固液分離装置
【課題】複数の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、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モータとを有し、複数のスペーサによって、可動リングが隣り合う固定リングの間から抜け出ることを阻止した固液分離装置において、可動リングに作用する抵抗を下げ、可動リングの内周面の摩耗量を低減させる。
【解決手段】固定リング２８の外径Ｄ２を、複数のスペーサ３８の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さくする。
【解決手段】固定リング２８の外径Ｄ２を、複数のスペーサ３８の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、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ている固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を含む処理対象物、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、食品残渣、おからなどの処理対象物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、回転するスクリューによって、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。このように、この形式の固液分離装置は、固定リングと可動リングの間に入り込んだ固形物を自動的に排出させるセルフクリーニング機能を備えている。
【０００４】
ところが、処理対象物の種類によっては、可動リングの動きが鈍くなり、充分なセルフクリーニング機能が得られなくなるおそれがある。また、可動リングは、回転するスクリューによって押し動かされる部材であるため、可動リングの内周面が摩耗することは避けられない。従って、処理対象物によっては、可動リングが早期に寿命となり、固液分離装置の維持費が高くなるおそれを免れない。
【０００５】
【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】
【０００６】
本発明の目的は、上述した従来の欠点を効果的に抑制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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、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、隣り合う固定リングの間から前記可動リングが抜け出ることを阻止する複数の離脱阻止手段と、前記固定リングと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手段とを具備し、前記複数の離脱阻止手段の固定リング中心側の部分に接する円の直径をＤ１、前記固定リングの外径をＤ２、該固定リングの内径をＤ３、前記可動リングの外径をＤ４、該可動リングの内径をＤ５、前記スクリューの外径をＤ６としたとき、Ｄ１＞Ｄ２，Ｄ１＞Ｄ４，Ｄ３＞Ｄ６，Ｄ４＞Ｄ３，Ｄ６＞Ｄ５をそれぞれ満たすように各径の大きさが設定されている固液分離装置を提案する（請求項１）。
【０００８】
また、上記請求項１に記載の固液分離装置において、前記離脱阻止手段は、隣り合う固定リングの間に配置されたスペーサより成ると有利である（請求項２）。
【０００９】
さらに、上記請求項２に記載の固液分離装置において、隣り合う固定リングの間に配置された複数のスペーサのうちの少なくとも１つのスペーサが、隣り合う固定リングのいずれか一方に一体に形成されていると有利である（請求項３）。
【００１０】
また、上記請求項１に記載の固液分離装置において、前記離脱阻止手段は、複数の固定リングを固定する連結部材より成ると有利である（請求項４）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固定リングの外径が、複数の離脱阻止手段の固定リング中心側の部分に接する円の直径よりも小さく設定されているので、隣り合う固定リングと可動リングが重なり合う部分の面積が従来よりも小さくなり、これによって可動リングに作用する抵抗が少なくなる。このため、回転するスクリューによって、可動リングを効率よく動かすことができ、セルフクリーニング機能を高めることが可能である。しかも、可動リングが動きやすくなるため、可動リング内周面がスクリューから受ける力を小さくすることができ、これによって可動リング内周面の摩耗を抑え、その寿命を伸ばすことができ、固液分離装置の維持費を低減することができる。さらに、隣り合う固定リングと可動リングとが重なり合う部分の面積が小さくなるので、固定リングと可動リングの間から濾液が抜けやすくなり、これによって処理対象物に対する脱液効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って説明し、併せて上述した従来の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。
【００１３】
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。この固液分離装置によって、各種の処理対象物を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。
【００１４】
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、その上部開口によって、汚泥が流入する流入口４が構成されている。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。
【００１５】
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。
【００１６】
