JP3923296B2

JP3923296B2 - 攪拌装置

Info

Publication number: JP3923296B2
Application number: JP2001327462A
Authority: JP
Inventors: 誠治若本; 嘉徳大沢
Original assignee: 株式会社若本製作所
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2021-10-25
Also published as: JP2002273184A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ごみや家畜の糞尿などの流動性を有する物質を被攪拌物とする攪拌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所定の容器の中に流動性を有する物質を装填し、駆動モータの駆動で攪拌板を駆動軸回りに一体回転させることにより攪拌する攪拌装置が知られている。このような攪拌装置は、被攪拌物を攪拌して均質にする目的に加え、空気や熱が均一に当たることが要求される装置、例えば微生物を利用して生ごみを肥料に変換する生分解処理装置、加熱処理や乾燥処理を施して処理物を再生又はリサイクルする装置などにも利用される。
【０００３】
上記のような装置では、容器の所定の開口部から被攪拌物を装填し、攪拌板による所定時間の攪拌処理の後に目的の処理が適正に行われていることを確認した後に被攪拌物を取り出すように構成された、いわゆるバッチ処理方式のものが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなバッチ処理方式の攪拌装置においては、大量の被攪拌物を均質に攪拌することが困難であることから工業的な攪拌処理に適しておらず、従って少量の被攪拌物を対象とする家庭用のものとしてしか普及していないというのが実情である。
【０００５】
また、被攪拌物が、生ごみや家畜の糞尿等、悪臭を放つものである場合、臭気の拡散を防ぐ目的で密閉形の処理容器を使用するものが一般的である。しかし目的の処理が、生ごみのリサイクルのように、好気性の微生物に有機物を分解させることを利用するものであった場合、処理容器内に常に新鮮な空気を送り込む必要があり、この目的で送風機が付設されているのが普通であるが、送風機の設置で攪拌装置が高価なものになるという問題点を有している。
【０００６】
また、攪拌板は、駆動モータの駆動軸に同心で設けられているため、攪拌中の攪拌板から受ける力に起因した駆動軸の心振れを防ぐために軸受構造を頑丈なものにしなければならず、この点でも攪拌装置の設備コストが嵩むという問題点を有している。
【０００７】
さらに、駆動軸の回転と一体回転する攪拌板は、その回転軌跡が定まっているため、処理容器内に混入した異物と干渉したような場合、攪拌板の回転停止で駆動モータが焼き切れたり、回転板が破損する等の異常事態が発生し易く、これによってメンテナンスコストが嵩むという問題点も存在する。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、装置コストおよびメンテナンスコストの低減化を実現した上で、高い攪拌能力を確保することができるとともに、小容量のものから大容量のものに到るまで差別なく適用することが可能な攪拌装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、生ごみや家畜の糞尿などの流動性を有する物質を被攪拌物とする攪拌装置であって、上記被攪拌物を装填する処理容器と、この被攪拌物を攪拌する攪拌機構とを備えて構成され、上記攪拌機構は、周部に設けられた複数の攪拌板を有する一または複数の環状攪拌輪と、この環状攪拌輪を中心回りに回転させる回転軸と、この回転軸を軸心回りに回転する駆動機構とを備え、上記環状攪拌輪は、内周面内側の中空部に上記回転軸が通され、内周面を上記回転軸に吊持されていることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明によれば、上記駆動機構の駆動による上記回転軸の回転によって、回転軸に吊持されていることで内周面が回転軸に当接している環状攪拌輪は回転し、この回転で上記環状攪拌輪に設けられた上記攪拌板が処理容器内の被攪拌物を攪拌する。このため、被攪拌物は均質に攪拌され、好気性の微生物を利用した処理を行う場合には、空気に対する接触面積が広がり、処理が促進される。
【００１１】
また、上記環状攪拌輪は、輪を支持するためのスポーク等の部材が存在せず、内周面に異物が存在しない状態になっているため、内周面に付着した被攪拌物は、環状攪拌輪の回転によって他の被攪拌物との干渉で内周面上を自在に移動することが可能であり、被攪拌物がスポーク等に阻止されてその部分に堆積してしまい、これによって充分な攪拌が行われなくなる従来の不都合が解消され、攪拌効率が向上する。
【００１２】
また、上記環状攪拌輪は回転軸に吊持された状態になっているため、従来の駆動軸回りに一体回転する攪拌板を備えた処理装置に比べて軸受構造を簡単なものにすることが可能である。そして、たとえ処理容器内に異物が存在したり処理容器内で被攪拌物の分布が偏っていても、環状攪拌輪は回転中心の移動によってこれらに対応することが可能であり、回転板や環状攪拌輪が破損するような不都合が確実に防止される。従って、攪拌板が駆動軸と共回りすることによって攪拌板の回転軌跡が一定し、これによって異物を回避することができずに異物との干渉で攪拌板が破損するような従来の不都合がなくなる。
【００１３】
更に、環状攪拌輪は単に回転軸に吊持されているだけであるため、被攪拌物の状況に応じて径寸法の異なったものに容易に取り換えることが可能であり、攪拌装置が汎用性に富んだものになる。さらに、処理容器および回転軸を長手方向に延長あるいは連結するとともに、これらの延長分に対応して攪拌輪を増設することにより、処理すべき被攪拌物量の増加に容易に対応することが可能になる。また、被攪拌物を均質に攪拌しながら一定方向に移動させるようになっているため、処理量に拘わりなく小容量のものから大容量のものにまで同一原理で適用することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の攪拌装置において、上記環状攪拌輪の内周面と上記回転軸の間に、上記回転軸に同心で固定された駆動ローラが介在し、この駆動ローラの外周面に上記環状攪拌輪の内周面が当接していることを特徴とするものである。
【００１５】
この発明によれば、環状攪拌輪の回転軸に対する当接が、回転軸より径寸法の大きい駆動ローラを介して行われるため、回転軸の回転がより大きな伝達効率で環状攪拌輪に伝達され、回転軸の空回りによる環状攪拌輪の停止が有効に防止される。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、上記環状攪拌輪は、外周面が上記回転軸の近傍で押えローラによって押えられていることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明によれば、環状攪拌輪は、押えローラに押えられることにより回転が安定する。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、上記押えローラは、上記回転軸の軸心を通る垂直線に対して線対称に少なくとも２つ設けられていることを特徴とするものである。
【００１９】
この発明によれば、押えローラが上記回転軸を境にして左右対称の位置に設けられることにより、環状攪拌輪の吊持姿勢が左右で偏ることを抑止することができ、吊持状態がさらに安定する。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の発明において、上記押えローラの少なくとも1つは、外周の中心と回転中心が異なる偏心押え軸に支持されている、偏心押えローラであることを特徴とするものである。
【００２１】
この発明によれば、上記偏心押え軸の回転によって、上記環状攪拌輪と偏心押えローラとの接触を維持したまま、上記偏心押えローラの回転中心と上記環状攪拌輪の外周面との距離を変動させることが可能となる。従って、被攪拌物の分布の偏りや異物との干渉により、上記攪拌板に大きな荷重がかかったために上記環状攪拌輪の回転中心が移動するとき、上記偏心押えローラの回転中心は、環状攪拌輪の動きに追従するよう移動できるため、ローラの押え効果を確保することが出来る。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、上記環状攪拌輪は、略下半分が処理容器内に没入するように上記回転軸に吊持されていることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、環状攪拌輪の上半分が外気に曝された状態になっているため、環状攪拌輪の回転で処理容器上に持ち上げられた後落下する攪拌中の被攪拌物は、新鮮な外気と接触し、これによって被攪拌物の分解効率が向上する。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、上記処理容器に蓋体が取り付けられていることを特徴とするものである。
