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1. WO2020122139 - 繊維状脱水助剤の供給装置

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明 細 書

発明の名称 繊維状脱水助剤の供給装置

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012  

発明の効果

0013  

図面の簡単な説明

0014  

発明を実施するための形態

0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039  

産業上の利用可能性

0040  

符号の説明

0041  

請求の範囲

1   2   3  

図面

1   2   3   4  

明 細 書

発明の名称 : 繊維状脱水助剤の供給装置

技術分野

[0001]
 本発明は、不織布の製造用素材等の繊維状脱水助剤を切り出して汚泥貯留槽等に供給する繊維状脱水助剤の供給装置に関する。
本願は、2018年12月14日に、日本に出願された特願2018-234324号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002]
 このような不織布の製造用素材等の繊維状脱水助剤は液中での分散性が良好であり、例えば汚泥槽等に供給されて汚泥の脱水処理に利用される。このような繊維状脱水助剤の供給装置として、例えば特許文献1には、水分を含む繊維状脱水助剤を内部に投入するホッパと、このホッパの内部に回転自在に配置された回転軸にスクリューを設けたスクリューフィーダ部と、このスクリューフィーダ部内乃至その近傍に位置し上記回転軸に取り付けたパドル羽根を備え、このパドル羽根は、パドル羽根の回転方向に向けて10~100°の角度で屈曲乃至湾曲している繊維状脱水助剤の供給装置が記載されている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 日本国特開2009-255000号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 ところで、この特許文献1にも記載されているように、上述のような繊維状脱水助剤は若干の水分を含有しており、ホッパの内部で圧密されてブリッジ現象を生じ易い。しかしながら、この特許文献1に記載された供給装置では、ホッパがホッパ排出口に繋がる円錐状部を有しており、この円錐状部内に上記スクリューフィーダ部が位置している。このため、上記円錐状部において繊維状脱水助剤の圧密が生じ易くてブリッジ現象による詰まりが発生し、円滑な排出、供給を行うことが困難となる可能性がある。
[0005]
 本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のような繊維状脱水助剤を円滑に排出して汚泥貯留槽等に供給することが可能な繊維状脱水助剤の供給装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

[0006]
 本発明は、上下方向に延びる中心線を有する有底円筒状のホッパと、上記中心線回りに回転される回転軸の下端部に、外周側に延びる切出羽根が設けられた切出部と、上記ホッパの底面に開口して上記中心線側から外周側に延びる切出口とを備え、上記ホッパ内に保持された繊維状脱水助剤を、上記切出部によって切り出しつつ、上記切出口から排出して供給する繊維状脱水助剤の供給装置であって、上記切出口は、上記回転軸の回転方向側の端縁が、上記回転軸の回転方向とは反対側の端縁よりも低くなるように、段差を有している。
[0007]
 このように構成された繊維状脱水助剤の供給装置では、切出部の切出羽根が回転軸の回転に伴って切出口の上部を通過する際に繊維状脱水助剤が切り出されて切出口から排出され、汚泥貯留槽等に供給される。このとき、上記切出口は、回転軸の回転方向側の端縁が、上記回転軸の回転方向とは反対側の端縁よりも低くなるように、段差を有しているので、切り出される繊維状脱水助剤は回転軸の回転方向に押し出される際に回転方向側の端縁に噛み込まれることがなくなり、切出口から落下して円滑に排出される。
[0008]
 従って、上記構成の繊維状脱水助剤の供給装置によれば、ホッパ内において繊維状脱水助剤が圧密されても、切出口でブリッジ現象による詰まりが生じるのを防ぐことができ、繊維状脱水助剤を円滑に排出して汚泥貯留槽等に安定的に供給することができる。また、このように繊維状脱水助剤が円滑に排出されることにより、切出部に過負荷が作用する可能性もなくなり、切出部の回転軸の回転駆動に要する動力を軽減することも可能となる。
[0009]
 ここで、上記切出部が複数の上記切出羽根を備えている場合には、これら複数の切出羽根は、少なくとも一部の切出羽根の上端縁の上記中心線方向の高さが、他の少なくとも一部の切出羽根の上端縁の上記中心線方向の高さと異なる高さであることが望ましい。
[0010]
 このように回転軸の下端部に設けられて外周側に延びる複数の切出羽根の上端縁が異なる高さとされることにより、これらの切出羽根がホッパに保持された繊維状脱水助剤の上面よりも下方で回転するときには、繊維状脱水助剤の上面が波打つようにうねりを生じることになる。従って、これにより繊維状脱水助剤が絡まり合うことなく崩れるので、ブリッジ現象が発生するのを一層効果的に防止することができる。
[0011]
 また、切出口から排出された繊維状脱水助剤は、汚泥貯留槽等に直接落下して供給されるようにしてもよいが、上記切出口に、この切出口に沿って延びる断面U字状の排出トラフと、この排出トラフ内に挿入されたスクリューコンベアとを備えた排出部を設けて、このスクリューコンベアにより定量ずつ供給するなど供給量を制御しつつ供給してもよい。
[0012]
 そして、この場合には、上記排出トラフの上端縁を上記スクリューコンベアのスクリュー羽根の上縁部よりも上方に位置して間隔をあけることにより、繊維状脱水助剤を断面U字状の排出トラフ内の上部に膨張させて、ばらけさせつつ搬送することができる。このため、排出トラフ内で繊維状脱水助剤が圧密されてしまうのを防ぐことができ、排出トラフ内で繊維状脱水助剤がブリッジ現象による詰まりを生じるのを防止して、繊維状脱水助剤を分散させつつ汚泥貯留槽等に供給することが可能となる。

