(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミ投入口を備えた処理槽と、前記処理槽内に収納した担体を攪拌する攪拌装置と、前記処理槽に設けられ前記担体を加温する加熱手段と、前記担体の含水率をもとめるための含水率検知手段と、前記含水率検知手段からの検出信号によって含水率を算出する含水率算出手段とを有し、前記含水率を設定含水率と比較するとともに、偏差があれば前記加熱手段を制御して偏差を減少させる調整を行う制御手段を備え、前記含水率検知手段が、処理槽の内表面またはその近傍に設けられた第１温度検知器と、前記第１温度検知器の位置から所定距離内部に入った位置に設られた第２温度検知器であることを特徴とする生ゴミ処理機。
【請求項２】
生ゴミ投入口を備えた処理槽と、前記処理槽内に収納した担体を攪拌する攪拌装置と、前記処理槽に設けられ前記担体を加温する加熱手段と、前記担体の含水率をもとめるための含水率検知手段と、前記含水率検知手段からの検出信号によって含水率を算出する含水率算出手段とを有し、前記含水率を設定含水率と比較するとともに、偏差があれば前記加熱手段を制御して偏差を減少させる調整を行う制御手段を備え、前記制御手段が加熱手段を一定温度に制御し、前記含水率検知手段は前記加熱手段の取付位置から所定距離内部に入った位置に設けた温度検知器であることを特徴とする生ゴミ処理機。
【請求項３】
生ゴミ投入口を備えた処理槽と、前記処理槽内に収納した担体を攪拌する攪拌装置と、前記処理槽に設けられ前記担体を加温する加熱手段と、前記担体の含水率をもとめるための含水率検知手段と、前記含水率検知手段からの検出信号によって含水率を算出する含水率算出手段とを有し、前記含水率を設定含水率と比較するとともに、偏差があれば前記加熱手段を制御して偏差を減少させる調整を行う制御手段を備え、前記含水率検知手段が、外気を加熱して温風を発生するとともに前記担体の表面に沿って前記温風を流す温風発生装置と、前記温風発生装置の出口近傍に設けられ前記温風の温度を検知する第３温度検知器と、前記担体から水分を奪って前記処理槽に設けられた排気口から排出される温風の温度を検知する第４温度検知器と、前記第３温度検知器と第４温度検器の検知した温度差が所定の値より小さくなるまでの時間を計測する計時手段を備えたことを特徴とする生ゴミ処理機。
【請求項４】
生ゴミ投入口を備えた処理槽と、前記処理槽内に収納した担体を攪拌する攪拌装置と、前記処理槽に設けられ前記担体を加温する加熱手段と、前記担体の含水率をもとめるための含水率検知手段と、前記含水率検知手段からの検出信号によって含水率を算出する含水率算出手段とを有し、前記含水率を設定含水率と比較するとともに、偏差があれば前記加熱手段を制御して偏差を減少させる調整を行う制御手段を備え、前記含水率検知手段が、外気を加熱して温風を発生するとともに前記担体の表面に沿って前記温風を流す温風発生装置と、前記温風発生装置の出口近傍に設けられ前記温風の湿度を検知する第１湿度検知器と、前記担体から水分を奪って前記処理槽に設けられた排気口から排出される温風の湿度を検知する第２湿度検知器と、前記第１湿度検知器と第２湿度検器の検知した湿度差が所定の値より小さくなるまでの時間を計測する計時手段を備えたことを特徴とする生ゴミ処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、業務上や家庭用の厨芥等の生ゴミを生物処理する生ゴミ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、業務上や家庭の厨房、食品工場から排出される厨芥等を処理する方法として、厨芥等を固形分と排水とに分離して固形分については焼却や埋め立て等を行い、排水については浄化して排出する方法と、厨芥等を微生物によって発酵させて分解処理する生物処理による方法が知られている。このうち焼却や埋め立て等による方法は、これを行うために固形分を搬出する煩わしさがあることや、搬出し終わるまでの間腐敗の進行と腐敗臭の発生が避けられず、不衛生であり、また、生活環境を損なうものである。この点、生物処理する方法は生ゴミを分解するため環境の悪化を招くことが少なく優れている。しかし、生物処理は微生物が活性化する環境を整えてやらないと処理がすすまず、そのコントロールが難しいものである。
【０００３】
