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【発明の名称】 スクリュー脱水機
【発明者】 【氏名】小高 志郎

【氏名】中町 和雄

【要約】 【課題】スクリュー脱水機において、背圧部材の移動ストロークの影響を受けることなくスクレイパの安定した掻き取り機能や破砕機能を確保する。

【構成】外筒スクリーン2と、この外筒スクリーン2の排出開口部2aに臨む処理物の排出エリア3と、外筒スクリーン2の内部と排出エリア3とにわたって回転可能に設けられ、スクリュー羽根4が取り付けられたスクリュー軸5と、排出エリア3に位置し、排出開口部2aとの距離が可変となるようにスクリュー軸5に移動可能に外嵌される背圧部材6と、を備えたスクリュー脱水機1であって、背圧部材6の径方向外側に位置するようにスクリュー軸5に取り付けられ、このスクリュー軸5と一体的に回転し、かつ背圧部材6に対するスクリュー軸5の軸方向の相対位置が可変となるスクレイパ13を備える構成とした。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外筒スクリーンと、
この外筒スクリーンの一端に形成された排出開口部に臨む処理物の排出エリアと、
前記外筒スクリーンの内部と前記排出エリアとにわたって回転可能に設けられ、前記外筒スクリーンの内部に位置する部位においてスクリュー羽根が螺旋状に取り付けられたスクリュー軸と、
前記排出エリアに位置し、前記排出開口部との距離が可変となるように前記スクリュー軸に移動可能に外嵌される背圧部材と、
を備えたスクリュー脱水機であって、
前記背圧部材の径方向外側に位置するように前記スクリュー軸に取り付けられ、このスクリュー軸と一体的に回転し、かつ前記背圧部材に対する前記スクリュー軸の軸方向の相対位置が可変となるスクレイパを備えたことを特徴とするスクリュー脱水機。
【請求項2】
前記スクレイパは、前記背圧部材に移動自在に支持され、その後端が、前記排出エリアを構成するケーシングの内側面に当接することにより、前記スクリュー軸の軸方向に関する絶対位置の位置決めがなされることを特徴とする請求項1に記載のスクリュー脱水機。
【請求項3】
前記スクレイパの後端周りに、前記ケーシングの内側面に当接する回転ローラを設けたことを特徴とする請求項2に記載のスクリュー脱水機。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、し渣や汚泥等を脱水処理するスクリュー脱水機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
外筒スクリーンと、スクリュー羽根を有したスクリュー軸と、を備えたスクリュー脱水機の一例として特許文献1が挙げられ、この特許文献1には、脱水効果を増すために、排出直前の処理物に圧力をかける背圧部材(特許文献1におけるダイヤフラム18)を設ける技術が記載されている。
【0003】
図7は背圧部材周りの他の従来構造の説明図であり、(a)は側面説明図、(b)は(a)におけるC−C断面図である。符号31は外筒スクリーン、符号32は、スクリュー羽根33を有し、モータMにより回転するスクリュー軸、符号34は背圧部材を示す。背圧部材34は、ケーシング37によって形成される排出エリア38内に位置している。スクリュー軸32に固設したフランジ35と背圧部材34との間には、背圧部材34を外筒スクリーン31側に押圧するコイルばね36が設けられている。以上の構造において、図7(a)における左側から移送されてきた処理物がコイルばね36の付勢力に抗して背圧部材34を右側に押しやることで、処理物は背圧部材34の周縁に沿って、リング形状を呈しながら外筒スクリーン31から排出エリア38へと排出される。
【0004】
図7の構造において、処理物が外筒スクリーン31から排出エリア38へとリング形状となって排出される際、下側に向かって排出される分については比較的スムースに下方の排出口39へと落下していくが、上側に向かって排出される分については排出エリア38の上部(ケーシング37の天井板周り)で堆積して排出部を閉塞しやすいという問題がある。特に、処理物に紐状のし渣などが含まれている場合、からまった状態で排出エリア38の上部に排出されると、この紐状のし渣を基にして処理物の堆積成長が進みやすい。
【0005】
この問題に対処するため、背圧部材34の周縁にスクレイパ40を固設し、このスクレイパ40で処理物を掻き取る、或いは破砕して前記堆積を防止する技術が公知である。
【特許文献1】特開2004−314130号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
