JP2004089875A

JP2004089875A - Garbage treatment apparatus

Info

Publication number: JP2004089875A
Application number: JP2002255569A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nakano; 中野　修; Masaki Harada; 原田　雅樹
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a high measurement accuracy in a garbage treatment apparatus equipped with a device for optically measuring the moisture content of a mixture in a treatment vessel. <P>SOLUTION: The garbage treatment apparatus is equipped with a moisture content detector 6 and a control unit 5. The moisture content detector 6 is equipped with a tungsten lamp 61 for irradiating a mixture 10 in the treatment vessel 12 with light, a photodiode 62 which accepts reflection light from the mixture 10 and yields an output according to the amount of accepted light, and a pyroelectric element 63 which accepts reflection light from the mixture 10 and yields an output according to the change in the amount of accepted light. The control unit 5 has a control circuit 51. At the time when a garbage treatment material is exchanged, the control circuit 51 calculates the first and second correction factors according to the degree of degradation progress in the treatment vessel 12, the calculation being based on the amounts of light detected by the photodiode 62 and pyroelectric element 63. These correction factors are used to carry out a correction treatment to calculate a moisture content from which the influence of degradation in the treatment vessel is excluded. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理槽内に、生ごみと生ごみ処理材の混合物を収容して、生ごみを分解処理する生ごみ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生ごみ処理材となる多孔質の木質細片（ホールチップ）が充填されている処理槽内に、生ごみを投入して、生ごみとホールチップとを攪拌して混合することにより、該混合物に生息する微生物によって、生ごみを水と炭酸ガス等に分解する生ごみ処理装置が知られている。
この様な生ごみ処理装置においては、生ごみ・チップ混合物の含水率を微生物の生息に適した範囲に調整することによって、処理効率を向上させることが出来る。
そこで、生ごみ処理装置においては、処理槽内に空気を送り込む送風機構と、処理槽内の生ごみ・チップ混合物を加熱して乾燥させるヒータを装備し、更に必要に応じて、処理槽内の生ごみ・チップ混合物に水を供給する給水装置を装備して、含水率を調整することが行なわれている。
【０００３】
含水率を自動的に最適調整するためには、処理槽内の生ごみ・チップ混合物の含水率を測定する必要がある。
従来、含水率の測定方法としては、一対の電極を生ごみ・チップ混合物に接触させて、両電極間の電気抵抗を測定することにより、含水率を検出する方法（特開平７−３３５７２号）や、発熱抵抗体を生ごみ・チップ混合物に接触させて、生ごみ・チップ混合物の温度上昇を測定することにより、含水率を検出する方法（特開平８−５７４５８号）が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一対の電極を用いた含水率測定方法においては、一対の電極間に電解質の溶液や物質が介在した場合、これによって電極間の電気抵抗が大きく変化するため、含水率の測定値に大きな誤差を生じる問題がある。
又、発熱抵抗体を用いた含水率測定方法においては、加熱により生ごみ・チップ混合物が変質する問題や、生ごみ・チップ混合物の温度上昇或いは下降を待つ必要があるために測定に長い時間がかかる問題、更には、発熱抵抗体と生ごみ・チップ混合物の密着性が悪いときに含水率の測定精度が低下する問題がある。
【０００５】
そこで、出願人は、生ごみ・チップ混合物の含水率を光学的に測定することによって測定精度の向上を図った含水率測定装置を開発し、該装置を具えた生ごみ処理装置を特許出願中である（特開２０００−３４３０７０号、特開２００１−０８７７４８号等）。
上記含水率測定装置は、生ごみ・チップ混合物に光を照射するタングステンランプと、生ごみ・チップ混合物から反射されてくる光を検知するシリコンフォトダイオード及び焦電素子とを具え、シリコンフォトダイオードを用いて検出される反射光量と焦電素子を用いて検出される反射光量の比に基づいて、生ごみ・チップ混合物の含水率を算出するものである。
【０００６】
尚、シリコンフォトダイオードは、水に対する透過率が大きな第１の波長域（１μｍ未満）に感度を有するのに対し、焦電素子は、水に対する透過率が小さな第２の波長域（１μｍ以上）に感度を有している。従って、生ごみ・チップ混合物の含水率の違いに応じて、焦電素子による光検知量に大きな変化が生じるのに対し、シリコンフォトダイオードによる光検知量には殆ど変化が生じない。そこで、シリコンフォトダイオードによる光検知量と焦電素子による光検知量の比をとれば、後述する公知のランベルト−ベールの式を用いて、前記光検知量の比から生ごみ・チップ混合物の含水率を算出することが出来る。
【０００７】
上記含水率測定装置によれば、処理槽の外部から光学的に生ごみ・チップ混合物の含水率を測定することが出来るので、上述した従来の含水率測定方法における問題はなく、従来よりも高い測定精度が得られる。
【０００８】
しかしながら、出願人の研究によれば、上記含水率測定装置を具えた生ごみ処理装置においては、使用を繰り返しているうちに測定精度が低下することが判明した。
本発明の目的は、処理槽内の混合物の状態を光学的に検出する装置を具えた生ごみ処理装置において、高い検出精度を維持することである。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】
出願人は、使用を繰り返しているうちに測定精度が低下する原因を次のように究明した。
