CN113164840A - 固液分离装置 - Google Patents

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Abstract

在具有多个可动部件和以不与该可动部件接触的状态贯通可动部件而延伸的螺旋件、通过该螺旋件的旋转而搬送污泥并同时对污泥进行脱水的固液分离装置中，对污泥赋予挤水作用，提高污泥的脱水效率。由联接杆(44)将多个可动部件(4A、4B)一体地联接而构成第一可动单元(41)，由联接杆(44A)将其它多个可动部件(4C、4D)一体地联接而构成第二可动单元(41A)，使第一可动单元(41)的可动部件(4A、4B)和第二可动单元(41A)的可动部件(4C、4D)以相位差进行往复运动。

Description

固液分离装置
技术领域
本发明涉及固液分离装置，该固液分离装置具有多个可动部件、和以不与该可动部件接触的状态贯通该可动部件而延伸的螺旋件，通过该螺旋件的旋转而搬送含有液体的处理对象物并同时进行脱液处理。
背景技术
从含有液体的处理对象物(例如，废弃豆腐、食品加工排水、下水道处理物或从养猪场排出的废水等有机类污泥，通过微生物对该有机类污泥分解处理后的污泥、镀层废液、墨水废液、颜料废液、涂料废液等无机类污泥，或者蔬菜屑或果实的皮、食品残渣、豆渣等处理对象物)分离液体的上述形式的固液分离装置一直以来是众所周知的(日本专利第4374396号公报)。依据该形式的固液分离装置，由于可动部件工作，因而能够防止固体形态物堵塞于滤液排出间隙的不良状况，而且由于可动部件不与螺旋件接触，因而能够阻止可动部件提早磨损的不良状况。此外，根据现有的提案所涉及的固液分离装置，能够防止可动部件的提早磨损，另一方面由于所有可动部件构成为以同一相位以同一形态工作，因而可动部件对通过旋转的螺旋件搬送的处理对象物施加的挤水作用不足，由此对处理对象物的脱液效率下降，未避免不能效率优良地对处理对象物进行脱液处理的缺点。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4374396号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是基于上述的认知而作出的，其目的在于提供如下的固液分离装置：可动部件不与螺旋件接触，但可动部件能够有效地对所搬送的处理对象物赋予挤水作用，由此能够使对处理对象物的脱液效率显著地提高。
用于解决课题的方案
本发明为了达成上述目的，提出了一种固液分离装置，其具备多个可动部件和以不与该可动部件接触的状态贯通该可动部件而延伸的螺旋件，通过该螺旋件的旋转而搬送含有液体的处理对象物并同时进行脱液处理，特征在于，具备第一可动单元和第二可动单元，该第一可动单元和第二可动单元配备多个可动部件、将该多个可动部件联接以便该多个可动部件一起工作的联接机构、以及驱动该多个可动部件的驱动机构，前述第一可动单元的驱动机构和前述第二可动单元的驱动机构使该第一可动单元和第二可动单元的可动部件以互不相同的相位进行往复运动(权利要求1)。
另外，本发明提出了一种固液分离装置，其具备多个可动部件和以不与该可动部件接触的状态贯通该可动部件而延伸的螺旋件，通过该螺旋件的旋转而搬送含有液体的处理对象物并同时进行脱液处理，特征在于，具备至少两组可动单元，该至少两组可动单元配备由前述多个可动部件中的一个可动部件构成的主动部件和由其它可动部件构成的至少一个从动部件、将该主动部件与从动部件联接以便该从动部件和前述主动部件一起工作的联接机构、以及对前述主动部件加压而使其直线往复运动的凸轮，沿前述螺旋件的轴线方向相邻的两个凸轮使相位互不相同而配置，以便该各凸轮所属的可动单元的可动部件以相位差进行直线往复运动，而且所有可动单元的凸轮固定于被马达旋转驱动的共同的驱动轴(权利要求2)。
而且，在上述权利要求2所记载的固液分离装置中，有利的是，前述可动单元具有可转动地联接至其主动部件的中间部件，前述凸轮由偏心凸轮构成，且该凸轮在嵌合于在前述中间部件形成的孔的轴承的中心侧的圆形凸轮孔滑动自由地嵌合，具备导向机构，该导向机构引导该主动部件和从动部件的至少一个，以便在通过前述凸轮的旋转而经由前述中间部件对前述主动部件加压时，该主动部件及该主动部件所属的可动单元的从动部件沿上下方向进行直线往复运动(权利要求3)。
另外，在上述权利要求1至3中的任一项所记载的固液分离装置中，能够构成为，沿前述螺旋件的轴线方向相邻定位的两个可动部件以互不相同的相位进行往复运动(权利要求4)。
而且，在上述权利要求1至4中的任一项所记载的固液分离装置中，还能够构成为，具有以不与前述螺旋件接触的状态配置的多个固定部件，前述螺旋件贯通前述可动部件和固定部件而延伸，在沿前述螺旋件的轴线方向相邻定位的固定部件之间配置有一个可动部件(权利要求5)。
另外，在上述权利要求1至5中的任一项所记载的固液分离装置中，还能够构成为，具有以不与前述螺旋件接触的状态配置的多个固定部件，前述螺旋件贯通前述可动部件和固定部件而延伸，在沿前述螺旋件的轴线方向相邻定位的固定部件之间配置有多个可动部件，作为该多个可动部件，沿前述螺旋件的轴线方向相邻定位的两个可动部件以互不相同的相位进行直线往复运动(权利要求6)。
发明的效果
依据本发明，可动部件构成为不与螺旋件接触，但可动部件以相位差工作，因而可动部件能够对所搬送的处理对象物施加不同形态的压力而有效地赋予挤水作用，由此能够提高对处理对象物的脱液效率。而且，由于多个可动部件由联接机构联接，该多个可动部件构成为一起工作，因而能够使固液分离装置的构成简化。
附图说明
图1是固液分离装置的部分截面主视图，是用于使装置整体的概略构成以及固定部件和可动部件的排列状态变得明显的图，是将固定部件和可动部件的形状等简化示出且省略一部分构成部件的图示的图。
