JP2006272126A - 生ゴミ処理機 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動手段による攪拌部材の回転状況を確実に検出する。
【解決手段】処理槽２０を有する処理機本体１０と、生ゴミおよび処理材を攪拌する攪拌部材２５と、該攪拌部材２５を回転駆動する駆動手段（駆動モータ３９）と、該駆動手段による攪拌部材２５の回転状況を検出する回転検出手段（フォトセンサ４２）と、該回転検出手段の検出値に基づいて駆動手段による攪拌部材２５の動作を制御する制御手段（マイコン６３）とを備えた生ゴミ処理機において、駆動手段のトルクを調整するトルク調整手段（マイコン６３）を設け、回転検出手段による検出時に駆動手段のトルクを通常の攪拌動作時より低下させる構成としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、バイオ方式の生ゴミ処理機に関するものである。

この種の生ゴミ処理機は、好気性の微生物（バイオ菌）を基材に担持させた処理材によって生ゴミを発酵させて分解するもので、処理機本体の処理槽内に、回動可能な攪拌手段が配設されるとともに、前記処理槽の外部に、内部を加熱するための加熱手段が配設されている。そして、前記加熱手段によって処理槽の内部を所定温度範囲内に維持しながら、投入した生ゴミを前記攪拌手段によって処理材と攪拌することによって処理を行うものである。

本発明の生ゴミ処理機に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。

特開平８−２４８２５号公報

この特許文献１では、攪拌手段を構成する攪拌部材の回転数を検出する検出手段を設け、その検出手段による検出結果に基づいて処理材が含有した水分の量（湿度）を判断し、前記攪拌部材の回転制御、加熱手段の加熱制御を行うようにした生ゴミ処理機が記載されている。

しかしながら、攪拌部材の回転は、駆動手段であるモータのトルクと、処理材および生ゴミからなる負荷に大きな関係を有する。そのため、モータのトルクが十分に大きい場合には、処理材の含水量が多いことによる負荷が大きい状態であっても、攪拌部材の回転数の変化は少なく、回転数の検出は非常に困難になる。そこで、回転数の変化を大きくするために、モータのトルクを下げた場合には、処理材の含水量が多くなると、攪拌部材が回転しなくなるという問題が生じる。

本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、駆動手段による攪拌部材の回転状況を確実に検出し、その検出値に基づいて攪拌部材などの負荷部品を制御可能な生ゴミ処理機を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明の生ゴミ処理機は、生ゴミおよび処理材を収容する処理槽を有する処理機本体と、前記生ゴミおよび処理材を攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材を回転駆動する駆動手段と、該駆動手段による攪拌部材の回転状況を検出する回転検出手段と、該回転検出手段の検出値に基づいて前記駆動手段による攪拌部材の動作を制御する制御手段とを備えた生ゴミ処理機において、前記駆動手段のトルクを調整するトルク調整手段を設け、前記回転検出手段による検出時に前記駆動手段のトルクを通常の攪拌動作時より低下させる構成としている。
具体的には、前記駆動手段は、予め設定された許容量内において、前記処理材の含水量が多い場合でも、含水量が少ない場合と略同一の回転数で回転可能なトルクを有するものである。

この生ゴミ処理機によれば、回転検出手段による検出時に駆動手段のトルクを通常の攪拌動作時より低下させるため、処理材の含水量に応じて攪拌部材の回転数の変化を大きくすることができる。その結果、処理材の含水量を正確に判断でき、その判断結果に応じて攪拌部材などの負荷部品を正確に制御することができる。また、攪拌部材の駆動手段は、処理材の含水量が多い場合でも少ない場合と略同一の回転数で回転可能なトルクを有するため、通常の攪拌動作時には十分に生ゴミと処理材とを攪拌することができる。

この生ゴミ処理機では、前記トルク調整手段は、駆動手段への通電を位相制御するものであることが好ましい。
または、前記トルク調整手段は、駆動手段への通電を波形制御するものであることが好ましい。
または、前記駆動手段はコンデンサモータであり、トルク調整手段は、前記コンデンサモータのコンデンサの容量を変更するものであることが好ましい。

また、前記制御手段は、前記駆動手段を介して一定時間前記攪拌部材を動作させた後に一定時間前記攪拌部材を停止する周期を繰り返すとともに、所定数の周期を１つの攪拌サイクルとして繰り返し動作させるもので、その攪拌サイクルを構成する少なくとも１つの周期のうち、その動作時間の少なくとも一部を前記トルク調整手段によりトルクを低下させ、回転検出手段により回転状況を検出することが好ましい。このようにすれば、処理材の含水量の変化に応じて処理材と生ゴミとを十分に攪拌することができる。

さらに、前記トルク調整手段は、多段階にトルクを調整することが好ましい。このようにすれば、処理材の含水量を更に細かく多段階に判断できる。

本発明の生ゴミ処理機では、処理材の含水量に応じた攪拌部材の回転数の変化を大きくすることができる。その結果、処理材の含水量を正確に判断でき、その判断結果に応じて攪拌部材などの負荷部品を正確に制御することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る生ゴミ処理機を示す。この生ゴミ処理機は、内部の処理槽２０に、好気性の酵母菌からなる微生物（バイオ菌）をおがくずなどの基材に担持させた処理材を収容し、投入した生ゴミを処理材によって分解させるバイオ方式であり、大略、処理機本体１０と、該処理機本体１０の上部を開閉可能に閉塞する蓋体５４とからなる。

