JP4261388B2 - 生ゴミ処理装置 - Google Patents

Description

本発明は生ゴミ処理装置の分別率及び分別処理量能力の改善に関するものである。

生ゴミの処理において、生ゴミを加圧して微細間隙を通過させることにより生ゴミを微細化する生ゴミ処理装置は既に開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１の装置では、円筒体２の生ゴミを油圧シリンダ３によって加圧して、生ゴミの有機組織が微細な濁粒子となって生ゴミ中の水分とともに微少間隙２４から流出し排出口２８を通って装置外部へ排出される。また、ラム２２の上面に残った残渣はスクレーパ３１で装置側方へ排出される。

特許文献２の装置では、高圧容器外筒内部に投入された生ゴミを加圧することにより、加圧された生ゴミの一部が微細間隙(19)を通過する際に生じる自身の剪断流によって微細化されつつ、微細化生ゴミ排出孔(21)から排出される。また、第１油圧ラム(12)が第１ラム退避位置に移動した際にスクレーパー(23)が生ゴミ残渣を生ゴミ残渣排出口(22)に向って排出するものである。

しかしながら、特許文献１及び２の装置では、生ゴミの加圧位置と生ゴミ残渣の排出位置（スクレーパの位置）とが異なっており、このため装置が過大になっている。更に、特許文献２の装置では、生ゴミの材料に合わせて微細間隙のサイズを調整するためには、加圧片を交換する以外に方法はなく、材料に応じた微細隙間のサイズ調整が不可能である等の問題があった。

そのため、本出願人は、異物の分別率を向上させ、生ゴミの再利用を容易に行うことができ、装置を小型化して省スペースを図ると共に、装置の製造コストを低減することができ、更に、生ゴミの材料、用途に応じて生ゴミ微細化のための微細間隙の調整を行える装置を提案した（特許文献３参照）。
特許第２９６４３７７号公報 特開平１０−１５６３１２号公開 特開２００２−１９１９９８号公報

特許文献３の装置については、間隙寸法を小さくして、生ゴミと異物との分別率を向上させる利点はあるものの、間隙寸法を小さくすると、異物が間隙に詰まりやすくなり生ゴミを間隙を通して回収し難くなり、また、間隙を小さくすると生ゴミを通過させるための負荷が大きくなり分別処理量を増やすことができないジレンマがあった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、微細間隙を形成する構造上を改善することにより、微細間隙を小さいままで分別率の向上を維持し、同時に分別処理量の向上を図る生ゴミ処理装置を提供することである。更に、複雑な包装容器に入った生ゴミを容器と生ゴミを容易に分別できるようにした生ゴミ処理装置を提供することである。

請求項１に記載された発明に係る生ゴミ処理装置は、生ゴミが投入される高圧容器外筒と、前記高圧容器外筒の軸方向の一端側を塞ぐように配された閉鎖部と、生ゴミを閉鎖部方向へ押付ける加圧部と、前記加圧部に対向して閉鎖部に配された加圧面と、前記加圧部が前記加圧面近傍まで移動したときに前記加圧面の周囲の間隙に遊嵌して閉鎖部外形との間で加圧面の周囲に軸方向の微細間隙を形成すると共に、前記加圧部に対して相対移動可能な筒状挿入部と、前記加圧面上に残る生ゴミ残渣を前記高圧容器外筒外部に排出する残渣排出手段と、前記閉鎖部の内部に形成され、微細間隙を通過した一部の生ゴミを外部へ排出するための生ゴミ排出通路とを備えた生ゴミ処理装置において、
前記微細間隙を形成する筒状挿入部の内壁面又は加圧面周囲の外周面の少なくとも一方に形成され、前記加圧面の表面から前記生ゴミ通路に至る間隙用溝を加圧面周囲の全周に亘って複数条更に備え、
これら間隙用溝は、対向する加圧面周囲の外周面又は筒状挿入部の内壁面との間に溝状間隙を形成し、隣接する溝状間隙同士の間は前記微細間隙を形成することを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明に係る生ゴミ処理装置は、請求項１に記載の間隙用溝が、加圧面周囲の全周に亘って複数条配されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明に係る生ゴミ処理装置は、請求項１又は２に記載の間隙用溝の横断面形状が円弧状に形成されていることを特徴とするものである。

