JP2008229410A - 固液分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】脱水性能の向上と低コスト化を図った固液分離装置を提供すること。
【解決手段】複数のリング体２１を所定の間隙を設けて水平に積層して一体化した逆円錐状のストレーナ２５と、ストレーナ２５の下端を覆って一体化した底面２６と、ストレーナ２５と底面２６を回転自在に内蔵する容器２９と、出口３２と、入口３３と、排出口３４と、リング体２１に付着する固形物を掻き取るスクレーパ３５とを備えたものである。これによって、固形物Ａに付着した水分が遠心力によりストレーナ２５の間隙を通過し、出口３２から排水され脱水性能の向上が図れる。また、脱水された固形物はストレーナ２５の上端から遠心方向へ飛散し、排出口３４から排出される。また、スクレーパ３５はリング体２１に付着する固形物を掻き取り、常にストレーナの間隙を確保する。他方、リング体２１の形状から、スクレーパ形成の低コスト化が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、破砕された生ごみなどの固形物が混ざった固液を固形物と液体とに分離する固液分離装置に関するものである。

従来、この種の固液分離装置は、台所などで発生する生ごみを水道水と共に粉砕し、脱水する生ごみ処理装置に用いられている（例えば、特許文献１参照）。

この固液分離装置は、図３に示すように、外形に所定角度間隔で突出した突出部１を設け、加えて内形に回転軸２に連結する連結体３を設けた複数の円形リング体４を、間隙を有して軸方向に複数積層構成した円筒状のストレーナ５と、ストレーナ５より大きい略円筒状の空間を横になるよに形成し、かつストレーナ５を回転自在になるように内蔵した容器６と、ストレーナ５の外側に位置し容器６に開口した固液を流入する入口７と、ストレーナ５の内側に開口しストレーナ５の間隙を通過した液体を排水する出口８と、ストレーナ５の各間隙に先端が進入して円形リング体４に付着する固形物を掻き取るスクレーパ９と、容器６に開口したスクレーパ９で掻き取った固形物を外へ排出する取出口１０とを備えている。

前記固液分離装置は、まず粉砕機（図示せず）が投入された生ごみと水道水を粉砕し、次に混合した固液が入口７から容器６に流入する。そして、駆動部（図示せず）によりストレーナ５が回転して、突出部１が固形物（粉砕された生ごみ）を掻き揚げている。その後、突出部１に乗っかった固形物や円形リング体４の側面に付着した固形物はスクレーパ９によりストレーナ５から剥離して取出口１０から乾燥やバイオの処理手段（図示せず）に排出される。一方、液体（水道水や生ごみの汁など）はストレーナ５の間隙を通過して出口８から排水されるものである。
特許第３６００４７４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、突出部１に掻き揚げられた固形物に付着した水分は、自重によりストレーナ５を構成する複数の円形リング体４間の間隙を通過して出口８から排水される。すなわち、自重による脱水作用は、液の表面張力が作用し脱水性能に影響するものであった。この結果、大量の水分を含んだ固形物が処理手段に排出されるので、処理手段は大きな処理能力が必要になる。また、突出部１に乗っかった固形物は局所的な固まりになるので、内部の水分が抜けにくく、これまた脱水性能に影響するものであった。他方、突出部１を設けた円形リング体４を、金属平板を打ち抜いて形成する場合、金属平板の利用度上に課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、脱水性能の向上と低コスト化を図った固液分離装置を提供することを目的とするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の固液分離装置は、下方から上方に行くにしたがって内径が徐々に大きくなる複数のリング体を、所定の間隙を設けて水平に積層して一体化することにより形成された逆円錐状のストレーナと、前記ストレーナの下端を覆ってストレーナと一体化した底面と、前記ストレーナと前記底面を回転自在に、かつ天井と間隙を有して内蔵する容器と、前記容器の下部に設けストレーナの間隙を通過した液体を排水する出口と、前記容器の上方に開口した固液を流入する入口と、前記ストレーナ上端の遠心方向に対応し前記容器の側壁面に開口した排出口と、前記ストレーナのリング体間の各間隙に先端が位置しリング体に付着する固形物を掻き取るスクレーパとを備えたものである。

