(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象物に接する処理槽の外壁に設けられ、前記外壁を間接的に加熱する発熱体と前記外壁に密着させて外壁温度を検出する感熱素子とからなることを特徴とする生ゴミ処理装置の水分検出器。
【請求項２】
前記感熱素子を前記外壁に接着剤によって固定したことを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器。
【請求項３】
前記感熱素子が前記外壁面に弾性的手段で取り付けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器。
【請求項４】
前記弾性的手段が板バネ、コイルバネ、ゴム、スポンジであることを特徴とする請求項３に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器。
【請求項５】
前記発熱体が板状の金属部材に配置され、前記金属部材を前記外壁面から離して配置したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の生ゴミ処理装置の水分検出器。
【請求項６】
前記処理槽の外壁面に対向する前記金属部材面に赤外線吸収材を形成したことを特徴とする請求項５に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器。
【請求項７】
前記発熱体と前記感熱素子とを覆う蓋部材が設けられ、前記金属部材と前記蓋部材との間に空間を設けたことを特徴とする請求項５又は６に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器。
【請求項８】
前記蓋部材の少なくとも一面に赤外線反射材を形成したことを特徴とする請求項７に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器。
【請求項９】
被測定対象物に接する処理槽の上部外壁に設けられ、前記外壁を間接的に加熱する発熱体と前記外壁に密着させて外壁温度を検出する感熱素子とからなることを特徴とする生ゴミ処理装置のレベル検出器。
【請求項１０】
前記感熱素子を前記外壁に接着剤によって固定したことを特徴とする請求項９に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器。
【請求項１１】
前記感熱素子が前記外壁面に弾性的手段で取り付けられたことを特徴とする請求項９または１０に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器。
【請求項１２】
前記弾性的手段が板バネ、コイルバネ、ゴム、スポンジであることを特徴とする請求項１１に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器。
【請求項１３】
前記発熱体が板状の金属部材に配置され、前記金属部材を前記外壁部分から離して配置したことを特徴とする請求項９乃至１２の何れかに記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器。
【請求項１４】
前記処理槽の外壁面に対向する前記金属部材面に赤外線吸収材を形成したことを特徴とする請求項１３に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器。
【請求項１５】
前記発熱体と前記感熱素子とを覆う蓋部材が設けられ、前記金属部材と前記蓋部材との間に空間を設けたことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器。
【請求項１６】
前記蓋部材の少なくとも一面に赤外線反射材を形成したことを特徴とする請求項１５に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器。
【請求項１７】
被測定対象物に接する処理槽の外壁を間接的に加熱する第１発熱体と、前記外壁に密着させて外壁温度を検出する第１感熱素子とを有する水分検出器と、
前記処理槽の上部外壁を間接的に加熱する第２発熱体と、前記外壁に密着させて外壁温度を検出する第２感熱素子とを有するレベル検出器と、
を備えることを特徴とする生ゴミ処理装置。
【請求項１８】
熱伝導性板に設けられ、被測定対象物に接する外壁を間接的に加熱するための発熱体と、
前記熱伝導性板に設けた弾性的手段によって、前記外壁に密着させて外壁温度を検出する感熱素子と、
前記外壁に装着するとともに、前記発熱体と前記感熱素子とを保持する保持部とを具備し、前記感熱素子の出力から前記被測定対象物の温度、水分量またはレベルを検出することを特徴とする水分検出器またはレベル検出器のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミ処理装置、同装置用水分検出器およびレベル検出器、そのセンサに関し、特にバイオ技術を応用した生ゴミ処理装置等で使用される大鋸屑やホールチップ等の生ゴミ処理材の水分量を検出し、かつ生ゴミ処理材の投入レベルを検出して生ゴミを処理する生ゴミ処理装置、同装置用の水分検出器およびレベル検出器、そのセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の生ゴミ処理装置は、図１３（ａ）に示したように、微生物が生息する大鋸屑やホールチップ等の木片による生ゴミ処理材Ｅを処理槽Ｃに充填して生ゴミを投入し、生ゴミと生ゴミ処理材とを空気と接触するように撹拌刃Ｄで混合させて、処理材中の微生物によって生ゴミを分解処理していた。この生ゴミの分解過程では、水分が発生して、その処理材の水分量が上昇して処理効率が低下する。生ゴミ処理装置は、加熱ヒータに通電して処理槽内の温度を上昇させるとともに、処理槽Ｃに装着された温度検出器Ｈで槽内温度を計測して、槽内温度をコントロールしながら生ゴミ処理材の水分を蒸発させて処理効率の低下を防止していた。
