JP2005103523A - 回転羽根、それを用いた有機物処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 攪拌羽根の取り付け状態を改良し、有機物（生ゴミ）を均一に攪拌する。
【解決手段】 回転軸６には第１支持棒１，２，３，４及び第５支持棒５が等分配に貫通垂設されており、第１支持棒１には大羽根Ａ、第２支持棒２には小羽根Ｃが所定部位に配設され、第５支持棒５には大羽根Ｂ、第４支持棒４には小羽根Ｄが所定部位に配設され、回転軸６の中心に第３支持棒３を配設し、大羽根Ａ、小羽根Ｃは正向きに配設され、大羽根Ｂ、小羽根Ｄは逆向きに配設され、各大羽根、小羽根はそれぞれ内側（中心）に３０°から６０°の角度を保ち配設されている。回転軸６を回転させると両側から内側（中心）に向かって被処理物が徐々に移動し中心の第３支持棒３が上下に攪拌し対流と乱流の混合が始まる。その結果２種以上の被処理物が容易に均一に攪拌混合される。
【選択図】 図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、回転羽根、前記回転羽根を用いた有機物処理装置に関する。

現在、各所から出される廃棄物は、その種類によりゴミ処分場に投棄されたりゴミ焼却場で焼却処分することにより処理されているが、人口の増加や生活様式の変化にともない、廃棄物の発生量は増加の一途をたどっている。しかし、ゴミ処分場及びゴミ焼却場の処理能力には限界があり、用地確保の問題等から、これらの施設の拡大及び新設ともに困難であるのが現状である。
しかし、最近になって生ゴミを分解したい肥化したりして、ゴミの発生量を減少させる試みが、生ゴミ処理機として実用化されている。
この生ゴミ処理機には、乾燥方式と微生物分解方式等が知られている。乾燥方式は、生ゴミを乾燥させることにより減量化し、ゴミとして処理したり、たい肥の一部として処理するものである。一方微生物分解方式は、生ゴミに微生物を含む分解促進剤等を添加し、分解処理してたい肥化したり、最終的に二酸化炭素と水にまで分解しゴミそのものを消滅させたりするものである。

発明が解決しようとする課題

上記した生ゴミ処理機の中でも、ゴミの減量化を促進するという観点から、微生物分解方式の生ゴミ処理機が注目されている。この微生物分解方式を採用する生ゴミ処理機において微生物の活動を活発に保持するため、ゴミと微生物を十分に接触させること、そして、温度、水分、酸素量等を適正かつ均一状態になるように管理することが重要となる。したがって、例えば、生ゴミを投入した分解槽内において菌とゴミの接触が不十分な場合、分解処理に長時間を要したり、ゴミの一部が分解されないという事態が生じることがある。
このように生ゴミ処理機においては、特に菌とゴミとの十分な接触を確保すること、分解槽内における温度、水分、及び酸素量等を均一に保持することが重要となり、このような好適状態を保持するためには、分解槽内の攪拌手段が重要なものとなる。従来の生ゴミ処理機における攪拌手段は、回転軸に垂直又は略垂直方向に丸棒状や平板状の攪拌羽根を取り付けたものがほとんどであが、この方式の攪拌羽根では攪拌が部分的に不均一になることが多くみられる。これは、分解槽内を前記のような好適状態の環境が保持できないために分解能力にも部分的なばらつきが生じてしまう。
よって、本発明は、分解槽内における温度、水分、及び酸素量等を均一に保持することができるような、攪拌手段用として好適な回転羽根、それを用いた有機物処理装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

