JP2020093913A

JP2020093913A - 繊維状脱水助剤の供給装置

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Publication number: JP2020093913A
Application number: JP2018234324A
Authority: JP
Inventors: 三井　美典; Yoshinori Mitsui; 美典三井; 隆俊疋田; Takatoshi Hikita
Original assignee: HIKITA KOGYO KK; Tsukishima Technology Maintenance Service Co Ltd
Current assignee: HIKITA KOGYO KK; Tsukishima Technology Maintenance Service Co Ltd
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2038-12-14
Also published as: WO2020122139A1; CN112752607A; JP6843108B2

Abstract

【課題】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。【解決手段】本発明は、上下方向に延びる中心線Ｏを有する有底円筒状のホッパ１と、中心線Ｏ回りに回転される回転軸５Ａの下端部に、外周側に延びる切出羽根５Ｂが設けられた切出手段５と、ホッパ１の底面１Ｅに開口して中心線Ｏ側から外周側に延びる切出口６とを備え、ホッパ１内に保持された繊維状脱水助剤を、切出手段５によって切り出しつつ切出口６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、切出口６は、回転軸５Ａの回転方向Ｒ側の端縁６Ａが、回転軸５Ａ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。【選択図】図３

Description

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ものである。

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ものが記載されている。

特開２００９−２５５０００号公報

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おそれがある。

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。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、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手段と、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、上記切出手段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、段差を有していることを特徴とするものである。

このように構成された繊維状脱水助剤の供給装置では、切出手段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。

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、切出手段に過負荷が作用するおそれもなくなり、切出手段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。

ここで、上記切出手段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とされていることが望ましい。

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。

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手段を設けて、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するようにしてもよい。

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するように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。

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。

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１におけるＸＸ断面図である。図１におけるＹＹ断面図である。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。）。

図１ないし図４は、本発明の一実施形態を示すものである。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手段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。

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手段４が配設されている。さらに、この切出羽根回転手段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により切出手段５が構成されており、この切出手段５の回転軸５Ａと切出羽根５Ｂとは切出羽根回転手段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。

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。

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とされている。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。

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とされている。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。

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とされている。

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。

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。

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。

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。

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手段７が備えられている。この排出手段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。

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手段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。

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。

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、切出手段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、上述のように排出手段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。

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における切出手段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から落下して排出手段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。

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手段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、切出手段５の回転軸５Ａ、切出羽根５Ｂに過大な負荷が作用するおそれもなくなるとともに、切出羽根回転手段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。

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。

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。

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手段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。

さらにまた、本実施形態では、切出手段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）高さとされている。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、異なる傾斜角とされている。

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。

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。

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とを備えた排出手段７が設けられていて、この排出手段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するようにしている。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。

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。

しかも、本実施形態では、この排出手段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を備えた排出手段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。

１ホッパ
１Ｅホッパ１の底面
２重量測定手段
４切出羽根回転手段
５切出手段
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排出手段
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スクリュー回転手段
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

Claims

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手段と、
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、上記切出手段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、段差を有していることを特徴とする繊維状脱水助剤の供給装置。
上記切出手段は複数の上記切出羽根を備え、
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とされていることを特徴とする請求項１に記載の繊維状脱水助剤の供給装置。
上記切出口には、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手段が設けられており、
上記排出トラフの上端縁は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があけられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の繊維状脱水助剤の供給装置。