JP3892170B2 - Garbage disposal equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炊事場から出る野菜、魚介等の厨芥物に代表される生ごみを処理する生ごみ処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
厨芥物等の生ごみは、水分を多く含んでいるため、通常の焼却処理には不向きであり、一般に廃棄処理が厄介である。生ごみに含まれる多量の水分は、焼却効率を低下させるからである。生ごみの投棄は環境汚染の原因になる。また、生ごみの肥料等への転用もあるが、未処理の生ごみをそのまま肥料として使用することはできない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来、生ごみの加熱処理が提案されているが、加熱によって生じた水蒸気の外気への放出は悪臭の原因となる。そこで、脱臭処理が必要となるが、この脱臭処理の方法には、従来、触媒方式、活性炭方式等の方法がある。触媒方式では、十分な脱臭効果を得るには、200〜400℃の高温に触媒を保持しなければならず、しかも、触媒を通過させる風速の高速化が必要であるため、加熱が厄介であり、家庭用等には不向きである。また、水蒸気には種々の臭いが混じっているため、活性炭方式では、脱臭効果が得られない場合がある。しかも、活性炭が臭い粒子を吸収するので、その飽和が脱臭効果を低下させ、定期的に交換する必要がある。また、その他の方式として、オゾン脱臭、白金脱臭、バイオ脱臭等が提案されているが、悪臭を完璧に取り除くことが困難である。
【0004】
そこで、本発明は、加熱による乾燥処理を以て生ごみの廃棄処理の容易化、制御の効率化を実現した生ごみ処理装置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】
本発明の生ごみ処理装置は、生ごみ(4)を収容する容器(2)、生ごみを加熱する加熱手段(ヒータ14)、加熱によって生じた水蒸気(3)を前記容器外に導いて水(凝縮水60)を凝縮させた後、空気を前記容器に帰還させる分離手段(放熱器46、気液分離室56)、水蒸気から凝縮、分離させた前記水を前記容器内に作用する圧力に応じて前記容器外に排出する排出手段(排水管62)、制御手段(CPU72)を備えて、加熱により生ごみから発生する水蒸気の循環冷却で空気と水とに分離、容器及び循環系統の減圧、容器の吸気温度と排気温度の差により前記加熱手段の制御等を通じて効率的な加熱制御とともに生ごみ処理の無臭化、生ごみの乾燥処理による減量化、生ごみの廃棄処理の容易化を実現している。
【0006】
請求項1に係る本発明の生ごみ処理装置は、生ごみ(4)を収容する容器(2)と、この容器の開口部を開閉する蓋の開閉を検出する開閉検出手段(スイッチ12)と、前記容器に収容されている前記生ごみを加熱する加熱手段(ヒータ14)と、前記容器に設置された回転軸にスクレーパを取り付け、前記回転軸とともに回転する前記スクレーパにより、前記容器内の生ごみを攪拌する攪拌手段(スクレーパ22、モータ24)と、前記加熱手段の加熱によって前記容器内に生じた水蒸気から水を凝縮させて分離し、前記水蒸気を水と空気とにさせる分離手段(放熱器46、気液分離室56)と、この分離手段で得られた前記水を前記容器内に作用する圧力に応じて前記容器外に排出する排出手段(排水管62)と、前記分離手段から帰還させた前記空気を前記容器内に導く吸気口の近傍に設置され、前記容器に帰還する前記空気の温度を検出する第1の温度検出手段(温度センサ35)と、前記容器に発生した前記水蒸気が前記容器の送気口から導入される送気室に設置され、前記容器から前記分離手段に導かれる前記空気の温度を検出する第2の温度検出手段(温度センサ44)と、前記送気室に設置されて前記水蒸気を前記送気室に引き込み、前記分離手段に圧送し、前記分離手段から前記空気を前記容器に帰還させる循環用ファン(40)と、前記開閉検出手段が前記蓋の閉じられたことを検出したことを条件に乾燥動作を開始して前記加熱手段、前記攪拌手段及び前記循環用ファンを動作させるとともに、加熱動作中、前記第1の温度検出手段の検出温度と、前記第2の温度検出手段の検出温度との温度差を監視し、前記温度差が所定温度以上に移行した場合に前記加熱手段及び前記攪拌手段の動作を停止させ、その動作停止から所定時間の経過後又は前記空気の温度が所定温度以下に低下した後、前記循環用ファンを停止させる制御手段(制御演算装置70)とを備えたことを特徴とする。
【0007】
このような構成とすれば、容器に収容された生ごみは加熱手段から加えられる熱により加熱される。その結果、生ごみは収縮するとともに、多量の水蒸気を発生する。この水蒸気が漏れると、悪臭の原因となる。そこで、この水蒸気を容器外に漏洩させることなく容器外に導き、冷却させることにより、水を凝縮させ、容器及び分離手段を含む循環系統を減圧させる。即ち、容器内の圧力が一定に維持される。水蒸気から凝縮した水は、容器内に作用する圧力に応じて前記容器外に排出手段を通して排出される。そして、前記容器から前記分離手段側に出る空気と前記容器に帰還される空気との温度差により前記加熱手段を停止から加熱温度等の制御をする。この結果、加熱による生ごみの熱収縮による乾燥とともに加熱処理の無臭化を図って生ごみ廃棄の容易化を実現している。
【0008】
