JPH02187101A - 濾過乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は濾過乾燥装置に関し、特に、原料スラリーを濾
過・乾燥して、原料スラリー中の固体粒子を乾燥粉末状
態で採り出すためのヌソチェ型の濾過乾燥装置に関する
ものである。

〔従来の技術］ ヌンチェ型の濾過乾燥装置は、単一の装置にて、かつ密
閉系にて、濾過、洗浄、乾燥等の多くの機能を果たし得
て、毒性物質、引火性物質、悪臭物質等の取扱が安全に
行うことができ、しかも、その機構が比較的に簡単であ
る等の特長を有することより、食品工業、医薬品工業、
化学工業等の分野において広く使用されている。

また、これら従来の濾過乾燥装置には、通常、乾燥を促
進させるために、濾過ケーキを撹拌する機能と、乾燥後
の粉末状の固形製品を、下底部に設けられたυト出口へ
掻き寄せて、排出する機能とを併せもたせた回転翼が内
設されである。

そして、これら回転翼および排出口の構成について、そ
の処理効率を高めんがために、従来より多方向から検討
が加えられ、例えば、回転アーム下方に設けた複数の刃
翼それぞれの配置位置・角度および形状に工夫を加え、
その撹拌効率と、濾過面の中央部に設けた排出口への固
体製品の移送効率とを高めるもの（特公昭５７〜５２１
（４７号、特開昭５７−５６００６．６１−２１７０８
号）、更に濾過面の中央部に設けた排出口の開閉機構に
改善を加えたもの（特開昭５８４０２９１．６０−１０
２９１０号）、排出口を濾過面のほぼ中心部から周辺部
に亘って設け、固体製品の排出速度を高めるもの（特開
昭５９−１０９２１５号）等の多くの捉案がなされてい
る。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の濾過面中央部に排出口を設ける構成
の濾過乾燥装置においては、これにより乾燥粉末状の製
品を採り出さんとするに、たとえ回転翼の構成に改善を
加えたとしても、回転翼の回転にて遠心力を受ける粉末
を、求心的に中央部の排出口へ移送することは本来的に
不合理であるため、その排出に要する時間が長くなり、
かつ排出後の残量が多くなるという問題点がある。

また、排出口をｄＳＳ圃面ほぼ中心部分から周辺部に亘
って設ける構成の濾過乾燥装置（特開昭５９４０９２１
５号）においては、排出速度を高めるに有効であるもの
の、その排出口が半径方向に長辺をもつ偏平開口となる
ため、該排出口および閉塞弁が加工の困難なものとなり
、かつ、偏平開口をもつ排出口を濾過精度の低下の懸念
が生じないように密に閉塞するためには、？！雑な構成
の開閉手段を設ける必要があるという欠点がある。

本発明は上記の問題点に鑑み、濾過ケーキの撹拌が確実
に行い得てなお、乾燥粉体の排出が容易で、かつ排出後
の残量も少なくし得、また、粉体排出口の開口形状に制
約の生じない濾過乾燥装置の提供を目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の濾過乾燥装置は、
ベル型ハウジング状に形成され、上部にスラリー供給口
を有する本体と、濾材および濾板を重層支持して本体の
下部開口に設けられ、かつ濾液排出口および粉体排出口
を有する下蓋と、本体の内部中心に正逆回転可能に縦設
された回転軸と、回転軸の下端部に取付けられた撹拌・
掻取用の回転翼とを備えた濾過乾燥装置において、前記
粉体排出口が、その内側開口を本体の内側壁寄りの濾板
外園部に位置して設けられ、かつ、前記回転翼の回転方
向に対する一方の翼面が下端縁を前方とする傾斜平面で
形成され、他方の翼面が、その水平断面において回転軸
中心を定点とする極座標上で対数渦巻き曲線を描＼曲面
ないしはその近似曲面で形成されたものである。

（作用〕 本発明においては、正逆回転可能に縦設された回転軸の
下端に撹拌・掻取用の回転翼を取付け、この回転翼によ
り、濾過工程を終えた後の乾燥工程において濾面上にケ
ーキ状に堆積した粉体層を撹拌して、その乾燥を早める
と共に、乾燥後の粉体を粉体排出口へ移送して排出する
ものであるが、この回転翼の回転方向に対する一方の翼
面が下端縁を前方とする傾斜平面を有すので、この翼面
を前方とする方向に、回転翼を同転させることで、その
傾斜平面により濾面上にケーキ状に堆積した粉体層を上
方に掻上げて撹拌し得る。

