JP4562217B2 - 可動板回転駆動式スクリュープレス装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥その他の懸濁物を含む処理原水を濾過して濾液と脱水ケーキとに分離する多重板型スクリュープレス濾過装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多重板型スクリュープレス濾過装置としては、例えば特公昭６３─６５３６４号（特許第１５２０１０６号）公報に記載されたような、スクリュー貫通型濾過筒設置方式が存在する。この方式の濾過装置は、ドラム内の両端部を除く実質的範囲において、筒内から筒外へ半径方向に処理原水を濾過するための濾過筒を設置するとともに、前記実質的範囲におけるドラム周面に多数の透孔を配設し、さらに前記濾過筒を貫通するスクリューをドラム全長に渡り配置して、前記ドラム内の両端部を処理原水の入口室、及び脱水ケーキの出口室として用いるようにしたものである。濾過筒における濾過通路は、この筒を構成する環状固定プレートと環状可動プレートとの交互配列におけるプレート間の微小間隙によって形成される。なお、近年は濾過筒部を包囲するドラム部分を特に形成することなく、装置化されることが多い。
【０００３】
上記従来の濾過装置の構成において、環状可動プレートはその揺動によって環状固定プレートの開口径を狭めないため、その揺動振幅だけ後者より大きい開口径を有し、しかも濾過筒内から見た濾過間隙への入口面積を大きくして処理容量を増す試みとして、両プレートの開口を円周に沿った波形に形成する場合がある。従って、スクリュー翼を包絡する仮想円筒面（以下、単に「円筒面」という。）と、プレート配列の開口内周面までのギャップ、特に波形開口の谷部との間に生ずる空間が大きくなり、ここから濃縮ケーキ状処理相が入口側へ逃げ、それがまたスクリューで前に押しやられるという繰り返しが生じ、その過程で濃縮ケーキの中に水分が練り込められ、含水率が下がらないという現象が起こる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プレート配列の開口内周面が全長にわたって前記スクリュー翼を包絡する円筒面とほぼ一致した凹凸のない均一に近接したギャップ構造において、固定プレートに対する可動プレートの相対動作を与えることにより、上記のような濾過筒内でのケーキ戻りを生ずることなく、濾過間隙を常時再生することが可能な多重板型スクリュープレス濾過装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達するため、本発明は、ａ）開口を有する多数の固定プレートと、前記固定プレートの開口径と同一の開口径を有し同一面内で回転することができる多数の可動プレートとの各微小の濾過間隙を置いた交互重畳配列からなり、前記固定プレートと可動プレートとの整合した開口列によって筒状空間を画成した濾過筒と、ｂ）前記濾過筒の筒状空間を貫通したスクリューと、ｃ）前記スクリューを回転駆動する第１の駆動機構と、ｄ）前記可動プレートを回転駆動するための第２の駆動機構とを備えたスクリュープレス装置において、前記多数の可動プレートの外周に歯車溝を設け、該多数の可動プレート外周の歯車溝と噛み合うよう該可動プレート外周の複数箇所に設けられた夫々１本の歯車コラムに対して、前記多数の可動プレートの歯車溝が一括して前記多数の固定プレートの外縁より露出して噛み合い支承される前記第２の駆動機構の歯車コラムの全てを駆動用とした回転駆動機構からなることを特徴とするスクリュープレス装置を構成したものである。
【０００６】
