以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
(多重円板型脱水機の構成)
図1~図12を参照して、本発明の第1実施形態による多重円板型脱水機100(以下、「脱水機100」という)について説明する。
脱水機100は、被処理物P(たとえば、汚泥)を脱水することにより、被処理物Pの含水率を低下させる装置として構成されている。たとえば、第1実施形態による脱水機100は、被処理物Pの含水率が80%以下になるように被処理物Pを脱水するように構成されている。具体的には、図1に示すように、脱水機100は、被処理物Pの固体成分(脱水ケーキPC)と液体成分(ろ液PL)とを分離する固液分離装置として構成されている。
脱水機100は、図1乃至図3に示すように、処理槽1と、複数のモータ2と、上方列回転体3と、下方列回転体4と、第1上方撓み規制部5(以下、「第1規制部5」という)と、第2上方撓み規制部6(以下、「第2規制部6」という)と、下方撓み規制部7(以下、「下方規制部7」という)と、検出部8(図3参照)と、制御部9(図3参照)とを備える。なお、検出部8は、特許請求の範囲の「押圧力検出部」の一例である。
〈処理槽の構成〉
図1に示すように、処理槽1は、筐体部10を備える。筐体部10には、原液供給口11と、固体排出口12と、液体排出口13とが設けられている。また、筐体部10は、前側板部14と、後側板部15と、天板部16と、左側板部17(図2参照)と、右側板部18(図2参照)とを含む。前側板部14は、上方列回転体3および下方列回転体4よりも前方側(X2方向側、排出口側)に配置されている。また、後側板部15は、上方列回転体3および下方列回転体4よりも後方側(X1方向側、供給口側)に配置されている。また、天板部16は、上方列回転体3よりも上方側(Z1方向側)に配置されている。なお、原液供給口11は、特許請求の範囲の「供給口」の一例である。また、固体排出口12は、特許請求の範囲の「排出口」の一例である。また、下記の説明では、「供給口側」とは、図1のX1方向側を意味するものとし、「排出口側」とは、図1のX2方向側を意味するものとする。
図2に示すように、左側板部17および右側板部18は、上方列回転体3および下方列回転体4を左右方向(Y方向)に挟み込んだ状態で、上方列回転体3および下方列回転体4を支持している。
また、筐体部10には、第1梁部10aと、第2梁部10bと、第3梁部10cとが設けられている。第1梁部10aは、天板部16に隣接する位置において、前側板部14と後側板部15とを接続するとともに、前後方向に延びるように配置されている。また、第2梁部10bは、天板部16に隣接する位置において、左側板部17と右側板部18とを接続するとともに、左右方向に延びるように配置されている。また、第3梁部10cは、下方列回転体4よりも下方側(Z2方向側)において、前側板部14と後側板部15とを接続するとともに、前後方向に延びるように配置されている。
図1に示すように、原液供給口11は、後側板部15の上方部分に設けられており、被処理物Pの原液が脱水機100の外部から供給されるように構成されている。また、固体排出口12は、前側板部14の上方部分に設けられており、被処理物Pから分離した脱水ケーキPCを脱水機100の外部に排出するように構成されている。また、液体排出口13は、筐体部10の下方部分に設けられており、被処理物Pから分離したろ液PLを脱水機100から外部に排出するように構成されている。
〈モータの構成〉
図2に示すように、モータ2は、筐体部10の外側に配置されている。たとえば、モータ2は、上方列回転体3および下方列回転体4のそれぞれの回転軸30の軸方向(Y方向)の一方端部(Y1方向側端部)に設けられている。具体的には、モータ2は、右側板部18の外側(Y1方向側)に配置されている。また、回転軸30は、左側板部17および右側板部18の各々に設けられた軸受30aにより、回転可能に支持されている。
そして、モータ2は、回転軸30を回転駆動させるように構成されている。具体的には、モータ2は、減速機21を介して、上方列回転体3および下方列回転体4の回転軸30を回転させるように構成されている。減速機21は、たとえば、1/1200程度の減速比において、モータ2の出力を減速して各回転軸30に伝達する。
図3に示すように、モータ2は、インバータ22に接続されている。また、モータ2は、インバータ22を介して供給される電力により回転駆動されるように構成されている。インバータ22は、電源部101から供給される電力の周波数、電流値および電圧値を変換するように構成されている。また、制御部9は、インバータ22により、モータ2に供給する交流電力の周波数を制御するように構成されている。
たとえば、図4に示すように、モータ2は、固体排出口12側に配置された後述する第1の回転体31~34、41および42には、各々に1つずつ設けられている。また、モータ2は、原液供給口11側に配置された後述する第1の回転体43および44、および、第2の回転体35、36、および、45~48には、2つに1つずつ設けられている。具体的には、X方向に隣接する2つの上方列回転体3および下方列回転体4がチェーン23により連動して回転駆動される。
また、固体排出口12側に配置された第1の回転体31~34、41および42を回転させる各々のモータ2には、1つずつインバータ22が設けられている。また、原液供給口11側に配置された第1の回転体43および44、および、第2の回転体35、36、および、45~48を回転させる各々のモータ2には、共通のインバータ22が設けられている。
〈上方列回転体および下方列回転体の構成〉
図1に示すように、処理槽1において、上方列回転体3と下方列回転体4との間には、被処理物Pを搬送する搬送経路Rが形成されている。具体的には、上方列回転体3は、固体排出口12側から原液供給口11側に向かって順に配置された、第1の回転体31、32、33、および、34と、第2の回転体35および36とを含む。また、下方列回転体4は、固体排出口12側から原液供給口11側に向かって順に配置された、第1の回転体41、42、43、および、44と、第2の回転体45、46、47および48とを含む。すなわち、第1の回転体31~34は、第2の回転体35および36よりも固体排出口12側に配置されている。また、第1の回転体41~44は、第2の回転体45~48よりも固体排出口12側に配置されている。
また、脱水機100の運転中において、第1の回転体31、32、41、および42は、モータ2により、低速で回転される。たとえば、第1の回転体31、32、41、および42は、0.25rpm~1rpm程度の回転数で回転される。また、脱水機100の運転中において、第1の回転体33、34、43、および、44と、第2の回転体35、36、および、45~48とは、高速で回転される。たとえば、第1の回転体33、34、43、および、44と、第2の回転体35、36、および、45~48とは、0.75rpm~1.5rpm程度の回転数で回転される。これにより、被処理物Pに加えられる圧搾力が上流側から下流側に向かって徐々に大きくなる。
また、上方列回転体3と、下方列回転体4との間の上下(Z方向)の間隔(搬送経路Rの上下方向の幅)は、原液供給口11側から固体排出口12側に向かうにしたがって狭くなるように構成されている。そして、搬送経路Rにおいて、原液供給口11側から固体排出口12側に向かうにしたがって脱水処理が加えられる被処理物Pの容積が徐々に小さくなるように構成されている。この構成によっても、被処理物Pに加えられる圧搾力が、搬送経路Rの上流側から下流側に向かって徐々に大きくなる。
図5に示すように、被処理物Pに加えられる圧搾力に被処理物Pが抗することにより、被処理物Pから上方列回転体3および下方列回転体4への押圧力F1が生じる。この押圧力F1が大きい場合、上方列回転体3および下方列回転体4の回転軸30は、それぞれ、搬送経路Rから搬送経路Rの外側に向かって撓み変形(図5における実線部分から点線部分に変化)しようとするが、後述する第1規制部5、第2規制部6、および、下方規制部7によって、この撓み変形は規制される。
図1に示すように、固体排出口12に設けられたフラッパー12aおよび圧力調節部12bにより、固体排出口12側に向かって被処理物Pの固形成分(脱水ケーキPC)を押圧することによって、低含水率の被処理物Pの固形成分(脱水ケーキPC)を排出可能に構成されている。