【００２５】
この発明によれば、被攪拌物の処理状況や周りの状況に応じて蓋体を閉止することで処理容器が密閉され、これによって臭気の大気中への拡散が防止される。
【００２６】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明において、上記攪拌板は、上記環状攪拌輪の周部に全周に亘って所定ピッチで設けられ、上記環状攪拌輪の所定方向への回転によって被攪拌物が上記回転軸の軸心方向の一方側に向けて移動するように傾斜して設けられていることをとするものである。
【００２７】
この発明によれば、環状攪拌輪を回転させることによって被攪拌物が攪拌板と干渉し、この干渉時に傾斜して設けられている攪拌板がその傾斜面で被攪拌物を軸心方向の一方側に向けて押圧するため、押圧された被攪拌物は処理容器内を順次一方向に移動する。
【００２８】
なお、以下の記述で、この様な移動のことを、送り、その移動速度のことを、送り速度という。
【００２９】
送り速度を適宜調整することにより、処理容器の一方の端部(上流側)に装填された被攪拌物を処理容器の他方の端部(下流側)に送り終えたときには予定の攪拌時間が経過しているように設定できる。
【００３０】
こうすることで本攪拌装置を生ごみの生分解処理に用いる場合等、一定の攪拌時間を要する場合においても連続処理が可能となる。
【００３１】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明において、上記攪拌板は、２枚の上記環状攪拌輪を連結する１枚または複数の板であり、上記攪拌板が上記環状攪拌輪の略低位にあるときは被攪拌物を捕捉し、上記攪拌板が上記環状攪拌輪の略中位にあるときは被攪拌物を保持し、上記攪拌板が上記環状攪拌輪の略高位にあるときは被攪拌物を解放するように形成されていることを特徴とするものである。
【００３２】
この発明によれば、上記攪拌板は、被攪拌物中を攪拌板が通過することによる通常の攪拌と、被攪拌物の一部を高位に持ち上げ、落下させるという強制循環との二通りの攪拌を同時に行うことが出来る。
【００３３】
このため、被攪拌物は均質に攪拌され、好気性の微生物を利用した処理を行う場合には、特に上記強制循環の攪拌により、空気に対する接触面積が広がり、処理が促進される。
【００３４】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、上記攪拌板は、Ｌ字形断面を有する長板であることを特徴とするものである。
【００３５】
この発明によれば、Ｌ字の凹断面部を利用して効果的に被攪拌物の捕捉、保持が可能になると共に、Ｌ字断面の回転方向に対する向きを調節することにより、被攪拌物の解放タイミングを容易に設定することができる。
【００３６】
請求項１１記載の発明は、請求項９または１０記載の発明において、上記攪拌板が、上記環状攪拌輪の回転に伴って上記捕捉、上記保持、上記解放を順次行う間に、被攪拌物を上記環状攪拌輪の軸心方向の一方側に向けて移動させるように構成されていることを特徴とするものである。
【００３７】
この発明によれば、上記攪拌板に捕捉された被攪拌物が解放されるとき、その落下地点の平均位置は、捕捉位置の平均位置よりも、下流側に偏った位置となる。その結果、被攪拌物は、攪拌されつつ全体的に上流側から下流側へ送られるのであるが、この送り速度を適宜調整することにより、処理容器の上流側に装填された被攪拌物を処理容器の下流側に送り終えたときには予定の攪拌時間が経過しているように設定することが可能である。こうすることで本攪拌装置を生ごみの生分解処理に用いる場合等、一定の攪拌時間を要する場合においても連続処理が可能となる。
【００３８】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の発明において、上記攪拌板と上記環状攪拌輪との接合点の位相が、上記攪拌板の両側の環状攪拌輪で異なり、その位相差によって被攪拌物が上記環状攪拌輪の軸心方向の一方側に向けて移動するように構成されていることを特徴とするものである。
【００３９】
ここで、位相を次のように定義している。即ち、上記環状攪拌輪の回転中心軸をＺ軸、このＺ軸に垂直で一方の上記環状攪拌輪の盤面を含む平面をＸＹ平面、このＸＹ平面内の上記環状攪拌輪中心を原点Ｏ、この原点Ｏを通る上記ＸＹ平面内の水平線をＸ軸、任意の攪拌板上の点Ａから上記ＸＹ平面への投影点をＡ’とし、線分Ａ’Ｏと上記Ｘ軸に挟まれた角度をＡの位相とする。
【００４０】
また、以下の記述において、ある攪拌板の上流端と下流端において位相差θがあり、上記環状攪拌輪が回転方向に角度θだけ回転したとき、回転後の下流端の位相が回転前の上流端の位相と一致するならば、当該攪拌板の位相遅れはθであると定義する。
【００４１】
この発明によれば、上記攪拌板において、位相遅れθを適当な大きさ(例えば45度)に設定することにより、上記保持及び解放過程の殆どで上記攪拌板の上流端は下流端よりも高位に位置するものとなる。
【００４２】
従って、上記攪拌板には上流側を高位とする傾斜がつき、上記強制循環の攪拌において下位で捕捉された被攪拌物は、解放までにその斜面を滑り落ちることで全体的に下流側へ送られる。
【００４３】
その結果、解放され落下した被攪拌物の落下位置の平均を、捕捉位置の平均より下流側に移動することができる。
【００４４】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、上記攪拌板が、その軸線を中心に捻られ、その捻れ角は、上記位相の差分に略等しいことを特徴とするものである。
【００４５】
この発明によれば、上記攪拌板が位相遅れθに設定されているとき、攪拌板を位相遅れの方向に角度θだけ捻ったものとすることにより、攪拌板の上記捕捉、保持、解放の各過程の位相を、上流側と下流側とで揃えることが可能となる。
【００４６】
即ち、上記送り機能を有しながら、解放過程における被攪拌物の落下高度を上流側と下流側とで等しくすることができるので、上記強制循環の攪拌において、下流側でも高い落下高度を得ることが出来、効果的な攪拌を行うことができる。
【００４７】
請求項１４記載の発明は、請求項９乃至１３のいずれかに記載の発明において、上記環状攪拌輪の回転により、上記攪拌板から解放されて落下する被攪拌物を受け止め、落下地点を上記環状攪拌輪の軸方向に移動させる受け皿を有することを特徴とするものである。
【００４８】
この発明によれば、上記解放の過程で、被攪拌物を確実かつ容易に送ることができる。
【００４９】
また上記受け皿を、攪拌の最終工程に設ければ、上記受け皿に落下した被攪拌物は、攪拌終了品として装置の外に導くことが可能となる。
【００５０】
更に、本攪拌装置を複数台連結して使用する場合、上記受け皿を各攪拌装置間に設置すれば被攪拌物を各攪拌装置間移動させることが容易となる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明に係る攪拌装置の第一の実施形態である、生ごみを生分解処理するための攪拌装置を示す斜視図であり、図１は、蓋体が開放された状態、図２は、蓋体が閉止された状態をそれぞれ示している。また、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図（縦断面図）であり、図４は、図２のＢ−Ｂ線断面図（横断面図）である。
【００５２】
これらの図に示すように、生ごみ処理用攪拌装置１０は、支持枠体１１に支持された生ごみＲを装填するための処理容器２０と、この処理容器２０内の生ごみＲを生分解処理するために攪拌する攪拌機構３０と、処理容器２０内に生分解処理用の空気を送り込む送風機構７０とを備えた基本構成を有している。
【００５３】
上記支持枠体１１は、平面視で矩形が形成されるように立設された４本の支柱１２と、長辺側の支柱１２の頂部間に架設された一対の長辺側フレーム１３と、短辺側の支柱間に架設された短辺側フレーム１４とを備え、これらにさらに必要なフレームが付加された状態で直方体状に形成され、これら支柱１２、長辺側フレーム１３および短辺側フレーム１４等で囲まれた部分に処理容器２０を収容する収容空間が形成されている。
