(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（２）内に脱水筒（４）を備えると共に、この脱水筒（４）内に前記ケーシング（２）に回転自在かつ係脱自在に基端部を保持されたスクリュー軸（５）を貫裝し、このスクリュー軸（５）の回転により汚泥物を押圧的に搬送して圧縮することにより、含有水分を脱水筒（４）の周面に形設した間隙を通して排除すると共に前記汚泥物を前記脱水筒（４）の端から排出するスクリュープレス装置であって、前記脱水筒（４）は多数の脱水バー（１５）を相互間に所定間隙を設けて軸方向に並列し、かつ、内周面に前記脱水バー（１５）による凹凸差を設けた脱水筒（４）に形成し、前記スクリュー軸（５）の排出側端部におけるスクリュー羽根（１３）の複数ピッチ部分を芯軸（１４）に固着することなく摺動自在な先端羽根（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）に形成し、この先端羽根（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）の先端部に当接する同心の摺動板（１８）を前記芯軸（１４）に摺動自在に設け、この摺動板（１８）をばね手段（２０）により基端側に付勢して前記先端羽根（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）を脱水筒（４）内に位置させるように形成したことを特徴とするスクリュープレス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、給食センターにおける回収生ゴミや航空機の機内食の残飯あるいは下水や工場排水からの滓類等の汚泥物を脱水処理するためのスクリュー利用のプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水を多量に含む生ゴミ等による汚泥物を大量に発生する場合、公害問題の観点から、そのまま投棄することなく脱水処理を施し、脱水汚泥物と水分とに分離し、それぞれ別個に処理する必要がある。
このような生ゴミ等汚泥物をプレスして脱水させると共に処分が容易な脱水汚泥物として回収できる効率的な装置として、スクリュー機構を利用したプレス装置が利用されている。
【０００３】
そして、このようなスクリュープレス装置は、ケーシング内にいわゆるパンチングメタルにより形成した有孔円筒体からなる脱水筒を配置し、この脱水筒内にスクリュー軸を配置し、そのスクリュー羽根により投入汚泥物を押圧的に搬送することによって、その搬送途上において水分を絞り出し、前記脱水筒の周面から排除して回収処理できるようにすると共に、水分の少ない脱水汚泥物を前記脱水筒の先端開口から排出させるようにするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、周面に多数の脱水孔を形成したパンチングメタルを利用する前記脱水筒においては、前記汚泥物が粘着性の大きいものである場合、この汚泥物が脱水筒内でスクリュー軸や芯軸に付着して一体状態のまま連れ回りすることが多く、脱水筒内での有効な前進力が得られず、脱水に長時間を要し、甚だしくは脱水が不能になる場合があった。
【０００５】
さらに、汚泥物中にフォークやスプーン等硬質異物あるいは細長い繊維状物等軟質異物が混入している場合、それらの異物は脱水筒周面の脱水孔に引っ掛かって移動せず、脱水孔を詰まらせ、あるいはまた、汚泥物の前進を妨げたりすることがあった。
【０００６】
またさらに、装置としても、脱水筒において周面をなすパンチングメタルは、プレスによる穿孔径の大きさに制限があって、板厚が比較的薄いものになり、強度または耐久性に問題があり、十分な板厚のものを利用するには、ドリル加工による穿孔によるため高価なものになるという問題があった。
【０００７】
