(57)【要約】【課題】１台で多目的に使い分けられる脱水機を提供する。粒子の異なる複数種類の搾汁液を簡便に得る。【解決手段】多孔板で略円筒状に形成した圧搾スクリーン１０とジャケット１１とを二重筒状に配置して、圧搾室１と搾汁液室２とを内外に区画する脱水機において、搾汁液室２が、搾汁液室２の長手方向の少なくとも１か所にジャケット１１の内壁から圧搾スクリーン１０の外側表面へ略円環状に延びる仕切材３が設けられることにより、二室以上に隔離される構成としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔板で略円筒状に形成した圧搾スクリーン（１０）とジャケット（１１）とを二重筒状に配置して、圧搾室（１）と搾汁液室（２）とを内外に区画する脱水機において、
脱水機の長手方向一方端に設けられる原料投入口（８）からその他方端に設けられる圧搾粕の出口（７）までの間に、搾汁液を取り出すための取水口（６）が設けられており、
圧搾室（１）の内部で回転駆動する圧搾用軸（４）の外周面には、投入物（Ａ）を介して圧搾スクリーン（１０）に内接する複数の圧搾羽根（５）が設けられており、
前記搾汁液室（２）が、搾汁液室（２）の長手方向の少なくとも１か所にジャケット（１１）の内壁から圧搾スクリーン（１０）の外側表面へ略円環状に延びる仕切材（３）が設けられることにより、二室以上に隔離されることを特徴とする脱水機。
【請求項２】
圧搾スクリーン（１０）が、原料投入口（８）に近い上流側に位置し略同一孔寸法（ｄ１）の集合で構成される多孔領域（１０ａ）と、多孔領域（１０ａ）よりも比較的孔径の小さい略同一孔寸法（ｄ２）の集合で構成される多孔領域（１０ｂ）と、両者をつなぐ一定幅の連結部（１０ｘ）とで構成されており、
前記多孔領域（１０ａ）と多孔領域（１０ｂ）との長手方向の長さ比率が、１：４〜４：１の範囲内に設定されており、
仕切材（３）が前記連結部（１０ｘ）の幅に収まるように設けられた請求項１記載の脱水機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不溶解固形分と水分とを峻別するための脱水機に関する。その限りにおいて、ジュースや豆乳、おから等の飲食物を得たり、ゆくゆくは産業廃棄物（汚泥を含む。）として処理される固形分から水分をとばして、ゴミの量を圧縮する用途としても使われるものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の脱水機としては、飲食物用の脱水機として例えば下記特許文献１や２が知られている。特許文献１では、ジャケットのほぼ内部全体が搾汁液に浸漬する状態で圧搾処理が行われ（以後、適宜これを液中濾過方式と言う。）、単一の圧搾室及び搾汁液室の下で、圧搾スクリーン及びスクリューを用いて投入物を圧搾し、濾過している。
また、スクリーンの孔径を相互に異ならせた汚泥処理用の脱水機としては、下記特許文献３が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２７５７４９号公報
【特許文献２】実開平７−２６０８８号公報
【特許文献３】特開２００４−１８１５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記液中濾過方式を用いた場合には、搾汁液中に気泡が発生することを防止できる他、圧搾スクリーンの網の目の乾燥からくる汚れのこびりつきを回避できるというメリットがある。しかし、スクリーンの目の孔径及び圧搾対象物の種類如何によってはなお、粒子の粗い不溶解固形分が搾汁液室や圧搾室内に沈殿し、目詰まりを起こすという問題が脱水機の連続稼働時間の妨げとして顕在化しているところ、搾汁液室が単一に形成された従来の脱水機ではこの問題を克服できず、その用途にも限界があった。
また、特に豆乳やりんご等の果実飲料等の飲食物を得ようとする場合、目的物を直接的に得るために最初から当該目的物に合わせてスクリーンの目の孔径を設定すると、孔径が小さ過ぎて、特に液中濾過方式を採用した場合には、稼働後暫くは当該スクリーンの目を通らないことが経験上知られている。
