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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-25
(45)【発行日】2023-02-02
(54)【発明の名称】スクリュープレス
(51)【国際特許分類】
B30B 9/16 20060101AFI20230126BHJP
F16H 1/10 20060101ALI20230126BHJP
【ＦＩ】
B30B9/16
F16H1/10
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020094090
(22)【出願日】2020-05-29
(65)【公開番号】P2021186831
(43)【公開日】2021-12-13
【審査請求日】2022-04-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000197746
【氏名又は名称】株式会社石垣
(72)【発明者】
【氏名】岡田 博久
【審査官】永井 友子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１１９９００（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平５－９７８７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平３－２９７５９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】韓国登録特許第１０－１５４５６８１（ＫＲ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ３０Ｂ ９／１６
Ｆ１６Ｈ １／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
直胴型のスクリュー軸２を有するスクリュープレスにおいて、スクリュー軸２を分割した複数の軸ユニットと、
スクリュー軸２に内挿して一端を駆動機１１に接続し、他端を回転自在に軸支した入力シャフト１２と、
スクリュー軸２に内挿して両端を支持した出力シャフト１３と、
入力シャフト１２に固定して各軸ユニット内に排出側に向かって径が小さくなるように配置する入力ギヤ１４と、
出力シャフト１３に回転自在に挿通して各入力ギヤ１４と噛合する出力ギヤ１５と、
各軸ユニットの内周面に設けて出力ギヤ１５と噛合するリングギヤ２２と、
を備えた
ことを特徴とするスクリュープレス。
【請求項2】
前記出力ギヤ１５を径の異なる複数のギヤを一体化した多段ギヤ１６としたことを特徴とする請求項１に記載のスクリュープレス。
【請求項3】
前記軸ユニットの側面にシール部材２５を有する凸状嵌め合い部２３または、凹状嵌め合い部２４を形成したことを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載のスクリュープレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軸方向に分割した直胴型のスクリュー軸を回転自在に連結し、連結した個々の軸ユニットの回転数を汚泥の排出側に向かって減少させることで、汚泥の搬送速度がろ過室後段に向かって次第に低下することを特徴とするスクリュープレスに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、架台に立設したフロントフレーム及びリアフレームの間にろ過面を有する円筒状のスクリーンを支架し、スクリーン内に螺旋状のスクリュー羽根を巻き掛けたテーパー型スクリュー軸を配設したスクリュープレスは一般的に知られている。
【0003】
また、テーパー型スクリュー軸を軸方向に２分割し、分割された２つのスクリュー軸がスクリーンとの間に形成されたろ過室の濃縮ゾーンとろ過・脱水ゾーンで、それぞれ個別に回転できるように配設されたスクリュープレスが特許文献１に開示してある。
