(57)【要約】【課題】生ゴミの分解効率を向上させ、臭気の飛散を確実に防止する。【解決手段】処理材を収容する処理槽１１を有する処理機本体１０と、処理機本体１０に開閉可能に取り付けられ処理槽１１の投入口１１ａを閉塞する蓋体２７と、処理槽１１内を加熱する加熱手段（ヒータ１８）と、処理槽１１内の温度を検出する温度検出手段（温度センサ２２）と、温度検出手段の検出値に基づいて加熱手段を制御する制御手段（マイコン２９）とを備えた生ごみ処理機において、制御手段による加熱制御は、処理槽１１内を処理材中の微生物の活性が良好な第１保温温度に維持する低温維持工程と、この低温維持工程の実行後に実行され第１保温温度より高い第２保温温度に維持する高温維持工程とを有する構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理材を収容する処理槽を有する処理機本体と、該処理機本体に開閉可能に取り付けられ前記処理槽の投入口を閉塞する蓋体と、前記処理槽内を加熱する加熱手段と、前記処理槽内の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出値に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段とを備えた生ごみ処理機において、
前記制御手段による加熱制御は、前記処理槽内を前記処理材中の微生物の活性が良好な第１保温温度に維持する低温維持工程と、この低温維持工程の実行後に実行され第１保温温度より高い第２保温温度に維持する高温維持工程とを有することを特徴とする生ゴミ処理機。
【請求項２】
前記処理槽内の空気を排出する排気手段を備え、前記低温維持工程では前記排気手段の動作を停止し、この低温維持工程の終了後に前記排気手段の動作を開始させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理機。
【請求項３】
前記低温維持工程と高温維持工程との間に、第１保温温度より高く第２保温温度より低い第３保温温度に維持する中温維持工程を更に有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生ゴミ処理機。
【請求項４】
前記各維持工程の実行時間を調節する調節手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の生ゴミ処理機。
【請求項５】
前記調節手段は、前記処理槽内への生ゴミの投入量に基づいて各維持工程の実行時間を調節することを特徴とする請求項４に記載の生ゴミ処理機。
【請求項６】
前記調節手段は、操作パネルに設けたスイッチ操作の検出により、生ゴミの投入量を判断することを特徴とする請求項５に記載の生ゴミ処理機。
【請求項７】
前記調節手段は、前記温度検出手段による温度変化勾配により、生ゴミの投入量を判断することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の生ゴミ処理機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に家庭用の生ゴミ処理機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用の生ゴミ処理機としては、生ゴミを細かく破砕する破砕方式、生ゴミの水分を無くすことにより重量および容積を低減させる乾燥方式、および、好気性の微生物（バイオ菌）を基材に担持させた処理材によって生ゴミを発酵させて分解するバイオ方式の３種の方式のものがある。
【０００３】
そのうち、バイオ方式の生ゴミ処理機は、処理機本体の処理槽内に、回動可能な攪拌手段が配設されるとともに、分解過程で出る水分を気化さして空気とともに排気する排気手段と、前記処理槽の内部を加熱するための加熱手段とが配設されている。そして、前記加熱手段によって微生物の活性が良好となる温度範囲に処理槽内の温度を維持しながら、投入した生ゴミを前記攪拌手段によって処理材と攪拌することによって処理を行うものである。
【０００４】
本発明のバイオ方式の生ゴミ処理機に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−１７４０２６号公報
【０００６】
この特許文献１では、生ゴミの投入を検出すると、加熱手段によって処理槽内を３時間から６時間かけて６０℃まで昇温させ、その後、１時間から２時間その６０℃を維持した後、加熱手段をオフすることにより、生ゴミの分解効率を向上可能とした生ゴミ処理機が記載されている。
【０００７】
