特許 7371470 濾過器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-23

(45)【発行日】2023-10-31

(54)【発明の名称】濾過器

(51)【国際特許分類】

   B01D 25/12 20060101AFI20231024BHJP

【ＦＩ】

B01D25/12 G

B01D25/12 101A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019220305

(22)【出願日】2019-12-05

(65)【公開番号】P2021087922

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2022-08-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】菅 隆将

【審査官】壷内 信吾

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５６－０５４９１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭４８－０８４９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－００９０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２４５８０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２３／００－３５／０４，３５／０８－３７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下に離間して水平に配置された２枚の基板の間に、複数の濾過板が多段に水平配置されてなる濾過機構が、処理槽の内部に配置されている、濾過器であって、
前記基板のうちの何れかである可動基板を上下動させる駆動部が、該可動基板の長手方向における両端部近傍に設置されていて、
前記可動基板の位置が可動域の上限又は下限に達したことを検出する動作端検出機構が、両方の前記駆動部から等距離の位置に設置されていて、
前記動作端検出機構は、
前記可動基板の上面側における両方の前記駆動部から等距離の位置において、前記可動基板に連接されている上端側被検出体と、
前記上端側被検出体の鉛直上方の位置に設置されている上端側検出器と、
前記可動基板の下面側における両方の前記駆動部から等距離の位置において、前記可動基板に連接されている下端側被検出体と、
前記下端側被検出体の鉛直下方の位置に設置されている下端側検出器と、
を含んで構成されている、
濾過器。

【請求項2】

前記動作端検出機構は、
何れの前記駆動部からも等距離の位置に垂設されている検出器設置軸と、
前記検出器設置軸の上端側と下端側とに離間して設置されている上端側検出器及び下端側検出器と、
前記可動基板に連接されている上端側被検出体及び下端側被検出体と、
を含んで構成されている、
請求項１に記載の濾過器。

【請求項3】

記動作端検出機構は、上端側被検出体及び下端側被検出体が、被検出体取付け板を介して前記可動基板に接合されていて、前記被検出体取付け板は、前記可動基板の幅方向又は奥行方向に沿った長孔である被検出体取付け位置調整用スリットが形成されている、
請求項２に記載の濾過器。

【請求項4】

前記上端側検出器及び前記下端側検出器は、金属プレートであって、
前記上端側被検出体及び下端側被検出体はそれぞれ鉛直上方又は鉛直下方に先端部を向けて設置されている金属ピンである、請求項２又は３に記載の濾過器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、密閉型の処理槽内に上下動可能に多段に水平配置された複数の濾過板によって構成される濾過機構が配置されていて、尚且つ、それらの複数の濾過板同士が圧接と離間を繰り返しながら、一連の濾過処理を行う濾過器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、濾布と濾布との間に原液を供給し、この原液を加圧脱水するタイプの加圧式濾過器が開示されている。本発明が適用対象とする濾過器においても、濾過処理の基本原理は同様である。

【0003】

但し、本発明は、特許文献２に開示されている濾過器のように、複数の濾過板が多段に水平配置されてなる濾過器であって、尚且つ、それらの濾過板がその上方（或いは下方）に設置される可動基板の上下動によって相互に圧接され続いて離間される動作が繰り返し行われる濾過器を適用対象とする技術である。

【0004】

上述のような動作が行われる濾過器においては、濾過板同士の圧接及び離間を行うための可動基板の移動範囲が設計上の限界域である上端又は下端の位置を超えてしまうと、濾過板の破損等、濾過器にとして致命的な損傷が生じてしまう。そこで、これらの濾過器においては、可動基板が上記の限界域を超えて移動することがないように、可動板の上下動における動作端を検出するセンサーの設置が必須となっている。

【0005】

多くの場合、上述の可動基板の上下動は、当該可動基板の長手方向の両端部近傍に設置される油圧シリンダー等の駆動部によって行われる。しかしながら、例えば、汎用的な、長手方向の幅が５ｍ程度の金属製の可動基板を、上記駆動部によって上下動させる場合、可動基板の完全な水平を保持することは難しく、可動基板が長手方向の何れかに向けて僅かに傾いた状態で、上下動が行われてしまう場合がある。その場合、検出される可動基板の垂直位置は部分毎にばらつくこととなり、本来検出すべき上下動の動作端が正確に検出できないことによる動作検出の誤作動がしばしば生じていた。