また、下方列回転体4の第1の回転体41~44および第2の回転体45~48は、前後方向および上下方向の少なくとも一方向において、互いに所定の間隔を隔てて配置されており、互いに同じ回転方向(図1において時計回り)に回転することにより、被処理物Pを搬送するように構成されている。また、上方列回転体3の第1の回転体31~34および第2の回転体35および36は、前後方向および上下方向の少なくとも一方向において、互いに所定の間隔を隔てて配置されており、互いに同じ回転方向(図1において反時計回り)に回転することにより、被処理物Pを搬送するように構成されている。
また、上方列回転体3および下方列回転体4により、被処理物Pの液体成分(ろ液PL)がろ過される。具体的には、下方列回転体4のろ過溝S(図8参照)からろ液PLが重力によりろ過される。これにより、被処理物Pの含水率が低下する。また、固体排出口12側に配置された第1の回転体31、32、41および42により、被処理物Pが上下方向からプレスされて脱水される。これにより、被処理物Pの含水率がさらに低下され、たとえば、被処理物Pの含水率は80%未満となる。
〈積層状回転ろ体の構成〉
図2に示すように、上方列回転体3は、積層状回転ろ体3aと、中間回転板3cとを含む。また、図6に示すように、積層状回転ろ体3aは、複数の中径円板ろ片301と、複数の小径円板ろ片302と、複数の大径円板ろ片303との3種のろ片を含む。そして、中間回転板3cは、中径円板ろ片301、小径円板ろ片302および大径円板ろ片303の製造誤差等によるわずかな厚みの違いを吸収する機能を有する。また、下方列回転体4も同様に、積層状回転ろ体4aと、中間回転板4cを含む。
詳細には、中径円板ろ片301は、たとえば、樹脂材料により形成されている。小径円板ろ片302および大径円板ろ片303は、たとえば、金属材料により形成されている。
中径円板ろ片301、小径円板ろ片302および大径円板ろ片303は、ともに、円環形状を有している。すなわち、中径円板ろ片301、小径円板ろ片302および大径円板ろ片303は、ともに、回転軸30を挿通する貫通穴304を中心に有している。また、中径円板ろ片301、小径円板ろ片302および大径円板ろ片303は、ともに、貫通穴304を介して回転軸30に嵌合している。このため、中径円板ろ片301、小径円板ろ片302および大径円板ろ片303は、回転軸30の軸方向(Y方向)に交差する方向に略移動することがないように構成されている。
上方列回転体3および下方列回転体4は、回転軸30を取り囲むように回転軸30が貫通穴304に挿通された状態で、中径円板ろ片301、小径円板ろ片302および大径円板ろ片303がY方向に交互に積層された多重板構造を有している。
複数の中径円板ろ片301は、Y方向に所定間隔で並ぶように設けられている。上方列回転体3および下方列回転体4は、Y方向に並ぶ複数の中径円板ろ片301間に、大径円板ろ片303および小径円板ろ片302を交互に配置(積層)することにより構成されている。要するに、上方列回転体3および下方列回転体4は、Y方向に、中径円板ろ片301、大径円板ろ片303、中径円板ろ片301、小径円板ろ片302の順に、各ろ片を繰り返し配置(積層)することにより構成されている。あるいは、中径円板ろ片301、小径円板ろ片302、中径円板ろ片301、大径円板ろ片303の順に、各ろ片を繰り返し配置(積層)してもよい。
中径円板ろ片301は、円板形状の板状部301aと、板状部301aの一方表面に設けられる複数(4個)の凸部301bと、板状部301aの他方表面に設けられる複数(4個)の凸部301cとを有している。
複数の凸部301bは、中径円板ろ片301の中心から所定距離だけ離間した位置に配置されるとともに、中径円板ろ片301の周方向において等ピッチ間隔で配置されている。複数の凸部301cは、Y方向に見て、凸部301bと重なる位置にそれぞれ設けられている。また、凸部301bの一方表面からの突出量d1は、小径円板ろ片302の厚みd3および大径円板ろ片303の厚みd4よりも大きい(d1>d3、d1>d4)。
図7に示すように、凸部301cは、板状部301aの他方表面から僅かに突出しているだけであり、実際には、板状部301aの他方表面と略同一面上に位置している(略面一である)。また、凸部301cの他方表面からの突出量d2は、凸部301bの一方表面からの突出量d1よりも極めて小さい(d1>>d2)。なお、各図では、説明の便宜上、凸部301cの突出量d2を、実際の突出量よりも大きく図示している。
中径円板ろ片301は、凸部301bを、Y方向の一方向側に隣接する他の中径円板ろ片301の凸部301cに接触させるとともに、凸部301cを、Y方向の他方側に隣接する他の中径円板ろ片301の凸部301bに接触させた状態で積層されている。このため、中径円板ろ片301の板状部301aは、隣接する他の中径円板ろ片301の板状部301aから、隙間(d1+d2)だけ離間している。すなわち、中径円板ろ片301の板状部301aは、隣接する他の中径円板ろ片301の板状部301aから、凸部301bと凸部301cとの突出量の合計だけ離間している。
また、隣接する2つの中径円板ろ片301(板状部301a)間には、凸部301bおよび凸部301cにより、隙間(d1+d2)のろ過溝S(図8参照)が形成されている。
小径円板ろ片302は、図6に示すように、概して、円板形状を有している。また、小径円板ろ片302は、周方向において等ピッチ間隔で配置され、外縁部から小径円板ろ片302の中心に向けて切り欠かれた複数(4個)の切欠部302aを有している。複数の切欠部302aは、Y方向に見て、中径円板ろ片301の凸部301bおよび凸部301cと重なる位置に設けられている。また、切欠部302aは、凸部301bに係合するように構成されている。小径円板ろ片302は、切欠部302aを、中径円板ろ片301の凸部301bに係合させた状態で、隣接する2つの中径円板ろ片301(板状部301a)間に配置されている。
図8に示すように、小径円板ろ片302の厚みd3は、隣接する2つの中径円板ろ片301(板状部301a)の隙間(d1+d2)よりも小さい。したがって、隣接する2つの中径円板ろ片301(板状部301a)と、小径円板ろ片302との間には、隙間(d1+d2-d3)のろ水流出溝G1が形成されている。
すなわち、隣接する2つの中径円板ろ片301間のろ過溝Sの小径円板ろ片302を除く部分には、隙間(d1+d2-d3)のろ水流出溝G1が形成されている。このため、小径円板ろ片302は、ろ過溝Sが形成されるY方向の揺動範囲αにおいて、揺動可能に構成されている。脱水機100は、回転軸30の回転に伴い小径円板ろ片302が揺動し、中径円板ろ片301の側面を擦りながら回転するので、ろ水流出溝G1(ろ過溝S)の目詰まりを抑制することができる。すなわち、脱水機100は、ろ水流出溝G1(ろ過溝S)をセルフクリーニングすることができる。また、ろ水流出溝G1は、被処理物Pに含まれる液体成分を通過させることにより、被処理物Pをろ過するように構成されている。
図6に示すように、大径円板ろ片303は、円板形状を有している。また、大径円板ろ片303は、大径円板ろ片303の中心から所定距離だけ離間した位置に配置されるとともに、周方向において等ピッチ間隔で配置される複数(4個)の貫通穴303aを有している。複数の貫通穴303aは、Y方向に見て、中径円板ろ片301の凸部301bおよび凸部301cと重なる位置に設けられている。また、貫通穴303aは、中径円板ろ片301の凸部301bおよび凸部301cに嵌合するように構成されている。また、大径円板ろ片303は、貫通穴303aに、中径円板ろ片301の凸部301bを嵌合させた状態で、隣接する2つの中径円板ろ片301(板状部301a)間に配置されている。
図8に示すように、大径円板ろ片303の厚みd4は、隣接する中径円板ろ片301(板状部301a)の隙間(d1+d2)よりも小さい。したがって、隣接する2つの中径円板ろ片301(板状部301a)と、大径円板ろ片303との間には、隙間(d1+d2-d4)のろ水流出溝G2が形成されている。
このため、大径円板ろ片303は、ろ過溝Sが形成されるY方向の揺動範囲βにおいて、揺動可能に構成されている。脱水機100は、回転軸30の回転に伴い大径円板ろ片303が揺動し、中径円板ろ片301の側面を擦りながら回転するので、ろ水流出溝G2(ろ過溝S)の目詰まりを抑制することができる。すなわち、脱水機100は、ろ水流出溝G2(ろ過溝S)をセルフクリーニングすることができる。また、ろ水流出溝G2は、被処理物Pに含まれる液体成分を通過させることにより、被処理物Pをろ過するように構成されている。