上記の構成によれば、スクリューは第１の駆動機構により、可動プレートは第２の駆動機構により、それぞれ独立して汚泥濃度に応じた各最適速度で制御駆動されることが可能となり、スクリュー翼を実質的に埋めるケーキと濾過筒の内周面との間に不要なギャップを生ずることなく、水捌けのよい濾過・脱水性能に優れると共に、前記多数の可動プレートの歯車溝が一括して前記多数の固定プレートの外縁より露出して各1本の歯車コラムに噛み合い支承されているため、歯車コラムの取付・取外および歯車コラムと全可動プレート外周の歯車溝との噛み合せ調整も極めて容易であり、分解組立作業性にも優れた多重板型スクリュープレス濾過装置とすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例における多重板型スクリュープレス濾過装置につき説明する。
【０００８】
本発明のスクリュープレス濾過装置の実施例は、図１に示すとおり、右より入口室１、濾過筒２及び出口室３が連設され、濾過筒２の内周面４に画成される筒状空間内には略同一直径のスクリュー５が回転可能に貫通し、そのスクリュー翼は入口室１から出口室３まで本濾過装置の全長に渡って延びるスクリューシャフト５ａに支持されている。
【０００９】
入口室１の上部は処理原水を受け入れるために開口しており、出口室３の下部には出口孔３ａが形成されている。スクリュー５は、出口室３の外端壁３ｂで終わり、ここから細径となるスクリューシャフトの先端軸５ｂは、その外端壁３ｂにおいて軸受け支持され、さらに外端壁３ｂから突出した先端部において歯車６ａ及び７を支持している。歯車６ａは後述の可動プレート駆動用歯車６ｂ，６ｂ’，６ｂ”と噛み合う歯車列６の入力側をなし、歯車７は適当な原動機側歯車と噛み合う主入力側歯車である。
【００１０】
濾過筒２は、入口室１及び出口室３にそれぞれ対向する入口端板８及び出口端板９との間に、多数枚の固定プレート１０と可動プレート１１とを同軸上に交互重畳配列し、これらのプレート１０、１１の円形開口の整合列により前記内周面４を形成したものである。１２は端板８、９間に挿通されて各固定プレート１０を貫通した固定用ボルト、１３は締結用ナットであり、固定プレート１０、１０間においてボルト１２に貫通・支持されたスペーサ１４は、同プレート間において可動プレート１１が回転動作する余裕を与える構造維持手段である。
【００１１】
可動プレート駆動用の歯車６ｂ，６ｂ’，６ｂ”を支持するシャフト１５，１５’，１５”（但し、縦断面図である図１において、前側部にある６ｂ”，１５”は描かれない。）は、外端壁３ｂ及び出口端板９を貫通して入口端板８まで延びて回転可能に支持され、端板８、９間において可動プレート１１の外周歯車縁に噛み合い駆動する歯車コラム１６を支持している。歯車６ａから歯車６ｂ等、及び歯車コラム１６から可動プレート１１の外周歯車縁までの合成歯数比は、好ましくはスクリュー回転に対して数分の一乃至数十分の一程度の減速となるように構成される。なお、歯車６ｂ，６ｂ’，６ｂ”のうち、いずれか１個又は２個を省略し、これらの軸位置にはシャフト１５，１５’，１５”をそのまま配置して歯車コラム１６を支持せしめ、回転駆動されない歯車コラム１６をアイドル歯車として可動プレート１１の位置規制にのみ用いてもよい。
【００１２】
スクリュー５、歯車６ｂ，６ｂ’，６ｂ”、固定プレート１０、可動プレート１１とスペーサ１４、シャフト１５，１５’，１５”及び歯車コラム１６等の垂直断面形状及び配置関係は図２に示す通りである。固定プレート１０の輪郭は三辺の中央部にそれぞれ緩やかな湾曲切除部１０ａを有する略正三角形板であり、可動プレート１１は円形であって外周は歯車溝を有し前記固定プレート１０の湾曲切除部１０ａからは、その歯車溝の全体（山から谷まで）が露出し、これによって全可動プレート１１の周縁歯車が共通駆動歯車としての１本の歯車コラム１６に一括して噛み合い駆動されるものである。両プレート１０、１１の各開口は整列して円筒状内周面４を形成し、スクリュー５を包囲している。
【００１３】
再び図１において、入口室１は入口端板８と一体成形又はこれに装着された入口カバー１７内に、Ｕ字型に湾曲した多数の透孔１８ａを有する入口側板１８を装着して形成されたものである。入口カバー１７の端面部にはスクリューシャフトの入口端軸５ｃが回転自在に支持されている。この断面構造は図３に示されており、歯車コラム１６のためのシャフト１５，１５’，１５”が入口端板８からの辺中間突出部８ａ，８ａ’，８ａ”に支持されていること、入口側板１８のＵ字型内側面がスクリュー５に嵌合していることが判る。
