説明

生ゴミ処理機

【課題】処理材中に十分な酸素量を供給可能とし、処理材中に生息する微生物の活性を高め、生ゴミの分解処理を効率化する。
【解決手段】処理材を収容する処理槽20と、該処理槽20内に投入された生ゴミおよび処理材を攪拌する攪拌手段(攪拌部材22)と、処理槽20内における処理材上の空気を排気する排気手段(排気ファン44)とを備え、攪拌手段の攪拌動作により処理材によって生ゴミを分解処理する生ゴミ処理機において、処理槽20内に収容した処理材の下部に空気を導入する空気導入管41を配設する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、処理槽に投入される生ゴミを、処理材に生息する微生物の活動により分解処理するバイオ方式の生ゴミ処理機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、一般家庭において日々発生するゴミの減量が社会的な課題となっており、この課題を解決するための一手段として、主として厨房周りで発生する生ゴミを分解処理する生ゴミ処理機が種々提案されている。
【0003】
この種の生ゴミ処理機の一つであるバイオ方式のものは、多孔質化された木質細片やおがくず等の処理材が収容された処理槽の上部に投入口を設け、内部に攪拌手段を配設した構成をなす。そして、投入口を経て処理槽内に投入された生ゴミは、攪拌手段の動作により処理材と共に攪拌され、処理材に生息させた微生物(食品発酵菌、酵母菌等)により炭酸ガスと水とに分解処理される。
【0004】
こ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8−132004号公報
【0006】
この生ゴミ処理機では、分解処理を効率的に行わせるためには、適量の水分を含み適温に保たれた処理材に十分な量の空気(酸素)を供給し、該処理材を微生物の活動に適した環境に保つ必要がある。
【0007】
そこで、特許文献1では、処理槽の内部を加熱するヒータと、処理槽の内部に空気を供給する給気ファンと、処理槽内の空気を排気する排気ファンとを備え、前記ヒータをオンオフ制御して処理槽の内部を適温に保つとともに、給気ファンおよび排気ファンの動作制御により処理槽の内部に外気を供給可能に構成している。
【0008】
そして、前記攪拌体を動作させて攪拌する攪拌制御と、処理材中に空気を供給するとともに分解により生成された炭酸ガスおよび水分を処理槽の上部空間を経て処理槽外に排気する給排気制御とを、併せて実行する。これにより、処理材中の水分および温度を適正化し、十分な量の空気を供給して微生物の活性を高め、生ゴミの分解処理を高能率にて行わせるようにしている。
【0009】
しかしながら、この特許文献では、処理材への酸素供給は、処理槽上部に配置した給気ファンにて処理材の表面に送風し、排気ファンにて外部に排出するものであるため、攪拌時の処理材の一部には供給されるが、基材内(底)部には供給されない。そのため、処理材に対して適正な酸素供給が行われず、処理材に生息した微生物の活性化が不十分であり、生ゴミの分解処理効率が悪いという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、処理材中に十分な酸素量を供給可能とし、攪拌制御および給排気制御を実行することにより、処理材中に生息する微生物の活性を確実に高め、生ゴミの分解処理を効率化できる生ゴミ処理機を提供することを課題とする。また、処理材の含水量の検出結果に基づく攪拌制御および給排気制御を最適化し、処理材中に生息する微生物の活性を確実に高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
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と、該処理槽内に投入された生ゴミおよび前記処理材を攪拌する攪拌手段と、前記処理槽内における処理材上の空気を排気する排気手段とを備え、前記攪拌手段の攪拌動作により処理材によって生ゴミを分解処理する生ゴミ処理機において、前記処理槽内に収容した処理材の下部に空気を導入する空気導入管を配設する構成としている。
【0012】
この生ゴミ処理機によれば、空気導入管からの空気(酸素)を処理槽の下部の処理材中に供給する。そのため、その空気は、処理材の隙間を通って処理材の上部へ循環した後、排気手段によって分解により生成された炭酸ガスや水分と一緒に外部に排気される。このように、処理槽の下部から処理材に対して空気を供給するため、処理材に対して効率よく酸素を供給できる。その結果、処理材に生息する微生物の活性を高めることができ、生ゴミの分解処理を効率化できる。
【0013】
この生ゴミ処理機では、前記空気導入管を処理槽の中心を避けて略径方向に延びるように配管し、その側部に空気を吐出する複数の吐出口を設けることが好ましい。