【0004】
そして、特許文献２には、スクリュー羽根を巻き掛けた直胴型のスクリュー軸をスクリーンに内設し、スクリュー羽根のピッチがスクリュー軸の下流側に向かって小さくなるように構成されたスクリュープレスが開示してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第３７７５２３２号公報
【文献】特許第４４６５３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来、スクリュープレスのスクリュー軸はテーパー状に構成されており、スクリーンとの間に形成されたろ過室の始端側に供給した汚泥をスクリュー軸の他端に向かってスクリュー羽根で搬送しながら圧搾するとともに、スクリーンで水分を分離している。
そして、スクリュー軸の他端に搬送された汚泥は、排出口に対設したプレッサーによる押圧を受けた後、排出口より排出する。このとき、汚泥はプレッサーによる押圧に加え、テーパー型スクリュー軸とスクリーンの間に形成されたろ過室の容積変化によって生じる押圧も受けるため、圧密が進行する。
このように、従来のスクリュープレスでは、テーパー型スクリュー軸を使用することで搬送中の汚泥に押圧力を与えているが、スクリュー軸をテーパー状に加工するには、軸径を始端側から終端側に向かって増大させる必要があり、加工に手間を要するため、製作に多くの時間や費用がかかる。
そして、スクリュー軸の他端に搬送された汚泥は、排出口に対設したプレッサーによる押圧を受けた後、排出口より排出する。このとき、汚泥はプレッサーによる押圧に加え、テーパー型スクリュー軸とスクリーンの間に形成されたろ過室の容積変化によって生じる押圧も受けるため、圧密が進行する。
このように、従来のスクリュープレスでは、テーパー型スクリュー軸を使用することで搬送中の汚泥に押圧力を与えているが、スクリュー軸をテーパー状に加工するには、軸径を始端側から終端側に向かって増大させる必要があり、加工に手間を要するため、製作に多くの時間や費用がかかる。
【0007】
また、特許文献１のスクリュープレスは、軸方向に２分割したテーパー型スクリュー軸をろ過室の濃縮ゾーンとろ過・脱水ゾーンにそれぞれ回転自在に配設し、各ゾーン内でスクリュー軸の回転数を個別に設定することで、ゾーンごとにスクリーンとスクリュー羽根先端に付設したスクレーパーとの摺接回数を調整できるものである。
しかし、分割したスクリュー軸を個別に回転させるには、分割したスクリュー軸それぞれに駆動装置を設けなければならないため、多くの動力源が必要となる。これに伴い、余分な設備費やランニングコスト等がかかる。
そのうえ、分割したテーパー型スクリュー軸に形成された複数の分割面は、軸径が異なるため、分割面を連結させる際、分割面に段差が生じて隙間から被処理物が漏れる。また、分割面ごとに径の異なるシール部材を設ける必要があり、シール加工に手間を要するという問題もある。
しかし、分割したスクリュー軸を個別に回転させるには、分割したスクリュー軸それぞれに駆動装置を設けなければならないため、多くの動力源が必要となる。これに伴い、余分な設備費やランニングコスト等がかかる。
そのうえ、分割したテーパー型スクリュー軸に形成された複数の分割面は、軸径が異なるため、分割面を連結させる際、分割面に段差が生じて隙間から被処理物が漏れる。また、分割面ごとに径の異なるシール部材を設ける必要があり、シール加工に手間を要するという問題もある。
【0008】
さらに、特許文献２のスクリュープレスは、スクリュー羽根を巻き掛けた直胴型スクリュー軸をスクリーンに内設し、羽根のピッチを下流に向かって小さくしたものであるが、直胴型スクリュー軸とスクリーンとの間に形成されるろ過室の容積は一定であるため、容積変化による押圧力を汚泥に与えることができない。汚泥に押圧力を与えるためにスクリュー軸の下流側に向かって羽根のピッチを小さくしているが、羽根ピッチを漸減させただけでは汚泥に十分な押圧力を与えられない。
