JPH08509654A - 回転フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 回転フィルターは、濾過する液体または懸濁液の容器（１１）と、外周に濾過材が設けられた回転構造体（１７，２１，２２，２５，２６）とを含み、前記濾過材は中央に回転構造体の回転軸と、実質的に回転構造体の外周からの放射状方向における延長部とを有する少なくとも一つの円形リング（３３）の形状に配されている。除去・排出手段（７３，９３）は回転構造体の外周に放射状方向外部に配され、濾過材の放射状延長部に沿って実質的に回転構造体の外周へと延びており、フィルターケークを濾過材から取り除き、これを濾過材の放射状方向外部境界へと放射状方向の外側に導くように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 回転フィルター 本発明は、濾過する液体または懸濁液の容器及び容器中に配された回転構造体 を含む回転フィルターに関するものであり、前記回転構造体の外周には濾過材が 設けられ、液体は濾過材を通して濾過され、物質は濾過材の表面にフィルターケ ークとして堆積し、前記濾過材は少なくとも一つの円形リング形状に構成され、 中央に回転構造体の回転軸と、実質的に回転構造体の外周面から放射状方向に延 びる延長部とを有している。 回転フィルターが実用化されて以来、下記の特徴を有するフィルターを構成す ることが望まれている。すなわち、 最小限の床面積で最大限の濾過面積を得ること； 操作性、特にフィルターケークの除去に対する高い信頼性があること； 濾過面積の単位面積あたりの生産費を低く抑えることができること；である。 回転フィルターは３つの主な種類に区別することができる。すなわち平滑なシ リンダー状の濾過面を有するドラムフィルター（平滑ドラムフィルター）、隆起 状の濾過面を有するドラムフィルター（隆起型ドラムフィルター）、及びディス クフィルターである。 簡単で、比較的回転速度の早い平滑ドラムフィルターは、例えばパルプを典型 的に２％の固形分まで脱水するのに利用されており、真空源に接続される濾液溝 を完備したこのようなフィルターは、パルプの洗浄及び漂白に利用され、約１５ ％の固形分を得るためカウ ンターシリンダーを完備したフィルターが利用される場合もある。平滑ドラムフ ィルターからのフィルターケークの除去は、簡単なスクレーパを用いることで比 較的簡単に操作が行える。しかしながら、一般に濾布を用いる濾過材が裂傷した り破損した場合に、濾布全体を交換しなければならないという不便があった。 濾過能力改良の需要に応じて、隆起型ドラムフィルターが開発され、繊維の回 収及び約２％の固形分までの脱水を行うために用いられている。例えばスウェー デン特許公報第３１５，４９０号に開示されている隆起型ドラムフィルターにお いては、同一の外径及び同一の軸長の平滑ドラムフィルターに比べて約２．５倍 の濾過面積を得ることができる。しかしながら、濾過面が隆起状になっているの で、フィルターケークを除去する装置を用いることは、ドラム円周の隣接する隆 起部及び谷部にわたって連続的に延びている濾布からなる濾過材を破損する危険 性があるために実用的ではない。フィルターケークを除去するには、実際には液 体スプレー装置を使用する必要があり、これは結果としてフィルターケークを除 去する際に望ましくない稀釈が起こることになる。 繊維の回収及び約１５％の固形分までの脱水を行うのに利用されるディスクフ ィルターには、平滑ドラムフィルターの濾過面積と比較して約５乃至７倍の濾過 面積が設けられている。ディスクフィルターの一つの利点は、フィルターディス クにおける各フィルターセクターはそれぞれ独自の濾布を有しており、破損した 場合には、単に破損箇所の濾布のみを交換すれば良いということである。しかし ながら、濾過面積を増加する場合には、例えばフィルターケークの 除去にスプレー装置を用いる必要がある他、濾過面積あたりのコストが高くなる などの操作上の欠点が含まれていた。 本発明はドラムフィルターとディスクフィルターの特に濾過能力、直径及び長 さに対する濾過面積、さらに操作の信頼性に関する最良の特徴を組み合わせる一 方で、従来のドラムフィルター及びディスクフィルターの欠点を回避する回転フ ィルターを提供することを目的とする。特に、新しいフィルターでは、既存のフ ィルターの要件であった水及び他の液体スプレーを使用せずにフィルターケーク の除去を機械的に行うことができるようになっている。 この目的を達成するために、本発明においては、濾過する液体または懸濁液の 容器及び容器中に配された回転構造体を含む回転フィルターを提供することを目 的としており、前記回転構造体の外周には濾過材が設けられ、液体は濾過材を通 して濾過され、物質は濾過材の表面にフィルターケークとして堆積し、前記濾過 材は少なくとも一つの円形リング形状に構成され、中央に回転構造体の回転軸と 、実質的に回転構造体の外周面から放射状方向に延びる延長部とを有しており、 前記フィルターには除去・排出手段が配されていることを特徴としており、除去 ・排出手段は回転構造体の外周に放射状方向外部に配され、濾過材の放射状延長 部に沿って実質的に回転構造体へと延びており、濾過材からフィルターケークを 除去し、これを濾過材の放射状外部境界へと放射状方向の外側に導くように設け られている。 