JP5390475B2

JP5390475B2 - 固液分離回収装置

Info

Publication number: JP5390475B2
Application number: JP2010132504A
Authority: JP
Inventors: 宇喜雄尾畑
Original assignee: From Industry Co Ltd
Current assignee: From Industry Co Ltd
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2030-06-09
Also published as: JP2011255323A

Description

本発明は、ディスポーザーから排出されるスラリーから固体成分を分離・回収する固液分離回収装置に関する。

ディスポーザーは、厨芥を粉砕して、厨芥と水の混合物（スラリー）を生成する装置である。一般家庭等においては、ディスポーザーで生成されたスラリーは、そのまま公共下水道等に排出されるが、給食用調理施設等、大量の厨芥が発生する施設では、スラリーを固液分離回収装置に通して、スラリーから固体成分（粉砕された厨芥）を分離回収し、液体成分（汚水）だけを公共下水道等に排出している。

特許文献１には、多数の脱水孔が穿たれたスクリーン筒の内部にスクリューを備えて、スラリーをスクリーン筒の一方端から他方端（排出側）に搬送する間に、スラリーの液体成分（汚水）をスクリーン筒の脱水孔から排出する固液分離回収装置が開示されている。また、スクリーン筒の排出側の開口には押さえ蓋があって、スラリーから分離された固体成分（粉砕された厨芥）は、押さえ蓋を押し上げて、開口部と押さえ蓋の間隙から排出される。

さて、例えば、スラリーの中にキャベツや牛蒡などの強い繊維質が含まれていると、繊維成分が固液分離回収装置のスクリーン筒の中で絡み合って固まったり、スクリーン筒の脱水孔に絡んだりして、厨芥の排出が妨げられて、スクリーン筒に詰まってしまうことがある。また、厨芥が詰まると、スクリューを駆動するモータに過大な負荷が加わって、モータが焼損する恐れもある。

特許文献１の固液分離回収装置では、この問題を解決するために、スクリューを駆動するモータの負荷が大きくなったときに、押さえ蓋をスクリューの回転方向に回転させて、スクリーン筒の中に詰まった繊維成分等の排出を促している。

また、特許文献２には、固液分離回収装置に押さえ蓋を開放する蓋開き装置を設けて、スクリューを駆動するモータの過負荷信号で蓋開き装置を動作させることが開示されている。

また特許文献３には、重錘の重さが押さえ蓋を閉じる方向に作用するように、重錘を押さえ蓋に連結した固液分離回収装置が開示されている。該固液分離回収装置は、更に、必要に応じて該重錘を下から持ち上げるリフターを備えて、スクリューを駆動するモータに過負荷が加わったときに、リフターを動作させて、押さえ蓋を閉じる力を軽減するようにしている。

特許３６２８１２１号公報特開２００４−２７６０４６号公報特開２００４−３４４９６０号公報

上述したように、特許文献１〜３の固液分離回収装置は、押さえ蓋の開放を助勢する手段を備えて、スクリーン筒の中で厨芥が詰まって、スクリューを駆動するモータの負荷が大きくなった場合に、該手段を動作させて、厨芥の排出を促している。

しかしながら、このような構成によっても、なお、厨芥の詰まりが解消されない場合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、スクリーン筒内の厨芥詰まりを確実に解消できる固液分離回収装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の固液分離回収装置は、スクリーン筒と、前記スクリーン筒の内部に配置されて、前記スクリーン筒に流入するスラリーを前記スクリーン筒の排出側に搬送するスクリューと、前記スクリーン筒の前記排出側の開口に取付けられた押さえ蓋と、前記スクリューを回転駆動する駆動手段を備える固液分離回収装置において、前記スクリーン筒に向けて、水を噴射する注水ノズルと、前記駆動手段に加わる負荷が所定の閾値を超えた場合に、前記注水ノズルを動作させる制御手段と、前記押さえ蓋の開放を助勢する助勢手段を備えるとともに、前記制御手段は、前記駆動手段に加わる負荷が所定の閾値を超える状態が第１の所定時間を超えて継続した場合に、前記注水ノズル及び前記助勢手段を動作させ、さらに、前記制御手段は、前記注水ノズル及び前記助勢手段の動作開始から第２の所定時間が経過した時に前記助勢手段の動作を停止させ、前記第２の所定時間の経過から第３の所定時間が経過した時に前記注水ノズルの動作を停止させることを特徴とする。

