(57)【要約】【課題】乾燥効率が向上した、小型で製造コストの低い循環乾燥式生ごみ処理機を提供する。【解決手段】（ａ）内部に生ごみを収納し、乾燥させる処理槽、（ｂ）前記処理槽からの排気を加熱する加熱部、および（ｃ）前記加熱部で加熱された排気を前記処理槽内部に送風する送風部を備え、前記処理槽、加熱部および送風部の順に空気が循環し得るように互いに循環経路で接続された循環乾燥式生ごみ処理機であって、前記処理槽内部の上部の温かい空気を送風部に直接導入するための直接導入経路を備えてなる生ごみ処理機。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内部に生ごみを収納し、乾燥させる処理槽、
（ｂ）前記処理槽からの排気を加熱する加熱部、および
（ｃ）前記加熱部で加熱された排気を前記処理槽内部に送風する送風部を備え、前記処理槽、加熱部および送風部の順に空気が循環し得るように互いに循環経路で接続された循環乾燥式生ごみ処理機であって、
前記処理槽内部の上部の温かい空気を送風部に直接導入するための直接導入経路を備えてなる生ごみ処理機。
【請求項２】
前記加熱部が、前記処理槽からの排気を加熱するヒータ、および該ヒータで加熱された排気を脱臭するための触媒を具備してなる請求項１記載の生ごみ処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生ごみ処理機に関する。さらに詳しくは、乾燥効率が向上した、小型で製造コストの低い循環乾燥式生ごみ処理機に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来の循環乾燥式の生ごみ処理機では、排気の熱を利用して生ごみを乾燥させるために、生ごみを収納し、乾燥させる処理槽→（場合によっては凝縮部）→加熱触媒を含む脱臭部などからなる加熱部→送風機構を備えた送風部→前記処理槽に戻る、のような循環経路が形成されている。
【０００３】
しかし、循環経路が長くなると、処理槽内の生ごみの表面を吹き付ける温風の風量が減少するため、乾燥効率が低下するという問題がある。
【０００４】
一方、生ごみを乾燥するのに充分な風量を確保するために、送風部のファンを大型化した場合、生ごみ処理機の小型化が困難になる。また、ファン駆動用のモータとして高速回転可能な高価なモータを採用した場合、製造コストがアップするという問題がある。さらに、循環経路の断面積を大きくした場合、生ごみ処理機の小型化が困難になるとともに加熱部における加熱効率がわるくなるという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、乾燥効率が向上した、小型で製造コストの低い循環乾燥式生ごみ処理機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の生ごみ処理機は、（ａ）内部に生ごみを収納し、乾燥させる処理槽、（ｂ）前記処理槽からの排気を加熱する加熱部、および
（ｃ）前記加熱部で加熱された排気を前記処理槽内部に送風する送風部を備え、前記処理槽、加熱部および送風部の順に空気が循環し得るように互いに循環経路で接続された循環乾燥式生ごみ処理機であって、
前記処理槽内部の上部の温かい空気を送風部に直接導入するための直接導入経路を備えてなることを特徴としている。
【０００７】
前記加熱部が、前記処理槽からの排気を加熱するヒータ、および該ヒータで加熱された排気を脱臭するための触媒を具備してなるのが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明の生ごみ処理機をさらに詳細に説明する。図１は本発明の生ごみ処理機の一実施の形態を示す縦断面図であって、循環経路を示す断面説明図、図２は図１の生ごみ処理機の横断面説明図、図３は図１の生ごみ処理機の背面側の断面説明図、図４は図１の生ごみ処理機の縦断面図であって、送風機構の断面を示す断面説明図、図５は図４の送風機構の正面図、図６は図１の生ごみ処理機の外観を示す斜視説明図、図７は図６の手動ロックスイッチ周辺部分の縦断面図、図８〜９は図６の手動ロックスイッチの動作説明図、図１０は図８のソレノイドを用いた電磁ロックの制御を示すフローチャート、図１１は図２の送風機構の出力制御を示すフローチャート、図１２は図１１の出力制御を行なうための制御ブロック図、図１３は図２の送風機構がフィルタに詰まった微粉を除去する動作をするときの制御を示すフローチャート、図１４は図１３の出力制御を行なうための制御ブロック図、図１５は図３の脱臭サーミスタの検出温度を用いた送風機構の出力制御を示すフローチャート、および図１６は図１５の出力制御を行なうための制御ブロック図である。
