JP5123128B2 - 生ゴミ処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、マイクロ波による加熱と送風を生ゴミに作用させて生ゴミの減容化を図るタイプの生ゴミ処理装置に関する。

この種の生ゴミ処理装置として、本出願人は特許文献１を提案している。この装置は、処理する生ゴミを収容したゴミ容器と、ゴミ容器内の生ゴミを加熱するマイクロ波照射装置と、ゴミ容器内の生ゴミに送風する送風ファンと、ゴミ容器内の排気を吸引する排気ファンと、ゴミ容器内の底部で回転し生ゴミを攪拌・切断する回転羽根と、ゴミ容器を着脱自在に収容するとともに送風ファンと連通する送風口と排気ファンと連通する排気口とを開口した処理槽と、処理槽の上面を開閉する蓋体とを備え、マイクロ波による加熱と送風ファン及び排気ファンによる通風を生ゴミに作用させてゴミの減容化を図るものである。

この装置では、送風ファンの送風をマイクロ波照射装置に当ててマイクロ波照射装置の冷却を図り、この冷却により加温した送風を生ゴミに作用させて乾燥の促進を図るといった送風経路と、排気ファンの吸引によってゴミの乾燥段階で発生する蒸気を吸引して外部に排出する排気経路を形成している。この場合、送風ファンの風量を高めると、マイクロ波照射装置の冷却は十分に行えるものの、排気ファンによる排気が間に合わずゴミ容器内が正圧となり、ゴミ容器から発生した悪臭を伴う排気が蓋体などの隙間から外部に漏れ出し、周囲の環境を悪化させてしまう。一方、送風ファンの風量を抑えると、マイクロ波照射装置の冷却が十分に行えず、ゴミ処理中に停止するといった事態が発生する。また、排気ファンの排気能力を高めると、ゴミ容器からの粉塵を多量に吸い上げて外部に排出されたり処理槽内を汚してしまう。
特許第３９５４９２６号

本発明が解決しようとする課題は、送風ファンによるマイクロ波照射装置の冷却性能を低下させず、しかもゴミ容器からの悪臭の漏出を防ぐことができる生ゴミ処理装置を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するため、生ゴミが収容される有底筒状のゴミ容器と、該ゴミ容器内の生ゴミを加熱するマイクロ波照射装置と、ゴミ容器内の生ゴミに送風する送風ファンと、ゴミ容器内の排気を吸引する排気ファンと、ゴミ容器内の底部で回転し生ゴミを攪拌・切断する回転羽根と、ゴミ容器を着脱自在に収容するとともに前記送風ファンと連通する送風口と前記排気ファンと連通する排気口とを開口した処理槽と、該処理槽の上面を開閉する蓋体とを備え、生ゴミを回転させながら加熱と送風を作用させて生ゴミの減量化を図るタイプの生ゴミ処理装置において、送風ファンの送風をマイクロ波照射装置に作用させてから処理槽の送風口に供給する主送風路を形成し、該主送風路におけるマイクロ波照射装置よりも下流に分岐送風路を備え、該分岐送風路を外気に連通するとともに定量の風を外気へ排出するオリフィスを備えたものである。

本発明によれば、送風ファンからの送風が、主送風路を通じてマイクロ波照射装置に対してそのままの風量で供給されるので、マイクロ波照射装置への冷却能力は低下しない。反面、マイクロ波照射装置の下流で分岐送風路によって送風の一部が分岐されるので、ゴミへの風量が抑えられてゴミ容器内が負圧に保たれ、生ゴミから発生する蒸気が蓋の隙間などから外部に漏出することが防止される。

以下、本発明の生ゴミ処理装置の実施例について説明する。図１は本発明の生ゴミ処理装置を示す外観斜視図、図２は同装置の正面断面図、図３は側面断面図、図４は平面断面図である。本発明の生ゴミ処理装置は、箱形の本体ケーシング１の内部に、上面を開口した処理槽２と、処理槽２内に着脱されるゴミ容器３と、ゴミ容器３に収容される生ゴミに対してマイクロ波を照射するマイクロ波発生装置４と、ゴミ容器３内に送風する送風ファン５と、ゴミ容器３内から排気する排気ファン６と、ゴミ容器３の底部に設けた回転羽根７を回転する羽根駆動モータ８とを備え、ケーシング１の上面に、処理槽２の上面開口を開閉する蓋体９と、操作パネル１０を露出した操作ボックス１１を備え、ケーシング１の底面に移動用キャスター１２を備えている。