スクレイパ40は、図7(a)に実線で示すように外筒スクリーン31の端部の近くに位置しているときには、外筒スクリーン31の端部から排出された直後の処理物に対して所定の掻き取り機能や破砕機能を発揮する。しかし、処理物の移送量が多くなることによって背圧部材34が仮想線で示す位置まで押された場合、背圧部材34に固設されたスクレイパ40は外筒スクリーン31の端部から遠ざかることになり、前記所定の掻き取り機能や破砕機能を発揮できないおそれがある。
【0007】
本発明は、以上のような問題を解決するために創作されたものであり、背圧部材の移動ストロークの影響を受けることなくスクレイパの安定した掻き取り機能や破砕機能を確保できるスクリュー脱水機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、前記課題を解決するため、外筒スクリーンと、この外筒スクリーンの一端に形成された排出開口部に臨む処理物の排出エリアと、前記外筒スクリーンの内部と前記排出エリアとにわたって回転可能に設けられ、前記外筒スクリーンの内部に位置する部位においてスクリュー羽根が螺旋状に取り付けられたスクリュー軸と、前記排出エリアに位置し、前記排出開口部との距離が可変となるように前記スクリュー軸に移動可能に外嵌される背圧部材と、を備えたスクリュー脱水機であって、前記背圧部材の径方向外側に位置するように前記スクリュー軸に取り付けられ、このスクリュー軸と一体的に回転し、かつ前記背圧部材に対する前記スクリュー軸の軸方向の相対位置が可変となるスクレイパを備えたことを特徴とするスクリュー脱水機とした。
【0009】
このスクリュー脱水機によれば、背圧部材の移動ストロークの影響を受けることなく、スクレイパを排出エリア内に位置させることができる。したがって、スクリュー軸の軸方向に関するスクレイパの位置決め手段等を別途設けることにより、スクレイパを常に排出開口部の近傍などの定位置に位置させることができ、処理物の掻き取り機能や破砕機能の低下を防止できる。
【0010】
また本発明では、前記スクレイパは、前記背圧部材に移動自在に支持され、その後端が、前記排出エリアを構成するケーシングの内側面に当接することにより、前記スクリュー軸の軸方向に関する絶対位置の位置決めがなされることを特徴とするスクリュー脱水機とした。
【0011】
このスクリュー脱水機によれば、簡易な構造で、スクリュー軸の軸方向に関するスクレイパの絶対位置を定めることができ、処理物の掻き取り機能や破砕機能を一定に保つことができる。
【0012】
また本発明では、前記スクレイパの後端周りに、前記ケーシングの内側面に当接する回転ローラを設けたことを特徴とするスクリュー脱水機とした。
【0013】
このスクリュー脱水機によれば、スクリュー軸と一体的に回転するスクレイパの回転動作がスムースとなる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、スクレイパの安定した掻き取り機能や破砕機能を確保でき、排出エリアにおける処理物の堆積を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
図1は本発明に係るスクリュー脱水機の要部の側面説明図、図2は図1におけるA−A断面図、図3はスクリュー脱水機の要部の外観斜視図、図4はスクリュー脱水機の作用説明図である。なお、図2に示される下方のガイドピン12と長孔11aについては、分かり易さの点から図1においても示した。
【0016】
図1において、スクリュー脱水機1は、外筒スクリーン2と、この外筒スクリーン2の一端に形成された排出開口部2aに臨む処理物(図示せず)の排出エリア3と、外筒スクリーン2の内部と排出エリア3とにわたって回転可能に設けられ、外筒スクリーン2の内部に位置する部位においてスクリュー羽根4が螺旋状に取り付けられたスクリュー軸5と、排出エリア3に位置し、排出開口部2aとの距離が可変となるようにスクリュー軸5に移動可能に外嵌される背圧部材6と、を備える。符号Mはスクリュー軸5の回転駆動源であるモータである。
【0017】
し渣や汚泥等の処理物は、回転するスクリュー羽根4によって外筒スクリーン2内において排出開口部2a側に向けて移送される。外筒スクリーン2には複数の小孔2bが穿設されており、処理物の水分はこの小孔2bから脱水される。なお、外筒スクリーンとしては、メッシュタイプのスクリーンであってもよい。
【0018】
背圧部材6は、外筒スクリーン2内の処理物の脱水効果を高めるべく、処理物に圧力がかかるように設けられる。図1に示した背圧部材6は、外筒スクリーン2に対向する側に傾斜面6aを有した略円錐台形状を呈した部材となっている。符号7は、スクリュー軸5に対する背圧部材6の直線移動をスムースに行わせるための軸受、符号8は、スクリュー軸5と背圧部材6との隙間への処理物の侵入を防止するシール部材である。
