JP2003128261A - 一軸偏心ねじポンプを備えた脱水ケーキ用フィーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で装置全体がコンパクトである
こと、ブリッジが起こりにくいこと、脱水ケーキの
押し込み力が強く、ポンプの容積効率を向上し、搬送能
力をアップすること、を可能にする、一軸偏心ねじポン
プを備えた脱水ケーキ用フィーダを提供する。 【解決手段】 フィーダケーシング２ａと下部のポンプ
ケーシング２ｃとを一体化して共通のケーシング２で構
成し、ケーシング２内の上部に配置する撹拌羽根１２
を、側方より見て一方の板状羽根１２ａが他方の板状羽
根１２ｂに比べて長く且つケーシング２内寸法に近い略
「コ」の字形状に形成し、両方の板状羽根を連結する連
結板１２ｃの長さ方向の中間部を回転軸１３ａの端部に
一体回転可能に装着している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、脱水汚泥などの含
水率が低く固形に近いケーキ状物質（以下、脱水ケーキ
という）をフィーダ内で撹拌しながら一軸偏心ねじポン
プで搬送するための、一軸偏心ねじポンプを備えた脱水
ケーキ用フィーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のフィーダは、一般的には図５に
示すように、フィーダケーシング２１とポンプケーシン
グ２２とが別々に形成されており、フィーダケーシング
２１の底部の長手方向の中央部分とポンプケーシング２
２の頂部の長手方向の中央部分とが接続口部２３で接続
されている。また、フィーダケーシング２１内には撹拌
羽根２４が回転自在に設けられているが、ケーシング２
１内を長手方向に横切って回転軸２５が支持されてお
り、回転軸２５には一対の板状羽根２６が回転軸２５の
方向に間隔をあけかつ直交するように上下に張り出して
固定され、いわゆる一対のトンボ羽根からなっている。
一方、ポンプケーシング２２の前壁面には、一軸偏心ね
じポンプの本体３１が前方へ向けて連設されている。

【０００３】ポンプ本体３１は、図５に示すように、ポ
ンプケーシング２２の後壁面に設けられた駆動モータ３
２に減速装置３３を介して接続された駆動軸にカップリ
ングロッド３４を介して連結した雄ねじ形ロータ３５
（単にロータともいう）を、雌ねじ形ステータ３６内に
回転可能に嵌挿して偏心回転させることにより、脱水ケ
ーキを搬送するように構成されているが、この構造は周
知である。とくに脱水ケーキ搬送用のポンプでは、カッ
プリングロッド３４には、ロッドの周囲のスクリュー３
４ａを一体回転可能に備えたスクリューロッドが使用さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の脱水ケーキ用フィーダでは、以下のような不都
合がある。

【０００５】すなわち、フィーダケーシング２１とポン
プケーシング２２の接続口部２３で開口面積が急に狭く
なっており、脱水ケーキの通過抵抗が大きくなるために
ブリッジが発生するおそれがある。また、撹拌羽根が一
対のトンボ羽根からなり、板状羽根と板状羽根との間に
スペースがあることから脱水ケーキが滞留し易く、また
フィーダによる脱水ケーキのポンプケーシング内への押
し込み効果が弱く、ポンプの容積効率が低かった。ま
た、フィーダケーシング２１とポンプケーシング２２と
にケーシングが分かれていたので、構造が複雑で、部品
点数が多く、装置全体が大型化して広い設置場所をとっ
ていた。

【０００６】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、構造が簡単で装置全体がコンパクトであること、
ブリッジが起こりにくいこと、脱水ケーキの押し込
み力が強く、ポンプの容積効率を向上し、搬送能力をア
ップすること、を可能にする、一軸偏心ねじポンプを備
えた脱水ケーキ用フィーダを提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明にかかる一軸偏心ねじポンプを備えた脱水
ケーキ用フィーダは、（上端を開放した）フィーダに投
入された脱水ケーキを撹拌羽根を介して下部のポンプケ
ーシング内に押し込み、このポンプケーシング内のポン
プスクリューにより前方の一軸偏心ねじポンプの吸込口
内に押し込み、同一軸偏心ねじポンプにより所定場所へ
搬送する、一軸偏心ねじポンプを備えた脱水ケーキ用フ
ィーダにおいて、前記フィーダケーシングと下部のポン
プケーシングとを一体化して共通の（一つの）ケーシン
グに形成したことを特徴とするものである。

