(57)【要約】【課題】従動プーリと支持部材との間でのベルトのたるみを解消、防止する脱水装置を提供すること。【解決手段】本発明による脱水装置１０は、駆動プーリ１６と従動プーリ１８とに掛け渡されて循環駆動し通気性を有する無端状のベルト２２と、従動プーリから駆動プーリまでのベルトにおける張り側部分に置かれた被脱水物１２の脱水を行う脱水手段３６と、脱水手段により脱水が行われる脱水領域においてベルトの下側に配置されベルトを支持する支持部材４２，４６と、従動プーリと支持部材との間に配置されベルトの下面を洗浄液で洗浄する洗浄機５２と、ベルトの張り側部分であって従動プーリと支持部材との間でベルトの下面に接しこれを支持するベルト支持機５８とを備えることを特徴とする。これにより従動プーリから離れたベルトは、下面が洗浄されると共にベルト支持機により支持されてたるむことなく支持部材に到達し支持部材により支持される。【選択図】　図２
2004105808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動プーリと従動プーリとに掛け渡されて循環駆動し、通気性を有する無端状のベルトと、
前記従動プーリから前記駆動プーリまでの前記ベルトにおける張り側部分に置かれた被脱水物の脱水を行う脱水手段と、
前記脱水手段により脱水が行われる脱水領域において前記ベルトの下側に配置され前記ベルトを支持する支持部材と、
前記従動プーリと前記支持部材との間に配置され前記ベルトの下面を洗浄液で洗浄する洗浄機と、
前記ベルトの張り側部分であって前記従動プーリと前記支持部材との間にて前記ベルトの下面に接しこれを支持するベルト支持機と、
を備えることを特徴とする脱水装置。
【請求項２】
前記ベルト支持機が、前記ベルトの張り側部分であって前記洗浄機からの洗浄液による洗浄位置より下流側に配置されており、前記ベルトの下面に部分的に接するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の脱水装置。
【請求項３】
前記ベルト支持機が、前記ベルトの循環駆動方向に対して横方向となるように前記ベルトの下側に配置され、外周面に凹凸が形成されているローラであることを特徴とする請求項２に記載の脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリー等の被脱水物を脱水するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚泥や石膏原料たるカルシウム化合物含有スラリー（石膏スラリー）のような種々のスラリーを脱水する手法として、濾布上に置かれたスラリーの水分を真空を利用して吸引する、いわゆる真空脱水法が知られている。真空脱水法を用いた脱水装置としては、水平ベルト式のものがある。
【０００３】
水平ベルト式の脱水装置では、通気性を有する無端状のベルトが、駆動プーリと従動プーリとに掛け渡され水平部分を形成しつつ循環駆動する。この水平部分における所定の脱水領域ではベルトは支持部材で支持されている。また、脱水領域においてベルト上には濾布が重ねられ、その濾布の上面に被脱水物であるスラリーが置かれる。この濾布上のスラリーの水分は、脱水領域でベルトの下側から真空を利用して吸引される。脱水領域を通過したベルトは、駆動プーリの外周面に沿って戻り側に移り、従動プーリを経て張り側に移る（例えば、特許文献１参照）。脱水領域を通過したベルトは、スラリーから脱水された脱水液で汚れているため、駆動プーリ及び従動プーリを経て再度脱水領域に到達する前に、表裏ともに洗浄される。ここで、ベルトの下面は、従動プーリと支持部材との間にてベルトの下側に設けられている洗浄機で洗われる。この洗浄機は、ベルトが従動プーリから離れる位置の近傍に向けて洗浄液を噴射するようになっている。これは、ベルトの下面と共に従動プーリの外周面も同時に洗浄するためである。また、上記のようにベルトの張り側でベルトの下面を洗うことにより下面が濡れた状態でベルトを支持部材に到達させてベルトと支持部材との間の摩擦を低減するためでもある。