【００５４】
上記処理容器２０は、半円筒状に形成された処理容器本体２１と、この処理容器本体２１の上面開口を閉止する半円筒状の蓋体２５とからなっており、蓋体２５を処理容器本体２１に被せることにより、処理容器２０は、図２に示すように略円筒状になるようになされている。処理容器本体２１内には攪拌機構３０によって処理される生ごみＲを装填するための処理室２１ａが形成されている。
【００５５】
上記処理容器本体２１は、断面視が円弧状の底板２２と、この底板２２の各端面を塞いだ前後方向（長辺側フレーム１３の延びる方向）一対の側板２３とからなっている。かかる処理容器本体２１は、前後寸法が長辺側フレーム１３の長さ寸法より若干短めに寸法設定されているとともに、幅方向（短辺側フレーム１４の延びる方向）の寸法が短辺側フレーム１４の長さ寸法より僅かに小さく寸法設定されている。
【００５６】
そして、底板２２の幅方向の両縁部には、外方に向かって突設した前後方向に延びる帯状縁部２４がそれぞれ設けられ、これらの帯状縁部２４が各長辺側フレーム１３に支持されることにより、処理容器本体２１が上方から内部に嵌まり込んだ状態で支持枠体１１に支持されるようになっている。
【００５７】
また、下流側の側板２３には、その上縁部の中央位置に下方に向かって切り欠かれて形成した半円状の半円状切欠き部２３ａが凹設されているとともに、この半円状切欠き部２３ａから生ごみＲが分解して形成された処理物Ｒ１の排出を誘導する断面視で半円状の排出シュート２３ｂが設けられている。
【００５８】
上記蓋体２５は、上記底板２２と同一形状の半円筒状を呈した天板２６と、この天板２６の前後方向の両端面に設けられた一対の側板２７とを備えて構成されている。天板２６の幅方向の各縁部には、上記処理容器本体２１の帯状縁部２４に対応した帯状縁部２８が設けられている。各帯状縁部２４，２８の一方側間には所定個数の蝶番２９が介設され、蓋体２５は、これらの蝶番２９回りに正逆回動することによって、処理室２１ａが開放された図１に示す開放姿勢と、処理室２１ａが閉止された図２に示す閉止姿勢との間で姿勢変更し得るようになっている。
【００５９】
そして、このような蓋体２５の下流側の側板２７には、処理容器本体２１の半円状切欠き部２３ａに対応した半円状切欠き部２７ａが設けられているとともに、前後の側板２７には後述する幅方向一対の押え軸６１との干渉を回避するために凹設された逃し溝２７ｂがそれぞれ設けられ、さらに上流側の側板２７には後述する回転軸５２との干渉を回避するための逃し溝２７ｃが設けられ、これによって蓋体２５を閉止した状態では、図２に示すように一対の押え軸６１および回転軸５２が各逃し溝２７ｂ，２７ｃに嵌まり込んだ状態になるようにしている。
【００６０】
上記攪拌機構３０は、処理容器本体２１に内装される環状を呈した複数の環状攪拌輪４０と、各環状攪拌輪４０を中心線回りに回転させる駆動機構５０と、環状攪拌輪４０の外周面を押えて回転を安定させる押え機構６０とを備えて構成されている。環状攪拌輪４０は、駆動機構５０の駆動による中心線回りの回転で処理容器２０内に装填された生ごみＲを攪拌し、これによる生ごみＲと空気との活発な接触で好気性微生物の活動を促して生ごみＲの生分解を活発に行わせるためのものである。
【００６１】
図５は、かかる環状攪拌輪４０の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。この図に示すように、環状攪拌輪４０は、円筒状の攪拌輪本体４１と、この攪拌輪本体４１の前後の端縁から全周に亘って径方向の外方に向かって突設された一対のフランジ４２と、各フランジ４２の外面側に周方向等ピッチで突設された複数個の攪拌板４３とからなっている。一対のフランジ４２間には、攪拌輪本体４１の外周面を底部とする環状溝４４が形成されている。
【００６２】
上記各フランジ４２は、外径寸法が処理容器２０の内径寸法より若干小さ目に寸法設定され、これによって上記環状攪拌輪４０は、底板２２に対して隙間が形成され得る状態で余裕をもって処理容器本体２１内に装着され得るようになっている。そして、環状攪拌輪４０が処理容器本体２１内に装着された状態でフランジ４２の外周面と処理容器本体２１の内周面との間および攪拌輪本体４１の内側に生ごみＲを上流側から下流側に向けて移動させる移動路が形成されるようになっている。
【００６３】
上記攪拌板４３は、環状攪拌輪４０の回転時に処理室２１ａ内の生ごみＲと干渉して生ごみＲを攪拌するとともに、下流側に向けて押圧するためのものであり、フランジ４２の外面側に固定される径方向に長尺の基端部４３ａと、フランジ４２に固定された状態の基端部４３ａから突設された攪拌板本体４３ｂとからなっている。
【００６４】
上記攪拌板４３の内の下流側のフランジ４２に固定されたものは、板本体４３ｂが基端部４３ａからフランジ４２の表面に対して所定の角度で傾斜した状態で下流側から見て時計方向に向けて突設されている一方、同上流側のフランジ４２に固定されたものは、板本体４３ｂが基端部４３ａからフランジ４２の表面に対して所定の角度で傾斜した状態で下流側から見て反時計方向に向けて突設されている。
【００６５】
従って、環状攪拌輪４０が下流側から見て中心線回りに反時計方向に回転することにより、攪拌板本体４３ｂがその傾斜面で処理室２１ａ内の生ごみＲを下流側に向けて押圧し、この押圧力によって生ごみＲが下流側に向けて順次移動させられることになる。
【００６６】
かかる攪拌板４３は、基端部４３ａがねじ止めでフランジ４２の表面に着脱容易に固定されることにより環状攪拌輪４０に装着されている。これによって攪拌板４３は、生ごみＲの種類や運転状況に変更があったときなどは、現状のものを他のものに取り換えて上記変更に容易に対応させ得るようになっている。
【００６７】
上記駆動機構５０は、駆動モータ５１と、この駆動モータ５１の駆動軸に同心で一体に連結された回転軸５２と、一体回転可能に同心で回転軸５２に装着された複数個の駆動ローラ５３とを備えて構成されている。駆動ローラ５３は、環状攪拌輪４０と対応して同数が設けられている。
【００６８】
上記駆動モータ５１は、上流側の短辺側フレーム１４の上方位置で一対の長辺側フレーム１３間に架設された山形フレーム１５に支持されている。具体的には、山形フレーム１５の幅方向の中央位置に外方に向けて突設された台座板１６が設けられ、この台座板１６に駆動モータ５１がその駆動軸を上流側に向けた状態で据え付けられている。
【００６９】
上記回転軸５２は、複数の環状攪拌輪４０を貫通した状態で支持枠体１１の上方位置に前後方向に延びるように配設されている。かかる回転軸５２を支持するために、上流側の山形フレーム１５には軸受部材１７が設けられているとともに、支持枠体１１の下流端に上流側の山形フレーム１５に対向した同一形状の山形フレーム１５が設けられ、この下流側の山形フレーム１５にも上記同様の軸受部材１７が設けられている。なお、山形フレーム１５および軸受部材１７は処理容器本体２１の両端部にのみ設けられることに限定されるものではなく、回転軸５２の負荷の状況に応じて処理容器本体２１の長手方向の適宜の位置にも必要個数設けてもよい。そして、回転軸５２は、前後一対の軸受部材１７に軸受された状態で、駆動モータ５１の駆動軸に連結され、駆動モータ５１の駆動で軸心回りに回転するようになっている。
【００７０】
上記駆動ローラ５３は、環状攪拌輪４０を回転させるためのものであり、その外周面が攪拌輪本体４１の内周面に当接した状態で環状攪拌輪４０を吊持している。従って、駆動ローラ５３が、駆動モータ５１の駆動で回転軸５２回りに一体回転することにより、この駆動ローラ５３に吊持されている環状攪拌輪４０が同一方向に回転することになる。
【００７１】
上記押え機構６０は、支持枠体１１の上方位置に回転軸５２と並行に配設された前後方向に延びる一対の押え軸６１と、各押え軸６１にそれぞれ同心で固定された環状攪拌輪４０と各同数の押えローラ６２とからなっている。上記各押え軸６１は、前後の山形フレーム１５の傾斜面から上方に向かって突設された軸支杆１８に支持されている。かかる軸支杆１８は、架設された状態の押え軸６１が駆動ローラ５３に吊持されている環状攪拌輪４０より上方に位置するように長さ寸法が設定され、これによって環状攪拌輪４０が中心線回りに回転しても各押えローラ６２と干渉しないようになされている。
【００７２】
上記押えローラ６２は、攪拌輪本体４１を上方から押えて環状攪拌輪４０の中心線回りの回転を安定させるとともに、環状攪拌輪４０の駆動ローラ５３からの脱輪を防止するためのものであり、径寸法が攪拌輪本体４１の外周面に当接するように寸法設定されているとともに、厚さ寸法が一対のフランジ４２間の間隙寸法（すなわち環状溝４４の溝幅寸法）より僅かに小さく寸法設定され、これによって外周面が攪拌輪本体４１の外周面に当接した状態で、押えローラ６２が環状溝４４に嵌まり込み、環状攪拌輪４０が前後方向にずれるのを確実に防止している。