本発明は、回転軸と、前記回転軸に垂設された複数の支持棒と前期複数の支持棒に接合された羽根を有しており、
前記支持棒が前記回転軸の一端部近傍を貫通させ、垂設された第１支持棒と、前記第１支持棒からそれぞれ軸方向に一定間隔をおいて、前記回転軸周面をＸ°方向にそれぞれ順次間隔をおいて貫通させ、垂設された第２、第３、第４及び第５支持棒とからなり、
羽根が二つの大羽根とそれよりも小さな二つの小羽根とからなるものであり、
二つの大羽根は、前記回転軸の一端部近傍の前記第１支持棒の所定部位と、前記回転軸の他端側の前記第５支持棒の所定部位に配設され、
二つの小羽根は、前記第２支持棒の先端の所定部位と、前記第４支持棒の先端の所定部位に配設されることからなり、前記大羽根と前記小羽根の組合せを有することを特徴とする回転羽根を提供することにより、上記課題を達成するものである。
また、本発明は、容器とその内部に収納された請求項１記載の回転羽根と、前記容器外に設置された動力機関とを有しており、前記回転羽根が前記容器の両端面に回転軸を架け渡すことにより、前記容器内において回転自在に取り付けられており、前記回転羽根の回転軸と前記動力機関が伝達手段を介して連結されていることを特徴とする請求項１記載の有機物処理装置を提供することにより、上記課題を達成するものである。
また、本発明は、容器とその内部に収納された前記の回転羽根及び坦体に菌を坦持させてなる着床剤と前記容器外に設置された動力機関とを有しており、前記回転羽根が前記容器の両端面に回転軸を架け渡すことにより、前記容器内において回転自在に取り付けられており、前記回転軸と前記動力機関が伝達手段を介して連結されていることを特徴とする有機物処理装置を提供することにより、上記課題を達成するものである。

本発明の回転羽根について、図１乃至図９に基づいて説明する。
図１は回転羽根を回転軸の長さ方向が床面（水平面）と平行になるように設置した場合において、第１支持棒１が前記床面に対して垂直状態にある場合の概略正面図である。
図２は図１における羽根と支持棒の接合角度状態を説明するためのであり、図３は図１における他の方向から見た側面図である。図４は図１における回転軸と支持棒と羽根の接合状態を示す斜視図である。
なお、本発明でいう「一端側」及び「他端側」とは、回転軸を挟んで向かい合う一方端側を基準として反対を他端側と意味するものであり、これらの方位関係を明確にするため、回転羽根が図４に示す状態に固定されている場合における方位を１を一端側、３を中心部位、５を他端側により規定している。

図１で大羽根Ａは第１支持棒１、小羽根Ｃは第２支持棒２、大羽根Ｂは第５支持棒５、小羽根Ｄは第４支持棒４に配設し、第３支持棒３は羽根無しで構成されている。
回転軸６はステンレス等の金属、プラスチック、繊維強化プラスチックのような複合材料等から形成されているものであり、円柱状であっても、中空の筒状であってもよい。太さ及び長さは支持棒及び羽根の寸法、それらを支えるに必要な強度及び耐久性等を考慮して適宜設定する。

第１支持棒１、第２支持棒２、第３支持棒３、第４支持棒４及び第５支持棒５は、回転軸６の一端部近傍に第１支持棒１が垂設され、そこから軸方向に他端側に一定間隔をおいて順次、第２支持棒２、第３支持棒３、第４支持棒４及び第５支持棒５が垂設され、また、回転軸６に第１支持棒１を基凖に回転軸６の周面にそれぞれ順次７２°の角度の間隔で貫通して垂設されている。

これらの支持棒のうち、第１支持棒１には大羽根Ａを所定部位に溶接で固定することにより取り付けられている。大羽根Ａは回転方向水平よりＹ°中心（内側）を向くように角度を付けて取り付けられている。なお、角度のＹ°は３０°から６０°が好ましい。第２支持棒２には小羽根Ｃを所定部位に溶接で固定することにより取り付けられている。小羽根Ｃは回転方向水平よりＹ°中心（内側）を向くように角度を付けて取り付けられている。
第３支持棒３は回転軸の中心に垂設され、羽根は取り付けない。
第４支持棒４には小羽根Ｄを所定部位に溶接で固定することにより取り付けらている。小羽根Ｄは回転方向水平よりＹ°中心（内側）を向くように角度を付けて取り付けられている。
第５支持棒５には大羽根Ｂを所定部位に溶接で固定することにより取り付けられている。
大羽根Ｂは回転方向水平よりＹ°中心（内側）を向くように角度を付けて取り付けられている。すなわち、複数の大羽根と複数の小羽根は全て回転軸６の中心部位に垂設されている第３支持棒３の方向にＹ°の角度で向けられていることになる。

