(57)【要約】【課題】生ゴミ中の水分を検出し、適正な温度、適正な水分、充分な空気の存在下で、好気性の微生物が活性化する状況を安定に維持して、ゴミ処理する。【解決手段】生ゴミを貯留する生ゴミ処理槽２４と、生ゴミを攪拌する攪拌羽根２７と、該攪拌羽根を回転する攪拌モータ３１と、生ゴミを加熱するヒータ３４と、前記生ゴミ処理槽内に送風するブロアと、前記生ゴミに接触して水分を検出する水分検出器３７とを具備する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミを貯留する生ゴミ処理槽と、生ゴミを攪拌する攪拌羽根と、該攪拌羽根を回転する攪拌モータと、生ゴミを加熱するヒータと、前記生ゴミ処理槽内に送風するブロアと、前記生ゴミに接触して水分を検出する水分検出器とを具備することを特徴とする生ゴミ処理装置。
【請求項２】
前記水分検出器からの検出結果を基に前記攪拌モータ、前記ヒータ、前記ブロアの少なくとも１つの駆動状態を制御する制御部を有する請求項１の生ゴミ処理装置。
【請求項３】
前記水分検出器は、温度検出部と温度検出部を加温するヒータとを具備し、ヒータで加温しない状態の温度とヒータで加温した状態の温度を検出し、検出温度の差に基づき水分を検出する様構成された請求項２の生ゴミ処理装置。
【請求項４】
所定間隔で生ゴミの水分を検出する工程と、水分検出結果に基づき生ゴミの攪拌、生ゴミへの送風量、生ゴミの加熱の少なくとも１つを制御する工程とを含むことを特徴とする生ゴミ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は処理対象物が水分を含むもの、例えば生ゴミ等を微生物を利用して生ゴミを処理する生ゴミ処理装置及び生ゴミ処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生ゴミを処理する方法として、好気性の微生物を利用して生ゴミを発酵させ分解処理する方法があり、該処理方法を用いた生ゴミ処理装置として例えば特許文献１に示されるものがある。
【０００３】
該特許文献１に示される生ゴミ処理装置について、図６を参照して概略を説明する。
【０００４】
生ゴミ処理槽１内部に攪拌羽根２が回転可能に設けられ、該攪拌羽根２は攪拌軸３を介してモータ４により回転される様になっている。前記生ゴミ処理槽１の上面にはゴミ投入口５が設けられ、前記生ゴミ処理槽１の底面には温度センサ６を具備するヒータ７が設けられている。
【０００５】
前記ゴミ投入口５から生ゴミが投入され、前記モータ４により前記攪拌軸３を介して前記攪拌羽根２が回転され、該攪拌羽根２により生ゴミが攪拌される。又、微生物が活性化しやすい様に、前記ヒータ７により生ゴミが加熱される。加熱温度は前記温度センサ６により検出され、適正な加熱温度とされる。
【０００６】
生ゴミが微生物により分解処理されると、前記攪拌羽根２が停止され、処理後の残渣が排出される。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２８８５１４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
好気性の微生物を利用した生ゴミ処理装置では、安定的な生ゴミ処理を行う為には微生物が活性化し易い環境を作る必要があり、好気性の微生物が活性化する条件としては適正な温度、適正な湿度、充分な空気（酸素）が必要である。
【０００９】
上記した従来の生ゴミ処理装置では、前記ヒータ７により生ゴミを加熱し、微生物が活性化する適温とし、充分な空気が供給される様に前記攪拌羽根２により生ゴミを攪拌している。温度は温度サーモスタット付ヒータ、空気はブロア等により比較的コントロールが可能である。然し乍ら、従来の生ゴミ処理装置では湿度については考慮されていなかった。
【００１０】
又、従来の生ゴミ処理装置では攪拌時間、攪拌回数等ゴミ処理駆動条件については、生ゴミ処理装置を設置する場合に設定されるのみであり、生ゴミ処理装置に投入されるゴミ質の相違、投入量、投入頻度の変化等に対応したものではなかった。
