(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ布を挟持してろ過室を形成し、前記ろ過室に供給される圧搾対象物を圧搾するろ板とダイヤフラムとを備えたフィルタプレス脱水装置であって、
前記ダイヤフラムは、一方のろ板との間に加圧流体が供給されたときに膨張する薄肉部と、前記薄肉部の周囲に一体に成形されろ枠として機能する厚肉部とを備えて構成され、
前記一方のろ板と接する前記厚肉部の一方の面に、前記加圧流体をシールするシール面が形成され、
他方のろ板との間でろ布を挟持する前記厚肉部の他方の面、または、前記厚肉部のうち前記シール面を除く部位にろ液が前記ろ枠の外側へと排出可能なろ液排出部が形成されているフィルタプレス脱水装置。
【請求項２】
前記ろ液排出部は、前記厚肉部の他方の面に分散して複数本形成された排出溝である請求項１記載のフィルタプレス脱水装置。
【請求項３】
前記一方のろ板と前記他方のろ板の何れか一方または双方に、当該ろ板を閉じたときに双方のろ板が当接する立上り部が形成され、
前記厚肉部は当該立上り部よりも所定寸法厚く形成され、
当該立上り部が当接した状態で前記厚肉部が所定圧力で圧縮される請求項１または２記載のフィルタプレス脱水装置。
【請求項４】
当該ろ板を閉じたときに前記厚肉部の外側となる部分に、前記ろ液排出部から排出されたろ液を集液してろ板表面に沿って通流させる集液部が形成される請求項１から３の何れかに記載のフィルタプレス脱水装置。
【請求項５】
前記一方のろ板に、前記ダイヤフラムを装着する凹部と、その外側に前記集液部とが形成され、前記集液部の外側に前記立上り部が形成され、前記集液部に集液されたろ液が前記立上り部の当接面でシールされる請求項４記載のフィルタプレス脱水装置。
【請求項６】
各ろ板に厚み方向に貫通した排液孔が形成され、前記集液部と前記排液孔が連通されている請求項４または５記載のフィルタプレス脱水装置。
【請求項７】
前記ろ布が上下姿勢で配置されるとともに、前記ろ布の左右端部が前記集液部に位置するように配置されている請求項４から６の何れかに記載のフィルタプレス脱水装置。
【請求項８】
１つのろ板と１つのダイヤフラムとで１つのろ過ユニットが構成され、複数のろ過ユニットが圧接状態と離隔状態の間で移動可能に並列して配置され、
１つのろ過ユニットのろ板が前記一方のろ板となり、当該１つのろ過ユニットのダイヤフラムに隣接するろ過ユニットのろ板が前記他方のろ板となる請求項１から７の何れかに記載のフィルタプレス脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ろ布を挟持してろ過室を形成し、前記ろ過室に供給される圧搾対象物を圧搾するろ板とダイヤフラムとを備えたフィルタプレス脱水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、浄水場や下水処理場で発生する汚泥を脱水してろ液とケーキに分離する汚泥処理工程、或は、カーボン製品やチタン製品等の製造工程で必要となる固液分離工程等、様々な分野で固液分離のためにフィルタプレス脱水装置が用いられている。
【０００３】
フィルタプレス脱水装置は、所定方向に配列された複数のろ板を配列方向に沿って互いに当接するように押圧した状態で、隣接するろ板間で一対のろ布が挟持されるようにろ布が配置され、当該一対のろ布で囲まれた空間であるろ過室に圧搾対象物が供給され、ろ過室に配置されたダイヤフラムによって圧搾対象物が圧搾されるように構成されている。
【０００４】
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、特許文献１には、ろ板７１と、ダイヤフラム７２と、ダイヤフラム７２をろ板７１に固定するろ枠７４とでろ室が形成され、隣接するろ室を一対のろ布を介して圧接することにより、ろ布に囲まれた空間であるろ過室を形成して、当該ろ過室に供給された圧搾対象物をダイヤフラム７２を膨張させて圧搾するフィルタプレス脱水装置が開示されている。
【０００５】
ろ板７１には、その厚み方向に圧搾対象物供給孔が形成され、圧搾対象物供給孔に供給された圧搾対象物をろ過室に分岐供給する口金部７６が設置されている。ろ過室に分岐供給された圧搾対象物から生じたろ液は、ろ枠７４に形成されたろ液排出溝７３から流出し、ろ板７１に形成された連通孔７８を介して、ろ板７１の厚み方向に貫通形成されたろ液排出孔７７へと排出される。
【０００６】
また、特許文献２には、図１２に示すように、複数のろ板８０の間にそれぞれ一対のろ布８１（８１ａ，８１ｂ）が配置され、一対のろ布８１に囲まれた空間であるろ過室８２が連接され、各ろ過室８２を形成する一方のろ板８０に、ろ枠８４によりろ板８０に固定されたダイヤフラム８３が設けられ、ろ板８０に形成された加圧水供給口８５からダイヤフラム８３とろ板８０の間に供給される加圧水によってダイヤフラム８３を膨張させることにより、ろ過８２内の圧搾対象物を圧搾するフィルタプレス脱水装置が開示されている。
【０００７】
