JP3890480B2 - 包装食品分別装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装食品分別装置に係り、詳しくは、合成樹脂フィルム、パック、トレイ等の包装材に収納された弁当や惣菜等の包装食品を廃棄処分する際に、該包装食品を機械的に破砕又は粉砕し、かつ、風動により包装材と生ゴミ（食品）とに分別するようにした包装食品分別装置に関する。

デパートの食品売場、スーパーマーケット、コンビニエンスストア等では、個別に合成樹脂フィルム、パック、トレイ等の包装材に収納された弁当、惣菜、おにぎり、パン等の多くの包装食品が販売されている。

これらの包装食品は、賞味期限が経過すると店頭から取り除かれて廃棄処分されるが、これまでは包装材と生ゴミ（食品）とに分別することなく混合した状態で廃棄することが多かった。

しかし、環境衛生上の問題や近年施行されたリサイクル法等により、合成樹脂フィルム等の包装材と食品とは分別して回収することが要求されるようになってきた。これに伴い、賞味期限が経過した弁当等の包装食品は、包装材と生ゴミ（食品）とに分別するといった新たな処理作業を必要とするが、従来、この処理作業は人手によって行われてきた。

こうしたなかで、この種の分別処理の機械化（自動化）を図る自動分離・粉砕装置の提案があった（特許文献１を参照）。特許文献１記載の装置による分離と粉砕は、回転軸16に沿って取り付けた回転羽根26（先端にゴム板23を取着した金属板20からなる）の投入口25側の端部27に突出部材28（アングル鋼材）を設けて、投入されてきた食品パックを引っ掛けて包装材を強制的に破り、固形物を粉砕するとともに包装材と分離する。なお、分離した包装材は回転する回転羽根26に煽られて半割ドラム状蓋体36側に舞い上がり、回転羽根26の回転（風力）と案内部材37とによって排出口35に誘導される、としている。
特許第３１６６１０６号公報

ここで、突出部材28は言わば打撃子であり、固形物の粉砕は衝撃破砕であると推認される。もちろん、食品を所望のサイズ以下に粉砕できればその手法は問わないであろう。しかしながら、この種の分別処理は粉砕（分離を含む）と風動からなる複合的な処理をどのようにして効率的に機能させるかという点にあり、回転羽根の形状又は構造を含む粉砕手段（本発明に関し破砕ローター）は種々改善される余地がある。

こうしたなかで、先に本出願人は破砕（粉砕）、分離、風動の複合的な処理を破砕ローターを設けた分離槽内で効率的におこなうことができる包装食品分別装置〔以下、先願装置。〕を提案してきた（特許文献２を参照）。
特開２００２−１２６５５５号公報

図10に先願装置の縦断面視説明図を示すように、ここでは投入した包装食品Ｆを、回転する破砕ローター10の破砕刃12で破砕して、生ゴミＧをその自重と破砕刃12による押圧力によって分離板30の通孔31a から生ゴミ収納箱40へ落とし、包装材Ｐを破砕刃12の送風ファン部13が発生させる風力によって包装材排出部50へ排出し、生ゴミＧと包装材Ｐとを分別するようにしている。

しかしながら、先願装置の破砕ローターの羽根構造は、複合的な処理（処理流れ）をより効率化するために改善される余地がある。例えば、破砕要素と風動要素の形状変更が考慮される。

また、回転羽根に破砕物（主に生ゴミ）が付着するという問題がある。

また、装置本体内に包装材排出部を収設して包装材を回収し、生ゴミ収納箱と同様に装置全面から出し入れ可能に構成することが望まれる。

さらに、装置のコンパクト化と静音設計が望まれる。

そこで、技術解決課題は、破砕ローターの羽根構造を破砕要素と風動要素からなる複合体とし、回転羽根に対する破砕物（主に生ゴミ）の付着防止手段を導入し、装置本体内に包装材排出部を収設し、装置稼働部に防音又は遮音対策を講じる点にある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、上記課題を解消し、装置投入した包装食品に対して、分離槽内で破砕（又は粉砕）と分離と風動（又は風選）からなる複合的な処理を施し、装置内で包装材と生ゴミの分別回収をおこなうように改善した包装食品分別装置を提供するものである。

