(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空タンク内に横軸回動のスクリューコンベヤが駆動手段で正逆両方向に回動可能に設けられ、該スクリューコンベヤが、該真空タンクの一端側の乾燥対象物投入口側に位置する小ピッチの第一のスクリューと、該第一のスクリューに直列に続き、該第一のスクリューとは逆巻きで且つ大ピッチの第二のスクリューと、該第二のスクリューの長さの範囲で形成された攪拌板と、該第二のスクリューに直列に続いて、該真空タンクの他端側の乾燥物排出口側に位置し、該第二のスクリューと同じ巻き方向で小ピッチの第三のスクリューとで構成され、該乾燥対象物投入口から乾燥対象物が投入された際に、該スクリューコンベヤが該駆動手段で該第一のスクリューの巻き方向とは逆方向に回動され、その回動状態で該第二のスクリューと該攪拌板とで該乾燥対象物が攪拌されて乾燥し、該スクリューコンベヤが該駆動手段で該第二，第三のスクリューの巻き方向とは逆方向に回動されて、乾燥物が該乾燥物排出口から排出されることを特徴とするスクリューコンベヤ付き真空乾燥機。
【請求項２】
前記第一のスクリューと前記第三のスクリューとのピッチは同じで、第一のスクリューと前記第三のスクリューとの長さは該ピッチの２倍であり、前記第二のスクリューのピッチは該第一のスクリューのピッチの６〜７倍で、該第二のスクリューの長さは該第二のスクリューのピッチの１／２であることを特徴とする請求項１記載のスクリューコンベヤ付き真空乾燥機。
【請求項３】
前記攪拌板は前記スクリューコンベヤの回転軸との間に隙間を存して該回転軸とほぼ並列に設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載のスクリューコンベヤ付き真空乾燥機。
【請求項４】
前記真空タンクの下側に前記乾燥物排出口に続く乾燥物貯留タンクが設けられたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のスクリューコンベヤ付き真空乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば生ゴミ等を真空タンク内で移送及び攪拌、真空乾燥して排出させるスクリューコンベヤ付き真空乾燥機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の真空乾燥機の一形態としてバッチ式真空乾燥機を示すものである。
【０００３】
この真空乾燥機３１は、前後を封止された円筒形のタンク３２と、タンク３２を斜め上向きに支持する基台３３と、タンク３２の中心を貫通して回動自在に支持された回転軸３４と、回転軸３４の周囲に突設された複数の攪拌翼３５と、回転軸３４を回動させるモータ３６とで構成されている。
【０００４】
タンク３２には上側中央に生ゴミ投入口３７とそれを覆うハッチが設けられ、一端上部側に水分排出口３８が設けられ、他端下部側に乾燥物排出口３９とそれを覆うハッチが設けられている。また、乾燥物排出口３９に隣接して加熱用のスチーム導入口４０が設けられ、水分排出口３８に隣接してスチーム導出口４１が設けられている。タンク３２の外周は二重壁になっており、その外側層にスチームが導入される。
【０００５】
生ゴミ投入口３７には例えば生ゴミ搬入用のスクリューコンベヤ（図示せず）の一端が配置され、乾燥物排出口３９には乾燥物移送用のスクリューコンベヤ（図示せず）の一端が配置される。水分排気口３８には真空ポンプ（図示せず）が接続される。生ゴミは例えばディスポーザ（図示せず）で微細化された後、生ゴミ投入口３７に直接投入されるか、あるいは生ゴミ搬入用のスクリューコンベヤで生ゴミ投入口３７に投入される。各スクリューコンベヤは連続的に乾燥作業を実施する際に必要である。
【０００６】