ろ板８０には、各ろ過室８２及びその他のろ過室８２を連通する圧搾対象物の供泥口８６とろ液排出口８７が設けられている。一方のろ布８１ａから滲み出したろ液は、ろ板８０に形成されたろ液排出路８８を介してろ液排出口８７に排出され、他方のろ布８１ｂから滲み出したろ液は、ろ枠８４に形成されたろ液排出部８９を介してろ液排出口８７に排出されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平５−６０５０６号公報
【特許文献２】特開平９−１５５１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載されたフィルタプレス脱水装置は、ろ室を形成するダイヤフラム７２とろ枠７４がそれぞれ別体で構成され、また、ろ枠７４と一対のろ板７１との接触面に、ろ過室で生じるろ液やダイヤフラム７２を膨らませるための加圧水の漏洩を回避するためのシール部材が必要になる等、部品点数の増加と組付け工程の増加によるコスト上昇を招くという問題があった。
【００１０】
また、ろ板７１やろ枠７４は、ろ板７１の連通孔７８やろ枠７４のろ液排出溝７３を切削加工する必要があり、製造工程が増加して加工費も高くなるという問題もあった。
【００１１】
特許文献２に記載されたフィルタプレス脱水装置も、ろ枠８４やシール部材が必要であるため構成品数が増加し、ろ枠８４にろ液排出部８７を形成するため製作工程が増加して加工費が高くなる点で同様の問題があった。
【００１２】
さらに、特許文献１に記載されたフィルタプレス脱水装置は、ろ板７１の厚み方向に貫通形成したろ液排出孔７７にろ液を案内排出するためのろ液排出溝７３や、連通孔７８を限られた領域に形成せざるを得ず、同様に、特許文献２に記載されたフィルタプレス脱水装置も、ろ板８０の厚み方向に貫通形成したろ液排出口８７にろ液を案内排出するためのろ液排出路８８やろ液排出部８９を限られた領域に形成せざるを得ず、圧搾で生じたろ液を効率よく排出するために充分な排水量を確保することが困難である、という問題があった。
【００１３】
また、ろ液排出溝７３、連通孔７８や、ろ液排出部８９のろ液の排出能力の絶対量が充分でないため、ろ液排出溝７３や、連通孔７８や、ろ液排出部８９が閉塞して排水能力が低下するという問題もあった。
【００１４】
本発明は、ろ室を構成する部材の部品点数を削減しながらも圧搾処理を適正に且つ効率的に行なえるフィルタプレス脱水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】
【００１５】
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装置の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、ろ布を挟持してろ過室を形成し、前記ろ過室に供給される圧搾対象物を圧搾するろ板とダイヤフラムとを備えたフィルタプレス脱水装置であって、前記ダイヤフラムは、一方のろ板との間に加圧流体が供給されたときに膨張する薄肉部と、前記薄肉部の周囲に一体に成形されろ枠として機能する厚肉部とを備えて構成され、前記一方のろ板と接する前記厚肉部の一方の面に、前記加圧流体をシールするシール面が形成され、他方のろ板との間でろ布を挟持する前記厚肉部の他方の面、または、前記厚肉部のうち前記シール面を除く部位にろ液が前記ろ枠の外側へと排出可能なろ液排出部が形成されている点にある。
【００１６】
上述の構成によれば、ダイヤフラムとして機能する薄肉部に、ろ枠として機能する厚肉部が一体に形成されるため、別部品としてのろ枠が不要となり、一方のろ板と接する厚肉部の一方の面で加圧流体に対する十分なシール性能を確保しながらも、他方のろ板との間でろ布を挟持する厚肉部の他方の面、または、厚肉部のうちシール面を除く部位に形成されるろ液排出部により圧搾時に適正量のろ液が排出されるようになるので、ろ室を構成する部材の部品点数を削減しながらも圧搾処理を適正に且つ効率的に行なえるようになる。
【００１７】
例えば、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、ろ板９０とダイヤフラム９１の薄肉部９２と厚肉部９３でろ室を形成して、前記ろ室内に一対のろ布９８に囲まれたろ過室を形成する。ろ板９０にはろ液排出部９４が形成され、厚肉部９３にはろ液排出部９５が形成され、ろ液排出部９５はろ板９０に形成された連通路９６を介してろ液排出部９４と連通されている。
【００１８】
薄肉部９２とろ板９０の間に、ろ板９０に形成された加圧水供給口から加圧水が供給され、加圧水によって薄肉部を膨張させることにより前記ろ過室内の圧搾対象物を圧搾する。前記ろ過室から排出されたろ液は、ろ液排出部９４，９５、連通路９６を介して各ろ板９０の厚み方向に貫通形成された排液孔９７に集液され外部に排出される。
【００１９】
一対のろ板９０で挟持された厚肉部９３の挟持された面が薄肉部９２とろ板９０の間に供給される加圧水のシール面９９として機能するため、別部品のシール部材を備える必要がなく部品点数を減らすことが可能になる。
【００２０】
さらに、ダイヤフラムを上述したろ枠として機能する厚肉部と膨張収縮する薄肉部とで構成すると、金型に合成樹脂を充填する射出成形法を採用して製造することができるので、ろ液排出部も一体で形成することができる点で、従来のように、ろ液排出部を切削加工する場合に比べて製造工程が少なくなり、無駄な材料も削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００２１】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記ろ液排出部は、前記厚肉部の他方の面に分散して複数本形成された排出溝である点にある。
