JP2007054756A - 生ゴミ処理機 - Google Patents

Abstract

【課題】処理対象の加熱ムラを低減し得る生ゴミ処理機を提供する。
【解決手段】この生ゴミ処理機１は、生ゴミ等の処理対象を攪拌可能な攪拌ドラム２０を備えている。さらに、熱気を発生させて攪拌ドラム２０内を加熱するためのバーナー３０が装備されており、攪拌ドラム２０には、そのバーナー３０の噴射口３１に対向して開口してバーナー３０で発生する熱気を誘導可能な誘導管７０が設けられている。そして、誘導管７０内には、バーナー３０の噴射口３１に対向する位置、且つバーナー３０の火炎ＨＷがとどく範囲内に耐火物９０が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、生ゴミ処理機に係り、特に、食品工場やコンビニエンスストア等にて廃棄される容器に収納されている生ゴミを、攪拌・粉砕・昇温・発酵・乾燥させて家畜飼料または堆肥とし得る生ゴミ処理機の改良に関する。

この種の生ゴミ処理機としては、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の技術では、投入される生ゴミ等の処理対象を、その容器や袋等の包装部材を含めて攪拌ドラム内で攪拌しつつ粉砕処理するとともに、その処理された包装部材および処理対象を分別可能な生ゴミ処理機が開示されている。
この生ゴミ処理機は、攪拌ドラム内に回転可能に攪拌羽が備えられている。この攪拌羽は、主に処理対象を攪拌しつつ粉砕するための第一の除去刃と、包装部材内から生ゴミ等の処理対象を押し出し可能に構成された第二の除去刃と、を有して構成されている。そして、この生ゴミ処理機には、熱気を発生させて攪拌ドラム内を加熱するためのバーナーが装備されており、さらに、攪拌ドラムに、そのバーナーで発生する熱気を攪拌ドラム外壁に沿って誘導するとともに、攪拌ドラム内に導入可能に設けられる誘導管が設けられている。

この生ゴミ処理機によれば、その二種類の除去刃を有する攪拌羽によって、処理すべき処理対象をその容器や袋等の包装部材を含めて攪拌ドラム内で処理することができる。そして、バーナーから送られる熱気が、まず、攪拌ドラム外壁に沿って誘導されることで、攪拌ドラムをその周囲から加熱し、さらに、誘導された熱気が誘導管内の空洞を通り、攪拌ドラム内部に導入されることで、攪拌ドラム内外の熱気によって、攪拌ドラム内の処理対象を乾燥することができる。また、例えば処理対象を発酵させるために必要な温度を維持するための熱を供給することができる。
特許第３１３６４０４号公報

しかしながら、バーナーは、一般に、その噴射部の近辺と離れた場所とでは熱風の温度に偏りがある。そのため、そのバーナーで発生する熱気が攪拌ドラム外壁に沿って誘導される部分では、熱気を単に誘導管内の空洞で誘導するだけでは、攪拌ドラムをその周囲から均一に加熱することが難しい。例えばバーナー近辺よりも離れた場所が比較的高温になり、処理対象に加熱ムラが生じるという問題があった。

特に、例えば飼料を製造するに際し、その飼料を長期保存可能とするために、昇温・発酵後も７０℃程度を維持し、水分が約１０％前後となるまで乾燥させる場合においては、水分が少なくなるにつれ加熱ムラの影響を受けやすくなり、処理対象が１００℃を越える部分が生じ、焦げ付きが発生して、処理対象の全量が目標水分に到達するまで乾燥を行なうことは困難であった。

ここで、攪拌ドラム内に、例えばスクリューコンベアを装備して、軸方向への移送手段を備えた構成とすることによって、熱風の偏りを実質的に分散して、攪拌ドラム内を均一に加熱することはできるものの、上述のような、処理すべき処理対象をその容器や袋等の包装部材を含めて攪拌ドラム内で処理する生ゴミ処理機においては、包装部材内から生ゴミ等の処理対象を押し出し可能に構成する制約があるので、例えばスクリューコンベアを装備して、軸方向への移送手段を備えた構成を採用することが難しい。

また、処理対象を包装部材ごと処理しない場合であっても、処理対象に、ねんちょう性があるときは、スクリューによる分散が難しい。そのため、処理対象が押され運ばれていったところで団子状にまとまってしまい、これにより、その中心部での昇温が遅れたり、攪拌するための機構部に負荷が過大に掛かるといった問題がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、処理対象の加熱ムラを低減し得る生ゴミ処理機を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、投入される生ゴミ等の処理対象を、攪拌ドラム内で攪拌しつつ粉砕処理する生ゴミ処理機であって、バーナーと、そのバーナーで発生する熱気を攪拌ドラム外壁に沿って誘導するとともに、攪拌ドラム内に導入可能に設けられる誘導管と、を備える生ゴミ処理機において、前記攪拌ドラム外壁に沿って誘導する誘導管内に、バーナーの噴射口に対向する位置、且つバーナーの火炎がとどく範囲内に耐火物を設けたことを特徴としている。

