(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入口と傾斜筒及び導入筒を配したホッパーを形成し、
前記導入筒の内側に、中空部のない螺旋状の内側羽根を配設すると共に、
該内側羽根の外側に、この内側羽根とは逆向きの螺旋状とした、前記導入筒とは別体の外側羽根を、当該外側羽根と前記導入筒の内面との間の隙間、及び、前記内側羽根と前記外側羽根との間の隙間が夫々微小となるように配設して推進羽根体を構成し、
前記内側羽根と前記外側羽根とを逆向きに回転可能としたことを特徴とする供給装置。
【請求項２】
投入口と傾斜筒を配したホッパーを形成すると共に、このホッパーに連設される水平方向に延びる導入筒を配設し、
前記導入筒の内側に、中空部のない螺旋状の内側羽根を水平方向に配設すると共に、
該内側羽根の外側に、この内側羽根とは逆向きの螺旋状とした、前記導入筒とは別体の外側羽根を、当該外側羽根と前記導入筒の内面との間の隙間、及び、前記内側羽根と前記外側羽根との間の隙間が夫々微小となるように配設して推進羽根体を構成し
前記内側羽根と前記外側羽根とを逆向きに回転可能としたことを特徴とする供給装置。
【請求項３】
前記推進羽根体にポンプを連設させた請求項１又は２記載の供給装置。
【請求項４】
ポンプを、ホッパー側に二つの吸入口を形成し、その間に吐出口を配設する一方、他端のポンプ側には、吸入用のピストンと吐出用のピストンを配設し、該ピストンはその位置をスライド自在として、ピストンの作動に合わせて、ホッパー側の吸入口及び吐出口との連結を切換可能として形成された二腕型ポンプとした請求項１〜３のうちいずれか１項記載の供給装置。
【請求項５】
ポンプを、上側に吸入口及び下側に吐出口を配設した円形の枠体の内壁に沿わせてポンピングチューブを付設すると共に、軸を中心に回転自在なロータを配し、該ロータの先端に前記ポンピングチューブを絞るローラを付設して形成されるポンピングチューブ型ポンプとした請求項１〜４のうちいずれか１項記載の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚泥脱水ケーキの如き粘稠度の高い物質を供給する場合、及び食品残渣等の供給用ホッパーと結合して的確な送り出しが可能な供給装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
従来、有機性廃棄物の処理にあたっては、発酵分解によって減容、堆肥化する方法が知られている。このような有機性廃棄物のうちには、比較的粘稠度が高く流動しにくい物質や、水分が多い生ゴミや屎尿汚泥のような流動する粘稠物、及び、ジャガ芋・大根・南瓜等の比較的大きな固形物等が含まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、斯かる比較的粘稠度の高い物質、流動性の高い物質、比較的大きな固形物が混在している生ゴミ等を含む廃棄物等の処理に対して、的確に送り出しが可能な供給装置を開発しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、投入口と傾斜筒及び導入筒を配したホッパーを形成し、前記導入筒の内側に、中空部のない螺旋状の内側羽根を配設すると共に、該内側羽根の外側に、この内側羽根とは逆向きの螺旋状とした、前記導入筒とは別体の外側羽根を、当該外側羽根と前記導入筒の内面との間の隙間が微小となり、かつ、前記内側羽根と前記外側羽根とを軸方向に投影したときの両者間の隙間が微小となるように配設し、前記内側羽根と前記外側羽根とを逆向きに回転可能として構成される。
【０００５】
請求項２の発明は、投入口と傾斜筒を配したホッパーを形成すると共に、このホッパーに連設される水平方向に延びる導入筒を配設し、
前記導入筒の内側に、中空部のない螺旋状の内側羽根を水平方向に配設すると共に、
該内側羽根の外側に、この内側羽根とは逆向きの螺旋状とした、前記導入筒とは別体の外側羽根を、当該外側羽根と前記導入筒の内面との間の隙間、及び、前記内側羽根と前記外側羽根との間の隙間が夫々微小となるように配設して推進羽根体を構成し
前記内側羽根と前記外側羽根とを逆向きに回転可能として構成される。
【０００６】
請求項３の発明は、上記発明の推進羽根体にポンプを連設させて構成される。
【０００７】
請求項４の発明は、ポンプを、ホッパー側に二つの吸入口を形成し、その間に吐出口を配設する一方、他端のポンプ側には、吸入用のピストンと吐出用のピストンを配設し、該ピストンはその位置をスライド自在として、ピストンの作動に合わせて、ホッパー側の吸入口及び吐出口との連結を切換可能として形成された二腕型ポンプとして構成される。