【０００９】
図１〜３に示される生ごみ処理機は、大きく分けて、生ごみを加熱して乾燥させるための処理機本体１と、処理機本体１内部の処理槽２を密閉するための蓋３と、処理機本体１内部で発生する処理物を貯蔵するストッカ４とからなる。
【００１０】
処理機本体１の内部には、生ごみを収納し、乾燥させるための処理槽２と、処理槽２内に温風を送風する送風機構５と、本発明の加熱部に相当する脱臭および熱交換部６と、撹拌機構７とが収容されている。
【００１１】
また、処理槽２、脱臭および熱交換部６、送風機構５の順に空気が循環し得るように、これらは互いに循環経路で接続されている。循環経路は、処理槽２と脱臭および熱交換部６とのあいだの第１通気路８（図１参照）と、脱臭および熱交換部６と送風機構５とのあいだの第２通気路９（図２〜３参照）と、送風機構５と処理槽２とのあいだの吹出し管１０（図２および図４参照）とから構成されている。
【００１２】
一方、図２〜３に示されるように、処理機本体１の上部には、処理槽２内部の上部の温かい空気を送風機構５に直接導入するための直接導入経路１１が設けられている。
【００１３】
処理槽２の材質は、腐食しにくいステンレススチールや、これにごみがこびりつかないないようにポリテトラフルオロエチレンのコーティングを施したものを用いるのが好ましい。
【００１４】
本実施の形態の送風機構５は、図２〜５に示されるように、複数の羽根が円周上に配置されたシロッコファン１２と、シロッコファン１２を駆動するためのモータ１３とから構成されている。シロッコファン１２は、リブ１４を介してモータ１３の駆動軸１５に連結されている。シロッコファン１２は、リブ１４を境界として、２つの羽根車１２ａおよび１２ｂが連結された形状を呈している。一方の羽根車１２ａは、前記循環経路の第２通気路９から送られてきた空気を吹出し管１０を介して処理槽２へ送る（図２の矢印Ａ参照）。他方の羽根車１２ｂは、直接導入経路１１から送られてきた空気を吹出し管１０を介して処理槽２へ送る（図２の矢印Ｂ参照）。したがって、１個のシロッコファン１２によって、前記循環経路からの空気および直接導入経路１１からの空気の両方を送風することができるため、送風機構５だけでなく、生ごみ処理機全体が非常にコンパクトな構成になっている。
【００１５】
脱臭および熱交換部６は、処理槽２から発生した水蒸気および臭気成分を脱臭するとともに、脱臭後の高温の排気と送風機構５に送られる空気とのあいだで熱交換を行なうものであり、図１に示されるように、排気を加熱するメインヒータ１６と、白金などからなる触媒フィルタ１７と、熱交換器１８とからなる。図１に示されるように、処理槽２から第１通気路８を通って脱臭および熱交換部６の内部に導入された排気は、２つの排気Ｅ１、Ｅ２に分けられる。
【００１６】
一方の排気Ｅ１は、図１に示されるように、まず内筒２０内部に入り、メインヒータ１６によって加熱されたのち、触媒フィルタ１７で脱臭され、熱交換器１８の中央パイプ１８ａを通るときに放熱する。そののち、排気Ｅ１は、図３に示されるように、排気管２１を通り、排気ファン２２によって強制的に外部へ排気される。
【００１７】
他方の排気Ｅ２は、図１に示されるように、まず内筒２０と外筒２３とのあいだの空間部２４を通って上昇し、サブヒータ１９で加熱されたのち、熱交換器１８の中央パイプ１８ａから放射状に配設された複数のフィン１８ｂのあいだの隙間を通るときに、前記排気Ｅ１が放熱した熱を受け取ることにより加熱される。そののち、加熱された排気Ｅ２は、前記第２通気路９に入り、再び処理槽２へ導入される。
