(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
概略円筒状の濾過体の内周にスクリュウが回転軸線回りに回転可能に挿入されて、このスクリュウの一端側から上記濾過体との間に供給された処理物を、該スクリュウの回転によって他端側に搬送しつつ、上記濾過体により濾過するスクリュウプレス式濾過装置であって、上記スクリュウのスクリュウシャフトの外周には、上記回転軸線方向に隣接する該スクリュウのスクリュウ羽根の間に、突起物が設けられ、上記スクリュウの他端側には、複数の上記濾過体が互いに独立して各濾過体の中心軸回りに上記スクリュウの全周に亙って回転可能に支持されるとともに、上記スクリュウの回転軸線方向における上記他端側の濾過体の長さが、上記スクリュウの一端側の濾過体よりも短くされていることを特徴とするスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項２】
上記突起物は、上記スクリュウの一端側にあって、該スクリュウの回転方向を向く壁面を備えていることを特徴とする請求項１に記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項３】
上記突起物は、上記スクリュウの他端側にあって、該スクリュウの回転方向後方側に向かうに従い隆起する隆起面を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項４】
上記スクリュウは、上記スクリュウシャフトの外径が他端側で一端側よりも大きくされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項５】
上記スクリュウの一端側の濾過体は、上記スクリュウの全周に亙る回転は拘束されて支持されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項６】
上記スクリュウの他端側の濾過体は、その上記中心軸が、上記スクリュウの回転軸線に対して偏心可能とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項７】
上記スクリュウの他端側の濾過体の外周には、上記回転軸線方向に延びるカム軸線回りに回転可能なカムが設けられていて、該濾過体は、このカムにより、その上記中心軸が偏心可能とされていることを特徴とする請求項６に記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項８】
上記スクリュウの他端側の濾過体の外周には、上記回転軸線方向に延びるギア軸線回りに回転可能なギアが上記濾過体との間に間隔をあけて設けられており、このギアと上記濾過体との間には、外周が該ギアに噛合するとともに内周には上記中心軸を上記回転軸線から偏心させて上記濾過体を保持可能な保持リングが介装されていることを特徴とする請求項６に記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項９】
上記スクリュウを回転する駆動手段と、上記濾過体を偏心せしめる駆動手段とが、独立していることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項１０】
上記スクリュウの他端側には、その中心軸が偏心可能とされた上記濾過体がさらに複数配設されており、これらの濾過体のうち少なくとも一部の濾過体は、その上記中心軸が他の濾過体とは異なって偏心させられることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項１１】
上記濾過体は、その胴周部に、上記処理物を濾過する濾過間隙が形成された濾過部が設けられたものであることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項１２】
上記濾過部は、上記濾過体の胴周部にウェッジワイヤーが該濾過体の上記中心軸方向に上記濾過間隙を開けて多数並ぶように巻回されることにより形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【請求項１３】
上記スクリュウの他端側の濾過体は、その上記濾過間隙の大きさが、上記スクリュウの一端側の濾過体よりも小さくされていることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のスクリュウプレス式濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概略円筒状の濾過体内に挿入されたスクリュウを回転することにより、その一端側から供給された処理物を多端側に搬送しつつ濾過するスクリュウプレス式濾過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のスクリュウプレス式濾過装置としては、例えば特公平７−１０４４０号公報や特公昭６３−６５３６４号公報、あるいは特公昭６３−６５３６５号公報などに、互いに間隔をあけて軸線方向に配列されて一体的に固定された複数の金属板材よりなる固定リング（濾過プレート）と、各固定リング間の間隙に該固定リングと交互に遊動可能に配列されたやはり金属板材よりなる遊動リング（可動プレート）と、これら複数の固定リングおよび遊動リングの内部に回転可能に配置されたスクリュウとを備えたものが提案されている。しかして、これらのスクリュウプレス式濾過装置では、スクリュウの一端側から該スクリュウと固定リングおよび遊動リングとの間に供給された処理物を、スクリュウの回転によってそのスクリュウシャフトの外周とスクリュウの回転軸線方向に隣接するスクリュウ羽根との間の螺旋状の空間を通して他端側に搬送するうちに、隣接する固定リングと遊動リングとの間に画成される微小な濾過間隙から濾液を排出することにより、脱水して濾過するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなスクリュウプレス式濾過装置に供給された処理物は、スクリュウの一端側から他端側に搬送されるに従い、濾過されることによって液分が徐々に失われて含水率が低くなる。ところが、上記各公報に記載された従来のスクリュウプレス式濾過装置では、このように含水率が変化してゆく処理物に対して、スクリュウのスクリュウシャフト外周と上記回転軸線方向に隣接するスクリュウ羽根との間に画成される上記螺旋状の空間の大きさは一端側から他端側に亙って均一とされているので、特に処理物の含水率が低くなったスクリュウ他端側では、かかる処理物からさらに脱水を行うことは困難となる。
【０００４】
その一方で、例えば特開昭４７−２１７５６号公報などには、処理物が供給される一端側よりも他端側で、上記スクリュウシャフトの外径を大きくするとともにスクリュウの回転軸線方向に隣接するスクリュウ羽根同士の間隔を小さくすることにより、上記螺旋状の空間を小さくしたものも提案されている。しかしながら、このようなものでもスクリュウ他端側での低含水率の処理物からのさらなる脱水は困難を極める一方、逆に上記空間が大きくされたスクリュウの一端側においては、供給された処理物のうち、特にこの空間の内周側のスクリュウシャフト外周面近傍にある処理物が十分に脱水されないまま他端側に搬送されてしまうという問題も生じる。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、スクリュウによってその一端側から他端側に搬送されるに従い含水率が変化する処理物に対し、より効率的かつ確実な脱水を行うことが可能なスクリュウプレス式濾過装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、概略円筒状の濾過体の内周にスクリュウが回転軸線回りに回転可能に挿入されて、このスクリュウの一端側から上記濾過体との間に供給された処理物を、該スクリュウの回転によって他端側に搬送しつつ、上記濾過体により濾過するスクリュウプレス式濾過装置であって、上記スクリュウのスクリュウシャフトの外周には、上記回転軸線方向に隣接する該スクリュウのスクリュウ羽根の間に、突起物が設けられ、上記スクリュウの他端側には、複数の上記濾過体が互いに独立して各濾過体の中心軸回りに上記スクリュウの全周に亙って回転可能に支持されるとともに、上記スクリュウの回転軸線方向における上記他端側の濾過体の長さが、上記スクリュウの一端側の濾過体よりも短くされていることを特徴とする。従って、このような構成のスクリュウプレス式濾過装置によれば、スクリュウの上記一端側に突起物を設けた場合には、この突起物によってスクリュウシャフトの外周面近傍にある含水率の高い処理物がそのまま他端側に搬送されるのを防ぐことができる一方、スクリュウの他端側に突起物を設けた場合には、含水率の低くなった処理物をこの突起物によって外周の濾過体側に押し付けて、さらなる脱水を促すことが可能となる。
