説明

有機物処理装置

【課題】 攪拌手段の形状を工夫することで、処理物が排出口に移動し易くなり、処理性能が向上し、新たに投入するスペースも順次確保される有機物処理装置を提供する。
【解決手段】 処理槽1内に投入された生ごみ等の有機物を攪拌する攪拌手段と、処理槽1内の処理物を前記攪拌手段による攪拌に伴ってオーバーフローさせる排出口12とを備えると共に、前記攪拌手段は、処理槽1内に水平方向に取り付けられた攪拌軸6に螺旋状に形成された攪拌刃5を有する。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、家庭の台所や業務用の厨房等で発生する生ごみ等の有機物を処理する有機物処理装置に係わり、特に処理槽内に投入された生ごみ等の有機物を攪拌する攪拌手段と、処理槽内の処理物を攪拌手段による攪拌に伴ってオーバーフローさせる排出口とを備えた有機物処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、上記のように処理物をオーバーフローを利用して排出する排出機構を備えたものとしては、例えば本願出願人による特願平2000−332563号に提案された微生物分解処理方式のものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記により提案されたものでは、処理槽内の処理物を攪拌する攪拌翼の形状がストレートの棒形状を成している。このような攪拌翼形状では、オーバーフローの排出口に処理物が移動し難いため、処理物がなかなか排出されずに、処理槽内に処理物が溜まってしまって、攪拌できなくなったり、熱効率が悪くなるなど処理性能に悪影響を及ぶすという課題が生じてきた。更に、処理槽から処理物がなかなか排出されないため、新たに生ごみを投入するスペースが無くなってしまうといった課題も生じてきた。
【0004】また、このような攪拌翼を加熱乾燥処理方式のものに適用した場合、投入される生ごみ等をなかなか粉砕できず、大きな塊のままでは中まで熱が通らないため乾燥し難いという課題が生じる。
【0005】そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、攪拌手段の形状を工夫することで、処理物が排出口に移動し易くなり、処理性能が向上し、新たに投入するスペースも順次確保される有機物処理装置を提供することを目的とするものである。
【0006】また、速やかに粉砕して乾燥できる加熱乾燥処理方式の有機物処理装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成するために、本願発明は、処理槽内に投入された生ごみ等の有機物を攪拌する攪拌手段と、前記処理槽内の処理物を前記攪拌手段による攪拌に伴ってオーバーフローさせる排出口とを備えると共に、前記攪拌手段は、前記処理槽内に水平方向に取り付けられた攪拌軸に螺旋状に形成された攪拌刃を有することを特徴とするものである。
【0008】また、前記攪拌刃は、前記排出口方向に向かって小径となる螺旋状に形成されて成ることを特徴とするものである。
【0009】また、前記螺旋状に形成された攪拌刃を正逆回転させると共に、排出口方向に処理物を移動する回転方向の攪拌時間を、排出口から離れる方向に処理物が移動する回転方向の攪拌時間よりも所定時間短く設定したことを特徴とするものである。
【0010】さらに、前記螺旋状に形成された攪拌刃に対応して処理槽内に固定刃を備えたことを特徴とするものである。
【0011】また、前記処理槽内に投入された生ごみ等の有機物を加熱乾燥処理することを特徴とするものである。
【0012】そして、複数の小孔が形成された仕切板を前記処理槽内に設けて、投入される生ごみ等の有機物が前記螺旋状の攪拌刃により粉砕される粉砕処理部と、粉砕されて前記仕切板の小孔を通過してくる処理物を乾燥すると共に攪拌手段による攪拌に伴って前記排出口からオーバーフローさせる乾燥処理部とを備えたことを特徴とするものである。
【0013】さらに、前記乾燥処理部専用の加熱手段を備えたことを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0015】図1〜図3は本願発明を加熱乾燥処理方式の有機物処理装置に適用した一実施形態を示す構成図であり、この有機物処理装置は、生ごみ等の有機物が投入される上面開口の処理槽1が、外装ケース2内に収容されて構成されている。
