JP3540455B2 - 厨芥処理機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は厨芥処理機に関する。さらに詳しくは、一般家庭や業務用の厨房から発生する生ゴミなどの厨芥を乾燥処理する厨芥処理機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より厨芥を撹拌し、乾燥処理する、屋内外両用の乾燥型厨芥処理機が種々提案されており、たとえば、厨芥を乾燥させる乾燥室と、厨芥を撹拌する撹拌手段と、触媒とヒータを備えた脱臭装置と、乾燥室から発生する水蒸気を処理する凝縮装置と、送風装置とからなり、各装置を循環経路で連絡しているものがある。そして前記乾燥室に投入された厨芥は、撹拌手段で撹拌されながら、加熱乾燥される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記乾燥室から発生するガスを強制通風する送風装置は、強制通風の風量を変更できるものではなかった。そのため強制通風量は厨芥からの蒸気発生量に対して、大きめに設定されているので、乾燥、凝縮および脱臭を効率よく行なうことができない問題がある。
【０００４】
本発明は、叙上の事情に鑑み、処理中の厨芥からの蒸気発生量に応じて強制通風量を変更することにより、効率よく乾燥ができる厨芥処理機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の厨芥処理機は、厨芥を乾燥する乾燥室と、該乾燥室に外気を取り入れるための吸気口と、前記乾燥室内の厨芥を撹拌するための撹拌手段と、前記乾燥室から発生する臭気ガスから水蒸気を回収する凝縮手段と、臭気成分を脱臭する触媒脱臭手段と、前記乾燥室に連結され、乾燥室から発生する臭気ガスを凝縮手段および触媒脱臭手段を通して強制通風する送風手段と、前記吸気口の近傍の温度を検出するための温度検出手段とを備え、該温度検出手段の出力に基づいて、前記送風手段の強制通風量を変更することを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の厨芥処理機を説明する。
【０００７】
図１は本発明の厨芥処理機の一実施例を示す縦断面図、図２は図１における厨芥処理機の制御を示すブロック図、図３は図１における厨芥処理機の動作を示すフローチャート、図４は他の厨芥処理機におけるスイッチパネルを示す平面図、図５は図４における厨芥処理機の制御を示すブロック図、図６は図４における厨芥処理機の動作を示すフローチャートである。
【０００８】
図１に示すように、厨芥処理機は、厨芥を加熱乾燥させる乾燥室２と、厨芥を撹拌する撹拌手段Ａと、前記乾燥室２から発生する臭気ガスから水蒸気を回収する凝縮手段Ｂと、臭気ガスの臭気成分を脱臭する触媒脱臭手段Ｃと、前記乾燥室２から発生する臭気ガスを触媒脱臭手段Ｃへ強制的に通風させる送風手段Ｄとから構成されている。そして前記厨芥を乾燥処理させる乾燥室２は、処理機本体１内に形成され、厨芥を入れたゴミ容器３を収容する空間を有している。上部は支点４ａを軸に、開閉できる蓋４で覆われている。この蓋４は蓋ロック４ｂにより確実に閉まるようになっている。そして開閉スイッチ４ｄにより蓋４の開閉状態を検出できるようになっている。また蓋４の吸気口には逆止弁４ｃが設けられており、臭気ガスを漏らすことなく外気を取り入れるようになっている。また逆止弁４ｃの近傍に温度検出手段である吸気温度センサ４ｅが設けられている。なお逆止弁４ｃを設けるのは、逆止弁４ｃがないと、厨芥を撹拌するとき多量のガスが発生し、外部に臭気が漏れる可能性があるからである。