固液分離装置
【課題】 汚泥などの処理対象物を詰まらせることなく搬送し、その処理対象物から効率よく液体を分離でき、しかもメンテナンス作業を容易に行うことのできる固液分離装置を提案する。
【解決手段】 可動板１２と固定板１３とを交互に配置し、これらの可動板１２と固定板１３に形成した凹部１４，１５に、２本のスクリュー２１，２２を配置すると共に、その２本のスクリュー２１，２２の羽根２５，２６の一部をオーバラップさせ、両スクリュー２１，２２を回転駆動して、処理対象物を搬送しながら、液体を可動板１２と固定板１３の間の間隙から排出させる。可動板１２の交換時には、２本のスクリュー２１，２２を上方に持ち上げ、次いで可動板１２を上方に引き上げる。
【解決手段】 可動板１２と固定板１３とを交互に配置し、これらの可動板１２と固定板１３に形成した凹部１４，１５に、２本のスクリュー２１，２２を配置すると共に、その２本のスクリュー２１，２２の羽根２５，２６の一部をオーバラップさせ、両スクリュー２１，２２を回転駆動して、処理対象物を搬送しながら、液体を可動板１２と固定板１３の間の間隙から排出させる。可動板１２の交換時には、２本のスクリュー２１，２２を上方に持ち上げ、次いで可動板１２を上方に引き上げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多量の液体を含む処理対象物から液体を分離す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から液体を分離する固液分離装置は従来より周知である（例えば、特許文献１参照）。かかる固液分離装置によって処理される処理対象物としては、例えば、廃豆腐、食品加工排水、下水処理物、或いは養豚場から排出される廃水などの有機系汚泥、切削屑を含む切削油、メッキ廃液、インク廃液、顔料廃液、塗料廃液などの無機系汚泥、或いは野菜屑や果実の皮、フスマ、食品残渣などが挙げられる。
【０００３】
従来の固液分離装置は、筒状体を貫通して延びるスクリューを有し、その筒状体の軸線方向一端側の入口開口から筒状体内に流入した処理対象物を、回転するスクリューによって搬送し、このとき処理対象物から分離された液体、すなわち濾液を、筒状体の濾液排出間隙を通して筒状体外に排出させ、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筒状体外に排出させるように構成されている。
【０００４】
ところが、従来の固液分離装置によって、流動性を失いやすい処理対象物を脱液処理すると、筒状体内において液体分離の進んだ処理対象物は、その流動性が低下するので、処理対象物がスクリューによって搬送されず、筒状体内で詰まってしまうおそれがある。特に無機系汚泥や、廃豆腐、野菜屑、果実の皮、フスマ、或いは食品残渣などは、筒状体内で詰まりやすい。
【０００５】
そこで、孔の形成された多数の可動板と、これらの可動板の孔を貫通して延びる２本のスクリューを有する固液分離装置が開発され、かつ実用化されている（特許第３５６５８４１号）。この固液分離装置によれば、上述した欠点を抑え、処理対象物の詰まり発生を防止することが可能である。
【０００６】
ところが、従来のこの形式の固液分離装置においては、可動板が経時的に摩耗して、その可動板を交換する際、２本のスクリューを多数の可動板からスクリューの軸線方向に引き抜いて、これらを分解し、次いで新品の多数の可動板の孔に２本のスクリューをその軸線方向に挿入して、これらを組み付けなければならぬため、可動板の交換作業が大変煩わしく、その作業に多大な時間を必要とする欠点があった。
【０００７】
【特許文献１】特公平７−１０４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、可動板を容易に交換することのできる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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、上部が開放した凹部を有する複数の可動板と、これらの可動板の凹部を貫通して延びる２本のスクリューとを有し、前記可動板の凹部は、回転する２本のスクリューの羽根によって該可動板が押動される大きさに設定されていると共に、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成さ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）。
【００１０】
また、上記請求項１に記載の固液分離装置において、前記２本のスクリューは、その羽根の一部が互いに重なった状態で配置されていると有利である（請求項２）。
【００１１】
さらに、上記請求項１又は２に記載の固液分離装置において、各スクリューによって、処理対象物がほぼ同じ方向に搬送されるように、各スクリューの羽根の巻き方向と各スクリューの回転方向が設定されていると有利である（請求項３）。
【００１２】
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、上部が開放した凹部を有する複数の固定板を具備し、各固定板の間に前記可動板がそれぞれ配置され、前記２本のスクリューは、前記固定板に形成された凹部と可動板に形成された凹部を貫通して延び、固定板の凹部も、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成され、可動板と固定板の間の間隙を通して濾液が流下するように構成されていると有利である（請求項４）。
【００１３】
さらに、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、前記可動板の上部を覆う着脱可能なカバーを具備していると有利である（請求項５）。
【００１４】
また、上記請求項４に記載の固液分離装置において、前記可動板と固定板の上部を覆う着脱可能なカバーを具備していると有利である（請求項６）。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、可動板を簡単に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】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は、本例の固液分離装置の平面図であり、図２はその固液分離装置の垂直断面図である。これらの図に示した固液分離装置によって、先に例示したいずれの処理対象物も固液分離することが可能であるが、ここでは、多量の水分を含んだ汚泥を脱水処理する場合について説明する。
【００１８】
本例の固液分離装置は、入口部材１と、出口部材２とを有し、これらの部材１，２の間に固液分離部３が配置されている。また、入口部材１と固液分離部３の上部は、着脱可能なカバー５によって覆われている。図３は、このカバー５を取り除いた状態での固液分離装置の平面図である。
【００１９】
入口部材１は、図２乃至図４に示すように、下方に向けて凹んだ底壁６と、その底壁６の各端部に一体に接続された平板部７，８と、底壁６及び平板部７，８から下方に垂下した一対の側板９，１０とから構成されている。
【００２０】
また出口部材２は、図２、図３、図５及び図６に示すように、水平断面がほぼロの字形に形成され、かつ上部と下部が開口した本体１１を有し、その本体１１の固液分離部３を向いた側の側壁１６と、これに対向して位置する側壁１７には、それぞれ切欠３７，３８が形成され、その各切欠３７，３８には、仕切板２７と軸受板２８がそれぞれ配置され、その仕切板２７と軸受板２８は、ボルト２９，７５と、これに螺着したナットとによって、本体１１に着脱可能に固定されている。ボルト２９，７５を緩めることにより、仕切板２７と軸受板２８を、図６に示すように、本体１１から分離することができる。また、本体１１の下部開口は、脱水処理された汚泥が排出される排出口３６を構成している。
【００２１】
一方、本例の固液分離部３は、図２乃至図４に示すように、複数の可動板１２と、複数の固定板１３を有していて、各可動板１２と固定板１３には、図７及び図８にも示すように、上部が開放した凹部１４，１５がそれぞれ形成されている。また各固定板１３の間にはリング状のスペーサ３０が配置され、各固定板１３に形成された取付孔３２，３３（図4及び図8）と各スペーサ３０とにボルト１８，１９が挿通されている。図示した例では、各固定板１３の凹部１５の下方に形成された２つの取付孔３２を貫通する２本のボルト１８と、凹部１５の各側方に形成された２つの取付孔３３を貫通する２本のボルト１９の合計が４本のボルトが用いられている。図４には、これらのボルトのうちの１本のボルト１８とこれが嵌合するスペーサ３０だけを示してある。各固定板１３とスペーサを一体に形成することもできる。
