(57)【要約】  【課題】  生ごみ処理機の処理効率を向上させて処理時間や消費電力量の低減を図ること。  【解決手段】  投入された生ごみを貯留し粉砕した生ごみを排出する開口３０を有する貯留容器２１と、この内側に回動自在に略水平方向に配された粉砕軸２５と、粉砕軸２５を回転駆動する駆動部と、粉砕軸２５から略放射状に配された複数の回転刃２２と、貯留容器２１内壁の回転刃２２が通過する近傍に設けた複数の固定刃２３、２４とを有する前処理としての粉砕手段を備えた生ごみ処理機とした。これにより、貯留容器２１に投入された生ごみは、前処理として回転刃２２と固定刃２３、２４により粉砕されて開口３０より排出され処理されることとなり、処理効率を向上させることができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみ処理機の本体と、処理手段と、前処理としての粉砕手段とを備え、前記粉砕手段は、投入された生ごみを貯留し粉砕した生ごみを排出する開口を有する貯留容器と、前記貯留容器内側に回動自在に略水平方向に配された粉砕軸と、前記粉砕軸を回転駆動する駆動部と、前記粉砕軸から略放射状に配された複数の回転刃と、前記貯留容器内壁の前記回転刃が通過する近傍に設けた複数の固定刃とを有する生ごみ処理機。
【請求項２】
本体の上部に粉砕手段を、下部に処理手段をそれぞれ配し、貯留容器の開口を下面に設けた請求項１に記載の生ごみ処理機。
【請求項３】
処理手段は、乾燥処理を行う乾燥手段とした請求項１または２に記載の生ごみ処理機。
【請求項４】
回転刃の形状を略棒状とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の生ごみ処理機。
【請求項５】
回転刃の断面形状を略矩形とした請求項４に記載の生ごみ処理機。
【請求項６】
略矩形のいずれかの頂点を回転方向に向けた請求項５に記載の生ごみ処理機。
【請求項７】
回転刃を粉砕軸に、略等間隔距離で、略等間隔角度に設けた請求項１〜６のいずれか１項に記載の生ごみ処理機。
【請求項８】
粉砕軸の長手方向において、回転刃を固定刃の略中間に配した請求項１〜７のいずれか１項に記載の生ごみ処理機。
【請求項９】
粉砕軸の回転駆動中の回転停止を検出するロック検出手段を有し、回転停止を検出すると自動的に逆回転駆動する請求項１〜８のいずれか１項に記載の生ごみ処理機。
【請求項１０】
粉砕軸の回転駆動方向を所定周期で反転させる請求項１〜９のいずれか１項に記載の生ごみ処理機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭および食品工場、レストランやファーストフード店等の飲食店、飲食物販売店等で発生する生ごみ等を乾燥等の処理により減量・減容または消滅させる生ごみ処理機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生ごみを減量または消滅させる従来の装置は、一般的に家庭用、業務用とも、生ごみを乾燥する方式と、微生物により分解する２つの方式が多く使用されている。乾燥する方式は、何らかの加熱手段（燃焼、電気式ヒータ、マグネトロン等）を有し、直接、間接的加熱手段等により処理部の生ごみの温度を上昇させ、生ごみの水分を蒸発させ、乾燥して減量するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、微生物の分解による方式は、撹拌手段を設けた処理槽内に大鋸屑等の菌床となる基材を入れておき、適切な温湿度に制御する事により、生ごみを分解し減量するものである。一方、高速回転するハンマーや回転刃にて生ごみを細かく粉砕し、処理槽に搬送する、あるいは下水に流して処理する、一般的にディスポーザーと呼ばれる装置もある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０６−２６２１６３号公報
