(57)【要約】【課題】架橋現象を十分且つ確実に防止するホッパ装置を提供する。【解決手段】ホッパ１内の底部に配設され互いに離間し軸線を平行にして並設される回転軸２ａ，２ｂが回転し、当該回転軸２ａ，２ｂの軸線に沿う一方側と他方側とに各々逆螺旋で周設した螺旋羽根２ｄ，２ｅ、２ｆ，２ｇが回転することで、ホッパ１内の被処理物を、螺旋羽根２ｄ，２ｅ、２ｆ，２ｇに近いものから順に、回転軸２ａ，２ｂの一方側と他方側との間に向けて滞ること無く次々と送るようにし、この送られた被処理物を、排出手段３，３により、ホッパ１から排出するように構成して成る。【選択図】　図２
2004123307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を貯留するホッパと、
このホッパ内の底部に配設され、互いに離間し軸線を平行にして並設され回転駆動される回転軸と、
各回転軸の軸線に沿う一方側と他方側とに各々逆螺旋で周設され、前記回転軸の回転により前記被処理物を前記回転軸の前記一方側と前記他方側との間に向けて送る螺旋羽根と、
前記螺旋羽根により送られる被処理物を前記ホッパから排出するための排出手段と、
を具備したホッパ装置。
【請求項２】
前記螺旋羽根は、前記回転軸との間に所定の空間を有するように複数の支持部材に支持されて前記回転軸に周設されるリボン状螺旋羽根であることを特徴とする請求項１記載のホッパ装置。
【請求項３】
前記排出手段は、前記ホッパの底部で平面視において前記回転軸同士の間に前記回転軸と平行に配設され、前記被処理物を前記ホッパの排出口へ搬送する搬送装置であることを特徴とする請求項１又は２記載のホッパ装置。
【請求項４】
前記回転軸の軸線方向の逆螺旋羽根同士間には、螺旋羽根の無い所定長の領域が設定されていることを特徴とする請求項３記載のホッパ装置。
【請求項５】
前記搬送装置は、前記ホッパ内から前記排出口を通してホッパ外に延出する搬送路と、
前記ホッパ外の搬送路の上部に配設され、当該搬送路を搬送される被処理物の搬送量を規制する仕切板と、を備えることを特徴とする請求項３又は４記載のホッパ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホッパを備えるホッパ装置に関し、詳しくは、ホッパ内に貯留される被処理物を当該ホッパから良好に排出するホッパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば汚泥や粉体等の被処理物を貯留するホッパを備えるホッパ装置にあっては、当該被処理物がホッパ内で圧密されているため、ホッパ底部から被処理物が排出されても、この部分の被処理物のみが排出されてホッパ内では架橋現象（ブリッジ）を生じ、それ以上の被処理物が排出不能に陥ることがある。
【０００３】
そこで、従来は、ホッパの上部から下部にいくに従って、水平断面積が大きくなる例えば中空円錐台形状のホッパを採用することで、架橋現象を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００―３０２１８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなホッパ形状では、架橋現象を防止するには不十分であり、さらに、ホッパの傾斜角度を十分に取れない場合や、被処理物の粘性が高い場合等には、特に架橋現象の阻止効果が殆ど認められない。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、架橋現象が十分且つ確実に防止されるホッパ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるホッパ装置は、被処理物を貯留するホッパと、このホッパ内の底部に配設され、互いに離間し軸線を平行にして並設され回転駆動される回転軸と、各回転軸の軸線に沿う一方側と他方側とに各々逆螺旋で周設され、回転軸の回転により被処理物を回転軸の一方側と他方側との間に向けて送る螺旋羽根と、螺旋羽根により送られる被処理物をホッパから排出するための排出手段と、を具備した。
