(57)【要約】  【課題】月桃などの植物を圧搾して搾汁を得るのに適する固液分離装置に関し、月桃などを効果的に搾汁でき、しかも搾汁液を効率的に蒸留できる技術を実現する。  【解決手段】スクリューの入った筒体の一端側に植物の供給部を有し、前記筒体中に供給された植物を筒体の一端から他端に向けて押圧移動させるようにスクリューを回転可能に支持し、前記筒体の側壁に植物搾汁通過用の小孔が多数開けてある固液分離装置を使用し、前記の植物供給部に供給された植物を前記スクリューとの相互作用で分断する前処理手段を設けることにより、スクリューとの相互作用で予め分断された直後の植物を引き続いてスクリューの押圧力で搾汁する。このように、予め分断してから搾汁するので、月桃の全成分を効果的に抽出できる。そしてこの搾汁液を蒸留して月桃蒸留液とするので、効能にすぐれた、高品質の育毛剤や消臭剤を実現できる。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューの入った筒体の一端側に含水物の供給部を有し、前記筒体中に供給された含水物を筒体の一端から他端に向けて押圧移動させるようにスクリューを回転可能に支持し、前記筒体の側壁に通水用の小孔が多数開けてある固液分離装置において、
前記の供給部に供給された含水物を前記スクリューとの相互作用で分断又は破砕する前処理手段を有していることを特徴とする固液分離装置。
【請求項２】
前記筒体の他端側に、水分が分離された固形物の排出口を有しており、この排出口において、スクリュー軸心方向に移動可能な蓋体が、弾圧手段によって前記スクリュー側に弾圧されており、
しかも、前記スクリューとは別の駆動源によって前記蓋体がスクリューと同じ方向又は逆方向に回転できる構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の固液分離装置。
【請求項３】
前記の蓋体が、固液分離された固形物から受ける圧力がある値に達したら回転する構造となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固液分離装置。
【請求項４】
スクリューの入った筒体の一端側に植物の供給部を有し、前記筒体中に供給された植物を筒体の一端から他端に向けて押圧移動させるようにスクリューを回転可能に支持し、前記筒体の側壁に植物搾汁通過用の小孔が多数開けてある固液分離装置を使用し、
前記の植物供給部に供給された植物を前記スクリューとの相互作用で分断する前処理手段を設けることにより、スクリューとの相互作用で予め分断された直後の植物を引き続いてスクリューの押圧力で搾汁することを特徴とする植物の搾汁方法。
【請求項５】
スクリューの入った筒体の一端側に植物の供給部を有し、前記筒体中に供給された植物を筒体の一端から他端に向けて押圧移動させるようにスクリューを回転可能に支持し、前記筒体の側壁に植物搾汁通過用の小孔が多数開けてある固液分離装置を使用し、
前記の植物供給部に供給された植物を前記スクリューとの相互作用で分断する前処理手段を設けることにより、スクリューとの相互作用で予め分断された直後の植物を引き続いてスクリューの押圧力で圧搾して得た搾汁を蒸留することを特徴とする植物蒸留液の製造方法。
【請求項６】
固液分離装置の原料供給部でスクリューとの相互作用で植物を一旦分断してから引き続いてスクリューの押圧力で圧搾して得た搾汁を蒸留してなることを特徴とする植物蒸留液。
【請求項７】
固液分離装置で分離された液体から蒸留液を製造する装置であって、
分離液の入った容器を加熱液を介して加熱する構造とし、前記分離液から発生した蒸気を冷却した後の冷却水を前記の加熱液として供給する構造となっていることを特徴とする蒸留液の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水物を圧搾して液体成分と固形物とに分離する固液分離装置、特に、家畜の糞尿や豆腐を製造する際に発生するおから、月桃を含むハーブなどの植物を圧搾して液体成分と固形物とに分離する固液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の発明者は、特許第３１５２６４８号において、スクリュー構造の固液分離装置を提案した。この装置は、図１のように、スクリュー２の入った筒体１の一端側に含水物の供給部を有し、前記筒体１中に供給された含水物を筒体１の一端から他端に向けて押圧移動させるようにスクリュー２を回転可能に支持し、水分が分離された固形物の排出口５を筒体の他端側に開口させてあり、該筒体１の側壁または端壁の少なくとも側壁に、通水用の小孔６が多数開けてある。
【０００３】
図１においてさらに詳述すると、円筒１中に内蔵されたスクリュー２の中心軸３がモータＭに連結されている。この図では、円筒１は斜めに配置されており、その下端側において、円筒上面にホッパー４が設けられ、傾斜の上端５が開口して、固形物の排出口５となっているが、円筒１を水平にして用いることもできる。
【０００４】
