(57)【要約】【課題】野菜クズの体積を減らし、取り扱いが容易で、しかも、堆肥にしやすい繊維状にする装置を提供する。【解決手段】野菜クズを細かく砕いて脱水処理し、体積を減少させ、繊維状にする。脱水対象を破砕する破砕部２０と、破砕された脱水対象を圧搾する圧搾部３０とを備える。圧搾部３０は、破砕部２０で破砕された脱水対象に圧力を加えるためのローラ３１〜３４を備え、ローラ３１〜３４は、少なくとも外周部分が吸水性のない弾性体で形成されている。これにより、ローラ３１〜３４は、破砕機で破砕された不規則な形状の野菜クズに順応して変形しながら、適当な圧力を野菜クズを加えて絞ることができる。したがって、野菜クズの繊維を必要以上に潰すことがなく、堆肥化に適した状態まで絞ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水対象を破砕する破砕部と、該破砕部で破砕された脱水対象を圧搾する圧搾部とを有する脱水装置であって、
前記圧搾部は、前記破砕部で破砕された脱水対象に圧力を加えるためのローラを備え、該ローラは、少なくとも外周部分が吸水性のない弾性体で形成されていることを特徴とする脱水装置。
【請求項２】
請求項１に記載の脱水装置において、前記圧搾部は、前記ローラとして第１、第２および第３ローラを有し、該第１および第３ローラは、外周面間に間隙を空けて隣接して配置され、前記第２ローラは、前記第１および第３ローラと外周面が接触するように配置され、
前記第１および第３ローラの軸には、回転駆動部が連結され、該回転駆動部により同じ方向に回転駆動され、前記第２ローラは、前記第１および第３ローラと擦り合うことにより回転し、前記脱水対象を、前記第１ローラと前記第２ローラとの接触面、および、前記第２ローラと前記第３ローラとの接触面で順に挟み込んで圧搾することを特徴とする脱水装置。
【請求項３】
請求項２に記載の脱水装置において、前記第１ローラと第３ローラとの間の前記間隙の幅は、前記第１ローラと前記第２ローラとの接触面で圧搾された絞りカスのうち前記第１ローラの外周面に付着した絞りカスを前記間隙において前記第３ローラによって剥ぎ取られるために、前記第１ローラの外周面の絞りカスが前記第３ローラの外周面に接触するように設定されていることを特徴とする脱水装置。
【請求項４】
請求項３に記載の脱水装置において、前記圧搾部は、第４ローラをさらに含み、該第４ローラは、前記第１ローラと第３ローラとの間の前記間隙と同等の間隙をあけて前記第２ローラと隣接するとともに、前記第３ローラとは接触するように配置され、
前記第２ローラと前記第３ローラとの接触面で圧搾された絞りカスは、前記第３ローラと第４ローラとの接触面でさらに圧搾される構成であることを特徴とする脱水装置。
【請求項５】
請求項４に記載の脱水装置において、前記第３および第４ローラの外周面には、付着した絞りカスを掻き落とすための剥離刃が備えられていることを特徴とする脱水装置。
【請求項６】
請求項１に記載の脱水装置において、前記破砕部は、回転軸と、該回転軸の外周面に取り付けられた複数の刃部を含み、該複数の刃部は、前記回転軸の回転方向に揺動可能な構造であることを特徴とする脱水装置。
【請求項７】
請求項２に記載の脱水装置において、前記刃部は、先端が、前記回転軸の軸方向に２つに分かれたＹ字型であり、２つに分かれた部分は、前記回転軸の回転方向に向いた側にそれぞれ刃が形成されていることを特徴とする脱水装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の脱水装置において、前記圧搾部は、前記破砕部の下方に配置され、前記破砕部と前記圧搾部との間には、開閉可能なシャッタが配置されていることを特徴とする脱水装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の脱水装置において、前記破砕部の上部まで前記脱水対象を運び上げる搬送部をさらに有し、該搬送部は、ベルトコンベアを含み、該ベルトコンベアのベルトは、網製であることを特徴とする脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、野菜クズの脱水に適した脱水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