【００２２】
上述の構成によると、ダイヤフラムの薄肉部と厚肉部を、合成樹脂材を射出成形により一体形成する際に、薄肉部、厚肉部及びろ液排出部が複雑な形状であっても一度金型を作れば容易に成形が可能である。特に、ろ液排出部が厚肉部を貫通して形成される構成ではなく、厚肉部の他方の面に形成される排出溝として構成することで、ダイヤフラムの構造をシンプルにすることができ、製造コストを低減することができる。
【００２３】
排出溝に、ろ液に含まれる固形物が詰まり、ろ液の流れが悪くなっても、前記排出溝は厚肉部の表面に形成されているので掃除が容易である。
【００２４】
しかも、排出溝は厚肉部の他方の面に分散して形成されているので、前記一方の面に形成される加圧流体に対するシール面のシール性能を低下させることなく、十分なろ液の排出量を確保することができ、圧搾対象物からろ液を均一且つ迅速に排水できるようになり、脱水時間の短縮を図ることができる。つまり、フィルタプレス脱水装置のろ過性能を向上させることができる。
【００２５】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記一方のろ板と前記他方のろ板の何れか一方または双方に、当該ろ板を閉じたときに双方のろ板が当接する立上り部が形成され、前記厚肉部は当該立上り部よりも所定寸法厚く形成され、当該立上り部が当接した状態で前記厚肉部が所定圧力で圧縮される点にある。
【００２６】
上述の構成によれば、厚肉部は立上り部よりも所定寸法厚く形成され、厚肉部の厚みと立上り部の厚みの差がダイヤフラムの圧縮代となり、ダイヤフラムの厚肉部が圧接される圧力を所定圧力に維持できるので、シール面のシール効果を安定させることができる。
【００２７】
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、当該ろ板を閉じたときに前記厚肉部の外側となる部分に、前記ろ液排出部から排出されたろ液を集液してろ板表面に沿って通流させる集液部が形成される点にある。
【００２８】
上述の構成によれば、ろ液排出部から排出されたろ液が、厚肉部の外側となる部分に形成された集液部で集液される。集液部は厚肉部の外側に形成されるため、十分な大きさの断面積を確保でき、ろ板表面に沿って円滑に通流して排出することができるようになる。
【００２９】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第四特徴構成に加えて、前記一方のろ板に、前記ダイヤフラムを装着する凹部と、その外側に前記集液部とが形成され、前記集液部の外側に前記立上り部が形成され、前記集液部に集液されたろ液が前記立上り部の当接面でシールされる点にある。
【００３０】
上述の構成によれば、集液部に集液されたろ液は、立上り部の当接面でシールされるので、立上り部からろ板の外部に漏洩したり飛散することがなくフィルタプレス脱水装置の周囲を清潔に保つことができる。
【００３１】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第四または五特徴構成に加えて、各ろ板に厚み方向に貫通した排液孔が形成され、前記集液部と前記排液孔が連通されている点にある。
【００３２】
上述の構成によれば、集液部で集液されたろ液は、集液部と連通されて形成された排液孔から纏まって排出されるので、ろ板の周部からろ液が流出される場合に比較して排液構造を簡素化できる。
【００３３】
同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第四から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記ろ布が上下姿勢で配置されるとともに、前記ろ布の左右端部が前記集液部に位置するように配置されている点にある。
【００３４】
隣接するろ板にろ布を挟む構成であると、各ろ板の圧接状態では、ろ布がろ板に挟まれろ布に強い圧力が作用し、これが繰り返されるとろ布が破損する虞があった。
【００３５】
上述の構成によれば、上下姿勢で配置されたろ布の左右端部が、集液部に位置するように配置され、ろ布はろ板に挟まれることがない。ろ布はダイヤフラムの厚肉部とろ板に挟まれるだけなので破損の虞が低減できる。
【００３６】
同第八の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第一から第七の何れかの特徴構成に加えて、１つのろ板と１つのダイヤフラムとで１つのろ過ユニットが構成され、複数のろ過ユニットが圧接状態と離隔状態の間で移動可能に並列して配置され、１つのろ過ユニットのろ板が前記一方のろ板となり、当該１つのろ過ユニットのダイヤフラムに隣接するろ過ユニットのろ板が前記他方のろ板となる点にある。
【００３７】
