JP2003144960A - Crushing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、厨芥や発泡トレ
ー、ペットボトル等を粉砕する粉砕装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crushing device for crushing garbage, foam trays, PET bottles and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、都市におけるごみ問題は深刻にな
ってきている。食物の屑である厨芥等は生ごみであるた
め焼却や場合によって生物処理が行われるが、そのまま
処理するのではエネルギ効率が悪いし、発泡トレー、ペ
ットボトル等も再生処理して利用するためには細かく粉
砕する必要がある。このような厨芥や発泡トレー、ペッ
トボトル等を粉砕する従来の粉砕装置として、例えば本
出願人によって提案された特願平１１−１５６１４７号
（特開２０００−３４２９８８号公報）に記載された粉
砕装置がある。以下にこの従来の粉砕装置について説明
する。2. Description of the Related Art In recent years, the problem of garbage in cities has become serious. Garbage, which is food waste, is incinerated and biologically treated depending on the case because it is raw garbage, but if it is treated as it is, it is inefficient in energy, and foam trays, plastic bottles, etc. are recycled and used. Needs to be finely ground. As a conventional crusher for crushing such garbage, foam trays, PET bottles, etc., for example, a crusher described in Japanese Patent Application No. 11-156147 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-342988) proposed by the present applicant. There is. The conventional crushing device will be described below.
【０００３】図５は従来の粉砕装置の内部構造を透視し
て示す斜視図である。図５において、１は厨芥や水等を
投入するための投入口、２は投入口１の直下に設けら
れ、粉砕室壁を形成する中空構造体である。３は底板、
４は中空構造体２の下部に設けられた粉砕物流入室、５
は中空構造体２の中心位置に垂直に設置されて高速回転
する回転軸、６は粉砕装置下部に設けられ、回転軸５を
駆動するための動力源となるモーターである。底板３
は、中空構造体２内で粉砕部と粉砕物流入室４とを仕切
っている。７は粉砕物流入室４から外部に向けて取り付
けられた粉砕物を排出するための排出管、８は中空構造
体２内側面に取り付けられた固定刃、９はシンク、１０
は水栓、１１は回転刃、１２は回転軸５に取り付けられ
たランナーである。回転刃１１はランナー１２に取り付
けられ、中空構造体２の内側面に伸ばされている。FIG. 5 is a perspective view showing the internal structure of a conventional crushing device. In FIG. 5, reference numeral 1 is a charging port for charging garbage, water, etc., and 2 is a hollow structure provided directly below the charging port 1 and forming a crushing chamber wall. 3 is the bottom plate,
4 is a crushed material inflow chamber provided in the lower part of the hollow structure 2.
Is a rotary shaft that is vertically installed in the central position of the hollow structure 2 and rotates at high speed, and 6 is a motor that is provided in the lower part of the crusher and serves as a power source for driving the rotary shaft 5. Bottom plate 3
Divides the crushing part and the crushed material inflow chamber 4 in the hollow structure 2. Reference numeral 7 is a discharge pipe for discharging the crushed material attached to the outside from the crushed material inflow chamber 4, 8 is a fixed blade attached to the inner surface of the hollow structure 2, 9 is a sink, 10
Is a faucet, 11 is a rotary blade, and 12 is a runner attached to the rotary shaft 5. The rotary blade 11 is attached to the runner 12 and is extended to the inner surface of the hollow structure 2.
【０００４】以上のように構成された従来の粉砕装置に
ついて、以下その動作を説明する。図５において、厨芥
等を粉砕する際水栓１０より水を流し、投入口１より厨
芥等と水を中空構造体２内に導入する。その後モーター
６を起動し、回転軸５を高速で回転させることによりラ
ンナー１２および回転刃１１が高速回転し、中空構造体
２内に投入されていた厨芥等は回転刃１１から受ける衝
撃や、固定刃８と回転刃１１との間での切削により粉砕
されていく。粉砕された厨芥物は粉砕物流入室４に流れ
込んでいき、排出管７から排出される。The operation of the conventional crushing device having the above structure will be described below. In FIG. 5, when crushing garbage etc., water is made to flow from the faucet 10 and the garbage etc. and water are introduced into the hollow structure 2 from the inlet 1. After that, the motor 6 is started and the rotary shaft 5 is rotated at a high speed, whereby the runner 12 and the rotary blade 11 are rotated at high speed, and the kitchen waste thrown into the hollow structure 2 receives a shock from the rotary blade 11 or is fixed. It is crushed by cutting between the blade 8 and the rotary blade 11. The crushed kitchen waste flows into the crushed material inflow chamber 4 and is discharged from the discharge pipe 7.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の粉砕装置では、粉砕物の投入量（負荷量）を
考慮せずにモーターを回転させているため、モーターの
効率がよくない。また、粉砕物が多いときや、粉砕時と
くに粉砕当初に、大きな振動を発生するという問題があ
った。However, in the conventional crushing apparatus as described above, since the motor is rotated without considering the input amount (load amount) of the pulverized material, the efficiency of the motor is not good. In addition, there is a problem that a large vibration is generated when there are many pulverized products or during pulverization, especially at the beginning of pulverization.
【０００６】そこで本発明は、モーターの使用効率を上
げ、且つ粉砕時の振動、騒音を減少できる粉砕装置を提
供することを目的とする。[0006] Therefore, an object of the present invention is to provide a crushing apparatus which can improve the use efficiency of a motor and reduce vibration and noise during crushing.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に本発明は、駆動電源の電圧設定数をｎ個（ｎ≧２）と
し、モーター回転数が、該駆動電源の設定電圧毎に設け
られた上限しきい値Ｎ 1n以上になるとモーター駆動電源
の設定電圧Ｖnを上げ、逆に下限しきい値Ｎ2n以下にな
ると設定電圧Ｖnを下げることを特徴とする。[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the number of voltage settings of the driving power source is set to n (n ≧ 2).
However, the motor rotation speed is set for each set voltage of the drive power supply.
Upper limit threshold N 1nMotor drive power supply
Set voltage Vn, And conversely lower limit threshold N2nBelow
And set voltage VnIt is characterized by lowering.
