JPH0483573A - 塵芥処理装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はマイクロ波を熱源とした塵芥処理装置に間する
ものである。

従来の技術 マイクロ波による加熱は、外部からの熱伝導による雰囲
気加熱や輻射加熱と異なり、水分を含む被加熱物を内部
から直接に加熱するため効率がよい、このため塵芥処理
装置にもマイクロ波を熱源として利用したものがすでに
発表されている。

一方、塵芥を処理する際には、塵芥が加熱される際に発
する不快な悪臭の除去、および塵芥が燃焼する際に生じ
る有毒ガスの除去が大きな課題である。

松下電器産業株式会社が平成元年３月、松下電器技術総
合展において展示した電子焼却機は、次燃焼室にてマイ
クロ波を用いて生ゴミを脱水・乾燥させ、さらに加熱を
継続することで炭化させてスパークに至らしめる。スパ
ークによって炭化物は分解してガス化するが、これを二
次燃焼室に導いてヒータにより燃焼させ、微量未燃燐成
分を触媒で反応させて除去し、機体外に排出する構成で
ある。

かかる構成により、燃えにくい炭化物でもマイクロ波に
よって高温のプラズマになって完全に燃え尽き、有毒ガ
スも除去されてごくわずかな灰だけが残る衛生的な機器
が実現できる。

また、特開平１−１８９３８３号公報に記載の塵芥処理
機では、塵芥をマイクロ波で加熱乾燥させ、この際に生
じたガスを脱臭筒に導き、脱臭筒内には加熱用のヒータ
と触媒を設け、あるいは脱臭液を封入して、ガス中の悪
臭成分を熱分解および酸化させて外部−・放出する構成
が開示されている。

かかる構成では、前者のように生ゴミを燃焼させて完全
に灰化することはできないが、加熱乾燥により生ゴミの
水分を除去し、容積と重量の軽減が図れ、悪臭のない形
にして廃棄できる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、前者の電子焼却機においては、マイクロ
波加熱を行う一次燃焼室と、炭化した塵芥がスパークに
よって発するガスを処理するためのヒータを熱源とする
二次燃焼室とを必要としており、構造が複雑である。ヒ
ータへの通電のために維持費もかかる。また、−次燃焼
室では塵芥が高温となるため、充分な耐熱設計を施さな
ければならない。

このように本焼却ａは初期投資・維持費ともに高価なシ
ステムとならざるをえない。

一方、後者の塵芥処理機では塵芥を燃焼させるのではな
く加熱乾燥させるため、二次燃焼室が不要となり、構造
が簡素化できる。処理室もおおげさな耐熱設計は不要と
なる。

しかし、脱臭筒は必要であり、触媒を用いる例ではこれ
を機能させるためのヒータへの通電に維持費がかかる。

触媒を用いずに脱臭液を使用する実施例も開示されてお
り、脱臭液としては水が使用できる旨の記載があるが、
実用的とは思えない。

また、適切な加熱時間が設定できれば問題ないが、誤っ
て加熱をオーバーすると、処理室内で生ゴミが炭化に至
り、スパークして危険である。ところが加熱を控え目に
すると、生ゴミに水分が残留し、せっかく塵芥処理機で
処理したにもかかわらず、腐敗が進行することが考えら
れる。

かかる観点から生ゴミを炭化させ、スパークさせて灰化
してしまう電子焼却機が着想されたと言ってもよいだろ
う。

そこで、本発明は塵芥を効率良く安全に乾燥させる塵芥
処理装置を提供することを第１の目的としている。

また第２の目的は塵芥処理の開始時点で、より確実に安
全に塵芥を乾燥させる塵芥処理装置を提供することにあ
る。

第３の目的は塵芥処理の際に、より確実に安全に塵芥を
乾燥させる塵芥処理装置を提供することにある。

第４の目的は塵芥処理の完了時点を検出し、自動的に加
熱を終了させる塵芥処理装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 そこで前記第１の目的を達成するために、本発明は加熱
室内を減圧する減圧手段を備えるものである。

また第２の目的を達成するために、本発明は加熱室内の
圧力を検出する圧力センサを備え、その検出値をもとに
マイクロ波発生手段への給電の開始を制御する制御部を
存するものである。

