(57)【要約】【課題】脱水性能の向上と低コスト化を図った固液分離装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】円形状のリング体２１を複数配置したストレーナ２５と、ストレーナの偏心回転軸２６と、偏心回転するストレーナを内蔵した容器２８と、容器２８に開口した固液の入口２９および液体の出口３０と、リング体２１の固形物を掻き取るスクレーパ３１とを備えたものである。これによって、固形物はストレーナ２５の偏心回転軸２６に対する長径側端部に掻き揚げられ、かつ回転方向上流側に崩れるように広がるので、固形物に付着した水分が抜け易い。さらに、ストレーナ２５の回転により固形物はストレーナ２５と容器２８との間隙で圧縮され脱水性能の向上が図れる。他方、リング体２１の中心から偏心回転軸２６が偏心した分、リング体がコンパクトになり、低コスト化が図れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隙をおいて円形状のリング体を複数配置したストレーナと、前記ストレーナの偏心回転軸と、偏心回転軸により偏心回転するストレーナを回転自在に内蔵した容器と、前記ストレーナの外側に位置し前記容器に開口した固液の入口と、前記ストレーナ内に位置し容器に開口した液体の出口と、前記ストレーナの各間隙に突出しリング体に付着する固形物を掻き取るスクレーパとを備えた固液分離装置。
【請求項２】
複数のストレーナを備え、各ストレーナは偏心回転軸に１８０度角度をずらせて配置した請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
複数のストレーナを備え、各ストレーナは偏心回転軸に一定角度づつ角度をずらせて複数配置した請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項４】
スクレーパはストレーナの偏心回転軸に対する内形短径内まで突出した請求項１〜３のいずれか１項に記載の固液分離装置。
【請求項５】
容器の入口はストレーナの偏心回転軸に対する外形長径の接線方向に対応して開口している請求項１〜４のいずれか１項に記載の固液分離装置。
【請求項６】
円形状のリング体は偏心回転軸に対する長径側端部に切り欠き部を形成した請求項１〜５のいずれか１項に記載の固液分離装置。
【請求項７】
円形状のリング体の内形は偏心回転軸を中心とする円形とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の固液分離装置。
【請求項８】
ストレーナは、偏心回転軸に対して内形短径よりも内側に位置しリング体の間隙を設定する間隙設定部を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の固液分離装置。
【請求項９】
間隙設定部は、円形状のリング体と連結し、かつ連結体を介して回転軸と連結する請求項８に記載の固液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、破砕された生ごみなどの固形物が混ざった固液を固形物と液体とに分離する固液分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の固液分離装置は、台所などで発生する生ごみを水道水と共に粉砕し、脱水する生ごみ処理装置に使われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７に示すように、この固液分離装置は、外形に所定角度間隔で突出した突出部１を設け、加えて内形に回転軸２に連結する連結体３を設けた複数の円形リング体４を、間隙を有して積層構成にした円筒状のストレーナ５と、ストレーナ５より大きいほぼ円筒状の空間を横になるように形成し、かつストレーナ５を回転自在になるように内蔵した容器６と、ストレーナ５の外側に位置し容器６に開口した固液が流入する入口７と、ストレーナ５の内側に位置しストレーナ５の間隙を通過した液体を排水する出口８と、ストレーナ５の各間隙に先端が進入して円形リング体４に付着する固形物を掻き取るスクレーパ９と、容器６に開口したスクレーパ９で掻き取った固形物を外へ排出する取出口１０とからなる。
【０００４】