【０００７】
ここで、上記突起物は、上記スクリュウの一端側にあっては、該スクリュウの回転方向を向く壁面を備えたものであることが望ましく、このような壁面によって、含水率の高い処理物がそのまま他端側に搬送されるのをより確実に防止することができる。また、これに対して、上記スクリュウの他端側にあっては、上記突起物が該スクリュウの回転方向後方側に向かうに従い隆起する隆起面を備えたものであるのが望ましく、このような隆起面により、スクリュウ他端側の含水率の低い処理物をスクリュウの回転に伴い濾過体との間で圧搾するようにして一層確実な脱水を図ることができる。さらに、このスクリュウを、そのスクリュウシャフトの外径が他端側で一端側よりも大きくなるようにすれば、スクリュウシャフト外周のスクリュウ羽根間に形成される空間を処理物の含水率に合わせた大きさとすることができるとともに、特にスクリュウの他端側において処理物をさらに確実に濾過体側に押し付けて脱水を行うことが可能となる。
【０００８】
一方、このような構成の濾過装置においては、上記スクリュウの他端側に、複数の上記濾過体を、互いに独立して各濾過体の中心軸回りに上記スクリュウの全周に亙って回転可能に支持するとともに、上記スクリュウの回転軸線方向における上記他端側の濾過体の長さを、上記スクリュウの一端側の濾過体よりも短くすることにより、スクリュウの他端側に搬送された処理物に対して、これをスクリュウの周方向に向けて捻るような剪断力を、処理物の含水率に合わせて細かい範囲で制御して作用させることができ、これにより、含水率が低下した濾過され難い処理物にも効率的な脱水を行うことが可能となる。ここで、このようにスクリュウの他端側においてさらに複数の濾過体を回転可能に配設する場合には、各濾過体の間に従来の固定リングのような可動しない固定体を設けるようにしてもよい。また、これに対して、処理物の含水率が高いスクリュウの一端側においては処理物が液状に近く、このような剪断力を作用させても脱水効率に対する効果は少ないので、このスクリュウの一端側の濾過体については、上記他端側の濾過体のようなスクリュウの全周に亙る回転は拘束されて支持されていてもよい。
【０００９】
さらにまた、このスクリュウの他端側の濾過体の回転は、その中心軸がスクリュウの回転軸線と一致させられた同軸回転であってもよいが、この濾過体の中心軸を、上記スクリュウの回転軸線に対して偏心可能として、この偏心する中心軸回りに該濾過体を回転可能とすれば、スクリュウによって搬送される処理物にその外周側から圧力を加えて径方向にも剪断力を作用させることができ、上記周方向の剪断力と相俟ってより一層の脱水効率の向上を図ることができる。なお、この場合の濾過体の中心軸の偏心とは、この中心軸が回転軸線に対して偏心した状態で位置決めされた場合を初め、上記中心軸がスクリュウの回転軸線を通って波線のような軌道を描きつつ偏心運動して濾過体が揺動する場合や、中心軸が回転軸線の周りに円や楕円等の軌道を描きつつ公転するように偏心運動をする場合であってもよい。
【００１０】
ここで、このように濾過体の中心軸を偏心運動可能としつつ該濾過体をこの中心軸回りに回転可能とするには、一つに、上記スクリュウの他端側の濾過体の外周に、上記回転軸線方向に延びるカム軸線回りに回転可能なカムを設け、該濾過体を、このカムにより、その中心軸が偏心可能とされるようにすればよく、この場合には、カムの形状や回転速度を適当に設定することにより、上記従来の濾過装置のようにスクリュウの回転には拘束されずに、処理物の含水率に応じて濾過体の中心軸を偏心させることが可能となる。また、他の一つとして、上記スクリュウの他端側の濾過体の外周に、上記回転軸線方向に延びるギア軸線回りに回転可能なギアを上記濾過体との間に間隔をあけて設け、このギアと上記濾過体との間に、外周が該ギアに噛合するとともに内周には上記中心軸を上記回転軸線から偏心させて上記濾過体を保持可能な保持リングを介装し、この保持リングを介して濾過体を偏心運動させることもできる。
【００１１】
さらに、上記スクリュウを回転する駆動手段と、これらのカムやギアを回転させる回転駆動装置のような上記濾過体を偏心せしめる駆動手段とを、独立して設けるようにすれば、例えば濾過体の偏心運動をスクリュウの回転とは独立させることにより、処理物に上記回転軸線に向けて外周側多方向から均一かつ十分な剪断力を作用させるようにした場合でも、その制御が容易である。また、このように濾過体の中心軸が偏心する場合においても、上記スクリュウの他端側に、その中心軸が偏心可能とされた上記濾過体をさらに複数配設し、これらの濾過体のうち少なくとも一部の濾過体を、その中心軸が他の濾過体とは異なって偏心するように、すなわち互いの中心軸が異なる位置で偏心した状態としたり異なる軌道・位相で偏心運動したりするようにすれば、搬送される処理物に上記軸線に対する径方向への剪断力を多方向から与えることができ、処理物の含水率の低減を図ってより一層の脱水効率の向上を促すことが可能となる。
【００１２】
さらにまた、上記濾過体としては、上記従来の遊動リングのような金属板材を用いて隣接する固定リングとの間の隙間から濾液を排出することにより濾過を行うものであってもよいが、このようなものでは、特に上述のように濾過体が回転可能とされている場合には、リング間の隙間を所定の大きさに維持することが難しい上、この隙間に処理物の微粒子が入り込むとリングの端面が全周に亙って著しく摩耗するため、上記隙間の維持が一層困難になるという問題が生じる。そこで、このような問題を解消するには、上記濾過体を、その胴周部に処理物を濾過する濾過間隙が形成された濾過部を設けたものとして、濾過体自体に濾過機能を備えたものとするのが望ましい。
【００１３】
ここで、このような濾過体の上記濾過部としては、一つに、濾過体の胴周部にウェッジワイヤーを該濾過体の上記中心軸方向に上記濾過間隙を開けて多数並ぶように巻回することにより形成したものを採用することができ、このようにウェッジワイヤーを用いることにより、上記濾過間隙を濾液が排出される濾過体の外周側に向けて大きくすることができて、処理物中の微粒子等による濾過間隙の詰まりなどを防止することが可能となる。また、このように濾過体自体に濾過機能を具備した場合にあっても、上記スクリュウの他端側の濾過体は、その上記濾過間隙の大きさが、上記スクリュウの一端側の濾過体の濾過間隙よりも小さくなるようにすれば、処理物の含水率の高いスクリュウの一端側ではより速やかに濾液の排出を行うことができる一方、搬送によって処理物中により細かい微粒子が生じ易いスクリュウの他端側では、かかる微粒子が濾液に混入して濾液の清澄性を低下させるような事態を防止することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１ないし図９は、本発明の第１の実施形態を示すものである。本実施形態においては、架台１上に横長箱型のケーシング２が載置されてその内部が濾過室３とされており、この濾過室３内にスクリュウ４がその回転軸線Ｏを水平にして配置されている。このスクリュウ４は上記軸線Ｏを中心としてスクリュウシャフト４Ａの外周にスクリュウ羽根４Ｂが螺旋状に形成されたものであって、スクリュウシャフト４Ａの両端部はケーシング２の両端外壁２Ａ，２Ｂから突出して軸受５，５に回転自在に支持されており、このうちスクリュウ４の一端側（図１、２において左側）のスクリュウシャフト４Ａ端部が外壁２Ａから突出する部分は液密にシールされている。また、スクリュウ４の他端側（図１、２において右側）の軸受５に支持されたスクリュウシャフト４Ａ端部にはチェーンホイール４Ｃが取り付けられており、架台１の側方に配置されたモータ等のロール駆動装置６がチェーン７を介してこのチェーンホイール４Ｃに連結されることにより、スクリュウ４は軸線Ｏ回りに図中に符号Ｔで示す回転方向に回転可能とされ、その一端側から供給された処理物を他端側に搬送する。
