体１ｇと大略同一径の下端部開口部１ｂと、濾材本体１ｇの下部のケーキ排出用下端部開口部１ｂの周囲に該下端部開口部１ｂの周囲を覆うように末広がりのスカート状の下端覆部１ｃとを設けている。
【００１７】
また、袋状濾材１の濾材本体１ｇの上部の両肩部には、振動付与部材の一例としての一対の振動機１２，１２に吊り支持するＵ字状の支持紐１ｄ，１ｄと、図１４にも示すように濾材本体１ｇの上縁部に配置されて固定板３に固定された両側一対の板バネ１０１，１０１に連結するとともに濾材本体１ｇの上縁部近傍の中央に配置されて後述する第２開閉装置の一例としての第２開閉シリンダ７の上部締付バー７１に板バネ９９を介して支持されたバネ１３に連結する支持紐１ｅ，１ｅ，１ｅと、原料投入管口８に濾材１の上端部開口部１ａを取付ける下部の取付紐１ｆとを設けている。
【００１８】
上記濾材１は、その濾材本体１ｇをポリプロピレン繊維より構成しているが、繊維の材質、繊維の太さ、網目の粗さ等は濾過すべき原液の性状に応じて適宜選択される。
【００１９】
また、上記濾材１の濾材本体１ｇの下端覆部１ｃは、ゴミ等の不純物がケーキ中に混入しないように防止する機能を有するものであって、濾材本体１ｇとは異なる材質、例えば撥水性の繊維にしたり、撥水性樹脂をコーティングしたものを用いることができる。
【００２０】
上記濾材１は、振動付与部材の一例としての一対の振動付与用シリンダ１２ａ，１２ａを有する振動機１２，１２又はバネ等を介して支持すると共に、上端部開口部１ａは取付紐１ｆにより原液投入口８に取付けて支持され、下端覆部１ｃは取付紐１ｆにより受皿装置９０に取付けて支持される。下端覆部１ｃは、振動機１２，１２により振動が付与されて濾材１が振動するときの振動ストローク分の余裕を持つことができるような長さを有するようにしている。この結果、下端覆部１ｃを取付紐１ｆにより受皿装置９０に取付けても、振動機１２，１２により振動が付与されると、取付紐１ｆにより濾材１の振動を妨げることなく、濾材１が自在に振動するようにしている。
【００２１】
上記支持体２は、支持体本体２０と固定板３とを両側でかつ上下の合計４本のサイドバー２１，…，２１により固定して構成されている。
【００２２】
上記支持体本体２０の上部には、第２開閉装置の一例としての第２開閉シリンダ７と、第１油圧シリンダ５１とを、それぞれ横方向例えば水平方向沿いに配置し、また、支持体本体２０の下部には、第２油圧シリンダ５２と、第１開閉装置の一例としての第１開閉シリンダ６をそれぞれ横方向例えば水平方向沿いに配置する。
【００２３】
なお、上記下方の両側の一対のサイドバー２１，２１は、可動板４の両側方に設けた回転自在なローラ４１，４１を介して可動板４を支持している。
【００２４】
上記第１開閉シリンダ６は、そのピストンロッド６ａの先端に縦断面Ｖ字凹状の下部締付バー６１を設けており、固定板３の受板３１の下端部に形成された縦断面Ｖ字凸状の係止部３２に係止するようにしている。よって、濾材１を下部締付バー６１と上記受板３１との間に濾材１の下端部を挟み込んで係止することにより、濾材１の下端部開口を閉塞するようにしている。なお、下部締付バー６１を縦断面Ｖ字凸状とし、係止部３２を縦断面Ｖ字凹状としてもよい。
【００２５】
上記第２開閉シリンダ７は、そのピストンロッド７ａの先端に縦断面Ｖ字凹状の上部締付バー７１を設けており、固定板３の受板３１の上端部に形成された縦断面Ｖ字凸状の係止部３３に係止するようにしている。よって、濾材１を上部締付バー７１と上記受板３１との間に濾材１の上部を挟み込んで係止することにより、濾材１の上部を閉塞するようにしている。なお、上部締付バー７１を縦断面Ｖ字凸状とし、係止部３３を縦断面Ｖ字凹状としてもよい。
【００２６】
