【手続補正書】
【提出日】平成18年11月24日(2006.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】フィルタープレスの圧搾濾板
【特許請求の範囲】
【請求項１】基板と、この基板の少なくとも一方側面に取り付けられたダイアフラムとを備え、前記基板外面と前記ダイアフラム内面との間隙への圧搾液の供給およびその排出により前記ダイアフラムの膨縮を行うように構成したフィルタープレスの圧搾濾板において、
前記ダイアフラムの外表面に濾液溝を形成するとともに、このダイアフラムの濾液溝と前記基板における前記圧搾液供給間隙よりも周縁側の部分に形成した濾液排出路とを繋ぐ連通管路を内部に有し且つ前記ダイアフラムの膨出力によって変形しない連通路部材を、前記基板周縁側部分に固定したことを特徴とする、フィルタープレスの圧搾濾板。
【請求項２】前記基板の両面に、外表面に濾液溝を形成したダイアフラムをそれぞれ取り付けるとともに、各ダイアフラムの濾液溝と前記基板における前記圧搾液供給間隙よりも周縁側の部分に形成した濾液排出路とを繋ぐ連通管路を内部に有し且つ前記ダイアフラムの膨出力によって変形しない連通路部材を、前記基板両面の周縁側部分にそれぞれ配し、これら硬質連通路部材およびその間の基板周縁部をその重なり方向に貫通する締付け部材により貫通方向に締付け固定した、請求項１記載のフィルタープレスの圧搾濾板。
【請求項３】前記基板周縁部に凹部を設け、この凹部内に前記連通路部材を収容し、連通路部材の基板側と反対側の面がその周囲の面と実質的に同一平面または周囲の面よりも凹んだ凹面をなすように構成した、請求項１または２記載のフィルタープレスの圧搾濾板。
【請求項４】前記基板表面と前記連通路部材との間に、前記ダイアフラムの前記間隙よりも周縁側の部分が挟持固定されるとともに、
前記基板表面および連通路部材の少なくとも一方におけるダイアフラムとの当接部分に凸部を設け、前記挟持により前記凸部が前記ダイアフラムに食い込み密着するように構成した、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルタープレスの圧搾濾板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタープレスの圧搾濾板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
膨縮自在のダイアフラムを基板の少なくとも一方側面に備えた圧搾濾板を有するフィルタープレス装置における、スラリーを脱水した際に生じる濾液の排出技術として、本出願人は先の実公昭５７−５７７６６号公報において、図１１に示す濾液排出装置３００を提案した。
【０００３】
この濾液排出装置３００は、ダイアフラム３０３の額縁部３０３Ａに、連通管路３０４Ａを内部に有する連通路部材３０４を介在させてダイアフラム３０３と一体化し、この連通管路３０４Ａによりダイアフラム３０３表面の濾液溝３０３Ｂと基板３０２の額縁部に形成した濾液排出路３０５とを連通させるとともに、連通管路３０４Ａの周囲に芯材３０６，３０６を埋設したものであり、芯材３０６，３０６によりダイアフラム膨出時の連通管路３０４Ａの変形が防止されるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先行技術では、連通路部材３０４は基板３０２に固定されておらず、ダイアフラム額縁部３０３Ａがボルト３０７により基板３０２に固定されているだけであったため、またその殆どがダイアフラム３０３と同様の弾性材料で形成されていたため、ダイアフラム３０３の膨出に伴って連通路部材３０４とその背面側の基板部分３０２との間に隙間が生じ、そこから圧搾液が漏出するおそれがあった。
【０００５】
