JP4492018B2

JP4492018B2 - 粉砕装置

Info

Publication number: JP4492018B2
Application number: JP2001291611A
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: JP2003093911A

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】
食物の屑である厨芥や発泡トレー、ペットボトル等を粉砕する粉砕装置としては、たとえば特開平１２−３４２９８８号公報に記載されたものがある。
【０００３】
以下に上記従来の粉砕装置について説明する。
【０００４】
図６は従来の粉砕装置の概略構成を透視して示す斜視図である。
【０００５】
図６に示すようにこの粉砕装置は、シンク９の内底に厨芥や水等を投入するための投入口１を形成し、この投入口１の直下に粉砕室壁を形成する中空構造体２を設け、装置下部には動力源となるモーター６を設けている。そして、モーター６に直結された回転軸５を中空構造体２の中心に垂直に位置させてあり、回転軸５にはランナー１２を取り付け、ランナー１２には中空構造体２の内側面に伸ばされた回転刃１１を取り付けている。また、中空構造体２内側面には固定刃８を取り付けてあり、中空構造体２の下部には粉砕物流入室４を形成し、中空構造体２内で粉砕部と粉砕物流入室４とを底板３で仕切っている。さらに粉砕物流入室４から外部に向けて粉砕物を排出する排出管７を設けている。図中の１０は水栓である。
【０００６】
以上のように構成された粉砕装置について、以下その動作を説明する。
【０００７】
図６において、厨芥を粉砕する際、水栓１０より水を流し、投入口１より厨芥と水を中空構造体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。
【０００８】
【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、回転刃１１が被粉砕物と衝突して粉砕する際の衝撃がモーター６の回転軸５に伝わり、粉砕装置が振動発生源となって騒音を発生してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような粉砕装置において粉砕時の振動、騒音を減少させることを目的とする。
【００１０】
【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、モーターを駆動源とし、粉砕室において回転刃と固定刃が協働して処理物を粉砕する粉砕装置であって、粉砕装置の重心がランナーおよび回転刃を含む水平面高さにくるまで、モーターの取付位置を前記水平面高さに近付けた構成とする。
【００１１】
この本発明によれば、運転時の振動および騒音を抑えた粉砕装置が得られる。
【００１２】
【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が形成された中空構造体と、中空構造体に形成され、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、粉砕物流入部に接続され、粉砕物を排出する排出管と、粉砕室にまで至る回転軸が取り付けられたモーターと、粉砕室において回転軸に取り付けられ回転軸と同期して回転するランナーと、ランナーに取り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とを有する粉砕装置であって、粉砕装置の重心がランナーおよび回転刃を含む水平面高さにくるまで、モーターの取り付け位置を水平面高さに近付けた粉砕装置であり、粉砕装置運転時の振動、騒音を低減するという作用を有する。さらに、モーターはランナーおよび回転刃を含む水平面と粉砕室外周との交線を含む粉砕室外周上に位置し、排出管はモーターの上部を通って外部へと配管したものであり、粉砕物流入室内の粉砕物をモーターの取付位置に影響されずに速やかに排出するという作用を有する。