【０００８】上記構成を有する請求項１記載の一軸偏心
ねじポンプを備えた脱水ケーキ用フィーダによれば、フ
ィーダケーシングとポンプケーシングとを一体化して一
つのケーシングにしたので、構造が簡略化され、部品点
数が減少し、装置全体の高さが下がり、軽量化され、設
置面積が小さくなる。また、ケーシング内全体が一つの
空間部をなし、急に開口面積が狭くなるなど開口面積が
急に変化する箇所がなく、また撹拌羽根とポンプスクリ
ューとを接近させられるので、従来のフィーダと違って
ブリッジが起こりにくい。

【０００９】請求項２に記載の脱水ケーキ用フィーダ
は、前記撹拌羽根を、側方から見て一方の板状羽根が他
方の板状羽根に比べて長いか又は両方の板状羽根の長さ
が等しく且つ前記ケーシング内の寸法に近く、両板状羽
根を連結板にて連結して略「コ」の字形（両方の板状羽
根の長さを等しくした「コ」の字形も略「コ」の字形に
含む）に形成し、前記連結板の長さ方向の中間部を駆動
軸（減速軸を含む）の端部に一体回転可能に装着したこ
とを特徴とするものである。

【００１０】請求項２記載の脱水ケーキ用フィーダによ
れば、ケーシング内に投入された脱水ケーキは略コの字
形の撹拌羽根が回転軸を中心に回転することにより十分
に撹拌されながら、下部のポンプスクリュー部へ押し込
まれる。従来の一対のトンボ羽根式撹拌羽根を備えたフ
ィーダと違って、撹拌されにくい箇所がほとんどなく、
また前記略コの字形の撹拌羽根の各板状羽根とポンプス
クリューとを接近させてクリアランスを小さくできるた
め、ブリッジが生じにくく、しかもポンプスクリュー部
へ押し込まれる脱水ケーキの容量が増大する。したがっ
て、ポンプスクリューの回転により、脱水ケーキが前方
の一軸偏心ねじポンプの吸込口内に押し込まれる容量が
増え、ポンプの容積効率がかなり（５〜１０％）アップ
する。

【００１１】請求項３に記載の脱水ケーキ用フィーダ
は、前記ケーシングを、上端を開放した大型の箱形から
なる上側ケーシング部と、上側ケーシング部と長さが同
一で幅の狭い小型の箱形からなる下側ケーシング部と、
上下の前記各ケーシング部と長さが同一で幅が下方へわ
たり漸次狭くしてなる（逆向き台形状の）中間ケーシン
グ部とで一体に形成し、前記下側ケーシング部の前面に
一軸偏心ねじポンプのステータを連設し、このステータ
内のロータの基端を下側ケーシング部の後面に配置した
駆動装置の駆動軸又は減速軸の一端に、下側ケーシング
部内に配置したスクリューロッドを介して連結し、前記
スクリューロッドの吸込口側の一部上方（好ましくは、
前記撹拌羽根の短寸側板状羽根の先端付近まで）を仕切
板で覆ったことを特徴とするものである。

【００１２】請求項３に記載の脱水ケーキ用フィーダに
よれば、ケーシングの上端開口から投入された脱水ケー
キは、撹拌羽根の回転により上側ケーシング部から中間
ケーシング部を通じて下側ケーシング部へスムーズに移
動し、とくに長短の２枚の板状羽根によって仕切板と下
側ケーシング部の後壁との間の押し込み口から下側ケー
シング部内へ押し込まれる。そして、下側ケーシング部
内の脱水ケーキはスクリューロッドの回転により前方へ
送られ、仕切板下方の空間部へ脱水ケーキが圧送される
ことによって、前方の一軸偏心ポンプの吸込口よりステ
ータ内に効率よく押し込まれる。これにより、ポンプの
容積効率は大幅にアップし、圧密状態で脱水ケーキが搬
送される。

