JP2001246291A - 差速を利用した立型固液分離装置 - Google Patents
差速を利用した立型固液分離装置Info
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
- B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
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- B04B1/2016—Driving control or mechanisms; Arrangement of transmission gearing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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- B04B15/00—Other accessories for centrifuges
- B04B15/06—Other accessories for centrifuges for cleaning bowls, filters, sieves, inserts, or the like
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- B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl
- B04B2001/205—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl with special construction of screw thread, e.g. segments, height
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転可能に支持された垂直円筒状の外筒と、
その内部に同心に回転可能に支持され、外筒との間で環
状分離室を規定する内筒とを具備する立型固液分離装置
において、外筒と内筒を同一方向に回転するに際し、僅
かな回転速度差を設ける。 【解決手段】 立型固液分離装置の回転駆動部として、
回転外筒又は回転内筒のいずれか一方を駆動する第１モ
ータと、差速を与える第２モータと、差速を制御する遊
星機構とからなり、この遊星機構による差速を利用して
回転外筒と外筒との間で所定の差を得るようにしたこと
を特徴とする。
その内部に同心に回転可能に支持され、外筒との間で環
状分離室を規定する内筒とを具備する立型固液分離装置
において、外筒と内筒を同一方向に回転するに際し、僅
かな回転速度差を設ける。 【解決手段】 立型固液分離装置の回転駆動部として、
回転外筒又は回転内筒のいずれか一方を駆動する第１モ
ータと、差速を与える第２モータと、差速を制御する遊
星機構とからなり、この遊星機構による差速を利用して
回転外筒と外筒との間で所定の差を得るようにしたこと
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種の排水等におけ
る固形物と液体の分離と回収を行う立型固液分離装置に
関する。特に、本発明は、回転可能に支持された垂直円
筒状の回転外筒と、その内部に同心に回転可能に支持さ
れ、回転外筒との間で環状分離室を規定する回転内筒と
を具備し、差速装置を利用して回転外筒と回転内筒との
間で僅かな回転速度差を生じさせるようにした立型固液
分離装置に関する。
る固形物と液体の分離と回収を行う立型固液分離装置に
関する。特に、本発明は、回転可能に支持された垂直円
筒状の回転外筒と、その内部に同心に回転可能に支持さ
れ、回転外筒との間で環状分離室を規定する回転内筒と
を具備し、差速装置を利用して回転外筒と回転内筒との
間で僅かな回転速度差を生じさせるようにした立型固液
分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、下水処理における返流水汚泥、湾
岸、河川、湖沼等のヘドロの浚渫排水、石炭採掘排水、
及び各種スラッジの固液分離、もくしは油脂類の清澄分
離に用いられる種々の固液分離装置が開発されてきた。
特に、下水処理は固液分離が基本であり、汚染物質や下
水汚泥を処理、処分する方法は、下水処理の根幹にかか
わる。下水汚泥の特色は有機物、水分の比率が高いこと
であり、廃棄物の原則である「減量化・安定化」を図る
ためには固液分離による水分除去が重要である。ところ
で、汚泥は下水処理によって不可避的に発生するので、
廃棄物の最終処分を埋め立てに依存すると、埋立地は無
限に必要になり、いずれは困窮する。現に最終処分場の
確保は年々困難になっている。有限の地球資源を考える
とき、下水汚泥の有効利用が社会的に不可欠の課題であ
る。下水そのものが、集結された貴重な有機物資源であ
るという観点から、この有機物資源の汚染部分を除去
し、無機部分を資材として活用し、また固液分離した水
分は化学処理により、再利用が可能となる。
岸、河川、湖沼等のヘドロの浚渫排水、石炭採掘排水、
及び各種スラッジの固液分離、もくしは油脂類の清澄分
離に用いられる種々の固液分離装置が開発されてきた。
特に、下水処理は固液分離が基本であり、汚染物質や下
水汚泥を処理、処分する方法は、下水処理の根幹にかか
わる。下水汚泥の特色は有機物、水分の比率が高いこと
であり、廃棄物の原則である「減量化・安定化」を図る
ためには固液分離による水分除去が重要である。ところ
で、汚泥は下水処理によって不可避的に発生するので、
廃棄物の最終処分を埋め立てに依存すると、埋立地は無
限に必要になり、いずれは困窮する。現に最終処分場の
確保は年々困難になっている。有限の地球資源を考える
とき、下水汚泥の有効利用が社会的に不可欠の課題であ
る。下水そのものが、集結された貴重な有機物資源であ
るという観点から、この有機物資源の汚染部分を除去
し、無機部分を資材として活用し、また固液分離した水
分は化学処理により、再利用が可能となる。
【０００３】したがって、固液遠心分離装置の性能の向
上に極めて大きな期待が寄せられている。そこで、本出
願の出願人は、回転可能に支持された垂直円筒状の回転
外筒と、この回転外筒の内部に同心に回転可能に支持さ