第３の目的を達成するために、本発明は加熱室内の圧力
を検出する圧力センサを備え、時々刻々と変化する検出
値をもとにマイクロ波発生手段への給電を制御する制御
部を有するものである。

第４の目的を達成するために、本発明は加熱室内の圧力
を検出する圧力センサを備え、その検出値とマイクロ波
発生手段への給電状態とから塵芥の乾燥処理の完了時点
を検知し、自動的にマイクロ波発生手段への給電を終了
させる制御Ｂ部を有す作用 本発明の塵芥処理装置は、減圧手段を用いて加熱室内の
圧力を低減し、塵芥の大半を占める水分の沸点を下げ、
塵芥の温度が有毒なガスや悪臭を放つような高温に至ら
ないよう制御しながら、わずかな電力で効率良く塵芥を
乾燥させることができる。

また、圧力センサによって加熱室内の圧力を監視しなが
らマイクロ波の供給を開始するので、塵芥の量が少ない
ときにも処理を開始した直後に塵芥の温度が所定値以上
に達することがなく、減圧に支障をきたすことがない。

さらに、圧力センサによって加熱室内の圧力を監視しな
がらマイクロ波の供給を制ｍするので、塵芥の温度を所
定値に保ちながら乾燥させることができ、誤って塵芥を
炭化させスパークに至らせる危険がない。

そして、圧力センサによって加熱室内の圧力を監視しな
がらマイクロ波の供給を制ｊＢすることで塵芥の乾燥が
完了した時点を検知でき、自動的に乾燥処理を終了でき
る。誤って加熱時間をオーバーし、塵芥を炭化させスパ
ークに至らせる危険がまったくない。

実施例 以下、本発明の一実施例における塵芥処理装置について
図面とともに説明する。

第１図は本発明の一実施例における塵芥処理装置の構成
を示すブロック図である。

円筒状の加熱室１の上面には開閉自在な扉体２が具備さ
れており、内部に塵芥３を収容した後、リング状のパツ
キン４を介して密封される。

マイクロ波発生手段たるマグネトロン５は、導波管６に
より加熱室１に結合されており、開口部は合成樹脂また
はセラミックなどの誘電体７とシリコンパテ８などで封
止されている。

回転翼９はマイクロ波による塵芥３の加熱ムラを解消す
るために設けられる。回転翼９は加熱室ｌ内を密封する
目的で、一対の磁石１０と１１、および駆動手段１２と
により非接触で加熱室外より駆動され、塵芥３を回動す
る。

加熱室１内の空気は、加熱室の一壁面に設けられた排気
孔１３から減圧手段たるポンプ１４により排出される。

１５はその排気を冷却する冷却手段、１６は排気中に含
まれる水分を除去する水分捕獲手段である。

圧力センサ１７は、加熱室１の一壁面もしくは排気系の
いずれかに配置される０本実施例では水分捕獲手段１６
の後方の排気系に設けた。

制御部１８はこの圧力センサ１７の信号を検知回路１９
を介して監視し、マイクロ波発生手段５やポンプ１４、
駆動手段１２などへの給電や作動をそれぞれドライバ２
０．２１．２２を介して制御する。

次に本発明の動作について第２図の塵芥処理における加
熱室内の圧力の推移とマイクロ波の供給との関係を示し
たタイムチャートを用いて説明する。

図（ａ）は塵芥処理における加熱室内の圧力の推移を示
しており、これは圧力センサ１７によって検出される出
力でもある。

図ら）は塵芥処理におけるマイクロ波発生手段への給電
の様子を示したチャートである。

塵芥の乾燥処理が開始されると、まずポンプが加熱室内
の空気を排出し、減圧していく（”減圧サイクルｎ）。

この間、制御部は圧力センサにより加熱室内の圧力を監
視し、所定値Ｐａに到達するまでマイクロ波発生手段へ
の給電を行わない。

かかる構成により、処理する塵芥の多少にかかわらず、
安定した乾燥処理が可能となる。すなわち、塵芥の量が
少ないと急速に加熱が進行し、早期に蒸気が発生するこ
とがあり、このため、塵芥処理の当初からマイクロ波を
照射すると、加熱室内が充分に減圧されないうちに発生
する蒸気の影響でポンプの動作が妨げられ、加熱室の内
圧が所定値Ｐａまで低下しないという問題を生しる。処
理の当初にマイクロ波の照射を休止することで、この問
題を避けられる。

