JPH09511441A - フィルター板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 チャンバー式圧濾過器用の金属フィルター板が、同一の大きさの上側枠部（５ａ）および下側枠部（５ｂ）を持つ枠（２）と、同一の大きさの側部（６ａ、６ｂ）とを有している。これらの部品は、金属のプロファイル部分から構成されている。上側枠部（５ａ）と下側枠部（５ｂ）にはそれぞれ、フライス加工またはドリル加工された排出管（７）および排出穿孔（８）と、加熱管（９）および加熱穿孔（１１）とがあり、その加熱穿孔は、枠（２）によって囲まれた２枚の板（１ａ、１ｂ）の間の空洞（３）中に開口している。その空洞（３）は、左側と右側に交互に通路を残している仕切（１２）によって分割されて、メアンダー状の通路となっている。上側枠部（５ａ）、下側枠部（５ｂ）および両側部（６ａ、６ｂ）は、互いにそして両板（１ａ、１ｂ）と溶接されている。枠の外周は、断熱性および耐熱性の材料の断熱層（１３）によって囲まれている。そのフィルター板は、加熱・冷却が可能で、非常に容易かつ安価に製造され、少なくとも６００℃までの耐熱性を持ち、高い機械的強度を有するものである。そのフィルター板は、濾液から分離した後に、濾過ケーキを接触乾燥、減圧乾燥または凍結乾燥するチャンバー式圧濾過器に好適である。

Description

【発明の詳細な説明】 フィルター板 本発明は、請求の範囲の第１項の前提句によるフィルター板に関するものであ る。この種のフィルター板は、パルプからの濾液を抜き取り、その濾液を圧濾過 器に残る濾過ケーキから分離するのに用いられるチャンバー式圧濾過器で用いら れるものである。チャンバー式圧濾過器は、医薬から食品生産ないし下水汚泥処 理に至る非常に多くの分野で利用される。 公知の一般的フィルター板（ＤＥ−Ａ−３９０１８５１）は、プラスチック製 の公知のフィルター板と同様に、１枚について枠が設けられたほぼ円形の形とな っている。そのようなフィルター板はプラスチックから形成するのは容易である が、金属から作製するのは困難であり、とりわけ非常に高価である。特に、公知 の構造は、高温領域で必要とされるような少数の金属板の製造には不適切である 。 それとは対照的に、本発明は、高温に対して耐性があって金属製であり、容易 に生産できるか市場で容易に入手できて互いに簡単に溶接されるごく少数の比較 的小さい部品からなる加熱可能なフィルター板を提供するものである。従って、 そのフィルター板は、少数 であっても、優れた品質で簡単かつ安価に製造することができる。高温に対する 耐性ならびに減圧下および加圧下での使用を可能とする機械的安定性に優れてい る点に加えて、言及しておくべき別の利点として、矩形形状であることから、公 知のフィルター板より空間の利用が良好となる。 本発明は、図面によって以下により詳細に説明されるが、それらの図面は、実 施態様例を示すものであるに過ぎない。 図１は、本発明による第１の実施態様のフィルター板の正面図を示したもので ある。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線での断面を示すものである。 図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面を示すものである。 図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線での断面を示すものである。 図５は、図１のＶ−Ｖ線での断面を示すものである。 図６は、図２を拡大した詳細図である。 図７は、本発明による第２の実施態様のフィルター板の部分正面図を示したも のである。 