JP6913322B2 - 液体分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を含有した処理物中から該液体を分離させる液体分離装置に関する。

処理物を送る方向である送り方向に対して平面視で交差する方向に形成され且つ前記送り方向に複数並列された回転軸と、各回転軸に軸方向に並べて複数軸装されて該回転軸の回転に伴って処理物を上記送り方向に搬送する回転体と、前記回転体の上方に上下揺動可能に支持された圧搾部材とを備え、前記送り方向で隣接する回転体の間及び前記回転軸の軸方向で隣接する回転体の間の一方又は両方には、処理物中の液体を落下させる隙間が形成された液体分離装置が従来公知である（例えば、特許文献１を参照）。

上記文献の液体分離装置は、圧搾部材による圧搾によって処理物中から効率的に液体を分離させることが可能になる。一方、圧搾部材の上面側に固定された錘によって該圧搾部材に下方への荷重を作用させているため、所定の圧搾状態への設定に際しては、錘に圧搾部材上での固定位置を変更するか、或いは錘の重さを変更する等、手段が限られており、処理物の種類に応じて適切な圧搾状態となるように設計を行い難い場合がある。

特開２００３−２１１２９３号公報

本発明は、回転によって送り方向に処理物を順次送る回転体の上方に上下揺動可能に圧搾部材を支持し、該圧搾部材に下方への荷重を作用させる錘を設け、処理物中から液体を分離する液体分離装置であって、処理物の種類に応じて適切な圧搾状態となるように設計を行い易い液体分離装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の液体分離装置は、液体を含有した処理物中から該液体を分離させる液体分離装置であって、処理物を送る方向である送り方向に対して平面視で交差する方向に形成され且つ前記送り方向に複数並列された回転軸と、各回転軸に軸方向に並べて複数軸装されて該回転軸の回転に伴って処理物を上記送り方向に搬送する回転体と、前記回転体の上方に上下揺動可能に支持された圧搾部材と、前記圧搾部材の上側に配置され且つ該圧搾部材と複数の回転体との間で処理物が圧搾されるように該圧搾部材に下方への荷重を作用させる錘とを備え、前記送り方向で隣接する回転体の間及び前記回転軸の軸方向で隣接する回転体の間の一方又は両方には、処理物中の液体を落下させる隙間が形成され、前記錘は、前記圧搾部材の上下揺動支点とは異なる軸を支点として上下揺動可能に支持された支持アームに設けられ、前記支持アーム又は前記錘を前記圧搾部材に直接接触するように構成するか、或いは、前記圧搾部材と前記支持アーム又は前記錘との何れか一方に取り付けられ且つ他方に当接する当接部材を設けたことを特徴とする。

前記錘は、前記支持アームとは別体で形成され且つ該支持アームに取付位置を変更可能に取付けられたものとしてもよい。

前記錘は、前記支持アームの上方への揺動によって、前記圧搾部材の上下揺動軌跡から外れる位置まで退避可能に構成されたものとしてもよい。

前記圧搾部材を手動操作又はアクチュエータによって上方に揺動作動させる上昇機構を備えたものとしてもよい。

前記上昇機構は前記圧搾部材を吊上げて上方揺動させるように構成され、前記圧搾部材を予め定めた所定の上方位置でそれ以上上方に揺動しないように規制する規制手段を設けたものとしてもよい。

前記上昇機構はウインチであり、該ウインチによるワイヤの繰入れによって前記圧搾部材が上方揺動作動するように、該ワイヤが前記圧搾部材側に連結されたものとしてもよい。

圧搾部材の上下揺動支点とは異なる軸を支点として上下揺動可能に支持された支持アームに錘が設けられ、錘の支持アームでの位置又は支持アームの揺動支点の位置によって、圧搾状態を適宜変更できるため、処理物の種類に応じて適切な圧搾状態となるように設計を行い易い。