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ていて、筒状体３を向いた側の出口部材２の側壁１９と、これに対向する出口部材２の側壁２０には、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、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２０に着脱可能に固定されている。出口部材２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。
【００１７】
一方、筒状体３は、小リング状の複数のスペーサ３８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、軸線方向に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は隣り合う２つの固定リング２８と、これらの固定リング２８の間に配置された可動リング２９と、スペーサ３８の外観を示す分解斜視図であり、図３は筒状部３の部分縦断面図である。複数の固定リング２８は、図１乃至図３に示すように同心状に配列され、軸線方向に隣り合う固定リング２８の間に４つのスペーサ３８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。
【００１８】
図示した固液分離装置においては、図２及び図３に示すように、各固定リング２８には、その半径方向に突出し、かつその周方向に配列された４つの耳部３９が形成され、その各耳部３９に取付孔３２がそれぞれ形成されている。各耳部３９に形成された各取付孔３２と、軸線方向に隣り合う固定リング２８の間に配置された各スペーサ３８の中心孔には、連結部材の一例であるステーボルト３４がそれぞれ貫通して延び、さらにその各ステーボルト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。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の図示を省略してある。
【００１９】
上述のようにして、複数の固定リング２８は、複数のステーボルト３４と、ナット３６，３６Ａとによって一体的に固定連結され、入口部材１と出口部材２に対して固定されている。連結部材の一例であるステーボルト３４は、複数の固定リング２８を貫通して延びていて、その複数の固定リング２８を連結する用をなす。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。かかる連結部材が複数設けられているのである。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。
【００２０】
図３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０．１mm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。可動リング２９の厚さＴは、例えば、１．０mm乃至２mm程に設定され、間隙幅Ｇは、例えば２mm乃至３mm程に設定される。また固定リング２８の厚さｔは、例えば１．５mm乃至３mm程に設定される。ギャップｇ、厚さＴ，ｔ及び間隙幅Ｇの大きさは、処理対象物の種類などを考慮して適宜設定されるものである。
【００２１】
図４は、固定リング２８と、可動リング２９と、隣り合う固定リング２８の間に配置されたスペーサ３８と、ステーボルト３４の配置状態を示す説明図であり、この図では可動リング２９を破線で示してある。ここで、固定リング２８の周方向に隣り合う２つのスペーサ３８の間の間隔をＬとしたとき、図４から明らかなように、この間隔Ｌの方が可動リング２９の外径Ｄ４よりも小さくなっている（Ｌ＜Ｄ４）。このため、可動リング２９が隣り合う固定リング２８の間から抜け出ることが阻止される。このように、各スペーサ３８は、可動リング２９が固定リングの間から離脱することを阻止する離脱阻止手段の一例を構成している。固液分離装置は、隣り合う固定リング２８の間から可動リング２９が抜け出ることを阻止する複数の離脱阻止手段を有しているのである。
【００２２】
また、図２に示すように、スペーサ３８より成る複数の離脱阻止手段の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣを考えたとき、各可動リング２９の外径Ｄ４は、円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さく、しかも各可動リング２９の外径Ｄ４が各固定リング２８の内径Ｄ３よりも大きく設定されている（Ｄ１＞Ｄ４，Ｄ４＞Ｄ３）。これにより、各可動リング２９は、各固定リング２８の中心孔から抜け出ることなく、該可動リング２９の半径方向に可動で、かつ回転可能に隣り合う固定リング２８の間に保持される。
【００２３】
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。
【００２４】
また、図１に示すように、軸受板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、軸受板１８に回転自在に支持されている。
【００２５】
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５０に係合している。
【００２６】
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手段が構成されているが、他の適宜な形態の駆動手段を採用することもできる。
【００２７】
次に、本例の固液分離装置の動作を説明する。
【００２８】
筒状体３の下方に位置する図示していないサービスタンク内の汚泥が、同じく図示していないフロック化装置に供給され、その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。
【００２９】
上述のようにして筒状体３の内部に流入した汚泥は、モータ１２により回転駆動されたスクリュー２１によって、筒状体３の軸線方向他端側の出口開口３Ｂへ向けて搬送される。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３）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、次いで濾液排出管４６を通って流下する。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水処理され、次いで固液分離装置に供給されて脱水処理される。
【００３０】
