(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分解槽と、薬注槽と、エアコンプレッサーとを有し、
前記薬注槽内に収納されている加水分解酵素が前記エアコンプレッサーの圧縮空気により前記分解槽内に送られ、
前記エアコンプレッサーの圧縮空気が前記分解槽内にて噴出し、前記分解槽内にてこの圧縮空気により生ごみ、前記加水分解酵素及び水が攪拌されて、前記生ごみが分解処理されることを特徴とする生ごみ処理機。
【請求項２】
請求項１記載の生ごみ処理機であって、
前記分解槽を所定温度に保つ加熱手段が配設され、
前記加熱手段および前記エアコンプレッサーを制御する制御回路が設けられていることを特徴とする生ごみ処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭の台所及び飲食店の厨房などのシンク排水口に取り付け、生ごみを下水などへ排水処理する生ごみ処理機に関し、特に、加水分解酵素の触媒作用を利用した生ごみ処理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から家庭の台所及び飲食店の厨房などのシンク排水口に取り付けられた生ごみ処理機が使用されている。
図５は、この生ごみ処理機の従来例を示す。図５において、水道管４３の蛇口４４がバルブ４５で開閉されるように形成され、家庭の台所や飲食店の厨房のシンク４１が蛇口４４から給水される。排水口４２がシンク４１の底部に形成されている。
生ごみ処理機６０の主要部は、分離槽６１及び破砕機６８である。破砕機６８の入口は排水口４２に接続され、破砕機６８の出口はパイプＰ１１を介して分離槽６１の入口に接続されている。
分離槽６１内には、フィルター６２が前記入口の下側に配設され、加圧板６４が前記入口の上側に配設されている。加圧軸６３が加圧板６４の上側に固定され、モーター６５が加圧軸６３を上下に動かすように配設されている。
制御回路６６が電源５１に接続され、モーター６５及び破砕機６８を制御するように接続されている。スイッチ６７は制御回路６６のオン・オフ用である。
分離槽６１の下部排出口は、パイプＰ１２を介して排出口４６に接続されている。
【０００３】
このため、シンク４１内の生ごみは、水とともに破砕機６８内に流し込まれ、破砕機６８により細かく破砕される。破砕生ごみ並びに水溶性物質及び微細に破砕した不水溶性の物質を含み混濁した破砕水は、パイプＰ１１を経て分離槽６１内に送られる。分離槽６１内では、破砕生ごみがフィルター６２と加圧板６４との間で加圧される。
フィルター６２は、前記破砕水を透過し、該破砕生ごみの透過を阻止する。該破砕水は、分離槽６１の排出口から排出管Ｐ１２を経て排出口４６に排出される。このため、分離槽６１内には該破砕生ごみのみが残渣として残る。
破砕機６８に取り付けた破砕刃による切断による破砕であるため、排出した破砕水には、細かくなった生ごみの破砕面及び該破砕面近傍に含まれていた水分と水溶性物質及び微細に破砕した生ごみが含まれることになる。
このため、生ごみの体積及び重量の減量は、該水分と該水溶性物質及び微細に破砕した生ごみの和となる。即ち、該残渣の体積及び重量は、生ごみの体積及び重量より前記和を減じた値となる。これより、生ごみの体積及び重量の減量は、破砕面を多くすること、即ち、破砕機６８での生ごみの破砕をより細かくすることに比例することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、破砕機６８での生ごみの破砕は機械的であり、破砕の細かさには限界があった。したがって、この破砕の細かさの限界は、生ごみの体積及び重量の減量を制限していた。
したがって、本発明の目的は、上述の従来例の欠点をなくし、生ごみの体積及び重量を上記従来例よりも著しく減量することができる生ごみ処理機を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の第１の発明の構成は、分解槽と、薬注槽と、エアコンプレッサーとを有し、前記薬注槽内に収納されている加水分解酵素が前記エアコンプレッサーの圧縮空気により前記分解槽内に送られ、前記エアコンプレッサーの圧縮空気が前記分解槽内にて噴出し、前記分解槽内にてこの圧縮空気により生ごみ、前記加水分解酵素及び水が攪拌されて、前記生ごみが分解処理されることを特徴とする生ごみ処理機である。
