JPS6018202B2 - 炉過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炉過装置を清掃する装置、特に、炉過素子或
は隔膜から、使用済みの炉過ケーキを取除くための、水
平に配置された炉過素子を有する炉過装置内に使用され
る機械的装置に関している。

（最初に、液体の中に溶解され或は懸濁されてし、た）
固形粒子及び化学的汚染物質を除去することによって液
体を浄化し、又液体から再生し得る物質を回収するため
には、種々の型の炉過装置が存在する。

液体の通流中、前記固体と化学的汚染物質が、上記物質
の表面によって吸着或は吸収されるように、化学的に吸
着或は吸収性の物質に対する支えとして利用される機械
的炉過装置が、上記諸装置に使用される、併し、上記汚
染物質が液体から除去されるとき、これ等の物質は、泥
檀として該炉過器の表面上に堆積して、液体の通流を阻
止し、場合によっては炉過器に目詰りを生ずる故、支持
スクリン或は炉過用の隔膜から炉過物質或はケーキを除
去しなければならない。従ってこのような炉過装置には
、上記炉過隔膜或はスクリンから、炉過物質或は炉過ケ
ーキ及び泥澄を機械的に取除くため、刷子、掻取器及び
（或は）噴射装置のような種々の炉過器清掃装置が用い
られる。

炉過素子、炉過葉体或は円形の炉過管から、使用済の炉
過ケーキ及び泥澄を除去するのに適用される上記以外の
方法には、振動及び逆流洗液、即ち炉過素子を経て液体
を逆流させることが考えられる。併し、逆流洗糠は、炉
過器には有害であって、その寿命を著しく低下させる。
何ぜならば、大抵の炉過装置を構成する、低圧側に支え
られた細綱目のスクリン隔膜は、低圧側からの圧力を受
けたときに膨張して、容易に変形するからである。該炉
過器を通流する流速が低いような、多くの用途に於いて
は、炉過器が垂直方向に配置されて使用されるような場
合には、炉過ケーキが隔膜から落下する煩向がある。

従って、このような用途では、水平に配置された炉過素
子の使用を必要とするが、このような素子は、振動或は
逆流洗糠によっては清掃が困難である。遠心力によって
、使用済み炉過ケーキ及び泥溝を取除くために、このよ
うな水平の炉過器を高速で回転すれば、支持材料から、
使用済み炉過ケーキと一緒に隔膜が剥離されることにな
り、そのため、炉過素子の取換のために運転を中断する
必要がある。上記隔膜に、炉過ケーキが強固に結合され
ている場合には、遠心力によって、ケーキ全体が取除か
れ得ないことになり、そのため、該炉過用の隔膜に引続
き被覆が施された場合、非均等なケーキが形成されるこ
とになる。尚、水平に配置された炉過器上に、刷子及び
掻取装置が使用される場合には、これ等の半径方向に延
びている刷子に対して炉過器が回転されるとき、炉過ケ
ーキ及び泥糟が堆積して、それ以上の運動を妨げる摩擦
力を生ずるばかりでなく、炉過スクリンに対する下向き
の力をも生じ、この力が炉過スクリンを永久的に損傷す
る煩向があり、或は炉過ケーキをして強制的に隅膜を貫
通させ、浄化された液体を汚染する恐れがあることが分
った。

即ち、結果的に浄化作用が不満足なものとなる。上述の
諸方法は、効率も低く、且つ長時間に亘っては、炉過素
子の外表面を完全に清浄状態に維持しない故、隔膜を汚
し、或は目詰りを起させることになる。

該炉過装置が、単に部分的に浄化されたとしても、該炉
過方法の効率及び該炉過器がそのまま役立てられる期間
が著しく低減されることになる。本発明は、特に、中心
軸の周りで回転するように水平に配置された炉過表面を
有する炉過装置の中の、炉過素子を清掃する装置を対象
としている。

