(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体廃棄物を濾過するシステムであって、
（１）第１多孔性外面を有する第１細長濾過シリンダと、第１端部と、第１ギヤが固定された第２端部と、内部螺旋状部とを有する第１回転フィルタと；
（２）前記第１回転フィルタからの液体を受容するようになっているタンクと；
（３）ピニオン歯車と；
（４）イ．第２多孔性外面を有する第２細長濾過シリンダと、
ロ．内部室を形成する２つの端部であって、２つの端部の１方の端部に第２ギヤが固定されていて、２つの端部の他方の端部が濾過された液体を前記内部室外に排出する出口を備えている２つの端部とを備えていて、前記タンク内に平行に配置されていて前記第１回転フィルタからの固体廃棄物を受容するようになっている第２回転フィルタと、
（５）第２フィルタの内部室で濾過された液体を第２フィルタの内部室から濾過システムの外側へ輸送する管と、を備えた濾過システムであって、
粒子を含む液体が前記細長の第１濾過シリンダに導入され、前記第１多孔性外面を通過し、一方固体粒子は前記内部螺旋状部によりシリンダの長手方向に沿って前記第２回転フィルタの外面に移送され、前記第１ギヤと第２ギヤが前記ピニオン歯車に作動可能に結合されていて、前記ピニオン歯車が前記第１回転フィルタと前記第２回転フィルタの両方を回転させるようになっている固体廃棄物を濾過するシステム。
【請求項２】
作動自在にタンクに接続された第２回転フィルタの外面から、固体廃棄物を除去する手段をタンクに取り付けた請求項１に記載の固体廃棄物を濾過するシステム。
【請求項３】
固体−液体懸濁液から固体を濾過する方法であって、
第１多孔性細長濾過シリンダと内部螺旋状部とを有する第１回転フィルタを備えた濾過システムに固体−液体懸濁液を導入すること；
前記固体−液体懸濁液を前記第１多孔性細長濾過シリンダを通過させつつ、螺旋状部により固体を第１回転フィルタの第２端部に移動させること；
前記第１回転フィルタの第２端部から、第１端部及び第２端部を有する第２細長濾過シリンダと多孔性の外面とを備えていて、その一部がタンク内に配置されていて、内部室を有する第２回転フィルタの外面へ前記固体を落下させること；および
第２回転フィルタを回転させて、固体をスクレーパに移動する一方で、液体をタンクからの流体と共に多孔性の外側面を通過させ、第２回転フィルタの内部室から流体を濾過システムの外へポンプ輸送することを、含む固体−液体懸濁液から固体を濾過する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
食肉加工品に対する機械的注入工程では、ピクルス液が、多数の中空針を通して肉に注入される。中空針の食肉への射し込みを繰り返し行うことにより、ピクルス液の添加量は、所定のパーセンテージになるよう調整される。過剰なピクルス液は、製品の下に置かれたトレーに集められ、濾過により肉粒片を取り除いた後、再使用される。
【０００２】
現在利用できる濾過システムは、通常、低速で回転するくさび型ワイヤドラムを有している。回収された液は、ドラムの外側を流れ、液は、ワイヤの間を通り抜けて、タンクに回収される一方、固体粒片は、回転中のドラムの外側に漉される。次いで、液は、不動のフィルタを通して濾過され、その後、ポンプにより、中空針に吸い揚げられる。
【０００３】
しかし、液が肉粒片を同伴したまま輸送される場合がしばしばある。さらに、この濾過で、注入ピクルス液から、粒子を完全に取り除くことができなかった場合、中空針に戻されるピクルス液中に、粒子がとどまることになる。液中にこのような粒片物が存在すれば、針が詰まってしまい、注入のパーセンテージに対して、悪影響を及ぼすこととなる。
【０００４】
更に、フィルタ、特に静置スクリーンは、液中に残存する粒子により詰まり易い傾向を持っている。このような詰まりが生じると、ポンプ圧の減少、噴射圧の損失、注入速度の変動といったことが生じるが、これを低減するために、繰り返し洗浄を行うことが必要となる。
【特許文献１】カナダ国特許公開第２４１５８５３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
システム全体の洗浄を行うことなく、静置フィルタだけを洗浄しても、固形物がフィルタを通り抜けてしまい、システムの下流で、詰まりが生じてしまう。
【０００６】
上記したところに鑑み、本発明の主な目的は、現状技術を改良した、注入流体の濾過に用いるろ過システムを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、螺旋状部の螺旋条の高さを利用して、流体を保持しながら、固体材料をフィルタの終点まで輸送しうる濾過システムを提供することである。
【０００８】
本発明のまた別の目的は、液体の流体面が連続的に発泡で満たされるようにした濾過システムを提供することである。
