(57)【要約】      （修正有）【課題】被圧縮物を、省電力かつ簡易な機構により、液体を添加する必要なく、より小さくかつより固く圧縮することのできる圧縮機を提供する。【解決手段】被圧縮物Ｘを圧縮する圧縮機は、円筒状のシリンダ４１とシリンダ内に設けられて被圧縮物をシリンダ内に回転させながら送り出すスクリュ５１と、スクリュの下流側先端部よりも下流側において、シリンダの内周面に設けられたシール部材４１２とを有する。被圧縮物は、スクリュによりシリンダ内を上流側から下流側へ移動されて圧縮され、シール部材は、被圧縮物のシリンダ内での下流側への移動を抑制し、シリンダの内周面は、シール部材が設けられた位置よりも上流側において、被圧縮物の第１シリンダ内での回転により、被圧縮物とシリンダの内周面との間に摩擦熱を発生させるための粗面４１１である。【選択図】図５
2014161855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧縮物を圧縮する圧縮機であって、
円筒状の第１シリンダと、
前記第１シリンダに前記被圧縮物を投入するための投入口と、
前記第１シリンダ内から圧縮された前記被圧縮物を排出するための排出口と、
前記第１シリンダ内に設けられて前記被圧縮物を前記第１シリンダ内に回転させながら送り出す第１スクリュと、
前記第１スクリュの下流側先端部よりも下流側において、前記第１シリンダの内周面に設けられた第１シール部材とを有し、
前記被圧縮物は、前記第１スクリュにより前記第１シリンダ内を上流側から下流側へ移動されて圧縮され、
前記第１シール部材は、前記被圧縮物の前記第１シリンダ内での下流側への移動を抑制し、
前記第１シリンダの内周面は、前記第１シール部材が設けられた位置よりも上流側において、前記被圧縮物の前記第１シリンダ内での回転により、前記被圧縮物と前記第１シリンダの内周面との間に摩擦熱を発生させるための粗面であることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記第１スクリュの下流側先端部の下流側かつ前記第１シール部材の上流側において、前記第１シリンダの内周面に、前記第１シリンダの軸方向に沿って設けられた凸条を更に有することを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記第１シリンダは下流側の端部において周壁の一部が除去されており、前記周壁の一部が除去された第１シリンダと前記端部において対向して前記排出口を形成する絞り部材を更に有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記絞り部材を支持し、前記絞り部材を移動して前記排出口の大きさを変更するプレッシャダンパを更に有する請求項３に記載の圧縮機。
【請求項５】
前記第１シール部材の下流側において、前記第１シリンダの内周面に、前記第１シリンダの軸方向に沿って設けられた回り止めを更に有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記第１スクリュのフライトは、上流側よりも下流側においてピッチが小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記第１シール部材は、前記第１シリンダの内周面の全周にわたり設けられた円環状部材である請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項８】
前記第１スクリュに駆動力を与えるモータと、
前記モータ及び前記プレッシャダンパに接続された制御部とを更に有し、
前記制御部は、前記モータの負荷に基いて、前記プレッシャダンパを制御することにより、前記排出口の大きさを変更する請求項４〜７のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項９】
前記第１スクリュの下流側先端部が半球面状である請求項１〜８のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記投入口が形成された位置における前記第１シリンダの内周面の粗さが、前記投入口が形成された位置の下流側かつ前記第１シール部材の上流側における前記第１シリンダの内周面の粗面の粗さよりも小さいことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記第１シール部材よりも下流側における前記第１シリンダの内周面の粗さが、前記投入口が形成された位置の下流側かつ前記第１シール部材の上流側における前記第１シリンダの内周面の粗面の粗さよりも小さいことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１２】
円筒状の第２シリンダと、
前記第２シリンダに前記被圧縮物を投入するための投入口と、
前記第２シリンダ内から圧縮された前記被圧縮物を排出するための排出口と、
前記第２シリンダ内に設けられて前記被圧縮物を前記第２シリンダ内に回転させながら送り出す第２スクリュと、
前記第２スクリュの下流側先端部よりも下流側において、前記第２シリンダの内周面に設けられた第２シール部材とを更に有し、
前記被圧縮物は、前記第２スクリュにより前記第２シリンダ内を上流側から下流側へ移動されて圧縮され、
前記第２シール部材は、前記被圧縮物の前記第２シリンダ内での下流側への移動を抑制し、
前記第２シリンダの内周面は、前記第２シール部材が設けられた位置よりも上流側において、前記被圧縮物の前記第２シリンダ内での回転により、前記被圧縮物と前記第２シリンダの内周面との間に摩擦熱を発生させるための粗面である請求項１〜１１のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１３】
前記第１シリンダと前記第２シリンダは、それぞれの軸方向を同一方向に揃えて並置されており、前記第１スクリュの回転方向は、前記第１スクリュよりも前記第２シリンダ側において前記被圧縮物を下方から上方に移動させる方向であり、前記第２スクリュの回転方向は、前記第２スクリュよりも前記第１シリンダ側において前記被圧縮物を下方から上方に移動させる方向である請求項１２に記載の圧縮機。
【請求項１４】
シュレッダと、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の圧縮機とを有し、
シュレッダにより裁断された裁断屑を、前記圧縮機により圧縮するシステムシュレッダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機及びシステムシュレッダに関する。
【背景技術】
【０００２】
古紙や不要な書類等を廃棄する際は、機密保持等の理由から、シュレッダなどを用いて細かく裁断するのが一般的である。ここで、裁断により生じた裁断屑を小さく圧縮して、裁断屑の容積を減少させる種々の技術が知られている。
【０００３】
特許文献１は、スクリュを用いて収納袋の中に裁断屑を送りこみ、収納袋内に裁断屑を圧縮、梱包する技術を開示している。特許文献２は、所定量の裁断屑を減容室内に与え、この裁断屑を油圧シリンダで圧縮して固めることにより、裁断屑の容積を減少させる技術を開示している。特許文献３、４は、給水機構を備えて、裁断屑に水を加えて固める技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６１３８５号公報
【特許文献２】特開２０００−７１０９７号公報
【特許文献３】特開平７−１５０４９２号公報
【特許文献４】特開平６−２２０７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される技術は、裁断屑の圧縮率は小さく、大量の古紙等を裁断した場合には減容率が十分でないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に開示される技術は、所定量の裁断屑が蓄積してからまとめて圧縮処理が行われるバッチ処理であるため、被裁断物を連続的に裁断し、裁断屑を連続的に発生させるシュレッダとの併用には適さなかった。このため圧縮機の上流において裁断屑を一時的に貯留する容器を設けたり、圧縮工程の実行中にはシュレッダによる裁断を停止する等の対応が必要であった。また、油圧シリンダの消費電力が大きく不経済でもあった。