【００１５】
ここで、本実施形態では上記スクリュウ羽根４Ｂの捩れ角および外径はともに一定とされる一方、スクリュウシャフト４Ａの外径は、スクリュウ羽根４Ｂが設けられた部分において、一端側の所定の範囲では一定の外径とされるとともに、他端側の所定の範囲でも一端側よりも大きな外径で一定とされ、これらの範囲の間では他端側に向かうに従い漸次拡径するようになされており、スクリュウシャフト４Ａ外周において軸線Ｏ方向に隣接するスクリュウ羽根４Ｂ同士の間の空間が、処理物の含水率に合わせて一端側よりも他端側の方が小さくなるようにされている。なお、このようにスクリュウシャフト４Ａの外径を他端側で大きくなるように変化させる代わりに、スクリュウシャフト４Ａの外径は一定としてスクリュウ羽根４Ｂのピッチを他端側で小さくすることにより他端側の上記空間を小さくしたり、あるいはこれらを併せて、他端側でスクリュウシャフト４Ａの外径を大きくするとともにスクリュウ羽根４Ｂのピッチを小さくすることにより、処理物の含水率に合わせて上記空間を他端側で小さくするようにしてもよい。
【００１６】
一方、上記濾過室３内には、スクリュウ４のスクリュウ羽根４Ｂが設けられた部分のうち、他端側でスクリュウシャフト４Ａの外径が一端側よりも大きな径で一定とされる上記範囲の両端位置に合わせて、スクリュウ４が挿通される孔が形成された隔壁８Ａ，８Ｂが設けられており、これらの隔壁８Ａ，８Ｂによって濾過室３内は、上記一端側から他端側に向けて順に、ケーシング２の一端側の外壁２Ａから一端側の隔壁８Ａまでの間の第１の濾過室３Ａと、この隔壁８Ａから他端側の隔壁８Ｂまでの間の第２の濾過室３Ｂとの複数の濾過室に分割されるとともに、この第２の濾過室３Ｂの他端側の隔壁８Ｂと他端側の外壁２Ｂとの間の部分はケーキ排出室３Ｃとされている。なお、これら第１、第２の濾過室３Ａ，３Ｂの底部には、それぞれの濾過室３Ａ，３Ｂで濾過された濾液を別々に排出する濾液排出口９Ａ，９Ｂが設けられるとともに、ケーキ排出室３Ｃの底部にはケーキ排出口９Ｃが設けられている。
【００１７】
さらに、これら第１、第２の濾過室３Ａ，３Ｂ内には、概略円筒状をなす濾過体１０が配設されていて、スクリュウ４はこの濾過体１０の内周に挿入されており、処理物はスクリュウ４によって一端側から他端側に搬送される間にこの濾過体１０によって脱水されて濾過される。ここで、本実施形態では、この濾過体１０は、図６に示すように円環板状をなす一対のフランジ１１Ａ，１１Ａが互いに平行かつその中心軸Ｘを同軸として、該中心軸Ｘ方向に延びる複数の補強板１１Ｂ…によって接合されて連結されることにより、その外形が上述のように概略円筒状をなす濾過体本体１１が形成され、この濾過体本体１１のフランジ１１Ａ，１１Ａ間の胴周部に、処理物を濾過する濾過部１２が形成された構成とされている。さらに、この濾過部１２は、フランジ１１Ａ，１１Ａの互いに対向する側面間の補強板１１Ｂ…よりも内周側に、断面涙滴形状をなす多数のサポートロッド１２Ａ…が、それぞれその鋭角凸部を内周側に向け、かつ周方向に適当な間隔を開けて取り付けられるとともに、これらのサポートロッド１２Ａ…の内側に、リング状の多数のウェッジワイヤー１２Ｂ…が、上記中心軸Ｘ方向に極小さな濾過間隔Ｓを開けて溶接により取り付けられた構成とされている。
【００１８】
このウェッジワイヤー１２Ｂは、本実施形態ではその断面が二等辺三角形状をなすものであって、この二等辺三角形の底辺部分がなす円筒面を内周側に向けるとともに、全てのウェッジワイヤー１２Ｂ…同士でこの円筒面が当該濾過体１０の上記中心軸Ｘを中心とした一つの円筒面を構成するように形成されており、しかもこの円筒面の径はフランジ１１Ａの内径と等しくされている。なお、このようなウェッジワイヤー１２Ｂは、その断面がなす上記二等辺三角形の頂点部分にサポートロッド１２Ａ…の間隔に合わせて上記鋭角凸部が嵌合可能な切り込みを入れた上で、上述のように溶接によりサポートロッド１２Ａに取り付けるようにしてもよく、またより簡単に、サポートロッド１２Ａに巻き付けるようにして取り付けることも可能である。さらに、本実施形態では多数のウェッジワイヤー１２Ｂ…を中心軸Ｘ方向に並べて取り付けているが、例えば１本のウェッジワイヤー１２Ｂを中心軸Ｘ方向に上記濾過間隔Ｓを開けて螺旋状に巻回することにより濾過部１２を形成することも可能である。また、上記補強板１１Ｂ…は、それぞれ適当数おきの上記サポートロッド１２Ａの外周側に当接または接合されて配設されており、周方向に隣接する補強板１１Ｂ…同士の間隔は本実施形態では非等分とされている。
【００１９】
本実施形態では、このような濾過体１０が複数、それぞれその中心軸Ｘをスクリュウ４の上記軸線Ｏと同軸または平行として該軸線Ｏ方向に並べられて配設されており、しかも各第１、第２の濾過室３Ａ，３Ｂにおいても、それぞれ複数ずつの濾過体１０Ａ…，１０Ｂ…が軸線Ｏ方向に並んで配設されるようにされている。このうち、スクリュウ４の一端側の第１の濾過室３Ａ内においては、スクリュウ羽根４Ｂの外径よりも僅かに大きな内径を有する円管状の供給管１３が、上記外壁２Ａから軸線Ｏと同軸にスクリュウ４の一端側の部分の外周を覆って他端側に延びるように外壁２Ａに固定されるとともに、この供給管１３の上部には、該供給管１３内に連通する小径円管状の供給部１３Ａが、軸線Ｏに対する径方向上向きに延びてケーシング２の上面に突出するように設けられており、処理物はこの供給部１３Ａからスクリュウ４の一端側の上記供給管１３内に供給される。しかして、この第１の濾過室３Ａには、スクリュウ４の他端側の第２の濾過室３Ｂの第２の濾過体１０Ｂよりも軸線Ｏ方向の長さがそれぞれ長尺となる第１の濾過体１０Ａが２つ、この供給管１３の他端側の端部と上記隔壁８Ａとの間に介装されている。
【００２０】
これら第１の濾過体１０Ａ，１０Ａは、本実施形態ではその内径、すなわち上記濾過体本体１１のフランジ１１Ａ，１１Ａの内径および濾過部１２のウェッジワイヤー１２Ｂ…の上記底辺部分がなす円筒面の内径が、上記供給管１３の内径と略等しく、つまりスクリュウ羽根４Ｂの外径よりも僅かに大きくされており、互いの中心軸Ｘ，Ｘを同軸として該中心軸Ｘ，Ｘ方向に連結された上で、さらにこれら中心軸Ｘ，Ｘがスクリュウ４の上記軸線Ｏと同軸となるように、その両端が上記供給管１３の他端部と隔壁８Ａとに取り付けられて回転不可能に固定されている。なお、これら２つの第１の濾過体１０Ａ，１０Ａ同士でも、スクリュウ４の一端側に位置する濾過体１０Ａの上記中心軸Ｘ方向の長さ、すなわち軸線Ｏ方向の長さは、他端側の濾過体１０Ａよりも若干長くなるようにされている。また、図中において符号１１Ｃで示すのは、長尺となるこれらの第１の濾過体１０Ａ，１０Ａの中心軸Ｘ方向略中央部に設けられた補強体であり、さらにスクリュウ４は、軸線Ｏ方向において上記一端側の第１の濾過体１０Ａの途中の、この補強材１１Ｃの部分辺りからスクリュウシャフト４Ａ外径が漸次拡径し始めるようにされている。
【００２１】
一方、上記第２の濾過室３Ａはその軸線Ｏ方向の長さが第１の濾過室３Ａよりも短くされているのに対し、この第２の濾過室３Ａには第１の濾過体１０Ａ…よりも多数の第２の濾過体１０Ｂ…が配設されていて、しかもこれら第２の濾過体１０Ｂ…は互いに同形同大とされており、従ってこのスクリュウ４の他端側の第２の濾過体１０Ｂの中心軸Ｘ方向の長さ、すなわち軸線Ｏ方向の長さは、第１の濾過体１０Ａの長さよりも大幅に短くされている。なお、図６に示したのはこの第２の濾過体１０Ｂであるが、上記補強体１１Ｃが設けられていない点以外は、基本的な構成は第１、第２の濾過体１０Ａ，１０Ｂとも共通である。また、この第２の濾過室３Ｂにおいては、軸線Ｏ方向に隣接する濾過体１０Ｂ，１０Ｂ同士の間に、スクリュウ４が挿通される孔１４Ａが中央に形成された平板状の固定体１４がそれぞれ介装されていて、軸線Ｏ方向にこれら濾過体１０Ｂと固定体１４とが交互に並ぶように配設されており、スクリュウ４の他端側の、スクリュウシャフト４Ａ外径が大径で一定とされた上記所定の範囲の部分は、これら交互に配される固定体１４の孔１４Ａと概略円筒状の第２の濾過体１０Ｂとの内周に挿入されている。
【００２２】
