JP2006334487A - 固液分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 固液分離装置の回転するストレーナの外周に固形物および液体の混合物を均一に分散させて移送する。
【解決手段】 固形物および液体の混合物はケース２１内を回転する円筒状のストレーナ２２によって移送される間に液体を除去され、固形物だけが取出口４０に排出される。混合物がストレーナ２２によって移送されるとき、ストレーナ２２を構成する円形リング体２５の外周に固形物の円周方向の移動を抑制する多数の鋸歯状突起２５ｄを形成したので、混合物はストレーナ２２の外周の外部領域Ａｏに均等に分布した状態で移送されることになり、ストレーナ２２の回転負荷の周期的な変動を抑制して振動や騒音の発生を防止することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、固形物および液体の混合物から固形物を分離する固液分離装置に関する。

複数の平板状の円形リング体を、所定の隙間で隙間を設けて積層することにより円筒体に形成されたストレーナと、ストレーナを収容する収容部を有するとともに、収容部がストレーナによって、ストレーナの内部領域と外部領域とに分離され、外部領域に固形物と液体との混合物を導入する導入口が形成され、外部領域に固形物と液体との混合物を導入する導入口が形成され、内部領域に円形リング体間を通過して内部領域に進入する液体を外部に排出する排出口が形成されたケースと、円形リング体間の各隙間に先端が進入する平板状凸片を有し、円形リング体の外周面に沿って相対的に移動して円形リング体の端面に付着する固形物を掻き取るスクレーパとを具備した固液分離装置が、下記特許文献１により公知である。
特開２００４−３５１４１８号公報

ところで、上記従来のものは、円形リング体の外周に所定間隔で突起部を突設することでストレーナの外周面に軸線方向に延びるリブ部を形成し、このリブ部で固形物および液体の混合物を押して取出口へと移送するようになっている。しかしながら、円筒状のストレーナの外周面に所定間隔で形成されたリブ部で混合物を押して移送しようとすると、混合物がストレーナの回転方向上流側に偏ってリブ部の前面に堆積してしまう傾向があった。このように混合物がリブ部の前面に堆積すると、その堆積した混合物がスクレーパによって取出口に排出される際に一時的にストレーナの回転負荷が増大するため、周期的な負荷変動により振動や騒音が発生する問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、固液分離装置の回転するストレーナの外周に固形物および液体の混合物を均一に分散させて移送することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、複数の平板状の円形リング体を所定の隙間を介して軸線方向に積層することで円筒状に形成されたストレーナと、内部にストレナーを収納することで該ストレーナの径方向外側の外部領域および径方向内側の内部領域に区画されたケースと、ケースの外部領域に固形物および液体の混合物を導入する導入口と、混合物から分離された液体をケースの内部領域から排出する排出口と、混合物から分離された固形物をケースの外部領域から取り出す取出口と、ストレーナを軸線まわりに回転駆動することで、ケースの外部領域に沿って混合物を導入口から取出口へと移送する駆動源と、外部領域に存在する固形物およびストレーナの複数の円形リング体に付着した固形物を掻き取って取出口に案内すべく、該複数の円形リング体間の隙間に嵌合する複数の掻取板を有するスクレーパとを備えた固液分離装置において、前記円形リング体の外周に固形物の円周方向の移動を抑制する多数の鋸歯状突起を形成したことを特徴とする固液分離装置が提案される。

尚、実施例の第１〜第３円形リング体２３，２４，２５は本発明の円形リング体に対応し、実施例の第１〜第３掻取板４３，４４，４５は本発明の掻取板に対応する。

請求項１の構成によれば、固形物および液体の混合物はケース内を回転する円筒状のストレーナによって移送される間に液体を除去され、固形物だけが取出口に排出される。混合物がストレーナによって移送されるとき、ストレーナを構成する円形リング体の外周に固形物の円周方向の移動を抑制する多数の鋸歯状突起を形成したので、混合物はストレーナの外周の外部領域に均等に分布した状態で移送されることになり、ストレーナの回転負荷の周期的な変動を抑制して振動や騒音の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図８は本発明の一実施例を示すもので、図１は生ゴミ処理装置の全体構成を示す図、図２は図１の２部拡大図（図３の２−２線断面図）、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４はストレーナおよびスクレーパの部品図、図５はストレーナおよびスクレーパの分解斜視図、図６はスペーサブロックおよび蓋体の斜視図、図７は図２の７−７線拡大断面図、図８は図２の８−８線拡大断面図である。

