(57)【要約】【課題】  得られる固形物質の純度を向上させる。【解決手段】  混合体Ｓから液状物質と固形物質とを分離する固液分離装置１０であって、表面に混合体Ｓが供給される濾過部１１ａと、この濾過部１１ａの表面に向けて進退可能に支持された枠状若しくは環状のシール材１２ａを有するシール手段１２と、濾過部１１ａの表面に供給された混合体Ｓを加圧する加圧手段１３とが備えられ、シール材１２ａは、その開口面が全周に亙って濾過部１１ａの表面、または該表面に供給された混合体Ｓに押圧されて密接可能となるように支持されるとともに、加圧手段１３は、濾過部１１ａの表面、または該表面に供給された混合体Ｓに密接されたシール材１２ａの開口面内側に位置する混合体Ｓを加圧して液状物質を分離する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合体から液状物質と固形物質とを分離する固液分離装置であって、
表面に前記混合体が供給される濾過部と、この濾過部の表面に向けて進退可能に支持された枠状若しくは環状のシール材を有するシール手段と、前記濾過部の表面に供給された前記混合体を加圧する加圧手段とが備えられ、
前記シール材は、その開口面が全周に亙って前記濾過部の表面、または該表面に供給された前記混合体に押圧されて密接可能となるように支持されるとともに、前記加圧手段は、前記濾過部の表面、または該表面に供給された前記混合体に密接された前記シール材の開口面内側に位置する前記混合体を加圧して前記液状物質を分離する構成とされたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
請求項１記載の固液分離装置において、
前記シール材は、弾性変形する材質により形成されていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項３】
請求項２記載の固液分離装置において、
前記シール材は、発泡ゴム、単泡スポンジ若しくはウレタンにより形成されていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項４】
請求項２記載の固液分離装置において、
前記シール材はダイヤフラムとされ、該ダイヤフラム内に圧力流体が供給されることにより、膨張して弾性変形する構成とされたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の固液分離装置において、
前記シール材は、その周方向に複数に分割された領域で互いに独立して、前記濾過部の表面、または該表面に供給された前記混合体に対して押圧可能とされていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の固液分離装置において、
前記加圧手段は、前記シール材の開口面内側に供給される圧力流体により前記混合体を加圧する構成とされたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項７】
請求項６記載の固液分離装置において、
前記加圧手段は、複数の貫通孔が穿設されて、これらの貫通孔が開口する表面が前記混合体に接触して加圧する加圧板を備えるとともに、該加圧板を前記混合体に接触させた状態で、前記貫通孔に前記圧力流体を通過させることにより、前記混合体を前記加圧板および前記圧力流体により加圧する構成とされたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の固液分離装置において、
前記濾過部の裏面側に、分離された前記液状物質を回収する回収手段が備えられ、該回収手段は真空吸引装置に連結されていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項９】
請求項８記載の固液分離装置において、
前記濾過部の表面は、装置本体に略水平に走行可能に設けられた濾布により構成され、前記回収手段は前記濾布の下に当該濾布の走行方向に複数設けられるとともに、真空吸引装置に連結された真空トレイにより構成され、
前記濾布の上に供給された混合体を、前記加圧手段により加圧しながら、前記真空トレイによって前記濾布を介して真空吸引することにより液状物質と固形物質とを分離する構成とされたことを特徴とする固液分離装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の固液分離装置を用いて、前記シール材により前記濾過部の表面に供給された混合体を囲繞してシールするとともに、その開口面内側に位置する混合体を前記加圧手段により加圧して液状物質を固形物質から分離することを特徴とする固液分離方法。
【請求項１１】
請求項８または９に記載の固液分離装置を用いて、前記シール材により前記濾過部の表面に供給された混合体を囲繞してシールするとともに、その開口面内側に位置する混合体を前記加圧手段により加圧して液状物質を固形物質から分離するに際し、前記濾過部の表面に供給された混合体を、前記回収手段により前記濾過部の裏面側から真空吸引することを特徴とする固液分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合体から液状物質と固形物質とを分離する固液分離装置および固液分離方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の固液分離装置としては、例えば下記特許文献１に示されるような、表面に前記混合体が供給される濾過部と、該濾過部の表面に供給された前記混合体を加圧する加圧手段と、前記濾過部の裏面側に前記液状物質を回収する回収手段とが備えられた構成が知られている。さらに、この文献１の前記加圧手段は、複数の貫通孔が穿設されて、これらの貫通孔の開口する表面が前記混合体に接触して加圧する加圧板を備えるとともに、該加圧板を前記混合体に接触させた状態で、前記貫通孔に圧力流体を通過させることにより、前記混合体を前記加圧板および前記圧力流体により加圧する構成とされている。