上記固液分離装置は、まず粉砕機（図示せず）が投入された生ごみと水道水を粉砕し、次に混合した固液が入口７から容器６に流入する。そして、駆動部（図示せず）によりストレーナ５が回転して、突出部１が固形物（粉砕された生ごみ）を掻き揚げている。その後、突出部１に乗っかった固形物や円形リング体４の側面に付着した固形物は、スクレーパ９によりストレーナ５から剥離して取出口１０から乾燥やバイオの処理手段（図示せず）に排出される。一方、液体（水道水や生ごみの汁など）はストレーナ５の間隙を通過して出口８から排水される。
【特許文献１】特許第３６００４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、突出部１に掻き揚げられた固形物に付着した水分は、自重によりストレーナ５の間隙を通過して出口８から排水されるので、脱水性能が悪い。すなわち、自重による脱水作用は、液の表面張力が脱水性能に悪影響を及ぼすものである。この結果、大量の水分を含んだ固形物が処理手段に排出されるので、処理手段は大きな処理能力が必要になる。また、突出部１に乗っかった固形物は局所的な固まりになるので、内部の水分が抜けにくく、脱水性能が悪いものであった。他方、突出部１を設けた円形リング体４が金属平板を打ち抜いて形成する場合、金属平板の利用度が悪く、コスト高になるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、脱水性能の向上と低コスト化を図った固液分離装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の固液分離装置は、間隙をおいて円形状のリング体を複数配置したストレーナと、前記ストレーナの偏心回転軸と、偏心回転軸により偏心回転するストレーナを回転自在に内蔵した容器と、前記ストレーナの外側に位置し前記容器に開口した固液の入口と、前記ストレーナ内に位置し容器に開口した液体の出口と、前記ストレーナの各間隙に突出しリング体に付着する固形物を掻き取るスクレーパとを備えたものである。
【０００８】
これによって、固形物（粉砕された生ごみ）はストレーナの偏心回転軸に対する長径側端部に掻き揚げられ、かつストレーナの回転方向上流側に崩れるように広がるので、固形物に付着した水分（水道水や生ごみの汁など）が抜け易い。さらに、ストレーナの回転に応じて固形物はストレーナの偏心回転軸に対する長径側端部へ移動し、ストレーナと容器との間隙で圧縮され脱水性能の向上が図れる。他方、円形状のリング体の中心から偏心回転軸が偏心した分、円形状のリング体がコンパクトになり、低コスト化が図れる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の固液分離装置は、脱水性能の向上と低コスト化を図ることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、間隙をおいて円形状のリング体を複数配置したストレーナと、前記ストレーナの偏心回転軸と、偏心回転軸により偏心回転するストレーナを回転自在に内蔵した容器と、前記ストレーナの外側に位置し前記容器に開口した固液の入口と、前記ストレーナ内に位置し容器に開口した液体の出口と、前記ストレーナの各間隙に突出しリング体に付着する固形物を掻き取るスクレーパとを備えた固液分離装置とするものである。これによって、固形物（粉砕された生ごみ）はストレーナの偏心回転軸に対する長径側端部に掻き揚げられ、かつストレーナの回転方向上流側に崩れるように広がるので、固形物に付着した水分（水道水や生ごみの汁など）が抜け易い。さらに、ストレーナの回転に応じて固形物はストレーナの偏心回転軸に対する長径側端部へ移動し、ストレーナと容器との間隙で圧縮され脱水性能の向上が図れる。他方、円形状のリング体の中心から偏心回転軸が偏心した分、円形状のリング体がコンパクトになり、低コスト化が図れる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明において、複数のストレーナを備え、各ストレーナは偏心回転軸に１８０度角度をずらせて配置したことにより、固形物は各ストレーナの偏心回転軸に対する長径側端部に次々掻き揚げられ分散するので、ストレーナの偏心回転軸に対する長径側端部の先端と容器との空間による脱水は複数ヶ所でタイミングが異なり、容器の応力が分散されると共に、ストレーナの回転トルクが抑えられる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１の発明において、複数のストレーナを備え、各ストレーナは偏心回転軸に一定角度づつ角度をずらせて複数配置したことにより、固形物は各円形状のリング体の偏心回転軸に対する長径側端部により次々掻き揚げられ分散するので、ストレーナの偏心回転軸に対する長径側端部の先端と容器との空間による脱水は複数ヶ所でタイミングが異なり、容器の応力が分散されると共に、ストレーナの回転トルクが抑えられる。