【００７３】
そして、環状攪拌輪４０は、攪拌輪本体４１が一対の押えローラ６２と上記駆動ローラ５３とによって３点で支持されていることにより支持状態が安定し、中心線回りの回転が心狂いし難くなっている。
【００７４】
上記送風機構７０は、支持枠体１１の近傍に設けられた送風ブロワ７１と、この送風ブロワ７１と処理容器本体２１との間に配管された送風配管７２と、この送風配管７２の下流端部に設けられた複数本の送風ノズル７３と、上記送風配管７２の適所に設けられた開閉バルブ７４と、この開閉バルブ７４と上記送風ブロワ７１間に介設されたエアタンク７５とを備えて構成されている。
【００７５】
上記送風ノズル７３は、上流側の側板２３を貫通して処理容器本体２１に固定されている。これらの送風ノズル７３は、所定ピッチで幅方向に向かって１列に整列され、これによって処理室２１ａ内に新鮮な空気を均等に供給し得るようになっている。また、開閉バルブ７４を閉止した状態で送風ブロワ７１を運転することにより、エアタンク７５内に高圧空気が所定量貯留されるようになっている。
【００７６】
かかる送風機構７０の構成によれば、送風ブロワ７１を適宜運転してエアタンク７５内に所定量の空気を貯留しておくことにより、必要の都度開閉バルブ７４の開弁操作を行うことによって処理容器２０内に新鮮な空気が送り込まれ、これによる好気性微生物の活性化向上によって生ごみＲの生分解が効率的に行われるようになっている。
【００７７】
以下、本発明の第一実施形態の作用について説明する。生ごみＲを生分解処理するに際しては、まず、図１に示すように、処理容器２０の蓋体２５を開放して処理容器本体２１の処理室２１ａを外部に露出する。この状態で生ごみＲを処理室２１ａの上流端側に投入する。所定量の生ごみＲの投入が完了すると、図２に示すように蓋体２５を閉止し、引き続き駆動モータ５１を駆動するとともに、開閉バルブ７４を開通する。
【００７８】
そうすると、駆動モータ５１の駆動回転は、回転軸５２を介してこれと一体回転する駆動ローラ５３に伝達される。この駆動ローラ５３の回転は、内周面が駆動ローラ５３の外周面に当接している攪拌輪本体４１に伝達されて環状攪拌輪４０が駆動ローラ５３と同一方向（図１に示す例では下流側から見て反時計方向）に向けて回転する。このとき、環状攪拌輪４０は、攪拌輪本体４１の外周面が一対の押えローラ６２によって押えられているとともに、攪拌輪本体４１の内周面が駆動ローラ５３によって支持されていることにより３点で拘束された状態になっているため、横振れが抑えられた状態で安定して回転する。
【００７９】
そして、処理室２１ａ内の生ごみＲは、駆動ローラ５３の回転によってフランジ４２の表面側に傾斜して設けられている攪拌板４３により上方に向けて掻き上げられながらその傾斜で水平方向に下流側に向かう分力を受け、攪拌されながら順次下流側に向かって移動させられるとともに、送風ノズル７３から噴出される新鮮な空気との接触が充分に行われ、これによる好気性微生物の活発な活動で生ごみＲの生分解処理が促進され、生ごみＲ中の有機物が順次炭酸ガスと水とに分解されて処理物Ｒ１になっていく。
【００８０】
そして、処理室２１ａの上流端に装填された生ごみＲは、処理室２１ａ内に並設された複数の環状攪拌輪４０を、生分解しながら順次通過し、下流端で完全に処理物Ｒ１になり、半円状切欠き部２３ａ，２７ａを介して排出シュート２３ｂに案内されつつ外部に導出される。
【００８１】
以上詳述したように、本発明の生ごみ処理用攪拌装置１０は、生分解を促すことによって生ごみＲを処理するものであり、生ごみＲを装填する処理容器２０と、この処理容器２０内に装填された生ごみＲを攪拌する攪拌機構３０とで基本構成されてなるものであり、特に、攪拌機構３０を、周部に全周に亘って所定ピッチで設けられた複数の攪拌板４３を有する複数の環状攪拌輪４０と、この環状攪拌輪４０を中心回りに回転させる駆動機構５０とで構成し、さらにこの駆動機構５０を駆動モータ５１と、この駆動モータ５１の駆動軸に同心で一体的に連結した回転軸５２と、この回転軸５２に同心で固定した駆動ローラ５３とで構成し、上記環状攪拌輪４０を回転軸５２に挿通して吊持させているため、駆動モータ５１の駆動による回転軸５２の回転によって、回転軸５２に吊持されていることで内周面が回転軸５２に当接している環状攪拌輪４０は回転し、この回転で環状攪拌輪４０に設けられた攪拌板４３が処理容器２０内の生ごみＲと干渉してそれを攪拌するため、この攪拌で生ごみＲの空気に対する接触面積が広がり、これによって好気性微生物による生ごみＲの分解が促進される。
【００８２】
また、環状攪拌輪４０は、輪を支持するためのスポーク等の部材が存在しないことにより、内周面に異物が存在しない状態になっているため、内周面に付着した生ごみＲは、環状攪拌輪４０の回転によって他の生ごみＲとの干渉で内周面上を自在に移動することが可能であり、生ごみＲがスポーク等に阻止されてその部分に堆積してしまい、これによって充分な攪拌が行われなくなる従来の不都合が解消されて攪拌効率が向上する。
【００８３】
特に環状攪拌輪４０は回転軸５２に吊持されているため、従来の駆動軸回りに一体回転する攪拌板４３を備えた処理装置に比べて軸受構造を簡単なものにすることが可能であり、その分設備コストの低減化に寄与する。そして、たとえ処理容器２０内に異物が存在したり、処理容器２０内で生ごみＲの分布が偏っていても環状攪拌輪４０は、回転中心の移動によってこれらに対応することが可能であるばかりか、押えローラ６２の外周面と環状攪拌輪４０の内周面とのスリップによっても異物の存在に対応することが可能であり、攪拌板４３や環状攪拌輪４０が破損するような不都合が確実に防止される。従って、攪拌板４３が駆動軸と共回りすることによって攪拌板４３の回転軌跡が一定し、これによって異物を回避することができずに異物との干渉で攪拌板４３が破損するような従来の不都合がなくなり、メンテナンスコストの低減化に寄与するができる。
【００８４】
また、環状攪拌輪４０は、単に回転軸５２に吊持されているだけであるため、生ごみＲの状況に応じて径寸法の異なったものに容易に取り換えることが可能であり、生ごみ処理用攪拌装置１０を汎用性に富んだものにすることができる。
【００８５】
また、環状攪拌輪４０を、同心で回転軸５２に固定された駆動ローラ５３を介して回転させるようにしているため、環状攪拌輪４０の回転軸５２に対する当接を、回転軸５２より径寸法の大きい駆動ローラ５３を介して行われるため、回転軸５２の回転がより大きな伝達効率で環状攪拌輪４０に伝達されることにより、回転軸５２の空回りによる環状攪拌輪４０の回転停止を有効に防止することができる。
【００８６】
さらに、環状攪拌輪４０の外周面を押えローラ６２によって押えるようにしているため、環状攪拌輪４０の回転を安定させることができる。そして、上記の実施形態においては、かかる押えローラ６２を回転軸５２の軸心を通る垂直線に対して線対称に少なくとも２つ設けているため、環状攪拌輪４０の吊持姿勢が左右で偏ることなく、しかも環状攪拌輪４０は２つの押えローラ６２と１つの駆動ローラ５３とで３点支持され、心振れが抑止された安定した環状攪拌輪４０の吊持状態を実現することができる。
【００８７】
また、処理容器２０を半円筒状の処理容器本体２１によって形成するとともに、環状攪拌輪４０は、下半分が処理容器２０内に没入するようにしたため、例えば蓋体２５を閉止しない状態、あるいは当初から蓋体２５を設けない状態の攪拌装置においては、環状攪拌輪４０の回転で処理容器２０上に連れ上がりした攪拌中の生ごみＲは、特に送風機構７０からの送風がなくても、周りの新鮮な外気と接触することができるため、これによって生ごみＲの分解効率を向上させることができる。但し、蓋体２５を設けた場合には、生ごみＲの処理状況や周りの状況に応じて蓋体２５を閉止することで処理室２１ａ内が密閉され、これによって臭気の大気中への拡散や、生ごみＲの飛び出しを防止することができる。
【００８８】
そして、攪拌板４３は、環状攪拌輪４０の所定方向への回転によって生ごみＲが回転軸５２の軸心方向の一方側に向けて移動するように傾斜して設けられているため、環状攪拌輪４０を回転させることによって生ごみＲが攪拌板４３と干渉し、この干渉時に傾斜して設けられている攪拌板４３がその傾斜面で生ごみＲを軸心方向の一方側に向けて押圧して処理容器２０内を順次下流側に向けて移動させることができる。従って、この移動速度を、生ごみＲの分解速度と同期させるように攪拌板４３の傾斜角度を設定することにより、処理容器２０の一方の端部に装填された生ごみＲが処理容器２０の他方の端部に到達したときには分解処理が完了しているようにすることが可能であり、こうすることで生ごみＲの連続処理を実現することができる。
