| 【発明の名称】 |
遠心薄膜乾燥機 |
| 【発明者】 |
【氏名】池田 葉子
【氏名】森川 彰
【氏名】井手 勝記
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| 【要約】 |
【課題】汚泥に含まれる繊維状の物質の乾燥機本体への侵入を阻止できる遠心薄膜乾燥機を提供することである。
【解決手段】汚泥中の繊維状の物質は、乾燥機本体２に汚泥を供給する汚泥供給配管１８に設けられたフィルタ１７により阻止され、乾燥機本体２の伝熱胴には繊維状の物質が除去された汚泥が供給される。フィルタ１７は定期的に清掃が行われる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 円筒状の伝熱胴内に配設されたブレード付き主軸の回転により前記伝熱胴内面に汚泥を薄膜状に分散させ前記薄膜状の汚泥を乾燥させて排出する乾燥機本体と、前記乾燥機本体に汚泥を供給する汚泥供給配管と、前記乾燥機本体の汚泥投入口近傍の前記汚泥供給配管に設けられ内部に裁断部材を設けたフィルタとを備えたことを特徴とする遠心薄膜乾燥機。
【請求項２】 前記汚泥供給配管内の圧力を測定する圧力センサを設けたことを特徴とする請求項１に記載の遠心薄膜乾燥機。
【請求項３】 円筒状の伝熱胴内に配設されたブレード付き主軸の回転により前記伝熱胴内面に汚泥を薄膜状に分散させ前記薄膜状の汚泥を乾燥させて排出する乾燥機本体と、前記乾燥機本体に汚泥を供給するための汚泥供給母管と、前記汚泥供給母管から切換弁を介し分岐して設けられ前記乾燥機本体の第１の汚泥投入口に汚泥を供給する第１の汚泥供給配管と、前記第１の汚泥投入口近傍の前記第１の汚泥供給配管に設けられ内部に裁断部材を設けた第１のフィルタと、前記汚泥供給母管から切換弁を介し分岐して設けられ前記乾燥機本体の第２の汚泥投入口に汚泥を供給する第２の汚泥供給配管と、前記第２の汚泥投入口近傍の前記第２の汚泥供給配管に設けられ内部に裁断部材を設けた第２のフィルタとを備えたことを特徴とする遠心薄膜乾燥機。
【請求項４】 前記汚泥供給母管内の圧力を測定する圧力センサを設けたことを特徴とする請求項３に記載の遠心薄膜乾燥機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高含水率の生汚泥を焼却が可能な低含水率領域まで脱水・乾燥させる遠心薄膜乾燥機に関する。
【０００２】
【従来の技術】遠心薄膜乾燥機は、高含水率の生汚泥を焼却が可能な低含水率領域まで脱水・乾燥させるものであり、食品、化学工業、産業廃棄物処理業、水処理業等に用いられている。このため、遠心薄膜乾燥機は省エネルギー環境保護の面から注目されている。
【０００３】図９に、従来の遠心薄膜乾燥機の全体構成図を示す。遠心薄膜乾燥機１の乾燥機本体２は、薄肉の伝熱胴３の内部に伝熱胴３と同軸に設けられた主軸４を備えている。主軸４には複数個のブレード５が取り付けられており、主軸４は上部軸受６及び下部軸受７により支持されている。下部軸受７は主軸４の全重量を受けるアキシャル方向の荷重を負担する。
【０００４】伝熱胴３の上部には汚泥が投入される汚泥投入口８が設けられ、伝熱胴３の下端部には乾燥汚泥が排出される汚泥排出口９が設けられている。主軸４は駆動モーター１０によってプーリー１１ａ、１１ｂおよびベルト１２を介して回転するようになっており、主軸４の汚泥投入口８とほぼ同じ高さには、汚泥投入口８から伝熱胴３内に供給された汚泥を伝熱胴３の内面に沿って分散させるための分配リング１３が設けられている。駆動モーター１０によりブレード５付き主軸４の回転が回転すると、伝熱胴３の内面に汚泥を薄膜状に分散させる。
【０００５】また、伝熱胴３の外側には蒸気ジャケット１４が設けられ、伝熱胴３内の薄膜状の汚泥を脱水・乾燥するための熱源である加熱蒸気が供給される。加熱蒸気は、蒸気入口１５ａから蒸気ジャケット１４に流入し蒸気出口１５ｂから流出する。そして、加熱蒸気により薄膜状の汚泥から発生した蒸発蒸気は、蒸発排出口１６から排出され、脱水・乾燥された薄膜状の汚泥は汚泥排出口９から排出される。
