JP4373832B2 - スクリュープレス - Google Patents

Description

本発明は、周面にろ過機能を有するスクリーンが形成された回転ドラムと該回転ドラムの軸心部を貫通するスクリューとで、泥状物を圧搾脱水又は濃縮するスクリュープレスに関する

従来、内筒のスクリューを回転させるとともに、外筒のスクリーンも毎分０．５回転前後のゆっくりした速度で回転させるようにした回転ドラム式のスクリュープレスが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

図５は、本願出願人が発明して既に特許出願済みのものを従来例として示したスクリュープレスである。図５に示すように、ケーシング５３内に設けられ回動自在に軸支される濃縮ろ過孔（以下、「スクリーン」という）を有する回転ドラム４２と、その回転ドラム４２内で被処理物を軸方向に搬送する圧縮搬送手段としてのスクリュー４３とを備え、スクリュー４３のスクリュー軸４３ａは、一方の端部（図の左側）近傍をベアリング６０によって軸支され、他方の端部４２ａ（図の右側）をベアリング６１によって軸支され、一方の端部にはスクリュー４３を回転させるためのスプロケット４７が嵌着されている。
回転ドラム４２は、一方の端部（図の左側）の回転軸がベアリング５８によって軸支され、他方の端部（２９）（図の右側）は、ドラムローラ４１によって軸支され、一方の端部には、回転ドラム４２を回転させるためのスプロケット４６が嵌着されている。プレッサ４５は、回転ドラム４２の端部４２ａに対向して設けられるプレッサリング４５ｂと、プレッサリング４５ｂをプレッサ本体４５ｃの周りに回転自在に支持するアンギュラ玉軸受４４と、プレッサ本体４５ｃの外周に沿って巻き回され、その付勢力により被処理物のうち固形分の出口である開口部４９に背圧をかけるスプリング４５ａとから構成されている。

被処理物供給配管４８は、スクリュー軸４３ａの一端側（図中左）に形成された中空部から構成され、回転ドラム４２内の濃縮ゾーンａへ被処理物が供給できるように一方の開口部５２がスクリュー軸４３ａに配設されている。
回転ドラム４２内には、濃縮ゾーンａ、ろ過ゾーンｂおよび圧搾ゾーンｃが入り口から順に配設され、スクリュー羽根４３ｂのピッチが次第に詰まるように構成されているので被処理物は進行に伴って濃縮される。
洗浄手段である洗浄装置５７は、回転ドラム４２の外側上方に配設され、回転ドラム４２を外側から洗浄するためのものである。

この装置は、軸端の注入口５１より注入される被処理物が、開口部５２を通じて回転ドラム４２に注入され、回転ドラム４２の内部のスクリュー４３で搬送される間に徐々に圧搾脱水され、固形分と分離液とに分離される。
そして、分離液は回転ドラム４２のスクリーン４２ｂによりろ過され、排出口５９から排出される。一方、脱液された固形分は回転ドラム４２の端部４２ａとプレッサリング４５ｂとの間に形成された他方の開口部４９から排出される。

特開２００３−１３６２９０号公報（段落［０００６］〜［００１５］図１）

しかしながら、従来のスクリュープレスは、以下に説明する３つの理由によりスクリュー４３の軸心と、回転ドラム４２の軸心との同心精度に問題があった。
第１の理由は、スクリュー４３と、回転ドラム４２は、それぞれの軸長が長く、回転軸に沿った長手方向の長さが数ｍに及ぶため、たわみが無視できないほどに影響すること。
第２の理由は、スクリュー４３と、回転ドラム４２は、それぞれの片側端部を、軸心精度の異なる方式の支持手段によって支持されており、しかも、それらの軸支位置は軸方向で相当に離間していること等により、両者の同心精度を悪くする原因となっている。
第３の理由は、前記第２の理由に関連し、回転ドラム４２の排出側の端部４２ａを、軸心精度の向上が望めないドラムローラ４１により支持しているためである。
回転ドラム４２の排出側の端部４２ａは、その外径が１ｍ近くあるため真円度が出しにくいうえに、開放状態に近く、防塵保護等が不完全で塵埃が付着しやすい状態でもあり、この外周面をドラムローラ４１が支持する構造であるため、回転ドラム４２とスクリュー４３との同心精度を数十μｍ以内とすることができない要因となっている。

