(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾板間に内部に空隙を生ずる環状濾枠が配設され、環状濾枠の表裏面の少なくとも一方側に、面状濾材を介装して、該濾枠の内部空隙を濾過間隙とし、さらに濾板の、濾材を介して濾過間隙と対向する面に、上下方向に夫々が独立して濾過液路と連通する複数段の通水面溝を上下方向に配設し、所要の通水面溝と連通する濾過液路に制御バルブを配設して、各通水面溝と濾過液路との連通が各個に制御されるようにし、さらに濾過間隙に原液供給路と、エアー供給路を接続したことを特徴とする濾板式濾過装置。
【請求項２】
濾板間に内部に空隙を生ずる環状濾枠が配設され、環状濾枠の表裏面の少なくとも一方側に、面状濾材を介装して、該濾枠の内部空隙を濾過間隙とし、さらに濾板の、濾材を介して濾過間隙と対向する面に、上下方向に夫々が独立して濾過液路と連通する複数段の通水面溝を上下方向に配設し、所要の通水面溝と連通する濾過液路に制御バルブを配設して、各通水面溝と濾過液路との連通が各個に制御されるようにし、さらに濾過間隙に原液供給路と、エアー供給路を接続した濾板式濾過装置にあって、
原液の供給を停止した後、エアー供給路からエアーを濾過間隙に供給し、かつそのエアー供給過程で、制御バルブを、上段の通水面溝と連通する濾過液路に設けたものから、順次閉止するようにした濾板式濾過装置の濾過質圧搾方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メッキ液、工作機械の研磨油、食料品油等の汚濁液を清浄にする濾過処理や、原液中の分散物質を分別回収するための脱水処理に用いられる濾板式濾過装置及びその濾過質圧搾方法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
内部に空隙を生ずる環状濾枠の表裏面の少なくとも一方に、面状濾材を配設して、該濾枠の内部空隙を濾過間隙とし、さらに濾材を介して濾過間隙と対向する面に濾過液路と連通する通水面溝を形成した濾板を配設し、濾過間隙に原液供給路と、エアー供給路を接続し、濾過間隙に供給された原液が、濾材により濾過されて、濾過液が通水面溝から濾過液路を介して排水されるようにした濾板式濾過装置は、既に提案されている。
【０００３】
この構成の濾過装置は、環状濾枠を任意の数だけ設けて、夫々の両面に面状濾材と、濾板を配設し、原液供給路を各濾過間隙に連通することにより同時に複数段の濾過処理を行うことができて濾過能力の設計が容易となり、かつ各板材を積層した構成であるため、まとまりのよい小型構造とすることができる利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した濾板式濾過装置にあって、原液の濾過の終了行程で、原液の供給を停止して、濾過間隙にエアーを圧送し、これにより濾過材により分別されて濾過間隙内に滞留した濾過室を圧搾し、充填率を向上させるようにしている。ところで、従来構成は図６で示すように、濾板ｘには濾過間隙と対向するほぼ全面に渡って、単一の通水面溝ｙが形成されており、この為、濾過間隙にエアーを圧入すると、そのエア−供給過程で、濾過質が下方へ圧縮されるため上部に空隙を生じ、このためエアーが該空隙から通水面溝側へ透過してしまい、その途中から、エアーによる圧搾作用が急激に損なわれてしまい、エアーが無駄となり、かつ密度の高い濾過質を得ることができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、エアーによる圧搾効果の高い濾板式濾過装置及びその濾過質圧搾方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、濾板間に内部に空隙を生ずる環状濾枠が配設され、環状濾枠の表裏面の少なくとも一方側に、面状濾材を介装して、該濾枠の内部空隙を濾過間隙とし、さらに濾板の、濾材を介して濾過間隙と対向する面に、上下方向に夫々が独立して濾過液路と連通する複数段の通水面溝を上下方向に配設し、所要の通水面溝と連通する濾過液路に制御バルブを配設して、各通水面溝と濾過液路との連通が各個に制御されるようにし、さらに濾過間隙に原液供給路と、エアー供給路を接続したことを特徴とする濾板式濾過装置である。
【０００７】
ここで環状濾枠には通常、その両面に面状濾材が配設されるが、一面のみに配設し、他面に他の遮蔽部材を配設するようにして、一面側でのみ濾過作用を生じさせるようにしても良い。また、所要の通水面溝とは、通水面溝が上下二段である場合には、少なくとも上段の通水面溝と連通する濾過液路に設ける。また三段以上の場合には、最下段を除く各段の通水面溝と連通する濾過液路に夫々設ける。いずれにせよ最下段の通水面溝と連通する濾過液路には設けても、設けなくとも良い。なお、三段以上の通水面溝が設けられている場合に、最下段以外の通水面溝にも、何らかの理由で制御バルブが設けられていない場合があったとしても本発明の技術的範囲にある。すなわち本発明は、従来とは異なり上下方向に複数段の通水面溝が設けられ、かつその連通が各個に制御され得る構成を含むことを内容とするものである。
【０００８】
