圧縮脱液装置
【課題】圧縮脱液装置において、破砕機能を付加不要、又は、破砕機能を付加してもコンパクト設計が容易で、しかも、使用後の洗浄が容易となる圧縮脱液装置を提供すること。
【解決手段】含水有機物等を圧縮脱液するための装置。圧縮脱液ゾーンを形成する脱液バレル３Ａと、該処理バレル内を回転するスクリュー７とを備え、該スクリュー７の元部側に原料供給口１４を、先端側に製品排出口２８をそれぞれ配する。脱液バレル３Ａは、スクリュー７に共回り不可に遊嵌され、外周部にスペーサ部１２ａ（１２ｂ）を複数個備えた多数の非回転環状板１２と、スクリューに嵌合されて前記スクリュー回転により揺動する多数の揺動環状板１３とを、交互に配して形成する。さらに、脱液バレル３Ａの前には背圧板１７を配する。
【解決手段】含水有機物等を圧縮脱液するための装置。圧縮脱液ゾーンを形成する脱液バレル３Ａと、該処理バレル内を回転するスクリュー７とを備え、該スクリュー７の元部側に原料供給口１４を、先端側に製品排出口２８をそれぞれ配する。脱液バレル３Ａは、スクリュー７に共回り不可に遊嵌され、外周部にスペーサ部１２ａ（１２ｂ）を複数個備えた多数の非回転環状板１２と、スクリューに嵌合されて前記スクリュー回転により揺動する多数の揺動環状板１３とを、交互に配して形成する。さらに、脱液バレル３Ａの前には背圧板１７を配する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な圧縮脱液機能を備えた脱液装置に関する。特に、食品・薬品分野において発生する含水率（含液率）が高く固形分を含有する廃棄物［例えば、果汁絞り粕、漢方薬絞り糟、抽出残渣（茶殻、コーヒー滓）、野菜屑］を、適宜、破砕後、圧縮脱液するのに好適な装置に係る。
【０００２】
ここでは、食品分野等における高含水廃棄物に適用して破砕（粉砕）・圧縮脱水（圧縮脱液）する場合を例に採り説明する。これ以外に、本発明の圧縮脱液装置は、油成分等を含む油粕等の高含液廃棄物、さらには各種汚泥や畜糞尿（敷き藁等を含んでいる。）にも勿論適用できる。
【背景技術】
【０００３】
生ゴミ等の高含水廃棄物を、破砕後、連続的にスクリュープレス等で圧縮脱水する機能を備えた圧縮脱水装置は、公知である（特許文献１・２等）。
【０００４】
そして、これらの圧縮脱水装置を用いて、食品・薬品分野の圧縮脱水を行なった場合、圧縮脱水後に、装置内（圧縮脱液ゾーン）を隅々まで洗浄する必要があり、また、運転途中で詰まりが発生した場合も装置内（圧縮脱液ゾーン：処理バレル）洗浄をする必要がある。
【０００５】
しかし、処理バレル内はスクリュー等が内蔵されているため、スクリュー等を取り外さなければ、装置内の隅々まで洗浄することは困難であった。隅々まで洗浄しないと、目詰まりが発生して脱水能力も低下し易かったり、更には、脱水後製品に汚染も発生し易かったりした。更に、運転途中で処理バレル内を洗浄することは、運転を長時間中止する必要があり、生産性を低下させた。
【０００６】
更に、それらの圧縮脱水装置は、破砕および圧縮脱水を略同時的に行なうものではなく、コンパクト化が困難であった。
【特許文献１】特開２０００−３２５９１４号公報
【特許文献２】特開２００２−１８３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記にかんがみて、使用後の処理バレル内の隅々までの洗浄が容易となる圧縮脱液装置を提供することを第一の目的（課題）とする。
【０００８】
本発明は、破砕機能を付加不要、又は、破砕機能を付加してもコンパクト設計が容易な圧縮脱液装置を提供することを第二の目的（課題）とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をした結果、上記第一の目的を達成できる、下記構成の圧縮脱液（脱水）装置に想到した。
【００１０】
圧縮脱液機構を備えた装置であって、
処理バレルと、該処理バレル内を回転するスクリューとを備え、更に、該スクリューの元部側に原料供給口を、先端側に製品排出口をそれぞれ備え、
前記処理バレルは、圧縮脱液ゾーンを備え、
該圧縮脱液ゾーンは、脱液バレルと、製品排出量を抑制する絞り手段とを備えて、スクリューの推進作用により原料が圧縮脱液可能とされ、
前記脱液バレルは、固定された後フランジと、軸方向にスライド可能とされた前フランジとの間に、多数の環状板の群が、該環状板の相互間に周方向に多数の脱液スリットを形成可能に複数の連結ロッドにより積層締結されて構成されている、ことを特徴とする。
【００１１】
上記構成において、前記環状板を、複数個の円弧状板の両端連結重合部を相互に連結させて形成された分割環状板とし、前記円弧状板の前記連結重合部の少なくとも一方に、前記連結ロッドとの係合解除可能な方向に形成されたＵ字状カットを備えている構成とすることができる。
【００１２】
連結ロッドの締結を緩めて、脱液バレルを縦方向で開き可能又は円弧状板を取り外し可能とすることができて、前記本発明の第一の目的をより達成し易くなる。
【００１３】
また、上記構成において、前記脱液バレルを、スクリューが共回り不可に遊嵌され、外周部にスペーサ部を複数個備えた多数の非回転環状板と、各非回転環状板の相互間に連続的又は間欠的に配して、前記スクリューの回転により揺動する多数の揺動環状板とからなる複合横断分割板群で形成すれば、脱液バレル内での粉砕が揺動環状板の作用により同時的にでき、上記第二の目的を達成することができる。
【００１４】
さらに、原料供給口と圧縮脱液ゾーンとの間に、内周面に１個又は複数個の破砕用縦溝を備えている破砕バレルにより、破砕ゾーンを形成した場合は、多様な原料の破砕に対応できる圧縮脱水装置のコンパクト設計がより容易となり、上記第二の目的をより達成し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の圧縮脱液装置の望ましい実施態様Ａ・Ｂについて説明する。
【００１６】
＜実施形態Ａ＞
基本的には、本装置は、処理バレル３、３Ａと、該処理バレル３、３Ａ内を回転するスクリュー７を備え、更に、該スクリュー７のスクリュー羽根７ｂの開始部位バレル３Ｂに原料供給口（原料ホッパ１４）を、スクリュー羽根７ｂの終端部位の先側に製品排出口（製品シュート２８）を、それぞれ備えたものである。
【００１７】
具体的には、架台２４、２４上に縦方向に配された板状の本体フレーム２、２（図３参照）および前後端に配された前・後支持板２５、２５Ａで、スクリュー７、製品シュート２８が支持され、さらに前支持板２５が、モータ（減速モータ）２１のベースとされている。原料ホッパ１４は、スクリュー羽根の開始部位バレル３Ｂの上半分が切りかかれて取り付けられている。なお、図１における図符号「２３」は軸受け、図３における図符号「２９」は連結ロッド孔である。
【００１８】
本実施形態では、前記処理バレル３、３Ａにより、破砕ゾーンＺ１および圧縮脱液ゾーンＺ２がスクリュー７の推進方向（原料流れ方向）に沿って連続的に形成されている。破砕ゾーンＺ１は必然的ではなく、圧縮脱液ゾーンＺ２のみでもよい。
【００１９】
そして、破砕ゾーンＺ１は、内周面に１個又は複数個(図例では２個)の破砕用縦溝８を備えた無孔の破砕バレル３で形成されている。
【００２０】
具体的には、該破砕バレル３は、母線方向で分割されて（図例では２分割）、組み付け分解可能とされるとともに、前記隣接分割線間にスペーサ板５、５を挿入して前記破砕用縦溝８が形成されている。図例では、本体フレーム２、２の中間位置から突設された破砕バレル３の支持板５でスペーサ板を兼ねている。即ち、支持板５に破砕バレル３半割体の分割部に沿って形成されたフィン部３ａで、支持板（スペーサ板）５を挟持してねじ６固定することにより、破砕バレル３が本体フレーム２、２に取り付けられている。ここで、破砕用縦溝８の深さ及び幅は、スペーサ板（支持板）５の本体フレーム２からの突出長さ及び板厚により調節する。通常、破砕用縦溝８の深さ及び幅は、原料の種類により異なるが、例えば、深さ：5〜15ｍｍ、幅：5〜15ｍｍとする。