本発明の好適な実施例において回転構造体は、回転構造体の導管を通ってフィ ルターの濾液流出口と連通している複数のフィルター 部材をその外周に支持しており、各フィルターエレメントは実質的に、基部を有 するリングセグメントの形状を呈し、少なくとも２つの濾過面は基部から放射状 方向外側に延びており、さらに前記フィルターエレメントは内周及び外周を有す る少なくとも一つの実質的に閉鎖したフィルターリングを構成している。この実 施例においては、除去・排出手段が配されていることを特徴としており、この除 去・排出手段は回転構造体の放射状方向外部に配され、フィルターリングの前記 外周面における放射状方向外側の位置から実質的に内周位置へと延びており、前 記除去・排出手段は、少なくとも一つのフィルターリングにおけるフィルターエ レメントの少なくとも一つの濾過面からフィルターケークを取り除き、これをフ ィルターリング外周の放射状方向外側の位置へと導くように設けられている。 本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照し以下に詳述する。 図１は、本発明に基く回転フィルターの縦断面図であり、特にフィルターの回 転構造体を示している。 図２は、図１の回転構造体のII−II線に沿った断面図。 図３は、フィルターエレメントにおけるリング部分の軸方向図であり、特にフ ィルターエレメントの好適な実施例の配置を示している。 図４は、図３のIV−IV線に沿った拡大断面図。 図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った拡大断面図。 図６は、図５の領域VIの拡大図。 図７は、図５の領域VIIの拡大図。 図８は、本発明に基くフィルターを図１のVIII−VIII線に沿った 断面図で示したものである。 図９は、図８の部分拡大図。 図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図。 図１１は、カバーを取り外した状態に示す図８のフィルターの平面図。 図１２は、図１１の領域XIIの拡大図。 図１３は、図１１の領域XIIIの拡大図。 図１４は、本発明の他の実施例を図８に対応して断面図で示したものである。 本発明による回転フィルターは、長手方向の梁（図示せず）及び間隔を有する 横断梁（１，２）からなる支持構造体を含んでいる。横断梁は軸受け（５，６） （図１及び１１）用の支持構造体（３，４）を支持している。横断梁（１，２） には、容器（１１）の端部壁（９，１０）用の垂直補剛板（７，８）が強固に連 結されており、前記容器（１１）は垂直側壁部（１３，１４）で終結している実 質的に半円筒形の底部壁（１２）（図８）を有している。取り外し自在のカバー を符号１１′で示す。濾過する液体の流入口（１５，１６）（図１１）は、各端 部壁（９，１０）を貫通している。 シャフト（１７）は容器（１１）内を中央に延びており、端部壁（９，１０） を貫通し、軸受け（５，６）に軸支されているスタブ端部（１８，１９）を有し ている。スタブ端部（１９）は、回転運動をシャフト（１７）に伝えるためにプ ーリー等、従来の駆動手段と強制的な回転係合を行うためのキー溝（２０）を有 している。図１及び２に詳細を示すように、シャフト（１７）はシャフトの円周 方向に均等に配された放射状に延びるスポーク（２１）を支持しており、これら スポークの組はシャフトに沿って間隔を設けて配されている。図示した実施例に おいては３組のスポークが示されており、各組に６本のスポークが配されている 。各組のスポークは、スポークの放射状方向外端部で円形支持リング（２２，２ ３，２４）をそれぞれ有しており、２つのリング（２２，２３）は対応する組の スポークと共にシャフト（１７）の中央を中心として均等に間隔を有しており、 ３番目のリング（２４）は対応する組のスポークと共に端部壁（１０）に隣接し て位置している。 支持リング（２２，２３，２４）の外周には、軸方向に延びる濾液溝（２５） が取り付けられている。図示した実施例においては、支持リングの円周を中心に １２の濾液溝が均等に分布されている。図１に示すように、支持リング（２４） は端部壁（１０）に面する濾液溝（２５）の端部を閉鎖する閉鎖部を形成するた めに放射状方向に延びている。端部壁（９）に面する対向端部において、濾液溝 は従来型の濾液弁（２９）の回転部（２８）における各仕切り部分（２７）内に 開口している、実質的に放射状方向内側に向いた脚部（２６）となっており、濾 液溝の固定部（３０）は端部壁（９）を密閉するように貫通し、さらに濾液流出 口（３１）が該固定部（３０）に設けられている。回転部（２８）はシャフト（ １７）に強固に取り付けられ、シャフト（１７）を回転することで、脚部（２６ ）及びこれに対応する濾液溝（２５）が順に流出口（３１）と係合し、流体連通 がなされる。 シャフト（１７）、スポーク（２１）、支持リング（２２，２３， ２４）、軸方向の濾液溝（２５）、脚部（２６）及び回転自在の濾液弁（２８） は回転構造体を形成し、該回転構造体の外周において軸方向に延びる濾液溝（２ ５）と連通する複数のフィルターエレメント（３２）を支持している。