以上の複数の羽根Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、例えば、ステンレス等の金属、プラスチック、繊維強化プラスチックのような複合材料等から形成されているものである。各羽根の幅や厚さは用途やそれに応じて要求される強度に応じて、更に支持棒の太さや回転軸との関係を考慮して適宜決定する。また、各羽根と各支持棒との接合方法は、第１支持棒１と大羽根Ａの接合方法を例にとってみれば、接触部分を溶接する方法等任意に選択することができる。

次に、図１及び図２に基づいて、回転羽根１，２の動作を説明する。なお、動作の説明であるため、軸受け手段や動作手段についての表示及び説明は省略する。まず、回転軸６を図１の矢印で示すような方向に、所望の回転速度で回転させる。このとき、大羽根Ａと小羽根Ｃはそれぞれ内側（中心）方向に向かう力を生じさせる。一方反対側の大羽根Ｂと小羽根Ｄもそれぞれ内側（中心）方向に向かう力を生じさせる。このため、回転羽根６が回転している系内において内側に向かう力の対流が生じる。

次に、図５、図１及び図２に基づいて、上記した回転羽根を組み込んだ攪拌装置について説明する。
図５は有機物処理装置に回転羽根を取り付けた状態の概略正面である。
有機物処理装置１００は、容器１０２、回転羽根１１０、動力機関１２０とから構成されている。容器１０２は攪拌槽となるものであり、その容量は目的に応じて適宜設定することができる。その幅方向の断面形状は、内部に収容された回転羽根１１０の機能を考慮すると少なくとも下部が半円または円弧を形成しているものが好ましい。
回転羽根１１０は、上記した回転羽根６と同一のものであり、容器１０２の両端面に回転軸１１２を回転自在に架け渡すことにより取り付けられている。１１４は大羽根、１１５は小羽根である。
動力機関１２０は容器１０２の外部に設置されており、チェーン又はギャ等の伝達手段１２２を介して回転軸１１２の一端部に連結されている。

次に図５、図１及び図２に基づいて有機物処理装置１００の動作を説明する。
まず、着床剤１３０を攪拌槽１０２の内部に投入する。
次に動力機関１２０を作動させることにより、伝達手段１２２を介して、回転羽根１１０を図中の矢印の方向に回転させる。この時の回転速度は、処理物の種類や量により適宜設定する。
この回転羽根１１０の回転により、容器１０２の内部では軸方向において両側から内側への力が生じる。このため、両側に位置する着床剤１３０は内側に徐々に横移動する、中心には羽根無しの支持棒１１６があり、この中心に位置する支持棒１１６が上下に攪拌する。すなわち、着床剤１３０は横移動の対流と上下移動の乱流を順次行う攪拌をする。これらの移動が繰り返される。したがって、このような移動過過程において着床剤１３０は混合され、全体として均一なものとなる。着床剤１３０は、容器１０２の内部に投入されているもので有機物の分解処理をなすものである。

次に、有機物処理装置１００の動作を図５、図６、図１及び図２に基づいて説明する。
内部に着床剤１３０が入った分解槽となる容器１０２の内部に有機物として、いわゆる生ゴミ１４０を入れる。その後、動力機関１２０を一定方向に回転させ、回転羽根１１０を回転させる。（好ましくは２から３回転／分）このとき、上記したような回転羽根１１０の攪拌作用により、多種類の生ゴミが投入された場合でも、それらすべてが均一に混合され、それらの生ゴミ１４０全体と着床剤１３０が均一に混合される。
また、同時に容器２０２即ち分解槽内の温度、水分、酸素量も均一状態に保持される。その結果、生ゴミ１４０と着床剤１３０に含まれている菌が十分に接触され、かつ、菌の良好な発酵状態が確保されるため、すべての生ゴミ（有機物）に対して菌による分解作用が円滑に進行する。
そして、この攪拌操作を有機物の量や種類に応じて所要時間継続することにより、有機物を構成する蛋白質、多糖類などの高分子は低分子化され、最終的に水と二酸化炭素に変えられ、放出される。このようにして、有機物の大部分は消滅し、無機成分のみがわずかに残る。

