(57)【要約】本発明は、食物搬送部（１０２）と、粉砕部（１０４）と、モータ部（１０６）と、コントローラ（２２０）とを有する食品廃棄物処理器を提供する。モータ部は、ロータおよびステータを有する切換式リラクタンスモータを備えている。コントローラは、ステータに電気的に接続されて切換式リラクタンスマシンを制御する。コントローラは、回転可能なシャフト（１２６）および回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部に回転動作を与えることができる。コントローラは、さらに、回転可能なシャフトの回転動作を複数の回転速度に維持することができる。また、本発明は、ソフトスタートモード、最適粉砕モード、アイドルモード、リンスモード、詰まり防止モードといった様々な動作モードで変速モータを動作させる方法を含んでいる。
2004514555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品廃棄物を受けるための入口を形成するハウジングを有する上側の食物搬送部と、
回転可能なシャフトに回転動作を与えるロータとステータとを有する切換式リラクタンスマシンを備えたモータ部と、
前記食物搬送部と前記モータ部との間に配置され、前記食物搬送部から食品廃棄物が搬送されるとともに、粉砕機構を有し、該粉砕機構の一部が回転可能な前記シャフトに装着される中央の粉砕部と、
前記ステータに電気的に接続されて前記切換式リラクタンスマシンを制御するコントローラであって、回転可能な前記シャフトおよび回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部に回転動作を与えることができるとともに、回転動作を複数の回転速度に維持することができるコントローラと、
を備えている、食品廃棄物処理器。
【請求項２】
前記粉砕機構は、シュレッダプレートアセンブリと、固定されたシュレッダリングとを有し、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部が前記シュレッダプレートアセンブリである、請求項１に記載の食品廃棄物処理器。
【請求項３】
前記シュレッダプレートアセンブリが固定された粉砕ラグを有している、請求項２に記載の食品廃棄物処理器。
【請求項４】
食品廃棄物を受けるための入口を形成するハウジングを有する上側の食物搬送部と、
回転可能なシャフトに回転動作を与えるロータとステータとを有する変速モータを備えたモータ部と、
前記食物搬送部と前記モータ部との間に配置され、前記食物搬送部から食品廃棄物が搬送されるとともに、粉砕機構を有し、該粉砕機構の一部が回転可能な前記シャフトに装着される中央の粉砕部と、
前記ステータに電気的に接続されて前記変速モータを制御するコントローラであって、始動時に前記変速モータを作動させることにより、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を回転させるとともに、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部の回転速度を所定の時間にわたって所定の回転速度までゆっくりと高めることができるコントローラと、
を備えている、食品廃棄物処理器。
【請求項５】
食品廃棄物を受けるための入口を形成するハウジングを有する上側の食物搬送部と、
回転可能なシャフトに回転動作を与えるロータとステータとを有する変速モータを備えたモータ部と、
前記食物搬送部と前記モータ部との間に配置され、前記食物搬送部から食品廃棄物が搬送されるとともに、粉砕機構を有し、該粉砕機構の一部が回転可能な前記シャフトに装着される中央の粉砕部と、
前記ステータに電気的に接続されて前記変速モータを制御するコントローラであって、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を、第１の時間の間、第１の回転速度で回転させるとともに、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を、第２の時間の間、前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で回転させることができるコントローラと、
を備えている、食品廃棄物処理器。
【請求項６】
食品廃棄物を受けるための入口を形成するハウジングを有する上側の食物搬送部と、
回転可能なシャフトに回転動作を与えるロータとステータとを有する変速モータを備えたモータ部と、
前記食物搬送部と前記モータ部との間に配置され、前記食物搬送部から食品廃棄物が搬送されるとともに、粉砕機構を有し、該粉砕機構の一部が回転可能な前記シャフトに装着される中央の粉砕部と、
前記ステータに電気的に接続されて前記変速モータを制御するコントローラであって、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を第１の回転速度で回転させることができるとともに、食品廃棄物が食品廃棄物処理器内に入ったか否かを判断でき、食品廃棄物が該食品廃棄物処理器内に入った場合に前記第１の回転速度を第２の回転速度まで高めることができるコントローラと、
を備えている、食品廃棄物処理器。
【請求項７】
食品廃棄物を受けるための入口を形成するハウジングを有するとともに、水を受けるための注水口を有する上側の食物搬送部と、
回転可能なシャフトに回転動作を与えるロータとステータとを有する変速モータを備えたモータ部と、
前記食物搬送部と前記モータ部との間に配置され、前記食物搬送部から食品廃棄物が搬送されるとともに、粉砕機構を有し、該粉砕機構の一部が回転可能な前記シャフトに装着される中央の粉砕部と、
前記ステータに電気的に接続されて前記変速モータを制御するコントローラであって、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を第１の回転速度で回転させることができるとともに、水が前記注水口を通じて受けられている時間の間、前記第１の回転速度を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度まで高めることができるコントローラと、
を備えている、食品廃棄物処理器。
【請求項８】
食品廃棄物を受けるための入口を形成するハウジングを有する上側の食物搬送部と、
回転可能なシャフトに回転動作を与えるロータとステータとを有する変速モータを備えたモータ部と、
前記食物搬送部と前記モータ部との間に配置され、前記食物搬送部から食品廃棄物が搬送されるとともに、粉砕機構を有し、該粉砕機構の一部が回転可能な前記シャフトに装着される中央の粉砕部と、
前記ステータに電気的に接続されて前記変速モータを制御するコントローラであって、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を第１の回転速度および第１のトルクで回転させることができるとともに、前記変速モータに供給される電流を監視することにより、食品廃棄物が前記粉砕機構内に詰まったか否かを判断することができ、食品廃棄物が前記粉砕機構内に詰まったことを判断した場合に前記第１のトルクを第２のトルクまで高めることができるコントローラと、
を備えている、食品廃棄物処理器。
【請求項９】
変速モータ、回転可能なシャフト、および粉砕機構を有し、前記変速モータが、回転可能な前記シャフトおよび回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部に回転動作を与える食品廃棄物処理器により排水管内への食品廃棄物塊の侵入を低減する方法であって、
始動時に前記変速モータを作動させることにより、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を回転させるステップと、
回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部の回転速度を、所定の時間にわたって所定の回転速度までゆっくりと高めるステップと、
を備えている、方法。
【請求項１０】
