(57)【要約】【課題】種々の仕様の破砕刃に交換可能であり、破砕対象物の性質や破砕刃の特性に応じた運転モードが選択できる生ごみ処理装置を提供する。【解決手段】第一攪拌羽根乃至第五可動破砕刃１４，  １５，  １６，  １７，  １８を円筒形のハウジング１３に組付けてユニット化する。破砕刃は着脱及び交換自在であり、最下段の第五可動破砕刃をスリット幅の異なるものに交換することにより、種々の破砕粒度要求に対応できる。操作部に運転モード選択機能を設け、高速短時間、中速標準時間、低速長時間などの運転モードを選択できるように回路を構成する。生ごみの硬度や破砕刃の粒度仕様に応じて適切な運転モードで運転することができ、処理能率が向上する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転破砕刃と固定破砕刃を交互に積層し、回転破砕刃を回転駆動して回転破砕刃と固定破砕刃とにより生ごみを破砕して下方へ排出する生ごみ処理装置において、
回転破砕刃と固定破砕刃とを着脱及び交換自在に形成するとともに、回転破砕刃の回転数や運転時間などがそれぞれ相違する複数の運転モードを選択可能とし、破砕対象物の性質に適した運転モードに切換えられるように構成したことを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項２】
回転破砕刃と固定破砕刃を交互に積層し、回転破砕刃を回転駆動して回転破砕刃と固定破砕刃とにより生ごみを破砕して下方へ排出する生ごみ処理装置において、
回転破砕刃と固定破砕刃とを着脱及び交換自在に形成するとともに、回転破砕刃の回転数や運転時間などがそれぞれ相違する複数の運転モードを選択可能とし、回転破砕刃と固定破砕刃の組合わせに応じた運転モードに切換えられるように構成したことを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項３】
回転破砕刃の駆動負荷検出手段を設け、駆動負荷が無負荷基準値に低下して一定時間経過後に回転破砕刃の運転を停止する制御手段を設けた請求項１または２記載の生ごみ処理装置。
【請求項４】
回転破砕刃の駆動負荷検出手段を設け、駆動負荷が過負荷基準値以上に上昇したときに回転破砕刃の運転を停止する制御手段を設けた請求項１または２記載の生ごみ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、厨房などで生じる生ごみを破砕する生ごみ処理装置に関するものであり、特に、運転モードを切換えられるようにした生ごみ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭やレストランなどにおいて生ごみを破砕する生ごみ処理装置は、ハンマーミル型とグラインダー型の二種類が知られている。ハンマーミル型生ごみ処理装置（例えば、特許文献１，  ２）は、円筒形のホッパーの底部に配置した円盤上に固定ハンマー或いは揺動自在なハンマーが設けられている。ホッパーへ投入された生ごみは、円盤が回転することにより生じる遠心力でホッパーの内周面へ押し付けられ、ハンマーにより破砕されてホッパーの壁面に形成した溝、或いは円盤の外縁とホッパーの内周面との間隙から下方へ落下し、排水管へ排出される。
【０００３】
グラインダー型生ごみ処理装置（例えば、特許文献３，  ４）は、櫛歯形の刃を放射状に設けた回転刃と固定刃とを交互に積層してホッパー内に収容してあり、回転刃と固定刃のそれぞれの櫛歯形刃はわずかな間隙をもって噛み合っていて、回転刃が回転することにより、回転刃と固定刃の櫛歯形刃にて生ごみをはさんで破砕する。積層された回転刃と固定刃の櫛歯形刃のピッチは、下層へ行くほど細かくなっており、ホッパーへ投入された生ごみは、上層の回転刃と固定刃により先ず粗く砕かれ、下層の回転刃と固定刃によりさらに細かく破砕されて下方へ排出される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７０８１８号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００２−２９２３００号公報
【０００６】
【特許文献３】特表２００２−５２１１９３号公報
【０００７】
【特許文献４】特表２００２−５２４２３３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ハンマーミル型生ごみ処理装置は、ホッパー内の生ごみを粉砕するためにハンマーを取付けた円盤を数千ｒｐｍで高速運転する設計としてあり、作動時には、生ごみがハンマーとホッパー内周面に衝突して破砕される騒音や振動及び円盤の回転音が大きく、また、ハンマーによる破砕が困難な植物性繊維などは予め取り除いておく必要があり、処理できる食材がある程度限定されるという欠点がある。
