JPH04350490A - 生ゴミの処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、家庭、ホテル、レス
トラン等で発生する生ゴミの水分を除去する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】生ゴミは、腐敗して悪臭の原因となる。 腐って不衛生になり易い。生ゴミの処理装置として、粉
砕して下水に排水するディスポーザが市販されていた。 ところが、ディスポーザは、生ゴミを粉砕して下水に流
すので、水質汚染の原因となる。ディスポーザーに代わ
る生ゴミの処理装置として、■脱水タイプ、■圧縮タイ
プ、■冷却タイプ、■焼却タイプが開発されている。

【０００３】生ゴミを脱水、圧縮する処理装置は、生ゴ
ミに含まれる水分を少なくできるが、水分を充分に除去
することができない。このため、これ等の装置で処理さ
れた生ゴミは、普通のゴミと同じようには取り扱うこと
ができない。

【０００４】また、冷却タイプは、悪臭の発生を効果的
に阻止できる。しかしながら、装置から取り出した後は
、水分の多い普通の生ゴミと同じように取り扱う必要が
ある。

【０００５】焼却タイプは、生ゴミを灰に出来るので、
ゴミの量が著しく減少できる特長がある。この方式は、
処理方式としては理想の特性を実現する。しかしながら
、水分率の多い生ゴミを焼却するために、膨大なエネル
ギーを必要とし、ランニングコストが著しく高騰する。

【０００６】さらに、これ等の装置の欠点を解決する生
ゴミの処理装置として、マイクロ波で生ゴミを乾燥する
装置が開発されている。この方式の生ゴミの処理装置は
、マイクロ波でもって生ゴミを内部加熱できるので、短
時間で生ゴミの水分を気化、消失することができる。 このため、ランニングコストを著しく低減できる特長が
ある。

【０００７】マイクロ波で生ゴミを加熱する装置は、生
ゴミが乾燥された後、高周波電源をオフにする必要があ
る。生ゴミの乾燥は、排気する空気の湿度で検出できる
。このことを実現する装置は、空気の排気側に湿度セン
サーを備える。湿度センサーは、排気空気の湿度を検地
して、空気中の湿度が一定値以下になると、高周波電源
をオフにする。この装置は、生ゴミが乾燥されると、高
周波電源を自動的にオフにすることができる。従って、
生ゴミを入れて電源スイッチをオンした後、生ゴミの乾
燥を確認してスイッチを切る必要がなく、便利に使用で
きる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、湿度セン
サーで自動的に高周波電源をオフにする装置を試作した
。しかしながら、この装置は、生ゴミが乾燥された後、
焦げる状態となるまで高周波電源をオフにできない。そ
れは、生ゴミが焦げる状態になるまで、排気側の空気に
多量の湿度が含まれるからである。排気側の空気の湿度
が低下するのは、生ゴミが焦げるようになってからであ
る。したがって、この装置で生ゴミを乾燥すると、乾燥
ケースから多量の煙が出た後、高周波電源がオフになる
。いいかえると、この装置は高周波電源をオフにする時
間が遅すぎる欠点がある。この欠点によって、生ゴミの
処理装置は、室内に設置できなくなる。また、電気の利
用効率も悪く、さらに、乾燥ケースから焦げた生ゴミを
取り出すので、内部の清掃に著しく手間がかかり、内部
が汚く汚れる欠点がある。

【０００９】この発明は、さらにこの欠点を解決するこ
とを目的に開発されたもので、この発明の重要なく目的
は、生ゴミが乾燥された後、理想的な状態で高周波電源
をオフにできる生ゴミの処理装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の生ゴミの処理
装置は、前述の目的を達成するために、下記の構成を備
えている。すなわち、この発明の生ゴミの処理装置は、
電波シールドされた乾燥ケース１と、この乾燥ケース１
内に空気を強制送風するファン１４と、この乾燥ケース
１内にマイクロ波を照射する高周波電源２と、生ゴミが
乾燥されたことを検出して高周波電源２をオフに制御す
る自動オフ手段２１とを備えている。乾燥ケース１に収
納された生ゴミにマイクロ波を照射して水分を気化し、
生ゴミが乾燥されると高周波電源２がオフに制御される
。