图2是示出固定部件和可动部件等的立体图。
图3是示出固液分离部的一部分的概略截面图，是用于使固定部件和可动部件的排列状态变得明显的图，是将固定部件和可动部件的形状等简化且将一部分构成部件的图示省略而示出的图。
图4是示出第一可动单元和第二可动单元、且将可动部件之间的间隙和固定部件之间的间隙宽度比实际放大而示出的立体图，是从污泥搬送方向下游侧观察的图。
图5是示出第一可动单元和第二可动单元的与图4同样的立体图，是从污泥搬送方向上游侧观察的图。
图6是示意性地示出构成第一和第二可动单元的主动部件和从动部件的排列状态的主视图，是将可动部件之间的间隙和固定部件之间的间隙宽度比实际放大且将螺旋件的叶片部的图示省略而示出的说明图。
图7是沿图4的箭头I方向观察的图。
图8是沿图5的箭头II方向观察的图。
图9是将图7和图8所示的凸轮等简化示出以使其作用变得明显的放大图。
图10是示出主动部件和从动部件的其它排列示例的与图4同样的立体图。
图11是示出主动部件和从动部件的其它排列示例的与图6同样的说明图，是还省略将多个固定部件固定联接的拉杆螺栓的图示的图。
图12是示出主动部件、从动部件以及固定部件的又一排列示例的与图11同样的说明图。
图13是示出将本发明适用于具有两根螺旋件的固液分离装置的具体示例的与图4同样的立体图。
图14是示出固液分离装置的其它示例的与图1同样的部分截面主视图。
图15是第一和第二中间支撑板以及联接筒的分解立体图。
图16是示出出口筒部件和背压装置的截面图。
具体实施方式
以下，根据附图详细地说明本发明的实施方式。
图1是示出固液分离装置的一个示例的部分截面主视图。能够通过此处所示的固液分离装置对含有液体的各种处理对象物进行固液分离，在此对将含有大量水分的污泥脱水处理的情况进行说明。
图1所示的固液分离装置具有：入口部件1，其以上部开口的箱状形成；出口部件2，其具有上部和下部开口的矩形的横截面形状；以及许多固定部件3和可动部件4，其配置于该入口部件1与出口部件2之间。入口部件1的上部开口成为污泥流入的流入口5，入口部件1的下部被底壁6堵塞。另外，在朝向固定部件3和可动部件4的一侧的入口部件1的侧壁7形成有开口8。同样地，在朝向固定部件3和可动部件4的一侧的出口部件2的侧壁9也形成有开口10，该出口部件2的下部开口成为经脱水处理的蛋糕状污泥被排出的排出口11。所涉及的出口部件2和入口部件1，其下部被支撑框架的拉杆12固定支撑。
图2是示出图1所示的多个固定部件中的一个固定部件3和四个可动部件4的立体图。如从该图明显可见的，在本示例的固定部件3形成有圆形孔15，在可动部件4形成有椭圆形孔16，固定部件3和可动部件4由环状的板材构成。而且，在本示例的固液分离装置中，如从图2明显可见的，使用四种可动部件4，在有必要识别这些可动部件时，将它们分别相应地称为第一主动部件4A、第一从动部件4B、第二主动部件4C以及第二从动部件4D。第一从动部件4B和第二从动部件4D是分别与第一主动部件4A和第二主动部件4C的工作联动而从动的部件，在后文中对它们详细地说明。此外，图2中的第一主动部件4A与第二主动部件4C的形状相同，它们以将表面和背面逆转的状态图示，同样地，第一从动部件4B与第二从动部件4D的形状也是相同的，它们以将表面和背面逆转的状态图示。
图3是使许多可动部件4和许多固定部件3的排列状态变得明显的放大截面图，图4和图5是示出许多固定部件中的一部分固定部件3和一部分可动部件4被组装的状态的立体图，图6是示意性地示出固定部件3和可动部件4的组装状态的说明图。而且，图7和图8是示出可动部件4的工作状态的部分截面图，图7是沿图4的箭头I方向观察的图，图8是沿图5的箭头II方向观察的图。此外，图1、图3和图6是使固定部件3和可动部件4的排列状态等变得明显的图，在这些图中，将固定部件3和可动部件4的形状简化示出，而且省略后述的一部分部件的图示(图11和图12也相同)。本示例的固液分离装置中的固定部件3和可动部件4的更正确形状参照图2、图4、图5、图7和图8。
如图1至图3所示，在相邻的固定部件3之间配置有小环状隔离物14，多个固定部件3通过该隔离物14而沿轴线方向互相空开间隔地以同心状配置，在该相邻的固定部件3之间配置有一个可动部件4。在图示的示例中，在相邻的固定部件3之间配置有四个隔离物14。
在图4和图5中也对隔离物14进行显示，但在图4和图5中，为了使固定部件3、可动部件4以及隔离物14的组装状态变得明显，夸张地大大示出固定部件之间的间隙宽度G和可动部件之间的间隙W(这点在图6、图10至图13中也是同样的，进而在图6、图11和图12中省略隔离物的图示)。实际上，如从图3理解的，各隔离物14密接于固定部件3。
特别地，如图2所明确示出的，在各固定部件3形成有四个安装孔17，如图1至图6所示，拉杆螺栓18分别贯通于在该各安装孔17与各固定部件3之间配置的小环状隔离物14的中心孔而延伸。如图1所示，该各拉杆螺栓18贯通入口部件1的侧壁7和出口部件2的侧壁9，螺母19、20分别螺纹固定于在各拉杆螺栓18的各长度方向端部形成的阳螺纹而紧固。由此，多个固定部件3被互相一体地固定联接，并且该固定部件3相对于入口部件1和出口部件2固定。
还能够将通过隔离物14互相空开间隔而配置的各固定部件3以它们能够略微浮动的方式组装。另外，还能够将隔离物一体地形成于相邻的两个固定部件中的一个固定部件，通过该隔离物在相邻的两个固定部件之间形成间隙，在此配置可动部件4。
