JP4329635B2 - 生ゴミ処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、厨房等で発生する生ゴミを破砕する生ゴミ処理装置に関するものであり、特に、障害の発生を防ぎ、安全性を向上させた生ゴミ処理装置に関するものである。
一般家庭やレストラン等において発生する生ゴミ等の厨芥を破砕処理する生ゴミ処理装置は、ハンマーミル型とグラインダー型の2種類が知られている。ハンマーミル型の生ゴミ処理装置は、円筒形のホッパーの底部に配置した円板上に固定ハンマーあるいは揺動自在なハンマーが設けられている(例えば、特許文献1,2参照)。
グラインダー型の生ゴミ処理装置は、櫛歯形の刃を放射状に設けた回転刃と固定刃を交互に積層してホッパー内に収容した構成である(例えば、特許文献3,4参照)。
これらの生ゴミ処理装置では、破砕室を構成するホッパーや破砕刃、破砕刃の駆動手段等は1つの装置として構成され、設置時にシンク等に固定される。
特開2001−70818号公報 特開2002−292300号公報 特表2002−521193号公報 特表2002−524233号公報
従来の生ゴミ処理装置は、設置時にシンク等に固定され、破砕室を構成するホッパーや破砕刃等は装置から容易に着脱することはできない。このため、清掃が十分に行えない等の問題がある。
そこで、破砕刃をハウジングに収容してユニット化し、この破砕ユニットをホッパーに対して着脱自在とした生ゴミ処理装置も提案されている。破砕ユニットを着脱自在とした生ゴミ処理装置では、破砕刃の駆動手段は装置本体側に設けられ、破砕刃と駆動手段は着脱自在な伝達手段で連結されるようになっている。
しかし、破砕ユニットを備えて着脱自在とした構成の生ゴミ処理装置では、破砕ユニットがホッパーに正常に装着され、駆動手段と破砕刃が連結されたか否かを検知する構成を備えていない。
このため、破砕ユニットがホッパーに正常に装着されていない状態で運転が開始され駆動手段が駆動されると、破砕刃が損傷する等の障害の発生につながるという問題や安全性の問題がある。
これに対して、投入開口部から生ゴミを投入した後、投入開口部を蓋体で閉じてから運転を開始して破砕処理を行うバッチ方式と呼ばれる生ゴミ処理装置で、破砕ユニットを着脱自在とした構成では、破砕ユニットがホッパーに正常に装着されていないと、蓋体を取り付けることができないようにした構成も考えられる。
バッチ方式の生ゴミ処理装置では、蓋体が取り付けられないと運転を開始できないようになっている構成が多い。このため、破砕ユニットがホッパーに正常に装着されていないと、蓋体を取り付けることができないように構成することで、破砕ユニットがホッパーに正常に装着されていない状態で運転が開始されることに起因する障害の発生を防ぐことができる。
しかし、ユーザは蓋体が閉まらない原因を把握できないので、故障と勘違いしてしまう等の問題が起こり得る。
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、障害の発生を防ぎ、安全性を向上させた生ゴミ処理装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、回転駆動される破砕手段がハウジングに収納された破砕ユニットを備え、破砕ユニットを、シンクに形成された投入開口部からホッパーに対して着脱自在とした生ゴミ処理装置において、破砕手段を駆動する駆動手段と、駆動手段と前記破砕手段を着脱自在に連結する伝達手段と、破砕ユニットがホッパーに挿入されたことを検出する挿入検出手段と、破砕ユニットがホッパーに正常に装着されて、駆動手段と破砕手段が伝達手段で連結されたことを検出する装着検出手段と、破砕ユニットが正常に装着されたか否かを通知する通知手段と、挿入検出手段および装着検出手段の出力から破砕ユニットが正常に装着されたか否かを判定する制御手段を備え、制御手段は、挿入検出手段で破砕ユニットがホッパーへ挿入されたことを検出すると、装着検出手段で破砕ユニットが正常に装着されたことを検出するまでは、通知手段で装着未完了を通知すると共に、駆動手段を停止させることを特徴とする。