本発明を適用した液体分離装置の要部構成を示す正面図である。 本発明を適用した液体分離装置の要部構成を示す側面図である。 装置本体の要部構成を示す正断面図である。 装置本体の前部の要部構成を示す側面図である。 錘を支持する支持アームと圧搾板とを上方に開放した状態を示す側面図である。 錘及び支持アームと圧搾板の構成を示す平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。

図１，図２は本発明を適用した液体分離装置の要部構成を示す正面図及び側面図である。液体分離装置は、固体と液体（例えば、水）が混合した処理物を前方（送り方向）に順次送り、該処理物から液体を分離させる脱液処理を行う。この液体分離装置は、上部側の装置本体１と、該装置本体１の下方に配置された排液タンクとを備えている。

排液タンクは、装置本体１側で処理物から分離されて落下してくる液体を受止めて一時的に貯留するとともに、装置本体１を下支えする下部フレームとしても機能する。

図３は装置本体の要部構成を示す正断面図であり、図４は装置本体の前部の要部構成を示す側面図である。図１乃至４に示す通り、装置本体１は、前記送り方向に対して交差（具合的には直交）する方向（幅方向）に対向した一対のサイドフレーム２，３と、この一対のサイドフレーム２，３の間に回転可能に支持された状態で架け渡され且つ前記幅方向に延びる回転軸４と、この回転軸４に装着固定された回転板（回転体）６と、前記一対のサイドフレーム２，３の間において前記送り方向に形成され且つ互いに平行になるように前記幅方向に等間隔に並列された複数のバー７と、前記回転板６の上方に配置された圧搾板（圧搾部材）８と、この圧搾板８に下方への荷重を作用させる錘９とを備えている。

上記回転軸４は複数設けられている。この複数の回転軸４は、互いに平行な状態で前記送り方向に所定間隔毎に配置されている。各回転軸４は、サイドフレーム２，３の互いに対向する面（内面）と反対の面（外面）から左右外側に突出し、この突出した部分が各サイドフレーム２，３の外面側に設置された軸受１１によって自身の軸方向に回転自在に支持されている。言換えると、各回転軸４は軸受１１によって自身の軸回りに回転自在に左右のサイドフレーム２，３に支持されている。

各回転軸４の軸受９からさらに左右外側に突出した端部には、該回転軸４と一体回転するように、従動スプロケット１２が装着固定されている。前記送り方向に並列配置された複数の従動スプロケット１１と、モータ等のアクチュエータによって回転駆動される主動スプロケット（図示しない）とには、環状のチェーン（図示しない）が掛け回され、該アクチュエータの動力によって各回転軸４が回転駆動される。

上記回転板６は、楕円状又は円形に成形され、その厚み方向が前記幅方向を向けられて起立し且つその中心に回転軸４が挿通された状態で、該回転軸４に装着固定されている。各回転軸４には、複数の回転板６が所定間隔毎に並列して配置されている。

複数の回転軸４の軸方向における回転板６の装着位置は互いに同一であるため、回転軸４に軸装された回転板６は平面視で前記送り方向に一直線上に並べられた状態になる。言換えると、平面視で前記送り方向に一直線状に並べられた複数の回転板６は、処理物を前記送り方向に順次搬送する搬送列Ｌを構成し、この搬送列Ｌは、前記幅方向に並列して複数設けられている。

そして、回転軸４の回転駆動に伴って各回転板６が同一方向（本例では、図２の反時計回り）に同一の回転数で回転作動し、回転板６上に置かれた処理物を前記送り方向に順次送る。各回転板６の回転作動中、前記送り方向で隣接する回転板６，６の間には、常に隙間Ｓ１が形成される。

ちなみに、複数の搬送列Ｌの内、殆どの搬送列では、回転板６の回転軌跡の径が該送り方向に向かって小さくなるか或いは同一になるように設定され且つ送り方向最上流側の回転板６の回転軌跡の径に比べて、最下流側の回転板６の回転軌跡の径は小さくなるように設定されている。このため、処理物を送る速度は、前記送り方向の上流側と比べて下流側が低速になる。