【０００９】
本発明のさらに別の目的は、濾過システムの効率を向上させることである。
【００１０】
本発明のまたさらに別の目的は、食肉加工品に対する注入工程以外の濾過のために用いることができる濾過システムを提供することである。
【００１１】
本発明のさらにまた別の目的は、装置の運転中においても、逆流が可能な濾過装置を提供することにある。
【００１２】
上記した以外の本発明の目的、特徴または利点は、明細書及び特許請求の範囲の記載により、明らかになると思う。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、フィルタタンクと、内部螺旋状部を有する濾過シリンダから成る第１回転フィルタとを有する濾過システムを提供するものである。本発明の使用時では、濾過シリンダと内部螺旋状部とは、一緒に回転する。この濾過システムは、さらに、第１回転フィルタにより濾過される固体粒子を受容する略閉鎖型の第２回転フィルタを有している。次いで、スクレーパにより、第２フィルタの外側面から、固体粒子を取り除き、かつ、第２フィルタの内側から濾過された液体は、管により吸い上げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
「流体」、「ピクルス流体」及び「液体」は、本明細書を通じて、互換的に用いられ、これらすべての語は、固液懸濁液の液体部分を表わす。「固体」、「固体粒」、「固体材料」及び「食肉粒片」も同様に、本明細書を通じて、互換的に用いられ、固液懸濁液に含まれる固体部分を表わす。「ピクルス注入液」、「注入器流体」、「ピクルス液」及び「懸濁液」は、本明細書を通じて、互換的に用いられ、これらの語は、すべて、固液懸濁液または混合物を表わす。
【００１５】
図１に示すように、本発明の濾過システムは、食肉注入装置１０に用いられている。この濾過システムは、第１回転フィルタ１２と、第２回転フィルタ１４と、タンク１６と、タンク１６から濾過されたピクルス注入を受容し、ピクルス注入液を注入針２０へ輸送するポンプ１８とを有している。注入針２０は、上部カバー２２によって保護されており、濾過されたピクルス注入液を、食肉加工品２４に注入する。
【００１６】
図２〜図４は、食肉注入装置１０の濾過システムを示す。この濾過システムは、濾過前のピクルス液を第１回転フィルタ１２に導く樋２６を有する。第１回転フィルタ１２は、螺旋状部３０を有するくさび型ワイヤ巻きシリンダ２８から成っている。螺旋状部３０は、樋２６を延伸させるための中心開口３３を有する端板３１に取り付けられ、差し込みスロット３２は、螺旋状部３０がシリンダ２８内にぴったりと適合し、これらが一体となって回転できるよう、螺旋状部３０を受容している。シリンダ２８と螺旋状部３０は、一体となって回転し、簡易開放型の差込接続によって、着脱自在に取り付けられている。
【００１７】
好ましくは、シリンダ２８は、内側に平らな端部を有するくさび型のワイヤを有し、これらワイヤ間の隙間は、約０．５ｍｍ（０．０２インチ）である。別の用途に対しては、径及び寸法が異なるワイヤを用いる。たとえば、濾過を最適化するためには、ワイヤ間の隙間を変える。さらに別の用途では、シリンダ２８は、くさび型ワイヤの代わりに、多数の孔を有する材料から構成される。
【００１８】
螺旋状部３０は、螺旋により構成され、これら螺旋間のピッチは、用途に応じて、等間隔でもよく、又は可変間隔でもよい。螺旋状部３０はまた、流体を保持しつつ、シリンダ２８の終点まで固体材料をさらに輸送することが可能な、縦溝（図面には示さず）を有しており、この縦溝の高さは、濾過シリンダ２８を介する液体の濾過を最適化するよう、長さ方向に変化してもよく、又は長さ方向に一定であってもよい。
【００１９】
さらに螺旋状部３０は、濾過シリンダ２８を介する液体の濾過を最適化するよう、長さ方向に一定のピッチを有していてもよく、又は、長さ方向に可変のピッチを有していてもよい。
【００２０】
ギア３４は、第１回転フィルタ１２の第２端部３５に固定され、食肉注入装置１０において、モータ４０に接続される軸３８のピニオン歯車３６と係合する。運転中は、モータは、ピニオン３６の軸３８を回転し、ギア３４が回転する。
【００２１】
第２フィルタ１４は、くさび型ワイヤ巻きシリンダ４２より構成され、このシリンダ４２は、外面４５を有し、また、タンク１６の側壁の部品である板４４を一端に、ギア４３を他端に有しており、この板４４とギア４３とは、一部がタンク１６内に没している内部室５３を形成している。
【００２２】
ギア４３は、動作自在にピニオン歯車３６に接続されることにより、ピニオン歯車３６は、第１回転フィルタ１２と第２回転フィルタ１４とを、動作自在に回転させる。シリンダ４２を清浄化するためのスクレーパ４８が、動作自在にタンク１６に取り付けられている。
【００２３】
