(57)【要約】【課題】液体と固体とが混合した混合物を液体と固体とに分離する作業を継続して行うことができるようにする。【解決手段】液体と固体とが混合した混合物を液体と固体とに分離する分離装置のスクリューであって、上記分離装置に配設される略筒状体の側面に多数の孔を有する外装部材の内径側に配設され、上記外装部材との間に上記混合物を狭持して、上記混合物中の液体を上記外装部材の上記孔から排出させるスクリューにおいて、所定の方向に延長された軸部と、上記軸部の外周面に螺旋状に突出形成された突部と、上記突部の外周端部に配設され、上記突部の外周側に位置する略円筒状体の側面に多数の孔を有する外装部材の内径面に当接可能な外周部材とを有するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体と固体とが混合した混合物を液体と固体とに分離する分離装置のスクリューであって、前記分離装置に配設される略筒状体の側面に多数の孔を有する外装部材の内径側に配設され、前記外装部材との間に前記混合物を狭持して、前記混合物中の液体を前記外装部材の前記孔から排出させるスクリューにおいて、
所定の方向に延長された軸部と、
前記軸部の外周面に螺旋状に突出形成された突部と、
前記突部の外周端部に配設され、前記突部の外周側に位置する略円筒状体の側面に多数の孔を有する外装部材の内径面に当接可能な外周部材と
を有することを特徴とするスクリュー。
【請求項２】
請求項１に記載のスクリューにおいて、
前記外周部材は、全体が略棒状体であって、軸線方向に沿った長さが前記外装部材の軸線方向に沿った長さと略一致するとともに、軸線方向が前記軸部の軸線方向と一致するようにして前記突部の外周端部に配設されている
ことを特徴とするスクリュー。
【請求項３】
請求項１に記載のスクリューにおいて、
前記軸部の軸線方向と直交する方向の断面は略楕円形状である
ことを特徴とするスクリュー。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のスクリューにおいて、
前記スクリューの全体には、前記混合物の付着を防止するための加工が施されている
ことを特徴とするスクリュー。
【請求項５】
請求項１、請求項２、請求項３または請求項４のいずれか１項に記載のスクリューにおいて、
前記軸部は、下端側の太さが最も細いとともに上端側の太さが最も太くなるようにして徐々に太さを変化させてある
ことを特徴とするスクリュー。
【請求項６】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれか１項に記載のスクリューにおいて、
前記突部の前記軸部の軸線方向に沿った方向の間隔は、前記軸部の下端側近傍における間隔に比べて、前記軸部の上端近傍における間隔の方が狭くなる
ことを特徴とするスクリュー。
【請求項７】
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６のいずれか１項に記載のスクリューを有する分離装置において、
前記外装部材の上方側に配設されて内径側には前記スクリューが位置し、金属線を一定の内径でコイル状に巻いた締まりコイルバネよりなる第２の外装部材
を有することを特徴とする分離装置。
【請求項８】
請求項７に記載の分離装置と、
前記分離装置の前段に配設され、前記混合物に前処理を施す前処理装置と、
前記分離装置の後段に配設され、前記混合物に後処理を施す前処理装置と
を有する処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体と固体とが混合した混合物を液体と固体とに分離する分離装置に用いて好適なスクリューおよびそれを用いた分離装置ならびに分離装置を有する処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水分を含む含水物を水分と固形物と分離する脱水機として、例えば、側面に複数の小さな孔が穿設された筒状体の内部に、ネジ様の棒状体、即ち、円柱の外周面に螺旋状に突出形成された突部を有するスクリューが回転自在に配設された脱水機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１５２６４８号公報（図１）
こうした脱水機においては、筒状体の内部でスクリューが回転することによって、筒状体の内部に投入された含水物が、スクリューの螺旋状の突部に沿って搬送されて筒状体とスクリューとの間に位置し、加圧され圧縮されながら脱水される。この際、含水物から取り除かれた水分は、筒状体の側面に形成された複数の小さな孔から外部に流出する。
【０００４】
しかしながら、上記したような従来の脱水機においては、スクリューの回転により含水物を加圧して脱水するので、含水物から取り除かれた水分を排水するために形成された筒状体の小さな孔には、含水物中の固形物が詰まり易く、含水物中の固形物によって筒状体の孔が封鎖されてしまって、含水物を水分と固形物とに分離する作業を継続して行うことが困難になるという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液体と固体とが混合した混合物を液体と固体とに分離する作業を継続して行うことができるようにしたスクリューおよびそれを用いた分離装置ならびに分離装置を有する処理システムを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、液体と固体とが混合した混合物を液体と固体とに分離する分離装置のスクリューであって、上記分離装置に配設される略筒状体の側面に多数の孔を有する外装部材の内径側に配設され、上記外装部材との間に上記混合物を狭持して、上記混合物中の液体を上記外装部材の上記孔から排出させるスクリューにおいて、所定の方向に延長された軸部と、上記軸部の外周面に螺旋状に突出形成された突部と、上記突部の外周端部に配設され、上記突部の外周側に位置する略円筒状体の側面に多数の孔を有する外装部材の内径面に当接可能な外周部材とを有するようにしたものである。
