JP3317695B1

JP3317695B1 - コンベア及び生ごみ堆肥化装置

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Publication number: JP3317695B1
Application number: JP2001352147A
Authority: JP
Inventors: 庸一神川; 末廣桃井; 英樹小澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2002-08-26
Anticipated expiration: 2021-11-16
Also published as: JP2003155109A

Abstract

【要約】【課題】通常のスクリューコンベアでは送り速度が大
き過ぎ、生ごみ堆肥化装置には不適である。【解決手段】コンベア３０は、ドラムを回転軸２２に
置き換え、ピンを第１メンバ３１〜第６メンバ３６に置
き換えたオルゴールドラムの形状を呈する。第１メンバ
３１〜第６メンバ３６はピン又は後述する矩形断面の棒
であり、正転させることで、処理物を超微速度で矢印
のごとく送り、逆転させることで、矢印のごとく戻す
スクリューコンベアの一種である。【効果】ピン又は棒の間から処理物が洩れるため僅か
な量だけ送ることができる。ピン又は棒にピッチ角を付
与しないので送り量を微小にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンベア及びこのコ
ンベアを装備した生ごみ堆肥化装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】生ごみを焼却処分や埋立することなく、
堆肥に加工し直して資源の有効利用を促す技術が近年盛
んに研究され、例えば特開２０００−１０７７３０公報
「生ゴミ等の醗酵処理装置」で連続処理装置が提案され
ている。同公報の図１によれば、第１槽、第２槽、第３
槽、第４槽、第５槽の順で水分調整、醗酵、熟成、乾燥
を行うことで大量の生ごみを処理することができる。

【０００３】ところで、出入口が共通で１個の容器内で
処理工程の全てを行うことを「バッチ処理」と言い少量
生産に向いており、出入口が別々で生ごみを入口から出
口まで移動する間に処理を行うことを「連続」処理とい
い多量生産に向く。上記公報の装置は後者である。

【０００４】上記公報の図６に示される通りに、上記装
置は回転軸に直交する面に対して傾斜させた撹拌羽根４
１を白抜き矢印のように移動することで生ごみを黒矢印
のごとく処理物移送孔１８へ送り込む。同公報の図１に
よれば傾斜さえた撹拌羽根４１がコンベアを構成要素で
あるとみなせる。このコンベアはスクリューコンベアに
分類することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らが上記公報
の装置を運転したところ次の課題が発生した。、上記
公報の図２において、撹拌手段１５で生ごみを図面奥の
仕切板１７（符号１７は記入洩れと思われる。）に向わ
せると、孔１８，１８，１８を除いた仕切板１７に生ご
みがせき止められるために、撹拌手段１５に図面表側へ
の大きな反力が作用し、撹拌手段１５が破損するという
トラブルが多発した。

【０００６】生ごみを堆肥にするまでに７〜１４日が必
要であり、前後進を繰り返したとしても送り速度はごく
微速にする必要があり、粉末化した処理物が仕切板１７
と撹拌手段１５との間に蜜に挟まれば、撹拌手段１５が
折損することは大いにありうる。

【０００７】スクリューコンベアは処理物を比較的早く
移動するには適しているが、生ごみ堆肥化装置のように
移動速度を極めて遅くする必要のあるときには不適であ
ると言える。

【０００８】、また、上記公報の撹拌羽根４１は横長
の矩形板であり、構造が簡単である割に撹拌作用に富
む。しかし、撹拌羽根４１は矩形板であるため、処理物
から反力を直接受け、攪拌羽根４１が曲る、若しくは撹
拌手段が破損するというトラブルが発生した。

