JP3456603B2 - 脱水機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生ごみ、含水産業廃棄
物等の脱水、果汁の圧搾、その他半流動物の圧送等に用
いることができる脱水機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の脱水、搾汁等を目的とした脱水機
（圧送機）としては次のようなものがある。

【０００３】ａ．スクリュー方式 この方式は、圧搾シリンダー内にスクリューを組み込
み、このスクリューを回転させることにより投入口から
排出口側に被処理物を移送する間に圧縮して脱水或いは
搾汁を行う方式である。

【０００４】ｂ．羽根付ローター方式（図８（Ａ）〜
（Ｃ）） この方式には、シリンダー１００内に偏心ローター１０
１を組み込み、このローター１０１に遠心力で羽根１０
２が出てシリンダー１００の内面に接して回転する方式
のもの（Ａ）と、シリンダー１００内にこのシリンダー
１００と同心のリング１０３を組み込んで羽根１０２を
このリング１０３でシリンダー１００側に押し出す方式
のもの（Ｂ）と、偏心ローラー１０１に組み込んだ羽根
１０２の奥にスプリング１０４を組み込み、このスプリ
ング１０４で羽根１０２をシリンダ−１００側に押し出
す方式のもの（Ｃ）がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

ａ．スクリュー方式の場合、脱水率が悪い。このため、
搾汁においては生産効率が悪く、又、生ごみの脱水処理
等においては減容化、軽量化が不充分であり、収集、運
搬、或いは焼却処理に際しては補助燃料の消費が大きい
と云った問題がある。

【０００６】ｂ．スクリュー方式の場合、処理スピード
が遅いことから、生産性を上げたり、多量の生ごみ等を
処理するためには大型化する必要がある。このため、製
作コスト、運転経費の高騰を招き、又設置場所の問題も
発生する。

【０００７】ｃ．スクリュー方式の場合、特に間欠運転
では、停止時間中に乾燥状態でスクリュー部に固着した
被処理物が再起動時に大きな負荷となり、トラブルを生
じる可能性がある。

【０００８】ｄ．スクリュー方式の場合、長い繊維状の
被処理物がスクリューに巻き付きやすく、トラブル発生
の大きな要因となっている。

【０００９】ｅ．羽根付ローター方式の場合、羽根１０
２はローター１０１に対して片持ちの状態になることか
ら、羽根１０２の強度、耐久性に問題があり、高効率化
には限界がある。

【００１０】ｆ．羽根１０２の先端がシリンダー１００
に接触するため、負荷が大きく、又摩耗とか損傷の心配
がある。

【００１１】ｇ．スプリング１０４で羽根１０２を押し
出す方式の場合、液分がスプリング１０４のところに入
り込んでスプリング１０４が腐食してしまい、脱水に利
用した場合には耐久性が極端になくなる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に提案される本発明に係る脱水機の構成は次のとおりで
ある。

【００１３】１．被処理物投入口を上部に形成し、排出
口を側部に形成すると共に前記投入口と排出口間に排液
部を形成した構成の円形ケーシング内にモータ駆動によ
り回転するローターを前記ケーシングの中心から前記排
出口側に偏心させて組み込み、更にこのローターの直径
方向に、前記ケーシングの直径より僅かに短い長さの圧
送板をスライド自在に貫通して組み込むと共にこの圧送
板の側端縁の中央部分にコ字状の切り欠きから成る係合
部を形成し、この係合部内に前記ケーシングの中心と同
軸のガイド軸に取り付けたガイドローラを係合させて成
る脱水機。

【００１４】２．側板と偏心側板により左右が閉塞さ
れ、かつ円周の上部に被処理物投入口を形成し、排出口
を側部に形成し、前記投入口と排出口間に排液部を形成
して成る円形ケーシングと、前記ケーシングの中心に対
してその駆動軸の中心が前記排出口側に偏心して組み込
まれていると共に直径方向に貫通して圧送板ガイド穴を
形成して成るローターと、前記ローターの圧送板ガイド
穴内にスライド自在に組み込まれていると共に前記ケー
シングの直径より僅かに短い長さにその長さが設定さ
れ、かつ前記駆動軸の入力側と反対側の側縁の中央にコ
字状の切り欠きから成るガイドローラ係合部を形成して
成る圧送板と、前記駆動軸の入力側と反対側の側板にお
いて、その内側に前記ケーシングの中心と同軸に固定さ
れたガイド軸と、前記ガイド軸を軸心として回転するよ
うにガイド軸に取り付けられていると共に前記ケーシン
グの側板の内側において、前記圧送板の係合部に係合し
ているガイドローラと、から成る脱水機。