次いで、加熱室の内圧が所定値Ｐａに到達するここでは
圧力センサにより加熱室の内圧が監視されながら、所定
値Ｐａを下回ればマイクロ波が照射され、その結果、発
生する蒸気により内圧が上昇して再び所定値Ｐａを上回
ればマイクロ波の照射が停止されるＣ″乾燥サすクル″
）。

かかる構成により、塵芥の温度は内圧Ｐａで定まるある
沸点を超えることはない０例えば、Ｐａを３０諷ｍＨｇ
に設定すれば、そのときの沸点は約３０℃であり、塵芥
の温度はこれを大きく趙えることはない。

これは室内の温度とほとんど同じであり、この乾燥処理
によって塵芥から有毒なガスが発生したり、異臭や悪臭
が発生することはほとんどない。

つまり、特別な脱臭装置を必要とせず、機器の構成が簡
単であり、脱臭装置を機能させるための電気代なども不
要となる。

なお、本実施例では所定値Ｐａはある一値としたが、あ
る範囲としてもよい。つまり、マイクロ波を照射するＰ
ａの下限値と、マイクロ波の照射を停止するＰａの上限
値とを設け、二値で制御してもよい、この場合、マイク
ロ波の照射と停止が連続的に起こって、マイクロ波発生
手段を損ねることを防止できる。

また、同様にマイクロ波の照射と停止が連続的に起こる
ことを避けるため、マイクロ波発生手段がオンもしくは
オフした後は、ある一定時間は無条件にその動作を継続
する方法も考えられる。

さて、″乾燥サイクル”を継続していくと、やがて塵芥
からは水分が完全に除去され、もはや水分が発生しなく
なる。このまま乾燥を続けると塵芥は炭化し、スパーク
に至る危険があるが、本発明によれば、かかる時点を圧
力センサを用いて検出することができ、自動的に加熱を
完了できる。

すなわち、°１完了サイクル″においては、内圧がＰａ
を下回ったのでマイクロ波の照射が開始されるが、もは
や塵芥に水分は残存していないので蒸気の発生がない。

従って、″乾燥サイクルパのように発′生蒸気による内
圧の上昇がない。

そこで、マイクロ波の照射後、一定時間を計数には、塵
芥の乾燥が完了したと判断し、マイクロ波発生手段への
給電を終了する。

かかる構成により、自動的に塵芥の乾燥処理を完了でき
る。

第３図はかかる制御部の動作を示すフローチャートであ
る。

塵芥の処理が開始されると、まず減圧手段たるポンプが
動作され（→、圧力センサにより内圧が所定値Ｐａに達
したかどうかが判別されるら）。

内圧が所定値Ｐａよりも高ければ、マイクロ波発生手段
への給電が停止され（Ｃ）、次いで完了タイマーがリセ
ットされる（口）。

１′減圧サイクル”の際には、かかる処理が継続され、
マイクロ波は照射されず、ただひたすら加熱室内が減圧
される。

やがて、加熱室の内圧が所定値Ｐａよりも低くなれば、
マイクロ波発生手段がオンする（ｅ）、そして完了タイ
マーが計数され（ｆ）、処理は″乾燥サイクルパへと移
行する。

次いで、完了タイマーが所定値Ｔｆに達したかどうかが
チエツクされ（６）、達するまでは上記の処理が繰り返
される。すなわち、内圧が高ければマイクロ波の照射が
停止され、内圧が下がればマイクロ波が再び照射される
。そして、照射が始まってからの時間が完了タイマーに
よって計数されていく。

やがて、完了タイマーが所定値Ｔｆに達するとマイクロ
波発生手段への給電が停止され（ハ）、ポンプも停止さ
れて（ｉ）、塵芥の乾燥処理は完了する。

発明の効果 以上のように請求項１の塵芥処理装置においては、加熱
室内を減圧する減圧手段を備えることにより、塵芥の大
半を占める水分の沸点を下げ、塵芥の温度が有毒なガス
や悪臭を放つような高温に至らないよう制御しながら、
わずがな電力で効率良く塵芥を乾燥させることができる
。