円筒１の側壁には、通水用の小孔６が無数に開けてある。そのため、ホッパー４から含水物を投入し、スクリュー２を、モータＭによって、含水物を押し上げる方向に回転させると、円筒１中の含水物はスクリュー２の回転によって、徐々に傾斜の上側に押し上げられて行く。
【０００５】
こうして、円筒１中で含水物が押し上げられて行く際にスクリューや後続の含水物で押されて、圧搾される。そして、水分は円筒１の側壁の小孔６から押し出され、樋状ないしケーシング状の排水ガイド８に集められ、傾斜の下側に流れ落ち、回収される。スクリュー２の回転によって、含水物は円筒１中で攪拌されながら押し上げられるため、円筒１側壁の小孔６と出会う機会が増え、その結果、水分は効果的に小孔６から排出される。すなわち、搾汁脱水が行われる。
【０００６】
また、初めの間は、蓋板７が圧縮スプリング９で弾圧され、排出口５は閉じられているため、円筒１中における排出口５寄りほど、含水物が蓋板７に加圧されて、水分がさらに絞られて搾汁され、含水率が減少していく。
【０００７】
いつまでも蓋板７を閉じておくと、モータが過負荷の状態となるが、被処理物が脱水されてなる排出口５付近の固形物の圧力が圧縮スプリング９のばね圧より大きくなると、矢印ａ１方向に蓋板７を押して排出口５を開け、脱水された固形物が排出口５から押し出されて落下し、排出される。以後連続して、ホッパー４から含水物を投入すると、排出口５からは脱水された状態の固形物が連続的に排出される。
【０００８】
図１は自動的に蓋板７が開閉する構造であるのに対し、人手で操作する構造も可能である。すなわち、スクリュー２の回転によって含水物が押し上げられて来ても、最初の間は、排出口５が開かないような位置に蓋板７を固定しておき、排出口５寄りの固形物の圧力がある値に達した頃合いをみて、蓋板７を矢印ａ１方向に移動して排出口５を開放し、固定する。この場合の開放量の設定の仕方によって、固形物が連続排出される際の固形物の含水率を選択できる。
【０００９】
すなわち、排出口５の開口量が小さいと、脱水率が高まるため、蓋板７の位置を連続的または断続的に選択することで、脱水率を調節することができる。また、確実に脱水されていない場合は、開口量を絞って狭くすることによって、脱水率を上げることができる。
【００１０】
円筒１の上端に固設した軸受け１０でスクリュー軸３の上端を軸支してあり、このスクリュー軸３の上端を螺合させたバネ受け１１で前記の圧縮スプリング９を支持している。スクリュー軸３の上端と蓋板７とにキー１２を嵌入させて、蓋板７がスクリュー軸３に対し矢印ａ１方向には往復動できるが回転は不可能になっている。
【００１１】
蓋板７のスクリュー２側の面には爪ないし刃１３を設けて、月桃などのような植物を固液分離する際の繊維を切断可能にしてある。家畜の糞尿やおからなどのように連続した繊維を含んでいない場合は必ずしも必要ではない。また、ホッパー４中には歯車状の破砕器１４を設け、含水物はこの破砕器１４を通過して円筒１中に供給される。しかしながら、このようにホッパー４中に破砕器１４を設けると構造が煩雑となり、含水物の供給操作も面倒になるので、適用できる含水物の種類が制限される。
【００１２】
なお、１５は高速回転筒であり、多数の脱水孔６を開けてあるため、遠心力による脱水を併用できるが、必ずしも必要ではなく、固定式の円筒１の側面などに開けた小孔６のみで脱水してもよい。
【００１３】
以上は月桃などの植物や家畜糞尿、おからなどの固液分離に用いる装置であるが、特開2000−355525号には、月桃から抽出した月桃油などの月桃抽出物が育毛剤ないし発毛剤などとして有効であることが記載されている。しかしながら、月桃搾汁液の効果的な製造方法や蒸留液を製造する具体的な方法は開示されていない。なお、月桃はショウガ科の多年草で、九州南部からマレーシアまで分布し、原野などに自生する。タイリン月桃その他の種類がある。沖縄の方言名ではサンニンと呼ぶ。
【特許文献１】特許第３１５２６４８号
【特許文献２】特開2000−355525号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、前記のようなスクリュー式の固液分離装置では、粘質性の高い家畜糞尿や豆腐を製造する際に発生するおから、月桃などの植物を圧搾して液体成分と固形物とに効果的かつ能率的に分離するのには十分でない。その原因は、月桃などの植物の場合は、ホッパー４中の破砕器１４で植物を側面から加圧破砕し、円筒１中でも側面から圧搾するだけであるため、十分に搾汁できないことと、当該植物中の有効な液体成分の全てを効率的に搾汁できないことにある。また、蓋板７の内面に爪や刃が有っても、低速回転であるため、搾汁後の固形物も利用できるように粉砕ないし細断するのは困難である。さらに、家畜糞尿やおから等の場合は、液体成分を十分に除去した、より乾燥度の高い、細かな固形物を得ることが困難である。
【００１５】
一方、前記の特許文献には、月桃の抽出物が有効であると記載されているが、有効成分を効果的に抽出する技術は開示されておらず、加えて月桃の搾汁液から月桃の蒸留液を効率的に製造することには触れられていない。
【００１６】