図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面を示すものである。 図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線での断面を示すもので ある。 第１の実施態様によれば、フィルター板（図１〜６）は、２枚の矩形板１ａ、 １ｂから成るものであり、それらの板は、互いに一定の距離だけ離れて平行に配 置され、両側に突き出して、板１ａ、１ｂの間に位置する空洞３を周囲で封止し ている矩形枠２によって囲まれている。中心部では、板１ａ、１ｂとそれらの間 に位置する空洞３を、通路を形成する環４が貫通している。 枠２は、上側枠部５ａおよび下側枠部５ｂと、さらには側部６ａ、ｂから成る ものである。それらの枠部はいずれも金属製であり、そのいずれも、市場でその ままの形で入手可能であるかあるいは平削りその他の切削加工によってその種の 部品からわずかな経費で製造することができるものである。それは、スチールま たは高純度スチールから成るものとすることができる。側部６ａ、ｂは同一の大 きさである。それらは硬く、仕上げ加工の必要がない。 上側枠部５ａは、その末端領域に、枠面に対して垂直に通るドリルまたはフラ イス加工で開けられた排出管が２本ある。それらの管のそれぞれが、２個の排出 穿孔を有し、それがさらに枝分かれして、枠内部の突き出し部の両側で開口して いる。すなわち、排出管７が、枠２と板１ａまたは１ｂを形成する底部の突き出 しの結果生じた凹部に連絡している。さらに、上側枠部５ａには加熱管９があっ て、その加熱管は枠表面の両側面に加熱口１０ａ、ｂ（図５）を形成し、その加 熱管からは空洞３中に加熱穿孔１１が伸びている。排出管７を省略し、枠の外側 表面まで排出穿孔８を伸ばすことも可能であると考えられる。しかしながらその 場合、各フィルター板は、それ自体の排出用連結管を持たなければならない。同 じことが加熱管９についても当てはまると考えられる。次に、加熱口は枠の外表 面に位置させることになり、独立に供給を行わなければならないと考えられる。 下側枠部５ｂは上側枠部５ａと全く同じ形となっていることから、枠２は２つの 異なった種類のみの部品から構成される。 板１ａ、１ｂの間には、仕切１２が配置されており、その仕切は左側側部６ａ と右側側部６ｂから交互に出ており、その仕切の端部とそれに対向する側部６ｂ または６ａとの間に通路が残っている。そうして空洞３はメアンダー状に分割さ れていて、空洞３への上側加熱穿孔１１の開口部が下側加熱穿孔１１の開口部と つながっている。 外部においては、枠は絶縁層１３で覆われている。その絶縁層は断熱性と耐熱 性が非常に高い材料からなるものであって、例えば、金属酸化物から焼結され、 好ましくはプロファイル（profie）形状で枠上に置か れ、さねはぎ型の接合で枠２に固定されている。適切な材料は、例えば、インサ ルテク社（Insultech AG，CH-4812 Wangen Bei Olten）から入手できる。 板１ａ、ｂは、その外面を、例えばジーボップ社（G．Bopp & Co．AG.，Bachm annweg 20，CH-8046，Zurich）から入手できるような溝型金属シート１４（図６ ）、ニップルシートまたは金属網で覆われ、フィルター布１５がその上に張って ある。１６０℃以下の温度範囲で使用する場合、そのフィルター布は、熱安定化 ポリエステルで形成することができ、最大温度（６００℃以下）の場合には、金 属網、好ましくはスチール網で形成することができる。フィルター布１５には、 圧縮性のガスケット１６が取り付けられており、そのガスケットはそれぞれ、枠 ２の突き出し部の内側先端のところで全周に伸びている。そのフィルター布は、 排出管７および加熱口１０ａ、ｂの開口のところで、相当する穴によって中断さ れており、その穴も同様にガスケットで囲まれている。