【０００９】
一方、回転刃と固定刃とを交互に積層した構成のグラインダー型生ごみ処理装置は、遠心力を利用する必要がないので回転数を抑えて低騒音とすることができ、また、刃の形状やピッチによって破砕粒度を制御できるという利点がある。したがって、刃の組合わせを変更できるように構成すれば、種々の破砕粒度要求に対応できるが、刃の組合わせ及び破砕粒度が異なると、破砕処理にかかる時間も変わってくる。
【００１０】
しかしながら、従来の生ごみ処理装置は手動でオンオフするか、或いは手動でオンした後に一定時間後にタイマーでオフするように構成されていて、タイマー制御式の生ごみ処理装置に微破砕型の刃を組付けた場合は、規定時間内に処理が終了しないことがあり、その場合は再度オン操作して２サイクルの運転をしなければならず面倒である。また、破砕刃の間隙などに生ごみが残存していることに気づかずそのまま放置した場合は、生ごみが腐敗して悪臭を放つようになるおそれがある。また、粗破砕型の刃を組付けて規定時間より早く破砕処理が終了した場合は、規定時間が来るまで刃が空転して電気と水の無駄を生じることになる。
【００１１】
そこで、生ごみ処理装置の破砕刃の組合わせを変更可能とするとともに、破砕対象物の性質に適した運転モードや破砕刃の種々の組合わせに応じた運転モードに切換えられる生ごみ処理装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、回転破砕刃と固定破砕刃を交互に積層し、回転破砕刃を回転駆動して回転破砕刃と固定破砕刃とにより生ごみを破砕して下方へ排出する生ごみ処理装置において、回転破砕刃と固定破砕刃とを着脱及び交換自在に形成するとともに、回転破砕刃の回転数や運転時間などがそれぞれ相違する複数の運転モードを選択可能とし、破砕対象物の性質に適した運転モードに切換えられるように構成したことを特徴とする生ごみ処理装置を提供するものである。
【００１３】
また、回転破砕刃と固定破砕刃とを着脱及び交換自在に形成するとともに、回転破砕刃の回転数や運転時間などがそれぞれ相違する複数の運転モードを選択可能とし、回転破砕刃と固定破砕刃の組合わせに応じた運転モードに切換えられるように構成したことを特徴とする生ごみ処理装置を提供するものである。
【００１４】
また、回転破砕刃の駆動負荷検出手段を設け、駆動負荷が無負荷基準値に低下して一定時間経過後に回転破砕刃の運転を停止する制御手段を設けた生ごみ処理装置を提供するものである。
【００１５】
また、回転破砕刃の駆動負荷検出手段を設け、駆動負荷が過負荷基準値以上に上昇したときに回転破砕刃の運転を停止する制御手段を設けた生ごみ処理装置を提供するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図に従って詳述する。図１は厨房設備に設置された生ごみ処理装置１を示し、２はベースフレームであり、ベースフレーム２の上にホッパー３が搭載されており、ホッパー３の上端はキッチンシンクＳの穴に嵌合している。ホッパー３内には着脱式の破砕ユニット１１が装填されており、破砕ユニット１１の軸１２の下端部は減速ギヤユニット４の駆動軸に嵌合していて、ベースフレーム２に取付けたモータ５が減速ギヤユニット４を介して破砕ユニット１１の軸１２を回転駆動する。
【００１７】
図２はホッパー３を示し、直立円筒形の部品であって周面の下端に排水管接続口６が設けられており、ホッパー３内部には排水管接続口６へ向かって傾斜した底板７が設けられていて、底板７の中心には減速ギヤユニット４の駆動軸が通る穴８が形成されている。
【００１８】
図３及び図４に示すように、破砕ユニット１１は円筒形のハウジング１３に第一攪拌羽根１４、第二固定破砕刃１５、第三可動破砕刃１６、第四固定破砕刃１７、第五可動破砕刃１８を収容した一つのユニット構成としてあり、上記五枚の部品を下方からハウジング１３へ挿入し、ハウジング１３内の下端部に形成したリング溝１９へＣリング２０を嵌めることによって破砕刃が保持される。図４に示すように、第二固定破砕刃１５、第三可動破砕刃１６、第四固定破砕刃１７は、外周部の上下の間隙が殆どない状態で重なるように寸法設定してあり、切断された被破砕物が破砕刃の外周部の上下の間隙に入り込んで破砕ユニット１１内に残らないようにしている。ハウジング１３の外径はホッパー３の内径とほぼ等しく、ホッパー３に装填した破砕ユニット１１はホッパー３の内周面で保持される。また、図３に示すハンドル２３（ハウジングの上部内面に取付けられる）を持って破砕ユニット１１をホッパー３から取り外すことができる。尚、２１は減速ギヤユニット４の駆動軸へ連結するためのアダプター、２２はワッシャである。
【００１９】
