JP2918447B2 - スクリュウ式脱水機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設汚泥、底質汚泥、
下水、し尿またはパルプなどの汚泥を圧搾脱水するため
のスクリュウ式脱水機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の脱水機として、同心状に
配置された内筒及び外筒と、前記内外両筒間の環状空間
内に設けられ、基端部が前記内外両筒に回転自在に支持
されたリボン状スクリュウとが備えられ、前記環状空間
の基端側に設けた投入口から前記環状空間内に投入され
た被脱水物を前記リボン状スクリュウで圧搾脱水し、そ
の圧搾脱水した被脱水物を前記環状空間の先端側に設け
た排出口から外部に排出するようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
リボン状スクリュウの基端部が内外両筒に支持されてい
るだけで、その先端部を支持するものがないため、その
先端部側が圧搾反力で弾性変形されて基端部側に縮みや
すく、被脱水物の圧搾を充分に行うことができない。そ
こで、リボン状スクリュウ全体の肉厚を大きくして弾性
変形を防止することが考えられるが、これでは、大重量
となり、脱水機全体の強度を大きくする必要があると共
に、リボン状スクリュウの駆動装置として大型のものが
必要となり、製作費が高くつくという難点がある。

【０００４】本発明は、上記従来の難点に鑑み、リボン
状スクリュウ全体の肉厚を大きくすることなく、そのリ
ボン状スクリュウの先端部側が圧搾反力で基端部側に縮
まないようにしたスクリュウ式脱水機を提供することを
目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明における課題を解
決するための手段は、同心状に配置された内筒及び外筒
と、前記内外両筒間の環状空間内に配置されて前記外筒
の基端側に設けた投入口から前記環状空間内に投入され
た被脱水物を外部に排出するための排出口に向けて移送
するリボン状スクリュウとを備え、前記環状空間内の基
端側が被脱水物を圧搾して前記内外両筒の一方または両
方に形成した排水スクリーンから外部に水分を排出する
圧搾脱水ゾーンとされ、前記環状空間内の先端側が被脱
水物を圧密状に圧搾するプラグゾーンとされてなるスク
リュウ式脱水機において、前記リボン状スクリュウはそ
の先端部側が分割されて第一スクリュウ部と第二スクリ
ュウ部とから構成され、前記第一スクリュウ部に第一リ
ングが嵌着され、第二スクリュウ部に第一リングに着脱
自在に取付けられる第二リングが嵌着され、前記第一リ
ングが前記外筒側に回転自在に支持されたものである。

【０００６】また第一スクリュウ部がその途中で分割さ
れて複数個のスクリュウ部材から構成され、隣合う各ス
クリュウ部材が互いに着脱自在に設けられたものであ
る。そして内筒がその途中で分割されて複数個の内筒部
材から構成され、隣合う各内筒部材が互いに着脱自在に
設けられたものである。

【０００７】

【作用】上記課題解決手段において、投入口から内外両
筒間の環状空間内に投入された被脱水物はリボン状スク
リュウによって排出口に向けて移送され、その移送途中
の圧搾脱水ゾーンで圧搾脱水され、その脱水により生じ
た水分は内外両筒の一方または両方に形成した排水スク
リーンを通って外部に排水され、脱水された被脱水物は
移送途中のプラグゾーンで圧搾されて圧密状態にされた
後、排出口から外部に排出される。

【０００８】そして、リボン状スクリュウの先端部側が
第一リングを介して外筒に回転自在に支持されているの
で、その先端部側が圧搾反力で基端部側に縮むことがな
くなり、リボン状スクリュウの肉厚を大きくしなくても
被脱水物の圧搾を確実に行うことができる。

【０００９】またプラグゾーンに滞留した被脱水物を押
し出すのに必要な圧搾反力によってリボン状スクリュウ
の先端部側に異常摩耗を生じたとき、第二リングを第一
リングから取外すことによって第二スクリュウ部を第一
スクリュウ部から取外し、別の第二スクリュウ部を第一
スクリュウ部に取付けるようにして交換するので、リボ
ン状スクリュウ全体を交換する必要がなくなり、経済的
であると共に補修作業を迅速に行うことができる。

【００１０】また第一スクリュウ部は、複数個のスクリ
ュウ部材を製作して分割したまま現場まで運搬し、現場
でスクリュウ部材どうしを取付けることにより組立て
る。さらに内筒は、複数個の内筒部材を製作して分割し
たまま現場まで運搬し、現場で内筒部材どうしを取付け
ることにより組立てる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１及び図２は本発明の第１の実施例であるスク
リュウ式脱水機を示すものであって、内筒１及び外筒２
と、その内外両筒１，２間に形成された環状空間３内に
回転自在に配設されたリボン状スクリュウ４とを備えて
いる。

