JP3388584B2 - 調節式スクリーン付き固体／液体分離装置 - Google Patents

調節式スクリーン付き固体／液体分離装置

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Description

【発明の詳細な説明】 関連出願の引用 本出願は、1991年５月29日に出願されて係属中の出願
番号07/706,888の一部継続出願である。
発明の背景 本発明は、一般に固体／液体混合物から固体を分離す
る装置に関するものであり、特に流動するスラリまたは
スラッジから固体を除去する分離装置に関する。
スクリーンアセンブリは、汚水処理工場、製紙工場お
よびその他の処理工場で固体／液体混合物を分離する際
に一般に使用されている。例えばギナバン（Ginaven）
の米国特許第3,452,876号では、脱水装置についての説
明があり、この装置では、下方に傾斜しているスクリー
ンが枠で支持されている。スラリはスクリーンの上端に
供給され、スクリーンを下向きに流れてその下端に向か
う。スラリがスクリーンを下向きに移動する際、液体は
スクリーンの開口部を経由してスクリーン裏の排水チャ
ンバに流入する。脱水されたスラリはスクリーンの端部
上を滑動して適切な容器内に入るか、あるいはコンベヤ
上に送られ、更に処理が行われる。この装置では、様々
な水分を有する様々なタイプのスラリが様々な長さのス
クリーンに収容され、スクリーンの各部分は、排水しに
くいスラリのために比較的長く作られている。したがっ
て、分離される各種の材料には、一般に、完全に異なる
スクリーンユニットが必要である。
発明の概要 本発明の目的は、固体／液体分離装置用の新しい改良
スクリーンアセンブリを提供することである。
本発明では、固体／液体分離装置を提供し、この装置
は、向い合う側壁を具備する外側の支持枠と、この側壁
間に支持され、下向きに傾斜しているフィルタスクリー
ンと、分離する固体／液体混合物をスクリーンの上端に
送り、混合物をスクリーンに沿ってその下端に向けて流
すようにした入口と、スクリーンの長さの中間点でスク
リーンを横断するように伸び、スクリーンを独立する上
部と下部に分割する支持部材と、支持部材とスクリーン
の取付範囲をスクリーンの横方向に内側と外側に移動さ
せ、スクリーンの上部と下部の相対的な傾斜角度を調節
する調節機構とで構成されている。
こうして、スクリーンは迅速かつ容易に調節され、各
種の材料を収容することができる。一般に、支持部材を
外側に動かすと、スクリーン上部の勾配は緩やかにな
り、下部は急勾配になる。材料は、スクリーンが急勾配
の時にはスクリーンを下向きに速く流れ、支持部の角度
の突然の変化によって、固体はスクリーンから転がり落
ち、液体は固体から分離する。スクリーンは現場で調節
し、処理する特定材料に合わせて最適なスクリーンの向
きにすることができる。
スクリーンは、必要なら、相対的に調節可能な２つ以
上の部分に分割すれば、支持部材と対応する調節装置を
追加することにより、調節性を高めることができる。
本発明の一実施例では、スクリーンの上部と下部は、
独立する上部と下部の枠に取り付けた２個の独立するス
クリーンとして構成し、上部の枠は支持枠の上端にピボ
ット状に固定し、下部の枠は支持枠の下端にピボット状
に固定する。これらの枠は、隣接する端部をピボット状
に連結する。できれば、上部スクリーンの開口部の大き
さは、下部スクリーンより大きいことが望ましい。ま
た、第１の調節機構は上部スクリーンの下端に隣接して
装備することが望ましく、そうすると、上部の枠を支持
枠に調節可能に固定し、枠を内側と外側に動かして、角
度を調節することができる。下部スクリーンの下端に
は、類似の調節部材を装備する。
これで、所望の角度範囲で円滑かつ信頼性の高い調節
を行うことができる。
図面の簡単な説明 本発明は、添付図面に関連して以下で行う本発明の幾
つかの望ましい実施例の詳しい説明からより良く理解す
ることができる。図中、類似する参照符号は、類似部品
を意味する。
図１は、本発明の第１の実施例に基づく固体／液体分
離装置の斜視図である。
図２は、図１の線２−２の縦断面図である。
図３は、図１の装置の調節機構の側面の立面図であ
る。
図４は、図３の線４−４の断面図である。
