JP6486806B2 - ディスポーザ - Google Patents

Description

本発明はディスポーザに関する。

ディスポーザは、シンクの下方に配置されて、厨芥を破砕してスラリーを生成し、下水道等に排出する装置である。

このようなディスポーザにおいて、ディスポーザを駆動する電動機に加わる負荷の増減に応じた制御を行うことが知られている。例えば、特許文献１、２には、駆動用電動機に供給される電流を測定して、電流が減少すると厨芥の粉砕が完了したと判断して、電動機を停止させるディスポーザが開示されている。特許文献３には、駆動用電動機に供給される電流が増加すると、粉砕刃を逆回転させて粉砕刃のロック解除を促すようにしたディスポーザが開示されている。

しかしながら、特許文献１〜３に記載の発明のように、電動機に供給される電流の大きさを測定するためには、電動機の電源回路に電流変成器（カレントトランス）や過電流継電器を備える必要がある。そのため、電動機の電源回路が複雑で高価になるという問題がある。なお、電動機がブラシレスモータである場合は、インバータの出力電圧から電流値を推定できるので、電流変成器等を必要としないが、ブラシレスモータ自体が高価なので、ディスポーザの製造コストが嵩むという問題がある。

一方、コンデンサと補助巻線を、交流電源に対して直列に接続して構成されるコンデンサモータは、比較的に安価なモータとして知られている。また、コンデンサモータでは、負荷が増減すると、コンデンサ及び補助巻線の端子間電圧が高低することが知られている。

ディスポーザ以外の分野では、コンデンサモータの上記性質を利用して、過負荷を検出することが既に行われている。例えば、特許文献４には、補助コイル又はコンデンサの電圧が閾値を下回った状態を過負荷として検知するコンデンサモータの過負荷検知方法が開示されている。特許文献５には、コンデンサ端子間電圧から、ドラムの１回転当たりのモータ負荷の変動量を検知するように構成された衣類乾燥機が開示されている。

ディスポーザにおいても、コンデンサモータのコンデンサあるいは補助巻線の端子間電圧をモニタすれば、モータに印加される負荷の増減を推定することができる。そして、推定された負荷の大きさに応じてディスポーザを制御することができる。

特開平８−１９２０６８号公報 特開平９−１２２５２６号公報 特開平１１−２８３８２号公報 特開平９−１６３６９９号公報 特開平７−１８５１９６号公報

しかしながら、コンデンサモータのコンデンサ及び補助巻線の端子間電圧は、電源電圧の変動によっても増減する。そのため、特許文献４あるいは特許文献５に記載の方法や装置においては、コンデンサ及び補助巻線の端子間電圧の変化が、負荷の増減に起因するものか、電源電圧の変動に起因するものかを判別できない。そのため、特許文献４あるいは特許文献５に記載の方法や装置をディスポーザの制御に応用すると、不適切な制御がされるという問題がある。

例えば、コンデンサの端子間電圧が事前に設定された閾値を超えた場合に、厨芥の粉砕処理が完了したと判断して、自動停止するように構成されたディスポーザは、何らかの原因で電源電圧が上昇して、コンデンサの端子間電圧閾値を超えた場合にも、自動停止する。そのため、厨芥の粉砕処理が完了していないのにも関わらず、ディスポーザが自動停止して、粉砕処理が完了していない厨芥がディスポーザ内に残留する場合がある。

本発明は、上記実状に鑑みて、なされたものであり、コンデンサモータで駆動されるディスポーザであって、電源電圧の変動の影響を受けることなく、ディスポーザの負荷の大小を精度良く推定して、推定された負荷の大小に応じて制御されるディスポーザを提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明に係るディスポーザは、コンデンサと補助巻線を、交流電源に対して直列に接続して構成されるコンデンサモータを駆動用モータとするディスポーザであって、前記コンデンサの一方の端子から前記コンデンサと前記補助巻線を通って前記補助巻線の反対側の端子に至る電路のいずれかの部位の電圧を計測する内部電圧計測手段と、前記駆動用モータに印加される電源電圧を計測する電源電圧計測手段と、前記内部電圧計測手段で計測される電圧と前記電源電圧計測手段で計測される電圧の比率を求め、その比率の大小に応じて、前記ディスポーザを動作させる制御手段と、を備えるものである。

