(57)【要約】      （修正有）【課題】組立て時やメンテナンス時における取り扱いが容易なスクリーンを備えた多軸スクリュープレスを提供する。【解決手段】スクリュー軸３と、スクリュー軸に形成するスクリュー羽根４と、スクリュー羽根の周囲にろ室を形成するスクリーン２を備え、スクリーンが複数の外胴梁と複数の外胴部材を着脱可能に組み合わせてなり、複数の外胴梁はスクリュー軸の軸心方向に延在し、かつスクリュー軸の軸心廻りでスクリュー羽根の周囲の複数箇所に配置し、複数の外胴部材はスクリュー軸の軸心方向に沿って配列し、上縁と下縁のそれぞれを外胴梁に着脱可能に固定した。【選択図】図１
2011000607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリュー軸と、スクリュー軸に形成するスクリュー羽根と、スクリュー羽根の周囲にろ室を形成するスクリーンを備え、スクリーンが複数の外胴梁と複数の外胴部材を着脱可能に組み合わせてなり、複数の外胴梁はスクリュー軸の軸心方向に延在し、かつスクリュー軸の軸心廻りでスクリュー羽根の周囲の複数箇所に配置し、複数の外胴部材はスクリュー軸の軸心方向に沿って配列し、上縁と下縁のそれぞれを外胴梁に着脱可能に固定したことを特徴とする多軸スクリュープレス。
【請求項２】
スクリーンは複数の外胴押さえを備え、複数の外胴押さえは外胴部材の外側面に当接してスクリュー軸の軸心方向に沿って配列し、上端部と下端部のそれぞれを外胴梁に着脱可能に固定したことを特徴とする請求項１に記載の多軸スクリュープレス。
【請求項３】
スクリーンを軸心廻りに囲んで配置する洗浄管と、洗浄管に洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、洗浄管に接続して外胴部材の外側面に向けて洗浄水を噴射する複数のノズルと、洗浄管を支持し、ガイドレールをなす外胴梁に沿って移動可能な搬送部からなる洗浄装置を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の多軸スクリュープレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多軸スクリュープレスに関し、例えば下水汚泥や工業廃水汚泥等の有機性汚泥を脱水する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の多軸スクリュープレスは、本体ケーシングの外周部がスクリーンをなし、本体ケーシングを軸心方向に挿通してスクリュー軸を配置し、スクリュー軸にスクリュー羽根を形成している。スクリュー羽根の径方向外側の先端縁にはスクレーパを設けており、スクレーパがスクリーンの内面に弾性的に接触している。スクリュー羽根は汚泥供給側から汚泥排出側へ行くほどにピッチが狭くなる形状をなし、あるいはスクリュー軸の軸径が汚泥排出側ほど太くなる形状をなす。
【０００３】
本体ケーシングの汚泥排出側には開口に対向して背圧板を配置しており、背圧板はシリンダー装置によって開口に向けて出退自在であり、開口に向けて作用させる圧力を調整することにより脱水力（圧搾力）を制御する。
【０００４】
本体ケーシングに投入した脱水対象汚泥は、スクリーンでろ過されながらスクリュー軸およびスクリュー羽根の回転によって汚泥排出側へ搬送される。この際に、スクリュー羽根のピッチが汚泥排出側ほど狭くなり、あるいはスクリュー軸の軸径が汚泥排出側ほど太くなることで、本体ケーシングにおけるスクリュー羽根の１ピッチ当たりのろ室容積が減少して行く。汚泥はろ室容積の減少による圧密力および背圧板による背圧の作用により脱水されて、汚泥排出側の開口から本体ケーシングの外部へ脱水汚泥（ケーキ）として排出される。
【０００５】
スクリーンによるろ過処理においては、ろ過処理の経過とともにスクリーン内面に汚泥層が堆積してろ過抵抗を生じさせ、汚泥中の水分がスクリーン内面の汚泥層を通過するのに際して障害となる。このスクリーン内面の汚泥層が厚くなるほどにろ過抵抗は飛躍的に増加し、機内圧力を一定に維持して運転するとろ過水量が小さくなり、ケーキ含水率を低下させることが困難となる。
