流動性処理物の攪拌処理装置及び有機廃棄物処理装置
【課題】有機廃棄物などの流動性処理物の含水量を正確に検出することが可能な攪拌処理装置及びこれを用いた有機廃棄物処理装置を簡単な構造で安価に提供する。
【解決手段】処理槽内に収容した流動性処理物を攪拌する攪拌手段と、この攪拌手段で処理槽内を流動する処理物の含水量を検出する水分センサを備える。そしてこの水分センサを配置した処理槽内壁の水分検出部には、付着した処理物を除去するワイパ部材と、このワイパ部材を前記水分検出部に接触又は近接して移動する駆動手段を備え、更にこのワイパ部材を、処理物を攪拌する攪拌手段の回転軸に一体的に取り付ける。
【解決手段】処理槽内に収容した流動性処理物を攪拌する攪拌手段と、この攪拌手段で処理槽内を流動する処理物の含水量を検出する水分センサを備える。そしてこの水分センサを配置した処理槽内壁の水分検出部には、付着した処理物を除去するワイパ部材と、このワイパ部材を前記水分検出部に接触又は近接して移動する駆動手段を備え、更にこのワイパ部材を、処理物を攪拌する攪拌手段の回転軸に一体的に取り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体、流体などの流動性処理物を攪拌混合する攪拌処理装置及び生ゴミなどの有機廃棄物を分解処理する有機廃棄物処理装置に係わり、流動状態の処理物の水分量を検出する水分センサの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の処理装置はセメントなどの流動性処理物或いは生ゴミなどの有機廃棄物を処理槽内に収納して攪拌処理する装置として広く知られている。例えば前者のセメントなどの流動性処理物の場合は処理槽内に水分を供給しながら攪拌して所定粘度の処理物を生成し、後者の有機廃棄物は処理槽内に好気性微生物とその培養物質を攪拌混合して廃棄物を微生物で発酵分解させる装置として知られている。
【０００３】
例えば特許文献１（特開２００１−１７０６０５号公報）には、有機廃棄物を収容する処理槽と、この処理槽内に設けられた攪拌羽根とを備え、処理槽内に有機廃棄物と好気性微生物を混入して攪拌しながら分解処理する装置が開示されている。
【０００４】
従来このような流動性処理物（粉体、粒体、砂礫体）を攪拌して「混合」「発酵」等の処理を行う場合に、処理物の含水量を検出する必要が生ずる。この含水量検出は処理物の含水量に応じて処理槽内に空気供給量、温風供給量、水分供給量などの調整を行う。
【０００５】
例えば特許文献２（特開平１０−３０９５５９号公報）には処理槽内に好気性土壌菌を含有した菌床を設けて有機処理物を分解処理する装置が開示されている。そして処理槽内に乾燥空気（温風）を供給して菌床を好気性土壌菌に適した温湿度に調整している。このため同文献には、処理槽の内壁に水分センサを設けて菌床の含水量を検出し、その検出結果に基づいて処理槽内に供給する温風量を調整している。
【０００６】
また、特許文献３（特開２００４−１５４７１０号公報）には上述の装置と同様の生ゴミを分解処理する装置が開示されている。同文献には処理槽内に水分センサを設けて、処理物の含水量を検出し、その検出結果に基づいて処理槽内に給水する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１７０６０５号公報
【特許文献２】特開平１０−３０９５５９号公報
【特許文献３】特開２００４−１５４７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、有機廃棄物を好気性微生物で分解処理する装置では、微生物に空気（温風）、或いは給水する必要がある。これは好気性微生物を含んだ菌床に適度の空気と場合により水分を供給して微生物の分解作用を促すためである。ところが処理槽内に収容する生ゴミ等の有機物の投入量、成分或いはその含水量によって菌床の環境がその都度変化する。
【０００９】
このため、処理槽内に水分センサを設けて、処理物の含水量を検出し、その状態が過乾燥のときには、槽内に供給する空気量（温風）を軽減するか、或いは水分を供給する。また処理物の含水量が過剰で湿度過多のときには、逆に供給空気量を増大する。
【００１０】
このような処理槽内の処理物の含水量を検出して、処理物に送風或いは給水することは有機廃棄物の分解処理に限らず、セメントなどの混合処理、穀物などの乾燥処理も同様である。この場合処理槽内に攪拌ブレードを設けて処理物を混合或いは乾燥する際に、処理物の含水量を検出して送風量或いは給水量を調整するために処理槽内に水分センサを配置して処理物の含水量を検出することは種々の装置で広く用いられている。
【００１１】
このように処理槽内に収納した処理物の含水量を検出する水分センサは、処理槽内壁に配置され、例えば一対のプローブ電極間の電気抵抗の変化で水分検出する電気抵抗値検出、或いは一対のプローブ電極間の静電容量の変化で水分検出する静電量検出、或いは発光素子と受光素子間で赤外線を照射して投光量の変化で水分検出する赤外線検出、発振素子と受振素子間で超音波を照射して透過量の変化で水分検出する超音波検出などがしられている。
【００１２】
従来いずれの水分検出においても処理槽内壁に１つ或いは一対のプローブを配置し、このプローブ間の物量変化で水分検出している。このため処理槽内に収納されている処理物の含水量を検出する場合に、処理槽内壁のプローブ埋設部（検出部）の水分検出が可能であっても、処理槽内に収納されている処理物の平均的含水量を検出することができない問題が生ずる。
【００１３】
従来は、処理槽内の処理物を攪拌ブレードで攪拌することによって検出部で検出した含水量が処理物全体の含水量と推定している。ところが処理槽内壁の検出部に処理物がケーキ状に付着して凝固することがあり、この場合にはこの付着塊の含水量を検出することとなり、この付着塊が過水状態のときには、攪拌処理物が過乾燥状態であっても乾燥空気を送風し続けることとなり、また逆に付着塊が過乾燥状態のときには、攪拌処理物が過水状態（過湿状態）であっても給水し続けることとなる。このような水分センサの誤検出は処理装置の誤を招く欠点があった。
【００１４】
本発明は有機廃棄物などの流動性処理物の含水量を正確に検出することが可能な攪拌処理装置及びこれを用いた有機廃棄物処理装置を簡単な構造で安価に提供することをその主な課題としている。
更に本発明は有機廃棄物の含水量を正確に検出して有機廃棄物を微生物で確実に分解処理することが可能な有機廃棄物処理装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を達成するため本発明は、処理槽内に収容した流動性処理物を攪拌する攪拌手段と、この攪拌手段で処理槽内を流動する処理物の含水量を検出する水分センサを備える。そしてこの水分センサを配置した処理槽内壁の水分検出部には、付着した処理物を除去するワイパ部材と、このワイパ部材を前記水分検出部に接触又は近接して移動する駆動手段を備えることを特徴としている。
更に本発明はこのワイパ部材を、処理物を攪拌する攪拌手段の回転軸に一体的に取り付けることを特徴としている。以下その構成を詳述する。
【００１６】
流動性処理物を攪拌処理する攪拌処理装置であって、前記流動性処理物を収容する処理槽と、前記処理槽内に配置された流動性処理物を攪拌する攪拌手段と、この攪拌手段で前記処理槽内を流動する処理物の含水量を検出する水分センサとを備える。そして前記水分センサを配置した前記処理槽内壁の水分検出部には、付着した処理物を除去するワイパ部材と、このワイパ部材を前記水分検出部に接触又は近接して移動する駆動手段と、を設ける。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、処理槽内に収容した流動性処理物を攪拌手段で攪拌する際に処理槽内を流動する処理物の含水量を検出する水分センサを、処理槽内壁の水分検出部に配置し、この水分検出部に接触又は近接して移動するワイパ部材で壁面に付着した処理物を除去するようにしたものであるから以下の効果を奏する。