【００１２】外筒２は、多数の排水孔５ａからなる排水
スクリーン５を形成した外筒本体２ａと、その外筒本体
２ａの先端部に支持枠体６を介して所定の間隙αをおい
て同心状に一体連結された外筒先端部２ｂとからなり、
その外筒２は前記支持枠体６及び支持板７を介して基台
８上に固定されている。また、外筒本体２ａの基端部に
は被脱水物ａの投入口９が形成され、外筒先端部２ｂの
先端開口部には、脱水された被脱水物ａを外部に排出す
るための排出口１０が形成されている。なお、外筒２の
下方には受水槽（図示せず）が設けられている。

【００１３】内筒１は、多数の排水孔１２ａからなる排
水スクリーン１２を有し、その先端部が排出口１０より
外部に突出して、基台８に支持板１３を介して固着され
ると共に、その基端部が外筒本体２ａの基端側端板１４
に貫設された貫通孔に挿通され、これによって、内筒１
が外筒２と同心状に配設されている。

【００１４】環状空間３内の基端側に排水スクリーン
５，１２に対応して圧搾脱水ゾーン３ａが形成され、環
状空間３内の外筒先端部２ｂに対応して被脱水物ａを圧
密状に圧搾するプラグゾーン３ｂが形成されている。

【００１５】図２に示すように、前記リボン状スクリュ
ウ４は、その先端部側が分割されて圧搾脱水ゾーン３ａ
側の第一スクリュウ部４ａと、プラグゾーン３ｂ側の第
二スクリュウ部４ｂとから構成され、前記第一スクリュ
ウ部４ａの先端部に外筒２より大径の第一リング１６ａ
が嵌着され、前記第二スクリュウ部４ｂの後端部に前記
第一リング１６ａより小径でかつ外筒２より大径の第二
リング１６ｂが嵌着され、前記第一スクリュウ部４ａと
第一リング１６ａ、および第二スクリュウ部４ｂと第二
リング１６ｂはそれぞれ溶接によって固定され、前記第
一リング１６ａと第二リング１６ｂとはボルト３０によ
って着脱自在に固定されている。

【００１６】なお、図１に示すように、リボン状スクリ
ュウ４を支持するための支持装置１７が設けられ、該支
持装置１７は、第一スクリュウ部４ａに嵌着された第一
リング１６ａをスラスト及びラジアル方向の負荷と曲げ
モーメントに耐えて支持する旋回軸受１７ｄと、前記第
一リング１６ａおよび第二リング１６ｂの一側面に接す
る一対のシールー材１７ｅ，１７ｅとを有しており、第
一リング１６ａの外周部に一体形成したリングギヤー２
０に噛合するピニオン２１を駆動モータ２２で回転駆動
することにより、第一スクリュウ部４ａおよび第二スク
リュウ部４ｂを水密保持状態で回転駆動することがで
き、投入口９から環状空間３内に投入された被脱水物Ａ
を排出口１０に向けて移送する。

【００１７】内筒１の先端部に摺動自在に外嵌されたコ
ーンバルブ２４は、コーンバルブ駆動シリンダー（図示
せず）により内筒１に沿って前後に移動され、これによ
って、排出口１０の開度が調整できるようになってい
る。

【００１８】次に圧搾脱水の要領を説明すると、投入口
９から内外両筒１，２間の環状空間３内に投入された被
脱水物ａは、リボン状スクリュウ４の回転によって排出
口１０に向けて移送される途上の圧搾脱水ゾーン３ａで
圧搾脱水され、その脱水により生じた水分は内外両筒
１，２に形成した排水スクリーン５，１２を通って外部
に排水され、また、脱水された被脱水物ａは移送途上の
プラグゾーン３ｂでコーンバルブ２４とリボン状スクリ
ュウ４とにより圧搾されて圧密状態にされた後、排出口
１０から外部に排出される。

【００１９】上述のように被脱水物ａを圧搾すると、そ
れによって発生する過大な圧搾反力がリボン状スクリュ
ウ４の先端部にかかるが、その先端部が第一リング１６
ａおよび第二リング１６ｂを介して外筒２に回転自在に
支持されているから、リボン状スクリュウ４の先端部側
が圧搾反力で弾性変形されて基端部側に縮むことがなく
なり、リボン状スクリュウ４の肉厚を大きくしなくても
被脱水物ａの圧搾を確実に行うことができる。