したがって、回転ドラム４２の周面を形成するスクリーン４２ｂの内周面とスクリュー外周４３ｃとの隙間が、機械精度上のクリアランスとして、従来は約１ｍｍ程度の余裕が不可欠であった。
その上、スクリーン４２ｂと、スクリュー４３のそれぞれのたわみに応じて、スクリーン４２ｂの内周面と、スクリュー外周４３ｃとの間には、経時的にも、場所的にも一定しない隙間が発生する。

そのため、スクリーン４２ｂの内周面と、スクリュー外周４３ｃとの隙間に「固化残留物」、「脱水残留物」、「デポジション」または「マッドケーキ」と呼ばれる被処理物のかす（以下、「マッドケーキ」という）が、難ろ過層を形成して固着し、ろ過面積を減少するので、ろ過不良を起こすという問題があった。
このマッドケーキを頻繁に除去するために、運転を休止し、回転ドラム４２に滞留する被処理物を出し入れして洗浄する際に、大量の洗浄水を用いると、その後に洗浄排水も処理しなくてはならないため、処理量が多くなり、脱水処理の目的に反する結果となり、運用効率を著しく低下させる。

そこで、本発明は、スクリーン４２ｂの内周面と、スクリュー羽根１３ｂの外周との隙間が、従来は相当程度必要であったため、マッドケーキの層が形成してろ過不良を起こしていたところを、スクリーン４２ｂの内周面と、スクリュー羽根１３ｂとを、摺動可能に一致させることができるように、回転ドラムと、スクリュー軸との軸心精度を高める構造とすることにより、隙間を殆どなくし、マッドケーキの層の形成を防止して、ろ過不良を解消したスクリュープレスを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ろ過機能を有するスクリーン２０ａが周面に形成された回転ドラム２０と、前記回転ドラム２０の軸心部を貫通するスクリュー軸１３ａおよび該スクリュー軸１３ａの少なくとも一部の外周を巻回するスクリュー羽根１３ｂとから構成され、前記回転ドラム２０内において被処理物を搬送する回転自在のスクリュー１３と、前記回転ドラム２０内の排出側の端部２９に配置され、固形分排出口３９からの固形分排出量を規制するプレッサ３０と、前記スクリュー１３に制御自在の回転力を付与する第１駆動装置１４と、前記回転ドラム２０に制御自在の回転力を付与する第２駆動装置２２と、を備えたスクリュープレス１０であって、前記回転ドラム２０と前記スクリュー１３とは、前記スクリュー軸１３ａを共通回転軸として第３軸受３および第４軸受４でなる一対の軸受を介し相互に回転自在に軸支持されており、前記回転ドラム２０または前記スクリュー軸１３ａは、他の一対の軸受を介して基台５に軸支されており、前記プレッサ３０は、前記回転ドラム２０と同軸回転可能なプレッサリング３０ａと、前記プレッサリング３０ａを軸方向に進退させる動作を伝達するプレッサロッド３０ｂと、前記回転ドラム２０外に配置され、前記プレッサロッド３０ｂの一端側に接続されて連動するプレッサ押板３０ｃと、前記プレッサ押板３０ｃの回転方向に対して摺動自在であり、前記進退動作を前記回転ドラム２０の外部に伝達可能な摺動継手３０ｄと、前記摺動継手３０ｄを介して前記進退動作を前記プレッサリング３０ａへ伝達する位置規制手段３０ｅと、を備えたことを特徴とするスクリュープレス１０である。
なお、前記回転ドラム２０の範囲には、前記プレッサリング３０ａが最も後退できる限界までを含むものとする。