前記粉砕機構は、シュレッダプレートアセンブリと、固定されたシュレッダリングとを有し、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部が前記シュレッダプレートアセンブリである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記シュレッダプレートアセンブリが固定された粉砕ラグを有している、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記所定の回転速度が毎分１５００回転よりも大きい、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記所定の時間が３秒よりも長い、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記変速モータが切換式リラクタンスマシンである、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
変速モータ、回転可能なシャフト、および粉砕機構を有し、前記変速モータが、回転可能な前記シャフトおよび回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部に回転動作を与える食品廃棄物処理器を動作させる方法であって、
回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を、第１の時間の間、第１の回転速度で回転させるステップと、
回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を、第２の時間の間、前記第１の回転速度よりも遅い第２の回転速度で回転させるステップと、
を備えている、方法。
【請求項１６】
前記粉砕機構は、シュレッダプレートアセンブリと、固定されたシュレッダリングとを有し、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部が前記シュレッダプレートアセンブリである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記シュレッダプレートアセンブリが固定された粉砕ラグを有している、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の時間が前記第１の時間の後である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の回転速度が毎分２５００回転と毎分４０００回転の間にある、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の回転速度が毎分２５００回転を下回る、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を、第３の時間の間、前記第２の回転速度よりも遅い第３の回転速度で回転させるステップを更に備えている、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記第３の回転速度が毎分１００回転と毎分１５００回転の間にある、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記変速モータが切換式リラクタンスマシンである、請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
変速モータ、回転可能なシャフト、および粉砕機構を有し、前記変速モータが、回転可能な前記シャフトおよび回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部に回転動作を与える食品廃棄物処理器を動作させる方法であって、
回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を第１の回転速度で回転させるステップと、
食品廃棄物が食品廃棄物処理器内に入ったか否かを判断するステップと、
食品廃棄物が該食品廃棄物処理器内に入った場合に、前記第１の回転速度を第２の回転速度まで高めるステップと、
を備えている、備えている方法。
【請求項２５】
前記粉砕機構は、シュレッダプレートアセンブリと、固定されたシュレッダリングとを有し、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部が前記シュレッダプレートアセンブリである、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記シュレッダプレートアセンブリが固定された粉砕ラグを有している、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の回転速度が毎分４００回転と毎分８００回転の間にある、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の回転速度を前記第２の回転速度まで高めた後に、食品廃棄物が食品廃棄物処理器から排出されたか否かを判断するステップと、
食品廃棄物が該食品廃棄物処理器から排出された場合に、前記第２の回転速度を前記第１の回転速度まで下げるステップと、
を更に備えている、請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記変速モータが切換式リラクタンスマシンである、請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
変速モータ、回転可能なシャフト、および粉砕機構を有し、前記変速モータが、回転可能な前記シャフトおよび回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部に回転動作を与える食品廃棄物処理器を動作させる方法であって、
回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を第１の回転速度で回転させるステップと、
食品廃棄物処理器内に水を入れるステップと、
該食品廃棄物処理器内に水を入れる間、前記第１の回転速度を前記第１の回転速度よりも速い第２の回転速度まで高めるステップと、
を備えている、方法。
【請求項３１】
前記粉砕機構は、シュレッダプレートアセンブリと、固定されたシュレッダリングとを有し、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部が前記シュレッダプレートアセンブリである、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記シュレッダプレートアセンブリが固定された粉砕ラグを有している、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の回転速度が毎分４００回転と毎分８００回転の間にある、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記第２の回転速度が毎分１５００回転を上回る、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記変速モータが切換式リラクタンスマシンである、請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
変速モータ、回転可能なシャフト、および粉砕機構を有し、前記変速モータが、回転可能な前記シャフトおよび回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部に回転動作を与える食品廃棄物処理器を動作させる方法であって、
回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を第１の回転速度および第１のトルクで回転させるステップと、
前記変速モータに供給される電流を監視することにより、食品廃棄物が前記粉砕機構内に詰まったか否かを判断するステップと、
食品廃棄物が前記粉砕機構内に詰まったことを判断した場合に、前記第１のトルクを第２のトルクまで高めるステップと、
を備えている、方法。
【請求項３７】
