JPH04104805A - 繊維物質のための濾過機械 - 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】 本発明は、処理されるべき産業液体の懸濁液に含まれる
固体、特に繊維物質を濾過するための機械に関する。

いくつかのタイプの産業工程が、化学物質だけでなく、
また固体化合物を懸濁液に含む処理水を包含することは
既知の事実である。特に皮なめし産業（ここで、処理さ
れるべき産業水は、皮からの毛を含む）又は羊毛加工産
業（ここで、産業水は毛及び薄い繊維を含む）を参照の
こと。食料産業でも同じことが生じる。ここで、洗浄水
及び放出水は、処理されるべき食料に存在する繊維粒子
を除去されるべきである。それらの化学及び生物学的処
理の前、その水からそれらの繊維粒子を除去するための
最も広く使用される方法の１つは、廃水がそれらの速度
を失い、その結果、懸濁された固体の底への沈殿を可能
にする大きなタンクを含んで成る大きな沈鋒装置の使用
から成る。この方法はかなり費用がかかる。なぜならば
、これらの装置の構成は、高い出費を含み、そしてそれ
らはまた、所望する結果を得るためには大きな領域を必
要とするからである。さらに、この方法の他の制限は、
沈降物の除去がかなり困難である事実である。なぜなら
ば、それはタンクが空にされた後でのみ実施され得、又
はまだ汚いまま、沈降物が水と共に混合されるからであ
る。

他のより単純で且つより効果的な方法は、回転フィルタ
ー（この中に、繊維固体粒子を含む処理されるべき水が
送出チャンバーから流れる）及び他の処理チャンバー中
に処理されるべき水を導く入口水路（前記チャンバー中
に、お互い面し、そして処理されるべき水の流れの方向
に対して垂直である水平軸のまわりで回転する２つの垂
直に配置されたディスクが存在する）を備えた機械の使
用を包含する。前記ディスクは濾過要素により完全にさ
れ、そしてディスクの回転作用と組合される、濾過ディ
スクの表面に実際に接する方向で致達する水の作用は、
ディスクに接する方向に従って及びディスクに垂直な方
向に従って起こるその得られる力を発生する。

前記４接する成分は実際に無効果であるが、しかし垂直
成分はフィルターを通して水の流れを弓き起こし、その
結果、濾過作用が生じる。処理チャンバー中に流れる水
のこの工程の間及び！過ディスクの回転の間、付着され
た繊維の層がフィルター表面上に構成され、その結果、
濾過されて水が放出される穴が一部詰まる。ディスクの
回転により、お互い面する２つのディスク間のフィルタ
ーにより保持される物質は絶えず動かされ、そして方向
を変えられ、その結果、フィルターにより保持される前
記物質はフィルターの表面上を滑り、そしてフィルター
の穴の自己洗浄作用を引き起こし；従って、フィルター
の穴の目詰まりが防止され、そして濾過作用が全工程の
間、損なわれないで自動的に維持される。明らかに、濾
過工程が進行するにつれて、タンクの一定の能力を越え
る物質は、２つのディスクと実際に近いそれらの中心線
との間の処理チャンバーの壁上に位置する開放チャンネ
ルを通して放出される。

フィルターを担持するディスクの回転の効果は二倍にさ
れる。

実際、一方では、放出水の通路のための穴の寸法の理論
的であるが、しかし実際の減少が得られ、そして結果と
して、２つの要因の組合された作用により、濾過性能が
低下する。前記第−要因は、フィルターの回転運動によ
り、フィルターの穴が留められるべき固体粒子に対して
小さいように思える事実によって示される。なぜならば
、その回転が、固体粒子が通過する窓をより小さくする
からである。第二要因は、穴がフィルターによって留め
られる物質の層によってわずかに詰まる事実によって示
され、その結果、たとえばグリノドが２５０　ミクロン
の穴を有する場合、２００　ミクロンの繊維粒子は留め
られるであろう。

