JP4472459B2 - スクリュープレスのスクリーン洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、汚泥やスクリーンかす等のスラリーの脱水に用いられるスクリュープレスのスクリーン洗浄装置に関する。

スクリュープレスは、筒状のスクリーンの内部にスクリューを挿入し、スクリューの回転により固液分離対象のスラリーを一端から他端へ搬送する間に、スラリー中の液成分をスクリーンを通して加圧濾過し、濾過して分離した固形物をスクリーンの他端側の開口から排出するようにしたものである。

この種のスクリュープレスの中に、予め必要なときにスクリーンを回転できるように支持しておき、スクリーンの目詰まりが生じたときに、スクリーンを回転させながら、洗浄ノズルにより洗浄液をスクリーンに吹き付けて洗浄するようにしたものがある。このようにスクリーンを回転させながらスクリーンに洗浄液を吹き付けることにより、洗浄ノズルを固定したままスクリーンの全周を洗浄することができるようになる。

また、スクリーンを回転させながら洗浄できるようにしたものの中に、スクリーンの回転を、スクリューの回転駆動力を利用して行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、スクリーン内部にスクリューを挿入すると共に、スクリーンを固定フレームに対して回転自在に支持し、スクリーンの外周側に洗浄ノズルを配置したものにおいて、スクリュー及びスクリーンの一端側にスクリーンとスクリューを係脱する第１の一方向回転ロック機構を設け、スクリーンの他端側にスクリーンと固定フレーム（機枠）を係脱する第２の一方向回転ロック機構を設けたスクリュープレスのスクリーン洗浄装置が記載されている。

ここで、第１の一方向回転ロック機構は、スクリューが正転するとき非ロック、スクリューが逆転するときロックとなって、スクリューと共にスクリーンを共回りさせるものである。また、第２の一方向回転ロック機構は、スクリューが正転するときロックとなって、スクリューと共にスクリーンが共回りするのを阻止し、スクリューが逆転するとき非ロックとなって、スクリューと共にスクリーンが共回りするのを許すものである。なお、各一方向回転ロック機構は、ラチェット爪と、スプリングで付勢されたストッパとで構成されている。

このスクリーン洗浄装置では、スクリューを正転させたとき、スクリーンが固定フレームにロックされ、固定したスクリーンに対してスクリューが回転することにより、プレス脱水がなされる。また、スクリューが逆転したとき、スクリューとスクリーンがロックし、スクリーンと固定フレームが非ロック状態となることで、スクリーンがスクリューと共に回転する。従って、スクリーンが目詰まりしたとき、スクリューを逆転させながら、洗浄ノズルから洗浄液をスクリューに吹き付けることによって、スクリーンの周方向の全面に洗浄液を吹き付けることができて、スクリーンの目詰まりを解消することができる。しかも、その洗浄のためにスクリーンを回転させる動力は、スクリューの駆動力を切り替えて利用することができるので、構造が簡単で操作し易い等のメリットが得られる。

特許第２８６８１４６号

ところで、特許文献１に記載されている従来の装置では、２つの一方向回転ロック機構をスクリーンの一端側と他端側に別々に設けていたので、例えばメンテナンスを行う場合には別々に行わなければならず、作業が面倒であった。また、２つの一方向ロック機構が互いに離れた場所にあるため、部品の共有も不可能であり、部品数の削減によるコストダウンも無理であった。