【0006】

この誤検出を防ぐためには、例えば、少なくとも可動基板の長手方向の左右両方の端部近傍を含む複数の位置に複数のセンサーを設置して、各センサーの検出値の最大値若しくは平均値を基準にして動作を検出する等の方策により、上記の誤検出を防ぐことが考えられる。しかしながら、センサーの増設は単純に装置数が増加することに伴うハードウエア面でのコスト増大のみならず、更に、最大値や平均値を算出することに伴う制御プログラムの複雑化によってソフトウエア面でのコストが増大も避けられず、経済性の観点から他の解決手段が求めらた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開昭５２－１３００６６号公報

【文献】実開平２－６１４０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、密閉型の処理槽内に上下動可能に多段に水平配置された複数の濾過板によって構成される濾過機構を有し、尚且つ、それらの複数の濾過板同士が圧接と離間を繰り返しながら、一連の濾過処理を行う濾過器において、可動基板の動作を検出するセンサーの誤作動に起因する誤検出を、低コストで実現可能な簡易な構成によって低減させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者らは、センサーの設置位置を特定の位置に限定して最適化することにより、単一のセンサーからなる簡易な構造のセンサーであっても、上述の誤検出を十分に回避できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。

【0010】

（１） 上下に離間して水平に配置された２枚の基板の間に、複数の濾過板が多段に水平配置されてなる濾過機構が、処理槽の内部に配置されている、濾過器であって、前記基板のうちの何れかである可動基板を上下動させる駆動部が、該可動基板の長手方向における両端部近傍に設置されていて、前記可動基板の位置が可動域の上限又は下限に達したことを検出する動作端検出機構が、両方の前記駆動部から等距離の位置に設置されている、濾過器。

【0011】

（１）の濾過器によれば、動作端検出機構が単一のセンサーからなる簡易な構造であっても、可動板の傾きに起因するセンサーの誤作動に起因する誤検出を十分に回避することができる。

【0012】

（２） 前記動作端検出機構は、何れの前記駆動部からも等距離の位置に垂設されている検出器設置軸と、前記検出器設置軸の上端側と下端側とに離間して設置されている上端側検出器及び下端側検出器と、前記可動基板に連接されている上端側被検出体及び下端側被検出体と、を含んで構成されている、（１）に記載の濾過器。

【0013】

（２）の濾過器によれば、追加的に設置することも容易な簡易な構造によって、（１）の濾過器を具体的に実現して、その効果を享受することができる。

【0014】

（３） 前記動作端検出機構は、上端側被検出体及び下端側被検出体が、被検出体取付け板を介して前記可動基板に接合されていて、前記被検出体取付け板は、前記可動基板の幅方向又は奥行方向に沿った長孔である被検出体取付け位置調整用スリットが形成されている、（１）又は（２）に記載の濾過器。

【0015】

（３）の濾過器によれば、動作端検出機構を良好に作動させるための取付け作業と保守作業の難易度を低下させて、（２）に記載の濾過器の奏する上記効果を、より容易に且つより長期の操業期間に亘って享受することができる。

【0016】

（４） 前記上端側検出器及び前記下端側検出器は、金属プレートであって、前記上端側被検出体及び下端側被検出体はそれぞれ鉛直上方又は鉛直下方に先端部を向けて設置されている金属ピンである、（２）又は（３）に記載の濾過器。

【0017】

（４）の濾過器によれば、各機器の配置位置が適性位置からずれた状態で固定されてしまうミスアライメントの発生リスクを低減させることができ、（２）又は（３）に記載の濾過器の奏する上記効果を、より高い確度で享受することができる。

【発明の効果】

【0018】

密閉型の処理槽内に上下動可能に多段に水平配置された複数の濾過板によって構成される濾過機構を有し、尚且つ、それらの複数の濾過板同士が圧接と離間を繰り返しながら、一連の濾過処理を行う濾過器において、可動基板の動作を検出するセンサーの誤作動に起因する誤検出を、低コストで実現可能な簡易な構成によって低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の濾過器の構成を模式的に示す断面模式図であり、可動基板が可動域の上端付近にあり、濾過板同士が相互に離間している開放状態を示している。

【図2】本発明の濾過器の構成を模式的に示す断面模式図であり、可動基板が可動域の下端付近にあり、濾過板同士が相互に圧接されている状態を示している。

【図3】本発明の濾過器の構成を模式的に示す上面図である。

【図4】本発明の濾過器の他の実施形態の構成を模式的に示す上面図である。

【図5】本発明の濾過器の備える動作端検出機構センサーの配置と構成を模式的に示す側面図である。

【図6】本発明の濾過器の備える動作端検出機構センサーを構成する被検出体取付け板の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

【0021】

＜濾過器＞
本発明の濾過器１０は、複数の水平配置された濾過板１３が可動基板１１の上下動によって圧接と離間を繰り返して作動する濾過機構１が、処理槽３の内部に配置されている密閉型の処理槽である。

