JP2007136308A - 生ゴミ破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】破砕・圧搾・脱水ケーキの除去を一台の機械で効率的に行うことができる生ゴミ破砕機を提供する。
【解決手段】生ゴミが投入されるホッパ１と、ホッパ１の底部に設けられ、外周に多数の小孔２ａが開けられた円筒状の外筒２と、ホッパ１の底部に取り付けられ、その先端が外筒２内部にほぼ同軸に設置された回転軸３と、回転軸３を駆動する電動機４と、回転軸３の先端部に、回転軸３の中心に対して偏心して設けられた偏心コーン５と、回転軸３の中途から偏心コーン５の前方までの部分に設けられた生ゴミ搬送用スクリュー６と、外筒２の前方開放面を塞ぐ円板７と、円板７に設けられた脱水ケーキ排出穴７ａとを有する生ゴミ破砕機。ホッパ１に投入された生ゴミは、スクリュー６により下方に連続的に押し出され、偏心コーン５により圧縮、破砕され、水は小孔２ａから、脱水ケーキは排出孔７ａから連続的に排出される。
【選択図】図１

Description

本発明は、魚・野菜等の食品原料や生ゴミ等の有機物を破砕する破砕機に関する。

食品加工工場において、食品加工の段階で、魚・野菜等の原料を圧搾して、搾り液と脱水ケーキに分ける必要が発生する場合がある。

また、厨房や工場で発生する生ゴミの処理では、減容化のために生ゴミを圧搾し、水分を除去する方法がとられている場合がある。

生ゴミの場合は、処理設備において、メタン発酵により有機物を分解し、メタンガスとして回収し、エネルギーとして利用する方法もとられており、この場合は生ゴミを出来るだけ細かくスラリー状にすることで、メタン発酵の効率を上げるようにしている。これらの場合は生ごみを搾り液と脱水ケーキに分ける必要がある。

一般家庭の台所や厨房に設置されているシンクの排水口に取り付けて排水口から流し込まれた生ゴミをカッターで粉砕し、そのまま排水とともに下水管を通して下水道に流すディスポーザがある。しかし、下水処理場の負荷が大きくなったり、下水道内での硫化水素の発生があり、多くの自治体では許可されていない。

このような問題を解消するために、特許文献１には、ディスポーザで粉砕した生ゴミを通水性のピストンで圧縮して脱水し、得られた脱水ケーキを脱水装置の排出口に密着して配置したプラスチック袋に挿入し、その袋の口を密封して生ゴミの腐敗による悪臭の発生を防止し、また下水管の目詰まりを防止したごみ処理機が開示されている。

また、特許文献２には、外周に第１の加熱手段を設けた筒状容器と、筒状容器の内側に設けられ、その回転軸内部に第２の加熱手段を設けた回転スクリューとを備え、筒状容器は生ゴミの投入部と生ゴミの排出部とに連通し、回転スクリューの軸外部と筒状容器の内壁とを生ゴミの排出部に向かって徐々に近接させた乾燥処理機が開示されている。

この乾燥処理機においては、生ゴミ投入部より投入された生ゴミは、回転スクリューによって筒状容器内を生ゴミ排出部の方向へ送られていく。このとき、回転スクリュー軸外周部と筒状容器内壁の隙間が徐々に近接することにより、生ゴミが圧縮され脱水されていく。このような状態で筒状容器と回転スクリューの両面から加熱された生ゴミは、圧縮時に、瞬間的に生ゴミ内部に含まれる水分が生ゴミ表面に追い出され、その水分を加熱手段により直接加熱できるため熱効率が向上する。

さらに、一軸破砕機や二軸破砕機で破砕したあと、振動篩やドラムスクリーンで荒ゴミや不要な固形物を除去する装置もある。

特開平１０−５２６８０号公報 特開２００５−２１１７００号公報

前記の特許文献１記載のごみ処理機では、同じ機械で圧搾・脱水、及び脱水ケーキの除去まで行えるが、シリンダという機構上の問題から、バッチ処理となり、また圧搾・脱水と脱水ケーキの除去が別工程となり連続的には作業ができない。また、破砕機構がないためディスポーザ等を用いた前処理が必要となる。

また、特許文献２記載の乾燥処理機では、生ゴミ投入から排出まで、連続的に処理が可能であるが、回転スクリューによって圧縮された生ゴミから出る水は、加熱により蒸発させて脱水する構成である。そのため、処理時間がかかり、消費電力も大きくなる。また、回転軸内に加熱手段を設ける構造であるので、構造も複雑となり、さらに温度制御などの付帯設備を要し、コストが嵩む。
固形物である脱水ケーキをそれほど乾燥させる必要としない代わりに、比較的高速で連続処理が要求される場合には、この特許文献２に開示された乾燥処理機は不向きである。