そこで、従来の生物処理を行う生ゴミ処理機について説明する。図１０は従来の生ゴミ処理機の処理槽の縦断面図、図１１は従来の生ゴミ処理機の処理槽の図１０のＸ−Ｘ横断面図である。１は厨芥等の生ゴミを生物処理する処理槽であり、上部に生ゴミ投入口が設けられている。２は処理槽１内を加温するための加熱手段であるヒータである。３は処理槽１内に収容した後記する担体４を生ゴミとともに攪拌する攪拌装置の攪拌羽根であり、モータ６によって駆動される。攪拌羽根３は攪拌シャフト７の周りに螺旋状の配置となるように取り付けられたもので、硬質の金属で作られている。４は担体であって、投入された生ゴミを発酵分解させるための微生物を担持するものであり、おがくずや木質チップ等からなる。５は処理槽１の底部に設けられた担体４の取出口である。８は攪拌シャフト７に取り付けられたスプロケット、９はモータ６に取り付けられたスプロケットである。１０はスプロケット８とスプロケット９を連結し、モータ６からの駆動力を攪拌羽根３に伝えるチェーンである。これら攪拌羽根３、攪拌シャフト７、スプロケット８、９、モータ６は本実施例の攪拌装置を構成するものである。１１は処理槽１の生ゴミ投入口を覆う蓋体（図示せず）である。１２は処理槽１内の担体４の温度を測定し監視する温度検知器である。さらに１３は生ゴミ処理機に空気を送るための吸気口であり、１４は吸気口１３に設けられた吸排気用ファンである。３０は排気口である。
【０００４】
生ゴミを処理する場合には、まず蓋体１１を開けて生ゴミ投入口から生ゴミを処理槽１に投入する。処理槽１内には担体４が満たされており、投入後攪拌装置のモータ６が駆動され３〜３０ｒｐｍ程度の速度で攪拌羽根３を回転させ、投入された生ゴミと担体４とを混合する。この攪拌によって生ゴミと担体４とはまんべんなく混合され、生ゴミは担体４中に大体均一に分散させられる。この攪拌羽根３の駆動は、連続して行うのではなく、１時間あたり数分程度の割合で間欠的、定期的に繰り返して行われる。
【０００５】
ところで、担体４には通性好気菌等の微生物が担持されている。真正細菌類としては馬鈴薯菌、枯草菌、セルロース菌、プソイドモナス類としては硝酸菌、硫黄細菌等が担持されている。そして生ゴミはこの微生物によって発酵分解されて発熱する。この発熱によって担体４の温度が上がり、微生物の生息環境は概ね維持される。しかし外気の温度が低い冬場や寒冷地では、外界への放熱によって担体４の温度は下がって微生物の活性度が著しく低下するから、ヒータ２に通電して担体４を加温して発酵を促進させる必要が生じる。というのは担体４の温度が下がると、微生物は不活性状態に陥ってしまうのである。そこで従来の生ゴミ処理機は、この担体４の温度を温度検知器１２によって検知することで微生物環境を監視し、制御している。さらに、処理槽１内で微生物を活性化する好気的環境を保つために、吸排気用ファン１４を駆動して担体４に空気を送って排気口３０から排出することも行っている。この担体４の温度制御と担体４への送気は、単に温度、酸素の問題にとどまらず、最終的には担体４の含水率を微生物の最適な水分環境である４０％〜６０％の範囲に維持することに向けられている。この含水率は、水分を含んだ微生物の担体を１００℃程度に加熱して水分を蒸発させ、乾燥させた時の乾燥減量である。微生物の繁殖、活性化の条件は、水分が充分存在すること、酸素が充分あること、温度が適当であること、栄養が充分あることの４つであるが、この含水率を４０％〜６０％に維持することは、微生物の生息環境の良好性を示す直接的なバロメータとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の生ゴミ処理機は、処理槽１内の担体４の温度を監視して発酵分解を調整、制御しているが、処理槽１に投入される生ゴミは雑多なもので均一ではなく常時変動するため、処理槽１内の担体４の含水率もこれにともなって変動し、不安定なものになってしまうものであった。すると、往々にして微生物環境として適切な含水率４０％〜６０％という条件をはずれた悪環境に陥ってしまい、生ゴミの生物処理が低下していた。微生物による発酵処理が減退化もしくは停止してしまうと、担体４は水分を多く含んで膨らみ、投入する生ゴミの量の方が分解処理される生ゴミの量に比べて多くなって、処理槽１から溢れてしまうようなことも生じる。この状態においては担体４に担持された微生物は不活性状況に陥っていることが多く、担体４の機能は低下しているから直ちに担体４を交換しなければならない。このように含水率の検知を行わないと、微生物を不活性状態に陥らせてしまうため頻繁に担体４の交換を行わなければならないし、生ゴミ処理機から生ゴミが溢れてしまうといった問題があった。