即ち、従来の光学式含水率測定装置を具えた生ごみ処理装置においては、タングステンランプからの光が処理槽を通過して混合物に照射され、混合物にて反射された光が処理槽を通過してシリコンフォトダイオード及び焦電素子に入射するのであるが、処理槽は、ポリアセタール樹脂等の樹脂によって形成されているため、経年劣化により変色、変質、傷等が生じて、処理槽による光の吸収量が増大する。このため、処理槽内の生ごみ・チップ混合物の反射率が同一であっても、シリコンフォトダイオードによる光検知量及び焦電素子による光検知量は装置購入当初に比べて少なくなる。従って、装置購入当初の処理槽を前提する関数式を用いて算出された含水率は、精度の低いものとなる。
【００１０】
本発明に係る生ごみ処理装置は、処理槽内の混合物の状態量を光学的に検出する状態量検出装置を具え、前記処理槽には、混合物が接触する壁面の少なくとも一部に光透過部が形成され、前記状態量検出装置は、
処理槽の外部に処理槽の光透過部に対向して配置され、処理槽内の混合物に光を照射する発光素子と、
処理槽の外部に処理槽の光透過部に対向して配置され、処理槽内の混合物からの透過光或いは反射光を受けて、受光量の大きさ又は変化に応じた出力を発する受光素子と、
受光素子の出力信号に基づいて、処理槽内の混合物の状態量を検出する演算処理回路
とを具えている。そして、該演算処理回路は、生ごみ処理材が交換された時点で、受光素子の出力信号から導かれる光検知量データに基づいて処理槽の劣化進行度に応じた補正係数を算出し、該補正係数を用いた補正処理を実行することによって、処理槽の劣化の影響を排除した状態量を得る。
【００１１】
本発明に係る生ごみ処理装置においては、発光素子からの光が光透過部を通過して、混合物に照射され、混合物にて反射された光が光透過部を通過して、受光素子に入射する。
上記生ごみ処理装置においては、生ごみ処理材の交換時に、処理槽の劣化進行度に応じた補正係数が算出される。
一般に、生ごみ処理材の交換時には、処理槽内の混合物の全て或いはその大部分が未使用の新しい生ごみ処理材に交換されるのであるが、かかる未使用の生ごみ処理材は、何れも同じ反射率を有している。従って、生ごみ処理材の交換時点での受光素子による光検知量の変化は、処理槽の劣化によって生じるものである。そして、処理槽の劣化が進行するにつれて処理槽による光の吸収量は増大するため、生ごみ処理材の交換時点での受光素子による光検知量は、処理槽の劣化が進行している程、少なくなる。
そこで、生ごみ処理材が交換された時点で、受光素子による光検知量データに基づいて、処理槽の劣化進行度に応じた補正係数が算出される。
その後、前記補正係数を用いた補正処理が実行されることによって、処理槽の劣化の影響を排除した状態量、例えばレベルや含水率が検出される。
【００１２】
具体的構成において、前記演算処理回路は、
生ごみ処理材が交換された時点で、受光素子による光検知量データに基づいて、処理槽の劣化進行度に応じた補正係数を算出する算出処理手段と、
混合物の状態量検出処理にて、前記算出された補正係数に基づいて、受光素子による光検知量データに補正を施す補正処理手段と、
補正処理手段から得られる補正後の光検知量データに基づいて、処理槽内の混合物の状態量を検出する検出処理手段
とを具えている。
【００１３】
上記具体的構成においては、処理槽の劣化進行度に応じた補正係数に基づいて、受光素子の出力信号から導かれる光検知量データに補正が施される。この結果、処理槽の劣化の影響を排除した光検知量データが得られ、かかる光検知量データに基づいて処理槽内の混合物の状態量を検出すれば、高い検出精度を得ることが出来る。
【００１４】
又、具体的構成においては、前記状態量検出装置は、処理槽内の混合物の含水率を検出するものであって、検出された含水率に基づいて含水率を調整する含水率調整装置を具え、状態量検出装置の演算処理回路の検出処理手段は、補正後の光検知量データに基づいて含水率を算出する。
【００１５】
上記具体的構成においては、処理槽の劣化の影響を排除した高精度の含水率が算出され、その算出結果に基づいて、含水率調整装置が運転されて、微生物の生息に好適な含水率に最適調整される。
【００１６】
又、具体的構成においては、前記発光素子は、水に対する透過率が大きな第１の波長域及び水に対する透過率が小さな第２の波長域を含む光を発するものであって、前記受光素子は、前記第２の波長域に感度を有しており、該第１の受光素子の側方には、前記第１の波長域に感度を有して受光量の大きさに応じた出力を発する第２の受光素子が設置され、前記演算処理回路の算出処理手段は、第１受光素子による第１光検知量データに基づいて第１補正係数を算出すると共に第２受光素子による第２光検知量データに基づいて第２補正係数を算出し、補正処理手段は、第１補正係数に基づいて第１光検知量データに補正を施すと共に第２補正係数に基づいて第２光検知量データに補正を施し、検出処理手段は、補正後の第１光検知量データ及び第２光検知量データに基づいて含水率を算出する。
【００１７】
上記具体的構成においては、発光素子から発せられた光の内、第１波長域の成分は第２受光素子によって検知され、第２波長域の成分は第１受光素子によって検知される。
ここで、処理槽内の混合物の含水率が大きい場合と小さい場合を比較したとき、第２受光素子によって検知される光成分の波長域（第１の波長域）では水に対する透過率が大きいため、第２受光素子による光検知量に殆ど差は生じないが、第１受光素子によって検知される光成分の波長域（第２の波長域）では水に対する透過率が小さいため、第１受光素子による光検知量に差が生じることになる。
従って、第２受光素子による光検知量に対する第１受光素子による光検知量の比をとれば、この比が大きい程、混合物の含水率が小さく、この比が小さい程、混合物の含水率が大きくなる。
【００１８】
但し、第１受光素子による光検知量、及び第２受光素子による光検知量については、上記補正処理手段による補正を施す。
ここで、第１受光素子と第２受光素子はそれぞれ異なる波長域に感度を有しており、処理槽の劣化による光検知量の減少率が異なるため、第１受光素子による第１光検知量データを補正するための第１補正係数と第２受光素子による第２光検知量データを補正するための第２補正係数とが算出される。その後、第１補正係数に基づいて第１光検知量データに補正が施されると共に、第２補正係数に基づいて第２光検知量データに補正が施され、補正後の第１光検知量データと補正後の第２光検知量データとに基づいて含水率が算出される。
【００１９】
更に具体的構成において、前記演算処理回路は、第１補正係数を算出する際の基準となる第１基準値と第２補正係数を算出する際の基準となる第２基準値とが格納されている基準値格納手段を具え、前記算出処理手段は、前記第１基準値と第１光検知量データとに基づいて第１補正係数を算出すると共に、前記第２基準値と第２光検知量データとに基づいて第２補正係数を算出する。
【００２０】
上記具体的構成においては、例えば、工場出荷前に発光素子から未使用の生ごみ処理材に光を照射したときの第１受光素子による光検知量データ及び第２受光素子による光検知量データがそれぞれ、第１基準値及び第２基準値として予め基準値格納手段に格納されている。
そして、例えば、前記第１基準値を第１受光素子による光検知量データで除算することにより第１補正係数を算出し、前記第２基準値を第２受光素子による光検知量データで除算することにより第２補正係数を算出すれば、処理槽の劣化が進行している程、第１補正係数及び第２補正係数は大きくなる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係る生ごみ処理装置によれば、処理槽の劣化の進行に拘わらず、処理槽内の混合物の状態量検出について高い精度を維持することが出来る。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係る生ごみ処理装置は、図１及び図２に示す如く、上方が開口したケーシング（１）と、ケーシング（１）の開口部に開閉可能に枢支された蓋（１１）とを具え、ケーシング（１）の内部には、生ごみ・チップ混合物（１０）を収容すべき処理槽（１２）が配備されている。処理槽（１２）は、可視光領域及び近赤外光領域を含む広帯域の波長の光を透過させることが可能な材料、色、及び厚さにて構成されており、例えば、厚さ２ｍｍのポリアセタール樹脂によって形成されている。
【００２３】