れ、回転外筒との間で環状分離室を規定する回転内筒
と、回転内筒の外周面に固着され、かつ外周縁が前記回
転外筒の内周面に僅かな隙間を形成するスクリュー羽根
と、回転内筒の上方から中心部を下方に延び、前記環状
分離室に原液を供給する原液供給手段と、環状分離室の
上部より分離された清澄液を排出する手段と、環状分離
室の下部よりスラッジを排出する手段と、回転外筒と回
転内筒を同一方向に、かつ回転外筒を回転内筒よりも僅
かに速く、所定の範囲内の任意の速度差を設定して回転
させることができる回転駆動部と、からなる固液分離装
置において、固液分離装置に供給される原液がスクリュ
ー羽根へ向かって円周方向に均一に配分されつつ流動し
て安定した分離作用が行われるようにするために、環状
分離室への流入部に複数の分流リブ板を設け、これらの
分流リブ板を外側方向に向かってテーパ状に広がる形状
とした固液分離装置を提案した（特願平８−２５５６８
号）。
上に極めて大きな期待が寄せられている。そこで、本出
願の出願人は、回転可能に支持された垂直円筒状の回転
外筒と、この回転外筒の内部に同心に回転可能に支持さ
れ、回転外筒との間で環状分離室を規定する回転内筒
と、回転内筒の外周面に固着され、かつ外周縁が前記回
転外筒の内周面に僅かな隙間を形成するスクリュー羽根
と、回転内筒の上方から中心部を下方に延び、前記環状
分離室に原液を供給する原液供給手段と、環状分離室の
上部より分離された清澄液を排出する手段と、環状分離
室の下部よりスラッジを排出する手段と、回転外筒と回
転内筒を同一方向に、かつ回転外筒を回転内筒よりも僅
かに速く、所定の範囲内の任意の速度差を設定して回転
させることができる回転駆動部と、からなる固液分離装
置において、固液分離装置に供給される原液がスクリュ
ー羽根へ向かって円周方向に均一に配分されつつ流動し
て安定した分離作用が行われるようにするために、環状
分離室への流入部に複数の分流リブ板を設け、これらの
分流リブ板を外側方向に向かってテーパ状に広がる形状
とした固液分離装置を提案した（特願平８−２５５６８
号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで，本発明の課題
は、先に出願人が提案した上記の固液分離装置を改良す
るもので、回転外筒と回転内筒を同一方向にかつ回転外
筒を回転内筒よりも僅かに速く所定の範囲内の任意の速
度差を設定して回転させるに際し、回転外筒と回転内筒
との間の僅かな回転速度差を正確に設定することのでき
る固液分離装置を提供することにある。
は、先に出願人が提案した上記の固液分離装置を改良す
るもので、回転外筒と回転内筒を同一方向にかつ回転外
筒を回転内筒よりも僅かに速く所定の範囲内の任意の速
度差を設定して回転させるに際し、回転外筒と回転内筒
との間の僅かな回転速度差を正確に設定することのでき
る固液分離装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の固液分離装置に
よれば、回転可能に支持された垂直円筒状の回転外筒
と、該回転外筒の内部に同心に回転可能に支持され、前
記回転外筒との間で環状分離室を規定する回転内筒と、
該回転内筒の外周面に固着され、かつ外周縁が前記回転
外筒の内周面に僅かな隙間を形成するスクリュー羽根
と、前記回転内筒の上方から中心部を下方に延び、前記
環状分離室に原液を供給する原液供給手段と、前記環状
分離室の上部より分離された清澄液を排出する手段と、
前記環状分離室の下部よりスラッジを排出する手段と、
前記回転外筒と前記回転内筒を同一方向に、かつ回転外
筒を回転内筒よりも僅かに速く、所定の範囲内の任意の
差速を設定して回転させることができる回転駆動部と、
から成り、該回転駆動部は、前記回転外筒又は回転内筒
のいずれか一方を駆動する第１モータと、差速を与える
第２モータと、遊星機構とからなり、遊星機構による差
速を利用して前記回転外筒と回転外筒との間で所定の速
度差を得るようにしたことを特徴とする立型固液分離装
置が提供される。
よれば、回転可能に支持された垂直円筒状の回転外筒
と、該回転外筒の内部に同心に回転可能に支持され、前
記回転外筒との間で環状分離室を規定する回転内筒と、
該回転内筒の外周面に固着され、かつ外周縁が前記回転
外筒の内周面に僅かな隙間を形成するスクリュー羽根
と、前記回転内筒の上方から中心部を下方に延び、前記
環状分離室に原液を供給する原液供給手段と、前記環状
分離室の上部より分離された清澄液を排出する手段と、
前記環状分離室の下部よりスラッジを排出する手段と、
前記回転外筒と前記回転内筒を同一方向に、かつ回転外
筒を回転内筒よりも僅かに速く、所定の範囲内の任意の
差速を設定して回転させることができる回転駆動部と、
から成り、該回転駆動部は、前記回転外筒又は回転内筒
のいずれか一方を駆動する第１モータと、差速を与える
第２モータと、遊星機構とからなり、遊星機構による差
速を利用して前記回転外筒と回転外筒との間で所定の速
度差を得るようにしたことを特徴とする立型固液分離装
置が提供される。
【０００６】前記回転外筒は、垂直円筒状の上半部、下
方に向かい径が小さくなるテーパ円筒状の下半部を有
し、前記回転内筒も、垂直円筒状の上半部、下方に向か
い径が小さくなるテーパ状円筒状の下半部を有すること
を特徴とする。前記回転内筒は、前記上半部と下半部と
の間に、前記原液供給手段から供給された原液を均等に
分離する前記環状分離室を有し、環状分離室内に放射方
向に配置された複数の分流リブ板を有することを特徴と
する。前記分流リブ板は放射方向外側に向けて広がった
形状を有することを特徴とする。
方に向かい径が小さくなるテーパ円筒状の下半部を有
し、前記回転内筒も、垂直円筒状の上半部、下方に向か
い径が小さくなるテーパ状円筒状の下半部を有すること
を特徴とする。前記回転内筒は、前記上半部と下半部と
の間に、前記原液供給手段から供給された原液を均等に
分離する前記環状分離室を有し、環状分離室内に放射方
向に配置された複数の分流リブ板を有することを特徴と
する。前記分流リブ板は放射方向外側に向けて広がった
形状を有することを特徴とする。
【０００７】前記スクリュー羽根は、前記回転内筒の上
半部では一定ピッチであり、下半部では下方に向かう程
ピッチが小さくなっていることを特徴とする。前記スク
