JPH06501414A - 複合流体を分離するためのフィルタ／セパレータ - 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】 複合流体を分離するためのフィルタ／セパレータ本発明は、固体成分を含む液体 混合物を各成分に分解するためのフィルタ／セパレータに関する。

多くの技術利用において、固体成分を含む液体や分子構造の異なる液体を各成分 に分解するという問題、特に液体から固体成分を分離し各種液体成分に分離する という問題が発生する。このような流体は、例えば汚水、汚物、マッシュ、薬剤 などであり、また果汁生産工場、食品工場、洗浄設備からも発生する。このよう な液体には合成繊維、天然繊維、スス、潤滑材残留物、毒物、油分、溶解重金属 成分、洗剤、表面活性剤などの様々な種類の固体成分が含まれている。このよう に汚染された液体はそのまま下水に流したり後続の生産工程に利用することはで きず、汚染物質の除去や成分の分解作業が必要である。大抵の場合、このような 複合流体に含まれる固体及び液体成分を再利用したり、省スペースの保存や廃棄 のため又生産工捏上の要件により固体成分を濃縮したりすることが望まれる。こ の処理は環境汚染を防止するためにてきれば汚染物質を除去した状態で行うべき である。現在のところ、下水処理プラント、洗車設備、その他の工場設備などの ように、限定されたスペースに据え付は可能で上記の問題を解決ししかも高い生 産率を有する設備は公知ではない。今まで、このような液体の処理にはフィルタ 面積の比較的大きい複雑な大型設備が必要であり、十分な量の澄んだ濾液を抽出 するには沈殿物の抵抗を克服するための高いポンプ圧力が必要であった。

本発明の目的は複合流体から固体成分を分離し各液体成分に分離可能な小型の構 造のフィルタ／セパレータを提供することにある。

この目的は特許請求の範囲第１項に記載の発明により達成される。

本発明の変更聾様はサブクレームに記載されている。

本発明により、固体成分を含む液体や各液体成分の分子構造が異なる液体を連続 的に各成分に分解可能となる。さらに、この目的を達成する本発明の装置は小型 で、容易に保守点検可能で、エネルギー消費が経済的で、装置のサイズと使用す る濾過材を適宜選択することで必要な操作要件に簡単に適応させることができる 。本発明に係るフィルタ／セパレータでは、固体を内含する液体の各成分への分 解は２つの異なる部分で行われる。即ち、第１の装置部分では、液体の濾過によ り固体成分を濃縮すると同時に、適宜選択した濾過材の使用により１種の液体成 分を確保する。第２の部分では、第１の部分で濾過された液体を分子構造の異な る各液体成分に分解する。

本発明によれば、セパレータの各フィルタ表面の近くで速度の異なる横方向の液 体の流れを発生するために、回転速度を適宜制御する。これらの液体の流れは濾 過材表面に接する方向であり、濾過工程の早い段階で濾過材が抽出した成分で目 詰まりするのを防止する効果があるので、比較的小型の装置を積極的に操作する ことで、より高い濾過作業率と多種の生産増加が達成できる。

横方向の流れを発生するために、以前は円板状のロータを使用するのが通例であ った。この場合、ロータ中心に向うほど周速度が減少するためフィルタ面全体に おける液体の流速が徐々に変化してしまう。これと対照的に、本発明の装置によ れば、フィルタプレスの各環状室においてフィルタ面全体にわたって液体の流速 は完全に均一となり、その結果、フィルタ面を貫通する濾液の流れは一定となり 生産率も増加する。このように、経済効率を増大させることができると共に、分 離・分解工程の普遍利用性による新規な技術的利点も達成可能である。

前述した利用分野に加えて、化学、製薬、飲料・食品産業や、溶媒の濾過、汚水 ・汚物処理にも利用可能である。

本発明の実施例を添付図面に関連して説明する。

第１図は上部フィルタプレスと、下部マイクロフィルタ装置とから成り、これら の上下の装置を単一の構造ユニットに組み合わせた本発明のフィルタ／セパレー タを示す軸方向断面図である。

第２図は第１図の■−■線に沿ったフィルタ／セパレータの横断面図である。

第３図はフィルタ／セパレータに使用するフィルタプレスの第２の実施例を示す 軸方向断面図である。

第４図は第３図ｒＶ−ＩＶ線に沿った横断面図である。

第５図は濾材を反対方向に回転自在に取り付けたフィルタプレスの実施例を示す 。

第６図は２つの回転体を有する対構造として設計されたフィルタプレスの第３の 実施例を示す軸方向断面図である。

第７図は保守作業のためにフィルタプレスを開放した状態を示す第６図のフィル タプレス軸方向断面略図である。

第８図は２つの異なるタイプの濾材、即ち左側の固定式濾材と右側の可動式濾材 の構造を示す第６図の軸方向部分拡大断面図である。

第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線に沿った横断面における第６図のフィルタプレス の詳細図である。

第１０図は第８図のＸ−Ｘ線に沿った部分拡大断面図である。

第１図に示したフィルタ／セパレータはフィルタプレス１と、フィルタプレスｌ の下に配設され該フィルタプレスｌに直接連結したマイクロフィルタ装置２とか ら成る。図示の実施例では、フィルタプレス１とマイクロフィルタ装置２は共通 の下端壁３で相互連結されている。

しかしながら、フィルタプレス１から排出される物質は液体でありフィルタプレ ス１とマイクロフィルタ装置２をバイブで接続することで容易に移送できるため 、フィルタプレスｌとマイクロフィルタ装置２は別個のユニットとして設計して もよく、従って、必ずしもこれら２つの部分を共通の壁で接続する必要はない。