フィルター板には、互い に隣り合うフィルター板を支持することを目的として、枠２によって囲まれた凹 部のところに、支持突起を設けることができる。 上記のようなフィルター板の製造は、その設計が、材料ならびにそれを加工す るのに行われる方法に適合させたものとなっていることから、非常に簡単である 。 板１ａ、ｂは、正確な大きさにカットされ、次に環４用のオリフィスが切り出さ れ、各板上に２個の仕切１２を溶接する。そのようにして作製された同じ形の板 に、溶接によって、各場合で仕切１２を両方の板につなぐ。次に環４を取り付け 、２個の板１ａ、１ｂに隙間のないように溶接する。 枠部をプロファイルからの長さまでカットし、必要に応じて平削りする。その 後、排出管７、排出穿孔８、加熱管９および加熱穿孔１１を上側枠部５ａと下側 枠部５ｂに、切削機、特にフライス削りおよびドリル加工によって設ける。最後 にそれらを、隙間のないように、側部６ａ、ｂと板１ａ、ｂに溶接する、溶接継 ぎ目の位置を、図１および図２と、さらに正確には図６に示してある。 次に、溝型金属シート１４を同様にある大きさに切って、スポット溶接によっ て板１ａ、ｂとつなぐ。 必要であれば、次に枠２の両側の表面を研磨する。最後に、フィルター板に、 亜鉛メッキ、ニッケルメッキまたはクロムメッキして、その表面の性質、特にそ の耐食性を向上させることができる。別法として、その板にラッカー仕上げ、エ ナメル被覆または粉末焼結コーティングなどのコーティングを施すことができる 。その種の表面処理の前または後で、例えば絶縁層１３を通してネジ留めして、 好ましくは側部６ａ、ｂに持 ち運び用取っ手を取り付けることができる。 第２の実施態様（図７〜９）によれば、フィルター板は同様に上側枠部５ａと 全く同じ形の下側枠部（不図示）、ならびに２個の同様に同じ大きさの側部６ａ 、ｂを有するものである。側部６ａ、ｂは、上側枠部５ａおよび下側枠部５ｂと 長さのみが異なっており、正方形のフィルター板の場合には、それらは完全に同 じである。仕切１２が設けられた板１ａ、ｂは、板の形状が若干異なっている点 を除き、第１の実施態様による相当する部品と同じである。 上側枠部５ａと下側枠部は、角部材１７ａ、１７ｂを介して両側で、側部６ａ 、ｂとつながっている。その角部材は、互いに全く正反対の位置にあって、やは り全く同じ形である。角部材１７ａと角部材１７ｂはそれぞれ、４個の水平方向 の排出穿孔８を持った排出管７を持ち、その排出穿孔は、枠内側の突き出し部分 で開口している。従ってそれらの穿孔も同一の形である。しかしながら、前述の ように底部右の角部材と全く同じである頂部左の角部材１７ａにはさらに、加熱 管９と加熱穿孔１１がある。その穿孔は空洞３中に開口している。その場合も、 枠の外側表面に位置する加熱口のところまで加熱穿孔１１を伸ばして、加熱管を 省略することも考えられる。同じことが、排出穿孔８についても当てはまるであ ろう。角部材１７ａ、ｂに おける排出および取り込みの溝部の密集度を考慮すると、上側枠部５ａ、下側枠 部５ｂおよび側部６ａ、ｂは、ある長さに切って必要に応じて平削りした後には 、切削による仕上げは必要ない。 そのフィルター板はわずか４または５種類の異なる、場合によっては非常に簡 単な種類の部品から成るものであり、その違いは極めて軽微な場合もある。製造 は、第１の実施態様によるフィルター板の場合とかなり類似している。予め作製 しておいた部品間の溶接継ぎ目を図７に示してある。 上記の種類のフィルター板は、高い耐熱性だけでなく、使用温度の全範囲で高 い機械的安定性を持つことによっても傑出したものである。