前記内部電圧計測手段は、前記コンデンサの端子間電圧を計測するものであっても良いし、前記補助巻線の端子間電圧を計測するものであっても良い。あるいは、前記内部電圧計測手段は、前記コンデンサと前記補助巻線の間にある端子と任意の基準電位との間の電圧を計測するものであっても良い。

前記制御手段は、前記比率が前記駆動用モータの常用回転数の範囲の上限に対応する第１の基準値を超えた場合に、前記駆動用モータへの電力供給を停止するようにしても良い。なお、常用回転数の範囲とは、正常な粉砕処理が行われていると見なされる回転数の範囲である。

前記制御手段は、前記駆動用モータの起動から第１の基準時間が経過しても、前記比率が前記第１の基準値を超えない場合に、前記駆動用モータへの電力供給を停止するようにしても良い。

前記制御手段は、前記比率が前記駆動用モータの常用回転数の範囲の下限に対応する第２の基準値を超えない状態が、第２の基準時間を超えて継続した場合に、前記駆動用モータへの電力供給を停止するとともに、外部に警報を発するようにしても良い。

前記制御手段は、前記比率の大きさに応じて点灯する複数の表示灯を備えていて、前記比率が大きくなるにしたがって、点灯される前記表示灯の数を減じるようにしても良い。

前記制御手段は、粉砕動作の開始から設定時間が経過すると、前記駆動用モータへの電力供給を停止させるタイマー手段を備えるとともに、前記制御手段は、粉砕動作の開始前に、前記駆動用モータを短時間回転させて、その際に得られた前記比率の大小に応じて、前記設定時間を決定するようにしても良い。

本発明によれば、内部電圧計測手段で計測された電圧と電源電圧計測手段で計測された電圧の比率の大小に応じて、ディスポーザを動作させるので、電源電圧が変動しても、ディスポーザを適切に動作させることができる。また、駆動用モータとして比較的安価なコンデンサモータを使用する上に、電流変成器（カレントトランス）や過電流継電器が不要になるので、ディスポーザを安価に製造することができる。

本発明の実施形態に係るディスポーザの概念的な構成図である。 図１に記載のディスポーザが備えるモータの概念的な結線図である。 図１に記載のディスポーザが備える制御装置の制御ブロック図である。 図３に記載の制御装置にインストールされた制御プログラムによる処理を示すフローチャートである。 図３に記載の制御装置にインストールされた制御プログラムによる処理の別例を示すフローチャートである。 図１に記載のディスポーザが備える制御装置の別例を示す制御ブロック図である。 図６に記載の制御装置にインストールされた制御プログラムによる処理を示すフローチャートである。 図３又は図６に記載の制御装置にインストールされた異常負荷検出プログラムによる処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面においては、同一または同等の部分に同一の符号を付している。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るディスポーザ１の概念的な構成図である。図１に示すように、ディスポーザ１はディスポーザ本体２と制御装置３を備えている。ディスポーザ本体２は、モータ４を備え、モータ４は図示しない回転刃を回転駆動し、回転刃はシンク５から投入される厨芥を粉砕する。そしてディスポーザ本体２内で粉砕された厨芥は、水とともに図示しない排水管に排出される。

制御装置３は、図示しないコンピュータを備えて、ディスポーザ本体２を制御する装置である。また、制御装置３は、図示しない操作入力手段（例えば、手動スイッチ）と、後述する電圧測定手段を備え、操作入力手段による操作入力と電圧測定手段で測定された電圧の大きさに応じて、後述するような制御を行う。なお、制御装置３は、図示しない商用電源から供給される電力で動作する。

図２は、モータ４の概念的な結線図である。モータ４はコンデンサモータであって、図２に示すように、主巻線６と補助巻線７を備えている。主巻線６と補助巻線７は、交流電源８に対して並列に結線されていて、補助巻線７にはコンデンサ９が直列に接続されている。なお、主巻線６と補助巻線７は図示しない固定子鉄心に、補助巻線７の主巻線６に対する電気角が９０°になるように取り付けられている。