【００１３】請求項４に記載のように、前記ケーシング
の前壁下部に大形の点検窓を設け、この点検窓を閉塞可
能で前記前壁下部に着脱可能な板体に開口を穿設し、こ
の板体の外側で開口の位置に外向きにステータを一体に
突設し、前記板体の内側で前記開口のやや上方に、前記
仕切板を内向きに突設することができる。

【００１４】請求項４記載の脱水ケーキ用フィーダによ
れば、前壁下部の点検窓を閉塞する板体を取り外すこと
により、ケーシング内のとくに下部（ポンプケーシング
部）を容易に点検でき、ロータの交換も可能である。し
かも、ステータを板体および仕切板とともにステータ内
に嵌挿されているケーシング側のロータに対して回転さ
せることによって、ロータからステータを抜き出すこと
ができ、このときステータを板体などを持って回転させ
られるので、ステータだけを回転させる場合に比べて回
転が容易なうえに、特別な工具等も不要になる。

【００１５】請求項５に記載のように、前記ステータを
金属製ステータにすることができる。

【００１６】請求項５記載の脱水ケーキ用フィーダによ
れば、金属製ステータにしたことから、耐久性が大幅に
向上し、長期にわたり使用できるほか、ポンプの圧力を
高くできることから、搬送距離を延長できる。しかも、
本発明のフィーダは上記したとおり、ポンプ本体内への
押し込み力がきわめて増大されることから、吸引機構を
用いずに、金属製ステータの使用が可能になる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一軸偏心ポンプを
備えた脱水ケーキ用フィーダの実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１８】図１は脱水ケーキ用フィーダの実施例を示
す中央縦断面図、図２は図１のII−II線方向 矢視図、図３は脱水ケーキ用フィーダの正面図である。

【００１９】図１に示すように、脱水ケーキ用フィーダ
１はケーシング２を備えており、このケーシング２は上
端を開放した箱形で、上端から下端まで長さが同一で、
図３のように大型の箱形からなる上側ケーシング部２ａ
と、上側ケーシング部２ａより幅の狭い小型の箱形から
なる下側ケーシング部２ｃと、上下の各ケーシング部２
ａ・２ｃを一体に接続するところの幅が下方へわたり漸
次狭くなる逆向き台形状の中間ケーシング部２ｂとから
構成され、全体的に正面より見て逆向きの略五角形をし
ている。

【００２０】下側ケーシング部２ｃは従来のポンプケー
シングに該当し、この前壁面に一軸偏心ねじポンプの本
体３が前方へ突出するように連設されている。本体３は
雌ねじ形ステータ４内に回転可能に雄ねじ形ロータ５を
嵌挿して偏心回転させることにより、ステータ４の楕円
形孔内で断面円形のロータ５が軸直角方向に往復移動し
て搬送する構造からなり、ステータ４の前端の吐出口４
ａにエンドスタッド６が連設されている。本例では、ス
テータ４を外筒４ｃとともに金属材料で形成し、金属製
のロータ５とステータ４の楕円形孔内周面との間に、わ
ずかにクリアランスが生じるように設計している。もち
ろん、ステータ４の材質について限定するものではな
く、金属製外筒４ｃの内周面に弾性体のステータを一体
に固着した構造のステータを使用することができる。ま
た、本発明に係るフィーダ１は、脱水ケーキの押し込み
力が大きくなることから、金属製のステータ４を使用し
た場合にも、ステータ４の吐出口４ａ側から吸引機構で
吸引する必要がなく、さらにコンクリート製のステータ
の使用も可能である。

【００２１】一方、ステータ４の後端の吸込口４ｂは下
側ケーシング部２ｃの前壁面に穿設された開口２ｄに連
設されている。また下側ケーシング部２ｃの後壁面に減
速機７が取り付けられており、この減速機７から減速軸
７ａが後壁を貫通してケーシング部２ｃ内に突出し、軸
封部７ｂ内を貫通してスクリューロッド９の後端に連結
具１０を介して連結されている。さらにスクリューロッ
ド９の前端は、連結具１０を介してロータ５の後端に連
結されている。減速機７には、図３のように横向きに電
動モータ８が接続されている。外筒４ｃ下面の長さ方向
の中間位置に、板状の支持脚４ｄを金属バンドを介して
下向きに一体に固設している。

