JPH08215B2 - 連続排出型遠心分離機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、スラリを分離スラッジと分離液とに分離
するためにスクリューを備えた構造の連続排出型遠心分
離機に関し、具体的には分離スラッジの排出能力を向上
させた連続排出型遠心分離機に関する。

［従来の技術］ 第３図に示すような従来型のカウンタカレント方式の
遠心分離機は、回転ボール10とその内部に同一軸線上に
配置されたスクリュー12を有し、スクリュー12はスクリ
ュー軸12aとスクリュー羽根12bとからなる。スクリュー
羽根12bは、スクリュー軸12aの外周に、螺旋状に溶接等
にて取り付けてある。

回転ボール10は、ストレート部Ｓとテーパ部Ｔからな
り、それに対応してテーパ部Ｔではスクリュー羽根12b
の半径方向高さが調整されている。

回転ボール10とスクリュー12は同一方向に回転する
が、回転ボール10とスクリュー12の回転間に差速（回転
速度差）を設けてある。この為、フィードパイプ16から
スラリ供給口18を介して回転ボール10内に供給されたス
ラリが、回転ボール10の遠心力によって、分離スラッジ
と分離液とに分離する。そして分離スラッジは、回転ボ
ール10の内周面10aに沈殿し、スクリュー羽根12b間の流
路をスクリュー羽根12bによって第１図の右側に移送さ
れ、濃縮され、回転ボール10の一端の分離スラッジ排出
口20から外部に排出される。また分離液は、スクリュー
羽根12b間の流路を分離スラッジと逆に移動して、回転
ボール10の他端、すなわち第１図の左側の分離液排出口
22から溢流し外部へ排出される。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のような構造の遠心分離機におけるスクリューの
流路幅に関し、発明が解決しようとする課題を説明す
る。

第３図に示すような遠心分離機では、スクリュー羽根
12bのつる巻き角を大きくすると、スクリュー12の羽根
ピッチすなわち流路幅は広くなり、流路の長さは短くな
る。逆に、スクリュー羽根12bのつる巻き角を小さくす
ると、羽根ピッチすなわち流路幅は狭くなり、流路の長
さは長くなる。

さて、スクリュー羽根12bの羽根ピッチすなわち流路
幅が小さいと、スラリの流速が速くなり、乱流を生じて
沈殿効率をさげるので、結果として分離液の清浄度が悪
くなる。従って、これを防止するため、一般にはスクリ
ュー羽根12bのつる巻き角を大きくして流路幅を広げ、
流路の長さを短くするように図っている。なお、羽根
は、軸方向全長に渡って均等の羽根ピッチで配列されて
いる。

しかし、テーパ部Ｔやストレート部Ｓでスラッジが多
いテーパ部側部分においては、スクリュー12の羽根ピッ
チすなわち流路幅が大きいと、掻き出し性が悪くなるこ
とが分かった。しかし、流路幅を小さくすると、掻き出
し性は良くなるが、ストレート部Ｓでスラッジが多いテ
ーパ部側部分においては、スカム等のブリッジ現象がス
クリュー羽根12bに生じて、スラッジの分離効果を悪く
する問題が生じた。

本発明は、以上に述べたような従来技術の問題点を解
決するためになされたもので、流路内の断面方向に生じ
る旋回流を防ぐため、スクリュー羽根12bの機能が軸方
向の場所によって異なることに注目し、スクリュー羽根
12bの機能に対応してその羽根ピッチを変えて、性能の
向上を図ると共に、羽根ピッチの小さいところでもスカ
ム等のブリッジ現象が生じないようにしている。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる連続排出型遠心分離機は、分離スラ
ッジ排出口及び分離液排出口を配設した回転ボールと、
その内部に同一軸線上に配置されてスラリ供給口を配設
したスクリュー軸と、該スクリュー軸から回転ボールに
向かって伸びるスクリュー羽根とを有し、該回転ボール
と該スクリュー羽根とを差速を有して同一方向に回転さ
せるように構成してある遠心分離機において、テーパ部
及びストレート部のテーパ部側部分における前記スクリ
ュー羽根の羽根ピッチを小さくし、ストレート部の残り
部分における前記スクリュー羽根の羽根ピッチを大きく
すると共に、ストレート部において羽根ピッチを小さく
した前記スクリュー羽根の根元部にスラリ水位部に達す
る連通口を設け、運転時に浮遊物が連通口を通過できる
ようにしてある。

