(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミ収納部と、前記生ゴミ収納部内を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記加熱手段の設定を前記生ゴミ収納部内の微生物を活性化させる温度と、前記生ゴミ収納部内の微生物を減少、もしくは消滅させる温度とに切り換え可能とし、前記加熱手段の設定温度切り換えを自動的に行うための信号入力として、生ゴミ収納部内のガスの発生量、濃度、臭気を検出する検出手段の信号出力の少なくとも１つを利用する構成とした生ゴミ処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術】
本発明は生ゴミを処理する生ゴミ処理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の生ゴミ処理機は、大きく微生物分解タイプと加熱乾燥タイプに分けられる。
【０００３】
微生物分解タイプは、生ゴミを微生物が分解するもので、生ゴミ投入前に微生物活性化のためおがくずなどのチップを入れておいて使用する。運転中は生ゴミ分解槽を３０℃前後の温度を維持し、定期的に攪拌を加えながら分解活動を促進させるもので１日分の生ゴミを１日〜３日程度の時間をかけて分解処理していく。
【０００４】
この場合、微生物が生ゴミを分解処理することにより、生ゴミは、発酵しながら分解されるため、処理後の生ゴミは、そのまま有機肥料として活用することができる。その反面微生物を正常に活動させるためには、投入する生ゴミの種類や量を制限する必要があり、また処理物は雑菌も多く付着しているため、衛生上の取り扱いには注意が必要であった。
【０００５】
一方、加熱乾燥タイプは、生ゴミを１００〜１３０℃程度の熱を加えて乾燥させるというもので、２〜４時間程度で１日分の生ゴミを乾燥し、減量させることができる。この方式では、ヒータの熱を送風する送風ファンと、生ゴミを粉砕攪拌する攪拌手段と、処理中の臭いを除去するための脱臭装置とが配備されているタイプが一般的である。
【０００６】
加熱乾燥タイプの場合は、短時間で処理できることと、投入する生ゴミの種類を限定する必要がなく、また処理後の処理物は雑菌などが著しく減少もしくは死滅しているため衛生的であり、使用面では取り扱いが容易である。その反面、微生物分解タイプに比べれば電気使用量が多く、また処理物を有機肥料として使用するためには、２週間程度の熟成期間が必要といわれている。
【０００７】
本発明は前記２方式のよい部分を利用することを狙うもので、加熱乾燥タイプに比べ電気使用量を抑えながら、衛生的でかつ肥料としても有効活用できる処理物を作り出せる生ゴミ処理機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】
前記従来の課題を達成するために本発明は、生ゴミ収納部と、前記生ゴミ収納部内を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記加熱手段の設定を前記生ゴミ収納部内の微生物を活性化させる温度と、前記生ゴミ収納部内の微生物を減少、もしくは消滅させる温度とに切り換え可能とし、前記加熱手段の設定温度切り換えを自動的に行うための信号入力として、生ゴミ収納部内のガスの発生量、濃度、臭気を検出する検出手段の信号出力の少なくとも１つを利用する構成としたもので、微生物が分解処理したものを加熱して雑菌を減少させたり、加熱乾燥後も有機肥料として即時に使用できるよう発酵を促したりすることができる。
【０００９】