【特許文献２】特開２００３−１５９５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の生ごみ処理機は、乾燥方式では、マグネトロンにより直接生ごみ内部の含水を加熱する場合除いて、加熱手段は間接的に生ごみを加熱するため、特に塊の大きな生ごみは、熱の伝達が悪く、かつ生ごみ中の水分を外部に排除するため、水分の蒸発に必要な熱エネルギ以上の熱量を加熱手段より供給しなければならない。そのため、乾燥時間が延びたり、消費電力量が多くなったりする。また、マグネトロンによる直接加熱の場合には、マグネトロン自体の損失による効率の問題に加えて、電波漏れや生ごみ中への金属片混入等の対策必須な安全性の問題もある。
【０００５】
また、微生物分解方式（通称バイオ方式）は、加熱手段による乾燥方式に比べ多くの消費電力量が必要で、分解処理にも時間がかかり、大きな処理槽が必要で、設置場所に困る、等の問題があった。
【０００６】
また、ディスポーザーの場合、運転時に高速回転による大きな騒音が発生する、別途処理装置が必要である、あるいは下水に粉砕された生ごみをそのまま放出してしまう等の問題があった。
【０００７】
そこで、本発明はこのような従来の課題を解決するもので、下水に放出する等の環境への負荷を抑えることはもちろんのこと、処理効率を向上させて処理時間や消費電力量の低減を図る生ごみ処理機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために本発明の生ごみ処理機は、処理手段と、前処理としての粉砕手段とを備え、前記粉砕手段は、投入された生ごみを貯留し粉砕した生ごみを排出する開口を有する貯留容器と、前記貯留容器内側に回動自在に略水平方向に配された粉砕軸と、前記粉砕軸を回転駆動する駆動部と、前記粉砕軸から略放射状に配された複数の回転刃と、前記貯留容器内壁の前記回転刃が通過する近傍に設けた複数の固定刃とを有する生ごみ処理機としたものである。
【０００９】
これによって、貯留容器に投入された生ごみは、前処理として回転刃と固定刃により比較的低騒音で徐々に粉砕されて開口より処理手段へ排出されることとなり、処理手段による処理効率が向上するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、貯留容器に投入された生ごみは、前処理として回転刃と固定刃により比較的低騒音で徐々に粉砕されて開口より排出されることとなり、処理手段による処理効率を向上させて、処理時間や消費電力量の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、処理手段と、前処理としての粉砕手段とを備え、前記粉砕手段は、投入された生ごみを貯留し粉砕した生ごみを排出する開口を有する貯留容器と、前記貯留容器内側に回動自在に略水平方向に配された粉砕軸と、前記粉砕軸を回転駆動する駆動部と、前記粉砕軸から略放射状に配された複数の回転刃と、前記貯留容器内壁の前記回転刃が通過する近傍に設けた複数の固定刃とを有する生ごみ処理機とすることにより、貯留容器に投入された生ごみは、前処理として回転刃と固定刃により比較的低騒音で徐々に粉砕されて開口より処理手段へ排出されることとなり、処理手段による処理効率を向上させて、処理時間や消費電力量の低減を図ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の本体の上部に粉砕手段を設け、下部に処理手段を配し、貯留容器の開口を下面に設けることにより、粉砕された生ごみは、回転刃に押し出されるのみでなく自然落下によっても開口から出ることとなり、排出動作を滑らかにして粉砕手段の生ごみの残留を少なくすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１または２に記載の処理手段を、乾燥処理を行う乾燥手段とすることにより、乾燥手段で発生する熱あるいは風の一部を粉砕手段にも伝えると粉砕手段にわずかに残留した生ごみも乾燥させることとなり、残留生ごみの腐敗を抑制することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転刃の形状を、略棒状とすることにより、回転刃の根元から先端までの長さを略半径として粉砕軸を中心に回転することとなり、回転刃と生ごみが広範囲で接触できