JP3603346B2 - 厨芥処理方法及び厨芥処理機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、厨房で発生する厨芥等の固形物を含む生活水を処理し、雑排水は公共下水道へ排出する厨芥処理方法及び厨芥処理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、厨房で発生する厨芥等は焼却、埋め立てなどの処理を行っている。しかし厨芥等は野菜屑や残飯を多く含んでおり、水分が多いことからその保管や搬送が煩雑であるし、また腐敗しやすいこともあって、衛生上問題があった。さらに人口密集地域などの集合住宅では、地域環境の向上のため厨芥等の適切な処理方法の開発が望まれている。
【０００３】
そこで最近、厨芥等を処理する方法として、シンクより発生する厨芥等を流水を供給しながら厨芥処理部で粉砕し、排出管に詰まらない大きさにして排出管を通して下水道へ流す処理方法が検討されている。この厨芥処理方法は厨芥処理機に内設された駆動モーターによって回転するカッター等によって厨芥等を裁断粉砕し、同時に供給される流水の水圧と厨芥等の自重によって排出管を流下させ厨芥処理機から排出させる方法が一般的である。しかしながらこの方法は粉砕された厨芥等の残査が厨芥処理部や排出管内に付着し、その状態で放置しておくと悪臭を放ったり細菌が繁殖したりして非衛生的であるばかりでなく、これが厨芥処理機の寿命を短くするという問題がある。また厨芥処理後に流水を供給しながら厨芥処理部を洗浄する方法があるが、この場合には多量の流水を無駄に使用することと下水道に流す粉砕された厨芥等の量を多くして厨芥後処理施設への負担を大きくするという問題もある。
【０００４】
そこで最近、こうした問題を解決するために次のような技術（実開昭６３−９１５６６号公報）が提案されている。この技術について図３及び図４を参照しながら説明する。図３は従来の厨芥処理機の構造を示す概略側断面図で、図４は従来の厨芥処理機の運転動作のタイムチャートである。図３に示すように厨芥等の固形物を含む生活水は、シンクの底部に取り付けられた厨芥処理機２０に設けた投入口２６から矢印ａで示したように厨芥処理部２１に投入される。厨芥処理部２１ではその円周にカッター２５を備えた回転板が駆動モーター２４の回転軸２４ａに直結され高速回転している。投入された厨芥等はカッター２５によって１〜２ｍｍの大きさに裁断粉砕され、スラリー状の粉砕された厨芥等となってストレーナー２２を通過し、矢印ｂで示したように厨芥処理機２０の下部に流下する。一方厨芥処理機２０の下部に設けたポンプ室２３にはポンプ２９が設けられて駆動モーター２４の回転軸２４ｂに直結され高速回転している。流下した粉砕された厨芥等は矢印ｃで示すようにポンプ２９によって吸引され通水口２８を通過してポンプ室２３に達し、ポンプ２９で圧送されて矢印ｄで示すように排出管２７を経て下水道へ排出される。このようにして厨芥処理は終了し所定時間経過後または厨芥処理機２０からの粉砕された厨芥等の排出音を判断し、駆動モーター２４への電圧印加を停止する。以上の厨芥処理の運転動作のタイムチャートを図４に示す。駆動モーター２４に電圧が印加され厨芥等の粉砕が開始すると、その立ち上がり時に大きな起動電流が流れる。その後駆動電流が流れて粉砕が進行し、時間経過とともに厨芥等の粉砕から粉砕された厨芥等の吸引、圧送が主動作になるにつれて駆動電流は漸減し、駆動モーター２４が停止されて駆動電流がストップする。つまりこの方法は厨芥処理機２０に内設した駆動モーター２４に厨芥等を粉砕する粉砕部と粉砕された厨芥等を吸引、圧送するポンプ２９を直結し両者を同時に駆動するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実開昭６３−９１５６６号公報に記載された厨芥処理方法は、厨芥等を粉砕する粉砕部と粉砕された厨芥等を吸引、圧送するポンプを直結し、両者を同時に駆動しているため、駆動モーターに大きな負担がかかるという問題がある。また、厨芥処理開始時に駆動モーターが過負荷状態になったり、粉砕された厨芥等に含まれた空気の分離が十分できない構造のため、ポンプの吸い込み口が空気でロック状態になるという問題がある。さらに、駆動モーターへの電圧印加の停止時期は所定の時間が経過するか、または厨芥処理機からの粉砕された厨芥等の排出音で決定されているため、停止時期の判断が適切でなかったり、無駄に電力を消費するという問題もある。
【０００６】
そこで本発明は前記従来の問題点を解決するもので、駆動モーターにかかる負担を軽減するとともに、厨芥処理開始時の過負荷状態をなくし、厨芥圧送部の空気によるロック状態をなくし、小型軽量化を可能にし、メンテナンスが容易で衛生的かつ簡便に厨芥処理できる厨芥処理方法及び厨芥処理機を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の厨芥処理方法は、第１クラッチを介して駆動モーターの回転を回転粉砕部に伝達して厨芥等を粉砕するとともに、駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少したら第１クラッチを解除し、かつ駆動モーターと羽根車の間に設けた第２クラッチを徐々に接続して羽根車を回転させて、粉砕された厨芥等を回転粉砕部から吸引し厨芥排出路に圧送することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の厨芥処理機は、第１クラッチの接続中に駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少するのを検出する電流値検出手段と、電流値検出手段の検出信号によって第１クラッチを解除するとともに羽根車の駆動開始時間がきたら第２クラッチを接続するクラッチ制御手段と、駆動モーターを制御するモーター制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、第１クラッチ及び第２クラッチが滑りクラッチであるのが望ましい。
