(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入口から投入された生ごみを収容する処理槽と、
この処理槽に収容された前記生ごみを加熱する加熱手段と、
前記処理槽を仕切り、且つ前記生ごみを通過させる窓部を備える仕切板と、
前記仕切板と隣接し、且つ水平回転のシャフトにより回転し、前記処理槽内の生ごみを攪拌する攪拌板を備え、前記仕切板の前記窓部を通過する生ごみを前記攪拌板と前記仕切板とにより破砕する攪拌手段と、
を備えたことを特徴とする生ごみ乾燥処理装置。
【請求項２】
前記処理槽に設置された仕切板で仕切られた槽に、前記投入口から前記生ごみが投入される構成であることを特徴とする請求項１記載の生ごみ乾燥処理装置。
【請求項３】
所定の条件により前記攪拌手段の攪拌方向を反転させることを特徴とする請求項１記載の生ごみ乾燥処理装置。
【請求項４】
前記攪拌手段の異常回転を検出したとき、前記攪拌手段の回転を停止させ、又は、その異常回転の発生を報知する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の生ごみ乾燥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ごみを加熱による乾燥処理によって減量化する生ごみ乾燥処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、厨房等より発生する生ごみは、多量の水分を含有していることから、その水分を蒸発させることにより減量化することができる。乾燥させた生ごみは、通常の可燃ごみとして廃棄、又は、肥料等の再利用が可能である。生ごみの減量化手段として、加熱処理装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
生ごみの乾燥処理では、乾燥処理の効率化を図るため、加熱中に攪拌することが行われている。この攪拌処理において、生ごみは粘土のような半固形体に変化して粘性が増大し、攪拌手段に対する負荷を増大させる。特に、玉葱の皮等の繊維質が混入している場合には、その負荷の増大は顕著であり、果実、骨、イモ類、トウモロコシの芯等の固形物は破砕することができない。破砕されない生ごみは、未乾燥のままで廃棄することになり、このような固形物は加熱処理の負荷の増大、攪拌阻害等、加熱乾燥処理能力を著しく低下させる。このため、処理槽には生ごみの種類に応じた投入量の制限等の工夫を強いることになっていた。
【０００４】
しかしながら、使用者に処理槽への生ごみの投入量を加減することは使い勝手の点で問題であり、処理時間が区々になる不都合を無視することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、使用者に対する生ごみの投入量の加減を強いることなく、繊維質や固形物からなる生ごみの乾燥処理を効率よく処理できる生ごみ乾燥処理装置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】
本発明の生ごみ乾燥処理装置は、生ごみ（３）の投入口（２８）を有する処理槽（４）、加熱手段（ヒータ６）、攪拌手段（スクレーパ１８、１８Ａ、１８Ｂ等）及び仕切板（３６）を備えて、処理槽（４）への生ごみの投入量を最適化させるとともに、攪拌手段と仕切板とによって繊維質や固形物からなる生ごみを破砕させることにより、効率的な生ごみ乾燥処理を実現したものである。
【０００７】
請求項１に係る本発明の生ごみ乾燥処理装置は、投入口（２８）から投入された生ごみ（３）を収容する処理槽（４）と、この処理槽に収容された前記生ごみを加熱する加熱手段（ヒータ６）と、前記処理槽を仕切り、且つ前記生ごみを通過させる窓部を備える仕切板（３６）と、前記仕切板と隣接し、且つ水平回転のシャフトにより回転し、前記処理槽内の生ごみを攪拌する攪拌板を備え、前記仕切板の前記窓部を通過する生ごみを前記攪拌板と前記仕切板とにより破砕する攪拌手段（スクレーパ１８、１８Ａ、１８Ｂ等）とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