リュー羽根は、二重のらせん形状であることを特徴とす
る。前記遊星機構は、太陽内歯車、該太陽内歯車にかみ
合う遊星歯車、該遊星歯車にかみ合い且つ前記太陽内歯
車と同心の太陽外歯車、及び該遊星歯車を回転可能に支
持するキャリアからなり、前記第１モータは前記太陽内
歯車に連結されていると共に前記回転外筒に連結され、
前記第２モータは前記太陽外歯車に連結され、前記キャ
リアは前記回転内筒に連結されていることを特徴とす
る。
半部では一定ピッチであり、下半部では下方に向かう程
ピッチが小さくなっていることを特徴とする。前記スク
リュー羽根は、二重のらせん形状であることを特徴とす
る。前記遊星機構は、太陽内歯車、該太陽内歯車にかみ
合う遊星歯車、該遊星歯車にかみ合い且つ前記太陽内歯
車と同心の太陽外歯車、及び該遊星歯車を回転可能に支
持するキャリアからなり、前記第１モータは前記太陽内
歯車に連結されていると共に前記回転外筒に連結され、
前記第２モータは前記太陽外歯車に連結され、前記キャ
リアは前記回転内筒に連結されていることを特徴とす
る。
【０００８】前記遊星機構は、１つの太陽内歯車に対
し、３つの遊星歯車が等角度間隔でかみ合っていること
を特徴とする。前記遊星機構は、太陽内歯車を３０００
ｒｐｍ、太陽外歯車を２８００ｒｐｍでそれぞれ回転し
た時、回転外筒と回転内筒との回転速度差が３０００対
２９９９となるように設定されていることを特徴とす
る。
し、３つの遊星歯車が等角度間隔でかみ合っていること
を特徴とする。前記遊星機構は、太陽内歯車を３０００
ｒｐｍ、太陽外歯車を２８００ｒｐｍでそれぞれ回転し
た時、回転外筒と回転内筒との回転速度差が３０００対
２９９９となるように設定されていることを特徴とす
る。
【０００９】前記遊星機構は、楕円状のカムとその外周
のベアリングから成るウェーブ・ジェネレータと、内周
は該ベアリングを介して該ウェーブ・ジェネレータに接
し、外周に歯が刻まれた金属弾性体から成るフレクスプ
ラインと、内周に該フレクスプラインの歯と同ピッチ歯
が刻まれたサーキュラ・スプラインと、から構成され、
前記第１モータは前記サーキュラ・スプラインに連結さ
れていると共に前記回転外筒に連結され、前記第２モー
タは前記ウェーブ・ジェネレータに連結され、前記フレ
クスプラインは前記回転内筒に連結されていることを特
徴とする。
のベアリングから成るウェーブ・ジェネレータと、内周
は該ベアリングを介して該ウェーブ・ジェネレータに接
し、外周に歯が刻まれた金属弾性体から成るフレクスプ
ラインと、内周に該フレクスプラインの歯と同ピッチ歯
が刻まれたサーキュラ・スプラインと、から構成され、
前記第１モータは前記サーキュラ・スプラインに連結さ
れていると共に前記回転外筒に連結され、前記第２モー
タは前記ウェーブ・ジェネレータに連結され、前記フレ
クスプラインは前記回転内筒に連結されていることを特
徴とする。
【００１０】この場合において、前記サーキュラ・スプ
ラインの歯数は、前記フレクスプラインの歯数より２枚
多くなっている。本発明によると、更に、上記のような
立型固液分離装置において、前記回転内筒の内部の管を
通じて、かつ該回転内筒の外壁面に設けたノズルを介し
て前記回転外筒の内壁面へ洗浄水又は空気を噴射する洗
浄・乾燥手段を具備することを特徴とする。この場合に
おいて、前記ノズルは前記回転外筒の内壁面に対して鋭
角に洗浄水又は空気を噴射するように、回転内筒の壁部
に斜めに取付けられている。
ラインの歯数は、前記フレクスプラインの歯数より２枚
多くなっている。本発明によると、更に、上記のような
立型固液分離装置において、前記回転内筒の内部の管を
通じて、かつ該回転内筒の外壁面に設けたノズルを介し
て前記回転外筒の内壁面へ洗浄水又は空気を噴射する洗
浄・乾燥手段を具備することを特徴とする。この場合に
おいて、前記ノズルは前記回転外筒の内壁面に対して鋭
角に洗浄水又は空気を噴射するように、回転内筒の壁部
に斜めに取付けられている。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の立
型固液分離装置の一実施形態の主要部の概略縦断面図、
図２は図１の回転内筒の拡大縦断面図、図３の（ａ）は
図２の分流リブ板の線Ａ−Ａ’断面図、（ｂ）は（ａ）
の線Ｂ−Ｂ’正面図、図４は遊星機構を概略的に示すも
ので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の立
型固液分離装置の一実施形態の主要部の概略縦断面図、
図２は図１の回転内筒の拡大縦断面図、図３の（ａ）は
図２の分流リブ板の線Ａ−Ａ’断面図、（ｂ）は（ａ）
の線Ｂ−Ｂ’正面図、図４は遊星機構を概略的に示すも
ので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【００１２】本実施形態の立型固液分離装置１は、回転
外筒２と、スクリュー羽根５と、環状分離室を有し、ま
た分流リブ板４とを取付けた回転内筒３と、原液供給管
６と、清澄液で出口７と、スラッジ排出口８と、回転外
筒および回転内筒の駆動装置９とを有する。回転外筒２
は、垂直円筒状の上半部２ａと、下方に向かい径が小さ
くなるテーパ円筒状の下半部２ｂとが一体的に連続して
形成されたものである。回転内筒３は、回転外筒２の内
部に同心に支持され、回転外筒２の垂直円筒状上半部２
ａに対応する上半部３ａと、回転外筒２のテーパ状下半
部２ｂに対応する下半部３ｂと、これらを繋ぎ且つ受け
入れ液の流れを縦に分割して移送するための放射方向に
配置された４個の分流板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとを有
する。
外筒２と、スクリュー羽根５と、環状分離室を有し、ま
た分流リブ板４とを取付けた回転内筒３と、原液供給管
６と、清澄液で出口７と、スラッジ排出口８と、回転外
筒および回転内筒の駆動装置９とを有する。回転外筒２
は、垂直円筒状の上半部２ａと、下方に向かい径が小さ
くなるテーパ円筒状の下半部２ｂとが一体的に連続して
形成されたものである。回転内筒３は、回転外筒２の内
部に同心に支持され、回転外筒２の垂直円筒状上半部２
ａに対応する上半部３ａと、回転外筒２のテーパ状下半
部２ｂに対応する下半部３ｂと、これらを繋ぎ且つ受け