【０００９】そこで、本発明の目的は前記，の課題
を解決し得る構造のコンベア及び堆肥化装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１のコンベアは、複数のピン又は回転軸に直交
する面に延びる矩形断面の複数の棒を、螺旋に沿って回
転軸に植えることで、オルゴールドラム形状にしたコン
ベアにおいて、ピン又は棒は、第１メンバ〜第６メンバ
からなる６本を１組とし、第１メンバと第２メンバとの
なす角度を１２０゜、第２メンバと第３メンバとのなす
角度を１２０゜、第３メンバと第４メンバとのなす角度
を６０゜、第４メンバと第５メンバとのなす角度を１２
０゜、第５メンバと第６メンバとのなす角度を１２０゜
としたことを特徴とする。

【００１１】ピン又は棒の間から処理物が洩れるため僅
かな量だけ送ることができる。すなわち、超微速送りコ
ンベアを提供することができる。加えて、第３メンバと
第４メンバとの間を他に対して半分のピッチにしたこと
で、処理物にショックを与え、処理物を確実に送ること
と、処理物の破砕効果を得ることができる。半ピッチの
部位を中間に設けることで、正転と逆転とでの作用を合
せることができる。

【００１２】

【００１３】

【００１４】請求項２の生ごみ堆肥化装置は、請求項１
記載のコンベアを撹拌・移動手段とし、横長の槽の一方
から投入した生ごみを、適宜撹拌しつつ前後進させなら
が醗酵、熟成、乾燥させ、槽の他方から堆肥として取り
だすことのできることを特徴とする。

【００１５】ピン・コンベアを採用したことにより、生
ごみを超微速で前後進させることができる。ピン又は棒
で生ごみを破砕することができる。従って、請求項２に
よれば、装置へ投入する前に破砕処理を施す必要は無
く、粒状の堆肥を製造することができる。

【００１６】請求項３の生ごみ堆肥化装置は、ピン又は
棒の先端に、回転軸に平行に延ばした撹拌羽根を備え、
この撹拌羽根を、回転軸に向って凸になるＶ字断面材で
構成したことを特徴とする。

【００１７】Ｖ字断面にすることで、処理物がＶの斜面
を流れ、結果として撹拌羽根に作用する抵抗を弱めるこ
とができ、撹拌羽根の破損を回避することができる。

【００１８】請求項４の生ごみ堆肥化装置では、Ｖ字断
面材は、２個の円弧断面材で、人の字状に構成したこと
を特徴とする。

【００１９】処理物が流れる斜面を窪ませて円弧状にす
れば、円弧の前半では抵抗を下げ、円弧の後半で撹拌抵
抗を上げることができ、結果として、適度な撹拌抵抗の
低減と適量の撹拌性能の確保とが得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、請求項１に係るコンベア
は図５に示すが、便宜上、生ごみ堆肥化装置を先に説明
する。図１は本発明に係る生ごみ堆肥化装置の側面断面
図であり、生ごみ堆肥化装置１０は、横長の処理槽１１
を４枚の仕切板１２，１３，１４，１５で仕切ること
で、プレ槽１６、第１槽１７、第２槽１８、第３槽１
９、第４槽２０に区分し、各槽に長くて太い回転軸２２
を貫通させ、この回転軸２２を左右２個の軸受２３，２
３で支え、回転軸２２の一端を減速機付き電動機２４で
駆動するようにし、回転軸２２に撹拌・送り作用を発揮
する第１メンバ３１〜第６メンバ３６を植え、天井から
排気管２５を延ばし、フィルタ２６、送風機２７、触媒
及びヒータ付き消臭器２８を排気系に配置した装置であ
る。すなわち、回転軸２２とこれに植えた第１メンバ３
１〜第６メンバ３６とでコンベア３０を構成する。

【００２１】想像線で示す投入口３８から生ごみをプレ
槽１６に投入し、仕切板１２を潜らせて第１槽１７へ移
し、仕切板１３を乗越えさせて第２槽１８へ移し、仕切
板１４を潜らせて第３槽１９へ移し、仕切板１５を乗越
えさせて第４槽２０へ移し、想像線で示す取出し口３９
から堆肥の形で取出すことのできる処理装置である。

