JP3552684B2 - 厨芥処理機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般家庭の生ごみ等の厨芥を処理する厨芥処理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の厨芥処理機としては、生ごみを粉砕して下水へ流すディスポーザーや、生ごみを粉砕、脱水して回収する生ごみ脱水機がある。ディスポーザーは、下水処理施設のない地域では河川を汚し、環境汚染の原因になる。一方、生ごみ脱水機は、脱水した生ごみを回収するので直接には環境汚染の原因にはならないが、回収した生ごみは放置しておくと腐敗しやすく、悪臭を発生する。そのために、脱臭回収した生ごみを低温で保管したり、頻繁に公共のごみ収集場所へ出して、処理しなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の厨芥処理機は、環境汚染の原因になったり、処理機で処理した後の処理に手間が掛かるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記従来の厨芥処理機の課題を解決するもので、生ごみを粉砕し乾燥することにより、元の体積、重量を低減し、また、放置していても腐敗したりカビの発生がなく、後処理に手間が掛からない厨芥処理機を提供することを第一の目的とするものである。
【０００５】
また、生ごみの粉砕、撹拌が効率よく行える厨芥処理機を提供することを第二の目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第一、第二の目的を達成する本発明の第一の手段は、生ごみ収納容器と、前記生ごみ収納容器の生ごみを粉砕、撹拌する粉砕撹拌手段と、前記生ごみ収納容器の上方に設けられ、生ごみ収納容器内の生ごみを加熱乾燥させる生ごみ加熱手段と、前記生ごみから発生する臭気成分を浄化する脱臭装置とを備え、前記生ごみ加熱手段はヒータとファンから構成し、前記粉砕撹拌手段は生ごみ収納容器の内壁に設けた固定刃と、生ごみ収納容器の内底部に設けた回転刃とから成るものである。
【０００７】
【作用】
本発明の第一の手段は、以下のように作用する。生ごみ収納容器に投入された生ごみは、粉砕、攪拌されながら加熱手段によって加熱乾燥される。生ごみからは臭気成分を含んだ水蒸気は、脱臭装置へ導かれ臭気成分は浄化される。粉砕、乾燥された生ごみは生ごみ収納容器に残るが、嵩が減っており、また、乾燥して水分活性が低下しているので、そのまま生ごみ収納容器内に入れていても、腐敗したりカビが発生することはない。したがって、生ごみ収納容器が一杯になるまで、乾燥した生ごみの上に、次々生ごみを入れて乾燥処理することができる。さらに、生ごみは粉砕撹拌手段で細かく粉砕されるため乾燥しやすくなり、乾燥速度を速めることができる。
【０００８】
また本発明の第一の手段は、生ごみの粉砕撹拌手段として生ごみ収納容器の内壁に設けた固定刃と生ごみ収納容器の内底部に設けた回転刃による構成とし、固定刃と回転刃の間で生ごみを効率よく粉砕するものである。
【０００９】
【実施例】
以下本発明の第一の実施例について、図１、図２を参照しながら説明する。
【００１０】
図において、１は断熱容器（図１では一例として内壁と外壁で構成され間の空間を真空にした真空断熱容器を示す）、２は断熱容器内に取り出し自在に設置した生ごみ収納容器である。生ごみ収納容器２内には生ごみの粉砕撹拌手段として固定刃４、回転刃５を設けている。固定刃４は生ごみ収納容器２の内壁に設けられ、回転刃５は生ごみ収納容器２の内底部に設けてあり、生ごみ収納容器２の底面から突き出した回転軸６に固定されている。生ごみ収納容器２の上方には生ごみ加熱手段としてヒータ８と、ヒータ８の熱を生ごみ収納容器２内に均等に送り込むための撹拌ファン９を設けている。１０は撹拌ファン駆動用のモータである。
【００１１】
