JP7044520B2

JP7044520B2 - ろ過試験装置

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Publication number: JP7044520B2
Application number: JP2017220681A
Authority: JP
Inventors: 光治永根; 武彦細野; 匠金子; 綾太遠藤
Original assignee: Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Current assignee: Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Priority date: 2017-11-16
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2022-03-30
Anticipated expiration: 2037-11-16
Also published as: JP2019089041A

Description

本発明は、ろ過試験装置に関する。

図１０に回転ドラム式ろ過機の一例の原理図を示す。回転ドラム式ろ過機１００において、スラリー槽１０１の上方には、その下部がスラリー槽１０１内のスラリーに浸漬するようにドラム１０２が水平方向の軸Ｏ回りに回転自在に配置されている。ドラム１０２はパンチングメタル等で形成されており、ドラム１０２の外周にはろ布１０３が取り付けられている。ドラム１０２の内部からの真空引きによりスラリーはろ布１０３でろ過され、ろ液がドラム１０２内から内部パイプにより外部に取り出される。なお、真空引き方式の代わりにドラム１０２の外部側からの加圧によりスラリーをろ過させる加圧方式もある。

ドラム１０２の回転によりスラリー槽１０１のスラリーから脱して上方に変位したろ布１０３の外面にはスラリーの固形分であるケーキ１０４が付着している。この空気中に露呈したケーキ１０４は回転中に脱水される。次いで、ドラム１０２の内側から吹き付けるエア等のブローやそれに伴うろ布１０３の振動等でケーキ１０４が剥離し、ケーキシュート１０５から脱水ケーキとして取り出される。ケーキ１０４が取り除かれたろ布１０３はドラム１０２の回転により再びスラリー槽１０１内のスラリーに浸漬される。このように、ろ布１０３の任意の部位に着目した場合には、ドラム１０２の１回転の間に、ろ過工程→脱水工程→ケーキ剥離工程が行われることとなる。

一般にこのような回転ドラム式ろ過機１００を製作するにあたっては、複数種のろ布１０３の中からスラリーの特性に合った最適なろ布１０３を選定し、それに合う最適なろ過条件を求める目的で、リーフテストと呼ばれる模擬試験が行われている。この試験に用いる治具の一従来例を図１１に示す。治具１０６は、試験片のろ布１０３と、前記ドラム１０２に準じたパンチングメタル板１０７とを挟持する第１治具１０８および第２治具１０９から構成されている。第１治具１０８は、漏斗部１０８Ａと、漏斗部１０８Ａの拡径端に形成されたフランジ部１０８Ｂとを備えた形状からなる。フランジ部１０８Ｂの外周縁には切欠き１０８Ｃが形成されている。第２治具１０９はリング状の板部材からなり、蝶ナット付きのボルト１１０が起倒自在に取り付けられている。オペレータは、ろ布１０３とパンチングメタル板１０７とを第１治具１０８のフランジ部１０８Ｂと第２治具１０９とで挟み、ボルト１１０を起こして切欠き１０８Ｃに通し、蝶ナットを締め付ける。これにより、ろ布１０３とパンチングメタル板１０７の各外縁が第１治具１０８と第２治具１０９とに挟持固定される。

治具１０６を用いた試験方法の一例を図１２に示す。図１２（ａ）において、オペレータは漏斗部１０８Ａの細径部に真空引き用のホース１１１を接続し、治具１０６をスラリー容器１１２内のスラリーに浸漬させる。次いで、真空ポンプを作動させて真空引きし、ろ過を開始する。ろ液は、ホース１１１の途中に設けたろ液回収管１１３に回収される。これを回転ドラム式ろ過機１００のろ過工程に準じたろ過工程とする。

所定時間が経過したら、ろ過工程終了とし、オペレータは図１２（ｂ）に示すように治具１０６をスラリー容器１１２から引き上げ、ろ布１０３に付着したケーキを大気に露出させる。これを回転ドラム式ろ過機１００の脱水工程に準じた脱水工程とする。所定時間が経過したら、脱水工程終了とし、真空ポンプを停止させるとともに、バルブ１１４を開いてろ液回収管１１３からろ液を回収する。

次いで、オペレータは、治具１０６からホース１１１を外し、図１２（ｃ）に示すようにブロー用のホース１１５に付け替えてエアコンプレッサを作動させる。これにより、ろ布１０３の表面に付着したケーキがエアブローにより剥離し、容器１１６に回収される。これを回転ドラム式ろ過機１００のケーキ剥離工程に準じたケーキ剥離工程とする。

オペレータは、以上の工程で得られたろ液やケーキに関して各種データを測定し、必要に応じてスラリーの投入量を変化させたり、各工程時間を変化させる等の条件を変えて上記試験を繰り返す。これらの試験を複数種のろ布１０３に対して行うことで、最適なろ布やろ過条件が決定される。