また、上記先行技術では、連通路部材３０４内部に芯材３０６，３０６を埋設するため、製造コストが嵩むという点も問題であった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、圧搾液の漏出を防止し、もって圧搾効果を高めることにある。また他の課題は、製造コストを低減しうる濾液排出構造とすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明のうち請求項１記載の発明は、基板と、この基板の少なくとも一方側面に取り付けられたダイアフラムとを備え、前記基板外面と前記ダイアフラム内面との間隙への圧搾液の供給およびその排出により前記ダイアフラムの膨縮を行うように構成したフィルタープレスの圧搾濾板において、
前記ダイアフラムの外表面に濾液溝を形成するとともに、このダイアフラムの濾液溝と前記基板における前記圧搾液供給間隙よりも周縁側の部分に形成した濾液排出路とを繋ぐ連通管路を内部に有し且つ前記ダイアフラムの膨出力によって変形しない連通路部材を、前記基板周縁側部分に固定したことを特徴とする、フィルタープレスの圧搾濾板である。かかる連通路部材を用いることによって連通管路の変形が防止されるとともに、連通路部材を直接に基板に固定しているので、ダイアフラム膨出時においても連通路部材とその背面側の基板部分との間に隙間が生じ難くなる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記基板の両面に、外表面に濾液溝を形成したダイアフラムをそれぞれ取り付けるとともに、各ダイアフラムの濾液溝と前記基板における前記圧搾液供給間隙よりも周縁側の部分に形成した濾液排出路とを繋ぐ連通管路を内部に有し且つ前記ダイアフラムの膨出力によって変形しない連通路部材を、前記基板両面の周縁側部分にそれぞれ配し、これら硬質連通路部材およびその間の基板周縁部をその重なり方向に貫通する締付け部材により貫通方向に締付け固定した、請求項１記載のフィルタープレスの圧搾濾板である。基板の両側にダイアフラムを設ける場合には、上述のように一本の通しボルトで両連通路部材を基板に締付け固定するように構成したことによって、構造が簡素となり、製造も容易となる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記基板周縁部に凹部を設け、この凹部内に前記連通路部材を収容し、連通路部材の基板側と反対側の面がその周囲の面と実質的に同一平面または周囲の面よりも凹んだ凹面をなすように構成した、請求項１または２記載のフィルタープレスの圧搾濾板である。かかる構成とすることで、濾過工程において他の濾板に対して圧接しても、その圧接力は連通路部材には作用せず、周囲の基板部分がこれを受けることになる。よって、濾液通路の変形をより確実に防止することができるようになる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、前記基板表面と前記連通路部材との間に、前記ダイアフラムの前記間隙よりも周縁側の部分が挟持固定されるとともに、
前記基板表面および連通路部材の少なくとも一方におけるダイアフラムとの当接部分に凸部を設け、前記挟持により前記凸部が前記ダイアフラムに食い込み密着するように構成した、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルタープレスの圧搾濾板である。かかる凸部がダイアフラムに食い込み密着することにより、ダイアフラムが強固かつ液密に固定され、圧搾液間隙からの圧搾液漏れが防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳説する。
＜フィルタープレス装置の概要＞
