(57)【要約】【課題】  マイクロ波生ごみ処理機において、漏洩するマイクロ波電力の抑制。【解決手段】  加熱容器１の上部は、開閉可能な取手２ａ１付蓋２ａと、この蓋２ａが設置された生ごみ投入管２ｂなどから構成されている。蓋２ａには生ごみ投入管２ｂの内壁面側に位置するようにチョーク構造体２ｃを設置している。チョーク構造体２ｃは金属性円筒状のチョーク空洞２ｃ１，チョーク入り口２ｃ２，フッ素樹脂などの低損失誘電体から成るチョークカバー２ｃ３から構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に設置した円筒形の加熱容器と、
着脱可能な蓋を備えた投入口と、
前記加熱容器に導波管を介してマイクロ波を供給するマグネトロンと、
前記加熱容器の円筒軸方向に回転軸を持つ攪拌棒と、
前記加熱容器に設けられた処理ごみ排出管と、
前記加熱容器に設けられた排水管と、
前記加熱容器内の空気を加熱容器外に排出する排気ファンから構成され、
前記開閉可能な蓋にチョーク構造体からなる電波シール機構を備えたことを特徴とするマイクロ波生ゴミ処理機。
【請求項２】
前記蓋に構成した電波シール機構のチョーク構造体を生ごみ投入管の内壁面側に設けたことを特徴とする請求項１記載のマイクロ波生ごみ処理機。
【請求項３】
生ごみを投入する投入管と、
該投入口から投入された生ごみを蓄える加熱容器と、
該加熱容器の内部にマイクロ波を供給するマグネトロンと、
前記投入管に着脱可能に設けられ、前記加熱容器を経由して前記投入管に向かうマイクロ波を反射するチョーク構造体を有した蓋と、
を具備することを特徴とするマイクロ波生ごみ処理機。
【請求項４】
請求項３に記載のマイクロ波生ごみ処理機において、前記チョーク構造体は、円筒状の金属で周方向を囲まれたチョーク空洞と、チョーク空洞への入り口であるチョーク入り口と、低損失誘電体から成るチョークカバーと、で構成され、
前記チョーク空洞の奥部と、前記チョーク入り口との距離は、前記マグネトロンが供給するマイクロ波の波長λのおよそ１／４であることを特徴とするマイクロ波生ごみ処理機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ごみ処理機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、固定槽と熱風供給装置とマイクロ波供給装置と攪拌装置を有したマイクロ波乾燥機を開示している。このマイクロ波乾燥機では、固定槽内に投入した生ごみを、攪拌装置により攪拌しつつ、熱風供給装置による熱風と、マイクロ波供給装置によるマイクロ波とにより加熱して、最適含水率にまで乾燥させるようにしたものである。同文献の図１および図２に示されるように、固定槽は円筒ドラム形状となっており、その中心軸が水平面に対して傾斜する状態で配置されている。生ごみの投入口となる投入用ハッチは、固定槽の上周面に開閉自在に取り付けられている。また、乾燥物の取り出し口となると取出用ハッチは、固定槽の左端面に取り付けられている。なお、取出用ハッチが固定槽の左端面に密着して、クランプ機構によりクランプすることで取出口が閉状態となり、クランプ機構を解除して取出用ハッチを固定槽の左端面から離すことにより取出口が開状態となる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５６１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、マイクロ波乾燥機の投入用ハッチの電波シールについては配慮されておらず、投入用ハッチの隙間を通して装置外部へのマイクロ波電力の漏洩が発生する。実用化に際してはこれらの点が重要な課題となる。
【０００５】
本発明は、マイクロ波を用いて生ゴミを乾燥させる生ごみ処理機からのマイクロ波の漏洩を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、投入口に設けられた開閉可能な蓋にチョーク構造体からなる電波シール機構を設けるとともに、前記チョーク構造体を投入管の内壁面側に位置するように蓋に設置した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の生ごみ処理機によれば、マイクロ波を用いて生ゴミを乾燥させるときに外部に漏洩するマイクロ波を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を用いて一実施例を説明する。図１は、本実施例の生ごみ処理機の要部断面図である。本実施例の生ごみ処理機は、加熱容器１，投入口２，加熱手段であるマグネトロン３，攪拌手段４，処理ごみ排出手段５，排気ファン６などを備えている。