本発明によれば、誘導管内に、バーナーの噴射口に対向する位置、且つバーナーの火炎がとどく範囲内に耐火物を設けたので、バーナーからの熱風の流れを耐火物で分散することができる。これにより、バーナーからの熱風の流れの偏りを低減して、攪拌ドラムをその周囲から比較的均一に加熱することができる。したがって、処理対象の加熱ムラを低減することができる。

以下、本発明に係る生ゴミ処理機の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。図１はその生ゴミ処理機を説明する概略構成図であり、同図（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。また、図２は、同図（ａ）が図１でのＤ−Ｄ断面図、（ｂ）が図１でのＥ−Ｅ断面図である。なお、本実施形態は、本発明に係る生ゴミ処理機を、容器や袋に収納されている生ゴミ、惣菜、その他の食物などの、処理すべき処理対象をその容器や袋等の包装部材を含めて処理して、飼料、肥料等を製造可能な生ゴミ処理機に適用した例である。

図１に示すように、この生ゴミ処理機１は、フレーム１０に、生ゴミ等の処理対象をその包装部材を含めて攪拌可能な攪拌ドラム２０を備えて構成されている。さらに、フレーム１０には、バーナー３０、モ−タ４０および制御盤５０を備えている。なお、制御盤５０は、モ−タ４０の電源の入／切、強弱、およびタイマーを制御するとともに、後述の温度計３２からの温度情報に基づいて、バーナー３０の電源の入／切、強弱、およびタイマーを制御可能に構成されている。

攪拌ドラム２０には、生ゴミ等の処理対象をその包装部材を含めて投入するための投入口２１が設けられている。この投入口２１には、開閉蓋２２が取り付けられており、さらに、怪我等をしないようにするための保護柵（不図示）が投入口２１内に取り付けられている。また、攪拌ドラム２０には、蝶番で開閉可能な蓋を有する取出口２４が設けられており、この取出口２４から、処理後の処理対象、つまり、製造された飼料、肥料等を落下させて取り出し可能になっている。また、攪拌ドラム２０には、この取出口２４から落下する飼料等を受ける受け部２５が装着されており、さらに、取出口２４には分別網２６が着脱可能に設けられる。この分別網２６は、例えば菱形の格子状の孔が多数形成された金属製の網状部材であり、処理後の包装部材および処理対象を網状の目によって分別可能になっている。なお、攪拌ドラム２０内面には、図２に示すように、潤滑被膜２８が形成されている。この潤滑被膜２８は、攪拌ドラム２０内の鉄板面に油を塗布し、その後、加熱処理することで鉄板面の金属と油とを化学反応させて形成した金属セッケン層である。

攪拌ドラム２０内には、図２に示すように、攪拌羽６０が回動可能に設置されている。つまり、攪拌羽６０は、その主軸６１が、図１に示す、モータ４０の駆動力を、歯車、チェーン、チェーンカバー、ギアボックス、ベルト、およびベルトカバー等を備える動力伝達手段４２を介して回転可能に連結されている。攪拌羽６０は、その主軸６１に対し放射状に延びる、第一の除去刃６２と第二の除去刃６４とが軸方向で交互に複数固定されている。なお、第一の除去刃６２は、主に処理対象を攪拌しつつ粉砕するためのものであり、その先端がテーパー状に形成されている。また、第二の除去刃６４は、その端部に複数のリングが遊挿して装着されている。第二の除去刃６４は、攪拌ドラム２０の下方に来ると、遊挿されている複数のリングが攪拌ドラム２０の内側面に押さえつけられて傾くような位置で配置されている。これにより、傾いたリングの外周のエッジが、回転しつつ圧砕・粉砕する刃として作用することで、第二の除去刃６４で攪拌ドラム２０の内側面に押さえつけられた包装部材内から生ゴミ等の処理対象を押し出し可能になっている。

