(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲を壁で囲み、底面にろ過材を張設するとともにろ過材の下方に排出底部を設けたトレーを反転可能としたろ過機において、トレーに放出したスラリー状物質はトレーの交互反転により均一な状態とし、脱液後のケーキに洗浄液を噴霧するとともにトレーには下方から気体を噴出可能としたことを特徴とするろ過機。
【請求項２】
トレーには、放出部材を使用して複数の方向からスラリー状物質を均一な状態で放出可能としたことを特徴とする請求項１に記載するろ過機。
【請求項３】
トレーに放出したスラリー状物質をトレーの交互反転により均一な厚さの積層状態としてろ過し、脱液後のケーキに洗浄液を噴霧した後、トレーには下方から気体を噴出させ、洗浄液中で粒子を攪拌、流動させつつ洗浄を行うようにしたケーキの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリー状物質のろ過、洗浄等を行うろ過機およびこのろ過機によって形成されたケーキの洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食品、医薬品、化学品等の広い産業分野では種々の物質の製造、生成等を行っている。特に、種々の粉粒状物質の処理によって生じたスラリー状物質の生成を行う場合には、ろ過機のろ過材でスラリーをろ過し、脱液したろ液を排出してケーキを形成し、ケーキを洗浄して不純物を除去する処理がなされている。
【０００３】
ろ過機は、スラリー状物質の性状や処理目的に応じて種々の構造のものが提供されているが、開放した上向きのろ過面を有するトレーによってスラリー状物質のろ過、脱液、ケーキの洗浄、ケーキの排出を行う技術として、例えば、特開昭５０−７０９７０号が提供されている。
【０００４】
上記の刊行物に記載される技術において、ろ過面を開放したトレーは、周囲を低い壁で囲んだ長形の矩形体であり、底面には水平状に金網または多孔板のような透過板を張設し、透過板の上にはろ布のようなろ過材が張られている。そして、透過板の下方には中央へ下向き傾斜状とした排出底部を有している。
【０００５】
長形体なトレーの長さ方向に直交する両端部には、排出底部に面して水平状態の一対の回動軸が直結してあり、トレーはこの回動軸を中心にして左右いずれかの方向へ反転できるようになっている。また、一方の回動軸は管状となっており、外部の真空吸引装置と連結し、ろ過によって排出底部内に生じたろ液を外部に吸引、排出できるように構成されている。
【０００６】
トレーに必要量のスラリー状物質を供給し、真空吸引装置を作動させて排出底部内を真空状態とし、透過板およびろ過材を通してスラリー状物質に含まれている液分を吸引、脱液してスラリー状物質のろ過を行う。所定時間、ろ過を行った後、ろ過材上に形成されたケーキを洗浄液の噴霧によって洗浄し、不純物を洗い流した液分を真空吸引、排出する。その後、トレーを回動軸を中心にして１８０°反転させ、ろ過材面からケーキを剥離し、排出する。排出後はろ過材を洗浄し、その後のろ過作業に備える。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記する従来のろ過技術において、トレーには、例えば、スラリー状物質の供給装置から放出管を通してスラリー状物質が一時に放出されるので、放出管に近い位置ではスラリー状物質に含まれる粒子が山盛り状態に積層し、その他の場所では粒子量が少ないというトレー全体として不均一な現象が生じる。この状態でろ過を行うと、ろ液の吸引が均一に行われず、粒子が多く積層する部分では液分が残った状態となる。
【０００８】
ろ過後のケーキには洗浄液を上方から噴霧してケーキの洗浄を行うが、洗浄後の液分を吸引、脱水しても粒子量の多い部分には液分が多く残った状態となる。更に、ケーキを形成する粒子の亀裂の中には不純物が入り込んでいることがあり、また、結合した粒子間に入り込んでいる不純物等は、単に洗浄液の噴霧では洗い流すことはできないものであった。従って、ケーキの洗浄効率が悪く、多量に洗浄液が必要であった。
【０００９】
本発明は、上記する従来技術の問題点に鑑み、トレーのろ過材上におけるスラリー状物質に含まれる粒子の層が不均一な状態でも効率よくろ過、洗浄を行い、不純物が少なく、積層状態が均一なケーキを得ることができるろ過機およびケーキの洗浄方法を提供することを目的とするものである。
また、本発明は、ろ過材上における粒子の積層状態を均一なものとし、ろ過、洗浄を行うようにしたろ過機を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記する目的を達成するために本発明ろ過機は、周囲を壁で囲み、底面にろ過材を張設するとともにろ過材の下方に排出底部を設けたトレーを反転可能としたろ過機において、脱液後のケーキに洗浄液を噴霧し、トレー１には下方から気体を噴出可能としてある。
【００１１】
トレー１には、放出部材１４を使用して複数の方向からスラリー状物質Ａを均一な状態で放出するか、トレー１に放出したスラリー状物質Ａは、トレー１の交互反転により均一な状態とする。