【０００７】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記外周部材は、全体が略棒状体であって、軸線方向に沿った長さが上記外装部材の軸線方向に沿った長さと略一致するとともに、軸線方向が上記軸部の軸線方向と一致するようにして上記突部の外周端部に配設されているようにしたものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記軸部の軸線方向と直交する方向の断面は略楕円形状であるようにしたものである。
【０００９】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、請求項１、請求項２または請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記スクリューの全体には、上記混合物の付着を防止するための加工が施されているようにしたものである。
【００１０】
また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、請求項１、請求項２、請求項３または請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記軸部は、下端側の太さが最も細いとともに上端側の太さが最も太くなるようにして徐々に太さを変化させてあるようにしたものである。
【００１１】
また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれか１項に記載の発明において、上記突部の上記軸部の軸線方向に沿った方向の間隔は、上記軸部の下端側近傍における間隔に比べて、上記軸部の上端近傍における間隔の方が狭くなるようにしたものである。
【００１２】
また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５または請求項６のいずれか１項に記載のスクリューを有する分離装置において、上記外装部材の上方側に配設されて内径側には上記スクリューが位置し、金属線を一定の内径でコイル状に巻いた締まりコイルバネよりなる第２の外装部材を有するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の分離装置と、上記分離装置の前段に配設され、上記混合物に前処理を施す前処理装置と、上記分離装置の後段に配設され、上記混合物に後処理を施す前処理装置とを有するようにしたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明によるスクリューおよびそれを用いた分離装置ならびに分離装置を有する処理システムの実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。
【００１５】
ここで、図１には、本発明によるスクリューの実施の形態の一例を備えた分離装置の一例を示す概略構成説明図が示されている。なお、図１においては、説明を容易にするために、分離装置１０の本体ケース１２のみを透明なものとして図示している。
【００１６】
この分離装置１０は、中空の内部１２ａを有する略円柱状体の本体ケース１２と、本体ケース１２の内部１２ａに配設されるスクリュー１４と、スクリュー１４の下端１４ｅ側の外周側に位置する下部外装部材１６と、スクリュー１４の上端１４ｆ側の外周側に位置する上部外装部材１８とを有して構成されている。
【００１７】
ここで、本体ケース１２は、下方側の対向する位置に導入口１２ｂと下方排出口１２ｃとが形成されるとともに、上方側に上方排出口１２ｄが形成されている。そして、本体ケース１２の導入口１２ｂには、導入口１２ｂを介して本体ケース１２の内部１２ａと連通する導入用ダクト２０が延設されており、下方排出口１２ｃには、下方排出口１２ｃを介して本体ケース１２の内部１２ａと連通する下方排出用ダクト２２が延設されており、上方排出口１２ｄには、上方排出口１２ｄを介して本体ケース１２の内部１２ａと連通する上方排出用ダクト２４が延設されている。
【００１８】
スクリュー１４は、全体がネジ様の棒状体に形成されており、より詳細には、軸線方向と直交する方向の断面が略楕円形状の軸部１４ａと、軸部１４ａの外周面１４ａａに螺旋状に突出形成された突部１４ｂと、突部１４ｂの外周端部１４ｃに配設された外周部材１４ｄとを有して構成されている（図４（ａ）ならびに図５参照）。
【００１９】
そして、スクリュー１４の全体、即ち、軸部１４ａの外周面１４ａａ、突部１４ｂの表面１４ｂｂならびに外周部材１４ｄの表面１４ｄｄには、混合物の付着を防止するための加工が施されている。このスクリュー１４の付着防止加工としては、例えば、エンボス加工を用いることができる。
【００２０】
スクリュー１４の軸部１４ａは、下端１４ｅ側の太さが最も細く、上端１４ｆ側の太さが最も太くなるようにして徐々に太さを変化させてある。つまり、下端１４ｅ側近傍における軸線方向と直交する方向の断面形状である略楕円形状の面積（図４（ｂ）参照）に比べて、上端１４ｆ側近傍における軸線方向と直交する方向の断面形状である略楕円形状の面積（図４（ｃ）参照）の方が大きくなっている。
【００２１】
スクリュー１４の突部１４ｂは、ネジのネジ山のようにして軸部１４ａの外周面１４ａａに螺旋状に突出形成されており、より詳細には、軸部１４ａの下端１４ｅから軸部１４ａの軸線方向に沿ってみたときに、軸部１４ａの左回りに旋回して上端１４ｆに昇る方向で螺旋状に形成されている。
【００２２】
なお、軸部１４ａの下端１４ｅから軸部１４ａの軸線方向に沿ってみたときの突部１４ｂの形状は略正円形状であり、当該正円形状の直径Ｒ（図４（ｂ）参照）、即ち、軸部１４ａの軸線方向と直交する方向における突部１４ｂの大きさは、後述する下部外装部材１６の内径側１６ｄならびに上部外装部材１８の内径側１８ａに、スクリュー１４が配設可能なようにして寸法設定されている。
【００２３】
また、突部１４ｂの軸部１４ａの軸線方向に沿った方向の間隔は、軸部１４ａの下端１４ｅ側近傍における間隔Ｗ１に比べて、上端１４ｆ近傍における間隔Ｗ２の方が狭くなっている（図４（ａ）参照）。
【００２４】