更に、従来の構成下では特許文献３の脱水機を含め、搾汁液を所望の２種以上の粒子に分別することが困難であり、従って粒子の異なる複数の搾汁液を確実に得るには、それぞれの用途に応じて複数の脱水機を使い分けなければならない不利があった。
【０００５】
本発明の目的は、その使用目的、脱水する対象物に応じて、一台で変幻自在に使い分けられる脱水機を提供する点にある。
本発明の別の目的は、脱水機にかかる負担を軽減しつつ、充分な連続稼働時間を担保すること、及び脱水処理スピードの向上を図ることにある。
本発明の更に別の目的は、一度に粒子の異なる所望の搾汁液を確実に得る点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明に係る脱水機は、多孔板で略円筒状に形成した圧搾スクリーン１０とジャケット１１とを二重筒状に配置して、圧搾室１と搾汁液室２とを内外に区画する脱水機において、脱水機の長手方向一方端に設けられる原料投入口８からその他方端に設けられる圧搾粕の出口７までの間に、搾汁液を取り出すための取水口６が設けられており、圧搾室１の内部で回転駆動する圧搾用軸４の外周面には、投入物Ａを介して圧搾スクリーン１０に内接する複数の圧搾羽根５が設けられており、前記搾汁液室２が、搾汁液室２の長手方向の少なくとも１か所に搾汁液室２の内壁から圧搾スクリーン１０の外側表面へ略円環状に延びる仕切材３が設けられることにより、二室以上に隔離されていることを特徴とする。 
これによれば、仕切材３を介して搾汁液室２が二室以上に隔離されるので、液状物どうしの混じり合いを防止することで一度に粒子の異なる複数の搾汁液が得られるばかりでなく、液中濾過方式の使い分け、すなわち例えば仕切材３で仕切られた後半の搾汁液室２では搾汁液が充満する状態で脱水処理を行う液中濾過方式を採用し、前半の搾汁液室２では液中濾過方式を採用しないとすることも可能になり、利便性が大幅に向上する。
また、仕切材３の当接する以前の前半（原料投入口８に近い上流側）の圧搾スクリーン１０では荒搾りのみを行い、仕切材３の当接する以降の後半（圧搾粕の出口７に近い下流側）の圧搾スクリーン１０ではより本格的な圧搾、脱水を行うという手法を「選択的」に採用することもできる。その結果、不溶解固形分が発生しそうなものを脱水する場合には、予め前半部で荒搾りを済ませておくことで、後半の圧搾スクリーン１０にかかる負担を軽くすることができ、不溶解固形分の沈殿、滞留を防止することで、装置全体として連続稼働時間の延長を図ることができる。荒搾りが済んだ状態から即後半の圧搾スクリーンが圧搾を開始できるので、稼働直後から目的とする搾汁液が通り易くなり、脱水処理スピードも飛躍的に増大する。
前半と後半とで圧搾スクリーン１０の網の目の孔径を異ならせればこれらの意味合いはより顕著になるが、孔径が同じであっても圧搾時間・回数は原料投入口８から遠ざかれば遠ざかるほど増すので、この場合でも前記使い分けは可能である。
一方、荒搾り、本搾りの使い分けや種類の異なる複数の粒子の搾汁液を得る事を目的にしないというのであれば、装置全体を通じて脱水効率を均一化する等、従来通りの使い方にも対応できる。
ここでの圧搾スクリーン１０は、略円筒状であれば足りるので、円に近い多角形も含まれる。また、ジャケット１１自体は円筒状である必要もない。
【０００７】
請求項２記載の本発明に係る脱水機は、圧搾スクリーン１０が、原料投入口８に近い上流側に位置し略同一孔寸法ｄ１の集合で構成される多孔領域１０ａと、多孔領域１０ａよりも比較的孔径の小さい略同一孔寸法ｄ２の集合で構成される多孔領域１０ｂと、両者をつなぐ一定幅の連結部１０ｘとで構成されており、前記多孔領域１０ａと多孔領域１０ｂとの長手方向の長さ比率が、１：４〜４：１の範囲内に設定されており、仕切材３が連結部１０ｘの幅に収まるように設けられることを特徴とする。
