JP3228062U - 生ごみ処理装置用の搬送スクリュ - Google Patents

Abstract

【課題】家庭、飲食店などから排出される生ごみの量を減らすために、生ごみを搬送する最中に攪拌、粉砕又は切断できるようにした生ごみ処理装置用の搬送スクリュを提供する。【解決手段】生ごみ処理装置用の搬送スクリュは、回転軸１１と、回転軸の外周縁にらせん状を呈して形成され、生ごみを一方向に搬送する最中に攪拌、粉砕及び切断するためのらせん状の回転羽根１２と、回転羽根に貫通形成され、隣り合う回転羽根と回転羽根との間の生ごみに外部の空気を供給して、前記生ごみから気泡の生成により水蒸気を排出するための外部空気供給孔１４と、を備える。【選択図】図１

Description

本考案は、搬送スクリュに係り、さらに詳しくは、家庭、飲食店などから排出される生ごみの量を減らすために、生ごみを搬送する最中に攪拌、粉砕又は切断するための生ごみ処理装置用の搬送スクリュに関する。

一般に、アパートやマンションの団地や学校、あるいは軍部隊などの団体給食所から排出される生ごみは、生ごみの総発生量の約３０％ほどを占めているのが現状である。

最近には、一日につき約５万トンあまりの生ごみが排出されており、このような排出量は、人口増加とともに都市化が急激に進むにつれて、環境を汚染させる主な原因であると指摘されている。

生ごみの処理方法として、脱水方式、乾燥方式、又は発酵方式などを採用している。

脱水方式は、生ごみを圧縮、粉砕、高速回転によって水切りを行う方式であり、生ごみを少量しか排出しない家庭では利用可能であるのに対し、多量の生ごみを排出する飲食店又は団体給食所には不向きである。

乾燥分解方式は、生ごみに熱を加えて乾燥させて水切りを行う方式であり、生ごみのかさを大きく減らすことができる。

このとき、生ごみの処理機の内部温度が約１時間ほど経てば９０℃を保つことになり、加熱に際して９９．９％の殺菌処理を施すことができる。

前述した乾燥分解方式としては、乾燥槽の内部を熱風やヒータを用いて任意の温度に加熱して生ごみの中に含まれている水分のみを蒸発させる一般乾燥方式と、乾燥槽内に生ごみを投入した後、回転させながら乾燥槽の外郭にスチームを供給して任意の温度で間接熱により生ごみを乾燥させ且つ破砕する乾燥破砕方式と、発酵槽に熱風を吹き込むか、あるいは、ヒータを取り付けて、発酵温度よりも高い温度を設定して発酵と乾燥とを並行して行う発酵乾燥方式と、が用いられる。

図示はしないが、回転軸に三脚状の回転羽根が形成された搬送スクリュを用いた攪拌・粉砕方式は、回転羽根の構造的な特性からみて、生ごみの攪拌・粉砕が円滑に行われないが故に攪拌効率が低下し、攪拌スクリュにより貝類、植物の根、通常の骨などをはじめとする生ごみを粉砕もしくは切断することができなくなる。

また、攪拌スクリュが設けられ、生ごみが収容されるチャンバの内側面にヒータの発熱を起因として生ごみが焦げ付くといういわゆる、メラノイジング現象が生じる。

生ごみのメラノイジング現象が生じる場合、生ごみの炭化を起因として酷い悪臭が放たれることはもとより、ヒータの発熱を生ごみに伝える場合、炭化層を起因として伝熱率が低下し、しかも、生ごみが黒く焦げる場合、ベンゾピレン（１級発癌物質のことをいう。）が生じてしまうという問題を抱えてしまう。

この理由から、生ごみを乾燥させたり発酵させたりする際に、発酵乾燥室の内部に生じる悪臭や各種の有毒ガスが外部に排出されるため、周りの環境を汚染させてしまう。

これに鑑みて、脱臭塔又は浄化フィルタなどの付帯設備を備える場合、浄化を行うための多大なコストがかかるため、経済性に乏しいという問題を抱えてしまう。

本考案は、上述した従来の技術の問題を解消するためのものであり、生ごみが攪拌、粉砕、切断されると同時に、搬送スクリュに沿って円滑に搬送されることから、生ごみがヒータの発熱を起因としてチャンバの底面に焦げ付いてしまうというメラノイジング現象の発生を防止できるようにした生ごみ処理装置用の搬送スクリュに関わる。

