JPH06210266A - 生ごみ乾燥装置 - Google Patents

生ごみ乾燥装置

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JPH06210266A
JPH06210266A JP5008399A JP839993A JPH06210266A JP H06210266 A JPH06210266 A JP H06210266A JP 5008399 A JP5008399 A JP 5008399A JP 839993 A JP839993 A JP 839993A JP H06210266 A JPH06210266 A JP H06210266A
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JP
Japan
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weight
garbage
food waste
microwave irradiation
raw garbage
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Pending
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JP5008399A
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English (en)
Inventor
Hisao Anzai
斎 久 男 安
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Mitsubishi Corp
Daiichi Dentsu KK
Original Assignee
Mitsubishi Corp
Daiichi Dentsu KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 生ごみの乾燥状態を直接検出して、マイクロ
波照射装置の停止時期を高精度に制御することができ
る。 【構成】 生ごみ収容室1に生ごみの入った生ごみ収集
籠6を収容し、この生ごみ収集籠6を揺動駆動する。マ
イクロ波照射装置2は生ごみ収集籠6にマイクロ波を照
射して生ごみを乾燥する。ロードセル10は加熱前及び
加熱中の生ごみの重量を検出し、制御装置13はこの重
量検出出力に基づきマイクロ波照射装置2の停止時期を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は生ごみ乾燥装置に係り、
特に生ごみにマイクロ波を照射して加熱乾燥し、生ごみ
の軽量化及び小容量化を図る生ごみ乾燥装置に関する。
【0002】
【従来の技術】家庭や飲食店や各種の事業所などから排
出される生ごみは、ごみ運搬車によって回収され、ごみ
焼却炉で焼却されたり、または埋立て地に埋立てられた
りして処理されている。ところが、家庭や飲食店や各種
の事業所などから排出される生ごみの量が近年急増しつ
つあり、このため、大量に発生する生ごみを回収するご
み運搬車が交通上の問題を引き起こしたり、または、ご
み焼却炉を商業地や住宅地近くに建設することが立地的
に困難になり、かつまた、生ごみ処分用の埋立て地の確
保も困難になるなど、急増する生ごみの処理が大きな社
会的な問題となっている。
【0003】そこで、このような問題を解決するため
に、家庭や飲食店や各種の事業所などから排出される生
ごみの量を減少するための生ごみ乾燥装置が、種々開発
されている。この種の生ごみ乾燥装置の一つは、生ごみ
収容室内に投入された生ごみにマグネトロンからマイク
ロ波を照射して乾燥し、この乾燥処理の完了を自動的に
検出してマイクロ波照射を停止するものである。この乾
燥処理完了を自動的に検出する方法として以下の二つ方
法が知られている。その第1の方法は、生ごみ収容室へ
吸入される冷却空気の温度と生ごみ収容室から排気され
る排気温度とを夫々検出し、この温度差が所定値に達し
たときに、乾燥処理が完了したと判断するものである。
【0004】また、第2の方法は、生ごみの乾燥が進行
するに伴いマグネトロンの温度が上昇することを利用す
るもので、マグネトロンの温度を検出してそれが所定値
に達した時に乾燥処理が完了したと判断する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の第1
及び第2の方法は、生ごみ自体の状態変化を直接検出す
るものではないため、生ごみの乾燥程度以外のファクタ
ーの影響を受け、正しい乾燥状態の判別が困難な場合が
あり、充分に乾燥がなされなかったり、逆に乾燥し過ぎ
たり、更にはごみの燃焼が生じてしまうといった問題が
ある。具体的には、上述の第1の方法では、生ごみ収容
室の冷却空気と排気空気との温度差から生ごみの乾燥程
度を判別するため、この温度差に大きな影響を及ぼす冷
却空気の温度、即ち周囲温度と生ごみ収容室の通風状態
とが変化すると、正しい乾燥状態の判別が困難になって
しまう。特に、生ごみ収容室の通風状態は、処理する生
ごみの大きさや形状によって大きく変化するため、加熱
処理する生ごみの大きさや形状を一定にしなければなら
ないといった問題がある。
【0006】また、上述の第2の方法では、マグネトロ
ンの温度は周囲温度に大きく影響を受けるため、この周
囲温度が変化すると誤検出するという問題に加え、マグ