より正確 に述べると、フィルターエレメントには、該フィルターエレメントの軸方向に間 隔を有する複数のリング（３３）（図１）が配されており、各リング面はシャフ ト（１７）に垂直になっている。各リング（３３）は軸方向に延びる濾液溝（２ ５）の数に対応した多数のフィルターエレメント（３２）からなり、図示した実 施例には１２のフィルターエレメントが配され、各リングのフィルターエレメン トは円周方向に均等に間隔を有している（図２）。従って、シャフト（１７）に 対して一定の角度で配向された前記リングのフィルターエレメントは、同軸方向 に延びる濾液溝（２５）に接続される。 各フィルターエレメント（３２）は、軸方向に延びる隣接した濾液溝間を延び 、放射状の内周部または底部（３４）と、放射状の外周部または頂部（３５）と 、さらに実質的に放射状の端部壁（３６，３７）とを含むリング状のセグメント （図３）の形状を呈している。図５に詳細を示すように、図示した実施例におい て各フィルターエレメントは、基部または底部（３４）及び頂部（３５）で交わ る２つの面を含んでおり、円周方向で見た場合に、実質的に二等辺三角形の断面 形状を呈している。従って、詳述したフィルターは隆起型ドラムフィルターに類 似した円周形状を呈している。 フィルターエレメントの底部（３４）は、円弧状に湾曲した底部プレート（３ ８）及びプレート（３８）の円周の長さ方向に沿って 延びているＵ字断面部（３９）からなる。Ｕ字断面部（３９）のウェブ部（４０ ）の中央はスポット溶接等によってプレート（３８）に取り付けられ、Ｕ字断面 部（３９）のフランジ部（４１，４２）は底部プレート（３８）から放射状方向 外方に延びている（図７）。フィルターエレメントの各端部壁（３６，３７）は それぞれ実質的に三角形の端部プレート（４３，４４）と、同様に実質的に三角 形のＵ字断面部（４５，４６）とからなる。各Ｕ字断面部（４５，４６）のウェ ブ部（４７）の中央はスポット溶接等により各プレート（４３，４４）に取り付 けられ、該Ｕ字断面部（４５，４６）のフランジ部（４８，４９）は各プレート （４３，４４）から相互に面した状態で延びている。フランジ部（４８，４９） の放射状内部端部は、スポット溶接等によりＵ字断面部（３９）のフランジ部（ ４１，４２）の端部と強固に連結され、これにより底部プレート（３８）と共に Ｕ字断面部（３９）が、さらに端部プレート（４３，４４）と共にＵ字断面部（ ４５，４６）が比較的剛性のＵ字型フレーム構造体を形成することになる。端部 プレート（４３，４４）の放射状内部端部は、各開口部（５２，５３）がそれぞ れ設けられた取り付けラグ（５０，５１）を形成するためにフィルターエレメン トの円周方向に外方に湾曲される。 回転構造体の回転時に後端部となるフィルターエレメントの一端に隣接して、 濾液流出開口部（５４）がＵ字断面部（３９）のウェブ部（４０）及び底部プレ ート（３８）を貫通して設けられている。 濾布（５５）またはこれに類した濾過材（図３にのみ詳述する）を支持するた めに、主要面（５７）を有する剛性のプレート状部材 （５６）がフィルターエレメントの各面で底部（３４）から頂部（３５）まで延 びている。プレート状部材も同様に図３においてのみ詳述している。当業者にと って公知であるように、プレート状部材には、濾過材が該プレート状部材の主要 面（５７）から間隔を有するように間隔を設けた隆起部または球根部（５８）が 形成されていることが好ましい。プレート状部材の主要面（５７）には開口部（ ５９）が設けられており、濾液はプレート状部材（５６）の間におけるフィルタ ーエレメントの内部スペースに到達するように濾過材を通り、さらに隆起部また は球根部（５８）間を流れる。プレート状部材（５６）の主要面（５７）は、ス ポット溶接等によりＵ字断面部（３９）の各フランジ部（４１，４２）と、Ｕ字 断面部（４５，４６）の各フランジ部（４８，４９）とに強固に取り付けられる 。 フィルターエレメントの頂部（３５）において、プレート状部材（５６）の放 射状外縁部は、中央のＵ字部（６１）と２つの逆Ｕ字形側部（６２，６３）（図 ６）を含むスペース形成・連結手段（６０）と係合する。プレート状部材（５６ ）の外縁部と側部（６２，６３）間に介在する中央部（６１）は外縁部の周囲を 強固に把持し、これにより図示していない封止手段と共にフィルターエレメント の頂部において液密な封止がなされることになる。濾布（５５）はフィルターエ レメントの一面における底部（３４）から、スペース形成・連結手段（６０）を 越えてフィルターエレメントの他の面における底部へと延びている。 フィルターエレメント（３２）は、取り付けラグ（５０，５１） が隣接する軸方向の濾液溝（２５）に取り付けられることにより回転構造体に取 り付けられる。この目的のために、取り付けラグの開口部（５２，５３）に対応 する開口部（６４）が軸方向に延びる濾液溝に設けられている。図示した実施例 において、開口部（６４）は貫通孔であり、ナット（６５）等の捩子係合手段が 軸方向に延びる濾液溝の放射状に延びる外部壁（６６）の内面に取り付けられる 。捩子（６７）は各開口部（５２，５３，６４）を介し、ナット（６５）と捩子 係合される。実際には、隣接するフィルターエレメントの隣接端部における取り 付けラグ（５１，５２）を相互に重ね合わせ、従って個々の開口部（５２，５３ ）の位置を揃え、一本の捩子（６７）を用いて重ねられたラグ（５１，５２）の 各対の取り付けを行う。