如图3所示，分别配置于各固定部件3之间的各可动部件4的厚度T比各固定部件之间的间隙宽度G更小地设定，在各固定部件3的端面和与此对置的可动部件4的端面之间，形成有例如0.1mm至1mm程度的微小的滤液排出间隙g。所涉及的微小滤液排出间隙g是用于使如后所述地从污泥分离的水分(即，滤液)通过的空隙。可动部件4的厚度T设定成例如1.0mm至2mm程度，间隙宽度G设定成例如2mm至3mm程度。另外，固定部件3的厚度t设定成例如1.5mm至3mm程度。滤液排出间隙g、厚度T、t、间隙宽度G的大小是考虑处理对象物的种类等而适当设定的。在固液分离装置的工作时，配置于相邻的固定部件3之间的各可动部件4能够如后所述地沿在图6、图7和图8中以箭头E、F示出的上下方向往复运动。
如从图1理解的，由形成于入口部件1的侧壁7的开口8、分别形成于固定部件3和可动部件4的孔15、16、以及形成于出口部件2的侧壁9的开口10形成大致连续的贯通孔状的内部空间S(图3)。照此，在本示例的固液分离装置中，由通过隔离物14沿轴线方向空开间隔而配置且通过拉杆螺栓18互相固定的多个固定部件3、配置于相邻的固定部件3之间的可动部件4、入口部件1的侧壁7、以及出口部件2的侧壁9，构成将液体从处理对象物(在该示例中，污泥)分离的固液分离部21，该固液分离部21的内部中空地形成，由入口部件1的侧壁7的开口8构成固液分离部21的内部空间S的入口22，由出口部件2的侧壁9的开口10构成固液分离部21的内部空间S的出口23。
在上述的固液分离部21的内部空间S，配置有沿其轴线方向延伸的螺旋件24。该螺旋件24由轴部25和一体地形成于该轴部25的螺旋状叶片部26构成，如图1所示，该轴部25的入口部件1侧的端部被驱动联接至固定支撑于入口部件1的另一个侧壁27的螺旋件用马达28，轴部25的出口部件2侧的端部经由轴承旋转自由地支撑于该出口部件2的另一个侧壁29。此外，为了易于理解图，在图6中仅示出螺旋件24的轴部25，省略叶片部的图示(在图11和图12中也相同)。
如从图7和图8理解的，螺旋件24的叶片部26的外径比分别形成于固定部件3和可动部件4的各孔15、16的直径更小地设定，而且该叶片部26的外径比形成于侧壁7、9的开口8、10的直径更小地设定，即使在各可动部件4如后所述地沿箭头E、F方向往复运动时，螺旋件24的侧壁7、9也根本不与可动部件4和固定部件3接触。另外，各可动部件4即使在它们工作时，也不与前述的隔离物14接触。照此，在本示例的固液分离装置，设有螺旋件24，螺旋件24以不与多个可动部件4和多个固定部件3接触的状态贯通该可动部件4和固定部件3而延伸。
如图1中以箭头A示出的，含有大量水分的污泥从流入口5送入至入口部件1内。此时，处理前的污泥的含水率是例如99重量%左右，凝聚剂预先混入至该污泥，污泥被块化。在所涉及的污泥流入至入口部件1时，通过马达28的工作，螺旋件24围绕其中心的轴线K被旋转驱动。因此，如图1中以箭头B示出的，污泥通过在入口部件1的侧壁7形成的开口8而流入至固定部件3和可动部件4的内部空间S(图3)。照此，污泥从固液分离部21的轴线方向一端侧的入口22流入至固液分离部21的内部空间S。此外，在各图中省略污泥的图示。
如上所述，流入至固液分离部21的内部的污泥由被马达28旋转驱动的螺旋件24如图1和图3至图6中以箭头C示出的那样朝向固液分离部21的轴线方向另一端侧的出口23搬送。此时，从污泥分离的水分(即，滤液)通过各固定部件3与可动部件4之间的滤液排出间隙g(图3)而排出至固液分离部外。排出的滤液被如图1所示固定于拉杆12的滤液承受部件30阻挡，接着通过滤液排出管31流下。由于在该滤液中尚未含有多少固体形态部分，因而该滤液在与其它污泥一起再度被水处理之后，再次供给至固液分离装置而被脱水处理。
如上所述，固液分离部21内的污泥的含水率降低，含水量减少的蛋糕状污泥如图1中以箭头D示出的那样从固液分离部21的轴线方向另一端侧的出口23排出。从固液分离部21排出的污泥通过出口部件2的下部的排出口11向下方落下。经脱水处理的蛋糕状污泥的含水率是例如80重量%左右。此外，如图1所示，与固液分离部21的出口23对置而设有背压装置40，从出口23排出的蛋糕状污泥与背压装置40碰撞。因此，施加至存在于出口23附近的固液分离部21内的污泥的压力上升，由此对污泥的脱水效率提高。
如上所述，固液分离装置构成为，旋转驱动配置于固液分离部的螺旋件，使进入至该固液分离部的内部的处理对象物朝向固液分离部的出口移动，同时使从该处理对象物分离的滤液通过固液分离部的滤液排出间隙向固液分离部外排出，使含液率下降的处理对象物从固液分离部的出口向固液分离部外排出。通过螺旋件的旋转而搬送含有液体的处理对象物，并同时对该对象物进行脱液处理。在进行这样的动作时，由于可动部件4不与螺旋件24接触，因而能够阻止可动部件4提早磨损的不良状况。
除了与以上说明的固液分离装置的主动部件和从动部件的形状及其简单功能关联的构成以外的装置的基本构成及其基本动作与以往众所周知的这种装置实质上无差别(参照日本专利第4374396号公报)。
为了能够防止在如上所述地对污泥进行脱水处理时，固体形态部分堵塞于固定部件3与可动部件4之间的滤液排出间隙g，并且对在固液分离部内搬送的污泥赋予挤水作用而提高其脱水效率，本示例的固液分离装置具备以下的构成。
固液分离装置具有许多可动部件4，如图1所示，该许多可动部件4中的一部分可动部件如后所述地组装而构成一体的可动单元41、41A、41B、41C。该可动单元设有至少两组，但本示例的固液分离装置具有四组可动单元，在图1中，对其中的各个标记上述的符号41、41A、41B、41C。在以下的说明中，根据需要将这些可动单元41至41C称为第一至第四可动单元。
在此，为了使沿螺旋件24的中心的轴线K的方向相邻的两个可动单元的关联构成变得明显，作为其一个示例，列举位于污泥的搬送方向最下游侧的第一可动单元41和在比其更靠近污泥搬送方向上游侧相邻定位的第二可动单元41A，说明其具体构成。