なお、本発明者はろ過試験装置に関する特許文献を見つけることができなかったので、先行技術文献として回転ドラム式ろ過機に関する特許文献を特許文献１とした。

特開２０１５－１２０１０７号公報

従来のろ過試験方法によれば、次のような問題がある。
（１）ろ過工程、脱水工程、ケーキ剥離工程を人手で行うので、オペレータがスラリーやケーキに直に接触する頻度が高い。
（２）人手で行うので、オペレータ毎の癖等によるばらつきが試験結果に出やすい。
（３）長時間にわたる連続試験のときには、オペレータに負荷がかかる。
（４）一人での試験は難しく、オペレータとして２人を要する。

本発明はこのような問題を解決するために創作されたものであり、オペレータの作業負荷を軽減できるろ過試験装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明は、着脱自在に備えたろ材によりスラリーをろ過し、ろ液を内部のろ過室に収容するリーフヘッドと、前記リーフヘッドを、スラリーに対し前記ろ材が浸漬する位置と離れた位置との間で移動させるリーフヘッド駆動機構と、前記ろ過室とろ液排出部との間に形成されるろ液回収路を連通状態と非連通状態とに切り換えるろ液回収路切換機構と、前記ろ過室とブロー流入部との間に形成されるブロー供給路を連通状態と非連通状態とに切り換え、前記ろ材が前記スラリーから離れた位置であって、かつ前記ろ液回収路が非連通状態のときにブロー供給路を連通状態にするブロー供給路切換機構と、を備え、前記リーフヘッド駆動機構は、軸心回りに回転する回転シャフトと、前記回転シャフトから径外方向に延びて該回転シャフトと一体に回転する回転フランジと、前記リーフヘッドと前記回転フランジとを接続し、前記ろ液回収路および前記ブロー供給路を構成する管材と、を備え、前記リーフヘッドは、前記管材にワンタッチカプラにより取り付けられることを特徴とするろ過試験装置とした。

本発明によれば、オペレータの作業負荷を軽減でき、オペレータの癖等によるばらつきのない試験結果を得られる。

本発明に係るろ過試験装置の側断面図である。図１におけるII－II断面図である。図１におけるIII矢視図である。リーフヘッドの分解説明図である。図１におけるV－V断面図である。図１におけるVI－VI断面図である。図１におけるVII－VII断面図である。ろ過試験装置の作用説明図である。加圧方式に適用した場合のろ過試験装置の側断面図である。回転ドラム式ろ過機の原理図である。従来のろ過試験に用いる治具の分解斜視図である。従来のろ過試験方法の過程を示す説明図である。

図１に示すように、本発明に係るろ過試験装置１は、リーフヘッド２と、リーフヘッド駆動機構３と、ろ液回収路切換機構４と、ブロー供給路切換機構５とを備えて構成されている。

「リーフヘッド２」
リーフヘッド２は、着脱自在に備えたろ材によりスラリーＳをろ過し、ろ液Ｌを内部のろ過室６に収容する。図４において、リーフヘッド２は、アウタケース７と、インナケース８と、キャップ９と、止め具１０とを備えている。アウタケース７は、方形体状を呈しており、その一面に、ろ材としてのろ布１１を外部に臨ませるためのろ材開口部１２が形成されている。ろ材開口部１２に対向する面は、ろ布１１と支持板１３とパッキン１４とインナケース８とをアウタケース７の内部に挿入させるための挿入開口部１５が形成されている。支持板１３は、パンチングメタル等、ろ液Ｌを通過可能な目の開いた板材で構成されている。

インナケース８は、アウタケース７の内面形状に倣った方形体状を呈しており、挿入先端面には、ろ布１１および支持板１３を介して前記ろ材開口部１２と通ずるように開口部１６が形成されている。開口部１６に対向する面には、後記するろ液回収管３４およびブロー供給管３５をろ過室６に連通するように接続するためのワンタッチカプラオス１７、１８が取り付けられている。

キャップ９は、アウタケース７の挿入開口部１５を開閉する板状部材であり、アウタケース７の外側面に蝶番１９で回動自在に取り付けられている。キャップ９は、閉じた際にインナケース８の外面を押さえ付けることで、インナケース８のがたつきを阻止する。キャップ９には、ワンタッチカプラオス１７、１８を通すための逃げ開口部２０が形成されている。

本実施形態の止め具１０は、カムレバー２１からなる。カムレバー２１は、カム部２２を有したレバー２３と、カム部２２により押圧されるコンタクトプレート２４と、ボルト２５と、ナット２６とを有して構成されている。アウタケース７の外側面にはＵ字溝２７を有する被締結板２８が取り付けられ、キャップ９の短縁にもＵ字溝２７に対応してＵ字溝２９が形成されている。