破砕ユニット１１の構成部品を図５乃至図１０に示す。図５に示すように、ハウジング１３の内周面には下端から上下中間にかけて三本の縦溝２４が１２０度間隔で設けられており、第二固定破砕刃１５と第四固定破砕刃１７の外周側端部が縦溝２４に係合することによって第二固定破砕刃１５と第四固定破砕刃１７が固定される。
【００２０】
図６は最上層の第一攪拌羽根１４を示し、軸１２の上部から放射方向へ水平に延びる二本の羽根が設けられており、ハウジング１３の内径とほぼ等しい直径のリング２６によって羽根を取り囲んでいる。羽根は筒形断面のアーム部２５ａの下面にプレート部２５ｂを取付けた構造であり、プレートのみの平板形状のものよりも回転時に生ごみを効率よく下方へ送るとともに、野菜などの長繊維の絡みつきやアーム部上面に生ごみが載ることを防止している。軸１２の下部は方形断面の角形軸１２ａとなっていて第三可動破砕刃１６と第五可動破砕刃１８の角形軸穴が嵌合する。
【００２１】
図７は第二固定破砕刃１５を示し、ハブ２７から１２０度間隔で三方へ延びるスポーク２８の下面は粗いピッチの櫛歯部２８ａが形成されていて、スポーク２８の外径はハウジング１３の内径よりも大きく、三本のスポーク２８の先端がそれぞれハウジング内周面の縦溝２４に係合する。ハブ２７の中心穴の直径は第一攪拌羽根１４の角形軸１２ａの径よりも大きく、角形軸１２ａと干渉しない寸法となっており、第一攪拌羽根１４、第三可動破砕刃１６、第五可動破砕刃１８のみが回転し、第二固定破砕刃１５と後述する第四固定破砕刃１７は回転しない構造となっている。
【００２２】
図８は、第三可動破砕刃１６を示し、ハブ２９から等間隔で７方向へ延びるスポーク３０をリング３１が囲んでいる。スポーク３０の上下両面は櫛歯形に形成されていて、上面櫛歯部３０ａの形状は第二固定破砕刃１５の下面と噛合い対偶をなしており、図４に示すように第二固定破砕刃１５の櫛歯部２８ａの間を第三可動破砕刃１６の上面櫛歯部３０ａが僅かな間隙を持って通過する。下面の櫛歯部３０ｂは上面の櫛歯部３０ａよりも歯のピッチが狭く、次に述べる第四固定破砕刃１７の櫛歯部３３ａと噛合い対偶をなし、上から下に向かって破砕粒度が段階的に細かくなるようにしている。ハブ２９の軸穴は角形であり、第一攪拌羽根１４の角形軸１２ａに嵌合して第一攪拌羽根１４とともに回転する。
【００２３】
図９は第四固定破砕刃１７を示し、ハブ３２から等間隔で８方向へ延びるスポーク３３の上面の櫛歯部３３ａは第三可動破砕刃１６の下面の櫛歯部３０ｂと噛合い対偶をなしており、図４に示すように、第三可動破砕刃１６と第四固定破砕刃１７を重ねると両者の櫛歯部３０ｂ，３３ａは僅かな間隙がある噛合い状態となる。外周のリング３４には１２０度間隔で放射方向へ突出するタブ３５が形成されていて、タブ３５がハウジング１３内の縦溝２４に係合して第四固定破砕刃１７は回転不能に固定される。スポーク３３はハブ３２の接線方向に形成されていて、第三可動破砕刃１６が回転する際に第三可動破砕刃１６と第四固定破砕刃１７の噛合点が鋏のごとく半径方向に移動することにより破砕負荷のピークの抑制及び負荷の平坦化を図っている。
【００２４】
スポーク３３の両側面３３ｂ（回転方向の前面と後面となる縦の面）と底面との角は鋭利なエッジとなっていて、後述する第五可動破砕刃１８にスポーク３３の底面を擦り合わせることにより野菜などの長繊維をエッジで切断する。また、スポーク３３の両側面３３ｂは縦溝を横並びに形成した波形面となっており波形の頂点はエッジを形成している。これにより、第三可動破砕刃１６との噛合時、及び次に説明する第五可動破砕刃１８との摺動時に、波形面の凹部で破砕対象物を捕らえて半径方向の移動を抑制し、破砕対象物を確実に破砕することができる。尚、スポーク３３の側面形状は波形のほかに三角波形や台形などでもよいが、波形の凹部に角がない形状のほうがごみの排出性において好ましい。また、スポーク３３の一側面のみ波形として他方の側面は平坦な形状であってもよい。
【００２５】
以上の各破砕刃１５，  １６，  １７のスポーク数は、第二固定破砕刃が３本、第三可動破砕刃が７本、第四固定破砕刃が８本とそれぞれ相違しており、重なり合う破砕刃のスポーク数が相互に倍数関係とならないようにしてごみ処理動作時の破砕荷重のピークの発生を防止し、駆動負荷の平均化を図っている。
【００２６】
図１０は第五可動破砕刃１８を示し、円盤面のハブ３６を除く全面に多数のスリット３７を平行に配列している。第五可動破砕刃１８の上面は平面であって、図４に示すように第四固定破砕刃１７の下面に接して回転する。第三可動破砕刃１６と第四固定破砕刃１７とにより砕かれて第五可動破砕刃１８の上面に落下した生ごみはスリット３７に引っかかり、第五可動破砕刃１８が回転することによりスリット３７のエッジと第四固定破砕刃１７の底面のエッジとによって切断される。切断された生ごみはスリット３７内を通って下方へ落下し、ホッパー３の傾斜底板７上を滑り落ちて排水口へ排出される。