請求項2に係る本発明の生ごみ処理装置は、生ごみ(4)を収容する容器(2)と、この容器の開口部を開閉する蓋の開閉を検出する開閉検出手段(スイッチ12)と、前記容器に収容されている前記生ごみを加熱する加熱手段(ヒータ14)と、前記容器に設置された回転軸にスクレーパを取り付け、前記回転軸とともに回転する前記スクレーパにより、前記容器内の生ごみを攪拌する攪拌手段(スクレーパ22、モータ24)と、前記容器に生じた水蒸気を前記容器外に導き、前記水蒸気から分離された空気を前記容器に戻す循環路(36)と、この循環路に導かれた前記水蒸気を冷却し、前記水蒸気から水を凝縮させて分離させる凝縮手段(放熱器46、気液分離室56)と、この凝縮手段で分離させた前記水を前記容器及び前記循環路に作用する圧力に応じて前記容器外に排出する排出手段(排水管62)と、前記凝縮手段から前記空気を前記循環路より前記容器内に導く連結された吸気口の近傍に設置され、前記容器に帰還する前記空気の温度を検出する第1の温度検出手段(温度センサ35)と、前記容器に発生した前記水蒸気が前記容器の送気口から導入される送気室に設置され、前記容器から前記凝縮手段に導かれる前記空気の温度を検出する第2の温度検出手段(温度センサ44)と、前記送気室に設置されて前記水蒸気を前記送気室に引き込み、前記分離手段に圧送し、前記分離手段から前記空気を前記容器に帰還させる循環用ファン(40)と、前記開閉検出手段が前記蓋の閉じられたことを検出したことを条件に乾燥動作を開始して前記加熱手段、前記攪拌手段及び前記循環用ファンを動作させるとともに、加熱動作中、前記第1の温度検出手段の検出温度と、前記第2の温度検出手段の検出温度との温度差を監視し、前記温度差が所定温度以上に移行した場合に前記加熱手段及び前記攪拌手段の動作を停止させ、その動作停止から所定時間の経過後又は前記空気の温度が所定温度以下に低下した後、前記循環用ファンを停止させる制御手段(制御演算装置70)とを備えたことを特徴とする。
【0009】
即ち、請求項2に係る本願発明では、前記分離手段を水蒸気から水を分離させる凝縮手段、凝縮手段で前記水を凝縮させた後、空気のみを前記容器側に戻す循環路に具体化している。したがって、加熱手段による加熱によって生じた水蒸気が容器から凝縮手段に導かれ、冷却により水蒸気から水が凝縮される。この凝縮手段で前記水を分離させた空気を前記容器側に循環路を通して戻すことにより、循環、冷却させて容器内の圧力を一定に維持し、水蒸気から凝縮した水は、容器内に作用する圧力に応じて前記容器外に排出手段を通して排出される。そして、前記容器から前記帰還路に入る空気と前記帰還路から前記容器に入る空気の温度差により加熱停止ないし加熱温度等を制御している。この結果、加熱処理による生ごみの収縮化、即ち、乾燥とともに無臭化処理を可能にし、生ごみ廃棄の容易化を達成している。
【0010】
請求項1又は2記載の生ごみ処理装置において、前記加熱手段はヒータで構成し、前記制御手段は、前記温度差が所定温度以上に移行したとき、前記ヒータの通電を停止させることを特徴とする。生ごみを加熱すると水分の蒸発により温度が生ごみの種類に関係なく平衡状態となるが、生ごみの乾燥が完了すると容器から出る空気温度が上昇する傾向がある。そこで、この温度を検出して所定温度に到達したときに生ごみの乾燥処理を停止すればよい。しかし、生ごみは油分含有量や含水量が異なり、また、外気温、容器への生ごみ投入量により、加熱乾燥時の温度がまちまちである。乾燥設定温度を高く設定すると、加熱熱量の不足により実際の加熱温度が乾燥設定温度まで到達しないで乾燥を終了する場合もある。そして、絶対的な温度上昇から乾燥終了を知ることは困難であり、容器の蓋を開いて乾燥状態を確認することは厄介であり、実用的ではない。また、加熱手段に発生させる熱量を高めることは可能であるが、熱ストレスにより加熱手段の寿命が低下し、短時間で加熱手段を構成する例えばヒータ線を断線に生じさせるおそれがある。そこで、生ごみの種類や加熱手段の能力に関係なく、容器の吸気側温度と排気側温度との差が所定温度以上に移行した場合、これを生ごみが乾燥状態に移行することで検知できるので、加熱手段の加熱動作を停止させることとした。
【0011】
請求項1又は2記載の生ごみ処理装置において、前記排出手段は、屈曲した管体を備え、その管体の形状と重力とを以て前記水を滞留させ、前記分離手段又は前記循環路を通じて作用する圧力により、又は、水の滞留量が所定量を越えるとき、その水を排出させるトラップ(臭気トラップ64)を備えてなることを特徴とする。即ち、排出手段側に導かれた水を悪臭防止に利用している。トラップに溜められた水は、重力作用で管路の屈曲部に溜められ、外部と循環路とを分離する機能を持つが、循環路側の圧力が高くなり、溜められている水の遮断機能を越えるとき、又は、滞留量が所定量を越えるとき、滞留している水が排出される。しかしながら、水はトラップ内で十分に冷却されるため、悪臭源になることはない。
【0012】
請求項1又は2記載の生ごみ処理装置において、前記容器内に発生した水蒸気を強制的に前記分離手段又は前記循環路に導く圧送手段(循環用ファン40、ファンモータ42)を備えたことを特徴とする。即ち、圧送手段によって容器内の水蒸気を分離手段又は循環路に間断なく循環させることができ、その循環、冷却処理が行われる。
【0013】
