JP4045236B2 - 厨芥処理機 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭や食堂、料理屋あるいはファーストフード店等で発生する厨芥ごみを乾燥して減容処理する厨芥処理機に関するものである。

厨芥ごみを乾燥して減容処理する従来の厨芥処理機として、特開平７−８８４６３号公報（特許文献１）や特開平８−１０７０４４号公報（特許文献２）に示すものがある。

まず、特許文献１について図５を用いて説明すると、図において、４０は本体、４１は厨芥収納容器で、この厨芥収納容器４１内には厨芥ごみを粉砕、撹拌する手段として固定刃４２と回転撹拌刃４３が設けられている。

固定刃４２は厨芥収納容器４１の下部内壁に設けられ、回転撹拌刃４３は厨芥収納容器４１の底面から突き出た回転軸４４に固定されている。この回転軸４４は電動モーター４５、減速装置４６を介した駆動軸４７と係合している。

厨芥収納容器４１の上方には厨芥ごみの加熱手段としてのヒーター４８と撹拌ファン４９が設けられている。

５０はファンモーターであり、厨芥収納容器４１及びヒーター４８の上部に配置されている。そしてヒーター４８と撹拌ファン４９により厨芥ごみの表面上部を加熱し、この加熱された厨芥ごみを電動モーター４５によって駆動される回転撹拌刃４３によって破砕するようにしている。

また、厨芥収納容器４１の外周には外側固定容器５１が設けられており、この外側固定容器５１の上部開口部は蓋５２で覆われている。この蓋５２には空気を取り入れる空気取り入れ口５３が設けられている。そして、外側固定容器５１には厨芥収納容器４１内で発生した臭気を排出する排気口５４が設けられている。

この排気口５４は連結パイプ５５と厨芥収納容器４１内で発生した臭気を無臭化する触媒加熱手段５６ａと触媒５６ｂで構成された触媒脱臭器５６と、この触媒脱臭器５６によって脱臭された気体を本体外に排出する排気手段５７に連通されている。

このように構成されたものにおいて、厨芥収納容器４１内に厨芥ごみが投入されて乾燥運転が開始されると、ヒーター４８と撹拌ファン４９によって厨芥ごみの表面上部が加熱される。

それと同時に、厨芥ごみは固定刃４２と回転撹拌刃４３によって破砕されながら臭気を含む蒸気を発生する。その臭気を、触媒加熱手段５６ａで加熱された触媒５６ｂによって脱臭し、排気手段５７によって本体４０外に排出し、乾燥が行われる。

そして、乾燥が終了すると、それを温度検知手段（図示せず）が検知して運転を終了させるものである。

また、特許文献２に示すものは、図示していないが、厨芥収納容器と、この厨芥収納容器に投入された厨芥を加熱するヒータと、厨芥収納容器からの排気を熱交換し、水分を凝縮する凝縮手段と、凝縮手段からの水を流すガス放出管と、このガス放出管に接続された脱臭装置を備え、脱臭装置を触媒と触媒ヒータと触媒の温度を検出する温度検出手段とで構成し、この温度検出手段の検出温度が所定の温度以下に低下したとき触媒ヒータの加熱を停止するものである。

特開平７−８８４６３号公報

特開平８−１０７４４号公報

しかしながら、上述した特許文献１に示すものでは、排気手段５７と触媒加熱手段５６ａの制御のタイミングが双方同時に通電するなどの方法で制御されているため、周囲温度が低い時、特に極端な低温下において脱臭用の触媒５６ｂの温度が活性温度に達しないうちに脱臭および排気が作動を始めるので、臭気が本体４０外に排出されてしまい、脱臭性能を充分発揮できない場合が生ずる。

また、例えば厨芥ごみにアルコール成分などが含まれていると、触媒５６ｂと激しく化学反応して高熱を発生し、触媒５６ｂ周辺が予期せぬ高温にさらされ、損傷して安全性に問題が生ずる場合があり、この対処法としてサーモスタットや温度ヒューズなどの安全装置を設けて、異常な温度上昇を検出して回路を切断して安全性を保っていた。