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、処理物が導入される投入口が形成された中空構造体と、中空構造体に形成され、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、粉砕物流入部に接続され、粉砕物を排出する排出管と、粉砕室にまで至る回転軸が取り付けられたモーターと、粉砕室において回転軸に取り付けられ回転軸と同期して回転するランナーと、ランナーに取り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とを有する粉砕装置であって、モーターにおけるローターの慣性モーメントをＩ、モーターのローターの重心と粉砕部（ランナーおよび回転刃）間の回転軸方向距離をＬとしたとき、（Ｉ／Ｌ）が１２０００（ｇ・ｍｍ）以上にしたものであり、同じく粉砕装置運転時の振動、騒音を低減するという作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の粉砕装置において、排出管にサイホン構造をもたせたものであり、粉砕物流入室内の粉砕物をモーターの取り付け位置に影響されずに速やかに排出するという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の粉砕装置において、モーターは、そのローターが付設した重りを有する構成としたものであり、ローターの慣性モーメントを増加させるという作用を有する。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において従来例と同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の粉砕装置の内部構造を透視して示す断面図である。
【００２１】
図示する粉砕装置は厨芥を処理物とする粉砕装置であり、たとえば水栓１０が設置されたシンク９に固定されており、円筒状の粉砕室（中空構造体）２の上端には、処理物である厨芥が導入される投入口１がシンク９に開口して形成されている。なお、中空構造体２は筒状であればよく、必ずしも円筒状である必要はない。
【００２２】
図中の６は装置下部に設けられ、動力源となるモーター、１３はカップ１７にマグネット１６を取り付けて構成されたローター、５はモーター６のローター１３に直結され、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、１２は回転軸５に取り付けられて回転軸５と共に回転するランナー、１１はランナー１２に取り付けられて中空構造体２の内側面に伸ばされた回転刃、８は中空構造体２内側面に取り付けられた固定刃、４は中空構造体２の下部に設けられた粉砕物流入室、３は中空構造体２内で粉砕部と粉砕物流入室４とを仕切る底板、７は粉砕物流入室４から外部に向けて取り付けられ、粉砕物を排出する排出管、９はシンク、１０は水栓である。
【００２３】
次に、このような構造を有する厨芥の粉砕装置の動作について説明する。図１において、厨芥を投入口１より投入する。厨芥を粉砕する際水栓１０の蛇口を開けて水を流し、その後モーター６を起動し、回転軸５およびランナー１２を介して回転刃１１を回転状態にする。中空構造体２内に投入されていた厨芥は回転刃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。
【００２４】
ここで、回転軸５に加わる力には、モーター６が回転することで回転軸芯を維持しつづけようとする慣性力と、投入された厨芥を粉砕する際に回転刃１１が受ける衝撃がランナー１２経由で伝わってくる衝撃力の２つがある。回転軸５の被衝撃位置はランナー１２と同水平面上にあり、粉砕装置の重心位置はモーター６寄りのため、粉砕時の衝撃は粉砕装置の重心を中心にして粉砕装置を垂直面上で回転させようとする力のモーメントとなる。モーメントは粉砕装置本体の振動となってシンク９に伝えられる。
【００２５】
本発明者は、粉砕装置自身の重心が回転刃１１やランナー１２を含む同水平面上にあれば、モーメントの発生を防ぐことができ、粉砕装置の垂直方向の振動成分を無くすことができることに考えついた。
【００２６】
ここで粉砕装置の重心位置を左右する一番の重量部材はモーター６であり、したがって、この実施の形態１では、粉砕装置の重心が回転刃１１やランナー１２を含む同水平面上にくるようにモーター６の取り付け位置を設定している。たとえば図１のように中空構造体２の径よりも大きい径のＤＣブラシレスモーターを使用した場合、その形状は偏平、かつ、軽量であるため、モーター６の重心位置が上方に移動し、粉砕装置の重心を回転刃１１やランナー１２を含む同水平面上に合せることができる。
【００２７】
上記した構成により、別途重り等をつけずとも粉砕装置の重心を操作することができ、そして所期の粉砕装置の垂直方向の振動成分を無くすことができた。
【００２８】
（実施の形態２）
図１、図２、図３および図４は、それぞれ本発明の実施の形態２の粉砕装置の内部構造を透視して示す断面図である。
【００２９】