また、羽根ピッチをスクリュー軸の下流に向かって漸減することでろ過室後段に向かうにつれて汚泥の搬送速度が遅くなるため、汚泥が滞留し、スクリュー軸とスクリーンの供回りが発生するという課題も抱えている。
また、羽根ピッチをスクリュー軸の下流に向かって漸減することでろ過室後段に向かうにつれて汚泥の搬送速度が遅くなるため、汚泥が滞留し、スクリュー軸とスクリーンの供回りが発生するという課題も抱えている。
【0009】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、軸方向に分割した直胴型のスクリュー軸を回転自在に連結し、連結した各軸ユニットの回転数を汚泥の排出側に向かって減少させることで、汚泥の搬送速度をろ過室後段に向かって低下させてケーキの脱水性を向上させるスクリュープレスである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、直胴型のスクリュー軸を有するスクリュープレスにおいて、スクリュー軸を分割した複数の軸ユニットと、スクリュー軸に内挿して一端を駆動機に接続し、他端を回転自在に軸支した入力シャフトと、スクリュー軸に内挿して両端を支持した出力シャフトと、入力シャフトに固定して各軸ユニット内に排出側に向かって径が小さくなるように配置する入力ギヤと、出力シャフトに回転自在に挿通して各入力ギヤと噛合する出力ギヤと、各軸ユニットの内周面に設けて出力ギヤと噛合するリングギヤとを備えたことで、スクリュー軸の回転速度が排出側に向かって低下する。これにより、汚泥の搬送速度が低下してろ過室後段で汚泥が滞留し、滞留した汚泥がろ過室前段から搬送されてきた搬送速度の速い汚泥によって後方へ押し込まれることで圧密が進行するため、ケーキの脱水性を高めることができる。
【0011】
出力ギヤを径の異なる複数のギヤを一体化した多段ギヤとしたことで、入力ギヤの動力をリングギヤに伝えることができる。
【0012】
軸ユニットの側面にシール部材を有する凸状嵌め合い部または、凹状嵌め合い部を形成したことで、連結時に各軸ユニットがシール部材を介してスムーズに摺動して回転できる。
【発明の効果】
【0013】
以上のように、本発明では、スクリュー軸を各軸ユニットに分割し、各軸ユニットの回転数を排出側に向かって減少させたことで、ろ過室後段へ向かうほど汚泥が圧密されるため、ケーキの含水率が低下する。そして、ろ過室前段の汚泥の搬送速度が速いことで始端側より供給した汚泥を効率よく終端側へ搬送できるため汚泥の処理量を増やすことができる。また、スクリュー軸が直胴型であり、軸径を始端側から終端側に向かって変化させる必要がないため、製作が容易であるうえ、連結面のシール加工や連結作業にも手間を要さない。さらに、共通の入力軸及び出力軸に設けた各ギヤでそれぞれの軸ユニットを回転させるため、動力源が１つで済み、余分な設備費やランニングコスト等が生じない。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明に係る、スクリュープレスの縦断側面図である。
【図2】本発明に係る、分割式スクリュー軸の縦断側面図である。
【図3】本発明に係る、第５軸ユニットの縦断面図及び縦側面図である。
【図4】本発明に係る、第４軸ユニットの縦断面図及び縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図１は、本発明に係るスクリュープレスの縦断側面図である。
符号１は、スクリュープレスであって、ろ過面を有する円筒状のスクリーン１０が架台９に立設したフロントフレーム７及びリアフレーム８に支架されている。
このスクリーン１０内部に螺旋状のスクリュー羽根３を巻き掛けた直胴型のスクリュー軸２を配設し、スクリュー軸２とスクリーン１０の間にろ過室４を形成している。
スクリーン１０の始端側上部には、汚泥を供給するためのホッパー５を設けており、ホッパー５よりろ過室４内に供給された汚泥は、スクリーン１０で水分を分離されるとともに、スクリュー羽根３による搬送力を受けて押圧されながらスクリーン１０の終端側へ搬送される。そして、終端側に位置する排出口に対設されたプレッサー６による押圧を受けて圧密された後、排出される。