また、一定の時間経過後に処理モードを自動的に切り換えることができ、たとえば微生物分解がほぼ完了した時間に加熱乾燥で殺菌処理を行うなどの２つの処理モードの利点を生かした使い方ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、生ゴミ収納部と、前記生ゴミ収納部内を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記加熱手段の設定を前記生ゴミ収納部内の微生物を活性化させる温度と、前記生ゴミ収納部内の微生物を減少、もしくは消滅させる温度とに切り換え可能とし、前記加熱手段の設定温度切り換えを自動的に行うための信号入力として、生ゴミ収納部内のガスの発生量、濃度、臭気を検出する検出手段の信号出力の少なくとも１つを利用する構成としたもので、微生物分解処理による生ゴミ処理と、加熱乾燥による乾燥処理を１つの機器で選択しながら処理できる。
【００１１】
そのため、微生物で分解処理したものを加熱して雑菌を減少させたり、加熱乾燥後も有機肥料として即時に使用できるよう発酵を促したりすることができ、１つの機器で処理モードを切り換えることにより、電気使用量を抑えながら衛生的でかつ肥料としても有効活用できる処理物が作り出せる生ゴミ処理機を提供することができる。
【００１２】
また、一定の時間経過後に処理モードを自動的に切り換えることができ、たとえば微生物分解がほぼ完了した時間に加熱乾燥で殺菌処理を行うなどの２つの処理モードの利点を生かした使い方ができる。また、処理物の変化状態に応じて発生するガスの状態を検出して処理モードを自動的に切り換えることができ、進行状態に応じて最適な処理モードを自動で選択してくれるため、手を煩わせることなく最適な処理物をつくりだすことができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
【００１４】
（実施例１）
図１は本発明の実施例における生ごみ処理機の正面断面図であり、図２は同生ごみ処理機の要部側面断面図である。
【００１５】
図１、２において、１１は生ゴミを投入する生ごみ収納部である。生ごみ収納部１１の一端の上部には、生ごみを投入する投入口１２が形成してあり、蓋４２に密着して生ごみ収納部１１を密閉するパッキン１３が設けてある。生ごみ収納部１１の上部中央には、リング状のヒータ１４とその中央に配備した送風手段である乾燥ファン１５が取着してあり、乾燥ファン１５は、乾燥モータ１６によって回転される。生ごみ収納部１１の底面には、その下部に接して面状ヒータ１７が設けてある。さらに生ごみ収納部１１の中央部には、生ごみ収納部１１両壁に橋渡しした回転シャフト１８が設けてあり、回転シャフト１８には、数本の攪拌羽根１９が間隔を置いて配備してある。攪拌羽根１９の先端には回転方向に対し傾斜させた平面部２２が形成してあり、回転の際、生ごみ及び処理物をスラスト方向に押し出す動きを作り出す。回転シャフト１８の回転方向は通常は約１分ごとに反転するが、生ごみ収納部１１内の処理物を取り出す場合は、回転シャフトを一方向に連続運転させ、生ごみ収納部１１の側壁２３側に押出す。生ごみ収納部１１の側壁２３には、排出口２４が設けてあり、扉２５をあけて処理物を排出する。排出された処理物は、トレイ４４に落ちて貯まる。トレイ４４は着脱式であり、一杯になったら引き出して処理物を取り出すことができる。２６は回転シャフト１８を回転させる駆動モータであり、大小のギヤ２７，２８によって減速されて回転シャフト１８に回転力が伝わる。２９は大小のギヤ２７，２８に張架したチェーンである。
【００１６】
３０は生ごみ収納部１１内の空気を吸い出す換気手段である吸引ファンであり、吸引モータ４０にて回転される。３１は、触媒脱臭装置、３２は触媒脱臭装置を加熱する触媒ヒータである。触媒脱臭装置３１は、触媒ヒータ３２の外側にらせん状にフィン４１を巻きつけ、そこに白金などの触媒を担持したものをケースに入れたもので、フィン４１が触媒ヒータ３２で加熱されることにより、フィン４１間を通過する臭気が分解される。フィン４１の温度は、温度センサで検出しながら制御することもできるが、本実施例では、本体の運転状態に合わせて触媒ヒータ３２の入力を設定することにより、必要な分解性能を維持することができる。
【００１７】
