JP2002066511A - 生ごみ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生ごみ処理材の温度に影響されずに、生ごみ
処理材の含水率を精度よく検出できるようにした生ごみ
処理装置を提供する。 【解決手段】 生ごみを分解処理する処理槽内に設けら
れた生ごみ処理材と、該生ごみ処理材に接触している被
加熱体、該被加熱体を加熱するヒータ素子、及び上記被
加熱体の温度を検知する温度センサー素子、で構成され
た、加熱された被加熱体における一定時間の温度上昇値
を指標として上記処理材の含水率を求めるための含水率
検知センサーと、上記ヒータ素子により所定時間加熱し
た時の被加熱体の温度から、加熱終了時の被加熱体の温
度までの温度上昇値を上記温度センサー素子にて検知す
るように制御する制御部と、を備えて成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は微生物の力を利用し
て生ごみの分解処理を行う生ごみ処理装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】微生物により生ごみを分解処理する生ご
み処理装置においては、処理槽内に微生物の生息してい
る生ごみ処理材があり、その微生物の生ごみ分解処理能
力は、生ごみ処理材の含水率に影響を受ける。生ごみを
分解処理すると水分が発生し、その水分の一部を生ごみ
処理材が吸収するので、生ごみ処理材の含水率が変動す
るのであるが、生ごみ処理材の含水率が上昇しすぎてド
ロドロ状態に、或は低下して略乾燥状態に至ると、微生
物の生ごみ処理能力は低下する。従って生ごみ処理材の
含水率を検知し制御する手段が必要とされ、この含水率
を制御する手段を含んだ従来例として、例えば特開平８
−５７４５８号公報に提案されている生ごみ処理装置が
ある。この例においては、処理材の含水率を検出するた
めの含水率検知センサーが設けられており、該含水率検
知センサーは、良熱伝導性の被加熱体内に発熱抵抗体と
温度センサー素子を備えており、被加熱体は生ごみ処理
材に接触している。この含水率検知センサーを使用した
含水率検知方法は以下の通りである。まず、発熱抵抗体
への電圧印加による加熱前の被加熱体の温度を含水率検
知センサー内の温度検知センサーにより検知する。この
検知温度は生ごみ処理材の温度と略同じである。次に含
水率検知センサー内の発熱抵抗体に所定時間電圧を負荷
させて被加熱体を加熱し、被加熱体の温度を上昇させ
る。このとき、生ごみ処理材の含水率が高くなると、生
ごみ処理材による被加熱体からの放熱が大きくなり、一
定時間における被加熱体の温度上昇値は小さくなる。一
方、生ごみ処理材の含水率が低くなると、生ごみ処理材
による被加熱体からの放熱が小さくなり、一定時間にお
ける被加熱体の温度上昇値は大きくなる。この一定時間
における温度上昇値は、上記温度センサー素子により検
知され、制御部に入力される。制御部は、この一定時間
における温度上昇値を元に、生ごみ処理材の含水率に換
算する。以上の方法により、含水率検知センサーの一定
時間における被加熱体の温度上昇値を元にして、生ごみ
処理材の含水率を求めていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが加熱前の被加
熱体の温度は、生ごみ処理材の温度が生ごみの分解によ
る発酵熱や外気温度等の影響により変動するため、一定
値にならない。このため、生ごみ処理材の実際の含水率
が或る一定の値のとき、生ごみ処理材の温度の変動によ
り上記温度上昇値は変動するため、含水率検知センサー
による検出含水率は誤差を生じた。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑み、上記生ごみ
処理材の温度に影響されずに、生ごみ処理材の含水率を
精度よく検出できるようにした生ごみ処理装置を提供す
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１においては、生
ごみを分解処理する処理槽２内に設けられた生ごみ処理
材と、該生ごみ処理材に接触している被加熱体２９、該
被加熱体を加熱するヒータ素子２６、及び上記被加熱体
２９の温度を検知する温度センサー素子２７で構成さ
れ、加熱された被加熱体２９における一定時間の温度上
昇値を指標として上記処理材の含水率を求めるための含
水率検知センサー２５と、上記ヒータ素子２６による加
熱開始から所定時間経過した時から一定時間経過時まで
の被加熱体２９の温度までの温度上昇値を上記温度セン
サー素子２７にて検知するように制御する制御部３１
と、を備えたことを特徴とする生ごみ処理装置１を提供
するものである。ここで一定時間の温度上昇値を温度上
昇率と称する。この生ごみ処理装置１によると、上記含
水率検知センサー２５においては、含水率検知時になる
と上記ヒータ素子２６は通電され発熱し、被加熱体２９
は加熱される。このとき、上記所定時間経過以降では、
被加熱体２９の温度センサー素子２７による検知温度
は、通電開始前の被加熱体２９の検知温度に影響されな
い温度、即ち該生ごみ処理材の温度に影響されない温度
となるので、通電開始から上記所定時間経過時以降の被
加熱体２６の温度上昇率は、生ごみ処理材の含水率値に
対し、略一対一の対応関係になる。従って、該生ごみ処
理材の温度に影響されずに、即ち生ごみ分解処理の発酵
熱や外気温度等の変動要因に影響されずに、該生ごみ処
理材の含水率を精度よく検出することができる。