上記第１の発明の構成により、前記エアコンプレッサーの圧縮空気により、前記薬注槽内の加水分解酵素が前記分解槽内に送られるとともに、前記分解槽内において、前記生ごみ、加水分解酵素及び水が前記圧縮空気の噴出により攪拌されるので、前記生ごみ、加水分解酵素及び水が均一に混合する。このため、前記加水分解酵素の触媒作用により生ごみの加水分解処理が促進される。
【０００７】
更に、第２の発明の構成は、上記第１の発明の構成において、前記分解槽を所定温度に保つ加熱手段が配設され、前記加熱手段および前記エアコンプレッサーを制御する制御回路が設けられていることである。
上記第２の発明の構成により、上記第１の発明の構成による作用とともに、制御回路が前記加熱手段及び前記エアコンプレッサーを制御することにより、分解槽内の温度が生ごみの加水分解に適した温度（加水分解酵素活性の最適温度）に保たれるので、前記生ごみの加水分解が一層促進される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明の第１の実施の形態を示す。図１において、上述の従来例と同様に水道管４３の蛇口４４はバルブ４５により開閉され、家庭の台所や飲食店の厨房等のシンク４１は蛇口４４から給水される。生ごみ処理機１はシンク４１の排水口４２に接続されている。
生ごみ処理機１の主要部は、破砕機３、薬注槽４、分解槽５及びエアコンプレッサー９である。
【００１０】
破砕機３の入口（投入口を含む）はシンク４１の排水口４２に接続され、破砕機３の出口はパイプＰ１により分解槽５の入口に接続されている。破砕機３は後述する制御回路３５により制御される。
分解槽５内には、上部フィルター６及び下部フィルター８が配設され、更に、散気管７が下部フィルター８の上側に配設されている。
エアコンプレッサー９は、制御回路３５により制御され、電磁開閉バルブ１１及びパイプＰ２を介して薬注槽４内に圧縮空気を送り、電磁開閉バルブ１２及びパイプＰ２を介して散気管８に圧縮空気を送るように配設されている。なお、電磁開閉バルブ１１、１２及び後述する電磁開閉バルブ１３〜１５は後述する制御回路３５により制御される。
なお、エアフィルター１０は、エアコンプレッサー９に吸い込まれる空気のごみ等を除去するものである。
薬注槽４内に収容されている加水分解酵素は、前記圧縮空気により電磁バルブ１４及びパイプＰ３により分解槽５の上部フィルター６と下部フィルター８との間に送り込まれるようになっている。
【００１１】
分解槽５内のうち上部フィルター６より上の部分は、パイプＰ４により台所や厨房の排水口４６に接続され、分解槽５内のうち下部フィルター８より下の部分は、ドレイン開閉用電磁開閉バルブ（ドレイン電磁バルブ）１３及びパイプＰ５、Ｐ４により排水口４６に接続されている。
制御回路３５は、電源５１に接続され、スイッチ３６、３７によりオン・オフされる。
【００１２】
以上の構成により、図３に示すように動作する。即ち、図３は、上記第１の実施の形態及び後述する第２の実施の形態の動作を説明するタイミングチャートである。
図３に示すように、制御回路３５が、破砕器３、エアコンプレッサー９、温度調節回路３２及び電磁開閉バルブ１１〜１５（電磁開閉バルブ１５は図２に記載されている。）を制御して、生ごみ処理機１及び後述する生ごみ処理機２が所定の手順にしたがって動作するようにする。
スイッチ３６をオンとし、時間ｔ１後に破砕機３が動作する。この時間ｔ１の間に、水道のバルブ４５を開とし、蛇口４４より水道水を出す。該水道水はシンク４１内に置かれた生ごみを排水口４２を通し破砕機３に流し込む。そして、生ごみが破砕機３により破砕され、破砕生ごみとなる。
また、流し込んだ水道水は破砕生ごみの水溶性物質及び不水溶性物質を含み混濁した破砕水となる。生ごみが破砕した後、スイッチ３６をオフにする。
【００１３】
該生ごみと該破砕水はともに、パイプＰ１を通り、分解槽５内の上部フィルター６と下部フィルター８との間に流し込まれる。上部フィルター６は該破砕生ごみを阻止し、分解に不要な該破砕水を透過する。この破砕水は、上部フィルター６の上部でパイプＰ４を通り排水口４６に排出される。