【００１８】
水分検出用のプローブを配置した処理槽内壁の検出部には処理物が塊となって付着しても、この付着塊はワイパ部材で剥ぎ落とされて処理物に環流することとなる。従って検出部には攪拌手段で流動する処理物に検出プローブが露出することとなり、電気抵抗値検出、静電量検出、赤外線検出、超音波検出いずれの検出構造であっても常に流動する処理物の含水量を正確に検出することが可能となる。
【００１９】
これによって従来、検出部の壁面に処理物が付着し、この付着塊の含水量を検出するため、処理物の正確な含水量を検出することが出来ず誤作動処理を招いていたのに対し、本発明はワイパ部材の作用で流動する処理物の含水量を正確に検出することが出来る。
【００２０】
更に本発明は、ワイパ部材を処理槽内の処理物を攪拌する攪拌手段を、回転軸とこれに取付けた攪拌ブレードで攪拌し、この回転軸又は攪拌ブレードに検出部に摺接或いは接近して移動するようにワイパ部材を設けることによって、ワイパ部材に特別な支持フレーム機構とその駆動機構を設ける必要がない。従って簡単な構造で故障の少ない装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係わる有機廃棄物処理装置（攪拌処理装置）の全体構成を示す説明図。
【図２】図１装置の側面状態の説明図であり、（ａ）は図１左側面図を、（ｂ）は右側面図を示す。
【図３】図１の装置における処理物の空気量、含水量及び温度などの槽内環境を調整する機構の説明図であり、散水機構と、給気機構と、槽内空気の循環機構を備えた槽内環境システムを示す全体説明図。
【図４】図３の装置に於ける各機構を示し、（ａ）は、給気機構を、（ｂ）は、散水機構を（ｃ）は水分センサの検出部の断面構造を、（ｄ）はその検出部の平面構造を示す説明図。
【図５】図１の装置におけるワイパ部材の構造を示し、（ａ）は水分センサの設置面（検出部）に処理物が付着した状態を、（ｂ）は、処理物の付着塊を除去する動作状態を示す。
【図６】（ａ）は検出面に付着した塵埃塊の形態を示す説明図であり、（ｂ）は図１の装置おける攪拌羽根の説明図。
【図７】ワイパ部材の構造を示し、（ａ）（ｂ）は図５と異なる形態を示す説明図。
【図８】図１の装置のコントローラを示す概念説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１に示す有機廃棄物処理装置（攪拌処理装置；以下同様）Ａは、内部に穀物などの粒体、セメントなどの粉体、生ゴミなどの有機廃棄物（以下「処理物」という）を収容する処理槽１０と、この処理槽内に収容した処理物を攪拌処理する攪拌手段２０を備える。以下処理槽１０、攪拌手段２０の順に説明する。
【００２３】
［処理槽の構成］
処理槽１０は装置外筐（ハウジング）１１に覆われ、内部に処理物Ｍを収容する形状に形成されている。この処理槽１０は用途に応じた容積で堅牢に構成される。ハウジング１１は適宜の金属材料、合成樹脂などで処理槽１０を覆い、機密性と耐水性と、耐熱性を備えている。図示のハウジング１１はフレーム枠組に金属板を溶接して外装壁を形成し、適度の機密性を備えている。この機密性は内部の処理槽１０に収納した処理物Ｍが外部に飛散しないことと、異臭が外部に及ばない程度に構成されている。また耐水性は処理物Ｍに含まれている水分が外部に漏れ出さない程度に構成されている。更にハウジング１１は処理槽１０を適温（後述する処理物の分解温度）に保持するように外壁は断熱壁で構成されている。
【００２４】
このように形成された処理槽１０には図２（ａ）に示すように処理物Ｍを投入する投入扉１２と、残留物を取り出すドレン扉１３が備えられている。従って処理槽１０内は、投入扉１２から処理物Ｍを投入するか、或いはこの扉に連結したコンベア（不図示）で搬入する。そして内部で処理物Ｍを処理した後、残留物（例えば金属片など）をドレン扉１３から取り出すように構成され、図示しないドレンパイプにより処理槽内に残留した水を外部に排出するように構成されている。尚、図示１２ａは投入扉１２に設けられたハンドルである。
【００２５】
処理物Ｍの処理について説明すると、例えば穀物などの乾燥処理の場合には、処理槽１０内に収納した後、この処理槽１０に乾燥空気（温風）を供給し、同時に後述する攪拌手段２０で攪拌する。この場合には前述のドレン扉１３或いはドレンパイプは装備しない。
【００２６】
また、セメントなどの混合処理の場合には、処理槽１０内に混合目的物（セメント、砂礫など）を収納した後、この処理槽１０に給水ノズルを装備して給水し、同時に後述する攪拌手段２０で攪拌する。この場合には処理槽１０に給水ノズル（不図示）などの給水システムを装備する。
【００２７】
また、有機廃棄物を分解処理する場合には、処理槽１０内に例えば好気性微生物と培養物質（木片チップ、培養土など）を収容し、これに有機廃棄物を投入する。そして後述する攪拌手段２０で攪拌しながら空気を供給して有機廃棄物を発酵分解する。この場合には処理槽１０に給気機構、調温機構（温風供給）、給水機構などを備える。
【００２８】
［水分センサ構造］
上述の処理槽１０には、処理物Ｍの含水量を検出する必要がある。これは前述の乾燥処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して乾燥空気の供給量を調節する。また前述の混合処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して吸水量を調節する。また前述の分解処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して給気量或いは調温用温風の供給量を調整する。
【００２９】
このため処理槽１０内に水分センサＨＳを配置する。この水分センサＨＳは処理槽１０の槽壁１１ａに配置する。この水分センサＨＳは処理槽１０内に堆積した処理物Ｍの含水量を検出する個所（検出部１０ｘ）に配置する。図示の検出部１０ｘは、処理槽内の処理物Ｍの最小収納量位置ＨＬ（図１参照）より下方に設定さている。これにより少量の処理物Ｍが収納されている場合にもその含水量を検出することが可能となる。また検出部１０ｘは後述する攪拌手段２０によって処理槽１０内を流動する処理物Ｍの含水量を検出するように攪拌手段２０の近傍の槽壁１１ａに配置されている。
【００３０】
上述のように設定された検出部１０ｘには水分センサＨＳと温度センサＴＳが配置される。この水分センサＨＳは、図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように一対のプローブ電極５０ａ、５０ｂと絶縁ブラケット５１と接続端子５２で構成されている。そして処理槽１０に設定された検出部１０ｘに取付穴を設け、この取付穴に絶縁ブラケット５１を介して埋設されている。そして一対のプローブ電極５０ａ、５０ｂ間には所定の検出長Ｈｎが形成され、各電極５０ａ、５０ｂは接続端子５２で後述する検出回路に接続されている。そこで検出部１０ｘは図４（ｄ）に示すようにプローブの周囲の所定範囲を弗素樹脂でコーティングしたコーティング面５３に構成している。
【００３１】
前述したように処理槽１０は金属板で堅牢に形成され、その検出部１０ｘには水分検出するプローブ電極５０ａ、５０ｂが埋設されている。このプローブ電極５０ａ、５０ｂの周囲は、弗素その他の潤滑性に富んだ樹脂でコーティングしてある。このコーティングは滑性樹脂を塗布加工するか、メッキなどの表面処理で施す。尚図４（ｄ）の矢示Ｙは後述するワイパ部材５６の移動軌跡を示す。そしてコーティング面５３はワイパ部材５６の移動軌跡より広幅に形成してある。
【００３２】
