JP2005511288A - 廃棄物処理装置 - Google Patents

Abstract

廃棄物質を収容した容器を受容するための入口および容器をそこを通して第一廃棄物処理室（２０２）に排出する出口を有するホッパ（２０１）と、容器を細断し、かつ容器に収容された廃棄物質の第一裁断処理を行なうように動作する第一裁断機構（２５１）を有する第一廃棄物処理室（２０２）と、細断された容器および廃棄物質の第二裁断処理を行なうために第二裁断機構（２５３）を有する第二廃棄物処理室（２０３）と、第二廃棄物処理室に連通する第三処理室（２５０）と、処理された廃棄物質を装置から排出させるように動作する第三処理室（２５０）の出口のゲート機構（２０６）と、第二処理室（２０３）および第三処理室（２５０）に蒸気を導入するための手段とを備えた廃棄物処理装置（２００）。

Description

本発明は、感染性または検疫廃棄物の滅菌用の廃棄物処理装置などの廃棄物処理装置に関する。しかし、本発明はこれらの特定用途に限定されず、滅菌を必要とする他の種類の廃棄物の処理に適用できることは理解されるであろう。

病院は大量の感染性または検疫廃棄物を発生する。一般的に、大部分の病院は、様々な病棟および部署に分散された多数の感染性廃棄物収集収容器を有する。これらの廃棄物収容器は定期的に回収され、廃棄物の化学滅菌または高温焼却に続いて収容器自体の滅菌のために敷地外の廃棄物処理施設に移される。これは費用のかかるプロセスであり、多くの不利益を免れない。

一つのそのような不利益は、公道上での感染性廃棄物の輸送中の環境被害の危険性である。加えて、敷地外化学処理または焼却処理センタの建物および運営は高い資本費用の支出を意味し、かつ作業のために高価な薬剤および／または燃料を必要とする。

本発明の一態様では、
（ｉ）廃棄物質を収容した容器を受容するための入口および容器をそこを通して排出する出口を有するホッパと、
（ｉｉ）ホッパの出口と連通する入口、および出口を有する第一廃棄物処理室と、
（ｉｉｉ）容器がホッパから排出されたときに、容器を細断し、かつ容器に収容された廃棄物質の第一裁断処理を行なうように動作する第一裁断機構と、
（ｉｖ）第一廃棄物処理室の出口と連通する入口、および出口を有する第二廃棄物処理室と、
（ｖ）細断された容器および廃棄物質の第二裁断処理を行なうように動作する、第二廃棄物室内の第二裁断機構と、
（ｖｉ）第二廃棄物処理室の出口と連通する入口、および出口を有する第三廃棄物処理室と、
（ｖｉｉ）処理された廃棄物質を装置から排出させるように動作する、第二廃棄物処理室の出口におけるゲート機構と、
（ｖｉｉｉ）少なくとも第一裁断機構の動作中、蒸気を第一処理室内に導入するための手段と、
（ｉｘ）少なくとも廃棄物質が第二処理室の入口から第二処理室の出口に移送される間、第二処理室内に蒸気を導入するための手段と、
を備えた廃棄物処理装置を提供する。

図１に示す通り、本発明の第一実施形態に係る小型の廃棄物処理装置１０は、例えばオートクレーブで使用される型の強化扉１２によって環境に対して密封されるホッパ１１を含む。ホッパは、医用廃棄物および特に鋭利器収容器、例えばＢ−Ｄ（商標）ＧＵＡＲＤＩＡＮ（商標）入れ子式鋭利器コレクタまたは受容器（モデル２２．７１）を受容するように適応される。ホッパ１１の本体は、容器１４がホッパ１１内で転倒、捻れ、または回転するのを防止するのに充分にぴったりに容器１４を受容する大きさである。これは、容器１４の下方部分１５が捕捉されて、第一処理のホッパ１１の出口に配置される第一裁断および／または細断機構１６内に引き込まれるのを確実にする。

図２および３に示す通り、裁断／細断機構１６は一対の同期対向回転軸１７、１８を備え、そこに特殊に形状構成されたシュレッダ刃１９が不動に装着される。各刃１９は、多数の等間隔の歯２０、この例では四個の歯を備える。歯は刃先２２よりわずかにくぼんだ形２１をしている。所定の軸１７または１８に配設された刃は整列または斉合する。軸の対向回転のため、歯は交わり、それによって廃棄物または容器１４を把持し、それを押し下げてシュレッダ１６内に押し込む。図２および３に示す通り、二つの軸１７および１８は、各軸に一つづつ装着された一対の噛合同期歯車２５によって相互に対して同期する。

