JP4785103B2 - 生ゴミ処理装置及び方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミプレス処理を行う生ゴミ処理装置に関するものであり、特に加圧された生ゴミの一部が微細間隙を通過させて微細化される生ゴミ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、第２９６４３７７号特許公報及び特開平１０−１５６３１２号公開特許公報に開示されている。
【０００３】
第２９６４３７７号特許公報の装置では、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。
【０００４】
特開平１０−１５６３１２号公開特許公報の装置では、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。
【０００５】
また、実開昭５５−２８０８８号公開実用新案公報には、従来技術として脱水装置が開示されている。この脱水装置では、下加圧蓋体５に加圧槽４の底面開口部を嵌合して、加圧槽４と下加圧蓋体５とで形成される収容部内に脱水すべきスラッジを入れる。そして、上加圧蓋体８を下降させてスラッジを圧搾することによりスラッジの水分がオリフィスを通過し、この水分を排水通路１０を介して吸引することによりスラッジを脱水する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の装置には次のような問題がある。第２９６４３７７号特許公報及び特開平１０−１５６３１２号公報記載の装置では、いずれもラム上面に残った生ゴミ残渣をスクレーパによって装置側方へ排出しているが、このとき微細間隙上を生ゴミ残渣が通過するので、残渣がこの微細間隙から微細化生ゴミに混入してしまうことがあり、異物分別率を低下させる原因となる。
【０００７】
また、生ゴミ残渣がラム上面を通過するので、残渣によって微細間隙の目詰まりを起こしてしまう場合もある。実開昭５５−２８０８８号公報記載の装置においても、脱水に固定のオリフィスを使用しているが、このようなオリフィスを生ゴミに使用すると、すぐ目詰まりを起こし、その都度生ゴミ残渣を除去しなければならず、作業が繁雑なものとなる。
【０００８】
また、第２９６４３７７号公報記載の装置では、生ゴミを加圧した後にスクレーパの位置までラムを下降してから、ラム上の残渣をスクレーパにより排出している。特開平１０−１５６３１２号公報記載の装置では第１油圧ラムと第２油圧ラムとを対向配置して、第１ラム加圧位置まで第１油圧ラムと第２油圧ラムを移動して生ゴミの加圧を行い、その後第１ラム退避位置まで第１油圧ラムと第２油圧ラムを下降して第１油圧ラム加圧面に残った生ゴミ残渣をスクレーパで排出している。即ち、第２９６４３７７号公報及び特開平１０−１５６３１２号公報記載の装置では、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。
【０００９】
更に、特開平１０−１５６３１２号公報記載の装置では、微細間隙を円筒容器と加圧片で構成し、この微細隙間に生ゴミを通すことにより生ゴミ成分を微細化しているが、その微細隙間のサイズは円筒容器内径と加圧片外径により固定されてしまう。このため、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。
【００１０】
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、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る生ゴミ処理装置を提供することを主な目的とする。本発明の別の目的は、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る生ゴミ処理装置を提供することである。本発明の別の目的は、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生ゴミ処理装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、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一端側を塞ぐように配された閉鎖部と、前記投入された生ゴミを加圧する加圧手段と、加圧された生ゴミの一部を通過させる間隙と、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、を備えた生ゴミ処理装置において、前記加圧手段は、前記閉鎖部の加圧面に対向配置され、前記加圧面に移動して前記生ゴミを加圧する加圧部と、前記加圧部が前記加圧面近傍まで移動したときに前記間隙に遊嵌して閉鎖部外径との間で全周に亘り筒状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を有するものであり、前記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たことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１に係る発明では、内部に水分を含んだ生ゴミを密閉状態で加圧手段で高圧力で加圧するが、このとき加圧手段の筒状挿入部が閉鎖部外径の間隙に遊嵌することにより、閉鎖部外径との間で全周に亘り筒状微細間隙を形成する。生ゴミは加圧されてこの円筒状微細間隙を通過する。このとき、生ゴミの細胞が加圧によって崩れながら、円筒状微細間隙を通過しつつ、通過する際の剪断流でより細かく粉砕される。生ゴミを加圧する圧力は破砕されて円筒状微細間隙を通過する生ゴミの流体の粘度と微細間隙の幅及び総間隙面積に応じて変化する。
【００１３】
ここで、本発明における微細間隙は筒状挿入部の全周に亘り筒状に形成されているので、円形状の微細間隙に比べて生ゴミ残渣で微細間隙が目詰まりを起こすことが防止される。また、残渣物が微細間隙内に紛れ込んだ場合でも、筒状挿入部が加圧部に対して相対移動可能に構成されているので、加圧処理の１サイクルごとに加圧部で生ゴミを加圧した状態を保持しながら、筒状挿入部を間隙から引き抜き間隙を解放することにより、間隙内の残渣物が加圧面に導出される。このため、従来の生ゴミ処理装置に比べて生ゴミ残渣が微細化された生ゴミに混入することが防止され、生ゴミと異物との分別率の向上に繋がる。
【００１４】
本発明における微細間隙は、加圧面近傍に加圧部が移動したとき、即ち加圧時に、筒状に形成されるものであれば良く、その間隙幅、サイズ等は生ゴミの材料、再利用方法に応じて任意に定めることができる。具体的には、生ゴミの加圧面積が１３０ｃｍ２ に対して、微細間隙の幅が１００ミクロン以上、１０００ミクロン以下、好ましくは３００ミクロン以上、７００ミクロン以下であることが好ましい。
【００１５】
加圧部による生ゴミに対する圧力も任意に定めることができる。具体的は、総間隙面積が２０ｃｍ２ で、７０ｋｇ／ｃｍ２ 以上の加圧力とすることが好ましい。より好ましくは微細間隙の幅が３００ミクロン以上、５００ミクロン以下であり、１５０ｋｇ／ｃｍ２ 以上の加圧力があればよい。
【００１６】
従って、本発明における高圧容器としては、生ゴミが投入されるものであれば良いが、加圧手段による上記加圧に耐えることができる程度の充分な強度を有するものであることが好ましい。
【００１７】
また、本発明における閉鎖部は加圧部と共に生ゴミを加圧するものであれば良く、加圧時に加圧部と互いに接近し、加圧終了後加圧部と互いに離反するように移動可能に構成したり、閉鎖部を移動不能に構成し、加圧部のみを移動可能に構成することは本発明では特に限定しない。後者の場合には、閉鎖部を移動する機構が不要となるため構造の簡易化が図れるという利点がある。
【００１８】
本発明における残渣排出手段は、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ものであればよく、具体的には加圧面上を摺接しながら移動するスクレーパ、プレート等を用いればよい。
【００１９】
請求項１に係る発明は、前記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たことを特徴とする。
【００２０】
この請求項１に係る発明では、生ゴミ残渣が筒状微細間隙内に紛れ込んだ場合でも、残渣払出し手段によって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ので、生ゴミ残渣が微細化された生ゴミに混入することが確実に防止され、生ゴミと異物との分別率をより向上させることができる。
【００２１】
本発明における残渣払出し手段としては、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ものであればよい。このような残渣払出し手段としては、筒状挿入部の先端部を間隙から抜き出す際に先端部自体で生ゴミ残渣を引張って筒状間隙内から排出するように構成することができる。この場合には、新たな部材を設ける必要がないので構成の簡易化が図れるという利点がある。また、残渣払出し手段として、間隙内で軸方向移動可能なリング部材を設け、このリング部材を加圧面方向に押圧することにより生ゴミ残渣を引張って間隙内から排出するように構成することができる。この場合には、より確実に間隙内の生ゴミ残渣を排出できるという利点がある。
【００２２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の生ゴミ処理装置において、前記残渣排出手段は、前記加圧手段よる加圧位置で前記生ゴミ残渣を排出するものであることを特徴とする。
【００２３】
この請求項２に係る発明では、残渣排出手段が加圧手段よる加圧位置で前記生ゴミ残渣を排出するので、加圧位置と排出位置とを異なる位置にして加圧面を移動させる必要がなく、加圧位置と排出位置とが異なる従来の装置に比べて装置のコンパクト化が図られ、この結果装置の製造コストも低減する。
【００２４】
本発明における残渣排出手段は、加圧位置で生ゴミ残渣を排出するものであれば良く、例えば、加圧時と排出時とで加圧面が移動する場合には加圧面の移動に伴って残渣は移出手段を移動するように構成しても良いが、好ましくは閉鎖部を固定して加圧部のみを移動可能に構成し、かつ残渣排出手段を固定された加圧面を摺接しながら移動するように構成すれば装置のより一層のコンパクト化を図ることが出来る。