【０００８】これにより、モーターの使用効率を上げ、
且つ粉砕時の振動、騒音を減少させることができる。As a result, the efficiency of use of the motor is improved,
In addition, vibration and noise at the time of crushing can be reduced.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、処理物を粉砕する粉砕室と、粉砕室内で処理物を粉
砕する回転刃と、回転刃を回転するモーターと、駆動電
源の電圧を制御してモーターを駆動する駆動回路と、駆
動回路をモーター回転数で制御する制御回路と、モータ
ー回転数を検知する回転数検知手段とを備えた粉砕装置
であって、駆動電源の電圧設定数をｎ個（ｎ≧２）と
し、モーター回転数が、該駆動電源の設定電圧毎に設け
られた上限しきい値Ｎ1n以上になるとモーター駆動電源
の設定電圧Ｖnを上げ、逆に下限しきい値Ｎ2n以下にな
ると設定電圧Ｖnを下げることを特徴とする粉砕装置で
あるから、モーターの使用効率を上げ、粉砕装置を運転
するとき発生する振動、騒音を抑えることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention according to claim 1 of the present invention is a crushing chamber for crushing a processed product, a rotary blade for crushing the processed product in the crushing chamber, a motor for rotating the rotary blade, and a drive power source. A driving circuit for controlling the voltage of the motor to drive the motor, a control circuit for controlling the driving circuit by the motor rotation speed, and a rotation speed detecting means for detecting the motor rotation speed. When the number of voltage settings is n (n ≧ 2), and the number of rotations of the motor becomes equal to or higher than the upper limit threshold value N 1n provided for each set voltage of the drive power supply, the set voltage V n of the motor drive power supply is increased, and vice versa. Since the crushing device is characterized by lowering the set voltage V n when the lower limit threshold value N 2n or less is reached, it is possible to improve the usage efficiency of the motor and suppress the vibration and noise generated when the crushing device is operated. .
【００１０】請求項２に記載の発明は、モーターが、Ｄ
Ｃモーター，ブラシレスＤＣモーターまたはユニバーサ
ルモーターのいずれかであることを特徴とする請求項１
記載の粉砕装置であるから、モーターの特性が印加電圧
に比例して動作点のモーター電流値と回転数が大きくな
り、モータ制御が可能になる。According to a second aspect of the invention, the motor is a D
2. A C motor, a brushless DC motor, or a universal motor.
Since it is the crushing device described above, the motor current value and the rotation speed at the operating point increase in proportion to the applied voltage of the motor characteristics, and motor control becomes possible.
【００１１】請求項３に記載の発明は、モーターの制限
電流値Ａと、設定電圧Ｖn（但しＶn≧Ｖn-1），回転数
Ｎ2nのときに流れる電流値Ａnと、設定電圧Ｖn-1，回転
数Ｎ2 n-1のときに流れる電流値Ａn-1との間に、Ａ≧Ａ
n-1≧Ａnの関係があることを特徴とする請求項１または
２記載の粉砕装置であるから、高トルク域では回転力を
抑え、印加電圧は低いため粉砕を低振動で行うことがで
きる。According to a third aspect of the present invention, the limiting current value A of the motor, the set voltage V n (where V n ≥V n-1 ) and the current value A n flowing when the number of revolutions N 2n are set, Between the voltage V n-1 and the current value A n-1 flowing when the rotation speed is N 2 n-1 , A ≧ A
The crushing device according to claim 1 or 2, characterized in that there is a relationship of n-1 ≧ A n. Therefore, the rotating force is suppressed in the high torque range, and the crushing can be performed with low vibration because the applied voltage is low. it can.
【００１２】請求項４に記載の発明は、設定電圧Ｖ
n（但しＶn≧Ｖn-1），Ｎ1nのときに流れる電流値Ａ
nと、設定電圧Ｖn-1，回転数Ｎ1n-1のときに流れる電流
値Ａn-1との間に、Ａn-1≧Ａnの関係があることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の粉砕装置である
から、であるから、高トルク域では回転力を抑え、印加
電圧は低いため粉砕を低振動で行うことができる。The invention according to claim 4 is the set voltage V
Current value A flowing when n (however, V n ≧ V n-1 ) and N 1n
2. A relation of A n-1 ≧ A n between n and a current value A n-1 flowing at a set voltage V n-1 and a rotation speed N 1n- 1. Since it is the crushing device according to any one of 3 to 3, the rotating force is suppressed in the high torque region and the applied voltage is low, so that the crushing can be performed with low vibration.
【００１３】請求項５に記載の発明は、モーターの起動
時に設定電圧Ｖ1を印加したとき、モーター始動電流が
制限電流Ａよりも小さいことを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の粉砕装置であるから、モーターの起
動時やロック時に高電流を流さず、回路を保護すること
ができる。The invention according to claim 5 is characterized in that the motor starting current is smaller than the limiting current A when the set voltage V 1 is applied when the motor is started.
Since it is the crushing device as described in any one of 1, the circuit can be protected without applying a high current when the motor is started or locked.
【００１４】請求項６に記載の発明は、モーターの起動
時に、該モーターの回転が確認されるまで駆動電圧を徐
々に上げていき、駆動電圧Ｖnでモーターの回転が確認
された後は、回転数が上限しきい値Ｎ1n以上になると設
定電圧Ｖnを設定電圧Ｖn+1に上げ、逆に下限しきい値Ｎ
2n以下になると設定電圧Ｖnを設定電圧Ｖn-1に下げるこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粉砕装
置であるから、モーターが回転するまで徐々にモーター
の起動トルクを上げていくことができる。According to the sixth aspect of the invention, when the motor is started, the drive voltage is gradually increased until the rotation of the motor is confirmed, and after the rotation of the motor is confirmed at the drive voltage V n , the rotational speed is greater than or equal to the upper threshold n 1n increase the setting voltage V n setting voltage V n + 1, the lower limit threshold value n in the opposite
The set voltage V n is lowered to the set voltage V n-1 when the value becomes 2n or less. Therefore, the starting torque of the motor is gradually increased until the motor rotates. Can be raised.
