JP4907515B2 - 濾過器用の濾過プレート組立体 - Google Patents
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Description
この出願は、2004年12月20日付けで出願された出願番号第11/027,203号(2004年3月9日付けで出願された米国仮特許出願第60/551,442号の優先権を主張するもの)の継続出願である。
上記で引用した先行出願の全体は、ここで引用されることにより組み込まれたものとされ、この明細書の一部となる。
発明の分野
本発明は、概して、混合物から固体成分及び液体成分を分離する分野に関連する。より具体的には、本発明は、改良された濾過プレート組立体及びそれに関連する方法及び濾過装置に関連する。
液体−固体混合物すなわちスラリーの液体成分及び固体成分を分離することは、多くの産業において必要な又は望ましいプロセスである。多くの濾過の用途において、スラリーは廃棄物であり、且つ、固体物体及び液体物体に分離し、それらを個別に処分することが望ましい。しばしば、固体成分は有害な材料であり、液体成分は再利用又はリサイクルされる。他の用途においては、例えばジュース産業のようなところでは、液体成分は最終生成物となるであろう。このような用途において、固体成分は、ジュースに対して純度及び透明度を与えるために液体から望ましく分離される。
好ましい実施形態及び方法は、費用に対して最も効率のよい方法で、濾過プレスのための自動的なケーキの排出を許容するものである。好ましい実施形態及び方法は、個別の濾過プレートが密集位置すなわち圧縮位置に維持されている状態で、粒子状ケーキが濾過プレスの濾過チャンバーから排出されることを許容するものである。すなわち、好ましくは、ケーキの排出は、粒子状ケーキの厚さよりも短い距離だけ引き離された個別の濾過プレートによって許容されるものである。より好ましくは、個別の濾過プレートは、粒子状ケーキの排出中に、互いに接触した状態に維持される。
濾過プレスは、スラリー又はスラッジのような液体−固体混合物から液体成分及び固体成分を分離するのに使用される。例えば、ここで説明される濾過プレスは、概して参照符号20により言及されるものであり、プロセス流体、産業廃棄物、都市廃棄物を濾過したり、又は、他の装置での成分分離を実行したりするために使用され得るものである。濾過プレス20は、また、各種の他の産業で使用されてもよい。
Claims (31)
- 濾過プレート組立体であって、
第1表面を有する第1濾過プレートと、
前記第1表面に対向する第2表面を有する第2濾過プレートと、を備え、
前記第1濾過プレート及び前記第2濾過プレートは、閉鎖位置と、前記閉鎖位置の状態よりも互いから離間した開放位置と、の間で相対的に移動可能であり、
前記閉鎖位置において、前記第1表面のうちの内側部分は、前記第2表面のうちの内側部分から離間しており、前記第1表面の前記内側部分と前記第2表面の内側部分との間に、周囲が周辺部によって画成された前記濾過チャンバーが形成され、
前記濾過プレート組立体は、前記第1濾過プレートと前記第2濾過プレートとの間をシールして、これにより、前記濾過チャンバーを周囲からシールするシール部分を前記周辺部に画成することが可能であり、
前記シール部分は、前記濾過プレート組立体が、粒子状ケーキを取り出すために濾過チャンバーを開放する開放部分を、前記周辺部に画成するように、前記濾過チャンバーを取り囲む前記周辺部の一部分に形成され、
前記開放部分は、粒子状ケーキが前記濾過チャンバーから取り出されることを許容するようにその寸法及び形状が決められており、さらに、
前記開放部分を閉鎖する第1位置と前記開放部分を閉鎖しない第2位置との間で移動可能であるように構成された閉鎖体を備え、前記第1位置に配置された前記閉鎖体は、前記周辺部の前記開放部分にて前記濾過チャンバーをシールすることが可能である、濾過プレート組立体。 - 前記第1濾過プレートと前記第2濾過プレートとの間にフレームをさらに備え、前記フレームは、前記周辺部の前記開放部分の少なくとも一部分を画成する、請求項1の濾過プレート組立体。
- 前記周辺部は四つの側部を有し、前記フレームは、前記周辺部の三つの側部を形成している、請求項2の濾過プレート組立体。
- 前記フレームは、前記濾過チャンバー内の圧力に応じて前記フレームが拡張することを抑制するように、前記第1濾過プレート及び前記第2濾過プレートのうちの少なくとも一つに設けられたキーと噛み合うキー穴を有しており、前記第1濾過プレート及び前記第2濾過プレートのうちの前記少なくとも一つにキー結合されている、請求項2又は3の濾過プレート組立体。