【００２５】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の生ゴミ処理装置において、前記筒状微細間隙を調整する調整手段を更に備えたことを特徴とする。
【００２６】
例えば、材料中に異物が大量に含まれる場合は、異物が隙間を小さくしてしまうため、装置の隙間は大きくしておく必要が有る。逆に少量の異物を除去するには、隙間は小さい方が良い。また微生物を用いて生ゴミを分解するような場合は、隙間を小さくして生ゴミの粒子を細かくした方が、短時間で分解でき処理量の増加や処理時間の短縮が可能となり有用である。
【００２７】
この請求項３に係る発明によれば、調整手段によって筒状微細間隙を調整することができるので、生ゴミの材料や生ゴミの再利用方法に応じて微細間隙を所望のサイズに変更することができる。例えば、微細化の隙間を小さくすることにより、生ゴミの粒径を細かくすることが出来る。これにより、用途に合わせて部品交換する必要がなくなるという利点がある。
【００２８】
本発明における調整手段は、筒状微細間隙を調整するものであれば良く、間隙幅や、間隙の深さのいずれか若しくは両方を調整するように構成することは任意である。また、筒状挿入部の先端をテーパ状に形成し、閉鎖部の一部を移動可能な可動部材とした上で、調整手段として当該可動部材を移動させる移動機構を採用すれば、可動部材を移動することにより筒状挿入部のテーパ状部分と閉鎖部可動部材との間隔を変更できるので、これにより簡易な構成で筒状微細間隙の幅を調整できるという利点がある。
【００２９】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の生ゴミ処理装置において、前記筒状挿入部は、その内周壁に前記間隙と連通する第２の微細間隙が刻設されたものであることを特徴とする。
【００３０】
この請求項４に係る発明では、筒状挿入部の内周壁に前記間隙と連通する第２の微細間隙が刻設されているので、微細化用の間隙長さを実質的に増加させることでき、装置体格を過大とせずに、容易に生ゴミの処理量を増加させることができる。
【００３１】
請求項５に係る発明は、生ゴミを加圧して、加圧された生ゴミを微細間隙を通過させる加圧工程と、微細間隙に紛れ込んだ生ゴミ残渣を加圧面に排出する残渣払出し工程と、加圧面に払出された生ゴミ残渣を装置外部へ排出する残渣排出工程と、を含むことを特徴とする生ゴミ処理方法に係るものである。
【００３２】
この請求項５に係る発明では、残渣払出し工程によって微細間隙に紛れ込んだ生ゴミ残渣を加圧面に排出して、残渣排出工程で加圧面上の生ゴミ残渣を装置外部へ排出しているので、生ゴミ残渣が微細化された生ゴミに混入することを確実に防止し、生ゴミと異物との分別率をより向上させることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の生ゴミ処理装置及び方法についての好ましい実施形態について、以下図示例とともに説明する。
【００３４】
［実施の形態１］
図１は実施の形態１の生ゴミ処理装置の概略構成図である。実施の形態１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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、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。また排出口３７には配管１００が接続され、配管１００にはリサイクル処理装置１０１が接続されている。なお、実施の形態１では配管１００を用いて生ゴミ処理装置をリサイクル処理装置と接続しているが、配管１００の代わりにゴムホースを用いても良い。
【００３７】
また、リサイクル処理装置１０１は、回収された生ゴミをメタンガス化、コンポスト化、飼料化、炭化、乾燥等を行うための装置であり、メタンガス化装置、コンポスト化装置、乾燥装置、浄化装置、消滅装置などである。尚、消滅装置とは、生ゴミを炭酸ガスと水に微生物によって９７％程度分解するものである。
【００３８】
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、実施の形態１では加圧時の圧力を２００ｋｇ／ｃｍ２としている。
【００３９】
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の先端部内周壁は、溝部側にいくに従って拡開するテーパ状を形成しており、先端部が溝部２５に遊嵌された状態で、テーパ状部と溝部内周縁との間に円筒状微少間隙が形成される。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。
【００４０】
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。
【００４１】
閉鎖部１７の図２右側面には２個の調整ネジ４５がされており、この調整ネジ４５を回動させることにより閉鎖部可動部２３が図２の左右方向に移動する。この調整ねじは本発明の調整手段を構成するものである。上述したように、円筒状容器１５先端部はテーパ状となっているため、閉鎖部可動部２３の左右方向の移動によって円筒状微細間隙２７の幅が調整可能となっている。尚、実施の形態１では微細間隙２７の幅を０．１〜１．５ｍｍの間で調整できるように構成している。
【００４２】
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。
【００４３】
次に以上のように構成された実施の形態１の生ゴミ処理装置を使用した生ゴミプレス処理について説明する。図３は、実施の形態１の生ゴミプレス処理の全体工程図であり、図３（ａ）は充填工程、図３（ｂ）は加圧工程、図３（ｃ）は排出工程を示している。図４は生ゴミ残渣排出処理の工程図である。
【００４４】
ホッパ１から投入された生ゴミはスクリューコンベア３により運搬されて、図３（ａ）に示すように、円筒容器外筒５の上部から加圧室１９に投入される（充填工程）。そして、投入された生ゴミの材料や再利用方法に応じて調整ネジ４５を回動させ、微細間隙２７を所望の幅に調整するため、閉鎖部可動部２３を前進又は後退させる。
【００４５】
次いで、図３（ｂ）に示すように、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、円筒状容器先端部が閉鎖部溝部２５に挿入されて、調整ネジ４５で調整された幅の円筒状微細間隙２７が形成される。生ゴミは加圧されるに従ってこの円筒状微細間隙２７を通過して微細化されて溝部２５に入る。微細化された生ゴミは、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。排出された微細化生ゴミは、配管１００を通って、リサイクル処理装置１０１へ導入される。
【００４６】
このため、配管１００によってコンベア等の搬送装置等を使用することなく、微細化された生ゴミをリサイクル処理装置１０１へ容易に搬送することが可能となっている。特に、本実施の形態の生ゴミ処理装置によって生ゴミはペースト状となるので、容易にリサイクル処理装置へ搬送することが可能である。
【００４７】
搬送された生ゴミはリサイクル処理装置１０１によって処理される。生ゴミには有機物以外の異物が混入することがあり、リサイクルのためにはこの異物を除去する必要があるが、実施の形態１では異物は生ゴミ処理装置によって除去された上で、リサイクル処理装置１０１へ搬送されることになり、別途異物除去のための装置を設けることなく生ゴミのリサイクル化を行うことができ、装置の簡略化が図られている。
【００４８】
一方、加圧面２１には異物としての生ゴミ残渣４９が残存し、溝部２５にも少量の生ゴミ残渣４９が紛れ込んでしまう（図４（ａ））。
【００４９】
このため、払出しシリンダ２９を駆動して溝部２５の払出しリング３３を微細間隙２７の方向（図４左方向）に移動させると、払出しリング３３が円筒状容器先端部を押圧する。円筒状容器１５は加圧プランジャ１３に対して軸方向相対移動が可能であるため、払出しリング３３からの押圧により図４左方向に後退し、これにより溝部２５に紛れ込んだ生ゴミ残渣４９が加圧室１９に排出される（図４（ｂ）、図４（ｃ））。そして、排出シリンダ９を駆動して加圧プランジャ１３を後退させる（図４（ｄ））。
【００５０】
次いで、プッシャシリンダ３９を駆動して、図３（ｃ）及び図４（ｅ）〜（ｇ）に示すようにプッシャプレート４１を下降する（排出工程）。これにより、加圧面２１及び加圧室内に残存する生ゴミ残渣４９がプッシャプレート４１によって押し出され、残渣排出口４３から装置外部へ排出される。
【００５１】
このように実施の形態１の生ゴミ処理装置では、生ゴミ残渣４９が筒状微細間隙内に紛れ込んだ場合でも、加圧処理の１サイクルごとに払出しリング３３を移動して円筒状容器先端を溝部２５から引き出して間隙を解放することにより、残渣物が加圧面２１に排出されるため、生ゴミ残渣４９が微細化された生ゴミに混入することが防止され、生ゴミと異物（生ゴミ残渣４９）との分別率の向上が図られている。具体的には、異物の除去率を従来の生ゴミ処理装置の９０％から９８％に向上することができた。
【００５２】
また、実施の形態１の生ゴミ処理装置では、閉鎖部１７を固定してプッシャプレート４１が加圧位置で生ゴミ残渣を装置外部に排出しているので、閉鎖部１７の移動機構が不要となり装置のコンパクト化が図られている。具体的には、駆動源及び設置面積を従来の生ゴミ処理装置の１／２にすることができた。
【００５３】
更に実施の形態１の生ゴミ処理装置では、調整ネジ４５によって生ゴミの材料や生ゴミの再利用方法に応じてによる円筒状微細間隙２７の幅調整ができ、用途に合わせて部品交換する必要がなくなるという利点がある。
【００５４】
尚、実施の形態１の生ゴミ処理装置における加圧力や微細間隙２７の幅は、これに限定されるものではなく、生ゴミの材料、用途等の条件に応じて任意に定めることが可能である。
【００５５】
