固液分離装置
【課題】 スペーサによって、軸線方向に互いに間隔をあけて配置された複数の固定リングと、各固定リングの間に配置された可動リングと、複数の固定リングを固定連結する複数のステーボルトと、固定リングと可動リングの内部を延びるスクリューと、そのスクリューを回転駆動する駆動装置とを有し、可動リングの内径がスクリューの外径よりも小さく設定された固液分離装置において、可動リングを簡単に交換できるようにする。
【解決手段】 スクリュー２１を駆動装置に着脱可能に連結し、ステーボルト３５を、そのステーボルト３５の軸線方向に対して直交する方向Ｆに取り出すことができるように、そのステーボルト３５を固定リング２８に形成された切欠３３に着脱可能に嵌合する。
【解決手段】 スクリュー２１を駆動装置に着脱可能に連結し、ステーボルト３５を、そのステーボルト３５の軸線方向に対して直交する方向Ｆに取り出すことができるように、そのステーボルト３５を固定リング２８に形成された切欠３３に着脱可能に嵌合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペーサによって互いに間隔をあけて配置された複数の固定リングと、隣り合う固定リングの間に配置された可動リングと、前記複数の固定リングを連結する複数の連結部材と、前記複数の固定リング及び可動リングの内部を延びるスクリューと、該スクリューを回転駆動する駆動装置とを具備し、前記可動リングの内径が前記スクリューの外径よりも小さく設定されている固液分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多量の液体を含む処理対象物、例えば食品加工排水や下水処理物などの有機系汚泥、或いは切削屑を含む切削油や塗料を含む塗料廃液などの無機系汚泥から液体を分離するために、上記形式の固液分離装置を用いることは従来より周知である（例えば、特許文献１参照）。この形式の固液分離装置によれば、複数の固定リングと複数の可動リングによって形成された筒状体の軸線方向一端側の入口開口から流入した処理対象物を、筒状体の軸線方向他端側の出口開口へ向けて移動させ、筒状体内を移動する処理対象物から分離された液体を、固定リングと可動リングの間の微小ギャップを通して筒状体外へ排出させ、液体分の減少した処理対象物を筒状体の軸線方向他端側の出口開口から排出させることができる。
【０００３】
その際、可動リングの内径がスクリューの外径よりも小さく設定されているので、スクリューは、その回転によって、可動リングを半径方向に押動させ、該可動リングを固定リングに対して積極的に運動させることができる。このため、可動リングを駆動する専用の駆動装置を設けずとも、固定リングと可動リングの間の微小ギャップに入り込んだ固形物を効率よく排出させることができ、微小ギャップの目詰まりを防止することができる。
【０００４】
ところで、この種の固液分離装置においては、経時的に可動リングの内周面が削られるので、必要に応じて、その可動リングを新たなものと交換する必要がある。従来の可動リングの交換作業の一例を示すと次のとおりである。
【０００５】
先ず、駆動装置のモータをスクリューの軸部から分離し、そのモータを床面上に置く。次いでスクリューを筒状体から抜き出し、そのスクリューを床面上に置く。引き続き、筒状体を支持フレームから外し、これを持ち上げて床面上に置く。さらに、連結部材をその軸線方向に引き抜いて、当該連結部材を固定リングから外す。このようにすれば、可動リングを拘束するものが無くなるので、各可動リングを固定リングの間から取り出すことができる。上述したところと逆の操作によって新たな可動リングを組み付け、固液分離装置を組み立てることができる。
【０００６】
スクリューを筒状体から抜き出した後、その筒状体を支持フレームから外し、これを床面に置いてから、連結部材を引き抜くようにしたのは、支持フレームに組み付けられた筒状体の下方には、例えば、濾液受け部材や、処理対象物の入ったサービスタンクなどが配置されているので、支持フレームに組み付いたままの筒状体から連結部材を引き抜いたとき、スペーサが濾液受け部材やサービスタンクに落下してしまうからである。筒状体を床面に載置してから連結部材を抜けば、スペーサは床面上に落下するので、これを容易に拾い上げることができる。
【０００７】
ところが、多数の可動リングと固定リングを交互に重ねて成る筒状体は非常に重いため、筒状体を支持フレームから外して床面上に運び、逆にこれを床面から支持フレームに運んで組み付ける作業には多大な労力が必要とされる。筒状体が大型化すれば、これを人力だけで運ぶことは困難となり、ホイストなどの起重機を用いなければならない。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２２８６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、従来よりも楽に可動リングの交換作業を行うことのできる冒頭に記載した形式の固液分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の固液分離装置において、前記スクリューが前記駆動装置に対して着脱可能に連結され、該スクリューを駆動装置から離脱し、当該スクリューを固定リングと可動リングの内部から抜き出した状態で、各可動リングを隣り合う固定リングの間から取り出すことができるように、少なくとも１つの連結部材が、複数の固定リングに対して、当該連結部材の軸線方向に対し直交する方向にスペーサと共に離脱可能に組み付けられていることを特徴とする固液分離装置を提案する（請求項１）。
【００１１】
また、上記請求項１に記載の固液分離装置において、前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能な連結部材は、前記固定リングに形成された切欠に着脱可能に嵌合していると有利である（請求項２）。
【００１２】
さらに、上記請求項２に記載の固液分離装置において、前記切欠は、連結部材の着脱時に、該連結部材が通過する開口部と、前記連結部材が組み付いたときに該連結部材が位置する嵌合部とを有し、該嵌合部の直径は、前記開口部の幅よりも大きく設定され、該切欠に嵌合する連結部材の横断面は、前記開口部の幅よりも小さな短軸と、該開口部の幅よりも大きく、かつ前記嵌合部の直径よりも小さな長軸を有する細長形に形成されていると有利である（請求項３）。
【００１３】
また、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置において、前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能な連結部材に設けられた少なくとも一部のスペーサは、該連結部材に一体となっていると有利である（請求項４）。
【００１４】
さらに、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の固液分離装置において、前記固定リング、可動リング及びスクリューのうちの少なくとも一部が樹脂により構成されていると有利である（請求項５）。
【００１５】
また、上記請求項１乃至５のいずれかに記載の固液分離装置において、前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能ではない連結部材に嵌合した各スペーサは、そのスペーサに隣接する２つの固定リングのうちの一方の固定リングに一体に形成されていると有利である（請求項６）。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スクリューを駆動装置から離脱し、そのスクリューを固定リングと可動リングの内部から抜き出した状態で、可動リングを隣り合う固定リングの間から取り出すことができるので、従来よりも楽に可動リングを交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１８】
図１は固液分離装置の一例を示す部分断面正面図である。ここに示した固液分離装置は、入口部材１と出口部材２と、これらの間に配置された筒状体３とを有し、入口部材１は、上部が開口した矩形の箱状に形成され、その上部開口は汚泥が流入する流入口４を構成している。符号７は入口部材１の底壁を示す。また筒状体３を向いた側の入口部材１の側壁５には開口６が形成され、さらに入口部材１の側壁５に対向したもう一つの側壁８には、横断面が矩形状に形成されたモータ支持部材９の一方の側壁１０がボルトとナットによって固定され、モータ支持部材９の他方の側壁１１に、減速機付きのモータ１２が固定されている。