本考案は、回転羽根をそれぞればらばらに形成して搬送スクリュに一体形に連結することにより、摩耗もしくは破損した回転羽根のみを取り替えて使えるようにした生ごみ処理装置用の搬送スクリュに関わる。

本考案は、生ごみをらせん状の回転羽根により攪拌及び粉砕する最中に、高温多湿な生ごみに外部の空気を供給して、生ごみ内への伝熱及び空気層の形成により処理時間を短縮させ、排出される水蒸気を凝縮させることにより、悪臭もしくは有毒ガスの排出を極力抑えるようにした生ごみ処理装置用の搬送スクリュに関わる。

好適な一実施の形態に係る本考案は、回転軸と、前記回転軸の外周縁にらせん状を呈して形成され、生ごみを一方向に搬送する最中に攪拌、粉砕及び切断するためのらせん状の回転羽根と、からなる搬送スクリュと、前記回転羽根に貫通形成され、隣り合う回転羽根と回転羽根との間の前記生ごみに外部の空気を供給して、前記生ごみから気泡の生成により水蒸気を排出するための外部空気供給孔と、を備えるところに特徴がある。

本考案は、下記のようなメリットを有する。

すなわち、家庭や食堂などから排出される生ごみを搬送スクリュにより搬送する過程において、攪拌、粉砕、切断する回転羽根が摩耗もしくは破損する場合、当該回転羽根のみを取り替えてメンテナンスコストを節減することができる。

また、含水の生ごみをらせん状の回転羽根により攪拌、粉砕する最中に、高温多湿な生ごみの間に外部の空気を供給して、気泡の発生により生成される水蒸気を空冷式及び水冷式の凝縮器を次第に通過させて凝縮させることにより、悪臭、有毒ガスの排出を起因として周りの環境が汚染されることを極力抑えることができて、使用者に信頼性を与えることが可能になる。

また、生ごみの排出量を最小化（減量率約８３〜８７％をいう。）させることにより、実用性を有することが可能になる。

本考案の好適な実施の形態に係る生ごみ処理装置用の搬送スクリュの斜視図。 図１に示す搬送スクリュが適用される生ごみ処理装置の概略的な分解斜視図。 図１に示す搬送スクリュの使用状態図。 図１に示す搬送スクリュの回転羽根に形成された外部空気供給孔を介して生ごみに供給される外部の空気により生ごみに気泡を生成し、且つ、ヒータの加熱に起因する高温多湿な水蒸気を排出することを説明するための図。 図１に示す搬送スクリュの使用状態の断面図である。

以下、添付図面に基づき、本考案の好適な実施の形態に係る生ごみ処理装置用の搬送スクリュについて詳しく説明する。

図１から図５を参照すると、本考案の一実施の形態に係る生ごみ処理装置用の搬送スクリュは、駆動モータ１０に接続されて回転する回転軸１１と、回転軸１１の外周縁にらせん状を呈して形成され、家庭又は飲食店などから排出される含水の生ごみを一方向に搬送する最中に攪拌、粉砕及び切断するためのらせん状の回転羽根１２と、からなる搬送スクリュ１３、及び回転羽根１２に貫通形成され、搬送スクリュ１３により攪拌、粉砕及び切断される含水の生ごみの間に外部の空気を供給して、気泡の生成により水蒸気を排出するための複数本の外部空気供給孔１４を備える 。

このとき、さらに好ましくは、任意の厚さを有する回転羽根１２の外周縁に繰り返し形成され、生ごみを搬送、攪拌及び粉砕する最中に刃の機能が行えるようにする鋸歯部１５を備えていてもよい。

回転羽根１２をメビウスの帯状を呈するようにそれぞればらばらに形成するが、回転軸１１の外周縁に前記回転羽根１２の内周縁が密着して固定され、回転羽根１２の両終端が隣の回転羽根に接合されてらせん状を呈するように継合（継ぎ接続）されてもよい。