また、この発明にかかる連続排出型遠心分離機は、好
ましくは、前記連通口が１羽ピッチ当たり４個設けられ
ている。さらに、好ましくは、前記ストレート部の前記
テーパ部側部分の軸方向長さがストレート部全長の半分
になっている。

［作用］ この発明にかかる連続排出型遠心分離機では、回転ボ
ールとその中に同軸で配置されたスクリューとで形成さ
れる流路内にスクリューのスラリ供給口からスラリが導
入される。スラリは、回転ボールの回転による遠心力
で、回転ボール内に一定の水位を形成する。

回転ボールの遠心力によって、スラリは分離スラッジ
と分離液とに分離され、分離スラッジは回転ボールの軸
方向一端にあるスラッジ排出口から排出され、分離液は
回転ボールの軸方向他端にある分離液排出口から排出さ
れる。

以上の様なスラリの導入と分離、および分離スラッジ
と分離液の排出を効率良く行うために、スラリは、スト
レート部のテーパ部側の位置でスクリューにあるスラリ
供給口から回転ボール内に入り、スラッジと分離液に分
離された後、スラッジはテーパ部のスラッジ排出口か
ら、分離液はストレート部の分離液排出口から排出され
る。

テーパ部では流路が中心軸に近付くので、分離スラッ
ジは流路内の水位から出て脱水される。

分離液排出口とスラッジ排出口の間で、スクリュー羽
根の羽根ピッチが軸方向で変えられて、スクリュー羽根
の機能が変わるのに対応して効率良く機能を発揮できる
ようになっている。すなわち、主として分離液の排出を
行うストレート部の分離液排出口側部分では、スクリュ
ー羽根の羽根ピッチを大きくし、一方、主としてスラッ
ジの掻き出しを行うストレート部のテーパ部側部分およ
びテーパ部では、スクリュー羽根の羽根ピッチを小さく
し、スラッジ掻き出しの効率を向上している。さらに、
ストレート部でスクリュー羽根の羽根ピッチを小さくし
た部分では、スクリュー羽根の根元部に羽根ピッチ間の
連通口が設けられているので、水位付近を浮游するスカ
ム等の浮遊物が連通口を通って移送されるので、浮游ス
カム等がスクリュー羽根にブリッジとなって固着するこ
とが防止できる。

［実施例］ 実施例について、図面を参照して説明すると、第１図
の遠心分離機は、第３図と同様に、分離スラッジ排出口
20及び分離液排出口22を配設した回転ボール10と、その
内部に同一軸線上に配置されてスラリ供給口18を配設し
たスクリュー軸12aおよびスクリュー羽根12bからなるス
クリュー12とを有し、該回転ボール10と該スクリュー12
が同一方向に回転すると共に回転ボール10と該スクリュ
ー12の回転間に差速が設けられている。

スクリュー12を回転させると、スラリ供給口18から供
給されたスラリが水位Ｗを形成し、スラリ中のスラッジ
が、遠心力により回転ボール10の内周面10aに沈殿する
ようになっている。

回転ボール10は円筒形部分すなわちストレート部の円
錐形部分すなわちテーパ部とからなり、これに対応して
スクリュー羽根12bの高さが決められている。スクリュ
ー軸12aにおいてスラリ供給口18がストレート部のテー
パ部側に配置されていると共に、回転ボール10の両端に
おいて分離スラッジ排出口20と分離液排出口22がそれぞ
れテーパ部とストレート部に配置されている。

テーパ部ではスクリュー羽根12bの羽根ピッチが小さ
くなっており、分離スラッジの掻き出し効率を上げてい
る。さらに、ストレート部のテーパ部側部分、具体的に
は図面で見てストレート部の軸方向右側約半分の部分に
おいても、羽根ピッチが小さくなっている。そして、ス
トレート部の残り部分、具体的には図面で見てストレー
ト部の軸方向左側約半分の部分においては、スクリュー
羽根12bの羽根ピッチが大きくなっている。この部分で
羽根ピッチを大きくしたのは、前述したように、乱流に
よる沈殿効率低下を防止するためであり、この部分では
分離スラッジの掻き出し効率を考慮する必要が無いから
である。

さらに、ストレート部において羽根ピッチを小さくし
たスクリュー羽根12bの根元部、すなわちスクリュー羽
根12bをスクリュー軸12aに溶接する軸溶接部に連通口24
を設けてある。連通口24の半径方向寸法は、連通口24が
少なくともスラリの水位部分に少なくとも達するように
決められる。これは、スラリの水位部分にあるスカム等
が連通口24を抜けて移動できるようにするためである。
これにより、スカム等がスクリュー羽根12bに対してブ
リッジを形成するブリッジ現象を防止できる。ただし、
連通口24の半径方向寸法が大きすぎると、スカム等と共
にスラリが連通口24を抜けて移動するため、分離されな
いスラリが分離スラッジ排出口20の方へ移動することに
なり、かえって分離効率を低下させてしまう。従って、
連通口24の半径方向寸法は、以上の点を勘案して定める
ことになる。