【０００９】
加熱容器１は水平方向に設置した円筒形の容器であり、投入された生ごみを蓄えることができる。加熱容器１の片方の側面下部（図１では右下）には、投入された生ごみ１００から出た水分を排出するための排水管１ａが設けられている。また、生ごみ１００を加熱乾燥処理する過程で発生した水蒸気を含む空気を加熱容器１外に排出する排気ファン６が設けられている。
【００１０】
投入口２は加熱容器１の上部に設けられており、着脱可能な蓋２ａと、蓋２ａを装着することで閉鎖される投入管２ｂから構成される。
【００１１】
マグネトロン３は、導波管３ａを介して加熱容器１にマイクロ波を供給する。また、マグネトロン３を外気で冷却する冷却ファン３ｂが設置されている。さらに、導波管３ａと加熱容器１との接続部には、導波管３ａ内に異物（加熱容器内の生ごみ、加熱された生ごみから発生した水蒸気，油分など）が浸入することを防止する導波管保護板３ｃが設置されている。なお、導波管保護板３ｃは、マイクロ波を透過するフッ素樹脂等の材質で造られている。
【００１２】
攪拌手段４は、加熱容器１内の生ごみ１００を攪拌するとともに処理ごみ排出手段５の方向に移動させる。この攪拌手段４は、加熱容器１の内部に位置する攪拌棒４ａおよび攪拌羽根４ｂと、加熱容器１の側面外側に位置する攪拌モータ４ｃで構成される。攪拌棒４ａは、加熱容器１の円筒軸方向に回転軸を持ち、攪拌羽根４ｂが複数設けられている。攪拌モータ４ｃは攪拌棒４ａに駆動力を与える。
【００１３】
処理ごみ排出手段５は、加熱容器１に接続された処理ごみ排出管５ａ，この処理ごみ排出管５ａに接続されたごみパックケース５ｂ、その内部に設けられたごみパック５ｃ，空気吸出口５ｄなどから構成されている。ごみパック５ｃは処理ごみ排出管５ａに対して開口しているとともに着脱可能であり、空気を通過する紙などの材質で造られている。ごみパックケース５ｂには、処理ごみが溜まったごみパック５ｃを取り出すための開閉扉５ｅが設けられている。
【００１４】
このように構成した生ごみ処理機の動作を説明する。生ごみは、投入口２の蓋２ａを取り外して加熱容器１内に投入される。蓋２ａを投入口２に装着した後、生ごみの乾燥処理が開始される。生ごみの乾燥処理中は、マグネトロン３を用いた生ごみの加熱，攪拌手段４を用いた生ごみの攪拌，排気ファン６を用いた排気が並行して行われる。生ごみから出た水分は排水管１ａを介して排出され、生ごみから出た水蒸気は排気ファン６を介して排出される。そして、加熱容器１内の温度上昇，マグネトロン３から排出される冷却空気の温度上昇のいずれかに基づいて生ごみの乾燥が終了したことを検出すると生ごみの乾燥処理が終了する。
【００１５】
乾燥処理後の生ごみは攪拌手段４を使って処理ごみ排出手段５の方向へ移動させられる。これを実現するため、攪拌手段４に設けられた攪拌羽根４ｂは回転方向に対して傾斜しており、傾斜した攪拌羽根４ｂが回転することによって加熱容器１内の生ごみが徐々に処理ごみ排出管５ａの方に移動する。
【００１６】
処理ごみ排出管５ａの方へ移動した生ごみ１００は、処理ごみ排出手段５を利用して加熱容器１から排出される。処理ごみ排出手段５の利用方法を具体的に説明する。空気吸出口５ｄに掃除機などの吸引手段を接続し空気を吸引すると、ごみパック５ｃは空気を通過するため、加熱容器１内の空気が吸引されることになる。乾燥処理を終えた生ごみは、処理ごみ排出管５ａの近傍に集められており、また重量が軽くなっているため、加熱容器１内の空気とともに処理ごみ排出管５ａを通ってごみパック５ｃの内部に吸引される。なお、このとき、排気ファン６を空気が逆流することによって加熱容器１内に空気が供給される。
【００１７】
処理済みの生ごみを吸引，格納したごみパック５ｃは、使用者によって開閉扉５ｅを介してごみパックケース５ｂから取り出される。使用者は、新たなごみパックをごみパックケース５ｂに装着する。
【００１８】
次に、蓋２ａの構造について図２，図３，図４を用いて詳細に説明する。図２は投入口２の拡大断面図、図３は蓋２ａの拡大立体断面図、図４は蓋２ａの拡大立体図である。
【００１９】
図４に示すように蓋２ａには投入管２ｂとの着脱を容易にするため取手２ａ１が設けられている。また、図２に示すように、蓋２ａには投入管２ｂの内壁面側に位置するチョーク構造体２ｃ（電波シール機構）を有している。チョーク構造体２ｃは円筒状の金属で周方向を囲まれたチョーク空洞２ｃ１，チョーク構造体２ｃへの入り口であるチョーク入り口２ｃ２，チョーク空洞２ｃ１への異物の侵入を防ぐ、フッ素樹脂などの低損失誘電体から成るチョークカバー２ｃ３から構成されている。なお、ここでは投入口２の断面が円状であることを考慮してチョーク空洞２ｃ１を囲む金属を円筒状のものにしたが、チョーク空洞２ｃ１を囲む金属の形状は投入口２の形状に応じて変形することができる。