【０００４】
【特許文献１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従動プーリと支持部材との間には洗浄機が設けられており、ベルトが脱水領域に到達する前、即ち、支持部材に支持される前にベルトの下面が洗浄される。洗浄機から噴射された洗浄液によりベルトの汚れがベルトの下面から落下し除去されるためには、洗浄液が噴きつけられた位置からある程度のベルト走行距離を要する。そのため、従動プーリと支持部材との間は、その距離を確保し、ベルトの汚れが十分取れるように離されている必要がある。従って、長期にわたり使用しているとベルトが従動プーリから支持部材までの間でベルトにたるみが生じる場合がある。このようなベルトのたるみが生じると、ベルトが支持部材に支持される際に、支持部材の従動プーリ側の端部でベルトがこすれてしまいベルトをいためるおそれが考えられる。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、従動プーリと支持部材との間でのベルトのたるみを解消、防止する脱水装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、駆動プーリと従動プーリとに掛け渡されて循環駆動し、通気性を有する無端状のベルトと、従動プーリから駆動プーリまでのベルトにおける張り側部分に置かれた被脱水物の脱水を行う脱水手段と、その脱水手段により脱水が行われる脱水領域においてベルトの下側に配置されベルトを支持する支持部材と、従動プーリと支持部材との間に配置されベルトの下面を洗浄液（例えば、水）で洗浄する洗浄機と、ベルトの張り側部分であって従動プーリと支持部材との間にてベルトの下面に接しこれを支持するベルト支持機とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記のような構成により、従動プーリから離れたベルトは、支持部材に達する前に洗浄機でその下面が洗浄されると共に、ベルト支持機で下側から支持される。洗浄機で下面が洗われるため、ベルトは下面の汚れが取れた状態で脱水領域に到達することができる。また、ベルトは、ベルト支持機を経てから支持部材で支持されるため、長期間使用していても従動プーリと支持部材との間でベルトにたるみが生じにくい。
【０００８】
また、上記ベルト支持機が、ベルトの張り側部分であって洗浄機からの洗浄液による洗浄位置より下流側に配置されており、ベルトの下面に部分的に接するように形成されていることは好適である。
【０００９】
このような構成により、洗浄液で濡れた状態のベルトの下面は、ベルト支持機に部分的に接している部分で支持される。そのため、ベルトの下面においてベルト支持機に接しない部分は洗浄液で濡れた状態でベルト支持機を通過することができる。従って、ベルトは、濡れた状態で支持部材に到達し、支持部材の上面を走行することができる。
【００１０】
更に、洗浄液による洗浄位置より下流側に配置されているベルト支持機が、ベルトの循環駆動方向に対して横方向となるようにベルトの下側に配置され、外周面に凹凸が形成されているローラであることが望ましい。このようにベルト支持機が外周面に凹凸が形成されているローラであると、凹部ではベルトとローラは接しないが、凸部においてベルトとローラが接するためベルトを下面から支持することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る脱水装置を、図面を参照しながら説明する。全図を通し、同一又は相当部分には同一符号を付することとする。
【００１２】
図１〜図４は、本発明に係る真空脱水式の脱水装置１０の一実施形態を示している。図示の脱水装置１０は、汚泥のようなスラリーやその他の水分を含有した被脱水物に適用することが可能であるが、本実施形態では被脱水物として石膏スラリー１２を用いることとしている。
【００１３】
脱水装置１０は、図１に示すように施設の床面に据え付けられるフレーム１４を備えており、このフレーム１４に駆動プーリ１６と従動プーリ１８とが回転可能に取り付けられている。尚、図１は、脱水装置１０を概略的に示した斜視図である。
