JP2010119900A - スクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構 - Google Patents

Abstract

【課題】頻繁に可動プレートを交換することなく、長期的な濾過細隙の再生機能により安定した脱水性能を発揮し、然もコンパクでコストの嵩まないメンテナンス性に優れた、長寿命のスクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構の提供。
【解決手段】濾過体１の始端開口部を汚泥の送り込み口３とし、終端開口部を脱水ケーキの送り出し口１２とし、濾過体１の中心孔４にスクリューコンベア５を嵌装し、可動プレート１ＫＡ内径を上記コンベア５外径よりも大径とし、該コンベア５外径と非接触に設定された部位において、内歯車７と噛合する遊星歯車９を圧力調整弁８に穿設した取付用長孔を介して圧力調整弁８の外端面に放射方向に取付位置が調整可能に付設した軸受１０によって、回転自在に軸着した遊星歯車９内端面に凸設させ濾過体１内の上記コンベア５の切欠５Ｈに挿通し、濾過体１内を公転しながら自転する偏心軸１１を設けるよう構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は例えば、オキシデーションディッチ法等に代表される比較的小規模の下水処理作業において発生する懸濁微粒子を含む懸濁液を、濃縮工程を経由しない低濃度の状態により、濾水と懸濁微粒子とに分離するためのスクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構に関するものである。

従来のスクリュー式濾過脱水装置では、多数の環状濾過プレート６（固定プレート相当）と、多数の環状可動プレート７との、各微小の濾過間隙を置いた交互重畳配列からなる濾過体５を構成し、上記濾過体の全長を貫通するスクリュー２１を配置し、該スクリュー２１外周が上記環状濾過６と可動プレート７内周と接触しないようスクリュー２１外径を上記環状濾過６と可動プレート７内径より小さく非接触状に設定し、可動プレート７はスペーサ８よりもわずかに薄く形成されており、第２図に示される上記可動プレート７外周よりも外方の上下に突起する座状の１３，１４に穿設された遊動孔１５，１６を濾過プレート６を貫通して設けられた支持棒１７および回転軸１８に係合させてスペーサ８により形成される濾過プレート６の細隙に支持されている。また、第１図のように回転軸１８の側面には遊動孔１６に内接するキイ１９が全長にわたつて形成されており、回転軸１８の一端にはスクリュー２１の軸端側に設けらたギヤと噛合し連動して回転軸１８を回転させるギヤ２０が設けられ、上記回転軸１８に付設されたキイ１９が遊動孔１６内で回転運動するのでこれにつれて可動プレート７は小刻みに揺動することとなる。なお、濾過プレート６の回転軸１８が貫通する部分には第３図のように回転軸１８より大径の透孔が透設されていて回転軸１８は濾過プレート６を揺動させることなく自由に回転することができるよう構成されたスクリュー式濾過脱水装置（例えば、特許文献1参照。）は公知である。

しかしながら、前記特許文献１の構成では回転軸１８の一端にはスクリュー２１の軸端側に設けらたギヤと回転軸１８を回転させるギヤ２０の外歯の平型ギヤ同士の噛合連動による伝達駆動方式のため、スクリュー２１の軸と回転軸１８との軸間距離は、必然的に互に噛合する各外歯の平型ギヤのピッチ半径の和によって定められることから、上記軸間距離を可変調整することができないため、可動プレート７外周の上下部に突起し張設された座状の１３，１４に穿設される上部の遊動孔１５内に挿通された支持棒１７に係合されて、下部の遊動孔１６内に挿通された回転軸１８に付設されるキイ１６の回転摺動による偏心運動により、可動プレート７を上下左右の全周方向に小刻みに揺動駆動しているため、当然の如く上記支持棒１７に係合される遊動孔１５内周に比べて、駆動側の上記キイ１６の回転摺動により極めて摺動面積の小さな該遊動孔１６内周が短時間で摩滅されて該キイ１６と非接触状態となることから、特にスクリュー２１の搬送圧搾作用により懸濁微粒子の排出口３に向けて、濾過体５の中心孔部９内に懸濁微粒子が圧密充填され満杯状態となった部位では、可動プレート７内周の全内周面に亘って放射方向に均等に内圧が作用することで、可動プレート７の中心をスクリュー２１の軸心に重なるよう求心方向に作用するのに対して、上記遊動孔１６内周が摩滅していない通常状態では、上記キイ１６の偏心量分だけ遊動孔１６内周を偏心摺動することで、可動プレート７が小刻みに偏心揺動させていることから、上記キイ１６の偏心量だけ該遊動孔１６内周が摩滅していまうと該キイ１６と非摺接状態となって、上記支持棒１７と遊動孔１５の係合に加えて上記内圧の求心作用により、可動プレートの中心がスクリュー２１の軸心の中心位置に重なることで、可動プレートが偏心揺動しなくなることから頻繁に可動プレートを交換しなければ、脱水性能が短時間で低下してしまうと共に高い濾過細隙の再生機能が望めないことから、スクリュー式濾過脱水装置の維持・管理に要するランニングコストが嵩んでしまうという問題を有している。

