(57)【要約】【課題】            多種多様の生ごみを連続的に効率よく減容化処理ができる生ごみ処理装置を提案する。【解決手段】        生ごみを受け入れるホッパーと、該ホッパーから生ごみを受け入れ破砕する一対の破砕カッターと、該一対の破砕カッターにより破砕された生ごみを受入れ圧搾脱水して減容化物として排出する減容化処理機構とを有する生ごみ処理装置において、前記減容化処理機構をスクリューブレードの螺旋方向及び回転方向が互いに異なりかつスクリューブレードの螺旋ピッチが送り方法に向かって小さくなっている一対のスクリュー、該一対のスクリューを囲繞する脱水スクリーン、および前記一対のスクリュー端に設けられ生ごみに所定の圧縮負荷を与えるディスクストッパーによって構成するとともに前記一対のスクリューを一方のスクリューブレードが他方のスクリューブレードの間に入り込むように組み合わされているものとする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを受け入れるホッパーと、該ホッパーから生ごみを受け入れ破砕する一対の破砕カッターと、該一対の破砕カッターにより破砕された生ごみを受入れ圧搾脱水して減容化物として排出する減容化処理機構と、前記一対の破砕カッター及び減容化処理機構の駆動機構とを有する生ごみ処理装置において、
前記減容化処理機構は、スクリューブレードの螺旋方向及び回転方向が互いに異なりかつスクリューブレードの螺旋ピッチが送り方法に向かって小さくなっている一対のスクリュー、該一対のスクリューを囲繞する脱水スクリーン、および前記一対のスクリュー端に設けられ生ごみに所定の圧縮負荷を与えるディスクストッパーとからなり、かつ、前記一対のスクリューは一方のスクリューブレードが他方のスクリューブレードの間に入り込むように組み合わされているものであることを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項２】
一方のスクリューブレードの他方のスクリューブレードへの入り込み代を、ブレードの高さの5〜95％の範囲にしたことを特徴とする請求項１に記載の生ごみ処理装置。
【請求項３】
ディスクストッパーにより生ごみに負荷する圧縮力を20〜400kPaにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の生ごみ処理装置。
【請求項４】
ディスクストッパーの外径を排出口の孔径より小さくしてディスクストッパーの外周部、ディスクストッパーとエンドプレート間に排出口となる隙間を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の生ごみ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生ごみ処理装置に関し、特に破砕した生ごみを圧縮脱水して減容化する減容処理の効率を高めた生ごみ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホテルや食堂においては、柔らかい葉菜類から硬いキャベツの芯、魚の骨、あるいは残飯類に至るまで種々雑多の生ごみが大量に発生する。また、野菜市場や花卉市場等でもそれぞれ特有の生ごみが大量に発生する。かかる生ごみはかさばるだけでなく、多量の水分を含むため、廃棄に当たっては極力脱水し、減容化することが求められる。そのような生ごみを連続的に効率よく大量に処理する生ごみ処理装置として、例えば、特許文献１には、生ごみを破砕する強力な一対の破砕カッターと、スクリューコンベアによる生ごみの螺旋圧搾を利用した脱水減容化機構と、水洗によるスクリーンの目詰まり防止機構と、を有する生ごみ処理装置が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２には、外筒内にスクリュウが回転可能に挿入され原料排出口側に加圧錐が設けられて構成された圧搾式脱水装置において、前記スクリュウを噛合い状態の２本のスクリュウで構成し、前記スクリュウの後端側を前端側よりも低く傾斜させ前記外筒端部にパンチングメタルを設けて排水口を形成したことを特徴とする脱水装置が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開2002-136955号公報
