| 【発明の名称】 |
粉砕装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】植田 英稔
【氏名】古賀 愼弥
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| 【要約】 |
【課題】厨芥等を粉砕する粉砕装置はシンクなどに取り付けて使用するが、回転刃やハンマーなどで厨芥等を粉砕するとき、衝撃は回転軸に伝わり粉砕機本体の振動となってシンクに伝えられ、騒音を発生してしまうという問題があった。
【解決手段】粉砕室を形成する中空構造体2内に固定刃8や回転刃11等の粉砕手段を装備した粉砕装置において、中空構造体2内の回転軸5にランナー12と角運動量増加用のフライホイル13を取り付け、粉砕時の回転刃11の角運動量L1とフライホイル13の角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下にした構成とし、回転軸5の角運動量を回転刃11の角運動量に比して大きくできるので、粉砕時の振動加速度を減少させ、運転時の振動、騒音を抑えることができるようにする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、前記回転軸に結合したランナーと、前記ランナーに取りつけた回転刃と、前記回転刃と協働して粉砕作用する固定刃とを装備した回転刃粉砕型の粉砕装置において、前記回転軸に角運動量増加用のフライホイルを取り付け、粉砕時の回転刃の角運動量L1とフライホイルの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下であることを特徴とする粉砕装置。 【請求項2】フライホイルは、底板とモーターの間の回転軸に取り付けられたことを特徴とする請求項1記載の粉砕装置。 【請求項3】粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、前記回転軸に結合したランナーと、前記ランナーに取りつけた回転刃と、前記回転刃と協働して粉砕作用する固定刃とを装備した回転刃粉砕型の粉砕装置において、前記ランナーの裏側に角運動量増加用の重りをつけ、粉砕時の回転刃の角運動量L1と重りの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下であることを特徴とする粉砕装置。 【請求項4】粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、前記回転軸に結合したランナーと、前記ランナーに取りつけた回転刃と、前記回転刃と協働して粉砕作用する固定刃とを装備した回転刃粉砕型の粉砕装置において、ランナーの上部に角運動量増加用の重りをつけ、粉砕時の回転刃の角運動量L1と重りの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下であることを特徴とする粉砕装置。 【請求項5】粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、前記回転軸に結合したランナーと、前記ランナーに取りつけたハンマーと、前記回転刃と協働して粉砕作用するシュレッダーとを装備したハンマー粉砕型の粉砕装置において、前記回転軸に角運動量増加用のフライホイルを取り付け、粉砕時のハンマーの角運動量L1とフライホイルの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下であることを特徴とする粉砕装置。 【請求項6】フライホイルは、底板とモーターの間の回転軸に取り付けられたことを特徴とする請求項5記載の粉砕装置。 【請求項7】粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、前記回転軸に結合したランナーと、前記ランナーに取りつけたハンマーと、前記回転刃と協働して粉砕作用するシュレッダーとを装備したハンマー粉砕型の粉砕装置において、前記ランナーの裏側に角運動量増加用の重りをつけ、粉砕時のハンマーの角運動量L1と重りの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下であることを特徴とする粉砕装置。 【請求項8】粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、前記回転軸に結合したランナーと、前記ランナーに取りつけたハンマーと、前記回転刃と協働して粉砕作用するシュレッダーとを装備したハンマー粉砕型の粉砕装置において、前記ランナーの上部に角運動量増加用の重りをつけ、粉砕時のハンマーの角運動量L1と重りの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下であることを特徴とする粉砕装置。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、家庭で生じ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に関する。 【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2000−342988号公報(特願平11−156147号)に記載されたものがある。 【0003】図7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。