【００１０】
【作用】
本発明の厨芥処理方法は、第１クラッチを介して駆動モーターの回転を回転粉砕部に伝達して厨芥等を粉砕するとともに、前記駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少したら前記第１クラッチを解除し、かつ前記駆動モーターと羽根車の間に設けた第２クラッチを徐々に接続して前記羽根車を回転させて、粉砕された厨芥等を前記回転粉砕部から吸引し厨芥排出路に圧送するから、駆動モーター
の負荷を軽減し、起動時に過電流が流れることを抑えることができる。
【００１１】
また、本発明の厨芥処理機は、第１クラッチの接続中に駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少するのを検出する電流値検出手段と、電流値検出手段の検出信号によって第１クラッチを解除するとともに羽根車の駆動開始時間がきたら第２クラッチを接続するクラッチ制御手段と、駆動モーターを制御するモーター制御手段を備えているから、厨芥等の粉砕動作、粉砕された厨芥等の吸引、圧送動作及び駆動モーターの始動、停止を任意に制御し、駆動モーターの負荷状態を制御でき、粉砕された厨芥等に含む空気を少なく抑えることができる。
【００１２】
また、第１クラッチ及び第２クラッチが滑りクラッチであるから、駆動モーターの回転力を徐々に伝達できる。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の実施例の厨芥処理方法及び厨芥処理機について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施例における厨芥処理機の概略側断面図である。図２は本発明の一実施例における厨芥処理機の運転動作のタイムチャートである。図１において、１は厨芥処理機、２は厨芥処理部、３はシンクストッパー、４はハンマー、５はシュレッダー、６はフライホイル、７は吐出管、８は気液分離部、９は駆動モーター、１０は第１クラッチ、１１は第２クラッチ、１２はマイコン等から構成されている制御部、１２ａはクラッチ制御手段、１２ｂは駆動モーター制御手段、１２ｃはタイマー、１３は電流センサ、１４は厨芥圧送部、１５は羽根車、１６は厨芥排出路、１７は厨芥等、１８は厨芥後処理施設である。ハンマー４、シュレッダー５、及びフライホイル６等は回転粉砕部を構成する。厨芥処理機１の上部にシンクストッパー３を備え、その内部に厨芥処理部２を設けてある。雑排水を含む厨芥等１７は投入口から投入される。制御部１２に設けた駆動モーター制御手段１２ｂに電力を供給開始し駆動モーター９は回転し始める。次にクラッチ制御手段１２ａからの粉砕開始信号で第１クラッチ１０は回転粉砕部に設けたフライホイル６に接続される。第１クラッチ１０は滑りクラッチであり、制御部１２のクラッチ制御手段１２ａからの粉砕開始信号によって、静止しているフライホイル６に徐々に駆動モーター９の回転を伝達しフライホイル６を徐々に回転させることができるものである。このように滑りクラッチを設けて駆動モーター９の回転を徐々に伝達するから、駆動モーター９の過負荷状態を避けることができ、負荷を小さく抑えて駆動モーター９の軽量小型化を実現することができる。厨芥等１７は回転するフライホイル６に設けられたハンマー４とシュレッダー５によって裁断粉砕される。ここでは回転粉砕部はハンマー４、シュレッダー５、及びフライホイル６等で構成しているが、厨芥等１７を１〜２ｍｍ程度の大きさに裁断粉砕するものであればどのような方法で粉砕するものであっても構わない。裁断粉砕された厨芥等１７は雑排水と混合して粉砕された厨芥等１７となって吐出管７に設けた気液分離部８を通過して厨芥圧送部１４に到達する。気液分離部８は粉砕された厨芥等１７中に含まれる空気を脱気して、厨芥圧送部１４内に設けた羽根車１５の吸い込み口に空気が溜まって厨芥等１７の吸い込みを停止させ、厨芥圧送部１４の吸い込み口が空気でロック状態になるのを防ぐものである。この気液分離部８は適当な長さの棒状のものを管内に複数本設けてあり、粉砕された厨芥等１７は棒状の表面を層流となって下流する間に空気を脱気するのである。ここでは棒状のものを使用しているが直径３ｍｍ程度の貫通孔を複数個設けたものでもよく、粉砕された厨芥等１７が層流となって下流するものであればよい。厨芥圧送部１４には第２クラッチ１１を介して駆動モーター制御手段１２ｂからの圧送開始信号で駆動される駆動モーター９によって回転する羽根車１５が設けられている。吐出管７を流下する粉砕された厨芥等１７は羽根車１５の回転によって吸引され、厨芥圧送部１４内で昇圧された後厨芥排出路１６に圧送され厨芥後処理施設１８に排出される。第２クラッチ１１は滑りクラッチであり、クラッチ制御手段１２ａからの圧送開始信号で静止している羽根車１５に徐々に駆動モーター９の回転を伝達し、羽根車１５を徐々に回転させることができる。
