JP4492019B2

JP4492019B2 - 粉砕装置

Info

Publication number: JP4492019B2
Application number: JP2001291613A
Authority: JP
Inventors: 英稔植田; 愼弥古賀
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003093913A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厨芥や発泡トレー、ペットボトル等を粉砕する粉砕装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市におけるごみ問題は深刻になってきている。食物の屑である厨芥等は生ごみであるため焼却や場合によって生物処理が行われるが、そのまま処理するのではエネルギ効率が悪いし、発泡トレー、ペットボトル等も再生処理して利用するためには細かく粉砕する必要がある。このような厨芥や発泡トレー、ペットボトル等を粉砕する従来の粉砕装置として、例えば本出願人によって提案された特願平１１−１５６１４７号（特開２０００−３４２９８８号公報）に記載された粉砕装置がある。以下にこの従来の粉砕装置について説明する。
【０００３】
図９は従来の粉砕装置の内部構造を透視して示す斜視図、図１０（ａ）は従来の粉砕装置における粉砕中の粉砕室内部を上方から覗いた透視上面図、図１０（ｂ）は（ａ）の粉砕部の正面図、図１１（ａ）は従来の粉砕装置における硬い処理物を粉砕する時の粉砕開始時の粉砕室内部を上方から覗いた上面図、図１１（ｂ）は（ａ）の粉砕部の正面図である。
【０００４】
図９，図１０（ａ），（ｂ）、図１１（ａ），（ｂ）において、１は厨芥や水等を投入するための投入口、２は投入口１の直下に設けられ、粉砕室壁を形成する中空構造体である。なお、厨芥等というのは、本明細書においては厨芥のほか有機物系の被粉砕物を意味する。３は底板、４は中空構造体２の下部に設けられた粉砕物流入室、５は中空構造体２の中心位置に垂直に設置されて高速回転する回転軸、６は粉砕装置下部に設けられ、回転軸５を駆動するための動力源となるモーターである。なお、本明細書における上下方向は垂直方向に関して上下を意味する。底板３は、中空構造体２内で粉砕部と粉砕物流入室４とを仕切っている。７は粉砕物流入室４から外部に向けて取り付けられた粉砕物を排出するための排出管、８は中空構造体２内側面に取り付けられた固定刃、９はシンク、１０は水栓、１１は回転刃、１２は回転軸５に取り付けられたランナー、１３は回転刃１１をランナー１２に遊嵌して取付けるためのピン、１４は回転刃１１の先端に取り付けられた先端刃である。回転刃１１はランナー１２にピン１３により取り付けられ、ピン１３を回転軸として自由度をもつ回動可能な可撓体であって、中空構造体２の内側面に伸ばされている。可撓体には、ローラチェーンやチェーン等の鎖部材、ワイヤロープ、ゴム，ばね等の弾性体がある。
【０００５】
以上のように構成された従来の粉砕装置について、以下その動作を説明する。図９において、厨芥等を粉砕する際水栓１０より水を流し、投入口１より厨芥等と水を中空構造体２内に導入する。その後モーター６を起動し、回転軸５を高速で回転させることによりランナー１２および回転刃１１が高速回転し、中空構造体２内に投入されていた厨芥等は回転刃１１から受ける衝撃や、固定刃８と回転刃１１との間での切削により粉砕されていく。粉砕された厨芥物は粉砕物流入室４に流れ込んでいき、排出管７から排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような従来の粉砕装置では、粉砕開始時にはランナー１２や回転刃１１と、固定刃８や中空構造体２の内壁面との間に処理物が投入されており、ランナー１２の回転と同時にこれら処理物が固定側との間に挟み込まれる。