また、実施の形態１の生ゴミ処理装置では、ホッパ１に投入された生ゴミをスクリューコンベア３によって円筒容器外筒５に搬送しているが、搬送手段としてはこれに限られるものではない。例えば、ホッパ１の底部にスクリューコンベア３の代わりに振動板を設け、この振動板を振動させてホッパ１に投入された生ゴミを円筒容器外筒５まで搬送しても良い。また、ホッパ１内のスクリューコンベア３の代わりにベルトコンベアを設け、このベルトコンベアを駆動してホッパ１に投入された生ゴミを円筒容器外筒５まで搬送しても良い。更に、ッパ１内のスクリューコンベア３の代わりに油圧シリンダを設け、この油圧シリンダを駆動してホッパ１に投入された生ゴミを円筒容器外筒５まで搬送しても良い。
【００５６】
実施の形態１の生ゴミ処理装置は、生ゴミの微細化及び異物との分別を行うための装置として説明したが、より具体的には例えば、レストランやホテルの厨芥、食品会社に返品された、または販売店で売れ残った弁当などの食品、家庭より回収された生ゴミ等を処理する際に、異物（箸、容器、フィルム等）を取除く分別機として利用したり、生ゴミを発酵や乾燥させ再利用する際に、その工程を速やかに、効率良く行うための、生ゴミの微細化装置として使用することが可能である。また、この他、実施の形態１の生ゴミ処理装置を空気を多量にはらんだ野菜屑等を減容する等、種々の目的で使用することが可能である。
【００５７】
［実施の形態２］
実施の形態１の生ゴミ処理装置は、円筒状微細間隙２７の１カ所のみによって生ゴミを微細化するものであったが、この実施の形態２の生ゴミ処理装置は、間隙を複数設けて微細化する生ゴミの処理量を増大させるものである。
【００５８】
図５（ａ）は、実施の形態２の生ゴミ処理装置における円筒状容器、閉鎖部及び間隙調整機構の構成を示す拡大断面図である。実施の形態５の生ゴミ処理装置は、円筒状容器１５の構成が実施の形態１の装置と異なっており、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００５９】
生ゴミを微細化する微細間隙２７は、円筒状容器１５と可動部２３によって形成される１ケ所のみであると、微細化する生ゴミの処理量を増やすためには、間隙２７の長さを長くする必要がある。しかしながら、実施の形態１の生ゴミ処理装置では、微細間隙２７を長さは、加圧プランジャ１３の直径寸法に比例するため、微細間隙２７の長さを長くするためには加圧プランジャ１３の直径寸法を大きくしなければならず、装置全体のサイズが過大となってしまう。
【００６０】
実施の形態２の生ゴミ処理装置では、図５（ａ）に示すように、円筒状容器１５の内周壁に１個又は複数の間隙６０、６１を刻設し、この間隙６０、６１が溝部２５と連通する構成となっている。すなわち、間隙６０，６１は微細間隙２７と連通することになり、この結果実質的に微細化用の間隙長さを増加させることとしている。
【００６１】
実施の形態５の生ゴミ処理装置において、加圧工程の処理は次のように行われる。図５（ｂ）および（ｃ）は、実施の形態２の生ゴミ処理装置による加圧工程における円筒状容器および閉鎖部の状態を経時的に示す説明図である。加圧プランジャ１３が加圧工程に入ると、生ゴミは前述した通り微細間隙２７によって微細化される他、間隙６１、６０を通過することによって微細化され溝部２５から生ゴミ排出通路３５より外部に排出される（図５（ｂ）参照）。さらに、加圧プランジャ１３が前進すると、最初に間隙６１が塞がれ、次に間隙６０が塞がれていく（図５（ｃ）参照）。そして、加圧工程が終了するまで、微細間隙２７より生ゴミは微細化され排出される。加圧プランジャ１３の加圧工程が終了すると、加圧面２１には臭物として生ゴミ残渣４９が残存する。この生ゴミ残渣は、実施の形態１の生ゴミ処理装置と同様にプッシャシリンダ３９で排出される。
【００６２】
このように実施の形態２の生ゴミ処理装置では、円筒状容器１５の内周壁に間隙６０、６１を設けることによって、微細化用の間隙長さを実質的に増加させることができるので、装置体格を過大とせずに、容易に生ゴミの処理量を増加させることが可能となる。
【００６３】
［実施の形態３］
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、ホッパ１内に投入された生ゴミを単にスクリューコンベア３で円筒容器外筒５へ運搬するものであったが、この実施の形態３の生ゴミ処理装置では、ホッパ１内に投入された生ゴミの包装を破砕したり、生ゴミにより形成されたブリッジをホッパ内で崩して円筒容器外筒５へ搬送するものである。
【００６４】
図６は、実施の形態３の生ゴミ処理装置の概略構成図である。実施の形態３の生ゴミ処理装置は、ホッパ１の構成が実施の形態１の装置と異なっており、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００６５】
ホッパ１に投入される生ゴミには厨房からでた残飯、賞味期限切れの弁当やサンドイッチ、またビニール袋に詰められた生ゴミなど、大きさ、形状、軟らかい物、硬い物様々である。実施の形態１の生ゴミ処理装置では、単にスクリューコンベア３で投入された生ゴミを搬送しているため、各種の生ゴミを確実に円筒容器外筒５まで運搬することができない場合がある。スクリューコンベア３によって運搬できるかできないかは、スクリューコンベア３の体格と生ゴミの大きさのかねあいによって定まってくる。また、ホッパ１内に生ゴミがブリッジ状に固まるとスクリューコンベア３側に落ちてこない場合もある。
【００６６】
実施の形態３の生ゴミ処理装置では、図６に示すように、ホッパ１の上方に更に別のホッパ１０２ａを設置し、このホッパ１０２ａ内に水平軸周りに回転可能な破砕機１０２ｂを設け、ホッパ１０２ａ内に生ゴミを投入するようになっている。ホッパ１０２ａに生ゴミを投入し、破砕機１０２ｂを水平軸周りに回転駆動することにより、生ゴミの包装は破砕され、また生ゴミによりブリッジが形成あされている場合にはブリッジが崩される。そして、破砕機１０２ｂにより包装が破られ、またブリッジが無くなった状態で、生ゴミがホッパ１へ落下してスクリューコンベア３によって円筒容器外筒５内へ搬送される。
【００６７】
このように実施の形態３の生ゴミ処理装置では、スクリューコンベア３による搬送位置の手前に破砕機１０２ｂが設けられているので、種々の生ゴミを確実に円筒容器外筒５へ搬送することが可能となる。
【００６８】
尚、実施の形態３では破砕機１０２ｂを別のホッパ１０２ａに設けているが、スクリューコンベア３の搬送開始位置の手前であれば、スクリューコンベア３が設けられているホッパ１内に設けるように構成しても良い。
【００６９】
［実施の形態４］
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、ホッパ１内に投入された生ゴミを単にスクリューコンベア３で円筒容器外筒５へ運搬するものであったが、この実施の形態４の生ゴミ処理装置では、ホッパ１内に投入された生ゴミを切断しながら円筒容器外筒５へ搬送するものである。
【００７０】
図７（ａ）は実施の形態４の生ゴミ処理装置のホッパ内部の構成を示す模式図であり、図７（ｂ）はホッパ内部の断面図である。実施の形態４の生ゴミ処理装置は、ホッパ１内部の構成が実施の形態１の装置と異なっており、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００７１】
上述したように、ホッパ１に投入される生ゴミは大きさ、形状、軟らかい物、硬い物様々であるため、実施の形態１の生ゴミ処理装置のように、スクリューコンベア３だけではサイズの大きい生ゴミを確実に円筒容器外筒５まで搬送することが困難な場合がある。このため、実施の形態４の生ゴミ処理装置では、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、ホッパ１の下部内壁面に刃部１０３ａを装着すると共に、スクリューコンベア３の回転板の外縁付近に刃部１０３ｂを装着して、ホッパ１に投入された生ゴミ４７をスクリューコンベア３で搬送しながら切断することとしている。すなわち、生ゴミを搬送するためにスクリューコンベア３を回転駆動させると、図７（ｂ）に示すようにホッパ側の刃部１０３ａとスクリューコンベア側の刃部１０３ｂの間に生ゴミが入るが、スクリューコンベア３の回転板とともに刃部１０３ｂも回転しているため、両刃部によって生ゴミが切断されるようになっている。
【００７２】
このように実施の形態４の生ゴミ処理装置では、ホッパ下部内壁面とスクリューコンベア３にそれぞれ刃部１０３ａ，１０３ｂを装着しているので、大きなサイズの生ゴミも、搬送中に刃部１０３ａ，１０３ｂによって小さく切断されるので、大きなサイズの生ゴミも確実に円筒容器外筒５へ運搬することが可能となる。また、刃部１０３ａ，１０３ｂを設けるという簡易な構成で生ゴミの確実な運搬を可能となるので、装置のコンパクト化が図られるとと共に、製造コストも低減できる。
【００７３】
［実施の形態５］
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、生ゴミを円筒容器外筒５へスクリューコンベア３により搬送するが、その搬送量を特に検知するものではなかったが、この実施の形態５の生ゴミ処理装置では、円筒容器外筒５内に搬送された生ゴミの量を検知するものである。
【００７４】
図８は実施の形態５の生ゴミ処理装置の円筒容器外筒の部分構成図であり、円筒容器外筒を図１の左側から右方向を見た場合の断面図である。実施の形態５の生ゴミ処理装置は、円筒容器外筒５にセンサを設けた構成が実施の形態１の装置と異なっており、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００７５】
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、円筒容器外筒５に生ゴミを運搬する量を検知はしていないが、その運搬量はスクリューコンベア３の回転時間によって定めることができる。しかし、生ゴミの形態によってはスクリューコンベア３で運搬しにくい場合があるため、同じ回転時間であっても運搬できる量が大きく変化してしまう場合がある。また、回転時間を長く取りすぎると、円筒容器外筒５より生ゴミが溢れ出てしまう。運搬量が変動することは、生ゴミの処理量が変動することであり、装置の安定した性能維持にとって好ましくない。
