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技術 生ゴミ処理機

出願人 株式会社ジャパン・エンジニアリング・サプライ
発明者 佐藤登
出願日 2001年12月19日 (17年8ヶ月経過) 出願番号 2001-386555
公開日 2002年12月24日 (16年7ヶ月経過) 公開番号 2002-370079
状態 特許登録済
技術分野 固体の乾燥 固体廃棄物の処理 破砕・粉砕(2) 混合機の付属装置 回転撹拌具形混合機
主要キーワード ストッパ突片 回転受け 逆転スイッチ キャップ形 ロックレバ 画面切替スイッチ 回転コア 処理所要
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年12月24日)のものです。
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図面 (20)

課題

水分を多く含んだ状態で細断すると生ゴミ粥状になるとか、粘性が高い団塊状となるとか、乾燥が進むとマイクロ波照射による局所的な加熱過多となって発火したり焦げ付く等の問題を解消する。

解決手段

回転カッタを回転させるカッタモータの回転を複数のステップ切り替え、各ステップ毎切替時間及び回転数を任意に設定できるカッタモータ制御手段を備える。タッチ操作パネル画面上に表示されるメニューに従い、タッチ入力により生ゴミの種類を選択できるとともに、その選択した種類の生ゴミについて、カッタモータの各ステップの切替時間及び回転数をタッチ入力により設定できる。

概要

背景

この種の生ゴミ処理機として、本発明者らが先に提案した特開平11−333415号公報に記載のものがある。この生ゴミ処理機は、処理容器側壁の下部にマイクロ波照射口を設けてマイクロ波透過材料閉塞し、マイクロ波発振器からのマイクロ波をこのマイクロ波照射口から処理容器内照射する。処理容器内に底部に、回転カッタ撹拌羽根とを同じ軸線上に別々に軸支し、回転カッタを撹拌羽根の少し上方でそれよりも高速に回転させ、生ゴミ撹拌と同時に細断するようになっている。

概要

水分を多く含んだ状態で細断すると生ゴミが粥状になるとか、粘性が高い団塊状となるとか、乾燥が進むとマイクロ波照射による局所的な加熱過多となって発火したり焦げ付く等の問題を解消する。

回転カッタを回転させるカッタモータの回転を複数のステップ切り替え、各ステップ毎切替時間及び回転数を任意に設定できるカッタモータ制御手段を備える。タッチ操作パネル画面上に表示されるメニューに従い、タッチ入力により生ゴミの種類を選択できるとともに、その選択した種類の生ゴミについて、カッタモータの各ステップの切替時間及び回転数をタッチ入力により設定できる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
13件

この技術が所属する分野

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請求項1

処理容器内に生ゴミを入れ、撹拌するとともに、回転カッタ細断しながらマイクロ波照射して加熱乾燥させる生ゴミ処理機において、前記回転カッタを回転させるカッタモータの回転を複数のステップ切り替え、各ステップ毎切替時間及び回転数を任意に設定できるカッタモータ制御手段を備えたことを特徴とする生ゴミ処理機。

請求項2

カッタモータ制御手段は、各ステップにおいてカッタモータを間欠回転させることを特徴とする請求項1に記載の生ゴミ処理機。

請求項3

カッタモータ制御手段は、間欠回転の停止時間及び回転時間を任意に設定できることを特徴とする請求項2に記載の生ゴミ処理機。

請求項4

カッタモータ制御手段は、マイクロ波照射の開始から任意に設定した時間内はカッタモータを回転させないことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の生ゴミ処理機。

請求項5

カッタモータ制御手段は、カッタモータの各ステップ毎の切替時間及び回転数を、処理しようとする生ゴミの種類毎に任意に設定できることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の生ゴミ処理機。

請求項6

タッチ操作パネルを備え、その画面上に表示されるメニューに従い、タッチ入力により生ゴミの種類を選択できるとともに、その選択した種類の生ゴミについて、カッタモータの各ステップの切替時間及び回転数をタッチ入力により設定できることを特徴とする請求項5に記載の生ゴミ処理機。

請求項7

生ゴミの種類毎の処理時間を、タッチ操作パネル上に表示されるメニューに従い、タッチ入力により設定できることを特徴とする請求項6に記載の生ゴミ処理機。

請求項8

回転カッタを互いに交差する長カッタ羽根と短カッタ羽根とで構成し、長カッタ羽根は、その両翼カッタ軸に対し処理容器の底部に向かって立ち下がってから水平に延び、短カッタ羽根は、その両翼の一方が水平に延び、他方が上向きに傾斜して延びていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の生ゴミ処理機。

請求項9

処理容器内の生ゴミを撹拌させる撹拌羽根と、これを回転させる撹拌モータと、この撹拌モータの回転を正転・停止・逆転の三段階で繰り返す撹拌モータ制御手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の生ゴミ処理機。

請求項10

撹拌羽根の先端面を肉厚方向に丸みを持たせたことを特徴とする請求項9に記載の生ゴミ処理機。

請求項11

処理容器内で処理された処理物を排出する排出口開閉する排出扉と、該排出扉の開閉を検知するセンサを備え、撹拌モータ制御手段は、該センサにより排出扉の開放が検知されしかも排出スイッチオンになったときに撹拌モータを駆動させ、撹拌羽根の回転により処理物を排出口から排出できるようにすることを特徴とする請求項1ないし10のいずれかに記載の生ゴミ処理機。

請求項12

排出扉を、半開き状態全開き状態の2段階に開放できるようにしたことを特徴とする請求項11に記載の生ゴミ処理機。

請求項13

処理容器を支承して回転させる回転受け台と、この回転受け台を回転させる撹拌モータと、この撹拌モータの回転を正転・停止・逆転の三段階で繰り返す撹拌モータ制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の生ゴミ処理機。

