JP4191026B2 - 生ゴミ処理機 - Google Patents

Description

本発明は、主に家庭用の生ゴミ処理機に関するものである。

家庭用の生ゴミ処理機としては、生ゴミを細かく破砕する破砕方式、生ゴミの水分を無くすことにより重量および容積を低減させる乾燥方式、および、好気性のバイオ菌を基材に担持させたバイオ基材によって生ゴミを発酵させて分解するバイオ方式の３種の方式のものがある。

そのうち、バイオ方式の生ゴミ処理機は、処理機本体の処理槽内に、回動可能な撹拌手段が配設され、投入された生ゴミを前記撹拌手段によってバイオ基材と一緒に撹拌することによって処理を行うものである。

本発明のバイオ方式の生ゴミ処理機を含むこの種の生ゴミを投入するゴミ箱に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。

特開平５−１７０３０１号公報 特開平６−２７１３７８号公報 特開平８−３９０４６号公報

特許文献１のごみ収納器では、外箱の上部にファンを配設し、外箱内に空気を送風してその気流をダクトに導き、触媒を通過させることにより臭気を分解除去して外部に排気するように構成している。

特許文献２の処理装置では、処理槽内の空気を取り入れる空気取り入れ口に水処理室を設け、この水処理室に、大部分の空気が循環する再熱室と、一部の空気が循環する脱臭室とを連通させて設けている。前記再熱室は、供給された大部分の空気を前記処理槽内に循環供給するように、該処理槽内に開口されている。また、脱臭室には、触媒が配設されるとともに排気通路が接続され、供給された一部の空気の臭気を分解除去して装置内または機外に排気するように構成している。

特許文献３の厨芥処理機では、処理室から発生する臭気を含んだ空気を脱臭するための触媒脱臭手段を、触媒層と該触媒層の上流側で空気を蛇行させる経路と、該経路と前記触媒層を加熱する加熱手段とで構成している。また、触媒層の配設部には、空気の流れを規制して更に蛇行経路を構成する仕切が設けられ、触媒に対しても空気を蛇行させて通過させることにより、脱臭効率の向上を図っている。

しかしながら、バイオ方式の生ゴミ処理機において、生ゴミの分解処理を効率的に行うには、バイオ基材の状態を安定化を図ることが最も重要であるが、各特許文献の構成では、バイオ基材の状態を十分に安定させて、分解処理を効率的に行うことはできない。

そこで、本発明では、バイオ基材の状態の安定化を図ることにより、処理機能の向上を図るとともに、脱臭機能の向上を図ることが可能な生ゴミ処理機を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明の生ゴミ処理機は、好気性のバイオ菌を基材に担持させたバイオ基材を収容する処理槽を有する処理機本体と、該処理機本体に開閉可能に取り付けられ前記処理槽の投入開口を閉塞する蓋体と、前記処理槽の内部に収容した生ゴミとバイオ基材とを撹拌する撹拌手段と、前記処理槽内の空気を機外に排気する排気手段とを備え、前記排気手段は、前記処理槽内に連通した第１経路、該第１経路に連続するとともに機外に連通した第２経路、および、前記第１経路に連通するとともに前記処理槽内に連通した循環供給用の第３経路からなる排気経路と、前記第１経路内に配設し、前記第２経路および第３経路に向けて送風する送風手段と、前記第２経路内に配設し、前記第１経路との接続部分近傍に形成した連通孔の開口面積を調整することにより、機外に排気する空気量を調整する排気量調整手段とを有する生ゴミ処理機において、前記第１経路に、前記処理槽から吸引した空気の温度を検出する温度検出手段と、前記処理槽から吸引した空気の湿度を検出する湿度検出手段とを設けるとともに、前記温度検出手段および湿度検出手段による検出値に基づいて、前記排気量調整手段を制御する制御手段を設け、前記バイオ基材の状態を維持するための温度範囲および湿度範囲を予め設定し、前記制御手段は、前記温度検出手段による検出温度が前記温度範囲以下である場合には、前記処理槽内に循環供給する空気量が増加するように、前記排気量調整手段を動作させて前記連通孔の開口面積が小さくなるように制御する一方、前記温度検出手段による検出温度が前記温度範囲以上である場合には、前記処理槽内に循環供給する空気量が減少するように、前記排気量調整手段を動作させて前記連通孔の開口面積が大きくなるように制御するとともに、前記湿度検出手段による検出湿度が前記湿度範囲以下である場合には、前記処理槽内に循環供給する空気量が増加するように、前記排気量調整手段を動作させて前記連通孔の開口面積が小さくなるように制御する一方、前記湿度検出手段による検出湿度が前記湿度範囲以上である場合には、前記処理槽内に循環供給する空気量が減少するように、前記排気量調整手段を動作させて前記連通孔の開口面積が大きくなるように制御する構成としている。