処理槽（１２）の内部には、シャフト（２１）が水平に架設され、該シャフト（２１）の周囲に放射状に複数本の攪拌棒（２）が突設されている。該シャフト（２１）の一方の端部は、動力伝達機構（２２）を介して、モータ（２３）に繋がっており、モータ（２３）の駆動によって、攪拌棒（２）を回動させて、生ごみ・チップ混合物（１０）を攪拌することが可能となっている。
【００２４】
処理槽（１２）の外面には面状のヒータ（３）が取り付けられており、処理槽（１２）内の生ごみ・チップ混合物（１０）を加熱することが可能となっている。又、処理槽（１２）の上部には、排気ファン（４）が配備され、該排気ファン（４）は、排気路（１４）を経て排気口（１３）に繋がっており、排気ファン（４）の駆動によって、処理槽（１２）内を換気することが可能となっている。
更に処理槽（１２）には、必要に応じて給水機構（図示省略）が接続され、処理槽（１２）内に水を供給することが可能となっている。
【００２５】
更に、本発明に係る生ごみ処理装置においては、処理槽（１２）の底壁の外側には、処理槽（１２）内の生ごみ・チップ混合物（１０）の含水率を光学的に測定するための含水率検出器（６）が取り付けられている。含水率検出器（６）は、図３に示す如く、処理槽（１２）に向けて取り付けられたタングステンランプ（６１）、シリコンフォトダイオード（６２）及び焦電素子（６３）を具えている。図４（ａ）に示す様に、タングステンランプ（６１）は、可視光領域と近赤外光領域とに跨った広い帯域を有する光を出射するものである。又、図４（ｂ）に示す様に、シリコンフォトダイオード（６２）は、０．５μｍ〜１．０μｍの比較的狭い波長域に感度を有し、焦電素子（６３）は、１．０μｍを越える広い波長域にフラットな感度特性を有するものである。
【００２６】
上述の如く、処理槽（１２）は、可視光領域及び近赤外光領域を含む広帯域の波長の光を透過させることが可能であるから、タングステンランプ（６１）から出射された光は、処理槽（１２）を通過して、生ごみ・チップ混合物（１０）に照射され、生ごみ・チップ混合物（１０）にて反射された光は、処理槽（１２）を通過して、シリコンフォトダイオード（６２）及び焦電素子（６３）に入射する。
【００２７】
制御装置（５）は、マイクロコンピュータからなる制御回路（５１）を具えており、該制御回路（５１）によってタングステンランプ（６１）の点灯が制御されている。又、シリコンフォトダイオード（６２）及び焦電素子（６３）の出力信号は、それぞれアンプ（５２）（５３）を経て、制御回路（５１）に供給されている。
制御回路（５１）は、シリコンフォトダイオード（６２）及び焦電素子（６３）からの信号に基づいて、生ごみ・チップ混合物（１０）の含水率を検出し、その結果に応じて、ヒータ（３）、排気ファン（４）及びモータ（２３）の動作を制御し、これによって、処理槽（１２）内の生ごみ・チップ混合物（１０）の含水率を最適調整する。
【００２８】
ここで本発明における含水率の検出原理を、図４を用いて説明する。
上述の如く、図４（ａ）は、タングステンランプ（６１）の分光分布特性を示しており、可視光領域と近赤外光領域とに跨って光が分布している。又、図４（ｂ）は、シリコンフォトダイオード（６２）の分光分布特性Ｐと焦電素子（６３）の分光分布特性Ｑを表わしており、シリコンフォトダイオード（６２）は０．５μｍ〜１．０μｍの比較的狭い波長域に感度を有し、焦電素子（６３）は、１．０μｍを越える広い波長域にフラットな感度特性を有している。
【００２９】
図４（ｃ）は、タングステンランプ（６１）から発せられる光を直接に受光した場合の、シリコンフォトダイオード（６２）による光検知量の分光分布特性Ｐ′と焦電素子（６３）による光検知量の分光分布特性Ｑ′とを表わしている。
但し、焦電素子（６３）は、受光量の変化（微分）に応じた信号を発する熱型センサーであるため、その出力信号の波形を積分することによって、受光量の絶対値に応じたデータが得られるが、本実施例では、近似的に、その出力信号の波形のピーク値をもって積分値（光検知量）とする。
尚、シリコンフォトダイオード（６２）及び焦電素子（６３）によって検知される光検知量の大きさは、それぞれ特性曲線Ｐ′及びＱ′で囲まれる領域の面積に略比例する。
【００３０】
図４（ｄ）は、可視光領域から近赤外光領域にわたる波長域における光の水に対する透過率の分布を表わしており、可視光領域では、略１の透過率となっており、殆ど光が吸収されないのに対し、近赤外光領域では、透過率が低下しており、多くの光が吸収されることがわかる。
【００３１】
図４（ｅ）は、タングステンランプ（６１）から発せられた光が水分を含む物質を透過して、シリコンフォトダイオード（６２）及び焦電素子（６３）に入射した場合の、シリコンフォトダイオード（６２）による光検知量の分布Ｐｎ（ｎ＝０、４０、８０）及び焦電素子（６３）による光検知量の分布Ｑｎ（ｎ＝０、４０、８０）を表わしている。ここでｎは、前記物質の含水率（％）である。
これらの分布は、図４（ｃ）に示す分光分布特性Ｐ′、Ｑ′と、図４（ｄ）に示す水の透過率特性の積として把握することが出来、シリコンフォトダイオード（６２）及び焦電素子（６３）による光検知量の大きさは、分布曲線Ｐｎ、Ｑｎで囲まれる領域の面積に略比例する。
【００３２】
図４（ｅ）から分かる様に、可視光領域においては、水の透過率が略１であるので、含水率が変化してもシリコンフォトダイオード（６２）の光検知量には殆ど変化が見られないが、近赤外光領域においては、含水率の変化に応じて光が吸収される度合いが変化するため、焦電素子（６３）による光検知量は、含水率に応じて変化することになる。
【００３３】
シリコンフォトダイオードによる光検知量の大きさをＰｓ、焦電素子による光検知量の大きさをＱｓとすると、測定対象物の含水率Ｗは、ランベルト−ベールの式を用いて、下記数１によって表わされる。
【００３４】
【数１】
Ｘ＝−ｌｏｇ（Ｑｓ／Ｐｓ）
Ｗ＝ａ・Ｘ＋ｂ
ａ、ｂ：定数
【００３５】
尚、上記数１の定数ａ、ｂは実験的に求められる。即ち、図５の如く、含水率が既知の複数の物質について上記Ｘの値と含水率をプロットし、両者の関係を直線近似することによって、その直線の傾きと接片から定数ａ、ｂを決定することが出来る。
【００３６】
上述の原理説明は、光が測定対象物（水を含む物質）を透過してシリコンフォトダイオード及び焦電素子に入射する場合を前提としているが、光が測定対象物（水を含む物質）にて反射されて、その反射光がシリコンフォトダイオード及び焦電素子に入射する場合にも成立する。
これは、測定対象物からの反射光には、その表面で反射された光以外に、測定対象物の内部へ侵入して、内部の粒子表面で反射された光、即ち拡散反射光が含まれており、拡散反射光は、測定対象物の吸収特性の影響を受けているからである。
【００３７】
図６及び図７は、上記生ごみ処理装置における含水率調整手続きを表わしている。尚、上記制御回路（５１）には、タイムカウンタ（図示省略）が内蔵されており、工場出荷時にはタイムカウンタ値は０に初期化されている。
生ごみ処理装置の電源がオンに設定されると、先ずステップＳ１にて、所定時間だけ時間の経過を待った後、ステップＳ２では、タイムカウント値Ｔが予め設定されているタイマ規定値Ｔ_ＭＡＸを上回ったか否かを判断し、ノーと判断された場合はステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、シリコンフォトダイオード及び焦電素子の出力信号を取り込んで、それぞれの光検知量の大きさを検出した後、下記数２を用いて、シリコンフォトダイオードによる光検知量Ｐｓに補正を施すと共に、下記数３を用いて、焦電素子による光検知量Ｑｓに補正を施す。
【００３８】
【数２】
補正された光検知量Ｐｓ′＝Ｐｓ・Ｃｐ
【００３９】
【数３】
補正された光検知量Ｑｓ′＝Ｑｓ・Ｃｑ
【００４０】
尚、上記数２の補正係数Ｃｐ、及び数３の補正係数Ｃｑは、工場出荷時には１に設定されており、その後、チップが交換される度に後述の如く処理槽の劣化進行度に応じた値に更新される。
【００４１】
