【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】三相電源装置およびそれを用いた厨芥処理機
【特許請求の範囲】
【請求項１】三相モータと、前記三相モータの運転を操作をする操作手段と、供給電源と前記三相モータとの電気的接続を切換える切換手段を備え、前記切換手段にて供給電源と前記三相モータの電気的接続を切換え、前記三相モータの回転方向を反転させる構成とした三相電源装置。
【請求項２】三相モータの回転方向を検出する回転方向検出手段を備えた請求項１記載の三相電源装置。
【請求項３】回転方向検出手段は、三相モータにかかる電圧及び／または流れる電流で回転方向を検出する請求項２記載の三相電源装置。
【請求項４】各相間の電源電圧のゼロボルトポイントを検出するゼロボルト検出手段とタイマを有する三相の電源を利用する機器において、前記ゼロボルト検出手段の出力と前記タイマの計時時間により各相間の負荷の駆動タイミングを決定する三相電源装置。
【請求項５】各相間の電源電圧のゼロボルトポイントを検出する３つのゼロボルト検出手段を有する三相の電源を利用する機器において、前記３つのゼロボルト検出手段の出力で各相間の負荷の駆動タイミングを決定する三相電源装置。
【請求項６】ゴミを収納する容器と、前記容器内のゴミを撹拌及び／又は粉砕する羽根と、前記羽根を駆動する請求項１〜５のいずれか１項に記載の三相モータと、前記三相モータを運転操作する操作手段を備えた厨芥処理機。
【請求項７】ゴミを収納する容器と、前記容器内のゴミを撹拌及び／又は粉砕する羽根と、前記羽根を駆動する三相モータと、前記三相モータを運転操作する操作手段とを備え、前記羽根の回転方向が塵埃を排出する方向と異なるときは、前記操作手段を所定操作することにより、操作以降、前記三相モータの回転方向を反転させる構成とした厨芥処理機。
【請求項８】容器内の温度を検出する庫内温度センサを備え、操作手段を所定操作することにより前記庫内温度センサの出力を表示する表示手段を有する請求項６または７記載の厨芥処理機。
【請求項９】時間を計時するタイマを備え、表示手段の表示時間を所定時間のみ表示する請求項８記載の厨芥処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三相モータを有した電気機器や厨芥を処理する厨芥処理機に関し、特に三相モータを駆動する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の三相電源装置を用いた電気機器の一例として、厨芥処理機について以下に説明する。
【０００３】
図６及び図７において、１は厨芥処理機本体（以下本体と記す）であり、厨芥を収容する収納容器２と、収納容器の上部に設けられた外気を収納容器２内へ導入する吸気口３と、吸気した外気を加熱する加熱手段４と、加熱手段４により加熱された外気を厨芥に送風させる送風手段である乾燥ファン５と、収納容器２内の厨芥を撹拌及び／または粉砕させる羽根６と、この羽根を駆動する三相モータ７、収納容器２から本体１外へ収納容器２内の厨芥から発生する臭いや水蒸気を排気するための吸引手段である排気ファン８と、脱臭手段９とより構成されている。そして、脱臭手段は収納容器２内の厨芥処理時に発生する臭いを脱臭するための酸化触媒（図示せず）と前記酸化触媒の反応を向上させるための触媒ヒータ（図示せず）からなり収納容器２と排気ファン８との間に設けられている。また、庫内温度センサ１０は収納容器２内の温度を検出している。この構成で、収納容器２内の厨芥から発生する臭いや水蒸気は、吸気口３からの外気に混じって吸引手段８を経て排気筒１１より排気されていく。
【０００４】
次に動作について説明する。
【０００５】
使用者によって、前記収納容器２内に厨芥が投入された後、処理が開始されると、前記触媒ヒータによって、酸化触媒の温度を上昇させて臭いを分解可能な状態になった時点（通常では約２０〜３０分）で、加熱手段４、乾燥ファン５及び三相モータ７が動作し、羽根６が回転する。また、動作が始まると前記加熱手段４によって収納容器２内の温度が上昇する。この温度を庫内温度センサ１０で検出、コントロールしながら乾燥させていく。
【０００６】
時間の経過と共に、収納容器２内の厨芥に含まれる水分が蒸発し始め、同時に臭気も発生する。前記臭気、蒸気を排気ファン８によって収納容器２内から外部に放出する途中に脱臭手段９を設け、収納容器２内の空気を分解しながら外部に放出される。
【０００７】
また、乾燥ファン５を回転させて発生する吸気流によって吸気口３から厨芥処理機本体内の収納容器２内へ外気を導入し、厨芥と接する空気中の水蒸気の分圧をできるだけ小さくして厨芥中の水分がそれと接触する空気中へ蒸発しやすいようにしている。さらに、収納容器２内を外気圧に対して若干負圧に保って正規の排気経路、すなわち、脱臭手段９を通過する経路以外からの臭いを含んだ排気の漏れを防止するようにしている。
【０００８】
