JP2024509011A - 一対のインペラ及びブレードを利用した自動排出機装着型生ごみ処理機 - Google Patents

Abstract

本発明は、一対のインペラ及びブレードを含む生ごみ処理機に関するものであり、具体的には、回転を発生させるモータ；前記モータによって回転する第１攪拌体および第２攪拌体；及び生ごみの重量を測定する重量検知センサを含み、前記第１攪拌体および前記第２攪拌体はそれぞれ前記モータの回転によって正回転または逆回転方向に回転する攪拌軸；前記攪拌軸に取り付けられて攪拌軸の垂直方向に延長され曲面刃を有するインペラ；及び前記延長されたインペラ末端に取り付けられるブレードを含む生ごみ処理機を提供する。

Description

本発明は、一対のインペラ及びブレードを含む生ごみ処理機に関するものであり、具体的には、生ごみ処理時に生ごみの負荷による処理機の破損を防止しつつ、生ごみの処理容量及び効率を向上させることができる生ごみ処理機の関連技術に関するものである。

本発明を支援した国家研究開発事業
課題固有番号：１０４２８０７３
部処名：中小ベンチャー企業部
研究管理専門機関：創業振興院
研究事業名：初期創業パッケージ
研究課題名：ＩｏＴベースのＤＢ構築が可能な環境にやさしい大容量生ごみ処理機
寄与率：３０％
主管機関：ヨンサン大学校
研究期間：２０２１．０５．０１～２０２２．０２．２８

現在、韓国内から排出される飲食物類廃棄物（生ごみ）の量は年間約５００万トン以上に達している。

このような生ごみを処理するために、生ごみを肥料や飼料として生産して資源としてリサイクルする方法、及び発酵、脱水、乾燥、消滅などの方式を適用して生ごみを減量及び処理する生ごみ処理機を使用する方法が採択されている。

一方、前記のような生ごみ処理機の場合、大きく家庭用生ごみ処理機と店舗用生ごみ処理機に分けることができる。家庭用生ごみ処理機の場合、１日の処理容量が約１～３ｋｇであり、少量を処理するように設計される。

一方、店舗用生ごみ処理機の処理容量は、１日の処理容量が１０ｋｇ、３０ｋｇ、５０ｋｇ、７０ｋｇ、９９ｋｇ、５００ｋｇ以上などで、１日の処理容量が家庭用に比べてはるかに多い。特に、生ごみ多量排出事業場で使用される生ごみ処理機の場合、大部分１日の処理容量が１００ｋｇ以上で、１日に大容量の生ごみを処理しなければならない。

前記のような生ごみは毎日絶えず排出されるので、生ごみの多量排出事業場で使用される生ごみ処理機の場合、大容量の生ごみを毎日安定的に処理できなければならない。

前記のような大容量生ごみ処理機の場合、一度に大量の生ごみを処理しなければならないため、１日に複数回生ごみを投入する方式ではなく、１日に１回または２回にわたって大容量の生ごみを投入する方法を通じて稼働される。

一方、前記のように大容量の生ごみを処理するために、１日に約１００ｋｇ以上の生ごみを一時的に処理機内部に投入すると、処理装置（発酵攪拌機）の軸に過度な荷重が作用し、モータ、攪拌軸（ｓｈａｆｔ）、インペラ、ブレードの破損が発生する原因となり、モータの作動が停止されることもある。

特に、純粋発酵方式の生ごみ処理機においては、一般的な構造を有する攪拌翼の場合、投入される生ごみとバイオ製剤が攪拌される過程で発生する過度な荷重により、インペラとブレードが反る現象が発生するようになる。

このような現象を防止し、バイオ製剤と生ごみの攪拌を安定的かつ円滑にし、処理容量及び処理効率を向上させるために、本発明では特殊な構造の設計技術を適用したインペラ、ブレード、及び攪拌軸を攪拌槽内に２列に配置し、副産物の排出を自動化することができる技術を開発した。

本発明は、正回転方向に外側曲面刃、逆回転方向に内側曲面刃を有するインペラを含み、前記インペラ、ブレード、及び攪拌軸を攪拌槽内に２列に配置し、生ごみの処理時に生ごみの負荷により破損することなく、処理容量及び効率を高めることができる生ごみ処理機を提供する。

前記目的を達成するために、本発明は一実施例として、回転を発生させるモータ；前記モータによって回転する第１攪拌体および第２攪拌体；及び生ごみの重量を測定する重量検知センサを含み、前記第１攪拌体及び前記第２攪拌体はそれぞれ前記モータの回転によって正回転又は逆回転方向に回転する攪拌軸；前記攪拌軸に取り付けられ、攪拌軸の垂直方向に延長され曲面刃を有するインペラ；及び前記延長されたインペラ末端に取り付けられたブレードを含み、前記第１攪拌体および第２攪拌体は、それぞれ独立的に正回転方向および／または逆回転方向に回転駆動される生ごみ処理機を提供する。

本発明の他の一実施例として、前記第１攪拌体および第２攪拌体がそれぞれ独立的に回転駆動されるとき、正回転回数：逆回転回数が２：１～２０：１の範囲で駆動することができる。

本発明の他の一実施例として、前記第１攪拌体の攪拌軸中心と第２攪拌体の攪拌軸中心との間の距離：前記攪拌軸の長さの比は、１：１．５～１：５であり得る。

本発明の他の一実施例として、前記第１攪拌体および第２攪拌体のブレードの最大回転半径をＲとするとき、ブレード末端と生ごみ処理機の内側壁面の距離は、０．０１Ｒ～０．１Ｒであり得る。

本発明の他の一実施例として、前記攪拌軸を１～１０ｒｐｍで回転させることができる。

本発明の他の一実施例として、前記モータは、生ごみの負荷に応じてモータ制御部に印加される電流値に従って動作を制御することができる。

本発明の他の一実施例として、前記生ごみ処理機は排出口；回転を発生させる移送用モータ；前記攪拌された生ごみを移送する移送スクリュー；及び排出制御部を含む排出装置をさらに含むことができる。

本発明は、正回転方向に外側曲面刃、逆回転方向に内側曲面刃を有するインペラを含み、前記インペラ、ブレード、及び攪拌軸を攪拌槽内に２列に配置し、生ごみの処理時に生ごみの負荷により破損することなく、処理容量及び効率を高めることができる生ごみ処理機を提供することができる。

生ごみ処理機に含まれる第１攪拌体および第２攪拌体を示す図面である。 生ごみ処理機に含まれる第１攪拌体および第２攪拌体が攪拌槽内に配置された状態を示す図面である。 インペラの構造を示す正面図である。 攪拌翼の配列を示す図面である。 ブレードの構造を示す図面である。 本発明によるブレードの荷重検知システムの構成を示す図面である。 本発明による生ごみ重量検知システムの構成を示す図面である。 本発明による生ごみモータ制御システムの構成を示す図面である。 本発明による生ごみ重量検知センサが設置できる位置を示す図面である。 本発明の生ごみ処理機に含まれる排出装置を示す図面である。