【０００３】
しかし、従来の生ゴミ処理装置では、正確な水分量を制御できないことがあり、処理材中の微生物の働きが不活発になったり死滅する等、生ゴミの処理効率を低下させる等の問題があった。このような問題を解消するために、本願発明者等は、処理槽内の処理材の水分量を測定するための水分検出器を、特願平６−２５６８６６号及び特願平７−２１４３５２号において提案した。この水分検出器は、図１３（ｂ），（ｃ）に示したように、生ゴミ処理装置の処理槽Ｃに装着され、生ゴミ処理材Ｅの水分量を計測することができる。
【０００４】
図１３（ｂ）の水分検出器Ａ′は、生ゴミ処理装置の処理槽Ｃの取付穴に装着され、水分検出対象に直接接触する伝熱部材に温度検出器が設けられ、伝熱部材を直接加熱する加熱ヒータが設けられ、これら水分検出部と加熱ヒータとが保持する断熱部材による保持部材とで構成されている。図１３（ｃ）の水分検出部Ａ″は、生ゴミ処理装置の処理槽Ｃの外壁に直に装着され、水分検出対象に間接的に接触する伝熱部材に温度検出器が設けられて、検出対象の水分を計測している。他の構造は、図１３（ｂ）と同様の構成である。この伝熱部材には、別に加熱ヒー夕を設けるとともに、伝熱部材の熱容量を小さくして、さらに加熱ヒータの加熱容量を大きくし、水分検出における応答特性を改善して、検出対象に含まれる水分の検出精度の向上を図るものである。
【０００５】
この水分検出器の原理を簡単に説明すれば、加熱前後の温度差から検出対象の水分量を検出するものであり、処理槽内の生ゴミ処理材中に含まれる水分の熱伝導によって、加熱ヒータで熱せられる伝熱部材の熱が奪われて、水分検出部の温度上昇が抑制される。従って、所定時間経過後の上昇温度が水分量の多少によって相違することから検出対象の水分量を計測することができる。
【０００６】
一方、生ゴミ処理装置では、過剰に生ゴミが投入された場合や生ゴミの分解能力が低下している場合、処理槽内の生ゴミが混入する処理材のレベルが上昇する特性がある。このような問題に対しては、処理槽内に電極を設けて、処理槽内の生ゴミ処理材の電気伝導によって、そのレベルを検知している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の生ゴミ処理装置は、生ゴミと生ゴミ処理材とを空気と接触するように撹拌混合して、処理材中の微生物によって生ゴミを分解処理する生ゴミ分解過程で水分が発生する。この生ゴミの分解によって発生する水分により、生ゴミ処理材の水分量が上昇して処理効率の低下を招く結果となる。生ゴミ処理装置の生ゴミ処理材の水分量を検出することは、生ゴミを効率良く分解処理するのに重要な因子である。従来の生ゴミ処理装置における水分検出器は、この重要な因子を制御するためのセンサであり、その感熱部が処理槽の外壁部分に密着させて固定されて伝熱部材を加熱し、この部材の加熱前後の温度差を感熱素子によって検出することで処理材中の水分量を検出することができる極めて有効なものであり、通常、水分検出対象に直接伝熱部材を接触させて検出する。
【０００８】
しかしながら、図１３（Ｃ）に示したように、生ゴミ処理装置に装着された水分検出器Ａ″の伝熱部材である温度検知面を処理槽の外壁部分に密着固定して検出する場合、処理槽Ｃの外壁部分への密着固定が難しい欠点がある。水分検出器Ａ″を取付ける際に、処理槽Ｃの外壁面と水分検出器Ａ″の伝熱部材からなる温度検知面との密着度合いによって、ばらつきが生じるおそれがある。このようなばらつきは、処理槽内の検出温度にばらつきが発生し、それが温度差のばらつきとなって現れ、結果的に検出された処理槽内の水分量が不正確になるおそれがある。
【０００９】
一方、図１３（ｂ）に示した水分検出器Ａ′は、処理材に直接接触させて水分検知する方法であり、検出のばらつきを小さくするために好ましいが、処理槽Ｃの一部に設けられた取付穴とこの取付穴に装着された水分検知器Ａ′との密閉シールＳ等の取付手段の問題が発生する。しかも、水分検出器Ａ′を装着して試験を行い、検出精度等の信頼性を吟昧する必要があり、さらに取付穴と検知器の隙間に処理材が堆積することによる検知温度差のばらつきが発生し易く、正確な水分量の計測を困難にする欠点があった。
【００１０】
さらに、生ゴミ処理装置では、生ゴミ処理材のレベルが微生物の育成に関与する因子であり、微生物によって生ゴミが順調に分解されている場合は、生ゴミ処理材のレベルは安定している。しかし、過剰に生ゴミが投入された場合や生ゴミの分解能力が低下している場合、処理槽内の生ゴミが混入する処理材のレベルが上昇する。従って、密閉タイプの生ゴミ処理装置の場合、処理槽内の生ゴミが混入する処理材のレベルが判らないまま生ゴミを投入すれば、処理槽内が混合物で満杯となって、生ゴミを分解できなくなる欠点があった。
【００１１】