【特許文献２】特開2000-695号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の提案に係る装置では、生ごみを高度に脱水し減容化することはできるが、脱水率が高くなると、減容化物が装置内につまってその排出が困難になるという問題がある。また、特許文献２の提案にかかる装置では、排水口が生ごみ投入側端部にしか設けられていないため、高度の脱水が困難であるという問題がある。さらに、２本のスクリュウの噛合わせによって搬送能力を向上させることは示されているが、減容化物の装置内でのつまりを防止することについては何ら示されていない。
【０００６】
本発明は、かかる従来の生ごみ処理装置、特にスクリューコンベアを利用して生ごみの脱水減容化を行う生ごみ処理装置の問題点を解決することを目的とし、多種多様の生ごみを高度に、かつ、連続的に減容化処理ができる生ごみ処理装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる生ごみ処理装置は、生ごみを受け入れるホッパーと、該ホッパーから生ごみを受け入れ破砕する一対の破砕カッターと、一対の破砕カッターにより破砕された生ごみを受入れ圧搾脱水して減容化物として排出する減容化処理機構と、前記一対の破砕カッター及び減容化処理機構の駆動機構とを有する生ごみ処理装置において、前記減容化処理機構は、スクリューブレードの螺旋方向及び回転方向が互いに異なりかつスクリューブレードの螺旋ピッチが送り方法に向かって小さくなっている一対のスクリュー、該一対のスクリューを囲繞する脱水スクリーン、および前記一対のスクリュー端に設けられ生ごみに所定の圧縮負荷を与えるディスクストッパーとからなり、かつ、前記一対のスクリューは一方のスクリューブレードが他方のスクリューブレードの間に入り込むように組み合わされているものである。
【０００８】
上記生ごみ処理装置において、一方のスクリューブレードの他方のスクリューブレードへの入り込み代は、ブレードの高さの5〜95％の範囲にするのがよく、ディスクストッパーにより生ごみに負荷する圧縮力は20〜400kPaにするのがよい。また、ディスクストッパーの外径を排出口の孔径より小さくしてディスクストッパーの外周部、ディスクストッパーとエンドプレート間に排出口となる隙間を設けるのがよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る生ごみ処理装置は、大量に発生する多種雑多な生ごみを高い脱水率及び減容率を保ちながら、迅速かつ効率的に減容化処理をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の一実施例による生ごみ処理装置の正面断面図で、図２は側面図である。本生ごみ処理装置は、生ごみを受け入れるホッパー11と、ホッパー11から生ごみを受け入れて破砕する一対の破砕カッター21、25と、該一対の破砕カッター21、25により破砕された生ごみを受入れ圧搾脱水し減容化物100として排出する減容化処理機構30と、前記一対の破砕カッター21、25及び減容化処理機構30の駆動機構60とを枠体2内に一体に収めてなる。さらに、本生ごみ処理装置は、ホッパー11及び減容化処理機構30内部を洗浄する散水装置80と、減容化処理機構30により圧搾脱水されて生じた水分を排出する排水装置90とを有する。
【００１１】
本例では、図１、２に示すようにホッパー11の下部に設けたケース3内に一対の破砕カッター21、25が備えつけられている。この一対の破砕カッター21、25は相互にかみ合っており、スプロケット72、チェーン73、スプロケット74及びギア（図示せず）を介してモーター61により互いに異なる方向に、かつ、異なる速度で回転する。これにより、魚の骨や割り箸等を含む生ごみであっても細かく破砕することができ、その細かく破砕された生ごみを以下に説明する減容化処理機構30部に供給することができる。なお、上記構成は従来のもの、例えば特許文献１に示すものと同様でよい。
【００１２】
減容化処理機構30は、図１、２に示すように、一対の破砕カッター21、25の下部に設けられており、これは枠体2に一体的に結合された外筒4内に設けた一対のスクリュー31、35、これらを一組として囲繞する脱水スクリーン41及びこれらのスクリュー31、35の端部に設けたディスクストッパー51、55を有してなる。
【００１３】
前記一対のスクリュー31、35は、スクリューブレード33、37の螺旋方向が異なり、他のディメンジョンが同一の2つのスクリューをその回転方向が逆になるように組み合わされている。そのためこれらスクリューのシャフト32、36の端部にはギア65、66が取り付けられ、スプロケット64、チェーン63、スプロケット62を介してモーター61により互いに異なる方向に、かつ、互いに同一の速度で回転するようになっている。なお、スクリュー31、35のシャフト32、36の一端はケース3の一端から延びた取り付け部に、他端は外筒4に一体的に取りつけられるふた6により軸受38、39を介して軸支されるようになっている。
