JP6278307B2

JP6278307B2 - 遠心脱水装置

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Publication number: JP6278307B2
Application number: JP2014004368A
Authority: JP
Inventors: 敬太赤羽; 裕彦貝田; 吉田　祐一; 祐一吉田; 江草　知通; 知通江草
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Environmental and Chemical Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Environmental and Chemical Engineering Co Ltd
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2034-01-14
Also published as: CN105813759A; KR102037588B1; TW201544183A; JP2015131275A; KR20160082249A; KR20180002908A; WO2015107989A1; TWI586435B

Description

本発明は、各種汚泥などの含水物を脱水する手段として、遠心力を利用して固体と液体とを分離させる遠心脱水装置に関する。

遠心力を利用して固体と液体とを分離させる遠心脱水装置としては、外胴ボウルの回転により遠心力を加え固液分離を行い、内胴スクリューにより固形分と液分を含む重成分、例えば脱水ケーキの機内搬送及び排出を行う遠心脱水装置が知られている。
このような遠心脱水装置においては、固液分離と同時に遠心力による自重加圧と排出抵抗の圧搾力によって脱水ケーキなどの脱水を促進している。排出抵抗を利用した圧搾力による脱水においては、例えば排出口の流路面積を減少させることで排出抵抗を高めている。即ち、排出口を狭隘構造とすることによって、排出口から排出される脱水ケーキに圧密作用を与えている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１５３７７２号公報

ところで、排出口を狭隘構造とすることにより、脱水ケーキに含まれる繊維分や結晶（リン酸マグネシウム）が狭い排出口に付着する現象が知られている。この繊維分や結晶が成長することで流路が閉塞してしまう。特に、性能向上のため圧搾力をさらに上げようとすると排出口が小さくなる、又は排出口長さが長くなり、繊維分や結晶がより付着しやすくなってしまう。
また、特許文献１に記載の遠心脱水装置には、脱水ケーキの排出圧力に応じて排出口の広さを自動的に調節する構造が記載されている。この構造は、排出口の広さを変更可能な調整環と、調整環を支持するバネとを有しており、例えばバネのばね定数を変更することによって、脱水ケーキの含水率を調整している。しかしながら、この構造では脱水ケーキの排出圧力が十分に伝わらないという課題があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、遠心脱水装置から排出される含水物に対して十分な排出抵抗を保ちつつ、含水物に含まれる繊維分や結晶が付着しにくい排出構造を有する遠心脱水装置を提供することにある。

本発明の第一の態様によれば、遠心脱水装置は、含水物が供給される筒状の外胴ボウルと、前記外胴ボウルに収容された回転胴の周面に羽根部材が突出して設けられ、前記含水物を軸方向へ推進させる内胴スクリューとを有し、前記含水物を搬送しながら遠心力を利用して脱水する回転体と、前記外胴ボウルの推進方向前方側の一端に形成されている前記含水物の排出通路の軸方向の幅を調整可能に設けられた円板状の弁体であって、外周側の縁部に前記含水物の推進方向に向かうに従って拡径する斜面が形成された弁体と、前記外胴ボウルに設けられ、前記含水物の推進方向に向かうに従って拡径する円錐台形状に形成されて、前記斜面と面接触する弁座面と、を有し、前記斜面と前記弁座面との間に前記排出通路が形成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、排出通路に繊維分や結晶が付着した場合においても、排出通路の幅を調整可能な弁体を移動することによって、排出通路に付着した繊維分や結晶を除去することができる。即ち、排出通路が付着によって狭まり、排出圧力が上昇することで弁体が移動して排出通路の幅が広くなり、付着物が除去されることによって、含水物を排出する際の閉塞を防止することができる。また、排出通路の幅を狭めることによって含水物に排出抵抗を付与することができる。また、排出通路の幅の調整により、含水物の含水率も調整することができる。
また、弁座面と弁体とによって形成される排出通路が、遠心力のかかる方向に沿う径方向外側を向く形状となるため、含水物の排出がより滑らかになる。