本発明の技術的課題は、このような問題に着目し、各種の含水物を効果的に搾汁して固液分離でき、しかも固液分離してなる植物の搾汁液を効率的に蒸留できる技術を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の技術的課題は次のような手段によって解決される。請求項１は、スクリューの入った円筒などの筒体の一端側に含水物の供給部を有し、前記筒体中に供給された含水物を筒体の一端から他端に向けて押圧移動させるようにスクリューを回転可能に支持し、前記筒体の側壁に通水用の小孔が多数開けてある固液分離装置において、前記の供給部に供給された含水物を前記スクリューとの相互作用で分断又は破砕する前処理手段を有していることを特徴とする固液分離装置である。
【００１８】
このように、スクリュー式の固液分離装置において、供給部に供給された含水物をスクリューとの相互作用で分断又は破砕する前処理手段を有しているため、原料となる含水物は、原料のままの形態でスクリューで加圧されるのでなく、原料供給部において、スクリューとの相互作用で分断又は破砕されてから、スクリュー部に供給されて圧搾されるため、圧搾が効率的に行われる。
【００１９】
しかも、ハーブやサトウキビなどの植物から液体成分を搾汁する際は、当該植物を分断したり破砕することで、繊維方向と直角方向に強引に分断されるため、当該植物中の有効成分の殆どを分断部から残らず効果的に搾汁できる。こうして分断直後に筒体中に送り込まれて引き続きスクリューで加圧・圧搾されるため、分断部が外気に触れて酸化したりするのも効果的に防止できる。また、長い繊維がスクリューに巻きつくなどの問題も解消される。
【００２０】
請求項２は、前記筒体の他端側に、水分が分離された固形物の排出口を有しており、この排出口において、スクリュー軸心方向に移動可能な蓋体が、弾圧手段によって前記スクリュー側に弾圧されており、しかも、スクリューとは別の駆動源によって前記蓋体がスクリューと同じ方向又は逆方向に回転できる構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の固液分離装置である。
【００２１】
このように、前記筒体の他端側に設けた排出口において、スクリュー軸心方向に移動可能な蓋体を設けて、弾圧手段で前記スクリュー側に弾圧してあり、しかもスクリューとは別の駆動源によって前記蓋体がスクリューと同じ方向又は逆方向に回転できる構造となっているため、蓋体をスクリューの低速回転とは独立して高速回転できる。その結果、蓋体の高速回転による固形物との摩擦熱で固形物の水分が蒸発し、乾燥が促進される。したがって、家畜の糞尿やおからなどのような団結力の弱い含水物の場合は、乾燥して自然に細かく崩れて分散しながら排出される。
【００２２】
また、月桃などの植物を固液分離して、搾汁液と固形物とに分離する場合は、蓋体の内面に爪や刃などを設けておけば、植物の繊維質の固形物が細かく又は短く粉砕ないし細断されながら排出されるため、紙などの原料として利用するのに好都合となる。肥料や敷物などとして利用する場合も、長い繊維が残存しないので、扱いが簡便となる。固形物が粉砕ないし細断されて排出され、外気に触れる表面積が増えるので、外気に当たって効率的に乾燥でき、水分の少ない固形物となる。
【００２３】
請求項３は、前記の蓋体が、固液分離された固形物から受ける圧力がある値に達したら回転する構造となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固液分離装置である。
【００２４】
このように、前記の蓋体が、固液分離された固形物から受ける圧力がある値に達したら回転する構造になっているため、固形物が十分に圧搾されて水分が殆ど残存しなくなってから、蓋体が回転して固形物の粉砕ないし細断が開始されるので、固液分離が不十分なため水分が残存した状態で排出されるのを効果的に防止できる。なお、固形物から受ける圧力がある値に達したかどうかは、検出手段を用いることは言うまでもない。
【００２５】
請求項４は、スクリューの入った筒体の一端側に植物の供給部を有し、前記筒体中に供給された植物を筒体の一端から他端に向けて押圧移動させるようにスクリューを回転可能に支持し、前記筒体の側壁に植物搾汁通過用の小孔が多数開けてある固液分離装置を使用し、前記の植物供給部に供給された植物を前記スクリューとの相互作用で分断する前処理手段を設けることにより、スクリューとの相互作用で予め分断された直後の植物を引き続いてスクリューの押圧力で搾汁することを特徴とする植物の搾汁方法である。
【００２６】
このように、植物から液体成分を搾汁する際に、原料供給部に供給された植物をスクリューとの相互作用で分断する前処理手段を設けて、スクリューとの相互作用で予め分断された直後の植物を引き続いてスクリューで圧搾し搾汁するため、繊維の有る植物が繊維方向と直角方向に強引に分断された状態で次の搾汁が行われる。その結果、当該植物中の有効成分などが分断部から残らず効果的に搾汁される。しかも、こうして分断された直後に筒体中に送り込まれて引き続きスクリューで加圧・圧搾されるため、分断部や分断時に発生した搾汁が外気に触れて酸化したりするのも効果的に防止できる。