しかしながら、この引用文献では、微生物の活性が良好な温度帯を所定時間維持すると、ヒータによる加熱を停止するため、生ゴミおよび処理材には未だ多くの水分が含まれている。そして、処理材の含水量が高い場合には、臭気が発生して周囲に飛散させるとともに、カビが発生するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、生ゴミの分解効率を向上させ、臭気の飛散を確実に防止できる生ゴミ処理機を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明の生ゴミ処理機は、処理材を収容する処理槽を有する処理機本体と、該処理機本体に開閉可能に取り付けられ前記処理槽の投入口を閉塞する蓋体と、前記処理槽内を加熱する加熱手段と、前記処理槽内の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出値に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段とを備えた生ごみ処理機において、前記制御手段による加熱制御は、前記処理槽内を前記処理材中の微生物の活性が良好な第１保温温度に維持する低温維持工程と、この低温維持工程の実行後に実行され第１保温温度より高い第２保温温度に維持する高温維持工程とを有する構成としている。
【００１０】
この生ゴミ処理機によれば、生ゴミが投入されると、処理槽内を微生物の活性が良好な第１保温温度に維持する低温維持工程を実行するため、生ゴミの分解効率を向上できる。そして、この低温維持工程が終了すると、処理槽内を高い第２保温温度で維持する高温維持工程を実行するため、生ゴミおよび処理材が含む余分な水分を蒸発させ、乾燥させることができる。その結果、生ゴミ処理機から不快な臭気が飛散されることを防止できるとともに、処理材にカビが発生することを防止できる。
【００１１】
この生ゴミ処理機では、前記処理槽内の空気を排出する排気手段を備え、前記低温維持工程では前記排気手段の動作を停止し、この低温維持工程の終了後に前記排気手段の動作を開始させることが好ましい。このようにすれば、生ゴミが投入された際に、水分が過少状態の処理材を迅速に適湿化できる。
【００１２】
また、前記低温維持工程と高温維持工程との間に、第１保温温度より高く第２保温温度より低い第３保温温度に維持する中温維持工程を更に有することが好ましい。このようにすれば、安定した適温適湿状態で、新鮮な空気を処理槽内に供給できるため、生ゴミの分解効率を確実に向上できる。
【００１３】
さらに、前記各維持工程の実行時間を調節する調節手段を設けることが好ましい。
この場合、前記調節手段は、前記処理槽内への生ゴミの投入量に基づいて各維持工程の実行時間を調節することが好ましい。
具体的には、前記調節手段は、操作パネルに設けたスイッチ操作の検出により、生ゴミの投入量を判断することが好ましい。
さらに、前記調節手段は、前記温度検出手段による温度変化勾配により、生ゴミの投入量を判断することが好ましい。
このようにすれば、無駄な電力消費を防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の生ゴミ処理機では、生ゴミが投入されると、処理槽内を微生物の活性が良好な第１保温温度に維持する低温維持工程を実行するため、生ゴミの分解効率を向上できる。また、この低温維持工程が終了すると、処理槽内を高い第２保温温度で維持する高温維持工程を実行するため、臭気およびカビの発生を確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１６】
図１および図２は、本発明の実施形態に係る生ゴミ処理機を示す。この生ゴミ処理機は、投入した生ゴミを処理材と攪拌することによって処理を行うバイオ方式であり、大略、処理機本体１０と、該処理機本体１０の上部を開閉可能に閉塞する蓋体２７とからなる。
【００１７】
前記処理機本体１０は、図１および図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、その外装体の内部に生ゴミを投入することにより処理を行う処理槽１１を備えている。処理機本体１０の正面上部には、蓋体２７を開放不可能にロックするためのロック手段として、揺動可能にロック爪１２が軸着されている。なお、このロック爪１２と後述する蓋体２７の受部２８とのロック解除は、人体が近づいたことを検出することにより駆動モータを動作させることにより行う自動開放方式、および、処理機本体１０の下部に設けるペダルの操作により人為的に開放する手動方式のいずれでも適用可能である。
【００１８】
前記処理槽１１の内部には、攪拌手段として、幅方向に延びる軸部１３ａの所定位置に羽根部１３ｂを突設した攪拌部材１３が回転可能に架設されている。この攪拌部材１３は、その両端が処理槽１１を貫通され、その一端に大径歯車１４が配設されている。また、処理槽１１と外装体の間の空間には駆動手段であるモータ１５が配設され、このモータ１５の出力軸に小径歯車１６が配設されている。そして、これら歯車１４，１６にチェーン１７が架設されている。