図１に示すように、例えば家庭のキッチンから出た生ゴミを処理して有機肥料として再生する生ゴミ処理装置は、シンク１１に設けた生ゴミ投入口１２の下方に配置された粉砕装置１３と、この粉砕装置１３に接続された固液分離装置１４と、この固液分離装置に接続された乾燥装置１５とで構成される。

水栓１６から流れる水と共にシンク１１の生ゴミ投入口１２に投入された生ゴミは、粉砕装置１３により細かく粉砕された後に固液分離装置１４により固形物と水とに分離され、乾燥装置１５に送られた固形物は加熱乾燥されて元の生ゴミの２０分の１の容積の有機肥料として再生される。

次に、図２〜図８に基づいて固液分離装置１４の構造を説明する。

固液分離装置１４のケース２１の内部に回転自在に配置される概ね円筒状のストレーナ２２は、２枚の第１円形リング体２３，２３と、それらの第１円形リング体２３，２３の間に交互に挟まれる多数枚の第２円形リング体２４…および多数枚の第３円形リング体２５…とを備える。第１〜第３円形リング体２３，２３；２４…；２５…は、何れも金属板を所定の形状に打ち抜いた板状の部材である。

第１円形リング体２３は、円環状の本体部２３ａと、その中心に位置するボス部２３ｂと、本体部２３ａおよびボス部２３ｂを６０°間隔で径方向に接続する６本のスポーク部２３ｃ…とを備えており、ボス部２３ｂの中心に六角形の軸孔２３ｄが形成されるとともに、本体部２３ａの内周に１２０°間隔で３個のピン孔２３ｅ…が形成される。第２円形リング体２４は、第１円形リング体２３の本体部２３ａと同形の本体部２４ａを備えており、その本体部２４ａの内周に１２０°間隔で３個のピン孔２４ｂ…が形成される。第３円形リング体２５は、第１円形リング体２３の本体部２３ａと同形の本体部２５ａを備えており、その本体部２５ａの内周に１２０°間隔で３個のピン孔２５ｂ…が形成される。また第３円形リング体２５の本体部２５ａの外周には、６０°間隔で６個の移送突起２５ｃ…が形成されるとともに、隣接する移送突起２５ｃ…間を埋めるように多数の鋸歯状突起２５ｄ…が形成される。

２枚の第１円形リング体２３，２３と、多数枚の第２円形リング体２４…と、多数枚の第３円形リング体２５…とを各３個のスペーサワッシャ２６…を挟んで軸線Ｌ１方向に積層し、第１円形リング体２３，２３のピン孔２３ｅ…と、第２円形リング体２４…のピン孔２４ｂ…と、第３円形リング体２５…のピン孔２５ｂ…と、スペーサワッシャ２６…とを貫通する３本のピン２７…の先端にクリップ２８…を装着することでストレーナ２２が組み立てられる。そしてストレーナ２２の２枚の第１円形リング体２３，２３のボス部２３ｂ，２３ｂの六角形の軸孔２３ｄ，２３ｄに、断面六角形の回転軸２９が嵌合する。

ケース２１は皿状の第１ケース半体３０と板状の第２ケース半体３１とを複数本のネジ３２…で結合してなり、第１、第２ケース半体３０，３１に軸受けブッシュ３３，３４を介して回転自在に支持された回転軸２９の一端が、電気モータのような駆動源３５に接続されて図２の矢印ａ方向に回転する。

ストレーナ２２をケース２１内に装着した状態で、第３円形リング体２５…の移送突起２５ｃ…の先端は第１ケース半体３０の内周面３０ａの大部分に僅かな隙間を介して対向しており、第１ケース半体３０の内周面３０ａとストレーナ２２の第１〜第３円形リング体２３，２３；２４…；２５…の本体部２３ａ，２３ａ；２４ａ…；２５ａ…との間に外部領域Ａｏが区画され、前記本体部２３ａ，２３ａ；２４ａ…；２５ａ…の内部に内部領域Ａｉが区画される。外部領域Ａｏと内部領域Ａｉとは、スペーサワッシャ２６…により形成された第１〜第３円形リング体２３，２３；２４…；２５…の本体部２３ａ，２３ａ；２４ａ…；２５ａ…間の隙間により連通する。

第１ケース半体３０の下端部であって内周面３０ａと第３円形リング体２５…の移送突起２５ｃ…の先端との距離が広がっている外部領域Ａｏに、混合物供給ダクト３６（図１参照）を介して粉砕装置１３に連なる導入口３７が形成される。また回転軸２９の直下の内部領域Ａｉに、排水ダクト３８（図１参照）に連なる排出口３９が形成される。