【００１５】請求項７に記載の発明は、モーターの起動
時に設定電圧Ｖ1から駆動電圧Ｖnを徐々に上げていった
とき、モーター始動電流値が制限電流Ａ値と等しい設定
電圧Ｖmを印加しても回転数検知手段によりモーターの
回転が確認されない場合に、該モーターがロックしたと
判断することを特徴とする請求項５または６記載の粉砕
装置であるから、モーターロック時に高電流を流さず速
やかに次の動作へと移ることができる。According to the seventh aspect of the present invention, when the drive voltage V n is gradually increased from the set voltage V 1 when the motor is started, the set voltage V m at which the motor starting current value is equal to the limiting current A value is set. The crushing device according to claim 5 or 6, wherein when the rotation speed detection means does not confirm the rotation of the motor, it is determined that the motor is locked. It is possible to immediately move to the next operation without flowing.
【００１６】請求項８に記載の発明は、運転中に高負荷
がかかって設定電圧Ｖnが低くなっていき、モーター始
動電流値と制限電流値Ａが等しい駆動電圧Ｖmになった
とき、回転数検知手段によりモーターの回転が確認され
ない場合は、運転中に発生したモーターのロックと判断
することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の
粉砕装置であるから、モーターロック時に高電流を流さ
ず速やかに次の動作へと移ることができる。According to the eighth aspect of the present invention, when a high load is applied during operation and the set voltage V n becomes lower, and the motor starting current value and the limit current value A become equal drive voltages V m , If the rotation of the motor is not confirmed by the rotation speed detection means, it is determined that the motor has been locked during operation. Therefore, the crushing device according to any one of claims 1 to 7, the motor is locked when the motor is locked. It is possible to immediately move to the next operation without passing a high current.
【００１７】請求項９に記載の発明は、モーターのロッ
クが発生した場合、該モーターを所定の時間逆回転した
後、再びモーターを始動させることを特徴とする請求項
７または８記載の粉砕装置であるから、逆回転によって
自動的にモーターのロック解除を行うことができる。According to a ninth aspect of the present invention, when the motor is locked, the motor is reversely rotated for a predetermined time, and then the motor is started again. Therefore, the reverse rotation can automatically unlock the motor.
【００１８】請求項１０に記載の発明は、設定電圧Ｖn
の最高値Ｖmaxを印加して、モーターの回転数が最大し
きい値Ｎ3max以上になったときに、処理物の粉砕が終了
したと判断することを特徴とする請求項１〜９のいずれ
かに記載の粉砕装置であるから、粉砕終了時に直ちにモ
ーターへの通電を控えることができる。According to a tenth aspect of the invention, the set voltage V n is
The maximum value V max of the above is applied, and when the number of rotations of the motor becomes equal to or more than the maximum threshold value N 3max , it is determined that the pulverization of the processed material is completed. Since it is the crushing device described in 1 above, it is possible to immediately stop the power supply to the motor at the end of the crushing.
【００１９】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図４を用いて説明する。なお、これらの図面において
同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複し
た説明は省略されている。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. In addition, in these drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and duplicate description is omitted.
【００２０】（実施の形態１）本発明の実施の形態１の
粉砕装置について説明する。図１は本発明の実施の形態
１における粉砕装置の制御回路を示すブロック図、図２
は本発明の実施の形態１における粉砕装置のモーター回
転数とモーター電流値の関係を表すグラフ、図３は本発
明の実施の形態１における粉砕装置の制御手順を表す第
１のフローチャート、図４は本発明の実施の形態１にお
ける粉砕装置の制御手順を表す第２のフローチャートで
ある。実施の形態１の粉砕装置の基本的構成は従来の粉
砕装置と同様の構成であり、図５は実施の形態１の説明
においても流用する。(Embodiment 1) A crushing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described. 1 is a block diagram showing a control circuit of a crushing device according to Embodiment 1 of the present invention, FIG.
4 is a graph showing the relationship between the motor rotation speed and the motor current value of the crushing device according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 3 is a first flowchart showing the control procedure of the crushing device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 6 is a second flowchart showing a control procedure of the crushing device in the first embodiment of the present invention. The basic configuration of the crushing device of the first embodiment is the same as that of the conventional crushing device, and FIG. 5 is also used in the description of the first embodiment.
【００２１】図１，５において、１は投入口、２は中空
構造体、３は底板、４は粉砕物流入室、５は回転軸、６
はモーターである。７は排出管、８は固定刃、９はシン
ク、１０は水栓、１１は回転刃、１２はランナーであ
る。１３は後記する電源１４の電圧をＰＷＭ制御やＰＡ
Ｍ制御もしくはスイッチングレギュレーターにより制御
するモーター駆動回路（本発明の駆動回路）であり、１
４はモーター駆動用の電源（本発明の駆動電源）であっ
て、通常は交流をダイオードにて直流に変換したもので
ある。１５はホールＩＣやフォトセンサを用いたモータ
ーの回転数を検知する回転数検知手段、１６はモーター
６の回転数によりモーター駆動回路１３にてＰＷＭ制御
やＰＡＭ制御もしくはスイッチングする制御回路であ
る。In FIGS. 1 and 5, 1 is a charging port, 2 is a hollow structure, 3 is a bottom plate, 4 is a crushed material inflow chamber, 5 is a rotating shaft, and 6
Is a motor. 7 is a discharge pipe, 8 is a fixed blade, 9 is a sink, 10 is a faucet, 11 is a rotary blade, and 12 is a runner. Reference numeral 13 is a PWM control or PA
A motor drive circuit (drive circuit of the present invention) controlled by M control or a switching regulator.
Reference numeral 4 denotes a power source for driving a motor (driving power source of the present invention), which is usually a power source in which alternating current is converted to direct current by a diode. Reference numeral 15 is a rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the motor using a Hall IC or a photo sensor, and 16 is a control circuit for performing PWM control or PAM control or switching in the motor drive circuit 13 according to the rotation speed of the motor 6.