リーフヘッド２は以上の構成を備えており、ろ布１１のセッティング作業時、オペレータは、アウタケース７の挿入開口部１５からろ布１１、支持板１３、パッキン１４、インナケース８の順で挿入してキャップ９を閉じ、Ｕ字溝２７，２９にボルト２５を通してレバー２３を倒す。これにより、図１に示すように、カム部２２で押圧されたコンタクトプレート２４とナット２６とによって、キャップ９の短縁と被締結板２８とが締結される。ろ布１１および支持板１３は、アウタケース７とインナケース８とで安定して挟持固定され、パッキン１４によりインナケース８の内部は密閉されたろ過室６として画成される。

「リーフヘッド駆動機構３」
図１において、リーフヘッド駆動機構３は、リーフヘッド２を、スラリーＳに対しろ布１１が浸漬する位置と離れた位置との間で移動させる。本実施形態のリーフヘッド駆動機構３は、水平方向の軸心Ｏ回りに回転する回転シャフト３０と、回転シャフト３０から径外方向に延びて回転シャフト３０と一体に回転する回転フランジ３１と、リーフヘッド２と回転フランジ３１とを接続し、ろ液回収路３２およびブロー供給路３３を構成する管材であるろ液回収管３４、ブロー供給管３５とを備えて構成されている。

ろ過試験装置１は、軸心Ｏに沿う方向を長手方向として長方形状に枠組みされた架台３６を備えている。架台３６には、上部が開口し、スラリーＳが貯溜されたスラリー容器３７が載置固定されている。図２に示すように、スラリー容器３７の一部には仕切板９１を介してケーキ回収部９２が画成されている。ケーキ回収部９２は着脱自在とすることが好ましい。また、スラリー容器３７とケーキ回収部９２とを別体の容器としてもよい。図１において、スラリー容器３７を軸心Ｏ方向に挟み、架台３６の一端側には第１回転軸支持板３８が立設され、他端側には第２回転軸支持板３９が立設されている。第２回転軸支持板３９よりもさらに他端側にはモータ支持板４０が立設されている。これら３つの支持板は、いずれも各板面を軸心Ｏ方向に直交させて鉛直状に立設されている。モータ支持板４０には、回転シャフト３０の駆動源として、回転シャフト３０の他端に接続する減速機付きのモータ５２が取り付けられている。

第１回転軸支持板３８および第２回転軸支持板３９にはそれぞれ回転軸支持孔が貫通形成され、この一対の回転軸支持孔にカラー４２を介して回転シャフト３０が回転自在に軸支されている。符号４３はカラー押さえである。各カラー４２は、第１回転軸支持板３８、第２回転軸支持板３９からスラリー容器３７側に突出しており、このカラー４２の突出部にそれぞれ第１固定フランジ４４、第２固定フランジ４５が外嵌されている。第１固定フランジ４４、第２固定フランジ４５については後に詳述する。

回転フランジ３１は、リーフヘッド２を軸心Ｏ方向に挟む第１回転フランジ４６と第２回転フランジ４７とから構成されている。第１回転フランジ４６は、その外端面が第１固定フランジ４４に接面し、第２回転フランジ４７は、その外端面が第２固定フランジ４５に接面する。第１回転フランジ４６、第２回転フランジ４７はキー４８により回転シャフト３０と一体に回転するように取り付けられている。

ろ液回収管３４は、軸心Ｏに沿って延設する管部材であり、一端が後に詳述する第１回転フランジ４６のろ液回転孔５５に圧入や溶接等により固定されている。ろ液回収管３４の他端には、エルボ４９を介し軸心Ｏの径外方向に向けてワンタッチカプラメス５０が取り付けられている。ブロー供給管３５も、軸心Ｏに沿って延設する管部材であり、一端が後に詳述する第２回転フランジ４７のブロー回転孔７３に圧入や溶接等により固定されている。ブロー供給管３５の他端にも、エルボ４９を介し軸心Ｏの径外方向に向けてワンタッチカプラメス５１が取り付けられている。

以上により、リーフヘッド２は、ワンタッチカプラオス１７，１８がそれぞれワンタッチカプラメス５０，５１に接続することで、ろ布１１を軸心Ｏの径外方向に対向させた配置で、ろ液回収管３４およびブロー供給管３５に支持される。つまり、ろ液回収管３４およびブロー供給管３５は、ろ液回収路３２、ブロー供給路３３としての機能と、リーフヘッド２を第１回転フランジ４６、第２回転フランジ４７を介して回転シャフト３０と一体回転するように取り付ける支持機能とを兼ねている。本実施形態では、リーフヘッド２は、軸心Ｏ回りに複数、具体的には等間隔で８個設けられている（図２に符号２Ａ～２Ｈで示す）。したがって、ろ液回収管３４およびブロー供給管３５も軸心Ｏ回りに等間隔で８個設けられており、ろ液回転孔５５およびブロー回転孔７３も軸心Ｏ回りに等間隔で８個穿孔されている。モータ５２の駆動により回転シャフト３０を回転させると、各リーフヘッド２Ａ～２Ｈが図２におけるＰ方向に回転し、下方に変位したときろ布１１がスラリー容器３７内のスラリーＳに浸漬し、上方に変位するとスラリーＳから上方に離れる。

