JPH04100502A - スクレーパ濾過装置 - 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〕 この発明は、スパイラル状スクリュの外端面に設けられ
るスクレーパ機構を多数に分割してスパイラル状スクリ
ュの外端に沿ってスクレーパ機構か移動する不都合を無
くし、常に確実なスクレーパ操作を行えるようにしたス
クレーパ濾過装置に関する。

〔従来の技術〕

本発明者が開発した未公開の先行技術、例えば、特願平
１−１０７８３４号とか特願平１２２３３０２号で示さ
れるような、この種のスクレーパ濾過装置は、筒体に設
けられる各種濾過周面に対し、筒体に緩装させたスパイ
ラル状スクリュの外端面に耐摩耗性材料のスクレーパ機
構を取付けて常に濾過周面と摺接させて被濾過流体を筒
体の一方の開口側から他方の開口側に圧力の損失なく移
行させ乍ら濾通流体を濾過周面より外方へＪＪＩ出し７
濃縮された固形分を筒体の固形分取出口より効率よく排
出することが可能である。

そして、スパイラル状スクリュの外端に設けられるスク
レーパ機構は、長尺な一本物の耐摩耗性合成樹脂をコー
ルバネを組込み乍らスパイラル状スクリュの外端に穿っ
た蟻溝などに係合させて取り付けられているのでスクレ
ーパ機構の外端縁がコールバネの張力を受けて、常に外
方に押上げられて濾過周面に接触摺接状態で働き、した
がってスクレーパ効果を向上させることかできるという
利点かある。

〔発明か解決しようとする課題〕

ところか、濾過周面のＩＩＡ孔か、きわめて小さいとか
被濾過流体の粘性か著しく大きいとか、スパイラル状ス
クリュの回転力に比較的大きな力を必要とする場合なと
濾過周面に作用するスクレーパ機構の摺接力か犬きくな
ると、スクレーパ機構の外周面の摩耗度が進行し、スパ
イラル状の一本の長尺なスクレーパ機構は全体として長
さが短尺となり、スパイラル状スクリュの回転方向に向
ってその短尺分たけ溝内を移動し、そのため被濾過流体
の流入側は次第にスクレーパ機構の非接触部分か増加し
て行くという不都合か生ずる。

すなわち、筒体の濾過周面の直径をＲ（ｃＩｌｌ）とし
、スクレーパ機構の摩耗度をα（ＩＩＩＩｌ）とすれば
αａ＋ｍＦＪ耗した場合のスクレーパ機構が濾過周面に
接している場合の１ピッチ分の長さは、これを円と見做
せば、 （Ｒ−０α）π（ｃｍ）　　・・・・・・　（１）とな
る。

また、スクレーパ機構の摩耗前の１！ｉ通周面に接して
いる場合の１ピッチ分の長さはｔ適用面の内周面と同一
であると認められるので、同様に円と見做せば、 Ｒπ（ｃｍ）　　・＝・・・　（２） したがって、α（＋ａｍ）摩耗した状態におけるスクレ
ーパ機構が濾過周面に接している場合の１ピッチ分の長
さの短尺分は（２）と（１）の差、すなわち、 Ｒπ（ｃａｂ）　−（Ｒ−０，ＣＩ）　π（ｃｍ）＝Ｏ
，ａ　＋　ｙｒ（ｃｍ）となることが分る。

スパイラ状スクリュのピッチが全体でｎピッチあるとす
れば、全体としては、 ０、α・πｘｎ（ｃｍ）　　…・＋−（４）となる。

したかって、今、仮りにαを２（ａｍ）としｎを２０と
すれば（４）式により ０．２　ｘ　３．Ｉｎｘ　２０　（ｃｍ）　＝　１２．
５６　　（ｃ＋＋＋）となり、約１３ｃｍ短かくなるこ
とが分る。