【0016】上記処理槽1は、図1に示すように底面1aが後述する螺旋状の攪拌刃5の形状に対応して傾斜するように形成されており、また、前後方向(図1の左右方向)から見て下部側が螺旋状の攪拌刃5の回転軌跡に合わせた円弧状を成す断面略U字状に形成されている。
【0017】また、外装ケース2の上面は、処理槽1の上面開口に対応して開口し、生ごみ等の有機物を投入するための投入口3が形成され、この投入口3には、ヒンジ等により開閉自在に構成された投入蓋4が設けられている。
【0018】上記処理槽1内には、前後壁間に、投入生ごみを粉砕攪拌するための螺旋状の攪拌刃5が形成された攪拌軸6が水平方向に正逆回転自在に設けられている。この攪拌軸6は、両端側が処理槽1の前後壁に取り付けられた軸受部7,7によって支持されると共に、後壁側の軸端が背面側に設けられたギアやプーリ等から成る減速駆動機構8を介して、正逆回転駆動する攪拌用モータ9に連結され、攪拌用モータ9の回転が減速されて伝達されることにより、正逆回転駆動されるようになっている。上記螺旋状の攪拌刃5は、後述するオーバーフローのための排出口12方向に向かって小径となるように形成されている。また、この形状に対応して傾斜させた処理槽底面1a側には、螺旋状の攪拌刃5が回転しても衝突しない程度に突設された固定刃1bが形成されている。
【0019】上記減速駆動機構8の上方には、マイクロコンピュータから成る制御部等が搭載された制御基板10が取り付けられており、この制御基板10に搭載された制御部により本装置の各部が制御される。
【0020】また、処理槽1の底面や左右の側面等の外壁面には加熱手段として面状ヒータ11が貼り付けられており、上記制御部により、面状ヒータ11に内装されたサーミスタを用いて、処理槽1内を加熱乾燥する所定の温度範囲内に維持するように制御される。
【0021】また、処理槽1の前壁上部には、乾燥した処理物をオーバーフローにより排出する排出口12が形成されている。この排出口12の内側上部には、排出口12を覆うように、投入口3から投入された生ごみ等の有機物が排出口12から直接排出されるのを遮る遮蔽板1cが設けられている。また、排出口12外側には斜め下方に突出する排出筒13が取り付けられている。
【0022】そして、外装ケース2の前面側凹部には、上部側に上記排出口12からの排出筒13が連結される開口14が形成されたストッカー15が着脱自在に取り付けられるようになっている。このストッカー15は、少なくとも一部がストッカー15の高さ方向にわたって透明又は半透明の部材で形成されており、そこから内部が透けて見えるように構成されている。
【0023】一方、前記投入蓋4の裏面側には、処理槽1内に面して、触媒脱臭ユニット20と送風ファン21を収納する収納部22が設けられており、送風ファン21の駆動軸下方に吸込口23が形成されると共に、触媒脱臭ユニット20の下方には通風可能なカバー24で覆われた吹出口25が形成されている。また、上記送風ファン21を駆動するファンモータ26の他方の駆動軸端(上端)には、投入蓋4内の上部に位置して排気ファン27が取り付けられており、触媒脱臭ユニット20の排出口29から、脱臭された排気を吸引すると共に希釈して、投入蓋4の背面側に形成された排気口30から外部に排出するようになっている。また、上記投入蓋4の上面には、本装置の各種操作や状態表示を行う操作表示部31が設けられている。
【0024】上記ファンモータ26が駆動されると、送風ファン21によって処理槽1内の排気が吸込口23から収納部22内に吸い込まれて触媒脱臭ユニット20の外壁面に吹き付けられる。吹き付けられて加熱された排気の一部は吹出口25から処理槽1内に吹き出され、処理槽1内に収納された生ごみ等の有機物を上から加熱する加熱手段として機能するようになっている。一方、他の排気は、排気ファン27によって吸引されることにより、図2に矢印で示すように触媒脱臭ユニット20内に取り込まれて脱臭される。
