(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定サイズ以上のサイズを有する粒子である大粒子を含むスラリーの供給を受けて、当該スラリーから前記大粒子が分離された液体を得る分級機であって、
前記スラリーが導入される導入タンクと、
前記導入タンク内の前記スラリーが通されることで、当該スラリーを前記液体と前記大粒子を含む残渣とに分離するろ過膜と、
前記導入タンク内に配設されて、当該導入タンク内の前記スラリーを攪拌する攪拌翼と、
前記ろ過膜を通過した前記液体を受け止める受け止めタンクと、
を備え、
前記ろ過膜は、前記導入タンクの壁の少なくとも一部をなし、
前記受け止めタンクは、開閉が可能とされて、もって前記受け止めタンクが前記液体を貯留することを可能とする排出管を備え、かつ、前記液体を貯留することで、当該液体に前記ろ過膜が浸漬されている浸漬状態を実現することが可能なものであり、
前記攪拌翼は、
前記導入タンク内の前記スラリーを押しやって前記受け止めタンク側に送ることと、
前記導入タンクにて前記スラリーが押しのけられたところに前記受け止めタンク内の流体が前記ろ過膜を通って逆流することと、
を実現させる、
さらに、前記攪拌翼は、前記浸漬状態において、前記導入タンクにて前記スラリーが押しのけられたところに前記受け止めタンクに貯留された前記液体が前記ろ過膜を通って逆流することを実現させる、
分級機。
【請求項２】
所定サイズ以上のサイズを有する粒子である大粒子を含むスラリーの供給を受けて、当該スラリーから前記大粒子が分離された液体を得る分級機であって、
前記スラリーが導入される導入タンクと、
前記導入タンク内の前記スラリーが通されることで、当該スラリーを前記液体と前記大粒子を含む残渣とに分離するろ過膜と、
前記導入タンク内に配設されて、当該導入タンク内の前記スラリーを攪拌する攪拌翼と、
前記ろ過膜を通過した前記液体を受け止める受け止めタンクと、
を備え、
前記ろ過膜は、前記導入タンクの壁の少なくとも一部をなし、
前記攪拌翼は、
前記導入タンク内の前記スラリーを押しやって前記受け止めタンク側に送ることと、
前記導入タンクにて前記スラリーが押しのけられたところに前記受け止めタンク内の流体が前記ろ過膜を通って逆流することと、
を実現させ、
さらに、前記導入タンクは、筒をなして、当該筒の側面に前記ろ過膜が配設された構成を有し、
前記攪拌翼は、
前記筒の側面に沿って延びるブレードと、
前記ブレードにおける前記筒の底面側の端部に、この底面に沿って広がるように配設されたふさぎ板と、
を備えている、
分級機。
【請求項３】
所定サイズ以上のサイズを有する粒子である大粒子を含むスラリーの供給を受けて、当該スラリーから前記大粒子が分離された液体を得る分級機であって、
前記スラリーが導入される導入タンクと、
前記導入タンク内の前記スラリーが通されることで、当該スラリーを前記液体と前記大粒子を含む残渣とに分離するろ過膜と、
前記導入タンク内に配設されて、当該導入タンク内の前記スラリーを攪拌する攪拌翼と、
前記ろ過膜を通過した前記液体を受け止める受け止めタンクと、
を備え、
前記ろ過膜は、前記導入タンクの壁の少なくとも一部をなし、
前記攪拌翼は、
前記導入タンク内の前記スラリーを押しやって前記受け止めタンク側に送ることと、
前記導入タンクにて前記スラリーが押しのけられたところに前記受け止めタンク内の流体が前記ろ過膜を通って逆流することと、
を実現させ、
さらに、前記攪拌翼は、
前記導入タンクの外に配設された原動機に接続されて、周方向のうち所定の１方向に回転されるシャフトと、
前記シャフトにおいて前記ろ過膜よりも前記原動機側となる部分に設けられて、前記シャフトが回転する際に前記原動機側から前記ろ過膜側に向かう流体の流れを生じさせるスクリューと、
を備えている、
分級機。
【請求項４】
所定サイズ以上のサイズを有する粒子である大粒子を含むスラリーの供給を受けて、当該スラリーから前記大粒子が分離された液体を得る分級機であって、
前記スラリーが導入される導入タンクと、
前記導入タンク内の前記スラリーが通されることで、当該スラリーを前記液体と前記大粒子を含む残渣とに分離するろ過膜と、
前記導入タンク内に配設されて、当該導入タンク内の前記スラリーを攪拌する攪拌翼と、
前記ろ過膜を通過した前記液体を受け止める受け止めタンクと、
を備え、
前記ろ過膜は、前記導入タンクの壁の少なくとも一部をなし、
前記攪拌翼は、
前記導入タンク内の前記スラリーを押しやって前記受け止めタンク側に送ることと、
前記導入タンクにて前記スラリーが押しのけられたところに前記受け止めタンク内の流体が前記ろ過膜を通って逆流することと、
を実現させ、
さらに、前記攪拌翼は、前記導入タンクの外に配設された原動機に接続されたシャフトを備え、
前記シャフトにおいて、前記ろ過膜よりも前記原動機側となる部分には、前記シャフトに沿う方向の流体の移動を抑えるすきま型回転メカニカルシールが取り付けられている、
分級機。
【請求項５】
所定サイズ以上のサイズを有する粒子である大粒子を含むスラリーの供給を受けて、当該スラリーから前記大粒子が分離された液体を得る分級機であって、
前記スラリーが導入される導入タンクと、
前記導入タンク内の前記スラリーが通されることで、当該スラリーを前記液体と前記大粒子を含む残渣とに分離するろ過膜と、
前記導入タンク内に配設されて、当該導入タンク内の前記スラリーを攪拌する攪拌翼と、
前記ろ過膜を通過した前記液体を受け止める受け止めタンクと、
を備え、
前記ろ過膜は、前記導入タンクの壁の少なくとも一部をなし、
前記攪拌翼は、
前記導入タンク内の前記スラリーを押しやって前記受け止めタンク側に送ることと、