【００２２】
図２及び図３に示すように、ボルト１８，１９は、入口部材１の一方の側板９と、出口部材２の本体１１の一方の側壁１６を貫通し、その各ボルト１８，１９にナット２０が螺着されて締め付けられている。このように、各固定板１３は、スペーサ３０によって互いに所定の間隙をあけて、その軸線方向に配列され、かつボルト１８，１９とナット２０とによって互いに一体的に固定され、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板を、わずかに遊動できるように組み付けることもできる。
【００２３】
また、各可動板１２は、各固定板１３の間の間隙にそれぞれ配置され、図７に示すように、各可動板１２の厚さＴは、各固定板１３の間の間隙幅Ｇよりも小さく設定され、各固定板１３の端面と、これに対向する可動板１２の端面の間には、例えば０．５乃至１mm程度の濾液排出間隙ｇが形成される。この濾液排出間隙ｇは、後述するように汚泥から分離された液体、すなわち濾液を通過させるものである。可動板１２の厚さＴは、例えば１．５mm程度に設定され、固定板１３の厚さｔは、例えば３mm程度に設定される。
【００２４】
図８に示すように、各可動板１２は、下側の２本のボルト１８に嵌合したスペーサ３０上に載せられ、しかも、上側の２本のボルト１９に嵌合した両スペーサ３０の間に配置されている。これにより、各可動板１２が下方に落下することが阻止され、しかも各可動板１２は、各固定板１３の間の隙間において、固定板１３の端面と平行な方向に動くことができる。
【００２５】
また、図１乃至図３、図７及び図８に示すように、固液分離装置は、２本のスクリュー２１，２２を有し、これらのスクリュー２１，２２は、入口部材１の底壁６により区画された凹所と、固定板１３に形成された凹部１５と、可動板１２に形成された凹部１４を貫通して延びている。ここに示した各スクリュー２１，２２は、軸部２３，２４と、その各軸部部２３，２４にそれぞれ一体に形成されたらせん状の羽根２５，２６を有している。
【００２６】
一方、図２、図５及び図６に示すように、出口部材２の仕切板２７には、半円状の２つの切欠３９，４０が形成されていると共に、本体１１の一方の側壁１６の切欠３７は、半円状の２つの切欠部４１，４２を有している。、これらの切欠３９，４０と切欠部４１，４２によって、２つの円形の孔４３，４４が区画され、その各孔４３，４４に、図５には示していない各スクリュー２１，２２の軸部２３，２４がそれぞれ貫通して延びている。図２から判るように、各孔４３，４４の径は、軸部２３，２４の径よりも大きくなっている。
【００２７】
また、図１乃至図３、図５及び図６に示すように、出口部材２の他方の側壁１７に形成された切欠３８に配置された軸受板２８には、内部に軸受４５，４６が収容された軸受カップ４７，４８が固定されている。図１乃至図３に示すように、各スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の一方の端部が、各軸受カップ４７，４８内にそれぞれ挿入され、各軸受４５，４６を介して、その各軸受カップ４７，４８に回転自在に支持されている。
【００２８】
また、図１乃至図３に示すように、入口部材１には、ギアボックス４９が固定され、このギアボックス４９の各側壁５０，５１には、ギア５２の固定されたギア軸５４が、軸受を介して回転自在に支持されている。また、側壁５１にはモータ５５が固定支持され、その出力軸５６が両側壁５０，５１を通して延びている。この出力軸５６にも、ギア５３が固定され、このギア５３と上述のギア５２は、ギアボックス４９の内部で互いに噛み合っている。
【００２９】
ギア軸５４の一方の端部と、出力軸５６の一方の端部は、図１、図３及び図９に示すように、内部が中空に形成され、その中空部５７の中央部に係合片５８が固定配置されている。一方、図９に示すように、各スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の他方の端部には、係合溝５９が形成され、その各軸部２３，２４の各端部は図３に示すように、ギア軸５４と出力軸５６の中空部５７に挿入され、各軸部２３，２４に形成された係合溝５９がギア軸５４と出力軸５６に設けられた係合片５８にそれぞれ着脱可能に係合している。従って、モータ５５が作動して、出力軸５６が回転すると、その回転がギア５３，５２を介してギア軸５４に伝えられると共に、出力軸５６とギア軸５４の回転は、互いに係合した係合片５８と係合溝５９を介して、各スクリュー２１，２２に伝達され、各スクリュー２１，２２が、その中心軸線X１，X２のまわりに回転する。
【００３０】
図７及び図８に示すように、２本のスクリュー２１，２２は、接触することなく、その羽根２５，２６の一部が互いに重なった状態で配置されている。すなわち、両スクリュー２１，２２を、その中心軸線X１，X２の方向に見たとき、両羽根２５，２６の一部がオーバラップした状態で位置しているのである。図８においては、両スクリュー２１，２２の羽根２５，２６の重なった部分に斜線を付し、符号ＯＬを付してある。
【００３１】
また、図示した例では、両スクリュー２１，２２が、図３に示すように互いに平行に並置されているが、これらのスクリュー２１，２２の中心軸線X１，X２が、小なる角度をもった状態に、両スクリュー２１，２２を並置してもよい。可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５の大きさと形態は、２本のスクリュー２１，２２の回転を阻害しないように設定されていることは当然である。また、本例の固液分離装置においては、各スクリュー２１，２２の羽根２５，２６のピッチが、入口部材１の側から出口部材２の側に向けて漸次、小さくなっているが、このピッチを、各スクリューの全長に亘って等しく設定することもできる。
【００３２】
図２に示すように、ギアボックス４９の一方の側壁５０は下方に延び、その下端から水平方向に突出したフランジ部６０が、固液分離装置を支持する台枠のステー６１に固定されている。同様に出口部材２の一方の側壁１６に突設されたフランジ部６２も、台枠のステー６３に固定されている。さらに、多数の固定板１３のうち、図２乃至図４に、特に符号１３Ａを付して示した固定板は、その下部が、他の固定板よりも大きく下方に延び、その下端から水平に突出したフランジ部６４が、台枠のステー６５に固定されている。このように、複数のフランジ部６０，６２，６４が台枠のステー６１，６３，６５に固定されることにより、固液分離装置の全体が台枠に支持されている。
【００３３】
また、図３及び図４に示すように、支柱としての用をなす固定板１３Ａの上部には、一対の舌片６６，６７が突設され、しかも、出口部材２の一方の側壁１６にも、一対の舌片６８，６９が突設されている。これらの舌片６６，６７，６８，６９と、入口部材１の各平板部７，８の上に、図１及び図２に示すように、カバー５の各フランジ部７０，７１が載せられ、ボルト７２とナットによって、そのフランジ部７０，７１が舌片６６，６７，６８，６９と平板部７，８に着脱可能に固定されている。また、入口部材１の底壁６に対応するカバー５の部分には、処理対象物を投入するための投入口４が形成されている。
【００３４】
次に、固液分離装置の作用を説明しながら、固液分離装置の他の構成について明らかにする。
【００３５】
図２に矢印Ａで示すように、多量の水分を含む汚泥（図示せず）が投入口４から入口部材１の底壁６上に流入する。処理前の汚泥の含水率は、例えば９９重量％程度である。この汚泥には、予め凝集剤が混入され、その汚泥がフロック化されている。処理対象物によっては、凝集剤が混入されないものもある。
【００３６】
このとき、モータ５５の作動によって、出力軸５６とスクリュー２２が回転駆動され、この回転は、ギア５３，５２を介してギア軸５４に伝えられ、これによってスクリュー２１も回転駆動される。このように、２本のスクリュー２１，２２が、その中心軸線Ｘ１，Ｘ２の周りに回転することにより、入口部材１に流入した汚泥は、図２に矢印Ｂで示すように、多数の固定板１３と可動板１２の凹部１５，１４とカバー５とにより区画された空間Ｓに流入し、出口部材２の側へ向けて搬送される。
【００３７】
上述のように、交互に配置された複数の可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５と、カバー５により区画された空間Ｓ中を汚泥が移動するとき、その汚泥から水分が分離され、その分離された水分、すなわち濾液が各固定板１３と可動板１２の間の濾液排出間隙ｇ（図７）を通して外部に排出される。このように排出された濾液は、図２に矢印Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４で示すように下方に流下し、各ステー６１，６３に固定された受皿３５に受け止められ、その受皿３５の排出口７６を通して下方に排出される。この濾液中には、未だ固形分が多少含まれているので、当該濾液は、再度、他の汚泥と共に水処理された後、固液分離装置によって脱水処理される。