【００２２】処理時間は約１０日間である。その間、処
理物（生ごみ）をプレ槽１６〜第４槽２０間に留めてお
くためには、処理物をコンベア３０で微速前後進を繰り
返す必要がある。そのために開発した特殊なコンベア３
０を図３以降で詳しく説明する。

【００２３】なお、プレ槽１６〜第４槽２０間で醗酵、
熟成、乾燥を行うが、この間に悪臭が発生する。この悪
臭は触媒及びヒータ付き消臭器２８で、ほぼ完全に消臭
化することができる。触媒は白金（Ｐｔ）が好ましい。
脱臭後の空気は一部を屋外へ放出し、残部を処理槽１１
に戻す。

【００２４】図２は本発明に係る生ごみ堆肥化装置の横
面断面図であり、処理槽１１は、下部が半円弧断面のＵ
字形内槽４１と、半円弧断面を下からカバーする湯ジャ
ケット４２と、全体をカバーする外壁４３，４３及び底
４４と、からなり、外壁４３，４３と内槽４１，４１と
の間の空間に活性炭４５，４５を充填し、底４４と湯ジ
ャケット４２との間の空間に活性炭４６を充填した。活
性炭４５，４６は有益なイオンを発生するため、製造中
の堆肥に好まし影響を及ぼすと言われている。

【００２５】また、湯ジャケット４２には７０℃前後の
湯４７を常時貯溜し、内槽４１内部を暖める。醗酵は醗
酵菌により進行するが、この進行は７０℃程度に保温す
ることで促すことができる。湯保温方式は次の利点があ
る。一般に用いられる電気ヒータや温風ヒータは設備及
び制御が容易である。しかし、いわゆるシャープな（硬
い）加熱となるため、醗酵菌の増殖にムラができること
が分かった。この点、湯であれば、マイルドな（軟らか
な）加熱となるため、醗酵菌の良好な増殖が達成でき
る。

【００２６】図中、４８はバルブに相当する蓋、３８は
投入口、４９は臨時排出口である。この臨時排出口４９
は必要時にのみ使用する。

【００２７】図３は図１の要部拡大図であり、第１槽１
７の拡大図である。仕切板１２と仕切板１３とで区切っ
た第１槽１７には、回転軸２２に６本１組の第１メンバ
３１〜第６メンバ３６を取付ける。各メンバには便宜
上、１〜６の数字を付記する。他の槽（図１の第２槽１
８〜第４槽２０）の同様である。

【００２８】図４（ａ）〜（ｆ）は図３のａ〜ｆ矢視図
である。ただし、方位を表わすためことが目的であるた
め、図は簡略化した。（ａ）は、第１メンバ３１を示
す。（ｂ）は、第２メンバ３２を示し、この第２メンバ
３２と第１メンバ３１とは１２０゜をなす。（ｃ）は、
第３メンバ３３を示し、この第３メンバ３３と第２メン
バ３２とは１２０゜をなす。

【００２９】（ｄ）は、第４メンバ３４を示し、この第
４メンバ３４と第３メンバ３３とは６０゜をなす。
（ｅ）は、第５メンバ３５を示し、この第５メンバ３５
と第４メンバ３４とは１２０゜をなす。（ｆ）は、第６
メンバ３６を示し、この第６メンバ３６と第５メンバ３
５とは１２０゜をなす。

【００３０】すなわち、（ａ）〜（ｃ）に示す第１メン
バ〜第３メンバ３１，３２，３３の先端で１２０゜ピッ
チの正三角形（△）の頂点を構成する。（ｄ）〜（ｆ）
に示す第４メンバ〜第６メンバ３４，３５，３６も同様
であるが、第３メンバ３３と第４メンバ３４との間が半
ピッチ（１２０゜の半分）の６０゜であるため、第４メ
ンバ〜第６メンバ３４，３５，３６の先端は１２０゜ピ
ッチの逆正三角形（▽）の頂点を構成する。