【００１５】３．ケーシングの下部を、圧送板の回転方
向に向けて略９０°開放し、この開放した部分に断面逆
台形又は二等辺三角形状のバー材を用いてケーシングの
曲率と同一のスクリーンを形成し、且つこのスクリーン
の先端側を外側に円曲して排出ガイド部を形成し、この
円曲した排出ガイド部分の外側を覆うようにしてスクレ
ーパーを取り付けると共に前記スクリーンはケーシング
の下部側において支軸により支持し、先端側をフリーに
すると共に先端側の下部を弾性支持材により支持してい
ることを特徴とする前記２記載の脱水機。

【００１６】４．スクレーパーの内端をケーシングと同
一面まで突出させ、かつこの内端をケーシングの水平中
心線と略同一線上に位置するように構成して成る前記２
又は３記載の脱水機。

【００１７】５．ケーシングの被処理物投入口を圧送板
の回転方向に略９０°開放すると共に該投入口の内壁面
にケーシングに対して外側から交わり、かつこの交わる
部分を略ケーシングの水平中心線と略同一線上に位置す
るように構成して成る前記２又は３又は４記載の脱水
機。

【００１８】

【作用】ケーシングの中心に対して偏心している駆動軸
は動力により回転運動をする。この駆動軸の回転によ
り、これに固定されたローターが回転する。ローターが
回転すると、このローター内にスライド自在に組み込ま
れた圧送板が一緒に回転する。圧送板には、ケーシング
と同軸のガイド軸を軸心にして遊転するように取り付け
られたガイドローラが係合しているため、ローターがケ
ーシングに対して偏心して回転するにもかかわらず、圧
送板の先端は、ケーシングの内面に沿ってほぼ真円の軌
跡を辿ることになる。すなわち圧送板は、ローターの回
転運動中に生じるケーシングの内面とローターの外周と
の間隙の変化に、ケーシング内をスライドしながら回転
することで適応している。

【００１９】被処理物が投入口からケーシング内に投入
されると、この被処理物はケーシングとローターによっ
て形成される圧縮空間内に入り、更にこの圧縮空間を回
転する圧送板により排出側に圧送されて行く。そして、
ローターとケーシングにより形成される空間は、排出口
側に行くに従って偏心分徐々に狭くなる昇り勾配の圧縮
空間になっていることから、この徐々に狭くなる圧縮空
間内を圧送板で押されて上昇して行く過程において、被
処理物は徐々に圧縮され、脱水（搾汁）される。脱水さ
れた水分は、排水部から下方に流下して処理される。脱
水されながら排出口に向かう昇り勾配中の被処理物は、
排出口の部分においてスクリーンとスクレーパーにより
形成された第二圧縮空間において更に二次圧縮が行わ
れ、やがて排出口外に押し出される。上記作用はロータ
ー（圧送板）１回転についての説明であるが、この回転
を繰り返しながら、連続的に脱水を行う。

【００２０】

【実施例】図１〜図３に基づいて本発明に係る脱水機の
構造とその作用を説明する。図１〜図３において、１は
偏心側板６と側板７により閉塞されたケーシングであっ
て、このケーシング１の上部には被処理物投入口１２が
設けられていると共に投入口１２の内壁面下端１２ａ
は、ケーシング１の中心線と略同一の水平面に外側から
交わっている。２はケーシング１内に組み込まれたロー
ターであって、このローター２は、ケーシング１の中心
に対して水平方向に変位して偏心側板６と側板７に軸受
メタル６ａ、７ａを介して回転自在に支持されている。
１３はローター２の駆動軸である。３は前記ローター２
を直径方向に貫通するようにして形成したガイド穴２ａ
内にスライド自在に組み込まれた圧送板であって、この
圧送板３の長さは、ケーシング１の直径（内径）より僅
かに短い長さに設定されていると共に側板７側の側端面
中央には、ガイドローラ係合部３ａが形成されている。
４は側板７側においてケーシング１と同心に取り付けら
れたガイド軸であって、このガイド軸４には前記圧送板
のガイドローラ係合部３ａ内に係合し、回転運動自在の
ガイドローラ５が取り付けられている。８はスクリーン
であって、このスクリーン８は断面逆台形状のバー８ａ
を多数並べたものであって、このスクリーン８は、ケー
シング１の下部から時計方向に略９０°開放した排液口
１ａに対して基部８ｂをスクリーン支持ピン９により支
持され、先端８ｃ側が外側に円曲した構成である。１０
は上記スクリーン８（バー８ａ）の遊端側を下方向から
支持している支持装置であって、この支持装置１０はバ
ー８ａに作用する反力を個々に受けることができるよう
に弾性材で作られている。１１は前記スクリーン８の先
端側を覆うと共に内端１４をケーシング１の中心水平線
上に略近い位置に形成したスクレーパーであって、ケー
シング１の排出口１７は、このスクレーパー１１とスク
リーン８の先端８ｃにより形成されている。１５はケー
シング１内に形成された昇り勾配の圧縮空間であって、
内側はローター５により形成され、外側はスクリーン８
により形成されている。１６はスクリーン８とスクレー
パー１１により形成された前記圧縮空間１５に続く二次
圧縮空間である。なお、上記実施例において、回転部に
は夫々軸受メタルが組み込まれている。