この取り付け位置において、フィルターエレメントの濾 液流出開口部（５４）が軸方向に延びる濾液溝（２５）の放射状の外壁（６６） に設けられた該開口部（５４）に対応する開口部（６８）と位置が揃うようにフ ィルターエレメントは位置決めされる。 濾液流出口（３１）はバロメトリック脚部及び／または真空源等の副圧に接続 される。回転構造体を回転する際に、連続した軸方向のフィルターエレメント列 における各フィルターエレメントの内面は前記副圧と連続的に連通する。結果と して、フィルターエレメントのリングが、垂直側壁部（１３，１４）の上縁部に より形成された容器（１１）内の予め定められたレベルまで満たされた液体また は懸濁液中を通って回転する際、液体の固形分は濾過材の表面に堆積し、従って 濾過材を通る濾液は濾過材内部に捕獲されることになる。濾液は、開口部（５４ ，６８）を通って軸方向に延びる濾液溝 （２５）へと流入する。軸方向に延びる各濾液溝は回転構造体の回転の際に後部 壁となる一壁部（６９）を有し、この壁部（６９）はシャフト（１７）に沿った 面に平行ではなく、前記壁部が回転構造体の回転位置で対応する脚部（２６）へ と下方に傾斜するように前記面に対して傾斜しており、この場合の回転位置にお いて、前記壁部はシャフト（１７）を通る水平面に位置するかまたはこれと隣接 して位置することになる。軸方向に延びる濾液溝における他の全ての壁部はシャ フト（１７）と実質的に平行であり、後部壁（６９）が傾斜していることで断面 が増加し、これに応じて軸方向に延びる濾液溝の脚部（２６）への流量が増加す ることになる。 本発明においては、軸方向に間隔を有するリング型手段（７０）が回転構造体 の軸方向に沿って均等に配分され、該回転構造体の外周に取り付けられている。 さらに詳述すると、これらリング型手段には、隣接するフィルターエレメントの リング（３３）の間のスペース形成手段として利用するという主要目的がある。 従って、各リング型手段（７０）はシャフト（１７）に垂直に位置する中央面と 、さらに予め定められた軸方向の延長部とを有している。図５に詳細を示すよう に、好適な実施例においては、各リング型手段はＵ字形の断面形状を呈しており 、リング型手段のウェブ部（７１）は回転構造体の外周面、すなわち軸方向に延 びる濾液溝（２５）の放射状外部壁（６６）に固定され、回転構造体のフランジ 部（７２）は隣接するフィルターエレメントのリング（３３）の間での軸方向に おける距離を形成している。隣接するリング型手段（７０）の間での軸方向のス ペースは、各フィルターエレメント及びフィルターエレ メントの各リングがシャフト（１７）に垂直に形成された面に円弧状に位置する ように、フィルターエレメントの底部（３４）の幅または軸方向の延長部、すな わち底部プレート（３８）の幅、及びプレート状部材（５６）が設けられたフィ ルターエレメントにおける放射状の内部に対して調節される。 液体面以下を回転する間にフィルターエレメントの濾過材に堆積する固体粒子 は、フィルターケークを形成し、これは液体面よりも上方をフィルターエレメン トが通過する間に部分的に乾燥し、フィルターエレメントが再び容器中の液体に 浸漬する前に取り除かれる。本発明においては、フィルターケーク除去手段は回 転構造体の放射状方向外部に配されている。 このような除去手段の実施例は図８に示した通りであり、フィルターケークを 隣接するフィルターエレメントの対向した濾過面から取り除くために一つのスク レーパ（７３）を含んでいる。スクレーパの構成については図９及び１０にその 詳細を示している。 各スクレーパ（７３）は、基体端部（７４）と先端部（７５）を有する長尺な 部材からなる。隣接するフィルターエレメント（３２）の間のスペースに適合す るように、スクレーパーは基体端部（７４）から先端部（７５）へとテーパーし ており、これにより軸方向の縁部は隣接するフィルターエレメントの対向する濾 過面に近接して位置することになる。剛性を増すために、図示した実施例におい ては、スクレーパは逆Ｕ字形の断面を有しており、スクレーパのフランジ部（７ ６，７７）は基体端部（７４）から先端部（７５）へとテーパーしており、ウェ ブ部（７８）はスクレーパの主要面を形成して いる。スクレーパは、シャフト（１７）に平行な軸（７９）を中心に枢動自在と なるようにフィルターエレメントにおけるリング（３３）の外周に放射状方向外 部に位置して取り付けられる。さらに正確に示すと、スクレーパはシャフト（１ ７）に垂直な面で枢動自在であり、さらにフィルターエレメントにおける２つの 隣接するリングの中央面に平行であり、且つ前記中央面の中間に位置している。 この中央面は上述したリング型手段（７０）の中央面ともなっている。 図示した実施例においては、少なくとも１つの第１ブラケット（８０）が側壁 部（１３）の上縁部（１３′）に取り付けられており、スクレーパの基体端部（ ７４）においてスクレーパ（７３）のフランジ部（７６，７７）を貫通している シャフト（８１）を支持している。フィルターエレメントにおける放射状方向の 内周部（３４）と軸（７９）との放射状方向の距離は、スクレーパの長さよりも 短くなっており、これによりスクレーパの先端部（７５）はスクレーパの枢動位 置においてリング型手段（７０）におけるウェブ部（７１）の放射状方向の外面 と当接し、前記の枢動位置でスクレーパの主要面（７８）が当接点を通る半径と 鋭角を形成している。 