前記導入タンクにて前記スラリーが押しのけられたところに前記受け止めタンク内の流体が前記ろ過膜を通って逆流することと、
を実現させ、
さらに、前記ろ過膜は、前記導入タンクに線状に設けられた取り付け部に取り付けられて、張設された状態となるものであり、
前記取り付け部は、前記ろ過膜の一部をなす載置部分が載置される載置面と、当該載置面とともに前記載置部分を挟み込み、もって前記ろ過膜の張設における固定端となる挟み込み体と、を備え、
前記載置面は、前記ろ過膜の張設方向に対する直交方向に高低差を有し、
前記挟み込み体は、前記載置部分の上をスライド移動し、もって前記固定端の位置を前記直交方向に調整することが可能とされている、
分級機。
【請求項６】
所定サイズ以上のサイズを有する粒子である大粒子を含むスラリーの供給を受けて、当該スラリーから前記大粒子が分離された液体を得る分級機であって、
前記スラリーが導入される導入タンクと、
前記導入タンク内の前記スラリーが通されることで、当該スラリーを前記液体と前記大粒子を含む残渣とに分離するろ過膜と、
前記導入タンク内に配設されて、当該導入タンク内の前記スラリーを攪拌する攪拌翼と、
前記ろ過膜を通過した前記液体を受け止める受け止めタンクと、
を備え、
前記ろ過膜は、前記導入タンクの壁の少なくとも一部をなし、
前記攪拌翼は、
前記導入タンク内の前記スラリーを押しやって前記受け止めタンク側に送ることと、
前記導入タンクにて前記スラリーが押しのけられたところに前記受け止めタンク内の流体が前記ろ過膜を通って逆流することと、
を実現させ、
さらに、前記導入タンクおよび前記受け止めタンクを軸支された状態とし、もって前記導入タンクおよび前記受け止めタンクの水平方向に対する傾斜角度を変更することを可能とする軸支構造と、
前記軸支構造に付設されて、前記傾斜角度を所定の角度範囲内にある所望の角度に変更して固定することを実現させるサーボ機構と、
を備えている、
分級機。
【請求項７】
請求項６に記載された分級機であって、
前記所定の角度範囲は、水平方向を含む角度範囲であり、
前記導入タンクは、前記傾斜角度が水平方向となるように固定された状態において下側となる部分の内側面が、下に凹となる形状を呈するものである、
分級機。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載された分級機であって、
前記導入タンクの外に配設された原動機と、
前記導入タンクにおいて前記原動機側となる端部に設けられて、前記残渣を排出することが可能とされた排出口と、
を備えている、
分級機。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のうちのいずれか１項に記載された分級機であって、
前記導入タンクは、筒をなして、
前記筒の側面に前記ろ過膜が配設された構成と、
前記導入タンクの前記筒の底面において当該筒の側面から離れた位置に、前記残渣を排出することが可能とされた排出口が設けられた構成と、
を備えている、
分級機。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１項に記載された分級機であって、
前記導入タンクは、その壁が回転面をなすものであり、
前記攪拌翼は、
前記回転面の軸に沿って延びて、この軸を回転軸として回転するシャフトと、
前記シャフトから前記回転面に向かって延びだす板と、
を備え、
前記シャフトの外周面から前記導入タンクの壁に至るスペースに対する、前記板の閉塞比が６０［％］以上９０［％］以下である、
分級機。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１項に記載された分級機であって、
前記導入タンクは、筒をなして、当該筒の底面に前記スラリーの導入口および前記残渣の排出口を備えた構成とされ、
前記筒の内面は、その底面の縁において前記攪拌翼に対向する部分が面取りされた形状を呈する、
分級機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、大粒子を含むスラリーから、大粒子が分離された液体を得る分級機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、例えば下記の特許文献１に開示された技術が知られている。この技術では、大粒子を含むスラリーが導入されるタンク本体の側面に篩網（メッシュ）を設け、この篩網にスラリーを通すことで大粒子が分離された液体を得る。この液体はタンク本体を囲繞する外筒に流入される。また、タンク本体内において篩網の内周面に近接する位置には攪乱翼が設けられ、この攪乱翼が篩網の内周面付近に発生させる乱流およびタンク本体をハンマーが叩打する際の衝撃により、篩網の目詰まりが抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実願昭５４−０４５００５号（実開昭５５−１４４５３９号）のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に開示された従来の分級機は、篩網の目詰まりを抑えるためにタンク本体をハンマーが繰り返し叩打することが必要となるものであり、タンク本体に疲労破壊のおそれがあるゆえに分級機を長期間続けて使用することに困難があるものであった。
【０００５】