さらに、本実施形態においては、これら第２の濾過体１０Ｂ…が、その両側の固定体１４，１４の側面に上記フランジ１１Ａ，１１Ａを密着させて摺接させながら、それぞれの上記中心軸Ｘを中心としてスクリュウ４の周方向にその全周に亙って回転可能に支持されている。さらにまた、本実施形態では、これらの濾過体１０Ｂ…は、互いに独立して回転可能とされるとともに、それぞれの中心軸Ｘが上記軸線Ｏと平行とされたまま該軸線Ｏに対して偏心可能とされ、しかもこの偏心の状態が軸線Ｏ方向に隣接する濾過体１０Ｂ…同士で異なったものとなるようにされている。
【００２３】
すなわち、まず上記固定体１４…は、それぞれ図５および図７に示すように正三角形の各角部をその対辺に平行に切り欠いた偏六角形の平板状をなしていて、互いに同形同大に形成されており、この正三角形の３つの角部の内側に挿通されて上記隔壁８Ａ，８Ｂに取り付けられる取付ボルト１５…により、軸線Ｏ方向に隣接する固定体１４，１４同士の間に濾過体１０Ｂを嵌挿可能な間隔を開けて、それぞれ軸線Ｏに垂直かつ互いに平行となるように、またそれぞれの上記正三角形の中心が軸線Ｏ上に位置するとともに該正三角形の１辺が水平かつ下向きとなるように、第２の濾過室３Ｂ内に隔壁８Ａ，８Ｂ間に亙って固定されて配設されている。なお、この固定体１４に形成される上記孔１４Ａは上記軸線Ｏを中心とした円形に形成されていて、その内径は、上記第１の濾過体１０Ａの内径よりもさらに若干大きく、図７に示すようにスクリュウ羽根４Ｂの外径円Ｄとの間に全周に亙って径方向に間隔が開けられるようになされている。
【００２４】
また、こうして配設された固定体１４…の周りには、軸線Ｏ方向に延びる３本のカムシャフト１６…が上記正三角形の各辺の中点部分の外周側に位置するようにそれぞれ配設されており、これらのカムシャフト１６…は、その一端部が上記隔壁８Ａに支持されるとともに、他端部は、隔壁８Ｂおよび外壁２Ｂを突き抜けて、上記他端側の軸受５と軸線Ｏ方向に略同位置に設けられた軸受１７…に支持された後、この軸受１７から上記チェーンホイール４Ｃの外周側を通り抜けてさらに他端側に延びるように形成されており、その端部にはギア１６Ａが取り付けられている。一方、架台１の他端部には、モータ等のカム駆動装置１８が、そのギア１８Ａを上記一端側に向けて上記軸線Ｏと同軸に回転可能として配設されており、このギア１８Ａが各カムシャフト１６…のギア１６Ａ…に噛合することにより、該カムシャフト１６…は、それぞれのカム軸線Ｃを軸線Ｏと平行にして、該カム軸線Ｃ回りに同一方向に回転可能とされている。なお、軸線Ｏに平行とされるこれらのカム軸線Ｃ…は、軸線Ｏに直交する断面においては図７に示すように、該軸線Ｏを中心としてその１辺が水平かつ上向きとされた正三角形の各頂点上に位置することとなり、すなわち上記固定体１４がなす正三角形とは反対向きの正三角形の頂点上に配置される。
【００２５】
さらに、これらのカムシャフト１６…には、軸線Ｏ方向に隣接する各固定体１４…同士の間の上記濾過体１０Ｂ…が嵌挿される位置に合わせて、それぞれカム１６Ｂ…が設けられている。これらのカム１６Ｂ…は、本実施形態ではすべて同形同大とされて、図７の下側のカム１６Ｂに見られるように、その中心線Ｅが上記カム軸線Ｃから平行に所定の偏心量ｅだけ偏心した外形円板状に形成されており、そのカム軸線Ｃ方向の長さは第２の濾過体１０Ｂの中心軸Ｘ方向の長さと略等しくされて、該濾過体１０Ｂの両フランジ１１Ａ，１１Ａの外周縁がカム１６Ｂの外周面に同時に当接可能とされるとともに、互いに隣接する固定体１４，１４間にカム１６Ｂが挿入可能とされている。さらにまた、これら３本のカムシャフト１６…に設けられたカム１６Ｂ…は、同じ固定体１４，１４同士の間にあって一つの濾過体１０Ｂが嵌挿される位置に配される３つのカム１６Ｂ…同士で、カムシャフト１６…の回転に伴うカム１６Ｂ…の偏心の位相が一致するように設定されており、すなわちカムシャフト１６…の回転位置に拘らず、各カムシャフト１６のカム軸線Ｃからカム１６Ｂの中心線Ｅに向かう直線が互いに同じ向きで平行となるようにされている。
【００２６】
このようにカム１６Ｂ…が設けられることにより、軸線Ｏ方向に同じ位置に配される上記３つのカム１６Ｂ…の間には、やはりカムシャフト１６…の回転位置に拘らずにこれら３つのカム１６Ｂ…の外周面に常に接し、かつ該カムシャフト１６…の回転に伴って軸線Ｏからの半径が上記偏心量ｅと等しい円軌道を描きながらその中心が周回移動する一つの円が画成されることとなる。しかるに、本実施形態では上記第２の濾過体１０Ｂの外径はこの円に合わせて設定されており、このような第２の濾過体１０Ｂが、その外周部、すなわち上記フランジ１１Ａ，１１Ａの外周縁を３つのカム１６Ｂ…の外周面に摺動可能に常に接触させた状態で支持されて、上記隣接する固定体１４，１４間に嵌挿されることにより、当該第２の濾過体１０Ｂは、その上記外周部がカム１６…の外周面を摺動することによって中心軸Ｘを中心に回転自在とされるとともに、カム軸線Ｃ回りに回転するカム１６Ｂ…の外周面との摩擦によってやはり中心軸Ｘを中心に回転駆動もさせられ、すなわち上述のように該中心軸Ｘ回りにスクリュウ４の全周に亙って回転可能とされている。
【００２７】
また、これらの第２の濾過体１０Ｂ…は、それぞれが独立してその外周部がカム１６Ｂ…の外周面に摺動可能に接することにより支持されているので、この摺動による回転は各濾過体１０Ｂ…間でも独立したものとなり、すなわち濾過体１０Ｂ…は互いに独立して回転可能とされる。さらに、このカム１６Ｂ…によって濾過体１０Ｂ…は、図７に示すようにその中心軸Ｘが軸線Ｏを中心とした偏心量ｅの半径の円軌道を周回しながら回転可能とされており、すなわち上述のように軸線Ｏに対して偏心可能とされる。なお、この図７においては濾過体１０Ｂが図中で最も上側（上死点）に位置したときを実線で、最も下側（下死点）に位置したときを鎖線で示してある。
【００２８】
さらにまた、本実施形態ではこれらカム１６Ｂ…の上記偏心の位相が、軸線Ｏ方向に同じ位置にある３つのカム１６Ｂ…同士では一致させられているものの、軸線Ｏ方向に異なる位置にあるカム１６Ｂ…同士では少なくとも一部が他と異なるようにされており、特に該軸線Ｏ方向に固定体１４を挟んで隣接するカム１６Ｂ，１６Ｂ同士で、そのカム軸線Ｃからカム１６Ｂの中心線Ｅに向かう上記直線が、スクリュウ４の一端側から他端側に向けて所定角度（例えば６０°）ずつカム軸線Ｃ回りに一方向にずれるように設定されている。従って、これにより隣接する濾過体１０Ｂ…同士では、その中心軸Ｘの上記円軌道上の位置が上記所定角度ずつずれた状態となり、すなわち上述のように濾過体１０Ｂ…同士で異なった偏心状態を採ることとなる。
【００２９】
なお、ここで、この第２の濾過体１０Ｂの内径は、本実施形態では第１の濾過体１０Ａの内径よりも大きくされて、固定体１４の上記孔１４Ａの内径と等しくされており、特にスクリュウ４のスクリュウ羽根４Ｂの外径に上記偏心量ｅの２倍の長さを加えた大きさと略同じか、これよりも僅かに大きく設定されていて、該濾過体１０Ｂが偏心することによってその内周部がスクリュウ羽根４Ｂ外周に接近する部分では、該スクリュウ羽根４Ｂに干渉しない範囲で固定体１４の上記孔１４Ａよりも内周側に突出する一方、この内周部がスクリュウ羽根４Ｂ外周から離間する部分では、上記孔１４Ａよりも外周側に後退するようにされている。また、このスクリュウ４の他端側の第２の濾過体１０Ｂの上記濾過部１２においては、そのウェッジワイヤー１２Ｂ…間の濾過間隙Ｓの大きさが、第１の濾過体１０Ａの濾過部１２の濾過間隙Ｓよりも小さくされている。
【００３０】
さらに、このような濾過体１０…が配設される濾過室３内には、上記第１の濾過室３Ａから第２の濾過室３Ｂに亙って洗浄管１９が配設されており、特に本実施形態では、軸線Ｏに平行に延びる複数の洗浄管１９…が、該軸線Ｏ方向に並ぶように配設された上記濾過体１０…を中心としてその周りを取り囲むように配設されていて、しかも洗浄管１９…はそれぞれその中心軸線回りに回動可能とされている。すなわち、本実施形態の洗浄管１９は、洗浄水を噴射する多数のノズル孔が上記中心軸線方向に沿って適当間隔を開けて該洗浄管１９の外周部に一列に形成されたものであって、その一端部は上記外壁２Ａから突出させられて図示されない洗浄水供給源にバルブ１９Ａを介して接続されるとともに、他端部は上記隔壁８Ａを突き抜けて隔壁８Ｂに支持されている。
【００３１】
