JP2011508669A - 窓付き粉砕リングを備えた粉砕機構を有する生ごみ処理機 - Google Patents

Abstract

生ごみ処理機用の粉砕機構は、そこを通る複数の窓開口部を画定する粉砕リングを含む。粉砕リングは粉砕機構のハウジング内に受け取られる。粉砕機構はその中に、窓開口部の外部に配設された窓開口部に対応する複数の空洞を有する。積み重ねられた複数のディスクは、粉砕リングに対して回転するように位置付けられた回転シュレッダプレートを形成する。

Description

本出願は、２００７年５月１１日出願の米国特許出願第１１／７４７，４９１号の一部継続出願である２００８年１月４日出願の米国特許出願第１１／９６９，３８０号の優先権を主張する。米国特許出願第１１／７４７，４９１号は、２００４年２月２７日出願の米国仮特許出願番号６０／５２１，１５１の非仮出願である２００５年２月２８日出願の米国特許出願第１０／９０６，６５４号の分割出願である。これらの出願の開示は参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、一般的に生ごみ処理機、より詳しくは、生ごみ処理機用の粉砕機構に関する。

残飯を、家庭用排水管を安全に通過できるほど小さな粒子に微粉砕するために生ごみ処理機が使用される。従来の処理機は生ごみ搬送セクションと、モータセクションと、生ごみ搬送セクションおよびモータセクションの間に配設された粉砕機構とを含む。生ごみ搬送セクションは、生ごみおよび水を受け取る入口を形成するハウジングを含む。生ごみ搬送セクションは生ごみを粉砕機構に搬送し、モータセクションは、回転運動をモータシャフトに付与して粉砕機構を作動させるモータを含む。

微粉砕を達成する粉砕機構は、典型的にはラグ付の回転シュレッダプレートと定置粉砕リングとから構成される。モータは回転シュレッダプレートを回転させ、ラグが生ごみを粉砕リングに押し付け、そこで生ごみが破砕されて小片になる。粒子が、粉砕機構を通過して出られるほど充分に小さくなった後は、それらは家庭用配管内へと流される。

図１は典型的な粉砕機構１０を示す。示された粉砕機構１０は、旋回ラグ１４を備えた粉砕プレート１２と、定置粉砕リング１６とを含む。粉砕プレート１２はモータシャフト１８に取り付けられる。粉砕リング１６は、離隔され合った歯２１を形成する複数の切り欠き２０を含むが、ハウジング２２の内面に固定して取り付けられる。

生ごみ処理機の作動中、生ごみ搬送セクションによって粉砕機構１０に送達された生ごみは、旋回ラグ１４によって粉砕リング１６の歯２１に押し付けられる。歯２１の縁部が生ごみを、回転部材と固定部材の間の隙間を介して粉砕プレート１２の上から粉砕プレート１２の下へと通過するのに充分小さな粒子状物に粉砕する。重力によって、歯２１の間の隙間を通過する粒子状物は上端枠２４上に落下し、処理機内に噴射される水と共に排出出口２６を通って排出される。寸法の制御は主に、生ごみの粒子が通過しなければならない隙間の寸法を制御することによって達成される。

このタイプの粉砕は、繊維状物よりも破砕性物において遥かに効果的である。長い繊維状かつ葉状の生ごみ粒子は、知られている処理機の設計では粉砕および切断工程から逃れてしまい、その結果、長く大きな粒子がシンクトラップへと逃れてしまう場合が多い。このことによってトラップの詰まり、配管の詰まりなどの問題が生じる。これらのタイプの生ごみに対してより効果的であることができる、知られている設計は大量生産するには高コストである場合が多い。

本出願は、従来技術に関連するこれらの欠点に対処する。

本開示の様々な教示によって、生ごみ処理機用粉砕機構は粉砕リングを有する粉砕機構を含む。粉砕リングはそれを通る複数の窓開口部を有する。粉砕機構はその中に、窓開口部に対応した、窓開口部の外方にある複数の空洞を有する。特定の例示的な実施形態では、粉砕リングはその中に複数の切り欠きをさらに形成し、切り欠きは粉砕リングの周囲のまわりで窓と交互に並ぶことができる。一態様では、粉砕機構は空洞を有するハウジングを有する。