【００１９】
入口部材１の両側壁５，８は下方に延び、その下端部が図示していないボルトとナットによって支持フレームのステー１３，１４にそれぞれ着脱可能に固定され、モータ支持部材９の両側壁１０，１１も下方に延び、その下端部が図示していないボルトとナットによって支持フレームのステー１４に着脱可能に固定されている。
【００２０】
出口部材２は、その上部と下部が開口し、水平断面が矩形状に形成された本体１７と、軸受板１８とを有し、筒状体３を向いた側の本体１７の側壁１９と、これに対向する本体１７の側壁２０には、後述するスクリュー２１の外径よりも大きな径を有する開口２２，２３がそれぞれ形成されている。側壁１９，２０は、下方に延び、その下端部が支持フレームのステー５２，５３に図示していないボルトとナットによって着脱可能に固定されている。また、側壁２０に形成された開口２３には、前述の軸受板１８が配置され、その軸受板１８は、ボルト２４とナット２５によって側壁１９に着脱可能に固定されている。本体１７の下部開口は、脱水処理された汚泥が排出される排出口２６を構成している。
【００２１】
一方、筒状体３は、小リング状のスペーサ３８，３９によって軸線方向に互いに間隔をあけて配置された複数の固定リング２８と、隣り合う固定リング２８の間に配置された可動リング２９とによって構成されている。図２は１つの固定リング２８と、１つの可動リング２９と、スペーサ３８，３９の外観を示す斜視図である。複数の固定リング２８は、図１、図３及び図４に示すように同心状に配列され、隣り合う固定リング２８の間に上述のスペーサ３８，３９がそれぞれ配置されている。図１に示すように、筒状体３は出口部材２の側が高くなるように傾斜して配置されている。
【００２２】
図示した固液分離装置においては、図２乃至図４に示すように、各固定リング２８の３つの耳３０に、それぞれ取付孔３２が形成され、上部に位置する他の耳３１には、一方が開口した切欠３３が形成されている。互いに隣り合って位置する複数の固定リング２８の３つの取付孔３２は、それぞれ同心状に位置し、複数の固定リング２８の切欠３３も、筒状体３の軸線方向に一直線状に整列した状態で位置している。
【００２３】
各固定リング２８に形成された各取付孔３２と、各固定リング２８の間に配置されたスペーサ３９には、連結部材の一例であるステーボルト３４がそれぞれ挿通され、そのステーボルト３４は、図１に示すように、入口部材１の側壁５と、出口部材２の側壁１９を貫通し、その各端部に形成された雄ねじにナット３６，３６Ａがそれぞれ螺着されて締め付けられている。一方、各固定リング２８に形成された切欠３３と、各固定リング２８の間に配置されたスペーサ３８にも、連結部材の一例であるステーボルト３５が挿通され、このステーボルト３５は、図１に示すように、入口部材１の側壁５と出口部材２の側壁１９にそれぞれ形成された切欠５４，５５を貫通し、そのステーボルト３５の各端部に形成された雄ねじにナット３７，３７Ａがそれぞれ螺着されて締め付けられている。各切欠３３，５４，５５は、図１及び図４に示すように、上部が開放されている。なお、図１においては、図を判りやすくするため、一部のステーボルトとスペーサなどを省略してある。
【００２４】
上述のようにして、複数の固定リング２８は、ステーボルト３４，３５とナット３６，３６Ａ，３７，３７Ａによって一体的に固定され、入口部材１と出口部材２に対して固定されている。スペーサによって互いに間隙をあけて配置された各固定リングをわずかに遊動できるように組み付けることもできる。いずれの場合も、連結部材の一例であるステーボルト３４，３５は、複数の固定リング２８を連結する用をなし、各連結部材に複数のスペーサ３８，３９が嵌合している。かかる連結部材が複数設けられている。ステーボルト以外の細長部材、例えば連結棒などから成る連結部材を用いることもできる。
【００２５】
一方、図４に示すように、各固定リング２８の間にそれぞれ配置された各可動リング２９の厚さＴは、各固定リング間の間隙幅Ｇより小さく設定され、各固定リング２８の端面と、これに対向する可動リング２９の端面の間には、例えば０．５乃至１mm程の微小なギャップｇが形成される。かかる微小ギャップｇは、後述するように汚泥から分離された水分、すなわち濾液を通過させるものである。また各可動リング２９の外径Ｄ１は、そのまわりに位置する４個のスペーサ３８，３９の内側面により形成される円ＣＣ（図２）の径Ｄ２よりも小さく、しかも各固定リング２８の内径Ｄ３よりも大きく設定されている。この構成により、各可動リング２９は、各固定リング２８の間から離脱することなく、その半径方向に可動となる。このように、各ステーボルト３４，３５に嵌合したスペーサ３９，３８の内側に位置する可動リング２９が下方に落下しないように、複数のステーボルト３４，３５が設けられており、好ましくは３本以上のステーボルトが設けられる。本例の固液分離装置においては、４本のステーボルト３４，３５が使用され、図３から判るように、これらのステーボルト３４，３５は、固定リング２８の周方向に等間隔に配置されている。図３においては、高さ方向の中間に位置する２本のステーボルトに対して、特に符号３４Ａ，３４Ｂを付してあるが、その一方のステーボルト３４Ａの中心と固定リング２８の中心Ｘを結ぶ線Ｌ１と、他方のステーボルト３５Ｂの中心と固定リング２８の中心Ｘを結ぶ線Ｌ２との成す角度αは、ほぼ１８０°である。
【００２６】
また、複数の固定リング２８と複数の可動リング２９の内部には、これらのリング２８，２９の軸線方向に延びるスクリュー２１が配置され、このスクリュー２１は、軸部４１と、これに一体のらせん状の羽根部４２を有している。かかるスクリュー２１は、図１に示すように、入口部材１の側壁５と、出口部材２の側壁１９，２０に形成された開口６，２２，２３を貫通して延びている。
【００２７】
図１に示すように、軸受部材１８は、内部に軸受４３が収容された軸受カップ４４を有し、上述のスクリュー２１の軸部４１の一方の端部が、軸受カップ４４に挿入され、軸受４３を介して、軸受部材１８に回転自在に支持されている。
【００２８】
一方、図１に示したモータ１２の出力軸４５は、モータ支持部材９の側壁１１，１０と、入口部材１の側壁８を貫通して延び、側壁１０に軸受を介して回転自在に支持されている。かかる出力軸４５の先端部は、図５に示すように、内部が中空に形成され、その中空部４９の中央部に係合片５０が固定配置されている。また、スクリュー２１の軸部４１の他方の端部には、係合溝５１が形成され、軸部４１の端部が図１に示すように出力軸４５の中空部４９に挿入され、軸部４１に形成された係合溝５１が出力軸４５に設けられた係合片５１に着脱可能に係合している。従って、モータ１２が作動して出力軸４５が回転すると、その回転が、互いに係合した係合片５０と係合溝５１を介してスクリュー２１に伝えられ、該スクリュー２１がその中心軸線のまわりに回転する。このように、本例の固液分離装置においては、減速機付きのモータ１２と、その出力軸４５によって、スクリュー２１を回転駆動する駆動装置が構成され、前述の係合片５０と係合溝５１とによって、スクリュー２１が駆動装置に対して着脱可能に連結されている。
【００２９】
次に、本例の固液分離装置の動作を説明する。
【００３０】
図示していないフロック化装置において、多量の水分を含む汚泥に凝集剤が混合撹拌され、これによって汚泥がフロック化される。フロック化された汚泥（図には示さず）は、図１に矢印Ａで示すように、固液分離装置の入口部材１内に流入する。かかる汚泥の含水率は、例えば９９重量％程度である。このとき、スクリュー２１はモータ１２によって回転駆動されているので、入口部材１に流入した汚泥は、矢印Ｂで示すように、入口部材１の側壁５に形成された開口６を通って、固定リング２８と可動リング２９の内部空間、すなわち筒状体３の内部空間に、その軸線方向一端側の入口開口３Ａから流入する。このようにして筒状体３の内部に流入した汚泥は、スクリュー２１の回転により、筒状体３の軸線方向他端側の出口開口３Ｂへ向けて移動する。このとき、汚泥から分離された水分、すなわち濾液が、各固定リング２８と可動リング２９との間の微小ギャップｇ（図４）を通して筒状体外に排出される。排出された濾液は、ステー１３，５２に固定された濾液受け部材４０に受け止められ、濾液排出管４６を通して濾液受け部材４０の下方に配置されたサービスタンク（図示せず）に流下する。この濾液には未だ多少の固形分が含まれているので、当該濾液は他の汚泥と共に再度固液分離装置に供給されて脱水処理される。