【００１５】
厨芥等１７の粉砕が進行するに従って駆動モーター９にかかる負荷は軽減され、駆動モーター９に設けた電流値検知手段である電流センサ１３が駆動電流を検出しクラッチ制御手段１２ａに伝達する。電流センサ１３はカレントトランスジューサが適当である。電流センサ１３が駆動電流が所定値まで減少するのを検知するとこれをクラッチ制御手段１２ａに伝達し、クラッチ制御手段１２ａからは第１クラッチ１０の接続解除信号が第１クラッチ１０に伝達され、第１クラッチ１０とフライホイル６の接続が解除されてフライホイル６の回転が終了し、厨芥等１７の粉砕動作は終了する。クラッチ制御手段１２ａからの接続解除信号は同時にタイマー１２ｃに伝達される。タイマー１２ｃは厨芥等１７の粉砕動作終了後、羽根車１５による粉砕された厨芥等１７の圧送開始までの時間をカウントするものである。この圧送までの時間は予め設定しておく。この設定時間は粉砕された厨芥等１７の粘性や脱気所要時間等に関係し、厨芥圧送部１４にまで下流するに要するために生ずる遅れ時間であり、圧送開始時点に厨芥圧送部１４内とその吸い込み口付近が粉砕された厨芥等１７で充満した時点として決定される。またここではタイマー１２ｃに所定時間例えば１０秒を設定しているが、制御部１２に記憶させた実験値に基ずく関数にパラメータ値を入力することで設定時間を算出することもできる。この場合にはより正確な時間設定ができる。所定時間経過後タイマー１２ｃからの信号がクラッチ制御手段１２ａに伝達されると、クラッチ制御手段１２ａは第２クラッチ１１に圧送開始信号を伝達する。第２クラッチ１１は滑りクラッチであるから羽根車１５に徐々に接続され、駆動モーター９は羽根車１５のみを徐々に回転させ、厨芥圧送部１４内の粉砕された厨芥等１７を厨芥排出路１６を経て厨芥後処理施設１８に排出する。
【００１６】
ところで厨芥圧送部１４の容積が小さい場合には短時間で圧送開始することができるが、圧送に比較的時間を要することになる。また厨芥圧送部１４の容積が大きい場合には圧送開始までの時間は長くなるものの、厨芥圧送部１４の能力は大きく短時間のうちに圧送を終えることができる。羽根車１５は後ろ向き羽根を有しており、効率を特に問題としなければ正逆いずれの方向にも運転が可能である。正転時には効率よく大量の粉砕された厨芥等１７を圧送することができるが、逆転時には圧送能力が低下する。しかし少量の粉砕された厨芥等１７を圧送する場合にはこれで足りることもある。
【００１７】
粉砕された厨芥等１７の圧送が進行するに従って駆動モーター９にかかる負荷は軽減され所定の第２の電流値に至ると、駆動モーター９に設けた電流センサ１３がこれをクラッチ制御手段１２ａに伝達する。クラッチ制御手段１２ａからは第２クラッチ１１の圧送解除信号が第２クラッチ１１に伝達され、第２クラッチ１１と羽根車１５の接続が解除されて羽根車１５の回転が終了し、粉砕された厨芥等１７の圧送動作は終了する。同時に駆動モーター制御手段１２ｂからは駆動モーター停止信号が駆動モーター制御手段１２ｂにも伝達され厨芥処理機１の運転は終了する。
【００１８】
以上のように構成された厨芥処理機１について、以下にその動作を説明する。図２は運転動作のタイムチャートである。シンクで発生する厨芥等１７はシンクストッパー３を開けて矢印ａで示すように厨芥処理部２に送り込まれる。厨芥処理部２内に厨芥等１７が貯まると駆動モーター制御手段１２ｂからの駆動開始信号によって駆動モーター９に通電が開始され回転し始める。このとき駆動モーター９はフライホイル６と羽根車１５に接続されておらず無負荷の状態である。つぎにクラッチ制御手段１２ａからの粉砕開始信号によって第１クラッチ１０が接続され、駆動モーター９の回転がフライホイル６に伝達される。この際一挙に接続することをせずに徐々に回転が伝達されるので、駆動モーター９には瞬間的に大きな起動電流（図２のＩ）が流れるが、フライホイル６に駆動モーター９を直結する方法の従来例に比べると過電流の程度は小さく、過負荷という程度のものではない。フライホイル６が回転すると、ハンマー４とシュレッダー５の間で厨芥等１７を裁断粉砕する。その時には粉砕動作時の中程度の駆動電流（ＩＩ）が安定的に流れる。粉砕動作の進行に伴って駆動電流は漸減し、弱中程度の電流（ＩＩＩ）となり、さらに進行して微弱程度の電流（ＩＶ）となる。粉砕された厨芥等１７は矢印ｂで示したように、同時に供給される雑排水とともに粉砕された厨芥等１７となって、矢印ｃで示したように吐出管７を流下する。そしてさらに気液分離部８で空気を脱気されて矢印ｄで示したように厨芥圧送部１４に貯蔵される。クラッチ制御手段１２ａには予め駆動電流の設定値（ＩＶ）をメモリーに記憶させてあるので、電流センサ１３の駆動電流が所定の電流値まで減少したことを検知すると、クラッチ制御手段１２ａが粉砕動作終了時期を判断して第１クラッチ１０に接続解除信号を出す。この接続解除信号によってフライホイル６は分離され、フライホイル６の回転は中止し粉砕動作は終了する。