この生ゴミ処理機では、前記第３経路に、酸素冨化空気を供給する酸素冨化空気供給手段を配設することが好ましい。

また、前記温度検出手段および湿度検出手段を、前記第１経路における送風手段の上流側に配設し、前記温度検出手段および湿度検出手段の下流側に、処理槽から吸引した空気を加熱する加熱手段と、加熱した空気の臭気を分解する触媒とを更に配設することが好ましい。

さらに、前記触媒の温度を検出する第２の温度検出手段を更に設け、前記制御手段は、前記第２温度検出手段の検出値に基づいて前記加熱手段を制御することが好ましい。

本発明の生ゴミ処理機では、排気手段を構成する第１経路に、温度検出手段と湿度検出手段とを配設しているため、バイオ基材の温度および湿度を空気を介して略正確に検出することができる。そして、これらの検出値に基づいて排気量調整手段を制御するため、処理槽内の温度および湿度を、確実にバイオ菌の活動を活発化させる範囲に維持できる。その結果、バイオ基材の安定化を図ることができ、生ゴミの脱臭機能を含む処理機能の向上を図ることができる。

また、排気手段を構成する第３経路に酸素冨化空気を供給する酸素冨化空気供給手段を配設しているため、バイオ基材を構成するバイオ菌の活性化を促進することができる。そのため、バイオ基材の安定化を更に図ることができる。

さらに、温度検出手段および湿度検出手段の下流側に、加熱手段によって加熱した空気の臭気を分解する触媒を更に配設しているため、確実に脱臭機能の向上を図ることができる。そして、第２の温度検出手段の検出値に基づいて加熱手段を制御し、前記触媒を所定温度に維持できるようにしているため、前記脱臭機能の安定化、および、バイオ基材の安定化を促進できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１から図４は、本発明の実施形態に係る生ゴミ処理機を示す。この生ゴミ処理機は、内部に好気性の酵母菌からなるバイオ菌をおがくずなどの基材に担持させたバイオ基材を収容し、投入した生ゴミをバイオ基材と撹拌することによって処理を行うバイオ方式であり、大略、処理機本体１０と、該処理機本体１０の上部を開閉可能に閉塞する蓋体３０とからなる。

前記処理機本体１０は、図１および図２に示すように、その外装体の内部に、前記バイオ基材を収容するとともに、生ゴミを投入することにより処理を行う処理槽１１を備えている。処理機本体１０の正面上部には、蓋体３０を開放不可能にロックするためのロック手段として、揺動可能なロック爪１２が配設されている。なお、このロック爪１２と後述する蓋体２８の受部２９とのロック解除は、人体が近づいたことを検出することにより駆動モータを動作させることにより行う自動開放方式、および、処理機本体１０の下部に設けるペダルの操作により人為的に開放する手動方式のいずれでも適用可能である。

前記処理槽１１の内部には、撹拌手段として、幅方向に延びる軸部１３ａの所定位置に羽根部１３ｂを突設した撹拌部材１３が回転可能に架設されている。この撹拌部材１３は、その両端が処理槽１１を貫通され、図示しない駆動手段２２であるモータに対して、ベルトとプーリーによって前記軸部１３ａの一端が接続されている。また、前記処理槽１１の下部外周面には、内部のバイオ基材を所定温度範囲内に維持するように加熱するための加熱手段として、図示しない加熱ヒータが配設されている。

また、前記処理槽１１の内部には、背部の上方、具体的には、収容したバイオ基材の上面より上側に位置するように、処理槽１１内の空気を機外に排気する排気手段が設けられている。この排気手段は、処理槽１１内の空気を機外に排出するとともに内部に循環させる排気経路１４に、送風手段１９と、排気量調整手段２０と、空気用温度検出手段２３と、湿度検出手段２４と、酸素冨化空気供給手段２５と、加熱手段２７と、触媒２８と、触媒用温度検出手段２９とを配設したものである。

具体的には、前記排気経路１４は、一端が前記処理槽１１内に開口して連通した第１経路１５と、該第１経路１５に連続するとともに機外に連通した第２経路１６と、前記第１経路１５に連通するとともに前記処理槽１１内に連通した循環供給用の第３経路１７とからなる。なお、第１経路１５および第３経路１７における処理槽１１への開口部には、両方の開口部にかけて覆うことが可能な１個のフィルタ１８が配設されている。