請求項1又は2記載の生ごみ処理装置において、前記攪拌手段は、前記容器に設置された回転軸に放射状に取り付けられた支持腕に前記スクレーパを取り付け、このスクレーパの最外周面を前記容器の底面部に僅かに離間させて設定し、モータ(24)の回転を前記回転軸に受け、前記スクレーパを回転させて前記容器内の生ごみを攪拌する構成であることを特徴とする。即ち、この攪拌手段により容器内の生ごみが攪拌されて満遍なく生ごみが加熱される。
【0014】
請求項1又は2記載の生ごみ処理装置において、前記加熱手段は、前記生ごみの加熱温度又は前記容器内温度に応じて制御されることを特徴とする。即ち、生ごみの加熱にフィードバック制御を活用している。このような制御によって生ごみの異常加熱が防止できる。
【0015】
請求項1又は2記載の生ごみ処理装置において、前記加熱手段は、前記容器から出る水蒸気の温度が所定温度に到達したとき、前記加熱動作を停止させることを特徴とする。即ち、生ごみの加熱制御に循環空気温度を制御情報として活用し、生ごみの異常加熱を防止している。
【0016】
請求項1又は2記載の生ごみ処理装置において、前記加熱手段の動作停止後の所定時間、前記容器内の空気を前記分離手段又は前記循環路に循環させることを特徴とする。即ち、空気循環により容器内の冷却を図る。
【0017】
請求項1又は2記載の生ごみ処理装置において、前記加熱手段の動作停止後の循環する空気の温度が所定温度に低下するまで、前記容器内の空気を前記分離手段又は前記循環路に循環させることを特徴とする。即ち、空気循環により容器内の冷却を図っており、温度を制御情報に使用しているため、信頼性のある冷却処理が可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施形態を参照して詳細に説明する。
【0019】
図1は、本発明の生ごみ処理装置の一実施形態を示している。
【0020】
この生ごみ処理装置には、密閉される容器2が設けられ、この容器2に加熱処理すべき生ごみ4が収容される。容器2は、生ごみ4を加熱する釜であり、この実施形態では、容器2の底面は半円筒を成す湾曲面で形成されているが、半球形であってもよい。この容器2には、機械的な接触に対する耐磨耗性が高く、強度、高熱酸化、生ごみ4が持つ酸、アルカリに対する耐蝕材料としてステンレス、チタン等の金属材料やセラミックス等を用いることができる。この容器2には、生ごみ4の装填又は処理後のごみを取り出すための開口部6が形成されており、この開口部6を開閉する蓋8がヒンジ10で開閉可能に設けられている。容器2は、蓋8によって密閉状態に保持される。また、容器2の開口部6の近傍には、蓋8の開閉を検出する開閉センサとしてスイッチ12が設けられている。なお、蓋8を自動開閉する手段として自動開閉機構を設けてもよい。
【0021】
容器2には、その外底面部側に容器2内の生ごみ4を加熱するヒータ14が設置されている。このヒータ14は、例えば、ニクロム線で構成される。このヒータ14には温度センサ16が併設されている。また、容器2には、生ごみ4を攪拌する攪拌手段が設けられている。即ち、容器2の中央には回転軸18が取り付けられ、この回転軸18には複数の支持腕20が取り付けられ、この支持腕20の先端部にスクレーパ22が取り付けられている。各スクレーパ22は、回転によって生ごみ4を掻き上げるとともに、容器2の内面への生ごみ4の付着を防止する羽であって、容器2の内壁面を損傷しない程度の金属材料で構成する。そのため、スクレーパ22の最外周面は、容器2の内壁面より僅かに離間して回転するように設定されている。各スクレーパ22を回転させる手段としてモータ24が設けられ、このモータ24にスプロケットホイール26を取り付けるとともに、回転軸18にスプロケットホイール28を取り付け、各スプロケットホイール26、28には回転伝達手段としてチェーン30が懸け回されている。したがって、モータ24の正逆転回転が回転軸18に伝達され、スクレーパ22を矢印Nで示す任意の方向に所定時間毎に一定の角度回転や単位回転、或いは間欠回転等の様々な回転形態を以て回転させることができる。
【0022】
容器2の上部には、容器2内で発生する水蒸気3を外部に導く送気口32が形成されるとともに、処理後の空気を容器2内に導く吸気口34が形成され、送気口32と吸気口34との間には循環路36が形成されている。即ち、容器2と循環路36とは一定の密閉空間を形成している。循環路36の終端部、即ち、容器2の入口部の近傍には温度センサ35が設置され、容器2の内部に入る空気の温度が検出される。
【0023】
送気口32には、吸気口34より広い送気室38が形成されており、この送気室38には、圧送手段として循環用ファン40が設置されている。この循環用ファン40は、循環路36外に設置されたファンモータ42によって回転される。この循環用ファン40の回転により、容器2内に発生した水蒸気3や空気が矢印a、bで示す方向に循環路36に強制的に導かれる。送気室38の壁面部には温度センサ44が設けられ、送気室38内に導かれる空気、即ち、水蒸気3等の温度を検出する。
【0024】
循環路36には、水蒸気3が持つ熱を放熱、冷却して水に凝縮させる凝縮手段、その凝縮水を分離する分離手段としての放熱器46が設けられている。放熱器46は、複数の管路48と無数の放熱フィン50とを備えており、この実施形態では空冷式である。そこで、強制的な冷却手段として冷却用ファン52が設けられ、この冷却用ファン52はファンモータ54によって高速回転する。
【0025】