前記粉砕機構は、シュレッダプレートアセンブリと、固定されたシュレッダリングとを有し、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部が前記シュレッダプレートアセンブリである、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記シュレッダプレートアセンブリが固定された粉砕ラグを有している、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部の回転を停止させるステップと、
詰まりが生じていると判断した場合に、回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部を反対方向に回転させるステップと、
を更に備えている、請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
回転可能な前記シャフトに装着された前記粉砕機構の一部の回転を停止させるステップと、
詰まりが生じていると判断した場合に、一連の急速な正転および逆転を行なうステップと、
を更に備えている、請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
前記変速モータが切換式リラクタンスマシンである、請求項３６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願に対する相互参照）
この出願は、２０００年１１月２８日に出願された米国仮出願第６０／２５３，４８１号の利益を主張する。この仮出願の内容は、これを参照することにより完全に本願に組み込まれる。この出願は、これと同時に出願された「切換式リラクタンスマシンおよび切換式リラクタンスマシンを使用した食品廃棄物処理器」と題されたＳｔｒｕｔｚによる特許出願第０９／７７７，１２６号と関連している。この特許出願の開示内容は、これを参照することにより完全に本願に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、一般に食品廃棄物処理器に関し、特に切換式リラクタンスマシン等の変速モータを有する食品廃棄物処理器に関する。
【０００３】
（発明の背景）
食品廃棄物を粉砕する細かさ及び持続時間は、処理器の設計および動作における重要な検討材料である。従来の多くの食品廃棄物は、食品廃棄物を粉砕するための粉砕プレートを回転する単速度式の誘導電動機を使用している。殆どの食品廃棄物処理器における粉砕プレートの回転速度は、毎分１７００回転と毎分１８００回転の間にある。誘導電動機を有する食品廃棄物処理器は、米国特許第６，００７，００６号（Ｅｎｇｅｌら）明細書に開示されている。この特許は本出願の譲受人が所有しており、その内容は、これを参照することにより完全に本願に組み込まれる。
【０００４】
粉砕プレートの回転速度を選択すると、特定のタイプの食物に関して処理器の粉砕性能に影響を与え得ることが分かった。例えば、ニンジンの欠片及び骨片といった硬い食物の食べ滓は、速い回転速度では、粉砕プレート上に「乗り上げて」しまう場合がある。このような乗り上げは、食物の食べ滓が粉砕されることなく粉砕プレートと同じ速度で回転する場合に生じる。乗り上げが生じると、ノイズおよび振動が増大するとともに、処理器の作動を停止した後に粉砕室内に食物が残留してしまう。残った食物は、時間が経つにつれて、不快な匂いを発する場合がある。したがって、全ての食物を粉砕室から除去する機構を有する食品廃棄物処理器が必要となる。
【０００５】
排水管内での流量の低下は、食品廃棄物処理器の設計における別の重要な検討材料である。食品廃棄物処理器の粉砕室は、処理器が使用者によって作動される前に食物で満たされている場合がある。例えば、使用者は、処理器を作動させる前に、ポテトの皮で粉砕室を一杯にしてしまう場合がある。従来の食品廃棄物処理器を作動させて直ちに高速回転させると、大きな食物塊が吐き出し口または排水管へと流れ落とされる。これは、排水流量を低下させる虞がある。したがって、食品廃棄物処理器は、始動時に食品廃棄物の大きな塊が排水管へと流れ落ちることを防止できる必要がある。
【０００６】
従来の処理器における他の領域の問題は、ノイズおよび消費電力である。従来の処理器における粉砕プレートの一般的な回転速度は、比較的高い速度で一定している。回転速度が高いと、ノイズが大きくなり、電力を多く消費する虞がある。処理器が食物を粉砕せずに、かつ、ＯＮされて作動している時間帯もある。例えば、使用者が食卓を拭き取っている場合には、処理器が作動しているが食物が処理器内に無い時間帯がある。非作動中に引き起こされる速度を下げることは有益である。したがって、非作動中に速度および電力消費量を下げる処理器が必要となる。
【０００７】
食品廃棄物処理器の設計における更なる問題は詰まりである。従来の食品廃棄物処理器内の食品廃棄物は、回転する粉砕プレート上のラグにより、固定されたシュレッダリングの歯に対して押し付けられる。詰まりは、骨等の硬い物体が食品廃棄物処理器内に入って回転する粉砕プレートのラグと固定シュレッダリングとの間に引っ掛かる時に生じる。従来技術においては、回転方向を手動で逆に切換えることができるモータを使用することにより、詰まりを解決しようとしている。しかしながら、詰まりが生じた時にそれ自身で自動的に詰まりを解除できる食品廃棄物処理器が必要である。
【０００８】
本発明は、前述した１または複数の状態の影響を打ち消し或いは少なくとも低減する。
【０００９】
（発明の概要）
この目的のため、本発明は、上側食物搬送部と、モータ部と、中央の粉砕部と、コントローラとを有する食品廃棄物処理器を提供する。上側の食物搬送部は、食品廃棄物を受けるための入口を形成するハウジングを有している。モータ部は、ロータとステータとを有する切換式リラクタンスマシンを有している。ロータは、回転可能なシャフトに回転動作を与える。中央の粉砕部は、食物搬送部とモータ部との間に配置されている。食物搬送部は、食品廃棄物を粉砕部に搬送する。粉砕部は粉砕機構を有しており、粉砕機構の一部は回転可能な前記シャフトに装着される。コントローラは、ステータに電気的に接続されて切換式リラクタンスマシンを制御する。コントローラは、回転可能なシャフトおよび回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部に回転動作を与えることができる。また、コントローラは、回転可能なシャフトの回転動作を複数の回転速度および方向に維持することができる。
【００１０】
食品廃棄物処理器の粉砕機構は、シュレッダプレートアセンブリと、固定されたシュレッダリングとを有していても良い。そのような実施形態において、シュレッダプレートアセンブリは、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部である。シュレッダプレートアセンブリは、固定された粉砕ラグまたは移動可能なラグを有していても良い。
【００１１】