上記バー７は、前記送り方向に並列された複数の回転軸４の直上に位置し且つ処理物の送り方向の始端から終端に至る全範囲に形成されている。前記幅方向で隣接するバー７，７同士の間に形成された空間には前記回転板６が配置されている。前記幅方向で隣接する回転板６とバー７との間には、前記送り方向に延びるスリット状の隙間Ｓ２が形成されている。

また、複数のバー７の上面７ａは、面一となって同一の平面上に位置し、処理物の送り面となる。言換えると、複数のバー７の上面７ａによって前記送り面が構成される。各回転板６は、バー７の上方から突出した際に前記送り方向に移動する方向（正転側）に回転作動し、前記送り方向及び前記幅方向に並べられた回転板６上の処理物及び前記送り面上の処理物を送り方向に順次送っていく。

この搬送の過程において処理物中からは液体が分離されるが、この分離された液体は、前記送り方向に隣接する回転版６，６の間に形成された上述の隙間Ｓ１と、前記幅方向に隣接する回転板６，６の間に形成された上述の隙間Ｓ２との何れかを通過して、下方の排液タンクに落下し、一時的に貯留される。

上記圧搾板８は、前後左右に並べられた複数の回転板６及び前記送り面の直上に配置され、装置本体１の前記送り方向上流側であって且つ前記送り面の真上側に配置形成された圧搾側支点軸（軸）１３を支点として、上下揺動可能に支持されている。

この圧搾板８は、前記送り方向に向かって下方に緩く傾斜した下方位置（最下降姿勢）と、前記送り方向に向かって上方に急傾斜した姿勢（最上昇姿勢）との間で上下揺動する構造を有している。ちなみに、最下降姿勢に切換えられた圧搾板８がさらに下方に揺動することを規制する下限規制手段（規制手段）と、最上昇姿勢に切換えられた圧搾板８がさらに上方に揺動することを規制する図示しない上限規制手段（規制手段）とが設けられている。

下限規制手段は、圧搾板８の前部の下面から下方にリブ状に一体的に延設されたストッパ部材１４を有している。このストッパ部材１４は、圧搾板８の左右の端部にそれぞれ設けられ、圧搾板８の最下降姿勢への切換時にバー７に当接し、それ以上圧搾板８が下方に揺動されることを規制（禁止）する。

上下規制手段は、圧搾側支点軸１３と一体回動する可動部（図示しない）と、該可動部が当接して圧搾板８のそれ以上の上方揺動を規制するストッパ部（図示しない）とを有している。ストッパ部は装置本体１におけるサイドフレーム２，３を含む枠体１ａ側に一体的に形成されている。

また、この圧搾板８の下面側における左右のストッパ部材１４に挟まれた部分からは、
リブ状に成形された細分化部材１６が下方に一体的に延出されている。この細分化部材１６は、平面視で上記送り方向に形成され且つ前記幅方向に複数並べて配置されており、前記送り方向の最下流側まで搬送されてきた処理物を前記幅方向にさらに細かく分断する。

圧搾板８の最下降姿勢への切換時、この細分化部材１６の下端と、バー７との間には、側面視で、隙間Ｓ３を形成される。また、この細分化部材１６は、最下降姿勢への切換時における圧搾板８から下方への突出量が前記送り方向に向かって次第に増加するような形状に成形されている。

そして、圧搾板８の最下降姿勢への切換時に細分化部材１６の直下には、対応する回転板６が配置され、該回転板６は側面視で円形に成形されている。圧搾板８の最下降姿勢への切換時、細分化部材１６の下端と、この円形の回転体６の上端とは、近接又は若干接触した状態になる。

また、前記バー７の前方には、該バー７の前端部から前方に向かって下降に傾斜した排出体１７が配設されている。この排出体１７は取付ブラケット１８によって前記枠体１ａ側に取付固定されている。