本発明は以上説明した通り、微細間隙を形成する構造上を改善することにより、微細間隙を小さいままで分別率の向上を維持し、同時に分別処理量の向上を図った生ゴミ処理装置を得ることができる。更に、複雑な包装容器に入った生ゴミを容器と生ゴミを容易に分別できるようにした生ゴミ処理装置を得ることができるという効果がある。

本発明においては、生ゴミが投入される高圧容器外筒と、前記高圧容器外筒の軸方向の一端側を塞ぐように配された閉鎖部と、生ゴミを閉塞部方向へ押付ける加圧部と、前記加圧部に対向して閉鎖部に配された加圧面と、前記加圧部が前記加圧面近傍まで移動したときに前記加圧面の周囲の間隙に遊嵌して閉鎖部外径との間で加圧面の周囲に軸方向の微細間隙を形成すると共に、前記加圧部に対して相対移動可能な筒状挿入部と、前記加圧面上に残る生ゴミ残渣を前記高圧容器外筒外部に排出する残渣排出手段と、前記閉塞部の内部に形成され、微細間隙を通過した一部の生ゴミを外部へ排出するための生ゴミ排出通路とを備えた生ゴミ処理装置において、前記微細間隙を形成する筒状挿入部の内壁面又は加圧面周囲の外周面の少なくとも一方に形成され、前記加圧面の表面から前記生ゴミ通路に至る１つ以上の間隙用溝を更に備えるため、微細間隙を小さいままで分別率の向上を維持し、同時に分別処理量の向上を図ることができる。

即ち、本発明の生ゴミ処理装置では、分別率は、従来技術と同様に微細間隙が小さいほど向上する。従来技術では、異物の分別は円筒状の微細間隙によって行われる。微細間隙は半径方向の入口部のみが有効であり、その面積は小さいため分別された異物によって直ぐに目詰まりを起こしてしまい、生ゴミを通過させる面積が閉じられてしまうため、処理量を増やすことが困難であった。本発明のように筒状挿入部の内壁面又は加圧面周囲の外周面に間隙用溝を更に設けることによって、間隙用溝と加圧面周囲の外周面とで溝状間隙が形成される。形成された溝状間隙の横断面の面積は分別された生ゴミの通路となる。従来の微細間隙のみに比べ大きな面積を得ることができ、生ゴミの通過量を容易に増加させられる。

本発明においては、生ゴミが投入される高圧容器外筒と、前記高圧容器外筒の軸方向の一端側を塞ぐように配された閉鎖部と、生ゴミを閉鎖部方向へ押付ける加圧部と、前記加圧部に対向して閉鎖部に配された加圧面と、前記加圧部が前記加圧面近傍まで移動したときに前記加圧面の周囲の間隙に遊嵌して閉鎖部外径との間で加圧面の周囲に軸方向の微細間隙を形成すると共に、前記加圧部に対して相対移動可能な筒状挿入部と、前記加圧面上に残る生ゴミ残渣を前記高圧容器外筒外部に排出する残渣排出手段と、前記閉鎖部の内部に形成され、微細間隙を通過した一部の生ゴミを外部へ排出するための生ゴミ排出通路とを備えた生ゴミ処理装置において、前記微細間隙を形成する筒状挿入部の内壁面又は加圧面周囲の外周面の少なくとも一方に形成され、前記加圧面の表面から前記生ゴミ通路に至る１つ以上の間隙用溝を更に備えるため、微細間隙を小さいままで分別率の向上を維持し、同時に分別処理量の向上を図ることができる。

更に、包装容器に入った生ごみを分別するためには、包装容器を破壊させ、容器内から加圧圧縮によってはみ出させる必要がある。本発明の間隙用溝は、単に生ゴミの通路としての機能だけでなく、容器を破壊させる機能がある。図４は微細間隙中を通過する際の生ゴミの挙動を示す説明図である。加圧部で加圧圧縮された包装容器は、間隙からはみ出ようとする。この時、多数の間隙用溝に向かって包装容器がふくらみ変形して破れ、容器内の生ゴミが間隙用溝及び微細間隙を通して回収する。