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、特に、請求項４記載の回転刃の断面形状を、略矩形とすることにより、矩形の頂点に接触した生ごみに回転刃の他部分に接触したものより強い圧力がかかることとなり、生ごみを粉砕するのを容易にできる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項５記載の回転刃の略矩形のいずれかの頂点を、回転方向に向けることにより、生ごみが矩形の頂点に、容易に接触しやすくなり、生ごみを粉砕するのを容易にできる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、特に、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転刃を、粉砕軸に略等間隔距離で、略等間隔角度に設けることにより、ある回転刃で接触しなかった生ごみを、角度差分遅れて回転してくる隣の回転刃で再度接触しようとし、この動きが連続することとなり、生ごみを貯留容器の中で撹拌しながら確実に粉砕していくことができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、特に、請求項１〜７のいずれか１項に記載の粉砕軸の長手方向において、回転刃を固定刃の略中間に配することにより、回転刃が接触した生ごみを両側の固定刃が受けて、回転刃が生ごみを略中間で分断しようとすることとなり、生ごみをより分断しやすくできる。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、特に、請求項１〜８のいずれか１項に記載の粉砕軸の回転駆動中の回転停止を検出するロック検出手段を有し、回転停止を検出すると自動的に逆回転駆動することにより、粉砕軸および回転刃の回転が何らかの原因で停止すると逆回転することとなり、回転停止により粉砕手段各部にかかる過負荷による破損を防止できる同時に、粉砕動作の中断による時間ロスをなくすことができる。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、特に、請求項１〜９のいずれか１項に記載の粉砕軸の回転駆動方向を所定周期で反転させることにより、粉砕軸および回転刃が所定周期で反転することとなり、貯留容器の片側に生ごみが偏って粉砕しにくくなるのを防止することができる。
【実施例１】
【００２１】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施例１）
本発明の生ごみ処理機について、本実施例では、生ごみ乾燥処理機を例にとって図１〜図４を用いて説明する。図１は全体構成概略図、図２は粉砕手段の全体概略斜透視図、図３は粉砕手段の回転軸（粉砕軸：詳細は後述）に垂直な断面図、図４は粉砕手段の回転軸に平行な断面図である。
【００２３】
まず、図１において、１は本体で、内部を加熱する（詳細後述）ため、安全上、外郭筐体を金属で構成している。２は本体１の天面に設けた蓋で、筐体外郭と同様金属で構成され、閉状態で本体１と接する部分には機密性を高めるためのパッキン材を施し、内部の臭いや乾燥処理時の水蒸気が外部に漏れるのを防止している。４は粉砕手段（詳細後述）で、蓋２を開けて上方から投入した生ごみ３を一旦溜める容積を有しながら粉砕し、下面に設けた開口から粉砕された生ごみ３が下方へ排出される。
【００２４】
６はローラで、ステンレス等の金属でできており、外周には表面処理を施して生ごみ３の付着を軽減しており、２本を所定間隔離して平行に設けている。そして、このローラ６を矢印で示すように互いに反対方向に回転駆動する駆動装置（図示せず）を設けている。各ローラ６の内部に、シーズヒータ等からなるヒータ１２を、回転中心よりも生ごみ３が上方から落下してくる側に寄せて設けている。このヒータ１２には、各部絶縁処理が施されている（図示せず）。また、形状はローラ６とほぼ同長の棒状で、配置はその長手方向をローラ６の回転軸（あるいは６の円筒面）と略平行になるように、ローラ６の回転とは連動せず本体１側に対して固定状態としている（具体構成は図示せず）。