先前所示的图4和图5是示出上述的第一可动单元41和第二可动单元41A的关联构成的立体图，图6是示意性地示出同一关联构成的说明图。图4是从前述的污泥搬送方向C的斜下游侧观察第一可动单元41和第二可动单元41A的图，图5是从污泥搬送方向C的斜上游侧观察的图。
图2所示的第一主动部件4A是图1所示的许多可动部件4中的一个可动部件，第一从动部件4B也是其它许多可动部件4中的一个可动部件。同样地，第二主动部件4C也是许多可动部件中的一个可动部件，第二从动部件4D也是其它许多可动部件4中的一个可动部件。
在此，一般而言，各可动单元具有由许多可动部件4中的一个可动部件构成的主动部件和由其它可动部件构成的至少一个从动部件。在图1和图4至图6所示的示例中，第一可动单元41具有图2所示的一个第一主动部件4A和两个第一从动部件4B的合计三块可动部件4。同样地，第二可动单元41A具备图2所示的一个第二主动部件4C和两个第二从动部件4D的合计三块可动部件4。如图1和图6所示，第一可动单元41的第一主动部件4A及两个第二从动部件4B、4B、第二可动单元41A的两个第二从动部件4D、4D及第二主动部件4C沿螺旋件24的轴线K方向依次排列。
如图2所示，在第一主动部件4A和第一从动部件4B，分别形成有各两个安装孔42A、42B，如图4至图6所示，联接杆44分别贯通于该各安装孔42A、42B，第一主动部件4A和两个第一从动部件4B由两根联接杆44一体地固定联接。联接杆44也可以以微小游隙贯通于第一主动部件4A和两个第一从动部件的安装孔42A、42B。
同样地，如图2所示，在第二可动单元41A的第二主动部件4C和第二从动部件4D，也形成有各两个安装孔42C、42D，如图4至图6所示，联接杆44A也贯通于这些安装孔42C、42D，第二主动部件4C和两个第二从动部件4D由两根联接杆44A一体地固定联接。四根联接杆44、44A与螺旋件24平行地延伸。在此情况下，联接杆44A也可以以微小游隙贯通于第二主动部件4C和两个第二从动部件4D的安装孔42C、42D。
联接杆44构成以第一可动单元41的第一主动部件4A和第一从动部件4B如后所述地一起工作的方式将该第一主动部件4A与第一从动部件4B联接的联接机构的一个示例，联接杆44A构成以第二可动单元41A的第二主动部件4C和第二从动部件4D如后所述地一起工作的方式将该第二主动部件4C与第二从动部件4D联接的联接机构的一个示例。
此外，还能够从图4至图6很好理解的是，在由第一主动部件4A和第二主动部件4C以及第一从动部件4B和第二从动部件4D构成的各可动部件4之间，各配置有一块由拉杆螺栓18固定联接的固定部件3。另外，对于上述的联接杆44、44A和与此关联的构成，未在图1和图3中示出。
如图4至图7所示，第一中间部件45经由销54沿箭头L(图7)方向可转动地联接至第一可动单元41的第一主动部件4A。如还在图9(a)中示出的，在该第一中间部件45形成有孔46，由环状滑动轴承构成的轴承47嵌合于该孔46，该轴承47固定于第一中间部件45。轴承47也可以可滑动地嵌合于第一中间部件45的孔46。另外，由偏心凸轮构成的第一凸轮49的圆形的外周面50相对于圆形凸轮孔48滑动自由地嵌合于轴承47的中心侧的圆形凸轮孔48。图1中还示出的驱动轴51贯通于该第一凸轮49而延伸，第一凸轮49固定联接至该驱动轴51。如图9(a)所示，第一凸轮49的中心轴线Y相对于驱动轴51的中心轴线X偏心以δ示出的距离。此外，在图7中，省略示出驱动轴51的截面的剖面线(在图8中也相同)。
如图4至图6和图8所示，第二中间部件45A也经由销54A沿箭头L(图8)方向可转动地联接至第二可动单元41A的第二主动部件4C，与第一可动单元41的情况同样地，滑动轴承47A也嵌合于在该第二中间部件45A形成的孔46A，由偏心凸轮构成的第二凸轮49A滑动自由地嵌合于该轴承47A的中心侧的圆形凸轮孔48A，该第二凸轮49A固定于前述的驱动轴51。照此，各可动单元41、41A具有可转动地联接至该主动部件4A、4C的中间部件45、45A。
另外，如图9(b)所示，第二凸轮49A的中心轴线YA也相对于驱动轴51的中心轴线X偏心以δ示出的距离。此时，若比较图9(a)、(b)则明显可见的，第一凸轮49和第二凸轮49A使相位互不相同而分别组装于第一中间部件45和第二中间部件45A。其相位差的大小能够适当设定，但在此，第一凸轮49和第二凸轮49A以彼此180°的相位差配置。
如上所述，第一凸轮49和第二凸轮49A固定于共同的驱动轴51，但该驱动轴51如图1所示与螺旋件24平行地延伸，该驱动轴51的出口部件侧的端部被驱动联接至支撑于出口部件2的凸轮用马达52，驱动轴51的入口部件侧的端部经由轴承旋转自由地支撑于入口部件1。
如前所述，当污泥在固液分离部21的内部空间S移动并同时被脱水处理时，不仅螺旋件用马达28工作，而且另一个凸轮用马达52也工作，由此驱动轴51围绕其中心轴线X旋转。驱动轴51以其轴线X为中心自转，但此时，固定于驱动轴51的第一凸轮49和第二凸轮49A也以驱动轴51的轴线X为中心旋转。因此，第一中间部件45和第二中间部件45A围绕驱动轴51的中心轴线X进行以偏心量δ为半径的圆运动。第一中间部件45和第二中间部件45A围绕轴线X公转。
此时，如图7所示，在第一可动单元41的第一主动部件4A的两侧配置的一对第一导向部件53固定于拉杆螺栓18，因而在第一中间部件45如上所述地运动时，经由销54联接至第一中间部件45的第一主动部件4A被两个导向部件53的沿上下方向延伸的导向面80引导，并同时沿上下方向E、F重复直线往复运动。与此相伴的是，经由联接杆44联接至第一可动单元41的第一主动部件4A的其它两个第一从动部件4B也与第一主动部件4A成为一体而沿上下方向E、F重复直线往复运动。