請求項の発明は、破砕ユニットは、ホッパーへの装着で装着検出手段および挿入検出手段に検出される被検出手段を備え、制御手段は、破砕ユニットの挿抜に伴う装着検出手段と挿入検出手段の出力の変化に応じて、破砕ユニットのホッパーへの挿入の有無および正常に装着されたか否かを判定することを特徴とする。
本発明によれば、破砕ユニットがホッパーに正常に装着されなければ、駆動手段は駆動されない。これにより、破砕ユニットがホッパーに正常に装着されていない状態で運転が開始されることに起因する障害の発生を防ぎ、安全性を向上させることができる。
また、破砕ユニットが正常に装着されたか否かを通知することで、ユーザは装置の状態を正しく認識して対処することができる。
以下、図面を参照して本発明の生ゴミ処理装置の実施の形態について説明する。
<生ゴミ処理装置の全体構成>
図1は本実施の形態の生ゴミ処理装置1の構成の概要を示す正面断面図である。生ゴミ処理装置1はグラインダー型と称されるもので、例えば厨房設備に設置され、ベースフレーム2の上に生ゴミ等が投入されるホッパー3が搭載されており、ホッパー3の上端がキッチンシンクSの開口部に嵌合している。
ホッパー3の内部には、ホッパー3に対して着脱可能に破砕ユニット4が装着される。破砕ユニット4は、後述する回転破砕刃が減速ユニット5の駆動軸5aに嵌合され、ベースフレーム2に取り付けた駆動手段であるモータ6が減速ユニット5を介して破砕ユニット4の回転破砕刃を回転駆動する。破砕ユニット4に駆動力を伝達する駆動軸5aは伝達手段を構成し、破砕ユニット4との嵌合部分は角軸となっている。
図2は本実施の形態の生ゴミ処理装置1を構成するホッパー3を示し、図2(a)は平面図、図2(b)は側面図、図2(c)は正面断面図である。ホッパー3は直立円筒形の部品であって、内周面に上下に延在する溝部3aが形成され、上端に投入開口部7が形成される。図1に示す破砕ユニット4は、投入開口部7から挿抜されて、ホッパー3に対して着脱自在となっている。
また、ホッパー3の周面の下端に排水管接続口8が設けられる。更に、ホッパー3内部には、排水管接続口8へ向かって傾斜した底板9が設けられ、底板9の中心には図1に示す減速ユニット5の駆動軸5aが通る穴10が形成される。
ホッパー3は上端の投入開口部7側に挿入検出センサ11aを備えると共に、下端側に装着検出センサ11bを備える。挿入検出センサ11aと装着検出センサ11bは、マグネットが近づいて検出範囲に存在すると出力が変化する磁気センサで、本例では、マグネットが対向すると出力が「オン」となり、マグネットが対向位置から離れると出力が「オフ」となる。
ホッパー3の投入開口部7には図1に示す蓋体12が着脱可能に取り付けられる。蓋体12には図示しない給水穴が形成され、投入開口部7を蓋体12で閉じても、ホッパー3内へ給水が可能な構成である。また、永久磁石とマグネットセンサ等を利用して、蓋体11で投入開口部7を閉じたことを検出する検出手段を備える。なお、蓋体12の図示しないマグネットと、ホッパー3の挿入検出センサ11aは、干渉しないように取り付け位置等が設定される。
図1に戻り、生ゴミ処理装置1は挿入検出センサ11aや装着検出センサ11b等の出力を受けてモータ6の回転駆動等を制御する制御部(制御手段)13を備える。制御部13は、挿入検出センサ11aおよび装着検出センサ11bの出力等に応じて、破砕ユニット4が正常に装着されているか否かを判定する。また、蓋体12で投入開口部7を閉じたことを図示しない検出手段の出力から検出すると、モータ6の回転開始および停止等を制御する。
また、生ゴミ処理装置1は通知部(通知手段)14を備える。通知部14は例えば発光色の異なる複数のランプ等で構成され、制御部13は、破砕ユニット4が正常に装着されているか否かを通知部14で目視可能な情報として出力する。
図3および図4は本実施の形態の生ゴミ処理装置1を構成する破砕ユニット4を示し、図3は破砕ユニット4の正面断面図、図4は破砕ユニット4の要部分解斜視図である。