続いてクラッチ制御手段１２ａからの圧送開始信号で第２クラッチ１１が動作し始め羽根車１５に徐々に接続し回転力が伝達される。この際一挙に接続することをせずに徐々に回転が伝達される。こうして厨芥圧送部１４に貯蔵された粉砕された厨芥等１７は羽根車１５によって昇圧され、厨芥排出路１６に排出される。この時第２の中程度の電流（Ｖ）が安定的に流れ、粉砕された厨芥等１７の圧送動作の進行に伴って駆動電流は漸減し、小程度の電流（ＶＩ）となり、さらに進行して微弱程度の電流（ＶＩＩ）となって圧送動作が終了する。クラッチ制御手段１２ａには予めこの駆動電流の第２の設定値（ＶＩＩ）をメモリーに記憶させてあるので、電流センサ１３の駆動電流が所定の第２の電流値まで減少したことを検知すると、クラッチ制御手段１２ａが圧送動作終了と判断して第２クラッチ１１に圧送解除信号を出して羽根車１５を分離するため、羽根車１５の回転は中止し圧送動作は終了する。同時に駆動モーター制御手段１２ｂが厨芥処理の終了を検知して駆動モーター９への電力の供給を止め、駆動モーター９の回転が停止しこの厨芥処理機１の運転が終了するのである。
【００１９】
本実施例では粉砕動作終了後に圧送動作に移っているが、粉砕された厨芥等１７の量が多い場合や粘性が低い場合には第１クラッチ１０と第２クラッチ１１を同時に接続したり、粉砕動作と圧送動作の一部を重複させることもできる。これはクラッチ制御手段１２ａに予め設定した駆動電流の第３の設定値を別に設定しておけば足りる。この重複させる場合は駆動モーター９によってフライホイル６と羽根車１５の両方が短時間ではあるが同時に回転し、厨芥等１７の粉砕動作及び粉砕された厨芥等１７の吸引、圧送動作が同時に進行していることになる。しかし粉砕動作は終了に近く、一方吸引、圧送動作は始まったばかりなので駆動モーター９への負荷は大きくなることはない。またこの時点では粉砕された厨芥等１７の粘性が低いために負荷も小さい。
【００２０】
このように第１クラッチ１０、第２クラッチ１１を設け、駆動モーター９の駆動電流を検知して制御部１２で制御するから、厨芥等１７の粉砕、圧送動作を分離することができ、駆動モーター９の回転力を徐々に伝達するから負荷を軽減することができる。また、粉砕動作終了付近で圧送動作を開始するから、粉砕された厨芥等１７中に含まれる空気を脱気することができ、厨芥圧送部１４の吸い込み口に空気が溜まってロック状態となるのを防ぐことができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように本発明によれば、第１クラッチを介して駆動モーターの回転を回転粉砕部に伝達して厨芥等を粉砕するとともに、前記駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少したら前記第１クラッチを解除し、かつ前記駆動モーターと羽根車の間に設けた第２クラッチを徐々に接続して前記羽根車を回転させて、粉砕された厨芥等を前記回転粉砕部から吸引し厨芥排出路に圧送するから、厨芥処理時の駆動モーターの負荷を軽減し、駆動モーターを小型軽量にすることができる。
【００２２】
また、第１クラッチの接続中に駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少するのを検出する電流値検出手段と、電流値検出手段の検出信号によって第１クラッチを解除するとともに羽根車の駆動開始時間がきたら第２クラッチを接続するクラッチ制御手段と、駆動モーターを制御するモーター制御手段を備えているから、第１クラッチと第２クラッチを自動で切り替えることができ、メンテナンスが容易になり、衛生的で簡便に厨芥処理することができる。
【００２３】
さらに、第１クラッチ及び第２クラッチが滑りクラッチであるから、構造が簡単で駆動モーターの過負荷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における厨芥処理機の概略側断面図
【図２】本発明の一実施例における厨芥処理機の運転動作のタイムチャート
【図３】従来の厨芥処理機の構造を示す概略側断面図
【図４】従来の厨芥処理機の運転動作のタイムチャート
【符号の説明】
１ 厨芥処理機
２ 厨芥処理部
３ シンクストッパー
４ ハンマー
５ シュレッダー
６ フライホイル
７ 吐出管
８ 気液分離部
９ 駆動モーター
１０ 第１クラッチ
１１ 第２クラッチ
１２ 制御部
１２ａ クラッチ制御手段
１２ｂ 駆動モーター制御手段
１２ｃ タイマー
１３ 電流センサ
１４ 厨芥圧送部
１５ 羽根車
１６ 厨芥排出路
１７ 厨芥等
１８ 厨芥後処理施設
【産業上の利用分野】
本発明は、厨房で発生する厨芥等の固形物を含む生活水を処理し、雑排水は公共下水道へ排出する厨芥処理方法及び厨芥処理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、厨房で発生する厨芥等は焼却、埋め立てなどの処理を行っている。しかし厨芥等は野菜屑や残飯を多く含んでおり、水分が多いことからその保管や搬送が煩雑であるし、また腐敗しやすいこともあって、衛生上問題があった。さらに人口密集地域などの集合住宅では、地域環境の向上のため厨芥等の適切な処理方法の開発が望まれている。
【０００３】
