(57)【要約】【課題】駆動手段によって回転する攪拌羽根を備えた処理槽内に生ゴミを分解処理するバイオチップを収容し、生ゴミの投入に伴い攪拌するについて、攪拌羽根の中央部間隔を広くとって生ゴミの固まりが発生しても、それが詰まらないようにすると共に、中央部位の攪拌も良好に行えるようにした消滅型の生ゴミ処理機を提供する。【解決手段】攪拌羽根４を、処理槽３中心部の回転軸４１と、回転軸４１両端部からそれぞれ中央部に向けて軸方向および回転位相方向に略等間隔に放射方向に立設された支柱部材４２と、回転軸４１の両端部の支柱部材４２の先端部から中央位置に向けて順に支柱部材４２の先端部を連結するように両側で異なる巻き方向で互いの中央側端部が所定距離離れている２つの螺旋部材４３，４４と、回転軸４１の中央部位に隣接する支柱部材４２とは異なる位相角度に少なくとも１本の放射方向に立設された攪拌棒４５とで構成する。攪拌棒の先端には攪拌ブレード４６を設けてもよい。【選択図】　　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段によって回転する攪拌羽根を備えた処理槽内に生ゴミを分解処理するバイオチップを収容し、生ゴミの投入に伴い上記バイオチップを攪拌する生ゴミ処理機において、
前記攪拌羽根は、処理槽中心部の回転軸と、
前記回転軸両端部からそれぞれ中央部に向けて軸方向および回転位相方向に略等間隔に放射方向に立設された支柱部材と、
前記回転軸の両端部の支柱部材の先端部から順に支柱部材の先端部を連結するように両側で異なる巻き方向に設けられ、互いの中央側端部が所定距離離れている２つの螺旋部材と、
前記回転軸の中央部位に、隣接する支柱部材とは異なる位相角度に少なくとも１本の放射方向に立設された攪拌棒とで構成されてなことを特徴とする生ゴミ処理機。
【請求項２】
前記回転軸の中央部位における前記両側の螺旋部材の最中央側の支柱部材は位相角度が１８０度異なり、該支柱部材と位相角度が９０度異なる位置に２本の前記攪拌棒が放射方向に立設されてなることを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理機。
【請求項３】
前記攪拌棒は、先端部に固着された攪拌ブレードを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の生ゴミ処理機。
【請求項４】
前記攪拌ブレードは、取付角度が可変であることを特徴とする請求項３に記載の生ゴミ処理機。
【請求項５】
前記回転軸は、処理槽のフランジ面に接近して固着された保護カバーを備えたことを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲食店の厨房等から出る生ゴミを微生物を含むバイオチップを使用して消滅処理する生ゴミ処理機に関し、特に、生ゴミとバイオチップとの攪拌を行う攪拌機構の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、微生物による生ゴミの分解作用を利用した消滅型の生ゴミ処理機が知られている。この生ゴミ処理機は処理槽（貯留ドラム）に予めバイオチップ（処理材として、例えば杉チップに分解作用を有する土壌細菌等の微生物を付着培養させたもの）が所定量収容されており、この処理槽に生ゴミが投入されると、微生物の分解作用を促進するために、所定の時間毎に、所定の時間だけ、生ゴミとバイオチップとの攪拌を行う必要がある。
【０００３】
すなわち、生ゴミ投入時にまず攪拌して生ゴミの表面にバイオチップを付着接触させ、このバイオチップに住み着いている微生物が生ゴミに取りついて、発酵等により分解するもので、混合後には好気性細菌の働きが活性化し、その後の静置状態では嫌気性細菌による分解を行って生ゴミを主にガスと水とに分解して消滅処理するもので、所定時間毎に攪拌と静置とを繰り返して投入された生ゴミの殆どを１日程度で消滅させるものである。
【０００４】
上記のような生ゴミ処理機の攪拌機構としては、特開２０００−３１７４３２、特開２００１−１４５８６７、特開２００１−１４９９０４などに、回転する攪拌羽根を用いた構造が開示されている。