【０００６】また請求項２においては、請求項１記載の
生ごみ処理装置１において、生ごみ処理材の含水率を調
整するための含水率調整手段として、上記生ごみ処理材
を攪拌するための攪拌手段、上記生ごみ処理材へ風を送
るための送風手段、及び上記生ごみ処理材を加熱するた
めの加熱手段のうち、少なくとも一つ以上が上記処理槽
２に設けられており、上記含水率検知センサー２５の温
度検知情報を含水率値に変換する変換手段を備え、この
含水率値に基づき上記制御部３１により上記含水率調整
手段を制御することを特徴とする。この生ごみ処理装置
１によると、上記含水率検知センサー２５の温度検知情
報の変換による含水率値が、微生物の生ごみ分解処理能
力が最適な含水率値になるように、制御部３１は上記含
水率調整手段を制御する。こうして、生ごみ処理材の含
水率は、生ごみ処理材の温度に影響されずに、微生物に
よる生ごみ処理が最も良好に行える、適切な状態とな
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【０００８】本実施形態の生ごみ処理装置１は、図２に
示すように、外殻ケース１０内部に処理槽２が内装され
ている。外殻ケース１０の上面には投入口１２が設けて
あり、投入口１２には開閉自在な蓋７が設けてあり、蓋
７を開けて投入口１２から処理槽２内に生ごみを投入す
ることができるようになっている。処理槽２内には生ご
み処理材を攪拌するための攪拌機構１６があり、攪拌機
構１６は、攪拌羽根１６ａを有する攪拌軸１６ｂが処理
槽２内に架設した状態で成る。そしてモータ１１により
攪拌軸１６ｂが回転し、攪拌機構１６が機能するように
なっている。

【０００９】処理槽２の一側壁の上部には吸気用入口
（図示せず）、他側壁の上部には排気流路４に連通する
出口３が設けられている。排気流路４内には排気ファン
５が設けられている。該排気ファン５を作動させること
により、処理槽内の空気が処理槽２の出口３、排気ファ
ン５及び排気流路４を通じて装置外部に排気されると共
に、装置外部の空気が該吸気用入口を通じて処理槽内へ
吸気される。

【００１０】処理槽２内には微生物が生息したバイオチ
ップと称されるおが屑状の木質細片（例えば特公平２−
３０７６０号公報）のような担体よりなる生ごみ処理材
が充填してある。こうして生ごみを生ごみ処理槽２内に
投入し、攪拌機構１６によって生ごみ処理材を生ごみと
共に所定時間おきに攪拌し、生ごみ処理材に生息する微
生物の働きで生ごみを発酵させて分解処理することがで
きる。