タンク３２内に生ゴミを搬入後、タンク３２を密閉状態にして攪拌翼３５で生ゴミを攪拌しながらスチームで加熱し、熱がゴミ固形分に均一に伝達されて乾燥しやすいようにして、真空ポンプでタンク３２内を排気して乾燥させる。そして、乾燥後は例えばスクリューコンベヤでタンク外に排出搬送する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の真空乾燥機３１にあっては、連続的に乾燥作業を実施する場合に、生ゴミ投入口３７と乾燥物排出口３９とにスクリューコンベヤ等の移送手段を設置しなければならず、搬入機と攪拌機（３２）と排出機の三つが必要となり、あるいは搬入機の代わりに手作業で生ゴミの投入を行う場合は少なくとも攪拌機（３２）と搬入機の二つが必要となり、真空乾燥機３２周りの構造が大型化、複雑化、重量化し、広い設置スペースが必要で、且つ多くのコストがかかるという問題があった。特に広い設置スペースが必要なために、狭い船舶の厨房等には適用できないという問題があった。また、生ゴミ投入時に投入ハッチを開閉し、乾燥完了時に排出ハッチを開閉して、乾燥物を外部排出にするという面倒な作業を必要とし、作業効率が悪いという問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記した点に鑑み、コンパクト化、軽量化、低コスト化を可能とし、しかも生ゴミ等の乾燥作業を連続的に効率良く行うことのできる構造の真空乾燥機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るスクリューコンベヤ付き真空乾燥機は、真空タンク内に横軸回動のスクリューコンベヤが駆動手段で正逆両方向に回動可能に設けられ、該スクリューコンベヤが、該真空タンクの一端側の乾燥対象物投入口側に位置する小ピッチの第一のスクリューと、該第一のスクリューに直列に続き、該第一のスクリューとは逆巻きで且つ大ピッチの第二のスクリューと、該第二のスクリューの長さの範囲で形成された攪拌板と、該第二のスクリューに直列に続いて、該真空タンクの他端側の乾燥物排出口側に位置し、該第二のスクリューと同じ巻き方向で小ピッチの第三のスクリューとで構成され、該乾燥対象物投入口から乾燥対象物が投入された際に、該スクリューコンベヤが該駆動手段で該第一のスクリューの巻き方向とは逆方向に回動され、その回動状態で該第二のスクリューと該攪拌板とで該乾燥対象物が攪拌されて乾燥し、該スクリューコンベヤが該駆動手段で該第二，第三のスクリューの巻き方向とは逆方向に回動されて、乾燥物が該乾燥物排出口から排出されることを特徴とする。
【００１０】
上記構成により、先ず投入口から真空タンク内に乾燥対象物が投入され、第一のスクリューの螺旋巻き方向と逆方向にスクリューコンベヤが回転し、乾燥対象物が第一のスクリューによって第二のスクリューのある攪拌区間に搬送される。第二のスクリューは第一のスクリューとは巻き方向が逆であるから、乾燥対象物は第一のスクリューと第二のスクリューとの間を行き来しつつ、攪拌板によって軸方向に広げられ、攪拌されながら真空引きで水分がタンク外に排気される。次いでスクリューコンベヤが逆転され、第二のスクリューで乾燥物が第三のスクリューに移送され、排出口から真空タンク外に排出される。
【００１１】
請求項２に係るスクリューコンベヤ付き真空乾燥機は、請求項１記載のスクリューコンベヤ付き真空乾燥機において、前記第一のスクリューと前記第三のスクリューとのピッチは同じで、第一のスクリューと前記第三のスクリューとの長さは該ピッチの２倍であり、前記第二のスクリューのピッチは該第一のスクリューのピッチの６〜７倍で、該第二のスクリューの長さは該第二のスクリューのピッチの１／２であることを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、第一のスクリューで運ばれた乾燥対象物は、第一のスクリューよりも長く且つ半螺旋（半周巻き）の第二のスクリューによって進行が阻止されつつ、第二のスクリューの全長に渡って確実に広げられ、攪拌が効率良く行われる。また、第一のスクリューと第三のスクリューとはピッチ及び長さが同じであるから、乾燥対象物の搬入速度と乾燥物の排出速度が同じで、搬入と排出が同期して行われ、連続的な乾燥作業が可能となる。
【００１３】
請求項３に係るスクリューコンベヤ付き真空乾燥機は、請求項１又は２記載のスクリューコンベヤ付き真空乾燥機において、前記攪拌板は前記スクリューコンベヤの回転軸との間に隙間を存して該回転軸とほぼ並列に設けられたことを特徴とする。
上記構成により、第二のスクリューで乾燥物が第三のスクリューに移送される際に、乾燥物は回転軸と攪拌板との間の隙間を通ってスムーズに移動する。
