(57)【要約】【課題】本発明は、構造が単純で操作が簡単である脱水機を実現する。【解決手段】本発明は、投入口と排出口が備わった円筒形のスクリーン内部で駆動部によって回転するスクリューが駆動しながら被脱水物を圧搾脱水する脱水機において、前記排出口に吐出口が備えられた加圧室を設け、前記吐出口と連通する圧力調節手段を備えることにより、簡単な操作で脱水圧を調節することができる。【選択図】図１
2014151321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細孔が形成された円筒形のスクリーンと、
回転軸と螺旋形の回転翼で構成されたスクリューと、
前記スクリューを回転させる駆動部と、
前記スクリーンの一側に配置されて被脱水物がスクリーン内部に投入される投入口と、
前記スクリーンの前記投入口に対して他側に配置されて脱水物がスクリーン外部に排出される排出口と、
前記排出口と連通して排出される脱水物を内部に収容して加圧する加圧室と、
前記加圧室に形成されて脱水物が加圧室外部に吐出される吐出口と、
前記吐出口と連通するように設けられ脱水物の吐出圧力を調節する圧力調節手段と、を含み、
前記投入口を介してスクリーン内部に投入された被脱水物は、前記スクリューによって圧搾推進されながら脱水が行われ、排出口を介して前記加圧室内部に排出され、
前記加圧室内部に排出された脱水物は、前記吐出口を介して加圧室外部に吐出され、
前記圧力調節手段によって脱水物の吐出量が調節されると、吐出口側の吐出圧力が上昇し前記加圧室の内部圧力と排出口の排出圧力を上昇させて、スクリーン内部の脱水圧力を上昇させることを特徴とする、脱水機。
【請求項２】
前記排出口と隣接した回転軸に設けられた一つ以上の回転カッター、をさらに含み、
前記回転カッターは、回転しながら前記排出口の詰まりを防止して脱水物が均一に排出されることを特徴とする、請求項１に記載の脱水機。
【請求項３】
前記加圧室の内部の回転軸に設けられた一つ以上の回転翼、をさらに含み、
前記回転翼は、回転しながら前記排出口の詰まりを防止して脱水物が均一に排出されるようにし、加圧室内部の脱水物を吐出口側に推進させて吐出圧力を増大させることを特徴とする、請求項１または２に記載の脱水機。
【請求項４】
前記圧力調節手段は、前記吐出口に延長して設けられ脱水物を移送できる脱水物圧送管であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項５】
前記スクリューと共に回転しながら前記スクリーンの内側の面をスクレーピングしてスクリーンの詰まりを防止するスクレーパー、をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項６】
前記スクリューに形成された溝、突起またはレイカーの中から選択された推進補助手段、をさらに含み、
前記推進補助手段は、被脱水物と前記スクリューとの間の滑りを防止して被脱水物に作用する捩れとせん断力及び推進力を増大させることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項７】
前記吐出口と連通するように設けられた一つ以上の圧出成形機、をさらに含み、
前記圧出成形機は、前記吐出口での吐出された吐出圧力を利用して脱水物を成形したり細断したりすることができることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の脱水機。
【請求項８】
微細孔が形成され、流入口と流出口が備えられ、前記流入口は、前記吐出口と連通するように設けられた容積型の２次スクリーン、をさらに含み、
前記吐出口を介して吐出された１次脱水物は、前記２次スクリーンの流入口に流入して、吐出圧力によって２次スクリーンの内面で圧搾されながら２次脱水が行われ、前記流出口を介して流出して最終脱水物として回収されることを特徴とする、請求項１または３に記載の脱水機。
【請求項９】
前記２次スクリーンの内部に設けられて、被脱水物をせん断（ｓｈｅａｒ）、捩れ（ｄｉｓｔｏｒｔ）、圧搾（ｃｏｍｐｒｅｓｓ）及び弛緩（ｓｔｒｅｓｓ  ｒｅｌａｘ）のいずれか、またはこれらの組合せを行う一つ以上の圧搾手段、をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の脱水機。
【請求項１０】
内部に前記２次スクリーンを収容する減圧室と、
吸入口が前記減圧室と連通するように設けられた真空ポンプと、をさらに含み、
前記真空ポンプの吸入力によって前記減圧室の内部と前記２次スクリーンの表面が大気圧以下に減圧される減圧脱水が行われることを特徴とする、請求項８に記載の脱水機。
【請求項１１】
前記２次スクリーンの流出口と連通するように設けられ脱水物の流出量を制御して前記２次スクリーン内部の１次脱水物と前記スクリーン内部の被脱水物に作用する脱水物の脱水圧力を調節する圧力調節手段、をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の脱水機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱水機に関する。
【背景技術】
【０００２】
水分を含有している原材料、生産工程品、食品類、食べ物廃棄物、下廃水処理場で発生するスラッジ等の被脱水物を圧搾脱水して、水分含有量が少ない脱水物と脱水余液に分離する脱水機には、遠心脱水機、ベルトプレス、フィルタープレス等がある。
【０００３】
遠心脱水機は、コンパクトであるため、敷地所要が少なく、密閉構造であるため、悪臭発生は少ないが、高速回転による騒音振動及び動力所要が大きいという短所を持つ。
【０００４】
ベルトプレスは、脱水効率が低く、その他多くの短所を持つことから使用が避けられている。フィルタープレスは、比較的コンパクトで、脱水効率も優秀な方であるが、回分式であるため、運転操作が不便である。
【０００５】
従って、最近では、コンパクトで、動力所要が少なく、脱水効率が優秀で、連続運転型であり、騒音振動が小さく発生する悪臭が少ないスクリュー脱水機（Ｓｃｒｅｗ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｐｒｅｓｓ）が注目されている。
