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技術 濾布上のケーキを剥離する方法と剥離する装置

出願人 堂端邦男
発明者 堂端邦男
出願日 2008年12月27日 (11年11ヶ月経過) 出願番号 2008-335379
公開日 2009年10月8日 (11年1ヶ月経過) 公開番号 2009-226393
状態 特許登録済
技術分野 カートリッジおよびろ過体運動型ろ過機
主要キーワード 剥離範囲 供給側ローラ 補助ローラー 濾過対象物 ケーキ水分 真空箱 ステンレスワイヤー 設置本数
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年10月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

剥離性のケーキを円滑に剥離させることができ、ケーキ剥離回収率を大幅に向上させることが可能で、濾布延命化が可能なケーキを剥離する方法と剥離する装置を提供する。

解決手段

ケーキ排出側ローラー3の外周面掛け回した濾布1に、複数本ワイヤー20を、濾布1の走行方向に対して斜めに当接させる。ケーキ排出側ローラー3の回転に伴いワイヤー20により濾布1上のケーキ2を剥離する。ケーキ排出側ローラー3の外周面の濾布1に対してワイヤー20がなじみ良く当接し、ケーキ2を効率良く剥離することができる。また、その結果、ケーキ回収率を大幅に向上させることができる。また、ワイヤー20が濾布1に与えるダメージが少なくなり、濾布1の接続部分の損傷の発生を回避することができ、濾布1の寿命延ばすことができる。

概要

背景

図4、図5に示すように、濾布1を移動させながら濾過を行うと共に、濾布1に付着するケーキ2の除去を排出側で行う濾布走行式濾過機においては、濾布1に金属またはゴム製のスクレーパー6を当てて、ローラー3の回転に伴って濾布1に付着しているケーキ2を剥離することが行われている(特許文献1参照)。

特開平11−137924号公報

概要

剥離性のケーキを円滑に剥離させることができ、ケーキ剥離回収率を大幅に向上させることが可能で、濾布の延命化が可能なケーキを剥離する方法と剥離する装置を提供する。ケーキ排出側ローラー3の外周面掛け回した濾布1に、複数本ワイヤー20を、濾布1の走行方向に対して斜めに当接させる。ケーキ排出側ローラー3の回転に伴いワイヤー20により濾布1上のケーキ2を剥離する。ケーキ排出側ローラー3の外周面の濾布1に対してワイヤー20がなじみ良く当接し、ケーキ2を効率良く剥離することができる。また、その結果、ケーキ回収率を大幅に向上させることができる。また、ワイヤー20が濾布1に与えるダメージが少なくなり、濾布1の接続部分の損傷の発生を回避することができ、濾布1の寿命延ばすことができる。

目的

本発明は、上記問題点に鑑み、剥離性の悪いケーキや脱水が不十分なケーキを濾布から剥離する場合であっても、濾布からケーキを円滑に剥離させることができ、ケーキ剥離回収率を大幅に向上させることが可能になると共に、濾布の接続部分への負担を軽減できる濾布上のケーキを剥離する方法と剥離する装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数のローラーに無端状に掛け回された濾布上に付着するケーキを剥離する方法において、ケーキ排出側ローラーの外周面に掛け回した濾布に、複数本ワイヤーを、前記濾布の走行方向に対して斜めに当接させ、走行する濾布上のケーキを前記ワイヤーにより剥離することを特徴とする濾布上のケーキを剥離する方法。

請求項2

複数のローラーに無端状に掛け回された濾布上に付着するケーキを剥離する装置において、ケーキ排出側ローラーの外周面に掛け回す濾布に、前記濾布の走行方向に対して斜めに当接させる複数本のワイヤーを備えたことを特徴とする濾布上のケーキを剥離する装置。

請求項3

請求項2に記載の濾布上のケーキを剥離する装置において、前記各ワイヤーの端部と固定フレームとの間に弾性材を介在させたことを特徴とする濾布上のケーキを剥離する装置。

技術分野

0001

本発明は、化学工業、食品工業、鉱山冶金工業、廃棄物処理産業等に用いられる濾布走行式濾過機において、濾布上のケーキを剥離する方法と剥離する装置に関する。

背景技術

0002

図4図5に示すように、濾布1を移動させながら濾過を行うと共に、濾布1に付着するケーキ2の除去を排出側で行う濾布走行式濾過機においては、濾布1に金属またはゴム製のスクレーパー6を当てて、ローラー3の回転に伴って濾布1に付着しているケーキ2を剥離することが行われている(特許文献1参照)。