野菜を栽培する農家が収穫した野菜を出荷する際には、枯れかけた葉や余分な葉や根を切り落とすため、いわゆる野菜クズが大量に生じる。また、野菜サラダや野菜の料理を大量に製造する工場においても、調理前に不要部分を切り落とすため、野菜クズが大量に出る。このような大量の野菜クズは、容積がかさばり、しかも水分が多いため、取り扱いに労力を要し、有効利用しにくい。従来は、ほとんどが廃棄物として焼却処理されており、資源として有効に利用できないだけではなく、焼却処理の費用もかかっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
大量の野菜クズを容易に堆肥にすることができれば、有効に利用でき、焼却処理の費用もかからないが、上述したように野菜クズは、容積がかさばり、しかも水分が多いため、そのままでは堆肥にしにくいという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、野菜クズ等の脱水処理対象の体積を減らし、取り扱いが容易で、しかも、堆肥にしやすい繊維状にする装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の脱水装置は、野菜クズ等の脱水対象を細かく砕いて脱水処理し、体積を減少させ、繊維状にするものである。
【０００６】
具体的には、例えば、脱水対象を破砕する破砕部と、破砕部で破砕された脱水対象を圧搾する圧搾部とを備える構造とする。圧搾部は、破砕部で破砕された脱水対象に圧力を加えるためのローラを備え、ローラは、少なくとも外周部分が吸水性のない弾性体で形成されている。これにより、ローラは、破砕機で破砕された不規則な形状の野菜クズに順応して変形しながら、適当な圧力を野菜クズに加えて絞ることができる。したがって、野菜クズの繊維を必要以上に潰すことがなく、堆肥化に適した状態まで絞ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態の野菜クズの脱水装置について図面を用いて説明する。
【０００８】
まず、本実施の形態の野菜クズの脱水装置の全体構成について図１、図２および図３を用いて説明する。脱水装置は、図１に正面図を、図２に上面図を、図３に側面図をそれぞれ示したように、搬送方向に傾斜したベルトコンベア１０と、ベルトコンベア１０の上端の下方に配置された破砕機２０と、破砕機２０の下方に配置された圧搾部３０とを有する。なお、図１、図２、図３では、カバー１５を一部切り欠いて内部の構造を図示している。
【０００９】
ベルトコンベア１０は、輪状のベルト１１と、ベルト１１を駆動するために上端部と下端部に配置されたスプロケット１２ａ、１２ｂとを含んでいる。ベルト１１は、径１．６ｍｍの金属線を３ｍｍ角の格子状に編んだ金属網によって形成されている。ベルト１１は、両側端に沿ってローラチェーン１６ａ，１６ｂが取り付けられている。ローラチェーン１６ａ，１６ｂは、スプロケット１２ａ，１２ｂと噛み合っている。下端部のスプロケット１２ｂは、コンベア駆動モータ１４の回転軸１４ａとチェーン１３によって連結され、回転駆動される。このスプロケット１２ｂの回転によりベルト１１は駆動され、ベルト１１の上面に搭載された野菜クズを下端部から上端部まで搬送し、下方の破砕機２０に向かって落下させる。
【００１０】
ベルト１１は、カバー１５によって両側面および下面部が覆われている。カバー１５のうちベルト１１の両側面を覆う側面部１５ａは、野菜クズがベルト１１の両脇から落下するのを防止するため、縁部がベルト１１の上面よりも高く立ち上げられている。また、カバー１５は、ベルト１１の下端部において両側面部１５ｂおよび下端面部１５ｃの三方向からさらに一段高く立ち上げられており、野菜クズをベルト１１の上面に投入するための投入口１５ｄを構成している。このような構成であるため、投入口１５ｄから投入された野菜クズを下端部の両側面部１５ｂおよび下端面部１５ｃによって一時的に溜めることが可能であり、溜められた野菜クズをベルト１１によって順次搬送することができる。
【００１１】