【００２７】
請求項５は、スクリューの入った筒体の一端側に植物の供給部を有し、前記筒体中に供給された植物を筒体の一端から他端に向けて押圧移動させるようにスクリューを回転可能に支持し、前記筒体の側壁に植物搾汁通過用の小孔が多数開けてある固液分離装置を使用し、前記の植物供給部に供給された植物を前記スクリューとの相互作用で分断する前処理手段を設けることにより、スクリューとの相互作用で予め分断された直後の植物を引き続いてスクリューの押圧力で圧搾して得た搾汁を蒸留することを特徴とする植物蒸留液の製造方法である。
【００２８】
このように、原料として供給された植物を圧搾用のスクリューとの相互作用で分断する前処理手段を設けて、スクリューとの相互作用で予め分断された後の植物を引き続いてスクリューの押圧力で圧搾して得た搾汁を蒸留する方法を採っているため、植物由来の成分を全部、残さず効果的に搾汁抽出した搾汁液を蒸留することになり、当該植物由来の成分を忠実に蒸留液として抽出できる。また、原料供給部で分断した直後にスクリュー圧搾部に供給して圧搾した搾汁を蒸留するので、分断部や分断時に発生した搾汁が外気に触れて酸化・変質することのない純度の高い搾汁を蒸留できることになる。
【００２９】
請求項６は、固液分離装置の原料供給部でスクリューとの相互作用で植物を一旦分断してから引き続いてスクリューの押圧力で圧搾して得た搾汁を蒸留してなることを特徴とする植物蒸留液である。
【００３０】
このように、固液分離装置の原料供給部でスクリューとの相互作用で植物を一旦分断してから引き続いてスクリューの押圧力で圧搾して得た搾汁を蒸留してなる植物蒸留液は、前記のように植物由来の成分を忠実に搾汁して蒸留してなる蒸留液であるため、原料が月桃の場合、消臭材や抗菌剤、育毛剤などとして利用する際に、植物由来の成分が忠実が作用する製品となり、製品価値が高まる。
【００３１】
高価な精油などを抽出した製品の場合は、希釈して製品とする場合が多いが、本発明のような蒸留液の場合は、比較的大量に月桃蒸留液を生産できるので、希釈して効能が低下するといった弊害も解消される。また、搾汁液を蒸留した場合は、精油として抽出される成分とは別種の有効成分が抽出されるという利点もある。例えば、この発明の方法で月桃搾汁液を蒸留してなる製品は、育毛ないし発毛の効果が優れていることや消臭効果も高いことが確認されている。
【００３２】
請求項７は、固液分離装置で分離された液体から蒸留液を製造する装置であって、前記分離液の入った容器を加熱液を介して加熱する構造とし、前記分離液から発生した蒸気を冷却した後の冷却水を前記の加熱液として供給する構造となっていることを特徴とする蒸留液の製造装置である。
【００３３】
このように、固液分離された液体から蒸留液を製造する装置において、分離液の入った容器をガス炎などで直接加熱するのでなく、加熱された液を介して分離液の容器を間接的に加熱する構造にしている。その結果、植物の搾汁液が高温で過熱されるのを防止して、加熱液の熱で搾汁液を間接的に加熱するので、搾汁液の成分が変化したり、焦げたりするのを抑制できる。また、搾汁を蒸留する際に分離液から発生した蒸気を冷却した後の温度が高くなった冷却水を、前記の加熱液として供給し再利用するので、加熱液を加熱するための燃料費を節減できる。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１のように、スクリュー式の固液分離装置において、供給部に供給された含水物をスクリューとの相互作用で分断又は破砕する前処理手段を有しているため、原料となる含水物は、原料のままの形態でスクリューで加圧されるのでなく、原料供給部において、スクリューとの相互作用で分断又は破砕されてから、スクリュー部に供給されて圧搾されるため、圧搾が効率的に行われる。
【００３５】
しかも、ハーブやサトウキビなどの植物から液体成分を搾汁する際は、当該植物を分断したり破砕することで、繊維方向と直角方向に強引に分断されるため、当該植物中の有効成分の殆どを分断部から残らず効果的に搾汁できる。こうして分断直後に筒体中に送り込まれて引き続きスクリューで加圧・圧搾されるため、分断部が外気に触れて酸化したりするのも効果的に防止できる。また、長い繊維がスクリューに巻きつくなどの問題も解消される。
【００３６】
請求項２のように、前記筒体の他端側に設けた排出口において、スクリュー軸心方向に移動可能な蓋体を設けて、弾圧手段で前記スクリュー側に弾圧してあり、しかもスクリューとは別の駆動源によって前記蓋体がスクリューと同じ方向又は逆方向に回転できる構造となっているため、蓋体をスクリューの低速回転とは独立して高速回転できる。その結果、蓋体の高速回転による固形物との摩擦熱で固形物の水分が蒸発し、乾燥が促進される。したがって、家畜の糞尿やおからなどのような団結力の弱い含水物の場合は、乾燥して自然に細かく崩れて分散しながら排出される。
【００３７】
