JP2010125437A - Solid/liquid separator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は生ごみ等の固形物を含んだ廃液を固形物と液体とに分離する固液分離装置に関するものである。 The present invention relates to a solid-liquid separator that separates waste liquid containing solids such as garbage into solids and liquids.
従来、この種の固液分離装置は、台所等で発生する生ごみを破砕し、脱水する生ごみ処理装置に使われている(例えば、特許文献1参照)。図3はこの特許文献1に記載された従来の固液分離装置を示すものである。
Conventionally, this type of solid-liquid separation device is used in a garbage disposal device that crushes and dehydrates garbage generated in a kitchen or the like (see, for example, Patent Document 1). FIG. 3 shows a conventional solid-liquid separator described in
この固液分離装置は、外周に所定間隔で突出した(例えば突出高さ10mm)突起部1と、加えて内周に突出した突出部2と、さらに内周面に延設された二股状突片3とを形成した円形リング体4の複数枚を積層して円筒状のストレーナ5を構成している。
This solid-liquid separation device includes a
第1横架部材7は、各円形リング体4は掛け渡して複数取り付けられ、表面には突出部2と係合して各円形リング体4を、隙間(例えば0.5mm)を設けた状態で保持する係合部6がストレーナ5の周方向の各側面側にかつ長手方向に複数形成されている。
The first
第2横架部材8は、一対の両端の円形リング体4間に掛け渡して複数取り付けられ、二股状突片3と係合することによって突出部2が係合部6から外れることを規制する。連結体10は第1横架部材7と回転軸9を連結する。
A plurality of second horizontal members 8 are mounted across a pair of
容器11は、ストレーナ5より大きい略円筒状の空間を横になるように形成し、かつストレーナ5を回転自在になるように内蔵している。流入口12は、ストレーナ5の外側に位置し、外へ拡げるように変形した容器11の端面に開口した固液を流入する。排水口13は、ストレーナ5の内側に位置し容器11の端面にストレーナ5の間隙を通過した液体を排水する。
The
スクレーパ14は、ストレーナ5の各間隙に先端が進入して円形リング体4に付着する固形物を掻き取る。スペーサ15は、ストレーナ5の各間隙にスクレーパ14の位置を調整する。
The
取出口16は、容器11の周面に開口したスクレーパ14で掻き取った固形物を外へ排出する。取出口16端縁部分のヒンジ17に蓋体18が取り付けられ、蓋体18を加圧手段19(スプリング)でスクレーパ14へ押し付ける。
The take-
以上のように構成された固液分離装置の動作を説明する。 The operation of the solid-liquid separator configured as described above will be described.
上記固液分離装置は、まず破砕機(図示せず)が投入された生ごみを破砕し、次に混合した固液が流入口12から容器11に流入する。そして、駆動部(図示せず)により回転する回転軸2が連結体10と第1横架部材7を介してストレーナ5を回転させるので、突出部1が固形物(破砕された生ごみ)を掻き揚げる。その後、突出部1に乗った固形物や円形リング体4の外面に付着した固形物はスクレーパ14によりストレーナ5から剥離する。スクレーパ14で剥離された固形物は、加圧手段19で押し付けられた蓋体18により脱水され、取出口16から外部の乾燥処理手段(図示せず)へ回収(排出)される。また、固形物に付着した液体(水道水や生ごみの汁等)は自重によりストレーナ5の間隙を通過して排水口13から排水される。
しかしながら、前記従来の固液分離装置では、突起部1が掻き揚げる固形物の大きさは突起部1の高さが限界なので、固形物を破砕する破砕機が必要になるという課題を有していた。
However, the conventional solid-liquid separation device has a problem in that the size of the solid matter that the
具体的には、流入口12と同等の大きさの固形物(例えば直径30mm)は、突起部1で掻き揚げることはできず、固形物が流入口12の近傍で詰まって流れなくなるか、または詰まった固形物がストレーナ5の動きをロックする。
Specifically, a solid material having a size equivalent to that of the inlet 12 (for example, a diameter of 30 mm) cannot be lifted up by the
逆に、破砕機が固形物を破砕する際に発生する細かな固形物はストレーナ5の間隙を通過して排水口13から排水されるので、水質を悪化することは避けられない。市販品では乾燥重量回収率70%程度であり、乾燥重量回収率30%程度の細かな固形物が排水口13から排出されるので、排水の水質を悪化する。
On the contrary, since the fine solid matter generated when the crusher crushes the solid matter passes through the gap of the
なお、突出部1の突出高さを高くすると、突出部1を高くした分、円形リング体4の径を小さくしなければ容器11の形状が大きくなる。もし、容器11の形状を変更しないのであれば、円形リング体4の径を小さくする分、排水口13も小さくなるので、排水性能が悪くなる。
In addition, if the protrusion height of the
本発明は上記課題を解決するもので、固形物の破砕機を必要としない固液分離装置を提供することを目的とするものである。 This invention solves the said subject, and it aims at providing the solid-liquid separation apparatus which does not require the crusher of a solid substance.