【０００６】このように、汚泥投入口８から伝熱胴３内に供給された汚泥は、乾燥機本体２の伝熱胴３の内部で主軸４と共に回転する分配リング１３によって伝熱胴３の内面に沿うように分散される。そして、その汚泥は主軸４と共に回転するブレード５によって、伝熱胴３の内面に押し付けられ薄膜状に引き延ばされる。薄膜状となった汚泥は、汚泥の自重と次々に供給される新たな汚泥の圧力によって、少しずつ下方へ降下する。
【０００７】その際、汚泥は伝熱胴３の外側の蒸気ジャケット１４内に供給される加熱慈気によって、伝熱胴３を介して加熱され、その水分が蒸発して乾燥されて、乾燥汚泥となる。この乾燥汚泥は、伝熱胴３の下端に設けられた汚泥排出口９から排出される。他方、汚泥から蒸発した水分は、伝熱胴３の上部に設けられた蒸発排出口１６から外方へ排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような従来の遠心薄膜乾燥機１においては、供給される汚泥に髪や糸のような繊維状の物質が多く含まれている場合には、乾燥機本体２内部で繊維状の物質が絡み、主軸４やブレード５の動きが妨げられる。そうすると、駆動モーター１０が過負荷となって停止したり、絡み合った繊維状の物質に落下していく汚泥が溜り、抽気のための通路が塞がれて、乾燥性能が低下することがあった。この乾燥性能の低下を防ぐためには、供給汚泥に含まれる繊維状の物質が乾燥機本体２の内部に多量に侵入することを防ぐ必要がある。
【０００９】本発明の目的は、汚泥に含まれる繊維状の物質の乾燥機本体への侵入を阻止できる遠心薄膜乾燥機を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる遠心薄膜乾燥機は、円筒状の伝熱胴内に配設されたブレード付き主軸の回転により前記伝熱胴内面に汚泥を薄膜状に分散させ前記薄膜状の汚泥を乾燥させて排出する乾燥機本体と、前記乾燥機本体に汚泥を供給する汚泥供給配管と、前記乾燥機本体の汚泥投入口近傍の前記汚泥供給配管に設けられ内部に裁断部材を設けたフィルタとを備えたことを特徴とする。
【００１１】請求項１の発明に係わる遠心薄膜乾燥機では、汚泥中の繊維状の物質は、乾燥機本体に汚泥を供給する汚泥供給配管に設けられたフィルタにより阻止され、乾燥機本体の伝熱胴には繊維状の物質が除去された汚泥が供給される。フィルタは定期的に清掃が行われる。
【００１２】請求項２の発明に係わる遠心薄膜乾燥機は、請求項１の発明において、前記汚泥供給配管内の圧力を測定する圧力センサを設けたことを特徴とする。
【００１３】請求項２の発明に係わる遠心薄膜乾燥機では、請求項１の発明の作用に加え、圧力センサの検出値によってフィルタの繊維状の物質の捕獲量を判断して、フィルタの清掃を行う。
【００１４】請求項３の発明に係わる遠心薄膜乾燥機は、円筒状の伝熱胴内に配設されたブレード付き主軸の回転により前記伝熱胴内面に汚泥を薄膜状に分散させ前記薄膜状の汚泥を乾燥させて排出する乾燥機本体と、前記乾燥機本体に汚泥を供給するための汚泥供給母管と、前記汚泥供給母管から切換弁を介し分岐して設けられ前記乾燥機本体の第１の汚泥投入口に汚泥を供給する第１の汚泥供給配管と、前記第１の汚泥投入口近傍の前記第１の汚泥供給配管に設けられ内部に裁断部材を設けた第１のフィルタと、前記汚泥供給母管から切換弁を介し分岐して設けられ前記乾燥機本体の第２の汚泥投入口に汚泥を供給する第２の汚泥供給配管と、前記第２の汚泥投入口近傍の前記第２の汚泥供給配管に設けられ内部に裁断部材を設けた第２のフィルタとを備えたことを特徴とする。
【００１５】請求項３の発明に係わる遠心薄膜乾燥機では、切換弁により第１の汚泥供給配管と第２の汚泥供給配管とを切り換えて、汚泥供給母管からの汚泥を乾燥機本体の伝熱胴に供給する。汚泥は切換弁で選択された汚泥供給配管を通り、その汚泥供給配管に設けられたフィルタで汚泥中の繊維状の物質が除去される。これにより、乾燥機本体の伝熱胴には繊維状の物質が除去された汚泥が供給される。第１の汚泥供給配管と第２の汚泥供給配管との切り換えは定期的に行われる。フィルタの清掃は、切り換えにより未使用中であるときに行う。
【００１６】請求項４の発明に係わる遠心薄膜乾燥機は、請求項３の発明において、前記汚泥供給母管内の圧力を測定する圧力センサを設けたことを特徴とする。
