【手続補正書】
【提出日】平成16年2月13日(2004.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】厨芥処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】被処理物を収容する処理容器と、被処理物を加熱乾燥する加熱手段と、被処理物の温度を検出する被処理物温度センサーと、前記処理容器内部で発生した水蒸気等を排出する排気経路中の排気の温度を検出する排気温度センサーと、前記被処理物温度センサー及び前記排気温度センサーの出力に応じて加熱用の設定温度を決定する自動制御機能を有する制御手段を備え、前記制御手段は、前記排気温度センサーの出力が所定の値以上に低下した時点で、被処理物の設定温度を下げて制御することを特徴とする厨芥処理装置。
【請求項２】設定温度を下げた後、排気温度センサーの出力が所定時間内に所定の変化範囲内になったとき終了時点と判定するようにした請求項１記載の厨芥処理装置。
【請求項３】被処理物温度センサーの出力に応じて加熱手段に供給する電力量を制御して被処理物の加熱温度を制御することを特徴とする請求項１記載の厨芥処理装置。
【請求項４】被処理物を収容する処理容器と、被処理物を加熱乾燥する加熱手段と、被処理物の温度を検出する被処理物温度センサーと、被処理物の温度と乾燥時間を前記被処理物温度センサーの出力を介して判断する自動制御機能を有する制御手段を備え、前記制御手段は前記加熱手段に供給する電力量を多段階に変化させながら被処理物の加熱温度を制御することを特徴とする厨芥処理装置。
【請求項５】所定時間以上所定の電力供給が継続した時点を乾燥終了時点と判定することを特徴とする請求項４記載の厨芥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、厨芥等を乾燥処理するための厨芥処理装置で、特に自動制御に関すものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の厨芥処理装置としては、図１１に示されるものが一般に知られている。以下図１１を用いて説明する。
【０００３】
１は生ごみ等の被処理物を収容する処理容器、２はシーズヒーター等からなる加熱手段、３は処理容器１内の雰囲気温度を検出するように処理容器１の底裏面に配設した温度センサー、加熱手段２は温度センサー３の出力に基づき制御手段（図示せず）により所定温度で加熱制御される。５は撹拌羽根で、駆動モーター６により駆動される。攪拌羽根５と、駆動モーター６とによって攪拌手段を構成し、被処理物を攪拌、粉砕することにより乾燥を促進する。７は厨芥処理装置及び被処理物を冷却すると共に処理容器１内で発生したガス（水蒸気を含む）を排出するための吸引ファンである。９はガスを排出する排気部であり、８は処理容器１と排気部７の間の排気経路に設けた触媒である。
【０００４】
上記構成による作用は以下の通りである。
【０００５】
乾燥処理時間を所定時間と定め、加熱手段２の温度を立上げる予備加熱工程、制御手段により加熱手段２の温度を温度センサー３の出力に基づき所定温度で加熱制御し、撹拌羽根５で被処理物を攪拌、粉砕すると共に吸引ファン７によってガスを排出して加熱乾燥する乾燥処理工程、吸引ファン７によって装置と被処理物の冷却を行う冷却行程の順に、所定時間経過毎に工程を移行させて一連の処理を行う。処理中、処理容器１で発生するガス（水蒸気を含む）は触媒８を通過してにおい成分を除去され、排気部７より排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この種の従来の厨芥処理装置では、乾燥処理時間を所定時間と定めていたため、生ごみの量が少ない場合は過乾燥になり生ごみが焦げ付くし、反対に生ごみの量が多い場合は生ごみは未乾燥となり、処理容器内に投入された生ごみの量によって、生ごみの乾燥状態が異なるという問題があった。
【０００７】
また、自動的に乾燥終了を判定するものも知られているが、加熱による乾燥が進行していくと水分量の減少により被処理物の熱容量が小さくなるため、加熱温度を自動制御していても一時的に過熱状態になり、被処理物が処理容器に焦げ付くなどにより判定精度がばらつき、乾燥状態が異なるという問題があった。
【０００８】