温度センサＴＳも上述の水分センサＨＳと同様に槽壁１１ａに埋設してある。この温度センサＴＳは上述の水分センサＨＳと隣設する必要はないが、両者を近接させて後述するワイパ部材５６で壁面に付着した処理物を掻き落とすことが好適である。
【００３３】
上述の水分センサＨＳは処理物Ｍに含まれる水分量を検出し、温度センサＴＳは処理槽１０内の処理物Ｍの温度を検出する。このため水分センサＨＳは一対のプローブ間に電流を流して電気抵抗値の変化を検出するか、又はプローブ間に赤外光を投射して減衰量を検出するか、又は一対のプローブ間に超音波を投射して減衰量を検出するなど、一対のプローブ間の物理量を検出して含水率を検出する。この水分センサＨＳと温度センサＴＳとは後述するコントローラ６５に検出信号を転送するように結線されている。
【００３４】
［攪拌手段の構成］
上記処理槽１０内には、処理物Ｍを攪拌する攪拌手段２０が備えられている。この攪拌手段２０は、（１）処理槽１０内に収容した処理物Ｍと微生物とその培養物（パルプチップなど）とを混合する目的と、（２）微生物（多くは好気性）に空気を供給する目的と、（３）処理物Ｍに含まれている水分を蒸発させる目的を達するように構成される。このため、攪拌手段２０は回転軸２１と、この回転軸２１に装備した攪拌羽根２２とで構成され、回転軸２１には攪拌モータＫＭが連結されている。
【００３５】
このように処理槽１０内に収容された処理物Ｍを攪拌する攪拌羽根２２は、回転軸２１から略々直交する方向に複数のブレード羽根を突設する構造（例えば特開２００４−３１５２５９号公報参照）と、回転軸２１に螺旋状にスパイラル羽根を巻装する構造（例えば特開２００１−１７０６０５号公報参照）などが知られている。本発明はそのいずれを採用しても良いが、以下図示のスパイラル羽根構造について説明する。
【００３６】
図示の装置は処理槽１０内に左右一対の第１回転軸２１ａと第２回転軸２１ｂを設け、それぞれの回転軸に第１，第２スパイラル羽根２２ａ、２２ｂを巻装してある。図示２２ｘは支持ステムであり、基端部を回転軸２１に嵌合支持し、先端部でスポーク状に羽根板を支持している。図示２１ｖは回転軸２１をハウジング１１の側壁に支持する軸受である。
【００３７】
このように処理槽１０内に左右一対に配置された第１，第２回転軸２１ａ、２１ｂは、攪拌モータＫＭに減速ギア、カップリング（不図示）を介して連結され、第１，第２回転軸２１ａ、２１ｂは互いに反対方向に回転するように連結されている。従って処理物Ｍは例えば図１前面側に位置する第１スパイラル羽根２２ａで同図左から右側に移動し、図１背面側に位置する第２スパイラル羽根２２ｂで同図右から左に移動して周遊する過程で攪拌されることとなる。
【００３８】
［スパイラル羽根の破砕機構］
上述のように１つ或いは複数のスパイラル羽根２２で処理物Ｍを攪拌しながらこれに混入した微生物で分解処理する。この場合、処理物Ｍに例えば菊の茎などの花木が混入することがある。このような容易に発酵分解しない花木類が混入した場合、この花木類を細かく粉砕してその分解を促進することが好ましい。このため、図示の装置は攪拌羽根（スパイラル羽根；以下同様）２２に所定間隔で複数の突起２２ｙ（図６（ｂ）参照）を設け、この突起２２ｙと交差するように処理槽１０の底壁（槽壁）１１ｂに破砕突起１１ｙが設けてある。
【００３９】
従って花木類など分解処理に時間を要する処理物Ｍは、攪拌羽根２２で攪拌される際に処理槽底部に集積される。そこでこの底壁（槽壁）１１ｂに所定間隔で破砕突起１１ｙを設け、この破砕突起１１ｙと凹凸嵌合する突起２２ｙをスパイラル羽根側に設けることによってこれらの花木類を破砕することとなる。
【００４０】
上述した図１の装置に於いて、図示４０は空気供給機構であり、処理槽１０内に堆積した処理物Ｍに空気を供給する機構である。この空気供給機構４０によって処理物Ｍが有機廃棄物の場合に前述した好気性微生物に空気を供給する。このため空気供給機構４０は供給ポンプ４５で環流パイプ４８から装置内の空気を空気供給パイプ４１から循環する。この他処理槽１０には温風を供給する送風手段３１が設けられ、外気を加熱ヒータ３１ｈで加熱して温風を処理槽内に供給する。
【００４１】
図４（ａ）に示す空気供給機構４０は、空気供給パイプ４１と、この空気供給パイプ４１に処理装置内の空気（加熱空気）若しくは外気を供給する供給ポンプ４５と、給気口４２に進入する処理物Ｍを吐出方向に移送する回転羽根部材４６とから構成されている。そこで空気供給パイプ４１は円筒形状の中空スリーブで構成され、先端部（図４（ａ）左端）には給気口４２が形成されている。基端部（図４（ａ）右端）には空気導入口４３が設けられている。図示Ｍ２は回転羽根部材４６を回転駆動するモータである。
【００４２】
［ワイパ手段の構成］
そこで本発明は、上述の処理槽１０の内壁に設定した検出部１０ｘに処理物Ｍが付着するとこの位置に配置されたプローブ電極５０ａ、５０ｂは付着塊の含水量（又は率）を検出し、処理槽内を流動する処理物Ｍの含水量を検出できない。このため本発明は、この付着した処理物Ｍを除去するワイパ機構５５を備えることを特徴としている。その構造を図４（ｂ）及び同図（ｅ）に従って説明すると、前述の検出部１０ｘにはプローブ電極５０ａ、５０ｂが埋設されている。そしてこの検出部１０ｘにはコーティング面５３が形成されている。
【００４３】
そこでコーティング面５３に付着した付着塊５４（図５（ａ）に示す）を除去するワイパ部材５６を設ける。図示のワイパ部材５６は図４（ｅ）に示すように金属などの板状片で構成され、基端部５６ａを攪拌羽根２２の支持ステム２２ｘにボルト５７で固定してある。そして先端部にはワイパエッジ５６ｂが形成され、このワイパエッジ５６ｂは、検出部１０ｘのコーティング面（以下検出面という）５３に少許の間隔Ｈｋで近接するように配置されている。この間隔Ｈｋをゼロに設定するとワイパエッジ５６ｂは検出面５３に摺接する。図示５６ｃはワイパエッジ５６ｂに形成した凹陥部であり、エッジ面がプローブ先端を損傷するのを防止するためである。
【００４４】
そこでワイパ部材５６の作用について図５（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。上述のワイパ部材５６は、攪拌羽根２２の回転軸２１に固定された支持ステム２２ｘに取付けられ、回転軸２１の回転で処理槽内壁に沿って旋回動することとなる。そしてワイパ部材５６は図５（ａ）の検出面５３から上方に離れた位置と、同図（ｂ）の検出面５３に近接した位置で旋回動する。このとき検出面５３に付着塊５４が形成されたとき、ワイパ部材５６は先端部のワイパエッジ５６ｂで図５（ｂ）のように付着塊５４を掻き落とす。これによってプローブ電極５０ａ、５０ｂ間には攪拌羽根２２で流動する処理物Ｍが通過する。従ってプローブ電極５０ａ、５０ｂ間の電気抵抗、静電容量、光透過量、超音波透過量などの物理量は、攪拌手段２０で流動する処理物Ｍの特性を検出することとなる。
【００４５】
上述の構成において検出面５３とワイパエッジ５６ｂとの間隔Ｈｋはゼロ、つまり検出面５３にワイパエッジ５６ｂが接触した状態でワイパ部材５６が旋回動することが付着塊５４を除去するために好適である。しかし両者の接触で異音、摩損などの問題が生ずる。そこで本発明者は付着塊５４と間隙Ｈｋとの関係の最適値を実験によって究明した。
【００４６】
［実験条件］
処理槽容量 ６５０リットル
槽内環境温度 ５０℃
菌床 木材チップ
処理物 調理ゴミ ６００キログラム
（１５０キログラム／１日を４日間投入）
攪拌時間 ９６時間（４日間運転）
ワイパ部材 金属板状片
ワイパ部材回転速度 ３回転／分（周速度；半径１５０mm；2800mm／min）
センサ検知部（壁面）とワイパ部材の間隔（図６（ａ）に示すＨｋ）可変
【００４７】
［実験結果］
上記の条件で検出面５３に付着した塵埃塊量を測定した結果を以下に示す。
付着塊山部（最大高さ；図６（ａ）に示すＬx）高さ５１．５mm