以上により、混合体は、前記加圧板および前記圧力流体の双方により加圧されて、該混合体から液状物質が搾り出されるのと同時に、前記回収手段により回収されることにより、混合体から液状物質と固形物質とが分離できるようになっている。
【特許文献１】特許第３３１１４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで前記従来の固液分離装置では、前記加圧板により混合体を加圧する際、前記貫通孔が開口し、かつ混合体に接触して加圧する裏面側（以下、「加圧領域」という）により、混合体を濾過部の表面側に向けて単に押圧しているだけであったので、当該加圧時に、混合体が、前記濾過部の表面に沿った方向において、前記加圧領域よりも外方に押出される、あるいは飛散するおそれがあった。このようにして押出された混合体は、前記加圧領域に位置しているものよりも液状物質の残存量が多くなり、得られる固形物質の純度にばらつきが生じ、結果として固形物質の純度を向上させることが困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような背景の下になされたもので、加圧時に、混合体が、前記濾過部の表面に沿った方向において、加圧領域よりも外方に押出される、あるいは飛散することを防ぐことが可能になり、得られる固形物質の純度がばらつくことを抑制し、この固形物質の純度を向上させることができる固液分離装置および固液分離方法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】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の固液分離装置は、混合体から液状物質と固形物質とを分離する固液分離装置であって、表面に前記混合体が供給される濾過部と、この濾過部の表面に向けて進退可能に支持された枠状若しくは環状のシール材を有するシール手段と、前記濾過部の表面に供給された前記混合体を加圧する加圧手段とが備えられ、前記シール材は、その開口面が全周に亙って前記濾過部の表面、または該表面に供給された前記混合体に押圧されて密接可能となるように支持されるとともに、前記加圧手段は、前記濾過部の表面、または該表面に供給された前記混合体に密接された前記シール材の開口面内側に位置する前記混合体を加圧して前記液状物質を分離する構成とされたことを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、前記シール材は、その開口面が全周に亙って前記濾過部の表面、または該表面に供給された前記混合体に押圧されて密接可能となるように支持されるとともに、前記加圧手段は、前記濾過部の表面、または該表面に供給された前記混合体に密接された前記シール材の開口面内側に位置する前記混合体を加圧して前記液状物質を分離するので、前記加圧手段による混合体の加圧時に、この混合体が、前記濾過部の表面に沿った方向において、前記シール材の開口面内側よりも外方へ押出される、あるいは飛散することを防ぐことが可能になる。すなわち、前記シール材の開口面内側に位置する混合体を、当該内側に留めた状態で加圧することが可能になる。これにより、固液分離効率の向上を図ることが可能になるばかりでなく、得られる固形物質の純度がばらつくことを抑制し、この固形物質の純度を向上させることができる。
【０００７】
さらにまた、前記シール材を駆動する駆動手段と、前記加圧手段を駆動する駆動手段とを各々独立して設けることにより、シール材と加圧手段とが各々独立して駆動可能とされた場合には、シール材による前記押圧の荷重を、例えば混合体の性状等に応じて適宜変更することが可能になり、前記加圧手段による混合体の加圧時に、この混合体が前記外方へ押出される、あるいは飛散することを、混合体の種類を問わず防ぐことができる。これにより、様々な種類の混合体を圧搾・通気ろ過する際にも、混合体を飛散させることなく安定したろ過を行うことが可能になり、固液分離効率の向上を図ることができるとともに、この固液分離装置の取り扱い性の向上を図ることが可能になる。
【０００８】
また、前記シール材は弾性変形する材質により形成されていることが望ましく、このような材質としては、一つに例えば発泡ゴム、単泡スポンジ若しくはウレタンを用いることができる。
この場合、シール材を、濾過部の表面、または該表面に供給された混合体に、弾性変形させて密接させた状態で、シール材の開口面内側に位置する混合体を加圧することが可能になり、該加圧時に、当該混合体がシール材の開口面内側から前記外方へ押出される等することを確実に抑制することが可能になり、固液分離効率の向上および固形物質の純度のばらつきの低減を確実に図ることができる。
【０００９】