入れ液の流れを縦に分割して移送するための放射方向に
配置された４個の分流板４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとを有
する。
【００１３】回転内筒３の上半部３ａと下半部３ｂの対
向するそれぞれの端部には、所定の大きさのテーパが形
成され、両テーパ上には分流リブ板を固着させるための
４本の溝３ｃが互いに対応して放射方向に彫られてい
る。４枚の分流リブ板４は上縁および下縁が上述のテー
パの溝３ｃに沿って固着されるように外側に向かい上下
に広がった形状をしている。
向するそれぞれの端部には、所定の大きさのテーパが形
成され、両テーパ上には分流リブ板を固着させるための
４本の溝３ｃが互いに対応して放射方向に彫られてい
る。４枚の分流リブ板４は上縁および下縁が上述のテー
パの溝３ｃに沿って固着されるように外側に向かい上下
に広がった形状をしている。
【００１４】回転外筒２の内周面と回転内筒３の外周面
との間には、径方向の幅が略一定の環状分離室が形成さ
れ、この環状分離室は、上述した回転外筒２の回転内筒
３の形状により、上半部は直円筒状で下半部は下方に向
かって径が徐々に小さくなっている。スクリュー羽根５
は、回転内筒３の外周面に固着され、その外周縁と回転
外筒２の内周面との間で僅少の隙間を形成している。
との間には、径方向の幅が略一定の環状分離室が形成さ
れ、この環状分離室は、上述した回転外筒２の回転内筒
３の形状により、上半部は直円筒状で下半部は下方に向
かって径が徐々に小さくなっている。スクリュー羽根５
は、回転内筒３の外周面に固着され、その外周縁と回転
外筒２の内周面との間で僅少の隙間を形成している。
【００１５】このスクリュー羽根５は、１８０°の間隔
で配置された二重のらせん形状である。すなわち、回転
内筒３が１回転する毎に、らせんが２ピッチ分進むこと
になる。また、このスクリュー羽根５は、回転内筒の上
半部３ａでは一定ピッチで配置され、テーパ状の下半部
３ｂでは、下方に向かう程ピッチが小さくなっている。
で配置された二重のらせん形状である。すなわち、回転
内筒３が１回転する毎に、らせんが２ピッチ分進むこと
になる。また、このスクリュー羽根５は、回転内筒の上
半部３ａでは一定ピッチで配置され、テーパ状の下半部
３ｂでは、下方に向かう程ピッチが小さくなっている。
【００１６】原液供給管６は、回転内筒３の上方から中
心部を下方に延び、下端の開口部が回転内筒上半部３ａ
の下端に位置する。装置１内を洗浄、乾燥又は排出され
る清澄液の清澄度の向上及び固形分水分率の抑制を促進
するための水や空気は回転内筒３の下方から中心部を上
方に延びた管１３を経て供給され、回転内筒３に斜めに
設けられた先端ノズル１４より回転外筒２の内壁面に向
けて放射される。
心部を下方に延び、下端の開口部が回転内筒上半部３ａ
の下端に位置する。装置１内を洗浄、乾燥又は排出され
る清澄液の清澄度の向上及び固形分水分率の抑制を促進
するための水や空気は回転内筒３の下方から中心部を上
方に延びた管１３を経て供給され、回転内筒３に斜めに
設けられた先端ノズル１４より回転外筒２の内壁面に向
けて放射される。
【００１７】先端ノズル１４は、図４（ａ）、図４
（ｂ）に示すように、スクリュー羽根５間でできるだけ
回転外筒２へ鋭角に且つ上下に当る様に設ける。そして
固液分離作業に於て清澄度を高める場合は水を、固形分
水分率を抑えたい場合は空気を放射する。又固液分離作
業が終了した時にはまず水により装置１の内部を洗浄す
ることができ、その後空気を供給して装置１の内部を乾
燥することができる。
（ｂ）に示すように、スクリュー羽根５間でできるだけ
回転外筒２へ鋭角に且つ上下に当る様に設ける。そして
固液分離作業に於て清澄度を高める場合は水を、固形分
水分率を抑えたい場合は空気を放射する。又固液分離作
業が終了した時にはまず水により装置１の内部を洗浄す
ることができ、その後空気を供給して装置１の内部を乾
燥することができる。
【００１８】複数の清澄液出口７は、回転外筒２の上半
部２ｂの内周面上端に沿う回転外筒の天板部に設けら
れ、開度調整可能な構造となっている。スラッジ排出口
８は、回転外筒２の下端に形成され、固液分離の行われ
た固定成分であるスラッジは回転外筒２の下端から装置
１の外部に排出される。回転外筒２と回転内筒３は同一
方向に、かつ回転外筒２を回転内筒３より僅かに速くな
るように、所定の範囲内の速度差を保って回転される
が、本発明では、回転外筒２と回転内筒３との間の僅か
な回転速度差を正確に設定するために、遊星機構２０及
び２つのモータ２１、２２を用いている。
部２ｂの内周面上端に沿う回転外筒の天板部に設けら
れ、開度調整可能な構造となっている。スラッジ排出口
８は、回転外筒２の下端に形成され、固液分離の行われ
た固定成分であるスラッジは回転外筒２の下端から装置
１の外部に排出される。回転外筒２と回転内筒３は同一
方向に、かつ回転外筒２を回転内筒３より僅かに速くな
るように、所定の範囲内の速度差を保って回転される
が、本発明では、回転外筒２と回転内筒３との間の僅か
な回転速度差を正確に設定するために、遊星機構２０及
び２つのモータ２１、２２を用いている。
【００１９】遊星機構２０は、図５（ａ）及び（ｂ）に
示すように、太陽内歯車２３、この太陽内歯車にかみ合
い等角度間隔に配置された複数（図の実施例では３個）
の遊星歯車２４、これらの遊星歯車２４にかみ合い且つ
太陽内歯車２３と同心の太陽外歯車２５、及びこの遊星
歯車２４を回転可能に支持するキャリア２６からなる。
示すように、太陽内歯車２３、この太陽内歯車にかみ合
い等角度間隔に配置された複数（図の実施例では３個）
の遊星歯車２４、これらの遊星歯車２４にかみ合い且つ
太陽内歯車２３と同心の太陽外歯車２５、及びこの遊星
歯車２４を回転可能に支持するキャリア２６からなる。
【００２０】主モータ（第１モータ）２１は、遊星機構
２０の太陽内歯車２３に直結されると共にギア又はプー
リを介して回転外筒２に連結される。一方、差速モータ
（第２モータ）２２は遊星機構２０の太陽外歯車２５に
直結される。そして、遊星機構２０のキャリア２６はギ
ア又はプーリを介して回転内筒３に連結される。回転外
筒２と回転内筒３との回転速度差は、例えば、減速比を
１／２００とした時、回転外筒２が３０００ｒｐｍ、回