【００２２】モーター６の回転数とモーター電流値との
関係を説明すると、ＤＣモーターやブラシレスＤＣモー
ター及びユニバーサルモーターでは、図２に示すように
モーター６の起動時のモーター電流値が最大値をとり、
このときモーター６のトルクも最大値となる。逆に無負
荷運転のときがモーター電流値は最小で、このモーター
電流値は回路損や鉄損、銅損等により決まる値である。
そしてこの無負荷運転時にモーター回転数は最大とな
る。Explaining the relationship between the rotation speed of the motor 6 and the motor current value, in the DC motor, the brushless DC motor and the universal motor, the motor current value at the time of starting the motor 6 takes the maximum value as shown in FIG. ,
At this time, the torque of the motor 6 also reaches the maximum value. On the other hand, the motor current value is minimum during no-load operation, and this motor current value is a value determined by circuit loss, iron loss, copper loss, and the like.
The motor speed becomes maximum during this no-load operation.
【００２３】また、図２に示すように、モーター電流値
と回転数の関係を示す特性曲線（直線）は、モーター６
への印加電圧に関して相似であり、印加電圧の大きさに
比例してモーターの動作ポイントである回転数やモータ
ー電流値も大きくなる。従って印加電圧を大きくすれば
するほど起動トルクが大きくなるが、モーター電流も比
例して大きくなるので、回路保護のためには通電電流値
に制限を持たせることが必要で、所定の制限電流値Ａ以
上の電流を流さないようにする必要がある。このような
制限のあるモーター電流値と回転数の関係を示すため
に、図２には制限電流値Ａ以上で実際には流れることの
ない電流を破線で示している。またグラフ中の太線で示
された実線はモーター６の運転開始から運転終了までの
モーター６の動作点の移行状態を示しており、太線の破
線は、モーター運転中に過大な負荷がかかりモーター６
を停止させる場合に行われるモーター６の動作点の移行
状態を示している。Further, as shown in FIG. 2, the characteristic curve (straight line) showing the relationship between the motor current value and the rotation speed is the motor 6
The voltage applied to the motor is similar, and the rotation speed and the motor current value, which are the operating points of the motor, increase in proportion to the magnitude of the applied voltage. Therefore, as the applied voltage increases, the starting torque also increases, but the motor current also increases in proportion.Therefore, it is necessary to limit the energizing current value in order to protect the circuit. It is necessary to prevent a current of A or more from flowing. In order to show the relationship between the limited motor current value and the rotation speed, a current that does not actually flow at the current limit value A or more is shown by a broken line in FIG. The solid line shown by the thick line in the graph shows the transition state of the operating point of the motor 6 from the start of the operation of the motor 6 to the end of the operation, and the thick broken line shows that the motor 6 is overloaded with excessive load.
7 shows a transition state of the operating point of the motor 6 which is performed when the motor is stopped.
【００２４】そこで、このような実施の形態１の回路構
成を有する粉砕装置の制御方法について図３，図４のフ
ローチャートを用いて説明する。まず粉砕開始時、つま
りモーターの起動時に、ステップＳ１に示すように設定
電圧Ｖ1を印加する。この設定電圧Ｖ1を印加したときの
モーター電流値は制限電流値Ａよりも小さい。すなわ
ち、モーター６にいきなり最大トルクを出力させるよう
な電圧を印加せずに、小さい起動トルクで粉砕を徐々に
開始するためである。小さいトルク且つ小さい回転数で
回転を開始すれば、粉砕開始時に発生する大きな振動や
騒音を抑えることができる。Therefore, a control method of the crushing apparatus having the circuit configuration of the first embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 and 4. First, at the start of pulverization, that is, when the motor is started, the set voltage V 1 is applied as shown in step S1. The motor current value when the set voltage V 1 is applied is smaller than the limiting current value A. That is, the pulverization is gradually started with a small starting torque without applying a voltage that suddenly outputs the maximum torque to the motor 6. If the rotation is started with a small torque and a small number of rotations, a large vibration or noise generated at the start of crushing can be suppressed.
【００２５】次にステップＳ２において、設定電圧Ｖ1
を印加した後モーター６の回転の有無を判定する。モー
ター６が回転している（ステップＳ２：Ｙｅｓ）の場
合、ステップＳ３において設定電圧Ｖ2を印加する。Ｖ2
は設定電圧Ｖ1よりも大きな値である。これはモーター
６への印加電圧を徐々に大きくしていきモーター６の回
転数を徐々に上げていくために行われる制御である。以
後、ステップＳ４において設定電圧Ｖ3を印加し、徐々
に設定電圧を上げ、ステップＳ５において設定電圧Ｖ
m-1を印加し、ステップＳ６において設定電圧Ｖmを印加
する。そして、ステップＳ７において回転数制御モード
へと移行する。当然ながら設定電圧にはＶm＞Ｖm-1＞・
・＞Ｖ3＞Ｖ2＞Ｖ1の関係がある。Next, in step S2, the set voltage V 1
After applying, it is determined whether or not the motor 6 is rotating. If the motor 6 is rotating (step S2: Yes), the set voltage V 2 is applied in step S3. V 2
Is a value larger than the set voltage V 1 . This is a control performed in order to gradually increase the voltage applied to the motor 6 and gradually increase the rotation speed of the motor 6. Thereafter, the set voltage V 3 is applied in step S4, the set voltage is gradually increased, and the set voltage V 3 is set in step S5.
The m-1 is applied, applying a set voltage V m at step S6. Then, in step S7, the mode shifts to the rotation speed control mode. Naturally, the set voltage is V m > V m-1 > ・
-> relationship of V 3> V 2> V 1 .