ここで、図３及び図４に示す如く、スクリュー２１の外径Ｄ６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（Ｄ３＞Ｄ６）が、このスクリュー２１の外径Ｄ６は可動リング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Ｄ６よりも小さく設定されているのである（Ｄ６＞Ｄ５）。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から外力を受けて半径方向に押し動かされ、固定リング２８に対して積極的に運動する。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。これがセルフクリーニング機能である。
【００３１】
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。
【００３２】
上述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。
【００３３】
図９は従来の固液分離装置における固定リング２８と、可動リング２９と、スペーサ３８と、ステーボルト３４の位置関係を示す、図４と同様な説明図である。この図から判るように、従来の固液分離装置においては、固定リング２８の外径Ｄ２が大きく設定されている。より具体的には、固定リング２８の外径Ｄ２が、複数のスペーサ３８の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣの直径Ｄ１に等しく設定されていたのである。ところが、このように固定リング２８の外径Ｄ２が大きいと、隣り合う固定リング２８と可動リング２９が互いに重なり合う部分の面積が大きくならざるを得ない。すなわち、図９においては、隣り合う固定リング２８と可動リング２９を、その軸線方向に見たときに、これらのリング２８，２９が互いに重なり合う部分にハッチングを付してあるが、このハッチングを付した部分の面積がかなり大きなものになるのである。固液分離装置の作動時に、固定リング２８と可動リング２９の間の微小ギャップには、濾液や固形分が存在するので、固定リング２８と可動リング２９の重なり合う部分の面積が大きいと、回転するスクリューによって可動リング２９が押し動かされたとき、その可動リング２９に大きな抵抗が作用し、その動きが鈍くなる。このため、先にも説明したように、固液分離装置のセルフクリーニング機能が低下すると共に、スクリュー２１と可動リング２９の内周面との接触圧が高まり、可動リング２９の摩耗が促進されるおそれを免れない。
【００３４】
そこで、本例の固液分離装置においては、図４に示すように、固定リング２８の外径Ｄ２が前述の円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さく設定されている（Ｄ１＞Ｄ２）。図４においても、隣り合う固定リング２８と可動リング２９を、その軸線方向に見たときに、これらのリング２８，２９が互いに重なり合う部分にハッチングを付してあるが、固定リング２８の外径Ｄ２を上述のように設定することによって、ハッチングを付した部分の面積（以下、オーバラップ面積という）は、図９に示したオーバラップ面積よりも格段と小さなものになる。図９に示した従来の固液分離装置においては、固定リング２８と可動リング２９の重なった部分の各幅Ｘ１，Ｘ２は、例えばそれぞれ１２mmと５mmとなっているのに対し、図４に示した固液分離装置においては、両リング２８，２９の重なった部分の各幅Ｘ１，Ｘ２が、例えば、それぞれ４mmとなっている。
【００３５】
上述のように、固定リング２８と可動リング２９のオーバラップ面積を小さくすることにより、固液分離装置の作動時に、可動リング２９に作用する抵抗を小さくすることができる。このため、スクリュー２１によって可動リング２９を効率よく押し動かすことができ、セルフクリーニング機能を高めることができる。しかも可動リング２９が動きやすくなるため、可動リング内周面とスクリュー２１との接触圧が小さくなり、可動リング内周面がスクリュー２１から受ける力が小さくなる。これにより、可動リング２９の内周面の摩耗を抑え、その寿命を伸ばすことができ、固液分離装置の維持費を低減することができる。さらに、隣り合う固定リング２８と可動リング２９のオーバラップ面積が小さいので、固定リング２８と可動リング２９の間から濾液が抜けやすくなり、汚泥に対する脱水効率を高めることができる。さらに、固定リング２８の外径Ｄ２が小さいので、固定リングを小型化することができる。このように、固定リング２８を軽量化できると共に、その製造コストを低減することも可能である。
【００３６】
以上のように、本例の固液分離装置は、複数の離脱阻止手段が設けられていると共に、その複数の離脱阻止手段の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣの直径をＤ１、固定リング２８の外径をＤ２、該固定リングの内径をＤ３、可動リング２９の外径をＤ４、該可動リングの内径をＤ５、スクリュー２１の外径をＤ６としたとき、Ｄ１＞Ｄ２，Ｄ１＞Ｄ４，Ｄ３＞Ｄ６，Ｄ４＞Ｄ３，Ｄ６＞Ｄ５をそれぞれ満たすように各径の大きさが設定されている。これにより、固液分離装置の作動時に、可動リング２９に作用する抵抗を抑え、効率のよいセルフクリーニング機能を達成できる。
【００３７】
なお、本例の固定リング２８は、複数の耳部３９を有しているが、かかる固定リング２８の場合、その外径Ｄ２は、これらの耳部３９以外の円環状の部分の外径である。
【００３８】
以上説明した具体例においては、離脱阻止手段が、隣り合う固定リング２８の間に配置されたスペーサ３８より成るが、隣り合う固定リング２８の間に配置された複数のスペーサ３８のうちの少なくとも１つのスペーサ３８を、隣り合う固定リング２８のいずれか一方に一体に形成することもできる。図６は、全てのスペーサ３８を固定リング２８に一体に形成し、固定リング２８とスペーサ３８を１つの部品として構成した例を示す。
【００３９】
固定リングとスペーサを一体に構成するには、例えば、固定リング２８とスペーサ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し、或いは鋳造によって、これらを一体に成形することができる。或いは、素材を切削加工して、一体となった固定リング２８とスペーサを製造することもできる。また固定リング２８とスペーサ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もできる。固定リングとスペーサを接着剤により接着することも可能である。