【００３８】
上述のようにして、空間Ｓ中を搬送される汚泥の含水率が下げられ、含水量の減少した汚泥は、図２に矢印Ｄで示すように、出口部材２に形成された孔４３，４４を通して、出口部材２内に排出され、下方に落下する。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重量％前後である。図１乃至図３に示すように、出口部材２の一方の側壁１６と仕切板２７に対向して、各軸部２３，２４に背圧板７３，７４が固定されており、これによって空間Ｓ内の汚泥に加えられる圧力を高めることができる。
【００３９】
上述のように、本例の固液分離装置においては、スクリュー２１，２２の回転により、処理対象物の一例である汚泥が入口部材１の側から出口部材２の側へ向けて搬送される。すなわち、各スクリュー２１，２２によって、処理対象物がほぼ同じ方向に搬送されるように、各スクリュー２１，２２の羽根２５，２６の巻き方向と、その各スクリュー２１，２２の回転方向が設定されているのである。図示した例では、図８に示すように、一方のスクリュー２１が時計方向に回転駆動され、他方のスクリュー２２が反時計方向に回転駆動される。
【００４０】
空間Ｓ内において、汚泥の水分と固形分を分離する際、各可動板１２と固定板１３との間の濾液排出間隙ｇに固形分がわずかに入り込むことは避けられず、これを放置すると、その間隙ｇが目詰まりを起こす。ところが、本例の固液分離装置の可動板１２は、回転する２本のスクリュー２１，２２の羽根２５，２６によって、押し動かされ、各可動板１２の端面が、これに対向する固定板１３の端面に対して運動し、この掻動作用によって、濾液排出間隙ｇに入り込んだ固形分が、その間隙ｇから効率よく排出され、ここに詰まることが阻止される。
【００４１】
図１０乃至図１２は、可動板１２が、２本のスクリュー２１，２２によって押し動かされるときの様子を模式的に示した説明図である。これらの図においては、スクリュー２１，２２、可動板１２及び固定板１３を全て実線で表わすと共に、図８に示した各羽根２５，２６の断面部分２５Ａ，２６Ａを、単なる線で表わしてある。
【００４２】
ここで、図８及び図１０乃至図１２を参照して、可動板１２の動きを説明する。各羽根２５，２６の断面部分２５Ａ，２６Ａを羽根部と称することにすると、図８に示した状態においては、各羽根部２５Ａ，２６Ａは共に図の右方を向いている。このとき、一方の羽根部２５Ａは、可動板１２に接触していないが、他方の羽根部２６Ａは可動板１２を図における右方に押圧し、その可動板１２は最も右方の位置を占めている。
【００４３】
この状態から、一方のスクリュー２１は時計方向に回転し、他方のスクリュー２２は反時計方向に回転するが、各羽根部２５Ａ，２６Ａが図１０に示す位置にあるときは、羽根部２６Ａも可動板１２から離れ、可動板１２は羽根部２５Ａ，２６Ａに押圧されることなく最右方の位置を占めている。
【００４４】
ところが、各羽根部２５Ａ，２６Ａが図１１に示した位置を占めると、一方のスクリュー２１の羽根部２５Ａが可動板１２を図における左方に押圧し、該可動板１２が左方に押し動かされる。スクリュー２１，２２の回転に伴って、可動板１２は、羽根部２５Ａによってさらに左方に押動され、図１２に示すように、両羽根部２５Ａ，２６Ａが図における左方を向いたとき、可動板１２は最も左方の位置を占める。かかる運動が連続的に繰り返し行われる。このとき、回転するスクリュー２１，２２の羽根部２５Ａ，２６Ａが固定板１３、入口部材１及びカバー５に直に接触することはない。
【００４５】
上述のように、可動板１２は、ほぼ水平な状態を保ちながら、図８及び図１０乃至図１２における左右方向に往復運動する。これにより、可動板１２は、固定板１３に対してほぼ平行な方向に作動し、可動板１２と固定板１３との間の濾液排出間隙ｇ（図７）が常にクリーニングされ、ここに固形物が入り込んだままとなって、当該間隙ｇが目詰まりを起こし、濾液の排出が阻害される不具合を阻止することができる。回転する２本のスクリュー２１，２２の羽根２５，２６によって、可動板１２を押動できるように、可動板１２の凹部１４の大きさと形態を設定し、可動板１２と固定板１３との間の間隙を通して濾液が流下するように構成することによって、上述した作用効果を奏することができるのである。
【００４６】
上述した固液分離装置によると、２本のスクリュー２１，２２により、空間Ｓ内の処理対象物を搬送することができ、特に２本のスクリュー２１，２２の羽根２５，２６の一部を互いに重なった状態で配置することにより、処理対象物が流動性を失いやすい物であるときも、その処理対象物が空間Ｓの内部で詰まってしまう不具合を阻止できる。空間Ｓ内で脱水が進み、流動性が低下した処理対象物が、スクリュー２１，２２の表面に固着し、ないしは固着しようとしたとき、互いにオーバーラップした羽根２５，２６の部分が、その処理対象物を掻き取りながら回転し、処理対象物を崩すので、その処理対象物が空間Ｓ内で詰まる不具合を阻止できるのである。このようにして、従来、詰まりやすかった無機系の汚泥や、廃豆腐、野菜屑、果実の皮、或いはフスマや食品残渣などの処理対象物も、効率よく固液分離することができる。
【００４７】
特に、図示した例のように、各スクリュー２１，２２が、羽根２５，２６のオーバラップした部分に上から入り込むように回転すると、処理対象物を、両スクリュー２１，２２の羽根２５，２６が、その重なった部分に強制的に送り込むことができ、その処理対象物を滞留させることなく効率よく搬送することができる。
【００４８】
ところで、上述の固液分離動作を繰り返し行う間に、可動板１２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。
【００４９】
先ず、モータ５５の作動を停止させた状態で、図１に示したボルト７２を緩めてこれを取り外し、カバー５を上方に持ち上げて該カバーを取り外す。これにより、図３に示すように、スクリュー２１，２２と可動板１２と固定板１３の上部が開放される。
【００５０】
次に図５に示したボルト２９，７５を緩めて、図６に示すように仕切板２７を取り外すと共に、軸受板２８を矢印Ｅ方向に引いて、各軸受カップ４７，４８を各スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の一方の端部から離脱する。これにより、各スクリュー２１，２２の一方の端部側を拘束するものがなくなる。
【００５１】
次いで、各スクリュー２１，２２を図３に矢印Ｆで示す方向に引いて、わずかな距離だけその各スクリュー２１，２２を軸線方向に移動させる。すると、図９に示すように、各スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の他方の端部が、ギア軸５４と出力軸５６の中空部５７から外れる。これにより、スクリュー２１，２２の他方の端部側を拘束するものがなくなる。これにより、スクリュー２１，２２を、そのまま上方に持ち上げることができる。可動板１２と固定板１３に形成された各凹部１４，１５が、スクリュー２１，２２を上方に持ち上げることのできる形態に形成されているのである。
【００５２】
上述のように、スクリュー２１，２２を可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５から取り外せば、各可動板１２をそのまま上方に持ち上げて、これを取り外すことができる。全ての可動板１２を取り外した後、新たな可動板１２を取り付け、上述したところと逆の手順で、スクリュー２１，２２を組み付けることができる。
【００５３】
従来の固液分離装置においては、スクリューが可動板と固定板に形成された孔中に挿入されていたため、可動板の交換時に、スクリューを可動板と固定板からその軸線方向に抜き出す必要があった。これにより、その交換作業に多大な手間がかかっていたのであるが、本例の固液分離装置によれば、スクリュー２１，２２を上方に持ち上げて、これを取り外すことができるので、可動板１２の交換を容易に行うことができる。
【００５４】
上述のように、本例の固液分離装置においては、２本のスクリュー２１，２２を同時に上方に持ち上げることができるように、可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５の上部開口幅の大きさが設定されているが、これらの開口幅を図示した例よりも小さく設定し、２本のスクリュー２１，２２を同時ではなく１本ずつ上方に持ち上げることができるように凹部１４，１５の上部開口幅の大きさを設定してもよい。いずれの場合も、各凹部１４，１５は、スクリューを上方に持ち上げることのできる大きさに設定されている。