前記処理機本体１０は、その外装体１１の内部に処理槽２０を配設することにより、該処理槽２０内の処理部と処理槽２０外の部品配設部とに区画したものである。

前記外装体１１は、略四角筒状をなす枠体１２の底に底板１３が配設されるとともに、上部に蓋枠１４が配設されたものである。前記枠体１２の後面（図１中右側）には、後述する処理槽２０の排出口２１から突出した筒部２２を露出させる開口部１２ａが設けられている。そして、この枠体１２の前面（図１中左側）と前記開口部１２ａが設けられた後面には、前カバー１５と後カバー１６とが着脱可能に配設されている。前記蓋枠１４には、その前部に生ゴミの投入口１４ａが設けられている。また、枠体１２の内部には、処理槽２０の上端に位置するように仕切板１７が配設されている。この仕切板１７は、処理槽２０の上端前部に位置するように開口部１７ａが設けられ、該開口部１７ａと前記蓋枠１４の投入口１４ａとの間には筒状をなすダクト部材１８が配設されている。このダクト部材１８の後面側には吸気口１９が設けられ、この吸気口１９に後述する排気手段を構成する排気ダクト４７が接続されている。

前記処理槽２０は、横断面矩形状をなし、かつ、その横断面積が上側の開口に向けて徐々に広がる有底筒状のものである。この処理槽２０の前側壁２０ａは、その上部が前方に位置するダクト部材１８の前面を覆うように前方に膨出した形状をなす。また、この処理槽２０の後側壁下部には、外部に連通する排出口２１が設けられ、その開口縁には先端が前記枠体１２の開口部１２ａ内に配置される筒部２２が突設されている。この筒部２２には、ネジ締めにより蓋２３が着脱可能に取り付けられている。さらに、処理槽２０の底には、有底筒状をなす軸受部２４が一体に設けられ、この軸受部２４に攪拌手段を構成する攪拌部材２５の下端が回転可能に取り付けられる。

前記処理機本体１０には、前記処理槽２０内に回転可能に支持される攪拌部材２５と、前記仕切板１７上に配設した前記攪拌部材２５の駆動手段である駆動モータ３９とからなり、処理槽２０内に収容した生ゴミと処理材とを攪拌する攪拌手段が設けられている。

前記攪拌部材２５は金属製であり、図２に示すように、垂直方向に延びる回転軸２６に、攪拌翼を構成する第１から第３の羽根部２７，３１Ａ，３１Ｂ，３５を放射状をなすように固着した縦型のものである。ここで、この攪拌部材２５は、前記処理機本体１０内において後面側に位置し、生ゴミを投入するための投入口１４ａおよびダクト部材１８からは上面視で殆ど見えないように構成されている。

前記回転軸２６は、その下端が前記軸受部２４に回転可能に支持される一方、上端に継手部材４０が配設されている。そして、この継手部材４０が前記仕切板１７を貫通され、該仕切板１７上に配設した前記駆動モータ３９の出力軸３９ａに接続されている。

前記第１羽根部２７は、前記回転軸２６の下端近傍に接合され、処理材および生ゴミを上向きに押し上げるように作用するものである。この第１羽根部２７は、挿通孔を有する第１取付部２８を備え、該第１取付部２８から屈曲されて回転方向後側に向けて上方に傾斜するように設けられている。この第１取付部２８は、回転軸２６に対して水平方向に延びるように接合されるもので、その回転方向後側の縁２９は先端に向けて先細になるように形成され、この傾斜縁２９に略扇形形状をなす第１羽根部２７が連設されている。これら第１羽根部２７および第１取付部２８には、その連続部分である前記傾斜縁２９を除く外周縁に、それぞれ第１リブ部３０ａ，３０ｂが屈曲により連設されている。第１羽根部２７の第１リブ部３０ａは攪拌部材２５の回転方向後側に向けて突設され、該第１羽根部材の補強の役割をなす。第１取付部２８の第１リブ部３０ｂは下向きに突設され、該第１取付部２８の補強、および、前記軸受部２４の上端を覆うカバー部の役割をなす。言い換えれば、本実施形態では、この第１羽根部２７は、回転軸２６を軸受部２４に支持させた状態で、前記第１リブ部３０ｂが軸受部２４に対してオーバーラップするように、回転軸２６の下端近傍に固着されている。

前記第２羽根部３１Ａ，３１Ｂは、前記処理槽２０内に収容された処理材および生ゴミに埋没されるように回転軸２６の中間部分に接合され、処理材および生ゴミを上向きに押し上げるように作用するものである。この第２羽根部３１Ａ，３１Ｂは、挿通孔を有する第２取付部３２を備え、該第２取付部３２の先端から上下に屈曲されて回転方向後側に向けて上方に傾斜するように設けられている。この第２取付部３２は、回転軸２６に対して水平方向に延びるように接合されるもので、略Ｄ字形状をなし、その先端の直線縁３３に略扇形形状をなす第２羽根部３１Ａ，３１Ｂが連設されている。具体的には、第２羽根部３１Ａ，３１Ｂは、回転方向前側の縁３１ａが直線縁３３の回転方向前側から下向きに屈曲され、回転方向後側の縁３１ｂが直線縁３３の回転方向後側から上向きに屈曲され、これらの間に流曲線状の面を形成したものである。これら第２羽根部３１Ａ，３１Ｂおよび第２取付部３２には、その連続部分である前記直線縁３３を除く外周縁に、それぞれ第２リブ部３４ａ，３４ｂが屈曲により連設されている。第２羽根部３１Ａ，３１Ｂの第２リブ部３４ａは攪拌部材２５の回転方向後側に向けて突設され、第２取付部３２の第２リブ部３４ｂは下向きに突設され、それぞれ補強の役割をなす。