回転板６によって前記送り方向の最下流側まで送られてきた処理物は、液体の含有率が十分に低下した状態になっており、このようにして脱液された処理物は、前記排出体１７上を滑り落ちて装置本体１の前方斜め下方に排出される。ちなみに、処理物は、前記送り方向の上流側から下流側に送られる過程で、順次脱液されるが、上述した通り、処理物の送り速度は、前記送り方向の上流側に比べて下流側の方が遅くなるため、処理物から液体がより効率的に分離される。

上記錘９は、前述した圧搾板８に対して下方の荷重を作用させ、圧搾板８と、左右前後に並べられた回転板６との間に位置する処理物を効率的に圧搾する。

次に、図１、図２、図５〜図７に基づき、錘９によって圧搾板８に下方への荷重を作用させる手段について詳述する。

図５は錘を支持する支持アームと圧搾板とを上方に開放した状態を示す側面図であり、図６は錘及び支持アームと圧搾板の構成を示す平面図であり、図７は図２のＡ−Ａ断面図である。錘９は、支持アーム１９に取付けられている。

支持アーム１９は、錘９とは別体で形成され、圧搾側支点軸１３とは異なる位置に配置形成された錘側支点軸（軸）２１を支点として、上下揺動可能に装置本体１の枠体１ａに支持されている。この錘側支点軸２１は、装置本体１の前記送り方向下流側であって且つ前記送り面の真上側に位置している。この支持アーム１９には、取付位置を変更可能に錘９が取付固定されている。

ちなみに、圧搾板８の前端部は、前記送り方向の最下流側に配置された回転板６の真上側まで延出されており、前記送り面の略全体をカバーしている。一方、支持アーム１９の後端部は、該支持アーム１９を水平な位置まで揺動させた場合、平面視で前記送り面の上流寄り部分に位置させることが可能になる。

この支持アーム１９は、前記幅方向に所定間隔毎に複数設けられ、単一の錘側支点軸２１によって、上下揺動可能に、前記枠体１ａに支持されている。この複数の支持アーム１９の中途部は、単一の前記幅方向に形成された連結フレーム２２によって、互いに連結固定されている。このため、全ての支持アーム１９は、一体的に上下揺動され、上下揺動位置が互いに常に同一又は略同一になる。

複数の支持アーム１９の少なくとも１つ（図示する例では端側の支持アーム１９）には、把持レバー２３が設けられている。把持レバー２３は、支持アーム１９から一直状に後方に延出されている。作業者は、把持レバー２３を把持して、全ての支持アーム１９及び錘９を一体的に上下揺動操作する。

錘９は、支持アーム１９毎に設けられている。この錘９は、支持アーム１９の軸方向に延びる角柱状に成形され、その下面側には支持アーム１９の周囲を嵌合状態で収容する収容溝９ａが全長に亘り凹設されている。錘９において収容溝９ａの両側面からそれぞれ前記幅方向の外側に向かって延びる一対の挿通孔９ｂ，９ｂがそれぞれ穿設されている。この一対の挿通孔９ｂ，９ｂは、同一軸心上に形成されている。一方、支持アーム１９にも前記幅方向に延びる取付孔１９ａが穿設されている。この取付孔１９ａは、支持アーム１９の全長方向に所定間隔毎に複数穿設されている。

錘９の支持アーム１９への取付けに際しては、収容溝９ａに支持アーム１９の周面を嵌合して収容した状態で、挿通孔９ｂ，９ｂが側面視で複数の何れか１つの取付孔１９ａの位置に一致するように、該錘９を支持アーム１９上でスライドし、側面視で一対の挿通孔９ｂ，９ｂと取付孔１９ａとに単一の取付ピンを挿通し、必要に応じて抜け止めを行い、取付作業を完了する。

すなわち、錘９は、前記支持アーム１９に穿設された複数の取付孔１９ａの中から、挿通孔９ｂ，９ｂと側面視で一致させる１つの取付孔１９ａを選択することによって、支持アーム１９への取付位置を複数の選択肢から１つに定める。この取付位置の調整は、複数の支持アーム１９毎に個別に行うことが可能になる。ちなみに、支持アーム１９において、隣接する取付孔１９ａの間隔は、支持端寄りの範囲の方が自由端寄りの範囲よりも短く設定され、細かい位置調整が可能になっている。