【００８９】
図７は、生ごみＲを生ごみ処理用攪拌装置１０に装填するための生ごみ装填装置の一実施形態を示す側面視の断面図である。この図に示すように、生ごみ装填装置８０は、生ごみ処理用攪拌装置１０の上流側近傍に配設された生ごみ投入ホッパー８１と、この生ごみ投入ホッパー８１を斜めに貫通した状態で生ごみ投入ホッパー８１と生ごみ処理用攪拌装置１０との間に介設されるスクリューコンベヤ８２とからなっている。
【００９０】
上記生ごみ投入ホッパー８１は、生ごみ処理用攪拌装置１０によって処理する生ごみＲを投入するためのものであり、上面が開口した容器によって形成されている。かかる生ごみ投入ホッパー８１は、底板がスクリューコンベヤ８２の傾斜に対応するように傾斜して形成され、その上流側（図７の右方）の側壁および下流側の側壁にはスクリューコンベヤ８２を貫入するための貫入孔８１ａが穿設され、これらの貫入孔８１ａにスクリューコンベヤ８２が貫入されることによってスクリューコンベヤ８２が生ごみ投入ホッパー８１に装着されている。かかる生ごみ投入ホッパー８１は、その下部に構築された支持フレーム８８に支持されている。
【００９１】
上記スクリューコンベヤ８２は、円筒状ケーシング８３と、この円筒状ケーシング８３の中心位置に内装されるスクリュー軸８４と、このスクリュー軸８４の外周面に螺旋状に形成されたスクリュー８５と、駆動軸が上記スクリュー軸８４と同心で接続されたスクリューモータ８６とを備えて構成されている。
【００９２】
上記円筒状ケーシング８３は、生ごみ投入ホッパー８１内に位置した部分の適所に開口された開口部８２ａを有しており、生ごみ投入ホッパー８１内に投入された生ごみＲは、スクリューモータ８６の駆動によるスクリュー軸８４を介したスクリュー８５の回転でこの開口部８２ａから円筒状ケーシング８３内に取り込まれるようになっている。
【００９３】
かかる円筒状ケーシング８３は、その下流端部が水平になるように折り曲げられて生ごみ処理用攪拌装置１０に向かうように方向設定されている。そして、円筒状ケーシング８３の折り曲げ部分においては、スクリュー軸８４およびスクリュー８５が分断されているとともに、スクリュー軸８４の分断部分に自在継手８７が介設され、スクリューモータ８６の駆動回転が基端側のスクリュー軸８４および自在継手８７を介して先端側のスクリュー軸８４に伝達されるようになっている。
【００９４】
一方、生ごみ処理用攪拌装置１０の蓋体２５の上流側には、円筒状ケーシング８３の下流端に対応するように生ごみ受入れシュート２５０が設けられている。従って、スクリューモータ８６の駆動で円筒状ケーシング８３内を搬送されてきた生ごみＲは、その下流端の開口から落下して生ごみ受入れシュート２５０に受けられ、生ごみ処理用攪拌装置１０内に装填されることになる。
【００９５】
このような生ごみ装填装置８０を生ごみ処理用攪拌装置１０の近傍に設けることにより、一々蓋体２５の開閉操作を行うことなく生ごみＲを生ごみ投入ホッパー８１内に投入することで生ごみＲが連続的に処理容器２０内に供給され、生ごみＲを連続的に処理する上で好都合である。
【００９６】
図８は本発明に係る攪拌装置の第二の実施形態である、生ごみを生分解処理するための攪拌装置を示す斜視図である。図９は図８の縦断面図、図１０は図８の横断面図である。また図１１は、攪拌手段の主要部である攪拌板組立体１４０の部分斜視図である。
【００９７】
なお、図８乃至図１６において図１乃至図７と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００９８】
第二の実施形態に示す生ごみ処理用攪拌装置１１０は、第一の実施形態に示す生ごみ処理用攪拌装置１０に対し、攪拌板組立体１４０、押え軸６１、偏心押え軸６３、偏心押えローラ６４、排出シュート２３ｃに相違点の特徴がある。以下、特に上記相違点を中心に説明する。
【００９９】
回転軸５２に固定された駆動ローラ５３に、攪拌板組立体１４０が吊持されている。攪拌板組立体１４０は、一対の環状攪拌輪１４１と、それらを連結するように接合されている、４枚の攪拌板１４３からなる。
【０１００】
環状攪拌輪１４１の外周部には、各輪に対し２個の偏心押えローラ６４が当接している。偏心押えローラ６４は、偏心押え軸６３に回転自在に嵌め込まれている。偏心押え軸６３は、それぞれ独立した押え軸６１に固定され、一体回転する。偏心押え軸６３は、回転中心と外周の中心とが偏心しているが、その目的は後述するように、環状攪拌輪１４１の心振れに対し、偏心押えローラ６４を追従させるためである。
【０１０１】
生ごみ処理用攪拌装置１１０の下流端には、排出シュート２３ｃが配されている。排出シュート２３ｃは、処理室２１ａと装置外部を連結しているが、上記第一の実施形態における排出シュート２３ｂとの相違点は、排出シュート２３ｂが処理室２１ａの外部に設けられているのに対し、排出シュート２３ｃは処理室２１ａの内部にまで延長されている点である。これは、排出シュート２３ｂが処理物Ｒ１の堆積部からオーバーフローしてきたものを装置外に導出するのに対し、排出シュート２３ｃは、処理室２１ａ内で、上部の攪拌板１４３から落下して来た処理物Ｒ１を装置外に導出するためである。
【０１０２】
次に、攪拌板１４３の形状と環状攪拌輪１４１への接合状態について説明する。
【０１０３】
図１２は、攪拌板１４３及びそのバリエーションである１４３ａ、１４３ｂの形状を示す説明図である。図１３は、図１２の各（イ）、（ロ）、（ハ）の相違を示す説明図である。
【０１０４】
第二実施形態では図１２（ハ）の形状を採用しているが、これは図１２（イ）の１４３ｂ及び図１２（ロ）の１４３ａの発展形状であるため、（イ）、（ロ）、（ハ）の順に説明する。
【０１０５】
図１２（イ）は、攪拌板１４３ｂの正面図及び側面図である。１４３ｂは断面がＬ字形の長板で、環状攪拌輪１４１の回転軸と平行に配される（図１３（イ）参照）。
【０１０６】
図１２（ロ）は、攪拌板１４３ｂに対し、位相遅れθを設けたものである。
【０１０７】
ここで、位相及び位相遅れについて説明する。
【０１０８】
環状攪拌輪１４１の中心軸をＺ軸、Ｚ軸に垂直で一方（下流側）の環状攪拌輪１４１の盤面を含む平面をＸＹ平面、ＸＹ平面内の環状攪拌輪１４１の中心を原点Ｏ、原点Ｏを通るＸＹ平面内の水平線をＸ軸とする。攪拌板１４３ａの下流側端面はＸＹ平面上にあり、その位置の基準となる点をＡ２とすると、線分Ａ２−ＯとＸ軸のなす角、即ちθ２がＡ２の位相である。同様に、攪拌板１４３ａの他端の基準点Ａ１についても位相が定義できるが、Ａ１はＸＹ平面上にないので、Ａ１からＸＹ平面に降ろした垂線の足Ａ１’によって位相θ１を定義する。
【０１０９】
そして、θ１とθ２の差θを位相差とする。θ１、θ２は攪拌板組立体１４０の回転に従って刻々と変化するが、位相差θは常に一定である。
【０１１０】
また、ある瞬間のＡ１の位相がθ１、Ａ２の位相がθ２であって、その後攪拌板組立体１４０がθだけ回転したときのＡ２の位相がθ１（回転前のＡ１の位相）となったとき、Ａ２のＡ１に対する位相遅れをθとする。
【０１１１】
位相遅れは、攪拌板１４３ａ上の任意の２点で定義できるが、上記のように、攪拌板１４３ａの上流端と下流端の対応する２点で求めた位相遅れがθであるとき、特にこの攪拌板１４３ａの位相遅れはθである、とする。
【０１１２】
以上のように、攪拌板１４３ａは、位相遅れθの攪拌板であるが、板面は捻られていないため、ある瞬間における板面の断面形状（水平面との傾斜角を含む）が、上流側から下流側まで常に等しいという特徴がある（図１３（ロ）参照）。
【０１１３】
なお、位相遅れを設ける目的は、後述するように、攪拌板に上流側から下流側に向かって傾斜をつけ、攪拌板上の被攪拌物を下流側へ送るためである。
【０１１４】
図１２（ハ）の攪拌板１４３は上記攪拌板１４３ａを、更にその軸線に沿ってθだけ捻ったものである（図１３（ハ）参照）。捻り方向は、上流端を固定して下流端を捻ると考えるとき、下流端側から見て時計回り方向である。
【０１１５】
この様に設定した攪拌板１４３は、任意の断面形状と、その断面からθ遅れた関係にある断面がθ回転した後の断面形状とが、水平面との傾斜角を含めて等しくなるという特徴がある。
【０１１６】
次に、押えローラと環状攪拌輪１４１との関係について説明する。
【０１１７】