放熱器46の出口部には、凝縮水と空気とを分離する手段として気液分離室56が設けられている。この気液分離室56には、分離された空気58を容器2の吸気口34に導く循環路36が連結されるとともに、分離された凝縮水60を循環路36から外部に排出する排出手段としての排水管62が連結されている。
【0026】
この排水管62には、臭気止めとして管路を屈曲させて形成した臭気トラップ64が設けられている。即ち、臭気トラップ64は、排水管62の一部又は他の管路で形成され、下に凸を成す半円状の屈曲部66と、上に凸を成す半円状の屈曲部68を上下方向に所定間隔を設けて形成したものである。気液分離室56からの凝縮水60は、重力によって屈曲部66側に屈曲部68を越えない程度の所定量を滞留させることにより、循環路36に作用する圧力に応じて臭気止めを構成している。したがって、凝縮水60は、臭気トラップ64を通して矢印c方向に排出される。
【0027】
次に、図2は、生ごみ処理の制御装置を示している。制御演算装置70は、プログラムを実行して所定の制御を行うCPU72、動作プログラム、データを記憶するROM74、演算における一時記憶を行うためのRAM76、A/D変換器78、入力インターフェイス80、出力インターフェイス82等を備えている。A/D変換器78には電圧増幅器等から構成される検出回路84が接続され、温度センサ16、35、44の検出信号がこの検出回路84を通して加えられる。入力インターフェイス80には、電圧増幅器等から構成される検出回路86が接続され、スイッチ12及び運転スイッチ88の開閉信号がこの検出回路86を通して加えられる。運転スイッチ88は生ごみ処理動作を開始させるスイッチである。また、出力インターフェイス82には駆動回路90を介してヒータ14、モータ24、ファンモータ42、54及び表示器92が接続されている。表示器92はLED、LCD、蛍光表示器等からなる視覚的表示器、スピーカ、ブザー等の聴覚的表示器で構成することができ、必要な表示や警報を視覚的又は聴覚的に表示し、使用者に告知することができる。
【0028】
次に、図3に示す動作フローチャートに従って動作を説明する。
【0029】
ステップS1は、生ごみ処理の前段階処理及び運転開始を示している。容器2の蓋8を開いて処理すべき生ごみ4を入れ、運転スイッチ88を投入する。蓋8の開閉は、スイッチ12によって検出される。この検出信号は、検出回路86を通して入力インターフェイス80から、閉情報又は開情報としてCPU72に加えられる。蓋8が閉じられたことをスイッチ12が検知すると、ステップS2に移行する。
【0030】
ステップS2では、運転スイッチ88の投入及び蓋8の閉成を条件として乾燥処理に入る。即ち、ステップS2では、ヒータ14の駆動及びその温度制御が開始され、モータ24及びファンモータ42、54が動作を開始し、容器2内に発生する水蒸気3の循環及び放熱が開始される。このとき、モータ24の回転によりスクレーパ22が回動し、容器2内の生ごみ4の攪拌とともに容器2底面に付着する生ごみ4を掻き取る。
【0031】
このような動作が連続的に行われると、容器2及び循環路36内の空気温度が平衡状態となり、生ごみ4から水蒸気3の発生が活発になる。即ち、水蒸気3は、循環用ファン40によって放熱器46に導かれて放熱、冷却され、水蒸気3は凝縮し、空気58と凝縮水60とに分離、生成される。即ち、生ごみ4の加熱により、水蒸気3の熱量をQ0 とし、放熱器46で放熱される熱量をQ1 とすると、容器2には、両者の差である熱量(Q0 −Q1 )が帰還される。そして、凝縮水60は臭気トラップ64に滞留し、容器2側と外気に通ずる排水管62とを遮断する。この結果、外気への臭気発散が防止される。
【0032】
ステップS3では、平衡状態であった空気温度が上昇に転じ、この空気温度が所定温度を越えたか否か、容器2の吸気側温度と送気(排気)側温度との温度差が所定温度以上に移行したとき、生ごみ4の水分が蒸発したものと判定し(乾燥処理の完了)、ステップS4に移行する。
【0033】
ステップS4では、乾燥処理の終了としてヒータ14の通電を停止し、ステップS5に移行する。ステップS5は、容器2内の冷却処理ルーチンである。即ち、ファンモータ42、54の回転動作を継続し、空気58の循環を通して容器2内の空気温度を低下させる。この空気循環は、所定時間だけ行うか、又は、空気温度が所定温度に低下するまで行う。この結果、空気温度が低下することにより、容器2及び循環路36で構成される密閉空間内の圧力を減少させることができ、蓋8の開成時に水蒸気の漏出を抑制できる。
【0034】
そして、ステップS5では、容器2内の空気温度が所定温度まで低下したか否かを判定し、空気温度が所定温度に低下するまで、ファンモータ42、54の回転動作を継続し、空気温度が所定温度まで低下したとき、ステップS6に移行する。
【0035】
ステップS6では、空気温度の低下に基づき、モータ24及びファンモータ42、54の動作を停止した後、ステップS7に移行し、生ごみ4の乾燥処理及び取出し可能状態になったことを表示器92により報知する。
【0036】
使用者は、容器2の蓋8を開いて乾燥処理されたごみを取り出し、廃棄することができる。この場合、運転スイッチ88の投入状態に関係なく、蓋8が開かれると、その開情報がCPU72に加えられ、回転動作や加熱動作の総てが停止状態に保持され、高度な安全対策が施されている。
【0037】