また、本実施形態ではこのような洗浄管１９…が６本、軸線Ｏに直交する断面において図７に示すように、スクリュウ４の周方向にカムシャフト１６…と固定体１４がなす上記正三角形の各頂点との間に位置して、軸線Ｏを中心とした略正六角形の頂点上に配置されており、これら固定体１４やカムシャフト１６に干渉せずに濾過体１０…にできるだけ接近可能な配置となるように配設されている。さらに、これらの洗浄管１９…は上記外壁２Ａおよび隔壁８Ａ，８Ｂに上記中心軸線回りに回転可能に挿通・支持される一方、この洗浄管１９…が外壁２Ａから突出してバルブ１９Ａに至る部分の途中には、それぞれカップリングプーリ１９Ｂ…が設けられていて、これらのカップリングプーリ１９Ｂ…にはベルト２０が巻き掛けられて連結されているとともに、このうち一つの洗浄管１９にはレバー１９Ｃが取り付けられており、このレバー１９Ｃによって上記一つの洗浄管１９を回動させることにより、ベルト２０を介して全ての洗浄管１９…が連動して回動し、ノズル孔からの洗浄水の噴出方向が調整可能とされる。
【００３２】
さらにまた、この濾過室３の上記ケーキ排出室３Ｃにおいては、スクリュウ４のスクリュウシャフト４Ａの外径が、上記第２の濾過室３Ｂにおいて大径で一定とされた上記範囲から略そのままの径でケーキ排出室３Ｃの途中まで延長されるとともに、この延長された部分には、円環状のスリーブ２１が上記軸線Ｏ方向に進退可能に外嵌されている。このスリーブ２１は、スクリュウ４が挿通されるとともに濾過されたケーキを排出するために上記隔壁８Ｂに形成された孔の内径よりも大きな外径を有し、かつその円環状をなす先端面が外周側に向かうに従いスクリュウシャフト４の他端側に向かうように傾斜したテーパ面状に形成されている。また、このスリーブ２１の上記他端側には、上記外壁２Ｂに取り付けられたエアシリンダー２２のピストンロッド２２Ａが連結されていて、このピストンロッド２２Ａが上記軸線Ｏに平行に一端側に向けて出没してスリーブ２１を進退せしめることにより、このスリーブ２１と隔壁８Ｂの上記孔との間隔を適当に設定して該孔からのケーキの排出量を調整することが可能となる。
【００３３】
そして、このような構成のスクリュウプレス式濾過装置にあって、本実施形態では、スクリュウ４のスクリュウシャフト４Ａの外周において、上記軸線Ｏ方向に隣接するスクリュウ羽根４Ｂの間に突起物２３が設けられている。この突起物２３は、本実施形態ではスクリュウ４の上記一端側と他端側とにそれぞれ設けられていて、このうち一端側の突起物２３は図８に示すような平板状の戻し板２４であり、複数のこのような戻し板２４がスクリュウシャフト４Ａの一端側の外径が一定とされた上記所定の範囲内に設けられている。すなわち、この一端側の突起物２３としての戻し板２４は、その基端部にスクリュウシャフト４Ａの外周面に密着可能な円弧板状の取付部２４Ａを有しており、この取付部２４Ａが取付ボルト２５…によってスクリュウシャフト４Ａ外周に取り付けられることにより、このスクリュウシャフト４Ａの外周面から上記軸線Ｏに対する径方向外周側に突出し、かつ上記隣接するスクリュウ羽根４Ｂ間に軸線Ｏ方向に沿って延びるように配設されていて、この戻し板２４の回転方向Ｔ側の側面が、スクリュウ４の一端側における突起物２３の回転方向Ｔを向く壁面２６とされる。
【００３４】
さらに、スクリュウ４の一端側には、４枚のこのような戻し板２４…が周方向および軸線Ｏ方向にずらされて取り付けられている。このうち、最も一端側の第１の戻し板２４は、この一端側においてスクリュウシャフト４Ａの外径が一定とされた上記所定の範囲内の軸線Ｏ方向略中央に取り付けられ、以下の第２〜第４の戻し板２４…は、それぞれスクリュウ羽根４Ｂが描く螺旋に沿って上記第１の戻し板２４から軸線Ｏ回りに回転方向Ｔの後方側に１８０°（半周）、７２０°（２周）、９００°（２．５周）回転した位置に取り付けられており、従って第１、第３の戻し板２４，２４同士と第２、第４の戻し板２４，２４同士とはそれぞれスクリュウ４の周方向に同じ位置に配設されることとなる。なお、これらの戻し板２４…のスクリュウシャフト４Ａ外周面からの突出高さは、スクリュウ羽根４Ｂの突出高さよりも小さくされており、特に本実施形態ではこのスクリュウ羽根４Ｂのスクリュウシャフト４Ａ外周面からの突出高さの半分よりも小さくされていて、これにより戻し板２４の外周側には、スクリュウ羽根４Ｂの上記外径円Ｄとの間に比較的大きな空間が確保されている。
【００３５】
一方、スクリュウ４の他端側の突起物２３は、図９に示すような円弧板状の突起板２７であり、やはり複数のこのような突起板２７…が、スクリュウシャフト４Ａの他端側の、上記一端側よりも大きな外径とされた一定外径の所定の範囲内に設けられている。ここで、この突起板２７は、上記他端側におけるスクリュウシャフト４Ａの外径よりも曲率半径の小さな断面円弧状をなすものであって、該円弧の中心線を軸線Ｏと平行にしてスクリュウシャフト４Ａの外周面に被せられるようにされた上で、その突出頂部に挿通された取付ボルト２８…がスクリュウシャフト４Ａ外周面にねじ込まれることにより、スクリュウ４の他端側においてやはり軸線Ｏ方向に隣接するスクリュウ羽根４Ｂ間に亙って延びるように取り付けられている。従って、本実施形態ではこの突起板２７の上記突出頂部から回転方向Ｔ側に延びる部分が、該回転方向Ｔの後方側に向かうに従い隆起する隆起面２９とされる。
【００３６】
なお、このスクリュウ４の他端側においても、４つのこのような突起板２７…が周方向および軸線Ｏ方向にずらされて取り付けられており、特に本実施形態ではこれらの突起板２７…は、スクリュウ羽根４Ｂが描く螺旋に沿って軸線Ｏ回りに回転方向Ｔの後方側に２７０°（３／４周）ずつ回転した位置に取り付けられており、すなわちそれぞれ周方向に等間隔に、しかもこの周方向には互いに同じ位置には位置しないように配設されている。また、これらの突起板２７…のスクリュウシャフト４Ａ外周面から上記突出頂部までの突出高さは、この外周面からのスクリュウ羽根４Ｂの突出高さよりも小さいのは勿論、上記一端側における戻し板２４の突出高さよりも小さくされているが、スクリュウシャフト４Ａの外径が他端側で大きくされていることから、この突起板２７の外周側においてスクリュウ羽根４Ｂの上記外径円Ｄとの間に画成される空間は、スクリュウ４の一端側の上記戻し板２４の外周側に画成される空間よりも小さくされている。
【００３７】
しかるに、このように構成されたスクリュウプレス式濾過装置にあっては、スクリュウ４のスクリュウシャフト４Ａの外周において、その軸線Ｏ方向に隣接するスクリュウ羽根４Ｂの間に、突起物２３が設けられているので、このスクリュウ４の一端側から供給されて他端側に搬送されるに従い含水率が低下してゆく処理物に対し、その含水率に応じて効率的かつ確実な脱水、濾過を行うことが可能となる。すなわち、スクリュウ４の一端側では、この突起物２３としてスクリュウシャフト４Ａの外周面に戻し板２４が取り付けられており、スクリュウ４の一端側に供給されたばかりの含水率の高い処理物のうち、特に外周側の濾過体１０（第１の濾過体１０Ａ）から離れていて高い含水率のままとされたスクリュウシャフト４Ａの外周面近傍にある処理物は、スクリュウ４の回転に伴って他端側に搬送される途中でこの戻し板２４に当たって押し戻され、あるいは外周側に押し出されることとなるので、このような含水率が高いままの処理物がそのまま他端側に搬送されるのを防ぐことができ、該処理物をこの一端側で適当な含水率まで確実に脱水、濾過することが可能となる。
【００３８】
その一方で、スクリュウ４の他端側に搬送された処理物は、その含水率が低下しているため、そこからさらに液分を除去するのは容易ではないが、上記構成のスクリュウプレス式濾過装置においては、このスクリュウ４の他端側にも突起物２３として上記突起板２７が設けられている。従って、この他端側においてスクリュウ４の回転によりさらに搬送される処理物は、この突起板２７によってスクリュウ４の外周側の濾過体１０（第２の濾過体１０Ｂ）の内周面に押し付けられることとなり、これら突起板２７と濾過体１０との間で圧搾されるようにして液分が絞り出されることになるので、含水率が低下した処理物からもさらに効率的な脱水を図ることができる。このように、上記突起物２３を設けたスクリュウプレス式濾過装置によれば、供給されたばかりの含水率の高い処理物からも、またスクリュウ４の他端側に搬送された含水率の低い処理物からも、その含水率に合わせて効率的な濾過を図ることができるのであり、これにより、上記濾液排出口９Ａ，９Ｂから排出される濾液の回収量を向上させたり、ケーキ排出口９Ｃから排出されるケーキをより水分の少ないものとしたりすることが可能となる。