Ｈｋ＝０mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊除去
Ｈｋ＝５mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊除去
Ｈｋ＝１０mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊除去
Ｈｋ＝１５mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊除去
Ｈｋ＝２０mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊排除（検出可能な程度）
Ｈｋ＝２５mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊排除（検出可能な程度）
Ｈｋ＝３０mm・・・５回のワイパ部材回転で塵埃塊の残存を確認（検出不能）
尚、検出部の塵埃塊除去結果は目視検査であり、「塵埃塊除去」は目視で塵埃付着ない状態を、「塵埃塊排除」は微量の付着量が残存するが水分検出に異常が生じなかった状態を示す。この実験の結果ワイパエッジ５６ｂと検出面５３との間隔は２５ミリメートル以下が付着塊の除去に好適であることが究明された。
【００４８】
次に図７に示すワイパ機構５５は、前述の者と同様に金属板などの板状片で基端部５８ａを支持ステム２２ｘに固定され、先端部にはゴム質材などの柔軟な羽根部材５９が一体的に設けられ、この羽根部材５９の先端にはファイバーブラシ６０が植設されている。従って図８（ｂ）に示すように攪拌羽根２２の回転に伴って、これに取り付けられているワイパ部材５８が検出面５３上の付着塊５４を先端のファイバーブラシ６０で掃き落とすこととなる。
【００４９】
次に上述の水分センサＨＳの作用と、図１の装置におけるコントローラ６５について説明する。このコントローラ６５はマイクロコンピュータ（マイコン）で構成するか、または電子回路で構成する。図８には電子制御の概念図を示す。コントローラ６５には前述の温度センサＴＳ、水分センサＨＳの出力端子が接続される。そして温度センサＴＳは例えばサーミスタで構成し、処理槽１０内の温度を検出し、その検出値を電流値としてコントローラ６５に電気的に伝達する。また水分センサＨＳは前述のプローブ電極５０ａ、５０ｂ間に電流を印加し電気抵抗の変化を伝達する。そこでコントローラ（制御手段）６５は入力された各検出値を予め設定された基準値と比較手段６６で比較する。この比較手段６６はコンパレータ或いは抵抗値のブリッジ回路で構成する。
【００５０】
そこでコントローラ（制御手段）６５は温度センサＴＳからの検出値と予め設定された基準値を比較して、基準温度より処理槽内温度が高いときは前述の送風手段３１の送風を停止するか、或いは送風手段３１内部の加熱ヒータ３１ｈの給電を停止する。また処理槽内温度が基準温度より低いときは送風手段３１の送風を開始するか、或いは送風手段３１内部の加熱ヒータ３１ｈに給電する。この温度制御は処理槽内温度制御回路６７で行う。
【００５１】
また、コントローラ（制御手段）６５は水分センサＨＳの検出値を基準値と比較して含水量が多いときは前述の送風手段３１の送風を開始するか、或いは送風手段３１内部の加熱ヒータ３１ｈに給電する。また含水量が基準値より少ないときは図示しない給水パイプに配置したノズルから給水する。この水分量制御は給水要否判別回路６８で行う。上記制御手段（コントローラ）６５は水分センサＨＳ及び温度センサＴＳの検出値に係わらず予め設定されている空気を空気供給機構４０から槽内に供給する。このため給気モータ（不図示）を所定回転で回転する。また同様に水分センサＨＳ及び温度センサＴＳの検出値に係わらず予め設定されている回転数で攪拌モータＫＭを所定回転で回転する。この制御は攪拌給気制御回路６９で行う。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ 有機廃棄物処理装置（攪拌処理装置）
Ｍ 処理物
１０ 処理槽
１１ａ 槽壁
１１ｂ 底壁
１０ｘ 検出部
１１ｙ 破砕突起
１１ 装置外筺（ハウジング）
２０ 攪拌手段
２１ 回転軸
２２ スパイラル羽根（攪拌羽根）
２２ａ 第１スパイラル羽根
２２ｂ 第２スパイラル羽根
２２ｘ 支持ステム
２２ｙ 突起
３１ 送風手段
３１ｈ 加熱ヒータ
４０ 空気供給機構
４１ 空気供給パイプ
４２ 給気口
４３ 空気導入口
４５ 供給ポンプ
４６ 回転羽根部材
４７ ブラケット
４８ 環流パイプ
５０ａ，５０ｂ プローブ電極
５１ 絶縁ブラケット
５２ 接続端子
５３ コーティング面（検出面）
５４ 付着塊
５５ ワイパ機構
５６ ワイパ部材
５６ａ 先端部
５６ｂ ワイパエッジ
５６ｃ 凹陥部
５７ ボルト
５８ ワイパ部材（変形例）
５８ａ 基端部（変形例）
５９ 羽根部材
６０ ファイバーブラシ
６５ コントローラ（制御手段）
６６ 比較手段
６７ 槽内温度制御回路
６８ 給水要否判別回路
６９ 攪拌給気制御回路
ＴＳ 温度センサ
ＨＳ 水分センサ
ＫＭ 攪拌モータ
Ｍ２ 回転羽根部材駆動モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体、流体などの流動性処理物を攪拌混合する攪拌処理装置及び生ゴミなどの有機廃棄物を分解処理する有機廃棄物処理装置に係わり、流動状態の処理物の水分量を検出する水分センサの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の処理装置はセメントなどの流動性処理物或いは生ゴミなどの有機廃棄物を処理槽内に収納して攪拌処理する装置として広く知られている。例えば前者のセメントなどの流動性処理物の場合は処理槽内に水分を供給しながら攪拌して所定粘度の処理物を生成し、後者の有機廃棄物は処理槽内に好気性微生物とその培養物質を攪拌混合して廃棄物を微生物で発酵分解させる装置として知られている。
【０００３】
例えば特許文献１（特開２００１−１７０６０５号公報）には、有機廃棄物を収容する処理槽と、この処理槽内に設けられた攪拌羽根とを備え、処理槽内に有機廃棄物と好気性微生物を混入して攪拌しながら分解処理する装置が開示されている。
【０００４】
従来このような流動性処理物（粉体、粒体、砂礫体）を攪拌して「混合」「発酵」等の処理を行う場合に、処理物の含水量を検出する必要が生ずる。この含水量検出は処理物の含水量に応じて処理槽内に空気供給量、温風供給量、水分供給量などの調整を行う。
【０００５】
例えば特許文献２（特開平１０−３０９５５９号公報）には処理槽内に好気性土壌菌を含有した菌床を設けて有機処理物を分解処理する装置が開示されている。そして処理槽内に乾燥空気（温風）を供給して菌床を好気性土壌菌に適した温湿度に調整している。このため同文献には、処理槽の内壁に水分センサを設けて菌床の含水量を検出し、その検出結果に基づいて処理槽内に供給する温風量を調整している。
【０００６】
また、特許文献３（特開２００４−１５４７１０号公報）には上述の装置と同様の生ゴミを分解処理する装置が開示されている。同文献には処理槽内に水分センサを設けて、処理物の含水量を検出し、その検出結果に基づいて処理槽内に給水する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１７０６０５号公報
【特許文献２】特開平１０−３０９５５９号公報
【特許文献３】特開２００４−１５４７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、有機廃棄物を好気性微生物で分解処理する装置では、微生物に空気（温風）、或いは給水する必要がある。これは好気性微生物を含んだ菌床に適度の空気と場合により水分を供給して微生物の分解作用を促すためである。ところが処理槽内に収容する生ゴミ等の有機物の投入量、成分或いはその含水量によって菌床の環境がその都度変化する。