【００１１】さらに、この発明の生ゴミの処理装置は、
生ゴミが乾燥されると自動的に高周波電源２をオフにす
るために、自動オフ手段２１が、乾燥ケース１の吸入温
度を検出する吸入側温度センサー２２と、乾燥ケース１
から排出される排気側温度センサー２３と、吸入側温度
センサー２２と排気側温度センサー２３の温度差を検出
して、高周波電源２をオフとする制御手段２４とを備え
ている。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。但し、以下に示す実施例は、この発明の技術思
想を具体化する為の生ゴミの処理装置を例示すものであ
って、この発明の生ゴミの処理装置は、構成部品の材質
、形状、構造、配置を下記の構造に特定するものでない
。この発明の生ゴミの処理装置は、特許請求の範囲に記
載の範囲に於て、種々の変更が加えられる。

【００１３】更に、この明細書は、特許請求の範囲が理
解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号
を、「特許請求の範囲の欄」、「従来の課題を解決する
為の手段の欄」および「作用の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１４】図１に示す生ゴミの処理装置は、電波シー
ルドされた乾燥ケース１と、この乾燥ケース１内にマイ
クロ波を照射する高周波電源２と、乾燥ケース１に配設
された回転ドラム３と、乾燥ケース１に空気を強制送風
するファン１４と、生ゴミの乾燥を検出して高周波電源
２をオフに切り換える自動オフ手段２１とを備えている
。

【００１５】乾燥ケース１は、上部に、電波シールド室
２５および高周波電源室２６を備え、下部には、乾燥ゴ
ミの収納室１８と、水溜室２７とを備えている。

【００１６】乾燥ケース１の前面には、生ゴミを回転ド
ラム３に供給する開閉蓋（図示せず）が設けられる。

【００１７】また、乾燥ケース１には、排気口１５と吸
気口１６とが開口されており、空気を強制送風するファ
ン１４でもって、内部の空気が強制的に換気される。フ
ァン１４は、吸入したケース外空気を高周波電源２から
電波シールド室２５に送り、電波シールド室２５からケ
ースの上部の排気室２８を通過して、ケース外に排気す
る。

【００１８】乾燥ゴミの収納室を区画する底板１７には
、落下口９が開口されている。落下口９は、回転ドラム
３で処理された乾燥ゴミがここを通過して収納室１８に
落とし込まれる。したがって、落下口９は、回転ドラム
３の中心よりも下方に設けられている。

【００１９】落下口９は、回転ドラム３を正転させて生
ゴミを乾燥する工程においては閉塞される。従って、落
下口９には、ここを閉塞する排出ドア１１が取り付けら
れている。

【００２０】排出ドア１１は、落下口９を閉塞して、こ
こからマイクロ波が漏れるのを阻止する。従って、排出
ドア１１は電波が透過しない金属板で作られている。排
出ドア１１の上端縁は、蝶番１９を介して底板１７に取
り付けられている。蝶番１９は、排出ドア１１を、図１
の実線位置から鎖線位置に回動させて、落下口９に開閉
自在に設けられる。

【００２１】さらに、排出ドア１１は、通常の状態、い
いかえると、押アーム１２で押されない状態では、落下
口９を閉塞する。従って、排出ドア１１は、バネ（図示
せず）でもって閉塞方向に押圧されている。

【００２２】また、排出ドア１１を閉塞するには、バネ
に代わって重錘２０も使用できる。重錘２０は、図１の
鎖線で示すように、アームの先端に固定される。重錘２
０が固定されたアームは、排出ドア１１の回転軸に固定
される。重錘２０は、重力で回転軸を回動して排出ドア
１１を閉位置とする。