スクレーパの先端部（７５）は幅、すなわちシャフト（１７）の軸方向におけ る延長部を有しており、この幅はリング型手段（７０）のフランジ部（７２）の 間の距離と対応している。実際には、先端部（７５）の幅は、該先端部とリング 型手段（７０）の間で干渉が起こらずに摺動相対運動が行えるように前記軸方向 の距離よりもいくぶん短くなっている。従って、フィルターエレメントの隣接す る リング（３３）の間のスペース形成手段として用いるリング型手段（７０）のフ ランジ部（７２）は、スクレーパの先端部（７５）を軸方向に案内するための案 内手段としても機能することは明らかである。さらにリング型手段のウェブ部（ ７１）は、先端部（７５）を半径方向に案内する円筒カム面を形成している。要 するにリング型手段（７０）は、フィルターエレメントのリング（３３）の形状 に関係なく、スクレーパの先端部が円滑に案内され、軸方向及び半径方向におけ る妨害を受けないような案内手段を備えている。 リング型手段（７０）または案内手段（７０）として参照される回転構造体の 外周にフィルターエレメント（３２）が取り付けられるために、回転構造体が楕 円形または他の不規則な形状である場合、フィルターエレメントのリングのみな らず案内手段、さらに結果としてスクレーパの先端部にこれらの形状が伝えられ ることになる。同様に、フィルターエレメントの隣接するリング間のスペース形 成手段としても作用する案内手段（７０）がフィルターエレメントの軸方向の位 置を規定するので、リング状スペース形成手段のたわみは、フィルターエレメン トの対応するリングにも現れることになる。結果として、案内・スペース形成手 段（７０）の正円運動に対する軸方向及び半径方向における変位がスクレーパの 先端部に伝達されるために、フィルターケークは隣接するフィルターエレメント の対向面から最も信頼性の高い方法によって除去されることになる。全スクレー パを先端部（７５）の軸方向変位に対して軸方向に位置決めするために、基体端 部（７４）は、好ましくは軸（８１）に沿って摺動することにより軸（７９）に 沿って変位自在となっている。 従って、スクレーパにより濾布が損傷される危険性は、フィルターエレメントの 軸方向及び放射状方向の運動がカムのように伝えられるスクレーパを提供するこ とによって解消されることになる。 ウェブ部（７１）に先端部（７５）の適度な圧力を加えるために、スクレーパ は対応する方向に弾性的に付勢される。図示した実施例において、弾性シートの 金属プレート（８２）の一端が、スポット溶接等により軸（７９）と先端部（７ ５）の間の位置でスクレーパのウェブ部（７８）に取り付けられている。プレー ト（８２）の対向端部はシャフト（８４）に強固に接続された手段（８３）に取 り付けられ、シャフト（８４）の軸（８５）は軸（７９）と平行である。シャフ ト（８４）は、側壁部（１３）の上縁部（１３′）に取り付けられる少なくとも 一つの第２ブラケット（８６）に軸受けされる。レバー（８７）の一端はシャフ ト（８４）に強固に接続され、他端はシリンダー（８９）のピストンロッド（８ ８）に連結され、該シリンダー（８９）は、特に図示していない方法によりフィ ルターの固定部に枢動的に支持されている。ピストンロッド（８８）を伸長する ようにシリンダー（８９）を作動すると、レバー（８７）、シャフト（８４）及 び前記手段（８３）が時計廻りの方向に回動し、図９に示すようにプレート（８ ２）を湾曲させ、スクレーパ（７３）に弾性運動を及ぼす。シリンダー（８９） のピストンストロークを調節することによって、スクレーパの先端部に所望の付 勢力を設定することができる。また、ピストンロッド（８８）を後退することに よってスクレーパはＵ字形の案内・スペース形成手段（７０）の溝との係合から 解除されることになる。 図１０に示すように、複数のスクレーパ（７３）が一つの軸方向に延びたプレ ート（８２）に接続され、一つの軸方向に延びた手段（８３）がプレート（８２ ）に接続されることが有効である。図１０に示すように、フィルターのフィルタ ーエレメントにおける全てのリングに対応するスクレーパ（７３）は一つのプレ ート（８２）に接続され、前記手段（８３）はプレート（８２）の端部を越えて 延び、個々のレバー（８７）、ピストンロッド（８８）及びシリンダー（８９） と連結される。プレート（８２）の軸方向端部は、上方を向いた補剛フランジ（ ８２′）を形成するように湾曲される。ねじり抵抗及び曲げ抵抗を提供するため に、前記手段（８３）は比較的大きな断面を有しており、これは図９においては 実質的に正方形の断面として示されている。このような断面によりプレート（８ ２）を確実に湾曲し、スクレーパ（７３）に運動量を伝達するための十分に広い 取り付け面を提供することができる。 本発明によると、プレート（８２）はスクレーパを付勢する際の弾性手段とし て機能する以外に、スクレーパによってフィルターエレメントから除去されるフ ィルターケークのシュートとしても作用する。このような目的のために、プレー トはフィルターエレメントのリング外周に比較的隣接した位置から放射状方向外 部に延びており、図１１に示すように前記手段（８３）を越え、そしてフィルタ ーに沿って延びているトラフ（９０）の上方で終結している。