また、図２に示すように、モータ４は接続端子Ａ、Ｂ、Ｃを備えている。接続端子Ａは交流電源８とコンデンサ９の間に配置され、接続端子Ｂはコンデンサ９と補助巻線７の間に配置されている。つまり、接続端子Ａと接続端子Ｂはコンデンサ９の両端に配置されている。また、接続端子Ｃは補助巻線７と交流電源８の間に配置されている。言い替えると、接続端子Ｂと接続端子Ｃは補助巻線７の両端に配置されている。なお、以下において、接続端子Ａと接続端子Ｂの間の電位差（接続端子Ａ、Ｂ間の電圧）をＶ_ＡＢで、接続端子Ｂと接続端子Ｃの間の電位差（接続端子Ｂ、Ｃ間の電圧）をＶ_ＢＣでそれぞれ表示する。また、制御装置３の内部回路の基準電位Ｇと接続端子Ｂの電位差（基準電位Ｇから測った接続端子Ｂの電圧）をＶ_ＢＧで表示する。また、交流電源８の端子間電圧、つまりモータ４に供給される電源電圧をＶ_０で表示する。

図３は、制御装置３の構成を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置３はコンピュータ１０、内部電圧計測回路１１、電源電圧計測回路１２、起動スイッチ１３、パワーリレー１４及びブザー１５を備えている。

コンピュータ１０は、後述するような制御プログラムがインストールされていて、該プログラムに定められた処理を行って、ディスポーザ１を起動及び停止する装置である。

内部電圧計測回路１１は、モータ４に接続されて、モータ４の接続端子Ａから接続端子Ｃに至る電路のいずれかの部位の電位を計測する電気回路であって、本実施形態では、接続端子Ｂと接続端子Ｃの間の電位差（接続端子Ｂ、Ｃ間の電圧）Ｖ_ＢＣを計測する。そして、内部電圧計測回路１１で計測された電位差Ｖ_ＢＣの値は、コンピュータ１０に入力される。

電源電圧計測回路１２は、交流電源８の端子間の電圧Ｖ_０、つまりモータ４に供給される電源電圧を計測する電気回路である。電源電圧計測回路１２で計測された電圧Ｖ_０の値は、コンピュータ１０に入力される。

起動スイッチ１３は、ディスポーザ１の使用者が手動で操作するスイッチであり、コンピュータ１０に接続されている。使用者が起動スイッチ１３を操作すると、コンピュータ１０において、前記制御プログラムによる処理が開始され、ディスポーザ１の運転が開始される。

パワーリレー１４はコンピュータ１０から出力される信号で動作して、モータ４への電源投入と遮断を行うリレーである。つまり、モータ４の起動と停止は、パワーリレー１４の開閉によって行われる。ブザー１５は、コンピュータ１０から出力される信号で動作して、警報音を動作させる装置である。

コンピュータ１０には図４に示すような制御プログラムがインストールされていて、使用者が起動スイッチ１３を操作すると、制御プログラムの実行が開始され、パワーリレー１４が閉路され、モータ４に電源が投入される。つまりディスポーザ１による粉砕処理が開始される（ステップＳ１）。ディスポーザ１による粉砕処理が開始されると、内部電圧計測回路１１による電圧計測が開始される。つまり、モータ４の接続端子Ｂと接続端子Ｃの間の電圧Ｖ_ＢＣが内部電圧計測回路１１によって計測され、その結果がコンピュータ１０に入力される。同時に、電源電圧計測回路１２による電圧計測が開始される。つまり、モータ４に印加される電源電圧Ｖ_０が電源電圧計測回路１２によって計測され、その結果がコンピュータ１０に入力される。

そして、コンピュータ１０はＶ_ＢＣとＶ_０の比Ｒ（＝Ｖ_ＢＣ／Ｖ_０）を事前に設定された第１の基準値Ｓ_１と比較する（ステップＳ２）。ディスポーザ１での処理、つまり厨芥の粉砕が進むと、モータ４に加わる負荷が減少するので、モータ４の回転数は大きくなる。モータ４の回転数が大きくなると、Ｖ_ＢＣの値は大きくなり、Ｒの値も大きくなる。そこで、Ｒの値が第１の基準値Ｓ_１を超えた場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）に、厨芥の粉砕が終了したとみなして、パワーリレー１４を開路して、モータ４への電力供給を遮断し（ステップＳ４）、その後、処理を終える。

なお、第１の基準値Ｓ_１は、モータ４が常用回転数の範囲の上限で回転する際に生じるＶ_ＢＣとＶ_０の比（Ｖ_ＢＣ／Ｖ_０）である。ここで常用回転数の範囲とは、設計上、正常な粉砕処理が行われていると見なされる回転数の範囲を意味する。常用回転数の範囲の上限は、モータ４がその回転数を超えて増速した場合に、厨芥の粉砕に由来する負荷が消滅した、つまり厨芥の粉砕が終了したとみなすことができる設計上の回転数である。常用回転数の範囲の下限は、モータ４がその回転数を超えて増速できない場合に、モータ４に異常な負荷が加わっているとみなす設計上の回転数である。したがって、Ｒの値が第１の基準値Ｓ_１を超えていれば、厨芥の粉砕が終了したとみなすことができる。