【００５５】
ところで、前述のように、回転する２本のスクリュー２１，２２の羽根２５，２６によって可動板１２を押動させることができるように、可動板１２の凹部１４を形成する必要があり、図８には、かかる可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５の一形態例が示されている。ここで、これらの凹部１４，１５の形態をより具体的な例を明らかにする。
【００５６】
図１３は、可動板１２の凹部１４の形態を示す説明図である。先ず、図１３の（ａ）に示すように、ほぼ同一の直径ＭＤを有する２つの円ＭＣを、その一部が重なった状態で配置する。次いで、これらの円ＭＣに２本の共通接線ＭＴを引く。このとき、その２本の共通接線ＭＴと、２つの円ＭＣの互いに重なった側とは反対側の２つの円弧とによって、図１３の（ｂ）に示すように長孔ＣＲが形成される。図１３の（ｃ）に示すように、この長孔ＣＲの下半分ＬＣＲに、わずかな長さの垂直線ＶＬを付加したものが、図８に示した可動板１２の凹部１４の形態である。また、図１３の（ｃ）に示すように、各スクリュー２１，２２の外径ＳＤは、円ＭＣの直径ＭＤよりも極くわずかに小さく設定され、しかも２つの円ＭＣの中心間距離ＭＬは、２本のスクリュー２１，２２の中心軸線Ｘ１，Ｘ２の間の距離ＳＬよりも小さく設定される。これにより、スクリュー２１，２２の回転が可動板１２によって阻害されることはなく、しかもそのスクリュー２１，２２の回転によって可動板１２を前述のように押動させることができる。
【００５７】
可動板１２の凹部１４と、スクリュー２１，２２を、上述した例とは異なった大きさと形態に構成することもできるが、上述のように構成すると、スクリュー２１，２２の回転によって確実に可動板１２を押動させることができ、しかも可動板１２をコンパクトに形成することが可能となる。図１３に示した可動板１２とスクリュー２１，２２のより具体的な数値例を示すと、ＭＤ＝８６mm、ＭＬ＝６３mm、ＳＤ＝８５mm、ＳＬ＝６８mmである。
【００５８】
次に、図８に例示した固定板１３の凹部１５の形態について説明する。先ず、図１４の（ａ）に示すように、２つの円ＦＣを、その一部が重なった状態で配置する。これらの円ＦＣの中心Ｃは、各スクリュー２１，２２の中心軸線Ｘ１，Ｘ２とそれぞれ一致する。しかも各円ＦＣの直径ＦＤは、図１３に示した可動板１２の各円ＭＣの直径ＭＤに等しくなっている。ここで、両円ＦＣに２本の共通線ＦＴを引くと、図１４の（ｂ）に示す長孔ＡＲが得られる。図１４の（ｃ）に示すように、この長孔ＡＲの下半分ＡＲＬにわずかな長さの垂直線ＶＬ１を付加したものが、図８に示した固定板１３の凹部１５である。
【００５９】
可動板１２の凹部１４と、固定板１３の凹部１５を上述のように形成することにより、その凹部１４，１５内に存する処理対象物をスクリュー２１，２２の羽根２５，２６によって効率よく掻き取ることができる。
【００６０】
また、前述の形態の各固定板１５に、図８に二点鎖線で示し、かつ符号１５Ａを付して示した板部分を付加した形態に、各固定板１５を形成すると共に、図８に二点鎖線で示し、かつ符号５Ａを付して示した部分をカバー５に付加して、該カバー５を形成すると、空間Ｓ内の処理対象物に加えられる圧力を高め、その脱液効率を高めることが可能である。
【００６１】
以上説明した固液分離装置は、可動板１２のほかに、上部が開放した凹部１５を有する複数の固定板１３を具備し、各固定板１３の間に可動板１３がそれぞれ配置され、２本のスクリュー２１，２２が、固定板１３に形成された凹部１５と可動板１２に形成された凹部１４を貫通して延び、固定板１３の凹部１５も、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成され、可動板１２と固定板１３の間の間隙を通して濾液が流下するように構成されている。すなわち、可動板１２と固定板１３が交互に配置され、可動板１２が固定板１３に対して作動するように構成されているのであるが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。例えば、固定板を設けずに、可動板１２だけを多数枚重ねて配置し、その多数の可動板１２の凹部１４に２本のスクリュー２１，２２を貫通させ、各可動板１２の間の間隙を通して濾液を排出させると共に、スクリュー２１，２２の回転によって、各可動板１２を、図８及び図１０乃至図１２を参照して先に説明したところと同様に作動させ、各可動板１２同士の相対運動によって、これらの間に固形物が詰まる不具合を阻止するように構成することもできる。
【００６２】
いずれの形態の固液分離装置も、上部が開放した凹部を有する複数の可動板と、これらの可動板の凹部を貫通して延びる２本のスクリューとを有し、可動板の凹部は、回転する２本のスクリューの羽根によって該可動板が押動される大きさに設定されていると共に、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成されているる。
【００６３】
また、本例の固液分離装置は、可動板１２と固定板１３の上部を覆う着脱可能なカバー５を有しているが、場合によっては、このカバー５を省略することもできる。固定板が設けられない固液分離装置の場合には、着脱可能なカバー５は可動板１２の上部を覆う。
【００６４】
また、それ自体公知のように、空間Ｓへの処理対象物投入側が、液体分の減少した処理対象物の排出側よりも低くなるように、複数の可動板１２を傾斜して配置し、空間Ｓ内の処理対象物が排出側に近づくに従って、その処理対象物により一層大きな圧力が加えられるように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】固液分離装置の平面図である。
【図２】図１に示した固液分離装置の垂直断面図である。
【図３】カバーを取り外した状態での固液分離装置の平面図である。
【図４】入口部材と、可動板と、固定板と、スペーサと、ボルトの分解斜視図である。
【図５】出口部材の斜視図である。
【図６】出口部材の本体から仕切板と軸受板を分離した状態を示す斜視図である。
【図７】図１に示した固液分離装置の固液分離部における拡大水平断面図である。
【図８】図２のVIII−VIII線拡大断面図である。
【図９】ギア軸及び出力軸と、スクリューの軸部の連結状態を示す斜視図である。
【図１０】可動板の動きを説明する図である。
【図１１】可動板の動きを説明する図である。
【図１２】可動板の動きを説明する図である。
【図１３】可動板の凹部の形状を説明する図である。
【図１４】固定板の凹部の形状を説明する図である。
【符号の説明】
【００６６】
５ カバー
１２ 可動板
１３ 固定板
１４，１５ 凹部
２１，２２ スクリュー
２５，２６ 羽根
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多量の液体を含む処理対象物から液体を分離す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から液体を分離する固液分離装置は従来より周知である（例えば、特許文献１参照）。かかる固液分離装置によって処理される処理対象物としては、例えば、廃豆腐、食品加工排水、下水処理物、或いは養豚場から排出される廃水などの有機系汚泥、切削屑を含む切削油、メッキ廃液、インク廃液、顔料廃液、塗料廃液などの無機系汚泥、或いは野菜屑や果実の皮、フスマ、食品残渣などが挙げられる。
【０００３】
従来の固液分離装置は、筒状体を貫通して延びるスクリューを有し、その筒状体の軸線方向一端側の入口開口から筒状体内に流入した処理対象物を、回転するスクリューによって搬送し、このとき処理対象物から分離された液体、すなわち濾液を、筒状体の濾液排出間隙を通して筒状体外に排出させ、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筒状体外に排出させるように構成されている。
【０００４】
ところが、従来の固液分離装置によって、流動性を失いやすい処理対象物を脱液処理すると、筒状体内において液体分離の進んだ処理対象物は、その流動性が低下するので、処理対象物がスクリューによって搬送されず、筒状体内で詰まってしまうおそれがある。特に無機系汚泥や、廃豆腐、野菜屑、果実の皮、フスマ、或いは食品残渣などは、筒状体内で詰まりやすい。
【０００５】
そこで、孔の形成された多数の可動板と、これらの可動板の孔を貫通して延びる２本のスクリューを有する固液分離装置が開発され、かつ実用化されている（特許第３５６５８４１号）。この固液分離装置によれば、上述した欠点を抑え、処理対象物の詰まり発生を防止することが可能である。