【００３１】この結果、第１メンバ３１の対称位置に第
６メンバ３６があり、第２メンバ３２の対称位置に第４
メンバ３４があり、第３メンバ３３の対称位置に第５メ
ンバ３５がある如くに、回転軸２２に対するマス（質
量）バランスはとれており、回転軸２２の回転トルクを
小さく抑えることができる。

【００３２】図５は本発明のコンベアの斜視図であり、
コンベア３０は、ドラムを回転軸２２に置き換え、ピン
を第１メンバ３１〜第６メンバ３６に置き換えたオルゴ
ールドラムの形状を呈する。第１メンバ３１〜第６メン
バ３６はピン又は後述する矩形断面の棒であり、正転さ
せることで、処理物を超微速度で矢印のごとく送り、
逆転させることで、矢印のごとく戻すスクリューコン
ベアの一種である。そのために、複数のピン又は矩形断
面の複数の棒を、図示せぬ螺旋に沿って回転軸２２に植
えることを特徴とし、主要素がピンであるから、「ピン
・コンベア」と呼ぶことができる。

【００３３】このピン・コンベアが普通のスクリューコ
ンベアと共通する点と相違する点とを次に説明する。図
６は本発明のコンベアの作用説明図であり、展開図に相
当する。横軸は第１メンバ〜第６メンバのポジションを
示し、縦軸はメンバ間の角度を示す。第１メンバ３１〜
第３メンバ３３を繋ぐ実線５１は螺旋に相当し、螺旋上
に第１メンバ３１〜第３メンバ３３が等ピッチで並んで
いると言える。回転軸を６０゜正転させると想像線５２
まで螺旋が移動する。仮に、実線５１の螺旋が連続した
板（すなわちスクリュー羽根）で出来ているとすれば普
通のスクリューコンベアと同様に処理物を白抜き矢印Ｆ
のごとく前進させることができる。これが、スクリュー
コンベアと共通する点である。

【００３４】しかし、それでは移送速度が大き過ぎる。
そこで、本発明では連続した板（スクリュー羽根）を使
用せず、不連続なピン又は棒とした。すなわち、第１メ
ンバ３１と第２メンバ３２との間には大きな隙間５３が
あり、同様に第２メンバ３２と第３メンバ３３との間に
は大きな隙間５４がある。そのために、網で砂をすくう
ように、処理物の大半が隙間５４，５５から洩れる。こ
の結果、僅かな量だけ第１メンバ３１〜第３メンバ３３
で前進させることができる。第４メンバ３４〜第６メン
バ３６も同様である。

【００３５】さらには、第１メンバ３１〜第６メンバ３
６にピッチ角（捻り）を与えずに、回転軸に直交する面
（縦軸に平行）に延びる矩形断面としたことが重要とな
る。ピッチがないと第１メンバ３１〜第６メンバ３６の
各単体では推力を発生し得ない。しかし、この様な第１
メンバ３１〜第６メンバ３６を螺旋上に配置すること
で、ごく僅かな量だけ送ることのできるピン・コンベア
が完成する。

【００３６】以上をまとめると、本発明の第１は、複数
のピン又は回転軸に直交する面に延びる矩形断面の複数
の棒を、螺旋に沿って回転軸に植えることで、オルゴー
ルドラム形状にしたことを特徴とする。スクリュー羽根
をピン又は棒に替えることに加えて、ピン又は棒に捻り
を付与しないことにより、超微量移送コンベアを完成す
ることができた。

【００３７】次に、第３メンバ３３と第４メンバ３４と
の間だけ、他の半ピッチにしたことの理由を述べる。図
６において、第１メンバ３１〜第３メンバ３３の間及び
第４メンバ３４〜第６メンバ３６の間は、目の粗い網と
みなすことができる。これに対して、第３メンバ３３と
第４メンバ３４との間は、目の詰った網と看做すことが
できる。目の詰った網の方が白抜き矢印Ｆの通りに処理
物を送る力が倍増する。別の表現をすれば、スキー場に
おいて緩斜面（第１メンバ３１〜第３メンバ３３の間）
と緩斜面（第４メンバ３４〜第６メンバ３６の間）との
間に瘤（こぶ）（第３メンバ３３〜第４メンバ３４の
間）があることになる。この瘤が処理物にショックを与
える。