【０００７】
また、処理槽１内の担体４は微生物が不活性状態になって水分を多く含んでくると、担体４同士が固まりとなって固形化してくる。この固形化がさらにすすんでくると、担体４は粘土状となってしまい、攪拌羽根３の動きを止めて、モータ６のモータロックを引き起こしてしまう。このように担体４の含水率を放置していると生ゴミ処理機の機能まで損なってしまうといった問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、長期にわたって安定した生ゴミ処理が行え、担体の寿命を長くすることができ、故障の少ない生ゴミ処理機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】
上記の課題を解決するために本発明の生ゴミ処理機は、生ゴミ投入口を備えた処理槽と、処理槽内に収納した担体を攪拌する攪拌装置と、処理槽に設けられ担体を加温する加熱手段と、担体の含水率をもとめるための含水率検知手段と、含水率検知手段からの検出信号によって含水率を算出する含水率算出手段とを有し、含水率を設定含水率と比較するとともに、偏差があれば加熱手段を制御して偏差を減少させる調整を行う制御手段を備え、前記含水率検知手段が、処理槽の内表面またはその近傍に設けられた第１温度検知器と、第１温度検知器の位置から所定距離内部に入った位置に設られた第２温度検知器であることを特徴とする。
【００１０】
制御手段が加熱手段を一定温度に制御し、含水率検知手段は加熱手段の取付位置から所定距離内部に入った位置に設けた温度検知器であるのが好ましい。
【００１１】
含水率検知手段が、外気を加熱して温風を発生するとともに担体の表面に沿って温風を流す温風発生装置と、温風発生装置の出口近傍に設けられ温風の温度を検知する第３温度検知器と、担体から水分を奪って処理槽に設けられた排気口から排出される温風の温度を検知する第４温度検知器と、第３温度検知器と第４温度検器の検知した温度差が所定の値より小さくなるまでの時間を計測する計時手段を備えるのが望ましい。
【００１２】
含水率検知手段が、外気を加熱して温風を発生するとともに担体の表面に沿って温風を流す温風発生装置と、温風発生装置の出口近傍に設けられ温風の湿度を検知する第１湿度検知器と、担体から水分を奪って処理槽に設けられた排気口から排出される温風の湿度を検知する第２湿度検知器と、第１湿度検知器と第２湿度検器の検知した湿度差が所定の値より小さくなるまでの時間を計測する計時手段を備えるのが望ましい。
【００１３】
【作用】
本発明の生ゴミ処理機は、担体を攪拌する攪拌装置と、担体を加温する加熱手段と、担体の含水率をもとめるための含水率検知手段と、含水率検知手段からの検出信号によって含水率を算出する含水率算出手段とを有し、含水率を設定含水率と比較するとともに、偏差があれば加熱手段を制御して偏差を減少させる調整を行う制御手段を備えているから、担体の含水率を測定することができるとともに、含水率を適度な値とすることができ、微生物処理を効率的に行うことができる。
【００１４】
また、含水率検知手段が、処理槽の内表面またはその近傍に設けられた第１温度検知器と、第１温度検知器の位置から所定距離内部に入った位置に設られた第２温度検知器であるから、２つの温度データから担体の含水率の算出をすることができる。
【００１５】
制御手段が加熱手段を一定温度に制御し、含水率検知手段は加熱手段の取付位置から所定距離内部に入った位置に設けた温度検知器であるから、１つの温度検知器で含水率を検知することができる。
【００１６】
含水率検知手段が、外気を加熱して温風を発生するとともに担体の表面に沿って温風を流す温風発生装置と、温風発生装置の出口近傍に設けられ温風の温度を検知する第３温度検知器と、担体から水分を奪って処理槽に設けられた排気口から排出される温風の温度を検知する第４温度検知器と、第３温度検知器と第４温度検器の検知した温度差が所定の値より小さくなるまでの時間を計測できる計時手段を備えたものであるから、温風が担体から水分を奪って担体が乾燥するまでの時間を検知することができ、これによって含水率の算出ができる。
【００１７】