前記ゴミ容器３は乾燥室２と着脱可能に構成され、その底部に撹拌手段Ａの撹拌羽根５が設けられ、この撹拌羽根５に底部を貫通した従動軸５ａが設けられている。撹拌羽根５は駆動モータ１０の回転がギヤ９、８、７、６を介して連結され、減速回転するようになっている。撹拌羽根５は駆動モータ１０により間欠駆動され、正転、反転されてゴミ容器３内の厨芥を撹拌し、温度を均一に効率よく乾燥する。駆動モータ１０の電源ラインには電流センサ１０ａがあり、駆動モータ１０が受ける負荷量を知ることができる。つまり大きな負荷により駆動モータ１０がロックしたことを検出することができる。ゴミ容器３の材質は腐食しにくいステンレススチールや厨芥の炭化物がこびりつかないようにポリテトラフルオロエチレンのコーティングを施したものなどが好ましい。
【０００９】
乾燥室２の底部には、発熱体が埋め込まれて面状に放熱面が形成されたシーズヒータ１１が設けられており、ゴミ容器３の底面を広く加熱する下部加熱方式としている。そのため、厨芥を効率よく加熱し、少ない消費電力で効率よく乾燥できる。このシーズヒータ１１によりゴミ容器３の底部温度を１００〜１２０℃の範囲の温度に、通常は約１０５℃に制御する。加熱温度は高ければ高いほど、乾燥時間を短くできるが、高くしすぎると厨芥が炭化しやすくなる。またゴミ容器３内に塩化ビニル樹脂やナイロンなどの合成樹脂が混入しても１０５℃前後ではガス化することはないので、塩化ビニル樹脂の分解による塩素含有ガスの発生や、他のプラスチック材料の分解による有毒ガスの発生はない。またシーズヒータ１１の温度コントロールを行なうための乾燥温度センサ１１ａがシーズヒータ１１の内部に具備されている。
【００１０】
逆止弁４ｃから取り入れられた外気は、乾燥室２に比べ絶対湿度が低いため、厨芥の乾燥速度が早められる。厨芥から発生した水蒸気やアルデヒド、酢酸、アンモニア、メルカプタンなどの臭気成分と逆止弁４ｃから吸入された外気との混合ガスは排気管１２から乾燥室２を出る。
【００１１】
混合ガスの凝縮は凝縮手段Ｂにより行なわれており、該凝縮手段Ｂは熱交換器１３、ドレインパイプ１４、冷却空気を送風する冷却ファン１６から構成されている。熱交換器１３は箱型、蛇管などでよく、熱伝導率、耐食性のよいアルミ合金、銅合金などでつくられている。熱交換器１３の下端にはドレインパイプ１４が接続され、ガス中の水蒸気など凝縮分を凝縮水タンク１７に集めるようにされている。冷却ファン１６により空気を送風して、熱交換器１３で臭気ガスを冷却する。冷却空気は処理機本体１の取り入れ口１ａから取り入れ、排出口１ｂから排出するようにして冷却効率を上げる。また熱交換器１３の入り口付近には厨芥の乾燥処理の終了判定をするための判定温度センサ１３ａが備えられている。
【００１２】
凝縮水タンク１７は処理機本体１の底部に着脱可能に設けられ、連結部１８により、ドレインパイプ１４の下部に設けられた、水分とガスを分離するための分離室１９と気密になるように接続される。また水蒸気が除去されたガスは、冷却・送風モータ１５で駆動される送風手段Ｄの送風ファン２０に吸引され、触媒脱臭手段Ｃである脱臭器２１へ送られる。脱臭器２１は、送られてきたガスを加熱する触媒ヒータ２２と、臭気ガスを酸化分解する触媒層２３とからなっている。送風ファン２０としては、遠心ファン、軸流ファンなどの気体を送ることができる装置であればどのようなものを用いてもよい。触媒ヒータ２２の後段には、ガスを加熱制御するための触媒温度センサ２５が備えられている。また送風ファン２０は常時ガスを送風できるようにされ、その送風量は、厨芥を処理するとき、厨芥から発生する水蒸気量以上となるように設定されている。あまり風量を多くすると乾燥室２の温度が下がったり、熱交換器１３の能力低下になり、水分の回収を効率よくできない。