【0025】上記触媒脱臭ユニット20は、図2に示すように、筒状の中心部に棒状のシーズヒータ(管状ヒータ)32が配置され、その下流側にセラミックでハニカム構造に形成された触媒(白金触媒)33が配置され、それらが耐熱,耐食性を有するステンレス等から成る筒状ケース34内に収納されている。この筒状ケース34の流入口28から流入する排気はシーズヒータ32によって加熱され、この加熱された排気が同じくシーズヒータ32によって加熱された触媒33を通ることによって、排気に含まれる臭気成分の酸化分解反応が促進されるようになっている。本装置の運転中は、シーズヒータ32に通電されることによって、筒状ケース34の内部は約320〜330℃になり、筒状ケース34の外壁面は200℃前後となる。
【0026】以上の構成において、本装置の使用時には、投入蓋4を開けて生ごみを処理槽1内に投入し、投入蓋4を閉じて運転を開始すると、処理槽1の外壁面に貼り付けられた面状ヒータ11、攪拌用モータ9、触媒脱臭ユニット20のシーズヒータ32及びファンモータ26への通電制御が行われる。
【0027】処理槽1内に投入された生ごみは、攪拌刃5の正逆回転により粉砕攪拌されながら、面状ヒータ11による下からの加熱と、シーズヒータ32により加熱された触媒脱臭ユニット20に送風ファン21によって吹き付けられて吹出口25から吹き出される熱風による上からの加熱とにより、効率良く加熱乾燥処理される。
【0028】この加熱乾燥処理時に水蒸気と共に発生する臭気成分を含んだ排気は、送風ファン21により吸込口23から触媒脱臭ユニット20の収納部22に取り込まれ、一部は上述した熱風として処理槽1内に吹き出され、残りが排気ファン27による吸引によって触媒脱臭ユニット20内に流入する。
【0029】触媒脱臭ユニット20の流入口28から筒状ケース34内に入った排気は、シーズヒータ32により加熱されながら、同じくシーズヒータ32よって加熱された触媒33を通ることにより、臭い成分が酸化分解されて脱臭される。脱臭された排気は、触媒脱臭ユニット20の排出口29から排気ファン27を介して投入蓋4の背面側に形成された排気口30から外部に排出される。
【0030】上述した加熱乾燥処理により生ごみが十分に乾燥すると、蒸発熱が奪われなくなるので、処理槽1内の温度が上昇する。図示しない温度センサ等で検知することにより、制御基板10に搭載された制御部が装置の運転を停止する。これにより、処理槽1外壁面の面状ヒータ11、攪拌用モータ9、触媒脱臭ユニット20のシーズヒータ32、及びファンモータ26への通電が順次停止される。
【0031】上述した生ごみの日々の投入により、処理槽1内の乾燥した処理物の量が多くなり、処理槽1の前壁上部に形成された排出口12付近まで達すると、攪拌による盛り上がりにより、乾燥処理物が排出口12からオーバーフローして、ストッカー15内に溜まっていく。このように本装置では処理物が一定量以上になるとオーバーフローするので、定期的に処理槽1内から処理物を取り出す作業は不要で、処理物が増えると自動的(自然)に排出されるため、使い勝手が格段に向上する。
【0032】また、上記ストッカー15は、少なくとも一部がストッカー15の高さ方向にわたって透明又は半透明の部材で形成されており、しかもストッカー15自体が装置の前面側にあるので、センサ等を用いずに安価な構成で、ユーザは生ごみ投入時などに意識せずとも一目でストッカー15内に排出された処理物の量を確認でき、一杯になる前に、ストッカー15を取り外して処理物を他の容器等に移し替えたり、そのまま廃棄することができる。
【0033】そして、本実施形態においては、図1に示したような螺旋状の攪拌刃5を設けたことにより、排出口12方向に処理物が移動し易くなる。通常、攪拌運転は正転と逆転を同じ攪拌時間で交互に行うが、この螺旋状の攪拌刃5では、同じ時間で攪拌すると、その形状から、排出口12方向に処理物が移動し易いため、未処理の生ごみも排出されてしまう畏れがある。そこで、このような螺旋状の攪拌刃5の場合は、正逆回転の攪拌時間の比率を変えて、排出口12方向に処理物が移動する逆転の時間を所定時間少なくすることで、処理物がすぐに排出されしまうことを防ぐ制御を行う。
【0034】すなわち、図4のフローチャートで示すように、攪拌処理がスタートすると、まず処理物を排出口12とは反対方向に移動する正転を60秒行う(処理101)。そして、一旦停止してから(処理102)、処理物を排出口12方向に移動する逆転を上記正転よりも20秒短い40秒行う(処理103)。その後、一定時間経過するのを待って(判断104のNOループ)、上記を繰り返す。