以下、本発明についてより詳細に説明する。説明の理解を助けるために、生ごみ処理機のすべての構成要素で攪拌軸を水平に置いて眺めることを基準に、モータが設置された側を右、その反対側を左に設定して説明することにし、これに限定されるものではない。

本発明は、正回転方向に外側曲面刃、逆回転方向に内側曲面刃を有するインペラ、ブレード、及び攪拌軸を含む攪拌体を攪拌槽内に２列に配置する生ごみ処理機に関する発明であって、攪拌翼を構成するインペラ及びブレードの形状を特殊に設計するとともに、攪拌体を攪拌槽内に２列に配置し、攪拌時に一度に投入された大量の生ごみの荷重による破損を防止しながらも、生ごみの処理効率を高めることができる。

本発明のインペラ、ブレード、および攪拌軸を含む攪拌体を含む全体的な生ごみ処理機の構成は、図１に記載された通りである。

生ごみ処理機には、攪拌槽の内部を横切る攪拌軸（２ａ，３ａ）が形成されており、前記攪拌軸（２ａ，３ａ）に取り付けられて攪拌軸（２ａ，３ａ）の垂直方向に延長されるインペラ（２ｂ，３ｂ）が備えられ、前記延長されたインペラ（２ｂ、３ｂ）の末端にはブレード（２ｃ、３ｃ）が付着できる。

前記のようなインペラ（２ｂ、３ｂ）とブレード（２ｃ、３ｃ）を含む攪拌翼は、攪拌軸（２ａ、３ａ）の回転によって一緒に回転し、生ごみ処理機内部に流入される生ごみとバイオ製剤を攪拌し、有機的分解が活発に起きるように駆動される。

一方、前記のような回転は生ごみ処理機を構成するモータ（４ａ、４ｂ）によって発生し、前記モータ（４ａ、４ｂ）で発生する回転は、チェーン（５ａ、５ｂ）を通じてベアリングハウジング（６ａ、６ｂ）に伝達される。前記ベアリングハウジング（６ａ、６ｂ）と攪拌軸（２ａ、３ａ）は連結フランジ（７ａ、７ｂ）を通じて結合されるので、結論的に前記モータ（４ａ、４ｂ）で発生する回転を通じて攪拌軸（２ａ、３ａ）および前記攪拌軸（２ａ、３ａ）に結合された攪拌翼に回転が発生する。

一方、本発明では、大容量の生ごみが一度に流入しても、生ごみの負荷によって攪拌翼が反ったり破損したりすることを防止するために、攪拌翼の構造を特殊に設計している。

本発明の生ごみ処理機は、連結フランジ（７ａ、７ｂ）を含むことができるが、連結フランジ（７ａ、７ｂ）を高張力鋼ボルトで連結することが好ましい。前記のように高張力鋼ボルトを使用する場合、過度の荷重が加えられたとき、主要機器が破損する前に一次的にボルトに荷重が伝達されて先に破損するため、主要機器の破損を防止することができる。前記のような場合、破損したボルトのみを交換する場合、機器を再使用することができるという利点がある。

本発明の生ごみ処理機は、ベアリングハウジング（６ａ、６ｂ）を含むことができ、ベアリングハウジング（６ａ、６ｂ）としてオイルレスベアリングまたはプランマブロックの形態のベアリングハウジングを使用することが好ましい。本発明の生ごみ処理機の場合、モータ（４ａ、４ｂ）の回転及び攪拌翼の回転により発生した荷重がベアリングハウジング（６ａ、６ｂ）に集中されるが、一般的なボールベアリングを使用する場合、荷重に耐えられない可能性が高い。したがって、オイルレスベアリングまたはプランマブロックの形態のベアリングハウジングを使用して、荷重に対する抵抗値を高めることが好ましい。

具体的には、本発明のインペラ（２ｂ、３ｂ）の構成は、図３に示すとおりである。

図３に示すように、本発明のインペラ（２ｂ、３ｂ）は、正回転方向に外側曲面刃、逆回転方向に内側曲面刃を有する。外側曲面刃は、インペラが正回転時に生ごみと直接的に接する刃であり、曲面の外側に刃が形成されている。内側曲面刃は、インペラが逆回転時に生ごみと直接的に接する刃であり、曲面の内側に刃が形成されている。本発明のインペラ（２ｂ、３ｂ）は、外側曲面刃が内側曲面刃よりも長く形成されることもある。

一般的な生ごみ処理機のインペラの断面は、円形または四角形の形態であるため、大容量の生ごみが一時に投入されると、攪拌作用時にインペラが生ごみおよびバイオ製剤の静荷重または攪拌作用による動荷重に耐えられず破損する。一方、本発明の場合、図５のように狭い面積の断面を有するインペラ（２ｂ、３ｂ）が外側曲面刃及び内側曲面刃を用いてナイフで切るように、バイオ製剤及び生ごみを押し出すことにより、インペラ（２ｂ、３ｂ）自体に与えられる負荷を最小化することができる。

本発明では、図１のように攪拌槽の内部を横切る攪拌軸（２ａ、３ａ）、前記攪拌軸（２ａ、３ａ）に取り付けられて攪拌軸（２ａ、３ａ）の垂直方向に延長されるインペラ（２ｂ、３ｂ）、前記延長されたインペラ（２ｂ、３ｂ）の末端にはブレード（２ｃ、３ｃ）が取り付けられ、動力を伝達するモータ（４ａ、４ｂ）及びチェーン（５ａ、５ｂ）、動力が伝達されるベアリングハウジング（６ａ 、６ｂ）を備えることにより、第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）を形成することができる。

一方、一般的な生ごみ処理機でもインペラの厚さを厚くする場合、インペラの破損を減らすことができるが、前記のように厚くなったインペラは重量が増加し、生ごみ処理機のモータや攪拌軸に作用する荷重が大きく増加することがあり、攪拌軸反り現象及びモータの作動停止を誘発することがある。

反面、本発明のようにインペラ（２ｂ、３ｂ）を設計する場合、インペラ（２ｂ、３ｂ）の厚さを厚くすることなく、破損を防止できるので、攪拌軸（２ａ、３ａ）、ベアリングハウジング（６ａ、６ｂ）、連結フランジ（７ａ、７ｂ）、およびモータ（４ａ、４ｂ）の破損も防止することができる。

また、第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）を形成して２列に配列する場合、１列に配列する時に比べて荷重を分散することができ、攪拌軸（２ａ、３ａ）、ベアリングハウジング（６ａ、６ｂ）、連結フランジ（７ａ、７ｂ）、およびモータ（４ａ、４ｂ）の破損も防止することができる。

一方、本発明では主に正回転を通じた攪拌を進行するが、間欠的に逆回転を進行することができ、前記第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）の攪拌軸（２ａ、３ａ）がそれぞれ独立的に駆動することができる。