【０００６】
このため、スクリュー羽根の回転に伴ってスクレーパでスクリーン内面をスクレーピングして汚泥層を剥離させており、スクレーピング頻度が多いほどにスクリーン内面の汚泥層の増加を抑制できる。スクレーピング頻度の増加はスクリュー羽根の回転速度を高めることで実現でき、単位時間当たりの汚泥処理量を一定に維持する運転条件下では、スクリュー羽根の羽根ピッチを小さくすることでスクリュー羽根の回転速度を高めることが可能となる。
【０００７】
スクリュー羽根を多条に設ける多軸スクリュープレスとしては、例えば特許文献１に記載するものがある。これは、濃縮用ケーシングの内部に一対の多条螺旋翼を水平方向に所定間隔で平行に配列したもので、双方の多条螺旋翼は自身の螺旋翼が相手の螺旋翼間に入り込むように配置しており、双方の多条螺旋翼が相互に逆方向へ回転する。
【０００８】
また、特許文献２に記載するものは、スクリーン篭の内部に一対のアルキメデス・スクリューを水平方向に所定間隔で平行に配列してあり、各アルキメデス・スクリューは主ネジ山の間に主ネジ山よりも高さの低い補助ネジ山を設けてある。一対のアルキメデス・スクリューは一方のアルキメデス・スクリューの補助ネジ山が他方のアルキメデス・スクリューの主ネジ山の近くに位置するように配置してある。
【０００９】
また、特許文献３に記載するものは、スクリュープレスの洗浄装置に係るものであり、ろ過筒の周囲にノズル管を配置し、ノズル管に複数の洗浄用ノズルを装着したものであり、複数の洗浄用ノズルはスクリュープレスのろ過筒の外周面からほぼ等しい距離に配置している。このノズル管はろ過筒とは別途の構成部材上に設けた走行用レールの上を走行用ローラーによりスクリュー軸の前後端間で移動可能に設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特公昭６１−３７０３１号公報
【特許文献２】特開平９−２７３０６６号公報
【特許文献３】実開昭６１−１２７８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、従来の多軸スクリュープレスは、本体ケーシングがスクリュー軸の軸心方向に沿って二分割した構造をなし、各分割部は相互間の合わせ面を形成する側部フランジと取り付け用の端部フランジとスクリーンをなす外胴と補強用のリブとが一体となったものである。側部フランジはスクリュー軸の軸心方向と平行をなして各分割部の両側に配置するもので、本体ケーシングの全長にわたって延在している。端部フランジはスクリュー軸の軸心方向で本体ケーシングの両端に配置したもので、多軸スクリュープレスの本体フレームに接合する。外胴はパンチングメタル等からなり、両端部フランジ間にわたって延在している。補強用のリブは外胴の外側面に配置する縦リブと横リブからなり、横リブをスクリュー軸の軸心方向に所定間隔で配置し、横リブ間に縦リブを配置している。
【００１２】
しかしながら、各分割部は側部フランジと端部フランジと外胴と補強用のリブとを一体化してスクリュー軸の軸心方向に長尺な形状をなすために、組立て時やメンテナンス時には分割部の全体を一つの部材として取り扱う必要があり、その重量および大きさの点から取り扱いが困難であった。
【００１３】
また、従来においては、ノズル管はろ過筒とは別途の構成部材上に設けた走行用レールの上を走行用ローラーにより移動する構造であるので、ノズル管を移動させるための専用部材として走行用レールを必要とし、部品点数が多くなる問題があった。
【００１４】
本発明は上記した課題を解決するものであり、組立て時やメンテナンス時における取り扱いが容易なスクリーンを備えた多軸スクリュープレスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の多軸スクリュープレスは、スクリュー軸と、スクリュー軸に形成するスクリュー羽根と、スクリュー羽根の周囲にろ室を形成するスクリーンを備え、スクリーンが複数の外胴梁と複数の外胴部材を着脱可能に組み合わせてなり、複数の外胴梁はスクリュー軸の軸心方向に延在し、かつスクリュー軸の軸心廻りでスクリュー羽根の周囲の複数箇所に配置し、複数