図１４は、駆動ローラ５３に吊持された環状攪拌輪１４１と、その回転を安定させるための押え軸６１、偏心押え軸６３、偏心押えローラ６４の関係を示す説明図である。図１4（イ）は中立状態、図１４（ロ）は環状攪拌輪１４１の回転中心Ｏが、最も左に移動（Ｏ’）した状態、図１４（ハ）は、環状攪拌輪１４１の回転中心Ｏが、最も右に移動（Ｏ’）した状態を示す。
【０１１８】
図１４（イ）では、装置は停止状態または通常の安定回転状態である。
【０１１９】
環状攪拌輪１４１は、その内径部を駆動ローラ５３に吊持されている一方、その外周上方部を２個の偏心押えローラ６４の外周面と当接することにより、押えられている。２個の偏心押えローラ６４は、偏心押え軸６３に図外の軸受機構を介して嵌めこまれていて、偏心押え軸６３に対し滑らかに相対回転が可能である。偏心押え軸６３は押え軸６１に固定して嵌め込まれている。２本の押え軸６１は、環状攪拌輪１４１の回転中心Ｏを通る垂直線に対し、線対称の位置に配設されている。偏心押え軸６３と押え軸６１は偏心しており、その偏心量はΔである。
【０１２０】
なお、以下の記述で、押え軸６１の回転中心をＰ、偏心押えローラ６４と環状攪拌輪１４１との接点をＱとしたとき、Ｐ−Ｑ間の距離をＬとする。
【０１２１】
図１４（ロ）は、環状攪拌輪１４１の中心Ｏが、図の左側へ最も大きく移動した状態を示す。この時、環状攪拌輪１４１は、図の左側では押え軸６１に近づき、右側では遠ざかる。
【０１２２】
このとき、左側の押え軸６１の回転中心をＰ、偏心押えローラ６４と環状攪拌輪１４１との接点をＱ２としたとき、Ｐ−Ｑ２間の距離は、Ｌ以下の値、Ｌ−Δ１となる。一方、右側の押え軸６１の回転中心をＰ、偏心押えローラ６４と環状攪拌輪１４１との接点をＱ３としたとき、Ｐ−Ｑ３間の距離は、Ｌ以上の値、Ｌ＋Δ２となる。Δ１、Δ２は、押え軸６１の回転中心Ｐの位置により、適宜調整して設定し得る値であり、Δ１＋Δ２の最大値は上記偏心量Δの２倍である。
【０１２３】
図１４（ハ）は、環状攪拌輪１４１の中心Ｏが、図の右側へ最も大きく移動した状態を示す。この時、環状攪拌輪１４１は、図の右側では押え軸６１に近づき、右側では遠ざかる。
【０１２４】
このとき、右側の押え軸６１の回転中心をＰ、偏心押えローラ６４と環状攪拌輪１４１との接点をＱ２としたとき、Ｐ−Ｑ２間の距離は、Ｌ以下の値、Ｌ−Δ１となる。一方、左側の押え軸６１の回転中心をＰ、偏心押えローラ６４と環状攪拌輪１４１との接点をＱ３としたとき、Ｐ−Ｑ３間の距離は、Ｌ以上の値、Ｌ＋Δ２となる。Δ１、Δ２は、押え軸６１の回転中心Ｐの位置により、適宜調整して設定し得る値であり、Δ１＋Δ２の最大値は上記偏心量Δの２倍である。
【０１２５】
以下、第二実施形態の作用を、第一実施形態との相違部分を中心に説明する。
【０１２６】
処理室２１ａに投入された生ごみＲは、処理室２１ａ内の下方に堆積している。一方、駆動モータ５１の駆動回転は、回転軸５２を介してこれと一体回転する駆動ローラ５３に伝達される。この駆動ローラ５３の回転は、内周面が駆動ローラ５３の外周面に当接している環状攪拌輪１４１に伝達されて攪拌板組立体１４０が駆動ローラ５３と同一方向（図８に示す例では下流側から見て反時計方向）に向けて回転する。このとき、攪拌板組立体１４０は、環状攪拌輪１４１の外周面が一対の偏心押えローラ６４によって押えられているとともに、環状攪拌輪１４１の内周面が駆動ローラ５３によって支持されていることにより３点で拘束された状態になっているため、横振れが抑えられた状態で安定して回転する。
【０１２７】
攪拌板組立体１４０の回転に伴い、４枚の攪拌板１４３も処理室２１ａ内を回転する。
【０１２８】
図１０には回転中の攪拌板組立体１４０と、４枚の攪拌板１４３が示されており、夫々３時、６時、９時、１２時の位置にある。ここで、例えば３時の位置とは、攪拌板１４３の上流端（図１０では一点鎖線で示す）が、環状攪拌輪１４１の円環上、図示の方向から見て、時計文字盤の３時に相当する位置にあることを言う。
【０１２９】
今、図１０中の３時の位置にある攪拌板１４３に着目して、攪拌板組立体１４０の回転に即してその作用を説明する。
【０１３０】
４時の位置まで回転した攪拌板１４３は、上流端から順次堆積している生ごみＲ中に入る。生ごみＲ中の攪拌板１４３は、抵抗体として移動し、生ごみＲを攪拌する（通常の攪拌）。
【０１３１】
攪拌板組立体１４０が更に回転し攪拌板１４３が８時の位置に達すると、上流端から順次生ごみＲの堆積領域から脱する。この時、攪拌板１４３は、Ｌ字断面の開口側を略上方に向けているため、その凹部で生ごみＲの一部を捕捉する。
【０１３２】
攪拌板１４３は、生ごみＲの一部を捕捉した状態で生ごみＲの堆積領域から脱し、更に攪拌板組立体１４０の回転に伴い、上方へ移動する間、捕捉した生ごみＲを保持する。このとき、攪拌板１４３には、上流側と下流側の位相差により上流側から下流側への傾斜がついている。この傾斜によって、捕捉された生ごみＲは、攪拌板１４３上を滑り落ちるように下流側へ移動し、或いは一部が下方の堆積領域に落下する。従って、攪拌板１４３が生ごみＲを保持して上方へ達するまでに、攪拌板１４３上の生ごみＲは、上流側が少なく、下流側が多い分布となっている。
【０１３３】
更に攪拌板組立体１４０が回転し、攪拌板１４３が１０時の位置を過ぎると、攪拌板１４３のＬ字断面の開口部が略側方を向き始め、上流側から順次生ごみＲを解放し始める。解放された生ごみＲは、下方の堆積領域に落下するが、その際、攪拌板１４３の最大傾斜方向は、捻りによって、下流側を向いているので、解放された生ごみＲは、解放点よりも下流側に落下する（強制循環）。
【０１３４】
上記のように、捕捉された生ごみＲは、攪拌板１４３上にあるときはその傾斜により下流側に移動し、更に解放後は解放位置よりも下流側に落下するため、下方で堆積している生ごみＲも、この強制循環の連続により順次全体的に下流側に移動する。
【０１３５】
解放され、落下した生ごみＲの一部は、その落下途中で、排出シュート２３ｃに捕捉され、処理室２１ａ外へ導かれる。
【０１３６】
更に攪拌板組立体１４０が回転し、１２時の位置を過ぎた攪拌板１４３は、Ｌ字断面の開口部を略下方に向け、次のサイクルに移行する。
【０１３７】
以上が、第二実施形態の攪拌のサイクルである。
【０１３８】
また、通常の攪拌時に、生ごみＲの分布に偏りがあったり、異物があったりする場合、攪拌板１４３は大きな抵抗力を受ける。この抵抗力を削減するため、攪拌板組立体１４０はその回転中心を移動する。即ち、回転中心を移動することにより攪拌板１４３の軌跡を変化させ、異物の衝突を避けたり衝突位置をずらしたりすることが可能となる。
【０１３９】
環状攪拌輪１４１は、通常図１４（イ）の状態で回転しているが、攪拌板１４３が左向きに大きな抵抗力を受けると、環状攪拌輪１４１の回転中心は左に移動する（図１４（ロ））。
【０１４０】
このとき、上記のように偏心押えローラ６４が環状攪拌輪１４１の動きに追従し、押え効果を維持するので、環状攪拌輪１４１は安定した回転を継続できると共に、駆動ローラ５３からの脱輪を防止できる。
【０１４１】
攪拌板１４３への抵抗力が、通常の値に復帰すると、それに伴い、環状攪拌輪１４１の回転状態も図１４（イ）の状態に復帰する。
【０１４２】
逆方向に大きな抵抗力がかかったときも同様、図１４（ハ）の状態となり、抵抗力が通常の値に復帰すると、それに伴い、環状攪拌輪１４１の回転状態も図１４（イ）の状態に復帰する。
【０１４３】
以上、第一実施形態、第二実施形態と、詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【０１４４】
（１）上記の実施形態は生ごみ処理のための攪拌装置であるが、その他家畜の糞尿を処理して肥料にするためのもの等、一般的に流動性を有する物を攪拌し、空気にさらしたり、均一に熱を加えたりすることにより、何らかの化学反応を促進し、又水分等を除去して処理物を再生、またはリサイクル処理をするための攪拌装置とするも可である。
【０１４５】
また、生ごみ処理用攪拌装置１０、１１０は比較的大型のものであるが、もっと小型、例えば家庭用の糠床（漬物用）攪拌装置等とするも可である。
【０１４６】
（２）上記実施形態の生ごみ処理用攪拌装置１０、１１０は、生ごみＲ（或いは他の被攪拌物）の性状に応じて１台のみで使用してもよいし、複数台を直列に連結して使用してもよい。複数台を連結するときは、上流側の生ごみ処理用攪拌装置１０、１１０の排出シュート２３ｂ、２３ｃが下流側の生ごみ処理用攪拌装置１０、１１０の上流端に臨むように各生ごみ処理用攪拌装置１０、１１０を配設すればよい。図１６に、生ごみ処理用攪拌装置１１０を２台連結した例を示す。レイアウト的にこのような連結を行い得ないときには、上流側の生ごみ処理用攪拌装置１０、１１０と下流側の生ごみ処理用攪拌装置１０、１１０との間にベルトコンベヤ等の移送機器を介在させるようにすればよい。そして、複数台の生ごみ処理用攪拌装置１０、１１０を連結することにより、処理時間を長くすることが可能になるため、生ごみ処理用攪拌装置１０、１１０を、生分解し難い蓄糞等を被攪拌物Ｒとする分解処理装置に適用することが可能になる。