また、月桃などの植物を固液分離して、搾汁液と固形物とに分離する場合は、蓋体の内面に爪や刃などを設けておけば、植物の繊維質の固形物が細かく又は短く粉砕ないし細断されながら排出されるため、紙などの原料として利用するのに好都合となる。肥料や敷物などとして利用する場合も、長い繊維が残存しないので、扱いが簡便となる。固形物が粉砕ないし細断されて排出され、外気に触れる表面積が増えるので、外気に当たって効率的に乾燥でき、水分の少ない固形物となる。
【００３８】
請求項３のように、前記の蓋体が、固液分離された固形物から受ける圧力がある値に達したら回転する構造になっているため、固形物が十分に圧搾されて水分が殆ど残存しなくなってから、蓋体が回転して固形物の粉砕ないし細断が開始されるので、固液分離が不十分なため水分が残存した状態で排出されるのを効果的に防止できる。なお、固形物から受ける圧力がある値に達したかどうかは、検出手段を用いることは言うまでもない。
【００３９】
請求項４のように、植物から液体成分を搾汁する際に、原料供給部に供給された植物をスクリューとの相互作用で分断する前処理手段を設けて、スクリューとの相互作用で予め分断された直後の植物を引き続いてスクリューで圧搾し搾汁するため、繊維の有る植物が繊維方向と直角方向に強引に分断された状態で次の搾汁が行われる。その結果、当該植物中の有効成分などが分断部から残らず効果的に搾汁される。しかも、こうして分断された直後に筒体中に送り込まれて引き続きスクリューで加圧・圧搾されるため、分断部や分断時に発生した搾汁が外気に触れて酸化したりするのも効果的に防止できる。
【００４０】
請求項５のように、原料として供給された植物を圧搾用のスクリューとの相互作用で分断する前処理手段を設けて、スクリューとの相互作用で予め分断された後の植物を引き続いてスクリューの押圧力で圧搾して得た搾汁を蒸留する方法を採っているため、植物由来の成分を全部、残さず効果的に搾汁抽出した搾汁液を蒸留することになり、当該植物由来の成分を忠実に蒸留液として抽出できる。また、原料供給部で分断した直後にスクリュー圧搾部に供給して圧搾した搾汁を蒸留するので、分断部や分断時に発生した搾汁が外気に触れて酸化・変質することのない純度の高い搾汁を蒸留できることになる。
【００４１】
請求項６のように、固液分離装置の原料供給部でスクリューとの相互作用で植物を一旦分断してから引き続いてスクリューの押圧力で圧搾して得た搾汁を蒸留してなる植物蒸留液は、前記のように植物由来の成分を忠実に搾汁して蒸留してなる蒸留液であるため、原料が月桃の場合、消臭材や抗菌剤、育毛剤などとして利用する際に、植物由来の成分が忠実が作用する製品となり、製品価値が高まる。
【００４２】
高価な精油などを抽出した製品の場合は、希釈して製品とする場合が多いが、本発明のような蒸留液の場合は、比較的大量に月桃蒸留液を生産できるので、希釈して効能が低下するといった弊害も解消される。また、搾汁液を蒸留した場合は、精油として抽出される成分とは別種の有効成分が抽出されるという利点もある。例えば、この発明の方法で月桃搾汁液を蒸留してなる製品は、育毛ないし発毛の効果が優れていることや消臭効果も高いことが確認されている。
【００４３】
請求項７のように、固液分離された液体から蒸留液を製造する装置において、分離液の入った容器をガス炎などで直接加熱するのでなく、加熱された液を介して分離液の容器を間接的に加熱する構造にしている。その結果、植物の搾汁液が高温で過熱されるのを防止して、加熱液の熱で搾汁液を間接的に加熱するので、搾汁液の成分が変化したり、焦げたりするのを抑制できる。また、搾汁を蒸留する際に分離液から発生した蒸気を冷却した後の温度が高くなった冷却水を、前記の加熱液として供給し再利用するので、加熱液を加熱するための燃料費を節減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
〔固液分離装置〕
【００４５】
次に本発明による固液分離装置が実際上どのように具体化されるか実施形態で説明する。図２は固液分離装置で月桃を搾汁する場合の月桃供給部の実施形態であり、（１）は平面図、（２）は（１）図のＡ−Ａ方向の断面図である。原料となる月桃の供給部は円筒１の上半分を切除して開口１６を開け、その上にホッパー４を載置し固定してある。
【００４６】
したがって、ホッパー４中に月桃の茎１７やサトウキビの茎などを挿入すると、開口１６中に入り、（１）図に〇印１７で示すように、茎の部分がスクリュー２上に立つ状態となる。スクリュー２は、モータＭ方向から見ると左回転して、立った状態の月桃１７を図１の排出口５方向に押し寄せるため、円筒１の開口縁１ｅに押しつけられる。その結果、月桃17はこの開口縁１ｅとスクリュー２の羽根部２Ｗとの間に挟まれて千切られ分断される。そして、分断された部分のみが円筒１中に押し込まれて、排出口５方向に押し上げられ、圧搾される。こうして、スクリュー軸３の表面から羽根部２Ｗの高さの寸法に相当する長さＨだけ分断されて円筒１中に押し込まれると、月桃17の次の部分がスクリュー２上に供給されて再度分断される、という動作が繰り返される。なお、スクリュー軸３が細いために、スクリュー軸３の両側から円筒１底まで月桃１７が届いた場合は、スクリュー２の直径の長さに分断されることになる。
【００４７】