【００２１】
ここで、破砕バレル３の分割数は、図例の２分割体に限られない。スクリュー羽根７ｂが大径の場合は、適宜、３〜６分割体とすることができる。
【００２２】
なお、スクリュー羽根７ｂの外径は、通常、100〜600ｍｍとする。
【００２３】
破砕用縦溝８に入り込んだ原料は、スクリュー羽根７ｂでカットされるとともに、順次送り込まれてくる原料に押し出されて、前方へ進む。
【００２４】
なお、破砕用縦溝８の代わりに、破砕バレル３の内面にスクリュー７が回転可能な破断用ネジ溝を形成して、破砕ゾーンＺ１とすることもできる。
【００２５】
また、圧縮脱液ゾーンＺ２を形成する脱液バレル３Ａは、スクリュー７に共回り不可に遊嵌され、外周部にスペーサ部１２ａ（１２ｂ）を複数個備えた多数の非回転環状板１２（１２Ａ）と、前記スクリュー７に嵌合されてスクリュー回転により揺動する多数の揺動環状板１３の群とが交互に配されるとともに、非回転環状板１２の群が、固定された後フランジ（破砕バレル３の前フランジを兼ねる）４と、軸方向にスライド可能とされた前フランジ９との間に挟持締結されて形成されている。なお、ここで円環状とは、脱液バレルの内周面が円断面を形成するものであればよく、外周面は円断面である必然性はなく、多角断面でもよい。
【００２６】
図６（Ｂ）に示すように、スペーサ部１２ｂを非回転環状板１２の両側に突出する構成とした場合は、非回転環状板１２のピッチを大きくする設計が容易となり、結果的に、非回転環状板１２および揺動環状板１３の枚数を少なくすることができる。
【００２７】
具体的には、非回転環状板１２（１２Ａ）と揺動環状板１３とは、交互にスクリュー７に嵌合されている。そして、非回転環状板１２（１２Ａ）は、固定された後フランジ（破砕バレル３の前フランジを兼ねる）４と、スライド可能な前フランジ９との間に、1個又は複数本の連結ロッド（回り止めロッド）１０によりスペーサ部１２ａ（１２ｂ）を介して締結されて固定されている。すなわち、スペーサ部１２ａ(１２ｂ)は、の放射方向に開口して形成されたＵ字形切欠き１２ｃを備え、該Ｕ字形切り欠き２２に連結ロッド１０を係合させてスクリュー７と共回り不可とされている。なお、スペーサ部１２ａ（１２ｂ）に形成するＵ字形切欠き１２ｃは、図７に示す非回転環状板１２Ｂの如く、周方向に開口を有するものとすることができる。
【００２８】
上記の如く、非回転環状板１２（１２Ａ）がスクリュー７と共回り不可な状態で、揺動環状板（ドーナツ板）１３がスクリュー７により揺動（軸方向の擦り（滑り）移動乃至共回り）する。このため、当該揺動環状板１３の揺動作用による破砕機能も期待できる。
【００２９】
なお、スクリュー羽根７ｂの外周縁を波状乃至鋸歯状とすることにより、より細かい破砕（粉砕）機能が期待できる。
【００３０】
必然的ではないが、スクリュー羽根７ｂの形態は、推進方向にピッチを段階的に小さくしたものが好ましい（図１参照）。脱液圧縮力が段階的に増大して、脱液効率の増大が期待できる。
【００３１】
ここで、非回転環状板１２（１２Ａ）とスクリュー羽根７ｂとの嵌合寸法の関係は、プラス嵌合（遊嵌）関係にあればよく、通常、非回転環状板内径−スクリュー外径＝１〜2ｍｍとする。小さすぎると摩耗が発生し易くなる。逆に、大きすぎると、スクリュー羽根７ｂと非回転環状板１２との間に原料の逃げやすくなり、スクリュー７による脱水に必要な圧縮力を得難くなる。
【００３２】
揺動環状板１３とスクリュー羽根７ｂとの嵌合寸法の関係は、プラス嵌合であってもよいが、ゼロ乃至マイナス嵌合（揺動環状板内径≦スクリュー羽根外径）とすることが望ましい。スクリュー羽根７ｂの回転により揺動環状板１３を確実に揺動させることができる。なお、スクリューの径により異なるが、例えば、スクリュー羽根外径−揺動環状板内径＝１〜2ｍｍとする。
【００３３】
この数値が、小さすぎると、相対的に揺動環状板１３の内径が大きくなって、揺動環状板１３と非回転環状板１２（１２Ａ）と間に破砕に必要な内径差（段差）を確保し難くなる。内径段差に基づく原料固形分の圧縮作用乃至破砕作用を得難くなる。逆に、上記数値が大きすぎると、スクリュー７の挿入時に手間が掛かかるとともに、揺動環状板１３に摺り（滑り：逃げ）移動が発生し難くなり、非回転環状板１２（１２Ａ）と揺動環状板１３との相互面間で摩耗が発生し易い。
【００３４】
非回転環状板１２（１２Ａ）のスペーサ部１２ａ（１２ｂ）の板厚ｔ、及び／又は、揺動環状板１３の板厚を変えることにより、脱液スリット１５を調節でき、あらゆる形態・性質の含液原料まで対応可能である。即ち、含水原料ばかりでなく、通常、圧縮脱液が困難（特に、フィルタープレスによる）とされている含油原料まで適用可能である。ここで、脱液（脱水）スリット１５は、処理原料、設定脱液率等により異なるが、通常、0.1〜2ｍｍ（望ましくは、0.2〜１ｍｍ）の範囲で適宜設定する。なお、各環状板１２（１２Ａ）、１３の板厚は、鋼板等で製作する場合、1〜6ｍｍの範囲で適宜設定する。
【００３５】
また、スクリュー７の推進方向（原料の移動方向）に沿って、脱液スリット１５、１５の幅を順次に小さくしていけば、脱液効率の増大が期待できる。
【００３６】
そして、脱液バレル３Ａの前フランジ９の手前でスクリューシャフト７ａに背圧板（絞り手段）１７が、任意位置にセットボルト２０で固定可能となっている。この背圧板１７により製品排出量を絞ることにより、処理能力および脱液率の調節が可能となる。背圧板１７の代わりに、多孔板を使用してもよい。なお、多孔板の開口率は30〜50％とする。また、背圧板１７は、スクリューシャフト７ａに軸受け保持して非回転式とすることも可能である。
【００３７】
さらに、脱液バレル３Ａの下面に、脱液の回収を容易にするために、脱液シュート２６が配されている。なお、脱液シュート２６の出口には除塵メッシュを配しておくことが望ましい。また、脱液バレル３Ａの全長に亘る脱液受け槽を配してもよい。
【００３８】
次に、上記実施形態の使用態様を説明する。
【００３９】
予め、含液原料（被処理物）に対応する、脱液スリット幅、背圧板隙間、さらには、スクリュー回転数を設定する。
【００４０】
そして、原料ホッパ１４に含液原料を所定量投入後、モータ２１を起動してスクリュー７を回転させる。
【００４１】
すると、原料はスクリュー７により破砕バレル３から脱液バレル３Ａへ順次送り込まれる。
【００４２】
そして、破砕バレル３（破砕ゾーンＺ１）では、原料中の固形分は、スクリュー羽根7ｂと破砕用縦溝８との間に咬み込まれて、破砕される。
【００４３】
そして、脱液バレル３Ａ（圧縮脱液ゾーンＺ２）では、スクリュー７の原料押出（推進）作用と背圧板１７の背圧作用で原料が圧縮されて絞り作用を受ける。この圧縮により発生した液体（水）は、脱液スリット１５から順次脱液（排液）されて、脱液シュート２６を介して、バケツ等の受け容器で回収される。また、脱液後の製品は、製品シュート２８から排出されて回収される。
【００４４】
さらに、脱液バレル３Ａは、内側に非回転環状板１２（１２Ａ）と揺動環状板１３との内径差により内周面が段状凹凸で形成される。この内周面の凹部にスクリュー７との推進作用と背圧板１７の背圧作用により圧縮されて原料固形分が移動してくると、該原料固形分はスクリュー７の推進作用と揺動回転する揺動環状板１３の圧縮乃至剪断作用で破砕（粉砕）される。
【００４５】