したかって、摩耗度が増加するにつれてスクレーパ機構
の長さが順次と短尺となり、その短尺分だけスパイラル
状スクリュの回転方向に移動してスクレーパ機構が濾過
周面と摺接しない個処が生してスクレーパ効果が減する
こととなるので、有効なスクレーパ作用に影響を与える
という課題がある。

この発明は、摩耗の如何に拘らずスクレーパ機構か移動
することなく濾過周面の全域で均等に摺接できるとよう
にした分割スクレーパ片として形成し、これにより上述
の３題を解決するようにした新規なスクレーパ濾過装置
を提供することにある。

（：Ｊ題を解決するための手段〕 この発明は、周面に所望大きさの１１通孔を開口したｌ
ｌｌＩＡ周面を有する筒体内にスパイラル状スクリュを
非接触で回転自在に配し、このスクリュの外周面に、ス
クレーパ機構を、バネ付きで円弧状の多数に分割した分
割スクレーパ片として一定個処に移動不能に配設し、か
つ前記バネにより常時、分割スクレーパ片の外周端を濾
過周面の内面と弾性時に摺接させて成ることを特徴とす
るスクレーパ濾過装置である、さらに隣り合う分割スク
レーパ片の端部同士を互いに重合させてスクリュ圧の漏
洩を防止することを特徴とするものであり、しかも分割
スクレーパ片の下面に板ばねを体的に固定し、スパイラ
ル状スクリュの外端面に穿って各分割スクレーパ月毎に
区劃された溝内に嵌合させ、常に外周方向に分割スクレ
ーパ片か突出する働きを呈するようにしたことを特徴と
するものである。

さらに、この発明は、分割スクレーパ片の下面をスパイ
ラル状スクリュの外端に穿って各分割スクレーパ月毎に
区劃された溝内にコイルバネを介して嵌合させ、常に外
周方向に分割スクレーパ片か突出する働きを呈するよう
にしたことを特徴とし、しかも各分割スクレーパ片は、
スパイラル状スクリュの外端面に穿った溝内に各分割ス
クレーパ片の長さに応じた個処に突起部を設けて各分割
スクーパ片の移動を防止するようにしたことを特徴とす
ると共にスパイラル状スクリュの外周面に配設されるス
クレーパ機構の多数の分割スクレーパ片は、圧力が高圧
側の固形分排出側に位置する方を被処理流体流入側の圧
力が低圧側に比し、より耐摩耗性の大きい材料で形成す
ることを特徴とするものである。

また、この発明は、筒体が同一径の円筒体である場合お
よび径が漸次興なる円錐台形筒体であることを特徴とす
るものである。

そして、この発明の筒体の濾過周面は、断面等辺三角形
の線材をコイル状に捲回固定して隣り合う線材間に所望
のスリット幅の濾過孔を形成すると共にかつ線材の平坦
な底面側を内側に向は尖鋭な頂角側を外側に向けて円形
状に捲装し、内側を連続したフラット面に形成したり、
また断面円形の線材をコイル状に捲回固定して陵り合う
線材間に所望のスリット幅の濾過孔を形成するものであ
る。

叙上により前記目的を達成できるものである。

〔作用） スパイラル状スクリュの回転により被濾過流体が筒体の
一方から他方に移送される過程で、被濾過流体は、濾過
作用を受けて濾過周面に形成さする濾過孔を通過した流
体は濾過流体として筒体の外周より取り出される。濾過
孔を通過不能の固形分はスパイラル状スクリュの外端面
の溝に配設されたスクレーパ機構によって徐々に他方へ
移送され、次第に固形分の含有率は高くなり、遂には外
部に排出される。

ところで、スクレーパ機構は、多数の分割スクレーパ片
で構成され、かつスパイラル状スクリュの軸方向への移
動は阻止され、専らバネ力によって外周方向すなわち筒
体の濾過周面に向って作用しているので分割スクレーパ
片はスパイラル状スクリュの回転によって濾過周面と摺
接摩耗してもスパイラル状スクリュ軸方向への移動はな
く、単に外周方向への作用のみとなり、スクレーパ機構
の短尺化に起因する慴接しない個処の派生を防ぐことか
できる。