破砕機２０は、図１、図６、図７に示したように回転軸２１と、回転軸２１の外周面に固定された９組のブラケット２２と、ブラケット２２に対してピン２３によって取り付けられた揺動刃２４と、これらを収容する容器２７とを有する。ブラケット２２は、２枚の板状部材を空隙を挟んで向かい合わせた構造であり、回転軸２１の外周面に立設されている。９組のブラケット２２は、図７のように回転軸２１の軸方向に一定の間隔をあけて、しかも、回転軸２１の周方向に９０度ずつずらして配置されている。一方、揺動刃２４は、片側の端面に鋭利な刃先２４ａが形成された２枚の板状の刃物をＹ字型に組み合わせた構造である。Ｙ字型の揺動刃２４は、図６、図７のように刃先２４ａが設けられた端面を回転軸２１の回転方向に向け（Ｙ字の分岐の方向を回転軸２１の軸方向に一致させ）て、基部がブラケット２２の２枚の板状部材の間に挿入されている。揺動刃２４の基部には孔が設けられており、この孔をピン２３が貫通することにより、揺動刃２４をブラケット２２に固定している。ピン２３の軸方向は、回転軸２１の軸方向に平行である。これにより揺動刃２４は、ブラケット２２に支持された状態で、ピン２３を中心に一定の角度範囲で回転することが可能であり、ブラケット２２に対して図６に矢印に示した方向（回転軸２１の周方向）に揺動する。
【００１２】
破砕機２０は、回転軸２１を回転させるためのモータ２５を備えている。モータ２５の回転軸２５ａは、チェーン２６によって回転軸２１と連結されている。モータ２５は、８００ｒｐｍ程度の高速で回転軸２１を回転駆動する。回転軸２１の回転に伴い、揺動刃２４が回転して刃先２４ａが野菜クズに衝突し、容器２７内の野菜クズを粉砕する。このとき揺動刃２４は、回転軸２１の周りを単に高速回転するだけではなく、回転による遠心力を受けながら、野菜クズに衝突することにより揺動するため、回転軸２１の周りを回転しながら不規則に飛び跳ねるような動きをする。これにより、揺動刃２４は、回転軸２１の回転速度以上の移動速度で野菜クズに衝突するため、効果的に野菜クズを破砕することができる。また、揺動刃が不規則に飛び跳ねるような複雑な動きをすることにより単に回転している場合よりも野菜クズに衝突する回数が多くなり、効率よく野菜クズを粉砕することができる。
【００１３】
破砕機２０の容器２７は、図１、図６に示したように上部開口２７ａと下部開口２７ｂとを有する。上部開口２７ａには、筒状のシュート部２８が接続され、シュート部２８の上部は、ベルトコンベア１０のカバー１５と接続されている。これにより、ベルトコンベア１０によって搬送され、落下した野菜クズは、図３に示したようにシュート部２８を通って、上部開口１７ａから破砕機２０内に投入される。また、上述のシュート部２８は、野菜クズの自由落下を促す長さを有し、しかも破砕機２０側に向かって径が細くなっており、破砕機２０からベルトコンベア１０側に野菜クズが逆流するのを防止している。
【００１４】
一方、破砕機２０の下部開口２７ｂは、圧搾部３０に筐体４４に設けられた上部開口と連結されている。破砕機２０で破砕した野菜クズは、下部開口２７ｂから圧搾部３０へ落下する。下部開口２７ｂには、開閉可能なスライド式のシャッタ２９が備えられ、破砕機２０の内部に野菜クズを一時的に溜めることができるように構成されている。必要に応じて、シャッタ２９を閉めることにより、野菜クズが十分に破砕されるまで破砕機２０にとどめることが可能である。
【００１５】
圧搾部３０は、図１のように、４本のローラ３１〜３４と、金網製のかご３７，３８と、これらを収容する筐体４４と、モータ３９とを有している。４本のローラ３１〜３４は、何れも、少なくとも外周部が吸水性のない弾性体で形成されている。ここでは、ローラ３１〜３４は、全体が吸水性のないウレタンまたはゴムによって形成している。４本のローラ３１〜３４のうち、第１ローラ３１と第２ローラ３２、第２ローラ３２と第３ローラ３３、第３ローラ３３と第４ローラ３４は、それぞれ外周面が接触するように配置されている。これに対し、第１ローラ３１と第３ローラ間３３との間、第２ローラ３２と第４ローラ３４との間は、間隙４１，４２が空くように配置されている。間隙４１，４２は、１〜５ｍｍ程度である。４本のローラ３１〜３４の軸をそれぞれ支持する軸受けは、ローラ３１〜３４の間隔を軸受け部の移動により調節可能に構成され、ローラ同士で接触する部分の押し合う強さ、ならびに、間隙４１，４２の間隔を調節可能である。
【００１６】
また、筐体４４の上部開口には、第１ローラ３１の上面まで野菜クズの落下をガイドするガイド板４３が配置されている。ガイド板４３は、下端部の幅が、第１ローラ３１の軸方向に狭められており、野菜クズが第１ローラ３１の軸方向中央付近に集まるように構成されている。
【００１７】