そして、その厨芥からの臭いと水蒸気の発生量は処理工程の初期では厨芥の温度が低いために少なく、処理工程後期では厨芥の表面が乾燥し始めているため内部の臭いや水分が表面に抜け出しにくくなり、やはり少なくなる。最盛期では厨芥は全体にやわらかなペースト状となる場合もあって、臭いと水蒸気の発生量は最大となる。
【０００９】
この動作を継続することで、収納容器２内のゴミが乾燥し処理を終了できる。
【００１０】
また近年では、バイオ方式が提案され、この方式の場合には、収納容器内に入れる微生物生存用の材料を定期的に交換させる必要があり、通常処理の他に排出を行うことも必要になる。これは、業務用の厨芥処理機でも同様である。
【００１１】
いずれの方式でも、収納容器２内の乾燥したゴミを機体外へ放出しなければならない。
【００１２】
以下、排出方法について図８を参照して説明する。図８（ａ）は厨芥処理機の要部正面断面図であり、（ｂ）は同側面断面図である。図８において、羽根６を回転させることで、羽根の先端にもうけた皿６ａに乾燥したゴミを乗せて、シュータ１２の位置で自然落下で機体外に放出される構成になっている。この皿６ａはゴミが自然に落下させなければならないため、所定角たとえば３０°で傾いている。この状態を繰り返すことで内部のゴミは排出される。
【００１３】
ここで、回転方向が、意図と異なった回転方向の場合には、シュータ１２の位置に羽根６がくる際に本来下からかき上げて皿６ａに乾燥したゴミを乗せながら移動するのであるが、シュータ１２の上から降りてくるので、ゴミを皿６ａに乗っていることはなく収納容器２内のゴミを排出できない。
【００１４】
前記のように羽根の回転方向によって機能が決定されている場合には、その方向に意味があり、違った回転方向になっては思い通りの機能が得られない。
【００１５】
この羽根６を駆動する三相モータ７において、特に三相電源でのモータの場合には、機器への電源配線の仕方で回転方向が左右される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の厨芥処理機においては、機器を設置し、結線を行う際に、三相の電源（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）の製品への入力の仕方で回転方向が変化する。製品として、モータの回転方向に意味をなさない場合には、どの結線でも良いが、厨芥処理機のように意味のある場合には、排出する機能が一方向しか無いため、その方向にあった正規の結線が必要になる。しかるに、従来では動作中にほんとに意図通りの動きを行っているのかを確認する手段もなく、別途測定器を持参し、動作を行う前にセットしたりしなければならないという問題があった。
【００１７】
また、ヒータなどの容量の大きい負荷を電圧波形の状態を考慮せず無作為に投入していたためノイズが発生する事が多々あった。
【００１８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、三相モータの回転方向を確認し、意図した回転方向と異なるときは簡単な操作で正規の回転方向に変更できるようにすること、及び三相電源の相間に複数の負荷を接続する場合、発生するノイズを低く抑えて接続する事を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、三相モータと、前記三相モータの運転を操作をする操作手段と、供給電源と前記三相モータとの電気的接続を切換える切換手段を備え、前記切換手段にて供給電源と前記三相モータの電気的接続を切換え、前記三相モータの回転方向を反転させる構成としたもので、本体を設置し配線を行った際の三相線の接続が異なり回転方向が異なっていても、操作手段の所定操作で回転方向を切り換えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、三相モータと、前記三相モータの運転を操作をする操作手段と、供給電源と前記三相モータとの電気的接続を切換える切換手段を備え、前記切換手段にて供給電源と前記三相モータの電気的接続を切換え、前記三相モータの回転方向を反転させる構成としたもので、本体を設置し配線を行った際の三相線の接続が異なり回転方向が異なっていても、操作手段の所定操作で回転方向を切り換えることができ、設置、結線後の確認、修正が簡単に出来る。
【００２１】
請求項２記載の発明は、特に、請求項１記載の構成において、三相モータの回転方向を検出する回転方向検出手段を備えたもので、より設置時の結線後の修正等が楽にできる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、特に、請求項２記載の構成において、回転方向検出手段は三相モータにかかる電圧及び／または流れる電流で回転方向を検出する構成とすることにより、確実に回転方向を検出できる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、各相間の電源電圧のゼロボルトポイントを検出するゼロボルト検出手段とタイマを有する三相の電源を利用する機器において、前記ゼロボルト検出手段の出力と前記タイマの計時時間により各相間の負荷の駆動タイミングを決定するもので、ノイズを発生し難い三相電源装置を提供できる。