図５は、本発明の第２の実施例に基づく分離装置の縦
断面図である。
図６は、図５の線６−６の断面図である。
図７は、図５の線７−７の断面図である。
図８は、図７の線８−８の断面図である。
望ましい実施例の説明 図１〜図４は、本発明の第１の実施例に基づいて流動
するスラリまたはスラッジから固体を除去する固体／液
体分離装置10を表す。この装置は基本的に、間隔を置い
て配置された側壁14、16を具備する外側の支持枠つまり
ハウジング12と、側壁間に支持され、ハウジング12内の
液体収集チャンバ20の開いている正面を覆う傾斜フィル
タつまり分離装置スクリーン18とで構成されている。
分離する材料またはスラリの入口22は、ハウジング12
の裏側に装備され、入口の通路24は、入口22からスクリ
ーン18の上端23に伸びている。通路24の上部にある狭い
出口26は、下向きに吊されているリップつまりプレート
28によって形成され、これによって、スラリは、図２に
矢印で示すように、スクリーン18の上部表面上をシート
状に広がるようになっている。分離された液体の出口30
は、図２に示すようにチャンバ20の下端に装備されてい
る。スクリーン18の下端32から流れる材料は、適切な容
器またはコンベヤに収集され、更に処理が行われる。
前記スクリーンは、脱水装置に使用されたタイプのウ
ェッジワイヤ（wedge−wire）スクリーンで構成しても
良い。望ましい実施例では、このスクリーンは、ペンシ
ルバニア州、マンシーのスプラウト−バウアー社のスプ
ラウト−バウアーハイドロシーブ（Sprout−Bauer Hyd
rosieve）スクリーンである。
できれば、スクリーン18は、その上端23をチャンバ20
の上端に、下端32をチャンバの下端に適切に固定し、チ
ャンバ上で伸びきった状態にならないように、端部間に
遊びを持たせることが望ましい。支持部材つまりビーム
34は、スクリーンの上端と下端間の一点でスクリーンの
幅沿いに伸び、スクリーンを上部及び下部部分36,38に
分離して、部分36と38間の過渡部分でスクリーンを支持
する。ビーム34は、図３と図４に更に詳しく示すよう
に、調節機構40を介して各側壁14、16の各端部に調節可
能な方法で取り付け、以下で詳しく説明するように、部
分36と38間の相対的な角度を調節できるようにする。ス
プラウト−バウアーハイドロシーブなど、標準のウエッ
ジワイヤスクリーンは十分な弾力性があるので、こうし
た調節を行うことができる。
図３と図４に示すように、スクリーンを横断して伸び
るビームつまりロッド34には、垂直でＬ形の延長部分42
が各端部にあり、この延長部分は、スクリーンの各側か
ら上方に伸び、各側壁14、16の内側表面に取り付けられ
ているガイドスリーブ44内に滑動するように配置されて
いる。調節機構40は、ガイドスリーブの向い合う各側壁
の外側表面に取り付けられ、各延長部分42の自由端46に
接続して、ガイドスリーブ44を介する延長部分の上下方
向の動きを制御する。
各調節機構40は調節ねじ48で構成され、このねじは、
一方の端部で延長部分42の自由端46に固定されているヘ
ッド50を有し、ガイドブラケット54に調節ナット52を具
備するねじ付き係合部分内に下向きに突出している。ブ
ラケット54は、ガイドスリーブ44の反対側の各側壁14、
16の外側に取り付けられている。ガイドブラケット54
は、一対の中心フランジ56と一対の外側ガイドつまり安
定フランジ58を具備し、これらのフランジは後壁60から
外側に突出して、位置が合っている開口部を有し、この
開口部からねじ48が突出している。調節ナット52は、中
心の２つのガイドフランジ56間に位置し、ロックナット
62は、一方の中心フランジ56を挟んで調節ナット52と反
対側でねじ48と係合する。
したがって、調節ナット52の両方向への回転によっ
て、ねじ48はブラケット54を介して上下に動き、これと
同時に支持ロッド34が上方または下方に動いて、例えば
図２に一点鎖線で示すように、上部及び下部スクリーン
部分36と38の相対的な傾斜角度が変化する。この装置
は、スクリーンが常に支持ロッド部で張っているように
なっている。できれば、調節機構は、１インチ調節する
毎にスクリーンの角度が１度変化するようにし、長さ52
インチのスクリーンの場合、最大で４インチまたは５イ