また、分割スクレーパ片の端部に互いに重合状態を設け
れば、摩耗しても重合状態を維持でき、分割スクレーパ
片の隣接間に間隙が生ずる不都合も防止できる。

なお、分割スクレーパ片の移動阻止は溝内の各分割スク
レーパ片の長さに応じた個処に突起部を設けることによ
って行うことかできる。

各分割スクレーパ片には、溝内において分割スクレーパ
片の下端に固定された板ばねまたは分離したコイルバネ
を配設しているので各分割スクレーパ片は常に外周方向
に作用し、濾過周面と確実に摺接状態を維持できる。

また、分割スクレーパ片は、スパイラル状スクリュの外
周において、高圧側すなわち、固形分排出側に位置する
方を、低圧側すなわち、液源Ａ流体の取り入れ側に比し
、より耐摩耗性の大きい材料で形成できるため摩耗損傷
を軽減できる。

筒体は、同一径の円筒体でも、径が漸次異なる円錐台形
筒体でも実施できる。

そして、筒体の濾過周面は、断面二等辺三角形または円
形などの線材をコイル状に捲回固定して隣り合う線材間
に所望のスリット幅の濾過孔を形成できる。

〔実施例〕

以下に、この発明の一実施例を豆腐とか果汁とかコンニ
ャクなとの多目的濾過装置に用いた場合について説明す
る。

１は濾過周面を有する筒体で、同一径を備えた円筒状フ
ィルタエレメントを示し、第３図に示すように断面二等
辺Ｅ−角形状のワイヤ２のフラットな底［ｆｉ′ｉ２　
ａを内側に保持しなから、頂角尖鋭部２ｂを外側にして
多孔枠ｒＮ３の内周に穿ったスパイラル状の満４に係合
して捲装し、隣り合うワイヤ２間に所望の大きざのスリ
ット孔５を濾過孔として形成すると共に、フラットな底
面２ａにより捲回したワイヤ２の内周面をフラットαに
形成できる。

なお、上述のワイヤ２に代えて断面形状か円形、楕円形
など好みの構造のワイヤを用いることかできる（図示せ
ず）。

さらに、ｄＩ！ｉ周面を有する筒体は、ワイヤ以外の構
成、例えばパンチングメタル、メツシュメタル等の材料
で形成することも可能であり、何等、その構造は特定さ
れない。

６は、所望の大きさのスリット孔５を有する円筒状フィ
ルタエレメント１を一個または二個など好みの数たけ連
結して形成した円筒管体を示し、側には被処理液体の導
入ロアを、他側には濾カスの排出口８を有する固形分排
出機構９をそれそれ設けである。

ｌＯは、回転軸１１にスパイラル状に捲回されるスクリ
ュ状羽根１２を備えたスパイラ状スクリュを示し、前記
円筒状フィルタエレメント１の内側に回転自在に縦裂し
、かつスクリュ状羽根１２は円筒状フィルタエレメント
１のフラットαな内周面と微少間隔を保持して非接触に
保持させるものである。

なお、スクリュ状羽根１２は分割片を以って非連続に捻
回した長尺物を用いて形成しても良い（図示せず）。

そして、スクリュ状羽根１２は、回転軸１１か第１図図
示のように前後に亘って同一径の場合、その回転ピッチ
か被処理流体を導入ロアより排出口８へ移送させる方向
に形成されると共に、ピッチ間隔も濾カスも排出口８側
に近づくに従い、瀬次狭少に形成して有効な搾汁効果を
図っている。

また、図示しないか、スクリュ状羽根１２の回転ピッチ
を同一にし、回転軸１１の径が導入口７より排出口８へ
向うに従って漸次大きくすることによっても、前述と同
様の有効な搾汁効果を期待できる。