【００２４】
請求項５記載の発明は、各相間の電源電圧のゼロボルトポイントを検出する３つのゼロボルト検出手段を有する三相の電源を利用する機器において、前記３つのゼロボルト検出手段の出力で各相間の負荷の駆動タイミングを決定するもので、さらにノイズを発生しにくい品質向上をした電気機器を提供できる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、ゴミを収納する容器と、前記容器内のゴミを撹拌及び／又は粉砕する羽根と、前記羽根を駆動する請求項１〜５のいずれか１項に記載の三相モータと、前記三相モータを運転操作する操作手段を備えた厨芥処理機で、設置・結線後の修正が簡単に出来、また、各相の負荷をノイズの少ない状態で駆動できる。
【００２６】
請求項７記載の発明は、ゴミを収納する容器と、前記容器内のゴミを撹拌及び／又は粉砕する羽根と、前記羽根を駆動する三相モータと、前記三相モータを運転操作する操作手段を備え、前記羽根の回転方向が塵埃を排出する方向と異なるときは、前記操作手段を所定操作することにより、操作以降の前記三相モータの回転方向を反転させるもので、簡単な操作で確実に塵埃を排出できる。
【００２７】
請求項８記載の発明は、特に、請求項６又は７記載の構成において、容器内の温度を検出する庫内温度センサを備え、操作手段を所定操作することにより前記庫内温度センサの出力を表示する表示手段を有するもので、庫内温度センサの出力を表示する事ができ、駆動時の動作確認が容易に確実に行える。
【００２８】
請求項９記載の発明は、特に、請求項８記載の構成において、時間を計時するタイマを備え、表示手段の表示時間を所定時間のみとしたことにより、省エネをはかり、また表示内容による使用者への誤認識を防止することができる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００３０】
本実施例の基本構成は従来例と同じであるのでその説明は省略し、異なる点を中心に説明する。なお、構成は同じなので、同じ構成については図６〜図８を用いて説明し、その符号の説明は省略する。
【００３１】
前述したように、厨芥処理機では厨芥を撹拌及び／又は粉砕させるとき、モータは正回転及び逆回転を繰り返しながら処理する。そして排出させるとき、モータを逆回転させ塵埃をかき上げながら回転するようにしている。しかしながら、作業現場では三相配線がどのようになっているのか不明の時が多々あり、このような場合、前記機能が満足されない場合が生じる。このような状態では、本来の機能を満足できないため、設置した状態で羽根６の回転方向を確認し、修正する作業が必要である。この作業について図１を用いて説明する。図１は厨芥処理機の操作パネルの正面図であり、操作パネル１３で操作手段１４と表示手段１５とより構成している。そして、操作手段１４は電源の入／切スイッチ１６と、運転スイッチ１７と排出スイッチ１８とを備えている。この構成で、羽根６の回転方向を確認したとき、意図した方向と反対方向に羽根６が回転していれば、操作手段１４のスイッチを所定操作すること、たとえば運転スイッチ１７と排出スイッチ１８を同時に３回押すと、図２に示すように、切換スイッチである切換手段２０にて、供給電源２１と三相モータ７の結線を切換えることにより、三相モータ７の回転方向を反転させ意図通りの回転方向にする。なお、前記切換手段２０は操作手段１４に連動して動作する切換スイッチでも良いし、また、操作手段１４を所定操作することで信号が制御手段（図示せず）に入力され、その制御手段（図示せず）からの出力により、前記のように動作するトライアックでも良い。この操作により、排出時には必ず乾燥したゴミをかき上げる方向に回転させるようにすることができる。なお、ここでいう所定操作とは予め任意に定めた操作であり、通常は使用されないような操作であれば良く、設計時に定めればよいものである。
【００３２】
この回転方向に寄与する結線のパターンについて次に示す。
【００３３】
図３は漏電ブレーカと厨芥処理機との結線を示したもので、（ａ）は漏電ブレーカの配線例を示した図であり、（ｂ）は結線による羽根の回転方向を示した図である。なお、図でいう正常とは前述した正回転のことで○印で示している。また、逆回転は×印で示している。図３に示したように、漏電ブレーカと厨芥処理機との結線時には、６種類の結線パターンがあり内３種類は羽根６が反対方向に動作する状態になる。つまり、ａ，ｂ，ｃ、ａ，ｂ，ｃと繰り返された時に、１，２，３と順番に並べば、正規の回転を行う。
【００３４】