しかし、この対処法は触媒５６ｂ等の損傷の防止が充分ではないという欠点があった。

また、特許文献２に示すものは、脱臭装置の中に温度検出手段を設けて触媒の温度を温度検出手段で検出するものであるが、この温度検出手段は、凝縮手段の中に凝縮水が満水のまま乾燥処理が継続して行われたり乾燥処理中に冷たい凝縮水が脱臭装置内に流れ込んで触媒ヒータが急冷され、断線等所定の加熱機能を果たせなくなるのを防止するために、その検出温度が所定の温度以下に低下したとき触媒ヒータの加熱を停止するものであり、やはり、上記特許文献１に示されている欠点をそのまま備えているものである。

本発明は前記不具合を解決するものであり、周囲温度が低い時にも排気運転中は脱臭用の触媒の温度を常に活性温度に保って脱臭性能を確保し、同時に脱臭用の触媒と化学反応して高熱を発生させる厨芥ごみが投入された場合であっても、脱臭性能を維持し、機器の損傷を防ぐことを目的とする。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、厨芥処理機の本体と、この本体の開口部を覆う本体蓋と、前記本体内に取り付けられた外側固定容器と、この外側固定容器内に着脱自在に設置された厨芥収納容器と、この厨芥収納容器内の厨芥ごみを加熱する加熱手段と、触媒および触媒加熱手段とで構成され、前記厨芥収納容器内で発生した臭気を無臭化する触媒脱臭器と、該触媒脱臭器によって脱臭された気体を本体外に排出する排気手段と、前記加熱手段、触媒加熱手段を制御する制御回路とで構成され、前記触媒脱臭器によって脱臭された空気を本体外に排出する厨芥処理機において、前記触媒脱臭器を前記本体と外側固定容器との間に設置するとともに、触媒脱臭器の近傍あるいは触媒脱臭器に隣接して脱臭器センサーを設け、該脱臭器センサーを制御回路の入力側に接続し、触媒脱臭器の触媒加熱手段および排気手段を制御回路の出力側に接続し、該制御回路は乾燥運転が開始されると触媒加熱手段をＯＮとし、前記脱臭器センサーの検出する温度が、触媒の活性温度領域の下限に近い所定温度Ｔ１を超えたとき排気手段をＯＮとし、脱臭器センサーの検出する温度の変化が所定の時間的な温度傾斜（△Ｔｆ／△ｔ）以上でかつ脱臭器センサーの検出する温度が触媒の活性温度領域内で高い所定温度（Ｔ３）を超えた時、触媒加熱手段をＯＦＦするものである。

上記本発明によれば、周囲温度が低い時にも排気運転中は脱臭用の触媒の温度を常に活性温度に保って脱臭性能を確保し、同時にアルコール成分などの脱臭用の触媒と化学反応して高熱を発生させる厨芥ごみが投入された場合であっても、脱臭性能を維持し、機器の損傷を防ぐことができる。

以下本発明の一実施例を図１、図２、図３及び図４を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例における厨芥処理機の要部断面図である。図２は本発明の一実施例における厨芥処理機の制御動作を示すブロック図である。図３は本発明の一実施例における厨芥処理機の基本的な制御方法を示す図である。図４は本発明の一実施例における厨芥処理機の異常を発生させる厨芥ごみの場合の制御方法を示す図である。

図１において、１は厨芥処理機の本体である。２はこの本体１の上部に開閉自在に取り付けられ、本体１の開口部を覆う本体蓋で、後部が蓋ヒンジ２ａにより本体１の後部上方に枢支されている。３は本体１内に取り付けられた外側固定容器である。４は厨芥収納容器で、外側固定容器３の内部に着脱自在に設置されている。

５は固定刃で、この厨芥収納容器４の内壁の下部に取り付けられている。６は回転撹拌刃で、厨芥収納容器４内の下部に設置されており、厨芥収納容器４内に収容される厨芥ごみを撹拌するほかに、固定刃５と連携して厨芥ごみを破砕するものである。

７は被駆動回転軸で、厨芥収納容器４の底部に設けられて、その先端が回転撹拌刃６と連結しており、厨芥収納容器４の取り外しの際に容器ごと取り外されるものである。

８は回転駆動軸で、外側固定容器３の底部に取り付けられており、被駆動回転軸７と着脱自在に連結して被駆動回転軸７に回転力を伝えるものである。９は電動モーターで、回転駆動軸８を回転させるための回転力を発生し、回転撹拌刃６を回転させるものである。１０は減速機構で、電動モーター９の回転力を減速して回転駆動軸８に伝達するものである。