また、上方列回転体3(下方列回転体4)の大径円板ろ片303と、隣接する他の上方列回転体3(下方列回転体4)の大径円板ろ片303とは、Y方向において互いに重なるように交互に配置されている。すなわち、上方列回転体3(下方列回転体4)の大径円板ろ片303は、隣接する他の上方列回転体3(下方列回転体4)の小径円板ろ片302を挟み込む2つの中径円板ろ片301の間に食い込むように配置されている。また、上方列回転体3(下方列回転体4)の中径円板ろ片301と、隣接する他の上方列回転体3(下方列回転体4)の中径円板ろ片301とは、Y方向において、略同じ範囲(位置)に設けられている。
図6に示すように、中径円板ろ片301の厚みd5は、小径円板ろ片302の厚みd3よりも大きく、かつ、大径円板ろ片303の厚みd4よりも大きい。また、中径円板ろ片301の直径d6は、小径円板ろ片302の直径よりも大きく、かつ、大径円板ろ片303の直径よりも小さい。
中間回転板3cおよび4cは、共に、円環形状を有している。すなわち、中間回転板3cおよび4cは、共に、回転軸30を挿通する貫通穴304が中心に設けられた円板形状に形成されている。また、中間回転板3cおよび4cは、共に、貫通穴304を介して回転軸30に嵌合している。また、中間回転板3cおよび4cの厚みd7は、小径円板ろ片302の厚みd3よりも大きく、かつ、大径円板ろ片303の厚みd4よりも大きい。また、中間回転板3cおよび4cの直径は、中径円板ろ片301の直径d6と略同一の大きさである。また、中間回転板3cおよび4cは、共に、金属材料により構成されている。
また、中間回転板3cおよび4cは、図2に示すように、共に、処理槽1(筐体10)の左右方向の中央部に配置されている。
〈第1規制部、第2規制部、および、下方規制部の構成〉
図5に示すように、第1規制部5、および、第2規制部6(図1参照)は、それぞれ、搬送経路Rよりも外側に配置されているとともに、上方列回転体3が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを上方列回転体3に接触して規制するように構成されている。また、下方規制部7は、搬送経路Rよりも外側に配置されているとともに、下方列回転体4が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを下方列回転体4に接触して規制するように構成されている。言い換えると、第1規制部5、第2規制部6および下方規制部7は、搬送経路Rの内側には設けられていない。
図1に示すように、第1規制部5および第2規制部6は、上方列回転体3の上方側に配置されている。また、下方規制部7は、下方列回転体4の下方側に配置されている。そして、第1規制部5は、第1の回転体31および32に対応する位置に配置されている。また、第2規制部6は、第1の回転体33および34に対応する位置に配置されている。また、下方規制部7は、第1の回転体41~44に対応する位置に配置されている。言い換えると、第1規制部5、第2規制部6および下方規制部7は、第2の回転体35、36、および、45~48に対応する位置には配置されていない。詳細には、第1規制部5は、第1の回転体31および32に隣接する位置に配置されている。また、第2規制部6は、第1の回転体33および34に隣接する位置に配置されている。また、下方規制部7は、第1の回転体41~44に隣接する位置に配置されている。
そして、第1規制部5は、当接部材51と、支持部材52とを含む。また、第2規制部6は、当接部材61と、支持部材62aおよび62bとを含む。また、下方規制部7は、当接部材71と、支持部材72aおよび72bとを含む。
当接部材51は、支持部材52により上方から支持されている。また、当接部材61は、支持部材62aにより上方から支持されているとともに、支持部材62bにより後方から支持されている。また、当接部材71は、支持部材72aにより下方から支持されているとともに、支持部材72bにより前方から支持されている。
ここで、第1実施形態では、当接部材51、61および71は、支持部材52、62a、62b、72a、および、72bよりも摺動性が高い樹脂部材により形成されている。たとえば、当接部材51、61および71が、MCナイロンにより形成されている。また、支持部材52、62aおよび62b、および、72aおよび72bは、金属材料から構成されており、たとえば、スクリュージャッキまたは油圧ピストンにより構成されている。
図1に示すように、当接部材51は、たとえば、左右方向(Y方向)に見て、略長方形状の板部材として構成されている。また、当接部材61および71は、左右方向に見て、略三角形状の板部材として構成されている。
当接部材51および61は、上方列回転体3が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを規制する際に、上方列回転体3に当接するように構成されている。また、当接部材71は、下方列回転体4が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを規制する際に、下方列回転体4に当接するように構成されている。
図2に示すように、当接部材51、および、71は、それぞれ、左右方向の中央部に配置されている。なお、当接部材61は、当接部材51と同様に左右方向の中央部に配置されている。そして、図1および図9に示すように、当接部材51の下方側の端面51aが、第1の回転体31の中間回転板3cの外周面304aに上下方向に対向するとともに、第1の回転体32の中間回転板3cとに上下方向に対向する位置となるように、当接部材51が配置されている。また、図10に示すように、当接部材61の搬送経路R側(前方と下方との間の方向側)の端面61aが、第1の回転体33の中間回転板3cに対して対向するとともに、第1の回転体34の中間回転板3cの外周面304aに対して対向する位置となるように、当接部材61が配置されている。また、図11に示すように、当接部材71の搬送経路R側(後方と上方との間の方向)の端面71aが、第1の回転体41~44の各々の中間回転板4cに対して対向する位置となるように、当接部材71が配置されている。
図9および図10に示すように、第1実施形態では、脱水機100が停止している状態で、当接部材51および61は、それぞれ、上方列回転体3に対して上方列回転体3の径方向に隙間CL1およびCL2を隔てて離間して配置されている。また、図11に示すように、脱水機100が停止している状態で、当接部材71は、下方列回転体4に対して下方列回転体4の径方向に隙間CL3を隔てて離間して配置されている。
具体的には、図9に示すように、脱水機100が停止している状態で、当接部材51は、当接部材51の下方側の端面51aと、中間回転板3cの外周面304aとの間において、隙間CL1が形成されている。また、図10に示すように、当接部材61は、当接部材51と同様に、端面61aと外周面304aとの間において、隙間CL2が形成されている。また、図11に示すように、当接部材71は、当接部材51と同様に、端面71aと外周面304aとの間において、隙間CL3が形成されている。
そして、図12に示すように、脱水機100が運転している状態で、かつ、第1の回転体31または32の回転軸30が撓み変形した場合(図5参照)、隙間CL1の幅が0となり、当接部材51の端面51aと、中間回転板3cの外周面304aとが当接する。詳細には、当接部材51の端面51aと、中間回転板3cの外周面304aの一部のみが当接する。そして、当接部材51は、中間回転板3cの外周面304aが端面51aの配置位置よりも上方への移動(搬送経路Rから外側への移動)を規制することにより、第1の回転体31および32の搬送経路Rから外側への撓み変形が規制される。すなわち、第1の回転体31および32からから当接部材51への押圧力F2と、当接部材51が第1の回転体31および32の回転軸30の上方への移動を規制する際の反発力(押圧力)F3とが釣り合う。