符号１は、スクリュープレスであって、ろ過面を有する円筒状のスクリーン１０が架台９に立設したフロントフレーム７及びリアフレーム８に支架されている。
このスクリーン１０内部に螺旋状のスクリュー羽根３を巻き掛けた直胴型のスクリュー軸２を配設し、スクリュー軸２とスクリーン１０の間にろ過室４を形成している。
スクリーン１０の始端側上部には、汚泥を供給するためのホッパー５を設けており、ホッパー５よりろ過室４内に供給された汚泥は、スクリーン１０で水分を分離されるとともに、スクリュー羽根３による搬送力を受けて押圧されながらスクリーン１０の終端側へ搬送される。そして、終端側に位置する排出口に対設されたプレッサー６による押圧を受けて圧密された後、排出される。
【0016】
スクリュー羽根３を巻き掛けた直胴型のスクリュー軸２は、軸方向に分割した分割式スクリュー軸２であり、分割された複数の軸ユニットをそれぞれ回転自在に連結している。
各軸ユニットは、スクリュー羽根３の１ピッチごとにスクリュー羽根３とスクリュー軸２を回転軸と垂直方向に分割してある。１ピッチ分のスクリュー羽根３を巻き掛けた軸ユニットが１回転すると、汚泥はスクリュー羽根３により１ピッチ分だけ、つまり、軸ユニットの一端から他端まで搬送される。
各軸ユニットは、スクリュー羽根３の１ピッチごとにスクリュー羽根３とスクリュー軸２を回転軸と垂直方向に分割してある。１ピッチ分のスクリュー羽根３を巻き掛けた軸ユニットが１回転すると、汚泥はスクリュー羽根３により１ピッチ分だけ、つまり、軸ユニットの一端から他端まで搬送される。
【0017】
図２は、本発明に係る分割式スクリュー軸の縦断側面図である。
本実施例では、軸方向に５分割した直胴型のスクリュー軸２を回転自在に連結したものを分割式スクリュー軸２としており、分割式スクリュー軸２を構成している５つの軸ユニットは、一端から他端に向かって第１軸ユニット２ａ、第２軸ユニット２ｂ、第３軸ユニット２ｃ、第４軸ユニット２ｄ、第５軸ユニット２ｅとしている。
連結された軸ユニットの連結面には、シール部材２５を取り付けており、各軸ユニットがシール部材２５を介して互いに摺動して回転できるようにしてある。
本実施例では、軸方向に５分割した直胴型のスクリュー軸２を回転自在に連結したものを分割式スクリュー軸２としており、分割式スクリュー軸２を構成している５つの軸ユニットは、一端から他端に向かって第１軸ユニット２ａ、第２軸ユニット２ｂ、第３軸ユニット２ｃ、第４軸ユニット２ｄ、第５軸ユニット２ｅとしている。
連結された軸ユニットの連結面には、シール部材２５を取り付けており、各軸ユニットがシール部材２５を介して互いに摺動して回転できるようにしてある。
【0018】
連結したスクリュー軸２の内部には、軸芯と平行に入力シャフト１２を挿通してある。入力シャフト１２には、各軸ユニットに対応する入力ギヤ１４を嵌挿しており、入力ギヤ１４は、例えば、平歯車、はすば歯車等の動力伝達手段を用いることができる。
入力シャフト１２の一端は、駆動機１１に連結しており、駆動機１１を駆動させることで入力シャフト１２に固定された入力ギヤ１４が回転するように構成している。なお、入力シャフト１２の他端は、フレームあるいはスクリュー軸２に設けた軸受により回転自在に軸支する。
入力シャフト１２の一端は、駆動機１１に連結しており、駆動機１１を駆動させることで入力シャフト１２に固定された入力ギヤ１４が回転するように構成している。なお、入力シャフト１２の他端は、フレームあるいはスクリュー軸２に設けた軸受により回転自在に軸支する。
【0019】
スクリュー軸２の内部には、入力シャフト１２と平行に出力シャフト１３を挿通してある。出力シャフト１３には、それぞれの入力ギヤ１４と噛合する出力ギヤ１５を回転自在に設けており、入力ギヤ１４の回転に応じて出力ギヤ１５が回転する。なお、出力シャフト１３は、両端をフロントフレーム７及びリアフレーム８に支持する。
【0020】