このような問題を解決するために、従来は処理槽の上部に電極を突出させた電極タイプのレベル検出手段が実用化されていた。この方法は、電極が処理材と生ゴミの混合物と接触し、その電気伝導を検知することで、そのレベルを検知するものであった。しかしながら、投入される生ゴミの種類が多様であるために単純に電気伝導だけを検知する方法では、正確なレベル検知ができなった。また、処理槽内の高湿状態が電極の腐食や絶縁不良を引き起こして、信頼性の点で問題があった。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、生ゴミ処理材中に微生物が生育し易い環境を維持し得る生ゴミ処理装置を提供することにあり、さらに、生ゴミ処理材中に微生物が生育し易い環境を維持し得るのに必要な生ゴミ処理装置用の水分検出器および生ゴミ処理材のレベル検出器を提供するとともに、水分検出器またはレベル検出器のセンサを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、請求項１の発明は、被測定対象物に接する処理槽の外壁に設けられ、前記外壁を間接的に加熱する発熱体と前記外壁に密着させて外壁温度を検出する感熱素子とからなることを特徴とする生ゴミ処理装置の水分検出器である。
この構成によれば、生ゴミ処理装置の処理槽内の処理材の水分量が高精度に検出できるので、処理材中の水分量を制御して微生物の生育環境を維持することができる。請求項の「間接的」とは、発熱体や熱伝導部材で覆われた発熱体が外壁に直接接触していないことを意味し、発熱体は、空間を介在させて外壁を加熱する。
【００１４】
また、請求項２の発明は、前記感熱素子を前記外壁に接着剤によって固定したことを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器である。
この構成によれば、感熱素子が生ゴミ処理装置の処理槽の外壁に密着し、処理材の水分量が高精度に検出できるので、処理材中の水分量の制御が容易であり、微生物の生育環境を維持することができる。
【００１５】
また、請求項３の発明は、前記感熱素子が前記外壁面に弾性的手段で取り付けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器である。
この構成によれば、水分検出器の感熱素子を弾性的手段で、生ゴミ処理装置の処理槽の外壁に密着し、処理材の水分量が高精度に検出できるので、処理材中の水分量の制御が容易であり、微生物の生育環境を維持することができる。
【００１６】
また、請求項４の発明は、前記弾性的手段が板バネ、コイルバネ、ゴム、スポンジであることを特徴とする請求項３に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器である。
この構成によれば、水分検出器の感熱素子を上記板バネ等の部材によって、生ゴミ処理装置の処理槽の外壁に密着させて、処理材の水分量が高精度に検出できるので、処理材中の水分量の制御が容易であり、微生物の生育環境を維持することができる。
【００１７】
また、請求項５の発明は、前記発熱体が板状の金属部材に配置され、前記金属部材を前記外壁面から離して配置したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の生ゴミ処理装置の水分検出器である。
この構成によれば、金属部材から熱放射がなされるので、外壁部をむらなく暖められるので、検出感度を安定させることができる。
【００１８】
また、請求項６の発明は、前記処理槽の外壁面に対向する前記金属部材面に赤外線吸収材を形成したことを特徴とする請求項５に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器である。
この構成によれば、発熱体が保護できるとともに、処理槽の外壁を効率良く暖められ、検出感度を安定させることができる。
【００１９】
また、請求項７の発明は、前記発熱体と前記感熱素子とを覆う蓋部材が設けられ、前記金属部材と前記蓋部材との間に空間を設けたことを特徴とする請求項５又は６に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器である。この構成によれば、蓋部材と発熱体との間に空間が設けられるので、この空間による断熱効果によって、周囲の環境に影響を受け難くなり、発熱体の発熱量の変動が抑制され、検出感度を安定させることができる。
【００２０】
また、請求項８の発明は、前記蓋部材の少なくとも一面に赤外線反射材を形成したことを特徴とする請求項７に記載の生ゴミ処理装置の水分検出器である。
この構成によれば、赤外線反射材によって、外部に漏洩する熱放射が少なくなり、検出感度が安定する。
【００２１】
また、請求項９の発明は、被測定対象物に接する処理槽の上部外壁に設けられ、前記外壁を間接的に加熱する発熱体と前記外壁に密着させて外壁温度を検出する感熱素子とからなることを特徴とする生ゴミ処理装置のレベル検出器である。
この構成によれば、生ゴミ処理装置の処理槽内の処理材のレベルが高精度に検出できるので、生ゴミの過剰投入が防止され、微生物の生育環境を維持することができる。請求項の「間接的」とは、発熱体や熱伝導部材で覆われた発熱体が外壁に直接接触していないことを意味し、発熱体は、空間を介在させて外壁を加熱する。
【００２２】