課題を解決するために本発明は、本体ケーシングに収納した半円筒状の分離板とケーシング蓋体に収納した半円筒状の分離槽天板を開閉可能に歯合してドラム状の分離槽を構設し、該分離槽内に駆動手段によって回転する水平軸に回転羽根を取着した破砕ローターを備え、前記分離槽の槽端に設置した装置投入口から包装食品を投入して回転する回転羽根の投入上流側端部に受け入れ、該包装食品を破砕又は粉砕するとともに、回転羽根の風力によって生ゴミ（食品）と包装材を風動分離し、かつ、それぞれを分別して回収するようにした包装食品分別装置の改善であって、
前記破砕ローターが、破砕要素と風動要素として機能する複数種類の回転羽根の複合体であって、前記破砕要素が上流側端部を折り曲げ形成した破砕送り羽根と追加破砕羽根からなるものであり、前記風動要素が上流側端部と下流側端部を前記水平軸回り反対方向にそれぞれ折り曲げて、上流側から下流側に流れる風を発生させる風動送り羽根からなるものであり、前記分離槽内で包装食品に対する破砕と分離と風動からなる複合的な処理を施すようにしたことを特徴とするものである。

本発明によれば以下に挙げる効果を奏する。

（１）破砕ローターの羽根構造（回転羽根）を破砕要素と風動要素からなる複合体とすることにより、破砕、分離、風動の複合的な処理流れの効率化が図れる。

（２）回転する回転羽根に対して洗浄水をノズル噴射することにより、破砕物（主に生ゴミ）の付着防止が図れる。

（３）装置本体内に包装材排出部を収設して包装材を系内回収し、生ゴミ収納箱と同様に装置全面から出し入れ可能に構成することにより、すっきりとした装置構成で、かつ、小型化が図れる。

（４）装置稼働部に防音材又は遮音材を設けることにより、静音設計が可能である。

本発明を実施するための最良形態は、特徴的構成として、本体ケーシングの一端に開閉蓋を有して設けられ、包装食品が投入される投入口と；
モーター駆動により回転する水平軸に沿って基端を取着して放射方向に立設配置した複数の回転羽根を有し、投入された包装食品を生ゴミ（食品）と包装材とに分離可能に破砕し、かつ、包装材を投入上流側から下流側へ風動させる破砕ローターと；
破砕ローターの直下に、回転羽根の先端とわずかな間隔をあけて下向きに弧設され、多数の通孔を形成した半円筒状の分離板と；
破砕ローターの直上に、回転羽根の先端とは離隔して上向きに弧設され、該破砕ローターの天蓋を形成するとともに、分離板の上端縁と歯合してドラム状の分離槽を構成する半円筒状の分離槽天板と；
破砕ローターを収設した本体ケーシングの上部構造として開閉可能に設けられ、天板を収設したケーシング蓋体と；
分離板の下位に設けられた生ゴミ収納箱と；及び、
破砕ローターの下流側に設けられた包装材排出部を具備している。

ここで、破砕ローターは、破砕要素と風動要素として機能する複数種類の回転羽根の複合体であって、破砕要素が上流側端部を折り曲げ形成した破砕送り羽根と追加破砕羽根からなるものであり、風動要素が上流側端部と下流側端部を前記水平軸回り反対方向にそれぞれ折り曲げて、上流側から下流側に流れる風を発生させる風動送り羽根からなるものであり、分離槽内で包装食品に対する破砕と分離と風動からなる複合的な処理を施すように構成されている〔請求項２〕。

至適には、破砕要素は水平軸回り４等配位置の相対向する２箇所に設けられ、上流側端部を折り曲げて送風ファン部を形成した破砕送り羽根と、該破砕送り羽根と上流側でのみ基端を揃えて重合し、かつ、放射方向には離間して立設した短尺の追加破砕羽根からなる〔請求項３〕。

また、風動要素は前記４等配位置の相対向する他の２箇所に設けられ、上流側と下流側を水平軸回り反対方向にそれぞれ折り曲げて送風ファン首翼部と送風ファン尾翼部を形成し、上流側から下流側に流れる風を発生させる風動送り羽根からなる〔請求項３〕。

そして、水平軸方向に破砕要素である破砕送り羽根と追加破砕羽根の上流側前端を揃え、風動要素である風動送り羽根の上流側前端を下流側にずらして配設されている〔請求項３〕。

また、包装材排出部を本体ケーシング内に室形成し、該室内に本体ケーシング前面から出し入れ可能な包装材排出トレイを収納している〔請求項４〕。

また、ケーシング蓋体の内面壁と分離槽天板との間隙に防音材又は遮音材を充填し、ケーシング本体の上部内面壁には防音材又は遮音材を内張りしている〔請求項５〕。

さらに、ドラム状の分離槽の破砕ローターの上流側に開く投入部開口端の上部に噴水ノズルを配設し、回転羽根の回転軌道外周と分離槽天板との離隔空間に臨ませている〔請求項６〕。