また、各軸ユニットの内周面には、出力ギヤ１５と噛合するリングギヤ２２を設けており、リングギヤ２２の回転により各軸ユニットが回転するようにしている。
詳しくは、駆動機１１により入力ギヤ１４を回転させたあと、出力ギヤ１５が入力ギヤ１４と噛合しながら回転する。そして、リングギヤ２２が出力ギヤ１５と噛合しながら回転するため、入力ギヤ１４の動力が出力ギヤ１５を介してリングギヤ２２に伝達し、各軸ユニットが回転するようになっている。
詳しくは、駆動機１１により入力ギヤ１４を回転させたあと、出力ギヤ１５が入力ギヤ１４と噛合しながら回転する。そして、リングギヤ２２が出力ギヤ１５と噛合しながら回転するため、入力ギヤ１４の動力が出力ギヤ１５を介してリングギヤ２２に伝達し、各軸ユニットが回転するようになっている。
【0021】
ギヤ比の関係により入力ギヤ１４とリングギヤ２２の間に出力ギヤ１５が収まらない場合は、出力ギヤ１５として、径の異なる２つ以上のギヤを並列させて一体化した多段ギヤ１６を設けてもよい。
なお、本実施例では、第５軸ユニット２ｅ内に設けられた入力ギヤ１４とリングギヤ２２の間に出力ギヤ１５を配置し、第１軸ユニット２ａから第４軸ユニット２ｄまでの軸ユニット内にそれぞれ設けられた入力ギヤ１４とリングギヤ２２の間に多段ギヤ１６を配置している。配置された出力ギヤ１５と多段ギヤ１６は、入力ギヤ１４及びリングギヤ２２と噛合させてある。
なお、本実施例では、第５軸ユニット２ｅ内に設けられた入力ギヤ１４とリングギヤ２２の間に出力ギヤ１５を配置し、第１軸ユニット２ａから第４軸ユニット２ｄまでの軸ユニット内にそれぞれ設けられた入力ギヤ１４とリングギヤ２２の間に多段ギヤ１６を配置している。配置された出力ギヤ１５と多段ギヤ１６は、入力ギヤ１４及びリングギヤ２２と噛合させてある。
【0022】
また、本実施例では、入力ギヤ１４を第１軸ユニット２ａから第５軸ユニット２ｅに向かって径が漸減するように各軸ユニット内に配置している。このような構成とすることで、各入力ギヤ１４に対応する出力ギヤ１５（もしくは、多段ギヤ１６）及びリングギヤ２２には、第１軸ユニット２ａから第５軸ユニット２ｅに向かって回転数が減少するように動力が伝達される。つまり、回転自在に連結された各軸ユニットは、排出側に向かうにつれて回転速度を低下させる。
なお、スクリュー軸の分割数や羽根のピッチ等は設計条件に応じて適宜変更してもよい。
なお、スクリュー軸の分割数や羽根のピッチ等は設計条件に応じて適宜変更してもよい。
【0023】
図３は、第５軸ユニットの縦断面図及び縦側面図である。
第５軸ユニット２ｅは、軸方向に５分割された分割式スクリュー軸２の他端に設けた軸ユニットである。第５軸ユニット２ｅ内部に軸芯と平行に入力シャフト１２を挿通させており、入力シャフト１２には、外周歯を連続させた入力ギヤ１４を固定している。内部には入力シャフト１２と平行に出力シャフト１３を挿通させており、出力シャフト１３に外周歯を連続させた出力ギヤ１５を回転自在に挿通している。出力ギヤ１５は、入力ギヤ１４と噛合するように設けており、入力ギヤ１４と噛合しながら回転する。
また、第５軸ユニット２ｅ内周面に内周歯を連続させたリングギヤ２２を設けており、出力ギヤ１５と噛合しながら回転できるようにしている。
駆動機１１により入力ギヤ１４が回転すると、出力ギヤ１５が入力ギヤ１４と噛合しながら回転し、リングギヤ２２が出力ギヤ１５と噛合しながら回転する。つまり、入力ギヤ１４を回転させることで、出力ギヤ１５を介して入力ギヤの動力がリングギヤ２２に伝達し、リングギヤ２２が回転する。リングギヤ２２は、第５軸ユニット２ｅの内周面に設けてあることからリングギヤ２２の回転は、第５軸ユニット２ｅが回転することを意味する。従って、第５軸ユニット２ｅの回転数は、駆動機１１の回転数及び入力ギヤ１４の径を変更することで調整可能である。
第５軸ユニット２ｅは、軸方向に５分割された分割式スクリュー軸２の他端に設けた軸ユニットである。第５軸ユニット２ｅ内部に軸芯と平行に入力シャフト１２を挿通させており、入力シャフト１２には、外周歯を連続させた入力ギヤ１４を固定している。内部には入力シャフト１２と平行に出力シャフト１３を挿通させており、出力シャフト１３に外周歯を連続させた出力ギヤ１５を回転自在に挿通している。出力ギヤ１５は、入力ギヤ１４と噛合するように設けており、入力ギヤ１４と噛合しながら回転する。