従って、本発明は、上記の問題点に鑑み、脱水筒内におけるスクリュー軸による汚泥物の連れ回りを防止することにより、脱水効率の向上を図ると共に、汚泥物内の混入異物をも容易に排除でき、また、構造が比較的簡単で、強度や耐久性にも問題がなく、比較的安価なスクリュープレス装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するため、本発明は、ケーシング（２）内に脱水筒（４）を備えると共に、この脱水筒（４）内に前記ケーシング（２）に回転自在かつ係脱自在に基端部を保持されたスクリュー軸（５）を貫裝し、このスクリュー軸（５）の回転により汚泥物を押圧的に搬送して圧縮することにより、含有水分を脱水筒（４）の周面に形設した間隙を通して排除すると共に前記汚泥物を前記脱水筒（４）の端から排出するスクリュープレス装置であって、前記脱水筒（４）は多数の脱水バー（１５）を相互間に所定間隙を設けて軸方向に並列しかつ内周面に前記脱水バー（１５）による凹凸差を設けた脱水筒（４）に形成し、前記スクリュー軸（５）の排出側端部におけるスクリュー羽根の複数ピッチ部分を芯軸（１４）に固着することなく摺動自在な先端羽根（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）に形成し、この先端羽根（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）の先端部に当接する同心の摺動板（１８）を前記芯軸（１４）に摺動自在に設け、この摺動板（１８）をばね手段（２０）により基端側に付勢して前記先端羽根（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）を脱水筒（４）内に位置させるように形成したことを特徴とするスクリュープレス装置としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態を説明する。図１の側面断面図で示したスクリュープレス装置Ａにおいて、架台１に保持されたケーシング２の一端側には被処理汚泥物を投入する投入用シュート３を備えており、これに隣接してケーシング２の内部に脱水筒４を配置し、この脱水筒４の内部にはスクリュー軸５をケーシング２の一側端面に基端部（図示左端部）を保持されて回転できるように配置してあり、投入用シュート３から投入された汚泥物がスクリュー軸５によりこのスクリュー軸５の先端側（図示右端側）に押圧的に搬送されるようにし、汚泥物から分離された水分は脱水筒４の周面から排水されてケーシング２の下端部に形設した排水筒６からケーシング２外に排出され、脱水筒４内を圧縮されながら搬送された脱水汚泥物は、先端開口４ａから外部に排出されるようにしてある。
【００１０】
さらに、詳しく説明すると、ケーシング２の一側端面に軸受７を取り付け、この軸受７に端部を六角状に形成した保持金具８を回転自在に支持させてあり、この保持金具８の六角端に、六角穴を形設したスクリュー軸５の基端部を係脱自在に係合保持させてある。すなわち、スクリュー軸５をケーシング２の一側端面に片持ち形式に保持させるようにしてある。また、軸受７に支持された保持金具８の外方側の端部にはケーシング２の外方に突出させて鎖歯車９を取り付け、チェーン１０を介して、鎖歯車１１を備える減速機付モータ１２によって回転駆動されるようにしている。
【００１１】
そして、スクリュー軸５のスクリュー羽根１３は脱水筒４の先端開口４ａ側に向かってスクリュー羽根１３間隔即ちピッチが狭まるように芯軸１４に溶接により固定し、先端側即ち排出端側に向かって汚泥物を押圧的に搬送できるようにしてあり、スクリュー軸５は、汚泥物の搬送に伴い、そのスクリュー羽根１３の受ける反力によりスクリュー軸５自身の回転に伴うスラストが基端部に作用し、また、脱水筒４内の充填汚泥物により、片側保持状態で、且つ、脱水筒４の中心軸に保持されて安定な回転状態を維持できるものである。さらにまた、このスクリュー軸５は、以上のように構成したので、作業後、簡単にケーシング２外に抜き出して洗浄できる等装置の保守管理に利便性を有している。
【００１２】
スクリュー軸５を収裝する脱水筒４は、図２及び図３に示すように、多数（図では３０本）の脱水バー１５を相互に所定間隔の間隙を設けて軸方向に並列して円筒状体に構成させてなるものである。脱水バー１５は図示の場合では断面正方形の長尺材であるが、断面形状は長方形あるいは台形等所定間隔を維持できる任意のものであればよい。
【００１３】
この脱水筒４を形成する脱水バー１５は、交互に並列させる外郭脱水バー１５Ａと内郭脱水バー１５Ｂからなり、内郭脱水バー１５Ｂは隣接する外郭脱水バー１５Ａよりも僅かに内方に突出させ、内周面において円周方向に凹凸差が形成されるようにしてある。外郭脱水バー１５Ａと内郭脱水バー１５Ｂとの数の比率は１対１または２対１程度の配列とする。