【００２２】下側ケーシング部２ｃの開口２ｄの上端に
は、仕切板１１がスクリューロッド９の一部（長さ方向
の略１／３）の上方を覆うように固定され、仕切板１１
の下方に圧密室を形成している。そして、仕切板１１の
後端と後壁との間が開放され、脱水ケーキの押し込み口
１６に構成されている。

【００２３】上側ケーシング部２ａおよび中間ケーシン
グ部２ｂ内が撹拌槽２Ａに構成され、ここに撹拌羽根１
２が回転自在に配置されている。撹拌羽根１２は、図１
・図２に示すように側方から見て一方の板状羽根１２ａ
が他方の板状羽根１２ｂに比べて長く且つケーシング２
内の寸法に近く、両方の板状羽根１２ａ・１２ｂを連結
板１２ｃにて連結した略「コ」の字形に形成されてい
る。また、板状羽根１２ｂの長さは押し込み口１６にほ
ぼ対応しており、共通のケーシング２内に撹拌羽根１２
とスクリューロッド９を配置したことから、各板状羽根
１２ａ・１２ｂとスクリューロッド９の距離を図１のよ
うに接近させられる。さらに、板状羽根１２ａ・１２ｂ
および連結板１２ｃの幅方向の中央には、図２のように
補強用リブ１２ｄが長手方向に突設されている。本例で
は、板状羽根１２ａが板状羽根１２ｂに比べて長くして
いるが、両方の板状羽根１２ａ・１２ｂの長さが等しい
「コ」の字形の撹拌羽根も実施可能であり、略「コ」の
字形に含まれることは言うまでもない。

【００２４】また、図１に示すように上側ケーシング部
２ａの後壁に減速機１３が取り付けられており、この減
速機１３から減速軸１３ａが後壁を貫通してケーシング
部２ａ内に突出し、軸封部１３ｂ内を貫通して減速軸１
３ａの突出部に撹拌羽根１２（の連結板１２ｃの長さ方
向の中間位置）が取付具１５を介して装着されている。
減速機１３には、図３のように横向きに電動モータ１４
が接続されている。

【００２５】以上のようにして本例の脱水ケーキ用フィ
ーダ１が構成されるが、次にその動作について説明す
る。

【００２６】図１において、エンドスタット６には図示
を省略した送給管が接続され、ケーシング２の上端開放
部より脱水ケーキが投入される。このとき、電動モータ
１４により減速機１３を介して撹拌羽根１２を回転させ
ると同時に、電動モータ８により減速機７を介してスク
リューロッド９およびロータ５を回転させている。投入
された脱水ケーキは、ケーシング２の撹拌槽２Ａ内で撹
拌羽根１２が減速軸１３ａの回転により、同減速軸１３
ａを中心にして一方向に回転し十分にかつ均等に撹拌さ
れる。ケーシング２内の上部に投入された脱水ケーキ
は、撹拌羽根１２の回転に伴ってケーシング２の内壁に
沿うように移動し、脱水ケーキの一部は押し込み口１６
から下側ケーシング部２ｃのスクリューロッド９の位置
へ押し込まれる。

【００２７】一方、下側ケーシング部２ｃ内に押し込ま
れた脱水ケーキは、スクリューロッド９の回転により前
方へ圧送され、仕切り板１１の下方の圧密室１１Ａ内に
圧密される。そして、ステータ４内でロータ５が回転す
ることによって、脱水ケーキは吸込口４ｂからステータ
４内に吸い込まれ、ステータ４内のロータ５のポンプ作
用によって前方へ送り出され、送給管を通って所定場所
まで送られる。

