(57)【要約】【課題】圧搾対象物の圧搾後の残渣の固形回収率の低下を防ぎつつ、圧搾処理速度を向上させることができる圧搾装置および圧搾方法を提供する。【解決手段】回転可能に配置された第１および第２の圧搾ロール２、３を備え、第１および第２の圧搾ロール２、３の周面間２ａ、３ａにおいて圧搾対象物を圧搾する圧搾装置であって、第１および第２の圧搾ロール２、３のうちの少なくとも１つの周面２ａ、３ａに、周面の全周にわたって延び、圧搾対象物が進入する溝２ｂ、３ｂが形成されていることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に配置された第１および第２の圧搾ロールを備え、前記第１および第２の圧搾ロールの周面間において圧搾対象物を圧搾する圧搾装置であって、
前記第１および第２の圧搾ロールのうちの少なくとも１つの周面に、前記周面の全周にわたって延び、前記圧搾対象物が進入する溝が形成されていることを特徴とする圧搾装置。
【請求項２】
前記溝は、前記第１あるいは第２の圧搾ロールの回転軸線方向における中央部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧搾装置。
【請求項３】
前記溝は、前記周面の全周にわたって連続して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧搾装置。
【請求項４】
前記第１の圧搾ロールは内側に空間部が形成されるリングロールであり、
前記第２の圧搾ロールは前記リングロールの前記空間部に配置される内接ロールであり、
前記内接ロールの外周面および前記リングロールの内周面のうちの少なくとも１つの周面に、前記溝が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧搾装置。
【請求項５】
前記第１および第２の圧搾ロールの前記周面間に前記圧搾対象物を供給する供給部と、
前記圧搾対象物の圧搾後の残渣の所望する含水率に応じて、前記供給部からの前記圧搾対象物の供給速度を調整する制御部と、
をさらに備え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搾装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧搾装置により前記圧搾対象物を圧搾する圧搾方法であって、
前記圧搾対象物を前記第１および第２の圧搾ロールの前記周面間に供給する供給工程と、
前記圧搾対象物を前記周面間で圧搾する圧搾工程と、
前記圧搾工程後に、前記第１および第２の圧搾ロールが最も近接する位置を通過した前記圧搾対象物の圧搾後の残渣を回収する回収工程と、を備え、
前記圧搾工程の際、前記圧搾対象物を前記溝に進入させることを特徴とする圧搾方法。
【請求項７】
前記供給工程では、前記残渣の所望する含水率に応じて、前記圧搾対象物の供給速度を調整することを特徴とする請求項６に記載の圧搾方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧搾装置および圧搾方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示す圧搾装置が知られている。特許文献１に記載された圧搾装置は、リングロールと、リングロールの内側に形成された空間部に配置される内接ロールと、リングロールの下方に配置される押圧ロールとを備える。圧搾対象物の圧搾時には、押圧ロールによりリングロールを押圧した状態で、リングロールおよび内接ロールを同一方向へ回転させる。圧搾対象物をリングロールと内接ロールとの間に供給すると、圧搾対象物はリングロールと内接ロールとの間で圧搾される。圧搾により得られた搾汁液は下方へ流れ出て回収される。圧搾対象物の圧搾後の残渣は、吸引回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７９９１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧搾処理速度を向上させるために、圧搾対象物の単位時間当たりの供給量（以下、圧搾対象物の供給速度とも言う）を増加させることが考えられる。しかしながら、上述した従来の圧搾装置では、圧搾対象物の供給速度を増加させると、リングロールと内接ロールとの間に供給された圧搾対象物の一部がロール間を通過することができず、搾汁液とともに下方へ流れ出てしまう可能性がある。この結果、残渣に含まれる固形分の回収率（以下、残渣の固形回収率とも言う）が低下する。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、圧搾対象物の圧搾後の残渣の固形回収率の低下を防ぎつつ、圧搾処理速度を向上させることができる圧搾装置および圧搾方法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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る圧搾装置は、回転可能に配置された第１および第２の圧搾ロールを備え、前記第１および第２の圧搾ロールの周面間において圧搾対象物を圧搾する圧搾装置であって、前記第１および第２の圧搾ロールのうちの少なくとも１つの周面に、前記周面の全周にわたって延び、前記圧搾対象物が進入する溝が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