【００３８】実験の結果、蛇行することなく直線的に伸
びる螺旋上に規則的にピン又は棒を並べた等ピッチのピ
ン・コンベアよりも、途中に半ピッチのメンバを介在さ
せた図４や図６に示す不等ピッチのピン・コンベアは、
送り量が適正に確保できることと、破砕力が倍増するこ
とが確認できた。すなわち、等ピッチのピン・コンベア
は、処理物にショックを与えぬため、破砕力に乏しく、
且つ粗い目から円滑にこぼれるため、送り量が必要以上
に過小になると推定できる。

【００３９】従って、ピン・コンベアは、ピン又は棒
は、第１メンバ〜第６メンバからなる６本を１組とし、
第１メンバと第２メンバとのなす角度を１２０゜、第２
メンバと第３メンバとのなす角度を１２０゜、第３メン
バと第４メンバとのなす角度を６０゜、第４メンバと第
５メンバとのなす角度を１２０、第５メンバと第６メン
バとのなす角度を１２０゜とすることが、望ましい。

【００４０】図７は図３の７矢視図、図８は図７の７−
７線断面図であり、図８に示す通り、第１メンバ３１〜
第６メンバ３６は、撹拌時の剛性を確保するために、矩
形断面にすることが望ましい。さらには、処理物の切断
効果を得るために、両エッジを先とがりの刃部５５，５
５にすると良い。

【００４１】図７において、第１メンバ３１〜第６メン
バ３６は摩耗による消耗のために定期的又は随時交換で
きるように、フランジ５６，５６をボルト５７，５７で
締結する構造にした。この構造を採用すると、ボルト５
７，５７に繰り返し大きなテンションが作用しやすく、
ボルト５７，５７の緩みや切断が懸念される。

【００４２】そこで、本発明では第１メンバ３１〜第６
メンバ３６の先端に取付ける撹拌羽根５８を、回転軸２
２に向って凸になるＶ字断面材で構成した。Ｖ字断面材
はアングルでもよい。回転軸２２を時計方向に回すと、
処理物が矢印のごとく斜面をすり抜けるから、撹拌反
力が小さくなる。これにより、撹拌羽根５８の破損やボ
ルト５７，５７の破損やメンバ３１〜３６自体の折損を
回避することができるようになった。

【００４３】ただし、処理物が矢印のごとく斜面をす
り抜けるため、撹拌性能は低下する。そこで、斜面の始
めは撹拌反力が小さくなり、斜面の終わりは撹拌反力が
大きくなるように斜面を円弧状に窪ませる構造を思いつ
き、実施したところ良好な結果を得ることができた。す
なわち、Ｖ字断面材は、２個の円弧断面材５９，５９
で、人の字状に構成することで良い結果を得ることがで
きた。

【００４４】尚、請求項１のコンベアは連続処理設備の
他、１槽のみのバッチ処理設備に適用することもでき
る。

【００４５】又、本発明のピン・コンベアは生ごみ堆肥
化装置に好適であるが、その他の撹拌装置、普通の堆肥
装置、その他の産業機械に適用することは差支えない。

【００４６】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。上記目的を達成するために請求項１のコンベア
は、複数のピン又は回転軸に直交する面に延びる矩形断
面の複数の棒を、螺旋に沿って回転軸に植えることで、
オルゴールドラム形状にしたので、ピン又は棒の間から
処理物が洩れるため僅かな量だけ送ることができる。す
なわち、超微速送りコンベアを提供することができる。
加えて請求項１のコンベアでは、第３メンバと第４メン
バとの間を他に対して半分のピッチにしたことで、処理
物にショックを与え、処理物を確実に送ることと、処理
物の破砕効果を得ることができる。半ピッチの部位を中
間に設けることで、正転と逆転とでの作用を合せること
ができる。