【００１４】
駆動プーリ１６と従動プーリ１８とは、夫々の回転軸が相互に平行になるようにフレーム１４に配設されている。駆動プーリ１６は、その駆動源としてモータ２０が接続されており、脱水装置１０の構成を概略的に示す説明図である図２において時計方向に回転するようになっている。駆動プーリ１６及び従動プーリ１８に、ベルト２２が掛け渡されている。
【００１５】
ベルト２２は、無端状であって、通気性を有している。ベルト２２には、図１に示すように横方向に延びる脱水溝２４が複数本、長手方向に等間隔に形成されている。ベルト２２の通気性は、脱水溝２４の中心に貫通孔２６を設けることで与えられている。ベルト２２は、駆動プーリ１６の回転により図２の矢印Ａで示す方向に循環駆動するようになっている。ベルト２２の外側には、更に、濾布２８が配置されている。
【００１６】
濾布２８は、図２に示すように無端状であって、複数のローラ３０，３２に掛け渡されている。これらのローラ３０，３２は、夫々の回転軸が駆動プーリ１６及び従動プーリ１８の回転軸に平行になるようにフレーム１４に回転可能に取り付けられている。濾布２８は、従動プーリ１８寄りの位置に配置されているローラ３０によりベルト２２上に重ねられるようになっている。濾布２８の上方には、スラリー投入装置３４が配置されている。
【００１７】
スラリー投入装置３４は、図２に示すようにローラ３０の隣接位置であって、駆動プーリ１６側の位置に配置されている。スラリー投入装置３４により濾布２８上に投入された石膏スラリー１２は脱水手段３６で脱水されるようになっている。脱水手段３６で石膏スラリー１２の脱水が行われる領域を脱水領域という。
【００１８】
脱水手段３６は、バキュームパン３８を有している。バキュームパン３８は、図２及び図３から理解されるように、脱水装置１０の長手方向に延びている箱状体であり、その全長にわたり上部が開いている。バキュームパン３８は、図３に示すように上部がベルト２２の貫通孔２６と連通するようにベルト２２の下方に設けられている。また、バキュームパン３８には、真空ポンプ（不図示）に通じている濾液管４０が接続されており、真空ポンプによりバキュームパン３８内が減圧状態になるようになっている。バキュームパン３８の減圧状態を維持するために、バキュームパン３８とベルト２２との間には、スライドプレート（支持部材）４２が配置されている。スライドプレート４２は、耐磨耗性に優れており、ベルト２２をその上面で摺動可能に支持するようになっている。また、スライドプレート４２には、貫通孔２６とバキュームパン３８とを連通させる連通孔４４が形成されている。スライドプレート４２の両側では、ベルト２２は支持板（支持部材）４６で支持されている。
【００１９】
支持板４６は、スライドプレート４２の両側に配置され、ベルト２２の下面に接するようにフレーム１４に取り付けられている。支持板４６は脱水装置１０の長手方向に延びており、その長さはスライドプレート４２の長手方向の長さと略同一である。また、支持板４６及びスライドプレート４２における従動プーリ１８側の夫々の端面４８，５０は略同一平面上にあるようになっている。ベルト２２は、ベルト２２の張り側における、従動プーリ１８と支持板４６との間で洗浄機５２によりベルト２２の下面が洗浄されるようになっている。
【００２０】
洗浄機５２は、洗浄ノズル５４を有している。洗浄ノズル５４は、従動プーリ１８と支持板４６との間で従動プーリ１８寄りのベルト２２の下側に配置され、ベルト２２の幅方向に沿ってフレーム１４に複数個取り付けられている。洗浄ノズル５４には水供給源（不図示）に通じている配水管５６が接続されており、洗浄ノズル５４は、ベルト２２が従動プーリ１８から離れる位置の近傍に向けて水を噴射するように調整されている。洗浄ノズル５４からの水が吹き付けられる洗浄位置から支持板４６寄りで、支持板４６からベルト２２の循環駆動方向上流側において、ベルト２２の下面に接するようにローラ（ベルト支持機）５８が配置されている。
