(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
混練物を一方向に搬送する混練物コンベアであって、
装置の筐体内に、それぞれ表面にスクリュー羽が軸方向に沿って連続した螺旋形に形成され互いに巻回方向が逆方向で互いのピッチの比がＮを３以上の整数としてＮ−１：Ｎになるように設けられた２本のスクリュー軸が平行に架設され、互いに前記スクリュー羽の先端が相手の軸の表面にほぼ接触するように配置されており、
該２本のスクリュー軸を互いにそれぞれの前記スクリュー羽のピッチの比と逆数の回転数比で逆方向に回転させることにより、混練物を一方向に搬送することを特徴とする混練物コンベア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体と液体を混練した混練物を一方向に搬送する混練物コンベアに関し、特に表面にスクリュー羽が軸方向に沿って連続した螺旋形に形成されたスクリュー軸により混練物の搬送を行なう混練物コンベアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴミ焼却所では、ゴミ焼却時の排煙から集塵された飛灰を無害化するために、その飛灰、ダイオキシン吸着用の活性炭の粉、及び硫酸中和用の生石灰、ないしはセメントなどの粉体と、重金属キレート用のキレート剤溶液、及び水などを混練し、その混練物（以下、飛灰混練物という）を不定形の粒ないし塊状に固化させる処理が行なわれている。その混練は専用の混練装置（ミキサー）により行なわれる。また、固化は、時間の経過とともに自然になされるが、その固化いわゆる養生は、飛灰混練物を混練装置からホッパーへ搬送するコンベア上でなされる。従来では、このコンベアとしてベルトコンベアが用いられていた。なお、前記のホッパーは個化した飛灰混練物を貯蔵し、ダンプカーなどへ積載するためのホッパーである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のベルトコンベアでは、飛灰混練物を不定形の粒ないし塊状に固化させるために特別な動作を行なう訳ではなく、自然な固化を待つために飛灰混練物を非常に低速で搬送するだけであるため、養生時間が例えば３０分程度と長くかかっていた。また、装置全体の長さが１０ｍ以上と長大化し、そのためにスペースを取ると共にコストがかかってしまう。また、装置の長大化によって飛灰混練物の搬送経路全体の密閉化が困難であり、周囲が汚染され、公害となる。さらに、特に飛灰混練物の水分が過多の場合、コンベアのベルトに付着した飛灰混練物が剥がれにくく、それがコンベアのベルトとローラーの間に詰まってコンベアが故障するという問題もあった。
【０００４】
そこで本発明の課題は、特に上述した飛灰混練物の養生、搬送に好適であって、短時間で養生を行なえ、小型化でき、混練物搬送経路の全体の密閉化も容易であり、混練物の搬送部材に対する付着による故障も防止できる混練物コンベアを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明によれば、混練物を一方向に搬送する混練物コンベアであって、装置の筐体内に、それぞれ表面にスクリュー羽が軸方向に沿って連続した螺旋形に形成され互いに巻回方向が逆方向で互いのピッチの比がＮを３以上の整数としてＮ−１：Ｎになるように設けられた２本のスクリュー軸が平行に架設され、互いに前記スクリュー羽の先端が相手の軸の表面にほぼ接触するように配置されており、該２本のスクリュー軸を互いにそれぞれの前記スクリュー羽のピッチの比と逆数の回転数比で逆方向に回転させることにより、混練物を一方向に搬送する構成を採用した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。ここでは、前述したゴミ焼却所で飛灰混練物の養生、搬送に用いられる混練物コンベア（以下、単にコンベアという）における実施形態を示す。なお、本発明に係るコンベアの用途は飛灰混練物の搬送に限らず、他の粉体と液体の混練物の搬送にも用いることができるのは勿論である。
