(57)【要約】【課題】ケーキの排出位置とケーキ排出口の背圧調整弁を簡素化し、ケーキの排出性を改善し、シール性と脱水性を向上させるケーキ排出装置を提供する。【解決手段】羽根車（１３）を配設したろ過室（４）のケーキ排出口（１６）をろ室外環（２）の下半部に横向きに開口したので、ケーキの排出状況が観察でき、ケーキ排出口（１６）に設けた背圧調整弁（１７）の背圧操作が容易となり、ケーキ水分のコントロールが可能となる。横向きに開口したケーキ排出口（１６）にろ液と洗浄水が混入することがない。ケーキ排出口（１６）は、羽根径Ｄに対し、その高さを（１／３〜２／３）Ｄとし、ケーキ排出口（１６）のボトムラインを（０〜１／４）Ｄとしたので、排出口における脱水ケーキの運動エネルギーが大きくなる。羽根車（１３）の低速運転が可能となり、圧入圧が低めに設定できる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のろ過面を有する円盤状のろ過板（１、１）と環状のろ室外環（２）とでろ過室（４）を形成し、このろ過室（４）に羽根車（１３）を配設すると共に、ろ過板（１）の内周端に止着した内環支持筒（３）からろ過室（４）に原液を供給する加圧脱水機において、ろ室外環（２）の下半部に横向きにケーキ排出口（１６）を開口し、このケーキ排出口（１６）に背圧調整弁（１７）を設けたことを特徴とする連続加圧脱水機のケーキ排出装置。
【請求項２】
上記羽根車（１３）の羽根径（Ｄ）に対し、ケーキ排出口（１６）の高さを（１／３〜２／３）Ｄとし、ケーキ排出口（１６）のボトムライン（ａ）を（０〜１／４）Ｄとしたことを特徴とする請求項１に記載の連続加圧脱水機のケーキ排出装置。
【請求項３】
上記ケーキ排出口（１６）に潤滑部材を貼着したことを特徴とする請求項１または２に記載の連続加圧脱水機のケーキ排出装置。
【請求項４】
上記背圧調整弁が、ケーキ排出口（１６）に設けたフラップ弁（１９）であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の連続加圧脱水機のケーキ排出装置。
【請求項５】
上記背圧調整弁（１７）が、ケーキ排出口（１６）に止着した可撓性の筒状体（２０）と、この筒状体（２０）を固定板（２２）と摺動板（２４）で挟持する絞り金具（２１）とからなることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の連続加圧脱水機のケーキ排出装置。
【請求項６】
上記絞り金具（２１）は、固定板（２２）と摺動板（２４）をろ過室（４）側から排出側に向って絞り傾斜させ、ケーキ排出口（１６）に止着した筒状体（２０）を開閉させることを特徴とする請求項４または５に記載の連続加圧脱水機のケーキ排出装置。
【請求項７】
上記筒状体（２０）の絞り金具（２１）を２段に配設したことを特徴とする請求項５に記載の連続加圧脱水機。
【請求項８】
上記筒状体（２０）をろ布または樹脂ろ材としたことを特徴とする請求項６または７に記載の連続加圧脱水機のケーキ排出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、産業排水汚泥、下水汚泥などの原液を円環状のろ過室に圧入し、羽根車と原液を供回りさせながら、ろ過板からろ液を排出して濃縮脱水する連続加圧脱水機に関し、詳しくは、連続加圧脱水機のケーキ排出装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、円盤状のろ過板とろ室外環とでろ過室を形成し、このろ過室に回転自在な羽根車を配設して、ろ過室の中心部から圧入した原液を羽根車で供回りさせながら、ろ過板と原液との間に発生する摩擦抵抗と、ろ過面に積層するケーキと原液との間にせん断摩擦抵抗力を発生させて脱水し、羽根車でろ過面のケーキを掻取りながらろ室外環の排出口からケーキを取出す連続加圧脱水機は、特許文献１でこの発明の出願人が提案している。そして、取出口をろ過板の鉛直線から略４５°傾いた位置に設置して、この排出口に開口量を増減する背圧調整弁を設けた装置も、特許文献１で提案している。
【０００３】
【特許文献１】