- 前記閉鎖体は、スクレーパーを支持し、前記スクレーパーは、前記第1表面と前記第2表面との間において濾過チャンバーの全幅の少なくとも一部分にわたって延びる面を有するとともに、前記閉鎖体が前記第2位置へ向けて移動したときに前記濾過チャンバー内にある粒子状ケーキが前記開放部分へ向けて押し出されるように構成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の濾過プレート組立体。
- 前記スクレーパーの面は、前記第1表面から前記第2表面まで前記濾過チャンバーに亘って実質的に完全に延びている、請求項5の濾過プレート組立体。
- 前記スクレーパーの前記面は、互いから離間して複数設けられている、請求項5又は6の濾過プレート組立体。
- 前記スクレーパーは、前記濾過チャンバー内にある粒子状ケーキを乾燥させるための加熱流体を搬送する内部流体通路を備えている、請求項5〜7のいずれか一項の濾過プレート組立体。
- 前記閉鎖体は、少なくとも一つの噴霧ノズルを支持し、前記噴霧ノズルは、洗浄流体源に接続されるとともに、前記第1表面及び前記第2表面のうちの少なくとも一つへ向けて噴霧状の洗浄流体を差し向けるように構成されている、請求項5〜8のいずれか一項の濾過プレート組立体。
- 前記閉鎖体は、前記濾過チャンバー内へ延びる部分を備え、
前記部分は、前記第1表面から前記第2表面まで前記濾過チャンバーに亘って実質的に延びる少なくとも一つの支えボスを支持する、
前記支えボスは濾過プレートの変形に抗するために、濾過プレートを支持する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の濾過プレート組立体。 - 前記周辺部は四つの側部を有し、前記開放部分は、前記四つの側部のうちの一つの全長に沿って延びている、請求項1〜10のいずれか一項に記載の濾過プレート組立体。
- 濾過方法であって、
第1濾過プレート、第2濾過プレート及び閉鎖体を備えた濾過プレート組立体により、シールされた濾過チャンバーを形成することを含み、前記第1濾過プレート及び前記第2濾過プレートは、前記濾過チャンバーを部分的にシールして、これにより前記濾過チャンバーの開放部分を画成するようになる閉鎖位置と、前記閉鎖位置の状態よりも互いから離間した開放位置と、の間で相対的に移動可能であり、前記閉鎖体は、前記第1濾過プレート及び前記第2濾過プレートによって部分的に前記シールされた濾過チャンバーの前記開放部分を閉鎖して、濾過チャンバーをシールするように構成されており、
前記濾過チャンバーへスラリーを導入することを含み、
前記スラリーの液体成分を、前記濾過チャンバーの少なくとも一部分を覆う濾過媒体を介して、前記濾過チャンバー内で粒子状ケーキが形成されるまで押し込むことを含み、前記粒子状ケーキは、前記濾過チャンバーの実質的な部分を占有するものであり、
前記閉鎖位置において前記第1濾過プレート及び前記第2濾過プレートを維持すること、
前記閉鎖体を取り出すこと、及び、
前記粒子状ケーキを前記濾過チャンバーの前記開放部分を介して排出することを含む、
濾過方法。 - 前記第1濾過プレートと前記第2濾過プレートとの間にフレームを配置することをさらに含み、前記フレームは、前記開放部分を少なくとも部分的に画成する、請求項12の方法。
- 前記濾過チャンバー内の圧力に応じて前記フレームが拡張することを抑制するように、前記第1濾過プレート及び前記第2濾過プレートのうちの少なくとも一つに設けられたキーと、前記キーと噛み合う前記フレームに設けられたキー穴と、を結合することをさらに含む、請求項13の方法。
- 前記粒子状ケーキの前記排出は、前記開放部分から離れるような前記閉鎖体の移動に伴って前記濾過チャンバーを介して移動可能なスクレーパーにより促進される、請求項12〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 濾過サイクル中に前記濾過チャンバー内にスクレーパーを提供することをさらに含み、
前記スクレーパーは、前記第1濾過プレート及び前記第2濾過プレートの間において濾過チャンバーの全幅の少なくとも一部分にわたって延びる面を複数有し、
前記スクレーパーの前記面は、互いから離間して複数設けられている、請求項12〜15のいずれか一項に記載の方法。 - 濾過サイクル中に前記濾過チャンバー内にスクレーパーを提供すること、
前記スクレーパーの内部流体通路内に加熱流体を循環させることにより、前記濾過チャンバー内にある前記粒子状ケーキを乾燥させることをさらに含む、請求項12〜16のいずれか一項に記載の方法。 - 前記濾過チャンバーの前記開放部分を介して前記粒子状ケーキの前記排出を行った後であって且つ前記閉鎖位置において前記第1濾過プレート及び前記第2濾過プレートを維持している間に、前記濾過媒体へ向けて噴霧状の洗浄流体を差し向けることをさらに含む、請求項12〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 濾過サイクル中に前記濾過チャンバー内に少なくとも一つの支えボスを配置することにより、前記濾過チャンバーの外側の圧力に応じた前記第1濾過プレート及び前記第2濾過プレートの変形に抗することをさらに含み、前記支えボスは、前記閉鎖体より支持されている、請求項12〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 濾過プレスであって、