【００２１】次に、上記実施例についてその作用を説明
する。ケーシング１の中心に対して偏心している駆動軸
１３は、図外の動力により回転運動をする。この駆動軸
１３の回転により、これに固定されたローター２が回転
する。ローター２が回転すると、このローター２内にス
ライド自在に組み込まれた圧送板３が一緒に回転する。
圧送板３には、ケーシング１と同軸のガイド軸４を軸心
にして回転するように取り付けられたガイドローラ５が
その係合部３ａに係合しているため、ローター２がケー
シング１に対して偏心して回転するにもかかわらず、圧
送板３の先端は、ケーシング１の内面に沿ってほぼ真円
の軌跡を辿ることになる。すなわち圧送板３は、ロータ
ー２の回転運動中に生じるケーシング１の内面とロータ
ー２の外周との間隙の変化に、ケーシング１内をスライ
ドしながら回転することで適応している。

【００２２】被処理物が、投入口１２からケーシング１
内に投入されると（図４）、この被処理物はケーシング
１とローター２によって形成された圧縮空間内に入り、
更にこの圧縮空間を回転する圧送板３により排出口１７
側に押し出されて行く（図５、図６）。この際、ロータ
ー２とケーシング１の空間は排出口１７側に行くに従っ
て偏心分徐々に狭くなる昇り勾配の圧縮空間１５になっ
ていることから、この徐々に狭くなる圧縮空間１５内を
圧送板３で押されて上昇して行く過程において、被処理
物は徐々に圧縮され、脱水される。脱水された水分は、
排水がスクリーン８のバー８ａの目から下方に流下して
処理される。脱水されながら排出口１７に向かう被処理
物は、排出口１７の部分においてスクリーン８とスクレ
ーパー１１により形成された二次圧縮空間１６において
更に二次圧縮が行われ（図７）、排出口１７外に押し出
される。

【００２３】

【発明の効果】

ａ．ケーシング内に偏心させてローターを組み込むと共
にこのローターに圧送板を取り付けて被処理物を圧送す
るように構成した。この結果、ケーシングとローターの
偏心差により、圧送空間を徐々に狭くできるので、脱水
率の向上が可能である。

【００２４】ｂ．圧送板の回転はローターで行うが、偏
心にともなう圧送板のスライド量の規制はガイドローラ
により行うように構成した。この結果、圧送板の先端と
ケーシング間には常に微小な間隔が保たれるので、接触
による摩耗の防止と異物混入等による圧送板の突出とこ
の突出による破損或いは動力負荷の増大を招くことがな
い。

【００２５】ｃ．圧送板の運動は、ガイドローラで規制
するため、圧送板には無理なく、円滑にスライド運動す
ることができる。この結果、従来の羽根付ローター方式
（図８（Ａ）〜（Ｃ））において指摘した羽根の耐久性
と脱水効率の問題が解消し、高性能脱水機を提供でき
る。

【００２６】ｄ．圧送板はローターの中心を貫通するよ
うに組み込んだので、圧送板に作用する大きな負荷をロ
ーターと圧送板の上下面で受けることができる。この結
果、従来の羽根付ローター方式（図８（Ａ）〜（Ｃ））
のように、羽根に相当する圧送板を必要以上に厚く、強
固なものにする必要がない。

【００２７】ｅ．圧縮空間の外には昇り勾配の圧縮空間
を作成し、この圧縮空間の外にはスクリーンを配置した
ので、圧縮により絞り出された水分は、その重力で直ち
にスクリーンから下方に流下する。この結果、一旦脱水
した水分の再吸水現象が発生しないので、脱水率の向上
をより高めることができる。

【００２８】ｆ．スクリーンのバーの断面を逆台形又は
三角形に形成したため、スクリーンの裏面においてバー
間に空間が形成される。この結果、脱水された水分が表
面張力によりバーに付着することがなくなり、前記昇り
勾配の構成と相まって、脱水率の向上を図ることができ
る。

【００２９】ｇ．排出口側にスクレーパーを取り付ける
ことにより二次圧縮空間を形成した。この結果、一次の
圧縮空間内で脱水された被処理物には、一層の絞りが作
用するので、脱水率の向上を図ることができる。

【００３０】ｈ．スクリーンは遊端側を弾性支持装置で
支持しているため、スクリーンにかかる負荷はすべて均
一でなく、バーごとに違うので、この違いをバーが個々
に受ける。この結果、被処理物の投入ムラ、硬軟差、固
形物の混入等があっても、均一脱水が可能であると同時
に、硬質な大型の異物が混入した場合でもローターの回
転力に異常な負荷をかけることがないため、機械的なト
ラブルを回避できる。