【００２７】
図１０（ｃ）に示すように、スリット３７の下面側の縁は面取り加工して上面開口よりも開口面積を拡大し、スリット３７内へ押し込まれた生ごみが落下しやすいようにしてある。このように、第四固定破砕刃１７と第五可動破砕刃１８とを面接触させて破砕対象物を切断するので、野菜などの長繊維や魚介類の表皮などのように従来の生ごみ処理装置では処理しにくいものも刃に絡まったり刃と刃の間隙に詰まったりすることがなく、確実に細かく切断して排出することができる。
【００２８】
破砕ユニット１１はホッパー３に対して着脱可能であり、図３のごとく分解も容易であるから、処理するごみの種類に応じて第五可動破砕刃１８を別の破砕粒度の第五可動破砕刃に交換することや、磨耗した破砕刃の交換、或いは詰まった異物の除去や分解清掃なども容易に行える。
【００２９】
図１１は第五可動破砕刃１８のスリット形状の変形例を示し、（ａ）はスリット３７をハブ３６の法線方向に配列しており、（ｂ）はスリット３７をハブ３６の接線方向に配列している。また、（ｃ）はインボリュート形のスリット３７を設けた例であり、（ｄ）は平行な複数のスリット３７を幾つかのグループに分けてグループ相互の角度を違えたものである。
【００３０】
図１０の第五可動破砕刃１８と図１１（ｃ）のインボリュート形スリット３７の第五可動破砕刃１８の利点は、スリットの本数を多くすることができることであり、これによりスリットの総エッジ長が長くなって切断効率が上がり、全体的な開口面積も大きくなって排出されるごみの流量が多いことから、処理速度が高速化する。
【００３１】
また、排出されるごみの粒度をスリット３７の幅によって制御できるので、スリット幅が相違する複数種類の第五可動破砕刃を用意することにより、使用現場の処理粒度要求に応じた仕様の生ごみ処理装置を提供できる。
【００３２】
破砕ユニット１１の駆動に関しては、ハンマーミル型の生ごみ処理装置のように高速回転させる必要はなく、２００ｒｐｍ以下の低回転で十分な処理速度が得られるが、単位時間あたりの処理速度は破砕対象物の硬度や繊維量によって変わることは勿論のこと、第五可動破砕刃のスリット幅によっても変わる。即ち、粗い粒度仕様のスリット幅の広い第五可動破砕刃を組付けた場合は破砕処理速度が速く、微細粒度仕様のスリット幅の狭い第五可動破砕刃を組付けた場合は破砕処理速度が遅くなり、また、高速回転すると狭いスリットは破砕対象物を捉えにくいことから回転数を落としたほうが好ましい。
【００３３】
そこで、図示は省略するがキッチンシンクの前面などに配置される操作パネルにオン／オートオフスイッチ、強制オフスイッチに加えて、回転速度、回転時間、正逆転の切換え間隔等を組合わせた複数の運転モードから一つの運転モードを選択できるプリセットスイッチを設け、任意に運転モードを設定できるようにして、破砕対象物の硬度や切断容易性などの性質や破砕刃の仕様に応じた運転モードで運転することを可能とする。
【００３４】
例えば、高速短時間、中速標準時間、低速長時間などの複数の運転モードから一つの運転モードを選択できるようにしておき、破砕しやすい軟質野菜ごみなどの場合は高速短時間モードに設定し、骨などの硬いごみが多い場合は低速長時間モードに設定して、破砕対象物の性質に応じて適切な運転モードで処理させることができる。また、粗い粒度仕様の第五可動破砕刃を組付けた場合は高速モードに設定し、微粒度仕様の第五可動破砕刃を組付けた場合は低速モードに設定して、破砕刃の仕様に対して適切な運転モードで処理することができる。勿論、破砕刃の仕様と破砕対象物の性質との組み合わせによって多数の運転モードから適切と思われるものを任意に選択することもできる。
【００３５】
尚、設定時間で停止するように１サイクルの運転時間をタイマー制御してもよいが、モータ駆動回路に駆動電流検出回路及び停止制御回路を設け、ごみの破砕処理が終了して駆動負荷が下がり駆動電流が無負荷基準値に低下してから或る時間（処理された生ごみが浄化槽または下水道へ完全に排出されるまでの時間）の後にモータを停止するように制御すれば、ごみの量にかかわらず運転時間が適切に制御されて、電気や水の無駄を防止できる。また、駆動電流が過負荷基準値以上に上昇したときにモータ５を停止するように構成すれば、ごみが詰まったり金属などの異物が挟まったりして破砕刃の回転に異常をきたした場合に過電流を検知してモータを停止し、破砕刃やモータの損傷を防止できる。
【００３６】