【００１８】
撹拌機構７は、図１に示されるように、撹拌ブレード２５と、撹拌ブレード２５を回転駆動するためのモータ２６とから構成されている。
【００１９】
図１〜５に示されるように本実施の形態の生ごみ処理機では、１個のシロッコファン１２を用いて、脱臭および熱交換部６で加熱された循環経路の温風、および処理槽２上部の温かい空気を直接導入経路１１を通して直接導入された温風を合流させ、吹出し管１０から勢いよく処理槽２内部の生ごみＧに吹き付けることができる。そのため、大型のシロッコファンや高速回転のモータを用いることなく、生ごみＧを乾燥させるために充分な風量が得られる。また、循環経路の断面積も広げることがなく、効率のよい熱交換が可能である。
【００２０】
本実施の形態の生ごみ処理機を用いて、生ごみの加熱乾燥を行なう場合、図１〜４に示されるように、送風機構５から処理槽２内部の生ごみＧへ向けて温風を下方へ吹き出して生ごみＧの加熱乾燥を行ない、それとともに、生ごみＧを撹拌機構７の撹拌ブレード２５によって撹拌粉砕する。生ごみＧを加熱乾燥してできた処理物は、撹拌ブレード２５により押し上げられて、処理槽２から排出口２７（図４参照）を通してストッカ４へ排出される。ストッカ４に貯められた処理物は、処理物と土を約１：３の割合で混合し、少量の水を加え、約１週間〜２ヵ月程度風通しのよい日陰で熟成させたのちに園芸用の有機肥料などとして用いることができる。
【００２１】
また、処理槽２内部がまだ高温状態のときに、蓋３を誤って開くことを防止するためのセーフティロック機構を備えているのが好ましい。以下、セーフティロック機構について説明する
従来の生ごみ処理機は、蓋のロックおよびロック解除を行なう手動ロックスイッチおよび運転表示用のインジケータを備えていたが、処理槽２内部がまだ高温状態のときに、使用者が蓋３を誤って開けてしまう場合がある。
【００２２】
そこで、本実施の形態の生ごみ処理機では、図６〜９に示されるように、処理槽内部が高温状態のときに手動ロックスイッチ３１を操作できないようにロックするためのセーフティロック機構３２を備えている。
【００２３】
図６〜７に示されるように、手動ロックスイッチ３１は、取っ手３０に水平方向にスライド自在に設けられている。手動ロックスイッチ３１は、ロック解除位置（図８参照）にあるときには、結合部３４側のロック用リブ３５に係合しないが、ロック位置（図９参照）にあるときには、ロック用リブ３５に係合して蓋３をロックする。
【００２４】
図８〜９に示されるセーフティロック機構３２は、ソレノイド３３から構成されている。ソレノイド３３のロッド３３ａは、手動ロックスイッチ３１のロック位置からロック解除位置のあいだに出没できるように配設されている。ソレノイド３３は、入力を従来公知のマイコンなどの制御装置により制御される。
【００２５】
セーフティロック機構３２は、つぎのような手順で動作が行なわれる。図１０のフローチャートに示されるように、まず蓋の手動ロックスイッチ３１をロック位置にセットし（ステップ４１）、生ごみ処理機の電源をＯＮにする（ステップ４２）。このとき、ソレノイド３３はＯＮになり、手動ロックスイッチ３１はロック位置から動かないように電磁ロックされる（ステップ４３）。
【００２６】
そののち、乾燥開始から乾燥終了まで（ステップ４４〜４６）、生ごみの乾燥処理を通常通り行なう。乾燥終了後、温度センサなどの検知手段を用いて処理槽内の温度が所定の温度以下まで下がったか否かを判定し（ステップ４７）、所定の温度以下であると検知したときには、電磁ロックを解除する（ステップ４８）。所定の温度以上であれば、前記判定ステップ４７を繰り返す。
【００２７】
また、前述のソレノイドを用いる代わりに、形状記憶合金からなるバネを用いてもよい。この場合、処理槽内部が高温状態のときには、形状記憶合金製のバネが加熱されて規定の形状に変形し、手動ロックスイッチ３１をロック位置にロックすることができ、処理槽内部の温度が所定の温度以下になったときには、バネが初期の形状に戻り、手動ロックスイッチ３１のロックを解除する。