また、請求項１０の発明は、前記感熱素子を前記外壁に接着剤によって固定したことを特徴とする請求項９に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器である。
この構成によれば、レベル検出器の感熱素子を生ゴミ処理装置の処理槽の外壁に密着させて、処理材のレベル検出にばらつきが発生するのを解消して、微生物の生育環境を維持することができる。
【００２３】
また、請求項１１の発明は、前記感熱素子が前記外壁面に弾性的手段で取り付けられたことを特徴とする請求項９または１０に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器である。
この構成によれば、レベル検出器の感熱素子を弾性的手段で、生ゴミ処理装置の処理槽の外壁に密着させて、処理材のレベル検出が高精度に計測できるので、微生物の生育環境を維持することができる。
【００２４】
また、請求項１２の発明は、前記弾性的手段が板バネ、コイルバネ、ゴム、スポンジであることを特徴とする請求項１１に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器である。
この構成によれば、レベル検出器の感熱素子を上記の部材によって、生ゴミ処理装置の処理槽の外壁に密着させて、処理材のレベルが高精度に計測できるので、微生物の生育環境を維持することができる。
【００２５】
また、請求項１３の発明は、前記発熱体が板状の金属部材に配置され、前記金属部材を前記外壁部分から離して配置したことを特徴とする請求項９乃至１２の何れかに記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器である。
この構成によれば、蓋部材と発熱体との間に空間を設けることで、この空間による断熱効果によって、周囲の環境に影響を受け難くなり、発熱体の発熱量の変動が抑制され、検出感度を安定させることができる。
【００２６】
また、請求項１４の発明は、前記処理槽の外壁面に対向する前記金属部材面に赤外線吸収材を形成したことを特徴とする請求項１３に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器である。
この構成によれば、板状の金属部材から熱放射がなされるので、外壁部をむらなく暖められ、検出感度を安定させることができる。
【００２７】
また、請求項１５の発明は、前記発熱体と前記感熱素子とを覆う蓋部材が設けられ、前記金属部材と前記蓋部材との間に空間を設けたことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器である。この構成によれば、蓋部材と発熱体との空間による断熱効果によって、発熱体による熱の散逸が抑制されて、検出感度を安定させることができる。
【００２８】
また、請求項１６の発明は、前記蓋部材の少なくとも一面に赤外線反射材を形成したことを特徴とする請求項１５に記載の生ゴミ処理装置のレベル検出器である。
この構成によれば、赤外線反射材によって、外部に漏洩する熱放射が少なくなり、検出感度を安定させることができる。
【００２９】
また、請求項１７の発明は、被測定対象物に接する処理槽の外壁を間接的に加熱する第１発熱体と、前記外壁に密着させて外壁温度を検出する第１感熱素子とを有する水分検出器と、
前記処理槽の上部外壁を間接的に加熱する第２発熱体と、前記外壁に密着させて外壁温度を検出する第２感熱素子とを有するレベル検出器と、
を備えることを特徴とする生ゴミ処理装置である。
この構成によれば、生ゴミ処理装置の処理槽内の処理材の水分量とレベルが高精度に検出できるので、生ゴミの過剰投入が防止されて、微生物の生育環境を維持することができる。
【００３０】
また、請求項１８の発明は、熱伝導性板に設けられ、被測定対象物に接する外壁を間接的に加熱するための発熱体と、
前記熱伝導性板に設けた弾性的手段によって、前記外壁に密着させて外壁温度を検出する感熱素子と、
前記外壁に装着するとともに、前記発熱体と前記感熱素子とを保持する保持部とを具備し、前記感熱素子の出力から前記被測定対象物の温度、水分量またはレベルを検出することを特徴とする水分検出器またはレベル検出器のセンサである。
この構成によれば、同一構造のセンサによって、水分検出器とレベル検出器を構成できるとともに、発熱体からの熱放射が効率よく、被測定対象物が接する外壁に放射されて、水分量またはレベルを容易に検出することができる。熱伝導性板は、例えばアルミニウムや銅等の板状の金属部材である。また、保持部とは、金属部材を固定する枠体や蓋部材、収納部材、さらには外壁に金属部材を固定保持するために、金属部材に設けられた取付穴を含む。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る生ゴミ処理装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、本発明に係る生ゴミ処理装置の要部を示す断面図である。先ず、同図（ａ）を参照して、本実施形態について説明する。生ゴミ処理装置の要部は、大鋸屑やホールチップ等の木片による生ゴミ処理材Ｅを充填する処理槽Ｃと、処理槽Ｃ内に投入された生ゴミと生ゴミ処理材Ｅとを空気と接触するように粉砕しながら混合する撹拌刃Ｄと、処理槽Ｃの底部に装着された水分検出器Ａと、処理槽Ｃの上部に装着された生ゴミ処理材Ｅのレベルを検出するレベル検出器Ｂと等により構成されている。水分検出器Ａとレベル検出器Ｂの出力は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等による演算処理装置Ｆに入力され、生ゴミ処理材Ｅの水分量とレベルとが演算処理されて計測されている。水分検出器Ａとレベル検出器Ｂには、ヒータ電源Ｇが接続され、演算処理装置Ｆからの制御信号に基づいて、これら検出器に電源が供給されている。また、演算処理装置Ｆによる処理結果に基づいて、処理温度の調整や表示器Ｊに生ゴミ処理材Ｅのレベルや処理結果が表示され、異常時には警告表示をすることができる。