另一方面，如图8所示，在第二可动单元41A的第二主动部件4C的两侧，也配置有固定于拉杆螺栓18的一对第二导向部件53A。因此，在第二中间部件45A如上所述地运动时，经由销54A联接至第二中间部件45A的第二主动部件4C也被两个导向部件53A的沿上下方向延伸的导向面80A引导，并同时沿上下方向E、F进行直线往复运动，与此相伴的是，经由联接杆44A联接至第二主动部件4C的两个第二从动部件4D也与第二主动部件4C成为一体而沿上下方向进行直线往复运动。
此外，在图4和图5中也示出第一导向部件53和第二导向部件53A，但在这些图中为了易于理解图，将各导向部件53、53A从主动部件4A、4C分离而示出。另外，如从图4和图5理解的，固定于拉杆螺栓18的导向部件53、53A还起到作为维持相邻的固定部件3、3之间的间隙的隔离物的作用。
如上所述，在由主动部件4A、4C和从动部件4B、4D构成的多个可动部件4沿上下方向进行直线往复运动时，固定部件3不动地被固定，因而各可动部件相对于固定部件3沿上下方向进行直线往复运动，由此，进入至可动部件4与固定部件3之间的滤液排出间隙g(图3)的固体形态部分从该间隙g效率优良地向下方排出，阻止固体形态部分依然堵塞于此。
而且，由于图7所示的第一可动单元41的第一凸轮49和图8所示的第二可动单元41A的第二凸轮49A以彼此180°的相位差配置，因而一起往复运动的第一可动单元41的第一主动部件4A和第一从动部件4B、以及同样地一起往复运动的第二可动单元41A的第二主动部件4C和第二从动部件4D也以彼此180°的相位差沿上下方向E、F进行直线往复运动。
例如，图7示出在第一可动单元41的第一中间部件45与第一主动部件4A和第一从动部件4B一起占据最下方的下止点时的状态[还参照图9(a)]。此时，图8所示的第二可动单元41A的第二中间部件45A与第二主动部件4C和第二从动部件4D一起占据最上方的上止点[还参照图9(b)]。第一可动单元41和第二可动单元41A的可动部件4以这样的相位差重复进行往复运动。因此，能够对在第二可动单元41A的内部的空间搬送的污泥和在比该第二可动单元41A更位于污泥搬送方向下游侧的第一可动单元41的内部的空间搬送的污泥施加不同形态的压力，对该污泥有效地赋予挤水作用。由此，可动部件4不与螺旋件24接触地工作，但能够对所搬送的污泥施加大的压力而确保高的脱水效率。而且，由于第一可动单元41的第一主动部件4A和第一从动部件4B由联接杆44联接，因而能够通过一个第一凸轮49使第一主动部件4A和第一从动部件4B的整体进行往复运动。这点在第二可动单元41A中也是同样的。由此，能够使装置的构成简化。而且，由于多个可动单元41、41A的多个凸轮49、49A被共同的驱动轴51旋转驱动，因而由此还能够将固液分离装置的零件数抑制得少而使装置整体的构成简化。
图1所示的其它互相相邻的第三可动单元41B和第四可动单元41C也与上述的第一可动单元41和第二可动单元41A同样地构成，该各可动单元41B、41C也具有一个主动部件和通过联接杆联接至其的至少一个从动部件，该各主动部件通过固定于图1所示的驱动轴51的各凸轮经由中间部件被驱动，该主动部件被一对导向部件引导，并同时沿上下方向进行直线往复运动，各可动单元41B、41C的主动部件和从动部件分别沿上下方向进行直线往复运动。而且，沿污泥的搬送方向相邻的可动单元的凸轮使相位不同而配置，相邻的可动单元的主动部件和从动部件使相位互不相同而沿上下方向进行直线往复运动。
此外，在图1中，对第三可动单元41B的主动部件标记符号4E，位于该主动部件4E与第二可动单元41A之间的多个可动部件4成为第三可动单元41B的从动部件。同样地，对第四可动单元41C的主动部件标记符号4F，位于该主动部件4F与第三可动单元41B之间的多个可动部件4成为第四可动单元41C的从动部件。
在图4至图8所示的具体示例中，构成为，第一主动部件4A被位于其两侧的一对第一导向部件53引导而沿上下方向进行直线往复运动，同样地第二主动部件4C被位于其两侧的一对第二导向部件53A引导，但第一导向部件也可以构成为引导第一从动部件4B，或引导第一主动部件4A和第一从动部件4B这两个可动部件。这在第二导向部件的情况下也是同样的。照此，各可动单元具有导向机构，该导向机构引导各可动单元的主动部件和从动部件的至少一个，以便在通过其凸轮的旋转而经由该可动单元的中间部件对其主动部件加压时，该主动部件和该主动部件所属的可动单元的从动部件沿上下方向进行直线往复运动，上述的第一导向部件53和第二导向部件53A构成所涉及的导向机构的一个示例。
先前参照图1至图9说明的固液分离装置构成为，除了多个可动部件4以外，还具有以不与螺旋件24接触的状态排列的多个固定部件3，在沿螺旋件24的轴线方向相邻定位的固定部件3之间，配置有一个可动部件，相邻的可动部件4相对于不动的固定部件3进行直线往复运动。
在图10所示的固液分离装置中，第一可动单元41的可动部件4和第二可动单元41A的可动部件4沿螺旋件24的轴线方向交替地排列。即，在图10中的位于最右侧的第一可动单元41的主动部件4A的左边定位有第二可动单元41A的一个第二从动部件4D(在图10中，对该部件追加标记符号4D’)，在其左边定位有第一可动单元41的一个第一从动部件4B(在图10中，对该部件追加标记符号4B’)，进而在其左边定位有第二可动单元41A的另一个第二从动部件4D(在图10中，对该部件追加标记符号4D’’)，进而在其左边定位有第一可动单元的另一个第一从动部件4B(在图10中，对该部件追加标记符号4B’’)，在其左边定位有第二可动单元的第二主动部件4C，固定部件3分别位于这些可动部件4之间。