以下の詳しい説明を読めば、また図面を参照すれば、本発明の他の目的および利点が明らかなる。

従来技術による生ごみ処理機粉砕機構の断面図である。 本開示の態様を具体化する生ごみ処理機の部分を示す側断面図である。 例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様を示す図である。 例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様を示す図である。 例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様を示す図である。 他の例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリを示す図である。 他の例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリを示す図である。 図３から図７で示された実施形態の部分の概念的側面図である。 図２で示された生ごみ処理機の一部を示す近接図である。 本開示の態様による例示的な定置粉砕リングアセンブリを示す図である。 本開示の態様による例示的な定置粉砕リングアセンブリを示す図である。 本開示の態様による例示的な定置粉砕リングアセンブリを示す図である。 積み重ねられた２つのディスクを有する他の例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様を示す図である。 積み重ねられた２つのディスクを有する他の例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様を示す図である。 積み重ねられた３つのディスクを有するさらなる例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様を示す図である。 積み重ねられた３つのディスクを有するさらなる例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様を示す図である。 なおさらなる例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様の概念図である。 なおさらなる例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様の概念図である。 さらに他の例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様を示す図である。 さらに他の例示的な積み重ねられたシュレッダプレートアセンブリの態様を示す図である。 本開示の態様による生ごみ処理機および粉砕機構の他の例示的な実施形態を示す図である。 本開示の態様による生ごみ処理機および粉砕機構の他の例示的な実施形態を示す図である。

本発明は様々な修正形態および代替形態を取り易いが、それらのうちの特定の実施形態が例として本明細書で図面に示され、それらについて本明細書で詳しく記述がなされる。しかしながら、特定の実施形態についての本明細書の記述は、本発明を開示される特定の形態に限定することを目的としていないことを理解すべきである。そうではなく、本発明は本発明の精神および範囲に入る全ての修正形態、均等形態、および代替形態を網羅するものである。

本発明の例示的な実施形態について以下に記述がなされる。明快にするために、実際の実施についての全ての特徴についてはこの明細書では記述がなされない。当然のことながら、このような実際の実施形態の開発において、実施ごとに様々である、システム関連およびビジネス関連の制約の順守などの開発者に固有の目標を達成するために、実施時固有の多数の決定がなされなければならないことが理解される。さらに、そのような開発努力は、複雑で時間が掛かる場合があるが、それにも係わらず、この開示の利益を受ける当業者にとってはそれは日常的業務であることが理解される。図面全てを通して対応する参照符号は同様の、または相当する部分および特徴を指すことを理解すべきである。

図２は、本発明の態様を具体化する例示的な生ごみ処理機の部分を示す。生ごみ処理機１００は、生ごみ搬送セクション１０２と、生ごみ搬送セクション１０２およびモータセクション（図示せず）の間に配設された粉砕機構１１０とを含む。生ごみ搬送セクション１０２は、生ごみおよび水を受け取る入口を形成するハウジングを含む。生ごみ搬送セクション１０２は生ごみを粉砕機構１１０に搬送し、モータセクションは、回転運動をモータシャフト１１８に付与して粉砕機構１１０を作動させるモータを含む。

粉砕機構１１０は粉砕機構１１０のハウジングの内面に固定して取り付けられた定置粉砕リング１１６を含む。回転シュレッダプレートアセンブリ１１２は、モータシャフト１１８によって定置粉砕リング１１６に対して回転されて、生ごみ搬送セクション１０２によって送達された生ごみを小片へと縮小する。生ごみが充分に小さな粒子状物に縮小されると、生ごみはシュレッダプレートアセンブリ１１２の上から移動し、処理機内に噴射される水と共に排出出口１２８を通って排出される。