請求項１に記載の発明によれば、スクリュー軸１３ａまたは前記回転ドラム２０の両端は、第１軸受１および第２軸受２でなる一対の軸受で基台５上に軸支され、第３軸受３および第４軸受４でなる一対の軸受でスクリュー軸１３ａと回転ドラム２０が軸着され、これら第１軸受１ないし第４軸受４は前記スクリュー軸１３ａの軸心に沿っている。
さらに、第１駆動装置１４と第２駆動装置２２の動力を、前記スクリュー軸１３ａと回転ドラム２０にそれぞれ伝達する構成としたので、スクリュー１３と回転ドラム２０は、スクリュー軸１３ａを共通の回転軸とし、スクリュー１３と回転ドラム２０をそれぞれ両端支持することができて、両方の軸心精度を保つことができる。しかも前記スクリュー１３と回転ドラム２０を別の回転数（差動回転）で回転させることができる。
また、請求項1に記載の発明によれば、位置規制手段３０ｅが摺動継手３０ｄを介してプレッサ押板３０ｃを位置規制し、プレッサ押板３０ｃに接続されたプレッサロッド３０ｂおよびプレッサリング３０ａにより固形分排出口３９の開口量を規制する。
スクリュープレス１０内に被処理物の固形分の排出圧力が高まると、脱水固形分が、回転ドラム２０の排出側の端部２９とプレッサリング３０ａとで形成された、固形分排出口３９から排出される。位置規制手段３０ｅを調整して固形分排出口３９の開口量を規制することにより、被処理物の違いに対応できる。

請求項２に記載の発明は、前記回転ドラム２０の排出側の端部２９を突出して回転ドラム中空軸２０ｂが形成され、前記スクリュー軸１３ａの一方の軸端に第４軸受４が嵌入され、前記第４軸受４の外径に前記回転ドラム中空軸２０ｂが嵌合され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１０である。

請求項２に記載の発明によれば、スクリュー軸１３ａの一方の軸端に嵌入された第４軸受４の外径に回転ドラム２０の排出側の端部２９を突出した回転ドラム中空軸２０ｂが同心二重軸構造で軸着しているので、より確実に同心精度を維持できる。

請求項３に記載の発明は、前記スクリュー羽根１３ｂの外周と前記回転ドラム２０の内周面が摺接するように、前記スクリュー羽根１３ｂの外径ｄと前記回転ドラム２０の内径ｄ´を設定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクリュープレス１０である。

請求項３に係る発明によれば、スクリュー軸１３ａは回転ドラム２０と回転自在に軸着しているので、スクリュー軸１３ａの軸心と回転ドラム２０の軸心を一致させることができる。
つまり、別の回転体が、一本のスクリュー軸１３ａにより、それぞれ独立の回転を自在にするように、軸支されているので、これらのスクリュー羽根１３ｂの外周と回転ドラム２０の内周面との隙間を極めて少なくし、かつ相当の軸重にも耐久性を維持できる構造になっている。
したがって、スクリュー１３のスクリュー羽根１３ｂの外周は、回転ドラム２０の内周面に摺動可能に略一致させ、常時接触する構成であっても、接触部分が損傷される心配はなく、また、回転ドラム２０の内周面、すなわちスクリーン２０ａにマッドケーキの層が固着する余地をなくすことができるので、目詰まりしなくなり、ろ過効率を低下させる原因も解消される。

請求項１に記載の発明によれば、スクリュー１３と回転ドラム２０をそれぞれ両端支持することができて、両方の軸心精度を保つことができる。しかもスクリュー１３と回転ドラム２０を差動回転させることができる。

詳しくは、スクリュー１３と回転ドラム２０を同軸で、それぞれ同一方式のボールベアリング等の軸受で両端支持するため、軸受内部の転がり面又は摺動面が鏡面に近い仕上げ精度を前提とする設定クリアランス（ラジアル隙間）で厳密に規定でき、かつ防塵保護されるので、数十μｍの同心精度を容易に維持でき、したがって、スクリュー羽根１３ｂの外周と回転ドラム２０の内径を極めて少ない隙間になるように一致させることができ、マッドケーキ層の形成を防止して、ろ過不良を解消することができる。
また、請求項１に記載の発明によれば、位置規制手段３０ｅを調整して固形分排出口３９の開口量を規制することにより、被処理物の違いに対応できる。

請求項２に記載の発明によれば、スクリュー軸１３ａの一方の軸端近傍に嵌入された第４軸受４の外径に回転ドラム２０の一端を突出した回転ドラム中空軸２０ｂが同心二重軸構造で軸着しているので、より確実に同心精度を維持できる。