【００２６】上記したステップＳ２において、モーター
が回転していない（ステップＳ２：Ｎｏ）場合、ステッ
プＳ８において設定電圧Ｖ2を所定時間印加する。Ｖ2は
設定電圧Ｖ1よりも大きな値であり、これは、モーター
６への印加電圧を徐々に大きくしてモーター６の起動ト
ルクを徐々に上げていき、処理物を粉砕可能な低トルク
域をみつけてこのトルク域からモーター６を起動させ、
粉砕開始時の大きな振動、騒音を抑えるために行うもの
である。ステップＳ９において、この設定電圧Ｖ2の印
加によるモーター６の回転の有無を確認する。モーター
６が回転した（ステップＳ９：Ｙｅｓ）場合、ステップ
Ｓ４に進み、設定電圧Ｖ3を所定時間印加する。設定電
圧Ｖ3を印加したステップＳ４以後の制御は上述した通
りである。ステップＳ９においてモーター６の回転が確
認できなかった（ステップＳ９：Ｎｏ）場合は、さらに
設定電圧を上げて印加していき、その都度同様にモータ
ー６の回転の有無を確認する（ステップＳ１０）。ステ
ップＳ１１はモーター６が未回転のまま最終設定電圧Ｖ
mを印加しなければならなくなった場合を示しており、
設定電圧Ｖm印加時のモーター起動電流は電流制限値Ａ
であり、ステップＳ１２においてモーター６の回転の有
無を確認し、モーター６が回転していれば（ステップＳ
１２：Ｙｅｓ）ステップＳ６へ移行し、回転していなけ
れば（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１３に進ん
で、モーター６はロックしていると判断する。モーター
６がロックしたと判断される場合、モーターを所定の時
間逆回転した後、再びモーターを始動させて回転刃１１
と固定刃８の間に噛み込んだ被粉砕物を取り除く等のロ
ック解除動作を行う。If the motor is not rotating in step S2 (step S2: No), the set voltage V 2 is applied for a predetermined time in step S8. V 2 is a value larger than the set voltage V 1 , which is a low torque range in which the processed product can be crushed by gradually increasing the voltage applied to the motor 6 and gradually increasing the starting torque of the motor 6. Find and start the motor 6 from this torque range,
This is done to suppress large vibration and noise at the start of crushing. In step S9, it is confirmed whether or not the motor 6 is rotated by the application of the set voltage V 2 . When the motor 6 has rotated (step S9: Yes), the process proceeds to step S4, and the set voltage V 3 is applied for a predetermined time. The control after step S4 in which the set voltage V 3 is applied is as described above. When the rotation of the motor 6 cannot be confirmed in step S9 (step S9: No), the set voltage is further increased and applied, and the presence or absence of rotation of the motor 6 is similarly confirmed each time (step S10). In step S11, the final set voltage V is set while the motor 6 is not rotating.
shows the case where m must be applied,
The motor starting current when the set voltage V m is applied is the current limit value A
In step S12, it is confirmed whether or not the motor 6 is rotating, and if the motor 6 is rotating (step S12).
12: Yes) The process proceeds to step S6, and if it is not rotating (step S12: No), the process proceeds to step S13, and it is determined that the motor 6 is locked. When it is determined that the motor 6 is locked, the motor is reversely rotated for a predetermined time, and then the motor is restarted to rotate the rotary blade 11
The lock releasing operation such as removing the crushed object caught between the fixed blade 8 and the fixed blade 8 is performed.
【００２７】ここで、ｍが１の場合、言い換えればＶ1
＝Ｖmとし、最初からモーター６の最大トルクが出るよ
うに電圧を印加し、モーター６を回転させてから以下説
明する回転数制御を行っても、粉砕装置として低振動効
果を出すことは可能であるが、設定電圧Ｖmを上げてス
テップアップして昇電圧するのに比較して滑らかさで劣
る。すなわち、ｍが大きいほど、つまり設定電圧Ｖmに
至るまでの昇電圧のステップアップ回数、言い換えれば
設定電圧数が多いほど、細かいステップで昇電圧してモ
ーター６を起動することができ、非常に滑らかな起動を
実現できる。好ましくはｍ≧３のステップアップ回数が
好ましい。Here, when m is 1, in other words, V 1
= V m , a voltage is applied from the beginning so that the maximum torque of the motor 6 is produced, and the rotation speed control described below is performed after the motor 6 is rotated. However, the smoothness is inferior to the case where the set voltage V m is increased to step up to increase the voltage. That is, the larger m is, that is, the number of times the voltage is stepped up to reach the set voltage V m , in other words, the larger the set voltage is, the more the voltage can be stepped up and the motor 6 can be started. A smooth start can be realized. It is preferable that the number of step-ups is m ≧ 3.
【００２８】続いて回転数制御モードについて説明す
る。ステップＳ１４においてモーター６の回転数を確認
する。ここで、Ｎ1mは図２に示した設定電圧Ｖm中の回
転数の上限のしきい値である。なお、以後の説明におい
てＮ1は各設定電圧の中で回転数Ｎの上限のしきい値と
する。ステップＳ１４において、モーター６の回転数Ｎ
が上限のしきい値Ｎ1mよりも小さい（ステップＳ１４：
Ｎｏ）場合、再度図３に示すステップＳ１２に戻り、モ
ーター６の回転数Ｎを確認する。モーター６の回転数Ｎ
が上限のしきい値Ｎ1mよりも大きい（ステップＳ１４：
Ｙｅｓ）場合、ステップＳ１５に移行し、設定電圧Ｖ
m+1を印加する。ここでＶm+1＞Ｖmである。Next, the rotational speed control mode will be described. In step S14, the rotation speed of the motor 6 is confirmed. Here, N 1m is the upper limit threshold value of the rotation speed in the set voltage V m shown in FIG. In the following description, N 1 is the upper limit threshold value of the rotation speed N in each set voltage. In step S14, the rotation speed N of the motor 6
Is smaller than the upper threshold N 1m (step S14:
In the case of No), the process returns to step S12 shown in FIG. 3 again, and the rotation speed N of the motor 6 is confirmed. Number of rotations N of the motor 6
Is larger than the upper threshold N 1m (step S14:
If yes), the process proceeds to step S15, and the set voltage V
Apply m + 1 . Here, V m + 1 > V m .