上記従来の課題を解決するために、本発明の固液分離装置は、略水平に配置した回転軸と、前記回転軸を中心とした略円筒状の空間を形成した容器と、前記回転軸から前記容器の内周近傍まで延在し且つその延在方向の中央部が前記回転軸の回転方向に突出するように湾曲した回転羽根と、所定間隔で積層した平板状のレールで構成され前記回転軸の上方を横切って配置されると共にその両端を前記容器に固定したストレーナと、前記容器の前記ストレーナ下方に開口され前記ストレーナの間隙を通過した液体を排水する排水口と、前記回転羽根が上方へ回転する側の前記容器の上方に開口した固液を流入する流入口と、前記回転羽根が下方へ回転する側の前記容器の上方に開口した取出口とを備え、前記ストレーナの間隙に挟まれた前記回転羽根の回転によって前記ストレーナ上に付着した固形物を掻き取って回転方向へ移動させるものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a solid-liquid separation device according to the present invention includes a rotation shaft that is disposed substantially horizontally, a container that forms a substantially cylindrical space around the rotation shaft, and a rotation shaft. The rotating vessel is composed of rotating blades that extend to the vicinity of the inner periphery of the container and that are curved so that a central portion in the extending direction protrudes in the rotating direction of the rotating shaft, and flat rails that are stacked at a predetermined interval. A strainer disposed across the shaft and having both ends fixed to the container; a drain opening for draining the liquid that has been opened below the strainer of the container and passed through the gap of the strainer; And an inlet opening above the container on the side where the rotary blades rotate downward, and is sandwiched between the strainer gaps. Said times It is to move in the rotational direction by scraping solids deposited on the strainer by the rotation of the blades.
まず、生ごみを含んだ排水が流入口から容器に投入され、液体はストレーナの間隙を通過して排水口から排水し、固形物である生ごみはストレーナ上面に溜まる。そして、回転羽根が回転して固形物をストレーナ上面に沿って搬送する。同時に、固形物に付着した液体は自重によりストレーナの間隙を通過して排水口から排水する。そして、回転する回転羽根が固形物を取出口から排出する。 First, wastewater containing garbage is put into a container from the inflow port, the liquid passes through the gap of the strainer and drains from the drainage port, and the garbage which is a solid matter accumulates on the upper surface of the strainer. And a rotary blade rotates and conveys a solid substance along a strainer upper surface. At the same time, the liquid adhering to the solid material passes through the gap between the strainers by its own weight and drains from the drain port. Then, the rotating rotor blades take out the solid matter from the outlet.
他方、回転羽根が回転してストレーナの間隙を移動する際に、回転羽根とストレーナ上面との角度が狭い鋭角になり難いので、硬い固形物が回転羽根とストレーナ上面に挟まれて回転羽根がロックすることを防止できる。 On the other hand, when the rotating blades rotate and move through the gap between the strainers, the angle between the rotating blades and the upper surface of the strainer is unlikely to be a narrow acute angle. Can be prevented.
以上のように、本発明によれば、固形物の破砕機を必要としない、硬い固形物もロックすることなく処理できる固液分離装置を提供する。 As described above, according to the present invention, there is provided a solid-liquid separator that does not require a solid crusher and can process hard solids without locking.
第1の発明は、略水平に配置した回転軸と、前記回転軸を中心とした略円筒状の空間を形成した容器と、前記回転軸から前記容器の内周近傍まで延在し且つその延在方向の中央部が前記回転軸の回転方向に突出するように湾曲した回転羽根と、所定間隔で積層した平板状のレールで構成され前記回転軸の上方を横切って配置されると共にその両端を前記容器に固定したストレーナと、前記容器の前記ストレーナ下方に開口され前記ストレーナの間隙を通過した液体を排水する排水口と、前記回転羽根が上方へ回転する側の前記容器の上方に開口した固液を流入する流入口と、前記回転羽根が下方へ回転する側の前記容器の上方に開口した取出口とを備え、前記ストレーナの間隙に挟まれた前記回転羽根の回転によって前記ストレーナ上に付着した固形物を掻き取って回転方向へ移動させる固液分離装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotating shaft disposed substantially horizontally, a container having a substantially cylindrical space centered on the rotating shaft, and extending from the rotating shaft to the vicinity of the inner periphery of the container. It is composed of rotating blades that are curved so that the central part of the current direction protrudes in the rotating direction of the rotating shaft, and flat rails that are stacked at a predetermined interval. A strainer fixed to the container, a drain opening for draining the liquid that has been opened below the strainer of the container and passed through the gap between the strainers, and a solid opening that is opened above the container on the side where the rotating blades rotate upward. An inlet for injecting liquid, and an outlet opening above the container on the side where the rotating blades rotate downward, and adhere to the strainer by the rotation of the rotating blades sandwiched between the gaps of the strainer Was a solid scraped by solid-liquid separation device for moving the rotating direction.
まず、生ごみや液体からなる固液が流入口から容器に投入され、液体はストレーナの間隙を通過して排水口から排水され、固形物である生ごみはストレーナ上面に溜まる。そして、回転を開始した回転羽根は、先端部がストレーナの間隙を通り抜けて上方へ突出し始め、ストレーナの上方を移動しながら固形物をストレーナ上面に沿って搬送する。その後、回転する回転羽根は、回転軸寄りの部分から徐々にストレーナの間隙へと沈み始め、最後に残った回転羽根の先端部が固形物を取出口へと押し出して排出する。 First, a solid liquid consisting of garbage and liquid is introduced into the container from the inlet, the liquid passes through the gap of the strainer and is drained from the drain port, and the garbage which is solid matter accumulates on the upper surface of the strainer. The rotating blades that have started rotating begin to protrude upward through the gaps of the strainer, and transport solids along the upper surface of the strainer while moving above the strainer. Thereafter, the rotating rotating blade starts to sink gradually from the portion near the rotating shaft into the gap of the strainer, and the tip of the remaining remaining rotating blade pushes out the solid matter to the outlet and discharges it.