前記送風手段１９はファンからなり、前記第１経路１５内において第２経路１６および第３経路１７との分岐部近傍に配設され、これら第２経路１６および第３経路１７に向けて送風するように配置されている。

前記排気量調整手段２０は、前記第２経路１６内において、第１経路１５との接続部分近傍に形成した連通孔１６ａを開閉可能な弁２１を備えている。この弁２１は、ステッピングモータ等の駆動手段２２により所定ピッチ毎に進退可能に構成され、前記連通孔１６ａの開口面積を調整することにより機外に排気する空気量を調整できる。

前記空気用温度検出手段２３および湿度検出手段２４は、前記第１経路１５において、送風手段の上流側である処理槽１１との開口部近傍に配設され、該処理槽１１から吸引した直後の空気の温度および湿度を検出して後述するマイコン３１に出力するものである。

前記酸素冨化空気供給手段２５は、前記第３経路中に形成した吸気口２６の内側に配設したフィルタ状のもので、前記送風手段１９による空気流動により吸気口２６から吸引された外気が通過する際に、酸素濃度を高めた酸素冨化空気に置換するものである。

前記加熱手段２７はヒータからなり、前記温度検出手段および湿度検出手段２４の下流側で、かつ、前記送風手段１９の上流側に配設され、前記空気用温度検出手段２３および湿度検出手段２４により温度および湿度を検出した後の空気と、後述する触媒２８とを加熱するものである。

前記触媒２８は、前記加熱ヒータの近傍かつ下流側に配設され、内部を加熱した空気が通過する際に、その空気中に含まれた臭気を分解するものである。

前記触媒用温度検出手段２９は、前記触媒２８の近傍かつ下流側に配設され、該触媒２８の温度を検出してマイコン３１に出力するサーモスタットからなる。

前記蓋体３０は、前記処理機本体１０に開閉可能に取り付けられ、前記処理槽１１の投入開口を閉塞するもので、前記ロック爪１２に係合する受部（図示せず）が設けられている。

前記構成からなる生ゴミ処理機は、制御手段であるマイコン３１により予め設定されたプログラムに従って動作される。具体的には、このマイコン３１は、図３に示すように、商用電源からの電力が電源回路部３２を介して直流電圧が印加されることにより動作する。そして、処理槽１１内に収容および投入されたバイオ基材および生ゴミを撹拌部材１３によって撹拌することにより、従来と同様の処理を実行する。

また、本実施形態では、前記空気用温度検出手段２３および湿度検出手段２４による検出値に基づいて排気量調整手段２０を制御して、連通孔１６ａの開口面積を調整することにより処理槽１１内に循環供給する加熱された空気の供給量を調整する。さらに、触媒用温度検出手段２９による検出値に基づいて加熱手段２７をオン、オフ制御し、触媒２８による脱臭機能の安定化、および、バイオ基材の安定化を図っている。

次に、前記マイコン３１による制御を具体的に説明する。

なお、本実施形態では、好気性の酵母菌からなるバイオ菌を基材に担持させたバイオ基材を適用しているため、以下の制御フローチャートでは、バイオ菌の活動を活発化させるために処理槽１１内を保持する温度は２０℃より高く４０℃より低い温度、保持する湿度は４０％より高く６０％より低い範囲としている。しかし、この温度範囲および湿度範囲は、バイオ基材に適用するバイオ菌により変更されるものである。

