(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右向きの筒状周壁部とこの筒状周壁部の左右端の開口を閉鎖した左右の端面壁部とで形成された密閉処理室部を備えると共に、この密閉処理室部内に投入された被処理物を攪拌するための攪拌手段を設けた生ゴミ処理機において、左右何れか一方の端面壁部の上寄り箇所に吸気ファンの吸引力を付与される排気口を設け、且つ、他方の端面壁部近傍の筒状周壁部の上下方向略中間高さより高い位置に大気吸引を可能とした主吸気ノズルを設けるほか、前記他方の端面壁部の上寄り箇所には前記主吸気ノズルによる大気吸引よりも少ない流量の大気吸引を可能とした補助吸気ノズルを設けたことを特徴とする生ゴミ処理機。
【請求項２】
前記主吸気ノズルからの大気の流入と、前記補助吸気ノズルからの大気の流入との相互作用により密閉処理室内に前記他方の端面壁部から前記一方の端面壁部へ向かう空気旋回流が形成されることを特徴とする請求項１記載の生ゴミ処理機。
【請求項３】
前記筒状周壁部が、下半部の形状を前記攪拌手段の攪拌作動軌跡の下半分の近傍に沿わせた略半円筒面状となされ、上半部の形状を前記攪拌作動軌跡の上半分よりも比較的大きく上方へ離れるような山形断面形状となされおり、被処理物は略下半分箇所に満たされることを特徴とする請求項１又は２記載の生ゴミ処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、生ゴミを分解発酵させて肥料化させるための生ゴミ処理機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１−１２８８９５号公報に示されるように、左右向きの筒状周壁部とこの筒状周壁部の左右端の開口を閉鎖した左右の端面壁部とで形成された密閉処理室を備え、この密閉処理室内に投入された被処理物を攪拌するための攪拌手段を設けるほか、一方の端面壁部に吸気ファンによる吸引力を付与される排気口を設け、他方の端面壁部に大気流入口を設けた構成となされた生ゴミ処理機は存在している。
【０００３】
この生ゴミ処理機の使用においては、処理室内に菌体の培養されたおが屑などと生ゴミとを収容させ、これら被処理物を攪拌手段で攪拌すると共に、適時に、排気口から処理室内のガスを吸引排出することにより処理室内の換気を行い、菌体による生ゴミの分解発酵を促進させるようにする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した在来の生ゴミ処理機では、排気口から処理室内のガスを吸引排出すると、吸引排出されたガスの量だけ処理室外の大気が大気流入口を通じて処理室内に流入する。しかし、この流入した大気は処理室内を排気口へ向けて直線的に流動してしまい、処理室内隅々のガスと十分に混じることなく排気口から排出される傾向となる。これがため、処理室内への酸素供給が効率的に行えず、また処理室内に温度むらが生じるなどして、処理室内のバイオ菌の活動能力が弱まり、生ゴミの肥料化処理速度が低下することがある。
本発明は、斯かる問題点を解消させることのできる生ゴミ処理機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では請求項１に記載したように、左右向きの筒状周壁部とこの筒状周壁部の左右端の開口を閉鎖した左右の端面壁部とで形成された密閉処理室を備えると共に、この密閉処理室内に投入された被処理物を攪拌するための攪拌手段を設けた生ゴミ処理機において、左右何れか一方の端面壁部の上寄り箇所に吸気ファンの吸引力を付与される排気口を設け、且つ、他方の端面壁部近傍の筒状周壁部の上下方向略中間高さより高い位置に大気吸引を可能とした主吸気ノズルを設けるほか、前記他方の端面壁部の上寄り箇所には前記主吸気ノズルによる大気吸引よりも少ない流量の大気吸引を可能とした補助吸気ノズルを設けた構成となす。
【０００６】
これによれば、排気口から密閉処理室内のガスが排出されると、この排出されたガスの量と同じ量の大気が主吸気ノズル及び補助吸気ノズルを通じて密閉処理室外から密閉処理室内に流入する。この際、主吸気ノズルから流入した大気の流れと、補助吸気ノズルから流入した大気の流れの相互作用により、これらノズルから流入した大気が密閉処理室内のガスと効果的に混合された状態となって排気口から密閉処理室外へ排出されるようになる。
【０００７】
上記発明は次のように具体化することができる。