次に、図4は、ヒータ14の温度、容器2の吸気側温度T1、送気側温度T2の推移を示し、横軸は時間t(分)、縦軸は温度T(℃)である。吸気側温度T1は温度センサ35の検出温度、T2は温度センサ44の検出温度であり、ΔT1、ΔT2はその変動範囲、ΔTOは吸気側温度T1と送気側温度T2との温度差を示している。
【0038】
区間tA (=t0 〜t1 )は、ヒータ14の加熱で生ごみ4中の水分が沸点に到達する前の容器2内の空気温度の温度上昇を示し、この区間tA では、水蒸気3の発生開始による膨張圧力が増大し、その圧力により、凝縮水60及び空気58の一部が排水管62を通じて外部に排出される。このとき、悪臭を放つことはない。放熱器46で放熱されて凝縮水60が分離された空気58は循環路36を通じて容器2内に帰還され、容器2内の空気と混合される。
【0039】
区間tB (=t1 〜t2 )は、生ごみ4中の水分が沸点に到達し、空気温度が平衡状態になる。このとき、水蒸気3の加熱による膨張と冷却による収縮とが行われ、即ち、水蒸気3の発生及びその凝縮が連続的に進行し、外気圧と内圧とが略等しい状態となる。凝縮水60は、再び臭気トラップ64に滞留して排気管62を遮断する。この結果、水蒸気3の発生が活発な温度領域では、その水蒸気3が容器2内に封じ込められ、外部への漏洩が抑制される。この結果、水蒸気3の放出により周囲環境を害することはない。
【0040】
そして、生ごみ4中の水分が蒸発すると、容器2の始め、吸気側温度T1は水分蒸発によって上昇を始め、送気側温度T2は循環路36の水分量の低下により放熱器46側による放熱効率が増加して減少する傾向を呈し、吸気側温度T1と送気側温度T2との温度差ΔTOは拡大し、時点t2 で最高値となる。そこで、この温度差ΔTOを検出し、例えば、所定温度ΔTeを基準にし、この所定温度ΔTe以上に上昇したとき、生ごみ4の乾燥終了と判断し、ヒータ14の通電を停止する。そして、温度センサ44によって温度を検知することにより、空気温度が所定温度に低下したとき、ファンモータ42、54の駆動を停止させるようにすればよい。
【0041】
ところで、生ごみ4の容器2内の平衡温度は、生ごみの種類、含水率、外気温、投入量によって変化することが確認されており、生ごみ4や環境条件等と容器2内の平衡温度との関係は表1の通りである。
【0042】
【表1】
【0043】
このため、乾燥終了を単純な温度上昇のみで検知することは生ごみ4の形態や環境条件によって変化するため、その検知が厄介である。また、これらの影響を回避するため、ヒータ14の設定温度を高くすると、ヒータ14の熱容量不足により加熱停止温度まで上昇しないことが予想され、また、ヒータ14の熱容量を高くするためにヒータ密度を密にすると、熱ストレスによりヒータの寿命が短くなるおそれがある。
【0044】
なお、実施形態では、温度センサ35、44から検出される温度によってヒータ14の加熱停止について説明したが、これら両温度センサ35、44から検出される温度を加熱停止に至る前のヒータ14の加熱制御に用いることができ、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果が得られる。
a.生ごみの加熱処理による乾燥処理ができるとともに、加熱によって生じた水蒸気を冷却により凝縮させ、水蒸気から水を分離し、容器内の圧力状態に応じて外部に排出するので、容器と外気とを確実に分離遮断し、悪臭の原因となる水蒸気等のガスの漏洩を防止できるとともに、加熱手段の制御を生ごみの加熱状態に応じて経済的に制御できる。
b.生ごみの加熱処理の後、十分に冷却した容器から処理ごみを取り出すことができるので、加熱処理で生じた水蒸気の漏洩を確実に低減でき、悪臭による環境汚染を防止できる。
c.生ごみの形態や環境条件等の各種パラメータの変動があっても、確実に生ごみの乾燥終了を検出して加熱停止ができ、過熱を防止できるとともに、経済的な加熱、省電力化を図ることができ、しかも、過熱による損傷から加熱手段を保護でき、加熱手段の寿命を長くすることができる。
d.熱収縮により乾燥処理されたごみは、生ごみに比較して大幅に容積が小さくなるので、その廃棄処理が容易となり、肥料等への再利用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の生ごみ処理装置の一実施形態を示す図である。
【図2】生ごみ処理装置の制御装置を示すブロック図である。
【図3】生ごみ処理を示すフローチャートである。
【図4】生ごみ処理の動作を示す図である。
【符号の説明】
2 容器
3 水蒸気
4 生ごみ
14 ヒータ(加熱手段)
22 スクレーパ(攪拌手段)
24 モータ(攪拌手段)
35 温度センサ
36 循環路
40 循環用ファン(圧送手段)
42 ファンモータ(圧送手段)
44 温度センサ
46 放熱器(分離手段、凝縮手段)
56 気液分離室(分離手段、凝縮手段)
58 空気
60 凝縮水
62 排水管(排出手段)
64 臭気トラップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a garbage processing apparatus for processing garbage represented by food such as vegetables and seafood coming out of a kitchen.