【０００７】
また、特許文献３、４に開示される技術は、水を与えるための機構を備える必要があり、機構が複雑であった。また、使用時に水の残量の管理が必要であり手間がかかっていた。
【０００８】
更に、特許文献１〜４に開示されるいずれの技術においても、圧縮された被圧縮裁断屑の固さは十分ではなく、圧縮処理後の搬送時に、被圧縮裁断屑が振動等により崩れ、再び容積が増加するという問題が生じている。このような被圧縮裁断屑の崩れが生じると、裁断屑に記載された文字等が再び判読可能な状態となる場合もあり、被裁断物の機密の保持という点でも問題である。
【０００９】
そこで本発明は、上記の課題を解決することを目的とし、被圧縮物を、省電力かつ簡易な機構により、液体を添加する必要なく、より小さくかつより固く圧縮することのできる圧縮機を提供することを目的とする。また本発明は、裁断により生じた裁断屑を、省電力かつ簡易な機構により、液体を添加する必要なく、より小さくかつより固く圧縮することのできるシステムシュレッダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様に従えば、被圧縮物を圧縮する圧縮機であって、
円筒状の第１シリンダと、
前記第１シリンダに前記被圧縮物を投入するための投入口と、
前記第１シリンダ内から圧縮された前記被圧縮物を排出するための排出口と、
前記第１シリンダ内に設けられて前記被圧縮物を前記第１シリンダ内に回転させながら送り出す第１スクリュと、
前記第１スクリュの下流側先端部よりも下流側において、前記第１シリンダの内周壁に設けられた第１シール部材とを有し、
前記被圧縮物は、前記第１スクリュにより前記第１シリンダ内を上流側から下流側へ移動されて圧縮され、
前記第１シール部材は、前記被圧縮物の前記第１シリンダ内での下流側への移動を抑制し、
前記第１シリンダの内周面は、前記第１シール部材が設けられた位置よりも上流側において、前記被圧縮物の前記第１シリンダ内での回転により、前記被圧縮物と前記第１シリンダの内周面との間に摩擦熱を発生させるための粗面であることを特徴とする圧縮機が提供される。
【００１１】
本発明の圧縮機は、第１シール部材により被圧縮物の下流側への移動を抑制し、被圧縮物に、前後方向の圧縮を与えることができる。よって圧力上昇により被圧縮物の水分が水蒸気として放出され、この水蒸気が被圧縮物の固化に寄与する。よって被圧縮物を、より固く、より小さく圧縮できる。
【００１２】
また本発明の圧縮機は、第１シリンダの内周面が、第１シール部材が設けられた位置よりも上流側において、被圧縮物の第１シリンダ内での回転により、被圧縮物と第１シリンダの内周面との間に摩擦熱を発生させるための粗面である。よって第１シリンダの内周面と、第１シリンダ内部を円周方向に回転しながら下流側に移動する被圧縮物との間に摩擦が生じ、摩擦熱で被圧縮物の温度を上昇することができる。温度上昇により、被圧縮物の含有水分が水蒸気として放出され、この水蒸気が被圧縮物の固化に寄与する。よって被圧縮物を、より固く、より小さく圧縮できる。
【００１３】
本発明の圧縮機において、前記第１スクリュの下流側先端部の下流側かつ前記第１シール部材の上流側において、前記第１シリンダの内周面に、前記第１シリンダの軸方向に沿って設けられた凸条を更に有していてもよい。この凸条により被圧縮物の円周方向の移動が抑制される（妨げられる）ため、被圧縮物と第１シリンダの内周面との摩擦により、被圧縮物の前方への移動抵抗が過度に大きくなるのが防止される。
【００１４】
また、凸条により被圧縮物の円周方向の移動が抑制される（妨げられる）ため、被圧縮物と第１スクリュにより円周方向に移動させられている後側の被圧縮物との間、及び被圧縮物と第１スクリュの下流側の先端部との間で摩擦が生じる。この摩擦により生じる熱で被圧縮物の温度を上昇することができる。温度上昇により、被圧縮物の含有水分が水蒸気として放出され、この水蒸気が被圧縮物の固化に寄与する。よって被圧縮物を、より固く、より小さく圧縮できる。
【００１５】
本発明の圧縮機において、前記第１シリンダは下流側の端部において周壁の一部が除去されており、前記周壁の一部が除去された第１シリンダと前記端部において対向して前記排出口を形成する絞り部材を更に有していてもよく、前記絞り部材を支持し、前記絞り部材を移動して前記排出口の大きさを変更するプレッシャダンパを更に有していてもよい。前記排出口を、前記第１シリンダの内径よりも小さくすることで、前記被圧縮物をより固く、より小さく圧縮できる。また、プレッシャダンパを用いることで、絞り部材を容易に移動し、かつ適切に保持することができる。
【００１６】
本発明の圧縮機において、前記第１シール部材の下流側において、前記第１シリンダの内周面に、前記第１シリンダの軸方向に沿って設けられた回り止めを更に有していてもよい。これにより、排出口から排出される略円柱形状の被圧縮物を、表面において、径方向の中心よりも固くすることができる。よって、搬送等によって崩れ難く、かつ内部が溶解処理に適した硬さである被圧縮物を得ることができる。
【００１７】
本発明の圧縮機において、前記第１スクリュのフライトは、上流側よりも下流側においてピッチが小さくてもよい。これにより、前記第１シリンダ内において前記被圧縮物を前方に送る際に、前記被圧縮物に前後方向の圧縮を与えることができ、前記被圧縮物を、より固く、小さく圧縮できる。
【００１８】
本発明の圧縮機において、前記第１シール部材は、前記第１シリンダの内周面の全周にわたり設けられた円環状部材であってもよい。これにより、前記被圧縮物の下流側への移動が十分に抑制され、また、被圧縮物から放出された水蒸気が、前記第１シリンダの外部に放出されることが十分に防止される。
【００１９】
本発明の圧縮機は前記第１スクリュに駆動力を与えるモータと、前記モータ及び前記プレッシャダンパに接続された制御部とを更に有していてもよく、前記制御部は、前記モータの負荷に基いて、前記プレッシャダンパを制御することにより、前記排出口の大きさを変更してもよい。これにより、好適な運転状態を維持することができる。
【００２０】
本発明の圧縮機は、前記第１スクリュの先端部が半球面状であってもよい。これにより、第１スクリュの下流側先端部と前記被圧縮物との間で生じる摩擦熱が大きくなる。
【００２１】
本発明の圧縮機は、前記投入口が形成された位置における前記第１シリンダの内周面の粗さが、前記投入口が形成された位置の下流側かつ前記第１シール部材の上流側における前記第１シリンダの内周面の粗面の粗さよりも小さくてもよい。これにより、前記投入口の近傍においては、被圧縮物をスムーズに送り込むことが可能であると同時に、前記投入口が形成された位置の下流側かつ前記第１シール部材の上流側においては、十分に被圧縮物の温度を上昇することができる。温度上昇により、被圧縮物の含有水分が水蒸気として放出され、この水蒸気が被圧縮物の固化に寄与するため、被圧縮物を、より固く、小さく圧縮できる。
【００２２】
本発明の圧縮機は、前記第１シール部材よりも下流側における前記第１シリンダの内周面の粗さが、前記投入口が形成された位置の下流側かつ前記第１シール部材の上流側における前記第１シリンダの内周面の粗面の粗さよりも小さくてもよい。これにより、前記第１シール部材よりも下流側においては、前記投入口が形成された位置の下流側かつ前記第１シール部材の上流側で十分に加圧された被圧縮物をスムーズに前方に送り出すことが可能となる。
【００２３】
本発明の圧縮機は、円筒状の第２シリンダと、前記第２シリンダに前記被圧縮物を投入するための投入口と、前記第２シリンダ内から圧縮された前記被圧縮物を排出するための排出口と、前記第２シリンダ内に設けられて前記被圧縮物を前記第２シリンダ内に回転させながら送り出す第２スクリュと、前記第２スクリュの下流側先端部よりも下流側において、前記第２シリンダの内周面に設けられた第２シール部材とを更に有していてもよく、前記被圧縮物は、前記第２スクリュにより前記第２シリンダ内を上流側から下流側へ移動されて圧縮され、前記第２シール部材は、前記被圧縮物の前記第２シリンダ内での下流側への移動を抑制し、前記第２シリンダの内周面は前記第２シール部材が設けられた位置よりも上流側において、前記被圧縮物の前記第２シリンダ内での回転により、前記被圧縮物と前記第２シリンダの内周面との間に摩擦熱を発生させるための粗面であってもよい。