あるいは、前記制御手段は、前記第２の所定時間が経過した時点で、前記駆動手段に加わる負荷が所定の閾値を超えている場合に、前記助勢手段の動作を延長して、前記第２の所定時間の経過から第４の所定時間が経過した時に前記助勢手段の動作を停止させるようにしてもよい。

また、前記制御手段は、前記第４の所定時間の経過した時点で、前記駆動手段に加わる負荷が所定の閾値を超えている場合に、固液分離回収装置の運転を停止するようにしてもよい。

本発明によれば、スクリーン筒内に詰まった厨芥に注水して、厨芥を軟化させるので、厨芥詰まりが容易に解消され、厨芥が排出される。

また、厨芥に水を浴びせると同時に助勢手段を動作させて開口を開放すれば、厨芥はさらに確実に排出される。

また、駆動手段の過負荷状態が所定時間を超えて継続することを、注水開始の条件とすれば、偶発的一時的な過負荷状態に対する注水を回避できる。

また、開口の開放と注水を継続しても過負荷状態が解消しない場合に、開口の開放時間を延長すれば、さらに確実に、厨芥詰まりを解消できる。

また、開口の開放時間を延長しても過負荷状態が解消しない場合に、固液分離回収装置の運転を停止するようにすれば、固液分離回収装置の致命的な損傷（例えば、モータの焼き付き等）を回避できる。

固液分離回収装置の概念的な構成図である。詰まり解消プログラムによる処理の概要を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。

固液分離回収装置１は、本発明の実施形態の一例であり、図１に示すように、筐体２の内部に、脱水機３と、コントローラ４を備えて構成されている。

脱水機３は、外筒５の内部にスクリーン筒６を、スクリーン筒６の内部にスクリュー７を備えて構成されている。また、脱水機３の下部には電動機８があって、スクリュー７を回転駆動する。

スクリーン筒６の下端には供給口９があって、供給口９は図示しないディスポーザーに接続され、該ディスポーザーで生成されたスラリーが供給口９を通ってスクリーン筒６に流入する。流入したスラリーはスクリュー７によって、スクリーン筒６の上方に押し上げられる。

スクリーン筒６には、図示しない多数の脱水孔が穿たれていて、スラリーがスクリーン筒６の中を通る間に、スラリー中の液体成分（汚水）は該脱水孔を通って、スクリーン筒６の外部（スクリーン筒６と外筒５の間の空間）に流れ出る。そして、液体成分（汚水）は排水口１０を通って、脱水機２の外部に排出され、最終的には図示しない公共下水道等に排出される。また、液体成分（汚水）を失ったスラリー、つまりスラリー中の固形分（厨芥）は、スクリーン筒６の上端の排出口１１から排出され、排出シュート１２を通って、図示しない容器（例えばゴミバケツ）に収容される。

また、排出シュート１２の内部には、押さえ蓋１３があって、ヒンジ１４を介して排出シュート１２に取り付けられて、排出口１１を覆っている。また、押さえ蓋１３にはレバー１５が連結されて、レバー１５の端部と筐体２の間には、ばね１６が掛け渡されている。ばね１６は、押さえ蓋１３を排出シュート１２に押し付ける方向、つまり排出口１１を塞ぐ方向に作用する。そのため、スクリュー７で押し上げられたスラリーの固形成分（厨芥）は、ばね１６の力に逆らって、押さえ蓋１３を押し上げて、排出口１１の外に出る。この時、スラリーの固形成分（厨芥）はスクリュー７と押さえ蓋１３の間に挟まれて、圧縮され、残っていた液体成分（汚水）が絞り出される。

上記の構成によって、固液分離回収装置１の基本的な機能は実現されるが、固液分離回収装置１は、これらに加えて、スクリーン筒６の厨芥詰まりを解消するために、注水ノズル１７とリニアヘッド１８を備える。