この動作において、回転羽根の大部分がストレーナの上方に突出するので、大きな固形物をそのまま搬送でき、流入口から投入する前に固形物を小さくする必要はないから、破砕機は不要である。固形物を予め破砕しなければ、細かな固形物が発生しないので、乾燥重量回収率を高められ、排水口から排出する水質の悪化を防止できる。また、大きな固形物のまま固液分離処理するので、ストレーナの間隙を広げて、回転羽根も厚い平板で構成することが可能であり、組立を容易にし、組立コストを低減することができる。 In this operation, since most of the rotating blades protrude above the strainer, a large solid material can be conveyed as it is, and it is not necessary to reduce the solid material before it is introduced from the inflow port, so a crusher is unnecessary. If the solid matter is not crushed beforehand, fine solid matter will not be generated, so that the dry weight recovery rate can be increased, and deterioration of the water quality discharged from the drain outlet can be prevented. In addition, since the solid-liquid separation process is performed with a large solid material, the gap between the strainers can be widened and the rotating blades can also be formed of a thick flat plate, facilitating assembly and reducing the assembly cost.
また、回転羽根が回転方向へ突出して湾曲しているので、回転羽根23の回転によりストレーナの間隙に沈みかけた回転羽根27とストレーナ23との角度を所定角度以上に確保でき、固形物がストレーナ23上面と回転羽根27との間に挟まって回転羽根27をロックすることを防止でき、固形物を取出口41から外部へスムーズに排出できる。
Further, since the rotating blade protrudes in the rotating direction and is curved, the angle between the
第2の発明は、特に、第1の発明の回転羽根は回転軸を中心に複数枚から形成されたことにより、ストレーナから突出する回転羽根がストレーナの間隙を通過し終わっても、次に来る他の回転羽根がストレーナの間隙から直ちに突出し始めて、固形物をストレーナ上面に沿って搬送する。この結果、流入口から容器内に投入された生ごみが大量の場合でも短時間で固液分離処理することができる。 In the second invention, in particular, since the rotating blades of the first invention are formed of a plurality of sheets around the rotation axis, even if the rotating blades protruding from the strainer have passed through the strainer gap, they will come next. Other rotating blades begin to protrude immediately from the strainer gap to transport solids along the upper surface of the strainer. As a result, even when a large amount of garbage is introduced into the container from the inlet, the solid-liquid separation process can be performed in a short time.
第3の発明は、特に、第1の発明の回転軸から離間し且つレールに連なって前記回転軸を周回するような形状に構成されたレール案内板と、前記レール案内板を挟んで積層するように回転軸に固定された複数の回転羽根と、円筒状の容器下方に位置する前記レール案内板に沿って前記容器の両端面から内側に突出したリブ部とを有し、前記リブ部が前記複数の回転羽根のうち積層方向の外側に位置する回転羽根を積層方向の外側から内側に向けて支持している構成である。 In the third invention, in particular, a rail guide plate that is separated from the rotary shaft of the first invention and is connected to the rail and configured to circulate around the rotary shaft, and the rail guide plate are sandwiched between the rail guide plates. A plurality of rotating blades fixed to the rotating shaft, and rib portions protruding inward from both end faces of the container along the rail guide plate located below the cylindrical container, Of the plurality of rotating blades, the rotating blades positioned outside in the stacking direction are supported from the outside in the stacking direction toward the inside.
この構成により、複数の回転羽根は、レール案内板とリブ部とによって支持された状態で回転するので、複数の回転羽根を積層方向に変形せずに回転させることができる。また、積層方向の外側の回転羽根が円筒状の容器端面の内側全体に接触せず、リブ部との部分的な接触による位置規制によって複数の回転羽根を回転させることができるため、回転軸を駆動する駆動部の負荷を少なくすると共に、回転羽根にかかる摩擦を小さくすることができる。 With this configuration, the plurality of rotating blades rotate while being supported by the rail guide plate and the rib portion, and thus the plurality of rotating blades can be rotated without being deformed in the stacking direction. In addition, the rotating blades on the outer side in the stacking direction do not contact the entire inner side of the cylindrical container end surface, and a plurality of rotating blades can be rotated by position restriction due to partial contact with the rib portion. While reducing the load of the drive part to drive, the friction concerning a rotary blade can be made small.
第4の発明は、特に、第1の発明の取出口には、取出口には、前記取出口の略上方端縁部分に回転自在に設けられた蓋体と、前記蓋体に外部からストレーナ側へ押し付ける力を与える加圧手段とを有しているので、固形物を取出口へ押し出す回転羽根の先端部分と加圧手段に押された蓋体とが固形物を圧縮し、固形物に付着した液体(汁や水道水等)を搾り取って脱水する。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, the outlet according to the first aspect of the invention is provided with a lid provided at the upper end of the outlet so as to be rotatable at the outlet, and a strainer from the outside on the lid. Pressurizing means for applying a pressing force to the side, so that the tip of the rotary blade that pushes out the solid matter to the outlet and the lid pressed by the pressurizing means compress the solid matter into the solid matter. Squeeze adhering liquid (such as juice or tap water) and dehydrate.