フィルタプレスｌとマイクロフィルタ装置２を別々に設ける場合には、液体の排 出を容易にするため各々の軸線を垂直にして据え付けるのが好ましい。

フィルタプレス１は下端壁３に接続された下部４と、下部４の上にフランジで取 り付けられ上端壁６と一体に形成された上部５とを有する円筒状の圧力容器で構 成される。圧力容器内には径の異なる円筒壁形状の濾材７が容器の軸Ｏを中心に 同心円状に配設されており、本実施例では３つの濾材が設けられている。内側の ２つの濾材７は下端壁３に支持されており、外側の濾材は容器上部５の内壁面に 固定されかつ外周を上部５で囲まれている。

圧力容器４，５内には回転体８が収容されており、該回転体は容器の軸Ｏに沿っ て延びた回転シャフト９と、濾材７より上方位置で回転シャフト９から放射状に 延びた取付構造体ｌＯと、該取付構造体１０に固定され、濾材７と平行に該取付 部材１０から軸方向に延び、濾材に支持された濾過材１２と隣接するロータ部材 １１とから成る。

第１図で示したように、内側の２つの濾材７は各々２つの濾過材１２を支持して いるが、容器の上部５に取り付けた外側の濾材７には１つの濾過材１２シか設け られていない。内側の２つの濾材７は、下端から延びた筒状のパイプ１３により 下端壁３に支持されている。上部５に設けた外側の濾材７は上部５の接続フラン ジ１４まで下向きに延びている。撹拌部材１５が濾材７の下方に設けられ回転シ ャフト９に固定されている。撹拌部材１５の直径は最も内側の濾材の内径よりも 小さくなっている。

回転シャフト９は上端壁６に取り付けた密封スライドリングベアリング１６を貫 通しており、密封スライドリングベアリング１６は軸受体に取り付けたモータ（ 図示しない）により回転されるようになっている。第１図では軸受体はフランジ 接続により上方から上端壁６に固定された下方足部１７のみが示されている。

圧力容器の上部５には濾過すべき液体の注入口１８が設けられている。下部４の 下方位置には濃縮された液体、即ち固体含有率の高い液体の排出口１９があり、 該排出口１９には開閉弁２０が設けられている。

濾液室２１が各濾材７の濾過材１２によって画定されている。内側の２つの濾材 ７の濾液室２１はバイブ１３と連通しており、外側の濾材７の場合では排出用の バイブ２２と連通している。排出管２２は容器下部４の壁に沿って延び接続フラ ンジ１４を貫通し、外側の濾材７の濾液室２１内へと開口している。

図示の実施例において、濾液を排出するためのバイブ１３．２２は下端壁３を貫 通し下方に配設したマイクロフィルタ装置２の第１の部分内へと直接開口してい る。マイクロフィルタ装置２の第１の部分に少なくとも部分的にバイパスを設け る場合には、少な（とも１つの外向きに延びる導管にバイブ１３，２２を接続し てもよい。

実施例では、マイクロフィルタ装置２は層状に配設した４つの部分２ａ、２ｂ、 ２ｃ、２ｄから構成され、上の３つの部分２ａから２０は段階的に縮径している 。従ってマイクロフィルタ装置２は上部と下部が円筒状で中間部が円錐状のハウ ジングを有している。

マイクロフィルタ装置２の部分２ａから２ｄには流入室２４と、該流入室２４の 下に位置し円板状のマイクロフィルタ用濾過材２６によって流入室と隔離された 濾液室２５とを含む。これらの濾過材２６は円板状の濾材２７に引張状態で取り 付けられている。濾材２７の底面はマイクロフィルタ装置２の各部分を互いに分 離する仕切りとして作用させてもよい。これらの円板状の濾材２７は一体構造と してもよいが、好ましくは後述する理由により、濾過相交換のためマイクロフィ ルタ装置からの濾材取り出しを容易にするため、各濾材は複数の部分、特に２つ の部分で構成する。

マイクロフィルタ装置２の濾液室２５には第１図において矢印で示すように外方 に開口する出口２８が設けられている。

マイクロフィルタ装置２は回転体２９を含み、該回転体２９はマイクロフィルタ 装置の底壁３２に取り付けた密封スライドリングベアリング３１を貫通し軸受体 に設けたモータ（図示しない）で回転される回転シャフト３０を有する。なお、 第１図では軸受体は下方足部３３のみが示されている。回転シャフト３０は回転 自在なスライドリングシール３４を介して濾材２７を貫通し、各流入室２４内で ロータ部材３５を搭載している。各ロータ部材３５は好ましくは濾過材２６の上 方で近接して回転シャフト３０から放射状に延びた複数のアームから構成される 。

第１図にも示したように、マイクロフィルタ装置２の部分２ａから２ｄに設けた 流入室２４は開閉弁３７を有する接続管３６によって相互連結されている。この ように互いに平行なすべての流入室に濾過すべき液体を供給することができる。

一方、前の濾過行程で濃度が高められた液体を次の流入室に送ることができるよ うに各流入室への供給を制御することも可能である。さらに、１つの部分の濾液 出口を下流に位置する部分の流入室に接続することも考えられるが、図面を明晰 にするため第１図ではこの変更態様は示されていない。