また、脱水機100が運転している状態で、かつ、第1の回転体33または34が搬送経路Rから外側に向かって撓み変形した場合、隙間CL2の幅が0となり、端面61aと外周面304aとが当接する。詳細には、当接部材61の端面61aと、中間回転板3cの外周面304aの一部のみが当接する。そして、当接部材61は、外周面304aが端面61aの配置位置よりも後方への移動および上方への移動(搬送経路Rから外側への移動)を規制することにより、第1の回転体33および34の搬送経路Rから外側への撓み変形が規制される。
そして、脱水機100が運転している状態で、かつ、第1の回転体41~44の回転軸30が搬送経路Rから外側に向かって撓み変形した場合、隙間CL3の幅が0となり、端面71aと外周面304aとが当接する。そして、当接部材71は、外周面304aが端面71aの配置位置よりも前方への移動および下方への移動(搬送経路Rから外側への移動)を規制することにより、第1の回転体41~44の回転軸30の搬送経路Rから外側への撓み変形が規制される。
図1に示すように、支持部材52、62a、および、72aは、上下方向に延びる柱状に形成されている。また、支持部材62b、および、72bは、前後方向に延びる柱状に形成されている。
そして、柱状の支持部材52は、一方の端部52aが筐体10の第1梁部10aに固定されており、他方の端部52bが当接部材51の上方側の端部51bに接続されている。また、柱状の支持部材62aは、一方の端部62cが筐体10の第1梁部10aに固定されており、他方の端部62dが当接部材61の上方側の端部61bに接続されている。また、柱状の支持部材62bは、一方の端部62eが筐体10の後側板部15に固定されており、他方の端部62fが当接部材61の後方側の端部61cに接続されている。また、柱状の支持部材72aは、一方の端部72cが筐体10の第3梁部10cに固定されており、他方の端部72dが当接部材71の下方側の端部71bに接続されている。また、柱状の支持部材72bは、一方の端部72eが筐体10の前側板部14に固定されており、他方の端部72fが当接部材71の前方側の端部71cに接続されている。
また、図9~図11に示すように、支持部材52、62a、および、72aには、それぞれ、調節部53が設けられている。また、支持部材62bおよび72bにも、調節部53が設けられている。調節部53は、たとえば、調節部53を構成する部材同士の螺合位置が変更可能に構成されている。そして、支持部材52、62a、62b、72a、および、72bは、調節部53が設けられていることにより、それぞれ、延びる方向に対して長さが調節可能に構成されている。すなわち、調節部53は、支持部材52に接続された当接部材51の、中間回転板3cの外周面304aに対する間隔(隙間CL1)の大きさを調整可能に構成されている。また、調節部53は、支持部材62aおよび62bに接続された当接部材61の、中間回転板3cの外周面304aに対する間隔(隙間CL2)の大きさを調整可能に構成されている。また、調節部53は、支持部材72aおよび72bに接続された当接部材71の、中間回転板4cの外周面304aに対する間隔(隙間CL3)の大きさを調整可能に構成されている。言い換えると、調節部53は、端面51a、61a、および、71aの位置を矢印A方向に移動させるように構成されている。
〈検出部の構成〉
図5に示すように、検出部8は、第1規制部5と、第2規制部6と、下方規制部7とに、それぞれ設けられている。具体的には、図3に示すように、検出部8は、第1検出部81と、第2検出部82と、第3検出部83と、第4検出部84と、第5検出部85とを含む。そして、第1検出部81は、第1規制部5の支持部材52に設けられている。また、第2検出部82は、第2規制部6の支持部材62aに設けられている。また、第3検出部83は、第2規制部6の支持部材62bに設けられている。また、第4検出部84は、下方規制部7の支持部材72aに設けられている。また、第5検出部85は、下方規制部7の支持部材72bに設けられている。
第1検出部81、第2検出部82、第3検出部83、第4検出部84、および、第5検出部85は、たとえば、圧力センサとして構成されており、上方列回転体3または下方列回転体4からの押圧力F2を検出するように構成されている。たとえば、第1検出部81、第2検出部82、第3検出部83、第4検出部84、および、第5検出部85は、上方列回転体3または下方列回転体4が搬送経路R内の被処理物Pにより押圧力F1を受ける際に、当接部材51を介して支持部材52へ伝達される押圧力F2を検出するように構成されている。そして、検出部8は、制御部9に接続されており、検出した押圧力F2に関する信号(検出値V)を制御部9に伝達するように構成されている。
〈制御部の構成〉
制御部9は、上方列回転体3の回転数および下方列回転体4の回転数をそれぞれ制御するように構成されている。具体的には、制御部9は、図3に示すように、インバータ22を制御して、モータ2の回転数を制御するように構成されている。制御部9は、回路基板を含み、ハードウェアのみの制御により制御を行うように構成されていてもよいし、制御回路をソフトウェアに基づいて動作させるように構成されていてもよい。
ここで、第1実施形態では、制御部9は、第1検出部81、第2検出部82、第3検出部83、第4検出部84、および、第5検出部85により検出された押圧力F2の値(以下、「検出された検出値V」とする)のうちの少なくとも1つの押圧力F2の値(検出値V)が第1しきい値Vt1以上となった場合に、回転軸30の回転数が大きくなるように、モータ2の回転駆動を制御するように構成されている。
詳細には、具体的には、制御部9は、脱水機100の通常運転中において、第1の回転体31、32、41、および、42を、第1の回転体33、34、43、および、44、および、第2の回転体35、36、および、45~48よりも小さい回転数で回転させる制御を行う。そして、制御部9は、検出された検出値Vのうちのいずれかの検出値Vが第1しきい値Vt1以上の場合、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を、第1の回転体33、34、43、および、44、および、第2の回転体35、36、および、45~48の回転数と略等しくする制御を行うように構成されている。この後、検出された検出値Vの全てが第1しきい値Vt1未満となった場合、制御部9は、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を、元に戻す制御を行うように構成されている。なお、上記の通常運転中とは、検出された検出値Vの全てが第1しきい値Vt1未満の状態で、脱水機100を運転している状態を意味するものとする。
また、制御部9は、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を大きくした場合、所定時間経過した後、検出された検出値Vの全てが第1しきい値Vt1未満となっている場合、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を元に戻す制御を行うように構成されている。たとえば、制御部9は、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を大きくして1分経過後に、検出された検出値Vの全てが第1しきい値Vt1未満となっている場合、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を元に戻す制御を行うように構成されている。
また、制御部9は、検出された検出値Vのうちのいずれかの押圧力F2が第1しきい値Vt1以上の場合、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を大きくするとともに、被処理物P(原液)の供給量を小さくする制御を行うように構成されている。
また、制御部9は、検出部8により検出された検出値Vのうちの少なくとも1つの検出値Vが第1しきい値Vt1よりも大きい第2しきい値Vt2以上となった場合に、全ての回転軸30の回転を停止するように、モータ2の回転駆動を制御するように構成されている。
(回転数制御処理)
次に、図13を参照して、制御部9による回転数制御処理について説明する。
ステップS1において、検出値Vが第1しきい値Vt1以上であるか否かが判断される。具体的には、検出された検出値Vのうち、少なくとも1つの検出値Vが第1しきい値Vt1以上であるか否かが判断される。全ての検出値Vが第1しきい値Vt1未満であれば、ステップS1の判断を繰り返す。また、少なくとも1つの検出値Vが第1しきい値Vt1以上であれば、ステップS2に進む。