また、回転方向に対する他方の翼面が、その水平断面に
おいて回転軸中心を定点とする極座標上で対数渦巻き曲
線を描く曲面ないしはその近（以曲面を有す一方、粉体
排出口の内側開口が濾板外周部に位置して設けであるの
で、この翼面を前方とする方向に、回転翼を逆Ｕ転させ
ることで、乾燥後の粉体を、粉体排出口の位置する外周
部へ移送し得る。このとき、当該粉体は、回転翼の回転
により受ける遠心力に逆らうという不合Ｐ１な動きを強
いられることなく、この遠心力にも助けられ、回転翼の
曲面に沿って効率良く粉体排出口へ移送される。

更に、粉体排出口は、その内側開口を本体の内側壁寄り
の濾板外園部に位置して設けられれば良く、その開口形
状に制約を受けないので、例えば、真円状に設ける等、
その閉塞および開放に最も適する開口形状を選ぶことが
できる。

なお、上に述べた対数渦巻き曲線とは、回転軸中心を定
点とする平面極座標上において、下記式で得られる曲線
である。

ｒ　＝　ａ　Ｘｅｘｐ（ｂθ）〔但し、ｒは定点からの
距離、θは偏角、ａは曲線の初期値、ｂは定数、］そし
てまた、上記式の定数すを、粉体と翼表面との間の静止
摩擦係数（／ｌ）との関係において、μｂ＜１となるよ
うに定めることで、上記式にて得られる対数渦巻き曲線
からなる曲面を、翼表面と粉体との付着・共回りを防ぎ
、更には、半径方向の各位置での粉体の移送量を一定と
して、円滑かつ迅速なる粉体排出が可能な曲面とし得る
。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。

なお、以下に説明する実施例の濾過乾燥装置の構成は一
例であって、本発明はこれに限定されるものではない。

第１図は本実施例の濾過乾燥装置を示す正断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断
面し１である。

第１図および第２図において、（１）は本体であって、
該本体（１）は、ベル型ハウジング状に形成され、その
下部開口に取付けられた下蓋（２）とで密閉圧力容器を
構成するものとされである。該本体（１）の上部には、
スラリー供給口（３）、加圧導管０［ｌ）および点検ハ
ツチ（１１）が設けられ、かつ、その外周部には加熱ジ
ャケットθカが設けられである。

また、本体（１）の内部中央の上下方向に回転軸（４）
が縦設されである。この回転軸（４）は、本体（１）の
上方に設りられた駆動手段０９にて正逆任意に回転駆動
されるものとされてあり、かつ、その下端部には、一対
の撹拌・掻取用の回転翼（５）が、同転軸心対称に取付
けられである。

一方、下Ｍ（２）は、所定間隙を隅でて多孔質濾過板（
６）および濾布（７）を重層支持すると共に、濾液受け
を兼ねる構成とされてあり、その下底中央部には濾液排
出口（８）が設けられ、かつ、その下部外周寄りには、
その内側開口を多孔質濾過板（６）および濾布（７）の
外周部を貫通して設けられて内外を連通ずる粉体排出口
（９）が設けられである。

また、粉体排出口（９）は、その内側開口を真円とされ
、その内部には、閉塞時に上面を濾布ＯＩ上下面略同面
に位置する閉塞弁０４）が設けられである。

翻って、回転翼（５）は、第２図お・よび第２図の八−
Ａ断面図である第３図に示すように、その回転方向の一
方の翼面Ｓを、半径方向に直線をなし、その下部前縁を
前方とする傾斜面に成形し、他方の回転方向の翼面りを
、上下方向に垂直で、半径方向に回転軸中心を定点とす
る平面極座標上で対数渦巻き曲線を描いて前方に膨出す
る曲面に成形し、かつ、その上下面を、平行面とした翼
形状を存するものとされである。

そして、回転翼（５）の翼面りの対数渦巻き曲線は、回
転軸中心を定点とする平面極座標上における曲線上の各
点が、ｒ　＝　ａ　Ｘｅｘｐ（ｂθ）の式にて得られ角
座標位置を占める曲線とされである。

但し、上記式のｒは定点からの距離、θは偏角、ａは曲
線の初！ＩｌＩ値、ｂは粉体と翼表面との間の静止摩擦
係数（／７）との関係をμｂ＜１となるように定めた定
数である。この対数渦巻き曲線は、その各点における接
線が、各点と回転中心とを結ぶ直線に対して一定の角度
をもつので、この曲線からなる翼面りは、その回転に際
して、接触する粉体を、常に一定の角度をもって外周方
向に押しやり、付着や共回りを生じることなく、一定速
度にて外周方向に移送する。なお、外周方向に移送され
た粉体の一部は、本体（１）の内壁に押し付けられて付
着し易いので、本実施例においては、本体（１）内壁に
付着した粉体を掻き落とすための返り翼０５）を翼面り
側の最外端部に付設した。