なお、一般に、常用回転数の範囲は定格回転数を基準にして設定される。例えば、定格回転数の１０５％を常用回転数の範囲の上限に設定すれば、モータ４の回転数が定格回転数の１０５％を超えた場合に、粉砕処理が終了したとみなされる。定格回転数の３０％を常用回転数の範囲の下限に設定すれば、モータ４の回転数が定格回転数の３０％を超えられない場合は、異常な負荷が加わっているとみなされる。

Ｒの値が第１の基準値Ｓ_１を超えていない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）には、ステップＳ３に進む。ステップＳ３においては、ディポーザ１の運転開始（電源投入（ステップＳ１）からの経過時間を第１の基準時間Ｔ_１と比較する。そして、経過時間が第１の基準時間Ｔ_１を超過していなければ（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻って、処理を続ける。経過時間が第１の基準時間Ｔ_１を超過していれば（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４に進んで、パワーリレー１４を開路して、モータ４への電力供給を遮断し、ディスポーザ１を停止させ、その後、処理を終える。

第１の基準時間Ｔ_１は、ディスポーザ１における標準的な粉砕処理時間に多少のマージンを加えた時間を選ぶ。例えば、標準的な粉砕処理時間の１３０％に相当する時間を第１の基準時間Ｔ_１に選ぶ。第１の基準時間Ｔ_１が経過しても、Ｒの値が第１の基準値Ｓ_１を超えていない原因、つまり第１の基準時間Ｔ_１が経過しても粉砕処理が完了しない原因は、種々あるが、例えば、枝豆の皮のような繊維が強い厨芥が大量に投入された場合にこのような現象が発生する。このような場合に、ディスポーザ１の運転を続けても、粉砕処理は完了しないので、上記のように、モータ４への電力供給を遮断して、運転（粉砕処理）を打ち切る。

（変形例）
制御プログラムによる処理は、図５に示すようなものであっても良い。この制御プログラムも、使用者が起動スイッチ１３を操作すると実行される。この制御プログラムの実行が開始されると、最初に短時間の間にパワーリレー１４の閉路と開路が繰り返され、モータ４の起動停止が複数回繰り返される。その結果、ディスポーザ１のインチング動作がなされる（ステップＳ１１）。そして、このインチング動作中に内部電圧計測回路１１と電源電圧計測回路１２による電圧計測がなされる。つまり、モータ４の接続端子Ｂと接続端子Ｃの間の電圧Ｖ_ＢＣが内部電圧計測回路１１によって計測され、モータ４に印加される電源電圧Ｖ_０が電源電圧計測回路１２によって計測され、その結果がコンピュータ１０に入力される。そして、この時に計測されたＶ_ＢＣとＶ_０の比Ｒ（＝Ｖ_ＢＣ／Ｖ_０）の大きさに応じて運転時間Ｔ_Ｄを設定する（ステップＳ１２）。

前述したように、モータ４に加わる負荷が大きい場合には、モータ４の回転数が小さくなるので、Ｒの値は小さくなる。モータ４に加わる負荷が小さい場合には、モータ４の回転数が大きくなるので、Ｒの値も大きくなる。モータ４に加わる負荷が大きい場合とは、ディスポーザ１に投入された厨芥の量が多い場合であって、この場合は厨芥の粉砕に要する時間は長くなる。モータ４に加わる負荷が小さい場合とは、ディスポーザ１に投入された厨芥の量が少ない場合であって、この場合は厨芥の粉砕に要する時間は短くなる。そこで、Ｒの値が小さい場合には、運転時間Ｔ_Ｄを長く設定し、Ｒの値が大きい場合には、運転時間Ｔ_Ｄを短く設定する。このように、ディスポーザ１に投入された厨芥の量を推定して、その推定された量に見合った運転時間Ｔ_Ｄが設定される。