また本発明は、かかる濾板式濾過装置において、原液の供給を停止した後、エアー供給路からエアーを濾過間隙に供給し、かつそのエアー供給過程で、制御バルブを、上段の通水面溝と連通する濾過液路に設けたものから、順次閉止するようにした濾過質圧搾方法である。ここで上段から順次閉止するとは、二段のみの場合にあっては、通常、上段の通水面溝のみに制御バルブが設けられているから、上段の通水のみをエアー供給過程で閉止するという単一行程を指すこととなる。
【０００９】
かかる構成にあって、通水面溝が上下方向に夫々独立して濾過液路と連通させて複数設けられている。このため、濾過行程後の、エアー圧送行程にあって、各通水面溝を全開放した状態で、エアーを供給すると、濾過間隙内で、濾過質が圧搾され、その過程で濾過間隙の上部に空隙を生ずる。このためエアーが最上部の通水面溝を介して外部へ抜けて、圧力が低下し、そのままでは従来と同様にエアー抜けにより、エアーによる濾過質の圧搾作用が低下してしまう。そこで、最上部の通水面溝に連通する濾過液路の制御バルブを閉止する。これにより、濾過間隙の上部に生ずる空隙と対向する通水面溝が、外気と非連通となるため、エアー抜けが解消される。そして、三段以上の通水面溝を有する場合にあって、さらにエアーによる圧搾作用を継続すると、さらに濾過質が密となるのに対応して濾過間隙の中間部へも空隙領域が広がり、エアーが二段目の通水面溝から空気が抜けて圧力が低下する。そこでさらに当該通水面溝に連通する濾過液路の制御バルブを閉止すると、再び圧搾作用が有効となる。このように上段から順次、各通水面溝と連通する濾過液路に設けた制御バルブを閉鎖することにより、エアー抜けが阻止され、効率的な圧搾作用を生じさせることができる。尚、処理する原液の性状に対応して、上段と中段の通水面溝に対応する複数の制御バルブを同時に閉止するようにしても良く、この場合にも上段から閉止するという範疇に入る。このようにして高密度となった濾過質（ケーキ）は、濾板と濾枠間を分離させることにより落下し回収される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の濾板式濾過装置１の一実施例を添付図面について説明する。
図１で示すように、この濾板式濾過装置１は各部材を積層してなり、方体状を呈している。詳しくは、端部濾板２，２間に、複数の中間濾板３が介装され、かつ該濾板２，３又は濾板２，２間に内部に空隙を生ずるロ形環状濾枠５が配設され、かつ該環状濾枠５に濾紙又は濾過布等の面状濾材４，４が介装されてなる。各部材はいずれも同一の矩形状外形を呈しており、これを積層することにより、上述のように、全体として方体状となっている。尚、環状濾枠５を円環状とし、かつ他の部材をこれに倣った形態とすることにより、濾板式濾過装置１を短円柱状とすることもできる。
【００１１】
各部材の構成につき説明する。
前記端部濾板２，２の積層面及び、中間濾板３の両面には、上下方向に夫々が独立して濾過液路４０ａ，４０ｂ，４０ｃと連通する三段の通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃが上下方向に配設されている。この通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、幅方向に長い矩形状を呈し、図４で示すように、その外周に矩形連通路１１ａが形成され、幅方向に沿って上下の縦溝１１ｂが多数一定間隔で形成されて、矩形連通路１１ａと接続し、さらに各縦溝１１ｂ間に端部濾板２，２，３の主面と面一の保持突部１１ｃが形成されている。この通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃには面状濾材４，４が接触するが、保持突部１１ｃにより整一な面接触が確保されると共に、矩形連通路１１ａ，縦溝１１ｂによりロ形環状濾枠５と、端部濾板２，２，３間に濾過液の流通路が確保されることとなる。しかして、通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃは後述する濾過間隙７と濾材４，４を介して対向し、これにより濾過間隙７に供給された原液は、各通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃから濾液として回収されることとなる。
【００１２】
この通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃの周囲にあって、その上縁両側には、後述する原液及びエアー通路の一部を構成する連通孔１２，１２が形成されている。また、通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃの一側辺で、各通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃの下角と対向する位置に排水孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃが夫々形成されている。この排水孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃは夫々各濾板２，２，３に面方向に沿って形成された連通孔１５を介して矩形連通路１１ａに開口し、これにより通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃと連通している。尚、中間濾板３にあっては、その連通孔１５は表裏の矩形連通路１１ａ，１１ａに対して開口して表裏の通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃと連通することとなる。