【０００８】
請求項５の発明は、ポンプを、上側に吸入口及び下側に吐出口を配設した円形の枠体の内壁に沿わせてポンピングチューブを付設すると共に、軸を中心に回転自在なロータを配し、該ロータの先端に前記ポンピングチューブを絞るローラを付設して形成されるポンピングチューブ型ポンプとして構成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明供給装置は、図１に示す如く、ホッパー部１０と、シャフト部２０と内側羽根３０と外側羽根４０とから成る推進羽根体５０、及びポンプ部６０，７０とから成る。
【００１０】
該ホッパー部１０は、有機性廃棄物等の原料を供給する為のもので、上面が開放された投入口１１の下に適当角度のテーパ面に形成した傾斜筒１２を配し、その下に導入筒１３を連設して構成される。
【００１１】
シャフト部２０は、該テーパ１０のほぼ中央を上下に貫いて立設される断面円形の棒状体又は中空体であり、一端をホッパー部１０に架設した固定杆２１に固着する。
一方、先端には軸部２２，２３を二段に形成し、そこに後述の内側羽根３０及び外側羽根４０と結合する支持板２４，２５を嵌合させる。
【００１２】
シャフト部２０の態様には、後述の内側羽根３０と切り離された態様と、内側羽根３０と一体化した態様とがある。
切り離された態様は、図１に示す如くで、後述の内側羽根３０に対する回転軸を形成するものではなく、該内側羽根３０の押し出し力の反作用体として働くもので、従って、該シャフト部２０は、回転することなく上下の支持体に固着される。
一方、内側羽根３０と一体化したものは図示を省略するが、内側羽根３０と外側羽根４０との関係で搬送が可能な場合を想定したものである。
【００１３】
次いで、内側羽根３０は、上記シャフト部２０の外側で、そのシャフト部２０を囲繞しながら回転する円筒体１０の空間の約１／２程度を占める大きさの螺旋状の羽根体に形成される。
そして、該内側羽根３０の回転は、該内側羽根３０の基端に連結した連結軸３１をベアリング３２で支持し、それをモーターに連結した回転ギア３３に固着させて形成され、正転逆転を可能とする。
【００１４】
外側羽根４０は、上記内側羽根３０と円筒体１０の内壁面とに挟まれた空間に螺旋を描いて形成される羽根体で、その螺旋の方向は上記内側羽根３０の螺旋の方向とは逆向きとなるように形成する。回転方向は、内側羽根３０の回転と逆方向、又は、正方向の双方にすべく構成する。
即ち、内側羽根３０の螺旋を右巻き方向としたなら、外側羽根４０は左巻き方向に螺旋を巻くものとする。
そして、該外側羽根４０の回転は、上記内側羽根３０と同様で、該外側羽根４０の基端に連結した連結軸４１をベアリング４２で支持し、それをモーターに連結した回転ギア４３に固着させて形成される。その回転の方向は、内側羽根の回転方向と互いに逆向き、又は、正方向とする。即ち、内側羽根３０と外側羽根４０との回転方向は、共に同方向とするか、或いは、互いに逆回転するかは自在とし、且つ、その回転数の設定も自在とするのが望ましい。
又、該内側羽根３０及び外側羽根４０は、各１枚とした場合を示したが、取り付け位置をずらして、同径の羽根を２枚〜３枚と増すこともできる。
該内側羽根３０及び外側羽根４０を組み合わせて推進羽根体５０が構成される。
【００１５】
該内側羽根３０と外側羽根４０と支持板２４，２５との関係は、先ず、シャフト部２０の先端に、内側羽根３０との結合を図る為の軸部２２を形成し、そこに支持板２４を軸着し、更に該支持板２４に内側羽根３０の先端を固着する（図７参照）。
次いで、外側羽根４０との結合を図る為の軸部２３を形成し、そこに支持板２５を軸着し、更に該支持板２５に外側羽根４０の先端を固着する（図８参照）。そして、該支持板２４と支持板２５とを段違いに組み合わせて内側羽根３０と外側羽根４０と固着する（図９参照）。
【００１６】
上記ホッパー部１０と、シャフト部２０及びこれに連設する内側羽根３０及び外側羽根４０との位置関係は、先ず、ホッパー部１０のテーパ面に形成された傾斜筒１２内を貫くと共に、その先端が導入筒１３内に嵌入される関係とする。
【００１７】
尚、上記構成にあって、シャフト部２０と内側羽根３０との間には若干のクリアランスを施すのが望ましく、同様に、内側羽根３０と外側羽根４０との接触部付近、及び外側羽根４０とホッパー部１０の内壁面との間にも若干のクリアランスＣを施すのが望ましい（図３参照）。
【００１８】
上記構成によって、推進羽根体５０等によって供給物の推進力を有する為、それ自体で供給装置として機能する。従って、学校給食の残飯等の摩擦抵抗（圧損）の少ないものには、単独で供給装置に使用し得る。