この場合、前記攪拌手段は、垂直方向に延びる回転軸から放射状に突出する複数の羽根部を備え、前記吐出口を、前記羽根部の回転方向前方に向けて開口することが好ましい。
このようにすれば、攪拌手段による攪拌時に空気導入管の吐出口が処理材等によって詰まるという問題が生じることを防止できる。
【0014】
また、前記空気導入管を有端略環状に配管し、その内側部に空気を吐出する複数の吐出口を設けることが好ましい。ここで、この有端略環状とは、例えば処理槽の平面視形状が円形である場合、略C字形状である。そして、このような略環状の空気導入管に対して、内側部に複数の吐出口を設けているため、水平方向での処理材に対する空気の供給量に偏りが生じることを防止できる。
【0015】
さらに、前記空気導入管は、一端から他端に向けて空気を供給しており、前記吐出口の開口面積を、一端から他端に向けて順次大きくすることが好ましい。このようにすれば、空気導入管に対する入り口側である一端から先端である他端にかけて、各吐出口からの空気の給気量を一定にすることができる。
【0016】
さらにまた、前記処理槽内への生ゴミの投入を検出する投入検出手段を設け、該投入検出手段により生ゴミの投入を検出すると、空気の導入を開始させることが好ましい。このようにすれば、酸素が必要な生ゴミ投入後に確実に空気を供給できるため、処理材内の微生物の活性化を促進でき、処理材を常に適正な状態に保つことができる。
【0017】
また、前記処理材の含水量を検出する検出手段を設け、該検出手段による検出値が予め設定したオンしきい値になると、空気の導入を開始させることが好ましい。
この場合、前記検出手段による検出値が予め設定したオフしきい値になると、空気の導入を停止させることが好ましい。
また、前記検出手段による検出値に基づいて空気の給気量を調整することが好ましい。
このようにすれば、前記と同様に、酸素が必要な時期に確実に空気を供給できるため、処理材を常に適正な状態に保つことができる。
【0018】
さらに、空気の導入開始から導入終了までに漸次空気の給気量を調整することが好ましい。例えば、空気の導入開始時は供給量を多くして生ゴミの分解処理を促進させ、時間の経過に従って供給量を漸次少なくし、必要以上に乾燥させないように制御する。これにより、処理材を常に適正な状態に保つことができる。
【0019】
さらにまた、前記空気導入管に供給する空気を加熱する加熱手段を設けることが好ましい。このようにすれば、処理材に対して温風を供給できるため、処理材に生息した微生物をより活性化できるとともに、水分除去時間の短縮を図ることができるため、更に処理効率を向上できる。
【発明の効果】
【0020】
本発明の生ゴミ処理機では、空気導入管からの空気を処理槽の下部の処理材中に供給するため、処理材に対して効率よく酸素を供給できる。その結果、処理材に生息する微生物の活性を高めることができ、生ゴミの分解処理を効率化できる。また、生ゴミの投入後や、実際の水分に応じて給気制御を行うことにより、処理材を常に適正な状態に保つことが可能になり、その結果、分解処理の効率をも向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【0022】
図1は、本発明の第1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、内部の処理槽20に、食品発酵菌や酵母菌等の有機物を分解する能力を有する好気性の微生物(バイオ菌)を多孔質化された木質細片やおがくず等の基材に担持させた処理材を収容し、投入した生ゴミを処理材によって分解させるバイオ方式であり、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48とからなる。
【0023】
前記処理機本体10は、その外装体11の内部に処理槽20を配設することにより、該処理槽20内の処理部と処理槽20外の部品配設部とに区画したものである。この外装体11は、略四角筒状をなす枠体12の底に底板13が配設されるとともに、上部に蓋枠14が配設されたものである。前記枠体12の前面(図1中左側)と後面(図1中右側)には、前カバー15と後カバー16とが着脱可能に配設されている。前記蓋枠14には、その前部、即ち、処理機本体10の上面前側に生ゴミの投入口14aが設けられている。また、枠体12の内部には、処理槽20の上端に位置するように仕切板17が配設されている。この仕切板17は、処理槽20の上端前部に位置するように開口部17aが設けられ、該開口部17aと前記蓋枠14の投入口14aとの間には筒状をなすシュート18が配設されている。このシュート18の後面側には吸気口19が設けられ、この吸気口19に後述する排気手段を構成する排気ダクト43が接続されている。
【0024】
前記処理槽20はPP(ポリプロピレン)製であり、図1および図2に示すように、その横断面積が上側の開口に向けて徐々に広がるバケット形の有底円筒状容器からなる。この処理槽20の前側上部には、前方に位置するシュート18の前面を覆うように前方に膨出する膨出部20aが設けられている。また、この処理槽20の底には、有底筒状をなす軸受部21が一体に設けられている。