【００１１】
更に、生ゴミの処理量、処理すべき生ゴミが含む水分は、処理する都度異なっており、温度のみを管理していると、水分が多くなり過ぎたり、乾燥したりする状況も現れ、微生物が活性化し易い環境が安定して作られているとはいえなかった。処理中、水分が過多になると、菌床内への酸素の供給が少なくなり、菌床に変化が生じ処理能力の低下と悪臭の発生を招く。更に、乾燥が過ぎると、菌床の微粉末が飛散し、配管系、脱臭系の目詰りを生じるという問題があった。
【００１２】
本発明は斯かる実情に鑑み、生ゴミ中の水分を検出し、適正な温度、適正な水分、充分な空気の存在下で、好気性の微生物が活性化する状況を安定に維持して、ゴミ処理することを可能としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、生ゴミを貯留する生ゴミ処理槽と、生ゴミを攪拌する攪拌羽根と、該攪拌羽根を回転する攪拌モータと、生ゴミを加熱するヒータと、前記生ゴミ処理槽内に送風するブロアと、前記生ゴミに接触して水分を検出する水分検出器とを具備する生ゴミ処理装置に係るものである。
【００１４】
又本発明は、前記水分検出器からの検出結果を基に前記攪拌モータ、前記ヒータ、前記ブロアの少なくとも１つの駆動状態を制御する制御部を有する生ゴミ処理装置に係り、更に又前記水分検出器は、温度検出部と温度検出部を加温するヒータとを具備し、ヒータで加温しない状態の温度とヒータで加温した状態の温度を検出し、検出温度の差に基づき水分を検出する様構成された生ゴミ処理装置に係るものである。
【００１５】
又本発明は、所定間隔で生ゴミの水分を検出する工程と、水分検出結果に基づき生ゴミの攪拌、生ゴミへの送風量、生ゴミの加熱の少なくとも１つを制御する工程とを含む生ゴミ処理方法に係るものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は本実施の形態に係る生ゴミ処理装置の外観を示し、図２は内部の機構を示すものである。
【００１８】
筐体１０の内部に生ゴミ処理機構部１１が収納されている。前記筐体１０の上部にはガス処理部１２が設けられ、前記筐体１０の前面には操作部１３が設けられている。前記筐体１０の上面、或は側面の所要位置に吸気口（図示せず）が設けられ、ブロア４８（図３参照）より該吸気口を介して吸引された空気が前記筐体１０内部に送風される様になっている。
【００１９】
前記ガス処理部１２は、加熱ヒータ（図示せず）、白金等の触媒（図示せず）を具備し、前記生ゴミ処理機構部１１で生じたガスを加熱し、触媒を通過させることで、脱臭無害化し、排気筒１４より排出する。
【００２０】
前記操作部１３は、起動スイッチ、停止スイッチ或は生ゴミの状況に合わせて運転状況を選択する選択スイッチ等の操作スイッチ１５、或は運転状況を表示する表示部１６等が設けられている。
【００２１】
図２により前記生ゴミ処理機構部１１について説明する。
【００２２】
ベース１７に架台１８，１９が立設され、一方の前記架台１８の上端には軸受２１が設けられ、他方の前記架台１９の上端には軸受２２，２３が設けられている。
【００２３】
前記架台１８と前記架台１９との間に生ゴミ処理槽２４が配設され、該生ゴミ処理槽２４の両端は前記架台１８及び前記架台１９にそれぞれ取付けられている。
【００２４】
前記生ゴミ処理槽２４を水平方向に貫通する攪拌軸２５が設けられ、該攪拌軸２５の一端部は前記軸受２１に回転自在に支持され、前記攪拌軸２５の他端部は前記軸受２２，２３に回転自在に支持されている。前記攪拌軸２５より放射状に羽根支持棒２６が所要数固着され、該羽根支持棒２６に螺旋状の攪拌羽根２７が固着されている。
【００２５】
前記攪拌軸２５の前記生ゴミ処理槽２４の貫通箇所はシール２８により液密となっている。前記攪拌軸２５の他端部は前記軸受２３より更に延出し、延出した端部には従動スプロケット２９が嵌着されている。