そこで最近、厨芥等を処理する方法として、シンクより発生する厨芥等を流水を供給しながら厨芥処理部で粉砕し、排出管に詰まらない大きさにして排出管を通して下水道へ流す処理方法が検討されている。この厨芥処理方法は厨芥処理機に内設された駆動モーターによって回転するカッター等によって厨芥等を裁断粉砕し、同時に供給される流水の水圧と厨芥等の自重によって排出管を流下させ厨芥処理機から排出させる方法が一般的である。しかしながらこの方法は粉砕された厨芥等の残査が厨芥処理部や排出管内に付着し、その状態で放置しておくと悪臭を放ったり細菌が繁殖したりして非衛生的であるばかりでなく、これが厨芥処理機の寿命を短くするという問題がある。また厨芥処理後に流水を供給しながら厨芥処理部を洗浄する方法があるが、この場合には多量の流水を無駄に使用することと下水道に流す粉砕された厨芥等の量を多くして厨芥後処理施設への負担を大きくするという問題もある。
【０００４】
そこで最近、こうした問題を解決するために次のような技術（実開昭６３−９１５６６号公報）が提案されている。この技術について図３及び図４を参照しながら説明する。図３は従来の厨芥処理機の構造を示す概略側断面図で、図４は従来の厨芥処理機の運転動作のタイムチャートである。図３に示すように厨芥等の固形物を含む生活水は、シンクの底部に取り付けられた厨芥処理機２０に設けた投入口２６から矢印ａで示したように厨芥処理部２１に投入される。厨芥処理部２１ではその円周にカッター２５を備えた回転板が駆動モーター２４の回転軸２４ａに直結され高速回転している。投入された厨芥等はカッター２５によって１〜２ｍｍの大きさに裁断粉砕され、スラリー状の粉砕された厨芥等となってストレーナー２２を通過し、矢印ｂで示したように厨芥処理機２０の下部に流下する。一方厨芥処理機２０の下部に設けたポンプ室２３にはポンプ２９が設けられて駆動モーター２４の回転軸２４ｂに直結され高速回転している。流下した粉砕された厨芥等は矢印ｃで示すようにポンプ２９によって吸引され通水口２８を通過してポンプ室２３に達し、ポンプ２９で圧送されて矢印ｄで示すように排出管２７を経て下水道へ排出される。このようにして厨芥処理は終了し所定時間経過後または厨芥処理機２０からの粉砕された厨芥等の排出音を判断し、駆動モーター２４への電圧印加を停止する。以上の厨芥処理の運転動作のタイムチャートを図４に示す。駆動モーター２４に電圧が印加され厨芥等の粉砕が開始すると、その立ち上がり時に大きな起動電流が流れる。その後駆動電流が流れて粉砕が進行し、時間経過とともに厨芥等の粉砕から粉砕された厨芥等の吸引、圧送が主動作になるにつれて駆動電流は漸減し、駆動モーター２４が停止されて駆動電流がストップする。つまりこの方法は厨芥処理機２０に内設した駆動モーター２４に厨芥等を粉砕する粉砕部と粉砕された厨芥等を吸引、圧送するポンプ２９を直結し両者を同時に駆動するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実開昭６３−９１５６６号公報に記載された厨芥処理方法は、厨芥等を粉砕する粉砕部と粉砕された厨芥等を吸引、圧送するポンプを直結し、両者を同時に駆動しているため、駆動モーターに大きな負担がかかるという問題がある。また、厨芥処理開始時に駆動モーターが過負荷状態になったり、粉砕された厨芥等に含まれた空気の分離が十分できない構造のため、ポンプの吸い込み口が空気でロック状態になるという問題がある。さらに、駆動モーターへの電圧印加の停止時期は所定の時間が経過するか、または厨芥処理機からの粉砕された厨芥等の排出音で決定されているため、停止時期の判断が適切でなかったり、無駄に電力を消費するという問題もある。
【０００６】
そこで本発明は前記従来の問題点を解決するもので、駆動モーターにかかる負担を軽減するとともに、厨芥処理開始時の過負荷状態をなくし、厨芥圧送部の空気によるロック状態をなくし、小型軽量化を可能にし、メンテナンスが容易で衛生的かつ簡便に厨芥処理できる厨芥処理方法及び厨芥処理機を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の厨芥処理方法は、第１クラッチを介して駆動モーターの回転を回転粉砕部に伝達して厨芥等を粉砕するとともに、駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少したら第１クラッチを解除し、かつ駆動モーターと羽根車の間に設けた第２クラッチを徐々に接続して羽根車を回転させて、粉砕された厨芥等を回転粉砕部から吸引し厨芥排出路に圧送することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の厨芥処理機は、第１クラッチの接続中に駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少するのを検出する電流値検出手段と、電流値検出手段の検出信号によって第１クラッチを解除するとともに羽根車の駆動開始時間がきたら第２クラッチを接続するクラッチ制御手段と、駆動モーターを制御するモーター制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、第１クラッチ及び第２クラッチが滑りクラッチであるのが望ましい。
【００１０】
【作用】