【０００７】
図１〜４は、実施形態のコンベアの構造と動作を説明するもので、図１はコンベアの筐体の上側を取り払った状態で示す平面図、図２はコンベアの筐体内の一方のスクリュー軸に沿った側面図、図３はコンベアの要部の断面図、図４はスクリュー軸の説明図である。
【０００８】
図１〜３において、１はコンベアの筐体であり、ベースのフレーム２上に固定されている。筐体１は、ここでは細長い直方体形状に形成されており、その図２中の右端部の上側には、不図示の混練装置から飛灰混練物を筐体１内に投入するための投入口１ａが設けられ、左端部の下側には、養生した飛灰混練物を筐体１から不図示のホッパーへ排出するための排出口１ｂが設けられている。すなわち、投入口１ａの部分は混練装置に直接連結されるか、或いは混練装置に連通する筒部材に連結される。また排出口１ｂの部分はホッパーに直接連結されるか、或いはホッパーに連通する筒部材に連結される。筐体１において投入口１ａと排出口１ｂ以外の部分は密閉されている。ただし、点検などのために、筐体１の上側にカバー３，４、両側にサイドカバー５，６が着脱可能（開閉可能）に設けられている。
【０００９】
筐体１内には、その長手方向に沿って２本のスクリュー軸７，８が平行に架設されており、図１中で筐体１の左端部外側に固定された軸受９，１０と、筐体１の右端の外側近傍でフレーム２上に設けられたギアケース１５の外側に固定された軸受１１，１２によって回転可能に支持されている。
【００１０】
スクリュー軸７，８のそれぞれの表面７ｂ，８ｂには、スクリュー羽７ａ，８ａがスクリュー軸７，８の軸方向に沿って連続した螺旋形に形成されている。スクリュー軸７，８は、スクリュー羽７ａ，８ａどうしが互いに相手の間に入り、スクリュー羽７ａ，８ａの先端が相手の軸の表面８ｂ，７ｂにほぼ接触する、すなわち接触するか或いはごく近くまで接近するように配置されている。スクリュー羽７ａ，８ａは、それぞれの螺旋形の巻回方向が互いに逆方向になっている。なお、スクリュー羽７ａ，８ａの径は同じであり、スクリュー軸７，８のスクリュー羽７ａ，８ａを形成した中間部分の径も同じである。
【００１１】
また、図４に示すスクリュー羽７ａのピッチ、すなわちスクリュー羽７ａにおいてスクリュー軸７の軸方向に沿って正対する部分どうしの距離Ｌは一定である。また、スクリュー羽８ａのピッチも一定であるが、スクリュー羽７ａのピッチＬと異なっており、ここでは一例として１．２５Ｌとする。なお、ここではスクリュー羽７ａ，８ａのピッチの比は１：１．２５つまり４：５としているが、これに限らず、Ｎを２以上の整数として、Ｎ−１：Ｎとすればよい。
【００１２】
また、図１に示すように、スクリュー軸７，８の右端部が挿通されるギアケース１５内でギア１３，１４のそれぞれがスクリュー軸７，８に固定されており、互いに噛合している。ギヤ１３，１４のギヤ比、すなわち、それぞれの歯数の比は、先述したスクリュー羽７ａ，８ａのピッチの比と同じ、つまりここでは４：５になっている。
【００１３】
また、スクリュー軸７の図１中で右端は、軸受１１から外側に突出しており、その右端にスプロケット１６が固定されている。
【００１４】
一方、フレーム２は、図１中で筐体１の右端外側で片側に突出しており、その突出部分２ａ上にはモータ１７が設けられている。モータ１７の回転軸にはサイクロ減速機１８が連結されている。サイクロ減速機１８の出力軸にはスプロケット１９が固定されている。このスプロケット１９と上記のスプロケット１６間にチェーン２０が張り渡されている。