【０００６】
このようなスクリュー脱水機の効率を上げ、短所を減らすために、多くの改善が行われており、その一つに、排出口側に加圧板を設けて脱水物の排出量を調節することによって、被脱水物に加えられる圧搾力を調節する構成が挙げられる。
【０００７】
例えば、韓国登録特許第１０−０７３６６９９号に係るスクリュー脱水機では、スクリュー回転軸と円筒形スクリーンとの間に設けられるハウジングに形成された排出口と、排出筒に形成された孔と、からなる排出通路を介して脱水物の排出が行われる。前記排出通路には、中心部に軸孔が形成されたリング状の加圧板が備えられ、また突出長を調節して圧力を調節できるねじ山が形成された加圧用軸と、スプリング、固定ナット及び転がり軸受による回転手段等で構成された加圧調節手段と、が備えられる。複数の前記加圧調節手段が加圧板の円周辺に沿って設けられ、また加圧板は加圧用軸に支持され、前記加圧用軸は排出筒に支持される構成である。
【０００８】
このようなスクリュー脱水機は、回転するスクリューの推進力を利用して、被脱水物を円筒形のスクリーンの内側に圧搾させて篩い分けることによって固形物と水を分離する構成であるため、被脱水物を排出口側に前進及び圧縮させるスクリューの推進力が重要となる。
【０００９】
このスクリュー脱水機は、スクリーンと脱水機能を除くと、固形物を圧送するスクリューポンプと同じ構成であるため、スクリュー脱水機から排出される脱水物の排出圧は、３〜１０ｋｇ／ｃｍ２と非常に高い方である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０７３６６９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、従来技術で説明されたスクリュー脱水機は、加圧板を支持する複数の加圧用軸を回転させて、リング状の加圧板を均一に加圧しなければならないため、排出口全体での排出圧力を均一に調整すること及び維持することが難しい。このように複数の前記加圧用軸を各々回転させて、加圧版の加圧力を調整しなければならないため、操作が煩わしく排出圧力の変更が必要な場合にも迅速な対応が難しい。
【００１２】
また、前記排出筒の下部に形成された排出口を介して脱水物が落下するため、脱水機の下部にコンベヤーベルトを設けたり、底に落ちた脱水物を人手で収集して運搬しなければならない。
【００１３】
また、従来のスクリュー脱水機は、被脱水物とスクリューとの間に滑りが生じるためにスクリューの圧搾及び推進能力が不足するため脱水効率が低く、また詰まりやすいスクリーンを水で洗浄するために廃水発生量が多くなるので稼動率も低下し、さらに被脱水物が排出される時の圧力エネルギーが脱水物の移送、成形、細断等に利用できず無駄になるため、これらに対する改善が求められる。
【００１４】
しかし、従来のスクリュー脱水機は、被脱水物が排出される時の圧力エネルギーを脱水物の移送及び成形等に利用できない構成であり、特に脱水効率の向上のための追加脱水に利用できないという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、構造が単純で操作が簡単である新規かつ改良された脱水機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、微細孔が形成された円筒形のスクリーンと、回転軸と螺旋形の回転翼で構成されたスクリューと、前記スクリューを回転させる駆動部と、前記スクリーンの一側に配置されて被脱水物がスクリーン内部に投入される投入口と、前記スクリーンの前記投入口に対して他側に配置されて脱水物がスクリーン外部に排出される排出口と、前記排出口と連通して排出される脱水物を収容及び加圧する加圧室と、前記加圧室の一側に形成されて脱水物が加圧室外部に吐出された吐出口と、及び吐出口と連通するように設けられ被脱水物の吐出圧力を調節する圧力調節手段と、を含み、前記投入口を介して前記スクリーン内部に投入された被脱水物は、前記スクリューによって圧搾推進されながら脱水が行われ、前記排出口を介して前記加圧室内部に排出され、前記加圧室内部に排出された脱水物は、吐出口を介して加圧室外部に吐出され、前記圧力調節手段によって脱水物の吐出量が調節されると、吐出口側の吐出圧力が上昇し前記加圧室の内部圧力と排出口の排出圧力を上昇させて、スクリーン内部の脱水圧力を上昇させることを特徴とする脱水機が提供される。
【００１７】
これにより、前記圧力調節手段を操作すると吐出口を介して吐出された脱水物の吐出圧力が調節され、連鎖的に排出口における排出圧力が調節され、前記スクリーン内部で被脱水物に作用する脱水圧力が調節されるため、脱水物の水分含有量を簡単に調節することができる。
【００１８】
本発明の説明においては、前記円筒形のスクリーンに投入される前の脱水対象物と前記円筒形のスクリーン内部で脱水中の脱水対象物を被脱水物と定義し、前記排出口から排出された後の脱水対象物を脱水物と定義する。
【００１９】
前記脱水機は、前記排出口と隣接する回転軸に設けられた一つ以上の回転カッター（Ｒｏｔａｔｉｎｇ  Ｃｕｔｔｅｒ）をさらに含み、前記回転カッターは、回転しながら前記排出口の詰まりを防止して脱水物が均一に排出されることを特徴としてもよい。
【００２０】
前記脱水機は、前記加圧室の内部の回転軸に設けられた一つ以上の回転翼（Ｉｍｐｅｌｌｅｒ）をさらに含み、前記回転翼は、回転しながら前記排出口の詰まりを防止して脱水物が均一に排出されるようにし、加圧室内部の脱水物を吐出口側に推進させて吐出圧力を増大させることを特徴としてもよい。これにより、別途の移送ポンプを用いなくても本発明に係る脱水機自体が脱水物を圧送する移送ポンプの機能を果たすことができる。
【００２１】
前記脱水機は、脱水物圧送管が前記吐出口に延長して設けられ前記圧送管を介して脱水物を移送すると、圧送過程において負荷される圧力によって連鎖的に前記吐出口と加圧室及び排出口側の脱水物の圧力を上昇させて最終的にスクリーン内部の被脱水物に作用する脱水圧を上昇させるため、前記圧送管自体が圧力調節手段の機能を発揮することができる。このように前記圧力調節手段は、前記吐出口に延長して設けられて脱水物を移送できる脱水物圧送管であることを特徴としてもよい。これにより、前記脱水機は、脱水物を圧送するポンプの機能も兼ねることができる。
