JP2011067798A - フィルタプレス脱水機 - Google Patents

Abstract

【課題】ろ板側またはダイヤフラム側の何れか一方のろ布のみに脱水ケーキが付着させることができ、ろ布から脱水ケーキを容易に離脱させることができるフィルタプレス脱水機を提供する。
【解決手段】
ダイヤフラム２０に形成された排水溝２５の空隙量がろ板３０に形成された排水溝３２ａの空隙量より多くなるように構成し、ろ板２０及びダイヤフラム２０が離隔した状態で上下何れかの方向に移動可能なろ布９ａ，９ｂのうち、ダイヤフラム２０側のろ布９ａが下方に移動し、他方のろ布９ｂが上方に移動するように構成する。よって、ダイヤフラム２０側のろ布９ａに対してケーキ１９が付着し易く、他方のろ布９ｂへのケーキ１９の付着を抑制することができ、ケーキ１９が付着した側のろ布９ａを下方向に移動させると、ろ布９ａが下部ローラ８により折り返され、ケーキ１９を容易に離脱落下できる。
【選択図】図９

Description

本発明は、ろ板とダイヤフラムが一対のろ布を介して対向配置され、前記一対のろ布の間に形成されるろ室に原液を供給して圧搾するフィルタプレス脱水機に関する。

従来、洗水場、し尿処理場、都市下水処理場、産業排水処理場等で発生する各種汚泥の処理工程や生産設備でのカーボン製品、チタン製品等の各種製造工程における固液分離用脱水機としてフィルタプレス脱水機が広く用いられている。

図１３に示すように、特許文献１には、ろ板８１，８２間に一対のろ布８３，８４が配置された複数のろ室８５を並設し、各ろ室８５に原液を圧入した後に、ダイヤフラム８６を膨張させて原液を圧搾することによりろ布８３，８４で固液分離し、その後、ろ板８１，８２を互いに離隔させて脱水ケーキ８７を落下排出するフィルタプレス脱水機が提案されている。

特開平９−１５５１１２号公報

しかし、上述のような従来のフィルタプレス脱水機では、固液分離後にろ板側及びダイヤフラム側の双方のろ布に脱水ケーキが付着して、ろ板を離隔した後に、脱水ケーキがろ布から容易に剥離落下せず、脱水ケーキの残滓がろ布の表面に残留すると、ろ布が早期に目詰まりし、ろ布の交換作業が頻発するという問題があった。

このような、ろ布の目詰まりを解消するためには、ろ布を振動させる振動機構を備え、振動によりろ布から脱水ケーキを落下させることが考えられるが、振動機構を備えるためにフィルタプレス脱水機の製作コストが高くなる。

また、ろ布に付着した脱水ケーキを作業員が手作業で剥離落下させることが考えられるが、非常に煩雑である。

そこで、スクレイパーをろ布表面に対向させて備え、ろ布を移動させることでろ布表面に付着した脱水ケーキを剥離落下させることが考えられるが、脱水ケーキがろ板側またはダイヤフラム側のどちらに付着するか分からないため、ろ板側及びダイヤフラム側のどちらのろ布にもスクレイパーを備えなければ、ろ布表面に付着した脱水ケーキを剥離落下させることができない。また、脱水ケーキを確実に剥離落下させるめには、スクレイパーをろ布表面に当接させる必要があり、ろ布表面を傷つけ破損させる虞があった。

本発明は、ろ板側またはダイヤフラム側の何れか一方のろ布のみに脱水ケーキが付着させることができ、ろ布から脱水ケーキを容易に離脱させることができるフィルタプレス脱水機を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明によるフィルタプレス脱水機の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、ろ板とダイヤフラムが一対のろ布を介して対向配置され、前記一対のろ布の間に形成されるろ室に原液を供給して圧搾するフィルタプレス脱水機であって、前記ろ板に形成されたろ液の排水溝と、前記ダイヤフラムに形成されたろ液の排水溝のうち、何れか一方が他方よりも空隙量が多くなるように構成されている点にある。