再公表特許の、ＷＯ００／１６９７０号公報、（発明の詳細な説明の第４頁第３４行目乃至第３９行目、及び図面のＦＩＧ２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の連続加圧脱水機のケーキ排出口に開口量を増減する背圧調整弁を設けた装置も含水率を低下させ、均一なケーキを得ることができるものであるが、ケーキの取出口をろ過板の鉛直線から略４５°傾いた位置に設置してあり、ろ過板の下部に設けたケーキの取出口は、ケーキ排出状況の観察ができず、背圧調整弁の取付け、調整とメンテナンスに難点があった。そして、ろ液と洗浄水の排出方向と重なるため、リークの問題があった。この発明は、ケーキの排出位置を変えることにより、ケーキの排出性を改善することを目的とする。そして、ケーキ排出装置を簡素化し、シール性と脱水性を向上させる背圧調整弁を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨は、一対のろ過面を有する円盤状のろ過板と環状のろ室外環とでろ過室を形成し、このろ過室に羽根車を配設すると共に、ろ過板の内周端に止着した内環支持筒からろ過室に原液を供給する加圧脱水機において、ろ室外環の下半部に横向きにケーキ排出口を開口し、このケーキ排出口に背圧調整弁を設けたもので、ケーキの排出状況が観察でき、背圧調整弁による背圧操作が可能となり、ケーキ水分のコントロールが可能となる。ケーキ排出口を横向きに開口してあるので、ろ液と洗浄水がケーキに混入することがない。そして、背圧調整弁の取付け、調整とメンテナンスが容易となる。
【０００６】
ろ過室のケーキ排出口は、羽根車の羽根径Ｄに対し、その高さを（１／３〜２／３）Ｄとし、ケーキ排出口のボトムラインを（０〜１／４）Ｄとしたもので、羽根車の羽根によるろ室外環への分力が大きくなり、排出口における脱水ケーキの運動エネルギーが大きくなるので、ケーキ水分の低減化が図れる。羽根車の低速運転が可能となり、圧入圧が低めに設定できる。なお、排出口に潤滑部材を貼着すれば、排出部の摩擦抵抗が少なくなり、ケーキの排出性が良好となる。ケーキ排出口に設ける背圧調整弁は、フラップ弁としたもので、ろ過室に背圧が加えられ、ケーキ水分の調整が可能となる。
【０００７】
ケーキ排出口に設ける背圧調整弁は、ケーキ排出口に止着した可撓性の筒状体と、この可撓材を固定板と摺動板で挟持する絞り金具とから構成すれば、ケーキ排出口の形状、寸法、位置等の条件に柔軟性のある筒状体がフレキシブルに対応でき、設計、組立が容易となる。ケーキ排出口が柔軟性のある筒状体で完全にシールできるので、液漏れが防止できる。そして、部品点数が少なくて構造も簡単であり、組立時間も少ないため、装置価格が非常に安くなる。また、絞り金具は、固定板と摺動板をろ過室側から排出側に向って絞り傾斜させてもよく、ケーキ排出口に止着した筒状体が機内側を広くして滑らかにケーキの排出が可能となる。なお、筒状体の絞り金具を２段に配設すれば、ケーキをプレスして背圧を掛けて脱水できる。筒状体をろ布または樹脂ろ材で構成すれば、筒状体で脱水も可能となり、ケーキの形成を早め、低含水率のケーキを取出すことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明に係る装置は上記のように構成してあり、ろ過室のケーキ排出口をろ室外環の下半部に横向きにケーキ排出口を開口したので、ケーキの排出状況が観察でき、背圧調整弁による背圧操作が可能となり、ろ液と洗浄水がケーキに混入することがない。横向きに開口したケーキ排出口の背圧調整弁は、背圧操作が容易となり、圧入圧が低めに設定でき、羽根車の低速運転と、ケーキ水分のコントロールが可能となり、ケーキ水分の低減化が図れる。背圧調整弁の取付け、調整とメンテナンスが容易となる。また、背圧調整弁を可撓性の筒状体とすれば、ケーキ排出口は完全にシールでき、液漏が防止できる。ケーキ排出口に止着する可撓材は取合いも必要とせず、非常に組立が簡単となる
【０００９】
【実施例】