本発明は、これらの従来の問題を解消し、乾燥状態が良く自動的に乾燥を終了する使用性の高い厨芥処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、容器内部で発生した水蒸気等を排出する排気の温度を検出する排気温度センサーで、被処理物の乾燥設定温度と乾燥時間を自動設定するようにしたもので、これにより簡単かつ経済的に厨芥処理装置を構成できるとともに、被処理物の量や質及び厨芥処理装置の周囲温度や電源電圧等の動作条件に関係なく、製品の個体間のバラツキがなく乾燥不足や焦げ付きなどのない適正な乾燥処理をすることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は各請求項に記載の形態で実施できるものであり、請求項１記載の発明のように、主に厨芥からなる被処理物を収容する処理容器と、被処理物を加熱乾燥する加熱手段と、被処理物の温度を検出する被処理物温度センサーと、前記処理容器内部で発生した水蒸気等を排出する排気経路に排気の温度を検出する排気温度センサーと、被処理物の温度と乾燥時間を前記被処理物温度センサー及び前記排気温度センサーの出力に応じて加熱用の設定温度を決定する自動制御機能を有する制御手段を備え、前記制御手段は、前記排気温度センサーの出力が所定の値以上に低下した時点で、被処理物の設定温度を下げて制御することにより、被処理物からの水蒸気の発生が減少したことを前記排気温度センサーで検出し、被処理物の水分が減少して処理容器にこびり付きやすくなってきた頃に温度を下げ、こびり付きにくくすることができる。
【００１１】
なお、本発明で被処理物温度センサーと定義する温度センサーは被処理物の温度を検出する温度センサーを意味し、また排気温度センサーと定義する温度センサーは処理容器からの排気の温度を検出する温度センサーを意味するものである。
【００１２】
また、請求項２記載の発明のように、排気温度センサーの出力が所定の値以上に低下し、設定温度を下げた後、前記排気温度センサーの出力が所定時間内に所定の変化範囲内になったとき終了時点と判定するようにすることにより、処理容器に被処理物がこびり付きにくくすることができると共に、自動的に終了時点を判定するので、被処理物の量などによらず適当な水分除去をすることができる。
【００１３】
また、請求項３記載の発明のように、被処理物温度センサーの出力に応じて加熱手段に供給する電力量を制御して被処理物の加熱温度を制御するようにすることにより意図する温度に対して前記被処理物温度センサーの出力がきわめて小さければ多くの電力を供給し、少しだけ小さければ少しの電力を供給するように作用するので、温度の変動を抑えて安定させることができる。
【００１４】
また、請求項４記載の発明のように、主に厨芥からなる被処理物を収容する処理容器と、被処理物を加熱乾燥する加熱手段と、被処理物の温度を検出する被処理物温度センサーと、被処理物の温度と乾燥時間を前記被処理物温度センサーの出力を介して判断する自動制御機能を有する制御手段を備え、前記制御手段は前記加熱手段に供給する電力量を多段階に変化させながら被処理物の加熱温度を制御することにより、前記加熱手段には常に所定以上の電力が供給され、被処理物の温度が低めに変動することを抑制することができる。
【００１５】
また、請求項５記載の発明のように、所定時間以上所定の電力供給が継続した時点を乾燥終了時点と判定することにより、被処理物の温度が低めに変動することを抑制することができると共に、自動的に終了時点を判定するので、被処理物の量などによらず適当な水分除去をすることができる。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について、図１から図３を用いて説明する。なお、従来例と同一構成部品については同一符号を付与して、その詳細な説明を省略する。
【００１７】
図１において、４は処理容器１内の被処理物の温度を検出するように処理容器１の底裏面に配設した第１の温度センサー（以下被処理物温度センサーと称す）で、検出した温度に応じた出力を電気信号にて制御手段１１（図２）に送り、制御手段１１は加熱手段２、吸引ファン７及び、表示や、攪拌手段の駆動モーター等を制御し、第２の温度センサー（以下排気温度センサーと称す）１０は処理容器１から排気部９の間の排気経路に取り付けられ、排気温度を測定し、図２に示すように検出した温度に応じた出力を電気信号にて制御手段１０に送る構成にしている。