注水ノズル１７は、スクリーン筒６に向けて水を噴射するノズルであり、外筒５に固定されている。また、注水ノズル１７は電磁弁１９を介して図示しない給水源（例えば、上水道）に接続され、電磁弁１９はコントローラ４に接続されて、コントローラ４の指令によって開閉される。つまり、注水ノズル１７はコントローラ４の指令で動作する。

詳細は後述するが、注水ノズル１７はスクリーン筒６内でスラリーの固形成分（厨芥）が詰まった場合に、コントローラ４の指令で動作して、スクリーン筒６内で固まったスラリーの固形成分（厨芥）に水を加えて、該固形成分（厨芥）を軟化させて、スクリーン筒６からの排出を促す手段として機能する。

リニアヘッド１８は、ケーシング２０と出力軸２１を備え、ケーシング２０に内蔵された図示しない電動機とラック・ピニオン機構で、出力軸２１をケーシング２０に対して出退させる直動装置であり、出力軸２１はワイヤー２２を介して、レバー１５に連結されている。また、リニアヘッド１８のケーシング２０は、外筒５に固定されている。このように構成されているので、リニアヘッド１８を動作させて、ワイヤー２２を引けば、押さえ蓋１３が開く。また、リニアヘッド１８はコントローラ４に接続されて、コントローラ４の指令によって動作する。つまりリニアヘッド１８は、コントローラ４の指令で動作して押さえ蓋１３の開放を助勢する装置である。

詳細は後述するが、リニアヘッド１８はスクリーン筒６内でスラリーの固形成分（厨芥）が詰まった場合に、言い替えれば、スクリュー７の推力だけでは、押さえ蓋１３を押し開けられない場合に動作する。

なお、コントローラ４は、リニアヘッド１８及び電磁弁１９だけでなく、電動機８を含む固液分離回収装置１全体を制御するコンピュータであり、固液分離回収装置１はコントローラ４の指令によって運転される。あるいは、コントローラ４は、図示しない上位のシステム（例えば、ディスポーザー、貯留タンク、排水ポンプ及び固液分離回収装置１を組み合わせてなる厨芥処理システム）の指令を受けて、固液分離回収装置１を運転する。

コントローラ４には、固液分離回収装置１の運転手順を記述したプログラムがインストールされて、コントローラ４は該プログラムに従って固液分離回収装置１を運転する。コントローラ４には、通常運転（スクリーン筒６内でスラリーの固形成分（厨芥）の詰まりが生じていない場合の運転）の手順を記述したプログラムに加えて、図２に示すような、詰まり解消プログラムがインストールされている。前述した注水ノズル１７とリニアヘッド１８の動作手順は詰まり解消プログラムに記述されている。以下、図２を参照しながら、詰まり解消プログラムによる処理を説明する。

詰まり解消プログラムは、通常運転中にスクリーン筒６で厨芥が詰まった場合に起動される割込プログラムである。具体的には、電動機８の駆動電流をコントローラ４で監視し、駆動電流が所定の閾値を超えた場合（以下、駆動電流が所定の閾値を超えた状態を「過負荷状態」という）に、起動される。つまり、固液分離回収装置１では、電動機８の駆動電流が所定の閾値を超えると、厨芥詰まりが発生したとみなして、詰まり解消プログラムを起動する。

詰まり解消プログラムが起動されると、まず３秒間（第１の所定時間）、そのまま待機する（ステップ０１）。そして第１の所定時間の経過後に電動機８の駆動電流が所定の閾値を下回っていたら、つまり過負荷状態が解消していたら（ステップ０２；ＮＯ）、詰まり解消プログラムは終了する。第１の所定時間の経過後も、電動機８の駆動電流が所定の閾値を超えていたら、つまり過負荷状態が継続していたら（ステップ０２；ＹＥＳ）、ステップ０３に進む。このように、過負荷状態が発生から３秒以内に解消した場合には、以下に説明するような注水等の処理を行わない。これは、一時的、偶発的な厨芥詰まりの度に、注水を行うと固液分離回収装置１から排出される厨芥に余分な水分が加わってしまい、固液分離回収装置１の本来の機能を果たせないので、一時的、偶発的な厨芥詰まりに対する注水を避けるためである。