【００３２】
同図（ｂ）は、他の生ゴミ処理装置の実施形態を示し、水分／レベル検出器Ａ，Ｂが処理槽Ｃの上部に装着されており、他の構成は図１（ａ）と同一であるのでその説明を省略する。水分検出器とレベル検出器は、同一形状であるので、生ゴミ処理槽に一個設けることによって、両方の機能を兼ねるものである。水分／レベル検出器Ａ，Ｂは、水分検出器とレベル検出器としての機能を、時間を切り替えて、この検出器からの出力を演算処理装置Ｆに入力して、演算処理することによって、水分検出器またはレベル検出器としての機能を持たせている。その水分／レベル検出器Ａ，Ｂの設置位置は、通常充填される生ゴミ処理材Ｅの必要とする量の最下位に設置することによって、生ゴミ処理材Ｅの水分量とレベルとを検出することができる。
【００３３】
次に、本発明の生ゴミ処理装置の水分検出器の実施形態について、図を参照して説明する。
図２は、本発明の水分検出器の一実施形態を示す図であり、同図（ａ）は、水分検出器のセンサ部Ａ１の斜視図であり、同図（ｂ），（ｃ）は、センサ部Ａ１を実装した水分検出器の断面図を示している。同図（ａ）において、１はアルミニウム，銅等の熱伝導の良好な板状の金属部材であり、その一面に絶縁層が形成され、この絶縁層上に銅箔パタ−ン２が形成され、その銅箔パタ−ン２に薄膜抵抗体からなる発熱体３が直列配置され、銅箔パタ−ン２の両端に端子４が形成されている。５はシリコン等のスポンジ、ゴム、コイルバネのような弾性体であり、金属部材１上に固定されている。弾性体５上には、感熱素子６が載置され、感熱素子６のリード部７は金属部材１上に形成された銅箔パターンの端子８に接続固定されている。端子８，８′は銅箔パターン２′の両端に形成されている。９は端子４，８′に接続された外部引出線であり、１０は金属部材１を固定するための取付穴である。感熱素子６は、弾性体５上にシリコン接着剤によって固定してもよいし、あるいは薄膜テープで固定してもよい。また、発熱体３が形成された金属部材１に、発熱体の保護を兼ねる赤外線吸収膜を貼付してもよい。
【００３４】
続いて、図２（ｂ），（ｃ）に示した水分検出器について説明する。センサ部Ａ１は、処理槽Ｃの外壁に形成した装着部１２に取り付けられることにより、生ゴミ処理装置の水分検出器が形成される。センサ部Ａ１は、装着部１２内の処理槽Ｃの外壁表面に、弾性体５上に載置された感熱素子６が圧接密着されるように、金属部材１の取付穴１０にネジを取り付けられて固定されている。さらに、蓋部材１３が金属部材１を覆って固定され、装着部１２内の処理槽外壁表面に感熱素子６を密着固定している。金属部材１の表側に空間１１が形成され、裏側に空間１９が形成される。そして、図２（ｂ）では、装着部１２内の処理槽外壁の厚さが、処理槽の他の外壁部の厚さと同一であるが、図２（ｃ）では、装着部１２内の処理槽外壁の厚さｔ1 が処理槽外壁の厚さｔより薄く形成することによって、生ゴミ処理材Ｅとの熱伝導を良好とすることにより、より検出感度を向上させている。また、発熱体３が形成された金属部材１に発熱体等の保護を兼ねる赤外線吸収膜を貼付してもよい。
【００３５】
次に、図１，図２を参照して、本実施形態の水分検出器による水分検出の動作原理を簡単に説明する。
先ず、この水分検出装置の原理について説明すると、処理材に含まれる水分量の多少によって処理材の熱伝導率と比熱が変化し、これが熱応答特性の違いとして現れる。この熱応答特性の違いを処理槽外壁部に密着固定した感熱素子６によって外壁部の温度変化として一定時間計測すると処理材Ｅに含まれる水分量の多少によって温度変化の度合いが異なる。従って、予め水分量が０％（乾燥）と水分量が既知の処理材についての加熱前後の温度差を調べることにより処理材の水分量を検知することができる。
【００３６】
本実施形態の水分検出装置は、水分量の検出時、発熱体３に一定電流を流して金属部材１を加熱する。金属部材１は、処理槽Ｃの外壁部と非接触状態で装着部内にほぼ平行に保持されており、小さな電力で高温に加熱することができるので効率的に赤外線を放射することができる。一方、処理槽は、一般にポリプロピレン等の樹脂で形成されており、赤外線を吸収し易い材質であるために、加熱された金属部材１からの熱放射によって装着部内の外壁部分の温度が急激に上昇する。これによって、処理槽Ｃに充填された処理材Ｅの装着部近傍の処理材が加熱される。このとき、処理材に含まれる水分量の違いによって、外壁部から処理材への熱の伝達に差が生じる。感熱素子６によって、この熱伝導の違いを外壁部の温度変化から測定し、加熱前と一定時間経過後の温度差を知ることにより処理材の水分量を知ることができる。
【００３７】