特に、固形物が隣接する両円形状のリング体の偏心回転軸に対する長径側端部に挟まれるので、固形物が掻き揚げられ易く、固形物の回収性能が向上する。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、スクレーパはストレーナの偏心回転軸に対する内形短径内まで突出したことにより、スクレーパはストレーナの間隙を全て通過するので、円形状のリング体側面に付着する固形物を確実に掻き取ることができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、容器の入口はストレーナの偏心回転軸に対する外形長径の接線方向に対応して開口していることにより、固形物がストレーナの偏心回転軸に対する長径側端部に向かって流れるので、ストレーナの偏心回転軸に対する長径側端部は固形物を掻き揚げ易く、固形物の回収性能が向上する。
【００１５】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、円形状のリング体は偏心回転軸に対する長径側端部に切り欠き部を形成したことにより、固形物が切り欠き部に入り込むので、ストレーナの偏心回転軸に対する長径側端部が固形物を掻き揚げ易く、固形物の回収性能が向上する。
【００１６】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、円形状のリング体の内形は偏心回転軸を中心とする円形とすることにより、円形状のリング体、特に長径側端部の強度が向上する。
【００１７】
第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明において、ストレーナは、偏心回転軸に対して内形短径よりも内側に位置しリング体の間隙を設定する間隙設定部を有することにより、スクレーパと間隙設定部との衝突を回避できる。他方、スクレーパが円形状のリング体側面に付着する固形物を確実に掻き取ると共に、間隙設定部がストレーナの間隙を設定する。
【００１８】
第９の発明は、特に、第８の発明において、間隙設定部は、円形状のリング体と連結し、かつ連結体を介して回転軸と連結することにより、全ての円形状のリング体に対応して連結体を設ける必要がないので、連結体の数を絞ることができる。他方、円形状のリング体側面に付着する固形物を確実に掻き取ると共に、ストレーナを回転できる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１における固液分離装置を示している。
【００２１】
図１に示すように、円形状（円形そのものに限らない）のリング体２１は、内面からリング体２１の中心から偏心した所に対する内形短径Ａ内深くまで突出した突起部２２を４ケ所形成している。リング体２１の間隙を設定する角柱形状の間隙設定部２３には、突起部２２が所定の間隙（例えば０．５ｍｍ）を有して差し込むようにスリット２４を設けている。ストレーナ２５は、リング体２１の突起部２２を間隙設定部２３のスリット２４に差し込み、間隙をおいて円形状のリング体２１を複数積層配置することにより構成している。したがって、間隙設定部２３は各リング体２１と連結している。
【００２２】
ストレーナ２５の偏心回転軸２６は、円形状のリング体２１の中心から偏心した所を通り、駆動手段（図示せず）に連結されており、連結体２７（スポーク）を介して間隙設定部２３と連結している。
【００２３】
容器２８は、ストレーナ２５の偏心回転軸２６に対する外形長径Ｂより大きい円筒状の空間を横になるように形成し、かつ偏心回転軸２６により偏心回転するストレーナ２５を回転自在に内蔵している。円形状の入口２９は、ストレーナ２５の外側に位置し容器２８に開口しており、粉砕機（図示せず）により生ごみと水道水が粉砕、混合され、その固液が流入する。楕円形状の出口３０は、偏心回転軸２６に対する内形短径Ａ内に位置し容器２８に開口しており、ストレーナ２５の間隙を通過した液体を排水する。