【００１３】
濾材４，４にも、連通孔１２，１２と連通する連通孔２０及び排水孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃと連通する排水孔２１，２１，２１が同一箇所に夫々形成されている。
【００１４】
ロ形環状濾枠５は、上述したように内部に空隙を生ずるロ形を呈しており、その表裏に配設された濾材４，４により該内部空隙が遮蔽されて、その空隙を濾過間隙７としている。この濾材４，４にも、連通孔１２，１２と連通する連通孔２２及び排水孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃと連通する排水孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃが同一箇所に夫々形成されている。さらに連通孔２２には濾過間隙７と連通する吹き出し孔２４が面方向に沿って形成されている。
【００１５】
而して各部材を積層すると、その上部両側で、連通孔１２，２０，２２が接続されて、原液通路３０，３０が構成される。この原液通路３０，３０は吹き出し孔２４を介して濾過間隙７と接続することとなる。また、排水孔１４ａ，２１，２３ａが接続されて上段の排水通路３１ａが、排水孔１４ｂ，２１，２３ｂが接続されて中段の排水通路３１ｂが、また、排水孔１４ｃ，２１，２３ｃが接続されて下段の排水通路３１ｃが夫々形成される。そして排水通路３１ａは通水面溝１０ａと、排水通路３１ｂは通水面溝１０ｂと、排水通路３１ｃは通水面溝１０ｃと夫々接続することとなる。
【００１６】
一方、原液通路３０には、原液供給路３５が接続される。この原液供給路３５には原液を送給するためのポンプ３６が接続されるとともに、該ポンプ３６の排出側で原液供給路３５に、エアー供給路３７が接続される。このエアー供給路３７にはエアーバルブ３８が介装されている。ここで原液供給路３５とエアー供給路３７とはその分岐端よりも下流において共通路となる。もちろん、濾過間隙７に別途接続するようにしても良い。
【００１７】
さらに、排水通路３１ａには濾過液路４０ａが、排水通路３１ｂには濾過液路４０ｂが、排水通路３１ｂには濾過液路４０ｂが夫々接続され、排水通路３１ａ，３１ｂには夫々制御バルブ４１ａ，４１ｂが接続される。この各濾過液路４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、下流で合流し、単一の共通管路４２を介して排出される。尚、濾過液路４０ｃには、必ずしも制御バルブを要しないが、他の必要性により制御バルブを設けるようにしても良い。
【００１８】
かかる構成の濾板式濾過装置１にあって、中間濾板３及びその表裏に排出される濾材４，４，環状濾枠５は任意の数を積層でき、この為、その濾過能力を適宜に設定することが可能となる。
【００１９】
かかる構成にあって、その濾過行程を説明する。
エアーバルブ３８を閉鎖し、かつ制御バルブ４１ａ，４１ｂを開放した状態で、ポンプ３６を駆動し、原液を原液供給路３５から、両側の原液通路３０，３０を介して環状濾枠５内の濾過間隙７に給送する。これにより、その送給圧により、原液の液分は環状濾枠５の両側で、濾材４，４を透過し、濾過液として通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃに排出され、排水孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃを経由して濾過液路４０ａ，４０ｂ，４０ｃを流れて、共通管路４２から回収されることとなる。また原液中の濾過質は濾過間隙７内に濾過されて残留する。この濾過は各環状濾枠５ごとに行なわれ、効率的な濾過がなされることとなる。
【００２０】
かかる濾過行程を継続すると、環状濾枠５の濾過間隙７内の濾過質が滞留し、かつ濾材４，４に目づまりを生じ、濾過作用が限界となる。そこで、次のエアー圧送行程を実行することとなる。
【００２１】
まずポンプ３６を駆動停止し、エアーバルブ３８を開放して、エアー供給路３７及び原液供給路３５との共通管路を経て、濾過間隙７内にエアーを圧送する。ところで、この行程を継続すると、図３で示すように、そのエアー圧により濾過質５０が圧搾され、高密度となり、この結果、エアーの吹き出し口２４近傍で空隙を生ずる。このため、この空隙は濾材４，４を介して最上段の通水面溝１０ａと対向しているから、エアーは送給抵抗が小さい方向の、通水面溝１０ａ側を流れてしまい（図３矢線参照）、エアー圧が濾過質に作用しないエアー抜けの状態が発生する。即ちエアー消費量は増すにも係らず、濾過質５０の圧搾作用が弱い状態が生れる。
【００２２】
このような状態が発生すると、濾過間隙７内の圧力が急激に降下するから、エアー供給過程における圧力変動を、図示しない圧力計で検出するか、または時間制御さらには経験により知得し、まず第一段の制御バルブ４１ａを閉止する。これにより、通水面溝１０ａは閉じ込められた状態となり、ここからエアーが排出されることは無い。このため、エアー圧力は、濾過質５０側に再び作用し、濾過質５０の圧搾が行なわれることとなる。そして、この行程を継続すると、さらに第二段の通水面溝１０ｂに対向する濾過間隙７内の部分に空隙が生ずることとなる。そこで、同様に、通水面溝１０ｂからのエアー抜けを阻止する為に、制御バルブ４１ｂを閉止する。これにより、エアーは濾過液路４０ｃからのみ排出可能となり、濾過質５０は更に高密度となり、凝固状態となる。