上述の構成によれば、１つのろ板と１つのダイヤフラムとで１つのろ過ユニットを構成し、複数のろ過ユニットを圧接状態と離隔状態の間で移動可能に並列して配置して、１つのろ過ユニットのろ板を前記一方のろ板とし、当該１つのろ過ユニットのダイヤフラムに隣接するろ過ユニットのろ板を前記他方のろ板とすることで、１つのろ過ユニットが備えるダイヤフラムと、前記ろ過ユニットに隣接するろ過ユニットが備えるろ板で、ろ布を挟持してろ室が形成されることとなり、単純な構造でフィルタプレス脱水装置を構成することができる。
【発明の効果】
【００３８】
以上説明した通り、本発明によれば、ろ室を構成する部材の部品点数を削減しながらも圧搾処理を適正に且つ効率的に行なえるフィルタプレス脱水装置を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるフィルタプレス脱水装置の概略図
【図２】複数のろ過ユニットの圧接状態を示す説明図
【図３】複数のろ過ユニットの離隔状態を示す説明図
【図４】ろ板とダイヤフラムとろ布の説明図
【図５】（ａ）はろ過ユニットの正面図、（ｂ）は立上り部を説明する概略断面図、（ｃ）は別実施形態の立上り部を説明する概略断面図、（ｄ）は、別実施形態の立上り部を説明する概略断面図
【図６】ダイヤフラムの説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は正面図のＡ−Ａ線端面図、（ｄ）は正面図のＢ部詳細図、（ｅ）はＢ部詳細図のＣ−Ｃ線端面図
【図７】ろ板の説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図
【図８】別実施形態によるダイヤフラムの説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は正面図のＤ−Ｄ線端面図、（ｄ）は正面図のＥ部詳細図、（ｅ）はＥ部詳細図のＦ−Ｆ線端面図
【図９】（ａ）は別実施形態によるろ過ユニットを説明する概略断面図、（ｂ）は別実施形態によるろ過ユニットを説明する概略断面図、（ｃ）は別実施形態によるろ過ユニットを説明する概略断面図
【図１０】本発明に関連するフィルタプレス脱水装置の説明図であって、（ａ）はろ過ユニットの説明図、（ｂ）は複数のろ過ユニットの圧接状態を示す説明図
【図１１】従来のフィルタプレス脱水装置の説明図であって、（ａ）はろ過ユニットの説明図、（ｂ）は要部説明図
【図１２】従来のフィルタプレス脱水装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下に、本発明によるフィルタプレス脱水装置の一例を説明する。
【００４１】
図１に示すように、フィルタプレス脱水装置１は、前フレーム２と、後フレーム３と、前フレーム２と後フレーム３との間に架設された一対のサイドフレーム４を備えている。
【００４２】
一対のサイドフレーム４に複数のろ板３０が摺動可能に支持され、前フレーム２に設置された進退機構５によって、各ろ板３０が図２に示す圧接状態と、図３に示す離隔状態の間で駆動される。
【００４３】
前フレーム２の上部には無端状のろ布７を繰り出す駆動ローラ６が配置され、後フレーム３の上部にはろ布７を洗浄する洗浄機構８が配置されている。
【００４４】
駆動ローラ６で繰り出されたろ布７は、同じく前フレーム２に設置された緊張機構９によって所定の張力に調整された後に、各ろ板３０の上下に設置された支持機構１０によってろ面が対向するように掛け渡され、各ろ板３０から繰り出された後に洗浄機構８に導かれるように配置されている。
【００４５】
各ろ板３０の左右には、上下に一対の係合ピン１１が突設され、隣接する一対のろ板３０の係合ピン１１同士が、リンク機構としての連結金具１２に形成された長孔に係合して連結されている。そして、図１中、左端のろ板３０が後フレーム３と連結され、右端のろ板３０が進退機構５と連結されている。
【００４６】
進退機構５はロッド５ａの先端に押圧部材５ｂを備えた油圧シリンダ５ｃで構成されている。油圧シリンダ５ｃによりロッド５ａを進出作動させると、押圧部材５ｂを介して各ろ板３０が後フレーム３に向けて押圧された圧接状態に移行し、ロッド５ａを引退作動させると、前フレーム２に向けて各ろ板３０が移動して、連結金具１２に形成された長孔で規定される距離だけ離隔した離隔状態に移行する。
【００４７】
フィルタプレス脱水装置１は、進退機構５が進出作動した圧接状態で、各ろ過室に圧搾対象物を充填する充填処理と、充填された圧搾対象物を圧搾する圧搾処理とが実行される。
【００４８】
そして、圧搾処理の後に進退機構５が引退作動した離隔状態で、各ろ過室で圧搾された脱水ケーキをろ布７から離脱させるべく、駆動ローラ６によって所定距離だけろ布７を走行させる走行処理が実行され、その後、進退機構５が進出作動して、同様の処理が繰り返される。尚、駆動ローラ６は減速機構を介して駆動モータに駆動連結され、駆動ローラ６と減速機構と駆動モータによって駆動機構が構成されている。
【００４９】
ろ板３０から繰り出されたろ布７は、後フレーム３に備えた洗浄機構８によって洗浄された後、蛇行修正機構１７を経由して駆動ローラ６に掛け渡される。
【００５０】
洗浄機構８と駆動ローラ６との間に備えた蛇行修正機構１７は、ろ布７の幅方向走行位置を規制する機構であり、前フレーム２の上部に取付けられた支持フレーム１８に設置されている。
【００５１】