即ち、請求項２に記載したように、前記主吸気ノズルからの大気の流入と、前記補助吸気ノズルからの大気の流入との相互作用により密閉処理室内に前記他方の端面壁部から前記一方の端面壁部へ向かうガス旋回流が形成される構成となす。このようにすれば、前記主吸気ノズル及び前記補助吸気ノズルから密閉処理室内に流入した大気が密閉処理室内のガスと効果的に混合されて密閉処理室内の効率的な換気が行われ、密閉処理室内に収容される菌体に十分な酸素が供給されるようになる。
【０００８】
また請求項３に記載したように、前記筒状周壁部が、下半部を前記攪拌手段の攪拌作動軌跡の下半分の近傍に沿わせた略半円筒面形状となされ、且つ、上半部を前記攪拌作動軌跡の上半分よりも比較的大きく上方へ離れるような山形断面形状となされおり、被処理物は略下半分箇所に満たされる構成となす。これによれば、前記密閉処理室内での被処理物の表面に接する空間が大きく確保されて被処理物と大気との接触が効果的に行われ、被処理物中の菌体に十分な酸素が供給されるほか、密閉処理室内の温度変化が緩和されて温度管理が安定的に行われるようになる。
【０００９】
【実施の形態】
図１は本発明に係る生ゴミ処理機の斜視図、図２は前記処理機の一部を省略した斜視図、図３は前記処理機の密閉処理室の側面視断面図、図４は前記処理機の主吸気ノズルを示す図である。
これらの図において、１は箱形ケーシングであり、これの内方には内容積が８５リットル程度の密閉処理室２が同体状に配設されている。この密閉処理室２は左右向きの筒状周壁部３とこの筒状周壁部３の左右端の開口を閉鎖した左右の端面壁部４、５とで形成されている。筒状周壁部３は、下半部３ａを略半円筒面形状となされ、上半部を前側斜面部６ａ、後側斜面部６ｂ及び上側水平面部６ｃからなる山形断面形状となされている。
【００１０】
密閉処理室２の内方には攪拌手段７が設けてある。この攪拌手段７は回転中心軸８を有し、この回転中心軸８の周面の適当間隔箇所から複数の攪拌腕部材９を放射状に張り出させた構造となされている。回転中心軸８は左右の端面壁部４、５間に回転駆動可能に架装されており、また攪拌腕部材９は図示例では回転中心軸８の周面に固定されたアーム部材９ａを備え、このアーム部材９ａの先端に短尺状の水平部材９ｂを固着すると共に、アーム部材９ａの長さ途中に回転中心軸８の半径方向や左右方向の送り作用を付与するための送り作用板９ｃを固定したものとなされている。
【００１１】
そして図３に示すように、筒状周壁部３の下半部の形状は攪拌手段７の回転軌跡ａの下半分の近傍に沿わせると共に、筒状周壁部３の上半部の形状は前記回転軌跡ａの上半分よりも比較的大きく上方へ離れるようになされていて上側水平面部６ｃと前記回転軌跡ａの上半分との間に左右方向へ長い空気流通空間ｂが形成されるようになされている。
【００１２】
密閉処理室２の右側の端面壁部５の上寄り箇所には吸気ファン１０の吸引力を付与される排気口１１が設けてある。吸気ファン１０は右側の端面壁部５と、箱形ケーシング１の右側面部１ａとの間に固定されており、また吸気ファン１０の出口側から排気用撓み管１２が延出されている。
【００１３】
一方、密閉処理室２の左側の端面壁部４の近傍で筒状周壁部３の上下方向略中間高さ位置には大気吸引を可能とした主吸気ノズル１３が設けてある。主吸気ノズル１３はこれを通じての大気の流入に方向性を持たせるものとなすのであって、例えば図４に示すように、筒状周壁部３に横長の長方形透孔ｃを形成し、この透孔ｃを外側から覆うように、楔形の上面板１４ａ、左側面板１４ｂ、右側面板１４ｃ及び前面板１４ｄからなる箱形吸気案内部１４を形成し、密閉処理室２の外側の大気が箱形吸気案内部１４の下面開口から長方形透孔ｃを経て密閉処理室２内に流入し、この際の流入方向が矢印ｄで示すように概ね左上方へ向かうように案内するものとなしてある。この際、上面板１４ａの具体的な寸法は左端辺長さｅ１が凡そ１５ｍｍ〜２０ｍｍ、右端辺長さｅ２が凡そ５ｍｍ、そして前端辺長さｅ３が凡そ２００ｍｍ程度となされる。
【００１４】
また密閉処理室２の左側の端面壁部４の上寄り箇所で回転中心軸８より奥側箇所には被処理物取出し用開閉口１５が設けてある。この開閉口１５は端面壁部４に形成された扇形の透孔１６と、この透孔１６を端面壁部４の外方側から閉鎖するものとした蓋体１７からなっている。この際、透孔１６の下縁は回転中心軸８と略同一高さとなされる。