これによれば、多孔領域１０ａと１０ｂとで目の孔径が異なるので、荒搾り、本搾りの使い分けをより鮮明になし得る。また、粒子の異なる複数の搾汁液も更に簡便に得られる。なお、多孔領域１０ａの孔寸法ｄ１が、多孔領域１０ｂの孔寸法ｄ２の３倍〜６倍程度であれば、荒搾り、本搾りの使い分けの効果がよりはっきりと顕在化する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る脱水機によれば、荒搾り・本搾りの使い分け、液中濾過方式を採用するか否か、粒子の異なる複数種類の搾汁液を製造するか否かを使用者が自由に選択できるので、使い勝手が大幅に向上する。また液中濾過方式の利点（気泡の発生の防止及び目詰まりの防止等）を活かしつつ、充分な脱水処理スピードを確保し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る脱水機の内部構造を示す断面図である。
【図２】実施例１に係る圧搾スクリーン１０及び仕切材３の模式的断面図である。
【図３】実施例１に係る脱水機において、取水口６ｂから出た搾汁液が原料投入口８に戻るまでのフロー図である。
【図４】搾汁液室２内において、仕切材３の取り付け位置を変位させた状態を示す模式的断面図である。図４（ａ）は、実施例２に係る脱水機の内部構造を示す模式的断面図であり、図１と比較してより上流側に仕切材３を設けたものである。図４（ｂ）は、実施例３に係る脱水機の内部構造を示す模式的断面図であり、図１と比較してより下流側に仕切材３を設けたものである。図４（ｃ）は、実施例４に係る脱水機の内部構造を示す模式的断面図である。
【図５】実施例４に係る圧搾スクリーン１０の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１ないし図５は、本発明に係る脱水機の実施例を示す。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１に係る脱水機の内部構造を示す断面図である。図２は実施例１に係る圧搾スクリーン１０及び仕切材３の模式的断面図である。
内側に搾汁液室２を形成するジャケット１１は、それぞれ円筒状に成形されたジャケット１１ａとジャケット１１ｂの二つの部材が、ボルトとナットを用いて着脱可能に連結されて成る。
搾汁液室２の内面には、多孔板で円筒状に成形した圧搾スクリーン１０が圧搾粕の出口７に近づくにつれて先窄まりとなるテーパー筒状に形成され、この圧搾スクリーン１０のほぼ中心に圧搾用軸４が同心状に挿通されている。圧搾用軸４の外周面には、圧搾スクリーン１０に略内接するように、圧搾羽根５がほぼ等間隔で複数個ずつ設けられている。各圧搾羽根５は螺旋状に形成され、圧搾用軸４と共に図外モーターによって回転駆動する。脱水効率を考えれば、ここでの圧搾羽根５は圧搾粕の出口７に近づくにつれて、そのピッチ間隔が狭まるように構成してもよい。
脱水機の長手方向一方端には原料投入口８が、その他方端には圧搾粕の出口７が１つずつ設けられ、原料投入口８に入れられた投入物Ａは、図外フィーダーによって原料投入口８から圧搾室１、更には圧搾粕の出口７へ向けて圧送される。
【００１２】
搾汁液の取水口６は、ジャケット１１ａ・１１ｂの外側に、上下２段にわたって２つずつ取り付けられる。前後半のジャケット１１ａ・１１ｂのいずれにおいても液中濾過方式の採否を自由にするためである。取水口６ａないし６ｄにはそれぞれバルブ１５ａないし１５ｄが取り付けられており、これらの開閉によって搾汁液の取水や搾汁液室２内に溜まった空気の排出を行う。取水口６ｂ又は取水口６ｄから取水する場合には、必ずしも取水口６ａ又は取水口６ｃのバルブ１５ａ又はバルブ１５ｃを閉じておく必要はないが、取水口６ａから取水する場合には、バルブ１５ｂを閉じておく必要があり、取水口６ｃから取水する場合にはバルブ１５ｄを閉じておく必要がある。すなわち取水口６ａ又は取水口６ｃについては、液位の上昇を待って取水を行うことになる。
【００１３】