【０００９】
このため、処理槽内に水分センサを設けて、処理物の含水量を検出し、その状態が過乾燥のときには、槽内に供給する空気量（温風）を軽減するか、或いは水分を供給する。また処理物の含水量が過剰で湿度過多のときには、逆に供給空気量を増大する。
【００１０】
このような処理槽内の処理物の含水量を検出して、処理物に送風或いは給水することは有機廃棄物の分解処理に限らず、セメントなどの混合処理、穀物などの乾燥処理も同様である。この場合処理槽内に攪拌ブレードを設けて処理物を混合或いは乾燥する際に、処理物の含水量を検出して送風量或いは給水量を調整するために処理槽内に水分センサを配置して処理物の含水量を検出することは種々の装置で広く用いられている。
【００１１】
このように処理槽内に収納した処理物の含水量を検出する水分センサは、処理槽内壁に配置され、例えば一対のプローブ電極間の電気抵抗の変化で水分検出する電気抵抗値検出、或いは一対のプローブ電極間の静電容量の変化で水分検出する静電量検出、或いは発光素子と受光素子間で赤外線を照射して投光量の変化で水分検出する赤外線検出、発振素子と受振素子間で超音波を照射して透過量の変化で水分検出する超音波検出などがしられている。
【００１２】
従来いずれの水分検出においても処理槽内壁に１つ或いは一対のプローブを配置し、このプローブ間の物量変化で水分検出している。このため処理槽内に収納されている処理物の含水量を検出する場合に、処理槽内壁のプローブ埋設部（検出部）の水分検出が可能であっても、処理槽内に収納されている処理物の平均的含水量を検出することができない問題が生ずる。
【００１３】
従来は、処理槽内の処理物を攪拌ブレードで攪拌することによって検出部で検出した含水量が処理物全体の含水量と推定している。ところが処理槽内壁の検出部に処理物がケーキ状に付着して凝固することがあり、この場合にはこの付着塊の含水量を検出することとなり、この付着塊が過水状態のときには、攪拌処理物が過乾燥状態であっても乾燥空気を送風し続けることとなり、また逆に付着塊が過乾燥状態のときには、攪拌処理物が過水状態（過湿状態）であっても給水し続けることとなる。このような水分センサの誤検出は処理装置の誤を招く欠点があった。
【００１４】
本発明は有機廃棄物などの流動性処理物の含水量を正確に検出することが可能な攪拌処理装置及びこれを用いた有機廃棄物処理装置を簡単な構造で安価に提供することをその主な課題としている。
更に本発明は有機廃棄物の含水量を正確に検出して有機廃棄物を微生物で確実に分解処理することが可能な有機廃棄物処理装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を達成するため本発明は、処理槽内に収容した流動性処理物を攪拌する攪拌手段と、この攪拌手段で処理槽内を流動する処理物の含水量を検出する水分センサを備える。そしてこの水分センサを配置した処理槽内壁の水分検出部には、付着した処理物を除去するワイパ部材と、このワイパ部材を前記水分検出部に接触又は近接して移動する駆動手段を備えることを特徴としている。
更に本発明はこのワイパ部材を、処理物を攪拌する攪拌手段の回転軸に一体的に取り付けることを特徴としている。以下その構成を詳述する。
【００１６】
流動性処理物を攪拌処理する攪拌処理装置であって、前記流動性処理物を収容する処理槽と、前記処理槽内に配置された流動性処理物を攪拌する攪拌手段と、この攪拌手段で前記処理槽内を流動する処理物の含水量を検出する水分センサとを備える。そして前記水分センサを配置した前記処理槽内壁の水分検出部には、付着した処理物を除去するワイパ部材と、このワイパ部材を前記水分検出部に接触又は近接して移動する駆動手段と、を設ける。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、処理槽内に収容した流動性処理物を攪拌手段で攪拌する際に処理槽内を流動する処理物の含水量を検出する水分センサを、処理槽内壁の水分検出部に配置し、この水分検出部に接触又は近接して移動するワイパ部材で壁面に付着した処理物を除去するようにしたものであるから以下の効果を奏する。
【００１８】
水分検出用のプローブを配置した処理槽内壁の検出部には処理物が塊となって付着しても、この付着塊はワイパ部材で剥ぎ落とされて処理物に環流することとなる。従って検出部には攪拌手段で流動する処理物に検出プローブが露出することとなり、電気抵抗値検出、静電量検出、赤外線検出、超音波検出いずれの検出構造であっても常に流動する処理物の含水量を正確に検出することが可能となる。
【００１９】
これによって従来、検出部の壁面に処理物が付着し、この付着塊の含水量を検出するため、処理物の正確な含水量を検出することが出来ず誤作動処理を招いていたのに対し、本発明はワイパ部材の作用で流動する処理物の含水量を正確に検出することが出来る。
【００２０】
更に本発明は、ワイパ部材を処理槽内の処理物を攪拌する攪拌手段を、回転軸とこれに取付けた攪拌ブレードで攪拌し、この回転軸又は攪拌ブレードに検出部に摺接或いは接近して移動するようにワイパ部材を設けることによって、ワイパ部材に特別な支持フレーム機構とその駆動機構を設ける必要がない。従って簡単な構造で故障の少ない装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係わる有機廃棄物処理装置（攪拌処理装置）の全体構成を示す説明図。
【図２】図１装置の側面状態の説明図であり、（ａ）は図１左側面図を、（ｂ）は右側面図を示す。
【図３】図１の装置における処理物の空気量、含水量及び温度などの槽内環境を調整する機構の説明図であり、散水機構と、給気機構と、槽内空気の循環機構を備えた槽内環境システムを示す全体説明図。
【図４】図３の装置に於ける各機構を示し、（ａ）は、給気機構を、（ｂ）は、散水機構を（ｃ）は水分センサの検出部の断面構造を、（ｄ）はその検出部の平面構造を示す説明図。
【図５】図１の装置におけるワイパ部材の構造を示し、（ａ）は水分センサの設置面（検出部）に処理物が付着した状態を、（ｂ）は、処理物の付着塊を除去する動作状態を示す。
【図６】（ａ）は検出面に付着した塵埃塊の形態を示す説明図であり、（ｂ）は図１の装置おける攪拌羽根の説明図。
【図７】ワイパ部材の構造を示し、（ａ）（ｂ）は図５と異なる形態を示す説明図。
【図８】図１の装置のコントローラを示す概念説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１に示す有機廃棄物処理装置（攪拌処理装置；以下同様）Ａは、内部に穀物などの粒体、セメントなどの粉体、生ゴミなどの有機廃棄物（以下「処理物」という）を収容する処理槽１０と、この処理槽内に収容した処理物を攪拌処理する攪拌手段２０を備える。以下処理槽１０、攪拌手段２０の順に説明する。
【００２３】
［処理槽の構成］
処理槽１０は装置外筐（ハウジング）１１に覆われ、内部に処理物Ｍを収容する形状に形成されている。この処理槽１０は用途に応じた容積で堅牢に構成される。ハウジング１１は適宜の金属材料、合成樹脂などで処理槽１０を覆い、機密性と耐水性と、耐熱性を備えている。図示のハウジング１１はフレーム枠組に金属板を溶接して外装壁を形成し、適度の機密性を備えている。この機密性は内部の処理槽１０に収納した処理物Ｍが外部に飛散しないことと、異臭が外部に及ばない程度に構成されている。また耐水性は処理物Ｍに含まれている水分が外部に漏れ出さない程度に構成されている。更にハウジング１１は処理槽１０を適温（後述する処理物の分解温度）に保持するように外壁は断熱壁で構成されている。
【００２４】