１１は内蓋で、本体蓋２内の下面に位置し、厨芥収納容器４及び外側固定容器３の上部開口部を覆うように設けられている。１２は加熱手段で、電熱ヒーターよりなり、厨芥収納容器４の上方において、内蓋１１の内側天井部に取外し自在に取り付けられ、厨芥収納容器４内の厨芥ごみを加熱する。

１３は送風手段で、シロッコファン（図示せず）と、このシロッコファンを駆動するファンモーター（図示せず）とで構成され、厨芥収納容器４と加熱手段１２の上方を避けて本体蓋２内の一側に設置されており、加熱手段１２によって加熱される空気を厨芥収納容器４内に送風するものである。

１４は内蓋１１に開設された送風口で、その下部近傍に前記加熱手段１２が設置されている。１５はこの送風口１４とは別に内蓋１１に開口加工された循環口である。

１６は本体蓋２の内部空間部に設置された循環送風ダクトで、一側に前記送風手段１３を設置し、反対側を送風口１４及び循環口１５を通して送風手段１３と前記厨芥収納容器４とを連通して空気を循環させる。１６ａは遮熱板で、加熱手段１２と対向した循環送風ダクト１６の内壁面に取り付けられている。１６ｂはダクト仕切で、送風手段１３と加熱手段１２によって加熱された熱風を送風口１４を通して厨芥収納容器４に送風する循環風路１６ｃと、厨芥収納容器４内の厨芥ごみを加熱乾燥させた後の空気を循環口１５から送風手段１３に戻す循環風路１６ｄを分離遮断する役目をしている。図示していないが、循環送風ダクト１６の側面には送風手段１３を構成する前記ファンモーターの軸貫通穴を兼ね、外気を循環送風ダクト１６内に取り入れる通風口を設けている。

１７はヒーターカバーで、内蓋１１に取り付けられた加熱手段１２をカバーするものであり、内蓋１１の下面に同じく取外し自在に取り付けられている。１７ａはヒーターカバー１７の周側壁に開設されたヒーターカバー開口で、送風口１４から厨芥収納容器４内に送風される空気を厨芥収納容器４の壁面に当たるようにしている。１７ｂは循環口１５の下面でヒーターカバー１７に開設されたヒーターカバー開口である。

１８はヒーターカバー１７内にあって送風口１４と循環口１５とを仕切る仕切で、送風口１４から厨芥収納容器４内に送風される空気と循環口１５から送風手段１３に戻る空気を分離させるためのものである。１９は臭気流出口で、循環口１５より外側の内蓋１１に設けられている。

２０は触媒脱臭器で、本体１と外側固定容器３との間に設置されており、臭気流出口１９から流出する臭気を受け入れて脱臭するものであり、触媒２０ａおよび触媒加熱手段２０ｂとで構成され、前記厨芥収納容器４内で発生した臭気を無臭化する。触媒２０ａは、触媒加熱手段２０ｂにより加熱され活性温度となって本来の脱臭機能を発揮する。

２１は臭気流出口１９と触媒脱臭器２０を連結する連結パイプである。なお、図示はしていないが、この連結パイプ２１には接続と離脱が自在なジョイント部が形成されていて、本体蓋２の開閉時にその離脱と接続が行なわれるようになっている。

２２は排気手段で、本体１内の冷却及び触媒脱臭器２０によって脱臭された気体を前記本体１外に排出するためのものであり、排気ファン２２ａと、この排気ファン２２ａを駆動する排気モーター２２ｂとで構成されている。