【００１４】
また、これらのスクリューブレード33、37は、送り方法に向かって螺旋ピッチが次第に小さくなっている。螺旋ピッチは、処理する生ごみの種類、要求される脱水・圧搾率により適宜選択すればよいが、たとえばキャベツなどの野菜を処理するときには、隣り合うピッチ比を1／1.15〜1／1.35とするのがよく、また、最初と最後のピッチの比を1／2.5〜1／5とするのがよい。
【００１５】
さらに本発明では図３に示すように、前記一対のスクリュー31、35は、一方のスクリューブレード33が他方のスクリューブレード37の間に入り込むように組み合わされる。これらのスクリューは互いに逆回転するので、一方のスクリューブレード間に入り込んでいる生ごみは他方のスクリューブレードにより逆方向の回転力を受け、該生ごみがスクリューと一体になって回転し、排出（搬送）されなくなるという不具合を防止できる。また、この逆方向の回転力により圧搾された生ごみがほぐされ、一層生ごみの排出が容易になる。これにより減容化率を高めても従来困難であった生ごみの連続的排出が容易になる。
【００１６】
一方のスクリューブレード33が他方のスクリューブレード37の間に入り込む入込み代（ブレード重複代）は、5〜95％の範囲で選択すればよい。ブレード重複代が5%未満であると、減容化された生ごみのスクリューブレード33、37による切断効果が期待できず、生ごみの連続的排出が困難になる。ブレード重複代が95%を超えると、スクリューブレード33、37間相互の接触の可能性が高くなり好ましくない。一般にブレード重複代が高くなるほど、上述のスクリューブレード相互間効果は高くなるが、単位時間当たりの生ごみの処理（搬送）能力が低下するから、なかでもブレード重複代は30〜80％であるのが好適である。
【００１７】
前記脱水スクリーン41は、図１に示すように脱水用の多数の小孔42を有している。この脱水スクリーン41は、外筒4内に前記一対のスクリュー31、35を一組として囲繞するように配設される。この脱水スクリーンは、一対のスクリュー31、35の外形がなす包絡線に対しわずかな隙間、例えば2mm程度の隙間をもたせるように該スクリュー31、35を囲繞するのがよい。脱水スクリーン41のうち破砕カッター21、25とつながる部分は開口され、破砕された生ごみの受入口7となっている。上記構成により破砕カッター21、25で細かく破砕された生ごみが、多数の小孔42を有する脱水スクリーン41に押し付けられながら減容化されるので、生ごみから脱水された水分は速やかに排水され、高度の脱水・減容化を行うことができる。
【００１８】
このように構成された一対のスクリュー31、35と脱水スクリーン41を含む減容化処理機構30の終端部分の構造は、図４〜５に示されている。図４は本装置を組み立てた状態における減容化処理機構30の終端部分の断面図であり、図５はそのAA断面図である。図４、５に示すように、外筒4にはエンドプレート5が外筒4と一体に結合され、該エンドプレート5にはスクリュー31、35と同心に２つの排出口8，9が設けられている。なお、エンドプレート5と外筒4との結合をねじ結合として脱着可能にすれば減容化処理機構30部の整備が容易になる。
【００１９】
スクリュー31、35の端部は、ふた6に設けた軸受38、39を介して軸支されており、ふた6はエンドプレート5に一体的にねじ結合されている。その軸受38、39とスクリューブレード33、37の終端部の間にはシャフト32、36に沿ってスライド可能なディスクストッパー51、55が設けられる。シャフト32、36にはナット53、57が螺合しており、ナット53、57とディスクストッパー51、55との間にはばね52、56が設けられている。ディスクストッパー51、55は、ばね52、56に付勢されてエンドプレート5に設けた排出口8、9にはまり込み、スクリューブレード33、37の終端部と当接している。
【００２０】
このようにディスクストッパー51、55はスクリューの送り方向と逆方向に付勢されているから、本装置により生ごみの減容化処理を行うと、破砕カッター21、25から連続的に送り込まれた生ごみはディスクストッパー51、55前面部に押し込まれて減容化される。この押し込み作用による押込力が所定値以上になると、ディスクストッパー51、55はばねの付勢力に抗して図4の右方向に移動し、エンドプレート5とディスクストッパー51、55の間に隙間を生じ、その隙間（排出口8、9）から図1に示すように減容化物100が排出されるようになる。この状態は破砕カッター21、25から破砕ごみの供給が続く間持続し、生ごみはばねにより所定範囲の圧縮力を受け、所定段階まで減容化された生ごみが連続的に排出される。
