(57)【要約】【課題】  スクリュー式脱水機における脱水能力の低下を抑制する。【解決手段】  螺旋状に連続するスクリュー羽根７を有するスクリュー軸３が、液体通過性のあるドラムスクリーン２の内部に、回転自在に収納され、前記ドラムスクリーン２の線方向の一端に設けられた投入された被処理物を前記スクリュー羽根７で押圧しつつ前進させて、前記ドラムスクリーン２の軸線方向の他端側に設けられた排出口５から排出し、前記ドラムスクリーン２の中間部からホッパー４側の部分が内径が一定のストレート部１２とされ、かつ前記中間部より排出口５側の部分が排出口５側で内径の小さくなるテーパー部１１とされ、また前記スクリュー羽根７の前記テーパー部１１に対応する部分が前記排出口５側で外径の大きくなるテーパー状に形成され、さらに前記スクリュー軸３がその軸線方向で前記ホッパー４側に後退移動可能なように構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状に連続するスクリュー羽根を有するスクリュー軸が、液体通過性のあるドラムスクリーンの内部に、回転自在に収納され、前記ドラムスクリーンの軸線方向の一端に設けられた投入口に投入された被処理物を前記スクリュー羽根で押圧しつつ前進させて、前記ドラムスクリーンの軸線方向の他端側に設けられた排出口から排出するスクリュー式脱水機において、
前記ドラムスクリーンの軸線方向での中間部から投入口側の部分が内径が一定のストレート部とされ、かつ前記中間部より排出口側の部分が排出口側で内径の小さくなるテーパー部とされ、また前記スクリュー羽根の前記テーパー部に対応する部分が前記排出口側で外径の大きくなるテーパー状に形成され、さらに前記スクリュー軸がその軸線方向で前記投入口側に後退移動可能なように構成されていることを特徴とするスクリュー式脱水機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、含水率の高いスラッジあるいはスラリーなどの被処理物を脱水するスクリュー式脱水機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、スラッジあるいはスラリーなどの被処理物の含水率を下げる脱水機として、スクリュー式のものが知られている。この種のスクリュー式脱水機では、例えば、スクリューを保持している円筒状のスクリーンの内部に被処理物を投入すると、まず、被処理物の自重により脱水が行われ、スクリューの回転に伴って被処理物が押圧しつつ搬送され、その過程で脱水が進行するように構成されている。
【０００３】
すなわち、この処理能力を増大させるために、特許文献１には、押圧用のスクリュー軸と送り込み用のスクリュー軸とを分割し、押圧用のスクリューを低回転で回転させるとともに、送り込み用のスクリューを高回転で回転させるように構成された発明が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、スクリュー軸の後退速度が前進速度よりも高速になるように構成されており、また、スクリュー軸の後退時の回転速度が前進時よりも高回転数になるように構成された発明が記載されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、スクリュー軸が軸線方向に移動可能なように構成された発明が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２８７０９３号公報
【特許文献２】特開平１１−３４７７９６号公報
【特許文献３】特開平１１−３２０１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の発明によれば、押圧用のスクリュー軸が低回転で回転しているために、圧搾力が増大するとともに、送り込み用のスクリューが高回転で回転しており、スラリーまたはスラッジの脱水機への送り込み量が増大するので、処理能力を増大させることができる。
【０００７】
また、特許文献２の発明によれば、スクリュー軸の後退時の回転速度が前進時よりも高回転となっている。したがって、スクリュー軸後退時においても、スラリーまたはスラッジの脱水機への送り込みを維持することできるので、処理能力を増大させることができる。
【０００８】
さらに、特許文献３の発明では、スクリュー軸が軸線方向に移動可能なように構成されているので、圧縮室の大きさを変更することができ、適切な圧縮室の大きさに調整することができる。
【０００９】
上記いずれの発明もスクリューを円筒状のスクリーンの内部に保持するように構成されているので、スクリュー羽根の先端と円筒状のスクリーン内部との間にスラリーまたはスラッジが挟まり、スクリュー羽根先端の摩耗が進行する。したがって、脱水機の運転時間が長くなるとスクリュー羽根先端と円筒状のスクリーン内部とのクリアランスが増大する。一方、被処理物であるスラッジやスラリーなどには凝集剤などの添加剤が含まれていて粘稠度が高いために、前記クリアランスの増大に伴って、円筒状のスクリーン内面に膜が形成されることがある。このような場合、円筒状のスクリーン内面の摩擦抵抗が低下し、スラリーまたはスラッジがスクリューの回転と共に回転する、いわゆる閉塞状態が生じ、脱水能力が低下するという問題がある。
【００１０】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、脱水能力を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、この発明は、閉塞状態の発生を抑制するために摩耗によるクリアランスの増大の回復手段を提供する物である。