【００３１】
ここで、図４に示す如く、スクリュー２１の外径Ｄ４は、その回転が阻害されないように、固定リング２８の内径Ｄ３よりもわずかに小なる大きさに設定されているが、可動リング２９の内径Ｄ５よりも大きく設定されている。可動リング２９の内径Ｄ５がスクリュー２１の外径Ｄ４よりも小さく設定されているのである。このため、スクリュー２１の回転によって、各可動リング２９は、スクリュー２１から外力を受けて押動され、固定リング２８に対して積極的に相対運動する。このようにして、可動リング２９を駆動する専用の駆動手段を設けることなく、微小ギャップｇに入り込んだ固形物を積極的に排出させることができ、そのギャップｇに対するクリーニング効率を高めることができる。
【００３２】
上述のように筒状体３内の汚泥の含水率が下げられ、含水量の減少した汚泥が筒状体３の軸線方向他端側の出口開口３Ｂから排出される。筒状体３から排出された汚泥は、図１に矢印Ｄで示すように、出口部材２の開口２２を介して出口部材２内に移動し、その下方の排出口２６を通して下方に落下する。
【００３３】
このようにして脱水処理された後の汚泥の含水率は、例えば８０乃至８５重量％程度である。図１に示すように、出口部材２の一方の側壁に形成された開口２２に対向して、軸部４１に背圧板４７が固定されており、これによって筒状体３内の汚泥に加えられる圧力を高めることができる。
【００３４】
上述の固液分離動作を繰り返し行う間に、可動板２９が摩耗するので、これを新たな可動板と交換する必要がある。この交換作業は次に例示するように極く簡単に行うことができる。
【００３５】
先ず、モータ１２の作動を停止させた状態で、図１に示したボルト２４とナット２５を外し、軸受板４８を矢印Ｅ方向に引いて、軸受カップ４４をスクリュー２１の軸部４１の一方の端部から離脱する。これにより、スクリュー２１の一方の端部側を拘束するものがなくなるので、スクリュー２１を図１に矢印Ｅで示す方向に引くと、図５に示すように、スクリュー２１の軸部４１の他方の端部が、出力軸４５の中空部４９から外れ、そのままスクリュー２１を矢印Ｅ方向に引けば、そのスクリュー２１を固定リング２８と可動リング２９の内部から抜き出すことができる。
【００３６】
次いで、４本のステーボルト３４，３５のうちの一番上部に位置しているステーボルト３５に螺着されたナット３７，３７Ａを緩めると、そのステーボルト３５を拘束するものが無くなる。そこで、そのステーボルト３５を、図１、図３、図４及び図６に矢印Ｆで示すように上方に持ち上げると、そのステーボルト３５を、固定リング２８に形成された切欠３３と、入口部材１及び出口部材２の側壁５，１９に形成された切欠５４，５５からそのまま上方に抜き出すことができる。このとき、図６に示すように、ステーボルト３５に嵌合したスペーサ３８も、そのステーボルト３５と共に、各固定リング２８の間から抜き出される。しかも、スペーサ３８はステーボルト３５に嵌合したままであるため、そのスペーサ３８が下方に落下することはない。この状態で、図３を参照して先に説明したように、高さ方向の中間に位置する各ステーボルト３４Ａ，３４Ｂの中心と、固定リング２８の中心Ｘを結ぶ各線Ｌ１，Ｌ２の成す角度αがほぼ１８０°であるため、各固定リング２８の間に配置された可動リング２９を、手で掴んで、これを上方に持ち上げれば、その可動リング２９を固定リング２８の間から取り出すことができる。
【００３７】
次いで新たな可動リング２９を各固定リング２８の間に挿入し、多数のスペーサ３８が嵌合したステーボルト３５を、各固定リング２８に形成された切欠３３と、入口部材１及び出口部材２の側壁５，１９にそれぞれ形成された切欠５４，５５に嵌合して、各スペーサ３８を互いに隣り合う固定リング２８の間に配置する。引き続き、ステーボルト３５にナット３７，３７Ａをそれぞれ螺着して締め付け、次いでスクリュー２１を筒状体３に挿入して、係合片５０と係合溝５１を係合させることにより、スクリュー２１と出力軸４５を連結することができる。さらに、出口部材２の軸受板１８を本体１７にボルト２４とナット２５によって固定し、スクリュー２１の一方の端部を軸受４３に回転自在に支持する。このようにして、新たな可動リング２９の取付作業を完了する。
【００３８】
上述のように、可動リング２９を交換する際、筒状体３とモータ１２を含む駆動装置を支持フレームから外す必要はなく、重量の大なる筒状体３と駆動装置を床面などに運ぶ必要はない。このため、従来に比べて極めて楽に可動リング２９の交換作業を行うことができる。
【００３９】
従来は、全てのステーボルトが固定リングに形成された取付孔に挿通されていたので、筒状体からスクリューを抜き出した後、図１に示したステーボルト３５に相当するボルトを筒状体から外すには、ナットを緩めた後、当該ステーボルトをその軸線方向に引いて固定リングから取り外さなければならなかった。ところが、このようにすれば、ステーボルトは、隣接する固定リングの間に配置されたスペーサからも抜き出されるので、そのスペーサが、濾液受け部材上に落下し、場合によってはその下方に位置するサービスタンクの汚泥内に落ち込むおそれがあった。このため、筒状体を支持フレームから外し、その筒状体を床面上に載置してから、ステーボルトを筒状体から抜き出して、可動リングを交換しなければならず、その作業に多大な労力を必要としていた。これに対し、本例の固液分離装置においては、ステーボルト３５を、固定リング２８に対して、ステーボルト３５に嵌合したスペーサ３８と共に、該ボルト３５の軸線方向に対して直交する方向に離脱するので、筒状体３の固定リング２８を支持フレームのステー１３，５２に対して固定したまま、ステーボルト３５を固定リング２８から離脱しても、スペーサ３８が下方に落下することはない。
【００４０】
以上説明した固液分離装置は、１つのステーボルト３５だけを、固定リング２８に対して、そのステーボルト３５の軸線方向に対して直交する方向に着脱できるように構成されているが、他のステーボルト３４も、固定リング２８に対して、ステーボルト３４の軸線方向に対して直交する方向に着脱できるように、固定リング２８に組み付けることもできる。すなわち、各固定リング２８に取付孔３２を形成する代りに、切欠３３と同様に一方が開口した切欠（図示せず）を形成し、これらの切欠に各ステーボルト３4を着脱可能に嵌合し、その各ステーボルト３４の各端部にナット３６，３６Ａを螺着して、各固定リング２８を固定すると共に、そのナット３６，３６Ａを緩めることにより、各ステーボルト３４をスペーサ３９と共に、そのステーボルト３４の軸線方向に対し直交する方向に固定リング２８から離脱できるように構成するのである。その際、可動リング２９を固定リング２８の間から取り出すとき、一番下方に位置するステーボルト（図３に特に符号３４Ｃを付して示す）を外してしまうと、その時点で、全ての可動リング２９が下方に落下してしまうので、このステーボルト３４Ｃは外さないようにする必要がある。また、５本以上のステーボルトが固定リングの周方向に等間隔に配置される場合には、可動リングを固定リングの間から取り出せるように、上側に位置する複数のステーボルトを、その軸線方向に対して直交する方向に取り出せるように構成する必要がある。要は、スクリューを駆動装置から離脱し、そのスクリューを固定リングと可動リングの内部から抜き出した状態で、可動リングを隣り合う固定リングの間から取り出すことができるように、しかも可動リングが下方に落下しないように、少なくとも１つの連結部材が、複数の固定リングに対して、当該連結部材の軸線方向に対し直交する方向にスペーサと共に離脱可能に組み付けられているのである。
【００４１】
ところで、上述した固液分離装置においては、図１、図３、図４及び図６から判るように、ステーボルト３５が固定リング２８に形成された切欠３３に嵌合する。すなわち、複数の固定リングに対して、連結部材の軸線方向に対し直交する方向に離脱可能な連結部材は、固定リングに形成された切欠に着脱可能に嵌合しているのである。これにより、ステーボルト３５を固定リング２８に対して容易に着脱することができる。ところが、図１に示した状態で、ステーボルト３５に対するナット３７，３７Ａの締め付けが緩んだ場合には、ステーボルト３５が切欠３３から抜け出るおそれがある。