ンチ調節できるようにすることが望ましい。同等の調節
は、スクリーン各側の支持ロッドの各端部で行われる。
ねじ48の軸に目盛りを付けると、各々のねじの調節位置
における相対的なスクリーン角度を示すこともできる。
調節は手で行うか、あるいは適切な駆動機構を装備して
調節の電源としても良い。
こうして、様々なタイプの固体と液体のスラリに合わ
せて広範囲に調節することができ、上部及び下部スクリ
ーン部分の角度を縦方向に調節でき、隣接する部分の相
対的な角度を比較的鋭利な角度変化から比較的小さい角
度変化まで調節することもできる。固体がスクリーンを
転がり落ちる速度はスクリーンの角度によって決まり、
速度は、スクリーン部分が垂直に近くなる程速くなる。
したがって、比較的遅いかあるいは速い速度を必要に応
じて選択することができる。隣接部分の突然の角度の変
化は、スクリーンを転がり落ちる固体からより多くの液
体を分離する効果がある。スクリーンは、その場で調節
して、処理する材料のタイプに応じて最適なスクリーン
の向きにして、調節した位置にロックナット62で固定す
ることができる。スクリーンの孔つまり開口部は、例え
ば上部では６万個、下部では４万個など、上部と下部で
変えることもできる。
図５〜図８は、本発明の第２の実施例に基づく固体／
液体分離装置70を示す。第１の実施例と同様、この装置
は基本的に、間隔を置いて配置された側壁74を具備する
外側の支持枠つまりハウジング72と、ハウジング72の上
端と下端間にある角度で広がるように支持され、ハウジ
ング内の液体収集チャンバ78の開いている正面を覆う傾
斜スクリーンアセンブリ76とで構成される。
分離される材料またはスラリは、ハウジング裏の入口
（図示しない）から入り、ウェヤープレート80上のスク
リーンアセンブリの上端上に流れる。分離された液体の
出口82は、チャンバ78の下部に装備されている。スクリ
ーンアセンブリの下端に向かって流れ落ちる固体はスク
リーンの下端に渡っている固体吐出プレート84の上を流
れ出て行き、適切な容器またはコンベヤに収集され、更
に処理される。
図５に最も良く示されているとおり、この実施例のス
クリーンアセンブリは、上部及び下部スクリーン部分8
6、87として構成されている。各スクリーン部分86、87
はそれぞれ、開いている方形のクレードル88、89に支持
されている。上部クレードル88は、開いている方形の枠
を定義する上端と下端のプレート90、91と、間隔配置さ
れた側壁92とを含み、間隔を置いて配置されたクロスブ
レースつまりバー93は、クレードルの開いている下部を
横断して側壁間に伸びる。同様に、下部クレードル89も
上端及び下端プレート94、95と間隔配置された側壁96と
を含み、間隔を置いて配置されたクロスブレース97が側
壁間に伸びている。
上部スクリーン部分86は、その上端98が、上部クレー
ドルの上端プレート90に形成されている支持ブラケット
99で支持され、クロスブレース93を横断してクレードル
の下端に伸びている。固体吐出プレート84は下部クレー
ドル89の下端プレート95上に伸び、下部スクリーン部分
87の下端112を支持するＬ形支持リップ110を具備してい
る。スクリーン部分87は、下部クレードル89を横断して
クロスブレース97上からクレードルの上端に伸びてい
る。
図８に最も良く示されているとおり、上部スクリーン
の下端114と下部スクリーンの上端116は、中心スクリー
ン支持部材118を介して互いに固定されており、この支
持部材118は、スクリーンアセンブリの幅を横断して伸
び、アセンブリの中心でスクリーン間のギャップに渡る
細長いプレートで構成されている。このプレートは、向
かい合う側縁に沿って下向きのＬ形リム120を具備し、
このリムには、各スクリーン端部114、116が固定されて
いる。中心の固体移動プレート122は支持部材118と各ス
クリーン端部上に伸び、傾斜しているつまり斜めになっ
ている上部及び下部ガイド123、124を具備し、上部スク
リーンから下部スクリーンに向かって滑動する材料のた
めの円滑かつ連続するガイド表面を形成している。
上部及び下部クレードルは、それぞれの下端及び上端
でピボットアセンブリ125を介してピボット状に支持さ
れている。ピボットアセンブリは、図７と図８に最も良
く示されている。できれば、２個の同じピボットアセン