さらに、弾性変形する前記シール材としては、他の一つとしてダイヤフラムを用いることができ、該ダイヤフラム内に圧力流体を供給することにより、膨張させて弾性変形させることもできる。
この場合、前記材質により形成されたシール材と同様の作用効果を奏することが可能になるとともに、ダイヤフラム内に圧力流体が直接供給されることにより、膨張して弾性変形し前記濾過部の表面に密接するようになっているので、シール材による混合体のシールを簡易な構成で確実に実現することが可能になる。
【００１０】
また、前記シール材は、その周方向に複数に分割された領域で互いに独立して、前記濾過部の表面、または該表面に供給された前記混合体に対して押圧可能とされてもよい。
この場合、シール材の周方向位置ごとに濾過部の表面等への密接力を異ならせることが可能になるので、例えば混合体の性状や装置上の制約等に応じて、この密接力をシール材の周方向位置ごとで調整することにより、シール材の全周に亙って、濾過部の表面等への密接状態を均等にすることが可能になる。したがって、混合体が前記シール材の開口面内側から前記外方へ押出される等することを確実に抑制することができる。
【００１１】
さらにまた、前記加圧手段は、前記シール材の開口面内側に供給される圧力流体により前記混合体を加圧してもよい。
また、前記加圧手段は、複数の貫通孔が穿設されて、これらの貫通孔が開口する表面が前記混合体に接触して加圧する加圧板を備えるとともに、該加圧板を前記混合体に接触させた状態で、前記貫通孔に圧力流体を通過させることにより、前記混合体を前記加圧板および前記圧力流体により加圧するようにしてもよい。この場合、固液分離効率の向上および固形物質の純度のばらつきの低減を確実に図ることができる。
【００１２】
さらに、前記濾過部の裏面側に、分離された前記液状物質を回収する回収手段が備えられ、該回収手段は真空吸引装置に連結されてもよい。
この場合、前記濾過部の表面に供給された前記混合体を、その上側から前記加圧手段により加圧するのみならず、下側から真空吸引装置により真空吸引することも可能になり、固液分離効率および得られる固形物質の純度をさらに向上させることができる。
【００１３】
また、前記濾過部の表面は、装置本体に略水平に走行可能に設けられた濾布により構成され、前記回収手段は前記濾布の下に当該濾布の走行方向に複数設けられるとともに、真空吸引装置に連結された真空トレイにより構成され、前記濾布の上に供給された混合体を、前記加圧手段により加圧しながら、前記真空トレイによって前記濾布を介して真空吸引することにより液状物質と固形物質とを分離する構成とされてもよい。
この場合、混合体を濾布により間欠的または連続的に移動させながら加圧して、固液分離することが可能になり、得られる固形物質の純度が向上された固液分離の処理を高効率に実施することができる。
【００１４】
また、本発明の固液分離方法は、請求項１から９のいずれかに記載の固液分離装置を用いて、前記シール材により前記濾過部の表面に供給された混合体を囲繞してシールするとともに、その開口面内側に位置する混合体を前記加圧手段により加圧して液状物質を固形物質から分離することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の固液分離方法は、請求項８または９に記載の固液分離装置を用いて、前記シール材により前記濾過部の表面に供給された混合体を囲繞してシールするとともに、その開口面内側に位置する混合体を前記加圧手段により加圧して液状物質を固形物質から分離するに際し、前記濾過部の表面に供給された混合体を、前記回収手段により前記濾過部の裏面側から真空吸引することを特徴とする。
これらの場合、固液分離効率の向上を図ることが可能になるばかりでなく、得られる固形物質の純度がばらつくことを抑制し、この固形物質の純度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
固液分離効率の向上を図ることが可能になるばかりでなく、得られる固形物質の純度がばらつくことを抑制し、この固形物質の純度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１から図４に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
本実施形態の固液分離装置１０では、表面に混合体が供給される濾過部１１ａと、枠状のシール材１２ａを有するシール手段１２と、濾過部１１ａの表面に供給された混合体を加圧する加圧手段１３と、濾過部１１ａの裏面側に設けられ、前記混合体から分離された液状物質を回収する回収手段１４とが備えられている。
【００１８】
濾過部１１ａは、本実施形態では、装置本体１０ａに略水平に走行可能に設けられた濾布１１の一部により構成されている。すなわち、濾布１１は、図４に示すように、装置本体１０ａに回転自在に設けられた多数の案内ロール１５に無端状に張設されていて、装置本体１０ａの上側に水平に張設された部分（以下、「水平部分」という）１１ａが前記濾過部を構成している（以下、前記水平部分１１ａを「濾過部１１ａ」という）。
回収手段１４は、濾過部１１ａの裏面側に、当該濾過部１１ａの走行方向Ｆに沿って複数（図示の例では４個）設けられるとともに、図示されない真空吸引装置に連結された箱形状の真空トレイＡ１〜Ａ４により構成されている。また、前記混合体は液状物質中に固形物質を含むいわゆるスラリーＳとされている。
【００１９】