モータ３９の回転軸３９ａは、チェーン４０により第１ローラ３１および第３ローラ３３の軸と連結されており、これらを同じ方向（図１の矢印で示した方向）に回転させる。第２ローラ３２および第４ローラ３４は、第１ローラ３１および第３ローラ３３と接触することにより回転運動を伝達されて回転する。これにより、野菜クズをローラ同士が接触する面に挟み込んで圧搾しながら順次送ることができる。まず、破砕機２０から落下した野菜クズは、第１ローラ３１と第２ローラ３２との接触面で圧搾され、次に第２ローラ３２と第３ローラ３３との接触面に送られてさらに圧搾され、さらに第３ローラ３３と第４ローラ３４との接触面に送られて圧搾される。本実施の形態では、第１〜第４ローラ３１〜３４を吸水性のない弾性体によって形成しているため、第１〜第４ローラ３１〜３４の外周面は、破砕によって不規則な形状を有する野菜くずの外形に順応して変形しながら、適当な圧力を野菜クズに加えて絞ることができる。これにより、野菜クズの繊維を必要以上に潰すことがなく、堆肥化に適した状態まで絞ることができる。
【００１８】
第３ローラ３３と第４ローラ３４とで圧搾された絞りカスは、第３ローラ３３と第４ローラ３４の外周面に沿ってそれぞれ配置された剥離刃３５，３６で掻き落とされ、その下方に配置されたかご３７に溜められる。一方、絞り汁は、４本のローラ３１〜３４の両端側面から落下する。また、一部の絞り汁は、間隙４１を通ってその下方に配置されたかご３８に落下する。
【００１９】
なお、第１ローラ３１と第２ローラ３２との接触面において圧搾された野菜クズ（絞りカス）のうち、第２ローラ３２側に付着した絞りカスはそのまま第２ローラ３２と第３ローラ３３との接触面へ送りこまれるが、第１ローラ３１側に付着した絞りカスは回転に連れて下方に移動するため、そのままでは第２ローラ３２と第３ローラ３３との接触面に達しない。そこで、本実施の形態では、間隙４１の部分において第１ローラ３１の外周面と第３ローラ３３の外周面とが互いに逆向きに移動することを利用し、第１ローラ３１の外周面に付着した絞りカスを第３ローラ３３の外周面に接触させて第１ローラ３１の外周面から剥ぎ取り、第３ローラ３３の外周面に付着させて第２ローラ３２との接触面に送り込む。この剥ぎ取り作用は、間隙４１を適度な間隔に設定することにより高効率に行うことができる。これにより、第１ローラ３１に付着した絞りカスの大部分を、第２ローラ３２と第３ローラ３３との接触面に送り込むことができ、圧搾することができる。ごく一部の絞りカスは間隙４１を落下し、かご３８に溜まる。
【００２０】
この間隙４１における剥ぎ取り作用は、第２ローラ３２と第４ローラ３４との間隙４２においても同様に生じ、第２ローラ３２の外周面に付着した絞りカスを第４ローラ３４の外周面によって剥ぎ取って、第４ローラ３４の外周面に付着させて第３ローラ３３との接触面に送り込む。
【００２１】
つぎに、本実施の形態の脱水装置によって野菜クズを脱水する場合の全体の動作について図１、図３〜図５を用いて説明する。
【００２２】
脱水開始時には、破砕機２０のシャッタ２９を図１のように閉じた状態にしておく。モータ１４，２４，３９を動作させ、ベルトコンベア１０、破砕機２０、圧搾部３０を駆動する。脱水すべき野菜クズは、図１のようにベルトコンベア１０の投入口１５ｄから投入する。投入された野菜クズは、ベルトコンベア１０の網製のベルト１１に引っかかり、滑落することなく順次上部へ搬送され、ベルト１１の上端部から図１および図３の矢印で示したように落下する。落下した野菜クズは、シュート部２８を通って破砕機２０の上部開口２７ａから内部に投入される。破砕機２０の内部では、揺動刃２４が高速回転（８００ｒｐｍ）しているため、野菜クズは揺動刃２４と衝突して、細かく粉砕される。このとき、揺動刃２４には、高速回転による遠心力を受けながら、野菜クズに衝突したことにより揺動するため、遠心力と揺動とが相まって、回転軸２１の周りを回転しながら不規則に飛び跳ねるような動きをする。このような動きにより、揺動刃２４は、回転速度以上の速度で野菜クズに衝突し、衝撃で野菜クズを効果的に破砕するとともに、複雑な動きをすることにより野菜クズに衝突する回数も増加し、効率よく野菜クズを破砕することができる。
【００２３】
運転開始時には、破砕機２０内の野菜クズの量が少ないため、破砕機２０の下部開口２７ｂのシャッタ２９を閉じ、野菜クズを破砕機２０内にとどまるようにし、十分に破砕する。十分に破砕されたならば、図４、図５のようにシャッタ２９を開状態にし、圧搾部３０に排出させる。連続的に野菜クズが投下されている場合には、以降はシャッタ２９を開状態にすると、野菜クズが破砕機２０内で回転しながら破砕され、徐々に下方に排出される。
【００２４】