スクリュー１４の外周部材１４ｄは、全体が略棒状体に形成されており、軸部１４ａの下端１４ｅ側近傍の突部１４ｂの外周端部１４ｃに、当該外周部材１４ｄの軸線方向が軸部１４ａの軸線方向と一致するようにして配設されている。この外周部材１４ｄの軸線方向に沿った長さＬ１（図４（ａ）参照）は、後述する下部外装部材１６の軸線方向に沿った長さＬ２（図２参照）と略一致するようにして寸法設定されている。
【００２５】
そして、スクリュー１４の軸部１４ａの下端１４ｅ側には、モーターなどの駆動装置２６が配設されており、駆動装置２６の駆動力によって、軸部１４ａの軸線回りに回転自在となされている。なお、スクリュー１４の軸部１４ａの上端１４ｆの先端１４ｇは、本体ケース１２に形成された係止部（図示せず。）内に所定の裕度をもって係止されており、スクリュー１４は回転するときに揺動可能となされている。
【００２６】
下部外装部材１６は、全体が略円筒状体に形成され、側面１６ａに形成された多数の孔１６ｂと、側面１６ａの一部を切り欠いた切り欠き部１６ｃとを有している。こうした下部外装部材１６は、例えば、金属材料により形成されたメッシュや、パンチングメタルなどを用いて形成することができる。
【００２７】
そして、この下部外装部材１６は、スクリュー１４の軸部１４ａの下端１４ｅ側近傍の突部１４ｂの外周端部１４ｃを覆うようにして、本体ケース１２の底部１２ｇに固定的に配設されている。この際、下部外装部材１６の切り欠き部１６ｃは、本体ケース１２の導入口１２ｂの近傍に位置するようになされている。
【００２８】
なお、下部外装部材１６の内径は、下部外装部材１６の内径側１６ｄに、スクリュー１４の突部１４ｂの外周端部１４ｃに配設された外周部材１４ｄが当接するようにして寸法設定されている（図３参照）。
【００２９】
一方、上部外装部材１８は、コイルバネにより形成されており、より詳細には、断面が円形形状の金属線を、一定の内径でコイル状に巻いた締まりコイルバネであって、このコイルバネの巻き方向は、上部外装部材１８の内径側１８ａに位置するスクリュー１４の突部１４ｂが螺旋状に形成される方向と一致している。即ち、上部外装部材１８たるコイルバネは、軸部１４ａの下端１４ｅから軸部１４ａの軸線方向に沿ってみたときに、軸部１４ａの左回りに旋回して上端１４ｆに昇る方向で巻いているものである。
【００３０】
また、上部外装部材１８たるコイルバネの内径は、下部外装部材１６の内径と略一致するようにして形成されており、上部外装部材１８は下部外装部材１６の上方に配設されて、スクリュー１４の上端１４ｆ側近傍の外周側に位置している。
【００３１】
なお、上部外装部材１８は締まりコイルバネにより構成されているので、この締まりコイルバネが弾性変形していない状態において、コイル状に巻かれて締まりコイルバネを形成する金属線は、互いに密接して上部外装部材１８の側面１８ｂを形成している（図６（ｂ）参照）。即ち、上部外装部材１８の側面１８ｂは、一枚板状に形成されているものではなく、締まりコイルバネを形成するように密接している金属線が互いに接する接線箇所１８ｃ（図６（ａ）参照）を多数有するものである。
【００３２】
そして、上部外装部材１８の上端１８ｅには、全体が略円筒状体に形成されたガイド部材２８が配設されている。このガイド部材２８の内径は、上部外装部材１８の内径と略一致するようにして形成されている。また、ガイド部材２８の本体ケース１２の上方排出口１２ｄ近傍には、開口部２８ａが形成されている。ガイド部材２８の内径面２８ｂに当接可能なようにして、スクリュー１４の軸部１４ａの上端１４ｆには上方突起１４ｈが形成されている。
【００３３】
以上の構成において、上記した分離装置１０を用いて液体と固体とが混合した混合物を液体と固体とに分離するには、まず、駆動装置２６を駆動させて、スクリュー１４を軸線回りに、より詳細には、軸部１４ａの下端１４ｅから軸部１４ａの軸線方向に沿ってみたときに、軸部１４ａの軸線回りの左回り方向（図６（ｃ）に示す矢印Ｄ方向参照）で回転させる。
【００３４】
そして、液体と固体とが混合した混合物を、導入用ダクト２０を介して、本体ケース１２の導入口１２ｂから本体ケース１２の内部１２ａに導入する。
【００３５】
この際、導入用ダクト２０内に位置する混合物は、新たに導入ダクト２０内に順次導入される混合物に押されて、本体ケース１２の導入口１２ｂを通り、導入口１２ｂの近傍に位置する下部外装部材１６の切り欠き部１６ｃから、下部外装部材１６の内径側１６ｄへと移動する。
【００３６】
ここで、下部外装部材１６の内径側１６ｄへと移動した混合物は、スクリュー１４が図６（ｃ）に示す矢印Ｄ方向で回転しているので、当該回転しているスクリュー１４の突部１４ｂに巻き込まれる。すると、スクリュー１４によって巻き込まれた混合物は、スクリュー１４の軸部１４ａと下部外装部材１６との間の空間Ｅ１（図２参照）に狭持されるようになる。
【００３７】
さらに、空間Ｅ１に狭持されている混合物は、スクリュー１４の回転に伴って、螺旋状に形成された突部１４ｂに載置された状態で、軸部１４ａの下端１４ｅから上端１４ｆに向かって搬送されるとともに加圧されて圧縮される。
【００３８】
その結果、スクリュー１４の軸部１４ａと下部外装部材１６との間の空間Ｅ１においては、混合物が圧縮されて、混合物中の液体、特に、混合物中において固体と単に混ざり合っている混合水のような液体が、混合物から除去される。
【００３９】
そして、空間Ｅ１に狭持されている混合物から除去された液体は、軸部１４ａと下部外装部材１６との間の空間Ｅ１から、下部外装部材１６の側面１６ａに形成された多数の孔１６ｂを通って、下部外装部材１６の外部に排出される。この下部外装部材１６の孔１６ｂから排出された液体は、重力に従って下方へ移動して下方排出口１２ｃに至り、下方排出用ダクト２２から分離装置１０の外部に排出される。
【００４０】
一方、スクリュー１４の軸部１４ａと下部外装部材１６との間の空間Ｅ１において、混合水のような液体が除去されて脱水された混合物は、スクリュー１４の回転に伴って、さらに軸部１４ａの上端１４ｆに向かって搬送されて、スクリュー１４の軸部１４ａと上部外装部材１８の下端１８ｄ側との間の空間Ｅ２（図２参照）に狭持されるようになる。
【００４１】