更なる実施形態において、本発明は、上側食物搬送部と、モータ部と、中央の粉砕部と、コントローラとを有する食品廃棄物処理器を含んでいる。モータ部は、ロータとステータとを有する変速モータを有している。ロータは、中央の粉砕部に配置された粉砕機構の一部を回転させる回転可能なシャフトに回転動作を与える。コントローラは、ステータに電気的に接続されて変速モータを制御する。コントローラは、ソフトスタートモード、最適粉砕モード、アイドルモード、リンスモード、詰まり防止モードを含む様々なモードで動作することができる。例えば、ソフトスタートモードの一実施形態において、コントローラは、始動時に変速モータを作動させることにより、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を回転させるとともに、粉砕機構の一部の回転速度を所定の時間にわたって所定の回転速度までゆっくりと高めることができる。最適粉砕モードの一実施形態において、コントローラは、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を、第１の時間の間、第１の回転速度で回転させるとともに、粉砕機構の一部を、第２の時間の間、第２の回転速度で回転させることができる。アイドルモードの一実施形態において、コントローラは、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を第１の回転速度で回転させることができる。また、コントローラは、食品廃棄物が食品廃棄物処理器内に入ったか否かを判断でき、食品廃棄物が食品廃棄物処理器内に入った場合に第１の回転速度を第２の回転速度まで高めることができる。リンスモードの一実施形態において、コントローラは、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を第１の回転速度で回転させることができるとともに、水が処理器内に導入されている時間の間、第１の回転速度を第２の回転速度まで高めることができる。この実施形態において、第２の回転速度は第１の回転速度よりも大きい。詰まり防止モードの一実施形態において、コントローラは、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を第１の回転速度および第１のトルクで回転させることができる。また、コントローラは、変速モータに供給される電流および速度を監視することにより、食品廃棄物が粉砕機構内に詰まったか否かを判断することができるとともに、そのような詰まりが生じ始めた、またはすでに生じていることを判断した場合に第１のトルクを第２のトルクまで高めることができる。
【００１２】
他の実施形態において、本発明は、変速モータを有する食品廃棄物処理器の様々な動作方法を含んでいる。変速モータは、切換式リラクタンスマシンまたは他のタイプの変速モータであっても良い。動作方法は、ソフトスタートモード、最適粉砕モード、アイドルモード、リンスモード、詰まり防止モードを含んでいる。例えば、ソフトスタートモードにおいては、食品廃棄物処理器により排水管内への食品廃棄物塊の侵入を低減する方法がある。食品廃棄物処理器は、変速モータと、回転可能なシャフトと、粉砕機構とを有している。変速モータは、回転可能なシャフトおよび回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部に回転動作を与える。この方法は、始動時に変速モータを作動させることにより、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を回転させるステップと、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部の回転速度を、所定の時間にわたって所定の回転速度までゆっくりと高めるステップとを含む。回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部はシュレッダプレートアセンブリであってよい。
【００１３】
最適粉砕モードにおいては、変速モータと回転可能なシャフトと粉砕機構とを有する食品廃棄物処理器の動作方法がある。変速モータは、回転可能なシャフトおよび回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部に回転動作を与える。この方法は、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を、第１の時間の間、第１の回転速度で回転させるステップと、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を、第２の時間の間、第２の回転速度で回転させるステップとを有している。第２の回転速度は、第１の回転速度よりも遅い。また、第２の時間は、第１の時間の後になる。第１の回転速度は毎分２５００回転と毎分４０００回転の間であっても良い。第２の回転速度は毎分２５００回転を下回る。
【００１４】
最適粉砕モードで動作する方法は、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を、第３の時間の間、第３の回転速度で回転させるステップを更に備えてよい。第３の回転速度は第２の回転速度よりも遅い。第３の回転速度は毎分１００回転と毎分１５００回転の間であっても良い。
【００１５】
アイドルモードにおいては、変速モータと回転可能なシャフトと粉砕機構とを有する食品廃棄物処理器の動作方法がある。変速モータは、回転可能なシャフトおよび回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部に回転動作を与える。この方法は、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を第１の回転速度で回転させるステップと、食品廃棄物が食品廃棄物処理器内に入ったか否かを判断するステップと、食品廃棄物が食品廃棄物処理器内に入った場合に、第１の回転速度を第２の回転速度まで高めるステップとを有している。第１の回転速度は、毎分４００回転と毎分８００回転の間にあっても良いが、他の比較的低い回転速度を使用しても良い。
【００１６】
アイドルモードの動作方法は、第１の回転速度を第２の回転速度まで高めた後に、食品廃棄物が食品廃棄物処理器から排出されたか否かを判断するステップと、
食品廃棄物が食品廃棄物処理器から排出された場合に、第２の回転速度を第１の回転速度まで下げるステップとを更に有している。
【００１７】
リンスモードにおいては、変速モータと回転可能なシャフトと粉砕機構とを有する食品廃棄物処理器の動作方法がある。変速モータは、回転可能なシャフトおよび回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部に回転動作を与える。この方法は、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を第１の回転速度で回転させるステップと、食品廃棄物処理器内に水を入れるステップと、食品廃棄物処理器内に水を入れる間、第１の回転速度を第１の回転速度よりも速い第２の回転速度まで高めるステップとを有している。第１の回転速度は、毎分４００回転と毎分８００回転の間であっても良く、また、第２の回転速度は、毎分１５００回転を上回っていても良い。水の導入は、食品廃棄物の入口と同じ入口を通じて行なっても良く、あるいは、水を処理器に自動的に注入する別個の手段によって行なっても良い。
【００１８】
詰まり防止モードにおいては、変速モータと回転可能なシャフトと粉砕機構とを有する食品廃棄物処理器の動作方法がある。変速モータは、回転可能なシャフトおよび回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部に回転動作を与える。この方法は、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を第１の回転速度および第１のトルクで回転させるステップと、変速モータに供給される電流を監視することにより、食品廃棄物が粉砕機構内に詰まったか否かを判断するステップと、食品廃棄物が粉砕機構内に詰まったことを判断した場合に、第１のトルクを第２のトルクまで高めるステップとを有している。また、食品廃棄物が詰まったことを判断した場合に、粉砕機構の回転を逆にしたり、また、代わりに、一連の急速な正転および逆転を行なっても良い。
【００１９】
詰まり防止モードで動作する方法は、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部の回転を停止させるステップと、回転可能なシャフトに装着された粉砕機構の一部を反対方向に回転させるステップとを更に有している。また、詰まりが生じていると判断した場合、回転可能なシャフトは、詰まりを除去すべく一連の急速な正転および逆転を行なうように指示されても良い。
【００２０】
前述した本発明の概要は、各実施形態や本発明の全ての態様を示すことを意図したものではない。これは、以下の詳細な説明および図面の目的のためである。
【００２１】
本発明の他の目的および利点は、以下の詳細な説明を読むことで、また、図面を参照することで、明らかとなる。
【００２２】