複数の真空トレイＡ１〜Ａ４の上面はそれぞれ、図１および図２に示すように、濾過部１１ａの走行方向Ｆから見てその断面の中央部が水平部１４ｂとされ、該水平部１４ｂの両端部に外方へ向けて斜め上方に立上がる傾斜部１４ｃが連設された略Ｖ字状とされている。ここで、濾過部１１ａは、真空トレイＡ１〜Ａ４の上面に配置されることにより、該濾過部１１ａも、真空トレイＡ１〜Ａ４の上面に沿うように前記略Ｖ字状とされている。なお、真空トレイＡ１〜Ａ４の上面のうち、前記水平部１４ｂ、および前記傾斜部１４ｃの水平部１４ｂ側には、複数の貫通孔が形成されており、該貫通孔を介して、濾過部１１ａの表面に供給されたスラリーＳに真空吸引力が作用し、かつ、スラリーＳからの液状物質が真空トレイＡ１〜Ａ４の内部に流入されるようになっている。
【００２０】
複数の真空トレイＡ１〜Ａ４は、それぞれ独立して、図示されない制御弁と濾液槽とに連結されており、各濾液槽は、図示されない真空ポンプおよび濾液ポンプに連結されている。そして、各真空トレイＡ１〜Ａ４は、独立して所要の真空圧および大気開放操作を行ない得るようになっている。また、各真空トレイＡ１〜Ａ４上の濾布１１、つまり濾過部１１ａは、それぞれ、ケーキ形成区画、第１、第２洗浄区画、脱水区画に区分されている。
【００２１】
濾過部１１ａの上方には、移動フレーム１０ｂに支持されたスラリー供給装置１６および第１、第２洗浄装置１７ａ、１７ｂが、互いに連結された状態で、濾過部１１ａの走行方向Ｆに沿って往復移動自在に設けられている。また、スラリー供給装置１６は、前記ケーキ形成区画にスラリーＳを供給するとともに、各洗浄装置１７ａ、１７ｂは、前記第１、第２洗浄区画に、それぞれ、第２洗浄濾液（第２洗浄区画を透過した回収液）および新鮮な洗浄液（例えば水道水）を供給するようになっている。
【００２２】
また、装置本体１０ａの下部には、図４に示すように、支持部材１９が取り付けられており、この支持部材１９上に走行台車１８が濾過部１１ａの走行方向Ｆに沿って走行自在に配置されている。この走行台車１８には、真空トレイＡ１〜Ａ４の下方に位置する濾布１１をその厚さ方向から狭持する図示されない挟持シリンダが設けられている。
さらに、装置本体１０ａの下部には、軸線が前記走行方向Ｆに延在するように移動シリンダ２０が垂設されており、この移動シリンダ２０の一端部（走行方向Ｆの後端部）２０ａが走行台車１８に連結されている。
【００２３】
以上により、前記狭持シリンダが、真空トレイＡ１〜Ａ４の下方に位置する濾布１１を狭持した状態で、移動シリンダ２０の前記一端側２０ａが前記走行方向Ｆの反対方向へ向けて移動されると、走行台車１８、および真空トレイＡ１〜Ａ４の下方に位置する濾布１１が前記走行方向Ｆと反対側へ向けて走行させられるとともに、濾過部１１ａが前記走行方向Ｆに向けて走行されるようになっている。
なお、移動シリンダ２０の他端部（前記走行方向Ｆの前端部）２０ｂには、洗浄パイプ２１が連結されており、この洗浄パイプ２１の先端（前記走行方向Ｆの前端部）に、得られた固形物質を剥離した後の濾布１１を洗浄する洗浄ノズル２２が、洗浄水の飛散防止用の覆い２３に囲まれて設けられている。
【００２４】
そして、本実施形態の固液分離装置１０には、濾過部１１ａの上方において、第２洗浄液供給手段１７ｂよりも前記走行方向Ｆの前方側（図示の例では、前記走行方向Ｆにおける前端に位置する真空トレイＡ４の配設位置）に、前記加圧手段１３およびシール手段１２が配設されている。なお、加圧手段１３およびシール手段１２は、濾過部１１ａの走行方向Ｆにおける同一位置に配置されており、濾過部１１ａの表面における同一のスラリーＳに対して同時に作用させることができるようになっている。
【００２５】
加圧手段１３は、図１から図３に示すように、平面視矩形状の本体部１３ａと、濾過部１１ａの表面に対向する本体部１３ａの下面側に配設された平板状の通気板１３ｂと、本体部１３ａおよび通気板１３ｂを濾過部１１ａの表面に向けて進退可能に支持する加圧手段駆動部１３ｃと、本体部１３ａに圧力流体を供給する図示されない圧力流体供給手段とが備えられている。
【００２６】
本体部１３ａの前記下面には、図２に示すように、濾過部１１ａの表面に対して開口する開口部１３ｅ、１３ｆが設けられている。本実施形態の開口部１３ｅ、１３ｆは複数設けられ、濾過部１１ａの表面における幅方向中央部に開口する主開口部１３ｅと、濾過部１１ａの表面における幅方向両端部に開口する副開口部１３ｆ、１３ｆとが備えられている。これらの開口部１３ｅ、１３ｆの内部は、圧力流体供給孔１３ｈを介して前記圧力流体供給手段と連通されて、圧力流体が供給可能とされている。なお、本実施形態では、圧力流体としてエアを採用した。
【００２７】
また、本体部１３ａの上面には加圧手段駆動部１３ｃが連結されており、この駆動部１３ｃを駆動することによって、本体部１３ａが通気板１３ｂごと濾過部１１ａの表面に対して進退移動できるようになっている。
【００２８】
通気板１３ｂは、本体部１３ａの下面に開口部１３ｅ、１３ｆを閉塞するように取り付けられている。この通気板１３ｂには、厚さ方向に貫通する貫通孔１３ｇが複数穿設されており、これにより、前記開口部１３ｅ、１３ｆに圧力流体供給孔１３ｈを介して供給された圧力流体が、貫通孔１３ｇを通過して、濾過部１１ａの表面に供給されたスラリーＳに接触し、該スラリーＳを加圧できるようになっている。
【００２９】