回転軸２９の直上に位置するケース２１の上端からストレーナ２２の回転方向ａの下流側にかけて、脱水した生ゴミを乾燥装置１５に供給するための取出口４０が形成される。この取出口４０には、ストレーナ２２により移送される生ゴミを取出口４０に向けて案内するとともに、ストレーナ２２に付着した生ゴミを掻き取るためのスクレーパ４１と、生ゴミから最終的に水分を搾り取るための蓋体４２とが設けられる。

スクレーパ４１はストレーナ２２のスペーサワッシャ２６…と略等しい厚さの金属板よりなる第１〜第３掻取板４３…，４４…，４５…を積層して構成される。その積層順序は、隣接する第１掻取板４３…の間に、第２掻取板４４…および第３掻取板４５…が交互に配置されるものである。第１〜第３掻取板４３…，４４…，４５…は、それらを一括して貫通する２本のボルト４６，４６とナット４７，４７とにより、第１ケース半体３０および第２ケース半体３１間に挟まれるように固定される。

第１掻取板４３は最も寸法が大きいもので、その円弧状の内周縁が第１〜第３円形リング体２３，２４，２５の本体部２３ａ，２４ａ，２５ａの内周縁に略一致するように配置される。２番めに寸法が大きい第２掻取板４４は、その円弧状の内周縁が第２円形リング体２４の本体部２４ａの外周縁との間に僅かな隙間を形成するように配置される。最も寸法が小さい第３掻取板４５は、その円弧状の内周縁が第３円形リング体２５の移送突起２５ｃの先端との間に僅かな隙間を形成するように配置される。

ケース２１の取出口４０のストレーナ２２の回転方向ａの上流端に、楔状のスペーサブロック４８が２本のボルト４９，４９およびナット５０，５０で固定される。この取付状態でスペーサブロック４８の内周面は、第３円形リング体２５…の移送突起２５ｃ…の先端との間に僅かな隙間を形成する。ケース２１の取出口４０を開閉自在に塞ぐ蓋体４２の上流端（基端部）が、スペーサブロック４８の近傍でボルト５１およびナット５２により揺動自在に枢支される。蓋体４２の凸状の円弧部４２ａがスペーサブロック４８の凹状の円弧部４８ａに嵌合することで、蓋体４２がボルト５１まわりに揺動してもスペーサブロック４８との間に隙間が発生しないようになっている。

蓋体４２の下流端（先端部）にはストレーナ２２の軸線Ｌ１と平行な軸線Ｌ２を有する支軸５３の両端部が固定されており、この支軸５３にスクレーパ４１の上面に対向するローラ５４が回転自在に支持される。取出口４０の内面と蓋体４２の上面との間にコイルスプリングよりなる弾発手段５５が圧縮状態で配置されており、この弾発手段５５によって蓋体４２は取出口４０を閉じる方向に、つまりローラ５４がスクレーパ４１の上面に当接する方向に付勢される。

次に、上記構成を備えた実施例の作用を説明する。

シンク１１の生ゴミ投入口１２から投入された生ゴミおよび水の混合物は、粉砕装置１３で粉砕された状態で混合物供給ダクト３６を介して固液分離装置１４の導入口３７に導入される。導入口３７からケース２１の下部の外部領域Ａｏに供給された混合物は、駆動源３５で回転するストレーナ２２の移送突起２５ｃ…に押圧され、ケース２１の外部領域Ａｏを図２の矢印ａ方向に移送される。ケース２１内の水面Ｗ（図２参照）よりも上方に出た混合物から染み出た水は、ストレーナ２２の第１〜第３円形リング体２３，２３；２４…；２５…間の隙間を通過してケース２１の内部領域Ａｉに集まり、そこに開口する排出口３９から排水ダクト３８を介して排出される。ストレーナ２２の第１〜第３円形リング体２３，２３；２４…；２５…間の隙間よりも小さい微細な固形物は、その多くが第１〜第３円形リング体２３，２３；２４…；２５…の表面に付着した状態で移送される。

ストレーナ２２の移送突起２５ｃ…に押圧されてケース２１の外部領域Ａｏを移送される混合物がケース２１の取出口４０の接近すると、その混合物はスクレーパ４１の第１、第２掻取板４３…，４４…の上面に沿って径方向外側に案内され、弾発手段５５の弾発力に抗して蓋体４２を上方に押し上げる。その際に、混合物は蓋体４２の下面に強く押し付けられて圧搾されることで固形物および水に分離され、水が内部領域Ａｉに落下して固形物が第１〜第３円形リング体２３，２３；２４…；２５…の上面に沿って取出口４０に押し出される。

