JP3624762B2 - 生ごみ処理装置の目詰まり報知方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微生物の力を利用して生ごみの分解処理を行う生ごみ処理装置の目詰まり報知方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から微生物を利用して生ごみを分解処理（発酵）するものが特開平８−１７３９３８号公報により知られている。この生ごみ処理装置は生ごみ処理槽内にバイオチップと称する木質細片などの担体を生ごみ処理材として充填してある。そして、生ごみ処理槽に設けた生ごみ投入口から生ごみを投入し、撹拌手段により撹拌しながら生ごみ処理材に生息する微生物の働きにより生ごみを発酵させて分解処理を行うようになっている。
【０００３】
生ごみ処理槽内に充填した生ごみ処理材は通常適正な水分に調整されているが、使用しない期間が長いと含水率が低下して生ごみ処理槽内で微粉末が遊離する場合がある。この結果、排気路に設けたフィルタが閉塞して目詰まりし、通風量が低下してしまう。通風量が低下すると、生ごみの分解に必要な酸素の供給が行われず、酸敗して分解が停止することがある。また、水分の除去が不十分になり、生ごみ処理材がべたべたになって結果的に生ごみの分解が停止に至るという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、目詰まりによる通風量の低下を使用者に報知し、生ごみの分解不良を防止することができるる生ごみ処理装置の目詰まり報知方法を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る生ごみ処理装置の目詰まり報知方法は、生ごみ処理材を充填した生ごみ処理槽１内に投入された生ごみを生ごみ処理材に生息した微生物により分解処理する生ごみ処理装置であって、生ごみ処理槽１の排気を排出するための排気路１２を設け、排気路１２に排気を触媒燃焼により脱臭する加熱脱臭装置１３を設け、加熱脱臭装置１３の出口温度が一定となるように脱臭ヒータ１３ａに通電するものにおいて、外気温に応じた通風量、脱臭ヒータ１３ａへの通電率の関係式をあらかじめ設定し、外気温検知手段２１により外気温を検知し、外気温の検知情報に基づいて通風量、脱臭ヒータ１３ａへの通電率の関係式により加熱脱臭装置１３の出口温度が一定となるように脱臭ヒータ１３ａに通電し、加熱脱臭装置１３に備えた脱臭ヒータ１３ａへの通電率が一定以下となると排気路１２に設けたフィルタ１９の目詰まりが発生したとみなして目詰まり報知手段２０により報知することを特徴とするものである。すなわち、排気を触媒燃焼方式で脱臭するに当たっては、加熱脱臭装置１３内に設けた白金触媒等の触媒を一定温度で加熱するため加熱脱臭装置１３の出口温度が一定温度となるように制御する必要があるが、通風量が下がると加熱脱臭装置１３の出口温度を一定にするためには通電率が低下するものである。そこで、脱臭ヒータ１３ａへの通電率が一定以下となると、排気路１２に設けたフィルタ１９が目詰まりして通風量が低下したと見なして目詰まり報知手段２０によりこれを報知し、フィルタ１９の掃除が必要となったことを使用者に知らせ、生ごみの分解不良が発生しないようにできるものであり、さらに、外気温が変化しても、外気温の変化に影響されずに、フィルタ１９の目詰まりを正確に検知することができるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【０００９】
まず、図１乃至図５に基づいて本発明の第１の実施形態につき説明する。図１には生ごみ処理装置が示してある。この生ごみ処理装置は生ごみ処理槽１内に撹拌手段３を設けてあり、添付図面に示す実施形態では回転軸４に撹拌部５を設けて撹拌手段３が構成してあり、回転軸４はモータ６により回転するようになっている。モータ６の回転制御は制御部２により行うものである。つまり、撹拌手段３の駆動は制御部２により制御されるものである。
【００１０】