【００４２】
そこで、図７及び図８に示すように、ステーボルトの軸線方向に対して直交する方向に固定リング２８から離脱可能なステーボルト３５が、固定リング２８に形成された切欠３３に嵌合するように構成すると共に、その切欠３３が、ステーボルト３５の着脱時に、そのステーボルト３５が通過する開口部６０と、ステーボルト３５が組み付いたときにそのステーボルト３５が位置する円形横断面の嵌合部６１を有するように構成することが好ましい。しかも、図７に示すように、その嵌合部６１の直径ｄ１を、開口部６０の幅ｄ２よりも大きく設定し、切欠３３に嵌合するステーボルト３５の横断面を、開口部６０の幅ｄ２よりも小さな短軸Ｗ１と、開口部６０の幅ｄ２よりも大きく、かつ嵌合部６１の直径ｄ１よりも小さな長軸Ｗ２を有する細長形に形成する。ステーボルト３５を固定リング２８の切欠３３に取り付けるときは、ステーボルト３５を図７に示す向きにして、これを開口部６０に通し、嵌合部６１に押し込む。このとき、Ｗ１＜ｄ２であるため、ステーボルト３５は支障なく開口部６０を通過することができる。次いで、そのステーボルト３５を、図８に示すように９０°回転させる。このようにすれば、Ｗ２＞ｄ２であるため、ステーボルト３５とナットの締め付けが緩んだときも、そのステーボルト３５が直ぐに切欠３３から外れることはない。
【００４３】
以上説明した固液分離装置においては、ステーボルトの軸線方向に対して直交する方向に固定リング２８から離脱可能なステーボルト３５に、リング状のスペーサ３８を嵌合させたが、その各スペーサ３８をステーボルト３５に対して、例えば接着剤又は溶接などによって一体に固着してもよい。或いは、素材を切削加工するか、又は鋳造によって、一体となったステーボルト３５とスペーサ３８を構成することもできる。さらに、ステーボルト３５とスペーサ３８を樹脂により構成するときは、これらを成形型によって一体の成形品として製造することもできる。ステーボルト３５と全てのスペーサ３８を一体に形成した場合には、ステーボルト３５とスペーサ３８は１つの部品として構成される。このように各種の態様でスペーサ３８をステーボルト３５に設けることができる、しかもかかるスペーサ３８をリング状以外の各種の形態に構成することもできる。
【００４４】
スペーサ３８がステーボルト３５に一体になっていると、ステーボルト３５を複数の固定リング２８に対して着脱する際、スペーサ３８を、各固定リング２８の間に容易に挿入し、又は抜き出すことができる。これに対し、隣り合う固定リング２８の間の隙間が極く狭い場合には、スペーサ３８とステーボルト３５が一体化されていると、かえって、そのスペーサ３８を固定リング２８の間の隙間に挿脱し難くなることもある。しかも各固定リング２８の間の隙間を、筒状体３の軸線方向において異ならせることもある。従って、各固定リング２８の間の隙間の大きさを考慮して、各スペーサをその各隙間に挿脱しやすくなるように、連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能な連結部材（図の例ではステーボルト３５）に設けられた少なくとも一部のスペーサが、その連結部材に一体となっているように構成することが好ましい。
【００４５】
また、図示した例では、隣り合う固定リング２８の間に１つの可動リング２９が配置されているが、隣り合う固定リング２８の間に複数の可動リング２９を配置してもよいことは当然である。同様に、図示した固液分離装置のスクリュー２１は、らせん状に延びる１つの羽根により羽根部４２が構成されているが、らせん状に延びる複数の羽根によって羽根部を構成してもよいことは当然である。
【００４６】
また、固定リング２８、可動リング２９及びスクリュー２１は、ステンレス鋼などの金属により構成することもできるが、これらのうちの少なくとも一部を樹脂により構成すると、そのコストを低減できる共に、その各構成要素の重量を低減することができる。特にスクリュー２１を樹脂化して、軽量化すれば、そのスクリュー２１を筒状体３から抜き出し、又は差し込むときの作業が極めて容易となる。
【００４７】
ステーボルトの軸線方向に対して直交する方向に離脱可能ではないステーボルト３４に嵌合したスペーサ３９は、固定リング２８に対して着脱する必要はないので、図９に示すように、そのスペーサ３９を、当該スペーサ３９に隣接する２つの固定リングのうちの一方の固定リング２８に一体に形成し、固定リング２８とスペーサ３９を１つの部品として構成することもできる。例えば、固定リング２８とスペーサ３９が共に金属より成るときは、これらを溶接によって一体化することができ、また固定リング２８とスペーサ３９を共に樹脂により構成するときは、これらを成形型によって一体の成形品として製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】固液分離装置の部分断面正面図である。
【図２】１つの固定リングと、１つの可動リングと、スペーサとを示す斜視図である。
【図３】筒状体とスクリューの分解斜視図である。
【図４】筒状体の縦断面図である。
【図５】出力軸とスクリューの軸部の連結に関する構成を示す斜視図である。
【図６】ステーボルトをスペーサと共に固定リングから取り外したときの様子を示す斜視図である。
【図７】固定リングに形成された切欠と、ステーボルトの他の例を示す部分断面図である。
【図８】図７に示したステーボルトを切欠に嵌合したときの様子を示す部分断面図である。
【図９】固定リングと、その固定リングに一体化されたスペーサを示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
２１ スクリュー
２８ 固定リング
２９ 可動リング
３３ 切欠
３８，３９ スペーサ
６０ 開口部
６１ 嵌合部
Ｄ４ 外径
Ｄ５ 内径
ｄ１ 直径
ｄ２ 幅
Ｗ１ 短軸
Ｗ２ 長軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペーサによって互いに間隔をあけて配置された複数の固定リングと、隣り合う固定リングの間に配置された可動リングと、前記複数の固定リングを連結する複数の連結部材と、前記複数の固定リング及び可動リングの内部を延びるスクリューと、該スクリューを回転駆動する駆動装置とを具備し、前記可動リングの内径が前記スクリューの外径よりも小さく設定されている固液分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多量の液体を含む処理対象物、例えば食品加工排水や下水処理物などの有機系汚泥、或いは切削屑を含む切削油や塗料を含む塗料廃液などの無機系汚泥から液体を分離するために、上記形式の固液分離装置を用いることは従来より周知である（例えば、特許文献１参照）。この形式の固液分離装置によれば、複数の固定リングと複数の可動リングによって形成された筒状体の軸線方向一端側の入口開口から流入した処理対象物を、筒状体の軸線方向他端側の出口開口へ向けて移動させ、筒状体内を移動する処理対象物から分離された液体を、固定リングと可動リングの間の微小ギャップを通して筒状体外へ排出させ、液体分の減少した処理対象物を筒状体の軸線方向他端側の出口開口から排出させることができる。
【０００３】
その際、可動リングの内径がスクリューの外径よりも小さく設定されているので、スクリューは、その回転によって、可動リングを半径方向に押動させ、該可動リングを固定リングに対して積極的に運動させることができる。このため、可動リングを駆動する専用の駆動装置を設けずとも、固定リングと可動リングの間の微小ギャップに入り込んだ固形物を効率よく排出させることができ、微小ギャップの目詰まりを防止することができる。
【０００４】
ところで、この種の固液分離装置においては、経時的に可動リングの内周面が削られるので、必要に応じて、その可動リングを新たなものと交換する必要がある。従来の可動リングの交換作業の一例を示すと次のとおりである。
【０００５】