請求項14

撹拌モータ制御手段は、撹拌モータの正転・停止・逆転の各時間を任意に設定できることを特徴とする請求項9又は13に記載の生ゴミ処理機。

請求項15

処理容器をマイクロ波透過材質とするとともに、回転受け台をマイクロ波を照射されるマイクロ波遮蔽室内に設置し、この回転受け台上に処理容器を着脱自在に搭載したことを特徴とする請求項13に記載の生ゴミ処理機。

請求項16

処理容器を回転受け台に着脱自在に搭載するのに伴い、処理容器内の回転カッタがカッタモータのモータ軸継手で接離自在に連結されるようにしたことを請求項15に記載の生ゴミ処理機。

請求項17

処理容器に、吸気部と排気部を有する着脱自在な蓋を設けたことを特徴とする請求項15又は16に記載の生ゴミ処理機。

技術分野

0001

本発明は、マイクロ波加熱式の生ゴミ処理機、特に、処理容器内に生ゴミを入れ、撹拌するとともに、回転カッタ細断しながらマイクロ波照射して加熱乾燥させる生ゴミ処理機に関する。

背景技術

0002

この種の生ゴミ処理機として、本発明者らが先に提案した特開平11−333415号公報に記載のものがある。この生ゴミ処理機は、処理容器側壁の下部にマイクロ波照射口を設けてマイクロ波透過材料閉塞し、マイクロ波発振器からのマイクロ波をこのマイクロ波照射口から処理容器内に照射する。処理容器内に底部に、回転カッタと撹拌羽根とを同じ軸線上に別々に軸支し、回転カッタを撹拌羽根の少し上方でそれよりも高速に回転させ、生ゴミを撹拌と同時に細断するようになっている。

発明が解決しようとする課題

0003

本発明者は、このような構造の生ゴミ処理機を試作して種々の実験研究を重ねたところ、生ゴミは多種多様であることから、生ゴミによっては回転カッタで切断することにより却って粘性を与えてしまい、粘性が高い団塊状となって細断できないとか、生ゴミがある程度乾燥した以降、マイクロ波照射による加熱が局所的に過多となり、発火するとか、焦げ付くとか、回転カッタで細断された生ゴミと生ゴミから一気に放出された水とが処理容器の底部で粥状となり、回転カッタで細断することによって却って処理時間が長くなる等の種々の問題に直面した。これを解決するため、構造上の改良を重ねてきたが、その糸口をなかなか見出すことができなかった。

0004

試行錯誤の結果、本発明者は、乾燥がまだ不十分で水分をまだ多く含んでいる段階の生ゴミに対して、回転カッタをいきなり高速回転させて細断すると、生ゴミが粥状になるとか、生ゴミに却って粘性を与えてしまう結果に陥っていることや、生ゴミにまだ水分が残存している間は、マイクロ波はその水分に吸収されるが、生ゴミの水分が無くなっていくと(処理容器内の湿度が低下)、水分によるマイクロ波の吸収も次第に低下するため、同じ条件で生ゴミを切断・撹拌していては、マイクロ波照射による加熱の局所的な過多などを招く、という知見を見出した。

0005

そして、このような知見から、構造上の改良では解決できなかった上記のような問題点を、回転カッタの回転数を制御することで簡単に一掃できる本発明を案出するに至ったものである。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、処理容器内に生ゴミを入れ、回転カッタで細断しながらマイクロ波を照射して加熱乾燥させる生ゴミ処理機において、回転カッタを回転させるカッタモータの回転を複数のステップ切り替え、各ステップ毎切替時間及び回転数を任意に設定できるカッタモータ制御手段を備えたことを特徴とする。

0007

カッタモータ制御手段は、各ステップにおいてカッタモータを間欠回転させる。その間欠回転の停止時間及び回転時間を任意に設定できる。

0008

すなわち、本発明は、生ゴミが水分を多く含んでいる段階では、回転カッタの回転数を低く抑えて、生ゴミを大きめに切断し、水分が少なくなって乾燥が進むに従い回転カッタの回転数を段階的又は連続的に上昇させることで、水分を多く含んだ状態で細断することによる不都合を解消し、また乾燥が進むに従い生ゴミを細かく切断して行くとともに、その細断速度と細断片の撹拌速度を可変することで、生ゴミの水分蒸発の進行と細断化に合わせてマイクロ波照射による加熱が一貫して適切に行われ、時間的に平均した温度条件で効率よく均一に加熱できるようにするとともに、マイクロ波照射による局所的な加熱過多を防止できるようにしたものである。

0009

運転当初は、撹拌しながらの加熱により生ゴミから水分が急激に放出される。また、生ゴミをマイクロ波加熱すると、温度はある高さまで急に上昇するが、その後は余り上がらないので、生ゴミの加熱を待ってから切断した方が切断し易い。また、当初から切断すると、上記のように生ゴミが粥状になったり、粘性が高くなって団塊状となる。そのため、カッタモータ制御手段は、マイクロ波照射の開始からある時間内はカッタモータを回転させないことが好ましい。

0010

また、生ゴミは多種多様であるため、その内容物の種類や投入量や水分量など(以下、生ゴミの種類と総称する)に応じて適切な処理が容易に行えるように、タッチ操作パネルを備え、その画面上に表示されるメニューに従い、タッチ入力により生ゴミの種類を選択できるとともに、その選択した種類の生ゴミについて、カッタモータの各ステップの切替時間及び回転数をタッチ入力により設定できるようにする。更に、生ゴミの種類毎の処理時間を、タッチ操作パネル上に表示されるメニューに従い、タッチ入力により設定できるようにする。