0003

特開平11−137924号公報

発明が解決しようとする課題

0004

前記特許文献1に記載のように、スクレーパー6を用いて濾布1上のケーキ2を剥離する場合、ケーキ2を完全に剥離することが困難である。特に剥離性の悪いケーキや脱水が不十分なケーキ2の場合、ケーキ2を完全に剥離することが困難となり易い。この理由は濾布1とスクレーパー6との間の間隔精度を、ローラー3の長手方向の全長にわたり高精度に保つことが困難であり、その上、作業中におけるローラー3やスクレーパー6の振動や変形により、ローラー3とスクレーパー6との間の間隔が変動することによると思われる。このため、ケーキを製品として得る場合、製品の回収率が悪くなるという問題点がある。

0005

また、濾布1上にケーキ2の一部が残留したまま濾過機が運転されるため、濾布1に残留したケーキ2が濾布1を掛け回したローラーに移り、ローラーの外周面凹凸が生じて濾布が蛇行し、その上濾布1に皺がよりやすくなり、さらにケーキ2の剥離が困難になるという問題点がある。

0006

また、スクレーパー6が濾布1の表面に強く当てられることにより、濾布1の接続部分1aに強い力がかかり、接続部分が摩耗して濾布の寿命を短くしてしまうという問題点がある。

0007

本発明は、上記問題点に鑑み、剥離性の悪いケーキや脱水が不十分なケーキを濾布から剥離する場合であっても、濾布からケーキを円滑に剥離させることができ、ケーキ剥離回収率を大幅に向上させることが可能になると共に、濾布の接続部分への負担を軽減できる濾布上のケーキを剥離する方法と剥離する装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

請求項1の濾布上のケーキを剥離する方法は、複数のローラーに無端状に掛け回された濾布上に付着するケーキを剥離する方法において、
ケーキ排出側ローラーの外周面に掛け回した濾布に、複数本ワイヤーを、前記濾布の走行方向に対して斜めに当接させ、走行する濾布上のケーキを前記ワイヤーにより剥離することを特徴とする。

0009

請求項2の濾布上のケーキを剥離する装置は、複数のローラーに無端状に掛け回された濾布上に付着するケーキを剥離する装置において、
ケーキ排出側ローラーの外周面に掛け回す濾布に、前記濾布の走行方向に対して斜めに当接させる複数本のワイヤーを備えたことを特徴とする。

0010

請求項3の濾布上のケーキを剥離する装置は、請求項2に記載の濾布上のケーキを剥離する装置において、
前記各ワイヤーの端部と固定フレームとの間に弾性材を介在させたことを特徴とする。

発明の効果

0011

請求項1、2の発明によれば、ワイヤーの有する可撓性により、ケーキ排出側ローラーの外周面の濾布に対してワイヤーがなじみ良く当接し、このため、ワイヤーとケーキ排出側ローラー外周面の濾布との間の隙間がなくなり、ケーキを効率良く剥離することができる。また、その結果、ケーキ回収率を大幅に向上させることができる。また、剛性の小さいワイヤーが濾布の表面に接する上、ワイヤーが外周面に対して斜めに接触するため、濾布に与えるダメージが少なくなり、濾布の接続部分の損傷の発生を回避することができ、濾布の寿命を延ばすことができる。

0012

請求項3の発明によれば、ワイヤーと固定フレームとの間にスプリング等の弾性材を接続して設けたので、弾性材の持つ緩衝作用により、ワイヤーが強い力で濾布に接触することが回避され、濾布の寿命をさらに延ばすことができる。

発明を実施するための最良の形態

0013

図1は本発明の剥離する方法を適用する濾布走行式水平濾過機の一例を示す構成図である。図1において、1は濾布であり、この濾布1はスラリー供給側ローラー5、ケーキ排出側ローラー3および補助ローラー4に無端状に掛け回される。ローラー3には不図示の回転駆動用モータ取付けられる。7はスラリー供給装置8からのスラリー9を濾布1上に供給するスラリー分配装置である。11,12は濾布1上に供給されたスラリー9の濾過により生じたケーキ2を洗浄するために濾布1上に供給される洗浄水である。