ブリ125をスクリーンアセンブリの各側に隣接して１個
づつ装備することが望ましい。ピボットアセンブリの１
個を図７と図８に示す。各ピボットアセンブリ125は基
本的に、中心支持部材118から下向きに伸び、上部及び
下部クレードルピボットブラケット127、128に挟まれて
いる中心支持ピボットブラケット126を含み、この中心
支持ピボットブラケット126は、上部クレードルの下端
プレートと下部クレードルの上端プレートからクレード
ル間のギャップに内側に伸びている。各ピボットブラケ
ットは、ピボットピン130によってピボット状に一体に
固定されており、このピボットピンは、図７に示すよう
に、ブラケット内の位置を合わせた開口部を通って伸び
ている。
上部クレードルの上端は、ピボットピン132を介して
ハウジングにピボット状に固定され、ピボットピン132
は、図５と図６に示すように、クレードルのそれぞれ向
かい合う側壁をハウジングの隣接する側壁74にピボット
状に接続している。図面には１個のピボットピンしか表
していないが、反対側の側壁に対するピボットの取付は
同じであると理解されるであろう。
上部クレードルの下端は、図５と図７に最も良く示さ
れているように、第１の角度調節機構134を介して調節
可能な方法でハウジングに固定されている。図５と図７
は、上部クレードルの一方の側壁92をハウジングの隣接
する側壁74に調節可能な方法で固定する調節機構を示し
ている。同じ調節機構が装備され、反対側の側壁をハウ
ジングの反対側の位置に接続していることは理解される
であろう。
図７に最も良く示されているとおり、調節機構134
は、ロックナット138を介してハウジングの側壁74に固
定され、クレードルの側壁上を横断して内側に突出する
第１取付ブラケット136を具備し、第２の取付ブラケッ
ト140は、第１ブラケット136に合わせてクレードルの側
壁の上端から横断するように内側に突出している。ねじ
付き調節軸142は、第１取付ブラケット136から下向きに
突出している。調節ナット144は、ブラケット136の上側
の軸142にねじ込まれ、ロックナット145は、ブラケット
の下側のナット146のねじ付き端部にねじ込まれてい
る。Ｌ形角度調節ピン148は、ピン149を介して一方の端
部が第２取付ブラケット140にピボット状に固定され、
調節軸142の下端の開口部を通って突出し、軸142とピボ
ット状に接続している。この機構では、上部スクリーン
の角度は、各ロックナット145を緩めた後で、ハウジン
グの各側の調節ナット144を回転させて調節することが
できる。これで、軸142は上下に動き、クレードルの取
り付けられた側壁が等しい距離だけ上下に動くので、上
部スクリーンの角度をより狭く、急勾配にすることがで
きる。
同様の調節機構150は、下部クレードル89の下端の両
側にも装備されている。下部各調節機構150は、上部ク
レードル調節機構134と同じ構造で、ハウジングと下部
クレードルの側壁から内側に突出する第１と第２の取付
ブラケット152、154と、取付ブラケット152を通って下
向きに突出する調節軸156とで構成されている。連結ピ
ン158は、軸156の下端をクレードルの側壁ブラケット15
4に連結し、ピン148と同じ方法でブラケット154にピボ
ット状に固定されている。調節ナット160は、ブラケッ
ト152の上側で軸156にねじ込まれており、ロックナット
162は、ブラケット152の下側でナット160の突出してい
るねじ付き端部にねじ込まれている。したがって、下部
スクリーン部分の角度を上部スクリーン部分と独立して
調節することができる。すなわち、スクリーン下端の両
側のロックナット162を緩め、次に、等しい量だけ調節
ナット160を回して軸156を上下に動かし、クレードルの
下端を相当量だけ上下に動かすと、クレードルの上端で
ピボットピン130の周りを旋回し、下部スクリーンの角
度が変化する。
できれば、上部及び下部スクリーン部分の調節機構
は、上部スクリーン部分の水平位置にたいして50゜から
60゜、下部スクリーン部分の水平位置に対して最低50゜
から55゜の範囲で角度を調節できるようにすると良い。
この実施例の場合、第１の実施例と違って、上部及び下
部スクリーン部分はそれぞれ個別に調節することができ