【０１４７】
また、第一の実施形態において、生ごみ処理用攪拌装置１０を複数台を連設する代わりに、処理容器２０、押え軸６１および回転軸５２を既存のものに継ぎ足して延設するとともに、延設分に見合った環状攪拌輪４０および押えローラ６２を増設するようにしてもよい。この場合、回転軸５２による多数の環状攪拌輪４０の支持が過負荷になることがあるが、その場合は長辺側フレーム１３の中間位置にも１本または複数本の山形フレーム１５を配設し、これらの山形フレーム１５に軸受部材１７を介して回転軸５２を支持させるようにすればよい。
【０１４８】
（３）上記の第一の実施形態において、環状攪拌輪を、図６に示す構造のものにすることができる。この環状攪拌輪４０′は、攪拌輪本体４１およびフランジ４２を有するものである点については先の第一の実施形態のものと同様であるが、攪拌板４３′が環状溝４４内でフランジ４２間に斜めに架設されることによって形成されている点、および攪拌輪本体４１には隣り合った攪拌板４３′間に被攪拌物通過孔４５が穿設されている点が先の実施形態の環状攪拌輪４０と相違する。
【０１４９】
かかる環状攪拌輪４０′の構成によれば、処理室２１ａ内の被攪拌物Ｒは、環状攪拌輪４０′の外周面より外側のものが下部位置から環状攪拌輪４０′の回転によって上方に持ち上げられ、上部に到達してから被攪拌物通過孔４５を通って下方に落下し、これが繰り返されることによって混合される。そして、被攪拌物Ｒは、被攪拌物通過孔４５からの落下直前に攪拌板４３′の傾斜面によって下流側に向かう力を受けていることにより、この力で僅かに下流側に押し遣られ、これが繰り返されることによって生分解しながら僅かずつ前進する。
【０１５０】
なお、このような環状攪拌輪４０′を採用した場合には、二点鎖線で示すように、押えローラ６２は、その外周面を、一対のフランジ４２の外周面に当接するように幅広のものを採用するとともに、駆動ローラ５３は、一対のフランジ４２を挟持するように両端部にフランジ部を備えたものを採用する必要がある。
【０１５１】
（４）上記の第二の実施形態における攪拌板は、１４３、１４３ａ、１４３ｂの中から任意に選択して使用可である。攪拌板による送り効果を必要としない場合は１４３ｂが容易に製作できる点で望ましく、位相遅れの設定が比較的小なるときは１４３ａが１４３よりも容易に製作できる点で望ましい。位相遅れの設定が比較的大きいときは、１４３が被攪拌物の落下高度を一定に揃えられる点で望ましい。
【０１５２】
（５）上記の第二の実施形態において、攪拌板はＬ字断面でなくても可である。例えば、円、楕円、多角形（矩形を含む）の断面も可、それらに捻りを加えたものも可である。
【０１５３】
（６）上記の第二の実施形態において、攪拌板１４３は４枚の設定としたが、それ以外の枚数も可である。また、必ずしも等間隔である必要はない。また、攪拌板１４３の環状攪拌輪１４１への半径方向の取付位置、取り付け方向（Ｌ字断面の開口方向）も、必要に応じて各攪拌板ごとに設定するも可である。また、一対の環状攪拌輪１４１を連結する部材は、攪拌板１４３のみである必要はなく、強度確保のため、適宜補強部材による連結も可である（結果的にその補強部材も通常の攪拌機能を有する）。
【０１５４】
（７）上記の第二の実施形態において、図１４中のＬは、Ｓ−ΔからＳ＋Δの範囲で、各軸位置を適宜調整することにより、任意に設定することが可能である。（Ｓは偏心押えローラ６４の半径である。）Ｌを小さく設定するとΔ１は小さく、Δ２が大きくなる。逆にＬを大きく設定するとΔ１は大きく、Δ２は小さくなる。被攪拌物Ｒからの抵抗力の種類、大きさ、方向を勘案して、環状攪拌輪１４１の移動の自由度が増すようにΔ１、Δ２、Ｌを設定するのが望ましい。図１４の例では、Ｌ＝√（Ｓ＾２＋Δ＾２）としている。
【０１５５】
（８）上記の第一の実施形態において、押えローラ６２と攪拌輪本体４１との間に、攪拌輪本体４１の動きの自由度を増すため、初期状態で若干の隙間を設けるも可である。隙間の大きさは、攪拌輪本体４１の脱輪限界等から適宜設定可能である。
【０１５６】
（９）上記の実施形態において、一対の押えローラのうち、片方を同軸の押えローラ、もう一方を偏心ローラとするも可である。
【０１５７】
（１０）上記の実施形態においては、環状攪拌輪４０、１４１は、その内周面が回転軸５２に固定された駆動ローラ５３に吊持されているが、こうする代わりに回転軸５２に環状攪拌輪４０、１４１を直接吊持させてもよい。こうすることによって回転軸５２に駆動ローラ５３を取り付けない分設備コストの低減化に寄与することが可能になる。
【０１５８】
（１１）上記の実施形態においては、環状攪拌輪４０、１４１は、駆動ローラ５３に面接触で当接されているが、こうする代わりに攪拌輪本体４１又は環状攪拌輪１４１の内周面に複数の内歯を設けるとともに、駆動ローラ５３を、その外周面に上記内歯に噛合する外歯を設けた駆動ギヤとしてもよい。こうすることによって駆動ギヤの回転を確実に環状攪拌輪４０、１４１に伝達することが可能になる。
【０１５９】
また、図１５に示すように攪拌輪本体４１や環状攪拌輪１４１の側面に簡易歯車５４を設け、駆動ローラ５３の脱輪防止のフランジ部に上記簡易歯車５４に噛合する簡易歯車５５を設けた駆動ギヤとしても良い。
【０１６０】
何れの場合も、ギヤのバックラッシュは大きく取り、駆動ローラ５３による吊持効果、即ち環状攪拌輪４０、１４１の自由な回転中心移動を妨げないようにするのが望ましい。
【０１６１】
（１２）上記の実施形態においては、処理容器本体２１および蓋体２５を同一形状の半円筒状にすることにより、蓋体２５が閉止された状態の処理容器２０は円筒状になっているが、本発明は、処理容器２０が円筒状であることに限定されるものではなく、たとえば、処理容器本体２１の幅方向の縁部を上方に延ばして半楕円形状とし、これに蓋体２５を被せて形成される処理容器２０を楕円筒状にしてもよい。こうすることによって、処理容器本体２１の幅方向の両縁部が嵩上げされた状態になり、たとえ蓋体２５が開放された状態で生ごみ処理用攪拌装置１０を運転しても、処理容器本体２１内の被攪拌物Ｒの外部への飛び出しがより確実に抑制される。
【０１６２】
（１３）上記の実施形態においては、処理容器２０を処理容器本体２１と蓋体２５とで構成しているが、生ごみＲを処理する状況に応じては特に蓋体２５を設けなくてもよい。
【０１６３】
（１４）上記の実施形態においては、処理室２１ａ内に送風機構７０によって空気を導入するようにしているが、蓋体２５を開放したままの状態で生ごみ処理用攪拌装置１０を運転するときは、特に処理室２１ａ内に空気を送り込まなくても、周りの空気を生ごみＲに供給することができる。かかる運転を行う場合には、送風機構７０を設置しなくてもよい。
【０１６４】
（１５）上記の実施形態において、処理容器２０内の生ごみＲを加温するヒーターを設けてもよい。このヒーターで生ごみＲを好気性微生物が最も活発に活動する温度に加温することにより、生ごみＲの分解効率を向上させることができる。
【０１６５】
（１６）上記の実施形態では、駆動モータ５１は回転軸５２と同軸に設定しているが、必ずしもその必要はなく、軸線を異にしても、適宜ベルト等によって動力を伝達してもよい。又、小型あるいは家庭用の装置とする場合は、動力は駆動モータによらなくても、例えば手回しハンドルとしても良い。
【０１６６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、攪拌板が駆動軸と共回りすることによって攪拌板の回転軌跡が一定し、これによって異物を回避することができずに異物との干渉で攪拌板が破損するような従来の不都合がなくなり、メンテナンスコストの低減化の効果が得られる。
【０１６７】
また被攪拌物は均質に攪拌され、好気性の微生物を利用した処理を行う場合には、空気に対する接触面積が広がり、処理が促進されるので、処理時間を短縮する効果が得られる。
【０１６８】
更に、軸受構造を簡単なものにすることが可能であること、環状攪拌輪を被攪拌物の状況に応じて径寸法の異なったものに容易に取り換えることが可能であること、装置の連結及び延長が容易であること等により処理すべき被攪拌物量に応じて小容量のものから大容量のものにまで最適な装置規模で対応できるという効果が得られる。
【０１６９】
請求項２記載の発明によれば、回転軸の回転が大きな伝達効率で環状攪拌輪に伝達され、回転軸の空回りによる環状攪拌輪の停止が有効に防止されるので、装置の攪拌効率、処理効率向上の効果が得られる。