また、揺動環状板がスクリューの回転と原料の押圧作用によって揺動（回転）することにより、脱液スリット１５の入口の付着物が除去され洗浄される。すなわち、目詰まりが発生せず、良好な脱水能を維持できる。さらに、前記段状凹凸の段差が原料固形分の移動を阻止する堰の作用を奏し、該段差で、原料固形分は更なる圧縮作用を受けて脱液（脱水）される。
【００４６】
この際、スクリュー７は、間欠的に逆転させることにより、上記運転中の洗浄・脱水・破砕の各作用を増大させることができる。
【００４７】
脱液バレル３Ａ内（圧縮脱液ゾーンＺ２）の洗浄に際して、脱液バレル３Ａの前フランジ９を緩めれば、非回転環状板１２（１２Ａ）相互の、更には、非回転環状板１２（１２Ａ）と環状板１３相互の隙間を広げることができる。このため、圧縮脱液ゾーンＺ２の水洗等による洗浄が容易となる。
【００４８】
例えば、原料の粘性が強かったり、油分を多く含んだりすると、脱液運転中でも、脱液スリット１５が部分的に詰まり易い。この場合、連結ロッド１０を緩めて、可動設定フランジ９を前方（背圧板１７方向）へ移動させれば非回転環状板１２相互間の脱液スリット１５の幅を広げることができる。こうして、詰まりが発生した脱液スリット１５の幅を広げた状態で、詰まりが発生した部位の脱液スリット１５のみ、外周から噴射水洗浄を行なう。こうして、圧縮脱液運転を継続することができる。
【００４９】
また、非回転環状板１２Ｂとして、図７に示す如く、連結ロッド１０が係合するスペーサ部１２ａ（１２ｂ）のＵ字形切欠き１２ｃが周方向に開口を有するものを使用した場合は、非回転環状板１２Ｂを連結ロッド１０から取り外すことができ、洗浄がさらに容易となる。
【００５０】
＜実施形態Ｂ＞
図９に本実施形態の全体概略部分断面図を示す。
【００５１】
本実施形態は、基本的には、前記実施形態Ａと共通するため、共通部分については、一桁又は二桁の図符号に三桁位置を「１」とした図符号を付して、それらの説明の全部又は一部を省略する。以下、実施形態Ａと相違する部分を主にして説明する。
【００５２】
本実施形態では、脱液シュート１２６を、スクリュー羽根１０７ｂの開始部位バレル１０３Ｂ位置まで伸ばすとともに、該バレル１０３Ｂの底部側（原料ホッパ１１４対応部位）には脱液用孔群１０３ｂを形成してある。原料投入に際して、原料１０８に含まれる雫（付着水）を落下分離させることができる。このため、脱液ゾーンＺ２における脱液能が向上する。なお、脱液用孔群１０３ｂの形態は、例えば、周面に沿った0.5〜1.0ｍｍ幅の断面鋸歯状のスリット群又は0.5〜1.0ｍｍΦの丸孔群とすることができる。
【００５３】
また、実施形態Ａとの最大相違点は、脱液バレルを形成する環状板を、分割環状板１１２とした点にある。
【００５４】
具体的には、図１０・１１に示すような、対称形で対を成す円弧状板（半円環状板）で構成されている。そして、円弧状板本体の両端連結重合部１１１ａの一方に連結ロッド１１０にヒンジ連結されるロッド挿通孔１１１ｃを備え、同じく他方に連結ロッド１１０との係合を解除可能な方向に形成されたＵ字状カット１１１ｂを備えている。
【００５５】
そして、円弧状板１１１、１１１Ａを組み合わせて、図１２の二点鎖線で示す如く、分割環状板１１２を形成する。こうして、図１３に示すように、脱液バレル１０３Ａの両側面に交互に板厚分ずつずれて、略半周ずつの長さを有するずれ脱液スリット１１５、１１５が形成される。
【００５６】
当該構成により脱液バレル１０３Ａは、連結ロッド１１０で連結された左右の円弧状板（半円環状板）１１１、１１１Ａが、連結ロッド１１０を枢軸として鳥が翼を広げるように開閉可能となる（図１２）。このため、本装置を使用後の乃至使用開始時の洗浄に際して、連結ロッド１１０の締結ナット１１６を緩めれば、脱液バレル１０３Ａを縦方向に分割して開くことができ、洗浄作業性がより容易となる。
【００５７】
なお、図１３に示すように、形成される略半周長さの脱液スリット１１５の幅は、各円弧状板１１１、１１１Ａの各板厚ｔと同一となる。ここで、各半円環板１１１、１１１Ａの板厚は、例えば、0.2〜2ｍｍ、望ましくは、0.3〜1.5ｍｍとし、同一板厚とするが、板厚を、順次薄肉として行くこともできる。当該構成とすることにより、脱液効率の増大が期待できる。
【００５８】
そして、図１３に示す如く、分割環状板１１２の各内径を、スクリュー羽根摺接径とスクリュー羽根遊嵌径として、交互に積層すれば、脱液バレルの内周面が軸方向の段状凹凸で形成され、原料に対する圧縮力及び破砕力が増大する。
【００５９】
なお、脱液バレル１０３Ａの外径は、分割環状板１１２の板厚にもよるが、スクリュー羽根１０７ｂの外径プラス10〜20ｍｍ程度のものとする。
【００６０】
また、図１０の二点鎖線で示すように、内周側に1個又は複数個の突起１１１ｄを備えた分割環状板１１２を、分割環状板１１２の所定枚数積層毎に配するとともに、図１４に示す如く、スクリュー羽根１０７ｂにフィンのピッチに合わせて切欠き部１０７ｃを形成することもできる。当該構成により、脱液バレル１０３Ａ内をスクリュー１０７により推し出されてきた原料が、円弧状板１１１に形成されたフィン（突起）１１１ｄにより堰き止められ、フィン１１１ｄと羽根切欠き部１０７ｃとで剪断力を受けて原料の破砕が促進される。また、フィン１１１ｄにより原料が堰き止められることにより、原料のスクリュー羽根１０７ｂによる共回りも阻止される。このため、原料に対する圧縮力が適正に作用して脱液性が向上する。
【００６１】
なお、分割環状板１１２を図１５に示すような円弧状板（半円環状板）１１１Ｂを用いて構成することもできる。なお、円弧状板１１１Ｂと対をなして分割環状板１１２を構成する他方の円弧状板（半円環状板）は、円弧状板１１１Ｂと対称形となるため図示は省略した。
【００６２】
円弧状板１１１Ｂは、連結重合部１１１ａの板厚ｔ１を、（本体）板厚ｔ２より薄く、かつ、スクリュー推進方向で隣接する前記連結重合部１１１ａを合計板厚２ｔ２が本体板厚ｔ２よりも厚くなるようにしたものである。
【００６３】
この円弧状板１１１Ｂを使用することにより、図１６に示す如く、円弧状板１１１Ｂの本体板厚ｔ２より薄い設定幅のスリット１１５を形成可能となる。即ち、円弧状板１１１Ｂの板厚を相対的に厚くすることが可能となる。
【００６４】
ここで、各円弧状板１１１Ｂの板厚をｔ１及び連結重合部の板厚をｔ２とするとき、スリット幅α＝２ｔ２ーｔ１となる。
【００６５】
なお、スクリュー羽根径１０７ｂが大径である場合は、分割環状板の分割数を３個以上とすることもできる。図１７は分割数を６個とした分割環状板１１２Ａの例である。即ち、分割環状板１１２Ａは、三対の円弧状板対１１１Ｃ、１１１Ｄを、６個の連結ロッド１１０で結合したものである。
【００６６】
図１２・１７の分割環状板１１２、１１２Ａは、交互に開き可能としたものであるが、両端連結重合部ともＵ字状カットを備えたものとしてもよい。こうした場合は、連結棒１０、１１０の締結ナット１６、１１６を緩めるだけで、円弧状板１１１、１１１Ａ（又は、１１１Ｃ，１１１Ｄ）を取り外しことができ、脱液バレル及びスクリューの洗浄がより容易となる。
【００６７】
本実施形態Ｂの使用態様は、前記実施形態Ａにおけるものと同様である。
【００６８】
但し、脱液バレル１０３Ａが分割環状板１１２、１１２Ａで形成されているため、脱液バレル１０３Ａを分割位置で開くことができる。このため、前述の実施形態Ａに比して、洗浄性が向上する。
【実施例１】
【００６９】
図１に示すタイプの実施形態Ａの圧縮脱水装置において、下記仕様としたものを使用して、下記条件で脱水テストを行なった。
【００７０】
＜装置仕様＞
スクリュー７・・・シャフト径：80ｍｍ、シャフト長さ：1500ｍｍ、羽根外径：200ｍｍ、羽根ピッチ：160ｍｍ×5Ｐ、120ｍｍ×5Ｐ、80ｍｍ×4Ｐ
破砕バレル３・・・バレル内径：201ｍｍ、長さ：600ｍｍ