前記第３羽根部３５は、前記処理槽２０内に収容された処理材および生ゴミの上表面より露出するように回転軸２６の上方部分に接合され、投入口１４ａからの投入により処理材上に載った生ゴミを下向きに押し下げ、処理材内に没入させるように作用するものである。この第３羽根部３５は、挿通孔を有する第３取付部３６を備え、該第３取付部３６の先端から上下に屈曲されて回転方向前側に向けて上方に傾斜するように設けられている。この第３取付部３６は、回転軸２６に対して水平方向に延びるように接合されるもので、略Ｄ字形状をなし、その先端の直線縁３７に略扇形形状をなす第３羽根部３５が連設されている。具体的には、第３羽根部３５は、回転方向前側の縁３５ａが直線縁３７の回転方向前側から上向きに屈曲され、回転方向後側の縁３５ｂが直線縁３７の回転方向後側から下向きに屈曲され、これらの間に流曲線状の面を形成したものである。これら第３羽根部３５および第３取付部３６には、その連続部分である前記直線縁３７を除く外周縁に、それぞれ第３リブ部３８ａ，３８ｂが屈曲により連設されている。第３羽根部３５の第３リブ部３８ａは攪拌部材２５の回転方向前側に向けて突設され、第３取付部３６の第３リブ部３８ｂは下向きに突設され、それぞれ補強の役割をなす。

前記羽根部２７，３１Ａ，３１Ｂ，３５からなる攪拌翼は、回転軸２６の一番下側である一段目に、前記第１羽根部２７が配設される。この際、回転軸２６を軸受部２４に支持させた状態で該軸受部２４の上部を第１リブ部３０ｂで覆う位置とする。また、二段目に配設される第２羽根部３１Ａは、第１羽根部２７に対して、攪拌部材２５の回転方向前側に１２０度回転した位置に固着される。また、三段目に配設される第２羽根部３１Ｂは、二段目の第２羽根部３１Ａに対して、同様に攪拌部材２５の回転方向前側に１２０度回転した位置に固着される。また、回転軸２６の一番上側である四段目に配設される第３羽根部３５は、第２羽根部３１Ｂに対して、攪拌部材２５の回転方向前側に９０度回転した位置に固着される。これにより、本実施形態の攪拌部材２５は、回転軸２６から各羽根部２７，３１Ａ，３１Ｂ，３５が放射状に突出する。

前記攪拌部材２５を回転させる駆動モータ３９は、後述する制御基板６２に実装された駆動回路部６８を介してマイコン６３により動作されるものである。ここで、前記処理槽２０は、その容積に基づいて内部に収容可能な生ゴミおよび処理材の許容量が予め設定されている。そして、本実施形態では、駆動モータ３９は、図３の特性曲線１に示すように、処理槽２０に対して許容量一杯の生ゴミおよび処理材を収容させた状態で、かつ、予め想定される処理材の含水量が最も多い場合でも、含水量が最も少ない場合と、略同一の回転数で前記攪拌部材２５を回転可能なトルクを有するものである。

この駆動モータ３９によって回転される攪拌部材２５の回転数は、継手部材４０に配設した遮光部材４１と、発光素子４２ａおよび受光素子４２ｂを有するフォトセンサ４２とからなる回転検出手段により検出可能に構成されている。また、本実施形態では、駆動モータ３９による停止時には、図４に示す予め設定した位置に停止されるように構成している。遮光部材４１は、発光素子４２ａが投射した光を透過しない材料からなり、前記継手部材４０への接続部４１ａと、発光素子４２ａと受光素子４２ｂとの間に進入される遮光部４１ｂとからなるＬ字形状のものである。前記フォトセンサ４２は、前記仕切板１７の下面に固定されている。なお、これら遮光部材４１およびフォトセンサ４２は、発光素子４２ａが投射した光の乱反射光を受光素子４２ｂが受光（検出）する現象を防止するために遮光カバー４３により覆われている。

図１に示すように、前記処理槽２０の下部および外周部には、処理槽２０内の処理材を所定温度範囲内に維持するための加熱手段としてヒータ４４が配設されている。また、外装体１１を構成する枠体１２の前面と処理槽２０との間には、蓋体５４を自動開放するために人体の足の進入を検出する測距センサ４５と、該測距センサ４５を床面から所定高さに配置するためのケース４６とが配設されている。前記測距センサ４５は、ケーシングの内部に発光素子と、該発光素子から投射した光の反射光を受光する受光素子とを配設したものである。