【００２６】
前記架台１９に収納される様に攪拌モータ３１が前記ベース１７に取付けられ、該攪拌モータ３１の出力軸に駆動スプロケット３２が固着され、該駆動スプロケット３２と前記従動スプロケット２９間にチェーン３３が掛回されている。
【００２７】
前記生ゴミ処理槽２４の外面底部にヒータ３４が設けられ、前記ヒータ３４の内面で貯留された生ゴミに接する位置、例えば図中で示す前記生ゴミ処理槽２４の内端面下部に第１温度センサ３５、第２温度センサ３６が取付けられている。該第１温度センサ３５、該第２温度センサ３６は水分検出器３７を構成する。
【００２８】
前記第１温度センサ３５は、ステンレス等の耐食性を有すると共に耐摩耗性、耐衝撃性材料から成る筒体に熱電対等の温度検出部を液密に封入したものであり、前記第２温度センサ３６は、ステンレス等の耐食性を有すると共に耐摩耗性、耐衝撃性材料から成る筒体に熱電対等の温度検出部及び内部ヒータ３８（図３参照）を液密に封入したものである。前記水分検出器３７は前記内部ヒータ３８を発熱させた状態で前記第１温度センサ３５と前記第２温度センサ３６との温度を検出し、両温度センサの温度差で生ゴミ中の水分を検出する。
【００２９】
図３により、前記生ゴミ処理装置の制御部３９について説明する。
【００３０】
前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６からの温度検出信号はそれぞれ信号処理部４１，４２を介してＣＰＵに代表される演算処理部４３に入力される。該演算処理部４３には記憶部４４が接続される。該記憶部４４には半導体メモリ、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。
【００３１】
該記憶部４４には生ゴミの種類に応じ前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６が検出した温度差と水分値との関係（水分値テーブル）が記憶されている。該水分値テーブルについては実験等により事前に求めておく。又、検出された水分値に基づき生ゴミ処理装置の稼働状態を制御する為の水分閾値、温度閾値等の閾値についても予め前記記憶部４４に設定入力しておく。
【００３２】
又、前記記憶部４４には生ゴミ処理に関するシーケンスプログラムが格納されており、前記演算処理部４３は前記シーケンスプログラムに従って前記攪拌モータ３１等の制御を行う。
【００３３】
前記演算処理部４３にはモータ駆動部４５を介して前記攪拌モータ３１が接続され、ヒータ駆動部４６を介して前記ヒータ３４が接続され、ブロア駆動部４７を介して前記ブロア４８が接続されている。
【００３４】
以下、作動について説明する。
【００３５】
前記生ゴミ処理槽２４に図示しないゴミ投入口から生ゴミが投入され、前記操作スイッチ１５を操作して、生ゴミ処理装置を稼働する。
【００３６】
前記攪拌モータ３１が駆動されると共に前記ブロア４８、前記ヒータ３４が駆動される。又、前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６、前記内部ヒータ３８に通電され、前記第１温度センサ３５は生ゴミに接触した状態での温度（生ゴミの温度）を検出する。又、前記第２温度センサ３６は前記内部ヒータ３８からの発熱と共に生ゴミの温度を検出する。前記内部ヒータ３８からの発熱による前記第２温度センサ３６の検出温度の上昇は、生ゴミの水分量の影響を受ける。即ち、生ゴミの水分が多いと前記内部ヒータ３８による温度の上昇は少なく、生ゴミの水分が少ないと温度の上昇が大きい。
【００３７】
前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６からの信号は、前記信号処理部４１，４２で増幅、Ａ／Ｄ変換、非直線補正等の信号処理がなされ、前記演算処理部４３に送出される。該演算処理部４３では、両信号の偏差から温度差を演算し、前記記憶部４４に記憶された水分値テーブルから前記温度差に対応する水分値を演算する。更に、演算した水分値と前記記憶部４４に記憶された水分閾値とを比較演算する。