る。下部スクリーンを調節する場合、下部スクリーン
は、ピボットピン130の周りで旋回する。同様に、上部
スクリーンを調節する場合、上部スクリーンは、上部ピ
ボットピン132の周りで旋回する。
上部及び下部スクリーン材料は、第１の実施例と同様
にウェッジワイヤタイプであることが望ましく、上部ス
クリーンはできれば下部スクリーンよりも開口部のサイ
ズが大きいことが望ましい。たとえば、上部スクリーン
の縦の開口部のサイズは約0.060インチにして、下部ス
クリーンの縦の開口部のサイズは約0.040インチにして
も良い。スクリーンハウジングとクレードルは、ステン
レススチールなど、適切な剛性材料である。図５に示す
とおり、各スクリーン部分は、クロスブレース93,97に
よって分割され、それぞれ角度が付いている部分を最低
３個具備する。勾配の連続的な変化によって、スクリー
ンを通過するスラリの動きの速度が変化し、分離が促進
される。
図５〜図８のスクリーンアセンブリは、上部及び下部
スクリーン角度を容易にかつ独立して調節することがで
きるので、分離する材料の種類に応じて、上部スクリー
ンから下部スクリーンまで最適な相対角度に迅速かつ容
易にまた正確に調節することができる。
本発明の望ましい実施例については、例を挙げて上記
で説明したが、この分野の熟練者は、添付の特許請求の
範囲によって定義する本発明の範囲を逸脱することな
く、開示した実施例を変更することが可能であることが
分かるであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウェッブ、トーマス エム. アメリカ合衆国 91320 カリフォルニ ア州 ニューベリー パーク イーグル ヴィュー プレイス 267 (56)参考文献 特開 昭56−73583（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−134180（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭45−5041（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 29/00 B01D 29/01 B01D 35/30

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】間隔配置された側壁を具備する外側の支持
    枠と、 前記側壁間で支持枠に支持され、下向きに傾斜している
    分離スクリーンと、 分離する固体／液体混合物を分離スクリーンの上端に送
    って、スクリーンの下端に向かってスクリーン沿いに下
    向きに流すための入口手段と、 スクリーンの中間位置でスクリーンを横断して伸び、支
    持部材の両側でスクリーンを上部部分と下部部分に分割
    する少なくとも１つの支持部材と、 スクリーンを調節可能に取り付け、スクリーンの平面に
    対して横方向にスクリーンを動かし、上部及び下部スク
    リーン部分の縦方向の相対角度を調節する調節式取付手
    段とからなり、 前記調節式取付手段は、前記側壁の一方に固定されてい
    る第１部分と、前記スクリーンの両端の中間位置でスク
    リーンに固定されている第２部分とを具備する少なくと
    も１つの調節ねじ機構で構成されている固体／液体分離
    装置。
  2. 【請求項２】支持部材を選択した位置に解放可能に固定
    する固定手段を具備する請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記支持部材の少なくとも１つの端部は、
    支持部材の他の部分に対して垂直に、各側壁の上端上に
    上向きに伸びるＬ形部分から成り、前記側壁の外側には
    調節ねじ機構が取り付けられ、Ｌ形部分由端に固定され
    る請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記支持部材の各端部で、各側壁上に前記
    支持部材を調節可能に取り付ける調節式取付手段を具備
    する請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】間隔配置された側壁を有する外側の支持枠