この発明に係る連続加圧脱水機のケーキ排出装置を図面に基づき詳述すると、図１はこの発明に係る連続加圧脱水機の縦断面図であって、金属ろ材を張設した一対の円板状のろ過板１、１に、その外周端に環状のろ室外環２と、内周端に内環支持筒３が連結してあり、一対のろ過板１、１の間に円環状のろ過室４が形成してある。内環支持筒３の前後にろ過板スペーサー５、６が連結してあり、内環支持筒３の内部に給液室７を形成してある。原液の給液管８が一方のろ過板スペーサー５に支架されて給液室７に開口してあり、給液管８から供給した原液を給液室７に圧入し、給液室７から円周方向のろ過室４に流入させる。ろ過室４に圧入された原液はろ過板１のろ過面からろ液を分離して、ろ過板１のろ過面にケーキ層を形成する。
【００１０】
図１に示すように、他方のろ過板スペーサー６の取付座９がフレーム１０に連結されて連続加圧脱水機を支架している。フレーム１０側のろ過板スペーサー６の軸受１１に駆動軸１２が軸支してあり、給液室７に延設した駆動軸１２にろ過室４に配設した羽根車１３が止着してある。フレーム１０に配設した羽根車駆動機１４が駆動軸１２の後端に連動連結してある。なお、符号１５はろ過板１のろ過面を補強するろ材枠である。図２はフラップ弁を配設した連続加圧脱水機の横断面図であって、羽根車１３の側縁と先端部をろ過板１とろ室外環２に接近させてある。羽根車１３はこの発明の実施例では羽根車１３の羽根１３ａが４個の直片に折り曲げて湾曲線に近似させて、回転方向後方に後退させてある。
【００１１】
羽根車駆動機１４を作動して、羽根車１３の羽根１３ａがろ過板１のろ過面に摺接しながら薄いケーキ層を掻取り、ケーキを搬送しながらろ過板１のろ過面を再生する。ケーキの含水率が低下するろ室外環２の近傍の羽根１３ａが、回転クサビ作用力とケーキを半径方向に移動させる力を増大させて、ケーキに大きなせん断力を与える。図２の実施例では、ケーキ排出口１６に背圧調整弁１７としてエアーシリンダー１８で開閉させるフラップ弁１９が設けてある。ろ過室４のケーキ排出口１６の開度を調整して、ろ過室４における原液に対する加圧力を発生させる。
【００１２】
図３は羽根車を配設したろ過室の側面図であって、ろ過室４のケーキ排出口１６がろ室外環２の下半部に横向きに設けてある。ろ過室４に横向きに設けたケーキ排出口１６はケーキの排出状況が観察でき、ケーキ水分のコントロールが可能となる。ろ過室４の下方にケーキ排出口１６がないので、ろ液と洗浄水がケーキに混入することがない。そして、背圧調整弁１７の取付け、調整とメンテナンスが容易となる。ろ過室４に横向きに取り付けたケーキ排出口１６の高さは、羽根車１３の羽根径Ｄに対して（１／３〜２／３）Ｄとし、ケーキ排出口１６のボトムラインａを（０〜１／４）Ｄとしてあり、羽根車１３の羽根１３ａによるろ室外環２への分力が大きくなり、ケーキ排出口１６における脱水ケーキの運動エネルギーが大きくなり、ケーキ水分の低減化が図れる。羽根車１３の低速運転が可能となり、圧入圧が低めに設定できる。なお、ケーキ排出口１７の内壁にフッ素樹脂や超高分子量ポリエチレン等の潤滑部材を貼着すれば、ケーキの排出の摩擦抵抗が小さくなる。
【００１３】
図４は背圧調整弁の他の実施例であって、ろ過室４のケーキ排出口１６に可撓性の板ゴムを筒状に巻いた筒状体２０が止着してある。ケーキ排出口１６の開口は、柔軟性のある筒状体２０を取付けるだけで、取合いもないので非常に組付けが簡単である。なお、筒状体２０は市販品の板ゴムが使用できるため安価であり、布、樹脂材など柔軟性のある可撓部材であれば使用できる。ろ過室４のケーキ排出口１６に止着した筒状体２０に、筒状体２０の排出口を開閉させる絞り金具２１が配設してある。
【００１４】
図５は絞り金具の側面図であって、絞り金具２１は、筒状体２０の側面に固定板２２が当接してあり、固定板２２に連結した案内枠２３が筒状体２０の周囲を囲繞している。案内枠２３に摺動自在とした摺動板２４に案内枠２３に支架したエアーシリンダー２５が連結してあり、図６に示すように、エアーシリンダー２５で摺動板２４を案内枠２３に沿って摺動させて固定板２２と摺動板２４で筒状体２０を挟持させるようにしてある。排出ケーキの状態により、エアーシリンダー２５の圧力を調整して、効率的な脱水が行なえる。柔軟性のある筒状体２０を挟む機構のため、構造上隙間がなく、完全にシールされて液漏れがない。