前記ダクト部材１８に接続する排気手段は、図４および図５に示すように、前記攪拌部材２５の駆動モータ３９を迂回するように配設した排気ダクト４７と、該排気ダクト４７の内部に配設した第１送風手段である第１送風ファン４９と、前記処理槽２０内に配設した第２送風手段である第２送風ファン５０とを設けたものである。また、この排気ダクト４７の内部には、排気する空気に含まれた臭分は勿論、処理槽２０内の空気に含まれた臭分を分解除去する脱臭手段が更に配設されている。

前記排気ダクト４７は、前記ダクト部材１８に設けた吸気口１９に接続されるもので、加熱源を備えた脱臭手段を配設するために、排気する空気の冷却区間を設ける目的として略Ｌ字形状に構成されている。この前記排気ダクト４７において、機内に開口した吸気口１９および機外に開口した排気部４７ａには集塵用のフィルタ４８が配設されている。

前記第１送風ファン４９は、前記排気ダクト４７内において、機外に開口する排気部４７ａの近傍に位置するように配設したプロペラ形状の羽根を備えた周知のものである。

前記第２送風ファン５０は、前記吸気口１９の下方である処理槽２０内における処理材の上方の空気層領域の空気を拡散するプロペラ形状の羽根を備えた周知のものである。この第２送風ファン５０は、送出する風が処理材に向かうように、前記仕切板１７の下面に所定間隔をもって配設されている。

前記脱臭手段は、前記排気ダクト４７内において第１送風ファン４９の上流側である吸気口１９の近傍に配設されている。具体的には、この脱臭手段は、機内側から機外側に向けて順次配設した加熱ヒータ５１と、加熱温度の検出手段であるサーミスタ５２と、触媒５３とを備えている。前記加熱ヒータ５１は、触媒５３が２２０℃から２８０℃の温度になるように加熱するもので、サーミスタ５２の検出値に基づいて後述するマイコン６３がオン、オフ制御する。前記サーミスタ５２は、前記触媒５３の検出し、温度に相当するデータをマイコン６３に出力するものである。前記触媒５３は、Fe-Cr-Alステンレス構造体からなるハニカム状の基材に白金を担持させ、イオウ系やアンモニア系などの臭分を化学的に反応させてＣＯ_２やＨ_２Ｏに変化させるものである。

前記蓋体５４は、前記処理機本体１０を構成する蓋枠１４の上面に回動可能に取り付けられるとともに、付勢手段であるヒンジスプリング５５により開放方向に付勢されたものである。なお、このヒンジ接続部分の近傍には、下向きに円弧状に突出する押圧部材５６が設けられ、該押圧部材５６がスイッチ５７をオン、オフすることにより、生ゴミの投入を検出および蓋体５４の開閉を検出する検出できるように構成している。また、この蓋体５４の前部には、図１に示すように、下向きに突出した係止受部５８が設けられ、この係止受部５８がロック手段５９によってロックおよびアンロックされる。このロック手段５９は、前記係止受部５８を係止する回動可能な係止部材６０と、該係止部材６０を動作させるソレノイド６１とを備えている。

そして、図１に示すように、前記外装体１１と処理槽２０との間の前方下部には、制御基板６２が配設され、この制御基板６２に実装された制御手段であるマイコン６３は、内蔵した記憶手段６４であるＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って動作される。具体的には、このマイコン６３は、図６に示すように、商用電源からの電力が電源回路部６５により直流電圧に変換され、この直流電圧が印加されることにより動作する。

前記マイコン６３の主たる制御としては、蓋体開放手段の役割をなし、前記測距センサ４５により人体を含む物体が検出可能な範囲内に近づいたことを検出すると、前記ソレノイド６１を動作させ、係止部材６０による係止受部５８の係止を解除することにより、ヒンジスプリング５５の付勢力によって蓋体５４を自動開放させる。この際、攪拌部材２５が動作（回転）中である場合には、該攪拌部材２５の動作の停止処理を行った後に蓋体５４の開放処理を行い、動作中でない場合にはそのまま開放処理を行う。

また、スイッチ５７により蓋体５４が閉塞されたことを検出すると、その閉塞時を制御の開始点として、内蔵した時間計時タイマ６６により時間の計測を開始し、前記ヒータ４４のオン、オフ、攪拌部材２５の回転の制御および脱臭手段の加熱ヒータ５１の制御を開始する。さらに、所定時間毎にフォトセンサ４２による攪拌部材２５の回転状況（数）の検出値に基づいて、処理材の含水量（湿度）に関連する処理機能の状態を判断する処理材状態判断手段の役割をなし、その判断結果に基づいて前記ヒータ４４をオン、オフ制御するとともに、攪拌部材２５の回転を制御する。かつ、排気手段のファン４９，５０をオンオフ制御するとともに、操作パネル６７の表示部を点灯させて処理材の状態を表示する。

具体的には、処理材の状態判断は、該マイコン６３がトルク調整手段の役割をなし、図３の特性曲線２，３に示すように、駆動モータ３９のトルクを調整した状態で、回転検出手段であるフォトセンサ４２で攪拌部材２５の回転数を検出することにより行うものである。トルク調整手段としてのマイコン６３は、制御基板６２に実装した駆動回路部６８による駆動モータ３９への通電を位相制御することにより行う。即ち、マイコン６３は、図７に示すように、駆動回路部６８に対して駆動モータ３９を駆動させるための通電を許容するパルス信号の送信幅Ｗを調節することによって、駆動モータ３９のトルクを調整するものである。