【００１２】
また、本発明ケーキの洗浄方法は、トレー１に不均一な厚さの積層状態で放出されたスラリー状物質Ａをろ過し、脱液後のケーキに洗浄液を噴霧した後、トレー１には下方から気体を噴出させ、洗浄液中で粒子を攪拌、流動させつつ洗浄を行うようにしたものである。更に、本発明洗浄方法は、トレー１上に均一な厚さの積層状態であるスラリー状物質Ａをろ過し、脱液後のケーキに洗浄液を噴霧した後、トレー１には下方から気体を噴出させ、洗浄液中で粒子を攪拌、流動させつつ洗浄を行うものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に従って、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明に使用するろ過機の全体を示すものであり、周囲を壁で囲んで長形矩形体とし、上方を開放したトレー１の底面には金網または多孔板のような透過板（図示せず）を介してろ過材２が水平状態で張設してあり、更に、ろ過材２の下部には中央に向けて下向き傾斜状とした排出底部３が形成してある。
【００１４】
トレー１の長さ方向にそって直交する両端部には、排出底部２に面して一対の回動軸４が同心状態で突設してある。尚、図面では一方の回動軸２のみが表されている。
両回動軸４は、基台５の軸受６によって水平状態で支持してあり、一方の回動軸、例えば、図面では表れていない側の回動軸４と公知の図示しない反転駆動機構とを直結しておく。従って、反転駆動機構により回動軸４を左右いずれかに反転駆動することによりトレー１は回動軸４を中心にして反転することになる。
【００１５】
一方の回動軸、例えば、図面に表れている側の回動軸４は管状となっている。そして、この管状回動軸４には排出管７が接続され、排出管７は、図２に示すように接続管８を介して真空供給装置９に接続してある。尚、回動軸４と排出管７とはロータリージョイントのような空転可能な連結部材によって連結してあるので、トレー１は回動軸４を中心にして左右交互に反転し、排出管７には回転力が伝わらないようになっている。
【００１６】
上記するろ過機は、基本的な構造は前記した従来のろ過機と同じであるが、本発明における実施形態においてはトレー１に対して下方からエアーまたは不活性ガスのような気体を噴出可能としたことに特徴を有している。このため、真空吸引装置９と排出管７との接続管８の途中には、気体供給装置１０に連結する供給管１１を接続しておき、例えば、バルブ１２、１３の切り替え操作によって供給管１１から排出管７を通して排出底部３内に気体を圧送し、ろ過材２および透過板を通してトレー１に気体を噴出するようにしてある。
【００１７】
あるいは、排出底部３に気体の供給管１１を直接に接続しておき、脱液後のケーキに洗浄液を噴霧した後、トレー１に下方から気体を噴出するようにしてもよい。この場合にも真空吸引装置９と気体供給装置１０とは交互に切り替え操作するようにしておく。いずれにおいても、トレー１に対して下方から気体を噴き出すことが必要である。
【００１８】
次に、上記するろ過機を使用してスラリー状物質Ａのろ過、洗浄を行う場合について説明する。
スラリー状物質Ａは、図示しないスラリー供給装置から放出管を通してトレー１内に放出される。所定量を放出した後のスラリー状物質Ａは、図３に示すように、放出側が厚い積層状態となり、反対側は粒子が少ない状態となっている。この状態でバルブ１３を閉じ、バルブ１２を開放し、真空吸引装置９を作動させて排出底部３内を真空状態とし、スラリー状物資Ａに含まれている液分を吸引し、脱液後のろ液は回動管４から排出管７および接続管８を通して排出する。
【００１９】
ろ過（脱液）が終了した後、ろ過材２上に形成されたケーキ面に洗浄液を噴霧する。その後、真空吸引装置９は停止させ、バルブ１２、１３の切り替えによって気体供給装置１０から接続管８および排出管７を通して排出底部３内に気体を圧送すれば、気体はろ過材２の全面を通してケーキおよび洗浄液に対して噴出されるので、図４に示すように、多数の気泡が発生する。
【００２０】
この気泡によってエアーバブリング現象が生じ、ケーキおよび洗浄液は攪拌される。そして、ケーキを形成している多数の粒子は、気体の噴出によって洗浄液中で流動状態となり、ろ過材２上で粒子層の厚さが自然に均一に均されるとともに各粒子の亀裂内に入っている不純物や、粒子間にある不純物等は、気泡と粒子の接触圧や粒子相互の接触圧によって洗い出されることになる。
【００２１】
所定の時間、洗浄作業を行った後、気体の圧送を停止し、バルブ１２、１３を切り替えて真空吸引装置９を作動させ、洗浄液を真空吸引すれば、不純物を含んだ洗浄後の液は全て排出底部３内に吸引され、ろ過材２上には平均した厚さを有するケーキのみが残されることになる。その後はトレー１を１８０°反転させてケーキを剥離し、排出すればよい。
【００２２】
上記する実施形態においてはろ過材上に放出されたスラリー状物質Ａは不均一な厚さの積層状態のままろ過、洗浄を行う場合である。しかし、あらかじめスラリー状物質Ａを均一な状態で放出したり、放出後に均一な状態に均しておけば短時間で効率よくろ過、洗浄を行うことができる。
【００２３】