緊張機構９は、ろ布７に所定の張力を付与する。所定の張力とは、駆動ローラ６との摩擦によりろ布７が安定走行可能な張力をいい、各ろ板３０の離隔状態で、各ろ板３０間のろ布７が撓まない程度の適当な張力が好ましい。
【００５２】
図４，図５に示すように、本実施例では、各ろ板３０には、配列方向に沿って一方の面に形成された凹部３１にダイヤフラム２０が固定されている。固定方法はネジ１３を用いる等適宜公知の方法を採用できる。ダイヤフラム２０は、膨張収縮自在な薄肉部２１と薄肉部２１の周囲に一体形成されたろ枠として機能する厚肉部２２を備え、当該ダイヤフラム２０に隣接するろ板３０の背面とで仕切られる空間でろ室が形成される。
【００５３】
支持機構１０は、各ろ板３０に固定されたブラケットに支持された上部ローラ１０ａ及び下部ローラ１０ｂを備え、両ローラ１０ａ，１０ｂによって隣接するろ板３０間でろ布７が上下方向に張設されている。
【００５４】
上部ローラ１０ａの近傍には、ろ板３０が離隔状態でろ布７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ガイドローラ１０ｃが備えられている。
【００５５】
進退機構５によって各ろ板３０が圧接状態に移行したときに、ろ室内でろ布７によって仕切られる空間がろ過室となる。
【００５６】
各ろ板３０にはその厚み方向に貫通孔３２が形成され、各ろ板３０の間に口金１４が設けられ、圧接状態で口金１４によって各ろ板３０の貫通孔３２が連通するように構成されている。そして、圧接状態で後フレーム３に備えた圧搾対象物供給口１５から当該貫通孔３２に圧搾対象物が供給され、口金１４に形成された分岐路を介して各ろ過室に圧搾対象物が充填される。
【００５７】
各ろ板３０の下方には、ろ板３０に取付けられたダイヤフラム２０をろ室側に膨らませるための加圧水を供給する加圧水流路３３が備えられている。
【００５８】
加圧水流路３３から供給された加圧水は、ろ板３０の凹部３１に形成された加圧水供給孔３４からろ板３０と、ろ板３０に装着されたダイヤフラム２０の薄肉部２１の間に排出される。
【００５９】
加圧水供給機構（図示せず）により加圧水流路３３に加圧流体としての加圧水を供給して、ダイヤフラム２０の薄肉部２１をろ過室側へ膨らませることにより、ろ過室に供給された圧搾対象物が圧搾される。尚、加圧流体は、加圧水に限らず、加圧空気でもよい。
【００６０】
つまり、加圧水流路３３を備えた１つのろ板３０と、１つのダイヤフラム２０とで１つのろ過ユニットが構成され、これに一対のろ布７が加わってろ過機構となる。前記ろ過ユニットと前記加圧水供給機構とで、圧接状態で各ろ板３０間に形成されるろ面の対向空間に供給された圧搾対象物を圧搾する圧搾機構が構成されている。
【００６１】
複数のろ過ユニットは圧接状態と離隔状態の間で移動可能に並列して配置され、１つのろ過ユニットのろ板が前記一方のろ板となり、当該１つのろ過ユニットのダイヤフラムに隣接するろ過ユニットのろ板が前記他方のろ板となっている。
【００６２】
図６（ａ）〜図６（ｅ）に示すように、ダイヤフラム２０は、膨張収縮自在な薄肉部２１と薄肉部２１の周囲に一体形成されたろ枠として機能する厚肉部２２を備えている。これにより、ろ室を構成するためのろ枠を用いる必要がなくなるので部品点数が低減できる。
【００６３】
ろ板３０と接するダイヤフラム２０の厚肉部２２の一方の面２２ａは、加圧水流路３３から供給された加圧水をシールするシール面として機能する。
【００６４】
厚肉部２２の四隅には、ろ板３０の凹部３１にダイヤフラム２０を固定するネジ１３を挿通するための開口２２ｃが形成されている。
【００６５】
厚肉部２２には、ろ過室からろ布７を介して排出されるろ液排出部としての排出溝２２ｅが他方の面２２ｂに分散して複数本形成されている。
【００６６】
排出溝２２ｅは、厚肉部２２がろ板３０に圧接されたときに、厚肉部２２が変形することにより排出溝２２ｅが閉塞してしまわない程度、かつ、厚肉部２２の面２２ａがシール面として十分機能する程度の溝であればよい。
【００６７】
例えば、排出溝２２ｅの断面形状は、Ｕ字状、Ｖ字状、矩形状等に形成すればよく、隣接する排出溝２２ｅとのピッチを異ならせてもよい。排出溝２２ｅの幅、深さ、本数及び形状は、ろ液の円滑な排出と、ろ液に含まれる固形物の大きさ等を考慮して、最適なものに設定される。
【００６８】
つまり、ろ液排出部は厚肉部２２の他方の面２２ｂに分散して形成された複数本の排出溝２２ｅで構成されているので、各排出溝２２ｅにろ液を分散させることができるので、ろ液に含まれる固形物が各排出溝に詰まりにくく、ろ液を円滑に排出することができる。ろ液に含まれる固形物が排出溝２２ｅに溜り、ろ液の流れが悪くなったり、詰まったとしても、排出溝２２ｅが厚肉部２２の面２２ｂに形成されているので掃除が容易である。
【００６９】
さらに、一方の面２２ａに形成される加圧流体に対するシール面のシール性能を低下させることなく、排出溝２２ｅ全体の有効断面積を大きくすることができ、十分なろ液の排出量を確保することができ、圧搾対象物からろ液を均一且つ迅速に排水できるようになり、脱水時間の短縮を図ることができる。つまり、フィルタプレス脱水装置のろ過性能を向上させることができる。
【００７０】