本開示は、粒子等が篩網内に入りこむ目詰まりをハンマーの叩打なしで解消できるようにし、もって長期間続けて使用できるようにされた分級機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示における１つの特徴によると、所定サイズ以上のサイズを有する粒子である大粒子を含むスラリーの供給を受けて、このスラリーから大粒子が分離された液体を得る分級機が提供される。この分級機は、スラリーが導入される導入タンクを備えている。また、分級機は、導入タンク内のスラリーが通されることで、このスラリーを上記液体と大粒子を含む残渣とに分離するろ過膜を備えている。また、分級機は、導入タンク内に配設されて、この導入タンク内のスラリーを攪拌する攪拌翼を備えている。また、分級機は、ろ過膜を通過した上記液体を受け止める受け止めタンクを備えている。ろ過膜は、導入タンクの壁の少なくとも一部をなす。攪拌翼は、導入タンク内のスラリーをろ過膜に押しやって上記液体を受け止めタンク側に送ることと、導入タンクにてスラリーが押しやられたところに受け止めタンク内の流体がろ過膜を通って逆流することと、を実現させる。
【０００７】
上記の分級機によれば、スラリーに含まれる大粒子等がろ過膜内に入り込んで目詰まりを起こしうる場合に、これを受け止めタンクからの流体の逆流をもって解消することができる。これにより、長期間続けて使用できる分級機を提供することができる。
【０００８】
上記の分級機においては、導入タンクは、その壁が回転面をなすものが好ましい。この場合において、攪拌翼は、上記回転面の軸に沿って延びて、この軸を回転軸として回転するシャフトと、このシャフトから上記回転面に向かって延びだす板と、を備える。また、シャフトの外周面から導入タンクの壁に至るスペースに対する、上記板の閉塞比は６０［％］以上９０［％］以下である。
【０００９】
ここで、「閉塞比」とは、所定のスペースの少なくとも一部をふさぐ物体が存在する場合に、この物体が上記スペースを占有している割合を、このスペースおよび上記物体の断面積の比をもって表したパラメータのことをいう。すなわち、シャフトの外周面から導入タンクの壁に至るスペースに存在する板の閉塞比が６０［％］以上９０［％］以下であることは、この板とシャフトの外周面および導入タンクの壁との間のすきま等が、上記スペースに対して１０［％］以上４０［％］以下の割合であることを意味する。
【００１０】
すなわち、上記の分級機によれば、攪拌翼のシャフトに回転の動力を与えることで、攪拌翼の板が導入タンク内のスラリーをろ過膜に押しやることを連続的に実現させることができる。これにより、長期間の連続運転が可能な分級機を提供することができる。
【００１１】
上記の分級機においては、導入タンクは、筒をなして、この筒の底面にスラリーの導入口および残渣の排出口を備えた構成とされるものが好ましい。この場合において、上記筒の内面は、その底面の縁において攪拌翼に対向する部分が面取りされた形状を呈する。
【００１２】
上記の分級機によれば、導入タンクの筒における底面の縁の面取りによって、この筒の内面と攪拌翼との間のすきまをより幅が狭いものとし、もって攪拌翼がスラリーを効率的に押しやるようにすることができる。さらに、導入タンクの筒における底面の縁にピンカドをなす凹部ができないようにして、この凹部に残渣が詰まって排出口に流れなくなることをさけることができる。
【００１３】
上記の分級機においては、導入タンクは、筒をなして、この筒の側面にろ過膜が配設された構成を有するものが好ましい。この場合において、攪拌翼は、上記筒の側面に沿って延びるブレードと、このブレードにおける上記筒の底面側の端部に、この底面に沿って広がるように配設されたふさぎ板と、を備えている。
【００１４】
上記の分級機によれば、スラリーが導入タンクの筒の端部に押しやられることをふさぎ板によって抑制し、もってスラリーをより効率的にろ過膜に押しやることができる。
【００１５】
上記の分級機においては、攪拌翼は、導入タンクの外に配設された原動機に接続されて、周方向のうち所定の１方向に回転されるシャフトと、このシャフトにおいてろ過膜よりも原動機側となる部分に設けられて、シャフトが回転する際に原動機側からろ過膜側に向かう流体の流れを生じさせるスクリューと、を備えているものが好ましい。
【００１６】
上記の分級機によれば、攪拌翼は、原動機の動力によりスラリーの攪拌を連続的に行うことができる。また、導入タンク内のスラリーが原動機側に流出することを、スクリューが発生させる流体の流れにより抑えることができる。これにより、長期間の連続運転が可能な分級機を提供することができる。
【００１７】
上記の分級機においては、攪拌翼は、導入タンクの外に配設された原動機に接続されたシャフトを備えているものが好ましい。この場合において、シャフトにおいて、ろ過膜よりも原動機側となる部分には、シャフトに沿う方向の流体の移動を抑えるすきま型回転メカニカルシールが取り付けられている。
【００１８】
ここで、「すきま型回転メカニカルシール」とは、ローター側の回転部材およびステーター側の固定側部材が有するシール面を、流体を介して互いに対向させ、この流体の圧力作用によって各シール面間の距離を所定の距離範囲内にとどめて漏れ止めをするメカニカルシールのことをいう。このすきま型回転メカニカルシールには、その作動中においてシール面同士の接触がなく、他の種類のメカニカルシールと比べて摩擦抵抗の大きさおよび摩耗粉塵の発生量が少ないというメリットがある。
【００１９】
すなわち、上記の分級機によれば、すきま型回転メカニカルシールにより、導入タンク内のスラリーが原動機側に流出することを抑えながら、摩耗粉塵の発生量とシャフトにおける摩擦抵抗とをともに抑えることができる。これにより、長期間連続して効率的に運転することが可能で、かつ、摩耗粉塵によるコンタミネーションのおそれが低減された分級機を提供することができる。
【００２０】