本発明は、上記事情を考慮し、メンテナンス性の改善や部品点数の削減が可能なスクリュープレスのスクリーン洗浄装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、軸線方向の一端部が固液分離対象のスラリーの導入口に連通し、他端部が分離固形物の排出口に連通した筒状のスクリーンと、このスクリーンの内部に挿入され、スクリーンに対して正方向に回転させられることで、前記導入口から排出口に向けてスラリー中の固形物を移送しつつスクリーンを通してスラリー中の液成分を分離させるスクリューと、を有し、前記スクリーンが固定フレームに回転自在に支持されると共に、前記スクリーンの外周側にその長手方向に沿わせて洗浄ノズルが配設されたスクリュープレスのスクリーン洗浄装置において、前記スクリューとスクリーンとの間に、スクリューの正方向回転時にスクリーンに対するスクリューの自由回転を許容し、スクリューの逆方向回転時にスクリューとスクリーンを一体回転するようにロックする第１の一方向回転ロック機構を設けると共に、前記スクリーンと固定フレームとの間に、スクリーンの正方向への回転を阻止し、逆方向への回転を許容する第２の一方向回転ロック機構を設け、前記第１の一方向回転ロック機構と第２の一方向回転ロック機構とを、前記スクリーンの軸線方向の略同位置に配置し、前記第１の一方向回転ロック機構が、前記スクリーン側に設けられると共にバネで退避位置から定位置に付勢された第１の係合爪と、前記スクリュー側に設けられると共に、該スクリューが逆方向に回転したとき前記第１の係合爪と係合し、且つ、スクリューが正方向に回転したとき前記係合爪を退避位置に押し退けつつ自身が係合爪を通過する第１のストッパ突起とで構成され、前記第２の一方向回転ロック機構が、前記スクリーン側に設けられると共にバネで退避位置から定位置に付勢された第２の係合爪と、前記固定フレーム側に設けられると共に、前記スクリーンが正方向に回転しようとしたとき前記第２の係合爪と係合してスクリーンの回転を阻止し、且つ、スクリーンが逆方向に回転しようとしたとき前記第２の係合爪を退避位置に押し退けつつ該第２の係合爪の通過を許す第２のストッパ突起とで構成され、
前記スクリーン上に共に設けられる前記第１、第２の係合爪と、各係合爪を退避位置から定位置に付勢する前記バネとが、それらを支持する共通の支持ブラケットと共に、１個の回転ロックユニットとして組み上げられた上で、前記スクリーン上に取り付けられていることを特徴とする。

請求項２の発明は、前記請求項１において、前記第１、第２の係合爪が、両係合爪に共通の１本のピンにより前記スクリーンの半径方向に沿った面内で回動可能に前記支持ブラ
ケット上に支持されており、そのピンの外周に、前記第１、第２の係合爪を退避位置から定位置に付勢するバネが装着されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スクリューとスクリーンとの係脱を行う第１の一方向回転ロック機構と、スクリーンと固定フレームとの係脱を行う第２の一方向回転ロック機構とを、スクリーンの軸線方向の略同位置に配置したので、従来のように互いに離れた位置に配置してある場合と違って、１回で同時にメンテナンスを行うことができ、メンテナンスの面倒がない。また、両方の一方向回転ロック機構が略同位置にあることから、部品の共有化や一体化が可能であり、そうすることにより、部品点数の削減による装置構成の簡略化及びコストダウンが図れる。また、スクリーン上に共に設ける第１、第２の係合爪とバネとを、支持ブラケットと共に１個の回転ロックユニットとして組み上げた上でスクリーン上に取り付けているので、一層の構成の簡略化が図れると共に、取り付けが簡単にできるようになる。

請求項２の発明によれば、両方の係合爪を共通のピンで回動可能に支持し、そのピンの外周にバネを配置したので、回転ロックユニットを一層コンパクトな構成にすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１の（ａ）は実施形態のスクリーン洗浄装置を含んだスクリュープレスの全体構成を示す側断面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ断面図である。図２は図１のＩＩ矢視部の拡大図、図３はその要部の断面図、図４は図３のＩＶ部の拡大図である。

図１において、符号１で示すものは水平に配されたスクリューである。このスクリュー１は、スクリュー軸１０の外周に螺旋翼１１を設けて構成したものであり、螺旋翼１１の先端部１１Ａは、先窄まりのテーパ内面に沿うように先窄まり形状に形成されている。ここでは、スラリーの流れ方向の上流側を基端側、下流側を先端側と言う。スクリュー軸１０は、螺旋翼１１の設けられた長さ方向の中間部１０Ｃが、軽量化のために中空パイプで構成され、基端部１０Ａ及び先端部１０Ｂが中実のシャフトで構成されている。スクリュー１は、スクリュー軸１０の基端部１０Ａと先端部１０Ｂを軸受部２５、２６で支持することにより回転自在に設けられており、駆動力入力部２７に伝動手段を介して回転動力を入力することで、任意に正転及び逆転させることができるようになっている。

スクリュー１は、筒状のスクリーン１２の内部に挿入されている。このスクリーン１２は、主要部が円筒状に形成されているものの、先端部１２Ａが、螺旋翼１１の先端部１１Ａに対応した先窄まりのテーパ状に形成されている。また、スクリーン１２の基端側及び先端側には、それぞれ、スラリーＴＡの導入口２１Ａを有する入口ハウジング２１と、固形物ＴＣの排出口２２Ａを有する出口ハウジング２２とが配置されている。