【0025】
前記処理機本体10には、処理槽20内に回転可能に支持される攪拌部材22と、前記仕切板17上に配設した駆動手段である駆動モータ23とからなり、処理槽20内に収容した生ゴミと処理材とを攪拌する攪拌手段が設けられている。
【0026】
前記攪拌部材22は金属製であり、図2および図3に示すように、垂直方向に延びる回転軸24に、攪拌翼を構成する第1から第3の羽根部26,29A,29B,32を放射状をなすように固着した縦型のものである。
【0027】
前記回転軸24は、その下端が前記軸受部21に回転可能に支持される一方、上端に継手部材25が配設されている。そして、この継手部材25が前記仕切板17を貫通され、該仕切板17上に配設した前記駆動モータ23の出力軸23aに接続されている。
【0028】
前記第1羽根部26は、前記回転軸24の下端近傍に接合され、処理材および生ゴミを上向きに押し上げるように作用するものである。この第1羽根部26は、回転軸24に対して水平方向に延びるように接合される第1取付部27を備え、該第1取付部27から屈曲されて回転方向後側に向けて上方に傾斜するように設けられている。これら第1羽根部26および第1取付部27には、その連続部分を除く外周縁に、補強および軸受部21を覆うカバーの役割をなす第1リブ部28a,28bが屈曲により連設されている。
【0029】
前記第2羽根部29A,29Bは、処理槽20内に収容された処理材および生ゴミに埋没されるように回転軸24の中間部分に接合され、処理材および生ゴミを上向きに押し上げるように作用するものである。この第2羽根部29A,29Bは、回転軸24に対して水平方向に延びるように接合される第2取付部30を備え、該第2取付部30の先端から上下に屈曲されて回転方向後側に向けて上方に傾斜するように設けられている。これら第2羽根部29A,29Bおよび第2取付部30には、その連続部分を除く外周縁に、それぞれ補強の役割をなす第2リブ部31a,31bが屈曲により連設されている。
【0030】
前記第3羽根部32は、処理槽20内に収容された処理材および生ゴミの上表面より露出するように回転軸24の上方部分に接合され、投入口14aからの投入により処理材上に載った生ゴミを下向きに押し下げ、処理材内に没入させるように作用するものである。この第3羽根部32は、回転軸24に対して水平方向に延びるように接合される第3取付部33を備え、該第3取付部33の先端から上下に屈曲されて回転方向前側に向けて上方に傾斜するように設けられている。これら第3羽根部32および第3取付部33には、その連続部分を除く外周縁に、それぞれ補強の役割をなす第3リブ部34a,34bが屈曲により連設されている。
【0031】
前記羽根部26,29A,29B,32からなる攪拌翼は、回転軸24の一番下側である一段目に、前記第1羽根部26が配設される。また、二段目に配設される第2羽根部29Aは、第1羽根部26に対して、攪拌部材22の回転方向前側に120度回転した位置に固着される。さらに、三段目に配設される第2羽根部29Bは、二段目の第2羽根部29Aに対して、同様に攪拌部材22の回転方向前側に120度回転した位置に固着される。さらにまた、回転軸24の一番上側である四段目に配設される第3羽根部32は、第2羽根部29Bに対して、攪拌部材25の回転方向前側に90度回転した位置に固着される。これにより、本実施形態の攪拌部材22は、回転軸24から各羽根部26,29A,29B,32が放射状に突出する。
【0032】
図1に示すように、前記処理槽20の外周壁には、処理槽20内の処理材を所定温度範囲内に維持するための加熱手段として面状ヒータ35が配設されている。また、外装体11を構成する枠体12の前面と処理槽20との間には、蓋体48を自動開放するために人体の足の進入を検出する測距センサ36と、該測距センサ36を床面から所定高さに配置するためのケース37とが配設されている。前記測距センサ36は、ケーシングの内部に発光素子と、該発光素子から投射した赤外線の反射光を受光する受光素子とを配設したものである。
【0033】
本実施形態では、図1および図2に示すように、処理槽20内に空気を供給する給気手段と、処理槽20における処理材上の炭酸ガスを含む空気を排気する排気手段とが配設されている。
【0034】