0014

13,14,15は真空箱であり、これらの真空箱13,14,15は濾布1の下面であってそれぞれスラリー分配装置7、洗浄水11,12の供給部に対応する箇所に濾布1の走行方向とその反対方向に移動可能に設置される。これらの真空箱13〜15は上面に透孔を有し、流体圧シリンダ等でなる移動装置16により濾布1の走行方向およびその反対方向に後述のように往復動させるものである。

0015

この濾過機は、不図示の真空ポンプによる吸気によって真空箱13〜15を真空状態としておき、ローラー3を回転駆動し、ローラー4,5を従動回転させて濾布1を走行させながら、スラリー分配装置7からスラリーを濾布1上に供給し、スラリーの液分および洗浄水を真空箱13〜15に吸引し、粒子を濾布1上に残す濾過を行う。この濾過作業のとき、真空箱13〜15は濾布1と共に移動する。そして予め設定された距離だけ濾布1と共に真空箱13〜15を走行させた後、真空箱13〜15の内部の真空遮断して真空箱13〜15を濾布1から離す。そして、移動装置16により真空箱13〜15を瞬時に元の位置に復帰させる。その後、真空箱13〜15の内部を再び真空にして再度真空箱13〜15の上面に濾布1に吸着させて濾布1と共に真空箱13〜15を走行させながら濾過を行う。この濾過作業に伴い、洗浄水11,12をケーキ2にかけて洗浄する。なお、濾過機の濾過対象物によってはこれらの洗浄水11,12によるケーキ2の洗浄工程は無くてもよい。

0016

20は本発明により設けた可撓性を有するワイヤーである。図2に示すように、このワイヤー20はケーキ排出側ローラー3の軸心方向に等間隔をもって複数本設けられる。これらのワイヤー20としては金属製あるいは合成樹脂製のものを用いることができるが、強度と耐蝕性の面でステンレスワイヤーを用いることが好ましい。各ワイヤー20はその一端を固定フレーム21に接続し、他端は弾性材22を介して別の固定フレーム23に接続して取付ける。なお弾性材22として、この実施の形態ではスプリングを用いているが、ゴム等を用いてもよい。また、弾性材22はワイヤー20の両端に設けてもよい。

0017

図2に示すように、ワイヤー20は濾布1の走行方向Yに対して傾斜角度θをもって斜めに配置する。また、図1に示すように、ワイヤー20はケーキ排出側ローラー3の外周に位置する濾布1にローラー3の所定角度αの範囲について濾布1に当接する。図2において、Lはワイヤー20が濾布1に当接する範囲であり、この範囲Lは隣接するワイヤー20,20間でWの範囲にわたって重複する。

0018

なお、傾斜角度θは、濾過作業中にはワイヤー20と濾布1との摩擦により上流側では小さく、下流側では大きくなる傾向がある。この傾斜角度θは作業休止状態において5〜50度の範囲内に設定することが好ましく、より好ましくはこの角度θは10〜30度である。この傾斜角度θが5度より小さいとワイヤー20の濾布1に対する接触抵抗は小さくなる利点はあるものの、ワイヤー20の設置本数が多くなる。反対に、この傾斜角度θが50度を超えると、ワイヤー20の設置本数は少なくすむものの、ワイヤー20と濾布1との摩擦抵抗が大きくなり、濾布1の接続部分を損傷し易くなる上、ワイヤー20や弾性材22のサイズを大きくしなければならなくなる。また、ワイヤー20のサイズを大きくすると、剥離効率が悪くなり、その上、ワイヤー20の剛性の増大により濾布1の接続部分を損傷させ易くなる。

0019

また、ワイヤー20の濾布1に対する当接角度範囲αは好ましくは20度〜120度とする。この当接角度範囲αのより好ましい範囲は40度〜60度とする。この当接角度範囲αが20度未満であるとワイヤー20による剥離範囲が狭くなり、多数のワイヤー20を設ける必要が生じる。また、この当接角度範囲αが120度を超えるとワイヤー20の取付けが困難となる。