入口ハウジング２１は、スクリーン１２の基端開口に連続して設けられており、スクリーン１２の基端開口は、入口ハウジング２１の内部空間を介してスラリーの導入口２１Ａに連通している。また、出口ハウジング２２は、スクリーン１２の先窄まりの先端開口に連続して設けられており、スクリーン１２の先端開口は、出口ハウジング２２の内部空間を介して固形物排出口２２Ａに連通している。基端側の軸受部２５は、入口ハウジング２１の端板の外部に結合され、同端板を貫通するスクリュー軸１０の基端部１０Ａを回転自在に支持している。先端側の軸受部２６は、出口ハウジング２２の外部に配置され、出口ハウジング２２の壁板を貫通するスクリュー軸１０の先端部１０Ｂを回転自在に支持している。

入口ハウジング２１のスクリーン１２側の端部、及び、出口ハウジング２２のスクリーン１２側の端部には、それぞれリング状の固定フレーム３１、３９が設けられている。入口ハウジング２１側の固定フレーム３１と出口ハウジング２２側の固定フレーム３９との間には、スクリーン１２の下半部を間隔をおいて覆う半円筒状のケーシング１３が配設されると共に、スクリーン１２の上半部を間隔をおいて覆う半円筒状のカバー１４が配設されている。半円筒状のケーシング１３及びカバー１４は、スクリーン１２を透過してきた液成分を捕捉し、ケーシング１３の下端の排液口１３Ａを通して、液成分ＴＢを液配管（図示略）に導出するためのもので、長手方向の両端部が前記固定フレーム３１、３９にそれぞれ結合されている。また、ケーシング１３及びカバー１４は、互いに周方向の端部が結合されることで円筒状の筐体を構成している。

このスクリュープレスにおいては、スクリーン１２のテーパ状の先端部１２Ａを除く円筒部分を回転自在に支持するために、スクリーン１２の基端側と先端側にそれぞれ回転支持部が設けられている。基端側の回転支持部として、スクリーン１２の端部枠３２と固定フレーム３１との嵌合面間に滑りリング３３が設けられており、この滑りリング３３を介してスクリーン１２の基端側が回転自在に支持されている。また、先端側の回転支持部として、スクリーン１２の円筒部分の端部枠３７と半円筒状のケーシング１３の内周に設けられた固定フレーム３６との嵌合面間に滑りリング３８が設けられており、この滑りリング３８を介してスクリーン１２の円筒部分の先端側が回転自在に支持されている。

スクリーン１２を回転可能に設けたのは、スクリーン洗浄時にスクリーン１２を回すことによって、周方向の一部に設けた洗浄液噴射装置７０によってスクリーン１２の全周を洗浄できるようにするためである。洗浄液噴射装置７０は、洗浄液７１を送るパイプ７０Ａの腹部に、スクリーン１２に向けて洗浄液７１を吹き付ける洗浄ノズル７２を間隔的に多数列設したもので、図１（ｂ）に示すように、スクリーン１２の上側にスクリーン１２の長手方向に沿って２列に配置してある。各洗浄ノズル７２は、スクリーン１２に対して最も効果的な洗浄力を発揮できる角度（例えば、スクリーン１２の周面に対して垂直）に設けられている。

また、スクリーン１２の基端側には、スクリーン１２を、スクリュー１の正転時はスクリュー１と共回りしないように固定フレーム３１側にロックし、スクリュー１の逆転時はスクリュー１と共回りするようにスクリュー１側にロックする、２つの一方向ロック機能を持つロック機構５０が設けられている。以下、このロック機構５０について、図２〜図４を用いて説明する。

まず、スクリュー１の螺旋翼１１とスクリーン１２との間に、スクリュー１の正方向（矢印ＲＡ方向）回転時にスクリーン１２に対するスクリュー１の自由回転を許容し、スクリュー１の逆方向（矢印ＲＢ方向）回転時にスクリュー１とスクリーン１２を一体回転するようにロックする第１の一方向回転ロック機構（後述の係合爪５３が主要素）が設けられている。また、スクリーン１２と固定フレーム３１との間に、スクリーン１２の正方向（矢印ＲＡ方向）への回転を阻止し、逆方向（矢印ＲＢ方向）への回転を許容する第２の一方向回転ロック機構（後述の係合爪５２が主要素）が設けられている。これら第１、第２の一方向ロック機構は、スクリーン１２の軸線方向の略同位置に配置されている。