生ごみ処理槽１内にはバイオチップと称する木質細片などの担体を生ごみ処理材として充填してある。また、生ごみ処理槽１の上面部には生ごみ投入口７が設けてあって、この生ごみ投入口７から生ごみ処理槽１内に生ごみを投入するようになっている。
【００１１】
生ごみ処理槽１には空気入口８が設けてあり、空気入口８から供給された空気が生ごみ処理槽１内に設けた吸気ダクト９を経て吸気ダクト９の供給口１０から生ごみ処理槽１内に供給されるようになっている。また、生ごみ処理槽１には排気路１２の始端部を構成する排気部１１が設けてあり、排気路１２の途中に白金触媒などによって加熱脱臭する加熱脱臭装置１３と、加熱脱臭装置１３で加熱されて排気路１２の終端部の外部排出部１８に流れる排気と、生ごみ処理槽１から加熱脱臭装置１３に流れる排気とが熱交換する熱交換部１５と、排気ファン１４とが設けてある。更に、排気路１２（図１の実施形態では排気路１２の始端部の排気部１１）にはフィルタ１９が取り外し自在に設けてある。加熱脱臭装置１３には図２に示すように脱臭ヒータ１３ａと白金触媒のような触媒１３ｂとが設けてある。
【００１２】
そして、生ごみ投入口７から生ごみを投入し、撹拌手段３により撹拌して生ごみと生ごみ処理材とを撹拌混合して微生物の働きにより生ごみを分解処理（発酵）し、この間、供給口１０から生ごみ処理槽１内に空気を供給して、生ごみ処理材に生息する微生物に酸素を供給し、また、生ごみの分解処理により発生するガスや水蒸気を排気路１２を通じて外部に排気する（排気通路１２を通る際に加熱脱臭装置１３により脱臭し、熱交換部１５において熱交換する）。
【００１３】
加熱脱臭装置１３で排気中の臭気を脱臭するには脱臭ヒータ１３ａを加熱して白金のような触媒１３ｂを所定温度となるように加熱することで、いわゆる触媒燃焼方式により脱臭するものである。この場合、加熱脱臭装置１３の出口に図１に示すように温度センサ２２を設けてこの温度センサ２２により検知する出口温度が一定になるように制御部２により脱臭ヒータ１３ａを制御することで、出口の手前に配置した触媒温度を所定温度にすることができるものである。上記のように加熱脱臭装置１３の出口温度が一定となるように制御するものにおいては、通風量が低下すると出口温度を一定にしようとするため脱臭ヒータ１３ａの通電率が低下するものである。このように脱臭ヒータ１３ａの通電率と通風量との間には高い相関がある。
【００１４】
ここで、加熱脱臭装置１３の表面からの放熱を無視すれば下記の関係式が成立する。
【００１５】
Ｗ＝Ｑ×γ×Ｃｐ×（ｔｏ−ｔｉ）
ここに、 Ｗ；ヒータ発熱量（Ｗ）
Ｑ；通風量（ｍ^３／ｈ）
γ；空気の比重（ｋｇ／ｍ^３）
Ｃｐ；空気の比熱（Ｗ／ｋｇ／℃）
ｔｏ；加熱脱臭装置の出口温度（℃）
ｔｉ；加熱脱臭装置の入口温度（℃）
また、通常脱臭ヒータ１３ａの発熱量は通電のＯＮ−ＯＦＦにより制御するため、一定時間内の通電ＯＮ時間（脱臭ヒータの通電率）から脱臭ヒータ１３ａの発熱量を換算することができるものである。
【００１６】
したがって、通風量と脱臭ヒータの通電率との関係は図３に示すグラフで表されることになる。
【００１７】
そして、本発明においては、加熱脱臭装置１３の出口温度が一定となるように脱臭ヒータ１３ａに通電するように制御部２により制御するものにおいて、図４に示すように、制御部２に、加熱脱臭装置１３に備えた脱臭ヒータ１３ａへの通電率を判定して、通電率が一定以下となると排気路１２に設けたフィルタ１９の目詰まりが発生したとみなす判定手段２３を設け、判定手段２３により脱臭ヒータ１３ａへの通電率を判定して通電率が一定以下（図５における目詰まり報知ライン以下）であると目詰まり報知手段２０に報知制御信号を出力して目詰まり報知手段２０により報知するように制御している。報知手段２０としては光や、音や、文字のような画像等による報知手段が挙げられ、この報知手段２０は生ごみ処理装置に備えられるものである。報知手段２０が詰まりを報知すると、使用者はフィルタ１９が目詰まりして通風量が低下したことを知ることができるので、フィルタ１９を掃除するものであり、これにより、通風量が低下した状態で生ごみ処理材の運転を継続することによる生ごみの分解不良を防止することができるものである。