【００１８】
上記構成による作用は以下の通りである。
【００１９】
乾燥処理を行う際には従来例と同様に加熱手段２により、処理容器１が加熱されることで内部の被処理物が加熱され水蒸気が発生し、吸引ファン７により吸引され、排気される。このとき、被処理物温度センサー４の出力に応じて制御手段１１から加熱手段２に対しオン／オフの制御が行われ、被処理物は図３のＥで示される温度付近の範囲に温度制御される。
【００２０】
また、排気温度センサー１０の出力は図３のような時間的な変化を示す。これは、排気経路に設けたことによるためで、次のような理由によるものである。時間０で加熱手段２により被処理物への加熱が始まり、吸引ファン７により排気されるとその排気温度は被処理物の温度上昇に伴い徐々に上がる（時間０からＡ）。
【００２１】
時間ＡからＢの間は被処理物の温度もほぼ設定温度に達し、水蒸気が多く発生し、排気にも多量の水蒸気が含まれている。時間Ｂ以降は被処理物の乾燥がかなり進行し、水蒸気の発生はピークをすぎて、排気に含まれる水蒸気も徐々に減ってくるので、排気温度センサー１０の出力電圧は徐々に下がってくる。
【００２２】
そして、排気温度センサー１０の出力電圧のピークＰから図３のようにＤだけ下がったとき（時間Ｃ）から被処理物の設定温度をそれまでのＥからＦに下げ、制御手段１０は加熱手段２を制御する。
【００２３】
（実施例２）
次に本発明の実施例２について、図４を用いて説明する。なお上記実施例１と構成については同一であるので同一構成部分には同一符号を付与して、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
本実施例における制御手段の作用は以下の通りである。
【００２５】
図４に示すとおり、時間Ｃまでは上記実施例１と同様の作用により、排気温度センサー１０の出力は上記実施例１と同様に変化し、時間Ｃで被処理物の設定温度がＥからＦに変わった後、排気温度センサー１０の出力はさらに低下していく。
【００２６】
やがて、設定温度がＥからＦに変わったことによる影響が無くなり、排気温度センサー１０の出力の低下は少なくなる。このころすでに水蒸気の発生はピーク時に比べ少なくなっており乾燥処理はほぼ終了とできるため、所定時間Ｊの間で排気温度センサー１０の出力の変化Ｈ’がＨより小さければ乾燥処理終了時点と判定させる。
【００２７】
（実施例３）
次に本発明の実施例３について、図５と図６を用いて説明する。なお上記実施例１と構成については同一であるので同一構成部分については同一符号を付与して、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
本実施例における制御手段の作用は以下の通りである。
【００２９】
制御手段１１は加熱手段２を制御する際、例えば図５に示すように１サイクル分の通電をカットし、加熱手段２への電力供給を制御する。この例では５サイクルの内、１サイクルをカットしているので、供給される電力としては約６４％となる。同様にオンさせるサイクルとオフさせるサイクルの比率を調整すれば、任意の電力量を供給できる。また、１サイクル内での導通角を制御する位相制御でも供給する電力量を制御できる。
【００３０】
このように加熱手段２への電力供給量を制御することで、被処理物温度センサー４の出力を被処理物の設定温度ＥまたはＦがどれだけ離れているかに応じて、加熱手段２への電力供給量を制御し、被処理物温度センサー９の出力値が被処理物の設定温度にきわめて近い値になるように制御することが可能となる。またこれにより、設定温度をＥからＦに変えたことの効果をより大きく得ることができる。
【００３１】
（実施例４）
次に本発明の実施例４について、図７から図９を用いて説明する。なお上記実施例１と同一構成部分については同一符号を付与して、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
図７に示すように被処理物温度センサー４は処理容器１内の被処理物の温度を検出するように処理容器１の底裏面に配設し、検出した温度に応じた出力を電気信号にて図８に示すように制御手段１２に送り、制御手段１２は吸引ファン７や駆動モーター６を制御するとともに、加熱手段２への電力供給量を制御する。なお加熱手段２への電力供給の方法は図５に示されるような実施例３と同じ方法でよいのでその詳細な説明は省略する。
【００３３】