上記駆動装置５の一例としての油圧シリンダ５１，５２は、図１３に示すように、それぞれ一端を支持体本体２０に固定し、ピストンロッド５１ａ，５２ａの先端は、ピン５１ｂ，５２ｂを介して枢着して可動板４に連結する。
【００２７】
よって、上記油圧シリンダ５１，５２の駆動により、可動板４は下方の両側のサイドバー２１，２１上の一対のローラ４１，４１の転動により案内されて横方向に移動するように構成されている。
【００２８】
上記受皿装置９０は、上部の濾液受皿９にて濾材１を通過して濾過された濾液１７が受け取られ、図１１に示すように、濾液１７は、濾材の外面（側面）及び濾板（固定板３の受板３１又は可動板４）の濾液排出溝を伝って下方へ流れ、濾液受皿９内に受け取られる。その後、図１１に示すように、濾液１７は、濾液受皿９から流桶９１内に案内される。
【００２９】
上記濾液受皿９は、図６に示されるように、上記下部締付バー６１と一体的に連結されており、第１開閉シリンダ６の駆動により、下部締付バー６１と共に移動する。
【００３０】
なお、上記流樋９１には、図６に示されるように筒状のケーキガイド９２が内装されており、上記濾材１の下端部開口部１ｂはケーキガイド９２の内側に垂れ下がり、濾材１内のケーキ１６は下端部開口部１ｂからケーキガイド９２の内側を通過して下方に落下するように案内される一方、濾材１の下端覆部１ｃはケーキガイド９２の外側を覆うように取付紐１ｆで取付け固定されて、下端覆部１ｃの表面に付着したり流れるゴミなどはケーキガイド９２の内側に入ることなく外側に案内されるようにして、ケーキ１６にゴミなどが混入しないようにしている。ケーキ回収装置は、上記濾過装置の下方に配置されており、ケーキガイド９２の内側を通過して下方に落下したケーキ１６を、スクリューコンベヤやベルトコンベヤ等により、所要の位置へ回収するようにしている。
【００３１】
次に、上記濾過装置を用いた濾過工程について説明する。
【００３２】
まず、図６に示すように、袋状濾材１の上端部開口部１ａを原料投入管口８に取付紐１ｆで取付け、一対の上部支持紐１ｄ，１ｄを振動機１２，１２に吊り支持すると共に、支持紐１ｅ，１ｅ，１ｅを一対のバネ１０１，１０１及びバネ１３に吊り支持する。また、濾材１の下端覆部１ｃはケーキガイド９２の外側を覆うように取付けて固定する。
【００３３】
そして、図７に示すように、前工程として、可動板４を駆動装置５の一例としての油圧シリンダ５１，５２の駆動で、所定の位置まで移動して、可動板４と固定板３の受板３１との隙間により、濾室１１の容積を決定する。
【００３４】
次に、図８に示すように、濾材下部締切り工程として、第１開閉装置の一例としての第１開閉シリンダ６の駆動により下部締付バー６１を固定板３の受板３１の係止部３２に向けて移動し、上記濾材１の下端部開口１ｂよりも上方の濾材本体１ｇの下部を下部締付バー６１と係止部３２との間で閉塞する。
【００３５】
次に、図９に示すように、原液投入工程として、下部が閉塞された濾材１内に、上記濾材１の上端部開口１ａより、原液供給管８の原料投入弁８１を開いて原液供給管口８から原液１５を上記濾材本体１ｇ内に供給する。
【００３６】
次に、図１０に示すように、濾材上部締切り工程として、第２開閉装置の一例としての第２開閉シリンダ７の駆動により上部締付バー７１を固定板３の受板３１の係止部３３に向けて移動し、上記濾材本体１ｇの上端部開口１ａよりも下方の上記濾材１の上部を上部締付バー７１と係止部３３との間で閉塞する。この結果、原液１５は、上部及び下部が閉塞された上記濾材１内に保持されるとともに、原液１５中の水分は濾材１を通過して濾材１の外面及び濾板の濾液排出溝を伝って濾液受皿９内に濾液１７として集められ、濾液受皿９内から流樋９１内に濾液１７が案内される。
【００３７】