【００２９】このような制御を行う理由は、設定電圧Ｖ
mを印加して処理物が徐々に粉砕され、モーター６にか
かる負荷が軽くなってモーター６の必要トルクが減少
し、これによりモーター６の回転数Ｎが上昇し、逆にモ
ーター電流は低下するためである。従って、回転数Ｎが
上がり、回転数が上限のしきい値をＮ1mになったところ
で印加電圧を上げ、粉砕装置としてさらに高回転、低ト
ルク域で運転を行うことができる。処理物が未だ粉砕さ
れておらず、モーター６に高トルクが要求されるとき
は、低回転域でモーター６を回転させて粉砕装置から発
生する振動を抑え、モーター６に要求される負荷が軽く
なるに従って、高回転域でモーター６を回転させ、最終
段ではモーター６の定格回転数にて運転させるものであ
る。また、制限電流値Ａ以内でモーター６のトルクを出
すためにも、高トルク出力時には印加電圧を下げて、低
回転域でモーター６を駆動する必要がある。The reason for performing such control is that the set voltage V
By applying m , the processed material is gradually crushed, the load applied to the motor 6 is lightened, and the required torque of the motor 6 is reduced. As a result, the rotation speed N of the motor 6 is increased, and conversely the motor current is decreased. This is because. Therefore, the rotation speed N increases, and when the rotation speed reaches the upper limit threshold value N 1m , the applied voltage is increased, and the crushing device can be operated in a higher rotation speed and lower torque range. When the processed material has not been crushed yet and high torque is required for the motor 6, the motor 6 is rotated in a low rotation range to suppress the vibration generated from the crushing device and the load required for the motor 6 is reduced. As it becomes, the motor 6 is rotated in the high rotation range, and the motor 6 is operated at the rated rotation speed in the final stage. Further, in order to produce the torque of the motor 6 within the limited current value A, it is necessary to lower the applied voltage at the time of high torque output and drive the motor 6 in the low rotation range.
【００３０】次にステップＳ１６においてモーター回転
数を確認する。ここでＮ2m+1は、図２に示した設定電圧
Ｖm+1中の回転数の下限のしきい値である。なお、以後
の説明においてＮ2は各設定電圧の中で回転数Ｎの下限
のしきい値とする。従って、設定電圧Ｖm+1においては
Ｎ2m+1が下限のしきい値ということになる。モーター回
転数Ｎが下限のしきい値Ｎ2m+1よりも小さくなった（ス
テップＳ１６：Ｙｅｓ）場合、図３のステップＳ１１に
戻り、設定電圧をＶmに戻す。Next, in step S16, the motor speed is confirmed. Here, N 2m + 1 is the lower limit threshold value of the rotation speed in the set voltage V m + 1 shown in FIG. In the following description, N 2 is the lower limit threshold value of the rotation speed N in each set voltage. Therefore, at the set voltage V m + 1 , N 2m + 1 is the lower limit threshold value. When the motor rotation speed N becomes smaller than the lower limit threshold value N 2m + 1 (step S16: Yes), the process returns to step S11 in FIG. 3 and the set voltage is returned to V m .
【００３１】すなわちこのような制御を行う理由は、粉
砕中にモーター６に要求されるトルクが大きくなった場
合は、モーター６の回転数Ｎを落として振動を低下さ
せ、また必要トルクは制限電流値Ａ以内で出せるように
モーター６への印加電圧を下げるためである。モーター
回転数Ｎが下限のしきい値Ｎ2m+1よりも大きい（ステッ
プＳ１６：Ｎｏ）場合、ステップＳ１７にて更にモータ
ー６の回転数を確認する。モーター回転数Ｎが設定電圧
Ｖm+1の上限のしきい値Ｎ1m+1よりも大きくなった（ス
テップＳ１７：Ｙｅｓ）場合、これまでと同様に、さら
に高い設定電圧を、Ｖm+2、Ｖm+3、・・・と印加してい
く。モーター回転数Ｎが設定電圧Ｖm+1の上限のしきい
値Ｎ1m+1よりも小さい（ステップＳ１７：Ｎｏ）場合、
再度ステップＳ１６へと戻る。なお、モーターの制限電
流値Ａと、設定電圧Ｖn（但しＶn≧Ｖn-1），回転数Ｎ
2nのときに流れる電流値Ａnと、設定電圧Ｖn-1，回転数
Ｎ2n- 1のときに流れる電流値Ａn-1との間に、Ａ≧Ａn-1
≧Ａnの関係がある。ここでｎ＝ｍ＋１，・・・，ｎ−
１，ｎである。高トルク域では回転力を抑え、印加電圧
は低いため粉砕を低振動で行うことができる。また、同
様に、設定電圧Ｖn（但しＶn≧Ｖn-1），Ｎ1nのときに
流れる電流値Ａnと、設定電圧Ｖn-1，回転数Ｎ1n -1のと
きに流れる電流値Ａn-1との間に、Ａn-1≧Ａnの関係が
ある。高トルク域では回転力を抑え、印加電圧は低いた
め粉砕を低振動で行うことができる。That is, the reason why such control is performed is that when the torque required for the motor 6 becomes large during crushing, the rotation speed N of the motor 6 is reduced to reduce vibration, and the required torque is the limiting current. This is because the voltage applied to the motor 6 is lowered so that the voltage can be obtained within the value A. When the motor rotation speed N is larger than the lower limit threshold value N 2m + 1 (step S16: No), the rotation speed of the motor 6 is further confirmed in step S17. When the motor rotation speed N becomes larger than the upper limit threshold value N 1m + 1 of the set voltage V m + 1 (step S17: Yes), the higher set voltage is V m + 2 as before. , V m + 3 , ... When the motor rotation speed N is smaller than the upper limit threshold value N 1m + 1 of the set voltage V m + 1 (step S17: No),
It returns to step S16 again. In addition, the limiting current value A of the motor, the set voltage V n (however, V n ≧ V n-1 ), and the rotation speed N
The current value A n which flows when the 2n, between the current value A n-1 flowing when the set voltage V n-1, the rotational speed N 2n- 1, A ≧ A n -1
There is a relation of ≧ A n . Here, n = m + 1, ..., N−
1 and n. In the high torque region, the rotational force is suppressed and the applied voltage is low, so that the crushing can be performed with low vibration. Similarly, the current value A n that flows when the set voltage V n (where V n ≧ V n-1 ) and N 1n and the current value that flows when the set voltage V n-1 and the rotation speed N 1n -1 are set. There is a relationship of A n-1 ≧ A n with the value A n-1 . In the high torque region, the rotational force is suppressed and the applied voltage is low, so that the crushing can be performed with low vibration.