このように形成された処理槽１０には図２（ａ）に示すように処理物Ｍを投入する投入扉１２と、残留物を取り出すドレン扉１３が備えられている。従って処理槽１０内は、投入扉１２から処理物Ｍを投入するか、或いはこの扉に連結したコンベア（不図示）で搬入する。そして内部で処理物Ｍを処理した後、残留物（例えば金属片など）をドレン扉１３から取り出すように構成され、図示しないドレンパイプにより処理槽内に残留した水を外部に排出するように構成されている。尚、図示１２ａは投入扉１２に設けられたハンドルである。
【００２５】
処理物Ｍの処理について説明すると、例えば穀物などの乾燥処理の場合には、処理槽１０内に収納した後、この処理槽１０に乾燥空気（温風）を供給し、同時に後述する攪拌手段２０で攪拌する。この場合には前述のドレン扉１３或いはドレンパイプは装備しない。
【００２６】
また、セメントなどの混合処理の場合には、処理槽１０内に混合目的物（セメント、砂礫など）を収納した後、この処理槽１０に給水ノズルを装備して給水し、同時に後述する攪拌手段２０で攪拌する。この場合には処理槽１０に給水ノズル（不図示）などの給水システムを装備する。
【００２７】
また、有機廃棄物を分解処理する場合には、処理槽１０内に例えば好気性微生物と培養物質（木片チップ、培養土など）を収容し、これに有機廃棄物を投入する。そして後述する攪拌手段２０で攪拌しながら空気を供給して有機廃棄物を発酵分解する。この場合には処理槽１０に給気機構、調温機構（温風供給）、給水機構などを備える。
【００２８】
［水分センサ構造］
上述の処理槽１０には、処理物Ｍの含水量を検出する必要がある。これは前述の乾燥処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して乾燥空気の供給量を調節する。また前述の混合処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して吸水量を調節する。また前述の分解処理の場合には処理物Ｍの含水量を検出して給気量或いは調温用温風の供給量を調整する。
【００２９】
このため処理槽１０内に水分センサＨＳを配置する。この水分センサＨＳは処理槽１０の槽壁１１ａに配置する。この水分センサＨＳは処理槽１０内に堆積した処理物Ｍの含水量を検出する個所（検出部１０ｘ）に配置する。図示の検出部１０ｘは、処理槽内の処理物Ｍの最小収納量位置ＨＬ（図１参照）より下方に設定さている。これにより少量の処理物Ｍが収納されている場合にもその含水量を検出することが可能となる。また検出部１０ｘは後述する攪拌手段２０によって処理槽１０内を流動する処理物Ｍの含水量を検出するように攪拌手段２０の近傍の槽壁１１ａに配置されている。
【００３０】
上述のように設定された検出部１０ｘには水分センサＨＳと温度センサＴＳが配置される。この水分センサＨＳは、図４（ｃ）及び（ｄ）に示すように一対のプローブ電極５０ａ、５０ｂと絶縁ブラケット５１と接続端子５２で構成されている。そして処理槽１０に設定された検出部１０ｘに取付穴を設け、この取付穴に絶縁ブラケット５１を介して埋設されている。そして一対のプローブ電極５０ａ、５０ｂ間には所定の検出長Ｈｎが形成され、各電極５０ａ、５０ｂは接続端子５２で後述する検出回路に接続されている。そこで検出部１０ｘは図４（ｄ）に示すようにプローブの周囲の所定範囲を弗素樹脂でコーティングしたコーティング面５３に構成している。
【００３１】
前述したように処理槽１０は金属板で堅牢に形成され、その検出部１０ｘには水分検出するプローブ電極５０ａ、５０ｂが埋設されている。このプローブ電極５０ａ、５０ｂの周囲は、弗素その他の潤滑性に富んだ樹脂でコーティングしてある。このコーティングは滑性樹脂を塗布加工するか、メッキなどの表面処理で施す。尚図４（ｄ）の矢示Ｙは後述するワイパ部材５６の移動軌跡を示す。そしてコーティング面５３はワイパ部材５６の移動軌跡より広幅に形成してある。
【００３２】
温度センサＴＳも上述の水分センサＨＳと同様に槽壁１１ａに埋設してある。この温度センサＴＳは上述の水分センサＨＳと隣設する必要はないが、両者を近接させて後述するワイパ部材５６で壁面に付着した処理物を掻き落とすことが好適である。
【００３３】
上述の水分センサＨＳは処理物Ｍに含まれる水分量を検出し、温度センサＴＳは処理槽１０内の処理物Ｍの温度を検出する。このため水分センサＨＳは一対のプローブ間に電流を流して電気抵抗値の変化を検出するか、又はプローブ間に赤外光を投射して減衰量を検出するか、又は一対のプローブ間に超音波を投射して減衰量を検出するなど、一対のプローブ間の物理量を検出して含水率を検出する。この水分センサＨＳと温度センサＴＳとは後述するコントローラ６５に検出信号を転送するように結線されている。
【００３４】
［攪拌手段の構成］
上記処理槽１０内には、処理物Ｍを攪拌する攪拌手段２０が備えられている。この攪拌手段２０は、（１）処理槽１０内に収容した処理物Ｍと微生物とその培養物（パルプチップなど）とを混合する目的と、（２）微生物（多くは好気性）に空気を供給する目的と、（３）処理物Ｍに含まれている水分を蒸発させる目的を達するように構成される。このため、攪拌手段２０は回転軸２１と、この回転軸２１に装備した攪拌羽根２２とで構成され、回転軸２１には攪拌モータＫＭが連結されている。
【００３５】
このように処理槽１０内に収容された処理物Ｍを攪拌する攪拌羽根２２は、回転軸２１から略々直交する方向に複数のブレード羽根を突設する構造（例えば特開２００４−３１５２５９号公報参照）と、回転軸２１に螺旋状にスパイラル羽根を巻装する構造（例えば特開２００１−１７０６０５号公報参照）などが知られている。本発明はそのいずれを採用しても良いが、以下図示のスパイラル羽根構造について説明する。
【００３６】
図示の装置は処理槽１０内に左右一対の第１回転軸２１ａと第２回転軸２１ｂを設け、それぞれの回転軸に第１，第２スパイラル羽根２２ａ、２２ｂを巻装してある。図示２２ｘは支持ステムであり、基端部を回転軸２１に嵌合支持し、先端部でスポーク状に羽根板を支持している。図示２１ｖは回転軸２１をハウジング１１の側壁に支持する軸受である。
【００３７】
このように処理槽１０内に左右一対に配置された第１，第２回転軸２１ａ、２１ｂは、攪拌モータＫＭに減速ギア、カップリング（不図示）を介して連結され、第１，第２回転軸２１ａ、２１ｂは互いに反対方向に回転するように連結されている。従って処理物Ｍは例えば図１前面側に位置する第１スパイラル羽根２２ａで同図左から右側に移動し、図１背面側に位置する第２スパイラル羽根２２ｂで同図右から左に移動して周遊する過程で攪拌されることとなる。
【００３８】
［スパイラル羽根の破砕機構］
上述のように１つ或いは複数のスパイラル羽根２２で処理物Ｍを攪拌しながらこれに混入した微生物で分解処理する。この場合、処理物Ｍに例えば菊の茎などの花木が混入することがある。このような容易に発酵分解しない花木類が混入した場合、この花木類を細かく粉砕してその分解を促進することが好ましい。このため、図示の装置は攪拌羽根（スパイラル羽根；以下同様）２２に所定間隔で複数の突起２２ｙ（図６（ｂ）参照）を設け、この突起２２ｙと交差するように処理槽１０の底壁（槽壁）１１ｂに破砕突起１１ｙが設けてある。
【００３９】
従って花木類など分解処理に時間を要する処理物Ｍは、攪拌羽根２２で攪拌される際に処理槽底部に集積される。そこでこの底壁（槽壁）１１ｂに所定間隔で破砕突起１１ｙを設け、この破砕突起１１ｙと凹凸嵌合する突起２２ｙをスパイラル羽根側に設けることによってこれらの花木類を破砕することとなる。
【００４０】
上述した図１の装置に於いて、図示４０は空気供給機構であり、処理槽１０内に堆積した処理物Ｍに空気を供給する機構である。この空気供給機構４０によって処理物Ｍが有機廃棄物の場合に前述した好気性微生物に空気を供給する。このため空気供給機構４０は供給ポンプ４５で環流パイプ４８から装置内の空気を空気供給パイプ４１から循環する。この他処理槽１０には温風を供給する送風手段３１が設けられ、外気を加熱ヒータ３１ｈで加熱して温風を処理槽内に供給する。