薄肉部２１の一方の面２１ａは、厚肉部２２の一方の面２２ａと面一に形成されている。このようにすれば、ろ室空間を大きく確保できるが、必ずしも薄肉部２１の面２１ａと厚肉部２２の面２２ａを面一にする必要はない。薄肉部２１の他方の面２１ｂと厚肉部２２の他方の面２２ｂが面一となるように形成することで、圧搾対象物を圧搾するときに薄肉部２１の面２１ｂが面２２ｂと面一の位置に戻ろうとする弾性力を利用することができるので、圧搾性能を高めることができる。薄肉部２１の他方の面２１ｂの中央には、ろ布７を介して圧搾対象物を圧搾したときのろ液の通液溝２１ｃが形成されている。
【００７１】
ダイヤフラム２０は、隣接するろ板３０に圧接されろ枠として機能する厚肉部２２と、圧搾対象物を圧搾するために膨張収縮する薄肉部２１を一体成型するため、適度な硬さと柔軟さを兼ね備えた材料で構成することが好ましい。
【００７２】
例えば、ダイヤフラム２０は、熱可塑性エラストマのような合成樹脂材を射出成形により厚肉部２２と薄肉部２１を一体成形する。
【００７３】
本実施例では、厚肉部２２は、表裏に複数の凹部２２ｄを形成して肉をぬすみ、厚肉部２２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が低減されているが、厚肉部２２は、凹部２２ｄを備えない中実構造に形成してもよい。
【００７４】
尚、ダイヤフラム２０を、合成樹脂材を射出成形することにより得た場合は、薄肉部２１の通液溝２１ｃや、厚肉部２２及びろ液排出部が複雑な形状であっても一度金型を作れば容易に成形が可能である。特に、ろ液排出部としての排出溝２２ｅが厚肉部２２の他方の面２２ｂに形成される構成にすることで、金型のアンダーカットをなくすことができるので、金型の構造を単純化して製造コストを低減することができる。
【００７５】
図７（ａ）に示すように、ろ板３０の一方の面には、ダイヤフラム２０を装着する凹部３１が形成されている。凹部３１は、装着されたダイヤフラム２０の厚肉部２２が隣接するろ板３０で圧接されて幅方向に膨張可能なように、ダイヤフラム２０の外寸より僅かに大きく形成されている。
【００７６】
尚、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、使用条件に合った充分な強度を持つろ板を得ることができる。
【００７７】
ろ板３０の左右側方には、一対のサイドフレーム４に載架するための一対のスライドピース４ａが備えられている。
【００７８】
上述のようにろ板３０の下方には、ろ板３０の凹部３１に取付けられたダイヤフラム２０をろ室側に膨らませるための加圧水を供給する加圧水流路３３が備えられ、加圧水流路３３から供給された加圧水が、ろ板３０の凹部３１に形成された加圧水供給孔３４からろ板３０とダイヤフラム２０の間に排出されるのである。
【００７９】
凹部３１の左右外側には、ダイヤフラム２０の排出溝２２ｅから排出されたろ液を集液してろ板３０の表面に沿って通流させる集液部３５が形成され、集液部３５の外側に隣接するろ板３０と当接する立上り部３６が形成されている。なお、集液部３５はダイヤフラム２０に形成してもよい。
【００８０】
集液部３５の下端部３５ａは、集液部３５より一段低く形成され、下端部３５ａの側方には、ろ板３０の厚み方向に貫通した排液孔３７が形成され、集液部３５と排液孔３７が下端部３５ａを介して連通されている。集液部３５に集液されたろ液は、排液孔３７から、後フレーム２に備えられたろ液排出口１６を介して、フィルタプレス脱水装置１の外部へ排出される。
【００８１】
図５（ａ）に示したように、ろ布７の左右端部は集液部３５に位置するように配置されており、ろ布７はダイヤフラム２０の厚肉部２２とろ板３０で圧接されることになる。
【００８２】
隣接するろ板間にろ布を挟む構成であると、各ろ板の圧接状態では、ろ布に強い圧力が作用し、この状態でダイヤフラムが可動してろ布が引っ張られると、ろ布が破損する虞があった。上述の構成によると、上下姿勢で配置されたろ布７の左右端部が、集液部３５に位置するように配置され、ろ布７はろ板３０の立上り部３６に挟まれることがない。ダイヤフラム２０とろ板３０に、隣接するろ板３０の立上り部３６の圧接圧力より低い所定圧力で圧接されるので破損の虞が低減できる。
【００８３】
立上り部３６は、ダイヤフラム２０の厚肉部２２より所定寸法、例えば、１〜１０ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍ薄く形成されている。つまり、厚肉部２２は、立上り部３６よりも所定寸法厚く形成されているので、立上り部３６が隣接するろ板３０と当接した状態で、厚肉部２２が所定圧力で、ろ布７二枚厚み分と所定寸法の距離だけ圧縮されるのである。
【００８４】
集液部３５は、立上り部３６より所定寸法、例えば、１〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍ薄く形成されている。各ろ板３０が圧接状態で、立上り部３６が隣接するろ板３０と当接する状態で、所定寸法のろ液排出部が形成されるのである。このとき、集液部３５に集液されたろ液は、立上り部３６の当接面でシールされるので、ろ板３０の側面から漏洩しない。
【００８５】