上記遠心脱水装置において、前記弁体は、前記幅を減少させる方向に弾性力が与えられている構成としてもよい。

上記構成によれば、含水物の含水率の低下に伴う押圧力の増加によって排出通路の幅が増加して含水物の滞留時間が短くなる。また、含水物の含水率の増加に伴う押圧力の減少によって排出通路の幅が減少して含水物の滞留時間が長くなる。これにより、含水物の含水率に応じた滞留時間となって含水物の含水率の変動を最小限とすることができる。
例えば、弾性力がバネによって与えられる場合、バネの初期長さ（組立時のバネの状態が自然長か圧縮側か任意に選ぶことが出来る）及びばね定数を調整することによって、含水物の含水率を調整することができる。

上記遠心脱水装置において、前記含水物の圧力に応じて前記幅を増加又は減少させる方向に前記弁体を移動させるアクチュエータを有する構成としてもよい。
上記構成によれば、含水物の含水率の低下に伴う押圧力の増加に応じて排出通路の幅を増加させて含水物の滞留時間が短くするともに、含水物の含水率の増加に伴う押圧力の減少に応じて排出通路の幅を減少させて含水物の滞留時間が長くすることができる。これにより、含水物の含水率に応じた滞留時間となって含水物の含水率の変動を最小限とすることができる。

本発明の第二の態様によれば、遠心脱水装置は、含水物が供給される筒状の外胴ボウルと、前記外胴ボウルを挿通された回転胴の周面に羽根部材が突出して設けられ、前記含水物を軸方向へ推進させる内胴スクリューとを有し、前記含水物を搬送しながら遠心力を利用して脱水する回転体と、前記含水物の推進方向に対して傾斜して配置され、前記推進方向の下流に向かうに従って互いの間隔が狭められた複数の案内翼と、前記外胴ボウルの推進方向前方の一端に設けられ、前記複数の案内翼によって圧搾された前記含水物を排出する含水物排出孔と、を有し、前記外胴ボウルは、円筒形状の直胴部及び円錐台形状のテーパ部を有し、前記回転胴の周面と前記テーパ部とは、前記回転胴の周面と前記テーパ部との間に形成される前記含水物の流路面積が、前記含水物の推進方向に向かうに従って小さくなるように形成されており、前記複数の案内翼は前記テーパ部より内周側に突出して設けられていることを特徴とする。

上記構成によれば、含水物が推進する過程において案内翼に衝突して含水物に排出抵抗が発生することによって、含水物に圧搾力を与えることができる。また、圧搾された含水物は、案内翼の推進方向前方の含水物排出孔によって排出されるため、含水物を排出する際の閉塞を防止することができる。また、案内翼の配置角度を変更することによって、含水物の含水率を調整することができる。

また、テーパ部に設けられた案内翼による排出抵抗によって含水物に圧搾力を付与することができる。

本発明によれば、遠心脱水装置から排出される含水物に対して十分な排出抵抗を付与することができる。また、含水物に含まれる繊維分や結晶が付着しにくい排出構造とすることができる。また、（第一態様の）排出通路の幅の調整または（第二態様の）案内翼の角度調整により、含水物の含水率も調整することができる。

本発明の第一実施形態の遠心脱水装置を示す鉛直方向の断面図である。本発明の第一実施形態の遠心脱水装置のケーキ排出孔近傍を示す断面図である。本発明の第一実施形態の背圧弁が閉じて拡径面と斜面とが面接触した状態を示す断面図である。本発明の第一実施形態の背圧弁が開いて拡径面と斜面との間隔が標準間隔よりも大きくなった状態を示す断面図である。本発明の第一実施形態の変形例の背圧弁を示す断面図である。本発明の第二実施形態の遠心脱水装置を示す鉛直方向の断面図である。本発明の第二実施形態の遠心脱水装置のケーキ排出孔近傍を示す断面図である。本発明の第二実施形態の遠心脱水装置の案内翼の配置を説明する展開図である。

（第一実施形態）
図１は、遠心脱水装置１を示す鉛直方向の断面図である。遠心脱水装置１は、所謂直胴型と呼ばれるもので、内部が空洞状に形成された回転体２と、この回転体２の供給側端部から内部に挿入されたフィードパイプ３と、回転体２の長手方向中央部を収容するケーシング４と、回転体２の長手方向両端部に設けられた一対の支持ユニット５と、回転体２を回転駆動する駆動ユニット６と、を備えるものである。