なお、生ゴミ処理装置の処理槽Ｃの材質は、一般に、ポリプロピレン等の樹脂製あるいはステンレスのような金属製が使用されており、処理槽の材質としては、このような赤外線吸収率の高い材質が好ましいが、上記以外の材質、例えば熱伝導が比較的悪い材質であっても、加熱ヒータの熱容量を大きくしたり、または図２（ｃ）に示したように、処理槽Ｃの加熱部分を薄くしたり、加熱部分に赤外線吸収膜を被着することによって、本発明の水分検出装置に使用することが可能である。
【００３８】
次に、本発明の生ゴミ処理装置の水分検出器とレベル検出器のセンサについて、図３，図４を参照して説明する。因みに、水分検出器とレベル検出器は、同一形状であるので、以下、水分検出器とレベル検出器を水分／レベル検出器と標記する。図３は、水分／レベル検出器の斜視図である。図４（ａ），（ｂ），（ｄ）は水分／レベル検出器の断面図であり、図４（ｃ），（ｅ）はセンサを装着し、水分／レベル検出器として利用した場合の断面図であり、図１，図２と同一部分には同一符号が付与されている。なお、図２は、水分検出器として説明したが、レベル検出器と同様の形状であるので、図２の水分検出器はレベル検出器の実施形態でもある。
【００３９】
図３および図４（ａ）において、水分／レベル検出器のセンサは、ネジ穴２７ａが設けられた枠体２５内に、図２（ａ）と同様にスポンジ等の弾性体５と、発熱体３と、弾性体５のほぼ中央に位置した感熱素子６とを備えた金属部材１が固定され、枠体２５の金属部材１の裏面側が蓋部材１３で閉塞されて構成されている。同センサは、図４（ｃ）に示したように、生ゴミ処理装置の処理槽Ｃに突出した装着部１２に装着され、水分検出器やレベル検出器として用いられる。無論、図４（ｂ）に示したように、枠体と蓋部材を一体とした収納部材２６に、センサ部である金属部材１を固定したものでもよい。図４（ｄ）の水分／レベル検出器のセンサは、収納部材２６にセンサ部である金属部材１が固定され、図４（ｅ）に示したように、センサの収納部材２６に、生ゴミ処理装置の処理槽Ｃに突出した装着部１２を収納して、水分／レベル検出器として用いられる。
【００４０】
図４に示した水分／レベル検出器のセンサは、金属部材１の裏面に空間１９が設けられて、この空間によって発熱体３からの熱の放散が抑制されて断熱効果が高められる。そして、センサを処理槽Ｃの装着部１２に装着した際に、処理槽Ｃの外壁と発熱体３の間隔ｔ1 を設けることによって、外壁と金属部材１間に空間１１が形成される。この間隔ｔ1 は、概ね１〜４ｍｍに設定され、好ましくは２ｍｍに設定するとよい。また、金属部材１は、処理槽Ｃの外壁に対して平行になるように配置される。また、センサが外壁の湾曲面に装着される場合も感熱素子６を中央に配置して、偏りが発生しないように固定するようにする。
【００４１】
なお、水分／レベル検出器のセンサは、発熱体３と感熱素子６とを設けた金属部材１を、枠体２５と蓋部材１３や枠体と蓋部材を一体とした収納部材２６に保持された構造であり、これら収納部材等は保持部と総称される。さらに、この保持部は、処理槽等に保持することを目的とする金属部材１の取付穴をも含む。
【００４２】
次に、図５は、温度センサであり、図２〜図４に示した感熱素子６の別の実施例である。図５において、１４は金属板等からなるリードフレームであり、リードフレーム１４の一端にはサーミスタ等のチップ状の感熱素子１８が挟持され、はんだ付等の方法で電気的に接続固定されている。このように構成されたリードフレーム１４は、接続用の端子１５部分を残してポリイミド樹脂等の絶縁性フィルム１６で被覆される。この温度センサ１７は、図２〜図４に示す感熱素子６に代えて、金属部材１上に形成した端子８に、温度センサ１７の端子１５の部分をはんだ付等の方法で接続して用いてもよい。そして、チップ状感熱素子１８の部分が弾性体５の略中央に載置されるように調節される。
【００４３】
さらに、上記実施形態において、図２の水分／レベル検出器では、発熱体３の裏面側からの熱放射が検出感度に影響を及ぼす場合があるために、金属部材１の蓋部材１３側裏面に図示しない赤外線反射部材を形成するか、蓋部材１３の裏側に赤外線反射部材を形成するか、または空間部１９内全体に赤外線反射部材を形成するなど、必要に応じて赤外線反射部材を組み合わせて実施することによって、発熱体３からの熱の散逸が抑制され、検出精度のばらつき等を防ぐことができる。無論、図３，図４の実施形態においても同様であり、金属部材１の裏面側に赤外線反射部材を形成することによって、検出精度のばらつき等を防ぐことができる。なお、蓋部材１３の外側に赤外線反射材を形成するか、より広く考えれば、水分／レベル検出器の外側全体に赤外線反射材を形成するか、または水分検出器全体を金属製キャップで覆っても同等の効果が得られる。
【００４４】
なお、水分／レベル検出器が密封された空間に取り付けられ、周囲の対流が無視できるような場合には、これらセンサを取り囲む枠体、蓋部材、保持部等は必ずしも必要がなく、図２（ａ）に示すようなセンサ部Ａ１を外壁に取り付けだけで目的を達成することができる。あるいは、センサ部Ａ１の金属部材１裏面に赤外線反射膜を設けるのみで、センサとしての機能を与えることができる。
【００４５】
次に、本発明の生ゴミ処理装置の水分／レベル検出器の他の実施形態について、図６を参照して説明する。同図（ａ）は、その分解斜視図であり、同図（ｂ）はそのＸ−Ｙ線に沿った断面図である。