バーナー３０は、熱気を発生させて攪拌ドラム２０内を加熱するために装備されており、発生させた熱気を誘導管７０を通して攪拌ドラム２０内に送り込みドラム内部を加熱可能になっている。
誘導管７０は、バーナー３０からの熱気を誘導するものであり、入り口側が、バーナー３０の噴射口３１に対向して開口しており、バーナー３０で発生する熱気を、攪拌ドラム外壁に沿って誘導可能に攪拌ドラム２０の下部全体と背面全体とにわたって設けられている。そして、バーナー３０とは反対側が、攪拌ドラム２０の周方向に沿って上部に延びており、その出口には、導風板７２が取り付けられている。導風板７２は、攪拌ドラム２０に形成されている貫通孔７４からドラム内部に熱気を誘導するようになっている。なお、誘導管７０の背面側の外面（図１（ａ）での裏面側）は、例えば３００℃近い温度に上昇するので、断熱施工（不図示）が施されている。

また、攪拌ドラム２０には、導風板７２とは反対の側に、ドラム内での熱気、熱風、ガス等を排出するための煙突８０が設けられている。なお、攪拌ドラム２０には、図１（ｃ）に示すように、バーナー３０側での誘導管７０の外壁面の上部近傍に、つまり、攪拌ドラム２０の外壁面にできるだけ近い位置に、熱電対式の温度計３２が装着されている。この温度計３２は、その出力する温度情報を、信号線を介して制御盤５０に供給可能になっている。
ここで、この生ゴミ処理機１は、誘導管７０内に、バーナー３０からの熱風の流れを分散する熱風分散手段をさらに備えて構成されている。

次に、この熱風分散手段について詳しく説明する。図３は、その熱風分散手段を説明する図である。
同図に示すように、誘導管７０内には耐火物９０が設置されている。この耐火物９０には、耐火煉瓦を用いており、その耐火物９０を、誘導管７０内での攪拌ドラム２０の下部の外壁に沿って延びる部分に設置している。

より詳しくは、耐火物９０は、バーナー３０の噴射口３１に対向する位置、且つ、バーナー３０からの熱風を分散させるのに必要な分散必要距離Ｔを隔てた位置に設けられて熱風分散手段を構成している。
ここで、この分散必要距離Ｔは、バーナーの火炎ＨＷがとどく範囲内で、バーナー３０の仕様や誘導管７０内径に応じて適宜設定されるものであり、例えば、バーナー３０の目視可能な火炎ＨＷ部に対し噴射口３１側から約２／３の距離を設定の目安とすることができる。なお、誘導管７０入り口とのバーナー３０の距離Ｗは、バーナー３０の噴射口３１近傍が比較的低温であることを考慮して適宜の距離を隔てて設置してもよい。

この分散必要距離Ｔが、約２／３の距離より噴射口３１側に近い場合には、火炎ＨＷが耐火物９０によって遮られる割合が強くなり、熱風の流れが妨げられるので好ましくない。また、分散必要距離Ｔが約２／３の距離より遠い（噴射口３１とは反対側）場合には、耐火物９０による熱風を分散する効果が十分に得られないので好ましくない。なお、本実施形態の例では、この分散必要距離Ｔを５００ｍｍとしている。

さらに、この耐火物９０は、耐火煉瓦を三段に積み上げてバーナー３０の噴射口３１に対向する位置に設けている。詳しくは、耐火物９０は、同図に示すように、攪拌ドラム２０の下部とは反対の側に設置されており、その耐火煉瓦を積み上げた耐火物高さＶが、バーナー３０の火炎ＨＷの下側を覆う高さになっている。この耐火物高さＶが、バーナー３０の中心軸ＣＬの高さより高い場合には、火炎ＨＷが耐火物９０によって遮られる割合が強くなり、熱風の流れが妨げられるので好ましくない。また、この耐火物高さＶが、バーナー３０の目視可能な火炎ＨＷ部より低い場合には、耐火物９０による熱風を分散する効果が十分に得られないので好ましくない。なお、本実施形態の例では、この耐火物高さＶをバーナー３０の中心軸ＣＬの高さとほぼ同じ高さにしている。

次に、この生ゴミ処理機１の作用・効果について説明する。
この生ゴミ処理機１は、先ず、その投入口２１から、生ゴミ等の処理対象をその容器や袋等の包装部材を含めて投入する。そして、処理対象を効率よく発酵させて良好な飼料を製造するために、土壌菌を主成分とする生ゴミ分解用の微生物製剤を、生ゴミと一緒に生ゴミ処理機１に投入する。なお、勿論、処理対象を包装部材から取り出してから投入しても良い。また、その他、飼料になりそうなものを一緒に投入しても良い。