処理槽２は、内面にマイクロ波照射口１３・送風口１４・排気口１５を開口している。マイクロ波照射口１３は、一側面の中央部付近に開口されており、マイクロ波を透過する材料で構成されたマイクロ波透過板１６を取り付け、導波管１７を介してマイクロ波照射装置４が接続されている。送風口１４は、マイクロ波照射口１３の上側に位置する処理槽２の上面開口部近傍に開口されており、マイクロ波が漏洩しない大きさの通気孔を有する通気カバー１８を取り付け、送風管１９を介して送風ファン５が接続されている。排気口１５は、送風口１４と直交する処理槽２の前面側上部に開口されており、送風口１４同様の通気カバー２０を取り付け、排気洞２１と排気ダクト２２を介して排気ファン６に接続されており、排気管３８により外気と連通している。

送風管１９は、マイクロ波照射装置４の放熱部を通過するように配置され（図３参照）、送風ファン５の送風によってマイクロ波照射装置４が冷却されるとともに、熱交換によって熱風となった送風がゴミ容器３内に供給されるようになっている。この送風管１９には、マイクロ波照射装置４を通過した下流側に分岐送風管２３を接続している。分岐送風管２３は、外気に連通しており、送風管１９を通じて送られるマイクロ波照射装置４を冷却した後の風の一部を外気に排出して、ゴミ容器３内に供給する風量を調整するものである。この分岐送風管２３には、外気に定量の風を排出するため、オリフィス２４が備えられている。

送風管１９におけるマイクロ波照射装置４の上流側には、外気温センサ２５が設けられており、送風ファン５によって吸い込む周囲温度（つまり外気温）を検出する。尚、前記排気洞２１には、排気温度を検出するための排気温センサ２６が設けられており、ゴミ容器３からの排気温度を検出する。

また、処理槽２は、底面中心部にゴミ容器３を着脱する係合部材２７を備えている。係合部材２７は、上面を開放した円筒形状をなし、内面にゴミ容器３の取付部材（後述する）を周知のバヨネット結合により連結する係合爪（図示しない）を備えている。この係合部材２７の中心部には、回転軸２８が貫通され、処理槽２底面に設けた軸受２９に軸支される。回転軸２８は、上端にゴミ容器３の受動軸（後述する）と合致する下カップリング３０を取り付け、下端にプーリや歯付きベルトからなる周知の連係手段３１を備えて羽根駆動モータ８と連係している。

ゴミ容器３は、マイクロ波を透過する材料により上面を開口した有底円筒状に形成され、処理槽２の係合部材２７に着脱される。ゴミ容器３の外底面には、係合部材２７にバヨネット結合する取付部材３２が設けられ、この取付部材３２の中心部には、処理槽２の回転軸２８と連結して回転駆動する受動軸３３が軸受３４を介して貫通されている。受動軸３３の上端には、ゴミ容器３内で回転する回転羽根７が固着され、下端には回転軸２８の下カップリング３０と合致する上カップリング３５が取り付けられている。

また、ゴミ容器３の内側面には、ゴミの撹拌を促進するためのリブ３６が少なくても１箇所設けられている。リブ３６は、容器の底面から容器の半分位の高さまで所定幅で垂直に設けられ、平面視でなだらかな山状で容器内面に膨出している。更に、ゴミ容器３の内底面には、容器の摩耗を考慮して補強用底板３７が別途取り付けられている。補強用底板３７の材質は、特に限定されるものではなく、金属製（例えばＳＵＳ・アルミ板）・樹脂製のいずれでも良いが、金属製とした場合は、取付ネジ・軸受等を通じてアースをしてスパークの発生を防ぐ対策を講じ、樹脂製とした場合は、交換可能にすることが望ましい。

蓋体９は、内面にゴミ容器３の上面を塞ぐ内蓋４１を設け、この内蓋４１を取り囲むようにマイクロ波を外部に漏洩させないためのチョーク溝４２を設けている。また、蓋体９は、前面に蓋体を開閉するための取手４３と、蓋体９を閉塞状態に保持する係合部４４が取り付けられ、基板ケース１１と隣接する側面に蓋体９が閉じられているか否かを検出するマグネット４５が設けられ、内面前方に本体ケーシング１の上面に設けた蓋スイッチ（図示しない）を押し込む押込棒４６が凸設されている。

内蓋４１は、蓋体９を閉じた状態で、ゴミ容器３に内嵌される円板部４７と、この円板部４７の外周面に取り付けられてゴミ容器３の上面開口縁を全周にわたってシールする可撓性軟質材料からなるシール部材４８と、円板部４７の一部と蓋体内面との間に設けられて処理槽２の送風口１４と対面する導風ボックス４９とから構成されている。円板部４７は、導風ボックス４９が設けられる位置に、ゴミ容器３の上面へ送風する複数の送風孔５０を開口するとともに、導風ボックス４９が設けられていない位置に、ゴミ容器３からの蒸気を排出する複数の排気孔５１を開口している。