同図において、処理槽Ｃの外壁に形成した装着部１２と、装着部１２内の外壁部に接着剤等によって直接固定した感熱素子６と、外壁から離れた位置に固定された加熱手段を持つ金属部材１と、金属部材１を収納した装着部１２を閉塞する蓋部材１３とから構成されている。金属部材１の表面には、図２で説明したような絶縁層を介して、例えば薄膜または厚膜ヒータ２０が形成され、金属部材１を固定するための取付穴１０が形成されている。上記した実施例との相違点は、弾性部材を用いることなく、感熱素子６を処理槽Ｃの外壁部に直接接着固定した点である。この実施形態では、感熱素子６を処理槽Ｃの外壁部に接着する装着作業工数が増えるものの上記実施形態と同等の効果を与えることができる。
【００４６】
さらに、図７，図８は、本発明の生ゴミ処理装置の水分／レベル検出器の他の実施形態のセンサ部Ａ１を示す斜視図である。
図７，図８の実施形態の上記実施形態との相違点は、感熱素子６を金属板からなる弾性体（例えば、板バネ）上に配置した点にある。図７は、図２における端子８に、一対の金属板２１の一端をはんだ付等の方法で固定し、他端の先端部に感熱素子６のリード部７を溶接等の方法で固定したものである。この構造は、一対の金属板２１が感熱素子６との電気的な接続と図示しない処理槽の外壁部へ感熱素子６を圧接するための弾性体としての役割を果たしている。
【００４７】
また、図８の実施形態は、金属板２２の一端を金属部材１に機械的に固定し他端の先端部に感熱素子６の感熱部よりも大きめの開口２３を設け、この開口２３に感熱素子６の感熱部が配設されるように固定し、感熱素子６のリード部７は金属部材１上に形成された銅箔パターンからなる端子８に接続される。開ロ２３への感熱素子６の固定は、接着テープ等で固定してもよい。図７，図８のように構成されたセンサ部Ａ１は、図２に示すように弾性体か処理槽の外壁表面に圧設されるように蓋部材１３によって金属部材１を同時にネジ止めして固定される。
【００４８】
また、図９の実施形態は、ポリイミド樹脂等からなるフレキシブル基板２４上に形成したパターンにヒー夕となるチップ抵抗体等の発熱体３と、チップ状感熱素子６′、および外部引出線９を電気的に接続し、このフレキシブル基板２４を金属部材１に接着してセンサ部Ａ１を形成し、上記のような収納部等に配設して、水分／レベル検出器とするものである。このセンサ部Ａ１は、金属部材１から突出した部分の感熱素子６′をマウントしたフレキシブル基板２４を折り曲げて、スポンジ等の弾性的手段によって、感熱素子６′の部分を処理槽Ｃの外壁部分に圧接固定して構成する。フレキシブル基板に替えて厚みの薄いプリント基板、例えばガラスエポキシ基板を使用することもできる。
【００４９】
次に、上記実施形態の水分検出器の測定結果について、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の水分検出装置によって水分量の異なる処理材の温度変化を測定した出力特性を示す。図の横軸はヒー夕による加熱時間を示し、縦軸は上昇温度を示す。同図は処理材の水分量が０％、２０％、４０％、６０％の場合の温度変化を、それぞれ曲線（イ）〜（ニ）で示した。処理材の水分量が増えるに従って、一定時間経過後の上昇温度は低下していることがわかる。このことから、一定時間経過後の上昇温度の差を測定すれば水分量を検知できることを示している。この一定時間経過後の上昇温度の差を図１に示した演算処理装置Ｆで処理して、既知のデータと比較して測定対象物の水分量を検出することができる。
【００５０】
次に、上記実施形態のレベル検出器の測定結果について、図１１，図１２を参照して説明する。図１１は、生ゴミ処理装置の処理槽Ｃの外壁にレベル検出器を装着して、処理槽Ｃに投入された大鋸屑のレベルを計測する測定方法を示したものである。この実験では、含水率が５２％の大鋸屑が用いられた。大鋸屑のレベルは、三段階として実験を行った。通常の運転状態の投入レベルをレベル１とし、さらにレベル検出器の設置位置のレベルをレベル２とし、さらにレベル検出器の位置より高い位置をレベル３に設定した。
【００５１】
図１２は、レベル検出器の出力特性を示し、その横軸はヒー夕による加熱時間を示し、縦軸は上昇温度を示す。図１２の曲線（イ）はレベル１の場合、曲線（ロ）はレベル２の場合、曲線（ハ）はレベル３の場合のそれぞれの出力特性を示している。曲線（イ）〜（ハ）から明らかなように、大鋸屑の投入レベルが上昇する程、大鋸屑に含まれる水分によって、温度上昇が抑制されることを示している。
【００５２】
このように、レベル検出器は、内部のヒータ（発熱体）によって、処理槽の外壁が加熱され、処理材の通常のレベル１では、センサ部に処理材が存在しないので、感熱素子による検出温度は、最も高いレベルとなる。処理材が増加してレベル２，３の状態になると、加熱された外壁部の熱の一部は、処理材の方へ散逸するので、検出される温度は、レベル２，３の方がレベル１より低下する。従って、一定時間ヒータ（発熱体）に通電して、その上昇温度の差を図１に示した演算処理装置Ｆで処理して、既知のデータと比較して大鋸屑のレベルを検出することができる。このように、予めレベルに応じた上昇温度の差の関係を測定しておくことによって、処理槽内の処理材のレベルを検出することができる。
【００５３】