【0019】
スクリュー軸5にはリング形状を呈したフランジ9が固設されており、背圧部材6とフランジ9との互いの対向面には、それぞれ環状のばね収納溝6b、9aが形成されている。スクリュー軸5に外嵌されるコイルばね10は、各端部がばね収納溝6b、9aに収納される。これにより、背圧部材6は、コイルばね10の付勢力により外筒スクリーン2側に向けて押圧される。
【0020】
コイルばね10を掩蔽するべく、背圧部材6には円筒形状のカバー11が固設されている。このカバー11は、背圧部材6の移動に伴い、フランジ9の外周面に対して摺動するように構成されている。また、フランジ9には図2に示すように一対のガイドピン12が固設され、カバー11にはこのガイドピン12を挿通させるための、スクリュー軸5の軸方向を長手方向とする長孔11aが穿設されている。これにより、スクリュー軸5に対して、背圧部材6は相対的な直線移動が可能に、かつ相対的な回転が不能として取り付けられる。
【0021】
本発明は、図3にも示すように、背圧部材6の径方向外側に位置するようにスクリュー軸5に取り付けられ、このスクリュー軸5と一体的に回転し、かつ背圧部材6に対するスクリュー軸5の軸方向の相対位置が可変となるスクレイパ13を設けたことを主な特徴とする。なお、以下に詳述するように、スクレイパ13は背圧部材6に固設したガイド部材14やカバー11に固設したガイド部材15を介してスクリュー軸5に取り付けられるものであるが、このような介在部材が存する場合であっても、スクリュー軸5に連結されていれば、本発明では「スクレイパ13はスクリュー軸5に取り付けられる」ものとする。
【0022】
背圧部材6の周縁にはガイド部材14が固設されるとともに、カバー11の外周面にはガイド部材15が固設される。ガイド部材14、15には、それぞれスクリュー軸5の軸方向に貫通する角孔からなるガイド孔14a、15aが形成されており、これらガイド孔14a、15aに遊嵌するかたちで角棒形状のスクレイパ13がガイド部材14、15にスクリュー軸5と平行となるように支持されている。なお、図1等ではスクレイパ13とガイド孔14a、15aとの隙間寸法を若干誇張して図示している。スクレイパ13の後端側には、スクリュー軸5の径方向を回転軸方向とする回転ローラ16が取り付けられている。図1から判るように、この回転ローラ16は排出エリア3を構成するケーシング17の内側面に当接するように構成され、そのときのスクレイパ13の前端は排出開口部2aの近傍に位置している。
【0023】
スクリュー脱水機1は以上のように構成され、移送されてきた処理物がコイルばね10の付勢力に抗して背圧部材6を図1における右側へと押しやることで、処理物は背圧部材6の周縁周りからリング形状を呈しつつ排出開口部2aから排出エリア3へと排出される。このとき、図4(a)に示すように、背圧部材6は、ガイドピン12と長孔11aとによるガイド機能によりスクリュー軸5との相対回転が規制されつつ移動し、ガイド部材14、15はスクレイパ13に沿って移動することとなる。つまり、スクレイパ13は、スクリュー軸5と一体的に回転し、かつ背圧部材6に対するスクリュー軸5の軸方向の相対位置が変わる構造となっている。そして、スクレイパ13は、処理物からの押圧力を受けて後端の回転ローラ16がケーシング17の内側面に常に当接した状態となるので、スクレイパ13の前端は常に排出開口部2aの近傍の定位置に位置することになる。勿論その位置は、図4(b)に示すように、背圧部材6がさらに右側に移動した場合であっても変わることはない。つまり、スクレイパ13は、その後端が、ケーシング17の内側面に当接することにより、スクリュー軸5の軸方向に関する絶対位置の位置決めがなされる。
【0024】
以上のように、背圧部材6の径方向外側に位置するようにスクリュー軸5に取り付けられ、このスクリュー軸5と一体的に回転し、かつ背圧部材6に対するスクリュー軸5の軸方向の相対位置が可変となるスクレイパ13を設ける構成とすれば、背圧部材6の移動ストロークの影響を受けることなく、スクレイパ13を排出エリア3内に位置させることができる。したがって、例えば、本実施形態の場合には、スクリュー軸5の軸方向に関するスクレイパ13の位置決め手段等を別途設けることにより、スクリュー軸5の軸方向に関するスクレイパ13の絶対位置を一定にすることができる。これにより、スクレイパ13の図7に示した従来のスクレイパの構造に比して、処理物の掻き取り機能や破砕機能の低下を防止でき、ケーシング17の天井板周りにおける処理物の堆積を抑制できる。