【0035】このように制御することで、処理物を排出口12から効率良くオーバーフローさせることにより、処理槽1内が一杯になることがなく、かつ、未処理の生ごみが排出されることもなくなり、処理性能が向上すると共に、新しい生ごみを投入するスペースも順次確保される。
【0036】また、螺旋状の攪拌刃5の設けたことにより、投入された生ごみを速やかに粉砕することができるので、生ごみが細かくなって乾燥し易くなる。さらに、本実施形態では、螺旋状の攪拌刃5に対応して処理槽1内に固定刃1bを設けているので、螺旋状の攪拌刃5と固定刃1bの相乗作用により、投入された生ごみが効率良く速やかに粉砕され、生ごみがより細かくなって、さらに乾燥し易くなる。
【0037】なお、上記実施形態においては、処理槽1の外壁面に貼り付けた面状ヒータ11と触媒脱臭ユニット20の高熱とを利用して上下から効率良く加熱乾燥処理するように構成したが、いずれか一方のみで加熱乾燥処理するように構成することも可能である。
【0038】また、上述した構成は高温で加熱乾燥する点を除けば微生物分解処理方式のものにも適用できるが、投入された生ごみ等の有機物が速やかに粉砕されて細かくなって乾燥し易くなるので、加熱乾燥処理方式のものに適用して、より効果的である。
【0039】図5は、本願発明の他の実施形態を示す全体構成図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【0040】本実施形態においては、処理槽1内の排出口12近傍に、上部側に複数の小孔1eが形成された仕切板1dを設けている。これにより、投入口3から投入される生ごみ等の有機物が上述した螺旋状の攪拌刃5と固定刃1bにより粉砕される粉砕処理部40と、粉砕されて上記仕切板1dの小孔1eを通過してくる処理物を乾燥すると共に棒状の攪拌翼5aによる攪拌に伴って排出口12からオーバーフローさせる乾燥処理部50とが形成される。さらに、乾燥処理部50の前面下部の外壁面には、当該乾燥処理部50専用の面状ヒータ11aが貼り付けられている。
【0041】上記粉砕処理物40では、前記実施形態と同様に効率良く速やかに粉砕されることにより、投入された生ごみが細かくなって乾燥し易くなる。また、乾燥処理部50では、上記粉砕処理物40で十分に細かくなった処理物のみが仕切板1dに形成された小孔1eを通過して入って来るので、乾燥が促進されて攪拌翼5aの攪拌に伴って排出口12から十分に乾燥された処理物がストッカー15にオーバーフローされる。しかも、乾燥処理部50には専用の面状ヒータ11aが設けられているので、細かくなった処理物がさらに乾燥促進される。
【0042】
【発明の効果】以上のように本願発明によれば、処理槽内に投入された生ごみ等の有機物を攪拌する攪拌手段と、処理槽内の処理物を攪拌手段による攪拌に伴ってオーバーフローさせる排出口とを備えると共に、前記攪拌手段は、処理槽内に水平方向に取り付けられた攪拌軸に螺旋状に形成された攪拌刃を有するものであるから、回転方向によって処理物が排出口に移動し易くなるので、処理性能が向上し、新たに投入するスペースも順次確保される。また、投入された生ごみ等の有機物を速やかに粉砕することができるので、処理物が細かくなって乾燥し易くなる。
【0043】また、前記攪拌刃は、排出口方向に向かって小径となる螺旋状に形成されて成るものであるから、効率良く上述した効果が得られる。
【0044】また、前記螺旋状に形成された攪拌刃を正逆回転させると共に、排出口方向に処理物を移動する回転方向の攪拌時間を、排出口から離れる方向に処理物が移動する回転方向の攪拌時間よりも所定時間短く設定したことにより、未処理物が排出されることもなくなる。
【0045】さらに、前記螺旋状に形成された攪拌刃に対応して処理槽内に固定刃を備えたことにより、螺旋状の攪拌刃と固定刃の相乗作用により、投入された生ごみ等の有機物を効率良く速やかに粉砕することができるので、より細かくなってさらに乾燥し易くなる。
【0046】また、上述した構成は微生物分解処理方式のものにも適用できるが、投入された生ごみ等の有機物が速やかに粉砕されて細かくなって乾燥し易くなるので、加熱乾燥処理方式のものに適用して、より効果的である。