の外胴部材はスクリュー軸の軸心方向に沿って配列し、上縁と下縁のそれぞれを外胴梁に着脱可能に固定したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の多軸スクリュープレスにおいて、スクリーンは複数の外胴押さえを備え、複数の外胴押さえは外胴部材の外側面に当接してスクリュー軸の軸心方向に沿って配列し、上端部と下端部のそれぞれを外胴梁に着脱可能に固定したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の多軸スクリュープレスにおいて、スクリーンを軸心廻りに囲んで配置する洗浄管と、洗浄管に洗浄水を供給する洗浄水供給手段と、洗浄管に接続して外胴部材の外側面に向けて洗浄水を噴射する複数のノズルと、洗浄管を支持し、ガイドレールをなす外胴梁に沿って移動可能な搬送部からなる洗浄装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、スクリーンが複数の外胴梁と複数の外胴部材と複数の外胴押さえを着脱可能に組み合わせてなり、外胴梁と外胴部材と外胴押さえに分解可能であるので、多軸スクリュープレスの製作時およびメンテナンス時には個々の軽量な部品として取り扱うことが可能となり、作業性の向上を図ることができる。また、洗浄装置がスクリーンの外胴梁をガイドレールとして兼用し、最上位の外胴梁上を移動することで、部品点数の削減を図ることができ、メンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態における多軸スクリュープレスを示す一部破断正面図
【図２】同実施の形態における多条スクリュー羽根を示す正面図
【図３】同実施の形態におけるスクレーパを示す要部拡大図
【図４】同実施の形態における多軸スクリュープレスを示す断面図
【図５】同実施の形態における多軸スクリュープレスの要部断面図
【図６】同実施の形態におけるスクリーンの要部断面図
【図７】同実施の形態におけるスクリーンの外胴押さえの取り付け構造を示す要部拡大図
【図８】同実施の形態におけるスクリーンの外胴部材の一部拡大図
【図９】同実施の形態におけるスクリーンの外胴部材の側面図
【図１０】本発明の他の実施の形態におけるスクリーンの外胴押さえの取り付け構造を示す要部断面図
【図１１】本発明の他の実施の形態におけるスクリーンの要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図９において、本実施の形態に係る多軸スクリュープレスの基本的な構成は概略的に以下のものである。
汚泥脱水機としての多軸スクリュープレスは、本体１によりスクリーン２を支持している。スクリーン２は内部にろ室を形成しており、ろ室には軸心方向に挿通して多数のスクリュー軸３、およびスクリュー軸３の軸心廻りに形成した多条のスクリュー羽根４を挿通し、本体１の汚泥排出側にはスクリーン２の開口に対向して背圧板５を配置している。本実施の形態では一対のスクリュー軸３のそれぞれに単条のスクリュー羽根４を設けた構成を開示するが、本発明においてスクリュー軸３の数およびスクリュー羽根４の条数は任意に設けることができる。
【００２１】
スクリーン２は、複数の外胴梁２１と複数の外胴部材２２と複数の外胴押さえ２３と供給側外胴２４と排出側外胴２５を着脱可能に組み合わせてなる。複数の外胴梁２１はスクリュー軸３の軸心方向と平行をなしてスクリーン２の全長にわたって供給側外胴２４と排出側外胴２５の間に延在し、かつスクリュー軸３の軸心廻りでスクリュー羽根４の周囲の複数箇所に配置しており、本実施の形態ではスクリーン２の頂部に配置する上位外胴梁２１１とスクリーン２の底部に配置する下位外胴梁２１２と上下方向においてスクリーン２の中間位置に配置する中間外胴梁２１３、２１３からなる。
【００２２】
各外胴部材２２は、スクリーン２の外胴を軸心方向で複数に分割し、かつ上下に分割したセグメントをなすものであり、複数の外胴部材２２をスクリュー軸３の軸心方向に沿って供給側外胴２４と排出側外胴２５の間に配列することで全体として外胴を形成している。ここでは外胴部材２２がパンチングメタルからなるが、ウェッジワイヤ等の種々の形態のろ材を適用することも可能である。