本発明は様々に修正および変形することができるが、本発明の特定の実施形態を、図面に一例として示して、以下、詳細に説明する。しかしながら、本発明が以下に説明する特定の形態に限定されるものではないことは言うまでもない。逆に、本発明は、添付の請求の範囲に規定された本発明の思想および範囲内に入る全ての修正、等価物、変形例を網羅している。
【００２３】
（好ましい実施形態の説明）
図面を参照すると、図１は、本発明を実施した食品廃棄物処理器（生ゴミ粉砕機）１００を示している。処理器１００は、米国特許第３，０２５，００７号明細書に開示されたタイプの従来の装着部材を使用して、良く知られた方法でシンクの排水口に装着されても良い。米国特許第３，０２５，００７号は、本出願の譲受人が所有しており、これを参照することにより完全に本願に組み込まれる。処理器は、上側の食物搬送部１０２と、中央の粉砕部１０４と、変速モータ部１０６とを有している。中央の粉砕部１０４は、食物搬送部１０２と変速モータ部１０６との間に配置されている。
【００２４】
食物搬送部１０２は、食品廃棄物を中央の粉砕部１０４へと搬送する。食物搬送部１０２は、入口ハウジング１０８と搬送ハウジング１１０とを有している。入口ハウジング１０８は、食品廃棄物処理器１００の上端に入口を形成しており、食品廃棄物および水を受けるようになっている。入口ハウジング１０８は搬送ハウジング１１０に取り付けられている。入口ハウジング１０８と搬送ハウジング１１０との間にゴム製のＯリング１１２を設けて、外部への漏れを防止しても良い。ゴム製のＯリング１１２の代わりにシールビードを使用しても良い。シールビードは、入口ハウジング１０８と搬送ハウジング１１０との間の隙間を埋める粘着性の可鍛材料から成るとともに、ハウジング同士の対向面における凹凸を和らげることが好ましい。シールビードに適する幾つかの可鍛材料には、ブチル封止剤、シリコン封止剤、エポキシ樹脂が含まれる。
【００２５】
搬送ハウジング１１０は、食器洗い機の入口１１６を受ける開口１１４を有している。食器洗い機の入口１１６は、食器洗い機（図示せず）からの水を送出するために使用される。入口ハウジング１０８および搬送ハウジング１１０は、金属または射出成形プラスチックから成っていても良い。また、入口ハウジング１０８および搬送ハウジング１１０が一体部品であっても良い。
【００２６】
中央の粉砕部１０４は、シュレッダプレートアセンブリ１１８と固定されたシュレッダリング１２０とを有する粉砕機構を備えている。一実施形態において、シュレッダプレートアセンブリ１１８は、上側回転板１２２と、下側ラグサポート板１２４とを有していても良い。上側回転板１２２および下側ラグサポート板１２４は、変速モータ部１０６の回転可能なシャフト１２６に装着される。搬送ハウジング１１０の一部は粉砕機構を取り囲んでいる。図１に示される粉砕機構は、固定ラグ粉砕システムである。本発明においては、固定ラグ粉砕システムが好ましい。本発明は固定ラグ粉砕システムに限定されない。また、本発明は、米国特許第６，００７，００６号（Ｅｎｇｅｌら）明細書に開示されるような移動可能なラグアセンブリを使用できる。
【００２７】
シュレッダリング１２０は、離間した複数の歯１２８を有しており、締まりばめによって搬送ハウジング１１０の内面に取り付け固定される。また、シュレッダリング１２０は、ステンレス鋼から成ることが好ましいが、亜鉛メッキ鋼等の他の金属材料によって形成されていても良い。また、図１に示されるように、ハウジング１１０の内壁上に形成された傾斜部１２９を使用して、シュレッダリング１２０をハウジング１１０内に保持しても良い。
【００２８】
図２に示されるように、上側回転板１２２と下側ラグサポート板１２４とが係合して、シュレッダプレートアセンブリ１１８が形成される。シュレッダプレートアセンブリ１１８は、係合する２つの部品から成ることが好ましい。これにより、製造プロセスの複雑度が低減するとともに、粉砕機構の一体性が高まる。また、上側回転板１２２および下側ラグサポート板１２４は、機械的な手段（例えば、溶接やリベット）によって、あるいは、当業者に知られた接着剤によって取り付けられても良い。部品同士を取り付けると、２つの部品間での相対的な動きが減り、最終組立中に扱う部品の数が最小となる。他の実施形態において、シュレッダプレートアセンブリ１１８は、回転板と固定粉砕ラグと回転スパイクとを備える１つの一体部品から成っていても良い。固定粉砕ラグおよび回転スパイクは、回転板上に装着され、すなわち、回転板の一体部品として形成される。
【００２９】
上側回転板１２２は、食品廃棄物を粉砕できるように食品廃棄物を保持するプラットフォームすなわちテーブルを備えている。上側回転板１２２は、上側回転板１２２の外周と同軸に配置されることが好ましい２つの補強リブ１３０を有していても良い。上側回転板１２２は、補強リブ１３０の内側に、複数の排水孔１３２を有している。図２は、各補強リブ１３０の内側に４つの排水孔１３２を有する一実施形態を示している。また、上側回転板１２２は、上側回転板１２２を回転可能なシャフト１２６に装着するための装着孔１３４を有している。装着孔１３４は、回転可能なシャフト１２６からのトルクを伝えるのに役立つように、ダブルＤ字形状を成していることが好ましい。上側回転板１２２は、装着孔１３４を更にサポートするため、補強環１３６を有していても良い。下側ラグサポート板１２４を上側回転板１２２と係合させることができるように、上側回転板１２２はキー溝１３８とキー穴１４０とを有している。
【００３０】
上側回転板１２２は、所定形状に打ち抜かれる平坦な金属シートによって形成されていても良い。また、上側回転板１２２は、粉末金属法によって、また、インサートプラスチック射出成形や金属射出成形等の射出成形法によって、あるいは、ダイカストや焼流し鋳造等の鋳造法によって形成されても良い。上側回転板１２２は、約０．０４０インチから約０．１００インチの範囲の厚さを有していることが好ましい。好ましい実施形態において、上側回転板１２２は、両側性の冷間圧延亜鉛メッキ鋼から成り、約０．０７１インチの厚さを有している。
【００３１】
一実施形態において、下側ラグサポート板１２４は、本体部１４１と、２つの固定されたシュレッダラグ１４２と、２つの固定された回転スパイク１４４とを有している。シュレッダラグ１４２は、垂直トウ１４８と、湾曲ノッチ１５０と、上端１５２と、傾斜ヒール１５４とを有していることが好ましい。ヒール１５４の傾斜は、下側ラグサポート板１２４の中心に向って内側に下がっている。回転スパイク１４４は、上端１５６と、下側に傾斜した側面１５８とを有していることが好ましい。下側ラグサポート板１２４の本体部１４１は、下側ラグサポート板１２４のほぼ全長にわたって延びる補強リブ１４６を有していることが好ましい。下側ラグサポート板１２４は、下側ラグサポート板１２４を回転可能なシャフト１２６に装着するための装着孔１４８を有している。装着孔１４８は、回転可能なシャフト１２６からのトルクを伝えるのに役立つように、ダブルＤ字形状を成していることが好ましい。
【００３２】
下側ラグサポート板１２４は、所定形状に打ち抜かれる平坦な金属ストリップまたは金属シートによって形成されていても良い。上側回転板１２２と同様に、下側ラグサポート板１２４も、粉末金属法によって、また、インサートプラスチック射出成形や金属射出成形等の射出成形法によって、あるいは、ダイカストや焼流し鋳造等の鋳造法によって形成されても良い。下側ラグサポート板１２４は、約０．０９０インチから約０．１９０インチの範囲の厚さを有していることが好ましい。好ましい実施形態において、下側ラグサポート板１２４は、ステンレス鋼から成り、約０．１２５インチの厚さを有している。打ち抜き加工法を使用する場合、シュレッダラグ１４２および回転スパイク１４４は、打ち抜かれた金属の一部を上方に折り曲げることにより形成されても良い。このようにすれば、シュレッダラグ１４２および回転スパイク１４４が下側ラグサポート板１２４の一体部分となる。シュレッダラグ１４２および回転スパイク１４４を形成した後、当業者に知られた方法によって下側ラグサポート板１２４を加熱処理することが好ましい。他のタイプの適した固定ラグのデザインは、Ｓｃｏｔｔ　Ｗ　Ａｎｄｅｒｓｏｎらによる「食品廃棄物処理器のための粉砕機構および粉砕機構の製造方法」と題された特許出願第０９／５２４，８５３号（２０００年３月１４日出願）に開示されている。特許出願第０９／５２４，８５３号は、本出願の譲受人が所有しており、これを参照することにより完全に本願に組み込まれる。
