(57)【要約】【課題】スクリュー羽根に形成された切欠部の箇所における圧搾効率を向上させることが可能なスクリュープレスを提供する。【解決手段】濾過筒２の内部に設けられたスクリュー軸３の外周に、供給口７から濾過筒２内に供給された汚泥を排出口８へ送るスクリュー羽根９が設けられ、排出口８寄りのスクリュー羽根９に切欠部１５が形成され、スクリュー軸３の外周に、スクリュー軸３の軸線３ａの方向において切欠部１５を挟んで供給口７側と排出口８側とで相対向する一対の補助スクリュー羽根１６，１７が設けられ、一対の補助スクリュー羽根１６，１７間の間隔をスクリュー羽根９のピッチＰと同一にした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過筒内に回転自在なスクリュー軸が設けられ、上記スクリュー軸の外周に、供給口から濾過筒内に供給された被圧搾物を排出口へ送るスクリュー羽根が設けられ、上記排出口寄りのスクリュー羽根に切欠部が形成され、上記スクリュー軸の外周に、スクリュー軸の軸線方向において上記切欠部を挟んで供給口側と排出口側とで相対向する一対の補助スクリュー羽根が設けられ、上記スクリュー羽根のピッチをＰとすると、上記軸線方向における一対の補助スクリュー羽根間の間隔が２Ｐよりも小さく設定されていることを特徴とするスクリュープレス。
【請求項２】
スクリュー軸の軸線方向における切欠部から供給口側の補助スクリュー羽根までの間隔はＰ／２に設定され、且つ、上記軸線方向における切欠部から排出口側の補助スクリュー羽根までの間隔もＰ／２に設定されていることを特徴とする請求項１記載のスクリュープレス。
【請求項３】
補助スクリュー羽根の周方向の長さが切欠部の周方向の長さ以上に形成され、スクリュー軸の軸線に対する補助スクリュー羽根の傾斜角度がスクリュー羽根の傾斜角度と同一に設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクリュープレス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水汚泥や工業排水汚泥等の被圧搾物を圧搾して脱水するスクリュープレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスクリュープレスとしては、多数の濾液排出孔を有する濾過筒（外筒）内に回転自在なスクリュー軸が設けられ、このスクリュー軸の外周に、汚泥供給口から濾過筒内に供給された汚泥をケーキ排出口へ送るスクリュー羽根が設けられているものがある。
【０００３】
これによると、汚泥はスクリュー羽根の前側（搬送方向側）から順次堆積していくため、脱水時間の経過に伴ってスクリュー羽根の前面側にある汚泥が後面側にある汚泥よりも強く圧搾されて、スクリュー羽根の前面に低水分のケーキが形成されるのに対して、スクリュー羽根の後面には高水分のケーキが形成され、この状態でケーキ排出口から排出される。上記のようにスクリュー羽根の前面と後面でのケーキ含水率に差が生じ、排出されたケーキの含水率が安定しないといった問題があった。
【０００４】
このような問題に対して、図４に示すように、上記ケーキ排出口寄りのスクリュー羽根４０の一部に切欠部４１が形成されているものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
これによると、スクリュー軸４２を回転して汚泥を汚泥供給口側からケーキ排出口側へ搬送している際、図４の矢印Ｃで示すように、スクリュー羽根４０の前面４０ａ（ケーキ排出口側に向いた面）の低水分の固いケーキが、上記切欠部４１を通ってスクリュー羽根４０の後面４０ｂ（汚泥供給口側に向いた面）へ送られ、スクリュー羽根４０の後面４０ｂの高水分のケーキと混合される。これにより、スクリュー羽根４０の前面４０ａと後面４０ｂでのケーキ含水率の差が減少し、以って、ケーキ排出口から排出されるケーキの含水率が安定する。
【０００６】
【特許文献１】