[0002]
[Prior art]
Garbage such as garbage is not suitable for ordinary incineration processing because it contains a lot of moisture, and disposal processing is generally troublesome. This is because a large amount of water contained in garbage reduces incineration efficiency. Garbage dumping causes environmental pollution. In addition, although there is a diversion of raw garbage to fertilizer, untreated raw garbage cannot be used as it is as fertilizer.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, heat treatment of garbage has been proposed, but the release of water vapor generated by heating to the outside air causes bad odor. Therefore, deodorization treatment is required. Conventionally, there are methods such as a catalyst method and an activated carbon method as a method of this deodorization treatment. In the catalyst system, in order to obtain a sufficient deodorizing effect, it is necessary to keep the catalyst at a high temperature of 200 to 400 ° C., and further, it is necessary to increase the wind speed through which the catalyst passes, and thus heating is troublesome. It is not suitable for home use. Moreover, since various odors are mixed in water vapor, the activated carbon method may not provide a deodorizing effect. Moreover, since activated carbon absorbs odorous particles, its saturation reduces the deodorizing effect and needs to be replaced periodically. As other methods, ozone deodorization, platinum deodorization, bio deodorization, and the like have been proposed, but it is difficult to completely remove bad odors.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a garbage disposal apparatus that realizes easy disposal and efficient control of garbage by drying by heating.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The garbage processing apparatus according to the present invention comprises a container (2) for containing garbage (4), a heating means (heater 14) for heating the garbage, and water vapor (3) generated by heating to the outside of the container. After condensing (condensed water 60), separation means (
[0006]
The garbage processing apparatus of the present invention according to
[0007]
With such a configuration, the garbage stored in the container is heated by the heat applied from the heating means. As a result, the garbage shrinks and generates a large amount of water vapor. If this water vapor leaks, it causes a bad odor. Therefore, the water vapor is led to the outside of the container without being leaked outside and cooled, thereby condensing the water and depressurizing the circulation system including the container and the separating means. That is, the pressure in the container is kept constant. The water condensed from the water vapor is discharged out of the container through the discharge means according to the pressure acting in the container. Then, the heating means is controlled from the stop of the heating means by the temperature difference between the air exiting from the container to the separation means side and the air returning to the container. As a result, it is easy to dispose of garbage by drying by heat shrinkage of the garbage due to heating and non-bromination of the heat treatment.
[0008]
Garbage disposal apparatus of the present invention according to claim 2 includes a container (2) for accommodating the food waste (4), opening and closing detecting means for detecting the opening and closing of the lid for opening and closing the opening of the container and (switch 12) A scraper that is attached to a rotating shaft installed in the container and rotates together with the rotating shaft, and heating means (heater 14) that heats the garbage stored in the container, and the raw food in the container Stirring means (
[0009]
That is, in the present invention according to claim 2, the separation unit is embodied as a condensing unit that separates water from water vapor, and a circulation path that condenses the water by the condensing unit and then returns only air to the container side. . Therefore, water vapor generated by heating by the heating means is guided from the container to the condensing means, and water is condensed from the water vapor by cooling. By returning the air from which the water has been separated by the condensing means to the container side through the circulation path, the pressure in the container is maintained constant by circulating and cooling, and the water condensed from the water vapor acts in the container. Depending on the pressure, it is discharged out of the container through a discharge means. And the heating stop or heating temperature is controlled by the temperature difference between the air entering the return path from the container and the air entering the container from the return path. As a result, the shrinkage of the garbage by heat treatment, that is, the non-bromide treatment is enabled along with the drying, and the disposal of the garbage is facilitated.
[0010]
The garbage processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the heating means is constituted by a heater, and the control means stops energization of the heater when the temperature difference shifts to a predetermined temperature or more. To do. When the garbage is heated, the temperature is in an equilibrium state due to the evaporation of water regardless of the kind of the garbage, but when the garbage is completely dried, the temperature of the air coming out of the container tends to increase. Therefore, when this temperature is detected and the predetermined temperature is reached, the drying process of the garbage may be stopped. However, the garbage has different oil content and moisture content, and the temperature at the time of heating and drying varies depending on the outside temperature and the amount of garbage input to the container. If the drying set temperature is set high, drying may end without the actual heating temperature reaching the drying set temperature due to a lack of heat. And it is difficult to know the end of drying from the absolute temperature rise, and it is troublesome to open the container lid and confirm the dry state, which is not practical. In addition, although it is possible to increase the amount of heat generated in the heating unit, the life of the heating unit is reduced due to thermal stress, and there is a possibility that, for example, a heater wire constituting the heating unit is broken in a short time. Therefore, regardless of the type of garbage and the capacity of the heating means, when the difference between the intake side temperature and the exhaust side temperature of the container shifts to a predetermined temperature or more, this can be detected by the transition of the garbage to the dry state. Therefore, the heating operation of the heating means was stopped.