第２図は第１図の■−■線に沿ったセパレータの横断面図である。

特に、放射状の取付構造体ｌＯは１腕構造となっている。取付構造体１０は濾材 上方で回転シャフト９に固定されており、同図において濾材は濾液室２１と濾過 材１２のみが示されている。取付構造体１０の各アームには合計３つのロータ部 材１１が搭載されている。ロータ部材のうち外側の２つは二面構造となっており 、隣接する２つの濾過材と協動している。第２図についてのより詳細な説明は省 略する。

作用の際、液体を圧力容器４．５の内部に注入口１８から供給する。

この液体は濾過作業を促進するため流体圧力を受けた状態で供給してもよい。さ らに、液体は圧力容器４．５に連続供給してもよい。排出口１９の開閉弁２０は 閉じてお（。濾過作業中回転体８を作動させることにより棒状のロータ部材１１ を濾材間に形成された通路に沿って回転させ、これにより液体の強力な流れを横 方向に発生させる。この流れは濾過材１２が液体の固体成分で目詰まりするのを 防ぐ効果がある。同時に、撹拌部材１５を回転させてフィルタプレス１の底部に 液体の流れを発生させる。液体の強力な乱流を発生させるため、ロータ部材１１ には開口３８を適宜形成してもよく、乱流の発生をさらに促進するためにベンチ ュリノズル（図示しない）を開口に挿入してもよい。

圧力容器４，５のスペース内の液体に含まれる固体成分が所定濃度に達するまで 液体の供給を続ける。濾過作業中に濾材７の濾液室２１に集められた濾液はバイ ブ１３，２２を通って排出され、図示の実施例ではマイクロフィルタ装置２の最 上部分２ａの流入室２４に供給される。

フィルタプレス１内の液体が所定の固体濃度に達した後、排出口１９の開閉弁２ ０を開け、濃縮された液体をフィルタプレスｌから排出させる。その後、この濃 縮液は特にヨーロッパ特許第２２６６５９号に開示されたフィルタプレスによる 処理を行ってもよい。

フィルタプレスｌの作業と同時に、該フィルタプレスから排出され好ましくは液 体成分のみの濾液をマイクロフィルタ装置２で処理する。

図示の実施例では、フィルタプレス１から排出された濾液は最上部の部分２ａに 直接供給され、適宜選択した濾過材２６により所定の分子構造を有する液体成分 が分離される。時間が経過するにつれて、流入室２４内には他の分子構造を有す る液体成分の濃度が高くなる。一定の濃度に達した後、流入室内の液体成分を接 続管３６と開閉弁３７を介して下の部分２ｂの流入室に移す。

マイクロフィルタ装置２の第２の部分２ｂ内の流入室２４に移された液体は第１ の部分２ａと同様の濾過処理を行ってもよい。他の部分２Ｃと２ｄについても同 様である。フィルタプレス１から排出された濾液をすべての部分２ａから２ｄの 流入室２４に同時に供給したい場合、開閉弁３７は濾過作業中開放状態にしてお く。

濾過作業の間、マイクロフィルタ装置内の回転体２９は連続回転させておく。流 入室に設けられたアーム状のロータ部材３５は液体を横方向に流れさせる効果が あり、これにより濾過材２６の目詰まりを防止している。これはロータ部材のア ームを適切な形状にすることで達成できる。流入室内に乱流を発生するためロー タ部材のアームには開口とベンチュリノズルを設けてもよい。

フィルタ／セパレータの保守点検を行う場合、例えば濾過材の点検や交換が必要 な場合、フィルタプレス１の圧力容器上部４と下部５のフランジ接続を切り離す 。その後、クレーンを用いて回転体８を含む上部５を持ち上げて下部４から取り 外す。これにより、下端壁３に支持された内側の濾材７の点検と保守が可能とな る。詳細は後述するが、濾材７は周方向に相互連結された複数の部分から構成す るのが好ましい。というのも、このような構造により濾過材の点検と交換が容易 となるからである。容器の上部５を持ち上げた後、該上部５に固定された外側の 濾材７も同様に点検と交換が容易となる。この濾材もマイクロフィルタ装置２の 保守点検を行うためには、下端壁３と該下端壁に支持された濾材７を含む圧力容 器下部４をハウジング２３から分離し持ち上げる。その結果、マイクロフィルタ 装置２の最上部分２ａの流入室２４と該流入室に設けた濾過材２６に簡単に接近 可能となる。濾過材２６の交換は好ましくは最上部分２ａから濾材２７ごと持ち 上げる。このため、回転シャフト３０は軸方向に整合し相互連結された複数の部 分から成り、まず、最上部のロータ部材３５を持ち上げる。

あるいは、回転体を分解せずに濾材２７をマイクロフィルタ装置２から取り外し 可能とするため濾材２７を少なくとも２つの部分で構成することもできる。いず れの場合にも最上部の濾材２７の取り出しにより、下の部分２ｂなどの濾材２７ へ接近可能となる。

フィルタプレス１とマイクロフィルタ装置２内の濾過材は好ましくは、濾材を支 持するため溝内に締付状態で収容された弾性Ｏリングにより濾材に固定されてい る。なお、この点については後で詳述する。