含水率検知手段が、外気を加熱して温風を発生するとともに担体の表面に沿って温風を流す温風発生装置と、温風発生装置の出口近傍に設けられ温風の湿度を検知する第１湿度検知器と、担体から水分を奪って処理槽に設けられた排気口から排出される温風の湿度を検知する第２湿度検知器と、第１湿度検知器と第２湿度検器の検知した湿度差が所定の値より小さくなるまでの時間を計測できる計時手段を備えたものであるから、温風が担体から水分を奪って担体が乾燥するまでの時間を検知することができ、これによって含水率の算出ができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例における生ゴミ処理機について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における生ゴミ処理機の処理槽の縦断面図、図２は本発明の一実施例における生ゴミ処理機の処理槽の図１のＸ−Ｘ横断面図である。図３は本発明の一実施例における生ゴミ処理機の制御構成図、図４は温度変化曲線に対する含水率の影響を示す図、図５は本発明の一実施例における生ゴミ処理機の一部破断した斜視図である。ここで従来例の説明で用いた符号と同一符号のものは本実施例においても基本的に同一であるため、説明は従来例のところに譲って省略する。
【００１９】
図１、図２、図５において１５は処理槽１の内底面に設置されたサーミスタ等の第１温度検知器、１６は処理槽１の内部の担体４の温度を検知するサーミスタ等の第２温度検知器、１７は第１温度検知器１５と第２温度検知器１６を取り付ける取付棒である。この第１温度検知器１５と第２温度検知器１６が本実施例の含水率検知手段１９１である。担体４の温度検出はこの含水率検知手段１９１を構成する第１温度検知器１５と第２温度検知器１６の２箇所で行われる。第１温度検知器１５は処理槽１内の内底面で、ヒータ２が設置されている裏面上もしくは近傍に設置される必要がある。取付棒１７は、この第１温度検知器１５を取り付けた位置から、処理槽１の内部方向、攪拌シャフト７の方向に向かった方向に突出して取り付けられている。第２温度検知器１６は取付棒１７の先端に取り付けられている。第１温度検知器１５と第２温度検知器１６の間の距離Ｌは１０ｍｍ〜６０ｍｍ程度が好ましい。１８は生ゴミ処理機本体で、上部に処理槽１の生ゴミ投入口を覆う蓋体１１が取り付けられている。また蓋体１１のそばに各種スイッチと後記する表示部２１を配置した操作盤が設けられている。
【００２０】
次に、本実施例の生ゴミ処理機の制御構成について図に基づいて詳細に説明する。図３において１９はマイクロコンピューター等で構成される制御手段であり、後記するように本実施例の生ゴミ処理機の全般的な制御を行うものである。２０はモータ６やヒータ２、吸排気用ファン１４にそれぞれの電力を供給する駆動部、２１は生ゴミ処理機の各種の表示を行うための表示部で、ＬＥＤによって表示を行っている。２２は蓋体開閉確認用スイッチで、蓋体１１が完全に閉まったときにＯＮして制御手段１９による生ゴミ処理機の運転が可能になるものである。２３は取出口開閉確認用スイッチで、担体４の取り出しを行う取出口５が閉まっているときにＯＮとなり、制御手段１９による制御を行うことが可能になる。２４は攪拌羽根３を回転させるモータ６の回転数を検知する回転検知部、２５はヒータ２の加熱温度を検知するヒータ温度検知部、２６は吸排気用ファン１４の回転数を検知するためのファン回転検知部である。１９２は含水率算出手段であって、含水率検知手段１９１から送られた検出信号によって後記するように含水率を算出するものである。
【００２１】
そこで、本実施例の生ゴミ処理機の動作について説明する。生ゴミを蓋体１１を開けて投入し、蓋体開閉確認用スイッチ２２と取出口開閉確認用スイッチ２３の２つのスイッチがＯＮであれば、制御手段１９はモータ６の駆動を開始させる。モータ６は３〜３０ｒｐｍ程度の速度で攪拌羽根３を回転し、投入された生ゴミと担体４とを混合する。生ゴミ投入時には生ゴミと担体４は比較的長く攪拌されるが、その後は１時間に１分もしくは数分程度の間欠運転となる。またこれと同時に制御手段１９は、ヒータ温度検知部２５の検出した温度をみながら、ヒータ２への通電を開始し、担体４の温度が２０℃以上になるように制御する。発酵を促すため吸排気用ファン１４も酸素供給のため制御手段１９によって回転させられる。
【００２２】