本発明の厨芥処理方法は、第１クラッチを介して駆動モーターの回転を回転粉砕部に伝達して厨芥等を粉砕するとともに、前記駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少したら前記第１クラッチを解除し、かつ前記駆動モーターと羽根車の間に設けた第２クラッチを徐々に接続して前記羽根車を回転させて、粉砕された厨芥等を前記回転粉砕部から吸引し厨芥排出路に圧送するから、駆動モーター
の負荷を軽減し、起動時に過電流が流れることを抑えることができる。
【００１１】
また、本発明の厨芥処理機は、第１クラッチの接続中に駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少するのを検出する電流値検出手段と、電流値検出手段の検出信号によって第１クラッチを解除するとともに羽根車の駆動開始時間がきたら第２クラッチを接続するクラッチ制御手段と、駆動モーターを制御するモーター制御手段を備えているから、厨芥等の粉砕動作、粉砕された厨芥等の吸引、圧送動作及び駆動モーターの始動、停止を任意に制御し、駆動モーターの負荷状態を制御でき、粉砕された厨芥等に含む空気を少なく抑えることができる。
【００１２】
また、第１クラッチ及び第２クラッチが滑りクラッチであるから、駆動モーターの回転力を徐々に伝達できる。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の実施例の厨芥処理方法及び厨芥処理機について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施例における厨芥処理機の概略側断面図である。図２は本発明の一実施例における厨芥処理機の運転動作のタイムチャートである。図１において、１は厨芥処理機、２は厨芥処理部、３はシンクストッパー、４はハンマー、５はシュレッダー、６はフライホイル、７は吐出管、８は気液分離部、９は駆動モーター、１０は第１クラッチ、１１は第２クラッチ、１２はマイコン等から構成されている制御部、１２ａはクラッチ制御手段、１２ｂは駆動モーター制御手段、１２ｃはタイマー、１３は電流センサ、１４は厨芥圧送部、１５は羽根車、１６は厨芥排出路、１７は厨芥等、１８は厨芥後処理施設である。ハンマー４、シュレッダー５、及びフライホイル６等は回転粉砕部を構成する。厨芥処理機１の上部にシンクストッパー３を備え、その内部に厨芥処理部２を設けてある。雑排水を含む厨芥等１７は投入口から投入される。制御部１２に設けた駆動モーター制御手段１２ｂに電力を供給開始し駆動モーター９は回転し始める。次にクラッチ制御手段１２ａからの粉砕開始信号で第１クラッチ１０は回転粉砕部に設けたフライホイル６に接続される。第１クラッチ１０は滑りクラッチであり、制御部１２のクラッチ制御手段１２ａからの粉砕開始信号によって、静止しているフライホイル６に徐々に駆動モーター９の回転を伝達しフライホイル６を徐々に回転させることができるものである。このように滑りクラッチを設けて駆動モーター９の回転を徐々に伝達するから、駆動モーター９の過負荷状態を避けることができ、負荷を小さく抑えて駆動モーター９の軽量小型化を実現することができる。厨芥等１７は回転するフライホイル６に設けられたハンマー４とシュレッダー５によって裁断粉砕される。ここでは回転粉砕部はハンマー４、シュレッダー５、及びフライホイル６等で構成しているが、厨芥等１７を１〜２ｍｍ程度の大きさに裁断粉砕するものであればどのような方法で粉砕するものであっても構わない。裁断粉砕された厨芥等１７は雑排水と混合して粉砕された厨芥等１７となって吐出管７に設けた気液分離部８を通過して厨芥圧送部１４に到達する。気液分離部８は粉砕された厨芥等１７中に含まれる空気を脱気して、厨芥圧送部１４内に設けた羽根車１５の吸い込み口に空気が溜まって厨芥等１７の吸い込みを停止させ、厨芥圧送部１４の吸い込み口が空気でロック状態になるのを防ぐものである。この気液分離部８は適当な長さの棒状のものを管内に複数本設けてあり、粉砕された厨芥等１７は棒状の表面を層流となって下流する間に空気を脱気するのである。ここでは棒状のものを使用しているが直径３ｍｍ程度の貫通孔を複数個設けたものでもよく、粉砕された厨芥等１７が層流となって下流するものであればよい。厨芥圧送部１４には第２クラッチ１１を介して駆動モーター制御手段１２ｂからの圧送開始信号で駆動される駆動モーター９によって回転する羽根車１５が設けられている。吐出管７を流下する粉砕された厨芥等１７は羽根車１５の回転によって吸引され、厨芥圧送部１４内で昇圧された後厨芥排出路１６に圧送され厨芥後処理施設１８に排出される。第２クラッチ１１は滑りクラッチであり、クラッチ制御手段１２ａからの圧送開始信号で静止している羽根車１５に徐々に駆動モーター９の回転を伝達し、羽根車１５を徐々に回転させることができる。
【００１５】