【００２１】
ローラ５８は、ベルト２２の循環駆動方向に対して横方向、即ち、前記循環駆動方向とローラ５８の軸線とが直交するようにフレーム１４に取り付けられるようになっている。ローラ５８は図４に示すように円筒体６０とシャフト６２とから構成されている。シャフト６２は、その軸線が円筒体６０の軸線と同一直線上にあり、円筒体６０の端部において内側から外側に向けて突出するように配置されている。シャフト６２の円筒体６０側の端部６４と、当該端部６４から他端部側に一定の距離、例えば、シャフト６２の全長の略３分の１離れた位置とに夫々フランジ６６，６８が設けられている。夫々のフランジ６６，６８と円筒体６０とを溶接することでシャフト６２と円筒体６０とが一体化され、ローラ５８が形成されている。尚、フランジ６８は、円筒体６０と溶接されて円筒体６０の端板として機能する。前記シャフト６２がフレーム１４に固定されている軸受７０で回転可能に支持されてローラ５８はフレーム１４に取り付けられている。上述したようにローラ５８を中空体としたのは、ローラ５８を軽量化し軸受７０への負担を軽減するためである。
【００２２】
また、シャフト６２の一部の外周面及び円筒体６０の外周面、即ち、ローラ５８の両端間のほぼ全体に渡るローラ５８の外周面は、ゴム材などの弾性部材７２で被覆されている。弾性部材７２の表面には、複数本の周突起７４が円筒体６０の両端間のほぼ全長にわたって等間隔に形成され、周突起７４間が凹溝７６となっている。尚、図４はローラ５８の構成を示す概略説明図であり、ローラ５８の一方の端部を示している。
【００２３】
以上の構成において、脱水装置１０の運転を開始すべく、モータ２０を起動すると、駆動プーリ１６が回転する。駆動プーリ１６が回転すると、その回転に伴いベルト２２が循環駆動する。そして、ローラ３０と駆動プーリ１６との間で、ベルト２２に接している濾布２８の部分に、その駆動力が伝えられ、濾布２８全体も循環駆動する。
【００２４】
濾布２８が駆動されると、濾布２８はローラ３０によりベルト２２上に重ねられ、脱水領域をベルト２２と共に走行する。濾布２８がベルト２２に重ねられた後に、スラリー投入装置３４から濾布２８の上面に石膏スラリー１２が投入される。濾布２８に投入された石膏スラリー１２はベルト２２及び濾布２８と共に脱水領域を走行する。石膏スラリー１２は、脱水領域において脱水手段３６により脱水される。
【００２５】
即ち、真空ポンプの作動により、バキュームパン３８が減圧状態になると、バキュームパン３８の上部は開いており、ベルト２２の脱水溝２４の中心にある貫通孔２６に連通しているため、脱水溝２４と濾布２８とにより形成される空間が減圧状態になる。そのため、濾布２８の上面に置かれた石膏スラリー１２の水分がベルト２２側に吸引される。吸引された水分は、貫通孔２６及び連通孔４４を通ってバキュームパン３８に集められて濾液管４０を経て排出される。
【００２６】
脱水領域を通過したベルト２２は、駆動プーリ１６の外周面に沿って回転して戻り側に移行し、従動プーリ１８に向けて走行する。そして、従動プーリ１８の外周面に沿って回転して張り側に移行する。
【００２７】
従動プーリ１８の外周面に沿って回転したベルト２２が従動プーリ１８から離れる位置の近傍で、ベルト２２の裏面が、洗浄ノズル５４からの水で洗われる。この時、洗浄ノズル５４からの水は、ベルト２２が従動プーリ１８と離れる位置の近傍に向けて噴射されるため、従動プーリ１８の外周面も水により洗われる。尚、従動プーリ１８に付着した水は、戻り側から張り側に移るために従動プーリ１８の外周面に沿って回転するベルト２２と従動プーリ１８との間で潤滑液として機能する。
【００２８】
洗浄ノズル５４から噴射された水により下面が濡れた状態のベルト２２は、ローラ５８の周突起７４で支持されて脱水領域に到達する。ここで、従動プーリ１８と脱水領域との距離及びローラ５８と脱水領域との距離に留意すべきである。
【００２９】