次に、マイクロコンピューターから構成される含水率算出手段１９２は定期的に含水率算出を行い、制御手段１９はこれを受け含水率調整動作を行う。この含水率算出動作は１日に１回行う程度で通常は十分である。含水率算出手段１９２は含水率の算出をするのに先だって、ヒータ２への通電を停止する。次いで攪拌装置のモータ６を駆動させ十分攪拌を行う。次に所定の時間が経過して処理槽１内の担体４の温度分布と含水率が一様になったところで、再びヒータ２によって処理槽１内の担体４の加温を開始する。このとき攪拌は行わないで、この実施例において含水率検知手段１９１を構成する第１温度検知器１５と第２温度検知器１６により、それぞれの位置の温度を検知する。検知されたそれぞれの温度データの検出信号を含水率算出手段１９２が取り込み、前もってメモリに記憶されているこれらの温度と含水率の関係から含水率を算出する。
【００２３】
ここで、この温度と含水率の関係から温度を測定すれば含水率が算出できることを図４を用いて説明する。図４において、含水率が高いΓｈであるときの第１温度検知器１５と第２温度検知器１６の検出する温度変化曲線が１５ｈ、１６ｈである。含水率が低いΓｌであるときのそれが１５ｌ、１６ｌである。含水率Γが高いと、水と空気の比熱の違いからも分かるように担体４の熱伝導率が低くなり、取付棒１７の先端にある第２温度検知器１６の近傍の温度は、取付棒１７の根元の第１温度検知器１５の近傍の温度より低くなる。すなわち第１温度検知器１５の近傍から第２温度検知器１６の近傍にかけての熱の伝わり方が相当鈍くなるからである。これに対し含水率Γが低いと、担体４の熱伝導率が高くなり、１５ｈ、１６ｈに比べ第１温度検知器１５の近傍から第２温度検知器１６の近傍にかけて熱の伝わり方が速く、担体４の温度が高くなる。このように本実施例の含水率Γの算出は含水率Γが熱伝達に与える影響に着目して、温度を検知することにより算出するものである。
【００２４】
図４に示すように処理槽１内の担体４を十分攪拌し、温度分布と含水率が一様になった状態を起点として加熱手段であるヒータ２による加熱を続けると、第１温度検知器１５は処理槽１のヒータ２近くの内底面に取り付けられているため、検知温度１５は１５ｈ、１５ｌのように上昇する。ところでこの第１温度検知器１５は処理槽１の表面近くにあるから外部の影響を直接受ける所にあり、担体４の含水率Γはもちろんのこと、外部の条件の影響を受けてさまざまの変化を示すことになる。従って第１温度検知器１５が測定する温度曲線１５ｈ、１５ｌは、担体４の含水率Γを一定にしたとしても、環境の影響を受けて多様な温度曲線となる。しかし処理槽１の表面温度がこのように変化しても、第２温度検知器１６が検出する温度は、概ねこの表面温度から含水率Γに依存した所定の温度低下を示す。この温度低下は外界の影響が少ないものである。従って第２温度検知器１６は、第１温度検知器１５との関係においてどれだけ温度低下が生じるかをみるためのものである。含水率Γが高いΓｈのときには１５ｈから比較的大きい温度低下ΔＴｈを生じて１６ｈとなるし、含水率Γが低いΓｌのときには１５ｌから小さい温度低下ΔＴｌを生じて１６ｌとなる。
【００２５】
そこで、本実施例においては、当初の温度、外部の気温等の条件をいろいろ変化させるとともに、含水率をパラメータとして、１５ｈ、１５ｌ等の温度曲線のデータ及び内部で生じる温度低下ΔＴｈ、ΔＴｌ等のデータを測定し、経過時間と対応させてメモリに記憶させておくものである。経過時間はタイマ等の計時手段１９３で計測される。従って所定の時間が経過した時点に、第１温度検知器１５と第２温度検知器１６でそれぞれの位置の温度検知を行うと、含水率算出手段１９２はこの検出データの信号を受けて温度低下ΔＴを算出する。経過時間と、第１温度検知器１５が検知したヒータＯＮ直前の温度と、温度低下ΔＴに対応したΓが、担体４の含水率Γということになる。
【００２６】
ところで、制御手段１９がヒータ２による加温を一定温度Ｔ０になるように制御した場合、この近傍におかれた第１温度検知器１５の測定温度はほぼ一定値Ｔ０を示す。そこでこのような制御を行う場合には、上記の含水率検知手段１９１の構成のうち第１温度検知器１５を設けなくとも、第２温度検知器１６が検知した温度とＴ０との差をとることにより温度低下ΔＴを算出できる。すなわちこの場合には含水率検知手段１９１は取付棒１７の先端に設けた１つの温度検知器であり、第１温度検知器１５が不要になるからコスト低下に役立ち、メモリの容量も小さくすることができる。
【００２７】