先ず、駆動装置のモータをスクリューの軸部から分離し、そのモータを床面上に置く。次いでスクリューを筒状体から抜き出し、そのスクリューを床面上に置く。引き続き、筒状体を支持フレームから外し、これを持ち上げて床面上に置く。さらに、連結部材をその軸線方向に引き抜いて、当該連結部材を固定リングから外す。このようにすれば、可動リングを拘束するものが無くなるので、各可動リングを固定リングの間から取り出すことができる。上述したところと逆の操作によって新たな可動リングを組み付け、固液分離装置を組み立てることができる。
【０００６】
スクリューを筒状体から抜き出した後、その筒状体を支持フレームから外し、これを床面に置いてから、連結部材を引き抜くようにしたのは、支持フレームに組み付けられた筒状体の下方には、例えば、濾液受け部材や、処理対象物の入ったサービスタンクなどが配置されているので、支持フレームに組み付いたままの筒状体から連結部材を引き抜いたとき、スペーサが濾液受け部材やサービスタンクに落下してしまうからである。筒状体を床面に載置してから連結部材を抜けば、スペーサは床面上に落下するので、これを容易に拾い上げることができる。
【０００７】
ところが、多数の可動リングと固定リングを交互に重ねて成る筒状体は非常に重いため、筒状体を支持フレームから外して床面上に運び、逆にこれを床面から支持フレームに運んで組み付ける作業には多大な労力が必要とされる。筒状体が大型化すれば、これを人力だけで運ぶことは困難となり、ホイストなどの起重機を用いなければならない。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−２２８６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、従来よりも楽に可動リングの交換作業を行うことのできる冒頭に記載した形式の固液分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の固液分離装置において、前記スクリューが前記駆動装置に対して着脱可能に連結され、該スクリューを駆動装置から離脱し、当該スクリューを固定リングと可動リングの内部から抜き出した状態で、各可動リングを隣り合う固定リングの間から取り出すことができるように、少なくとも１つの連結部材が、複数の固定リングに対して、当該連結部材の軸線方向に対し直交する方向にスペーサと共に離脱可能に組み付けられていることを特徴とする固液分離装置を提案する（請求項１）。
【００１１】
また、上記請求項１に記載の固液分離装置において、前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能な連結部材は、前記固定リングに形成された切欠に着脱可能に嵌合していると有利である（請求項２）。
【００１２】
さらに、上記請求項２に記載の固液分離装置において、前記切欠は、連結部材の着脱時に、該連結部材が通過する開口部と、前記連結部材が組み付いたときに該連結部材が位置する嵌合部とを有し、該嵌合部の直径は、前記開口部の幅よりも大きく設定され、該切欠に嵌合する連結部材の横断面は、前記開口部の幅よりも小さな短軸と、該開口部の幅よりも大きく、かつ前記嵌合部の直径よりも小さな長軸を有する細長形に形成されていると有利である（請求項３）。
【００１３】
また、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置において、前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能な連結部材に設けられた少なくとも一部のスペーサは、該連結部材に一体となっていると有利である（請求項４）。
【００１４】
さらに、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の固液分離装置において、前記固定リング、可動リング及びスクリューのうちの少なくとも一部が樹脂により構成されていると有利である（請求項５）。
【００１５】
また、上記請求項１乃至５のいずれかに記載の固液分離装置において、前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能ではない連結部材に嵌合した各スペーサは、そのスペーサに隣接する２つの固定リングのうちの一方の固定リングに一体に形成されていると有利である（請求項６）。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スクリューを駆動装置から離脱し、そのスクリューを固定リングと可動リングの内部から抜き出した状態で、可動リングを隣り合う固定リングの間から取り出すことができるので、従来よりも楽に可動リングを交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１８】
図１は固液分離装置の一例を示す部分断面正面図である。ここに示した固液分離装置は、入口部材１と出口部材２と、これらの間に配置された筒状体３とを有し、入口部材１は、上部が開口した矩形の箱状に形成され、その上部開口は汚泥が流入する流入口４を構成している。符号７は入口部材１の底壁を示す。また筒状体３を向いた側の入口部材１の側壁５には開口６が形成され、さらに入口部材１の側壁５に対向したもう一つの側壁８には、横断面が矩形状に形成されたモータ支持部材９の一方の側壁１０がボルトとナットによって固定され、モータ支持部材９の他方の側壁１１に、減速機付きのモータ１２が固定されている。
【００１９】
入口部材１の両側壁５，８は下方に延び、その下端部が図示していないボルトとナットによって支持フレームのステー１３，１４にそれぞれ着脱可能に固定され、モータ支持部材９の両側壁１０，１１も下方に延び、その下端部が図示していないボルトとナットによって支持フレームのステー１４に着脱可能に固定されている。
【００２０】
出口部材２は、その上部と下部が開口し、水平断面が矩形状に形成された本体１７と、軸受板１８とを有し、筒状体３を向いた側の本体１７の側壁１９と、これに対向する本体１７の側壁２０には、後述するスクリュー２１の外径よりも大きな径を有する開口２２，２３がそれぞれ形成されている。側壁１９，２０は、下方に延び、その下端部が支持フレームのステー５２，５３に図示していないボルトとナットによって着脱可能に固定されている。また、側壁２０に形成された開口２３には、前述の軸受板１８が配置され、その軸受板１８は、ボルト２４とナット２５によって側壁１９に着脱可能に固定されている。本体１７の下部開口は、脱水処理された汚泥が排出される排出口２６を構成している。
【００２１】
一方、筒状体３は、小リング状のスペーサ３８，３９によって軸線方向に互いに間隔をあけて配置された複数の固定リング２８と、隣り合う固定リング２８の間に配置された可動リング２９とによって構成されている。図２は１つの固定リング２８と、１つの可動リング２９と、スペーサ３８，３９の外観を示す斜視図である。複数の固定リング２８は、図１、図３及び図４に示すように同心状に配列され、隣り合う固定リング２８の間に上述のスペーサ３８，３９がそれぞれ配置されている。図１に示すように、筒状体３は出口部材２の側が高くなるように傾斜して配置されている。
【００２２】
図示した固液分離装置においては、図２乃至図４に示すように、各固定リング２８の３つの耳３０に、それぞれ取付孔３２が形成され、上部に位置する他の耳３１には、一方が開口した切欠３３が形成されている。互いに隣り合って位置する複数の固定リング２８の３つの取付孔３２は、それぞれ同心状に位置し、複数の固定リング２８の切欠３３も、筒状体３の軸線方向に一直線状に整列した状態で位置している。
【００２３】
各固定リング２８に形成された各取付孔３２と、各固定リング２８の間に配置されたスペーサ３９には、連結部材の一例であるステーボルト３４がそれぞれ挿通され、そのステーボルト３４は、図１に示すように、入口部材１の側壁５と、出口部材２の側壁１９を貫通し、その各端部に形成された雄ねじにナット３６，３６Ａがそれぞれ螺着されて締め付けられている。一方、各固定リング２８に形成された切欠３３と、各固定リング２８の間に配置されたスペーサ３８にも、連結部材の一例であるステーボルト３５が挿通され、このステーボルト３５は、図１に示すように、入口部材１の側壁５と出口部材２の側壁１９にそれぞれ形成された切欠５４，５５を貫通し、そのステーボルト３５の各端部に形成された雄ねじにナット３７，３７Ａがそれぞれ螺着されて締め付けられている。各切欠３３，５４，５５は、図１及び図４に示すように、上部が開放されている。なお、図１においては、図を判りやすくするため、一部のステーボルトとスペーサなどを省略してある。