処理物が容易に粉砕されるような柔らかいものであれば図１０（ａ），（ｂ）のようにランナー１２が高速回転し、可撓体で構成された回転刃１１が自身の遠心力により回転軸５を中心として放射状に伸びて粉砕を開始することができるが、処理物が人参やジャガイモ、大根のブロックなど、容易に粉砕されない硬度をもったものの場合には、図１１（ａ），（ｂ）のように可撓体の回転刃１１は放射線状には伸びることができず、ランナー１２の回転により処理物とランナー１２によって回転刃１１はしごかれ、ランナー１２の外周に沿って撓む。このとき、撓んだ回転刃１１の外周形状が円形ではないため、回転刃１１外周と、固定刃８や中空構造体２の内壁面との間に処理物が挟まって大きな抵抗となり、トルクの足りないモーターはロックしてしまうという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、モーターのロックを防止でき、モーターを小型化できる粉砕装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために本発明は、回転刃が可撓体と該可撓体の先端に設けられた先端刃から構成され、ランナーの上面には該ランナーを覆って円板が配設され、回転刃が該ランナー外周に沿って撓んだ時には、回転刃とランナーがすべて円板の下面内に巻き込まれて収容されることを特徴とする。
【０００９】
これにより、モーターのロックを防止でき、モーターを小型化することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、処理物が導入される投入口に接続され、中空構造体によって形成されるとともに、導入された処理物を粉砕する粉砕室と、粉砕室の下側に形成され粉砕物が流入する粉砕物流入部と、粉砕室と粉砕物流入室を仕切る底板と、粉砕物流入部に接続され粉砕物を排出する排出管と、底板を挿通し粉砕室内にまで伸びた回転軸を備えたモーターと、粉砕室において回転軸に取付けられ回転軸と同期して回転するランナーと、ランナーに取付けられた回転刃と、中空構造体の内壁に固定され、回転刃と協働して処理物を粉砕する固定刃が設けられた粉砕装置であって、回転刃が可撓体と該可撓体の先端に設けられた先端刃から構成され、ランナーの上面には該ランナーを覆って円板が配設され、回転刃が該ランナー外周に沿って撓んだ時には、回転刃とランナーがすべて円板の下面内に巻き込まれて収容されることを特徴とする粉砕装置としたものであり、粉砕装置運転時のモーターのロックを防止することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、ランナーが、円板に回転刃を回転自在に遊嵌するための支持片が突設された略円形の形状であることを特徴とする請求項１記載の粉砕装置としたものであり、回転刃がランナー外周に沿って撓んだときに回転刃外周が略円形になる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、ランナーが回転軸に対して点対称形の板体であって、且つ該回転軸に対して非線対称形であることを特徴とする請求項１記載の粉砕装置としたものであり、回転刃がランナー外周に沿って撓んだときに回転刃外周が略円形になる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、ランナーが回転軸に対して略平行四辺形の板体であることを特徴とする請求項３記載の粉砕装置としたものであり、回転刃がランナー外周に沿って撓んだときに回転刃外周が略円形になる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図１から図９を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の粉砕装置について説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態１における粉砕装置の粉砕中の粉砕室内部の透視上面図、図１（ｂ）は（ａ）の粉砕室内部の透視正面図、図２（ａ）は本発明の実施の形態１における粉砕装置の硬い処理物を粉砕する時の粉砕開始時の粉砕室内部の透視上面図、図２（ｂ）は（ａ）の粉砕室内部の透視正面図である。図９は従来の粉砕装置の内部構造を透視して示す斜視図であるが、粉砕室内を除き、基本的な全体構成は実施の形態１の粉砕装置と変わりがないので、実施の形態１の説明においても参照する。従って、従来の粉砕装置で使用した符号と同一符号は、実施の形態１の粉砕装置でも同様の部材を示しており、詳細な説明は省略する。