２０は生ごみ収納部１１と触媒脱臭装置３１を連結する連結パイプである。吸引ファン３０で生ごみ収納部１１内の空気を吸い出す分、外気が排出口２４と蓋２５との隙間から生ごみ収納部１１内に入り込む。その際の空気の流れを説明すると、排出口２４から入った空気が連結パイプ２０に入り、触媒脱臭装置３１で脱臭したあとに排出される。排出口２４の隙間から外気を吸引しているため、排出口２４の隙間からの臭いもれを防ぐことができる。吸引ファン３０により排出された空気は、脱臭装置で加熱されているため、上昇気流が生じ、排気筒の上方に設けた排気口３３より外部へ排出される。３５は各手段の運転動作を制御する制御回路である。３６はリング状ヒータ１４を制御する第１の温度センサ、３７は面状ヒータ１７を制御する第２の温度センサ、３８は生ゴミより発生するガスを検知する検出センサであるガスセンサ、３９は生ゴミ及びおがくず３４の湿り具合を検出する検出センサである湿度センサである。
【００１８】
前記構成において生ゴミ収納部１１には、介入物としておがくず３４を事前に投入しておく。投入口１２より投入した生ゴミは、おがくず３４とともに攪拌手段である攪拌羽根１９によって間欠に攪拌され、その過程のなかで生ゴミに付着した微生物が繁殖して生ゴミを分解していく。おがくず３４及び生ゴミは、加熱手段である面状ヒータ１７によって加熱され、制御手段である制御回路３５によって３０℃前後の一定温度が保たれているため、外気温の変動の影響を受けることなく微生物の活性化が行われ、１日分の生ゴミが１日〜３日の間に分解処理され、約１／１０に減量される。分解処理の間は、生ゴミより腐敗臭が発生するが、分解の速度が遅いため、その臭気の量は少ない。本実施例では、生ごみ収納部１１内の蒸気を吸い出す吸引ファン３０と触媒脱臭装置３１を設けることにより、この臭気を吸引し、脱臭してから排気しているため、外部に臭気がもれることはほとんどない。また臭気の量が少ないため吸引ファン３０の吸引量や脱臭装置３１を加熱する触媒ヒータ３２の入力は、それほど上げなくても臭気を除去することができ、面状ヒータ１７や攪拌用の駆動モータ２６とあわせても機器としての電気使用量は、少なく抑えることができる。
【００１９】
分解処理が終わった後の処理物は、有機肥料としての自然発酵も進んでおり、そのまま有機肥料として使用できるが、分解処理に伴い発生した多くの微生物及び雑菌が付着しており、直接触ることに対して衛生面で懸念される。そこで本実施例では、面状ヒータ１７の設定温度切り換えと同時に乾燥モータ１６に取り付けられた乾燥ファン１５を回転させることにより、生ゴミ収納部１１内に約１３０℃の温風を拡散させ、おがくず３４及び処理物を１時間程度加熱する。これにより処理物が高温になるため、雑菌等が死滅し、その量は大幅に減少するので衛生的でまた菌の繁殖が抑えられることから処理物をそのままの状態で長期保存できるようになる。この時生ゴミ収納部１１内に万遍なく温風が行き渡るよう送風の方向を切り換えればより短時間で乾燥ができる。具体的には乾燥ファン１５から離れた位置にあるゴミについては、乾燥ファン１５の回転数を増やし、送風量を上げることにより、温風が届くようにし、乾燥ファン１５に近い位置にあるゴミに対しては、送風量を落とし、ゴミの舞い上がりをおさえながら温風を当てる。この操作を乾燥モータ１６の回転数を制御しながら繰り返すことにより、生ゴミ収納部１１内のゴミに均一に温風が届くようにする。この際、乾燥モータ１６の回転数を上げるだけでなく、間欠運転とし、運転時間を変化させることにより、送風量を制御してもよい。
【００２０】
加熱乾燥するときは、吸引モータ４０の回転数を上げ、吸引量を増やすとともに、触媒ヒータ３２の発熱量を上げ、触媒脱臭装置３１分解性能を高める。これにより加熱による臭気発生が増えても触媒脱臭装置３１側に吸引し、臭いを除去してしまうため外部に臭いがもれることはない。この場合、吸引モータ４０の回転数を上げるだけでなく、間欠運転とし、運転時間を変化させることにより、吸引量を制御してもよい。
【００２１】