本発明の実施例を添付図面を参照して以下具体的に説明する。なお、理解を助けるために、先願装置と共通する構成要素（事項）については同一の符号を付している。

図１は本発明の一実施例である包装食品分別装置（以下、実施例装置。）の全体構造を示す外観視説明図である。

図２は実施例装置における上流側の破砕ローターの設置構造を示す斜視部分説明図である。

図３は実施例装置における下流側の破砕ローターの設置構造を示す斜視部分説明図である。

図４は実施例装置における回転羽根の取付構造を示す破砕ローターの（ａ）正面視説明図及び（ｂ）左側面視説明図である。

図５は実施例装置における回転羽根〔複合体〕の破砕要素である（ａ）破砕送り羽根及び（ｂ）追加破砕羽根と風動要素である（ｃ）風動送り羽根を示すそれぞれの正面視説明図である。

図示するように、実施例装置Ｘの構成主体は、本体ケーシング３、投入口20、破砕ローター10（水平軸11；回転羽根12）、分離槽６（分離板30；分離槽天板５）、ケーシング蓋体４、生ゴミ収納箱40、包装材排出部50（排出トレイ60）からなり、本体ケーシング３、生ゴミ収納箱40、及び包装材排出トレイ60の下面にはキャスター２,41,61を取り付けている。

破砕ローター10は、モーター１駆動により回転する水平軸11に複数（図示では軸回り４等配位置の対向する２箇所に各２枚と他の２箇所に各１枚の計６枚）の回転羽根12を取り付けて構成される。回転羽根12は、投入した包装食品Ｆを生ゴミ（食品）Ｇと包装材Ｐとに分離可能に破砕し、かつ、包装材Ｐを投入上流側から下流側へ風動させるための破砕要素と風動要素からなる複合体である。なお、回転羽根12は平板状であって、水平軸11に沿って基端を取着して放射方向に立設配置されている。破砕ローター10は、本体ケーシング３内（詳しくは分離槽６内）に収設される。回転羽根12の具体的構成については後述する。

投入口20は、開閉蓋22を有して本体ケーシング３の一端に設けられ、分離槽６の上流側に開く。投入口20から投入した包装食品Ｆは、破砕ローター10の上流側の回転羽根12の前端で受け入れる。投入口20と分離槽６を境する投入部開口21端の上部には噴水ノズル８を配設し、回転羽根12の回転軌道外周と分離槽天板５との離隔空間に臨ませている。破砕された包装食品Ｆ（主に生ゴミ）が回転羽根12に付着するのを防ぐためである。図６は噴水ノズルの取付構造を示す斜視説明図である。また、図７は装置端（上流側）の構造を示す側面視説明図である。

分離槽６は、破砕ローター10の直下に、回転羽根12の先端とわずかな間隔をあけて下向きに弧設され、多数の通孔31を形成した半円筒状の分離板30と、破砕ローター10の直上に、回転羽根12の先端とは離隔して上向きに弧設され、該破砕ローター10の天蓋を形成する半円筒状の分離槽天板５から構設され、分離槽天板５の下端縁と分離板30の上端縁とを歯合することによりドラム状の処理空間（分離槽６）を形成する。

ケーシング蓋体４は、分離槽天板５を収設し、破砕ローター10を収設した本体ケーシング３の上部構造として開閉可能に設けられる。背面側をヒンジ結合している。ここで、ケーシング蓋体４の内面壁と分離槽天板５との間隙に防音材７（又は遮音材）を充填し、本体ケーシング３の上部内面壁にも防音材７（又は遮音材）を内張りしている〔静音設計〕。図８は、防音構造を示す断面視説明図である。

生ゴミ収納箱40は分離板30の下位に設けられ、破砕された生ゴミＧを受けるキャスタ41付きの箱状部材である。装置Ｘ（本体ケーシング３）の前面から出し入れする。

包装材排出部50は、本体ケーシング３の破砕ローター10の下流側にダクト空間として内設され、かつ、この空間には包装材排出トレイ60を収納している。包装材排出トレイ60は、破砕により生ゴミＧと分離した包装材Ｐを風動させて包装材排出部50に導き、これを回収するキャスタ61付きの箱状部材である。生ゴミ収納箱40と同様に装置Ｘ（本体ケーシング３）の前面から出し入れする。

そして、投入した包装食品Ｆを、回転する破砕ローター10の回転羽根12で破砕して、生ゴミＧをその自重と回転羽根12による押圧力によって分離板30の通孔（群）31から生ゴミ収納箱40へ篩い落とし、包装材Ｐを回転羽根12の風力によって包装材排出部50へ風動排出し、生ゴミＧと包装材Ｐとを分別して回収するようにしている。