【００７６】
このため、実施の形態５の生ゴミ処理装置では、図８に示すように、円筒容器外筒５の外周面にセンサー１０５，１０６を設け、円筒容器外筒５内部の生ゴミの量を検出している。なお、センサー１０５，１０６としては例えば超音波センサなどを用いる。
【００７７】
実施の形態５の生ゴミ処理装置による生ゴミプレス処理の手順としては、前述の充填行程によってスクリューコンベア３を回転させながら、ホッパ１に投入された生ゴミを円筒容器外筒５に搬送する。このとき、センサー１０５，１０６によって円筒容器外筒内部の生ゴミの量を検出している。
【００７８】
そして、センサー１０５，１０６によって、円筒容器外筒内部の生ゴミ量が一定量に達したことを検知した場合には、スクリューコンベア３の回転を停止し、次工程である加圧工程による処理を行う。これにより、充填工程で円筒容器外筒５に充填される生ゴミを常に一定量とすることができる。尚、加圧工程以降の処理は実施の形態１の生ゴミ処理装置による生ゴミプレス処理の手順と同様であるため説明を省略する。
【００７９】
このように実施の形態５の生ゴミ処理装置では、円筒容器外筒内部の生ゴミ量を検出するセンサー１０５，１０６を円筒容器外筒５に設けているので、生ゴミ処理装置で一回に処理される生ゴミ量として常に一定量を確保することができ、生ゴミ処置を安定して行うことができる。
【００８０】
［実施の形態６］
実施の形態１の生ゴミ処理装置は、投入された生ゴミのプレス処理を行い、装置内に付着した汚れまでを除去するものではなかったが、この実施の形態６の生ゴミ処理装置では、装置内の各部に付着した生ゴミなどの汚れを洗浄除去する洗浄機能を設けたものである。
【００８１】
図９は、実施の形態６の生ゴミ処理装置の構成及び生ゴミプレス処理の全体工程を示す模式図である。実施の形態６の生ゴミ処理装置は、ホッパ１と円筒状容器１５と払出しシリンダ２９に洗浄ノズル１０７，１０８，１０９が設けられている点が実施の形態１の装置と異なっており、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００８２】
実施の形態１の生ゴミ処理装置を使用した生ゴミプレス処理を行った場合、処理終了後には、装置の各部に生ゴミなどの汚れが付着した状態となっている。この生ゴミなどの汚れを放置しておくと、すぐに腐敗が進行してしまう。このため、付着した生ゴミを人手により洗浄除去する作業が必要となるが、作業性の悪い環境に装置が設置されている場合には、確実な洗浄処理を実施することは困難である。また、洗浄処理を行うためにゴムホース等で洗浄水を引き込まなければならず、周辺に水をまき散らしてしまう等を防止しなければならず、煩雑な作業が必要となってしまう。
【００８３】
このため、実施の形態６の生ゴミ処理装置では、ホッパ内の上部に洗浄ノズル１０７を、円筒容器外筒内部の上部に洗浄ノズル１０８を、払出しシリンダ下部に洗浄ノズル１０９を設けている。各洗浄ノズルは装置外部の洗浄水タンク（図示せず）から供給される洗浄水を噴射するものである。洗浄ノズル１０７からの洗浄水の噴射によりホッパ内部の汚れが、洗浄ノズル１０８からの洗浄により円筒容器外筒内部の汚れが、洗浄ノズル１０９からの噴射により円筒状容器１５やプッシャプレート４１の汚れがそれぞれ除去される。特に図９（ｃ）に示すプッシャプレート４１の上面と加圧プランジャ１３の上面であるＡ部分に生ゴミが付着しやすいので、洗浄ノズル１０９による洗浄は効果的である。
【００８４】
このように実施の形態６の生ゴミ処理装置では、洗浄ノズル１０７，１０８，１０９が設けられているので、装置内の洗浄処理を人手によらず自動的に行うことができ、作業者の作業負担が軽減する。
【００８５】
［実施の形態７］
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、払出しシリンダ２９と連結ロッド３１によって払出しリング３３を溝部２５内で移動させることにより、溝部２５内の生ゴミ残渣を加圧面２１側に排出していたが、この実施の形態７の生ゴミ処理装置では、払出しシリンダ２９、連結ロッド３１、払出しリング３３等の複雑な機構を用いずに簡易な構成で生ゴミ残渣を排出するものである。
【００８６】
図１０は実施の形態７の生ゴミ処理装置の閉鎖部１７の周辺の構成を示す部分拡大図である。実施の形態７の生ゴミ処理装置は、払出しシリンダ２９、連結ロッド３１、払出しリング３３の代わりに固定部８０を設けている点が実施の形態１と異なり、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００８７】
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、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に排出するために、払い出しリング３３は、払い出しシリンダ２９の駆動によって連結ロッド３１を介して溝部２５を図１左方向に移動していた。装置の簡略化のため、払出しリング３３を省略した構成とすると、微細化された生ゴミは排出口３７から溝部２５を通って加圧面２１の方向へ逆流してしまう。
【００８８】
このため、実施の形態７の生ゴミ処理装置では、払出しリング３３、払出しシリンダ２９、連結ロッド３１を省略し、その代わりに閉鎖部１７の中空部に移動不可能な固定部８０を挿入して、固定部８０の外縁と円筒状容器１５の内周壁とで微細間隙２７を形成した構成としている。
【００８９】
この実施の形態７の生ゴミ処理装置では、生ゴミは微細間隙２７によって微細化され、溝部２５から生ゴミ排出口３７を通って排出される。加圧面２１に付着した異物は、プッシャシリンダ３９のプッシャプレート４１によって押し出され、残渣排出口４３から装置外へ排出される。固定部８０は移動不可能であるため、生ゴミ排出口３７から生ゴミが溝部２５を逆流しようちするが、生ゴミに作用する圧カは非常に低圧であり、かつ微細間隙２７のサイズも非常に小さいため、微細間隙２７を生ゴミが通過して加圧面２１に到達することはなく、逆流は十分に防止されている。
【００９０】
このように実施の形態７の生ゴミ処理装置では、払出しリング３３、払出しシリンダ２９、連結ロッド３１の省略し、その代わりに移動不可能な固定部８０を設けているので、微細化された生ゴミの逆流を防止しつつも、簡易な構成で生ゴミと異物の分別作業を行うことが可能となる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１、及び請求項５に係る発明によれば、生ゴミ残渣が、微細化された生ゴミに混入することが防止され、生ゴミと異物との分別率の向上を図れるという効果を有する。
【００９２】
請求項２に係る発明によれば、装置のコンパクト化が図られるという効果を有する。またこのため、装置の製造コストも低減する。
【００９３】
請求項３に係る発明によれば、生ゴミの材料や生ゴミの再利用方法に応じて微細間隙を所望のサイズに変更できるという効果を有する。
【００９４】
請求項４に係る発明によれば、微細化用の間隙長さを実質的に増加させることができ、装置体格を過大とせずに、容易に生ゴミの処理量を増加させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る生ゴミ処理装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る生ゴミ処理装置の円筒状容器、閉鎖部及び間隙調整機構の構成を示す拡大断面図である。
【図３】実施の形態１に係る生ゴミ処理装置による生ゴミプレス処理の全体工程図であり、図３（ａ）は充填工程図、図３（ｂ）は加圧工程図、図３（ｃ）は排出工程図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｇ）は、実施の形態１に係る生ゴミ処理装置による生ゴミ残渣排出処理の工程図である。
【図５】図５（ａ）は、実施の形態２の生ゴミ処理装置における円筒状容器、閉鎖部及び間隙調整機構の構成を示す拡大断面図であり、図５（ｂ）および（ｃ）は、実施の形態２の生ゴミ処理装置による加圧工程における円筒状容器および閉鎖部の状態を経時的に示す説明図である。
【図６】実施の形態３の生ゴミ処理装置の概略構成図である。
【図７】図７（ａ）は実施の形態４の生ゴミ処理装置のホッパ内部の構成を示す模式図であり、図７（ｂ）はホッパ内部の断面図である。
【図８】実施の形態５の生ゴミ処理装置の円筒容器外筒の部分構成図であり、円筒容器外筒を図１の左側から右方向を見た場合の断面図である。
【図９】実施の形態６の生ゴミ処理装置の構成及び生ゴミプレス処理の全体工程を示す模式図である。
【図１０】実施の形態７の生ゴミ処理装置の閉鎖部１７の周辺の構成を示す部分拡大図である。
【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 可動部
２５ 溝部
２７ 円筒状微細間隙
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
４５ 調整ネジ
４７ 生ゴミ
４９ 生ゴミ残渣
６０，６１ 間隙
８０ 固定部
１００ 配管
１０１ リサイクル処理装置
１０２ａ ホッパ
１０２ｂ 破砕機
１０３ａ，１０３ｂ 刃部
１０５，１０６ センサー
１０７，１０８，１０９ 洗浄ノズル
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミプレス処理を行う生ゴミ処理装置に関するものであり、特に加圧された生ゴミの一部が微細間隙を通過させて微細化される生ゴミ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、第２９６４３７７号特許公報及び特開平１０−１５６３１２号公開特許公報に開示されている。
【０００３】
第２９６４３７７号特許公報の装置では、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。
【０００４】
特開平１０−１５６３１２号公開特許公報の装置では、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。
【０００５】