【００３１】ｉ．支持装置によりスクリーンの位置を調
整することにより、圧縮空間の調整（脱水率の調整）が
可能である。この結果、被処理物の種類や脱水或いは搾
汁目的に適った脱水に調整することができる。

【００３２】ｊ．スクリーンの支持装置を取り外すこと
により、スクリーンを下方に開くことができる。この結
果、スクリーンの掃除、スクレーパーの掃除を簡単に行
うことができる。

【００３３】ｋ．投入口とケーシングが交わる部分をケ
ーシングの中心水平線上に位置させたので、万一木片な
どが投入された場合、この交わる部分において圧送板に
より粉砕してしまうこともできる。

【００３４】ｌ．スクレーパーの内端をケーシングの中
心水平線上に位置させたので、圧送板はここで被処理物
から解放される。この結果、被処理物を上方に巻き込ん
でしまうことがない。

【００３５】ｍ．脱水率の向上を図ることができるの
で、従来のものに比較して小型化を図ることができると
共に処理能力の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る脱水機の説明図。

【図２】Ａ−Ａ′線断面図。

【図３】Ｂ−Ｂ′線断面図。

【図４】作用の説明図。

【図５】作用の説明図。

【図６】作用の説明図。

【図７】作用の説明図。

【図８】従来の羽根付ローター方式脱水機（圧送機）の
説明図。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ ローター ３ 圧送板 ４ ガイド軸 ５ ガイドローラー ６ 偏心側板 ７ 側板 ８ スクリーン ９ スクリーン支持ピン １０ 支持装置 １１ スクレーパー １２ 投入口 １３ 駆動軸 １４ 内端 １５ 圧縮空間 １６ 二次圧縮空間 １７ 排出口

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物投入口を上部に形成し、排出口
   を側部に形成すると共に前記投入口と排出口間に排液部
   を形成した構成の円形ケーシング内にモータ駆動により
   回転するローターを前記ケーシングの中心から前記排出
   口側に偏心させて組み込み、更にこのローターの直径方
   向に、前記ケーシングの直径より僅かに短い長さの圧送
   板をスライド自在に貫通して組み込むと共にこの圧送板
   の側端縁の中央部分にコ字状の切り欠きから成る係合部
   を形成し、この係合部内に前記ケーシングの中心と同軸
   のガイド軸に取り付けたガイドローラを係合させて成る
   脱水機。
2. 【請求項２】 側板と偏心側板により左右が閉塞され、
   かつ円周の上部に被処理物投入口を形成し、排出口を側
   部に形成し、前記投入口と排出口間に排液部を形成して
   成る円形ケーシングと、 前記ケーシングの中心に対してその駆動軸の中心が前記
   排出口側に偏心して組み込まれていると共に直径方向に
   貫通して圧送板ガイド穴を形成して成るローターと、 前記ローターの圧送板ガイド穴内にスライド自在に組み
   込まれていると共に前記ケーシングの直径より僅かに短
   い長さにその長さが設定され、かつ前記駆動軸の入力側
   と反対側の側縁の中央にコ字状の切り欠きから成るガイ
   ドローラ係合部を形成して成る圧送板と、 前記駆動軸の入力側と反対側の側板において、その内側
   に前記ケーシングの中心と同軸に固定されたガイド軸
   と、 前記ガイド軸を軸心として回転するようにガイド軸に取
   り付けられていると共に前記ケーシングの側板の内側に
   おいて、前記圧送板の係合部に係合しているガイドロー
   ラと、 から成る脱水機。
3. 【請求項３】 ケーシングの下部を、圧送板の回転方向
   に向けて略９０°開放し、この開放した部分に断面逆台
   形又は二等辺三角形状のバー材を用いてケーシングの曲
   率と同一のスクリーンを形成し、且つこのスクリーンの
   先端側を外側に円曲して排出ガイド部を形成し、この円
   曲した排出ガイド部分の外側を覆うようにしてスクレー
   パーを取り付けると共に前記スクリーンはケーシングの
   下部側において支軸により支持し、先端側をフリーにす
   ると共に先端側の下部を弾性支持材により支持している
   ことを特徴とする請求項２記載の脱水機。
4. 【請求項４】 スクレーパーの内端をケーシングと同一
   面まで突出させ、かつこの内端をケーシングの水平中心
   線と略同一線上に位置するように構成して成る請求項２
   又は３記載の脱水機。
5. 【請求項５】 ケーシングの被処理物投入口を圧送板の
   回転方向に略９０°開放すると共に該投入口の内壁面に
   ケーシングに対して外側から交わり、かつこの交わる部
   分を略ケーシングの水平中心線と略同一線上に位置する
   ように構成して成る請求項２又は３又は４記載の脱水
   機。