【００２４】
また本発明の圧縮機は、前記第１シリンダと前記第２シリンダが、それぞれの軸方向を同一方向に揃えて並置されており、前記第１スクリュの回転方向は、前記第１スクリュよりも前記第２シリンダ側において前記被圧縮物を下方から上方に移動させる方向であり、前記第２スクリュの回転方向は、前記第２スクリュよりも前記第１シリンダ側において前記被圧縮物を下方から上方に移動させる方向であってもよい。これにより、投入口から投入された被圧縮物は、一度上方に付勢され、第１スクリュ及び第２スクリュの上方に堆積する。よって第１スクリュ、第２スクリュは、第１シリンダ、第２シリンダの下方に堆積した被圧縮物のみならず、第１スクリュ、第２スクリュの上方に堆積した被圧縮物も前方に送り出すことが可能となる。これにより第１シリンダ、第２シリンダ内の被圧縮物の充填率を高めることができる。
【００２５】
本発明の第２の態様に従えば、
シュレッダと、
第１の態様の圧縮機とを有し、
シュレッダにより裁断された裁断屑を、前記圧縮機により圧縮するシステムシュレッダが提供される。
【００２６】
本発明のシステムシュレッダは、シュレッダにより裁断した裁断屑を、圧縮機を用いて連続的に圧縮することができる。したがって、裁断屑を効率よく処理することができる。
【００２７】
また本発明のシステムシュレッダは、シュレッダにより裁断した裁断屑を、圧縮機によってより固く、より小さく圧縮することができる。したがって、裁断の直後に、裁断屑をより固く、より小さく圧縮することで、高い機密性を得ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の圧縮機によれば、被圧縮物を、省電力かつ簡易な機構により、液体を添加する必要なく、より小さくかつより固く圧縮することができる。また本発明のシステムシュレッダによれば、裁断により生じた裁断屑を、省電力かつ簡易な機構により、液体を添加する必要なく、より小さくかつより固く圧縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る圧縮機の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る圧縮機を上から見た概略断面図である。
【図３】図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図３（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図３（ｃ）は図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図であり、図３（ｄ）は図２のＤ−Ｄ線に沿った断面図であり、図３（ｅ）は図２のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態に係るシリンダの側断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、圧縮機による圧縮の様子を示す説明図である。
【図６】図６は、制御器との接続の様子を示す簡略構成図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係るシステムシュレッダの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜第１実施形態＞
図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００３１】
圧縮機１は、主に、モータ１０、動力伝達部２０、圧縮部３００、ベース８０、及び制御部９０（図６）から構成される。また、圧縮部３００は、筐体３０、右シリンダ４１及びその内部で回転する右スクリュ５１、左シリンダ４２及びその内部で回転する左スクリュ５２（図２）、絞り部材６０、並びにプレッシャダンパ７０を有する。
【００３２】
図１に示す圧縮機１において、被圧縮物は、図１の右シリンダ４１、左シリンダ４２の内部を、図１中の左側から図１中の右側に進行しながら圧縮される。よって以下の説明においては、図１中の右側を圧縮機１の前側（下流側）、図１中の左側を圧縮機１の後側（上流側）とする。また。図１中の手前側、奥側を圧縮機１の右側、左側とし、図１中の上側、下側を圧縮機１の上側、下側とする。
【００３３】
モータ１０は、圧縮部３００の駆動源であり、圧縮部３００の右スクリュ５１及び左スクリュ５２（図２）に回転駆動力を与える動力源である。限定はされないが、本実施形態においては、モータ１０の出力は５．５ｋＷ〜７．５ｋＷ程度である。またモータ１０は、後述する制御部９０（図６）に接続されている。
【００３４】
動力伝達部２０は、モータ１０の駆動力を圧縮部３００に伝達するための機構であり、図２に示すとおり、モータ１０の回転軸に取り付けられた駆動スプロケット２０１、右スクリュ５１の後端部５１ｂに取り付けられた従動スプロケット２０２、駆動スプロケット２０１と従動スプロケット２０２との間にかけ渡されたチェーン２０３、従動スプロケット２０２の前方において右スクリュ５１に取り付けられた駆動ギヤ２０４、及び左スクリュ５２の後端部５２ｂに取り付けられ、駆動ギヤ２０４と噛み合う従動ギヤ２０５を有する。動力伝達部２０により、モータ１０の動力が、右スクリュ５１、左スクリュ５２へと伝達される。
【００３５】
圧縮部３００の筐体３０は、図１に示すとおり、圧縮機１の中央部において、右シリンダ４１、左シリンダ４２、右スクリュ５１、左スクリュ５２（図２）等を支持している。筐体３０の前面３０ａの右端部近傍及び左端部近傍には絞り部材６０を支持する取付片３１が設けられている。また、筐体３０の上面３０ｅは、前後方向の中央部より後方側に開口３２を有している。圧縮機１の使用時には、開口３２にホッパ４（図７）等が取り付けられ、被圧縮物は、開口３２を介して右シリンダ４１、左シリンダ４２の内部に投入される。
【００３６】
右シリンダ４１は、内部において被圧縮物を圧縮する長尺の円筒状の管である。図２に示すとおり、右シリンダ４１は、筐体３０の後面３０ｂ及び前面３０ａによって、前端部４１ａが前面３０ａから突出するように支持されて、水平に配置されている。右シリンダ４１の寸法は特に限定はされないが、本実施形態においては、外径が約２１０ｍｍ、内径が約２００ｍｍ、長さが約１４００ｍｍである。また、右シリンダ４１の材質は特に限定はされないが、本実施形態では一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００）を用いている。材質としては、その他、圧力配管用炭素鋼鋼管（ＳＴＰＧ）、鋳鉄（ＦＣ、ＦＣＤなど）等も使用することができる。
【００３７】
右スクリュ５１は、軸５１ｇとフライト５１ｈからなり、右シリンダ４１の内部に、右シリンダ４１と同軸に配置されている。軸５１の後端部５１ｂには前述した従動スプロケット２０２が取り付けられており、その前方には駆動ギヤ２０４が取り付けられている。また右スクリュ５１は、駆動ギヤ２０４の前方の被支持部５１ｓにおいて、筐体３０の後面３０ｂに回転可能に支持されている。右スクリュ５１は被支持部５１ｓにおいてのみ支持されており、片持ち支持である。
【００３８】
フライト５１ｈを含む右スクリュ５１の径は、右シリンダ４１の内部に配置できる径であれば限定はされないが、本実施形態では約１８０ｍｍである。また、軸５１ｇの長さは、後端部５１ｂが筐体３０の後方に大きく突き出すことなく先端５１ｔが右シリンダ４１の内部に納まるような長さであればよい。よって軸５１ｇの長さは、適宜変更が可能であるが本実施形態では約１０００ｍｍである。また、軸５１ｇの材質も特に限定はされないが、本実施形態では球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ４００）を用いている。材質としては、その他、ステンレス鋼材（ＳＵＳ３１６）、機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ４５Ｃ）等も使用することができる。