上記の分級機においては、ろ過膜は、導入タンクに線状に設けられた取り付け部に取り付けられて、張設された状態となるものであることが好ましい。この場合において、取り付け部は、ろ過膜の一部をなす載置部分が載置される載置面と、この載置面とともに上記載置部分を挟み込み、もってろ過膜の張設における固定端となる挟み込み体と、を備えている。上記載置面は、ろ過膜の張設方向に対する直交方向に高低差を有している。挟み込み体は、上記載置部分の上をスライド移動し、もって上記固定端の位置を上記直交方向に調整することが可能とされている。
【００２１】
上記の分級機によれば、載置面とともにろ過膜を挟み込む挟み込み体をスライド移動させることで、導入タンクに張設されるろ過膜の固定端の位置を調整し、もってろ過膜の張設位置を調整することができる。
【００２２】
上記の分級機においては、後述する軸支構造とサーボ機構とを備えているものが好ましい。ここで、軸支構造は、導入タンクおよび受け止めタンクを軸支された状態とし、もって導入タンクおよび受け止めタンクの水平方向に対する傾斜角度を変更することを可能とするものである。また、サーボ機構は、軸支構造に付設されて、上記傾斜角度を所定の角度範囲内にある所望の角度に変更して固定することを実現させるものである。
【００２３】
上記の分級機によれば、導入タンクにおけるスラリーの貯留態様を、サーボ機構による傾斜角度の設定によって調整し、もって用途の汎用性が向上された分級機を提供することができる。
【００２４】
上記の分級機においては、上記所定の角度範囲は、水平方向を含む角度範囲であることが好ましい。この場合において、導入タンクは、上記傾斜角度が水平方向となるように固定された状態において下側となる部分の内側面が、下に凹となる形状を呈するものである。
【００２５】
上記の分級機によれば、導入タンクを水平に横倒しにした状態としながら、この導入タンクにおいて下側となる部分にスラリーを貯め、このスラリーを攪拌翼で攪拌することができる。
【００２６】
上記の分級機においては、導入タンクの外に配設された原動機と、導入タンクにおいて原動機側となる端部に設けられて、残渣を排出することが可能とされた排出口と、を備えているものが好ましい。
【００２７】
上記の分級機によれば、スラリーを液体と残渣とに分離するときには、導入タンクを原動機よりも下側に位置させて、この原動機に向かって導入タンク内のスラリーが流下することを抑えることができる。さらに、上記スラリーの分離が終わったときには、導入タンクの排出口を下側に向けて、この排出口から残渣を排出することができる。これにより、スラリーを液体と残渣とに分離し、この残渣を排出する作業を、バッチ作業として行うことができる分級機を提供することができる。
【００２８】
上記の分級機においては、導入タンクは、筒をなして、この筒の側面にろ過膜が配設された構成と、導入タンクの筒の底面においてこの筒の側面から離れた位置に、残渣を排出することが可能とされた排出口が設けられた構成と、を備えているものが好ましい。
【００２９】
上記の分級機によれば、導入タンクの傾斜角度の変更により残渣をろ過膜から離れた場所に移動させ、もってこの残渣を好適に排出することが可能とされた分級機を提供することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本開示によれば、粒子等がろ過膜内に入りこむ目詰まりをハンマーの叩打なしで解消できるようにし、もって長期間続けて使用できるようにされた分級機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施形態にかかる分級機を表した要部断面図である。
【図２】図１の分級機の使用状態を表した要部断面図である。
【図３】図１の分級機の使用状態を表した要部断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面矢視図である。
【図５】図１のＶ部拡大図である。
【図６】図５のＶＩ部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明を実施するための一実施形態にかかる分級機１について、図１ないし図６を用いて説明する。この分級機１は、図２に示すように、大粒子９０Ａを含むスラリー９０の供給を受けて、これを薄膜状に調製されたろ過膜１０Ａに通すことで、大粒子９０Ａが分離された液体９０Ｂを得るものである。本実施形態においては、ろ過膜１０Ａは、所定のメッシュサイズ（具体的には例えば８００［メッシュ］）を有する筒状の篩網（メッシュ）である。また、ろ過膜１０Ａは、その篩網によりこしとることができる所定サイズ以上のサイズを有する固体粒子を大粒子９０Ａとして、このこしとりの作用により、スラリー９０を液体９０Ｂと大粒子９０Ａを含む残渣９０Ｃ（図３参照）とに分離する。ここで、液体９０Ｂは、固体粒子を含有しない液体、および、ろ過膜１０Ａによりこしとることができないサイズの固体粒子である小粒子（図示せず）を含有する懸濁液の、いずれもが想定されうるものである。
【００３３】
分級機１は、スラリー９０が導入される導入タンク１０を備えている。この導入タンク１０は、図５に示すように、２枚の鏡板１１、１２を、これらの外周同士をつなぐ複数本（例えば４本。図５では２本を示す。）のテンションバー１２Ａによって離間させた構成を有する。鏡板１１、１２のそれぞれの縁には、円環状（すなわち、円をなす線状）の突出をなしてろ過膜１０Ａの筒の端が取り付けられる取り付け部１３が、互いに向かい合った状態に設けられている。また、テンションバー１２Ａは、鏡板１１、１２を互いに離間させる作用によりろ過膜１０Ａに張力を印加し、もってこのろ過膜１０Ａを円筒面（図４参照）状に張設された状態とする。
【００３４】