本明細書の背景の欄で留意されているように、生ごみ処理機用の多数の知られている粉砕機構は、葉状または繊維状の生ごみを適切に取り扱うことができない。このような生ごみをうまく取り扱うために、シュレッダプレートアセンブリ１１２は、積み重ねられた多数のプレートまたはディスクから構成されて、生ごみに対して多段階のたたき切りまたは切断を行うための複数の高さを提供している。シュレッダプレートアセンブリ１１２の実施形態の図５は分解図を示し、図３および図４はそれぞれ組み立てられた上面図および底面図である。示されている実施形態は、積み重ねられた２つのシュレッダディスク１２１、１２２と支持部材１２６とを含む。一部の実施形態では、支持部材１２６は、ディスク１２１、１２２内の開口部から上向きに延在するラグ１１４、ならびにアセンブリに取り付けられた旋回ラグ１１５を含む。図６および図７は、上方ディスク１２１の上部から上向きに延在するタブ１２７を有する類似の実施形態を示している。

ディスク１２１、１２２はスタンピング工程によって製作されてもよい。これは比較的低コストであり、生ごみを切断するための鋭利な角、角度、および高さを実現する。下方ディスク１２２は、ディスク１２２の周囲部のまわりに生ごみをたたき切りするための歯１２４を形成する。さらに図３から図７に示されている実施形態では、下方ディスク１２２は、歯１２４が上方ディスク１２１の周囲部を超えて延在するように、上方ディスク１２１よりも大きな半径を画定する。図８は、積み重ねられたディスク１２１、１２２の部分側面図であり、上方ディスク１２１を超えて延在する下方ディスク１２２の歯１２４を示している。図９は図２に示された処理機の一部分の近接図であり、この「下方切断」の構成を示す。この構成では、下方ディスク１２２の歯１２４が粉砕リング１１６の一部分の下に延在する。

下方切断の構成は、特に、粉砕リング１１６を通って延在する開口部を有する「通過式」粉砕リングアセンブリと併せられると有益である場合がある。図１０はそのような粉砕リング１１６を示している。図１０に示された粉砕リング１１６は、それを通って延在する窓１３０と、粉砕リング１１６上に歯１３４を作り出す切り欠き１３２とを形成する。図１１に示されているものなどの他の実施形態では、リング１１６内には窓１３０だけが形成される。粉砕リング１１６によって複数の破砕部材１１７が形成される。それらはリング１１６の中心に向かって延在して粉砕機構１１０の内部の生ごみを破砕する。

図１２は粉砕機構１１０の部分の概念的部分断面図である。背部材１４０は、それを通る空洞１４２を画定する。空洞１４２は、粉砕リング１１６を通る開口部１３０、１３２に対応して、開口部１３０、１３２の後方にトンネル状通路１１４を作り出す。こうなると、生ごみは開口部１３０、１３２の縁部に当たって破砕されることも、縁部の上でせん断されることも可能である。粒子が開口部１３０、１３２を完全に通過するほど充分に小さくなった後は、粒子はリング１１６後方の通路１４４に進入し、そこから水流によって排出部へと運ばれる。背部材１４０の内面の形状は、開口部１３０、１３２後方の通路１４４を作り出すと同時に金属リング１１６の回転を支持、配向、および制限する。リング１１６の回転を配向および制限するために、背部材１４０は、リング１１６内で画定される鍵溝１５１によって受け取られる鍵を形成する。

粉砕生ごみの細かさは、生ごみが遭遇するリング１１６内の開口部１３０、１３２の寸法によって制御される。見掛けの開口部の寸法は、回転速度と生ごみのリング内への軌道とによって左右される。繊維状物は開口部１３０、１３２後方の通路１４４に部分的に進入することが可能であり、次いで移動するラグ１１４によってせん断されると考えられる。粉砕中に繊維状物をせん断ならびに破砕する能力が、多岐にわたる繊維状物の細かさを高めることになる。

図１０で示されている実施形態では、歯１３４は、歯１３４の面に概ね垂直である、回転シュレッダプレートアセンブリ１１２の平面に平行である下表面１３５を有する。これらの下表面１３５の縁部は追加の切断表面を作り出し、これが回転シュレッダプレートアセンブリ１１２と併せられて追加のせん断または切断作用を生ごみの粒子に付与する。これは繊維状物の寸法をさらに縮小するのに特に有利である。