回転体２は、内部に供給された汚泥などの含水物を、搬送しながら遠心力を利用して脱水することにより、脱水ケーキと分離液とに分離するものである。この回転体２は、中空の筒状の外胴ボウル８と、この外胴ボウル８の内部に収容され、含水物を軸方向に推進させる内胴スクリュー２２と、を具備している。
遠心脱水装置１は、図１の左側よりフィードパイプ３を介して導入された含水物を固液分離し、脱水ケーキを外胴ボウル８の一端側であって、含水物の推進方向の前方側より排出する。以下の説明において外胴ボウル８の一端側であって、含水物の推進方向前方側を排出側と呼び、一端側の反対の他端側を供給側と呼ぶ。また、回転体２の中心軸Ｏを単に中心軸Ｏと呼び、回転体２の長手方向を単に軸方向と呼ぶ。

外胴ボウル８は、その内部に含水物を供給されるものである。この外胴ボウル８は、円筒形状の中空の筐体であるボウル本体９と、このボウル本体９の長手方向両端部から両側へ突出して設けられた中空の外胴回転軸１０と、を具備している。
ボウル本体９の供給側端部には、含水物から分離された分離液を排出するための分離液排出孔１１が設けられている。ボウル本体９の排出側端部には、含水物から分離された脱水ケーキを排出するためのケーキ排出孔１２が、設けられている。

また、ボウル本体９の内周面には、ケーキ排出孔１２に隣接して、ボウル本体９の周方向に延在する突条１３が形成されている。図２に示すように、突条１３は、周方向から見た断面形状が供給側から排出側に向かってボウル本体９の内径を狭めるような円錐台形状をなす縮径面１４と、供給側から排出側に向かってボウル本体９の内径を広めるような円錐台形状をなす拡径面１５（弁座面）とを有している。換言すれば、突条１３は、周方向から見た形状が、一辺がボウル本体９の内周面に一致する三角形状をなしている。

図１に戻って、外胴ボウル８は、外胴回転軸１０が水平方向に延びるように配置された状態で、その両端部が支持ユニット５で下方から軸回りに回転可能に支持されることにより、ボウル本体９が設置面Ｆから所定の高さ位置に保持されている。

内胴スクリュー２２は、外胴ボウル８の内部で含水物を撹拌しながら排出側へ搬送するものである。この内胴スクリュー２２は、長手方向中央部に若干大径のフィードゾーン２４が形成された略円筒形状の回転胴２３と、この回転胴２３の周面から径方向に突出して軸方向に螺旋状に延びる羽根部材２５と、を有している。そして、回転胴２３のフィードゾーン２４には、外胴ボウル８に連通する供給穴２６が貫通形成されている。
内胴スクリュー２２は、外胴ボウル８の内部に収容され、回転胴２３の軸方向両端部から突出して形成されている内胴回転軸１６が、外胴ボウル８の外胴回転軸１０の内部にそれぞれ挿入されている。供給側の内胴回転軸１６は中空構造とされている。なお、羽根部材２５の軸方向へのピッチは任意に変更可能であり、例えば一定ピッチや漸減ピッチにすることが可能である。

ボウル本体９の内部であって、排出側の端部壁１９近傍には、弁体である背圧弁１７が設けられている。背圧弁１７は、複数の圧縮コイルばね１８を介してボウル本体９の排出側の端部壁１９に取り付けられている。換言すれば、背圧弁１７は圧縮コイルばね１８を介して端部壁１９に接続されており、背圧弁１７はボウル本体９、又は回転胴２３には固定されてない。
図２に示すように、背圧弁１７は、中心に貫通孔２０を有する円板状をなし、貫通孔２０には内胴スクリュー２２が挿通されている。背圧弁１７は、ボウル本体９の内径よりやや小なる外径とされている。

また、背圧弁１７の外周側の縁部には、供給側から排出側に向かって拡径するような斜面２１が形成されている。この斜面２１の角度は、ボウル本体９の突条１３の拡径面１５の角度と等しい角度とされている。即ち、背圧弁１７の斜面２１は、背圧弁１７を供給側に移動させることで、斜面２１と拡径面１５とが面接触するように形成されている。これにより、拡径面１５が弁体である背圧弁１７の弁座面として機能する。