また、攪拌羽根１９も加熱乾燥時は、設定温度切り換えると同時に回転時間を長く採り、生ゴミを頻繁に攪拌する。したがって万遍なく加熱乾燥が行われるとともに、処理物は細かく粉砕され、減容が促進される。処理終了後は、攪拌羽根１９を一方向に回転させることにより、処理物が他端側に押し出され、他端の側壁２３に設けた排出口２４より排出される。排出された処理物は、トレイ４４に蓄積されるが雑菌も少なくなっており長期保存でき、必要な時期に有機肥料として利用すればよい。
【００２２】
生ゴミ収納部１１内の処理物はすべて排出せず、一定量残して次の生ゴミを投入するようにし、再び生ゴミを投入する際には、あらかじめ培養された微生物を含む溶液を投入した培養槽４５からポンプ（図示せず）などによってこの溶液を噴出させ、生ゴミおよび処理物に、微生物をふりかける。温度設定は、微生物分解促進用の３０℃前後の温度に切り換るため、生ゴミが分解処理されていく。
【００２３】
上記温度切り換えは、生ゴミより発生するガスを検知するガスセンサ３８と、生ゴミ及びおがくず３４の湿り具合を検出する湿度センサ３９によって分解発酵時に発生する酸素量と、処理によって減少していく水分量（重量センサで検出しても良い）を検出することにより進行状態を判断して、自動的に切り換る。また運転時間を計測することにより発酵状態を推測し、設定切換の判断値として利用する。これらによって使用者は進行状況を管理する手間は要らず、自動で処理することができる。処理温度設定を使用者が選択して使ってもかまわない。もちろん手動切換スイッチ（図示せず）を設け、投入するゴミの種類や量に応じて処理温度設定を使用者が選択して使ってもよい。
【００２４】
以上述べたように本実施例によれば次のような効果が得られる。
【００２５】
本実施例によれば、制御手段により加熱手段の温度制御において、生ゴミ収納部内の微生物を繁殖させる温度設定と、生ゴミ収納部内の微生物を減少、もしくは消滅させる温度設定とを切り換えるもので、微生物分解処理による生ゴミ処理と、加熱乾燥による乾燥処理を１つの機器で選択しながら処理できるようにしているので、微生物で分解処理したものを加熱して雑菌を減少させたり、加熱乾燥後も有機肥料として即時に使用できるよう発酵を促すことができ、１つの機器で処理モードを切り換えることにより、電気使用量を抑えながら衛生的でかつ肥料としても有効活用できる処理物を作り出せる。
【００２６】
また、生ゴミ収納部の温度を、生ゴミを分解する微生物が活性化する温度設定と、生ゴミを１００℃を超える温度で乾燥させる温度設定に切り換える制御手段を有するので、具体的には設定温度を生ゴミを分解する微生物が活性化し繁殖する３０℃前後の温度と、生ゴミを短時間で乾燥、抗菌する１００℃を超える温度とを切り換えるようにしているので、微生物の活動をより活性化して活用するとともに、短時間で乾燥と雑菌の減少・死滅ができる。
【００２７】
さらに、構成機能部品を下記のようにすることにより、利便性をさらに高めることができる。
【００２８】
すなわち、生ゴミ収納部内の生ゴミ、もしくは生ゴミと混入して使用する介在物を攪拌する攪拌手段を用い、その攪拌速度、攪拌時間、攪拌停止時間、攪拌方向の設定値のうち、少なくとも１つの設定値を、制御手段により生ゴミ収納部加熱手段の温度設定切り換えに連動して切り換えるようにすることにより、生ゴミを分解もしくは乾燥する温度に合わせ、処理性能を最適にするための攪拌条件を自動的に切り換えることができるので、処理モードに合わせて容易に最適条件を作り出すことができ、一層の処理性能を向上させることができる。
【００２９】
また、生ゴミ収納部内に空気流を発生させる送風手段を用い、その送風量、送風時間、送風停止時間、送風方向の設定値のうち、少なくとも１つの設定値を、制御手段により、生ゴミ収納部加熱手段の温度設定切り換えに連動して切り換えるようにすることにより、生ゴミを分解もしくは乾燥する温度に合わせ、処理性能を最適にするための送風条件を自動的に切り換えることができるので、処理モードに合わせて容易に最適条件を作り出すことができ、一層の処理性能を向上させることができる。
【００３０】