給気手段は、空気を吐出する圧縮ポンプ38と、該圧縮ポンプ38に接続された加熱部39と、該加熱部39に接続された耐熱性および可撓性を有する連結管40と、該連結管40に接続された空気導入管41とを備えている。この空気導入管41は、処理槽20内に収容した処理材の下部に空気を導入するように、処理槽20の下部において中心に位置する攪拌部材22の回転軸24を避けて略径方向に延びるように配管されている。また、この空気導入管41は、連結管40に接続した端部と逆側端が閉塞され、その接続端(一端)から閉塞端(他端)にかけて所定間隔をもって複数(本実施形態では8個)の吐出口42a〜42hが設けられている。これら吐出口42a〜42hは、前記攪拌部材22の回転方向前方に向けて開口するように、接続端の側の吐出口42a〜42dと、閉鎖端の側の吐出口42e〜42hとが180度回転した逆側に位置するように設けられている。即ち、本実施形態の攪拌部材22は、図2中反時計回りに回転されるため、回転軸24の左側に位置する吐出口42a〜42dは、平面視で下側に位置する側部が開口されるように設けられ、回転軸24の右側に位置する吐出口42e〜42hは、平面視で上側に位置する側部が開口されるように設けられている。しかも、接続端の側に位置する吐出口42aから閉鎖端の側に位置する吐出口42hまで、その空気の吐出口42a〜42hを均等にするために、吐出口42a〜42hにかけて開口面積(直径)が大きくなるように設定されている。
【0035】
排気手段は、図4(A),(B)に示すように、攪拌部材22の駆動モータ23を迂回するようにシュート18に接続した排気ダクト43と、該排気ダクト43の内部に配設した送風手段である排気ファン44とを備えている。また、排気ダクト43の内部には、排気する空気に含まれた臭分は勿論、処理槽20内の空気に含まれた臭分を分解除去する脱臭手段が更に配設されている。この脱臭手段は、機内側から機外側に向けて順次配設した加熱ヒータ45と、加熱温度の検出手段であるサーミスタ46と、臭分を化学的に反応させてCOやHOに変化させる触媒47とを備え、サーミスタ46の検出値に基づいてマイコン58がオン、オフ制御するものである。
【0036】
前記蓋体48は、前記処理機本体10の蓋枠14の上面に回動可能に取り付けられるとともに、付勢手段であるヒンジスプリング49により開放方向に付勢されたものである。そのヒンジ接続部分の近傍には、下向きに円弧状に突出する押圧部材50が設けられ、該押圧部材50によるスイッチ51のオン、オフにより、蓋体48の開放および閉塞状態を検出できるように構成している。また、この蓋体48の前部には、図1に示すように、下向きに突出した係止受部52が設けられ、この係止受部52がロック手段53によってロックおよびアンロックされる。このロック手段53は、係止受部52を係止する回動可能な係止部材と、該係止部材を動作させるソレノイドとからなる。なお、スイッチ51によって開放状態から閉塞状態になったことを検出するということは、ユーザが生ゴミを投入して蓋体48を閉じたことを意味するため、このスイッチ51は、処理材内への生ゴミの投入検出手段としての役割もなす。
【0037】
図1および図5に示すように、このように構成された生ゴミ処理機には、処理材の温度を検出する温度検出手段として、処理槽20内の処理材の収容域に第1温度センサ54が配設されるとともに、処理槽20の外部に第2温度センサ55が配設されている。そして、これら温度センサ54,55の検出値に基づいて内外の温度差を演算し、その温度差に基づいて予め設定された補正値を第1温度センサ54の検出値による検出温度に加算して、予め設定された処理材の温度制御を行う。
【0038】
また、処理材の含水量を検出する水分検出手段として、処理槽20の内部に位置するように一対の電極56a,56bが配設されている。前記電極56a,56bは、処理槽20の平面視における対向位置で、かつ、上下に所定間隔をもって位置するように配置されている。そして、図示しない電圧印加回路から所定の電圧が印加され、処理材を導体として電流が流れることにより、処理材の含水分を検出できる構成としている。具体的には、処理材を介して通電される電流の大きさは、処理材からなる抵抗値の大きさに比例し、この抵抗値は、処理材の含有水分量の多少に略比例する。従って、電極56a,56bは、例えば、これらの間を一つの抵抗として組み込んでなるブリッジ回路の出力を取り出すことにより、処理材中の含有水分量を正しく検出する水分量センサとして利用できる。
【0039】
図1に示すように、前記外装体11と処理槽20との間の前方下部には、駆動モータ23、面状ヒータ35、圧縮ポンプ38、排気ファン44、加熱ヒータ45および加熱部39の駆動回路、電極56a,56bへの電圧印加回路、並びに温度センサ54,55およびサーミスタ等の周辺回路が実装された制御基板57が配設され、この制御基板57に実装された制御手段であるマイコン58は、内蔵されたROMに記憶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58は、商用電源からの電力が電源回路部59により直流電圧に変換され、この直流電圧が印加されることにより動作する。なお、前記各構成部品の動作状態は、内蔵されたセンサや付設したセンサからマイコン58に入力される。
【0040】