本発明の生ゴミ処理装置の使用例としては、厨房から発生した生ゴミ以外に、複雑な包装容器をした広範囲の生ゴミにも適する。例えば、アイスクリ−ム（カップ、袋入り）、納豆、プリン、ヨ−グルト、たれ、小袋のわさび・からし、味噌、マヨネーズ、ソーセイジ、ハム等が挙げられる。

本発明の間隙用溝としては、微細間隙を形成する筒状挿入部の内壁面又は加圧面周囲の外周面に形成され、尚且つ、加圧面の表面から加圧面の厚さ方向に形成されたものであればよい。間隙用溝の本数は１つ以上あればよく、好ましくは加圧面の全周を囲んで複数配される。この場合、隣接する間隙用溝同士を生ゴミが移動する際に隣接する間隙用溝の間は微細間隙を形成することとなり、前述のように、これにより個々の微細間隙を通過して自身の剪断作用により生ゴミが微細化される。

本発明の間隙用溝の断面形状は、単に処理量を増やすのであれば、どのような形状でもよいが、好ましくは包装容器を破壊させ、容器内から加圧圧縮によってはみ出させる効果を期待するのであれば、包装容器がふくらみ変形して破れ易いように、中央部が両側部分よりも深くえぐられた溝形状が良好である。例えば、三角形状、等脚台形状、円弧状などが挙げられる。

本発明の生ゴミ処理装置としては、従来の生ゴミ処理装置と同様に、間隙内に混入した生ゴミ残渣を前記加圧面上に排出する残渣払出し手段を更に備えてもよい。また、加圧手段よる加圧位置で前記生ゴミ残渣を排出する残渣排出手段を備えてもよい。

図１は本発明の一実施例の生ゴミ処理装置の概略構成図である。本実施例の生ゴミ処理装置は、生ゴミが投入されるホッパ１と、鉛直に立設された円筒容器外筒５と、投入された生ゴミを加圧する加圧プランジャ１３と、加圧プランジャ１３の外周に摺接する円筒状容器１５と、円周方向に刻設された溝部２５を有する閉鎖部１７と、溝部２５に混入した生ゴミ残渣を払い出す払出しリング３３と、生ゴミ残渣を装置外部へ排出するプッシャプレート４１とを主に備えている。ここで、円筒状容器１５は本発明の筒状挿入部を、加圧プランジャ１３は本発明の加圧部を、払出しリング３３は本発明の残渣払出し手段を、プッシャプレート４１は本発明の残渣排出手段を、溝部２５は本発明の間隙をそれぞれ構成する。

ホッパ１に投入された生ゴミはホッパ下部のスクリューコンベア３の駆動によって運搬されて円筒容器外筒５の上端から円筒容器内部に投入される。投入された生ゴミは円筒容器外筒５の下部に閉鎖部１７と加圧プランジャ１３と間の空間で形成される加圧室１９に落下して、ここで加圧されるようになっている。円筒容器外筒５の側面は閉鎖部１７によって閉鎖されている。

閉鎖部１７は移動不能に構成されており、投入された生ゴミを加圧プランジャ１３により加圧する加圧面２１を受け台２３のプランジャ対向側に有している。また、閉鎖部１７には円周方向に溝部２５が刻設されており、この溝部内に後述する払出しリング３３が移動可能に挿入されている。また溝部２５は、加圧面２１の後面側の閉鎖部１７内部に上下方向に配された生ゴミ排出通路３５を介して微細化された生ゴミを装置外部に排出する生ゴミ排出口３７に連通している。

加圧プランジャ１３は、閉鎖部加圧面２１と対向して設けられている。加圧プランジャ１３は本発明の加圧手段の一部を構成する加圧シリンダ７の駆動によって閉鎖部加圧面方向（図１右方向）に移動し、排出シリンダ９の駆動によって図１左方向に移動可能となっている。加圧プランジャ１３が閉鎖部加圧面方向（図１右方向）に移動することにより生ゴミが所定圧力で加圧される。尚、本実施例では加圧時の圧力を２０ＭＰａとしている。