また、大量の固形物を含んだ排水が流入口から容器に流入した場合、大量の排水はストレーナの間隙を一気に通過できずに、その一部がストレーナ上面を拡がって取出口に達する一方、容器内の空気圧が上昇するので、固形物を含んだ排水を取出口から排出しようとする力が蓋体に働く。しかし、加圧手段で押し付けられた蓋体は、容器内の空気圧の上昇で蓋体を押し開くのを阻むので、固形物を含んだ排水が取出口から漏れ出すことを抑制できる。 In addition, when wastewater containing a large amount of solids flows into the container from the inlet, the large amount of wastewater cannot pass through the strainer at a stretch, and a part of the wastewater expands the upper surface of the strainer and reaches the outlet. Since the internal air pressure rises, a force that tries to discharge the waste water containing solid matter from the outlet acts on the lid. However, the lid pressed by the pressurizing means prevents the lid from being pushed open due to an increase in the air pressure in the container, so that it is possible to prevent the drainage containing solid matter from leaking out from the outlet.
第5の発明は、特に、第1の発明の流入口から容器内へ繋がる投入通路は、断面積が前記流入口から下方の容器に向かって増加しているので、流入口から投入された生ごみは投入通路に触れることが少なく、ストレーナの上面に落下し溜まるため、投入通路が汚れにくいという効果がある。 In the fifth aspect of the invention, in particular, since the cross-sectional area of the charging passage that leads from the inlet to the container of the first invention increases from the inlet toward the lower container, Since dust hardly touches the charging passage and falls and accumulates on the upper surface of the strainer, there is an effect that the charging passage is not easily contaminated.
第6の発明は、特に、第1の発明の投入通路から容器内への出口は、回転羽根の回転方向の下流側に角状切断部を形成しているので、流入口から容器に投入され固液が投入通路まで溜まる程の大量の固形物の場合、回転羽根がストレーナ上面に沿って搬送する固形物を角状切断部が切断、分離するので、駆動部の負荷を低減できる。そして、投入通路の固形物はストレーナ上面に落下して溜まり、次の回転羽根により搬送される。 In the sixth aspect of the invention, in particular, since the outlet from the charging passage of the first aspect of the invention into the container forms a square cut portion on the downstream side in the rotation direction of the rotary blade, it is charged into the container from the inlet. In the case of a large amount of solid matter that the solid liquid is accumulated up to the charging passage, the rotary blade cuts and separates the solid matter conveyed along the upper surface of the strainer, so that the load on the drive unit can be reduced. Then, the solid matter in the charging passage falls and accumulates on the upper surface of the strainer and is conveyed by the next rotating blade.
第7の発明は、特に、第1の発明の流入口または投入通路は、回転軸の直径方向の長さが短くなる矩形形状に開口したことにより、長い固形物は回転軸の直径方向の投入通路に衝突するので、容器の筒方向に揃ってストレーナの上面に溜まる。この結果、ストレーナの間隙を移動する回転羽根が固形物を揃えたままストレーナ上面に沿って搬送することができる。 In the seventh aspect of the invention, in particular, the inflow port or charging passage of the first aspect of the invention is opened in a rectangular shape that shortens the length of the rotating shaft in the diametrical direction, so that long solids are charged in the diametrical direction of the rotating shaft. Since they collide with the passage, they are aligned on the upper surface of the strainer in the cylinder direction of the container. As a result, the rotary blades that move through the gaps of the strainer can convey the solid matter along the upper surface of the strainer.
第8の発明は、特に、第1の発明の流入口または投入通路の容器筒方向長さは、容器自身の筒方向長さより短く形成したことにより、大量の固液が流入口から投入された場合、固形物はストレーナの上面から流入口に向かって堆く溜まり、容器の端部近傍には固形物が溜まりにくい。このため、流入口から容器に流入した水道水や排水は、容器端部近傍のストレーナの間隙を通過して排水口から排水できるから、大量の固液が流入口に投入されても、水道水や排水が取出口から漏れ出すことを防止できる。 In the eighth aspect of the invention, in particular, the length in the container cylinder direction of the inlet or the input passage of the first invention is shorter than the length of the container itself in the cylinder direction, so that a large amount of solid liquid is introduced from the inlet. In this case, the solid matter accumulates from the upper surface of the strainer toward the inflow port, and the solid matter hardly accumulates near the end of the container. For this reason, tap water and drainage that flow into the container from the inlet can pass through the gap between the strainers near the end of the container and drain from the drain, so even if a large amount of solid liquid is introduced into the inlet, And leakage of drainage from the outlet.