図7に示すように従来の粉砕装置は、厨芥や水等を投入するための投入口1の直下に粉砕室壁を形成する中空構造体2を設け、中空構造体2の下部には中空構造体2内の粉砕部と底板3で仕切られた粉砕物流入室4を設け、装置下部には動力源となるモーター6を設け、モーター6に直結された高速回転する回転軸5を中空構造体2の中心位置に垂直に配置し、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、中空構造体2内側面には固定刃8を取り付け、粉砕物流入室4には粉砕物を排出する排出路7を外部に向けて取り付けて構成されている。 【0004】図中の9はシンク、10は水栓であり、粉砕装置は、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、処理物である厨芥が導入される投入口1はシンク9に開口して形成される。 【0005】以上のように構成された従来の粉砕装置について、以下にその動作を説明する。まず、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。その後にモーター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、排出路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、中空構造体2内に投入された厨芥は回転刃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が、厨芥を粉砕する際の衝撃は回転刃11を経由して回転軸5に伝えられる。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、モーター6本体の重心位置とは距離があるため、粉砕時の衝撃はモーター6の重心を中心にしてモーター6を垂直面上で回転させようとする力に変わる。その力は粉砕機本体の振動となってシンク9に伝えられる。このように回転刃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、さらに粉砕装置を取りつけたシンク9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。 【0007】本発明はこのような問題に留意し、粉砕時の振動による騒音を減少させることが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、粉砕室を形成する中空構造体内に固定刃や回転刃、その他の粉砕手段を装備した粉砕装置において、中空構造体内の回転軸または回転軸に結合したランナーに角運動量増加用のフライホイルまたは角運動量増加用の重りを取り付け、粉砕時の回転刃またはハンマーの角運動量L1とフライホイルまたは重りの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下にした構成とする。 【0009】本発明によれば、回転軸の角運動量を回転刃またはハンマーの角運動量に比して大きくできるので、粉砕時の振動加速度が減少し、運転時の振動、騒音を抑えた粉砕装置が得られることとなる。 【0010】 【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明は、粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、回転軸に結合したランナーと、ランナーに取りつけた回転刃と、回転刃と協働して粉砕作用する固定刃とを装備した回転刃粉砕型の粉砕装置において、回転軸に角運動量増加用のフライホイルを取り付け、粉砕時の回転刃の角運動量L1とフライホイルの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下である粉砕装置であり、回転軸の角運動量を回転刃の角運動量に比して大きくできるので、粉砕時の振動加速度が減少し、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。 【0011】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1記載の粉砕装置において、フライホイルは、底板とモーターの間の回転軸に取り付けられたものであり、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。 【0012】本発明の請求項3に記載の発明は、粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、回転軸に結合したランナーと、ランナーに取りつけた回転刃と、回転刃と協働して粉砕作用する固定刃とを装備した回転刃粉砕型の粉砕装置において、ランナーの裏側に角運動量増加用の重りをつけ、粉砕時の回転刃の角運動量L1と重りの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下である粉砕装置であり、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。 【0013】本発明の請求項4に記載の発明は、粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、回転軸に結合したランナーと、ランナーに取りつけた回転刃と、回転刃と協働して粉砕作用する固定刃とを装備した回転刃粉砕型の粉砕装置において、ランナーの上部に角運動量増加用の重りをつけ、粉砕時の回転刃の角運動量L1と重りの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下である粉砕装置であり、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。 