このように、装置投入した包装食品Ｆに対して、分離槽６内で破砕（又は粉砕）と分離と風動（又は風選）からなる複合的な処理を施すのであるが、この作用効果は破砕ローター10の羽根構造によるところが大きい。そこで、回転羽根12の具体的構成について詳説する。

回転羽根12は、破砕送り羽根14と追加破砕羽根16からなる破砕要素と風動送り羽根15からなる風動要素の複合体である。

破砕送り羽根14は、平板状で概略矩形のステンレス鋼板で製作され、設置上流側の端部を折り曲げて送風ファン部13を形成し、水平軸11に沿って長辺下端を基端として取着されている。

また、追加破砕羽根16は、平板状で概略台形のステンレス鋼板で製作され、破砕送り羽根14に比して断然短尺であり、破砕送り羽根14と上流側でのみ基端を揃えて重合し、かつ、放射方向には離間して立設されている。そして、破砕要素として水平軸11方向に上流側前端を揃え、水平軸11回り４等配位置の相対向する２箇所に設けられる。

風動送り羽根15は、平板状で概略矩形のステンレス鋼板で製作され、長辺下端を基端として水平軸11に沿って取着され、設置上流側と下流側の短辺を水平軸11回り反対方向にそれぞれ折り曲げて送風ファン首翼部151 と送風ファン尾翼部152 を形成し、上流側から下流側に流れる風を発生させる。この風動送り羽根15は、上流側前端を破砕要素(14;16) の前端より下流側にずらして配設され、破砕ローター10の投入上流部分の分離槽６内に開放部17を形成する。これにより、受け入れ直後に破砕されたた包装食品Ｆ（生ゴミＧと包装材Ｐ）を、停滞することなく複合的な処理流れに乗せることができ、連続処理の円滑化に寄与する。

参考までに、図９に分離槽下流部と包装材排出部の詳細構造を示す（ａ）斜視説明図、（ｂ）断面視説明図、及び（ｃ）風動模式図（回転羽根は図示を省略。）である。なお、図９（ｃ）中の矢印は包装材の風動方向を模擬的に示すものである。

図示のとおり、分離槽６の下流端部で包装材排出部50との連絡部51を開口形成するとともに、分離槽天板５と包装材排出部50の開口縁（後方）との間に流下斜面52を隔壁形成し、風勢により包装材Ｆを包装材排出部50（包装材排出トレイ60）に誘導するようにしている。ここでは、風動送り羽根15の送風ファン尾翼部152 が流下方向（包装材排出部50）への送り込みを協働的に補助している。なお、流下斜面52の傾斜角度は７０度とするのが好ましい。

叙上の羽根構造によると、投入口20から投入された包装食品Ｆを回転する回転羽根12の投入上流側端部に受け入れ、分離槽６内で破砕（又は粉砕）と分離と風動（又は風選）からなる複合的な処理を円滑に、かつ短時間でおこなうことができる。つまり、破砕（又は粉砕）された生ゴミは、その自重と回転羽根12による押圧力によって分離板30の通孔（群）31から生ゴミ収納箱40へ篩い落とされ、包装材Ｐは回転羽根12の風力によって生ゴミＧと分離し下流側の包装材排出部50（包装材排出トレイ60）へ風動排出されるので、それぞれを分別して効率的に回収することができる。

本発明は、伸展著しいコンビニエンスストア等から排出される包装食品廃棄物の分別処理作業の機械化（自動化）を推進し、しかもリサイクル設備としての役割を有する機械装置であるから、産業上の利用可能性が高く、包装食品廃棄物の分別処理とその有効利用（再生利用）に大きく貢献することが期待できる。

実施例装置の全体構造を示す外観視説明図である。 実施例装置における上流側の破砕ローターの設置構造を示す斜視部分説明図である。 実施例装置における下流側の破砕ローターの設置構造を示す斜視部分説明図である。 実施例装置における回転羽根の取付構造を示す破砕ローターの（ａ）正面視説明図及び（ｂ）左側面視説明図である。 実施例装置における回転羽根〔複合体〕の破砕要素である（ａ）破砕送り羽根及び（ｂ）追加破砕羽根と風動要素である（ｃ）風動送り羽根を示すそれぞれの正面視説明図である。実施例装置の全体構造を示す外観視説明図である。 噴水ノズルの取付構造を示す斜視説明図である。 装置端（上流側）の構造を示す側面視説明図である。 防音構造を示す断面視説明図である。 分離槽下流部と包装材排出部の詳細構造を示す（ａ）斜視説明図、（ｂ）断面視説明図、及び（ｃ）風動模式図である。 先願装置の縦断面視説明図である。

