JP2007130573A - 生ゴミ処理機 - Google Patents

Abstract

【課題】処理材中に十分な酸素量を供給可能とし、処理材中に生息する微生物の活性を高め、生ゴミの分解処理を効率化する。
【解決手段】処理材を収容する処理槽２０と、該処理槽２０内に投入された生ゴミおよび処理材を攪拌する攪拌手段（攪拌部材２２）と、処理槽２０内における処理材上の空気を排気する排気手段（排気ファン４４）とを備え、攪拌手段の攪拌動作により処理材によって生ゴミを分解処理する生ゴミ処理機において、処理槽２０内に収容した処理材の下部に空気を導入する空気導入管４１を配設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、処理槽に投入される生ゴミを、処理材に生息する微生物の活動により分解処理するバイオ方式の生ゴミ処理機に関するものである。

近年、一般家庭において日々発生するゴミの減量が社会的な課題となっており、この課題を解決するための一手段として、主として厨房周りで発生する生ゴミを分解処理する生ゴミ処理機が種々提案されている。

この種の生ゴミ処理機の一つであるバイオ方式のものは、多孔質化された木質細片やおがくず等の処理材が収容された処理槽の上部に投入口を設け、内部に攪拌手段を配設した構成をなす。そして、投入口を経て処理槽内に投入された生ゴミは、攪拌手段の動作により処理材と共に攪拌され、処理材に生息させた微生物（食品発酵菌、酵母菌等）により炭酸ガスと水とに分解処理される。

このバイオ方式の生ゴミ処理機に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。

特開平８−１３２００４号公報

この生ゴミ処理機では、分解処理を効率的に行わせるためには、適量の水分を含み適温に保たれた処理材に十分な量の空気（酸素）を供給し、該処理材を微生物の活動に適した環境に保つ必要がある。

そこで、特許文献１では、処理槽の内部を加熱するヒータと、処理槽の内部に空気を供給する給気ファンと、処理槽内の空気を排気する排気ファンとを備え、前記ヒータをオンオフ制御して処理槽の内部を適温に保つとともに、給気ファンおよび排気ファンの動作制御により処理槽の内部に外気を供給可能に構成している。

そして、前記攪拌体を動作させて攪拌する攪拌制御と、処理材中に空気を供給するとともに分解により生成された炭酸ガスおよび水分を処理槽の上部空間を経て処理槽外に排気する給排気制御とを、併せて実行する。これにより、処理材中の水分および温度を適正化し、十分な量の空気を供給して微生物の活性を高め、生ゴミの分解処理を高能率にて行わせるようにしている。

しかしながら、この特許文献では、処理材への酸素供給は、処理槽上部に配置した給気ファンにて処理材の表面に送風し、排気ファンにて外部に排出するものであるため、攪拌時の処理材の一部には供給されるが、基材内（底）部には供給されない。そのため、処理材に対して適正な酸素供給が行われず、処理材に生息した微生物の活性化が不十分であり、生ゴミの分解処理効率が悪いという問題があった。

本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、処理材中に十分な酸素量を供給可能とし、攪拌制御および給排気制御を実行することにより、処理材中に生息する微生物の活性を確実に高め、生ゴミの分解処理を効率化できる生ゴミ処理機を提供することを課題とする。また、処理材の含水量の検出結果に基づく攪拌制御および給排気制御を最適化し、処理材中に生息する微生物の活性を確実に高めることを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の生ゴミ処理機は、処理材を収容する処理槽と、該処理槽内に投入された生ゴミおよび前記処理材を攪拌する攪拌手段と、前記処理槽内における処理材上の空気を排気する排気手段とを備え、前記攪拌手段の攪拌動作により処理材によって生ゴミを分解処理する生ゴミ処理機において、前記処理槽内に収容した処理材の下部に空気を導入する空気導入管を配設する構成としている。

この生ゴミ処理機によれば、空気導入管からの空気（酸素）を処理槽の下部の処理材中に供給する。そのため、その空気は、処理材の隙間を通って処理材の上部へ循環した後、排気手段によって分解により生成された炭酸ガスや水分と一緒に外部に排気される。このように、処理槽の下部から処理材に対して空気を供給するため、処理材に対して効率よく酸素を供給できる。その結果、処理材に生息する微生物の活性を高めることができ、生ゴミの分解処理を効率化できる。