そして、蓋体開放手段の役割をなし、前記測距センサ36により人体を含む物体が検出可能な範囲内に近づいたことを検出すると、前記ロック手段53を動作させて係止受部52の係止を解除することにより、ヒンジスプリング49の付勢力によって蓋体48を自動開放させる。この際、攪拌部材が動作(回転)中である場合には、該攪拌部材22の動作の停止処理を行った後に蓋体48の開放処理を行い、動作中でない場合にはそのまま開放処理を行う。
【0041】
また、スイッチ51により蓋体48が閉塞されたことを検出すると、その閉塞時を制御の開始点として、内蔵した時間計時タイマ60により時間の計測を開始し、攪拌部材22の回転、面状ヒータ35のオン、オフ、排気ファン44および圧縮ポンプ38のオン、オフ制御を開始する。これにより、処理材に担持させた微生物に対して、適温適湿状態で、常に新鮮な空気に接触させて活性化を促進させるように構成している。
【0042】
具体的には、前記面状ヒータ35は、前記温度センサ54,55の検出値に基づいて判断した処理材の温度が、予め設定されたオンしきい値(20℃)より低い場合に加熱を行い、予め設定されたオフしきい値(40℃)より高い場合に加熱を停止する。
【0043】
また、圧縮ポンプ38は、電極56a,56bからなる水分量センサによる検出値に基づいて、含水率が予め設定されたオンしきい値(30%)以上になると空気の導入が開始され、予め設定されたオフしきい値(30%)未満になると、空気の導入が停止される。しかも、その検出値に応じて空気の給気量が更に調整される。また、処理材の温度に基づいて、加熱部39が更にオン、オフ制御される。
【0044】
さらに、電極56a,56bによる検出値に基づいて処理材の処理機能(含水率)の状態を判断し、その判断結果を操作パネル61の表示部に表示する。ここで、判断する処理材の状態は、含水率が適量な30%以上で45%以下の良好状態、含水率が30%未満の乾燥状態、および、含水率が45%より多く新たな投入を停止するべとつき状態である。なお、この表示部の表示は、前記電極56a,56bによる含水量と温度センサ54,55の検出値とを組み合わせて行ってもよい。
【0045】
次に、マイコン58による生ゴミ処理制御工程について具体的に説明する。
【0046】
この生ゴミ処理制御工程では、マイコン58は、図6に示すように、まず、ステップS1で、測距センサ36を介して蓋体48の開放要求を検出したか否かを判断する。そして、開放要求を検出した場合にはステップS2に進み、開放要求を検出しない場合にはステップS6に進む。なお、測距センサ36およびロック手段53による蓋体48の自動開放機構を搭載しない場合には、スイッチ51により蓋体48の開放を検出する。
【0047】
ステップS2では、攪拌部材22、面状ヒータ35、排気ファン44および圧縮ポンプ38等の駆動部品の停止処理を行った後、ステップS3で、ロック手段53を動作させて蓋体48の開放処理を行う。ついで、ステップS4で、スイッチ51を介して蓋体48が閉塞されたことを検出するまで待機し、蓋体48の閉塞を検出すると、ステップS5で、処理材の含水量等に基づいた処理機能の状態を検出する周期を計時する検出周期タイマ(7分)をリセットしてスタートさせてステップS6に進む。
【0048】
ステップS6では、検出周期タイマタイマがカウントアップしたか否かを検出する。そして、カウントアップした場合にはステップS7に進み、カウントアップしていない場合にはステップS9に進む。
【0049】
ステップS7では、次に処理材の処理機能の状態を検出するために検出周期タイマをリセットしてスタートさせた後、ステップS8で、温度センサ54,55および電極56a,56bによる処理材状態検出処理を実行してステップS9に進む。
【0050】
ステップS9では、駆動モータ23および攪拌部材22からなる攪拌手段制御処理、面状ヒータ35による加熱手段制御処理、圧縮ポンプ38および加熱部39による給気手段制御処理、排気ファン44および脱臭手段による排気手段制御処理、および、処理材の状態を表示する操作パネル61の表示手段変更処理からなる処理材調整処理を実行してステップS1に戻る。なお、この処理材調整処理での各処理は、全て並行して実行される。
【0051】
ここで、ユーザが生ゴミを投入した直後は、ステップS1〜S6を経てステップS9に至る。そして、生ゴミの投入直後は、その時の生ゴミの投入量が不明であるため、それに伴う水分増加および温度低下を予測することはできない。そのため、本実施形態では、投入直後を意味する蓋体48の閉塞を検出した直後に処理材調整処理に至ると、適温適湿の良好状態(含水率40%、温度40℃)の場合と同様の制御を実行する。
【0052】
そのうち、攪拌手段制御処理は、予め設定した動作時間、攪拌部材22を動作させた後、予め設定した停止時間、攪拌部材22を停止させる周期を繰り返すように制御するものである。本実施形態では、検出周期の7分のうち、動作時間は、処理材が良好状態である場合には60秒動作させ、乾燥状態である場合には48秒動作させ、べとつき状態である場合には72秒動作させるように設定している。