転内筒３が２９９９ｒｐｍのように極めて僅かな速度差
に設定され、この場合、主モータ２１を３０００ｒｐｍ
で回転させ、差速モータ２２を２８００ｒｐｍとされ
る。
２０の太陽内歯車２３に直結されると共にギア又はプー
リを介して回転外筒２に連結される。一方、差速モータ
（第２モータ）２２は遊星機構２０の太陽外歯車２５に
直結される。そして、遊星機構２０のキャリア２６はギ
ア又はプーリを介して回転内筒３に連結される。回転外
筒２と回転内筒３との回転速度差は、例えば、減速比を
１／２００とした時、回転外筒２が３０００ｒｐｍ、回
転内筒３が２９９９ｒｐｍのように極めて僅かな速度差
に設定され、この場合、主モータ２１を３０００ｒｐｍ
で回転させ、差速モータ２２を２８００ｒｐｍとされ
る。
【００２１】図６（ａ）及び（ｂ）は、遊星機構の別の
実施例を示す。この実施例の遊星機構３０はウェーブ・
ジェネレータ３１と、フレクスプライン（弾性歯車）３
４と、サーキュラ・スプライン（内歯車）３６から構成
されている。ウェーブ・ジェネレータ３１は楕円状のカ
ム３２とその外周のベアリング３３から成る。フレクス
プライン３４は、薄肉でカップ状の金属弾性体から成
り、内周はベアリング３３を介してウェーブ・ジェネレ
ータ３１に接し、外周にはインボリュート歯形の歯３５
が刻まれている。サーキュラ・スプライン３６は剛体の
リング状であって、内周にはフレクスプライン３４の歯
３５と同ピッチの歯３７が刻まれている。なお、サーキ
ュラ・スプライン３６の歯数はフレクスプライン３５の
歯数より２枚多くなっている。
実施例を示す。この実施例の遊星機構３０はウェーブ・
ジェネレータ３１と、フレクスプライン（弾性歯車）３
４と、サーキュラ・スプライン（内歯車）３６から構成
されている。ウェーブ・ジェネレータ３１は楕円状のカ
ム３２とその外周のベアリング３３から成る。フレクス
プライン３４は、薄肉でカップ状の金属弾性体から成
り、内周はベアリング３３を介してウェーブ・ジェネレ
ータ３１に接し、外周にはインボリュート歯形の歯３５
が刻まれている。サーキュラ・スプライン３６は剛体の
リング状であって、内周にはフレクスプライン３４の歯
３５と同ピッチの歯３７が刻まれている。なお、サーキ
ュラ・スプライン３６の歯数はフレクスプライン３５の
歯数より２枚多くなっている。
【００２２】主モータ（第１モータ）２１はギア又はプ
ーリを介して回転外筒２に連結されていると共にこの遊
星機構３０のサーキュラ・スプライン３６にも連結され
ている。一方、差速モータ（第２モータ）２２は、前述
の実施例と異なって装置の上部に搭載され、遊星機構３
０のウェーブ・ジェネレータ３１に直結されている。そ
して、この遊星機構３０は回転内筒３に直結されてい
る。この遊星機構３０を使用した場合においても、回転
外筒２及び回転内筒３は同一方向に、かつ回転外筒２を
回転内筒３より極めて僅かに速くなるように、正確な差
速を保って回転させることができる。なお、この実施例
においても、第２モータ２２を前述の実施例の場合と同
様に配置し、ギア又はプーリを介してウェーブ・ジェネ
レータ３１に連結することも可能である。
ーリを介して回転外筒２に連結されていると共にこの遊
星機構３０のサーキュラ・スプライン３６にも連結され
ている。一方、差速モータ（第２モータ）２２は、前述
の実施例と異なって装置の上部に搭載され、遊星機構３
０のウェーブ・ジェネレータ３１に直結されている。そ
して、この遊星機構３０は回転内筒３に直結されてい
る。この遊星機構３０を使用した場合においても、回転
外筒２及び回転内筒３は同一方向に、かつ回転外筒２を
回転内筒３より極めて僅かに速くなるように、正確な差
速を保って回転させることができる。なお、この実施例
においても、第２モータ２２を前述の実施例の場合と同
様に配置し、ギア又はプーリを介してウェーブ・ジェネ
レータ３１に連結することも可能である。
【００２３】次に、以上の構造を有する本実施形態の動
作について説明する。原液供給管６から供給された固形
物を含んだ原液は、回転内筒３の上半部３ａの下端部に
達し、円周方向に等間隔に配置された４枚の放射方向の
分流リブ板４によって均等に流れが分割すなわち分流さ
れ、且つ高速回転によって原液中の固体分子がカットさ
れるので、細分化されて固液の分離の性能が格段に向上
し、排出される液の清澄度が高まる。円滑にスクリュー
羽根５に供給された原液は、このスクリュー羽根５が回
転される間に液体と固体が上下に分離され、清澄液１１
が上部の清澄液出口７から、そしてスラッジ１２が下部
のスラッジ排出口８から、それぞれ装置外部へ排出され
る。
作について説明する。原液供給管６から供給された固形
物を含んだ原液は、回転内筒３の上半部３ａの下端部に
達し、円周方向に等間隔に配置された４枚の放射方向の
分流リブ板４によって均等に流れが分割すなわち分流さ
れ、且つ高速回転によって原液中の固体分子がカットさ
れるので、細分化されて固液の分離の性能が格段に向上
し、排出される液の清澄度が高まる。円滑にスクリュー
羽根５に供給された原液は、このスクリュー羽根５が回
転される間に液体と固体が上下に分離され、清澄液１１
が上部の清澄液出口７から、そしてスラッジ１２が下部
のスラッジ排出口８から、それぞれ装置外部へ排出され
る。
【００２４】このようにして固形物と液体の分離と回収
は連続的に行われるが、原液供給管６への原液の供給量
と、清澄液出口７の開度を調整することにより、清澄液
とスラッジとの比率および排出量を調整することができ
る。この場合において、スクリュー羽根５は二重のらせ
ん形状であり、且つスクリュー羽根５のピッチを、回転
内筒３の径が一定な上半部３ａでは一定ピッチとし、下
方に向かうにしたがって径の小さくなった下半部３ｂに
おいては、下方に向かう程ピッチを小さくしているの
で、スラッジ等の固形物は回転内筒３が高速回転である
にもかかわらずピッチ移動速度が遅く、時間をかけて下
方に移動することとなるので、固液分離が十分促進さ
れ、特に固体成分の細分化が一層促進される。
は連続的に行われるが、原液供給管６への原液の供給量
と、清澄液出口７の開度を調整することにより、清澄液
とスラッジとの比率および排出量を調整することができ
る。この場合において、スクリュー羽根５は二重のらせ
ん形状であり、且つスクリュー羽根５のピッチを、回転