【００３２】設定電圧Ｖnの最大値はＶmaxであり、これ
は運転の終了を確認する電圧でもある。ステップＳ１８
において、設定電圧Ｖmaxを印加する。次にこれまでと
同様にモーター６の回転数をしきい値と比較する。ステ
ップＳ１９において、モーター回転数Ｎが下限のしきい
値Ｎ2maxよりも小さくなった（ステップＳ１９：Ｙｅ
ｓ）場合、ステップＳ２０に戻り、設定電圧をＶnに戻
す。モーター６の回転数Ｎが上限の最大しきい値Ｎ3max
よりも大きい（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）場合、ステッ
プＳ２２に移行し、粉砕装置の運転終了と判断する。こ
こで最大しきい値Ｎ3maxは設定電圧Ｖmaxの上限のしき
い値であり、これは設定電圧Ｖmaxにおけるモーター６
の定格回転数よりも大きな値である。すなわち、粉砕の
最終工程を設定電圧Ｖmaxにおけるモーター６の定格回
転数で行う。粉砕が終了してモーター６にかかる負荷ト
ルクが小さくなるとモーター電流値Ａnも下がり、モー
ター６の回転数が高くなる。モーター回転数Ｎが定格回
転数を超えた最大しきい値Ｎ3m axを超えたことを検出す
ると、粉砕装置内にあった処理物が全て粉砕されたと判
断するものである。最大しきい値Ｎ3maxの設定を調整す
ることで、粉砕終了後の粉砕装置の通水、洗浄時間を調
整することができる。The maximum value of the set voltage V n is V max , which is also the voltage for confirming the end of operation. Step S18
At, the set voltage V max is applied. Next, the number of rotations of the motor 6 is compared with the threshold value as before. In step S19, the motor rotation speed N becomes smaller than the lower limit threshold value N 2max (step S19: Ye
In the case of s), the process returns to step S20 and the set voltage is returned to V n . The rotation speed N of the motor 6 is the upper limit maximum threshold value N 3max
If it is larger (step S21: Yes), the process proceeds to step S22, and it is determined that the operation of the crushing device has ended. Here maximum threshold N 3max is the upper limit of the threshold setting voltage V max, the motor 6 in which the set voltage V max
It is a value larger than the rated rotation speed of. That is, the final step of crushing is performed at the rated rotation speed of the motor 6 at the set voltage V max . When the crushing is finished and the load torque applied to the motor 6 is reduced, the motor current value An is also reduced and the rotation speed of the motor 6 is increased. When the motor rotation speed N is detected that exceeds the maximum threshold N 3m ax exceeding the rated speed, in which treated product were in the grinding apparatus is determined to have been all crushed. By adjusting the setting of the maximum threshold value N 3max , it is possible to adjust the water passage and washing time of the crushing device after the crushing is completed.
【００３３】以上説明した実施の形態１の粉砕装置にお
いては、厨芥等を処理物として説明しているが、本発明
は、例えば発泡トレーやペットボトルなど、厨芥等以外
を処理物とする粉砕にも適用することが可能である。そ
して、このような発泡トレーやペットボトルを粉砕する
ため、回転刃１１や回転刃１１の先端部材を変えて粉砕
する場合であっても、モーター６の回転数を検知し、印
加電圧をステップアップもしくはステップダウンしてい
くことで、低振動、低騒音の粉砕装置を実現できる。In the crushing apparatus according to the first embodiment described above, the garbage etc. is explained as the processed product, but the present invention is applicable to the crushing using the processed product other than the garbage such as foam tray or PET bottle. Can also be applied. In order to crush such a foam tray or PET bottle, even when crushing by changing the rotary blade 11 or the tip member of the rotary blade 11, the rotation speed of the motor 6 is detected and the applied voltage is stepped up. Alternatively, by stepping down, a crushing device with low vibration and low noise can be realized.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、モーター
の回転数を検知し、モーター印加電圧をステップアップ
もしくはステップダウンしていくことで、処理物を粉砕
中の振動を抑えることができ、低振動、低騒音の粉砕装
置を実現できる。As described above, according to the present invention, by detecting the number of rotations of the motor and stepping up or down the voltage applied to the motor, it is possible to suppress the vibration during the crushing of the processed material. A low-vibration, low-noise crusher can be realized.
【図１】本発明の実施の形態１における粉砕装置の制御
回路を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a control circuit of a crushing device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１における粉砕装置のモー
ター回転数とモーター電流値の関係を表すグラフFIG. 2 is a graph showing the relationship between the motor rotation speed and the motor current value of the crushing device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態１における粉砕装置の制御
手順を表す第１のフローチャートFIG. 3 is a first flow chart showing a control procedure of the crushing device according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態１における粉砕装置の制御
手順を表す第２のフローチャートFIG. 4 is a second flowchart showing a control procedure of the crushing device according to the first embodiment of the present invention.
【図５】従来の粉砕装置の内部構造を透視して示す斜視
図FIG. 5 is a perspective view showing an internal structure of a conventional crushing device in a see-through manner.