チョーク溝４２は、蓋体９を閉じた状態で、処理槽２の開口よりも外側になる位置に電磁波の波長から導き出される寸法で形成され、図３の吹出部に示すように、ゴミ容器３からの臭気が外部に漏れ出すのを防止するパッキン５２が嵌め込まれている。パッキン５２は、電磁波による影響がない材料（すなわち電磁波によってそれ自体が加熱しないものや電磁波を反射しないもの−例えばシリコン等）で構成され、断面が中空の楕円形もしくは円形のチューブからなり、その反発力によってチューブ溝４２に取り付けられている。

操作ボックス１１は、上面に操作パネル１０を備え、内部に操作パネル１０のスイッチ基板５３と、前記蓋体９のマグネット４５に反応して蓋体９が閉塞されていることを検出する磁気センサ５４を備えている。

次に、本実施例の制御系について図６のブロック図を用いて説明する。
５５はマイクロコンピュータで、ゴミ処理メニューの動作プログラムが記憶されたメモリ５６を内蔵し、各駆動機器であるマイクロ波照射装置４、送風ファン５、排気ファン６、羽根駆動モータ８と、入力装置である操作パネル１０と、各検出機器である外気温センサ２５、排気温センサ２６、磁気センサ５４が接続されている。

操作パネル１０には、動作時間表示とエラー表示を行う時間表示部５７、動作の進行状況を表示する工程表示部５８、点検が必要な時に点灯する点検ランプ５９の各表示部と、スタートキー６０、ストップキー６１、動作時間を設定する時間設定キー６２、「標準」メニューを選択するメニューキー６３、「オリジナル」メニューを選択するメニューキー６４の各操作キーを備えている。この操作パネル１０で各種設定を行った後、動作をスタートさせると設定した内容に応じてマイクロコンピュータ５５が各駆動機器を制御し、生ゴミの処理が行われるのである。

以上のように構成される本実施例の動作について説明する。
処理する生ゴミをゴミ容器３に投入し、このゴミ容器３を処理槽２内にセットする。蓋体９を閉じると、蓋体内面の内蓋４１がゴミ容器３の上面開口に装着される。この時、内蓋４１は外周面に設けたシール部材４８によってゴミ容器３の開口縁に密着して取り付けられる。蓋体９が閉じられていることを蓋スイッチ及び磁気センサ５４で確認すると、メニュー受付状態となる。

メニュー受付状態で、メニューキー６３・６４により希望のメニューが選択されると、選択したメニューに応じたプログラムが実行される。ここで、「オリジナル」メニューは、「標準」メニューをベースに各設定値を処理するゴミの種類に合わせてカスタマイズしたものであり、基本動作は「標準」メニューと同じである。以下、「標準」メニューの動作について図７のフローチャートを用いて説明する。

「標準」メニューのプログラムは、基本的に外気温センサ２５で検出される吸気温度（外気温度）と、排気温センサ２６で検出される排気温度との温度差が大きくなることでゴミの乾燥度合いを判断し、乾燥の進行に伴い回転羽根７の停止時間を短くして相対的な回転羽根７によるゴミの撹拌・粉砕時間を増やしていくように動作する。

プログラムがスタートすると、マイクロ波照射装置４・送風ファン５・排気ファン６を駆動させ（１）、外気温度Ｔａと排気温度Ｔｂとの温度差ΔＴが所定の条件を満たすか否かを監視する（２）。温度差ΔＴを監視している間、羽根駆動モータ８はＮ回転するまで駆動した後、Ｓ秒間停止する動作を繰り返し（３）、ゴミの撹拌を行う。

こうした処理（１）〜（３）を１ステップとして実行しながら、処理（２）における温度差ΔＴが条件を満たせば、次のステップに移行していく。ここでは、ステップ１からステップ５までを順次実行していくことで「標準」メニューのプログラムが進行するようになっている。ステップ２移行は、処理（２）における温度差ΔＴの条件と、処理（３）におけるモータの停止時間Ｓが変化していく。基本的には、ステップが進行していく毎に、モータの停止時間Ｓが短くなり、相対的なモータ駆動時間を長くしてゴミの撹拌を促進させていく。

処理（２）における温度差ΔＴの条件は、次のＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄの組み合わせから構成されている。条件Ａは、排気温度Ｔｂ−外気温度Ｔａが所定温度Ｔ１よりも高くなること、条件Ｂは、排気温度Ｔｂ−外気温度Ｔａが所定時間変化しなくなること、条件Ｃは、ステップ開始から所定時間が経過すること、条件Ｄは、排気温度が加熱終了温度に達すること、である。