「ろ液回収路切換機構４」
図１において、ろ液回収路切換機構４は、ろ過室６とろ液排出部５３との間に形成されるろ液回収路３２を連通状態と非連通状態とに切り換える。具体的には、ろ液回収路切換機構４は、第１固定フランジ４４に形成されたろ液固定孔５４と第１回転フランジ４６に形成されたろ液回転孔５５との連通または非連通の切換動作を行う。

第１回転フランジ４６には、前記したように８個のリーフヘッド２（図２）に対応して、ろ液回転孔５５が軸心Ｏ回りに等間隔で８個設けられている。ここで、第１回転フランジ４６は、キー４８で回転シャフト３０に取り付けられるとともにろ液回収管３４が取り付けられる回転ベースフランジ５６と、第１固定フランジ４４に接面する回転摺接フランジ５７とに分割構成されている。回転ベースフランジ５６と回転摺接フランジ５７とは互いに同径である。回転ベースフランジ５６と回転摺接フランジ５７とは、それぞれ軸Ｏ方向に貫通形成された８個のろ液回転孔５５の回転位相を合わせた状態で、ボルト５８により一体化されている。

第１固定フランジ４４は非回転の部材である。第１固定フランジ４４も、カラー４２に外嵌する四角形状の固定ベースフランジ５９と、回転摺接フランジ５７に接面する固定摺接フランジ６０とに分割構成されている。固定摺接フランジ６０は第１回転フランジ４６と同径である。固定ベースフランジ５９の分割面側には、図５に示すように軸心Ｏ回り３６０度にわたる環状溝６１が形成されており、環状溝６１の下端の溝内面から固定ベースフランジ５９の下面にかけて貫通する貫通孔６２が形成されている。貫通孔６２の下端開口部には、図１に示すように、ろ液排出部５３として継手６３が取り付けられている。ろ液は、継手６３に接続する図示しない配管等を介しろ液回収部に回収される。本実施形態では、ろ液排出部５３から常時真空引きしており、ろ液固定孔５４に常に負圧がかかっている。

一方、固定摺接フランジ６０には、軸心Ｏ回りに環状溝６１と同ピッチ径寸法で有端環状孔６４（図１）が貫通形成されている。図６において、有端環状孔６４の起端６４Ａは、或るリーフヘッド２がスラリーＳに浸漬し始めてろ布１１の概ね全体が浸漬した状態の時点で、そのリーフヘッド２に通ずるろ液回転孔５５と連通し始めるように位置している。有端環状孔６４の終端６４Ｂは、或るリーフヘッド２がスラリーＳから離れて半回転以上し、再びスラリーＳに浸漬する前の概ね横向きとなった時点で、そのリーフヘッド２に通ずるろ液回転孔５５と連通し終えるように位置している。有端環状孔６４の形成範囲角度θは、ろ液回収路３２の連通時間等を考慮して適宜に設定される。以上の固定ベースフランジ５９と固定摺接フランジ６０とは、図１に示すように、ボルト６５により一体化される。これにより、有端環状孔６４と環状溝６１と貫通孔６２とがろ液固定孔５４を構成する。

ここで、互いに接面し合う回転摺接フランジ５７と固定摺接フランジ６０とにおいて、一方の硬度を他方の硬度よりも低くすることが好ましい。好適例としては、一方を金属材料から構成し、他方を樹脂材料から構成する。本実施形態では、回転摺接フランジ５７を金属材料から構成し、固定摺接フランジ６０を樹脂材料から構成している。樹脂材料としてはフッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等である。これにより、金属面と樹脂面とによる良好な摺動性と密着性を確保できる。また、一方の硬度を他方の硬度よりも低くする他の例として、回転摺接フランジ５７と固定摺接フランジ６０の両方を金属材料から構成し、一方のフランジを他方のフランジよりも硬度の低い金属材料で構成するようにしてもよい。摺動する金属面や樹脂面の摩耗を考慮して、本実施形態のように、第１回転フランジ４６を回転ベースフランジ５６と回転摺接フランジ５７とに分けて構成し、或いは第１固定フランジ４４を固定ベースフランジ５９と固定摺接フランジ６０とに分けて構成することで、摩耗に関する交換作業やメンテナンス作業も容易に行える。