【００２０】また、プラグゾーン３ａに滞留した被脱水
物ａを押し出すのに必要な圧搾反力によってリボン状ス
クリュウ４の先端部側が異常摩耗を生じることがある。
このようにリボン状スクリュウ４の先端部側に異常摩耗
が生じた場合、第一リング１６ａおよび第一リング１６
ａ側に設けられている旋回軸受１７ｄ、リングギヤー２
０、駆動モータ２２などを取外すことなく、ボルト３０
を緩めて第二リング１６ｂを第一リング１６ａから取外
すことによって第二スクリュウ部４ｂを第一スクリュウ
部４ａから取外し、第二リング１６ｂを取付けた別の第
二スクリュウ部４ｂを第一スクリュウ部４ａに取付ける
ようにして交換する。

【００２１】このようにすることによって、リボン状ス
クリュウ４全体を交換する必要がなくなり、第二スクリ
ュウ部４ｂの交換作業が容易であり、経済的であると共
に補修作業を迅速に行うことができる。

【００２２】なお上記第１の実施例では、リボン状スク
リュウ４の先端部側に対応する位置に支持装置１７を設
けたが、図４に示すように、この支持装置１７を設ける
とともに別の位置（リボン状スクリュウ４の基端部側に
対応する位置やリボン状スクリュウ４の中央部に対応す
る位置）に別の支持装置１８を設けるようにして、リボ
ン状スクリュウ４を複数位置で指示するようにすれば、
被脱水物ａの圧搾率を一層高めることができる。

【００２３】そして前記支持装置１８は、図３に示すよ
うに、前記第一スクリュウ部４ａの中央部や基端部に嵌
着された支持リング２６と、該支持リング２６の両面で
シールするための一対のシール材１７ｅ，１７ｅと、旋
回軸受け１７ｄとを有しており、リング２０に噛合する
ピニオン２１を駆動モータ２２で回転駆動するものであ
る。（第２の実施例） また上記第１および第２の実施例では、外筒２として、
その基端部と先端部とが同一径の直管を用いたが、図５
に示すように、先端部に向かって先すぼまり状のテーパ
ー管を用いてもよい。これによると、被脱水物ａの圧搾
率を一層高めることができる。（第３の実施例） また更に図６に示すように、リボン状スクリュウ４の先
端部側の肉厚Ｔを基端部側の肉厚ｔよりも大きくし、リ
ボン状スクリュウ４の基端部側を分割し、上記実施例と
同様に第一スクリュウ部４ａと第二スクリュウ部４ｂと
にそれぞれ第一リング１６ａと第二リング１６ｂを取付
けるようにしてもよい。これによって、リボン状スクリ
ュウ４の先端部が過大な圧搾反力を受けて縮むことがな
くなり、プラグゾーン３ｂにおける被脱水物ａの圧搾を
一層確実に行うことができる。（第４の実施例） 上記各実施例において、第一スクリュウ部４ａと第一リ
ング１６ａ、第二スクリュウ部４ｂと第二リング１６ｂ
はそれぞれ溶接によって固定したが、これに限定される
ものではなく、ボルトによって着脱自在に取付けるよう
にしてもよい。この場合は、第二スクリュウ部４ｂを交
換する際、第二リング１６ｂは繰り返し使用することが
でき、経済的である。

【００２４】またリングギヤー２０及びピニオン２１に
換えてチェン機構からなる動力伝達機構を用いてもよ
い。また、その動力伝達機構をリボン状スクリュウ４の
基端部に設けて、内外両筒１，２の基端部側からリボン
状スクリュウ４を回転駆動するようにしてもよい。

【００２５】さらに上記各実施例においては、内外両筒
１，２を固定し、リボン状スクリュウ４のみを回転駆動
するようにしたが、その内外両筒１，２の両方または一
方をリボン状スクリュウ４とは別個に回転駆動するよう
にしてもよい。これによれば、被脱水物ａの剪断抵抗が
高まり、圧搾脱水を一層効果的に行うことができる。ま
た、内外両筒１，２の両方に排水スクリーン５，１２を
形成したが、その一方にだけ形成してもよい。

【００２６】そして、図５で示した実施例では、リボン
状スクリュウ４の肉厚を、Ｔおよびｔと変化させたが、
例えば必要に応じて、複数段階に変化させることもでき
る。また、リボン状スクリュウ４の内径をストレート
（円筒状）に示したが、このリボン状スクリュウ４の内
径をテーパ状にするとともに、内筒１もテーパ状にして
もよい。