シール手段１２は、図１から図３に示すように、枠状のシール材１２ａと、該シール材１２ａの上面に接着されたバックアッププレート１２ｂと、バックアッププレート１２ｂの上面に連結されて、バックアッププレート１２ｂをシール材１２ａごと濾過部１１ａの表面に対して進退可能に支持するシリンダ装置等のシール材駆動手段１２ｃとを備え、シール材１２ａの開口面をその全周に亙って、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃと対応する部分に位置する濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳに押圧されて密接させることができるようになっている。なお、シール材駆動手段１２ｃは、加圧手段駆動部１３ｃとは異なる別の構成要素により構成され、通気板１３ｂとは独立して、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃと対応する部分に位置する濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳを押圧できるようになっている。
【００３０】
また、シール手段１２は、加圧手段１３の本体部１３ａの外周縁部に備えられ、シール材１２ａは、その下面側が本体部１３ａの下面から突出するように配設され、バックアッププレート１２ｂは、本体部１３ａの内側に配設され、シール材駆動手段１２ｃは本体部１３ａの上面に配設された構成とされている。
バックアッププレート１２ｂは、図１に示すように、シール材１２ａの上面の略全域を覆うように配設されるとともに、その周方向で複数に分割された構成とされている。すなわち、バックアッププレート１２ｂは、シール材１２ａのうち、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃと対応する部分に位置する濾過部１１ａの表面を押圧する部分と、該表面に供給されたスラリーＳを押圧する部分とで分割された構成とされている。
【００３１】
シール材駆動手段１２ｃは、複数に分割されたバックアッププレート１２ｂに対応して複数備えられ、当該分割されたバックアッププレート１２ｂが各別に、複数のシール材駆動手段１２ｃにより濾過部１１ａの表面に対して互いに独立して進退されるようになっている。これにより、一体的に形成されたシール材１２ａが、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃと対応する部分に位置する濾過部１１ａの表面を押圧する部分と、該表面に供給されたスラリーＳを押圧する部分とで、その密接力を異ならせて、これらの密接状態がシール材１２ａの全周に亙って均一にできるようになっている。本実施形態のシール材１２ａは、例えば発泡ゴム、単泡スポンジ若しくはウレタンにより形成されており、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃと対応する部分に位置する濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳに押圧して密接したときに弾性変形するようになっている。
【００３２】
ここで、シール手段１２および加圧手段１３の平面視において、シール材１２ａの内周縁形状は、加圧手段１３の通気板１３ｂの外周縁形状と略同一の形状とされて、これらの内周縁と外周縁との間に略隙間がない状態とされている。すなわち、本実施形態の通気板１３ｂおよびシール材１２ａは、通気板１３ｂの外周縁の一部がシール材１２ａの内周縁に食い込むようにして配設された構成とされている。
【００３３】
また、シール材１２ａは前記前進移動された際、図２に示すように、その下面のうち、濾過部１１ａの幅方向における外周縁側が、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃの上面に濾布１１を介して密接し、濾過部１１ａの幅方向における内周縁側が、スラリーＳの当該幅方向の外周縁部に密接するようになっている。また、シール材１２ａの下面のうち、前記走行方向Ｆにおける両端部は、図３に示すように、スラリーＳに密接するようになっている。
【００３４】
次に、以上のように構成された固液分離装置１０によりスラリーＳから液状物質と固形物質とに分離する方法について説明する。
まず、各真空トレイＡ１〜Ａ４への真空吸引を休止した後、前記挟持シリンダにより、真空トレイＡ１〜Ａ４の下方に位置する濾布１１を挟み込んだ状態で、移動シリンダ２０の前記一端部２０ａを前記走行方向Ｆと反対方向に向けて所定距離だけ移動させる。これにより、真空トレイＡ１〜Ａ４の下方に位置する濾布１１は、前記走行方向Ｆの反対側へ向けて移動され、濾過部１１ａが前記走行方向Ｆに向けて所定距離だけ移動させられる。
【００３５】
次に、各真空トレイＡ１〜Ａ４の真空吸引を開始する。この際、スラリー供給装置１６によって真空トレイＡ１の上面のケーキ形成区画にスラリーＳが均一に供給されるとともに、第１、第２洗浄装置１７ａ、１７ｂによって真空トレイＡ２、Ａ３の上面の第１、第２洗浄区画にそれぞれ第２洗浄濾液および新鮮な洗浄液が万遍なく散布されて、該第１、第２洗浄区画に形成されたケーキ状のスラリーＳの洗浄が行なわれる一方、洗浄ノズル２２によって濾布１１に洗浄水が供給されて濾布１１の洗浄が行なわれる。また、前記脱水区画においては、洗浄後のスラリーＳを真空吸引することにより、脱水乾燥が行なわれる。
