(57)【要約】【課題】  ろ板とのシール性が高く、高強度・高耐久性のフィルタープレス機用圧搾膜を提供する。【解決手段】  圧搾膜２０は、圧搾流体の圧力を受ける側の受圧面の周囲に、リップ部２７、２９を有するシール部が形成されており、このリップ部２７、２９が加圧板１０に取り付けられる。これらのリップ部２７、２９、あるいは、圧搾流体の圧力を受ける側の受圧面を硬度の低いエラストマーで作製するので、同部が変形しやすくなって、加圧板１０とのシール性を向上できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタープレス内に装備され、圧搾流体の圧力を受けてろ布を押す圧搾膜であって、
異なる二種以上の材質を積層させたことを特徴とするフィルタープレス用圧搾膜。
【請求項２】
フィルタープレス内に装備され、圧搾流体の圧力を受けてろ布を押す圧搾膜であって、
前記圧搾流体の圧力を受ける側の受圧面が硬度の低いエラストマーからなり、
前記ろ布を押す側の押圧面が硬度の高いエラストマーからなることを特徴とするフィルタープレス用圧搾膜。
【請求項３】
フィルタープレス内に装備され、圧搾流体の圧力を受けてろ布を押す圧搾膜であって、
前記圧搾流体の圧力を受ける側の受圧面の周囲に、リップ部を有するシール部が形成されており、
該シール部の表面が硬度の低いエラストマーからなり、
その他の部分が硬度の高いエラストマーからなることを特徴とするフィルタープレス用圧搾膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラッジやスラリー等を圧搾して固液分離するフィルタープレス機に使用される圧搾膜（ダイヤフラム）に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタープレス装置には、膨縮自在の圧搾膜（ダイヤフラム）を用いるタイプのものがある。圧搾膜は、圧搾用流体（空気や水など）の圧力を受けてろ布を押す方向に膨らみ、ろ布を押圧する。この押圧を受けて、ろ布の中の被圧搾原液中の液分がろ布を通って外に沁み出し、ろ布内には固形分（ケーキ）が残る。このような圧搾膜は通常ろ板の周囲に固定して使用される。具体的には、ろ板の周囲には、環状の凹部が形成されており、圧搾膜の周囲には、この凹部に嵌め込まれる突出したリップ部が形成されている。このリップ部を凹部に嵌め込んでビス等で固定して、圧搾膜をろ板に取り付ける。
【０００３】
圧搾膜は、膨縮性を考慮して柔らかく膨らみやすい天然ゴムや合成ゴム等のゴムで作製されるものが一般的である。しかし、強度や耐熱性、耐久性を考慮すると、ゴムよりも固いエラストマー等（ＰＰ−ＥＤＰＭ等）で作製することが好ましく、プラスチック製の圧搾膜も製品化されている。このようなプラスチック製等の固い材料で作製される圧搾膜において、ろ板に取り付けた際のシール性を向上させたいという要望がある。これは、リップ部とろ板の凹部に嵌め込んだ際に、リップ部の弾性が低いので、両者が液密に接しにくいことがあり、圧搾用流体が漏れる怖れがあるためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、ろ板とのシール性が高く、高強度・高耐久性のフィルタープレス機用圧搾膜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】
【０００５】
本発明の第１のフィルタープレス用圧搾膜は、  フィルタープレス内に装備され、圧搾流体の圧力を受けてろ布を押す圧搾膜であって、  異なる二種以上の材質を積層させたことを特徴とする。
本発明の第２のフィルタープレス用圧搾膜は、フィルタープレス内に装備され、圧搾流体の圧力を受けてろ布を押す圧搾膜であって、  前記圧搾流体の圧力を受ける側の受圧面が硬度の低いエラストマーからなり、  前記ろ布を押す側の押圧面が硬度の高いエラストマーからなることを特徴とする。
【０００６】
本発明の具体的な態様のフィルタープレス用圧搾膜は、  フィルタープレス内に装備され、圧搾流体の圧力を受けてろ布を押す圧搾膜であって、  前記圧搾流体の圧力を受ける側の受圧面の周囲に、リップ部を有するシール部が形成されており、  該シール部の表面が硬度の低いエラストマーからなり、  その他の部分が硬度の高いエラストマーからなることを特徴とする。