図２に示すとおり、圧搾スクリーン１０は、比較的孔径の大きい略同一孔寸法ｄ１の集合で構成される多孔領域１０ａと、それよりも比較的孔径の小さい略同一孔寸法ｄ２の集合で構成される多孔領域１０ｂと、両者をつなぐ一定幅の連結部１０ｘとで構成される。ここでの連結部１０Ｘは単に多孔領域を形成しないだけの継ぎ目であるから、フランジ状に突出させたのち多孔領域１０ａ及び１０ｂを直列方向に嵌合させる形式を採っている。多孔領域１０ａ及び１０ｂと一体成形されるものでも構わない。
多孔領域１０ａ及び１０ｂの長手方向の長さ寸法は、それぞれ図１のジャケット１１ａ及び１１ｂに対応するように設計されている。
仕切材３は、多孔領域１０ａと多孔領域１０ｂのほぼ中間に位置する連結部１０ｘの幅に収まるよう、圧搾スクリーン１０の外周面からジャケット１１の内周面にむけて、円環状に設けられる。仕切材３としては、ステンレス等の金属製のものが好適であり、Ｏリング等の図外パッキンでジャケット１１との隙間を埋めて用いる。ここでは完全な隔離を想定しているが、通過物の往来を遮断できるのであれば、極く微小の孔が認められるものであっても構わない。
なお、仕切材３はジャケット１１又は連結部１０ｘのいずれかに溶接されるものであっても所期の目的は達成できるが、ここでは連結部１０ｘに垂直方向に嵌合させる形式を採っている。
仕切材３で搾汁液室２が搾汁液室２ａと搾汁液室２ｂの二室に隔離されることにより、１度に粒子の異なる複数の搾汁液を得られるばかりでなく、粒子の粗い不溶解固形分は前半の多孔領域１０ａを通過して取水され、後半に位置する多孔領域１０ｂに詰まることを防止でき、脱水機の連続稼働時間を有効に担保し得る。
【００１４】
次に、本脱水機の実際の使用例を幾つか説明する。ここでは、前半のジャケット１１ａでは液中濾過方式を採用せず、後半の１１ｂでは液中濾過方式を採用することとする。
投入物Ａが豆乳及びおからを得るための煮ごであれば、多孔領域１０ｂの孔寸法ｄ２は直径８０〜１２０μ程度が望ましい。多孔領域１０ａの孔寸法ｄ１は明確に定める必要はないが、多孔領域１０ａを荒搾り、多孔領域１０ｂを本搾りと位置付け、処理スピードの効率化を図るのであれば、多孔領域１０ａの孔寸法ｄ１は直径５００〜７００μ程度が望ましい。事前に荒搾りをしておけば、稼働直後から充分な量の搾汁液が孔径の小さい多孔領域１０ｂを通過できるので、処理スピードが飛躍的に向上する。
ここで、取水口６ｂから取り出される粒子の荒い搾汁液は、再び原料投入口８に戻すのが効率的である。図３に示すとおり、取水口６ｂから出る搾汁液は図外配管を通じて煮ごタンク２０に貯められ、そこからポンプＰによって再び原料投入口８に戻される。かかる循環を繰り返すことにより、充分な量の搾汁液（豆乳）が脱水機稼働後の早い段階で多孔領域１０ｂを通過できるようになり、無駄を無くしつつ処理スピードを向上させることができる。
【００１５】
おからは圧搾粕の出口７から取り出されるが、おからの需要ないし消費量は豆乳のそれと比べてそれ程高くはなく、過剰供給に陥ることが少なくない。この場合、ゆくゆくは残渣として投棄されるおからから更に水分をとばして、ゴミの量を圧縮する用途としても本脱水機は利用できる。この場合も圧搾スクリーン１０の孔寸法、及び取水口６ｂから排出される粒子の荒い搾汁液を循環させる点は同様である。
ビールの製造過程で出るビール粕から水分をとばす場合にも、上記おからの場合と略同じ要領で行える。
【００１６】
本脱水機を用いてりんごやみかん等の果実飲料を得る場合、果肉の混じらない粒子の細かい果実飲料のみを効率良く得るというのであれば、前述した豆乳の場合と同じ要領で、荒搾りと本搾りの使い分け、更には取水口６ｂから取水される搾汁液の循環を行えば足りる。多孔領域１０ａの孔寸法ｄ１は直径４００〜８００μ程度、多孔領域１０ｂの孔寸法ｄ２は直径８０〜１４０μ程度が望ましい。
一方、粒子の異なる複数の搾汁液を効率良く得るというのであれば、取水口６ｂから取水される搾汁液の循環は行わさずに、例えば多孔領域１０ａの孔寸法ｄ１を直径１〜３ｍｍ程度、多孔領域１０ｂの孔寸法ｄ２を直径８０〜１４０μ程度に設定し得る。投入物Ａの供給速度と脱水機の回転速度とを適切に調整することで、取水口６ｂからは果肉入りの果実飲料、取水口６ｃからは果肉の含まない果実飲料を直接的に得ることが可能である。