【０００６】
ところが、従来のこの形式の固液分離装置においては、可動板が経時的に摩耗して、その可動板を交換する際、２本のスクリューを多数の可動板からスクリューの軸線方向に引き抜いて、これらを分解し、次いで新品の多数の可動板の孔に２本のスクリューをその軸線方向に挿入して、これらを組み付けなければならぬため、可動板の交換作業が大変煩わしく、その作業に多大な時間を必要とする欠点があった。
【０００７】
【特許文献１】特公平７−１０４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、可動板を容易に交換することのできる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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、上部が開放した凹部を有する複数の可動板と、これらの可動板の凹部を貫通して延びる２本のスクリューとを有し、前記可動板の凹部は、回転する２本のスクリューの羽根によって該可動板が押動される大きさに設定されていると共に、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成さ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）。
【００１０】
また、上記請求項１に記載の固液分離装置において、前記２本のスクリューは、その羽根の一部が互いに重なった状態で配置されていると有利である（請求項２）。
【００１１】
さらに、上記請求項１又は２に記載の固液分離装置において、各スクリューによって、処理対象物がほぼ同じ方向に搬送されるように、各スクリューの羽根の巻き方向と各スクリューの回転方向が設定されていると有利である（請求項３）。
【００１２】
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、上部が開放した凹部を有する複数の固定板を具備し、各固定板の間に前記可動板がそれぞれ配置され、前記２本のスクリューは、前記固定板に形成された凹部と可動板に形成された凹部を貫通して延び、固定板の凹部も、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成され、可動板と固定板の間の間隙を通して濾液が流下するように構成されていると有利である（請求項４）。
【００１３】
さらに、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、前記可動板の上部を覆う着脱可能なカバーを具備していると有利である（請求項５）。
【００１４】
また、上記請求項４に記載の固液分離装置において、前記可動板と固定板の上部を覆う着脱可能なカバーを具備していると有利である（請求項６）。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、可動板を簡単に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】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は、本例の固液分離装置の平面図であり、図２はその固液分離装置の垂直断面図である。これらの図に示した固液分離装置によって、先に例示したいずれの処理対象物も固液分離することが可能であるが、ここでは、多量の水分を含んだ汚泥を脱水処理する場合について説明する。
【００１８】
本例の固液分離装置は、入口部材１と、出口部材２とを有し、これらの部材１，２の間に固液分離部３が配置されている。また、入口部材１と固液分離部３の上部は、着脱可能なカバー５によって覆われている。図３は、このカバー５を取り除いた状態での固液分離装置の平面図である。
【００１９】
入口部材１は、図２乃至図４に示すように、下方に向けて凹んだ底壁６と、その底壁６の各端部に一体に接続された平板部７，８と、底壁６及び平板部７，８から下方に垂下した一対の側板９，１０とから構成されている。
【００２０】
また出口部材２は、図２、図３、図５及び図６に示すように、水平断面がほぼロの字形に形成され、かつ上部と下部が開口した本体１１を有し、その本体１１の固液分離部３を向いた側の側壁１６と、これに対向して位置する側壁１７には、それぞれ切欠３７，３８が形成され、その各切欠３７，３８には、仕切板２７と軸受板２８がそれぞれ配置され、その仕切板２７と軸受板２８は、ボルト２９，７５と、これに螺着したナットとによって、本体１１に着脱可能に固定されている。ボルト２９，７５を緩めることにより、仕切板２７と軸受板２８を、図６に示すように、本体１１から分離することができる。また、本体１１の下部開口は、脱水処理された汚泥が排出される排出口３６を構成している。
【００２１】
一方、本例の固液分離部３は、図２乃至図４に示すように、複数の可動板１２と、複数の固定板１３を有していて、各可動板１２と固定板１３には、図７及び図８にも示すように、上部が開放した凹部１４，１５がそれぞれ形成されている。また各固定板１３の間にはリング状のスペーサ３０が配置され、各固定板１３に形成された取付孔３２，３３（図4及び図8）と各スペーサ３０とにボルト１８，１９が挿通されている。図示した例では、各固定板１３の凹部１５の下方に形成された２つの取付孔３２を貫通する２本のボルト１８と、凹部１５の各側方に形成された２つの取付孔３３を貫通する２本のボルト１９の合計が４本のボルトが用いられている。図４には、これらのボルトのうちの１本のボルト１８とこれが嵌合するスペーサ３０だけを示してある。各固定板１３とスペーサを一体に形成することもできる。
【００２２】
図２及び図３に示すように、ボルト１８，１９は、入口部材１の一方の側板９と、出口部材２の本体１１の一方の側壁１６を貫通し、その各ボルト１８，１９にナット２０が螺着されて締め付けられている。このように、各固定板１３は、スペーサ３０によって互いに所定の間隙をあけて、その軸線方向に配列され、かつボルト１８，１９とナット２０とによって互いに一体的に固定され、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板を、わずかに遊動できるように組み付けることもできる。
【００２３】
また、各可動板１２は、各固定板１３の間の間隙にそれぞれ配置され、図７に示すように、各可動板１２の厚さＴは、各固定板１３の間の間隙幅Ｇよりも小さく設定され、各固定板１３の端面と、これに対向する可動板１２の端面の間には、例えば０．５乃至１mm程度の濾液排出間隙ｇが形成される。この濾液排出間隙ｇは、後述するように汚泥から分離された液体、すなわち濾液を通過させるものである。可動板１２の厚さＴは、例えば１．５mm程度に設定され、固定板１３の厚さｔは、例えば３mm程度に設定される。
【００２４】
図８に示すように、各可動板１２は、下側の２本のボルト１８に嵌合したスペーサ３０上に載せられ、しかも、上側の２本のボルト１９に嵌合した両スペーサ３０の間に配置されている。これにより、各可動板１２が下方に落下することが阻止され、しかも各可動板１２は、各固定板１３の間の隙間において、固定板１３の端面と平行な方向に動くことができる。
【００２５】
また、図１乃至図３、図７及び図８に示すように、固液分離装置は、２本のスクリュー２１，２２を有し、これらのスクリュー２１，２２は、入口部材１の底壁６により区画された凹所と、固定板１３に形成された凹部１５と、可動板１２に形成された凹部１４を貫通して延びている。ここに示した各スクリュー２１，２２は、軸部２３，２４と、その各軸部部２３，２４にそれぞれ一体に形成されたらせん状の羽根２５，２６を有している。
【００２６】
一方、図２、図５及び図６に示すように、出口部材２の仕切板２７には、半円状の２つの切欠３９，４０が形成されていると共に、本体１１の一方の側壁１６の切欠３７は、半円状の２つの切欠部４１，４２を有している。、これらの切欠３９，４０と切欠部４１，４２によって、２つの円形の孔４３，４４が区画され、その各孔４３，４４に、図５には示していない各スクリュー２１，２２の軸部２３，２４がそれぞれ貫通して延びている。図２から判るように、各孔４３，４４の径は、軸部２３，２４の径よりも大きくなっている。
【００２７】
また、図１乃至図３、図５及び図６に示すように、出口部材２の他方の側壁１７に形成された切欠３８に配置された軸受板２８には、内部に軸受４５，４６が収容された軸受カップ４７，４８が固定されている。図１乃至図３に示すように、各スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の一方の端部が、各軸受カップ４７，４８内にそれぞれ挿入され、各軸受４５，４６を介して、その各軸受カップ４７，４８に回転自在に支持されている。