ろ室で原液が圧搾される際に、ろ液が排出されるにつれて脱水ケーキの含水率が低下して固まる。このとき、ろ板に形成されたろ液の排水溝と、ダイヤフラムに形成されたろ液の排水溝のうち、空隙量が多い側の排水溝から多量のろ液が流れ、ろ板側とダイヤフラム側とで脱水ケーキの含水率に差が生じて、含水率が低い側のろ布への接触面積が増大する。

その結果、ろ板とダイヤフラムのうち、空隙量が多くなるように排水溝が形成された側のろ布に対して脱水ケーキが付着し易く、他方のろ布への脱水ケーキの付着を抑制することができ、さらに、そのような脱水ケーキはろ布との接触部で含水率が低くなっているため、僅かの衝撃で脱水ケーキがろ布に残留することなく容易に離脱させることができるようになる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記一対のろ布が前記ろ室の上方に備えられた上部支持部と、下方に備えられた下部支持部により上下方向に張設され、前記ろ板及びダイヤフラムが離隔した状態で各ろ布が上下方向に移動可能に構成され、前記ろ板とダイヤフラムのうち形成された排水溝の空隙量が多い側のろ布が下方に移動し、他方のろ布が上方に移動するように構成されている点にある。

一方のろ布が下方に移動し他方のろ布が上方に移動することにより、脱水ケーキの両面に作用する互いに異なる方向への力が、ろ布から脱水ケーキを剥離するための剥離力となる。このとき、含水率が低い側のろ布よりも含水率が高い側のろ布から脱水ケーキが剥離し易く、含水率が低い側のろ布に脱水ケーキが付着する場合であっても、当該脱水ケーキが付着した側のろ布を下方向に移動させる際に、脱水ケーキが下方に付勢され、容易に離脱落下するようになる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第二特徴構成に加えて、ろ布は、停止状態から所定加速度で移動開始するように構成されている点にある。

上述の構成によれば、ろ布が所定加速度で移動開始するため、ろ布の表面に付着した脱水ケーキが剥離落下しやすくなる。ここで、所定加速度とは、ろ布の移動開始時の加速により脱水ケーキに働く慣性力が、脱水ケーキのろ布表面に対して付着する力を上回ることにより、脱水ケーキとろ布の接触面にすべりが生じ、剥離が起こるり得る最低の加速度以上の加速度をいう。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記ダイヤフラムに形成された排水溝の空隙量が前記ろ板に形成された排水溝の空隙量より多くなるように設定されている点にある。

ダイヤフラムを、例えば高分子化合物を射出成形することにより得る場合、排水溝がどのような形状であっても一度金型を作れば済むのに対し、ろ板を合成樹脂材を押出成形することによって得る場合、排水溝を切削加工する必要があるため、切削量、切削工程が多いと、加工費が上がる。よって、ダイヤフラムに形成された排水溝の空隙量がろ板に形成された排水溝の空隙量より多くなるようにする方が、製作コストが低減できる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記ろ板の表面に、縦方向に波型の排水溝が複数本並列に形成されている点にある。

上述の構成によれば、縦方向に排水溝を形成することで、ろ液は上から下方向にスムーズに流れ、さらに排水溝を波型に形成することで、ろ布が排水溝に挟まりにくくすることができ、ろ布の破損を防止できる。なお、波型の排水溝に加工することは、放射状や網目状その他複雑な形状に加工する場合に比べて、加工工程を簡略化できるため加工費を低減できる。

以上説明した通り、本発明によれば、ろ板側またはダイヤフラム側の何れか一方のろ布のみに脱水ケーキが付着させることができ、ろ布から脱水ケーキを容易に離脱させることができるフィルタプレス脱水機を提供することができるようになった。