第３図は本発明に係るフィルタ／セパレータに使用するフィルタプレスを示す。

このフィルタプレスは円筒状の側壁４１、上壁４２、下壁４３を有する容器４０ からなり、該側壁４０は温度制御媒体を通過させるため二重壁構造にしてもよい が、この構造は一般に公知であるので図示していない。容器４０の下壁４３に支 持されたキャリア構造体４４には複数の固定式濾材７を支持する筒状のキャリア 部材が設けられており、該濾材７は容器の軸０を中心に同心円状にキャリア部材 に固定された径の異なる円筒状壁部材として形成されている。本実施例では濾材 ７は３つ設けられている。各濾材７内に形成された濾液室２１はキャリア構造体 ４４の筒状キャリア部材内部と連通しているので、濾液室に集められた濾液は第 ３図の右側において矢印で示したように下壁４３に設けた出口を通って容器から 排出可能である。

容器４０と同心円状にキャリア構造体４４に固定された案内スリーブ４５は回転 体８の回転シャフト９を案内している。回転体８は筒状の取付アームを宵する放 射状の取付構造体ｌＯを含む。取付アームの中空内部は回転シャフト９の内部と 連通しており、回転シャフト９の上部は同様に筒状構造となっている。容器４０ の上壁４２には、回転シャフトがスライドリングシールによって密封して取り付 けられている。なお、スライドリングシールは第３図では図面を明瞭にするため 図示していない。

容器４ｏの下部においてかつキャリア構造体４４の下方で撹拌部材１５が設けら れており、該撹拌部材１５は下壁４３に固定されたモータ（図示しない）により 回転されるようになっている。撹拌部材１５のシャフト３０は下壁４３を貫通し スライドリングシールにより密封されている。

本実施例において、放射状の取付構造体１０に搭載された濾材４６は円筒状壁部 材として形成され、キャリア構造体４４に支持された各濾材間のスペース及び最 も内側の濾材７と案内スリーブ４５の間のスペース内に下向きに延びている。濾 材４６に形成された濾液室は放射状取付構造体ＩＯの筒状アームを介して回転シ ャフト９の中空内部と連通している。放射状取付構造体１０には第１図のロータ 部材と形状及び目的が同じである棒状のロータ部材１１も固定されている。

容器４０の下壁４３には液体の注入口４７と閉塞可能な排出口４３が設けられて いる。図面を明瞭にするため排出口４８の閉塞手段は第３図には示されていない 。

第３図のフィルタプレスにはい（つかの利点がある。追加の濾材４６を放射状取 付構造体ＩＯに設けたことで、フィルタプレス内の利用可能なスペースを最大限 に利用することができる。固定式濾材７と回転式濾材４６との間隔が小さいので 、回転体８に連動した回転式濾材を回転させるとすべての濾材付近で横方向の液 体の流れが発生する。さらに、この横方向の流れは棒状のロータ部材１１により 促進される。

このように濾液の排出は固定式濾材７を通して行われると同時に、回転シャフト ９の筒状部分により回転式濾材４６を通しても行われる。

こうして濃縮された液体は排出口４８から排出される。フィルタプレス内の横方 向の流れは撹拌部材１５によりさらに促進可能となっている。最も内側に位置す る回転式濾材４６の内面付近での乱流を促進するため、少なくとも１つのそらせ 板４９を案内スリーブ４５に固定させる。なお、そらせ板４９には開口５０を形 成してもよい。

本実施例のフィルタプレスはそれ自体独立した装置として作用するので、マイク ロフィルタ装置と組み合わせない場合には固体成分を含有する液体などの濃縮に 利用してもよい。

第５図に示されている本発明の変更態様では、濾材７のキャリア構造体４４が容 器の下壁４３を貫通し適切な密封手段（図示しない）で密封されたシャフト９２ に固定されている。第５図のキャリア構造体４４は筒状アームからなり、アーム の内部は該アームに取り付けた濾材７の濾液室内と連通している。シャフト９２ は中空で、内部はキャリア構造体４４のアームの中空内部と連通している。

第３図の実施例と同様に、放射状取付構造体１０にはキャリアアームに取り付け た濾材７間のスペースに下向きに延びる円筒形状の濾材４６が設けられている。

第５図の実施例において、第３図に示した案内スリーブ４５がシャフト９２と一 体に接続されており、放射状取付構造体１０が固定された回転シャフト９を同心 円状に案内するための内部案内部材９３が設けられている。

キャリア構造体４４と下壁４３との間で、シャフト９２には下壁４３の上方で密 接して延びる撹拌部材１５が固定されている。

２つのシャフト９と９２は、別々の駆動機構（図示しない）に接続されており、 互いに反対方向に回転するようになっている。その結果、フィルタプレスの液体 スペース内では濾材７，４６付近で強力な横方向の流れが発生し、液体の流れを 発生させる追加の装置を回転式濾材に設ける必要がない。従って、互いに反対方 向に回転する円筒状の濾材７，４６の間隙を比較的狭くすることも可能となり、 所定の大きさの容器に収容する濾材の数を増加することができフィルタ面積が増 大する。

本実施例の他の構成部分については、固体を排出口４８から連続的に排出しなが らフィルタプレスを連続作動可能とするために液体の注入口４７が容器の上壁４ ２に設けられている点を除いて、第３図の実施例と同じである。

濾材の清掃作業を行うため、容器の上壁４２と下壁４３は側壁４１から容易に分 離可能となっている。

本実施例もそれ自体で独立した装置となり、マイクロフィルタ装置と組み合わせ ないで使用することができる。

第６図は第３図の左半分に示した一般的なフィルタプレスを示しているが、ここ では対構造となっている。このフィルタプレスは円筒状の中間側壁６１、上部側 壁６２、下部側壁６３を有する圧力容器６０から成り、上部側壁６２と下部側壁 ６３の軸端は各々中間側壁６１と上端壁６４または下端壁６５に接続されている 。上端壁６４には液体の注入口４７が、下端壁６５には濾塊の排出口４８が形成 されている。注入口４７と排出口４８を閉じるための適切な手段が設けられるが 、図面には示していない。上部側壁６２と下部側壁６３は容易に着脱自在な接続 フラノンにより中間側壁６１に接続されている。同様に、上端壁６４と下端壁６ ５は各々上部側壁６２と下部側壁６３に着脱自在に固定されている。