【００３８】
又、前記演算処理部４３は前記第１温度センサ３５からの検出値で生ゴミの温度を検出し、処理中の生ゴミの温度が前記記憶部４４に記憶された温度閾値に対して適正かどうかを判定する。
【００３９】
水分閾値と演算した水分値との比較で、検出した前記水分値が閾値を越える場合、例えば検出した水分値が大きい（水分が多い）場合は、前記ヒータ駆動部４６を介して前記ヒータ３４の発熱量を増大させて生ゴミを加熱し、又前記モータ駆動部４５を介して前記攪拌モータ３１を駆動し、前記攪拌羽根２７を回転させることで、生ゴミを充分な空気に接触させ、又前記ブロア駆動部４７を介して前記生ゴミ処理槽２４に充分な空気を供給する等、水分値が低減する様に、前記生ゴミ処理機構部１１の駆動が制御される。
【００４０】
尚、該生ゴミ処理機構部１１の駆動制御を簡略にする為、駆動制御の態様をパターン化し、状況に応じてパターンを選択する様にしてもよい。
【００４１】
例えば、ブロアの送風量を高風量、中風量、低風量の３段階とし、前記攪拌羽根２７の回転速度を一定とし、駆動時間を長駆動、中駆動、短駆動、極短駆動の４段階とし、ヒータの加熱についても供給電力を大電力、小電力の２段階とし、前記検出された水分値、温度に対応したブロアの送風量、前記攪拌羽根２７の駆動時間、ヒータの供給電力の組合わせを作っておき、該組合わせを前記記憶部４４に記憶させておく。前記演算処理部４３は、水分値、温度を演算し、演算結果を基に前記記憶部４４に記憶された組合わせの選択を行い、選択に従って前記攪拌モータ３１、前記ヒータ３４、前記ブロア４８を駆動してもよい。
【００４２】
次に、図４、図５により、前記生ゴミ処理装置の駆動制御の一例を説明する。
【００４３】
先ず、図４により、攪拌時間、送風について説明する。尚、制御態様を簡単化する為、前記演算処理部４３は前記水分検出器３７の信号に基づき、ＯＮ／ＯＦＦ信号のみを発する様になっている。
【００４４】
高風量、攪拌停止の状態で、生ゴミが投入される。
【００４５】
初期攪拌が所定時間、例えば１０分行われた後、普通運転に切替わる。普通運転では攪拌は間欠運転がなされ、例えば停止２０分、攪拌１０分の割合で前記攪拌モータ３１が駆動される。
【００４６】
前記水分検出器３７からの信号に基づき、水分が上限閾値より多いと判断されると、例えば停止１０分、攪拌２０分の水分多運転に切替えられ、水分多運転中、前記水分検出器３７からの信号で水分が上限閾値より少なくなったと判断された場合は、停止２０分、攪拌１０分の普通運転に戻る。
【００４７】
前記水分検出器３７からの信号に基づき、水分が下限閾値より少ないと判断されると、例えば停止３０分、攪拌１分の水分少運転に切替えられ、水分少運転中、前記水分検出器３７からの信号で水分が下限閾値より多くなったと判断された場合は、停止２０分、攪拌１０分の普通運転に戻る。又、水分少運転中、前記水分検出器３７からの信号で水分検出が行われ、所定間隔で所要回数例えば５回測定され、尚水分が下限閾値より少ないと判断されると、例えば停止１２０分、攪拌１分の水分極少運転に切替わる。水分極少運転中に、前記水分検出器３７からの信号で水分が下限閾値より多くなったと判断された場合は、停止２０分、攪拌１０分の普通運転に戻る。
【００４８】
送風運転について、生ゴミ投入時は高風量であり、投入後所定時間、例えば１０分間高風量が維持され、所定時間後中風量に切替わる。
【００４９】
前記水分検出器３７により水分が上限閾値より多いと判断されると、高風量に切替り、前記水分検出器３７により水分が上限閾値より少なくなったと判断されると、中風量に切替わる。
【００５０】