即ち、処理槽には、前記処理槽を仕切る仕切板とともに、投入口から投入された生ごみを攪拌する攪拌板を備えた攪拌手段が設けられており、生ごみは仕切板の一方の槽に投入されることになる。このため、生ごみの投入量の上限は、仕切板によって制限されている。そして、投入された生ごみは、攪拌手段によって攪拌されながら、仕切板を通過することになり、その通過時に攪拌手段と仕切板とにより破砕され、刻まれることになる。この結果、効率的な生ごみ乾燥処理が実現される。
【０００９】
請求項２に係る本発明の生ごみ乾燥処理装置は、前記処理槽に設置された仕切板で仕切られた槽に前記投入口から前記生ごみが投入される構成であることを特徴とする。即ち、仕切板の設置箇所により、生ごみの投入量が制限され、乾燥処理の効率化とともに、攪拌手段に対する過大負荷を抑制することができる。
【００１０】
請求項３に係る本発明の生ごみ乾燥処理装置は、所定の条件により前記攪拌手段の攪拌方向を反転させることを特徴とする。即ち、攪拌手段の攪拌には、各種のパターンを設定でき、固形物の破砕等の効率化を図るため、その攪拌方向を一定の条件、即ち、回転数や回転時間、負荷の状態等で変化させることとした。
【００１１】
請求項４に係る本発明の生ごみ乾燥処理装置は、前記攪拌手段の異常回転を検出したとき、前記攪拌手段の回転を停止させ、又は、その異常回転の発生を報知する制御手段を備えたことを特徴とする。即ち、攪拌手段の駆動手段にはモータ等が使用されるが、生ごみによっては過大負荷として作用し、安全性を高めるため、異常回転時の攪拌手段の回転停止や、その報知により、使用者等に点検や清掃等を促すものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施形態を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１及び図２は、本発明の生ごみ乾燥処理装置の一実施形態を示している。
【００１４】
装置本体２の内部には乾燥処理すべき生ごみ３を収容する処理槽４が設けられ、この処理槽４の外面部には加熱手段としてヒータ６が設けられている。加熱手段には、ヒータ６に代えて石油、ガス等の燃焼機器を用いてもよい。装置本体２は、複数の脚８によって床面１０から離間して支持され、床面１０との間に冷却空間１２が設けられている。
【００１５】
処理槽４はこの実施形態の場合、底面側を半円筒状に形成しており、その内部に生ごみ３の攪拌手段が設けられている。即ち、処理槽４の中心部に軸受１３、１５によって支持されたシャフト１４の周面には、複数の支持棒１６が放射状に一定の間隔を以て立設され、その先端部に攪拌板として生ごみ３を攪拌するに必要な角度を持たせて配置されたスクレーパ１８が取り付けられている。シャフト１４は、処理槽４の外部に引き出されてスプロケット２０が取り付けられており、このスプロケット２０と駆動手段であるモータ２２側のスプロケット２４との間にはチェーン２６が懸け回され、モータ２２の回転力がスクレーパ１８に伝達される。矢印ａは、スクレーパ１８の回転方向を示している。
【００１６】
処理槽４には、その上部に生ごみ３を投入するための投入口２８が設けられており、この投入口２８にはヒンジ３０によって支持されて開閉される蓋３２が設けられている。処理槽４は、蓋３２が閉じられたとき、密封される。図１は蓋３２の閉状態、図２は蓋３２の開状態を示し、３４は蓋３２の把手である。
【００１７】
処理槽４の内部には、槽内を複数槽に仕切る仕切板３６が攪拌板であるスクレーパ１８に跨がって設けられ、この実施形態では、投入口２８に対応する投入側の第１の処理槽４Ａと、非投入側の第２の処理槽４Ｂとに仕切られている。仕切板３６には、処理槽４の下面側を開口する窓部３８が設けられ、この実施形態では、仕切板３６を挟んで２つのスクレーパ１８Ａ、１８Ｂが隣接して設置され、掻き上げられる生ごみ３をスクレーパ１８Ａ、１８Ｂと仕切板３６の窓部３８の縁部との間に挟み込んで破砕させる。即ち、スクレーパ１８Ａ、１８Ｂの縁部の軌跡が仕切板３６の窓部３８と直交するように隣接して配置されており、掻き上げられた果実、イモ類等の固形物がスクレーパ１８Ａ、１８Ｂと仕切板３６との間の狭隘部に挟み込まれ、剪断、破砕される。この実施形態では、窓部３８の縁部は、スクレーパ１８Ａ、１８Ｂとの噛み合いを良好にするため、複数の水平面ｘと垂直面ｙとの組合せからなる階段状面となっている。