厨芥等１７の粉砕が進行するに従って駆動モーター９にかかる負荷は軽減され、駆動モーター９に設けた電流値検知手段である電流センサ１３が駆動電流を検出しクラッチ制御手段１２ａに伝達する。電流センサ１３はカレントトランスジューサが適当である。電流センサ１３が駆動電流が所定値まで減少するのを検知するとこれをクラッチ制御手段１２ａに伝達し、クラッチ制御手段１２ａからは第１クラッチ１０の接続解除信号が第１クラッチ１０に伝達され、第１クラッチ１０とフライホイル６の接続が解除されてフライホイル６の回転が終了し、厨芥等１７の粉砕動作は終了する。クラッチ制御手段１２ａからの接続解除信号は同時にタイマー１２ｃに伝達される。タイマー１２ｃは厨芥等１７の粉砕動作終了後、羽根車１５による粉砕された厨芥等１７の圧送開始までの時間をカウントするものである。この圧送までの時間は予め設定しておく。この設定時間は粉砕された厨芥等１７の粘性や脱気所要時間等に関係し、厨芥圧送部１４にまで下流するに要するために生ずる遅れ時間であり、圧送開始時点に厨芥圧送部１４内とその吸い込み口付近が粉砕された厨芥等１７で充満した時点として決定される。またここではタイマー１２ｃに所定時間例えば１０秒を設定しているが、制御部１２に記憶させた実験値に基ずく関数にパラメータ値を入力することで設定時間を算出することもできる。この場合にはより正確な時間設定ができる。所定時間経過後タイマー１２ｃからの信号がクラッチ制御手段１２ａに伝達されると、クラッチ制御手段１２ａは第２クラッチ１１に圧送開始信号を伝達する。第２クラッチ１１は滑りクラッチであるから羽根車１５に徐々に接続され、駆動モーター９は羽根車１５のみを徐々に回転させ、厨芥圧送部１４内の粉砕された厨芥等１７を厨芥排出路１６を経て厨芥後処理施設１８に排出する。
【００１６】
ところで厨芥圧送部１４の容積が小さい場合には短時間で圧送開始することができるが、圧送に比較的時間を要することになる。また厨芥圧送部１４の容積が大きい場合には圧送開始までの時間は長くなるものの、厨芥圧送部１４の能力は大きく短時間のうちに圧送を終えることができる。羽根車１５は後ろ向き羽根を有しており、効率を特に問題としなければ正逆いずれの方向にも運転が可能である。正転時には効率よく大量の粉砕された厨芥等１７を圧送することができるが、逆転時には圧送能力が低下する。しかし少量の粉砕された厨芥等１７を圧送する場合にはこれで足りることもある。
【００１７】
粉砕された厨芥等１７の圧送が進行するに従って駆動モーター９にかかる負荷は軽減され所定の第２の電流値に至ると、駆動モーター９に設けた電流センサ１３がこれをクラッチ制御手段１２ａに伝達する。クラッチ制御手段１２ａからは第２クラッチ１１の圧送解除信号が第２クラッチ１１に伝達され、第２クラッチ１１と羽根車１５の接続が解除されて羽根車１５の回転が終了し、粉砕された厨芥等１７の圧送動作は終了する。同時に駆動モーター制御手段１２ｂからは駆動モーター停止信号が駆動モーター制御手段１２ｂにも伝達され厨芥処理機１の運転は終了する。
【００１８】
以上のように構成された厨芥処理機１について、以下にその動作を説明する。図２は運転動作のタイムチャートである。シンクで発生する厨芥等１７はシンクストッパー３を開けて矢印ａで示すように厨芥処理部２に送り込まれる。厨芥処理部２内に厨芥等１７が貯まると駆動モーター制御手段１２ｂからの駆動開始信号によって駆動モーター９に通電が開始され回転し始める。このとき駆動モーター９はフライホイル６と羽根車１５に接続されておらず無負荷の状態である。つぎにクラッチ制御手段１２ａからの粉砕開始信号によって第１クラッチ１０が接続され、駆動モーター９の回転がフライホイル６に伝達される。この際一挙に接続することをせずに徐々に回転が伝達されるので、駆動モーター９には瞬間的に大きな起動電流（図２のＩ）が流れるが、フライホイル６に駆動モーター９を直結する方法の従来例に比べると過電流の程度は小さく、過負荷という程度のものではない。フライホイル６が回転すると、ハンマー４とシュレッダー５の間で厨芥等１７を裁断粉砕する。その時には粉砕動作時の中程度の駆動電流（ＩＩ）が安定的に流れる。粉砕動作の進行に伴って駆動電流は漸減し、弱中程度の電流（ＩＩＩ）となり、さらに進行して微弱程度の電流（ＩＶ）となる。粉砕された厨芥等１７は矢印ｂで示したように、同時に供給される雑排水とともに粉砕された厨芥等１７となって、矢印ｃで示したように吐出管７を流下する。そしてさらに気液分離部８で空気を脱気されて矢印ｄで示したように厨芥圧送部１４に貯蔵される。クラッチ制御手段１２ａには予め駆動電流の設定値（ＩＶ）をメモリーに記憶させてあるので、電流センサ１３の駆動電流が所定の電流値まで減少したことを検知すると、クラッチ制御手段１２ａが粉砕動作終了時期を判断して第１クラッチ１０に接続解除信号を出す。この接続解除信号によってフライホイル６は分離され、フライホイル６の回転は中止し粉砕動作は終了する。続いてクラッチ制御手段１２ａからの圧送開始信号で第２クラッチ１１が動作し始め羽根車１５に徐々に接続し回転力が伝達される。この際一挙に接続することをせずに徐々に回転が伝達される。こうして厨芥圧送部１４に貯蔵された粉砕された厨芥等１７は羽根車１５によって昇圧され、厨芥排出路１６に排出される。この時第２の中程度の電流（Ｖ）が安定的に流れ、粉砕された厨芥等１７の圧送動作の進行に伴って駆動電流は漸減し、小程度の電流（ＶＩ）となり、さらに進行して微弱程度の電流（ＶＩＩ）となって圧送動作が終了する。クラッチ制御手段１２ａには予めこの駆動電流の第２の設定値（ＶＩＩ）をメモリーに記憶させてあるので、電流センサ１３の駆動電流が所定の第２の電流値まで減少したことを検知すると、クラッチ制御手段１２ａが圧送動作終了と判断して第２クラッチ１１に圧送解除信号を出して羽根車１５を分離するため、羽根車１５の回転は中止し圧送動作は終了する。同時に駆動モーター制御手段１２ｂが厨芥処理の終了を検知して駆動モーター９への電力の供給を止め、駆動モーター９の回転が停止しこの厨芥処理機１の運転が終了するのである。