ここで、駆動モータ３９は、前述のように、負荷が大きい処理材の含水量が最も多い場合でも、含水量が最も少ない場合と、略同一の回転数で前記攪拌部材２５を回転可能なトルクを有し、通常の攪拌動作時には、この駆動条件１で動作される。負荷が零の場合、位相制御により駆動モータ３９のトルクを低下させると、攪拌部材２５の回転数は上がる。しかし、処理材および生ゴミからなる負荷がある場合には、特性曲線２に示すように、駆動モータ３９のトルクを低下させると、攪拌部材２５の回転数も若干下がり、負荷（処理材の含水量）が大きくなるに従って回転数の変化が大きくなる。そのため、この駆動条件２とした状態で、フォトセンサ４２によって攪拌部材２５の回転数を検出することにより、その検出値に基づいて処理材の含水量を判断する。しかし、この特性曲線２は、水分過多傾向の場合に攪拌部材２５の回転数に顕著な変化が現れ、良好を含む乾燥傾向の場合には攪拌部材２５の回転数の変化は少ない。そこで、本実施形態では、特性曲線３に示すように、更にトルクを低下させた駆動条件３を設定し、処理材の含水量を細かく多段階に検出できるように構成している。

そして、処理材状態判断手段としてのマイコン６３は、駆動モータ３９のトルクを低下させることによる特性曲線２，３と、フォトセンサ４２による実際の攪拌部材２５の回転数の検出値に基づいて、処理材が乾燥状態、良好状態および水分過多状態のいずれに相当するかを判断し、その判断結果に基づいて攪拌部材２５の回転制御、ヒータ４４のオン、オフ制御、ファン４９，５０のオン、オフ制御、および、加熱ヒータ５１のオン、オフ制御を行う。なお、駆動モータ３９のトルクを低下させることによる特性曲線２，３と、フォトセンサ４２による実際の攪拌部材２５の回転数の検出値とに基づいて、処理材がいずれの状態であるか判断するためのデータテーブルは、本発明者が実験により見出したものであり、前記記憶手段６４であるＲＯＭに予め記憶されている。

判断結果に基づいた攪拌部材２５の制御は、図８（Ａ）に示すように、予め設定した動作時間Ｔａ、撹拌部材を動作させた後、予め設定した停止時間Ｔｂ、撹拌部材を停止させる周期を繰り返すように制御する。そして、所定数の周期を１つの撹拌サイクルとして纏め、この撹拌サイクルを繰り返して制御する。また、この撹拌サイクルを構成する周期のうち、１つの周期を検出撹拌動作で実行し、他の周期を通常撹拌動作で実行する。本実施形態では、図８（Ｂ）に示すように、１周期を６分とし、そのうちの動作時間Ｔａは、処理材が良好状態である場合には５０秒動作させる標準攪拌、乾燥状態である場合には４０秒動作させる抑制攪拌、水分過多状態である場合には６０秒動作させる促進攪拌するように設定している。また、処理材の状態を判断する周期を１時間とするために、１攪拌サイクルを１時間に相当する１０周期に設定し、その最後の１０周期目にトルクを低下させた検出攪拌動作を実行する構成としている。さらに、動作時間Ｔａ経過後の攪拌部材２５の停止は、フォトセンサ４２によって１回転を検出した直後に駆動モータ３９への通電を停止することにより、図４に示す攪拌部材２５が常に一定範囲内で停止するように構成している。

ここで、攪拌部材２５の停止位置は、前記投入口１４ａから処理槽２０内を臨んだ状態でその下部に羽根部２７，３１Ａ，３１Ｂ，３５が位置しない状態である。具体的には、本実施形態の攪拌部材２５は、処理材の表面より露出される第３羽根部３５を有している。この第３羽根部３５は、ユーザの手が接触する可能性が最も高いため、処理槽２０の後側に位置される。そして、処理材に埋没される第１羽根部２７および一対の第２羽根部３１Ａ，３１Ｂが１２０度間隔で突設されており、前記第３羽根部３５と逆向きに突出するのは一対の第２羽根部３１Ａ，３１Ｂである。そのため、投入口１４ａの中心から攪拌部材２５の回転軸２６の軸心にかけて延びる前後方向の線Ｌに対して、手前に位置する一対の第２羽根部３１Ａ，３１Ｂが対称に位置するように構成している。但し、処理材は、生ゴミの水分を吸着することにより含水量が変化すると、攪拌部材２５に対する回転抵抗も変化する。そのため、本実施形態では、フォトセンサ４２の設置位置により、この図４に示す停止位置から±５度の範囲に停止する。

判断結果に基づいたヒータ４４の制御は、処理材が良好状態である場合には標準加熱、乾燥状態である場合には抑制加熱、水分過多状態である場合には促進加熱するように設定している。標準加熱は、処理材の現状を維持するためのもので、１０分オン（動作）させた後、２０分オフ（停止）する周期を繰り返すものである。抑制加熱は、水分の発散を抑制するためのもので、５分オンさせた後、２５分オフする周期を繰り返すものである。促進加熱は、水分の発散を促進させるためのもので、２０分オンさせた後、１０分オフする周期を繰り返すものである。但し、時間の代わりにヒータ４４による加熱量を変更してもよい。