图10所示的固液分离装置的其它构成与图1至图9所示的构成实质上无差别。图10所示的固液分离装置也构成为，在沿螺旋件24的轴线方向相邻定位的固定部件3之间配置有一个可动部件，相邻的可动部件4相对于不动的固定部件3进行直线往复运动。此外，对图10中的与图4对应的部分标记与图4相同的符号。
对于上述的构成，还能够构成为，沿螺旋件24的轴线方向相邻定位的两个可动部件4以互不相同的相位进行往复运动。
图11是示出其一个示例的说明图，此处所示的固液分离装置的基本构成与图1至图9所示的装置无差别。不同之处在于，第一可动单元41的第一主动部件4A、经由联接杆44固定联接至第一主动部件4A的两个第一从动部件4B、第二可动单元41A的第二主动部件4C、以及经由联接杆44A固定联接至第二主动部件4C的两个第二从动部件4D分别沿螺旋件24的轴线方向交替地排列这点，和未设置固定部件这点。即，第一可动单元41的各可动部件4和第二可动单元41A的各可动部件4沿螺旋件24的轴线方向K互相相邻定位。通过所涉及的构成，第一可动单元41的可动部件4和第二可动单元41A的可动部件4也互相以相位差沿箭头E、F方向进行直线往复运动，因而即使未设置固定部件，也能够防止固体形态部分堵塞于相邻的可动部件之间的滤液排出间隙g(图3)，并且能够对所搬送的污泥赋予挤水作用而提高污泥的脱水效率。如果采用该构成，则即使在设置固定部件的情况下，也能够在相邻定位的固定部件之间配置不同的可动单元的多个可动部件。由于能够或者将固定部件全部省略或减少其数量，因而能够使固液分离装置的构成简化。
图12示出如下的示例：在沿螺旋件24的轴线K的方向相邻定位的两个固定部件3之间配置有多个可动部件4，作为该多个可动部件4，沿螺旋件24的轴线方向相邻定位的两个可动部件4构成为以互不相同的相位进行直线往复运动。即，位于相邻的固定部件3之间的多个可动部件4与图11的情况相同地配置，该相邻的可动部件以不同相位进行直线往复运动。由此，能够阻止固体形态部分堵塞于相邻的可动部件4之间的滤液排出间隙。此外，图12所示的固液分离装置的其它构成与前述情形无差别，两个固定部件3由未在图12中示出的拉杆螺栓固定联接，螺旋件24以不与固定部件3和可动部件4接触的状态贯通而延伸。
如从以上的说明了解的，本示例的固液分离装置具有至少两组可动单元，该各可动单元配备由多个可动部件中的一个可动部件构成的主动部件和由其它可动部件构成的至少一个从动部件、将该主动部件与从动部件联接以便该从动部件和主动部件一起工作的联接机构、以及对主动部件加压而使其进行直线往复运动的凸轮。在前述的实施方式例中，如前文所述，联接杆44、44A构成上述联接机构的一个示例。而且，沿螺旋件的轴线方向相邻的两个凸轮使相位互不相同而配置，以便该各凸轮所属的可动单元的可动部件以相位差进行直线往复运动，而且所有可动单元的凸轮固定于被马达旋转驱动的共同的驱动轴。
如上所述，在图示的具体示例中，构成为配备具有主动部件和从动部件的多个可动单元，主动部件通过凸轮的旋转而工作，但本发明不限定于这样的构成。总之，本发明所涉及的固液分离装置如下地构成即可：具备第一可动单元和第二可动单元，其配备多个可动部件、将该多个可动部件联接以便该多个可动部件一起工作的联接机构、以及驱动该多个可动部件的由例如凸轮构成的驱动机构，第一可动单元的驱动机构和第二可动单元的驱动机构使该第一可动单元和第二可动单元的可动部件以互不相同的相位进行往复运动。
还能够将如图1至图10所示的具体示例那样在相邻定位的固定部件之间配置一个可动部件的构成、如图11所示地使相邻定位的两个可动部件以不同相位进行往复运动的构成、以及如图12所示地在相邻定位的两个固定部件之间配置多个可动部件的构成中的两个或三个适当组合而构成固液分离装置。
此外，由于从固液分离部21的内部空间S通过滤液排出间隙g排出的固体形态部分从上方朝向下方落下，因而如果像以上说明的具体示例那样，可动部件构成为沿上下方向进行直线往复运动，则能够有效地将固体形态部分从滤液排出间隙g排出。然而，本发明不限定于所涉及的构成，例如，各可动部件还能够构成为，并非沿上下方向，而是如其本身众所周知的那样沿水平方向进行往复运动。另外，在上述的具体示例中，可动部件4和固定部件3由环状板材构成，但如其本身周知的那样，还能够使用具有上部开放的凹部的固定部件和可动部件。而且，上述的固液分离装置具有一根螺旋件，但还能够将本发明适用于具有两根以上螺旋件的固液分离装置。对于这些，参照例如日本专利第4374396号公报。图13示出将本发明适用于具有两根螺旋件24、124的固液分离装置的示例。
在以上说明的具体示例中，作为使可动部件工作的驱动机构，使用被驱动轴51旋转驱动的凸轮49、49A，但还能够使用除了所涉及的凸轮以外的适当的驱动机构。例如，如日本专利第4374396号公报的段落[0029]至[0035]以及图4和图5所记载的，还能够在形成于固定在可动部件的臂部件(中间部件)的贯通孔，配置固定于驱动轴的偏心凸轮，通过该凸轮的旋转而使可动部件进行直线往复运动。该示例的偏心凸轮构成使可动部件工作的驱动机构。
或者，如该日本专利第4374396号公报的段落[0045]和图9所记载的，还能够将臂部件(中间部件)固定于可动部件，将被加压部件嵌装在形成于该臂部件的孔，使驱动螺旋件贯通于在该被加压部件形成的长孔，通过该驱动螺旋件的旋转而使被加压部件和臂部件以及可动部件进行直线往复运动。在该示例中，上述的驱动螺旋件构成使可动部件工作的驱动机构。
而且，还能够通过流体压力汽缸等其本身众所周知的驱动机构而使可动部件进行直线往复运动。