発明の効果

[0013]
 以上説明したように、本発明によれば、繊維状脱水助剤がブリッジ現象を起こして切出口に噛み込まれるのを防ぐことができ、繊維状脱水助剤を円滑に排出して汚泥貯留槽等に安定的に供給することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0014]
[図1] 本発明の一実施形態を示す平面図である(ただし、蓋体7Eは図示が略されている。)。
[図2] 図1におけるXX断面図である。
[図3] 図1におけるYY断面図である。
[図4] 図2におけるZZ断面図である(ただし、蓋体7Eは図示が略されている。)。

発明を実施するための形態

[0015]
 図1ないし図4は、本発明の一実施形態を示す。本実施形態において、繊維状脱水助剤を保持するホッパ1は、ステンレス等の金属材料によって上下方向に延びる中心線Oを中心とした有底円筒状に形成されており、その底部1Aに接合された脚部1Bがロードセル等の重量測定部2を介して架台3上に載置されて支持されている。また、ホッパ1の円筒状の胴部1Cの上端の開口部は、図示されない投入口を有する円板状の蓋体1Dによって覆われている。
[0016]
 この蓋体1D上には、上記投入口を避けた位置に、ギヤモータ等の切出羽根回転部4が配設されている。さらに、この切出羽根回転部4には、ホッパ1の蓋体1Dから上記中心線Oに沿って胴部1C内に突出する円柱軸状の回転軸5Aが連結されるとともに、この回転軸5Aの下端部には外周側に延びる切出羽根5Bが設けられていて、これら回転軸5Aと切出羽根5Bにより切出部5が構成されており、この切出部5の回転軸5Aと切出羽根5Bとは切出羽根回転部4によって中心線O回りに図4に示す回転方向Rに回転させられる。
[0017]
 本実施形態では、図2および図4に示すように、中心線Cに関して回転対称の位置に複数(2つ)の切出羽根5Bが設けられており、これらの切出羽根5Bは回転方向Rから見て台形の板状に形成されて、中心線Oを含む1つの平面に沿って延びている。これらの切出羽根5Bの下端縁は、中心線Oに垂直に一直線上に延びてホッパ1の上記底部1Aの上面である底面1Eに近接して対向しているとともに、切出羽根5Bの上端縁は外周側に向かうに従い下方(図2および図3において下側方向)に向かうように傾斜しており、さらに切出羽根5Bの外周縁は中心線Oに平行に延びて胴部1Cの内周面に近接して対向している。
[0018]
 ただし、これらの切出羽根5Bの上記上端縁の中心線O方向の高さは、図2に示すように、本実施形態では、一方の切出羽根5Bと他方の切出羽根5Bとで互いに異なる高さである。なお、これらの切出羽根5Bの上端縁は、通常の繊維状脱水助剤の供給時には、ホッパ1内に保持された繊維状脱水助剤の上面よりも低い位置となるように設定されている。
[0019]
 また、本実施形態においては、これらの切出羽根5Bの上端縁の傾斜も異なる大きさである。本実施形態では、図2に示すように、上端縁の中心線O方向の高さが低い一方の切出羽根(図2における右側の切出羽根)5Bの上端縁が中心線Oに垂直な平面に対してなす傾斜角が、上端縁の中心線O方向の高さが高い他方の切出羽根(図2における左側の切出羽根)5Bの上端縁が中心線Oに垂直な平面に対してなす傾斜角よりも大きくなるように形成されている。
[0020]
 さらに、これらの切出羽根5Bの回転方向Rとは反対側を向く側面には、補強用のリブ5Cがそれぞれ取り付けられている。これらのリブ5Cは断面V字状に形成されていて、その上面は回転方向Rとは反対側に向かうに従い下方に向かうように傾斜するとともに、下面は切出羽根5Bの回転方向Rとは反対側を向く側面に垂直である。