また、回転摺接フランジ５７と固定摺接フランジ６０との密着性を高めるために、第１固定フランジ４４を押圧して固定摺接フランジ６０の接面部を回転摺接フランジ５７の接面部に密着させる付勢手段６６を備えることが好ましい。第１回転軸支持板３８の外端面側（第１固定フランジ４４との対向面とは反対の面側）には、ばね収容ケース６７が取り付けられている。ばね収容ケース６７は、軸心Ｏ回りに複数、本実施形態では四角形状を呈している固定ベースフランジ５９の四隅に対応して図３に示すように４カ所取り付けられている。各ばね収容ケース６７には、圧縮コイルばね６８と、圧縮コイルばね６８の一端を押圧する押圧プレート６９とが収容されている。圧縮コイルばね６８の他端は、第１回転軸支持板３８に形成した貫通孔を介して固定ベースフランジ５９の側面に当接している。ばね収容ケース６７には、押圧プレート６９を圧縮コイルばね６８に向けて押圧調節するための六角穴付きボルト７０が螺合されている。

以上により、圧縮コイルばね６８の復元弾性力により第１固定フランジ４４が第１回転フランジ４６に向けて押され、固定摺接フランジ６０の接面部が回転摺接フランジ５７の接面部に密着される。また、六角穴付きボルト７０により圧縮コイルばね６８の付勢力を容易に調節できる。

「ブロー供給路切換機構５」
図１において、ブロー供給路切換機構５は、ろ過室６とブロー流入部７１との間に形成されるブロー供給路３３を連通状態と非連通状態とに切り換え、ろ布１１がスラリーＳから離れた位置であって、かつろ液回収路３２が非連通状態のときにブロー供給路３３を連通状態にする。具体的には、ブロー供給路切換機構５は、第２固定フランジ４５に形成されたブロー固定孔７２と第２回転フランジ４７に形成されたブロー回転孔７３との連通または非連通の切換動作を行う。

第２回転フランジ４７には、８個のリーフヘッド２（図２）に対応して、ブロー回転孔７３が軸心Ｏ回りに等間隔で８個設けられている。第１回転フランジ４６と同様にして、第２回転フランジ４７も、回転ベースフランジ７４と回転摺接フランジ７５とに分割構成されている。回転ベースフランジ７４と回転摺接フランジ７５とは、それぞれ軸Ｏ方向に貫通形成された８個のブロー回転孔７３の回転位相を合わせた状態で、ボルト７６により一体化されている。

第１固定フランジ４４と同様にして、第２固定フランジ４５も、カラー４２に外嵌する四角形状の固定ベースフランジ７７と固定摺接フランジ７８とに分割構成されている。固定ベースフランジ７７には、固定ベースフランジ５９と同様に、環状溝７９と、環状溝７９の下端の溝内面から固定ベースフランジ７７の下面にかけて貫通する貫通孔８０が形成されている。貫通孔８０の下端開口部には、ブロー流入部７１として継手８１が取り付けられている。継手８１には、エアコンプレッサ等のブローガス源につながる配管が接続される。本実施形態では、ブロー流入部７１からブロー固定孔７２に常時ブローガスを供給している。

固定摺接フランジ７８には、環状溝７９に連通するブロー孔８２が貫通形成されている。図７に示すように、ブロー孔８２は１つの単孔として形成されている。ブロー孔８２はブロー回転孔７３のピッチ円と重なる位置に穿孔されている。図１において、ブロー孔８２は、或るリーフヘッド２に対応するろ液回転孔５５とろ液固定孔５４とが非連通状態であるとき、そのリーフヘッド２に対応するブロー回転孔７３と連通する位置に形成されている。以上の固定ベースフランジ７７と固定摺接フランジ７８とは、ボルト８３により一体化される。これにより、ブロー孔８２と環状溝７９と貫通孔８０とがブロー固定孔７２を構成する。

ろ液回収路切換機構４と同様に接面部の密着性を高める目的で、回転摺接フランジ７５が金属材料で構成され、固定摺接フランジ７８が樹脂材料で構成されている。さらに、ろ液回収路切換機構４と同様に、ブロー供給路切換機構５においても、第２固定フランジ４５を押圧して固定摺接フランジ７８の接面部を回転摺接フランジ７５の接面部に密着させる付勢手段６６を備えている。