【００１４】
請求項４に係るスクリューコンベヤ付き真空乾燥機は、請求項１〜３の何れか１項に記載のスクリューコンベヤ付き真空乾燥機において、前記真空タンクの下側に前記乾燥物排出口に続く乾燥物貯留タンクが設けられたことを特徴とする。上記構成により、第三のスクリューで送られた乾燥物は乾燥物排出口から貯留タンク内に導かれてスムーズに貯留される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明に係るスクリューコンベヤ付き真空乾燥機の一実施形態を示す側面図、図２は同じくスクリューコンベヤを詳細に示す縦断面図である。
【００１６】
このスクリューコンベヤ付き真空乾燥機１は、諸元の異なる三通りのスクリュー３〜５を直列に配列して成る一本のスクリューコンベヤ２を真空タンク７内に回動自在に収容して、乾燥対象物である生ゴミの搬入と攪拌と排出とを順次行えるようにしたことを特徴とするものである。
【００１７】
ここで搬入とは攪拌部へ生ゴミを搬入することであり、攪拌とは真空中で水分を排除するために生ゴミをかき混ぜることであり、排出とは乾燥物を真空タンク７のスクリュー収容室８から乾燥物貯留タンク９の貯留室１０に排出することである。
【００１８】
図１の如く、タンク全体は金属を材料として、前後端を封止された円筒形のスクリュー収容部（真空タンク）７と、スクリュー収容部７の下側に位置し、スクリュー収容部７の乾燥物排出口１１で連通された略矩形基台状の乾燥物貯留部（貯留タンク）９とで一体に構成されている。
【００１９】
スクリュー収容部７の外周は二重壁となっており、二重壁の間に加熱用のスチーム挿通空間１２を有している。二重壁の内壁の内側にスクリュー収容室８が位置し、スクリュー収容室８の径方向中心にスクリューコンベヤ２の回転軸６が貫通して支持され、回転軸６の一端側が真空タンク７の外側においてベルトプーリ１３又はギヤ等を介して駆動手段のモータ（図示せず）に接続されている。回転軸６は駆動手段によって正転及び逆転が可能である。
【００２０】
スクリュー収容部７の一端側上部に生ゴミ投入口１４がスクリュー収容室８に連通して設けられ、スクリュー収容部７の軸方向中央上部に真空用の水分排気口１５が設けられ、スクリュー収容部７の他端側下部に乾燥物排出口１１が乾燥物貯留室１０に連通して設けられている。
【００２１】
生ゴミ投入口１４は例えば生ゴミのポンプ移送手段（図示せず）に接続され、ポンプ移送手段は、生ゴミを微細化するディスポーザに接続され、水分排気口１５は真空ポンプ（図示せず）に接続される。乾燥物貯留室１０は気密に密閉され、乾燥物排出口１１の近傍において乾燥物貯留室１０の温度と圧力を検出する温度計１６と真空スイッチ１７とが配設されている。
【００２２】
また、スクリュー収容部７の一端側下部にスチーム導入口１８がスチーム挿通空間１２に連通して設けられ、スチーム挿通空間１２に続いてスクリュー収容部７の他端側上部にスチーム排出口１９が設けられている。スチーム導入口１８は例えば真空排気口１５に続く外部配管（図示せず）に接続される。
【００２３】
図２に示す如く、スクリューコンベヤ２は三つの形態のスクリュー３〜５で構成されている。すなわちスクリューコンベヤ２の軸方向一端側で生ゴミ投入口１４に対応して位置する左巻きで小ピッチの搬入用の第一のスクリュー３と、第一のスクリュー３に続いてスクリューコンベヤ２の軸方向中間部に位置する右巻きで大ピッチの攪拌補助兼移送用の第二のスクリュー４及び、第二のスクリュー４と一体に同一長さでほぼ並列に設けられた攪拌板２０と、第二のスクリュー４に続いてスクリューコンベヤ２の軸方向他端側で乾燥物排出口１１に対応して位置する右巻きで小ピッチな排出用の第三のスクリュー５とで構成されている。
【００２４】
両端側の搬入用の第一のスクリュー３と排出用の第三のスクリュー５とは相異なる方向（第一のスクリュー３は左巻き、第二のスクリュー５は右巻き）に螺旋状に巻かれ、中央部の攪拌補助兼移送用の第二のスクリュー４は第三のスクリュー５と同一方向（右巻き）に巻かれている。
【００２５】
第一のスクリュー３の巻き数は２ピッチすなわち二巻きに設定され、第二のスクリュー４の巻き数は１／２ピッチすなわち半巻きに設定され、第三のスクリュー５の巻き数は第一のスクリュー３と同じ２ピッチに設定されている。