【０００７】
圧搾膜の周辺部あるいは中央孔の周囲には、圧搾流体が外へ漏れ出すのを防止するリップ部を有するシール部が形成されている。このシール部は、圧搾膜が加圧板に取り付けられる取付部となっているものもある。本発明によれば、このリップ部、あるいは、圧搾流体の圧力を受ける側の受圧面を硬度の低いエラストマーで作製するので、同部が変形しやすくなって、加圧板等とのシール性を向上できる。
なお、圧搾膜の押圧面（ろ布を押す側の面）は、硬度の高い材料で作製されているため、従来のプラスチック製の圧搾膜とほぼ同様の高い強度や耐久性を得ることもできる。
【０００８】
なお、本発明にいう「低い硬度」は、例えば、ショアＡ硬度７０〜８０、好ましくはショアＡ硬度７３〜７７である。一方、「高い硬度」は、例えば、ショアＡ硬度９０〜１００、好ましくはショアＡ硬度９５〜９９である。エラストマーとしては、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）−ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）などを用いることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、圧搾膜の、ろ板との取付部であるリップ部を硬度の低い材料で作製したので、リップ部が嵌め込まれる溝や接触する貫通孔の側面に対して変形しやすくなり、ろ板とのシール性が向上する。また、ろ布を押圧する側の面は、硬度の高い材料であるので、十分な強度や耐久性も備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧搾膜を備えた圧搾板の構造を説明する側断面図である。
【図２】圧搾板の加圧板の構造を説明する分解斜視図である。
【図３】圧搾膜の構造を説明する図であり、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は側断面図である。
【図４】圧搾膜の製造工程の一例を説明する図である。
【図５】圧搾時の圧搾膜の作用を説明する図であり、図５（Ａ）は通常時の側断面図、図５（Ｂ）は圧搾時の側断面図である。
【図６】圧搾板を使用したフィルタープレス機の一例を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、図１を参照して本発明の実施の形態に係るフィルタープレス機用のろ板を説明する。
ろ板１は、加圧板１０と受板４０とからなる。後述するように、フィルタープレス機においては加圧板１０と受板４０が交互に配置される。加圧板１０には、両面に圧搾膜２０（ダイヤフラム）が取り付けられており、受板４０には圧搾膜は取り付けられていない。
【００１２】
図２、図３を参照して加圧板を説明する。
加圧板１０は、図２に示すように平面形状が方形であり、所定の厚さを有し、例えばポリプロピレンなどの樹脂で作製される。加圧板１０の両面には、底の浅い凹部１１が形成されている。この凹部１１の中心には、厚さ方向に貫通する開口１３が開けられている。この開口１３には、ろ布を介して被圧搾原液が流される。また、加圧板１０の側面（この例では上側面）には、同面から両凹部１１に連通する、圧搾用流体を導入する導入路１５が開けられている。さらに、両面の凹部１１の外側には、後述する圧搾膜のリップが嵌め込まれる環状の溝１７が形成されている。
【００１３】
圧搾膜２０は、図３示すように、平面形状が加圧板１０の平面形状とほぼ同じシート状の部材であり、本発明ではエラストマーで作製される。圧搾膜２０の材料や製造方法は後述する。圧搾膜２０は、図２、図３に示すように、外周部２１と、内側の膨縮部２３とからなる。膨縮部２３は、図３（Ｂ）に示すように、一方の面の方向（内方向、加圧板に面する側）に凹んだ底の浅い凹部となっている。膨縮部２３には、格子状の浅い溝２４が形成されている。この溝２４は、圧搾後のろ液が流れ落ちる通路となる。膨縮部２３の中央には、厚さ方向に貫通する開口２５が開けられている。この開口２５は、加圧板１０の開口１３と連通する。