圧搾対象物は、第１および第２の圧搾ロールの周面間で圧搾され、圧搾対象物から搾汁液が分離される。圧搾された圧搾対象物は、第１および第２の圧搾ロールが最も近接する位置を通過した後、残渣として回収される。
溝が形成されていない従来の圧搾装置においては、ロールの最接近点における第１および第２の圧搾ロールの周面間の距離（隙間の大きさ）が小さい。この結果、圧搾対象物の供給速度を増加させた場合に、圧搾対象物の全部を第１および第２の圧搾ロールの周面間に噛み込ませることができずに、圧搾対象物の一部がロールの最接近点を通過するまでの間に第１および第２の圧搾ロールの側部を通って下方へ脱落してしまう。
【０００８】
本発明に係る圧搾装置においては、第１および第２の圧搾ロールのうちの少なくとも１つの周面に、周面の全周にわたって延びる溝が形成されている。
これにより、圧搾ロールの最接近点における第１および第２の圧搾ロールの周面間の距離が、溝が形成される分だけ大きくなる。したがって、圧搾ロールの最接近点における第１および第２の圧搾ロールの周面間の隙間が大きくなる。この結果、圧搾対象物の供給速度を増加させた場合であっても、圧搾対象物のほとんどを第１および第２の圧搾ロールの周面間に噛み込ませて、ロールの最接近点を通過させることができる。したがって、残渣の固形回収率の低下を防ぎつつ、圧搾処理速度を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る圧搾装置によれば、圧搾対象物の供給速度を変更することで、溝によって形成されるロール間の隙間に対する圧搾対象物の充填率を変えることができる。これにより、圧搾対象物の圧搾の度合いが変わり、圧搾対象物の圧搾後の残渣の含水率を所望の値に調整することができる。なお、以下、明記がない限りは、含水率は、全重量に対する水分の重量の比率を示す。
また、本発明に係る圧搾装置によれば、溝によって形成されるロール間の隙間を予め調整することにより、例えば圧搾対象物に釘などの異物が混入していた場合であっても、このロール間の隙間が、ロール間に異物が噛み込まれた際の逃げとなり、異物による圧搾ロールの傷つき（例えば、ロールの割れ）を防止できる。
【００１０】
また、本発明に係る圧搾装置において、前記溝は、前記第１あるいは第２の圧搾ロールの回転軸線方向における中央部に形成されていてもよい。
【００１１】
この場合、両側部における第１および第２の圧搾ロールの周面間の距離が、中央部における第１および第２の圧搾ロールの周面間の距離に比べて小さくなる。すなわち、第１および第２の圧搾ロールの両側部が中央部より圧搾ロールの径方向外側へ突出している。したがって、溝（圧搾ロールの中央部）に進入した圧搾対象物が、第１および第２の圧搾ロールの両側部から脱落することをより効果的に防止できる。
【００１２】
また、本発明に係る圧搾装置において、前記溝は、前記周面の全周にわたって連続して形成されていてもよい。
【００１３】
この場合、例えば、圧搾ロールの最接近点における第１および第２の圧搾ロールの周面間の距離を全周にわたって一定とすること等が可能になり、圧搾対象物のほとんどをより確実に圧搾ロールの周面間に噛み込ませることができる。
【００１４】
また、本発明に係る圧搾装置において、前記第１の圧搾ロールは内側に空間部が形成されるリングロールであり、前記第２の圧搾ロールは前記リングロールの前記空間部に配置される内接ロールであり、前記内接ロールの外周面および前記リングロールの内周面のうちの少なくとも１つの周面に、前記溝が形成されていてもよい。
【００１５】
このように２ロール内接式の圧搾装置を採用することにより、圧搾対象物の圧搾率が向上する。したがって、高い圧搾率を確保しつつ、圧搾対象物のほとんどを第１および第２の圧搾ロールの周面間に噛み込ませることができ、圧搾処理の効率が向上する。
【００１６】
また、本発明に係る圧搾装置において、前記第１および第２の圧搾ロールの前記周面間に前記圧搾対象物を供給する供給部と、前記圧搾対象物の圧搾後の残渣の所望する含水率に応じて、前記供給部からの前記圧搾対象物の供給速度を調整する制御部と、をさらに備えてもよい。
【００１７】
この場合、残渣の含水率を、例えば残渣をそのまま燃料等として用いるのに適した値（例えば、３０〜５０％）に調整することができ、残渣を使用するための処理が簡略になる。
【００１８】
本発明に係る圧搾方法は、上記圧搾装置により前記圧搾対象物を圧搾する圧搾方法であって、前記圧搾対象物を前記第１および第２の圧搾ロールの前記周面間に供給する供給工程と、前記圧搾対象物を前記周面間で圧搾する圧搾工程と、前記圧搾工程後に、前記第１および第２の圧搾ロールが最も近接する位置を通過した前記圧搾対象物の圧搾後の残渣を回収する回収工程と、を備え、前記圧搾工程の際、前記圧搾対象物を前記溝に進入させることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る圧搾方法において、前記供給工程では、前記残渣の所望する含水率に応じて、前記圧搾対象物の供給速度を調整してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、圧搾対象物の圧搾後の残渣の固形回収率の低下を防ぎつつ、圧搾処理速度を向上させることができる圧搾装置および圧搾方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧搾装置の概略正面図である。