この様な補正が必要な理由は、上記処理槽（１２）はポリアセタール樹脂によって形成されているため、経年劣化により変色、変質、傷等が生じて、処理槽（１２）による光の吸収量が増大する。このため、処理槽内の生ごみ・チップ混合物（１０）の反射率が同一であっても、シリコンフォトダイオード（６２）による光検知量及び焦電素子（６３）による光検知量は装置購入当初に比べて少なくなる。そこで、シリコンフォトダイオード（６２）による光検知量及び焦電素子（６３）による光検知量をそれぞれ、処理槽の劣化進行度に応じた補正係数Ｃｐ、Ｃｑを用いて補正するのである。
【００４２】
続いてステップＳ４では、上記数１を用いて、補正された光検知量Ｐｓ′、Ｑｓ′から含水率Ｗを算出した後、ステップＳ５では、その含水率Ｗが予め設定されている含水率上限値Ｈを上回っているか否かを判断する。ここでイエスと判断された場合は、ステップＳ６にて、前記ファンの回転速度を上昇させると共に前記ヒータの設定温度を上げることによって含水率を低下させた後、ステップＳ１に戻る。
ステップＳ５にてノーと判断された場合には、ステップＳ７に移行して、含水率Ｗが予め設定されている含水率下限値Ｌを下回っているか否かを判断し、イエスと判断された場合は、ステップＳ８にて、前記ファンの回転速度を低下させると共に前記ヒータの設定温度を下げることによって含水率を上昇させた後、ステップＳ１に戻る。
【００４３】
その後、タイムカウント値Ｔがタイマ規定値Ｔ_ＭＡＸを上回ってステップＳ２にてイエスと判断された場合は、図７のステップＳ９に移行して、例えばディスプレイにチップ交換警告を表示することによって、ユーザにチップの交換を促す。
ユーザが装置本体の電源をオフに設定して、処理槽内の生ごみ・チップ混合物を新しいチップに交換した後、ステップＳ１０にて装置本体の電源をオンに設定し、更にステップＳ１１にてリセットスイッチをオンに設定すると、ステップＳ１２では、シリコンフォトダイオード及び焦電素子の出力信号を取り込んで、それぞれの光検知量の大きさを検出する。
次にステップＳ１３では、下記数４を用いて、シリコンフォトダイオードによる光検知量Ｐｓから上記補正係数Ｃｐを算出すると共に、下記数５を用いて、焦電素子による光検知量Ｑｓから上記補正係数Ｃｑを算出する。
【００４４】
【数４】
Ｃｐ＝Ｐｏ／Ｐｓ
Ｐｏ：定数
【００４５】
【数５】
Ｃｑ＝Ｑｏ／Ｑｓ
Ｑｏ：定数
【００４６】
尚、上記数４の定数Ｐｏ、及び数５の定数Ｑｏはそれぞれ、工場出荷前に上記タングステンランプから未使用の新しいチップに光を照射したときのシリコンフォトダイオードによる光検知量及び焦電素子による光検知量を表わす値に予め設定されている。
【００４７】
チップ交換時には、処理槽内の生ごみ・チップ混合物（１０）の全て或いはその大部分が未使用の新しいチップに交換されるのであるが、未使用の新しいチップは何れも同じ反射率を有している。従って、チップ交換時点でのシリコンフォトダイオード（６２）及び焦電素子（６３）による光検知量Ｐｓ、Ｑｓと上記数４の定数Ｐｏ及び数５の定数Ｑｏとの間にそれぞれ生じる差は、処理槽（１２）の劣化によって生じるものである。ここで、処理槽（１２）による光の吸収量は処理槽（１２）の劣化によって増大するため、シリコンフォトダイオード（６２）及び焦電素子（６３）による光検知量Ｐｓ、Ｑｓは上記数４の定数Ｐｏ及び数５の定数Ｑｏよりも小さな値となって、補正係数Ｃｐ、Ｃｑは１よりも大きな値となる。そして、処理槽（１２）による光の吸収量は、処理槽（１２）の劣化が進行するにつれて増大するため、シリコンフォトダイオード（６２）及び焦電素子（６３）による光検知量Ｐｓ、Ｑｓは、処理槽（１２）の劣化が進行している程、少なくなって、補正係数Ｃｐ、Ｃｑは大きくなる。この様にして、処理槽（１２）の劣化進行度に応じた補正係数Ｃｐ、Ｃｑが求められる。
【００４８】
続いてステップＳ１４では、上記数２の補正係数Ｃｐ、及び数３の補正係数Ｃｑをそれぞれ、ステップＳ１３にて算出した値に更新した後、ステップＳ１５では、タイムカウント値Ｔを０に初期化した後、図６のステップＳ１に戻って同様の手続きを繰り返す。
【００４９】
上記手続きによれば、チップが交換される度に上記数２の補正係数Ｃｐ、及び上記数３の補正係数Ｃｑが処理槽（１２）の劣化進行度に応じた値に更新され、かかる補正係数Ｃｐ、Ｃｑを用いてシリコンフォトダイオード及び焦電素子による光検知量Ｐｓ、Ｑｓに対し補正が施された後、補正後の光検知量Ｐｓ′、Ｑｓ′に基づいて含水率が算出される。
この様にして、処理槽（１２）の劣化の影響を排除した光検知量Ｐｓ′、Ｑｓ′に基づいて含水率を算出するので、処理槽（１２）の劣化進行度に拘わらず、含水率の測定について高い精度を維持することが出来、その測定結果に基づいて生ごみ処理装置を運転することによって、処理槽内の生ごみ・チップ混合物の含水率を、正確に２５〜５０％の範囲に調整することが出来る。
【００５０】
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態においては、シリコンフォトダイオード（６２）と焦電素子（６３）の２つの受光素子による光検知量に基づいて含水率を算出する構成を採用しているが、１つの受光素子による光検知量に基づいて含水率を算出する構成を採用することも可能である。
又、１つの受光素子による光検知量に基づいて含水率を算出する構成においては、該受光素子による光検知量に対して補正を施す構成に限らず、該受光素子による光検知量に基づき算出した含水率に対して補正を施す構成を採用することが可能である。
更に、前回のチップ交換時点での光検知量と現時点での新たな光検知量との比率を算出し、前回のチップ交換時点で算出された補正係数と前記算出された比率とに基づいて新たな補正係数を算出する構成を採用することも可能である。
更に又、２つの受光素子を用いた含水率の算出方法としては、上記数１を用いて両受光素子による光検知量の比から含水率を算出する方法に限らず、その他の種々の算出方法を採用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る生ごみ処理装置の断面図である。
【図２】該生ごみ処理装置の図１とは直交する方向の断面図である。
【図３】含水率検出器及び制御装置の構成を表わすブロック図である。
【図４】本発明における含水率検出の原理を説明する一連のグラフである。
【図５】含水率の実測値と、焦電素子とシリコンフォトダイオードの出力比の対数値との関係を表わすグラフである。
【図６】上記生ごみ処理装置における含水率調整手続きの前半を表わすフローチャートである。
【図７】上記手続きの後半を表わすフローチャートである。
【符号の説明】
（１）　ケーシング
（１０）　生ごみ・チップ混合物
（１１）　蓋
（１２）　処理槽
（２）　攪拌棒
（３）　ヒータ
（４）　排気ファン
（５）　制御装置
（６）　含水率検出器
（６１）　タングステンランプ
（６２）　シリコンフォトダイオード
（６３）　焦電素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a garbage processing apparatus that stores a mixture of garbage and a garbage processing material in a processing tank and decomposes garbage.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, by throwing garbage into a treatment tank filled with porous wood chips (hole chips) that become garbage disposal materials, stirring and mixing the garbage and hole chips, There is known a garbage disposal apparatus that decomposes garbage into water, carbon dioxide, and the like by using microorganisms that live in the mixture.