中間側壁６１は中央のキャリア構造体４４を取り囲んでいる。第６図の左側にお いて矢印で示したように、キャリア構造体は中間側壁に形成した濾液排出口６６ に開口している少なくとも１つの中空キャリア部材を有する。キャリア構造体４ ４は垂直に延びる容器６０の軸０と同心円状に配置された第３図の固定式濾材と 同様の複数の濾材７を上下側面に搭載している。細長い案内スリーブ２５が中央 のキャリア構造体を貫通し該キャリア構造体に固定されている。下部濾材７の上 方及び下部濾材７の下方には、関連する回転体８の回転シャフト９に固定された 放射状で中空の取付構造体１０が設けられている。回転シャフト９は案内スリー ブ２５内を貫通し該案内スリーブ内に設けたブツシュに案内されている。回転シ ャフト９の上下端部分は中空構造であり、その内部は放射状取付構造体１０の中 空内部と連通している。各放射状の取付構造体１０にはい（つかの濾材４６、本 発明では３つの濾材が固定されており、濾材４６は円筒壁形状であり、濾液室は 関連する放射状の取付構造体１０の内部と連通している。このように設けられた 濾材４６はキャリア構造体４４に取り付けた濾材７間のスペースまたは最も内側 の濾材と案内スリーブ２５との間のスペース内へと延びている。さらに、濾材４ ６は第３図の実施例と同様の棒状のロータ部材１１を搭載している。

下方の取付構造体１０の底面には撹拌部材１５が取り付けられており、下端壁６ ５の内面に隣接して延びている。

回転シャフト９の中空部分は摩擦ベアリング（図示しない）により密封されて上 端壁６４と下端壁６５に設けられており、別々のモータ（図示しない）によって 互いに独立して回転されるようになっている。

キャリア構造体４４は複数のキャリアアームから成り、該アームは間に開放スペ ースを形成するよう車輪のスポークのように配設されている。

このフィルタプレスの作用は第３図の左側の実施例と全く同じである。本実施例 において、下方の回転体８は濾過作業中では容器６０の下部の液体を流し続け、 容器からの取り出し作業中では蓄積された固体残留物を排出口４８に移動させる という役割を果している。フィルタプレスによる普段の作業中で１よ、排出口４ ８は閉じたままにしておき、連続濾過によって集められた濾液は中間側壁６１の 横に設けた濾液排出口６６と回転シャフト９の中空端部から排出する。圧力容器 ６０内の液体が所定の濃度になるまでこの濾過作業を続ける。その後、濃縮され た液体を排出口４８から排出する。あるいは、濾材７，４６に濾塊を蓄積させた 後、逆方向に噴流を発生させたりフィルタプレスを開けてから適切な道具を利用 して濾塊を取り出すようにしてもよい。

第７図は取付フレームの構造を示す略図であり、保守・清掃作業や濾過相交換の ため濾材に接近可能となるように圧力容器６０の各構成部分がこの取付フレーム に接続されている。

第７図に示すように、中間側壁６１は脚部によって地面に支持されたキャリアフ レーム７０に固定されている。なお、図面では脚部が１つしか示されておらず、 残りの脚部は省略している。第７図の左半分は閉じた状態の圧力容器６０を示し 、右半分は開放状態を示している。

キャリアフレーム７０の側部にはピストンとシリンダから成る流体圧力ニニット が取り付けられている。シリンダ７１は上端壁６４から横に突出したフランジに 固定され、一方、ピストンロッド７２は下端壁６５から横に突出したフランジに 固定されている。流体圧力ニニットが引っ込んだ状態では、容器６０の上端壁６ ４と下端壁６５は第７図の左側に示した位置となり、各フランジは側壁６２．６ ３にねじボルト等で固定されたフランジと接触している。

容器６０の下端壁６５が下部側壁６３に取り付けられた状態である限り、各ボル トを緩めてからシリンダ７１を操作させて上端壁６４を第７図の右側位置のよう に２倍の高さまで持ち上げる。この移動中、濾材が吊り下げられた上部取付構造 体ＩＯは上端壁６４に取り付けられたままとなっているのでこの取付構造体ＩＯ も一緒に上昇する。上端壁６４が下降したとき上端壁６４は容器側壁に支持され るが、この下降位置において、下端壁６５と下部側壁６３を接続するボルトを緩 めて、容器の下に十分なスペースがあれば下端壁６５を第７図右側のように２倍 の深さまで下げる。又、必要であればクレーンなどを用いて第７図のように上端 壁６４と下端壁６５の両方を取り外すことも可能である。第７図の右側に示した 位置において、容器の側壁に接近可能となり、もはや回転シャフトは障害となら ないので、必要があれば側壁を横方向に取り出すことができる。