【００１１】処理槽２の下部側面には、該生ごみ処理材
を加熱して生ごみの発酵分解を促進するための面ヒータ
４０が設けられている。

【００１２】生ごみ処理槽２の側面部には含水率検知セ
ンサー２５が設けられており、該含水率検知センサー２
５により生ごみ処理槽２内における生ごみ処理材の含水
率を検出する。この含水率検知センサー２５は図３に示
すように、プリント基板３０にヒータ素子２６及び温度
センサー素子２７を実装し、該プリント基板３０を良熱
伝導性である金属製の被加熱体２９（以後ケーシング２
９と称する）の凹所２９ａ内に入れ、凹所２９ａ内に充
填材２９ｂを充填して構成される。ケーシング２９は生
ごみ処理槽２の側面部に取り付けられ、生ごみ処理材と
接触している。なおヒータ素子２６及び温度センサー素
子２７には夫々リード線３５が接続されており、このリ
ード線３５によりヒータ素子２６及び温度センサー素子
２７は制御部３１と接続される。

【００１３】図１は、生ごみ処理装置における含水率検
知センサー２５、及び後述する含水率調整手段の制御ブ
ロック図である。制御部３１には、微生物による生ごみ
の分解処理が最も良好に行えるための、生ごみ処理材の
含水率の最適設定値（以後設定含水率値と称する）が入
力されている。制御部３１は含水率検知センサー２５の
ヒータ素子２６及び温度センサー素子２７の制御を行
い、含水率検知センサー２５による検知含水率値を該設
定含水率値に近づけるように、含水率調整手段である、
生ごみ処理材の攪拌手段としての攪拌羽根１６の攪拌頻
度と、生ごみ処理材への送風手段としての排気ファン５
の風量調整と、生ごみ処理材の加熱手段としての面ヒー
タ４０のオン・オフと、を運転制御するようになってい
る。

【００１４】次に含水率の検知方法について説明する。
制御部３１が、含水率検知時になると、まずヒータ素子
２６への通電前におけるケーシング２９の温度を、含水
率検知センサー２５の温度センサー素子２７により検知
する（この検知温度をＴｏと称する）。この通電前のケ
ーシング２９の温度は生ごみ処理材の温度と略同じであ
るので、Ｔｏは生ごみ処理材の温度とみなして良い。次
に制御部３１は、含水率検知センサー２５内のヒータ素
子２６に一定時間ｔ３秒（例えば３００秒）通電させ、
含水率検知センサー２５のケーシング２９の温度を上昇
させる。そして制御部３１は、上記一定時間ｔ３秒（３
００秒）後の含水率検知センサー２５のケーシング２９
の温度を温度センサー素子２７により検知し（この検知
温度をＴ３と称する）、Ｔ３とＴｏの差を温度上昇値Δ
Ｔａとして検出する。この温度上昇値ΔＴａにおいて
は、生ごみ処理材の含水率が低くなると、含水率検知セ
ンサー２５のケーシング２９からの放熱が小さくなり、
温度上昇値ΔＴａは大きくなる。一方、生ごみ処理材の
含水率が高くなると、含水率検知センサー２５のケーシ
ング２９からの放熱が大きくなり、温度上昇値ΔＴａは
小さくなる。従って、上記温度上昇値ΔＴａと生ごみ処
理材の含水率は対応しているので、温度上昇値ΔＴａを
指標として生ごみ処理材の含水率を求めることができ
る。実際には、一定時間における温度上昇値と生ごみ処
理材の含水率との関係が、関係式として、或は関係を示
す表として、例えば制御部３１内の変換部（図示せず）
に入力されており、一定時間における温度上昇値と生ご
み処理材の含水率との関係に基づいて、上記温度上昇値
ΔＴａから生ごみ処理材の含水率に変換するようになっ
ている。ここで上記変換部は制御部３１内に設けられる
必要は無く、例えば上記含水率検知センサー２５近傍に
設けられていても良い。この変換部にて変換された含水
率値を制御部３１に入力する構造であれば良い。