洗浄ノズル５４からの水によりベルト２２の汚れが下面から落下し除去されるためには、水が吹き付けられた位置からある程度のベルト走行距離を有する。そのため、従動プーリ１８と脱水領域との距離、即ち、支持板４６及びスライドプレート４２と、従動プーリ１８との距離が近い場合には、ベルト２２の下面の汚れが十分取れずに脱水領域に到達し、支持板４６等に支持される。従って、支持板４６等は、ベルト２２の汚れを取るためのベルト走行距離を確保するために従動プーリ１８から十分離されている必要がある。上記のような位置関係の従動プーリ１８と支持板４６等との間にローラ５８を配置する際にローラ５８が従動プーリ１８側に寄りすぎていると、ベルト２２がローラ５８を通過した後、支持板４６等に支持される前でベルト２２にたるみが生じる場合が考えられる。ベルト２２にたるみが生じた状態で支持板４６等にベルト２２が到達すると、支持板４６等とベルト２２とがこすれてしまいベルト２２をいためるおそれが考えられる。従って、ローラ５８は、支持板４６等からベルト２２の循環駆動方向上流側であってベルト２２のたるみが生じない所定の距離で、支持板４６等から離して配置されていることが好ましい。本実施形態に係る脱水装置１０では、支持板４６等から所定の距離離してローラ５８を配置しているため、ローラ５８を通過したベルト２２は、たるむことなく支持板４６等の上面に移ることができる。
【００３０】
また、ローラ５８は、水が吹き付けられたベルト２２を下側から支持するようになっているが、ベルト２２は、ローラ５８の外周面に形成されている周突起７４と接して支持される。これにより、周突起７４間の凹溝７６の直上を通るベルト２２は、ローラ５８と接しないため、ローラ５８により水切りされない。従って、裏面が濡れた状態で支持板４６及びスライドプレート４２に支持される。上記のようにローラ５８の凹溝７６は、洗浄機５２により洗浄されたベルト２２の水切り防止の機能を有する。そのため、複数本の周突起７４は、凹溝７６の幅、即ち、周突起７４間の間隔が周突起７４の幅よりも長くなるように形成されることが好適である。これにより、ローラ５８とベルト２２との接触面積が小さくなるからである。
【００３１】
上述したように、本実施形態における脱水装置１０では、支持板４６及びスライドプレート４２から上流側に所定の距離離れて配置されているローラ５８でベルト２２が支持されるため、従動プーリ１８から離れたベルト２２が、支持板４６等に達するまでにたるみが生じることを防止できる。そのため、ベルト２２は、支持板４６等の従動プーリ１８側の端部でこすれることなく支持板４６等に支持される。
【００３２】
ここで、ローラ５８の外周面に複数本の周突起７４が形成されていることは重要である。仮に、ローラ５８の外周面が平らとすると、ベルト２２の幅方向全体がローラ５８の外周面と接触する。このため、ベルト２２の下面の水がローラ５８で水切りされやすい。水切りされたベルト２２が支持板４６及びスライドプレート４２の上面を走行すると、支持板４４等との摩擦が大きくなりベルト２２がいたみやすくなる。
【００３３】
ローラ５８の外周面に複数本の周突起７４が形成されていると、周突起７４の部分ではベルト２２とローラ５８とは接するが、周突起７４間の凹溝７６の部分ではベルト２２とローラ５８は接しない。そのため、凹溝７６の直上を通過するベルト２２の下面は水切りされない。従って、ベルト２２は下面が濡れた状態で支持板４６及びスライドプレート４２に移ることができる。下面が濡れた状態のベルト２２が支持板４６等の上面を走行すると、支持板４６等とベルト２２との間の摩擦が低減されてベルト２２をいためにくい。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００３５】
上記の実施形態では、ベルト支持機として外周面に周突起７４を形成しているローラ５８としているが、周突起７４が形成されたローラ５８に限る必要はない。例えば、周突起７４に限らず外周面に局所的に突起等を有して凹凸が形成されており、ベルトと部分的に接するようなローラでも良い。また、ローラの円筒体がメッシュ状の部材で形成されていても良い。更に、脱水装置１０の長手方向に対して横方向に配置される２本の平行な軸に、小型のローラを軸線方向に一定の間隔で且つ互いの軸のローラが段違いになるように回転可能に設けても良い。