エアコンプレッサー９は、エアフィルター１０でごみを濾過した空気を圧縮する。
該破砕生ごみと該破砕水との混合水が分解槽５の上部フィルター６と下部フィルター８との間に流し込まれた後、電磁開閉バルブ１２を閉とし、電磁開閉バルブ１１を開として、圧縮空気を薬注槽４におくり、薬注槽４内の加水分解酵素を押し出す圧力をかける。
電磁開閉バルブ１１を開とし、薬注槽４の加水分解酵素を押し出す圧力が十分かかる時間ｔ４を経過した後に、電磁開閉バルブ１４を時間ｔ６の間だけ開とする。該加水分解酵素はこの時間ｔ６の間、電磁開閉バルブ１４を通り、分解槽５の底部近傍に注入される。この注入が行われた後に、時間ｔ５を経過し、電磁開閉バルブ１１を閉とし、その後、電磁開閉バルブ１２を開とする。
【００１４】
これにより、圧縮空気は電磁開閉バルブ１２を通り散気管７へ送られ、散気管７から分解槽５内に噴出（吹き出る意味を含む）する。散気管７から噴出した圧縮空気は、泡状となり、前記破砕生ごみと前記破砕水及び注入された前記加水分解酵素を攪拌して均一に混合して反応水とする。破砕生ごみと加水分解酵素は、反応水中で一様に分布する。加水分解酵素の触媒作用が破砕生ごみと破砕水との加水分解を促進する。この状態を保持することにより、破砕生ごみの加水分解が促進される。
破砕生ごみは、加水分解により低分子化した水溶性及び不水溶性の生成物、分解できなかった物質及び生ごみの各ごみが含んだ水分とに分解される。
該加水分解が十分促進された後に、スイッチ３７をオンとする。このスイッチ３７のオンにより、エアコンプレッサー９の圧縮動作を停止し、電磁開閉バルブ１２を閉とし、そして、電磁開閉バルブ１３を開とする。
これにより、分解槽５の下部フィルター８を透過した、分解された前記水分と前記水溶性及び不水溶性の生成物とは該破砕水とともに、電磁開閉バルブ１３とパイプＰ４、Ｐ５とを通り排水口４６に排出される。
【００１５】
この結果、分解槽５の上部フィルター６と下部フィルター８との間には分解できなかった物質のみが残渣として残る。
生ごみの各ごみに含まれる水分は、最小９０パーセント（重量比）である。したがって、該残渣は、分解による生ごみの水分と水溶性及び不水溶性の生成物との和に比し微量となる。これにより、生ごみの体積及び重量から分解された水分と水溶性及び不水溶性の生成物の体積及び重量との和を減じた体積及び重量は微量となる。この結果、生ごみの体積及び重量を従来例より減量することが実現できる。
この残渣は、破砕する前の生ごみ略１，０００グラムに対し略１０グラムから略１５グラムとなる。したがって、減量は略９９０グラムから略９８５グラムとなる。これより、残量率は略１．０〜１．５パーセントとなる。
従来の生ごみ処理機６０による残渣は生ごみ略１，０００グラムに対し略１００〜３００グラムである。したがって、減量は略７００〜９００グラムとなる。これより、残量率は略１０〜３０パーセントとなる。この結果、本発明の生ごみ処理機１は、従来の生ごみ処理機６０に比し、更に残渣を略９〜２９パーセント減量したことになる。
【００１６】
図２は、本願発明の第２の実施の形態を示す。図２において、図１と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。
貯留槽２０がシンク４１と破砕機３との間に配設されている。即ち、貯留槽２０の入口はシンク４１の排水口４２に接続され、貯留槽２０の出口は破砕機３の入口に接続されている。貯留槽２０はパイプＰ６によりパイプＰ４に接続されている。なおフィルター２１がパイプＰ６の入口を被うように貯留槽２０内に配設されている。更に、蓋２２が破砕機３の入口を被うように貯留槽２０内に配置されている。
水道管４３はパイプＰ７及び電磁開閉バルブ１５により破砕機３に接続されている。
熱電対等の温度検出器３１が、分解槽５内の上部フィルター６と下部フィルター８との間に配置され、温度調節回路３２に接続されている。加熱手段としての電気抵抗体３４が、分解槽５の外側の周囲に分解槽５に接して（但し、電気抵抗体３４は分解槽５と電気的に絶縁されている。）取り付けられ、分解槽５を加熱するようになっている。
【００１７】