0011

回転カッタの構造としては、互いに交差する長カッタ羽根と短カッタ羽根とで構成し、長カッタ羽根は、その両翼カッタ軸に対し処理容器の底部に向かって立ち下がってから水平に延び、短カッタ羽根は、その両翼の一方が水平に延び、他方が上向きに傾斜して延びている構造が良い。このようにすると、長カッタ羽根によって、できるだけ低い位置で広範囲に細断・撹拌できるとともに、回転中心付近でも細断・撹拌でき、また短カッタ羽根によってそれより上のところを細断・撹拌できる。

0012

生ゴミを大きく撹拌する場合、処理容器を固定してその中で撹拌羽根を回転させる方式と、処理容器自体を回転させる方式があるが、前者の方式の場合には、撹拌羽根を回転させる撹拌モータの回転を、撹拌モータ制御手段により正転・停止・逆転の三段階で繰り返す。一方、後者の方式の場合には、処理容器を回転受け台で支承し、この回転受け台を回転させる撹拌モータの回転を、撹拌モータ制御手段により正転・停止・逆転の三段階で繰り返す。また、撹拌モータの正転・停止・逆転の各時間を任意に設定できるようにすると良い。さらに、撹拌速度も任意に可変できるようにすると一層良い。

0013

撹拌羽根を回転させて撹拌する前者の方式の場合、撹拌羽根の先端面を肉厚方向に丸みを持たせれば、撹拌羽根の先端面と処理容器の内周面との間に、細断された固形物が挟まって撹拌羽根の回転が阻害されるようなことがない。

0014

また、前者の方式の場合、処理容器内で処理された処理物を排出する排出口開閉する排出扉と、該排出扉の開閉を検知するセンサを備え、撹拌モータ制御手段は、該センサにより排出扉の開放が検知されしかも排出スイッチオンになったときに撹拌モータを駆動させ、撹拌羽根の回転により処理物を排出口から排出できる構造にすることができる。この場合、排出扉を、半開き状態全開き状態の2段階に開放できるようにすれば、処理容器内の清掃点検を行うときに、いったんは半開きとすれば、処理容器内の熱気を逃がしてから作業を行うことができ、熱気を浴びないので、安全である。

0015

一方、処理容器を回転させて撹拌する後者の方式の場合、処理容器をマイクロ波透過材質とするとともに、回転受け台をマイクロ波を照射されるマイクロ波遮蔽室内に設置し、この回転受け台上に処理容器を着脱自在に搭載することにより、処理容器をマイクロ波遮蔽室から取り出すことができるので、処理前の生ゴミの投入と処理後の排出が容易になるとともに、処理容器の清掃も容易になる。

0016

また、処理容器を回転受け台に着脱自在に搭載するのに伴い、処理容器内の回転カッタがカッタモータのモータ軸継手で接離自在に連結されるようにすれば、回転カッタの清掃及び交換も容易になる。

0017

更に、処理容器に、吸気部と排気部を有する着脱自在な蓋を設ければ、処理容器内での乾燥処理が促進される。

発明を実施するための最良の形態

0018

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

0019

図1図3は、処理容器を固定してその中で撹拌羽根を回転させる方式の一実施例の全体機構図である。この実施例は、前出の特開平11−333415号公報に記載のものと基本構成については同じであって、有底円筒形金属製処理容器1をハウジング2内に固定設置し、この処理容器1の上面開口を、ハウジング2に蝶着されたマイクロ波遮蔽上蓋3にて開閉でき、また処理容器1の側壁下部に、マイクロ波透過材料で閉じられた2つのマイクロ波照射口4を設け、処理容器1とハウジング2との間に設置された2台のマグネトロン(マイクロ波発振器)5から、それぞれの導波管5a及びマイクロ波照射口4を通じて処理容器1内にマイクロ波を照射する構造になっている。

0020

また、処理容器1には、送風ダクト6と排気ダクト7とが接続されており、各マグネトロン5において冷却ファンにより冷却に供されて暖められた風が、各マグネトロン5の後段においてヒータ18により加熱され、送風ダクト6を通じて処理容器1内に温風となって送風されながら、処理容器1内のガスが、処理容器1の上部に設けられた排気口(図示せず)から、排気ファン8により排気ダクト7を通じて外部へ強制排気されるようになっている。この排気ダクト7の入口には温度センサ19が配設され、処理容器1内の気温がこの温度センサ19にて検出される。更に、処理容器1の底部には、図4に示すように、マイクロ波が漏洩しないサイズとした複数のドレン孔1aが設けられており、ここから自動的に排水できるようになっている。

0021

一方、処理容器1内の底部中央には、カッタ軸9と円筒形撹拌軸10とが同心円状に貫通軸受けされ、カッタ軸9の上端には図4に示すように回転カッタ11が固定され、撹拌軸10には、回転カッタ11よりも下方において撹拌羽根12が固定されている。回転カッタ11は、図1に示すようにハウジング2内の下部に設置されたカッタモータ13により一方向に回転され、撹拌羽根12は、同じくハウジング2内の下部に設置された撹拌モータ14により両方向に反転できるようになっている。

0022

ここまでの構成は従来とほぼ同様であるが、以下に述べる構成が従来と異なる。先ず、回転カッタ11の構造について述べると、図4及び図5に示すように回転カッタ11は、長カッタ羽根15と短カッタ羽根16とを互いに交差させて組み合わせて構成されている。図8に長カッタ羽根15のみ、図9に短カッタ羽根16のみを示す。長カッタ羽根15は、その両翼15aが、撹拌羽根12のコア12aの外周に沿って垂直に立ち下がってから、撹拌羽根12の上面との間に若干の隙間を形成して水平に延び、両翼先端部が上向きに傾斜している。

0023

短カッタ羽根16は、その両翼16aの一方が水平に延び、他方が中途から上向きに傾斜して延びている。また、上から見た形状は、長カッタ羽根15と短カッタ羽根16のいずれもその両翼が、切断し易くするために、回転カッタ11の回転方向に向けてC字形湾曲しながら先端に行くに従いっている。