前記水分検出器３７により水分が下限閾値より少ないと判断されると、低風量に切替わり、前記水分検出器３７により水分が下限閾値より多くなったと判断されると、中風量に切替わる。低風量状態で水分検出が所要回数、例えば５回行われ、尚水分が下限閾値より少ないと判断されると、送風が停止される。その後水分検出で水分が下限閾値より多いと判断されると、中風量に切替えられる。
【００５１】
図４中、破線は生ゴミ投入口が開けられた場合を示しており、生ゴミ投入口が開くと、高風量、攪拌停止の状態に復帰する。
【００５２】
図５はヒータの駆動フローを示しており、前記水分検出器３７からの信号により、水分が上限閾値より多いと判断されると、前記ヒータ３４が駆動され、水分が下限閾値より少ないと該ヒータ３４が停止される。
【００５３】
尚、前記水分検出器３７からの信号と閾値とを比較し、ＯＮ／ＯＦＦ信号を発する場合、ハンチング現象を防止する為、所定幅のヒステリシスを設け、一度信号が発せられるとヒステリシス内にある場合は、信号が変らない様にしてある。即ち、水分が上限閾値を越えたと判断されＯＮ信号が発せられると、水分が減少し前記上限閾値より少なくなってもＯＮ信号は維持され、上限閾値より更に所定値だけ水分が少なくなった場合にのみＯＦＦ信号に切替る様にする。
【００５４】
尚、上記駆動態様は一例であり、生ゴミの種類、投入量に応じて種々変更されることは言う迄もない。
【００５５】
又、前記水分検出器３７に於いて、前記第１温度センサ３５を省略し第２温度センサ３６のみとし、該第２温度センサ３６で最初、前記内部ヒータ３８に通電しない状態で生ゴミの温度を測定し、次に該内部ヒータ３８に通電した状態で温度測定を行い、通電しない状態と通電した状態の検出温度の差から水分を検出する様にしてもよい。更に、前記水分検出器３７は生ゴミの水分検出のみでなく、水分を含む対象物であれば種類を問わず水分の検出が可能であり、耐摩耗性、耐衝撃性材料から成る筒体に熱電対等の温度検出部を封入した構造であるので、腐食性環境等悪条件でも水分検出が可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、生ゴミを貯留する生ゴミ処理槽と、生ゴミを攪拌する攪拌羽根と、該攪拌羽根を回転する攪拌モータと、生ゴミを加熱するヒータと、前記生ゴミ処理槽内に送風するブロアと、前記生ゴミに接触して水分を検出する水分検出器とを具備し、処理中の生ゴミの水分を検出可能としたので、好気性の微生物が活性化する為の適正な温度、適正な水分、充分な空気とすることができ、効率よい生ゴミ処理が可能となるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る生ゴミ処理装置の外観図である。
【図２】同前本発明の実施の形態に係る生ゴミ処理装置の生ゴミ処理機構部を示す断面図である。
【図３】同前本発明の実施の形態に係る生ゴミ処理装置の制御ブロック図である。
【図４】同前本発明の実施の形態に係る生ゴミ処理装置の処理態様を示す攪拌、送風のフローチャートである。
【図５】同前本発明の実施の形態に係る生ゴミ処理装置の処理態様を示す加熱のフローチャートである。
【図６】従来の生ゴミ処理装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０        筐体
１１        生ゴミ処理機構部
１３        操作部
１６        表示部
２４        生ゴミ処理槽
２７        攪拌羽根
３１        攪拌モータ
３４        ヒータ
３５        第１温度センサ
３６        第２温度センサ
３７        水分検出器
３８        内部ヒータ
３９        制御部
４３        演算処理部
４４        記憶部
４８        ブロア
【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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