請求項３に記載の発明によれば、スクリーン２０ａにマッドケーキが固着する余地をなくすことができるので、目づまりしなくなり、ろ過効率を低下させる原因も解消される。

以下、本発明の実施の形態に関し、図面を参照しながら説明する。なお、全図にわたり、同一効果を奏する部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
図１は、本発明のスクリュープレス１０の平面断面図である。図１に示すように、ケーシング３１内に設けられ回動自在に軸支され、周面にろ過機能を有するスクリーン２０ａが形成された回転ドラム２０と、その回転ドラム２０の軸心部を貫通するスクリュー軸１３ａとスクリュー羽根１３ｂとから構成された回転自在のスクリュー１３とを備えている。

また、スクリュー１３のスクリュー軸１３ａは、外周部に、軸回転に応じて軸方向の推進作用を生じるスクリュー羽根１３ｂが巻回され排出側に向かって拡大したテーパ形状部と、テーパ形状部の両端からそれぞれ突設した回転支持軸部とからなる。なお、以後の説明の都合上、図１の左側（即ち、被処理物の供給側）に位置する回転支持軸部を中空軸１３ｅと呼び、図１の右側（即ち、固形分の排出側）に位置する回転支持軸部を中実軸１３ｄと呼ぶ。

スクリュー軸１３ａおよび前記回転ドラム２０それぞれの両端近傍が、第１軸受１および第２軸受２でなる一対の軸受けにより、直接または間接的に基台５上に軸支されている。
また、スクリュー軸１３ａと回転ドラム２０は、それぞれの両端近傍で第３軸受３および第４軸受４でなる一対の軸受けにより軸着されている。
そして、スクリュー１３に制御自在の回転力を付与する第１駆動装置１４と、回転ドラム２０に制御自在の回転力を付与する第２駆動装置２２と、を備え、第１駆動装置１４および第２駆動装置２２は、第１軸受１と第２軸受２のそれぞれの近傍に配設された駆動力伝達手段を介して駆動力伝達するように構成されている。

すなわち、スクリュー軸１３ａの一方の軸端（被処理物の供給側）には、第１軸受１と第３軸受３が併設され、スクリュー軸１３ａの他方の軸端（固形分の排出側）には、第２軸受２と第４軸受４が併設され、これら第１軸受１ないし第４軸受４は前記スクリュー軸１３ａの軸心に沿って設けられている。
また、スクリュー１３と回転ドラム２０の一端は、スクリュー軸１３ａを共通の回転軸とし、スクリュー１３と回転ドラム２０をそれぞれ両端支持することができて、両方の軸心精度を保つことができる。しかも前記スクリュー１３と回転ドラム２０を差動回転させることができる。
さらに、第１駆動装置１４と第２駆動装置２２の動力は、第１軸受１ないし第４軸受４のうち何れかの近傍で前記スクリュー軸１３ａと回転ドラム２０にそれぞれ伝達するようにしたことも、軸心精度を保つことに奏効する。

なお、請求項２に記載したように、回転ドラム２０の排出側の端部２９を突出して回転ドラム中空軸２０ｂが形成されており、また、スクリュー軸１３ａの一方の軸端側に第４軸受４が嵌入され、この第４軸受４の外径に前記回転ドラム中空軸２０ｂが嵌合されている。このことにより、スクリュー軸１３ａと回転ドラム中空軸２０ｂが同心二重軸構造で軸着しているので、より確実に同心精度を維持でき、かつ相当の軸重にも耐久性を維持することが可能になる。

すなわち、回転ドラム２０は、軸心部を貫通し、同軸的に軸支されて回転するスクリュー１３とは異なる速度で回転し、また、スクリュー羽根１３ｂの外径ｄと回転ドラム２０の内径ｄ´を摺動可能に略一致させた寸法としたことにより、摺動部分の隙間を最大限に少なくしたため、常時接触する構成であっても、摺動部分が円滑に接触する。

また、回転ドラム２０の内周面、すなわちスクリーン２０ａにマッドケーキの層が固着する余地をなくすことができるので、目詰まりしなくなり、ろ過効率を低下させる原因も解消される。なお、スクリュー羽根１３ｂと回転ドラム２０を摺動可能に略一致させるとは、その隙間が０．５ｍｍ以下に設定され、好ましくは０．１ｍｍ以下とすることである。