【０００５】
これらの攪拌羽根は、処理槽の中心部を横方向に貫通するように回転軸を設置し、この回転軸に放射方向に支柱を立設し、支柱の先端部を螺旋状に連結する帯状の螺旋部材を設置してなるものが一般的である。螺旋部材は回転軸の両端部から互いに巻き方向が逆の螺旋形で、両側の螺旋部材の中央部端部は連結せず、中央部には所定の間隔が設けられている。
【０００６】
上記のような攪拌羽根では、その回転軸の回転駆動により螺旋部材が一方向に回転し、処理槽の底壁近傍より収容物を持ち上げると共に、横方向に攪拌するもので、ほぼ中央に投入された生ゴミは上記攪拌羽根で持ち上げられて側方へ移動し、さらに中央方向へも移動して、全体に分散してバイオチップとの混合攪拌が行われる。
【０００７】
上記のような攪拌を行うについて、前述の先行例にも見られるように、両側の巻き方向が異なる螺旋部材は中央部では連結しておらず、中央部分に間隔が形成される。これは両側の螺旋部材同士が互いに斜めにＶ字状に結合されると、この部分に生ゴミが噛み込むように引っ掛かって攪拌が阻害されるのを防止するためで、投入される生ゴミの一般的な大きさに対応した間隔である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような消滅型の生ゴミ処理機においては、発酵・分解できるのは生ゴミの有機物だけであり、肉類、牛・豚の小さな骨、鶏の骨、魚、魚の骨、穀物、茶かす、果物、野菜、野菜の芯、卵の殻、菓子類などが投入処理できるが、プラスチック・ゴム類、金属・ガラス類、紙類、繊維類、貝殻類、牛・豚の大きな骨などの消滅しないものの投入が禁止されている。また、玉葱の皮などのように消滅に時間のかかるものや、同じ種類の生ゴミの大量投入が禁止されている。
【０００９】
しかし、不注意などによって、予期していない多量の生ゴミが一度に投入された場合などには、例えばデンプン質などが多量に投入され水分により粘性を増して大きな固まりとなったり、生ゴミが互いに絡み合って大きな固まりとなったりして、通常設定されている中央部の間隔ではこの固まりが通過せず、挟まるように詰まって、十分な攪拌機能が得られず攪拌不能となったり、螺旋部材に引っ掛かって過大な負荷が作用して攪拌羽根、駆動機構の故障発生要因となる場合がある。
【００１０】
上記詰まりの問題は、生ゴミの投入種類、量を守ってもらえば解消するが、このような生ゴミ投入があっても故障が発生することは最低限回避するように設けることが要求される。これに対応し、前述の両側の螺旋部材の中央部での間隔を広くとると、この部分への上記のような生ゴミの固まりが詰まることは防止できるが、上記間隔が広いことは、通常の生ゴミ投入においては、この中央部分の生ゴミおよびバイオチップに対しては螺旋部材が作用せず、攪拌が十分に行えない領域が発生することになり、バイオチップの働きを十分に利用できず、処理能力の低下を招く問題がある。
【００１１】
そこで、本発明はこの点に鑑み、不適切な生ゴミが投入されて固まりが発生しても、両側の螺旋部材の中央部間隔を広くとって上記固まりが中央部間隔につまらないようにして故障発生要因を解消すると共に、中央部分についても良好な攪拌が行えるようにした消滅型の生ゴミ処理機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の生ゴミ処理機は、駆動手段によって回転する攪拌羽根を備えた処理槽内に生ゴミを分解処理するバイオチップを収容し、生ゴミの投入に伴い上記バイオチップを攪拌する生ゴミ処理機において、
前記攪拌羽根は、処理槽中心部の回転軸と、前記回転軸両端部からそれぞれ中央部に向けて軸方向および回転位相方向に略等間隔に放射方向に立設された支柱部材と、前記回転軸の両端部の支柱部材の先端部から順に支柱部材の先端部を連結するように両側で異なる巻き方向に設けられ、互いの中央側端部が所定距離離れている２つの螺旋部材と、前記回転軸の中央部位に隣接する支柱部材とは異なる位相角度に少なくとも１本の放射方向に立設された攪拌棒とで構成されてなることを特徴とするものである。