２３は脱臭器センサーで、触媒脱臭器２０の近傍または触媒脱臭器２０に隣接して設けられ、触媒２０ａの温度を検出するものである。

２４は排気ファン２２ａの空気入口側に設けた吸引口で、触媒脱臭器２０の排気パイプ２５と接続されている。

２６は本体１内の部品の冷却をした後の空気と、排気パイプ２５から吸引口２４を通して脱臭後の気体の両者を本体１外へ流出させるための排気口である。

２７は容器センサーで、外側固定容器３の下部側面に取り付けられ、該外側固定容器３内部の温度を検出するものである。

２８は温度センサーで、遮熱板１６ａが取り付けられた循環送風ダクト１６の内面に取り付けられ、その感熱部は循環送風ダクト１６内に臨んでいる。

図２において、制御回路２９の入力側には、前記した脱臭器センサー２３、容器センサー２７及び温度センサー２８が接続され、出力側には電動モーター９、加熱手段１２、送風手段１３、触媒加熱手段２０ｂ、排気手段２２及び後記報知手段３０が夫々接続され、これらを制御する。

３０は報知手段で、本体蓋２の上面部等に設けられ、表示、音などで運転状態等を報知する。

本発明は上記の構成よりなり、次にその動作について、図１、図２、図３および図４を参照し説明する。

先ず、主に図１、図２および図３を用いて基本的な制御方法を説明する。図３（ａ）は通常の厨芥ごみの場合の制御方法を示し、（ｂ）は特殊な厨芥ごみの場合の制御方法を示しており、脱臭器センサー２３の検出する触媒２０ａ温度と主な出力の制御関係を時間軸（横軸）を一致させて表している。

通常の厨芥ごみが厨芥収納容器４内に投入されて乾燥運転が開始されると、先ず、制御回路２９は電熱ヒーターよりなる加熱手段１２および触媒加熱手段２０ｂをＯＮとする。

触媒加熱手段２０ｂによって加熱されて触媒２０ａの温度が上昇し、脱臭器センサー２３の検出する触媒２０ａの温度が所定温度（Ｔ１）を超えた時、制御回路２９は送風手段１３をＯＮとし、排気手段２２をＯＮとして、厨芥収納容器４内の熱風の循環と、触媒脱臭器２０によって脱臭された気体の本体１外への排出が行われる。

所定温度（Ｔ１）は触媒２０ａの活性温度領域の下限に近い値に設定する。これにより、周囲温度が低い時にも触媒２０ａの温度が活性温度に達してから、脱臭、排気が行われる。このため、周囲温度が低い時にも脱臭性能を確保することができる。

また、制御回路２９は運転開始から時間の計測を行い、運転開始から所定時間（ｔｙ）が経過した時、回転撹拌刃６の駆動用の電動モーター９をＯＮとし、厨芥ごみの粉砕、撹拌を開始する。所定時間（ｔｙ）は、通常の厨芥ごみの場合に、触媒加熱手段２０ｂによって加熱される触媒２０ａが充分活性温度に達すると予測される時間に設定する。

送風手段１３で送風された空気の流れ（図１の矢印で示す。）を説明すると、循環送風ダクト１６の循環風路１６ｃを通った風は送風口１４の近傍に設置された加熱手段１２によって暖められた後、ヒーターカバー開口１７ａを通って厨芥収納容器４の壁面に吹き付けられる。

さらに、厨芥収納容器４の壁面に沿って厨芥ごみに当てられ、厨芥ごみを乾燥しながらヒーターカバー開口１７ｂ、循環口１５を通り、循環風路１６ｄから送風手段１３の構成部品であるシロッコファン（図示せず）に戻るという流れで循環する。

この循環風の温度すなわち温度センサー２８の検出する温度が１１０℃〜１４０℃に維持されるように、加熱手段１２に電力が供給され、制御回路２９が電動モーター９を制御し回転撹拌刃６を適宜作動させると、投入された厨芥ごみは撹拌され、かつ厨芥収納容器４の内壁に取り付けられた固定刃５とによって破砕されながら蒸気を発生し、乾燥が進行する。

一方、排気ファン２２ａの作動によって、本体１内の部品を冷却した空気が排気口２６から本体１の外部に排出されるが、同時に吸引口２４は排気ファン２２ａが動作することによって大気圧に対して低圧となり、厨芥収納容器４内の雰囲気が臭気流出口１９を通って吸引され、触媒脱臭器２０すなわち活性化された触媒２０ａを通過して脱臭された後、排気口２６から冷却風と混合されて本体１の外部に排出される。