図４に示す通り、シュレッダ機構１６はその内容物を第二廃棄物処理室４０内に排出する。第二室４０は、油圧モータ４２によって一端から駆動される螺旋オーガ４１を含む。オーガ４１は高温蒸気環境内で廃棄物を裁断ヘッド４３に向かって移送する。裁断ヘッド４３は、遊星歯車箱４５を駆動する油圧モータ４４を備える。歯車箱４５の各遊星歯車に、特殊に形状構成されたカッター４６が装着される。各カッター４６は、円錐状先端４８で終端する略円筒形の本体４７を備える（図５に示す通り）。各カッター４６の刃４９は斜めになっており、各カッターの基部５０から円錐先端４８まで延在する。

各刃４９のピッチは従来の刃物に対しアンチセンスである。すなわち、各切刃４６は本体４７の自由端または先端４８から、遊星歯車箱４５に隣接する本体４２の基部まで湾曲し、切刃４９の基端は切刃の自由端を先導するので、刃物４６の回転により刃４９の刃先が廃棄物質内に推し進められ、第二廃棄物処理室４０内の廃棄物質は、遊星歯車箱４５に向かってではなく、遊星歯車箱４５から遠かるように駆り立てられる。

したがって、切刃４９のアンチセンスピンチは、裁断ヘッド４３の周囲の廃棄物質の蓄積を低減する傾向がある。刃物４６間の空間には、第二処理室４０内のオーガ４１の先端用の軸受５１が含まれる。図１に示す通り、トランスファゲート６０は第二廃棄物処理室４０を第三処理室７０から分離する。

第三処理室７０に入る廃棄物は蒸気で処理され、オーガ７１によって排出シュート７２に向かって移送される。オーガ７１は油圧モータ７３によって駆動され、それは今度は第三オーが７１を回転させるチェーン７４を駆動する。排出ゲートは第二処理室７０を環境から分離する。排出ゲート７５が開いており、オーガ７１が動作しているときに、廃棄物は収容器８０内に排出される。

蒸気は、図１５に示す型の自浄蒸気弁１００を介して、第二処理室４０および第三処理室７０内に導入される。図示する通り、各蒸気弁１００は、蒸気入口１１０を有する本体１０１を備える。本体１００内に往復動プランジャ１１１が存在し、圧縮ばね１１３によって蒸気出口１１２に向かって付勢される。ばね１１３の圧縮の程度は、調整可能なバックストップ１１４の位置によって決定される。バックストップ１１４の外周１１５はねじ切りされ、これらのねじは、本体１１０の内径に形成された雌ねじ１１６と協働する。入口１１０を介して本体１００に入ってくる蒸気の圧力が予め定められたレベルに達すると、プランジャ１１１はばねバイアスに抗して上昇する。プランジャ１１１が上昇するときに、プランジャ先端１１７が充分に上昇して、出口１１２から蒸気を逃がすことが可能になる。蒸気圧が解放されると、プランジャ１１１はその原位置に戻り、プランジャの先端１１７は、出口１１２から障害物または砕片を一掃する。自浄弁１００は、第二処理室４０の長さに沿っておよびその周囲に、かつ第三処理室７０の周囲に分散配置される。

図９に示す通り、出口ゲート機構１６０は、内ゲート１６１および外ゲート１６２を含む。内ゲート１６１は、第二廃棄物処理室５１に枢接された中実鋼ディスクまたはプレート１６３から成る。プレート１６３と室５１との間の接続は、第二オーガ５２の上に配置されたヒンジ１６４を含む。ディスク６３の底縁は、逆「Ｊ」字領域１６５を担持する。前記領域１６５は、第二処理室５１の末端フランジ１６６の底と係合する。これは、内ゲート６１が閉じたときに、内ゲート１６１と室５１との間の確実な機械的係合を提供する。

内ゲート１６１の開閉運動は、外ゲート１６２の作動によって決定される。外ゲート１６２は外蓋兼封止を形成し、図９に示す通り、二つの同様のかつ協働する半ゲート１７０および１７１を含む。各半ゲート１７０および１７１はさらに、半円形正面部１７２および半円筒形側壁１７３（図１０参照）および半円形封止面１７４を含む。各封止縁１７４は「Ｏ」リング材の形材により終端して、外ゲート１６２と室５１との間の密封をもたらす。同様に、接触して一つになる半ゲート１７０および１７１の縁にもまた溝が形成され、そこに「Ｏ」リング形材が配置され、二つの半ゲート１７０および１７１の間の密封をもたらす。

図１１ないし１４は、内ゲート１６１および外ゲート１６２が、第二処理室５１の外側に装着された油圧アクチュエータ１８０の影響下で開放される順序を示す。図９で、二つの半ゲート１７０および１７１は完全に閉じており、一緒に保持されて、二つの半ゲート１７０および１７１の間、および外ゲート１６２と第二処理室５１との間の密封をもたらす。図１１は、外ゲート１６２を部分的に開いた状態として示す。この位置で、内ゲート１６１は、内および外ゲート１６１および１６２間に接続されたリンク機構１７５のため、わずかに変位している。図９ないし１４に示す通り、リンク１７５は内ゲート１６１の外面と、半ゲート１７１の内面との間に延在する。このようにして、半ゲート１７１が開放されたとき、それは内ゲート１６１を第二処理室５１の端の開口１７７から離れるように持ち上げる。