図１及び図２は、本発明に係る圧搾濾板１を示したもので、矩形状をなす基板２の両表面にダイアフラム３，３を被せたものである。基板２の周縁部両表面には、額縁状の張出部２１，２１を設けてあり、基板２の中心部両表面には、額縁状の張出部２１，２１と同じ高さで基板２から突出した円形張出部２２，２２を設けてある。又、ダイアフラム３，３の表面（基板２と対向しない面）には、濾液溝３１，３１…を設けてある。
【００１２】
ダイアフラム３，３は、ゴム材で形成することができるが、可撓性を有する樹脂材で形成することもできる。
また、本実施の形態では、基板２及びダイアフラム３，３の形状を四角形としているが、これに限るものではない。例えば、円形、三角形等でもよい。円形張出部２２，２２を設ける位置も、基板２の中心部に限るものではなく、その数を複数としてもよい。さらに、円形張出部２２，２２の形状自体を円形以外、例えば、四角形、三角形等にすることもできる。ただし、ダイアフラム３，３は、周縁部を基板２と固定するので（固定方法については、後述する。）基板２より小さいものとする必要がある。
【００１３】
以上のように構成した圧搾濾板１は、上下方向に沿う姿勢で図示しない基台に対して支持されるとともに、その両側には、例えば図３に示すように、一対の濾布６，６を介してダイアフラムを有しない濾板（以下、普通濾板という）４，４が配置され、これらも基台に対して支持される。この普通濾板４，４にも、圧搾濾板１と同様、その周縁部両表面には額縁状張出部４１，４１，４１，４１を設けてあり、中心部両表面には平面的に見て円形張出部４２，４２，４２，４２を設けてある。また普通濾板４，４の両表面には圧搾濾板１のダイアフラム３と対向する面には濾液溝が形成されている。かくして、圧搾濾板１と濾板４，４とが水平方向に重なり、濾室７，７が形成される。圧搾濾板１の数およびダイアフラムを有しない濾板の数は、必要な濾室数に応じて適宜定めることができる。また図示しないが、圧搾濾板のみを重ねて濾室を形成することもできる。
【００１４】
＜ダイアフラムの基板への取り付け＞
次に、ダイアフラム３，３の基板２への取り付けを説明する。
図２で示すように、基板２とダイアフラム３，３とは、周縁部及び中心部で固定してある。周縁部の固定状態を拡大して示したのが図４であり、中心部の固定状態を拡大して示したのが図５である。
図４に示すように、本例の圧搾濾板１においては、基板２の周縁部両表面に設けてある額縁状張出部２１，２１には、断面的にみて基板２の表面から中心に行くに従って幅が広くなっており、かつ、平面的にみて環状の蟻溝２３，２３が設けられている。もちろん他の断面形状の凹溝とすることもできる。そして本発明においては、ダイアフラム３，３の周縁部３２，３２が、環状の蟻溝２３，２３内に圧入され、基板２とダイアフラム３，３とが、周縁部全ての箇所において液密に固定される。
【００１５】
好適には図示するように、ダイアフラム３，３の周縁取付部分３２，３２を蟻溝２３，２３内に溝幅方向に隙間をもって嵌め入れるとともに、その溝幅方向の隙間にシール材３３，３３を圧入することにより、ダイアフラム３，３の取付部分を蟻溝２３，２３内に固定するようにすると、着脱が容易になる利点がある。また、この固定力を増すためには、ダイアフラム周縁部３２，３２、シール材３３，３３を、断面的にみて基板２の表面から中心に行くに従って幅が広くなる蟻型状に形成しておくのが好ましい。さらに、シール部材３３，３３は、樹脂又はゴム製のものが好ましく、蟻溝２３，２３内で膨張し、抜け難くなるものであればより一層好ましい。
【００１６】