符号の説明

１ モーター
２ 本体キャスター
３ 本体ケーシング
４ ケーシング蓋体
５ 分離槽天板
６ 分離槽
７ 防音材（又は遮音材）
８ 噴水ノズル
10 破砕ローター
11 水平軸（回転軸）
12 回転羽根〔複合体〕
13 送風ファン部（折り曲げ部）
14 破砕送り羽根〔破砕要素〕
15 風動送り羽根〔風動要素〕
151 送風ファン首翼部（折り曲げ部）
152 送風ファン尾翼部（折り曲げ部）
16 追加破砕羽根〔破砕要素〕
17 開放部
20 投入口
21 投入部開口
22 開閉蓋
30 分離板
31 通孔（群）
40 生ゴミ収納箱
41 生ゴミ収納箱キャスター
50 包装材排出部
51 連絡部
52 流下斜面
60 包装材排出トレイ
61 包装材排出トレイキャスター
Ｆ 包装食品
Ｇ 生ゴミ（食品）
Ｐ 包装材
Ｘ 包装食品分別装置〔実施例装置〕

Claims (4)

1. 本体ケーシングの一端に開閉蓋を有して設けられ、包装食品が投入される投入口と；
   モーター駆動により回転する水平軸に沿って基端を取着して放射方向に立設配置した複数の回転羽根を有し、投入された前記包装食品を生ゴミ（食品）と包装材とに分離可能に破砕し、かつ、該包装材を投入上流側から下流側へ風動させる破砕ローターと；
   前記破砕ローターの直下に、前記回転羽根の先端とわずかな間隔をあけて下向きに弧設され、多数の通孔を形成した半円筒状の分離板と；
   前記破砕ローターの直上に、前記回転羽根の先端とは離隔して上向きに弧設され、該破砕ローターの天蓋を形成するとともに、前記分離板の設置上端縁と歯合してドラム状の分離槽を構成する半円筒状の分離槽天板と；
   前記破砕ローターを収設した前記本体ケーシングの上部構造として開閉可能に設けられ、前記分離槽天板を収設したケーシング蓋体と；
   前記分離板の下位に設けられた生ゴミ収納箱と；及び、
   前記破砕ローターの下流側に設けられた包装材排出部と；から構成され、
   投入した包装食品を、回転する前記破砕ローターの回転羽根で破砕して、生ゴミをその自重と該回転羽根による押圧力によって前記分離板の通孔から生ゴミ収納箱へ篩い落とし、包装材を前記回転羽根の風力によって前記包装材排出部へ風動排出し、前記生ゴミと包装材とを分別してなる包装食品分別装置の改善において、
   前記分離槽内で包装食品に対する破砕と分離と風動からなる複合的な分別処理の円滑な推進を増補するようにした包装食品分別装置であって、
   前記破砕ローターが、破砕要素と風動要素からなる複数種類の回転羽根の複合体として構成され、
   前記破砕要素は水平軸回り４等配位置の相対向する２箇所に設けられ、上流側端部を折り曲げて送風ファン部を形成した破砕送り羽根と、該破砕送り羽根と上流側でのみ基端を揃えて重合し、かつ、放射方向には離間して立設した短尺の追加破砕羽根からなるものであり、
   前記風動要素は前記４等配位置の相対向する他の２箇所に設けられ、上流側と下流側を水平軸回り反対方向にそれぞれ折り曲げて送風ファン首翼部と送風ファン尾翼部を形成し、上流側から下流側に流れる風を発生させる風動送り羽根からなるものであり、
   前記水平軸方向に破砕要素である破砕送り羽根と追加破砕羽根の上流側前端を揃え、風動要素である風動送り羽根の上流側前端を下流側にずらして配設してなることを特徴とする包装食品分別装置。
2. 包装材排出部を本体ケーシング内に室形成し、該室内に本体ケーシング前面から出し入れ可能な包装材排出トレイを収納してなる請求項１記載の包装食品分別装置。
3. ケーシング蓋体の内面壁と分離槽天板との間隙に防音材又は遮音材を充填し、ケーシング本体の上部内面壁には防音材又は遮音材を内張りしてなる請求項１記載の包装食品分別装置。
4. ドラム状の分離槽の破砕ローターの上流側に開く投入部開口端の上部に噴水ノズルを配設し、回転羽根の回転軌道外周と分離槽天板との離隔空間に臨ませてなる請求項１記載の包装食品分別装置。