設定器３３が電気抵抗体３４の発熱量を調節して、分解槽５内の温度を所定値に保つようにするように温度調節回路３２に接続されている。温度調節回路３２は、設定器３３の信号（基準信号）と温度検出回路３１の信号と比較演算し、分解槽５内の温度が設定器３３で設定した温度になるように、電気抵抗体３４の発熱量を調節する。更に、温度調節回路３２は、制御回路３５及び電源５１に接続され、制御回路３５により制御され、スイッチ３６がオフとなってからスイッチ３７がオンとなるまで動作する（図３参照）。
設定器３３で設定する温度は、加水分解酵素活性の最適温度（３５℃±５℃）である。分解槽５内の温度が加水分解酵素活性の最適温度となると、加水分解酵素の触媒作用が活発となり、加水分解速度が速くなる。この結果、生ごみの分解処理時間が短くなる。
なお、前記加熱手段としては、電気抵抗体３４に限定されず、温風又は熱風の送風手段等の分解槽５を加熱できるものであればよい。
【００１８】
以上の構成により、先ず、破砕機３の入口に蓋２２を取り付け、生ごみを貯留槽２０にため、水切りをする。このとき、貯留槽２０内にてフィルター２１が生ごみの透過を阻止し、水道水や洗浄水などがフィルター２１を透過してパイプＰ６、Ｐ４を経て排水口４６に排出される。
次に、蓋２２を破砕機３の入口より外し、貯留槽２０に貯留した生ごみを破砕機３に入れ、破砕機３の入口に蓋２２を取り付ける。この後、スイッチ３６をオンにする。スイッチ３６のオンにより電磁開閉バルブ１５が開となり水道水が破砕機３に流れ込む。この結果、生ごみの破砕時に破砕機３の入口は閉じており、人の手が誤って破砕時の破砕機３に入ることによる該人の手の裂傷などの事故を防止することができる。
更に、前記加熱手段により分解槽５内の温度が加水分解反応に適した温度（３５℃±５℃）に保たれるので、生ごみの加水分解が一層促進される。
【００１９】
図４（ａ）、（ｂ）は生ごみ処理機２の性能を従来例と比較した結果を示す。図４（ａ）は、生ごみ処理機２の分解処理後の生ごみの重さと分解処理前の生ごみの重さと減量分を示す。図４（ｂ）は、生ごみ処理機２の残存率の測定結果と従来の生ごみ処理機の残量率との比較を示す。
家庭の台所から出る生ごみを無作為に１ｋｇ抽出し、本発明の生ごみ処理機２で分解処理を実行した。サンプル数は３回とした。また、計測は、バネ式のフルスケール１ｋｇの秤で計量し、分解処理前の生ごみの重さと、分解処理後の生ごみの重さ、即ち、残渣の重さを測定した。その測定結果を図４（ａ）に示し、測定結果による分解処理後の生ごみの重さを分解処理前の生ごみの重さで除し１００を乗じ、単位をパーセントをした残量率と、図５に示す従来の生ごみ処理機６０の残量率から測定結果に基づく残量率を減じた改善率を図４（ｂ）に示す。
なお、従来の生ごみ処理機６０の残量率は市販された製品のカタログを参考として記載した。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本願の第１の発明によれば、生ごみの加水分解が促進されるため、生ごみの処理作業が著しく改善される。このため、加水分解処理後の生ごみの体積及び重量を従来例よりも著しく減量することができる。
更に、第２の発明によれば、上記第１の発明の効果とともに、生ごみの加水分解が一層進むので、生ごみの処理が一層改善され、加水分解処理後の生ごみの体積及び重量を一層減量することができる。このため、生ごみの処理後にて生ごみの残存率を著しく低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図２】本願発明の第２の実施の形態の説明図である。
【図３】前記各実施の形態の動作説明図である。
【図４】前記第２の実施の形態の特性の説明図である。
【図５】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１、２  生ごみ処理機
３  破砕機
４  薬注槽
５  分解槽
９  エアコンプレッサー
１５  電磁開閉バルブ
２０  貯留槽
２２  蓋
３１  温度検出器
３２  温度調節回路
３３  設定器
３４  電気抵抗体
３５  制御回路
Ｐ７  パイプ
【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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