【００１７】
図１（ａ），（ｂ）、図２（ａ），（ｂ）、図９において、１は投入口、２は中空構造体、３は底板、４は粉砕物流入室、５は回転軸、６はモーターである。７は排出管、８は中空構造体２内側面に取り付けられた固定刃、９はシンク、１０は水栓、１１は回転刃、１２は回転軸５に取り付けられたランナー、１３は回転刃１１をランナー１２に遊嵌して取付けるためのピン、１４は回転刃１１の先端に取り付けられた先端刃である。回転刃１１はランナー１２にピン１３により取り付けられ、ピン１３を回転軸として自由度をもつ回動可能な可撓体であって、ローラチェーンやチェーン等の鎖部材、ワイヤロープ、ゴム，ばね等の弾性体から構成される。可撓体といっても回転面内での可撓性であって、回転軸５方向の動きは制約されることが望ましい。先端刃１４はこの可撓体の先端に設けた破砕用の衝撃体や刃等である。１５は、回転軸５の上端側に取り付けられ、ランナー１２の上部にかぶさるように配置された円板である。回転刃１１が回転するとき、ランナー１２や回転刃１１のピン１３付近が円板１５と接触しないだけの間隙が設けられる必要がある。
【００１８】
次に、このような構造を有する実施の形態１の粉砕装置の粉砕部の動作について説明する。まず図９において、厨芥等を投入口１より投入する。厨芥等を粉砕する際には水栓１０の蛇口を開けて水を流し、続いてモーター６を起動する。これに伴って回転軸５が回転を始め、ランナー１２を介して回転刃１１を回転状態にする。図１（ａ），（ｂ）に示すように、ランナー１２が高速回転すると、回転刃１１が自身の遠心力により回転軸５を中心として放射状に伸びきった状態となる。このとき、粉砕室を構成する中空構造体２内に投入された厨芥等は、回転刃１１から受ける衝撃や、固定刃８と回転刃１１の間での切削により粉砕されていく。粉砕された厨芥物は底板３の外周と中空構造体２の内側面との間隙を通って粉砕物流入室４に流れ込んでいき、排出管７から排出される。
【００１９】
しかし、上述の動作は投入した厨芥等が比較的粉砕のし易い柔らかいものの場合に過ぎず、投入された厨芥等が人参やジャガイモ、大根のブロックなど、容易に粉砕されない硬度をもったものの場合、モーター６を起動しても、回転刃１１は処理物とランナー１２にしごかれ、図２（ａ）に示すようにランナー１２の外周に沿って撓んでしまう。しかし実施の形態１の粉砕装置においては、円板１５がランナー１２を覆うように回転軸５に取付けられているため、図２（ａ），（ｂ）に示すように回転刃１１及び先端刃１４はランナー１２の周囲に巻き付き、円板１５の下面内に潜り込むことが可能になる。そして、円板１５は円形であるため、厨芥等を噛み込んでこれを圧縮し、固定刃８や中空構造体２の内壁に押し付けるようなことを起こさないため、粉砕開始時においてもモーター６はロックしない。ランナー１２は処理物の存在による抵抗が少なく回転可能であるため、回転刃１１が自身の遠心力により徐々に円板１５の下から腕を伸ばし始め、やがて放射線状に伸びながら粉砕を完了する。
【００２０】
このように、実施の形態１の粉砕装置はランナー１２の上部に円板１５を取り付けたことにより、モーター６のロックを防止することができる。従って、必要以上に大きなトルクを出力するモーター６でなくともよく、モーター６を小型化できる。
【００２１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の粉砕装置について説明する。図３（ａ）は本発明の実施の形態２における粉砕装置の粉砕中の粉砕室内部の透視上面図、図３（ｂ）は（ａ）の粉砕室内部の透視正面図、図４（ａ）は本発明の実施の形態２における粉砕装置の硬い処理物を粉砕する時の粉砕開始時の粉砕室内部の透視上面図、図４（ｂ）は（ａ）の粉砕室内部の透視正面図である。図９は実施の形態１と同様、実施の形態２の説明においても参照する。従来の粉砕装置で使用した符号と同一符号は、実施の形態２の粉砕装置でも同様の部材を示しており、詳細な説明は省略する。