[0021]
 また、これらのリブ5Cは、上記一方の切出羽根5Bにおいては、この一方の切出羽根5Bの上端縁の傾斜に合わせて外周側に向かうに従い下方に向かうように傾斜して該上端縁に沿って延びている。また、上記他方の切出羽根5Bのリブ5Cも、中心線O回りの回転軌跡において、この一方の切出羽根5Bのリブ5Cと同じ位置に同じ傾斜で、外周側に向かうに従い下方に向かうように傾斜して延びている。
[0022]
 一方、ホッパ1の底面1Eには、中心線O側から外周側に延びる切出口6がホッパ1の上記底部1Aを貫通するように形成されている。この切出口6は、本実施形態では、底面1Eの回転軸5Aの僅かに外周側の位置からホッパ1の胴部1Cまでの範囲を平面視に長方形状に切り欠くように形成されたものであり、中心線Oに対する半径方向に沿って延びている。
[0023]
 そして、この切出口6は、その上記回転方向R側の端縁6Aが、回転方向Rとは反対側の端縁6Bよりも低くなるように、段差を有して形成されている。この切出口6の回転方向R側の端縁6Aと回転方向Rとは反対側の端縁6Bとの中心線O方向の段差の大きさは例えば30mm程度とされており、またこれらの端縁6A、6Bのは互いに略並行に延びている。
[0024]
 ここで、本実施形態では、底面1Eが、平面視において切出口6の回転方向Rとは反対側の端縁6Bから回転方向Rとは反対側に向けて中心線Oを中心とした所定の角度範囲(例えば180°~270°)までが軸線Oに垂直な平面とされるとともに、この角度範囲からさらに回転方向Rとは反対側の部分では、図4に示すように回転方向Rとは反対側に向かうに従い底面1Eが徐々に下方に向かうように延びることにより、切出口6の回転方向R側の端縁6Aが回転方向Rとは反対側の端縁6Bよりも低くなるように段差が付けられている。
[0025]
 さらに、本実施形態では、こうして形成された切出口6の下方に、切出口6から切り出された繊維状脱水助剤を排出する排出部7が備えられている。この排出部7は、上端縁が切出口6の上記端縁6A、6Bと中心線Oに対する内周側と外周側の端縁6Cとに接合されて切出口6に沿って延びる中空な長方形箱型の切出ボックス7Aと、この切出ボックス7Aの下端縁に上端縁が接続されて切出口6に沿って延びる断面U字状の排出トラフ7Bと、この排出トラフ7B内に挿入されたスクリューコンベア7Cとを備えており、排出トラフ7Bの排出端部(図2において左側の端部)には、排出ボックス7Dが設けられている。
[0026]
 スクリューコンベア7Cは、排出トラフ7Bの底部の断面がなす半円の中心線に沿って延びるスクリュー軸7aの外周に螺旋状のスクリュー羽根7bが設けられたものであり、排出トラフ7Bの上記排出端部とは反対側に設けられたギヤモータ等のスクリュー回転部7cによってスクリュー軸7aおよびスクリュー羽根7bを回転させることにより、切出ボックス7Aを通り排出トラフ7B内に落下して排出された繊維状脱水助剤を排出ボックス7Dに向けて搬送し、排出ボックス7Dの下部に開口した排出口7dから、その下方に位置する汚泥貯留槽等に繊維状脱水助剤を供給する。なお、排出ボックス7Dには、排出トラフ7Bから排出される繊維状脱水助剤に向けて、その排出方向の斜め上方からパルスエアを噴出するエアノズル7eが備えられている。
[0027]
 そして、本実施形態では、図2に示すように、上記排出トラフ7Bの上端縁は、スクリューコンベア7Cのスクリュー羽根7bの上縁部よりも上方に位置していてスクリュー羽根7bとの間に間隔があけられている。なお、切出ボックス7Aの外周側の下端縁から排出ボックス7Dまでの間の排出トラフ7Bの上端部と、切出ボックス7Aの内周側の下端縁から上記排出端部とは反対側の排出トラフ7Bの端部までの間の排出トラフ7Bの上端部とは、長方形板状の蓋体7Eによって覆われている。