このとき、本発明のインペラ（２ｂ、３ｂ）は逆回転方向に内側曲面刃を有するので、逆回転時に一度に大量のバイオ製剤及び生ごみを持ち上げることができ、大量の攪拌を一時に進めることができる。

前記のような逆回転は攪拌作用を最大化するための駆動方法の一環で、正回転を進めるよりもインペラ（２ｂ、３ｂ）に加えられる負荷が増加し、逆回転のみを進める場合、インペラ（２ｂ、３ｂ）の破損の危険性が高まる。

本発明において、インペラ（２ｂ、３ｂ）とブレード（２ｃ、３ｃ）とを含む攪拌翼の場合、隣接する攪拌翼が同一線上に位置しないように配列することが好ましい。

もし、隣接する攪拌翼が同一線上にある場合や類似の線上に位置する場合、隣接する攪拌翼間の生ごみなどがブリッジの形態で大きな塊になって全体的に持ち上げられることがある。前記のように形成された大きな塊は、モータ、攪拌軸、及び攪拌翼に全体的に大きな荷重を与えるため、機器の反り現象や破損を起こす可能性がある。

したがって、本発明の生ごみ処理機では、隣接する攪拌翼が同一線上に位置しないように角度を調整して配置する。

前記のような攪拌翼の配列は、図４に示すように行われる。

第１攪拌体（２）の攪拌翼が前記のように配置されるとするとき、具体的に最も左側の攪拌翼を第１攪拌体の１番攪拌翼とし、回転方向は正方向又は逆方向であることを基準とするとき、前記第１攪拌体の１番攪拌翼を基準に右側の攪拌翼を順に第１攪拌体の２，３，４．．．番の攪拌翼とするとき、下記の基準で配列することができる。

第１攪拌体の２番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で１８０°回転
第１攪拌体の３番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で６０°回転
第１攪拌体の４番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で２４０°回転
第１攪拌体の５番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で１２０°回転
第１攪拌体の６番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で３００°回転

一方、第１攪拌体の７回以上の攪拌翼は、前記の配列条件と同様の方式で配列することができる。すなわち、第１攪拌体の７番攪拌翼の角度は、第１攪拌体の１番攪拌翼基準で１８０°回転で配列される。

一方、前記のような攪拌翼の個数は、処理容量によって変わることができる。処理容量が小さい場合、２～４個の攪拌翼で構成することができ、処理容量が増えると、攪拌翼の個数を増加させることができる。

もし、回転方向を基準に隣接する攪拌翼間の角度が６０°未満の場合、生ごみが塊になって機器の破損を起こすことがあり、逆にすべての隣接する攪拌翼間の角度が１８０°以上になる場合、全体的な攪拌効率が落ちることがあるので好ましくない。

したがって、本発明において攪拌翼の配置は、最も左側の攪拌翼を１番攪拌翼とし、１番攪拌翼を基準として右側の攪拌翼を順に２，３，４．．．番の攪拌翼とし、回転方向は逆方向または正方向であることを基準とするとき、１番基準で２番攪拌翼の角度は１６０～２００°、３番は１番基準で４０～８０°の角度で配置され、２ｎ番攪拌翼の角度は２（ｎ－１）番攪拌翼基準で４０～８０°増加し、２ｎ＋１番攪拌翼の角度は２ｎ－１番攪拌翼基準で４０～８０°増加するように設計でき、このときにｎは、好ましくは２≦ｎ≦５の範囲にあり得る。

第２攪拌体（３）の攪拌翼は、第１攪拌体（２）と同様に設計することができる。本発明において、第２攪拌体（３）の攪拌翼は、攪拌軸（２ａ、３ａ）が横切る方向の垂直方向から見たとき、第１攪拌体（２）の１番攪拌翼と同一線上に位置することができ、このとき第２攪拌体（３）の攪拌翼は、第１攪拌体（２）の１番攪拌翼の角度基準で１２０～２４０°の角度範囲で配置することができる。

第２攪拌体（３）の攪拌翼は、前記第１攪拌体（２）と同様に設計される場合には、第１攪拌体（２）の各攪拌翼に対比して、前記１２０～２４０゜の角度範囲で第２攪拌体（３）の残りの攪拌翼も配置することができる。

具体的には、第１攪拌体（２）の右側の攪拌翼を順に２，３，４．．．番の攪拌翼、第２攪拌体（３）の右側の攪拌翼を２，３，４．．．番の攪拌翼とするとき、第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）の２番攪拌翼、第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）の３番攪拌翼、第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）の４番攪拌翼が前記１２０～２４０°の角度を成しながら配置されることを意味する。

前記のように、第２攪拌体（３）の攪拌翼が第１攪拌体（２）の１番攪拌翼の角度基準で１２０～２４０°の角度範囲で配置される場合、攪拌体間の生ごみ等がブリッジ形態で大きな塊となる現象を防止することができ、モータ、攪拌軸、及び攪拌翼に大きな荷重が付与されることを防止し、機器の反り現象や破損を防止することができる。

したがって、本発明のように調整された配列構造を有する場合、隣接する攪拌翼間の生ごみ等が塊にならずに全体的な攪拌効率を最適化することができる。

図５は、ブレード（２ｃ、３ｃ）の構造を示したものであり、第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）のブレード（２ｃ、３ｃ）には荷重を検知するセンサ（Ｓ_２０、Ｓ_３０）を含むことができる。

前記センサは、各攪拌体（２、３）の攪拌翼にあるブレード（２ｃ、３ｃ）ごとに設置することができ、設置された位置に加えられる生ごみ及びバイオ製剤により発生する荷重を測定することができる。

前記測定のために荷重を検知するセンサ（Ｓ_２０、Ｓ_３０）は、生ごみの圧力を測定する圧力センサ、ブレード（２ｃ、３ｃ）の変形を測定するセンサのいずれかを用いて構成することができる。ここでセンサの種類は一例として提示されただけで、ブレード（２ｃ、３ｃ）の状態を測定できるセンサであれば多様に適用することができる。

図６は、本発明によるブレードの荷重検知システムの構成を示す。

前記荷重を検知するセンサ（Ｓ_２０、Ｓ_３０）は、複数個が集まってブレードセンサ部（９）を構成することができるが、前記センサ部は有線または無線通信チャンネルにより圧力算出部（１０）に連結され、測定値を予め指定された周期ごとに圧力算出部（１０）に伝達することができる。これらの周期は、通信状況又は制御精度によって異なるもので、連続的に提供される場合もあり、提示されたことによって期間や回数を限定するものではない。