【００２８】
また、図１乃至図３に示すように、入口部材１には、ギアボックス４９が固定され、このギアボックス４９の各側壁５０，５１には、ギア５２の固定されたギア軸５４が、軸受を介して回転自在に支持されている。また、側壁５１にはモータ５５が固定支持され、その出力軸５６が両側壁５０，５１を通して延びている。この出力軸５６にも、ギア５３が固定され、このギア５３と上述のギア５２は、ギアボックス４９の内部で互いに噛み合っている。
【００２９】
ギア軸５４の一方の端部と、出力軸５６の一方の端部は、図１、図３及び図９に示すように、内部が中空に形成され、その中空部５７の中央部に係合片５８が固定配置されている。一方、図９に示すように、各スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の他方の端部には、係合溝５９が形成され、その各軸部２３，２４の各端部は図３に示すように、ギア軸５４と出力軸５６の中空部５７に挿入され、各軸部２３，２４に形成された係合溝５９がギア軸５４と出力軸５６に設けられた係合片５８にそれぞれ着脱可能に係合している。従って、モータ５５が作動して、出力軸５６が回転すると、その回転がギア５３，５２を介してギア軸５４に伝えられると共に、出力軸５６とギア軸５４の回転は、互いに係合した係合片５８と係合溝５９を介して、各スクリュー２１，２２に伝達され、各スクリュー２１，２２が、その中心軸線X１，X２のまわりに回転する。
【００３０】
図７及び図８に示すように、２本のスクリュー２１，２２は、接触することなく、その羽根２５，２６の一部が互いに重なった状態で配置されている。すなわち、両スクリュー２１，２２を、その中心軸線X１，X２の方向に見たとき、両羽根２５，２６の一部がオーバラップした状態で位置しているのである。図８においては、両スクリュー２１，２２の羽根２５，２６の重なった部分に斜線を付し、符号ＯＬを付してある。
【００３１】
また、図示した例では、両スクリュー２１，２２が、図３に示すように互いに平行に並置されているが、これらのスクリュー２１，２２の中心軸線X１，X２が、小なる角度をもった状態に、両スクリュー２１，２２を並置してもよい。可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５の大きさと形態は、２本のスクリュー２１，２２の回転を阻害しないように設定されていることは当然である。また、本例の固液分離装置においては、各スクリュー２１，２２の羽根２５，２６のピッチが、入口部材１の側から出口部材２の側に向けて漸次、小さくなっているが、このピッチを、各スクリューの全長に亘って等しく設定することもできる。
【００３２】
図２に示すように、ギアボックス４９の一方の側壁５０は下方に延び、その下端から水平方向に突出したフランジ部６０が、固液分離装置を支持する台枠のステー６１に固定されている。同様に出口部材２の一方の側壁１６に突設されたフランジ部６２も、台枠のステー６３に固定されている。さらに、多数の固定板１３のうち、図２乃至図４に、特に符号１３Ａを付して示した固定板は、その下部が、他の固定板よりも大きく下方に延び、その下端から水平に突出したフランジ部６４が、台枠のステー６５に固定されている。このように、複数のフランジ部６０，６２，６４が台枠のステー６１，６３，６５に固定されることにより、固液分離装置の全体が台枠に支持されている。
【００３３】
また、図３及び図４に示すように、支柱としての用をなす固定板１３Ａの上部には、一対の舌片６６，６７が突設され、しかも、出口部材２の一方の側壁１６にも、一対の舌片６８，６９が突設されている。これらの舌片６６，６７，６８，６９と、入口部材１の各平板部７，８の上に、図１及び図２に示すように、カバー５の各フランジ部７０，７１が載せられ、ボルト７２とナットによって、そのフランジ部７０，７１が舌片６６，６７，６８，６９と平板部７，８に着脱可能に固定されている。また、入口部材１の底壁６に対応するカバー５の部分には、処理対象物を投入するための投入口４が形成されている。
【００３４】
次に、固液分離装置の作用を説明しながら、固液分離装置の他の構成について明らかにする。
【００３５】
図２に矢印Ａで示すように、多量の水分を含む汚泥（図示せず）が投入口４から入口部材１の底壁６上に流入する。処理前の汚泥の含水率は、例えば９９重量％程度である。この汚泥には、予め凝集剤が混入され、その汚泥がフロック化されている。処理対象物によっては、凝集剤が混入されないものもある。
【００３６】
このとき、モータ５５の作動によって、出力軸５６とスクリュー２２が回転駆動され、この回転は、ギア５３，５２を介してギア軸５４に伝えられ、これによってスクリュー２１も回転駆動される。このように、２本のスクリュー２１，２２が、その中心軸線Ｘ１，Ｘ２の周りに回転することにより、入口部材１に流入した汚泥は、図２に矢印Ｂで示すように、多数の固定板１３と可動板１２の凹部１５，１４とカバー５とにより区画された空間Ｓに流入し、出口部材２の側へ向けて搬送される。
【００３７】
上述のように、交互に配置された複数の可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５と、カバー５により区画された空間Ｓ中を汚泥が移動するとき、その汚泥から水分が分離され、その分離された水分、すなわち濾液が各固定板１３と可動板１２の間の濾液排出間隙ｇ（図７）を通して外部に排出される。このように排出された濾液は、図２に矢印Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４で示すように下方に流下し、各ステー６１，６３に固定された受皿３５に受け止められ、その受皿３５の排出口７６を通して下方に排出される。この濾液中には、未だ固形分が多少含まれているので、当該濾液は、再度、他の汚泥と共に水処理された後、固液分離装置によって脱水処理される。
【００３８】
上述のようにして、空間Ｓ中を搬送される汚泥の含水率が下げられ、含水量の減少した汚泥は、図２に矢印Ｄで示すように、出口部材２に形成された孔４３，４４を通して、出口部材２内に排出され、下方に落下する。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重量％前後である。図１乃至図３に示すように、出口部材２の一方の側壁１６と仕切板２７に対向して、各軸部２３，２４に背圧板７３，７４が固定されており、これによって空間Ｓ内の汚泥に加えられる圧力を高めることができる。
【００３９】
上述のように、本例の固液分離装置においては、スクリュー２１，２２の回転により、処理対象物の一例である汚泥が入口部材１の側から出口部材２の側へ向けて搬送される。すなわち、各スクリュー２１，２２によって、処理対象物がほぼ同じ方向に搬送されるように、各スクリュー２１，２２の羽根２５，２６の巻き方向と、その各スクリュー２１，２２の回転方向が設定されているのである。図示した例では、図８に示すように、一方のスクリュー２１が時計方向に回転駆動され、他方のスクリュー２２が反時計方向に回転駆動される。
【００４０】
空間Ｓ内において、汚泥の水分と固形分を分離する際、各可動板１２と固定板１３との間の濾液排出間隙ｇに固形分がわずかに入り込むことは避けられず、これを放置すると、その間隙ｇが目詰まりを起こす。ところが、本例の固液分離装置の可動板１２は、回転する２本のスクリュー２１，２２の羽根２５，２６によって、押し動かされ、各可動板１２の端面が、これに対向する固定板１３の端面に対して運動し、この掻動作用によって、濾液排出間隙ｇに入り込んだ固形分が、その間隙ｇから効率よく排出され、ここに詰まることが阻止される。
【００４１】
図１０乃至図１２は、可動板１２が、２本のスクリュー２１，２２によって押し動かされるときの様子を模式的に示した説明図である。これらの図においては、スクリュー２１，２２、可動板１２及び固定板１３を全て実線で表わすと共に、図８に示した各羽根２５，２６の断面部分２５Ａ，２６Ａを、単なる線で表わしてある。
【００４２】
ここで、図８及び図１０乃至図１２を参照して、可動板１２の動きを説明する。各羽根２５，２６の断面部分２５Ａ，２６Ａを羽根部と称することにすると、図８に示した状態においては、各羽根部２５Ａ，２６Ａは共に図の右方を向いている。このとき、一方の羽根部２５Ａは、可動板１２に接触していないが、他方の羽根部２６Ａは可動板１２を図における右方に押圧し、その可動板１２は最も右方の位置を占めている。
【００４３】