【００２４】
スクレーパ３１は、ストレーナ２５の各間隙に先端が突出し、リング体２１に付着する固形物を掻き取るものであり、先端がストレーナ２５の内形短径Ａ内にわずかに入った位置するまで伸びている。取出口３２は、容器２８に開口しており、スクレーパ３１で掻き取った固形物を処理手段（図示せず）へ排出する。制御部（図示せず）は、駆動手段と粉砕機を制御する。
【００２５】
以上のように構成された固液分離装置において、その動作を説明する。
【００２６】
まず、生ごみが粉砕機に投入され、かつ水道水が流し込まれると、制御部が破砕機と駆動手段の駆動を開始する。破砕機が生ごみを粉砕し、水道水と混合して固液を形成し、この固液が入口２９から容器２８に流入する。また、駆動手段の動力が偏心回転軸２６を回転させ、連結体２７および間隙設定部２３を介して伝わり、ストレーナ２５が偏心回転軸２６を中心に偏心回転を開始する。特に、駆動手段の動力が最終的には間隙設定部２３から各リング体２１へ伝わるので、全てのリング体２１に連結体２７を設ける必要がなく、連結体２７の本数を抑えることができ、組立易く、低コスト化が図れる。
【００２７】
そして、図１、図２に示すように、水分を大量に含んだ固形物Ｃ（粉砕された生ごみ）は回転したストレーナ２５の偏心回転軸２６に対する長径側端部２５Ａに掻き揚げられ、かつストレーナ２５の短径２５Ｂ側に崩れるように広がる（図２の左上の太い矢印）ので、固形物Ｃに付着した水分（水道水や生ごみの汁など）が自重により抜け易く、間隙設定部２３により設定されたストレーナ２５の間隙を通過して（細い矢印）出口３０から下水などへ排水される。なお、ストレーナ２５の間隙より小さい固形物Ｃは当然ストレーナ２５の間隙を通過して出口３０から排水される。さらに、ストレーナ２５の回転方向上流側で、かつ偏心回転軸２６に対する長径側端部２５Ａと容器２８内周面との空間Ｄ（図１の点線のほぼ三角領域）はストレーナ２５の回転方向下流側へ狭くなっているので、固形物Ｃはストレーナ２５の回転にしたがって容器２８内周面との摩擦によりストレーナ２５の偏心回転軸２６に対する長径側端部２５Ａのさらに先端へ移動する。この結果、水分を大量に含んだ固形物Ｃ自身が圧縮されるので、脱水が促進するという効果がある。
【００２８】
また、スクレーパ３１はストレーナ２５の内形短径Ａ内にわずかに入った位置まで突出しているので、スクレーパ３１は全てのストレーナ２５の間隙を通過し、リング体２１側面に付着する固形物Ｃを確実に掻き取ることができる。他方、間隙設定部２３がストレーナ２５の内形短径Ａよりも内側に深く位置し、ストレーナ２５の間隙を設定しているので、スクレーパ３１との衝突を回避できる。
【００２９】
他方、リング体２１の中心から偏心回転軸２６を偏心した分、リング体２１がコンパクト（リング体２１の中心と偏心回転軸２６の距離分、リング体２１の外径が小さくなる）になり、低コスト化が図れる。
【００３０】
（実施の形態２）
図３、図４は、本発明の実施の形態２における固液分離装置を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
本実施の形態において、実施の形態１と異なるところは、ストレーナ３３、３４、３５を偏心回転軸２６に対して各１８０度角度をずらせて等間隔で配置して積層構成としたこと、各ストレーナ３３、３４、３５の内側が容器２８内に直接臨まないように円形状のリング体３６の内形３７を外形短径より径の小さい円形（ほぼ円形であれば良い）としたこと、リング体３６はストレーナ３３、３４、３５の回転方向側の偏心回転軸２６に対する長径側端部３６Ａ近傍に半円形状の切り欠き部３８を形成したことである。
【００３２】