    と、 開いている正面を有する前記側壁間にある液体収集チャ
    ンバと、 液体収集チャンバの開いている正面上に支持され、少な
    くとも２つの分離する上部及び下部スクリーン部分を有
    し、下向きに傾斜している分離スクリーンアセンブリ
    と、 前記スクリーン部分を隣接端部で接続するヒンジ手段
    と、 上部スクリーン部分の上端に配置され、固体／液体の混
    合物を上部スクリーンの上端に送る入口通路と、 上部スクリーン部分の傾斜角度を調節する第１の調節手
    段と、 下部スクリーン部分の傾斜角度を調節する第２の調節手
    段とからなる固体／液体分離装置。
  6. 【請求項６】上部スクリーン部分の上端を前記支持枠に
    ピボット状に取り付けるピボット手段を具備し、前記第
    １調節手段が、上部スクリーン部分を前記ピボット手段
    の周りで旋回させる手段で構成されている請求項５に記
    載の装置。
  7. 【請求項７】前記第１調節手段が、上部スクリーン部分
    の下端を前記枠に調節可能に取り付け、前記液体収集チ
    ャンバの開いている正面に対して横方向に動かす調節式
    取付手段で構成されている請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記第２調節手段が、下部スクリーン部分
    を調節可能に前記枠に取り付け、下部スクリーン部分を
    前記ヒンジ手段の周りで旋回させる調節式取付手段で構
    成されている請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】前記調節手段はそれぞれ、前記スクリーン
    部分のそれぞれの部分を調節可能に前記枠に対応して取
    り付け、前記部分を前記収集チャンバに接近または離反
    する方向に動かし、各スクリーン部分の傾斜角度を調節
    する調節式取付手段で構成されている請求項５に記載の
    装置。
  10. 【請求項１０】各調節式取付機構が、前記スクリーン部
    分のそれぞれの部分の一端に連結し、前記スクリーン部
    分から横方向に突出している調節軸と、前機軸を軸の長
    さ沿いの選択された位置に調節可能に前記枠に接続する
    調節式接続手段とで構成される請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】前記調節式接続手段が、前記側壁の一方
    から内側に突出し、軸が突出する開口部を有する取付ブ
    ラケットと、前記軸の突出端部にねじで係合し、前記開
    口部を通って前記軸を上下に動かす調節ナットと、前機
    軸を選択された位置に固定する固定手段とで構成される
    請求項10に記載の装置。
  12. 【請求項１２】スクリーン部分が隣接する端部間のギャ
    ップによって分離され、このスクリーンアセンブリが、
    前記スクリーン部分の隣接端部間のギャップを横断して
    伸びる接続プレートを具備する請求項５に記載の装置。
  13. 【請求項１３】各スクリーン部分が、間隔をおいて配置
    された上部及び下部壁と、間隔をおいて配置された側壁
    と、開いているベースとを有する開いている方形のクレ
    ードルと、前記クレードルの開いているベースを横断し
    て前記側壁間に伸び、間隔をおいて配置された少なくと
    も２つのクロスブレースと、前記スクリーンの上端と下
    端間で前記クロスブレース上に伸びるフィルタスクーン
    とで構成される請求項５に記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記第１調節手段が、上部スクリーン部
    分の両側に配置され、前記側壁のそれぞれ対向する各部
    分を前記枠の各側壁に調節可能に接続する一対の調節式
    取付機構で構成され、前記第２調節手段が、下部スクリ
    ーン部分の両側にあり、下部クレードルの前記壁のそれ
    ぞれ対向する各部分を前記枠の隣接する各側壁に調節可
    能に接続する一対の調節式取付機構で構成される請求項
    13に記載の装置。
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