ただし、説明の便宜のために測定値が連続的に伝達されるものと仮定して説明を進めることにする。

圧力算出部（１０）は、ブレードセンサ部（９）から測定値が伝達され、ブレード（２ｃ、３ｃ）に加えられる荷重を算出することになる。具体的には、圧力算出部（１０）は、連続的に伝達される測定値を予め指定された角度または連続的な荷重の分布で算出する。より具体的には、圧力算出部（１０）は、データの連続処理が可能な場合、ブレード（２ｃ、３ｃ）の回転位置によって表現される連続的な荷重値で算出する。すなわち、０～３６０度の軌跡について荷重の変化を連続的な値で表現することができる。ここで、データを離散（ｄｉｓｃｒｅｔｅ）処理する場合、予め指定された角度または一定の角度単位で荷重値を算出することができる。これにより、圧力算出部（１０）は、回転軌跡に沿った荷重の変化と数値的な値を含む荷重値を算出し、これを制御決定部（１２）に伝達する。

ここで、ブレードセンサ部（９）がブレードに伝達される圧力、ブレードの変形力と同じ値を伝達する場合、圧力算出部（１０）は、測定値の種類に応じた適合な換算アルゴリズムを適用し、測定値を荷重値に変換する過程を行うことができる。

荷重記憶部（１１）は、基準値と制御決定部（１２）によって回転制御が行われるようにするアルゴリズム又はプログラムが記憶される。基準値は、ブレード（２ｃ、３ｃ）の設計と使用状態を反映して予め定められた値で回転制御のための基準となる値である。ここで、回転制御は、回転速度、回転方向などの制御を含むことができる。

すなわち、制御決定部（１２）が回転速度を決定するとき、荷重値との比較のための基準値として利用される。この目的のために、この基準値は、最高値、最低値、平均値、急変値を含むことができる。

制御決定部（１２）は、荷重値が伝達され荷重記憶部（１１）の基準値と比較し、比較結果に応じて回転数を決定して制御情報を作成する。そして、制御決定部（１２）は、作成された制御情報を回転制御部（１３）に伝達して攪拌体（２、３）の回転回数などの回転制御及び回転を停止することができる。

制御決定部（１２）は、圧力算出部（１０）から算出された荷重値を基準値と比較してブレード（２ｃ、３ｃ）に加えられる荷重が正常運転範囲に属するように制御することができる。一例として、制御決定部（１２）は、荷重値が基準値で設定された最低値未満の値である場合、回転速度を維持し続けるか、またはブレード（２ｃ、３ｃ）にかかる荷重が増加するように回転速度を増加させることができ、荷重値が基準値で定められた最高値を超える場合、最高値以下に荷重が減少するように回転速度を減少させたり、回転を停止させたりすることができる。

制御決定部（１２）は、各ブレード（２ｃ、３ｃ）に対する荷重値を用いて荷重の平均値を算出することができる。制御決定部（１２）は、この平均値を基準値と比較して制御情報を作成する。ここで、平均値は、ブレードのそれぞれに対して荷重値が最高となる地点で各ブレード（２ｃ、３ｃ）に加えられる荷重値であることもあり得るが、荷重分布を通じてブレード（２ｃ、３ｃ）それぞれに対する１回転の平均荷重を算出し、各ブレード別に算出された平均荷重を再度平均して算出することができる。

このために、制御決定部（１２）は、ブレード別に設置されるセンサ（Ｓ_２０、Ｓ_３０）の値を平均して使用するか、または各センサ（Ｓ_２０、Ｓ_３０）の値を個別に適用して回転速度と回転制御可否を決定することができる。

回転制御部（１３）は、制御決定部（１２）から制御情報が伝達され、制御情報に記載された回転速度でブレード（２ｃ、３ｃ）が回転するようにモータ稼働部（１４）の駆動を制御する。

モータ稼働部（１４）は、回転制御部（１３）の制御により動作し、ブレード（２ｃ、３ｃ）の回転速度を調整するが、モータ（４ａ、４ｂ）により生産された動力によって攪拌軸（２ａ、３ａ）を回転することができる。

前記では、ブレード２ｃおよび３ｃ、センサＳ_２０およびＳ_３０だけを例えて説明したが、これより多数のブレードおよびセンサにも同じ方式で適用することができる。

前記のようなブレードの荷重検知システムの制御に応じて、前記第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）の攪拌軸（２ａ、３ａ）をそれぞれ異なるように正回転及び逆回転させる駆動段階を経ることができ、このとき、１つの攪拌体にかかる平均荷重に対して他の１つの攪拌体にかかる平均荷重の比は、１：１～１：３であり得る。

前記１つの攪拌体にかかる平均荷重に対して他の１つの攪拌体にかかる平均荷重が３倍以上の場合、各攪拌体の相互不均衡により攪拌軸が反ったり、機器が破損したりする問題が発生することができる。

ここで、各攪拌体にかかる平均荷重とは、各攪拌体のブレード別に算出された平均荷重を意味することができる。

前記のような比率で第１攪拌体及び第２攪拌体にかかる平均荷重を制御することにより、第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）の攪拌軸（２ａ、３ａ）の間で攪拌される生ごみ及びバイオ製剤の攪拌作用を円滑に起こすことができ、攪拌軸及びインペラとブレードに作用する荷重を分散させることができ、各攪拌体に作用する平均荷重を最小化することができる。

本発明の第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）は、それぞれ独立的に正回転方向および／または逆回転方向に回転駆動することができ、第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）がそれぞれ独立的に回転駆動されるとき、正回転回数：逆回転回数が２：１～２０：１の範囲で駆動することができる。

もし、前記回数比率が２：１より少ない場合、逆回転回数の増加による機器内の負荷が大きくなることにより、機器の破損が発生する可能性があり、逆に回数比率が２０：１より大きい場合、攪拌効率が低下する問題が発生する可能性がある。

本発明の第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）の攪拌軸（２ａ、３ａ）はそれぞれ独立的に駆動することができ、第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）の攪拌軸（２ａ、３ａ）は、２つの攪拌軸とも正回転で、２つの攪拌軸とも逆回転で、それぞれ異なる方向に正回転および逆回転で回転駆動することができる。

前記第１攪拌体および第２攪拌体は、下記の（ａ）～（ｄ）段階を選択的に含めて駆動することができる。

（ａ）第１攪拌体及び第２攪拌体は、正回転方向に回転する。
（ｂ）第１攪拌体は正回転方向に回転、第２攪拌体は逆回転方向に回転する。
（ｃ）第１攪拌体は逆回転方向に回転、第２攪拌体は正回転方向に回転する。
（ｄ）第１攪拌体及び第２攪拌体は逆回転方向に回転する。

本発明の第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）の攪拌軸（２ａ、３ａ）は、いずれも正回転方向に回転駆動することができるが、前記のように全て正回転に回転駆動する場合、２列に配列された攪拌軸が投入された生ごみおよびバイオ製剤を迅速に正回転方向に攪拌させ、生ごみおよびバイオ製剤を早い時間内に均一に混合することができる。

本発明の第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）の攪拌軸（２ａ、３ａ）は、それぞれ異なる方向に正回転および逆回転方向に回転駆動することができる。