さらにまた、スクリュ状羽根を回転軸１１に２重または
３重など多重に捲装形成して回転軸１１の回転数を増加
しないでも搾汁効果の増大を図ることができる（図示せ
ず）。

１３はスパイラル状スクリュ１０の外周面すなわち、ス
クリュ羽根１２の外周縁に穿った溝、１４はこの満１３
内に嵌合される多数の円弧状に形成した分割スクレーパ
片１５より成るスクレーパ機構を示し、分割スクレーパ
片１５の移動を阻止するための突起部１６が各分割スク
レーパ片１５の長さに応して満１３内に設けである。

１７は各分割スクレーパ片１５の下面に設けた板ばね、
１８は各分割スクレーパ片１５の端部を示し、図示のよ
うに隣り合う分割スクレーパ片１５の端部同士か重り合
う構成とすることも可能である。

なお、分割スクレーパ片１５のうち、スパイラル状スク
リュｌＯの前端および後端に位置すコものは、重合用の
端部１８の構成を備える必要はない（図示せず）。

また、各分割スクレーパ片１５の下面に設けられる板ば
ね１７に代えて分層した状態のコイルバネを用い、かつ
満１３内に門弟を穿ってコールバネの基端を固定させて
実施することもできる（図示せず）。

処で、前記したスクレーパ機構１４の各分割スクレーパ
片１５は、テフロンなとの硬質合成樹脂を始め、耐摩耗
性の優れたプラスチック材料か好ましいが、必ずしも材
料は特定されない。

そして、スクレーパ機構１４は圧力か高圧側の固形分排
出側に位置する方を、低圧側の被１１過流体の流入側よ
り耐摩耗性の高い材料で成形した分割スクレーパ片とし
て形成することもてきる。

なお、上述の実施例では筒体か同一径の円筒体として構
成した場合を示したか、円筒体に代えて径が漸次異なる
円錐台形筒体として形成することもてきる。

この場合は径の大きい側か被濾過流体の流入側を形成し
、径の小さい側が同形分取出側を構成することとなり、
スパイラル状スクリュも円錐台形状となって配設され、
かつスパイラル状スクリュの外端縁に設Ｇすられる溝内
に前記実施例と同様のスクレーパ機構すなわち分割スク
レーパ片か嵌合配設されて使用に供せられるものである
（図示せず） １９は駆動機構で、電動モータ２０よりヘルド、歯車な
との減速機構２１を介して、前記スクリュ１０の回転軸
１１と接続されている。そして、この回転軸１１は、そ
の両端１１ａ、ｌｌｂかいづれも回転自在に軸支されて
いる。

なお、前記固形分排出機構９は、ハンドル２２と蝶杆２
３と蓋体２４とで形成される蓋機構２５と、この蓋機構
２５の蝶粁２３を螺合して支持する器枠２６の一部を構
成する保持枠２７とで構成され、前記蓋体２４の外周縁
に相当するテーパー面２８と前記濾カス排出口部８の開
口縁に相当するテーパー面２９とを接踵開１ｖ１シてｒ
ｌｌｌに開口度を加変できるようになっている。

なお、図において、３ｏは円筒管体６の円筒状フィルタ
エレメント１の外周に相当する個処に嵌挿固着させた１
通液取出用の管体、３１は濾カス排出口８の下方に設け
らるポツパーをそれぞれ示す。

叙上の構成に基ついて作用を説明する。

所望の被濾過液体、例えば９乳原液なとの固液混合液体
を導入ロアより円筒管体６内に供給してスパイラル状ス
クリュ１０を駆動機構１３により回転させる。

すると、豆乳原液は、スクリュ状羽根１２の捻回ピッチ
によって円筒管体６内て移送され、円筒状フィルターエ
レメント１のスリット孔５を通過てきる液体分のみが濾
過液の豆乳として取り出され、管体２８を経て導出管３
０より得られる。この種の投入原液は、粘着性、耐着性
の高い固形分を含有しているので、スリット孔５を直ち
に蟇ぎ所謂、目詰りを生し易いがスパイラル状スクリュ
１０のスクリュ状羽根１２端面に、柱なとの邪魔物がな
くスクレーパ機構１４を備えているので、目詰り濾カス
分は分割スクレーパ片１５によって直ちに剥取され、順
次と前方に送出移送されるのてスパイラル状スクリュ１
０の回転中、目詰りによる不都合は全く生しない。