【００３９】
右スクリュ５１のフライト５１ｈは、被支持部５１ｓよりも前側において、軸５１ｇを周回するようにらせん状に取り付けられている。フライト５１ｈが周回する方向は、右スクリュ５１を後側から見たときに、左回り（反時計周り）で周回しながら前側へと進行する方向である。また、フライト５１ｈのピッチｐ１は、長さ方向において一定ではなく、被支持部５１ｓ側より先端５１ｔ側に向けて徐々に小さくなっている（詳細後述）。またフライト５１ｈの材質は特に限定はされないが、本実施形態では球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ４００）を用いている。フライト５１ｈの材質としては、その他、ステンレス鋼材（ＳＵＳ３１６）、機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ４５Ｃ）等も使用することができる。
【００４０】
左シリンダ４２は、右シリンダ４１と同様の長尺の円筒状の管であり、筐体３０の後面３０ｂ及び前面３０ａによって、前端部４２ａが前面３０ａから突出するように支持されて、水平に配置されている。左シリンダ４２の外径、内径、長さ、材質については、右シリンダ４１と同様である。
【００４１】
左スクリュ５２は、右スクリュ５１と同様に、軸５２ｇとフライト５２ｈからなり、左シリンダ４２の内部に、左シリンダ４２と同軸に配置されている。軸５２ｇの後端部５２ｂには前述した従動ギヤ２０５が取り付けられている。右スクリュ５２は、後端部５２ｂの前方の被支持部５２ｓにおいて、筐体３０の後面３０ｂに回転可能に片持ち支持されている。左スクリュ５２のフライト５２ｈを含む径、軸５２ｇの長さ、材質については、右スクリュ５１と同様である。
【００４２】
左スクリュ５２においても、右スクリュ５１と同様に、支持部５２ｓよりも前側においてフライト５２ｈが軸５２ｇに取り付けられているが、左スクリュ５２のフライト５２ｈは、右スクリュ５１のフライト５１ｈとは反対に、左スクリュ５２を後側から見たときに、右回り（時計周り）で周回しながら前側へと進行するように、軸５２ｇに取り付けられている。左スクリュ５２のフライト５２ｈのピッチｐ２は、フライト５１ｈのピッチｐ１と同様に長さ方向において一定ではなく、被支持部５２ｓ側より先端５２ｔ側に向けて徐々に小さくなっている。フライト５２ｈの材質については、右スクリュ５１のフライト５１ｈと同様である。
【００４３】
以下、右シリンダ４１と右スクリュ５１、左シリンダ４２と左スクリュ５２のより詳細な構造について、図２において投入領域Ａ０、第１圧縮領域Ａ１、第２圧縮領域Ａ２、第３圧縮領域Ａ３の４つの領域に分けて説明する。なお、投入領域Ａ０〜第３圧縮領域Ａ３は、右シリンダ４１及び左シリンダ４２の動作又は作用の観点から分けたものである。また説明中においては、便宜上、右シリンダ４１と左シリンダ４２とをまとめて「シリンダ４１、４２」と記載し、右スクリュ５１と左スクリュ５２とをまとめて「スクリュ５１、５２」と記載することがある。
【００４４】
＜投入領域Ａ０＞
投入領域Ａ０は、被圧縮物が筐体３０の開口３２を通して、右シリンダ４１、左シリンダ４２の内部に与えられる領域であり、シリンダ４１、４２の最も後側（上流側）に位置する。本明細書において投入領域Ａ０は、右シリンダ４１、左シリンダ４２の後端４１ｂ、４２ｂを後側（上流側）の境界とし、本体３０の開口３２の前辺３２ａを前側（下流側）の境界とする領域である。
【００４５】
図２のＡ−Ａ線に沿った断面図を図３（ａ）に示す。図２、図３（ａ）に示すとおり、円筒状の右シリンダ４１は、投入領域Ａ０の前後方向の全域において、後側から見た円周上の左上部分（時計回りに約マイナス９０度から約４５度までの範囲に位置する部分）の周壁が除去されている。また、左シリンダ４２は、投入領域Ａ０の前後方向の全域において、後側から見た円周上の右上部分（時計周りに約マイナス４５度から約９０度までの範囲に位置する部分）の周壁が除去されている。
【００４６】
図３（ａ）に示すように、右シリンダ４１の右上端部４１ｄと開口３２の右辺３２ｄとの間には、前後方向に延在するガイド板３３ｄが、左シリンダ４２の左上端部４２ｃと開口３２の左辺３２ｃとの間には、前後方向に延在するガイド板３３ｃが取り付けられている。また、開口３２の前辺３２ａと右シリンダ４１、左シリンダ４２との間にはガイド板３３ａが取り付けられている。これらにより、筐体３０とシリンダ４１、４２との間の隙間が封鎖されている。さらに、右シリンダ４１と左シリンダ４２との間には、カバー３４が前後方向に延在して取り付けられている。これにより、右シリンダ４１と左シリンダ４２との間の隙間が封鎖されている。以上の構造により、投入領域Ａ０において開口３２を通過した被圧縮物は、筐体３０の内部にこぼれおちることなく、全てがシリンダ４１、４２の内部に導かれる。
【００４７】
本実施形態においては、投入領域Ａ０における右シリンダ４１の内周壁Ｓ０、左シリンダ４２の内周面Ｕ０の表面は、被圧縮物をスムーズに送りこむために滑らかな表面でよく、その表面粗さｒ０は、例えば、算術平均粗さＲａが約０．３ｍｍ以下であることが望ましく、０．２ｍｍ以下であることが更に望ましい。
【００４８】
前述の通り、右スクリュ５１のフライト５１ｈのピッチｐ１、左スクリュ５２のフライト５２ｈのピッチｐ２は徐々に小さくなっている。限定はされないが、本実施形態においては、投入領域Ａ０において、ピッチｐ１、ピッチｐ２はともに２５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度である。
【００４９】
＜第１圧縮領域Ａ１＞
図２において、第１圧縮領域Ａ１は、被圧縮物をスクリュによりシリンダ内を円周方向に回転させながら、かつ前進させながら圧縮する領域であり、投入領域Ａ０の前側（下流側）に位置する。本明細書において第１圧縮領域Ａ１は、筐体３０の開口３２の前辺３０ａを後側（上流側）の境界とし、スクリュ５１、５２の先端５１ｔ、５２ｔを前側（下流側）の境界とする領域である。動作の詳細は後述する。なお、第１圧縮領域Ａ１においては、右シリンダ４１内の構造と左シリンダ４２内の構造は同一である。したがって右シリンダ４１、右スクリュ５１の構造についてのみ説明し、左シリンダ４２、左スクリュ５２の構造については説明を省略する。
【００５０】
図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）に示すとおり、第１圧縮領域Ａ１においては、右シリンダ４１は円周の全てを有する円管である。
【００５１】
第１圧縮領域Ａ１においては、右シリンダ４１の内周面Ｓ１は微小凹凸面（粗面）である。すなわち内周面Ｓ１は、投入領域Ａ０の内周面Ｓ０よりも粗く、内部を円周方向に回転しながら前方に移動する被圧縮物との間に送り抵抗が発生し、摩擦熱が発生する程度の粗さを有している。内周面Ｓ１の微小凹凸面の表面粗さｒ１は、例えば、算術平均粗さＲａが約０．２ｍｍ〜０．８ｍｍであることが望ましく、０．３ｍｍ〜０．６ｍｍであることが更に望ましい。
【００５２】
第１圧縮領域Ａ１においても、右スクリュ５１のピッチｐ１は、下流側に向かうにしたがって徐々に小さくなっている。本実施形態においては、ピッチｐ１は、第１圧縮領域Ａ１の最も上流側において約２５０ｍｍであり、最も下流側の先端５１ｔ近傍では、ピッチｐ１は約８０ｍｍである。また右スクリュ５１の先端５１ｔは任意の形状でよく、本実施形態では半球面状である。
【００５３】
＜第２圧縮領域Ａ２＞
図２において、第２圧縮領域Ａ２は、第１圧縮領域Ａ１の下流側に位置し、第１圧縮領域と同様に被圧縮物を前進させながら圧縮する領域である。本明細書において第２圧縮領域Ａ２は、スクリュ５１、５２の先端５１ｔ、５２ｔを後側（上流側）の境界とし、右シリンダ４１の内周面Ｓ２に設けられたシール部材４１２、左シリンダ４２の内周面Ｕ２に設けられたシール部材４２２を前側（下流側）の境界とする領域である。動作の詳細は後述する。なお、第２圧縮領域Ａ２においては、右シリンダ４１内の構造と左シリンダ４２内の構造は同一である。したがって右シリンダ４１、右スクリュ５１についてのみ説明し、左シリンダ４２、左スクリュ５２については説明を省略する。