【００２７】さらに本発明の他の実施例（第５の実施
例）を、図７の全体構成図、図８の内筒部材どうしの接
合部分の断面詳細図に基づいて説明すると、これは、圧
搾脱水ゾーン３ａ側の第一スクリュウ部４ａが、その途
中で分割されて着脱自在な複数個（図中では二個）のス
クリュウ部材４０，４１から構成され、前記第一スクリ
ュウ部４ａが分割されている部分の対向位置で、外筒本
体２ａが基端部外筒本体４２と先端部外筒本体４３とに
分割され、該基端部外筒本体４２の端部に基端部側支持
枠体４２ａが形成され、前記先端部外筒本体４３の端部
に、基端部側支持枠体４２ａに取付けられる先端部側支
持枠体４３ａが形成されている。

【００２８】また内筒１はその先端部側が先すぼみ状の
テーパー管からなり、この内筒１が圧搾脱水ゾーン３ａ
の内で分割されて着脱自在な複数個（図中では二個）の
内筒部材４５，４６から構成されている。

【００２９】前記一方のスクリュウ部材４０の先端部
に、外筒２より大径の第三リング４７が嵌着され、前記
他方のスクリュウ部材４１の後端部に第三リング４７よ
り小径でかつ外筒２より大径の第四リング４８が嵌着さ
れ、前記一方のスクリュウ部材４０と第三リング４７、
および他方のスクリュウ部材４１と第三リング４７とは
それぞれ溶接によって固定され、前記第三リング４７と
第四リング４８とはボルト４９によって着脱自在に取付
けられる。

【００３０】また、前記第一スクリュウ部４ａをスクリ
ュウ部材４０，４１どうしの接合部で支持するための支
持装置５０が設けられ、該支持装置５０は、前記基端部
外筒本体４２に取付けられて第三リング４７を支持する
ための旋回軸受５１と、該旋回軸受５１に遊動自在に取
付けられるとともに、前記第三リング４７の外周部に一
体的に取付けた取付け部材５２とから構成され、上記第
１の実施例と同様に、前記第三リング４７および第四リ
ング４８のそれぞれの側面に接する一対のシール材を有
している。

【００３１】そして図８に示すように、前記両内筒部材
４５，４６どうしを着脱自在に取付けるための着脱手段
５５が設けられ、該着脱手段５５は、両内筒部材４５，
４６の端部のそれぞれに溶接により固定されて内筒部材
４５，４６と同径の第五リング５６および第六リング５
７と、該両リング５６，５７のフランジ部５６ａ，５７
ａどうしを締結するボルト５８とから構成され、前記一
方の内筒部材４５の端部にボルトポケット５９が形成さ
れている。

【００３２】上記構成において、第一スクリュウ部４ａ
を製作する場合、複数個のスクリュウ部材４０，４１を
製作して、分割したまま本装置を使用する現場まで運搬
し、現場で第三リング４７と第四リング４８とをボルト
４９で締結することにより、第一スクリュウ部４ａ全体
を組立て、上記第１の実施例と同様にして使用する。

【００３３】このように、第一スクリュウ部４ａを複数
個のスクリュウ部材４０，４１から構成し、スクリュウ
部材４０，４１どうしを着脱自在とすることにより、車
両などに載置して運搬する際に重量制限があっても、そ
の制限内で運搬することが出来、長大化した第一スクリ
ュウ部４ａであっても、現場に運搬後に第三リング４７
と第四リング４８とをボルト４９で締結することにより
容易に組立てることが出来る。

【００３４】また内筒１を製作する場合は、複数個の内
筒部材４５，４６を製作して、分割したまま現場まで運
搬し、現場で第五リング５６と第六リング５７とをボル
ト５８で締結することにより内筒１全体を組立てる。

【００３５】このように、内筒１を複数個の内筒部材４
５，４６から構成し、内筒部材４５，４６どうしを着脱
自在とすることにより、車両などに載置して運搬する際
に重量制限があっても、その制限内で運搬することが出
来、長大化した内筒１であっても現場に運搬後に、第五
リング５６と第六リング５７とをボルト５８で締結する
ことにより容易に組立てることが出来る。

【００３６】他の構成および作用効果は、上記第１の実
施例と同様であるので省略する。なお上記第五の実施例
において、第一スクリュウ部４ａおよび内筒１はそれぞ
れ二分割したがこれに限定されるものではなく、第一ス
クリュウ部４ａ、内筒１のそれぞれの長さや径、重量に
応じて三分割、あるいは四分割し、上記第五の実施例と
同様な構成によってスクリュウ部材４０，４１どうし、
内筒部材４５，４６どうしを着脱自在に構成し、これら
を分割したまま現場まで運搬して製作することによって
も、上記第五の実施例と同様の作用効果を奏し得る。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よれば、リボン状スクリュウの先端部側が第一リングを
介して外筒に回転自在に支持されているので、その先端
部側が圧搾反力で基端部側に縮むことがなくなり、リボ
ン状スクリュウの肉厚を大きくしなくても被脱水物の圧
搾を確実に行うことができる。