第9の発明は、特に、第1〜第8のいずれか1つの発明の排水栓には、液体が通過する排水路を設けたことにより、排水栓が入口に差し込まれていても、シンクの排水を流すことができ、調理中に生じた排水を自由に排出することができる。 In the ninth aspect of the invention, in particular, the drain plug of any one of the first to eighth aspects is provided with a drain passage through which liquid passes, so that even if the drain plug is inserted into the inlet, Drainage can be drained, and drainage generated during cooking can be discharged freely.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1について、図1、図2を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態1における固液分離装置の構成図、図2は図1のX−X断面を示す固液分離装置の断面図である。
(Embodiment 1)
図1及び図2において、六角柱の回転軸21は、ギヤドモータからなる駆動部22に連結しており、水平に設けられている。ストレーナ23は、例えば厚さ1.0〜1.5mm、高さ5〜10mmの平板状のレール24を用いて、そのレール24の複数枚を所定の間
隔(例えば0.5〜1.6mm)で積層して構成され、上面が上方へ屈曲しており、レール24の両端にはレール連通口25が開口されている。
1 and 2, a hexagonal
レール案内板26は、レール24と同じ平板状をしており、レール24と一体成形され、回転軸21から離間した状態でレール24と連なって回転軸21を周回するような形状に構成されている。
The
回転羽根27は、例えば厚さ0.4〜1.5mm、幅5〜10mmの平板状をしており、ストレーナ23同士の間に位置するように組み立てられ、ストレーナ23の各間隙に下側から上側へ先端が突っ切るように形成され、中央部が回転方向へ突出するように湾曲している。回転羽根27は、回転軸21に対して等間隔の三対で形成されており、回転中心部には六角穴28が開口され、その六角穴28に六角形の回転軸21を挿入している。回転羽根27は、回転軸21から容器30の内周面の近傍まで延びるように取り付けられ、回転移動してストレーナ23上に突出した時の最大突出長さを30mm以上としている。
The
ストレーナ23は、細長い平板状をしており、回転羽根27の回転方向下流側、後述する取出口42に向けて上方へ傾斜するように、回転軸21上方を横切って設置され、両端を容器30に固定している。レール案内板26は、ストレーナ23と一体的に成形され、ストレーナ23に連なって回転軸21を周回するように、回転羽根27の先端部(自由端)付近に構成されている。
The
スペーサ29は、回転羽根27同士の間隙を例えばレール24と同等の幅に設定するもので、回転羽根27と交互に回転軸21に挿入されている。
The
容器30は回転軸21を中心とした略円筒状の空間を形成し、かつ回転軸21に対して回転羽根27を回転自在になるように内蔵しており、内面に回転羽根27の両端部を夫々挿入する挿入口31を二ヶ所に複数開口している。容器連通口32は挿入口31に開口してある。
The
レール24の両端を挿入口31に挿入した後、レール連通口25と容器連通口32には固定棒33を挿入し、固定棒33の両端には固定手段34(ねじやEリングなど)を取り付けて、レール24の両端を容器30に固定している。
After both ends of the
リブ部35は、略円筒状の容器30端面の内側に突出するように形成され、レール24およびレール案内板26と対応する位置に設けられ、ストレーナ23の両端に位置する回転羽根27Aを位置規制している。図1において、リブ部35はレール24およびレール案内板26に隠れているが、図2に示すように、円筒状の容器30の両端面におけるレール24およびレール案内板26と対応する位置にそれぞれ設けてある。
The
なお、リブ部35は、レール24およびレール案内板26と対応する位置に沿った帯状の凸部であっても良いし、レール24およびレール案内板26と対応する位置に沿って配列された複数の凸部であっても良いし、レール24およびレール案内板26より大きい形状にしても構わない。
The
また、レール24およびレール案内板26の一体物と複数の回転羽根27を積層し、その積層方向の最外側にレール24およびレール案内板26の一体物が位置するように積層体を構成し、その積層方向の最外側の一体物をリブ部35の代用にしても良い。このような積層体を一旦構成してから容器30内に取り付ける場合は、装置の組み立て中に積層体の最外側に位置する一体物を傷付けることを多少は許容することができる。
Further, the integrated body of the
排水口36は、ストレーナ23の下方に位置し、円筒状の容器30の端面にリブ部35の上部と下部を開口して、開口面積を大きくして排水能力を高めており、ストレーナ23の間隙を通過した液体を排水する。
The
流入口37は、例えば直径60mmの円形状をしており、回転羽根27が上方へ回転する側のストレーナ23の上方に位置し容器30の周面に開口され、流し台のシンク38に接続しており、生ごみや排水からなる固液を流入する。流入口37の通路断面積は排水口36と同等以下である。
The
投入通路39は、流入口37から下方の容器30に向かって断面積を増加する構成であり、回転軸21の直径方向の長さが短くなる矩形形状(例えば略60mm×略120mm)に開口している。
The
角状切断部40は、投入通路39から容器30内への出口に、かつ回転羽根21の回転方向の下流側に角を形成している。
The
取出口41は回転羽根27が下方へ回転する側、すなわち、流入口37に対して回転羽根27の回転方向下流側の容器30に開口され、ストレーナ23上面と容器30内面との間隙Aが、流入口37の回転軸21直径方向(容器30の周方向)の長さBより小さくなる位置全体に開口している。なお、取出口41の下方端縁部には、挿入口31を複数開口している。取出口41の幅は容器30筒方向の長さと同等の寸法である。
The take-out
蓋体42は、取出口41上方端縁部分にヒンジ43を用いて回転自在に取り付けられており、この蓋体42上部はスプリング等からなる加圧手段44でストレーナ23側へ押し付けられる。
The
排水栓45は、金属片46を内蔵し、中央部には手が入らない程度の大きさで開口した排水路47を有しており、この排水路47は容器30とシンク38とを連通する。排水栓スイッチ48は排水栓45の金属片46を検知する磁石を内蔵しており、排水栓45が流入口37に装着されているか否かを判断するものである。
The
駆動部22の駆動は、排水栓45が流入口37に差し込まれたことを、排水栓スイッチ48によって検出した場合に許可される。また、水位検知手段(図示せず)は、容器30の水位を検知する。制御部(図示せず)は、駆動部22を制御する。
The driving of the drive unit 22 is permitted when the
以上のように構成された固液分離装置において、その動作を説明する。 The operation of the solid-liquid separator configured as described above will be described.