【００５４】
第２圧縮領域Ａ２において、右シリンダ４１の内周面Ｓ２（図３（ｃ））は、第１圧縮領域Ａ１の内周面Ｓ１と同様に微小凹凸面（粗面）である。内周面Ｓ２の微小凹凸面の表面粗さｒ２は、本実施形態においては、例えば、算術平均粗さＲａが約０．２ｍｍ〜０．８ｍｍであることが望ましく、０．３ｍｍ〜０．６ｍｍであることが更に望ましい。
【００５５】
第２圧縮領域Ａ２においては、図２に示すとおり、第２圧縮領域Ａ２の前後方向の長さとほぼ同等の長さを有する凸条４１１が、右シリンダ４１の内周面Ｓ２に設けられている。本実施形態においては、図３（ｃ）に示すとおり、凸条４１１は円周上にほぼ等間隔で８つ配置されており、凸条４１１の高さ（右シリンダ４１の半径方向におけるシリンダ内側への突出量）は、それぞれ約５〜８ｍｍである。
【００５６】
第２圧縮領域Ａ２において、凸条４１１のさらに前側には、内周面Ｓ２の円周方向に沿って、円環状のシール部材４１２が設けられている。本実施形態においては、図３（ｄ）に示すとおり、シール部材４１２は内周面Ｓ２を環状に周回している。シール部材４１２の高さ（右シリンダ４１の半径方向におけるシリンダ内側への突出量）は約５〜８ｍｍであり、前後方向の幅は、約３〜５ｍｍである。
【００５７】
右スクリュ５１の先端５１ｔからシール部材４１２までの距離、（すなわち、第２圧縮領域Ａ２の前後方向の長さ）は、本実施形態では約１００ｍｍ〜１２０ｍｍである。
【００５８】
＜第３圧縮領域Ａ３＞
第３圧縮領域Ａ３は、第２圧縮領域Ａ２の下流側、かつ右シリンダ４１、左シリンダ４２の最も前側（下流側）に位置し、被圧縮物を前進させながら圧縮する領域である。本明細書において第３圧縮領域Ａ３は、右シリンダ４１の内周面Ｓ２に設けられたシール部材４１２、及び左シリンダ４２の内周面Ｕ２に設けられたシール部材４２２を後側（上流側）の境界とし、右シリンダ４１の前端部４１ａ、左シリンダ４２の前端部４２ａを前側（下流側）の境界とする領域である。第３圧縮領域Ａ３において被圧縮物は、シリンダ４１、４２内を前方に移動しながら更に圧縮される。動作の詳細は後述する。なお、第３圧縮領域Ａ３においては、右シリンダ４１内の構造と左シリンダ４２内の構造は同一である。したがって右シリンダ４１、右スクリュ５１についてのみ説明し、左シリンダ４２、左スクリュ５２については、絞り部材６０との関係において必要のある場合を除き説明を省略する。
【００５９】
第３圧縮領域Ａ３においては、右シリンダ４１の内周面Ｓ３（図３（ｅ））は、第１、第２圧縮領域Ａ１、Ａ２で十分に加圧された被圧縮物を送り出すために比較的滑らかでよく、第１圧縮領域Ａ１、第２圧縮領域Ａ２の内周面Ｓ１、Ｓ２に比較して滑らかである。本実施形態における内周面Ｓ３の表面粗さｒ３は、例えば、算術平均粗さＲａが約０．３ｍｍ以下であることが望ましく、０．２ｍｍ以下であることが更に望ましい。
【００６０】
第３圧縮領域Ａ３においては、右シリンダ４１の内周面Ｓ３に、前後方向に延在する回り止め４１３が設けられている。図３（ｅ）に示すとおり、回り止め４１３は断面形状が略正方形であり、内周面Ｓ３を前側から見て約９０度の位置、及び約２７０度の位置に２つ設けられている。回り止め４１３の高さ（右シリンダ４１の半径方向におけるシリンダ内側への突出量）は約５〜８ｍｍ、幅（設置位置における内周面Ｓ３の接線方向の長さ）は約５〜８ｍｍ、前後方向の長さは約４００ｍｍである。
【００６１】
右シリンダ４１は、第３圧縮領域Ａ３の一部において、周壁の一部が除去されている。図４（ａ）に示すとおり、本実施形態の右シリンダ４１は、右シリンダ４１の前端部４１ａから、第３圧縮領域Ａ３の前後方向の中央部に至る領域において、上下方向の中央を通る水平断面を有し、その上流側においては、水平面を、左右方向に延びる軸を中心とし、右から見て反時計回りに約４５度回転した断面を有する。
【００６２】
第３圧縮領域Ａ３において、右シリンダ４１の下方には、絞り部材６０が配置されている。絞り部材６０は、左右方向に切断した断面が略Ｗ字状の部材であり、図１、図２に示すとおり、上面６０ｅに、前面６０ａと後面６０ｂとの間に渡るハーフパイプ状の右溝６１及び左溝６２を有する。
【００６３】
絞り部材６０は、図２に示すとおり、右面６０ｄ、左面６０ｃにおいて、筐体３０の取付片３１に、回転可能に取付けられている。また、絞り部材６０は、下面６０ｆ（図１）において、プレッシャダンパ７０（図１）に連結されている。絞り部材６０は、プレッシャダンパ７０からの力を受けて、軸Ｙ（図１、図４）を中心に回転移動が可能である。
【００６４】
プレッシャダンパ７０は空気圧式であり、一端を絞り部材６０の下面６０ｆに、他端をベース８０に連結させ、絞り部材６０を下方から移動可能に支持している。またプレッシャダンパ７０は、制御部９０（図６）に連結されており、制御部９０からの信号に従い、絞り部材６０の移動を行う。
【００６５】
絞り部材６０がプレッシャダンパ７０により水平に保持されている状態を図１に示す。またこの時の右シリンダ４１を左右に切断し、右側から見た様子を図４（ａ）に示す。この時、絞り部材６０は、右溝６１を、円周上の一部が除去された右シリンダ４１の前端部４１ａ近傍に対向させて、右シリンダ４１の残存部分と右溝６１とにより、略円筒状の流路Ｆ１を形成している。このとき、右シリンダ４１の前端部４１ａと絞り部材６０の前面６０ａとで形成される開口部ＯＰの上下方向寸法（内径）は、右シリンダ４１の内径とほぼ同等である。また、絞り部材６０は、左溝６２（図２）を、円周上の一部分が除去された左シリンダ４２の前端部４２ａ近傍に対向させて、左シリンダ４２の残存部分と左溝６２とにより、略円筒状の流路Ｆ２を形成している。
【００６６】
プレッシャダンパ７０の空気圧を上げ、絞り部材６０を上方に押圧すると、絞り部材６０の前面６０ａが上方に移動する（図４（ｂ））。この時、右シリンダ４１と右溝６１とで形成される流路Ｆ１は、前側に進むにしたがってその上下方向及び左右方向の幅が小さくなり、開口部ＯＰの上下方向寸法（内径）は、右シリンダの内径のほぼ１／２となる。
【００６７】
プレッシャダンパ７０の圧力を下げ、絞り部材６０を上方に押圧する力を弱めると、絞り部材６０の前面６０ａが下方に移動する（図４（ｃ））。この時、流路Ｆ１は形成されない。このように、絞り部材６０を下方に移動させた状態においては、右シリンダ４１内部のメンテナンスや清掃等を容易に行うことができる。
【００６８】
ベース８０（図１）は、動力伝達部２０、本体３０を支持するフレーム部材である。
【００６９】
制御部９０は、図６に示すとおり、モータ１０、プレッシャダンパ７０に接続されており、モータ１０の電流値を計測して、モータ１０の負荷を検知し、この負荷に従ってプレッシャダンパ７０の空気圧を調整している。動作の詳細は後述する。
【００７０】
次に、本実施形態の圧縮機１の動作について説明する。
【００７１】
本実施形態の圧縮機１を用いて被圧縮物を圧縮する際は、モータ１０を作動し、右スクリュ５１、左スクリュ５２を回転させる。本実施形態においては、前述のとおり、右スクリュ５１のフライト５１ｈは、スクリュ５１を後側から見たときに左回り（反時計周り）で周回しながら前側へと進行する方向に取り付けられており、左スクリュ５２のフライト５２ｈは、スクリュ５２を後側から見たときに右回り（時計周り）で周回しながら前側へと進行する方向に取り付けられている。したがって、被圧縮物をシリンダ４１、４２内で前方に移動して圧縮するため、右スクリュ５１には右回転（後方から見て時計回り方向の回転）を与え、左スクリュ５２には左回転（後方から見て反時計回り方向の回転）を与える。右スクリュ４１、左スクリュ４２の回転数は、モータ１０のインバータ制御により可変であり、一例として約１７〜７０ｒｐｍである。
【００７２】
右スクリュ５１及び左スクリュ５２を回転駆動させた後、投入領域Ａ０において、筐体３０の開口３２を介して、右シリンダ４１及び左シリンダ４２内に被圧縮物を投入する。この時、開口３２にホッパ４（図７）が取り付けられていると、被圧縮物の投入がより容易となる。開口３２から右シリンダ４１、左シリンダ４２に投入された被圧縮物は、スクリュ５１、５２のフライト５１ｈ、５２ｈにより、シリンダ４１、４２内を前方（下流側）に送られる。