この状態から、一方のスクリュー２１は時計方向に回転し、他方のスクリュー２２は反時計方向に回転するが、各羽根部２５Ａ，２６Ａが図１０に示す位置にあるときは、羽根部２６Ａも可動板１２から離れ、可動板１２は羽根部２５Ａ，２６Ａに押圧されることなく最右方の位置を占めている。
【００４４】
ところが、各羽根部２５Ａ，２６Ａが図１１に示した位置を占めると、一方のスクリュー２１の羽根部２５Ａが可動板１２を図における左方に押圧し、該可動板１２が左方に押し動かされる。スクリュー２１，２２の回転に伴って、可動板１２は、羽根部２５Ａによってさらに左方に押動され、図１２に示すように、両羽根部２５Ａ，２６Ａが図における左方を向いたとき、可動板１２は最も左方の位置を占める。かかる運動が連続的に繰り返し行われる。このとき、回転するスクリュー２１，２２の羽根部２５Ａ，２６Ａが固定板１３、入口部材１及びカバー５に直に接触することはない。
【００４５】
上述のように、可動板１２は、ほぼ水平な状態を保ちながら、図８及び図１０乃至図１２における左右方向に往復運動する。これにより、可動板１２は、固定板１３に対してほぼ平行な方向に作動し、可動板１２と固定板１３との間の濾液排出間隙ｇ（図７）が常にクリーニングされ、ここに固形物が入り込んだままとなって、当該間隙ｇが目詰まりを起こし、濾液の排出が阻害される不具合を阻止することができる。回転する２本のスクリュー２１，２２の羽根２５，２６によって、可動板１２を押動できるように、可動板１２の凹部１４の大きさと形態を設定し、可動板１２と固定板１３との間の間隙を通して濾液が流下するように構成することによって、上述した作用効果を奏することができるのである。
【００４６】
上述した固液分離装置によると、２本のスクリュー２１，２２により、空間Ｓ内の処理対象物を搬送することができ、特に２本のスクリュー２１，２２の羽根２５，２６の一部を互いに重なった状態で配置することにより、処理対象物が流動性を失いやすい物であるときも、その処理対象物が空間Ｓの内部で詰まってしまう不具合を阻止できる。空間Ｓ内で脱水が進み、流動性が低下した処理対象物が、スクリュー２１，２２の表面に固着し、ないしは固着しようとしたとき、互いにオーバーラップした羽根２５，２６の部分が、その処理対象物を掻き取りながら回転し、処理対象物を崩すので、その処理対象物が空間Ｓ内で詰まる不具合を阻止できるのである。このようにして、従来、詰まりやすかった無機系の汚泥や、廃豆腐、野菜屑、果実の皮、或いはフスマや食品残渣などの処理対象物も、効率よく固液分離することができる。
【００４７】
特に、図示した例のように、各スクリュー２１，２２が、羽根２５，２６のオーバラップした部分に上から入り込むように回転すると、処理対象物を、両スクリュー２１，２２の羽根２５，２６が、その重なった部分に強制的に送り込むことができ、その処理対象物を滞留させることなく効率よく搬送することができる。
【００４８】
ところで、上述の固液分離動作を繰り返し行う間に、可動板１２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。
【００４９】
先ず、モータ５５の作動を停止させた状態で、図１に示したボルト７２を緩めてこれを取り外し、カバー５を上方に持ち上げて該カバーを取り外す。これにより、図３に示すように、スクリュー２１，２２と可動板１２と固定板１３の上部が開放される。
【００５０】
次に図５に示したボルト２９，７５を緩めて、図６に示すように仕切板２７を取り外すと共に、軸受板２８を矢印Ｅ方向に引いて、各軸受カップ４７，４８を各スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の一方の端部から離脱する。これにより、各スクリュー２１，２２の一方の端部側を拘束するものがなくなる。
【００５１】
次いで、各スクリュー２１，２２を図３に矢印Ｆで示す方向に引いて、わずかな距離だけその各スクリュー２１，２２を軸線方向に移動させる。すると、図９に示すように、各スクリュー２１，２２の軸部２３，２４の他方の端部が、ギア軸５４と出力軸５６の中空部５７から外れる。これにより、スクリュー２１，２２の他方の端部側を拘束するものがなくなる。これにより、スクリュー２１，２２を、そのまま上方に持ち上げることができる。可動板１２と固定板１３に形成された各凹部１４，１５が、スクリュー２１，２２を上方に持ち上げることのできる形態に形成されているのである。
【００５２】
上述のように、スクリュー２１，２２を可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５から取り外せば、各可動板１２をそのまま上方に持ち上げて、これを取り外すことができる。全ての可動板１２を取り外した後、新たな可動板１２を取り付け、上述したところと逆の手順で、スクリュー２１，２２を組み付けることができる。
【００５３】
従来の固液分離装置においては、スクリューが可動板と固定板に形成された孔中に挿入されていたため、可動板の交換時に、スクリューを可動板と固定板からその軸線方向に抜き出す必要があった。これにより、その交換作業に多大な手間がかかっていたのであるが、本例の固液分離装置によれば、スクリュー２１，２２を上方に持ち上げて、これを取り外すことができるので、可動板１２の交換を容易に行うことができる。
【００５４】
上述のように、本例の固液分離装置においては、２本のスクリュー２１，２２を同時に上方に持ち上げることができるように、可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５の上部開口幅の大きさが設定されているが、これらの開口幅を図示した例よりも小さく設定し、２本のスクリュー２１，２２を同時ではなく１本ずつ上方に持ち上げることができるように凹部１４，１５の上部開口幅の大きさを設定してもよい。いずれの場合も、各凹部１４，１５は、スクリューを上方に持ち上げることのできる大きさに設定されている。
【００５５】
ところで、前述のように、回転する２本のスクリュー２１，２２の羽根２５，２６によって可動板１２を押動させることができるように、可動板１２の凹部１４を形成する必要があり、図８には、かかる可動板１２と固定板１３の凹部１４，１５の一形態例が示されている。ここで、これらの凹部１４，１５の形態をより具体的な例を明らかにする。
【００５６】
図１３は、可動板１２の凹部１４の形態を示す説明図である。先ず、図１３の（ａ）に示すように、ほぼ同一の直径ＭＤを有する２つの円ＭＣを、その一部が重なった状態で配置する。次いで、これらの円ＭＣに２本の共通接線ＭＴを引く。このとき、その２本の共通接線ＭＴと、２つの円ＭＣの互いに重なった側とは反対側の２つの円弧とによって、図１３の（ｂ）に示すように長孔ＣＲが形成される。図１３の（ｃ）に示すように、この長孔ＣＲの下半分ＬＣＲに、わずかな長さの垂直線ＶＬを付加したものが、図８に示した可動板１２の凹部１４の形態である。また、図１３の（ｃ）に示すように、各スクリュー２１，２２の外径ＳＤは、円ＭＣの直径ＭＤよりも極くわずかに小さく設定され、しかも２つの円ＭＣの中心間距離ＭＬは、２本のスクリュー２１，２２の中心軸線Ｘ１，Ｘ２の間の距離ＳＬよりも小さく設定される。これにより、スクリュー２１，２２の回転が可動板１２によって阻害されることはなく、しかもそのスクリュー２１，２２の回転によって可動板１２を前述のように押動させることができる。
【００５７】
可動板１２の凹部１４と、スクリュー２１，２２を、上述した例とは異なった大きさと形態に構成することもできるが、上述のように構成すると、スクリュー２１，２２の回転によって確実に可動板１２を押動させることができ、しかも可動板１２をコンパクトに形成することが可能となる。図１３に示した可動板１２とスクリュー２１，２２のより具体的な数値例を示すと、ＭＤ＝８６mm、ＭＬ＝６３mm、ＳＤ＝８５mm、ＳＬ＝６８mmである。
【００５８】
次に、図８に例示した固定板１３の凹部１５の形態について説明する。先ず、図１４の（ａ）に示すように、２つの円ＦＣを、その一部が重なった状態で配置する。これらの円ＦＣの中心Ｃは、各スクリュー２１，２２の中心軸線Ｘ１，Ｘ２とそれぞれ一致する。しかも各円ＦＣの直径ＦＤは、図１３に示した可動板１２の各円ＭＣの直径ＭＤに等しくなっている。ここで、両円ＦＣに２本の共通線ＦＴを引くと、図１４の（ｂ）に示す長孔ＡＲが得られる。図１４の（ｃ）に示すように、この長孔ＡＲの下半分ＡＲＬにわずかな長さの垂直線ＶＬ１を付加したものが、図８に示した固定板１３の凹部１５である。
【００５９】
可動板１２の凹部１４と、固定板１３の凹部１５を上述のように形成することにより、その凹部１４，１５内に存する処理対象物をスクリュー２１，２２の羽根２５，２６によって効率よく掻き取ることができる。
【００６０】