[0028]
 このように構成された繊維状脱水助剤の供給装置において、上記投入口からホッパ1内に投入された不織布の製造用素材等の繊維状脱水助剤は、切出部5の切出羽根5Bの回転によって撹拌されつつ、ホッパ1の底面1Eに堆積するものから切出羽根5Bによって切出口6から切り出される。さらに、こうして切り出された繊維状脱水助剤は、上述のように排出部7の切出ボックス7Aを通り排出トラフ7B内に落下してホッパ1から排出され、スクリューコンベア7Cによって排出ボックス7Dに向けて搬送されてエアノズル7eから噴出したパルスエアにより吹き飛ばされ、排出口7dから汚泥貯留槽等に供給される。
[0029]
 そして、上記構成の繊維状脱水助剤の供給装置では、繊維状脱水助剤が切り出されて排出されるホッパ1の底面1Eの切出口6における切出部5の回転軸5Aの回転方向R側の端縁6Aが、この切出口6の回転方向Rとは反対側の端縁6Bよりも低くなるように、段差を有している。このため、切出口6から切り出される繊維状脱水助剤は、回転方向Rに押し出される際に切出口6の回転方向R側の端縁6Aに噛み込まれることがなくなり、切出羽根5Bの回転に伴い切出口6から落下して排出部7の切出ボックス7Aから排出トラフ7Bに円滑に排出される。
[0030]
 従って、上記構成の繊維状脱水助剤の供給装置によれば、ホッパ1内において繊維状脱水助剤が圧密されても、切出口6においてブリッジ現象による詰まりが生じるのを防ぐことができ、このようなブリッジ現象を生じ易い繊維状脱水助剤でも安定して排出部7から汚泥貯留槽等に供給することができる。また、本実施形態では、このように繊維状脱水助剤が円滑に排出されることにより、切出部5の回転軸5A、切出羽根5Bに過大な負荷が作用する可能性もなくなるとともに、切出羽根回転部4における回転駆動に要する動力を軽減することも可能となる。
[0031]
 また、本実施形態では、ホッパ1が有底円筒状であって、底面1Eは切出口6の上記端縁6Bから回転方向Rとは反対側の部分が中心線Oに垂直であるとともに、上記端縁6Aの端縁6Bに対する段差も30mm程度と小さいため、例えばホッパのホッパ排出口に繋がる部分が円錐状部を有する特許文献1に記載された供給装置に比べて、切出口6(ホッパ排出口)の下端(端縁6B)からホッパ1の胴部1Cの上端部までの高さが同じであれば、ホッパ1内の容量を大きく確保することができる。従って、より多くの繊維状脱水助剤をホッパ1に保持することができ、効率的な繊維状脱水助剤の供給を行うことが可能となる。
[0032]
 ただし、本実施形態では、このようにホッパ1の底面1Eが中心線Oに垂直な平面を備えているが、特許文献1に記載された供給装置と同じようにホッパ1の底面1Eが円錐状部を備えていて、この円錐状部に上述のような段差を有する切出口6が形成されていてもよい。この場合には、切出羽根5Bは、底面1Eの円錐状部の傾斜に合わせて下端縁が傾斜していればよい。
[0033]
 さらに、本実施形態では、このホッパ1が、ロードセル等の重量測定部2を介して架台3上に支持されているので、ホッパ1から排出されて汚泥貯留槽等に供給される繊維状脱水助剤の重量を測定しながら、例えば一定時間に所定の切出量で定量的に繊維状脱水助剤を汚泥貯留槽等に供給することができる。このため、繊維状脱水助剤の供給量を正確にコントロールして汚泥貯留槽等に過不足なく供給することができる。