これにより、導入タンク１０は、その側壁が回転面たる円筒面となる筒をなす。さらに、導入タンク１０は、その筒の側面の全体にろ過膜１０Ａが配設された構成を有し、もってこのろ過膜１０Ａを導入タンク１０の側壁の全体をなすものとする。また、導入タンク１０の筒の底面は、鏡板１１、１２によって構成される。ここで、鏡板１１は、導入タンク１０の筒における一方側（図５では左側）の底面をなし、鏡板１２は、導入タンク１０の筒における他方側（図５では右側）の底面をなす。
【００３５】
また、分級機１は、導入タンク１０内に配設されて、この導入タンク１０内のスラリー９０を攪拌する攪拌翼２０を備えている。この攪拌翼２０は、ろ過膜１０Ａの筒がなす回転面（すなわち円筒面）の軸に沿って延びるシャフト２１を備えている。このシャフト２１は、導入タンク１０の筒において鏡板１１が位置される一方側（図５では左側）の端からこの導入タンク１０の外部に向けて突出されている。また、シャフト２１において外部に突出された端は、図１に示すように、すきま型回転メカニカルシール１Ｂおよび軸受け構造１Ｃを介して原動機１Ａ（具体的には例えば回転速度のコントロールが可能なモーター）に接続されている。
【００３６】
ここで、すきま型回転メカニカルシール１Ｂおよび軸受け構造１Ｃは、２つのダクトをつなげて構成されたきょう体１Ｄに収納されて、このきょう体１Ｄに対して固定されている。また、原動機１Ａは、きょう体１Ｄにおいて導入タンク１０とは反対側となる端部（図１では左側の端部）に固定されている。本実施形態においては、すきま型回転メカニカルシール１Ｂは、きょう体１Ｄにおいて導入タンク１０側となる端部（図１では右側の端部）に位置される。この端部は、シャフト２１を囲繞するように設けられた囲繞管１Ｅを介して導入タンク１０の鏡板１１に固定され、もってきょう体１Ｄと導入タンク１０とを一体化する。
【００３７】
また、原動機１Ａは、導入タンク１０の外に配設された状態で、シャフト２１をその周方向のうち所定の１方向（図４では時計回り方向）に回転させる。このとき、シャフト２１は、ろ過膜１０Ａの筒がなす回転面（すなわち円筒面）の軸を回転軸として回転する。また、すきま型回転メカニカルシール１Ｂは、シャフト２１においてろ過膜１０Ａよりも原動機１Ａ側となる部分に位置されて、シャフト２１に沿う方向の流体の移動を抑える機能を発揮する。この流体は、具体的には例えば外部から流入されるスラリー９０（図２参照）や空気などであるが、これに限定されるものではない。
【００３８】
また、分級機１は、ろ過膜１０Ａを通過した液体９０Ｂを受け止める受け止めタンク３０を備えている。この受け止めタンク３０は、図２に示すように、導入タンク１０の側壁（すなわちろ過膜１０Ａ）を取り巻く有底の円筒容器をなし、この円筒容器の側面において原動機１Ａとは反対側となる端部に液体９０Ｂの排出管３０Ａを備えた構成となっている。この排出管３０Ａは、手動開閉が可能とされて、もって受け止めタンク３０が液体９０Ｂを貯留することを可能とする。本実施形態においては、受け止めタンク３０は、導入タンク１０の鏡板１１に固定され、もってこの導入タンク１０と一体化される。
【００３９】
続いて、攪拌翼２０に関する説明を行う。この攪拌翼２０は、図４に示すように、シャフト２１の外周面２１Ａに等間隔に配設されて、この外周面２１Ａからろ過膜１０Ａの筒がなす回転面（すなわち円筒面）に向かって延びだす複数枚（図４では４枚）の板２２を備えている。これらの板２２は、図５に示すように、導入タンク１０内においてシャフト２１に沿った状態に配設されている。
【００４０】
ここで、各板２２は、導入タンク１０の筒の側面たるろ過膜１０Ａに沿って延びるブレード２２Ａを備えている。これらブレード２２Ａは、その端部２２Ｄ同士および端部２２Ｅ同士が、それぞれふさぎ板２２Ｆ、２２Ｇによって連結されている。ここで、端部２２Ｄはブレード２２Ａにおける鏡板１１側（図５では左側）の端部であり、端部２２Ｅはブレード２２Ａにおける鏡板１２側（図５では右側）の端部である。また、ふさぎ板２２Ｆは鏡板１１に沿ってシャフト２１と直交する方向に広がるように配設され、ふさぎ板２２Ｇは鏡板１２に沿ってシャフト２１と直交する方向に広がるように配設される。
【００４１】
また、各板２２は、シャフト２１の外周面２１Ａに面する根元部分に、この根元部分を上記一方側および上記他方側の両側から切り欠いてなる１対の切り欠き２０Ｂと、これら切り欠き２０Ｂの中間部分にうがたれた貫通孔２０Ａとが形成された構成となっている。ここで、切り欠き２０Ｂおよび貫通孔２０Ａのサイズは、シャフト２１の外周面２１Ａから導入タンク１０の壁に至るスペースに対する、板２２の閉塞比を６０［％］以上９０［％］以下にするように設定されている。言いかえると、切り欠き２０Ｂおよび貫通孔２０Ａのサイズは、これらに板２２と導入タンク１０の壁との間のすきま２０Ｃをあわせたもの（本明細書では「すきま等」とも称する。）の、上記スペースに対する割合が、１０［％］以上４０［％］以下となるように設定されている。
【００４２】
また、各板２２は、図４に示すように、シャフト２１と一体になって回転し、もって導入タンク１０内のスラリー９０を押しやる。このとき、押しやられるスラリー９０は、板２２の板面に沿って広がろうとするところ、その一部がろ過膜１０Ａに押しやられ、このろ過膜１０Ａに対するスラリー９０の圧力の上昇をもたらす。この圧力の上昇は、スラリー９０から大粒子９０Ａをこしとって液体９０Ｂを受け止めタンク３０に送るろ過膜１０Ａにおいて、このろ過膜１０Ａから受け止めタンク３０に送られる液体９０Ｂの量を増やす作用をもたらす。言いかえると、攪拌翼２０の各板２２は、導入タンク１０内のスラリー９０をろ過膜１０Ａに押しやって液体９０Ｂを受け止めタンク３０側に送ることを実現させる。