主に正回転で駆動しながら、必要に応じて逆回転を進める方法で正回転回数：逆回転回数を適切に調節して駆動できるが、インペラに大きな無理を与えずに、攪拌作用を最大化することができる。

前記のような正回転及び逆回転回数の調節は、前記のブレードの荷重検知システムにより調節することができ、第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）の攪拌軸（２ａ、３ａ）がそれぞれ異なる方向に回転駆動するときには、正回転回数：逆回転回数の適切な割合は、２：１～２０：１であることが好ましい。

もし、前記回数比率が２：１より少ない場合、逆回転回数の増加による機器内の負荷が大きくなることにより、機器の破損が発生する可能性があり、逆に回数比率が２０：１より大きい場合、攪拌効率が低下する問題が発生する可能性がある。

本発明の第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）の攪拌軸（２ａ、３ａ）がそれぞれ異なる方向に正回転及び逆回転駆動される場合は、前記（ｂ）又は（ｃ）段階に該当する場合がある。

本発明の第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）の攪拌軸（２ａ、３ａ）はいずれも逆回転で回転駆動することができるが、前記のようにいずれも逆回転で回転駆動される場合、一度に大量の生ごみおよびバイオ製剤を持ち上げることができ、大量の攪拌を一時に進行することができ、攪拌軸にかかる動的荷重を最小化することができる。

本発明では、前記（ａ）～（ｄ）段階の進行中に前記攪拌軸の正回転回数：逆回転回数が２：１～２０：１の範囲で駆動することができる。

もし、前記回数比率が２：１より少ない場合、逆回転回数の増加による機器内の負荷が大きくなることにより、機器の破損が発生する可能性があり、逆に回数比率が２０：１より大きい場合、攪拌効率が低下する問題が発生する可能性がある。

前記（ａ）～（ｄ）段階駆動時間の比は、（ａ）段階駆動時間：（ｂ）＋（ｃ）段階駆動時間：（ｄ）段階駆動時間＝１：１：１～１：３：１であり得る。

第１攪拌体（２）及び第２攪拌体（３）の回転方向をそれぞれ異にする（ｂ）段階及び（ｃ）段階の駆動時間の比率が（ａ）段階又は（ｄ）段階の駆動時間に対して１以下である場合、攪拌効率が低下する問題が発生する可能性があり、３以上の場合、機器内の負荷が大きくなることにより、機器の破損が発生する可能性がある。

本発明では、前記（ａ）～（ｄ）段階を順次行うことができるが、このときも、第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）の前記全体工程進行中の全体回転回数で正回転回数：逆回転回数の適切な比率は、２：１～２０：１に維持することができる。

もし、前記回数比率が２：１より少ない場合、逆回転回数の増加による機器内の負荷が大きくなることにより、機器の破損が発生する可能性があり、逆に回数比率が２０：１より大きい場合、攪拌効率が低下する問題が発生する可能性がある。

本発明の他の例では、前記の（ａ）～（ｄ）段階は、（ａ）～（ｄ）順序にかかわらず独立的に行うことができ、場合によっては、（ａ）～（ｄ）段階のうちの１つの段階だけで進めることができる。

例えば、生ごみおよび投入されたバイオ製剤を迅速に速い速度で攪拌する必要がある場合には、正回転方向にのみ攪拌軸を回転駆動させることができる。

また他の例として、攪拌槽内に投入された生ごみ及び投入されたバイオ製剤が基準量を超えた多くの量が床面に溜まっているときは、逆回転方向にだけ攪拌軸を回転駆動させて大量の攪拌を一時に進めてこれを解消することができる。

また他の例として、生ごみおよび投入されたバイオ製剤の迅速な攪拌および大量の攪拌を一時に進めるためには、正回転および逆回転方向に攪拌軸をそれぞれ異なるように回転駆動させることができる。

本発明は、前記のように攪拌体を２列に配列するとともに、状況によって各攪拌軸の回転方向を自由に調整することにより、攪拌体を１列に配列した場合に比べて単位時間対比処理容量を向上させることができ、攪拌翼に加えられる荷重を著しく減少させる効果がある。

具体的には、１日の処理容量が２００ｋｇの製品を１日に５００ｋｇを処理できるように攪拌体を１列に構成して製品を設計すると仮定すれば、攪拌翼の半径は２．５倍、攪拌軸の長さは２．５倍程度に大きくして構成しなければならないため、１列で構成された攪拌体の荷重が増加し、装置破損の原因となることができる。

したがって、前記のように攪拌体を２列に配列しながら各攪拌軸の回転方向を自由に調節すれば、攪拌翼の半径および攪拌軸の長さを増加させることなく攪拌体に加えられる荷重を著しく減少させることができる。

本発明の生ごみ処理機において第１攪拌体の攪拌軸中心と第２攪拌体の攪拌軸中心との間の距離：前記攪拌軸の長さの比は１：１．５～１：５であり得る。

前記攪拌軸の長さの比が各攪拌軸の中心間の長さ対比１．５以下である場合、攪拌軸の長さ対比第１攪拌体及び第２攪拌体の攪拌軸中心間の距離がとても遠くなり、第１攪拌体及び第２攪拌体の相互作用による攪拌効率が低下する問題が発生する可能性がある。

前記攪拌軸の長さの比が各攪拌軸の中心間の長さ対比５以上である場合、攪拌軸の長さ対比第１攪拌体及び第２攪拌体の攪拌軸中心間の距離がとても近くなり、隣接する攪拌翼間の生ごみ等がブリッジ形態で大きな塊になって全体的に持ち上げられ、機器内の負荷が大きくなる問題が発生する可能性がある。

図２は、生ごみ処理機に含まれる第１攪拌体および第２攪拌体が攪拌槽内に配置された状態を示す図面である。

本発明では、攪拌翼の末端部分に該当するブレード（２ｃ、３ｃ）が生ごみ処理機の内側壁面（８）に過度に近く配置される場合、ブレード（２ｃ、３ｃ）が熱変形による反り現象及び破損が発生したとき、内側壁面（８）と接触する可能性があるので注意が必要である。

具体的には、生ごみ処理機の作動方式において、微生物発酵方式または乾燥方式を用いる場合、微生物方式は約４０～１００℃の熱が加えられ、乾燥方式は１００℃以上の熱が加えられるが、前記のように、熱によって攪拌翼の熱膨張のような変形が発生することができる。これにより、ブレード（２ｃ、３ｃ）が生ごみ処理機の内側壁面（８）と接触する可能性があり、このような接触による機器の作動停止または機器の破損が発生する可能性がある。

一方、ブレード（２ｃ、３ｃ）部分が生ごみ処理機の内側壁面（８）に対して過度に遠く配置される場合、処理機内に流入する生ごみのうち、内側壁面（８）に近い位置にある生ごみを効果的に攪拌できず、生ごみとバイオ製剤が壁面に付着して攪拌効率が低下する。