【００１４】
図１に示す脱水筒４は軸方向に３分割されているように、この脱水筒４の端部における脱水バー１５は取付け板１７Ａ，１７Ｂに固着されて開口端を備える脱水筒端部を構成するが、中間部においては脱水バー１５はフランジ１６に固着され、図３のように、フランジ１６，１６同士のボルトの緊締により、脱水筒４の延伸接続を可能としてある。このフランジ１６は内周に外郭脱水バー１５Ａ用と内郭脱水バー１５Ｂ用の切り欠きを有し、組立てに際し、脱水バー１５を嵌合的に配設して内周面に凹凸を形成させる場合に利便性を有するようにしてある。
【００１５】
また、脱水筒４をこのように接続可能な分割筒体で構成することにより、単に、長い脱水筒４を組立てにより形成できるのみならず、例えば、外郭脱水バー１５Ａの内径を変える等脱水筒間において内周面の凹凸差に変化をつけて汚泥物の性状に合わせた脱水処理あるいは、異物排除ができるように配慮することも可能となる。比較的長さの短いスクリュープレス装置の場合等、分割することなく、長い脱水バー１５により一体の脱水筒４に形成することもできる。この場合、前記フランジ１６は、保持リングに変え、汚泥物処理時において脱水筒４の膨らみ即ち脱水バー１５の外方への曲げ等を防止する補強材として利用することができる。このように作られた脱水筒４は両端の取付け板１７Ａ，１７Ｂによりケーシング２に固定される。
【００１６】
なお、脱水筒４の内周面に凹凸差を形成させるには、前記のように同一厚さの脱水バー１５をフランジ１６や保持リングの内周縁の切り欠きを利用して嵌合的に組み立てるようにしてもよいし、厚さの異なる２種類の脱水バーを外径を揃える形に組み合わせて内周面に凹凸差を設けるようにしてもよい。
【００１７】
図１、また、図４に示すように、スクリュー軸５のスクリュー羽根１３は、軸方向排出端側に向けてそのピッチを小さくなるようにして搬送する汚泥物の圧縮を行えるようにしてあるが、スクリュー羽根１３の軸方向先端部の複数ピッチ部分（図では３ピッチ部分）の先端羽根１３ａ，１３ｂ，１３ｃを芯軸１４に固着せず、摺動自在にしてある。さらに、この先端羽根１３ａの先端部に当接する摺動板１８を芯軸に被裝させ、この摺動板１８と芯軸１４の先端に取り付けた固定板１９との間に圧縮ばね２０（特許請求の範囲における、ばね手段）を介在させてある。そして、汚泥物処理時において先端羽根１３ａ，１３ｂ，１３ｃにかかるスラストを摺動板で受けるようにしてある。
【００１８】
以上のように構成された本発明のスクリュープレス装置Ａにおいては、投入用シュート３から汚泥物を投入し、減速機付きモータ１２を始動させ、スクリュー軸５を回転駆動させる。スクリュー軸５の回転により、スクリュー羽根１３によって汚泥物ａ（図４参照）は先端側すなわち排出端側に搬送され、スクリュー軸５はスクリュー羽根１３の受ける反力によって基端部にスラストが作用し、また、脱水筒４内を充填的に搬送される汚泥物ａによって脱水筒４の中心軸に位置して片持ち状態で安定回転を続ける。汚泥物ａはスクリュー羽根１３のピッチの縮小傾向に従って圧縮され、含有水分が絞り出され、この水分は脱水筒４の脱水バー１５相互間の間隙を通してケーシング２の下部に流出して排水筒６から排水される。
【００１９】
汚泥物ａは、脱水筒４内を圧縮されながら搬送され、先端開口４ａ部近傍において、図４に示すように、汚泥物ａは摺動自在な先端羽根１３ａ，１３ｂ，１３ｃを先端側に押し、この先端羽根１３ａ，１３ｂ，１３ｃに掛かるスラストとこのスラストを受ける摺動板に掛かる圧縮ばね２０の弾性力とのバランスにより、汚泥物はさらに先端羽根１３ａ，１３ｂ，１３ｃ間で圧縮されて脱水され、最終的な脱水汚泥物は最先端羽根１３ａ部分とその後部先端羽根１３ｂ部分との間から絞り出されるように押し出され、矢印で示したように、外部に排出されるようになる。
【００２０】