此外，在图1所示的固液分离装置中，螺旋件24的每单位时间的转速优选地设定成能够效率最好地对污泥脱水的既定范围的值，应当避免该转速为过高的速度，或相反为过度低速的速度。与此相对的是，对于使可动部件4往复运动的驱动轴51的转速，优选地通过将该转速设定得高而使可动部件4以高速进行往复运动，使进入至滤液排出间隙g(图3)的固体形态部分迅速地向下方排出。此时，在图1所示的固液分离装置中，由于分别通过各自的马达28、52来旋转驱动螺旋件24和驱动轴51，因而能够通过马达28以期望的转速来旋转驱动螺旋件24，而且使驱动轴51高速旋转，使可动部件以高速进行往复运动。能够对螺旋件24和驱动轴51分别以适于其目的的转速进行旋转驱动。
还能够构成为省略马达52，将固定于螺旋件24的轴部25的齿轮和固定于驱动轴51的齿轮啮合，通过马达28来旋转驱动螺旋件24，经由上述两个齿轮将其旋转传递至驱动轴51，但在此情况下，也能够构成为，调整两个齿轮的齿数比，以既定范围的期望的转速驱动螺旋件24，而且对驱动轴51以高速旋转驱动，使可动部件4以高速度进行往复运动，使进入至滤液排出间隙g的固体形态部分迅速地向下方排出。
在图14所示的固液分离装置中，多个固定部件3和可动部件4二分成污泥搬送方向的上游侧群M和下游侧群N，上游侧群M中的位于污泥搬送方向最下游部的固定部件(图14中，对此特别地标记3A的符号)固定于第一中间支撑板60A，下游侧群N中的位于污泥搬送方向最上游部的固定部件(图14中，对此特别地标记符号3B)固定于第二中间支撑板60B。第一中间支撑板60A和第二中间支撑板60B的下部固定支撑于拉杆12，在该中间支撑板60A、60B的上部，前述的驱动轴51经由轴承旋转自由地被支撑。
另外，上游侧群M的固定部件3、3A和下游侧群N的固定部件3、3B分别由各自的拉杆螺栓18A、18B固定。此时，上游侧的拉杆螺栓18A由螺母19和19A固定于入口部件1的侧板7和第一中间支撑板60A，下游侧的拉杆螺栓18B由螺母20和20A固定于出口部件2的侧板9和第二中间支撑板60B。
如图15所示，在第一中间支撑板60A和第二中间支撑板60B，分别形成有图14所示的螺旋件24不接触地贯通的贯通孔61A、61B，两个贯通孔61A、61B由分别固定于两个中间支撑板60A、60B的联接筒70连接，螺旋件24不与该联接筒70接触地贯通该联接筒70的内部。
依据上述的构成，将固定部件3联接的拉杆螺栓分成上游侧的拉杆螺栓18A和下游侧的拉杆螺栓18B，上游侧的拉杆螺栓18A的各端部牢固地固定于入口部件1和第一中间支撑板60A，下游侧的拉杆螺栓18B的各端部牢固地固定于第二中间支撑板60B和出口部件2，该两个中间支撑板60A、60B牢固地支撑于拉杆12，因而固液分离装置的整体的刚性提高，能够阻止如下的不良状况：在装置的工作时，构成该装置的各部件大大地弹性变形，对污泥进行脱水处理的功能下降。
在图16所示的固液分离装置中，在图1中还示出的出口部件2的侧壁9，与形成于此的开口10对准而固定有出口筒部件62。与在该出口筒部件62的出口侧端部形成的出口开口64对置而配置有背压装置40。另外，出口筒部件62具有：基部65，其具有大致一定的直径；和渐缩部66，其与该基部65一体地连接设置，朝向出口开口64逐渐缩小直径。
从固液分离部的出口23排出的污泥如以箭头D示出的那样移动至出口筒部件62的内部空间，如以箭头D1示出的那样从出口开口64排出。此时，出口筒部件62的内部成为被基部65和渐缩部66的内壁面包围的空间，而且由于与出口筒部件62的出口开口64对置地配置有背压装置40，因而大的压力施加至受到来自固液分离部的压力而移动至出口筒部件62的内部空间的污泥。由于渐缩部66朝向出口开口64逐渐缩小直径，因而施加至出口筒部件62内的污泥的压力变得更高。
如上所述，由于大的压力施加至存在于出口筒部件62的内部的污泥，因而对在与该部件62邻接的固液分离部内部的区域内移动的污泥也施加大的压力。因此，能够效率优良地使滤液从位于出口筒部件62附近的固定部件与可动部件之间的滤液排出间隙排出。因此，即使减少构成固液分离部的固定部件和可动部件的块数，也能够起到对污泥的高脱水效果。还能够使螺旋件24的叶片部伸展直至出口筒部件62的内部。
另外，图16所示的背压装置40由下者构成：第一承受部件67，其固定于螺旋件24的轴部25，与该轴部25一起旋转；第二承受部件68，其经由未图示的轴承嵌合于轴部25；以及压力传感器69，其配置于第一承受部件67与第二承受部件68之间，且经由未图示的轴承嵌合于轴部25。第二承受部件68和压力传感器69并非与轴部25一起旋转，而沿该轴部25的中心轴线方向滑动自由地嵌合于轴部25。
从出口筒部件62的出口开口64排出的蛋糕状污泥与背压装置40的第二承受部件68碰撞而推压第二承受部件68。该压力经由压力传感器69被固定于轴部25的第一承受部件67阻挡。此时，压力传感器69检测污泥的推压力，即出口筒部件62内乃至其附近的固液分离部内的污泥的压力。基于该检测结果而被控制成，例如螺旋件24的每单位时间的转速成为恰当的值。
检测出口附近的固液分离部内的污泥的压力并基于该检测结果控制螺旋件的转速本身一直以来是众所周知的，但如果如图16所示在与污泥的出口开口64对置的位置设置压力传感器69，则从出口开口64排出的污泥立即对压力传感器69加压，因而能够正确地检测在固液分离部的出口附近搬送的污泥的压力。因此，能够与该压力对应而正确地控制螺旋件24的转速。
除了在上文与图14至图16关联而描述的各构成以外的固液分离装置的构成与先前说明的固液分离装置无差别，但参照图14至图16说明的构成还能够适用于除了图1等所示的固液分离装置以外的各种形态的固液分离装置。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于该实施方式，能够进行各种改变而构成。