【0047】そして、複数の小孔が形成された仕切板を処理槽内に設けて、投入される生ごみ等の有機物が前記螺旋状の攪拌刃により粉砕される粉砕処理部と、粉砕されて前記仕切板の小孔を通過してくる処理物を乾燥すると共に攪拌手段による攪拌に伴って排出口からオーバーフローさせる乾燥処理部とを備えたことにより、粉砕処理部で細かに粉砕された処理物のみが乾燥処理部に入って乾燥処理されるので、乾燥が促進する。
【0048】さらに、前記乾燥処理部専用の加熱手段を備えたことにより、細かくなった処理物がさらに乾燥促進される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施形態の全体構成を示す縦断面図。
【図2】上記実施形態における触媒脱臭ユニットと排気ファンの配置構成を上面側から見た要部構成図。
【図3】上記実施形態の全体構成を示す外観斜視図。
【図4】上記実施形態における攪拌の制御例を示すフローチャート。
【図5】本願発明の他の実施形態の全体構成を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 処理槽
1a 底面
1b 固定刃
1c 遮蔽板
1d 仕切板
1e 小孔
2 外装ケース
3 投入口
4 投入蓋
5 攪拌刃
5a 攪拌翼
6 攪拌軸
7 軸受部
8 減速駆動機構
9 攪拌用モータ
10 制御基板
11,11a 面状ヒータ
12 排出口
13 排出筒
14 開口
15 ストッカー
20 触媒脱臭ユニット
21 送風ファン
22 収納部
23 吸込口
24 カバー
25 吹出口
26 ファンモータ
27 排気ファン
28 流入口
29 排出口
30 排気口
31 操作表示部
32 シーズヒータ
33 触媒
34 筒状ケース
40 粉砕処理部
50 乾燥処理部

【特許請求の範囲】
【請求項1】 処理槽内に投入された生ごみ等の有機物を攪拌する攪拌手段と、前記処理槽内の処理物を前記攪拌手段による攪拌に伴ってオーバーフローさせる排出口とを備えると共に、前記攪拌手段は、前記処理槽内に水平方向に取り付けられた攪拌軸に螺旋状に形成された攪拌刃を有することを特徴とする有機物処理装置。
【請求項2】 前記攪拌刃は、前記排出口方向に向かって小径となる螺旋状に形成されて成ることを特徴とする請求項1記載の有機物処理装置。
【請求項3】 前記螺旋状に形成された攪拌刃を正逆回転させると共に、排出口方向に処理物を移動する回転方向の攪拌時間を、排出口から離れる方向に処理物が移動する回転方向の攪拌時間よりも所定時間短く設定したことを特徴とする請求項2記載の有機物処理装置。
【請求項4】 前記螺旋状に形成された攪拌刃に対応して処理槽内に固定刃を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の有機物処理装置。
【請求項5】 前記処理槽内に投入された生ごみ等の有機物を加熱乾燥処理することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の有機物処理装置。
【請求項6】 複数の小孔が形成された仕切板を前記処理槽内に設けて、投入される生ごみ等の有機物が前記螺旋状の攪拌刃により粉砕される粉砕処理部と、粉砕されて前記仕切板の小孔を通過してくる処理物を乾燥すると共に攪拌手段による攪拌に伴って前記排出口からオーバーフローさせる乾燥処理部とを備えたことを特徴とする請求項5記載の有機物処理装置。
【請求項7】 前記乾燥処理部専用の加熱手段を備えたことを特徴とする請求項6記載の有機物処理装置。

【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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【公開番号】特開2003−181407(P2003−181407A)
【公開日】平成15年7月2日(2003.7.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2001−381475(P2001−381475)
【出願日】平成13年12月14日(2001.12.14)
【出願人】(000001889)三洋電機株式会社 (18,308)
【Fターム(参考)】