これによって、ストレーナの回転により底面の固形物（粉砕された生ごみ）は、遠心力によりストレーナの逆円錐状の内面に沿って上方へ流れる際に、固形物に付着した水分（水道水や生ごみの汁など）が遠心力によりストレーナの間隙を通過し、出口から排水され脱水性能の向上が図れる。また、脱水された固形物はストレーナの上端から遠心方向へ飛散し、排出口から排出される。また、スクレーパはリング体に付着する固形物を掻き取り、常にストレーナの間隙を確保する。他方、リング体は外側に向かって突起部を形成していない分、金属平板を打ち抜いて形成する場合、リング体がコンパクトになり、金属平板の利用度が向上し、スクレーパ形成の低コスト化が図れるものである。

本発明の固液分離装置は、固形物から脱水性能の向上と、スクレーパ形成の低コスト化が図れるものである。

第１の発明は、下方から上方に行くにしたがって内径が徐々に大きくなる複数のリング体を、所定の間隙を設けて水平に積層して一体化することにより形成された逆円錐状のストレーナと、前記ストレーナの下端を覆ってストレーナと一体化した底面と、前記ストレーナと前記底面を回転自在に、かつ天井と間隙を有して内蔵する容器と、前記容器の下部に設けストレーナの間隙を通過した液体を排水する出口と、前記容器の上方に開口した固液を流入する入口と、前記ストレーナ上端の遠心方向に対応し前記容器の側壁面に開口した排出口と、前記ストレーナのリング体間の各間隙に先端が位置しリング体に付着する固形物を掻き取るスクレーパとを備えた固液分離装置とするものである。これによって、ストレーナの回転により底面の固形物（粉砕された生ごみ）は、遠心力によりストレーナの逆円錐状の内面に沿って上方へ流れる際に、固形物に付着した水分（水道水や生ごみの汁など）が遠心力によりストレーナの間隙を通過し、出口から排水され脱水性能の向上が図れる。また、脱水された固形物はストレーナの上端から遠心方向へ飛散し、排出口から排出される。また、スクレーパはリング体に付着する固形物を掻き取り、常にストレーナの間隙を確保する。他方、リング体は外側に向かって突起部を形成していない分、金属平板を打ち抜いて形成する場合、リング体がコンパクトになり、金属平板の利用度が向上し、スクレーパ形成の低コスト化が図れるものである。

第２の発明は、特に、第１の発明において、ストレーナは、その上端に容器の内壁面側へ突出したスクレーパを設けたことにより、ストレーナの上端から遠心方向へ飛散し、容器の上部内壁面に衝突した固形物をスクレーパが掻き取る。この結果、脱水された固形物は容器内に残ることなく、排出口から排出される。

第３の発明は、特に、第２の発明において、容器は、ストレーナの上端より上部側壁面を外側に突出して案内部を形成したことにより、ストレーナの上端から遠心方向へ飛散し、容器の上部内壁面に衝突した固形物は容器の案内部に溜まる。この結果、溜まった固形物はスクレーパにより容器内に残ることなく、排出口から排出できる。

第４の発明は、特に、第１の発明において、リング体に付着する固形物を掻き取るスクレーパは、ストレーナの外側から内側へ向けて設けたことにより、固形物の遠心脱水時にスクレーパは何ら障害とならず、しかもリング体に付着する固形物を確実に掻き取ることができる。この結果、常にストレーナの間隙を確保でき、脱水作用が継続する。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、各リング体はその内側に突起部を突出形成し、この各リング体の突起部を間隙設定部で保持してストレーナを形成したことにより、ストレーナが簡易に構成されるとともに所定の間隙が確保されスクレーパによる固形物の掻き取りを確実に行うことができる。