また第１〜第３円形リング体２３，２３；２４…；２５…の表面に付着した微細な固形物は、それら第１〜第３円形リング体２３，２３；２４…；２５…間の隙間に延びる第１掻取板４３…によって掻き取られて径方向外側に案内され、外部領域Ａｏを移送されてきた固形物と合流して取出口４０に押し出される。

上述のようにして混合物から水を分離した固形物がケース２１の外部領域Ａｏから蓋体４２を押し開いて取出口４０に排出されるとき、その固形物は蓋体４２の先端に設けたローラ５４を回転させながら取出口４０に排出されるため、固形物は蓋体４２の先端部に引っ掛かることなくスムーズに排出され、しかもストレーナ２２を回転させる駆動源３５の負荷を減らして消費電力を削減することができる。

また回転するストレーナ２２の移送突起２５ｃ…に押圧されて混合物がケース２１の外部領域Ａｏを移送されるとき、その混合物がストレーナ２２の移送突起２５ｃ…の移動方向前面に堆積してしまうと、蓋体４２を押し開くためのストレーナ２２の回転負荷が周期的に変動して振動や騒音の原因となったり、蓋体４２による混合物の圧搾がスムーズに行われなくなる可能性がある。

しかしながら本実施例によれば、第３円形リング体２５…の外周に鋸歯状突起２５ｄ…を形成したことにより、その鋸歯状突起２５ｄ…に混合物を引っかけて円周方向の偏りを抑制し、混合物がストレーナ２２の移送突起２５ｃ…の移動方向前面に堆積するのを防止することで、振動や騒音の発生を防止するとともに蓋体４２による混合物の圧搾をスムーズに行うことができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例では第３円形リング体２５に鋸歯状突起２５ｄ…を設けているが、第１〜第３円形リング体２３，２４，２５のうちの任意の円形リング体に鋸歯状突起を設けても良い。

また実施例の固液分離装置は取出口４０に蓋体４２を備えているが、この蓋体４２は必ずしも必要ではなく、廃止することも可能である。蓋体４２を廃止した場合、外部領域Ａｏの径方向の幅をストレーナ２２の回転方向ａの下流側ほど狭くすることで、固形物から水分を絞り出すことができる。

生ゴミ処理装置の全体構成を示す図 図１の２部拡大図（図３の２−２線断面図） 図２の３−３線拡大断面図 ストレーナおよびスクレーパの部品図 ストレーナおよびスクレーパの分解斜視図 スペーサブロックおよび蓋体の斜視図 図２の７−７線拡大断面図 図２の８−８線拡大断面図

符号の説明

２１ ケース
２２ ストレーナ
２３ 第１円形リング体（円形リング体）
２４ 第２円形リング体（円形リング体）
２５ 第３円形リング体（円形リング体）
２５ｄ 鋸歯状突起
３５ 駆動源
３７ 導入口
３９ 排出口
４０ 取出口
４１ スクレーパ
４３ 第１掻取板（掻取板）
４４ 第２掻取板（掻取板）
４５ 第３掻取板（掻取板）
Ａｏ 外部領域
Ａｉ 内部領域
Ｌ１ 軸線

Claims (1)

1. 複数の平板状の円形リング体（２３，２４，２５）を所定の隙間を介して軸線（Ｌ１）方向に積層することで円筒状に形成されたストレーナ（２２）と、
   内部にストレナー（２２）を収納することで該ストレーナ（２２）の径方向外側の外部領域（Ａｏ）および径方向内側の内部領域（Ａｉ）に区画されたケース（２１）と、
   ケース（２１）の外部領域（Ａｏ）に固形物および液体の混合物を導入する導入口（３７）と、
   混合物から分離された液体をケース（２１）の内部領域（Ａｉ）から排出する排出口（３９）と、
   混合物から分離された固形物をケース（２１）の外部領域（Ａｏ）から取り出す取出口（４０）と、
   ストレーナ（２２）を軸線（Ｌ１）まわりに回転駆動することで、ケース（２１）の外部領域（Ａｏ）に沿って混合物を導入口（３７）から取出口（４０）へと移送する駆動源（３５）と、
   外部領域（Ａｏ）に存在する固形物およびストレーナ（２２）の複数の円形リング体（２３，２４，２５）に付着した固形物を掻き取って取出口（４０）に案内すべく、該複数の円形リング体（２３，２４，２５）間の隙間に嵌合する複数の掻取板（４３，４４，４５）を有するスクレーパ（４１）と、
   を備えた固液分離装置において、
   前記円形リング体（２５）の外周に固形物の円周方向の移動を抑制する多数の鋸歯状突起（２５ｄ）を形成したことを特徴とする固液分離装置。
   

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