ボウル本体９の拡径面１５と背圧弁１７の斜面２１との間には、脱水ケーキをケーキ排出孔１２へ向かって絞り出すケーキ排出通路２７が形成されている。背圧弁１７が、圧縮コイルばね１８を介してボウル本体９に取り付けられていることによって、拡径面１５と斜面２１との間の間隔Ｇ１は背圧弁１７へかかる圧力によって変化する圧縮コイルばね１８の高さによって変動する。即ち、背圧弁１７はケーキ排出通路２７の幅を減少させる方向に弾性力が与えられている。
換言すれば、ケーキ排出通路２７の幅（ケーキ排出通路２７の軸方向に直交する断面積）は、背圧弁１７にかかる脱水ケーキの圧力に応じて変動する。背圧弁１７は、ケーキ排出通路２７の軸方向の幅を調節可能な弁体として機能する。
なお、背圧弁１７と端部壁１９を接続する部材は圧縮コイルばね１８に限ることはなく、背圧弁１７に対してケーキ排出通路２７の幅を減少させる方向に弾性力を与えることができればよい。例えば、板バネや、エラストマーなどの弾力性を有する材料でもよい。

図１に戻って、フィードパイプ３は、回転体２に対して含水物を供給するためのものである。このフィードパイプ３は、両端が開口した中空のパイプ部材であって、回転体２の供給側端部から内胴スクリュー２２の内胴回転軸１６に差し込まれ、その一端は、回転胴２３のフィードゾーン２４まで達している。一方、回転体２の供給側端部から突出したフィードパイプ３の他端は、支持ユニット５によって支持されている。

ケーシング４は、外胴ボウル８を収容し、外胴ボウル８から排出される脱水ケーキ及び分離液を回収するものである。このケーシング４は、中空の筐体であって、その供給側端部には、外胴ボウル８から回収した分離液を外部へ排出するための分離液シュート２８が設けられている。ケーシング４の排出側端部には、外胴ボウル８から回収した脱水ケーキを排出するためのケーキシュート２９が設けられている。

支持ユニット５は、回転体２をその長手方向（軸方向）両端部にて回転可能に支持するためのものである。支持ユニット５は、回転体２の供給側端部を支持する供給側支持ユニット３０と、回転体２の排出側端部を支持する排出側支持ユニット３１とから構成されている。

駆動ユニット６は、回転体２を構成する外胴ボウル８と内胴スクリュー２２とを異なる速度で回転駆動するものである。この駆動ユニット６は、駆動源としてのモータ３２と、このモータ３２の回転駆動力を外胴ボウル８に伝達するベルト伝達機構３３と、内胴スクリュー２２を回転駆動する油圧式の差速装置３４と、を有している。モータ３２の動作は、図示しない制御装置によって制御されている。

外胴ボウル８と内胴スクリュー２２の回転数の差速を制御することにより、外胴ボウル８の内部に含水物を堆積させれば、より長い時間に渡って遠心効果を含水物に与えることができるので、含水物の含水率をより低減させることができる。
また、本実施形態では、内胴スクリュー２２の回転トルクを一定に保つ制御を行ったが、これに代えて、外胴ボウル８と内胴スクリュー２２の回転数の差速を一定に保つ制御を行ってもよい。

以上のように構成される直胴型の遠心脱水装置１では、駆動ユニット６によって外胴ボウル８と内胴スクリュー２２とが異なる回転速度で回転駆動された状態において、汚泥等の含水物がフィードパイプ３を通して回転胴のフィードゾーン２４に供給される。すると、この含水物は遠心力を受けることにより、フィードゾーン２４から供給穴２６を通って外胴ボウル８へと移動する。
その後、この含水物は、外胴ボウル８と内胴スクリュー２２との差速により、内胴スクリュー２２の羽根部材２５によって供給側から排出側へ向かって搬送されながら、遠心効果によって分離水と脱水ケーキとに分離される。そして、分離水は、分離液排出孔１１を通って分離液シュート２８から装置外部へ排出される。

脱水ケーキには、搬送・排出される過程において背圧弁１７によって軸方向に排出抵抗に起因する圧搾力（背圧）が加えられる。換言すれば、内胴スクリュー２２の羽根部材２５によって供給側から排出側へと搬送される脱水ケーキには、背圧弁１７に突き当たって背圧弁１７を押圧することにより抵抗が付与される。

脱水ケーキの含水率が低下するに従い、内胴スクリュー２２の推進力による脱水ケーキの押圧力が高くなる。脱水ケーキの押圧力が圧縮コイルばね１８による排出抵抗より大きくなると、背圧弁１７を支持する圧縮コイルばね１８が縮み、圧縮コイルばね１８の高さが低くなってケーキ排出通路２７が形成される。即ち、図３に示すような背圧弁１７が閉じて拡径面１５と斜面２１とが面接触した状態から、図２に示すようなケーキ排出通路２７が形成される状態になる。これにより、脱水ケーキは、ケーキ排出通路２７を経てケーキ排出孔１２を通ってケーキシュート２９から装置外部へ排出される。