【００３６】
また、本発明の好適な実施形態では、ローラ５８の外周面を弾性部材７２で被覆して、その弾性部材７２に周突起７４を形成しているが、例えば、ローラの外周面に直接周突起を形成しても良い。
【００３７】
更に、脱水領域においてスライドプレート４２の両側でベルト２２を支持する支持部材を支持板４６としているが、特に支持板４６でなくても良い。例えば、脱水装置１０の長手方向に対して横方向に延びている角材とし、スライドプレート４２の両側において、複数の角材をベルトの循環駆動方向に等間隔に配置しても良い。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係る脱水装置によれば、従動プーリと支持部材との間で、ベルト支持機によりベルトが支持される。そのため、支持部材に支持される前に、従動プーリから離れたベルトのたるみを解消、防止することができる。
【００３９】
また、本発明に係る脱水装置のベルト支持機は、ベルトの張り側部分であって洗浄機からの洗浄液による洗浄位置より下流側に配置され、ベルトの下面に部分的に接するように形成されている。このベルト支持機は、洗浄液で濡れたベルトの下面と部分的に接し、その部分でベルトを支持する。従って、ベルト支持機と接しなかった部分は、濡れた状態のまま支持部材に到達することができる。このように、下面が部分的に濡れた状態のベルトが支持部材に支持され、その上面を走行すれば、ベルトと支持部材との摩擦が低減されるため、摩擦によるベルトのいたみが生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る脱水装置の概略斜視図である。
【図２】本発明に係る脱水装置の構成を説明するための概略側面図である。
【図３】本発明に係る脱水手段を説明するための概略端面図である。
【図４】本発明に係るローラの構成を説明するための部分拡大図である。
【符号の説明】
１０…脱水装置、１２…石膏スラリー（被脱水物）、１４…フレーム、１６…駆動プーリ、１８…従動プーリ、２０…モータ、２２…ベルト、２４…脱水溝、２６…貫通孔、２８…濾布、３０，３２…ローラ、３４…スラリー投入装置、３６…脱水手段、３８…バキュームパン、４０…濾液管、４２…スライドプレート（支持部材）、４４…連通孔、４６…支持板（支持部材）、４８，５０…端面、５２…洗浄機、５４…洗浄ノズル、５６…配水管、５８…ローラ（ベルト支持機）、６０…円筒体、６２…シャフト、６４…シャフトの端部、６６，６８…フランジ、７０…軸受、７２…弾性部材、７４…周突起、７６…凹溝
【図１】
2004105808.tif 000003
【図２】
2004105808.tif 000004
【図３】
2004105808.tif 000005
【図４】
2004105808.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月5日(2002.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１２７８３７号公報
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従動プーリと支持部材との間には洗浄機が設けられており、ベルトが脱水領域に到達する前、即ち、支持部材に支持される前にベルトの下面が洗浄される。洗浄機から噴射された洗浄液によりベルトの汚れがベルトの下面から落下し除去されるためには、洗浄液が噴きつけられた位置からある程度のベルト走行距離を要する。そのため、従動プーリと支持部材との間は、その距離を確保し、ベルトの汚れが十分取れるように離されている必要がある。従って、長期にわたり使用しているとベルトが従動プーリから支持部材までの間でベルトにたるみが生じる場合がある。このようなベルトのたるみが生じると、ベルトが支持部材に支持される際に、支持部材の従動プーリ側の端部でベルトがこすれてしまいベルトをいためるおそれが考えられる。