【００１８】
次に、図６、図７に基づいて本発明の第２の実施形態につき説明する。本実施形態は、基本的な構成及び制御方法が第１の実施形態と同様であるので重複する点についての説明は省略し、異なる点に付き以下説明する。本実施形態においては、図６、図７に示すように、加熱脱臭装置１３の入口に温度センサ２５を設けてあり、該温度センサ２５により加熱脱臭装置１３の入口温度を検知し、この加熱脱臭装置１３の入口温度情報を制御部２に入力し、この入口温度情報により加熱脱臭装置１３への通電率を補正して加熱脱臭装置１３の出口温度が一定となるように脱臭ヒータ１３ａに通電する。そして、加熱脱臭装置１３の入口温度で補正された通電率を基準として通電率が一定以下に低下となると目詰まりが発生したと判定手段２３により判定し、目詰まり報知手段２０に報知制御信号を出力して目詰まり報知手段２０によりフィルタ１９の目詰まりを報知するように制御している。本実施形態においては、生ごみ処理材により生ごみを処理による分解熱や外気温度による加熱脱臭装置１３の入口温度の変化を補正して分解熱や外気温に影響されずに、フィルタ１９の目詰まりを正確に検知することができることになる。
【００１９】
次に、図８乃至図１０に基づいて本発明の第３の実施形態につき説明する。本実施形態は、基本的な構成及び制御方法が第１の実施形態と同様であるので重複する点についての説明は省略し、異なる点に付き以下説明する。本実施形態においては、図８、図９のように、生ごみ処理装置に外気温を検知するための外気温検知手段２１である温度センサが設けてある。ところで、外気温が高い時には脱臭ヒータ１３ａへの通電率は低くなり、また、外気温が低い時には通電率が高くなってしまい、このため、通電率に基づいて通風量を求めて目詰まりを検出する場合に夏場と冬場とでは目詰まりの検知風量が異なってしまう（図１０は外気温の差による風量の違いを示すグラフである）。したがって、本実施形態においては、外気温に応じた通風量、脱臭ヒータ１３ａへの通電率の関係式をあらかじめ設定し、外気温検知手段２１により外気温を検知し、この外気温の検知情報が制御部２に入力されると、外気温の検知情報に基づいて通風量、脱臭ヒータ１３ａへの通電率の関係式により加熱脱臭装置１３の出口温度が一定となるように脱臭ヒータ１３ａに通電するように制御部２により制御するものであり、判定手段２３により脱臭ヒータ１３ａへの通電率が判定して通電率が一定以下であると目詰まり報知手段２０に報知制御信号を出力して目詰まり報知手段２０により報知するように制御するものである。このようにすることで、外気温によらず脱臭ヒータ１３ａの通電率により正確に風量を換算し、フィルタ１９の目詰まりが生じた場合（風量が低下した場合）に正確に目詰まり報知手段２０により目詰まりを報知することができるものである。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
実施例１は第１の実施形態に対応する実施例である。図１に示すような業務用の生ごみ処理機（処理能力３０ｋｇ／日）において、１．５ｋＷの脱臭ヒータ１３ａを用いて脱臭を行った。ここで、図５に示すようなあらかじめ脱臭ヒータ１３ａの通電率と風量の関係を計測したものを求めておく。そして、定格運転では４００Ｎｌ／ｍｉｎでヒータ通電率が０．３８となる。一方、目詰まりを２５０Ｎｌ／ｍｉｎとした場合通電率が０．２９となる。制御部２に設けた判定手段２１により１時間毎に通電率を判定して、通電率が０．２９以下となった時を目詰まりと判定して目詰まり報知手段２０である報知ランプを点灯させ、使用者にフィルタ１９の清掃を促した。
（実施例２）
実施例２は第３の実施形態に対応する実施例である。図８に示すような業務用の生ごみ処理機（処理能力３０ｋｇ／日）において、１．５ｋＷの脱臭ヒータ１３ａを用いて脱臭を行った。ここで、脱臭ヒータ１３ａへの通電率からの風量換算式を下記のようにした。
【００２１】
Ｑ＝ａ×η＋ｂ
ここに Ｑ；通風量（Ｎｌ／ｍｉｎ）
η；ヒータ通電率（−）
ａ；係数
ｂ；係数