【００３９】
ここで、本実施形態では、特にスクリュウ４の上記一端側の突起物２３が軸線Ｏに対する径方向外周側に延びる平板状の戻し板２４とされていて、その一の側面が上述のようにスクリュウ４の回転方向Ｔを向く壁面２６をなしているので、スクリュウシャフト４Ａの外周面近傍の含水率の高い処理物がそのまま他端側に搬送されるのを、この壁面２６によってさらに確実にせき止めて抑制することができる。すなわち、この一端側の突起物２３が他端側のような円弧板状の突起板であったりすると、含水率が高くて流動性に富むこの一端側の処理物が突起板を乗り越えて他端側に搬送されてしまうおそれが生じる。なお、本実施形態ではこの戻し板２４を、取付部２４Ａを介してスクリュウシャフト４Ａの外周面に取り付けているが、例えば軸線Ｏ方向に隣接するスクリュウ羽根４Ｂに取り付けて支持するようにしてもよい。
【００４０】
また、これに対して、スクリュウ４の上記他端側の突起物２３は、本実施形態では上述のような断面円弧状の突起板２７とされており、その回転方向Ｔ側を向く部分が回転方向Ｔの後方側に向かうに従い隆起する隆起面２９とされているので、含水率が低くなって流動性が乏しくなったこの他端側の処理物でも、スクリュウ４の回転により上記隆起面２９に沿って確実に外周側に押し上げて、濾過体１０との間で圧搾することが可能となる。すなわち、これが例えば逆に一端側のような径方向に延びる戻し板であったりすると、処理物がせき止められて詰まりを生じるおそれがある。なお、この突起板２７についても、本実施形態では断面円弧の板状のものとしているが、他に断面が楕円形やＶ字の山型をなすものなども採用可能である。
【００４１】
しかも、本実施形態では、スクリュウシャフト４Ａの外径が他端側で一端側よりも大きくなるようにされており、これにより、上述のようにスクリュウ４の一端側から他端側に向かって小さくなる処理物の含水率に応じて、スクリュウシャフト４Ａの外周において軸線Ｏ方向に隣接するスクリュウ羽根４Ｂ間に画成される空間の大きさも小さくすることができ、処理物を効率的に圧縮して確実な濾過を図ることが可能となる。そして、特にこのスクリュウシャフト４Ａの外径が大きくなるスクリュウ４の他端側には、上述のように処理物を濾過体１０側に押し付ける突起物２３としての上記突起板２７が設けられているので、この突起板２７が設けられた部分では上記空間をさらに小さくすることができ、処理物を一層確実に圧搾してその液分を十分に絞り出すことが可能となる。
【００４２】
一方、本実施形態のスクリュウプレス式濾過装置においては、スクリュウ４の他端側に配設された複数の第２の濾過体１０Ｂ…が、それぞれカム１６Ｂ…に摺動可能に接して支持されてこれらのカム１６Ｂ…の外周面に接する上記円に沿って回転自在とされるとともに、回転する該カム１６Ｂ…との摩擦によってもその中心軸Ｘ回りにスクリュウ４の全周に亙って回転可能とされているので、処理物をスクリュウ４との間で捻るようにして該処理物にスクリュウ４の周方向に向けて剪断力を作用させることができる。さらに、これら回転可能とされたスクリュウ４の他端側の第２の濾過体１０Ｂが、該スクリュウ４の一端側の第１の濾過体１０Ａに対してその軸線Ｏ方向の長さが短く、しかも互いに独立して中心軸Ｘ回りに回転可能とされているので、上記剪断力を、軸線Ｏ方向においてより細かい範囲ごとに搬送される処理物の含水率に合わせて制御して、処理物が螺旋状に絞り上げられるように作用させることができ、これによっても、スクリュウ４の他端側に搬送された含水率が低くて濾過されにくい処理物に対して効率的な脱水を図ることが可能となる。
【００４３】
なお、本実施形態では、このようにスクリュウ４の他端側の第２の濾過体１０Ｂ…が軸線Ｏ方向の長さを短くされて互いに独立して回転可能とされているのに対し、スクリュウ４の一端側の第１の濾過体１０Ａ…は、その軸線Ｏ方向の長さが長く、しかもその中心軸Ｘ回りの回転やスクリュウ４の全周に亙る回転が拘束されて、第１の濾過室３Ａ内の供給管１３と隔壁８Ａとに固定されて取り付けられている。しかるに、このスクリュウ４の一端側に供給される処理物は含水率が高くて液状に近く、従ってそのような処理物に対して第２の濾過体１０Ｂ…のように周方向の剪断力を作用させても脱水効率に対する効果は少なく、むしろこの濾過体１０Ａを回転可能に支持したりするのに装置構造の複雑化を招く結果となる。そこで、本実施形態ではこのように回転させる必要のない部分の濾過体１０Ａについては、複雑な回転構造を採ることなく固定式として、装置構造の簡略化を図っている。ただし、これら第１の濾過体１０Ａ，１０Ａについても、その一方あるいは両方を回転可能に支持するようにしてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、これら回転可能とされた第２の濾過体１０Ｂの回転中心となる中心軸Ｘが、さらにスクリュウ４の回転軸線Ｏに対して偏心量ｅで偏心した円軌道に沿って回転可能とされていて、すなわち中心軸Ｘが軸線Ｏに対して偏心可能とされており、従ってこの中心軸Ｘの偏心によって濾過体１０Ｂの内周が軸線Ｏ側に接近する部分では、スクリュウ４によって他端側に搬送される処理物に外周側から圧力を加えられて、上記周方向の剪断力に加えて軸線Ｏに対する径方向にも剪断力が作用することとなり、脱水効率の一層の向上を図ることが可能となる。また、特にこうして偏心可能とされた第２の濾過体１０Ｂが、処理物を濾過体１０側に押し付ける突起物２３（突起板２７）が設けられたスクリュウ４の他端側に配設されているので、この他端側の処理物は軸線Ｏに対する内周側から突起物２３によって押圧されるとともに外周側からも第２の濾過体１０Ｂによって圧力を受けることとなるので、その液分をさらに確実に絞り出すことができ、より一層の脱水効率の向上を図ることできる。
【００４５】
しかも、本実施形態においては、このように濾過体１０Ｂの中心軸Ｘが軸線Ｏ回りの円軌道に沿って回転して偏心させられているので、スクリュウ４の全周に亙ってその外周側から満遍無く処理物に圧力を加えて上記径方向の剪断力を作用させることができ、処理物の均一な濾過を促すことが可能となる。加えて、複数の濾過体１０Ｂ…が間に固定体１４を介して偏心回転可能とされており、この固定体１４の孔１４Ａの内径と濾過体１０Ｂの内径とが互いに等しくされているので、スクリュウ４に搬送されて固定体１４の孔１４Ａを抜け出た処理物は、偏心回転する濾過体１０Ｂによって外周側から切り込まれるように剪断力を受けることとなり、これによってスクリュウシャフト４Ａの外周面近傍の比較的含水率の高い処理物からも効率的に濾液を排出させてさらに効率的かつ均一的な濾過を図ることができるという効果も得られる。
【００４６】
また、このように濾過体１０Ｂの中心軸Ｘを軸線Ｏに対して偏心させるに際して、本実施形態では、濾過体１０Ｂの外周にカム軸線Ｃ回りに回転可能なカムシャフト１６を設けて、濾過体１０Ｂの外周部をこのカムシャフト１６に設けたカム１６Ｂの外周面に摺動可能に接しさせて該濾過体１０Ｂを支持するようにしており、このカム１６Ｂによって中心軸Ｘを軸線Ｏに対して所定の軌道で確実に偏心運動可能とすることができる。しかるに、この点について、本実施形態と同じくスクリュウの軸線を中心とした円軌道に沿って遊動リングを偏心運動可能とした上記特公平７−１０４４０号公報記載のスクリュウプレス式濾過装置では、遊動リングがスクリュウ羽根の外周に接して偏心運動させられたり、このスクリュウ羽根外周に係合して強制的に偏心運動させられたりしているため、遊動リングがスクリュウ羽根に接したり係合したりした部分以外では、該遊動リングの外周縁と固定リング間に設けられたスペーサとの間に間隔があいてしまって遊動リングがずれ動いてしまうおそれがあるが、本実施形態ではそのような問題が生じることはなく、従って処理物に対しても確実に径方向の剪断力を作用させることが可能となる。
【００４７】
さらに、本実施形態では、この中心軸Ｘ回りに回転可能かつ該中心軸Ｘが軸線Ｏに対して偏心可能とされた第２の濾過体１０Ｂが軸線Ｏ方向に並んで複数設けられており、しかも各濾過体１０Ｂの外周部が接するカム１６Ｂ…の上記偏心の位相が、軸線Ｏ方向に隣接するカム１６Ｂ…間でずらされていて、これにより濾過体１０Ｂ…も、各中心軸Ｘ…が軸線Ｏ方向視に同じ円軌道を互いに異なる位相で周回しながら偏心するようにされている。従って、スクリュウ４によって搬送される処理物も、これら複数の第２の濾過体１０Ｂ…によって異なる位相で外周側から上記圧力および径方向の剪断力を受けつつ濾過されることとなるため、本実施形態によれば、一層均一かつ効率的な濾過を図ることが可能となる。