また、第５軸ユニット２ｅ内周面に内周歯を連続させたリングギヤ２２を設けており、出力ギヤ１５と噛合しながら回転できるようにしている。
駆動機１１により入力ギヤ１４が回転すると、出力ギヤ１５が入力ギヤ１４と噛合しながら回転し、リングギヤ２２が出力ギヤ１５と噛合しながら回転する。つまり、入力ギヤ１４を回転させることで、出力ギヤ１５を介して入力ギヤの動力がリングギヤ２２に伝達し、リングギヤ２２が回転する。リングギヤ２２は、第５軸ユニット２ｅの内周面に設けてあることからリングギヤ２２の回転は、第５軸ユニット２ｅが回転することを意味する。従って、第５軸ユニット２ｅの回転数は、駆動機１１の回転数及び入力ギヤ１４の径を変更することで調整可能である。
【0024】
また、第５軸ユニット２ｅの一端には、隣接する第４軸ユニット２ｄとの連結面である凸状嵌め合い部２３を形成している。凸状嵌め合い部２３は、軸方向に突出した円筒形状であり、外周面にはＯリング等のシール部材２５を取り付けている。
第５軸ユニット２ｅの凸状嵌め合い部２３を第４軸ユニット２ｄの他端に形成された凹状嵌め合い部２４に挿入することで、各軸ユニットがシール部材２５を介して互いに摺動して回転できる。
第５軸ユニット２ｅの凸状嵌め合い部２３を第４軸ユニット２ｄの他端に形成された凹状嵌め合い部２４に挿入することで、各軸ユニットがシール部材２５を介して互いに摺動して回転できる。
【0025】
図４は、第４軸ユニットの縦断面図及び縦断側面図である。
第４軸ユニット２ｄは、第５軸ユニット２ｅの上流側に隣接する軸ユニットである。第５軸ユニット２ｅと同様に、軸ユニット内部に軸芯と平行に入力シャフト１２を挿通させており、入力シャフト１２には入力ギヤ１４を固定している。また、出力シャフト１３を入力シャフト１２と平行に挿通させている。
ここで、軸ユニットの回転速度が排出側に向かって低下するような回転数を設定するために、上流側に位置する第４軸ユニット２ｄの入力ギヤ１４の径を第５軸ユニット２ｅよりも大きくして第４軸ユニット２ｄの回転数を第５軸ユニット２ｅよりも増加させる必要がある。これに伴い、第４軸ユニット２ｄの出力ギヤ１５の径を第５軸ユニット２ｅよりも小さくする必要があるが、径を小さくすると、入力ギヤ１４及びリングギヤ２２に噛合させることができない。
そこで、第４軸ユニット２ｄ内には、出力ギヤ１５として、径の異なる２つ以上のギヤを並列させて一体化した多段ギヤ１６を出力シャフト１３に回転自在に挿通させてある。これにより、入力ギヤ１４及びリングギヤ２２と噛合できるため、入力ギヤ１４の動力をリングギヤ２２に伝達させることができる。
このように、ギヤ比の関係により入力ギヤ１４とリングギヤ２２の間に出力ギヤ１５が収まらない場合には、出力ギヤ１５として、多段ギヤ１６を設けることで、入力ギヤ１４の動力がリングギヤ２２に伝達し、リングギヤ２２を内周に有する軸ユニットが回転する。
第４軸ユニット２ｄは、第５軸ユニット２ｅの上流側に隣接する軸ユニットである。第５軸ユニット２ｅと同様に、軸ユニット内部に軸芯と平行に入力シャフト１２を挿通させており、入力シャフト１２には入力ギヤ１４を固定している。また、出力シャフト１３を入力シャフト１２と平行に挿通させている。
ここで、軸ユニットの回転速度が排出側に向かって低下するような回転数を設定するために、上流側に位置する第４軸ユニット２ｄの入力ギヤ１４の径を第５軸ユニット２ｅよりも大きくして第４軸ユニット２ｄの回転数を第５軸ユニット２ｅよりも増加させる必要がある。これに伴い、第４軸ユニット２ｄの出力ギヤ１５の径を第５軸ユニット２ｅよりも小さくする必要があるが、径を小さくすると、入力ギヤ１４及びリングギヤ２２に噛合させることができない。