特公昭６１−９１１８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来形式では、スクリュー羽根４０のピッチをＰとすると、切欠部４１の形成箇所のピッチは２Ｐ（すなわち２ピッチ分）となる。脱水運転時、濾過筒４３内の汚泥は、軸線４２ａの方向において１ピッチ（＝Ｐ）に相当する長さの空間内で圧搾されるのであるが、切欠部４１の形成箇所では、軸線４２ａの方向において２ピッチ（＝２Ｐ）に相当する長さの空間内で圧搾されることになる。このように、切欠部４１の形成箇所では、切欠部４１が形成されていない箇所に比べて、２倍の長さの空間内で汚泥の圧搾が行われるため、切欠部４１の箇所における圧搾効率が低下するといった問題が生じた。
【０００８】
本発明は、切欠部の形成箇所における圧搾効率を向上させることが可能なスクリュープレスを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本第１発明におけるスクリュープレスは、濾過筒内に回転自在なスクリュー軸が設けられ、上記スクリュー軸の外周に、供給口から濾過筒内に供給された被圧搾物を排出口へ送るスクリュー羽根が設けられ、上記排出口寄りのスクリュー羽根に切欠部が形成され、上記スクリュー軸の外周に、スクリュー軸の軸線方向において上記切欠部を挟んで供給口側と排出口側とで相対向する一対の補助スクリュー羽根が設けられ、上記スクリュー羽根のピッチをＰとすると、上記軸線方向における一対の補助スクリュー羽根間の間隔が２Ｐよりも小さく設定されているものである。
【００１０】
これによると、スクリュー軸を回転し、被圧搾物を供給口から濾過筒内に供給することによって、上記被圧搾物は、回転するスクリュー羽根で搬送されながら圧搾されて脱水され、排出口から排出される。
【００１１】
この際、スクリュー羽根の前面（排出口側に向いた面）の低水分の固いケーキが、切欠部を通ってスクリュー羽根の後面（供給口側に向いた面）へ送られ、スクリュー羽根の後面の高水分のケーキと混合されるため、スクリュー羽根の前面と後面でのケーキ含水率の差が減少し、排出口から排出されるケーキの含水率が安定する。
【００１２】
さらに、切欠部の形成箇所では、被圧搾物は軸線方向において一対の補助スクリュー羽根間で圧搾され、この際、上記一対の補助スクリュー羽根間の間隔は２Ｐ（＝２ピッチ）よりも小さく設定されているため、従来に比べて、切欠部の形成箇所における圧搾効率が向上する。
【００１３】
また、本第２発明におけるスクリュープレスは、スクリュー軸の軸線方向における切欠部から供給口側の補助スクリュー羽根までの間隔はＰ／２に設定され、且つ、上記軸線方向における切欠部から排出口側の補助スクリュー羽根までの間隔もＰ／２に設定されているものである。
【００１４】
これによると、スクリュー軸の軸線方向において対向する一対の補助スクリュー羽根間の間隔がスクリュー羽根のピッチＰと同じになるため、切欠部の形成箇所における圧搾効率が切欠部の形成箇所以外のスクリュー羽根の圧搾効率とほぼ同じになり、均一な圧搾が行える。
【００１５】
また、本第３発明におけるスクリュープレスは、補助スクリュー羽根の周方向の長さが切欠部の周方向の長さ以上に形成され、スクリュー軸の軸線に対する補助スクリュー羽根の傾斜角度がスクリュー羽根の傾斜角度と同一に設定されているものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、１は、被圧搾物の一例である汚泥を圧搾して脱水するスクリュープレスであり、次のように構成されている。
【００１７】
水平方向に配置された円筒状の濾過筒２の内部には、回転自在なスクリュー軸３が同心状に挿入されている。上記濾過筒２は、パンチングメタル等からなる薄肉の濾材４と、この濾材４の孔よりも大きな孔を備えておりかつ濾材４の外側を保護する保護筒体５とで構成されている。また、上記スクリュー軸３は、供給側が小径でかつ排出側が大径となるテーパー状に形成され、モータ１２等の駆動装置によって回転駆動される。
【００１８】