0024

次に、撹拌羽根12は、図4図6に示すように、キャップ形のコア12aから両翼12bを対称にして水平に突設したもので、両翼12bの下面は、処理容器1の平らな底面との間に隙間を形成しないように平らになっているが、両翼12bの上面を見ると山形になっており、最も高い部12cの片側12dが、緩やかに傾斜して徐々に低くなるとともに辺縁が緩やかな曲線を描きながら先端に向かって幅広になり、また峰部12cの反対側12eが、峰部12cに丸みを持たせる急な斜面でしかも両翼12bの辺縁が互いに平行になっている。更に、両翼12bの先端面12fと角部にも丸みを持たせてある。

0025

撹拌羽根12の両翼12bの峰部12cの先端には、丸棒であるスクレーパ17が垂直に立設され、各スクレーパ17には、処理容器1の周壁内周面に摺接する縦長の凸部17aが設けられている。

0026

図4に示すように、処理容器1の周壁下部には、ドレン孔1aの近傍において排出口1bが設けられ、この排出口1bは、図1に示すように処理容器1の周壁外側に装着された排出扉100にて開閉される。図10図15にその装着構造の具体例を示す。

0027

排出扉20は、処理容器1の周壁外側に蝶番21にて開閉自在に蝶着され、排出扉20の遊端部外側に枢支したロックレバー22のフック23を、処理容器1の周壁外側のチャック24に係合させることにより、閉じた状態をロックできるようになっている。この状態で排出扉20の湾曲内面の凸部20aが、図13に示すように、排出口1bに嵌合して処理容器1の周壁内周面と面一になる。

0028

排出扉20の外面には、開き角度切替操作片25が、蝶番26にて開閉自在に且つねじりコイルバネにて閉じる方向に付勢して蝶着されている。開き角度切替操作片25は摘み部25aを一体に突設している。一方、排出扉20の蝶番21の固定側(処理容器1側)台部21aには、ストッパ突片27が固着されている。

0029

図10及び図13に示すように、排出扉20を閉じた状態では、開き角度切替操作片25の遊端25bは、ストッパ突片27より離れて固定側台部21aに圧接している。

0030

従って、ロックレバー22を回してそのロックを解除してから、このロックレバー22を手前に引いて排出扉20を開くと、図11及び図14に示すように、開き角度切替操作片25の遊端25bがストッパ突片27に当接したところで、排出扉20の開放が規制され、排出扉20は半開き状態になる。

0031

開き角度切替操作片25の摘み部25aを摘んで、開き角度切替操作片25の遊端25bがストッパ突片27を超えるところまで開き角度切替操作片25を開いた状態にしたまま、ロックレバー22を手前に引くと、排出扉20は半開き状態から更に開放され、図12及び図15に示すように、開き角度切替操作片25の遊端25bが処理容器1の外周面に当接するまで開く全開き状態となる。

0032

排出扉20の開閉は、図16ブロック図に示した排出扉開閉検知センサ28にて検知され、また処理容器1の上面のマイクロ波遮蔽上蓋3の開閉も上蓋開閉検知センサ29にて検知される。

0033

マグネトロン5、排気ファン8、カッタモータ13、撹拌モータ14、ヒータ18等は、ハウジング2の正面上部に設置されたタッチ操作パネル30(図2参照)での操作に従い、制御盤に設けられているCPUやROM等を含む制御回路31にて制御される。図16電気的な構成のブロック図を示す。

0034

図16において、タッチ操作パネル30の画面表示は、制御回路31内のROMに書き込まれたプログラムに従い後述のように遷移するとともに、その画面をタッチすることにより制御回路31への入力が行われる。制御回路31には、前記の温度センサ19、排出扉開閉検知センサ28、上蓋開閉検知センサ29からの検知信号のほか、タッチ操作パネル30の近傍に配置した電源スイッチ32及び非常停止スイッチ33からの信号も入力され、マグネトロン5、排気ファン8、カッタモータ13、撹拌モータ14、ヒータ18のそれぞれのドライバ回路5a、8a、13a、14a、18aが制御回路31にて制御される。また、警報器34も制御される。なお、温度センサ19に代えて湿度センサ19aを用いても良く、また温度センサ19と湿度センサ19aの両方を用いて、温度と湿度の両方から後述するような制御を行っても良い。

0035

図17に、制御回路31にて制御される撹拌モータ14及びカッタモータ13の動作のタイミングチャートを、処理容器1内の温度及び湿度の推移対照させて示す。

0036

撹拌モータ14は、制御回路31の制御により、本生ゴミ処理機の運転開始時(マイクロ波照射開始時)から、一定時間t1の正転と一定時間t2の停止と一定時間t3の逆転の三段階の動作を周期的に繰り返される。これらの時間t1、t2、t3はタッチ操作パネル30にて任意に設定される。

0037

カッタモータ13は、制御回路31の制御により、本生ゴミ処理機の運転開始時(マイクロ波照射開始時)からタッチ操作パネル30にて設定した所要時間T0は回転を保留され、その後から間欠的に回転されるとともに、その回転数を段階的に上昇される。その段階的に上昇させる各ステップの切替時間(次のステップに切り替えるまでの時間)T1〜Tn、各ステップでの間欠回転の間欠時間t並びに回転数rは、タッチ操作パネル30にて後述するように任意に設定される。

0038

処理容器1内に投入された生ゴミは、撹拌羽根12の正転・停止・逆転の三段階の動作の繰り返しにより撹拌されながら、運転開始時から処理容器1の下部においてマイクロ波を照射されて加熱される。生ゴミは、撹拌羽根12の正転により、その両翼12bの緩やかな傾斜の片側12dにより峰部12cまで掬い上げられるようにしかも中央に寄るように撹拌され、暫くの撹拌停止後、今度は撹拌羽根12の逆転により、両翼12bの反対側12eで峰部12c上まで跳ね上げられるように撹拌される。このような撹拌羽根12による多様な撹拌により、生ゴミへのマイクロ波浸透が満遍なく適切に行われる。