判断結果に基づいたファン４９，５０の制御は、処理材が良好状態である場合には標準排気、乾燥状態である場合には排気停止、水分過多状態である場合には常時排気するように設定している。標準排気は、処理材の現状を維持するためのもので、３分オン（動作）させた後、１分オフ（停止）する周期を繰り返すものである。排気停止は、処理材の飛散を防止するためのもので、常に（１時間）オフさせ続けるものである。常時排気は、処理材の水分を発散させるとともに活性化を促進させるためのもので、常に（１時間）オンさせ続けるものである。なお、本実施形態では、第１送風ファン４９の回転数は３８００ｒｐｍ、第２送風ファン５０の回転数は２２００ｒｐｍであり、これらは連動して常に動作される。

判断結果に基づいた加熱ヒータ５１の制御は、処理材が良好状態である場合には標準脱臭、乾燥状態である場合には脱臭停止、水分過多状態である場合には常時脱臭するように設定している。標準脱臭は、処理材の含水量が適量であることに伴って該処理材から発散される臭気を分解するもので、１時間オン（動作）させて停止させるものである。脱臭停止は、処理材の含水量が少ないことに伴って処理材からは臭気が殆ど発散されないため、動作を停止して節電を図るものである。常時脱臭は、処理材の含水量が多いことに伴って処理材から多くの臭気が発散されるため、常に（４時間）オンさせ続けて機外への臭気の飛散を防止するものである。

次に、マイコン６３による制御について具体的に説明する。なお、以下の説明において、フラグｆａは、蓋体５４が閉塞された直後の制御であるか否かを示し、「０」が直後、「１」が直後ではなく制御を開始していることを意味する。また、フラグｆｂは、処理材の状態を判断するための検出攪拌通電処理を実行しているか否かを示し、「０」が非実行状態、「１」が実行状態であることを意味する。また、フラグｆｃは、処理材の一次判断で水分過多傾向であると判断したか否かを示し、「１」が水分過多傾向、「０」が水分過多傾向でない、即ち、乾燥傾向であることを意味する。また、フラグｆｄは、検出攪拌を行う周期での動作時間Ｔａの半分が経過し、一次判断処理を行ったか否かを示し、「０」が実行未状態、「１」が実行済状態を意味する。

マイコン６３による生ゴミ処理制御工程は、図９に示すように、まず、ステップＳ１で、測距センサ４５により人体を検出することにより蓋体５４を開放させる状態になったか否かを検出する。そして、蓋体５４の開放要求を検出した場合にはステップＳ２に進み、蓋体５４の開放要求を検出しない場合にはステップＳ６に進む。

ステップＳ２では、攪拌部材２５や排気手段のファン４９，５０などの各負荷部品の停止処理を行った後、ステップＳ３で、ソレノイド６１を動作させることによる蓋体開放処理を実行する。なお、停止処理では、各負荷部品を制御するためのタイマもリセットする。ついで、ステップＳ４で、スイッチ５７を介して蓋体５４が閉塞されたことを検出するまで待機する。そして、蓋体５４の閉塞を検出すると、ステップＳ５で、フラグｆａに０を入力してステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、駆動モータ３９および攪拌部材２５からなる攪拌手段の制御処理、ヒータによる加熱手段制御処理、ファン４９，５０による排気手段制御処理、加熱ヒータ５１による脱臭処理、および、所定時間毎に処理材の状態を判断する処理材判断処理からなる処理材調整処理を実行してステップＳ１に戻る。これらの処理は、全て並行して制御される。なお、これらのうち、攪拌手段制御処理および処理材状態判断処理を除く他の負荷部品の制御処理は従来と同一である。

ステップＳ２の停止処理のうち、攪拌手段停止処理では、マイコン６３は、図１０に示すように、まず、ステップＳ１０で、攪拌部材２５を回転駆動させるために駆動モータ３９に対して通電を行っているか否かを検出する。そして、通電中である場合にはステップＳ１１に進み、通電中でない場合にはそのままリターンする。

ステップＳ１１では、フォトセンサ４２によって攪拌部材２５の１回転を検出するまで待機する。そして、攪拌部材２５の１回転を検出すると、ステップＳ１２に進み、駆動モータ３９への通電を停止してリターンする。

また、ステップＳ６の処理材調整処理のうち、攪拌手段制御処理では、マイコン６３は、図１１に示すように、まず、ステップＳ２０で、蓋体５４が閉塞直後であるか否かをフラグｆａにより判断し、ｆａが１でない（閉塞直後である）場合にはステップＳ２１に進み、ｆａが１である（閉塞直後ではない）場合にはステップＳ３０に進む。

ステップＳ２１では、蓋体５４の閉塞後に攪拌制御を開始したことを示すためにｆａに１を入力した後、ステップＳ２２で、初期動作条件を読み込んでステップＳ２３に進む。ここで、蓋体５４の閉塞とは、基本的にはユーザが生ゴミを投入したことを意味する。そのため、この初期動作条件は、以前の処理材の状態判断に拘わらず、標準攪拌と同一の条件としている。