【００１５】ところで生ごみ処理材の温度Ｔｏは、生ご
み処理材の生ごみの分解による発酵熱や外気温度等によ
る影響で変動する。従って、生ごみ処理材の含水率が同
じ状況において、含水率検知時での含水率検知センサー
２５の温度センサー素子２７によるケーシング２９の検
知温度は、生ごみ処理材の温度により図４のような挙動
をする。即ち、生ごみ処理材の温度Ｔｏが高いＴｏ１の
ときは、加熱開始より一定時間ｔ３秒経過後の上記温度
上昇値ΔＴａはΔＴａ１となり、含水率検知センサー２
５のケーシング２９からの放熱が大きいと判断されるの
で、該含水率検知センサー２５による検出含水率は、実
際の生ごみ処理材の含水率値に対して高く判断される恐
れがある。一方、生ごみ処理材の温度Ｔｏが低いＴｏ２
のときは、上記温度上昇値ΔＴａはΔＴａ２となり、該
ケーシング２９からの放熱が小さいと判断されるので、
該含水率検知センサー２５による検出含水率は、実際の
生ごみ処理材の含水率値に対して低く判断される恐れが
ある。即ち生ごみ処理材の含水率が同じであっても、生
ごみ処理材の温度の変動により、含水率検知センサー２
５による検出含水率は、誤差を生じることがある。

【００１６】そこでこの実施例での生ごみ処理装置で
は、加熱開始より所定時間経過した後からの温度を検知
することにより、初期の生ごみ処理材の温度の悪影響を
排除するのである。詳しくは以下の通りである。含水率
検知時でのヒータ素子２６に通電させてからの、含水率
検知センサー２５の温度センサー素子２７によるケーシ
ング２９の検知温度の時間変化は図４の通りであるが、
これによると通電開始よりｔ１秒（例えば１８０秒）以
上経過すると、温度センサー素子２７によるケーシング
２９の検知温度は、生ごみ処理材の温度Ｔｏの高低に関
係なくほぼ同じ値である。そこで含水率検知センサー２
５による含水率検出の指標である、一定時間における温
度上昇値を、通電開始ｔ１秒（１８０秒）後からさらに
ｔ２秒（例えば３００秒）経過後の温度Ｔ２と、通電開
始ｔ１秒（１８０秒）経過後の温度Ｔ１との差とし、温
度上昇値ΔＴｂと定義する。この温度上昇値ΔＴｂと生
ごみ処理材の含水率との関係を、予め上記変換部に入力
する。

【００１７】含水率検知センサーによる含水率検出のプ
ロセスを図５に示す。検出時になると、まず含水率検知
センサーのヒータ素子２６に通電が開始される。次に通
電開始ｔ１秒（１８０秒）経過後の温度Ｔ１を温度セン
サー素子２７により検知する。次に通電開始ｔ１秒（１
８０秒）後からさらにｔ２秒（３００秒）経過後の温度
Ｔ２を温度センサー素子２７により検知する。そして次
に温度Ｔ２と温度Ｔ１の差を温度上昇値ΔＴｂとし、最
後に上記変換部にて温度上昇値ΔＴｂを生ごみ処理材の
含水率値に照合させる。こうして、生ごみ処理材の含水
率を検出する。

【００１８】そして検出された含水率を、制御部３１
が、上記設定含水率値（例えば６５％）以上であるか否
か、について判断し、上記含水率調整手段を運転制御す
る。

【００１９】含水率の検出値が設定含水率値（６５％）
以上の場合には、制御部３１は、該含水率調整手段を水
分の蒸発能力が高い高処理モード側で運転するように制
御し、一方該検出値が該設定含水率値未満の場合には、
該含水率調整手段を水分の蒸発能力が低い低処理モード
側で運転するように制御する。この上記高処理モード及
び低処理モードにおいては、更に細かく分かれていても
良い。例えば高処理モードにおいては、蒸発能力の異な
る「標準処理モード」と「強処理モード」とに分かれて
おり、一方低処理モードにおいては、蒸発能力の異なる
「弱処理モード」と「最弱処理モード」に分かれてお
り、そして全体として、蒸発能力においては、「強処理
モード」が最も高く、「標準処理モード」「弱処理モー
ド」「最弱処理モード」の順に蒸発能力が低くなってい
る。図６は、高処理モードと低処理モードの切替え判定
である上記設定含水率値が６５％の場合での各モードに
おける含水率調整手段の運転制御状態を示している。こ
こで面ヒータ４０の温度制御は含水率検知センサー２５
内の温度センサー素子２７の温度に応じて行うものであ
る。