また、実開昭５５−２８０８８号公開実用新案公報には、従来技術として脱水装置が開示されている。この脱水装置では、下加圧蓋体５に加圧槽４の底面開口部を嵌合して、加圧槽４と下加圧蓋体５とで形成される収容部内に脱水すべきスラッジを入れる。そして、上加圧蓋体８を下降させてスラッジを圧搾することによりスラッジの水分がオリフィスを通過し、この水分を排水通路１０を介して吸引することによりスラッジを脱水する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の装置には次のような問題がある。第２９６４３７７号特許公報及び特開平１０−１５６３１２号公報記載の装置では、いずれもラム上面に残った生ゴミ残渣をスクレーパによって装置側方へ排出しているが、このとき微細間隙上を生ゴミ残渣が通過するので、残渣がこの微細間隙から微細化生ゴミに混入してしまうことがあり、異物分別率を低下させる原因となる。
【０００７】
また、生ゴミ残渣がラム上面を通過するので、残渣によって微細間隙の目詰まりを起こしてしまう場合もある。実開昭５５−２８０８８号公報記載の装置においても、脱水に固定のオリフィスを使用しているが、このようなオリフィスを生ゴミに使用すると、すぐ目詰まりを起こし、その都度生ゴミ残渣を除去しなければならず、作業が繁雑なものとなる。
【０００８】
また、第２９６４３７７号公報記載の装置では、生ゴミを加圧した後にスクレーパの位置までラムを下降してから、ラム上の残渣をスクレーパにより排出している。特開平１０−１５６３１２号公報記載の装置では第１油圧ラムと第２油圧ラムとを対向配置して、第１ラム加圧位置まで第１油圧ラムと第２油圧ラムを移動して生ゴミの加圧を行い、その後第１ラム退避位置まで第１油圧ラムと第２油圧ラムを下降して第１油圧ラム加圧面に残った生ゴミ残渣をスクレーパで排出している。即ち、第２９６４３７７号公報及び特開平１０−１５６３１２号公報記載の装置では、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。
【０００９】
更に、特開平１０−１５６３１２号公報記載の装置では、微細間隙を円筒容器と加圧片で構成し、この微細隙間に生ゴミを通すことにより生ゴミ成分を微細化しているが、その微細隙間のサイズは円筒容器内径と加圧片外径により固定されてしまう。このため、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。
【００１０】
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、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る生ゴミ処理装置を提供することを主な目的とする。本発明の別の目的は、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る生ゴミ処理装置を提供することである。本発明の別の目的は、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生ゴミ処理装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、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一端側を塞ぐように配された閉鎖部と、前記投入された生ゴミを加圧する加圧手段と、加圧された生ゴミの一部を通過させる間隙と、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、を備えた生ゴミ処理装置において、前記加圧手段は、前記閉鎖部の加圧面に対向配置され、前記加圧面に移動して前記生ゴミを加圧する加圧部と、前記加圧部が前記加圧面近傍まで移動したときに前記間隙に遊嵌して閉鎖部外径との間で全周に亘り筒状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を有するものであり、前記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たことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１に係る発明では、内部に水分を含んだ生ゴミを密閉状態で加圧手段で高圧力で加圧するが、このとき加圧手段の筒状挿入部が閉鎖部外径の間隙に遊嵌することにより、閉鎖部外径との間で全周に亘り筒状微細間隙を形成する。生ゴミは加圧されてこの円筒状微細間隙を通過する。このとき、生ゴミの細胞が加圧によって崩れながら、円筒状微細間隙を通過しつつ、通過する際の剪断流でより細かく粉砕される。生ゴミを加圧する圧力は破砕されて円筒状微細間隙を通過する生ゴミの流体の粘度と微細間隙の幅及び総間隙面積に応じて変化する。
【００１３】
ここで、本発明における微細間隙は筒状挿入部の全周に亘り筒状に形成されているので、円形状の微細間隙に比べて生ゴミ残渣で微細間隙が目詰まりを起こすことが防止される。また、残渣物が微細間隙内に紛れ込んだ場合でも、筒状挿入部が加圧部に対して相対移動可能に構成されているので、加圧処理の１サイクルごとに加圧部で生ゴミを加圧した状態を保持しながら、筒状挿入部を間隙から引き抜き間隙を解放することにより、間隙内の残渣物が加圧面に導出される。このため、従来の生ゴミ処理装置に比べて生ゴミ残渣が微細化された生ゴミに混入することが防止され、生ゴミと異物との分別率の向上に繋がる。
【００１４】
本発明における微細間隙は、加圧面近傍に加圧部が移動したとき、即ち加圧時に、筒状に形成されるものであれば良く、その間隙幅、サイズ等は生ゴミの材料、再利用方法に応じて任意に定めることができる。具体的には、生ゴミの加圧面積が１３０ｃｍ２ に対して、微細間隙の幅が１００ミクロン以上、１０００ミクロン以下、好ましくは３００ミクロン以上、７００ミクロン以下であることが好ましい。
【００１５】
加圧部による生ゴミに対する圧力も任意に定めることができる。具体的は、総間隙面積が２０ｃｍ２ で、７０ｋｇ／ｃｍ２ 以上の加圧力とすることが好ましい。より好ましくは微細間隙の幅が３００ミクロン以上、５００ミクロン以下であり、１５０ｋｇ／ｃｍ２ 以上の加圧力があればよい。
【００１６】
従って、本発明における高圧容器としては、生ゴミが投入されるものであれば良いが、加圧手段による上記加圧に耐えることができる程度の充分な強度を有するものであることが好ましい。
【００１７】
また、本発明における閉鎖部は加圧部と共に生ゴミを加圧するものであれば良く、加圧時に加圧部と互いに接近し、加圧終了後加圧部と互いに離反するように移動可能に構成したり、閉鎖部を移動不能に構成し、加圧部のみを移動可能に構成することは本発明では特に限定しない。後者の場合には、閉鎖部を移動する機構が不要となるため構造の簡易化が図れるという利点がある。
【００１８】
本発明における残渣排出手段は、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ものであればよく、具体的には加圧面上を摺接しながら移動するスクレーパ、プレート等を用いればよい。
【００１９】
請求項１に係る発明は、前記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たことを特徴とする。
【００２０】
この請求項１に係る発明では、生ゴミ残渣が筒状微細間隙内に紛れ込んだ場合でも、残渣払出し手段によって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ので、生ゴミ残渣が微細化された生ゴミに混入することが確実に防止され、生ゴミと異物との分別率をより向上させることができる。
【００２１】
本発明における残渣払出し手段としては、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ものであればよい。このような残渣払出し手段としては、筒状挿入部の先端部を間隙から抜き出す際に先端部自体で生ゴミ残渣を引張って筒状間隙内から排出するように構成することができる。この場合には、新たな部材を設ける必要がないので構成の簡易化が図れるという利点がある。また、残渣払出し手段として、間隙内で軸方向移動可能なリング部材を設け、このリング部材を加圧面方向に押圧することにより生ゴミ残渣を引張って間隙内から排出するように構成することができる。この場合には、より確実に間隙内の生ゴミ残渣を排出できるという利点がある。
【００２２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の生ゴミ処理装置において、前記残渣排出手段は、前記加圧手段よる加圧位置で前記生ゴミ残渣を排出するものであることを特徴とする。
【００２３】
この請求項２に係る発明では、残渣排出手段が加圧手段よる加圧位置で前記生ゴミ残渣を排出するので、加圧位置と排出位置とを異なる位置にして加圧面を移動させる必要がなく、加圧位置と排出位置とが異なる従来の装置に比べて装置のコンパクト化が図られ、この結果装置の製造コストも低減する。
【００２４】
本発明における残渣排出手段は、加圧位置で生ゴミ残渣を排出するものであれば良く、例えば、加圧時と排出時とで加圧面が移動する場合には加圧面の移動に伴って残渣は移出手段を移動するように構成しても良いが、好ましくは閉鎖部を固定して加圧部のみを移動可能に構成し、かつ残渣排出手段を固定された加圧面を摺接しながら移動するように構成すれば装置のより一層のコンパクト化を図ることが出来る。
【００２５】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の生ゴミ処理装置において、前記筒状微細間隙を調整する調整手段を更に備えたことを特徴とする。
【００２６】
例えば、材料中に異物が大量に含まれる場合は、異物が隙間を小さくしてしまうため、装置の隙間は大きくしておく必要が有る。逆に少量の異物を除去するには、隙間は小さい方が良い。また微生物を用いて生ゴミを分解するような場合は、隙間を小さくして生ゴミの粒子を細かくした方が、短時間で分解でき処理量の増加や処理時間の短縮が可能となり有用である。
【００２７】