本発明によるフィルタプレス脱水機の概略図 ダイヤフラムの説明図であって、（ａ）は正面図のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は正面図 （ａ）はダイヤフラムの縁部の詳細図、（ｂ）はダイヤフラムの厚さと立上が部の厚さの説明図 （ａ）はろ板の正面図、（ｂ）はろ板の側面図 （ａ）がろ板の平面図、（ｂ）はろ板の裏面図 ダイヤフラムをろ板に嵌入した状態の説明図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は裏面図 （ａ）は原液供給部材の正面図、（ｂ）は原液供給部材の側面図 ろ過ユニットの説明図であって、（ａ）はろ過ユニットが開いた状態を表す概略図、（ｂ）はろ過ユニットが閉じた状態を表す概略図 （ａ）は閉板工程の説明図、（ｂ）はろ過工程の説明図、（ｃ）は圧搾工程の説明図、（ｄ）は開板・脱水ケーキ排出工程の説明図 （ａ）は別実施形態によるダイヤフラムの正面図、（ｂ）は別実施形態によるダイヤフラムの正面図 別実施形態によるろ板の正面図 従来のフィルタプレス脱水機の説明図 従来のフィルタプレス脱水機の要部断面図

以下に本発明によるフィルタプレス脱水機を説明する。

図１に示すように、フィルタプレス脱水機１００は、左フレーム１、右フレーム２間に一対のガイドレール３が横架してあり、一対のガイドレール３に多数のろ過ユニット４が左フレーム１と右フレーム２方向に摺動可能に載架されている。右フレーム２には押圧シリンダ６が設けられ、押圧シリンダ６のロッド６ａの先端には押圧部材５が備えられている。

複数のろ過ユニット４はそれぞれ隣接するろ過ユニット４とリンク部材（図示せず）で連結され、図１中右端のろ過ユニット４はろ過ユニット駆動装置と連結され、左端のろ過ユニット４は左フレーム１側と連結されている。右端のろ過ユニット４が右方向に移動すると、それにつられて順次ろ過ユニット４が右方向に移動し、リンク部材によってそれぞれのろ過ユニット４が所定間隔で離間するように構成されている。

なお、ろ過ユニット４の移動は上述のものに限らず、左フレーム１と右フレーム２に備えたスプロケット（図示せず）間に配設したチェーン（図示せず）にろ過ユニット４を懸架して、スプロケットを駆動しチェーンを移動させることで、当該チェーンに懸架されたろ過ユニット４を移動させる構成であってもよい。

隣接するろ過ユニット４間には、複数の上部支持部としての上部ローラ７と下部支持部としての下部ローラ８の間に張設された無端状のろ布９が上下方向に配設されている。

押圧部材５を介して押圧シリンダ６によって複数のろ過ユニット４がそれぞれの間にろ布９を挟んだ状態で、右フレーム２方向から左フレーム１方向に所定圧力で押圧されて閉板され、ろ布９に囲まれた複数のろ室１４が形成されるように構成されている。

左フレーム１には、ろ室１４内に圧搾対象物である原液を供給する原液供給口１５と、ろ室１４で圧搾されたろ液が排出されるろ液排出口１６が備えられている。

原液供給口１５から、原液をろ室１４内に供給し、ろ過ユニット４で圧搾すると、ろ液はろ液排出口１６から排出され、ろ過ユニット駆動装置でろ過ユニット４を開板すると、複数のろ過ユニット４間から脱水された脱水ケーキが排出される。

以下、上述の各構成について詳述する。
ろ過ユニット４は、一対のダイヤフラム２０とろ板３０とで構成されている。図２（ａ），（ｂ）に示すように、ダイヤフラム２０は、ろ枠として機能する厚肉部２１が、原液を圧搾する薄肉部２２の周囲に一体に成形されている。ダイヤフラム２０の厚肉部２１は、隣接する二枚のろ板で圧縮されることによりろ室１４のシール面として機能する。よって、別にシール部材を用いる必要がないので、部品点数を減らすことができる。

図２（ｂ）に示すように、薄肉部２２の平坦面２２ａ及び傾斜面２２ｂには、ダイヤフラム２０の中心と中心を同じくする矩形のろ液の排水溝２５が複数形成されている。

排水溝２５の断面形状は、ダイヤフラム２０の薄肉部２２は、脱水ケーキの圧搾工程で膨張することを考慮し、適宜矩形状、Ｖ字状、円弧状等に形成すればよく、例えば平坦面２２ａと傾斜面２２ｂで形状を異ならせてもよい。さらに隣接する排水溝２５とのピッチを異ならせてもよい。