加圧プランジャ１３の外周には円筒状容器１５が摺接している。図２は円筒状容器１５、閉鎖部１７及び間隙調整機構の構成を示す断面図である。この円筒状容器１５は加圧プランジャ１３と共に移動可能となっており、加圧プランジャ１３が加圧面方向（図１右方向）に移動したときに先端部が閉鎖部１７の溝部２５に遊嵌される。円筒状容器１５の先端部には、溝部の全周に亘って、円筒状容器１５の内周壁と加圧面２１の周縁とで微小間隙が形成される。それに加えて、円筒状容器１５の先端部の内周壁には容器移動方向に沿って多数の間隙用溝５０が形成され、間隙用溝５０と加圧面２１周囲の外周面とで溝状間隙が形成される。このため、加圧プランジャ１３によって加圧された生ゴミはこの微少間隙と溝状間隙を通過することにより自身の剪断作用により微細化され、生ゴミ排出通路３５を介して生ゴミ排出口３７から装置外部へ排出されるようになっている。一方、加圧面２１には生ゴミ残渣が残り、生ゴミとそれ以外の異物を分別できるようになっている。

閉鎖部溝部内の払出しリング３３は、払出しシリンダ２９の駆動によって連結ロッド３１を介して溝部２５を図２左方向に移動する。一方、円筒状容器１５は加圧プランジャ１３と共に移動可能ではあるが、加圧プランジャ１３に対して軸方向に相対移動可能となっている。このため、払出しリング３３の移動によって円筒状容器１５は図２左方向に押圧されて移動し、溝部２５に紛れ込んだ生ゴミ残渣を溝部２５から閉鎖部加圧面２１に排出するようになっている。

プッシャプレート４１は、本発明の残渣払出し手段の一部を構成するプッシャシリンダ３９の駆動によって上下方向に移動可能である。プッシャプレート４１は生ゴミの加圧時には上部位置にあるが、生ゴミの加圧完了して加圧プランジャ１３及び円筒状容器１５が図２左方向に退避すると、プッシャプレート４１は加圧面２１を摺接しながら下方に移動する。このため、加圧面２１に残存する生ゴミ残渣を除去して、残渣排出口４３から装置外部へ排出するようになっている。

図３は図２の円筒状容器の構成を示す説明図である。図に示す通り、円筒状容器１５先端の内壁面には、円弧状の断面形状の１８本の間隙用溝５０が全周に亘って形成されている。従って、加圧シリンダ７を駆動して加圧プランジャ１３を加圧面方向に移動させて生ゴミを加圧する（加圧工程）。このとき、円筒状容器１５先端部が閉鎖部溝部２５に挿入されて、円筒状容器１５先端部の間隙用溝５０以外の内壁面と加圧面２１周縁とで微細間隙２７が形成され、更に、間隙用溝５０と加圧面２１周縁とで溝状間隙が形成される。尚、隣接する間隙用溝５０間の間隙も円筒状容器１５先端部の内壁と加圧面２１の周壁と出形成される微細間隙となり、閉鎖部１７内部に加圧面２１の直径の長さに形成された生ゴミ排出通路３５に至る際に、個々の微細間隙を通過して自身の剪断作用により生ゴミが微細化される。

生ゴミは加圧されるに従ってこの微細間隙２７と溝状間隙と、更には、間隙状溝同士の微細間隙とを通過して微細化されて溝部２５から生ゴミ排出通路３５を経て生ゴミ排出口３７から排出される。

従来技術では、適度の分別率を維持しつつ分別処理量を増加させるために微細間隙を５００〜７００ミクロンにすることが多かった。これに比べ、本発明では微細間隙を１５０〜２００ミクロンにしても同等の分別処理量が得られ、さらに回収した生ゴミ内に混入した異物の量は、１／１０〜１／５０程度まで減少した。

更に、本実施例の生ゴミ処理装置は、包装容器５１に入った生ごみを分別することも可能である。図４は微細間隙中を通過する際の生ゴミの挙動を示す説明図である。図４に示す通り、加圧プランジャ１３の加圧によって、包装容器５１を破壊させ、容器内から加圧圧縮によってはみ出させる。この間隙用溝５０は、単に生ゴミの通路としての機能だけでなく、容器を破壊させる機能がある。即ち、加圧プランジャ１３で加圧圧縮された包装容器５１は、間隙からはみ出ようとする。この時、多数の間隙用溝５０に向かって包装容器５１がふくらみ変形して破れ、容器内の生ゴミが間隙用溝５０及び微細間隙２７を通して回収する。