【００２２】
図３（ａ），（ｂ）、図４（ａ），（ｂ）、図９において、１は投入口、２は中空構造体、３は底板、４は粉砕物流入室、５は回転軸、６はモーター、７は排出管、８は、固定刃、９はシンク、１０は水栓、１１は回転刃、１２はランナー、１３はピン、１４は先端刃である。回転刃１１はランナー１２にピン１３により取り付けられ、ピン１３を回転軸として自由度をもつ回動可能な可撓体である。ランナー１２は回転軸５に固定され、モーター６と同期して回転する。ランナー１２の形状は略円形で、ピン１３を遊嵌させる貫通孔のある支持片が円板の外周から突設されている。
【００２３】
次に、このような構造を有する実施の形態１の粉砕装置の粉砕部の動作について説明する。処理物が比較的粉砕し易い場合は、図３（ａ），（ｂ）に示すようにランナー１２が高速回転し、回転刃１１は回転軸５を中心として放射状に伸び、厨芥等の粉砕を行う。しかし、厨芥等が人参やジャガイモ、大根のブロックなど、容易に粉砕されない硬度をもったものの場合、モーター６を起動しても、回転刃１１は処理物とランナー１２にしごかれ、図４（ａ）に示すようにランナー１２の外周に沿って撓んでしまう。しかし実施の形態２の粉砕装置においては、ランナー１２は略円形であるため、撓んだ回転刃１１の外周形状は、図４（ａ），（ｂ）に示すように略円形となり、径方向の凹凸がなくなる。このため厨芥等を噛み込んで固定刃８や中空構造体２の内壁に押し付けるような部分がないため、粉砕開始時においてもモーター６はロックしない。ランナー１２が回転可能であるため、回転刃１１が自身の遠心力により徐々にランナー１２の外側面から離れて腕を伸ばし始め、やがて放射線状に伸びながら粉砕を完了する。なお、実施の形態１の円板１５を併せて設置するのも好適である。
【００２４】
このように、実施の形態２の粉砕装置はランナー１２の形状を略円板形とすることにより、モーター６のロックを防止することができる。従って、必要以上に大きなトルクを出力するモーター６でなくともよく、モーター６を小型化できる。
【００２５】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の粉砕装置について説明する。図５（ａ）は本発明の実施の形態３における粉砕装置の粉砕中の粉砕室内部の透視上面図、図５（ｂ）は（ａ）の粉砕室内部の透視正面図、図６（ａ）は本発明の実施の形態３における粉砕装置の硬い処理物を粉砕する時の粉砕開始時の粉砕室内部の上面図、図６（ｂ）は（ａ）の粉砕室内部の透視正面図である。図９は実施の形態１と同様、実施の形態３の説明においても参照する。従来の粉砕装置で使用した符号と同一符号は、実施の形態３の粉砕装置でも同様の部材を示しており、詳細な説明は省略する。
【００２６】
図５（ａ），（ｂ）、図６（ａ），（ｂ）、図９において、１は投入口、２は中空構造体、３は底板、４は粉砕物流入室、５は回転軸、６はモーター、７は排出管、８は、固定刃、９はシンク、１０は水栓、１１は回転刃、１２はランナー、１３はピン、１４は先端刃である。回転刃１１はランナー１２にピン１３により取り付けられ、ピン１３を回転軸として自由度をもつ回動可能な可撓体である。ランナー１２は回転軸５に固定され、モーター６と同期して回転する。ランナー１２は回転軸５に固定され、モーター６と同期して回転する。ランナー１２の上方からみた形状は回転軸５に対して略平行四辺形であり、ピン１３を遊嵌させる貫通孔のある支持片が略平行四辺形の板体の外周から突設されている。
【００２７】