また、スクリュー２１の主軸に嵌着された大きな平歯車のギヤと、回転軸１８に嵌着された平歯車のギヤ２０とを噛合させて伝達駆動していることか、必然的に外周方向に大きなスクリュー式濾過脱水装置となってしまうと共に、上記両平歯車の精度のよい噛合調整組立が要求され、装置の組立に多くの時間と熟練した技能が必要であり、平歯車自体も高価な部品であることから生産コストが嵩むと共に、組立およびメンテナンス性に劣るという問題も有している。

特公昭６３−６５３６４号公報 （第２頁左欄第９行−第４１行目、第１−４図）

解決しようとする課題は、前述の従来装置の特許文献１記載の構成による、前記の問題点を払拭し、偏心軸の取付位置を調整可能とすることで頻繁に可動プレートを交換することなく、長期的な濾過細隙の再生機能により安定した脱水性能を発揮し、然もコンパクでコストの嵩まないメンテナンス性に優れた、長寿命のスクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は以下のような構成にしたものである。

請求項１に係る発明は、多数の固定プレートを所要の間隔を保持して積層状に配列させ、該固定プレートの各積層間にそれぞれ偏心回転することができる多数の可動プレートを交互重畳配列に遊嵌して上記固定と可動の各プレート間の細隙を濾水流出溝とする筒状の濾過体に形成し、該濾過体の始端開口部を汚泥の送り込み口とし、終端開口部を脱水ケーキの送り出し口として終端開口部の環状弁座に対向する圧力調整弁を広狭自在にスクリュー軸に装着し、上記濾過体の中心孔にスクリューコンベアを嵌装し、上記可動プレート内径をスクリューコンベアの外径よりも大径として、該スクリューコンベア外径と接触しないよう設定されたスクリュー式濾過脱水装置の部位において、上記環状弁座の外端面に複数のピンを円形に配列させた態様で植設して内歯車を構成させ、該内歯車と噛合する遊星歯車を圧力調整弁に放射状の長孔に穿設された上記遊星歯車の取付用長孔を介して上記圧力調整弁の外端面に放射方向に取付位置が調整可能に付設された軸受によって、回転自在に軸着した該遊星歯車の内端面に凸設させ濾過体内のスクリューコンベアの切欠に挿通させた偏心軸の外縁によって、上記可動プレート内周縁を摺接し偏心回転させるよう構成される、上記偏心軸の位置調整機構を備えたことを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のスクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構において、前記可動プレートを偏心回転させる偏心軸が、カム体により構成されていることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載のスクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構において、前記可動プレートを偏心回転させる偏心軸が、螺旋体により構成されていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、可動プレート内径をスクリューコンベアの外径よりも大径として、該スクリューコンベア外径と接触しないように設定されたスクリュー式濾過脱水装置の部位において、環状弁座の外端面に複数のピンを円形に配列させた態様で植設して内歯車を構成させ、該内歯車と噛合する遊星歯車を圧力調整弁に放射状の長孔に穿設された遊星歯車の取付用長孔を介して上記圧力調整弁の外端面に放射方向に取付位置が調整可能に付設された軸受によって、回転自在に軸着した該遊星歯車の内端面に凸設させ濾過体内のスクリューコンベアの切欠に挿通させた偏心軸の外縁によって、上記可動プレート内周縁を摺接し偏心回転させるよう構成された、上記偏心軸の位置調整機構を備えたことで、上記遊星歯車とその内端面に凸設された偏心軸が自転しながらスクリューコンベアの旋回に同調して公転することで、各可動プレート内縁が全周の３６０度の放射方向に偏心駆動れて、長期間の偏心駆動により該動プレート内縁が摩滅して上記偏心軸と非摺接状態となることから、特にスクリューコンベアの搬送圧搾作用により脱水ケーキの送り出し口に向けて、濾過体の中心孔内に脱水ケーキが圧密固化状態に圧搾された部位では、可動プレート内周の全内周面に亘って放射方向に均等に内圧が作用することで、可動プレートの中心がスクリュー軸の軸心に重なるよう求心方向に作用されて偏心軸と可動プレート内縁が非摺接状態となった場合でも、上記圧力調整弁に放射状の長孔に穿設された遊星歯車の取付用長孔を介して上記圧力調整弁の外端面に放射方向に取付位置が調整可能に付設された軸受を外方位置に調整取付することによって、再び偏心軸外縁が該可動プレート内縁に摺接されることで、可動プレートを交換することなく可動プレートを偏心回転させることができると共に、上記偏心軸の自転と公転作用により可動プレートの全内周に亘って均一に偏心摺動することで、摺動面積が大きく確保されるていることから、長期的に濾過隙間の再生機能が安定して行われるという効果を有している。