プレッサ３０は、回転ドラム２０とスクリュー１３とで形成された固形分排出口３９の開口度を調節するものであり、固形分排出口３９を経て排出窓３６から排出される固形分の排出量を調節するプレッサリング３０ａと、そのプレッサリング３０ａを軸方向に進退させる動作を伝達するプレッサロッド３０ｂと、回転ドラム２０と同軸回転可能なプレッサロッド３０ｂに接続されて連動するプレッサ押板３０ｃと、そのプレッサ押板３０ｃの回転方向に対して摺動自在であり、進退動作を行うスラスト力を回転ドラム２０の外部に伝達可能な摺動継手３０ｄと、その摺動継手３０ｄを介してスラスト力をプレッサリング３０ａへ伝達する位置規制手段３０ｅから構成されている。

また、図１に示すように、プレッサ３０のプレッサリング３０ａが、スクリュー軸１３ａのスクリュー羽根１３ｂが巻回され排出側に向かって拡大したテーパ形状部の端部２９に回転および摺動を自在として嵌合し、その端部２９とスクリュー軸１３ａのテーパ形状部の側面とで形成された固形分排出口３９の開口度を調節する構成でもよく、また、図４に示すように、プレッサ３０のプレッサリング３０ａが、回転ドラム２０の排出側の端部２９とスクリュー軸１３ａのテーパ形状部の最大端部とで形成された固形分排出口３９と対向して開口度を調節する構成としてもよい。

なお、後ほど図４に沿って説明する構成では、プレッサリング３０ａが円滑に摺動可能とする、スクリュー軸１３ａ´のテーパ形状部の最大端部と略同一径の摺動支持部材２１を、回転ドラム２０´の排出側の端部２９から突設するのが好ましい。

プレッサ３０は、被処理対象物の性質と、その処理目的に応じてスクリュー１３の排出圧力を受ける被処理物に対抗する押圧力を付勢され、回転ドラム２０とスクリュー１３とで形成された固形分排出口３９の開口度を調節し、固形分排出口３９を経て排出窓３６から排出される固形分の排出量を調節するが、強く圧搾する場合は、例えば、位置規制手段３０ｅの空気圧を高めて固形分排出口３９を狭めて、固形分の排出を困難にし、回転ドラム２０内により長時間滞留させて、その分だけ強く圧搾する。逆に、弱い圧搾で足りる場合は固形分排出口３９を広げて、固形分の排出を容易にし、回転ドラム２０内を短時間で通過させることにより、所望の脱水率に調整できる。このように、位置規制手段３０ｅを調整して固形分排出口３９の開口量を規制することにより、固形分の脱水率の調整や被処理物の違いに対応できる

このスクリュープレス１０は、周面にろ過機能を有するスクリーン２０ａが構成された回転ドラム２０と、回転ドラム２０の軸心部を貫通するスクリュー軸１３ａとスクリュー軸１３ａに巻回され被処理物の搬送側に向かってピッチが狭められたスクリュー羽根１３ｂとから構成されたスクリュー１３と、回転ドラム２０内の排出側の端部２９において、スクリュー１３の排出圧力を受ける被処理物に対して押圧力を付勢されたプレッサリング３０ａと、を備えている。
そして、スクリュー軸１３ａは回転ドラム２０と回転自在に軸着するとともに、スクリュー羽根１３ｂの外径ｄと回転ドラム２０の内径ｄ´を摺動可能に略一致させている。
なお、スクリュー羽根１３ｂの外径ｄと回転ドラム２０の内径ｄ´にそれぞれ付した符号ｄ，ｄ´に関し、図１，３，４においては、たかだか数μｍから数百μmの差があるに過ぎず、略同一寸法のため符号ｄのみで示している。

また、回転ドラム２０は、その周面がスクリーン２０ａを構成しており、例えば三角形の断面形状のウェッジワイヤをリング状にし、そのリング間に、ろ過穴である僅かな隙間をあけて並設するように、つなぎ合わせた構造である。なお、スクリーン２０ａは入り口から出口に向かって順次その目幅を設定されている。