先に述べた構成の粉砕装置において、被粉砕物粉砕時に回転軸５に加わる力には、投入された厨芥を粉砕する際に回転刃が受ける衝撃がランナー１２経由で伝わってくる衝撃力と、モーター６が回転することで回転軸芯を維持しつづけようとする慣性力との２つがある。
【００３０】
本発明者は粉砕装置の振動を抑えるために、ローター１３の回転軸芯を維持しつづけようとする慣性力を高めることで実現できることに考えついた。
【００３１】
ここでローター１３の慣性モーメントをＩ、ローター１３の重心１５と、粉砕部（ランナー１２および回転刃１１）間の回転軸方向距離をＬとしたとき、（Ｉ／Ｌ）が大きいほど慣性力を大きくすることができる。つまりローター１３の慣性モーメントＩを大きくとり、ローター１３の重心１５と、粉砕部（ランナー１２および回転刃１１）間の回転軸方向距離Ｌを小さくとることが必要である。
【００３２】
ローター１３の慣性モーメントＩは、
Ｉ＝Σｍ_iｒ_i ²
ただしｍ_i：質点，r_i：質点と回転軸の距離
で定義される。つまり質量の大きな物質により、半径方向に大きくランナー形状をとることで慣性モーメントＩを大きくすることが可能である。
【００３３】
モーター６にＤＣブラシレスモーターを使用した場合、ローター１３はマグネット１６とカップ１７により構成される。なお、図１のローター１３は径を大きくして重りを有していなく、図２のローター１３はカップ１７の下側に重り１４を付設してあり、図３のローター１３はカップ１７の上側で、かつ、粉砕部に近接させて重り１４を付設してあり、図４のローター１３はカップ１７を拡径し、その外側に重り１４を付設した構成としている。
【００３４】
ここでランナー１２のみによる慣性モーメントＩを大きくするには図１のように半径方向に大きなモーターを使用し、カップ１７には鉄等の重金属を用いることで慣性モーメントＩを大きくできる。また図２〜図４に示すようにローター１３に重り１４を取り付けることで、容易にローター１３の慣性モーメントＩを大きくすることができる。
【００３５】
また、ローター１３の重心１５と、粉砕部（ランナー１２および回転刃１１）間の回転軸方向距離Ｌを小さくするには、モーター６の取り付け位置を粉砕部（ランナー１２および回転刃１１）に近付けるか、図３のように重り１４をローター１３の粉砕部（ランナー１２および回転刃１１）側に取り付けることにより、ローター１３の重心１５が粉砕部（ランナー１２および回転刃１１）に近づき、Ｌを小さくすることができる。
【００３６】
また、ローター１３の慣性モーメントＩを大きく取り易いようにするため、図４に示すように径を広げたローター１３の外周上に重り１４を取り付け、かつ、重り１４の取り付け高さを粉砕部（ランナー１２および回転刃１１）を含む水平面近傍にすることで、Ｌも小さくできるモーター６の構造例である。
【００３７】
以上のようにしてＩ／Ｌを大きくした場合、（Ｉ／Ｌ）が１２０００（ｇ・ｍｍ）以上とすることで、（Ｉ／Ｌ）が３０００（ｇ・ｍｍ）のときと比較して粉砕時の水平方向振動値を２割減とすることができる。ここでいう（Ｉ／Ｌ）が３０００（ｇ・ｍｍ）のときというのは、現在一般的に使用されているディスポーザーから算出した値である。
【００３８】
たとえば図３において重り１４の外径を１３０ｍｍ、内径を１２０ｍｍ、厚みを６ｍｍ、材料として鉄を選び、その密度は０．００７８（ｇ／ｍｍ³）とすると、慣性モーメントは約３６００００（ｇ・ｍｍ²）となる。ローター１３の外周を粉砕部側に伸ばし、粉砕部の裏側で重り１４が回転するようにしたことでローター１３の重心１５は粉砕部に近づき、ローター１３の重心１５と、粉砕部（ランナー１２および回転刃１１）間の回転軸方向距離Ｌは３０ｍｍである。このとき（Ｉ／Ｌ）＝約１２０００（ｇ・ｍｍ）となり、粉砕時の水平方向振動値を従来品のディスポーザーと比較して２割以上低減することができる。好ましくは（Ｉ／Ｌ）が２５０００（ｇ・ｍｍ）以上とすることで、水平方向振動値を５割減とすることができる。
【００３９】
このように本実施の形態２はローターの慣性モーメントを大きくし、かつ、ローターの重心を粉砕部に近づけた構成としているので、粉砕時の振動をより小さくすることができる。
【００４０】
（実施の形態３）
図４、図５は本発明の実施の形態３の粉砕装置の内部構造を透視して示す断面図である。
【００４１】
この実施の形態３は、図示のように排出管７と粉砕物流入室４との接続部にトラップを構成した構成に特徴を有する。また、粉砕物流入室４に接続される排出管７が、サイホン部を有した構成になっている。
【００４２】