【００３６】
以上により、前記挟持シリンダおよび移動シリンダ２０によって、濾過部１１ａを走行方向Ｆに所定距離ずつ間欠移動するとともに、濾過部１１ａの表面にスラリー供給装置１６によってスラリーＳを供給してこれを真空吸引することによりケーキ状のスラリーＳとした後に、このスラリーＳに、第１、第２洗浄装置１７ａ、１７ｂによって、第２洗浄濾液および洗浄液を供給して真空吸引することによりこれを洗浄し、さらにこのスラリーＳを真空吸引することにより脱水乾燥を行ない固形物質として図示されないスクレーパによって濾布１１から剥ぎ取って回収する。
【００３７】
ここで、本実施形態では、前記走行方向Ｆにおける最先端部に位置する真空トレイＡ４において、前記第２洗浄濾液および洗浄液の供給されたスラリーＳを真空吸引する際、濾布１１を停止させた状態で、加圧手段１３の加圧手段駆動部１３ｃを濾過部１１ａの表面に向けて前進移動し、本体部１３ｃを通気板１３ｂごと当該濾過部１１ａの表面に向けて前進移動させる。
【００３８】
これと同時に、シール手段１２のシール材駆動手段１２ｃを濾過部１１ａの表面に向けて前進駆動し、バックアッププレート１２ｂを介してシール材１２ａを当該濾過部１１ａの表面に向けて前進移動させ、シール材１２ａの下面を、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃと対応する部分に位置する濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳに押圧して密接させる。この際、シール材１２ａはその厚さ方向に弾性変形される。
以上により、シール材１２ａの下面が、前記濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳに押圧して密接するのと略同時に、通気板１３ｂの下面がシール材１２ａに囲繞されてシールされたスラリーＳに接触する。
【００３９】
そして、シール材１２ａによるスラリーＳの前記囲繞を維持した状態で、前記圧力流体供給手段を作動させて、本体部１３ａに形成された圧力流体供給孔１３ｈを介して圧力流体を前記開口部１３ｅ、１３ｆに供給する。これにより、本体部１３ａの前記開口部１３ｅ、１３ｆの内部は、通気板１３ｂおよびスラリーＳにより閉塞されて、その内圧が上昇することとなる。そして、通気板１３ｂに穿設された貫通孔１３ｇを介して、当該上昇した内圧、および開口部１３ｅ、１３ｆに供給された前記圧力流体がスラリーＳに作用することとなる。
【００４０】
以上により、シール材１２ａの開口面内側に位置するスラリーＳは、前記開口部１３ｅ、１３ｆ内に供給された圧力流体により加圧されることとなる。この際、真空トレイＡ４により濾過部１１ａの下面側を真空引きしておくことにより、このスラリーＳが固形物質と液状物質とに分離される。
【００４１】
以上説明したように本実施形態による固液分離装置１０によれば、シール材１２ａは、その開口面が全周に亙って濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳに押圧されて密接可能となるように支持されるとともに、加圧手段１３は、濾過部１１ａの表面、または該表面に供給されたスラリーＳに密接されたシール材１２ａの開口面内側に位置するスラリーＳを加圧して液状物質を分離するので、加圧手段１３によるスラリーＳの加圧時に、このスラリーＳが、濾過部１１ａの表面に沿った方向において、シール材１２ａの開口面内側よりも外方へ押出される、あるいは飛散することを防ぐことが可能になる。
【００４２】
すなわち、シール材１２ａの開口面内側に位置するスラリーＳを、当該内側に留めた状態で加圧することが可能になる。これにより、固液分離効率の向上を図ることが可能になるばかりでなく、得られる固形物質の純度がばらつくことを抑制し、この固形物質の純度を向上させることができる。
【００４３】
また、シール材１２ａは前記弾性変形する材質により形成されているので、シール材１２ａを、濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳに弾性変形させて密接させた状態で、シール材１２ａの開口面内側に位置するスラリーＳを加圧して固液分離することが可能になり、該加圧時に、このスラリーＳがシール材１２ａの開口面内側から前記外側へ押出される等することを確実に抑制することが可能になり、固液分離効率の向上および固形物質の純度のばらつきをさらに抑制することができる。
【００４４】
なお、シール材１２ａが、バックアッププレート１２ｂを介して、シール材駆動手段１２ｃにより前記進退移動可能に支持されているので、シール材１２ａが前記材質により形成され、高い柔軟性を具備するにもかかわらず、このシール材１２ａをシール材駆動手段１２ｃにより容易かつ確実に進退移動させることが可能になる。
【００４５】
さらに、シール材１２ａは、その周方向に複数に分割された領域で互いに独立して、濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳに対して押圧可能とされているので、シール材１２ａの周方向位置ごと、すなわち本実施形態では、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃと対応する部分に位置する濾過部１１ａの表面を押圧する部分と、該表面に供給されたスラリーＳを押圧する部分とで、その密接力を異ならせることが可能になる。例えば、前記スラリーＳを押圧する部分における押圧力を、前記濾過部１１ａの表面を押圧する部分における押圧力よりも小さくすることが可能になる。これにより、シール材１２ａの全周に亙って前記密接の状態を均一にすることが可能になり、スラリーＳがシール材１２ａの開口面内側から前記外方へ押出される等することを確実に抑制することができる。