この請求項３に係る発明によれば、調整手段によって筒状微細間隙を調整することができるので、生ゴミの材料や生ゴミの再利用方法に応じて微細間隙を所望のサイズに変更することができる。例えば、微細化の隙間を小さくすることにより、生ゴミの粒径を細かくすることが出来る。これにより、用途に合わせて部品交換する必要がなくなるという利点がある。
【００２８】
本発明における調整手段は、筒状微細間隙を調整するものであれば良く、間隙幅や、間隙の深さのいずれか若しくは両方を調整するように構成することは任意である。また、筒状挿入部の先端をテーパ状に形成し、閉鎖部の一部を移動可能な可動部材とした上で、調整手段として当該可動部材を移動させる移動機構を採用すれば、可動部材を移動することにより筒状挿入部のテーパ状部分と閉鎖部可動部材との間隔を変更できるので、これにより簡易な構成で筒状微細間隙の幅を調整できるという利点がある。
【００２９】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の生ゴミ処理装置において、前記筒状挿入部は、その内周壁に前記間隙と連通する第２の微細間隙が刻設されたものであることを特徴とする。
【００３０】
この請求項４に係る発明では、筒状挿入部の内周壁に前記間隙と連通する第２の微細間隙が刻設されているので、微細化用の間隙長さを実質的に増加させることでき、装置体格を過大とせずに、容易に生ゴミの処理量を増加させることができる。
【００３１】
請求項５に係る発明は、生ゴミを加圧して、加圧された生ゴミを微細間隙を通過させる加圧工程と、微細間隙に紛れ込んだ生ゴミ残渣を加圧面に排出する残渣払出し工程と、加圧面に払出された生ゴミ残渣を装置外部へ排出する残渣排出工程と、を含むことを特徴とする生ゴミ処理方法に係るものである。
【００３２】
この請求項５に係る発明では、残渣払出し工程によって微細間隙に紛れ込んだ生ゴミ残渣を加圧面に排出して、残渣排出工程で加圧面上の生ゴミ残渣を装置外部へ排出しているので、生ゴミ残渣が微細化された生ゴミに混入することを確実に防止し、生ゴミと異物との分別率をより向上させることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の生ゴミ処理装置及び方法についての好ましい実施形態について、以下図示例とともに説明する。
【００３４】
［実施の形態１］
図１は実施の形態１の生ゴミ処理装置の概略構成図である。実施の形態１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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、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。また排出口３７には配管１００が接続され、配管１００にはリサイクル処理装置１０１が接続されている。なお、実施の形態１では配管１００を用いて生ゴミ処理装置をリサイクル処理装置と接続しているが、配管１００の代わりにゴムホースを用いても良い。
【００３７】
また、リサイクル処理装置１０１は、回収された生ゴミをメタンガス化、コンポスト化、飼料化、炭化、乾燥等を行うための装置であり、メタンガス化装置、コンポスト化装置、乾燥装置、浄化装置、消滅装置などである。尚、消滅装置とは、生ゴミを炭酸ガスと水に微生物によって９７％程度分解するものである。
【００３８】
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、実施の形態１では加圧時の圧力を２００ｋｇ／ｃｍ２としている。
【００３９】
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の先端部内周壁は、溝部側にいくに従って拡開するテーパ状を形成しており、先端部が溝部２５に遊嵌された状態で、テーパ状部と溝部内周縁との間に円筒状微少間隙が形成される。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。
【００４０】
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。
【００４１】
閉鎖部１７の図２右側面には２個の調整ネジ４５がされており、この調整ネジ４５を回動させることにより閉鎖部可動部２３が図２の左右方向に移動する。この調整ねじは本発明の調整手段を構成するものである。上述したように、円筒状容器１５先端部はテーパ状となっているため、閉鎖部可動部２３の左右方向の移動によって円筒状微細間隙２７の幅が調整可能となっている。尚、実施の形態１では微細間隙２７の幅を０．１〜１．５ｍｍの間で調整できるように構成している。
【００４２】
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。
【００４３】
次に以上のように構成された実施の形態１の生ゴミ処理装置を使用した生ゴミプレス処理について説明する。図３は、実施の形態１の生ゴミプレス処理の全体工程図であり、図３（ａ）は充填工程、図３（ｂ）は加圧工程、図３（ｃ）は排出工程を示している。図４は生ゴミ残渣排出処理の工程図である。
【００４４】
ホッパ１から投入された生ゴミはスクリューコンベア３により運搬されて、図３（ａ）に示すように、円筒容器外筒５の上部から加圧室１９に投入される（充填工程）。そして、投入された生ゴミの材料や再利用方法に応じて調整ネジ４５を回動させ、微細間隙２７を所望の幅に調整するため、閉鎖部可動部２３を前進又は後退させる。
【００４５】
次いで、図３（ｂ）に示すように、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、円筒状容器先端部が閉鎖部溝部２５に挿入されて、調整ネジ４５で調整された幅の円筒状微細間隙２７が形成される。生ゴミは加圧されるに従ってこの円筒状微細間隙２７を通過して微細化されて溝部２５に入る。微細化された生ゴミは、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。排出された微細化生ゴミは、配管１００を通って、リサイクル処理装置１０１へ導入される。
【００４６】
このため、配管１００によってコンベア等の搬送装置等を使用することなく、微細化された生ゴミをリサイクル処理装置１０１へ容易に搬送することが可能となっている。特に、本実施の形態の生ゴミ処理装置によって生ゴミはペースト状となるので、容易にリサイクル処理装置へ搬送することが可能である。
【００４７】
搬送された生ゴミはリサイクル処理装置１０１によって処理される。生ゴミには有機物以外の異物が混入することがあり、リサイクルのためにはこの異物を除去する必要があるが、実施の形態１では異物は生ゴミ処理装置によって除去された上で、リサイクル処理装置１０１へ搬送されることになり、別途異物除去のための装置を設けることなく生ゴミのリサイクル化を行うことができ、装置の簡略化が図られている。
【００４８】
一方、加圧面２１には異物としての生ゴミ残渣４９が残存し、溝部２５にも少量の生ゴミ残渣４９が紛れ込んでしまう（図４（ａ））。
【００４９】
このため、払出しシリンダ２９を駆動して溝部２５の払出しリング３３を微細間隙２７の方向（図４左方向）に移動させると、払出しリング３３が円筒状容器先端部を押圧する。円筒状容器１５は加圧プランジャ１３に対して軸方向相対移動が可能であるため、払出しリング３３からの押圧により図４左方向に後退し、これにより溝部２５に紛れ込んだ生ゴミ残渣４９が加圧室１９に排出される（図４（ｂ）、図４（ｃ））。そして、排出シリンダ９を駆動して加圧プランジャ１３を後退させる（図４（ｄ））。
【００５０】
次いで、プッシャシリンダ３９を駆動して、図３（ｃ）及び図４（ｅ）〜（ｇ）に示すようにプッシャプレート４１を下降する（排出工程）。これにより、加圧面２１及び加圧室内に残存する生ゴミ残渣４９がプッシャプレート４１によって押し出され、残渣排出口４３から装置外部へ排出される。
【００５１】
このように実施の形態１の生ゴミ処理装置では、生ゴミ残渣４９が筒状微細間隙内に紛れ込んだ場合でも、加圧処理の１サイクルごとに払出しリング３３を移動して円筒状容器先端を溝部２５から引き出して間隙を解放することにより、残渣物が加圧面２１に排出されるため、生ゴミ残渣４９が微細化された生ゴミに混入することが防止され、生ゴミと異物（生ゴミ残渣４９）との分別率の向上が図られている。具体的には、異物の除去率を従来の生ゴミ処理装置の９０％から９８％に向上することができた。
【００５２】
また、実施の形態１の生ゴミ処理装置では、閉鎖部１７を固定してプッシャプレート４１が加圧位置で生ゴミ残渣を装置外部に排出しているので、閉鎖部１７の移動機構が不要となり装置のコンパクト化が図られている。具体的には、駆動源及び設置面積を従来の生ゴミ処理装置の１／２にすることができた。
【００５３】
更に実施の形態１の生ゴミ処理装置では、調整ネジ４５によって生ゴミの材料や生ゴミの再利用方法に応じてによる円筒状微細間隙２７の幅調整ができ、用途に合わせて部品交換する必要がなくなるという利点がある。
【００５４】
尚、実施の形態１の生ゴミ処理装置における加圧力や微細間隙２７の幅は、これに限定されるものではなく、生ゴミの材料、用途等の条件に応じて任意に定めることが可能である。
【００５５】
また、実施の形態１の生ゴミ処理装置では、ホッパ１に投入された生ゴミをスクリューコンベア３によって円筒容器外筒５に搬送しているが、搬送手段としてはこれに限られるものではない。例えば、ホッパ１の底部にスクリューコンベア３の代わりに振動板を設け、この振動板を振動させてホッパ１に投入された生ゴミを円筒容器外筒５まで搬送しても良い。また、ホッパ１内のスクリューコンベア３の代わりにベルトコンベアを設け、このベルトコンベアを駆動してホッパ１に投入された生ゴミを円筒容器外筒５まで搬送しても良い。更に、ッパ１内のスクリューコンベア３の代わりに油圧シリンダを設け、この油圧シリンダを駆動してホッパ１に投入された生ゴミを円筒容器外筒５まで搬送しても良い。
【００５６】
実施の形態１の生ゴミ処理装置は、生ゴミの微細化及び異物との分別を行うための装置として説明したが、より具体的には例えば、レストランやホテルの厨芥、食品会社に返品された、または販売店で売れ残った弁当などの食品、家庭より回収された生ゴミ等を処理する際に、異物（箸、容器、フィルム等）を取除く分別機として利用したり、生ゴミを発酵や乾燥させ再利用する際に、その工程を速やかに、効率良く行うための、生ゴミの微細化装置として使用することが可能である。また、この他、実施の形態１の生ゴミ処理装置を空気を多量にはらんだ野菜屑等を減容する等、種々の目的で使用することが可能である。