【００４７】

【００４８】請求項２の生ごみ堆肥化装置は、ピン・コ
ンベアを採用したことにより、生ごみを超微速で前後進
させることができる。ピン又は棒で生ごみを破砕するこ
とができる。従って、請求項２によれば、装置へ投入す
る前に破砕処理を施す必要は無く、粒状の堆肥を製造す
ることができる。

【００４９】請求項３の生ごみ堆肥化装置は、ピン又は
棒の先端に、回転軸に平行に延ばした撹拌羽根を備え、
この撹拌羽根を、回転軸に向って凸になるＶ字断面材で
構成したことを特徴とし、Ｖ字断面にすることで、処理
物がＶの斜面を流れ、結果として撹拌羽根に作用する抵
抗を弱めることができ、撹拌羽根の破損を回避すること
ができる。

【００５０】請求項４の生ごみ堆肥化装置では、Ｖ字断
面材は、２個の円弧断面材で、人の字状に構成したこと
を特徴とし、処理物が流れる斜面を窪ませて円弧状にす
れば、円弧の前半では抵抗を下げ、円弧の後半で撹拌抵
抗を上げることができ、結果として、適度な撹拌抵抗の
低減と適量の撹拌性能の確保とが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る生ごみ堆肥化装置の側面断面図

【図２】本発明に係る生ごみ堆肥化装置の横面断面図

【図３】図１の要部拡大図

【図４】図３のａ〜ｆ矢視図

【図５】本発明のコンベアの斜視図

【図６】本発明のコンベアの作用説明図

【図７】図３の７矢視図

【図８】図７の７−７線断面図

【符号の説明】

１０…生ごみ堆肥化装置、１１…処理槽、２２…回転
軸、３０…コンベア（ピン・コンベア）、３１〜３６…
ピン又は棒（第１メンバ〜第６メンバ）、３８…投入
口、３９…取出し口、５５…刃部、５８…撹拌羽根、５
９…円弧断面材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−29213（ＪＰ，Ａ) 特開2000−237725（ＪＰ，Ａ) 特開2001−276786（ＪＰ，Ａ) 特許3209941（ＪＰ，Ｂ２) 特公平４−21532（ＪＰ，Ｂ２) 実公昭59−24343（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01F 3/00 - 3/22 B01F 5/00 - 5/26 B01F 7/00 - 7/32 B01F 15/00 - 15/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のピン又は回転軸に直交する面に延
びる矩形断面の複数の棒を、螺旋に沿って回転軸に植え
ることで、オルゴールドラム形状にしたコンベアにおい
て、前記ピン又は棒は、第１メンバ〜第６メンバからなる６
本を１組とし、第１メンバと第２メンバとのなす角度を
１２０゜、第２メンバと第３メンバとのなす角度を１２
０゜、第３メンバと第４メンバとのなす角度を６０゜、
第４メンバと第５メンバとのなす角度を１２０゜、第５
メンバと第６メンバとのなす角度を１２０゜としたこと
を特徴とするコンベア。
【請求項２】請求項１記載のコンベアを撹拌・移動手
段とし、横長の槽の一方から投入した生ごみを、適宜撹
拌しつつ前後進させならが醗酵、熟成、乾燥させ、槽の
他方から堆肥として取りだすことのできる生ごみ堆肥化
装置。
【請求項３】前記ピン又は棒の先端に、回転軸に平行
に延ばした撹拌羽根を備え、この撹拌羽根を、回転軸に
向って凸になるＶ字断面材で構成したことを特徴とする
請求項２記載の生ごみ堆肥化装置。
【請求項４】前記Ｖ字断面材は、２個の円弧断面材
で、人の字状に構成したことを特徴とする請求項３記載
の生ごみ堆肥化装置。