ステップＳ１２において運転時間Ｔ_Ｄが設定されたら、パワーリレー１４を閉路し、モータ４に電源を投入する。つまりディスポーザ１による粉砕処理が開始される（ステップＳ１３）。そして、タイマーを起動する（ステップＳ１４）。その後、運転時間Ｔ_Ｄが経過してタイマーがタイムアップしたら（ステップＳ１５）、パワーリレー１４を開路して、モータ４への電力供給を遮断し、ディスポーザ１を停止させ（ステップＳ１６）、処理を終える。このように、変形例においては、厨芥の粉砕処理に先立って、インチング動作を行って、ディスポーザ１に投入された厨芥の量を推定し、その推定された厨芥の量に見合った運転時間Ｔ_Ｄを設定する。そして、タイマーを動作させて、モータ４を事前に設定された運転時間Ｔ_Ｄだけ動作させる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るディスポーザ１及びモータ４の構成は、第１の実施形態の場合と全く同一であり、制御装置３の基本的な構成も、第１の実施形態の場合と共通する。しかしながら、第２の実施形態においては、制御装置３の一部が第１の実施形態の場合と異なる。以下、第２の実施形態について、説明する。

図６は、第２の実施形態に係るディスポーザ１の制御装置３の構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る制御装置３の基本的な構成は、コンピュータ１０、内部電圧計測回路１１、電源電圧計測開路１２、起動スイッチ１３、パワーリレー１４及びブザー１５を備えている点で、第１の実施形態に係る制御装置３と共通している。しかし、第２の実施形態に係る制御装置３は、第１〜３の表示ランプ１６〜１８を備える点で、第１の実施形態に係る制御装置３と異なる。

第１〜３の表示ランプ１６〜１８は、コンピュータ１０から出力される信号で点灯及び消灯して、ディスポーザ１における厨芥の粉砕処理の進行状況を表示するランプである。つまり、ディスポーザ１の運転が開始されると、第１〜３の表示ランプ１６〜１８の全てが点灯し、厨芥の粉砕処理が進行するにつれて、まず、第１の表示ランプ１６が消灯し、次に第２の表示ランプ１７が消灯し、最後に第３の表示ランプ１８が消灯するように構成されている。

第２の実施形態に係る制御装置３には、図７に示すような制御プログラムがインストールされていて、使用者が起動スイッチ１３を操作すると、制御プログラムの実行が開始される。すなわち、最初に、パワーリレー１４が閉路され、モータ４に電源が投入される。つまりディスポーザ１による粉砕処理が開始される（ステップＳ２１）。そして、第１〜３の表示ランプ１６〜１８の全てが点灯される（ステップ２２）。これにより、使用者はモータ４に電源が投入され、ディスポーザ１による粉砕処理が開始されたことを視覚的に確認することができる。

第１〜３の表示ランプ１６〜１８の全てが点灯された後で、内部電圧計測回路１１および電源電圧計測回路１２による電圧計測が開始される。つまり、モータ４の接続端子Ｂと接続端子Ｃの間の電圧Ｖ_ＢＣが内部電圧計測回路１１によって計測され、同時に、モータ４に印加される電源電圧Ｖ_０が電源電圧計測回路１２によって計測され、その結果がコンピュータ１０に入力される。そして、コンピュータ１０はＶ_ＢＣとＶ_０の比Ｒ（＝Ｖ_ＢＣ／Ｖ_０）を、事前に設定された基準値Ｓａと比較する（ステップＳ２３）。

Ｒの値が基準値Ｓａを超えていれば（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、第１の表示ランプ１６を消灯させて（ステップＳ２４）、その後、ステップＳ２５に進む。第１の表示ランプ１６が消灯することで、使用者は、ディスポーザ１による厨芥の処理が進行していることを視覚的に確認することができる。

Ｒの値が基準値Ｓａを超えていない（ステップＳ２３：Ｎｏ）場合は、ステップＳ３０において運転開始からの経過時間を第１の基準時間Ｔ_１と比較する。そして、経過時間が第１の基準時間Ｔ_１を超過していなければ（ステップＳ３０：Ｎｏ）、ステップＳ２３に戻って、処理を続ける。経過時間が第１の基準時間Ｔ_１を超過していれば（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２９に進んで、パワーリレー１４を開路して、モータ４への電力供給を遮断し、処理を終える。

前述したように、ステップＳ２４において、第１の表示ランプ１６を消灯させたら、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、Ｒの値を、事前に設定された基準値Ｓｂ（ただし、Ｓｂ＞Ｓａ）と比較する。そして、Ｒの値が基準値Ｓｂを超えていれば（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、第２の表示ランプ１７を消灯させて（ステップＳ２６）、その後、ステップＳ２７に進む。第２の表示ランプ１７が消灯することで、使用者は、ディスポーザ１による厨芥の処理が更に進行していることを視覚的に確認することができる。