【００４６】
さらにまた、本実施形態の固液分離装置１０では、濾過部１１ａの表面が、装置本体１０ａに略水平に走行可能に設けられた濾布１１により構成されるとともに、回収手段１４は濾過部１１ａの下に濾過部１１ａの走行方向Ｆに複数設けられるとともに、図示されない真空吸引装置に連結された真空トレイＡ１〜Ａ４により構成され、濾過部１１ａの表面に供給されたスラリーＳを、加圧手段１３により加圧しながら、真空トレイＡ４によって濾布１１を介して真空吸引することにより液状物質と固形物質とを分離する構成とされているので、スラリーＳを濾布１１により間欠的に移動させながら加圧して、固液分離することが可能になり、得られる固形物質の純度が向上された固液分離の処理を高効率に実施することができる。
【００４７】
また、シール材駆動手段１２ｃは、加圧手段駆動部１３ｃとは異なる別の構成要素により構成され、通気板１３ｂとは独立して、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃと対応する部分に位置する濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳを押圧できるようになっているので、例えば濾過部１１ａの表面に供給されるスラリーＳの性状等に応じて、通気板１３ｂおよびシール材１２ａの、濾過部１１ａの表面に向けた前記押圧の荷重を適宜変更することが可能になる。これにより、加圧手段１３によるスラリーＳの加圧時に、このスラリーＳが前記外方へ押出される、あるいは飛散することを、スラリーＳの種類を問わず防ぐことができる。これにより、様々な種類のスラリーＳを圧搾・通気ろ過する際にも、スラリーＳを飛散させることなく安定したろ過を行うことが可能になり、固液分離効率の向上を図ることができるとともに、この固液分離装置１０の取り扱い性の向上を図ることが可能になる。
【００４８】
次に、本発明に係る第２実施形態について図５に従い説明するが、前記第１実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
このシール手段４０は、シール手段１２のシリンダ装置等からなるシール材駆動手段１２ｃに代えて、ダイヤフラムからなるシール材駆動手段４１を備えた構成とされている。すなわち、加圧手段１３の本体部１３ａに形成された圧力流体供給孔４２に圧力流体が供給され、該圧力流体がシール材駆動手段４１内に供給されたときに、該シール材駆動手段４１が弾性的に膨張変形し、該変形によってシール材１２ａが濾過部１１ａの表面側へ向けて前進移動され、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃと対応する部分に位置する濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳを押圧できるようになっている。
【００４９】
本実施形態では、シール材駆動手段４１が複数備えられ、これらのシール材駆動手段４１の個数に応じて本体部１３ａに複数の圧力流体供給孔４２が形成されており、個々の圧力流体供給孔４２からそれぞれのシール材駆動手段４１の内部に互いに独立して圧力流体が供給可能とされている。これにより、シール材１２ａにおいて、濾過部１１ａの表面を押圧する部分と、濾過部１１ａの表面に供給されたスラリーＳを押圧する部分とで、その押圧力を異ならせることができるようになっている。
【００５０】
本実施形態においても、前記第１実施形態と略同様の作用効果を奏することが可能になる。特に、前記第１実施形態のシール手段１２と比べて、シール手段４０の構成要素の数を削減することが可能になり、取り扱い性の向上を図ることが可能になるとともに、装置の高コスト化を抑制することができる。
【００５１】
次に、本発明に係る第３実施形態について図６に従い説明するが、前記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
本実施形態のシール手段３０は、第１実施形態のシール材１２ａおよびバックアッププレート１２ｂに代えて、ダイヤフラムにより形成されたシール材３１が備えられるとともに、加圧手段１３の本体部１３ａに、シール材３１の内部と、図示されない圧力流体供給手段とを連結する圧力流体供給孔３２が配設された構成とされている。そして、該圧力流体供給孔３２を介してシール材３１の内部に圧力流体が供給されることにより、該シール材３１が膨張変形し、これにより、シール材３１の下面が、濾過部１１ａの表面に弾性変形した状態で密接するようになっている。
本実施形態においても、前記第１、第２実施形態と同様の作用効果を奏することが可能になるばかりでなく、シール手段３０のさらなる構成要素の削減を図ることが可能になる。