【００１３】
前記回転軸の中央部位における前記両側の螺旋部材の最中央側の支柱部材は位相角度が１８０度異なり、該支柱部材と位相角度が９０度異なる位置に２本の前記攪拌棒が放射方向に立設されてなるものが好適である。
【００１４】
前記攪拌棒は、先端部に固着された攪拌ブレードを備えたものが好ましい。この攪拌ブレードは、取付角度が可変であるものが好適である。
【００１５】
前記回転軸は、処理槽のフランジ面に接近して固着された保護カバーを備えるのが好ましい。
【００１６】
【発明の効果】
以上のような本発明によれば、攪拌羽根を、回転駆動される回転軸と、この回転軸に略等間隔に放射方向に立設された支柱部材と、順に支柱部材の先端部を連結するように両側で異なる巻き方向で中央部位が互いに所定距離離れている２つの螺旋部材と、この中央部位に隣接する支柱部材とは異なる位相角度に立設された攪拌棒とで構成したことにより、螺旋部材の中央部間隔が広いためにこの部分に生ゴミの固まりが詰まることがなく、攪拌羽根に過大な負荷が作用せず故障発生要因を取り除くことができる。また、中央部位には攪拌棒を立設したことにより、螺旋部材がとぎれて攪拌されない部分をこの攪拌棒によって攪拌して、全体として良好な攪拌作用を得ることができ、バイオチップの作用を十分に発揮させて能力通りの生ゴミの消滅処理が行える。
【００１７】
前記回転軸の中央部位における前記両側の螺旋部材の最中央側の支柱部材は位相角度が１８０度異なり、該支柱部材と位相角度が９０度異なる位置に２本の前記攪拌棒を放射方向に立設したものでは、詰まり防止効果と攪拌性能の両立を図り、各攪拌棒の負担も軽減する。
【００１８】
前記攪拌棒先端部に攪拌ブレードを備えると、より中央部分の攪拌が良好に行える。この攪拌ブレードの取付角度を可変とすると、負荷の増大を抑制しつつより広い範囲の攪拌が行える。また、攪拌棒または攪拌ブレードの先端は処理槽内面に接近していることで、壁面にこびりつく生ゴミの引き剥がしが行える。
【００１９】
前記回転軸に処理槽のフランジ面に接近して保護カバーを備えると、回転軸外周の隙間からのバイオチップ流出が防止でき、回転軸を支承するベアリングユニットへの汚染が防止できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はこの実施形態の生ゴミ処理機の正面図、図２はその側面図、図３は図１のＸ−Ｘ断面図、図４は図３の攪拌羽根の平面図、図５はその正面図、図６は図４のＹ−Ｙ断面図、図７は回転軸の端部断面図、図８は処理槽の左側フランジ板の側面図である。
【００２１】
本実施形態の生ゴミ処理機１（消滅機）は、ボックス状のケーシング２内に処理槽３が設置され、この処理槽３内には駆動手段５（図２参照）によって回転する攪拌羽根４（図３参照）が設置されて、処理槽３に収容したバイオチップＢに対し投入された生ゴミＡを攪拌混合し、生ゴミＡを消滅処理するものである。
【００２２】
上記処理槽３は、断面が円形で横置き円筒状のドラム部３１と、該ドラム部３１の斜め上部に角筒状に延びる投入口部３２とを備えてなる。この処理槽３のドラム部３１の底部が、両側の支持部３３，３４によってケーシング２の底壁２１に支持され、投入口部３２の上端部がケーシング２の上壁２２に開口された投入口２３に連結されている（図３参照）。このケーシング２の投入口２３は、窓部を有する投入口蓋２４によって開閉される。
【００２３】
処理槽３のドラム部３１の両端部近傍における前記支持部３３，３４で保持された底部分には、それぞれ底部開口３１ａを有し、支持部３３，３４はこの底部開口３１ａを囲む支柱状に形成され、この支持部３３，３４の底面も開口し、金網３５が設置されてなる。そして、本実施形態の生ゴミ処理機１は、土（地面）の上に設置して、処理槽３に収容したバイオチップＢが底部開口３１ａから支持部３３，３４内に充填され、土と接触するようになっている。
【００２４】