内筒３の径が一定な上半部３ａでは一定ピッチとし、下
方に向かうにしたがって径の小さくなった下半部３ｂに
おいては、下方に向かう程ピッチを小さくしているの
で、スラッジ等の固形物は回転内筒３が高速回転である
にもかかわらずピッチ移動速度が遅く、時間をかけて下
方に移動することとなるので、固液分離が十分促進さ
れ、特に固体成分の細分化が一層促進される。
【００２５】本発明では、上記のように、回転外筒２と
回転内筒３は同一方向に、かつ回転外筒２を回転内筒３
より僅かに速くなるように、例えば、３０００対２９９
９のような極めて僅かで且つ正確な速度差を保って回転
されることにより、常時、固形物であるスラッジと清澄
液とを均質な割合で分離することができる。固液分離作
業の終了後には、前述のように、装置の洗浄用の水が管
１３、先端ノズル部１４、分流リブ板４の間を通り、装
置１の環状分離室への供給され、洗浄が行われる。その
後、同じ管１３を通して空気を装置１内へ供給して内部
を乾燥する。これらの洗浄・乾燥作業中は、回転外筒２
及び回転内筒３の回転中に行われる。
回転内筒３は同一方向に、かつ回転外筒２を回転内筒３
より僅かに速くなるように、例えば、３０００対２９９
９のような極めて僅かで且つ正確な速度差を保って回転
されることにより、常時、固形物であるスラッジと清澄
液とを均質な割合で分離することができる。固液分離作
業の終了後には、前述のように、装置の洗浄用の水が管
１３、先端ノズル部１４、分流リブ板４の間を通り、装
置１の環状分離室への供給され、洗浄が行われる。その
後、同じ管１３を通して空気を装置１内へ供給して内部
を乾燥する。これらの洗浄・乾燥作業中は、回転外筒２
及び回転内筒３の回転中に行われる。
【００２６】以上、添付図面を参照して本発明の実施形
態について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態
に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内
において種々の形態、変形、修正等が可能であることに
留意すべきである。
態について詳細に説明したが、本発明は上記の実施形態
に限定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内
において種々の形態、変形、修正等が可能であることに
留意すべきである。
【００２７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、回転外筒２と回転内筒３との間の僅かな回転速度差
を正確に設定するために、遊星機構２０及び２つのモー
タ２１、２２を用いている。これにより、回転外筒２と
回転内筒３との間の回転速度差は極めて正確に保たれ、
常時、固形物であるスラッジと清澄液とを均質な割合で
ムラなく分離することができるという効果がある。ま
た、回転外筒２と回転内筒３の回転が安定しているた
め、振動が少なく安全運転ができ、修理も容易な構造と
することができる。
ば、回転外筒２と回転内筒３との間の僅かな回転速度差
を正確に設定するために、遊星機構２０及び２つのモー
タ２１、２２を用いている。これにより、回転外筒２と
回転内筒３との間の回転速度差は極めて正確に保たれ、
常時、固形物であるスラッジと清澄液とを均質な割合で
ムラなく分離することができるという効果がある。ま
た、回転外筒２と回転内筒３の回転が安定しているた
め、振動が少なく安全運転ができ、修理も容易な構造と
することができる。
【図１】本発明の立型固液分離装置の一実施形態の主要
部を示す概略縦断面図である。
部を示す概略縦断面図である。
【図２】図１の回転内筒の拡大縦断面図である。
【図３】（ａ）は図２の分流リブ板の線Ａ−Ａ’断面
図、（ｂ）は（ａ）の線Ｂ−Ｂ’正面図である。
図、（ｂ）は（ａ）の線Ｂ−Ｂ’正面図である。
【図４】（ａ）は水・空気供給ノズルの部分を示す縦断
面図、（ｂ）はその部分の水平断面図である。
面図、（ｂ）はその部分の水平断面図である。
【図５】（ａ）は遊星機構の概略正面図、（ｂ）は同遊
星機構の概略側面図である。
星機構の概略側面図である。
【図６】（ａ）は差速モータを装置上部に取付けた状態
を示す図、（ｂ）は遊星機構の別実施例を示す概略正面
図である。
を示す図、（ｂ）は遊星機構の別実施例を示す概略正面
図である。
１…立型固液分離装置 ２…回転外筒 ２ａ…上半部 ２ｂ…下半部 ３…回転内筒 ３ａ…上半部 ３ｂ…下半部 ３ｃ…溝 ３ｄ…内筒駆動軸、原液供給管取付口 ４、４ａ、４ｂ、４ｃ…分流リブ板 ５…スクリュー羽根 ６…原液供給管 ７…清澄液出口 ８…スラッジ排出口 １０…原液移送口 １１…清澄液 １２…スラッジ １３…水・空気供給管 １４…水・空気供給ノズル ２０…遊星機構 ２１…主モータ ２２…差速モータ ２３…太陽内歯車 ２４…遊星歯車 ２５…太陽外歯車 ２６…キャリア ３０…遊星機構 ３１…ウェーブ・ジェネレータ ３４…フレクスプライン ３６…サーキュラ・スプライン
Claims (13)
- 【請求項１】 回転可能に支持された垂直円筒状の回転
外筒と、該回転外筒の内部に同心に回転可能に支持さ
れ、前記回転外筒との間で環状分離室を規定する回転内
筒と、該回転内筒の外周面に固着され、かつ外周縁が前
記回転外筒の内周面に僅かな隙間を形成するスクリュー
羽根と、前記回転内筒の上方から中心部を下方に延び、
前記環状分離室に原液を供給する原液供給手段と、前記
環状分離室の上部より分離された清澄液を排出する手段
と、前記環状分離室の下部よりスラッジを排出する手段
と、前記回転外筒と前記回転内筒を同一方向に、かつ回
転外筒を回転内筒よりも僅かに速く、所定の範囲内の任
意の差速を設定して回転させることができる回転駆動部
と、から成り、 該回転駆動部は、前記回転外筒又は回転内筒のいずれか
一方を駆動する第１モータと、差速を与える第２モータ
と、差速を制御する遊星機構とからなり、遊星機構によ
る差速を利用して前記回転外筒と回転外筒との間で所定
の差速を得るようにしたことを特徴とする立型固液分離
装置。 - 【請求項２】 前記回転外筒は、垂直円筒状の上半部、
下方に向かい径が小さくなるテーパ円筒状の下半部を有
し、前記回転内筒も、垂直円筒状の上半部、下方に向か
い径が小さくなるテーパ状円筒状の下半部を有すること