【００４３】
ここで、ふさぎ板２２Ｆ、２２Ｇ（図５参照）は、スラリー９０が導入タンク１０の筒の端部に押しやられることを抑制し、もって導入タンク１０内のスラリー９０がろ過膜１０Ａに押しやられる割合を大きくする。また、上記すきま等は、スラリー９０内に空気が巻き込まれた場合（図示せず）に、この空気をスラリー９０外に逃げやすくする空気穴としての作用を奏する。また、上記スペースに対するすきま等の割合を小さくするように（具体的には例えば１０［％］以上４０［％］以下となるように）設定する構成は、このすきま等を通ってスラリー９０が板２２の回転方向後側に回り込む割合を小さくし、もって導入タンク１０内のスラリー９０がろ過膜１０Ａに押しやられる割合を大きくする作用を奏する。
【００４４】
さて、攪拌翼２０の板２２がスラリー９０を押しやるときの、ろ過膜１０Ａに対するスラリー９０の圧力の上昇は、このスラリー９０をろ過膜１０Ａに沿って広げる作用をもたらす。この作用は、スラリー９０の粘稠性の高さ、および、各板２２の回転の速さに応じて作用が強くなるものである。しかるに、分級機１は、原動機１Ａにより回転される各板２２の回転速度のコントロールにより、ろ過膜１０Ａ上においてスラリー９０が広がる範囲を広げるコントロールが可能とされている。本実施形態においては、分級機１は、ろ過膜１０Ａ上の全面にスラリー９０が広がった状態（図示せず）を実現させることが可能とされている。
【００４５】
また、攪拌翼２０の板２２がスラリー９０を押しやるときにおいて、このスラリー９０が押しやられた板２２の回転方向後側の部分には負圧が発生する。この負圧は、その一部が、板２２に押しやられたスラリー９０の一部がすきま等を通って板２２の回転方向後側に流入する流入作用によって解消される（図４においてすきま２０Ｃを通るスラリー９０の流れおよび貫通孔２０Ａを通るスラリー９０の流れを参照）。
【００４６】
また、上記負圧において上記流入作用によって解消されないものは、受け止めタンク３０内の流体９１がろ過膜１０Ａを通って逆流することをもって解消される。すなわち、攪拌翼２０は、導入タンク１０にてスラリー９０が押しやられたところに受け止めタンク３０内の流体９１がろ過膜１０Ａを通って逆流することを実現させる。ここで、流体９１は、具体的には例えば受け止めタンク３０内の空気、または、受け止めタンク３０に液体９０Ｂが貯留されてこの液体９０Ｂにろ過膜１０Ａが浸漬されている浸漬状態（図示せず）においては、この液体９０Ｂである。
【００４７】
なお、上記の流体９１の逆流に際し、大粒子９０Ａ等がろ過膜１０Ａ内に入り込んで目詰まりを起こしうる状態（図示せず）である場合には、流体９１は、その圧力作用をもって大粒子９０Ａ等をろ過膜１０Ａからスラリー９０に押し戻す。これは、攪拌翼２０が、その板２２でスラリー９０を押しやるときに発生させる負圧をもってろ過膜１０Ａ内に入り込んだ大粒子９０Ａ等を引きはがすことができることを意味する。また、上記の流体９１の逆流、および、上記流入作用は、協働して板２２の回転方向後側にスラリー９０の乱流９０Ｄを発生させ、もってろ過膜１０Ａからスラリー９０に押し戻された大粒子９０Ａ等が再びろ過膜１０Ａ内に入り込むことを抑える。
【００４８】
また、攪拌翼２０は、図１および図２に示すように、シャフト２１においてろ過膜１０Ａよりも原動機１Ａ側（図１では左側）となる部分に設けられたスクリュー２１Ｂを備えている。このスクリュー２１Ｂは、シャフト２１が回転する際に原動機１Ａ側からろ過膜１０Ａ側に向かう流体の流れ（図示省略）を生じさせるように設けられ、もって導入タンク１０内のスラリー９０が原動機１Ａ側に流出することを抑える。本実施形態においては、スクリュー２１Ｂは、囲繞管１Ｅの内部にらせん面をなすように設けられ、この囲繞管１Ｅの内部にて上記流体の流れを生じさせる。
【００４９】
続いて、鏡板１１、１２に関する説明を行う。これら鏡板１１、１２は、図５に示すように、導入タンク１０の筒における底面をなすものであり、この底面の縁が取り付け部１３によって構成されている。しかるに、これら取り付け部１３は、その攪拌翼２０に対向する対向部分１３Ｃが面取り（具体的には例えばＣ面取り）されたものとなっている。言いかえると、導入タンク１０の筒の内面は、その底面の縁において攪拌翼２０に対向する部分が面取りされた形状を呈する。また、攪拌翼２０のブレード２２Ａにおいて対向部分１３Ｃと対向する角部２２Ｂ、２２Ｃには、それぞれ対向部分１３Ｃの面取りに対応して面取りが施されている。
【００５０】
また、鏡板１１は、スラリー９０の導入タンク１０への導入が可能とされた導入口１１Ｂと、残渣９０Ｃの導入タンク１０からの排出が可能とされた排出口１１Ａとを、それぞれ手動開閉が可能な状態に備えている。これら排出口１１Ａおよび導入口１１Ｂは、それぞれ、導入タンク１０の筒の底面をなす鏡板１１において、導入タンク１０の筒の側面をなすろ過膜１０Ａから離れた位置に設けられる。
【００５１】
ここで、鏡板１１は、導入タンク１０の筒における一方側（図１に示す原動機１Ａのある側、図５では左側）の底面をなすものである。したがって、排出口１１Ａおよび導入口１１Ｂは、それぞれ、導入タンク１０において原動機１Ａ側となる端部に設けられているということができる。
【００５２】
続いて、取り付け部１３におけるろ過膜１０Ａの取り付け構造について、主に図６によって説明する。ここで、取り付け部１３は、図５に示すように、鏡板１１および鏡板１２のいずれにも設けられているところ、その構成はほぼ同じである。このため、以下においては、鏡板１１および鏡板１２にそれぞれ設けられた取り付け部１３について、その詳細な説明を鏡板１２に設けられた取り付け部１３の説明により代表させて行う。そして、鏡板１１に設けられた取り付け部１３についての詳細な説明は省略する。