排水溝２５は、溝の形状、幅、深さ、累計長さ、数等を適宜設定して形成される。

本実施形態では、ダイヤフラム２０に形成した排水溝２５の空隙量が、ろ板に形成した排水溝の空隙量よりも多くなるように形成されている。なお、排水溝の空隙量とは、排水溝が掘り込まれた量、すなわち、ろ液が排水されるために形成された空隙を積算した量をいい、上述した排水溝の形状、幅、深さ、累計長さ、数等によって設定することができる。

図３（ａ）に示すように、薄肉部２２の縁部は、厚肉部２１の内周の厚み方向一端部から距離ｄ離隔した位置に連接され、薄肉部２２の中央部は、厚肉部２１の厚み方向他端部側に張り出した平坦面２２ａに形成され、平坦面２２ａと縁部とが傾斜面２２ｂで連接されている。

図３（ｂ）に示すように、ろ室内の原液を圧搾するために薄肉部２２を可動させると、薄肉部２２の縁部２２ｃには繰り返し応力がかかるが、縁部２２ｃを厚肉部２１の内周の厚み方向一端部から距離ｄ離隔した位置に連接することで、応力集中が大きい縁部２２ｃとろ板３０の圧縮部３１との接触による摩擦を回避できるので、破損の虞を低減し寿命を延ばすことができる。

ダイヤフラム２０の左右下部には、前後方向に貫通したろ液排出通路２６が形成され、排水溝２５から流れてくるろ液を通水できるように構成されている。

このようなダイヤフラム２０は、材質は特に問わないが、厚肉部２１にはシール面として機能する程度の大きな圧力がかかり、薄肉部２２は原液を圧搾するために可動するので、適度な硬さと柔軟さを併せ持つものが好ましい。

例えば、ダイヤフラム２０は、熱可塑性エラストマのような高分子化合物を射出成形により厚肉部２１及び薄肉部２２を一体成形することができる。厚肉部２１及び薄肉部２２を一体成形することで、ダイヤフラムの設置枠のようなろ室の形成に必要な構成品数を減らすことができる。なお、厚肉部２１は、ろ室内に供給される原液の供給圧力に耐え、シール面として機能する程度の圧力で挟まれる。

ダイヤフラム２０は、シール面としての機能を保ちつつ、原液を圧搾する可動部としての機能を保つ必要があるため、エラストマ樹脂を使用する場合の硬度は、ＪＩＳ Ａ硬度６５〜９０程度の範囲が好ましい。

厚肉部２１は、中実構造であってもよいし、図２に示すように、表裏互い違いになるように複数の凹部２４を形成して肉をぬすみ、ダイヤフラム２０の各部の厚さの差を減らすことで、射出成形の冷却時の縮みの偏りを防止するように形成してもよい。

図４（ａ）に示すように、ろ板３０の一側面には、隣接するダイヤフラム２０との間で原液を圧縮する圧縮部３１を備え、圧縮部３１にろ室１４で圧搾されたろ液を通水する縦方向に正弦波型の排水溝３２ａが複数本並列して形成され、それぞれの排水溝３２ａは下部の連結溝３２ｂで連結されている。連結溝３２ｂはろ板３０の中央から左右側方にかけて下方へ傾斜して形成され、ろ板３０の左右下方に形成されたろ液排出通路３３に連通するように構成されている。

排水溝３２ａの断面形状は、矩形状、Ｖ字状、円弧状等に形成すればよく、隣接する排水溝３２ａとのピッチを異ならせてもよい。

本実施形態では、排水溝３２ａは、ダイヤフラム２０に形成された排水溝２５よりも、溝の形状、幅、深さ、累計長さ、数等を適宜設定して空隙量が少なくなるように形成されている。

ダイヤフラム２０に形成されたろ液の排水溝２５の方が、ろ板３０に形成されたろ液の排水溝３２ａよりも空隙量が多いため、ろ室１４で脱水ケーキを圧搾する際に、排水溝２５の方が排水溝３２ａよりろ液の流れる量が多くなる。よって、脱水ケーキはろ板３０側よりダイヤフラム２０側の含水率が少なくなって接触面積が増大し、ダイヤフラム２０側のろ布９に付着することとなる。