[0011]
The garbage disposal apparatus according to
[0012]
The garbage processing apparatus according to
[0013]
The garbage disposal apparatus according to
[0014]
3. The garbage processing apparatus according to
[0015]
3. The garbage processing apparatus according to
[0016]
3. The garbage processing apparatus according to
[0017]
The garbage processing apparatus according to
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.
[0019]
FIG. 1 shows an embodiment of the garbage disposal apparatus of the present invention.
[0020]
The garbage disposal apparatus is provided with a hermetically sealed container 2 in which the
[0021]
The container 2 is provided with a
[0022]
An
[0023]
An
[0024]
The
[0025]
A gas-liquid separation chamber 56 is provided at the outlet of the
[0026]
The
[0027]
Next, FIG. 2 shows a garbage disposal control device. The control
[0028]
Next, the operation will be described according to the operation flowchart shown in FIG.
[0029]
Step S1 shows the pre-stage process and the operation start of the garbage process. The
[0030]
In step S2, the drying process is started on condition that the
[0031]
When such an operation is continuously performed, the air temperatures in the container 2 and the
[0032]
In step S3, the air temperature that has been in an equilibrium state starts to rise, whether or not the air temperature has exceeded a predetermined temperature, and the temperature difference between the intake side temperature and the air supply (exhaust) side temperature of the container 2 is greater than or equal to the predetermined temperature. When the process proceeds to step S4, it is determined that the moisture in the
[0033]
In step S4, energization of the
[0034]
In step S5, it is determined whether or not the air temperature in the container 2 has decreased to a predetermined temperature, and the rotation operation of the
[0035]
In step S6, the operation of the motor 24 and the
[0036]
The user can open the
[0037]
Next, FIG. 4 shows changes in the temperature of the
[0038]
Interval t A (= t 0 ~t 1 ) shows the temperature rise of the air temperature in the previous container 2 the moisture of
[0039]
In the section t B (= t 1 to t 2 ), the water in the
[0040]
When the moisture in the
[0041]
By the way, it has been confirmed that the equilibrium temperature in the container 2 of the
[0042]
[Table 1]
[0043]
For this reason, detecting the end of drying only by a simple temperature rise varies depending on the form of the
[0044]
In the embodiment, the heating stop of the
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
a. In addition to being able to dry the garbage by heat treatment, water vapor generated by heating is condensed by cooling, water is separated from the water vapor, and discharged to the outside according to the pressure state in the container. It is possible to prevent the leakage of gas such as water vapor which causes bad odor and control the heating means economically according to the heating state of the garbage.
b. After the heat treatment of the garbage, the treated waste can be taken out from the sufficiently cooled container, so that leakage of water vapor generated by the heat treatment can be surely reduced and environmental pollution due to bad odor can be prevented.
c. Even if there are fluctuations in various parameters such as garbage form and environmental conditions, it is possible to reliably detect the end of drying of garbage and stop heating, prevent overheating, and achieve economical heating and power saving. In addition, the heating means can be protected from damage due to overheating, and the life of the heating means can be extended.
d. Garbage that has been dried by heat shrinkage is significantly smaller in volume than garbage, so that it can be easily disposed of and can be reused as fertilizer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a garbage disposal apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a control device of the garbage disposal device.
FIG. 3 is a flowchart showing garbage processing.
FIG. 4 is a diagram showing an operation of garbage disposal.
[Explanation of symbols]
2 Container 3
22 Scraper (stirring means)
24 Motor (stirring means)
35
42 Fan motor (pressure feeding means)
44
56 Gas-liquid separation chamber (separation means, condensation means)
58 Air 60
64 Odor trap
Claims (10)
この容器の開口部を開閉する蓋の開閉を検出する開閉検出手段と、
前記容器に収容されている前記生ごみを加熱する加熱手段と、
前記容器に設置された回転軸にスクレーパを取り付け、前記回転軸とともに回転する前記スクレーパにより、前記容器内の生ごみを攪拌する攪拌手段と、
前記加熱手段の加熱によって前記容器内に生じた水蒸気から水を凝縮させて分離し、前記水蒸気を水と空気とにさせる分離手段と、
この分離手段で得られた前記水を前記容器内に作用する圧力に応じて前記容器外に排出する排出手段と、
前記分離手段から帰還させた前記空気を前記容器内に導く吸気口の近傍に設置され、前記容器に帰還する前記空気の温度を検出する第1の温度検出手段と、
前記容器に発生した前記水蒸気が前記容器の送気口から導入される送気室に設置され、前記容器から前記分離手段に導かれる前記空気の温度を検出する第2の温度検出手段と、
前記送気室に設置されて前記水蒸気を前記送気室に引き込み、前記分離手段に圧送し、前記分離手段から前記空気を前記容器に帰還させる循環用ファンと、
前記開閉検出手段が前記蓋の閉じられたことを検出したことを条件に乾燥動作を開始して前記加熱手段、前記攪拌手段及び前記循環用ファンを動作させるとともに、加熱動作中、前記第1の温度検出手段の検出温度と、前記第2の温度検出手段の検出温度との温度差を監視し、前記温度差が所定温度以上に移行した場合に前記加熱手段及び前記攪拌手段の動作を停止させ、その動作停止から所定時間の経過後又は前記空気の温度が所定温度以下に低下した後、前記循環用ファンを停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする生ごみ処理装置。A container for storing garbage;
Open / close detecting means for detecting opening / closing of a lid for opening / closing the opening of the container;
Heating means for heating the food waste contained in the container,