前記処理槽３に設置される攪拌羽根４は、処理槽３のドラム部３１の中心部を横方向に貫通する回転軸４１と、この回転軸４１に立設された支柱部材４２と、両側の支柱部材４２の先端部を連結する２つの螺旋部材４３，４４と、中央部位に放射方向に立設された攪拌棒４５，４５とを備えてなる。
【００２５】
前記回転軸４１の両端軸部４１ａは、ドラム部３１の両側フランジ板３１ｂ，３１ｃより外側に突出し、この両端軸部４１ａがフランジ板３１ｂ，３１ｃの外面に設置されたベアリングユニット５５に回転可能に支障されている。
【００２６】
前記支柱部材４２は、処理槽３内の回転軸４１の両端部からそれぞれ中央部に向けて軸方向および回転位相方向に略等間隔に放射方向に立設されている。この支柱部材４２は中央の攪拌棒４５を含めて軸方向に略等ピッチで立設され、片側に６本ずつ両側で１２本の支柱部材４２が、中央に２本の攪拌棒４５が立設されている。回転軸４１の両端部の支柱部材４２は位相角度が１８０度異なる位置に立設され、これから中心側に順に位相角度が９０度ずつずれた位置に支柱部材４２が立設されている。中央より右側半分（６本）の支柱部材４２は、図４の回転軸４１を右側面から見た場合に、外側から順に左回りに９０度ずつ位相がずれて設置され、左側半分（６本）の支柱部材４２は外側から順に右回りに９０度ずつ位相がずれて設置され、両側で位相のずれる方向が逆となっている。
【００２７】
そして、回転軸４１の中央部位における両側の最中央側の支柱部材４２は位相角度が１８０度異なり、両者の間が中央間隔Ｄに形成される。中央部位の２本の攪拌棒４５と、隣接する最中央側の支柱部材４２との位相角度は９０度異なっている。
【００２８】
各支柱部材４２および攪拌棒４５は、先端部がドラム部３１の円筒内面に接近する位置にまで延ばされ、この先端部に螺旋部材４３，４４および攪拌ブレード４６が固着される。両側の螺旋部材４３，４４は、それぞれ回転軸４１の両端部の支柱部材４２の先端部から中央位置に向けて順に支柱部材４２の先端部を連結するように帯状に形成され、両側で異なる巻き方向に設けられ、互いの中央側端部が所定距離離れて、中央間隔Ｄが形成される。この螺旋部材４３，４４の外周縁は、ドラム部３１の円筒内面に接近した円弧状に形成され、その回転に伴ってドラム部３１の円筒内面に沿って移動するようになっている。
【００２９】
攪拌棒４５の先端の攪拌ブレード４６は平板状であり、その中央部が攪拌棒４５の先端部に回転軸方向と直交する回転方向と平行にエンドプレート４５ａを使用して取り付けられている。
【００３０】
なお、攪拌ブレード４６の外縁は図示のような直線状でなく、螺旋部材４３，４４と同様にドラム部３１の円筒内面に沿った円弧状としてもよい。また、この攪拌ブレード４６は、エンドプレート４５ａの締結角度の変更等により取付角度を可変としてもよい。この攪拌ブレード４６の取付角度を回転方向と直交する方向とすると、攪拌範囲が広くなる一方、攪拌負荷が増大し、その角度を変化させることにより攪拌負荷の増大を抑制しつつより広い範囲の攪拌が行える。また、攪拌棒４５または攪拌ブレード４６の先端は処理槽３内面に接近していることで、壁面にこびりつく生ゴミＡの引き剥がしが行える。
【００３１】
駆動手段５（図２）は、回転軸４１の一端部（図４の右端部）にスプロケット５１が固着され、このスプロケット５１と駆動モータ５２の駆動ギヤ５３との間にチェーン５４が掛けられ、ケーシング２の底壁２１に設置された駆動モータ５２の駆動によって回転軸４１が回転するようになっている。この駆動手段５により攪拌羽根４を、一方向（例えば図３の矢印Ｒ方向）に回転駆動する。なお、メンテナンスその他の要求により、逆方向に回転駆動してもよい。
【００３２】
前記処理槽３の一側部（左側）のフランジ板３１ｂは着脱可能に取り付けられ、このフランジ板３１ｂを外した状態で回転軸４１をドラム部３１内に挿入し、先端軸部４１ａを他側部（右側）のフランジ板３１ｃの中心孔からベアリングユニット５５へ挿入した後、回転軸４１の他端軸部４１ａを一側方のフランジ板３１ｂの中心孔からベアリングユニット５５へ挿入しつつ、このフランジ板３１ｂを処理槽３へ取り付けてなる。
【００３３】