ステップS2において、検出値Vが第2しきい値Vt2以上であるか否かが判断される。具体的には、検出された検出値Vのうち、少なくとも1つの検出値Vが第1しきい値Vt1より大きい第2しきい値Vt2以上であるか否かが判断される。全ての検出値Vが第2しきい値Vt2未満であれば、ステップS3に進む。また、少なくとも1つの検出値Vが第2しきい値Vt2以上であれば、ステップS7に進む。
ステップS3において、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を大きくする。具体的には、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を、第1の回転体33、34、43、および、44と略等しくなる程度で、かつ、第2の回転体35、36、および、45~48と略等しくなる程度に大きくする。また、原液供給口11から供給される原液の供給量が小さくされる。ステップS4において、所定時間待つ。たとえば、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を大きくした状態で1分経過するのを待つ。
ステップS5において、検出値Vが第1しきい値Vt1未満であるか否かが判断される。具体的には、検出された検出値Vのうち、全ての検出値Vが第1しきい値Vt1未満であるか否かが判断される。検出された検出値Vのうち、少なくとも1つの検出値Vが第1しきい値Vt1以上であれば、ステップS5の判断を繰り返す。また、検出された検出値Vのうち、全ての検出値Vが第1しきい値Vt1未満であれば、ステップS6に進む。
ステップS6において、第1の回転体31、32、41、および、42の回転数を元に戻す。また、原液供給口11から供給される原液の供給量が元に戻される。その後、ステップS1に戻る。そして、ステップS7において、上方列回転体3および下方列回転体4の回転が停止される。
[第1実施形態の効果]
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、上記のように、第1規制部5、第2規制部6および下方規制部7を設けることにより、被処理物Pから上方列回転体3および下方列回転体4へ押圧力F3か加わり、上方列回転体3および下方列回転体4が搬送経路Rから外側に向かって撓もうとする場合でも、第1規制部5、第2規制部6および下方規制部7により、上方列回転体3および下方列回転体4が撓むのを規制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、脱水機100に、被処理物Pが内部に供給されるための原液供給口11と、被処理物Pが外部に排出されるための固体排出口12とを含む処理槽1を設ける。そして、上方列回転体3および下方列回転体4を、処理槽1の排出口側に配置された第1の回転体31~34および41~44と、処理槽1の供給口側に配置された第2の回転体35、36および45~48とにより構成する。そして、第1規制部5、第2規制部6および下方規制部7を、第1の回転体31~34および41~44に対応する位置に配置する。これにより、処理槽1の排出口側に配置され、比較的撓む可能性が高い第1の回転体31~34および41~44の回転軸30が撓むことを、第1の回転体31~34および41~44に対応する位置に配置された第1規制部5、第2規制部6および下方規制部7によって、効果的に抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、第1規制部5、第2規制部6および下方規制部7を、複数の第1の回転体31~34および41~44に対応する位置に配置する。これにより、複数の第1の回転体31~34および41~44の回転軸30が撓むことを、第1規制部5、第2規制部6および下方規制部7により抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、上方列回転体3よりも上方に配置された第1規制部5および第2規制部6と、下方列回転体4よりも下方に配置された下方規制部7とを設ける。これにより、第1規制部5および第2規制部6により上方列回転体3が上方に撓むことを抑制することができるとともに、下方規制部7により下方列回転体4が下方に撓むことを抑制することができる。これにより、上方列回転体3および下方列回転体4を構成する回転軸30が、それぞれ上下方向に撓むことにより隙間が生じ、生じた隙間から被処理物Pが漏れ出ることを防ぐことができる。また、第1規制部5および第2規制部6を設ける場合でも、上方列回転体3に対する第1規制部5および第2規制部6の位置合わせと、下方列回転体4に対する下方規制部7の位置合わせとの2回の位置合わせで済む。これにより、上部板構造と中間板構造と下部板構造との3つの構造の各々と中間軸受との位置合わせが必要な従来の構成よりも位置合わせ作業を簡素化することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、上方列回転体3(下方列回転体4)に、回転軸30に固定的に配置された中間回転板3c(4c)とを設ける。そして、第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)を、上方列回転体3(下方列回転体4)が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを中間回転板3c(4c)に接触して規制するように構成する。これにより、ろ過機能を有する積層状回転ろ体3a(4a)とは異なる中間回転板3c(4c)に第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)を接触させることができるので、脱水機100のろ過機能に影響を与えるのを抑制しながら、上方列回転体3(下方列回転体4)の回転軸30が撓むのを抑制することができる。また、第1実施形態では、中間回転板3c(4c)に第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)を接触させるので、上方列回転体3(下方列回転体4)のうちの比較的撓み量が大きくなる部分の撓み変形を、第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)により効果的に規制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、中径円板ろ片301に、小径円板ろ片302および大径円板ろ片303が嵌合するとともに、隣接する中径円板ろ片301に当接する凸部301bおよび301cを設ける。そして、積層状回転ろ体3a(4a)を、隣接する中径円板ろ片301間において、小径円板ろ片301と大径円板ろ片303とが揺動可能に交互に積層されることにより構成する。これにより、凸部301bおよび301cにより、互いに隣接する中径円板ろ片301同士の間隔を維持しながら、大径円板ろ片303および小径円板ろ片302の揺動により、ろ過溝Sが目詰まりするのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)に、上方列回転体3(下方列回転体4)が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを規制する際に、上方列回転体3(下方列回転体4)に当接する当接部材51および61(71)と、処理槽1の筐体10に固定されているとともに、当接部材51および61(71)を支持する支持部材52、62aおよび62b(72aおよび72b)とを設ける。これにより、上方列回転体3(下方列回転体4)から第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)に押圧力F2が加わる際に、処理槽1の筐体に固定されている支持部材52、62aおよび62b(72aおよび72b)によって、より強固に当接部材51および61(71)を支持することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、支持部材52、62aおよび62b(72aおよび72b)に、当接部材51および61(71)の上方列回転体3(下方列回転体4)に対する間隔(隙間CL1、CL2およびCL3)の大きさを調節する調節部53を設ける。