【００２２】
前記脱水機は、前記スクリューと共に回転しながら前記スクリーンの内側の面をスクレーピング（Ｓｃｒａｐｉｎｇ）してスクリーンの詰まりを防止するスクレーパー（Ｓｃｒａｐｅｒ）をさらに含むことを特徴としてもよい。これにより、スクリーンの洗浄水の使用量を最小化でき、稼動率も高めることができる。
【００２３】
前記脱水機は、スクリューに形成された溝、突起、レイカー（Ｒａｋｅｒ）の中から選択された推進補助手段をさらに含み、前記推進補助手段は、被脱水物と前記スクリューとの間の滑りを防止して被脱水物に作用する捩れとせん断力及び推進力を増大させることを特徴としてもよい。
【００２４】
前記脱水機は、前記吐出口と連通するように設けられた一つ以上の圧出成形機をさらに含み、前記圧出成形機は前記吐出口から吐出された吐出圧力を利用して脱水物を成形したり細断したりすることができることを特徴としてもよい。ここで、圧出過程で必要な圧力はスクリューの回転によって発生した前記吐出口の吐出圧力を利用できるため、前記圧出成形機自体に圧出のための別途の駆動部を設けなくてもよく、切断等に必要な動力だけを確保すればよいため、装置の構成が単純となり、動力所要も低減できる。
【００２５】
前述の構成を有する本発明に係る脱水機は、被脱水物に作用する圧力を調節する圧力調節手段の構成と操作方法を単純及び簡易なものにすることができる。加えて、スクリューの推進能力と圧搾能力を増大させることができ、また、脱水機の吐出圧力と圧送管を利用して脱水物を圧送することで、脱水機自体を移送手段として利用して簡単に脱水物を必要な位置まで移送でき、さらに、スクリーンの詰まりを減らして洗浄用水の消耗及び洗浄廃水の発生を低減することで稼動率を増大させることができ、また脱水物を求める形状で成形したり細断したりすることができる。
【００２６】
一方、本発明は、スクリュー脱水機の排出圧力を利用して１次脱水された脱水物を追加脱水することで脱水効率が向上した脱水機を実現する。
【００２７】
さらに、前記脱水機は、微細孔が形成され、流入口と流出口が備えられ、前記流入口は前記吐出口と連通するように設けられた容積型の２次スクリーン、をさらに含み、前記吐出口を介して吐出された１次脱水物は、前記２次スクリーンの流入口に流入して、吐出圧力によって２次スクリーンの内面で圧搾されながら２次脱水が行われ、前記流出口を介して流出して最終脱水物として回収されることを特徴としてもよい。
【００２８】
運転機構と作動過程を説明すると、前記投入口を介して前記スクリーン内部に投入された被脱水物は駆動部と連動して回転するスクリューの推進力によってスクリーンの内面に圧搾されながら１次脱水が行われ、脱水された１次脱水物は前記排出口を介してスクリーンの外部に排出されて、排出口から排出された１次脱水物は前記２次スクリーンの流入口に流入される。容積型の前記２次スクリーンの内部に流入した１次脱水物はスクリューで生成される排出圧力によって２次スクリーンの内面に圧搾されながら２次脱水が行われ、２次スクリーンの内部で２次脱水された２次脱水物は流出口を介して流出されて最終脱水物として回収される。このようにスクリュープレスと２次スクリーンによって多段脱水が行われるため、脱水効率が向上できる。
【００２９】
また、本発明に係る脱水機は、微細孔が形成された円筒形のスクリーン、回転軸と螺旋形の回転翼で構成されたスクリュー、前記スクリューを回転させる駆動部、前記スクリーンの一側に配置されて被脱水物がスクリーン内部に投入される投入口、前記スクリーンの前記投入口に対して他側に配置されて脱水物がスクリーン外部に排出される排出口、前記排出口と連通して排出される脱水物を収容及び加圧する加圧室、前記加圧室に配置されて脱水物が加圧室外部に吐出される吐出口、及び微細孔が形成され流入口と流出口が備えられ前記流入口は前記吐出口と連通して設けられた容積型の２次スクリーンを含む。
【００３０】
運転機構と作動過程を説明すると、前記投入口を介して前記スクリーン内部に投入された被脱水物は駆動部と連動して回転するスクリューの推進力によってスクリーンの内面に圧搾されながら１次脱水が行われ、脱水された１次脱水物は前記排出口を介して加圧室内部に排出されて、加圧室内部に排出された１次脱水物は吐出口を介して加圧室の外部に吐出される。 加圧室から吐出された１次脱水物は容積型の前記２次スクリーンの流入口に流入されて、２次スクリーンの内部に流入された１次脱水物は駆動部によって生成される吐出圧力によって２次スクリーンの内面に圧搾されながら２次脱水が行われ、２次スクリーンの内部で２次脱水された２次脱水物は前記流出口を介して流出して最終脱水物として回収できる。
【００３１】
ここで、前記加圧室の内部の回転軸に設けられた一つ以上の回転翼（Ｉｍｐｅｌｌｅｒ）をさらに含み、前記回転翼は、回転しながら前記排出口の詰まりを防止して被脱水物を均一に排出させ、加圧室内部の被脱水物を吐出口側に推進して吐出圧力を増大させて２次スクリーン内部での圧搾力を大きくするため脱水効率を向上させることができる。
【００３２】
前記２次スクリーンを備えた脱水機は、前記２次スクリーンの内部に設けられて、被脱水物をせん断（ｓｈｅａｒ）、捩れ（ｄｉｓｔｏｒｔ）、圧搾（ｃｏｍｐｒｅｓｓ）及び弛緩（ｓｔｒｅｓｓ  ｒｅｌａｘ）のいずれか、またはこれらの組合せを行う一つ以上の圧搾手段をさらに含むことを特徴としてもよい。前記圧搾手段は、前記２次スクリーンの内部に流入した被脱水物をせん断、捩れ、圧縮及び弛緩させて脱水効率を向上させることができる。
【００３３】
前記２次スクリーンを備えた脱水機は、内部に前記２次スクリーンを収納する減圧室と、吸入口が前記減圧室と連通するように設けられた真空ポンプと、をさらに含み、前記真空ポンプの吸入力によって前記減圧室の内部と前記２次スクリーンの表面が大気圧以下に減圧される減圧脱水が行われることを特徴としてもよい。
【００３４】