本発明において、第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）のブレードの最大回転半径をＲとすると、ブレード末端と生ごみ処理機の内側壁面の距離は０．０１Ｒ～０．１Ｒであり得る。

もし、０．０１Ｒ未満の間隔を有する場合、熱膨張により容易に機器の破損が発生することがあり、０．１Ｒより間隔が広い場合、攪拌効率が低下することがあるので好ましくない。

具体的には、本発明では、第１攪拌体（２）および第２攪拌体（３）のブレード（２ｃ、３ｃ）末端とそれぞれ隣接する生ごみ処理機の内側壁面との間に５～５０ｍｍ間隔を有することができる。

もし、５ｍｍ未満の間隔を有する場合、熱膨張により容易に機器の破損が発生することがあり、５０ｍｍより間隔が広い場合、攪拌効率が低下することがあるので好ましくない。

一方、前記のように初期に間隔を適切に調節しても、熱による機器の変形が生じることによって間隔の再調整が必要になることがある。

本発明において、正回転および逆回転時の回転ｒｐｍは、１～１０ｒｐｍ、さらに好ましくは４～８ｒｐｍに調節されることが好ましい。

もし、ｒｐｍが１未満の場合、攪拌効率が低くなるので好ましくなく、１０ｒｐｍより速く回転する場合、機器に過負荷が生じ、破損の危険があるので好ましくない。

本発明の生ごみ処理機は、生ごみの重量を測定する重量検知センサ（Ｓ_１５０、Ｓ_１５１）をさらに含むことができるが、前記重量検知センサは攪拌槽の下部に設置されることが好ましい。

図７は、本発明による生ごみ重量検知システムの構成を示したものである。

重量検知センサ（Ｓ_１５０、Ｓ_１５１）は、攪拌槽の下部に複数個が設置でき、前記重量検知センサは重量検知センサ部（１５）を形成することができる。

前記重量検知センサ部（１５）は、有線または無線通信チャンネルによって重量算出部（１６）に連結され、測定値を予め指定された周期ごとに圧力算出部（１１）に伝達することができる。これらの周期は、通信状況または制御精度によって異なるもので、連続的に提供されることもあり、提示されたことによって期間や回数を限定するものではない。

ただし、説明の便宜のために測定値が連続的に伝達されるものと仮定して説明を進めることにする。

重量算出部（１６）は、重量検知センサ部（１５）から測定値が伝達され、生ごみによる攪拌槽の下部に加えられる荷重を算出する。具体的には、重量算出部（１６）は、連続的に伝達される複数の位置での測定値を連続的な荷重の分布で算出することができる。

重量記憶部（１７）は、生ごみの設定重量を記憶し、前記生ごみの設定重量と前記重量検知センサ（Ｓ_１５０、Ｓ_１５１）で検知された重量を算出する演算手段を含むことができる。前記演算手段はアルゴリズムまたはプログラムであり得る。生ごみの設定重量は、攪拌槽の下部に加えられる荷重を通じて生ごみが予め定められる値で、排出制御のための基準となる値である。ここで排出制御は、排出装置（２５）の稼働可否を決定するものである。

すなわち、制御決定部（１２）が排出装置（２５）の稼働可否を決定するとき、前記生ごみの設定重量は、攪拌槽の下部に加えられる荷重値との比較のための基準値として利用される。この目的のために、この基準値は、最高値、最低値、平均値、急変値を含むことができる。

制御決定部（１２）は、荷重値が伝達され、重量記憶部（１７）の基準値と比較し、比較結果に応じて排出装置（２５）の稼働可否を決定して制御情報を作成する。そして、制御決定部（１２）は、作成された制御情報を排出制御部（１８）に伝達して排出装置（２５）を自動に稼動できるようにする。

制御決定部（１２）は、重量算出部（１６）で算出された荷重値を基準値と比較して攪拌槽の下部に加えられる荷重が正常値に属するように制御することができる。一例として、制御決定部（１２）は、荷重値が基準値で設定された最低値未満の値である場合には、排出装置（２５）の動作を停止させることができ、荷重値が基準値で定めた最高値を超える場合、最高値以下に負荷が減少するように排出装置（２５）を作動させることができる。

制御決定部（１２）は、攪拌槽下部に対する荷重値を用いて平均値を算出することができる。制御決定部（１２）は、この平均値を基準値と比較して制御情報を作成する。ここで平均値は、攪拌槽の下部面それぞれに対して荷重値が最高になる地点で各センサ（Ｓ_１５０、Ｓ_１５１）に加えられる荷重値であることもあり得るが、荷重分布を通じてセンサ（Ｓ_１５０、Ｓ_１５１）それぞれに加えられた荷重の平均荷重を計算することができる。

排出制御部（１８）は、制御決定部（１２）から制御情報が伝達され、制御情報に従って排出装置稼働部（１９）を制御する。

排出装置稼働部（１９）は排出制御部（１８）の制御により動作し、排出装置（２５）の移送用モータ（２５ｂ）によって生産された動力により移送スクリュー（２５ｃ）を回転させることができる。

図８は、本発明による生ごみモータ制御システムの構成を示したものである。

本発明の生ごみモータ制御システムは、電流検出部（２０）、Ａ／Ｄコンバータ（２１）、基準値記憶部（２２）、制御決定部（１２）、モータ制御部（２４）、及びモータ稼働部（１４）から構成することができる。

電流検出部（２０）は、モータ（４ａ、４ｂ）の負荷量を電流で検出することができ、検出した電流値をＡ／Ｄコンバータ（２１）に伝達することができる。

Ａ／Ｄコンバータ（２１）は、入力された電流値をアナログからデジタルに変換し、変換されたデジタル電流値を制御決定部（１２）に伝達することができる。

基準値記憶部（２２）は、Ａ／Ｄコンバータ（２１）からのデジタル電流値の比較演算に使用される多数の基準データを記憶することができるが、前記基準値記憶部（２２）に記憶されている多数の基準データはユーザによって変更されることもある。

前記記憶された多数の基準データは、モータ（４ａ、４ｂ）に印加される電流値と計算して比較できる最大限界電流値であり得る。

本発明における最大限界電流値は、モータが攪拌軸を回転させるにあたって、最大値の過負荷がかからずに回転駆動できる電流値の最大値として定義することができる。

本発明の好ましい実施例において、攪拌軸が１～１０ｒｐｍで回転することを仮定するとき、最大限界電流値は、生ごみ処理機の容量に応じたモータの容量によってその値が決定される。

前記最大限界電流値がモータの容量によって固有の値に指定された電流値以上であれば、モータの過負荷が発生することができる。特に、日常的な運転では、指定された電流値の６０～８０％程度を超えて３秒以上持続すると、過負荷による問題が発生することができる。