そして、空間Ｅ２に狭持されている混合物は、スクリュー１４の回転に伴って、螺旋状に形成された突部１４ｂに載置された状態で、軸部１４ａの下端１４ｅから上端１４ｆに向かって搬送されるとともに加圧されて圧縮される。
【００４２】
その結果、スクリュー１４の軸部１４ａと上部外装部材１８の下端１８ｂ側との間の空間Ｅ２においては、混合物が圧縮されて、混合物中の液体、特に、混合物中において固体に付着している付着水のような液体が、混合物から除去される。
【００４３】
そして、空間Ｅ２に狭持されている混合物から除去された液体は、軸部１４ａと上部外装部材１８の下端１８ｄ側との間の空間Ｅ２から、上部外装部材１８の側面１８ｂを形成する締まりコイルバネの密接している金属線が互いに接する接線箇所１８ｃを通って、上部外装部材１８の外部に排出される。そして、上部外装部材１８の隙間１８ｃから排出された液体は、重力に従って下方へ移動して下方排出口１２ｃに至り、下方排出用ダクト２２から分離装置１０の外部に排出される。
【００４４】
一方、スクリュー１４の軸部１４ａと上部外装部材１８の下端１８ｄ側との間の空間Ｅ２において、付着水のような液体が除去されて脱水された混合物は、スクリュー１４の回転に伴って、さらに軸部１４ａの上端１４ｆに向かって搬送されて、スクリュー１４の軸部１４ａと上部外装部材１８の上端１８ｅ側との間の空間Ｅ３（図２参照）に狭持されるようになる。
【００４５】
そして、空間Ｅ３に狭持されている混合物は、スクリュー１４の回転に伴って、螺旋状に形成された突部１４ｂに載置された状態で、軸部１４ａの下端１４ｅから上端１４ｆに向かって搬送されるとともに加圧されて圧縮される。
【００４６】
その結果、スクリュー１４の軸部１４ａと上部外装部材１８の上端１８ｅ側との間の空間Ｅ３においては、混合物が圧縮されて、混合物中の液体、特に、混合物中の固体の組織内に存在している組織水のような液体が、混合物から除去される。
【００４７】
そして、空間Ｅ３に狭持されている混合物から除去された液体は、軸部１４ａと上部外装部材１８の上端１８ｅ側との間の空間Ｅ３から、上部外装部材１８の側面１８ｂを形成する締まりコイルバネの密接している金属線が互いに接する接線箇所１８ｃを通って、上部外装部材１８の外部に排出される。そして、上部外装部材１８の隙間１８ｃから排出された液体は、重力に従って下方へ移動して下方排出口１２ｃに至り、下方排出用ダクト２２から分離装置１０の外部に排出される。
【００４８】
一方、スクリュー１４の軸部１４ａと上部外装部材１８の上端１８ｅ側との間の空間Ｅ３において、組織水のような液体が除去されて脱水された混合物は、スクリュー１４の回転に伴って、さらに軸部１４ａの上端１４ｆに向かって搬送され、上部外装部材１８の上端１８ｅに配設されたガイド部材２８の内径側に移動する。
【００４９】
ここで、ガイド部材２８の内径側に位置する混合物は、既に、組織水のような液体までも除去されて脱水された混合物であるので、結果的には、混合物中の固体のみとなっている。
【００５０】
そして、ガイド部材２８の内径側に位置する混合物中の固体は、スクリュー１４の回転に伴って、スクリュー１４の上方突起１４ｈがガイド部材２８の内径面２８ｂに摺接するようにして移動しているので、移動する上方突起１４ｈによってガイド部材２８の開口部２８ａから、本体ケース１２の上方排出口１２ｄに至り、上方排出用ダクト２４から分離装置１０の外部に排出される。
【００５１】
上記したようにして分離装置１０においては、液体と固体とが混合した混合物が、スクリュー１４の回転に伴って、軸部１４ａの下端１４ｅから上端１４ｆに向かって搬送され、本体ケース１２の下位に位置する空間Ｅ１、本体ケース１２の中位に位置する空間Ｅ２ならびに本体ケース１２の上位に位置する空間Ｅ３に順次移動して、加圧され圧縮されながら脱水される。そして、混合物から取り除かれた液体は、下方排出用ダクト２２から分離装置１０の外部に排出され、混合物中の固体は、上方排出用ダクト２４から分離装置１０の外部に排出されて、混合物が液体と固体とに分離される。
【００５２】
こうして分離装置１０において混合物が液体と固体とに分離される際に、スクリュー１４の軸部１４ａと下部外装部材１６との間の空間Ｅ１においては、混合物中の固体が、下部外装部材１６の側面１６ａに形成された多数の孔１６ｂに堆積する恐れがある。
【００５３】
しかしながら、スクリュー１４の突部１４ｂの外周端部１４ｃに外周部材１４ｄを配設するようにしたため、スクリュー１４の回転とともに、この外部部材１４ｄが下部外装部材１６の内径側１６ｄに当接した状態で移動して、下部外装部材１６の側面１６ａの孔１６ｂに、混合物中の固体が堆積することがない。このため、スクリュー１４を備えた分離装置１０においては、混合物を液体と固体とに分離する作業を継続して行うことができる。
【００５４】
また、混合物を液体と固体とに分離する作業を継続しても、下部外装部材１６の側面１６ａの孔１６ｂに混合物中の固体が堆積しないので、下部外装部材１６の側面１６ａの孔１６ｂから混合物中の液体の多くが効率良く排出され、空間Ｅ１より上方に搬送される混合物中の液体の量を減らすことができ、空間Ｅ２や空間Ｅ３に多くの液体を含有する混合物が搬送されるのを防止することができる。
【００５５】
ここで、スクリュー１４は軸部１４ａの軸線方向と直交する方向の断面が略楕円形状に形成されており（図４（ｂ）（ｃ）参照）、軸部１４ａの先端１４ｇが本体ケース１２の係止部内に所定の裕度をもって係止されているので、分離装置１０において混合物が液体と固体とに分離される際に回転するスクリュー１４は、不規則な楕円運動により揺動する（図６（ｃ）参照）。
【００５６】
そして、回転するスクリュー１４が不規則な楕円運動により揺動すると、回転するスクリュー１４は軸部１４ａの軸線方向と直交する方向に振られるので、空間Ｅ１、空間Ｅ２あるいは空間Ｅ３に位置する混合物を、スクリュー１４の外周側に位置する略円筒状体の下部外装部材１６や上部外装部材１８の内径側１６ｄ，１８ａに所定の負荷をかけて当接させることができる。
【００５７】
その結果、軸部１４ａの下端１４ｅから上端１４ｆに向かうスクリュー１４による混合物の搬送を効率良く行うことができ、空間Ｅ１、空間Ｅ２、空間Ｅ３の順でより上方へとスムーズに混合物が搬送される。