次に、図８、図９に基づいて他の実施形態として複数の支持棒を６本とした場合も複数の支持棒を５本とした場合に準じて作成すると同様な効果が生じる。

なお、この有機物の処理装置は、大規模処理施設として適用できることはもちろんのこと、上記した各装置の機能を集約し、家庭用のゴミ処理機として利用できるようにコンパクト化することもできる。

発明の効果

本発明の回転羽根は、回転軸に支持棒を介して取り付けられた大羽根と小羽根の組み合せにより、回転軸に沿って両側から内側（中心）への力の流れが生じ、対流を生じさせると同時に支持棒による乱流の混合で攪拌が均一にできる効果が生まれる。
このため、この回転羽根を適用した攪拌装置は、２以上の被処理物を均一に混合処理することができる。更に、この回転羽根を適用した有機物（生ゴミ）の分解装置は、分解槽内において、有機物と着床剤を均一に混合でき、同時に、温度、水分、酸素量も均一に出来るため、分解処理が円滑に短時間で処理できる。

回転羽根の概略正面図である。 羽根と支持棒の接合状態を説明するための図である。 図１における他の方向から見た側面図である。 図１における回転軸と支持棒と羽根の接合状態を示す斜視図である 有機物処理装置に回転羽根を取り付けた状態の概略正面図である。 図５における他の方向から見た概略側面図である。 図５における概略斜視図である。 本発明の更に他の実施形態に係る回転羽根の概略正面図である。 図８における他の方向から見た側面図である。

符号の説明

Ａ 大羽根
Ｂ 大羽根
Ｃ 小羽根
Ｄ 小羽根
１ 第１支持棒
２ 第２支持棒
３ 第３支持棒
４ 第４支持棒
５ 第５支持棒
６ 回転軸
１００ 有機物処理装置
１０２ 容器
１１０ 回転羽根
１１２ 回転軸
１１４ 大羽根
１１５ 小羽根
１２０ 動力機関
１２２ 伝達手段（チェーン又はギャ等）
１３０ 着床剤
１４０ 生ゴミ

Claims (3)

1. 回転軸と、前記回転軸に垂設された複数の支持棒と前記複数の支持棒に接合された羽根を有しており、
   前記支持棒が前記回転軸の一端部近傍を貫通させ、垂設された第１支持棒と、前記第１支持棒からそれぞれ軸方向に一定間隔をおいて、前記回転軸周面をＸ°方向にそれぞれ順次間隔をおいて貫通させ、垂設された第２、第３、第４及び第５支持棒とからなり、
   羽根が二つの大羽根とそれよりも小さな二つの小羽根とからなるものであり、
   二つの大羽根は、前記回転軸の一端部近傍の前記第１支持棒の所定部位と、前記回転軸の他端側の前記第５支持棒の所定部位に配設され、
   二つの小羽根は、前記第２支持棒の先端の所定部位と、前記第４支持棒の先端の所定部位に配設されることからなり、前記大羽根と前記小羽根の組合せを有することを特徴とする回転羽根。
2. 容器とその内部に収納された請求項１記載の回転羽根と、前記容器外に設置された動力機関とを有しており、前記回転羽根が前記容器の両端面に回転軸を架け渡すことにより、前記容器内において回転自在に取り付けられており、前記回転羽根の回転軸と前記動力機関が伝達手段を介して連結されていることを特徴とする請求項１記載の有機物処理装置。
3. 容器とその内部に収納された請求項１記載の回転羽根及び坦体に菌を坦持させてなる着床剤と前記容器外に設置された動力機関とを有しており、前記回転羽根が前記容器の両端面に回転軸を架け渡すことにより、前記容器内において回転自在に取り付けられており、前記回転軸と前記動力機関が伝達手段を介して連結されていることを特徴とする請求項１，２記載の有機物処理装置。

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