また、額縁状張出部２１，２１は、基板中央側端縁２１Ａ，２１Ａと環状蟻溝２３，２３の基板中央側端縁２３Ａ，２３Ａとの間の中央側表面部分（第１の表面部分）２１Ｂ，２１Ｂと、これよりも縁側の縁側表面部分（第２の表面部分）２１Ｃ，２１Ｃとを有し、縁側表面部分２１Ｃ，２１Ｃが中央側表面部分２１Ｂ，２１Ｂよりも所定の張出高さで張り出し、且つ中央側表面部分２１Ｂ，２１Ｂと対面するダイアフラム額縁部（圧接部分）３Ａ，３Ａが、基板縁側表面部分２１Ｃ，２１Ｃよりも所定高さＨだけ外側に張り出すように構成されている。かかる構成とした場合、当該圧搾濾板が閉枠時に他の濾板に対して圧接されたときは、基板縁側表面部分２１Ｃ，２１Ｃが他の濾板の対応部分と接触するまで圧接され、これに伴い、ダイアフラム額縁部３Ａ，３Ａが基板縁側表面部分２１Ｃ，２１Ｃと同じ高さまで変形し、基板中央側表面部分２１Ｂ，２１Ｂに圧接され、当該部位がシールされることとなる。かくして、濾板圧接後は、基板縁側表面部分２１Ｃ，２１Ｃが主として圧接力を受け、ダイアフラム額縁部３Ａ，３Ａが受ける面圧を小さくすることができる。よって、濾板開閉によるダイアフラム３，３の疲労を軽減でき、もってダイアフラム３，３の寿命を延ばすことができるようになる。
【００１７】
さらに本例では、ダイアフラム３，３における基板周縁部の中央側表面部分２１Ｂ，２１Ｂに対する圧接面Ｆ１，Ｆ１に、凸部３Ｃ，３Ｃがそれぞれ形成されており、当該凸部３Ｃ，３Ｃの中央側表面部分２１Ｂ，２１Ｂに対する圧接力がその周囲に比べて高くなるように構成されている。
【００１８】
他方、本例では基板２の中央部においても基板２とダイアフラム３，３とを固定している。より詳細には図５に示すように、基板２の中央部両表面に設けてある円形張出部２２，２２には、その外周に沿って前述の額縁状張出部２１，２１に設けてある環状の蟻溝２３，２３と同様の断面形状の、平面的に見て環状の蟻溝２４，２４を設けてある。これも、もちろん他の断面形状の凹溝とすることもできる。一方、この環状蟻溝２４，２４と対応するダイアフラム３，３の部位には、貫通孔を形成することにより、環状の中央取付部分３４，３４が形成されている。
【００１９】
取付形態は、基板周縁部の場合と同様である。すなわち、ダイアフラム３，３の環状中央取付部分３４，３４が、環状蟻溝２４，２４に圧入され、液密に固定される。具体的には図示のように、ダイアフラム３，３の中央取付部分３４，３４を蟻溝２４，２４内に溝幅方向に隙間をもって嵌め入れるとともに、その溝幅方向の隙間にシール材３５，３５を圧入することにより、ダイアフラム３，３の取付部分３４，３４を蟻溝２４，２４内に固定するようにすると、着脱が容易になる利点がある。また、この固定力を増すために、ダイアフラム中央取付部３４，３４、シール材３５，３５を、断面的にみて基板２の表面から中心に行くに従って幅が広くなる蟻型状に形成しておくのが好ましい。さらに、シール部材３５，３５は、樹脂又はゴム製のものが好ましく、蟻溝２４，２４内で膨張し、抜け難くなるものであればより一層好ましい。
さらに基板周縁部の場合と同様に、円形張出部２２，２２は、中央環状蟻溝２４，２４よりも基板中央側の中央側表面部分（第１の表面部分）２２Ｃ，２２Ｃと、中央環状蟻溝２４，２４よりも基板縁側の縁側表面部分（第２の表面部分）２２Ｂ，２２Ｂとを有し、中央側表面部分２２Ｃ，２２Ｃが縁側表面部分２２Ｂ，２２Ｂよりも所定の張出高さで張り出し、且つ縁側表面部分２２Ｂ，２２Ｂと対面するダイアフラムストッパー部（圧接部分）３Ｂ，３Ｂが、中央側表面部分２２Ｃ，２２Ｃよりも所定張出し高さだけ外側に張り出すように構成され、当該取付部位におけるダイアフラム３，３の疲労を低減している。また、ダイアフラム３，３における基板中央部の縁側表面部分２２Ｂ，２２Ｂに対する圧接面Ｆ２，Ｆ２に、凸部３Ｄ，３Ｄがそれぞれ形成されており、当該凸部３Ｄ，３Ｄの縁側表面部分２２Ｂ，２２Ｂに対する圧接力がその周囲に比べて高くなるように構成されている。
【００２０】
＜濾液排出部の構成＞
次に、濾過処理及び圧搾処理とともに、本発明に係る濾液排出部の構成について説明する。