そのフィルター板は 、加熱管９および加熱穿孔１１を介してフィルター板の空洞３を通って熱風また は排気ガス（煙道ガス）、熱水、スチーム、油または塩が導入されてくるチャン バー式圧濾過器で濾液からの分離後に濾過ケーキを接触乾燥させるのに使用でき るだけではなく、排出穿孔８および排出管７を介してチャンバー式圧濾過器をポ ンプ排気する、減圧乾燥または凍結乾燥のための真空度まで強い減圧条件にその 濾過ケーキを曝露することもできる。特に膜状板の場合、従来のプラスチック製 フィルター板は膨潤してケーキを圧迫することから、乾燥が妨害され、その結果 上記のような操作はほとんど 不可能であるのに対して、本発明によるフィルター板は実質的に全く強固である 。 上述のように、可能な温度は、主としてフィルター布の材料によって決まる。 スチール布を使用する場合、６００℃が可能である。その場合、絶縁層のために 、チャンバー式圧濾過器の外部温度は各場合で７０℃より高くなることはほとん どない。当然のことながら、フィルター板も冷却することができる。その場合も 、絶縁層によって、外部温度が臨界となることがない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年２月１５日 【補正内容】 （１） 公知の一般的フィルター板（ＤＥ−Ａ−３９０１８５１）は、プラスチ ック製の公知のフィルター板と同様に、１枚について枠が設けられたほぼ円形の 形となっている。そのようなフィルター板はプラスチックから形成するのは容易 であるが、金属から作製するのは困難であり、とりわけ非常に高価である。特に 、公知の構造は、高温領域で必要とされるような少数の金属板の製造には不適切 である。 ＦＲ−Ａ−９３９９５７号（（D1）、図２参照）には、互いに離れて平行に配 置された２枚の波形金属板を有する別の一般的フィルター板が開示されている。 硬い鉄芯が選択的に入った金属プロファイル（profile）から構成された矩形枠 がその金属板を囲み、その枠は金属板と溶接されている。その枠は、その板面に 対して横手方向に両側に突き出ているような設計となっている。各場合で互いに 対向配置された２枚のフィルター板が、公知のような形で濾過空間を囲い込んで いる。波形金属板と枠によって形成され、適切であれば取込口と排出口を有する 空洞部は、そこを通って加熱または冷却用の媒体が流れることができるような形 に設計することができる。金属板が空洞部と濾過空間との間の圧力差のために変 形するのを防止するため、金属板は、金属板に対して長手方向と横手方向に走り 金属板間の距離と全く同じ深さの格子に、例えばネジ 留めで固定される。 それとは対照的に、本発明は、高温に対して耐性があって金属製であり、容易 に生産できるか市場で容易に入手できて互いに簡単に溶接されるごく少数の比較 的小さい部品からなる加熱可能なフィルター板を提供するものである。従って、 そのフィルター板は、少数であっても、優れた品質で簡単かつ安価に製造するこ とができる。高温に対する耐性ならびに減圧下および加圧下での使用を可能とす る機械的安定性に優れている点に加えて、言及しておくべき別の利点として、矩 形形状であることから、ＤＥ−Ａ−３９０１８５１号により公知のフィルター板 より空間の利用が良好となる。 （２）上述のように、可能な温度は、主としてフィルター布の材料によって決ま る。スチール布を使用する場合、６００℃が可能である。その場合、絶縁層のた めに、チャンバー式圧濾過器の外部温度は各場合で７０℃より高くなることはほ とんどない。当然のことながら、フィルター板も冷却することができる。その場 合も、絶縁層によって、外部温度が臨界となることがない。 圧濾過器で鉛直方向に吊り下げられたフィルター板の互いに対向する２つの構 造要素対を各場合で製造することで、（D1）の場合と対比すると、本発明による フィルター板の方が優れたものとなっている。