【００２５】
すなわち、本実施例では、ヒータ１２の輻射熱でローラ６を加熱し、生ごみ３を加熱されたローラ６の間を通過させることにより圧縮圧延しながら乾燥処理するため、ヒータ１２とローラ６とをあわせて乾燥手段としている。ヒータ１２とローラ６の間には、ヒータ１２側に固定された、サーミスタ等の温度センサまたは制御回路からなる温度制御手段１５と、温度ヒューズ等からなる過熱防止手段１６を設けており、乾燥温度の調整およびオーバーヒートの防止を行う。７はスクレーパで、耐熱性があり比較的柔らかい樹脂等で形成され、ローラ６の下面で付着した生ごみ３をかきとるように設けている。９は処理ごみ収納部で、乾燥手段で乾燥処理された生ごみ３を収納する。
【００２６】
次に図２〜図４において、２１は貯留容器で、その外形は下辺が短い台形状の６面体となっており、４側面は全面壁面、上面は全面開口となっている。前述の蓋２を開けて生ごみ３は上部からこの貯留容器２１に投入される。３０は開口で、貯留容器２１の下面にほぼ全幅長さの長方形穴として複数箇所設けられ、前述の図１で示した下方にある乾燥手段に面している。２５は粉砕軸で、貯留容器２１内の下部、開口３０の近傍に、前述のローラ６と同方向に水平に配され、貯留容器２１の両端で滑り軸受け等で回動自在に支持されている。
【００２７】
２２は回転刃で、その形状は略棒状で、粉砕軸２５から略放射状に配されており、粉砕軸２５の両側に、その先端が、開口３０の端面および貯留容器２１の側面に近くなるよう、粉砕軸２５の両側に貫通している。また、本実施例では回転刃２２を等間隔距離Ｃ、等間隔角度θずつ変化させて設けている。さらに、回転刃２２の断面形状は略矩形（図では正方形）であり、その頂点の一つが回転方向に向くように配置している。２３は側面固定刃で、例えば厚さｔｍｍ、幅Ｗ１ｍｍ、高さＨｍｍの薄板で、貯留容器２１の側内壁面に、前述の回転刃２２を等間隔Ｃ／２ずつで挟む位置に設けている。２４は下面固定刃で、例えば厚さｔｍｍ、幅Ｗ２ｍｍ、高さＨｍｍの薄板で、貯留容器２１の下面から上方に、側面固定刃２３と同様に前述の回転刃２２を等間隔Ｃ／２ずつで挟む位置、すなわち側面固定刃２３とほぼ同列に設けている。
【００２８】
２６は本体１に固定された駆動モータで、駆動モータ２６から突出したモータ出力軸２９、モータ出力軸２９および粉砕軸２５の双方に固定され互いにかみあうギア２８を介して、粉砕軸２５を回転駆動する。２７は回転検出器で、モータ出力軸２９の回転数を検出し、粉砕軸２５の回転停止を検出するロック検出手段を担っている。また、この検出値を利用して、粉砕軸２５の回転数制御を行うことも可能である。
【００２９】
以上のように構成された生ごみ乾燥処理機について、以下その動作、作用を説明する。まず電源スイッチ（図示無し）をＯＮしヒータ１２に通電しておく。蓋２を開き生ごみ３を投入して再び蓋２を閉じたあと、ローラ６を回転させる。また、駆動モータ２６が作動して粉砕軸２５を回転駆動し始める。投入された生ごみ３は、一旦貯留容器２１に貯留され、粉砕されるに従い順次開口３０から下方の乾燥手段に排出される。粉砕軸２５は所定時間に１回の周期で、回転方向を逆にして、生ごみ３が収納容器２１の片側に偏るのを防止している。また、粉砕軸２５の回転が停止したことを回転検出器２７が検出（ロック検出手段が作用）すると、粉砕できないあるいは一回では粉砕しきれないごみがあるとして、上記一定周期とは別途、ロック検出手段が作用する都度、粉砕軸２５を逆方向回転させる。
【００３０】
実際に粉砕手段が生ごみ３を粉砕する動作については、様々な作用が複雑に絡み合うが、集約すると、側面固定刃２３や下面固定刃２４、または開口３０の端面や貯留容器２１の側壁に引っ掛かった生ごみ３を、回転刃２２が分断または圧縮することにより粉砕する、と表現できる。そして、回転刃２２が、両側の側面固定刃２３／下面固定刃２４に支えられた生ごみ３の中間を押さえることによって、生ごみ３に最も大きな曲げモーメントを発生させることができるため、分断または圧縮が容易となる。
【００３１】