また、断熱容器１の外周部には生ごみから発生する水蒸気を凝縮する凝縮部１１を配置している。凝縮部１１の外部には外面を冷却する送風ファン１２が設置されている。そして断熱容器１および生ごみ収納容器２は、この実施例では傾斜した状態に設置され、これらは一体となって回転するようになっている。そのため駆動モータ１４の回転は減速ギヤ１５を介して駆動軸１６に伝達されるが、この駆動軸１６を２軸構成、すなわち外側の軸１６ａと内側の軸１６ｂより構成している。外側の軸１６ａはカッブリング１７ａによって断熱容器１と係合しており、断熱容器１および生ごみ収納容器２を回転させる。また内側の軸１６ｂはカップリング１７ｂによって回転軸６と係合し、回転刃５を回転させる。また駆動軸１６の外側の軸１６ａと内側の軸１６ｂは互いに異なる方向に回転する構成としている。
【００１２】
凝縮部１１の下部には凝縮水流出パイプ１８、排気パイプ１９が接続されている。凝縮水流出パイプ１８の先端には凝縮水を溜める凝縮水容器２０を脱着自在に設けている。排気パイプ１９には脱臭装置２１を設けている。２２は厨芥処理機本体、２３は生ごみ加熱手段を収納した蓋である。蓋２３はヒンジ２４で支持され、厨芥処理機本体２２の上に開閉自在で、パッキンを挟み込み、ラッチ式ハンドル２５で蓋２３と厨芥処理機本体２２が固定されて、生ごみ収納容器２は密閉状態になる。
【００１３】
次に、固定刃４と回転刃５は図３に示すように相互に逆方向に回転し、休止と回転を繰り返す間欠回転とするとともに、回転時毎に回転方向が反転するように制御されている。固定刃４と回転刃５とは駆動軸１６を２軸構成とし、しかも外側の軸１６ａと内側の軸１６ｂとが互いに異なる方向なので、回転刃５と生ごみ処理容器２との回転方向が互いに異なり、よって、回転刃と５と生ごみ処理容器２に設けた固定刃４との回転方向が互いに逆方向となる。こうすることよって、生ごみ収納容器２に入れた生ごみは、固定刃４ですくい上げられて撹拌され、固定刃４と回転刃５の間で粉砕される。しかも、固定刃４と回転刃５とが互いに逆方向に回転するので、固定刃４と回転刃５との相対速度が高まり、生ごみの粉砕能力を高めることができる。
【００１４】
また、固定刃４と回転刃５を連続して回転すると、ご飯などのでんぷん質の生ごみは粘りが強く、餅状になり、内部が乾燥しにくくなる。従って、回転を間欠的に短時間行う（例えば５秒回転、６０秒休止）ことによって、でんぷん質の生ごみが餅状になるのを防止している。また、一方向にのみ回転を続けると、固定刃４と回転刃５の間に生ごみが詰まりやすくなり、回転刃５がロックをしやすい。従って、間欠回転で毎回、回転方向を変化させることにより、回転刃５のロックを防止するようにしている。
【００１５】
また、回転刃５の一部には生ごみ収納用袋を破砕するための破砕刃２６を垂直方向に設けている。回転刃５は主に生ごみ粉砕、撹拌用である。生ごみを生ごみ収納用袋（ポリエチレン袋等）に入れた状態で生ごみ収納容器２に投入し、粉砕乾燥を行う。この場合、回転刃５が回転するので、回転刃５に設けた破砕刃２６も生ごみ収納用袋の底で回転し袋を破砕する。そして袋の中の生ごみが袋よりこぼれだし、回転刃５の先端と固定刃４によって粉砕される。このように、生ごみを生ごみ収納用袋に入れた状態で、生ごみ収納容器２に投入でき、厨芥処理機の使用性の向上を図っている。
【００１６】
また、回転刃５は回転軸６と着脱自在に係合する構成としている。すなわち、図２に示すように回転軸６の先端部は断面が略Ｄ形状をしており、一部に細い溝部２７がある。同様に回転刃６の中央部にも断面が略Ｄ形状の穴を設けて、その中にはバネ２８により付勢された突起２９が突き出している。回転軸６の先端に回転刃５を挿入すると突起２９が溝部２７にはまりこみ、回転刃５と回転軸６が係合し、逆に回転刃５を手で引くと、容易に外すことができる。従って、生ごみ収納容器内２が汚れたり、回転刃５に生ごみが焼き付いたりした場合には、回転刃５を外して、生ごみ収納容器２や回転刃５を洗うことができ、掃除がしやすい構成としている。
【００１７】