含水率Γが求められると、この含水率Γは制御手段１９に送られ、制御手段１９は算出された含水率と設定含水率とを比較する。設定含水率は操作盤に設けられたテンキー等の入力手段１９４から入力される。設定含水率Γとして微生物処理にとって理想的な含水率である４０％〜６０％という範囲の値を設定するのが適当である。しかしこの領域内の最も適当な数値、例えば５０％といった値を採用し、これを維持するように制御するのもよい。含水率Γが設定含水率である４０％〜６０％の範囲内入っていると、担体４の含んだ水分は最適の状態にあるから、水分をとばしすぎないように現状を保つためヒータ２の温度制御、攪拌装置の攪拌制御、並びに吸排気用ファン１４の通気制御を行う。もし、算出された含水率Γが４０％〜６０％の範囲を越えたプラスの偏差がある場合には、制御手段１９は攪拌羽根３のモータ６の動作頻度、ヒータ２の加温頻度、吸排気用ファン１４の動作頻度を高めて、担体４中の水分を蒸発させて偏差を減少させるように制御する。逆に担体４の含水率Γが低いマイナスの偏差がある場合には、ヒータ２を停止し吸排気用ファン１４と攪拌羽根３のモータ６の動作頻度を下げて担体４中の水分の蒸発を抑えて、この偏差を減少させるように制御する。水分は生ゴミの投入で補われる。また、制御手段１９は表示部２１に偏差があればその旨の表示、なければまたその旨の表示を行う。この調整動作は通常このまま１日程度続けられる。この間の調整によって徐々に含水率Γが変化し、１日経過した時点に再び含水率検知動作を行って、この結果に基づいて再度の含水率調整動作を行う。またさらにこの動作を繰り返して行う。
【００２８】
このように、本実施例においては、含水率検知手段１９１が検知した温度に基づいて含水率Γを算出し、含水率Γが設定含水率である一定の範囲内４０％〜６０％に入るように制御するから、生ゴミの理想的な含水率Γを保つことができる。従って微生物による生ゴミ処理が促進される。
【００２９】
次に、本発明の他の実施例における生ゴミ処理機について図面を参照しながら説明する。図６は本発明の他の実施例における生ゴミ処理機の処理槽の縦断面図、図７は本発明の他の実施例における生ゴミ処理機の処理槽の図６のＸ−Ｘ横断面図である。図８は含水率が変化した場合の温度変化曲線と乾燥までの経過時間を示す図、図９は本発明の他の実施例における生ゴミ処理機の一部破断した斜視図である。従来例の説明で用いた符号と同一符号のものは本実施例においても基本的に同一であるため、説明は省略する。２７は温風発生装置であるファンヒータであって、吸気口１３から吸引した外気を加熱して温風を発生し、処理槽１内に送り込むものである。この温風は担体４の表面に沿って後記する排気口３０に送られる。２８はファンヒータ２７の近傍に取り付けられた第３温度検知器であり、２９は排気口３０の近傍に取り付けられた第４温度検知器である。この第３温度検知器２８と第４温度検知器２９が本実施例の含水率検知手段１９１を構成するものである。１９３は第３温度検知器２８と第４温度検知器２９の検知した温度の差が所定の値より小さくなるまでの時間を計測する計時手段である。
【００３０】
そこで、この本実施例の含水率算出手段１９２による含水率算出動作とこの含水率算出を受けた制御手段１９による含水率調整動作について説明する。この含水率算出動作は１日に１回程度行われ、この結果に基づいて含水率調整動作が行われる。まず、含水率算出動作を行うのに先だって、制御手段１９がモータ６を駆動させ十分攪拌を行う。所定の時間が経過するまで攪拌を続け、処理槽１内の担体４の温度分布と含水率が一様になるようにする。次いで制御手段１９はファンヒータ２７に通電する。ファンヒータ２７によって温められた外気が処理槽１の担体４の上方に導入される。含水率検知手段１９１を構成する第３温度検知器２８は担体４上に送られる加温された外気の温度を検知する。外気が水分を含んだ担体４の上を送られて排気口３０から排出されるまでの間に、担体４の表面から水分を奪い取る。すなわち温風が担体４から水分を気化させるため、温風自身から気化熱が奪われる。これによって温風に温度低下が生じることになる。
【００３１】
ところで、担体４の含水率が高いと乾ききるまでに時間がかかる。含水率が低い担体４では乾くまでの時間は短い。そこで本実施例の含水率検知手段１９１はこの時間の長さを利用して含水率Γを測定するものである。このため担体４の表面が乾いたか否かを第４温度検知器２９によって検知する。すなわち第３温度検知器２８の検知した概ね一定の入口温度と、第４温度検知器２９が検知した出口温度との温度差が、所定の値より小さくなったときほとんど気化が終了したとして担体４が乾いたと判断するものである。
【００３２】