【００２８】
乾燥式の生ごみ処理機の共通の課題として、乾燥処理終了間際において、粉砕乾燥処理された生ごみ処理物が、送風機構によって送られた風によって空気中に飛散するおそれがある。飛散した処理物は、フィルタを目詰まりさせ、フィルタ掃除の頻度を高めるだけでなく、性能低下の原因にもなる。
【００２９】
そこで、本実施の形態の生ごみ処理機では、送風機構の出力を変化させることが可能な構成とし、処理物が飛散しやすい処理運転終了間際には送風機構の出力を低くして、処理物に送られる風量を少なくするように制御されるのが好ましい。
【００３０】
図１１および図１２に示されるように、処理運転が終了間際か否かを判定するために、処理槽２の底部に処理温度測定用のサーミスタ５０が設けられ、サーミスタ５０の検出温度に応じてマイコンなどの制御装置５１が送風機構５の出力を制御するように構成されている。
【００３１】
送風機構５の出力は図１１のフローチャートに示されるように制御される。まず電源をＯＮにすれば（ステップ５２）、送風機構５を１００％の出力で運転する（ステップ５３）。サーミスタ５０の検出温度がａ℃以上になったとき（ステップ５４）、送風機構５の出力を５０％に下げる（ステップ５５）。そののち、サーミスタ５０の検出温度がｂ℃以上になったとき（ステップ５６）、運転を終了する（ステップ５７）。
【００３２】
このように処理運転中の送風機構５の出力を変えることにより、処理物の飛散を防ぐことができる。さらに、水分を短い時間に効率的に蒸発させたい場合には送風機構の出力を最大にするなど、生ごみの処理状態に最適な風量を選択することができる。
【００３３】
また、乾燥式の生ごみ処理機において、終了直前に送風機構５を逆回転させることにより、生ごみの乾燥処理中にフィルタに詰まった微粉を除去することができるようにしてもよい。かかる送風機構５の制御を行なう場合、たとえば、図１４に示されるように、処理運転が終了間際か否かを判定するための処理温度測定用のサーミスタ６０、マイコンなどの制御装置６１および内蔵タイマ６２を備えた制御回路が用いられる。
【００３４】
送風機構５の回転は、図１３のフローチャートに示されるように制御される。まず電源をＯＮにすれば（ステップ６３）、送風機構５が正回転され（ステップ６４）、生ごみの乾燥処理が通常通り行なわれる。生ごみの乾燥処理終了直前にサーミスタ６０の検出温度がａ℃以上になったとき（ステップ６５）、送風機構５を逆回転させて、フィルタに詰まった微粉を除去する（ステップ６６）。逆回転動作開始から、たとえば５分経過したことを内蔵タイマ６２で検知したとき（ステップ６７）、運転を終了する（ステップ６８）。
【００３５】
このように生ごみの乾燥処理終了直前に送風機構を逆回転させることにより、フィルタに詰まった微粉を取り除くことができる。それにより、頻繁にフィルタを掃除する必要がなく、また、生ごみ処理機の性能維持にも役立つ。
【００３６】
循環乾燥式の生ごみ処理機は、様々な使用条件で運転されるのため、脱臭装置内部の通過する空気の温度が常に一定になるとは限らない。また、温度を一定に保つために脱臭装置のヒータのｏｎ／ｏｆｆ動作を行なってもオーバーシュートにより温度の上下幅はかなり大きくなってしまうという問題がある。
【００３７】
そこで、本実施の形態の生ごみ処理機では、生ごみに空気を吹き付ける送風機構５の出力を変化させることにより、熱源である脱臭装置（本実施の形態では脱臭および熱交換部６）から熱を得て生ごみに吹きつけられる空気の風量を調節するようにしてもよい。
【００３８】
送風機構５の出力を制御するために、図１６に示されるような、脱臭された排気Ｅ１の温度を測定する脱臭サーミスタ７１（図３参照）、処理運転が終了間際か否かを判定するための処理温度測定用の終了サーミスタ７２、マイコンなどの制御装置７３を備えた制御回路が用いられる。
【００３９】
脱臭用の触媒フィルタ１７（図１参照）を通過する排気Ｅ１の温度は、脱臭性能や周辺部品の耐熱性を考慮すると約３５０℃程度が好ましい。そこで、図１に示される循環される排気Ｅ２の風量が多いほど排気Ｅ１は触媒フィルタ１７を通過する前に排気Ｅ２へ熱を奪われ（すなわち熱交換され）ることを利用して排気Ｅ１の温度を３５０℃程度に維持するように、送風機構５の出力を制御する。