また、排水管接続口６或いは排水管に止水栓を設ければ、破砕ユニット１１およびホッパー内に洗浄液を溜めて破砕ユニット１１を回転駆動して破砕ユニット１１とホッパー３を洗浄することができる。このとき破砕ユニット１１を正逆両方向に回転駆動することにより、破砕刃間の付着物や詰まったものを効果的に洗浄及び排出することができる。そして、ホッパー３から破砕ユニット１１を取り外してホッパー３の内部および排水管路をさらに洗浄することができ、ごみの付着により悪臭発生源となりがちな生ごみ処理装置を清潔に維持することができる。
【００３７】
尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の生ごみ処理装置は、回転破砕刃と固定破砕刃とを着脱及び交換自在に形成するとともに、回転破砕刃の回転数や運転時間などがそれぞれ相違する複数の運転モードを選択可能としたので、破砕対象物の性質や破砕刃の仕様に応じて適切な回転数や時間の設定で運転でき、高い処理効率が得られる。
【００３９】
また、回転破砕刃の駆動負荷検出手段により破砕処理の終了を検知して運転を停止する構成とすることにより、水や電気の無駄を防ぐことができる。また、駆動負荷が過負荷基準値以上に上昇したときに回転破砕刃の運転を停止する構成とすることにより、モータや破砕刃の損傷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示し、生ごみ処理装置の正面断面図。
【図２】生ごみ処理装置のホッパーを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は底面図である。
【図３】生ごみ処理装置の破砕ユニットの組立図。
【図４】生ごみ処理装置の破砕ユニットの正面断面図。
【図５】破砕ユニットのハウジングを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は底面図である。
【図６】第一攪拌羽根を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】第二固定破砕刃を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は正面断面図、（ｄ）は底面図である。
【図８】第三可動破砕刃を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は正面断面図、（ｄ）は底面図である。
【図９】第四固定破砕刃を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図１０】第五可動破砕刃を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は（ｂ）の拡大図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はそれぞれ第五可動破砕刃の他の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１          生ごみ処理装置
２          ベースフレーム
３          ホッパー
６          排水管接続口
７          傾斜底板
１１          破砕ユニット
１２          軸
１３          ハウジング
１４          第一攪拌羽根
１５          第二固定破砕刃
１６          第三可動破砕刃
１７          第四固定破砕刃
１８          第五可動破砕刃
２０          Ｃリング
２３          ハンドル
２５          羽根
２６          リング
２７          ハブ
２８          スポーク
２８ａ        櫛歯部
２９          ハブ
３０          スポーク
３０ａ        櫛歯部
３０ｂ        櫛歯部
３１          リング
３２          ハブ
３３          スポーク
３３ａ        櫛歯部
３３ｂ        側面
３４          リング
３５          タブ
３６          ハブ
３７          スリット
【図１】
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【図２】
2004298809.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004298809.tif 000008
【図７】
2004298809.tif 000009
【図８】
2004298809.tif 000010
【図９】
2004298809.tif 000011
【図１０】
2004298809.tif 000012
【図１１】
2004298809.tif 000013