破砕ユニット4は、破砕手段として図4に示す第1回転破砕刃22、第2固定破砕刃23、第3回転破砕刃24および第4固定破砕刃25を、図3に示すようにハウジング26に収容して1つのユニット構成としている。
破砕ユニット4は、第1回転破砕刃22と第3回転破砕刃24の間に第2固定破砕刃23が挟み込まれて保持され、かつ、第4固定破砕刃25が第3回転破砕刃24の軸部に例えばCリング27を嵌めることで保持される。
図5はハウジング26を示し、図5(a)は平面図、図5(b)は図5(a)のA−A断面図である。
ハウジング26は円筒形状で、外径は図2に示すホッパー3の内径とほぼ等しく構成される。ハウジング26は外周にリブ26aが形成され、図3に示す破砕ユニット4は、ハウジング26のリブ26aをホッパー3の溝部3aに嵌め、投入開口部7から挿入され、ホッパー3に装着された破砕ユニット4は、ハウジング26がホッパー3の内周面で保持されて破砕室を構成する。
また、ハウジング26は下端側にマグネット15を備える。マグネット15は図1等に示す挿入検出センサ11aおよび装着検出センサ11bに対する被検出手段で、破砕ユニット4のホッパー3への着脱により、挿入検出センサ11aおよび装着検出センサ11bはマグネット15を検出する。
更に、ハウジング26は内周面には下端から上下中間にかけて2本の縦溝28が180度間隔で設けられる。第2固定破砕刃23および第4固定破砕刃25は、縦溝28に係合する形状を有することによって、ハウジング26に回転出来ない状態で保持される。
図3および図4に戻り、第1回転破砕刃22、第2固定破砕刃23、第3回転破砕刃24および第4固定破砕刃25は、図3に示すように上下の間隔がほとんど無い状態で重なるように寸法設定してあり、破砕された生ゴミが破砕刃の上下の隙間に入り込んで破砕ユニット4内に残ることが無いようにしている。
第1回転破砕刃22は、図4に示すように、放射方向へ水平に延びる2本の攪拌アーム29と、攪拌アーム29と一体に形成されるハンドル30を備える。第1回転破砕刃22は、攪拌アーム29が第2固定破砕刃23との協働で破砕刃として機能すると共に、ハンドル30が破砕ユニット4の着脱の際の取っ手として機能する。
第2固定破砕刃23は、ハブ31から120度間隔で放射状に延びる3本のアーム32をリング33が囲んだ形状である。ハブ31の内径は第3回転破砕刃24の後述する軸部の径より大きく、第3回転破砕刃24の軸部と干渉しない寸法となっている。
各アーム32は底面に所定のピッチを有する櫛歯部32aが形成される。また、リング33の外径はハウジング26の内径とほぼ同じで、リング33の外周には180度間隔で放射方向に突出するタブ33aが形成される。タブ33aはハウジング26の縦溝28に嵌合して、第2固定破砕刃23の回転を規制する。
第3回転破砕刃24は、ハブ34から等間隔で接線方向に放射状に延びる8本のアーム35をリング36が囲んだ形状である。第3回転破砕刃24は、各アーム35の上面に櫛歯部35aが形成される。第3回転破砕刃24の櫛歯部35aは、第2固定破砕刃23の櫛歯部32aと噛み合うピッチを有し、第2固定破砕刃23と第3回転破砕刃24を重ねると、両者の櫛歯部32a,35aは僅かな隙間が形成される噛み合い状態となる。
これにより、第3回転破砕刃24の櫛歯部35aは、第2固定破砕刃23のアーム32間に入り込んだ生ゴミを、第2固定破砕刃23の櫛歯部32aとの協働で破砕する。
第3回転破砕刃24のハブ34は、アーム35の形成面の上側に第1の軸部34aを備えると共に、アーム35の形成面の下側に第2の軸部34bを備える。第1の軸部34aは、第2固定破砕刃23のハブ31に対して回転自在に嵌る。また、第1の軸部34aの先端には第1回転破砕刃22が固定される。
第2の軸部34bは、第4固定破砕刃25が回転自在に嵌る。また、第2の軸部34bには図示しないCリング固定用の溝が形成され、Cリング27により第4固定破砕刃25を保持する。
更に、第2の軸部30bの底面には、図1に示す減速ユニット5の駆動軸5aが嵌る角穴(伝達手段)37が形成される。図1に示すように、減速ユニット5の駆動軸5aに第2の軸部34bの角穴37が嵌合されることで、モータ6の駆動力が第3回転破砕刃24に伝達され、第3回転破砕刃24と第1回転破砕刃22が一体に回転する。