スクリュー１３は、制御自在の電動機等および伝達手段でなる第１駆動装置１４により、その回転力をスプロケット１５からチェーン１６を介してスプロケット１７に伝達して付与される。
回転ドラム２０は、制御自在の電動機等および伝達手段でなる第２駆動装置２２により、その回転力をスプロケット２３からチェーン２４を介してスプロケット２５に伝達して付与される。

そして、第１軸受１および第２軸受２による一対と、第３軸受３および第４軸受４による一対は、スクリュー１３の軸を基軸として、各対が相互に独立回転を自在にしている。特に、第２軸受２と第４軸受４との関係は、同心二重軸受を構成している。つまり、スクリュー軸１３ａの片方の軸端近傍が中心軸となる中実軸１３ｄに、第４軸受４を介して二重筒構造となって覆い被さるように回転ドラム中空軸２０ｂが軸承されている。

このように独立回転を自在の同心二重軸受が構成されているので、軸偏心やガタツキを少なくできる。したがって、相対運動するスクリュー１３の外径と回転ドラム２０の内径を一致させた両者間には、適度の摺接を円滑に維持できる。そして、スクリュー１３の外径と回転ドラム２０の内径を略一致させれば、マッドケーキが固着する余地はなくなるので、ろ過効率を低下させる原因も解消される。

また、回転ドラム２０の回転と、スクリュー１３の回転に規定の差をつけるような差速回転制御手段として、インバータ電動機制御方式を採用しており、回転ドラム２０の回転と、スクリュー１３の回転に規定の差をつけるように、各電動機への供給電力の周波数を制御すれば、容易に実現するので、詳細な説明は省略する。

ここで、被処理物の経路を説明する。
図２は、本発明のスクリュープレス１０の縦断面図である。図２に示すように、基台５の上に、それぞれ軸受を配設したブラケット８およびブラケット９が、所定の間隔を保持して直立し、ブラケット８には第１軸受１、ブラケット９には第２軸受２がそれぞれ配設され、これら第１軸受１と第２軸受２にスクリュー１３および回転ドラム２０を同軸で軸支している。

スクリュー軸１３ａの円錐部は必ずしも中空でなくともよいが、中空軸１３ｅは中空であり、その軸端が被処理物である汚泥・スラリー、または練り食品等を注入するための注入口１８となり、注入口１８から注入された被処理物は、ロータリージョイント１１を介して中空軸１３ｅに供給され、中空軸１３ｅを経由し、回転ドラム２０の内部で入り口に近い所に開口した開口部１９を通って回転ドラム２０内に圧入される。ロータリージョイント１１には、図示せぬ配管が接続されて、スクリュープレス１０内へと、非処理物を供給する。

回転ドラム２０内部の被処理物は、スクリュー１３で、図の左から右へと搬送される間に回転ドラム２０のスクリーン２０ａにより固液分離され、分離された分離液Ｊは、基台５の中央よりに設けられた排出口２４を経て分離液排出管２８から排出される。
なお、回転ドラム２０とスクリュー軸１３aの間に形成されたろ過室１００内では、テーパ形状により太くなるスクリュー軸１３aと回転ドラム２０との間隔が狭くなることに加えて、スクリュー羽根１３ｂのピッチが次第に詰まるように構成されているので、被処理物は搬送に伴ってろ過室１００の容積が減少し圧搾脱水される。

このように、スクリュープレス１０はケーシング３７内に設けられ回動自在に軸支されるスクリーン２０ａを有する回転ドラム２０と、その回転ドラム２０内で被処理物を軸方向に搬送する圧縮搬送手段としてのスクリュー１３と、回転ドラム２０における注入側の端部近傍および排出側の端部２９にそれぞれ形成した２つの開口部とを備え、一方の注入口１８より注入される被処理物が、開口部１９を通じて回転ドラム２０に注入され、回転ドラム２０内部のスクリュー１３で搬送される間に、ろ過室１００の容積減少に伴って固形分と分離液とに分離させる。