内ゲート１６１は主に物質の流出に対する機械的障壁として役立ち、かつ、ゲート１６１および１６２が閉じるときに、障害物を開口１７７から取り除くことにも役立つ。外ゲート１６２は、第二処理室５１の内部と環境との間に効果的な蒸気密封をもたらす機能を果たす。

図６ないし８に示す本発明の第二実施形態は、廃棄物処理装置２００が投入ホッパ２０１、第一処理室２０２、および第二処理室２０３、ならびに第三処理室２５０を含むという点で、第一実施形態に幾分類似している。蒸気は、本発明の第一実施形態に関連して記載した通りの弁１００によって、第二および第三室２０３および２５０に導入される。加えて、本発明のこの実施形態は、第二処理室２０３と第三処理室２５０との間のトランスファオーガ２０４のみならず、第三処理質２５０から排出ゲート機構２０６に通じる排出オーガ２０５をも含む。

第一室２０２には第一裁断または細断機構２５１があり、第二室２０３には第二裁断機構がある。

この実施形態では、閉込め扉２１７が、扉２１７に装着された止め具２１９と係合する多数のラッチ２１８によって閉鎖錠止される。ラッチ２１８は、レバー２２１によって操作される円形プレート２２０によって移動して、止め具２１９と係合したり解除される。扉２１７の隅部には、錠止機構２２２がある。

第二処理室２０３は、ラム２４３および２４４によってそれぞれ操作される対向半扉２４１および２４２から成る排出扉２４０を有する。半扉２４１および２４２の対向部分は、第一処理室２０２の底の形状と合致するように形作られる。

第三処理室２５０の上には、廃棄物質が排出コンベア２０５に向かって移送されるときに、廃棄物質の所望の温度を維持するために、蒸気ジャケット２４５がある。排出コンベア２０５の端には、第一実施形態で示したものと同様のゲート機構２４６がある。

本発明の一実施形態に係る廃棄物処理装置の部分断面簡易側面図。 図１に示した廃棄物処理装置の細断機構の断面図。 図２に示した細断機構の部分断面側面図。 図１に示した廃棄物処理装置の背面図。 図１および４に示した廃棄物処理装置の第二裁断機構の斜視図。 本発明の第二実施形態に係る廃棄物処理装置の部分断面平面図。 図６に示した廃棄物処理装置の部分断面正面図。 図６および７に示した廃棄物処理装置の部分断面側面図。 図６ないし８に示した廃棄物処理装置の排出オーガの端部のゲート機構の端面図。 図９に示したゲート機構の部分断面側面図。 一つの半ゲートが開いた状態を示す図８と同様の図。 第二半ゲートおよび第一半ゲートが部分的に開いた状態を示す図１１と同様の図。 第二半ゲートおよび第一半ゲートが半開の状態を示す図１２と同様の図。 第二半ゲートおよび第一半ゲートが完全に開いた状態を示す図１３と同様の図。 第二および第三廃棄物処理室に蒸気を供給するための蒸気入口弁の断面図。

Claims (27)