【００２３】排出ドア１１の上面には押アーム１２が連
結されている。押アーム１２は、逆転する回転ドラム３
に押されて、排出ドア１１を開くものである。従って、
押アーム１２は、傾動自在に排出ドア１１に連結され、
先端が回転ドラム３の外周に接触する全長を有する。

【００２４】さらに、押アーム１２は、バネ等の押圧部
材１３によって先端を回転ドラム３に弾性的に押圧して
いる。押アーム１２は、正転する回転ドラム３の外周に
沿って摺動し、逆転する回転ドラム３の逆転排出口７で
押圧される。このため、押アーム１２は、回転ドラム３
の回転方向に延長して、排出ドア１１に連結されている
。図１においては、押アーム１２は、回転ドラム３下部
の回転方向である、右から左に延長して排出ドア１１に
取り付けられている。

【００２５】回転ドラム３は、内部に生ゴミを入れて回
転し、内部の生ゴミを上下に立体的に攪∝する。したが
って、回転ドラム３は、マイクロ波が照射される乾燥ケ
ース１内に、回転自在に配設されている。

【００２６】回転ドラム３は円筒状に作られている。さ
らに、回転ドラム３は、内部で発生した水蒸気をスムー
ズに排出できるように、無数の孔を開口している。

【００２７】回転ドラム３は、一端が閉塞され、他端が
開口されている。開口部分は、回転ドラム３が回転する
ときに、生ゴミ５が漏れ出ないように、内周に延長して
鍔が設けられている。

【００２８】回転ドラム３の閉塞端には、回転ドラム３
の中心に位置して回転軸６が固定されている。回転軸６
は、乾燥ケース１を貫通する軸受を介して取り付けられ
ている。

【００２９】この図に示す回転ドラム３は、水平方向に
延長する回転軸６を介して乾燥ケース１に取り付けられ
ている。回転ドラム３は、回転軸を水平から０〜６０度
、好ましくは、０〜４５度傾斜して取り付けることもで
きる。

【００３０】回転ドラム３の回転速度は、内部で生ゴミ
５を攪∝できる速度に調整される。このことを実現する
には、回転ドラム３の回転速度を、回転ドラム３の内部
で生ゴミ５が上昇するときに回転ドラム３の内面から離
れて落下する速度に調整する。生ゴミ５が回転ドラム３
の内面から離れて落下するには、生ゴミ５に作用する円
運動の加速度を、重力加速度よりも小さくすればよい。 円運動の加速度は、回転ドラム３の回転数の関数である
。円運動の加速度は、回転ドラム３の回転数の自乗に比
例して大きくなる。したがって、回転ドラム３の回転速
度を、円運動の加速度が重力加速度よりも小さくなる速
度に調整すると、回転ドラム３で上昇される生ゴミ５が
円運動できなくなって上部で落下する。

【００３１】乾燥ケース１を貫通する回転軸６の右端に
は、モーター４が連結されている。モーター４は回転ド
ラム３を回転させる。

【００３３】さらに、回転ドラム３は、外周の一部に逆
転排出口７が開口されている。逆転排出口７は、正転す
る回転ドラム３からはゴミが排出されず、回転ドラム３
が逆転するとゴミが排出される。

【００３４】図１に示す逆転排出口７は、開口部と、そ
の近傍に位置する隔壁８とで構成されている。隔壁８は
、回転ドラム３の内面から半径方向に延長して固定され
ている。隔壁８は、回転ドラム３が矢印Ａで示すように
右に正転される時に、開口部から生ゴミ５が出ない長さ
に調整されている。さらに、隔壁８は、回転ドラム３の
軸方向に延長して設けられている。