0039

撹拌羽根12の両翼12bの先端面12fは丸みを持たせてあるので、この先端面12fと処理容器1の内周面との間に魚骨等の固形物が挟まってしまい、撹拌羽根12の回転が阻害される、ということはない。また、スクレーパ17により、マイクロ波照射口4のマイクロ波透過材料表面及び処理容器1の内周面に付着する生ゴミが、撹拌と同時に掻き落とされるので、付着したまま動かないで焦げ付く、ということがない。

0040

回転カッタ11は、運転開始時から所要時間T0は回転を保留され、その後、間欠的に回転されるとともに、時間の経過に従い回転数を段階的に上昇される。これは、運転当初は、撹拌しながらの加熱により生ゴミからの除水が急激に行われ、またマイクロ波による生ゴミの加熱の場合、処理容器1内の温度はある高さまで急激に上昇するが、それ以降は余り上がらないため、生ゴミからの除水とマイクロ波による加熱が十分に行われるまで待ってから回転カッタ11による切断を開始した方が、切断することによって生ずる水によりマイクロ波が吸収される割合が少なく、それだけマイクロ波エネルギー利用効率が高くなるとともに、切断も容易になるからである。また、生ゴミを運転当初からいきなり細かく切断(細断)すると粥状になったり粘性により団塊状になるが、生ゴミの切断片の大きさが最初は大きく、徐々に細かくなるようにすると、このようなことを防止できるとともに、回転カッタ11の負荷も小さくて済む。

0041

更に、生ゴミの乾燥と細断が進んでくると、細断片に含まれる水分が低下して水分によるマイクロ波の吸収が低下し、各細断片蓄積される熱量も増加するため、回転カッタ11による更なる細断とその細断片の切断しながらの撹拌速度を上げていかないと、発火したり焦げ付くからである。そして、回転カッタ11の回転をこのように制御すると、処理容器1内の温度を安定させることができるとともに、各細断片からの水分の気化と熱の分散を促進させることができ、過度の加熱を抑えながら熱効率良く加熱できることになる。

0042

回転カッタ11は、長短のカッタ羽根15・16による上記のような構造であるので、撹拌羽根12の両翼12bによって押し上げられくる生ゴミを長カッタ羽根15の両翼にて切断できるとともに、長カッタ羽根15の立ち下がり部にて撹拌羽根12のコア12aの外周部位の生ゴミを切断でき、また短カッタ羽根16の水平な片方翼部にて撹拌羽根12のコア12aの上面部位の生ゴミを切断でき、傾斜したもう片方の翼部にて撹拌羽根12のコア12aより上方の生ゴミを切断できる。そして、このような広範囲に及ぶ切断と同時に撹拌もできる。

0043

上述のように撹拌羽根12は、正転・停止・逆転の三段階の動作を繰り返し、また回転カッタ11は、間欠的に回転するとともに、時間の経過に従い回転数を段階的に上昇させながら一方向(撹拌羽根12の正転方向)に回転するので、生ゴミの撹拌と切断は極めて複雑な様相で行われ、生ゴミの細断と加熱と熱の分散が効率よく行われることになる。なお、回転カッタ11の回転数は、段階的ではなく連続的に上昇させていってもよい。また、撹拌羽根12の正転時、逆転時の速度を任意に設定できるようにすることも容易に可能である。

0044

次に、タッチ操作パネル30によるタッチ入力と、それに基づいて行われる制御及び動作を、その画面表示に従って説明する。

0045

図18は、電源スイッチ32をオンとした電源投入後のタッチ操作パネル30の画面表示である。このときの画面には、タッチ操作するスイッチ(キー)として、生ゴミ投入確認スイッチ40、スタートアラーム、終了、再乾燥・排出の4つの操作スイッチ41〜44、メニュー選択スイッチ45、メニューイニシャライズスイッチ46が表示されるほか、動作状況表示欄47及び処理名表示欄48が表示される。

0046

生ゴミ投入確認スイッチ40は、処理容器1内に生ゴミを投入したことを確認させて空焚きを防止しようとするもので、このスイッチ40を所定時間押し続けることで、その後の動作が有効になる。

0047

スタートスイッチ41は、動作を開始させるためのもの、アラームスイッチ42は、動作異常表示画面に移行させるためのもの、終了スイッチ43は、動作を終了させるためのもの、再乾燥・排出スイッチ44は、再乾燥・排出操作画面へ移行させるためのもの、メニュー選択スイッチ45は、各種の設定画面へ移行させるためのもので、このメニュー選択スイッチ45で選択した処理メニューが処理名表示欄48に表示される。メニューイニシャライズスイッチ46を押すと、生ゴミの種別を示す複数の処理モードの中の一番目の処理モード(例えば、白飯が多い場合の処理名)が処理名表示欄48に初期表示される。

0048

図18中のスタートスイッチ41を押すと、タッチ操作パネル30は図19に示す動作中画面に遷移する。このとき、動作状況表示欄47に、選択した処理名や、動作時間や、マグネトロン5が動作していればマイクロ波による加熱中である旨が表示される。

0049

図18中の再乾燥・排出スイッチ44を押すと、図20に示す再乾燥・排出操作画面に遷移する。この画面において、排出扉20が開放されて排出扉開閉検知センサ28にて検知されると、その旨が動作状況表示欄47に表示される。撹拌モータ14の手動回転用の正転スイッチ49又は逆転スイッチ50を押すと、撹拌モータ14が正転又は逆転し、撹拌羽根12の正転又は逆転により乾燥した処理物が排出口1bから排出される。撹拌モータ14の回転中、動作状況表示欄47に排出動作中である旨が表示される。