このとき、回転羽根１２を回転軸１１の外周縁に溶接などにより固定し、隣の回転羽根１２、１２の両終端を接合して継合する技術内容は、当該分野において用いられる構成であるため、これらについての詳細な説明は省略する。

搬送スクリュ１３は、回転軸１１の一端に形成され、搬送スクリュ１３の回転により搬送される生ごみの搬送方向を切り換える場合、隣の搬送スクリュ１３ａに生ごみが円滑に搬送されるように導くための方向切換え板１７をさらに備えていてもよい。

すなわち、生ごみが搬送スクリュ１３の終端に搬送される場合、渋滞することなく方向切換え板１７により手軽に方向が切り換えられて搬送スクリュ１３ａに向かって円滑に搬送可能になる。

図中の未説明符号１８は、ハウジング１９の投入口２０及び排出口２１を開閉するように蓋体２２及び扉２３が取り付けられるケースであり、２４は、駆動モータ１０の軸に結合する２段状の駆動歯車であり、２５は、搬送スクリュ１３の回転軸１１に結合する第１の被動歯車であり、２６は、搬送スクリュ１３ａの回転軸１１ａに結合する第２の被動歯車であり、２７及び２７ａは、駆動歯車２４と第１及び第２の被動歯車２５、２６とを接続することにより、駆動モータ１０の回転により搬送スクリュ１３、１３ａを回転させるチェーンであり、２８ａ及び２８ｂは、空冷式及び水冷式の凝縮器であり、２９は、ハウジングの底面に取り付けられるキャスタであり、３０は、搬送スクリュ１３、１３ａに沿って搬送される生ごみを乾燥させるための電気式のヒータであり、３１は、搬送スクリュ１３、１３ａに沿って搬送される生ごみの搬送路を形成するチャンバである。

以下、添付図面に基づいて、本考案の一実施の形態に係る生ごみ処理装置用の搬送スクリュの使用例について説明する。

図１から図５に示すように、使用者により電源スイッチ（図示せず）をオン（ＯＮ）操作して駆動モータ１０を駆動する場合、駆動モータ１０の軸に結合した２段状の駆動歯車２４が回転することにつれて、駆動歯車２４にチェーン２７、２７ａを介して接続された第１及び第２の被動歯車２５、２６がつれ回転する。

このとき、搬送スクリュ１３、１３ａの回転軸１１、１１ａが駆動モータ１０の回転速度に対して１：６０の比率にて減速されて回転するため、らせん状の搬送スクリュ１３、１３ａは低速にて回転することになる。

前述したように、駆動モータ１０の駆動に際して、２段状の駆動歯車２４の回転により第１及び第２の被動歯車２５、２６がつれ回転することにより、らせん状の搬送スクリュ１３、１３ａは、互いに反対の方向に回転自在に配置されるとともに、互いに反対の方向に回転することになる。

このため、ケース１８の上面に開閉自在に取り付けられた蓋体２２を開いた状態で、家庭又は飲食店などから排出される含水（含水量が約８２〜８５％である場合をいう。）の生ごみの適量をハウジング１９の投入口２０に投入する場合、チャンバ３１の上に回転自在に設けられた一対の搬送スクリュ１３、１３ａの回転羽根１２、１２ａの間に生ごみが落下する。

搬送スクリュ１３、１３ａにより攪拌、粉砕及び切断される生ごみとしては、貝類、通常の骨類、植物の根などが挙げられる。

すなわち、回転羽根１２、１２ａの間に落下する生ごみは、回転する一対の回転羽根１２、１２ａにより一方向に搬送されながら、攪拌及び粉砕の作用が並行して行われる。

このとき、搬送スクリュ１３、１３ａの回転羽根１２、１２ａの外周縁に繰り返し形成されて刃の機能を有する鋸歯部１５により生ごみを細断する切断機能が追加されるので、生ごみをさらに細かく粉砕、切断することができる。