【0022】

そして、濾過器１０には、可動基板１１の位置が設計上の上限又は下限に達したことを検出する動作端検出機構２が設置されている。

【0023】

尚、図視は略したが、処理槽３の内部に処理液を供給する処理液供給機構、処理槽３の外部に濾過後の処理液（濾液）を排出する濾液排出機構、及び、処理液上の気相部から処理槽の外部に気体を排出する排気機構等については、従来周知の各種の濾過器と同様の構成とすることができる。

【0024】

以下にその詳細を説明する本発明の濾過器は、高圧硫酸浸出（以下、ＨＰＡＬ：Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ａｃｉｄ Ｌｅａｃｈの略）によるニッケル回収プロセスに用いる連続式液体フィルターとしての実施を、好ましい実施形態の代表例として挙げることができる。但し、本発明は、これに限らず、上記構成を備える濾過器全般に広く適用することができる。

【0025】

［濾過機構］
濾過器１０の濾過機構１は、図１に示す通り、上下に離間して水平に配置された固定基板１２と可動基板１１との間に、複数の濾過板１３が多段に水平配置されてなる構成である。そして、可動基板１１を上下動させる駆動部１４が、可動基板１１の長手方向における両端部近傍に設置されている。

【0026】

濾過器１０は、濾過機構１に処理対象液を通すことによって、加圧濾過を行う濾過器である。加圧する際、濾過機構１においては、駆動部１４によって可動基板１１が押し下げられて、濾過板１３同士が圧接されることによってフィルターが閉鎖状態となり、この状態において加圧濾過処理が行われる（図１参照）。

【0027】

そして、加圧濾過処理後に、濾過機構１においては、駆動部１４によって可動基板１１が引き上げられて濾過板１３同士が離間されることによってフィルターが開放状態となり、この状態においてフィルターの洗浄及び不純物の排出等の処理が行われる（図２参照）。

【0028】

濾過板の圧接と離間を司る上下の基板については、上述の通り、複数の濾過板１３の下方に配置される基板が固定基板１２であり、上方に配置される基板が可動基板１１であることが好ましいが、必ずしもこの構成に限られない。下方に配置される基板を可動基板１１とすることも可能であり、その場合は下方に配置された可動基板１１の動作端を検出できるように動作端検出機構２を設置すればよい。

【0029】

濾過板１３は、従来公知の各種の濾過機能を有する部材（フィルター）を適宜選択して構成することができる。例えば、特許文献２に開示されている金属製の基板に濾布が接合されてなる板状のフィルター等を用いることもできる。

【0030】

駆動部１４は、可動基板１１の上下動を必要とされるだけの精度で制御しながら行うことができる装置であれば特段限定されないが、例えば、油圧式シリンダーにより駆動部１４を構成することができる。

【0031】

［動作端検出機構］
濾過器１０には、濾過機構１の可動基板１１の位置が、可動域の上限又は下限に達したことを検出する動作端検出機構２が設置されている。

【0032】

動作端検出機構２は、所謂近接センサーであり、例えば電磁コイル式の近接センサである。又、動作端検出機構２は、可動基板１１の位置が、規定の「上限」に達した状態であることを検出する上端側検出器２１と下端側検出器２２とを含んで構成される（図１－２、４参照）。そして、動作端検出機構２は、更に、上端側検出器２１によって検出される上端側被検出体２３、及び、下端側検出器２２によって検出される下端側被検出体２４と、がそれぞれ可動基板１１に直接又は間接的に連接されていることが好ましい。

【0033】

図５に示す通り、上端側検出器２１及び下端側検出器２２は、金属プレートからなるセンシングプレートであって、上端側被検出体２３及び下端側被検出体２４はそれぞれ鉛直上方又は鉛直下方に先端部を向けて設置されている金属ピンであることが好ましい。又、上部側と下部側で検出器と被検出器の基本的な形状や構成配置を上記構成に統一することで、各機器の配置位置が適性位置からずれた状態で固定されてしまうミスアライメントの発生リスクを低減させることができる。

【0034】

尚、検出器と被検出体との組合せは上記組合せに限られない。例えば、受光部を備えた光学センサーとレーザー発光体の組合せ等であってもよい。

【0035】

そして、動作端検出機構２のより好ましい全体構成として、図４に示す構成を例示することができる。この場合において、動作端検出機構２は、同図に示す通り、検出器設置軸２５と、検出器設置軸２５の上端側と下端側とに離間して設置されている上端側検出器２１及び下端側検出器２２と、被検出体取付け板２６を介して可動基板１１に接合されている上端側被検出体２３及び下端側被検出体２４と、によって構成されている。このように、上端側被検出体２３及び下端側被検出体２４を、一つの固定金具（被検出体取付け板２６）のみで固定することで接続点（固定金具の数）を削減することができ、これによっても上記のミスアライメントの発生リスクを更に低減させることができる。