あらかじめ種々の外気温における脱臭ヒータ１３ａへの通電率と風量との関係を実験により求めておき、上記式に当てはめて下記の表２を求めた。実施例１においては０．２９を目詰まりと判定して報知手段２０により報知していたが、この場合、外気温が０℃の場合の風量が１９０Ｎｌ／ｍｉｎ、外気温が４０℃の場合の風量が３４０Ｎｌ／ｍｉｎとなり、１５０Ｎｌ／ｍｉｎの誤差があったが、表２のテーブルに基づいて外気温の補正を行うことによって目詰まりのしきい値としていた通風量２５０Ｎｌ／ｍｉｎ以下への低下を確実に判定することができた。
【００２２】
【表２】

【００２３】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、生ごみ処理槽の排気を排出するための排気路を設け、排気路に排気を触媒燃焼により脱臭する加熱脱臭装置を設け、加熱脱臭装置の出口温度が一定となるように脱臭ヒータに通電するものにおいて、加熱脱臭装置に備えた脱臭ヒータへの通電率を判定して、通電率が一定以下となると排気路に設けたフィルタの目詰まりが発生したとみなして目詰まり報知手段により報知するので、脱臭ヒータへの通電率を判定するという簡単な方法で通風量の低下を検知してフィルタの目詰まりを目詰まり報知手段によりこれを報知し、フィルタの掃除が必要となったことを使用者に知らせることができるものであり、これにより生ごみの分解不良が発生しないようにできるものである。
【００２５】
そしてさらに、外気温に応じた通風量、脱臭ヒータへの通電率の関係式をあらかじめ設定し、外気温検知手段により外気温を検知し、外気温の検知情報に基づいて通風量、脱臭ヒータへの通電率の関係式により加熱脱臭装置の出口温度が一定となるように運転を制御し、脱臭ヒータへの通電率が一定以下となると目詰まりが発生したと見なして目詰まり報知手段により報知するので、簡単な方法により外気温が変化しても、外気温の変化に影響されずに、フィルタの目詰まりを正確に検知することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態において使用する生ごみ処理装置の概略斜視図である。
【図２】同上の風路経路を示す概略説明図である。
【図３】同上の脱臭ヒータの通電率と風量の関係を示すグラフである。
【図４】同上の第１の実施形態における制御ブロック図である。
【図５】同上の脱臭ヒータの通電率と風量の関係において目詰まり報知ラインを示すグラフである。
【図６】同上の第２の実施形態において使用する生ごみ処理装置の概略斜視図である。
【図７】同上の第２の実施形態における制御ブロック図である。
【図８】同上の第３の実施形態において使用する生ごみ処理装置の概略斜視図である。
【図９】同上の第３の実施形態における制御ブロック図である。
【図１０】同上の外気温の差による風量の違いを示すグラフである。
【符号の説明】
１ 生ごみ処理槽
２ 制御部
１２ 排気路
１３ 加熱脱臭装置
１３ａ 脱臭ヒータ
１９ フィルタ
２０ 目詰まり報知手段
２１ 外気温検知手段

Claims (1)

1. 生ごみ処理材を充填した生ごみ処理槽内に投入された生ごみを生ごみ処理材に生息した微生物により分解処理する生ごみ処理装置であって、生ごみ処理槽の排気を排出するための排気路を設け、排気路に排気を触媒燃焼により脱臭する加熱脱臭装置を設け、加熱脱臭装置の出口温度が一定となるように脱臭ヒータに通電するものにおいて、外気温に応じた通風量、脱臭ヒータへの通電率の関係式をあらかじめ設定し、外気温検知手段により外気温を検知し、外気温の検知情報に基づいて通風量、脱臭ヒータへの通電率の関係式により加熱脱臭装置の出口温度が一定となるように運転を制御し、加熱脱臭装置に備えた脱臭ヒータへの通電率が一定以下となると排気路に設けたフィルタの目詰まりが発生したと見なして目詰まり報知手段により報知することを特徴とする生ごみ処理装置の目詰まり報知方法。
   関係式：Ｑ＝ａ×η＋ｂ
   （ここで、Ｑ：通風量，η：ヒータ通電率，ａ：係数，ｂ：係数であり、外気温と係数ａ、係数ｂの関係は表の通りである）
   

   

Images