【００４１】
図４（ａ）に示す空気供給機構４０は、空気供給パイプ４１と、この空気供給パイプ４１に処理装置内の空気（加熱空気）若しくは外気を供給する供給ポンプ４５と、給気口４２に進入する処理物Ｍを吐出方向に移送する回転羽根部材４６とから構成されている。そこで空気供給パイプ４１は円筒形状の中空スリーブで構成され、先端部（図４（ａ）左端）には給気口４２が形成されている。基端部（図４（ａ）右端）には空気導入口４３が設けられている。図示Ｍ２は回転羽根部材４６を回転駆動するモータである。
【００４２】
［ワイパ手段の構成］
そこで本発明は、上述の処理槽１０の内壁に設定した検出部１０ｘに処理物Ｍが付着するとこの位置に配置されたプローブ電極５０ａ、５０ｂは付着塊の含水量（又は率）を検出し、処理槽内を流動する処理物Ｍの含水量を検出できない。このため本発明は、この付着した処理物Ｍを除去するワイパ機構５５を備えることを特徴としている。その構造を図４（ｂ）及び同図（ｅ）に従って説明すると、前述の検出部１０ｘにはプローブ電極５０ａ、５０ｂが埋設されている。そしてこの検出部１０ｘにはコーティング面５３が形成されている。
【００４３】
そこでコーティング面５３に付着した付着塊５４（図５（ａ）に示す）を除去するワイパ部材５６を設ける。図示のワイパ部材５６は図４（ｅ）に示すように金属などの板状片で構成され、基端部５６ａを攪拌羽根２２の支持ステム２２ｘにボルト５７で固定してある。そして先端部にはワイパエッジ５６ｂが形成され、このワイパエッジ５６ｂは、検出部１０ｘのコーティング面（以下検出面という）５３に少許の間隔Ｈｋで近接するように配置されている。この間隔Ｈｋをゼロに設定するとワイパエッジ５６ｂは検出面５３に摺接する。図示５６ｃはワイパエッジ５６ｂに形成した凹陥部であり、エッジ面がプローブ先端を損傷するのを防止するためである。
【００４４】
そこでワイパ部材５６の作用について図５（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。上述のワイパ部材５６は、攪拌羽根２２の回転軸２１に固定された支持ステム２２ｘに取付けられ、回転軸２１の回転で処理槽内壁に沿って旋回動することとなる。そしてワイパ部材５６は図５（ａ）の検出面５３から上方に離れた位置と、同図（ｂ）の検出面５３に近接した位置で旋回動する。このとき検出面５３に付着塊５４が形成されたとき、ワイパ部材５６は先端部のワイパエッジ５６ｂで図５（ｂ）のように付着塊５４を掻き落とす。これによってプローブ電極５０ａ、５０ｂ間には攪拌羽根２２で流動する処理物Ｍが通過する。従ってプローブ電極５０ａ、５０ｂ間の電気抵抗、静電容量、光透過量、超音波透過量などの物理量は、攪拌手段２０で流動する処理物Ｍの特性を検出することとなる。
【００４５】
上述の構成において検出面５３とワイパエッジ５６ｂとの間隔Ｈｋはゼロ、つまり検出面５３にワイパエッジ５６ｂが接触した状態でワイパ部材５６が旋回動することが付着塊５４を除去するために好適である。しかし両者の接触で異音、摩損などの問題が生ずる。そこで本発明者は付着塊５４と間隙Ｈｋとの関係の最適値を実験によって究明した。
【００４６】
［実験条件］
処理槽容量 ６５０リットル
槽内環境温度 ５０℃
菌床 木材チップ
処理物 調理ゴミ ６００キログラム
（１５０キログラム／１日を４日間投入）
攪拌時間 ９６時間（４日間運転）
ワイパ部材 金属板状片
ワイパ部材回転速度 ３回転／分（周速度；半径１５０mm；2800mm／min）
センサ検知部（壁面）とワイパ部材の間隔（図６（ａ）に示すＨｋ）可変
【００４７】
［実験結果］
上記の条件で検出面５３に付着した塵埃塊量を測定した結果を以下に示す。
付着塊山部（最大高さ；図６（ａ）に示すＬx）高さ５１．５mm
Ｈｋ＝０mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊除去
Ｈｋ＝５mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊除去
Ｈｋ＝１０mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊除去
Ｈｋ＝１５mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊除去
Ｈｋ＝２０mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊排除（検出可能な程度）
Ｈｋ＝２５mm・・・１回のワイパ部材回転で塵埃塊排除（検出可能な程度）
Ｈｋ＝３０mm・・・５回のワイパ部材回転で塵埃塊の残存を確認（検出不能）
尚、検出部の塵埃塊除去結果は目視検査であり、「塵埃塊除去」は目視で塵埃付着ない状態を、「塵埃塊排除」は微量の付着量が残存するが水分検出に異常が生じなかった状態を示す。この実験の結果ワイパエッジ５６ｂと検出面５３との間隔は２５ミリメートル以下が付着塊の除去に好適であることが究明された。
【００４８】
次に図７に示すワイパ機構５５は、前述の者と同様に金属板などの板状片で基端部５８ａを支持ステム２２ｘに固定され、先端部にはゴム質材などの柔軟な羽根部材５９が一体的に設けられ、この羽根部材５９の先端にはファイバーブラシ６０が植設されている。従って図８（ｂ）に示すように攪拌羽根２２の回転に伴って、これに取り付けられているワイパ部材５８が検出面５３上の付着塊５４を先端のファイバーブラシ６０で掃き落とすこととなる。
【００４９】
次に上述の水分センサＨＳの作用と、図１の装置におけるコントローラ６５について説明する。このコントローラ６５はマイクロコンピュータ（マイコン）で構成するか、または電子回路で構成する。図８には電子制御の概念図を示す。コントローラ６５には前述の温度センサＴＳ、水分センサＨＳの出力端子が接続される。そして温度センサＴＳは例えばサーミスタで構成し、処理槽１０内の温度を検出し、その検出値を電流値としてコントローラ６５に電気的に伝達する。また水分センサＨＳは前述のプローブ電極５０ａ、５０ｂ間に電流を印加し電気抵抗の変化を伝達する。そこでコントローラ（制御手段）６５は入力された各検出値を予め設定された基準値と比較手段６６で比較する。この比較手段６６はコンパレータ或いは抵抗値のブリッジ回路で構成する。
【００５０】
そこでコントローラ（制御手段）６５は温度センサＴＳからの検出値と予め設定された基準値を比較して、基準温度より処理槽内温度が高いときは前述の送風手段３１の送風を停止するか、或いは送風手段３１内部の加熱ヒータ３１ｈの給電を停止する。また処理槽内温度が基準温度より低いときは送風手段３１の送風を開始するか、或いは送風手段３１内部の加熱ヒータ３１ｈに給電する。この温度制御は処理槽内温度制御回路６７で行う。
【００５１】
また、コントローラ（制御手段）６５は水分センサＨＳの検出値を基準値と比較して含水量が多いときは前述の送風手段３１の送風を開始するか、或いは送風手段３１内部の加熱ヒータ３１ｈに給電する。また含水量が基準値より少ないときは図示しない給水パイプに配置したノズルから給水する。この水分量制御は給水要否判別回路６８で行う。上記制御手段（コントローラ）６５は水分センサＨＳ及び温度センサＴＳの検出値に係わらず予め設定されている空気を空気供給機構４０から槽内に供給する。このため給気モータ（不図示）を所定回転で回転する。また同様に水分センサＨＳ及び温度センサＴＳの検出値に係わらず予め設定されている回転数で攪拌モータＫＭを所定回転で回転する。この制御は攪拌給気制御回路６９で行う。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ 有機廃棄物処理装置（攪拌処理装置）