ステップＳ２３では、累積周期Ｃの数をリセット（Ｃ＝１（１周期目））した後、ステップＳ２４で、通常攪拌動作（特性曲線１）での通電を開始する。ついで、ステップＳ２５で、周期を計測するためのタイマをリセットしてスタートさせた後、ステップＳ２６で、動作時間Ｔａを計測するためのタイマをリセットしてスタートさせてステップＳ２７に進む。

ステップＳ２７では、動作時間Ｔａが経過したか否かを検出する。そして、動作時間Ｔａが経過している場合にはステップＳ２８に進み、動作時間計測タイマをストップ（停止）した後、ステップＳ２９で、図１０と同様の攪拌手段停止処理を行ってリターンする。一方、動作時間Ｔａが経過していない場合には、そのままリターンする。

また、ステップＳ２０でｆａが１である場合には、ステップＳ３０で、周期計測タイマによって１周期が経過したか否かを検出する。そして、１周期が経過した場合にはステップＳ３１に進み、１周期が経過していない場合には前記ステップＳ２７に進む。

ステップＳ３１では、周期数Ｃに１を加算した後、ステップＳ３２で、その累積周期数Ｃが「１１」であるか否かを検出する。そして、Ｃが「１１」でない場合にはステップＳ３３に進み、Ｃが「１１」である場合にはステップＳ３６に進む。ここで、累積周期数Ｃが「１１」とは、１つの攪拌サイクルが終了し、次の攪拌サイクルの１周期目になったことを意味する。

ステップＳ３３では、累積周期数Ｃが「１０」であるか否かを検出する。そして、累積周期数Ｃが「１０」でない場合、即ち、９周期目以下である場合にはステップＳ２４に進み、通常攪拌動作による攪拌を継続する。また、累積周期数Ｃが「１０」である場合、即ち、１０周期目の攪拌である場合にはステップＳ３４に進み、後述する処理材状態判断処理を行うための検出用の攪拌動作を行う通電処理を実行した後、ステップＳ３５で、検出攪拌動作を実行していることを示すフラグｆｂに１を入力してステップＳ２５に進む。ここで、この検出攪拌通電処理は、後述する処理材状態の判断状況に応じて図３に示す特性曲線２，３のいずれかとなる電力で通電するものである。

また、ステップＳ３６では、１攪拌サイクルが終了し、処理材状態判断処理も完了しているため、新たな動作条件を読み込んだ後、ステップＳ２３に進んで新たな攪拌サイクルを行う。

また、ステップＳ６の処理材調整処理のうち、処理材状態判断処理では、マイコン６３は、図１２に示すように、まず、ステップＳ４０で、攪拌部材２５が駆動モータ３９によって検出用の攪拌処理を実行しているか否かをフラグｆｂにより検出し、ｆｂが１（実行中）である場合にはステップＳ４１に進み、ｆｂが０（非実行中）である場合にはそのままリターンする。

ステップＳ４１では、処理材の一次判断により、水分過多傾向であると判断したか否かをフラグｆｃにより検出する。そして、ｆｃが０である（水分過多傾向であると判断せず）場合にはステップＳ４２に進み、攪拌手段制御処理において第１検出用通電（特性曲線２）により動作させてステップＳ４４に進む。一方、ｆｃが０でない（水分過多傾向であると判断）場合にはステップＳ４３に進み、攪拌手段制御処理において第２検出用通電（特性曲線３）により動作させてステップＳ４４に進む。

ステップＳ４４では、フォトセンサ４２により攪拌部材２５の実際の回転数を検出する。そして、攪拌部材２５の１回転を検出した場合にはステップＳ４５に進み、検出数ｎに１を加算してステップＳ４６に進む。一方、攪拌部材２５の１回転を検出しない場合にはそのままステップＳ４６に進む。

ステップＳ４６では、動作時間Ｔａの半分が経過したか否かを検出し、半分の経過を検出した場合にはステップＳ４７に進み、半分の経過を検出しない場合にはリターンする。

ステップＳ４７では、一次判断を行ったか否かをフラグｆｄにより検出し、ｆｄが０である（未判断）場合にはステップＳ４８に進み、ｆｄが０でない（判断済）場合にはステップＳ５２に進む。

ステップＳ４８では、攪拌部材２５の検出数ｎに基づいて処理材が水分過多傾向であるか否かを一次判断した後、ステップＳ４９で、一次判断を行ったことを示すためにｆｄに１を入力する。その後、ステップＳ５０で、一次判断による結果が水分過多傾向と判断した場合にはそのままリターンする。一方、水分過多傾向でない、即ち、乾燥傾向であると判断した場合にはステップＳ５１に進み、乾燥傾向であると判断したことを示すためにフラグｆｃに１を入力してリターンする。

また、ステップＳ５２では、動作時間Ｔａが経過したか否かを検出する。そして、動作時間Ｔａが経過している場合にはステップＳ５３に進み、動作時間Ｔａが経過していない場合にはリターンする。

ステップＳ５３では、攪拌部材２５の検出数ｎに基づいて処理材の状態の二次判断した後、ステップＳ５４で、その判断結果に基づく動作条件変更処理を行う。その後、ステップＳ５５で、攪拌部材２５の累積検出数ｎをリセット（零）した後、ステップＳ５６で、検出攪拌通電処理が終了したことを示すためにフラグｆｂに０を入力してリターンする。