また、生ゴミ収納部内の換気を行う換気手段を用い、その送風量、送風時間、送風停止時間、送風方向の設定値のうち、少なくとも１つの設定値を、制御手段により、生ゴミ収納部加熱手段の温度設定切り換えに連動して切り換えるようにすることにより、生ゴミを分解もしくは乾燥する温度に合わせ、処理性能を最適にするための換気条件を自動的に切り換えることができるので、処理モードに合わせて容易に最適条件を作り出すことができ、一層の処理性能を向上させることができる。
【００３１】
また、生ゴミ収納部より発生する臭気を軽減、もしくは除去する脱臭装置を用い、制御手段により、その脱臭能力を生ゴミ収納部加熱手段の温度設定切り換えに連動して切り換えることにより、生ゴミを分解もしくは乾燥する温度に合わせ処理時に発生する臭気の分解性能を自動的に切り換えることができ、処理モードに合わせて必要な分解性能を発揮するようにすることができるので、臭い発生を低減し、かつ電気使用量の無駄をなくすようにすることができる。
【００３２】
また、生ゴミ加熱手段の温度設定切り換えを任意に行える切換スイッチなどの切換手段を配備することにより、使用者が目的に応じて自由に処理方法を選択でき、１つの機器で使用目的に合った処理方法を任意に使い分けできるようにすることができる。
【００３３】
また、生ゴミ加熱手段の温度設定切り換えを自動的に行うための信号入力として運転時間を計測するタイマー装置の信号出力を利用すると、一定の時間経過後に処理モードを自動的に切り換えることができ、たとえば微生物分解がほぼ完了した時間に加熱乾燥で殺菌処理を行うなどの２つの処理モードの利点を生かした使い方ができる。
【００３４】
また、生ゴミ加熱手段の温度設定切り換えを自動的に行うための信号入力として生ゴミ収納部内のガスの発生量、濃度、臭気のいずれかを検出する検出手段の信号出力を利用すると、処理物の変化状態に応じて発生するガスの状態を検出して処理モードを自動的に切り換えることができ、進行状態に応じて最適な処理モードを自動で選択してくれるため、手を煩わせることなく最適な処理物を作ることができる。
【００３５】
また、生ゴミ加熱手段の温度設定切り換えを自動的に行うための信号入力として生ゴミ収納部内の生ゴミ、もしくは生ゴミと混入して使用する介在物の湿度もしくは水分含有率のいずれかを検出する検出手段の信号出力を利用すると、生ゴミ収納部内の湿気もしくは水分率の状態を検出して、処理物の変化状態に応じて処理モードを自動的に切り換えることができ、進行状態に応じて最適な処理モードを自動で選択できるので、手を煩わせることなく最適な処理物をつくりだすことができる。
【００３６】
また、生ゴミ加熱手段の温度設定切り換えを自動的に行うための信号入力として生ゴミ収納部内の生ゴミ、もしくは生ゴミと混入して使用する介在物の重量もしくは容量のいずれかを検出する検出手段の信号出力を利用すると、生ゴミ収納部内の処理物の重量、もしくは容量を検出して、処理物の変化状態に応じて処理モードを自動的に切り換えることができ、進行状態や蓄積量に応じて最適な処理モードを自動で選択できるため、手を煩わせることなく最適な処理物をつくりだすことができる。
【００３７】
（実施例２）
図３は本発明の実施例２における生ごみ処理機の正面断面図である。なお、本実施例は、実施例１と基本構成は同じでなので、説明に必要な構成以外の同じ構成の符号およびその説明は省略し、実施例１と異なる点について主に説明する。
【００３８】
本実施例が実施例１と異なる点は、本実施例ではガイド板４６と仕切板４７を設けた点である。これにより生ごみ収納部１１を加熱乾燥処理槽４８と、微生物分解処理槽４９とに分けることができる。なお、攪拌羽根１９の回転により、平板２２によって押し上げられた生ゴミは、攪拌羽根１９の回転方向によって、加熱乾燥処理槽４８と、微生物分解処理槽４９との間を行き来することができる構成としている。
【００３９】