逆に、風量が少なすぎると水蒸気の発生に伴って乾燥室２内の圧力が高まり、乾燥室２を密閉状態に保っているあらゆる接合部から蒸気が外気中に漏れ出してしまう。また、触媒ヒータ２２の熱を触媒層２３に運ぶガスが少なくなり、触媒層２３の温度が充分に上がらず脱臭器２１の触媒層２３の脱臭能力が下がる惧れがある。なおこの位置に送風ファン２０を取り付けるのは、触媒ヒータ２２の温度の影響を受けないようにするためである。触媒層２３は白金系、白金−パラジウム系、ニッケル系などの酸化触媒を使用している。触媒層２３により酸化分解されたガスは排気口２４より排気される。
【００１３】
つぎに本発明の厨芥処理機の動作を説明する。図１〜３に示すように、厨芥処理機はすべてマイコン３０により制御され、各センサ４ｅ、１０ａ、１１ａ、１３ａ、２５からのデータはマイコン３０のＡ／Ｄ入力端子に接続されている。
【００１４】
まずゴミ容器３に厨芥を入れて乾燥室２に装着し、蓋４を閉め、凝縮水タンク１７を装着し、ついで運転スイッチをオンし厨芥処理機の運転を開始する。
【００１５】
厨芥は乾燥温度センサ１１ａの入力にしたがい、シーズヒータ１１を１０５℃に制御し、加熱乾燥される。駆動モータ１０は正転、反転を断続的に繰り返し、撹拌羽根５により、厨芥を撹拌する。
【００１６】
厨芥から発生したガスは、送風ファン２０によって熱交換器１３へ送られ、凝縮される。凝縮された水分は凝縮水タンク１７に溜められ、臭気成分を含んだガスは、送風ファン２０により、脱臭器２１へ送られる。脱臭器２１へ送られたガスは、触媒ヒータ２２により、４００℃に加熱され、触媒層２３により酸化分解され、無臭となり外気へ放出される。
【００１７】
ゴミ容器３内の厨芥はシーズヒータ１１により加熱されると、厨芥内の水分が蒸発し始める。その蒸気は送風ファン２０により、熱交換器１３に送られる。通常は厨芥から発生する蒸気よりも、熱交換器１３に送られる風量の方が大きいため、吸気口４ｃから外気が吸気され吸気温度センサ４ｅは外気によって冷される。ところが、撹拌羽根５により厨芥が撹拌されると一時的に、多量の蒸気が発生し、乾燥室２内の圧力が高まり、乾燥室２を密閉状態に保っているあらゆる接合部から臭気成分を多量に含んだ蒸気が外気中に漏れ出る惧れがあった。そこで常時、送風ファン２０の通風量を大きくする方法もあるが、乾燥室２の温度が低下するため、シーズヒータ１１の消費電力アップや熱交換器１３や触媒層２３の効率が下がってしまうため、厨芥処理機全体を大きくしなければならなかったり、ランニングコストが上がってしまっていた。
【００１８】
本発明は、吸気温度センサ４ｅを監視し、厨芥からの蒸気発生量を検知し、送風ファン２０の風量を変更することにより、効率よく厨芥の処理を行なう。すなわち通常の処理時は厨芥からの蒸気の発生よりも、送風ファン２０によって吸気される風量の方が大きいため、吸気温度センサ４ｅは外気によって冷され、温度は低く、約５０℃である。ところがゴミ容器３内の厨芥が撹拌され、多量の蒸気が発生すると、吸気口４ｃからの外気の吸引はなくなり、ゴミ容器３内の蒸気によって加温されるので、吸気温度センサ４ｅの温度が上昇する。実際に厨芥処理機を運転した結果、約８０℃で吸気口４ｃからの外気の吸引がほぼ０となった。そこで吸気温度センサ４ｅが７０℃より高くなると、送風ファン２０の風量を大きくし、７０℃以下ならば送風ファン２０の風量を小さくすることにより、余分な風量を流すことなく、また外気中へ臭気を含んだ蒸気が漏れ出すことなく、効率よく厨芥を乾燥できた。
【００１９】
なお本実施例では、吸気口４ｃに逆止弁を用いたが、撹拌時などによって急激な蒸気発生が生じたばあいでも、ゴミ容器３内が負圧に保たれるよう、たとえば吸気温度センサ４ｅの温度が常に６０℃となるよう、送風ファン２０を制御すれば、逆止弁ではなく通常の管を用いることもできる。