上記構成を具備する本実施例の濾過乾燥装置により、原
料スラリー中の固体粒子を乾燥粉末状態で採り出す工程
を、以下に説明する。

まず、原料スラリーを上部のスラリー供給口（３）より
本体（１）内に送給・充填した後、加圧導管００）によ
り加圧すると共に・濾液排出系を減圧して、濾過を行う
。このとき、多孔質濾過板（６）上の濾布（７）を経た
濾液は、濾液受けを兼ねる下蓋（２）の下中央部に設け
られた濾液排出口（８）に集合され、該濾液排出口（８
）を介して系外に回収される。一方、原料スラリー中の
固形分は、濾布（７）面上に湿潤状のケーキ層をなして
堆積する。

次いで、上部の加圧導管０ωより本体（１）内に、乾燥
用ガスを圧送すると共に、濾液排出系を減圧して、該乾
燥用ガスを通気させながら、加熱ジャケット０′！Ｊに
より加熱して濾過した固形分を乾燥させるが、この乾燥
濾過工程において、回転翼（５）を第２図中の矢印イで
示すように、時計回りに回転させる。このとき、湿潤状
のケーキ層をなして堆積した固形分は、回転翼（５）の
翼面Ｓの斜面に沿って掻上げられ、続いて後端で落下し
、この繰返の過程にて粉体状にほぐされ、乾燥用ガスと
の接触が高まり、その乾燥を促進さ・けられる。

粉体が所定の乾燥状態に達した段階において、乾燥用ガ
スの圧送および加熱を停止すると共に、回転翼（５）の
回転を停止した後、閉塞弁０４を下方に降下させて粉体
排出口（９）を開くと共に、回転翼（５）を第２図中の
矢印口で示すように反時計回りに回転させ、その翼面り
にて、乾燥した粉体を外周方向に移送して、順次に粉体
排出口（９）に落とし込み、該粉体排出口（９）を介し
て系外に回収する。

本実施例の濾過乾燥装置においては、わ）体の外周方向
への移送が、翼面りへの付着や共回りを生じることなく
、一定速度にて行うことができるので、粉体が特定部位
に過剰に集積されることもなく、外周部に設けられた粉
体排出口から順次に、円滑かつ迅速に排出でき、また排
出後の残量も非常に少くすることができた。一方、粉体
排出口は外周部に位置して開口させれば良く、その開口
形状は、閉塞精度を確保するに適するものを選ぶこと、
具体的には真円形状を選ぶことができたので、開口部お
よび閉塞弁ともに容易に加工でき、かつこれら嵌合精度
も濾過精度の低下を懸念を不要とするレベルに容易に高
めることができた。

なお、本実施例においては、回転翼（５）の翼面りを、
半径方向に対数渦巻き曲線をなし、上下方向に垂直なも
のとしたが、これは、翼面りの水平方向の各断面が、前
述の所定の対数渦巻き曲線もつ限り、必要に応じて上下
方向に傾斜もつものとされても良い。また、回転翼（５
）は、回転バランンスを考慮して回転軸心対称に二個設
けたが、これは、適用される濾過乾燥装置の規模・用途
等に応じて、−個または三個以上設けられても良い。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明の濾過乾燥装置によれば、
■濾過後の湿潤濾過ケーキ層を容易に撹拌し得て、通気
される乾燥ガスとの接触効率を高めて、その乾燥を促進
させ得る。■濾過・乾燥された粉体を円滑に、かつ残量
を少なくして排出し得る。■撹拌機能と排出機能とを一
種類の回転翼にて果たさせ得る。■粉体排出１」の閉塞
精度を容易に誼保し得る。等々の顕著な効果を達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の濾過乾燥装置を示す正断面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第２図のＡ
−Ａ断面図である。 （１）−本体、（２）−下蓋、（３）−スラリー供給口
、（４）−回転軸、（５）−回転翼、（６）−多孔質濾
過板、（７）−濾布、（８）−濾液排出口、（９）−粉
体排出口。 特許出願人　　神鋼ファウドラー株式会社代　理　人　
　弁理士　　金丸　章−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベル型ハウジング状に形成され、上部にスラリー供給口
   を有する本体と、濾材および濾板を重層支持して本体の
   下部開口に設けられ、かつ濾液排出口および粉体排出口
   を有する下蓋と、本体の内部中心に正逆回転可能に縦設
   された回転軸と、回転軸の下端部に取付けられた撹拌・
   掻取用の回転翼とを備えた濾過乾燥装置において、前記
   粉体排出口が、その内側開口を本体の内側壁寄りの濾板
   外周部に位置して設けられ、かつ、前記回転翼の回転方
   向に対する一方の翼面が下端縁を前方とする傾斜平面で
   形成され、他方の翼面が、その水平断面において回転軸
   中心を定点とする極座標上で対数渦巻き曲線を描く曲面
   ないしはその近似曲面で形成されたことを特徴とする濾
   過乾燥装置。