【0014】本発明の請求項5に記載の発明は、粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、回転軸に結合したランナーと、ランナーに取りつけたハンマーと、回転刃と協働して粉砕作用するシュレッダーとを装備したハンマー粉砕型の粉砕装置において、回転軸に角運動量増加用のフライホイルを取り付け、粉砕時のハンマーの角運動量L1とフライホイルの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下である粉砕装置であり、回転軸の角運動量をハンマーの角運動量に比して大きくできるので、粉砕時の振動加速度が減少し、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6に記載の発明は、請求項5記載の粉砕装置において、フライホイルは、底板とモーターの間の回転軸に取り付けられたものであり、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。 【0016】本発明の請求項7に記載の発明は、粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、回転軸に結合したランナーと、ランナーに取りつけたハンマーと、回転刃と協働して粉砕作用するシュレッダーとを装備したハンマー粉砕型の粉砕装置において、ランナーの裏側に角運動量増加用の重りをつけ、粉砕時のハンマーの角運動量L1と重りの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下である粉砕装置であり、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。 【0017】本発明の請求項8に記載の発明は、粉砕室を形成する中空構造体内に回転軸と、回転軸に結合したランナーと、ランナーに取りつけたハンマーと、回転刃と協働して粉砕作用するシュレッダーとを装備したハンマー粉砕型の粉砕装置において、ランナーの上部に角運動量増加用の重りをつけ、粉砕時のハンマーの角運動量L1と重りの角運動量L2の比(L1/L2)が1以下の所定の値以下である粉砕装置であり、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。 【0018】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、各図において前記従来の技術の粉砕装置と同一の部材には従来の技術と同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略する。 【0019】(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斜視図である。 【0020】図1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は排出路、8は固定刃、9はシンク、10は水栓、11は回転刃、12はランナーであり、これらは粉砕時の振動騒音減少手段を除いては先に説明した従来の回転刃粉砕型の粉砕装置と同様に構成されており、粉砕時の振動騒音減少手段を除く詳細な構成と動作の説明は省略する。 【0021】この実施の形態1の粉砕装置は回転刃粉砕型であって、粉砕時の振動騒音減少手段として、回転軸5にフライホイル13を取り付けたことに特徴を有する。 【0022】なお、フライホイル13が底板3とモーター6の間の回転軸5に取り付けられている。また、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。 【0023】上記構成の粉砕装置において、粉砕時の衝撃は回転刃11の角運動量が大きいほど大きくなる。この実施の形態1では回転軸5にフライホイル13を取り付けて回転軸5の角運動量を回転刃11の角運動量に比して大きくしているので、回転軸5の耐衝撃性を高くすることができる。 【0024】ここで前記回転刃11の角運動量をL1、フライホイル13の角運動量をL2とすると、L1/L2≦1、好ましくはL1/L2≦0.6である。回転刃11とフライホイル13は同じ回転速度で回転しているため、角運動量比はそのまま慣性モーメント比となる。仮にランナー12の直径を50mm、回転刃11の長さを40mm、重さを30gとした場合、その慣性モーメントは約130000(g・mm2)となる。フライホイル13の形状を円板型として、直径を80mm、厚みをW、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31000W(g・mm2)であり、よってL1/L2≦0.6とするためにはW≧約7(mm)にすればよい。なお、慣性モーメントはフライホイル13の重さに対して1乗、径に対して2乗で効いてくるので、フライホイル13の厚みや重さが取れない場合は径を大きく取ると良い。 【0025】このようにして選んだフライホイル13を回転軸5につけることで、粉砕時の振動加速度が減少し、粉砕時の振動騒音の少ない回転刃粉砕型の粉砕装置が得られる。 【0026】(実施の形態2)図2は、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斜視図である。