１ 投入口 ２ 中空構造体 ３ 底板 ４ 粉砕物流入室 ５ 回転軸 ６ モーター ７ 排出管 ８ 固定刃 ９ シンク １０ 水栓 １１ 回転刃 １２ ランナー １３ モーター駆動回路 １４ 電源 １５ 回転数検知手段 １６ 制御回路 1 input port 2 Hollow structure 3 bottom plate 4 Crushed material inflow chamber 5 rotation axes 6 motor 7 discharge pipe 8 fixed blades 9 sink 10 faucet 11 rotary blades 12 runners 13 Motor drive circuit 14 power supply 15 Rotation speed detection means 16 Control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D065 CA05 CB10 CC04 DD04 DD24 EA08 EB14 EB17 ED27 ED41 EE01 EE15 4D067 FF01 FF15 GA16 GA17 GB03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4D065 CA05 CB10 CC04 DD04 DD24 EA08 EB14 EB17 ED27 ED41 EE01 EE15 4D067 FF01 FF15 GA16 GA17 GB03
Claims (10)
で処理物を粉砕する回転刃と、前記回転刃を回転するモ
ーターと、駆動電源の電圧を制御して前記モーターを駆
動する駆動回路と、前記駆動回路をモーター回転数で制
御する制御回路と、前記モーター回転数を検知する回転
数検知手段とを備えた粉砕装置であって、 前記駆動電源の電圧設定数をｎ個（ｎ≧２）とし、前記
モーター回転数が、該駆動電源の設定電圧毎に設けられ
た上限しきい値Ｎ1n以上になるとモーター駆動電源の設
定電圧Ｖnを上げ、逆に下限しきい値Ｎ2n以下になると
前記設定電圧Ｖnを下げることを特徴とする粉砕装置。1. A grinding chamber for grinding a processed material, a rotary blade for grinding the processed material in the grinding chamber, a motor for rotating the rotary blade, and a drive for driving the motor by controlling a voltage of a driving power source. A crushing device comprising a circuit, a control circuit for controlling the drive circuit by a motor rotation speed, and a rotation speed detection means for detecting the motor rotation speed, wherein the number of voltage settings of the drive power source is n (n). ≧ 2), and when the motor speed becomes equal to or higher than the upper limit threshold value N 1n provided for each set voltage of the drive power source, the set voltage V n of the motor drive power source is increased, and conversely, the lower limit threshold value N 2n. A crushing device characterized in that the set voltage V n is lowered when
スＤＣモーターまたはユニバーサルモーターのいずれか
であることを特徴とする請求項１記載の粉砕装置。2. The crushing device according to claim 1, wherein the motor is a DC motor, a brushless DC motor or a universal motor.
Ｖn（但しＶn≧Ｖn-1），回転数Ｎ2nのときに流れる電
流値Ａnと、設定電圧Ｖn-1，回転数Ｎ2n-1のときに流れ
る電流値Ａn-1との間に、Ａ≧Ａn-1≧Ａnの関係がある
ことを特徴とする請求項１または２記載の粉砕装置。3. A limiting current value A of the motor, a set voltage V n (where V n ≧ V n-1 ), a current value A n flowing when the number of revolutions is N 2n , and a set voltage V n-1 , between the current value a n-1 which flows when the rotational speed n 2n-1, a ≧ a n-1 ≧ a n relationship grinding apparatus according to claim 1 or 2, wherein that there is.
ときに流れる電流値Ａnと、設定電圧Ｖn-1，回転数Ｎ
1n-1のときに流れる電流値Ａn-1との間に、Ａn-1≧Ａn
の関係があることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載の粉砕装置。4. A current value A n flowing when a set voltage V n (where V n ≧ V n-1 ) and N 1n , a set voltage V n-1 , and a rotation speed N.
Between the current value A n-1 flowing when 1n-1 and A n-1 ≧ A n
The crushing device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that
加したとき、モーター始動電流が制限電流Ａよりも小さ
いことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粉
砕装置。5. The crushing apparatus according to claim 1, wherein the motor starting current is smaller than the limiting current A when the set voltage V 1 is applied at the time of starting the motor.
転が確認されるまで駆動電圧を徐々に上げていき、駆動
電圧Ｖnで前記モーターの回転が確認された後は、回転
数が上限しきい値Ｎ1n以上になると前記設定電圧Ｖnを
設定電圧Ｖn+1に上げ、逆に下限しきい値Ｎ2n以下にな
ると前記設定電圧Ｖnを設定電圧Ｖn-1に下げることを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の粉砕装置。6. When the motor is started, the drive voltage is gradually increased until the rotation of the motor is confirmed, and after the rotation of the motor is confirmed by the drive voltage V n , the rotation speed reaches an upper limit. characterized in that the threshold value or more n 1n and increase the set voltage V n setting voltage V n + 1, reducing the set voltage V n and falls below the lower threshold n 2n Conversely the set voltage V n-1 The crushing device according to any one of claims 1 to 4.
駆動電圧Ｖnを徐々に上げていったとき、モーター始動
電流値が制限電流Ａ値と等しい設定電圧Ｖmを印加して
も回転数検知手段により前記モーターの回転が確認され
ない場合に、該モーターがロックしたと判断することを
特徴とする請求項５または６記載の粉砕装置。7. When the drive voltage V n is gradually increased from the set voltage V 1 at the time of starting the motor, the number of rotations is increased even if the set voltage V m whose motor starting current value is equal to the limiting current A value is applied. The crushing device according to claim 5 or 6, wherein when the detection unit does not confirm the rotation of the motor, it is determined that the motor is locked.
nが低くなっていき、前記モーター始動電流値と前記制
限電流値Ａが等しい駆動電圧Ｖmになったとき、前記回
転数検知手段により前記モーターの回転が確認されない
場合は、運転中に発生したモーターのロックと判断する
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の粉砕
装置。8. The set voltage V when a high load is applied during operation.
When n decreases and the motor starting current value and the limiting current value A become equal to the drive voltage V m , if the rotation of the motor is not confirmed by the rotation speed detection means, it occurs during operation. The crushing device according to any one of claims 1 to 7, wherein it is determined that the motor is locked.
モーターを所定の時間逆回転した後、再びモーターを始
動させることを特徴とする請求項７または８記載の粉砕
装置。9. The crushing apparatus according to claim 7, wherein when the motor is locked, the motor is reversely rotated for a predetermined time and then the motor is started again.
て、前記モーターの回転数が最大しきい値Ｎ3max以上に
なったときに、処理物の粉砕が終了したと判断すること
を特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の粉砕装
置。10. When the maximum value V max of the set voltage V n is applied and the number of revolutions of the motor reaches a maximum threshold value N 3max or more, it is determined that the crushing of the processed material is completed. The crushing device according to any one of claims 1 to 9.
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