本発明によれば、該炉過装置に損傷を与えたり、或は清
掃のため該装置の運転を中断させることを要せずに、炉
過用の隔腰から、使用済の炉過ケーキ及び堆積した固形
粒子及び化学的汚染物質が均等且つ完全に除去される。
本発明は、一つの支持腕を含む機械的清掃装置を、炉過
素子を回転させる中心軸から延びている諸半径に関係的
に、且つ回転方向に開放する或る角度で支え、上言己腕
に菱架された可榛的刷子を炉過表面と係合させた状態で
、一つの炉過器の表面を横断し且つこれを平行に上記清
掃装置を引延ばすことによって、従釆の方式の欠点を制
圧している。上記炉過素子が、刷子に対抗的に回転させ
られるとき、使用済みの炉過ケーキ及び泥笹は、網目或
は隔膜から引離され、そして前記炉過素子から外側へ掃
し、落される。この清掃装置は、炉過素子の網目を目詰
りさせる恐れある如何なる物質をも拭い去り、従って、
脇状、微粒子状、或はコロイド状のあらゆる無機或は有
機物質が網目上に堆積し、そのため談炉過器の効率を低
下させることを防止する。炉過素子の中心的回転軸から
延びている諸半径に関し、回転方向に開いている或る角
度に、清掃装置の支持腕を構成することにより、上記腕
及びその関連刷子に、炉過素子の回転中、炉過ケーキを
すく力を作らせる。このように、清掃装置を配置するこ
と及び支え腕を曲線形に有利に形成することにより、外
方へ向けられた力が作られ、これが、炉過素子の中心か
ら外縁部に向って泥澄を押し出し、これを炉過装置の底
へ落下させて処分させる。この運動は、炉過素子の頂部
から泥燈を取除くのに重力が役に立たない水平炉過装置
に於いて、特に重要である。若し刷子が、炉過素子の回
転の中心に関して半径的に取付けられているならば、取
除かれたケーキ及び泥笹が腕及び刷子に附着してこれ等
を橋渡しすることにより、該炉過装置の回転を妨げ、恐
らくは、網目スクリン或は隅膜を損傷することになるで
あろう。

従って、本発明の目的は、炉過素子それ自体に損傷を与
えずに、炉過素子の炉過面から、使用済みの炉過ケーキ
及び泥澄を有効、且つ効率よく取除くことである。

本発明の今一つの目的は、炉過素子の表面から、豚状或
はコロイド状懸濁を払拭して、引続き炉過素子上に炉過
ケーキを形成するのに助勢を与え、且つ炉過器が目詰り
を起すことを回避することである。

本発明の更に今一つの目的は、浄化中取除かれた泥澄を
炉過素子の外縁の方へ案内するように、炉過素子の回転
軸に関して接線的に配置された、概ね可操的な炉過刷子
を提供することである。

本発明の更に今一つの目的は、炉過素子に於ける応力を
低下し、且つ刷子によって浄化中炉過器の表面から使用
済炉過ケーキ及び泥澄を除去するのに役立つ、曲線形に
構成された炉過刷子を提供することである。次に、本発
明の実施例を示す図面を参照して、本発明の作用及び効
果につき更に具体的に説明しよう。

第１図に於いては、指示番号１０を以て、本発明の炉過
器清掃装置を含む一つの炉過装置の一部が略示されてい
る。

この炉過装置１０は、炉過室１１内に装架された水平の
炉過機構１２を含み、この機構は、中空の中央装架部と
概ね垂直方向に延びている炉過管１４とを有し、この炉
過管は、その周囲に形成され、垂直方向に隔てられた一
連の関口１５を具えている。上記炉過管１４上には、垂
直方向に隔てられた関係で半径方向に延びている、比較
的平坦な、複数の炉過素子１８が装架されている。上記
各炉過素子の内側は、円周上の１組の開ロー５と並べら
れている。上記炉過素子１８は、炉過管１４上に且つこ
れに隣接して装架された間隔片１６の介挿によって上記
関係に保たれている。炉過素子１８の周辺附近には、ス
プレー取入れ口１３が配置されている。この取入れには
、或る数の噴射関口１９を有する垂直柱で、上記噴射関
口１９から、各々の炉過素子１８及び清掃装置４０へ、
浄化された液体が噴射される。これに関しては、更に後
段で詳述する。一般に、適当な取入口（図示されていな
い）を経て、水平の炉過機構１２へ進入した未浄化液体
は、一水平に配置された炉過素子１８によって浄化され
、そして関口１５を経由し、炉過器吐出口（図示されて
いない）に至る炉過管１４の空所内へ通流し、該炉過装
置が動作している炉過サイクル中の特定の位相に従って
、上記吐出口から再循還され、処分され、或は予備被覆
装置べ案内される。