回転自在の排出ス クリュー（９１）がフィルターケークを流出口（９２）へと移送するためにトラ フの底部に沿って延びている。 フィルターの作動は以下に詳述する通りである。濾過する液体ま たは懸濁液を容器（１１）の各端部に設けられた流入口（１５，１６）を通して 容器（１１）内に流入する。このように両端部からの流入によって、容器全体に 液体を均一に配分することができる。スポーク（２１）及び軸方向に延びる濾液 溝（２５）による液体の攪拌が行われる回転構造体内部に液体を流入するために 回転構造体が両端部で開口していることに起因して、液体の配分をさらに有効的 に改良することができる。さらに図１１に示すように、フィルターエレメントの 隣接するリング間に開口スペースを設けるためにフィルターエレメントにおける 一つまたは複数のリングを省略し、液体が回転構造体の内部から外部または外部 から内部へと通過することができるようにすることも可能である。フィルターの 回転方向は、図８に矢印Ａで示すように反時計廻りである。回転構造体が容器（ １１）内に含まれる液体を通って回転する間に、上述したように濾液が濾過材を 通って排出されるために、液体の固形分はフィルターエレメントの濾過材表面に 堆積する。固形分は、回転構造体が液体面の上方でさらに回転する間に部分的に 乾燥するフィルターケークをフィルターエレメントに形成する。フィルターケー クに覆われた隣接するフィルターエレメントがスクレーパ（７３）の先端部（７ ５）に到達する際に、先端部はＵ字形案内手段（７０）の底部またはウェブ部（ ７１）からフィルターケークを剥離する。さらに回転を続けることで、隣接する フィルターエレメントの対向面はスクレーパのウェブ部（７８）の側縁部に接近 することになり、その結果フィルターエレメントに堆積したフィルターケークが 取り除かれることになる。取り除かれたフィルターケークはスクレーパのウ ェブ部（７８）に沿ってシュートプレート（８２）まで摺動し、このプレートに 沿って摺動した後、トラフ（９０）内に落下し、排出スクリュー（９１）により 流出口（９２）へと移送される。 上述したことからも明らかなように、本発明に基くフィルターにおいてフィル ターケークは、新規で特に信頼性の高い方法によって除去される。特に、フィル ターケークを隆起状の濾布を有するフィルターから機械的に除去する際に濾布を 損傷するという既存の危険性は解消されることになる。これにより装置の回転速 度を上げることが可能となり、濾過能力の改良につながることになる。 フィルターケークの除去を補助するために、さらに除去手段を設けても良い。 図８，１１及び１２に示す実施例において、このような除去手段はフィルターケ ークを隣接するフィルターエレメントの対向する濾過面から除去するように作動 する回転自在の除去手段（９３）からなっている。回転自在の除去手段（９３） はそれぞれ多数のフィンガー（９４）を含み、図示した実施例には４本のフィン ガーが示されている。これらのフィンガー（９４）はシャフト（８１）に沿った スクレーパ（７３）の軸方向位置に対応して、シャフト（９５）に沿った軸方向 位置で該シャフト（９５）に取り付けられている。シャフト（９５）はシャフト （１７）と平行であり、フィルターエレメントのリング外周を放射状方向の外部 に、さらにスクレーパ（７３）の上方で容器（１１）の端部壁（９，１０）に設 けられた軸受け（９６，９７）間を延びている。シャフトの一端には、回転運動 を該シャフトに伝えるためのキー溝（９８）が設けられている。図１２に詳細を 示すように、各フィンガーは基体端部 （９９）から先端部（１００）へとテーパーし、隣接するフィルターエレメント 間でシャフト（９５）から延びている平坦な部材であり、これによりシャフト（ ９５）が回転する際に、フィンガーの側面がフィルターエレメントの濾過材付近 を通過する。図８に矢印Ｂで示すように、シャフト（９５）の回転方向は時計廻 りとなっており、フィンガー（９４）によってフィルターエレメントから取り除 かれた物質は個々のスクレーパ（７３）に沿って、シュートプレート（８２）へ と強制的に導かれる。フィンガー（９４）の先端部（１００）がスクレーパの前 記面（７８）付近を通過し、この面に堆積している物質を確実に同伴するように 構成することが好ましい。 図８及び１１にはフィルターの特定用途に用いる場合に有効な適当な手段をさ らに示しており、フィルターエレメントに堆積した物質に漂白または洗浄等の処 理が必要な場合に用いることができる。この手段は、シャフト（１７）に平行な シャフト（１０２）に取り付けられ、フィルターエレメントの外周に隣接したリ ング（３３）に沿って延びている複数の円盤状構造体または車輪（１０１）を含 んでいる。シャフト（１０２）は、容器（１１）の端部壁（９，１０）に設けら れた軸受け（１０３，１０４）に自由に回転自在に軸受けされている。各車輪（ １０１）は実質的にフィルターエレメントのリング内周、すなわちリング状案内 手段（７０）まで延びる半径を有し、シャフト（１０２）から車輪の外周へ向か ってテーパーする実質的に二等辺三角形の直径方向断面を有している。車輪は、 車輪の面とフィルターエレメント面との間に多少の間隙を設けることによって一 車輪をフィルターエレメントの隣接するリング間に導 くように、シャフトに沿って配されている。