【００２０】
ところで従来の厨芥処理機では、厨芥を乾燥処理したのち、乾燥室内は高温になっており、つぎに処理したい厨芥があっても乾燥室内の冷却が終わるまで処理機の処理が終わらず、厨芥を投入することができなかった。たとえば大家族では、厨芥が多く発生し、厨芥の処理を何回かに分けて行なわなければならず、つぎの厨芥を早く処理したかったが、処理室内の冷却状態がわからず、冷却工程を含めたすべての処理が終わるまで、つぎのゴミは投入できなかった。また、乾燥処理そのものが終了していても、乾燥室内の温度が高いうちは臭気が強く、その発散の程度も温度が高いほど広がりやすい問題がある。
【００２１】
そこで、乾燥室内の臭気濃度を検出する臭気濃度検出手段にしたがって、乾燥終了後の乾燥室内の臭気濃度を知らせる臭気濃度報知手段を設けるようにしてもよい。これらの手段により、乾燥室内の臭気濃度を知らせることができるため、開蓋可能時期がわかり、屋外で使用しているばあいなど、使用者の意志で少々臭気が発生してもかまわなければ、処理機の蓋を開けることができ、乾燥室内の温度が完全に冷めなくてもつぎの厨芥を投入し、処理することができる。前記臭気濃度検出手段は温度センサからなるのが好ましい。また前記臭気濃度検出手段は、前記乾燥室から発生する臭気ガスから水蒸気を回収する凝縮手段に設けられた判定温度センサであるのが好ましい。さらに前記臭気濃度報知手段が、少なくとも２段階の臭気レベルを報知できるのが好ましい。
【００２２】
つぎにかかる臭気濃度検知手段および判定手段を設けた厨芥処理機の動作を説明する。図１および図４〜６に示すように、蓋４の上のスイッチパネル２６には、厨芥の処理を開始するための運転スイッチ２７と処理中（運転中）であることを示すＬＥＤ３１と、乾燥室２内の臭気濃度を報知するためのＬＥＤ３２、３３、３４が設けられている。ＬＥＤ３２は赤色で臭気濃度が非常に強く、ＬＥＤ３３は黄色で臭気濃度は中位で、ＬＥＤ３４は緑色で臭気濃度が低い、を表している。本厨芥処理機はすべてマイコン３０により制御され、各センサ１０ａ、１１ａ、１３ａ、２５からのデータはマイコン３０のＡ／Ｄ入力端子に接続されている。
【００２３】
まずゴミ容器３に厨芥を入れて乾燥室２に装着し、蓋４を閉め、凝縮水タンク１７を装着し、ついでスイッチパネル２６の運転スイッチ２７をオンし、厨芥処理機の運転を開始する。このとき、運転中のＬＥＤ３１が点灯する。
【００２４】
厨芥は乾燥温度センサ１１ａの入力にしたがい、シーズヒータ１１を１０５℃に制御し、加熱乾燥される。
【００２５】
処理中、厨芥は駆動モータ１０によって駆動され、撹拌羽根５によって撹拌、破砕される。厨芥（一般家庭から出る標準的な厨芥の内容は、野菜と果物６０％、残飯３０％、魚５％、肉５％で、また残飯３０％のうちの約５０％がご飯である）は、撹拌周期を正転側１０秒オン→５分オフ→反転側１０秒オン→５分オフで制御される。
【００２６】
厨芥から発生したガスは、送風ファン２０によって熱交換器１３に送られ、冷却ファン１６により冷却され凝縮される。凝縮された水分は凝縮水タンク１７へ溜められ、臭気成分を含んだガスは、送風ファン２０により、脱臭器２１へ送られる。脱臭器２１へ送られたガスは、触媒ヒータ２２により、４００℃に加熱され、触媒層２３により酸化分解され、無臭となり外気へ放出される。
【００２７】
乾燥が終了に近づくと排気管１２から熱交換器１３へ送られるガスの温度が下がってくる。判定温度センサ１３ａで検出される温度が約６０℃になると、乾燥が終了したとみなしシーズヒータ１１への通電を停止し冷却を開始する。しかし冷却・送風モータ１５と触媒ヒータ２２は継続して制御される。