【０００８】
このように構成されたホッパ装置によれば、ホッパ内の底部に配設され互いに離間し軸線を平行にして並設される回転軸の回転により、当該回転軸の軸線に沿う一方側と他方側とに各々逆螺旋で周設される螺旋羽根が回転され、ホッパ内の被処理物は、螺旋羽根に近いものから順に、回転軸の一方側と他方側との間に向けて滞ること無く次々と送られて行き、この送られた被処理物は、排出手段により、ホッパから排出されるようになる。
【０００９】
ここで、螺旋羽根は、回転軸との間に所定の空間を有するように複数の支持部材に支持されて回転軸に周設されるリボン状螺旋羽根であると、通常の螺旋羽根に比して軽量構造且つ低負荷構造とされて駆動力が低減されると共に、被処理物の送り機能に加えて架橋現象を効果的に防止する解し機能が発揮される。
【００１０】
また、排出手段の好適な構成としては、ホッパの底部で平面視において回転軸同士の間に回転軸と平行に配設され、被処理物をホッパの排出口へ搬送する搬送装置が挙げられる。
【００１１】
また、回転軸の軸線方向の逆螺旋羽根同士間には、螺旋羽根の無い所定長の領域が設定されていると、螺旋羽根により送られた被処理物が、回転軸同士の間に配設される搬送装置へ向かい易くされる。
【００１２】
また、搬送装置は、ホッパ内から排出口を通してホッパ外に延出する搬送路と、ホッパ外の搬送路の上部に配設され、当該搬送路を搬送される被処理物の搬送量を規制する仕切板と、を備えていると、搬送路を搬送される被処理物の搬送量が仕切板により容易に規制され、安定した排出量とされる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるホッパ装置の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るホッパ装置の概略構成を示す縦断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【００１４】
このホッパ装置１００は、被処理物としての例えば下水汚泥を始めとした汚泥を貯留すると共に適宜後段に排出するもので、図１〜図３に示すように、汚泥を貯留するホッパ１と、ホッパ１内の汚泥を掻き寄せる掻寄機２と、ホッパ１内の汚泥を切り出してホッパ１外に排出する切出機（排出手段）３と、これら掻寄機２及び切出機３を駆動する電動機Ｍと、を備えている。
【００１５】
ホッパ１は、上部から下部に行くに従って水平断面積が拡大する中空円錐台形状を成し、上部から投入される汚泥を内部に貯留する。このホッパ１の中空円錐台形状は、架橋現象を防止するのに役立つ形状である。
【００１６】
掻寄機２は、二機が配設され、各々は、図２及び図３に示すように、回転自在に支持されて回転される回転軸２ａ，２ｂを備え、各回転軸２ａ，２ｂは、ホッパ１内の底部の周壁近くに位置し、互いに軸線を平行にして所定に離間するようにして並設されている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、一方の回転軸２ａには、当該回転軸２ａの軸線に沿う一方側（図示左側；以降一方側と呼ぶ）と他方側（図示右側；以降他方側と呼ぶ）とに各々逆螺旋の螺旋羽根２ｄ，２ｅが周設され、これらの螺旋羽根２ｄ，２ｅは、当該回転軸２ａに図３に示す反時計方向の回転が与えられると、汚泥を当該回転軸２ａの螺旋羽根２ｄ，２ｅ間（軸線中央）に向けて送る螺旋とされている。
【００１８】
また、図２に示すように、他方の回転軸２ｂには、当該回転軸２ｂの軸線に沿う一方側と他方側とに各々逆螺旋の螺旋羽根２ｆ，２ｇが周設されている。この他方の回転軸２ｂの螺旋羽根２ｆ，２ｇは各々、これに対向する一方の回転軸２ａの螺旋羽根２ｄ，２ｅに対する逆螺旋とされ、当該他方の回転軸２ｂに上記一方の回転軸２ａと逆方向（図３に示す時計方向）の回転が与えられると、汚泥を当該他方の回転軸２ｂの螺旋羽根２ｆ，２ｇ間（軸線中央）に向けて送る。
【００１９】