まず、ステップ１・２では、条件Ａと条件Ｂを満たすか、条件Ｃを満たせば次ステップへ移行する。ステップ３・４では、条件Ａと条件Ｂを満たすか、条件Ｄを満たせば次ステップへ移行する。ステップ５では、条件Ａを満たすか、条件Ｂを満たせば処理終了となる。

こうした処理動作により、処理槽２の中では送風ファン５による送風がゴミ容器３内に供給され、処理の過程で発生した蒸気を排気ファン６で排気する通風経路が形成されることになる。この通風経路について、図８を用いてまとめると、送風ファン５で生成された送風は、送風管１９を通過する間にマイクロ波照射装置４を冷却する（ａ）。マイクロ波照射装置４を冷却した送風は、一部が送風管１９を通じて処理槽２の送風口１４に導入され（ｂ）、一部が分岐送風管２３を通じて外気に排出される（ｃ）。処理槽２の送風口１４に導入された送風は、図示しないが、蓋体９を閉じた状態で処理槽２の送風口１４と連通する内蓋４１の導風ボックス４９から送風孔５０を通じてゴミ容器３の上面に吹き付けられる（ｄ）。

ゴミ容器３から発生する蒸気を含む排気は、図示しないが、内蓋４１の排気孔５１から処理槽２に排出される（ｅ）。この排気は、排気ファン６により処理槽２の排気口１５から排気洞２１を経て排気ダクト２２を通じて吸引され、排気管３８から外気に排出される（ｆ）。尚、排気ダクトに長尺の排気ホースを連結し装置から離れた外部へ排出することもでき、例えば装置を屋内に設置した場合には、排出ホースを用いて屋外に排気することができる。

送風ファン５によるゴミ容器３への送風と排気ファン６によるゴミ容器３からの排気は、送風側の一部を分岐送風管２３より排出することで、排気側が優位に働き、ゴミ容器３内が負圧に作用する。これにより、蓋体９のチューブ溝４２に嵌め込んだパッキン５２と合わせて、ゴミ容器３内で処理されている生ゴミの臭気が蓋体９の隙間等から外に漏れ出すことが防止される。また、分岐送風管２３は、マイクロ波照射装置４を通過した後の送風管１９から分岐されているので、マイクロ波照射装置４の冷却性能を低下させることがない。更に、分岐送風管２３は、オリフィス２４が設けられており、定量的に送風の一部を排出するようにしたので、常に同量の送風量がゴミ容器３内に供給され、ゴミに対して適切な送風がなされる。

本発明は以上のように構成されるものであるが、上記実施例に限定されるものではない。例えば、分岐送風管２３に風量調整機能を持たせ、送風からの一部排気量を調整可能にしても良い。

本発明の生ゴミ処理装置を示す外観斜視図である。 同装置の正面断面図である。 同装置の側面断面図である。 同装置の平面断面図である。 制御系を示すブロック図である。 「標準」メニューの動作を示すフローチャート図である。 通風経路を示す説明図である。

符号の説明

１ 本体ケーシング
２ 処理槽
３ ゴミ容器
４ マイクロ波発生装置
５ 送風ファン
６ 排気ファン
９ 蓋体
１４ 送風口
１５ 排気口
１８ 通気カバー（送風）
１９ 送風管
２０ 通気カバー（排気）
２１ 排気洞
２２ 排気ダクト
２３ 分岐送風管
２４ オリフィス
２５ 外気温センサ
２６ 排気温センサ
３８ 排気管

Claims (1)

1. 生ゴミが収容される有底筒状のゴミ容器と、該ゴミ容器内の生ゴミを加熱するマイクロ波照射装置と、ゴミ容器内の生ゴミに送風する送風ファンと、ゴミ容器内の排気を吸引する排気ファンと、ゴミ容器内の底部で回転し生ゴミを攪拌・切断する回転羽根と、ゴミ容器を着脱自在に収容するとともに前記送風ファンと連通する送風口と前記排気ファンと連通する排気口とを開口した処理槽と、該処理槽の上面を開閉する蓋体とを備え、生ゴミを回転させながら加熱と送風を作用させて生ゴミの減量化を図るタイプの生ゴミ処理装置において、
   前記送風ファンの送風を前記マイクロ波照射装置に作用させてから前記処理槽の送風口に供給する主送風路を形成し、該主送風路におけるマイクロ波照射装置よりも下流に分岐送風路を備え、該分岐送風路を外気に連通するとともに定量の風を外気へ排出するオリフィスを備えたことを特徴とする生ゴミ処理装置。

Images