【００２８】撹拌羽根１２の長短２枚の板状羽根１２ａ
・１２ｂが交互に押し込み口１６のすぐ上側を回転し、
また２枚の板状羽根１２ａ・１２ｂ間の空間部にある脱
水ケーキは自重で下降するので、一時的に撹拌されない
ことがあっても板状羽根１２ａ・１２ｂにより撹拌され
る。しかも、押し込み口１６が広く、かつ押し込み口１
６のほぼ全長にわたって板状羽根１２ａ・１２ｂで脱水
ケーキを押し込むために、ブリッジが発生しにくい。

【００２９】図４は本発明の他の実施例にかかる脱水ケ
ーキ用フィーダの一部を拡大して示す、分解状態におけ
る斜視図で、本例では、同図に示すように、ケーシング
２の前壁に縦向きで長方形の大形の点検窓口２ｅを設
け、この点検窓２ｅを閉塞可能な板体１７に前記開口２
ｄを穿設し、板体１７の開口２ｄの位置に外向きにステ
ータ４を一体に突設している。また板体１７の内面側で
開口２ｄのやや上方に、前記仕切板１１を内向きに突設
している。板体１７の周縁部には、点検窓２ｅの周囲に
前方へ向けて突設した複数のねじ部１８に対応する小孔
１７ａを穿設している。このために、図４のように、板
体１７を固定している複数のねじ部１８に螺合されたナ
ット（図示せず）を全てゆるめて取り外し、ロータ５か
ら板体１７および仕切板１１とともにステータ４を取り
外すことができる。このとき、ステータ４を板体１７お
よび仕切板１１とともにステータ４内に嵌挿されている
ケーシング２側のロータ５に対して、ステータ４を支持
脚４ｄや板体１７などを持って回転させることにより、
ロータ５からステータ４を比較的簡単に抜き出すことが
できる。なお、板体１７とケーシング２の前壁との間で
点検窓２ｅの周囲には、シール材（図示せず）を介装す
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明に係る一軸偏心ねじポンプを備えた脱水ケーキ用
フィーダには、次のような優れた効果がある。

【００３１】(1) 請求項１の発明では、フィーダケーシ
ングとポンプケーシングとを一体化して一つのケーシン
グにしたので、構造が簡略化され、部品点数が減少し、
小型軽量化され、設置面積が小さくなる。またケーシン
グ内全体が一つの空間部をなし、開口面積が急変する箇
所がないので、ブリッジが起こりにくい。

【００３２】(2) 請求項２の発明は、従来の一対のトン
ボ羽根式撹拌羽根を備えたフィーダと違って、撹拌され
にくい箇所がほとんどないため、ブリッジが生じにく
く、ポンプスクリュー部へ押し込まれる脱水ケーキの容
量が増大する。このため、脱水ケーキがフィーダ前方の
一軸偏心ねじポンプ内に押し込まれる容量が増え、ポン
プの容積効率がかなりアップする。

【００３３】(3) 請求項３の発明では、ポンプの容積効
率は大幅にアップし、圧密状態で脱水ケーキが搬送され
るため、搬送能力も向上する。

【００３４】(4) 請求項４記載の発明では、前壁下部の
点検窓を閉塞する板体を取り外すことにより、ケーシン
グ内のとくに下部を容易に点検でき、ロータの交換もで
きる。また、ステータを板体および仕切板とともにステ
ータ内に嵌挿されているケーシング側のロータに対して
ステータを板体などを持って回転させられるので、ステ
ータだけを回転させる場合に比べて回転が容易なうえ
に、特別な工具等も不要になる。

【００３５】(5) 請求項５記載の発明では、金属製ステ
ータにしたことから、耐久性が大幅に向上し、長期にわ
たり使用できるほか、ポンプの圧力を高くできることか
ら、搬送距離を延長できる。しかも本発明のフィーダは
ポンプ本体内への押し込み力がきわめて増大されること
から、吸引機構を用いずに、金属製ステータの使用が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に脱水ケーキ用フィーダの実施例を示す
中央縦断面図である。

【図２】図１のII−II線方向矢視図である。

【図３】図１に示す脱水ケーキ用フィーダの正面図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例にかかる脱水ケーキ用フィ
ーダの一部を拡大して示す、分解状態における斜視図で
ある。