【００２０】含水率検知センサー２５による含水率検出
値が６５％以上の場合には、高処理モード側の「標準処
理モード」により運転されるように制御部３１により制
御される。また「標準処理モード」の運転が或る一定時
間（例えば２４時間）以上続いた場合には、運転モード
が「標準処理モード」から「強処理モード」へ移行す
る。一方該含水率検出値が６５％未満の場合には、低処
理モード側の「弱処理モード」により運転されるように
制御される。また「弱処理モード」運転中に蓋７が開閉
されない状態が或る一定時間（例えば７２時間）以上続
いた場合には、運転モードが「弱処理モード」から「最
弱処理モード」へ移行する。

【００２１】運転が低処理モード側にあるときに、該含
水率検知センサー２５が６５％以上を所定時間（例えば
３０時間）内に一定時間（例えば１６時間）以上検知す
ると、高処理モード側の「標準処理モード」の運転へ移
行し、また運転が高処理モードにあるときに、該含水率
検知センサー２５が６５％未満を所定時間（例えば３０
時間）内に一定時間（例えば１６時間）以上検知する
と、低処理モード側の「弱処理モード」の運転へ移行す
るように制御される。また「最弱処理モード」運転中に
蓋７の開閉が行われると、「弱処理モード」運転へ移行
するという制御も行われる。

【００２２】以上の方法で、制御部３１が含水率調整手
段の制御を行うことにより、生ごみ処理材の含水率は設
定含水率値に近づき、生ごみ処理材は微生物による生ご
み処理が良好な状態となる。

【００２３】なお含水率調整手段の制御方法はこの限り
ではない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の生ごみ処
理装置にあっては、含水率検知センサーが、生ごみ処理
材の温度に影響されずに生ごみ処理材の含水率を精度よ
く検出し、処理材の含水率を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】同上の含水率検知センサー及び含水率調整手段
の制御ブロック図である。

【図２】本発明の実施形態を示す生ごみ処理装置の断面
図である。

【図３】同上の含水率検知センサーを示し、（ａ）は正
面図であり、（ｂ）は断面図である。

【図４】同上の含水率検知センサーの含水率検知時にお
ける検知温度の時間変化を示す説明図である。

【図５】同上の含水率検知センサーによる含水率検出の
プロセスを示した説明図である。

【図６】同上の制御の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 生ごみ処理装置 ２ 処理槽 ２５ 含水率検知センサー ２６ ヒータ素子 ２７ 温度センサー素子 ２９ 被加熱体 ３１ 制御部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 25/56 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＤ (72)発明者 藤田 浩一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 小屋本 政則 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2F056 CL01 2G040 AB08 BA02 BA25 BB04 CA02 CB03 DA02 DA12 EA02 EB02 EC03 FA01 GA07 ZA05 ZA08 4D004 AA03 AC04 CA15 CA19 CA22 CB04 CB28 CB32 CB50 CC08 DA01 DA02 DA06 DA09 DA13 DA20 4G037 CA11 CA18 DA18 DA30 EA03 4G078 AA20 AA22 AB20 BA01 DA03 EA03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生ごみを分解処理する処理槽内に設けら
   れた生ごみ処理材と、該生ごみ処理材に接触している被
   加熱体、該被加熱体を加熱するヒータ素子、及び上記被
   加熱体の温度を検知する温度センサー素子で構成された
   ものであって、加熱された上記被加熱体における一定時
   間の温度上昇値を指標として上記処理材の含水率を求め
   るための含水率検知センサーと、上記ヒータ素子による
   加熱開始から所定時間経過した時から一定時間経過時ま
   での被加熱体の温度の温度上昇値を上記温度センサー素
   子にて検知するように制御する制御部と、を備えたこと
   を特徴とする生ごみ処理装置。
2. 【請求項２】 生ごみ処理材の含水率を調整するための
   含水率調整手段として、上記生ごみ処理材を攪拌するた
   めの攪拌手段、上記生ごみ処理材へ風を送るための送風
   手段、及び上記生ごみ処理材を加熱するための加熱手段
   のうち、少なくとも一つ以上が上記処理槽に設けられて
   おり、上記含水率検知センサーの温度検知情報を含水率
   値に変換する変換手段を備え、この含水率値に基づき上
   記制御部により上記含水率調整手段を制御することを特
   徴とする請求項１記載の生ごみ処理装置。