更に、副次的効果として圧密状態になった脱水物を前記遊星歯車とその内端面に凸設された偏心軸が自転しながらスクリューコンベアの旋回に同調して公転することから、先ず上記偏心軸により濾過体内が３６０度の全周に亘って解しながら搬送し、次いで前記環状弁座と圧力調整弁との対向面間の終端開口隙間に介装された上記遊星歯車によって、脱水物を更に解しながら掻き出すと共に脱水物に含まれる繊維状異物を裁断するので、終端開口隙間の閉塞を防止しながら脱水物を円滑に無理なく排出されるので、スクリューコンベアの搬送負荷動力を低く抑えると共に、外周方向にコンパクトな構成とすることができるという利点を有している。

前記請求項1の効果に加えて請求項２の発明は、前記可動プレートを偏心回転させる偏心軸が、カム体により構成されていることから、シンプルな構造で製作し易く、且つ可動プレートとの偏心組立調整も容易であり、コストも嵩むことなく生産性およびメンテナンス性に優れた利点を有している。

前記請求項1の効果に加えて請求項３の発明は、前記可動プレートを偏心回転させる偏心軸が、螺旋体により構成されていることから、各可動プレートの摺接縁が螺旋体の螺旋外周縁の各旋回摺接位置に服従して順次摺接されることで、各可動プレ−トは前の可動プレート偏心方向に順次服従しながら偏心回転されることから、上昇偏心する可動プレートもあれば降下偏心する可動プレートもあることから、全ての可動プレートを一度に同一偏心方向に偏心回転することがないので、小さな駆動力の偏心軸で各可動プレートを偏心回転することができるという効果を有している。

そして、図２の描画の如く螺旋体の自転による推進方向が、濾過体の終端開口部方向へのスクリューコンベアの推進方向に対向していることから、螺旋体を挿通するスクリューコンベアの切欠から脱水対象物が前方の排出方向に漏洩しようとするが、上記螺旋体による対向推進作用により、上記切欠からの脱水対象物の漏洩を阻止しながら、図４の描画の如く螺旋体の自転により各可動プレートの内周縁が螺旋体の螺旋外周縁の各旋回摺接位置に順次服従し偏心回転しなが上記螺旋体が濾過体内を公転するので、濾過体内の全周に亘って固定プレート内周縁とスクリューコンベアの外周縁間の環状隙間内に可動プレート内周縁が出入りするため、脱水対象物が上記環状隙間から前方の排出方向に漏洩することが抑制される作用と相俟って、脱水対象物が十分に圧搾脱水することができるという効果を有している。