【００４８】
なお、本実施形態では、このように複数の第２の濾過体１０Ｂ…の中心軸Ｘ…を軸線Ｏから偏心量ｅだけ偏心した円軌道上を異なる位相で周回させることにより、隣接する濾過体１０Ｂ…同士で異なって偏心することを可能としているが、中心軸Ｘが描く偏心軌道はこのような円軌道のみに限定されることはなく、またこの中心軸Ｘの偏心を異なる位相とする場合でも上記とはさらに異なった態様を採ることができる。すなわち、例えばカム１６Ｂ…の形状やカムシャフト１６…の配置を適当に設定すれば、中心軸Ｘを楕円軌道やサイクロイド、トロコイド等の各種曲線軌道に沿って異なる位相で移動させることも可能である。
【００４９】
また、例えば軸線Ｏを挟んでその直径方向に一対の同大同形状のカムを同位相で配置するとともに上記直径方向と平行に延びて濾過体１０Ｂの外周部を摺動可能に案内する一対のガイドを濾過体１０Ｂを挟み込むように設ければ、中心軸Ｘが軸線Ｏを通って一定の振幅で上記直径方向に揺動するように偏心運動させることも可能となり、この場合においては中心軸Ｘが揺動する上記直径方向を濾過体１０Ｂ…同士で軸線Ｏ回りに異なる方向とすれば、やはり処理物に異なる方向から圧力や剪断力を与えることが可能となる。さらに、これらのように濾過体１０Ｂの中心軸Ｘを軸線Ｏに対して偏心した特定の軌道上で移動させることなく、中心軸Ｘを軸線Ｏから径方向に離れた所定の位置で位置決めして偏心した状態としても、処理物に外周側から圧力を与えることは可能であり、またこれを含めて上述した偏心の態様の２種またはそれ以上を複数の濾過体１０Ｂ…で適宜組み合わせるようにしてもよい。さらにまた、本発明の請求項１に係るスクリュウプレス式濾過装置に関してのみ言えば、濾過体１０Ｂはその中心軸Ｘがスクリュウ４の軸線Ｏと同軸に位置決めされていても構わない。
【００５０】
一方、本実施形態では、その濾過体１０が、従来のように金属板材よりなる遊動リングと固定リングとを交互に重ねてその間の隙間から濾液を排出するものではなく、概略円筒状の濾過体１０自体の胴周部に濾過部１２が設けられたものであり、濾液の大部分はこの濾過体１０の濾過部１２から排出される。しかるに、上記従来の濾過体では、遊動リングが偏心回転可能とされていることも相俟って固定リングとの間の隙間を所定の大きさに維持することが難しく、しかもこの隙間に入り込んだ処理物中の微粒子を遊動リングの回転によって除去するようにしているため、この微粒子によって遊動リングと固定リングの互いに対向する端面が傷ついて摩耗し易く、従って上記隙間を所定の大きさに維持することが一層困難となって、例えば濾液に上記微粒子が混入してその清澄性を低下させるおそれがあるが、これに対して本実施形態では、上述のように濾過体１０の胴周部に濾過部１２が設けられているので、かかる問題が生じて濾液の清澄性や円滑な濾過性が損なわれるのを避けることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、この濾過部１２が、濾過体１０の胴周部に断面二等辺三角形状のウェッジワイヤー１２Ｂ…を上記中心軸Ｘ方向に必要な濾過間隙Ｓを開けて多数並ぶように巻回して形成したものであり、サポートロッド１２Ａ…による支持とも相俟って濾過部１２に必要な剛性を確保することができる一方、中心軸Ｘ方向に隣接するウェッジワイヤー１２Ｂ，１２Ｂ間の間隔は外周側に向けて漸次大きくなるので、処理物中の上記微粒子等が濾過間隙Ｓに詰まるようなことがなく、長期に亙って安定した濾過効率を維持することができる。なお、このウェッジワイヤー１２Ｂの断面形状としては、このような二等辺三角形の他に、例えば等脚台形状など、他の形状を採用することも可能である。
【００５２】
さらに本実施形態では、このような濾過体１０…が配設される第１、第２の濾過室３Ａ，３Ｂに、該濾過体１０…の外周を取り囲むように洗浄管１９…が配設されているので、たとえ濾過間隙Ｓに微粒子が詰まったりしても、これらの洗浄管１９…から噴射される洗浄水によってこれを確実に除去することができるとともに、濾過体１０の内周側に向けては幅狭となる濾過間隙Ｓを通して効率的に洗浄水を供給して処理物を洗浄し、より純度の高いケーキを得たりすることも可能となる。しかも、本実施形態では第２の濾過体１０Ｂ…が回転可能に支持されているので、洗浄管１９から噴射される洗浄水を濾過体１０Ｂの全周に亙って満遍無く均一に、かつ効率的に供給することができ、上記レバー１９Ｃによってこの洗浄管１９…を回転させて洗浄水の噴射の向きを適宜調整することが可能であるのとも相俟って、さらに確実に微粒子の除去等を行うことができる一方、場合によっては、第２の濾過体１０Ｂ…が配設される第２の濾過室３Ｂにおいては洗浄管１９の数を削減することも可能となる。
【００５３】
さらにまた、本実施形態では、これら胴周部にウェッジワイヤー１２Ｂ…によって濾過部１２が形成された濾過体１０のうち、スクリュウ４の他端側の第２の濾過体１０Ｂ…における濾過間隙Ｓが、一端側の第１の濾過体１０Ａにおける濾過間隙Ｓよりも小さくされており、従って含水率の高いスクリュウ４の一端側では大きな濾過間隙Ｓから速やかに濾液を排出して含水率を低減することができる一方、こうして含水率が低減されるとともにスクリュウ４による搬送や偏心回転する濾過体１０Ｂによって圧力や剪断力を受けることにより処理物中の細かい微粒子が増大しがちなスクリュウ４の他端側では、濾過間隙Ｓを小さくすることによって、かかる微粒子が濾過間隙Ｓに詰まって脱水効率を損なうような事態をさらに確実に防止することが可能となる。なお、本実施形態では第１の濾過体１０Ａ，１０Ａ間と第２の濾過体１０Ｂ…間では濾過間隙Ｓはそれぞれ同じとされているが、これらの一部あるいは全体において一端側から他端側に向けて濾過間隙Ｓが漸次小さくなるようにしてもよい。
【００５４】
次に、図１０および図１１は、本発明の第２に実施形態を示すものであり、図１ないし図９に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。本実施形態においては、第１の実施形態のカムシャフト１６…およびカム１６Ｂ…に代えて、スクリュウ４の他端側の上記第２の濾過体１０Ｂ…のそれぞれの周りに、スクリュウ４の回転軸線Ｏに平行なギア軸線Ｇ回りに回転可能なギア３１が１つの濾過体１０Ｂに対して３つずつ、濾過体１０Ｂとの間に間隔をあけるようにして軸線Ｏに対する径方向に該軸線Ｏから等しい位置に、かつ周方向に等間隔に配設されており、これらのギア３１…と濾過体１０Ｂとの間には、円周状の外周部に各３つのギア３１…のすべてに噛合するギア部３２Ａが形成されるとともに、内周部は、濾過体１０Ｂの外周、すなわち上記濾過体本体１１のフランジ１１Ａ，１１Ａの外周部が嵌挿可能な大きさの円形の保持孔３２Ｂとされた環状の保持リング３２が介装されている。
【００５５】
そして、この第２の実施形態では、この保持リング３２外周のギア部３２Ａの中心、すなわち上記回転軸線Ｏの位置に対し、上記保持孔３２Ｂの中心、すなわち濾過体１０Ｂの中心軸Ｘの位置が偏心量ｅだけ偏心させられており、保持リング３２がこの保持孔３２Ｂに濾過体１０Ｂを嵌挿して保持しながら、上記ギア部３２Ａと噛合するギア３１…の回転によって軸線Ｏ回りに回転させられることにより、濾過体１０Ｂは、その中心軸Ｘが軸線Ｏを中心とする半径ｅの円軌道を周回するように偏心運動させられることとなる。また、濾過体１０Ｂは、その円形の外周部が保持リング３２の同じく円形の保持孔３２Ｂに嵌挿されて保持されているので、該保持リング３２に対して中心軸Ｘ回りに回動自在であり、さらに軸線Ｏ方向に隣接する保持リング３２，３２同士は、その保持孔３２Ｂの中心が軸線Ｏに対して偏心する方向、すなわち軸線Ｏから保持孔３２Ｂの中心に向けて延びる直線Ｍの方向が、軸線Ｏ回りに所定の角度θずつ異なる位相となるように設定されている。なお、図１１は、この角度θを６０°とした場合の隣接する６つの濾過体１０Ｂ…の偏心状態を示すものである。
【００５６】