【００１５】
次に、以上の構成からなる本実施形態のコンベアで飛灰混練物を養生しながら搬送する動作を説明する。
【００１６】
搬送時には、不図示の混練装置からの飛灰混練物が投入口１ａから筐体１内に投入される。その投入量は、筐体１内の容積で、底からスクリュー軸７，８のスクリュー羽７ａ，８ａの上端までの高さの容積の３０±２０％程度とする。この比率が小さいと後述のようにコンベアで粒状に個化される飛灰混錬物の粒径が大きくなり、比率が大きいと粒径が小さくなる。また飛灰混錬物の含水率が低いと粒径が小さくなり、含水率が高いと粒径が大きくなる。
【００１７】
そして、モータ１７が回転駆動され、その回転力がサイクロ減速機１８、スプロケット１９、チェーン２０、スプロケット１６を介してスクリュー軸７に伝達され、スクリュー軸７が図４中に矢印で示す方向に回転する。また、スクリュー軸７の回転力がギア１３，１４を介してスクリュー軸８に伝達され、スクリュー軸８が図４中で矢印で示すようにスクリュー軸７と逆方向に回転する。
【００１８】
なお、スクリュー軸７，８の単位時間Ｔ当たりの回転数比は、ギア１３，１４のギア比（すなわちスクリュー羽７ａ，８ａのピッチの比でここでは４：５）の逆数であり、ここでは５：４となる。
【００１９】
スクリュー軸７，８の回転により、スクリュー羽７ａ，８ａが筐体１内の飛灰混練物を図１中左方向へ押しのけるように動作し、飛灰混練物が左方向へ搬送される。また、スクリュー羽７ａ，８ａによって飛灰混練物の大きな塊がカットされると共に、飛灰混練物全体が撹拌され、転動、振動することにより、飛灰混練物が径５〜１０ｍｍ程度の粒状になって固化する。なお、この際に飛灰混練物を粒状にする造粒効果は、筐体１内への飛灰混練物の投入量が少ないほど大きい。このように粒状に固化して筐体１の図２中の左端部まで搬送された飛灰混練物は排出口１ｂから落下して不図示のホッパーへ供給される。なお、筐体１内への飛灰混練物の投入量が多いほどスクリュー軸７，８の回転数（回転速度）を大きくする。
【００２０】
ところで、スクリュー軸７，８の回転に伴って、スクリュー羽７ａ，８ａの互いに相手のスクリュー軸８，７の表面８ｂ，７ｂにほぼ接触する先端の部分は、スクリュー軸７，８の軸方向に沿って図４中左方向に移動する。これにより、スクリュー軸７，８の表面７ｂ，８ｂに付着した飛灰混練物が掻き落とされる。
【００２１】
また、スクリュー羽７ａ，８ａのピッチが異なることにより、図４中に符号Ｐ１で示すようにスクリュー羽７ａの左側面とスクリュー羽８ａの右側面がほぼ接触する（接触するか、或るいはごく近くまで接近する）箇所と、符号Ｐ２で示すようにスクリュー羽７ａの右側面とスクリュー羽８ａの左側面がほぼ接触する箇所が出来るように配置することができる。そして、スクリュー軸７，８の回転に伴って、Ｐ１，Ｐ２の箇所でスクリュー羽７ａ，８ａは互いに摺動し、相手のスクリュー羽の図中左右の両面に付着した飛灰混練物を掻き落とす。そして、スクリュー軸７，８の回転に伴って、Ｐ１，Ｐ２の箇所は図中左方向へ移動し、左端まで移動したら、右端へ飛んで右端から再び左方向へ移動する。これにより、スクリュー羽７ａ，８ａの全体に渡って互いの摺動による両面からの飛灰混練物の掻き落としがなされる。
【００２２】
なお、スクリュー軸７，８の回転数の比がスクリュー羽７ａ，８ａのピッチの比の逆数になっているため、スクリュー軸７，８の回転に伴うスクリュー羽７ａ，８ａの見かけ上の左方向への移動速度は同じであり、このためスクリュー羽７ａ，８ａどうしが衝突することはない。
【００２３】