開口縁１ｅを刃物のように鋭いエッジにすると、モータＭの小さな駆動力でも月桃17を容易に切断できるが、分断部から搾汁を発生させるには、図８（２）のように切り口が一定しないで、（３）のように不規則な分断部となるように強引に千切るのがよい。また、搾汁した後の繊維で紙などを製造したり肥料として利用する場合も、繊維が細くなるように引き千切った状態がよい。したがって、開口縁１ｅは、鋭利にしない方がよい。
【００４８】
本発明の場合、スクリュー２の回転によって月桃17が一か所に押し寄せられるのを防ぐために、開口縁１ｅをジグザグ状ないしギザギザ状に形成してある。図３のように、開口縁１ｅをスクリュー軸３に対し直角に形成してあると仮定すると、スクリュー２の押しつけ力を受けて、開口縁１ｅに沿って、右上の空間16ａに退避し集中することになり、切断が困難になる。一か所に集中するのを防ぐには、鎖線１Ｅで示すように、スクリュー羽根2wと同じ角度の傾斜にすることも有効である。しかしながら、この場合も、各月桃17が鎖線の開口縁１Ｅに均一に分散されて切断されるとは限らず、安定する位置に移動して集中しがちになる。
【００４９】
結局、このような滑りを確実に防止するには、図２のように、開口縁１ｅをジグザグ状ないしギザギザ状に形成するのが効果的である。この場合、図３の実線の開口縁１ｅに沿ってジグザグ状ないしギザギザ状に形成するよりも、スクリュー羽根2wの傾きと平行な鎖線１Ｅに沿ってジグザグ状ないしギザギザ状に形成することにより、月桃17が均一に分散した状態で分断が行われる。
【００５０】
前記のように、月桃17は強引に引きちぎるようにして分断するのが良いので、ジグザグ状ないしギザギザ状の部分は、鋭い刃にする必要はなく、したがって常時手入れする必要も無いので好都合である。その結果、研磨したりして鋭く仕上げる必要はないが、鋏の刃先状に角度を付ける程度の処理はしておいた方がよい。
【００５１】
図示例では、ジグザグ状ないしギザギザ状の開口縁１ｅは、円筒１自体に設けているが、円筒１の開口１６の上に別体のジグザグ状ないしギザギザ状の板材を重ねて固定してもよい。
【００５２】
このように、スクリュー２で押し着けられ、スクリューとの相互作用で月桃17を分断するためのジグザグ状ないしギザギザ状の開口縁１ｅを設けて分断処理するため、月桃17に限らず、サトウキビの搾汁を得るのにも適している。サトウキビは月桃より茎の太さが大きいだけであって、形状は似ている。この装置は、月桃以外のハーブや薬草などの植物を搾汁するのにも好適である。さらに、ジグザグ状ないしギザギザ状の開口縁は、植物以外の塊状の含水物を破砕する必要のある場合にも有効である。
【００５３】
次に、円筒１の他端側に設けた蓋体の実施形態を説明する。図４は固液分離装置の他端側の部分断面側面図であり、排出口５を開閉する蓋板７が、別のモータＭ１で駆動される構造になっている。すなわち、モータＭ１の出力軸でチェーン１８を介して駆動される歯車Ｇ１が、蓋板７に重ねて固定した歯車Ｇ２と噛み合っている。また、蓋板７と一体の歯車Ｇ２を弾圧する圧縮スプリング９は、スラストベアリング１９を介してバネ受け１１に支持されている。
【００５４】
蓋板７はスクリュー２に対して回転可能となっていることは言うまでもない。したがって、円筒１中の蓋板７寄りの固形物が十分に脱水され、かつ押し固められて密度が増えると圧力も上昇するため、蓋板７と歯車Ｇ２は一体的に、圧縮スプリング９に抗して矢印ａ１方向に固形物で押され、後退していく。そして、検出スイッチSWの検出レバー20に当たって検出スイッチSWをＯＮし、モータＭ１に電源が入って始動し、歯車Ｇ２と蓋板７がモータで高速回転する。
【００５５】
前記の圧力上昇によって蓋板７が後退する際に、蓋板７が円筒１の端縁から徐々に離れて、排出口５が次第に開口していくため、蓋板７の高速回転で固形物に摩擦熱が発生して乾燥されながら排出される。以後、前記ホッパー４から連続的に含水物が供給される限り、蓋板７が高速回転して固形物を加熱してから排出が行われる。家畜糞尿やおからは、脱水されると粘性が弱まって団結力が低下するので、蓋板７の回転による摩擦熱で乾燥すると、容易に分散して排出口５からバラバラに排出され、落下する。
【００５６】
ところが、月桃などのような植物の場合は繊維が有るため容易に分散できず、塊状となり易い。このような場合は、図１の蓋板７のように、スクリュー２側の面に爪や刃１３などを設けておいて、繊維質の固形物を切り刻んだり、掻き落とすことができる。また、別のモータＭ１で蓋板７を高速回転させると、摩擦熱で分散したり刃１３で切り刻んだりするので、排出口５から排出される後は細かい粉粒状ないし細片状となるため、表面積が拡大することによって大気による乾燥も促進される。
【００５７】
モータＭ１にスピードコントローラーを装備しておけば、蓋板７の回転速度を選択できる。スクリュー２の回転速度は、例えば１分間に１００回以下程度が適しているが、モータ駆動による蓋板７の回転速度は、スクリュー２の３倍以上程度の高速回転が適している。ただし、この回転速度に限定されないことは言うまでもない。
【００５８】