【００２４】
上述のようにして、複数の固定リング２８は、ステーボルト３４，３５とナット３６，３６Ａ，３７，３７Ａによって一体的に固定され、入口部材１と出口部材２に対して固定されている。スペーサによって互いに間隙をあけて配置された各固定リングをわずかに遊動できるように組み付けることもできる。いずれの場合も、連結部材の一例であるステーボルト３４，３５は、複数の固定リング２８を連結する用をなし、各連結部材に複数のスペーサ３８，３９が嵌合している。かかる連結部材が複数設けられている。ステーボルト以外の細長部材、例えば連結棒などから成る連結部材を用いることもできる。
【００２５】
一方、図４に示すように、各固定リング２８の間にそれぞれ配置された各可動リング２９の厚さＴは、各固定リング間の間隙幅Ｇより小さく設定され、各固定リング２８の端面と、これに対向する可動リング２９の端面の間には、例えば０．５乃至１mm程の微小なギャップｇが形成される。かかる微小ギャップｇは、後述するように汚泥から分離された水分、すなわち濾液を通過させるものである。また各可動リング２９の外径Ｄ１は、そのまわりに位置する４個のスペーサ３８，３９の内側面により形成される円ＣＣ（図２）の径Ｄ２よりも小さく、しかも各固定リング２８の内径Ｄ３よりも大きく設定されている。この構成により、各可動リング２９は、各固定リング２８の間から離脱することなく、その半径方向に可動となる。このように、各ステーボルト３４，３５に嵌合したスペーサ３９，３８の内側に位置する可動リング２９が下方に落下しないように、複数のステーボルト３４，３５が設けられており、好ましくは３本以上のステーボルトが設けられる。本例の固液分離装置においては、４本のステーボルト３４，３５が使用され、図３から判るように、これらのステーボルト３４，３５は、固定リング２８の周方向に等間隔に配置されている。図３においては、高さ方向の中間に位置する２本のステーボルトに対して、特に符号３４Ａ，３４Ｂを付してあるが、その一方のステーボルト３４Ａの中心と固定リング２８の中心Ｘを結ぶ線Ｌ１と、他方のステーボルト３５Ｂの中心と固定リング２８の中心Ｘを結ぶ線Ｌ２との成す角度αは、ほぼ１８０°である。
【００２６】
また、複数の固定リング２８と複数の可動リング２９の内部には、これらのリング２８，２９の軸線方向に延びるスクリュー２１が配置され、このスクリュー２１は、軸部４１と、これに一体のらせん状の羽根部４２を有している。かかるスクリュー２１は、図１に示すように、入口部材１の側壁５と、出口部材２の側壁１９，２０に形成された開口６，２２，２３を貫通して延びている。
【００２７】
図１に示すように、軸受部材１８は、内部に軸受４３が収容された軸受カップ４４を有し、上述のスクリュー２１の軸部４１の一方の端部が、軸受カップ４４に挿入され、軸受４３を介して、軸受部材１８に回転自在に支持されている。
【００２８】
一方、図１に示したモータ１２の出力軸４５は、モータ支持部材９の側壁１１，１０と、入口部材１の側壁８を貫通して延び、側壁１０に軸受を介して回転自在に支持されている。かかる出力軸４５の先端部は、図５に示すように、内部が中空に形成され、その中空部４９の中央部に係合片５０が固定配置されている。また、スクリュー２１の軸部４１の他方の端部には、係合溝５１が形成され、軸部４１の端部が図１に示すように出力軸４５の中空部４９に挿入され、軸部４１に形成された係合溝５１が出力軸４５に設けられた係合片５１に着脱可能に係合している。従って、モータ１２が作動して出力軸４５が回転すると、その回転が、互いに係合した係合片５０と係合溝５１を介してスクリュー２１に伝えられ、該スクリュー２１がその中心軸線のまわりに回転する。このように、本例の固液分離装置においては、減速機付きのモータ１２と、その出力軸４５によって、スクリュー２１を回転駆動する駆動装置が構成され、前述の係合片５０と係合溝５１とによって、スクリュー２１が駆動装置に対して着脱可能に連結されている。
【００２９】
次に、本例の固液分離装置の動作を説明する。
【００３０】
図示していないフロック化装置において、多量の水分を含む汚泥に凝集剤が混合撹拌され、これによって汚泥がフロック化される。フロック化された汚泥（図には示さず）は、図１に矢印Ａで示すように、固液分離装置の入口部材１内に流入する。かかる汚泥の含水率は、例えば９９重量％程度である。このとき、スクリュー２１はモータ１２によって回転駆動されているので、入口部材１に流入した汚泥は、矢印Ｂで示すように、入口部材１の側壁５に形成された開口６を通って、固定リング２８と可動リング２９の内部空間、すなわち筒状体３の内部空間に、その軸線方向一端側の入口開口３Ａから流入する。このようにして筒状体３の内部に流入した汚泥は、スクリュー２１の回転により、筒状体３の軸線方向他端側の出口開口３Ｂへ向けて移動する。このとき、汚泥から分離された水分、すなわち濾液が、各固定リング２８と可動リング２９との間の微小ギャップｇ（図４）を通して筒状体外に排出される。排出された濾液は、ステー１３，５２に固定された濾液受け部材４０に受け止められ、濾液排出管４６を通して濾液受け部材４０の下方に配置されたサービスタンク（図示せず）に流下する。この濾液には未だ多少の固形分が含まれているので、当該濾液は他の汚泥と共に再度固液分離装置に供給されて脱水処理される。
【００３１】
ここで、図４に示す如く、スクリュー２１の外径Ｄ４は、その回転が阻害されないように、固定リング２８の内径Ｄ３よりもわずかに小なる大きさに設定されているが、可動リング２９の内径Ｄ５よりも大きく設定されている。可動リング２９の内径Ｄ５がスクリュー２１の外径Ｄ４よりも小さく設定されているのである。このため、スクリュー２１の回転によって、各可動リング２９は、スクリュー２１から外力を受けて押動され、固定リング２８に対して積極的に相対運動する。このようにして、可動リング２９を駆動する専用の駆動手段を設けることなく、微小ギャップｇに入り込んだ固形物を積極的に排出させることができ、そのギャップｇに対するクリーニング効率を高めることができる。
【００３２】
上述のように筒状体３内の汚泥の含水率が下げられ、含水量の減少した汚泥が筒状体３の軸線方向他端側の出口開口３Ｂから排出される。筒状体３から排出された汚泥は、図１に矢印Ｄで示すように、出口部材２の開口２２を介して出口部材２内に移動し、その下方の排出口２６を通して下方に落下する。
【００３３】
このようにして脱水処理された後の汚泥の含水率は、例えば８０乃至８５重量％程度である。図１に示すように、出口部材２の一方の側壁に形成された開口２２に対向して、軸部４１に背圧板４７が固定されており、これによって筒状体３内の汚泥に加えられる圧力を高めることができる。
【００３４】
上述の固液分離動作を繰り返し行う間に、可動板２９が摩耗するので、これを新たな可動板と交換する必要がある。この交換作業は次に例示するように極く簡単に行うことができる。
【００３５】
先ず、モータ１２の作動を停止させた状態で、図１に示したボルト２４とナット２５を外し、軸受板４８を矢印Ｅ方向に引いて、軸受カップ４４をスクリュー２１の軸部４１の一方の端部から離脱する。これにより、スクリュー２１の一方の端部側を拘束するものがなくなるので、スクリュー２１を図１に矢印Ｅで示す方向に引くと、図５に示すように、スクリュー２１の軸部４１の他方の端部が、出力軸４５の中空部４９から外れ、そのままスクリュー２１を矢印Ｅ方向に引けば、そのスクリュー２１を固定リング２８と可動リング２９の内部から抜き出すことができる。
【００３６】
次いで、４本のステーボルト３４，３５のうちの一番上部に位置しているステーボルト３５に螺着されたナット３７，３７Ａを緩めると、そのステーボルト３５を拘束するものが無くなる。そこで、そのステーボルト３５を、図１、図３、図４及び図６に矢印Ｆで示すように上方に持ち上げると、そのステーボルト３５を、固定リング２８に形成された切欠３３と、入口部材１及び出口部材２の側壁５，１９に形成された切欠５４，５５からそのまま上方に抜き出すことができる。このとき、図６に示すように、ステーボルト３５に嵌合したスペーサ３８も、そのステーボルト３５と共に、各固定リング２８の間から抜き出される。しかも、スペーサ３８はステーボルト３５に嵌合したままであるため、そのスペーサ３８が下方に落下することはない。この状態で、図３を参照して先に説明したように、高さ方向の中間に位置する各ステーボルト３４Ａ，３４Ｂの中心と、固定リング２８の中心Ｘを結ぶ各線Ｌ１，Ｌ２の成す角度αがほぼ１８０°であるため、各固定リング２８の間に配置された可動リング２９を、手で掴んで、これを上方に持ち上げれば、その可動リング２９を固定リング２８の間から取り出すことができる。