【００４０】
また、図７及び図８に示した固液分離装置においては、各固定リング２８の耳部３９に形成された取付孔３２に嵌合した各ステーボルト３４にスペーサ３８が嵌合していない。しかも、固定リング２８の周方向に隣り合う２つのステーボルト３４の間の間隔Ｌ１が、固定リング２８の外径Ｄ２よりも小さく設定され、これによって各可動リング２９が隣り合う固定リング２８の間から離脱することが阻止される。このように、図７及び図８に示した固液分離装置においては、隣り合う固定リング２８の間から可動リング２９が抜け出ることを阻止する離脱阻止手段が、複数の固定リング２８を固定するステーボルト３４より成る連結部材によって構成されている。しかも各固定リング２８の外径Ｄ２が、複数のステーボルト３４の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さく設定されている（Ｄ１＞Ｄ２）。
【００４１】
また、図７及び図８に示した固液分離装置においては、各固定リング２８に、上述した耳部３９のほかに、複数の耳部３９Ａが突設され、隣り合う固定リング２８の各耳部３９Ａの間にスペーサ３８がそれぞれ配置され、これらのスペーサ３８によって、隣り合う固定リング２８が互いにその軸線方向に間隔をあけて配置され、その両固定リング２８の間に可動リング２９が配置されている。その際、各スペーサ３８は、複数のステーボルト３４の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣよりも外方に位置している。これにより可動リング２９が各スペーサ３８に接触することはない。このように、本例のスペーサ３８は、可動リング２９が隣り合う固定リング２８の間から離脱することを阻止する離脱阻止手段としての働きをなすことはない。かかるスペーサ３８が隣り合う固定リング２８の間から離脱しないように、スペーサ３８を、隣り合う固定リング２８のいずれか一方に、先に説明した態様で、一体に形成することが好ましい。また、これらのスペーサ３８の固定リング中心側の部分が円ＣＣに接するように配置して、ステーボルト３４とスペーサ３８とによって、可動リング２９が隣り合う固定リング２８の間から離脱することを阻止する離脱阻止手段を構成することもできる。
【００４２】
図７及び図８に示した固液分離装置の他の構成は、図１乃至図６に示した固液分離装置と変わりはなく、その作用も実質的に相違するところはない。よって、図７及び図８には、先に説明した固液分離装置と同一ないしは対応する部分に、図３及び図４に付した符号と同一の符号を付し、その同一の部分の説明を省略する。
【００４３】
また、前述の各構成の固液分離装置においては、軸線方向に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、軸線方向に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。隣り合う２つの固定リングの間に少なくとも１つの可動リングが配置されるのである。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つの羽根部４２を有しているが、らせん状に延びる複数の羽根部を有するスクリューを用いてもよいことも当然である。スクリューは少なくとも１つの羽根部を有しているのである。さらに、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ができるが、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。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】固液分離装置の部分断面正面図である。
【図２】隣り合う固定リングと、その両固定リングの間に配置された可動リングなどを示す固液分離装置の分解斜視図である。
【図３】筒状体の縦断面図である。
【図４】固定リングと、可動リングと、スペーサと、ステーボルトの配置状態を示す説明図である。
【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】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。
【図７】離脱阻止手段がステーボルトにより構成された例を示す、図３と同様な断面図である。
【図８】図７に示した固液分離装置の固定リングと、可動リングと、スペーサと、ステーボルトの配置状態を示す説明図である。
【図９】従来の固液分離装置の固定リングと、可動リングと、スペーサと、ステーボルトの配置状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
２１ スクリュー
２８ 固定リング
２９ 可動リング
３８ スペーサ
ＣＣ 円
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、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ている固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を含む処理対象物、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、食品残渣、おからなどの処理対象物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、回転するスクリューによって、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。このように、この形式の固液分離装置は、固定リングと可動リングの間に入り込んだ固形物を自動的に排出させるセルフクリーニング機能を備えている。
【０００４】
ところが、処理対象物の種類によっては、可動リングの動きが鈍くなり、充分なセルフクリーニング機能が得られなくなるおそれがある。また、可動リングは、回転するスクリューによって押し動かされる部材であるため、可動リングの内周面が摩耗することは避けられない。従って、処理対象物によっては、可動リングが早期に寿命となり、固液分離装置の維持費が高くなるおそれを免れない。