【００７３】
ここで、単位時間当たりに開口３２から右シリンダ４１及び左シリンダ４２の内部に投入される被圧縮物の量が少量である場合は、開口３２から投入された被圧縮物は、シリンダ４１、４２内の下方に堆積する。よってこの時、投入領域Ａ０における、シリンダ４１、４２内に充填された被圧縮物の充填率は約５０パーセント程度である。
【００７４】
一方、単位時間当たりに投入される被圧縮物の量が増加すると、シリンダ４１、４２内の被圧縮物の充填率は高まる。本実施形態の圧縮機１においては、右スクリュ５１は後方からみて右方向（時計回り方向）に回転し、左スクリュ５２は後方から見て左方向（反時計回り方向）に回転している。すなわち、投入領域Ａ０の左右方向の中心近傍においては、右スクリュ５１、左スクリュ５２は、それぞれ被圧縮物を上方に押し上げる方向に回転している。このため、本実施形態の圧縮機１において単位時間当たりに所定量以上の被圧縮物を投入すると、被圧縮物は、即座にスクリュ５１、５２に巻き込まれるのではなく、一度上方に付勢される。そのため、被圧縮物はスクリュ５１、５２の上方に堆積を始め、右スクリュ４１及び左スクリュ４２は被圧縮物に埋もれた状態で回転する。これによりスクリュ５１、５２は、シリンダ４１、４２の下方に堆積した被圧縮物のみならず、スクリュの上方に堆積した被圧縮物も前方に送ることが可能となり、シリンダ４１、４２内の被圧縮物の充填率は高まる。なお、投入領域Ａ０においては、シリンダ４１、４２の内周面Ｓ０、Ｕ０は滑らかな表面であるため、被圧縮物はスムーズに送られる。
【００７５】
以下において、シリンダ４１、４２の第１圧縮領域Ａ１、第２圧縮領域Ａ２、第３圧縮領域Ａ３における被圧縮物の圧縮動作について説明するが、圧縮工程の詳細は、右シリンダ４１内と左シリンダ４２内において同一である。したがって以下では、右シリンダ４１内における被圧縮物の圧縮についてのみ説明し、左シリンダ４２内における被圧縮物の圧縮については説明を省略する。
【００７６】
投入領域Ａ０において右シリンダ４１内に充填された被圧縮物は、右スクリュ５１の回転により、第１圧縮領域Ａ１に送られる。ここで図５（ａ）に、第１圧縮領域Ａ１に存在する被圧縮物Ｘを示す。被圧縮物Ｘは本実施形態の圧縮機１により連続的に圧縮されている多量の被圧縮物の一部であり、被圧縮物Ｘの下流側には、被圧縮物Ｘの投入以前に開口３２から右シリンダ４１内に投入された前側被圧縮物（不図示）が存在し、被圧縮物Ｘの上流側には、被圧縮物Ｘの投入以後に開口３２から右シリンダ４１に投入された後側被圧縮物（不図示）が存在する。
【００７７】
被圧縮物Ｘは、第１圧縮領域Ａ１において、右スクリュ５１の回転により円周方向に回転移動しながら、前方（下流側）へと移動している。ここで、第１圧縮領域Ａ１においては、右スクリュ５１のフライト５１ｈのピッチｐ１は、下流側に進むに従って小さくなっている。よって被圧縮物Ｘは、右シリンダ４１内を下流側に移動するに従って、前後方向に圧縮される。
【００７８】
また、第１圧縮領域Ａ１においては、右シリンダ４１の内周面Ｓ１の表面は、内部を移動する被圧縮物Ｘとの間に送り抵抗が発生する程度の粗さを有している。よって右スクリュ５１の回転により、円周方向に回転移動しながら前方に移動する被圧縮物Ｘと、右シリンダ４１の内周面Ｓ１との間に、前後方向及び円周方向の摩擦が生じる。よって被圧縮物Ｘは、この摩擦によって生じる熱を受けて温度が上昇する。
【００７９】
第１圧縮領域Ａ１において圧縮され、温度が上昇した被圧縮物Ｘは、次に第２圧縮領域Ａ２に至る。図５（ｂ）に、第２圧縮領域Ａ２に移動した被圧縮物Ｘを示す。
【００８０】
図５（ｂ）において被圧縮物Ｘは、第２圧縮領域Ａ２の最も上流側に位置している。この位置において被圧縮物Ｘは、前後方向に圧縮される。また、この位置において被圧縮物Ｘは、後方に位置する後側被圧縮物との間、及び右スクリュ５１の先端５１ｔとの間で円周方向の摩擦を生じ、この摩擦によって生じる熱を受けて温度が上昇する。
【００８１】
まず前後方向の圧縮について述べる。図５（ｂ）の被圧縮物Ｘの前側には、第２圧縮領域Ａ２の全域にわたって前側被圧縮物が充満している。この充満している前側被圧縮物は、後述する第２圧縮領域Ａ２における圧縮工程を経て、第１圧縮領域Ａ１におけるよりも更に固く圧縮された被圧縮物である。よって、前側被圧縮物は、第２圧縮領域Ａ２の前側境界において、内周面Ｓ２の円周方向に沿って径方向に突出したシール部材４１２により前方への移動を抑制されている（妨げられている）。シール部材４１２は、前側被圧縮物に食い込み、前側被圧縮物の前方への移動を抑制している。
【００８２】
よって図５（ｂ）に示す被圧縮物Ｘは、シール部材４１２により前方への移動を抑制された前側被圧縮物と、右スクリュ５１の回転により前方へ送られる後側被圧縮物とにより、前後方向に圧縮される。
【００８３】
次に、被圧縮物Ｘと後側被圧縮物との間の摩擦、及び被圧縮物Ｘと右スクリュ５１の先端５１ｔとの間の摩擦について述べる。図５（ｂ）に示すとおり、第２圧縮領域Ａ２には右スクリュ５１は配置されていない。よって第２圧縮領域Ａ２に位置する被圧縮物Ｘは、右スクリュ５１の回転による円周方向の力を受けていない。しかし被圧縮物Ｘは、右スクリュ５１により円周方向に回転する後側被圧縮物と接触している。よって被圧縮物Ｘには、後側被圧縮物を介して、円周方向の力が作用している。
【００８４】
一方で第２圧縮領域Ａ２の内周面Ｓ２には、前後方向に延在する凸条４１１が、円周上に複数設けられている。凸条４１１は、被圧縮物Ｘに食い込んで、被圧縮物Ｘの円周方向の移動を抑制する（妨げる）。よって第２圧縮領域Ａ２に位置する被圧縮物Ｘの円周方向の移動量は、第１圧縮領域Ａ１に位置する後側被圧縮物に比較して小さい。
【００８５】
したがって、被圧縮物Ｘと後側被圧縮物との境界面においては、被圧縮物Ｘと後側被圧縮物との間での円周方向の摩擦が生じ、被圧縮物Ｘは摩擦によって生じる熱を受けて温度が上昇する。また、左スクリュ５１の先端５１ｔは半球面状であり、被圧縮物Ｘと面接触している。したがって、被圧縮物Ｘと先端５１ｔとの間でも円周方向の摩擦が生じ、被圧縮物Ｘは摩擦によって生じる熱を受けて温度が上昇する。
【００８６】
上記の通り、被圧縮物Ｘは、第２圧縮領域Ａ２において前後方向に圧縮され、また摩擦熱を受けて温度が上昇する。被圧縮物Ｘは、この圧力上昇及び温度上昇により、含有する水分を水蒸気として右シリンダ４１内に放出する。被圧縮物Ｘは、この水蒸気によってより強固に固められる。なお、第２圧縮領域Ａ２には被圧縮物が充満しているため、水蒸気は、主に内周面Ｓ２に沿って存在する。このとき、シール部材４１２は、被圧縮物の前方への移動を妨げるとともに、この水蒸気が第２圧縮領域Ａ２から第３圧縮領域Ａ３側に放出され、右シリンダ４１の外側に放出されるのを防止する役目も果たしている。
【００８７】
上記の作用により、被圧縮物Ｘは、第２圧縮領域Ａ２において、第１圧縮領域Ａ１におけるよりも更に小さく、更に固く圧縮される。そして、第１圧縮領域Ａ１から送られる後側被圧縮物が被圧縮物Ｘを前方へと押圧する力が、シール部材４１２が前側被圧縮物の前方への移動を抑制する力を上回れば、第２圧縮領域Ａ２の被圧縮物のうち所定量が前方へ移動する。この時、所定量の被圧縮物は、凸条４１１にガイドされて、右スクリュ５１による前方への送り速度よりも速い速度で前方へスライドし、第３圧縮領域Ａ３へと移動する。
【００８８】
次に、被圧縮物Ｘが右シリンダ４１の第３圧縮領域Ａ３に至った状態を、図５（ｃ）に示す。第３圧縮領域Ａ３において、被圧縮物Ｘは、シール部材４１２を越えて後方から送られてくる後側被圧縮物に押されて、前方に移動する。
【００８９】
第３圧縮領域Ａ３においては、左シリンダ４１の内周面Ｓ３の表面粗さｒ３は第１圧縮領域Ａ１の内周面Ｓ１の表面粗さｒ１、第２圧縮領域Ａ２の内周面Ｓ２の表面粗さｒ２に比較して小さい。したがって、被圧縮物Ｘの第３圧縮領域Ａ３における前方への移動時の、内周面Ｓ３と被圧縮物Ｘとの摩擦は小さい。また、第３圧縮領域Ａ３においては、右シリンダ４１の内周面Ｓ３に回り止め４１３が設けられている。回り止め４１３は被圧縮物Ｘに食い込み、被圧縮物Ｘの円周方向の移動を妨げる。