これらの螺旋羽根２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇは、図３に示すように、回転軸２ａ，２ｂから十字状に突出している複数の支持部材２ｈに支持されるリボン状螺旋羽根であり、このようにリボン状螺旋羽根２ｄ〜２ｇが複数の支持部材２ｈに支持されることで、回転軸２ａ，２ｂとリボン状螺旋羽根２ｄ〜２ｇとの間には、軸線方向に連通する所定の空間（隙間）が画成されている。
【００２０】
このようなリボン状螺旋羽根２ｄ〜２ｇは、送り機能に加えて解し機能を備えると共に、通常の螺旋羽根に比して軽量構造且つ低負荷構造とされている。この軽量構造且つ低負荷構造により、掻寄機２を駆動する電動機Ｍの駆動力の低減が図られている。
【００２１】
また、図２に示すように、回転軸２ａの軸線方向の螺旋羽根２ｄ，２ｅ間、及び、回転軸２ｂの軸線方向の螺旋羽根２ｆ，２ｇ間には、螺旋羽根が欠損し螺旋羽根の無い所定長の領域（以下単に羽根無領域と呼ぶ）が設定されている。
【００２２】
切出機３は、二機が配設され、各々は、図２及び図３に示すように、掻寄機回転軸２ａ，２ｂと平行を成して互いに隣接し回転自在に支持されて回転される回転軸３ａ，３ｂ、及び、各回転軸３ａ，３ｂに軸線に沿って周設される螺旋羽根３ｄ，３ｆを各々備え、ホッパ１内の底部で平面視において掻寄機２，２間に凹設される凹設部８に配設されている。
【００２３】
上記回転軸３ａの螺旋羽根３ｄと回転軸３ｂの螺旋羽根３ｆとは逆螺旋とされ、回転軸３ａに図３に示す反時計方向の回転、回転軸３ｂに図３に示す時計方向の回転が与えられると、汚泥を回転軸３ａ，３ｂの他方側（図２の右側）端部に向けて送る螺旋とされている。
【００２４】
また、図３に示すように、ホッパ１内の底部で掻寄機２より外側の部分には、当該部分に汚泥の滞留するデッドゾーンが形成されないように、汚泥を掻寄機２側に案内する傾斜案内板１３，１３が周壁に沿って設置されている。
【００２５】
なお、ホッパ１の下部構造としては、下部周壁と掻寄機２、切出機３の螺旋羽根との干渉を容易に回避すべく、角筒形状を採用しても良い。
【００２６】
上記切出機３は、図１及び図２に示すように、他方側端部が、ホッパ１に形成される排出口１ａを通してホッパ１外へ延出し、この延出部分を、排出口１ａに接続される管路９が包囲することで、ホッパ１外に延びる汚泥搬送路１０が構成されている。
【００２７】
また、汚泥搬送路１０を構成する管路９の上部には、仕切板１１が設置されている。この仕切板１１は、図４に示すように、下端部に、上記螺旋羽根３ｄ，３ｆに対応して半円状の切欠１１ａ，１１ａを備え、螺旋羽根３ｄ，３ｆの回転を妨げないように汚泥搬送路１０に進入し所望の上下位置で例えば螺子留め等で固定されている。この仕切板１１は、切出機３により汚泥搬送路１０を搬送される汚泥の搬送量を、その上下位置に応じて規制する。
【００２８】
汚泥搬送路１０は、図１〜図３に示すように、終端が閉塞され、終端近傍の底部に開口される排出口９ａに、汚泥をさらに後段に定量で供給すべく搬送する例えばスクリューフィーダ等を始めとした定量供給機１２が接続されている。
【００２９】
また、図２に示すように、上記回転軸２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは、その一方側端部がホッパ１外に各々延出し、これらの一方側端部にスプロケット２ｉ，２ｊ，３ｉ，３ｊが各々固定されている。そして、隣接する掻寄機回転軸２ａのスプロケット２ｉと切出機回転軸３ａのスプロケット３ｉとにはチェーン４が巻き掛けられ、隣接する掻寄機回転軸２ｂのスプロケット２ｊと切出機回転軸３ｂのスプロケット３ｊとにはチェーン５が巻き掛けられている。
【００３０】
また、切出機回転軸３ａ，３ｂは、その他方側端部が管路９終端外に各々延出し、この延出部分に、互いに噛合するギヤ３ｍ，３ｎが各々固定され、さらに切出機回転軸３ｂの他方側端部にスプロケット３ｐが固定されている。
【００３１】
そして、ホッパ装置１００の駆動源である電動機Ｍは、その出力軸にスプロケット７が固定され、このスプロケット７と切出機回転軸３ｂのスプロケット３ｐとにはチェーン６が巻き掛けられている。