【００１９】
本実施例では粉砕動作終了後に圧送動作に移っているが、粉砕された厨芥等１７の量が多い場合や粘性が低い場合には第１クラッチ１０と第２クラッチ１１を同時に接続したり、粉砕動作と圧送動作の一部を重複させることもできる。これはクラッチ制御手段１２ａに予め設定した駆動電流の第３の設定値を別に設定しておけば足りる。この重複させる場合は駆動モーター９によってフライホイル６と羽根車１５の両方が短時間ではあるが同時に回転し、厨芥等１７の粉砕動作及び粉砕された厨芥等１７の吸引、圧送動作が同時に進行していることになる。しかし粉砕動作は終了に近く、一方吸引、圧送動作は始まったばかりなので駆動モーター９への負荷は大きくなることはない。またこの時点では粉砕された厨芥等１７の粘性が低いために負荷も小さい。
【００２０】
このように第１クラッチ１０、第２クラッチ１１を設け、駆動モーター９の駆動電流を検知して制御部１２で制御するから、厨芥等１７の粉砕、圧送動作を分離することができ、駆動モーター９の回転力を徐々に伝達するから負荷を軽減することができる。また、粉砕動作終了付近で圧送動作を開始するから、粉砕された厨芥等１７中に含まれる空気を脱気することができ、厨芥圧送部１４の吸い込み口に空気が溜まってロック状態となるのを防ぐことができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように本発明によれば、第１クラッチを介して駆動モーターの回転を回転粉砕部に伝達して厨芥等を粉砕するとともに、前記駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少したら前記第１クラッチを解除し、かつ前記駆動モーターと羽根車の間に設けた第２クラッチを徐々に接続して前記羽根車を回転させて、粉砕された厨芥等を前記回転粉砕部から吸引し厨芥排出路に圧送するから、厨芥処理時の駆動モーターの負荷を軽減し、駆動モーターを小型軽量にすることができる。
【００２２】
また、第１クラッチの接続中に駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少するのを検出する電流値検出手段と、電流値検出手段の検出信号によって第１クラッチを解除するとともに羽根車の駆動開始時間がきたら第２クラッチを接続するクラッチ制御手段と、駆動モーターを制御するモーター制御手段を備えているから、第１クラッチと第２クラッチを自動で切り替えることができ、メンテナンスが容易になり、衛生的で簡便に厨芥処理することができる。
【００２３】
さらに、第１クラッチ及び第２クラッチが滑りクラッチであるから、構造が簡単で駆動モーターの過負荷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における厨芥処理機の概略側断面図
【図２】本発明の一実施例における厨芥処理機の運転動作のタイムチャート
【図３】従来の厨芥処理機の構造を示す概略側断面図
【図４】従来の厨芥処理機の運転動作のタイムチャート
【符号の説明】
１ 厨芥処理機
２ 厨芥処理部
３ シンクストッパー
４ ハンマー
５ シュレッダー
６ フライホイル
７ 吐出管
８ 気液分離部
９ 駆動モーター
１０ 第１クラッチ
１１ 第２クラッチ
１２ 制御部
１２ａ クラッチ制御手段
１２ｂ 駆動モーター制御手段
１２ｃ タイマー
１３ 電流センサ
１４ 厨芥圧送部
１５ 羽根車
１６ 厨芥排出路
１７ 厨芥等
１８ 厨芥後処理施設
Claims (3)
- 第１クラッチを介して駆動モーターの回転を回転粉砕部に伝達して厨芥等を粉砕するとともに、前記駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少したら前記第１クラッチを解除し、かつ前記駆動モーターと羽根車の間に設けた第２クラッチを徐々に接続して前記羽根車を回転させて、粉砕された厨芥等を前記回転粉砕部から吸引し厨芥排出路に圧送することを特徴とする厨芥処理方法。
- 厨芥等を粉砕する回転粉砕部と、粉砕された厨芥等を前記回転粉砕部から吸引し厨芥排出路に圧送する羽根車が設けられた厨芥圧送部と、前記回転粉砕部及び前記羽根車を駆動する駆動モーターと、前記駆動モーターと前記回転粉砕部との間に設けた第１クラッチと、前記駆動モーターと前記羽根車の間に設けた第２クラッチを備えており、前記第１クラッチの接続中に前記駆動モーターの駆動電流が所定値まで減少するのを検出する電流値検出手段と、前記電流値検出手段の検出信号によって前記第１クラッチを解除するとともに前記羽根車の駆動開始時間がきたら第２クラッチを接続するクラッチ制御手段と、前記駆動モーターを制御するモーター制御手段を備えたことを特徴とする厨芥処理機。
- 前記第１クラッチ及び第２クラッチが滑りクラッチであることを特徴とする請求項２に記載の厨芥処理機。
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-
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