そして、回転ドラム２０の端部２９には、プレッサ３０が連結されており、プレッサ３０は、スクリュー１３により押し出され、排出圧力を受ける被処理物に対抗する押圧力を付勢され、回転ドラム２０とスクリュー１３とで形成された固形分排出口３９の開口度を調節する構成となっている。
図２に示すように、被処理物は注入口１８から矢印Ｘ、矢印Ｙ１、矢印Ｙ２〜矢印Ｙ１２、矢印Ｚに示す順に搬送される。特に開口部１９（図１参照）を通じて回転ドラム２０に注入されると、矢印Ｙ１２の方向に押し出された固形分が、ろ過室１００の容積減少による効果と、排出圧力を受ける被処理物に対抗する押圧力を付勢されたプレッサリング３０ａにより排出を制限され圧搾され、スクリーン２０ａからろ過された分離液Ｊは、漏斗部２７で分離液排出口２４を経て一本の分離液排出管２８に集液され、系外に排出される。なお、プレッサリング３０ａは、図１に詳細を示した位置規制手段３０ｅの伸縮調節により、固形分排出口３９の開口度を全閉から全開まで適宜に制御可能に構成されている。

図３は、本発明のスクリュープレス１０の要部断面図であり、また、図４は、本発明の他の実施の形態のスクリュープレス１０´の要部断面図である。プレッサリング３０ａの位置を図１に記載されている位置規制手段３０ｅにより被処理物の性質と、その処理目的に応じてスクリュー１３の排出圧力を受ける被処理物に対抗する押圧力を付勢され、回転ドラム２０とスクリュー１３とで形成された固形分排出口３９の開口度を調節（例えば位置７から位置６へ移動）することにより、スクリュー１３により搬送されている位置Ａ〜Ｅの被処理物は、プレッサリング３０ａの背圧により圧搾され、位置Ａ〜Ｄにおいて固液分離され、分離された分離液Ｊは漏斗部２７を経て排出口２４から排出され、固形分は位置Ｅにおいてプレッサリング３０ａの押圧により最大圧力まで圧搾され、端部２９の固形分排出口３９、排出窓３６を経て脱水固形分として排出管１２から排出される。

図４は、本発明の他の実施の形態のスクリュープレスの要部断面図であり、図３との相違点のみを明確にするようにして、既に説明した箇所については同一符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、回転ドラム２０´の端部２９近傍の形状およびスクリュー軸１３ａ´の形状が、図３で示したものとは異なっている。まず、スクリュー軸１３ａ´において、スクリュー羽根１３ｂ以外の部分を細くして材料の節約を図っている。また、そのことに関連して第４軸受４０の位置がスクリュー軸１３ａ´の軸中央よりに配設されているので、軸架距離を短縮し、軸心精度を向上させている

また、回転ドラム２０´の端部２９近傍において、摺動支持部材２１が、第４軸受４０と同心円を含む外径上に配設され、プレッサリング３０ａの進退動作（例えば位置７´から位置６´へ移動）を摺動自在に支持し、排出隙間Ｓの寸法を管理することにより、非処理物の違いに対応するようにしている。
なお、排出管１２´を比較的広く確保している。そして、飛沫防止のために、軸方向からみてＵ字型の排出カバー３８が、基台５´に固定されているが、図１〜３に示した実施形態のものは、排出カバーを外した状態を図示して内部構造を説明したに過ぎず、実際には排出カバー３８と同等のものを具備している。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されることはなく、適宜変更して実施することが可能である。例えば、回転軸の全てを垂直に立てた構成、あるいは処理目的に応じた濃縮および圧搾の程度で区別した一単位づつのスクリュープレス１０を多数連結した構成であっても構わない。
また、軸受の構造は、第１軸受１と第３軸受３の組み合わせによる構造、または第２軸受２と第４軸受４，４０の組み合わせによる構造の何れかの構造に統一して、両方の軸端を対称に構成してもよい。
さらに、第１軸受と第２軸受はスクリュー軸１３ａ，１３ａ´を支持する構造でも、また回転ドラム２０，２０´を支持する構造であってもよい。

本発明の一実施の形態のスクリュープレスの平面断面図である。 本発明の一実施の形態のスクリュープレスの縦断面図である。 本発明の一実施の形態のスクリュープレスの要部断面図である。 本発明の他の実施の形態のスクリュープレスの要部断面図である。 従来のスクリュープレスの縦断面図である。