ユーザ入力部（２３）は、上述した基準値記憶部（２２）に記憶されているデータ（例えば最大限界電流値）を任意に変更した場合、新たな値を入力するための装置である。

以下で本発明の原理を説明するために、制御決定部（１２）から出力される信号の種類としては「Ｏｖｅｒ」、「Ｒｏｔ」などがあり得るが、上述したそれぞれの出力信号ごとに事前に決定されている動作命令に応じて、生ごみ処理機のモータ（４ａ、４ｂ）の動作を制御することができる。

前記出力信号「Ｏｖｅｒ」は、Ａ／Ｄコンバータ（２１）からのデジタル電流値が基準値記憶部（２２）に記憶されている第１基準データ（例えば、モータ固有の最大限界電流値が８Ａであるとき、測定される電流値が最大限界電流値の６０％である４．８Ａ以上で３秒以上持続する場合）より大きい値である場合に出力される信号であり、モータ（４ａ、４ｂ）が定格電流を超えて非常に危険な状態まで到達した場合、モータが動作できる許容範囲を超えたことを示す。したがって、「Ｏｖｅｒ」信号がモータ制御部（２４）に印加されれば、モータ（４ａ、４ｂ）に入力される電気を遮断してモータ稼働部（１４）を停止させることにより、モータ（４ａ、４ｂ）の過負荷または破損を防止することができ、同時に生ごみ処理機の動作を制限することができる。

前記出力信号「Ｒｏｔ」は、モータ（４ａ、４ｂ）が回転している間に出力され、モータが正常に動作していることを示す。モータが回転を開始すると、モータの回転と同時に制御決定部（１２）は、モータ制御部（２４）に持続的に「Ｒｏｔ」信号を出力してモータ（４ａ、４ｂ）が正常に動作していることを知らせ、「Ｒｏｔ」信号の出力を通じて、モータの断線など異常有無を点検することができる。

制御決定部（１２）は、Ａ／Ｄコンバータ（２１）から印加された電流値と基準値記憶部（２２）の基準データとの比較演算を行うことができ、このとき「Ｏｖｅｒ」信号が出力されると、「Ｏｖｅｒ」信号はモータ制御部（２４）に印加され、これに応答してモータ制御部（２４）は回転するモータ（４ａ、４ｂ）に停止信号を印加してモータ（４ａ、４ｂ）を停止させることができる。

前記モータ（４ａ、４ｂ）は、印加された電流値が最大限界電流値以下であるか否かによって動作を制御することができ、これは生ごみの負荷に応じてモータ制御部に印加された電流値によって動作が制御されることを意味する。

前記モータ（４ａ、４ｂ）を停止または作動させることができる信号は、前記モータ制御部（２４）に内蔵された過電流継電器（ＥＯＣＲ、ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｏｖｅｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｌａｙ）によって実現することができるが、過電流継電器（ＥＯＣＲ、ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｏｖｅｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｌａｙ）は、モータ（４ａ、４ｂ）を保護したり、制御機能を通じて設置されたモータ（４ａ、４ｂ）を手動または自動で運転または停止したりすることができる。

本発明では、前記のような内蔵された過電流継電器（ＥＯＣＲ、ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｏｖｅｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｌａｙ）を通じて発酵中の生ごみおよび微生物製剤の状態；モータ、攪拌軸、攪拌刃、攪拌翼に作用する負荷（荷重）；または、モータの駆動方向、稼働時間などの運転条件の予測を通じて装置の破損を未然に防止できる効果がある。

図９は、本発明による生ごみ重量検知センサが設置できる位置を示したものである。

前記重量検知センサは、生ごみの荷重が測定できる攪拌槽の外部面の下部であれば制限なく設置することができ、無線または有線のロードセルの形態で設置され、攪拌槽の下部に加えられる荷重を測定することができる。

図１０は、本発明の生ごみ処理機に含まれる排出装置（２５）を示したものである。

本発明の生ごみ処理機に含まれる排出装置（２５）は排出口（２５ａ）；回転を発生させる移送用モータ（２５ｂ）；前記攪拌された生ごみを移送する移送スクリュー（２５ｃ）；及び排出制御部（１８）を含むことができる。

本発明において、移送スクリュー（２５ｃ）の稼動時の回転ｒｐｍは１５～３０ｒｐｍ、さらに好ましくは２０～２５ｒｐｍに調整されることが好ましい。

もしｒｐｍが１５未満の場合、攪拌される生ごみの量に比べて排出が円滑でなく、攪拌槽の下部に蓄積される問題が発生することがあり、３０ｒｐｍより速く回転する場合、稼働時間に対する排出量の効率が低くなり、機器に過負荷が発生することがあるので好ましくない。

本発明の生ごみ処理機は、ＰＬＣコントローラ部を含むことができるが、これは、モータ（４ａ、４ｂ）および移送用モータ（２５ｂ）の回転方向、回転速度、最大限界電流値、または作動可否などを調整することができる。

前記ＰＬＣコントローラ部にはディスプレイパネルが設けられており、ディスプレイパネルのタッチ入力を通じたタッチ入力信号を利用してモータ（４ａ、４ｂ）又は移送用モータ（２５ｂ）の動作又は停止を個別に制御することができる。

したがって、前記移送スクリュー（２５ｃ）は、前記制御決定部（１２）が作成された制御情報によって自動的に回転駆動されるか、またはＰＬＣコントローラ部でのタッチ入力信号によって手動で回転駆動される。

以下、本発明の理解を助けるために具体的な実施例を提示する。しかし、下記の実施例は本発明をより容易に理解するために提供されるものであるだけで、実施例によって本発明の内容が限定されるものではない。

＜実施例１＞

１．横長（攪拌軸が延長される方向）１５２４ｍｍ、縦長（攪拌軸の垂直方向）１３１０ｍｍ、高さ７００ｍｍの直方体形状の攪拌槽を用意した。

２．前記攪拌槽の縦長方向でのそれぞれの内側壁面から３２５ｍｍずつ間隔をあけて横長方向に延長される攪拌軸を２つ設置し、攪拌軸中心間に６６０ｍｍの間隔をあけた。

３．２つのうち１つの攪拌軸にそれぞれ攪拌軸の垂直方向に延長されるインペラと、前記延長されたインペラ末端に取り付けられるブレードとを含む攪拌翼を設置した。

４．前記インペラは、正回転方向に外側曲面刃（曲率半径３０５ｍｍ）、逆回転方向に内側曲面刃（曲率半径２６２ｍｍ）を有するように装着され、前記ブレードは正回転方向に三角刃、逆回転方向に円弧刃（曲率半径１７１ｍｍ）を有するように設計された。

５．前記インペラとブレードを含む攪拌翼の全長は３１５ｍｍであり、ブレードの幅は１８０ｍｍに設計された。

６．一方、各攪拌体内で前記隣接するインペラ同士の間は２０７ｍｍだけ離れ、生ごみ処理機の側面壁面と隣接するインペラ同士の間は１１７ｍｍだけ離れるように設計された。

７．攪拌翼は計６つを設置し、各攪拌翼の配置は下記のように配置して第１攪拌体を設計した。
２番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で１８０°回転
３番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で６０°回転
４番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で２４０°回転
５番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で１２０°回転
６番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で３００°回転