それは、加熱媒体から濾液へのあ るいは濾液から冷却媒体への熱移動が至適となっていることによるものである。 それに加えて、構造および製造が簡単であることで、少量であったとしても、本 発明によるフィルター板を高い費用効果で、一様に高い品質で製造することがで きる。さらに、（D1）の場合と対比すると、このような筒単な設計のフィルター 板は極めて長い寿命を持ち、漏れの原因となる変形、材料の疲労その他の欠陥な どの故障を非常に起こしにくい。 （３）（請求の範囲全文補正） 請求の範囲 １．互いにある距離だけ離れて平行に配置された２枚の板（１ａ、１ｂ）と、 それらの板を囲み板面に対して横手方向に突き出している枠（２）とを有し、該 板および該枠が高温または低温の媒体が流れることができる空洞（３）を囲んで いるチャンバー式圧濾過器用の金属製のフィルター板において、 該空洞（３）が上側領域と下側領域のそれぞれにおいて枠（２）の加熱口（１ ０ａ、１０ｂ）に連絡され、 該枠（２）が矩形であって、溶接継ぎ目によって連結された複数の枠部品から なり、同様に溶接継ぎ目によって前記板（１ａ、１ｂ）に連結されており、 前記空洞（３）が、少なくともほぼ水平の複数の仕切（１２）を有し、該仕切 が交互に側面で通路を開けていることで、高温または低温の媒体用のメアンダー 様通路を形成していることを特徴とするフィルター板。 ２．前記枠（２）が、同一形状の上側枠部（５ａ）と下側枠部（５ｂ）を有し 、さらに同様に同一形状の２つの側部（６ａ、６ｂ）を有し、該両枠部が少なく とも部分的にプロファイル片として設計されている請求項１に記載のフィルター 板。 ３．上側枠部（５ａ）と下側枠部（５ｂ）がそれぞ れ、少なくとも１個の排出管（７）を有し、該排出管は、切削加工によって作製 され、板面に対して横手方向に通り、該排出管からは、枠（２）の突き出し部の 内側に開口している少なくとも１個の排出穿孔（８）と、少なくとも１個の加熱 管（９）が出ており、該加熱管は、板面に対して横手方向に通り、同様に切削加 工によって作製され、両側に加熱口（１０ａ、１０ｂ）を形成しており、両板（ １ａ、１ｂ）間の空洞（３）中に開口している加熱穿孔（１１）が出ており、し かも前記側部（６ａ、６ｂ）は表面処理を施す以外は仕上げ加工されていない請 求項２記載のフィルター板。 ４．さらに、枠（２）が４個の角部材（１７ａ、１７ｂ）を有し、該角部材に よって上側枠部（５ａ）と下側枠部（５ｂ）が側部（６ａ、６ｂ）とつながって いる請求項２または３記載のフィルター板。 ５．前記角部材（１７ａ、１７ｂ）が、２つの異なった種類のものであるにす ぎず、各場合で互いに全く反対の配置となっている請求項４記載のフィルター板 。 ６．角部材（１７ａ，１７ｂ）が少なくとも１個の排出管（７）を有し、該排 出管は板面に対して横手方向に通り、切削加工によって作製されるものであり、 該排出管からは、枠（２）の突き出し部の内側に開口している少なくとも１個の 排出穿孔（８）と少なくとも１個の加熱管（９）が出ており、該加熱管は板面に 対して横手方向に通り、同様に切削加工によって作製され、両側に加熱口（１０ ａ、１０ｂ）を形成しており、該加熱管からは少なくとも１個の加熱穿孔（１１ ）が出ており、該加熱穿孔は両板（１ａ、１ｂ）間の空洞（３）中に開口してお り、しかも上側枠部（５ａ）、下側枠部（５ｂ）および両側部（６ａ、６ｂ）は 、表面処理を施す以外は仕上げ加工されていない請求項４または５記載のフィル ター板。 ７．枠（２）が断熱層（１３）によって外面を覆われている請求項１ないし６ のいずれかに記載のフィルター板。 ８．金属網からなるフィルター布（１５）が上に張ってある請求項１ないし７ のいずれかに記載のフィルター板。 ９．