このとき、チャンバ３１上において一対の回転羽根１２、１２ａの回転により攪拌、粉砕される生ごみは、搬送スクリュ１３、１３ａに沿って水平に搬送される。

回転羽根１２、１２ａがそれぞればらばらに形成されて回転軸１１、１１ａにらせん状に固定されることにより、生ごみを攪拌、粉砕、切断する回転羽根１２、１２ａが摩耗もしくは破損する場合、当該回転羽根のみを取り替えれば済むので、メンテナンスコストを節減することができる。

また、チャンバ３１の上に供給される生ごみを搬送スクリュ１３、１３ａのらせん状の回転羽根１２、１２ａにより連続して搬送、攪拌及び粉砕する作用が円滑に行われ、これと同時に、ヒータ３０の加熱により生ごみを乾燥させることにより、チャンバ３１の上に生ごみが渋滞して焦げ付くというメラノイジング現象の発生を防ぐことができる。

前述したように、らせん状の搬送スクリュ１３、１３ａにより搬送される生ごみを回転羽根１２、１２ａにより攪拌及び粉砕する際に生じる水分をチャンバ３１の底面に取り付けられたヒータ３０の加熱により乾燥させることができる。

すなわち、ヒータ３０の底面に形成された電源供給端子３２を介して電源をヒータ３０に供給することにより、ヒータ３０に内設された面状発熱体から発熱される任意の温度の熱源がチャンバ３１の底面に伝熱される。

ヒータ３０によりチャンバ３１が加熱されるので、チャンバ３１から離れて回転するらせん状の搬送スクリュ１３、１３ａの回転羽根１２、１２ａが熱を伝達されて加温されることにより、ハウジング１９の内部が乾燥雰囲気（約９０℃を保つ。）を形成することになって、チャンバ３１の上面において粉砕されながら水平に搬送される生ごみを乾燥させることができる。

このとき、ヒータ３０がモジュール状に形成されているので、チャンバ３１の底面に着脱自在に取り付けられることにより、ヒータ３０が摩耗もしくは破損する場合、当該ヒータのみを取り替えることができて、メンテナンスコストを最大限に削減することができる。

さらに、チャンバ３１の底面に取り付けられ、ヒータ３０を有するポケット２００の内部が真空状態を保てるように密閉されるので、面状発熱体の熱を生ごみに伝えるときに熱ロスが生じることを防ぎ、ヒータ３０が損傷することを極力抑えることができて、熱エネルギー効率を極大化させることができる。

すなわち、生ごみの水分、食べ物のカスなどがポケット２００によりヒータ３０に浸透することを防ぐことができて、ヒータ３０の酸化・腐食が防がれて耐腐食性を有するので、使用寿命を大幅に延ばすことができる。

一方、図４に示すように、らせん状の搬送スクリュ１３、１３ａの回転により生ごみを搬送、攪拌、及び粉砕すると同時に、ヒータ３０により乾燥させる場合、図示略のエアポンプの駆動によりハウジング１８に流れ込む外部の空気が回転羽根１２、１２ａに貫通形成された外部空気供給孔１４を通過して隣り合う回転羽根１２と回転羽根１２ａとの間において攪拌及び粉砕される生ごみに供給され得る。

これにより、回転羽根１２の外部空気供給孔１４を介して隣り合う回転羽根１２と回転羽根１２との間の含水の生ごみに外部の空気を供給し、ヒータ３０の発熱により、チャンバ３１上の高温多湿な生ごみに含有されている熱を起泡の過程を用いて水蒸気にすることができる。

すなわち、生ごみに含まれている高温（約１９０℃）・多湿な水分（約８２％の含水率を保つ。）に気泡を生成することにより、生ごみに含まれている高温多湿な水分を蒸発させて水蒸気にすることができる。

生ごみから蒸発される水蒸気は、ハウジング１９の上部に形成された水蒸気排出管１９ａを介して外部に排出される。

ハウジング１９から排出される高温（約１９０℃）の状態の水蒸気は、水蒸気排出管１９ａに接続された水タンク１００の内部を通過することになる。

すなわち、ハウジング１２から排出される高温多湿な水蒸気が水蒸気排出管１９ａを介して水タンク１００の内部を通過する場合、高温の水蒸気と水タンク１００の内部の水とが互いに熱交換をするので、水タンク１００の水をお湯に変えることが可能になる。