【００２６】
第一のスクリュー３のピッチをＰ1とすると、第一のスクリュー３の長さは２Ｐ1、第二のスクリュー４のピッチＰ2は第一のスクリュー３のピッチＰ1の６〜７倍、第二のスクリュー４の長さは第二のスクリュー４のピッチＰ2の１／２であるから第一のスクリュー３のピッチＰ1の３〜３．５倍、第三のスクリュー５のピッチＰ3は第一のスクリュー３のピッチＰ1と等しく、長さは２Ｐ1である。
【００２７】
第一のスクリュー３の始端３ａはスクリュー収容室８の一方の内側壁２１に近接して位置し、第一のスクリュー３の終端３ｂは攪拌板２０の一端に続き、第二のスクリュー４の始端４ａは第一のスクリュー３の終端３ｂとは１８０°反対側に位置し、攪拌板２０の他端と第二のスクリュー４の終端とは第三のスクリュー５の始端５ａに続き、第三のスクリュー５の終端５ｂはスクリュー収容室８の他方の内側壁２２に近接して位置している。各スクリュー３〜５の外周端はスクリュー収容室８の内周壁２３に近接して非接触で位置している。
【００２８】
生ゴミ投入口１４は第一のスクリュー３の一巻目の空間８ａに対応して位置し、水分排気口１５は第二のスクリュー４の長手方向中央上部に位置し、乾燥物排出口１１は第三のスクリュー５の二巻目の空間８ｂに対応して位置している。
【００２９】
攪拌板２０は略長方形の帯状に形成され、回転軸６とほぼ並列（平行）に位置し、始端側（第一のスクリュー３寄り）において第二のスクリュー４とはやや反対方向に巻かれている。各スクリュー３〜５が回転軸６の外周面から突出形成されているのに対し、攪拌板２０は回転軸６から径方向に離間し、回転軸６との間に隙間２４を存して、第一と第三の各スクリュー３，５の端部に交差して一体的に形成されている。生ゴミの攪拌は攪拌板２０が行うが、第二のスクリュー４は生ゴミを攪拌時に一定の範囲に留まらせ、攪拌を確実に行わせる。
【００３０】
以下にスクリューコンベヤ付き真空乾燥機１の作用を説明する。
モータ（図示せず）の駆動で回転軸６が右回転され、投入口１４から真空タンク７内に投入された生ゴミは第一移送区間Ｌ1の左巻きの第一のスクリュー３によって中央部の攪拌区間Ｌ2へ移送される。攪拌区間Ｌ2には逆巻き（右巻き）の第二のスクリュー４があるため、生ゴミ（移送物）は第一移送区間Ｌ1と攪拌区間Ｌ2との間を行き来しつつ、攪拌板２０によって攪拌区間Ｌ2にほぼ均一に広げられる。出口側には左巻きの第三のスクリュー５があるため、生ゴミは出口側の第二の移送区間Ｌ3には進行しないで、攪拌区間Ｌ2に留まる。第一のスクリュー３で送り込まれた生ゴミは第二，第三のスクリュー４，５で押し戻される形となる。
【００３１】
この状態で、生ゴミをスチームで加熱しながら、真空ポンプ（図示せず）でその水分を排気すると、スムーズに効率良く乾燥が行われる。生ゴミの水分をベイパー化すると、気化熱によって真空タンク７内の温度が下がるので、真空タンク７の外周部をその排熱（スチーム）によって６０〜７０°に加熱する。
【００３２】
温度は排出口１１側の温度計１６（図１）によって測定される。そして、水分の蒸発で乾燥が完了する。真空タンク７内の真空度が水の蒸気圧（例えば温度６０〜７０°Ｃの場合、約８ＫＰａ）より上がり始めたら、蒸発物がなくなったことを意味するので、生ゴミが乾燥したことになる。タンク内の圧力は排出口１１側の真空スイッチ１７（図１）で検出される。温度計１６と真空スイッチ１７を制御装置（図示せず）に接続して、真空タンク７の温度と真空度を自動調整することも可能である。
【００３３】
この段階で、すなわち生ゴミが乾燥した時点で回転軸６を逆回転（左回転）すると、第二のスクリュー４と出口側の第三のスクリュー５とが右巻きであるため、乾燥物はスムーズに出口側へ移送され、排出口１１から下側の貯留タンク９の貯留室１０内に排出される。貯留室１０内の乾燥物は密閉式の蓋部を開けて外部に排出される。
【００３４】
生ゴミはウェイト大部分が水分であり、乾燥後のボリュームはきわめて小さい。従って、小さいボリュームの貯留室１０でかなりの量の生ゴミ乾燥物を貯留できるので、タンク全体の構造がコンパクト化される。
【００３５】