また、回転刃５はその表面がプラスチックスよりなっているものである。すなわち回転刃５を金属製とした場合は、先端の刃部を残し、他の表面をプラスチックス（図２の破線部分）で覆った構成としている。また回転刃５はその全体がプラスチックスで構成されたものであってもよい。プラスチックスは金属に比べて非粘着性が高いので、この構成により、粉砕乾燥時に、生ごみが回転刃５に焼き付くことは殆どなく、付着した場合も、容易に拭き取ることができ、より掃除がしやすくなる。
【００１８】
なお、固定刃４も回転刃５と同様な構成とすれば、生ごみの焼き付きをさらに効果的になくすことができるものである。
【００１９】
以上のように構成された厨芥処理機について、その動作を説明する。生ごみ収納容器２に投入された生ごみは、相互に逆方向に間欠的に、かつ回転方向が反転する回転刃５と固定刃４の間で粉砕される。同時にヒータ８によって加熱され、撹拌ファン９によって生ごみ収納容器２内に均等に熱を拡散する。また、生ごみ収納容器２は傾斜した状態で回転し、この時、生ごみ収納容器２の内壁に設けた固定刃４が生ごみをすくいあげるため、粉砕した生ごみは撹拌される。生ごみからは臭気成分を含んだ水蒸気が発生し、生ごみ収納容器２の開口部から断熱容器１の外側の凝縮部１１へ流入する。
【００２０】
そして水蒸気は凝縮部１１において、送風ファン１２で冷却されて凝縮し、凝縮水流出パイプ１８を通って凝縮水容器２０に溜まる。一方、凝縮しきれなかった臭気成分を含む水蒸気は排気パイプ１９から脱臭装置２１へ導かれ臭気成分は浄化される。粉砕、乾燥された生ごみは生ごみ収納容器２に残るが、嵩が減っており、また、乾燥して水分活性が低下しているので、そのまま生ごみ収納容器内２に入れていても腐敗したりカビが発生することはない。従って、生ごみ収納容器２が一杯になるまで、次々、乾燥した生ごみの上に生ごみを入れて乾燥処理することができる。そして、生ごみ収納容器２に残った乾燥生ごみと凝縮水容器２０に溜まった凝縮水を定期的に回収して捨てる。
【００２１】
なお、本実施例では生ごみの撹拌効果をあげるために生ごみ収納容器２を傾斜させるとともに回転させているが、回転刃５だけでも撹拌作用を得ることができるので、生ごみ収納容器２を垂直で固定させた構成としてもよいものである。
【００２２】
以下、生ごみ収納容器を垂直に固定した第二の実施例につき説明する。本実施例は図４〜図７に基づいて説明する。図４において、３１は断熱容器で、二重壁の間に断熱層としての空気層を形成している。３２は断熱容器３１内に設置した生ごみ収納容器である。生ごみ収納容器３２の内壁には固定刃３３が設けられている。３４は刃を上下二段に配列しそれぞれの刃の先端が一方３４ａは固定刃３３と略平行に、他方３４ｂは固定刃３３と略垂直に交差しながら回転する回転刃で、回転刃３４を取り付けた回転軸３５ａにはモータ３５の回転がベルト３６を介して伝達される構成である。上記固定刃３３と回転刃３４により生ごみ収納容器３２の内部の生ごみを粉砕撹拌する粉砕撹拌手段を構成している。
【００２３】
３８は断熱容器３１の外周部に配置した凝縮部で、その外側に冷却ファン３９が設置されている。４０は凝縮器３８より流れ出る凝縮水を回収し溜める凝縮水収集容器である。４１は厨芥処理機本体上部に開閉可能に取り付けた蓋で、生ごみの投入口をパッキン３７にてシールしている。４２は生ごみ収納容器３２内の空気を撹拌する遠心ファンよりなる攪拌ファンで、回転面が前記蓋４１の下面４７とほぼ平行に設けられ、生ごみ収納容器４２の上方開口に突出している。４３は撹拌ファン４２による撹拌空気を熱風とするヒータで、攪拌ファン４２の外周に配備してある。そして撹拌ファン４２とヒータ４３により生ごみを乾燥する乾燥手段を構成している。なお、断熱容器３１および生ごみ収納容器３２の上端部と蓋４１の下面４７とは隙間のある状態で配置されている。
【００２４】