【００１８】
そして、処理槽４には、その上部側に循環路を成す第１の管路４０と第２の管路４２とが設けられ、これら管路４０、４２を通じて熱交換器４４が接続されている。熱交換器４４は放熱フィン４６及び回転するファン４８によって放熱、冷却される。図２の矢印ｇは冷却空気の流れを示す。処理槽４内の空気はモータ５０で回転するファン５２により管路４０、熱交換器４４、管路４２を介して強制的に循環し、ファン４８の冷却により発生した水は気水分離器５４を介して排水管５６から外部に排水される。図１の矢印ｂ、ｃ、ｄ、ｅは空気の流れ、ｆは排水を示している。排水管５６にはＳ字トラップ５８が設けられて凝縮した水６０が蓄積され、処理槽４と外界とを遮断し、処理槽４内で発生した異臭の外部への放出を阻止している。
【００１９】
また、ヒータ６の表面には温度制御のための温度センサ６２が設けられ、適正な温度に加熱制御される。また、管路４０の基部には処理槽４の雰囲気温度を検出する温度センサ６４が、管路４２の基部には冷却されて処理槽４に送風される温度を検出する温度センサ６６が設けられている。蓋３２の開閉は、リミットスイッチ６８によって電気的に検出される。シャフト１４の端部には無数の透過口を周縁部に設けたロータリーエンコーダ６９が設けられ、これを挟むように回転検出器７０が設けられている。回転検出器７０は、照射光をロータリーエンコーダ６９のスリットを通して受光することにより、単位時間当たりの受光回数を計数して回転数を検出する。
【００２０】
次に、図３は、本発明の生ごみ乾燥処理装置の制御部を示している。即ち、制御部１００には演算制御部１０２が設けられている。演算制御部１０２には、ＣＰＵ１０４、データの一時記憶を行うＲＡＭ１０６、ＣＰＵ１０４の動作プログラム及び設定データが格納されたＲＯＭ１０８、計数演算に使用するＴＩＭＥＲ１１０、ＣＯＵＮＴＥＲ１１２とともに、入力ポート１１４、１１６、１１８、出力ポート１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０及びＡ／Ｄ変換器１３２、１３４、１３６が設けられている。入力ポート１１４には検出回路１３８を介して運転スイッチ１４０、入力ポート１１６には検出回路１４２を介して回転検出器７０、入力ポート１１８には検出回路１４６を介してリミットスイッチ６８が接続され、出力ポート１２０には駆動回路１４８を介してヒータ６、出力ポート１２２には駆動回路１５０を介してモータ２２、出力ポート１２４には駆動回路１５２を介してファン４８のモータ１５４、出力ポート１２６には駆動回路１５６を介してモータ５０、出力ポート１２８には駆動回路１５８を介して報知手段としての表示器１６０、出力ポート１３０には駆動回路１６２を介して報知手段としてのブザー１６４、Ａ／Ｄ変換器１３２には検出回路１６６を介して温度センサ６２、Ａ／Ｄ変換器１３４には検出回路１６８を介して温度センサ６４、Ａ／Ｄ変換器１３６には検出回路１７０を介して温度センサ６６がそれぞれ接続されている。
【００２１】
次に、動作を説明すると、蓋３２を開くと、投入口２８から仕切板３６によって仕切られた処理槽４Ａ側の内部を見ることができる。図２に示したＡは、生ごみ３の投入標準レベル、Ｂは適正処理レベルである。
【００２２】
