JPH0642931B2 - スクレーパ濾過装置 - Google Patents

スクレーパ濾過装置

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JPH0642931B2
JPH0642931B2 JP2214964A JP21496490A JPH0642931B2 JP H0642931 B2 JPH0642931 B2 JP H0642931B2 JP 2214964 A JP2214964 A JP 2214964A JP 21496490 A JP21496490 A JP 21496490A JP H0642931 B2 JPH0642931 B2 JP H0642931B2
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filtration
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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が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１−２２３３０２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、筒体に縦装させたスパ
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
移行させ乍ら濾過流体を濾過周面より外方へ排出し濃縮
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イ
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イ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ができるという
利点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、濾過周面の濾過孔が、きわめて小さいとか被
濾過流体の粘性が著しく大きいとか、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ど濾
過周面に作用するスクレーパ機構の摺接力が大きくなる
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
てその短尺分だけ溝内を移動し、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が増加して
行くという不都合が生ずる。
すなわち、筒体の濾過周面の直径をＲ（cm）とし、スク
レーパ機構の摩耗度をα（mm）とすればαmm摩耗した場
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−0.α）π（cm） …… （１） となる。
また、スクレーパ機構の摩耗前の濾過周面に接している
場合の１ピッチ分の長さは濾過周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（mm）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(cm)−（Ｒ−0.α）π(cm)＝0.α・π(cm) ……（３） となることが分る。
スパイラル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・π×ｎ（cm） …… （４） となる。
したがって、今、仮りにαを２（mm）としｎを２０とす
れば（４）式により 0.2 ×3.14×２０（cm）＝12.56（cm） となり、約１３cm短かくなることが分る。
したがって、摩耗度が増加するにつれてスクレーパ機構
の長さと順次と短尺となり、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じてスクレーパ効果が減ずる
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が移動
することなく濾過周面の全域で均等に摺接できるように
した分割スクレーパ片として形成し、これにより上述の
課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。
〔課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て各分割スクレーパ片毎に区
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が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解スクレーパ片は、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
よび径が漸次異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た
り、また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れる濾過孔を濾過した流
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摺接しない個処の派生を防ぐことが
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
って行うことができる。
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、被濾過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
ャクなど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
辺三角形状のワイヤ２のフラットな底面２ａを内側に保
持しながら、頂角尖鋭部２ｂを外側にして多孔枠筒３の
内周に穿ったスパイラル状の溝４に係合して捲装し、隣
り合うワイヤ２間に所望の大きさのスリット孔５を通過
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に代えて断面形状が円形，楕円形
など好みの構造のワイヤを用いることができる（図示せ
ず）。
さらに、濾過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だけ連
結して形成した円筒管体を示し、一側には被処理液体の
導入口７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をそれぞれ設けてある。
１０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を備えたスパイラル状スクリュを示し、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装
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な内周面と微小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が第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
が非処理流体を導入口７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、漸次狭少に形成して有効な搾汁効果を
図っている。
また、図示しないが、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はこの溝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の長さに応じて溝１３内に設けてある。１
７は各分割スクレーパ片１５の下面に設けた板ばね、１
８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の端部同士が重り合う
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１０の前端および後端に位置するものは、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に代えて分離した状態のコイルバネを用い、かつ
溝１３内に凹処を穿ってコイルバネの基端を固定させて
実施することができる（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、テフロンなど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が好ましいが、必ずしも材
料は特定されない。
そして、スクレーパ機構１４は圧力が高圧側の固形分排
出側に位置する方を、低圧側の被濾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
形成することもできる。
なお、上述の実施例では筒体が同一径の円筒体として構
成した場合を示したが、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できる。
この場合は径の大きい側が被濾過流体の流入側を形成
し、径の小さい側が固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けられる溝
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
クレーパ片が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よりベルト，歯車な
どの減速機構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，１１ｂが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と螺杆２
３と蓋体２４とで形成される蓋機構２５と、この蓋機構
２５の螺杆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とを接離開閉して自由に
開口度を可変できるようになっている。
なお、図において、３０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濾
過液取出用の管体、３１は濾カス排出口８の下方に設け
らるホッパーをそれぞれ示す。
叙上の構成に基づいて作用を説明する。
所望の被濾過液体、例えば豆乳原液などの個液混合液体
を導入口７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の捻回ビッチ
によって円筒管体６内で移送され、円筒状フィルターエ
レメント１のスリット孔５を通過で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。この種の豆乳原液は、粘着性，附着性
の高い固形分を含有しているので、スリット孔５を直ち
に塞ぎ所謂、目詰りを生じ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、柱などの邪魔物がな
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で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じない。
濾カス分はスパイラル状スクリュ１０のスクリュ状羽根
１２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、固形分の多い状態で固形分
排出機構９の働きにより、好みの液体を含んだ乾燥状態
で濾カス（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の溝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が短
尺になっても専ら外方への移動のみが行われ、溝１３に
沿っての移動は生じない。
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態が維持され、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
都合を生じない。
以上、この発明にお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、分割された状態で軸方向の
移動を阻止された多数の円弧状の分割スクレーパ片がス
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
レーパ機構が設けられ、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
の濾過周面と弾性的に摺接することができるので、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が生じて外周面の
長さ短尺になっても、分割スクレーパ片は、軸方向への
移動が突起部で阻止されているので移動することなく、
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一個処に
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がある。
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ができる。
さらに、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じて使い
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
せることが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II−II線断面図、第３図は同上の円筒状
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一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いる状態の一ピッ
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……溝 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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 29/37

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項４】分割スクレーパ片の片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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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。
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