４４は蓋４１の下面４７に設けたフードで、撹拌ファン４２より吐出される熱風を生ごみ収納容器３２内に導くようにしている。４５は攪拌ファン４２を駆動する駆動モータで、カバー４６、断熱材６０とともに蓋４１内に設置している。駆動モータ４５の軸４９は、図７に示すように蓋４１の下面４７を貫通するとともに、貫通部分４８を覆ってグリス溜め５７ａを有する軸受け５７を摺動自在に設けている。軸受け５７はバネ５８により蓋４１の下面４７側に付勢されている。また軸４９には自冷ファン５９を設けている。
【００２５】
また、図４に示すように凝縮部３８と凝縮水収集容器４０はホース５０により連結され、ホース５０は分岐されて脱臭装置２１に連結されている。また凝縮水収集容器４０内には、凝縮水が満杯になったことを検知するフロートスイッチからなる検知装置５３が設けてあり、本実施例では磁石５４を内蔵した浮き子５５とリードスイッチ５６にて構成している。また凝縮水収集容器４０は通電時には比較的高温となる脱臭装置５１に近接して配置し、検知装置５３にその熱が作用するようにしている。さらにヒータ４３の近傍でかつ攪拌ファン４２からの排出風の通路内に温度センサー５２を設けてヒータ４３の温度コントロールを行っている。
【００２６】
以上のように構成された厨芥処理機において、その動作を説明する。生ごみ収納容器３２に投入された生ごみは、回転刃３４により攪拌されると共に回転刃３４と固定刃３３により粉砕される。攪拌ファン４２とヒータ４３による熱風は、蓋４１の下面４７とフード４４と生ごみ収納容器３２で形成される空間内を循環し、前記空間内の空気を攪拌しながら生ごみを加熱する。加熱された生ごみからは水蒸気が発生し、生ごみ収納容器３２の上端部と蓋４１の下面４７との隙間から凝縮部３８に溢れ出る。断熱容器３１の働きで、生ごみ収納容器３２の内部に比べ凝縮部３８の温度は低いため、前記水蒸気は凝縮され水となり凝縮水収集容器４０に集められる。一方、凝縮しきれなかった臭気成分を含む水蒸気は、分岐ホースから脱臭装置５１へ導かれ臭気成分は浄化されて外部に排出される。粉砕、乾燥された生ごみは生ごみ収納容器３２に残るが、嵩が減っており、また、乾燥して水分活性が低下しているので、そのまま入れていても腐敗したりカビが発生することはない。
【００２７】
ここで、凝縮水収集容器４０が満杯になれば検知装置５３が働き、次回の運転時には凝縮水を捨てなければ運転できないように制御する。凝縮水収集容器４０の容量は凝縮水の１回処理分の余裕を持たせてあるため、検知装置５３が働く時点では、運転途中で検知装置５３が作動してもその回は最後まで処理されるが、次回運転時には凝縮水を捨てなければ運転できなくなっており、凝縮水収集容器４０から水が溢れだすことはないようにしている。仮に外気温度が低下し、凝縮水が凍りついて検知装置５３が動かない場合には水が溢れる恐れがあるが、検知装置５３近傍に発熱源である脱臭装置５１が配備されているため、運転時には脱臭装置５１の熱により凝縮水の凍結が解除され、検知装置５３が正常に働き水が溢れ出ることはない。
【００２８】
次に攪拌ファン４２の作用を図５により説明する。撹拌ファン４２より吐出される風は、図５に示すように撹拌ファン４２の回転方向成分の流速Ｖを有し、フード４４によってガイドされつつ生ごみ収納容器３２内へ送り込まれ、生ごみを加熱したのち、撹拌ファン４２の中心部より再度、撹拌ファン４２に吸い込まれる。従って熱風がヒータ４３外周を高速に回転するためヒータ４３近傍に設けた温度センサー５２は、乾燥途中段階で熱風が蒸気を含む場合には、ヒータ４３の放射熱よりも蒸気の影響を受け、蒸気すなわち生ごみ収納容器３２内の温度を測定することになる。そのため、生ごみ収納容器３２内が乾燥温度になるよう頻繁にヒータ４３の入力が入り乾燥を早めることができる。
【００２９】
乾燥が進み、熱風内の蒸気が少なくなると温度センサー５２はヒータ４３の放射熱からの影響を受けやすくなり、ヒータ４３自体の温度を測定するようになる。よって、蒸気が少なくなってヒータ４３の温度が急速に上昇する場合には、温度センサー５２はヒータ４３自体の温度を測定しているので、ヒータ４３の過昇防止が図れ、またヒータ消費電力の節約が行える。
【００３０】