Ｒの値が基準値Ｓｂを超えていない（ステップＳ２５：Ｎｏ）場合は、ステップＳ３１に進んで、運転開始からの経過時間を第１の基準時間Ｔ_１と比較する。そして、経過時間が第１の基準時間Ｔ_１を超過していなければ（ステップＳ３１：Ｎｏ）、ステップＳ２８に戻って、処理を続ける。経過時間が第１の基準時間Ｔ_１を超過していれば（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２９に進んで、パワーリレー１４を開路して、モータ４への電力供給を遮断し、その後、処理を終える。

前述したように、ステップＳ２６において、第２の表示ランプ１７を消灯させたら、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、Ｒの値を、事前に設定された基準値Ｓｃ（ただし、Ｓｃ＞Ｓｂ）と比較する。そして、Ｒの値が基準値Ｓｃを超えていれば（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、第３の表示ランプ１８を消灯させる（ステップＳ２８）。第３の表示ランプ１８が消灯することで、使用者は、ディスポーザ１による厨芥の処理が完了したことを視覚的に確認することができる。そして、ステップＳ２９に進んで、パワーリレー１４を開路して、モータ４への電力供給を遮断し、その後、処理を終える。

一方、Ｒの値が基準値Ｓｃを超えていない（ステップＳ２７：Ｎｏ）場合は、ステップＳ３２において運転開始からの経過時間を第１の基準時間Ｔ_１と比較する。そして、経過時間が第１の基準時間Ｔ_１を超過していなければ（ステップＳ３２：Ｎｏ）、ステップＳ２７に戻って、処理を続ける。経過時間が第１の基準時間Ｔ_１を超過していれば（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２９に進んで、パワーリレー１４を開路して、モータ４への電力供給を遮断し、その後、処理を終える。

（第３の実施形態）
ディスポーザ１に投入される厨芥に何等かの原因で、例えば、スプーンやナイフのような異物が、混入することがある。このような異物がディスポーザ１内に混入した場合にディスポーザ１の運転を続けると、故障や破損が生じる場合がある。そこで、ディスポーザ１の制御装置３に、以下に示すような、異常負荷検出機能を備えて、異常負荷が検出された場合に、ディスポーザ１の運転を停止するようにすれば、異物混入に起因する故障や破損の発生を抑制できる。

図８は、図３又は図６に記載の制御装置３にインストールされた異常負荷検出プログラムによる処理を示すフローチャートである。つまり、この異常負荷検出プログラムは第１及び第２の実施例に係る制御装置３にインストールされる。また、この異常負荷検出プログラムは、前述の制御プログラムの実行中に検出された、Ｖ_ＢＣとＶ_０の比Ｒ（＝Ｖ_ＢＣ／Ｖ_０）が事前に設定された第２の基準値Ｓ_２よりも小さかった場合に起動される。なお、第２の基準値Ｓ_２はモータ４が常用回転数の範囲の下限で回転する際に生じるＶ_ＢＣとＶ_０の比（Ｖ_ＢＣ／Ｖ_０）である。

異常負荷検出プログラムが起動されると、最初にステップＳ４１において、Ｒと第２の基準値Ｓ_２を比較する。この時、モータ４の回転数が上昇していて、Ｒが第２の基準値Ｓ_２以上の値になっていれば（ステップＳ４１：Ｎｏ）、異常負荷検出プログラムを終了し、制御プログラムによる処理に戻る。Ｒが第２の基準値Ｓ_２よりも小さければ、（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、ステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２においては、異常負荷検出プログラムが起動されてからの経過時間を第２の基準時間Ｔ_２と比較する。経過時間が第２の基準時間Ｔ_２を超過していれば（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、パワーリレー１４を開路して、モータ４への電力供給を遮断し（ステップＳ４３）、更に、ブザー１５を鳴動させて（ステップＳ４４）、処理を終える。また、ステップＳ４２において、経過時間が第２の基準時間Ｔ_２を超過していなければ（ステップＳ４２：Ｎｏ）、ステップＳ４１に戻って処理を続ける。