このように考えられ、そして現在言及される機械のもう
１つの効果は、フィルターが、そのフィルター間に保持
される粒子の層により連続的に自己洗浄される事実であ
る。

沈陵ンステムに比べてこれらの機械により引き起こされ
る相当な前進にもかかわらず、実際の使用の間、無視で
きない不便さが生し、すなわち産業的な循環に依存する
理由のために、処理されるべき水の量がひしうに上昇し
、過剰量がオーバーフロー排水を通して排水される場合
、フィルター間の水圧が低下し、そしてフィルター間に
保持され、そしてフィルター洗浄要素として作用される
物質の塊状物の食いとめを引き起こす渦巻を創造する。

従って、その機械は二自己洗浄効果が欠失するので停止
においやられ、そしていくらかのバラスト材料を添加す
ることによって濾過工程をもとに戻すことが必要になる
。本発明の主要目的は、上記不便さを克服することであ
る。第１目的は、処理されるべき水の量が上昇する場合
、たとえばオーバーフロー排水が働く場合でさえ、濾過
工程が妨げられない機械の開示である。

もう１つの目的は、濾過性能を高めることであり、すな
わちより多（の繊維粒子が留められるように、水の量が
一定に保持され、そしてフィルターの穴が同じ直径を維
持することである。本発明の機械はまた、その寸法が既
知の機械の寸法と実質的に同じではあるが、多量の水を
処理する可能性を有するであろう。

上記目的及びこの後、詳しく記載される他の目的のすべ
ては、液体中に懸濁されている固体、実質的には繊維粒
子を濾過するための機械により満たされ、ここで本発明
によれば、前記機械は、処理されるべき液体を集める送
出チャンバー、処理チャンバー中に処理されるべき液体
の入口のための水路、円柱状の底を有する処理チャンバ
ー（ここで少なくとも一対のフィルターがお互い面して
おり、そして水平軸のまわりを回転する）、再循環タン
クと連結されるオーバーフローチャンバー濾過された液
体の排出のためのチャンバー及び液体から分離された回
収される固体粒子の排出のための領域を含んで成り、こ
こでフィルターの個々が、円錐台形状の表面及び処理さ
れるべき液体の流れの方向に対して実質的に垂直である
水平軸を有し、前記フィルターが、それらの間に凹空間
を形成するために、お互い同軸であり、そしてお互い面
しており、そして前記フィルターが、歯車モーター又は
同等の手段により駆動される回転軸に堅く連結されてい
ることを特徴とする。

さらに、本発明の機械においては、送出チャンバーと処
理チャンバーとを連結する水の入口水路が、高さがオー
バーフローチャンバーの水位以上である収納側面を有す
る。

好都合には、本発明によれば、このような機械は、改良
された濾過作用を行い、留められる繊維固体粒子の量を
高め、そしてまた一定時間内で濾過される水の量も高め
る。さらに、本発明の機械はまた、水の入口水路のより
高い吸収側面により、機械により処理され得る水の最大
量が限度を越える場合、及び従って水がオーバーフロー
チャンバー中に排出される場合、その濾過作用は妨げら
れず、そして繊維粒子はオーバーフローチャンバーを通
して排出されないであろう無視できない利点を提供する
。

さらに、凹型チャンバーを形成するためにお互い面する
フィルター要素のテーパー形状は、フィルターの洗浄作
用を行う、留められる物質の体積を実際に高め、従って
フィルター上の洗浄効果を高める。

フィルターの洗浄作用におけるこの上昇は、平らなディ
スクを有する前で言及された機械において作用した水の
力の通常の成分が、フィルターのテーパー表面に垂直で
ある力の成分が低められるので、さらに低められた有効
性を獲得する事実によるものである。

さらに、水の入口方向へのフィルターの穴の傾斜位置は
、濾過されるべき固体粒子が通過することができる、理
論的であるが、しかし効果的な穴をさらに細める。

本発明の適用性の範囲は、この後に付与される詳細な説
明から明らかになるであろう。しかしながら、その詳細
な説明及び本発明の好ましい態様を示す特定の例は、単
に例示的であることが理解されるべきである。さらに、
本発明の範囲内で種々の変更及び修飾を行うことができ
るであろう。