図５、図６は、蓋板７をスクリュー軸３で回転させる実施形態である。この図では、スクリュー軸３に形成したキー溝にキー２１を埋め込んで固定してある。一方、圧縮スプリング９で弾圧された蓋板７の軸孔には、キー２１が入る凹溝２２を形成してあるが、スクリュー２の始動時には、キー２１が蓋板７から離れている。そのため、スクリュー２の始動時には、蓋板７は回転駆動されない。
【００５９】
ところが、ホッパー４中に供給された含水物がスクリュー２の回転によって脱水された状態で排出口５側まで押し上げられて来る。そしてこの固形物が、弾圧状態の蓋板７に押し着けられて圧縮される。その結果、圧縮スプリング９に抗して、蓋板７が次第に押し上げられてキー２１側に移動する。引き続いて圧縮が行われるため、図６のように、蓋板７の凹溝２２がキー２１に到達して、凹溝２２にキー２１が入り込む。その結果、蓋板７がキー２１を介してスクリュー軸３に連結され、スクリュー軸３によって回転を始め、脱水固形物との間で摩擦熱を発し、水分を蒸発させる。そして、蓋板７が押し開けられた排出口５から、摩擦熱で水分が蒸発した固形物が排出される。なお、この実施形態における蓋板７も刃１３や爪などを設けることができる。
【００６０】
〔植物の搾汁方法〕
【００６１】
以上のような固液分離装置は、家畜糞尿やおからなどの固液分離に限らず、月桃などのハーブやサトウキビなどを固液分離して搾汁する際にも極めて有効である。すなわち、前記のような固液分離装置において、ホッパー４から月桃１７などの原料植物を供給する際に、スクリュー２との相互作用で分断する前処理手段すなわち開口縁１ｅを設けることにより、スクリューとの相互作用で予め分断された直後の植物を引き続いて円筒１中に押し込んで圧搾し搾汁することができる。なお、月桃は茎１７の上端に葉がついているが、先に茎の下端からホッパー４中に挿入し、最後に残りの葉の部分を挿入して、搾汁する。
【００６２】
図８（１）は月桃１７の一般的な搾汁方法であり、ローラＲ・Ｒ間に月桃１７を挟んで圧力Ｐを側面に加え、側面から搾汁ｊを得るのに対し、（２）の場合は予め一定の長さに切断してから、側面や全体を加圧して搾汁ｊを得る。後者の場合は、切り口ｃからも搾汁されるが、切り口ｃからは、繊維の方向に沿って搾汁されるため、側面より搾汁が出やすいので効果的ではあるが、切り口ｃが狭いので搾汁効果は不十分である。
【００６３】
これに対し、本発明の場合は、図２のように、スクリューと開口縁１ｅとの相互作用で強引に分断するので、図８（３）のような不規則な分断口Ｃとなる。すなわち、円筒１中への原料供給部において、スクリューとの相互作用で分断した状態の植物をそのまま引き続いて円筒１中に押し込んで圧搾する方法を採っているため、繊維の続いている植物を強引に分断してから搾汁することになる。
【００６４】
その結果、図８（１）（２）のように植物の側面や切り口ｃから搾汁を得る手法と異なって、（３）のような不規則な分断口Ｃからも、当該植物の成分すべてが効果的に搾汁される。したがって、植物中の成分を全部効果的に搾汁採取するのに適している。特に、（２）のように鋭利な刃物でカットするのでなく、スクリューとの相互作用で挟んで強引に引き千切る格好になるので、分断口Ｃが不規則になって露出面積が増大し、繊維と平行方向に搾汁の出やすい面積も増える。しかも、搾汁後に残った繊維を紙や糸などの製造や堆肥として使用する場合には、引き千切った状態の細い植物繊維が有効である。なお、搾汁の際の円筒１は、排出口５側を上にして傾けてもよいが、水平でも差し支えない。
【００６５】
〔月桃蒸留液の製造方法〕
【００６６】
月桃の抽出物を製造する方法としては、月桃の精油を抽出する方法が行われているが、精油は抽出量が少なく、高価な製品となる。これに対し、月桃を圧搾して搾汁を得て、この搾汁を蒸留して得た月桃蒸留液には、発毛促進や脱毛防止などの効果や消臭などの効果が顕著であることが確認された。
【００６７】
しかも、図８（１）のように月桃を一対のローラＲ・Ｒの間に挟んで側面から圧力Ｐを加えて圧搾する手法で搾汁する場合よりも、前記のような固液分離装置で分断してから圧搾して得た搾汁を蒸留した液の方がより有効であることも確認された。図９〜１１は、本発明の発明者の頭部の状態である。図１０は、平成１５年７月１７日に撮影したもので、本発明による月桃蒸留液の使用前である。これに対し、図１１は、本発明月桃蒸留液を使用して約１か月経過した平成１５年８月１６日に撮影したもの、写真３は、それから約２週間後の平成１５年８月３１日に撮影したものである。これらの写真からも明らかなように、わずか１か月半で顕著な発毛効果が現れている。
【００６８】
従来から、月桃抽出物には発毛効果が有ると言われているが、このような顕著な発毛効果のある製品は見たことが無い。その原因は、精油などを用いたり、また精油を希釈したりしているからだと思われる。また、月桃の搾汁を用い、搾汁を蒸留して得た蒸留液を使用するということも見聞していない。さらに、前記のように、スクリューとの相互作用で月桃を分断してから引き続いて円筒１中に押し込んで圧搾して得た搾汁を蒸留するということも知られていない。前記のように、月桃を予め挟んで強引に引き千切って分断した状態で圧搾して得た搾汁は、月桃中の有効成分を余すところ無く全部搾汁抽出できるからだと思われる。