しかし、レベル検知器が処理槽Ｃの一箇所に装着され、処理槽内の処理材の含水率が少ない場合（水分が少ない乾燥気味の状態）、生ゴミと処理材の混合物のレベル１とレベル３の温度差が小さくなって、正確なレベル検知ができなくなる場合がある。このような場合は、図１（ａ）に示したように、処理材の水分を検出するセンサが別に設けられていれば、水分検知器で処理材に含まれる水分量に相当する温度を正確に検出して、その温度を基準として、レベル検出器との温度差から処理材のレベルを検出することができる。従って、処理材が乾燥気味の状態であっても、正確なレベルを検出することができる。
【００５４】
なお、図１（ｂ）に示したように、一つの水分／レベル検知器を処理槽Ｃの上部、例えば処理材の最低レベル１に対応する位置に配置して、処理材の水分量とレベルを検出するようにしてもよい。この場合、演算処理装置Ｆによって、時間を切り替えて、最初に水分量を検出して、続いて、処理材のレベルを検出することによって、一個のセンサで被測定対象物の水分検知とレベル検知が可能である。
【００５５】
なお、上記実施形態の発熱体は、上記実施形態以外にＰＴＣサーミスタやシーズヒータ、あるいはラバーヒータ等を用いてもよい。
なお、本願発明では、生ゴミ処理装置を例にして説明したが、必ずしもこの実施形態に限定するものではなく、処理槽以外に反応槽や穀物槽等にも利用できることは明らかである。
【００５６】
【発明の効果】
上記記載のように、本発明の生ゴミ処理装置は、生ゴミを入れる処理槽の外壁部に予め水分検出用および／またはレベル検出用のセンサ部を収納するための装着部を形成して、その装着部内の処理槽外壁表面に、外壁温度を計測する感熱素子を密着固定するか、弾性的手段によって感熱素子を圧接固定し、さらに装着部内の処理槽外壁部を非接触で加熱するための加熱手段を設けた水分検知器（レベル検知器）を構成することによって、処理材の水分量（レベル）が計測できるので、微生物の育成環境を制御することが可能となる利点がある。
【００５７】
また、本発明の生ゴミ処理装置は、生ゴミと処理材の混合物の水分量とそのレベルを検出して、異常表示ができるので、生ゴミの過剰な投入によって、微生物の育成が抑制されることがなく、安定した処理能力を発揮することができる。
【００５８】
また、本発明の水分検出器は、処理槽の外壁部に設けた装着部内の外壁部に感熱素子を直接接触固定した構造であるために処理材の水分量の違いによる温度変化を正確に検知することができるので、従来のような水分センサのセッティングの差による検知温度のばらつきが解消できる利点がある。
【００５９】
また、本発明の水分検出器またはレベル検知器は、従来のような処理槽に開口部を設けて取り付ける必要がないので、取付時のパッキングの問題や運転時の振動等による緩みによる処理材の流出等の問題も解消できる利点がある。
【００６０】
また、本発明のレベル検出器は、レベル検知を行う位置に対応する処理槽の外壁部に設けることによって、生ゴミが投入されて処理材との混合物が一定のレベル以上になると警報や警告表示を行うことによって、生ゴミの過剰な投入を回避することができる。
【００６１】
また、本発明のセンサは、同一構造によって、水分検知とレベル検知用のセンサとして利用することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生ゴミ処理装置の実施形態を示す要部断面図である。
【図２】本発明の生ゴミ処理装置の水分検出器の実施形態を示す斜視図と断面図である。
【図３】本発明の生ゴミ処理装置の水分／レベル検出器のセンサの実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明の生ゴミ処理装置の水分／レベル検出器のセンサの実施形態と生ゴミ処理装置に装着した断面図である。
【図５】温度センサの他の実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明の生ゴミ処理装置の水分検出器またはレベル検出器の実施形態を示す分解斜視図とその断面図である。
【図７】本発明の水分／レベル検出器のセンサ部を示す斜視図である。
【図８】本発明の水分／レベル検出器の他のセンサ部を示す斜視図である。
【図９】本発明の水分／レベル検出器の他のセンサ部を示す平面図である。
【図１０】本発明の水分検出器の出力特性を示す図である。
【図１１】本発明のレベル検出器の計測方法を示す模式図である。
【図１２】本発明のレベル検出器の出力特性を示す図である。
【図１３】従来の生ゴミ処理装置の断面図である。
【符号の説明】
Ａ  水分検出器
Ｂ  レベル検出器
Ａ１  センサ部
Ｃ  処理槽
Ｄ  撹拌刃
Ｅ  生ゴミ処理材
Ｆ  演算処理装置
Ｇ  ヒータ電源
Ｊ  表示器
１  金属部材
２，２′  銅箔パターン
３  発熱体
４，８，８′，１５  端子
５  弾性体
６  感熱素子
７  リード線
９  外部引出線
１０  取付穴
１１，１９  空間
１２  装着部
１３  蓋部材
１４  リードフレーム
１６  絶縁性フィルム
１７  温度センサ
１８  チップ状感熱素子
２０  厚膜ヒータ
２１，２２  金属板
２３  開口
２４  フレキシブル基板
２５  枠体
２６  収納部材
【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】
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【図１３】
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