【００２１】
生ごみに与える圧縮力の適正値は、生ごみの種類により、また、処理能力により異なるが、ホテル等で排出される生ごみの場合は、生ごみへの負荷圧を20〜400kPaに調整できるようにすればよい。この生ごみに対する負荷圧が20kPa未満であると、生ごみの十分な脱水を行うことができない。一方、400kPaを超えると、減容化処理機構部の機械的強度を確保するため設備が高価になりすぎる。一般には、非繊維質の生ごみを処理するものでは低い負荷圧で十分であり、繊維質の生ごみを処理するものでは負荷圧を高くする。通常、負荷圧は40〜200kPaとするのが好適である。
【００２２】
上記例ではディスクストッパー51、55がエンドプレート5と接触せずにシャフト32、36に沿って移動可能な程度にエンドプレート5の排出口8、9にはまり込んでいる場合について説明した。しかし、ディスクストッパー51、55がその外周部にエンドプレートと所定の隙間を有してはめ込まれるようにすることができる。すなわち、ディスクストッパー51、55の外径を排出口8、9の孔径より小さくして、ディスクストッパー51、55が排出口8、9にはめ込まれたときにも生ごみを排出することができる隙間を設けることができる。
【００２３】
その隙間は排出口8、9の孔径とディスクストッパー51、55の外径との径差で5〜15mmとなるのがよい。このような隙間を設けることによって、非繊維質の生ごみを効率的に減容化処理できる。すなわち隙間が5mm未満であると、生ごみの隙間を通過する抵抗が大きくなってディスクストッパーをばねに抗して移動させるようになり、生ごみの処理速度が低下する。一方、隙間が15mmを越えると生ごみに所要の負荷圧を与えることができなくなり、充分な減容化ができなくなる。
【００２４】
また、本例ではディスクストッパー51、55とばね52、56の作用により生ごみに所定の圧縮力を与えるようになっているが、その構造は図６（ａ）のようにディスクストッパー51、55を外筒4に取り付けたものでも、同（ｂ）のようにふた6に取り付けたものでもよい。また、ばね52、56の代わりに、例えば空圧シリンダーを用いることもできる。
【実施例１】
【００２５】
上記生ごみ処理装置を用い、ホテルから廃棄された生ごみ180kgを処理した。生ごみには繊維質のキャベツ及びパイナップル、さらに貝殻等が含まれていた。ブレード重複代は55％で、生ごみへの負荷圧は60〜120kPaであり、処理時間は10分間、減容化率は65〜70％であった。本処理において、減容化処理が支障なく連続的にできた。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る生ごみ処理装置の正面断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】上記装置に使用するスクリューのかみ合わせ状態を示す斜視図である。
【図４】上記装置を組み立てた状態の減容化処理機構の終端部分の断面図である。
【図５】図４のAA断面図である。
【図６】上記装置のディスクストッパー部の他の構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
2     枠体
3     ケース
4     外筒
5     エンドプレート
6     ふた
7     受入口
8、9    排出口
11    ホッパー
21、25    破砕カッター
30    減容化処理機構
31    スクリュー
32    シャフト
33    スクリューブレード
35    スクリュー
36    シャフト
37    スクリューブレード
38、39    軸受
41    脱水スクリーン
42    小孔
51    ディスクストッパー
52    ばね
53    ナット
55    ディスクストッパー
56    ばね
57    ナット
60    駆動機構
61    モーター
62    スプロケット
63    チェーン
64    スプロケット
65、66    ギア
72    スプロケット
73    チェーン
74    スプロケット
80    散水装置
90    排水装置
100    減容化物
【図１】
2005161369.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005161369.tif 000006
【図５】
2005161369.tif 000007
【図６】
2005161369.tif 000008