前記２次スクリーンを備えた脱水機は、前記２次スクリーンの流出口と連通するように設けられ脱水物の流出量を制御して前記２次スクリーン内部の１次脱水物と前記スクリーン内部の被脱水物に作用する脱水圧力を調節する圧力調整手段、をさらに含むことを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように本発明によれば、構造が単純で操作が簡単であることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る脱水機の正断面図である。
【図２】本発明に係る脱水機に含まれる加圧室及び回転カッターを示した側断面図である。
【図３】本発明に係る脱水機に含まれる加圧室及び回転翼を示した側断面図である。
【図４】本発明に係る脱水機に圧送管が結合したのを示した図面である。
【図５】本発明に係る脱水機に含まれるスクリューに設けられたスクレーパーを示した概念図である。
【図６】本発明に係る脱水機に含まれるスクリューに形成された推進補助手段を示した概念図である。
【図７】本発明の脱水機に含まれる成形手段を示した概念図である。
【図８】本発明の脱水機第１実施形態の正断面図である。
【図９】本発明の脱水機第２実施形態の正断面図である。
【図１０】本発明の脱水機第３実施形態の側断面図である。
【図１１】本発明の脱水機第４実施形態の側断面図である。
【図１２】本発明の脱水機に含まれる圧搾手段の正断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３８】
図１は、本発明に係る脱水機の正断面図である。
【００３９】
本発明の基本概念に係る脱水機は、微細孔が形成された円筒形のスクリーン１００と、回転軸２１０と螺旋形の回転翼２２０で構成されたスクリューと、前記スクリューを回転させる駆動部３００と、前記スクリーンの一側に配置されて被脱水物がスクリーン内部に投入される投入口１１０と、前記スクリーンの前記投入口に対して他側に配置されて脱水物がスクリーン外部に排出される排出口１２０と、前記排出口と連通して排出される脱水物を内部に収容して加圧する加圧室５００と、前記加圧室に形成された脱水物が加圧室外部に吐出される吐出口５１０と、前記吐出口と連通するように設けられ脱水物の吐出圧力を調節する圧力調節手段（図２及び図３の７００）を含む。
【００４０】
前記スクリーン、回転軸、加圧室及び駆動部等はフレーム４００によって支持されて、排出口には回転軸によって回転する回転カッター６００が追加で備えられる。
【００４１】
前記投入口を介してスクリーン内部に投入された被脱水物は、前記スクリューによって圧搾推進されながら脱水され、排出口を介して前記加圧室内部に排出される。前記加圧室内部排出された脱水物は、吐出口を介して加圧室外部に吐出される。前記圧力調節手段によって脱水物の吐出量が調節されると、吐出口側の吐出圧力が上昇し前記加圧室の内部圧力と排出口の排出圧力を上昇させて、スクリーン内部の脱水圧力を上昇させる。
【００４２】
具体的に運転機構と操作過程を説明すると、駆動部３００が作動すると回転するスクリューによって、投入口を介して投入された被脱水物は前記スクリーン内部で圧搾されて脱水され、脱水された被脱水物は排出口方向に運ばれて排出口を介してスクリーン内部から前記加圧室に排出される。
【００４３】
前記加圧室内部に排出された脱水物は吐出口を介して加圧室の外に吐出される。前記吐出口と連通するように設けられた圧力調節手段によって所定の吐出圧力となるように脱水物の吐出量を制御すると、吐出口側で上昇した吐出圧力が前記加圧室内部の圧力と排出口の排出圧力を上昇させ、スクリーン内部の脱水圧力を上昇させる。
【００４４】
即ち、前記圧力調節手段を操作することで、吐出口を介して吐出された脱水物の吐出圧力が調節されて、連鎖的に排出口での排出圧力が調節され、前記スクリーン内部で圧搾される被脱水物に作用する脱水圧力が調節されるため、脱水物の水分含有量を調節できる。
【００４５】
前記排出口は、スクリーンと回転軸との間の側面に形成されたリング（Ｒｉｎｇ）形状の開口であるか複数の孔であるため、前記排出口と直接連通した圧力調節手段を設けると従来脱水機と同様の問題が発生する。
【００４６】
従って、本発明では、前記排出口から排出される脱水物を収集して吐出口に圧送する加圧室を設け、前記吐出口と連通するように圧力調節手段を設けることによって、一つの圧力調節手段を操作して開閉状態を調節すれば、簡単かつ迅速に排出圧力及び脱水圧力が調節される。
【００４７】
図２は、本発明に係る脱水機に含まれる加圧室及び回転カッターを示した側断面図である。
【００４８】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図示したように、本発明に係る脱水機１０００は、排出口１２０ａの外側に設けられる加圧室５００を含む。前記スクリーンと回転軸２１０との間に形成されたリング状の排出口（図３の１２０ｂ）またはスクリーンと回転軸との間に形成される複数の円形の排出口１２０ａは、前記加圧室の設けられた吐出口との距離が一定ではなく、また吐出口に到達するまでの所要圧力もそれぞれ異なるため、吐出口と離れた排出口は近接する排出口より脱水物の吐出がスムーズにできない場合もある。
【００４９】
そこで、本発明では、排出口から排出される脱水物を切断する一つ以上の回転カッター６００を排出口と隣接した回転軸に設けている。
【００５０】
前記回転カッターは、回転軸と共に回転して加圧室側の壁に形成された排出口から排出される脱水物を切断する。これにより、排出口の詰まりと排出時に脱水物が一か所へ偏ることを防止できる。
【００５１】
また、前記回転カッターは、前記円筒形スクリーンの内側の排出口と隣接した前記回転軸に設けられてもよい。
【００５２】
前記図２における排出口は、スクリーンの内部と連通するように前記加圧室の側壁の回転軸の周辺に配置された複数の円形の孔として図示されている。
【００５３】
前記吐出口と連通するように設けられた圧力調節手段７００は、開閉度合を調節できるバルブであり、バルブのゲートは、吐出圧力が水平方向に分力が生じるように傾斜を構成されるため、脱水物がスムーズに吐出される。
【００５４】
図３は、本発明に係る脱水機に含まれる加圧室及び回転翼を示した側断面図である.