濾カス分はスパイラル状スクリュ１０のスクリュ羽根１
２によって順次と前方に送られると共に、その移送の過
程で濾カス分の濃度は次第に大きくなり、換言すれば、
漸次と液体分が減少し、固形分の多い状態て固形分排出
機構９の働きにより、好みの液体を含んた乾燥状態て濾
カス（オカラ）を排出口８より断続的に排出できる。

処で、スパイラル状スクリュ１０の回転作動中、スクレ
ーパ機構１４の各分割スクレーパ片１５の外周面は円筒
状フィルタエレメント１の濾過周面と摺擦しているので
、摩耗を余儀なくされる。

しかし乍ら、分割スクレーパ片１５の下面には、板ばね
１７とかコイルバネによって各分割スクレーパ片１５を
外方に押圧して常に摺擦状態を維持させると共に、突起
部１６によって各分割スクレーパ片１５の満１３に沿っ
てスパイラル状スクリュ１０の軸方向への移動は完全に
阻止されるので摩耗によって円弧状の外周面の長さか短
尺になっても専ら外方への移動のみか行われ、溝１３に
沿っての移動は生しない。

なお、各分割スクレーパ片１５の端部１８に重合個処を
設けておけば、摩耗によって円弧状の外周面の長さが短
尺になっても重合状恩が維持され、スクレーパ機構１４
の全域に亘って円筒状フィルタエレメント１の濾過用周
面との摺接が常に正常に維持されて圧力の漏洩などの不
都合を生しない。

以上、この発明について一実施例を説明したが、濾過用
機器として、あらゆる産業分野の用途に実施が可能であ
る。

〔発明の効果〕

この発明によれば、濾過孔を有する筒体内に配設される
スパイラル状スクリュには、分割された状、１Ｓて軸方
向の移動を阻止された多数の円弧状の分割スクレーパ片
かスクリュの形状に沿って僅かに捻回されて連設される
スクレーパ機構か設けられ、しかもこのスクレーパ機構
はばね圧によって外方への弾性作用を与えられて、常に
筒体の１１１Ａ周面と弾性的に慴接することかできるの
で、スクレーパ効果は確実であると共に、特に使用の頻
度が増え、分割スクレーパ片の外周面の摩耗か生して外
周面の長さか短尺になっても、分割スクレーパ片は、軸
方向への移動か突起部で阻止されているのて移動するこ
となく、専らばね圧により外方へ向けて働くこととなる
。

したがって、分割スクレーパ片の摩耗による移動という
不都合を防止して、常に分割スクレーパ片は同−個処に
おいて外方に作用し、筒体の濾過周面との完全な接触を
維持できるという効果かある。

また、各分割スクレーパ片の端部を互いに重合させて置
けば、その状態を常に保ち、摩耗短尺化による分割スク
レーパ片間の漏洩も防ぐことかてきる。

さらに１分割スクレーパ片は、耐摩耗性材料を用い、か
つスパイラル状スクリュの圧力の大小個処に応して使い
分けをすることにより被濾過流体の種類に応じた効率の
良いスクレーパ機構を提供できる。