この吸引と排気によって、循環送風ダクト１６内も大気に対して低圧となるため、外気が循環送風ダクト１６に設けられた通風口（図示せず）を通して循環送風ダクト１６内に取り入れられる。

この状態で厨芥ごみの乾燥が進行していくと、厨芥収納容器４の外部壁面部の温度も上昇し、さらに厨芥ごみの乾燥が終了する温度に達すると、その温度を外側固定容器３に取り付けられた容器センサー２７が検出し、制御回路２９は各出力をＯＦＦして運転動作を終了する。

続いて、アルコール成分等を含んだ特殊な厨芥ごみの場合の制御方法の主要部を図３（ｂ）を参照し説明する。アルコール等は触媒２０ａと激しく化学反応して高熱を発生させるので、この場合の触媒２０ａの時間的な温度傾斜は図３（ａ）に示す通常の厨芥ごみの場合より急なものとなる。

制御回路２９は、運転開始後は脱臭器センサー２３の検出する触媒２０ａの温度の時間的な変化を常に演算処理している。具体的には、脱臭器センサー２３の検出する温度が所定時間（△ｔ）の間に上昇する温度上昇分（△Ｔ）を常に把握し、この時間的な温度傾斜(△Ｔ／△ｔ)が所定の時間的な温度傾斜（△Ｔｆ／△ｔ）以上か否かを判断している。尚、所定の時間的な温度傾斜（△Ｔｆ／△ｔ）は製品の仕様に合わせて適切な値に定めればよい。

図において、乾燥運転が開始されると、制御回路２９は触媒加熱手段２０ｂをＯＮとし、脱臭器センサー２３の検出する温度が所定温度（Ｔ１）を超えた時、排気手段２２をＯＮとして、触媒脱臭器２０によって脱臭された気体を本体１外に排出する。

触媒２０ａの温度が急激に上昇して行き、制御回路２９は脱臭器センサー２３の検出する温度の変化が所定の時間的な温度傾斜（△Ｔｆ／△ｔ）以上でかつ脱臭器センサー２３の検出する温度が所定温度（Ｔ３）を超えた時（図のＵで示す。）、電動モーター９および触媒加熱手段２０ｂをＯＦＦする。これによって触媒２０ａと厨芥ごみに含まれるアルコール等との化学反応が抑制される。所定温度（Ｔ３）は、触媒２０ａの活性温度領域内で高い温度値に設定する。

尚、図に示すように、運転開始からの経過時間が所定時間（ｔｙ）以内に前記現象が生じた時は、電動モーター９は未だＯＦＦなので、ＯＦＦのままである。

触媒２０ａと厨芥ごみに含まれるアルコール等との化学反応が抑制されたため、やがて化学反応による発熱が減退し、脱臭器センサー２３の検出する温度が低下して行く。制御回路２９は、その後脱臭器センサー２３の検出する温度が所定温度（Ｔ３）以下となった時、電動モーター９をＯＮし、回転撹拌刃６を回転させ厨芥ごみの粉砕、撹拌を再開する。

制御回路２９は、さらに脱臭器センサー２３の検出する温度が所定温度（Ｔ２）以下となった時、触媒加熱手段２０ｂをＯＮとする。つまり、触媒２０ａの温度が所定温度（Ｔ２）以下となれば、触媒２０ａと厨芥ごみに含まれるアルコール等との化学反応が低調となり、激しい発熱が収まったと見なせるので、触媒２０ａを再度加熱し、触媒２０ａの温度を活性温度に維持し、通常の乾燥運転状態とする。所定温度（Ｔ２）は、触媒２０ａの活性温度領域内で所定温度（Ｔ１）と所定温度（Ｔ３）の間の値に設定する。

しかし、図３（ｂ）の右側に示すように、もし再び触媒２０ａの温度が運転開始から所定時間（ｔｙ）以上経過してから急激に上昇した場合には、制御回路２９は脱臭器センサー２３の検出する温度の変化が所定の時間的な温度傾斜（△Ｔｆ／△ｔ）以上でかつ脱臭器センサー２３の検出する温度が所定温度（Ｔ３）を超えた時（図のＵで示す。）、電動モーター９および触媒加熱手段２０ｂをＯＦＦする等の制御を行う。