【0053】
加熱手段制御処理は、攪拌部材22と同様に、予め設定した動作時間、面状ヒータ35をオンさせた後、予め設定した停止時間、面状ヒータ35をオフさせる周期を繰り返すように制御するものである。本実施形態では、検出周期の7分のうち、動作時間は、処理材が良好状態である場合には3分動作させ、乾燥状態である場合には1分動作させ、べとつき状態である場合には5分動作させるように設定している。但し、時間の代わりに面状ヒータ35による加熱量を変更してもよい。
【0054】
給気手段制御処理は、図7に示すように、電極56a,56bによる検出値に基づいて圧縮ポンプ38を制御するとともに、温度センサ54,55による処理槽20の内外の検出値に基づいて加熱部39を制御するもので、その動作時間は、攪拌部材22の制御に同期させて行う。
【0055】
即ち、圧縮ポンプ38は、含水率が30%未満である場合には停止され、30%以上で35%以下である場合には少量の空気を供給するように微弱運転され、35%より高く40%以下である場合には微弱運転より供給量が多い弱運転され、40%より高く45%以下である場合には弱運転より更に供給量が多い中運転され、45%より高い場合には中運転より更に供給量が多い強運転される。
【0056】
また、加熱部39のヒータは、温度センサ54,55の検出値によって判断した処理材の温度が20℃未満の場合で、かつ、含水率が30%未満の場合にはオフ状態で運転され、30%以上で35%以下である場合には50%の加熱量で運転され、35%より高く40%以下である場合には100%の加熱量で運転され、40%より高い場合には100%の加熱量で運転される。また、処理材の温度が20℃以上で40℃以下の場合で、かつ、含水率が30%未満の場合にはオフ状態で運転され、30%以上で35%以下である場合には50%の加熱量で運転され、35%より高く40%以下である場合には100%の加熱量で運転され、40%より高い場合には100%の加熱量で運転される。また、処理材の温度が40℃より高い場合で、かつ、含水率が30%未満の場合にはオフ状態で運転され、30%以上で35%以下である場合には50%の加熱量で運転され、35%より高く40%以下である場合には100%の加熱量で運転され、40%より高い場合には100%の加熱量で運転される。このように、本実施形態では、処理材の温度に拘わらず湿度のみに応じて加熱部39の制御を行っているが、温度と湿度に基づいて更に細かく加熱量を調整することもできる。
【0057】
排気手段制御処理は、予め設定した動作時間、排気ファン44および脱臭手段の加熱ヒータ45を連動させて動作させた後、予め設定した停止時間、排気ファン44および脱臭手段を連動させて停止させる周期を繰り返すように制御されるものである。本実施形態では、検出周期の7分のうち、動作時間は、処理材が良好状態である場合には3分動作させ、乾燥状態である場合には0分動作させ、べとつき状態である場合には6分動作させる。但し、排気ファン44は、その風量を少なくとも2段階で変更可能なものを用い、良好状態では通常の風量で排気を行い、臭気が放出され易いべとつき状態では風量が少ない弱風で排気を行うことにより、脱臭機能を向上させることが好ましい。
【0058】
表示手段変更処理は、前述の通り、処理材検出処理によって検出した処理材の含水率(量)に基づいて操作パネル61の表示部を点灯させるものである。
【0059】
次に、制御による生ゴミ処理について具体的に説明する。
【0060】
まず、蓋体48が開放されて投入口14aから生ゴミが投入されると、この生ゴミは、シュート18を経て処理槽20内に投入され、該処理槽20内に収容された処理材の上に載る。そして、ユーザが蓋体48を閉塞すると、駆動モータ23が駆動されることにより攪拌部材22が所定時間回転する。これにより、生ゴミは、処理材と一緒に攪拌されて内部に没入されるように作用し、該処理材中に生息する微生物の活動により、炭酸ガスと水とに分解処理される。
【0061】
また、分解により生じた炭酸ガスは、空気導入管41から吐出される空気と一緒に処理材の上部に至り、排気ファン44によって外部に排気される。また、水は、面状ヒータ35による加熱で水蒸気となって、炭酸ガスと同様に空気と一緒に処理材の外部に排出される。
【0062】
さらに、処理材は、攪拌部材22、面状ヒータ35、圧縮ポンプ38および排気ファン44により適温適湿に維持されることにより、生息した微生物の活性が高められ、生ゴミの分解効率を向上することが可能になる。具体的には、攪拌部材22の回転により、処理材は上方へ持ち上げられるように作用し、該処理材の内部の換気および水分の放出が効果的に促進される。また、面状ヒータ35による加熱により、処理材は適温に加熱され、含有した水分を気化するように作用される。さらに、圧縮ポンプ38による給気により、処理材中のガスや水蒸気の放出を促進するとともに、生息した微生物に新鮮な空気(酸素)が供給されることにより、活性が促進される。しかも、加熱部39による供給される空気の加熱により、処理材の加熱が促進されるとともに、適湿化が促進される。そして、排気ファン44の排気により、水分を含んだ空気を効率的に外部に排気することにより、適湿化が促進される。