【００５８】
また、スクリュー１４の突部１４ｂが螺旋状に形成される方向と上部外装部材１８たるコイルバネの巻き方向とが一致しているので、混合物の上方方向への搬送がより一層スムーズに行われる。さらに、スクリュー１４の全体には混合物の付着を防止するための加工が施されているので、混合物を液体と固体とに分離する作業中であっても、スクリュー１４の軸部１４ａの外周面１４ａａ、突部１４ｂの表面１４ｂｂならびに外周部材１４ｄの表面１４ｄｄに混合物が付着せず、混合物の搬送を妨げることがない。
【００５９】
こうして軸部１４ａの下端１４ｅから上端１４ｆに向かう混合物の搬送を非常に効率良く行うことができるスクリュー１４を備えた分離装置１０においては、混合物を液体と固体とに分離する作業を継続して連続的に行うことができるとともに、当該作業時間を短縮することもできる。
【００６０】
また、回転するスクリュー１４の不規則な楕円運動による揺動によって、空間Ｅ１、空間Ｅ２あるいは空間Ｅ３に位置する混合物が、下部外装部材１６や上部外装部材１８の内径側１６ｄ，１８ａに所定の負荷をかけて当接されると、空間Ｅ１、空間Ｅ２あるいは空間Ｅ３における混合物の圧縮が一層確実に行われて、混合物中の液体を効率良く除去することができる。この際、下部外装部材１６の内径側１６ｄや上部外装部材１８の内径側１８ａに付着している混合物、特に、混合物中の固体を、下部外装部材１６の内径側１６ｄや上部外装部材１８の内径側１８ａから剥離除去することもできる。従って、スクリュー１４を備えた分離装置１０においては、混合物を液体と固体とに分離する作業を、良好な状態で継続して確実に行うことができる。
【００６１】
また、スクリュー１４は、軸部１４ａの下端１４ｅ側の太さが最も細く、上端１４ｆ側の太さが最も太くなるようにして徐々に太さを変化させてあり、さらに、軸部１４ａの下端１４ｅ側近傍における突部１４ｂの軸部１４ａの軸線方向に沿った方向の間隔Ｗ１に比べて、上端１４ｆ近傍における突部１４ｂの軸部１４ａの軸線方向に沿った方向の間隔Ｗ２の方が狭くなされている。その結果、空間Ｅ１、空間Ｅ２ならびに空間Ｅ３の大きさは、空間Ｅ１＞空間Ｅ２＞空間Ｅ３となり、空間Ｅ３が最も小さくなっている。
【００６２】
ここで、空間Ｅ１、空間Ｅ２、空間Ｅ３の順でより上方へと搬送される混合物は、空間Ｅ１においては混合水のような液体が除去され、空間Ｅ２においては付着水のような液体が除去されているので、空間Ｅ３に位置するときには既に、混合物中の多くの液体が除去されていることになる。
【００６３】
しかしながら、上記したようにして空間Ｅ３が最も小さくなるようして形成されているので、既に多くの液体が除去されてしまった混合物、あるいは、はじめから少量の液体しか含まれていない混合物、または、全体量の少ない混合物であっても、空間Ｅ３においては適度に圧縮して脱水することができ、組織水のような液体まで除去する確実な脱水を実現することができる。
【００６４】
ここで、分離装置１０においては、不規則な楕円運動による揺動可能なスクリュー１４の外周側には、締まりコイルバネにより構成される上部外装部材１８が配設されている（図６（ｃ）参照）。そして、回転するスクリュー１４が軸部１４ａの軸線方向と直交する方向に振られて、空間Ｅ１、空間Ｅ２あるいは空間Ｅ３に位置する混合物が、上部外装部材１８の内径側１８ａに所定の負荷をかけて当接すると、上部外装部材１８は締まりコイルバネにより構成されているので、上部外装部材１８の軸線方向と直交する方向への逃げが可能である。つまり、上部外装部材１８の内径側１８ａに所定の負荷がかかっても、その負荷が上部外装部材１８の軸線方向に逃げることがない。
【００６５】
このため、分離装置１０においては、作業中に上部外装部材１８の内径側１８ａに所定の負荷がかかっても、上部外装部材１８の締まりコイルバネを形成するように密接している金属線が互いに接する接線箇所１８ｃが大きく拡開することがない。その結果、空間Ｅ２や空間Ｅ３で混合物から除去された液体のみが、接線箇所１８ｃから外部に排出され、この接線箇所１８ｃから混合物中の固体が外部に排出されることがない。
【００６６】
従って、本発明による分離装置１０においては、混合物を液体と固体とに確実に分離することができ、混合物から除去された液体中に固体が混じってしまうようなことがなく、後処理などで様々な問題が生起されることもない。
【００６７】
こうした本発明による分離装置１０に対して、従来の装置、例えば、スクリューの外周側に固定的に配設された筒状体の隙間から液体を排出するように構成された装置においては、当該筒状体が固定的に配設されているので、筒状体の内径側から負荷がかかると、その負荷が筒状体の軸線方向と直交する方向に逃げることができず、負荷は筒状体の軸線方向に逃げることになる。その結果、従来の装置においては、負荷がかかると筒状体の隙間が拡開してしまって、混合物から除去された液体中に固体が混じってしまい、液体と固体とを確実に分離することができず、後処理などで様々な問題を将来することになっていた。
【００６８】
次に、図７を参照しながら、本発明による分離装置のスクリューの実施の形態の一例を備えた分離装置を有する生ゴミ処理システムについて説明することとする。
【００６９】
なお、図７に示す生ゴミ処理システム１００の分離装置１０は、図１乃至図６を用いて説明した分離装置１０、即ち、スクリュー１４を有する分離装置１０と同一であり、スクリュー１４ならびに分離装置１０の説明については、上記した説明を援用して省略することとする。
【００７０】
この生ゴミ処理システム１００は、生ゴミを粉砕する粉砕装置などにより構成される前処理装置１０２と、前処理装置１０２の後段に配設される分離装置１０と、分離装置１０の後段に配設される後処理装置１０４とを有して構成されている。
【００７１】
ここで、前処理装置１０２は、例えば、業務用の厨房施設や家庭の台所の流し台の排水口に接続された粉砕装置により構成することができる。こうした粉砕装置は、カッターがモーターなどによって駆動されて高速で回転することにより、生ゴミを所定の大きさにまで粉砕するものである。そして、粉砕装置におけるこうした粉砕処理は、処理過程での冷却のために、流水状態で行われる。その結果、前処理装置１０２の後段に配設される分離装置１０には、粉砕された生ゴミ、即ち、液体と固体とが混合した混合物が搬送されることになる。