0050

図20中の再乾燥スイッチ51を押すと、図21に示す再乾燥操作画面に遷移する。この画面において、生ゴミ投入確認スイッチ40が先に押してあれば、再乾燥が有効である旨が表示され、再乾燥スイッチ51を再び押すことにより、再乾燥動作が実行されて再乾燥中である旨と、動作時間及び温度センサ19による検出温度が表示される。

0051

図18の画面において最上欄52を押すと、図22に示す暗証番号入力画面に遷移し、テンキー画面53がポップアップ表示され、暗証番号の入力が求められる。暗証番号を入力してエンターキーを押すと、図23に示す設定変更画面に移行する。

0052

図23の設定変更画面には、乾燥終点停止温度設定画面への画面切替スイッチ54、カッタ回転設定への画面切替スイッチ55、マグネトロン動作時間のリセットスイッチ56、現在処理中の設定値の表示欄57、現在処理中の動作モードの表示欄58、現在動作中の値の表示欄59、乾燥操作の実行画面への切替スイッチ60、動作値を変更する画面への切替スイッチ61、マグネトロン5や排気ファン8やカッタモータ13や撹拌モータ14等のオン・オフを設定する画面への切替スイッチ62、強制的に動作終了させるスイッチ63、処理時間変更入力欄64が表示される。

0053

この処理時間変更入力欄64には、生ゴミの種別を示す複数の処理名(処理モード)のそれぞれについて、各処理時間をテンキー画面53から入力できるようになっている。以下、数値の入力を必要とする場合には、このテンキー画面53が開くようになっている。

0054

図23の設定変更画面において、停止温度設定画面への画面切替スイッチ54を押すと、図24に示す停止温度設定画面に遷移する。この画面では、生ゴミの種別を示す複数の処理名のそれぞれについて、乾燥終点の停止温度をテンキー画面53から入力して任意に設定できるようになっており、温度センサ19による検出温度がここで設定した温度になると、乾燥処理が自動的に停止する。なお、温度に代えて湿度を検出し、湿度が設定した値になったとき乾燥処理を停止してもよく、また温度と湿度の両方を検出してその一方又は両方から乾燥処理を停止してもよい。

0055

図23の設定変更画面において、カッタ回転設定への画面切替スイッチ55を押すと、図25に示すカッタ回転設定の処理選択画面に遷移する。この画面では、生ゴミの種別を示す複数の処理名の中から、カッタモータの回転設定をしようとする一つを矢印キーを押して選択するようになっている。任意の処理名を選択すると、図26に示すように、その処理名についてのカッタ切替時間設定画面に遷移する。

0056

この画面では、現在の処理所要時間を表示する動作時間表示欄65、当該処理名について乾燥終了時間を入力する乾燥終了時間入力欄66、マグネトロン5を起動させて乾燥を開始した時点からカッタモータ13の回転を開始するまでのカッタ開始時間T0(図17参照)を入力するカッタ開始時間入力欄67、カッタモータ13の回転を複数のステップ(本例の場合、第1から第4までの4ステップ)のそれぞれについて、各ステップ毎の時間T1〜Tnを入力するカッタ切替時間入力欄68が表示される。各入力欄66〜68には、テンキー画面53から数値を入力する。

0057

図26のカッタ切替時間設定画面において、処理選択メニュー画面スイッチ69を押すと図24の画面に戻り、カッタ設定画面スイッチ70を押すと、図27に示すように当該処理名に関するカッタ回転数・間欠時間設定画面に遷移する。この画面では、カッタモータ13の回転数rを各ステップ毎に入力するカッタ回転数入力欄71、各ステップ毎に間欠回転の時間tを入力する間欠時間入力欄72が表示される。各入力欄71・72には、テンキー画面53から数値を入力する。

0058

図27のカッタ回転数・間欠時間設定画面において、処理選択メニュー画面スイッチ69を押すと図25の画面に戻り、処理時間設定スイッチ73を押すと、図26のカッタ切替時間設定画面に戻るもので、他の処理名についても同様に設定する。カッタ初期設定スイッチ74を押すと、カッタモータ13の初期値を入力する画面(図示せず)に遷移する。

0059

また、図示していないが、撹拌モータ14についての正転・停止・逆転の三段階の動作の各時間t1、t2、t3も、その設定用画面で任意に設定できるようになっている。

0060

図17のタイミングチャートにおけるカッタモータ13の回転パターン及び撹拌モータ14の回転パターンを、上記のようにしてタッチ操作パネル30上で、生ゴミの種別を示す複数の処理名(処理モード)毎に任意に設定することができるもので、生ゴミの種類に応じた適切な処理を行うことができる。

0061

次に、処理容器自体を回転させて撹拌する方式の一実施例について説明する。図28図30にその全体を示し、図31に一部を拡大して示す。この実施例では、マイクロ波透過材料(プラスチック)で作られた処理容器51を用い、これを、ハウジング52内に設けられたマイクロ波遮蔽室53内において回転受け台54上に着脱自在に搭載し、回転受け台54と共に回転させるようになっている。

0062

マイクロ波遮蔽室53は、マイクロ波を反射するステンレス等の金属板55にて上面以外の面を囲繞され、その上面開口はハウジング52に蝶着されたマイクロ波遮蔽上蓋56にて開閉でき、このマイクロ波遮蔽上蓋56を開いてマイクロ波遮蔽室53の上面開口から処理容器51を外部に取り出すことができるようになっている。