ここで、図1に示すように、減速ユニット5の駆動軸5aに第2の軸部34bの角穴37が嵌合される位置まで破砕ユニット4がホッパー3に挿入されると、破砕ユニット4は正常に装着された状態となる。そして、この状態で、破砕ユニット4側のマグネット15がホッパー3側の装着検出センサ11bと対向する。
第4固定破砕刃25は円板形状で中心のハブ38を除く全面に多数のスリット39を配列している。各スリット39は第4固定破砕刃25を表裏貫通している。第2固定破砕刃23の櫛歯部32aと第3回転破砕刃24の櫛歯部35aにより破砕されて第4固定破砕刃25の上面に落下した生ゴミは、第3回転破砕刃24が回転することでスリット39に押し付けられて、スリット39のエッジ部分により破砕される。そして、細かく破砕された生ゴミは、スリット39を通って下方へ落下し、図1に示すホッパー3の底板9を通り排水管接続口8から外部へと排出される。
第4回転破砕刃25の外周には、180度間隔で放射方向に突出するタブ40が形成される。タブ40はハウジング26の縦溝28に嵌合して、第4固定破砕刃25の回転を規制する。
<生ゴミ処理装置の動作>
次に、図1に示す生ゴミ処理装置1の動作について各図を参照して説明する。投入開口部7から生ゴミが投入され、蓋体12で投入開口部7が閉じられると、制御部13は蓋体12で投入開口部7を閉じたことを検出して、モータ6を回転させる。具体的には、数秒毎、例えば5秒毎に正転と逆転動作を繰り返す回転動作を行う。モータ6の回転速度としては、100rpm程度に設定され、騒音や振動の発生を抑えている。
なお、蓋体12には図示しない給水穴が形成され、投入開口部7を蓋体12で閉じても、ホッパー3内へ給水が可能な構成であり、生ゴミの破砕処理中は、シンクSに水を流す等によって、ホッパー3の内部へ給水を行う。
モータ6が回転すると、破砕ユニット4は、第1回転破砕刃22と第3回転破砕刃24が一体に回転する。これに対して、第2固定破砕刃23と第4固定破砕刃25は回転しない。
これにより、投入開口部7からホッパー3内に投入された生ゴミは、第1回転破砕刃22の攪拌アーム29により攪拌され、下段の第2固定破砕刃23のアーム32との協働でおおまかに破砕されると共に、破砕された生ゴミは第2固定破砕刃23のアーム32間に送り込まれる。
第2固定破砕刃23のアーム32の間に送り込まれた生ゴミは、下段の第3回転破砕刃24が回転していることで、第2固定破砕刃23のアーム32の櫛歯部32aと、第3回転破砕刃24のアーム35の櫛歯部35aとの噛み合いで細かく破砕される。
第2固定破砕刃23と第3回転破砕刃24の協働で破砕された生ゴミは、第3回転破砕刃24の各アーム35と第4固定破砕刃25のスリット39との協働で更に細かく破砕され、スリット39から下方へ排出される。
なお、制御部13は例えば一定時間モータ6を回転駆動した後、モータ6の駆動を停止させる。モータ6の駆動時間は、ホッパー3内に投入された標準的な量の生ゴミを破砕して、排水管接続口8から排出するために必要な時間を考慮して設定される。
上述した生ゴミ処理装置1では、ハウジング26と各破砕刃を備えた破砕ユニット4は、投入開口部7からホッパー3に対して着脱できる構成である。すなわち、蓋体12を開け、ハンドル30を持って引き出すことで、破砕ユニット4をホッパー3から取り外すことができ、清掃等を行うことができる。
図6は破砕ユニット4の取り付け動作を示す説明図である。破砕ユニット4をホッパー3に取り付ける場合は、図5に示すハウジング26のリブ26aを、図2に示すホッパー3の溝部3aに嵌め、図6(a)に示すように破砕ユニット4を投入開口部7から挿入する。
破砕ユニット4を投入開口部7から挿入すると、破砕ユニット4側のマグネット15は、まず挿入検出センサ11aと対向する。これにより、挿入検出センサ11aの出力がオフからオンに変化し、図1に示す制御部13は破砕ユニット4の挿入が開始されたと判断できる。