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る圧搾装置のリングロールおよび内接ロールの拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る圧搾装置のリングロールの支持状態およびリングロールの周辺の部材を示す正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る圧搾工程および回収工程を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態の変形例の圧搾装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る圧搾装置を説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２３】
図１〜図４は本発明の一実施形態に係る圧搾装置１０を示す。図１は圧搾装置１０の概略正面図である。図２は図１に示すＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。図３は圧搾装置１０のリングロール２および内接ロール３の拡大断面図である。図４は圧搾装置１０のリングロール２の支持状態およびリングロール２の周辺の部材を示す正面図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の圧搾装置１０は、フレーム１と、リングロール２（第１の圧搾ロール）と、内接ロール３（第２の圧搾ロール）と、押圧ロール４とを備える。リングロール２は、フレーム１によって上下動可能かつ第１の回転軸線回りに回転可能に支持される。内接ロール３は、リングロール２の内側に形成された円柱状の空間部２Ａに配置され、第１の回転軸線と平行に配置された第２の回転軸線回りに回転する。押圧ロール４は、リングロール２の下方に配置されてリングロール２の外周面を押圧し、第１の回転軸線と平行に配置された第３の回転軸線回りに回転する。
リングロール２、内接ロール３、押圧ロール４は、図１に示すようにそれぞれの回転軸線方向から見た際、リングロール２の回転中心と、内接ロール３の回転中心と、押圧ロール４の回転中心とが、同一の線Ｌ上に位置するように配置されている。なお、線Ｌは、リングロール２、内接ロール３及び押圧ロール４における各回転軸線に対して直交する方向に延びている。
なお、本実施形態では、図１および図２を基準にして圧搾装置１０の前後左右を定義する。図１および図２におけるＸａ方向を左方、Ｘｂ方向を右方、Ｙａ方向を前方、Ｙｂ方向を後方と規定する。
【００２５】
フレーム１は、底板部１１と、底板部１１上に立設された柱部１２とを備える。
【００２６】
リングロール２は、リングロール２の前後に配置された不図示の支持部材により、前後方向の移動が規制されるように支持されている。
また、図４に示すように、リングロール２の左側下部は、フレーム１に対して固定位置に取り付けられている固定ロール１８によって支持されている。リングロール２の右側下部は、上下方向へ移動可能な可動ロール１９によって支持されている。これにより、リングロール２は、左右方向の移動が規制されつつ上下方向への移動が可能となるように支持されている。
可動ロール１９は、ロール支持部２１に支持されている。ロール支持部２１は、フレーム１の柱部１２に弾性部材２０を介して上下動自在に支持されている。ロール支持部２１は、フレーム１の柱部１２に弾性部材２０を介して支持されつつ、ボルト２２により左右方向の移動が規制されており、ボルト２２と、ボルト２２が挿通されるロール支持部２１の挿通孔との間に形成される隙間分だけ、フレーム１に対し上下方向へ移動可能とされている。
【００２７】
図２に示すように、内接ロール３は、前後方向に延びる一対の小径軸部３ｅを有する。一対の小径軸部３ｅは、フレーム１の柱部１２に取り付けられる軸受けブロック２６に、軸受け２５を介して支持されている。これにより、内接ロール３は予め定められた位置に、回転可能に配設される。
【００２８】
内接ロール３の後方にはカップリング２７を介して回転軸２８が連結され、回転軸２８にはモータ等の駆動部２９が連結される。駆動部２９の回転が、回転軸２８を介して内接ロール３に伝わることにより、内接ロール３は第２の回転軸線回りに回転する。
【００２９】
図２に示すように、押圧ロール４は、前後方向に延びる一対の小径軸部４ａを有する。一対の小径軸部４ａは、フレーム１の柱部１２に上下動可能に支持される軸受けブロック３２に、軸受け３１を介して支持されている。
また、軸受けブロック３２とフレーム１の底板部１１との間には、軸受けブロック３２を上方へ押圧する押圧シリンダ３３が設けられる。押圧シリンダ３３は、軸受けブロック３２を介して押圧ロール４を、上方すなわちリングロール２側へ押圧する。
【００３０】