連通口24の円周方向寸法は、スカム等の量によって決
められる。なお、本実施例の場合、連通口24は１羽根ピ
ッチ当たり４個設けられている。

本実施例の作用を説明する。

スラッジ排出側のテーパ部と分離液排出側のストレー
ト部で構成される回転ボール10とその中に同軸で配置さ
れたスクリュー12とで形成される流路内にスクリュー12
のスラリ供給口18からスラリが導入される。スラリは、
回転ボール10の回転による遠心力で、回転ボール10内に
一定の水位Ｗを形成する。

スクリュー12と回転ボール10が回転すると、分離スラ
ッジが、スクリュー羽根12b間の流路を図面で見て右側
の方向にスクリュー12により移送されると共に濃縮さ
れ、分離スラッジ排出口20から排出される。また、分離
液は、スクリュー羽根12b間の流路を通り、回転ボール1
0に配設された分離液排出口22から溢流排出される。

テーパ部では流路が中心軸に近付くので、分離スラッ
ジは流路内の水位Ｗから出て脱水される。そして、スク
リュー羽根12bの羽根ピッチが小さくなっているから、
スラッジ掻き出しの効率が向上している。

さらに、ストレート部においても、主としてスラッジ
の掻き出しを行うテーパ部側部分でも、スクリュー羽根
12bの羽根ピッチが小さくなっているから、スラッジ掻
き出しの効率が向上している。

これに対し、ストレート部において主として分離液の
排出を行う分離液排出口側部分では、スクリュー羽根12
bの羽根ピッチが大きくなっているので、乱流が防止で
きて分離液の清浄度が向上している。

さらに、ストレート部でスクリュー羽根12bの羽根ピ
ッチを小さくした部分では、スクリュー羽根12bの根元
部に羽根ピッチ間の連通口24が設けられているので、水
位付近を浮游するスカム等が連通口24を通って軸方向に
移動しやすくなる。これにより、浮游スカム等がスクリ
ュー羽根12bにブリッジとなって固着することが防止で
きる。

［発明の効果］ 以上のように構成された本発明の遠心分離機によれ
ば、スラッジ排出側のテーパ部と分離液排出側のストレ
ート部で構成される回転ボールとその中に同軸で配置さ
れたスクリューとで形成される流路内でスラリが効率良
く分離され、かつ分離スラッジは効率良くスラッジ排出
口へ掻き出されると共に、分離液排出口から排出される
分離液の清浄度を高く維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかる遠心分離機を示す縦
断面図である。 第２図は、本発明の実施例にかかる遠心分離機のスクリ
ュー羽根を示すために第１図のII−II方向に取った断面
図で、回転ボールを省略してある。 第３図は、従来技術の遠心分離機を示す一部破断側面図
である。 図中の参照記号は次の要素を示す。 10……回転ボール、 10a……回転ボールの内周面、 12……スクリュ、 12a……スクリュー軸、 12b……スクリュー羽根、 16……フィードパイプ、 18……スラリ供給口、 22……分離液排出口、 24……分離スラッジ排出口、 Ｗ……水位、

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭52−86065（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭42−3196（ＪＰ，Ｙ１) 特公 昭56−46907（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ストレート部とテーパ部を有し、テーパ部
   に分離スラッジ排出口およびストレート部に分離液排出
   口を配設した回転ボールと、その内部に同一軸線上に配
   置され、スラリ供給口を配設したスクリュー軸と、該ス
   クリュー軸から回転ボールに向かって伸びるスクリュー
   羽根とを有し、スクリュー羽根で形成される流路により
   分離スラッジ排出口と分離液排出口が連通していて、該
   回転ボールと該スクリュー羽根とを差速を有して同一方
   向に回転させるように構成してある遠心分離機におい
   て、テーパ部およびストレート部のテーパ部側部分にお
   ける前記スクリュー羽根の羽根ピッチを小さくし、スト
   レート部の残り部分における前記スクリュー羽根の羽根
   ピッチを大きくすると共に、ストレート部において羽根
   ピッチを小さくした前記スクリュー羽根の根元部に、ス
   ラリ水位部からスクリュー軸側に開口する連通口を設け
   たことを特徴とする連続排出型遠心分離機。