次に、制御盤５０を操作してモ−タ４０を駆動させ、攪拌ドラム２０内の攪拌羽６０を動力伝達手段４２を介して回転させる。これにより、攪拌羽６０に装着されている、第二の除去刃６４で包装部材内の処理対象が圧砕されて包装部材内から押し出され、さらに、第一の除去刃６２でより細かく裁断され攪拌しつつ粉砕処理することで粒子化していく。
そして、処理対象が攪拌ドラム２０内で攪拌しつつ粉砕されるとともに加熱されて発酵されて飼料と化したら、制御盤５０を操作してモ−タ４０を停止させる。次いで、製造された飼料を、取出口２４の蓋を開き、取出口２４から受け部２５に取り出す。このとき、飼料は分別網２６の網目を通過してから受け部２５に堆積する。そのため、分別網２６を通過できなかった容器や袋等の包装部材は分別網２６によって取り除くことができる。

ここで、攪拌羽６０を回転させるときに、処理対象の水分が多いときには制御盤５０を操作してバーナー３０を駆動させて処理対象を乾燥させる。また、菌体を発酵させるときには攪拌羽６０の回転速度を落とすとともに、バーナー３０を点火させると良い。このように、この生ゴミ処理機１は、容器、袋等の包装部材に入れられた状態の生ゴミ等の処理対象を、包装部材に入った状態で投入しても、包装部材と処理対象とを分離して飼料を製造することができる。

また、この生ゴミ処理機１によれば、攪拌ドラム２０内面に金属セッケン層からなる潤滑被膜２８が形成されているので、潤滑性を高め、内面での錆を防ぐとともに、攪拌ドラム２０内での焦げ付きを抑制することができる。特に、この潤滑被膜２８は、鉄板面に油を塗布し、その後、加熱処理することで鉄板面の金属と油とを化学反応させて形成した金属セッケン層なので、例えばテフロン（登録商標）コーティング処理に比べて、その加工費用が安価であり、耐熱性があるので、生ゴミ処理機用の潤滑被膜として好適に使用することができる。

ところで、一般に、バーナーは、その噴射口の近辺と離れた場所とでは熱風の温度に偏りがあることが知られている。すなわち、図４に示すように、バーナー３０の火炎ＨＷは、先端部ＨＷ１が高温であり、基端部ＨＷ２が先端部ＨＷ１に比べ低温である。なお、図４に示す矢印は、熱風が分散されずに誘導管７０内の空洞に沿ってそのまま流れるイメージを示している。

そのため、上記誘導管７０内において、バーナー３０で発生する熱気が攪拌ドラム２０外壁に沿って誘導される部分では、熱気を単に誘導管７０内の空洞で誘導するだけでは、同図に示すように、低温雰囲気ＬＴと高温雰囲気ＨＴとが誘導管７０内に生じるので、攪拌ドラム２０をその周囲から均一に加熱することが難しい。したがって、攪拌ドラム２０内の処理対象に加熱ムラが生じることになる。

そこで、この生ゴミ処理機１は、図３に示すように、誘導管７０内に、バーナー３０の噴射口３１に対向する位置、且つバーナーの火炎ＨＷがとどく範囲内に熱風分散手段として耐火物９０を設けている。これにより、この生ゴミ処理機１は、耐火物９０でバーナー３０からの熱風の流れを分散することができる。そのため、バーナー３０からの熱風の流れの偏りを低減して、攪拌ドラム２０が比較的均一に加熱することができる。したがって、処理対象の加熱ムラを低減することができる。なお、図３に示す矢印は、熱風が耐火物９０によって分散されて、誘導管７０内の空洞で広がるイメージを示している。

また、この生ゴミ処理機１によれば、耐火物９０は、攪拌ドラム２０の下部とは反対の側に設置されており、その耐火物高さＶが、バーナー３０の火炎ＨＷの下側を覆う高さになっているので、熱風の流れを必要以上に妨げることなく、熱風を分散する効果が十分に得られる。さらに、耐火物９０に耐火煉瓦を用いているので、その輻射によって、攪拌ドラムをその周囲からより均一に加熱することができる。

特に、生ゴミを、攪拌・粉砕・昇温・発酵・乾燥させて家畜飼料または堆肥とし得る生ゴミ処理機において、飼料を長期保管可能にするために、昇温・発酵後、７０℃程度を維持し、水分が約１０％前後となるまで乾燥させる場合においても、この生ゴミ処理機１によれば、その際の、処理対象の焦げ付きや乾燥ムラを好適に抑制することができる。また、飼料や堆肥等への加工に際して、有用な微生物を増殖させてその価値を高める場合においては、乾燥時の上限温度をより厳密に管理する必要があるが、この生ゴミ処理機１によれば、処理対象に生じる加熱ムラを低減させることができるので、その管理が容易になる。したがって、例えば発酵処理で増殖した有用微生物が過加熱によって死滅することを防止できる。