符号の説明

１ 第１軸受
２ 第２軸受
３ 第３軸受
４，４０ 第４軸受
５ 基台
６，６´，７，７´ プレッサリングの位置
８，９ ブラケット
１０ スクリュープレス
１１ ロータリージョイント
１２，１２´ 排出管
１３ スクリュー
１３ａ，１３ａ´ スクリュー軸
１３ｂ スクリュー羽根
１３ｃ スクリュー外周
１３ｄ 中実軸
１３ｅ 中空軸
１４ 第１駆動装置
１５，１７，２３，２５ スプロケット
１６，２４ チェーン
１８ 注入口
１９ 開口部
２０，２０´ 回転ドラム
２０ａ スクリーン
２０ｂ 回転ドラム中空軸
２１ 摺動支持部材
２２ 第２駆動装置
２４ 分離液排出口
２７ 漏斗部
２８ 分離液排出管
２９ 排出側の端部
３０ プレッサ
３０ａ プレッサリング
３０ｂ プレッサロッド
３０ｃ プレッサ押板
３０ｄ 摺動継手
３０ｅ 位置規制手段
３１ ケーシング
３６ 排出窓
３７ ケーシング
３８ 排出カバー
３９ 固形分排出口
４１ ドラムローラ
４２ 回転ドラム
１００ ろ過室
Ａ〜Ｆ 被処理物
Ｊ 分離液
Ｓ 排出隙間

Claims (3)

1. ろ過機能を有するスクリーン（２０ａ）が周面に形成された回転ドラム（２０）と、
   前記回転ドラム（２０）の軸心部を貫通するスクリュー軸（１３ａ）および該スクリュー軸（１３ａ）の少なくとも一部の外周を巻回するスクリュー羽根（１３ｂ）とから構成され、前記回転ドラム（２０）内において被処理物を搬送する回転自在のスクリュー（１３）と、
   前記回転ドラム（２０）内の排出側の端部（２９）に配置され、固形分排出口（３９）からの固形分排出量を規制するプレッサ（３０）と、
   前記スクリュー（１３）に制御自在の回転力を付与する第１駆動装置（１４）と、
   前記回転ドラム（２０）に制御自在の回転力を付与する第２駆動装置（２２）と、を備えたスクリュープレス（１０）であって、
   前記回転ドラム（２０）と前記スクリュー（１３）とは、前記スクリュー軸（１３ａ）を共通回転軸として第３軸受（３）および第４軸受（４）でなる一対の軸受を介し相互に回転自在に軸支持されており、
   前記回転ドラム（２０）または前記スクリュー軸（１３ａ）は、他の一対の軸受を介して基台（５）に軸支されており、
   前記プレッサ（３０）は、
   前記回転ドラム（２０）と同軸回転可能なプレッサリング（３０ａ）と、
   前記プレッサリング（３０ａ）を軸方向に進退させる動作を伝達するプレッサロッド（３０ｂ）と、
   前記回転ドラム（２０）外に配置され、前記プレッサロッド（３０ｂ）の一端側に接続されて連動するプレッサ押板（３０ｃ）と、
   前記プレッサ押板（３０ｃ）の回転方向に対して摺動自在であり、前記進退動作を前記回転ドラム（２０）の外部に伝達可能な摺動継手（３０ｄ）と、
   前記摺動継手（３０ｄ）を介して前記進退動作を前記プレッサリング（３０ａ）へ伝達する位置規制手段（３０ｅ）と、を備えたことを特徴とするスクリュープレス（１０）。
2. 前記回転ドラム（２０）の排出側の端部（２９）を突出して回転ドラム中空軸（２０ｂ）が形成され、
   前記スクリュー軸（１３ａ）の一方の軸端に第４軸受（４）が嵌入され、前記第４軸受（４）の外径に前記回転ドラム中空軸（２０ｂ）が嵌合され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（１０）。
3. 前記スクリュー羽根（１３ｂ）の外周と前記回転ドラム（２０）の内周面が摺接するように、前記スクリュー羽根（１３ｂ）の外径（ｄ）と前記回転ドラム（２０）の内径（ｄ´）を設定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクリュープレス（１０）。

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