さらに、ろ液排出通路３３の下方には、ダイヤフラム２０をろ板３０に嵌入した状態でろ液排出通路２６と連通するようにろ液排出通路３４が形成されている。

ろ板３０の左右上方には、前後に貫通する原液供給路３５が設けてあり、原液供給路３５の周縁部に原液供給部材４０が緩挿可能な凹部３６が形成され、凹部３６にはパッキン３６ａが備えられている。

ろ板３０の左右側方には、一対のガイドレール３に載架するための一対のスライドピース４５が取り付けられている。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、ろ板３０の圧縮部３１の裏面の他側面にはダイヤフラム２０を嵌入可能な立上り部３７及び取付面３８が形成されている。立上り部３７の厚さは、ダイヤフラム２０の厚さよりも小さく設定されている。

つまり、ろ板３０にダイヤフラム２０を嵌入支持した際に、ダイヤフラム２０の厚肉部２１の厚さは、立上り部３７の厚さより大きいため、この厚さの差が隣接するろ板との圧縮代となる。

通常、押圧シリンダ６により加えられる押圧力は、ろ室１４内の原液が漏れださないような大きさであるが、押圧シリンダ６による押圧力がダイヤフラム２０のシールに必要な所定圧力以上に強い場合でも、ダイヤフラム２０の厚肉部２１はろ板３０の立上り部３７と面一になった時点で、立上り部３７が隣接するろ板３０と圧力を支持するので、ダイヤフラム２０の厚肉部２１には所定圧以上の圧力がかからないので、厚肉部２１の締め付けすぎによる変形や破損の虞を回避できるので、シール面のシール効果を安定させることができる。

左右の立上り部３７は、取付面３８にダイヤフラム２０を嵌入支持した状態で、当該取付面３８と隣接するろ板３０の圧縮部３１でダイヤフラム２０を圧縮した際に、ダイヤフラム２０が所定圧で圧縮されるように構成されている。なお、ダイヤフラム２０は、取付面３８に適宜ボルト等で固定される。

ろ板３０の取付面３８の中央下方には、ダイヤフラム２０を隣接するろ板の圧縮部３１側へと膨らませるための加圧水を供給する加圧水導入口３９ａ及び加圧水導入路３９ｂが形成されている。

図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ろ板３０にダイヤフラム２０を嵌入した際には、加圧水は、ろ板３０の下部に取り付けられた加圧水供給管４６から加圧水導入路３９ｂ、加圧水導入口３９ａを介して、取付面３８とダイヤフラム２０の薄肉部の裏面２３の間に供給され、ダイヤフラム２０の薄肉部２２が隣接するろ板３０の圧縮部３１側へと膨張することとなる。

なお、ダイヤフラム２０の薄肉部２２を隣接するろ板３０の圧縮部３１側へと膨張させるのは、加圧水に限らず流体であればよく、例えば、加圧気体であってもよい。

ろ板３０は、例えばポリプロピレンのような合成樹脂材を押出成形することで作成すれば、合性樹脂の特性である軽量性と耐薬品性を生かしながら、強度的にも従来の金属性ろ板に劣ることがない。ろ板３０が軽量となり、並列する複数のろ過ユニット４の重量が軽減され、フィルタプレス脱水機１００の大型化が可能となる。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、原液供給部材４０は原液供給路３５に挿通可能な原液供給管４１と、ろ板３０の凹部３４に緩挿される原液供給部４２で構成され、原液供給部４２には原液供給管４１から直交して分岐し、原液供給管４１から供給される原液をろ室１４内へと供給する原液給液路４３が形成してある。

原液供給部材４０には、当該原液供給部材４０が緩挿されるろ板３０と、隣接するろ板とが開いた状態で、原液供給部材４０が所定の位置に配置されるように位置決めをする一対のリンク部材４４ａ，４４ｂがボルト４４ｃにより取り付けられている。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、隣接したろ過ユニット４ａ，４ｂによる一対のろ布９の締め付けの際には、原液供給部材４０の原液供給部４２がろ板３０ａに支持されたダイヤフラム２０とろ板３０ｂの間に位置する一対のろ布９ａ，９ｂの間に挟まれる格好となり、ダイヤフラム２０ａの薄肉部２２とろ板３０ｂの圧縮部３１の間に形成されたろ室１４内に原液を供給することになる。