図４や図５のようにモーター６の径が中空構造体２の径よりも大きくなった場合の排出管７は、モーター６の上部を通って配管される。図４のように排出管７がサイホン構造になっている場合、粉砕物流入室４内の残水は全て排出管７から吐出される。
【００４３】
また、図４のように排出管７がモーター６の上部を通って配管され、中空構造体２の最下端が粉砕物流入室４の中に落ち込んだ構造をとる場合は、排出管７と粉砕物流入室４および中空構造体２の最下端によってトラップが構成され、排出管７より先の臭気が中空構造体内２内に上がってくるのを防ぐ。また、モーター６の上端がランナー１２および回転刃８を含む水平面よりも下に配置されることで、トラップ内の封水面が中空構造体２内にまで上昇することを防ぐことができる。
【００４４】
なお、以上説明した粉砕装置は厨芥を処理物としているが、本発明は、たとえば発砲トレーやペットボトルなど、厨芥以外を処理物とする粉砕装置にも適用することができる。また、発砲トレーやペットボトル用に回転刃１１や回転刃１１の先端部材を変えて粉砕する場合でも、モーター６を偏平にし、重り１４を取り付けることで粉砕装置の重心位置が粉砕部と重なり、かつ、ローター１３の慣性モーメントが大きくなり、粉砕時の耐衝撃性が強くなり低振動、低騒音の粉砕装置を実現できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は粉砕装置の重量物であるモーターの取り付け位置を粉砕部に近くなるようにして重心位置が粉砕部と重なるようにし、また、モーターにおけるローターの慣性モーメントを大きくしたので、粉砕時の回転軸の耐衝撃性が強くなるため振動が抑えられ、低振動、低騒音の粉砕装置を実現できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１、２の粉砕装置の内部構造を透視して示す断面図
【図２】本発明の実施の形態２の他例粉砕装置の内部構造を透視して示す断面図
【図３】本発明の実施の形態２の他例粉砕装置の内部構造を透視して示す断面図
【図４】本発明の実施の形態２、３の他例粉砕装置の内部構造を透視して示す断面図
【図５】本発明の実施の形態２，３の粉砕装置の内部構造を透視して示す断面図
【図６】従来の粉砕装置の内部構造を透視して示す斜視図
【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ローター
１４重り
１５ローターの重心
１６マグネット
１７カップ

Claims

処理物が導入される投入口が形成された中空構造体と、前記中空構造体に形成され、導入された前記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、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、前記粉砕室にまで至る回転軸が取り付けられたモーターと、前記粉砕室において前記回転軸に取り付けられ前記回転軸と同期して回転するランナーと、前記ランナーに取り付けられた回転刃と、前記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とを有する粉砕装置であって、前記粉砕装置の重心が前記ランナーおよび前記回転刃を含む水平面高さにくるまで、前記モーターの取り付け位置を前記水平面高さに近付けると共に、モーターはランナーおよび回転刃を含む水平面と粉砕室外周との交線を含む前記粉砕室外周上に位置し、排出管はモーターの上部を通って外部へと配管されることを特徴とする粉砕装置。
処理物が導入される投入口が形成された中空構造体と、前記中空構造体に形成され、導入された前記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、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、前記粉砕室にまで至る回転軸が取り付けられたモーターと、前記粉砕室において前記回転軸に取り付けられ前記回転軸と同期して回転するランナーと、前記ランナーに取り付けられた回転刃と、前記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とを有する粉砕装置であって、モーターにおけるローターの慣性モーメントをＩ、モーターのローターの重心と粉砕部（ランナーおよび回転刃）間の回転軸方向距離をＬとしたとき、（Ｉ／Ｌ）が１２０００（ｇ・ｍｍ）以上であることを特徴とする粉砕装置。
排出管はサイホン構造となっていることを特徴とする請求項１記載の粉砕装置。
モーターは、そのローターが付設した重りを有することを特徴とする請求項１または２記載の粉砕装置。