0063

マイクロ波遮蔽室53内には、ハウジング52内に設置したマイクロ波発生器57からのマイクロ波が、導波管58を通じてマイクロ波遮蔽室53の側壁下部から照射される。また、冷却ファン59にてマイクロ波発生器57の冷却に供された風が、送風ダクト60を通じてマイクロ波遮蔽室53の側壁上部から送風できるようになっている。一方、送風ダクト60の先端の送風口60aとは反対側には、ハウジング52外へ通ずる排気口61がマイクロ波遮蔽室53の側壁上部に設けられ、図示しない排気ファンにて強制排気できるようになっている。

0064

処理容器51は、底部近くで先細になる有底円筒形をなし、その上面開口を、蝶着した又は着脱自在とした上蓋62にて閉じて使用するようになっている。この上蓋62は、中央に凹部62aを形成しており、この凹部62aの内側(上蓋62の中央外側)には、処理容器1を出し入れしたり持ち運ぶための把手63が設けられている。処理容器51自体の周壁にも把手51aが設けられている。また、上蓋62の外周壁62bは、送風ダクト60の送風口60aからの送風を処理容器51内に導入するとともに、排気口61を通じて排気するため、メッシュ構造になっている。つまり、外周壁62b自体が吸気部と排気部とを兼ねている。外周壁62bと凹部62aの周壁との間には環状空間64が形成されているが、送風口60aから先ずこの環状空間64に入った風が処理容器51内で下方へ向かうように、また排気の際には排気口61へ向かうように、凹部62aの周壁62cは湾曲してから垂下している。なお、環状空間64からではなく、真上(凹部62aに相当する部分)から処理容器51内に送風しても良い。

0065

処理容器51内の底部中央には、図31に拡大して示すように、キャップ状のカッタ回転コア65を有するカッタ軸66が軸受67により回転自在に軸受けされ、そのカッタ回転コア65上に回転カッタ68が緊締されている。この回転カッタ68の両翼は、カッタ軸66から見て、カッタ回転コア65の外周において立ち下がってから、処理容器51の平らな底面に沿って水平に延び、両翼先端部が処理容器51の先細となる側面に沿って上向きに傾斜している。

0066

カッタ軸66の下端には、処理容器51の底部の外側において継手部66aが設けられ、処理容器51を回転受け台54上に搭載すると、この継手部66aが、ハウジング52内に設置されているカッタモータ69(図28)のカッタモータ軸70側の継手部70aと結合され、カッタモータ69の回転を回転カッタ68に伝達させることができるようになっている。

0067

一方、回転受け台54は、処理容器51の底部の円筒形座部51bと嵌合できる大きさの有底円筒形で、その底部にカッタモータ軸70を貫通させる円筒軸71を有し、この円筒軸71が、マイクロ波遮蔽室53の底部中央において軸受72に回転自在に軸受けされている。円筒軸71は、ハウジング52内に設置された撹拌モータ73(図28)の回転をプーリ及びベルトを介して伝達される。

0068

カッタモータ69はカッタモータ制御回路にて、また撹拌モータ73は撹拌モータ制御回路にて、図17に示したタイミングチャートのように制御される。すなわち、回転受け台54及びそれに搭載した処理容器51は、前述した実施例の撹拌羽根12と同様に、一定時間t1の正転と一定時間t2の停止と一定時間t3の逆転の三段階の動作を周期的に繰り返され、また回転カッタ68は、運転開始時(マイクロ波照射開始時)から所要時間T0は回転を保留され、その後から間欠的に回転されるとともに、その回転数を段階的に上昇される。

0069

この実施例では、処理容器51自体を回転させることで生ゴミを大きく撹拌させるが、処理容器51の上蓋62は、処理容器51と一体に回転することから、上蓋62の外周壁62bをメッシュ構造にすることで、処理容器51内への送風と排気を行えるようにしている。

0070

処理容器51の底部には、マイクロ波が漏洩しないサイズとした複数のドレン孔74が設けられ、処理容器51内で生じたドレンは、ドレン孔74を通じてドレン回収容器75中に落入する。このドレン回収容器75は、回転受け台54内に着脱自在に挿入され、処理容器51と同時又は別個に取り出すことができるようになっている。

0071

処理容器51の底部は、その円筒形座部51bが回転受け台54と嵌合するので、回転受け台54及びドレン回収容器75に対する上蓋としての機能も有することになる。

0072

なお、ドレン回収容器75は、マイクロ波遮蔽室53外においてハウジング52内に着脱自在に設置し、処理容器51の底部のドレン孔74からのドレンをドレン回収容器75へ導くようにしてもよい。また、処理容器51の上蓋62を処理容器51と一体に回転させない構造にすることもできる。その場合、処理容器51は上蓋62の把手を持つことでマイクロ波遮蔽室53から出し入れでき、処理容器51を回転受け台54上に搭載するときに、上蓋62がマイクロ波遮蔽室53に対して固定されて、上蓋62に設けられた吸気口が送風ダクト60の送風口60aに一致するとともに、上蓋62に設けられた排気口がハウジング52外へ通ずる排気口61と一致し、この状態のまま処理容器51が回転受け台54と共に回転しても上蓋62は回転せず、上蓋62の嵌合部が処理容器51の上面開口部と嵌合したまま摺接して処理容器51の揺動を防止できる構造にすると良い。

発明の効果

0073

本発明によれば次のような効果がある。
(1)回転カッタを回転させるカッタモータの回転を複数のステップに切り替え、各ステップ毎に切替時間及び回転数を任意に設定するので、水分を多く含んだ状態で細断することによる不都合、つまり生ゴミが粥状になるとか、粘性が高い団塊状となるなどの問題を解消できる。

0074

(2) 乾燥が進むに従い生ゴミを細かく切断して行くとともに、その細断速度と細断片の撹拌速度を速めることで、生ゴミの水分蒸発の進行と細断化に合わせてマイクロ波照射による加熱が一貫して適切に行われ、時間的に平均した温度条件で効率よく均一に加熱できるとともに、マイクロ波照射による局所的な加熱過多を防止できる。