しかるに、このように構成された第２の実施形態のスクリュウプレス式濾過装置でも、上述のようにスクリュウ４他端側の濾過体１０Ｂ…は、その中心軸Ｘがスクリュウ４の回転軸線Ｏを中心とした軌道に沿って該軸線Ｏの周りを周回するように、スクリュウ４の回転とは独立して軸線Ｏに対して偏心可能とされているので、第１の実施形態と同様に処理物に対して軸線Ｏに対する径方向からの剪断力を、全周に亙って多方向から均一かつ十分に作用させることが可能となり、含水率が低下して脱水され難くなった処理物に対しても、より効率的な濾過を図ることが可能となる。また、この濾過体１０Ｂの偏心運動は、ギア３１…によって保持リング３２が強制的に回転されることに伴って濾過体１０Ｂを保持した保持孔３２Ｂの中心が偏心させられることによるものであるので、やはり第１の実施形態と同様に濾過体１０Ｂをその中心軸Ｘが所定の軌道を周回するように確実に偏心運動させることができ、より安定的に上記径方向の剪断力を処理物に作用させることが可能となる。しかも、濾過体１０Ｂは中心軸Ｘ回りに回転自在に保持されるので、周方向の剪断力も作用させることができる。
【００５７】
なお、この第２の実施形態の保持リング３２は、保持孔３２Ｂとされる内周部の中心が外周部の中心に対して上記偏心量ｅだけ偏心した略円筒状で、隣接する固定体１４，１４間に嵌挿可能な中心線方向の長さを有する部材の外周にギア部３２Ａを形成するとともに、その円筒壁部に濾液排出用の孔などを形成したものでもよく、また濾過体１０と同じように、保持孔３２Ｂとされる内周部の中心が偏心するとともに外周部にギア部３２Ａが形成された略円環板状のフランジを、補強板やサポートロッドによってその内外周部の中心がそれぞれ同軸となるように連結して固定体１４，１４間に嵌挿可能な中心線方向の長さとしたような構成であってもよい。また、特にこの第２の実施形態においては、保持リング３２…を軸線Ｏ回りに回転させるのに十分な回転駆動力が得られるのなら、３つのギア３１…のうち少なくとも１つだけが回転駆動されればよく、残りのギア３１は回転自在に支持されて上記少なくとも１のギア３１に回転に伴い従動回転させられるだけであってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スクリュウシャフトの外周において、スクリュウの回転軸線方向に隣接するスクリュウ羽根の間に突起物を設けることにより、処理物が供給されるスクリュウの一端側では、スクリュウシャフトの外周面近傍の含水率の高い処理物がそのまま搬送されてしまうのを防ぐ一方、他端側では含水率の低くなった処理物を濾過体側に押し付けてさらなる脱水を促すことができ、含水率が変化する処理物に対して確実かつ効率的な脱水を図ることが可能となる。また、特にスクリュウの一端側の突起物にスクリュウ回転方向を向く壁面を備えれば、含水率の高い上記処理物をせき止めて他端側に搬送されるのをより確実に防止することができる一方、スクリュウの他端側の突起物にはスクリュウ回転方向後方側に向かうに従い隆起する隆起面を備えることにより、含水率が低くなった処理物を濾過体との間で圧搾するようにして一層確実な脱水を図ることができる。さらに、スクリュウシャフトの外径を他端側で一端側よりも大きくなるようにすれば、特にスクリュウの他端側において処理物をさらに確実に濾過体側に押し付けて脱水を行うことが可能となる。
【００５９】
一方、このスクリュウの他端側において複数の濾過体を配設し、これらの濾過体をスクリュウの全周に亙ってその中心軸回りに互いに独立して回転可能に支持するとともに、この他端側の濾過体のスクリュウ軸線方向の長さを一端側の濾過体よりも短くすることにより、上述のように含水率が低くなって濾過され難くなった処理物に対しても、周方向に向けての剪断力をその含水率に合わせて細かい範囲で制御しながら作用させることができ、一層効率的な脱水を図ることが可能となる。また、含水率が高くて脱水され易い処理物が搬送されるスクリュウの一端側では濾過体の回転を拘束することにより、装置構造の簡略化を図ることができる。
【００６０】
さらに、この他端側の濾過体をスクリュウの軸線に対して偏心可能な中心軸回りに回転可能とすれば、処理物に外周側から圧力や径方向の剪断力を与えて一層の脱水効率の向上を図ることができる。この場合には、例えば濾過体の外周にカム軸線回りに回転可能に設けたカムに濾過体の外周部を摺動可能に接しさせて回転可能とすれば、カムの偏心量に応じて中心軸線を確実に偏心させることができるとともに、カムと濾過体との摺動とカムによる濾過体の接触摩擦とにより、濾過体を中心軸回りに確実に回転可能とすることができる。また、濾過体の外周にギアを設けるとともに、このギアと濾過体との間に外周が該ギアに噛合して内周には濾過体を偏心させて保持する保持リングを介装したりしても、濾過体の中心軸が所定の軌道を確実に周回するように偏心運動させることが可能となり、より安定して上記剪断力を作用させることができる。さらに、スクリュウの回転駆動手段と濾過体を偏心せしめる駆動手段とを独立して設ければ、スクリュウの回転に対して濾過体の偏心運動を独立させる場合でも、その制御が容易である。さらにまた、この他端側の濾過体を、その中心軸が異なって偏心可能に配設すれば、処理物に多方向から剪断力を与えることができて、より一層の濾過効率の向上を図ることができる。
【００６１】
さらに、濾過体として、例えばウェッジワイヤーを巻回したりして、その胴周部に濾過部を備えたものを採用すれば、処理物中の微粒子などによって脱水効率が損なわれたり、かかる微粒子が濾液に混入してその清澄性が低下したりするのをより確実に防止することができる。また、このような場合においても複数の濾過体を配設して、スクリュウの他端側の濾過体の濾過間隙を一端側よりも小さくすれば、一端側では含水率の高い処理物から速やかに濾液を排出することができる一方、他端側では処理物中の微粒子による濾過間隙の詰まり等を防ぐことができ、効率的かつ円滑な濾過を促すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示す側断面図である。
【図２】  図１に示す実施形態の平面図である。
【図３】  図１に示す実施形態をスクリュウ４の一端側から見た正面図である。
【図４】  図１に示す実施形態をスクリュウ４の他端側から見た背面図である。
【図５】  図１におけるＺＺ断面図である。
【図６】  図１に示す実施形態における濾過体１０（第２の濾過体１０Ｂ）を示す（イ）側断面図、（ロ）一部破断正面図である。
【図７】  図１に示す実施形態の第２の濾過体１０Ｂの偏心状態を示すＺＺ拡大断面図である。
【図８】  スクリュウ４の一端側における突起物２３（戻し板２４）を示す（イ）平面図、（ロ）側面図、（ハ）軸線Ｏに直交する断面図である。
【図９】  スクリュウ４の他端側における突起物２３（突起板２７）を示す（イ）平面図、（ロ）側面図、（ハ）軸線Ｏに直交する断面図である。
【図１０】  本発明の第２の実施形態を示す、図１におけるＺＺ拡大断面図に相当する図である。
【図１１】  第２の実施形態において位相差の角度θを６０°とした場合の軸線Ｏ方向に隣接する６つの濾過体１０Ｂ…の偏心状態を示す図である。
【符号の説明】
３  濾過室
３Ａ  第１の濾過室
３Ｂ  第２の濾過室
４  スクリュウ
４Ａ  スクリュウシャフト
４Ｂ  スクリュウ羽根
６  ロール駆動装置
８Ａ，８Ｂ  隔壁
１０  濾過体
１０Ａ  第１の濾過体
１０Ｂ  第２の濾過体
１２  濾過部
１２Ｂ  ウェッジワイヤー
１４  固定体
１６  カムシャフト
１６Ｂ  カム
１８  カム駆動装置
１９  洗浄管
２３  突起物
２４  戻し板（突起物）
２６  戻し板２４の回転方向Ｔを向く壁面
２７  突起板（突起物）
２９  突起板２７の回転方向Ｔ後方側に向かうに従い隆起する隆起面
３１  ギア
３２  保持リング
Ｏ  スクリュウ４の回転軸線
Ｔ  スクリュウの回転方向
Ｘ  濾過体１０の中心軸
Ｃ  カム軸線
Ｅ  カム１６Ｂの中心線
ｅ  中心軸Ｘの軸線Ｏに対する偏心量（カム１６Ｂの中心線Ｅのカム軸線Ｃからの偏心量または保持リング３２の内外周の中心の偏心量）
Ｇ  ギア軸線
Ｍ  軸線Ｏから保持孔３２Ｂの中心に向けて延びる直線
Ｓ  濾過部１２の濾過間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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