破砕機２０から排出された野菜クズは、図４のように圧搾部３０のガイド板４３に沿って滑落し、第１ローラ３１の上に載り、第１ローラ３１の回転につれて、第１ローラ３１と第２ローラ３２との接触面に送り込まれ、両ローラ３１，３２に挟み込まれて圧搾される。絞りカスは、第２ローラ３２の回転運動、および、第３ローラ３３の間隙４１における剥ぎ取り作用によって、第２ローラ３２および第３ローラ３３の接触面に送り込まれ、さらに圧搾される。絞りカスは、さらに第３ローラ３３の回転運動、および第４ローラ３４の間隙４２における剥ぎ取り作用によって、第３ローラ３３と第４ローラ３４との接触面に送り込まれ、再度圧搾される。絞りカスは、剥離刃３５，３６によって第３ローラ３３および第４ローラ３４から掻き落とされ、図４、図５のようにかご３７に溜められる。
【００２５】
また、絞り汁は、図５のように、各ローラ３１〜３４の両端側面から落下する。また、一部の絞り汁は、図４のように間隙４１からかご３８に落下する。間隙４１からは少量の絞りカスも落下し、かご３８に溜められる。
【００２６】
破砕機２０から排出される野菜クズは、不規則な形状であるが、第１〜第４ローラ３１〜３４の外周面は、吸水性のない弾性体によって形成されているため、圧搾時に野菜くずの外形に順応して変形しながら、適当な圧力を野菜クズに加えることができる。これにより、野菜くずの繊維を必要以上に潰すことなく、堆肥化に適した水分状態まで絞ることができる。
【００２７】
ほとんどの絞りカスが溜まるかご３７内の絞りカスを分析したところ、当初の野菜クズに含まれていた水分の９０％以上が絞りだされており、重量も体積も１０分の１に減少していた。この絞りカスは、そのほとんどが繊維質だけであり、しかも繊維質が必要以上に潰れておらず、畑の肥料として用いることができる堆肥にするのに好適な空気含有率を有していた。また、絞りカスは、適度の粘性と繊維の絡み合う纏まり易さがあって、取り扱いが極めて容易であった。
【００２８】
このように、本実施の形態の脱水装置を用いることにより、従来生ごみとして費用をかけて焼却処理していた野菜クズを脱水処理することができ、堆肥の原料とするのに好適で、しかも、取り扱いが容易な繊維状にすることができる。よって、本実施の形態の脱水装置を食品を扱う工場や、農家で用いることにより、ごみの減量および再利用と、衛生管理とを容易に行うことが可能になる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、脱水装置で野菜クズを脱水する場合について説明してきたが、本実施の形態の脱水装置で脱水処理することができる対象は、野菜クズに限定されるものではなく、野菜以外の農産物をはじめ、水分が多く容積がかさばる他のものを脱水対象とすることが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
上述してきたように、本発明によれば、野菜クズの体積を減らし、取り扱いが容易で、しかも、堆肥にしやすい繊維状にする装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の脱水装置の正面図である。
【図２】図１の脱水装置の上面図である。
【図３】図１の脱水装置の側面図である。
【図４】図１の脱水装置において、シャッタ２９を開状態にした場合の正面図である。
【図５】図４の脱水装置の側面図である。
【図６】図１の脱水装置における破砕機２０の詳しい構成を示す断面図である。
【図７】図６の破砕機２０のＡ方向の矢視図である。
【符号の説明】
１０…ベルトコンベア、１１…ベルト、１２ａ、１２ｂ…スプロケット、１３…チェーン、１４…コンベア駆動モータ、１４ａ…回転軸、１５…カバー、１５ａ…カバーの側面部、１５ｂ…カバーの下端部の両側面部、１５ｃ…カバーの下端面部、２０…破砕機、２１…回転軸、２２…ブラケット、２３…ピン、２４…揺動刃、２５…モータ、２６…破砕機用モータ、２７…容器、２８…シュート部、２９…シャッタ、３０…圧搾部、３１…第１ローラ、３２…第２ローラ、３３…第３ローラ、３４…第４ローラ、３５、３６…剥離刃、３７、３８…かご、３９…モータ、４０…チェーン、４１、４２…間隙、４３…ガイド板、４４…筐体。
【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】
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