ここで、圧縮コイルばね１８のばね定数、及び個数について説明する。
圧縮コイルばね１８のばね定数、及び個数は、遠心脱水装置１の仕様に基づいて決定される。例えば、遠心脱水装置１の時間当たりの処理量が５０ｍ^３であった場合、この処理量の含水物の処理中、即ち定格運転時の脱水ケーキの押圧力に基づいて決定される。
具体的には、定格運転時において、拡径面１５と斜面２１との間隔Ｇ１がボウル本体９の内周面と回転胴２３の外周面との間隔Ｇ２の１／３程度（以下、標準間隔と呼ぶ）となるばね定数、及び個数が選択される。
即ち、圧縮コイルばね１８のばね定数及び個数は、複数の圧縮コイルばね１８の全体の弾性力と、定格運転時における脱水ケーキの押圧力とが、ケーキ排出通路２７が標準間隔になる状態で釣り合うように選択される。

ここで、脱水ケーキの含水率が更に低下すると、脱水ケーキの押圧力が更に大きくなり、間隔Ｇ１が標準間隔より大きくなってケーキ排出通路２７の面積が増加する。ケーキ排出通路２７の面積が増加することによって脱水ケーキがより多く排出され、脱水ケーキの滞留時間が短くなる。これにより、脱水ケーキの含水率が低い状態から元に戻る。
また、脱水ケーキの含水率が増加すると、脱水ケーキの押圧力が小さくなり、間隔Ｇ１が標準間隔より小さくなってケーキ排出通路２７の面積が減少する。ケーキ排出通路２７の面積が減少することによって脱水ケーキの排出量も減少し、脱水ケーキの滞留時間が長くなる。これにより、脱水ケーキの含水率が高い状態から元に戻る。
即ち、脱水ケーキの含水率に応じた滞留時間となって脱水ケーキの含水率の変動が最小限となる。

また、含水物に繊維分や結晶が含まれていると、繊維分や結晶がケーキ排出通路２７に付着することがある。この場合、一時的にケーキ排出通路２７の面積が小さくなり、排出抵抗が大きくなることで内圧が大きくなり、背圧弁１７を押圧する力が増加する。この時、図４に示すように、増加した力の大きさに応じて背圧弁１７が排出側に後退し、ケーキ排出通路２７の面積が大きくなる。即ち、拡径面１５と斜面２１との間隔Ｇ１が標準間隔より広くなることでケーキ排出通路２７の幅が広がる。これにより、ケーキ排出通路２７に付着した繊維分や結晶が除去される。
付着物が除去されると、圧縮コイルばね１８の弾性力によって、ケーキ排出通路２７の面積は標準間隔に復帰する。

上記実施形態によれば、ケーキ排出通路２７に繊維分や結晶が付着した場合においても、ケーキ排出通路２７の幅を決定する背圧弁１７がケーキ排出通路２７を広げるように移動することによって、ケーキ排出通路２７に付着した繊維分や結晶を除去することができる。即ち、ケーキ排出通路２７が付着によって狭まり、排出圧力が上昇することで背圧弁１７が移動してケーキ排出通路２７の幅が広くなり、付着物が除去されることによって、脱水ケーキを排出する際の閉塞を防止することができる。

また、脱水ケーキの含水率の低下に伴う押圧力の増加によってケーキ排出通路２７の面積が増加して脱水ケーキの滞留時間が短くなる。また、脱水ケーキの含水率の増加に伴う押圧力の減少によってケーキ排出通路２７の面積が減少して脱水ケーキの滞留時間が長くなる。これにより、脱水ケーキの含水率に応じた滞留時間となって脱水ケーキの含水率の変動を最小限とすることができる。
また、圧縮コイルばね１８のばね定数及び初期長さ（組立時のバネの状態が自然長か圧縮側か任意に選ぶことが出来る）を調整することによって、脱水ケーキの含水率を調整することができる。