【００３５】この構造の逆転排出口７は、回転ドラム３
が矢印Ａで示す方向に回転すると、生ゴミ５が出ない。 それは、隔壁８から落下する生ゴミ５が、図において開
口部よりも左に落下するからである。回転ドラム３を矢
印Ｂで示す方向に逆転すると、生ゴミ５は開口部から排
出される。

【００３６】生ゴミ５は、好ましくは、図１に示すよう
に、袋１０に入れて回転ドラム３に入れる。袋１０は、
マイクロ波を吸収して発熱せず、水蒸気が透過でき、さ
らに、自由に変形できる可≪性のあるシートで作られる
。この材質のシート材としては、合成樹脂やパルプを多
孔性のシート状としたもの、あるいは、不織布等が使用
できる。また、袋１０の開口部は、生ゴミ５を入れた後
、結束線で閉塞するのがよい。

【００３７】高周波電源２は、乾燥ケース１の電波シー
ルド室２５にマイクロ波を照射する。高周波電源２は、
マグネトロンを備えている。マグネトロンは、例えば、
２４５０ＭＨｚのマイクロ波を発振する。発振されたマ
イクロ波は、導波管で乾燥ケース１に送られる。

【００３８】マイクロ波を生ゴミに照射すると、生ゴミ
５は、マイクロ波の照射電力と、誘電率と、誘電力率と
、周波数との積に比例した熱を発生する。誘電率と誘電
力率の積は、生ゴミの種類によって変化する。例えば、
水、煮たほうれん草、煮たジャガイモ、ポリエチレンの
誘電率と誘電力率の積は順番に次の通りである。

【００３９】水……………………２２

【００４０】煮たほうれん草……６．５

【００４１】煮
たジャガイモ……０．９

【００４２】ポリエチレン……
…０．０１２

【００４３】乾燥ケース１内に照射するマ
イクロ波の電力は、回転ドラム３に供給される生ゴミ量
と、乾燥時間とを考慮して最適値に調整される。マイク
ロ波出力が５００Ｗである高周波電源２は、１０分間に
１００ｇの水を気化できる。このため、高周波電源２の
出力は、２００〜２０００ｗの範囲に調整される。

【００４４】高周波電源２は、生ゴミを乾燥した後、自
動オフ手段２１でオフに制御される。自動オフ手段２１
は、生ゴミの乾燥を検出する吸入側温度センサー２２と
、排気側温度センサー２３と、制御手段２４とを備えて
いる。吸入側温度センサー２２は、乾燥ケース１に吸入
される空気の吸入側温度を検出する。排気側温度センサ
ー２３は乾燥ケース１から排出される空気の排気側温度
を検出する。

【００４５】この明細書において、乾燥ケースに吸入さ
れる空気の吸入側温度とは、マイクロ波が照射される室
内の空気吸入側から乾燥ケースの外部まで間の空気温度
を意味するものとする。したがって、図１に示すように
、空気が高周波電源室２６から電波シールド室２５に吸
入される場合、吸入側温度センサー２２は、電波シール
ド室２５の空気吸入部分、高周波電源室２６、乾燥ケー
ス１外の何れかの部分に配設することができる。また、
乾燥ケース１から排出される空気の排気側温度とは、マ
イクロ波が照射される室内の空気排出側から乾燥ケース
１の外部まで間の空気温度を意味するものとする。した
がって、図１に示すように、空気が電波シールド室２５
から乾燥ケース１の上部の排気室２８を通過して排気さ
れる場合、排気側温度センサー２３は、電波シールド室
２５の空気排出部分、乾燥ケースの排気室２８、乾燥ケ
ース外の空気排出部分の何れかに配設することができる
。すなわち、吸入側温度センサー２２は、マイクロ波に
加熱される前の空気温度を、排気側温度センサー２３は
マイクロ波で加熱された後の空気温度を検出する。