In such a garbage processing apparatus, the processing efficiency can be improved by adjusting the water content of the garbage / chip mixture to a range suitable for the inhabitation of microorganisms.
Therefore, the garbage processing apparatus is equipped with a blowing mechanism for feeding air into the processing tank, a heater for heating and drying the garbage / chip mixture in the processing tank, and further, if necessary, 2. Description of the Related Art A water supply device for supplying water to a garbage / chip mixture is provided to adjust a water content.
[0003]
In order to automatically and optimally adjust the water content, it is necessary to measure the water content of the garbage / chip mixture in the treatment tank.
Conventionally, as a method of measuring the water content, a method of detecting the water content by bringing a pair of electrodes into contact with a garbage / chip mixture and measuring the electric resistance between the two electrodes (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-33572). Alternatively, a method has been proposed in which a heating resistor is brought into contact with a garbage / chip mixture and the temperature rise of the garbage / chip mixture is measured to detect the water content (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-57458).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the water content measurement method using a pair of electrodes, when an electrolyte solution or a substance is interposed between the pair of electrodes, the electrical resistance between the electrodes greatly changes, and thus the measured value of the water content is large. There is a problem that causes an error.
In addition, in the method of measuring the water content using a heating resistor, a long time is required for the measurement due to the problem that the garbage / chip mixture is deteriorated by heating, and it is necessary to wait for the temperature of the garbage / chip mixture to rise or fall. In addition, there is a problem in that when the adhesion between the heating resistor and the garbage / chip mixture is poor, the accuracy of measuring the water content is reduced.
[0005]
Therefore, the applicant has developed a moisture content measuring device that improves the measurement accuracy by optically measuring the moisture content of the garbage / chip mixture, and has applied for a patent for a garbage processing device equipped with the device. (JP-A-2000-343070, JP-A-2001-087748, etc.).
The moisture content measuring device includes a tungsten lamp that irradiates light to the garbage / chip mixture, a silicon photodiode and a pyroelectric element that detects light reflected from the garbage / chip mixture, and includes a silicon photodiode. The water content of the garbage / chip mixture is calculated based on the ratio between the amount of reflected light detected using the garbage and the amount of reflected light detected using the pyroelectric element.
[0006]
The silicon photodiode has sensitivity in a first wavelength range (less than 1 μm) where water transmittance is large, whereas the pyroelectric element has a second wavelength range (1 μm or more) where water transmittance is small. It has high sensitivity. Accordingly, a large change occurs in the amount of light detected by the pyroelectric element in accordance with the difference in the water content of the garbage / chip mixture, whereas the amount of light detected by the silicon photodiode hardly changes. Therefore, if the ratio between the amount of light detected by the silicon photodiode and the amount of light detected by the pyroelectric element is calculated, the water content of the garbage / chip mixture is calculated from the ratio of the amount of light detected using the known Lambert-Beer equation described later. Rate can be calculated.
[0007]
According to the moisture content measuring device, since the moisture content of the garbage / chip mixture can be optically measured from outside the treatment tank, there is no problem in the above-described conventional moisture content measuring method, which is higher than before. Measurement accuracy is obtained.
[0008]
However, according to the study of the applicant, it has been found that, in the garbage disposal apparatus provided with the above-mentioned moisture content measuring apparatus, the measurement accuracy is reduced during repeated use.
An object of the present invention is to maintain high detection accuracy in a garbage disposal apparatus provided with an apparatus for optically detecting the state of a mixture in a processing tank.
[0009]
[Means for solving the problem]
The applicant has investigated the cause of the decrease in measurement accuracy during repeated use as follows.
In other words, in a conventional garbage disposal device equipped with a conventional optical moisture content measuring device, light from a tungsten lamp passes through a treatment tank and is irradiated on the mixture, and light reflected by the mixture passes through the treatment tank. However, since the processing tank is formed of a resin such as polyacetal resin, discoloration, deterioration, scratches, etc. occur due to aging, and light is absorbed by the processing tank. The amount increases. For this reason, even if the reflectance of the garbage / chip mixture in the treatment tank is the same, the amount of light detected by the silicon photodiode and the amount of light detected by the pyroelectric element are smaller than when the apparatus was purchased. Therefore, the water content calculated using the function formula assuming the treatment tank at the time of the purchase of the apparatus has low accuracy.
[0010]
The garbage processing apparatus according to the present invention includes a state quantity detection device that optically detects a state quantity of the mixture in the processing tank, and the processing tank has a light transmitting portion on at least a part of a wall surface where the mixture contacts. Is formed, and the state quantity detection device includes:
A light-emitting element that is disposed outside the processing tank so as to face the light transmitting portion of the processing tank and irradiates the mixture in the processing tank with light;
A light-receiving element disposed outside the processing tank so as to face the light transmitting portion of the processing tank and receiving transmitted light or reflected light from the mixture in the processing tank and emitting an output according to the magnitude or change in the amount of received light; ,
An arithmetic processing circuit that detects the state quantity of the mixture in the processing tank based on the output signal of the light receiving element
And with. Then, when the garbage processing material is replaced, the arithmetic processing circuit calculates a correction coefficient according to the degree of progress of deterioration of the processing tank based on the light detection amount data derived from the output signal of the light receiving element. By executing the correction processing using the correction coefficient, a state quantity excluding the influence of the deterioration of the processing tank is obtained.
[0011]
In the garbage disposal device according to the present invention, light from the light-emitting element passes through the light-transmitting portion and is applied to the mixture, and light reflected by the mixture passes through the light-transmitting portion and enters the light-receiving element. I do.
In the above garbage processing apparatus, a correction coefficient corresponding to the degree of progress of the deterioration of the processing tank is calculated when the garbage processing material is replaced.
Generally, at the time of replacement of garbage processing material, all or most of the mixture in the processing tank is replaced with unused new garbage processing material. Have the same reflectivity. Therefore, the change in the amount of light detected by the light receiving element at the time of replacement of the garbage processing material is caused by deterioration of the processing tank. And as the deterioration of the processing tank progresses, the amount of light absorbed by the processing tank increases, so the amount of light detected by the light receiving element at the time of replacement of the garbage processing material, the more the deterioration of the processing tank progresses, Less.
Therefore, when the garbage disposal material is replaced, a correction coefficient corresponding to the degree of deterioration of the treatment tank is calculated based on the data on the amount of light detected by the light receiving element.
Thereafter, by executing a correction process using the correction coefficient, a state quantity excluding the influence of the deterioration of the processing tank, for example, a level or a water content is detected.
[0012]
In a specific configuration, the arithmetic processing circuit includes:
At the time when the garbage processing material is replaced, based on the light detection amount data by the light receiving element, a calculation processing unit that calculates a correction coefficient according to the degree of progress of deterioration of the processing tank,
In the state amount detection process of the mixture, based on the calculated correction coefficient, a correction processing unit that corrects the light detection amount data by the light receiving element,
Detection processing means for detecting the state quantity of the mixture in the processing tank based on the corrected light detection amount data obtained from the correction processing means
And with.