このように、含水率Γと担体４が乾くまでの時間との相関を予め調べておいて、これをメモリに記憶させておく。含水率検知動作を行うときには、まず攪拌羽根３のモータ６を駆動して含水率を一定になるように整えてから、ファンヒータ２７を駆動する。含水率検知手段１９１を構成する第３温度検知器２８が温風の入口温度を検知し、同様、これを構成する第４温度検知器２９が温風の出口温度を検出する。含水率算出手段１９２はこの２つの温度検知器から構成された含水率検知手段１９１の検出信号を取り込んで温度差を計算する。この温度差が所定の値より小さくなったら、制御手段１９が含水率調整動作を行うことになる。
【００３３】
図８は、温度差に対する含水率の影響を示している。２８ｃは第３温度検知器２８が検知した温度曲線である。ファンヒータ２７はほぼ一定温度を保つから第３温度検知器２８が測定する温度もほぼ一定となる。２９ｈは含水率Γが高い場合の第４温度検知器２９の検出した温度曲線である。２９ｌは含水率Γが低い場合の第４温度検知器２９の検出した温度曲線である。２９ｈ、２９ｌは、蒸発する担体４の水分が減少してくるため、時間とともに上昇している。含水率Γが高い方が上昇率が低く、含水率Γが低い方が上昇率が高い。ΔＴｈは２８ｃと２９ｈとの温度差を示し、ΔＴｌは２８ｃと２９ｌとの温度差を示している。ΔＴ０は担体４が乾燥したと判断する敷居値である。この敷居値ΔＴ０と温度差曲線ΔＴｈ、ΔＴｌが交差した時点までの経過時間Ｔｓｈ、Ｔｓｌを計時手段１９３で計測することによって、含水率Γが算出できるのである。すなわち予め含水率Γと経過時間のデータを収集して含水率算出手段１９２のメモリに記憶させておき、計時手段１９３によって乾燥するまでの経過時間を計測することで、メモリされているデータからそれぞれの含水率Γを求めるものである。
【００３４】
以上のように、担体４の含水率Γが求められた場合、制御手段１９は含水率Γが微生物処理の最適範囲である設定含水率４０％〜６０％の範囲に入っているか否かを判断する。もしこの範囲に入っていれば、担体４の含んだ水分は最適の状態にあるため、水分をとばしすぎないように現状を保つためヒータ２の温度制御、攪拌装置の攪拌制御、ファンヒータ２７の制御を行う。もし、算出された含水率Γが４０％〜６０％の範囲を越えたプラスの偏差がある場合には、制御手段１９は攪拌羽根３のモータ６の動作頻度、ヒータ２の加温頻度、ファンヒータ２７の動作頻度を高めて、担体４中の水分を蒸発させて偏差を減少させるように制御する。逆に担体４の含水率Γが低いマイナスの偏差がある場合には、ヒータ２を停止しファンヒータ２７と攪拌羽根３のモータ６の動作頻度を下げて担体４中の水分の蒸発を抑えて、この偏差を減少させるように制御する。さらに制御手段１９はこのような調整動作を行うほかに、含水率と設定含水率を比較して両者の間に偏差があればその旨の表示、なければまた正常処理中という表示を行う。この調整動作は一定期間、たとえば一日程度続けられる。すると、この間の調整によって徐々に含水率Γが変化していくから、この期間が経過した時点で再び含水率検知動作を行い、この結果に基づいて新たな含水率調整動作を行う。そしてこれをさらに繰り返し行う。
【００３５】
ところで、この実施例においては、含水率検知手段１９１である第３温度検知器２８と第４温度検知器２９がそれぞれ検知した温度で含水率Γの算出を行ったが、これは担体４の表面から蒸発する水分の状態を２つの温度検知器で検知して担体４の含水率Γを算出するものである。しかし水分の気化状況は、温度だけでなく担体４上の湿度そのものを測っても測定できるはずである。そこで本発明の別の実施例として、第３温度検知器２８に代えて第１湿度検知器、第４温度検知器２９に代えて第２湿度検知器を設けた生ゴミ処理機を説明する。この実施例の場合、測定変量が温度から湿度になるだけであって、図８記載の温度曲線が湿度曲線、温度差曲線が湿度差曲線曲線に読み換えることができる。そして担体４が乾燥したとする敷居値を設定しておけば、この湿度差の敷居値と湿度差曲線が交差する時点までの経過時間を計時手段１９３によって計測することによって、メモリされている含水率Γと経過時間とのデータから含水率Γを求めることができる。この含水率Γが微生物の活動に最適な設定含水率４０％〜６０％の範囲にあるか否かを判断し、上記温度検知器を用いた実施例と同様の含水率調整動作を行えばよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から分かるように、本発明の生ゴミ処理機は、担体の含水率を算出して含水率を微生物処理に適した範囲になるよう調整を行うから、生ゴミが雑多に変動しても、安定して効率的な分解処理を行うことができる。担体の寿命を長くすることができるから担体を頻繁に取り換える必要がなく、生ゴミ処理機から生ゴミが溢れてしまうということはない。