上記構成による作用は以下の通りである。
【００３４】
図９に示される設定温度Ｌで加熱手段２を制御するために、制御手段１２は同図に示すように電力供給を行う。即ち設定温度Ｌに対し、被処理物温度センサー４の出力がきわめて低いときは１００％の電力供給を行い、その差が小さくなるに従って、電力供給量を減らしていくように制御する。
【００３５】
さらにその差がほとんど無くなったときの電力供給量は所定の電力供給量Ｐ％とし、被処理物温度センサー４の出力が設定温度Ｌを超えても所定の電力供給量Ｐ％の電力が供給されるように作用する。
【００３６】
これにより、被処理物の温度は設定温度に対し、比較的高い温度で安定するようになる。
【００３７】
なお、所定の電力供給量Ｐ％としては、実施の構成により変わることは言うまでもないが、１０％〜３０％程度が適当で、これより高いと被処理物の焦げ付きの危惧があり、これより低いと目的とする効果が得られにくくなる。
【００３８】
（実施例５）
次に本発明の実施例５について、図１０を用いて説明する。なお上記実施例４と構成については同一であるので同一構成部分には同一符号を付与して、その詳細な説明を省略する。
【００３９】
本実施例における制御手段１２の作用は以下の通りである。
【００４０】
図１０に示すとおり、時間Ｒまでは上記実施例４と同様の作用により、被処理物温度センサー４の出力に応じて加熱手段２へ供給される電力量は所定の電力供給量Ｐ％を下限として上記実施例４と同様に変化する。
【００４１】
この間、被処理物からは水分が蒸発し、水蒸気として排出されており、水分の減少によって被処理物の比熱は下がり、加熱手段２へ供給する電力量は徐々に減る傾向になっていく。
【００４２】
やがて、加熱手段２への電力供給はその最低限のＰ％程度で充分になるので、所定時間Ｑの間、電力供給量がＰ％であったら、乾燥処理終了時点と判定することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の発明によれば、排気温度センサーの出力の変化をとらえて被処理物の水分が減少して処理容器にこびり付きやすくなってきた頃に温度を下げ、被処理物が処理容器にこびり付きにくくすることができるとともに、省エネルギーとしても効果がある。
【００４４】
本発明の請求項２記載の発明によれば、処理容器に被処理物がこびり付きにくくすることができると共に、自動的に終了時点を判定するので、被処理物の量などによらず乾燥不足や焦げ付きなどのない適正な乾燥処理をすることができ、電力を効率的に利用できる。
【００４５】
本発明の請求項３記載の発明によれば、被処理物の設定温度と測定温度の差に応じて電力が供給されるようにしたので、被処理物の温度の変動を抑制して安定させ、効率的に乾燥処理をすることができる。
【００４６】
本発明の請求項４記載の発明によれば、加熱手段に供給する電力量を所定の電力量以上で多段階に変化させることで被処理物の温度を制御するので、前記加熱手段には常に一定以上の電力が供給され、被処理物の温度が高めに設定でき、早く乾燥処理をすることができる。
【００４７】
本発明の請求項５記載の発明によれば、被処理物の温度が高めに設定でき、早く乾燥処理をすることができると共に、自動的に終了時点を判定するので、被処理物の量などによらず乾燥不足や焦げ付きなどのない適正な乾燥処理をすることができ、電力を効率的に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における厨芥処理装置の断面図
【図２】同厨芥処理装置のブロック図
【図３】同厨芥処理装置の運転時の動作を示す工程特性図
【図４】本発明の実施例２における厨芥処理装置の運転時の動作を示す工程特性図
【図５】本発明の実施例３における厨芥処理装置の加熱手段へ供給する電圧波形図
【図６】同厨芥処理装置の運転時の動作を示す工程特性図
【図７】本発明の実施例４における厨芥処理装置の断面図
【図８】同厨芥処理装置のブロック図
【図９】同厨芥処理装置の運転時の動作を示す工程特性図
【図１０】本発明の実施例５における厨芥処理装置の運転時の動作を示す工程特性図
【図１１】従来の厨芥処理装置の断面図
【符号の説明】
１  処理容器
２  加熱手段
５  攪拌羽根
６  駆動モーター
７  吸引ファン
９  排気部
８  触媒
４  被処理物温度センサー
１１、１２  制御手段
１０  排気温度センサー