なお、上述の例では、錘９の支持アーム１９への取付位置は、複数段階で調整するが、これを無段階で位置調整可能にしてもよい。例えば、挿通孔９ｂの内周面には、蝶ボルト等の取付具に形成された雄ネジをネジ係合させて挿入可能な雌ネジを形成し、取付具による締付作業によって錘９を支持アーム１９に締着固定してもよい。また、取付孔１９ａを全長方向に延びる長孔に形成し、上述した無段階調整を可能としてもよい。

また、錘９の収容溝９ａの開放部分の縁部に沿って板９ｃ等を溶接することにより、該開放部分を閉塞し、錘９を筒状に成形してもよい。錘９自体の形状を、両端側が開放された筒状に成形してもよい。また、この錘９を、角柱状ではなく、円筒状に成形してもよい。

ところで、錘９の自重を圧搾板８への下方の荷重とするためには、支持アーム１９又は錘９が、圧搾板８側と接触（当接）している必要がある。そして、支持アーム１９又は錘９と、圧搾板８とを直接接触させるためには、両者の距離を相当程度短く設定することが求められ、配置レイアウトの自由度が低減する。

このようなデメリットを無くすため、支持アーム１９又は錘９と、圧搾板８との少なくも何れか一方には、圧搾状態時に他方側に突出する当接部材２４が設けられている。本例では、圧搾板８の前端部の上面側に当接部材２４が突設されている。

ちなみに、当接部材２４は、ある程度のガタを有して、圧搾板８と、支持アーム１９又は錘９の何れか一方に取付けられ、他方との当接時には、この該ガタを利用して安定的に両者を接触させることが可能になる。

この当接部材２４によって、支持アーム１９を圧搾板８からある程度離間させた位置に配置することが容易になり、上述したデメリットがなくなる。

なお、支持アーム１９自体を錘９として機能させてもよい。言換えると、図示する例では、錘９が支持アーム１９と別体で成形されているが、この錘９を支持アーム１９に一体成形することも可能である。

次に、図１、図５及び図６に基づき、支持アーム１９及び圧搾体８の上下揺動作動について詳述する。

支持アーム１９は、錘９も含め、側面視で、圧搾板８及び当接部材２４の上下揺動軌跡である圧搾側移動軌跡Ｄ１に重複しない上方位置まで揺動させて退避させることが可能に構成されている。ちなみに、錘９を含む支持アーム１９の上下揺動軌跡である錘側移動軌跡Ｄ２は、前記圧搾側移動軌跡Ｄ１と一部で重複している。ちなみに、当接部材２４を支持アーム１９側に設ける場合、錘側移動軌跡Ｄ２も当然に当接部材２４を含んだ上下揺動軌跡になる。

該構成によって、支持アーム１９及び圧搾板８を跳ね上げて送り面の真上側を開放させることが可能になるため、メンテナンス性が向上する。

ところで、支持アーム１９は、圧搾側移動軌跡Ｄ１から最大限退避させると、枠体１ａに成形されたストッパ部２６に当接し、それ以上揺動されない状態になる。この状態では、支持アーム１９が支持端から自由端側に向かって圧搾板８から遠ざかる側に傾斜しているため、錘９を含む支持アーム１９の重みが、該支持アーム１９に対して、ストッパ部２６と当接する側に作用するため、支持アーム１９がストッパ部２６と当接した最大退避姿勢で保持される。この最大退避姿勢において、支持アーム１９が圧搾板８側に揺動するのを規制する規制ピン２７を係脱可能にストッパ部２６側に設けてもよい。