本発明が適用され得る炉過装置の完全な開示は、１９７
ム王３月６日米国に於いて出願された「液体・固体分離
のための方法及び装置」と題する出願第４４８４９３号
に詳述されている。上述の中空の炉過管１４は、その上
下両端に於いて封止された軸受ケーシング内に回転し得
るように袋架され、従ってこれは、炉過ケーキが使用済
となり、そして炉過装置を清掃せんとするとき、炉過素
子と共に回転させ得るようになっている。

各々の炉過素子１８は、上述の炉過管１川上に同軸的に
装架され、そして間隔片１６により、隣接素子から分離
されている。

各々の間隔片１６には、外方に面する溝１７が作られて
居り、これは後段に説明するように、支え環４６を収容
するように間隔片の中に形成されている。個々の炉過素
子は、該素子の中心から外方へ放射し、そして外縁に於
ける一点へ傾斜しているアコーディオン状に畳まれた平
坦な薄板材料、或は、大目の網より作られた支持機構２
０を含んでいる。この支持機構は、細目の絹或は隔膜２
２を以て覆われて、該隔膜上に形成された炉過器の頂部
ケーキ面２３を支えている。上記支持機構２０を覆う細
目のスクリン或は隔膜２２の網目サイズは、炉週される
液体の中に懸濁される、特定の固形粒子のサイズに従っ
て変えることができる。炉過素子１８の下側は、内実の
金属板２６によって閉鎖されている故、炉過素子１８の
頂部炉過面２３を通って強制的に流下させられる液体は
、炉過管１４の中の閉口１５に向って半径的に内方へ流
れる。上記関口１５と、炉過素子の内部とは、個々に上
下方向に並べられて蓮適状態を作っている。上記金属板
２６は上方へ曲げて隔腰２２上に縮らせて拘束し、或は
Ｕ字状の緑部２５によって絹へ接合して、炉過素子１８
の外周を封止し得るようになっている。多くの用途に於
いては、該装置に回転を与えるため、炉過管１４へ連結
された駆動装置（図示されていない）に応答して、炉過
管１４と共に回転させるため、炉過管１４の周りに設け
られた隣り合った間隔片１６の間に、数個の炉過素子１
８が菱架されている。既知の措置によれば、上記炉過素
子１８の上面、即ち隔膜２２は、珪藻士のような附加物
質を以て予め被覆される。

この附加物質は水と作用して、隔膜２２上に炉過ケーキ
２３を作る。炉過ケーキ２３は、極めて微細な間隙を作
り、これが液体の通過を許すが、固形体その他の汚染物
質の通過を妨げ、これを炉過ケーキ上に堆積させる。充
分の固形体が堆積した場合、即ち、炉過効率が低下する
程に、炉過ケーキ２３の小孔が目詰りしたとき、更に処
理を進め、又それを廃棄するため、堆積した物質及び使
用済みの炉過ケーキを取除く要がある。上述のように、
現在の処、特に水平の炉過装置が使用される場合には、
上述のような取除きが問題であった。本発明に於いては
、数では使用される炉過素子１８に対応し、そしてこの
炉過素子１８の頂面を横断し且つこれに略々平行に延び
て配置されている、複数の清掃装置４川こよって、上記
取除きが行われる。