スクレーパ４８は、機械的なブレードであってもよく、あるいはエアナイフであってもよい。また、シリンダ４２から取り除かれた材料を受容するための容器５０が、タンク１６に取り付けられている。
【００２４】
壁板４４から、管５２が、外側に向かって延び、第２回転フィルタ１４の内部室５３と連通する。この管５２は、第２回転フィルタ１４の内部室５３で濾過された液体の出口となる。管５２は、動作自在にポンプ１８に接続され、濾過された液体を、第２回転フィルタ１４の内部室５３から注入針２０へと輸送する。
【００２５】
運転中、食肉粒片を内包するピクルス流体が、樋２６からシリンダ２８内へ流入する。液体は、シリンダ２８のワイヤの間の隙間を通り抜けて、タンク１６に流出し、他方、固体粒片は、回転する螺旋状部３０によって、シリンダ２８に平行に輸送される。
【００２６】
一例では、螺旋状部３０と濾過シリンダ２８と、異なる速度で回転する。次いで、固体粒片は、過剰液体と共に、シリンダ２８の第２の端部３５から、第２回転フィルタ１４の外面４５上へと流入する。シリンダ４２が回転すれば、固体粒片は、くさび型ワイヤに集められ、スクレーパ４８へと輸送され、そこで、固体粒片は容器５０内に堆積される。
【００２７】
ポンプ１８により、第２回転フィルタ１４の内部室５３から、管５２を介して液体を吸い込めば、内部室５３で負圧が発生する。この負圧により、流体は、タンク１６から、シリンダ４２を通して内部室５３へ吸い込まれる。この流体内に残留する全ての固形物が、回転シリンダ４２の外面４５上に堆積し、シリンダが回転することにより、これら固形物はスクレーパ４８へ輸送される。
【００２８】
シリンダ４２が回転すれば、タンク１６内で流体面に浮遊するあらゆる発泡（タンパク質及び脂肪）は、すくい上げられて、スクレーパ４８へと輸送され、そこで取り除かれて、容器５０内に堆積される。
【００２９】
その後、濾過済み液体は管５２により、シリンダ４２の内部室５３から、注入針２０へと輸送される。管５２が、濾過済み液体をシリンダ４２の内部室５３から輸送することにより、追加の濾過済み液体が、第１回転フィルタ１２を通して、タンク１６に導入され、システム内で消費された分の流体を補充する。
【００３０】
用途によっては、濾過システムの運転中に、フィルタを逆流により洗浄する。第１回転フィルタ１２を逆流により洗浄するため、エアナイフが、第１回転フィルタ１２の近傍に設置されている。
【００３１】
同様に、第２回転フィルタ内にノズルを配置することにより、第２回転フィルタ１４を、逆流により洗浄してもよい。第２回転フィルタ１４の内部では、流体は、高圧でポンプ輸送されて逆流し、閉塞を生じさせている粒片を、タンク１６内へ逆流させる。
【００３２】
このように、従来の技術を改良した、注入器流体の濾過のための濾過システムが得られる。この濾過システムは、２台の回転シリンダフィルタを用いることにより、静置型のフィルタの必要性を排除する。
【００３３】
またこのシステムは、タンク内の液体の表面が連続的に発泡で満たされる状況を作り出す渦巻き効果を発生させる。このシステムは、食肉ピクルス液漬け込みのプロセスや、その他の固体粒片を液体から濾過により取り出すためのプロセスに用いることができる。さらに、このシステムにおけるフィルタでは、装置の運転中に逆流を生じさせることもできる。
【００３４】
本発明において、その技術的範囲の本質から離れることなく、上記の他の多種多様な変形が可能であることは、いわゆる当業者には理解されるところであると思う。これら全ての変形や変更は、本発明の特許請求の範囲に収まり、また特許請求の範囲により、カバーされるものと解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】食肉注入装置の側面図である。
【図２】食肉注入装置の濾過システムの側面図である。
【図３】食肉注入装置の濾過システムの、図２の線４−４に沿った断面図である。
【図４】食肉注入装置のフィルタシステムの側面図であり、スクレーパを拡大して示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  食肉注入装置
１２  第１回転フィルタ
１４  第２回転フィルタ
１６  タンク
１８  ポンプ
２０  注入針
２２  上部カバー
２４  食肉加工品
２６  樋
２８  シリンダ
３０  螺旋状部
３２  差し込みスロット
３３  中心開口
３４  ギア
３５  第２端部
３６  ピニオン歯車
３８  軸
４０  モータ
４２  シリンダ
４４  板
４５  外面
４８  スクレーパ
５０  容器
５２  管
５３  内部室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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