[0034]
 さらにまた、本実施形態では、切出部5が複数(2つ)の切出羽根5Bを備えて、少なくとも一部の切出羽根(一方の切出羽根)5Bの上端縁のホッパ1における中心線O方向の高さが、他の少なくとも一部の切出羽根(他方の切出羽根)5Bの上端縁のホッパ1における中心線O方向の高さと異なる(低い)高さである。しかも、これら複数の切出羽根5Bの上端縁は、その中心線Oに垂直な平面に対する傾斜角も、少なくとも一部の切出羽根(一方の切出羽根)5Bと、他の少なくとも一部の切出羽根(他方の切出羽根)5Bとで、異なる傾斜角である。
[0035]
 このため、上述のように通常の繊維状脱水助剤の供給時に、ホッパ1内に保持された繊維状脱水助剤の上面よりもこれらの切出羽根5Bの上端縁が低い位置となるように設定することにより、上端縁が異なる高さとされた複数の切出羽根5Bによって撹拌される繊維状脱水助剤は、その上面が波打つようにうねりを生じることになる。従って、このように繊維状脱水助剤が波打つことにより、繊維状脱水助剤は互いに絡まり合うことなく自然に崩れて分散されるので、ブリッジ現象が発生するのを一層効果的に防止することが可能となる。
[0036]
 また、本実施形態では、これらの切出羽根5Bに補強用のリブ5Cが設けられており、このリブ5Cの上面は回転方向Rとは反対側に向かうに従い下方に向かうように傾斜しているとともに、リブ5C自体も外周側に向かうに従い下方に向かうように傾斜して延びている。このため、リブ5Cの上面に繊維状脱水助剤が付着しても、付着した繊維状脱水助剤は切出羽根5Bの回転に伴い剥離して下方や外周側に流れてしまうので、リブ5Cの上面に繊維状脱水助剤が堆積して汚泥貯留槽等に供給されなくなるような事態が生じるのを防ぐことができる。
[0037]
 さらに、本実施形態では、上記切出口6に、切出ボックス7Aを介して、切出口6に沿って延びる断面U字状の排出トラフ7Bと、この排出トラフ7B内に挿入されたスクリューコンベア7Cとを備えた排出部7が設けられていて、この排出部7のスクリューコンベア7Cにより繊維状脱水助剤を汚泥貯留槽等に供給している。このため、ホッパの内部に回転自在に配置された共通の回転軸に同軸にスクリューフィーダ部とパドル羽根とが設けられた特許文献1に記載された供給装置と比べ、繊維状脱水助剤のホッパ1からの切出量と汚泥貯留槽等への供給量を独立して制御することができる。
[0038]
 そして、さらに本実施形態では、上記排出トラフ7Bの上端縁が上記スクリューコンベア7Cのスクリュー羽根7bの上縁部よりも上方に位置して間隔があけられており、繊維状脱水助剤は排出トラフ7B内で、この間隔があけられた上部に膨張してばらけつつ搬送されることになる。このため、排出トラフ7B内で繊維状脱水助剤が圧密されてブリッジ現象を生じるのも防ぐことができ、繊維状脱水助剤が塊のまま汚泥貯留槽等に供給されるのを防止することができる。
[0039]
 しかも、本実施形態では、この排出部7によって排出された繊維状脱水助剤が汚泥貯留槽等に供給される排出ボックス7Dに、その排出方向の斜め上方からパルスエアを噴出するエアノズル7eが備えられているので、さらに確実に繊維状脱水助剤を分散させて汚泥貯留槽等に供給することができる。ただし、ホッパ1から汚泥貯留槽等への繊維状脱水助剤の排出は、上述のようなスクリューコンベア7Cを備えた排出部7に限定されることはなく、例えばホッパ1の切出口6から繊維状脱水助剤を汚泥貯留槽等に直接排出したり、切出口6からロータリーバルブ等でシールしながら排出したり、スライドゲートや、その他の自動弁の開閉と組み合わせて排出したりするものであってもよい。