多数の固定プレートを所要の間隔を保持して積層状に配列させ、該固定プレートの各積層間にそれぞれ偏心回転することができる多数の可動プレートを交互重畳配列に遊嵌して上記固定と可動の各プレート間の細隙を濾水流出溝とする筒状の濾過体に形成し、該濾過体の始端開口部を汚泥の送り込み口とし、終端開口部を脱水ケーキの送り出し口として終端開口部の環状弁座に対向する圧力調整弁を広狭自在にスクリュー軸に装着し、上記濾過体の中心孔にスクリューコンベアを嵌装し、上記可動プレート内径をスクリューコンベアの外径よりも大径として、該スクリューコンベア外径と接触しないよう設定されたスクリュー式濾過脱水装置の部位において、上記環状弁座の外端面に複数のピンを円形に配列させた態様で植設して内歯車を構成させ、該内歯車と噛合する遊星歯車を圧力調整弁に放射状の長孔に穿設された上記遊星歯車の取付用長孔を介して上記圧力調整弁の外端面に放射方向に取付位置が調整可能に付設された軸受によって、回転自在に軸着した該遊星歯車の内端面に凸設させ濾過体内のスクリューコンベアの切欠に挿通させた偏心軸の外縁によって、上記可動プレート内周縁を摺接し偏心回転させるよう構成される、上記偏心軸の位置調整機構を備える。

図１ないし図６において、１は筒状の濾過体であり、要部を大きく開設した該濾過体1のフレーム１Ｆにより多数の固定プレート1ＫＯ・・1ＫＯ間に可動プレート１ＫＡの厚みよりも巾広のスペーサを複数介装して所要の間隔を保持して積層状に配列させ、該固定プレート1ＫＯの各積層間にそれぞれ偏心回転することができる多数の上記可動プレート１ＫＡ・・１ＫＡを交互重畳配列に遊嵌し、上記固定プレート1ＫＯと可動プレート１ＫＡ間の細隙を濾水流出溝２・・２とする筒状の濾過体１に形成し、該濾過体１の始端開口部を汚泥の送り込み口３とし、終端開口部を脱水ケーキの送り出し口１２として終端開口部の環状弁座６に対向する圧力調整弁８のボス部に設けたセットボルト１４や或は図示していないが圧力調整弁８背端面を押圧する圧力調整バネ等により、圧力調整弁８を広狭自在にスクリュー軸５Ｓに装着し、上記濾過体１の中心孔４にスクリューコンベア５を嵌装し、上記可動プレート１ＫＡ内径をスクリューコンベア５の外径よりも大径として、該スクリューコンベア５の外径と接触しないように設定されたスクリュー式濾過脱水装置の部位として例えば濾過体１の排出側の後半部或は全長に亘る部分において、原動機１５により上記スクリューコンベア５を駆動し、上記環状弁座６の外端面に複数のピンを円形に配列させた態様で植設して内歯車７を構成させ、該内歯車７と噛合する遊星歯車９を圧力調整弁８に放射状の長孔８Ｈに穿設された上記遊星歯車９の取付用長孔８Ｈを介して上記圧力調整弁８の外端面に放射方向に取付位置が調整可能に軸受１０の取付長孔１０Ｈに挿通した取付ボルト１０Ｓにより上記圧力調整弁８の外端面に螺合締結にされた軸受１０によって、回転自在に軸着した該遊星歯車９の内端面に凸設させ濾過体１内のスクリューコンベア５の切欠５Ｈに挿通させた偏心軸１１が、スクリュー軸５Ｓの回転により圧力調整弁８が回転するすることで、上記内歯車７と噛合する遊星歯車９は上記環状弁座６と圧力調整弁８との対向面間で自転しながら公転されることから、該遊星歯車９の内端面に凸設される偏心軸１１は濾過体1内を自転しながら公転されるので、圧密固化状態に圧搾された脱水物は、図１ないし６に示された遊星歯車９の自転と公転によって、上記環状弁座と圧力調整弁との対向面間に介装された上記遊星歯車９により脱水物に含まれる繊維状異物を裁断しながら解されて掻き出されると共に、偏心軸１１の自転と公転により濾過体１内の３６０度の全周に亘って脱水物を解しながら可動プレート１ＫＡ・・１ＫＡを揺動し偏心回転駆動する。