を特徴とする請求項１に記載の立型固液分離装置。 - 【請求項３】 前記回転内筒は、前記上半部と下半部と
の間に、原液供給手段から供給された原液を均等に分離
する前記環状分離室を有し、環状分離室内に放射方向に
配置された複数の分流リブ板を有することを特徴とする
請求項２に記載の立型固液分離装置。 - 【請求項４】 前記分流リブ板は放射方向外側に向けて
広がった形状を有することを特徴とする請求項３に記載
の立型固液分離装置。 - 【請求項５】 前記スクリュー羽根は、前記回転内筒の
上半部では一定ピッチであり、下半部では下方に向かう
程ピッチが小さくなっていることを特徴とする請求項２
に記載の立型固液分離装置。 - 【請求項６】 前記スクリュー羽根は、二重のらせん形
状であることを特徴とする請求項１に記載の立型固液分
離装置。 - 【請求項７】 前記遊星機構は、太陽内歯車、該太陽内
歯車にかみ合う遊星歯車、該遊星歯車にかみ合い且つ前
記太陽内歯車と同心の太陽外歯車、及び該遊星歯車を回
転可能に支持するキャリアからなり、前記第１モータは
前記太陽内歯車に連結されていると共に前記回転外筒に
連結され、前記第２モータは前記太陽外歯車に連結さ
れ、前記キャリアは前記回転内筒に連結されていること
を特徴とする請求項１に記載の立型固液分離装置。 - 【請求項８】 前記遊星機構は、１つの太陽内歯車に対
し、複数の遊星歯車が等角度間隔でかみ合っていること
を特徴とする請求項７に記載の立型固液分離装置。 - 【請求項９】 前記遊星機構は、減速比１／２００とし
た時、太陽歯車を３０００ｒｐｍ、中心歯車を２８００
ｒｐｍでそれぞれ回転した時、回転外筒と回転内筒との
回転速度差が３０００対２９９９となるように設定され
ていることを特徴とする請求項７に記載の立型固液分離
装置。 - 【請求項１０】 前記遊星機構は、楕円状のカムとその
外周のベアリングから成るウェーブ・ジェネレータと、
内周は該ベアリングを介して該ウェーブ・ジェネレータ
に接し、外周に歯が刻まれた金属弾性体から成るフレク
スプラインと、内周に該フレクスプラインの歯と同ピッ
チ歯が刻まれたサーキュラ・スプラインと、から構成さ
れ、前記第１モータは前記サーキュラ・スプラインに連
結されていると共に前記回転外筒に連結され、前記第２
モータは前記ウェーブ・ジェネレータに連結され、前記
フレクスプラインは前記回転内筒に連結されていること
を特徴とする請求項１に記載の立型固液分離装置。 - 【請求項１１】 前記サーキュラ・スプラインの歯数
は、前記フレクスプラインの歯数より２枚多くなってい
ることを特徴とする請求項１０に記載の立型固液分離装
置。 - 【請求項１２】 回転可能に支持された垂直円筒状の回
転外筒と、該回転外の内部に同心に回転可能に支持さ
れ、前記回転外筒との間で環状分離室を規定する回転内
筒と、該回転内筒の外周面に固着され、かつ外周縁が前
記回転外筒の内周面に僅かな隙間を形成するスクリュー
羽根と、前記回転内筒の上方から中心部を下方に延び、
前記環状分離室に原液を供給する原液供給手段と、前記
環状分離室の上部より分離された清澄液を排出する手段
と、前記環状分離室の下部よりスラッジを排出する手段
と、前記回転外筒と前記回転内筒を同一方向に、かつ回
転外筒を回転内筒よりも僅かに速く、所定の範囲内の任
意の差速を設定して回転させることができる回転駆動部
と、から成り、 前記回転内筒の内部の管を通じて、かつ該回転内筒の外
壁面に設けたノズルを介して前記回転外筒の内壁面へ洗
浄水又は空気を噴射する洗浄・乾燥手段を具備すること
を特徴とする立型固液分離装置。 - 【請求項１３】 前記ノズルは前記回転外筒の内壁面に
対して鋭角に洗浄水又は空気を噴射するように、回転内
筒の壁部に斜めに取付けられていることを特徴とする請
求項１２に記載の立型固液分離装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000063343A JP2001246291A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 差速を利用した立型固液分離装置 |
| EP00121286A EP1129782A3 (en) | 2000-03-03 | 2000-10-06 | Vertical type solid-liquid separating apparatus |
| TW090119070A TW495365B (en) | 2000-03-03 | 2001-08-03 | Vertical type solid-liquid separating apparatus |
| HK02101404.6A HK1040499A1 (zh) | 2000-03-03 | 2002-02-23 | 垂直式固體液體分隔器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000063343A JP2001246291A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 差速を利用した立型固液分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001246291A true JP2001246291A (ja) | 2001-09-11 |
Family
ID=18583224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000063343A Pending JP2001246291A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 差速を利用した立型固液分離装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1129782A3 (ja) |
| JP (1) | JP2001246291A (ja) |
| HK (1) | HK1040499A1 (ja) |
| TW (1) | TW495365B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003326195A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-18 | Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd | 縦型遠心分離装置 |