【００５５】
図３に示したように、本発明に係る脱水機１０００に含まれる回転翼６２０は、回転軸２１０と共に回転し、加圧室５００に形成された排出口１２０ｂから排出される脱水物を切断する。これにより、排出口の詰まりと排出時に脱水物が一か所へ偏ることを防止し、さらに加圧室内の壁側の脱水物を掻き出して除去するため、加圧室内の壁に脱水物が固着することを防止することができ、同時に加圧室内部の脱水物を吐出口５１０側に押し出して吐出圧力を増大させることができる。
【００５６】
スクリューを構成する回転翼は螺旋形であるが、前記回転翼は主に遠心ポンプの回転翼のように遠心流型でもよい。
【００５７】
前記排出口は、前記加圧室の側壁と前記回転軸との間に形成されたリング状の開口部として図示されている。
【００５８】
前記吐出口と連通するように設けられた圧力調節手段７００は、シリンダー内に充填された圧縮された気体の圧力によって一定の圧力に吐出口側を加圧できるエアークッション（Ａｉｒ  Ｃｕｓｈｉｏｎ）である。また、前記圧力調節手段は、設定された圧力で油圧またはスプリング等の弾性体等を利用して吐出口側を加圧できる調節装置であってもよい。
【００５９】
このように前記圧力調節手段は、バルブ類、エアークッション背圧板、油圧背圧板等の公知の圧力調節手段の中から制限されることなく選択できる。
【００６０】
図４は、本発明に係る脱水機に圧送管が結合した様子を示した側断面図である。
【００６１】
図４に示したように、本発明に係る脱水機１０００は、前記加圧室から脱水物が吐出された前記吐出口に脱水物を圧送できる脱水物圧送管８００を備え、前記脱水物圧送管の他端は車両の積載施設９００、または製品加工工程、乾燥施設、焼却施設、電気浸透脱水機等の脱水物が所要される所まで延長されるため、脱水物を移送することができる。
【００６２】
このように本発明に係る脱水機は、前記吐出口を介して脱水物が一括吐出されるため、圧送管を介して固形物を圧送するスクリューポンプの機能を同時に兼ねることができる。
【００６３】
従って、別途のコンベヤー等移送施設の設置を省略でき、また脱水物圧送管を介した圧送過程において吐出口に圧力が付加されるため、前記圧送管自体が圧力調節手段として作用できる。
【００６４】
しかし、前記脱水物圧送管による所要量定だけでは吐出口において求められる吐出圧力に達しないこともあって、このような場合には所要吐出圧力から圧送管で必要とされる圧力を差し引きして算出される不足圧力を追加できる圧力調節手段を設けて不足した圧力を補充することができる。
【００６５】
例えば、適正な脱水が行われるためには、吐出口において５ｋｇ／ｃｍ２の加圧力が必要とされるが、一方圧送管で脱水物の圧送のために必要な圧力が２．７ｋｇ／ｃｍ２ならば、圧力調節手段を設けて不足する２．３ｋｇ／ｃｍ２の圧力を追加して加圧することによって所要圧力が満たされるようになる。
【００６６】
前記圧力調節手段は、前記公知の装置の中から選択して前記吐出口と連通するように設けられ、その設置位置は前記吐出口側、圧送管の末端、圧送管の任意の箇所のいずれかの中から操作がしやすい位置を制限なく選択することができる。
【００６７】
一方、圧送距離が遠い所や高い位置に圧送することによって吐出口に過多圧力が付加される場合には、図３に示したように加圧室の内部に回転翼を設けて前記回転翼によって脱水物を吐出口側に押し出して吐出圧力を増大させることによって、不足した吐出圧力を補充することができる。このように本発明に係る脱水機は、脱水物を他の場所まで圧送する移送ポンプの機能を兼ねることができる。
【００６８】
また、スクリューポンプ、モノポンプ、空気圧ポンプ等の固形物を移送できる移送手段（図示せず）を追加で設けて不足した吐出圧力を補充することもできる。
【００６９】
空気圧ポンプ（Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ  Ｐｕｍｐ）を適用すれば、不足した吐出圧力を補充できるだけでなく圧送管等を強い圧縮空気で洗浄できて圧送管内の残留脱水物を除去するため、脱水物の固着による圧送管の閉塞を防止することができる。
【００７０】
図５は、本発明に係る脱水機に含まれるスクリューに設けられたスクレーパーを示した図である。
【００７１】
図５に示したように、本発明に係る脱水機に含まれ回転軸２１０と回転翼２２０とで構成されたスクリュー２００は、回転しながら円筒形のスクリーン１００の内面をスクレーピングし被脱水物等を掻き出してスクリーンの詰まりを防止するスクレーパー６１０を備えてもよい。これにより、前記スクリーン１００の被脱水物による詰まりを減らすことができ、さらにスクリーンの孔を洗浄するための洗浄用水の使用量と洗浄による稼動中止時間を低減することができる。
【００７２】
図６は、本発明に係る脱水機に含まれるスクリューに形成された推進補助手段を示した図である。
【００７３】
吐出口と連通した前記圧力調節手段を調節して吐出圧力を増大させると、加圧室と排出口を経てスクリーン内の被脱水物に作用する圧力が増加するため、スクリュー２００の負荷が増加してスクリューと被脱水物間に滑りが発生し、被脱水物の圧搾及び推進がスムーズに行われないことがある。
【００７４】
従って、本発明においては、前記スクリュー２００を構成する回転軸２１０と回転翼２２０のうち少なくとも一方には、半円球形の溝（Ｄｉｍｐｌｅ）、多角形の溝、条溝等の円形、多角形、線形等の種々の形状の溝が形成され、また半円球形の突起、多角形の突起、線形の突起等円形、多角形、線形等の種々の形態の突起が形成される。
【００７５】