シュレッダプレートアセンブリ１１２の様々な実施形態で、積み重ねられたディスクのいくつかの異なる構成が使用される。図３から図８で示されている、上方ディスクの周囲部を超えて延在する歯を備えた大きな半径を有する下方ディスクに加えて、一部の代替え的な構成は、ディスクの一方または両方に歯を形成して備えた、おおよそ同じ半径を有するディスクを含む。図１３および図１４は、両方のディスクに歯１２４を備えた、おおよそ同じ半径を有するディスク１２１、１２２を含むアセンブリ１１２を示す。ラグ１１５は上方ディスク１２１に取り付けられ、追加の固定されたラグ１１４が、支持部材１２６からディスク１２１、１２２を通って上方に延在する。所望の切断性能を達成するために、歯１２４の寸法は様々であってもよく、歯１２４は図１３で示されているように一列になっていても、ずらされていてもよい。

図１５および図１６は、歯１２４をディスクそれぞれが形成する積み重ねられた３つのディスク１２１、１２２、１２３を有する他の実施形態を示す。図１５および図１６に示されている特定の実施形態では、最も下のディスク１２３の歯１２４は上方ディスク１２１、１２２の周囲部を超えて延在する。他の例示的な代替的実施形態の概念図が図１７および図１８に示されている。図１７では、上方ディスク１２１は大きな半径を有し、歯１２４を形成する。図１８は、両ディスク１２１、１２２がそれらの中に歯１２４を形成した構成を示し、下方ディスク１２２は大きな半径を画定する。さらに、一部の実施形態では、様々なディスクの厚みに変えられる。例えば、図３から図８に示されている例示的な実施形態では、上方ディスク１２１は下方ディスク１２２よりも分厚い。

図１９はさらに他の実施形態を示している。ここでは下方ディスク１２２は、歯１２５がディスク１２２それ自体と同じ平面上に位置しないように下向きに湾曲された歯１２５を形成する。図２０は、図１９内に示されたアセンブリ１１２を示している。アセンブリ１１２は、モータシャフト１１８に取り付けられ、定置粉砕リング１１６に対して位置決めされる。これらの切断および湾曲された中子または歯１２５、加えてその他の歯１２４が、複数の互い違いの平面上に切断面をもたらす。

図２１は、本発明の態様を具体化する他の例示的な生ごみ処理機２１００を示す部分切り欠き図である。生ごみ処理機は、生ごみ搬送セクション２１０２と、生ごみ搬送セクション２１０２およびモータセクション（図示せず）の間に配設された粉砕機構１１０’とを含む。生ごみ搬送セクション２１０２は、生ごみと水を受け取る入口を形成するハウジング２１０６を含む。生ごみ搬送セクション２１０２は生ごみを粉砕機構１１０’に搬送する。粉砕機構１１０’は、内面２１１０を有するハウジング２１０８を含む。ハウジング２１０８は開口部２１１６の周りの内面２１１０に取り付けられた食器洗浄機の入口２１１２と、開口部２１１６から外向きに延在する食器洗浄機の導管２１１８とを有する。粉砕機構１１０’のハウジング２１０８は、例えば、防振マウント２１２０によって生ごみ搬送セクション２１０２のハウジング２１０６に取り付けられる。防振マウント２１２０は、例えば、熱可塑性エラストマで成形され、生ごみ搬送セクション２１０２のハウジング２１０６の底の外側周囲部と粉砕機構１１０’のハウジング２１０８の上部の内側周囲部とのまわりにオーバモールドされ得る。

例えば、粉砕機構１１０’のハウジング２１０８と食器洗浄機の導管２１１８とは、ポリプロピレンなどのプラスチック材料から成形される。それらは、例えば単一部片として、または別個の部片として成形され、一緒に接合される。生ごみ搬送セクション２１０２のハウジング２１０６は、例えばポリプロピレンなどのプラスチック材料から成形されてもよい。食器洗浄機の入口２１１２は、例えば、ナイロンなどの高強度プラスチック材料で成形されてもよい。