「作用」
図８は、図１におけるIII矢視方向から見たろ過試験装置１の作用説明図である。回転シャフト３０のＰ方向への回転により、或るリーフヘッド２が位置Ｒ１で示すようにそのろ布１１全体が概ねスラリーＳに浸漬し始めたとき、ろ液回転孔５５と、ろ液固定孔５４の有端環状孔６４の起端６４Ａとが非連通状態から連通状態に切り換わる。これにより、図１におけるろ液回収管３４が通じてリーフヘッド２のろ過室６に負圧がかかり、スラリーＳがろ布１１でろ過され、ろ液Ｌがろ液回収管３４→ろ液回転孔５５→ろ液固定孔５４の経路でろ液排出部５３から排出される。図８において、位置Ｒ１から位置Ｒ２までろ布１１がスラリーＳに浸漬している間が概ねろ過工程となる。

図８において、リーフヘッド２がスラリーＳから上方に離れてから半回転以上し、位置Ｒ３で示すように横向きになったとき、ろ液回転孔５５が有端環状孔６４の終端６４Ｂに達し、ろ液回転孔５５とろ液固定孔５４とが連通状態から非連通状態に切り換わる。これにより、ろ過室６の負圧発生が停止する。回転シャフト３０がさらに回転してリーフヘッド２が位置Ｒ４に達すると、ブロー回転孔７３とブロー固定孔７２のブロー孔８２とが非連通状態から連通状態に切り換わる。この連通状態に切り換わる直前までが概ねケーキＣの脱水工程である。ブロー回転孔７３とブロー孔８２との連通により、図１におけるブロー供給管３５を通してろ過室６にブローガスが供給される。ろ液回転孔５５とろ液固定孔５４とは非連通状態になっているので、ブローガスがろ液排出部５３から逃げることはない。これにより、ケーキ剥離工程として、ケーキＣがろ布１１から効果的に剥離してケーキ回収部９２に回収される。ケーキＣが剥離されたリーフヘッド２は再びスラリーＳに浸漬される。以上の工程が繰り返し行われる。

以上の工程において、回転シャフト３０は一定の回転速度で回転させているが、例えば図示しないコントローラによりモータ５２を制御して、各工程で回転速度を変化させるようにしてもよい。また、ブロー回転孔７３とブロー孔８２とが連通している間、しばらく回転を停止させてブロー時間を長く設定するなど、回転シャフト３０の回転速度の変化や停止などにより、各工程の時間を任意に設定してもよい。

以上のように、着脱自在に備えたろ布１１によりスラリーＳをろ過し、ろ液Ｌを内部のろ過室６に収容するリーフヘッド２と、リーフヘッド２を、スラリーＳに対しろ布１１が浸漬する位置と離れた位置との間で循環移動させるリーフヘッド駆動機構３と、ろ過室６とろ液排出部５３との間に形成されるろ液回収路３２を連通状態と非連通状態とに切り換えるろ液回収路切換機構４と、ろ過室６とブロー流入部７１との間に形成されるブロー供給路３３を連通状態と非連通状態とに切り換え、ろ布１１がスラリーＳから離れた位置であって、かつろ液回収路３２が非連通状態のときにブロー供給路３３を連通状態にするブロー供給路切換機構５と、を備えるろ過試験装置１によれば、次のような効果が奏される。

（１）従来のように、各試験工程（ろ過工程、脱水工程、ケーキ剥離工程）を人手で行うことがないので、オペレータのスラリーＳやケーキＣとの接触が低減される。
（２）人手で行うことがないので、オペレータ毎の癖等によるばらつきが出ることもなく、オペレータに依らない一様な試験結果が得られる。
（３）長時間にわたる連続試験において、オペレータの負荷が軽減される。
（４）オペレータとして一人で対応できる。

リーフヘッド駆動機構２は、軸心Ｏ回りに回転する回転シャフト３０と、回転シャフト３０から径外方向に延びて回転シャフト３０と一体に回転する回転フランジ３１と、リーフヘッド２と回転フランジ３１とを接続し、ろ液回収路３２およびブロー供給路３３を構成する管材と、を備える構成とすれば、次のような効果が奏される。

（１）回転シャフト３０を利用した簡単な構造でリーフヘッド２を循環移動させることができる。
（２）管材に、ろ液回収路３２によるろ液回収機能およびブロー供給路３３によるブロー供給機能と、リーフヘッド２の支持機能とを持たせることができるので、部品点数が少なくなり、組み付け性に優れる。

回転フランジ３１の外端面に接面する固定フランジ（第１固定フランジ４４、第２固定フランジ４５）を備え、回転フランジ３１には、ろ液回収路３２およびブロー供給路３３を構成して軸心Ｏ回りに変位する回転孔（ろ液回転孔５５、ブロー回転孔７３）が形成され、ろ液回収路切換機構４は、固定フランジに形成されたろ液固定孔５４と回転孔（ろ液回転孔５５）との連通または非連通の切換動作を行い、ブロー供給路切換機構５は、固定フランジに形成されたブロー固定孔７２と回転孔（ブロー回転孔７３）との連通または非連通の切換動作を行う構成とすれば、次のような効果が奏される。