電源が投入されると、マイコン３１は前記各構成部品を動作させ、図４に示すように、まず、ステップＳ１で、処理槽内制御工程を実行し、投入された生ゴミの処理を行う。

ついで、ステップＳ２で、送風手段１９により吸引した処理槽１１内の空気の温度を空気用温度検出手段２３で検出した後、ステップＳ３で、その検出温度が２０℃より高いか否かを検出する。そして、検出温度が２０℃以下である場合にはステップＳ４に進み、排気量調整手段２０を動作させて連通孔１６ａの開口面積が小さくなるように、一段階閉じてステップＳ１に戻る。これにより、処理槽１１内に循環供給する加熱手段２７によって加熱された空気量が増加するため、処理槽１１内の温度を上げることができる。また、検出温度が２０℃より高い場合にはステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、検出温度が４０℃より低いか否かを検出する。そして、検出温度が４０℃以上である場合にはステップＳ６に進み、排気量調整手段２０を動作させて連通孔１６ａの開口面積が大きくなるように、一段階開いてステップＳ１に戻る。これにより、処理槽１１内に循環供給する加熱手段２７によって加熱された空気量が減少するため、処理槽１１内の温度を下げることができる。また、検出温度が４０℃より低い場合にはステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、送風手段１９により吸引した処理槽１１内の空気の湿度を湿度検出手段２４で検出した後、ステップＳ８で、その検出湿度が４０％より高いか否かを検出する。そして、検出湿度が４０％以下である場合にはステップＳ９に進み、排気量調整手段２０を動作させて連通孔１６ａの開口面積が小さくなるように、一段階閉じてステップＳ１に戻る。これにより、処理槽１１内の水分が排気する空気と一緒に更に放出され、乾燥状態が促進することを防止できる。また、検出湿度が４０％より高い場合にはステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、検出湿度が６０％より低いか否かを検出する。そして、検出湿度が６０％以上である場合にはステップＳ１１に進み、排気量調整手段２０を動作させて連通孔１６ａの開口面積が大きくなるように、一段階開いてステップＳ１に戻る。これにより、処理槽１１内の水分が排気する空気と一緒に放出することができる。また、検出湿度が６０％より低い場合にはステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、触媒２８の温度を触媒用温度検出手段２９で検出した後、ステップＳ１３で、その検出温度が２５０℃より高いか否かを検出する。そして、検出温度が２５０℃以下である場合にはステップＳ１４に進み、加熱手段２７をオン（動作）させてステップＳ１に戻る。また、検出温度が２５０℃より高い場合にはステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、検出温度が３５０℃より低いか否かを検出する。そして、検出温度が３５０℃以上である場合にはステップＳ１６に進み、加熱手段２７をオフ（停止）させてステップＳ１に戻る。また、検出湿度が３５０℃より低い場合にはそのままステップＳ１に戻る。

このように、本実施形態の生ゴミ処理機では、前記排気手段を構成する第１経路１５に、温度検出手段と湿度検出手段２４とを配設しているため、バイオ基材の温度および湿度を空気を介して略正確に検出することができる。そして、これらの検出値に基づいて排気量調整手段２０を制御するため、処理槽１１内の温度および湿度を、確実にバイオ菌の活動を活発化させる範囲に維持できる。その結果、バイオ基材の安定化を図ることができ、生ゴミの脱臭を含む処理機能の向上を図ることができる。

また、排気手段を構成する第３経路１７には外気を吸引して酸素濃度を高めた酸素冨化空気として供給する酸素冨化空気供給手段２５を配設しているため、加熱した空気と一緒に酸素濃度を高めた酸素冨化空気を処理槽１１内に供給することができる。そのため、バイオ基材を構成する好気性のバイオ菌の活性化を促進することができる。そのため、バイオ基材の安定化を更に図ることができる。

さらに、温度検出手段および湿度検出手段２４の下流側に、加熱手段２７によって加熱した空気の臭気を分解する触媒２８を更に配設しているため、第２経路１６を経て機外に排気する空気を確実に脱臭することができる。そのため、臭気が放出されることによりユーザに不快感を与えることを防止できる。しかも、触媒用温度検出手段２９の検出値に基づいて加熱手段２７を制御し、前記触媒２８を所定温度に維持できるようにしているため、前記脱臭機能の安定化、および、バイオ基材の安定化を促進できる。

なお、本発明の生ゴミ処理機は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、処理槽１１内の空気の温度を所定範囲とした後、湿度を所定範囲とし、更にその後に触媒２８の温度を所定範囲に維持するようにしたが、全てを並行して行うようにしてもよい。具体的には、前記実施形態では、図４におけるステップＳ４，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１１を実行すると、ステップＳ１に全て戻るように構成したが、図５に示すように、ステップＳ４またはステップＳ６を実行するとステップＳ７に移行し、ステップＳ９またはステップＳ１１を実行するとステップＳ１２に移行させてもよい。

また、排気量調整手段２０での温度および湿度の調整（補正）は温度を優先し、温度が所定範囲内に至った後に湿度を調整（補正）するとともに、触媒２８の温度調整は温度および湿度と並行して行うようにしてもよい。具体的には、前記実施形態では、図４におけるステップＳ４，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１１を実行すると、ステップＳ１に全て戻るように構成し、図５に示す変形例では、ステップＳ４またはステップＳ６を実行するとステップＳ７に移行し、ステップＳ９またはステップＳ１１を実行するとステップＳ１２に移行させたが、図６に示すように、ステップＳ４，Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１１のいずれかを実行するとステップＳ１２に移行するようにしてもよい。このようにすれば、温度検出による補正と、湿度検出による補正とで、排気量調整手段２０を開閉逆向きに動作させ、実質的に補正効果が得られなくなるのを防止できる。また、触媒２８は、常に適正な温度範囲を維持できる。その結果、処理槽１１内の温度および湿度を最適化することに要する時間を低減することができる。