【０００５】
【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】
【０００６】
本発明の目的は、上述した従来の欠点を効果的に抑制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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、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、隣り合う固定リングの間から前記可動リングが抜け出ることを阻止する複数の離脱阻止手段と、前記固定リングと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手段とを具備し、前記複数の離脱阻止手段の固定リング中心側の部分に接する円の直径をＤ１、前記固定リングの外径をＤ２、該固定リングの内径をＤ３、前記可動リングの外径をＤ４、該可動リングの内径をＤ５、前記スクリューの外径をＤ６としたとき、Ｄ１＞Ｄ２，Ｄ１＞Ｄ４，Ｄ３＞Ｄ６，Ｄ４＞Ｄ３，Ｄ６＞Ｄ５をそれぞれ満たすように各径の大きさが設定されている固液分離装置を提案する（請求項１）。
【０００８】
また、上記請求項１に記載の固液分離装置において、前記離脱阻止手段は、隣り合う固定リングの間に配置されたスペーサより成ると有利である（請求項２）。
【０００９】
さらに、上記請求項２に記載の固液分離装置において、隣り合う固定リングの間に配置された複数のスペーサのうちの少なくとも１つのスペーサが、隣り合う固定リングのいずれか一方に一体に形成されていると有利である（請求項３）。
【００１０】
また、上記請求項１に記載の固液分離装置において、前記離脱阻止手段は、複数の固定リングを固定する連結部材より成ると有利である（請求項４）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固定リングの外径が、複数の離脱阻止手段の固定リング中心側の部分に接する円の直径よりも小さく設定されているので、隣り合う固定リングと可動リングが重なり合う部分の面積が従来よりも小さくなり、これによって可動リングに作用する抵抗が少なくなる。このため、回転するスクリューによって、可動リングを効率よく動かすことができ、セルフクリーニング機能を高めることが可能である。しかも、可動リングが動きやすくなるため、可動リング内周面がスクリューから受ける力を小さくすることができ、これによって可動リング内周面の摩耗を抑え、その寿命を伸ばすことができ、固液分離装置の維持費を低減することができる。さらに、隣り合う固定リングと可動リングとが重なり合う部分の面積が小さくなるので、固定リングと可動リングの間から濾液が抜けやすくなり、これによって処理対象物に対する脱液効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って説明し、併せて上述した従来の欠点を図面に即してより具体的に明らかにする。
【００１３】
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。この固液分離装置によって、各種の処理対象物を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。
【００１４】
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、その上部開口によって、汚泥が流入する流入口４が構成されている。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。
【００１５】
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。
【００１６】
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ていて、筒状体３を向いた側の出口部材２の側壁１９と、これに対向する出口部材２の側壁２０には、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、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２０に着脱可能に固定されている。出口部材２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。
【００１７】
一方、筒状体３は、小リング状の複数のスペーサ３８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、軸線方向に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は隣り合う２つの固定リング２８と、これらの固定リング２８の間に配置された可動リング２９と、スペーサ３８の外観を示す分解斜視図であり、図３は筒状部３の部分縦断面図である。複数の固定リング２８は、図１乃至図３に示すように同心状に配列され、軸線方向に隣り合う固定リング２８の間に４つのスペーサ３８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。
【００１８】
図示した固液分離装置においては、図２及び図３に示すように、各固定リング２８には、その半径方向に突出し、かつその周方向に配列された４つの耳部３９が形成され、その各耳部３９に取付孔３２がそれぞれ形成されている。各耳部３９に形成された各取付孔３２と、軸線方向に隣り合う固定リング２８の間に配置された各スペーサ３８の中心孔には、連結部材の一例であるステーボルト３４がそれぞれ貫通して延び、さらにその各ステーボルト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。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の図示を省略してある。
【００１９】
上述のようにして、複数の固定リング２８は、複数のステーボルト３４と、ナット３６，３６Ａとによって一体的に固定連結され、入口部材１と出口部材２に対して固定されている。連結部材の一例であるステーボルト３４は、複数の固定リング２８を貫通して延びていて、その複数の固定リング２８を連結する用をなす。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。かかる連結部材が複数設けられているのである。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。