【００５２】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、前記実施形態では、濾布１１を前記走行方向Ｆに間欠的に移動させる構成を示したが、連続的に移動させるような場合にも適用可能である。また、固液分離装置１０として、図４に示すような、いわゆる水平式真空濾過機を採用した構成を示したが、これに限らず、例えば、濾過部１１ａが走行可能に支持されていない、混合体の供給される濾過部１１ａの表面が固定された構成のものについても適用可能である。さらに、回収手段１４として、真空トレイＡ１〜Ａ４を示した構成を示したが、これに限られるものではなく、また、回収手段１４を有さない構成、すなわち濾過部１１ａの表面に供給されたスラリーＳを、真空吸引装置により真空吸引することなく、単に加圧手段１３により加圧するだけで固液分離するようにしてもよい。
【００５３】
さらにまた、前記実施形態では、圧力流体として、エアを採用した構成を示したが、例えば水や洗浄液等といった液体を採用してもよい。また、通気板１３ｂを有さない固液分離装置１０を採用してもよい。
さらに、通気板１３ｂを、濾過部１１ａの表面に供給されたスラリーＳを加圧する加圧板として用いてもよい。すなわち、加圧手段駆動部１３ｃを濾過部１１ａの表面に対して前進駆動したときに、通気板１３ｂの下面により濾過部１１ａの表面のスラリーＳを加圧するようにして、この通気板１３ｂによる加圧を維持した状態で、前記圧力流体によりスラリーＳを加圧するようにしてもよい。この場合、固液分離効率および固形物質の純度の向上をさらに確実に図ることができる。さらには、前記圧力流体による加圧を行わず、通気板１３ｂに代えて、前記貫通孔１３ｇが穿設されていない加圧板を用いてスラリーＳを加圧することも可能である。
【００５４】
加圧手段１３によりスラリーＳを加圧する態様として、前記圧力流体のみによるもの、前記圧力流体および前記加圧板としての通気板１３ｂの双方によるもの、および前記加圧板のみによるものの３つを示したが、これらの各態様において、前記回収手段１４により濾過部１１ａの表面に供給されたスラリーＳをその下側から真空吸引してもよいし、しなくてもよい。
【００５５】
また、図６で示したシール手段３０に代えて、シール材３１をその周方向で複数に分割した構成を採用してもよい。言い換えると、図５で示したシール手段４０において、シール材１２ａを取り除き、ダイヤフラムにより形成された複数のシール材駆動手段４１をシール材として用いるようにしてもよい。そして、この場合、複数のシール材（シール材駆動手段４１）の内部に圧力流体供給孔４２を介して各別に圧力流体が供給されて、各シール材が膨張変形したときに、それらの下面が、真空トレイＡ４の前記傾斜部１４ｃと対応する部分に位置する濾過部１１ａの表面、および該表面に供給されたスラリーＳに密接するとともに、その周方向で隣り合うシール材駆動手段４１の周端部同士が弾性変形した状態で密接するようにするのが望ましい。
【００５６】
さらに、図１から図３に示す前記第１実施形態、および図５に示す第２実施形態において、シール材１２ａを濾過部１１ａの表面に向けて進退移動させるシール材駆動手段１２ｃ、４１を、前記本体部１３ａおよび通気板１３ｂを濾過部１１ａの表面に向けて進退可能に支持する加圧手段駆動部１３ｃとは別の構成要素により構成したが、これに代えて、シール材１２ａを加圧手段駆動部１３ｃにより濾過部１１ａの表面に向けて進退移動させるようにしてもよい。すなわち、前記第１、第２実施形態において、シール材駆動手段１２ｃ、４１、およびバックアッププレート１２ｂを有しない固液分離装置を採用してもよい。このような構成においても、シール材１２ａは、加圧手段駆動部１３ｃにより本体部１３ａおよび通気板１３ｂ若しくは前記加圧板とともに、濾過部１１ａの表面に向けて進退移動されることとなり、濾過部１１ａの表面に供給されたスラリーＳを加圧手段１３により加圧する際に、このスラリーＳをシール材１２ａにより囲繞することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
加圧時に、混合体が、前記濾過部の表面に沿った方向において、加圧領域よりも外方に押出される、あるいは飛散することを防ぐことが可能になり、得られる固形物質の純度がばらつくことを抑制し、この固形物質の純度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態として示した固液分離装置の要部概略図である。
【図２】図１の固液分離装置において、濾布の走行方向から見た断面平面図である。
【図３】図１の固液分離装置において、濾布の走行方向と直交する方向から見た断面平面図である。
【図４】本発明の一実施形態として示した固液分離装置の全体概略図である。
【図５】本発明の第２実施形態として示した固液分離装置の要部概略図である。
【図６】本発明の第３実施形態として示した固液分離装置の要部概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  固液分離装置
１０ａ  装置本体
１１  濾布
１１ａ  濾過部
１２、３０、４０  シール手段
１２ａ、３１  シール材
１３  加圧手段
１４  回収手段
Ａ１〜Ａ４  真空トレイ
Ｆ  濾布の走行方向
Ｓ  スラリー（混合体）
【図１】
2006297366.tif 000003
【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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