【００１４】
以上述べた実施例の構造によれば、スクリュー５の駆動に伴ってスクリューシャフトの端軸５ｂより歯車列６を介して周辺のシャフト１５，１５’，１５”にも回転が伝達され、これらに支持された各歯車コラム１６に一括して噛み合う全可動プレート１１が回転駆動される。これにより隣接プレート１０、１１は、それらの整合開口列からなる濾過筒２の内周面４が、スクリュー５の包絡円筒面に近接した状態において、相対的に回転し対向間隙（濾過間隙）を常時再生する。従って、前記包絡円筒面内の処理原水相から搾出された水分は、直ちに濾過間隙に呼び込まれる形でこれらの間隙を通り装置外に排出されるため、濾過筒内において部分的悪循環を生ずることはない。
【００１５】
かくして入口室１から投入された処理原水は、濾過筒２内で確実に脱水され、含水率の低いケーキとして出口室３から排出される。
【００１６】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明は固定プレートと可動プレートの整合した開口がスクリューの包絡円筒面に嵌合し、可動プレートを回転することにより固定プレートとの間の濾過間隙を常時再生するようにしたため、スクリュー包絡円筒面内の処理原水相から搾出された水分は、目詰まりなく待ち受ける濾過間隙にそのまま呼び込まれて効果的に装置外に排出され、処理原水は濾過筒内での位置の進みに応じて着実に脱水されることにより、最終的に含水率のきわめて低いケーキを排出することが可能であると共に、前記多数の可動プレートの歯車溝が一括して前記多数の固定プレートの外縁より露出して各1本の歯車コラムに噛み合い支承されているため、歯車コラムの取付・取外および歯車コラムと全可動プレート外周の歯車溝との噛み合せ調整も極めて容易であり、分解組立作業性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における多重板型スクリュープレス濾過装置の全体構造を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面（切断部端面）図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視部分断面図である。
【符号の説明】
１ 入口室
２ 濾過筒
３ 出口室
４ 濾過筒の内周面
５ スクリュー
５ａ 主スクリューシャフト
６ 歯車列
７ 歯車
８ 入口端板
９ 出口端板
１０ 固定プレート
１１ 可動プレート
１２ ボルト
１３ ナット
１５ シャフト
１６ 歯車コラム
１７ 入口カバー
１８ 入口側板

Claims (2)

1. ａ）開口を有する多数の固定プレートと、前記固定プレートの開口径と同一の開口径を有し同一面内で回転することができる多数の可動プレートとの各微小の濾過間隙を置いた交互重畳配列からなり、前記固定プレートと可動プレートとの整合した開口列によって筒状空間を画成した濾過筒と、ｂ）前記濾過筒の筒状空間を貫通したスクリューと、ｃ）前記スクリューを回転駆動する第１の駆動機構と、ｄ）前記可動プレートを回転駆動するための第２の駆動機構とを備えたスクリュープレス装置において、前記多数の可動プレートの外周に歯車溝を設け、該多数の可動プレート外周の歯車溝と噛み合うよう該可動プレート外周の複数箇所に設けられた夫々１本の歯車コラムに対して、前記多数の可動プレートの歯車溝が一括して前記多数の固定プレートの外縁より露出して噛み合い支承される前記第２の駆動機構の歯車コラムの全てを駆動用とした回転駆動機構からなることを特徴とするスクリュープレス装置。
2. 前記第２の駆動機構の歯車コラムの少なくとも１本は駆動用として残りを従動用とした回転駆動機構からなることを特徴とする請求項１記載のスクリュープレス装置。

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