また、前記回転軸と回転翼のうちで少なくとも一方には複数のレイカー２５０を配置して被脱水物を排出口側に押し出す推進力を追加してもよい。
【００７６】
前記レイカーは、円形、多角形、楔型の棒状、または三角形、多角形、半円形の板材形態で構成されてもよく、またこれに限定されることなく被脱水物とスクリューとの間の摩擦力と推進力等を増加できる形態であれば制限されることなく選択できる。
【００７７】
このように本発明では、スクリューに溝、突起、レイカー等の種々の形状及び大きさの推進補助手段を含む構成にすることで、スクリューと被脱水物との間の摩擦力と被脱水物に作用する圧搾力、せん断力、推進力が増大して滑りが防止される。
【００７８】
また、前記推進補助手段は、相対的に推進力の所要が大きい投入口側のスクリューにはレイカーを備え、相対的に推進力の所要が少なくて圧搾力とせん断力が主に所要される排出口側のスクリューには溝または突起を備える等、一つのスクリューに異なる形状の種々の推進補助手段で構成されうる。
【００７９】
図６は、脱水機に含まれるスクリュー２００の前段階にレイカー２５０を形成し、中間段階に線形の溝２３０を形成して、後段階に円形の突起２４０を形成することによって、脱水の進行程度に応じて摩擦力と推進力を適宜配分できる推進補助手段の実施形態を示す。
【００８０】
このように本発明に係る脱水機は、前記スクリューに形成された溝、突起、レイカーの中から選択された推進補助手段をさらに含み、前記推進補助手段は、被脱水物と前記スクリューとの間の滑りを防止することにより、被脱水物に作用する捩れとせん断力及び推進力を増大させることができる。
【００８１】
図７は、本発明の脱水機に含まれる成形手段を示した図である。
【００８２】
図７では本発明に係る脱水機に含まれる成形手段の中の脱水物を薄く広く展開するスリット型のノズル８１０による成形機が図示されている。
【００８３】
細長いスリット型のノズルに脱水物が均等に供給されるように圧送管８００が分岐され、ノズルの両側から脱水物が供給されるようする。前記スリット型ノズルを介して脱水物を薄い板状に圧出させることで、電気浸透脱水機、製菓用ベルト等にて脱水、乾燥、成形、調理等をし易くすることができる。これにより、本実施形態の成形機は、電気浸透脱水機だけでなく製菓工程等においても有効に利用できる。
【００８４】
このようにスリット型ノズルを介して脱水物を薄く広く成形するため、均一な圧力で脱水物が圧出されるようにスリット型ノズルに連結される配管はループ（Ｌｏｏｐ）状の配管が好ましい。
【００８５】
また、本発明に係る脱水機は、前記脱水物圧送管の管末に複数の管形状のノズル、ペレット成形機等の広い意味の成形手段（図示せず）を設けることにより、脱水物を所定の形状と大きさで成形したり、焼却炉、乾燥炉、発酵炉、反応機等に投入される前に脱水機から圧送される加圧力によって脱水物を細断したりすることができる。
【００８６】
また、前記成形手段は、ペレット成形機（図示せず）である場合には、脱水物が前記ペレット成形機に直接圧送されて脱水機の吐出圧力を利用してペレットを圧出成形することができる。
【００８７】
このように前記成形手段は、圧送管の管末または前記吐出口側に設けられて、脱水物を所望の場所まで移送でき、所定の幅、長さ、大きさ及び形状で成形したり細断したりすることができる。
【００８８】
また、前記成形手段は、必ずしも一定の形状や規格品で成形するものではなく、脱水物を焼却、蒸湯、乾燥するのに適切な大きさに分けることができる構成も含む。
【００８９】
図８は、本発明の脱水機の第１実施形態の正断面図である。
【００９０】
本発明では、微細孔が形成され流入口と流出口が備えられ、前記流入口は前記排出口と連通するように設けられた容積型の２次スクリーンをさらに含み、前記排出口を介して排出された１次脱水物は前記２次スクリーンの流入口に流入され、排出圧力によって２次スクリーンの内面に圧搾されながら２次脱水が行われ、前記流出口を介して流出して最終脱水物として回収される脱水機を提供する。
【００９１】
図８に示したように、本発明に係る脱水機１０００は、微細孔が形成された円筒形のスクリーン１００、回転軸１３０と螺旋形の回転翼１４０で構成されたスクリュー、前記スクリューを回転させる駆動部１５０、前記スクリーン１００の一側に配置されて被脱水物がスクリーン１００の内部に投入される投入口１１０、前記スクリーン１００の前記投入口に対して他側に配置されて脱水物がスクリーン１００の外部に排出される排出口１２０、微細孔が形成されて流入口２７０と流出口２８０が備えられ前記流入口２７０は前記排出口１２０と連通するように設けられた２次スクリーン２６０を含む。
【００９２】
運転機構と操作過程を説明すると、前記投入口１１０を介して前記スクリーン１００の内部に投入された被脱水物は、駆動部１５０と連動して回転するスクリューの推進力によって前記スクリーン１００の内面で圧搾されながら１次脱水が行われ、脱水された１次脱水物は前記排出口１２０を介して前記スクリーン１００の外部に排出される。前記排出口１２０から排出された１次脱水物は、前記２次スクリーン２６０の流入口２７０に流入し、２次スクリーン２６０の内部に流入した前記１次脱水物は、前記スクリューで生成される排出圧力によって前記２次スクリーン２６０の内面で圧搾されながら２次脱水が行われ、前記２次スクリーン２６０の内部で２次脱水された２次脱水物は、前記流出口２８０を介して流出して最終脱水物として回収できる。
【００９３】
また、前記スクリーン１００、回転軸１３０と回転翼１４０で構成されたスクリュー、駆動部１５０等は、フレーム１６０によって支持される構造を示している。