図５（ｂ）に示すように、ろ板３０ａのダイヤフラム２０ａが取付けられた面に形成された立上り部３６ａと、隣接するろ板３０ｂのダイヤフラム２０ｂが取付けられた面の裏面とが当接してダイヤフラム２０ａの厚肉部２２が圧縮される構成に限らず、図５（ｃ）に示すように、ろ板３０ａのダイヤフラム２０ａの取付けられた面と、隣接するろ板３０ｂのダイヤフラム２０ｂが取付けられた面の裏面に形成された立上り部３６ｂとが当接してダイヤフラム２０ａの厚肉部２２が圧縮される構成や、図５（ｄ）に示すように、ろ板３０ａのダイヤフラム２０ａが取付けられた面に形成された立上り部３６ａと、隣接するろ板３０ｂのダイヤフラム２０ｂが取付けられた面の裏面に形成された立上り部３６ｂとが当接してダイヤフラム２０ａの厚肉部２２が圧縮されるように構成してもよい。尚、図５（ｂ）から図５（ｄ）の符号７はろ布を示し、符号３５は集液部を示す。
【００８６】
すなわち、前記一方のろ板と前記他方のろ板の何れか一方または双方に、当該ろ板を閉じたときに双方のろ板が当接する立上り部が形成され、前記厚肉部は当該立上り部よりも所定寸法厚く形成され、当該立上り部が当接した状態で前記厚肉部が所定圧力で圧縮されるように構成されていればよい。
【００８７】
これにより、厚肉部は立上り部よりも所定寸法厚く形成され、厚肉部の厚みと立上り部によって規制されるろ室間隔の差がダイヤフラムの圧縮代となり、ダイヤフラムの厚肉部が圧接される圧力を所定圧力に維持できるので、シール面のシール効果を安定させることができ、厚肉部の過大な締付圧に起因する破損の虞が回避できるという効果を奏することができる。
【００８８】
押圧シリンダ５ｃにより各ろ板３０に加えられる押圧力は、ろ室内の圧搾対象物がろ室から漏洩しない程度にダイヤフラム２０の厚肉部２２とろ板３０を圧接可能な大きさであれば十分であるが、それ以上の大きさの押圧力が各ろ板３０にかかる場合であっても、立上り部３６が隣接するろ板３０と当接して前記押圧力を支持するので、ダイヤフラム２０の厚肉部２２には所定圧以上の押圧力がかからないので、厚肉部２２の締め付けすぎによる変形や破損の虞を防止できる。
【００８９】
図７（ｂ）に示すように、ろ板３０の他方の面は隣接するダイヤフラム２０とろ室を形成し、当該面にはろ液を下方へ通水するために排水溝３８が複数本並列して形成され、夫々の排水溝３８の下端は水平方向に形成された連通溝３９で連通されている。
【００９０】
排水溝３８の断面形状は、Ｕ字状、Ｖ字状、矩形状等に形成すればよく、隣接する排水溝３８とのピッチを異ならせてもよい。排出溝３８の幅、深さ、本数及び形状は、ろ液の円滑な排出と、ろ液に含まれる固形物の大きさ等を考慮して、最適なものに設定される。
【００９１】
連通溝３９の左右両端部は、ろ板３０を圧接したときに、隣接するろ板３０の集液部３５の下端部３５ａに連通するように構成されている。集液部３０の下端部３５ａ及び排水溝３８の周囲はパッキン４０で囲われ、ろ液がろ板３０の下端部から漏洩しないように構成されている。
【００９２】
ろ板３０の左右上方には、各ろ板の圧接状態で口金１４を収容可能な凹部４１が形成されている。凹部４１には、口金１４が凹部４１に収容された状態で口金１４と凹部４１の隙間をシールするパッキン４２が備えられている。
【００９３】
口金１４は、凹部４１の底面からろ板３０の厚み方向に貫通形成された貫通穴３２と連通する供給口と、前記供給口から直交して分岐する分岐路を備え、貫通穴３２から供給された圧搾対象物は、前記供給口から前記分岐路を経てろ過室に供給される。
【００９４】
口金１４は、各ろ板３０の離隔状態で各ろ板３０から夫々離隔するように連結部材１２に取付けられている。尚、口金は、上述した構成のものに限らず、公知のものを用いることができる。
【００９５】
以上の構成により、厚肉部と一方のろ板との間に加圧流体が供給されたときに膨張する薄肉部とを一体化することで、厚肉部がろ枠として機能するので、ろ室を構成するためのろ枠を用いる必要がなくなり、前記厚肉部が一対のろ板で圧接された状態で、一方のろ板と接する前記厚肉部の一方の面に、前記加圧流体をシールするシール面が形成されるので、シール部材が不要となり部品点数が低減でき、他方のろ板が圧接される前記厚肉部の他方の面、または、前記厚肉部のうち前記シール面を除く部位に、ろ液が排出可能なろ液排出部が形成されているので、前記加圧流体のシール面と前記ろ液排出部との間の距離を十分に確保して、前記加圧流体がろ液排出部から漏洩する虞を回避しながらも、ろ液の排出量を確保することができるフィルタプレス脱水装置が実現される。
【００９６】
以下に、本発明によるフィルタプレス脱水装置の別実施形態について説明する。
【００９７】
上述した実施形態では、厚肉部２２にろ液排出部として排出溝２２ｅを形成する構成について説明したが、排出溝２２ｅの形状は上述の構成に限らず、図８（ａ）から（ｅ）に示すような、波形の排出溝２２ｅであってもよい。ろ板で圧接されたときに、十分なろ液の排出量が確保できる幅と形状に形成された溝であって、加圧水のシール面に連続的にシール効果が十分得られる適当な形状であればよい。尚、図８（ａ）から（ｅ）に示すダイヤフラムの各部の構成について、図６（ａ）から（ｅ）に示されたダイヤフラムの各部の構成と対応ものに同一の符号を付し説明を省略する。
【００９８】