産業上の利用可能性

[0040]
本願の繊維状脱水助剤の供給装置を当該分野に適用することにより、繊維状脱水助剤を円滑に排出して汚泥貯留槽等に供給する。

符号の説明

[0041]
 1 ホッパ
 1E ホッパ1の底面
 2 重量測定部
 4 切出羽根回転部
 5 切出部
 5A 回転軸
 5B 切出羽根
 5C リブ
 6 切出口
 6A 切出口6の回転方向R側の端縁
 6B 切出口6の回転方向Rとは反対側の端縁
 7 排出部
 7B 排出トラフ
 7C スクリューコンベア
 7a スクリュー軸
 7b スクリュー羽根
 7c スクリュー回転部
 7e エアノズル
 O ホッパ1の中心線
 R 回転軸5Aの回転方向

請求の範囲

[請求項1]
 上下方向に延びる中心線を有する有底円筒状のホッパと、
 前記中心線回りに回転される回転軸の下端部に、外周側に延びる切出羽根が設けられた切出部と、
 前記ホッパの底面に開口して前記中心線側から外周側に延びる切出口とを備え、
 前記ホッパ内に保持された繊維状脱水助剤を、前記切出部によって切り出しつつ、前記切出口から排出して供給する繊維状脱水助剤の供給装置であって、
 前記切出口は、前記回転軸の回転方向側の端縁が、前記回転軸の回転方向とは反対側の端縁よりも低くなるように、段差を有している繊維状脱水助剤の供給装置。
[請求項2]
 前記切出部は複数の前記切出羽根を備え、
 これら複数の切出羽根は、少なくとも一部の切出羽根の上端縁の前記中心線方向の高さが、他の少なくとも一部の切出羽根の上端縁の前記中心線方向の高さと異なる高さである請求項1に記載の繊維状脱水助剤の供給装置。
[請求項3]
 前記切出口には、この切出口に沿って延びる断面U字状の排出トラフと、この排出トラフ内に挿入されたスクリューコンベアとを備えた排出部が設けられており、
 前記排出トラフの上端縁は前記スクリューコンベアのスクリュー羽根の上縁部よりも上方に位置して間隔があけられている請求項1または請求項2に記載の繊維状脱水助剤の供給装置。


図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]