本実施例では、投入された生ゴミを加熱乾燥で完全乾燥状態（含水分率０％）に対し５０〜８０％、好ましくは６０〜７０％まで乾燥させ、その後処理物を微生物分解槽に移動して微生物により発酵処理をさせる。加熱乾燥により短時間で減量された生ごみは、微生物分解槽でも比較的速く分解処理されるため短時間で処理でき、しかも発酵が進んでいるので有機肥料として利用できる。ここで生ごみの乾燥度合いを５０〜８０％にしたのは５０％未満では処理時間がかかりすぎるためであり、８０％を超えると電気使用量が多くなるとともに、乾燥し過ぎのため、発酵しにくく有機肥料としてそのまま使用することができ難くなるためである。
【００４０】
よって実施例１よりも短時間で生ごみの処理と、有機肥料の作成とを行うことができる。もちろんもう一度加熱乾燥処理槽４８に戻し、雑菌を減少させる処理を行い、衛生面の向上を図ることもできる。
【００４１】
以上述べたように本実施例によれば次のような効果が得られる。
【００４２】
すなわち、生ゴミを分解処理する微生物を培養する培養層と、生ゴミを投入する生ゴミ収納部へ前記培養層から微生物を供給する移動手段を有しているので、加熱乾燥処理後、直ちに微生物分解処理に切り換えられるよう微生物を投入することができ、効率よく２つの処理モードを切り換えることができる。
【００４３】
さらに下記のようにすることにより、利便性を高めることができる。
【００４４】
生ごみ収納部内に、微生物を繁殖させる温度設定区画と、微生物を減少、もしくは消滅させる温度設定区画とを設け、微生物分解処理による生ゴミ処理と、加熱乾燥による乾燥処理を１つの機器で同時に処理できるようにし、微生物で分解処理したものを加熱して雑菌を減少させたり、加熱乾燥後も有機肥料として即時に使用できるよう発酵を促したりするなど、１つの機器で２つの処理方法を徐々に組み合わせながら処理することで、短時間で処理することができ、電気使用量を抑えながら衛生的で、かつ肥料としても有効活用できる処理物を作り出すことができる。
【００４５】
また、生ゴミ収納部内に、微生物を繁殖させる温度設定槽と、微生物を減少、もしくは消滅させる温度設定槽と用いることで、２つの処理方法を行う処理槽を完全に分けることができ、１つの機器で２つの処理モードを併用し、さらにそれぞれの状態のままで保存できることにより、いつでもどちらかの処理方法の処理物を取り出すことができるようにすることができる。
【００４６】
また、微生物を繁殖させる温度設定区画、あるいは槽と、微生物を減少、もしくは消滅させる温度設定区画あるいは槽とを備え、前記２つの区画あるいは槽の間で処理物を移動させる移動手段を設けることにより、いずれか一方の処理方法で処理が経過した処理物を別の処理方法でさらに追加処理できるように交互の区画、もしくは槽を処理物が移動できるので、微生物で分解処理したものを加熱して雑菌を減少させたり、加熱乾燥後も有機肥料として即時に使用できるよう発酵を促したりすることができ、短時間で肥料としても有効活用できる処理物を作り出すことができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、加熱乾燥タイプに比べ電気使用量を抑えながら、衛生的でかつ肥料としても有効活用できる処理物を作り出せる生ゴミ処理機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１における生ごみ処理機の正面断面図
【図２】  同生ごみ処理機の要部側面断面図
【図３】  本発明の実施例２における生ごみ処理機の正面断面図
【符号の説明】
１１  生ごみ収納部
１５  乾燥ファン（送風手段）
１７  面状ヒータ（加熱手段）
１９  攪拌羽根（攪拌手段）
３０  吸引ファン（換気手段）
３１  触媒脱臭装置（脱臭装置）
３４  おがくず（介入物）
３５  制御回路（制御手段）
３８  ガスセンサ（検出センサ）
３９  湿度センサ（検出センサ）
４５  培養槽
【図１】
0003729088.tif 000002
【図２】
0003729088.tif 000003
【図３】
0003729088.tif 000004