より具体的には、請求項１の発明は、螺旋状に連続するスクリュー羽根を有するスクリュー軸が、液体通過性のあるドラムスクリーンの内部に、回転自在に収納され、前記ドラムスクリーンの軸線方向の一端に設けられた投入口に投入された被処理物を前記スクリュー羽根で押圧しつつ前進させて、前記ドラムスクリーンの軸線方向の他端側に設けられた排出口から排出するスクリュー式脱水機において、前記ドラムスクリーンの軸線方向での中間部から投入口側の部分が内径が一定のストレート部とされ、かつ前記中間部より排出口側の部分が排出口側で内径の小さくなるテーパー部とされ、また前記スクリュー羽根の前記テーパー部に対応する部分が前記排出口側で外径の大きくなるテーパー状に形成され、さらに前記スクリュー軸がその軸線方向で前記投入口側に後退移動可能なように構成されていることを特徴とするスクリュー式脱水機である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、ドラムスクリーンおよびスクリュー羽根それぞれのいわゆる先端側がテーパー状に形成されているので、ある程度含水率が低下させられたスラッジまたはスラリー（すなわちケーキ）によって、そのテーパー状の部分でスクリュー羽根の摩耗が進行したとしても、スクリュー軸を後退移動させることにより、そのテーパー状部分の外周部がドラムスクリーンのテーパーの内周部に接近し、クリアランスを小さく設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は、この発明の一例を示す縦断側面図であり、また、図２は、図１の主要部を示す図である。ここに示すスクリュー式脱水機１は、ほぼ水平に設置した円筒状のドラムスクリーン２を備え、そのドラムスクリーン２の中心軸線に沿ってスクリュー軸３が回転自在に配置されている。このドラムスクリーン２はパンチングメタルやスラッジワイヤーなどより構成された透水性のあるものであって、その軸線方向の一端側の上部には投入口としてのホッパー４が設けられている。また、他方の端部は、開口していて排出口５となっており、この排出口５に対応し所定間隔に開口して抵抗板が設けられている。
【００１４】
上記のドラムスクリーン２の内部には、その中心軸線に沿って、スクリュー軸３が回転自在にかつ軸線方向に移動可能に配置されている。
【００１５】
そのスクリュー軸３は、円筒状のシャフトの外周にスクリュー羽根７を一体に設けたものであって、そのスクリュー羽根７は、図３に示すように、中心軸線に対して所定の角度で傾斜した状態、すなわち所定のリード角を付与してシャフトに一体化されている。なお、図に示す例では、左ネジと同様のリード角が設定されている。また、シャフトは被処理物（スラリーまたはスラッジ）のホッパー４側の径が小さく出口側の径が大きいテーパー形状となっている。
【００１６】
また、シャフトは軸８に連結され、軸８は軸受によって支持されている。なお、この軸受９ａ、９ｂの調整により、シャフトは軸線方向に移動することが可能となっている。その軸８は、図示しないギヤードモータが連結されており、そのギヤードモータによってスクリュー軸３を回転させるようになっている。そして、装置の長手方向での中央部の下側に、排水孔１０が設けられている。
【００１７】
前記ドラムスクリーン２は、テーパー部１１と非テーパー部１２との二分割構造となっている。テーパー部１１はホッパー４側の内径が出口側の径よりも小さいテーパー構造となっており、その角度は５°程度に設定されている。そして、ドラムスクリーン２の内径は、スクリュー羽根７の外径とほぼ等しく、したがってスクリュー羽根７の外周端がドラムスクリーン２に接触せず、しかも特には隙間を空けずに、スクリュー羽根７が回転するようになっている。
【００１８】
ドラムスクリーン２の出口側は開口しており、そこに抵抗板６が配置されている。その抵抗板６は、シリンダによって保持されており、軸線方向に移動可能なように保持されている。そして、この抵抗板６とドラムスクリーン２の先端との間に隙間が開いており、ここに出口が形成されている。また、抵抗板６とスクリュー羽根７で仕切られたシャフトとドラムスクリーン２との隙間が、最終圧縮室１３として形成されている。
【００１９】
つぎに上記のスクリュー式脱水機１の作用について説明する。スクリュー軸３を回転させている状態で、ホッパー４から被処理物を連続して投入する。その被処理物は例えば牛舎や養豚場などから排出されるスラッジである。
【００２０】
スクリュー軸３は、そのスクリュー羽根７の螺旋方向とは反対方向に回転させられており、したがって被処理物に対して軸線方向に向けた推進力が作用し、被処理物が出口に向けて押される。その過程で被処理物には、スクリュー羽根７が螺旋状に湾曲していることによる圧縮力や、撹拌による圧縮力、ドラムスクリーン２との間の摩擦力に起因する圧縮力などの荷重が圧搾力として作用し、さらには自重による圧搾力が作用するので、被処理物は次第に絞られて水分が除かれる。なお、被処理物から絞り出された水分は、ドラムスクリーン２を通って落下し、排水孔１０から排出される。
【００２１】
非処理物は最終的に最終圧縮室１３に送られる。このとき、スクリュー軸３の回転が続いているので、最終圧縮室１３に入った被処理物には圧搾力が働く。その後、脱水が十分に行われると、スクリュー軸３の回転は続いており、出口方向に荷重が加わっているので、脱水の完了した被処理物は出口側に押し出され、出口から落下して排出される。
【００２２】
一方、スクリュー羽根７とドラムスクリーン２とのクリアランスはないのが望ましいが、このクリアランスに被処理物が挟まることにより、運転時間の増大と共にスクリュー羽根７の先端に摩耗が生じ、クリアランスが増大する。その結果、ドラムスクリーン２の内面に膜が生じ、摩擦抵抗が低下し、被処理物がスクリューの回転と共に回転するいわゆる閉塞状態が生じ、脱水能力が低下するという問題がある。
【００２３】
そこで、ドラムスクリーン２はホッパー４側の内径が小さいテーパー状となっているので、閉塞状態となった場合には、スクリュー軸３をホッパー４側に移動させることにより、スクリュー羽根７とドラムスクリーン２とのクリアランスを減少させることができ、その結果、ドラムスクリーン２の内面に付着した膜を剥離することができるので、脱水能力の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明のスクリュー式脱水機１の一例を示す断面図である。
【図２】ａ部の詳細図、すなわち、主要部の拡大図である。
【図３】スクリュー軸を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…スクリュー式脱水機、  ２…ドラムスクリーン、  ３…スクリュー軸、  ７…スクリュー羽根。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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