この汚泥物処理時に、汚泥物ａがスクリュー羽根１３や芯軸１４に対する粘着力の大きいものであっても、スクリュー羽根１３等に付着した汚泥物ａは、脱水筒４の内周面における脱水バー１５による周面方向の凹凸差により回転方向に抵抗を受けるので、スクリュー羽根１３との一体的な回転即ち連れ回りが阻止され、順調に前方に圧縮搬送される。さらに、従来、パンチングメタルによる脱水筒の脱水孔に引っ掛かり排出が困難だったフォークやスプーン等の硬質異物も脱水バーの内面に沿って滑り、先端開口から排出され、また、パンチングメタルによる脱水孔を詰まらせた繊維物等の細長い軟質異物も処理汚泥物または分離排水と共に脱水筒から排出される。
【００２１】
上記の実施例では、先端羽根に当接する摺動板を直接圧縮ばねで受けるようにしたが、図５に示す他の実施例のように、スクリュー軸５の先端の固定板２１に外筒２２を固着してキャップ状に芯軸１４の先端に摺動自在に冠裝し、この固定板２１のボルト２３の先端に引張ばね２４を取り付け、引張ばね２４の他端を芯軸内に設けた係止部材に取り付けることにより、引張ばね２４を芯軸１４内に内装させ、先端羽根に掛かるスラストを引張ばね２４の弾性力によって付勢された摺動板１８で受けるようにすることもできる。
【００２２】
この場合も、図４の場合と同様に、スクリュー羽根１３により押圧的に搬送された汚泥物ａが先端羽根１３ａ，１３ｂ，１３ｃ間で押圧されてさらに脱水された後、先端羽根１３ａと１３ｂ間から排出されるものである。このばね内装タイプのものは、引張ばね２４が外部に露呈しないので、スクリュー軸５の洗浄等に利便性があり、また、外筒２２部分にスクリュー羽根を固着し、前方に搬送用スクリューを配置して処理汚泥物を別箇所に移送するように構成できる利点がある。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明によれば、脱水バー材を軸方向に並列した筒状体で形成した脱水筒を用い、且つ、脱水筒の内面に脱水バー材による凹凸面を形成させたので、処理汚泥物が粘着性の大なものであっても、スクリュー軸による連れ回りがなくなり、脱水効率のよいスクリュープレス装置が得られる。また、この装置によれば、従来排出が困難であったフォーク等異物の排出が容易である。さらに、本発明によれば、装置機構としても簡単で、保守管理が容易で、且つ、強度や耐久性に問題がない比較的安価なスクリュープレス装置が得られるという効果を奏する。
【００２４】
さらに、本発明によれば、スクリュー羽根の先端羽根を芯軸に対して摺動可能とし、先端羽根にかかるスラストをばね手段で付勢された摺動板で受けるようにしているので、処理汚泥物の脱水性をさらに高め、効率的かつ十分な脱水が行えるスクリュープレス装置が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクリュープレス装置の側面断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う正面断面図である。
【図３】図１のスクリュープレス装置における脱水筒の斜視図である。
【図４】図１のスクリュープレス装置における稼働時のスクリュー軸の先端部を示す拡大側面図である。
【図５】別の実施例によるスクリュー軸の先端部を示す拡大側面図である。
【符号の説明】
Ａ        スクリュープレス装置
１        架台
２        ケーシング
３        投入用シュート
４        脱水筒
５        スクリュー軸
６        排水筒
７        軸受
８        保持金具
１２        減速機付きモータ
１３        スクリュー羽根
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ        先端羽根
１４        芯軸
１５        脱水バー
１５Ａ      外郭脱水バー
１５Ｂ      内郭脱水バー
１６        フランジ
１７Ａ，１７Ｂ        取付け板
１８        摺動板
１９        固定板
２０        圧縮ばね
２１        固定板
２２        外筒
２３        ボルト
２４        引張ばね
ａ        汚泥物
【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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