【００２８】
冷却を開始して、判定温度センサ１３ａが５５℃まで下がると、運転中のＬＥＤ３１を消灯し、臭気濃度が強いことを示す強ＬＥＤ３２を点灯する。５５℃まで下がるのを待つのは、乾燥が終了した直後に運転中のＬＥＤ３１を消灯し、強ＬＥＤ３２を点灯すると、まだ乾燥室２の温度が高いので蓋４を開けられると、火傷を負う可能性があるからである。強ＬＥＤ３２が点灯しているときは、まだ乾燥室２内の臭気濃度は高く、この状態で蓋４を開けると臭気が拡散する。しかし、どうしてもつぎの厨芥を急いで処理したいときは、強い臭気が拡散するのを覚悟の上、つぎの厨芥を投入すればよい。判定温度センサ１３ａが４５℃まで下がると、強ＬＥＤ３２が消灯して、中ＬＥＤ３３が点灯する。この状態でも乾燥室２内の温度は下がりきってないので、蓋４を開けると若干、臭気の拡散がある。判定温度センサ１３ａが４０℃まで下がると、中ＬＥＤ３３が消灯して、弱ＬＥＤ３４が点灯する。この状態では、乾燥室２内はほぼ完全に冷却されているので、臭気の拡散はほとんどない。時間に余裕があるときは、弱ＬＥＤ３４が点灯してからつぎの厨芥を投入すればよい。なお蓋４が開けられたときは、常に図６に示されるフローチャートのＳに移る。また判定温度センサ１３ａの６０℃、５５℃、４５℃、４０℃はそれぞれ乾燥室２内の１００℃、７０℃、５０℃、４０℃に相当する。
【００２９】
本厨芥処理機により、１回で処理できないほど、多くの厨芥が発生したとき、短時間で処理できる。またＬＥＤ表示により冷却が終了する時間を推定でき、使いやすくすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の厨芥処理機では、厨芥を効率よく乾燥できるので、厨芥処理機の小型化を図るとともに、ランニングコストを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の厨芥処理機の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１における厨芥処理機の制御を示すブロック図である。
【図３】図１における厨芥処理機の動作を示すフローチャートである。
【図４】他の厨芥処理機におけるスイッチパネルを示す平面図である。
【図５】図４における厨芥処理機の制御を示すブロック図である。
【図６】図４における厨芥処理機の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 処理機本体
２ 乾燥室
３ ゴミ容器
４ 蓋
４ｃ 吸気口（逆止弁）
４ｅ 吸気温度センサ
５ 撹拌羽根
１１ シーズヒータ
１１ａ 乾燥温度センサ
１３ 熱交換器
１３ａ 判定温度センサ
２０ 送風ファン
Ａ 撹拌手段
Ｂ 凝縮手段
Ｃ 触媒脱臭方法
Ｄ 送風手段

Claims (2)

1. 厨芥を乾燥する乾燥室と、該乾燥室に外気を取り入れるための吸気口と、前記乾燥室内の厨芥を撹拌するための撹拌手段と、前記乾燥室から発生する臭気ガスから水蒸気を回収する凝縮手段と、臭気成分を脱臭する触媒脱臭手段と、前記乾燥室に連結され、乾燥室から発生する臭気ガスを凝縮手段および触媒脱臭手段を通して強制通風する送風手段と、前記吸気口の近傍の温度を検出するための温度検出手段とを備え、該温度検出手段の出力に基づいて、前記送風手段の強制通風量を変更することを特徴とする厨芥処理機。
2. 前記送風手段の強制通風量の変更は、前記温度検出手段の温度が高くなると、強制通風量を大きくし、前記温度検出手段の温度が低くなると、強制通風量を小さくしてなる請求項１記載の厨芥処理装置。

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