【００３２】
次に、このような構成を有するホッパ装置１００の作用について説明する。前述したように、ホッパ１の中空円錐台形状は、架橋現象を防止するのに役立つ形状ではあるが、不十分であり、特に、本実施形態のように、ホッパ１が大容量で背が高く傾斜角度を十分に取れない場合や、汚泥のように粘性が高いものを貯留している場合には、特に架橋現象の阻止効果は不十分である。
【００３３】
そこで、本実施形態のホッパ装置１００にあっては、掻寄機２、切出機３を駆動して架橋現象を阻止する。
【００３４】
具体的には、掻寄機２、切出機３の駆動源である電動機Ｍを駆動する。この電動機Ｍの回転駆動力は、スプロケット７、チェーン６、スプロケット３ｐを介し切出機回転軸３ｂに伝達されて当該切出機回転軸３ｂが回転し、この切出機回転軸３ｂの回転駆動力は、ギヤ３ｎ，３ｍを介し切出機回転軸３ａに伝達されて当該切出機回転軸３ａが切出機回転軸３ｂとは反対方向に回転し、この切出機回転軸３ａの回転駆動力は、スプロケット３ｉ、チェーン４、スプロケット２ｉを介し掻寄機回転軸２ａに伝達されて当該掻寄機回転軸２ａが回転し、一方切出機回転軸３ｂの回転駆動力は、スプロケット３ｊ、チェーン５、スプロケット２ｊを介し掻寄機回転軸２ｂに伝達されて当該掻寄機回転軸２ｂが掻寄機回転軸２ａとは反対方向に回転する。
【００３５】
このように１台の電動機Ｍの駆動で、全ての回転軸２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂが回転して全ての掻寄機２、切出機３が駆動されるため、低コスト化が図られている。
【００３６】
この時、一方の掻寄機回転軸２ａには、前述した図３に示す反時計方向の回転が与えられ、他方の掻寄機回転軸２ｂには、前述した図３に示す時計方向の回転が与えられて、掻寄機回転軸２ａ，２ｂは互いに逆回転し、掻寄機螺旋羽根２ｄ〜２ｇの回転は、汚泥を羽根無領域に送る回転とされる。
【００３７】
そして、貯留されている汚泥は、回転する掻寄機螺旋羽根２ｄ〜２ｇに触れ解されながら、掻寄機螺旋羽根２ｄ〜２ｇに近い汚泥から順に羽根無領域に向けて滞ること無く次々と送られて行き（掻き寄せられて行き）、これに従って、周壁側の汚泥が次々と掻き寄せられ、架橋現象が防止される。
【００３８】
この時、掻寄機螺旋羽根２ｄ〜２ｇは、リボン状螺旋羽根のため、解し機能が効果的に発揮され、架橋現象が一層防止される。
【００３９】
そして、羽根無領域に向けて軸線両端方向から送られる汚泥は、当該羽根無領域で合流して当該羽根無領域から掻寄機２，２間の切出機３，３側に移行する。この時、切出機３，３が掻寄機２，２より低い凹設部８に配設されているため、掻寄機螺旋羽根２ｄ〜２ｇにより送られる汚泥は、良好に切出機３，３側に移行する。
【００４０】
さらに、掻寄機回転軸２ａ，２ｂの軸線中央まで掻寄機螺旋羽根２ｄ〜２ｇが延びていないため、掻寄機螺旋羽根２ｄ〜２ｇにより送られる汚泥は、容易に掻寄機２，２間の切出機３，３側に向かう。
【００４１】
一方、電動機Ｍの駆動により、一方の切出機回転軸３ａには、前述した図３に示す反時計方向の回転が与えられ、他方の切出機回転軸３ｂには、前述した図３に示す時計方向の回転が与えられて、切出機回転軸３ａ，３ｂは互いに逆回転し、切出機螺旋羽根３ｄ，３ｆの回転は、汚泥をホッパ１の排出口１ａ（回転軸の他方側端部）に送る回転とされる。
【００４２】
従って、切出機３に移行された汚泥、及び、ホッパ１内で切出機３により解された汚泥は、回転する切出機螺旋羽根３ｄ，３ｆにより排出口１ａを通してホッパ１外に排出され、汚泥搬送路１０の終端に向けて送られて行く。
【００４３】
この汚泥搬送路１０では、仕切板１１により、余分な汚泥が遮られてその進行が規制され、特に切出機３による汚泥の過剰供給が防止されて安定した排出量とされている。
【００４４】
そして、切出機３により搬送された汚泥は、汚泥搬送路１０の排出口９ａを通して定量供給機１２に送られ、当該定量供給機１２により搬送されて後段に供される。
【００４５】