（１）回転フランジ３１のろ液回転孔５５と固定フランジのろ液固定孔５４とを利用した簡単な構造で、ろ液回収路切換機構４を製作できる。
（２）回転フランジ３１のブロー回転孔７３と固定フランジのブロー固定孔７２とを利用した簡単な構造で、ブロー供給路切換機構５を製作できる。

接面し合う回転フランジ３１および固定フランジにおいて、一方の接面部の硬度が他方の接面部の硬度よりも低い構成とすれば、両接面部の良好な摺動性と密着性を確保できる。

固定フランジを押圧して固定フランジの接面部を回転フランジ３１の接面部に密着させる付勢手段６６を備える構成とすれば、簡単な構造で接面部同士を密着させることができる。

リーフヘッド２を軸心Ｏ回りに複数設ければ、同種のろ布１１を複数同時に試験したり、異種のろ布１１を同時に試験でき、試験時間の短縮を図れる。

リーフヘッド２を管材にワンタッチカプラ（ワンタッチカプラオス１７，１８、ワンタッチカプラメス５０，５１）により取り付ける構成とすれば、リーフヘッド２のセッティング作業および取り外し作業を迅速に行える。

回転フランジ３１は、リーフヘッド２を軸心Ｏ方向に挟む第１回転フランジ４６と第２回転フランジ４７とから構成され、固定フランジは、第１回転フランジ４６の外端面に接面する第１固定フランジ４４と第２回転フランジ４７の外端面に接面する第２固定フランジ４５とから構成される。そして、前記管材は、リーフヘッド２と第１回転フランジ４６とを接続してろ液回収路３２を構成するろ液回収管３４と、リーフヘッド２と第２回転フランジ４７とを接続してブロー供給路３３を構成するブロー供給管３５とから構成される。そして、ろ液回収路切換機構４は、第１固定フランジ４４に形成されたろ液固定孔５４と第１回転フランジ４６に形成されたろ液回転孔５５との連通または非連通の切換動作を行い、ブロー供給路切換機構５は、第２固定フランジ４５に形成されたブロー固定孔７２と第２回転フランジ４７に形成されたブロー回転孔７３との連通または非連通の切換動作を行う構成とすれば、次のような効果が奏される。

回転フランジ３１を第１回転フランジ４６、第２回転フランジ４７に分けるとともに、固定フランジを第１固定フランジ４４、第２固定フランジ４５に分けることで、ろ液回収路切換機構４とブロー供給路切換機構５とを互いに離間させて配置できる。また、リーフヘッド２をろ液回収管３４とブロー供給管３５の両方で支持させることができ、リーフヘッド２の支持強度が高まる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明した。説明した実施形態は、ろ液排出部５３から真空引きすることにより、リーフヘッド２のろ過室６に負圧を発生させ、ろ過室６の内外差圧によりスラリーＳをろ過させる真空方式とした。しかし、本発明はこれに限定されず、加圧方式にも容易に適用できる。

＜変形例＞
図９は加圧方式のろ過試験装置１を示し、図１のろ過試験装置１に対し、モータ５２周りを除いて加圧ケース９３で密閉状に覆ってある。回転シャフト３０の挿通部周りはシール部材９４により軸封する。加圧ケース９３内の加圧雰囲気により、リーフヘッド２のろ過室６の内外差圧が生じるので、ろ液排出部５３から真空引きすることなく、スラリーＳをろ過してろ液をろ液排出部５３から排出できる。

また、説明した実施形態では、回転フランジ３１を第１回転フランジ４６と第２回転フランジ４７とから構成するとともに、固定フランジを第１固定フランジ４４と第２固定フランジ４５とから構成し、管材をろ液回収管３４とブロー供給管３５の２本とした。そして、ろ液回収路切換機構４を第１固定フランジ４４、第１回転フランジ４６側に設け、ブロー供給路切換機構５を第２固定フランジ４５、第２回転フランジ４７側に設けた。しかし、本発明はこれに限定されず、例えば、一方の第１固定フランジ４４側にろ過固定孔５４とブロー固定孔７２の両方を形成し、両孔に第１回転フランジ４６のろ液回転孔５５を対応させることにより、第１固定フランジ４４、第１回転フランジ４６側に、ろ液回収路切換機構４とブロー供給路切換機構５の両方を設けることができる。つまり、ろ液回収管３４の１本でろ液回収とブロー供給とを行わせることができる。これによれば、部品点数の削減を図れる。