前述したように、モータ４が常用回転数の範囲の下限を超えて増速できない場合には、モータ４に異常な負荷が加わっていると、設計上、みなされる。したがって、Ｒの値が第２の基準値Ｓ_２を超えない状態が第２の基準時間Ｔ_２を超過して継続している場合は、モータ４に異常な負荷が加わっていると見なすことができる。上記第３の実施例に係るディスポーザは、このような場合にモータ４を停止させるので、異物投入に起因する故障や損傷の発生が抑制される。なお、第２の基準時間Ｔ_２が経過する前に回転速度が上昇した場合には、一時的な負荷の増加、あるいは正常な増速過程と見なして、運転を継続するようにしている。

なお、第２の基準時間Ｔ_２は、ディスポーザ１に設計上の負荷を加えた場合のモータ４の加速性能を基準に設定される。例えば、停止状態にあるモータ４が常用回転数の下限に達するまでの所要時間がｔ秒だったとしたら、ｔに多少のマージンΔｔを加えた値、つまり、ｔ＋Δｔを第２の基準時間Ｔ_２とする。なお、第２の基準時間Ｔ_２はせいぜい数秒であって、第１の基準時間Ｔ_１に比べて短い。

（内部電圧計測回路で計測される電圧）
上記の第１の実施形態ないし第３の実施形態においては、内部電圧計測回路で計測される電圧、つまりディスポーザを駆動するコンデンサモータのコンデンサの一方の端子からコンデンサと補助巻線を通って補助巻線の反対側の端子に至る電路のいずれかの部位の電圧の具体例として、モータ４の接続端子Ｂと接続端子Ｃの間の電圧Ｖ_ＢＣ、つまり補助巻線７の端子間電圧を例示したが、前記電圧は補助巻線７の端子間電圧には限定されない。前記電圧はモータ４の接続端子Ａと接続端子Ｂの間の電圧Ｖ_ＡＢ、つまりコンデンサ９の端子間電圧であっても良い。あるいは、前記電圧は、制御装置３の内部回路の基準電位Ｇから測った接続端子Ｂの電圧Ｖ_ＢＧであっても良い。また、電圧測定の基準は、制御装置３の内部回路の基準電位Ｇには限定されない。任意の基準電位を設定することができる。

以上、説明したように、本発明によれば、ディスポーザを駆動するコンデンサモータのコンデンサの一方の端子からコンデンサと補助巻線を通って補助巻線の反対側の端子に至る電路のいずれかの部位の電圧と、コンデンサモータに印加される電源電圧の比率に応じて、ディスポーザを動作させることができる。前記電路のいずれかの部位の電圧は、コンデンサモータに印加される電源電圧の変動によっても変動するが、本発明においては、前記電路のいずれかの部位の電圧と電源電圧の比率を求めて、該比率に応じて、ディスポーザを動作させるので、電源電圧の変動の影響がキャンセルされる。そのため、電源電圧の変動の影響を受けることなく、ディスポーザが受ける負荷の大きさを精度良く推定して、その推定された負荷の大きさに応じて、ディスポーザを動作させることができる。

また、前記比率が基準値を超えた場合に、ディスポーザによる厨芥の粉砕処理が終了したと推定して、ディスポーザを停止するので、無駄な電力消費を抑制することができる。また、厨芥の粉砕処理に先立って、インチング動作を行って、ディスポーザに投入された厨芥の量を推定して、その推定された厨芥の量に応じてタイマーの設定時間を決定するので、無駄な電力消費を抑制することができる。また、ディスポーザの粉砕処理中に、負荷が大きい状態が基準時間を超えて継続した場合に、ディスポーザの運転を停止するので、過負荷に起因する損傷の発生が抑制される。また、ディスポーザの粉砕処理中に、負荷が大きい状態が基準時間を超えて継続した場合に、警報を発するので、使用者の注意を喚起して、例えば、異物の除去などの対応を促すことができる。また、負荷が減少するにしたがって、表示ランプの点灯数を変更するので、厨芥の粉砕処理の施行状況を使用者に対して、視覚的に報知することができる。

なお、上記実施形態は、本発明の具体的な実施形態の例示であって、本発明の技術的範囲は、上記実施形態によっては限定されない。本発明は、特許請求の範囲に示された技術的思想の限りにおいて、自由に、変形または改良して実施することができる。

例えば、上記実施形態においては、警報の具体例として、ブザー１５の鳴動を例示したが、本発明に係る警報は聴覚に訴えるものには限定されない。警報は視覚に訴えるもの（例えば警報ランプの点灯や点滅）であっても良い。