図面に関しては、繊維粒子を懸濁して含む処理されるべ
き水は、つば付人ロバイブ１を通して機械に入り、そし
て２で示される送出チャソバ−に達する。前記送出チャ
ンバーは、実質的に平行な管形状を有し、そしてそれは
その上部で、チャンバー４中に処理されるべき水を導く
水路３を有する。第１図の断面図で観察され得るように
、前記チャンバー４は、５で示される円柱状の底を有す
る。それぞれ面しており、そして歯車モーター９により
駆動される回転軸に堅く連結されている、円錐台の形状
を有する２つのフィルター成分６及び７は、前記底５上
に存在し、ぞしてそれらの回転運動の間、その表面上の
滑る。成分６及び７のそれぞれは、１０で示され、そし
て１１で示されるドリル金属ディスクを支持する４本の
スポークから成る支持構造体（フィルター成分７におい
て見ることができる）を含んで成る。１２で示され、そ
して第１図におけるテーパー成分６の前部で見ることが
できる適切なフィルターは、ドリル金属ディスク上に置
かれ、そしてその周囲の囲わりに固定されている。処理
チャンバー４の底５上に、タンク１４中に濾過された液
体を放出する２つのスリット１３が存在し、そしてそれ
は、排水管１５を通して、このようにして処理された水
の回収又は廃棄のために下流の装置と連結される。

機械はまた、水のレベルが前記送出チャンバー２の壁の
高さを越える場合、送出チャンバー２の壁１７及び１８
を越えてオーバーフローする、濾過されるべき水を受け
る、１６で示されるオーバーフローチャンバーを含んで
成る。オーバーフローチャンバー１６は、必要なパイプ
（図面には示されていない）を通して補助タンクに連結
される排水管１９を有し、そしてそのようにして転換さ
れた水は入口１を通して処理循環に再び送られるであろ
う。

通常の作業サイクルの間、懸濁液中に固体粒子を含む処
理されるべき水は、送出チャンバー２に達し、そして入
口水路３を通して、それは処理チャンバー４の中間の空
間２０（フィルター成分６及び７及びテーパーフィルタ
ー１２の間に存在する空間）に達する。機械が一定の期
間、作動した後、繊維粒子の均等な層がテーパーフィル
ター表面格上に沈降し、そしてフィルターの穴を一部詰
まらせるであろう。同時に、フィルターにより保持され
るいくらかの繊維粒子がまた、フィルター成分６及び７
の間に存在する空間２０に沈降するであろう。この繊維
粒子の塊状物は、テーパーフィルター成分６及び「フィ
ルター１２の既知の自己洗浄効果を引き起こし、その結
果、フィルター成分に付着する繊維層のみが維持され、
そしてその厚さは、水が通過する穴を決して完全Ｇ二詰
まらせないが、しかし繊維粒子を留める正しい作業条件
下で常に存在するような厚さであろう。

凹型チャンバー２０を創造する、フィルター１２のフィ
ルター成分６及び７のテーパーは、平らなディスクを有
するそれと同じ寸法及び処理能力を有する類似する機械
で蓄積するその対応する塊状物よりも多量の繊維粒子の
蓄積塊状物の形成を可能にすることを注目することが重
要である。

蓄積は、前記のように、液体塊状物のフィルターの表面
に対する活性力の通常の成分が、その子−パーによるも
のである傾斜されたフィルター表面により低められる事
実により一層容易にされる。

従って、フィルターの自己洗浄能力は、より多量の繊維
塊状物が利用できるので、高まる。この効果の結果は、
機械の力及び全体の寸法が同等に維持されながら、水を
処理するその能力は高まることである。

たとえば、本発明の円錐台の形状のフィルター成分及び
約１１度の傾斜度を有するフィルターを備えた機械は、
それと同じ力及び全体の寸法を有する機械１上より処理
される量に比べて２０％以上の液体の量を処理すること
ができることが試験により証明された。