筒体自体の形状および捲回する線材の形状も何等特定さ
せることかないのでその用途はきわめて広い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るスクレーパ濾過装置の一実施例
を多目的濾過装置に用いる場合を示す一部切欠側面図、
第２図は同上のｎ−ｎ線断面図、第３１１は同上の円筒
状のフィルタエレメントの一部切欠斜視図、第４図はス
パイラル状スクリュの一部拡大斜視図、第５図は同上の
スクリュ羽根に沿って縦断したーピッチ分の断面説明図
、第６図はスパイラル状スクリュに設けられる分割スク
レーパ片が円筒体の濾過周面に摺接してしする状態の−
ピッチ分の断面説明図、第７図は分割スクレーパ片を直
状に戻した状態の下面図、第８図は側面図、第９図は上
面図を示す。 １−・−筒体（円筒状フィルタエレメント）７−−−−
−導入口 ８・・・−・排出口 １０−・・・・スパイラル状スクリュ １３・・・・・・満 １４・・・・・・スクレーパ機構 １５−・・−・分割スクレーパ片 １６−−−−突起部 １７−−−−−・板ばね １８−・・−・端部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）周面に所望大きさの濾過孔を開口した濾過周面を
   有する筒体内にスパイラル状スクリュを非接触で回転自
   在に配し、このスクリュの外周面に、スクレーパ機構を
   、バネ付きで円弧状の多数に分割した分割スクレーパ片
   として一定個処に移動不能に配設し、かつ前記バネによ
   り常時、分割スクレーパ片の外周端を濾過周面の内面と
   弾性時に摺接させて成ることを特徴とするスクレーパ濾
   過装置。
2. （２）隣り合う分割スクレーパ片の端部同士を互いに重
   合させてスクリュ圧の漏洩を防止することを特徴とする
   請求項１記載のスクレーパ濾過装置。
3. （３）分割スクレーパ片の下面に板ばねを一体的に固定
   し、スパイラル状スクリュの外端面に穿って各分割スク
   レーパ片毎に区劃された溝内に嵌合させ、常に外周方向
   に分割スクレーパ片が突出する働きを呈するようにした
   ことを特徴とする請求項１または２記載のスクレーパ濾
   過装置。
4. （４）分割スクレーパ片の下面をスパイラル状スクリュ
   の外端面に穿って各分割スクレーパ片毎に区劃された溝
   内にコールバネを介して嵌合させ、常に外周方向に分割
   スクレーパ片が突出する働きを呈するようにしたことを
   特徴とする請求項１または２記載のスクレーパ濾過装置
   。
5. （５）各分割スクレーパ片は、スパイラル状スクリュの
   外端面に穿った溝内に各分割スクレーパ片の長さに応じ
   た個処に突起部を設けて各分割スクーパ片の移動を防止
   するようにしたことを特徴とする請求項１ないし４いづ
   れか記載のスクレーパ濾過装置。
6. （６）スパイラル状スクリュの外周面に配設されるスク
   レーパ機構の多数の分割スクレーパ片は、圧力が高圧側
   の固形分排出側に位置する方を被処理流体流入側の圧力
   が低圧側に比し、より耐摩耗性の大きい材料で形成する
   ことを特徴とする請求項１ないし５いづれか記載のスク
   レーパ濾過装置。
7. （７）筒体が同一径の円筒体であることを特徴とする請
   求項１ないし６いづれか記載のスクレーパ濾過システム
   。
8. （８）筒体は径が漸次異なる円錐台形筒体であることを
   特徴とする請求項１ないし６いづれか記載のスクレーパ
   濾過装置。
9. （９）筒体の濾過周面は、断面二等辺三角形の線材をコ
   イル状に捲回固定して隣り合う線材間に所望のスリット
   幅の濾過孔を形成すると共にかつ線材の平坦な底面側を
   内側に向け、尖鋭な頂角側を外側に向けて円形状に捲装
   し、内側を連続したフラット面に形成して成ることを特
   徴とする請求項１ないし８いづれか記載のスクレーパ濾
   過装置。
10. （１０）筒体の濾過周面は、断面円形の線材をコイル状
    に捲回固定して隣り合う線材間に所望のスリット幅の濾
    過孔を形成して成ることを特徴とする請求項１ないし８
    いづれか記載のスクレーパ濾過装置。