【００１９】
前記処理槽１１の下部外周面には、内部の処理材を所定温度範囲内に維持するように加熱するための加熱手段として、ヒータ１８が配設されている。また、処理槽１１には、背部の上方、具体的には、収容した処理材の上面より上側に位置するように、機内の空気を機外に排気する排気手段として、排気ダクト１９が設けられ、この排気ダクト１９内にファン２０が配設されている。なお、排気ダクト１９において、処理槽１１内を臨む開口および機外を臨む開口には、それぞれフィルタ２１Ａ，２１Ｂが配設されている。
【００２０】
また、前記処理槽１１の内部には、好気性の高温バイオ菌の１つであるバチルス菌を基材に生息させた処理材が充填されている。この処理材は、基材としてコーヒー殻などの多孔質材料が適用され、高い通気性および通水性を有するとともに、微生物の繁殖に好適な水分と空気を保持可能な性質とされている。そして、この処理槽１１の底には、処理材の温度を検出するためのサーミスタなどからなる温度センサ２２が配設されている。
【００２１】
さらに、処理機本体１０の正面上部には、図１および図３に示すように、操作パネル２３が配設されている。この操作パネル２３には、機器を動作または停止するためのＯＮ／ＯＦＦと記載された電源スイッチ２４と、生ゴミの投入量を選択するための投入量選択スイッチ２５とが設けられている。そして、この投入量選択スイッチ２５の横には、左側から、投入量が少量であることを設定した状態を示す表示手段であるＬＥＤ２６ａ、投入量が標準（であることを設定した状態を示すＬＥＤ２６ｂ、投入量が多量であることを設定した状態を示すＬＥＤ２６ｃ、および、投入量を自動判別するモードを選択した状態を示すＬＥＤ２６ｄが配設されている。なお、これらのＬＥＤ２６ａ〜２６ｄは、投入量選択スイッチ２５が操作される度に、少量、標準、多量、自動と順次変更され、自動の選択状態で操作されると少量に戻る。
【００２２】
前記蓋体２７は、前記処理機本体１０の背部に開閉可能にヒンジ接続され、前記処理槽１１の投入口１１ａを開閉可能に閉塞するものである。そして、この蓋体２７の前端内壁には、前記ロック爪１２に係合する受部２８が設けられている。
【００２３】
前記構成からなる生ゴミ処理機は、制御手段であるマイコン２９により予め設定されたプログラムに従って動作される。具体的には、このマイコン２９は、図４に示すように、蓋体２７の開閉状態の検出手段である開閉スイッチ３０による蓋体２７の開閉または電源スイッチ２４の操作により、分解処理部品である攪拌部材１３のモータ１５、ヒータ１８の駆動部およびファン２０の動作を開始させる。
【００２４】
そして、この生ゴミ処理では、内蔵したタイマと、温度センサ２２による検出値とに基づいて、各部品１５，１８，２０を制御する。そのうち、ヒータ１８による加熱制御は、第１段階として、処理槽１１内を処理材中の微生物の活性が良好な温度（第１保温温度）に維持する低温維持工程を実行し、第２段階として、この低温維持工程より高い温度（第３保温温度）に維持する中温維持工程を実行し、その後、第３段階として、この中温維持工程より高い温度（第２保温温度）に維持する高温維持工程を実行し、この高温維持工程が終了すると、各部品１５，１８，２０を停止して待機する。
【００２５】
また、マイコン２９は、各部品１５，１８，２０の動作タイミングを含む制御時間を調節する調節手段の役割をなす。この調節手段としてのマイコン２９は、制御開始時に投入量選択スイッチ２５による投入量選択状態を判断し、その選択状態に応じて各工程の実行時間を変更するものである。なお、自動判別モードが選択されている場合には、ヒータ１８の加熱による処理材の温度変化勾配、即ち、ヒータ１８によって加熱を開始した直後であれば温度上昇勾配、処理材が低温維持工程での保温温度以上に昇温している場合には温度下降勾配により投入量を判断し、その判別状態に応じて同様に実行時間を変更する。なお、前記上昇勾配および下降勾配による容量判断は、単位時間当たりの温度の上昇率および下降率、または、予め設定した異なる２つの温度に至る時間によるものである。
【００２６】
本実施形態では、低温維持工程では処理槽１１内を５０〜６０℃の範囲に維持し、中温維持工程では処理槽１１内を７０〜８０℃の範囲に維持し、高温維持工程では処理槽１１内を微生物が死滅しない程度の９０〜１００℃の範囲に維持する構成としている。また、図５に示すように、生ゴミの投入量が４００ｇ未満の場合を少量、７００ｇ未満の場合を標準（中量）、７００ｇ以上の場合を多量と設定している。そして、少量の場合、低温維持工程を０．５時間、中温維持工程を１時間、高温維持工程を２時間実行する構成としている。また、標準の場合、低温維持工程を１時間、中温維持工程を２時間、高温維持工程を３時間実行する構成としている。さらに、多量の場合、低温維持工程を２時間、中温維持工程を３時間、高温維持工程を５時間実行する構成としている。