その前に、固液分離処理の基本的な動作について説明しておく。図1に示す回転羽根27は、所定の回転角度で停止した状態を太い実線で描き、その停止状態から少し回転し始めた状態を二点鎖線で描いている。この実線で図示したように、ストレーナ23から上方に突き出し頂部に位置する回転羽根27の自由端が投入通路39と取出口41までの間に停止している状態を最善な所定の停止位置とする。
Before that, the basic operation of the solid-liquid separation process will be described. The
使用者が排水栓45を流入口37から外して、シンク30内の生ごみを流入口37より容器30内に流し込んだ後、排水栓45を再び取り付けると固液分離処理を自動的に開始する。
After the user removes the
先ず、使用者が排水栓45を外して、生ごみが流入口37から容器30に流し込まれて投入されると、生ごみは投入通路39を通ってストレーナ23の上面に溜まる。その際、投入通路39の断面積を下方に向かって大きくしているので、投入された生ごみは投入通
路39に触れる機会が少なく、投入通路39が汚れにくい。他方、水道水や排水が流入口37から容器30に注水されると、水道水や排水がストレーナ23の間隙を通り、排水口36から排水される。
First, when the user removes the
その後、排水栓45が流入口37に差し込まれ、排水栓スイッチ48が排水栓45の金属片46を検知する。これにより、使用者が誤って流入口37内に手を突込んでいないことを確認することができる。そして更に、排水栓スイッチ48が排水栓45の金属片46を検知できない場合は、制御部が駆動部22の駆動を禁止するので、使用者の安全を確保することができる。
Thereafter, the
次に、水位検知手段(図示せず)が所定値以上の水位を検知しない、或いは水道水や排水が排水路47を介して流入口37から容器30に注水されていない期間を計測し、生ごみに付着した水滴が自重でストレーナ23の間隙を通過する期間に相当する所定期間(10秒〜5分程度)を経過した場合、制御部(図示せず)が止まっていた駆動部22の駆動を開始する。なお、水位検知手段(図示せず)が所定期間内で所定値以上の水位を検知した場合、制御部(図示せず)は止まっていた駆動部22の駆動を開始しない。そして、水位検知手段が次に水位が所定値以下になった時から、再度所定値以上の水位を検知しない期間の計測を開始する。
Next, the water level detection means (not shown) does not detect a water level higher than a predetermined value, or the period during which tap water or drainage is not poured from the
次に、図3中の工程D1〜D3の間で行う生ごみ搬送動作に関して、詳しく説明する。 Next, the garbage transporting operation performed between steps D1 to D3 in FIG. 3 will be described in detail.
制御部(図示せず)は、排水栓検知部48が排水栓45の有の状態を検知し、かつ水位検知手段(図示せず)が所定値以下の水位を検知している期間が第2の所定期間に達した場合、止まっていた駆動部22の駆動を開始する。そして、駆動部22が回転軸21を回転させて回転羽根27を、例えば1分間に10回転程度の回転速度で第1の所定期間(30秒〜1分間)回転させた後に停止させる。
The control unit (not shown) has a second period during which the drain
その際、レール連通口25と容器連通口32とを貫通した固定棒33が、挿入口31に挿入したレール24の両端が容器30から外れることを規制しているので、ストレーナ23同士の間隙を確保して、レール24と回転羽根27との接触を極力低減でき、回転羽根27を回転駆動する駆動部22の負荷を減らし、レール24と回転羽根27との摩擦を減らすことができる。
At that time, since the fixing rod 33 penetrating the
図1に示すように、回転を開始した回転羽根27は、左回りに回転し、回転羽根27の先端部分がストレーナ23の間隙を抜けてストレーナ23の右側から上方に突出し始め、回転羽根27の回転運動と共にストレーナ23上を右から左へ移動して行くので、回転羽根27が固形物(生ごみ)をストレーナ23上面に沿って押すように搬送する。その際、回転羽根27が固形物を掻き揚げる作用はなく、ストレーナ23上面に沿って搬送されている固形物に付着した液体は、搬送による振動と自重によりストレーナ23の間隙を通過して排水口36から排水される。
As shown in FIG. 1, the
ストレーナ23から突出した回転羽根27の先端部は、取出口41まで移動した固形物を取出口41から外部のごみ収容部(図示せず)へ押し出そうとする。その際に、スプリング等の加圧手段44でストレーナ23側に押し付けられた蓋体42は、固形物を押し出す回転羽根27と共に固形物を圧縮して、固形物に付着した液体(汁や水道水等)をさらに脱水し、脱水した液体はストレーナ23の間隙を通過し排水口36から排出される。