そして、左側の端面壁部４の上寄り箇所で前後方向巾の略中央箇所となる蓋体１７の特定箇所には前記主吸気ノズル１３による大気吸引よりも少ない流量での大気吸引を可能とした補助吸気ノズル１８が設けてある。この補助吸気ノズル１８はこれを通じての密閉処理室２内への大気の流入に左右向きの方向性を持たせるものとなされるのであり、例えば平板に形成された単純な切抜き孔であって差し支えない。
【００１５】
１９は被処理物投入用開閉口で筒状周壁部３の上半分箇所に設けてある。この被処理物投入用開閉口１９は前側斜面部６ａに形成された比較的大きな四角状の透孔ｆと、前側斜面部６ａ近傍に沿わせた箱形ケーシング部分１ｂに形成された透孔ｇと、この透孔ｇの上辺部にヒンジを介して装着された大形蓋体２０とからなり、大形蓋体２０を開閉することにより２つの透孔ｆ、ｇが開閉されるものとなされている。そして、大形蓋体２０には日々の生ゴミなどの投入に使用される小形開閉口２１が形成されている。
【００１６】
箱形ケーシング１の左端近傍部１ｃの前面には操作盤２２が固定してあり、またこの左端近傍部１ｃの内方には、被処理物取出し用開閉口１５を通じた被処理物の取出しに関連した設備、各種の制御装置、及び、攪拌手段７を回転作動させるための図示しない電動モータなどが設けられている。この際、電動モータは箱形ケーシング１内に形成された伝動機構２３を介して回転中心軸８の右端と連動連結されており、また密閉処理室２内に設けた温度センサ２４に関連して作動するものとなされている。なお、箱形ケーシング１の下面にはこれを支持するための転向自在輪２５が設けてある。
【００１７】
次に上記実施例機の使用例及び作動などについて説明する。
密閉処理室２に生ゴミを投入する前に、被処理物投入用開閉口１９を一時的に開放してバイオ菌である好気性菌及び嫌気性菌が共存する米ぬか（市販品）を１２０ｋｇ〜１５０ｋｇ程度供給し、次に被処理物投入用開閉口１９の閉鎖状態の下で攪拌手段７を回転させて密閉処理室２の全体に均等に行き渡らせる。これにより、米ぬかは密閉処理室２の下半部を概ね満たした状態となる。
【００１８】
この後、制御装置を自動運転状態としておき、よく水切りをした生ゴミを密閉処理室２内に随時に投入する。この投入は小形開閉口２１を一時的に開放することにより簡便に行える。この際、生ゴミの投入量は、一日の上限が３０ｋｇ〜５０ｋｇ程度である。
【００１９】
攪拌手段７は小形開閉口２１を開閉して生ゴミを投入したとき、小形開閉口２１の開閉に関連して自動的に５分〜１０分程度、回転中心軸８回りの図３に示す矢印方向ｈへ毎分数回転程度の速度で回転され、また小形開閉口２１の閉鎖状態の下で１時間毎に５分〜１０分程度回転作動する。この際、攪拌手段７を連続的に回転させることも考えられるが、むしろ間欠作動の方が良好な処理結果が得られるのである。
【００２０】
攪拌手段７の回転作動により、生ゴミと米ぬかが混合攪拌されて米ぬか内に適度な量の酸素が混入され、この酸素をバイオ菌が摂取するのであり、これによりバイオ菌は米ぬか内で生存し生ゴミを分解し発酵させるものとなる。ここに、適度な量とは好気性菌と嫌気性菌の双方が良好に生存するのに適した量をいう。
【００２１】
なまゴミの分解発酵が進行すると、密閉処理室２内には炭酸ガスが増えていくほか、米ぬか及びこれと接したガスの温度が上昇していく。そして、この温度が過度に上昇する前に、温度センサ２４が予め設定された温度に達したことを検出して吸気ファン１０を自動的に作動させる。この吸気ファン１０の作動は密閉処理室２内のガスを排気口１１から外方へ排出させると共に主吸気ノズル１３と補助吸気ノズル１８を通じて新しい大気を密閉処理室２内に流入させる。
【００２２】
この際、主吸気ノズル１３を通じた大気はこのノズル１３の案内作用により図２中に矢印ｉで示す斜め後上方へ向かうように流入し、また補助吸気ノズル１８を通じた大気はこれの配置などに起因して、図２中の矢印ｊで示すように排気口１１へ向けて直線的に流動する傾向となる。このように２つのノズル１３、１８から流入する大気の方向が異なるため流入した新しい大気と密閉処理室２内のガスとの混合攪拌が効果的に行われる。そして、主吸気ノズル１３から流入する大気の方が補助吸気ノズル１８から流入する大気よりも適当に少ない流量である状態の下で密閉処理室２内のガス流動が定常化されてくると、これに伴ってそのガス流動は図２中に示すように右方へ向かって移動する旋回流となるのであり、この状態では密閉処理室２内の換気は効率的に行われる。この効率的な換気が、密閉室２内の温度を全体的且つ能率的に降下させると共に密閉処理室２内の水分も隅々まで排除して結露や水滴の発生を阻止してバイオ菌の生存環境を良好となす。そして、密閉処理室２内の温度が過度に低下する前に温度センサ２４が予め設定された温度に達したことを検出して吸気ファン１０を自動的に停止させる。