この生ゴミ処理機では、前記空気導入管を処理槽の中心を避けて略径方向に延びるように配管し、その側部に空気を吐出する複数の吐出口を設けることが好ましい。
この場合、前記攪拌手段は、垂直方向に延びる回転軸から放射状に突出する複数の羽根部を備え、前記吐出口を、前記羽根部の回転方向前方に向けて開口することが好ましい。
このようにすれば、攪拌手段による攪拌時に空気導入管の吐出口が処理材等によって詰まるという問題が生じることを防止できる。

また、前記空気導入管を有端略環状に配管し、その内側部に空気を吐出する複数の吐出口を設けることが好ましい。ここで、この有端略環状とは、例えば処理槽の平面視形状が円形である場合、略Ｃ字形状である。そして、このような略環状の空気導入管に対して、内側部に複数の吐出口を設けているため、水平方向での処理材に対する空気の供給量に偏りが生じることを防止できる。

さらに、前記空気導入管は、一端から他端に向けて空気を供給しており、前記吐出口の開口面積を、一端から他端に向けて順次大きくすることが好ましい。このようにすれば、空気導入管に対する入り口側である一端から先端である他端にかけて、各吐出口からの空気の給気量を一定にすることができる。

さらにまた、前記処理槽内への生ゴミの投入を検出する投入検出手段を設け、該投入検出手段により生ゴミの投入を検出すると、空気の導入を開始させることが好ましい。このようにすれば、酸素が必要な生ゴミ投入後に確実に空気を供給できるため、処理材内の微生物の活性化を促進でき、処理材を常に適正な状態に保つことができる。

また、前記処理材の含水量を検出する検出手段を設け、該検出手段による検出値が予め設定したオンしきい値になると、空気の導入を開始させることが好ましい。
この場合、前記検出手段による検出値が予め設定したオフしきい値になると、空気の導入を停止させることが好ましい。
また、前記検出手段による検出値に基づいて空気の給気量を調整することが好ましい。
このようにすれば、前記と同様に、酸素が必要な時期に確実に空気を供給できるため、処理材を常に適正な状態に保つことができる。

さらに、空気の導入開始から導入終了までに漸次空気の給気量を調整することが好ましい。例えば、空気の導入開始時は供給量を多くして生ゴミの分解処理を促進させ、時間の経過に従って供給量を漸次少なくし、必要以上に乾燥させないように制御する。これにより、処理材を常に適正な状態に保つことができる。

さらにまた、前記空気導入管に供給する空気を加熱する加熱手段を設けることが好ましい。このようにすれば、処理材に対して温風を供給できるため、処理材に生息した微生物をより活性化できるとともに、水分除去時間の短縮を図ることができるため、更に処理効率を向上できる。

本発明の生ゴミ処理機では、空気導入管からの空気を処理槽の下部の処理材中に供給するため、処理材に対して効率よく酸素を供給できる。その結果、処理材に生息する微生物の活性を高めることができ、生ゴミの分解処理を効率化できる。また、生ゴミの投入後や、実際の水分に応じて給気制御を行うことにより、処理材を常に適正な状態に保つことが可能になり、その結果、分解処理の効率をも向上できる。

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、本発明の第１実施形態に係る生ゴミ処理機を示す。この生ゴミ処理機は、内部の処理槽２０に、食品発酵菌や酵母菌等の有機物を分解する能力を有する好気性の微生物（バイオ菌）を多孔質化された木質細片やおがくず等の基材に担持させた処理材を収容し、投入した生ゴミを処理材によって分解させるバイオ方式であり、大略、処理機本体１０と、該処理機本体１０の上部を開閉可能に閉塞する蓋体４８とからなる。

前記処理機本体１０は、その外装体１１の内部に処理槽２０を配設することにより、該処理槽２０内の処理部と処理槽２０外の部品配設部とに区画したものである。この外装体１１は、略四角筒状をなす枠体１２の底に底板１３が配設されるとともに、上部に蓋枠１４が配設されたものである。前記枠体１２の前面（図１中左側）と後面（図１中右側）には、前カバー１５と後カバー１６とが着脱可能に配設されている。前記蓋枠１４には、その前部、即ち、処理機本体１０の上面前側に生ゴミの投入口１４ａが設けられている。また、枠体１２の内部には、処理槽２０の上端に位置するように仕切板１７が配設されている。この仕切板１７は、処理槽２０の上端前部に位置するように開口部１７ａが設けられ、該開口部１７ａと前記蓋枠１４の投入口１４ａとの間には筒状をなすシュート１８が配設されている。このシュート１８の後面側には吸気口１９が設けられ、この吸気口１９に後述する排気手段を構成する排気ダクト４３が接続されている。