The tip of the
更に、回転羽根27の回転を進めると、取出口41近傍のストレーナ23の間隙に沈みかけた回転羽根27とストレーナ23との交差角度が鋭角になる。しかし、レール24を上方へ湾曲させ、かつ回転羽根27を回転方向へ突出するように湾曲させているので、そ
の交差角度は極端な鋭角にはならずに所定角度以上の角度を確保できる。回転羽根27とストレーナ23とで固形物を挟み込んで往く時、固形物には、上下方向から挟むベクトルと横方向へ押すベクトルが働くが、その交差角度(湾曲度合い)が大きくなるほど、横方向のベクトルが大きくなり、硬い固形物はストレーナ23上面を滑って搬送され、蓋体42を押し開けて取出口41から外部へ押し出される。即ち、固形物が回転羽根27をロックすることを防止でき、固形物を取出口41から外部へスムーズに排出できる。
Further, when the rotation of the
また、流入口37を通過する固形物の大部分は、当然、流入口37の回転軸21直径方向の長さBより小さく、流入口37の回転軸21直径方向の長さBは、ストレー23上面と容器30内面との間隙Aより小さくしている。即ち、ストレー23上面と容器30内面との間隙Aより小さいので、固形物は回転羽根27の先端部でストレーナ23上面を右から左へ移動しながら搬送され、投入されたままの大きさで取出口41から排出される。
Of course, most of the solids passing through the
これらの動作において、回転羽根27のほぼ全体(長さ30mm)がストレーナ23の間隙から突出するので、大きな固形物を搬送できるから、固形物を流入口37から投入する前に、固形物を小さく破砕する必要がなく、流入口37の手前に破砕機は不要である。また、固形物を破砕せずに固液分離処理するので、ストレーナ23の間隙を通過するような細かな固形物が殆ど発生しないので、乾燥重量回収率を90%以上に高めることができ、水質の悪化を防止できる。
In these operations, since almost the entire rotating blade 27 (
さらに、破砕処理しないままの大きな固形物を固液分離するので、ストレーナ23の間隙を従来例に比べ約2〜3倍に広くでき、また回転羽根27も厚い平板でよいので、レール24や回転羽根27の枚数を減らすことが可能であり、それらの数を減らせる分、装置の組立作業を容易にし、組立コストを低減することができる。また、ストレーナ23の下表面と容器30内面下部と間隙が広いので、排水口36の開口面積を大きくすることができ、排水性能を高めることができる。
Furthermore, since a large solid that has not been crushed is separated into solid and liquid, the gap between the
流入口37から容器30に投入された固液が投入通路39まで溜まる程の大量の固形物である場合、回転羽根27がストレーナ23の間隙を移動しながらストレーナ23上面に沿って搬送する固形物を角状切断部40が切断、分離するので、駆動部22の負荷を低減できる。
When the solid liquid charged into the
そして、投入通路39に残った一部の固形物は、ストレーナ23上面に落下するが、次に来る他の回転羽根27が落下した固形物をストレーナ23上面に沿って取出口41へと搬送し、固形物は取出口41から外部へ押し出される。この結果、流入口37から容器30に投入された固形物が多量の場合でも、固形物を含んだ排水を短時間で固液分離処理できる。
Then, a part of the solid matter remaining in the charging
駆動部22が回転軸21を第1の所定期間駆動した後に停止すると、制御部は駆動部22の駆動を禁止する。即ち、一度排水栓45が流入口37から抜き取られ、駆動部22が所定時間動作して停止すると、その停止状態を維持し続けて、再び排水栓45が流入口37に差し込まれ、排水栓検知部48が排水栓45の金属片46を再検知した場合にのみ、駆動部22の駆動が許可される。即ち、この固液分離装置は、生ごみを含んだ排水を容器30内に流し込むタイミングに合わせて動作するので、連続運転に比べて極めて少ない電力消費で動作することができ、使用者が排水栓45をし忘れても無駄な電力を消費しない。
If the drive unit 22 stops after driving the
また、固形物を取出口41から排出し、ストレーナ23の間隙を通過し終わった回転羽根27は直ちにレール案内板26同士の間隙を通過する。この結果、回転羽根27同士の間隙は維持されるので、回転羽根27はレール案内板26同士の間隙を通過後、レール2
4の下面に衝突せずに再びストレー23の間隙に進入する。
Further, the
4 enters the gap of the stray 23 again without colliding with the lower surface of 4.