【００２０】
図３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０．１mm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。可動リング２９の厚さＴは、例えば、１．０mm乃至２mm程に設定され、間隙幅Ｇは、例えば２mm乃至３mm程に設定される。また固定リング２８の厚さｔは、例えば１．５mm乃至３mm程に設定される。ギャップｇ、厚さＴ，ｔ及び間隙幅Ｇの大きさは、処理対象物の種類などを考慮して適宜設定されるものである。
【００２１】
図４は、固定リング２８と、可動リング２９と、隣り合う固定リング２８の間に配置されたスペーサ３８と、ステーボルト３４の配置状態を示す説明図であり、この図では可動リング２９を破線で示してある。ここで、固定リング２８の周方向に隣り合う２つのスペーサ３８の間の間隔をＬとしたとき、図４から明らかなように、この間隔Ｌの方が可動リング２９の外径Ｄ４よりも小さくなっている（Ｌ＜Ｄ４）。このため、可動リング２９が隣り合う固定リング２８の間から抜け出ることが阻止される。このように、各スペーサ３８は、可動リング２９が固定リングの間から離脱することを阻止する離脱阻止手段の一例を構成している。固液分離装置は、隣り合う固定リング２８の間から可動リング２９が抜け出ることを阻止する複数の離脱阻止手段を有しているのである。
【００２２】
また、図２に示すように、スペーサ３８より成る複数の離脱阻止手段の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣを考えたとき、各可動リング２９の外径Ｄ４は、円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さく、しかも各可動リング２９の外径Ｄ４が各固定リング２８の内径Ｄ３よりも大きく設定されている（Ｄ１＞Ｄ４，Ｄ４＞Ｄ３）。これにより、各可動リング２９は、各固定リング２８の中心孔から抜け出ることなく、該可動リング２９の半径方向に可動で、かつ回転可能に隣り合う固定リング２８の間に保持される。
【００２３】
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。
【００２４】
また、図１に示すように、軸受板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、軸受板１８に回転自在に支持されている。
【００２５】
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５０に係合している。
【００２６】
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手段が構成されているが、他の適宜な形態の駆動手段を採用することもできる。
【００２７】
次に、本例の固液分離装置の動作を説明する。
【００２８】
筒状体３の下方に位置する図示していないサービスタンク内の汚泥が、同じく図示していないフロック化装置に供給され、その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。
【００２９】
上述のようにして筒状体３の内部に流入した汚泥は、モータ１２により回転駆動されたスクリュー２１によって、筒状体３の軸線方向他端側の出口開口３Ｂへ向けて搬送される。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３）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、次いで濾液排出管４６を通って流下する。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水処理され、次いで固液分離装置に供給されて脱水処理される。
【００３０】
ここで、図３及び図４に示す如く、スクリュー２１の外径Ｄ６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（Ｄ３＞Ｄ６）が、このスクリュー２１の外径Ｄ６は可動リング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Ｄ６よりも小さく設定されているのである（Ｄ６＞Ｄ５）。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から外力を受けて半径方向に押し動かされ、固定リング２８に対して積極的に運動する。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。これがセルフクリーニング機能である。
【００３１】
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。
【００３２】
上述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。
【００３３】
図９は従来の固液分離装置における固定リング２８と、可動リング２９と、スペーサ３８と、ステーボルト３４の位置関係を示す、図４と同様な説明図である。この図から判るように、従来の固液分離装置においては、固定リング２８の外径Ｄ２が大きく設定されている。より具体的には、固定リング２８の外径Ｄ２が、複数のスペーサ３８の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣの直径Ｄ１に等しく設定されていたのである。ところが、このように固定リング２８の外径Ｄ２が大きいと、隣り合う固定リング２８と可動リング２９が互いに重なり合う部分の面積が大きくならざるを得ない。すなわち、図９においては、隣り合う固定リング２８と可動リング２９を、その軸線方向に見たときに、これらのリング２８，２９が互いに重なり合う部分にハッチングを付してあるが、このハッチングを付した部分の面積がかなり大きなものになるのである。固液分離装置の作動時に、固定リング２８と可動リング２９の間の微小ギャップには、濾液や固形分が存在するので、固定リング２８と可動リング２９の重なり合う部分の面積が大きいと、回転するスクリューによって可動リング２９が押し動かされたとき、その可動リング２９に大きな抵抗が作用し、その動きが鈍くなる。このため、先にも説明したように、固液分離装置のセルフクリーニング機能が低下すると共に、スクリュー２１と可動リング２９の内周面との接触圧が高まり、可動リング２９の摩耗が促進されるおそれを免れない。