原液供給部材４０は、隣接したろ過ユニット４ａ，４ｂを押圧し一対のろ布９間にろ室１４を形成した際には、ろ板３０の凹部３４に緩挿される。原液供給管４１は、原液供給路３５内に収容され、隣接するろ過ユニット４の原液供給路３５と連なるように構成されている。

原液供給口１５から原液供給路３５に原液を供給すると、原液供給部材４０を介して各ろ室１４に原液が供給される。

図９に示すように、ろ布９は無端状に形成され、ろ室１４の上方に備えられた上部ローラ７と、下方に備えられた下部ローラ８により折り返され上下方向に張設されたろ一対の布９ａ，９ｂが、それぞれ隣接するろ板３０の間に挟まれるように構成されている。なお、それぞれの上部ローラ７の近傍には、ろ布９がろ板３０及びダイヤフラム２０に接触しないように案内する案内ローラ１８が備えられ、ろ布９は上フレーム１７内に備えられたろ布緊張装置１０により張力を与えられ撓まないように構成されている。なお、各ローラの配置は、上述のものに限らず適宜設定することが可能である。

さらに、上フレーム１７には、ろ布９の蛇行を防止するろ布蛇行防止装置１１、ろ布９を駆動するろ布駆動装置１２が備えられている。

ろ布駆動装置１２は、ろ室１４を構成するろ板３０及びダイヤフラム２０が開いた状態でろ布９を駆動する際に、ダイヤフラム２０側のろ布９ａが下方向に動くように構成されているので、開板・脱水ケーキ排出工程で、ろ室１４を構成するダイヤフラム２０とろ板３０を開板しても、ダイヤフラム２０側のろ布９ａに脱水ケーキ１９が固着して落下しない場合でも、ろ布９ａを下方に動かすことで、ろ布９ａの表面に付着した脱水ケーキを剥離落下させることができる。

この際、ろ布駆動装置１２は、ろ布９を停止状態から所定加速度で、移動開始するように構成されている。ここで、所定加速度とは、ろ布の移動開始時の加速により脱水ケーキに働く慣性力が、脱水ケーキのろ布表面に対して付着する力を上回ることにより、脱水ケーキとろ布の接触面にすべりが生じ、剥離が起こるり得る最低の加速度以上の加速度をいう。このように、ろ布９を急激に加速して移動開始するため、ろ布９の表面に付着した脱水ケーキが剥離落下するのである。

脱水ケーキがろ布９ａの表面から完全に剥離しない場合であっても、ろ布９ａが下部ローラ８により折り返される際に脱水ケーキ１９が確実に剥離し、落下除去できる。

また、上フレーム１７内に備えられた洗浄装置１３により、脱水ケーキの残滓がろ布９の表面に残留したときや、ろ布９が目詰まりしたときでも、外部から供給される洗浄液を噴射して洗浄できるように構成されている。このように、ろ布９を循環させることで全面を洗浄できるため、作業員がろ過ユニットごとにろ布９を洗浄する必要がなくなる。

このように、一枚のろ布９で複数のろ室１４を覆えば、ろ布駆動装置１２によってろ布９を循環させることで、全面を効率よく使用できる。なお、ろ布９は、無端状の一枚のろ布９を用いて、ろ布駆動装置１４によって循環させる構成でなくてもよい。複数のろ過ユニット４間にそれぞれ一対のろ布を張設して備え、各ろ過ユニット４間の一対のろ布がそれぞれ下方に移動するような構成であってもよい。

以上のように構成されたフィルタプレス脱水機１００は、閉板工程、ろ過工程、圧搾工程、開板・脱水ケーキ排出工程の順序で運転される。

閉板工程は、押圧シリンダ６のロッド６ａを介して押圧部材５を前進させて複数のろ板ユニット４を押圧し、ダイヤフラム２０の薄肉部２２及びろ板３０の圧縮部３１の間に複数のろ室を形成する工程である。