この実施の形態2の粉砕装置は、粉砕時の振動騒音減少手段を除いては先に説明した実施の形態1の回転刃粉砕型の粉砕装置と同様に構成されており、粉砕時の振動騒音減少手段を除く詳細な構成と動作の説明は省略する。 【0027】この実施の形態2の回転刃粉砕型の粉砕装置における粉砕時の振動騒音減少手段は、図2に示すようにランナー12の底面に回転軸5の角運動量増加用の重り14を取り付けて構成されたことに特徴を有する。なお、ランナー12は底板3を貫通するようにして回転軸5の先端に取り付けられており、その底面は粉砕物流入室4内に位置している。 【0028】この実施の形態2の回転刃粉砕型の粉砕装置においても、回転刃11の角運動量をL1、重り14の角運動量をL2とし、L1/L2≦1、最も好ましいL1/L2≦0.6とするには、仮にランナー12の直径を50mm、回転刃11の長さを40mm、重さを30gとした場合、その慣性モーメントは約130000(g・mm2)となることから、重り14はランナー12の底面に回転軸5を包み込んで取り付けられた円柱形とし、その径をランナー12と同じ50mm、鉛直方向の高さをH、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4800H(g・mm2)となり、H≧約45(mm)とすればよい。 【0029】前記のようにして選んだ重り14をランナー12につけることで、粉砕時の振動加速度が減少し、粉砕時の振動騒音の少ない粉砕装置が得られる。 【0030】(実施の形態3)図3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斜視図である。この実施の形態3の粉砕装置も、粉砕時の振動騒音減少手段を除いては先に説明した実施の形態1の回転刃粉砕型の粉砕装置と同様に構成されており、粉砕時の振動騒音減少手段を除く詳細な構成と動作の説明は省略する。 【0031】この実施の形態3の回転刃粉砕型の粉砕装置の粉砕時の振動騒音減少手段は、図3に示すようにランナー12の上部において、フライホイル13と同様の働きをする角運動量増加用の円錐形の重り15を、回転軸5を包み込むようにつけて構成されている。 【0032】この実施の形態3の回転刃粉砕型の粉砕装置においても、回転刃11の角運動量をL1、重り15の角運動量をL2とし、L1/L2≦1、最も好ましいL1/L2≦0.6とするには、仮にランナー12の直径を50mm、回転刃11の長さを40mm、重さを30gとした場合、その慣性モーメントは約130000(g・mm2)となることから、重り15の底面の径を50mm、上面の径を30mm、鉛直方向の高さをH、材料としてステンレスを選び、その密度は0.0078(g/mm3)とすると、慣性モーメントは約38H2(g・mm2)となり、H≧約76(mm)とすればよい。 【0033】前記のようにして選んだ重り15をランナー12につけることで、粉砕時の振動加速度が減少し、粉砕時の振動騒音の少ない回転刃粉砕型の粉砕装置が得られる。 【0034】(実施の形態4)図4は、本発明の実施の形態4の粉砕装置の内部構造を透視して示す斜視図である。この実施の形態4の粉砕装置も、粉砕時の振動騒音減少手段を除いては先に説明した実施の形態1の粉砕装置と同様に構成されており、その粉砕時の振動騒音減少手段を除く詳細な構成と動作の説明は省略する。 【0035】この実施の形態4の粉砕装置はハンマー粉砕型であって、図4に示すように中空構造体2の内側面にシュレッダー16を取り付け、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12にハンマー17を取り付けた構成となっており、その粉砕時の振動騒音減少手段は、ランナー12の下部に角運動量増加用のフライホイル13を設けて構成されている。なお、この粉砕装置はハンマー粉砕型であることから、中空構造体2内の粉砕部と粉砕物流入室4を仕切る底板と、固定刃および回転刃は備えていない。 【0036】この実施の形態4の粉砕装置において、中空構造体2内に投入されていた厨芥は、回転するハンマー17から受ける衝撃や、ハンマー17とシュレッダー16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、排出路7から排出される。 【0037】ここで、投入された厨芥を粉砕する際の衝撃は、ハンマー17やランナー12を経由して回転軸5に伝えられる。回転軸5の被衝撃位置はランナー12と回転軸5との接合部にあり、モーター6本体の重心位置とは距離があるため、粉砕時の衝撃はモーター6の重心を中心にしてモーター6を垂直面上で回転させようとする力に変わる。その力は粉砕機本体の振動となってシンク9に伝えられる。ここで粉砕時の衝撃はハンマー17の角運動量が大きいほど大きくなるため、本実施の形態4では粉砕時の振動騒音減少手段として回転軸5にフライホイル13を取り付け、回転軸5の角運動量をハンマー17の角運動量に比して大きくしているので、回転軸5の耐衝撃性を高めることができる。 【0038】前記ハンマー17の角運動量をL1、フライホイル13の角運動量をL2とすると、L1/L2≦1、好ましくはL1/L2≦0.6である。ハンマー17とフライホイル13は同じ回転速度で回転しているため、角運動量比はそのまま慣性モーメント比となる。仮にハンマー17と回転軸5との距離を45mm、ハンマー17の長さを30mm、重さを70gとした場合、その慣性モーメントは約515000(g・mm2)となる。フライホイル13の形状を円板型として、直径を120mm、厚みをW、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159000W(g・mm2)となり、よって、L1/L2≦0.6とするためにはW≧約5.4(mm)とする。 