押圧ロール４の後方にはカップリング３４を介して回転軸３５が連結され、回転軸３５にはモータ等の駆動部３６が連結される。駆動部３６の回転が、回転軸３５を介して押圧ロール４に伝わることにより、押圧ロール４は第３の回転軸線回りに回転する。さらに、押圧シリンダ３３が押圧ロール４をリングロール２側へ押圧することで、押圧ロール４の回転が摩擦によりリングロール２に伝達し、リングロール２もまた第１の回転軸線回りに回転する。
【００３１】
図３に示すように、リングロール２の内周面２ａには、内周面２ａの全周にわたって延びる溝２ｂが形成されている。溝２ｂは、内周面２ａの全周にわたって連続して形成されている。溝２ｂの深さは、全周にわたって同等とされている。また、溝２ｂは、リングロール２の第１の回転軸線方向（すなわち、図２に示される前後方向）における中央部２ｃに形成されており、両側部２ｄには形成されていない。溝２ｂは、第１の回転軸線方向に沿う断面視において等脚台形状に形成されている。溝２ｂは、リングロール２の径方向の内側から外側に向かうに従い、徐々に狭くなっている。
【００３２】
内接ロール３の外周面３ａには、外周面３ａの全周にわたって延びる溝３ｂが形成されている。溝３ｂは、外周面３ａの全周にわたって連続して形成されている。溝３ｂの深さは、全周にわたって同等とされている。また、溝３ｂは、内接ロール３の第２の回転軸線方向（すなわち、図２に示される前後方向）における中央部３ｃに形成されており、両側部３ｄには形成されていない。溝３ｂは、第２の回転軸線方向に沿う断面視において等脚台形状に形成されている。溝３ｂは、内接ロール３の径方向の内側から外側に向かうに従い、徐々に広くなっている。
【００３３】
圧搾対象物Ｗ１の圧搾を開始する前の初期状態では、リングロール２と内接ロール３とが最も接近する位置（以下、ロールの最接近点とも称する）において、リングロール２の両側部２ｄと内接ロール３の両側部３ｄとは接している。なお、本実施形態においては、ロールの最接近点は、内接ロール３の最下点に位置する。一方、リングロール２の中央部２ｃと内接ロール３の中央部３ｃとの間には、溝２ｂ、３ｂが形成されることにより隙間が形成される。これにより、初期状態でのロールの最接近点におけるリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間の隙間の、圧搾対象物Ｗ１の通過方向を向く開口面積（すなわち、リングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間の隙間の、リングロール２の第１の回転軸線と、内接ロール３の第２の回転軸線とを通る平面における開口面積）が大きくなる。なお、圧搾対象物Ｗ１の通過方向は、リングロール２および内接ロール３の周方向となっている。
【００３４】
初期状態でのロールの最接近点におけるリングロール２の中央部２ｃと内接ロール３の中央部３ｃとの間の隙間の大きさＭ（以下、初期状態での中央部２ｃと中央部３ｃとの間の隙間の大きさＭ、あるいは単に隙間の大きさＭとも称する）は、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。なお、隙間の大きさＭは、前記隙間についての、リングロール２の第１の回転軸線および内接ロール３の第２の回転軸線に直交する方向（本実施形態においては、上下方向）における大きさである。隙間の大きさＭが１．５ｍｍより大きいと、圧搾対象物Ｗ１の圧搾に要する駆動部２９および駆動部３６の仕事量が大きくなり過ぎたり、圧搾対象物Ｗ１の圧搾後の残渣Ｗ３の吸引回収に要する後述する吸引部５５の仕事量が大きくなり過ぎたりする。また、隙間の大きさＭの下限は０．２ｍｍとすることができるが、０．２ｍｍ以下であってもよい。
また、溝２ｂ、３ｂのロールの軸線方向（Ｙ軸方向）の幅は、後述する供給部４８からリングロール２と内接ロール３との間に圧搾対象物Ｗ１を投入する投入幅ｗ（ロールの軸線方向の所定の幅）の５０〜１５０％であることが好ましい。
【００３５】
図４に示すように、リングロール２の内側に形成された空間部２Ａの下部は、内接ロール３によって２分される。内接ロール３の左側（すなわち、ロールの最接近点よりも圧搾対象物Ｗ１の通過方向における上流側）が、圧搾対象物投入部４０となり、内接ロール３の右側（すなわち、ロールの最接近点よりも圧搾対象物Ｗ１の通過方向における下流側）が、圧搾後の残渣Ｗ３が回収される残渣回収部４１となる。
圧搾対象物投入部４０には供給部４８が接続されている。圧搾対象物Ｗ１は供給部４８から圧搾対象物投入部４０に供給される。また、供給部４８には制御部４９が接続されている。制御部４９は、圧搾後の残渣Ｗ３の所望する含水率に応じて、供給部４８からの圧搾対象物Ｗ１の供給速度を調整する。
残渣回収部４１には吸引部５５が接続されている。吸引部５５によって残渣回収部４１に排出される残渣Ｗ３が吸引回収される。
【００３６】
次に、上記構成の圧搾装置１０の作用について説明する。
まず、内接ロール３が駆動部２９により所定方向へ回転される。また、押圧ロール４が押圧シリンダ３３により上方のリングロール２側へ押圧される。この状態で、押圧ロール４が駆動部３６により内接ロール３の回転とは逆方向へ回転されると、押圧ロール４の回転がリングロール２に伝達され、リングロール２が内接ロール３の回転と同一方向へ回転される。