非回転環状板１２・・・内径：201ｍｍ、板厚：3ｍｍ、環状幅:9ｍｍ、凹部幅：3ｍｍ、スリーブ部の厚さｔ：6ｍｍ；合計：100枚
揺動環状板１３・・・内径：198ｍｍ、板厚：2.5ｍｍ、；合計：100枚
脱液バレル３Ａの前フランジ９前面と背圧板１７との間の設定隙間：10ｍｍ、
＜試験方法・結果＞
原料として、茶殻（含水率：83％）を用い、処理量500ｋｇ／ｈ、スクリュー回転数：60ｍｉｎ−１の条件で処理をした。その結果、脱水後の製品は、減容比（重量比・容積比）が約1／2となり、含水率は65％となった。この含水率は、圧縮乾燥では最高値に近いものである。
【００７１】
そして、産業廃棄物として処理する場合は、処理費が減容比に比例して約半額となる。また、堆肥原料とする場合は、含水率が発酵（好気）に適したものであり、そのまま堆肥原料とすることができる。更には、天日乾燥を行なえば、家畜飼料とすることもできる。
【実施例２】
【００７２】
図９に示すタイプの圧縮脱水装置において、下記仕様としたものを使用して、下記条件で脱水テストを行なった。
【００７３】
＜装置仕様＞
スクリュー１０７・・・シャフト径：40ｍｍ、シャフト長さ：1200ｍｍ、羽根外径：100ｍｍ、羽根ピッチ：80ｍｍ×5Ｐ、60ｍｍ×5Ｐ、40ｍｍ×4Ｐ、羽根全長：840ｍｍ
破砕バレル１０３・・・バレル内径：100ｍｍ、長さ：100ｍｍ
脱液バレル１０３Ａ・・・分割環状板１１２積層体（全長：560ｍｍ）
分割環状板の枚数170枚：大径側85枚、小径側85枚、
小径側内径：100ｍｍ、大径側内径：104ｍｍ、円環幅：10ｍｍ
重合部板厚t1:3.25ｍｍ、一般部板圧ｔ2:6.0ｍｍ
但し、フィン付き円弧状板枚数17枚を55.25ｍｍピッチで組み込む。
【００７４】
フィン寸法：先端幅8ｍｍ、元部幅10ｍｍ、高さ11ｍｍ、
３）分割環状板の連結ロッド配設ピッチＰ：55.25ｍｍ
脱液バレル３Ａの前フランジ９前面と背圧板１７との間の設定隙間：8ｍｍ
減速モータ・・・0.4ｋＷ×１／360
＜試験方法・結果＞
原料として、萌やし屑（含水率：95％）を用い、原料供給量100ｋｇ/ｈ、スクリュー回転数：5ｍｉｎ−１の条件で処理をした。その結果、脱水後の製品は、13ｋｇ程度となり、減容比（重量比・容積比）で約1／8となり、含水率は65％となった。製品状態は、ちょっと湿ったパサパサの状態で、その含水率は、圧縮脱液では最高値に近いものである。
【００７５】
そして、産業廃棄物として処理する場合は、処理費が減容比に比例して約１／８となる。また、前述と同様に、肥料原料や、牛・豚等の家畜飼料とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明における圧縮脱液装置の実施形態Ａを示す概略断面図である。
【図２】図１における破砕ゾーンの図３のII−II線矢視図である。
【図３】図２の縦断面図（バレル内スクリュー省略）である。
【図４】図１における圧縮脱液装置の圧縮脱液ゾーンを示す要部拡大断面図である。
【図５】図１における圧縮脱液装置に使用する非回転環状板の一形態を示す正面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は図５のＶＩ−ＶＩ線部位における非回転環状板の各断面図である。
【図７】図１において使用する非回転環状板の他の形態を示す正面図である。
【図８】図１において使用する揺動環状板の正面図及び縦断面図である。
【図９】本発明における圧縮脱液装置の実施形態Ｂを示す概略断面図である。
【図１０】実施形態Ｂの分割環状板を構成する円弧状板の一例における正面図及び側面図である。
【図１１】同じく図１０の円弧状板と組み合わせる他方の対称形の円弧状板の正面図及び側面図である。
【図１２】図１０と図１１の円弧状板対を用いて分割環状板を形成する場合の説明用正面図である。
【図１３】図１２に示す分割環状板により形成した脱液バレルの要部平面図である。
【図１４】図１０に示すフィンを内側に備えた円弧状板で構成した分割環状板を配設した脱液バレルに適用するスクリューの一例を示す正面図である。
【図１５】実施形態Ｂの分割環状板を構成する円弧状板の他の例における正面図及び側面図である。
【図１６】図１５に示す円弧状板で構成した分割環状板により形成した脱液バレルの要部平面図である。
【図１７】多分割タイプの分割環状板の正面図である。
【符号の説明】
【００７７】
３、１０３・・・破砕バレル
３Ａ、１０３Ａ・・・脱液バレル
７、１０７・・・スクリュー
９、１０９・・・脱液バレルの前フランジ
１１１、１１１Ａ、１１１Ｂ・・・円弧状板（半円環状板）
１１１Ｃ、１１１Ｄ・・・円弧状板
１２、１２Ａ・・・非回転環状板（円環状板）
１２ａ、１２ｂ・・・スペーサ部
１１２、１１２Ａ、・・・分割環状板（円環状板）
１３・・・揺動環状板
１５、１１５・・・脱液スリット
１７、１１７・・・背圧板（絞り手段）
Ｚ１・・・破砕ゾーン
Ｚ２・・・圧縮脱液ゾーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な圧縮脱液機能を備えた脱液装置に関する。特に、食品・薬品分野において発生する含水率（含液率）が高く固形分を含有する廃棄物［例えば、果汁絞り粕、漢方薬絞り糟、抽出残渣（茶殻、コーヒー滓）、野菜屑］を、適宜、破砕後、圧縮脱液するのに好適な装置に係る。
【０００２】
ここでは、食品分野等における高含水廃棄物に適用して破砕（粉砕）・圧縮脱水（圧縮脱液）する場合を例に採り説明する。これ以外に、本発明の圧縮脱液装置は、油成分等を含む油粕等の高含液廃棄物、さらには各種汚泥や畜糞尿（敷き藁等を含んでいる。）にも勿論適用できる。
【背景技術】
【０００３】
生ゴミ等の高含水廃棄物を、破砕後、連続的にスクリュープレス等で圧縮脱水する機能を備えた圧縮脱水装置は、公知である（特許文献１・２等）。
【０００４】
そして、これらの圧縮脱水装置を用いて、食品・薬品分野の圧縮脱水を行なった場合、圧縮脱水後に、装置内（圧縮脱液ゾーン）を隅々まで洗浄する必要があり、また、運転途中で詰まりが発生した場合も装置内（圧縮脱液ゾーン：処理バレル）洗浄をする必要がある。
【０００５】
しかし、処理バレル内はスクリュー等が内蔵されているため、スクリュー等を取り外さなければ、装置内の隅々まで洗浄することは困難であった。隅々まで洗浄しないと、目詰まりが発生して脱水能力も低下し易かったり、更には、脱水後製品に汚染も発生し易かったりした。更に、運転途中で処理バレル内を洗浄することは、運転を長時間中止する必要があり、生産性を低下させた。
【０００６】
更に、それらの圧縮脱水装置は、破砕および圧縮脱水を略同時的に行なうものではなく、コンパクト化が困難であった。
【特許文献１】特開２０００−３２５９１４号公報
【特許文献２】特開２００２−１８３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記にかんがみて、使用後の処理バレル内の隅々までの洗浄が容易となる圧縮脱液装置を提供することを第一の目的（課題）とする。
【０００８】
本発明は、破砕機能を付加不要、又は、破砕機能を付加してもコンパクト設計が容易な圧縮脱液装置を提供することを第二の目的（課題）とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をした結果、上記第一の目的を達成できる、下記構成の圧縮脱液（脱水）装置に想到した。
【００１０】
圧縮脱液機構を備えた装置であって、
処理バレルと、該処理バレル内を回転するスクリューとを備え、更に、該スクリューの元部側に原料供給口を、先端側に製品排出口をそれぞれ備え、
前記処理バレルは、圧縮脱液ゾーンを備え、