【００３３】
図１を再び参照すると、食品廃棄物処理器の動作において、食物搬送部１０２によって粉砕部１０４へと供給された食品廃棄物は、シュレッダプレートアセンブリ１１８のラグ１４２によりシュレッダリング１２０の歯１２８に対して押し付けられる。歯１２８の鋭いエッジにより、食品廃棄物は、粉砕すなわち細かく砕かれて、上側回転板１２２の外周の外側にある歯１２８間の隙間を介して上側回転板１２２の上側から下側に向って通過できる十分に小さい粒状物質になる。歯１２８間の隙間を通過した粒状物質は、重力および水流により、プラスチックライナ１６０上に落ち、入口ハウジング１０８の入口を通じて処理器１００内に入る水と共に排出口１６２を通じてテールパイプすなわち排水管（図示せず）内に吐き出される。粒状物質および水の混合物を排出口１６２へと方向付けるため、プラスチックライナ１６０は、排出口１６２に隣接する外周側に向って下向きに傾斜している。排出口１６２は、ダイカスト上端ベル１６４の一部として形成されていても良い。また、排出口１６２は、処理器の外側ハウジングの一部として、プラスチックにより別個に形成されても良い。排出口１６４の外面により、テールパイプすなわち排水管を排出口１６２に接続することができる。
【００３４】
プラスチックライナ１６０は、ネジまたはボルト１６６により、ダイカスト上端ベル１６４に取り付けられる。上端ベル１６４は、ネジまたはボルト１６８により、搬送ハウジング１１０に取り付けられる。外部への漏れを防止するため、リングブラケット１７０およびＯリングまたはシール１７２を使用して、搬送ハウジング１１０と上端ベル１６４との間の接続を確保しても良い。
【００３５】
上端ベル１６４は、中央の粉砕部１０４と変速モータ部１０６とを分離するために使用される。変速モータ部１０６は、ハウジング１７４および下端フレーム１７６の内側に収容される。ハウジング１７４はシートメタルによって形成されても良く、また、下端フレーム１７６は打ち抜かれた金属によって形成されても良い。ハウジング１７４および下端フレーム１７６は、ネジまたはボルト１７８により上端ベル１６４に取り付けられる。
【００３６】
本発明により、変速モータを使用して従来技術の問題の多くを解決できることが分かった。１つの適した変速モータは、セントルイスにあるエマーソン・アプライアンス・モータから入手できる切換式リラクタンスマシンである。切換式リラクタンスマシンの適切な制御および切換式リラクタンスマシンの一例は、米国特許第６，０１４，００３号明細書および米国特許第６，０５１，９４２号明細書に更に開示されている。これらの米国特許は、本出願の譲受人が所有しており、これを参照することにより完全に本願に組み込まれる。他の適したタイプの切換式リラクタンスマシンは、本願と同時に出願され、本発明の譲受人が所有するＳｔｒｕｔｚによる「切換式リラクタンスマシンおよび切換式リラクタンスマシンを使用した食品廃棄物処理器」と題された特許出願第０９／７７７，１２６号に開示されている。この特許出願の開示内容は、これを参照することにより完全に本願に組み込まれる。また、本発明は、コントローラを付設することにより変速可能に改良された他のモータを有していても良い。そのようなモータは、ユニバーサルモータ、永久磁石モータ、誘導電動機を含んでいても良い。
【００３７】
一実施形態において、変速モータ部１０６は、ステータ１８２およびロータ１８４を有する切換式リラクタンスマシン１８０を備えている。ロータは、回転可能なシャフト１２６に回転運動を与える。切換式リラクタンスマシン１８０は、上端フレーム１６４および下端フレーム１７６との間で延びるハウジング１７４内に収容されている。本発明の説明は切換式リラクタンスマシンに関するものであるが、本発明は、シャフトの回転を様々な回転速度に制御して操作する他の形式の変速モータおよびマシンにも適用可能である。
【００３８】
図１および図３に示されるように、ステータ１８２は、円形の本体１８４と、中空のコア領域１８６とを有している。中空のコア領域は、内側に突出する突出極１９０を有する穴１８８によって形成されている。ステータ１８２の各突出極１９０は、極１９０の周囲に巻回されたコイルワイヤ１９４を有している。一実施形態において、ステータ１８２は、三相の動作のための１２個のステータ極を有している。したがって、４つ一組のステータ極１９０に給電することにより各相が機能するように、３つごとのステータ極１９０が互いに電気的に接続される。これは、コイル１９４ａ、１９４ｂ、１９４ｃによって図４に示されている。各相は、クロスを形成する４つ一組のステータ極１９０のセットに給電する。
【００３９】
図１および図５に示されるように、ロータ１８４は、円形の本体１９６と、外側に突出する突出極１９８とを有している。ロータ１８４は、ステータ１８２の中空のコア領域１８６内にセットできるように寸法付けられている。後に詳述するように、各相のコイル巻線１９４ａ、１９４ｂ、１９４ｃが励磁されると、ロータ１８４がステータ１８２の中空のコア領域内１８６で回転する。この実施形態において、ロータ１８４は８個の極１９８を有している。
【００４０】
各組のコイル１９４に給電することにより、リラクタンスマシンにおいてリラクタンストルクが生じる。対応するステータ極１９０およびロータ極１９８の位置合わせがズレていると、各組のコイル１９４が給電される。ステータ極１９０とロータ極１９８との間の位置合わせのズレの度合いは、位相角と呼ばれる。一対のコイル１９４に給電すると、磁北極（Ｎ極）と磁南極（Ｓ極）とが形成される。一対のロータ極１９８と給電されたステータ極１９０との位置合わせが、ある位相角だけズレているため、ステータ１８２およびロータ１８４のインダクタンスは最大値を下回る。ロータ極１９８は、給電された巻線により、最大インダクタンス位置へと移動するようになる。最大インダクタンス位置は、ロータ極およびステータ極が位置合わせされる場所である。
【００４１】
ロータ極１９８が最大インダクタンス位置へと回転している最中の特定の位相角であって、ロータ極１９８が最大インダクタンス位置に達する前の位相角度において、給電されていたコイル１９４の組への給電を停止することによりその相から電流を除去する。その後、または、同時に、第２の相に給電が行なわれ、第２組のステータ極に新たな磁北極（Ｎ極）および磁南極（Ｓ極）が形成される。第２組のステータ極とロータ極との間のインダクタンスが増大している時に第２の相に給電が行なわれると、正のトルクが維持され、回転し続ける。このようにして、異なる組のコイルに給電を行なうとともに給電を停止することにより、回転が継続される。リラクタンスマシンの全トルクは、前述した個々のトルクの総計である。
【００４２】
図１を再び参照すると、前述したように、上端ベル１６４は、粉砕部１０４と変速モータ部１０６とを分離する。上端ベル１６４は、切換式リラクタンスマシン１８０によって形成される熱を分散させて、粒状物質および水が切換式リラクタンスマシン１８０と接触することを防止するとともに、粒状物質と水との混合物を排出口１６２へと方向付ける。
【００４３】
回転可能なシャフト１２６を位置合わせすると共に、回転可能なシャフト１２６を上端ベル１６４に対して回転させることができるように、上端ベル１６４は、ベアリングアセンブリ２００を収容するベアリングポケット１６５を中央に有している。一実施形態において、ベアリングアセンブリ２００は、回転可能なシャフト１２６を取り囲むとともに、スリーブベアリング２０２と、スリーブ２０４と、スペーサ２０５と、ゴムシール２０６と、スリンガ２０８と、スラストワッシャ２１０とを備えている。スリーブベアリング２０２は、中央のベアリングポケット１６５の小径部内に押し込まれている。スリーブベアリング２０２は、潤滑材料を有するパワー金属（ｐｏｗｅｒｅｄ　ｍｅｔａｌ）によって形成されることが好ましい。スラストワッシャ２１０はベアリング２０２の上端に配置されている。スチールスリーブ２０４は、回転可能なシャフト１２６を取り囲むとともに、スラストワッシャ２１０およびスリーブベアリング２０２の上側に位置されている。スチールスリーブ２０４は、回転可能なシャフト１２６の上端部１２７上にある。上端部１２７は、シュレッダプレートアセンブリ１１８を受けるためにダブルＤ字形状を成している。シュレッダプレートアセンブリ１１８はスペーサ２０５上にある。シュレッダプレートアセンブリ１１８を回転可能なシャフト１２６上に保持するため、ボルト２１１が使用される。残骸の侵入を防ぐため、ゴムシール２０６は、スチールスリーブ２０４に当接するとともに、上端スリーブ１６４の中央のベアリングポケット１６５の大径部内に配設されている。スチールキャップすなわちスリンガ２０８は、ゴムシール２０６の上端に配置されている。