尚、円筒状容器１５は取外しを可能とし、分別対象の生ゴミに適した微細間隙及び溝状間隙を選択するようにしても良い。例えば、加圧面２１に対する円筒状容器１５先端部の内壁面の高さを選択することにより、微細間隙２７を相違させたものを選択したり、間隙用溝５０の個数、深さ、大きさ等を相違させたものを選択して分別対象の生ゴミに適したものとすることが可能である。更に、分別率の低下を防ぐための工夫としては、次のようなものも選択可能である。図５は円筒状容器の別の実施例の構成を示す説明図である。図５に示す円筒状容器１５ａの形状は、図３に示した円筒状容器１５の上下生ゴミ排出通路３５に流れ込まないようにしたものである。これにより、分別率の低下を招くことを防止している。

更に、溝状間隙を得るためには、円筒状容器１５の内壁面に形成させず、加圧面を工夫しても良い。図６は加圧面を含む閉鎖部の別の実施例の構成を示す説明図である。図６に示す通り、受け台２３の加圧面２１の側面に間隙用溝５０ｂを備えても良い。

以上のように、本発明の生ゴミ処理装置は、複雑な包装容器も容易に破き、容器内の生ゴミを取り出せる。包装容器が容易に破けることによって、加圧力も少なく従来技術の加圧力の半分程度で良く大幅な省エネも図れる。即ち、微細間隙を小さくすることで分別率の向上が図れる。また、多数の溝を設けることによって、生ゴミの通過面積が増やせ、分別処理量の増加が得られる。

本発明の一実施例の生ゴミ処理装置の概略構成図である。 図１の要部の断面図である。 図２の円筒状容器の構成を示す説明図であり、ａ図は正面図、ｂ図は側方断面図である。 微細間隙中を通過する際の生ゴミの挙動を示す説明図である。 円筒状容器の別の実施例の構成を示す説明図である。 加圧面を含む閉鎖部の別の実施例の構成を示す説明図であり、ａ図は正面図、ｂ図は側面図である。

符号の説明

１…ホッパ、
３…スクリューコンベア、
５…円筒容器外筒、
７…加圧シリンダ、
９…排出シリンダ、
１３…加圧プランジャ、
１５…円筒状容器、
１７…閉鎖部、
１９…加圧室、
２１…加圧面、
２３…受け台、
２５…溝部、
２７…微細間隙、
２９…シリンダ、
３１…連結ロッド、
３３…シリンダ、
３５…生ゴミ排出通路、
３７…生ゴミ排出口、
３９…プッシャシリンダ、
４１…プッシャプレート、
４３…残渣排出口、
５０…間隙用溝、
５１…包装容器、

Claims (2)

1. 生ゴミが投入される高圧容器外筒と、前記高圧容器外筒の軸方向の一端側を塞ぐように配された閉鎖部と、生ゴミを閉鎖部方向へ押付ける加圧部と、前記加圧部に対向して閉鎖部に配された加圧面と、前記加圧部が前記加圧面近傍まで移動したときに前記加圧面の周囲の間隙に遊嵌して閉鎖部外形との間で加圧面の周囲に軸方向の微細間隙を形成すると共に、前記加圧部に対して相対移動可能な筒状挿入部と、前記加圧面上に残る生ゴミ残渣を前記高圧容器外筒外部に排出する残渣排出手段と、前記閉鎖部の内部に形成され、微細間隙を通過した一部の生ゴミを外部へ排出するための生ゴミ排出通路とを備えた生ゴミ処理装置において、
   前記微細間隙を形成する筒状挿入部の内壁面又は加圧面周囲の外周面の少なくとも一方に形成され、前記加圧面の表面から前記生ゴミ通路に至る間隙用溝を加圧面周囲の全周に亘って複数条更に備え、
   これら間隙用溝は、対向する加圧面周囲の外周面又は筒状挿入部の内壁面との間に溝状間隙を形成し、隣接する溝状間隙同士の間は前記微細間隙を形成することを特徴とする生ゴミ処理装置。
2. 前記間隙用溝の横断面形状が円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理装置。

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