濾過ケーキから濾液を分離した後に、排出穿孔（８）および排出管（７） を介して真空までの高減圧に該濾過ケーキを曝露することができるほどの安定性 を有する請求項１ないし８のいずれかに記載のフィルター板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グランツマン、 ロベール スイス国 ツェーハー−2800 ドゥレモン シェマン ド スールス ２ 【要約の続き】 分離した後に、濾過ケーキを接触乾燥、減圧乾燥または 凍結乾燥するチャンバー式圧濾過器に好適である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．互いにある距離だけ離れて平行に配置された２枚の板（１ａ、１ｂ）と、 それらの板を囲み板面に対して横手方向に突き出している枠（２）とを有し、該 板および該枠が空洞（３）を囲み、該空洞が枠（２）の少なくとも１個の加熱口 （１０ａ、１０ｂ）と連絡しているチャンバー式圧濾過器用の金属製のフィルタ ー板において、 該枠（２）が矩形であって、溶接継ぎ目によって連結された複数の枠部品から なり、同様に溶接継ぎ目によって前記板（１ａ、１ｂ）に連結されていることを 特徴とするフィルター板。 ２．前記枠部が、少なくとも部分的にプロファイル片として設計されている請 求項１記載のフィルター板。 ３．前記枠（２）が、同一形状の上側枠部（５ａ）と下側枠部（５ｂ）を有し 、さらに同様に同一形状の２つの側部（６ａ、６ｂ）を有している請求項１また は２記載のフィルター板。 ４．上側枠部（５ａ）と下側枠部（５ｂ）がそれぞれ、少なくとも１個の排出 管（７）を有し、該排出管は、切削加工によって作製され、板面に対して横手方 向に通り、該排出管からは、枠（２）の突き出し部の内側に開口している少なく とも１個の排出穿孔（８） と、少なくとも１個の加熱管（９）が出ており、該加熱管は、板面に対して横手 方向に通り、同様に切削加工によって作製され、両側に加熱口（１０ａ、１０ｂ ）を形成しており、両板（１ａ、１ｂ）間の空洞（３）中に開口している加熱穿 孔（１１）が出ており、しかも前記側部（６ａ、６ｂ）は表面処理を施す以外は 仕上げ加工されていない請求項３記載のフィルター板。 ５．４個の角部材（１７ａ、１７ｂ）を有し、該角部材によって上側枠部（５ ａ）と下側枠部（５ｂ）が側部（６ａ、６ｂ）とつながっている請求項３記載の フィルター板。 ６．前記角部材（１７ａ、１７ｂ）が、２つの異なった種類のものであるにす ぎない請求項５記載のフィルター板。 ７．角部材（１７ａ、１７ｂ）が少なくとも１個の排出管（７）を有し、該排 出管は板面に対して横手方向に通り、切削加工によって作製されるものであり、 該排出管からは、枠（２）の突き出し部の内側に開口している少なくとも１個の 排出穿孔（８）と少なくとも１個の加熱管（９）が出ており、該加熱管は板面に 対して横手方向に通り、同様に切削加工によって作製され、両側に加熱口（１０ ａ、１０ｂ）を形成しており、該加熱管からは少なくとも１個の加熱穿孔（１１ ）が出ており、該加熱穿孔は両板（１ａ、１ｂ）間の空 洞（３）中に開口しており、しかも上側枠部（５ａ）、下側枠部（５ｂ）および 両側部（６ａ、６ｂ）は、表面処理を施す以外は仕上げ加工されていない請求項 ５または６記載のフィルター板。 ８．空洞（３）がその上側部および下側部で同様に加熱口（１０ａ、１０ｂ） につながっており、少なくともほぼ水平の仕切（１２）を複数個有し、該仕切は 交互に片側に通路を開けた状態となっていることで、メアンダー様の通路を形成 している請求項１ないし７のいずれかに記載のフィルター板。 ９．枠（２）が断熱層（１３）で外面を覆われている請求項１ないし８のいず れかに記載のフィルター板。 １０．金属網からなるフィルター布（１５）が上に張ってある請求項１ないし ９のいずれかに記載のフィルター板。