【0039】なお、慣性モーメントはフライホイル13の重さに対して1乗、径に対して2乗で効いてくるので、フライホイル13の厚みや重さが取れない場合は径を大きく取ると良い。 【0040】前記のようにして選んだフライホイル13を回転軸5につけることで、粉砕時の振動加速度が減少し、粉砕時の振動騒音の少ないハンマー粉砕型の粉砕装置が得られる。 【0041】(実施の形態5)図5は、本発明の実施の形態5の粉砕装置の内部構造を透視して示す斜視図である。この実施の形態5の粉砕装置も、粉砕時の振動騒音減少手段を除いては先に説明した実施の形態4のハンマー粉砕型の粉砕装置と同様に構成されており、粉砕時の振動騒音減少手段を除く詳細な構成と動作の説明は省略する。 【0042】この実施の形態5のハンマー粉砕型の粉砕装置における粉砕時の振動騒音減少手段は、図5に示すようにランナー12の下部には角運動量増加用の複数の重り18を設けて構成されている。 【0043】この実施の形態5の粉砕装置においても、ハンマー17の角運動量をL1、重り18の角運動量をL2とし、L1/L2≦1、最も好ましいL1/L2≦0.6とするには、仮にハンマー17と回転軸5との距離を45mm、ハンマー17の長さを30mm、重さを70gとした場合、その慣性モーメントは約515000(g・mm2)となり、重り18の形状を直方体として、重り18と回転軸5との距離を45mm、長さを30mm、取付数を4つ、幅を20mm、高さH、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69000H(g・mm2)となり、H≧約12(mm)とすればよいことになる。なお、慣性モーメントは重り18の重さに対して1乗、回転軸5からの距離に対して2乗で効いてくるので、重り18の厚みや重さが取れない場合は距離を大きく取ったり、重り18の個数を増やせば良い。 【0044】前記のようにして選んだ重り18をランナー12につけることで粉砕時の振動加速度が減少し、粉砕時の振動騒音の少ないハンマー粉砕型の粉砕装置が得られる。 【0045】(実施の形態6)図6は、本発明の実施の形態6の粉砕装置の内部構造を透視して示す斜視図である。この実施の形態6のハンマー粉砕型の粉砕装置も、粉砕時の振動騒音減少手段を除いては先に説明した実施の形態4の粉砕装置と同様に構成されており、粉砕時の振動騒音減少手段を除く詳細な構成と動作の説明は省略する。 【0046】この実施の形態6のハンマー粉砕型の粉砕装置における粉砕時の振動騒音減少手段は、図6に示すようにランナー12の上に角運動量増加用の円錐形の重り19を回転軸5を包み込むように設けて構成されている。 【0047】この実施の形態6のハンマー粉砕型の粉砕装置においても、ハンマー17の角運動量をL1、重り19の角運動量をL2とし、L1/L2≦1、最も好ましいL1/L2≦0.6とするには、仮にハンマー17と回転軸5との距離を45mm、ハンマー17の長さを30mm、重さを70g、とした場合、その慣性モーメントは約515000(g・mm2)となり、重り19の底面の径を50mm、上面の径を30mm、鉛直方向の高さをH、材料としてステンレスを選び、その密度は0.0078(g/mm3)とすると、慣性モーメントは約220H2(g・mm2)となり、H≧約48(mm)とすればよい。 【0048】前記のようにして選んだ重り19をランナー12につけることで粉砕時の振動加速度が減少し、粉砕時の振動騒音の少ないハンマー粉砕型の粉砕装置が得られる。 【0049】以上説明した各実施の形態の粉砕装置においては厨芥を処理物としているが、本発明は、たとえば発泡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にも適用することができる。また、発泡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、フライホイル13を取り付けることで回転軸5の角運動量が増し、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。 【0050】 【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明によればフライホイルあるいは重りを取り付けて粉砕時の振動騒音減少手段を構成しているので、回転軸の角運動量が増し、粉砕時の回転軸の耐衝撃性が強くなり、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効果が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000005821 【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成13年2月27日(2001.2.27) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100097445 【弁理士】 【氏名又は名称】岩橋 文雄 (外2名)
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| 【公開番号】 |
特開2002−248365(P2002−248365A) |
| 【公開日】 |
平成14年9月3日(2002.9.3) |
| 【出願番号】 |
特願2001−51816(P2001−51816) |
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