【００３７】
また、処理槽内の担体が粘土状となったり、モータロックを引き起こしたりすることがなく、故障の少ない生ゴミ処理機を提供することができる。
【００３８】
含水率検知手段を、処理槽の内表面またはその近傍に設けられた第１温度検知器と、第１温度検知器の位置から所定距離内部に入った位置に設けた第２温度検知器で構成するから、簡単に担体の含水率の算出をすることができる。
【００３９】
制御手段が加熱手段を一定温度に制御し、含水率検知手段は加熱手段の取付位置から所定距離内部に入った位置に設けた温度検知器であるから、１つの温度検知器で含水率を検知することができ、コストを低下させることができる。
【００４０】
含水率検知手段が、外気を加熱して温風を発生するとともに担体の表面に沿って温風を流す温風発生装置と、温風発生装置の出口近傍に設けられ温風の温度を検知する第３温度検知器と、担体から水分を奪って処理槽に設けられた排気口から排出される温風の温度を検知する第４温度検知器と、第３温度検知器と第４温度検器の検知した温度差が所定の値より小さくなるまでの時間を計測する計時手段を備えたものであるから、温風が担体から水分を奪って担体が乾燥するまでの時間を検知することができ、これによって含水率の算出の精度をあげることができ、コストを安くすることができる。
【００４１】
また、含水率検知手段が、外気を加熱して温風を発生するとともに担体の表面に沿って温風を流す温風発生装置と、温風発生装置の出口近傍に設けられ温風の湿度を検知する第１湿度検知器と、担体から水分を奪って処理槽に設けられた排気口から排出される温風の湿度を検知する第２湿度検知器と、第１湿度検知器と第２湿度検器の検知した湿度差が所定の値より小さくなるまでの時間を計測する計時手段を備えたものであるから、温風が担体から水分を奪って担体が乾燥するまでの時間を検知することができ、正確な含水率の算出ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における生ゴミ処理機の処理槽の縦断面図
【図２】本発明の一実施例における生ゴミ処理機の処理槽の図１のＸ−Ｘ横断面図
【図３】本発明の一実施例における生ゴミ処理機の制御構成図
【図４】温度変化曲線に対する含水率の影響を示す図
【図５】本発明の一実施例における生ゴミ処理機の一部破断した斜視図
【図６】本発明の他の実施例における生ゴミ処理機の処理槽の縦断面図
【図７】本発明の他の実施例における生ゴミ処理機の処理槽の図６のＸ−Ｘ横断面図
【図８】含水率が変化した場合の温度変化曲線と乾燥までの経過時間を示す図
【図９】本発明の他の実施例における生ゴミ処理機の一部破断した斜視図
【図１０】従来の生ゴミ処理機の処理槽の縦断面図
【図１１】従来の生ゴミ処理機の処理槽の図１０のＸ−Ｘ横断面図
【符号の説明】
１  処理槽
２  ヒータ
３  攪拌羽根
４  担体
５  取出口
６  モータ
７  攪拌シャフト
８、９  スプロケット
１０  チェーン
１１  蓋体
１２  温度検知器
１３  吸気口
１４  吸排気用ファン
１５  第１温度検知器
１６  第２温度検知器
１７  取付棒
１８  生ゴミ処理機本体
１９  制御手段
２０  駆動部
２１  表示部
２２  蓋体開閉確認用スイッチ
２３  取出口開閉確認用スイッチ
２４  回転検知部
２５  ヒータ温度検知部
２６  ファン回転検知部
２７  ファンヒータ
２８  第３温度検知器
２９  第４温度検知器
３０  排気口
１９１  含水率検知手段
１９２  含水率算出手段
１９３  計時手段
１９４  入力手段
【図１】
0003591057.tif 000002
【図２】
0003591057.tif 000003
【図３】
0003591057.tif 000004
【図４】
0003591057.tif 000005
【図５】
0003591057.tif 000006
【図６】
0003591057.tif 000007
【図７】
0003591057.tif 000008
【図８】
0003591057.tif 000009
【図９】
0003591057.tif 000010
【図１０】
0003591057.tif 000011
【図１１】
0003591057.tif 000012