このとき、水タンク１００のお湯は、ポンプによりお湯若しくは床暖房水が必要とされる場所（飲食店、又は畜舎などをいう。）に供給されて有効に活用されるので、経済的負担になるお湯又は暖房費用を節減することができる。

一方、水タンク１００の内部を通過する悪臭付き生ごみの水分は、空冷式凝縮器２８ａを通過して１次的に凝縮処理されることにより、水分の中に含まれている悪臭を浄化することができる。

空冷式凝縮器２８ａを通過して１次的に凝縮処理された水分は、水冷式凝縮器２８ｂを通過するので、水分の中に含まれているほとんどの悪臭（約９０〜９５％をいう。）を浄化処理することができる。

最終的に、水冷式凝縮器２８ｂを通過することにより凝縮された凝縮水は、下水口に放流されることになる。

したがって、蓋体２２及び扉２３の取り付けられたケース１８が覆い被せられたハウジング１９の内部が密閉された状態を保ち、生ごみから排出される高温多湿な水蒸気のみが水蒸気排出管１９ａを介して水タンク１００を経て空冷式及び水冷式の凝縮器２８ａ、２８ｂにより凝縮されて浄化処理される。

これにより、ハウジング１９内において含水の生ごみを攪拌、粉砕、搬送及び乾燥させる過程において生じるほとんどの悪臭又は各種の有毒ガスが凝縮されて浄化され、凝縮器２８ａ、２８ｂを通過して凝縮された凝縮水を下水口に排出することにより、生ごみから放たれる悪臭が外部に排出されることを極力抑えることが可能になる。

ここで、前述した本考案においては、好適な実施の形態に基づいて説明したが、当該技術分野において熟練した当業者であれば、下記の特許請求の範囲に記載されている本考案の思想及び領域から逸脱しない範囲内において本考案を種々に修正及び変更することが可能であるということが理解できる筈である。

本考案は、生ごみが攪拌、粉砕、切断されると同時に、搬送スクリュに沿って円滑に搬送されることから、生ごみがヒータの発熱を起因としてチャンバの底面に焦げ付いてしまうというメラノイジング現象の発生を防ぐことができ、回転羽根をそれぞればらばらに形成して搬送スクリュに一体形に連結することにより、摩耗もしくは破損した回転羽根のみを取り替えて用いることができ、生ごみをらせん状の回転羽根により攪拌及び粉砕する最中に、高温多湿な生ごみに外部の空気を供給して、生ごみ内への伝熱及び空気層の形成により処理時間を短縮させ、排出される水蒸気を凝縮させることにより、悪臭もしくは有毒ガスの排出を極力抑えることができて、産業的に非常に有用である。

Claims (4)

1. 回転軸と、前記回転軸の外周縁にらせん状を呈して形成され、生ごみを一方向に搬送する最中に攪拌、粉砕及び切断するためのらせん状の回転羽根と、からなる搬送スクリュと、
   前記回転羽根に貫通形成され、隣り合う回転羽根と回転羽根との間の前記生ごみに外部の空気を供給して、前記生ごみから気泡の生成により水蒸気を排出するための外部空気供給孔と、
   を備えることを特徴とする生ごみ処理装置用の搬送スクリュ。
2. 前記回転羽根の外周縁に繰り返し形成され、前記生ごみを切断するために刃機能を有する鋸歯部が配備されたことを特徴とする請求項１に記載の生ごみ処理装置用の搬送スクリュ。
3. 前記回転羽根をメビウスの帯状を呈するようにそれぞればらばらに形成するが、
   前記回転軸の外周縁に前記回転羽根の内周縁が密着して固定され、前記回転羽根の両終端が隣の回転羽根に接合されてらせん状を呈するように継がれることを特徴とする請求項１又は２に記載の生ごみ処理装置用の搬送スクリュ。
4. 前記搬送スクリュは、
   前記回転軸の一端に形成され、前記搬送スクリュの回転により搬送される生ごみの搬送方向を切り換える場合、隣の搬送スクリュに生ごみが円滑に搬送されるように導くための方向切換え板がさらに配備されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の生ごみ処理装置用の搬送スクリュ。