実施例１の構成を前提として、図５および図６に示されるように、可動プレート１ＫＡを偏心回転させる偏心軸１１をカム体１１Ｋに形成して、濾過体１の中心孔４内に凸設させた上記カム体１１Ｋがスクリューコンベア５の切欠５Ｈに挿通されて濾過体１内を公転しながら自転することで、カム体１１Ｋ外縁が可動プレート１ＫＡの内周縁に摺接し、濾過体１内の３６０度の全周に亘って各可動プレート１ＫＡ・・１ＫＡを揺動し偏心回転駆動するよう構成している。

実施例１の構成を前提として、図１および図４に示されるように、可動プレート１ＫＡを偏心回転させる偏心軸１１を螺旋体１１Ｒに形成して、濾過体１の中心孔４内に凸設させた上記螺旋体１１Ｒがスクリューコンベア５の切欠５Ｈに挿通されて濾過体１内を公転しながら自転することで、螺旋体１１Ｒ外周縁が可動プレート１ＫＡの内周縁に摺接し、濾過体１内の３６０度の全周に亘って各可動プレート１ＫＡ・・１ＫＡを順次揺動し偏心回転駆動するよう構成している。

本発明の実施例１，実施例３のスクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構の構成を略示した縦断側面図である。 図１の圧力調整弁の外端面方向から見た内歯車と遊星歯車の噛合を示した要部拡大図である。 図２の詳細ｊ部を拡大表示した要部拡大図である。 図１の脱水ケーキの送り出し口部の要部縦断拡大図である。 本発明の実施例１，実施例２のスクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構の構成を略示した縦断側面図である。 図５の脱水ケーキの送り出し口部の要部縦断拡大図である。

符号の説明

１ 濾過体
１ＫＡ 可動プレート
１ＫＯ 固定プレート
２ 濾水流出溝
３ 汚泥の送り込み口
４ 中心孔
５ スクリューコンベア
５Ｈ スクリューコンベアの切欠
５Ｓ スクリュー軸
６ 環状弁座
７ 内歯車
８ 圧力調整弁
８Ｈ 遊星歯車の取付長孔
９ 遊星歯車
１０ 軸受
１１ 偏心軸
１１Ｋ カム体
１１Ｒ 螺旋体
１２ 脱水ケーキの送り出し口

Claims (3)

1. 多数の固定プレートを所要の間隔を保持して積層状に配列させ、該固定プレートの各積層間にそれぞれ偏心回転することができる多数の可動プレートを交互重畳配列に遊嵌して上記固定と可動の各プレート間の細隙を濾水流出溝とする筒状の濾過体に形成し、該濾過体の始端開口部を汚泥の送り込み口とし、終端開口部を脱水ケーキの送り出し口として終端開口部の環状弁座に対向する圧力調整弁を広狭自在にスクリュー軸に装着し、上記濾過体の中心孔にスクリューコンベアを嵌装し、上記可動プレート内径をスクリューコンベアの外径よりも大径として、該スクリューコンベア外径と接触しないよう設定されたスクリュー式濾過脱水装置の部位において、上記環状弁座の外端面に複数のピンを円形に配列させた態様で植設して内歯車を構成させ、該内歯車と噛合する遊星歯車を圧力調整弁に放射状の長孔に穿設された上記遊星歯車の取付用長孔を介して上記圧力調整弁の外端面に放射方向に取付位置が調整可能に付設された軸受によって、回転自在に軸着した該遊星歯車の内端面に凸設させ濾過体内のスクリューコンベアの切欠に挿通させた偏心軸の外縁によって、上記可動プレート内周縁を摺接し偏心回転させるよう構成される、上記偏心軸の位置調整機構を備えたことを特徴とする、スクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構。
2. 前記可動プレートを偏心回転させる偏心軸が、カム体により構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のスクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構。
3. 前記可動プレートを偏心回転させる偏心軸が、螺旋体により構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のスクリュー式濾過脱水装置における偏心軸の位置調整機構。

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