圧搾対象物Ｗ１が供給部４８から圧搾対象物投入部４０へ投入されると、圧搾対象物Ｗ１は同一方向へ回転するリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間に供給される（供給工程）。圧搾対象物Ｗ１は、リングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間で圧搾され、圧搾対象物Ｗ１から搾汁液Ｗ２が分離される（圧搾工程）。なお、圧搾工程の際には、溝２ｂ、３ｂに、圧搾対象物Ｗ１（圧搾対象物Ｗ１の固形分）が進入する。搾汁液Ｗ２は、ロールの最接近点よりも圧搾対象物投入部４０側において、下方へ流れ出て回収される。また、圧搾後の残渣Ｗ３は、圧搾対象物投入部４０とはロールの最接近点を間に挟んだ反対側に位置する残渣回収部４１へ排出され、吸引部５５により吸引回収される（回収工程）。
なお、圧搾対象物Ｗ１の圧搾を開始する前の初期状態では、ロールの最接近点において、リングロール２の両側部２ｄと内接ロール３の両側部３ｄとは接しているが、圧搾工程においては、圧搾対象物Ｗ１により、リングロール２の両側部２ｄと内接ロール３の両側部３ｄとの間にも隙間ができる。
【００３７】
圧搾工程および回収工程について、図５を参照して詳細に説明する。
圧搾対象物Ｗ１の上下方向における厚みがＴ１となる点Ｐ１（左右方向の特定の位置Ｐ１）において、圧搾対象物Ｗ１を圧搾する圧搾工程が開始する。以下、厚みＴ１を投入厚みＴ１とも言う。
投入厚みＴ１及び点Ｐ１は、供給部４８から圧搾対象物投入部４０に単位時間当たりに供給する圧搾対象物Ｗ１の質量（以下、圧搾対象物Ｗ１の供給速度とも言う）Ｖと、内接ロール３の外径Ｄと、内接ロール３の回転速度Ｒと、圧搾対象物Ｗ１の圧搾前の嵩密度γと、圧搾対象物Ｗ１の投入幅ｗとに基づき一義的に決まる。具体的には、投入厚みＴ１は（１）式から求められる。ただし、πは円周率である。
Ｔ１＝Ｖ／（ｗ×π×Ｄ×Ｒ×γ）  ・・（１）
投入厚みＴ１が決まれば、点Ｐ１の位置は一義的に決まる。
【００３８】
点Ｐ１から、リングロール２と内接ロール３とが最も接近する位置（ロールの最接近点）である点Ｐ２までは、圧搾対象物Ｗ１がリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間で圧搾されることにより、圧搾対象物Ｗ１から搾汁液Ｗ２が抜ける圧搾工程が行われる。
点Ｐ１から点Ｐ２の間においては、圧搾対象物Ｗ１は搾汁液Ｗ２を含んでいるため、リングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａの距離が縮まるにつれて圧縮されることで搾汁液Ｗ２が圧搾対象物Ｗ１から分離する。
【００３９】
一般的に、ロール間を通過することができる圧搾対象物Ｗ１の厚みの上限値（限界値）Ｔ２は、圧搾対象物Ｗ１とリングロール２及び内接ロール３との間の摩擦係数と、リングロール２に対する内接ロール３の径比、内接ロール３の外径Ｄに基づき一義的に決まる。
より詳細には、厚みの上限値Ｔ２と、圧搾対象物Ｗ１とリングロール２及び内接ロール３との間の摩擦係数とは正の相関があり、圧搾対象物Ｗ１とリングロール２及び内接ロール３との間の摩擦係数が大きくなると、厚みの上限値Ｔ２は大きくなる。また、リングロール２に対する内接ロール３の径比が大きくなると、厚みの上限値Ｔ２は大きくなる。さらに、内接ロール３の外径が大きくなると、厚みの上限値Ｔ２は大きくなる。
【００４０】
圧搾対象物Ｗ１の投入厚みＴ１が厚みの上限値Ｔ２以下の場合、圧搾対象物Ｗ１はロール間に摩擦によって噛み込まれることで、ロールの最接近点である点Ｐ２を通過して、残渣回収部４１へ搬送される。
一方で、圧搾対象物Ｗ１の投入厚みＴ１が厚みの上限値Ｔ２を超える場合、上限値Ｔ２を超えた厚み分の圧搾対象物Ｗ１は摩擦によってロール間に噛み込まれず、搾汁液Ｗ２とともに下方へ流出する。
【００４１】
溝が形成されていない従来の圧搾装置においては、ロールの最接近点Ｐ２におけるリングロールと内接ロールとの間の距離（隙間の大きさ）が小さい。この結果、圧搾対象物Ｗ１の供給速度を増加させた場合に、圧搾対象物Ｗ１の全部をリングロールと内接ロールとの間に噛み込ませることができずに、圧搾対象物Ｗ１の一部がロールの最接近点Ｐ２を通過するまでの間にリングロールおよび内接ロールの側部を通って下方へ脱落してしまう。
【００４２】
本実施形態の圧搾装置１０においては、リングロール２の内周面２ａおよび内接ロール３の外周面３ａに、周面の全周にわたって延び、圧搾対象物Ｗ１が進入する溝２ｂ、３ｂが形成されている。
これにより、ロールの最接近点Ｐ２におけるリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間の距離が、溝２ｂ、３ｂが形成される分だけ大きくなる。したがって、ロールの最接近点Ｐ２におけるリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間の隙間が大きくなる。この結果、圧搾対象物Ｗ１の供給速度を増加させた場合であっても、圧搾対象物Ｗ１のほとんどをリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間に噛み込ませて、ロールの最接近点Ｐ２を通過させることができる。
したがって、残渣Ｗ３の固形回収率の低下を防ぎつつ、圧搾処理速度を向上させることができる。なお、ここで言う残渣Ｗ３の固形回収率は、供給した圧搾対象物Ｗ１に含まれる固形分の質量に対する、回収された残渣Ｗ３に含まれる固形分の質量の比率を意味する。
【００４３】