さらに、前記実施形態では、２個の温度検出手段２３，２９を排気経路１４に配設したが、触媒用温度検出手段２９は必ずしも設ける必要はなく、空気用温度検出手段２３の検出値に基づいて加熱手段２７をオン、オフ制御させてもよい。

本発明の実施形態に係る生ゴミ処理機を示す斜視図である。 生ゴミ処理機の構成を示す概略図である。 生ゴミ処理機の構成を示すブロック図である。 マイコンによる制御を示すフローチャートである。 マイコンによる制御の変形例を示すフローチャートである。 マイコンによる制御の他の変形例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…処理機本体
１１…処理槽
１３…撹拌部材
１４…排気経路（排気手段）
１５…第１経路
１６…第２経路
１７…第３経路
１９…送風手段（排気手段）
２０…排気量調整手段
２３…空気用温度検出手段
２４…湿度検出手段
２５…酸素冨化空気供給手段
２７…加熱手段
２８…触媒
２９…触媒用温度検出手段（第２の温度検出手段）
３０…蓋体
３１…マイコン（制御手段）

Claims (4)

1. 好気性のバイオ菌を基材に担持させたバイオ基材を収容する処理槽を有する処理機本体と、
   該処理機本体に開閉可能に取り付けられ前記処理槽の投入開口を閉塞する蓋体と、
   前記処理槽の内部に収容した生ゴミとバイオ基材とを撹拌する撹拌手段と、
   前記処理槽内の空気を機外に排気する排気手段とを備え、
   前記排気手段は、
   前記処理槽内に連通した第１経路、該第１経路に連続するとともに機外に連通した第２経路、および、前記第１経路に連通するとともに前記処理槽内に連通した循環供給用の第３経路からなる排気経路と、
   前記第１経路内に配設し、前記第２経路および第３経路に向けて送風する送風手段と、
   前記第２経路内に配設し、前記第１経路との接続部分近傍に形成した連通孔の開口面積を調整することにより、機外に排気する空気量を調整する排気量調整手段とを有する生ゴミ処理機において、
   前記第１経路に、前記処理槽から吸引した空気の温度を検出する温度検出手段と、前記処理槽から吸引した空気の湿度を検出する湿度検出手段とを設けるとともに、
   前記温度検出手段および湿度検出手段による検出値に基づいて、前記排気量調整手段を制御する制御手段を設け、
   前記バイオ基材の状態を維持するための温度範囲および湿度範囲を予め設定し、
   前記制御手段は、
   前記温度検出手段による検出温度が前記温度範囲以下である場合には、前記処理槽内に循環供給する空気量が増加するように、前記排気量調整手段を動作させて前記連通孔の開口面積が小さくなるように制御する一方、前記温度検出手段による検出温度が前記温度範囲以上である場合には、前記処理槽内に循環供給する空気量が減少するように、前記排気量調整手段を動作させて前記連通孔の開口面積が大きくなるように制御するとともに、
   前記湿度検出手段による検出湿度が前記湿度範囲以下である場合には、前記処理槽内に循環供給する空気量が増加するように、前記排気量調整手段を動作させて前記連通孔の開口面積が小さくなるように制御する一方、前記湿度検出手段による検出湿度が前記湿度範囲以上である場合には、前記処理槽内に循環供給する空気量が減少するように、前記排気量調整手段を動作させて前記連通孔の開口面積が大きくなるように制御する
   ようにしたことを特徴とする生ゴミ処理機。
2. 前記第３経路に、酸素冨化空気を供給する酸素冨化空気供給手段を配設したことを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理機。
3. 前記温度検出手段および湿度検出手段を、前記第１経路における送風手段の上流側に配設し、
   前記温度検出手段および湿度検出手段の下流側に、処理槽から吸引した空気を加熱する加熱手段と、加熱した空気の臭気を分解する触媒とを更に配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生ゴミ処理機。
4. 前記触媒の温度を検出する第２の温度検出手段を更に設け、
   前記制御手段は、前記第２温度検出手段の検出値に基づいて前記加熱手段を制御するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の生ゴミ処理機。

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