【0063】
このように、本発明の生ゴミ処理機では、空気導入管41からの空気(酸素)を処理槽20の下部の処理材中に供給するため、その空気は、処理材の隙間を通って処理材の上部へ循環した後、排気ファン44によって分解により生成された炭酸ガスや水分と一緒に外部に排気される。しかも、処理材に対して効率よく酸素を供給できるため、処理材に生息する微生物の活性を高めることができ、生ゴミの分解処理を効率化できる。
【0064】
また、前記空気導入管41は、処理槽20に対して略径方向に延びるように配管しており、その側部に形成する吐出口42a〜42hは、攪拌部材22の回転方向前方に向けて開口するように設けているため、その吐出口42a〜42hが処理材や生ゴミの押圧力によって目詰まりするという問題を防止できる。しかも、各吐出口42a〜42hは、内部圧力が高い接続端側である吐出口42aから内部圧力が低い閉鎖端側である吐出口42hにかけて、その開口面積を順次大きく形成しているため、各吐出口42a〜42hからの空気の給気量を一定にすることができる。
【0065】
さらに、生ゴミの投入後は、適温適湿の良好状態の場合と同様の制御を実行する。即ち、最も生ゴミを効率的に分解処理する必要があり、微生物を活性化させるために酸素が必要な時期に、確実に空気導入管41から空気が供給するため、処理効率の向上を図ることができる。しかも、処理材の含水量を検出する検出手段として電極56a,56bを配設し、その検出値による含水量に基づいて圧縮ポンプ38をオン、オフ制御するうえ給気量をも調整するため、酸素が必要な時期に適量の空気を供給でき、処理材を常に適正な状態に保つことができる。
【0066】
しかも、空気導入管41に処理槽20内に供給する空気を加熱する加熱手段を設け、処理材に対して温風を供給できる構成としているため、処理材が含む水分除去時間の短縮を図ることができるとともに、微生物をより活性化でき、更に処理効率を向上できる。そして、このような適量の給気と面状ヒータ35や加熱部39の加熱との相乗作用により、処理材中に生息する微生物の活性を可及的に高めることができ、生ゴミの分解処理を高効率に行わせることが可能となる。
【0067】
図8(A),(B)は第2実施形態の生ゴミ処理機を示す。この第2実施形態では、給気導入管を有端略環状に配管し、その内側部に空気を吐出する複数の吐出口42a〜42wを設けた点でのみ、第1実施形態と相違している。ここで、この有端略環状とは、第1実施形態と同様に、一方の端部が閉塞された環状のパイプを意味し、その開口端が接続端となる。そして、本実施形態では、平面視円形状をなす処理槽20の周壁に沿って処理間隔をもって空気導入管41が位置するように、平面視で略C字形状をなすように配管されている。勿論、吐出口42a〜42wは、接続端の側に位置する吐出口42aから閉鎖端の側に位置する吐出口42wまで、その開口面積が順次大きくなるように形成し、全ての吐出口42a〜42wから均等に空気を供給可能に構成している。
【0068】
このように空気導入管41を配設した第2実施形態では、処理槽20の中央に向けて水平方向に空気が導入される。そのため、処理材に対して水平方向での空気の供給量に偏りが生じることを確実に防止できる。
【0069】
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。
【0070】
例えば、前記実施形態では、水分量センサを構成する電極56a,56bの検出値による処理材の含水量に基づいて給気手段の圧縮ポンプ38による1つの周期での給気量を決定して動作させたが、1周期での給気量を導入開始から導入終了までに調整(変更)可能に構成してもよい。
【0071】
即ち、図9に示すように、給気手段制御処理では、電極56a,56bによる検出値に基づいて、含水率が30%未満である場合には圧縮ポンプ38を停止する。また、30%以上で35%以下である場合には、圧縮ポンプ38を微弱運転し、36秒を越えると停止させる。また、35%より高く40%以下である場合には、圧縮ポンプ38を弱運転し、36秒を越えると微弱運転に変更し、48秒を越えると停止させる。また、40%より高く45%以下である場合には、圧縮ポンプ38を中運転し、36秒を越えると弱運転に変更し、48秒を越えると微弱運転に変更し、60秒を越えると停止させる。また、45%より高い場合には、圧縮ポンプ38を強運転し、36秒を越えると中運転に変更し、48秒を越えると弱運転に変更し、60秒を越えると微弱運転に変更し、72秒を越えると停止させる。このようにしても、処理材を常に適正な状態に保つことができる。
【0072】