各々の清掃装置４０は、支え環４６上にその内端を装架
させている腕部分４２を含んでいる。上記支え環４６は
、上述の間隔片１６中に形成された溝１７の中に装架さ
れている。従来の炉過器榊子とは異り、上記清掃装置４
０の腕部分４２の内端は、第３図乃至第５図に示すよう
に、交差点に於ける突起が、炉過素子の中心軸を通過し
ないような具合に、装架されている。上記支え環が、炉
過素子、間隔片及び袋架管と同軸である故、清掃装置４
０は、これ等の素子の中心軸に関しては同様に、且つ、
図示のように、上記支え環４６に接線的に配置されてい
る。各々の清掃装置は、各々の炉過素子１８の中心軸か
ら斜行的に、即ち、半径線へ平行ではなく、角度をなし
て延びている。各々の清掃装置４０の腕部分４２の内側
の端には、支え環４６の外周へ突合せ溶接して、剛的に
取付ければ宜しい。上記腕部分４２の反対側の端は、炉
過素子の外縁を越えて配置された、垂直の止め棒４８に
衝合し、これが炉過器の回転中清掃装置４０が移動する
ことを防止している。本発明が有利に具現された実施形
態に於いては、清掃装置４０の腕部分４２が曲線的に形
成される。このような形態は、炉過素子１８の表面から
、炉過ケーキ及び海過物質の一団を急速に除去すること
を許し、従って、回転軸から半径方向に延びている刷子
を使用することによって一般に生ずるであろうような、
炉過ケーキ及び炉過物質の堆積による破壊力が、脆弱な
網目スクリンである隔膜２２に及ぼされないことが判明
した。尚、本発明の、曲線的清掃装置の使用によって可
能とされる、使用済みの炉過ケーキ及び泥糟の完全除去
は、炉過用の隅膜を完全に清掃して、然らずんば炉過素
子の網目２２に目詰りを起すであろうような、豚状の異
物を除去することをも可能にする。このような除去作用
は、清掃装置４０の腕部分４２の両側に、ポールト４３
によって取付けられた、刷子腕４１に固定されている多
数の刷毛繊維、或は剛毛４４によって、機械的に遂行さ
れる。中心軸からの諸半径に平行な方向にではなく、或
る角度をなくして担持された清掃装置を有する本発明が
、半径方向に配置された刷子及び掻取器を使用する従来
の装置では失敗している水平炉過素子を完全清掃する作
用に成功した理由は、第５図を参照して、次のように最
もよく説明し得るものと信ぜられる。

炉過作用の進行と共に、炉過素子１８の隔膜２２上には
一団の、或は一層の、使用済ケーキ及び堆積泥澄２３が
生ずる。

今説明のため、上記層が、炉過素子１８の中心軸から種
々の半径距離（例えば、ナ）に位する、或る不定数の単
位集団‐（例えば、５０）により成るものと想定しよう
。これ等の集団廃棄物を除去するため、炉過素子１８は
、清掃装置４川こ関係的に、或る一定の角速度で回転さ
せられる。線形に表現すれば、各集団の炉過ケーキによ
り、半径的各単位距離に於ける清掃装置上に、ベクトル
的力Ｆｘが及ぼされ、この力は、上記清婦装置により反
作用的に対抗される。上記力Ｆｘは、個々の点で、一つ
の直角分力ＦＮと接線的分力Ｆｔとに分解することがで
きる。上記力ＦＮは、該曲率の中心を通過する、清掃装
置へ加えらた力であり、力Ｆｔは、清掃装置との接点に
於いて、単位的集団により、清掃装置へ穣糠的に、即ち
、前記接点に於いて、清掃装置の曲率半径に直角な方向
に、加えられた力である。個々の点に於ける力ＦＮは、
清掃装置により前記単一集団に加えられて、炉過器隔膜
から前記集団を取除く、即ち引湯げるのに使用される力
であるが、前記力Ｆｔは、個々の集団に加えられて、清
掃装置に沿い、回転の中心から外方へ炉過素子から排除
されるように、前記集団に偏力を及ぼし、隔膜上に、清
掃装置の正面に沿い、炉過ケーキ及び炉過物質が堆積し
、その結果として隅膜に及ぼされ得る損傷を回避するよ
うに作用する力である。上記清掃装置の側部接線と上記
中心軸からの半径線との角度は変動するが、その角度的
変動は、その変動に伴って変動する、炉過ケーキ及び炉
過物質を中心軸から半径方向外側に遠ざけるように働ら
く力の成分が、これらの材料から中心軸により近い位置
で堆積し初める前にそれが附着している面を清掃するの
に充分であるような変動とされる。

そこで、炉過素子の回転方向に開放する、清掃装置の独
特の曲線的形態の故に、堆積集団を外方へ押し出す外向
きの分力Ｆｔは、炉過素子１８の外縁において最大であ
ると信ぜられる。

清掃のために炉過素子が回転されるとき、上記曲線的清
掃装置は、炉過素ケーキ上に、これをすく力を生ずる。
最良の場合には、清掃装置４０の曲率半径を、これに沿
う各点に於いて、ＦｔがＦＮと略略等しいか、より大と
なるようにしなければならない。清掃装置の轡曲の度合
は、或る特定の用途における、除去すべき炉過ケーキ及
び泥盤の典型的量によっても決定されなければならない
。その場合、上記轡曲の度合は、上記量及び、炉過素子
の回転の速度と共に増大する。上記腕の直線部分４２は
、曲線腕と同一作用をも営むけれども、若しこの部分が
、炉過素子の諸半径に関して或る角度を含んで支えられ
、そして回転の方向に開放しているならば、特定の諸点
に於ける、一団の泥溝粒子を外方へ押し出す力Ｆｔが、
曲線状刷子を用いたことによって生ずる力ほどに大きく
ならない故、直線形の榊子は、所望の効果を達成し得る
程には有効でない。