さて、電動機８の過負荷状態が３秒以上継続したら（ステップ０２；ＹＥＳ）、リニアヘッド１８を動作させて、ワイヤー２２を引き寄せる（ステップ０３）。すると、押さえ蓋１３がヒンジ１４の回りに回動して、排出口１１が開放される。そして電磁弁１９を開放して、注水ノズル１７から水を噴射する。つまり、スクリーン筒６の中に詰まった厨芥に対する注水を開始する（ステップ０４）。

このように、排出口１１において厨芥を押さえていた押さえ蓋１３が開くとともに、スクリーン筒６の中に詰まった厨芥は注水を受けて軟化するので、排出口１１からの厨芥の排出が促進される。言い替えれば、スクリーン筒６内の厨芥詰まりの解消が促進される。

そして、５秒間（第２の所定時間）待機する（ステップ０５）。その後、第２の所定時間が経過した時点で、電動機８の過負荷状態が継続していたら（ステップ０６；ＹＥＳ）、ステップ１１に進む。過負荷状態が解消していたら（ステップ０６；ＮＯ）、リニアヘッド１８の動作を解除する。つまり引き寄せていたワイヤー２２を元に戻す（ステップ０７）。そして、再び５秒間待機する（ステップ０８）。

更に２０秒間待機して（ステップ０９）、その後、つまり第２の所定時間の経過から２５秒（第３の所定時間）が経過したら、電磁弁１９を閉鎖して、注水ノズル１７の水噴射（注水）を停止して（ステップ１０）、詰まり解消プログラムを終了する。その後、固液分離回収装置１は通常運転に戻る。

さて、ステップ０６において、電動機８の過負荷状態が継続していたら（ステップ０６；ＹＥＳ）、５秒間待機する（ステップ１１）。つまり、押さえ蓋１３の開放状態を５秒間（第４の所定時間）延長する。その後、すなわち第４の所定時間が経過した時点で、電動機８の過負荷状態が解消していたら（ステップ１２；ＮＯ）、リニアヘッド１８の動作を解除する。つまり引き寄せていたワイヤー２２を元に戻す（ステップ１３）。そして、ステップ０９に進み、前述したような経過を辿って、詰まり解消プログラムを終了する。その後、固液分離回収装置１は通常運転に戻る。

一方、ステップ１２においても、電動機８の過負荷状態が継続していたら（ステップ１２；ＹＥＳ）、固液分離回収装置１を緊急停止する（ステップ１４）。なお、緊急停止は、固液分離回収装置１の全ての運転を停止して行う。つまり、電動機８だけでなく、リニアヘッド１８と電磁弁１９に対する通電も停止される。

以上説明したように、固液分離回収装置１はスクリーン筒６内にスラリーの固形成分（厨芥）が詰まって、電動機８が過負荷状態になった場合に、リニアヘッド１８と電磁弁１９を動作させて、押さえ蓋１３を開放し、また注水ノズル１７からスクリーン筒６内のスラリーの固形成分（厨芥）に注水するので、スクリーン筒６の厨芥詰まりを確実に解消できる。

なお、上記の固液分離回収装置１は、本発明の実施形態の一例であって、本発明の技術的範囲は固液分離回収装置１によっては限定されない。本発明は、特許請求の範囲に記載された技術的思想の限りにおいて、自由に応用、変形、あるいは改良して実施することができる。

例えば、上記実施形態では、電磁弁１９を給水源（上水道）に接続して、注水ノズル１７から常温の水を噴射する例を示したが、給水源と注水ノズル１７の間に加温手段（例えば、給湯器）を備えて、注水ノズル１７から温水が噴射されるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、電動機８に供給される駆動電流をコントローラ４でモニタして、該駆動電流が所定の閾値を超えた状態を過負荷状態と判断していたが、電動機８の負荷の大小を検出する手段はこれには限定されない。例えば、電動機８の出力軸にトルクセンサを取り付けて、電動機８の出力トルクをモニタしてもよい。あるいは、電動機８の回転速度をモニタして、電動機８の回転速度が低下、あるいは停止した状態を過負荷状態と判断するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、図面が煩雑になるのを防ぐために、電動機８、リニアヘッド１８および電磁弁１９とコントローラ４を直接に接続した例を示したが、これは、あくまでも概念的な構成の例示であって、本発明が、コンピュータ（コントローラ４）と電動機８等を直接に接続したものに限定される訳ではない。コンピュータと電動機８の間に、電動機８の駆動電流をモニタする電流監視回路を置いて、該駆動電流が所定の閾値を超えた場合に、電流監視回路が信号をコンピュータに送るようにしてもよい。あるいは、リニアヘッド１８、電磁弁１９を動作させる電流を入切するリレーを備えて、コンピュータから送られる信号で該リレーが動作するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、電磁弁１９を給水源（上水道）に接続して、注水ノズル１７から常温の水を噴射する例を示したが、給水源と注水ノズル１７の間に加温手段（例えば、給湯器）を備えて、注水ノズル１７から温水が噴射されるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、押さえ蓋１３をヒンジ１４で軸支し、ばね１６で、押さえ蓋１３を排出シュート１２に押し付ける例を示したが、これらは例示であって、各種の構成、形式を選択することができる。要するに、スクリュー７によって排出口１１から押し出されて来るスラリーの固形成分（厨芥）を押さえ蓋１３が適度な力で押し返すよう構成されていれば十分である。