0075

(3) 生ゴミの種類や投入量や水分量などに応じて適切な処理ができる。
(4)タッチ操作パネルによるタッチ入力により各種の設定を簡単に行える。

0076

(5)回転カッタの構造として、互いに交差する長カッタ羽根と短カッタ羽根とで構成し、長カッタ羽根は、その両翼がカッタ軸に対し処理容器の底部に向かって立ち下がってから水平に延び、短カッタ羽根は、その両翼の一方が水平に延び、他方が上向きに傾斜して延びた構造にすると、長カッタ羽根によって、できるだけ低い位置で広範囲に細断・撹拌できるとともに、回転中心付近でも細断・撹拌でき、また短カッタ羽根によってそれより上のところを細断・撹拌できる。

0077

(6) 生ゴミを撹拌させる撹拌羽根の回転又は処理容器自体の回転を正転・停止・逆転の三段階で繰り返すと、多様な撹拌により生ゴミへのマイクロ波浸透が満遍なく適切に行える。

0078

(7) 排出口を開閉する排出扉を、半開き状態と全開き状態の2段階に開放できるようにすれば、処理容器内の清掃や点検を行うときに、いったんは半開きとすれば、処理容器内の熱気を逃がしてから作業を行うことができ、熱気を浴びないので、安全である。

0079

(8)撹拌羽根の先端面を肉厚方向に丸みを持たせれば、撹拌羽根の先端面と処理容器の内周面との間に、細断された固形物が挟まって撹拌羽根の回転が阻害されるようなことがない。

0080

(9)処理容器をマイクロ波透過材質とするとともに、回転受け台をマイクロ波を照射されるマイクロ波遮蔽室内に設置し、この回転受け台上に処理容器を着脱自在に搭載することにより、処理容器をマイクロ波遮蔽室から取り出すことができるので、処理前の生ゴミの投入と処理後の排出が容易になるとともに、処理容器の清掃も容易になる。

0081

(10)処理容器を回転受け台に着脱自在に搭載するのに伴い、処理容器内の回転カッタがカッタモータのモータ軸と継手で接離自在に連結されるようにすれば、回転カッタの清掃及び交換も容易になる。

0082

(11)処理容器に、吸気部と排気部を有する着脱自在な蓋を設ければ、処理容器内での乾燥処理が促進される。

図面の簡単な説明

0083

図1処理容器を固定してその中で撹拌羽根を回転させる方式とした本発明の一実施例の全体の機構正面図である。
図2同上の側面図である。
図3同じく平面図である。
図4同実施例における撹拌羽根と回転カッタとの組み合わせ状態の斜視図である。
図5同上の分解斜視図である。
図6撹拌羽根の平面図である。
図7同じく正面図である。
図8回転カッタの長カッタ羽根を示し、(A)は平面図、(B)は側面図である。
図9回転カッタの短カッタ羽根を示し、(A)は平面図、(B)は側面図である。
図10処理容器の排出口を開閉する排出扉の閉じた状態の斜視図である。
図11排出扉の半開き状態の斜視図である。
図12全開き状態の斜視図である。
図13閉じた状態の断面図である。
図14半開き状態の断面図である。
図15全開き状態の断面図である。
図16電気的構成を示すブロック図である。
図17撹拌モータの動作とカッタモータの動作を処理容器内の温度及び湿度の推移と対照させて示すタイミングチャートである。
図18電源投入後のタッチ操作パネルの画面である。
図19動作中画面である。
図20再乾燥・排出操作画面である。
図21再乾燥操作画面である。
図22暗証番号入力画面である。
図23設定変更画面である。
図24停止温度設定画面である。
図25カッタ回転設定の処理選択画面である。
図26カッタ切替時間設定画面である。
図27カッタ回転数・間欠時間設定画面である。
図28処理容器自体を回転させて撹拌する方式とした本発明の実施例の全体の機構正面図である。
図29同上の側面図である。
図30同じく平面図である。
図31一部分の拡大断面図である。

--

0084

1処理容器
1aドレン孔
1b 排出口
2ハウジング
3マイクロ波遮蔽上蓋
4マイクロ波照射口
5マグネトロン
5a導波管
6送風ダクト
7排気ダクト
8排気ファン
9カッタ軸
10撹拌軸
11回転カッタ
12撹拌羽根
12aコア
12b両翼
12c峰部
12d 峰部の片側
12e 峰部の反対側
12f 両翼の先端面
13カッタモータ
14撹拌モータ
15 長カッタ羽根
15a 長カッタ羽根の両翼
16 短カッタ羽根
16a 短カッタ羽根の両翼
17スクレーパ
17a 凸部
18ヒータ
19温度センサ
19a湿度センサ
20排出扉
20a 凸部
21蝶番
21a 台部
22ロックレバー
23フック
24チャック
25開き角度切替操作片
25a摘み部
25b遊端
26 蝶番
27ストッパ突片
28 排出扉開閉検知センサ
29 上蓋開閉検知センサ
30タッチ操作パネル
31制御回路
32電源スイッチ
33非常停止スイッチ
34警報器
51 処理容器
51a把手
51b円筒形座部
52 ハウジング
53マイクロ波遮蔽室
54回転受け台
55金属板
56 マイクロ波遮蔽上蓋
57マイクロ波発生器
58 導波管
59冷却ファン
60 送風ダクト
60a送風口
61排気口
62 上蓋
62a 凹部
62b外周壁
62c 凹部の周壁
63 把手
64 環状空間
65カッタ回転コア
66 カッタ軸
67軸受
68 回転カッタ
66a継手部
69 カッタモータ
70 カッタモータ軸
70a 継手部
71円筒軸
72 軸受
73 撹拌モータ
74 ドレン孔
75 ドレン回収容器

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