該圧縮脱液ゾーンは、脱液バレルと、製品排出量を抑制する絞り手段とを備えて、スクリューの推進作用により原料が圧縮脱液可能とされ、
前記脱液バレルは、固定された後フランジと、軸方向にスライド可能とされた前フランジとの間に、多数の環状板の群が、該環状板の相互間に周方向に多数の脱液スリットを形成可能に複数の連結ロッドにより積層締結されて構成されている、ことを特徴とする。
【００１１】
上記構成において、前記環状板を、複数個の円弧状板の両端連結重合部を相互に連結させて形成された分割環状板とし、前記円弧状板の前記連結重合部の少なくとも一方に、前記連結ロッドとの係合解除可能な方向に形成されたＵ字状カットを備えている構成とすることができる。
【００１２】
連結ロッドの締結を緩めて、脱液バレルを縦方向で開き可能又は円弧状板を取り外し可能とすることができて、前記本発明の第一の目的をより達成し易くなる。
【００１３】
また、上記構成において、前記脱液バレルを、スクリューが共回り不可に遊嵌され、外周部にスペーサ部を複数個備えた多数の非回転環状板と、各非回転環状板の相互間に連続的又は間欠的に配して、前記スクリューの回転により揺動する多数の揺動環状板とからなる複合横断分割板群で形成すれば、脱液バレル内での粉砕が揺動環状板の作用により同時的にでき、上記第二の目的を達成することができる。
【００１４】
さらに、原料供給口と圧縮脱液ゾーンとの間に、内周面に１個又は複数個の破砕用縦溝を備えている破砕バレルにより、破砕ゾーンを形成した場合は、多様な原料の破砕に対応できる圧縮脱水装置のコンパクト設計がより容易となり、上記第二の目的をより達成し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の圧縮脱液装置の望ましい実施態様Ａ・Ｂについて説明する。
【００１６】
＜実施形態Ａ＞
基本的には、本装置は、処理バレル３、３Ａと、該処理バレル３、３Ａ内を回転するスクリュー７を備え、更に、該スクリュー７のスクリュー羽根７ｂの開始部位バレル３Ｂに原料供給口（原料ホッパ１４）を、スクリュー羽根７ｂの終端部位の先側に製品排出口（製品シュート２８）を、それぞれ備えたものである。
【００１７】
具体的には、架台２４、２４上に縦方向に配された板状の本体フレーム２、２（図３参照）および前後端に配された前・後支持板２５、２５Ａで、スクリュー７、製品シュート２８が支持され、さらに前支持板２５が、モータ（減速モータ）２１のベースとされている。原料ホッパ１４は、スクリュー羽根の開始部位バレル３Ｂの上半分が切りかかれて取り付けられている。なお、図１における図符号「２３」は軸受け、図３における図符号「２９」は連結ロッド孔である。
【００１８】
本実施形態では、前記処理バレル３、３Ａにより、破砕ゾーンＺ１および圧縮脱液ゾーンＺ２がスクリュー７の推進方向（原料流れ方向）に沿って連続的に形成されている。破砕ゾーンＺ１は必然的ではなく、圧縮脱液ゾーンＺ２のみでもよい。
【００１９】
そして、破砕ゾーンＺ１は、内周面に１個又は複数個(図例では２個)の破砕用縦溝８を備えた無孔の破砕バレル３で形成されている。
【００２０】
具体的には、該破砕バレル３は、母線方向で分割されて（図例では２分割）、組み付け分解可能とされるとともに、前記隣接分割線間にスペーサ板５、５を挿入して前記破砕用縦溝８が形成されている。図例では、本体フレーム２、２の中間位置から突設された破砕バレル３の支持板５でスペーサ板を兼ねている。即ち、支持板５に破砕バレル３半割体の分割部に沿って形成されたフィン部３ａで、支持板（スペーサ板）５を挟持してねじ６固定することにより、破砕バレル３が本体フレーム２、２に取り付けられている。ここで、破砕用縦溝８の深さ及び幅は、スペーサ板（支持板）５の本体フレーム２からの突出長さ及び板厚により調節する。通常、破砕用縦溝８の深さ及び幅は、原料の種類により異なるが、例えば、深さ：5〜15ｍｍ、幅：5〜15ｍｍとする。
【００２１】
ここで、破砕バレル３の分割数は、図例の２分割体に限られない。スクリュー羽根７ｂが大径の場合は、適宜、３〜６分割体とすることができる。
【００２２】
なお、スクリュー羽根７ｂの外径は、通常、100〜600ｍｍとする。
【００２３】
破砕用縦溝８に入り込んだ原料は、スクリュー羽根７ｂでカットされるとともに、順次送り込まれてくる原料に押し出されて、前方へ進む。
【００２４】
なお、破砕用縦溝８の代わりに、破砕バレル３の内面にスクリュー７が回転可能な破断用ネジ溝を形成して、破砕ゾーンＺ１とすることもできる。
【００２５】
また、圧縮脱液ゾーンＺ２を形成する脱液バレル３Ａは、スクリュー７に共回り不可に遊嵌され、外周部にスペーサ部１２ａ（１２ｂ）を複数個備えた多数の非回転環状板１２（１２Ａ）と、前記スクリュー７に嵌合されてスクリュー回転により揺動する多数の揺動環状板１３の群とが交互に配されるとともに、非回転環状板１２の群が、固定された後フランジ（破砕バレル３の前フランジを兼ねる）４と、軸方向にスライド可能とされた前フランジ９との間に挟持締結されて形成されている。なお、ここで円環状とは、脱液バレルの内周面が円断面を形成するものであればよく、外周面は円断面である必然性はなく、多角断面でもよい。
【００２６】
図６（Ｂ）に示すように、スペーサ部１２ｂを非回転環状板１２の両側に突出する構成とした場合は、非回転環状板１２のピッチを大きくする設計が容易となり、結果的に、非回転環状板１２および揺動環状板１３の枚数を少なくすることができる。
【００２７】
具体的には、非回転環状板１２（１２Ａ）と揺動環状板１３とは、交互にスクリュー７に嵌合されている。そして、非回転環状板１２（１２Ａ）は、固定された後フランジ（破砕バレル３の前フランジを兼ねる）４と、スライド可能な前フランジ９との間に、1個又は複数本の連結ロッド（回り止めロッド）１０によりスペーサ部１２ａ（１２ｂ）を介して締結されて固定されている。すなわち、スペーサ部１２ａ(１２ｂ)は、の放射方向に開口して形成されたＵ字形切欠き１２ｃを備え、該Ｕ字形切り欠き２２に連結ロッド１０を係合させてスクリュー７と共回り不可とされている。なお、スペーサ部１２ａ（１２ｂ）に形成するＵ字形切欠き１２ｃは、図７に示す非回転環状板１２Ｂの如く、周方向に開口を有するものとすることができる。
【００２８】
上記の如く、非回転環状板１２（１２Ａ）がスクリュー７と共回り不可な状態で、揺動環状板（ドーナツ板）１３がスクリュー７により揺動（軸方向の擦り（滑り）移動乃至共回り）する。このため、当該揺動環状板１３の揺動作用による破砕機能も期待できる。
【００２９】
なお、スクリュー羽根７ｂの外周縁を波状乃至鋸歯状とすることにより、より細かい破砕（粉砕）機能が期待できる。
【００３０】
必然的ではないが、スクリュー羽根７ｂの形態は、推進方向にピッチを段階的に小さくしたものが好ましい（図１参照）。脱液圧縮力が段階的に増大して、脱液効率の増大が期待できる。
【００３１】
ここで、非回転環状板１２（１２Ａ）とスクリュー羽根７ｂとの嵌合寸法の関係は、プラス嵌合（遊嵌）関係にあればよく、通常、非回転環状板内径−スクリュー外径＝１〜2ｍｍとする。小さすぎると摩耗が発生し易くなる。逆に、大きすぎると、スクリュー羽根７ｂと非回転環状板１２との間に原料の逃げやすくなり、スクリュー７による脱水に必要な圧縮力を得難くなる。
【００３２】
揺動環状板１３とスクリュー羽根７ｂとの嵌合寸法の関係は、プラス嵌合であってもよいが、ゼロ乃至マイナス嵌合（揺動環状板内径≦スクリュー羽根外径）とすることが望ましい。スクリュー羽根７ｂの回転により揺動環状板１３を確実に揺動させることができる。なお、スクリューの径により異なるが、例えば、スクリュー羽根外径−揺動環状板内径＝１〜2ｍｍとする。
【００３３】