[0013]
In the above specific configuration, the light detection amount data derived from the output signal of the light receiving element is corrected based on the correction coefficient corresponding to the degree of progress of the deterioration of the processing tank. As a result, light detection amount data excluding the influence of the deterioration of the processing tank is obtained. If the state quantity of the mixture in the processing tank is detected based on the light detection amount data, high detection accuracy can be obtained.
[0014]
In a specific configuration, the state quantity detection device detects a water content of the mixture in the treatment tank, and includes a water content adjustment device that adjusts the water content based on the detected water content. The detection processing means of the arithmetic processing circuit of the state quantity detection device calculates the water content based on the corrected light detection amount data.
[0015]
In the above specific configuration, a high-precision water content that excludes the influence of the deterioration of the processing tank is calculated, and based on the calculation result, the water content adjustment device is operated to obtain a water content suitable for the inhabitation of microorganisms. Adjusted optimally.
[0016]
In a specific configuration, the light-emitting element emits light including a first wavelength band having a large transmittance to water and a second wavelength band having a small transmittance to water, and the light-receiving element has a light-transmitting property. , Having a sensitivity in the second wavelength range, and having a sensitivity in the first wavelength range and emitting an output corresponding to the magnitude of the received light amount to the side of the first light receiving element. A second light receiving element is provided, and the calculation processing means of the arithmetic processing circuit calculates a first correction coefficient based on the first light detection amount data by the first light receiving element and a second light detection by the second light receiving element. A second correction coefficient is calculated based on the amount data, and the correction processing means corrects the first light detection amount data based on the first correction coefficient and converts the second light detection amount data based on the second correction coefficient. The correction processing is performed, and the detection processing means outputs the corrected first light detection amount data and Calculating the water content based on the second light sensing amount data.
[0017]
In the above specific configuration, of the light emitted from the light emitting element, a component in the first wavelength band is detected by the second light receiving element, and a component in the second wavelength band is detected by the first light receiving element.
Here, when comparing the case where the water content of the mixture in the treatment tank is large and the case where the water content is small, the transmittance to water is large in the wavelength range (first wavelength range) of the light component detected by the second light receiving element. Although there is almost no difference in the amount of light detected by the second light receiving element, the transmittance of water in the wavelength range (second wavelength range) of the light component detected by the first light receiving element is small. Will result in a difference in the amount of light detected.
Therefore, taking the ratio of the amount of light detected by the first light receiving element to the amount of light detected by the second light receiving element, the greater the ratio, the lower the moisture content of the mixture, and the lower the ratio, the greater the moisture content of the mixture. Become.
[0018]
However, the light detection amount by the first light receiving element and the light detection amount by the second light receiving element are corrected by the correction processing means.
Here, the first light receiving element and the second light receiving element have sensitivity in different wavelength ranges, respectively, and the rate of decrease of the light detection amount due to the deterioration of the processing tank is different. A first correction coefficient for correcting data and a second correction coefficient for correcting second light detection amount data by the second light receiving element are calculated. Thereafter, the first light detection amount data is corrected based on the first correction coefficient, and the second light detection amount data is corrected based on the second correction coefficient. The water content is calculated based on the data and the corrected second light detection amount data.
[0019]
In a more specific configuration, the arithmetic processing circuit stores a first reference value serving as a reference when calculating the first correction coefficient and a second reference value serving as a reference when calculating the second correction coefficient. A reference value storage means, wherein the calculation processing means calculates a first correction coefficient based on the first reference value and the first light detection amount data, and calculates the second reference value and the second light detection amount. A second correction coefficient is calculated based on the data.
[0020]
In the above specific configuration, for example, the light detection amount data by the first light receiving element and the light detection amount data by the second light receiving element when the unused garbage disposal material is irradiated with light from the light emitting element before shipment from the factory are: Each is stored in the reference value storage means in advance as a first reference value and a second reference value.
Then, for example, a first correction coefficient is calculated by dividing the first reference value by light detection amount data by the first light receiving element, and the second reference value is divided by light detection amount data by the second light receiving element. By calculating the second correction coefficient, the first correction coefficient and the second correction coefficient increase as the deterioration of the processing tank progresses.
[0021]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the garbage processing apparatus which concerns on this invention, high accuracy can be maintained about the state quantity detection of the mixture in a processing tank regardless of the progress of the deterioration of a processing tank.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the garbage disposal apparatus according to the present invention includes a casing (1) having an open top and a lid (11) pivotally supported by the opening of the casing (1) to be openable and closable. In addition, inside the casing (1), a treatment tank (12) for storing the garbage / chip mixture (10) is provided. The treatment tank (12) is made of a material, a color, and a thickness capable of transmitting light of a broadband wavelength including a visible light region and a near-infrared light region, and has a thickness of, for example, 2 mm. It is formed of a polyacetal resin.
[0023]
Inside the processing tank (12), a shaft (21) is installed horizontally, and a plurality of stirring rods (2) project radially around the shaft (21). One end of the shaft (21) is connected to a motor (23) via a power transmission mechanism (22), and by driving the motor (23), the stirring rod (2) is rotated. The garbage / chip mixture (10) can be stirred.
[0024]
A planar heater (3) is attached to the outer surface of the processing tank (12), so that the garbage / chip mixture (10) in the processing tank (12) can be heated. An exhaust fan (4) is provided above the processing tank (12). The exhaust fan (4) is connected to an exhaust port (13) via an exhaust path (14). By driving (1), the inside of the processing tank (12) can be ventilated.
Further, a water supply mechanism (not shown) is connected to the treatment tank (12) as necessary, so that water can be supplied into the treatment tank (12).
[0025]
Furthermore, in the garbage processing apparatus according to the present invention, the water content of the garbage / chip mixture (10) in the processing tank (12) is optically measured outside the bottom wall of the processing tank (12). Water content detector (6) is installed. As shown in FIG. 3, the water content detector (6) includes a tungsten lamp (61), a silicon photodiode (62), and a pyroelectric element (63) mounted toward the processing tank (12). As shown in FIG. 4A, the tungsten lamp (61) emits light having a wide band spanning a visible light region and a near infrared light region. As shown in FIG. 4B, the silicon photodiode (62) has a sensitivity in a relatively narrow wavelength range of 0.5 μm to 1.0 μm, and the pyroelectric element (63) has a sensitivity of 1.0 μm. It has flat sensitivity characteristics over a wide wavelength range exceeding.
[0026]
As described above, since the treatment tank (12) can transmit light of a wide wavelength range including the visible light region and the near-infrared light region, the light emitted from the tungsten lamp (61) is processed. Light passing through the tank (12) and irradiating the garbage / chip mixture (10), and light reflected by the garbage / chip mixture (10) passes through the processing tank (12) and is exposed to the silicon photodiode. (62) and incident on the pyroelectric element (63).
[0027]
The control device (5) includes a control circuit (51) composed of a microcomputer, and the lighting of the tungsten lamp (61) is controlled by the control circuit (51). The output signals of the silicon photodiode (62) and the pyroelectric element (63) are supplied to the control circuit (51) via the amplifiers (52) and (53), respectively.
The control circuit (51) detects the water content of the garbage / chip mixture (10) based on signals from the silicon photodiode (62) and the pyroelectric element (63), and according to the result, the heater ( 3) Control the operation of the exhaust fan (4) and the motor (23), thereby optimally adjusting the water content of the garbage / chip mixture (10) in the treatment tank (12).
[0028]
Here, the principle of detecting the water content in the present invention will be described with reference to FIG.