【００１７】請求項４の発明に係わる遠心薄膜乾燥機では、請求項３の発明の作用に加え、圧力センサの検出値によって現在使用中のフィルタの繊維状の物質の捕獲量を判断して、第１の汚泥供給配管と第２の汚泥供給配管との切り換えを行う。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる遠心薄膜乾燥機１の外観平面図である。図１では駆動モーター１０、プーリー１１ａ、１１ｂ、ベルト１２の図示を省略している。
【００１９】乾燥機本体２は、図６に示した従来例と同様に構成されている。すなわち、汚泥投入口８から円筒状の伝熱胴３内に汚泥を流入し、ブレード付き主軸４の回転により伝熱胴３の内面に汚泥を薄膜状に分散させ、薄膜状の汚泥を乾燥させて汚泥は移出口９から排出するようになっている。
【００２０】また、乾燥機本体２の汚泥投入口８には、内部に裁断部材を有したフィルタ１７が取り付けられており、汚泥は汚泥供給配管１８およびフィルタ１７を通って乾燥機本体２の汚泥投入口８に供給される。フィルタ１７は、容易に腐食しない弾性を持つ金属材料で形成されており、汚泥の性状によってフィルタの種類を交換可能になっている。
【００２１】図２乃至図５はフィルタ１７の説明図である。各図の（ａ）はフィルタ１７の円筒配管本体１９の内部を汚泥供給配管側から見た図、各図の（ｂ）はフィルタ１７の斜視図である。
【００２２】図２に示すように、フィルタ１７は円筒配管本体１９内に複数個の金属薄板２０が縦方向に配置して構成されている。すなわち、円筒配管本体１９内部の全体に亘って、複数個の金属薄板２０が縦方向に配置して構成され、これにより、金属薄板２０の端部が剃刀の役目をし繊維状の物質を含んだ汚泥を裁断するようにしている。裁断され細かくなった繊維状の物質を含む汚泥は、乾燥機本体２の伝熱胴３に供給されてる。この場合、細かく裁断された繊維状の物質はブレード５に絡まることはないので、伝熱胴３に供給されても問題はない。一方、細かく裁断しきれなかった繊維状の物質は、フィルタ内部に捕獲されることにある。
【００２３】また、図３に示すように、複数個の金属薄板２０を円筒配管本体１９の入口部に設けるようにしても良いし、図４に示すように、複数個の金属薄板２０を円筒配管本体１９の入口部および出口部の双方に設けるようにしても良い。なお、図４では、出口部に設けられる金属薄板２０を横方向に配置して構成されている。
【００２４】さらにまた、図５に示すように、金属薄板２０に代えて金属線２１を用いるようにしても良い。図５では、複数個の金属線２１を円筒配管本体１９の入口部および出口部の双方に設け、入口部に設けられる金属線２１は縦方向に配置し、出口部に設けられる金属線２１は横方向に配置したものを示している。
【００２５】このように、フィルタ１７の内部構造は、図２乃至図４に示すように金属薄板２０、または図５に示すように金属線２１を用いて構成する。その際に、図２に示すように金属薄板２０を円筒配管本体１１の全体に亘って連続して設けるか、または図２や図３に示すように金属薄板２０を分割して配置する。分割して２箇所以上に金属薄板２０を配置する場合には、図４に示すように、金属薄板２０の向きを適当に角度を変えて配置する。図４では９０゜の角度を持たせている。金属薄板２０に代えて金属線２１を用いることも可能であり、また、金属簿板２０と金属線２１を併用することも可能である。
【００２６】次に、作用を説明する。汚泥供給配管１８を通ってきた汚泥の繊維状の物質は、フィルタの金属薄板２０または金属線２１で細かく裁断されるかフィルタ１７で止められる。細かく裁断された繊維状の物質を含んだ汚泥、または繊維状の物質を殆ど含まない汚泥が乾燥機本体２の汚泥投入口８に供給される。従って、繊維状の物質がブレード５に絡まることがなくなる。フィルタ１７は、汚泥の性状によって定められた運転時間毎に定期的に清掃を行なう。これにより、汚泥供給配管１８がフィルタ１７についた繊維状の物質によって詰ることはなくなる。
【００２７】以上説明したように、第１の実施の形態によれば、汚泥供給配管１８の途中でフィルタ１７により、汚泥中の繊維状の物質が止められるか、細かく裁断される。従って、乾燥機本体２内に大きな繊維状の物質が多量に入ることがなく、主軸４やプレード５に絡まって回転を妨げたり、抽気通路を塞ぐことがなくなる。これにより、乾燥性能の低下を防ぐことができる。