【００３４】
そこで、本例の固液分離装置においては、図４に示すように、固定リング２８の外径Ｄ２が前述の円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さく設定されている（Ｄ１＞Ｄ２）。図４においても、隣り合う固定リング２８と可動リング２９を、その軸線方向に見たときに、これらのリング２８，２９が互いに重なり合う部分にハッチングを付してあるが、固定リング２８の外径Ｄ２を上述のように設定することによって、ハッチングを付した部分の面積（以下、オーバラップ面積という）は、図９に示したオーバラップ面積よりも格段と小さなものになる。図９に示した従来の固液分離装置においては、固定リング２８と可動リング２９の重なった部分の各幅Ｘ１，Ｘ２は、例えばそれぞれ１２mmと５mmとなっているのに対し、図４に示した固液分離装置においては、両リング２８，２９の重なった部分の各幅Ｘ１，Ｘ２が、例えば、それぞれ４mmとなっている。
【００３５】
上述のように、固定リング２８と可動リング２９のオーバラップ面積を小さくすることにより、固液分離装置の作動時に、可動リング２９に作用する抵抗を小さくすることができる。このため、スクリュー２１によって可動リング２９を効率よく押し動かすことができ、セルフクリーニング機能を高めることができる。しかも可動リング２９が動きやすくなるため、可動リング内周面とスクリュー２１との接触圧が小さくなり、可動リング内周面がスクリュー２１から受ける力が小さくなる。これにより、可動リング２９の内周面の摩耗を抑え、その寿命を伸ばすことができ、固液分離装置の維持費を低減することができる。さらに、隣り合う固定リング２８と可動リング２９のオーバラップ面積が小さいので、固定リング２８と可動リング２９の間から濾液が抜けやすくなり、汚泥に対する脱水効率を高めることができる。さらに、固定リング２８の外径Ｄ２が小さいので、固定リングを小型化することができる。このように、固定リング２８を軽量化できると共に、その製造コストを低減することも可能である。
【００３６】
以上のように、本例の固液分離装置は、複数の離脱阻止手段が設けられていると共に、その複数の離脱阻止手段の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣの直径をＤ１、固定リング２８の外径をＤ２、該固定リングの内径をＤ３、可動リング２９の外径をＤ４、該可動リングの内径をＤ５、スクリュー２１の外径をＤ６としたとき、Ｄ１＞Ｄ２，Ｄ１＞Ｄ４，Ｄ３＞Ｄ６，Ｄ４＞Ｄ３，Ｄ６＞Ｄ５をそれぞれ満たすように各径の大きさが設定されている。これにより、固液分離装置の作動時に、可動リング２９に作用する抵抗を抑え、効率のよいセルフクリーニング機能を達成できる。
【００３７】
なお、本例の固定リング２８は、複数の耳部３９を有しているが、かかる固定リング２８の場合、その外径Ｄ２は、これらの耳部３９以外の円環状の部分の外径である。
【００３８】
以上説明した具体例においては、離脱阻止手段が、隣り合う固定リング２８の間に配置されたスペーサ３８より成るが、隣り合う固定リング２８の間に配置された複数のスペーサ３８のうちの少なくとも１つのスペーサ３８を、隣り合う固定リング２８のいずれか一方に一体に形成することもできる。図６は、全てのスペーサ３８を固定リング２８に一体に形成し、固定リング２８とスペーサ３８を１つの部品として構成した例を示す。
【００３９】
固定リングとスペーサを一体に構成するには、例えば、固定リング２８とスペーサ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し、或いは鋳造によって、これらを一体に成形することができる。或いは、素材を切削加工して、一体となった固定リング２８とスペーサを製造することもできる。また固定リング２８とスペーサ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もできる。固定リングとスペーサを接着剤により接着することも可能である。
【００４０】
また、図７及び図８に示した固液分離装置においては、各固定リング２８の耳部３９に形成された取付孔３２に嵌合した各ステーボルト３４にスペーサ３８が嵌合していない。しかも、固定リング２８の周方向に隣り合う２つのステーボルト３４の間の間隔Ｌ１が、固定リング２８の外径Ｄ２よりも小さく設定され、これによって各可動リング２９が隣り合う固定リング２８の間から離脱することが阻止される。このように、図７及び図８に示した固液分離装置においては、隣り合う固定リング２８の間から可動リング２９が抜け出ることを阻止する離脱阻止手段が、複数の固定リング２８を固定するステーボルト３４より成る連結部材によって構成されている。しかも各固定リング２８の外径Ｄ２が、複数のステーボルト３４の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣの直径Ｄ１よりも小さく設定されている（Ｄ１＞Ｄ２）。
【００４１】
また、図７及び図８に示した固液分離装置においては、各固定リング２８に、上述した耳部３９のほかに、複数の耳部３９Ａが突設され、隣り合う固定リング２８の各耳部３９Ａの間にスペーサ３８がそれぞれ配置され、これらのスペーサ３８によって、隣り合う固定リング２８が互いにその軸線方向に間隔をあけて配置され、その両固定リング２８の間に可動リング２９が配置されている。その際、各スペーサ３８は、複数のステーボルト３４の固定リング中心側の部分に接する円ＣＣよりも外方に位置している。これにより可動リング２９が各スペーサ３８に接触することはない。このように、本例のスペーサ３８は、可動リング２９が隣り合う固定リング２８の間から離脱することを阻止する離脱阻止手段としての働きをなすことはない。かかるスペーサ３８が隣り合う固定リング２８の間から離脱しないように、スペーサ３８を、隣り合う固定リング２８のいずれか一方に、先に説明した態様で、一体に形成することが好ましい。また、これらのスペーサ３８の固定リング中心側の部分が円ＣＣに接するように配置して、ステーボルト３４とスペーサ３８とによって、可動リング２９が隣り合う固定リング２８の間から離脱することを阻止する離脱阻止手段を構成することもできる。