この数値が、小さすぎると、相対的に揺動環状板１３の内径が大きくなって、揺動環状板１３と非回転環状板１２（１２Ａ）と間に破砕に必要な内径差（段差）を確保し難くなる。内径段差に基づく原料固形分の圧縮作用乃至破砕作用を得難くなる。逆に、上記数値が大きすぎると、スクリュー７の挿入時に手間が掛かかるとともに、揺動環状板１３に摺り（滑り：逃げ）移動が発生し難くなり、非回転環状板１２（１２Ａ）と揺動環状板１３との相互面間で摩耗が発生し易い。
【００３４】
非回転環状板１２（１２Ａ）のスペーサ部１２ａ（１２ｂ）の板厚ｔ、及び／又は、揺動環状板１３の板厚を変えることにより、脱液スリット１５を調節でき、あらゆる形態・性質の含液原料まで対応可能である。即ち、含水原料ばかりでなく、通常、圧縮脱液が困難（特に、フィルタープレスによる）とされている含油原料まで適用可能である。ここで、脱液（脱水）スリット１５は、処理原料、設定脱液率等により異なるが、通常、0.1〜2ｍｍ（望ましくは、0.2〜１ｍｍ）の範囲で適宜設定する。なお、各環状板１２（１２Ａ）、１３の板厚は、鋼板等で製作する場合、1〜6ｍｍの範囲で適宜設定する。
【００３５】
また、スクリュー７の推進方向（原料の移動方向）に沿って、脱液スリット１５、１５の幅を順次に小さくしていけば、脱液効率の増大が期待できる。
【００３６】
そして、脱液バレル３Ａの前フランジ９の手前でスクリューシャフト７ａに背圧板（絞り手段）１７が、任意位置にセットボルト２０で固定可能となっている。この背圧板１７により製品排出量を絞ることにより、処理能力および脱液率の調節が可能となる。背圧板１７の代わりに、多孔板を使用してもよい。なお、多孔板の開口率は30〜50％とする。また、背圧板１７は、スクリューシャフト７ａに軸受け保持して非回転式とすることも可能である。
【００３７】
さらに、脱液バレル３Ａの下面に、脱液の回収を容易にするために、脱液シュート２６が配されている。なお、脱液シュート２６の出口には除塵メッシュを配しておくことが望ましい。また、脱液バレル３Ａの全長に亘る脱液受け槽を配してもよい。
【００３８】
次に、上記実施形態の使用態様を説明する。
【００３９】
予め、含液原料（被処理物）に対応する、脱液スリット幅、背圧板隙間、さらには、スクリュー回転数を設定する。
【００４０】
そして、原料ホッパ１４に含液原料を所定量投入後、モータ２１を起動してスクリュー７を回転させる。
【００４１】
すると、原料はスクリュー７により破砕バレル３から脱液バレル３Ａへ順次送り込まれる。
【００４２】
そして、破砕バレル３（破砕ゾーンＺ１）では、原料中の固形分は、スクリュー羽根7ｂと破砕用縦溝８との間に咬み込まれて、破砕される。
【００４３】
そして、脱液バレル３Ａ（圧縮脱液ゾーンＺ２）では、スクリュー７の原料押出（推進）作用と背圧板１７の背圧作用で原料が圧縮されて絞り作用を受ける。この圧縮により発生した液体（水）は、脱液スリット１５から順次脱液（排液）されて、脱液シュート２６を介して、バケツ等の受け容器で回収される。また、脱液後の製品は、製品シュート２８から排出されて回収される。
【００４４】
さらに、脱液バレル３Ａは、内側に非回転環状板１２（１２Ａ）と揺動環状板１３との内径差により内周面が段状凹凸で形成される。この内周面の凹部にスクリュー７との推進作用と背圧板１７の背圧作用により圧縮されて原料固形分が移動してくると、該原料固形分はスクリュー７の推進作用と揺動回転する揺動環状板１３の圧縮乃至剪断作用で破砕（粉砕）される。
【００４５】
また、揺動環状板がスクリューの回転と原料の押圧作用によって揺動（回転）することにより、脱液スリット１５の入口の付着物が除去され洗浄される。すなわち、目詰まりが発生せず、良好な脱水能を維持できる。さらに、前記段状凹凸の段差が原料固形分の移動を阻止する堰の作用を奏し、該段差で、原料固形分は更なる圧縮作用を受けて脱液（脱水）される。
【００４６】
この際、スクリュー７は、間欠的に逆転させることにより、上記運転中の洗浄・脱水・破砕の各作用を増大させることができる。
【００４７】
脱液バレル３Ａ内（圧縮脱液ゾーンＺ２）の洗浄に際して、脱液バレル３Ａの前フランジ９を緩めれば、非回転環状板１２（１２Ａ）相互の、更には、非回転環状板１２（１２Ａ）と環状板１３相互の隙間を広げることができる。このため、圧縮脱液ゾーンＺ２の水洗等による洗浄が容易となる。
【００４８】
例えば、原料の粘性が強かったり、油分を多く含んだりすると、脱液運転中でも、脱液スリット１５が部分的に詰まり易い。この場合、連結ロッド１０を緩めて、可動設定フランジ９を前方（背圧板１７方向）へ移動させれば非回転環状板１２相互間の脱液スリット１５の幅を広げることができる。こうして、詰まりが発生した脱液スリット１５の幅を広げた状態で、詰まりが発生した部位の脱液スリット１５のみ、外周から噴射水洗浄を行なう。こうして、圧縮脱液運転を継続することができる。
【００４９】
また、非回転環状板１２Ｂとして、図７に示す如く、連結ロッド１０が係合するスペーサ部１２ａ（１２ｂ）のＵ字形切欠き１２ｃが周方向に開口を有するものを使用した場合は、非回転環状板１２Ｂを連結ロッド１０から取り外すことができ、洗浄がさらに容易となる。
【００５０】
＜実施形態Ｂ＞
図９に本実施形態の全体概略部分断面図を示す。
【００５１】
本実施形態は、基本的には、前記実施形態Ａと共通するため、共通部分については、一桁又は二桁の図符号に三桁位置を「１」とした図符号を付して、それらの説明の全部又は一部を省略する。以下、実施形態Ａと相違する部分を主にして説明する。
【００５２】
本実施形態では、脱液シュート１２６を、スクリュー羽根１０７ｂの開始部位バレル１０３Ｂ位置まで伸ばすとともに、該バレル１０３Ｂの底部側（原料ホッパ１１４対応部位）には脱液用孔群１０３ｂを形成してある。原料投入に際して、原料１０８に含まれる雫（付着水）を落下分離させることができる。このため、脱液ゾーンＺ２における脱液能が向上する。なお、脱液用孔群１０３ｂの形態は、例えば、周面に沿った0.5〜1.0ｍｍ幅の断面鋸歯状のスリット群又は0.5〜1.0ｍｍΦの丸孔群とすることができる。
【００５３】
また、実施形態Ａとの最大相違点は、脱液バレルを形成する環状板を、分割環状板１１２とした点にある。
【００５４】
具体的には、図１０・１１に示すような、対称形で対を成す円弧状板（半円環状板）で構成されている。そして、円弧状板本体の両端連結重合部１１１ａの一方に連結ロッド１１０にヒンジ連結されるロッド挿通孔１１１ｃを備え、同じく他方に連結ロッド１１０との係合を解除可能な方向に形成されたＵ字状カット１１１ｂを備えている。
【００５５】
そして、円弧状板１１１、１１１Ａを組み合わせて、図１２の二点鎖線で示す如く、分割環状板１１２を形成する。こうして、図１３に示すように、脱液バレル１０３Ａの両側面に交互に板厚分ずつずれて、略半周ずつの長さを有するずれ脱液スリット１１５、１１５が形成される。
【００５６】
当該構成により脱液バレル１０３Ａは、連結ロッド１１０で連結された左右の円弧状板（半円環状板）１１１、１１１Ａが、連結ロッド１１０を枢軸として鳥が翼を広げるように開閉可能となる（図１２）。このため、本装置を使用後の乃至使用開始時の洗浄に際して、連結ロッド１１０の締結ナット１１６を緩めれば、脱液バレル１０３Ａを縦方向に分割して開くことができ、洗浄作業性がより容易となる。
【００５７】
なお、図１３に示すように、形成される略半周長さの脱液スリット１１５の幅は、各円弧状板１１１、１１１Ａの各板厚ｔと同一となる。ここで、各半円環板１１１、１１１Ａの板厚は、例えば、0.2〜2ｍｍ、望ましくは、0.3〜1.5ｍｍとし、同一板厚とするが、板厚を、順次薄肉として行くこともできる。当該構成とすることにより、脱液効率の増大が期待できる。