1. （ｉ）廃棄物質を収容した容器を受容するための入口および前記容器をそこを通して排出する出口を有するホッパと、
   （ｉｉ）前記ホッパの出口と連通する入口、および出口を有する第一廃棄物処理室と、
   （ｉｉｉ）前記容器が前記ホッパから排出されたときに、前記容器を細断し、かつ前記容器に収容された廃棄物質の処理をするように動作する第一裁断機構と、
   （ｉｖ）前記第一廃棄物処理室の出口と連通する入口、および出口を有する第二廃棄物処理室と、
   （ｖ）前記細断された容器および廃棄物質の第二裁断処理を行なうように動作する、前記第二廃棄物室内の第二裁断機構と、
   （ｖｉ）前記第二廃棄物処理室の出口と連通する入口、および出口を有する第三廃棄物処理室と、
   （ｖｉｉ）処理された廃棄物質を装置から排出させるように動作する、前記第三廃棄物処理室の出口におけるゲート機構と、
   （ｖｉｉｉ）少なくとも第二裁断機構の動作中、蒸気を前記第二処理室内に導入するための手段と、
   （ｉｘ）少なくとも廃棄物質が前記第二処理室の入口から前記第二処理室の出口に移送される間、前記第三処理室内に蒸気を導入するための手段と、
   を備えた廃棄物処理装置。
2. 前記ホッパが、予め定められた形状の廃棄物容器を受容するように、かつ前記容器が捻れ、回転、または転倒することなく前記容器を出口に送り込むように形作られた閉込め扉によって閉鎖される開口頂部を有し、かつ前記出口が前記ホッパの底にある、請求項１に記載の装置。
3. 前記第二廃棄物処理室内にオーガを含む、請求項１に記載の装置。
4. 前記第二裁断手段が前記出口に隣接して前記第二廃棄物処理室の端にあり、前記第二廃棄物処理室から前記第二裁断機構に向かって廃棄物質を供給する方向に前記オーガを回転させるための駆動手段を含む、請求項３に記載の装置。
5. 前記第二裁断機構が、多数の遊星歯車を有する遊星歯車ボックスと、各遊星歯車から前記歯車ボックスの外に突出するスタブ・アクスルと、各スタブ・アクスル上の略円筒形裁断ヘッドとを含む、請求項３に記載の装置。
6. 各裁断ヘッドが、前記歯車ボックスに隣接するベースおよび前記歯車ボックスから離れた自由端面を有する本体部分と、前記本体部分の外周に間隔配置された多数の切刃とを含む、請求項５に記載の装置。
7. 各切刃が前記裁断ヘッドの自由端から前記裁断ヘッドの基端まで湾曲し、前記裁断ヘッドが回転するときに、前記裁断ヘッドの基端が前記切刃の前記自由端を先導する、請求項６に記載の装置。
8. 前記裁断ヘッドの前記自由端が円錐面を有する、請求項７に記載の装置。
9. 前記スタブアクスルが前記遊星歯車ボックスの中心から半径方向に等間隔に配置され、前記遊星歯車ボックスの中心から、前記第二廃棄物処理室内の前記オーガの先導端用の軸受が伸長する、請求項５に記載の装置。
10. 前記オーガが、前記第二廃棄処理室の外側に装着された油圧モータによって駆動される、請求項３に記載の装置。
11. 前記第二処理室に蒸気を導入するための前記手段が、前記第二処理室の周囲およびそれに沿って装着された多数の蒸気入口弁を含む、請求項１に記載の装置。
12. 前記第三処理室の周囲およびそれに沿って装着された多数の蒸気入口弁を含む、請求項１１に記載の装置。
13. 前記閉込め扉が、前記ホッパ上の止め具と係合するようにレバーによって操作される多数のラッチによって、前記ホッパに確実に固締される、請求項２に記載の装置。
14. 前記第二処理室の断面が円形であり、前記第二処理室の前記出口が、前記第二処理室にその出口に隣接して摺動自在に装着された一対の対向半扉によって閉鎖され、前記半扉が、アクチュエータによって前記出口が閉鎖される第一位置と前記出口が開放される第二位置との間で摺動自在である、請求項１１に記載の装置。
15. 各半扉の内面が、前記第二処理室の内部の形状と合致するように弓形に形作られる、請求項１４に記載の装置。
16. 前記第三処理室の断面が円形であり、かつ前記室内にオーガを含む、請求項１に記載の装置。
17. 前記ゲート機構が内ゲートおよび外ゲートを含み、前記外ゲートがアクチュエータによって開閉し、前記内ゲートが前記外ゲートの運動によって開閉されるように前記外ゲートに接続された、請求項１に記載の装置。
18. 前記内ゲートが、前記第二処理室に蝶着されかつ前記外ゲートにリンク機構によって接続された円形中実プレートである、請求項１７に記載の装置。
19. 前記外ゲートが二つの同様のかつ協働する半ゲートから成り、各半ゲートが他方の半ゲートに直面する直線状縁と、半円形正面部と、前記半円形正面部の外周の周りに延在する半円筒形側壁と、前記第二処理室の外側に対して密封するように適応された前記側壁周りの内向きの封止面とを備えた、請求項１７に記載の装置。
20. 各半ゲートの直線状部分の間、および前記半ゲートと前記第二廃棄物処理室との間の封止を含む、請求項１９に記載の装置。
21. 前記第二処理室と前記第三処理室との間にトランスファオーガをさらに含む、請求項１に記載の装置。
22. 前記第三処理室から前記排出ゲート機構に通じる排出オーガをさらに含む、請求項１に記載の装置。
23. 前記第一裁断機構がシュレッダ刃を装着した一対の同期対向回転軸を含み、前記刃が各軸上に他方の軸上の刃と斉合するように配設される、請求項１に記載の装置。
24. 各刃が多数の等間隔に配置された歯を有する、請求項２３に記載の装置。
25. 各歯がその刃先の下にくぼんだ形の切取部分を有する、請求項２４に記載の装置。
26. 各刃が四個の歯を有する、請求項２４に記載の装置。
27. 前記軸が逆方向に回転して、容器を前記第一裁断機構内に引き込むように刃の頂部が相互に相手に向かって運動する、請求項２３に記載の装置。
    

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