また、上記実施形態においては、３個の表示ランプ（第１〜３の表示ランプ１６〜１８）を備える例を例示したが、表示ランプの個数は３個には限定されない。表示ランプは１個又は２個、あるいは４個以上であっても良い。また表示ランプの取り付け場所は任意に選択できる。制御装置３の筐体に取り付けられても良いし、ディスポーザ本体２に取り付けられても良い。あるいはシンク５に表示ランプを取り付けても良い。

また、図１に示したディスポーザ１の構成は任意である。例えば、制御装置３はディスポーザ本体２に内蔵されていても良い。

また、図２に示したモータ４の構成は、本発明の説明に最低限必要な構成部品だけを記載した概念図である。図２においては、回転子の記載は省略しているし、その他の機械的構成部品や電気的構成部品の記載も省略している。つまり、モータ４の実機には図示されていない構成部品が含まれる。

また、図３及び図６に示した制御ブロック図は例示であって、概念図である。したがって、発明の説明に不要な構成要素、例えば、電源装置や入出力インターフェイス等は記載を省略している。また第１の実施形態の変形例の説明において、タイマーのハードウェアの説明を省いたが、タイマーはコンピュータ１０の内部にあっても良いし、専用のハードウェアを備えていても良い。

１ ディスポーザ
２ ディスポーザ本体
３ 制御装置
４ モータ
５ シンク
６ 主巻線
７ 補助巻線
８ 交流電源
９ コンデンサ
１０ コンピュータ
１１ 内部電圧計測回路
１２ 電源電圧計測回路
１３ 起動スイッチ
１４ パワーリレー
１５ ブザー
１６ 第１の表示ランプ
１７ 第２の表示ランプ
１８ 第３の表示ランプ

Claims (9)

1. コンデンサと補助巻線を、交流電源に対して直列に接続して構成されるコンデンサモータを駆動用モータとするディスポーザであって、
   前記コンデンサの一方の端子から前記コンデンサと前記補助巻線を通って前記補助巻線の反対側の端子に至る電路のいずれかの部位の電圧を計測する内部電圧計測手段と、
   前記駆動用モータに印加される電源電圧を計測する電源電圧計測手段と、
   前記内部電圧計測手段で計測される電圧と前記電源電圧計測手段で計測される電圧の比率を求め、その比率の大小に応じて、前記ディスポーザを動作させる制御手段と、
   を備えるディスポーザ。
2. 前記内部電圧計測手段は、前記コンデンサの端子間電圧を計測することを特徴とする
   請求項１に記載のディスポーザ。
3. 前記内部電圧計測手段は、前記補助巻線の端子間電圧を計測することを特徴とする
   請求項１に記載のディスポーザ。
4. 前記内部電圧計測手段は、前記コンデンサと前記補助巻線の間にある端子と任意の基準電位との間の電圧を計測することを特徴とする
   請求項１に記載のディスポーザ。
5. 前記制御手段は、前記比率が前記駆動用モータの常用回転数の範囲の上限に対応する第１の基準値を超えた場合に、前記駆動用モータへの電力供給を停止することを特徴とする
   請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のディスポーザ。
6. 前記制御手段は、前記駆動用モータの起動から第１の基準時間が経過しても、前記比率が前記第１の基準値を超えない場合に、前記駆動用モータへの電力供給を停止することを特徴とする
   請求項５に記載のディスポーザ。
   
7. 前記制御手段は、前記比率が前記駆動用モータの常用回転数の範囲の下限に対応する第２の基準値を超えない状態が、第２の基準時間を超えて継続した場合に、前記駆動用モータへの電力供給を停止するとともに、外部に警報を発することを特徴とする
   請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のディスポーザ。
8. 前記制御手段は、前記比率の大きさに応じて点灯する複数の表示灯を備えていて、前記比率が大きくなるにしたがって、点灯される前記表示灯の数を減じることを特徴とする
   請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のディスポーザ。
9. 前記制御手段は、粉砕動作の開始から設定時間が経過すると、前記駆動用モータへの電力供給を停止させるタイマー手段を備えるとともに、
   前記制御手段は、粉砕動作の開始前に、前記駆動用モータを短時間回転させて、その際に得られた前記比率の大小に応じて、前記設定時間を決定する
   請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のディスポーザ。
   
   
   
   
   
   

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