【００５７】
［実施の形態２］
実施の形態１の生ゴミ処理装置は、円筒状微細間隙２７の１カ所のみによって生ゴミを微細化するものであったが、この実施の形態２の生ゴミ処理装置は、間隙を複数設けて微細化する生ゴミの処理量を増大させるものである。
【００５８】
図５（ａ）は、実施の形態２の生ゴミ処理装置における円筒状容器、閉鎖部及び間隙調整機構の構成を示す拡大断面図である。実施の形態５の生ゴミ処理装置は、円筒状容器１５の構成が実施の形態１の装置と異なっており、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００５９】
生ゴミを微細化する微細間隙２７は、円筒状容器１５と可動部２３によって形成される１ケ所のみであると、微細化する生ゴミの処理量を増やすためには、間隙２７の長さを長くする必要がある。しかしながら、実施の形態１の生ゴミ処理装置では、微細間隙２７を長さは、加圧プランジャ１３の直径寸法に比例するため、微細間隙２７の長さを長くするためには加圧プランジャ１３の直径寸法を大きくしなければならず、装置全体のサイズが過大となってしまう。
【００６０】
実施の形態２の生ゴミ処理装置では、図５（ａ）に示すように、円筒状容器１５の内周壁に１個又は複数の間隙６０、６１を刻設し、この間隙６０、６１が溝部２５と連通する構成となっている。すなわち、間隙６０，６１は微細間隙２７と連通することになり、この結果実質的に微細化用の間隙長さを増加させることとしている。
【００６１】
実施の形態５の生ゴミ処理装置において、加圧工程の処理は次のように行われる。図５（ｂ）および（ｃ）は、実施の形態２の生ゴミ処理装置による加圧工程における円筒状容器および閉鎖部の状態を経時的に示す説明図である。加圧プランジャ１３が加圧工程に入ると、生ゴミは前述した通り微細間隙２７によって微細化される他、間隙６１、６０を通過することによって微細化され溝部２５から生ゴミ排出通路３５より外部に排出される（図５（ｂ）参照）。さらに、加圧プランジャ１３が前進すると、最初に間隙６１が塞がれ、次に間隙６０が塞がれていく（図５（ｃ）参照）。そして、加圧工程が終了するまで、微細間隙２７より生ゴミは微細化され排出される。加圧プランジャ１３の加圧工程が終了すると、加圧面２１には臭物として生ゴミ残渣４９が残存する。この生ゴミ残渣は、実施の形態１の生ゴミ処理装置と同様にプッシャシリンダ３９で排出される。
【００６２】
このように実施の形態２の生ゴミ処理装置では、円筒状容器１５の内周壁に間隙６０、６１を設けることによって、微細化用の間隙長さを実質的に増加させることができるので、装置体格を過大とせずに、容易に生ゴミの処理量を増加させることが可能となる。
【００６３】
［実施の形態３］
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、ホッパ１内に投入された生ゴミを単にスクリューコンベア３で円筒容器外筒５へ運搬するものであったが、この実施の形態３の生ゴミ処理装置では、ホッパ１内に投入された生ゴミの包装を破砕したり、生ゴミにより形成されたブリッジをホッパ内で崩して円筒容器外筒５へ搬送するものである。
【００６４】
図６は、実施の形態３の生ゴミ処理装置の概略構成図である。実施の形態３の生ゴミ処理装置は、ホッパ１の構成が実施の形態１の装置と異なっており、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００６５】
ホッパ１に投入される生ゴミには厨房からでた残飯、賞味期限切れの弁当やサンドイッチ、またビニール袋に詰められた生ゴミなど、大きさ、形状、軟らかい物、硬い物様々である。実施の形態１の生ゴミ処理装置では、単にスクリューコンベア３で投入された生ゴミを搬送しているため、各種の生ゴミを確実に円筒容器外筒５まで運搬することができない場合がある。スクリューコンベア３によって運搬できるかできないかは、スクリューコンベア３の体格と生ゴミの大きさのかねあいによって定まってくる。また、ホッパ１内に生ゴミがブリッジ状に固まるとスクリューコンベア３側に落ちてこない場合もある。
【００６６】
実施の形態３の生ゴミ処理装置では、図６に示すように、ホッパ１の上方に更に別のホッパ１０２ａを設置し、このホッパ１０２ａ内に水平軸周りに回転可能な破砕機１０２ｂを設け、ホッパ１０２ａ内に生ゴミを投入するようになっている。ホッパ１０２ａに生ゴミを投入し、破砕機１０２ｂを水平軸周りに回転駆動することにより、生ゴミの包装は破砕され、また生ゴミによりブリッジが形成あされている場合にはブリッジが崩される。そして、破砕機１０２ｂにより包装が破られ、またブリッジが無くなった状態で、生ゴミがホッパ１へ落下してスクリューコンベア３によって円筒容器外筒５内へ搬送される。
【００６７】
このように実施の形態３の生ゴミ処理装置では、スクリューコンベア３による搬送位置の手前に破砕機１０２ｂが設けられているので、種々の生ゴミを確実に円筒容器外筒５へ搬送することが可能となる。
【００６８】
尚、実施の形態３では破砕機１０２ｂを別のホッパ１０２ａに設けているが、スクリューコンベア３の搬送開始位置の手前であれば、スクリューコンベア３が設けられているホッパ１内に設けるように構成しても良い。
【００６９】
［実施の形態４］
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、ホッパ１内に投入された生ゴミを単にスクリューコンベア３で円筒容器外筒５へ運搬するものであったが、この実施の形態４の生ゴミ処理装置では、ホッパ１内に投入された生ゴミを切断しながら円筒容器外筒５へ搬送するものである。
【００７０】
図７（ａ）は実施の形態４の生ゴミ処理装置のホッパ内部の構成を示す模式図であり、図７（ｂ）はホッパ内部の断面図である。実施の形態４の生ゴミ処理装置は、ホッパ１内部の構成が実施の形態１の装置と異なっており、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００７１】
上述したように、ホッパ１に投入される生ゴミは大きさ、形状、軟らかい物、硬い物様々であるため、実施の形態１の生ゴミ処理装置のように、スクリューコンベア３だけではサイズの大きい生ゴミを確実に円筒容器外筒５まで搬送することが困難な場合がある。このため、実施の形態４の生ゴミ処理装置では、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、ホッパ１の下部内壁面に刃部１０３ａを装着すると共に、スクリューコンベア３の回転板の外縁付近に刃部１０３ｂを装着して、ホッパ１に投入された生ゴミ４７をスクリューコンベア３で搬送しながら切断することとしている。すなわち、生ゴミを搬送するためにスクリューコンベア３を回転駆動させると、図７（ｂ）に示すようにホッパ側の刃部１０３ａとスクリューコンベア側の刃部１０３ｂの間に生ゴミが入るが、スクリューコンベア３の回転板とともに刃部１０３ｂも回転しているため、両刃部によって生ゴミが切断されるようになっている。
【００７２】
このように実施の形態４の生ゴミ処理装置では、ホッパ下部内壁面とスクリューコンベア３にそれぞれ刃部１０３ａ，１０３ｂを装着しているので、大きなサイズの生ゴミも、搬送中に刃部１０３ａ，１０３ｂによって小さく切断されるので、大きなサイズの生ゴミも確実に円筒容器外筒５へ運搬することが可能となる。また、刃部１０３ａ，１０３ｂを設けるという簡易な構成で生ゴミの確実な運搬を可能となるので、装置のコンパクト化が図られるとと共に、製造コストも低減できる。
【００７３】
［実施の形態５］
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、生ゴミを円筒容器外筒５へスクリューコンベア３により搬送するが、その搬送量を特に検知するものではなかったが、この実施の形態５の生ゴミ処理装置では、円筒容器外筒５内に搬送された生ゴミの量を検知するものである。
【００７４】
図８は実施の形態５の生ゴミ処理装置の円筒容器外筒の部分構成図であり、円筒容器外筒を図１の左側から右方向を見た場合の断面図である。実施の形態５の生ゴミ処理装置は、円筒容器外筒５にセンサを設けた構成が実施の形態１の装置と異なっており、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００７５】
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、円筒容器外筒５に生ゴミを運搬する量を検知はしていないが、その運搬量はスクリューコンベア３の回転時間によって定めることができる。しかし、生ゴミの形態によってはスクリューコンベア３で運搬しにくい場合があるため、同じ回転時間であっても運搬できる量が大きく変化してしまう場合がある。また、回転時間を長く取りすぎると、円筒容器外筒５より生ゴミが溢れ出てしまう。運搬量が変動することは、生ゴミの処理量が変動することであり、装置の安定した性能維持にとって好ましくない。
【００７６】
このため、実施の形態５の生ゴミ処理装置では、図８に示すように、円筒容器外筒５の外周面にセンサー１０５，１０６を設け、円筒容器外筒５内部の生ゴミの量を検出している。なお、センサー１０５，１０６としては例えば超音波センサなどを用いる。
【００７７】
実施の形態５の生ゴミ処理装置による生ゴミプレス処理の手順としては、前述の充填行程によってスクリューコンベア３を回転させながら、ホッパ１に投入された生ゴミを円筒容器外筒５に搬送する。このとき、センサー１０５，１０６によって円筒容器外筒内部の生ゴミの量を検出している。
【００７８】
そして、センサー１０５，１０６によって、円筒容器外筒内部の生ゴミ量が一定量に達したことを検知した場合には、スクリューコンベア３の回転を停止し、次工程である加圧工程による処理を行う。これにより、充填工程で円筒容器外筒５に充填される生ゴミを常に一定量とすることができる。尚、加圧工程以降の処理は実施の形態１の生ゴミ処理装置による生ゴミプレス処理の手順と同様であるため説明を省略する。