【００５８】
そして、図１３に示す如く、分割環状板１１２の各内径を、スクリュー羽根摺接径とスクリュー羽根遊嵌径として、交互に積層すれば、脱液バレルの内周面が軸方向の段状凹凸で形成され、原料に対する圧縮力及び破砕力が増大する。
【００５９】
なお、脱液バレル１０３Ａの外径は、分割環状板１１２の板厚にもよるが、スクリュー羽根１０７ｂの外径プラス10〜20ｍｍ程度のものとする。
【００６０】
また、図１０の二点鎖線で示すように、内周側に1個又は複数個の突起１１１ｄを備えた分割環状板１１２を、分割環状板１１２の所定枚数積層毎に配するとともに、図１４に示す如く、スクリュー羽根１０７ｂにフィンのピッチに合わせて切欠き部１０７ｃを形成することもできる。当該構成により、脱液バレル１０３Ａ内をスクリュー１０７により推し出されてきた原料が、円弧状板１１１に形成されたフィン（突起）１１１ｄにより堰き止められ、フィン１１１ｄと羽根切欠き部１０７ｃとで剪断力を受けて原料の破砕が促進される。また、フィン１１１ｄにより原料が堰き止められることにより、原料のスクリュー羽根１０７ｂによる共回りも阻止される。このため、原料に対する圧縮力が適正に作用して脱液性が向上する。
【００６１】
なお、分割環状板１１２を図１５に示すような円弧状板（半円環状板）１１１Ｂを用いて構成することもできる。なお、円弧状板１１１Ｂと対をなして分割環状板１１２を構成する他方の円弧状板（半円環状板）は、円弧状板１１１Ｂと対称形となるため図示は省略した。
【００６２】
円弧状板１１１Ｂは、連結重合部１１１ａの板厚ｔ１を、（本体）板厚ｔ２より薄く、かつ、スクリュー推進方向で隣接する前記連結重合部１１１ａを合計板厚２ｔ２が本体板厚ｔ２よりも厚くなるようにしたものである。
【００６３】
この円弧状板１１１Ｂを使用することにより、図１６に示す如く、円弧状板１１１Ｂの本体板厚ｔ２より薄い設定幅のスリット１１５を形成可能となる。即ち、円弧状板１１１Ｂの板厚を相対的に厚くすることが可能となる。
【００６４】
ここで、各円弧状板１１１Ｂの板厚をｔ１及び連結重合部の板厚をｔ２とするとき、スリット幅α＝２ｔ２ーｔ１となる。
【００６５】
なお、スクリュー羽根径１０７ｂが大径である場合は、分割環状板の分割数を３個以上とすることもできる。図１７は分割数を６個とした分割環状板１１２Ａの例である。即ち、分割環状板１１２Ａは、三対の円弧状板対１１１Ｃ、１１１Ｄを、６個の連結ロッド１１０で結合したものである。
【００６６】
図１２・１７の分割環状板１１２、１１２Ａは、交互に開き可能としたものであるが、両端連結重合部ともＵ字状カットを備えたものとしてもよい。こうした場合は、連結棒１０、１１０の締結ナット１６、１１６を緩めるだけで、円弧状板１１１、１１１Ａ（又は、１１１Ｃ，１１１Ｄ）を取り外しことができ、脱液バレル及びスクリューの洗浄がより容易となる。
【００６７】
本実施形態Ｂの使用態様は、前記実施形態Ａにおけるものと同様である。
【００６８】
但し、脱液バレル１０３Ａが分割環状板１１２、１１２Ａで形成されているため、脱液バレル１０３Ａを分割位置で開くことができる。このため、前述の実施形態Ａに比して、洗浄性が向上する。
【実施例１】
【００６９】
図１に示すタイプの実施形態Ａの圧縮脱水装置において、下記仕様としたものを使用して、下記条件で脱水テストを行なった。
【００７０】
＜装置仕様＞
スクリュー７・・・シャフト径：80ｍｍ、シャフト長さ：1500ｍｍ、羽根外径：200ｍｍ、羽根ピッチ：160ｍｍ×5Ｐ、120ｍｍ×5Ｐ、80ｍｍ×4Ｐ
破砕バレル３・・・バレル内径：201ｍｍ、長さ：600ｍｍ
非回転環状板１２・・・内径：201ｍｍ、板厚：3ｍｍ、環状幅:9ｍｍ、凹部幅：3ｍｍ、スリーブ部の厚さｔ：6ｍｍ；合計：100枚
揺動環状板１３・・・内径：198ｍｍ、板厚：2.5ｍｍ、；合計：100枚
脱液バレル３Ａの前フランジ９前面と背圧板１７との間の設定隙間：10ｍｍ、
＜試験方法・結果＞
原料として、茶殻（含水率：83％）を用い、処理量500ｋｇ／ｈ、スクリュー回転数：60ｍｉｎ−１の条件で処理をした。その結果、脱水後の製品は、減容比（重量比・容積比）が約1／2となり、含水率は65％となった。この含水率は、圧縮乾燥では最高値に近いものである。
【００７１】
そして、産業廃棄物として処理する場合は、処理費が減容比に比例して約半額となる。また、堆肥原料とする場合は、含水率が発酵（好気）に適したものであり、そのまま堆肥原料とすることができる。更には、天日乾燥を行なえば、家畜飼料とすることもできる。
【実施例２】
【００７２】
図９に示すタイプの圧縮脱水装置において、下記仕様としたものを使用して、下記条件で脱水テストを行なった。
【００７３】
＜装置仕様＞
スクリュー１０７・・・シャフト径：40ｍｍ、シャフト長さ：1200ｍｍ、羽根外径：100ｍｍ、羽根ピッチ：80ｍｍ×5Ｐ、60ｍｍ×5Ｐ、40ｍｍ×4Ｐ、羽根全長：840ｍｍ
破砕バレル１０３・・・バレル内径：100ｍｍ、長さ：100ｍｍ
脱液バレル１０３Ａ・・・分割環状板１１２積層体（全長：560ｍｍ）
分割環状板の枚数170枚：大径側85枚、小径側85枚、
小径側内径：100ｍｍ、大径側内径：104ｍｍ、円環幅：10ｍｍ
重合部板厚t1:3.25ｍｍ、一般部板圧ｔ2:6.0ｍｍ
但し、フィン付き円弧状板枚数17枚を55.25ｍｍピッチで組み込む。
【００７４】
フィン寸法：先端幅8ｍｍ、元部幅10ｍｍ、高さ11ｍｍ、
３）分割環状板の連結ロッド配設ピッチＰ：55.25ｍｍ
脱液バレル３Ａの前フランジ９前面と背圧板１７との間の設定隙間：8ｍｍ
減速モータ・・・0.4ｋＷ×１／360
＜試験方法・結果＞
原料として、萌やし屑（含水率：95％）を用い、原料供給量100ｋｇ/ｈ、スクリュー回転数：5ｍｉｎ−１の条件で処理をした。その結果、脱水後の製品は、13ｋｇ程度となり、減容比（重量比・容積比）で約1／8となり、含水率は65％となった。製品状態は、ちょっと湿ったパサパサの状態で、その含水率は、圧縮脱液では最高値に近いものである。
【００７５】
そして、産業廃棄物として処理する場合は、処理費が減容比に比例して約１／８となる。また、前述と同様に、肥料原料や、牛・豚等の家畜飼料とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明における圧縮脱液装置の実施形態Ａを示す概略断面図である。
【図２】図１における破砕ゾーンの図３のII−II線矢視図である。
【図３】図２の縦断面図（バレル内スクリュー省略）である。
【図４】図１における圧縮脱液装置の圧縮脱液ゾーンを示す要部拡大断面図である。
【図５】図１における圧縮脱液装置に使用する非回転環状板の一形態を示す正面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は図５のＶＩ−ＶＩ線部位における非回転環状板の各断面図である。
【図７】図１において使用する非回転環状板の他の形態を示す正面図である。
【図８】図１において使用する揺動環状板の正面図及び縦断面図である。
【図９】本発明における圧縮脱液装置の実施形態Ｂを示す概略断面図である。
【図１０】実施形態Ｂの分割環状板を構成する円弧状板の一例における正面図及び側面図である。
【図１１】同じく図１０の円弧状板と組み合わせる他方の対称形の円弧状板の正面図及び側面図である。
【図１２】図１０と図１１の円弧状板対を用いて分割環状板を形成する場合の説明用正面図である。
【図１３】図１２に示す分割環状板により形成した脱液バレルの要部平面図である。
【図１４】図１０に示すフィンを内側に備えた円弧状板で構成した分割環状板を配設した脱液バレルに適用するスクリューの一例を示す正面図である。