【００３７】
次いで新たな可動リング２９を各固定リング２８の間に挿入し、多数のスペーサ３８が嵌合したステーボルト３５を、各固定リング２８に形成された切欠３３と、入口部材１及び出口部材２の側壁５，１９にそれぞれ形成された切欠５４，５５に嵌合して、各スペーサ３８を互いに隣り合う固定リング２８の間に配置する。引き続き、ステーボルト３５にナット３７，３７Ａをそれぞれ螺着して締め付け、次いでスクリュー２１を筒状体３に挿入して、係合片５０と係合溝５１を係合させることにより、スクリュー２１と出力軸４５を連結することができる。さらに、出口部材２の軸受板１８を本体１７にボルト２４とナット２５によって固定し、スクリュー２１の一方の端部を軸受４３に回転自在に支持する。このようにして、新たな可動リング２９の取付作業を完了する。
【００３８】
上述のように、可動リング２９を交換する際、筒状体３とモータ１２を含む駆動装置を支持フレームから外す必要はなく、重量の大なる筒状体３と駆動装置を床面などに運ぶ必要はない。このため、従来に比べて極めて楽に可動リング２９の交換作業を行うことができる。
【００３９】
従来は、全てのステーボルトが固定リングに形成された取付孔に挿通されていたので、筒状体からスクリューを抜き出した後、図１に示したステーボルト３５に相当するボルトを筒状体から外すには、ナットを緩めた後、当該ステーボルトをその軸線方向に引いて固定リングから取り外さなければならなかった。ところが、このようにすれば、ステーボルトは、隣接する固定リングの間に配置されたスペーサからも抜き出されるので、そのスペーサが、濾液受け部材上に落下し、場合によってはその下方に位置するサービスタンクの汚泥内に落ち込むおそれがあった。このため、筒状体を支持フレームから外し、その筒状体を床面上に載置してから、ステーボルトを筒状体から抜き出して、可動リングを交換しなければならず、その作業に多大な労力を必要としていた。これに対し、本例の固液分離装置においては、ステーボルト３５を、固定リング２８に対して、ステーボルト３５に嵌合したスペーサ３８と共に、該ボルト３５の軸線方向に対して直交する方向に離脱するので、筒状体３の固定リング２８を支持フレームのステー１３，５２に対して固定したまま、ステーボルト３５を固定リング２８から離脱しても、スペーサ３８が下方に落下することはない。
【００４０】
以上説明した固液分離装置は、１つのステーボルト３５だけを、固定リング２８に対して、そのステーボルト３５の軸線方向に対して直交する方向に着脱できるように構成されているが、他のステーボルト３４も、固定リング２８に対して、ステーボルト３４の軸線方向に対して直交する方向に着脱できるように、固定リング２８に組み付けることもできる。すなわち、各固定リング２８に取付孔３２を形成する代りに、切欠３３と同様に一方が開口した切欠（図示せず）を形成し、これらの切欠に各ステーボルト３4を着脱可能に嵌合し、その各ステーボルト３４の各端部にナット３６，３６Ａを螺着して、各固定リング２８を固定すると共に、そのナット３６，３６Ａを緩めることにより、各ステーボルト３４をスペーサ３９と共に、そのステーボルト３４の軸線方向に対し直交する方向に固定リング２８から離脱できるように構成するのである。その際、可動リング２９を固定リング２８の間から取り出すとき、一番下方に位置するステーボルト（図３に特に符号３４Ｃを付して示す）を外してしまうと、その時点で、全ての可動リング２９が下方に落下してしまうので、このステーボルト３４Ｃは外さないようにする必要がある。また、５本以上のステーボルトが固定リングの周方向に等間隔に配置される場合には、可動リングを固定リングの間から取り出せるように、上側に位置する複数のステーボルトを、その軸線方向に対して直交する方向に取り出せるように構成する必要がある。要は、スクリューを駆動装置から離脱し、そのスクリューを固定リングと可動リングの内部から抜き出した状態で、可動リングを隣り合う固定リングの間から取り出すことができるように、しかも可動リングが下方に落下しないように、少なくとも１つの連結部材が、複数の固定リングに対して、当該連結部材の軸線方向に対し直交する方向にスペーサと共に離脱可能に組み付けられているのである。
【００４１】
ところで、上述した固液分離装置においては、図１、図３、図４及び図６から判るように、ステーボルト３５が固定リング２８に形成された切欠３３に嵌合する。すなわち、複数の固定リングに対して、連結部材の軸線方向に対し直交する方向に離脱可能な連結部材は、固定リングに形成された切欠に着脱可能に嵌合しているのである。これにより、ステーボルト３５を固定リング２８に対して容易に着脱することができる。ところが、図１に示した状態で、ステーボルト３５に対するナット３７，３７Ａの締め付けが緩んだ場合には、ステーボルト３５が切欠３３から抜け出るおそれがある。
【００４２】
そこで、図７及び図８に示すように、ステーボルトの軸線方向に対して直交する方向に固定リング２８から離脱可能なステーボルト３５が、固定リング２８に形成された切欠３３に嵌合するように構成すると共に、その切欠３３が、ステーボルト３５の着脱時に、そのステーボルト３５が通過する開口部６０と、ステーボルト３５が組み付いたときにそのステーボルト３５が位置する円形横断面の嵌合部６１を有するように構成することが好ましい。しかも、図７に示すように、その嵌合部６１の直径ｄ１を、開口部６０の幅ｄ２よりも大きく設定し、切欠３３に嵌合するステーボルト３５の横断面を、開口部６０の幅ｄ２よりも小さな短軸Ｗ１と、開口部６０の幅ｄ２よりも大きく、かつ嵌合部６１の直径ｄ１よりも小さな長軸Ｗ２を有する細長形に形成する。ステーボルト３５を固定リング２８の切欠３３に取り付けるときは、ステーボルト３５を図７に示す向きにして、これを開口部６０に通し、嵌合部６１に押し込む。このとき、Ｗ１＜ｄ２であるため、ステーボルト３５は支障なく開口部６０を通過することができる。次いで、そのステーボルト３５を、図８に示すように９０°回転させる。このようにすれば、Ｗ２＞ｄ２であるため、ステーボルト３５とナットの締め付けが緩んだときも、そのステーボルト３５が直ぐに切欠３３から外れることはない。
【００４３】
以上説明した固液分離装置においては、ステーボルトの軸線方向に対して直交する方向に固定リング２８から離脱可能なステーボルト３５に、リング状のスペーサ３８を嵌合させたが、その各スペーサ３８をステーボルト３５に対して、例えば接着剤又は溶接などによって一体に固着してもよい。或いは、素材を切削加工するか、又は鋳造によって、一体となったステーボルト３５とスペーサ３８を構成することもできる。さらに、ステーボルト３５とスペーサ３８を樹脂により構成するときは、これらを成形型によって一体の成形品として製造することもできる。ステーボルト３５と全てのスペーサ３８を一体に形成した場合には、ステーボルト３５とスペーサ３８は１つの部品として構成される。このように各種の態様でスペーサ３８をステーボルト３５に設けることができる、しかもかかるスペーサ３８をリング状以外の各種の形態に構成することもできる。
【００４４】
スペーサ３８がステーボルト３５に一体になっていると、ステーボルト３５を複数の固定リング２８に対して着脱する際、スペーサ３８を、各固定リング２８の間に容易に挿入し、又は抜き出すことができる。これに対し、隣り合う固定リング２８の間の隙間が極く狭い場合には、スペーサ３８とステーボルト３５が一体化されていると、かえって、そのスペーサ３８を固定リング２８の間の隙間に挿脱し難くなることもある。しかも各固定リング２８の間の隙間を、筒状体３の軸線方向において異ならせることもある。従って、各固定リング２８の間の隙間の大きさを考慮して、各スペーサをその各隙間に挿脱しやすくなるように、連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能な連結部材（図の例ではステーボルト３５）に設けられた少なくとも一部のスペーサが、その連結部材に一体となっているように構成することが好ましい。