第８図は、第３図または第６図に示したフィルタプレスの軸方向部分断面図であ る。第８図において、キャリア構造体４４の上には固定式濾材７が取り付けられ ている。固定式濾材７間に延びる回転式濾材４６は同じような構造となっている が、放射状の取付構造体１０から吊り下げられている。なお、取付構造体１０は 下壁のみが図示されている。キャリア構造体４４は土壁のみが示されている。放 射状の取付構造体１０とキャリア構造体４４は中空構造であり、濾液排出用通路 として作用するようになっている。第８図は２つの異なる濾材構造を示している 。左側と中央に示した濾材は、断面がほぼ三角形で環状の中空足部８１と、該足 部８１に固定された断面がほぼ正方形の環状部材８２とを有する。環状部材８２ から軸方向に間隔をおいて、同様に断面がほぼ正方形の第２の環状部材８３が設 けられている。環状部材８２と８３は平行な一対の穿孔壁部材８４によって互い に接続されており、両者の間に濾液室２１が形成されている。円筒形状の穿孔壁 部材８４は弾性０リング８６によって環状部材８２．８３の溝内に締め付けられ た濾布８５で被覆されている。濾液室２１は足部８１に固定した環状部材８２内 の通路８７を介して該足部材８１の内部と連通している。一方、足部８１の内部 はキャリア構造体４４の内部と連通している。放射状の取付構造体１０に固定さ れた濾材４６はほぼ同じ構造であるが、濾液室は取付構造体１０の中空内部と連 通している点が異なっている。

さらに、該濾材４６の両側面には多数の棒状ロータ部材が周方向に間隔をおいて 固定されており、放射状の取付構造体ｌＯを回転すると固定式濾材７の濾布８５ に対して横方向の液体の流れが発生するようになっている。

第８図の右側には、固定式濾材７または回転式濾材４６のいずれかに使用される 濾材の第２実施例が示されている。この実施例では、足部８１は断面が半円形で 、円筒状の壁部材８８と一体に形成されている。該壁部材８８の表面には溝が設 けられ、この表面と連通ずる複数の内部通路が形成されている。なお、壁部材８ ８は濾布８５で被覆されている。前述の環状部材８２．８３と同じように濾布８ ５は壁部材８８の両軸端で締め付けられている。

フィルタプレス１の保守、濾材の製造、濾布の取り付けを容易にするため、濾材 ７と４６は周方向に隣接する複数の部分で構成するのが好ましい。第９図は２つ の濾材部分７′と７′との接合を示す。足部８１はねじボルト８９で相互に連結 されている。足部８１は反対の軸端でもねじボルト９０によって相互連結されて いる。この図面は濾布８５がＯリング８６によって環状部材８２．８３に締め付 けられている様子も示している。第９図の実施例では環状部材８２．８３は隣接 する部分から成り、端部分は０リング８６の垂直延長部を収容する溝が形成され た垂直延長ウェブ部で相互連結しなければならない。隣接する濾材部分７′と７ ″の間隙はこれらの濾材部分の両側にボルトで締め付けられた平らなストリップ 部材９１によって適宜埋められている。

第１０図は２つの濾材、即ち固定式濾材７と該固定式濾材７間に設けた回転型濾 材４６の一部を示す横断面図である。特にこの図面では、ストリップ部材９１に よって連結された隣接する２つの濾材部分７′と７″が示されている。第１０図 の上部には、角度をつけて設けられてブレード形状のロータ部材１１が示されて おり、濾布８５付近での液体の流れに放射状の構成部品を当てて濾布８５に蓄積 した固体を除去する。第１Ｏ図に示した残りの部分は今までの図面と同じ参照番 号を付けた。従って、詳細については前述の説明を参照する。

本発明はモジュール構造にも簡単に適用可能である。こうして、必要に応じたフ ィルタ面積を提供するために、フィルタプレスの径を変えることが可能となる。

濾材の数の増減に合わせて圧力容器の径を拡縮すればよい。同様に、マイクロフ ィルタ装置も構成部品の追加や取り外しによりフィルタ面積を増減することがで きる。既に説明したようにフィルタ装置のｔｚｆｔジングが分離可能な複数の部 分で構成されており、同様に回転シャフトも軸方向に分離可能な部分で構成され シャフトの長さを自由に変えられるため、このようなことは簡単に達成可能であ る。

最後に、第１図の実施例の変更態様では、フィルタプレス１のシャフト９とマイ クロフィルタ装置２のシャフトは下端壁３０を貫通させて相互に連結することが できる。この場合、下端壁３０には開口を形成し、該開口内で連結されたシャフ トの周囲には適切な密閉手段（図示せず）を設ける必要があろう。なお、フィル タプレス１とマイクロフィルタ装置２を簡単に切り離し可能とするため、２本の シャフト９と３０は分離可能だが回転不可能なプラグ接続により下端壁３の位置 で連結するのが好ましい。

この変更態様は図面に示していないが、組み合わせられたフィルタ／セパレータ 全体を作動させるのには唯一のモータでよいことは当業者にとって第１図の実施 例から明らかであろう。

ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、６ ＦＩＧ、７ や■ＩＩ Ｉ ＦＩＧ、１０ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フィルタプレス（１）とマイクロフィルタ装置（２）とから構成され、前記 フィルタプレス（１）は、注入口（１８）が形成された断面円形状の圧力容器（ ４，５）と、前記圧力容器内に互いに平行に配設された複数の濾材（７）と、前 記圧力容器（４，５）内に設けられた少なくとも１つの回転体（８）と、前記圧 力容器（４，５）の外側に配設された第１の駆動モータと、前記圧力容器（４， ５）から高い固体濃度を有する混合液体を排出するための排出口（１９）とから 成り、前記濾材の内部に形成された濾液室（２１）は濾過材（１２）で被覆され 前記濾液量は濾液を排出するためのパイプ（１３，２２）の少なくとも１つと連 通し、前記回転体（８）は隣接する濾材（７）間で回転する複数のロータ部材（ １１，４６，５１）を有し、前記ロータ部材が接続された共通の回転シャフト（ ９）は端壁（６）を貫通し該貫通箇所に液密シールが設けられ、前記第１の駆動 モータは回転シャフト（９）と接続されており、フィルタプレスのパイプ（１３ ，２２）の少なくとも１つと連通する前記マイクロフィルタ装置（２）は、断面 円形状のハウジング（２３）と、回転シャフト（３０）と、放射状に延びるロー タ部材（３５）と、前記ハウジングの外側に設けた第２の駆動モータと、濾液を 排出するための複数の排出口（２８）とから成り、ハウジング（２３）の内部は 同軸状に整合された別個の部分（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）に仕切り（２５）に よって分割され、各部分（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）は流入室（２４）と、濾液 室（２７）と、前記２つの室を分割する放射状に延びたマイクロフィルタ用濾過 材（２６）によって互いに分割され、前記回転シャフト（３０）はハウジングの 少なくとも１つの底壁（３２）と前記部分（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）のすべて を貫通し、壁（２５，３２）の貫通箇所すべてに液密シールが設けられ、前記ロ ータ部材（３５）は回転シャフト（３０）に支持されて各流入室（２４）内に設 けられており、前記駆動モータは回転シャフト（３０）に接続され、前記排出口 （２８）はマイクロフィルタ装置（２）の各濾液室（２７）と連通していること を特徴とする固体成分を内含する混合液体から成る流体を各成分に分解するため のセパレータ。 ２．フィルタプレス（１）とマイクロフィルタ装置（２）は各々の軸（０）が垂 直に配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のセパレータ 。 ３．フィルタプレス（１）内の濾材（７）は容器（４，５）に支持されたキャリ ア構造体（４４）に軸（０）と同心円状に取り付けられた径の異なる円筒壁部材 であり、回転体（８）は容器の端壁（６）に隣接して回転シャフト（９）に固定 された放射状の取付構造体（１０）を有し、ロータ部材（１１，４６）は前記取 付構造体（１０）に固定されて濾材（７）と平行に軸方向に延びていることを特 徴とする特許請求の範囲第１項または第２項のいずれかに記載のセパレータ。 ４．フィルタプレス（１）内の少なくともいくつかの濾材（７）の両面は濾過材 （１２）で被覆されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項の いずれかに記載のセパレータ。 ５．フィルタプレス（１）内の放射方向に最も外側の濾材（７）は圧力容器（４ ，５）の円筒状側壁（５）によって囲まれていることを特徴とする特許請求の範 囲第３項または第４項のいずれかに記載のセパレータ。 ６．ロータ部材（１１）の回転半径には好ましくは同じ角度間隔で取付構造体（ １０）に固定された複数のロータ部材（１１）が設けられており、前記ロータ部 材には周方向に小厚のブレードとして形成されており、前記ブレードの長手方向 端部は連動する濾材（７）に近接して延びていることを特徴とする特許請求の範 囲第２項から第５項のいずれかに記載のセパレータ。 ７．ロータ部材は円筒壁部材として形成された濾材（４６）であり、回転シャフ ト（９）は中空構造を有し、放射状の取付構造体（１０）は少なくとも１つの中 空アームを含み、回転する濾材（４６）の濾液室は前記アームにより回転シャフ ト（９）の中空内部と連通していることを特徴とする特許請求の範囲第２項から 第６項のいずれかに記載のセパレータ。 ８．キャリア構造体（４４）は少なくとも部分的に中空な第２のシャフト（９２ ）に固定され、前記第２のシャフト（９２）は容器の軸（０）と同心円状に容器 の下壁（４３）を貫通し該貫通箇所には液密シールが設けられ、前記第２のシャ フトは駆動モータに接続され、前記キャリア構造体（４４）は少なくとも１つの 中空アームを含み、前記アームによってキャリア構造体（４４）に取り付けた濾 材（７）の濾液室（２１）は第２のシャフト（９２）の内部に連通していること を特徴とする特許請求の範囲第３項または第７項に記載のセパレータ。 ９．シャフト（９，９２）は異なる径を有し、シャフト（９２）はシャフト（９ ）の一部を収容するため中空であり、前記シャフト（９２）にはシャフト（９） を案内するための案内部材（９３）が設けられていることを特徴とする特許請求 の範囲第８項に記載のセパレータ。 １０．第２のシャフト（９２）は容器の下壁（４３）を貫通し、前記下壁（４３ ）に少なくとも１つの閉塞可能な排出口（４８）を設け、容器内で前記下壁（４ ３）に近接して撹拌部材（１５）が前記第２のシャフト（９２）に固定されてて いることを特徴とする特許請求の範囲第８項または第９項のいずれかに記載のセ パレータ。 １１．