A scraper attached to a rotating shaft installed in the container, and stirring means for stirring the garbage in the container by the scraper rotating together with the rotating shaft;
Separating means wherein the heating of the heating means is separated by condensing the water from the water vapor generated in said container, thereby said steam into water and air,
Discharging means for discharging the water obtained by the separating means to the outside of the container according to the pressure acting on the container;
First temperature detection means installed in the vicinity of an air inlet that guides the air returned from the separation means into the container, and detects the temperature of the air returning to the container;
Second temperature detection means for detecting the temperature of the air that is installed in an air supply chamber into which the water vapor generated in the container is introduced from an air supply port of the container and is guided from the container to the separation means;
A circulation fan that is installed in the air supply chamber, draws the water vapor into the air supply chamber, pumps it to the separation means, and returns the air from the separation means to the container;
A drying operation is started on the condition that the opening / closing detection unit detects that the lid is closed, and the heating unit, the stirring unit, and the circulation fan are operated, and during the heating operation, the first operation is performed. The temperature difference between the temperature detected by the temperature detecting means and the temperature detected by the second temperature detecting means is monitored, and the operation of the heating means and the stirring means is stopped when the temperature difference exceeds a predetermined temperature. A control means for stopping the circulation fan after a predetermined time has elapsed since the operation stop or after the temperature of the air has dropped below a predetermined temperature ;
A garbage disposal apparatus characterized by comprising:
この容器の開口部を開閉する蓋の開閉を検出する開閉検出手段と、
前記容器に収容されている前記生ごみを加熱する加熱手段と、
前記容器に設置された回転軸にスクレーパを取り付け、前記回転軸とともに回転する前記スクレーパにより、前記容器内の生ごみを攪拌する攪拌手段と、
前記容器に生じた水蒸気を前記容器外に導き、前記水蒸気から分離された空気を前記容器に戻す循環路と、
この循環路に導かれた前記水蒸気を冷却し、前記水蒸気から水を凝縮させて分離させる凝縮手段と、
この凝縮手段で分離させた前記水を前記容器及び前記循環路に作用する圧力に応じて前記容器外に排出する排出手段と、
前記凝縮手段から前記空気を前記循環路より前記容器内に導く連結された吸気口の近傍に設置され、前記容器に帰還する前記空気の温度を検出する第1の温度検出手段と、
前記容器に発生した前記水蒸気が前記容器の送気口から導入される送気室に設置され、前記容器から前記凝縮手段に導かれる前記空気の温度を検出する第2の温度検出手段と、
前記送気室に設置されて前記水蒸気を前記送気室に引き込み、前記分離手段に圧送し、前記分離手段から前記空気を前記容器に帰還させる循環用ファンと、
前記開閉検出手段が前記蓋の閉じられたことを検出したことを条件に乾燥動作を開始して前記加熱手段、前記攪拌手段及び前記循環用ファンを動作させるとともに、加熱動作中、前記第1の温度検出手段の検出温度と、前記第2の温度検出手段の検出温度との温度差を監視し、前記温度差が所定温度以上に移行した場合に前記加熱手段及び前記攪拌手段の動作を停止させ、その動作停止から所定時間の経過後又は前記空気の温度が所定温度以下に低下した後、前記循環用ファンを停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする生ごみ処理装置。A container for storing garbage;
Open / close detecting means for detecting opening / closing of a lid for opening / closing the opening of the container;
Heating means for heating the food waste contained in the container,
A scraper attached to a rotating shaft installed in the container, and stirring means for stirring the garbage in the container by the scraper rotating together with the rotating shaft;
A circulation path for guiding water vapor generated in the container to the outside of the container, and returning air separated from the water vapor to the container;
Condensing means for cooling the water vapor introduced into the circulation path and condensing and separating the water from the water vapor;
Discharging means for discharging the water separated by the condensing means to the outside of the container in accordance with pressure acting on the container and the circulation path;
A first temperature detection means for detecting the temperature of the air that is installed in the vicinity of a connected intake port that guides the air from the condensation means into the container from the circulation path ; and
Second temperature detection means for detecting the temperature of the air, which is installed in an air supply chamber into which the water vapor generated in the container is introduced from an air supply port of the container, and is led from the container to the condensation means;
A circulation fan that is installed in the air supply chamber, draws the water vapor into the air supply chamber, pumps it to the separation means, and returns the air from the separation means to the container;
A drying operation is started on the condition that the opening / closing detection unit detects that the lid is closed, and the heating unit, the stirring unit, and the circulation fan are operated, and during the heating operation, the first operation is performed. The temperature difference between the temperature detected by the temperature detecting means and the temperature detected by the second temperature detecting means is monitored, and the operation of the heating means and the stirring means is stopped when the temperature difference exceeds a predetermined temperature. A control means for stopping the circulation fan after a predetermined time has elapsed since the operation stop or after the temperature of the air has dropped below a predetermined temperature ;
A garbage disposal apparatus characterized by comprising:
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