今回例に挙げた厨芥処理機の場合には、特に排出時の回転方向が異なるために機能を果たさなくなる。この回転方向を検出する検出手段について、つぎに説明する。
【００３５】
回転方向の検出は排出を行うまでに自動的に検出し、自動で修正が行えればなおよいことになる。図４に示すように排出時の羽根６の回転方向によって、収納容器２の底面部の圧力の変化が発生し、この圧力の変化を圧力センサ１９で検出することで回転方向を判断し、必要により正、反転を逆にする。
【００３６】
収納容器２の底面の圧力変化は、羽根６が乾燥したゴミを皿６ａでかき上げる状態と逆に回転していれば乾燥ごみを抑え移動させる状態になり、前記の圧力センサ１９の出力に差ができる。この差を検出し正、反転を確認する。
【００３７】
また、三相モータ７に流れる電流を測定し判断することで、正、反転の確認を行うことができる。
【００３８】
この電流での判断について簡単に説明する。図５は三相電源の波形図で、図に示すように、スタート点をＡのタイミングとした場合にＵ相とＶ相の電源は６０Ｈｚで、０Ｖになる状態の相関関係は必ずイ−ロ間、ハ−ニ間約２．８ｍｓ、ロ−ハ間約５．５ｍｓになる。この関係が壊れた状態であれば、回転方向もおかしくなる。この動作で、三相モータを使用する際の回転方向を確実に検出でき、製品の性能を維持できるし、また設置時の確認も容易に簡単に行える。
【００３９】
次に、これを利用し、三相電源で複数の負荷を各相間に配置し駆動する場合について説明する。三相電源で各相の電圧が０Ｖの時に各負荷を駆動するとノイズ等の発生も少ない。よって、図５で示したＵ相ではロやニのポイント、Ｖ相ではイやハのポイントで駆動すればノイズのきわめて少ない駆動になる。そこで、三相の電源での各負荷の動作については少なくとも１つの相、たとえばＵ相の波形のゼロボルト検出を行い、この０Ｖに対し所定時間のずれをもって他の相の０Ｖポイントがくる。このポイントでその相に接続された負荷を駆動すれば良い。本実施例における厨芥処理機の負荷は加熱手段４に用いられるヒータであり、この容量の比較的大きいヒータでも本実施例の方法によれば負荷投入時のノイズを低く抑えることができる。
【００４０】
これらを配慮せずにたとえばＢのポイントで、すべての負荷を駆動した場合には、Ｖ相に接続された負荷は０Ｖで駆動できるが、他のＵ、Ｗ相の負荷は、ほとんど電圧がピークに近い状態で駆動され、一気に電流が流れることよりノイズが発生しやすくなる。この動作を行えれば、各負荷を駆動する際に、ノイズに対してきわめて小さい状態で抑えることができ、品質の安定、向上を得られる。
【００４１】
さて、図６の庫内温度センサ１０は、乾燥を行っているときに収納容器１内の温度を所定温度、たとえば１３０℃で一定に保つ役割を果たしている。本体１を設置し、配線を行った状態での試運転時に、仮のゴミを収納し処理状態を確認する際、動作をスタートしても収納容器２内の温度が意図通りの温度になっているかどうかがわからない状態である。そこで、図１の操作手段１４、表示手段１５を用いてその状態を表示する。たとえば、動作中に運転スイッチを押しながら排出ＳＷを３回押すと表示手段１５に現在の収納容器１内の温度を庫内温度センサ１０の出力として表示できる。なお、図１は１００℃を表示している。
【００４２】
さらに、この表示を継続すると、使用者にとっては誤解を招く場合も考えられるため、実験又は経験などにより設計時に定めた所定時間の表示時間とする。あるいはこの処理に入れた３回の排出スイッチが押されている期間のみとしても同様の効果が得られる。
【００４３】
この操作により、設置後の試運転時の動作確認が非常に楽に短時間で行える。
【００４４】
前記では、乾燥方式による処理例を示したが、バイオ方式においても同様の効果が得られる。
【００４５】
なお、本実施例では厨芥処理機の三相モータの駆動方式について説明したが、これに限定されるものではなく、三相モータの回転方向に意味のある機器の三相電源装置として用いても良いのは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、三相モータの回転方向を確認し、意図した回転方向と異なるときは簡単な操作で正規の回転方向に変更できる。また、三相電源の相間に複数の負荷を接続する場合、発生するノイズを低く抑えて接続する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における厨芥処理機の操作パネルの正面図
【図２】同厨芥処理機の三相モータの配線図
【図３】（ａ）漏電ブレーカの配線例を示した図
（ｂ）結線による羽根の回転方向を示した図
【図４】同厨芥処理機の要部断面図
【図５】三相電源の波形図
【図６】仲介処理機の外観斜視図
【図７】厨芥処理機の模式図
【図８】（ａ）厨芥処理機の要部正面断面図
（ｂ）厨芥処理機の要部側面断面図
【符号の説明】
２  収納容器（容器）
４  加熱手段
６  羽根
７  モータ（三相モータ）
１０  庫内センサ
１４  操作手段
１５  表示手段