生ごみ３の投入後、蓋３２を閉じると、リミットスイッチ６８がそれを検出し、この検出を条件として運転スイッチ１４０の動作指令が受け付けられる。この動作指令に基づきモータ２２が回転し、スクレーパ１８、１８Ａ、１８Ｂによって仕切板３６の下方の窓部３８から生ごみ３が処理槽４Ａから処理槽４Ｂ側に移動する。この結果、処理槽４内の生ごみ３は、図４に示すように、適正処理レベルＢに平準化される。即ち、加熱及び攪拌の結果、生ごみ３が粘土状に変化しても、モータ２２に加わる負荷は小さく、生ごみ３を効率よく攪拌し、ヒータ６からの熱量を満遍なく生ごみ３に加えることができ、その乾燥が促進される。この場合、モータ２２は一定時間毎に回転方向を反転させることにより、攪拌方向を交互に変更することで、生ごみ３を処理槽４Ａ、４Ｂ間で交互に移動させ、仕切板３６とスクレーパ１８Ａ、１８Ｂとの接触により、生ごみ３の破砕と攪拌を同時に行うことができる。このため、生ごみ３は可及的速やかに乾燥処理を行うことができる。
【００２３】
生ごみ３が、図２に実線で示すように、処理槽４Ａに投入された場合、標準レベルＡを大幅に越えたレベルＤに到達していても、処理槽４Ｂがあるため、生ごみ３は処理上限レベルＣ以下に平準化され、従来のように、過大負荷状態になることはない。即ち、モータ２２を過大負荷から防護し、生ごみ３の加熱乾燥を促進することができる。
【００２４】
固形物の破砕について説明すると、図５に示すように、スクレーパ１８、１８Ａ、１８Ｂによって掻き上げられた生ごみ３は仕切板３６の窓部３８の内縁部とスクレーパ１８Ａ、１８Ｂとの間に挟み込まれて破砕される。この仕切板３６による破砕により固形物、繊維質が細かく破砕され、加熱乾燥を促進することができる。仕切板３６の窓部３８は階段状に構成され、生ごみ３の分断破砕時のモータ２２にかかる負荷を軽減している。この窓部３８の縁部はテーパ状に構成しても同様の効果が期待できる。
【００２５】
生ごみ３の破砕時に布、骨等の破砕できない異物がスクレーパ１８Ａ、１８Ｂと仕切板３６との間に挟み込まれると、回転停止に追い込まれる。これは、回転検出器７０により検出され、その回転数が所定値以下に低下したときは異物による破砕不可の状態と判断し、モータ２２の回転を反転させて咬み込んでいる異物を排除するようにする。所定時間内に数回の回転方向の反転を行っても、回転状態が正常に復帰しない場合には、モータ２２、ヒータ６の運転を停止し、使用者にその状態を表示器１６０の表示や、ブザー１６４の動作で報知する。
【００２６】
次に、図６は、乾燥処理の制御動作を示している。
【００２７】
図６に示すように、ステップＳ１は、生ごみ３を処理槽４に投入して加熱乾燥処理を開始するルーチンである。即ち、蓋３２を開き、生ごみ３を処理槽４Ａに投入する。生ごみ３の投入レベルが標準レベルＡ以下であることを確認し、蓋３２を閉じる。リミットスイッチ６８により蓋３２の閉状態が検出されると、運転スイッチ１４０からの入力が受け付けられる。
【００２８】
ステップＳ２では、運転スイッチ１４０の入力により、ヒータ６、モータ２２、５０、１５４が駆動を開始し、乾燥処理を行う。モータ２２の駆動により生ごみ３は攪拌、破砕され、ヒータ６による加熱によって水分が蒸発する。処理槽４の空気はファン５２によって管路４０、熱交換器４４、管路４２を循環する。熱交換器４４の空気冷却によって結露した水分は排水管５６から外部に排出される。また、Ｓ字トラップ５８に水６０が溜まり、外界と処理槽４とを遮断し、生ごみ３の加熱時に発生する異臭を処理槽４内に封じ込める。
【００２９】
ステップＳ３は、加熱処理が進み、温度センサ６４、６６で検出される温度差が所定値以上か否かにより乾燥が完了したか否かを確認するルーチンである。生ごみ３の水分の蒸発が完了すると、温度センサ６４の検出温度が上昇し、温度センサ６６の検出温度が低下する。この温度差が所定値以上となったとき、乾燥終了としてステップＳ４に移行し、ヒータ６の動作を停止する。
【００３０】
ステップＳ５は、処理槽４と熱交換器４４とを循環する空気の雰囲気温度が所定温度まで低下したか否かを確認するルーチンである。処理槽４の雰囲気温度を冷却することにより、生ごみ３の乾燥時に発生した異臭を抑制するとともに、蓋３２を開いたときに熱気の上昇を防止することができる。温度センサ６４の検出温度が所定温度まで低下したことを確認し、ステップＳ６に移行する。また、温度低下の他に、ヒータ６の停止から所定時間経過したことを判定してもよい。
【００３１】