【００１４】
圧搾膜２０の外周部２１の内面（プレートに面する面）には、環状のリップ部２７が形成されている。この外周リップ部２７は、前述のように、加圧板１０の周囲に形成された溝１７に嵌め込まれる。また、圧搾膜２０の内側の面には、開口２５の周囲から内方向に突き出た短い円周堤状のリップ部２９が形成されている。この円周堤状リップ部２９は、加圧板１０の開口１３に嵌め込まれる。
【００１５】
図３（Ｂ）に示すように、外周リップ部２７の一辺（この例では下辺）には、リップ部２７の長さ方向と直交する方向に貫通する貫通路３１が開けられている。この貫通路３１は、圧搾後のろ液が排出される排出路である。
【００１６】
圧搾膜２０は加圧板１０に面して配置され、外周リップ部２７が環状溝１７に嵌め込まれ、円周堤状リップ部２９が加圧板１０の開口１３に挿入される。そして、四隅でビス等により加圧板１０に固定される。
【００１７】
次に、この圧搾膜２０の材料と製造方法の一例について説明する。
圧搾膜２０は二層構造であり、内側（圧搾流体の圧力を受ける側、加圧板１０に面する側）の硬度の低いエラストマーと、外側（ろ布を押す側、加圧板１０と反対側）の硬度の高いエラストマーからなる。つまり、圧搾膜２０の内側の面に設けられた、外周リップ部２７と、中央開口２５の周囲の円周堤状リップ部２９の表面は、硬度の低いエラストマーで作製される。なお、「低い硬度」は、例えば、ショアＡ硬度７０〜８０、好ましくはショアＡ硬度７３〜７７とできる。一方、「高い硬度」は、例えば、ショアＡ硬度９０〜１００、好ましくはショアＡ硬度９５〜９９とできる。
【００１８】
エラストマーとしては、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）−ＥＰＤＭ（エチレンププロピレンジエンゴム）を用いることができる。ＰＰ−ＥＰＤＭの場合、ＰＰとＥＰＤＭの配合比率を変えることにより硬度を調整できる。例えば、比較的低いショアＡ硬度７５とするためにはＰＰの配合比率を小さくすればよい。また、比較的高いショアＡ硬度９７とするためにはＰＰ配合比率を大きくとすればよい。
【００１９】
このようにすることにより、圧搾膜２０と加圧板１０との接触部（シール部、外周リップ部２７と環状溝１７との間、円周堤状リップ部２９と開口１３の側面との間）においては、硬度の低い材料で作製されている各リップ部２７、２９の表面が溝１７や開口１３の側面と接触する。したがって、各リップ部２７、２９の表面が、弾性によって溝１７や開口１３の側面に応じて変形しやすくなり、同面との密着性を高めることができる。これにより、被圧搾用原液が圧搾膜２０と加圧板１０との間から洩れることを防ぐ。そして、圧搾膜２０の外側の面（ろ布を押す側の面）は、硬度の高い材料で作製されているため、従来のプラスチック製の圧搾膜とほぼ同様の高い強度や耐久性を得ることもできる。
【００２０】
図４を参照して、圧搾膜の製造工程の一例を説明する。
まず、図４（Ａ）に示すように、硬度の低いエラストマー（材質：ＰＰ−ＥＰＤＭ、ショアＡ硬度：７５、厚さ：３．０ｍｍ）と、硬度の高いエラストマー（材質：ＰＰ−ＥＰＤＭ、ショアＡ硬度：９７、厚さ：６．５ｍｍ）の各押出しシート２０１、２０２を準備する。
次に、図４（Ｂ）に示すように、この押出しシート２０１、２０２を積層し、上下の型３０１、３０２からなる金型でプレス成形する。この際、硬度の低いエラストマーの押出しシート２０１を、圧搾膜の内側の面となるようにする。成形条件の例は、温度：２００℃、加圧時間：７分、圧力：３６ｋｇｆ／ｃｍ２である。
【００２１】
このプレス成形によって、図４（Ｃ）に示すように、リップ部２７、２９の表面あるいは全体が、硬度の低い材料で作製された圧搾膜が作製される。なお、リップ部やその周辺のシール部のみを硬度の低い材料とする場合は、当該部分のみ硬度の低い押出しシート２０１を配置すればよい。
【００２２】
次に、図１を参照して受板４０を説明する。