【００２７】
次に、マイコン２９による生ゴミ処理について具体的に説明する。
【００２８】
電源が投入されると、マイコン２９は、図６に示すように、まず、ステップＳ１で、電源スイッチ２４がオン操作されたか否かを検出する。そして、オン操作を検出しない場合にはステップＳ２に進み、オン操作を検出した場合にはステップＳ３に進む。
【００２９】
ステップＳ２では、開閉スイッチ３０がオフ状態になったか否かを検出する。そして、開閉スイッチのオフ状態を検出した場合にはステップＳ３に進み、オフ状態を検出しない場合にはステップＳ１に戻る。
【００３０】
ステップＳ３では、ヒータ１８への通電を開始した後、ステップＳ４で、攪拌部材１３およびファン２０の動作を停止させる。その後、ステップＳ５で、開閉スイッチ３０がオフ状態からオン状態になるまで待機し、オフ状態からオン状態になると、ステップＳ６に進む。即ち、ステップＳ２からステップＳ３を経てステップＳ５に至った場合には、蓋体２７が閉塞されるまで待機することになる。また、ステップＳ１からステップＳ３を経てステップＳ５に至った場合には、蓋体２７が開放された後、閉塞されるまで待機することになる。
【００３１】
ステップＳ６では、ヒータ１８による加熱時間設定処理を実行した後、ステップＳ７で、各部品１５，１８，２０を制御することによる調整処理を実行する。なお、この調整処理は、攪拌部材１３による攪拌処理、ヒータ１８による加熱処理、ファン２０による排気処理をそれぞれ並行して行うものである。
【００３２】
その後、ステップＳ８で、電源スイッチ２４がオフ操作されたか否かを検出する。そして、オフ操作を検出しない場合にはステップＳ９に進み、オフ操作を検出した場合にはステップＳ１０に進む。
【００３３】
ステップＳ９では、ステップＳ７での調整処理が終了したか否かを検出する。そして、調整処理が終了した場合にはステップＳ１０に進み、調整処理が終了していない場合にはステップＳ１１に進む。
【００３４】
ステップＳ１０では、各部品１５，１８，２０の停止処理を実行してステップＳ１に戻る。また、ステップＳ１１では、開閉スイッチ３０がオフ状態になったか否かを検出する。そして、開閉スイッチ３０のオフ状態を検出した場合にはステップＳ４に進み、オフ状態を検出しない場合にはステップＳ７に戻る。
【００３５】
次に、ステップＳ６の加熱時間設定処理について具体的に説明する。
【００３６】
この加熱時間設定処理では、マイコン２９は、図７に示すように、まず、ステップＳ６−１で、投入量選択スイッチ２５の操作によるユーザの設定状態を読み込む。その後、ステップＳ６−２で、投入量が自動判別モードに設定されているか否かを判断し、自動判別モードに設定されている場合にはステップＳ６−３からステップＳ６−５の投入量判別処理を実行してステップＳ６−６に進み、自動判別モードに設定されていない場合にはそのままステップＳ６−６に進む。
【００３７】
ステップＳ６−３では、処理材が低温維持温度より低いか否か、即ち、温度センサ２２による検出値に基づく温度が、低温維持工程で維持する温度より低いか否かを検出する。そして、処理材が低温維持温度より低い場合にはステップＳ６−４に進み、温度の上昇勾配によって投入量を判別する上昇勾配判別を実行してステップＳ６−６に進む。また、処理材が低温維持温度以上である場合にはステップＳ６−５に進み、温度の下降勾配によって投入量を判別する下降勾配判別を実行してステップＳ６−６に進む。
【００３８】
ステップＳ６−６では、選択または判別された投入量が少量であるか否かを判断する。そして、投入量が少量である場合にはステップＳ６−７に進み、各維持工程での加熱時間を図６の少量設定としてリターンする。また、投入量が少量でない場合にはステップＳ６−８に進む。
【００３９】
ステップＳ６−８では、選択または判別された投入量が標準であるか否かを判断する。そして、投入量が標準である場合にはステップＳ６−９に進み、各維持工程での加熱時間を図６の標準設定としてリターンする。また、投入量が標準でない場合にはステップＳ６−１０に進み、各維持工程での加熱時間を図６の多量設定としてリターンする。
【００４０】
なお、ステップＳ７の調整処理のうち、攪拌部材１３による攪拌処理では、例えば、投入量に拘わりなく、１分動作させた後に６分停止させる周期を、後述する加熱処理の実行時間繰り返す。
【００４１】