次に生ごみの粉砕撹拌について図６により説明する。回転刃３４は上下二段に配置した二本の刃によって形成されており、一方の刃３４ａの先端は図６（a）に示すように固定刃３３と略平行に交差し、他方の刃３４ｂの先端は図６（b）に示すように固定刃３３と略垂直に交差する。したがって、互いの交差角度が異なることにより生ごみを効率良く粉砕することができるとともに、交差角度が一方向の場合は固定刃３３に生ごみが絡まりやすくなるが、交差角度を変えることにより絡みつきを防止することができる。しかも、回転刃を上下二段に配置していることから、生ごみが回転方向だけでなく上下方向にも移動することになり、攪拌が効率良く行われ生ごみの乾燥が促進される。また、生ごみの撹拌性能が高まるので、生ごみ収納容器を傾斜させることなく効果的に生ごみを撹拌できる。
【００３１】
次に、撹拌手段４２、駆動モータ４５、および蓋４１の関連について図７により説明する。駆動モータ４５の軸４９に摺動自在に設けた軸受け５７は、グリス溜め５７ａを設けて駆動モータ４５の軸４９と貫通部分４８との隙間を覆ってシールするため、軸４９と貫通部分４８との隙間は余裕を持って設定することができ、よって振動および熱膨張による隙間の変動に対応することができる。かつ軸受け５７およびバネ５８は自冷ファン５９により空冷されることにより、攪拌ファン４２から駆動モータ４５に伝わる熱を放熱し、駆動モータ４５の温度上昇を低減しているものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、生ごみ収納容器に投入された生ごみは、粉砕、撹拌されながら生ごみ加熱手段によって加熱乾燥され、生ごみから発生した臭気成分を含む水蒸気は脱臭装置へ導かれ臭気成分は浄化される。粉砕、乾燥された生ごみは生ごみ収納容器に残るが、嵩が減っており、また、乾燥して水分活性が低下しているので、そのまま生ごみ収納容器内に入れていても腐敗したりカビが発生することはない。従って、生ごみ収納容器が一杯になるまで、乾燥した生ごみの上に生ごみを入れて乾燥処理することができる。しかも、生ごみを粉砕するので生ごみ内に熱を伝えやすくなり乾燥速度を速めて乾燥処理時間を短縮することができる。
【００３３】
また、粉砕撹拌手段として生ごみ収納容器の内壁に設けた固定刃と生ごみ収納容器の内底部に設けた回転刃を採用し、固定刃と回転刃の間で生ごみを粉砕するものであり、生ごみの粉砕、撹拌、乾燥が効率よく行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例における厨芥処理機の断面図
【図２】（ａ）同厨芥処理機における生ごみの粉砕撹拌手段の要部断面図
（ｂ）同厨芥処理機における撹拌手段の回転軸を示す要部斜視図
【図３】同厨芥処理機の回転刃と固定刃の回転制御状態を示す図
【図４】本発明の第二の実施例における厨芥処理機の断面図
【図５】同厨芥処理機の撹拌ファン部分の平面図
【図６】（ａ）同厨芥処理機の固定刃と回転刃の関係の一方側を示す要部斜視図
（ｂ）同他方側を示す要部斜視図
【図７】同厨芥処理機の駆動モータ部分の拡大断面図
【符号の説明】
１、３１ 断熱容器
２、３２ 生ごみ収納容器
３、３３ 固定刃
４、３４ 回転刃
８、３８ 凝縮部
１０ 凝縮水容器
１１、４１ 蓋
１２、４２ 攪拌ファン
１３、４３ ヒータ
２１、５１ 脱臭装置
２６ 破砕刃
４０ 凝縮水収集容器
４５ 駆動モータ
４８ 貫通部分
４９ 軸
５３ 検知装置
５７ 軸受け
５９ 自冷ファン

Claims (1)

1. 生ごみ収納容器と、前記生ごみ収納容器の生ごみを粉砕、撹拌する粉砕撹拌手段と、前記生ごみ収納容器の上方に設けられ、生ごみ収納容器内の生ごみを加熱乾燥させる生ごみ加熱手段と、前記生ごみから発生する臭気成分を浄化する脱臭装置とを備え、前記生ごみ加熱手段はヒータとファンからなり、前記粉砕撹拌手段は生ごみ収納容器の内壁に設けた固定刃と、生ごみ収納容器の内底部に設けた回転刃とから成る厨芥処理機。

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