第１の一方向回転ロック機構は、図４に拡大して示すように、スクリーン１２側に設けられると共にバネ５６で退避位置から定位置に付勢された第１の係合爪（ラチェット爪とも呼ばれる）５３と、スクリュー１側に設けられると共に、該スクリュー１が逆方向（矢印ＲＢ方向）に回転したとき第１の係合爪５３と係合し、且つ、スクリュー１が正方向（矢印ＲＡ方向）に回転したとき第１の係合爪５３を退避位置に押し退けつつ自身が第１の係合爪５３を通過する第１のストッパ突起５４とで構成されている。

同様に、第２の一方向回転ロック機構は、スクリーン１２側に設けられると共にバネ５５で退避位置から定位置に付勢された第２の係合爪（ラチェット爪とも呼ばれる）５２と、固定フレーム３１側に設けられると共に、スクリーン１２が正方向（矢印ＲＡ方向）に回転しようとしたとき第２の係合爪５２と係合してスクリーン１２の回転を阻止し、且つ、スクリーン１２が逆方向（矢印ＲＢ方向）に回転しようとしたとき第２の係合爪５２を退避位置に押し退けつつ該第２の係合爪５２の通過を許す第２のストッパ突起５１とで構成されている。

これらスクリーン１２上に共に設けられる第１、第２の係合爪５３、５２と、各係合爪５３、５２を退避位置から定位置に付勢するバネ５６、５５とは、それらを支持する共通の支持ブラケット５８と共に、１個の回転ロックユニットとして組み上げられた上で、ボルトによりスクリーン１２に形成した切欠部等に取り付けられている。しかも、第１、第２の係合爪５３、５２は、両係合爪５３、５２に共通の１本のピン５７によりスクリーン１２の半径方向に沿った面内で回動可能に支持ブラケット５８上に支持されており、そのピン５７の外周に、第１、第２の係合爪５３、５２を退避位置から定位置に付勢するバネ５６、５５が装着されている。

次に作用を説明する。
通常運転時、スクリュー１は正方向に回転させる。そうすると、スクリーン１２は、スクリュー１の回転に引きずられて共回りしようとするが、第２の係合爪５２が第１のストッパ突起５１に係合することで、スクリーン１２は回転ロックされ、スクリュー１は、回転ロックされたスクリーン１２に対して内部で回転する。これにより、入口ハウジング２１の導入口２１Ａから導入されたスラリーが、出口ハウジング２２の排出口２２Ａに向けて圧縮されつつ移送され、同時に、スクリーン１２を通してスラリー中の液成分が分離されて、スクリーン１２の目（隙間）から出てケーシング１３の排液口１３Ａから外部に排出される。

一方、スクリーン１２の内部に残る固形物は、スクリュー１の送り動作によって出口ハウジング２２内に移動し、ここでバネ式の加圧板によって加圧された後、排出口２２Ａから外部に排出される。

次に、このようなプレス脱水運転をしていてスクリーン１２が目詰まりしたときには、スクリーン１２の洗浄運転を行う。この場合は、スクリュー１を逆転させながら、洗浄ノズル７２から洗浄液をスクリーン１２に向けて吹き付ける。そうすると、スクリュー１の逆方向（矢印ＲＢ方向）への回転により、第１の係合爪５３と第１のストッパ突起５４とが係合し、スクリュー１とスクリーン１２が共回りする。このとき、第２の係合爪５２は、固定フレーム３１側の第２のストッパ突起５１の上を滑って、スクリーン１２の自由な回転を許す。このように、スクリーン１２を回転させながら、スクリーン１２の外周辺に設けた洗浄ノズル７２から洗浄液を噴射することにより、スクリーン１２の全周面を洗浄して、目詰まり物を除去することができる。なお、スクリーン１２を洗浄した後、スクリュー１を正転させることで、通常の固液分離運転に直ぐに復帰することができる。

この装置では、上述したように、スクリュー１とスクリーン１２との係脱を行う第１の一方向回転ロック機構（第１の係合爪５３が主要素）と、スクリーン１２と固定フレーム３１との係脱を行う第２の一方向回転ロック機構（第２の係合爪５２が主要素）とを、スクリーン１２の軸線方向の略同位置に配置しているので、従来のように互いに離れた位置に配置してある場合と違って、メンテナンスを行う場合にも、１回で同時にメンテナンスを行うことができ、メンテナンスの面倒がない。