前記処理槽２０はＰＰ(ポリプロピレン)製であり、図１および図２に示すように、その横断面積が上側の開口に向けて徐々に広がるバケット形の有底円筒状容器からなる。この処理槽２０の前側上部には、前方に位置するシュート１８の前面を覆うように前方に膨出する膨出部２０ａが設けられている。また、この処理槽２０の底には、有底筒状をなす軸受部２１が一体に設けられている。

前記処理機本体１０には、処理槽２０内に回転可能に支持される攪拌部材２２と、前記仕切板１７上に配設した駆動手段である駆動モータ２３とからなり、処理槽２０内に収容した生ゴミと処理材とを攪拌する攪拌手段が設けられている。

前記攪拌部材２２は金属製であり、図２および図３に示すように、垂直方向に延びる回転軸２４に、攪拌翼を構成する第１から第３の羽根部２６，２９Ａ，２９Ｂ，３２を放射状をなすように固着した縦型のものである。

前記回転軸２４は、その下端が前記軸受部２１に回転可能に支持される一方、上端に継手部材２５が配設されている。そして、この継手部材２５が前記仕切板１７を貫通され、該仕切板１７上に配設した前記駆動モータ２３の出力軸２３ａに接続されている。

前記第１羽根部２６は、前記回転軸２４の下端近傍に接合され、処理材および生ゴミを上向きに押し上げるように作用するものである。この第１羽根部２６は、回転軸２４に対して水平方向に延びるように接合される第１取付部２７を備え、該第１取付部２７から屈曲されて回転方向後側に向けて上方に傾斜するように設けられている。これら第１羽根部２６および第１取付部２７には、その連続部分を除く外周縁に、補強および軸受部２１を覆うカバーの役割をなす第１リブ部２８ａ，２８ｂが屈曲により連設されている。

前記第２羽根部２９Ａ，２９Ｂは、処理槽２０内に収容された処理材および生ゴミに埋没されるように回転軸２４の中間部分に接合され、処理材および生ゴミを上向きに押し上げるように作用するものである。この第２羽根部２９Ａ，２９Ｂは、回転軸２４に対して水平方向に延びるように接合される第２取付部３０を備え、該第２取付部３０の先端から上下に屈曲されて回転方向後側に向けて上方に傾斜するように設けられている。これら第２羽根部２９Ａ，２９Ｂおよび第２取付部３０には、その連続部分を除く外周縁に、それぞれ補強の役割をなす第２リブ部３１ａ，３１ｂが屈曲により連設されている。

前記第３羽根部３２は、処理槽２０内に収容された処理材および生ゴミの上表面より露出するように回転軸２４の上方部分に接合され、投入口１４ａからの投入により処理材上に載った生ゴミを下向きに押し下げ、処理材内に没入させるように作用するものである。この第３羽根部３２は、回転軸２４に対して水平方向に延びるように接合される第３取付部３３を備え、該第３取付部３３の先端から上下に屈曲されて回転方向前側に向けて上方に傾斜するように設けられている。これら第３羽根部３２および第３取付部３３には、その連続部分を除く外周縁に、それぞれ補強の役割をなす第３リブ部３４ａ，３４ｂが屈曲により連設されている。

前記羽根部２６，２９Ａ，２９Ｂ，３２からなる攪拌翼は、回転軸２４の一番下側である一段目に、前記第１羽根部２６が配設される。また、二段目に配設される第２羽根部２９Ａは、第１羽根部２６に対して、攪拌部材２２の回転方向前側に１２０度回転した位置に固着される。さらに、三段目に配設される第２羽根部２９Ｂは、二段目の第２羽根部２９Ａに対して、同様に攪拌部材２２の回転方向前側に１２０度回転した位置に固着される。さらにまた、回転軸２４の一番上側である四段目に配設される第３羽根部３２は、第２羽根部２９Ｂに対して、攪拌部材２５の回転方向前側に９０度回転した位置に固着される。これにより、本実施形態の攪拌部材２２は、回転軸２４から各羽根部２６，２９Ａ，２９Ｂ，３２が放射状に突出する。

図１に示すように、前記処理槽２０の外周壁には、処理槽２０内の処理材を所定温度範囲内に維持するための加熱手段として面状ヒータ３５が配設されている。また、外装体１１を構成する枠体１２の前面と処理槽２０との間には、蓋体４８を自動開放するために人体の足の進入を検出する測距センサ３６と、該測距センサ３６を床面から所定高さに配置するためのケース３７とが配設されている。前記測距センサ３６は、ケーシングの内部に発光素子と、該発光素子から投射した赤外線の反射光を受光する受光素子とを配設したものである。

