JPH08504658A - 調節式スクリーン付き固体／液体分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 固体／液体分離装置において、下向きに傾斜している分離スクリーンが液体収集チャンバの開いている正面を横断して支持している。このスクリーンとチャンバは、間隔をおいて配置されている側壁を有する外側の枠に取り付けられている。スクリーンは、分離している上部及び下部部分を有し、スクリーンの上端と下端の中間位置で側壁の少なくとも一方に調節可能な方法で取り付けられているので、スクリーンの平面に対して横方向に内側と外側に動くことができ、スクリーン部分の縦の相対角度を調節できるようになっている。あるバージョンでは、上部及び下部スクリーン部分は個別のスクリーンであり、個々の調節機構によって調節することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 調節式スクリーン付き固体／液体分離装置 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（Ｇｉ ｎａｖｅｎ）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２ ０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（ｗｅｄｇ ｅ−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 Ｈｙｄｒｏｓｉｅｖｅ） 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３ ２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４ ０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、標準のウェ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３ ４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８６、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１ ２５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１４ ２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１４ ２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１ ５６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１５４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１ ５６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 水平位置に対して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９３，９ ７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 (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 9441−4Ｄ Ｂ０１Ｄ 29/04 ５３０ Ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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． 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． 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形部分の自由端に固定される請求項１に記載の装置。 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． 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． 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． 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． 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． 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． 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、前記軸を軸の長 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． 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、前記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． 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． 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． 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 。