【００２３】
各外胴部材２２は上縁と下縁のそれぞれを外胴梁２１に接合手段をなすボルト２２１により着脱可能に固定しており、ここではろ室上部を形成する外胴部材２２を上位外胴梁２１１と中間外胴梁２１３とに固定し、ろ室下部を形成する外胴部材２２を下位外胴梁２１２と中間外胴梁２１３とに固定している。
【００２４】
複数の外胴押さえ２３はスクリュー軸３の軸心方向に沿って所定間隔で配列してあり、各外胴押さえ２３をスクリーン２の上下方向に沿って配置している。各外胴押さえ２３はそれぞれが内側縁で外胴部材２２の外側面に当接しており、上端部と下端部をそれぞれ上位外胴梁２１１と下位外胴梁２１２に着脱可能に固定している。詳しくは、外胴押さえ２３の端部に形成した穴２３１に押さえ金具２３２を挿通し、押さえ金具２３２の両側をボルト２３３で上位外胴梁２１１と下位外胴梁２１２に固定している。供給側外胴２４と排出側外胴２５はスクリーン２の端部を形成している。
【００２５】
図１０に示すように、外胴押さえ２３は上部および下部に２分割し、スクリーン２の周囲に４つの外胴押さえ２３を配置することも可能である。この場合に、上部の外胴押さえ２３は上位外胴梁２１１と中間外胴梁２１３に固定し、下部の外胴押さえ２３は中間外胴梁２１３と下位外胴梁２１２に固定する。
【００２６】
この構成によれば、多軸型の場合でも外胴押さえの形状を単純化することができ、コストダウンを図れる。
複数のスクリュー軸３は実質的に平行に、かつ上下方向の位置を異ならせて配置しており、本実施の形態ではスクリーン２のろ室上部に配置する上位のスクリュー軸３１と、スクリーン２のろ室下部に配置する下位のスクリュー軸３２からなる。
【００２７】
上位のスクリュー軸３１に形成した上位のスクリュー羽根４１、および下位のスクリュー軸３２に形成した下位のスクリュー羽根４２はそれぞれ２条の螺旋形状をなし、各羽根の径方向外側の先端縁には合成ゴム等の弾性材からなるスクレーパ６がボルト６０１およびナット６０２で固定してあり、スクレーパ６がスクリーン２の内面に摺接する。
【００２８】
上位のスクリュー羽根４１および下位のスクリュー羽根４２は、羽根のピッチが汚泥排出側ほど狭くなっており、羽根の１ピッチ当たりのろ室容積が減少して行く。あるいはスクリュー軸３１、３２の軸径を汚泥排出側ほど太くすることでスクリュー羽根の１ピッチ当たりのろ室容積を減少させることも可能である。
【００２９】
スクリーン２の汚泥供給側において上位のスクリュー軸３１および下位のスクリュー軸３２の一端には従動ギア３１２、３２２が装着してあり、従動ギア３１２、３２２は相互に噛合している。本体１にはモータ１０１および駆動ギア１０２を設けており、駆動ギア１０２が下位のスクリュー軸３２の従動ギア３２２に噛合している。
【００３０】
スクリーン２の周囲には洗浄装置７を設けている。洗浄装置７は洗浄管７１と洗浄水供給手段をなす洗浄水供給系７２と複数のノズル７３と搬送部７４からなる。洗浄管７１はスクリーン２を軸心廻りに囲み、かつ外胴部材２２との間に所定の間隙を隔てた位置に配置してあり、スクリーン２の軸心方向へ移動可能である。洗浄水供給系７２は洗浄管７１に洗浄水を供給するフレキシブルな管路７２１およびポンプ等の給水源（図示省略）からなる。複数のノズル７３は洗浄管７１に接続して外胴部材２２の外側面に向けて洗浄水を噴射するものであり、所定間隔で洗浄管７１に装着してある。搬送部７４は洗浄管７１の上端内側部および下端内側部に固定してあり、上位外胴梁２１１および下位外胴梁２１２に嵌合する形状をなし、上位外胴梁２１１および下位外胴梁２１２をガイドレールとして移動するものである。
【００３１】
上記した構成における作用を説明する。多軸スクリュープレスの製作時およびメンテナンス時においては、スクリーン２が複数の外胴梁２１と複数の外胴部材２２と複数の外胴押さえ２３を着脱可能に組み合わせてなり、外胴梁２１と外胴部材２２と外胴押さえ２３に分解可能であるので、個々の軽量な部品として取り扱うことが可能となり、作業性の向上を図ることができる。
【００３２】