【００７９】
このように実施の形態５の生ゴミ処理装置では、円筒容器外筒内部の生ゴミ量を検出するセンサー１０５，１０６を円筒容器外筒５に設けているので、生ゴミ処理装置で一回に処理される生ゴミ量として常に一定量を確保することができ、生ゴミ処置を安定して行うことができる。
【００８０】
［実施の形態６］
実施の形態１の生ゴミ処理装置は、投入された生ゴミのプレス処理を行い、装置内に付着した汚れまでを除去するものではなかったが、この実施の形態６の生ゴミ処理装置では、装置内の各部に付着した生ゴミなどの汚れを洗浄除去する洗浄機能を設けたものである。
【００８１】
図９は、実施の形態６の生ゴミ処理装置の構成及び生ゴミプレス処理の全体工程を示す模式図である。実施の形態６の生ゴミ処理装置は、ホッパ１と円筒状容器１５と払出しシリンダ２９に洗浄ノズル１０７，１０８，１０９が設けられている点が実施の形態１の装置と異なっており、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００８２】
実施の形態１の生ゴミ処理装置を使用した生ゴミプレス処理を行った場合、処理終了後には、装置の各部に生ゴミなどの汚れが付着した状態となっている。この生ゴミなどの汚れを放置しておくと、すぐに腐敗が進行してしまう。このため、付着した生ゴミを人手により洗浄除去する作業が必要となるが、作業性の悪い環境に装置が設置されている場合には、確実な洗浄処理を実施することは困難である。また、洗浄処理を行うためにゴムホース等で洗浄水を引き込まなければならず、周辺に水をまき散らしてしまう等を防止しなければならず、煩雑な作業が必要となってしまう。
【００８３】
このため、実施の形態６の生ゴミ処理装置では、ホッパ内の上部に洗浄ノズル１０７を、円筒容器外筒内部の上部に洗浄ノズル１０８を、払出しシリンダ下部に洗浄ノズル１０９を設けている。各洗浄ノズルは装置外部の洗浄水タンク（図示せず）から供給される洗浄水を噴射するものである。洗浄ノズル１０７からの洗浄水の噴射によりホッパ内部の汚れが、洗浄ノズル１０８からの洗浄により円筒容器外筒内部の汚れが、洗浄ノズル１０９からの噴射により円筒状容器１５やプッシャプレート４１の汚れがそれぞれ除去される。特に図９（ｃ）に示すプッシャプレート４１の上面と加圧プランジャ１３の上面であるＡ部分に生ゴミが付着しやすいので、洗浄ノズル１０９による洗浄は効果的である。
【００８４】
このように実施の形態６の生ゴミ処理装置では、洗浄ノズル１０７，１０８，１０９が設けられているので、装置内の洗浄処理を人手によらず自動的に行うことができ、作業者の作業負担が軽減する。
【００８５】
［実施の形態７］
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、払出しシリンダ２９と連結ロッド３１によって払出しリング３３を溝部２５内で移動させることにより、溝部２５内の生ゴミ残渣を加圧面２１側に排出していたが、この実施の形態７の生ゴミ処理装置では、払出しシリンダ２９、連結ロッド３１、払出しリング３３等の複雑な機構を用いずに簡易な構成で生ゴミ残渣を排出するものである。
【００８６】
図１０は実施の形態７の生ゴミ処理装置の閉鎖部１７の周辺の構成を示す部分拡大図である。実施の形態７の生ゴミ処理装置は、払出しシリンダ２９、連結ロッド３１、払出しリング３３の代わりに固定部８０を設けている点が実施の形態１と異なり、他の構成は図１と同様なので説明を省略する。
【００８７】
実施の形態１の生ゴミ処理装置では、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に排出するために、払い出しリング３３は、払い出しシリンダ２９の駆動によって連結ロッド３１を介して溝部２５を図１左方向に移動していた。装置の簡略化のため、払出しリング３３を省略した構成とすると、微細化された生ゴミは排出口３７から溝部２５を通って加圧面２１の方向へ逆流してしまう。
【００８８】
このため、実施の形態７の生ゴミ処理装置では、払出しリング３３、払出しシリンダ２９、連結ロッド３１を省略し、その代わりに閉鎖部１７の中空部に移動不可能な固定部８０を挿入して、固定部８０の外縁と円筒状容器１５の内周壁とで微細間隙２７を形成した構成としている。
【００８９】
この実施の形態７の生ゴミ処理装置では、生ゴミは微細間隙２７によって微細化され、溝部２５から生ゴミ排出口３７を通って排出される。加圧面２１に付着した異物は、プッシャシリンダ３９のプッシャプレート４１によって押し出され、残渣排出口４３から装置外へ排出される。固定部８０は移動不可能であるため、生ゴミ排出口３７から生ゴミが溝部２５を逆流しようちするが、生ゴミに作用する圧カは非常に低圧であり、かつ微細間隙２７のサイズも非常に小さいため、微細間隙２７を生ゴミが通過して加圧面２１に到達することはなく、逆流は十分に防止されている。
【００９０】
このように実施の形態７の生ゴミ処理装置では、払出しリング３３、払出しシリンダ２９、連結ロッド３１の省略し、その代わりに移動不可能な固定部８０を設けているので、微細化された生ゴミの逆流を防止しつつも、簡易な構成で生ゴミと異物の分別作業を行うことが可能となる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１、及び請求項５に係る発明によれば、生ゴミ残渣が、微細化された生ゴミに混入することが防止され、生ゴミと異物との分別率の向上を図れるという効果を有する。
【００９２】
請求項２に係る発明によれば、装置のコンパクト化が図られるという効果を有する。またこのため、装置の製造コストも低減する。
【００９３】
請求項３に係る発明によれば、生ゴミの材料や生ゴミの再利用方法に応じて微細間隙を所望のサイズに変更できるという効果を有する。
【００９４】
請求項４に係る発明によれば、微細化用の間隙長さを実質的に増加させることができ、装置体格を過大とせずに、容易に生ゴミの処理量を増加させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る生ゴミ処理装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係る生ゴミ処理装置の円筒状容器、閉鎖部及び間隙調整機構の構成を示す拡大断面図である。
【図３】実施の形態１に係る生ゴミ処理装置による生ゴミプレス処理の全体工程図であり、図３（ａ）は充填工程図、図３（ｂ）は加圧工程図、図３（ｃ）は排出工程図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｇ）は、実施の形態１に係る生ゴミ処理装置による生ゴミ残渣排出処理の工程図である。
【図５】図５（ａ）は、実施の形態２の生ゴミ処理装置における円筒状容器、閉鎖部及び間隙調整機構の構成を示す拡大断面図であり、図５（ｂ）および（ｃ）は、実施の形態２の生ゴミ処理装置による加圧工程における円筒状容器および閉鎖部の状態を経時的に示す説明図である。
【図６】実施の形態３の生ゴミ処理装置の概略構成図である。
【図７】図７（ａ）は実施の形態４の生ゴミ処理装置のホッパ内部の構成を示す模式図であり、図７（ｂ）はホッパ内部の断面図である。
【図８】実施の形態５の生ゴミ処理装置の円筒容器外筒の部分構成図であり、円筒容器外筒を図１の左側から右方向を見た場合の断面図である。
【図９】実施の形態６の生ゴミ処理装置の構成及び生ゴミプレス処理の全体工程を示す模式図である。
【図１０】実施の形態７の生ゴミ処理装置の閉鎖部１７の周辺の構成を示す部分拡大図である。
【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 可動部
２５ 溝部
２７ 円筒状微細間隙
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
４５ 調整ネジ
４７ 生ゴミ
４９ 生ゴミ残渣
６０，６１ 間隙
８０ 固定部
１００ 配管
１０１ リサイクル処理装置
１０２ａ ホッパ
１０２ｂ 破砕機
１０３ａ，１０３ｂ 刃部
１０５，１０６ センサー
１０７，１０８，１０９ 洗浄ノズル
Claims (5)
- 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一端側を塞ぐように配された閉鎖部と、前記投入された生ゴミを加圧する加圧手段と、加圧された生ゴミの一部を通過させる間隙と、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、を備えた生ゴミ処理装置において、前記加圧手段は、
前記閉鎖部の加圧面に対向配置され、前記加圧面に移動して前記生ゴミを加圧する加圧部と、
前記加圧部が前記加圧面近傍まで移動したときに前記間隙に遊嵌して閉鎖部外径との間で全周に亘り筒状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、を有するものであり、
前記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たことを特徴とする生ゴミ処理装置。 - 前記残渣排出手段は、前記加圧手段よる加圧位置で前記生ゴミ残渣を排出するものであることを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理装置。
- 前記筒状微細間隙を調整する調整手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理装置。
- 前記筒状挿入部は、その内周壁に前記間隙と連通する第２の微細間隙が刻設されたものであることを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理装置。
- 生ゴミを加圧して、加圧された生ゴミを微細間隙を通過させる加圧工程と
微細間隙に紛れ込んだ生ゴミ残渣を加圧面に排出する払出し工程と、
加圧面に払出された生ゴミ残渣を装置外部へ排出する工程と、
を含むことを特徴とする生ゴミ処理方法。
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-
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