As described above, FIG. 4A shows the spectral distribution characteristics of the tungsten lamp (61), and light is distributed over the visible light region and the near infrared light region. FIG. 4B shows the spectral distribution characteristic P of the silicon photodiode (62) and the spectral distribution characteristic Q of the pyroelectric element (63). The pyroelectric element (63) has sensitivity in a relatively narrow wavelength range of 0 μm, and has flat sensitivity characteristics in a wide wavelength range exceeding 1.0 μm.
[0029]
FIG. 4C shows the spectral distribution characteristic P 'of the light detection amount by the silicon photodiode (62) and the light detection by the pyroelectric element (63) when the light emitted from the tungsten lamp (61) is directly received. And the spectral distribution characteristic Q 'of the quantity.
However, since the pyroelectric element (63) is a thermal sensor that emits a signal according to a change (differential) in the amount of received light, the waveform of the output signal is integrated to obtain data corresponding to the absolute value of the amount of received light. In this embodiment, approximately, the peak value of the waveform of the output signal is used as an integral value (light detection amount).
The magnitude of the light detection amount detected by the silicon photodiode (62) and the pyroelectric element (63) is substantially proportional to the area of the region surrounded by the characteristic curves P 'and Q', respectively.
[0030]
FIG. 4D shows a distribution of transmittance of light in water in a wavelength range from a visible light region to a near-infrared light region. In the visible light region, the transmittance is substantially 1 and almost light Is not absorbed, but in the near-infrared light region, the transmittance is reduced, and it can be seen that much light is absorbed.
[0031]
FIG. 4E shows a case where the light emitted from the tungsten lamp (61) passes through a substance containing moisture and enters the silicon photodiode (62) and the pyroelectric element (63). 62) shows a distribution Pn (n = 0, 40, 80) of the amount of light detected by the pyroelectric element (63) and a distribution Qn (n = 0, 40, 80) of the amount of light detected by the pyroelectric element (63). Here, n is the water content (%) of the substance.
These distributions can be grasped as the product of the spectral distribution characteristics P ′ and Q ′ shown in FIG. 4C and the water transmittance characteristics shown in FIG. The magnitude of the amount of light detected by the pyroelectric element (63) is substantially proportional to the area of the region surrounded by the distribution curves Pn and Qn.
[0032]
As can be seen from FIG. 4 (e), in the visible light region, the transmittance of water is substantially 1, so that even when the moisture content changes, the light detection amount of the silicon photodiode (62) hardly changes. However, in the near-infrared light region, the degree of light absorption changes according to the change in the water content, so that the amount of light detected by the pyroelectric element (63) changes according to the water content. become.
[0033]
Assuming that the magnitude of the light detection amount by the silicon photodiode is Ps and the magnitude of the light detection amount by the pyroelectric element is Qs, the water content W of the object to be measured is expressed by the following equation 1 using the Lambert-Beer equation. Is represented.
[0034]
(Equation 1)
X = -log (Qs / Ps)
W = aX + b
a, b: constants
[0035]
Note that the constants a and b in the above equation 1 are experimentally obtained. That is, as shown in FIG. 5, the values of X and the water content are plotted for a plurality of substances whose water content is known, and the relationship between the two is linearly approximated, whereby the constants a and b are obtained from the slope and the tangent of the straight line. Can be determined.
[0036]
The above description of the principle is based on the assumption that light is transmitted through the object to be measured (substance containing water) and enters the silicon photodiode and the pyroelectric element, but the light is transmitted to the object to be measured (substance containing water). This is also true when the reflected light is incident on the silicon photodiode and the pyroelectric element.
This is because, in addition to the light reflected on the surface, the light reflected from the object to be measured includes light that enters the inside of the object to be measured and is reflected on the internal particle surface, that is, diffusely reflected light. This is because the diffusely reflected light is affected by the absorption characteristics of the measurement object.
[0037]
6 and 7 show a procedure for adjusting the water content in the above-mentioned garbage processing apparatus. The control circuit (51) has a built-in time counter (not shown), and the time counter value is initialized to 0 when shipped from the factory.
When the power of the garbage processing apparatus is set to ON, first, in step S1, after a predetermined time has elapsed, in step S2, a time count value T is set to a predetermined timer specified value T. _MAX Is determined, and if the determination is no, the process proceeds to step S3.
In step S3, after the output signals of the silicon photodiode and the pyroelectric element are fetched and the magnitude of the respective light detection amounts is detected, the light detection amount Ps by the silicon photodiode is corrected using the following equation (2). At the same time, the amount of light Qs detected by the pyroelectric element is corrected using the following equation (3).
[0038]
(Equation 2)
Corrected light detection amount Ps' = Ps · Cp
[0039]
[Equation 3]
Corrected light detection amount Qs' = Qs · Cq
[0040]
Note that the correction coefficient Cp of Equation 2 and the correction coefficient Cq of Equation 3 are set to 1 at the time of shipment from the factory. Thereafter, each time a chip is replaced, it is determined according to the degree of deterioration of the processing tank as described later. Updated to value.
[0041]
The reason why such correction is necessary is that the processing tank (12) is made of a polyacetal resin, so that the processing tank (12) loses its light absorption amount due to discoloration, deterioration, scratches, etc. due to aging. Increase. For this reason, even if the reflectance of the garbage / chip mixture (10) in the treatment tank is the same, the amount of light detected by the silicon photodiode (62) and the amount of light detected by the pyroelectric element (63) are initially determined when the device is purchased. Less than Therefore, the amount of light detected by the silicon photodiode (62) and the amount of light detected by the pyroelectric element (63) are corrected using correction coefficients Cp and Cq corresponding to the degree of progress of the deterioration of the processing tank.
[0042]
Subsequently, in step S4, the water content W is calculated from the corrected light detection amounts Ps 'and Qs' using the above equation 1, and in step S5, the water content W is set to a predetermined water content upper limit. It is determined whether the value is greater than the value H. If the determination is yes here, in step S6, the water content is decreased by increasing the rotation speed of the fan and increasing the set temperature of the heater, and then the process returns to step S1.
If it is determined NO in step S5, the process proceeds to step S7, in which it is determined whether the water content W is lower than a predetermined lower limit L of water content. In step S8, the water content is increased by decreasing the rotation speed of the fan and decreasing the set temperature of the heater, and then the process returns to step S1.
[0043]
After that, the time count value T becomes the timer specified value T. _MAX If the answer is yes in step S2, the process proceeds to step S9 in FIG. 7 and prompts the user to replace the chip by, for example, displaying a chip replacement warning on a display.
After the user sets the power of the apparatus main body to off and replaces the garbage / chip mixture in the processing tank with a new chip, the power of the apparatus main body is set to on in step S10, and further reset in step S11. When the switch is set to ON, in step S12, the output signals of the silicon photodiode and the pyroelectric element are taken in, and the magnitude of the respective light detection amounts is detected.
Next, in step S13, the correction coefficient Cp is calculated from the light detection amount Ps by the silicon photodiode using the following expression 4, and the correction coefficient Cp is calculated from the light detection amount Qs by the pyroelectric element using the following expression 5. Calculate Cq.
[0044]
(Equation 4)
Cp = Po / Ps
Po: constant
[0045]
(Equation 5)
Cq = Qo / Qs
Qo: Constant
[0046]
The constant Po in the above equation 4 and the constant Qo in the above equation 5 are respectively based on the amount of light detected by the silicon photodiode and the pyroelectric element when the unused unused chip is irradiated with light from the tungsten lamp before shipment from the factory. The value is set in advance to a value representing the light detection amount.