さらに、前記の、一軸破砕機や二軸破砕機で破砕したあと、振動篩やドラムスクリーンで荒ゴミや不要な固形物を除去する装置は、破砕と荒ゴミや不要な固形物の除去は連続的に可能であるが、やはり破砕と不要物の除去については別の機械が必要である。また圧搾機能がないためにスクリュープレス等の圧搾手段を組み合わせる必要がある。

本発明は、破砕・圧搾・脱水ケーキの除去を一台の機械で効率的に行うことができる生ゴミ破砕機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の生ゴミ破砕機は、生ゴミが搬入される外筒と、前記外筒の内部に支持された回転軸と、前記回転軸を駆動する駆動機と、前記回転軸の先端部に、当該回転軸の中心に対して偏心して設けられた偏心コーンと、前記外筒の偏心コーン設置側開放面を塞ぐ円板と、前記円板に設けられた脱水ケーキ排出穴とを有し、前記偏心コーンが位置する外筒の周壁に、多数の小孔を設けたことを特徴とする。

本発明は、回転軸に偏心してコーンが取り付けられたコーンクラッシャタイプの生ゴミ破砕機である。偏心コーンを回転させると、偏心コーンとこの偏心コーンが挿入される回転軸と同心の外筒の間に挟まれた有機性固形物は、強力な圧縮力・剪断力により徐々に細かく破砕され、圧縮される。

このときに偏心コーンが挿入される外筒の外周面に貫通する多数の小孔を設けることにより、圧縮力により圧縮された有機性固形物はこの小孔より外筒外部へ搾り液として出ていく。また、小孔より出ない脱水ケーキは、偏心コーンの後部が面する外筒端壁に設けた排出穴より外部へ排出される。

偏心コーンは前部が小径で後部が大径の略円錐型をしており、偏心コーンと外筒の隙間は前部から後部にかけて徐々に狭くなっている。そのため、偏心コーンの前部から後部にかけて徐々に圧搾され、最終的に外筒端壁に設けた排出穴より外部に脱水ケーキとして排出される。

本発明はさらに、前記外筒に搬入される生ゴミを投入するホッパと、前記回転軸の中途から前記偏心コーンの前方までの部分に設けられた生ゴミ搬送用スクリューとをさらに備えた構成とすることができる。ホッパから投入された生ゴミは、外筒に搬送され、回転軸に設けたスクリューによって、偏心コーンへ、連続的に供給される。

本発明は、外筒および回転軸の中心線が縦方向でも、水平方向でも適用することができる。

本発明は、生ゴミが搬入される外筒と、前記外筒の内部に支持された回転軸と、前記回転軸を駆動する駆動機と、前記回転軸の先端部に、当該回転軸の中心に対して偏心して設けられた偏心コーンと、前記外筒の偏心コーン設置側開放面を塞ぐ円板と、前記円板に設けられた脱水ケーキ排出穴とを有し、前記偏心コーンが位置する外筒の周壁に、多数の小孔を設けた構成としたので、破砕・圧搾・脱水ケーキの除去を一台の機械で連続的に効率よく処理することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

＜実施の形態１＞
図１〜図４は本発明の実施の形態１に係る生ゴミ破砕機を示すものであり、図１は縦断正面図、図２は側面図、図３は平面図、図４（ａ）は図１のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は図１のＡ矢視図、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ断面図である。

これらの図において、本実施の形態１の生ゴミ破砕機は、生ゴミが投入されるホッパ１と、ホッパ１の底部に設けられ、外周に多数の小孔２ａが開けられた円筒状の外筒２と、ホッパ１の底部に取り付けられ、その先端が外筒２内部にほぼ同軸に設置された回転軸３と、回転軸３を駆動する減速機付き電動機４と、回転軸３の先端部に、回転軸３の中心に対して偏心して設けられた偏心コーン５と、回転軸３の中途から偏心コーン５の前方までの部分に設けられた生ゴミ搬送用スクリュー６と、外筒２の前方開放面を塞ぐ円板７と、円板７に設けられた脱水ケーキ排出穴７ａとを有する。

回転軸３は、外筒２の上部に設置された軸受８と、下部の円板７に設けられた軸受９により支持されている。偏心コーン５は、スクリュー６側が小径、円板７側が大径となるような截頭円錐体であり、図４に示すように回転軸３の中心Ｏ₁、すなわち外筒２の中心Ｏ₁に対してＬ₁だけ偏心した位置Ｏ₁’に中心が来るように取り付けられている。また、偏心コーン５の周囲には、螺旋状の送り羽根５ａが形成されている。

本実施の形態１において、ホッパ１内に生ゴミ（有機性固形物）を投入し、電動機４を駆動して回転軸３を回転させると、回転軸３に設けられたスクリュー６により、外筒２の下方に生ゴミが連続的に押し込まれる。外筒２の下方では、下方の方が大径である偏心コーン５が偏心しながら回転しており、生ゴミが偏心コーン５の外周面と外筒２の内周面との間で周期的に圧縮される。絞り出された水分は、小孔２ａから外筒２の外部に排出される。さらに、生ゴミ中の固形分は、偏心コーン５により徐々に圧縮・破砕され、円板７に設けられた脱水ケーキ排出孔７ａから外部に連続的に排出される。