【００５３】
取り付け部１３は、図６に示すように、その外側面（図６では上側の面）に設けられた載置面１３Ａにろ過膜１０Ａの筒の端をなす載置部分１０Ｂを載置し、この載置部分１０Ｂを載置面１３Ａと挟み込み体１３Ｂとで挟み込む構成を有する。ここで、載置面１３Ａは、ろ過膜１０Ａの張設方向（図６では左右方向）に対する直交方向（図６では上下方向）に高低差を有する面である。本実施形態においては、載置面１３Ａは、取り付け部１３の外周を取り巻く円環面を呈する。
【００５４】
また、挟み込み体１３Ｂは、その内側の面（図６では下側の面）が載置面１３Ａの円環面に対応する凹面とされた帯金であり、ろ過膜１０Ａの載置部分１０Ｂを外側（図６では上側）から締め付けることで、ろ過膜１０Ａの張設における固定端となる。また、挟み込み体１３Ｂは、ろ過膜１０Ａの載置部分１０Ｂの上を、載置面１３Ａの円環面における子午線方向（図６参照）にスライド移動し、もって上記固定端の位置を上記直交方向に調整することが可能とされている。
【００５５】
続いて、上述した各構成を支持する構成について、主に図１によって説明する。分級機１は、図１に示すように、原動機１Ａ、すきま型回転メカニカルシール１Ｂ、軸受け構造１Ｃ、きょう体１Ｄ、囲繞管１Ｅ、導入タンク１０、および、受け止めタンク３０が一体化されてなる本体部４０を、軸支構造４０Ａによって軸支する構成を有する。本実施形態においては、軸支構造４０Ａは、架台４０Ｂの上に設けられて、この架台４０Ｂに本体部４０から受ける荷重を支持させる。
【００５６】
また、軸支構造４０Ａは、本体部４０における囲繞管１Ｅをこの囲繞管１Ｅが延びる方向と直交する方向（図１では紙面に直交する方向）に軸支する。これにより、軸支構造４０Ａは、導入タンク１０および受け止めタンク３０を含む本体部４０を回動させ、もって導入タンク１０および受け止めタンク３０の水平方向（図１では左右方向）に対する傾斜角度を変更することを可能とする。
【００５７】
また、軸支構造４０Ａには、サーボ機構４１が付設されている。このサーボ機構４１は、軸支構造４０Ａにより実現される本体部４０の回動をコントロールし、もって上記傾斜角度を所定の角度範囲内にある所望の角度に変更して固定することを実現させる。本実施形態においては、上記所定の角度範囲は、本体部４０において原動機１Ａ側が真下となる角度位置から、水平方向の角度位置（図１の実線を参照）を経由し、本体部４０において原動機１Ａ側が真上となる角度位置に至るまでの角度範囲である。
【００５８】
ところで、導入タンク１０における、対向部分１３Ｃの面取りの構成は、図５に示すように、導入タンク１０の筒の内側面の全体を凹形状とする。ここから、導入タンク１０は、上記傾斜角度が水平方向となるように固定された状態において下側となる部分（図５では下側となる部分）の内側面が、下に凹となる形状を呈する、ということができる。
【００５９】
上述した分級機１によれば、スラリー９０に含まれる大粒子９０Ａ等がろ過膜１０Ａ内に入り込んで目詰まりを起こしうる場合に、これを受け止めタンク３０からの流体９１の逆流をもって解消することができる。これにより、長期間続けて使用できる分級機１を提供することができる。ここで、上記「目詰まりを起こしうる場合」には、メッシュのメッシュサイズが比較的多い（例えば２００［メッシュ］以上１２００［メッシュ］以下のメッシュサイズ）場合が含まれる。
【００６０】
また、分級機１によれば、攪拌翼２０のシャフト２１に回転の動力を与えることで、攪拌翼２０の板２２が導入タンク１０内のスラリー９０をろ過膜１０Ａに押しやることを連続的に実現させることができる。これにより、長期間の連続運転が可能な分級機１を提供することができる。また、分級機１によれば、各板２２の回転速度のコントロールにより、ろ過膜１０Ａ上においてスラリー９０が広がる範囲を広げ、もってろ過膜１０Ａがスラリー９０を液体９０Ｂと残渣９０Ｃとに分離するこしとりの速度を速くすることができる。
【００６１】
また、分級機１によれば、導入タンク１０の筒における底面の縁（すなわち対向部分１３Ｃ）の面取りによって、この筒の内面と攪拌翼２０との間のすきま２０Ｃをより幅が狭いものとし、もって攪拌翼２０がスラリー９０を効率的に押しやるようにすることができる。さらに、導入タンク１０の筒における底面の縁にピンカドをなす凹部ができないようにして、この凹部に残渣９０Ｃが詰まって排出口１１Ａに流れなくなることをさけることができる。
【００６２】
また、分級機１によれば、スラリー９０が導入タンク１０の筒の端部に押しやられることをふさぎ板２２Ｆ、２２Ｇによって抑制し、もってスラリー９０をより効率的にろ過膜１０Ａに押しやることができる。
【００６３】
また、分級機１によれば、攪拌翼２０は、原動機１Ａの動力によりスラリー９０の攪拌を連続的に行うことができる。また、導入タンク１０内のスラリー９０が原動機１Ａ側に流出することを、スクリュー２１Ｂが発生させる流体の流れにより抑えることができる。これにより、長期間の連続運転が可能な分級機１を提供することができる。
【００６４】
また、分級機１によれば、すきま型回転メカニカルシール１Ｂにより、導入タンク１０内のスラリー９０が原動機１Ａ側に流出することを抑えながら、摩耗粉塵の発生量とシャフト２１における摩擦抵抗とをともに抑えることができる。これにより、長期間連続して効率的に運転することが可能で、かつ、摩耗粉塵によるコンタミネーションのおそれが低減された分級機１を提供することができる。
【００６５】