まず、粉砕された生ごみと水道水が混合した固液が入口２９から容器２８に流入する。そして、ストレーナ３３、３４、３５が回転を開始すると、固形物Ｃ（粉砕された生ごみ）は各ストレーナ３３、３４、３５の偏心回転軸２６に対する長径側端部３６Ａに次々掻き揚げられ分散するので、各ストレーナ３３、３４、３５の偏心回転軸２６に対する長径側端部３６Ａの先端と容器２８との空間Ｄによる脱水は複数ヶ所でタイミングが異なり、容器２８の応力が分散されると共に、ストレーナ３３、３４、３５の回転トルクが抑えられる。他方、リング体３６の内形３７を円形に形成しているので、リング体３６の偏心回転軸２６に対する長径側の幅が広くなり、リング体３６の偏心回転軸２６に対する長径側端部３６Ａの強度が向上する。加えて、スクレーパ３１はリング体３６の偏心回転軸２６に対する長径側の幅が広く、スクレーパ３１がリング体３６の側面に案内されるので、各スクレーパ３１の間隙が確保される。この結果、各スクレーパ３１の先端が連結体２７への衝突を回避できる。また、固形物Ｃが切り欠き部３８に入り込むので、固形物Ｃはストレーナ３３、３４、３５の偏心回転軸２６に対する長径側端部３６Ａに掻き揚げられ易く、固形物の回収性能が向上する。なお、各ストレーナ３３、３４、３５の内側が容器２８内に直接臨んでいないので、入口２９から流入した固液が直接出口３０へショートパスすることはなく、固液は各ストレーナ３３、３４、３５の間隙で固液分離ができる。
【００３３】
（実施の形態３）
図５、図６は、本発明の実施の形態３における固液分離装置を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
本実施の形態において、実施の形態１と異なるところは、ストレーナ３９を、リング体３６を偏心回転軸２６に対して各４５度（１８０度以内の角度であれば４５度に限らない）角度をずらせて等間隔で配置して積層構成としたこと、また入口４０をストレーナ３９の偏心回転軸２６に対する外形長径Ｂの接線方向（ほぼ接線方向であれば良い）に対応して開口したことである。
【００３５】
まず、粉砕された生ごみと水道水が混合した固液が、入口４０から容器２８に流入し、ストレーナ３９の長径側端部３６Ａに向かって流れるので、ストレーナ３９は固形物Ｃ（粉砕された生ごみ）を掻き揚げ易く、固形物Ｃの回収性能が向上する。また、固形物Ｃは、各リング体３６の長径側端部３６Ａに次々掻き揚げられ分散するので、ストレーナ３９の長径側端部３６Ａの先端と容器２８との空間Ｄによる脱水は複数ヶ所でタイミングが異なり、容器２８の応力が分散されると共に、ストレーナ３９の回転トルクが抑えられる。他方、固形物Ｃが隣接する両リング体３６の長径側端部３６Ａに挟まれた空間Ｅ（ほぼ扇状領域）に入り込むので、固形物Ｃが掻き揚げられ易く、固形物Ｃの回収性能が向上する。
【００３６】
なお、各実施の形態１〜３において、リング体は円形状の場合を示したが、トラック形や四角形でもよく、要は固形物が掻き揚げられる円形状なら同様の効果が得られる。また、間隙設定部２３は、スペーサや円形状のリング体に形成したリブや凸部で間隙を規定後にリング体と連結しても同様の効果が得られる。また、入口２９と出口３０は円形状のリング体に一部分が重なっていても、ストレーナ２５、３３、３４、３５、３９が回転すれば重なりが解消されるので、問題にならない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明にかかる固液分離装置は、脱水性能の向上と低コスト化を図ることができるものであるので、生ごみ処理装置はもちろんのこと固液分離を必要とする他の装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１における固液分離装置の断面図
【図２】同固液分離装置の動作状態を示す動作説明図
【図３】本発明の実施の形態２における固液分離装置の断面図
【図４】同固液分離装置のストレーナの構成図
【図５】本発明の実施の形態３における固液分離装置の断面図
【図６】同固液分離装置のストレーナの構成図
【図７】従来の固液分離装置の断面図
【符号の説明】
【００３９】
２１、３６  円形状のリング体
２３  間隙設定部
２５、３３、３４、３５、３９  ストレーナ
２６  偏心回転軸
２７  連結体
２８  容器
２９、４０  入口
３０  出口
３１  スクレーパ
３８  切り欠き部
【図１】
2008188550.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008188550.tif 000007
【図６】
2008188550.tif 000008
【図７】
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