【００９４】
また、本発明に係る脱水機１０００は、前記２次スクリーン２６０の流出口２８０と連通するように設けられ脱水物の流出圧力を調節する圧力調節手段７００をさらに含んでもよい。前記圧力調節手段７００の開閉度合を操作することで、脱水物の流出量を制御して前記２次スクリーン２６０の内部の被脱水物と前記スクリーン１００内部の被脱水物に作用する脱水圧力を調節することができる。
【００９５】
前記圧力調節手段７００は、バルブ、エアークッション背圧板、油圧背圧板等のような公知の圧力調節手段の中から制限されることなく選択できる。
【００９６】
前記２次スクリーン２６０は、内部に圧力を収めることができ、被脱水物の圧搾が行える容積型であり、その流入口２７０は前記排出口１２０と連通するように連結される。従って、前記２次スクリーン２６０には内部に脱水圧を加圧できない非容積型の平板スクリーン等は適用できない。
【００９７】
また、前記２次スクリーン２６０は、図８に示したようにスクリーンの面積を大きくするために、主にその断面が円形または多角形の管状で構成されてもよいし、また設置空間を減らすために、管状のスクリーンを螺旋形またはジグザグ（Ｚｉｇ−Ｚａｇ）型等で構成されてもよい。
【００９８】
また、前記２次スクリーン２６０は、スクリーンの比表面積を大きくして被脱水物の中心部とスクリーンとの間隔を小さくし、隙間の移動距離が短縮されるように相対的に直径が小さい複数の管状のスクリーンを並列に設ける構成でもよい。
【００９９】
また、前記２次スクリーン２６０は、所定間隔で離隔された２枚の微細孔が形成されたスクリーン板材の間を部材で仕切り、ジグザグ型または蝸牛管状の通路が形成される構成でもよい。
【０１００】
また、前記２次スクリーン２６０は、微細な複数の孔がコンパクトに打孔された打孔金属板、金属糸等が織り込まれて造られた網体、多孔性のセラミック、または微細な粒状体がバインディングされて多孔性に成形されたもの等の種々の形態及び構成のスクリーン及び濾過器の中から選択して構成されてもよい。
【０１０１】
図９は、本発明の脱水機の第２実施形態の正断面図である。
【０１０２】
図示したように、本発明に係る脱水機１０００は、微細孔が形成された円筒形のスクリーン１００、回転軸１３０と螺旋形の回転翼１４０で構成されたスクリュー、前記スクリューを回転させる駆動部１５０、前記スクリーンの一側に配置されて被脱水物がスクリーンの内部に投入される投入口１１０、前記スクリーンの前記投入口に対して他側に配置されて脱水物がスクリーンの外部に排出される排出口１２０、前記排出口１２０と連通して排出される脱水物を収容及び加圧する加圧室５００、前記加圧室５００に配置されて脱水物が加圧室５００の外部に吐出される吐出口４１０、及び微細孔が形成され流入口２７０と流出口２８０が備えられ前記流入口２７０は前記吐出口４１０と連通するように設けられた２次スクリーン２６０を含む。
【０１０３】
運転機構と操作過程を説明すると、前記投入口１１０を介して前記スクリーン１００の内部に投入された被脱水物は、駆動部１５０と連動して回転するスクリューの推進力によってスクリーン１００の内面で圧搾されながら１次脱水が行われ、脱水された１次脱水物は前記排出口１２０を介して前記加圧室５００の内部に排出される。加圧室５００の内部に排出された１次脱水物は、吐出口４１０を介して加圧室５００の外部に吐出され、前記加圧室５００に吐出された１次脱水物は、２次スクリーン２６０の流入口２７０に流入し、２次スクリーン２６０の内部に流入した１次脱水物は、駆動部１５０によって生成される吐出圧力によって２次スクリーン２６０の内面で圧搾されながら２次脱水が行われ、２次スクリーン２６０の内部で２次脱水された２次脱水物は、前記流出口２８０を介して流出して最終脱水物として回収される。
【０１０４】
このような第２実施形態は、前記図１乃至図６で説明した多様な実施形態の脱水機に２次スクリーンを備えることを示し、重複する説明は省略する。
【０１０５】
図１０は、本発明の脱水機の第３実施形態の側断面図である。
【０１０６】
図１０に示したように、本発明に係る脱水機１０００は、その内部に２次スクリーン２６０が収納された気密構造の減圧室５４０、及び吸入口５３０が前記減圧室５４０と連通するように設けられた真空ポンプ５５０をさらに含むことができ、前記真空ポンプ５５０の吸入力によって前記減圧室５４０の内部と前記２次スクリーン２６０の表面が大気圧以下に減圧される減圧脱水が行われる構成であってもよい。
【０１０７】
また、図１０に示したように、本発明に係る脱水機１０００は、減圧水槽５２０を経由して前記減圧室５４０と真空ポンプ５５０の吸入口５３０を互いに連通するか、または減圧室５４０の下端に収集部とドレーン管（図示せず）を設けて減圧室５４０と真空ポンプ５５０の吸入口５３０を直接連通させる等の公知の方法及び装置の中から選択した構成であってもよい。
【０１０８】
また、本発明に係る脱水機１０００は、前記加圧室５００の内部の回転軸１３０に設けられた一つ以上の回転翼４２０をさらに含んでもよく、前記回転翼４２０は、回転しながら前記排出口１２０に排出される１次脱水物を切断することで、排出口１２０の詰まりを防止して被脱水物が均一に排出されるようにし、加圧室５００の内部の被脱水物を吐出口４１０側に推進させて吐出圧力を増大させることができる。このように吐出口４１０での吐出圧力が増大すると、２次スクリーン２６０での脱水圧力が上昇するため、脱水効率が向上する。
【０１０９】
前記排出口１２０は、前記加圧室の側壁にスクリーンの内部と連通するように回転軸１３０の周辺に配置された複数の円形の孔として図示されている。