また、分級機１によれば、載置面１３Ａとともにろ過膜１０Ａを挟み込む挟み込み体１３Ｂをスライド移動させることで、導入タンク１０に張設されるろ過膜１０Ａの固定端の位置を調整し、もってろ過膜１０Ａの張設位置、および、板２２と導入タンク１０の壁との間のすきま２０Ｃの幅を調整することができる。これにより、シャフト２１の外周面２１Ａから導入タンク１０の壁に至るスペースに対する、板２２の閉塞比の調整を、挟み込み体１３Ｂのスライド移動という簡単な作業で行うことが可能な分級機１を提供することができる。
【００６６】
また、分級機１によれば、導入タンク１０におけるスラリー９０の受け止め態様を、サーボ機構４１による傾斜角度の設定によって調整し、もって用途の汎用性が向上された分級機１を提供することができる。
【００６７】
また、分級機１によれば、導入タンク１０を水平に横倒しにした状態としながら、この導入タンク１０において下側となる部分にスラリー９０を貯め（図５の仮想線を参照）、このスラリー９０を攪拌翼２０で攪拌することができる。また、分級機１によれば、スラリー９０の量が少なく、横倒しにした状態の導入タンク１０（図５参照）においてはスラリー９０の液面が攪拌翼２０に達しない場合であっても、導入タンク１０を傾けてスラリー９０を一所に集めることで、このスラリー９０の液面を攪拌翼２０に達するようにして、スラリー９０の攪拌を行うことができる。
【００６８】
また、分級機１によれば、図２に示すように、スラリー９０を液体９０Ｂと残渣９０Ｃ（図３参照）とに分離するときには、導入タンク１０を原動機１Ａよりも下側に位置させて、この原動機１Ａに向かって導入タンク１０内のスラリー９０が流下することを抑えることができる。さらに、上記スラリー９０の分離が終わったときには、図３に示すように、導入タンク１０の排出口１１Ａを下側に向けて、この排出口１１Ａから残渣９０Ｃを排出することができる。これにより、スラリー９０を液体９０Ｂと残渣９０Ｃとに分離し、この残渣９０Ｃを排出する作業を、バッチ作業として行うことができる分級機１を提供することができる。
【００６９】
また、分級機１によれば、導入タンク１０の傾斜角度の変更により残渣９０Ｃをろ過膜１０Ａから離れた場所に移動させ、もってこの残渣９０Ｃを好適に排出することが可能とされた分級機１を提供することができる。
【００７０】
本開示は、上述した一実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、以下のような各種の形態の分級機を実施することができる。
【００７１】
（１）導入タンクの側壁の一部のみがろ過膜で構成された態様の分級機。
【００７２】
（２）導入タンクが円筒でない形状を呈する態様の分級機。ここで、上記「円筒でない形状」の具体例としては、ふくらみ、および／または、くびれのある回転面を備えた回転体形状、角筒形状、および、球形状などが挙げられる。
【００７３】
（３）ろ過膜の載置部分が載置される載置面が円環面でない態様の分級機。ここで、載置面は、ろ過膜の張設方向に対する直交方向に高低差を有する曲面または傾斜平面であっても、この直交方向に高低差を有しない平面であってもよい。
【００７４】
（４）攪拌翼が有する板の数を、１枚以上の任意の数に変更した態様の分級機。
【００７５】
（５）残渣の排出口が、導入タンクにおいて原動機とは反対側となる鏡板に設けられた態様の分級機。
【００７６】
（６）互いに対向するブレードの角部および取り付け部の対向部分について、その一方および両方のいずれかの面取りが省略された態様の分級機。
【００７７】
（７）ろ過膜が、篩網（メッシュ）ではない、薄膜状のろ過膜である態様の分級機。ここで、上記「篩網（メッシュ）ではない、薄膜状のろ過膜」の具体例としては、膜分離に用いられる分子篩の薄膜、および、精密ろ過に用いられる薄膜状の精密ろ過膜などが挙げられる。
【符号の説明】
【００７８】
１      分級機
１Ａ    原動機
１Ｂ    すきま型回転メカニカルシール
１Ｃ    軸受け構造
１Ｄ    きょう体
１Ｅ    囲繞管
１０    導入タンク
１０Ａ  ろ過膜
１０Ｂ  載置部分
１１    鏡板
１１Ａ  排出口
１１Ｂ  導入口
１２    鏡板
１２Ａ  テンションバー
１３    取り付け部
１３Ａ  載置面
１３Ｂ  挟み込み体
１３Ｃ  対向部分
２０    攪拌翼
２０Ａ  貫通孔
２０Ｂ  切り欠き
２０Ｃ  すきま
２１    シャフト
２１Ａ  外周面
２１Ｂ  スクリュー
２２    板
２２Ａ  ブレード
２２Ｂ  角部
２２Ｃ  角部
２２Ｄ  端部
２２Ｅ  端部
２２Ｆ  ふさぎ板
２２Ｇ  ふさぎ板
３０    受け止めタンク
３０Ａ  排出管
４０    本体部
４０Ａ  軸支構造
４０Ｂ  架台
４１    サーボ機構
９０    スラリー
９０Ａ  大粒子
９０Ｂ  液体
９０Ｃ  残渣
９０Ｄ  乱流
９１    流体
【要約】
【課題】長期間続けて使用できる分級機の提供。
【解決手段】分級機１は、スラリー９０が導入される導入タンク１０と、導入タンク１０の壁をなしてスラリー９０を液体９０Ｂと残渣とに分離するろ過膜１０Ａと、スラリー９０を攪拌する攪拌翼２０と、液体９０Ｂを受け止める受け止めタンク３０とを備える。攪拌翼２０は、導入タンク１０内のスラリー９０をろ過膜１０Ａに押しやって液体９０Ｂを受け止めタンク３０に送ることと、導入タンク１０にてスラリー９０が押しやられたところに受け止めタンク３０内の流体がろ過膜１０Ａを通って逆流することと、を実現させる。
【選択図】図４【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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