【００７２】
一方、後処理装置１０４は、例えば、攪拌手段を備えた乾燥装置により構成することができる。
【００７３】
なお、これら前処理装置１０２、分離装置１０ならびに後処理装置１０４からなる生ゴミ処理システム１００においては、前処理装置１０２と分離装置１０とを接続する流路や、分離装置１０と後処理装置１０４とを接続する流路、あるいは、排水や排気のための流路などが適宜配設されるようになされている。
【００７４】
以上の構成において、上記した生ゴミ処理システム１００を用いて生ゴミを処理するには、まず、前処理装置１０２に流水によって生ゴミが投入される。すると、投入された生ゴミは、前処理装置１０２たる粉砕装置によって粉砕される。こうして所定の大きさにまで粉砕された生ゴミは、所定の流路を通って分離装置１０に搬送される。
【００７５】
そして、搬送された生ゴミ、即ち、液体と固体とが混合した混合物は、分離装置１０の導入用ダクト２０を介して、本体ケース１２の導入口１２ｂから本体ケース１２の内部１２ａに導入される。このようにして導入された混合物たる生ゴミは、図１乃至図６を用いて説明したのと同様にして、スクリュー１４の回転に伴って、軸部１４ａの下端１４ｅから上端１４ｆに向かって搬送され、空間Ｅ１、空間Ｅ２ならびに空間Ｅ３（図２参照）に順次位置されて、加圧され圧縮されながら脱水される。
【００７６】
その結果、粉砕された生ゴミから取り除かれた液体は、下方排出用ダクト２２から分離装置１０の外部に排出され、粉砕された生ゴミ中の固体は、上方排出用ダクト２４から分離装置１０の外部に排出されて、生ゴミが液体と固体とに分離される。
【００７７】
こうして脱水された生ゴミの残余の固体は、分離装置１０の上方排出用ダクト２４に接続された所定の流路を通って後処理装置１０４に搬送される。そして、攪拌手段によって攪拌されながら、後処理装置１０４たる乾燥装置によって乾燥される。
【００７８】
上記したようにして生ゴミ処理システム１００においては、分離装置１０を有するようにしたため、前処理装置１０２たる粉砕装置によって粉砕されるなどして前処理がなされた生ゴミを液体と固体とに分離する作業中において、下部外装部材１６の側面１６ａの孔１６ｂに、生ゴミ中の固体が堆積することがなく、生ゴミを液体と固体とに分離する作業を継続して行うことができる。
【００７９】
さらに、生ゴミ処理システム１００においても、図１乃至図６に示すスクリュー１４を備えた分離装置１０による各種効果が奏され、空間Ｅ１より上方に搬送される生ゴミ中の液体の量を減らすことができ、空間Ｅ２や空間Ｅ３に多くの液体を含有する生ゴミが搬送されるのを防止することができる。また、軸部１４ａの下端１４ｅから上端１４ｆに向かうスクリュー１４による生ゴミの搬送を効率良く行うことができ、空間Ｅ１、空間Ｅ２、空間Ｅ３の順でより上方へとスムーズに生ゴミが搬送される。また、スクリュー１４の全体には混合物の付着を防止するための加工が施されているので、生ゴミがスクリュー１４の軸部１４ａの外周面１４ａａ、突部１４ｂの表面１４ｂｂならびに外周部材１４ｄの表面１４ｄｄに付着せず、生ゴミの搬送を妨げることがない。また、生ゴミを処理するのに要する時間を短縮することもできる。さらに、はじめから少量の液体しか含まれていない生ゴミ、または、全体量の少ない生ゴミであっても、空間Ｅ３においては適度に圧縮して脱水することができ、組織水のような液体まで除去する確実な脱水を実現することができる。そして、生ゴミを液体と固体とに確実に分離することができ、生ゴミから除去された液体中に固体が混じってしまうようなことがなく、後処理などで様々な問題が生起されることもない。
【００８０】
つまり、生ゴミ処理システム１００の分離装置１０によって生ゴミから分離された液体には固体が混じっているようなことがないので、分離装置１０の下方排出用ダクト２２から排出される液体を、下方排出用ダクト２２に接続されている所定の流路から下水道へ流すこともできる。
【００８１】
そして、分離装置１０によって脱水された生ゴミの残余の固体は、分離装置１０によって確実に脱水が行われているので、余分な液体を含んでおらず、後処理装置１０４による乾燥を短時間で行うことができ、生ゴミ処理の効率を向上させることができる。
【００８２】
次に、図８を参照しながら、本発明による分離装置のスクリューの実施の形態の一例を備えた分離装置を有するオイル処理システムについて説明することとする。
【００８３】
なお、図８に示すオイル処理システム２００の分離装置１０は、図１乃至図６を用いて説明した分離装置１０、即ち、スクリュー１４を有する分離装置１０と同一であり、スクリュー１４ならびに分離装置１０の説明については、上記した説明を援用して省略することとする。
【００８４】
このオイル処理システム２００は、混合物が最初に投入される前処理用部材２０２と、前処理装置１０２の後段に配設される分離装置１０と、分離装置１０の後段に配設される後処理装置２０４とを有して構成されている。
【００８５】
ここで、前処理用部材２０２は、例えば、業務用の厨房施設や家庭の台所の流し台の排水口に接続され、ゴミ受け用の金網などにより形成されるフィルターにより構成することができる。こうした前処理用部材２０２には、例えば、食事の食べ残しなどがそのまま投入される。その結果、前処理用部材２０２に投入され混合物は、液体と固体とが混合した混合物であるが、特に、液体には油分が多く含まれている。
【００８６】
一方、後処理装置２０４は、例えば、液体中の油分のみを取り除く油分除去装置により構成することができる。
【００８７】
なお、これら前処理部材２０２、分離装置１０ならびに後処理装置２０４からなるオイル処理システ２００においては、前処理装部材２０２と分離装置１０とを接続する流路や、分離装置１０と後処理装置２０４とを接続する流路、あるいは、排水や排気のための流路などが適宜配設されるようになされている。
【００８８】