そこで、第４軸ユニット２ｄ内には、出力ギヤ１５として、径の異なる２つ以上のギヤを並列させて一体化した多段ギヤ１６を出力シャフト１３に回転自在に挿通させてある。これにより、入力ギヤ１４及びリングギヤ２２と噛合できるため、入力ギヤ１４の動力をリングギヤ２２に伝達させることができる。
このように、ギヤ比の関係により入力ギヤ１４とリングギヤ２２の間に出力ギヤ１５が収まらない場合には、出力ギヤ１５として、多段ギヤ１６を設けることで、入力ギヤ１４の動力がリングギヤ２２に伝達し、リングギヤ２２を内周に有する軸ユニットが回転する。
【0026】
第４軸ユニット２ｄの一端には、周面にシール部材２５を取り付けた凸状嵌め合い部２３を形成しており、軸ユニット連結時には、隣接する第３軸ユニット２ｃの他端に形成された凹状嵌め合い部２４に挿入する。また、第４軸ユニット２ｄの他端には、隣接する第５軸ユニット２ｅに形成された凸状嵌め合い部２３との連結面である凹状嵌め合い部２４を形成している。凹状嵌め合い部２４は、円筒形状の凸状嵌め合い部２３を挿入するために、軸方向に円筒形状にくぼませている。
各軸ユニットに凸状嵌め合い部２３、凹状嵌め合い部２４、もしくはその両方を形成し、軸ユニット連結時に、一方の軸ユニットに形成されたシール部材２５を有する凸状嵌め合い部２３を、もう一方の軸ユニットに形成された凹状嵌め合い部２４に挿入することで、各軸ユニットがシール部材２５を介して互いに摺動して回転できるようになる。
また、隣接する軸ユニットが互いに摺動して回転できる構成であればよいため、嵌め合い部の構成はこれに限定しない。さらに、ギヤの径や形状等についても適宜設定可能とする。
各軸ユニットに凸状嵌め合い部２３、凹状嵌め合い部２４、もしくはその両方を形成し、軸ユニット連結時に、一方の軸ユニットに形成されたシール部材２５を有する凸状嵌め合い部２３を、もう一方の軸ユニットに形成された凹状嵌め合い部２４に挿入することで、各軸ユニットがシール部材２５を介して互いに摺動して回転できるようになる。
また、隣接する軸ユニットが互いに摺動して回転できる構成であればよいため、嵌め合い部の構成はこれに限定しない。さらに、ギヤの径や形状等についても適宜設定可能とする。
【0027】
分割式スクリュー軸２を構成する、第３軸ユニット２ｃ、第２軸ユニット２ｂ、第１軸ユニット２ａには、第４軸ユニット２ｄと同様に、それぞれ入力ギヤ１４及び出力ギヤ１５を設けるとともに、出力ギヤ１５として多段ギヤ１６を設けている。
また、軸ユニットの回転速度を排出側に向かって低下させるために入力ギヤ１４の径を第１軸ユニット２ａで最も大きくしており、第５軸ユニット２ｅに向かって漸減させている。反対に、出力ギヤ１５の径を第１軸ユニット２ａで最も小さくしており、第５軸ユニット２ｅに向かうにつれて漸増させている。
また、軸ユニットの回転速度を排出側に向かって低下させるために入力ギヤ１４の径を第１軸ユニット２ａで最も大きくしており、第５軸ユニット２ｅに向かって漸減させている。反対に、出力ギヤ１５の径を第１軸ユニット２ａで最も小さくしており、第５軸ユニット２ｅに向かうにつれて漸増させている。
【実施例】
【0028】
本実施例におけるスクリュープレスの動作を詳述する。
スクリーン１０の始端側上部に設けたホッパー５より汚泥を供給する。供給された汚泥は、スクリーン１０で水分を分離されつつ第１軸ユニット２ａのスクリュー羽根３の回転で第２軸ユニット２ｂに向かって搬送される。
第２軸ユニット２ｂに搬送された汚泥は、第１軸ユニット２ａでの固液分離作用により容積が減少しているが、第２軸ユニット２ｂでの搬送速度が第１軸ユニット２ａの搬送速度より遅いため、滞留時間が長く、搬送速度の速い第１軸ユニット２ａからの汚泥搬入により、汚泥が圧密されて脱水効率が向上する。
第３軸ユニット２ｃに搬送された汚泥は、第２軸ユニット２ｂでの固液分離作用により容積が減少しているが、第３軸ユニット２ｃでの搬送速度が第２軸ユニット２ｂの搬送速度より遅いため、滞留時間が長く、搬送速度の速い第２軸ユニット２ｂからの汚泥搬入により、汚泥が圧密されて脱水効率が向上する。