そして、制御部13は破砕ユニット4の挿入が開始されたと判断すると、通知部14の例えば図示しない赤ランプを点灯させる。ここで、通知部14で赤ランプが点灯した状態は、装着未完了状態を表している。
破砕ユニット4を更に挿入すると、マグネット15は挿入検出センサ11aと対向する位置から外れ、挿入検出センサ11aの出力がオンからオフに変化する。この段階では、制御部13は通知部14の出力状態を変化させず、本例では赤ランプを点灯させたままとする。
破砕ユニット4を更に挿入すると、第3回転破砕刃24の角穴37を、減速ユニット5の駆動軸5aに嵌めることができる状態となる。すなわち、第3回転破砕刃24の角穴37と減速ユニット5の駆動軸5aは、向きが合うと嵌る構成であるので、ハンドル30等の操作で第3回転破砕刃24を回転させることで角穴37の向きを駆動軸5aの向きに合わせると、破砕ユニット4を更に挿入して図1に示すように減速ユニット5の駆動軸5aに第3回転破砕刃24の角穴37を嵌合することができる。
これにより、モータ6の駆動力が第3回転破砕刃24に伝達され、第3回転破砕刃24と第1回転破砕刃22が一体に回転できる状態となる。
さて、図1に示すように、減速ユニット5の駆動軸5aに第2の軸部34bの角穴37が嵌合される位置まで破砕ユニット4がホッパー3に挿入されると、破砕ユニット4は正常に装着された状態となる。そして、この状態で、破砕ユニット4側のマグネット15がホッパー3側の装着検出センサ11bと対向する。
これにより、装着検出センサ11bの出力がオフからオンに変化し、制御部13は破砕ユニット4が正常に装着されたと判断できる。そして、制御部13は破砕ユニット4が正常に装着されたと判断すると、通知部14の赤ランプの点灯を消灯し、例えば図示しない青ランプを点灯させる。ここで、通知部14で青ランプが点灯した状態は、正常装着を表している。
制御部13は、上述した動作で、挿入検出センサ11aと装着検出センサ11bの出力から、破砕ユニット4が正常に装着されたと判断するまでは、モータ6の駆動はしない。これにより、破砕ユニット4が正常に装着されていない状態で運転が開始され、モータ6が駆動されることを防ぐ。
図6(b)に破砕ユニット4が正常に装着されていない状態の例を示す。第3回転破砕刃24の角穴37と減速ユニット5の駆動軸5aの向きが合っていないと、角穴37は駆動軸5aに嵌らず、駆動軸5aに乗り上げた状態となる。この状態では、マグネット15は装着検出センサ11bと対向しない。
これにより、装着検出センサ11bの出力はオフのままであり、図1に示す制御部13は破砕ユニット4が正常に装着されていないと判断できる。この状態では、制御部13はモータ6の駆動を開始する信号を受けても、モータ6の駆動は行わない。よって、駆動軸5aが第3回転破砕刃24と正常に嵌合していない状態で、モータ6が回転することはなく、破砕刃の破損等の障害の発生を防ぐ。
本例では、装着検出センサ11bに加えて挿入検出センサ11aを備えることで、破砕ユニット4の投入開口部7からの挿入が開始されてから、正常に装着されるまでの間を検出して装着未完了として通知できる。これにより、ユーザが破砕ユニットを取り付けようとして、正常に装着できていない場合に、この状態を通知することができ、ユーザは装置の状態を正しく認識して対処することができる。
特に、破砕ユニット4が正常に装着されていないと、蓋体12を取り付けることができない構成では、破砕ユニット4が正常に装着されたという通知以外に、装着未完了であることが通知されることで、ユーザは蓋体12を取り付けることができない原因を正しく認識して、再度破砕ユニット4の取り付けを行う等の対処をすることができる。
なお、図6(b)に示すような装着異常の状態から破砕ユニット4をホッパー3から取り外す動作を行うと、マグネット15が挿入検出センサ11aを通過する。これにより、挿入検出センサ11aの出力がオフからオン、そして再度オフへと変化する。