以上の構成において、上記したオイル処理システム２００を用いて油分を多く含む混合物を処理するには、まず、混合物を前処理部材２０２によって濾し、混合物中の所定の大きさ以上の固体を取り除く。こうして所定の大きさ以上の固体が取り除かれた混合物は、所定の流路を通って分離装置１０に搬送される。
【００８９】
そして、搬送された混合物、即ち、油分を多く含む液体と固体とが混合した混合物は、分離装置１０の導入用ダクト２０を介して、本体ケース１２の導入口１２ｂから本体ケース１２の内部１２ａに導入される。このようにして導入された混合物は、図１乃至図６を用いて説明したのと同様にして、スクリュー１４の回転に伴って、軸部１４ａの下端１４ｅから上端１４ｆに向かって搬送され、空間Ｅ１、空間Ｅ２ならびに空間Ｅ３（図２参照）に順次位置されて、加圧され圧縮されながら脱水される。
【００９０】
その結果、混合物から取り除かれた油分を多く含む液体は、下方排出用ダクト２２から分離装置１０の外部に排出され、混合物中の固体は、上方排出用ダクト２４から分離装置１０の外部に排出されて、混合物が油分を多く含む液体と固体とに分離される。
【００９１】
こうして混合物から脱水されて排出された油分を多く含む液体は、分離装置１０の下方排出用ダクト２２に接続された所定の流路を通って後処理装置２０４に搬送される。そして、後処理装置２０４たる油分除去装置によって、混合物から脱水された液体中に多く含まれる油分のみが取り除かれて、残余の液体が所定の流路から下水道へ流される。
【００９２】
上記したようにしてオイル処理システム２００においては、分離装置１０を有するようにしたため、前処理用部材２０２によって所定の大きさ以上の固体が取り除かれた混合物を、油分を多く含む液体と固体とに分離する作業中において、下部外装部材１６の側面１６ａの孔１６ｂに、混合物中の固体や液体に多く含まれる油分が堆積することがなく、混合物を油分を多く含む液体と固体とに分離する作業を継続して行うことができる。
【００９３】
さらに、オイル処理システム２００においても、図１乃至図６に示すスクリュー１４を備えた分離装置１０による各種効果が奏され、空間Ｅ１より上方に搬送される混合物中の液体の量を減らすことができ、空間Ｅ２や空間Ｅ３に多くの液体を含有する混合物が搬送されるのを防止することができる。また、軸部１４ａの下端１４ｅから上端１４ｆに向かうスクリュー１４による混合物の搬送を効率良く行うことができ、空間Ｅ１、空間Ｅ２、空間Ｅ３の順でより上方へとスムーズに混合物が搬送される。また、スクリュー１４の全体には混合物の付着を防止するための加工が施されているので、混合物や液体中に多く含まれる油分が、スクリュー１４の軸部１４ａの外周面１４ａａ、突部１４ｂの表面１４ｂｂならびに外周部材１４ｄの表面１４ｄｄに付着せず、混合物の搬送を妨げることがない。また、混合物を処理するのに要する時間を短縮することもできる。さらに、はじめから少量の液体しか含まれていない混合物、または、全体量の少ない混合物であっても、空間Ｅ３においては適度に圧縮して脱水することができ、組織水のような液体まで除去する確実な脱水を実現することができる。そして、混合物を液体と固体とに確実に分離することができ、混合物から除去された液体中に固体が混じってしまうようなことがなく、後処理などで様々な問題が生起されることもない。
【００９４】
また、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（７）に示すように変形してもよい。
【００９５】
（１）上記した実施の形態においては、スクリュー１４の突部１４ｂの外周端部１４ｃに配設される外周部材１４ｄは、全体が略棒状体に形成されるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、外周部材が曲面を備えるようにしてよいし（図９（ａ）参照）、外周部材の全体が略板状体であるようにしてもよい（図９（ｂ）参照）。
【００９６】
つまり、外周部材１４ｄは、スクリュー１４の回転ととも下部外装部材１６の内径側１６ｄに当接した状態で移動することにより、下部外装部材１６の内径側１６ｄに付着した付着物を剥離することなどが可能なようにして変更することができる。
【００９７】
従って、外周部材１４ｄが突部１４ｂの外周端部１４ｃに配設される位置やその角度を、スクリュー１４の回転方向などに応じて変化させてもよく、外周部材１４ｄをやや傾斜させて配設すれば、付着物の剥離が容易になる。
【００９８】
また、外周部材１４ｄをブラシにより形成してもよく、外周部材１４ｄの延長方向は、軸部１４ａの軸線方向に一致するのに限られず、下部外装部材１６の側面１６ａに当接可能な範囲で変更してもよい。
【００９９】
さらに、外周部材１４ｄは、突部１４ｂの外周端部１４ｃに配設されているので、交換が容易であるが、これに限られるものではないことは勿論であり、スクリュー１４の突部１４ｂと一体的に成形するようにしてもよい。また、混合物の種類によっては、外周部材１４ｄが上部外装部材１８に当接可能なように構成してもよい。
【０１００】
（２）上記した実施の形態においては、下部外装部材１６は、スクリュー１４の軸部１４ａの下端１４ｅ側近傍の突部１４ｂの外周端部１４ｃを覆うようにして配設されるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、下部外装部材１６を上方に延長して上部外装部材１８を短くしたり、または、スクリュー１４の外周側に下部外装部材１６あるいは上部外装部材１８のみのみを配設したりしてもよい。
【０１０１】
また、下部外装部材１６の樹脂により形成するなどして、側面１６ａに形成される多数の孔１６ｂの形状を各種形状に変更することにより、下部外装部材１６の側面１６ａの孔１６ｂに混合物中の固体が堆積することを一層確実に防止することができる。
【０１０２】
（３）上記した実施の形態においては、上部外装部材１８は、断面が円形形状の金属線を、一定の内径でコイル状に巻いた締まりコイルバネにより構成されるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、断面が三角形形状の線形材料（図１０（ａ）参照）、断面が四角形形状の線形材料（図１０（ｂ）参照）、断面が半円形形状の線形材料（図１０（ｃ）参照）、あるいは、各種形状に加工された線形材料（図１０（ｄ）（ｅ）（ｆ）参照）を、一定の内径でコイル状に巻いた締まりコイルバネにより上部外装部材１８を構成するようにしてもよい。この際、コイルバネの巻き方向をスクリュー１４の突部１４ｂが螺旋状に形成される方向と反対の方向にしてもよい。