また、本実施形態の圧搾装置１０によれば、圧搾対象物Ｗ１の供給速度を変更することで、溝２ｂ、３ｂによって形成されるロール間の隙間に対する圧搾対象物Ｗ１の充填率を変えることができる。これにより、圧搾対象物Ｗ１の圧搾の度合いが変わり、圧搾対象物Ｗ１の圧搾後の残渣Ｗ３の含水率を所定の値に調整することができる。
また、本実施形態の圧搾装置１０によれば、溝２ｂ、３ｂによって形成されるロール間の隙間を予め調整することにより、例えば圧搾対象物Ｗ１に釘などの異物が混入していた場合であっても、このロール間の隙間が、ロール間に異物が噛み込まれた際の逃げとなり、異物によるリングロール２および内接ロール３の傷つき（例えば、ロールの割れ）を防止できる。
【００４４】
また、本実施形態においては、溝２ｂはリングロール２の第１の回転軸線方向における中央部２ｃに形成されており、溝３ｂは内接ロール３の第２の回転軸線方向における中央部３ｃに形成されている。
これにより、両側部２ｄ、３ｄにおけるリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間の距離が、中央部２ｃ、３ｃにおけるリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間の距離に比べて小さくなる。すなわち、両側部２ｄ、３ｄが中央部２ｃ、３ｃよりリングロール２および内接ロール３の径方向外側へ突出している。したがって、溝２ｂ、３ｂ（中央部２ｃ、３ｃ）に進入した圧搾対象物Ｗ１が、両側部２ｄ、３ｄから脱落することをより効果的に防止できる。
【００４５】
また、本実施形態においては、溝２ｂは内周面２ａの全周にわたって連続して形成されており、溝３ｂは外周面３ａの全周にわたって連続して形成されている。
これにより、例えば、ロールの最接近点Ｐ２におけるリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間の距離を全周にわたって一定とすること等が可能になり、圧搾対象物Ｗ１のほとんどをより確実にリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間に噛み込ませることができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、圧搾装置として、内側に空間部２Ａが形成されるリングロール２と、リングロール２の空間部２Ａに配置される内接ロール３とを備える２ロール内接式の圧搾装置１０を採用している。
これにより、圧搾対象物Ｗ１の圧搾率が向上する。したがって、高い圧搾率を確保しつつ、圧搾対象物Ｗ１のほとんどをリングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間に噛み込ませることができ、圧搾処理の効率が向上する。
【００４７】
また、本実施形態においては、圧搾装置１０が、リングロール２の内周面２ａと内接ロール３の外周面３ａとの間に圧搾対象物Ｗ１を供給する供給部４８と、残渣Ｗ３の所望する含水率に応じて、供給部４８からの圧搾対象物Ｗ１の供給速度を調整する制御部４９と、を備える。
これにより、残渣Ｗ３の含水率を、例えば残渣Ｗ３をそのまま燃料等として用いるのに適した値（例えば、３０〜５０％）に調整することができ、残渣Ｗ３を使用するための処理が簡略になる。
【００４８】
＜実施例＞
本発明の圧搾装置１０による圧搾対象物Ｗ１の搾汁性能を調べるために、以下の実験１〜３を行った。なお、以下の実験においては、圧搾対象物Ｗ１として、含水率が５５〜７５％であるアブラヤシの樹幹を用いた。
実施例１として、図１〜４に示す構造を有し、初期状態でのリングロール２の中央部２ｃと内接ロール３の中央部３ｃとの間の隙間の大きさＭが０．４ｍｍである圧搾装置１０を作成した。実施例２として、図１〜４に示す構造を有し、初期状態でのリングロール２の中央部２ｃと内接ロール３の中央部３ｃとの間の隙間の大きさＭが０．５ｍｍである圧搾装置１０を作成した。実施例３として、図１〜４に示す構造を有し、初期状態でのリングロール２の中央部２ｃと内接ロール３の中央部３ｃとの間の隙間の大きさＭが０．６ｍｍである圧搾装置１０を作成した。実施例４として、図１〜４に示す構造を有し、初期状態でのリングロール２の中央部２ｃと内接ロール３の中央部３ｃとの間の隙間の大きさＭが０．７ｍｍである圧搾装置１０を作成した。また、比較例として、図１、２、および４と同様の構造を有するが、リングロールおよび内接ロールに溝が形成されていない従来の圧搾装置を作成した。すなわち、比較例の圧搾装置においては、初期状態でのリングロールの中央部と内接ロールの中央部との間の隙間の大きさは０ｍｍとなる。
【００４９】
＜実験１＞
実施例１〜３の圧搾装置１０、および比較例の圧搾装置を用いて圧搾対象物Ｗ１の圧搾を行い、吸引部５５により吸引回収された残渣Ｗ３の固形回収率を計測した。下記表１に計測結果を示す。なお、表１の計測結果は、吸引部５５により吸引回収された残渣Ｗ３の含水率が３５〜４０％であった場合のデータを集め、その平均とした。また、圧搾対象物Ｗ１の供給速度は、一時間当たりに供給される圧搾対象物Ｗ１の重量を示している。残渣Ｗ３の固形回収率は、圧搾前の圧搾対象物Ｗ１の固形分の重量に対する、吸引部５５により吸引回収された残渣Ｗ３の固形分の重量の比率を示している。残渣Ｗ３の生産速度は、一時間当たりに生産される残渣Ｗ３の重量を示している。