【０１７０】
請求項３記載の発明によれば、環状攪拌輪が押えローラに押えられることにより安定して回転することができるので装置の攪拌効率が向上し、振動、騒音を抑制する効果が得られる。
【０１７１】
請求項４記載の発明によれば、環状攪拌輪の吊持姿勢が左右で偏ることを抑止することができ、上記請求項３記載の発明の効果を、より高める効果が得られる。
【０１７２】
請求項５記載の発明によれば、被攪拌物の分布の偏りや異物との干渉により、上記攪拌板に大きな荷重がかかったために上記環状攪拌輪の回転中心が移動するときのローラの押え効果を確保することが出来るので、上記請求項３乃至４記載の発明の効果を、更に高める効果が得られる。
【０１７３】
請求項６記載の発明によれば、攪拌中の被攪拌物は、新鮮な外気と接触し、これによって被攪拌物の分解効率を向上させることができるので、処理時間の短縮効果が得られる。
【０１７４】
請求項７記載の発明によれば、被攪拌物の処理状況や周りの状況に応じて蓋体を閉止することで処理容器が密閉され、これによって臭気の大気中への拡散を防止する効果が得られる。
【０１７５】
請求項８記載の発明によれば、被攪拌物の連続処理を実現することができるため、大量かつ自動処理が可能となる効果が得られる。
【０１７６】
請求項９記載の発明によれば、攪拌板は通常の攪拌と強制循環との二通りの攪拌を同時に行うことが出来るので、被攪拌物は均質に攪拌される。好気性の微生物を利用した処理を行う場合には、特に上記強制循環の攪拌により、空気に対する接触面積が広がり、処理が促進されるので処理時間を短縮する効果が得られる。
【０１７７】
請求項１０記載の発明によれば、攪拌板のＬ字の凹断面部を利用して効果的に被攪拌物の捕捉、保持が可能になると共に、Ｌ字断面の回転方向に対する向きを調節することにより、被攪拌物の解放タイミングを容易に設定することができるので、被攪拌物の性状に応じた最適な設定が容易となる効果が得られる。
【０１７８】
請求項１１乃至１２記載の発明によれば、被攪拌物の連続処理を実現することができるため、大量かつ自動処理が可能となる効果が得られる。
【０１７９】
請求項１３記載の発明によれば、上記攪拌板の上記捕捉、保持、解放の各過程の位相を、上流側と下流側とで揃えることが可能となるので、攪拌による処理効率を向上する効果が得られる。
【０１８０】
請求項１４記載の発明によれば、被攪拌物の装置間送り、最終処理物の取出しを確実かつ容易に行うことが可能となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る攪拌装置の一実施形態を示す斜視図であり、蓋体が開放された状態を示している。
【図２】図１に示す攪拌装置の蓋体が閉止された状態を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図（縦断面図）である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図（横断面図）である。
【図５】環状攪拌輪の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。
【図６】環状攪拌輪の他の実施形態を示す斜視図である。
【図７】生ごみ装填装置の一実施形態を示す側面視の断面図である。
【図８】本発明に係る攪拌装置の一実施形態を示す斜視図であり、蓋体が開放された状態を示している。
【図９】図８の縦断面図である。
【図１０】図２の蓋体が閉止された状態での横断面図である。
【図１１】攪拌板組立体の一実施形態を示す斜視図である。
【図１２】攪拌板の３種の実施形態の形状を示す説明図である。
【図１３】攪拌板の３種の実施形態の相違を示す説明図である。
【図１４】偏心押え軸の一実施形態の構造と動作を示す説明図である。
【図１５】環状攪拌輪と駆動ローラの一実施形態を示す斜視図である。
【図１６】本発明に係る攪拌装置の一実施形態を示す斜視図であり、２台の装置を連結した状態を示している。
【符号の説明】
１０，１１０生ごみ処理用攪拌装置１１支持枠体
１２支柱１３長辺側フレーム
１４短辺側フレーム１５山形フレーム
１６台座板１７軸受部材
１８軸支杆２０処理容器
２１処理容器本体２１ａ処理室
２２底板２３側板
２３ａ半円状切欠き部２３ｂ，２３ｃ排出シュート
２４帯状縁部２５蓋体
２６天板２７側板
２７ａ半円状切欠き部２７ｂ，２７ｃ逃し溝
２８帯状縁部２９蝶番
３０攪拌機構
４０，４０′，１４１環状攪拌輪４１攪拌輪本体
４２フランジ
４３，４３’，１４３，１４３ａ，１４３ｂ攪拌板
４３ａ基端部４３ｂ板本体
４４環状溝４５通過孔
５０駆動機構５１駆動モータ
５２回転軸５３駆動ローラ
５４，５５簡易歯車６０押え機構
６１押え軸６２押えローラ
６３偏心押え軸６４偏心押えローラ
１４０攪拌板組立体
Ｒ生ごみ（被攪拌物）Ｒ１処理物
θ 位相、位相差、位相遅れ θ１，θ２位相
Δ，Δ１，Δ２偏心量

Claims

生ごみや家畜の糞尿などの流動性を有する物質を被攪拌物とする攪拌装置であって、上記被攪拌物を装填する処理容器と、この被攪拌物を攪拌する攪拌機構とを備えて構成され、上記攪拌機構は、周部に設けられた複数の攪拌板を有する一または複数の環状攪拌輪と、この環状攪拌輪を中心回りに回転させる回転軸と、この回転軸を軸心回りに回転する駆動機構とを備え、上記環状攪拌輪は、内周面内側の中空部に上記回転軸が通され、内周面を上記回転軸に吊持されていることを特徴とする攪拌装置。
上記環状攪拌輪の内周面と上記回転軸の間に、上記回転軸に同心で固定された駆動ローラが介在し、この駆動ローラの外周面に上記環状攪拌輪の内周面が当接していることを特徴とする請求項１記載の攪拌装置。
上記環状攪拌輪は、外周面が上記回転軸の近傍で押えローラによって押えられていることを特徴とする請求項１または２記載の攪拌装置。
上記押えローラは、上記回転軸の軸心を通る垂直線に対して線対称に少なくとも２つ設けられていることを特徴とする請求項３記載の攪拌装置。
上記押えローラの少なくとも1つは、外周の中心と回転中心が異なる偏心押え軸に支持されている、偏心押えローラであることを特徴とする、請求項３または４記載の攪拌装置。
上記環状攪拌輪は、略下半分が処理容器内に没入するように上記回転軸に吊持されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の攪拌装置。
上記処理容器に蓋体が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の攪拌装置。
上記攪拌板は、上記環状攪拌輪の周部に全周に亘って所定ピッチで設けられ、上記環状攪拌輪の所定方向への回転によって被攪拌物が上記回転軸の軸心方向の一方側に向けて移動するように傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の攪拌装置。
上記攪拌板は、２枚の上記環状攪拌輪を連結する１枚または複数の板であり、上記攪拌板が上記環状攪拌輪の略低位にあるときは被攪拌物を捕捉し、上記攪拌板が上記環状攪拌輪の略中位にあるときは被攪拌物を保持し、上記攪拌板が上記環状攪拌輪の略高位にあるときは被攪拌物を解放するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の攪拌装置。
上記攪拌板は、Ｌ字形断面を有する長板であることを特徴とする請求項９に記載の攪拌装置。
上記攪拌板が、上記環状攪拌輪の回転に伴って上記捕捉、上記保持、上記解放を順次行う間に、被攪拌物を上記環状攪拌輪の軸心方向の一方側に向けて移動させるように構成されていることを特徴とする請求項９または１０記載の攪拌装置。
上記環状攪拌輪の回転中心軸をＺ軸、このＺ軸に垂直で一方の上記環状攪拌輪の盤面を含む平面をＸＹ平面、このＸＹ平面内の上記環状攪拌輪中心を原点Ｏ、この原点Ｏを通る上記ＸＹ平面内の水平線をＸ軸、任意の攪拌板上の点Ａから上記ＸＹ平面への投影点をＡ’とし、線分Ａ’Ｏと上記Ｘ軸に挟まれた角度をＡの位相と定義するとき、上記攪拌板と上記環状攪拌輪との接合点の位相が、上記攪拌板の両側の環状攪拌輪で異なり、その位相差によって被攪拌物が上記環状攪拌輪の軸心方向の一方側に向けて移動するように構成されていることを特徴とする請求項１１記載の攪拌装置。
上記攪拌板が、その軸線を中心に捻られ、その捻れ角は、上記位相の差分に略等しいことを特徴とする請求項１２記載の攪拌装置。
上記環状攪拌輪の回転により、上記攪拌板から解放されて落下する被攪拌物を受け止め、落下地点を上記環状攪拌輪の軸方向に移動させる受け皿を有することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれかに記載の攪拌装置。