また、上記実施形態では、助勢手段の具体例として、レバー１５とリニアヘッド１８をワイヤー２２で連結した例を示したが、これらは例示であって、各種の構成、形式を選択することができる。要するに、スクリュー７によって排出口１１から押し出されるスラリーの固形成分（厨芥）の推力だけでは押さえ蓋１３を開放できない場合に、押さえ蓋１３の開放に必要な力の全部または一部を助勢できれば十分である。例えば、特許文献１に開示されたような、スクリューと同じ方向に押さえ蓋を回転させて押さえ蓋の開放を助勢するものであってもよいし、特許文献３に開示されたような、押さえ蓋を閉鎖する方向に作用する重錘をリフトで持ち上げて、押さえ蓋を閉鎖する力を低減するものであってもよい。また助勢手段を駆動する動力は電力に限られない。例えば、空気力や油圧を動力とするものであってもよい。

なお、詰まり解消プログラムの説明において、第１ないし第４の所定時間について、具体的な数値を示して説明したが、これらの数値は例示であって、本発明の技術的範囲がこれらの数値によって限定されないことは言うまでもない。

１固液分離回収装置
２筐体
３脱水機
４コントローラ
５外筒
６スクリーン筒
７スクリュー
８電動機
９供給口
１０排水口
１１排出口
１２排出シュート
１３押さえ蓋
１４ヒンジ
１５レバー
１６ばね
１７注水ノズル
１８リニアヘッド
１９電磁弁
２０ケーシング
２１出力軸
２２ワイヤー

Claims

スクリーン筒と、
前記スクリーン筒の内部に配置されて、前記スクリーン筒に流入するスラリーを前記スクリーン筒の排出側に搬送するスクリューと、
前記スクリーン筒の前記排出側の開口に取付けられた押さえ蓋と、
前記スクリューを回転駆動する駆動手段を備える固液分離回収装置において、
前記スクリーン筒に向けて、水を噴射する注水ノズルと、
前記駆動手段に加わる負荷が所定の閾値を超えた場合に、前記注水ノズルを動作させる制御手段と、
前記押さえ蓋の開放を助勢する助勢手段を備えるとともに、
前記制御手段は、前記駆動手段に加わる負荷が所定の閾値を超える状態が第１の所定時間を超えて継続した場合に、前記注水ノズル及び前記助勢手段を動作させ、
さらに、前記制御手段は、前記注水ノズル及び前記助勢手段の動作開始から第２の所定時間が経過した時に前記助勢手段の動作を停止させ、前記第２の所定時間の経過から第３の所定時間が経過した時に前記注水ノズルの動作を停止させる
ことを特徴とする固液分離回収装置。
前記制御手段は、前記第２の所定時間が経過した時点で、前記駆動手段に加わる負荷が所定の閾値を超えている場合に、前記助勢手段の動作を延長して、前記第２の所定時間の経過から第４の所定時間が経過した時に前記助勢手段の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項１に記載の固液分離回収装置。
前記制御手段は、前記第４の所定時間の経過した時点で、前記駆動手段に加わる負荷が所定の閾値を超えている場合に、固液分離回収装置の運転を停止する
ことを特徴とする請求項２に記載の固液分離回収装置。