また、回転刃２２を略等間隔距離、略等間隔角度で設けているので、ある回転刃２２で接触しきれなかった（引っ掛からなかった）場合、少し遅れて回転してくる隣の回転刃２２によって再度接触を試みることとなるので、これらの動きが連続して、生ごみ３を撹拌しながら確実に粉砕できることとなる。よって、貯留容器２１の平面いっぱい程の大きい生ごみ３であっても、硬いものでなければ、粉砕軸２５を１８０度回転するのみで、複数箇所を分断して粉砕できるものである。ところで、粉砕前から側面固定刃２３／下面固定刃２４と回転刃２２との隙間より小さく、かつ上述の引っ掛かりが無かったごみはそのまま開口３０より落下することとなる。すなわち上述の距離Ｃは、粉砕後の細かさを決める大きな要因となる。
【００３２】
粉砕手段４で粉砕された生ごみ３は、順次ローラ６に噬み込まれて行き、圧縮、圧延されると同時に加熱乾燥されながら、薄い板状の乾燥ごみとなって下方に搬送される。この間、温度制御手段１５はローラ６の加熱部分を所定温度になるように制御し、万一、前記所定温度を超えるある所定異常温度に達すると、過熱防止手段１６がヒータ１２への通電を遮断して過熱状態を回避する。またこの時、ローラ６に乾燥ごみ３が付着しないように弾性体等（図示無し）で付勢されたスクレーパ７によりかきとられるようになっている。多くの水分を絞り出され薄い板状となりかつ加熱されたごみは、水分が蒸発し乾燥状態となって処理ごみ収納部９に溜まっていく。
【００３３】
以上のように本実施例においては、粉砕された生ごみ３は回転刃２２に押し出されるとともに自然落下によっても開口３０から滑らかに残留少なく排出されることとなる。そして、生ごみ３が予め粉砕されていることにより、生ごみ３のローラ６への接触面積が大きくなるので、乾燥処理の効率を向上させて、処理時間や消費電力の低減を図ることができる。わずかに粉砕手段４に残留した生ごみ３については、乾燥手段の熱を利用して緩やかに乾燥させてもよいし、粉砕手段４そのものを洗浄してもよいし、臭いや腐敗による菌の発生が問題となるレベルになる前に、処理可能なものである。
【００３４】
また、回転刃２２の根元から先端までの広範囲で生ごみが接触することとなり、かつ頂点を生ごみ３に容易に接触させて強い圧力をかけることとなって、生ごみを容易に分断・圧縮できる。
【００３５】
また、ある回転刃２２で接触しなかった生ごみ３を、角度分遅れて回転してくる隣の回転刃で再度接触しようとし、この動きが連続することとなり、生ごみ３を貯留容器２１の中で撹拌しながら確実に粉砕していくことができる。
【００３６】
また、回転刃２２が接触した生ごみを両側の各固定刃が受けて、回転刃２２が生ごみ３を略中央で分断しようとすることとなり、生ごみ３をより分断しやすくできる。
【００３７】
また、粉砕軸２５および回転刃２２の回転が停止すると逆回転することとなり、回転停止により粉砕手段４の各部にかかる過負荷による破損を防止できる同時に、粉砕動作の中断による時間ロスをなくすことができる。そして、粉砕軸２５の回転駆動方向を所定周期で反転させることにより、貯留容器２１の片側に生ごみ３が偏って粉砕しにくくなるのを防止することができる。
【００３８】
なお、処理手段として、加熱ローラ６による乾燥手段としたが、例えば、熱風による加熱等、別構成の乾燥手段でもよいし、乾式あるいは湿式等の微生物分解式等のまったく別方式の手段でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１における生ごみ処理機の全体構成概略図
【図２】同、生ごみ処理機の粉砕手段を示す全体概略斜透視図
【図３】同、回転軸に垂直な断面図
【図４】同、回転軸に水平な断面図
【符号の説明】
【００４０】
１  本体
３  生ごみ
４  粉砕手段
６  ローラ
１２  ヒータ
２１  貯留容器
２２  回転刃
２３  側面固定刃
２４  下面固定刃
２５  粉砕軸
２６  駆動モータ
２７  回転検出器
２８  ギア
２９  モータ出力軸
３０  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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