本実施形態では、図１および図２に示すように、処理槽２０内に空気を供給する給気手段と、処理槽２０における処理材上の炭酸ガスを含む空気を排気する排気手段とが配設されている。

給気手段は、空気を吐出する圧縮ポンプ３８と、該圧縮ポンプ３８に接続された加熱部３９と、該加熱部３９に接続された耐熱性および可撓性を有する連結管４０と、該連結管４０に接続された空気導入管４１とを備えている。この空気導入管４１は、処理槽２０内に収容した処理材の下部に空気を導入するように、処理槽２０の下部において中心に位置する攪拌部材２２の回転軸２４を避けて略径方向に延びるように配管されている。また、この空気導入管４１は、連結管４０に接続した端部と逆側端が閉塞され、その接続端（一端）から閉塞端（他端）にかけて所定間隔をもって複数（本実施形態では８個）の吐出口４２ａ〜４２ｈが設けられている。これら吐出口４２ａ〜４２ｈは、前記攪拌部材２２の回転方向前方に向けて開口するように、接続端の側の吐出口４２ａ〜４２ｄと、閉鎖端の側の吐出口４２ｅ〜４２ｈとが１８０度回転した逆側に位置するように設けられている。即ち、本実施形態の攪拌部材２２は、図２中反時計回りに回転されるため、回転軸２４の左側に位置する吐出口４２ａ〜４２ｄは、平面視で下側に位置する側部が開口されるように設けられ、回転軸２４の右側に位置する吐出口４２ｅ〜４２ｈは、平面視で上側に位置する側部が開口されるように設けられている。しかも、接続端の側に位置する吐出口４２ａから閉鎖端の側に位置する吐出口４２ｈまで、その空気の吐出口４２ａ〜４２ｈを均等にするために、吐出口４２ａ〜４２ｈにかけて開口面積（直径）が大きくなるように設定されている。

排気手段は、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、攪拌部材２２の駆動モータ２３を迂回するようにシュート１８に接続した排気ダクト４３と、該排気ダクト４３の内部に配設した送風手段である排気ファン４４とを備えている。また、排気ダクト４３の内部には、排気する空気に含まれた臭分は勿論、処理槽２０内の空気に含まれた臭分を分解除去する脱臭手段が更に配設されている。この脱臭手段は、機内側から機外側に向けて順次配設した加熱ヒータ４５と、加熱温度の検出手段であるサーミスタ４６と、臭分を化学的に反応させてＣＯ_２やＨ_２Ｏに変化させる触媒４７とを備え、サーミスタ４６の検出値に基づいてマイコン５８がオン、オフ制御するものである。

前記蓋体４８は、前記処理機本体１０の蓋枠１４の上面に回動可能に取り付けられるとともに、付勢手段であるヒンジスプリング４９により開放方向に付勢されたものである。そのヒンジ接続部分の近傍には、下向きに円弧状に突出する押圧部材５０が設けられ、該押圧部材５０によるスイッチ５１のオン、オフにより、蓋体４８の開放および閉塞状態を検出できるように構成している。また、この蓋体４８の前部には、図１に示すように、下向きに突出した係止受部５２が設けられ、この係止受部５２がロック手段５３によってロックおよびアンロックされる。このロック手段５３は、係止受部５２を係止する回動可能な係止部材と、該係止部材を動作させるソレノイドとからなる。なお、スイッチ５１によって開放状態から閉塞状態になったことを検出するということは、ユーザが生ゴミを投入して蓋体４８を閉じたことを意味するため、このスイッチ５１は、処理材内への生ゴミの投入検出手段としての役割もなす。

図１および図５に示すように、このように構成された生ゴミ処理機には、処理材の温度を検出する温度検出手段として、処理槽２０内の処理材の収容域に第１温度センサ５４が配設されるとともに、処理槽２０の外部に第２温度センサ５５が配設されている。そして、これら温度センサ５４，５５の検出値に基づいて内外の温度差を演算し、その温度差に基づいて予め設定された補正値を第１温度センサ５４の検出値による検出温度に加算して、予め設定された処理材の温度制御を行う。