また、リーフヘッド２に取り付けるろ材としては、ろ布に限定されることなく、ろ紙や固形状のろ材であってもよい。
リーフヘッド２のケース形状は、方形体形状に限定されることなく、円筒形状、円錐台形状、角錐台形状等であってもよく、立体形状で有れば限定されない。
リーフヘッド駆動機構３として、実施形態では回転シャフト３０を設けてこの回転シャフト３０にリーフヘッド２を支持させ、リーフヘッド２を循環移動させたが、本発明はこれに限定されることなく実施可能である。例えば、循環するチェーンにリーフヘッド２を取り付けてリーフヘッド２を循環移動させるようにしてもよい。また、リーフヘッド２を直線状に往復動させてもよい。

１ろ過試験装置
２リーフヘッド
３リーフヘッド駆動機構
４ろ液回収路切換機構
５ブロー供給路切換機構
６ろ過室
１１ろ布（ろ材）
３０回転シャフト
３１回転フランジ
３２ろ液回収路
３３ブロー供給路
３４ろ液回収管
３５ブロー供給管
３７スラリー容器
４４第１固定フランジ
４５第２固定フランジ
４６第１回転フランジ
４７第２回転フランジ
５３ろ液排出部
５４ろ液固定孔
５５ろ液回転孔
５６回転ベースフランジ
５７回転摺接フランジ
５９固定ベースフランジ
６０固定摺接フランジ
６１環状溝
６２貫通孔
６４有端環状孔
６４Ａ起端
６４Ｂ終端
６６付勢手段
７１ブロー流入部
７２ブロー固定孔
７３ブロー回転孔
７４回転ベースフランジ
７５回転摺接フランジ
７７固定ベースフランジ
７８固定摺接フランジ
８２ブロー孔
９２ケーキ回収部

Claims

着脱自在に備えたろ材によりスラリーをろ過し、ろ液を内部のろ過室に収容するリーフヘッドと、
前記リーフヘッドを、スラリーに対し前記ろ材が浸漬する位置と離れた位置との間で移動させるリーフヘッド駆動機構と、
前記ろ過室とろ液排出部との間に形成されるろ液回収路を連通状態と非連通状態とに切り換えるろ液回収路切換機構と、
前記ろ過室とブロー流入部との間に形成されるブロー供給路を連通状態と非連通状態とに切り換え、前記ろ材が前記スラリーから離れた位置であって、かつ前記ろ液回収路が非連通状態のときにブロー供給路を連通状態にするブロー供給路切換機構と、
を備え、
前記リーフヘッド駆動機構は、
軸心回りに回転する回転シャフトと、
前記回転シャフトから径外方向に延びて該回転シャフトと一体に回転する回転フランジと、
前記リーフヘッドと前記回転フランジとを接続し、前記ろ液回収路および前記ブロー供給路を構成する管材と、
を備え、
前記リーフヘッドは、前記管材にワンタッチカプラにより取り付けられることを特徴とするろ過試験装置。
着脱自在に備えたろ材によりスラリーをろ過し、ろ液を内部のろ過室に収容するリーフヘッドと、
前記リーフヘッドを、スラリーに対し前記ろ材が浸漬する位置と離れた位置との間で移動させるリーフヘッド駆動機構と、
前記ろ過室とろ液排出部との間に形成されるろ液回収路を連通状態と非連通状態とに切り換えるろ液回収路切換機構と、
前記ろ過室とブロー流入部との間に形成されるブロー供給路を連通状態と非連通状態とに切り換え、前記ろ材が前記スラリーから離れた位置であって、かつ前記ろ液回収路が非連通状態のときにブロー供給路を連通状態にするブロー供給路切換機構と、
を備え、
前記リーフヘッド駆動機構は、
軸心回りに回転する回転シャフトと、
前記回転シャフトから径外方向に延びて該回転シャフトと一体に回転する回転フランジと、
前記リーフヘッドと前記回転フランジとを接続し、前記ろ液回収路および前記ブロー供給路を構成する管材と、
を備え、
前記回転フランジの外端面に接面する固定フランジを備え、
前記回転フランジは、前記リーフヘッドを軸心方向に挟む第１回転フランジと第２回転フランジとから構成され、
前記固定フランジは、前記第１回転フランジの外端面に接面する第１固定フランジと前記第２回転フランジの外端面に接面する第２固定フランジとから構成され、
前記管材は、前記リーフヘッドと前記第１回転フランジとを接続して前記ろ液回収路を構成するろ液回収管と、前記リーフヘッドと前記第２回転フランジとを接続して前記ブロー供給路を構成するブロー供給管とから構成され、
前記ろ液回収路切換機構は、前記第１固定フランジに形成されたろ液固定孔と前記第１回転フランジに形成されたろ液回転孔との連通または非連通の切換動作を行い、
前記ブロー供給路切換機構は、前記第２固定フランジに形成されたブロー固定孔と前記第２回転フランジに形成されたブロー回転孔との連通または非連通の切換動作を行うことを特徴とするろ過試験装置。