0020

この構成において、ケーキ排出側ローラー3を図1の矢印24で示すように回すと、濾布1上のケーキ2は、ローラー3の外周を通過する際にワイヤー20により剥離される。このように、濾布1の走行方向に対して傾斜したワイヤー20を用いてケーキ2の剥離を行えば、ワイヤー20の有する可撓性により、ケーキ排出側ローラー3の外周面に対してワイヤー20がなじみ良く当接する。このため、ワイヤー20とケーキ排出側ローラー3の外周面との間の隙間がなくなり、ケーキ2を効率良く剥離することができる。また、その結果、ケーキ回収率を大幅に向上させることができる。また、従来のスクレーパー6に比較して剛性の小さいワイヤー20がケーキ排出側ローラー3の外周面に至った濾布1の表面に接する上、ワイヤー20が外周面に対して斜めに接触するため、濾布1に与えるダメージが少なくなり、濾布1の接続部分の損傷の発生を回避することができ、濾布1の寿命を延ばすことができる。

0021

また、この実施の形態においては、ワイヤー20とフレーム23との間にスプリング等の弾性材22を設けたので、弾性材22の持つ緩衝作用により、ワイヤー20が強い力で濾布1に接触することが回避され、濾布1の寿命をさらに延ばすことができる。

0022

また、ワイヤー20によるケーキ2の剥離作業中において、ワイヤー20が濾布1との摩擦により捻れてワイヤー20はその軸心を中心に回動しようとするが、ワイヤー20としてステンレスワイヤーのような比較的剛性のあるものを用いれば、この回動がある程度抑制され、剥離効率を上げることができる。

0023

図3は本発明の他の実施の形態であり、この実施の形態は、ワイヤー20,20Aを交差状に設けたものである。このようにワイヤー20,20Aを交差状に設ければさらにケーキ2の剥離が確実となる。なお、図3のように傾斜方向を反対にした2組のワイヤー20,20Aを用いる場合、異なる組のワイヤー20,20Aはその濾布1に対する濾布1の走行方向についての当接位置が異なるように配置すれば、ワイヤー20,20Aの重なりが少なくなり、ケーキ剥離効率をより向上させることができる。

0024

図1図2に示した濾布走行式水平真空濾過機水酸化アルミニウムの製造工程で用いた。濾過機の濾過面積を30m2(濾布1の幅2.2m、長さ約40m)、ケーキ排出側ローラー3の直径を50cm、濾布1の走行速度を1.8m/minとし、平均粒子径が1.5μmの水酸化アルミニウムを10wt%含む水酸化ナトリウムの20%溶液でなるスラリーを濾過した際、ケーキ水分は50%でケーキ2の厚さは約3mmであった。

0025

濾布1に当接させるワイヤー20として太さ0.7mm、長さ1mのステンレスワイヤーを用い、弾性材22として長さが10cmのスプリングを用い、ワイヤー20の間隔を22本、当接角度範囲αを60度、傾斜角度θを15度とした場合、ケーキ2の回収率は95〜97%であった。また、濾布1の接続部分にワイヤー20による過大な力がかからないため、濾布1の寿命は連続運転下で2ケ月以上であった。

0026

比較例として、ワイヤー20の代わりに図4図5に示したスクレーパー6を用いた従来型ケーキを剥離する装置を用いた場合は、ケーキ2の回収率は約80%であった。また、濾布1の寿命は連続運転で1週間であった。

0027

本発明は、前記実施例で示した微粒の水酸化アルミニウムに限らず、一般的に難濾過、難剥離と言われる物質のケーキを剥離する装置として広く応用できる。また、図1においては濾布走行式水平真空濾過機に例をとって説明したが、本発明はこれに限らず、濾布走行式ドラムフィルター濾布走行式フィルタープレス等、各種の濾過機に適用できる。

図面の簡単な説明

0028

本発明によるケーキを剥離する方法の一実施の形態を示す濾過機の側面図である。
図1のケーキを剥離する装置の正面図である。
本発明の他の実施の形態を示す正面図である。
従来のケーキを剥離する装置を示す側面図である。
図4の正面図である。

符号の説明

0029

1:濾布、2:ケーキ、3:ケーキ排出側ローラー、4:補助ローラー、5:ケーキ供給側ローラー、7:ホッパ、8:スラリー供給装置、9:スラリー、11:回収水、12:新水、13,14,15:真空箱、16:移動装置、20:ワイヤー、21,23:固定フレーム、22:弾性材

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