＜実施の形態２＞
図５〜図８は本発明の実施の形態２に係る生ゴミ破砕機を示すものであり、図５は縦断正面図、図６は要部拡大断面図、図７は図５のＤ−Ｄ断面図、図８は本実施の形態２に係る生ゴミ破砕機の右側面図である。

これらの図において、本実施の形態２の生ゴミ破砕機は、生ゴミが投入されるホッパ１１と、ホッパ１１の底部に設けられ、排出側端部外周に多数の小孔１２ａが開けられた横向き円筒状の外筒１２と、ホッパ１１の底部に取り付けられ、その先端が外筒１２内部にほぼ同軸に設置された回転軸１３と、回転軸１３を駆動する減速機付き電動機１４と、回転軸１３の先端部に、回転軸１３の中心に対して偏心して設けられた偏心コーン１５と、回転軸１３の中途から偏心コーン１５の前方までの部分に設けられた生ゴミ搬送用スクリュー１６と、外筒１２の前方開放面を塞ぐ円板１７と、円板１７に設けられた脱水ケーキ排出穴１７ａとを有する。

回転軸１３は、ホッパ１１の端部に設置された軸受１８と、外筒１２の端部の円板１７に設けられた軸受１９により支持されている。偏心コーン１５は、スクリュー１６側が小径、円板１７側が大径となるような截頭円錐体であり、図７に示すように回転軸１３の中心Ｏ₂、すなわち外筒１２の中心Ｏ₂に対してＬ₂だけ偏心した位置Ｏ₂’に中心が来るように取り付けられている。また、偏心コーン１５の周囲には、螺旋状の送り羽根１５ａが形成されている。

本実施の形態２において、ホッパ１１内に生ゴミ（有機性固形物）を投入し、電動機１４を駆動して回転軸１３を回転させると、回転軸１３に設けられたスクリュー１６により、外筒１２の端部（図面上、右側）に生ゴミが連続的に押し込まれる。外筒１２の端部近傍では、円板１７側の方が大径である偏心コーン１５が偏心しながら回転しており、生ゴミが偏心コーン１５の外周面と外筒１２の内周面との間で周期的に圧縮される。絞り出された水分は、小孔１２ａから外筒１２の外部に排出される。さらに、生ゴミ中の固形分は、偏心コーン１５により徐々に圧縮・破砕され、円板１７に設けられた脱水ケーキ排出孔１７ａから外部に連続的に排出される。

本発明は、破砕・圧搾・脱水ケーキの除去を一台の機械で効率的に行うことができる生ゴミ破砕機として、食品加工工場や厨房において発生する生ゴミの処理に利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る生ゴミ破砕機を示す縦断正面図である。 本発明の実施の形態１に係る生ゴミ破砕機を示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係る生ゴミ破砕機を示す平面図である。 （ａ）は図１のＢ−Ｂ断面図、（ｂ）は図１のＡ矢視図、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の実施の形態２に係る生ゴミ破砕機を示す縦断正面図である。 本発明の実施の形態２に係る生ゴミ破砕機の要部拡大断面図である。 図５のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の実施の形態２に係る生ゴミ破砕機の右側面図である。

符号の説明

１ ホッパ
２ 外筒
２ａ 小孔
３ 回転軸
４ 減速機付き電動機
５ 偏心コーン
５ａ 送り羽根
６ スクリュー
７ 円板
７ａ 脱水ケーキ排出穴
８，９ 軸受
１１ ホッパ
１２ 外筒
１２ａ 小孔
１３ 回転軸
１４ 減速機付き電動機
１５ 偏心コーン
１５ａ 送り羽根
１６ スクリュー
１７ 円板
１７ａ 脱水ケーキ排出穴
１８，１９ 軸受

Claims (4)

1. 生ゴミが搬入される外筒と、
   前記外筒の内部に支持された回転軸と、
   前記回転軸を駆動する駆動機と、
   前記回転軸の先端部に、当該回転軸の中心に対して偏心して設けられた偏心コーンと、
   前記外筒の偏心コーン設置側開放面を塞ぐ円板と、
   前記円板に設けられた脱水ケーキ排出穴とを有し、
   前記偏心コーンが位置する外筒の周壁に、多数の小孔を設けたことを特徴とする生ゴミ破砕機。
2. 前記外筒に搬入される生ゴミを投入するホッパと、
   前記回転軸の中途から前記偏心コーンの前方までの部分に設けられた生ゴミ搬送用スクリューと
   をさらに備えた請求項１記載の生ゴミ破砕機。
3. 前記外筒および回転軸の中心線は縦方向である請求項１または２記載の生ゴミ破砕機。
4. 前記外筒および回転軸の中心線は水平方向である請求項１または２記載の生ゴミ破砕機。

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