【００９０】
第３圧縮領域Ａ３の下流側においては、右シリンダ４１の一部と、絞り部材６０とにより流路Ｆ１が形成されており、流路Ｆ１の上下方向、及び左右方向の寸法は、下流側に進むに従って小さくなっている。また、絞り部材６０は、プレッシャダンパ７０により上方に向けて押圧されており、制御部９０（図６）は、この押圧力が、流路Ｆ１内の被圧縮物Ｘが絞り部材６０を下方に押圧する押圧力よりも大きくなるよう調整している。すなわち、第３圧縮領域Ａ３の終端における開口部ＯＰの上下方向、左右方向の寸法が右シリンダ４１の内径よりも小さくなる。したがって、第３圧縮領域Ａ３の被圧縮物Ｘは、図５（ｄ）に示すように、下流側に進むにつれて上下方向及び左右方向に圧縮され、第２圧縮領域Ａ２におけるよりも更に小さく、更に固く圧縮される。そして、右シリンダ４１と絞り部材６０とにより形成される開口部ＯＰより排出される。最終的に得られる被圧縮部物Ｘの容積は、動作状態にも依存するが、圧縮前に比較して最大で約３５〜４２％減少する。
【００９１】
また、第３圧縮領域Ａ３において被圧縮物Ｘを圧縮する際、制御部９０（図６）はモータ１０の負荷を検出する。制御部９０は、被圧縮物Ｘが固くなりモータ１０の負荷が上昇すると、プレッシャダンパ７０を制御して、絞り部材６０を下方に移動する。これにより開口部ＯＰが広がり、被圧縮物Ｘの排出が容易となる。反対に、被圧縮物Ｘが柔らかくなりモータ１０の負荷が低下すると、制御部９０はプレッシャダンパ７０を制御して、絞り部材６０を上方に移動する。これにより開口部ＯＰが狭まり、被圧縮物Ｘの圧縮量が大きくなる。
【００９２】
本実施形態の圧縮機１の効果を以下にまとめる。
【００９３】
本実施形態の圧縮機１においては、左右方向に右シリンダ４１、左シリンダ４２を並置し、右シリンダ４１内の右スクリュ４１を後方からみて時計回りに、左シリンダ４２内の左スクリュ４２を後方からみて反時計回りに回転させている。したがって、開口３２を通して投入される被圧縮物は、即座にスクリュ５１、５２に巻き込まれるのではなく、一度上方に付勢され、右スクリュ５１及び左スクリュ５２の上方に堆積する。よってスクリュ５１、５２は、シリンダ４１、４２の下方に堆積した被圧縮物のみならず、スクリュ５１、５２の上方に堆積した被圧縮物も前方に送ることが可能となる。これによりシリンダ４１、４２内の被圧縮物の充填率が高まる。
【００９４】
また、本実施形態の圧縮機１においては、上記の通りシリンダ４１、４２内における被圧縮物の充填率が高いため、充填された被圧縮物が片持ち支持されたスクリュ５１、５２に与える力が、円周方向において均一に近くなる。よって本実施形態の圧縮機１においては、スクリュ５１、５２に対し不均一な負荷がかかることが防止され、スクリュ５１、５２をより長期間使用することができる。
【００９５】
本実施形態の圧縮機１においては、スクリュ５１、５２のピッチｐ１、ｐ２が、先端５１ｔ、５２ｔに向かうにしたがって小さくなっている。したがって、シリンダ４１、４２内において被圧縮物を前方に送る際に、被圧縮物に前後方向の圧縮を与えることができる。よって被圧縮物を、より固く、小さく圧縮できる。
【００９６】
本実施形態の圧縮機１においては、第１圧縮領域Ａ１におけるシリンダ４１、４２の内周面Ｓ１、Ｕ１は、内部を移動する被圧縮物との間に送り抵抗が発生し摩擦熱が発生する程度の粗さを有している。したがって、内周面Ｓ１、Ｕ１と、シリンダ４１、４２内部を円周方向に回転しながら前方に移動する被圧縮物との間に摩擦が生じ、摩擦熱で被圧縮物の温度を上昇することができる。温度上昇により、被圧縮物の含有水分が水蒸気として放出され、この水蒸気が被圧縮物の固化に寄与する。よって被圧縮物を、より固く、小さく圧縮できる。
【００９７】
本実施形態の圧縮機１においては、第２圧縮領域Ａ２におけるシリンダ４１、４２の内周面Ｓ２、Ｕ２に、凸条４１１、４２１が設けられている。この凸条４１１、４２１は、第２圧縮領域Ａ２に位置する被圧縮物の円周方向の移動を妨げる。よって、被圧縮物と内周面Ｓ２との摩擦により、被圧縮物の前方への移動抵抗が過度に大きくなるのを防止している。また、凸条４１１、４２１により第２圧縮領域Ａ２に位置する被圧縮物の円周方向の移動が妨げられるため、第２圧縮領域Ａ２に位置する被圧縮物とスクリュ５１、５２により円周方向に移動させられている後側被圧縮物との間、及び第２圧縮領域Ａ２に位置する被圧縮物とスクリュ５１、５２の先端５１ｔ、５２ｔとの間で摩擦が生じる。この摩擦により生じる熱で被圧縮物の温度を上昇することができる。温度上昇により、被圧縮物の含有水分が水蒸気として放出され、この水蒸気が被圧縮物の固化に寄与する。よって被圧縮物を、より固く、小さく圧縮できる。
【００９８】
本実施形態の圧縮機１においては、第２圧縮領域Ａ２におけるシリンダ４１、４２の内周面Ｓ２、Ｕ２に、シール部材４１２、４２２が設けられている。このシール部材４１２、４２２が、被圧縮物の前方への移動を抑制することにより、第２圧縮領域Ａ２に位置する被圧縮物に、前後方向の圧縮を与えることができる。よって圧力上昇により被圧縮物の水分が水蒸気として放出され、この水蒸気が被圧縮物の固化に寄与する。よって被圧縮物を、より固く、小さく圧縮できる。
【００９９】
またシール部材４１２、４２２は、第２圧縮領域Ａ２に位置する被圧縮物から放出された水蒸気が、シリンダ４１、４２の外部に放出されるのを防止している。よって被圧縮物より放出された水蒸気を効率よく使用し、被圧縮物を、より固く、小さく圧縮できる。
【０１００】
本実施形態の圧縮機１においては、被圧縮物に含有される水分を効率よく用いているため、液体供給用の構造を設けて被圧縮物に水等の液体を供給することなく、被圧縮物を、より固く、小さく圧縮できる。
【０１０１】
本実施形態の圧縮機１においては、第３圧縮領域Ａ３におけるシリンダ４１、４２の内周面Ｓ３、Ｕ３に、回り止め４１３、４２３が設けられている。この回り止め４１３、４２３が、被圧縮物の円周方向の移動を妨げることにより、第３圧縮領域Ａ３における被圧縮物の前方への移動が、ねじり等を生じることなく好適に行われる。よって開口部ＯＰから排出される略円柱形状の被圧縮物を、表面において径方向の中心よりも固くすることができる。よって、搬送等によって崩れ難く、かつ内部が溶解処理に適した硬さである被圧縮物を得ることができる。
【０１０２】
本実施形態の圧縮機１においては、投入領域Ａ０におけるシリンダ４１、４２の内周面Ｓ０、Ｕ０の表面粗さｒ０が、第１圧縮領域Ａ１における内周面Ｓ１、Ｕ１の表面粗さｒ１、第２圧縮領域Ａ２における内周面Ｓ２、Ｕ２の表面粗さｒ２よりも小さい。よって、投入領域Ａ０においては、被圧縮物をスムーズに送り込むことが可能であると同時に、第１圧縮領域Ａ１、第２圧縮領域Ａ２においては、十分に被圧縮物の温度を上昇することができる。温度上昇により、被圧縮物の含有水分が水蒸気として放出され、この水蒸気が被圧縮物の固化に寄与するため、被圧縮物を、より固く、小さく圧縮できる。
【０１０３】
本実施形態の圧縮機１においては、第３圧縮領域Ａ０におけるシリンダ４１、４２の内周面Ｓ３、Ｕ３の表面粗さｒ３が、、第１圧縮領域Ａ１における内周面Ｓ１、Ｕ１の表面粗さｒ１、第２圧縮領域Ａ２における内周面Ｓ２、Ｕ２の表面粗さｒ２よりも小さい。よって、第３圧縮領域Ａ３においては、第１、第２圧縮領域Ａ１、Ａ２で十分に加圧された被圧縮物をスムーズに前方に送り出すことが可能である。
【０１０４】
本実施形態の圧縮機１においては、シリンダ４１、４２の前端部４１ａ、４２ａの近傍においてシリンダ４１、４２の一部が除去されており、シリンダ４１、４２と、絞り部材６０とにより、寸法が可変の流路Ｆ１、Ｆ２が形成されている。よって流路Ｆ１、Ｆ２を、シリンダ４１、４２内よりも狭くすることで、被圧縮物をより固く、小さく圧縮できる。
【０１０５】
本実施形態の圧縮機１においては、絞り部材６０の下方をプレッシャダンパ７０で支持し、制御器９０により、モータ１０の負荷に応じてプレッシャダンパ７０の空気圧を制御している。したがって、シリンダ４１、４２内の被圧縮物の状態に合わせて絞り部材６０の位置を調整することが可能であり、好適な運転状態を維持することができる。また、最終的に得られる被圧縮物の固さを、必要に応じて変化させることができる。