第４軸ユニット２ｄに搬送された汚泥は、第３軸ユニット２ｃでの固液分離作用により容積が減少しているが、第４軸ユニット２ｄでの搬送速度が第３軸ユニット２ｃの搬送速度より遅いため、滞留時間が長く、搬送速度の速い第３軸ユニット２ｃからの汚泥搬入により、汚泥が圧密されて脱水効率が向上する。
第５軸ユニット２ｅは、第４軸ユニット２ｄよりも遅い速度で汚泥を搬送するため、搬送速度の速い第４軸ユニット２ｄからの汚泥搬入と、排出口のプレッサー６による汚泥圧密により脱水効率が向上する。その後、低含水率となった脱水ケーキは排出口より排出される。
このように、回転自在に連結された軸ユニットの回転数を、第１軸ユニット２ａから第５軸ユニット２ｅに向かって減少するように設定したことで、汚泥の搬送速度が排出側に向かって低下する。そして、搬送速度の遅いろ過室４後段の汚泥が、搬送速度の速いろ過室４前段より搬送されてきた汚泥による押圧を受けて圧密されることで、移送中の汚泥の含水率が低下する。
スクリーン１０の始端側上部に設けたホッパー５より汚泥を供給する。供給された汚泥は、スクリーン１０で水分を分離されつつ第１軸ユニット２ａのスクリュー羽根３の回転で第２軸ユニット２ｂに向かって搬送される。
第２軸ユニット２ｂに搬送された汚泥は、第１軸ユニット２ａでの固液分離作用により容積が減少しているが、第２軸ユニット２ｂでの搬送速度が第１軸ユニット２ａの搬送速度より遅いため、滞留時間が長く、搬送速度の速い第１軸ユニット２ａからの汚泥搬入により、汚泥が圧密されて脱水効率が向上する。
第３軸ユニット２ｃに搬送された汚泥は、第２軸ユニット２ｂでの固液分離作用により容積が減少しているが、第３軸ユニット２ｃでの搬送速度が第２軸ユニット２ｂの搬送速度より遅いため、滞留時間が長く、搬送速度の速い第２軸ユニット２ｂからの汚泥搬入により、汚泥が圧密されて脱水効率が向上する。
第４軸ユニット２ｄに搬送された汚泥は、第３軸ユニット２ｃでの固液分離作用により容積が減少しているが、第４軸ユニット２ｄでの搬送速度が第３軸ユニット２ｃの搬送速度より遅いため、滞留時間が長く、搬送速度の速い第３軸ユニット２ｃからの汚泥搬入により、汚泥が圧密されて脱水効率が向上する。
第５軸ユニット２ｅは、第４軸ユニット２ｄよりも遅い速度で汚泥を搬送するため、搬送速度の速い第４軸ユニット２ｄからの汚泥搬入と、排出口のプレッサー６による汚泥圧密により脱水効率が向上する。その後、低含水率となった脱水ケーキは排出口より排出される。
このように、回転自在に連結された軸ユニットの回転数を、第１軸ユニット２ａから第５軸ユニット２ｅに向かって減少するように設定したことで、汚泥の搬送速度が排出側に向かって低下する。そして、搬送速度の遅いろ過室４後段の汚泥が、搬送速度の速いろ過室４前段より搬送されてきた汚泥による押圧を受けて圧密されることで、移送中の汚泥の含水率が低下する。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明のスクリュープレスは、直胴型のスクリュー軸を軸方向に分割して形成された軸ユニットを回転自在に連結したものである。スクリュー軸を分割可能としたことで、摩耗や破損等によりスクリュー羽根やスクリュー軸の交換が必要となった場合、必要な軸ユニットのみ取り外すことができるため、補修や交換等の手間を減らすことができる。
また、軸ユニットごとに回転数を設定することで汚泥の搬送速度を調整できるため、性状の異なるあらゆる汚泥に対応できる。
また、軸ユニットごとに回転数を設定することで汚泥の搬送速度を調整できるため、性状の異なるあらゆる汚泥に対応できる。
【符号の説明】
【0030】
２ スクリュー軸
１１ 駆動機
１２ 入力シャフト
１３ 出力シャフト
１４ 入力ギヤ
１５ 出力ギヤ
２２ リングギヤ
１６ 多段ギヤ
２５ シール部材
２３ 凸状嵌め合い部
２４ 凹状嵌め合い部
１１ 駆動機
１２ 入力シャフト
１３ 出力シャフト
１４ 入力ギヤ
１５ 出力ギヤ
２２ リングギヤ
１６ 多段ギヤ
２５ シール部材
２３ 凸状嵌め合い部
２４ 凹状嵌め合い部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】