【００２８】次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図６は本発明の第２の実施の形態に係わる遠心薄膜乾燥機１の外観平面図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、汚泥供給配管１８内の圧力を測定する圧力センサ２２を追加して設け、圧力センサ２２の検出値によってフィルタ１７の繊維状の物質の捕獲量を判断して、フィルタ１７の清掃を行うようにしたものである。その他の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００２９】図６において、汚泥は汚泥供給配管１８およびフィルタ１７を通って、乾燥機本体２の汚泥投入口８に供給される。この汚泥供給配管１８のフィルタ１７の近傍に汚泥供給配管１８内の圧力を測定するための圧力センサ２２が設けられている。
【００３０】次に作用について説明する。汚泥供給配管１８を通ってきた汚泥の繊維状の物質はフィルタ１７で裁断されるか止められ、長い繊維状の物質を殆ど含まない汚泥が乾燥機本体２の伝熱胴３に供給される。フィルタ１７が繊維状の物質によって閉塞状態に近くなると、汚泥供給配管１８は閉塞状態になる。つまり、汚泥供給配管１８の圧力が上昇する。この圧力上昇を圧力センサ２２で感知し、フィルタ１７の清掃の時期を知ることができる。
【００３１】以上説明したように、第２の実施の形態によれば、汚泥供給配管１８の途中でフィルタ１７により、汚泥中の繊維状の物質が止められるので、乾燥機本体２内に繊維状の物質が多量に入ることがなく、乾燥機本体２ないの主軸４やブレード５に絡まって回転を妨げたり、抽気通路を塞ぐことがないので、乾燥性能の低下を防ぐことができる。
【００３２】次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図７は本発明の第３の実施の形態に係わる遠心薄膜乾燥機１の外観平面図である。この第３の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、乾燥機本体２に２個の汚泥投入口８ａ、８ｂを設け、これら汚泥投入口８ａ、８ｂに汚泥を供給するための２系統の汚泥供給配管１８ａ、１８ｂを設けたものである。そして、各々の汚泥供給配管１８ａ、１８ｂにそれぞれフィルタ１７ａ、１７ｂを設け、汚泥供給母管２３からの汚泥を切換弁２４で切り換えていずれかの系統の汚泥供給配管１８にて乾燥機本体２に汚泥を供給する。その他の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３３】図７において、汚泥は汚泥供給母管２３を通って供給され、切換弁２４にてＡ系統の第１の汚泥供給配管１８ａまたはＢ系統の第２の汚泥供給配管１８ｂのいずれかに切り換えられる。例えば、切換弁２４により第１の汚泥供給配管１８ａ側に切り換えられた場合には、汚泥は第１の汚泥供給配管１８ａおよび第１のフィルタ１７ａを通り、乾燥機本体２の汚泥投入口８ａから伝熱胴３に供給される。この場合には、第１のフィルタ１７ａで汚泥に含まれる繊維状の物質を捕獲したり裁断したりする。この第１の汚泥供給配管１８ａの使用中において、第２の汚泥供給配管１８ｂの第２のフィルタ１７ｂの清掃を行い、切換弁２４による切り換えに備える。
【００３４】そして、一定の期間が経過すると、切換弁２４により第２の汚泥供給配管１８ｂ側に切り換える。そうすると、汚泥は第２の汚泥供給配管１８ｂおよび第２のフィルタ１７ｂを通り、乾燥機本体２の汚泥投入口８ｂから伝熱胴３に供給される。この場合には、第２のフィルタ１７ｂで汚泥に含まれる繊維状の物質を捕獲したり裁断したりする。この第２の汚泥供給配管１８ｂの使用中において、第１の汚泥供給配管１８ａの第１のフィルタ１７ａの清掃を行う。
【００３５】すなわち、切換弁２４は汚泥の性状によって定められた運転時間毎に定期的に切り換えられ、使用する汚泥供給配管１８ａ、１８ｂを切り換える。従って、乾燥機本体２の運転を停止することなく、フィルタ１７ａ、１７ｂを切換弁２４の切り換え毎に定期的に清掃を行なうことができる。これにより、汚泥供給母管２３や汚泥供給配管１８ａ、１８ｂがフィルタ１７ａ、１７ｂについた繊維状の物質によって詰ることはない。