（第一実施形態の変形例）
次に、第一実施形態の変形例の遠心脱水装置について説明する。図５に示すように、第一実施形態の変形例の遠心脱水装置の背圧弁１７は、アクチュエータ３６によって支持されている。即ち、背圧弁１７とボウル本体９の端部壁１９とはアクチュエータ３６によって接続されている。アクチュエータ３６は、背圧弁１７の軸方向の位置を任意の位置に変更することができる駆動装置である。

アクチュエータ３６は例えば油圧シリンダーを採用することができる。また、背圧弁１７には、背圧弁１７にかかる脱水ケーキの圧力を検出可能な圧力計（図示せず）が設けられている。アクチュエータ３６のストロークは、圧力計によって測定された圧力に応じて図示しない制御装置によって制御される。

次に、本変形例のアクチュエータ３６の制御方法について説明する。
制御装置は、定格運転時の脱水ケーキの押圧力（以下、標準圧力と呼ぶ）を記憶している。制御装置は、圧力計によって測定される圧力が標準圧力であった場合、拡径面１５と斜面２１との間隔Ｇ１（ケーキ排出通路２７の幅）が標準間隔となるように背圧弁１７の位置を調整する。

測定される圧力が標準圧力よりも低い場合は、間隔Ｇ１を標準間隔よりも狭くする。一方、圧力が標準間隔よりも大きい場合は、間隔Ｇ１を標準間隔よりも広くする。これにより、脱水ケーキの滞留時間が含水率に応じたものとなり、脱水ケーキの含水率の変動が最小限となる。
また、ケーキ排出通路２７に繊維分や結晶が付着した場合においても、脱水ケーキの押圧力が上がることによって、間隔が広がるため、ケーキ排出通路２７に付着した繊維分や結晶を除去することができる。即ち、脱水ケーキを排出する際の閉塞を防止することができる。

（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態の遠心脱水装置を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図６に示すように、本実施形態の遠心脱水装置１Ｂは、所謂デカンタ型と呼ばれるもので、第一実施形態の直胴型の遠心脱水装置１と比較すると外胴ボウル８の形状など、脱水ケーキの排出構造が異なっている。
具体的には、本実施形態の外胴ボウル８のボウル本体９は、円筒形状の直胴部４０と、円錐台形状のテーパ部４１と、を有している。また、ボウル本体９の排出側には、背圧弁１７（図１参照）は設けられていない。さらに、ボウル本体９の排出側の端部壁１９（図１参照）は設けられていない。本実施形態の排出側のケーキ排出孔４２は、テーパ部４１の排出側の端部によって形成される円形のケーキ排出孔４２である。このケーキ排出孔４２は、ボウル本体９の直胴部４０の流路面積よりもやや小さい程度である。

本実施形態のボウル本体９のテーパ部４１には、複数の案内翼４３（フィン）が周方向に等間隔に設けられている。各々の案内翼４３は、テーパ部４１の内周面から径方向内周側に突出する板形状の部材である。

図７に示すように、案内翼４３は、周方向から見た形状が矩形状をなし、回転胴と平行に設けられた翼端辺４４と、翼端辺４４の一端とテーパ部４１の一端とを接続し、中心軸Ｏに直交する面に沿って延在する前端辺４５と、翼端辺４４の他端とテーパ部４１の他端とを接続し、中心軸Ｏに直交する面に沿って延在する後端辺４６と、を有している。案内翼４３とテーパ部４１とは、案内翼４３の前端辺４５の外周端と後端辺４６の外周端とを接続する接続辺４７を介して接続されている。案内翼４３は、翼端辺４４が回転胴２３に接触しない範囲で可能な限り回転胴２３に接近するように形成されている。

案内翼４３は、中心軸Ｏを含む面と同一面上に配されてはおらず、脱水ケーキの推進方向に対して、傾斜して形成されている。即ち、複数の案内翼４３は、内胴スクリュー２２の羽根部材２５によって搬送される脱水ケーキの推進方向への移動に伴って脱水ケーキが案内翼４３に突き当たるように形成されている。

図８は、案内翼４３の接続辺４７の位置を示す、ボウル本体９の円錐台形状のテーパ部４１の展開図である。図８において、符号４１ａはテーパ部４１の軸方向供給側の端部であり、符号４１ｂはテーパ部４１の軸方向排出側の端部である。図８に示すように、案内翼４３の接続辺４７は、径方向から見て中心軸Ｏと平行ではなく、径方向から見て中心軸Ｏに対して傾斜している。