第６の発明は、特に、第５の発明において、間隙設定部は各リング体と底面とを連結して一体化するとともに底面は駆動手段により回転駆動される回転軸に連結したことにより、回転軸の駆動によりストレーナを回転駆動することができる。

第７の発明は、特に、第１の発明において、出口は、容器の下部側壁面に開口し、ストレーナは間欠回転するようにしたことにより、固形物に付着した水分（水道水や生ごみの汁など）が遠心力によりストレーナの間隙を通過し、容器の下部に溜まり、ストレーナの下部や底面が水没する。そして、ストレーナが間欠回転することにより、容器の下部に溜まった水を攪拌するので、ストレーナが水に濡れることになり、残った固形物が乾燥してリング体に付着することを防止できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態）
図１、図２は、本発明の実施の形態における固液分離装置を示すものである。

図に示すように、本実施の形態における固液分離装置は、下方から上方に行くにしたがって内径が徐々に大きくなる複数のリング体２１を、所定の間隙を設けて水平に積層して一体化することにより形成された逆円錐状のストレーナ２５と、ストレーナ２５の下端を覆ってストレーナ２５と一体化した底面２６と、ストレーナ２５と底面２６を回転自在に、かつ天井と間隙を有して内蔵する容器２９と、容器２９の下部に設けストレーナ２５の間隙を通過した液体を排水する出口３２と、容器２９の上方に開口し粉砕機（図示せず）により生ごみと水道水が粉砕されて混合した固液が流入する入口３３と、ストレーナ２５上端の遠心方向に対応し容器２９の側壁面に開口した排出口３４と、ストレーナ２５のリング体２１間の各間隙に先端が位置しリング体２１に付着する固形物を掻き取るスクレーパ３５とを備えたものである。

複数のリング体２１は、その内側３ケ所に突起部２２を突出形成し、この各リング体の突起部２２を３ケ所の間隙設定部２３で保持してストレーナ２５を一体化形成したものである。なお、間隙設定部２３には突起部２２が所定の間隙（例えば０．５ｍｍ）を有して差し込むようにスリット２４を設けている。また、間隙設定部２３は各リング体２１とストレーナ２５の下端と間隙を有して覆う底面２６とを連結して一体化するとともに底面２６は駆動手段２８により回転駆動される回転軸２７に連結している。

また、ストレーナ２５は、その上端に容器２９の内壁面側へ突出した羽根形状のスクレーパ３１を３ケ所設けている。

また、容器２９は、ストレーナ２５の上端より上部側壁面を外側に突出して案内部３０を形成しており、ここに羽根形状のスクレーパ３１が位置している。

また、リング体２１に付着する固形物を掻き取るスクレーパ３５は、ストレーナ２５の外側から内側へ向けて設けているものである。すなわち、スクレーパ３５はストレーナ２５の外側からストレーナ２５の各間隙に先端が進入し、リング体２１に付着する固形物を掻き取るものであり、先端がストレーナ２５の内部に僅かに入った位置（リング体２１の内面と間隙設定部２３との間隙）まで伸びている。

また、出口３２は、容器２９の下部側壁面に開口し、ストレーナ２５の回転は間欠回転するようにしている。

以上のように構成された固液分離装置において、その動作を説明する。

まず、生ごみが粉砕機に投入され、かつ水道水が流し込まれると、制御部（図示せず）が破砕機と駆動手段２８の駆動を開始する。破砕機が生ごみを粉砕し、水道水と混合して固液を形成し、この固液が入口３３から容器２９に流入して底面２６に落ちる。また、駆動手段２８の動力が回転軸２７を回転させ、かつ底面２６および間隙設定部２３を介してストレーナ２５を回転させる。そして、回転する底面２６に在る固形物Ａ（粉砕された生ごみ）は遠心力によりストレーナ２５の逆円錐状の内面に沿って上方へ移動する。