制御部13は、上述した破砕ユニット4の挿入動作で通知部14の図示しない赤ランプを点灯させた後、挿入検出センサ11aの出力がオフからオン、そして再度オフへと変化すると、破砕ユニット4が取り外されたと判断して、赤ランプを消灯する。これにより、破砕ユニット4が取り付けられていない状態であるということを通知できる。
ここで、破砕ユニット4の投入開口部7からの挿入が開始されて、挿入検出センサ11aの出力がオンとなった後、所定の一定時間経過しても装着検出センサ11bがオンとならない場合に、制御部13は通知部14の例えば図示しない赤ランプを点灯させるようにしても良い。
本例の生ゴミ処理装置1では、蓋体12がスイッチとしての機能を備えるが、キッチンの壁等に独立してスイッチを有する構成であっても良い。このような構成では、破砕ユニット4が正常に装着されていない状態でスイッチが操作され、モータ6の回転が開始されると、安全面で問題がある。
これに対して、上述したように、破砕ユニット4が正常に装着されたと判断するまでは、スイッチが操作されてもモータ6の駆動はしない制御を行うことで、安全性を向上させることができる。
また、生ゴミ処理装置1における破砕方式としては、円筒形のホッパーの底部に配置した回転駆動される円板上に固定ハンマーあるいは揺動自在なハンマーを備えたいわゆるハンマーミル型であっても良い。
本発明は、建物のキッチン等に設置され、生ゴミ処理の利便性を向上させることができる。
本実施の形態の生ゴミ処理装置1の構成の概要を示す正面断面図である。 本実施の形態の生ゴミ処理装置1を構成するホッパー3を示し、図2(a)は平面図、図2(b)は側面図、図2(c)は正面断面図である。 生ゴミ処理装置1を構成する破砕ユニット4の正面断面図である。 生ゴミ処理装置1を構成する破砕ユニット4の要部分解斜視図である。 ハウジング26を示し、図5(a)は平面図、図5(b)は図5(a)のA−A断面図である。 破砕ユニット4の取り付け動作を示す説明図である。
符号の説明
1・・・生ゴミ処理装置、3・・・ホッパー、4・・・破砕ユニット、5a・・・駆動軸、6・・・モータ、7・・・投入開口部、11a・・・挿入検出センサ、11b・・・装着検出センサ、12・・・蓋体、13・・・制御部、14・・・通知部、15・・・マグネット、22・・・第1回転破砕刃、23・・・第2固定破砕刃、24・・・第3回転破砕刃、25・・・第4固定破砕刃、26・・・ハウジング

Claims (2)

  1. 回転駆動される破砕手段がハウジングに収納された破砕ユニットを備え、前記破砕ユニットを、シンクに形成された投入開口部からホッパーに対して着脱自在とした生ゴミ処理装置において、
    前記破砕手段を駆動する駆動手段と、
    前記駆動手段と前記破砕手段を着脱自在に連結する伝達手段と、
    前記破砕ユニットが前記ホッパーに挿入されたことを検出する挿入検出手段と、
    前記破砕ユニットが前記ホッパーに正常に装着されて、前記駆動手段と前記破砕手段が前記伝達手段で連結されたことを検出する装着検出手段と、
    前記破砕ユニットが正常に装着されたか否かを通知する通知手段と、
    前記挿入検出手段および前記装着検出手段の出力から前記破砕ユニットが正常に装着されたか否かを判定する制御手段を備え、
    前記制御手段は、前記挿入検出手段で前記破砕ユニットが前記ホッパーへ挿入されたことを検出すると、前記装着検出手段で前記破砕ユニットが正常に装着されたことを検出するまでは、前記通知手段で装着未完了を通知すると共に、前記駆動手段を停止させ
    とを特徴とする生ゴミ処理装置。
  2. 前記破砕ユニットは、前記ホッパーへの装着で前記装着検出手段および前記挿入検出手段に検出される被検出手段を備え、
    前記制御手段は、前記破砕ユニットの挿抜に伴う前記装着検出手段と前記挿入検出手段の出力の変化に応じて、前記破砕ユニットの前記ホッパーへの挿入の有無および正常に装着されたか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項1記載の生ゴミ処理装置。
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