しかし、圧力の大きい場合、又は圧送距離の長い場合には、ポンプとの連結が有効となる。
【００１９】
そこで、次にポンプ部を説明すると、ポンプには、（ａ）二腕ピストン型ポンプ６０、（ｂ）ポンピングチューブ型ポンプ７０の二つの態様が挙げられる。
（ａ）二腕ピストン型ポンプは６０、図４に示す如くで、ホッパー側に二つの吸入口１４，１４’を形成し、その間に吐出口１５を配設する。一方、他端のポンプ側には、吸入用のピストン６１と吐出用のピストン６２を配設し、該ピストン６１，６２はその位置をスライド自在として、ピストンの作動に合わせて、上記吸入口１４，１４’及び吐出口１５との連結を切換可能として形成される。
（ｂ）ポンピングチューブ型ポンプ７０は、図６の如くで、上側に吸入口７１及び下側に吐出口７２を配設した円形の枠体７３の内壁に沿わせてポンピングチューブ７４を付設し、そこに軸７５を中心に回転自在なロータ７６を配し、該ロータ７６の先端に前記ポンピングチューブ７４を絞るローラ７７を付設して形成される。
但し、ポンプの態様はこれに限定されない。
【００２０】
又、上記構成は推進羽根体５０を上下縦方向に設けた場合を説明したが、高さを嫌う場合には、図１０に示す如く、該推進羽根体５０を水平方向に設け、その導入筒１３の一部にホッパー１０を連設する態様とすることも可能である。
【００２１】
次に、本実施形態の作用を説明する。
先ず、ホッパー１０の投入口１１から有機性廃棄物を含む廃棄物を廃棄物を投入すると同時に、内側羽根３０及び外側羽根４０に連結したモーターを始動させる。
すると、連結軸３１を介して内側羽根３０が回転し、同様に連結軸４１を介して外側羽根４０が内側羽根とは互いに逆方向に回転を開始する（図２参照）。
【００２２】
すると、先ず、円筒体１０の中心部に投入された廃棄物は、その中心部で回転する内側羽根３０の螺旋状の羽根と接触し、やがて、その螺旋状羽根の有する回転前方に作用する推進力で前方に、即ち、下方に押しやられる。
このとき、シャフト部２０が内側羽根３０と分離されて固定されている場合には、廃棄物が羽根に付着するのを防ぐ。
即ち、通常シャフトと羽根が一体であると、粘稠性の廃棄物はシャフト付近に絡み着いてしまい前方に進まない危険がある。しかし、本発明では、前方に押しやられる廃棄物の慣性力に対し、羽根と分離したシャフトが反作用の働きをなし、廃棄物の回転による推進を助ける役割を果たす。
【００２３】
次に、外側羽根４０は、螺旋羽根であるから内側羽根３０と同様に回転方向に廃棄物を推進するよう働くが、その螺旋の向きと回転方向が逆であるから、内側羽根３０と外側羽根４０の回転接触部付近では、内側羽根３０に押された廃棄物と外側羽根４０に押された廃棄物とが互いに逆方向に押し合う形となる。
【００２４】
これをベクトル的に考えると、螺旋羽根には、その羽根の傾斜に直角な力が働くが、それは前方方向への推進力と、左右いずれかの横方向へズレる力に分かれて作用する。そして、内側羽根３０と外側羽根４０とでは、この横方向へズレる力の方向が互いに逆向きの方向となり、互いが押し合う形となる。
【００２５】
従って、両者の力が合わさると、互いのぶつかり合いが廃棄物を空回転させることなく、作用に対し反作用の関係を形成して、前方即ち垂直下方に廃棄物を押し出す作用を促すこととなる。
【００２６】
更に、該外側羽根４０と円筒体１０の内壁面との間にも、内壁面による反作用の働きが促される。
【００２７】
この結果、比較的粘稠性の高い有機性廃棄物であっても、該円筒体１０内にあっては、各方向に方向の違う力が働き合うので、それらが協働しあってその粘稠性に基づく空回転を防いで、確実に押し出し方向への推進力として働かせることができる。
【００２８】
更に、ホッパー部１０の傾斜筒１２と内側羽根３０及び外側羽根４０が交差する付近では、流下してきた有機性廃棄物に例えば塊状のものが含まれている場合に障害物となるが、重力により該傾斜筒１２と外側羽根４０に挟まり破断され、さらに外側羽根４０と内側羽根３０の回転数に差異を与えることにより破断される。後述のピストン型ポンプ及びポンピングチューブ型ポンプ７０の吸入と出吐の切換に連動させて内側羽根３０を逆回転させることにより、破砕と混練が行われ粘性が高まり圧送がし易くなる。
【００２９】
次に、ポンプを作動させるに、二腕ポンプ６０の場合は、先ず、吸入ピストン６１及び吐出ピストン６２を作動させ吸入口１４及び吐出口１５からの吸入、吐出を開始し、ポンプ吸引による供給を開始する（図５Ａ参照）。そして、吸入口６１からの吸入が完了したら、前記吸入ピストン６１及び吐出ピストン６２をスライドさせて、ホッパー側吐出口１５及び吸入口１４’に連結させる（図５Ｂ参照）。そして、吸入及び吐出を始め、これを繰り返す（図５Ｃ参照）。