【００１５】
絞り金具２１の固定板２２と摺動板２４は、ろ過室４側から排出側に向って絞り傾斜させ、ケーキ排出口１６に止着した筒状体２０の排出口に勾配をつければ、滑らかにケーキの排出ができる。筒状体２０の絞り金具２１を２段に配設してもよく、ケーキを圧搾して脱水できる。筒状体２０をろ布または樹脂ろ材とすれば、ケーキ排出を行ないながら脱水も可能となる。絞り金具２１は、部品点数と機械加工の個所が少なく、組立時間も短いため、装置価格が非常に安くなる。そして、ケーキ排出口１６の形状、寸法、位置などの条件に柔軟に対応できるので設計、組立が楽である。
【００１６】
【発明の効果】
この発明の連続加圧脱水機のケーキ排出装置は上記のように構成してあり、ケーキの排出位置を工夫して、ケーキ排出口の背圧調整弁を簡素化することにより、ケーキの排出性が改善され、シール性と脱水性が向上されるものである。即ち、従来のケーキ排出口をろ過板の下部に設けた連続加圧脱水機は、ケーキ排出状況の観察ができず、背圧調整弁の取付け、調整とメンテナンスに難点があった。そして、ろ液と洗浄水の排出方向と重なるため、リークの問題があったものであるが、この発明にあっては、ろ過室の排出口をろ室外環の下半部に横向きに開口し、このケーキ排出口に背圧調整弁を設けたので、ケーキの排出状況が観察でき、背圧調整弁による背圧操作が可能となり、ケーキ水分のコントロールが可能となる。ケーキ排出口を横向きに開口してあるので、ろ液と洗浄水がケーキに混入することがない。そして、背圧調整弁の取付け、調整とメンテナンスが容易となる。
【００１７】
ろ過室のケーキ排出口は、その高さを、羽根車の羽根径Ｄに対し（１／３〜２／３）Ｄとし、ケーキ排出口のボトムラインを（０〜１／４）Ｄとしたので、羽根車の羽根によるろ室外環への分力が大きくなり、排出口における脱水ケーキの運動エネルギーが大きくなるので、ケーキ水分の低減化が図れる。羽根車の低速運転が可能となり、圧入圧が低めに設定できる。なお、ケーキ排出口に潤滑部材を貼着すれば、排出部の摩擦抵抗が少なくなり、ケーキの排出性が良好となる。ケーキ排出口に設ける背圧調整弁は、フラップ弁としたので、ろ過室に背圧が加えられ、ケーキ水分の調整が可能となる。
【００１８】
ケーキ排出口に設ける背圧調整弁は、ケーキ排出口に止着した可撓性の筒状体と、この可撓材を固定板と摺動板で挟持する絞り金具で構成すれば、ケーキ排出口の形状、寸法、位置等の条件に柔軟性のある筒状体がフレキシブルに対応でき、設計、組立が容易となる。ケーキ排出口が柔軟性のある筒状体で完全にシールできるので、液漏れが防止できる。部品点数が少なくて構造も簡単であり、組立時間も少ないため、装置価格が非常に安くなる。そして、絞り金具は、固定板と摺動板をろ過室側から排出側に向って絞り傾斜させてもよく、ケーキ排出口に止着した筒状体が機内側を広くして滑らかにケーキの排出が可能となる。なお、筒状体の絞り金具を２段に配設すれば、ケーキをプレスして背圧を掛けて脱水できる。また、筒状体をろ布または樹脂ろ材で構成すれば、筒状体で脱水も可能となり、ケーキの形成を早め、低含水率のケーキを取出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る連続加圧脱水機の縦断面図である。
【図２】同じく、フラップ弁を配設した連続加圧脱水機の横断面図である。
【図３】同じく、羽根車を配設したろ過室の側面図である。
【図４】同じく、ケーキ排出口に絞り金具を配設した連続加圧脱水機の概念図である。
【図５】同じく、筒状体の排出口を解放した絞り金具の側面図である。
【図６】同じく、筒状体の排出口を閉止した絞り金具の側面図である。
【符号の説明】
１  ろ過板
２  ろ室外環
３  内環支持筒
４  ろ過室
１３  羽根車
１６  ケーキ排出口
１７  背圧調整弁
１９  フラップ弁
２０  筒状体
２１  絞り金具
２２  固定板
２４  摺動板
Ｄ  羽根径
ａ  ボトムライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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