これにより、被処理物Pの性状に対応させて、許容する上方列回転体3(下方列回転体4)の回転軸30の撓み量を調節することができるので、性状が変化する場合、および、複数の種類の被処理物Pを脱水する場合でも、上方列回転体3(下方列回転体4)の回転軸30の撓み変形を適切に規制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、当接部材51および61(71)を、上方列回転体3(下方列回転体4)に対して上方列回転体3(下方列回転体4)の径方向に隙間CL1およびCL2(CL3)を隔てて離間して配置する。これにより、当接部材51および61(71)は、上方列回転体3(下方列回転体4)の径方向に隙間CL1およびCL2(CL3)を隔てて離間しているので、上方列回転体3(下方列回転体4)が撓み変形していない状態では、当接部材51および61(71)と上方列回転体3(下方列回転体4)とが摩擦するのを抑制することができる。この結果、摩擦が生じることに起因する、上方列回転体3(下方列回転体4)の回転に対する負荷の増加を抑制することができる。これにより、上方列回転体3(下方列回転体4)の積層状回転ろ体3a(4a)のうちの最も直径が大きい部分(たとえば、大径円板ろ片303の外周)よりも外側に上方列回転体3(下方列回転体4)に隙間を隔てて当接部材51および61(71)を配置する場合には、第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)と、積層状回転ろ体3a(4a)とを回転軸30の軸方向に相対移動させても、第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)と、積層状回転ろ体3a(4a)とが互いに機械的に干渉しない。
また、第1実施形態では、上記のように、支持部材52、62aおよび62b(72aおよび72b)を、上下方向に沿って延びるとともに、支持部材52、62aおよび62b(72aおよび72b)の上下方向の端部が処理槽1の筐体10に固定する。これにより、支持部材52、62aおよび62b(72aおよび72b)自体が上下方向に撓むのを抑制することができる。この結果、支持部材52、62aおよび62b(72aおよび72b)の撓みが抑制されるとともに、上方列回転体3(下方列回転体4)の回転軸30が撓み変形するのをより確実に抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、当接部材51および61(71)を、支持部材52、62aおよび62b(72aおよび72b)よりも摺動性が高い樹脂部材により形成する。これにより、当接部材51および61(71)と上方列回転体3(下方列回転体4)とが接触した際に、当接部材51および61(71)と上方列回転体3(下方列回転体4)との摩擦力を低減することができるので、上方列回転体3(下方列回転体4)が回転する際の負荷が増大するのを抑制しながら、当接部材51および61(71)により上方列回転体3(下方列回転体4)の回転軸30の撓み変形を規制することができる。また、第1実施形態では、当接部材51および61(71)を樹脂部材により構成することにより、当接部材51および61(71)を金属部材により構成する場合に比べて、重量を低減することができるので、第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)の重量が増大するのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)に、第1規制部5および第2規制部6(下方規制部7)が上方列回転体3(下方列回転体4)により押圧される押圧力F2を検出する検出部8を設ける。これにより、上方列回転体3(下方列回転体4)からの押圧力F2を検出することができる。この結果、たとえば、検出値Vに基づいて、脱水機100の動作を制御することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、回転軸30を回転駆動させるモータ2と、検出部8により検出された検出値Vが第1しきい値Vt1以上となった場合に、回転軸30の回転数が大きくなるように、モータ2の回転駆動を制御する制御部9とを設ける。これにより、被処理物Pの含水率が特に低く、被処理物Pの搬送抵抗が特に大きくなった場合でも、上方列回転体3および下方列回転体4の回転軸30が撓む前に未然に被処理物Pの脱水ケーキPCを処理槽1から外部に迅速に排出することができる。この結果、被処理物Pを比較的低い含水率まで脱水する場合にも、上方列回転体3および下方列回転体4が被処理物Pにより閉塞されるのを抑制することができる。
[第2実施形態]
次に、図14を参照して、本発明の第2実施形態による多重円板型脱水機200(以下、「脱水機200」という)の構成について説明する。第2実施形態では、上方撓み規制部205の当接部材251の下方側の端面251a、251b、251c、および、251dが、階段状に形成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
図14に示すように、第2実施形態による脱水機200は、上方列回転体3よりも上方に配置された上方撓み規制部205と、下方列回転体4よりも下方に配置された下方撓み規制部207とを含む。上方撓み規制部205は、当接部材251と支持部材252aおよび252bとを含む。また、下方撓み規制部207は、当接部材271と支持部材272aおよび272bとを含む。
ここで、第2実施形態では、当接部材251の下方側の端面251a、251b、251c、および、251dが、階段状に形成されている。具体的には、端面251aの高さ位置P1、端面251bの高さ位置P2、端面251cの高さ位置P3、および、端面251dの高さ位置P4は、互いに異なる位置であるとともに、この順に、上方から下方に位置するように設けられている。
詳細には、端面251aは、第1の回転体31の直上において、第1の回転体31に対して隙間を隔てて設けられている。また、端面251bは、第1の回転体32の直上において、第1の回転体32に対して隙間を隔てて設けられている。また、端面251cは、第1の回転体33の直上において、第1の回転体33に対して隙間を隔てて設けられている。また、端面251dは、第1の回転体34の直上において、第1の回転体34に対して隙間を隔てて設けられている。
これにより、脱水機200が運転中に、第1の回転体31~34のうちのいずれかの回転軸30が上方に撓み変形した場合に、当接部材251と、回転軸30が撓んだ第1の回転体31~34のうちのいずれかと当接することにより、第1の回転体31~34の回転軸30の撓み変形が規制される。
支持部材252aおよび252bは、互いに前後方向に隙間を隔てて配置されている。そして、支持部材252aおよび252bは、それぞれ、第1梁部10aと当接部材251とを接続するとともに、上下方向に延びるように配置されている。支持部材252aおよび252bのその他の構成は、第1実施形態による支持部材52と同様である。また、下方撓み規制部207の当接部材271の下方側の端面271a、271b、271c、および、271dは、上方撓み規制部205の構成と同様に、階段状に形成されている。また、支持部材272aおよび272bは、支持部材252aおよび252bの構成と同様である。また、第2実施形態のその他の構成および制御方法は、第1実施形態の構成および制御方法と同様である。
[第2実施形態の効果]
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態では、上記のように、上方撓み規制部205の当接部材251の下方側の端面251a、251b、251c、および、251dを、階段状に形成する。これにより、1つの当接部材251により、互いに位置(高さ位置)が異なる第1の回転体31~34の回転軸30のそれぞれの撓み変形を規制することができる。この結果、上方撓み規制部205の部品点数が増加するのを抑制しながら、第1の回転体31~34の回転軸30のそれぞれの撓み変形を規制することができる。なお、第2実施形態によるその他の効果は、第1実施形態と同様である。
[第3実施形態]