ステップＳ６では、加熱乾燥処理が終了したとして、モータ２２、５０、１５４を停止させる。続いて、ステップＳ７に移行し、使用者に乾燥処理の終了を表示器１６０又はブザー１６４により報知する。
【００３２】
次に、図７は、固形物を破砕できない場合の制御動作を示している。
【００３３】
ステップＳ１０は、生ごみ３の加熱乾燥処理の開始とともに、モータ２２を所定時間毎に正逆転させて生ごみ３の攪拌及び破砕を行うルーチンである。即ち、図６に示すフローチャートを実行するルーチンである。ステップＳ１１では異物の咬み込み異常が発生してから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過した場合にはステップＳ１２に移行し、カウント値及び計時をクリアする。即ち、前回ルーチンにおけるステップＳ１４、Ｓ１５のカウント値及び計時がクリアされる。
【００３４】
ステップＳ１３は、回転検出器７０により検出された回転数が異常か否か、即ち、回転数が所定回転数を下回って異物の咬み込みによる負荷が発生したか否かを判定するルーチンである。回転異常でない場合（ＮＯ）には、ステップＳ１０に移行してモータ２２の正逆転制御を実行する。回転異常が発生した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１４に移行する。
【００３５】
ステップＳ１４では、異常の発生回数のカウントを行う。ステップＳ１５では最初の異常発生を基準に時間計測を開始する。ステップＳ１６ではモータ２２を反転させて、異物の咬み込みを解除させる。
【００３６】
ステップＳ１７では、Ｎ回の異常が検出されたか否かを判定する。Ｎ回の異常検出がない場合（ＮＯ）にはステップＳ１０に移行し、異常発生がＮ回検出された場合（ＹＥＳ）には、スクレーパ１８Ａ、１８Ｂと仕切板３６により破砕できない異物があると判定し、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８では運転を停止するとともに、使用者に異物の除去を表示器１６０、ブザー１６４により報知する。
【００３７】
なお、実施形態では、処理槽４を１枚の仕切板３６で仕切る場合について説明したが、処理槽を３槽以上に仕切ってもよく、また、処理槽を上下に仕切るようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が得られる。
ａ  処理槽を仕切板によって仕切ったので、生ごみの投入量を最適レベルにすることができ、速やかな乾燥処理を実現できる。
ｂ  繊維質や固形物を攪拌手段と仕切板により破砕することができ、生ごみの乾燥効率を高めることができる。
ｃ  破砕できない固形物を回転数の変化から検出し、運転を停止できるため、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生ごみ乾燥処理装置の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の生ごみ乾燥処理装置の一実施形態を示す図である。
【図３】本発明の生ごみ乾燥処理装置の制御部を示すブロック図である。
【図４】本発明の生ごみ乾燥処理装置の処理途上を示す図である。
【図５】生ごみの破砕状態を示す図である。
【図６】生ごみの乾燥処理制御を示すフローチャートである。
【図７】異物の混入時の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３  生ごみ
４、４Ａ、４Ｂ  処理槽
６  ヒータ（加熱手段）
１８、１８Ａ、１８Ｂ  スクレーパ（攪拌手段）
２８  投入口
３６  仕切板
【図１】
0003964581.tif 000002
【図２】
0003964581.tif 000003
【図３】
0003964581.tif 000004
【図４】
0003964581.tif 000005
【図５】
0003964581.tif 000006
【図６】
0003964581.tif 000007
【図７】
0003964581.tif 000008