このように、本実施形態においては、掻寄機２，２の各々の逆螺旋羽根により、ホッパ１内の汚泥が、螺旋羽根２ｄ〜２ｇに近いものから順に、軸線中央の羽根無領域に向けて滞ること無く次々と送られて行き、この送られた汚泥が、切出機３，３により、ホッパ１から排出される。このため、ホッパ装置１００の架橋現象が十分且つ確実に防止される。従って、汚泥の安定した排出性を有するホッパ装置１００を提供することができる。
【００４６】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、軽量構造且つ低負荷構造であると共に解し機能を備えていることから、特に好ましいとして、掻寄機２にリボン状螺旋羽根を採用しているが、軸線方向に沿う基端が回転軸に全て連設されて回転軸との間に空間を有しない通常の螺旋羽根であっても良い。
【００４７】
また、上記実施形態においては、掻寄機回転軸２ａ，２ｂを逆方向回転としているため、掻寄機回転軸２ａの螺旋羽根２ｄと掻寄機回転軸２ｂの螺旋羽根２ｆ、掻寄機回転軸２ａの螺旋羽根２ｅと掻寄機回転軸２ｂの螺旋羽根２ｇを各々逆螺旋としているが、掻寄機回転軸２ａ，２ｂを同方向回転とする構成の場合には同螺旋とされる。また、切出機３にあっても同様に、切出機回転軸３ａ，３ｂを逆方向回転としているため、切出機回転軸３ａの螺旋羽根３ｄと切出機回転軸３ｂの螺旋羽根３ｆを逆螺旋としているが、切出機回転軸３ａ，３ｂを同方向回転とする構成の場合には同螺旋とされる。
【００４８】
また、上記実施形態においては、ホッパ１から汚泥を排出する排出手段を、切出機３としているが、切出機３に限定されるものではなく、別の搬送装置でも良く、さらには、例えばホッパ１の底部で平面視において掻寄機２，２同士の間に開口される排出口であっても良い。この場合には、当該排出口の下方に、汚泥を後段に搬送する搬送装置を設置するのが好ましい。
【００４９】
また、上記実施形態においては、架橋現象を一層防止すべく、ホッパ１の形状を、水平方向断面積が下方に行くに従い大きくなる中空円錐台形状としているが、例えば中空角錐台形状等でも良く、また、水平方向断面積が上下で殆ど変わらない例えば円筒形状、角筒形状等でも良く、さらには、水平方向断面積が下方に行くに従い小さくなる例えば中空逆円錐台形状や中空逆角錐台形状等であっても良い。
【００５０】
さらにまた、上記実施形態においては、特に好適だとして被処理物を汚泥としているが、例えば消石灰等を始めとした粉体等に対しても勿論適用可能である。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によるホッパ装置は、ホッパ内の底部に配設され互いに離間し軸線を平行にして並設される回転軸が回転し、当該回転軸の軸線に沿う一方側と他方側とに各々逆螺旋で周設した螺旋羽根が回転することで、ホッパ内の被処理物を、螺旋羽根に近いものから順に、回転軸の一方側と他方側との間に向けて滞ること無く次々と送るようにし、この送られた被処理物を、排出手段により、ホッパから排出するように構成したものであるから、架橋現象を十分且つ確実に防止することが可能となる。従って、被処理物の安定した排出性を有するホッパ装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るホッパ装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【符号の説明】
１…ホッパ、１ａ…ホッパ排出口、２…掻寄機、２ａ，２ｂ…掻寄機回転軸、２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ…掻寄機螺旋羽根（リボン状螺旋羽根）、２ｈ…支持部材、３…切出機（排出手段；搬送装置）、１０…汚泥搬送路、１１…仕切板、１００…ホッパ装置、Ｍ…電動機。
【図１】
2004123307.tif 000003
【図２】
2004123307.tif 000004
【図３】
2004123307.tif 000005
【図４】
2004123307.tif 000006