また、処理材の含水量を検出する水分検出手段として、処理槽２０の内部に位置するように一対の電極５６ａ，５６ｂが配設されている。前記電極５６ａ，５６ｂは、処理槽２０の平面視における対向位置で、かつ、上下に所定間隔をもって位置するように配置されている。そして、図示しない電圧印加回路から所定の電圧が印加され、処理材を導体として電流が流れることにより、処理材の含水分を検出できる構成としている。具体的には、処理材を介して通電される電流の大きさは、処理材からなる抵抗値の大きさに比例し、この抵抗値は、処理材の含有水分量の多少に略比例する。従って、電極５６ａ，５６ｂは、例えば、これらの間を一つの抵抗として組み込んでなるブリッジ回路の出力を取り出すことにより、処理材中の含有水分量を正しく検出する水分量センサとして利用できる。

図１に示すように、前記外装体１１と処理槽２０との間の前方下部には、駆動モータ２３、面状ヒータ３５、圧縮ポンプ３８、排気ファン４４、加熱ヒータ４５および加熱部３９の駆動回路、電極５６ａ，５６ｂへの電圧印加回路、並びに温度センサ５４，５５およびサーミスタ等の周辺回路が実装された制御基板５７が配設され、この制御基板５７に実装された制御手段であるマイコン５８は、内蔵されたＲＯＭに記憶されたプログラムに従って動作される。具体的には、このマイコン５８は、商用電源からの電力が電源回路部５９により直流電圧に変換され、この直流電圧が印加されることにより動作する。なお、前記各構成部品の動作状態は、内蔵されたセンサや付設したセンサからマイコン５８に入力される。

そして、蓋体開放手段の役割をなし、前記測距センサ３６により人体を含む物体が検出可能な範囲内に近づいたことを検出すると、前記ロック手段５３を動作させて係止受部５２の係止を解除することにより、ヒンジスプリング４９の付勢力によって蓋体４８を自動開放させる。この際、攪拌部材が動作（回転）中である場合には、該攪拌部材２２の動作の停止処理を行った後に蓋体４８の開放処理を行い、動作中でない場合にはそのまま開放処理を行う。

また、スイッチ５１により蓋体４８が閉塞されたことを検出すると、その閉塞時を制御の開始点として、内蔵した時間計時タイマ６０により時間の計測を開始し、攪拌部材２２の回転、面状ヒータ３５のオン、オフ、排気ファン４４および圧縮ポンプ３８のオン、オフ制御を開始する。これにより、処理材に担持させた微生物に対して、適温適湿状態で、常に新鮮な空気に接触させて活性化を促進させるように構成している。

具体的には、前記面状ヒータ３５は、前記温度センサ５４，５５の検出値に基づいて判断した処理材の温度が、予め設定されたオンしきい値（２０℃）より低い場合に加熱を行い、予め設定されたオフしきい値（４０℃）より高い場合に加熱を停止する。

また、圧縮ポンプ３８は、電極５６ａ，５６ｂからなる水分量センサによる検出値に基づいて、含水率が予め設定されたオンしきい値（３０％）以上になると空気の導入が開始され、予め設定されたオフしきい値（３０％）未満になると、空気の導入が停止される。しかも、その検出値に応じて空気の給気量が更に調整される。また、処理材の温度に基づいて、加熱部３９が更にオン、オフ制御される。

さらに、電極５６ａ，５６ｂによる検出値に基づいて処理材の処理機能（含水率）の状態を判断し、その判断結果を操作パネル６１の表示部に表示する。ここで、判断する処理材の状態は、含水率が適量な３０％以上で４５％以下の良好状態、含水率が３０％未満の乾燥状態、および、含水率が４５％より多く新たな投入を停止するべとつき状態である。なお、この表示部の表示は、前記電極５６ａ，５６ｂによる含水量と温度センサ５４，５５の検出値とを組み合わせて行ってもよい。

次に、マイコン５８による生ゴミ処理制御工程について具体的に説明する。

この生ゴミ処理制御工程では、マイコン５８は、図６に示すように、まず、ステップＳ１で、測距センサ３６を介して蓋体４８の開放要求を検出したか否かを判断する。そして、開放要求を検出した場合にはステップＳ２に進み、開放要求を検出しない場合にはステップＳ６に進む。なお、測距センサ３６およびロック手段５３による蓋体４８の自動開放機構を搭載しない場合には、スイッチ５１により蓋体４８の開放を検出する。

ステップＳ２では、攪拌部材２２、面状ヒータ３５、排気ファン４４および圧縮ポンプ３８等の駆動部品の停止処理を行った後、ステップＳ３で、ロック手段５３を動作させて蓋体４８の開放処理を行う。ついで、ステップＳ４で、スイッチ５１を介して蓋体４８が閉塞されたことを検出するまで待機し、蓋体４８の閉塞を検出すると、ステップＳ５で、処理材の含水量等に基づいた処理機能の状態を検出する周期を計時する検出周期タイマ（７分）をリセットしてスタートさせてステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、検出周期タイマタイマがカウントアップしたか否かを検出する。そして、カウントアップした場合にはステップＳ７に進み、カウントアップしていない場合にはステップＳ９に進む。