８．前記３～７の過程を通じて第２攪拌体を設計するが、第２攪拌体の１翼の角度を第１攪拌体の１番翼角度対比１８０°回転させて設計した。

９．前記設計された生ごみ処理機の第１攪拌体及び第２攪拌体を同じ方向に４ｒｐｍの速度で４０℃で６時間正回転させて生ごみを攪拌した。

１０．前記設計された生ごみ処理機の第１攪拌体を正回転方向に、第２攪拌体を逆回転方向に４ｒｐｍの速度で４０℃で６時間駆動し、正回転：逆回転比率が７：１になるように生ごみを攪拌した。

１１．前記設計された生ごみ処理機の第１攪拌体を逆回転方向に、第２攪拌体を正回転方向に４ｒｐｍの速度で４０℃で６時間駆動し、正回転：逆回転比率が７：１になるように生ごみを攪拌した。

１２．前記設計された生ごみ処理機の第１攪拌体及び第２攪拌体を同じ方向に４ｒｐｍの速度で４０℃で６時間逆回転させて生ごみを攪拌した。

前記のように生ごみ処理機を設計して運行させる場合、１００ｋｇ処理容量機械に１日最大１５０ｋｇの生ごみを６ヶ月間連続して投入して運転させても機器破損率が現れず、生ごみの処理効率が９７％以上となった。また、生ごみ投入後、１時間以内にモータが停止する場合もなかった。

＜比較例１＞

１．横長（攪拌軸が延長される方向）１５２４ｍｍ、縦長（攪拌軸の垂直方向）１０５０ｍｍ、高さ１２０３ｍｍの直方体形状の攪拌槽を用意した。

２．前記攪拌槽に前記横長に合わせて攪拌軸を１つ設置した。

３．攪拌軸に、攪拌軸の垂直方向に延長されるインペラと、前記延長されたインペラの末端に取り付けられるブレードとを含む攪拌翼を設置した。

４．前記インペラは、正回転方向に外側曲面刃（曲率半径３０５ｍｍ）、逆回転方向に内側曲面刃（曲率半径２３５ｍｍ）を有するように装着され、前記ブレードは正回転方向に三角刃、逆回転方向に円弧刃（曲率半径１７１ｍｍ）を有するように設計された。

５．前記インペラとブレードを含む攪拌翼の全長は４５４ｍｍであり、ブレードの幅は２２２ｍｍに設計された。

６．一方、各攪拌体内で前記隣接するインペラ同士の間は２０７ｍｍだけ離れ、生ごみ処理機の側面壁面と隣接するインペラ同士の間は１１７ｍｍだけ離れるように設計された。

７．攪拌翼は計６つを設置し、各攪拌翼の配置は下記のように配置して第１攪拌体を設計した。
２番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で１８０°回転
３番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で６０°回転
４番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で２４０°回転
５番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で１２０°回転
６番攪拌翼の角度：１番攪拌翼基準で３００°回転

８．前記設計された生ごみ処理機の第１攪拌体及び第２攪拌体を同じ方向に４．５ｒｐｍの速度で４０℃で２４時間正回転させて生ごみを攪拌した。

前記のような生ごみ処理機の場合、１日最大１５０ｋｇの生ごみを投入した場合、５日以内に２７％の破損率を示し、破損前２４時間以内の生ごみの処理効率が８７％であった。また、１００回運転時に、３５回以上の頻度で生ごみ投入後１時間以内にモータが停止する現象が現れた。

下記の［表１］は、実施例１及び比較例１の破損率、モータ停止頻度、生ごみ処理効率を示したものである。

前記実施例を通じて分かるように、本発明の特殊な構造を有する攪拌翼を活用しながら、２つの攪拌体を用いて処理する場合、機器の破損率が急減することが分かり、モータの停止率も減少し、安定的な運転が可能であることがわかる。また、攪拌効率も向上し、全体的な生ごみの処理効率も大きく増加することがわかる。

１ 生ごみ処理機
２ 第１攪拌体
３ 第２攪拌体
２ａ、３ａ 攪拌軸
２ｂ、３ｂ インペラ
２ｃ、３ｃ ブレード
４ａ、４ｂ モータ
５ａ、５ｂ チェーン
６ａ、６ｂ ベアリングハウジング
７ａ、７ｂ 連結フランジ
８ 生ごみ処理機の内側壁面
９ ブレードセンサ部
Ｓ_２０、Ｓ_３０ 荷重を検知するセンサ
１０ 圧力算出部
１１ 荷重記憶部
１２ 制御決定部
１３ 回転制御部
１４ モータ稼働部
１５ 重量検知センサ部
１６ 重量算出部
１７ 重量記憶部
１８ 排出制御部
１９ 排出装置稼働部
２０ 電流検出部
２１ Ａ／Ｄコンバータ
２２ 基準値記憶部
２３ ユーザ入力部
２４ モータ制御部
２５ 排出装置
２５ａ 排出口
２５ｂ 移送用モータ
２５ｃ 移送スクリュー

Claims (7)

1. 回転を発生させるモータ、
   前記モータによって回転する第１攪拌体および第２攪拌体、及び
   生ごみの重量を測定する重量検知センサを含み、
   前記第１攪拌体および前記第２攪拌体は、それぞれ前記モータの回転によって正回転または逆回転方向に回転する攪拌軸、前記攪拌軸に取り付けられ攪拌軸の垂直方向に延長され曲面刃を有するインペラ、及び前記延長されたインペラの末端に取り付けられるブレードを含み、
   前記第１攪拌体および第２攪拌体は、それぞれ独立的に正回転方向および／または逆回転方向に回転駆動される、生ごみ処理機。
2. 前記第１攪拌体及び第２攪拌体がそれぞれ独立的に回転駆動されるとき、正回転回数：逆回転回数が２：１～２０：１の範囲で駆動される、請求項１に記載の生ごみ処理機。
3. 前記第１攪拌体の攪拌軸中心と第２攪拌体の攪拌軸中心との間の距離：前記攪拌軸の長さの比が１：１．５～１：５である、請求項１に記載の生ごみ処理機。
4. 前記第１攪拌体および第２攪拌体のブレードの最大回転半径をＲとするとき、ブレード末端と生ごみ処理機の内側壁面の距離は０．０１Ｒ～０．１Ｒである、請求項１に記載の生ごみ処理機。
5. 前記攪拌軸は１～１０ｒｐｍで回転する、請求項１に記載の生ごみ処理機。
6. 前記モータは、生ごみの負荷に応じてモータ制御部に印加される電流値によって動作が制御される、請求項１に記載の生ごみ処理機。
7. 排出口、回転を発生させる移送用モータ、前記攪拌された生ごみを移送する移送スクリュー、及び排出制御部を含む排出装置をさらに含む、請求項１に記載の生ごみ処理機。

Images