粉砕機構１１０’の定置粉砕リング１１６は、粉砕機構１１０’のハウジング２１０８の内面２１１０に固定して取り付けられる。上記に論じられたように、粉砕リング１１６は、粉砕リング１１６を通って延在する窓１３０と、図１０で示されているように、上記で論じられたように粉砕リング１１６上に歯１３４を作り出す切り欠き１３２とを含む。同様に上記で論じられたように、図１１で示されている他の実施形態では、粉砕リング１１６は窓１３０を有するが、切り欠き１３２や歯１３４は有さない。

粉砕機構１１０’はその中で、開口部１３０、１３２の外部に空洞１４２’も含む。上記で論じられたトンネル状通路１４４を形成する空洞１４２を画定する背部材１４０の代わりに、ハウジング２１０８の内面２１１０はその中に、開口部１３０、１３２に対応する空洞１４４’を含み、空洞１４４’はトンネル状通路１４４を形成する（図２２）。背部材１４０の事例のように、空洞１４２は開口部１３０、１３２の外部に配設される。

上記に開示された特定の実施形態は例示的なものに過ぎず、本発明は、本明細書の教示の利益を有する当業者に明らかな、様々であるが等価の方法で修正され、実践されることができる。さらに、本明細書で示されている構造または設計の詳細は、以下の請求項で述べられるものの外は、それらに限定されることを目的としていない。したがって、上記で開示された特定の実施形態は変更または修正されてもよく、そのような変形例の全てが本発明の範囲および精神に入るものと考えられることは明らかである。したがって、本明細書で求められている保護は以下の請求項で述べられる通りのものである。

Claims (14)

1. 生ごみ入口セクションと生ごみ入口セクションに結合された粉砕セクションと、
   定置粉砕リングと回転シュレッダプレートアセンブリとを含む粉砕機構と、
   複数の窓開口部を中に通して有する粉砕リングと、
   窓開口部の外側に配設された粉砕リング内の窓開口部に対応する複数の空洞を中に有する粉砕機構と、
   回転シュレッダプレートアセンブリを駆動するモータとを備える、生ごみ処理システム。
2. 粉砕機構が、定置粉砕リングが取り付けられたハウジングを含み、粉砕機構のハウジングが、粉砕リング内の窓開口部に対応する空洞を含む、請求項１に記載の生ごみ処理機。
3. 粉砕リングがその中に複数の切り欠きを含み、粉砕機構内の複数の空洞が、複数の切り欠きに対応する空洞を含む、請求項１に記載の生ごみ処理機。
4. 切り欠きおよび窓が粉砕リングの周囲部のまわりで交互に並ぶ、請求項３に記載の生ごみ処理機。
5. 粉砕リングが、半径方向内向きに延在する複数の破砕部材をさらに含む、請求項１に記載の生ごみ処理機。
6. 粉砕機構のハウジングがプラスチックからなる、請求項２に記載の生ごみ処理機。
7. 回転シュレッダプレートアセンブリが、一緒に積み重ねられた複数のディスクを有する回転シュレッダプレートを含む、請求項１に記載の生ごみ処理機。
8. シュレッダプレートに取り付けられたラグをさらに含む、請求項７に記載の生ごみ処理機。
9. ディスクの少なくとも１つが、その周囲部のまわりに半径方向外向きに延在する複数の歯を有する、請求項７に記載の生ごみ処理機。
10. シュレッダプレートが支持部材を含む、請求項７に記載の生ごみ処理機。
11. 支持部材が、ディスク内の開口部を通って延在するラグを含む、請求項１０に記載の生ごみ処理機。
12. ディスクが様々な半径を有する、請求項７に記載の生ごみ処理機。
13. ディスクが様々な厚みを有する、請求項７に記載の生ごみ処理機。
14. ディスクが上方ディスクと下方ディスクを含み、下方ディスクが歯を含み、歯が、下方ディスクの本体が位置する平面とは異なる平面内の下方ディスクの周囲部から半径方向外向きに延在する、請求項７に記載の生ごみ処理機。

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