| JP2007038068A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Cms:Kk | 固液分離装置 |
| KR101111490B1 (ko) | 2010-03-10 | 2012-02-22 | 송윤화 | 내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기 |
| KR101152176B1 (ko) | 2010-11-01 | 2012-06-15 | 송윤화 | 내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기 |
| CN104998442B (zh) * | 2015-08-05 | 2016-06-08 | 安吉捷达贸易有限公司 | 1,3-环己二酮固液精确分离的沉淀罐 |
| JP2017189752A (ja) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 日本フローサーブ株式会社 | 立型固液分離装置 |
| WO2020054881A1 (ko) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 주식회사 로얄정공 | 에너지 절감형 데칸터형 원심분리 탈수기 |
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|---|---|---|---|---|
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| CA2740585A1 (en) * | 2010-05-20 | 2011-11-20 | Kayden Industries Inc. | Vertical axis centrifugal separator |
| US8808154B2 (en) * | 2010-09-13 | 2014-08-19 | Hiller Gmbh | Drive apparatus in a scroll centrifuge having a gearbox with a housing nonrotatably connected to a drive shaft |
| CN107008577A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-08-04 | 大连隆田科技有限公司 | 一种具有自动清洗功能的立式螺旋液固离心机 |
| CN107824343B (zh) * | 2017-12-11 | 2023-09-29 | 陈永强 | 一种具有自洁功能的行星离心固液分离器 |
| CN108119075A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-05 | 西南石油大学 | 一种适用于海洋油气开发含油钻屑处理的立式布置结构 |
| CN109046797A (zh) * | 2018-10-18 | 2018-12-21 | 张家港市蓝鸟机械有限公司 | 一种立式高速小型卧螺离心机 |
| CN112250263B (zh) * | 2020-09-24 | 2022-07-29 | 徐州格雷安环保设备有限公司 | 一种离心式泥浆固化设备 |
| CN112604820B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-10-28 | 成都高分离心机有限公司 | 一种卧螺离心机及分离洗涤工艺 |
| CN113787750A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-14 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | 一种畜禽粪污交变载荷压榨脱水设备及其脱水方法 |
| CN117899550B (zh) * | 2024-03-20 | 2024-05-24 | 哈尔滨商业大学 | 一种用于谷物发酵的固液分离机构及固液分离方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| GB2099334B (en) * | 1981-05-28 | 1985-10-02 | Westfalia Separator Ag | Drive for screw centrifuge |
| DK47592A (da) * | 1992-04-08 | 1993-10-09 | Alfa Laval Separation As | Centrifuge |
| FR2746675B1 (fr) * | 1996-03-29 | 1998-05-07 | Guinard Centrifugation | Decanteuse centrifuge a module redex |
| JP3654544B2 (ja) * | 1996-07-16 | 2005-06-02 | 月島機械株式会社 | スクリーン・ボウルデカンタ遠心分離機 |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000063343A patent/JP2001246291A/ja active Pending
- 2000-10-06 EP EP00121286A patent/EP1129782A3/en not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-08-03 TW TW090119070A patent/TW495365B/zh not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-02-23 HK HK02101404.6A patent/HK1040499A1/zh unknown
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