受板４０は、加圧板１０とほぼ同じ平面形状のプレート状の部材である。受板４０の両面には、底の浅い凹部４１が形成されている。凹部４１には、格子状の溝４２が形成されている。この溝４２は、圧搾後のろ液が流れ落ちる通路となる。凹部４１の中心には、厚さ方向に貫通する開口４３が開けられている。この開口４３には、ろ布を介して被圧搾原液が流される。また、両凹部４１から、受板４０の一側面（この例では下側の面）に連通する貫通路４５が形成されている。この貫通路４５は、圧搾後のろ液が排出される排出路である。
【００２３】
図５を参照して、このろ板１で被圧搾原液を圧搾する過程を説明する。
図５（Ａ）に示すように、ろ板１の加圧板１０と受板４０とは、対向する凹部１１、４１間にろ布５０を挟んで交互に配置される。この対向する凹部１１、４１の間がろ室Ｃとなる。ろ布５０は、連通する開口１３、４３にも通される。この状態では、図５（Ａ）に示すように、加圧板１０の各圧搾膜２０は、凹部１１内に凹んだ状態である。
【００２４】
図５（Ｂ）に示すように、ろ布５０内に被圧搾原液を導入すると、被圧搾原液は開口１３、４３を通って加圧板１０と受板４０の両凹部（ろ室Ｃ）間にも流れ込む。そして、加圧板１０の圧搾用流体導入路１５に、圧搾用流体（空気や水など）を導入する。導入された流体は、導入路１５を通って加圧板１０の両凹部１１に流れ込む。すると、同凹部１１内に凹んだ状態で収められていた圧搾膜２０の膨張部２３が、流体で外方向（加圧板１０と反対側）に押される。これにより、ろ室Ｃ内の被圧搾用原液は、膨らんだ圧搾膜２０の膨張部２３と、受板４０の凹部４１とを間で圧搾され、ろ布５０によりろ過される。ろ布５０を通過したろ液は、圧搾膜２０の膨張部２３に形成された溝２４、及び、受板４０の凹部４１に形成された溝４２を伝って、各板の排出路３１、４５から排出される。
【００２５】
図６を参照して、この例の圧搾板１を使用したフィルタープレス機１００の一例を説明する。
圧搾板１は、図１等で説明したように、加圧板１０と受板４０とがろ布を挟んで交互に配置され、締め付け装置１０１に装着される。圧搾板１の中央貫通孔には、途中に開閉弁１０４を備えた被圧搾原液供給管１０３が接続される。さらに、各加圧板１０の、圧搾用流体導入路１５（図２参照）には、途中に開閉弁１０６を備えた圧搾用流体導入管１０５が接続される。そして、加圧板１０及び受板４０の排出路３１、４５は、開閉弁１０８を備えたろ液排出管１０７に接続される。
【００２６】
締め付け装置１０１により、交互に配置された加圧板１０と受板４０を両側から締め付けて、開閉弁１０４を開いて原液導入管１０３から原液を導入すると、原液は、各板１０、４０の開口１３、４３を通って各ろ室内に流れ込む。次に、流体導入管１０５の開閉弁１０６を開いて加圧板１０の凹部４１に圧搾用流体を導入すると、前述のように圧搾膜２０が膨張して、ろ室内の原液がろ過される。ろ液は、各板１０、４０の排出管３１、４５を通って排出される。一方、原液中の固形分（ケーキ）はろ布５０内に残る。
【符号の説明】
【００２７】
１  ろ板                          １０  加圧板
１１  凹部                          １３  開口
１５  圧搾用流体導入路              １７  溝
２０  圧搾膜                        ２１  外周部
２３  膨縮部                        ２４  溝
２５  開口                          ２７  外周リップ部
２９  円周堤状リップ部              ３１  ろ液排出路
４０  受板                          ４１  凹部
４２  溝                            ４３  開口
４５  ろ液排出路                    ５０  ろ布
２０１、２０２  押出しシート          ３０１、３０２  上下型
【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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