また、請求項２の塵芥処理装置においては、加熱室内の
圧力を検出する圧力センサを備え、その検出値をもとに
マイクロ波発生手段への給電の開量が少ないときにも処
理を開始した直後に塵芥の温度が所定値以上に達するこ
とがなく、減圧に支障をきたすことがない。

請求項３の塵芥処理装置においては、時々刻々と変化す
る圧力センサの検出値をもとにマイクロ波発生手段への
給電を制御する制御部を有することにより、塵芥の温度
を所定値に保ちながら乾燥させることができ、誤って塵
芥を炭化させスパークに至らせる危険がない。

また、請求項４の塵芥処理装置においては、圧力センサ
の検出値とマイクロ波発生手段への給電状態とから塵芥
の乾燥処理の完了時点を検知し、自動的にマイクロ波発
生手段への給−電を終了させる制御部を有することによ
り、塵芥の乾燥が完了した時点を検知でき、自動的に乾
燥処理を終了できる。誤って加熱時間をオーバーし、塵
芥を炭化させスパークに至らせる危険がまったくない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における塵芥処理装置の構成
を示すブロック図、第２図は加熱室内の圧力の推移とマ
イクロ波の供給との関係を示したタイムチャートであり
、図（ａ）は塵芥処理における加熱室内の圧力の推移を
示す線図、図（ハ）は塵芥処理におけるマイクロ波発生
手段への給電の様子を示す線図、第３図は制御部の動作
を示すフローチャートである。 １−−−−一加熱室、３−−−−・塵芥、５−−−−−
＝−マイクロ波発生手段（マグネトロン）、１４−−−
−一減圧手段（ポンプ）、１７　・・・・・−圧力セン
サ、１８制御部。 代理人の氏名　弁理士　粟野　重孝　はか１名第１図 制ｉｎ部 第２図 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）塵芥を収容し密封する加熱室と、前記加熱室に結
   合されたマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手
   段への給電を制御する制御部と、前記加熱室内を減圧す
   る減圧手段とより成り、前記制御部は前記減圧手段と前
   記マイクロ波発生手段とを制御して前記加熱室内を減圧
   しながら塵芥の乾燥を行うよう構成した塵芥処理装置。
2. （２）塵芥を収容し密封する加熱室と、前記加熱室に結
   合されたマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手
   段への給電を制御する制御部と、前記加熱室内を減圧す
   る減圧手段と、前記加熱室内の圧力を検出する圧力セン
   サとより成り、前記制御部は塵芥の処理を開始した後、
   前記圧力センサにより前記加熱室内の圧力があらかじめ
   定めたある値もしくはある範囲にまで低下したことを検
   知した時点で、前記マイクロ波発生手段への給電を開始
   するよう構成した塵芥処理装置。
3. （３）塵芥を収容し密封する加熱室と、前記加熱室に結
   合されたマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手
   段への給電を制御する制御部と、前記加熱室内を減圧す
   る減圧手段と、前記加熱室内の圧力を検出する圧力セン
   サとより成り、前記制御部は前記圧力センサにより前記
   加熱室内の圧力を監視し、その値があらかじめ定めたあ
   る値もしくはある範囲より低下したら前記マイクロ波発
   生手段への給電を開始し、その値があらかじめ定めたあ
   る値もしくはある範囲より上昇したら前記マイクロ波発
   生手段への給電を停止するよう構成した塵芥処理装置。
4. （４）前記制御部は、前記圧力センサにより前記加熱室
   内の圧力を監視し、その値があらかじめ定めたある値も
   しくはある範囲より低下した時に、前記マイクロ波発生
   手段への給電を継続しても前記圧力センサにより前記加
   熱室内の圧力があらかじめ定めたある値に達しないこと
   を検知した時点で、前記マイクロ波発生手段への給電を
   終了するよう構成した特許請求の範囲第３項に記載の塵
   芥処理装置。