図６は、濾室へのスラリー注入経路を示したものである。各スラリー注入用普通濾板５の上部突出部分５Ｔは閉枠時に隣接普通濾板５のそれと接続されるように構成され、接続状態で内部に、各普通濾板５に共通のスラリー供給路１０１が形成されるようになっている。また、各普通濾板５の上部突出部５Ｔ分内には共通スラリー供給通路１０１から分岐した各普通濾板５ごとのスラリー供給路１０２，１０２が上部額縁部まで延在し、上部額縁部内でさらに濾板一方側および他方側に分岐する分岐路１０３に連通し、この分岐路１０３，１０３から濾板一方側および他方側の各濾室７，７に注入供給されるように構成されている。そして、濾室７，７の濾布６，６間に注入されたスラリーは、その注入圧により濾過される。濾過により発生する濾液は、ダイアフラム３，３…上に水平方向に形成した濾液溝３１，３１…によって、ダイアフラム３，３上に垂直方向に形成した濾液溝（図示せず。）に導かれ、この濾液溝から、圧搾濾板１の側方下縁部に設けた後述の濾液排出部８に送られる。
【００２１】
図７は、本発明に係る圧搾濾板１の濾液排出部８を示しており、基板２の側方下縁部両表面に凹部２Ａ，２Ａを設け、この凹部２Ａ，２Ａに本発明の連通路部材としての硬質金属プレート８１，８１を嵌め込み、当該金属プレート８１，８１自体を基板２に固定したものである。本例のように、濾板基板２の両側に金属プレート８１，８１をそれぞれ設ける場合、各金属プレート８１，８１及び基板２を貫通する一体的なボルト通し穴８２Ａを形成しておき、その一方側から他方側へボルト８２を通し、その他方側端部にナット８３を螺合し、両金属プレート８１，８１を基板２に締付け固定することを推奨する。かかる金属プレート８１は，平面的に見た場合の形状を、例えば図１０のような形状にすることができる。
【００２２】
一方、金属プレート８１はその周縁部が凹部２Ａ底面から離間して張出すように形成されるとともに、凹部２Ａ，２Ａと対応するダイアフラム周縁部には貫通部３Ｙ，３Ｙが形成されており、このダイアフラム貫通部３Ｙ，３Ｙの縁部が凹部２Ａ，２Ａと金属プレート周縁張出部８１Ａ，８１Ａとの間に挟持固定されている。また本例では、図８に拡大して示すように、金属プレート張出部８１Ａ，８１Ａの裏面に、プレート周方向に沿う環状の凸条８１Ｃ，８１Ｃ（本発明の凸部に相当）が形成されており、前述の挟持によりこの凸条８１Ｃ，８１Ｃがダイアフラム貫通部３Ｙ，３Ｙの縁部に食い込み、金属プレート張出部８１Ａ，８１Ａ、ダイアフラム貫通部３Ｙ，３Ｙの縁部および基板凹部２Ａ，２Ａ底面が相互に、強固に密着するように構成している。かくして、金属プレート取付部分においてダイアフラムに貫通部３Ｙ，３Ｙが形成されるものの、金属プレート８１を基板２に締付け固定する力に応じて、ダイアフラム貫通部３Ｙ，３Ｙの縁部は基板２に強固に密着固定され、当該密着部位が液密にシールされ、圧搾液間隙から濾液排出路等への圧搾液の漏出が防止される。なお、図示例では固定凸条を金属プレート８１に設けているが、これに代えて又はこれとともに基板２側の対向位置（基板凹部２Ａ，２Ａの底面）に凸条を設けることもできる。
【００２３】
また図示例では、上述のように凹部２Ａ，２Ａ内に金属プレート８１，８１を収容するようになして、金属プレート８１，８１の基板側と反対側の面がその周囲の面（基板額縁部表面）と実質的に同一平面または周囲の面よりも凹んだ凹面をなすように構成している。かかる構成とすることにより、当該圧搾濾板１を他の濾板と圧接したときにも、金属プレート８１，８１に圧力が加わらず、当該部材の寿命を長くすることができる利点がある。
【００２４】
かくして、垂直方向に形成した濾液溝から下降してきた濾液は、金属プレート８１，８１内部に設けた連通管路１０４，１０４…によって、金属プレート８１，８１内に収集され、基板２に設けた濾液合流排出路１０５，１０６を通り、濾液排出口ヘッダ１１，１１（図１参照。）から外部へ排出される。なお、連通路部材としては、上記例の鋼製金属プレートのように、それ自体が、ダイアフラムの膨出力によって変形しない性質の材料で形成されたものを用いることができ、構造が簡素で安価に製造できる利点がある。