次に、このような構造を有する実施の形態３の粉砕装置の粉砕部の動作について説明する。処理物が比較的粉砕し易い場合は、図５（ａ），（ｂ）に示すようにランナー１２が高速回転し、回転刃１１は回転軸５を中心として放射状に伸び、厨芥等の粉砕を行う。しかし、厨芥等が人参やジャガイモ、大根のブロックなど、容易に粉砕されない硬度をもったものの場合、モーター６を起動しても、回転刃１１は処理物とランナー１２にしごかれ、図６（ａ）に示すようにランナー１２の外周に沿って撓んでしまう。図６（ａ），（ｂ）に示すように、ランナー１２は略平行四辺形であるため、撓んだ回転刃１１の外周形状は、略円形となり凹凸がなくなる。このため厨芥を噛み込んで固定刃８や中空構造体２の内壁に押し付けるような部分がなくなるため、粉砕開始時においてもモーター６はロックしない。なお、最も円形に近くするには、ピン１３が設けられた角部と、残り２つの角部との対角線の長さの差が回転刃１１の幅寸法となるように設定するのがよい。また、実施の形態１の円板１５を併せて設置するのも好適である。
【００２８】
このように、実施の形態３の粉砕装置はランナー１２の形状を略平行四辺形にすることにより、モーター６のロックを防止することができる。従って、必要以上に大きなトルクを出力するモーター６でなくともよく、モーター６を小型化できる。
【００２９】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の粉砕装置について説明する。図７（ａ）は本発明の実施の形態４における粉砕装置の粉砕中の粉砕室内部の透視上面図、図７（ｂ）は（ａ）の粉砕室内部の透視正面図、図８（ａ）は本発明の実施の形態４における粉砕装置の硬い処理物を粉砕する時の粉砕開始時の粉砕室内部の透視上面図、図８（ｂ）は（ａ）の粉砕室内部の透視正面図である。図９は実施の形態１と同様、実施の形態４の説明においても参照する。従来の粉砕装置で使用した符号と同一符号は、実施の形態４の粉砕装置でも同様の部材を示しており、詳細な説明は省略する。
【００３０】
実施の形態４の粉砕装置は、実施の形態３の粉砕装置とランナー１２の形状が異なるだけである。すなわち、実施の形態４におけるランナー１２は、上方からみた形状が回転軸５に対して点対称形の板体で、且つ非線対称形であり、ピン１３を遊嵌させる貫通孔のある支持片がこの点対称形の板体の外周から突設されている。
【００３１】
次に、このような構造を有する実施の形態４の粉砕装置の粉砕部の動作について説明する。処理物が比較的粉砕し易い場合は、図７（ａ），（ｂ）に示すようにランナー１２が高速回転し、回転刃１１は回転軸５を中心として放射状に伸び、厨芥等の粉砕を行う。しかし、厨芥等が人参やジャガイモ、大根のブロックなど、容易に粉砕されない硬度をもったものの場合、モーター６を起動しても、回転刃１１は処理物とランナー１２にしごかれ、図８（ａ）に示すようにランナー１２の外周に沿って撓んでしまう。図８（ａ），（ｂ）に示すように、ランナー１２は点対称の板体であるため、撓んだ回転刃１１の外周形状は、略円形となり凹凸がなくなる。このため厨芥等を噛み込んで固定刃８や中空構造体２の内壁に押し付けるような部分がなくなるため、粉砕開始時においてもモーター６はロックすることがない。なお、実施の形態１の円板１５を併せて設置するのも好適である。
【００３２】
このように、実施の形態４の粉砕装置はランナー１２の形状を点対称形とすることにより、モーター６のロックを防止することができる。従って、必要以上に大きなトルクを出力するモーター６でなくともよく、モーター６を小型化できる。
【００３３】
（実施の形態５）
以上説明した実施の形態１〜４の粉砕装置は、厨芥等を処理物としているが、実施の形態５の粉砕装置は、発砲トレーやペットボトルなど厨芥等以外の被粉砕物を処理物とする粉砕に適用する粉砕装置である。処理物が変わるため、例えば発砲トレーやペットボトル用に回転刃１１や回転刃１１の先端部材（衝撃体）を変える必要があるが、基本的な構成は実施の形態１〜３の粉砕装置と変わりはない。図１（ａ），（ｂ）〜図８（ａ），（ｂ）に示す実施の形態１〜４の粉砕装置と同様に、実施の形態５の粉砕装置は、円板１５を取付けたり、ランナー１２の形状を略円板や略平行四辺形、もしくは点対称形にすることで、粉砕装置運転時のモーターのロックを防止し、モーターを小型化することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、円板をランナーと回転刃を覆うように配設したり、ランナーの形状を略円板や略平行四辺形、もしくは点対称形にすることで、粉砕装置運転時のモーターのロックを防止し、モーターを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における粉砕装置の粉砕中の粉砕室内部の透視上面図