【００３６】以上説明したように、この第３の実施の形態によれば、汚泥供給配管１８ａ、１８ｂの途中でフィルタ１７ａ、１７ｂにより、汚泥中の繊維状の物質が止められるか裁断され、乾燥機本体２内に繊維状の物質が多量に入ることがない。従って、繊維状の物質が乾燥機本体２の主軸４やブレード５に絡まって回転を妨げたり、抽気通路を塞ぐことがないので、乾燥性能の低下を防ぐことができる。またフィルタ１７ａ、１７ｂの清掃は乾燥機本体２の運転を連続したままで行なうことができる。
【００３７】次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図８は本発明の第４の実施の形態に係わる遠心薄膜乾燥機１の外観平面図である。この第４の実施の形態は、図７に示した第３の実施の形態に対し、汚泥供給母管２３内の圧力を測定する圧力センサ２２を追加して設け、圧力センサ２２の検出値によってフィルタ１７ａ、１７ｂの繊維状の物質の捕獲量を判断して、フィルタ１７ａ、１７ｂの清掃を行うようにしたものである。その他の構成は、図７に示した第３の実施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３８】いま、第１の汚泥供給配管１８ａを使用中であるとする。第１のフィルタ１７ａが繊維状の物質によって閉塞状態に近くなると、汚泥供給母管２３は閉塞状態になる。つまり、汚泥供給母管２３の圧力が上昇する。この圧力上昇を圧力センサ２２で感知し、フィルタ１７ａの清掃の時期を知ることができる。また、切換弁２４により使用する汚泥供給配管１８を第２の汚泥供給配管１８ｂに切り換える。
【００３９】以上説明したように、第４の実施の形態によれば、フィルタの清掃の時期を圧力センサ２２により知ることができ、使用する汚泥供給配管１８を切り換えるので、汚泥供給配管１８がフィルタ１７についた繊維状の物質によって絡まることはない。また、乾燥機本体２の運転を停止することなく、フィルタ１７の清掃を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明によれば、汚泥供給配管を通ってきた汚泥の繊維状の物質はフィルタで止められるか裁断され、長い繊維状の物質を殆ど含まない汚泥が乾燥機本体に供給されるので、乾燥機本体の主軸やブレードに絡まって回転を妨げたり、抽気通路を塞ぐことがないので、乾燥性能の低下を防ぐことができる。また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、フィルタの清掃時期を圧力センサによって検出することができるため、効率的に運転できる。
【００４１】また、請求項３の発明によれば、汚泥供給配管系統を切換えることができるので、フィルタの清掃時に乾燥機本体の運転を止める必要がなく効率的に運転できる。さらに、請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、フィルタの清掃時期を圧力センサによって検出することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
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| 【出願日】 |
平成１１年９月８日（１９９９．９．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１００５１６
【弁理士】
【氏名又は名称】三谷 惠 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−８２８７６（Ｐ２００１−８２８７６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月３０日（２００１．３．３０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２５４４２４ |
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