ステップＳ７では、次に処理材の処理機能の状態を検出するために検出周期タイマをリセットしてスタートさせた後、ステップＳ８で、温度センサ５４，５５および電極５６ａ，５６ｂによる処理材状態検出処理を実行してステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、駆動モータ２３および攪拌部材２２からなる攪拌手段制御処理、面状ヒータ３５による加熱手段制御処理、圧縮ポンプ３８および加熱部３９による給気手段制御処理、排気ファン４４および脱臭手段による排気手段制御処理、および、処理材の状態を表示する操作パネル６１の表示手段変更処理からなる処理材調整処理を実行してステップＳ１に戻る。なお、この処理材調整処理での各処理は、全て並行して実行される。

ここで、ユーザが生ゴミを投入した直後は、ステップＳ１〜Ｓ６を経てステップＳ９に至る。そして、生ゴミの投入直後は、その時の生ゴミの投入量が不明であるため、それに伴う水分増加および温度低下を予測することはできない。そのため、本実施形態では、投入直後を意味する蓋体４８の閉塞を検出した直後に処理材調整処理に至ると、適温適湿の良好状態（含水率４０％、温度４０℃）の場合と同様の制御を実行する。

そのうち、攪拌手段制御処理は、予め設定した動作時間、攪拌部材２２を動作させた後、予め設定した停止時間、攪拌部材２２を停止させる周期を繰り返すように制御するものである。本実施形態では、検出周期の７分のうち、動作時間は、処理材が良好状態である場合には６０秒動作させ、乾燥状態である場合には４８秒動作させ、べとつき状態である場合には７２秒動作させるように設定している。

加熱手段制御処理は、攪拌部材２２と同様に、予め設定した動作時間、面状ヒータ３５をオンさせた後、予め設定した停止時間、面状ヒータ３５をオフさせる周期を繰り返すように制御するものである。本実施形態では、検出周期の７分のうち、動作時間は、処理材が良好状態である場合には３分動作させ、乾燥状態である場合には１分動作させ、べとつき状態である場合には５分動作させるように設定している。但し、時間の代わりに面状ヒータ３５による加熱量を変更してもよい。

給気手段制御処理は、図７に示すように、電極５６ａ，５６ｂによる検出値に基づいて圧縮ポンプ３８を制御するとともに、温度センサ５４，５５による処理槽２０の内外の検出値に基づいて加熱部３９を制御するもので、その動作時間は、攪拌部材２２の制御に同期させて行う。

即ち、圧縮ポンプ３８は、含水率が３０％未満である場合には停止され、３０％以上で３５％以下である場合には少量の空気を供給するように微弱運転され、３５％より高く４０％以下である場合には微弱運転より供給量が多い弱運転され、４０％より高く４５％以下である場合には弱運転より更に供給量が多い中運転され、４５％より高い場合には中運転より更に供給量が多い強運転される。

また、加熱部３９のヒータは、温度センサ５４，５５の検出値によって判断した処理材の温度が２０℃未満の場合で、かつ、含水率が３０％未満の場合にはオフ状態で運転され、３０％以上で３５％以下である場合には５０％の加熱量で運転され、３５％より高く４０％以下である場合には１００％の加熱量で運転され、４０％より高い場合には１００％の加熱量で運転される。また、処理材の温度が２０℃以上で４０℃以下の場合で、かつ、含水率が３０％未満の場合にはオフ状態で運転され、３０％以上で３５％以下である場合には５０％の加熱量で運転され、３５％より高く４０％以下である場合には１００％の加熱量で運転され、４０％より高い場合には１００％の加熱量で運転される。また、処理材の温度が４０℃より高い場合で、かつ、含水率が３０％未満の場合にはオフ状態で運転され、３０％以上で３５％以下である場合には５０％の加熱量で運転され、３５％より高く４０％以下である場合には１００％の加熱量で運転され、４０％より高い場合には１００％の加熱量で運転される。このように、本実施形態では、処理材の温度に拘わらず湿度のみに応じて加熱部３９の制御を行っているが、温度と湿度に基づいて更に細かく加熱量を調整することもできる。