また、スクリューコンベヤ２に攪拌と搬送の両機能を持たせることで、生ゴミの搬入、攪拌、乾燥、搬送、排出を連続的に行うことができ、真空乾燥機１とその周囲の構造が簡素化、コンパクト化、省スペース化され、コストも低く抑えられる。
【００３６】
本実施形態のスクリューコンベヤ付き真空乾燥機１は、大量の生ゴミを処理するよりも、船舶の厨房から出る生ゴミ等の一回当りの処理量の少ないものに適しており、据付スペースの狭い場所において特に有効である。
【００３７】
なお、上記真空乾燥機１において、生ゴミ投入口１４にポンプ移送によらず手作業で生ゴミやその粉砕物を直接投入することも無論可能である。その場合、生ゴミ投入口１４は開閉自在のハッチで密閉される。また、温度計１６や真空スイッチ１７をスクリュー収容部７側に設けることも可能であり、真空乾燥時に乾燥物排出口１１を開閉自在な弁で封止することも可能である。
【００３８】
また、各スクリュー３〜５のピッチや長さは適宜設定可能である。また、搬入側の第一のスクリュー３を右巻きとし、攪拌補助兼搬送用の第二のスクリュー４と排出用の第三のスクリュー５とを左巻きとして、第一移送区間Ｌ1に生ゴミを投入した時点で回転軸６を左回転させ、攪拌区間Ｌ2で生ゴミが乾燥した時点で回転軸６を右回転させて、乾燥物を排出させてもよい。また、真空タンク７の水分排出口１５は第二のスクリュー４及び攪拌板２０の長手方向中央に対応して位置するのがベストであるが、例えば第一のスクリュー３寄りや第三のスクリュー５寄りに配設することも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上の如く、請求項１記載の発明によれば、乾燥対象物として例えば生ゴミを第一のスクリューで攪拌区間に送り、第二のスクリューで生ゴミを攪拌区間に留めつつ攪拌板で攪拌し、真空乾燥させてスクリューコンベヤの逆回転で第二のスクリューで第三のスクリューに送り、第三のスクリューで乾燥物排出口に導入させるというように、生ゴミを搬入、攪拌、乾燥、排出と連続的に処理することができるから、乾燥作業を効率良く行うことができると共に、従来の真空乾燥機周りの構造の複雑化、大型化等が防止され、構造が簡素化、コンパクト化、軽量化、省スペース化、低コスト化されて、例えば船舶の厨房等のような狭い場所にも適用が可能となる。
【００４０】
また、請求項２記載の発明によれば、第一のスクリューよりも長く且つ半螺旋の第二のスクリューに沿って生ゴミが確実に広げられるから、生ゴミの攪拌及び真空乾燥が効率良く確実に行われる。また、第一のスクリューと第三のスクリューとで生ゴミの搬入と乾燥物の排出とが同期して行われるから、連続的な乾燥作業が正確に行われる。これらにより、真空乾燥機の性能向上及び小型化が促進される。
【００４１】
また、請求項３記載の発明によれば、攪拌板で生ゴミが攪拌され、真空乾燥された後に、乾燥物が回転軸と攪拌板との間の隙間を通って第二のスクリューでスムーズに移送されるから、攪拌と移送とが一つの区間で効率的に行われ、それによって真空乾燥機の小型化、低コスト化が促進される。
【００４２】
また、請求項４記載の発明によれば、第三のスクリューで送られた乾燥物が乾燥物排出口から貯留タンク内に導かれて自動的に貯留されるから、連続的に生ゴミの真空乾燥が可能となり、乾燥作業が効率化すると共に、貯留タンク一体の構造により、真空乾燥機周りの構造が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクリューコンベヤ付き真空乾燥機の一実施形態を示す側面図である。
【図２】同じくスクリューコンベヤの一形態を含む真空乾燥機の要部を示す縦断面図である。
【図３】従来の真空乾燥機の一形態を示す側面図である。
【符号の説明】
１    スクリューコンベヤ付き真空乾燥機
２    スクリューコンベヤ
３    第一のスクリュー
４    第二のスクリュー
５    第三のスクリュー
６    回転軸
７    真空タンク（スクリュー収容部）
９    乾燥物貯留タンク
１１  乾燥物排出口
１４  生ゴミ投入口（乾燥対象物投入口）
２０  攪拌板
２４  隙間
【図１】
0003798964.tif 000002
【図２】
0003798964.tif 000003
【図３】
0003798964.tif 000004