放射状に突出するブレード（１１）が回転する濾材に固定されており、前 記ブレードの自由端は他の濾材に近接して延びることを特徴とする特許請求の範 囲第７項から第１０項のいずれかに記載のセパレータ。 １２．ブレード（１１）に開口（３８）を形成したことを特徴とする特許請求の 範囲第１１項に記載のセパレータ。 １３．ベンチュリノズルがいくつかの開口（３８）に設けられていることを特徴 とする特許請求の範囲第１２項に記載のセパレータ。 １４．フィルタプレス（１）内の濾材（７，４６）は各々周方向に隣接し隣接端 部で相互連結された複数の部分（７′，７′′）から成ることを特徴とする特許 請求の範囲第２項から第１３項のいずれかに記載のセパレータ。 １５．フィルタプレス（１）内の濾過材（１２，８５）は濾材（７，４６）に形 成した溝に収容された弾性Ｏリング（８６）によって締め付けられていることを 特徴とする特許請求の範囲第１項から第１４項のいずれかに記載のセパレータ。 １６．回転シャフト（９）が取り付けられたフィルタプレス（１）の端壁（６， ４２，６４，６５）は円筒状側壁（９，６２，６３）に着脱自在に取り付けられ ており、前記端壁（６，４２，６４，６５）は流体圧力手段（７１，７２）に接 続され、前記流体圧力手段の操作によって、前記端壁に取り付けられた回転体（ ８）と共に前記端壁を円筒状側壁から分離することを特徴とする特許請求の範囲 第２項から第１５項のいずれかに記載のセパレータ。 １７．キャリア構造体（４４）は少なくとも１つの中空アームを含み、前記アー ムの内部はアームに取り付けた濾材（７）の濾液室（２１）と連通していること を特徴とする特許請求の範囲第２項から第１６項のいずれかに記載のセパレータ 。 １８．キャリア構造体（４４）は複数の中空アームを含み、前記中空アームの内 部は各アームに取り付けた濾材（７）の濾液室（２１）と別々に連通しているこ とを特徴とする特許請求の範囲第２項から第１６項のいずれかに記載のセパレー タ。 １９．フィルタプレス（１）内において、放射状取付構造体（１０）と反対側の 濾材（７）端部と隣接する容器の下端壁（３）との間にスペースが形成されてお り、このように濾材（７）と下端壁（３）との間に形成されたスペースには回転 シャフト（９）に固定された撹拌部材（１５）が収容されていることを特徴とす る特許請求の範囲第２項から第１８項のいずれかに記載のセパレータ。 ２０．濾材（７）のキャリア構造体（４４）は容器（６０）の長手方向中心に配 置され、軸方向に延びる濾材（７）を両面に搭載し、フィルタプレスには逆転位 置に配設され別々に回転する２つの回転体（８）が設けられていることを特徴と する特許請求の範囲第２項から第１９項のいずれかに記載のセパレータ。 ２１．フィルタプレス（１）とマイクロフィルタ装置（２）を１つの構造ユニッ トに組み合わせ、第１のモータと反対側に位置するフィルタプレス（１）の端壁 （３）は第２のモータと反対側に位置するマイクロフィルタ装置（２）の端壁（ ３）となることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１９項のいずれかに記 載のセパレータ。 ２２．共通の端壁（３）に設けた通路を介して、フィルタプレス（１）の濾液室 （２１）は隣接するマイクロフィルタ装置（２）の第１の部分（２ａ）と直接連 通していることを特徴とする特許請求の範囲第２１項に記載のセパレータ。 ２３．フィルタプレス（１）内において、各ロータ部材（１１）には隣接する各 濾材に対して少なくとも１つのストリップ部材が設けられており、各ストリップ 部材は濾材の濾過材に近接して延びていることを特徴とする特許請求の範囲第２ 項から第２２項のいずれかに記載のセパレータ。 ２４．マイクロフィルタ装置（２）の流入室（２４）は各々開閉弁（３７）を設 けた接続管（３６）により相互に連結されていることを特徴とする特許請求の範 囲第１項から第２３項のいずれかに記載のセパレータ。 ２５．マイクロフィルタ装置（２）内の各ロータ部材（３５）は少なくとも２つ の放射状に延びるアームを含み、前記アームは同じ角度間隔で配設され各流入室 （２４）内において濾過材（２６）の上方で回転シャフト（３０）に固定されて いることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第２４項のいずれかに記載のセ パレータ。 ２６．マイクロフィルタ装置（２）の部分（２ａ）から（２ｄ）は連続的に縮径 していることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第２５項のいずれかに２記 載のセパレータ。 ２７．マイクロフィルタ装置（２）の回転シャフト（３０）は軸方向に相互連結 された複数の部分から成り、各部分にはロータ部材（３５）が固定されているこ とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第２６項のいずれかに記載のセパレー タ。 ２８．マイクロフィルタ装置（２）の部分（２ａ）から（２ｄ）内の濾過材（２ ６）はマイクロフィルタ装置（２）のハウジング（２３）の内壁面に密封可能か つ着脱自在に支持された円板状の濾材（２５）に固定されていると共に、前記濾 材は前記部分間の仕切りとして作用することを特徴とする特許請求の範囲第１項 から第２７項のいずれかに記載のセパレータ。 ２９．各濾材（２５）は濾過材（２６）で被覆され互いに着脱自在に連結された 少なくとも２つの部分から成ることを特徴とする特許請求の範囲第２８項に記載 のセパレータ。 ３０．マイクロフィルタ装置２の部分（２ａ）から（２ｄ）の濾過材（２６）は それぞれ異なる大きさの穿孔を有するダイアフラムで形成されていることを特徴 とする特許請求の範囲第１項から第２９項のいずれかに記載のセパレータ。 ３１．フィルタプレス（１）及びマイクロフィルタ装置（２）のシャフト（９， ３０）は共通の端壁（３）を介して相互連結され、共通の駆動源により回転され るようにプラグ接合シャフト組立体を形成していることを特徴とする特許請求の 範囲第１項から第３０項のいずれかに記載のセパレータ。