排気手段制御処理は、予め設定した動作時間、排気ファン４４および脱臭手段の加熱ヒータ４５を連動させて動作させた後、予め設定した停止時間、排気ファン４４および脱臭手段を連動させて停止させる周期を繰り返すように制御されるものである。本実施形態では、検出周期の７分のうち、動作時間は、処理材が良好状態である場合には３分動作させ、乾燥状態である場合には０分動作させ、べとつき状態である場合には６分動作させる。但し、排気ファン４４は、その風量を少なくとも２段階で変更可能なものを用い、良好状態では通常の風量で排気を行い、臭気が放出され易いべとつき状態では風量が少ない弱風で排気を行うことにより、脱臭機能を向上させることが好ましい。

表示手段変更処理は、前述の通り、処理材検出処理によって検出した処理材の含水率（量）に基づいて操作パネル６１の表示部を点灯させるものである。

次に、制御による生ゴミ処理について具体的に説明する。

まず、蓋体４８が開放されて投入口１４ａから生ゴミが投入されると、この生ゴミは、シュート１８を経て処理槽２０内に投入され、該処理槽２０内に収容された処理材の上に載る。そして、ユーザが蓋体４８を閉塞すると、駆動モータ２３が駆動されることにより攪拌部材２２が所定時間回転する。これにより、生ゴミは、処理材と一緒に攪拌されて内部に没入されるように作用し、該処理材中に生息する微生物の活動により、炭酸ガスと水とに分解処理される。

また、分解により生じた炭酸ガスは、空気導入管４１から吐出される空気と一緒に処理材の上部に至り、排気ファン４４によって外部に排気される。また、水は、面状ヒータ３５による加熱で水蒸気となって、炭酸ガスと同様に空気と一緒に処理材の外部に排出される。

さらに、処理材は、攪拌部材２２、面状ヒータ３５、圧縮ポンプ３８および排気ファン４４により適温適湿に維持されることにより、生息した微生物の活性が高められ、生ゴミの分解効率を向上することが可能になる。具体的には、攪拌部材２２の回転により、処理材は上方へ持ち上げられるように作用し、該処理材の内部の換気および水分の放出が効果的に促進される。また、面状ヒータ３５による加熱により、処理材は適温に加熱され、含有した水分を気化するように作用される。さらに、圧縮ポンプ３８による給気により、処理材中のガスや水蒸気の放出を促進するとともに、生息した微生物に新鮮な空気（酸素）が供給されることにより、活性が促進される。しかも、加熱部３９による供給される空気の加熱により、処理材の加熱が促進されるとともに、適湿化が促進される。そして、排気ファン４４の排気により、水分を含んだ空気を効率的に外部に排気することにより、適湿化が促進される。

このように、本発明の生ゴミ処理機では、空気導入管４１からの空気（酸素）を処理槽２０の下部の処理材中に供給するため、その空気は、処理材の隙間を通って処理材の上部へ循環した後、排気ファン４４によって分解により生成された炭酸ガスや水分と一緒に外部に排気される。しかも、処理材に対して効率よく酸素を供給できるため、処理材に生息する微生物の活性を高めることができ、生ゴミの分解処理を効率化できる。

また、前記空気導入管４１は、処理槽２０に対して略径方向に延びるように配管しており、その側部に形成する吐出口４２ａ〜４２ｈは、攪拌部材２２の回転方向前方に向けて開口するように設けているため、その吐出口４２ａ〜４２ｈが処理材や生ゴミの押圧力によって目詰まりするという問題を防止できる。しかも、各吐出口４２ａ〜４２ｈは、内部圧力が高い接続端側である吐出口４２ａから内部圧力が低い閉鎖端側である吐出口４２ｈにかけて、その開口面積を順次大きく形成しているため、各吐出口４２ａ〜４２ｈからの空気の給気量を一定にすることができる。

さらに、生ゴミの投入後は、適温適湿の良好状態の場合と同様の制御を実行する。即ち、最も生ゴミを効率的に分解処理する必要があり、微生物を活性化させるために酸素が必要な時期に、確実に空気導入管４１から空気が供給するため、処理効率の向上を図ることができる。しかも、処理材の含水量を検出する検出手段として電極５６ａ，５６ｂを配設し、その検出値による含水量に基づいて圧縮ポンプ３８をオン、オフ制御するうえ給気量をも調整するため、酸素が必要な時期に適量の空気を供給でき、処理材を常に適正な状態に保つことができる。