また、ヒータ１８による加熱処理では、図５に示すように、投入量が少量である場合には、処理槽内を５０〜６０℃の範囲に維持するように、０．５時間低温維持工程を実行した後、続いて、処理槽１１内を７０〜８０℃の範囲に維持するように、１時間中温維持工程を実行した後、続いて、処理槽１１内を９０〜１００℃の範囲に維持するように、２時間高温維持工程を実行した後、加熱制御を終了する。また、投入量が標準である場合には、１時間低温維持工程を実行した後、続いて、２時間中温維持工程を実行した後、続いて、３時間高温維持工程を実行した後、加熱制御を終了する。さらに、投入量が多量の場合には、２時間低温維持工程を実行した後、続いて、３時間中温維持工程を実行した後、続いて、５時間高温維持工程を実行した後、加熱制御を終了する。
【００４２】
さらに、ファン２０による排気処理では、低温維持工程では動作を停止した状態を維持して、排気に伴う湿度の放出を防止することにより、処理材の適湿化を促進させる。そして、この低温維持工程が終了すると、即ち、中温維持工程に移行すると動作を開始させて、排気に伴って新鮮な空気を処理槽１１内に供給することにより、処理材中の微生物の活性を高め、生ゴミの分解処理を促進させる。そして、高温維持工程に移行すると継続して動作させることにより、生ゴミおよび処理材が含んだ水分の放出を促進させる。
【００４３】
そして、これら攪拌部材１３、ヒータ１８およびファン２０の各制御の相互作用による調整処理は、低温維持工程では、ヒータ１８により適温化が図られ、ファン２０の停止により後述する高温維持工程で水分が過少状態になっている処理材の迅速な適湿化が図られ、攪拌部材１３の動作により処理材の微生物に適度な空気が供給される。これにより、微生物の活性が高められ、該微生物により生ゴミを水と炭酸ガスとに分解する処理効率を向上できる。
【００４４】
また、中温維持工程では、ファン２０による空気の給排気により新鮮な空気を処理槽１１内に取り込み、攪拌部材１３により処理材に偏りなく空気を供給し、ヒータ１８により冷たい外気で処理材の温度が低下しないように適温を維持する。これにより、処理材の高活性状態を更に促進し、生ゴミの分解効率を向上させる。
【００４５】
さらに、高温維持工程では、ヒータ１８により生ゴミおよび処理材が含む水分を蒸発させ、ファン２０により処理槽１１内の水分を放出し、攪拌部材１３により生ゴミおよび処理材中の水分の放出を促進させる。これにより、処理材中の微生物は、死滅することなく、低活性状態または休眠状態となる。この状態で、生ゴミおよび処理材は、含有した余分な水分を蒸発させて乾燥されることにより、重量および容量が迅速に低減される。
【００４６】
その結果、生ゴミ処理に係る総合処理時間の短縮を図ることができるとともに、前記高温維持工程が終了した生ゴミ処理機から、不快な臭気の飛散およびカビの発生を確実に防止できる。しかも、各工程の実行時間は、投入量に基づいて調節されるため、少量時の処理時間を短縮できるとともに、無駄な電力消費を防止できる。
【００４７】
なお、本発明の生ゴミ処理機は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００４８】
例えば、前記実施形態では、高温維持工程が終了すると、攪拌部材１３、ヒータ１８およびファン２０を停止させたが、適温状態を維持できる程度でヒータ１８を動作させてもよいうえ、微生物の活性を維持することを目的として所定時間毎に攪拌部材１３を動作させてもよい。
【００４９】
また、中温維持工程での保温温度は、低温維持工程時より高く、高温維持工程時より低くしたが、低温維持工程時と同一の保温温度としてもよい。言い換えれば、中温維持工程をなくし、第１維持工程と第２維持工程とは保温温度を同一とし、ファン２０が動作しているか否かのみで相違させ、第３工程で高温とする構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る生ゴミ処理機を示す斜視図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は生ゴミ処理機の断面図である。
【図３】生ゴミ処理機の操作パネルを示す平面図である。
【図４】生ゴミ処理機の構成を示すブロック図である。
【図５】マイコンによる加熱処理を示す図表である。
【図６】マイコンによる制御を示すフローチャートである。
【図７】図６の加熱時間設定処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１０…処理機本体
１１…処理槽
１１ａ…投入口
１３…攪拌部材（攪拌手段）
１８…ヒータ（加熱手段）
２０…ファン（排気手段）
２２…温度センサ（温度検出手段）
２５…投入量選択スイッチ
２７…蓋体
２９…マイコン（制御手段および調節手段）
【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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