【0025】
そして、スクレイパ13は、背圧部材6に移動自在に支持され、その後端が、排出エリア3を構成するケーシング17の内側面に当接することにより、スクリュー軸5の軸方向に関する絶対位置の位置決めがなされる構成とすることで、簡易な構造で、スクリュー軸5の軸方向に関するスクレイパ13の絶対位置を定めることができ、処理物の掻き取り機能や破砕機能を一定に保つことができる。
【0026】
また、スクレイパ13の後端周りに、ケーシング17の内側面に当接する回転ローラ16を設ければ、スクリュー軸5と一体的に回転するスクレイパ13の回転動作がスムースとなる。
【0027】
次に、図5はスクリュー脱水機1の第1変形例の側面説明図である。この第1変形例が図1〜図4に示したものと異なる点は、ガイド部材15の取り付け位置をカバー11からスクリュー軸5に変えた点のみである。当該構造によっても、スクレイパ13は、スクリュー軸5と一体的に回転し、かつ背圧部材6に対するスクリュー軸5の軸方向の相対位置が変わる構造となり、図1〜図4に示したものと同様の作用・効果を得ることができる。
【0028】
図6はスクリュー脱水機1の第2変形例の側面説明図である。この第2変形例は、スクレイパ13をスクリュー軸5に直接固定支持させた構造である。スクレイパ13はL字形状を呈した部材であり、一辺側を構成する取り付け部13aの先端は半輪状の止め輪18に固設されている。ボルト19とナット20とにより一対の止め輪18をスクリュー軸5に外嵌固定することで、スクレイパ13は、他辺側の掻き取り主部13bが背圧部材6の径方向外側においてスクリュー軸5と平行となるように位置する。
【0029】
この構造によっても、スクレイパ13は、スクリュー軸5と一体的に回転し、かつ背圧部材6に対するスクリュー軸5の軸方向の相対位置が変わることとなり、背圧部材6の移動の影響を受けることなく、処理物の掻き取り機能や破砕機能を一定に保つことができる。また、止め輪18を利用してスクレイパ13をスクリュー軸5に固設する構造のため、溶接の場合に比して組み付けも容易となる。
【0030】
ただし、この第2変形例は、スクレイパ13をスクリュー軸5のみに直接固定支持させるため、スクレイパ13の形状を移動する背圧部材6と干渉しない形状(例えば図6に示すL字形状)とする必要があり、スクレイパ13の前端周りが強度不足となりやすい。これに対して、図1〜図4に示したタイプ、或いは図5の第1変形例の場合には、ガイド部材14によりスクレイパ13を背圧部材6に遊嵌支持させているので、スクレイパ13の形状の設計自由度も広がり、前端周りの強度不足も解消されるという利点がある。
【0031】
以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、説明した形態に限られることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。例えば説明した形態では、スクレイパ13を角棒形状とし、ガイド孔14a、15aを角孔としたが、これに限定されず、スクレイパ13を断面円形の部材とし、ガイド孔14a、15aを丸孔にする等によっても本発明を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明に係るスクリュー脱水機の要部の側面説明図である。
【図2】図1におけるA−A断面図である。
【図3】本発明に係るスクリュー脱水機の要部の外観斜視図である。
【図4】本発明に係るスクリュー脱水機の作用説明図である。
【図5】本発明に係るスクリュー脱水機の第1変形例の側面説明図である。
【図6】本発明に係るスクリュー脱水機の第2変形例の側面説明図である。
【図7】従来のスクリュー脱水機の要部の説明図であり、(a)は側面説明図、(b)は(a)におけるC−C断面図である。
【符号の説明】
【0033】
1 スクリュー脱水機
2 外筒スクリーン
2a 排出開口部
3 排出エリア
4 スクリュー羽根
5 スクリュー軸
6 背圧部材
10 コイルばね
13 スクレイパ
14、15 ガイド部材
16 回転ローラ
17 ケーシング
【出願人】 【識別番号】390014074
【氏名又は名称】前澤工業株式会社
【出願日】 平成18年6月27日(2006.6.27)
【代理人】 【識別番号】100064414
【弁理士】
【氏名又は名称】磯野 道造

【識別番号】100111545
【弁理士】
【氏名又は名称】多田 悦夫


【公開番号】 特開2008−6316(P2008−6316A)
【公開日】 平成20年1月17日(2008.1.17)
【出願番号】 特願2006−176050(P2006−176050)