【００２５】
以上の方法で、濾室内のスラリーをある程度脱水したら、次いで、圧搾濾過を行う。
まず、図１に示すように、基板２の下側側方端部に濾液排出口ヘッダ１１と一体的に形成し設けた圧搾水出入口ヘッダ１２から、圧搾水を注入する。注入した圧搾水は、図９に示すように、圧搾水出入水平通路２０１によって、圧搾水出入垂直通路２０２に送られ、この圧搾水出入垂直通路２０２から圧搾水分岐通路２０３を通して、基板２とダイアフラム３，３の間の隙間に注入される。この圧搾水の圧力により、ダイアフラム３，３は、基板２と対向する面と反対方向へ膨らみ、濾室７内のスラリーを圧搾し、一段と濾過が進むことになる。この際、ダイアフラム３の縁部の一部は、金属プレート８１，８１によって押さえられているものの、金属プレート８１，８１はダイアフラム３の膨出力を受けて変形しないものであるとともに基板２に強固に固定されているため、その背面側に隙間が形成されることがなく、よって圧搾液が高圧供給されたとしても漏出することがない。また、金属プレート８１，８１自体の変形もないから連通管路１０４，１０４の変形もない。圧搾濾過が終了した後、圧搾水は、注入された経路と逆の経路をたどり、圧搾水出入口ヘッダ１２から排出される。
【００２６】
そして、圧搾水が排出された後は、濾室７内の脱水ケーキを外部に排出するため、圧搾濾板１と普通濾板４とを開枠する。この開枠作業は、例えば図１に示すような、圧搾濾板１に設けた濾板サポート１３のガイドローラ１４によって行われる。
【００２７】
この開枠の際、本例の圧搾濾板１では、基板２とダイアフラム３，３との周縁取付部のうち少なくとも下側縁部において、基板２およびダイアフラム３，３相互が圧入固定により接続されているので、残留圧搾液の漏れが防止され、排出した脱水ケーキに圧搾液がかかる事態を生じることがない。
【００２８】
【発明の効果】
以上のとおり本発明によれば、圧搾液の漏出が防止され、もって圧搾効果が高まる等の利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
圧搾濾板の平面図である。
【図２】
図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】
圧搾濾板の両側に普通濾板を配置した場合の断面図である。
【図４】
圧搾濾板周縁部の拡大断面図である。
【図５】
圧搾濾板中央部の拡大断面図である。
【図６】
スラリー注入経路を示した断面図である。
【図７】
図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】
図７の要部拡大図である。
【図９】
図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】
濾液排出部の金属プレートである。
【図１１】
従来の圧搾濾板の要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１…圧搾濾板、２…基板、２Ａ…凹部、３…ダイアフラム、３Ａ…ダイアフラム額縁部、３Ｂ…ダイアフラムストッパー部、４…普通濾板、５…スラリー注入用普通濾板、６…濾布、７…濾室、８…濾液排出部、１１…濾液排出口ヘッダ、１２…圧搾水出入口ヘッダ、１３…濾板サポート、１４…ガイドローラ、２１…額縁状張出部、２２…円形張出部、２３…環状の蟻溝、２４…環状蟻溝、３１…濾液溝、３２…周縁取付部分，３４…中央取付部分、３３，３５…シール材、４１…額縁状張出部、４２…円形張出部、８１…金属プレート、８１Ａ…張出部、８２…ボルト、８２Ａ…ボルト通し穴、８３…ナット、１０１…共通スラリー供給路、１０２…スラリー供給路、１０３…分岐路、１０４…連通管路、１０５，１０６…濾液合流排出路、２０１…圧搾水出入水平通路、２０２…圧搾水出入垂直通路、２０３…圧搾水分岐通路。