【０１１０】
前記排出口１２０は、前記加圧室５００の側壁と回転軸１３０との間に形成されたリング状の開口部（図示せず）であってもよい。
【０１１１】
図１０に示したように、前記流出口２８０と連通するように設けられた圧力調節手段７００は、シリンダー内に充填されて圧縮された気体の圧力によって一定圧力で流出口２８０側を加圧できるエアークッションである。また前記圧力調節手段は、設定された所定の圧力の範囲内で油圧または弾性体等を利用して流出口側を加圧できる調節装置であってもよい。
【０１１２】
図１１は、本発明の脱水機の第４実施形態の側断面図である。
【０１１３】
図１１に示したように、本発明に係る脱水機１０００は、２次スクリーン２６０の内部に設けられた一つ以上の圧搾手段、好ましくはスタティックミキサー（図１２の２９０）をさらに含んでもよく、前記スタティックミキサー２９０は、被脱水物にせん断力と捩れ及び混合力を加えるため、脱水効率を向上させる。
【０１１４】
また、本発明に係る脱水機１０００は、脱水物を車両に積載できる積載施設９００等に脱水物を圧送できる圧送管８００の一部または全部が微細孔の形成された管状の２次スクリーン２６０である構成としてもよい。
【０１１５】
また、本発明に係る脱水機１０００には、前記２次スクリーン２６０から発生する脱水余液を収集する余液収集管６３０を設けてもよく、前記余液収集管６３０は、前記２次スクリーン２６０を保護する機能を兼ねてもよい。
【０１１６】
また、前記圧力調節手段７００は、圧送管８００において操作の利便性を考慮した位置に設けられてもよい。
【０１１７】
前記多様な実施形態に係る２次スクリーン２６０は、前述した種々の類型の脱水機に適用できることに留意しなければならない。図１乃至図６で説明した脱水機に２次スクリーンを結合した例については、前記図８で説明した事項と重複する説明を省略する。
【０１１８】
図１２は、本発明の脱水機に含まれる圧搾手段の実施形態を示した正断面図である。
【０１１９】
このような圧搾手段は、前記２次スクリーンの内部に設けられて、被脱水物をせん断（ｓｈｅａｒ）、捩れ（ｄｉｓｔｏｒｔ）、圧搾（ｃｏｍｐｒｅｓｓ）及び弛緩（ｓｔｒｅｓｓ  ｒｅｌａｘ）するように機能させることができる。
【０１２０】
具体的には、前記２次スクリーン２６０の内部に装着される圧搾手段は、乱流の発生に適しており、不規則な形状のスタティックミキサー（図１２−ａ）、螺旋形材（図１２−ｂ）、スクリュー（図１２−ｃ）、棒形材（図１２−ｄ）、円錘形材（図１２−ｅ）、または円錘形と棒形が結合した形態（図１２−ｆ）等の多様な形状の中から選択され、前記２次スクリーンの内部に流入した被脱水物にせん断力と捩れが発生するようにしたり、被脱水物が２次スクリーン２６０の内面側に寄せられて圧搾力が集中するようにしたり、または被脱水物の圧搾及び弛緩、即ち、圧搾と開放が繰り返されるようにして脱水効率を向上させる形状及び機能であれば制限なく適用されてもよい。
【０１２１】
図１２−ａ、図１２−ｂ及び図１２−ｃによるスタティックミキサー、螺旋形材、及びスクリュー等は、主に被脱水物にせん断力と捩れを発生させる。
【０１２２】
また、図１２−ｄによる棒形材は、被脱水物を２次スクリーンの内面側に集中させて圧搾されるようにし、図１２−ｅによる円錘形材は、被脱水物を２次スクリーンの内面側に集中させて圧搾して、圧搾後に緩やかに弛緩でき、前記円錘形材を複数直列に配置すると、被脱水物の圧搾と開放を繰り返すことができる。
【０１２３】
また、図１２−ｆによる円錘形材と棒形材を結合した形態は、前記棒形材の機能と類似するが、棒形材より抵抗及び圧力損失を減少させることができる。
【０１２４】
前記圧搾手段は、本発明の２次スクリーンの実施形態に適用され、また、本発明の基本的な概念から変形できる多様な形態の２次スクリーンに適用できる。
【０１２５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１２６】
１０００      脱水機
１００        スクリーン
１１０        投入口
１２０        排出口
２００        スクリュー
２１０        回転軸
２２０        回転翼
２３０        線形の溝
２４０        円形の突起
２５０        レイカー
２６０        ２次スクリーン
３００        駆動部
４００        フレーム
５００        加圧室
５１０        吐出口
５４０        減圧室
５５０        真空ポンプ
６００        回転カッター
６１０        スクレーパー
６２０        回転翼
７００        圧力調節手段
８００        脱水物圧送管
【図１】
2014151321.tif 000003
【図２】
2014151321.tif 000004
【図３】
2014151321.tif 000005
【図４】
2014151321.tif 000006
【図５】
2014151321.tif 000007
【図６】
2014151321.tif 000008
【図７】
2014151321.tif 000009
【図８】
2014151321.tif 000010
【図９】
2014151321.tif 000011
【図１０】
2014151321.tif 000012
【図１１】
2014151321.tif 000013
【図１２】
2014151321.tif 000014