また、両方の一方向回転ロック機構を略同位置に設けたことから、２つの係合爪５３、５２やバネ５６、５５を１つのユニットとして集約している。特に１個のピン５７で２つの係合爪５３、５２を回動可能に支持しており、そのピン５７の外周にバネ５６、５５を装着している。したがって、取り付け取り外しが簡単にできる上に、部品点数を削減しながらコンパクトな構造が実現できてコストダウンが図れる。

（ａ）は本発明の実施形態のスクリーン洗浄装置を含んだスクリュープレスの全体構成を示す側断面図、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ断面図である。 図１のＩＩ矢視部の拡大図である。 図２の要部の断面図である。 図３のＩＶ部の拡大図である。

符号の説明

１ スクリュー
１２ スクリーン
２１Ａ スラリー導入口
２２Ａ 固形物排出口
３１，３６，３９ 固定フレーム
５０ ロック機構
５１ 第２のストッパ突起
５２ 第２の係合爪
５３ 第１の係合爪
５４ 第１のストッパ突起
５５，５６ バネ
５７ ピン
５８ 支持ブラケット
７２ 洗浄ノズル
ＴＡ スラリー
ＴＢ 液成分
ＴＣ 固形物
ＲＡ 正方向
ＲＢ 逆方向

Claims (2)

1. 軸線方向の一端部が固液分離対象のスラリーの導入口に連通し、他端部が分離固形物の排出口に連通した筒状のスクリーンと、このスクリーンの内部に挿入され、スクリーンに対して正方向に回転させられることで、前記導入口から排出口に向けてスラリー中の固形物を移送しつつスクリーンを通してスラリー中の液成分を分離させるスクリューと、を有し、前記スクリーンが固定フレームに回転自在に支持されると共に、前記スクリーンの外周側にその長手方向に沿わせて洗浄ノズルが配設されたスクリュープレスのスクリーン洗浄装置において、
   前記スクリューとスクリーンとの間に、スクリューの正方向回転時にスクリーンに対するスクリューの自由回転を許容し、スクリューの逆方向回転時にスクリューとスクリーンを一体回転するようにロックする第１の一方向回転ロック機構を設けると共に、
   前記スクリーンと固定フレームとの間に、スクリーンの正方向への回転を阻止し、逆方向への回転を許容する第２の一方向回転ロック機構を設け、
   前記第１の一方向回転ロック機構と第２の一方向回転ロック機構とを、前記スクリーンの軸線方向の略同位置に配置し、
   前記第１の一方向回転ロック機構が、前記スクリーン側に設けられると共にバネで退避位置から定位置に付勢された第１の係合爪と、前記スクリュー側に設けられると共に、該スクリューが逆方向に回転したとき前記第１の係合爪と係合し、且つ、スクリューが正方向に回転したとき前記係合爪を退避位置に押し退けつつ自身が係合爪を通過する第１のストッパ突起とで構成され、
   前記第２の一方向回転ロック機構が、前記スクリーン側に設けられると共にバネで退避位置から定位置に付勢された第２の係合爪と、前記固定フレーム側に設けられると共に、前記スクリーンが正方向に回転しようとしたとき前記第２の係合爪と係合してスクリーンの回転を阻止し、且つ、スクリーンが逆方向に回転しようとしたとき前記第２の係合爪を退避位置に押し退けつつ該第２の係合爪の通過を許す第２のストッパ突起とで構成され、
   前記スクリーン上に共に設けられる前記第１、第２の係合爪と、各係合爪を退避位置から定位置に付勢する前記バネとが、それらを支持する共通の支持ブラケットと共に、１個の回転ロックユニットとして組み上げられた上で、前記スクリーン上に取り付けられていることを特徴とするスクリュープレスのスクリーン洗浄装置。
2. 前記第１、第２の係合爪が、両係合爪に共通の１本のピンにより前記スクリーンの半径
   方向に沿った面内で回動可能に前記支持ブラケット上に支持されており、そのピンの外周に、前記第１、第２の係合爪を退避位置から定位置に付勢するバネが装着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プレスのスクリーン洗浄装置。

Images