車輪（１０１）はシャフト（１０２ ）と一体に回転することが好ましいが、車輪はシャフト（１０２）に対して個別 に回転自在となっていても良く、このような場合にシャフト（１０２）は端部壁 （９，１０）に回転不可能に取り付けられる。フィルターエレメントのリングの たわみを調節し、その結果軸方向の運動が可能となるように、車輪は軸（１０２ ）に沿って軸方向に変位自在となっている。 車輪（１０１）の目的は、フィルターエレメントの２つの隣接するリングの間 に案内される車輪の面とこれらフィルターエレメントとを密封することであり、 これにより洗浄液または漂白液をフィルターエレメントの対向する濾過面、リン グ状案内手段（７０）及び車輪（１０１）によって形成され、限定される貯水部 （１０５）に含有することができるようになっている。このような洗浄液または 漂白液は、図示していない手段により隣接するフィルターエレメント間のスペー スに供給され、フィルターエレメントに堆積したフィルターケークに浸透し、こ れを貫通した後に濾液と共に排出される。 本発明に基くフィルターをこのような用途に用いる場合に、フィルターエレメ ントが洗浄または漂白領域を通過する際に、フィルターエレメントを真空源に接 続すること、さらにフィルターエレメントを除去手段（７３）に接続することが 可能であるということは重要なことである。これにより処理液がフィルターケー クに浸透し、フィルターケークに効果を及ぼすことができるようになっている。 回転構造体が回転する際に、車輪の面とフィルターエレメントに堆積したフィ ルターケークとの間の摩擦係合によって、車輪は矢印 Ｃで示された方向に回転する。従って、フィルターケークは貯水部（１０５）を 通過する際に、貯水部内で連続的に処理されることになる。 本発明に基くフィルターの実施例として以下に詳述し、特に図８に示すのは、 固形分含有量の高いフィルターケークが所望とされる場合の濾過に適したフィル ターである。これは実質的にフィルターエレメントが一回転する間に副圧に晒さ れた後、フィルターエレメントが容器内の液体に浸漬する直前のフィルター面に 除去手段を位置することによって達成される。 本発明の他の実施例を図１４に示す。これは固形分含有量の低いフィルターケ ークが所望とされる場合の濾過に適したフィルターである。回転構造体の回転方 向Ａは、図８と同様である。しかしながら図８の実施例と比較した場合、除去手 段（１０６）は、回転構造体においてフィルターエレメントが容器内の液体を離 れる位置における面に配されている。このような実施例において、除去手段は単 一部材に剥離及び排出機能を組み合わせることが不可能であるということは明ら かである。その結果、除去手段（１０６）は一つのスクレーパ（１０７）と一つ の排出部材（１０８）から構成されることになる。この場合、排出部材（１０８ ）の構造がスクレーパ（７３）の構造に対応していることが全ての要件となる。 しかしながら、排出部材の先端部は案内手段（７０）と係合しておらず、さらに 側縁部と隣接するフィルターエレメントの個々の面との距離は、スクレーパ（７ ３）の縁部と前記面との距離よりも長くなっており、フィルターエレメントに堆 積したフィルターケークが剥離されずに排 出手段を通過することができるようになっている。スクレーパ（１０７）は排出 手段の上方でカバー（１１′）に枢動式に取り付けられ、これによりスクレーパ （１０７）はカバー（１１′）からほぼ垂直方向に垂下し、先端部が案内手段（ ７０）に係合することになる。スクレーパの側面は隣接するフィルターエレメン トの対向面に近接して位置する。スクレーパ（１０７）により剥離されたフィル ターケークは排出手段（１０８）へと落下し、これに沿って対応するシュートプ レート（１０９）へと摺動し、さらに排出スクリュー（１１１）が設けられたト ラフ（１１０）、そして排出口（１１２）へと落下する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．濾過する液体または懸濁液の容器（１１）と、容器中に配された回転構造体 （１７，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２８）とを含み、前記回転構造 体の外周には濾過材が設けられ、液体は濾過材を通して濾過され、物質は濾過材 の表面にフィルターケークとして堆積し、前記濾過材は少なくとも一つの円形リ ング形状に構成され、中央に回転構造体の回転軸を有し、実質的に回転構造体の 外周面から放射状方向に延びる外部境界へと延びており、さらに除去・排出手段 （７３；１０６）が回転構造体外周の放射状方向外側に配され、濾過材（５５） からフィルターケークを取り除き、これを濾過材の放射状方向外部境界へと放射 状方向の外側に導くように構成された回転フィルターにおいて、前記回転構造体 は共に回転する案内手段（７０）を含むこと、さらに前記除去・排出手段及び前 記案内手段が協働するように配され、前記回転構造体の回転には関係なく前記除 去・排出手段（７３；１０８）は濾過材（５５）から予め定められた距離を有し ていることを特徴とする回転フィルター。 ２．前記案内手段は前記回転構造体と同軸の案内リング（７０）の形状を呈して おり、前記案内リングは前記回転構造体の外周に取り付けられることを特徴とす る請求項１記載の回転フィルター。 ３．