【０１０３】
また、上記した各種形状に加工された線形材料（図１０（ｄ）（ｅ）（ｆ）参照）を用いると、締まりコイルバネを形成するように密接している金属線が互いに接する接線箇所１８ｃに孔を設けることができ、接線箇所１８ｃの形状を変化させることができる。
【０１０４】
また、処理対象である混合物の内容に応じて、図１１に示すように、上部外装部材１８を調節する調節手段３０を配設するようにしてもよい。この調節手段３０によって、上部外装部材１８の軸線方向に沿った範囲を限定することにより、上部外装部材１８の接線箇所１８ｃから作業中に排出される液体量を調整することも可能になる。
【０１０５】
（４）上記した実施の形態においては、スクリュー１４の全体にエンボス加工のような付着防止加工がなされるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、こうした付着防止加工は、処理対象である混合物の内容に応じて、分離装置１０を構成する各部材それぞれに施すようにするとよい。
【０１０６】
（５）上記した実施の形態においては、図１、図７ならびに図８に示す分離装置１０の寸法や各部材の材料などは、分離装置１０が配設される場所や処理対象である混合物の内容に応じて適宜変更するようにしてもよい。さらに、こうした変更に応じて、スクリュー１４の駆動手段やガイド部材２８の形状の変更、あるいは、消臭のための手段を付加するなどの各種変更を行うとよい。
【０１０７】
例えば、分離装置１０を所定の角度で傾斜させて使用するようにしてもよく、また、混合物に多量の液体が混合されている場合には、脱水に比較的長い時間を費やせるように、図１、図７ならびに図８に示す分離装置１０に比べて全長を延長してもよい（図１２参照）。
【０１０８】
（６）上記した実施の形態においては、分離装置１０を有する生ゴミ処理システム１００（図７参照）ならびにオイル処理システム２００（図８参照）について説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、廃油に含まれる固形物を取り除くためのシステムや、汚泥を処理するためのシステム、あるいは、家畜の糞尿を処理するためのシステムなど、各種の固液分離処理システムに、本発明によるスクリュー１４を有する分離装置１０を用いてもよい。
【０１０９】
（７）上記した実施の形態ならびに上記した変形例（１）乃至変形例（７）を、適宜組み合わせて構成してもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、液体と固体とが混合した混合物を液体と固体とに分離する作業を継続して行うことできるようになるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスクリューの実施の形態の一例を備えた分離装置の一例を示す概略構成説明図である。
【図２】図１に示す分離装置のスクリューの中心軸を通る位置における要部断面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線の位置における断面図である。
【図４】（ａ）は本発明によるスクリューの概略構成説明図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図５】図４（ａ）に示す本発明によるスクリューの概略構成斜視説明図である。
【図６】（ａ）は上部外装部材の拡大一部断面図であり、（ｂ）は動作前の上部外装部材を模式的に示した説明図であり、（２）は動作時の上部外装部材を模式的に示した説明図である。
【図７】図１に示す分離装置を備えた生ゴミ処理システムの一例を示す概略構成説明図である。
【図８】図１に示す分離装置を備えたオイル処理システムの一例を示す概略構成説明図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は図５に示すスクリューの他の例を示す概略構成斜視説明図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は図１に示す分離装置の上部外装部材の他の例を示す説明図である。
【図１１】図１に示す分離装置の上部外装部材の他の例を示す説明図である。
【図１２】図１に示す分離装置の他の例を示す概略構成説明図である。
【符号の説明】
１０      分離装置
１２      本体ケース
１２ａ    内部
１２ｂ    導入口
１２ｃ    下方排出口
１２ｄ    上方排出口
１４      スクリュー
１４ａ    軸部
１４ａａ  外周面
１４ｂ    突部
１４ｂｂ  表面
１４ｃ    外周端部
１４ｄ    外周部材
１４ｄｄ  表面
１４ｅ    下端
１４ｆ    上端
１４ｇ    先端
１４ｈ    上方突起
１６      下部外装部材
１６ａ    側面
１６ｂ    孔
１６ｃ    切り欠き部
１６ｄ    内径側
１８      上部外装部材
１８ａ    内径側
１８ｂ    側面
１８ｃ    接線箇所
２０      導入用ダクト
２２      下方排出用ダクト
２４      上方排出用ダクト
２６      駆動装置
２８      ガイド部材
２８ａ    開口部
２８ｂ    内径面
３０      調節手段
１００      生ゴミ処理システム
１０２      前処理装置
１０４      後処理装置
２００      オイル処理システム
２０２      前処理用部材
２０４      後処理装置
【図１】
2004278918.tif 000003
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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