【００４４】
回転可能なシャフト１２６の下端は、ベアリングアセンブリ２１２を使用することにより、下端フレーム１７６に対して回転することができる。下側のベアリングアセンブリ２１２は、ハウジング２１４と球面軸受２１６とを有している。球面軸受２１６は、潤滑材料を有するパワー金属（ｐｏｗｅｒｅｄ　ｍｅｔａｌ）によって形成されることが好ましい。
【００４５】
処理器１００の有利な特徴は、切換式リラクタンスマシン１８０の使用によってシュレッダプレートアセンブリ１１８が様々な回転速度で動作できるという点である。シュレッダプレートアセンブリ１１８の回転速度を制御するために、フィードバックループを有するコントローラ２２０が設けられている。切換式リラクタンスマシン１８０を処理器１００と一体にすることにより、処理器１００は、従来技術において存在する幾つかの問題を解決することができる。コントローラ２２０は、プロセッサまたは他の論理演算装置を有している。同じコントローラを使用して、様々な動作モードを行なっても良い。例えば、切換式リラクタンスマシン１８０のためのコントローラ２２０は、ソフトスタートモード、最適粉砕モード、アイドルモード、リンスモード、詰まり防止モードといった本発明の特定の動作モードを実行するため、シュレッダプレートアセンブリ１１８を様々な回転速度で回転させるようプログラム可能である。
【００４６】
（ソフトスタートモード）
本発明は、食品廃棄物塊の排水管への侵入を減らす機構および方法を含んでいる。前述したように、従来の処理器が作動すると、まず、粉砕プレートが直ちに高速回転するようになる。食品廃棄物塊が処理器から一度に急速に吐き出されると、排出口１６２や取り付けられた排水管において、排液の流れが減少し、あるいは、食品廃棄物が捕捉される。これは、一般に、粉砕室１０４が食品廃棄物で一杯になった後に使用者が従来の処理器を最初に作動させる時に起こる。
【００４７】
この問題を解決するために、本発明は、切換式リラクタンスマシン１８０等の変速モータを有する食品廃棄物処理器１００の動作方法を含んでいる。切換式リラクタンスマシン１８０は、粉砕室１０４内で食品廃棄物を粉砕するために、シュレッダプレートアセンブリ１１８に取り付けられる。一実施形態において、始動時、コントローラ２２０は、食品廃棄物処理器１００がソフトスタートモードで動作するよう指示を出す。ソフトスタートモ−ドにおいて、コントローラは、切換式リラクタンスマシン１８０を作動させて、シュレッダプレートアセンブリ１１８の回転を開始させる。図６に示されるように、コントローラは、所定の時間ＴＡ１にわたってシュレッダプレートアセンブリ１１８の回転を所定の回転速度ＲＡ１までゆっくりと上昇させるようにプログラムされている。一実施形態において、所定の時間ＴＡ１は３秒よりも長い。また、ソフトスタートモードは、始動時に処理器によって引き起こされるノイズ量も低減する。
【００４８】
（最適粉砕モード）
１つの回転速度では、全てのタイプの食物を最適に粉砕できないことが分かった。例えば、シュレッダプレートアセンブリ１１８が毎分２５００回転を越えるような比較的高い回転速度で回転すると、ニンジンの欠片や骨片といった硬い食物粒子がシュレッダプレートアセンブリ１１８上に「乗り上がった」状態となる場合がある。このように乗り上がると、ノイズおよび振動が増大するとともに、処理器の作動を停止した後、食物の残骸が粉砕室内に残ってしまう。このような食物の残骸は、時間が経つと、不快な匂いを発する。
【００４９】
このような問題を解決するために、本発明は、切換式リラクタンスマシン１８０等の変速モータを有する食品廃棄物処理器１００の動作方法を含んでいる。変速モータは、様々な回転速度で食品廃棄物を粉砕するために、シュレッダプレートアセンブリ１１８等の粉砕プレートに取り付けられる。一実施形態において、食品廃棄物処理器１００は、３つの異なる回転速度、すなわち、第１の回転速度、第２の回転速度、第３の回転速度で、粉砕プレートを回転させるように動作する。第１の回転速度は高い回転速度であり、第２の回転速度は中程度の回転速度であり、第３の回転速度は低い回転速度であっても良い。
【００５０】
シュレッダプレートアセンブリ１１８が高速（例えば毎分２５００回転から毎分４０００回転）で回転すると、処理器が最良に動作して食品廃棄物の実体サイズを減少させることが分かった。高い回転速度で粉砕プレートが回転すると、食品廃棄物材料が細かく切り裂かれて粉砕される。高速回転は、筋が多い繊維食品において特に有益である。
【００５１】
シュレッダプレートアセンブリ１１８が僅かに遅い回転速度すなわち中程度の回転速度（例えば毎分１５００回転から毎分２５００回転）で回転すると、大部分の食品廃棄物材料が最も迅速に粉砕される。ニンジンやポテトといった密度が高い野菜は、高速回転では乗り上がった状態となる傾向があり、中程度の回転速で粉砕することが好ましい。
【００５２】
シュレッダプレートアセンブリ１１８が低速（例えば毎分３００回転から毎分１５００回転）で回転すると、当該処理器は骨片等の硬い食物の粉砕に関して最適に動作することが分かった。また、高速回転によって食品廃棄物のサイズを減少させた後、低速で回転させると、粉砕室を「空にする」ことができる。これにより、残存する食品廃棄物が処理器の作動停止後に粉砕室内に残ったままとなることが防止される。
【００５３】
このように、本発明は、異なる回転速度で食品廃棄物を粉砕する方法を含んでいる。一実施形態においては、図７に示されるように、食品廃棄物処理器１００のシュレッダプレートアセンブリ１１８は、第１の時間ＴＢ１の間、第１の速度ＲＢ１で回転される。第１の速度ＲＢ１は比較的高い回転速度である。第１の時間ＴＢ１の後、シュレッダプレートアセンブリ１１８は、処理器の作動が停止されるまで第２の速度ＲＢ２で回転される。第２の速度ＲＢ２は、例えば前述した中程度の回転速度や低い回転速度であり、第１の速度ＲＢ１よりも低い。
【００５４】
他の実施形態においては、図８に示されるように、食品廃棄物処理器１００のシュレッダプレートアセンブリ１１８は、第１の時間ＴＣ１の間、第１の速度ＲＣ１で回転される。第１の速度ＲＣ１も比較的高い回転速度である。第１の時間ＴＣ１の後、シュレッダプレートアセンブリ１１８は、第２の時間ＴＣ２の間、第２の速度ＲＣ２で回転される。第２の速度ＲＣ２は、例えば前述した中程度の回転速度であり、第１の速度ＲＣ１よりも低い。この実施形態は、処理器の作動が停止されるまで第２の速度ＲＣ２よりも遅い第３の回転速度ＲＣ３でシュレッダプレートアセンブリ１１８を回転させることを含んでいる。
【００５５】
また、処理器を最適粉砕モードで動作した後、コントローラ２２０は、後述するように、アイドルモードまたはリンスモードで処理器１００を動作させても良い。
【００５６】
（アイドルモード）
従来の処理器における他の問題は、ノイズおよび電力消費量である。前述したように、従来の処理器における粉砕プレートの一般的な回転速度は、比較的高い。回転速度が高いと、ノイズが大きくなり、多くの電力を消費する。処理器がＯＮされて作動されていながら食物を粉砕していない時間帯があるかもしれない。例えば、使用者が食卓を拭き取っている場合には、処理器が作動していながら食物が処理器内に無い時間帯があるかもしれない。食物を投入する時間同士の間で生じるノイズによって、使用者の気が散る可能性がある。
【００５７】