（ｂ）（ａ）の粉砕室内部の透視正面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における粉砕装置の硬い処理物を粉砕する時の粉砕開始時の粉砕室内部の透視上面図
（ｂ）（ａ）の粉砕室内部の透視正面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態２における粉砕装置の粉砕中の粉砕室内部の透視上面図
（ｂ）（ａ）の粉砕室内部の透視正面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態２における粉砕装置の硬い処理物を粉砕する時の粉砕開始時の粉砕室内部の透視上面図
（ｂ）（ａ）の粉砕室内部の透視正面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態３における粉砕装置の粉砕中の粉砕室内部の透視上面図
（ｂ）（ａ）の粉砕室内部の透視正面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態３における粉砕装置の硬い処理物を粉砕する時の粉砕開始時の粉砕室内部の透視上面図
（ｂ）（ａ）の粉砕室内部の透視正面図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態４における粉砕装置の粉砕中の粉砕室内部の透視上面図
（ｂ）（ａ）の粉砕室内部の透視正面図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態４における粉砕装置の硬い処理物を粉砕する時の粉砕開始時の粉砕室内部の透視上面図
（ｂ）（ａ）の粉砕室内部の透視正面図
【図９】従来の粉砕装置の内部構造を透視して示す斜視図
【図１０】（ａ）従来の粉砕装置における粉砕中の粉砕室内部を上方から覗いた透視上面図
（ｂ）（ａ）の粉砕部の正面図
【図１１】（ａ）従来の粉砕装置における硬い処理物を粉砕する時の粉砕開始時の粉砕室内部を上方から覗いた上面図
（ｂ）（ａ）の粉砕部の正面図
【符号の説明】
１投入口
２中空構造体
３底板
４粉砕物流入室
５回転軸
６モーター
７排出管
８固定刃
９シンク
１０水栓
１１回転刃
１２ランナー
１３ピン
１４先端刃
１５円板

Claims

処理物が導入される投入口に接続され、中空構造体によって形成されるとともに、導入された処理物を粉砕する粉砕室と、前記粉砕室の下側に形成され粉砕物が流入する粉砕物流入部と、前記粉砕室と前記粉砕物流入室を仕切る底板と、前記粉砕物流入部に接続され粉砕物を排出する排出管と、前記底板を挿通し前記粉砕室内にまで伸びた回転軸を備えたモーターと、前記粉砕室において前記回転軸に取付けられ前記回転軸と同期して回転するランナーと、前記ランナーに取付けられた回転刃と、前記中空構造体の内壁に固定され、前記回転刃と協働して処理物を粉砕する固定刃が設けられた粉砕装置であって、前記回転刃が可撓体と該可撓体の先端に設けられた先端刃から構成され、前記ランナーの上面には該ランナーを覆って円板が配設され、前記回転刃が該ランナー外周に沿って撓んだ時には、前記回転刃と前記ランナーがすべて前記円板の下面内に巻き込まれて収容されることを特徴とする粉砕装置。
前記ランナーが、円板に前記回転刃を回転自在に遊嵌するための支持片が突設された略円形の形状であることを特徴とする請求項１記載の粉砕装置。
前記ランナーが回転軸に対して点対称形の板体であって、且つ該回転軸に対して非線対称形であることを特徴とする請求項１記載の粉砕装置。
前記ランナーが回転軸に対して略平行四辺形の板体であることを特徴とする請求項３記載の粉砕装置。