しかも、空気導入管４１に処理槽２０内に供給する空気を加熱する加熱手段を設け、処理材に対して温風を供給できる構成としているため、処理材が含む水分除去時間の短縮を図ることができるとともに、微生物をより活性化でき、更に処理効率を向上できる。そして、このような適量の給気と面状ヒータ３５や加熱部３９の加熱との相乗作用により、処理材中に生息する微生物の活性を可及的に高めることができ、生ゴミの分解処理を高効率に行わせることが可能となる。

図８（Ａ），（Ｂ）は第２実施形態の生ゴミ処理機を示す。この第２実施形態では、給気導入管を有端略環状に配管し、その内側部に空気を吐出する複数の吐出口４２ａ〜４２ｗを設けた点でのみ、第１実施形態と相違している。ここで、この有端略環状とは、第１実施形態と同様に、一方の端部が閉塞された環状のパイプを意味し、その開口端が接続端となる。そして、本実施形態では、平面視円形状をなす処理槽２０の周壁に沿って処理間隔をもって空気導入管４１が位置するように、平面視で略Ｃ字形状をなすように配管されている。勿論、吐出口４２ａ〜４２ｗは、接続端の側に位置する吐出口４２ａから閉鎖端の側に位置する吐出口４２ｗまで、その開口面積が順次大きくなるように形成し、全ての吐出口４２ａ〜４２ｗから均等に空気を供給可能に構成している。

このように空気導入管４１を配設した第２実施形態では、処理槽２０の中央に向けて水平方向に空気が導入される。そのため、処理材に対して水平方向での空気の供給量に偏りが生じることを確実に防止できる。

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、水分量センサを構成する電極５６ａ，５６ｂの検出値による処理材の含水量に基づいて給気手段の圧縮ポンプ３８による１つの周期での給気量を決定して動作させたが、１周期での給気量を導入開始から導入終了までに調整（変更）可能に構成してもよい。

即ち、図９に示すように、給気手段制御処理では、電極５６ａ，５６ｂによる検出値に基づいて、含水率が３０％未満である場合には圧縮ポンプ３８を停止する。また、３０％以上で３５％以下である場合には、圧縮ポンプ３８を微弱運転し、３６秒を越えると停止させる。また、３５％より高く４０％以下である場合には、圧縮ポンプ３８を弱運転し、３６秒を越えると微弱運転に変更し、４８秒を越えると停止させる。また、４０％より高く４５％以下である場合には、圧縮ポンプ３８を中運転し、３６秒を越えると弱運転に変更し、４８秒を越えると微弱運転に変更し、６０秒を越えると停止させる。また、４５％より高い場合には、圧縮ポンプ３８を強運転し、３６秒を越えると中運転に変更し、４８秒を越えると弱運転に変更し、６０秒を越えると微弱運転に変更し、７２秒を越えると停止させる。このようにしても、処理材を常に適正な状態に保つことができる。

また、給気手段の制御は、攪拌部材２２の動作時間に同期させる必要はなく、独立で制御してもよい。勿論、処理材の状態を検出する周期は７分に限られず、２時間等の長い周期としてもよい。この場合、処理材の含水量に応じた給気制御をリアルタイムに変更できなくなるため、長い検出周期のうち、電極５６ａ，５６ｂによる検出周期のみを予め設定（例えば１０分）し、その検出値による処理材の状態判断結果に基づいてリアルタイムに給気量を調整できるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態の生ゴミ処理機を示す断面図である。 図１の平面視断面図である。 攪拌部材を示す斜視図である。 排気手段の構成を示し、（Ａ）平面図、（Ｂ）は要部断面図である。 生ゴミ処理機の構成を示すブロック図である。 マイコンによる制御を示すフローチャートである。 マイコンによる給気手段の制御を示す図表である。 （Ａ）は第２実施形態の生ゴミ処理機を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）の空気導入管を示す展開図である。 給気手段の制御の変形例を示す図表である。

符号の説明

１０…処理機本体
１４ａ…投入口
１８…シュート
２０…処理槽
２２…攪拌部材（攪拌手段）
２３…駆動モータ（駆動手段）
２４…回転軸
２６，２９Ａ，２９Ｂ，３２…羽根部
３５…面状ヒータ（加熱手段）
３８…圧縮ポンプ（給気手段）
３９…加熱部
４１…空気導入管
４２ａ〜４２ｗ…吐出口
４３…排気ダクト
４４…排気ファン（排気手段）
４８…蓋体
５１…スイッチ（投入検出手段）
５４，５５…温度センサ（温度検出手段）
５６ａ，５６ｂ…電極（含水量検出手段）

Claims (11)

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

Images