【００１７】
これら以外を対象とする場合、圧搾スクリーン１０の絶対的な孔径は脱水する物、目的により大きく異なり得るが、圧搾スクリーン１０自体を着脱自在な構成とすれば、用途に応じて最適なスクリーンを選択可能である。
【実施例２】
【００１８】
図４は仕切材３の取り付け位置を変位させた状態を示す説明図である。
図４（ａ）は、実施例２に係る脱水機の内部構造を示す模式的断面図であり、特に「荒搾り」と「本搾り」との差異を強調して、後半のジャケット１１ｂのみで液中濾過方式を採用しつつ、取水口６ｃから得られる搾汁液の取水にのみ力点を置いた使い方に適している。この場合にも、図３に示す要領で取水口６ｂで取水される搾汁液の循環を行う。多孔領域１０ａと多孔領域１０ｂとの長手方向の長さ比率は、略３：１０程度であり、具体的には、多孔領域１０ａを１５０ｍｍ、多孔領域１０ｂを５００ｍｍ程度としている。
厳密な実験データはないものの、同一条件下豆乳で比較した場合の使用者の主観として、実施例１に係る脱水機に比べ実施例２に係る脱水機では、単位時間あたりの豆乳の製造量が１．２倍程度に上昇する。
【実施例３】
【００１９】
図４（ｂ）は実施例３に係る脱水機の内部構造を示す模式的断面図である。多孔領域１０ａと多孔領域１０ｂとの長手方向の長さ比率は、略９：４程度であり、具体的には、多孔領域１０ａを４５０ｍｍ、多孔領域１０ｂを２００ｍｍ程度としている。
果肉入りの果実飲料を得ることが主目的の場合等に用いて好適である。
【実施例４】
【００２０】
図４（ｃ）は実施例４に係る脱水機の内部構造を示す模式的断面図である。図５は実施例４に係る圧搾スクリーン１０及び仕切材３の模式的断面図である。
ここでは仕切材３が略等間隔に２つ設けられているので、搾汁液室２は２ａ・２ｂ・２ｃの三室に隔離されている。各多孔領域１０ａ・１０ｂ・１０ｃを着脱可能に区画する各連結部１０ｘは、実施例１に係る図２の場合と比較して、フランジ部分をやや大きめに突出させてボルトとナットで連結する構成としている。
ここで、図５に示すように連結部１０ｘの突出高さをジャケット１１の外側表面にぴったりくるよう調節しパッキン等で調整すれば、連結部１０ｘに仕切材３の役割を兼ねさせることが可能である。
各多孔領域１０ａ・１０ｂ・１０ｃの長さ比率は、略１：１：１であり、具体的には、各々２２０ｍｍ程度である。
【００２１】
本実施例に係る脱水機によれば、各スクリーンの孔径を調節することで、例えば大粒の果肉含む果実飲料、小粒の果肉を含む果実飲料、果肉を含まない果実飲料というように、１台で所望の果実飲料を容易に得ることができる。
【００２２】
仕切材３をｎ（数値ｎは、１又はそれ以上の整数）個有することにより、搾汁液室２を（ｎ＋１）個に隔離するとし、各仕切材３を境にして、各圧搾スクリーン１０の目の孔径が下流に行くにつれて小さくなるよう設定するとすれば、１台でよりきめの細かい使い方も可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１    圧搾室
２、２ａ、２ｂ、２ｃ    搾汁液室
３    仕切材
４    圧搾用軸
５    圧搾羽根
６、６ａ〜６ｄ  取水口
７    圧搾粕の出口
８    原料投入口
１０  圧搾スクリーン
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  多孔領域
１０ｘ  連結部
ｄ１  多孔領域１０ａの孔寸法
ｄ２  多孔領域１０ｂの孔寸法
ｄ３  多孔領域１０ｃの孔寸法
１１  ジャケット
１５、１５ａ〜１５ｄ  バルブ
２０  煮ごタンク
Ｐ  ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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