何れの型の清掃装置でも、炉過素子面の外縁と鋭角を作
るように、炉過素子の回転方向に開放する姿勢で、諸半
径に対して或る角度をなして、この装置を位道ぎめする
要がある故、清掃装置の上記角度の開放方向に炉過素子
が回転される場合には、炉過装置の外縁及び炉過器の外
壁に向う泥澄の流れが作られ、泥湾が炉過装置から取除
かれて、これが、処分するために炉過装置の底へ落下し
得るようになる。第７図及び第８図に示すように、清掃
装置４０の腕部分４２の両側に設けられた剛毛４４は、
矢張り炉過素子の表面と係合する、清掃装置４０′の腕
部分４２′の上下に菱架された、対抗する連続的、可操
性のワィパブレード５８によって代換させることもでき
る。

このワィパ５８は、高い固有の潤滑作用を有し、且つ清
掃し易い、一般にテフロン（登録商標）と称せられる、
ポリテトラ・フリュオルェチレンのような、適当な材料
より作れば宜しい。尚、剛毛４４は、ナイロンのような
、強力、弾性にして、清掃された状態に保ち易い、合成
繊維より作れば宜しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本装置に関して本発明の清掃装置の構造及び
配向を示すように切断され、水平に配置された炉過素子
を有する炉過装置の一部を表わす斜視図、第２図は、炉
過素子の一部と、第１図に示された本発明の清掃装置と
を表わす拡大断面図、第３図は、炉過素子と、本発明の
清掃装置とを表わす平面図、第４図は、本発明の清掃装
置のみの平面図、第５図は、動作中、本発明の清掃装置
に加えられる、典型的な諸力を表わす模擬ダイヤフラム
、第６図は第４図の清掃装置の側面図、第７図は、本発
明の一変形的清掃装置の側面図、第８図は、第７図の清
掃装置の垂直断面図である。 図に於いて、１０・・・・・・本発明の清掃装置を含む
炉過装置の一部を表わす、１１・・…・炉過室、１２・
・…・水平炉過機構、１３・・…・スプレー取入口、１
４・・・・・・炉過管、１５……閉口、１６・・・・・
・間隔片、１７・・・・・・正面の溝、１８・・・・・
・炉過素子、１９・・…・噴射開□、２０・・・・・・
支持機構、２２・…・・隔膜、２３・・・・・・炉過ケ
ーキ、２５・・・・・・Ｕ字形の緑部、２６・・・・・
・金属板、４０，４０′・・・・・・清掃装置、４１・
・・・・・刷子腕、４２，４２′・・・・・・腕部分、
４４・・・・・・剛毛、４６・・…・支え環、４８…・
・・止め棒、５８…・・・可榛的ワイパブレード。 Ｆユ−己−８− ヂ工−万−」‐ ヂヱ戸・２− ア７ｒ耳一３一 ァコマ〜−‐ぞ‐ ナーユ −づ− ナ−ここ ビヲ−ち− −乙 〕−７−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一連の濾過素子と、濾過素子を清掃して使用済みの
   濾過ケーキを取除くようにする手段とを有する濾過装置
   において、 各濾過素子が重ねられて水平に配置され、
   且つ中心軸と一体的に回転可能であり、各濾過素子の下
   側表面に１枚の板が取付けられて液体を受入れ且つ該液
   体を前記の中心軸の中に案内して排出させるようにし、
   各濾過素子を中心軸から該濾過装置の周縁部まで横断
   する腕部分と、該腕部分に装架されて濾過素子の上側素
   面と係合する刷子とを含む曲線的清掃装置を有し、 前
   記の清掃装置は、該清掃装置と前記の濾過素子との係合
   線が、係合する点から出発して外側に向う半径線に関し
   て、該濾過素子の運動の方向に開く鋭角を限定するよう
   に形成され、 さらに、各濾過素子の表面上に浄化され
   た液体を撒布する手段を有している濾過装置。