次に、図15および図16を参照して、本発明の第3実施形態による多重円板型脱水機400(以下、「脱水機400」という)の構成について説明する。第3実施形態では、上方撓み規制部405の当接部材451が、回転板として構成されている。なお、上記第1実施形態および第2実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
図15に示すように、第3実施形態による脱水機400は、上方列回転体3よりも上方に配置された上方撓み規制部405と、下方列回転体4よりも下方に配置された下方撓み規制部407とを含む。上方撓み規制部405は、当接部材451と支持部材452と回転軸453とを含む。また、下方撓み規制部407は、当接部材471と支持部材472とを含む。
ここで、第3実施形態では、当接部材451および471は、回転板として形成されている。すなわち、当接部材451は、支持部材452に回転軸453を介して、回転可能に配置されている。また、当接部材471は、支持部材472に回転軸473を介して、回転可能に配置されている。
図16に示すように、当接部材451は、脱水機400の停止中および運転中のいずれにおいても、上方列回転体3に接触している。また、当接部材471は、脱水機400の停止中および運転中のいずれにおいても、下方列回転体4に接触している。具体的には、当接部材451(471)の外周面451a(471a)の一部と、中間回転板3c(4c)の外周面404bの一部および複数の中径円板ろ片301の外周面301dの一部とが接触するように配置されている。これにより、当接部材451(471)は、それぞれ、回転しながら、上方列回転体3(下方列回転体4)が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを規制する。また、本実施形態では、当接部材451は上方列回転体3に対して4つ、下方列回転体4に対して3つまたは4つ設けられている。
支持部材452は、筐体10の第1梁部10aと当接部材451とを接続するように構成されている。具体的には、支持部材452は、上下方向に延びる柱状部分、前後方向に延びる柱状部分、および、前方に向かう程下方に対して傾斜する柱状部分が組み合わされて形成されている。また、支持部材452は、左右方向に一対設けられている。そして、一対の支持部材452により、当接部材451が挟み込むように配置された状態で、一対の支持部材452は、回転軸453を保持する。なお、第3実施形態のその他の構成および制御方法は、第1実施形態の構成および制御方法と同様である。
[第3実施形態の効果]
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第3実施形態では、上記のように、当接部材451を、回転板として形成する。そして、上方撓み規制部405を、上方列回転体3の回転軸30が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを、当接部材451の外周451aを上方列回転体3に接触させて規制するように構成する。これにより、回転板として形成された当接部材451が回転しながら、上方列回転体3の回転軸30の撓み変形を規制することができるので、当接部材451が上方列回転体3に摺動しながら上方列回転体3の撓み変形を規制する場合に比べて、当接部材451と上方列回転体3との摩擦力を低減することができる。この結果、上方列回転体3の回転を妨げることなく、当接部材451により上方列回転体3の回転軸30の撓み変形を規制することができる。
また、大径円板ろ片303の厚みd4よりも大きい厚みd5を有する中径円板ろ片301に対して、上方撓み規制部405が接触して回転軸30が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを規制するように構成する。これにより、上方撓み規制部405を、上方列回転体3の径方向の外側から接触させる場合に、上方撓み規制部405を大径円板ろ片303に接触させる場合に比べて、容易に比較的厚みの大きな中径円板ろ片301に上方撓み規制部405を接触させることができる。また、上方撓み規制部405の中径円板ろ片301の厚み方向の長さを大きくすることができる。この結果、上方撓み規制部405の中径円板ろ片301に対する当接面積を大きくすることができる。そして、第3実施形態では、当接部材451を、回転板として形成することにより、上方列回転体3に上方撓み規制部405が接触し、下方列回転体4に下方撓み規制部407が接触したとしても、上方列回転体3および下方列回転体4の回転を妨げることが無い。なお、第3実施形態のその他の効果は、第1実施形態の効果と同様である。
[第4実施形態]
次に、図17~図19を参照して、本発明の第4実施形態による多重円板型脱水機500(以下、「脱水機500」という)の構成について説明する。第4実施形態では、上方撓み規制部505および下方撓み規制部507が、梁部として構成されている。なお、上記第1~第3実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
図17に示すように、第4実施形態による脱水機500は、上方列回転体503と、下方列回転体504と、上方規制部505と、下方規制部507とを含む。なお、上方規制部505は、特許請求の範囲の「上方撓み規制部」の一例である。また、下方規制部507は、特許請求の範囲の「下方撓み規制部」の一例である。
ここで、第4実施形態では、上方列回転体503は、搬送経路Rに沿って隣接して並ぶ第1の回転体531~533と、第1の回転体531~533同士を接続する接続部材503aと、複数の軸受503bとを含む。また、下方列回転体504は、搬送経路Rに沿って隣接して並ぶ第1の回転体541および542と、第1の回転体541および542を接続する接続部材504aと、複数の軸受504bとを含む。
詳細には、図18に示すように、接続部材503aは、第1の回転体531~533同士の間を接続する板状に形成されている。また、接続部材504aは、第1の回転体541および542の間を接続する板状に形成されている。また、接続部材503aは、軸受503bを介して、第1の回転体531~533の各々の回転軸30を回転可能に保持するように構成されている。また、接続部材504aは、軸受504bを介して、第1の回転体541および542の各々の回転軸30を回転可能に保持するように構成されている。
図19に示すように、上方規制部505および下方規制部507は、それぞれ、左側板部17と右側板部18とを接続する梁部として構成されている。また、上方規制部505は、締結部材505aにより、左側板部17と右側板部18とに固定されている。また、下方規制部507は、締結部材507aにより、左側板部17と右側板部18とに固定されている。
また、図18に示すように、上方規制部505の上方列回転体503側(下方側)の面505bと、接続部材503aの上方規制部505側(上方側)の面503cとは、脱水機500の運転中および停止中の少なくとも運転中において、互いに接触する。そして、接続部材503aから上方規制部505に押圧力F12が加わるとともに、この押圧力F12に抗して、上方規制部505から接続部材503aに押圧力F13が加わる。これにより、上方規制部505は、接続部材503aが搬送経路Rから外側に向かって移動することを規制することにより、第1の回転体531~533の回転軸30が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを規制するように構成されている。
また、下方規制部507の下方列回転体504側(上方と後方との間の方向側)の面507bと、接続部材503aの上方規制部505側(下方と前方との間の方向側)の面504cとは、脱水機500の運転中および停止中の少なくとも運転中において、互いに接触する。そして、接続部材504aから下方規制部507に押圧力F12が加わるとともに、この押圧力F12に抗して、下方規制部507から接続部材504aに押圧力F13が加わる。また、下方規制部507は、接続部材504aが搬送経路Rから外側に向かって移動することを規制することにより、第1の回転体541および542の回転軸30が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを規制するように構成されている。なお、第4実施形態のその他の構成および制御方法は、第1実施形態の構成および制御方法と同様である。
[第4実施形態の効果]