図１０（ａ）に示すように、隣接するろ過ユニット４間にろ布９が配置された状態で押圧シリンダ６を作動させてロッド６ａを介して押圧部材５を前進させ、ろ過ユニット４を左フレーム１方向に押圧してろ布９間に複数のろ室１４を形成する。

ろ過工程は、閉板工程によって形成されたろ室１４の一対のろ布９内に原液を圧入してろ過する工程である。

図１０（ｂ）に示すように、閉板工程によって形成されたろ室１４に左フレーム１側の原液供給口１５から原液を圧入してろ布９でろ過する。排水溝２５及び排水溝３２ａから流れるろ液は、ろ液排出口１６からフィルタプレス脱水機１００の外部に排水される。

圧搾工程は、ろ過工程によってろ布９間に残った水分を含んだ残存物を圧縮して脱水し、脱水ケーキ状にする工程である。

図１０（ｃ）に示すように、加圧水供給管４６から加圧水導入路３９ｂ、加圧水導入口３９ａを介してダイヤフラム２０の薄肉部の裏面２３に加圧水を供給し、ダイヤフラム２０を隣接するろ板３０の圧縮部３１側へ膨らませて、ろ布９間に残留した脱水ケーキ１９を他方のろ板３０の圧縮部３１側へ押圧して圧縮脱水する。

なお、脱水ケーキ１９の圧縮脱水が十分になされたら、脱水ケーキ１９はそれ以上圧縮されなくなり、ダイヤフラム２０は膨らむことができなくなるので、加圧水は流入しなくなる。

開板、脱水ケーキ排出工程は、加圧水の供給を停止し、ダイヤフラム２０を収縮させた後、押圧シリンダ６のロッド６ａを後退させて、各ろ過ユニット４を開き、脱水ケーキ１９を排出する工程である。

図１０（ｄ）に示すように、各ろ過ユニット４を開板すると、脱水ケーキ１９はその自重でろ布９から落下する。脱水ケーキ１９が自重で落下しない場合は、ダイヤフラム２０側のろ布９に付着するので、ろ布駆動装置１２がろ布９を停止状態から所定加速度で移動開始させると、ろ布９の移動開始時の加速により脱水ケーキに働く慣性力が、脱水ケーキのろ布９表面に対して付着する力を上回り、脱水ケーキとろ布９の接触面にすべりが生じ、ろ布９から脱水ケーキが剥離落下する。脱水ケーキが完全に剥離落下しない場合でも、ダイヤフラム２０の下端においてろ布９が下部ローラ８により折り返され、ろ布表面に付着した脱水ケーキ１９が完全に剥離し、落下除去される。

以下に本発明によるフィルタプレス脱水機の別実施形態について説明する。なお、別実施形態によるフィルタプレス脱水機の各構成について上述の実施形態と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。

上述した実施形態では、ダイヤフラム２０の薄肉部２２の平坦面２２ａ及び傾斜面２２ｂに排水溝２５を形成する構成について説明したが、排水溝の形状はこれに限らない。

図１１（ａ）に示すように、薄肉部２２の平坦面２２ａのみに排水溝５０を形成する構成であってもよい。さらに、厚肉部２１に形成する複数の凹部２４に替えて、複数の無端状の凹部５１を表裏互い違いに形成する構成であってもよい。

さらに、図１１（ｂ）に示すように、排水溝の形状はダイヤフラム２０の中心から放射状に延びる直線状の排水溝５２と、ダイヤフラム２０の径方向に対して同心円状の排水溝５３を組み合わせた形状であってもよい。何れにせよ、ダイヤフラム２０の中心に対して対称であり、ダイヤフラム２０の径方向に対して同心の排水溝であって、ろ板に形成されたろ液の排水溝よりも空隙量が多くなるように構成されていればよい。

上述した実施形態では、ろ板には、縦方向に正弦波型の排水溝３２ａを複数本並列して形成する構成について説明したがこれに限らない。

図１２に示すように、縦方向に三角型の排水溝５４を複数本並列して形成する構成であってもよく、また、のこぎり波型、矩形波型であってもよい。何れにせよ、ろ布が排水溝に挟まりにくい形状であって、ダイヤフラムに形成された排水溝よりも空隙量が少なくなるように構成されていればよい。