【００３８】またプラグゾーンに滞留した被脱水物を押
し出すのに必要な圧搾反力によってリボン状スクリュウ
の先端部側に異常摩耗を生じたとき、第二リングを第一
リングから取外すことによって第二スクリュウ部を第一
スクリュウ部から取外し、別の第二スクリュウ部を第一
スクリュウ部に取付けるようにして交換するので、リボ
ン状スクリュウ全体を交換する必要がなく、経済的であ
ると共に補修作業を迅速に行うことができる。

【００３９】また第一スクリュウ部を複数個のスクリュ
ウ部材から構成し、スクリュウ部材どうしを着脱自在と
することにより、車両などに載置して運搬する際に重量
制限があっても、その制限内で運搬することが出来、長
大化した第一スクリュウ部であっても本装置を使用する
現場に運搬後に容易に組立てることが出来る。

【００４０】さらに、内筒を複数個の内筒部材から構成
し、内筒部材どうしを着脱自在とすることにより、車両
などに載置して運搬する際に重量制限があっても、その
制限内で運搬することが出来、長大化した内筒であって
も現場に運搬後に容易に組立てることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例であるスクリュウ式脱水
機の縦断面図である。

【図２】同じく要部拡大図である。

【図３】本発明の第２の実施例であるスクリュウ式脱水
機の縦断面図である。

【図４】同じく全体構成図である。

【図５】本発明の第３の実施例であるスクリュウ式脱水
機の全体構成図である。

【図６】本発明の第４の実施例であるスクリュウ式脱水
機の縦断面図である。

【図７】本発明の第５の実施例を示すスクリュウ式脱水
機の全体構成図である。

【図８】同じく内筒部材どうしの接合部分の断面詳細図
である。

【符号の説明】

１ 内筒 ２ 外筒 ３ 環状空間 ３ａ 圧搾脱水ゾーン ３ｂ プラグゾーン ４ リボン状スクリュウ ４ａ 第一スクリュウ部 ４ｂ 第二スクリュウ部 ５ 排水スクリーン ９ 投入口 １０ 排出口 １２ 排水スクリーン １６ａ 第一リング １６ｂ 第二リング １７ リボン状スクリュウ支持装置 ２４ コーンバルブ ２６ 支持リング ４０ スクリュウ部材 ４１ スクリュウ部材 ４２ 基端部外筒本体 ４３ 先端部外筒本体 ４５ 内筒部材 ４６ 内筒部材 ５０ 支持装置 ａ 被脱水物 Ｔ 肉厚 ｔ 肉厚

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−695（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B30B 9/14 B30B 9/18 B30B 9/16 C02F 11/12 ZAB

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心状に配置された内筒及び外筒と、前
   記内外両筒間の環状空間内に配置されて前記外筒の基端
   側に設けた投入口から前記環状空間内に投入された被脱
   水物を外部に排出するための排出口に向けて移送するリ
   ボン状スクリュウとを備え、前記環状空間内の基端側が
   被脱水物を圧搾して前記内外両筒の一方または両方に形
   成した排水スクリーンから外部に水分を排出する圧搾脱
   水ゾーンとされ、前記環状空間内の先端側が被脱水物を
   圧密状に圧搾するプラグゾーンとされてなるスクリュウ
   式脱水機において、前記リボン状スクリュウはその先端
   部側が分割されて第一スクリュウ部と第二スクリュウ部
   とから構成され、前記第一スクリュウ部に第一リングが
   嵌着され、第二スクリュウ部に第一リングに着脱自在に
   取付けられる第二リングが嵌着され、前記第一リングが
   前記外筒側に回転自在に支持されたことを特徴とするス
   クリュウ式脱水機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスクリュウ式脱水機であ
   って、第一スクリュウ部がその途中で分割されて複数個
   のスクリュウ部材から構成され、隣合う各スクリュウ部
   材が互いに着脱自在に設けられたことを特徴とするスク
   リュウ式脱水機。
3. 【請求項３】 請求項１記載のスクリュウ式脱水機であ
   って、内筒がその途中で分割されて複数個の内筒部材か
   ら構成され、隣合う各内筒部材が互いに着脱自在に設け
   られたことを特徴とするスクリュウ式脱水機。