上記スクリュー軸３の一端には、汚泥を濾過筒２内へ供給する供給管６が継ぎ手（図示せず）を介して接続されている。また、スクリュー軸３の一端部には、スクリュー軸３の外周面に開口しかつ上記供給管６内に連通する供給口７が形成されている。さらに、濾過筒２の他端には、脱水された汚泥を濾過筒２内から排出する排出口８が形成されている。上記スクリュー軸３の外周には、供給口７から濾過筒２内に供給された汚泥を排出口８へ送るスクリュー羽根９が螺旋状に設けられている。
【００１９】
上記排出口８には、この排出口８に対向したテーパー面を有する背圧板１０が配置されており、この背圧板１０は複数のシリンダー装置１１によって排出口８に向けて出退自在に構成され、排出口８に対向して作用させる圧力を調整することにより圧搾力（脱水力）を制御する。
【００２０】
また、スクリュー羽根９には、排出口８寄りの箇所に切欠部１５が形成されている。図３に示すように、この切欠部１５はスクリュー軸３の軸線３ａを中心とした１８０°対称位置に２箇所（すなわち一巻当り２箇所）形成されている。
【００２１】
さらに、スクリュー軸３の外周には、上記軸線３ａの方向において切欠部１５を挟んで供給口７側と排出口８側とで相対向する一対の補助スクリュー羽根１６，１７が設けられている。上記スクリュー羽根９のピッチをＰとすると、図２に示すように、上記軸線３ａの方向における一対の補助スクリュー羽根１６，１７間の間隔Ｗは上記ピッチＰと同一に設定されており（Ｗ＝Ｐ＜２Ｐ）、且つ、切欠部１５から供給口７側の補助スクリュー羽根１６までの間隔がＰ／２（ピッチＰの半分）に設定されているとともに、切欠部１５から排出口８側の補助スクリュー羽根１７までの間隔もＰ／２に設定されている。
【００２２】
また、上記各補助スクリュー羽根１６，１７の周方向の長さは切欠部１５の周方向の長さよりも僅かに長く形成されている。さらに、上記軸線３ａに対する各補助スクリュー羽根１６，１７の傾斜角度Ａがスクリュー羽根９の傾斜角度Ｂと同一に設定されている。
【００２３】
以下、上記構成における作用を説明する。
モータ１２でスクリュー軸３が所定方向Ｄへ回転すると、供給口７から濾過筒２内に供給された汚泥は回転するスクリュー羽根９で排出口８に向けて搬送される。この際、スクリュー軸３は排出側ほど大径となっているため、排出口８側へ近付くほど、スクリュー軸３の外周面と濾過筒２の内周面との間隔（すなわち内部容積）が次第に縮小し、汚泥が圧搾される。このような圧搾によって汚泥から分離された脱水分離液は濾過筒２を通過して濾過筒２の下方に排出される。また、脱水された汚泥はケーキとして排出口８から排出される。
【００２４】
この際、図２の矢印Ｅに示すように、スクリュー羽根９の前面９ａ（排出口８側に向いた面）の低水分の固いケーキが、切欠部１５を通ってスクリュー羽根９の後面９ｂ（供給口７側に向いた面）へ送られ、スクリュー羽根９の後面９ｂの高水分のケーキと混合されるため、スクリュー羽根９の前面９ａと後面９ｂでのケーキ含水率の差が減少し、以って、排出口８から排出されるケーキの含水率が安定する。
【００２５】
さらに、切欠部１５の形成箇所では、汚泥は軸線３ａの方向において一対の補助スクリュー羽根１６，１７間で圧搾され、この際、上記一対の補助スクリュー羽根１６，１７間の間隔Ｗはスクリュー羽根９のピッチＰと同一（Ｗ＝Ｐ）に設定されているため、従来に比べて、切欠部１５の形成箇所における圧搾効率が向上する。
【００２６】
尚、上記切欠部１５の形成箇所では、一対の補助スクリュー羽根１６，１７を形成したことにより、汚泥は軸線３ａの方向において上記ピッチＰに相当する長さの空間内で圧搾されるため、切欠部１５の形成箇所における圧搾効率が切欠部１５の形成箇所以外のスクリュー羽根９の圧搾効率とほぼ同じになり、均一な圧搾が行える。
【００２７】
また、上記のように、スクリュー羽根９の前面９ａの低水分（含水率の低い）の固いケーキが切欠部１５を通ってスクリュー羽根９の後面９ｂへ送られるため、上記前面９ａにおいて含水率の低いケーキが成長しスクリュー羽根９と共回りするといった不具合を防止することができる。
【００２８】