また、前述の形態の各固定板１５に、図８に二点鎖線で示し、かつ符号１５Ａを付して示した板部分を付加した形態に、各固定板１５を形成すると共に、図８に二点鎖線で示し、かつ符号５Ａを付して示した部分をカバー５に付加して、該カバー５を形成すると、空間Ｓ内の処理対象物に加えられる圧力を高め、その脱液効率を高めることが可能である。
【００６１】
以上説明した固液分離装置は、可動板１２のほかに、上部が開放した凹部１５を有する複数の固定板１３を具備し、各固定板１３の間に可動板１３がそれぞれ配置され、２本のスクリュー２１，２２が、固定板１３に形成された凹部１５と可動板１２に形成された凹部１４を貫通して延び、固定板１３の凹部１５も、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成され、可動板１２と固定板１３の間の間隙を通して濾液が流下するように構成されている。すなわち、可動板１２と固定板１３が交互に配置され、可動板１２が固定板１３に対して作動するように構成されているのであるが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。例えば、固定板を設けずに、可動板１２だけを多数枚重ねて配置し、その多数の可動板１２の凹部１４に２本のスクリュー２１，２２を貫通させ、各可動板１２の間の間隙を通して濾液を排出させると共に、スクリュー２１，２２の回転によって、各可動板１２を、図８及び図１０乃至図１２を参照して先に説明したところと同様に作動させ、各可動板１２同士の相対運動によって、これらの間に固形物が詰まる不具合を阻止するように構成することもできる。
【００６２】
いずれの形態の固液分離装置も、上部が開放した凹部を有する複数の可動板と、これらの可動板の凹部を貫通して延びる２本のスクリューとを有し、可動板の凹部は、回転する２本のスクリューの羽根によって該可動板が押動される大きさに設定されていると共に、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成されているる。
【００６３】
また、本例の固液分離装置は、可動板１２と固定板１３の上部を覆う着脱可能なカバー５を有しているが、場合によっては、このカバー５を省略することもできる。固定板が設けられない固液分離装置の場合には、着脱可能なカバー５は可動板１２の上部を覆う。
【００６４】
また、それ自体公知のように、空間Ｓへの処理対象物投入側が、液体分の減少した処理対象物の排出側よりも低くなるように、複数の可動板１２を傾斜して配置し、空間Ｓ内の処理対象物が排出側に近づくに従って、その処理対象物により一層大きな圧力が加えられるように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】固液分離装置の平面図である。
【図２】図１に示した固液分離装置の垂直断面図である。
【図３】カバーを取り外した状態での固液分離装置の平面図である。
【図４】入口部材と、可動板と、固定板と、スペーサと、ボルトの分解斜視図である。
【図５】出口部材の斜視図である。
【図６】出口部材の本体から仕切板と軸受板を分離した状態を示す斜視図である。
【図７】図１に示した固液分離装置の固液分離部における拡大水平断面図である。
【図８】図２のVIII−VIII線拡大断面図である。
【図９】ギア軸及び出力軸と、スクリューの軸部の連結状態を示す斜視図である。
【図１０】可動板の動きを説明する図である。
【図１１】可動板の動きを説明する図である。
【図１２】可動板の動きを説明する図である。
【図１３】可動板の凹部の形状を説明する図である。
【図１４】固定板の凹部の形状を説明する図である。
【符号の説明】
【００６６】
５ カバー
１２ 可動板
１３ 固定板
１４，１５ 凹部
２１，２２ スクリュー
２５，２６ 羽根
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部が開放した凹部を有する複数の可動板と、これらの可動板の凹部を貫通して延びる２本のスクリューとを有し、前記可動板の凹部は、回転する２本のスクリューの羽根によって該可動板が押動される大きさに設定されていると共に、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成されていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
前記２本のスクリューは、その羽根の一部が互いに重なった状態で配置されている請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
各スクリューによって、処理対象物がほぼ同じ方向に搬送されるように、各スクリューの羽根の巻き方向と各スクリューの回転方向が設定されている請求項１又は２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
上部が開放した凹部を有する複数の固定板を具備し、各固定板の間に前記可動板がそれぞれ配置され、前記２本のスクリューは、前記固定板に形成された凹部と可動板に形成された凹部を貫通して延び、固定板の凹部も、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成され、可動板と固定板の間の間隙を通して濾液が流下するように構成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記可動板の上部を覆う着脱可能なカバーを具備する請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置。
【請求項６】
前記可動板と固定板の上部を覆う着脱可能なカバーを具備する請求項４に記載の固液分離装置。
【請求項１】
上部が開放した凹部を有する複数の可動板と、これらの可動板の凹部を貫通して延びる２本のスクリューとを有し、前記可動板の凹部は、回転する２本のスクリューの羽根によって該可動板が押動される大きさに設定されていると共に、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成されていることを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
前記２本のスクリューは、その羽根の一部が互いに重なった状態で配置されている請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
各スクリューによって、処理対象物がほぼ同じ方向に搬送されるように、各スクリューの羽根の巻き方向と各スクリューの回転方向が設定されている請求項１又は２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
上部が開放した凹部を有する複数の固定板を具備し、各固定板の間に前記可動板がそれぞれ配置され、前記２本のスクリューは、前記固定板に形成された凹部と可動板に形成された凹部を貫通して延び、固定板の凹部も、スクリューを上方に持ち上げることのできる形態に形成され、可動板と固定板の間の間隙を通して濾液が流下するように構成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置。
【請求項５】
前記可動板の上部を覆う着脱可能なカバーを具備する請求項１乃至３のいずれかに記載の固液分離装置。
【請求項６】
前記可動板と固定板の上部を覆う着脱可能なカバーを具備する請求項４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１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−５５６９９（Ｐ２００６−５５６９９Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３７６２４（Ｐ２００４−２３７６２４）
【出願日】平成１６年８月１７日（２００４．８．１７）
【特許番号】特許第３６３８５９７号（Ｐ３６３８５９７）
【特許公報発行日】平成１７年４月１３日（２００５．４．１３）
【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３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１７日（２００４．８．１７）
【特許番号】特許第３６３８５９７号（Ｐ３６３８５９７）
【特許公報発行日】平成１７年４月１３日（２００５．４．１３）
【出願人】（５９１００７０２２）アムコン株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
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