【００２３】
上記のような作動状況において、密閉処理室２内に投入された生ゴミのうち、野菜類は凡そ８時間程度で分解され、肉（２ｋｇ以上のもの）や魚などは凡そ１日で分解される。また生ゴミを毎日５０ｋｇづつ投入した場合、密閉処理室２内の被処理物の全体量は日数が経過しても殆ど増加しないのであるが、生ゴミ分解能力が低下するため、これを回避するべく、２ケ月程度が経過したとき被処理物の半分程度を取り出し、代わりに既述のバイオ菌の培養された新しい米ぬかを同量程度供給するのであり、以後は凡そ２ケ月が経過する毎にこの処理を繰り返す。こうして密閉処理室２から取り出された被処理物は無臭でさらさら状の完熟した良質の肥料となっており、直ちに使用し得るものである。
【００２４】
密閉処理室２内の被処理物を取り出す際は、例えば最左側の攪拌腕部材９に取出し用の送り作用部材を一時的に装着し、生ゴミ取出し用開閉口１５を開放した後、図示しない電動モータにより攪拌手段７を回転させる。これにより、密閉処理室２内の被処理物は、取出し用の送り作用部材から送り力を付与されて透孔１６から外方へ送り出されるものとなる。
【００２５】
上記実施例において、主吸気ノズル１３は筒形周壁部３の左端近傍で被処理物よりも高い場所の任意位置に設けてもよいのであって、この場合、このノズル１３の吸気の案内方向を筒形周壁部３の壁面に沿った特定斜め方向となすのがよいのであり、またこのノズル１３を通じた大気の流入方向を変更することにより図２に示す旋回流を逆向きへ旋回させることも可能であり、また回転中心軸８の回転作動方向を逆向きとした仕様となすこともでき、この場合は各部の前後配置を反対となすことが必要となる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように構成した本発明によれば、次のような効果が得られる。
即ち、請求項１に記載したものによれば、主吸気ノズル１３から流入した大気の流れと、補助吸気ノズル１８から流入した大気の流れの相互作用により、これらノズル１３、１８から流入した大気が密閉処理室２内のガスと効果的に混合された後に、排気口１１から順次に排出されるようになるため、密閉処理室２内の換気が効率的に行われて酸素供給が全体的且つ適度に行われると共に密閉処理室２内の温度むらも少なくなって、密閉処理室２内のバイオ菌の生存環境の変化が迅速に整えられるのであり、これにより、好気性菌及び嫌気性菌の活動能力を旺盛に維持して、生ゴミの肥料化処理速度を増大させることができる。特に好気性菌及び嫌気性菌の培養された米ぬかを使用した生ゴミの肥料化に適するものとなるのである。
【００２７】
請求項２に記載したものによれば、主吸気ノズル１３及び補助吸気ノズル１８から密閉処理室２内に流入した大気が密閉処理室２内のガスと一層効果的に混合されて密閉処理室２内のさらに効率的な換気が行われるようになり、請求項１記載の発明の効果を一層促進させることができる。
【００２８】
請求項３に記載したものによれば、密閉処理室２内の下半部では攪拌手段７による攪拌作用を筒状周壁面３の下半部３ａの隅々まで及ばせて被処理物を全体的且つ効果的に攪拌することができ、また密閉処理室２内の上半部では比較的大きな空気収容スペースが確保されるためバイオ菌への酸素供給や密閉処理室２内の温度調整を安定的に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る生ゴミ処理機の斜視図である。
【図２】前記処理機の一部を省略した斜視図である。
【図３】前記処理機の密閉処理室の側面視断面図である。
【図４】前記処理機の主吸気ノズルを示す図である。
【符号の説明】
２  密閉処理室
３  筒状周壁部
３ａ  筒状周壁部の下半部
４  端面壁部
５  端面壁部
７  攪拌手段
１０  吸気ファン
１１  排気口
１３  主吸気ノズル
１８  補助吸気ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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