一方、圧搾板８は、上述した最上昇姿勢への切換時においても、支持端から自由端に向かって送り面側に傾斜しているため、該圧搾板８には、自重により最下降姿勢側に下方揺動作動させる荷重が作用する。この下方揺動作動を規制するため、最上昇姿勢時の圧搾板８は、係止ワイヤ２８によって枠体１ａ側に係止される。

ちなみ、圧搾板８の最下降姿勢から最上昇姿勢への切換を目的とした上方揺動は、ウインチ（上昇機構）２９によって行われる。

ウインチ２９による繰出し及び繰入れが行われるワイヤ３１が圧搾板８側（具体的には、圧搾側支点軸１３側）に連結される。そして、ウインチ２９によるワイヤ３１の該ウインチ２９側への繰入れによって、圧搾板８が吊上げられて上方揺動操作される。一方、上述したワイヤ２８の引張による係止が解除され且つウインチ２９のワイヤ３１の繰入れの操作力も解除された場合、圧搾板８は、自重により、下方揺動作動し、ワイヤ３１もウインチ２９から繰出される。

ちなみに、ウインチ２９は、図示する例では、操作レバー３２による手動の回転操作によってワイヤ３１の繰出し及び繰入れの操作を行うが、これを電動モータや油圧モータ等のアクチュエータによって行ってもよい。

４ 回転軸
６ 回転板（回転体）
８ 圧搾板（圧搾部材）
９ 錘
１３ 圧搾側支点軸（軸）
１９ 支持アーム
２１ 錘側支点軸（軸）
２９ ウインチ（上昇機構）
３１ ワイヤ
Ｄ１ 圧搾側移動軌跡（上下揺動軌跡）
Ｄ２ 錘側移動軌跡（上下揺動軌跡）
Ｓ１ 隙間
Ｓ２ 隙間

Claims (6)

1. 液体を含有した処理物中から該液体を分離させる液体分離装置であって、
   処理物を送る方向である送り方向に対して平面視で交差する方向に形成され且つ前記送り方向に複数並列された回転軸と、
   各回転軸に軸方向に並べて複数軸装されて該回転軸の回転に伴って処理物を上記送り方向に搬送する回転体と、
   前記回転体の上方に上下揺動可能に支持された圧搾部材と、
   前記圧搾部材の上側に配置され且つ該圧搾部材と複数の回転体との間で処理物が圧搾されるように該圧搾部材に下方への荷重を作用させる錘とを備え、
   前記送り方向で隣接する回転体の間及び前記回転軸の軸方向で隣接する回転体の間の一方又は両方には、処理物中の液体を落下させる隙間が形成され、
   前記錘は、前記圧搾部材の上下揺動支点とは異なる軸を支点として上下揺動可能に支持された支持アームに設けられ、
   前記支持アーム又は前記錘を前記圧搾部材に直接接触するように構成するか、或いは、前記圧搾部材と前記支持アーム又は前記錘との何れか一方に取り付けられ且つ他方に当接する当接部材を設けた
   ことを特徴とする液体分離装置。
2. 前記錘は、前記支持アームとは別体で形成され且つ該支持アームに取付位置を変更可能に取付けられた
   請求項１に記載の液体分離装置。
3. 前記錘は、前記支持アームの上方への揺動によって、前記圧搾部材の上下揺動軌跡から外れる位置まで退避可能に構成された
   請求項１又は２の何れかに記載の液体分離装置。
4. 前記圧搾部材を手動操作又はアクチュエータによって上方に揺動作動させる上昇機構を備えた
   請求項１乃至３の何れかに記載の液体分離装置。
5. 前記上昇機構は前記圧搾部材を吊上げて上方揺動させるように構成され、
   前記圧搾部材を予め定めた所定の上方位置でそれ以上上方に揺動しないように規制する規制手段を設けた
   請求項４に記載の液体分離装置。
6. 前記上昇機構はウインチであり、
   該ウインチによるワイヤの繰入れによって前記圧搾部材が上方揺動作動するように、該ワイヤが前記圧搾部材側に連結された
   請求項４又は５の何れかに記載の液体分離装置。

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