その際に、固形物に付着した水分（水道水や生ごみの汁など）が遠心力によりストレーナ２５の間隙を通過し、容器２９の下部内壁面に衝突後、出口３２から排水される。この結果、固形物Ａは十分に脱水できる。続いて、脱水しながらストレーナ２５の上端に到着した固形物は遠心方向へ飛散し、容器２９の上部内壁面に衝突した固形物Ａは容器２９の上部内壁面と案内部３０とに溜まる。そして、羽根形状のスクレーパ３１が溜まった固形物を掻き取り、その後、掻き取られた固形物は排出口３４から排出される。

また、スクレーパ３５はストレーナ２５の間隙に全て位置しているので、リング体２１に付着する固形物を掻き取り、その後掻き取られた固形物は出口３２または排出口３４から排出される。この結果、常にストレーナ２５の間隙を確保でき、脱水作用が継続する。すなわち、これら羽根形状のスクレーパ３１とスクレーパ３５の掻き取り作用により、固形物はほとんど容器２９内に残らない。他方、間隙設定部２３がリング体２１の内側に設けられているので、間隙設定部２３とスクレーパ３５との衝突が回避できる。

他方、容器２９、かつ出口３２より下方にストレーナ２５により分離された水分が溜まり、ストレーナ２５の下部や底面２６が水没する。そして、制御部がストレーナ２５を間欠回転（例えば、１５分間隔で１５秒程度回転）させて容器２９の下部に溜まった水を攪拌するので、ストレーナ２５が水に濡れて、残った固形物が乾燥してリング体２１に付着することを防止できる。

なお、リング体２１から外側に向かって突起部を形成していない分、さらに下方のリング体２１ほど外径が小さいので、リング体２１がコンパクトになり、金属平板の利用度が向上し、スクレーパ形成の低コスト化が図れるものである。

以上のように、本発明の固液分離装置は、固形物から脱水性能の向上と、スクレーパ形成の低コスト化が図れるものであるので、生ごみ処理装置などとの組み合わせで使用することができるとともに、単独使用にも適用できる。

本発明の実施の形態における固液分離装置の縦盤面図 同固液分離装置の平断面図 従来の固液分離装置の縦盤面図

符号の説明

２１ リング体
２２ 突起部
２３ 間隙設定部
２５ ストレーナ
２６ 底面
２７ 回転軸
２９ 容器
３０ 案内部
３１、３５ スクレーパ
３２ 出口
３３ 入口
３４ 排出口

Claims (7)

1. 下方から上方に行くにしたがって内径が徐々に大きくなる複数のリング体を、所定の間隙を設けて水平に積層して一体化することにより形成された逆円錐状のストレーナと、前記ストレーナの下端を覆ってストレーナと一体化した底面と、前記ストレーナと前記底面を回転自在に、かつ天井と間隙を有して内蔵する容器と、前記容器の下部に設けストレーナの間隙を通過した液体を排水する出口と、前記容器の上方に開口した固液を流入する入口と、前記ストレーナ上端の遠心方向に対応し前記容器の側壁面に開口した排出口と、前記ストレーナのリング体間の各間隙に先端が位置しリング体に付着する固形物を掻き取るスクレーパとを備えた固液分離装置。
2. ストレーナは、その上端に容器の内壁面側へ突出したスクレーパを設けた請求項１に記載の固液分離装置。
3. 容器は、ストレーナの上端より上部側壁面を外側に突出して案内部を形成した請求項２に記載の固液分離装置。
4. リング体に付着する固形物を掻き取るスクレーパは、ストレーナの外側から内側へ向けて設けた請求項１に記載の固液分離装置。
5. 各リング体はその内側に突起部を突出形成し、この各リング体の突起部を間隙設定部で保持してストレーナを形成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の固液分離装置。
6. 間隙設定部は各リング体と底面とを連結して一体化するとともに底面は駆動手段により回転駆動される回転軸に連結した請求項５に記載の固液分離装置。
7. 出口は、容器の下部側壁面に開口し、ストレーナは間欠回転するようにした請求項１に記載の固液分離装置。