【図１５】実施形態Ｂの分割環状板を構成する円弧状板の他の例における正面図及び側面図である。
【図１６】図１５に示す円弧状板で構成した分割環状板により形成した脱液バレルの要部平面図である。
【図１７】多分割タイプの分割環状板の正面図である。
【符号の説明】
【００７７】
３、１０３・・・破砕バレル
３Ａ、１０３Ａ・・・脱液バレル
７、１０７・・・スクリュー
９、１０９・・・脱液バレルの前フランジ
１１１、１１１Ａ、１１１Ｂ・・・円弧状板（半円環状板）
１１１Ｃ、１１１Ｄ・・・円弧状板
１２、１２Ａ・・・非回転環状板（円環状板）
１２ａ、１２ｂ・・・スペーサ部
１１２、１１２Ａ、・・・分割環状板（円環状板）
１３・・・揺動環状板
１５、１１５・・・脱液スリット
１７、１１７・・・背圧板（絞り手段）
Ｚ１・・・破砕ゾーン
Ｚ２・・・圧縮脱液ゾーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮脱液機構を備えた装置であって、
処理バレルと、該処理バレル内を回転するスクリューとを備え、更に、該スクリューの元部側に原料供給口を、先端側に製品排出口をそれぞれ備え、
前記処理バレルは、圧縮脱液ゾーンを備え、
該圧縮脱液ゾーンは、脱液バレルと、製品排出量を抑制する絞り手段とを備えて、スクリューの推進作用により原料が圧縮脱液可能とされ、
前記脱液バレルは、固定された後フランジと、軸方向にスライド可能とされた前フランジとの間に、多数の環状板の群が、該環状板の相互間に周方向に多数の脱液スリットを形成可能に複数の連結ロッドにより積層締結されて構成されている、
ことを特徴とする圧縮脱液装置。
【請求項２】
前記環状板が、複数個の円弧状板の両端連結重合部を相互に連結させて形成された分割環状板であり、前記円弧状板の前記連結重合部の少なくとも一方に、前記連結ロッドとの係合解除可能な方向に形成されたＵ字状カットを備えていることを特徴とする請求項１記載の圧縮脱液装置。
【請求項３】
前記円弧状板が開き可能に、両端連結重合部の一方に前記連結ロッドにヒンジ連結されるロッド挿通孔を備え、同じく他方に前記連結ロッドとの係合を解除可能な方向に形成されたＵ字状カットを備えていることを特徴とする請求項２記載の圧縮脱液装置。
【請求項４】
前記連結重合部の板厚を、前記円弧状板の本体板厚より薄く、かつ、スクリュー推進方向で隣接する前記連結重合部の合計板厚を前記円弧状板の本体板厚よりも厚くして、前記脱液スリットの幅を設定可能としたことを特徴とする請求項３記載の圧縮脱液装置。
【請求項５】
前記脱液バレルが、スクリューに共回り不可に遊嵌され、外周部にスペーサ部を複数個備えた多数の非回転環状板と、各非回転環状板の相互間に連続的又は間欠的に配され、前記スクリューの回転により揺動する多数の揺動環状板とからなる複合横断分割板群で形成されることを特徴とする請求項１記載の圧縮脱液装置。
【請求項６】
前記非回転環状板が、前記スペーサ部に形成された外側開放のＵ字状カット部に、前記前・後フランジの間に配される連結ロッドが係合されて固定されていることを特徴とする請求項５記載の圧縮脱液装置。
【請求項７】
前記絞り手段が、前記前フランジの開口面を塞ぎ可能な板部を備え、前記スクリューのシャフトに、先端の非回転環状板の固定フランジとの隙間を調節可能に取り付けられた背圧板で形成されていることを特徴とする請求項１〜６いずれか一記載の圧縮脱液装置。
【請求項８】
前記原料供給口と前記圧縮脱液ゾーンとの間に、内周面に１個又は複数個の破砕用縦溝を備えている無孔の粉砕バレルで形成された破砕ゾーンが配されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一記載の圧縮脱液装置。
【請求項９】
前記破砕バレルが母線方向で分割されて、組み付け分解可能とされるとともに、前記隣接分割線間にスペーサ板を挿入して前記破砕用縦溝が形成されていることを特徴とする請求項８記載の圧縮脱液装置。
【請求項１】
圧縮脱液機構を備えた装置であって、
処理バレルと、該処理バレル内を回転するスクリューとを備え、更に、該スクリューの元部側に原料供給口を、先端側に製品排出口をそれぞれ備え、
前記処理バレルは、圧縮脱液ゾーンを備え、
該圧縮脱液ゾーンは、脱液バレルと、製品排出量を抑制する絞り手段とを備えて、スクリューの推進作用により原料が圧縮脱液可能とされ、
前記脱液バレルは、固定された後フランジと、軸方向にスライド可能とされた前フランジとの間に、多数の環状板の群が、該環状板の相互間に周方向に多数の脱液スリットを形成可能に複数の連結ロッドにより積層締結されて構成されている、
ことを特徴とする圧縮脱液装置。
【請求項２】
前記環状板が、複数個の円弧状板の両端連結重合部を相互に連結させて形成された分割環状板であり、前記円弧状板の前記連結重合部の少なくとも一方に、前記連結ロッドとの係合解除可能な方向に形成されたＵ字状カットを備えていることを特徴とする請求項１記載の圧縮脱液装置。
【請求項３】
前記円弧状板が開き可能に、両端連結重合部の一方に前記連結ロッドにヒンジ連結されるロッド挿通孔を備え、同じく他方に前記連結ロッドとの係合を解除可能な方向に形成されたＵ字状カットを備えていることを特徴とする請求項２記載の圧縮脱液装置。
【請求項４】
前記連結重合部の板厚を、前記円弧状板の本体板厚より薄く、かつ、スクリュー推進方向で隣接する前記連結重合部の合計板厚を前記円弧状板の本体板厚よりも厚くして、前記脱液スリットの幅を設定可能としたことを特徴とする請求項３記載の圧縮脱液装置。
【請求項５】
前記脱液バレルが、スクリューに共回り不可に遊嵌され、外周部にスペーサ部を複数個備えた多数の非回転環状板と、各非回転環状板の相互間に連続的又は間欠的に配され、前記スクリューの回転により揺動する多数の揺動環状板とからなる複合横断分割板群で形成されることを特徴とする請求項１記載の圧縮脱液装置。
【請求項６】
前記非回転環状板が、前記スペーサ部に形成された外側開放のＵ字状カット部に、前記前・後フランジの間に配される連結ロッドが係合されて固定されていることを特徴とする請求項５記載の圧縮脱液装置。
【請求項７】
前記絞り手段が、前記前フランジの開口面を塞ぎ可能な板部を備え、前記スクリューのシャフトに、先端の非回転環状板の固定フランジとの隙間を調節可能に取り付けられた背圧板で形成されていることを特徴とする請求項１〜６いずれか一記載の圧縮脱液装置。
【請求項８】
前記原料供給口と前記圧縮脱液ゾーンとの間に、内周面に１個又は複数個の破砕用縦溝を備えている無孔の粉砕バレルで形成された破砕ゾーンが配されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一記載の圧縮脱液装置。
【請求項９】
前記破砕バレルが母線方向で分割されて、組み付け分解可能とされるとともに、前記隣接分割線間にスペーサ板を挿入して前記破砕用縦溝が形成されていることを特徴とする請求項８記載の圧縮脱液装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−９９６４３（Ｐ２０１０−９９６４３Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８６１６９（Ｐ２００８−２８６１６９）
【出願日】平成２０年１１月７日（２００８．１１．７）
【出願人】（０００２３５３１４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月７日（２００８．１１．７）
【出願人】（０００２３５３１４）
【Ｆターム（参考）】
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