[0047]
At the time of chip replacement, all or most of the garbage / chip mixture (10) in the processing tank is replaced with unused new chips, but each unused new chip has the same reflectance. ing. Accordingly, the differences between the photodetection amounts Ps and Qs by the silicon photodiode (62) and the pyroelectric element (63) at the time of chip replacement and the constants Po and Qo of Equation 4 and 5, respectively, are processed. This is caused by the deterioration of the tank (12). Here, since the amount of light absorbed by the processing tank (12) increases due to the deterioration of the processing tank (12), the light detection amounts Ps and Qs by the silicon photodiode (62) and the pyroelectric element (63) are calculated by the above equation (4). And the correction coefficients Cp and Cq have values larger than 1. Since the amount of light absorbed by the processing tank (12) increases as the deterioration of the processing tank (12) progresses, the light detection amounts Ps and Qs by the silicon photodiode (62) and the pyroelectric element (63) are reduced. The correction coefficients Cp and Cq increase as the deterioration of the processing tank (12) progresses. In this way, the correction coefficients Cp and Cq according to the degree of deterioration of the processing tank (12) are obtained.
[0048]
Subsequently, in step S14, after updating the correction coefficient Cp of equation 2 and the correction coefficient Cq of equation 3 to the values calculated in step S13, the time count value T is initialized to 0 in step S15. Thereafter, the procedure returns to step S1 in FIG. 6, and the same procedure is repeated.
[0049]
According to the above procedure, each time a chip is replaced, the correction coefficient Cp of Equation 2 and the correction coefficient Cq of Equation 3 are updated to a value corresponding to the degree of progress of the processing tank (12). After correcting the light detection amounts Ps and Qs by the silicon photodiode and the pyroelectric element using Cp and Cq, the water content is calculated based on the corrected light detection amounts Ps 'and Qs'.
In this way, the water content is calculated based on the light detection amounts Ps 'and Qs' excluding the influence of the deterioration of the processing tank (12). High accuracy can be maintained for the measurement of garbage, and by operating the garbage processing apparatus based on the measurement result, the water content of the garbage / chip mixture in the processing tank can be accurately in the range of 25 to 50%. Can be adjusted.
[0050]
The configuration of each part of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the technical scope described in the claims.
For example, in the above-described embodiment, a configuration is employed in which the water content is calculated based on the amount of light detected by the two light receiving elements, the silicon photodiode (62) and the pyroelectric element (63). It is also possible to adopt a configuration for calculating the water content based on the amount of light detected by the element.
Further, the configuration for calculating the water content based on the amount of light detected by one light receiving element is not limited to the configuration in which the amount of light detected by the light receiving element is corrected, but is calculated based on the amount of light detected by the light receiving element. It is possible to adopt a configuration for correcting the moisture content.
Further, a ratio between the light detection amount at the previous chip replacement time and the new light detection amount at the current time is calculated, and a new ratio is calculated based on the correction coefficient calculated at the previous chip replacement time and the calculated ratio. It is also possible to adopt a configuration for calculating an appropriate correction coefficient.
Furthermore, the method of calculating the water content using the two light receiving elements is not limited to the method of calculating the water content from the ratio of the amount of light detected by both light receiving elements using the above equation 1, but other various calculation methods Can be adopted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a garbage disposal apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the garbage processing apparatus in a direction orthogonal to FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a moisture content detector and a control device.
FIG. 4 is a series of graphs explaining the principle of moisture content detection in the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a measured value of a water content and a logarithmic value of an output ratio of a pyroelectric element and a silicon photodiode.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a first half of a moisture content adjustment procedure in the garbage processing apparatus.
FIG. 7 is a flowchart showing the latter half of the procedure.
[Explanation of symbols]
(1) Casing
(10) Garbage / chip mixture
(11) Lid
(12) Processing tank
(2) Stir bar
(3) heater
(4) Exhaust fan
(5) Control device
(6) Moisture content detector
(61) Tungsten lamp
(62) Silicon photodiode
(63) Pyroelectric element

Claims

In a garbage disposal device that stores a mixture of garbage and garbage processing material in a treatment tank and decomposes the garbage, a state quantity detection device that optically detects a state quantity of the mixture in the treatment tank is provided. In the treatment tank, a light transmitting portion is formed on at least a part of a wall surface where the mixture contacts, and the state quantity detection device includes:
A light-emitting element that is disposed outside the processing tank so as to face the light transmitting portion of the processing tank and irradiates the mixture in the processing tank with light;
A light-receiving element disposed outside the processing tank so as to face the light transmitting portion of the processing tank and receiving transmitted light or reflected light from the mixture in the processing tank and emitting an output according to the magnitude or change in the amount of received light; ,
An arithmetic processing circuit for detecting a state quantity of the mixture in the processing tank based on an output signal of the light receiving element, wherein the arithmetic processing circuit is configured to detect the state quantity of the mixture in the processing tank from the output signal of the light receiving element when the garbage processing material is replaced. Based on the detected light detection amount data, a correction coefficient corresponding to the degree of progress of the processing tank deterioration is calculated, and by executing a correction process using the correction coefficient, the state quantity excluding the influence of the processing tank deterioration is obtained. A garbage disposal device characterized by being obtained.

The arithmetic processing circuit,
At the time when the garbage processing material is replaced, based on the light detection amount data by the light receiving element, a calculation processing unit that calculates a correction coefficient according to the degree of progress of deterioration of the processing tank,
In the state amount detection process of the mixture, based on the calculated correction coefficient, a correction processing unit that corrects the light detection amount data by the light receiving element,
2. The garbage disposal apparatus according to claim 1, further comprising detection processing means for detecting a state quantity of the mixture in the processing tank based on the corrected light detection amount data obtained from the correction processing means.

The state quantity detection device detects a water content of the mixture in the treatment tank, and includes a water content adjustment device that adjusts the water content based on the detected water content. The garbage processing apparatus according to claim 2, wherein the detection processing means of the circuit calculates the water content based on the corrected light detection amount data.

The light-emitting element emits light including a first wavelength region having a large transmittance for water and a second wavelength region having a small transmittance for water, and the light-receiving element has a light transmittance in the second wavelength region. A second light receiving element having sensitivity, and having a sensitivity in the first wavelength range and emitting an output in accordance with the amount of received light, is provided beside the first light receiving element. The calculation processing means of the arithmetic processing circuit calculates a first correction coefficient based on the first light detection amount data by the first light receiving element and performs a second correction based on the second light detection amount data by the second light receiving element. A coefficient is calculated, and the correction processing means corrects the first light detection amount data based on the first correction coefficient and corrects the second light detection amount data based on the second correction coefficient. , Based on the corrected first light detection amount data and second light detection amount data. Garbage disposal apparatus according to claim 3 for calculating the moisture content Te.

The arithmetic processing circuit includes a reference value storage unit that stores a first reference value serving as a reference when calculating the first correction coefficient and a second reference value serving as a reference when calculating the second correction coefficient. The calculation processing means calculates a first correction coefficient based on the first reference value and the first light detection amount data, and calculates a first correction coefficient based on the second reference value and the second light detection amount data. The garbage disposal apparatus according to claim 4, wherein the apparatus calculates two correction coefficients.