【００２０】
本実施例では、生ごみを加熱するマグネトロン３から発振されるマイクロ波の周波数ｆを２４５０ＭＨｚ（マイクロ波の波長λ＝１２.２cm ）とし、その出力は数百ワットから数キロワットまで可変できるものとする。マイクロ波電力が加熱容器１内に供給された場合、蓋２ａに適切なマイクロ波漏洩防止手段を設けないと蓋２ａと投入管２ｂのわずかの隙間を通してマイクロ波電力が外部へ漏洩する。本実施例は、投入口２にチョーク構造体２ｃを構成して漏洩マイクロ波電力を抑制している。
【００２１】
次に、本実施例のチョーク構造体２ｃでマイクロ波電力の漏洩を抑制できる理由を説明する。図５は、長さｌの線路の一端にインピーダンスＺlを接続したときの、他端から見た入力インピーダンスＺinを説明するための図である。図５の構成を用いるとき、入力インピーダンスＺinは、
Ｚin＝Ｚ0×（Ｚl＋ｊＺ0tanβｌ）／（Ｚ0＋ｊＺltanβｌ）  …（式１）
で求められる。ここで、Ｚl＝０とすると、式１は、
Ｚin＝ｊＺ0tanβｌ  …（式２）
となる。また、位相定数β＝２π／λであるため、式２は、
Ｚin＝ｊＺ0tan（２π／λ）ｌ  …（式３）
となる。ここで、ｌ＝λ／４とすると、
Ｚin＝ｊＺ0tan（π／２）＝無限大  …（式４）
となり、ｌ＝λ／４とすれば他端から見た入力インピーダンスＺinを無限大にできることが分かる。
【００２２】
式１から式４を図２に当てはめて説明する。Ａ点にインピーダンスＺl を接続したときに点線Ｂから見た入力インピーダンスＺinは式１から求めることができる。また、Ａ点は金属板で短絡されているので電気的にはインピーダンスＺl は零となるため、点線Ｂから見た入力インピーダンスＺinは式２で求めることができる。さらに、Ａ点と点線Ｂの距離をλ／４にすれば点線Ｂから見たインピーダンスＺinは式４に示されるように無限大となる。つまり、チョーク空洞２ｃ１の奥部にあるＡ点とチョーク入り口２ｃ２の点線Ｂの距離をおよそλ／４（本実施例では３.０５cm ）にすることで点線Ｂから見たインピーダンスＺinを無限大にすることができる。一方、点線Ｂからλ／４離れたＣ点（蓋２ａと投入管２ｂの隙間）でのインピーダンスも零となるため、Ｃ点はＡ点と同様に短絡されたものと見なせる。
【００２３】
したがって、投入管２ｂとチョーク構造体２ｃの外周壁面の隙間を通ってきたマイクロ波電力の大部分は、インピーダンスＺinが無限大の点線Ｂで加熱容器１側に反射する。反射しなかった一部の漏洩マイクロ波電力は投入管２ｂとチョーク構造体２ｃの外周壁面の隙間を通って蓋２ａのＣ点に向かうが、短絡と見なせるＣ点では電気的に遮断されるのでマイクロ波電力は外部へ漏洩しない。
【００２４】
以上で説明したように本実施例のマイクロ波生ごみ処理機は、開閉可能な蓋２ａにチョーク構造体２ｃからなる電波シール機構を設けることより、蓋２ａの隙間を通して装置外部へのマイクロ波電力の漏洩を防止できる。さらにはチョーク構造体を投入管２ｂの内壁面側に設置されるよう蓋２ａに備えたことにより、投入管外周囲への出っ張りもなく、しかも投入管径を変えることなく、コンパクトな電波シール機構を有する安全な生ごみ処理機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例に関わる生ごみ処理機の要部断面図。
【図２】投入口２の拡大断面図。
【図３】蓋２ａの拡大立体断面図。
【図４】蓋２ａの拡大立体図。
【図５】長さｌの線路の一端にインピーダンスＺlを接続したときの、他端から見た入力インピーダンスＺinを説明する図。
【符号の説明】
【００２６】
１  加熱容器  
１ａ  排水管
２  投入口
２ａ  蓋
２ａ１  取手
２ｂ  投入管
２ｃ  チョーク構造体
２ｃ１  チョーク空洞
２ｃ２  チョーク入り口
３  マグネトロン
３ａ  導波管
３ｂ  冷却ファン
３ｃ  導波管保護板
４  攪拌手段
４ａ  攪拌棒
４ｂ  攪拌羽根
４ｃ  攪拌モータ
５  処理ごみ排出手段
５ａ  処理ごみ排出管
５ｂ  ごみパックケース
５ｃ  ごみパック
５ｄ  空気吸出口
５ｅ  開閉扉
６  排気ファン
【図１】
2009034627.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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