【００４０】
送風機構５の出力は図１５のフローチャートに示されるように制御される。なお、以下の温度ａ、ｂ、ｃ（℃）は、ｃ＞ａ＞３５０℃＞ｂの関係がある。まず電源をＯＮにすれば（ステップ７４）、送風機構５を７０％の出力で運転する（ステップ７５）。終了サーミスタ７２の検出温度が運転終了温度ｃ℃以上になったとき（ステップ７６）には運転を終了（ステップ８１）し、ｃ℃未満のときには、脱臭サーミスタ７１の検出温度がａ℃以上か否かを判定（ステップ７７）する。脱臭サーミスタ７１の検出温度がａ℃以上のときには、送風機構５を１００％の出力で運転し（ステップ７８）、循環される排気Ｅ２の風量を増やし、排気Ｅ１から多くの熱を奪うことにより、排気Ｅ１の温度を下げて３５０℃に近づける。ａ℃未満のときにはステップ７６に戻る。
【００４１】
ついで、送風機構５の出力１００％の運転中、ステップ７６と同様に終了サーミスタ７２の温度が運転終了温度ｃ℃以上か否かを判定（ステップ７９）し、さらに脱臭サーミスタ７１の検出温度がｂ℃以下であるか否かを判定する（ステップ８０）。脱臭サーミスタ７１の検出温度がｂ℃以下であるときには、再び送風機構５を７０％の出力で運転する（ステップ７５）ことにより、循環される排気Ｅ２の風量を減らし、排気Ｅ１からの放熱を抑えることにより、排気Ｅ１の温度を上げて３５０℃に近づける。
【００４２】
以上のようにして触媒フィルタを通過する空気の温度を最適温度（３５０℃程度）に維持することができるため、脱臭能力不足で臭気を外部に放出するおそれがなくなくなる。また、電気代の抑制や安全性の向上などの効果もある。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、生ごみを乾燥させる充分な風量の温風を得ることができるため、乾燥効率を向上させることができる。しかも、一般のファン駆動用のモータを採用することができるため、製造コストおよび消費電力が上がるおそれがない。さらに、ファンの大型化および循環経路の大口径化の必要もないので、生ごみ処理機の小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生ごみ処理機の一実施の形態を示す縦断面図であって、循環経路を示す断面説明図である。
【図２】図１の生ごみ処理機の横断面説明図である。
【図３】図１の生ごみ処理機の背面側の断面説明図である。
【図４】図１の生ごみ処理機の縦断面図であって、送風機構の断面を示す断面説明図である。
【図５】図４の送風機構の正面図である。
【図６】図１の生ごみ処理機の外観を示す斜視説明図である。
【図７】図６の手動ロックスイッチ周辺部分の縦断面図である。
【図８】図６の手動ロックスイッチの動作説明図である。
【図９】図６の手動ロックスイッチの動作説明図である。
【図１０】図８のソレノイドを用いた電磁ロックの制御を示すフローチャートである。
【図１１】図２の送風機構の出力制御を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の出力制御を行なうための制御ブロック図である。
【図１３】図２の送風機構がフィルタに詰まった微粉を除去する動作をするときの制御を示すフローチャートである。
【図１４】図１３の出力制御を行なうための制御ブロック図である。
【図１５】図３の脱臭サーミスタの検出温度を用いた送風機構の出力制御を示すフローチャートである。
【図１６】図１５の出力制御を行なうための制御ブロック図である。
【符号の説明】
１　処理機本体
２　処理槽
３　蓋
４　ストッカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004025049.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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