これにより、機器の脱臭性能を確保し、触媒２０ａ周辺の温度を抑制できる。

次に、厨芥ごみが脱臭用の触媒の温度を比較的に緩やかに高温まで上昇させる場合の制御方法について、図４を参照し説明する。

このような厨芥ごみが厨芥収納容器４内に投入されて乾燥運転が開始されると、時間が経過しても触媒２０ａの温度が上昇を続け、遂には所定温度（Ｔ４）を超える場合がある。所定温度（Ｔ４）は、触媒２０ａ等に損傷を与えない上限に近い値に設定する。

触媒２０ａの温度が上昇し、脱臭器センサー２３の検出する温度が所定温度（Ｔ４）を超えた時には、制御回路２９は電動モーター９および触媒加熱手段２０ｂをＯＦＦし、触媒２０ａの温度上昇を抑制する。

その後、触媒２０ａの温度が低下して行くので、制御回路２９は脱臭器センサー２３の検出する温度が所定温度（Ｔ５）以下となった時、排気手段２２をＯＦＦとする。つまり、再度乾燥運転をしても問題のない温度まで低下したことを確認して制御を終了する。所定温度（Ｔ５）は、所定温度（Ｔ１）より低く、触媒２０ａの活性温度領域のほぼ下限の値に設定する。

また、脱臭器センサー２３の検出する温度が所定温度（Ｔ４）を超えた時には、制御回路２９は報知手段３０により使用者に異常発生の旨を報知する。つまり、使用者に異常が発生した旨を表示、または音、あるいは表示および音で報知して適切な処置を促す。

尚、前記所定温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４およびＴ５の設定値の大小関係は、Ｔ５＜Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４とするとよい。

本発明の一実施例における厨芥処理機の要部断面図である。 本発明の一実施例における厨芥処理機の制御動作を示すブロック図である。 本発明の一実施例における厨芥処理機の基本的な制御方法を示す図で、（ａ）は通常の厨芥ごみの場合の制御方法を示し、（ｂ）は特殊な厨芥ごみの場合の制御方法を示している。 本発明の一実施例における厨芥処理機の異常を発生させる厨芥ごみの場合の制御方法を示す図である。 従来例における厨芥処理機の要部断面図である。

符号の説明

１ 本体
４ 厨芥収納容器
６ 回転撹拌刃
９ 電動モーター
１２ 加熱手段
１３ 送風手段
１６ 循環送風ダクト
２０ 触媒脱臭器
２０ａ 触媒
２０ｂ 触媒加熱手段
２２ 排気手段
２３ 脱臭器センサー
２９ 制御回路
３０ 報知手段

Claims (1)

1. 厨芥処理機の本体と、この本体の開口部を覆う本体蓋と、前記本体内に取り付けられた外側固定容器と、この外側固定容器内に着脱自在に設置された厨芥収納容器と、この厨芥収納容器内の厨芥ごみを加熱する加熱手段と、触媒および触媒加熱手段とで構成され、前記厨芥収納容器内で発生した臭気を無臭化する触媒脱臭器と、該触媒脱臭器によって脱臭された気体を本体外に排出する排気手段と、前記加熱手段、触媒加熱手段を制御する制御回路とで構成され、前記触媒脱臭器によって脱臭された空気を本体外に排出する厨芥処理機において、
   前記触媒脱臭器を前記本体と外側固定容器との間に設置するとともに、
   触媒脱臭器の近傍あるいは触媒脱臭器に隣接して脱臭器センサーを設け、
   該脱臭器センサーを制御回路の入力側に接続し、触媒脱臭器の触媒加熱手段および排気手段を制御回路の出力側に接続し、
   該制御回路は乾燥運転が開始されると触媒加熱手段をＯＮとし、
   前記脱臭器センサーの検出する温度が、触媒の活性温度領域の下限に近い所定温度（Ｔ１）を超えたとき排気手段をＯＮとし、
   脱臭器センサーの検出する温度の変化が所定の時間的な温度傾斜（△Ｔｆ／△ｔ）以上でかつ脱臭器センサーの検出する温度が触媒の活性温度領域内で高い所定温度（Ｔ３）を超えた時、触媒加熱手段をＯＦＦすることを特徴とする厨芥処理機。

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