【図５】従来の脱水ケーキ用フィーダの一例を示す中央
縦断面図である。

【符号の説明】

１ 脱水ケーキ用フィーダ ２ ケーシング ２ａ上側ケーシング部 ２ｂ中間ケーシング部 ２ｃ下側ケーシング部 ２ｄ開口 ２ｅ点検窓 ３ 一軸偏心ねじポンプ本体 ４ 雌ねじ形ステータ ５ 雄ねじ形ロータ ６ エンドスタッド ７・１３ 減速機 ７ａ・１３ａ 減速軸 ７ｂ・１３ｂ 軸封部 ８・１４ 電動モータ ９ スクリューロッド １０ 連結具 １１ 仕切板 １２ 撹拌羽根 １２ａ・１２ｂ板状羽根 １２ｃ連結板 １２ｄ補強用リブ １６ 押し込み口 １７ 板体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｃ 15/00 Ｆ０４Ｃ 15/00 Ｆ Ｆターム(参考） 3F075 AA07 BA09 BB01 CA04 CA06 CA09 CC05 CC09 CC21 DA02 3H041 AA04 BB06 CC20 DD01 DD05 DD12 DD17 DD34 3H044 AA04 BB04 BB08 CC19 DD01 DD05 DD12 DD15 DD24 4D059 AA03 BE00 CB03 4G068 AA01 AB18 AD21 AD33 AF20 AF21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィーダに投入された脱水ケーキを撹拌
   羽根を介して下部のポンプケーシング内に押し込み、こ
   のポンプケーシング内のポンプスクリューにより前方の
   一軸偏心ねじポンプの吸込口内に押し込み、同一軸偏心
   ねじポンプにより所定場所へ搬送する、一軸偏心ねじポ
   ンプを備えた脱水ケーキ用フィーダにおいて、 前記フィーダケーシングと下部のポンプケーシングとを
   一体化して共通のケーシングに形成したことを特徴とす
   る一軸偏心ねじポンプを備えた脱水ケーキ用フィーダ。
2. 【請求項２】 前記撹拌羽根を、側方から見て一方の板
   状羽根が他方の板状羽根に比べて長いか又は両方の板状
   羽根の長さが等しく且つ前記ケーシング内の寸法に近
   く、両板状羽根を連結板にて連結して略「コ」の字形に
   形成し、 前記撹拌羽根の連結板の長さ方向の中間部を、駆動軸の
   端部に一体回転可能に装着したことを特徴とする請求項
   １記載の一軸偏心ねじポンプを備えた脱水ケーキ用フィ
   ーダ。
3. 【請求項３】 前記ケーシングを、上端を開放した大型
   の箱形からなる上側ケーシング部と、上側ケーシング部
   と長さが同一で幅の狭い小型の箱形からなる下側ケーシ
   ング部と、上下の前記各ケーシング部と長さが同一で幅
   が下方へわたり漸次狭くしてなる中間ケーシング部とで
   一体に形成し、 前記下側ケーシング部の前面に一軸偏心ねじポンプのス
   テータを連設し、このステータ内のロータの基端を下側
   ケーシング部の後壁面に配置した駆動装置の駆動軸又は
   減速軸の一端に、下側ケーシング部内に配置したスクリ
   ューロッドを介して連結し、 前記スクリューロッドの吸込口側の一部上方を仕切板で
   覆ったことを特徴とする請求項１又は２記載の一軸偏心
   ねじポンプを備えた脱水ケーキ用フィーダ。
4. 【請求項４】 前記ケーシングの前壁下部に大形の点検
   窓を設け、この点検窓を閉塞可能で前記前壁下部に着脱
   可能な板体に開口を穿設し、この板体の外側で開口の位
   置に外向きにステータを一体に突設し、 前記板体の内側で前記開口のやや上方に、前記仕切板を
   内向きに突設したことを特徴とする請求項３記載の一軸
   偏心ねじポンプを備えた脱水ケーキ用フィーダ。
5. 【請求項５】 前記ステータを金属製ステータにしたこ
   とを特徴とする請求項３記載の一軸偏心ねじポンプを備
   えた脱水ケーキ用フィーダ。