このとき、上述の如く、推進羽根体５０には強い推進力が働くので、ピストンが後退して吸入を開始するとき、粘稠土の高い汚泥脱水ケーキでも空気の流入を防いで確実に加圧部に搬送物を挿入する。又、ジャガ芋・大根・南瓜等の固形物が混在する場合でも、これらを加圧部の間口の１／３程度に破砕しつつ確実に挿入し、連続的に長距離の圧送を可能にする。
【００３０】
次いで、ポンピングチューブ型ポンプの場合は、図６の如くで、ホッパー側の導入筒１３からのをポンプ上側の吸入口７１に連結させる。そして、回転ロータ７６を回転させると、ロータ７６に連設したローラ７７がポンピングチューブ７４を扱いて内容物を前進させ、吐出口７２より吐き出す。
このときも、上記二腕ピストン型ポンプと同様、推進羽根体５０の強い推進力により、粘稠土の高い汚泥脱水ケーキでも空気の流入を防いで確実に加圧部に搬送物を挿入し、又、ジャガ芋・大根・南瓜等の固形物が混在する場合でも、これらを破砕しつつ確実に挿入し、連続的に長距離の圧送を可能にする。
【００３１】
尚、シャフト部２０と内側羽根３０とが一体化した場合には、前述のシャフト付近への絡み着きを防止する効果はないが、その心配のないものに対しては、上記内側羽根３０と外側羽根４０との協働作用で強い垂直方向への推進力を働かせることができる。
【００３２】
又、上記推進羽根体５０を水平方向に設け、その導入筒１３の一部にホッパー１０を連設する態様とした場合は、上下方向への重力の作用は減じられるが、内側羽根３０と外側羽根４０との交互作用及びポンプ６０，７０による作用も同様に期待できる。
【００３３】
尚、本発明は、主に粘稠性の高い有機性物質の供給等を狙いとしたが、同様の原理で強い推進、破砕、混練作用等を生むものなら、これに限定されることなく、広く適用が可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上の構成に基づく本発明装置は、従来的確な搬送が困難であった粘稠性物質を含む廃棄物等の供給にあたって、強い推進、破砕及び混練等の作用が加わるので、確実な供給搬送が可能となると共に、それが比較的簡潔な機構で実現されるので、有機性廃棄物を始め他の用途にも応用することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一部縦断側面図。
【図２】本発明装置の一断面を描いた平面図。
【図３】本発明装置一部の模式的断面図。
【図４】本発明装置のホッパー部とポンプの関係を示すもので、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が側面図。
【図５】本発明装置のホッパー部とポンプの作動関係を示す模式的平面図で、（Ａ）が吸入開始時、（Ｂ）が吸入完了時、（Ｃ）がポンプの切換時の平面図。
【図６】本発明装置のポンピングチューブポンプを示す縦断側面図。
【図７】本発明装置の内側羽根と支持板の結合状態を示すもので、（Ａ）が側面図、（Ｂ）が平面図。
【図８】本発明装置の外側羽根と支持板の結合状態を示すもので、（Ａ）が側面図、（Ｂ）が平面図。
【図９】本発明装置の内側羽根及び外側羽根と支持板の結合状態を示すもので、（Ａ）が側面図、（Ｂ）が平面図。
【図１０】推進羽根体を水平方向とした態様を示す側面図。
【図１１】従来の供給装置の一例を示す側面図。
【符号の説明】
１０  ホッパー部
１１  投入口
１２  傾斜筒
１３  導入筒
１４，１４’  吸入口
１５  吐出口
２０  シャフト部
２１  固定杆
２２，２３  軸部
２４，２５  支持板
３０  内側羽根
３１  連結軸
３２  ベアリング
３３  回転ギア
４０  外側羽根
４１  連結軸
４２  ベアリング
４３  回転ギア
５０  羽根推進体
６０  二腕ポンプ
６１  吸入ピストン
６２  吐出ピストン
７０  ポンピングチューブポンプ
７１  吸入口
７２  吐出口
７３  枠体
７４  ポンピングチューブ
７５  軸
７６  ロータ
７７  ローラ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003619761.tif 000009
【図９】
0003619761.tif 000010
【図１０】
0003619761.tif 000011
【図１１】
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