本発明は、食品廃棄物処理器１００をアイドルモードで動作させることにより、この問題を解決する。図９を参照すると、連続する供給動作中、食品廃棄物処理器１００の粉砕プレートは、低い速度すなわちアイドリング速度ＲＤ１で回転される。一実施形態において、アイドリング速度は、毎分４００回転と毎分８００回転の間であるが、他の回転速度を使用することもできる。食物が粉砕部１０４内に導入されると、切換式リラクタンスマシン１８０は、シュレッダプレートアセンブリ１１８の回転速度を高速度ＲＤ２まで高め、食品廃棄物を粉砕する。このことは、ソフトスタートモードまたは最適粉砕モード（前述した）を実行することを含んでいても良い。食品廃棄物が無くなると、シュレッダプレートアセンブリ１１８の回転速度が元のアイドリング速度まで低下される。
【００５８】
粉砕部１０４内に新たに挿入された食品廃棄物の存在を検知するため、切換式リラクタンスマシン１８０にはフィードバックループが設けられる。コントローラ２２０は、シュレッダプレートアセンブリ１１８を回転させるために切換式リラクタンスマシン１８０に供給される電流を監視する。食品廃棄物がシュレッダプレートアセンブリ１１８に接触すると、コントローラ２２０は、電流の急激な増大を検出する。電流が増大する理由は、切換式リラクタンスマシン１８０がシュレッダプレートアセンブリ１１８をアイドリング速度に維持しようとするためである。コントローラ２２０は、電流の増大を検知すると、食物が処理器内に挿入されたと判断する。この時、前述したように、コントローラ２２０は、シュレッダプレートアセンブリ１１８の回転速度を高める。
【００５９】
（リンスモード）
前述したように、食品廃棄物処理器内に残存する食物は、不快な匂いを発する場合がある。前述した動作モードは、食品廃棄物が残存する機会を減らすが、本発明は、粉砕動作後に粉砕室１０４を適切に清掃する方法を更に含んでいる。このモードは、リンスモードとして知られている。リンスモードにおいては、水が粉砕室１０４内に入る。水は、使用者が食物搬送部１０２の入口を通じて手動で導入することにより、あるいは、食器洗い機の入口１１６に類似する装置を設けることによって自動的に、粉砕室１０４内に入っても良い。
【００６０】
図１０は、水を自動的に粉砕室１０４内に注入することができる一実施形態を示している。コントローラ２２０は、弁２３０に電気的に接続されるとともに、弁２３０を電気的に開閉することができる。弁２３０が開かれると、加圧水源２３２からの水が粉砕室１０４内に圧送される。水の注入時、コントローラ２２０は、シュレッダプレートアセンブリ１１８の回転速度を高速まで高める。回転速度が高まることにより、水は、中央の粉砕部１０４の全体にわたって広がる。これは、中央の粉砕部１０４内に水を散布するシュレッダプレートアセンブリ１１８の固定された回転スパイク１４４および固定されたシュレッダラグ１４２によって行なわれる。リンスモードは、粉砕部１０４を清掃して、不快な匂いを低減する。所定時間後、弁２３０が閉じられ、シュレッダプレート１１８の回転速度が停止され或いはアイドルモードに戻される。
【００６１】
（詰まり防止モード）
詰まりは、食品廃棄物処理器において起こり得る問題である。詰まりは、骨などの硬い物体が、食品廃棄物処理器内に入って、回転する粉砕プレートのラグと固定シュレッダリングの歯との間に引っ掛かる時に生じる。
【００６２】
したがって、本発明は、切換式リラクタンスマシン１８０等の変速モータを有する食品廃棄物処理器１００を含んでいる。前述したように、コントローラ２２０はフィードバックループを有しており、このフィードバックループによって、コントローラ２２０は、切換式リラクタンスマシン１８０に供給された電流を監視することができる。詰まりが生じ始めると、シュレッダプレートアセンブリ１１８の回転速度が急速に低下する。これにより、切換式リラクタンスマシン１８０への電流が急激に増大する。詰まり防止モードにおいて、コントローラ２２０は、電流の急激な増大を監視する。電流の急激な増大が生じると、コントローラ２２０は修正処理を行なうことができる。例えば、コントローラ２２０は、シュレッダプレートアセンブリ１１８に与えられるトルクを第１のトルクから第２のトルクまで増大するように切換式リラクタンスマシン１８０に指示することができる。これにより、物体を破断して、回転を継続させることができる。また、依然として詰まりが生じている場合、コントローラ２２０は、回転方向を逆転させるように切換式リラクタンスマシン１８０に指示することができる。
【００６３】
また、詰まりが生じる場合、コントローラ２２０は、詰まった物体を取り除くべく一連の急速な正転および逆転を行なうように切換式リラクタンスマシン１８０に指示しても良い。したがって、処理器１００に変速モータを使用すれば、詰まりを自動的に検知することができ、修正処理を行なうことができる。
【００６４】
前述した動作モードを組み合わせたり或いは個別に使用することも考えられる。例えば、始動時、コントローラ２２０は、切換式リラクタンスマシン１８０にソフトスタートモードを始めさせても良い。その後、コントローラ２２０は、切換式リラクタンスマシン１８０に最適粉砕モードを実行させる。最適粉砕モード後、コントローラ２２０は、作動停止前の所定の時間の間、切換式リラクタンスマシン１８０をアイドルモードにする。処理器の作動を停止させる前、コントローラ２２０は、処理器１００にリンスモードを実行させる。動作モードの全体にわたって、詰まり防止モードは、背後で実行することができるとともに、処理器１００の詰まりを連続的に監視することができる。また、ユーザがキーボードや他の入力装置を使用して、コントローラの様々な動作モードを選択しても良い。
【００６５】
以上、変速モータを有する食品廃棄物処理器について説明してきた。変速モータを使用すると、様々な速度で食物を粉砕することができるため、食品廃棄物処理器の動作および性能を向上させることができる。また、食品廃棄物処理器は、ノイズ、匂い、電力消費量を低減できるという付加価値をもって、より効果的に作動することができる。また、食品廃棄物処理器は、粉砕性能を向上して、詰まりを除去する。前述したように、切換式リラクタンスマシンは、変速モータに適した選択である。切換式リラクタンスマシンのためのコントローラは、粉砕プレートすなわちシュレッダプレートアセンブリの回転速度を制御するために使用されても良い。しかしながら、本発明においては、複数の回転速度で粉砕プレートを制御できる他のタイプのモータを使用することも考えられる。
【００６６】
１または複数の特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、当業者であれば分かるように、本発明の思想および範囲から逸脱することなくこれらに多くの変更を加えることができる。これらの各実施形態および添付の請求の範囲に記載された請求項に係る発明の思想および範囲内に入るこれらの実施形態の自明な変形も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明を実施した食品廃棄物処理器の断面図である。
【図２】
本発明に係る粉砕機構のシュレッダプレートアセンブリの斜視図である。
【図３】
本発明の切換式リラクタンスマシンのためのステータの平面図である。
【図４】
コイル巻線を有する図３のステータの平面図である。
【図５】
本発明の切換式リラクタンスマシンのためのロータおよびシャフトの平面図である。
【図６】
ソフトスタートアップモード中におけるシュレッダプレートアセンブリの回転速度のタイムチャートである。
【図７】
最適粉砕モードの一実施形態におけるシュレッダプレートアセンブリの回転速度のタイムチャートである。
【図８】
最適粉砕モードの他の実施形態におけるシュレッダプレートアセンブリの回転速度のタイムチャートである。
【図９】
アイドルモードの一実施形態におけるシュレッダプレートアセンブリの回転速度のタイムチャートである。
【図１０】
リンスモードにおける食品廃棄物処理器の一実施形態の概略図である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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