【００６９】
したがって、このような方法で搾汁し蒸留してなる月桃蒸留液は、原料の月桃をスクリューとの間に挟んで強引に引き千切った不規則な分断部からも効果的に搾汁されるため、月桃中の液体成分を全部抽出採取でき、大量に搾汁して大量の月桃蒸留液を製造できる。その結果、安価な製品となり、希釈したりする必要もないので、効能も優れている。
【００７０】
〔月桃搾汁の蒸留装置〕
【００７１】
図７は月桃搾汁を蒸留して月桃蒸留液を製造する装置の実施形態である。この図において、２３は原料容器であり、前記のようにして得た月桃搾汁２４を入れる。そして、この容器２３をガス炎２５などで加熱して月桃の蒸気を発生させるが、本発明の場合は、容器２３を直接ガス火野２５で加熱するのでなく、加熱液２６を介して、間接的に加熱する。そのために、外容器２７中に加熱液２６を入れ、その中に蒸留容器２３を入れてある。
【００７２】
蒸留容器２３中で発生した月桃蒸気は、冷却水２８中の凝縮管２９に送られる。したがって、凝縮管２９中で冷却されて蒸留液となって、出口３０から排水される。なお、凝縮管２９の出口側に真空ポンプ３１を設けて負圧にすると、蒸留容器２３中も負圧になるので、減圧蒸留が可能となり、月桃蒸気を効率的に凝縮管２９側に引き出して、生産効率を上げることができる。
【００７３】
冷却水２８は、水道の蛇口３２から給水されるが、凝縮管２９を冷却している間に月桃蒸気によって加熱される。こうして高温になると、冷却効率が落ちるので、前記の外容器２７中に送って加熱液２６として使用し、熱を有効利用する。そして、余った分を排出して、他の用途に利用する。したがって、蒸留用の燃料費を節減できる。また、加熱液２６を介して、蒸留容器２３中の月桃搾汁を間接的に加熱するので、月桃搾汁が過熱されて成分が変性するのを防げる。しかも、蒸留容器２３中の月桃搾汁が過熱されて焦げたりする恐れもない。
【００７４】
このように、加熱液２６を介して間接的に加熱して月桃搾汁を蒸留しているので、月桃の有効成分が変性したりすることなく、より純粋な月桃蒸留液を製造できる。このような、月桃搾汁を過熱しない、優しい蒸留方法も、育毛剤や消臭剤などとしての効能向上に寄与しているものと思われる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の固液分離装置を用いて月桃搾汁を製造し、月桃蒸留液の製造に利用できるので、本発明の月桃蒸留液が育毛剤や消臭剤、抗菌剤、防かび剤などとして大量生産されることによって、月桃の生産農家も増産を要求され、生産農家の経営向上にも貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】従来の固液分離装置の全容を示す縦断面図である。
【図２】本発明による固液分離装置で月桃を搾汁する場合の月桃供給部の実施形態であり、（１）は平面図、（２）は（１）図のＡ−Ａ断面図である。
【図３】月桃の分断部を説明する平面図である。
【図４】蓋板をモータ駆動する実施形態の部分断面側面図である。
【図５】蓋板のキー結合部を示す図で、（１）は縦断面図、（２）は蓋板の右側面図である。
【図６】蓋板とスクリュー軸がキー結合した状態の正面図である。
【図７】月桃搾汁の蒸留装置の実施形態である。
【図８】月桃の搾汁方法を比較する側面図である。
【図９】発明者の月桃蒸留液の使用前の頭髪状態である。
【図１０】発明者による月桃蒸留液の使用後の頭髪状態である。
【図１１】発明者による月桃蒸留液の使用後の頭髪状態である。
【符号の説明】
【００７７】
１  円筒（筒体）
２  スクリュー
３  スクリュー軸
４  ホッパー
５  排出口
６  脱水用の小孔
７  蓋板（蓋体）
８  排水ガイド
９  圧縮スプリング
１０  軸受け
１１  バネ受け
１２  キー
１３  爪ないし刃
１４  破砕器
１５  高速回転筒
１６  原料供給用の開口
１７  月桃（茎）
１ｅ  開口縁
１Ｅ  仮想開口縁
２Ｗ  スクリュー羽根
１８  チェーン
Ｇ１・Ｇ１  歯車
１９  スラストベアリング
２１  キー
２２  凹溝
２３  原料容器
２４  月桃搾汁
２５  ガス炎
２６  加熱液
２７  外容器
２８  冷却水
２９  凝縮管
３１  真空ポンプ
ｃ  月桃の切断口
Ｃ  月桃の分断口
ｊ  月桃の搾汁
【図１】
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【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】
2004160451.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004160451.tif 000011
【図１０】
2004160451.tif 000012
【図１１】
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