このように、本発明の生ゴミ処理機では、処理材の含水量を判断する際には、攪拌部材２５の駆動モータ３９のトルクを通常の攪拌動作時より低下させた状態で、フォトセンサ４２によって回転数を検出する。そのため、処理材の含水量に応じて攪拌部材２５の回転数の変化を大きくすることができ、処理材の含水量を正確に判断できる。しかも、駆動モータ３９のトルクは、多段階に調整するため、処理材の含水量を偏り無く多段階に正確に判断できる。そのため、その判断結果に応じて攪拌部材２５などの負荷部品を正確に制御することができる。

また、攪拌部材２５の駆動モータ３９は、処理材の含水量が多い場合でも少ない場合と略同一の回転数で回転可能なトルクを有するため、通常の攪拌動作時には生ゴミと処理材とを確実に攪拌することができる。しかも、この攪拌部材２５の制御は、攪拌部材２５を一定時間動作させた後に一定時間停止する周期を繰り返し、所定数の周期を１つの攪拌サイクルとして繰り返し動作させており、その攪拌サイクルを構成する１つの周期の動作時間Ｔａを、駆動モータ３９のトルクを低下させるものであるため、処理材と生ゴミとを十分に攪拌できるうえ、処理材の含水量の変化に応じた制御を確実に行うことができる。

なお、本発明の生ゴミ処理機は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、駆動モータ３９への通電を位相制御することによりトルクを調整したが、図１３に示すように、駆動モータ３９に印加する交流波形のうち、一部の周期の電圧をオフ（非通電周期）することにより、駆動モータ３９のトルクを調整してもよい。また、駆動モータ３９として周知のコンデンサモータを適用した場合には、そのコンデンサの容量を変更することにより、トルクを調整してもよい。即ち、駆動モータ３９のトルク調整手段は、適用するモータの種類に応じて変更される。

また、前記実施形態では、回転検出手段として１個のフォトセンサ４２を適用したため、攪拌部材２５の回転数を検出したが、複数のフォトセンサ４２を所定間隔をもって配設し、回転数と回転角度に基づいて判断できるようにしてもよい。さらに、回転数の変わりに回転速度によって処理材の状態を判断してもよい。即ち、所定の回転検出手段により攪拌部材２５の回転状況を検出し、処理材状態判断手段であるマイコン６３は、その検出した回転状況に基づいて処理材の状態（湿度）を判断すればよい。

本発明に係る実施形態の生ゴミ処理機の断面図である。 攪拌部材を示す斜視図である。 駆動手段による攪拌部材の駆動特性を示すグラフである。 図１の要部平面図である。 図１の要部断面図である。 生ゴミ処理機のブロック図である。 駆動モータの制御を示すグラフである。 駆動モータの制御を示し、（Ａ）はタイムチャート、（Ｂ）は動作時間を示す図表である。 マイコンによる生ゴミ処理制御工程を示すフローチャートである。 図９の停止処理の１つである駆動手段停止処理を示すフローチャートである。 図９の処理材調整処理の１つである駆動部材制御処理を示すフローチャートである。 図９の処理材調整処理の１つである処理材状態判断処理を示すフローチャートである。 駆動モータの制御の変形例を示すグラフである。

符号の説明

１０…処理機本体
１４ａ…投入口
２０…処理槽
２５…攪拌部材
３９…駆動モータ（駆動手段）
４２…フォトセンサ（回転検出手段）
４４…ヒータ（加熱手段）
４７…排気ダクト
４９，５０…送風ファン（排気手段）
５４…蓋体
６３…マイコン（制御手段、トルク調整手段）
６８…駆動回路部

Claims (7)

1. 生ゴミおよび処理材を収容する処理槽を有する処理機本体と、前記生ゴミおよび処理材を攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材を回転駆動する駆動手段と、該駆動手段による攪拌部材の回転状況を検出する回転検出手段と、該回転検出手段の検出値に基づいて前記駆動手段による攪拌部材の動作を制御する制御手段とを備えた生ゴミ処理機において、
   前記駆動手段のトルクを調整するトルク調整手段を設け、前記回転検出手段による検出時に前記駆動手段のトルクを通常の攪拌動作時より低下させるようにしたことを特徴とする生ゴミ処理機。
2. 前記駆動手段は、予め設定された許容量内において、前記処理材の含水量が多い場合でも、含水量が少ない場合と略同一の回転数で回転可能なトルクを有するものであることを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理機。
3. 前記トルク調整手段は、駆動手段への通電を位相制御するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生ゴミ処理機。
4. 前記トルク調整手段は、駆動手段への通電を波形制御するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生ゴミ処理機。
5. 前記駆動手段はコンデンサモータであり、トルク調整手段は、前記コンデンサモータのコンデンサの容量を変更するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生ゴミ処理機。
6. 前記制御手段は、前記駆動手段を介して一定時間前記攪拌部材を動作させた後に一定時間前記攪拌部材を停止する周期を繰り返すとともに、所定数の周期を１つの攪拌サイクルとして繰り返し動作させるもので、その攪拌サイクルを構成する少なくとも１つの周期のうち、その動作時間の少なくとも一部を前記トルク調整手段によりトルクを低下させ、回転検出手段により回転状況を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の生ゴミ処理機。
7. 前記トルク調整手段は、多段階にトルクを調整するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の生ゴミ処理機。

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