第4実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第4実施形態では、上記のように、上方列回転体503に、搬送経路Rに沿って隣接して並ぶ第1の回転体531~533同士を接続する接続部材503aを設ける。また、下方列回転体504に、搬送経路Rに沿って隣接して並ぶ第1の回転体541および542同士を接続する接続部材504aを設ける。そして、上方規制部505を、接続部材503aが搬送経路Rから外側に向かって移動することを規制することにより、第1の回転体531~533が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを規制するように構成する。また、下方規制部507を、接続部材504aが搬送経路Rから外側に向かって移動することを規制することにより、第1の回転体541および542の回転軸30が搬送経路Rから外側に向かって撓むことを規制するように構成する。これにより、接続部材503aおよび504aにより、隣接する第1の回転体531~533同士の間隔および第1の回転体541および542の間隔を維持させて、上方規制部505および下方規制部507により上方列回転体503および下方列回転体504の回転軸30が撓み変形するのを規制することができる。なお、第4実施形態のその他の効果は、第1実施形態の効果と同様である。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
(第1変形例)
たとえば、上記第1および第2実施形態では、当接部材を、前後方向に見て、略長方形形状を有すように形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図20に示す第1変形例による撓み規制部605のように、当接部材651の下端651aを櫛歯状に形成してもよい。たとえば、下端651a同士の間の凹部651bには、当接部材651に対して隙間を隔てた状態で、大径円板ろ片303が配置される。
(第2変形例)
また、上記第1~第4実施形態では、第1規制部、第2規制部および下方規制部を、それぞれ、左右方向の中央部に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図21に示す第2変形例による多重円板型脱水機700のように、第1規制部705を左右方向の中央部に設けずに、1つの回転体703に対して2つの第1規制部705を左右方向に間隔を隔てて設けてもよい。
(第3変形例)
また、上記第1~第4実施形態では、複数のモータの全てを、回転軸の一方端部に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図22および図23に示す第3変形例による多重円板型脱水機800のように、複数のモータ2のうちの一部を、一方端部(Y1方向側端部)に設けて、複数のモータ2のうちの他部を、他方端部(Y2方向側端部)に設けてもよい。
具体的には、図22に示すように、第3変形例による多重円板型脱水機800は、第1の回転体31~34のうちの、第1の回転体32および34の回転軸30には、一方端部(Y1方向側端部)にモータ2が接続されているとともに、第1の回転体31および33の回転軸30には、他方端部(Y2方向側端部)にモータ2が接続されている。また、第1の回転体41および42のうちの、第1の回転体41の回転軸30には、一方端部(Y1方向側端部)にモータ2が接続されているとともに、第1の回転体42の回転軸30には、他方端部(Y2方向側端部)にモータ2が接続されている。
詳細には、図23に示すように、回転軸30の一方端部に接続されているモータ2は、右側板部18の外側(Y1方向側)において、減速機21を介して回転軸30の一方端部に接続されている。また、回転軸30の他方端部に接続されているモータ2は、左側板部17の外側(Y2方向側)において、減速機21を介して回転軸30の他方端部に接続されている。これにより、被処理物Pを搬送する力を軸方向における一方方向側(Y1方向側)および他方方向側(Y2方向側)においてバランスよく分散させることができる。このため、被処理物Pの固体成分が硬くなる固体排出口12側においても、回転軸30に大きなねじり力が作用するのを抑制することができる。これにより、回転軸30にねじり力が作用して撓み変形する可能性が高くなるのを抑制することができる。この効果は、処理量を増加させるために回転軸30を軸方向に長く構成し、回転軸30に作用するねじり力が比較的大きくなりやすい大型の多重円板型脱水機に適用した場合に特に有効である。
また、モータを、回転軸の一方端部(Y1方向側端部)および他方端部の両方にそれぞれ設けてもよい。この場合、たとえば、6本の上方列回転体のうちの固体排出口側から1本目~3本目または1本目~4本目の上方列回転体の回転軸の両側に、モータが配置される。また、8本の下方列回転体のうちの固体排出口側から1本目~3本目の下方列回転体の回転軸の両側に、モータが配置される。これにより、回転軸の両側からモータによって回転軸が駆動されるので、比較的回転軸が軸方向に長く構成されている場合でも、回転軸にねじり力が増大するのを抑制することができる。
(その他の変形例)
また、上記第1~第4実施形態では、検出部を、第1規制部および第2規制部(下方規制部)が上方列回転体(下方列回転体)を押圧する押圧力を検出するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、検出部を、上方列回転体(下方列回転体)の撓み量を検出する撓み量検出部として構成してもよい。これにより、上方列回転体(下方列回転体)の撓み量を検出することができる。この結果、たとえば、検出された撓み量に基づいて、多重円板型脱水機の動作を制御することができる。
また、上記第1および第2実施形態では、脱水機が停止中に当接部材と中間回転板との間に隙間を設ける例を示し、上記第3および第4実施形態では、脱水機が停止中に当接部材と中間回転板とが接触する例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、第1および第2実施形態においても、脱水機が停止中に当接部材と中間回転板とを接触させてもよいし、第3および第4実施形態においても、脱水機が停止中に当接部材と中間回転板との間に隙間を設けてもよい。
また、上記第1~第4実施形態では、第1の回転体に対応する位置のみに第1規制部、第2規制部、および下方規制部を設ける例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、第2の回転体に対応する位置にも第1規制部、第2規制部、および下方規制部を設けてよい。
また、上記第1~第4実施形態では、上方の第1規制部および第2規制部と、下方規制部とを設ける例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、上方列回転体または下方列回転体のいずれかの撓みを規制する必要がない場合には、上方の第1規制部および第2規制部と、下方規制部とのいずれか一方のみを脱水機に設けてもよい。
また、上記第1~第4実施形態では、中径円板ろ片の一方表面の凸部の突出量と、他方表面の凸部の突出量とが互いに異なるように、中径円板ろ片を形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、中径円板ろ片の一方表面の凸部の突出量と、他方表面の凸部の突出量とが互いに同じになるように、中径円板ろ片を形成してもよい。
また、上記第1~第4実施形態では、中径円板ろ片の一方表面および他方表面に、それぞれ、凸部を形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、中径円板ろ片の一方表面および他方表面の一方のみに、凸部を形成してもよい。
また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限らない。本発明では、制御部の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
また、上記第4実施形態では、上方規制部および下方規制部の両方を、梁部として構成する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、上方規制部および下方規制部のうちの一方を上記第1~第3実施形態の第1規制部、第2規制部または下方規制部と置き換えてもよい。