【０１０６】
次に、本実施形態に係る圧縮機１の製造方法について説明する。
【０１０７】
本実施形態の圧縮機１の製造時には、モータ１０、動力伝達部２０、筐体３０、シリンダ４１、４２、スクリュ５１、５２、絞り部材６０、プレッシャダンパ７０、ベース８０をそれぞれ準備し、組み立てればよい。また、制御器９０を準備し、モータ１０、プレッシャダンパ７０と配線等により接続すればよい。
【０１０８】
シリンダ４１、４２の内面の表面粗さの変更は、例えばブラスト処理により行うことができる。凸条４１１、４２１、シール部材４１２、４２２、回り止め４１３、４２３は、線状や角柱状の部材を別個容易してシリンダ４１、４２に溶接により取り付ける。または、線状や角柱状の部材を用いず、肉盛溶接で、凸条４１１、４２１、シール部材４１２、４２２、回り止め４１３、４２３を与えてもよい。
【０１０９】
なお、本実施形態の圧縮機１は、２本のシリンダ４１、４２を有しているが、圧縮機１は、シリンダを１本のみ備えていてもよい。
【０１１０】
なお、本実施形態の圧縮機１において、投入領域Ａ０、第１圧縮領域Ａ１、第２圧縮領域Ａ２、第３圧縮領域Ａ３の前後方向の長さは任意に調整可能である。投入領域Ａ０の前後方向の長さが長ければ、一度にシリンダ４１、４２内に投入できる被圧縮物の量が増える。反対に短ければ、一度に投入できる量は減る。第１圧縮領域Ａ１、第２圧縮領域Ａ２、第３圧縮領域Ａ３の前後方向の長さが長くなれば、それぞれの領域で得られる被圧縮物はより小さく、より固くなる。反対に短ければ、得られる被圧縮物はより大きく、より柔らかくなる。
【０１１１】
なお、本実施形態の圧縮機１においては、右スクリュ５１のフライト５１ｈの周回方向と、左スクリュ５２のフライト５２ｈの周回方向を異ならせ、動作時には右スクリュ５１と左スクリュ５２とを互いに異なる方向に回転させているが、これには限られない。右スクリュ５１のフライト５１ｈと、左スクリュ５２のフライト５２ｈとの周回方向を同じとして、動作時には、右スクリュ５１と左スクリュ５２とを同方向に回転させて、被圧縮物を前方に送ってもよい。
【０１１２】
なお、本実施形態の圧縮機１において、右スクリュ５１のフライト５１ｈのピッチｐ１と、左スクリュ５２のフライト５２ｈのピッチｐ２とは、それぞれ先端５１ｔ、５２ｔに近づくにしたがって短くなっているが、ピッチｐ１、ｐ２は、スクリュ５１、５２の長さ方向において、一定であってもよい。
【０１１３】
本実施形態の圧縮機１において、凸条４１１は、右シリンダ４１の内周面Ｓ２の円周上に８つ設けられているが、これより多くても少なくてもよい。また、右シリンダ４１は凸条４１１を有さなくてもよい。左シリンダ４２の内周面Ｕ２に設けられる凸条４２１についても同様である。
【０１１４】
本実施形態の圧縮機１において、第２圧縮領域Ａ２の内周面Ｓ２の表面粗さｒ２を、第１圧縮領域Ａ１の内周面Ｓ１の表面粗さｒ１よりも小さくしてもよい。
【０１１５】
本実施形態の圧縮機１において、右シリンダ４１は、回り止め４１３を有さなくてもよく、左シリンダ４２は、回り止め４２３を有さなくてもよい。
【０１１６】
本実施形態の圧縮機１は、絞り部材６０を有さなくてもよい。この場合、前端部４１ａ、４２ａが除去されておらず、後端部４１ｂ、４２ｂから前端部４１ａ、４２ａまでの全域に渡って円筒状の断面を有するシリンダ４１、４２を用いることができる。
【０１１７】
本実施形態の圧縮機１は、上記の変形例を任意に組合わせた構成によっても、被圧縮物をより小さく、固く圧縮することが可能である。一例として、右シリンダ４１を、後端部４１ｂから前端部４１ａまでの全域に渡って円筒状の断面を有する右シリンダ４１とし、右シリンダ４１内に、ピッチｐ１が一定のスクリュ５１を設け、右シリンダ４１の第１圧縮領域Ａ１における内周面Ｓ１を、内部を円周方向に回転しながら前方に移動する被圧縮物との間に送り抵抗が必ず発生し、摩擦熱が発生する程度の粗さとし、右シリンダ４１の第２圧縮領域Ａ２における内周面Ｓ２にシール部材４１２を設けたのみの構造によっても、被圧縮物をより小さく、より固く圧縮することが可能である。
【０１１８】
本実施形態の圧縮機１において、シール部材４１２は、右シリンダ４１の内周面Ｓ２に沿った円環状の部材であるが、円環の一部が除去された形状であってもよい。その他、第２圧縮領域Ａ２の内部に充満する被圧縮物の前方への移動を一定の期間だけ抑制することの可能な構造であればどのような構造であってもよい。
【０１１９】
本実施形態の圧縮機１において、制御器９０は、モータ１０の負荷に応じてプレッシャダンパ７０の圧力を制御しているが、これには限られない。制御器９０に温度計や湿度計等を設け、外気の状態に応じてプレッシャダンパ７０の圧力を制御してもよい。また、使用者が手作業で制御器９０に入力を行い、プレッシャダンパ７０の圧力を制御する構成としてもよい。
【０１２０】
本実施形態の圧縮機１において、スクリュ５１、５２の先端５１ｔ、５２ｔは、双曲面や２次曲面であってもよい。
【０１２１】
＜第２実施形態＞
図７を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１２２】
第２実施形態のシステムシュレッダ１０００は、図７に示すとおり、第１実施形態の圧縮機１に加えて、シュレッダ２、ベルトコンベヤ３、ホッパ４、ホッパ５、トレイ６を備える。
【０１２３】
シュレッダ２は任意のシュレッダを用いることができる。シュレッダ２において生じた裁断屑Ｗは、ベルトコンベヤ３により、圧縮機１の上方に搬送され、ホッパ４を介して、圧縮機１に投入される。圧縮機１は、トレイ６の上に、被圧縮物Ｚを排出する。
【０１２４】
本実施形態のシステムシュレッダ１０００によれば、シュレッダ２により裁断した裁断屑Ｗを、圧縮機１を用いて連続的に圧縮することができる。したがって、裁断屑Ｗを効率よく処理することができる。
【０１２５】
本実施形態のシステムシュレッダ１０００によれば、シュレッダ２により裁断した裁断屑Ｗを、圧縮機１により固く、小さく圧縮することができる。したがって、裁断の直後に裁断屑Ｗを圧縮することで被裁断物は再現が不能となる。よって高い機密性を得ることができる。
【０１２６】
なお、本実施形態のシステムシュレッダ１０００において、シュレッダ２を、圧縮機１の上方に配置する構成として、ベルトコンベヤ３を省略してもよい。また、本実施形態のシステムシュレッダ１０００は、ホッパ４、５、トレイ６のいずれか、又は全てを有さなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明の圧縮機及びシステムシュレッダによれば、被圧縮物を、省電力かつ簡易な機構により、液体を添加する必要なく、より小さくかつより固く圧縮することができる。よって、より万全に機密保持を可能とすることができ、また、被圧縮物の搬送をより容易とすることができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１  圧縮機
２  シュレッダ
３  ベルトコンベヤ
４  ホッパ
５  ホッパ
６  トレイ
１０  モータ
２０  動力伝達部
３０  筐体
３１  取付片
３２  開口
４１  右シリンダ
４１１  凸条
４１２  シール部材
４１３  回り止め
４２  左シリンダ
４２１  凸条
４２２  シール部材
４２３  回り止め
５１  右スクリュ
５２  左スクリュ
６０  絞り部材
７０  プレッシャダンパ
８０  ベース
９０  制御部
３００  圧縮部
１０００  システムシュレッダ
Ａ０  投入領域
Ａ１  第１圧縮領域
Ａ２  第２圧縮領域
Ａ３  第３圧縮領域
Ｗ  裁断屑
Ｘ、Ｚ  被圧縮物
【図１】
2014161855.tif 000003
【図２】
2014161855.tif 000004
【図３】
2014161855.tif 000005
【図４】
2014161855.tif 000006
【図５】
2014161855.tif 000007
【図６】
2014161855.tif 000008
【図７】
2014161855.tif 000009