上述の実施形態では、ダイヤフラム２０の厚肉部２２の面２２ｂにろ液排出部としての排出溝２２ｅを形成する構成について説明したが、ろ液排出部は、厚肉部に貫通形成された排出孔であってもよい。各ろ板３０の圧接状態で、十分なろ液の排出ができる孔径及び数量であって、面２２ａのシール面が所定のシール圧力が得られる程度の適当な孔径及び数量の排出孔であればよい。
【００９９】
上述した実施形態では、薄肉部２１の一方の面２１ａが、厚肉部２２の一方の面２２ａと面一に形成されている場合、または、薄肉部２１の他方の面２１ｂと厚肉部２２の他方の面２２ｂが面一となるように形成されている場合について説明したが、ダイヤフラムは、薄肉部が平板状に形成され、薄肉部の縁部が、ろ枠として機能する厚肉部の内周の厚み方向両端部から離隔した位置に連接されている構成であってもよい。
【０１００】
ダイヤフラムが膨張・収縮する際に、ダイヤフラムの縁部には繰り返し応力が集中する。上述の構成によれば、当該縁部が厚肉部の内周の厚み方向端部から離隔した位置に連接されているので、応力集中が生じる前記縁部とろ板との接触を回避できるので、摩耗による破損の虞を低減でき、ダイヤフラムの寿命を延ばすことができる。
【０１０１】
また、ダイヤフラムは、薄肉部の縁部が、厚肉部の厚み方向一端部側に連接され、又は、両端部から離隔した位置に連接され、薄肉部の中央部が、厚肉部の厚み方向他端部側に張り出した平坦面に形成され、平坦面と縁部とが傾斜面で連接されて構成されていてもよい。
【０１０２】
上述の構成によれば、ろ室の容積を比較的大きくとりつつも、薄肉部を平板状に形成した場合よりも、薄肉部の弾性力による反発が小さい状態で圧搾力を加えることができる。
【０１０３】
さらに、原液の圧搾に利用した加圧水を排出する際には、薄肉部が元の位置に戻ろうとする力を加圧水を排出する力として利用することができ、加圧水を排出しやすい。
【０１０４】
上述した実施形態では、ろ板３０の圧縮部３１の裏面の他側面の左右にダイヤフラム２０を嵌入可能な立上り部３６を備える構成について説明したが、立上り部は、ろ板の左右に限らず、上下に備える構成であってもよい。さらに、立上り部を小さな突起で形成し、ダイヤフラムを保持するダイヤフラム保持部を別に備える構成であってもよく、立上り部はダイヤフラムの厚肉部の圧縮を所定圧に維持できればどのような形態であってもよい。また、他の機構によりダイヤフラムの厚肉部を適切に押圧できる場合は、立上り部は必ずしも必要ではない。
【０１０５】
上述した実施形態では、駆動ローラを備えて無端状のろ布を移動可能に配置した構成について説明したが、ろ布の構成はこれに限らない。ろ布を駆動させる駆動ローラを備えずに、例えば、各ろ板間に一対のろ布を吊設する構成であってもよい。
【０１０６】
ろ板３０を圧接状態と離隔状態との間で移動させる機構は、上述した油圧シリンダを備えた進退機構で構成されるものに限らず、前フレームと後フレームに備えたスプロケット間に配設したチェーンに各ろ板３０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各ろ板３０を、圧接状態と離隔状態との間で移動させる構成であってもよい。
【０１０７】
上述した実施形態では、図４に示すように、ろ板３０に装着されたダイヤフラム２０と、前記ろ板３０に隣接するろ板との対向面間にろ室が形成される場合について説明したが、以下のような構成であってもよい。図９（ａ）に示すように、ダイヤフラム２０が装着されるろ板３０とは別に、平板状のろ板３０ｃを用いて、ダイヤフラム２０とろ板３０ｃの片面との対向面間にろ室を形成する構成や、ろ枠を用いてろ室を形成する構成でもよい。図９（ｂ）に示すように、平板状のろ板３０ｃの両面の夫々にろ室を形成する構成や、両面にダイヤフラム２０を装着したろ板３０ｄを用いて、２つのダイヤフラム２０と２つの平板状のろ板３０ｃの夫々との対向面間にろ室を形成する構成であってもよい。
【０１０８】
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。
【符号の説明】
【０１０９】
１：フィルタプレス脱水装置
２：前フレーム
３：後フレーム
４：サイドフレーム
４ａ：スライドピース
５：進退機構
５ａ：ロッド
５ｂ：押圧部材
５ｃ：油圧シリンダ
７：ろ布
６：駆動ローラ
８：洗浄機構
９：緊張機構
１０：支持機構
１０ａ：上部ローラ
１０ｂ：下部ローラ
１０ｃ：ガイドローラ
１１：係合ピン
１２：連結金具
１３：ネジ
１４：口金
１５：圧搾対象物供給口
１６：ろ液排出口
１７：蛇行修正機構
２０：ダイヤフラム
２１：薄肉部
２２：厚肉部
２２ａ：面
２２ｂ：面
２２ｃ：開口
２２ｄ：凹部
２２ｅ：排出溝
３０：ろ板
３１：凹部
３２：貫通孔
３３：加圧水流路
３４：加圧水供給孔
３５：集液部
３５ａ：下端部
３６：立上り部
３７：排液孔
３８：排水溝
３９：連通溝
４０：パッキン
４１：凹部
４２：パッキン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005634224.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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