また、給気手段の制御は、攪拌部材22の動作時間に同期させる必要はなく、独立で制御してもよい。勿論、処理材の状態を検出する周期は7分に限られず、2時間等の長い周期としてもよい。この場合、処理材の含水量に応じた給気制御をリアルタイムに変更できなくなるため、長い検出周期のうち、電極56a,56bによる検出周期のみを予め設定(例えば10分)し、その検出値による処理材の状態判断結果に基づいてリアルタイムに給気量を調整できるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0073】
【図1】本発明の第1実施形態の生ゴミ処理機を示す断面図である。
【図2】図1の平面視断面図である。
【図3】攪拌部材を示す斜視図である。
【図4】排気手段の構成を示し、(A)平面図、(B)は要部断面図である。
【図5】生ゴミ処理機の構成を示すブロック図である。
【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】マイコンによる給気手段の制御を示す図表である。
【図8】(A)は第2実施形態の生ゴミ処理機を示す断面図、(B)は(A)の空気導入管を示す展開図である。
【図9】給気手段の制御の変形例を示す図表である。
【符号の説明】
【0074】
10…処理機本体
14a…投入口
18…シュート
20…処理槽
22…攪拌部材(攪拌手段)
23…駆動モータ(駆動手段)
24…回転軸
26,29A,29B,32…羽根部
35…面状ヒータ(加熱手段)
38…圧縮ポンプ(給気手段)
39…加熱部
41…空気導入管
42a〜42w…吐出口
43…排気ダクト
44…排気ファン(排気手段)
48…蓋体
51…スイッチ(投入検出手段)
54,55…温度センサ(温度検出手段)
56a,56b…電極(含水量検出手段)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理材を収容する処理槽と、該処理槽内に投入された生ゴミおよび前記処理材を攪拌する攪拌手段と、前記処理槽内における処理材上の空気を排気する排気手段とを備え、前記攪拌手段の攪拌動作により処理材によって生ゴミを分解処理する生ゴミ処理機において、
前記処理槽内に収容した処理材の下部に空気を導入する空気導入管を配設したことを特徴とする生ゴミ処理機。
【請求項2】
前記空気導入管を処理槽の中心を避けて略径方向に延びるように配管し、その側部に空気を吐出する複数の吐出口を設け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】
前記攪拌手段は、垂直方向に延びる回転軸から放射状に突出する複数の羽根部を備え、前記吐出口を、前記羽根部の回転方向前方に向けて開口するように設けたことを特徴とする請求項2に記載の生ゴミ処理機。
【請求項4】
前記空気導入管を有端略環状に配管し、その内側部に空気を吐出する複数の吐出口を設け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5】
前記空気導入管は、一端から他端に向けて空気を供給しており、前記吐出口の開口面積を、一端から他端に向けて順次大きくしたことを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の生ゴミ処理機。
【請求項6】
前記処理槽内への生ゴミの投入を検出する投入検出手段を設け、該投入検出手段により生ゴミの投入を検出すると、空気の導入を開始させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の生ゴミ処理機。
【請求項7】
前記処理材の含水量を検出する検出手段を設け、該検出手段による検出値が予め設定したオンしきい値になると、空気の導入を開始させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の生ゴミ処理機。
【請求項8】
前記検出手段による検出値が予め設定したオフしきい値になると、空気の導入を停止させるようにしたことを特徴とする請求項7に記載の生ゴミ処理機。
【請求項9】
前記検出手段による検出値に基づいて空気の給気量を調整するようにしたことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の生ゴミ処理機。
【請求項10】
空気の導入開始から導入終了までに漸次空気の給気量を調整するようにしたことを特徴とする請求項6または請求項8に記載の生ゴミ処理機。
【請求項11】
前記空気導入管に供給する空気を加熱する加熱手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の生ゴミ処理機。

【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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