【0036】

上記構成の動作端検出機構２において、上端側被検出体２３及び下端側被検出体２４を可動基板１１に連接する被検出体取付け板２６には、図６に示すように、可動基板１１の幅方向又は奥行方向に沿った長孔である被検出体取付け位置調整用スリットが形成されていることが、より好ましい。これにより、必要に応じて被検出体取付け位置の微調整を容易に行うことができるため、設置時の調整作業が容易となり、設置後、必要に応じて再調整することにより、長期に亘って動作端検出機構２の検出の好ましい精度を維持することができる。

【0037】

又、上端側被検出体２３及び下端側被検出体２４を可動基板１１に連接する上記の被検出体取付け板２６には、図６に示すように、可動基板１１の幅方向又は奥行方向に沿った長孔である被検出体取付け位置調整用スリット２３１、２４１が形成されていることが、より好ましい。これにより、必要に応じて被検出体取付け位置の微調整を容易に行うことができるため、設置時の調整作業が容易となり、設置後、必要に応じて再調整することにより、長期に亘って動作端検出機構２の検出の好ましい精度を維持することができる。

【0038】

そして、濾過器１０においては、以上説明した動作端検出機構２は、図３に示す通り、両方の駆動部１４から等距離の位置である１か所にのみ設置されている。これにより、両方の駆動部１４の動作の連動の誤差に起因して可動基板１１が何れの方向に傾いた場合であっても、常にその傾きによる位置のずれが最小範囲となる可動基板１１の中心部の動作を検出することができ、これにより、他の位置での検出と比較して、バラつきの少ない数値として固定基板の動作端を検出し、誤検出を低減させることができる。

【0039】

ここで、「両方の駆動部から等距離の位置に動作端検出機構を配置する」とは、動作端検出機構２全体が、図３に示すように、両方の駆動部１４から等距離の線上に配置されていることを意味し、例えば、図５に示す構成の動作端検出機構であれば、検出器設置軸２５が上記の「等距離の位置」に設置されていれば足りることを意味する。例えば、上端側検出器２１及び下端側検出器２２がそれぞれ、左右に本発明の効果を享受しえる範囲内で離間した位置にある構成であっても当然に本発明の技術的範囲内である。上記離間距離の許容範囲は濾過器１０、可動基板１１のサイズにもよるが、一般的な目安としては０．５ｍ程度である。

【0040】

尚、可動基板１１及び固定基板１２は、図４に示すように、長手方向の中央部分に切り欠き部１１１が形成されている基板１１Ａとしてもよい。これにより、動作端検出機構２を、切り欠き部１１１によって構成される空間内に配置することによる省スペース化が可能である。

【0041】

［処理槽］
濾過器１０は、密閉型の処理槽３を備える。処理槽３の内部には、上記の濾過機構１が設置されていて、この濾過機構１で処理液を濾過することにより、処理液から不純物を除去した濾液を得ることができる。

【0042】

［濾過器の動作］
濾過器１０は、図１、２に示す通り、閉鎖（図２の状態）或いは開放（図１の状態）の各状態における、可動基板１１の動作端検出を行う。

【0043】

濾過器１０による濾過処理は、先ず、準備工程として、駆動部１４の下降動作に伴い、可動基板１１が固定基板１２との間に濾過板１３を挟み込む形で圧縮した後に開始される。そして、濾過完了後は、駆動部１４の上昇動作に伴い、可動基板１１は上昇して開放状態となる。

【0044】

可動基板１１が上記の通り上下動する際、上端側被検出体２３及び下端側被検出体２４もこれに連動して上下動する。この上下動は、それぞれの被検出体が、上端側検出器２１又は下端側検出器２２に可動域の上限又は下限にまで達したことが検出されるまで継続される。

【符号の説明】

【0045】

１ 濾過機構
１１ 可動基板
１１１ 切り欠き部
１２ 固定基板
１３ 濾過板
１４ 駆動部
２ 動作端検出機構
２１ 上端側検出器
２２ 下端側検出器
２３ 上端側被検出体
２３１ 被検出体取付け位置調整用スリット
２４ 下端側被検出体
２４１ 被検出体取付け位置調整用スリット
２５ 検出器設置軸
２６ 被検出体取付け板
３ 処理槽
１０ 濾過器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】