上述の何れの実施形態でも、ダイヤフラムの形成された排水溝の方が、ろ板に形成された排水溝よりも空隙量を多くした場合について説明した。これは、ダイヤフラムが熱可塑性エラストマのような高分子化合物を射出成形することにより得られるため、排水溝がどのような形状であっても一度金型を作れば済むのに対し、ろ板はポリプロピレンのような合成樹脂材を押出成形したものに、排水溝を切削加工する場合があるため、切削量、切削工程が多いと、加工費が上がるため、ろ板の排水溝の加工費を低減するために、ろ板の排水溝をダイヤフラムの排水溝よりも空隙量が少なくなるように構成したのである。

よって、ダイヤフラムに形成された排水溝を、ろ板に形成された排水溝の空隙量が少なくなるように構成し、ろ板側のろ布を下方向に動かしてもよい。さらに、すべてのダイヤフラム、または、ろ板の何れか一方の空隙量が多くなるように構成する場合に限らず、例えば、隣接するろ過ユニットごとにダイヤフラムとろ板の空隙量の多くなる方を交互に入替え、排水溝の空隙量の多い方のろ布を下方向に動かすように構成してもよい。

上述した実施形態は、何れも本発明の一例であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１：左フレーム
２：右フレーム
３：ガイドレール
４：ろ過ユニット
５：押圧部材
６：押圧シリンダ
６ａ：ロッド
７：上部ローラ
８：下部ローラ
９：ろ布
１０：ろ布緊張装置
１１：ろ布蛇行防止装置
１２：ろ布駆動装置
１３：洗浄装置
１４：ろ室
１５：原液供給口
１６：ろ液排出口
１７：上フレーム
１８：案内ローラ
１９：脱水ケーキ
２０：ダイヤフラム
２１：厚肉部
２２：薄肉部
２２ａ：平坦面
２２ｂ：傾斜面
２２ｃ：縁部
２３：薄肉部の裏面
２４：凹部
２５：排水溝
２６：ろ液排出通路
３０：ろ板
３１：圧縮部
３２ａ：排水溝
３２ｂ：連結溝
３３：ろ液排出通路
３４：ろ液排出通路
３５：原液供給路
３６：凹部
３６ａ：パッキン
３７：立上り部
３８：取付面
３９ａ：加圧水導入口
３９ｂ：加圧水導入路
４０：原液供給部材
４１：原液供給管
４２：原液供給部
４３：原液給液路
４４ａ，４４ｂ：リンク部材
４４ｃ：ボルト
４５：スライドピース
４６：加圧水供給管
５０：排水溝
５１：凹部
５２：排水溝
５３：排水溝
５４：排水溝
１００：フィルタプレス脱水機
ｄ：距離

Claims (5)

1. ろ板とダイヤフラムが一対のろ布を介して対向配置され、前記一対のろ布の間に形成されるろ室に原液を供給して圧搾するフィルタプレス脱水機であって、
   前記ろ板に形成されたろ液の排水溝と、前記ダイヤフラムに形成されたろ液の排水溝のうち、何れか一方が他方よりも空隙量が多くなるように構成されているフィルタプレス脱水機。
2. 前記一対のろ布が前記ろ室の上方に備えられた上部支持部と、下方に備えられた下部支持部により上下方向に張設され、前記ろ板及びダイヤフラムが離隔した状態で各ろ布が上下方向に移動可能に構成され、前記ろ板とダイヤフラムのうち形成された排水溝の空隙量が多い側のろ布が下方に移動し、他方のろ布が上方に移動するように構成されている請求項１記載のフィルタプレス脱水機。
3. ろ布は、停止状態から所定加速度で移動開始するように構成されている請求項２記載のフィルタプレス脱水機。
4. 前記ダイヤフラムに形成された排水溝の空隙量が前記ろ板に形成された排水溝の空隙量より多くなるように設定されている請求項１から３の何れかに記載のフィルタプレス脱水機。
5. 前記ろ板の表面に、縦方向に波型の排水溝が複数本並列に形成されている請求項１から４の何れかに記載のフィルタプレス脱水機。

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