また、案内翼４３同士の間隔は、最も狭い場所でもボウル本体９の内周面と回転胴２３の外周面との間隔Ｇ２の１／３よりも大きくなるように形成されている。即ち、隣り合う案内翼４３の最小空間寸法は、ボウル本体９の内周面と回転胴２３の外周面との間隔Ｇ２の１／３よりも大きい。

以上のように構成されるデカンタ型の遠心脱水装置１Ｂでは、脱水ケーキは搬出される過程において案内翼４３に衝突し、脱水ケーキには排出抵抗が発生して、脱水ケーキに圧搾力を与えることができる。一方、ケーキ排出孔４２は、ボウル本体９の直胴部４０の流路面積よりもやや小さい程度であるため、ケーキ排出孔４２における閉塞は起こりにくい。
また、脱水ケーキの流れ方向Ｄに対する案内翼４３の配置角度αを変更することによって、脱水ケーキの含水率を調整することができる。即ち、配置角度αを大きくして脱水ケーキに対する抵抗を大きくしたり、配置角度αを小さくして脱水ケーキに対する抵抗を小さくしたりして、脱水ケーキの滞留時間を調整することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。

１，１Ｂ遠心脱水装置
２回転体
３フィードパイプ
４ケーシング
５支持ユニット
６駆動ユニット
８外胴ボウル
９ボウル本体
１０外胴回転軸
１１分離液排出孔
１２ケーキ排出孔
１３突条
１４縮径面
１５拡径面（弁座面）
１６内胴回転軸
１７背圧弁（弁体）
１８圧縮コイルばね
１９端部壁
２０貫通孔
２１斜面
２２内胴スクリュー
２３回転胴
２４フィードゾーン
２５羽根部材
２６供給穴
２７ケーキ排出通路（排出通路）
２８分離液シュート
２９ケーキシュート
３２モータ
３３ベルト伝達機構
３４差速装置
３６アクチュエータ
４０直胴部
４１テーパ部
４２ケーキ排出孔（含水物排出孔）
４３案内翼
４４翼端辺
４５前端辺
４６後端辺
４７接続辺
Ｆ設置面
Ｇ１，Ｇ２間隔
Ｏ中心軸

Claims

含水物が供給される筒状の外胴ボウルと、前記外胴ボウルに収容された回転胴の周面に羽根部材が突出して設けられ、前記含水物を軸方向へ推進させる内胴スクリューとを有し、前記含水物を搬送しながら遠心力を利用して脱水する回転体と、
前記外胴ボウルの推進方向前方側の一端に形成されている前記含水物の排出通路の軸方向の幅を調整可能に設けられた円板状の弁体であって、外周側の縁部に前記含水物の推進方向に向かうに従って拡径する斜面が形成された弁体と、
前記外胴ボウルに設けられ、前記含水物の推進方向に向かうに従って拡径する円錐台形状に形成されて、前記斜面と面接触する弁座面と、を有し、前記斜面と前記弁座面との間に前記排出通路が形成されていることを特徴とする遠心脱水装置。
前記弁体は、前記幅を減少させる方向に弾性力が与えられていることを特徴とする請求項１に記載の遠心脱水装置。
前記含水物の圧力に応じて前記幅を増加又は減少させる方向に前記弁体を移動させるアクチュエータを有することを特徴とする請求項１に記載の遠心脱水装置。
含水物が供給される筒状の外胴ボウルと、前記外胴ボウルを挿通された回転胴の周面に羽根部材が突出して設けられ、前記含水物を軸方向へ推進させる内胴スクリューとを有し、前記含水物を搬送しながら遠心力を利用して脱水する回転体と、
前記含水物の推進方向に対して傾斜して配置され、前記推進方向の下流に向かうに従って互いの間隔が狭められた複数の案内翼と、
前記外胴ボウルの推進方向前方の一端に設けられ、前記複数の案内翼によって圧搾された前記含水物を排出する含水物排出孔と、を有し、
前記外胴ボウルは、円筒形状の直胴部及び円錐台形状のテーパ部を有し、
前記回転胴の周面と前記テーパ部とは、前記回転胴の周面と前記テーパ部との間に形成される前記含水物の流路面積が、前記含水物の推進方向に向かうに従って小さくなるように形成されており、
前記複数の案内翼は前記テーパ部より内周側に突出して設けられていることを特徴とする遠心脱水装置。