前に記載されたように、空間２０に留められる繊維粒子
を有さない濾過された水は、スリット１３を通して排水
チャンバー１４に排出され、そして次に、出口の開口部
１５を通して外部Ｑこ運ばれる。空間２０に集められた
固体繊維粒子が、それらの厚さがフィルターコーンの間
の中間線にほぼ達するような体積に達する場合、それら
は、第１及び２回に示されるように、コーン６及び７に
対して横切って存在し、それらのコーン間に位置し、そ
して機械の端に存在する、２１で示される排水シュート
を通して排出される。送出された処理される水の量が、
機械が処理できる量を越える場合、入ロチャンハ−２に
達する水が通常のレベルを越え、それは璧１７及び１８
の上部を越えてオーバーフローし、そｌ−てオーバーフ
ローチャンバー１６中Ｃ二流れる。巳かしながら、入口
の水路３のより高い側面２２及び２３の存在は、より高
い側面２２及び２３による収納能力のおかげで、壁１７
及び１８の上部ラインに対応するレベルをわづかに越え
る水の上部ラインの維持を可能にする。

処理チャンバー４に達するこの増大された送出は、テー
パー成分６及び７の間の空間に集められる繊維粒子の塊
状物より一様にされ、その結果、繊維粒子の逆流効果は
、前で言及されたような平らなディスクを有する機械の
場合のように生じない。

従って、入口水路３の高い側面２２及び２３の存在は、
機械の性能を改良する。なぜならば、それは、送出条件
にかかわらず操作の連続性を確保するからである。オー
バーフローチャンバー１６に集められる過剰水は、明ら
かにこのサイクルに戻され、そして再び処理される。

従って、本発明は、提案された目的のすべてがいかにし
て達成されたかを開示している。

より高い処理能力を得るだめの目的、すなわちフィルタ
ーの穴の直径が等しいままで存続することが達成された
。

フィルターの自己洗浄性能を高める目的もまた、フィル
ター間に留められる多量の繊維粒子の存在のおかげで達
成された。

機械の作動の連続性もまた、達成された。なぜならば、
機械自体は送出の変化により影響されず、そしてフィル
ター間に集められ、そしてそれらの上に存在する繊維粒
子の層を分散する可能性がないからである。

機械に対して行われた試験は、２５０　ミクロンの穴の
グリッドにより、１５０　ミクロンはどの小さな繊維粒
子が留められるが、しかし平らなディスクを有する機械
により留められる最小粒子は少なくとも２００　ミクロ
ンであることを示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、軸側投像図での本発明の機械を示し；第２図
は、上部から見られる本発明の機械を示し：そして 第３図は、第２図に示される機械の■−■線に沿っての
断面図である。 図面中の参照番号の説明： ２：送出チャンバー　　　３＝水路、 ４：処理チャンバー、 ６．７：フィルター成分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体中に懸濁されている固体粒子の濾過のための機
   械であって、処理されるべき液体を集める送出チャンバ
   ー（２）、処理チャンバー（４）中に処理されるべき液
   体を導く水路（３）、円柱状の底（５）を有する処理チ
   ャンバー（４）〔ここで一対の回転フィルター（６、７
   ）が存在する〕、再循環タンクと連結されるオーバーフ
   ローチャンバー（１６）及び液体から分離された回収さ
   れる固体粒子の排出のための領域（２１）を含んで成り
   、フィルター（１２）の個々が、円錐台形状の表面及び
   処理されるべき液体の流れの方向に対して実質的に垂直
   である水平軸を有し、前記２つのフィルターが、それら
   の間に凹空間（２０）を形成するために、お互い同軸で
   あり、そしてお互い面しており、そして前記一対のフィ
   ルターが、歯車モーター（９）又は同等の手段により駆
   動される回転軸に堅く連結されていることを特徴とする
   機械。 ２、前記水の入口水路（３）が、高さがオーバーフロー
   チャンバーのレベルを越える収納側面を有することを特
   徴とする請求項１記載の機械。 ３、前記個々のフィルター（１２）のテーパーが約１１
   度のものであることを特徴とする請求項１記載の機械。