次に、図１１に示すように、圧搾工程として、可動板４を油圧シリンダ５１，５２の駆動で移動させ、可動板４と固定板３との間で濾材１を押圧し、濾材１内のケーキ１６を圧搾する。このときも、原液１５中の水分は濾材１を通過して濾材１の外面及び濾板の濾液排出溝を伝って濾液受皿９内に濾液１７として集められ、濾液受皿９内から流樋９１内に濾液１７が案内される。
【００３８】
次に、圧搾工程終了後、図１２に示すように、ケーキ排出工程として、油圧シリンダ５１，５２を逆駆動して可動板４による濾材１の圧搾を解除する。また、第１，第２開閉シリンダ６，７を逆駆動して濾材１の上部、下部を開き、濾材１内ケーキ１６をその自重による濾材下方への落下と、さらに振動機１２，１２やバネ１３による振動で、濾材１内のケーキ１６は下端部開口部１ｂからケーキガイド９２の内側を通過して下方に落下する。また、スクリューコンベヤ、ベルトコンベヤ等のケーキ回収装置により、落下したケーキ１６は回収される。
【００３９】
上記実施形態によれば、袋状濾材１を支持紐１ｄ，１ｅを介して支持体２に吊り支持し、また、濾材１の下部には下端部開口１ｂの周囲に下端部開口１ｂの周囲を覆うように下端覆部１ｃを設けているため、原液１５は濾材１により濾過及び圧搾濾過された後、ケーキ１６が排出される間、上端部開口部１ａよりゴミ等の不純物が混入することもなく、また、下端覆部１ｃによりゴミ等の不純物がケーキ１６中に混入することがない。
【００４０】
また、ケーキ排出時に振動付与部材１２により濾材１に振動を付与できるようにしたので、濾材１に付着したケーキ１６を濾材１から分離させて円滑に排出させることができる。
【００４１】
また、上記下端覆部１ｂは撥水性を有するようにすれば、濾液１７などの水分が上記下端覆部１ｂを通過してケーキ１６側に侵入することを効果的に防止することができる。
【００４２】
また、濾材１の筒状の濾材本体の上部及び下部を締切ることにより袋状とし、押圧部材の一例としての可動板４にて、より高圧で圧搾することができるため、原液１５の濾過効率をより向上させることができると共に、濾材は肩部で破損することもない。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。
【００４４】
例えば、上記濾材１は四角筒体に限定されず、三角筒体、五角筒体等任意の多角形状や円形でもよい。
【００４５】
また、上記第１，第２開閉シリンダ６，７のそれぞれは、空気シリンダでも油圧シリンダでもよいと共に、他の公知の駆動装置により同様な作用を行わせることもできる。
【００４６】
また、上記実施形態では、上記油圧シリンダ５１，５２と可動板４とを濾材１に対して同じ方向に配置して、可動板４を押すことにより圧搾濾過を行っているが、上記油圧シリンダ５１，５２と可動板４とを濾材１の両側に配置して、それぞれの油圧シリンダ５１，５２が配置された側とは濾材１を介して反対側の可動板４を油圧シリンダ５１，５２側に引くことにより圧搾濾過を行うこともできる。
【００４７】
また、濾材１に対する上記押圧シリンダ５１，５２の押圧作用は、一方向から押圧するものに限らず、例えば固定体側にも可動板を備えて、二方向から濾材１を押圧してもよい。
【００４８】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、筒状の濾材本体の上部に配置された上端部開口部は、原料投入管口に連通するように設けられ、また、濾材の下部には下端部開口の周囲に下端部開口の周囲を覆うように下端覆部を設けているため、原液は濾材により濾過及び圧搾濾過された後、ケーキが排出される間、上端部開口部よりゴミ等の不純物が混入することもなく、また、下端覆部によりゴミ等の不純物がケーキ中に混入することがない。
【００５０】
また、上記下端覆部は撥水性を有するようにすれば、濾液などの水分が上記下端覆部を通過してケーキ側に侵入することを効果的に防止することができる。
【００５１】