運転時には、モータ１０１による駆動ギア１０２の回転により、駆動ギア１０２に噛合する下位のスクリュー軸３２の従動ギア３２２および上位のスクリュー軸３１の従動ギア３１２を駆動し、上位のスクリュー羽根４１および下位のスクリュー羽根４２を相互に逆方向に回転させる。
【００３３】
汚泥供給側からスクリーン２の内部に投入した脱水対象汚泥は、スクリーン２でろ過されながら上位、下位のスクリュー軸３１、３２および上位、下位のスクリュー羽根４１、４２の回転によって汚泥排出側へ搬送される。
【００３４】
この際に、スクリュー羽根４１、４２の各羽根のピッチが汚泥排出側ほど狭くなり、各羽根の１ピッチ当たりのろ室容積が減少して行く。汚泥はろ室容積の減少による圧密力および背圧板５による背圧の作用により脱水され、汚泥排出側の開口からスクリーン２の外部へ排出される。この運転時には、スクリュー羽根４１、４２がスクレーパ６を有することで、スクリュー軸３１、３２が一回転する間に複数のスクレーパ６がスクリーン内面の同一箇所を通過し、各スクレーパ６でスクリーン内面をスクレーピングして汚泥層を剥離させる。
【００３５】
また、定期的にあるいは必要に応じて洗浄装置７を操作する。この際にスクリーン２の上位外胴梁２１１および下位外胴梁２１２がガイドレールとして機能する。つまり洗浄装置７は搬送部７４がスクリーン２の上位外胴梁２１１および下位外胴梁２１２に沿って移動することで、洗浄管７１がスクリーン２の軸心に沿って移動する。そして、洗浄装置７は洗浄水供給系７２から洗浄管７１に供給する洗浄水をノズル７３から外胴部材２２に向けて噴射し、スクリーン２の外側面の汚泥を洗い流す。このように、洗浄装置７がスクリーン２の上位外胴梁２１１および下位外胴梁２１２をガイドレールとして兼用し、上位外胴梁２１１および下位外胴梁２１２に沿って移動することで、部品点数の削減を図ることができ、メンテナンスが容易となる。
【００３６】
また、上位外胴梁２１１および下位外胴梁２１２は、補強部材やガイドのための摺動部材を有するものであっても良い。例えば、図１１に示すように、上位外胴梁２１１および下位外胴梁２１２に断面コ字状の補強部材７５を溶接固定して上位外胴梁２１１および下位外胴梁２１２の強度を増加させるとともに、補強部材７５の両辺縁７５ａ、７５ｂをガイドレールとして兼用することも可能であり、この場合には補強部材７５の両辺縁７５ａ、７５ｂ上を摺動する洗浄装置シュー７６を洗浄管７１に設ける。
【符号の説明】
【００３７】
１    本体
２    スクリーン
３    スクリュー軸
４    スクリュー羽根
５    背圧板
６    スクレーパ
７    洗浄装置
２１    外胴梁
２２    外胴部材
２３    外胴押さえ
２４    供給側外胴
２５    排出側外胴
３１    上位のスクリュー軸
３２    下位のスクリュー軸
４１    上位のスクリュー羽根
４２    下位のスクリュー羽根
７１    洗浄管
７２    洗浄水供給系
７３    ノズル
７４    搬送部
７５    補強部材
７５ａ、７５ｂ  辺縁
７６    洗浄装置シュー
１０１    モータ
１０２    駆動ギア
２１１    上位外胴梁
２１２    下位外胴梁
２１３    中間外胴梁
２２１    ボルト
２３１    穴
２３２    押さえ金具
２３３    ボルト
３１２、３２２  従動ギア
６０１    ボルト
６０２    ナット
７２１    フレキシブルな管路
【図１】
2011000607.tif 000003
【図２】
2011000607.tif 000004
【図３】
2011000607.tif 000005
【図４】
2011000607.tif 000006
【図５】
2011000607.tif 000007
【図６】
2011000607.tif 000008
【図７】
2011000607.tif 000009
【図８】
2011000607.tif 000010
【図９】
2011000607.tif 000011
【図１０】
2011000607.tif 000012
【図１１】
2011000607.tif 000013