【００４６】図１に示す装置は、吸入側温度センサー２
２を高周波電源室２６に、排気側温度センサー２３を排
気室に配設している。

【００４７】制御手段２４は、吸入側温度センサー２２
と排気側温度センサー２３の入力信号から、空気の温度
差を検出して生ゴミの乾燥を検出する。生ゴミが乾燥さ
れると、吸入側温度センサー２２と排気側温度センサー
２３が検出する温度差は、２６℃〜３０℃となる。従っ
て、制御手段２４が高周波電源２をオフにする温度差は
、好ましくは前記の範囲に調整される。設定温度を高く
すると、生ゴミはより完全に乾燥される。設定温度を低
くすると、乾燥後の水分含有率が高くなる。ただ、設定
温度が高すぎると、生ゴミの水分率は高くなるが、焦げ
易い欠点がある。

【００４８】さらに、吸入側温度センサー２２が検出す
る空気温度によって、高周波電源２をオフにする設定温
度差を調整すると、生ゴミをより理想的な状態で乾燥で
きる。吸入側空気の温度が高くなると、設定温度差を高
くし、反対に吸入側空気温度が低くなると、設定温度差
を低く調整するのがよい。ただ、吸入側の空気温度の変
化に対する、設定温度差は極めて少ないので、必ずしも
、吸入側の空気温度で設定温度を制御する必要はない。 ちなみに、本発明者の実験では、吸入側の空気温度が１
０℃変化すると、設定温度を０．５〜１．５℃変化させ
ると、吸入温度に関係なく生ゴミを理想的な状態に乾燥
することができた。

【００４９】制御手段２４は、吸入側温度センサー２２
と排気側温度センサー２３の温度差カーブの変化を検出
して高周波電源２をオフにすることもできる。両温度セ
ンサーが検出する温度差のカーブは、生ゴミが乾燥され
るにしたがって大きくなる。このため、温度差カーブの
変化値、すなわち温度カーブの微分値で高周波電源２を
オフにすることもできる。

【００５０】吸入側温度センサー２２と排気側温度セン
サー２３の検出温度差と、吸入側温度センサー２２の検
出温度の両方を高周波電源２をオフにする制御手段２４
は、１チップマイコンを使用して、簡単な回路構成とす
ることができる。

【００５１】さらにまた、図１に示す装置は、制御手段
２４で、高周波電源２とモーターの両方を制御している
。制御手段２４は、生ゴミの乾燥を検出して高周波電源
２をオフとした後、一定時間モーターを逆転する。逆転
されたモーターは、回転ドラム３内で乾燥された生ゴミ
を収納室に落下させる。したがって、この構造の生ゴミ
の処理装置は、乾燥された生ゴミの処理装置を、回転ド
ラム３から収納室に排出した状態で停止して、さらに便
利に使用できる。

【００５２】以上の構成の生ゴミの処理装置は、下記の
状態で生ゴミを乾燥する。

【００５３】（１）　　乾燥ケース１に生ゴミを充填す
る。

【００５４】（２）　　ファン１４を運転し、外気を乾
燥ケース１に強制送風して、高周波電源２をオンとする
。

【００５５】（３）　　高周波電源２から乾燥ケース１
内にマイクロ波が放射される。

【００５６】（４）　　生ゴミがマイクロ波を吸収して
発熱する。

【００５７】（５）　　生ゴミに含まれる水分が沸騰し
て気化し、水蒸気が発生する。

【００５８】（６）　　乾燥ケース１内で発生した水蒸
気は、ファン１４で強制送風される空気と共に排気され
る。

【００５９】（７）　　生ゴミが乾燥されるに従って、
吸入側の空気温度と、排気側の空気温度との差が大きく
なる。

【００６０】（８）　　生ゴミが乾燥されると、吸入側
空気温度と、排気側空気温度の差が設定温度になる。

【００６１】（９）　　吸入側と、排気側空気温度の差
が、吸入側温度センサー２２と排気側温度センサー２３
とに検出される。

【００６２】（１０）　　検出された温度差によって、
制御手段２４が高周波電源２をオフとする。高周波電源
２がオフになると、マイクロ波照射が停止されて、生ゴ
ミの乾燥が完了する。