また、スクリュー軸３が回転した際、切欠部１５の回転方向に向いた端面と補助スクリュー羽根１６，１７の回転方向に向いた端面とが、スクリュー軸３の軸線３ａに直交する断面に沿った剪断力を汚泥に加えるため、ケーキ含水率を低下させることができる。
【００２９】
上記実施の形態では、切欠部１５から供給口７側の補助スクリュー羽根１６までの間隔をＰ／２に設定したが、Ｐ／２よりも小さく又は大きく設定してもよい。同様に、切欠部１５から排出口８側の補助スクリュー羽根１７までの間隔をＰ／２に設定したが、Ｐ／２よりも小さく又は大きく設定してもよい。但し、上記間隔をＰ／２よりも著しく小さくした場合、スクリュー羽根９の前面９ａから切欠部１５を通って後面９ｂへ送られるケーキの通り道が狭くなるため、少量のケーキだけが前面９ａから切欠部１５を通って後面９ｂへ送られることになり、スクリュー羽根９の前面９ａと後面９ｂでのケーキ含水率の差があまり減少しない。また、反対に、上記間隔をＰ／２よりも著しく大きくした場合、一対の補助スクリュー羽根１６，１７間の間隔Ｗがスクリュー羽根９のピッチＰよりも拡大するため、切欠部１５の形成箇所における圧搾効率が切欠部１５の形成箇所以外のスクリュー羽根９の圧搾効率よりも劣ってしまう。上記のような事情により、切欠部１５から供給口７側の補助スクリュー羽根１６までの間隔、並びに、切欠部１５から排出口８側の補助スクリュー羽根１７までの間隔を、それぞれＰ／２に設定している。
【００３０】
上記実施の形態では、図３に示すように、切欠部１５を、スクリュー軸３の軸線３ａを中心とした１８０°対称位置に２箇所（すなわち一巻当り２箇所）形成しているが、１箇所でもよく、又は３箇所以上であってもよい。尚、この場合、一対の補助スクリュー羽根１６，１７の設置数は切欠部１５の数に対応して増減される。
【００３１】
上記実施の形態では、被圧搾物の一例として汚泥を挙げたが、汚泥に限定されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本第１発明によると、被圧搾物を圧搾して脱水している際、スクリュー羽根の前面（排出口側に向いた面）の低水分の固いケーキが、切欠部を通ってスクリュー羽根の後面（供給口側に向いた面）へ送られ、スクリュー羽根の後面の高水分のケーキと混合されるため、スクリュー羽根の前面と後面でのケーキ含水率の差が減少し、排出口から排出されるケーキの含水率が安定する。
【００３３】
さらに、切欠部の形成箇所では、被圧搾物は軸線方向において一対の補助スクリュー羽根間で圧搾され、この際、上記一対の補助スクリュー羽根間の間隔は２Ｐ（Ｐ＝スクリュー羽根のピッチ）よりも小さく設定されているため、従来に比べて、切欠部の形成箇所における圧搾効率が向上する。
【００３４】
また、本第２発明によると、スクリュー軸の軸線方向において対向する一対の補助スクリュー羽根間の間隔がスクリュー羽根のピッチＰと同じになるため、切欠部の形成箇所における圧搾効率が切欠部の形成箇所以外のスクリュー羽根の圧搾効率とほぼ同じになり、均一な圧搾が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるスクリュープレスの断面図である。
【図２】同、スクリュープレスのスクリュー羽根の切欠部の形成箇所の拡大図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】従来のスクリュープレスのスクリュー羽根の切欠部の形成箇所の図である。
【符号の説明】
１    スクリュープレス
２    濾過筒
３    スクリュー軸
３ａ    軸線
７    供給口
８    排出口
９    スクリュー羽根
１５    切欠部
１６，１７    補助スクリュー羽根
Ｐ    スクリュー羽根のピッチ
Ｗ    補助スクリュー羽根間の間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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