また、スクリュー羽７ａ，８ａのピッチを同じとすると、例えば、スクリュー羽７ａの左側面とスクリュー羽８ａの右側面だけというように、スクリュー羽７ａ，８ａの片面どうしだけが接触するようにしか配置できないので、スクリュー羽７ａ，８ａの左右いずれかの片面からの飛灰混練物の掻き落とししかできず、両面からの掻き落としはできない。
【００２４】
以上のような本実施形態のコンベアによれば、スクリュー軸７，８のスクリュー羽７ａ，８ａにより、単に飛灰混練物を搬送するのみならず、飛灰混練物の大きな塊をカットすると共に、飛灰混練物全体を撹拌し、転動、振動させることにより、粒状にさせるので、飛灰混練物を短時間で粒状に固化させることができ、その固化のための養生時間を例えば従来のベルトコンベアの３０分程度に対して５〜１０分程度と大幅に短縮することができる。また、装置の全長も例えば１〜２ｍ程度と従来のベルトコンベアより大幅に短縮でき、装置全体を小型化できる。また、装置における飛灰混練物の搬送経路全体の密閉化、すなわち装置筐体の密閉化は容易であり、公害を防止できる。さらに、スクリュー軸７，８のスクリュー羽７ａ，８ａが互いに相手の軸８，７の表面８ｂ，７ｂとスクリュー羽８ａ，７ａの両面に付着した飛灰混練物を掻き落とすセルフクリーニングを行なうので、スクリュー軸７，８に対する飛灰混練物の付着による装置の故障を防止することができる。
【００２５】
なお、以上の構成において飛灰混練物を粒状にする造粒効果を向上させるために、筐体１を振動させるバイブレータを設けてもよい。
【００２６】
また上述した実施形態のコンベアは、フレーム２上で筐体１などが固定され、水平に設置して使用されることを前提としているが、筐体１のスクリュー軸７，８に沿った方向が水平方向となす角度を可変に設定できるように、フレーム２上で筐体１などを変位可能に設けてもよい。前記の角度の設定によって養生時間を調節することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の混練物コンベアによれば、表面にスクリュー羽が軸方向に沿って連続した螺旋形に形成された２本のスクリュー軸を用いて混練物の搬送を行なう構成であって、特に飛灰混練物の養生、搬送に好適であり、飛灰混練物を短時間で粒状に固化させることができ、養生時間を従来のベルトコンベアより大幅に短縮することができる。また、装置の全長も従来のベルトコンベアより大幅に短縮することができ、装置全体を小型化できる。また、装置における混練物の搬送経路全体の密閉化、すなわち装置筐体の密閉化が容易であり、その密閉化により公害を防止できる。さらに、スクリュー軸のスクリュー羽が互いに相手の軸の表面とスクリュー羽の両面に付着した混練物を掻き落とすセルフクリーニングを行なうので、スクリュー軸に対する混練物の付着による装置の故障を防止することができる等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるコンベアの筐体の上側を取り払った状態で示す平面図である。
【図２】同コンベアの筐体内の一方のスクリュー軸に沿った側面図である。
【図３】同コンベアの要部の断面図である。
【図４】同コンベアに設けられた２本のスクリュー軸のスクリュー羽のピッチと回転数の比、及びスクリュー羽どうしがほぼ接触する箇所などを示す説明図である。
【符号の説明】
１  筐体
２  フレーム
３，４  カバー
５，６  サイドカバー
７，８  スクリュー軸
７ａ，８ａ  スクリュー羽
９〜１２  軸受
１３，１４  ギア
１５  ギアケース
１６，１９  スプロケット
１７  モータ
１８  サイクロ減速機
２０  チェーン
【図１】
0003619150.tif 000002
【図２】
0003619150.tif 000003
【図３】
0003619150.tif 000004
【図４】
0003619150.tif 000005