【００６３】

【発明の効果】この発明の生ゴミの処理装置は、生ゴミ
の乾燥を正確に検出して、マイクロ波の照射を停止でき
る。このため、乾燥の最後に、生ゴミを焦がして多量の
煙が出るのを防止でき、台所等の室内に設置して便利に
使用できる。生ゴミの乾燥状態を正確に検出できるのは
、吸入側と排気側の空気温度差を検出して、生ゴミの乾
燥状態を検出するからである。

【００６４】空気の温度差で生ゴミの乾燥を検出できる
のは、次のことが理由である。生ゴミは、乾燥が進行す
るに従って、含有水分が減少する。これに対して、高周
波電源は、一定の出力でマイクロ波を照射する。マイク
ロ波は水分に吸収されて熱を発生する。生ゴミの水分が
多いと、乾燥ケース内の水分量が多くなつて、温度上昇
は低くなる。乾燥ケース内の水分量が少なくなると、一
定出力のマイクロ波は、より高い温度に加熱する。この
ため、生ゴミの乾燥が進行するに従って、乾燥ケース内
の温度は高くなり、吸入側と排気側の空気温度差が大き
くなる。乾燥ケースの吸入側と排気側の空気温度は、温
度センサーで検出される。温度センサーで検出された温
度差は、正確に生ゴミの乾燥状態に対応する。したがっ
て、この発明の生ゴミの処理装置は、生ゴミの乾燥状態
を正確に検出して、高周波電源をオフに切り換えること
ができる。

【００６５】さらに、この発明の生ゴミの処理装置は、
温度差を検出するので、設置する室内温度が変化しても
、生ゴミの乾燥を正確に検出できる。従って、この発明
の生ゴミの処理装置は、設置場所に関係なく、確実に生
ゴミを乾燥して、自動的に高周波電源をオフしでき、頗
る便利に使用できる特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す生ゴミの処理装置の
概略断面図

【符号の説明】

１　　　　乾燥ケース ２　　　　高周波電源 ３　　　　回転ドラム ４　　　　モーター ５　　　　生ゴミ ６　　　　回転軸 ７　　　　逆転排出口 ８　　　　隔壁 ９　　　　落下口 １０　　袋 １１　　排出ドア １２　　押アーム １３　　押圧部材 １４　　ファン １５　　排気口 １６　　吸気口 １７　　底板 １８　　収納室 １９　　蝶番 ２０　　重錘 ２１　　自動オフ手段 ２２　　吸入側温度センサー ２３　　排気側温度センサー ２４　　制御手段 ２５　　電波シールド室 ２６　　高周波電源室 ２７　　水溜室 ２８　　排気室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電波シールドされた乾燥ケース（１）
   と、この乾燥ケース（１）内に空気を強制送風するファ
   ン（１４）と、乾燥ケース（１）内にマイクロ波を照射
   する高周波電源（２）と、生ゴミが乾燥されたことを検
   出して高周波電源（２）をオフに制御する自動オフ手段
   （２１）とを備えており、乾燥ケース（１）内の生ゴミ
   にマイクロ波を照射して水分を気化し、生ゴミが乾燥さ
   れると高周波電源（２）がオフに制御されるように構成
   された生ゴミの処理装置において、自動オフ手段（２１
   ）が、乾燥ケース（１）に吸入される空気の吸入側温度
   を検出する吸入側温度センサー（２２）と、乾燥ケース
   から排出される空気の排気側温度を検出する排気側温度
   センサー（２３）と、吸入側温度センサー（２２）と排
   気側温度センサー（２３）の温度差を検出して高周波電
   源（２）をオフとする制御手段（２４）とを備えること
   を特徴とする生ゴミの処理装置。