Ｍ 処理物
１０ 処理槽
１１ａ 槽壁
１１ｂ 底壁
１０ｘ 検出部
１１ｙ 破砕突起
１１ 装置外筺（ハウジング）
２０ 攪拌手段
２１ 回転軸
２２ スパイラル羽根（攪拌羽根）
２２ａ 第１スパイラル羽根
２２ｂ 第２スパイラル羽根
２２ｘ 支持ステム
２２ｙ 突起
３１ 送風手段
３１ｈ 加熱ヒータ
４０ 空気供給機構
４１ 空気供給パイプ
４２ 給気口
４３ 空気導入口
４５ 供給ポンプ
４６ 回転羽根部材
４７ ブラケット
４８ 環流パイプ
５０ａ，５０ｂ プローブ電極
５１ 絶縁ブラケット
５２ 接続端子
５３ コーティング面（検出面）
５４ 付着塊
５５ ワイパ機構
５６ ワイパ部材
５６ａ 先端部
５６ｂ ワイパエッジ
５６ｃ 凹陥部
５７ ボルト
５８ ワイパ部材（変形例）
５８ａ 基端部（変形例）
５９ 羽根部材
６０ ファイバーブラシ
６５ コントローラ（制御手段）
６６ 比較手段
６７ 槽内温度制御回路
６８ 給水要否判別回路
６９ 攪拌給気制御回路
ＴＳ 温度センサ
ＨＳ 水分センサ
ＫＭ 攪拌モータ
Ｍ２ 回転羽根部材駆動モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性処理物を攪拌処理する攪拌処理装置であって、
前記流動性処理物を収容する処理槽と、
前記処理槽内に配置された流動性処理物を攪拌する攪拌手段と、
この攪拌手段で前記処理槽内を流動する処理物の含水量を検出する水分センサと、
を備え、
前記水分センサを配置した前記処理槽内壁の水分検出部には、
付着した処理物を除去するワイパ部材と、
このワイパ部材を前記水分検出部に接触又は近接して移動する駆動手段と、
が設けられていることを特徴とする攪拌処理装置。
【請求項２】
前記攪拌手段は、
前記処理槽内に配置された回転軸と、
この回転軸に取付けられた攪拌ブレードと、
で構成され、
前記ワイパ部材は、
前記攪拌ブレード又は回転軸に一体的に取り付けられた基端固定部と、
前記処理槽内壁の水分検出部に近接して摺動する先端羽根部と、
で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の攪拌処理装置。
【請求項３】
有機廃棄物を微生物で分解処理する有機廃棄物処理装置であって、
前記有機廃棄物を収容する処理槽と、
前記処理槽内に配置され前記有機廃棄物と微生物を含有した培養物質とを攪拌する攪拌手段と、
この攪拌手段で前記処理槽内を流動する堆積物の含水量を検出する水分センサと、
を備え、
前記水分センサの検出針は、前記処理槽内を流動する堆積物と接触するように前記処理槽内壁の水分検出部に配置され、
前記処理槽内壁の水分検出部には、
付着した処理物を除去するワイパ部材と、
このワイパ部材を前記水分検出部に接触又は近接して移動する駆動手段と、
が設けられていることを特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記処理槽内壁の水分検出部はフッ素樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項３に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記ワイパ手段は、前記処理槽内壁の水分検出部と所定の間隙を形成して回転動する羽根部材を有し、
この羽根部材と前記水分検出部との間隙は２５ミリメートル以下に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項６】
前記ワイパ手段は、前記処理槽内壁の水分検出部の壁面に接する羽根部材を有し、
この羽根部材は柔軟性を有するファイバーで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項７】
前記水分センサは、
前記処理槽内壁の水分検出部に露出させた一対のプローブ電極と、
このプローブ電極に所定電圧を印加して電流の変化を固定抵抗の端子間電圧の変化として検出する検出回路と、
を備えていることを特徴とする請求項３に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項１】
流動性処理物を攪拌処理する攪拌処理装置であって、
前記流動性処理物を収容する処理槽と、
前記処理槽内に配置された流動性処理物を攪拌する攪拌手段と、
この攪拌手段で前記処理槽内を流動する処理物の含水量を検出する水分センサと、
を備え、
前記水分センサを配置した前記処理槽内壁の水分検出部には、
付着した処理物を除去するワイパ部材と、
このワイパ部材を前記水分検出部に接触又は近接して移動する駆動手段と、
が設けられていることを特徴とする攪拌処理装置。
【請求項２】
前記攪拌手段は、
前記処理槽内に配置された回転軸と、
この回転軸に取付けられた攪拌ブレードと、
で構成され、
前記ワイパ部材は、
前記攪拌ブレード又は回転軸に一体的に取り付けられた基端固定部と、
前記処理槽内壁の水分検出部に近接して摺動する先端羽根部と、
で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の攪拌処理装置。
【請求項３】
有機廃棄物を微生物で分解処理する有機廃棄物処理装置であって、
前記有機廃棄物を収容する処理槽と、
前記処理槽内に配置され前記有機廃棄物と微生物を含有した培養物質とを攪拌する攪拌手段と、
この攪拌手段で前記処理槽内を流動する堆積物の含水量を検出する水分センサと、
を備え、
前記水分センサの検出針は、前記処理槽内を流動する堆積物と接触するように前記処理槽内壁の水分検出部に配置され、
前記処理槽内壁の水分検出部には、
付着した処理物を除去するワイパ部材と、
このワイパ部材を前記水分検出部に接触又は近接して移動する駆動手段と、
が設けられていることを特徴とする有機廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記処理槽内壁の水分検出部はフッ素樹脂でコーティングされていることを特徴とする請求項３に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記ワイパ手段は、前記処理槽内壁の水分検出部と所定の間隙を形成して回転動する羽根部材を有し、
この羽根部材と前記水分検出部との間隙は２５ミリメートル以下に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項６】
前記ワイパ手段は、前記処理槽内壁の水分検出部の壁面に接する羽根部材を有し、
この羽根部材は柔軟性を有するファイバーで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の有機廃棄物処理装置。
【請求項７】
前記水分センサは、
前記処理槽内壁の水分検出部に露出させた一対のプローブ電極と、
このプローブ電極に所定電圧を印加して電流の変化を固定抵抗の端子間電圧の変化として検出する検出回路と、
を備えていることを特徴とする請求項３に記載の有機廃棄物処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２５３３６７（Ｐ２０１０−２５３３６７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０５３２９（Ｐ２００９−１０５３２９）
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（５０７３９５７３９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【出願人】（５０７３９５７３９）
【Ｆターム（参考）】
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