また、ケーキ排出時に振動付与部材により濾材に振動を付与できるようにすれば、濾材に付着したケーキを濾材から分離させて円滑に排出させることができる。
【００５２】
また、濾材の筒状の濾材本体の上部及び下部を締切ることにより袋状とし、押圧部材の一例としての可動板にて、より高圧で圧搾することができるため、原液の濾過効率をより向上させることができると共に、濾材は肩部で破損することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る濾過装置の側面図である。
【図２】上記濾過装置の平面図である。
【図３】上記濾過装置の濾材の正面図である。
【図４】上記濾過装置の濾材の底面図である。
【図５】上記濾過装置の濾材を上記濾過装置に取付けた状態を示す正面図である。
【図６】上記濾過装置の濾材を上記濾過装置に取付けた状態を示す側面図である。
【図７】上記濾過装置による作動状態の前工程を示す側面図である。
【図８】上記濾過装置による作動状態の濾材下部締切り工程を示す側面図である。
【図９】上記濾過装置による作動状態の原料投入工程を示す側面図である。
【図１０】上記濾過装置による作動状態の濾材上部締切り工程を示す側面図である。
【図１１】上記濾過装置による作動状態の圧搾工程を示す側面図である。
【図１２】上記濾過装置による作動状態のケーキ排出工程を示す側面図である。
【図１３】上記濾過装置の概略の側面図である。
【図１４】上記濾過装置の部分側面図である。
【符号の説明】
１…袋状濾材、１ａ…上端部開口、１ｂ…下端部開口、１ｃ…下端覆部、１ｄ…支持紐、１ｅ…支持紐、１ｆ…取付紐、１ｇ…濾材本体、２…支持体、３…固定体、４…可動板、５…駆動装置、６…第１開閉装置、７…第２開閉装置、８…原料投入管口、９…濾液受皿、１０…濾過装置、１１…濾室、１２…振動機、１２ａ…振動付与用シリンダ、１３…バネ、１５…原液、１６…ケーキ、１７…濾液、２０…支持体本体、２１…サイドバー、３１…受板、３２，３３…係止部、４１…ローラ、５１…第１油圧シリンダ、５２…第２油圧シリンダ、５１ａ，５２ａ…ピストン、５１ｂ，５２ｂ…ピン、６１…下部締付バー、７１…上部締付バー、８０…原料投入ポンプ、８１…原料投入弁、８５…液面計、９０…受皿装置、９１…流樋、９２…ケーキガイド、９９，１０１…板バネ。

Claims (5)

1. 筒状の濾材本体（１ｇ）と、
   上記濾材本体（１ｇ）の上部に配置され原液（１５）を上記濾材本体内に投入する原料投入管口（８）に連通するための上記濾材本体より細い口の筒状の上端部開口部（１ａ）と、
   上記濾材本体の下部に配置され上記濾材本体からケーキ（１６）を排出するための下端部開口部（１ｂ）と、
   上記下端部開口部の周囲に該下端部開口部の周囲を覆うように配置されかつ末広がりのスカート状の下端覆部（１ｃ）とを備えるようにしたことを特徴とする濾材。
2. 上記濾材の上部下部を締切り袋状とし、押圧部材（４）にて圧搾する請求項１に記載の濾材。
3. 上記下端覆部は撥水性を有する請求項１又は２に記載の濾材 。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の濾材（１）と、
   上記濾材を支持する支持体（２）と、
   上記支持体に支持された上記濾材の筒状の上記濾材本体の下部を閉塞可能な第１開閉装置（６）と、
   上記支持体に支持された上記濾材の筒状の上記濾材本体の上部を閉塞可能な第２開閉装置（７）と、
   上記支持体に支持された上記濾材の上記下端部開口部と上記上端部開口部を閉塞した状態で上記濾材を押圧して圧搾濾過させる押圧部材（４）とを備えることを特徴とする濾過装置。
5. 上記濾材に振動を付与する振動付与部材（１２）をさらに備える請求項４に記載の濾過装置。

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