なおまた、処理対象の加熱ムラを低減するために、例えば、ファン等の強制循環手段を別途設置して、強制循環させることも考えられるものの、このような強制循環手段は、その設置スペースを要し、コストも掛かるので、必ずしも好ましいとはいえないが、この生ゴミ処理機１によれば、誘導管７０内に耐火物９０を設けるだけでよいので、ファン等の強制循環手段に比べて、特段の設置スペースの考慮が不要であり、さらにそのコストも安価である。

また、この生ゴミ処理機１によれば、バーナー３０側での誘導管７０の外壁面の上部近傍に、温度計３２が装着されており、その出力する温度情報を制御盤５０に供給可能になっている。そして、制御盤５０は、その温度情報に基づいて、バーナー３０の電源の入／切、強弱、およびタイマーを制御可能に構成されている。このような構成であれば、攪拌ドラム２０の外壁面にできるだけ近い位置での温度を直接監視できる。そのため、攪拌ドラム２０壁面の温度を適正な範囲に管理して、攪拌ドラム２０内での焦げ付きをより好適に抑制することができる。すなわち、例えば煙突８０からの排気温度による監視では、攪拌ドラム２０内の処理対象の温度と排気温度との差異が大きいので、攪拌ドラム２０内での焦げ付きが生じ易いが、この生ゴミ処理機１によれば、攪拌ドラム２０内の温度をより厳密に管理することができる。したがって、例えば発酵処理で増殖した有用微生物が過加熱によって死滅することをより好適に防止できる。

なお、本発明に係る生ゴミ処理機は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば上記実施形態では、誘導管７０は、バーナー３０からの熱風が、その入り口側で導入されて、そのまま直接、攪拌ドラム２０の下部全体と背面全体とに沿って流れ、さらに、攪拌ドラム２０の反対側からその周方向に沿って上部に案内されてから、ドラム内部に熱気を誘導する例で説明したが、誘導管の構成は、これに限定されない。すなわち、誘導管７０の誘導経路は、発生させた熱気を誘導して攪拌ドラム２０内に送り込みドラム内部を加熱可能になっていれば適宜変更可能である。例えば誘導管７０内にさらに別途の管路を設けて、その別途設けた管路内にバーナー３０からの熱風を分岐して誘導するように二重構造の管路から構成してもよい。この場合であっても、誘導管７０内の、攪拌ドラム２０の下部に沿って熱風が流れる部分に、バーナー３０の噴射口３１に対向する位置に熱風分散手段として耐火物を配置すれば、上述の作用・効果を奏することができる。
その他、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。

本発明に係る生ゴミ処理機の一実施形態を説明する概略構成図であり、同図（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。 本発明に係る生ゴミ処理機の一実施形態を説明する概略構成図であり、同図（ａ）は図１でのＤ−Ｄ断面図、（ｂ）は図１でのＥ−Ｅ断面図である。 本発明に係る生ゴミ処理機の熱風分散手段を説明する図である。 本発明に係る生ゴミ処理機の作用を説明する図であり、同図では、本発明に係る熱風分散手段を有しない生ゴミ処理機の例を図３に対応する図で示している。

符号の説明

１ 生ゴミ処理機
１０ フレーム
２０ 攪拌ドラム
２１ 投入口
２２ 開閉蓋
２４ 取出口
２５ 受け部
２６ 分別網
２８ 潤滑被膜
３０ バーナー
３１ 噴射口
３２ 温度計
４０ モ−タ
４２ 動力伝達手段
５０ 制御盤
６０ 攪拌羽
６１ 主軸
６２ 第一の除去刃
６４ 第二の除去刃
７０ 誘導管
７２ 導風板
７４ 貫通孔
８０ 煙突
９０ 耐火物（熱風分散手段）
ＨＷ バーナーの火炎

Claims (1)

1. 投入される生ゴミ等の処理対象を、攪拌ドラム内で攪拌しつつ粉砕処理する生ゴミ処理機であって、
   バーナーと、そのバーナーで発生する熱気を攪拌ドラム外壁に沿って誘導するとともに、攪拌ドラム内に導入可能に設けられる誘導管と、を備える生ゴミ処理機において、
   前記攪拌ドラム外壁に沿って誘導する誘導管内に、バーナーの噴射口に対向する位置、且つバーナーの火炎がとどく範囲内に耐火物を設けたことを特徴とする生ゴミ処理機。

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