他方、ストレーナ23の両端面に接している回転羽根27Aはストレーナ23の両端面を形成しているレール24Aとリブ部35との間隙と、先のレール24と一体形成されているレール案内板26とリブ部35との間隙とを通過する。この結果、回転羽根27Aはレール案内板26とリブ部35との間隙を通過後、レール24の下面に衝突せずに再びレール24Aとリブ部35との間隙に進入する。
On the other hand, the
図2に示すように、積層した複数の回転羽根27のうち積層方向の外側に位置する回転羽根27Aは、一方の面はレール24Aおよびレール案内板26で規制され、それと反対側の面はリブ部35で規制されるので、レール24Aおよびレール案内板26とリブ部35とによって両面から規制された状態で回転する。そのため、回転羽根27Aは、回転運動しても殆ど振動しないので、回転運動による金属疲労を起こしにくく、変形もしにくい。また、回転羽根27Aは、容器30端面全体には接触せず、リブ部35で部分的に位置規制された状態で回転するので、回転羽根27Aにかかる摩擦力を小さくし、駆動部22にかかる負荷を小さくすることができる。
As shown in FIG. 2, among the plurality of laminated
固形物や排水からなる固液が流入口37から容器30に流入した場合、ストレーナ23が取出口41に向かって上向きに傾斜しているので、水道水や排水はストレーナ23の上面を上昇できず、ストレーナ23の間隙を通り、排水口36から排水される。
When the solid liquid consisting of solid matter or drainage flows into the
さらに、大量の固液が流入口37から容器30に流入した場合、大量の水道水や排水はストレーナ23の間隙を一気に通過できずに、その一部がストレーナ23上面を周囲に向かって拡がり、取出口41に向かう水道水や排水は所定角度で停止した頂部に位置する回転羽根27によって拡がる勢いが弱められ、固形物の動きはその頂部の回転羽根27で阻止される。一方、投入する固液の勢いで容器30内の空気圧が上昇するので、その空気圧が蓋体42を上方に押し上げる方向に働く。しかし、加圧手段44で押し付けられた蓋体42は、容器30内の空気圧の上昇が蓋体42を押し開くのを阻むので、水道水や排水が取出口41から漏れ出すことを阻止できる。なお、上述した効果はその頂部に位置する回転羽根27の自由端が取出口41の半ばまで位置ずれしても十分に得られる。
Furthermore, when a large amount of solid liquid flows into the
流入口37から投入された固形物は、流入口23直下のストレーナ23の上面に流入口23に向かって堆く溜まり、その周辺部には固形物が溜まり難く、円筒状の容器30の両端部近傍には固形物が殆ど溜まらない。ストレーナ23上面に堆く溜まった固形物は、流入口37から容器30に流入した水道水や排水の流れを阻害するが、容器30両端部近傍に堆積した固形物は堆積量が少ないので、容器30に流し込んだ水道水や排水は、容器30両端部近傍のストレーナ23の間隙を短時間で通過して排水口36から排出される。即ち、シンク38に溜まった生ごみを含んだ排水を一気に流し込んでも、その排水を短時間で固液分離処理して液体のみを排水口36から排出できる。
The solid substance thrown in from the
なお、レール案内板26は必ずしもレール24と一体に形成する必要はなく、単独に設けレール24と同様に容器30に差し込んでもよく、レール24とレール案内板26との間の空間分の材料費を削減できる。取出口41は、ストレーナ23上面と容器30内面との間隙Aが、回転羽根27の回転方向下流側へ向かって、流入口37の回転軸21直径方向の長さBより大きい位置から開口してもよく、要はストレー23上面と容器30内面との間隙Aが流入口37の回転軸21直径方向の長さBより大きければよい。
The
また、水位検知手段は、水位センサであっても水量センサであっても良く、水道水や排水が排水路47を介して流入口37から容器30に注水されていないかどうかを判断できればよい。
Further, the water level detection means may be a water level sensor or a water amount sensor as long as it can determine whether tap water or drainage is being poured from the
なお、以上の本実施の形態は、流入口37および投入通路39の断面積が円形形状である事例で説明したが、流入口37および投入通路39の断面積が矩形形状であっても良く、その場合には、投入する固形物が細長いものであれば、その細長い固形物が投下する途中で投入通路39の壁面に衝突して、固形物の長さ方向が容器30の筒方向に揃ってストレーナ23上面に堆積し易くなる。従って、細長い固形物は角状切断部40で切断されることなく、回転羽根27の回転によって取出口41まで移送され、そのまま取出口41から排出されるから、ストレーナ23の間隙を通過する細かな固形物の量を抑制して、水質の悪化を防止することができる。
Although the above embodiment has been described in the case where the cross-sectional areas of the
以上のように、本発明に係る固液分離装置は、投入した固形物をそのまま固液分離処理するので、固形物の破砕機を特に必要とせず、家庭用のものに限らず、ホテルや工場等の厨房施設にも適用できる。 As described above, since the solid-liquid separation device according to the present invention performs solid-liquid separation processing of the input solid matter as it is, it does not particularly require a solid material crusher, and is not limited to a household one, but also a hotel or factory. It can also be applied to kitchen facilities such as
21 回転軸
23 ストレーナ
24 レール
26 レール案内板
27 回転羽根
30 容器
35 リブ部
36 排水口
37 流入口
39 投入通路
40 角状切断部
41 取出口
42 蓋体
44 加圧手段
DESCRIPTION OF
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008306006A JP2010125437A (en) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Solid/liquid separator |
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CN107349679A (en) * | 2017-08-04 | 2017-11-17 | 怡然科技(深圳)有限公司 | Rotation compresses the solid-liquid filtration device of inherent filtration formula |
CN113144709A (en) * | 2020-01-22 | 2021-07-23 | Bsh家用电器有限公司 | Water-guiding domestic appliance |
-
2008
- 2008-12-01 JP JP2008306006A patent/JP2010125437A/en active Pending
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