【００４２】
図７及び図８に示した固液分離装置の他の構成は、図１乃至図６に示した固液分離装置と変わりはなく、その作用も実質的に相違するところはない。よって、図７及び図８には、先に説明した固液分離装置と同一ないしは対応する部分に、図３及び図４に付した符号と同一の符号を付し、その同一の部分の説明を省略する。
【００４３】
また、前述の各構成の固液分離装置においては、軸線方向に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、軸線方向に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。隣り合う２つの固定リングの間に少なくとも１つの可動リングが配置されるのである。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つの羽根部４２を有しているが、らせん状に延びる複数の羽根部を有するスクリューを用いてもよいことも当然である。スクリューは少なくとも１つの羽根部を有しているのである。さらに、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ができるが、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。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】固液分離装置の部分断面正面図である。
【図２】隣り合う固定リングと、その両固定リングの間に配置された可動リングなどを示す固液分離装置の分解斜視図である。
【図３】筒状体の縦断面図である。
【図４】固定リングと、可動リングと、スペーサと、ステーボルトの配置状態を示す説明図である。
【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】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。
【図７】離脱阻止手段がステーボルトにより構成された例を示す、図３と同様な断面図である。
【図８】図７に示した固液分離装置の固定リングと、可動リングと、スペーサと、ステーボルトの配置状態を示す説明図である。
【図９】従来の固液分離装置の固定リングと、可動リングと、スペーサと、ステーボルトの配置状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
２１ スクリュー
２８ 固定リング
２９ 可動リング
３８ スペーサ
ＣＣ 円
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、隣り合う固定リングの間から前記可動リングが抜け出ることを阻止する複数の離脱阻止手段と、前記固定リングと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手段とを具備し、前記複数の離脱阻止手段の固定リング中心側の部分に接する円の直径をＤ１、前記固定リングの外径をＤ２、該固定リングの内径をＤ３、前記可動リングの外径をＤ４、該可動リングの内径をＤ５、前記スクリューの外径をＤ６としたとき、Ｄ１＞Ｄ２，Ｄ１＞Ｄ４，Ｄ３＞Ｄ６，Ｄ４＞Ｄ３，Ｄ６＞Ｄ５をそれぞれ満たすように各径の大きさが設定されている固液分離装置。
【請求項２】
前記離脱阻止手段は、隣り合う固定リングの間に配置されたスペーサより成る請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
隣り合う固定リングの間に配置された複数のスペーサのうちの少なくとも１つのスペーサが、隣り合う固定リングのいずれか一方に一体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】
前記離脱阻止手段は、複数の固定リングを固定する連結部材より成る請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項１】
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、隣り合う固定リングの間から前記可動リングが抜け出ることを阻止する複数の離脱阻止手段と、前記固定リングと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手段とを具備し、前記複数の離脱阻止手段の固定リング中心側の部分に接する円の直径をＤ１、前記固定リングの外径をＤ２、該固定リングの内径をＤ３、前記可動リングの外径をＤ４、該可動リングの内径をＤ５、前記スクリューの外径をＤ６としたとき、Ｄ１＞Ｄ２，Ｄ１＞Ｄ４，Ｄ３＞Ｄ６，Ｄ４＞Ｄ３，Ｄ６＞Ｄ５をそれぞれ満たすように各径の大きさが設定されている固液分離装置。
【請求項２】
前記離脱阻止手段は、隣り合う固定リングの間に配置されたスペーサより成る請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
隣り合う固定リングの間に配置された複数のスペーサのうちの少なくとも１つのスペーサが、隣り合う固定リングのいずれか一方に一体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】
前記離脱阻止手段は、複数の固定リングを固定する連結部材より成る請求項１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２００７−９０２３７（Ｐ２００７−９０２３７Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８３０９７（Ｐ２００５−２８３０９７）
【出願日】平成１７年９月２８日（２００５．９．２８）
【出願人】（５９１００７０２２）アムコン株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２８日（２００５．９．２８）
【出願人】（５９１００７０２２）アムコン株式会社 (28)
【Ｆターム（参考）】
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