支持表面を含むフレーム構造と、
静止ヘッドと、
可動ヘッドと、
前記静止ヘッドと前記可動ヘッドとの間にて前記支持表面により支持される複数の濾過プレートであって、前記複数の濾過プレートは、圧縮位置と、前記圧縮位置の状態よりも互いから離間した引き離し位置と、の間で前記支持表面に沿って相対的に移動可能である、複数の濾過プレートと、
前記可動ヘッドと前記静止ヘッドとの間にて前記複数の濾過プレートを締め付けるように、前記静止ヘッドへ向かう方向に前記可動ヘッドに対して力を印加するように構成された力生成器とを備え、
前記濾過プレートの隣接した対は、前記力生成器が前記複数の濾過プレートの間にシールを作り出すのに十分な力を印加したときに、部分的にシールされた濾過チャンバーを形成するように構成され、前記濾過チャンバーの周囲を画成する周辺部は、粒子状ケーキを取り出すために濾過チャンバーを開放する開放部分を備えており、さらに、
前記開放部分を閉鎖するように構成された閉鎖体であって、前記閉鎖体は、前記複数の濾過プレートが前記圧縮位置にある状態で、粒子が前記濾過チャンバーから取り出されることを許容するように前記開放部分から取り出されることが可能である、閉鎖体を備えた、濾過プレス。 - 前記複数の濾過プレートの前記それぞれの間に挿置されたフレームをさらに備え、それぞれの前記フレームは、前記濾過チャンバーの対応する一つのものの前記周辺部の前記開放部分の少なくとも一部分を画成する、請求項20の濾過プレス。
- 前記複数の濾過プレートは、前記可動ヘッドの移動の方向に整列した長手方向軸を規定し、一つの前記濾過チャンバーの前記開放部分は、隣接した前記濾過チャンバーの前記開放部分から前記長手方向軸に関して半径方向にずれている、請求項20または21の濾過プレス。
- 前記複数の閉鎖体のそれぞれは、スクレーパーを支持し、前記スクレーパーは、前記濾過チャンバーの全幅の少なくとも一部分に亘って延びるスクレーパー表面を有するとともに、前記閉鎖体が前記開放部分から取り出される位置まで移動したときに前記濾過チャンバー内にある粒子状ケーキが前記開放部分へ向けて押し出されるように構成されている、請求項20〜22のいずれか一項に記載の濾過プレス。
- 前記開放部分を閉鎖する位置から、前記開放部分から取り出される位置まで、前記複数の閉鎖体を移動させるように構成された駆動機構をさらに備えた、請求項23の濾過プレス。
- 前記スクレーパーのそれぞれは、前記濾過チャンバー内にある粒子状ケーキを区分けする、互いから離間した複数のスクレーパー表面を備えている、請求項23または24の濾過プレス。
- 前記スクレーパーは、前記濾過チャンバー内にある粒子状ケーキを乾燥させるための加熱流体を搬送する内部流体通路を備えている、請求項23〜25のいずれか一項に記載の濾過プレス。
- 前記複数の閉鎖体のそれぞれは、少なくとも一つの噴霧ノズルを支持し、前記噴霧ノズルは、洗浄流体源に接続されるとともに、前記開放部分を閉鎖する位置に前記閉鎖体があるときに前記濾過チャンバー内に配置されており、前記噴霧ノズルは、前記濾過チャンバー内にある濾過媒体へ向けて噴霧状の洗浄流体を差し向けるように構成されている、請求項20〜26のいずれか一項に記載の濾過プレス。
- 前記複数の閉鎖体のそれぞれは、前記濾過チャンバー内へ延びる部分を備え、前記部分は、前記濾過チャンバーの外側の圧力のために前記濾過チャンバーが潰れることを抑制するように前記濾過チャンバーに亘って実質的に延びる少なくとも一つの支えボスを支持する、請求項20〜27のいずれか一項に記載の濾過プレス。
- 前記濾過プレートは、前記濾過プレートの濾過チャンバー部分の境界となる溝を含み、
前記濾過媒体部分を介して液体が通過することを許容するとともに、前記濾過媒体部分を介して粒子状物体が通過することを抑制するように構成された濾過媒体部分が設けられ、
前記濾過媒体部分の周縁部に固定されるとともに、前記濾過プレートの前記溝内に受け入れられるように構成されたシールが設けられている、請求項1〜11に記載の濾過プレート組立体。 - 前記周縁部は前記シール内に埋め込まれている、請求項29の濾過プレート組立体。
- 前記シールは、成形可能材料から作製されている、請求項29または30の濾過プレート組立体。
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