そして、処理槽３内の回転軸４１の両端部に、フランジ板３１ｂ，３１ｃの内面に接近して保護カバー４７を固着してなる。この保護カバー４７は、円板部４７ａが２分割構造とされ、ネジ締めによって回転軸４１に取り付けられ、円板部４７ａにはフランジ板３１ｂ，３１ｃの内面と摺接可能にシール材４７ｂ（ネオプレンゴム等）が付設されている。これにより、回転軸４１外周とフランジ板３１ｂ，３１ｃの中心穴との隙間からのバイオチップＢの流出が阻止でき、回転軸４１を支承するベアリングユニット５５への汚染が防止できる。また、前記保護カバー４７を分割構造として後付けすることで、この保護カバー４７をフランジ板３１ｂ，３１ｃの内面に接近させて取り付け可能であり、隙間の低減調整によりバイオチップＢの流出防止効果が高い。
【００３４】
前記処理槽３のフランジ板３１ｂ，３１ｃの外面には、中心部のベアリングユニット５５から放射方向に延びる複数（図の場合４本）の補強リブ３１ｄが付設されている（図８参照）。このフランジ板３１ｂ，３１ｃは補強リブ３１ｄにより剛性が高まり、回転軸４１および螺旋部材４３，４４に負荷が作用してたわみが発生した際にも、防振作用により共振、共鳴を抑制でき、振動、騒音、異音の発生が防止できると共にベアリングユニット５５の支持剛性が高まり、回転軸４１の支持が良好である。
【００３５】
両側の螺旋部材４３，４４の中央部間隔Ｄは支柱部材４２のピッチの約２倍であるが、螺旋部材４３，４４の位相が１８０度ずれていることで、同じ位相位置では左右の螺旋部材４３，４４の間隔はこれより広くなり、中央部位に移動した生ゴミＡの固まりが引っ掛かって詰まるのを回避できる。一方、中央部間隔Ｄの部分における攪拌は、攪拌羽根４の回転に伴い、２本の攪拌棒４５とその先端の攪拌ブレード４６によりドラム部３１の壁面近傍においても十分な持ち上げ作用が得られて攪拌が行われる。
【００３６】
前記攪拌棒４５は１本でもよく、また攪拌ブレード４６は取り付けてなくてもよいが、攪拌効果を上げるためには攪拌ブレード４６の設置が好ましく、その長さ、取付角度等は攪拌負荷、攪拌効率等に基づいて適宜設計変更可能である。
【００３７】
なお、図１に示すように、ケーシング２の前面には内部に操作パネル、表示盤が設置される左右の制御箱扉２５，２６が設けられ、一方の側面（図２）には、攪拌羽根４の駆動手段５などのための点検扉２７が設けられ、上部には排気ファン２８が設置されている。排気ファン２８は処理槽３の内部よりエアーを吸引排出する。この排気に伴う処理槽３内へのエアーの導入は、ケーシング２に形成された開口部２９からケーシング２内に吸引され、処理槽３内へは上部より導入される。
【００３８】
上記のような実施形態の生ゴミ処理機１によれば、両側の螺旋部材４３，４４の中央部間隔Ｄが広いためにこの部分に生ゴミＡの固まりが詰まることがなく、攪拌羽根４に過大な負荷が作用せず、攪拌棒４５とによって処理槽３の全体で良好な攪拌が行え、バイオチップＢの性能を十分に発揮させて所望の能力で生ゴミＡの消滅処理が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施形態にかかる生ゴミ処理機の正面図
【図２】図１の側面図
【図３】図１のＸ−Ｘ断面図
【図４】図３の攪拌羽根の平面図
【図５】図３の攪拌羽根の正面図
【図６】図４のＹ−Ｙ断面図
【図７】回転軸の一端部の支持構造を示す断面図
【図８】処理槽の左側フランジ板の側面図
【符号の説明】
１　　生ゴミ処理機
２　　ケーシング
３　　処理槽
４　　攪拌羽根
５　　駆動手段
２４　　投入口蓋
３１　　ドラム部
４１　　回転軸
４２　　支柱部材
４３，４４　　螺旋部材
４５　　攪拌棒
４６　　攪拌ブレード
４７　　保護カバー
５２　　駆動モータ
５５　　ベアリングユニット
Ａ　　生ゴミ
Ｂ　　バイオチップ
Ｄ　　中央間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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