【００４５】
また、図示した例では、隣り合う固定リング２８の間に１つの可動リング２９が配置されているが、隣り合う固定リング２８の間に複数の可動リング２９を配置してもよいことは当然である。同様に、図示した固液分離装置のスクリュー２１は、らせん状に延びる１つの羽根により羽根部４２が構成されているが、らせん状に延びる複数の羽根によって羽根部を構成してもよいことは当然である。
【００４６】
また、固定リング２８、可動リング２９及びスクリュー２１は、ステンレス鋼などの金属により構成することもできるが、これらのうちの少なくとも一部を樹脂により構成すると、そのコストを低減できる共に、その各構成要素の重量を低減することができる。特にスクリュー２１を樹脂化して、軽量化すれば、そのスクリュー２１を筒状体３から抜き出し、又は差し込むときの作業が極めて容易となる。
【００４７】
ステーボルトの軸線方向に対して直交する方向に離脱可能ではないステーボルト３４に嵌合したスペーサ３９は、固定リング２８に対して着脱する必要はないので、図９に示すように、そのスペーサ３９を、当該スペーサ３９に隣接する２つの固定リングのうちの一方の固定リング２８に一体に形成し、固定リング２８とスペーサ３９を１つの部品として構成することもできる。例えば、固定リング２８とスペーサ３９が共に金属より成るときは、これらを溶接によって一体化することができ、また固定リング２８とスペーサ３９を共に樹脂により構成するときは、これらを成形型によって一体の成形品として製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】固液分離装置の部分断面正面図である。
【図２】１つの固定リングと、１つの可動リングと、スペーサとを示す斜視図である。
【図３】筒状体とスクリューの分解斜視図である。
【図４】筒状体の縦断面図である。
【図５】出力軸とスクリューの軸部の連結に関する構成を示す斜視図である。
【図６】ステーボルトをスペーサと共に固定リングから取り外したときの様子を示す斜視図である。
【図７】固定リングに形成された切欠と、ステーボルトの他の例を示す部分断面図である。
【図８】図７に示したステーボルトを切欠に嵌合したときの様子を示す部分断面図である。
【図９】固定リングと、その固定リングに一体化されたスペーサを示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
２１ スクリュー
２８ 固定リング
２９ 可動リング
３３ 切欠
３８，３９ スペーサ
６０ 開口部
６１ 嵌合部
Ｄ４ 外径
Ｄ５ 内径
ｄ１ 直径
ｄ２ 幅
Ｗ１ 短軸
Ｗ２ 長軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペーサによって互いに間隔をあけて配置された複数の固定リングと、隣り合う固定リングの間に配置された可動リングと、前記複数の固定リングを連結する複数の連結部材と、前記複数の固定リング及び可動リングの内部を延びるスクリューと、該スクリューを回転駆動する駆動装置とを具備し、前記可動リングの内径が前記スクリューの外径よりも小さく設定されている固液分離装置において、前記スクリューが前記駆動装置に対して着脱可能に連結され、該スクリューを駆動装置から離脱し、当該スクリューを固定リングと可動リングの内部から抜き出した状態で、各可動リングを隣り合う固定リングの間から取り出すことができるように、少なくとも１つの連結部材が、複数の固定リングに対して、当該連結部材の軸線方向に対し直交する方向にスペーサと共に離脱可能に組み付けられていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能な連結部材は、前記固定リングに形成された切欠に着脱可能に嵌合している請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
前記切欠は、連結部材の着脱時に、該連結部材が通過する開口部と、前記連結部材が組み付いたときに該連結部材が位置する嵌合部とを有し、該嵌合部の直径は、前記開口部の幅よりも大きく設定され、該切欠に嵌合する連結部材の横断面は、前記開口部の幅よりも小さな短軸と、該開口部の幅よりも大きく、かつ前記嵌合部の直径よりも小さな長軸を有する細長形に形成されている請求項２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能な連結部材に設けられた少なくとも一部のスペーサは、該連結部材に一体となっている請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記固定リング、可動リング及びスクリューのうちの少なくとも一部が樹脂により構成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の固液分離装置。
【請求項６】
前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能ではない連結部材に嵌合した各スペーサは、そのスペーサに隣接する２つの固定リングのうちの一方の固定リングに一体に形成されている請求項１乃至５のいずれかに記載の固液分離装置。
【請求項１】
スペーサによって互いに間隔をあけて配置された複数の固定リングと、隣り合う固定リングの間に配置された可動リングと、前記複数の固定リングを連結する複数の連結部材と、前記複数の固定リング及び可動リングの内部を延びるスクリューと、該スクリューを回転駆動する駆動装置とを具備し、前記可動リングの内径が前記スクリューの外径よりも小さく設定されている固液分離装置において、前記スクリューが前記駆動装置に対して着脱可能に連結され、該スクリューを駆動装置から離脱し、当該スクリューを固定リングと可動リングの内部から抜き出した状態で、各可動リングを隣り合う固定リングの間から取り出すことができるように、少なくとも１つの連結部材が、複数の固定リングに対して、当該連結部材の軸線方向に対し直交する方向にスペーサと共に離脱可能に組み付けられていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能な連結部材は、前記固定リングに形成された切欠に着脱可能に嵌合している請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
前記切欠は、連結部材の着脱時に、該連結部材が通過する開口部と、前記連結部材が組み付いたときに該連結部材が位置する嵌合部とを有し、該嵌合部の直径は、前記開口部の幅よりも大きく設定され、該切欠に嵌合する連結部材の横断面は、前記開口部の幅よりも小さな短軸と、該開口部の幅よりも大きく、かつ前記嵌合部の直径よりも小さな長軸を有する細長形に形成されている請求項２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能な連結部材に設けられた少なくとも一部のスペーサは、該連結部材に一体となっている請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記固定リング、可動リング及びスクリューのうちの少なくとも一部が樹脂により構成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の固液分離装置。
【請求項６】
前記連結部材の軸線方向に対して直交する方向に離脱可能ではない連結部材に嵌合した各スペーサは、そのスペーサに隣接する２つの固定リングのうちの一方の固定リングに一体に形成されている請求項１乃至５のいずれかに記載の固液分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１９８５９３（Ｐ２００６−１９８５９３Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８０１１（Ｐ２００５−１８０１１）
【出願日】平成１７年１月２６日（２００５．１．２６）
【出願人】（５９１００７０２２）アムコン株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２６日（２００５．１．２６）
【出願人】（５９１００７０２２）アムコン株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]