【００５０】
【表１】
2018199155.tif 000003
【００５１】
表１に示すように、実施例１〜３の圧搾装置１０においては、残渣Ｗ３の固形回収率が８０％前後で安定した。したがって、本実施形態の圧搾装置１０によると、初期状態での中央部２ｃと中央部３ｃとの間の隙間の大きさＭによらず、残渣Ｗ３の固形回収率を高く保つことが可能であることが分かる。
一方、比較例の圧搾装置においては、残渣Ｗ３の固形回収率が７０％程度に留まった。比較例の圧搾装置においては、圧搾対象物Ｗ１の全部をリングロールと内接ロールとの間に噛み込ませることができずに、圧搾対象物Ｗ１の一部がリングロールおよび内接ロールの側部を通って下方へ脱落してしまったため、残渣Ｗ３の固形回収率が低下したと考えられる。
【００５２】
また、実施例１〜３の圧搾装置１０においては、圧搾対象物Ｗ１の供給速度を増加させても、残渣Ｗ３の固形回収率が低下しなかった。
一方、比較例の圧搾装置においては、圧搾対象物Ｗ１の供給速度を増加させると、残渣Ｗ３の固形回収率がさらに低下した。圧搾対象物Ｗ１の供給量が増加したことにより、リングロールおよび内接ロールの側部を通って下方へ脱落してしまう圧搾対象物Ｗ１の割合が増加したためと考えられる。
【００５３】
＜実験２＞
圧搾対象物Ｗ１の供給速度をほぼ一定として、実施例１、２、４の圧搾装置１０、および比較例の圧搾装置を用いて圧搾対象物Ｗ１の圧搾を行い、吸引部５５により吸引回収された残渣Ｗ３の含水率を計測した。下記表２に計測結果を示す。
【００５４】
【表２】
2018199155.tif 000004
【００５５】
表２に示すように、実施例１、２、４の圧搾装置１０においては、圧搾対象物Ｗ１の供給速度がほぼ一定である場合、初期状態での中央部２ｃと中央部３ｃとの間の隙間の大きさＭが大きくなるにつれ、残渣Ｗ３の含水率が上昇した。比較例の隙間の大きさＭは０と考えることができるので、実施例および比較例の全体においても同様の傾向が確認された。
【００５６】
＜実験３＞
圧搾対象物Ｗ１の供給速度を変更して、実施例１の圧搾装置１０の圧搾装置を用いて圧搾対象物Ｗ１の圧搾を行い、吸引部５５により吸引回収された残渣Ｗ３の含水率を計測した。下記表３に計測結果を示す。
【００５７】
【表３】
2018199155.tif 000005
【００５８】
表３に示すように、実施例１の圧搾装置１０において、圧搾対象物Ｗ１の供給速度を下げるにつれ、残渣Ｗ３の含水率が上昇した。
【００５９】
表２および表３の計測結果から（実験２および実験３から）、本実施形態の圧搾装置１０によれば、初期状態での中央部２ｃと中央部３ｃとの間の隙間の大きさＭ、あるいは圧搾対象物Ｗ１の供給速度を変更することで、残渣Ｗ３の含水率を所望の値に調整することができることが分かる。
【００６０】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上記実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。また、溝の形状も、回転軸線方向に沿う断面視において、等脚台形状に限定されず、半割の楕円形状あるいは、円弧形状であってもよい。
前記実施形態においては、溝２ｂ、３ｂは、周面２ａ、３ａの全周にわたって連続して形成されている。しかしながら、溝２ｂ、３ｂは、周面２ａ、３ａの全周にわたって形成されていればよく、断続的であってもよい。
また、前記実施形態においては、リングロール２の内周面２ａに溝２ｂが形成され、内接ロール３の外周面３ａに溝３ｂが形成されている。しかしながら、リングロール２の内周面２ａおよび内接ロール３の外周面３ａのうちの少なくとも１つに溝が形成されていればよい。
また、前記実施形態においては、リングロール２の内周面２ａおよび内接ロール３の外周面３ａのそれぞれに１つの溝２ｂ、３ｂが形成されている。しかしながら、リングロール２の内周面２ａおよび内接ロール３の外周面３ａのそれぞれに、複数の溝がロールの軸線方向に互いに離間して形成されてもよい。この場合、複数の溝のロールの軸線方向の幅の合計が、圧搾対象物Ｗ１の投入幅ｗの５０〜１５０％となることが好ましい。
【００６１】
また、上記実施形態においては、圧搾装置として２ロール内接式の圧搾装置１０を例示している。しかしながら、本発明は、２ロール外接式の圧搾装置においても適用可能である。図６は本発明の一実施形態の変形例である、２ロール外接式の圧搾装置６０の斜視図である。図６に示すように、圧搾装置６０は、上ロール６１（第１の圧搾ロール）と、上ロール６１の下方に配置される下ロール６２（第２の圧搾ロール）とを備える。上ロール６１と下ロール６２とは、互いに平行に配置された回転軸線回りに、互いに逆方向に回転する。
上ロール６１の外周面には、外周面の全周にわたって延びる溝６１ａが形成されている。下ロール６２の外周面には、外周面の全周にわたって延びる溝６２ａが形成されている。
変形例の圧搾装置６０においても、溝６１ａ、６２ａにより、上ロール６１の外周面と下ロール６２の外周面との間の距離が、溝６１ａ、６２ａが形成される分だけ大きくなる。したがって、ロールの最接近点における上ロール６１の外周面と下ロール６２の外周面との間の隙間が大きくなる。この結果、圧搾対象物Ｗ１の供給速度を増加させた場合であっても、圧搾対象物Ｗ１のほとんどを上ロール６１の外周面と下ロール６２の外周面との間に噛み込ませて、ロールの最接近点を通過させることができる。したがって、残渣Ｗ３の固形回収率の低下を防ぎつつ、圧搾処理速度を向上させることができる。