前記案内手段（７０）は前記除去・排出手段を前記濾過材に対して少なくと も軸方向に案内するように設けられていることを特徴とする請求項１または２に 記載の回転フィルター。 ４．前記除去・排出手段は、剥離縁部（７６，７７）及び取り除かれたフィルタ ーケークを排出するための面（７８）とを有するスク レーパ手段（７３）を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいづれか一項に記 載の回転フィルター。 ５．前記除去・排出手段は、少なくとも一つの剥離縁部を有する他のスクレーパ 手段（１０７）と、取り除かれたフィルターケークを排出するための面を有する 他の排出手段（１０８）とを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいづれか一 項に記載の回転フィルター。 ６．前記除去・排出手段は回転自在の手段（９３）を含むことを特徴とする請求 項１乃至５のいづれか一項に記載の回転フィルター。 ７．前記除去・排出手段は前記スクレーパ手段（７３）と前記回転自在の手段（ ９３）との組み合わせを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいづれか一項に 記載の回転フィルター。 ８．前記回転自在の手段（９３）は回転シャフト（９５）を中心に配された複数 のスクレーパ及び排出手段（９４）を含むことを特徴とする請求項６または７に 記載の回転フィルター。 ９．対向する濾過面を有する少なくとも２つの濾過材のリング（３３）を含む回 転フィルターにおいて、前記除去・排出手段（７３；９３）は、濾過材の両リン グにおける対向する濾過面からフィルターケークを取り除くように設けられたこ とを特徴とする請求項１乃至８のいづれか一項に記載の回転フィルター。 １０．少なくとも２つの濾過材のリングを含む回転フィルターにおいて、前記案 内手段（７０）は、濾過材の一つのリングと濾過材の少なくとも一つの隣接する リングとの間で前記回転構造体に取り付けられ、前記案内リングの軸方向の延長 部は除去・排出手段（７３）を軸方向に案内するのに用いられることを特徴とす る請求項２乃至 ９のいづれか一項に記載の回転フィルター。 １１．前記案内リング（７０）の軸方向の延長部は濾過材の隣接するリング（３ ３）の間の軸方向距離も規定していることを特徴とする請求項１０記載の回転フ ィルター。 １２．濾過材のリングの組を隣接して複数有する回転フィルターにおいて、前記 回転構造体はリングを形成する隣接した濾過材の間では実質的に液密となってい るが、リングの組同士の間では液体透過性となっていることを特徴とする請求項 １乃至１１のいづれか一項に記載の回転フィルター。 １３．前記回転構造体は少なくとも一端で開口していることを特徴とする請求項 １乃至１２のいづれか一項に記載の回転フィルター。 １４．濾過する液体または懸濁液の流入口（１５，１６）が容器（１１）の少な くとも一つの端部壁（９，１０）に設けられていることを特徴とする請求項１乃 至１３のいづれか一項に記載の回転フィルター。 １５．前記回転構造体（１７，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２８）は 、該構造体内を軸方向に延びる濾液導管（２５）を介してフィルターの濾液流出 口（３１）と連通している複数のフィルターエレメント（３２）をその外周に支 持しており、各フィルターエレメントは実質的にリングセグメントの形状を呈し 、さらに前記フィルターエレメントは少なくとも一つの実質的に閉鎖したフィル ターリング（３３）を構成している回転フィルターにおいて、軸方向に延びる各 濾液導管（２５）は前記回転構造体の回転時に後端となる面（６９）を有し、前 記面（６９）は、該導管（２５）とこれ に対応するフィルター部材（３２）が液面から離れ、前記濾液導管（２５）が前 記回転構造体の回転軸を通る水平面に位置するかまたはこの面と近接して位置す るような回転構造体の回転位置において、前記濾液流出口（３１）へと傾斜して いることを特徴とする請求項１乃至１４のいづれか一項に記載の回転フィルター 。 １６．前記回転構造体（１７，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２８）は 複数のフィルターエレメント（３２）をその外周に支持しており、各フィルター エレメントは基部（３４）及び前記基部から放射状方向外側に延びる少なくとも ２つの濾過面（５５）とを有する実質的にリングセグメントの形状を呈しており 、さらに前記フィルターエレメント（３２）は内周及び外周を有する少なくとも 一つの実質的に閉鎖したフィルターリング（３３）を構成しているような回転フ ィルターにおいて、前記除去・排出手段（７３；１０６）は前記回転構造体の放 射状方向外部に配されており、前記フィルターリング（３３）の外周における放 射状方向外側の位置から実質的な内周位置へと延びており、前記除去・排出手段 は少なくとも一つのフィルターリングにおけるフィルターエレメント（３２）の 少なくとも一つの濾過面（５５）からフィルターケークを取り除き、これを前記 フィルターリング外周の放射状方向外側の位置へと導くように設けられているこ とを特徴とする請求項１乃至１５のいづれか一項に記載の回転フィルター。