符号说明
3 固定部件
4 可动部件
4A、4C 主动部件
4B、4B’、4B’’、4D、4D’、4D’’ 从动部件
24 螺旋件
41、41A、41B、41C 可动单元
45、45A 中间部件
46、46A 孔
47、47A 轴承
48、48A 圆形凸轮孔
49、49A 凸轮
51 驱动轴
S 轴线。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1. (删除)。
2. (修改后)一种固液分离装置，具备多个可动部件和以不与该可动部件接触的状态贯通该可动部件而延伸的螺旋件，通过该螺旋件的旋转而搬送含有液体的处理对象物并同时进行脱液处理，其特征在于，
具备至少两组可动单元，所述至少两组可动单元配备由所述多个可动部件中的一个可动部件构成的主动部件和由其它可动部件构成的至少一个从动部件、将该主动部件与从动部件联接以便该从动部件和所述主动部件一起工作的联接机构、以及对所述主动部件加压而使其直线往复运动的凸轮，沿所述螺旋件的轴线方向相邻的两个凸轮使相位互不相同而配置，以便该各凸轮所属的可动单元的可动部件以相位差进行直线往复运动，而且所有可动单元的凸轮固定于被马达旋转驱动的共同的驱动轴，所述可动单元具有可转动地联接至其主动部件的中间部件，所述凸轮由偏心凸轮构成，而且该凸轮在嵌合于在所述中间部件形成的孔的轴承的中心侧的圆形凸轮孔滑动自由地嵌合，所述固液分离装置具备导向机构，所述导向机构引导该主动部件和从动部件的至少一个，以便在通过所述凸轮的旋转而经由所述中间部件对所述主动部件加压时，该主动部件及该主动部件所属的可动单元的从动部件进行直线往复运动。
3. (修改后)根据权利要求2所述的固液分离装置，其特征在于，所述导向机构引导该主动部件和从动部件的至少一个，以便所述主动部件和所述从动部件沿上下方向进行直线往复运动。
4. (修改后)根据权利要求2或3所述的固液分离装置，其特征在于，沿所述螺旋件的轴线方向相邻定位的两个可动部件以互不相同的相位进行直线往复运动。
5. (修改后)根据权利要求2或3所述的固液分离装置，其特征在于，具有以不与所述螺旋件接触的状态配置的多个固定部件，所述螺旋件贯通所述可动部件和固定部件而延伸，在沿所述螺旋件的轴线方向相邻定位的固定部件之间配置有一个可动部件。
6. (修改后)根据权利要求2或3所述的固液分离装置，其特征在于，具有以不与所述螺旋件接触的状态配置的多个固定部件，所述螺旋件贯通所述可动部件和固定部件而延伸，在沿所述螺旋件的轴线方向相邻定位的固定部件之间配置有多个可动部件，作为该多个可动部件，沿所述螺旋件的轴线方向相邻定位的两个可动部件以互不相同的相位进行直线往复运动。

Claims (6)

1.一种固液分离装置，具备多个可动部件和以不与该可动部件接触的状态贯通该可动部件而延伸的螺旋件，通过该螺旋件的旋转而搬送含有液体的处理对象物并同时进行脱液处理，其特征在于，
具备第一可动单元和第二可动单元，所述第一可动单元和所述第二可动单元配备多个可动部件、将该多个可动部件联接以便该多个可动部件一起工作的联接机构、以及驱动该多个可动部件的驱动机构，所述第一可动单元的驱动机构和所述第二可动单元的驱动机构使该第一可动单元和第二可动单元的可动部件以互不相同的相位进行往复运动。
2.一种固液分离装置，具备多个可动部件和以不与该可动部件接触的状态贯通该可动部件而延伸的螺旋件，通过该螺旋件的旋转而搬送含有液体的处理对象物并同时进行脱液处理，其特征在于，
具备至少两组可动单元，所述至少两组可动单元配备由所述多个可动部件中的一个可动部件构成的主动部件和由其它可动部件构成的至少一个从动部件、将该主动部件与从动部件联接以便该从动部件和所述主动部件一起工作的联接机构、以及对所述主动部件加压而使其直线往复运动的凸轮，沿所述螺旋件的轴线方向相邻的两个凸轮使相位互不相同而配置，以便该各凸轮所属的可动单元的可动部件以相位差进行直线往复运动，且所有可动单元的凸轮固定于被马达旋转驱动的共同的驱动轴。
3.根据权利要求2所述的固液分离装置，其特征在于，所述可动单元具有可转动地联接至其主动部件的中间部件，所述凸轮由偏心凸轮构成，且该凸轮在嵌合于在所述中间部件形成的孔的轴承的中心侧的圆形凸轮孔滑动自由地嵌合，具备导向机构，所述导向机构引导该主动部件和从动部件的至少一个，以便在通过所述凸轮的旋转而经由所述中间部件对所述主动部件加压时，该主动部件及该主动部件所属的可动单元的从动部件沿上下方向进行直线往复运动。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的固液分离装置，其特征在于，沿所述螺旋件的轴线方向相邻定位的两个可动部件以互不相同的相位进行往复运动。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的固液分离装置，其特征在于，具有以不与所述螺旋件接触的状态配置的多个固定部件，所述螺旋件贯通所述可动部件和固定部件而延伸，在沿所述螺旋件的轴线方向相邻定位的固定部件之间配置有一个可动部件。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的固液分离装置，其特征在于，具有以不与所述螺旋件接触的状态配置的多个固定部件，所述螺旋件贯通所述可动部件和固定部件而延伸，在沿所述螺旋件的轴线方向相邻定位的固定部件之间配置有多个可动部件，作为该多个可动部件，沿所述螺旋件的轴线方向相邻定位的两个可动部件以互不相同的相位进行往复运动。
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