また、本発明は、３ロール外接式の圧搾装置においても適用可能である。
【００６２】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
２…リングロール（第１の圧搾ロール）    ２ａ…内周面    ２ｂ…溝    ２ｃ…中央部    ３…内接ロール（第２の圧搾ロール）    ３ａ…外周面    ３ｂ…溝    ３ｃ…中央部    ４…押圧ロール    １０、６０…圧搾装置    ６１…上ロール（第１の圧搾ロール）    ６１ａ…溝    ６２…下ロール（第２の圧搾ロール）    ６２ａ…溝
【図１】
2018199155.tif 000006
【図２】
2018199155.tif 000007
【図３】
2018199155.tif 000008
【図４】
2018199155.tif 000009
【図５】
2018199155.tif 000010
【図６】
2018199155.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月23日(2017.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に配置された第１および第２の圧搾ロールと、前記第１および第２の圧搾ロールの周面間に圧搾対象物を供給する供給部と、を備え、前記第１および第２の圧搾ロールの前記周面間において前記圧搾対象物を圧搾する圧搾装置であって、
前記第１および第２の圧搾ロールのうちの少なくとも１つの周面に、前記周面の全周にわたって延び、前記圧搾対象物が進入する１以上の溝が形成されており、
前記１以上の溝の前記第１または第２の圧搾ロールの軸線方向における幅の合計が、前記供給部から前記周面間に前記圧搾対象物を投入する投入幅の１５０％以下となっていることを特徴とする圧搾装置。
【請求項２】
前記溝は、前記第１あるいは第２の圧搾ロールの回転軸線方向における中央部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧搾装置。
【請求項３】
前記溝は、前記周面の全周にわたって連続して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧搾装置。
【請求項４】
前記第１の圧搾ロールは内側に空間部が形成されるリングロールであり、
前記第２の圧搾ロールは前記リングロールの前記空間部に配置される内接ロールであり、
前記内接ロールの外周面および前記リングロールの内周面のうちの少なくとも１つの周面に、前記溝が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧搾装置。
【請求項５】
前記圧搾対象物の圧搾後の残渣の所望する含水率に応じて、前記供給部からの前記圧搾対象物の単位時間当たりに供給する質量を調整する制御部をさらに備え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搾装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧搾装置により前記圧搾対象物を圧搾する圧搾方法であって、
前記圧搾対象物を前記第１および第２の圧搾ロールの前記周面間に供給する供給工程と、
前記圧搾対象物を前記周面間で圧搾する圧搾工程と、
前記圧搾工程後に、前記第１および第２の圧搾ロールが最も近接する位置を通過した前記圧搾対象物の圧搾後の残渣を回収する回収工程と、を備え、
前記圧搾工程の際、前記圧搾対象物を前記溝に進入させることを特徴とする圧搾方法。
【請求項７】
前記供給工程では、前記残渣の所望する含水率に応じて、前記圧搾対象物の単位時間当たりに供給する質量を調整することを特徴とする請求項６に記載の圧搾方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る圧搾装置は、回転可能に配置された第１および第２の圧搾ロールと、前記第１および第２の圧搾ロールの周面間に圧搾対象物を供給する供給部と、を備え、前記第１および第２の圧搾ロールの前記周面間において前記圧搾対象物を圧搾する圧搾装置であって、前記第１および第２の圧搾ロールのうちの少なくとも１つの周面に、前記周面の全周にわたって延び、前記圧搾対象物が進入する１以上の溝が形成されており、前記１以上の溝の前記第１または第２の圧搾ロールの軸線方向における幅の合計が、前記供給部から前記周面間に前記圧搾対象物を投入する投入幅の１５０％以下となっていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明に係る圧搾装置において、前記圧搾対象物の圧搾後の残渣の所望する含水率に応じて、前記供給部からの前記圧搾対象物の単位時間当たりに供給する質量を調整する制御部をさらに備えてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明に係る圧搾方法において、前記供給工程では、前記残渣の所望する含水率に応じて、前記圧搾対象物の単位時間当たりに供給する質量を調整してもよい。