図５、図６は、スラリー状物質Ａを均一な状態で放出するための一つの手段を示すものである。同図において符号１４はスラリー状物質Ａの放出部材であり、この放出部材１４は、垂直状態で配設した放出管１５の上端部に１２０°の方向で３本の放出管１６を下向き傾斜状に分岐して連結したものである。
【００２４】
放出部材１４をトレー１の中央上方に位置させて、放出管１５を図示しない外部のスラリー供給装置に連結する。この状態で放出管１５を通してスラリー状物質Ａを供給すれば、スラリー状物質Ａは各放出管１６から３方向に分散した状態で放出され、ろ過材２上でスラリー状物質Ａは全体として均一な厚さとなる。特に、３本の放出管１６からの放出圧でスラリー状物質Ａは均された状態となるので、積層状態が均一となる。
【００２５】
図７は、ろ過材２上でスラリー状物質Ａを均一な状態とするための手段を示すものである。前記した図３に示すように、トレー１に放出したスラリー状物質Ａが不均一な状態の時、図面に示すようにトレー１全体を回動軸４を中心にして左右へ交互に反転させ、反転操作を繰り返し行うことによりスラリー状物質Ａはろ過材２上を滑って移動するので、スラリー状物質Ａは徐々に均一な積層状態となる。
尚、反転の際にはトレー１内の液分が溢れ出ないように反転角度を制御しておく。
【００２６】
上記のようにしてろ過材２上に放出されたスラリー状物質Ａを均一な厚さにした後、ろ過作業を行えば、平均してろ液の排出が行われる。その後、ろ過後のケーキに洗浄液を噴霧し、前記と同じく排出底部３内に気体を圧送してトレー１内に気体を噴出させれば、不純物を洗い流すことがでる。特に、粒子層は平均な厚さとなっているので、真空吸引力は全面に対して働き、ろ液を平均して吸引するのでろ過時間を短縮することができる。また、ケーキ層の厚さも平均しているので、気体の噴出によるバブリングも全面に対して行われ、効率よく不純物を洗い流すことができる。
【００２７】
前記のようにトレー１内には下方から気体を噴出可能としてあるので、スラリー状物質Ａをトレー１内に放出した後、ろ過材２を通して気体をトレー１内に吹き出せば、気体の攪拌作用によってスラリー状物質Ａを均一な状態に均すことも可能である。
【００２８】
尚、ろ過作業を行うに際し、脱液時にケーキの上面に被覆材を被せ、この被覆材に温風やスチーム等を供給することにより脱液効果を高めることができる。あるいは、脱液時にケーキ面に無通気性のシートを被せ、ケーキを密封状態としてもケーキの脱液効果を高めることができる。
【００２９】
上記する説明において、トレー１は長形な矩形体を使用した場合であるが、これに限定されるものではない。例えば、正方形体や円形体、楕円形体等の形状をしたトレー１も使用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明した本発明によれば、スラリー状物質Ａのろ過を行うトレー１には下方から気体を噴出可能としてあるので、ろ過後に形成されたケーキを洗浄する際、洗浄液を噴霧した後、排出底部３内に気体を圧送してろ過材２から気体を噴出させれば、スラリー状物質Ａの粒子は攪拌、流動されることになる。
【００３１】
気体の噴出によるバブリング現象によって気泡と粒子および粒子相互が接触し、その時粒子に加えられる圧力によって各粒子の亀裂内にある不純物や粒子間に付着している不純物等は洗い出されることになる。そして、気体の噴出によって粒子の積層状態が不均一な場合でも、気体の攪拌作用により粒子は流動して平均に均されることになり、洗浄後のケーキは均一な厚さの物となる。
【００３２】
トレー１にはスラリー状物質Ａを均一な状態で放出したり、あるいは、放出後にスラリー状物質Ａを均一な状態にしてろ過、洗浄を行えば、ろ液の吸引、排出を平均して行うことができるので、ろ過時間を短縮することができる。しかも、形成されたケーキの厚さが均等であるから、洗浄液を噴霧した後に気体を噴出させれば、粒子全てを平均に洗浄することができ、不純物の洗い出しを効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ろ過機の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】トレーに真空吸引装置および気体供給装置を連結する状態の一例を示すブロック図である。
【図３】スラリー状物質を不均一な状態で放出したトレーの断面図である。
【図４】トレー内に気体を噴射させた状態の断面図である。
【図５】スラリー状物質を各方向に放出する放出部材の平面図である。
【図６】Ａ−Ａ線断面図である。
【図７】トレーを交互に反転させた状態の断面図である。
【符号の説明】
１  トレー
２  ろ過材
３  排出底部
４  回動軸
５  基台
６  軸受
７  排出管
８  接続管
９  真空吸引装置
１０  気体供給装置
１１  気体供給管
１２  バルブ
１３  バルブ
１４  放出部材
１５  放出管
１６  放出管
【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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