【００２３】
しかして、制御バルブ４１ａ及び制御バルブ４１ｂを上段から順次閉止することとにより濾過間隙７内の濾過質５０の圧搾を効率的に行なうことができる。
【００２４】
尚、濾過間隙７内に濾過質５０が滞留したら、エアー圧送行程に入り、いくらか密度が高まると、再び濾過行程に入るというように、濾過行程と、エアー圧送行程を繰り返し、その過程で、濾過間隙７の内圧の低下にともない、順次制御バルブ４１ａ，制御バルブ４１ｂを閉止するようにしても良い。
【００２５】
また、処理する原液の性状に対応して、制御バルブ４１ａ及び制御バルブ４１ｂを順次閉止する場合と、同時に閉止する場合とを選定する様にしても良い。このように、制御バルブ４１ａ，４１ｂの制御態様は種々提案される。ただし、各通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃは上段から外気と遮断されるものとする。
【００２６】
このように、濾過間隙７内に濾過質５０が凝固状に充填されると、各端部濾板２，２，中間濾板３を分離して、その間隙から濾過質５０を落下させる。
【００２７】
上述の構成は三段の通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃを上下方向に配設した端部濾板２，２，中間濾板３を備えたものであるが、図５で示すように、二段の通水面溝１０ａ，１０ｂを設けても良く、この場合には上段の通水面溝１０ａに接続する濾過液路４０ａにのみ制御バルブ４１ａを介装する。そして、濾過間隙７内がそのエアー供給工程で、圧力低下すると、制御バルブ４１ａを閉止するようにする。
【００２８】
上述の各構成にあって、濾過間隙７の圧力を圧力計で検出し、その所定圧力を基準として、電磁バルブからなる各制御バルブ４１ａ及び制御バルブ４１ｂを開閉制御することにより、自動制御が可能となる。
【００２９】
また、原液を供給停止した後、一旦濾過液路４０から、逆方向にエアーを供給して、各濾材４，４を通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃ側から濾過間隙７内へ、エアーを逆送することにより、濾材４，４の目に詰まった濾過質５０を濾過間隙７側へ落下させ、これにより、該濾材４，４を再生して、再び原液を供給するようにしても良い。この場合に、濾過間隙７への正方向エアー供給、通水面溝１０ａ，１０ｂ，１０ｃへの逆方向エアー供給、正方向エアー供給、制御バルブ４１の閉止を順次繰り返すなど、さまざまなパターンのエアー供給処理が可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、上述したように、環状濾枠の表裏面に、面状濾材を配設し、さらに濾材を介して環状濾枠内の濾過間隙と対向する面に上下方向に夫々が独立して濾過液路と連通する複数の通水面溝を上下方向に配設し、所要の通水面溝と連通する濾過液路に制御バルブを配設し、濾過間隙へエアーを供給する過程で、制御バルブの開閉制御を行えるようにしたから、原液の供給を停止した後、エアー供給路からエアーを濾過間隙に供給し、かつ所要の通水面溝と連通する濾過液路に設けた制御バルブを、エアー供給過程で上段から順次閉止するなどのエアー圧送行程が可能となる。
【００３１】
またこのように原液の供給を停止した後、エアー供給路からエアーを濾過間隙に供給し、かつ所要の通水面溝と連通する濾過液路に設けた制御バルブを、エアー供給過程で上方から順次閉止するようにした濾板式濾過装置の濾過質５０圧搾方法を用いた場合には、エアー圧送行程におけるエアー抜けが解消され、効率的な圧搾作用を生じさせることができる等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る濾過装置の分離斜視図である。
【図２】側面図である。
【図３】濾過間隙７の作用を概念的に示す縦断側面図である。
【図４】濾板２の一部を省略して示す斜視図である。
【図５】他の実施例の濾板２，２，３の通水面溝１０ａ，１０ｂを示す正面図である。
【図６】従来構成の濾板ｘの通水面溝ｙを示す正面図である。
【符号の説明】
１  濾板式濾過装置
２  端部濾板
３  中間濾板
４  濾材
５  環状濾枠
７  濾過間隙
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  通水面溝
３０  原液通路
３１  排水通路
３５  原液供給路
３７  エアー供給路
３８  エアーバルブ
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ  濾過液路
４１ａ，４１ｂ  制御バルブ
【図１】
0004191346.tif 000002
【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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