ネトロン温度の所定値までの上昇によってマグネトロン
がオーバーロードされ、マグネトロンの著しい劣化を招
来するといった問題もある。そこで、本発明の目的は、
生ごみの乾燥状態を直接検出して、マイクロ波照射装置
の停止時期を高精度に制御することができる生ごみ乾燥
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、生ごみを収容する生ごみ収容室と、この生
ごみ収容室に収容された生ごみにマイクロ波を照射し、
生ごみを加熱するマイクロ波照射装置と、上記生ごみ収
容室に収容された生ごみの重量を検出する生ごみ重量検
出手段と、上記加熱によって生ずる上記生ごみの重量変
化を上記生ごみ重量検出手段の検出出力に基づき算出
し、この算出結果から上記マイクロ波照射装置の停止時
期を制御する制御装置とを具備するものである。
【0008】この構成にあっては、上記制御装置は、上
記生ごみ重量検出手段の検出出力が表す加熱前の生ごみ
の初期重量を記憶すると共に、上記生ごみ重量検出手段
の検出出力が表す加熱後の生ごみの重量が上記初期重量
と所定の関係になった時に、上記マイクロ波照射装置の
マイクロ波照射を停止させることが望ましい。なお、こ
の所定の関係は、上記加熱後の生ごみの重量が上記初期
重量の約1/3になったことであることが好ましい。
【0009】また、上記制御装置は、上記生ごみ重量検
出手段の検出出力が表す上記生ごみの初期重量を記憶す
ると共に、上記加熱処理開始から所定時間後の上記生ご
み重量検出手段の検出出力と上記初期重量とから生ごみ
の重量減少量を算出し、この重量減少量から上記加熱前
の生ごみ重量中の初期水分量を算出し、この初期水分量
に基づき上記生ごみから所望量の水分を気化するのに必
要な時間を算出し、この時間の経過後に上記マイクロ波
照射装置のマイクロ波照射を停止させることが望まし
い。なお、この所望量の水分とは上記初期水分量の約2
/3であることが好ましい。また、上記制御装置は、上
記生ごみ重量検出手段の検出出力を時間微分してその変
化量を算出し、この変化量が基準値に達した時に上記マ
イクロ波照射装置のマイクロ波照射を停止させることが
望ましい。
【0010】
【作用】マイクロ波照射装置は生ごみ収容室に収容され
た生ごみにマイクロ波を照射し、生ごみを加熱する。生
ごみ重量検出手段は生ごみ収容室に収容された生ごみの
重量を検出する。この生ごみ重量は、加熱が進むにつれ
て減少し、これによって生ごみ重量検出手段の検出出力
も低下する。制御装置はこの検出出力から生ごみの重量
変化を算出し、この算出結果からマイクロ波照射装置を
停止させる。
【0011】
【実施例】以下に、本発明による生ごみ乾燥装置の実施
例を図1乃至図4を参照して説明する。図1において、
電波シールドされた生ごみ収容室1にはその前面に図示
を省略された扉が取付けられ、上面にはマイクロ波照射
装置2が配置されている。このマイクロ波照射装置2
は,マグネトロン3と,このマグネトロン3からのマイ
クロ波を導く導波管4とから構成される。生ごみ収容室
1には夫々、図示を省略した排気ダクトと吸気ダクトと
が取付けられている。
【0012】生ごみ収容室1の内部には生ごみ収集籠用
の保持具5が配置され、この保持具5には生ごみが入っ
た生ごみ収集籠6が吊下げられる。保持具5には支持軸
7と駆動軸8が固着され、この駆動軸8は生ごみ収容室
1の外部の軸受9によって軸支され、この軸受9にはロ
ードセル10が取付けられている。このロードセル10
は、軸受9及び駆動軸8を介して生ごみの重量を、具体
的には生ごみを収容した生ごみ収集籠16と保持具11
などの合計重量を検出する。
【0013】駆動軸8の他端には揺動機構11が連結さ
れ、この揺動機構11はモーター12によって駆動さ
れ、駆動軸8を介して生ごみ収集籠6を揺動する。制御
装置13は、マイクロ波照射装置2とロードセル10と
モーター12などに接続され、この生ごみ乾燥装置の動
作を制御する。図2は制御装置13の構成例を示したも
ので、ロードセル10は上述のように生ごみを収容した
生ごみ収集籠16と保持具11などの合計重量に関連す
る検出出力を発生する。このロードセル10はローパス
フィルター14を介して演算増幅回路15に接続され、
この演算増幅回路15にはオフセット調整回路16が接
続され、このオフセット調整回路16は、保持具5や生
ごみ収集籠6などの風袋重量を表すオフセット出力を発
生する。
【0014】演算増幅回路15はローパスフィルター1
4の出力からオフセット調整回路16の出力を減算し、
生ごみ収集籠16内の生ごみのみの重量を表す出力信号
を発生し、この出力信号はA/D変換回路17によって
ディジタル値に変換されて制御回路18に送出される。
この制御回路18はマイクロコンピューターなどから構
成され、マグネトロン3を駆動するマグネトロン駆動回
路19などを制御する。制御装置13はこれらのローパ
スフィルター14と演算増幅回路15とオフセット調整
回路16とA/D変換回路17と制御回路18から構成
される。
【0015】次に、この実施例の作用を説明する。生ご
みを収容した生ごみ収集籠6が保持具5に吊下げられた
後に、制御装置13は、ロードセル10及びモーター1
2を起動すると共にマイクロ波照射装置2を起動する。
モーター12によって駆動された揺動機構11は、駆動
軸8を所定角度だけ正転及び逆転させ、これにより保持
具5と生ごみ収集籠6はマイクロ波の照射中、揺動され
る。マイクロ波照射装置2はこの揺動中の生ごみ収集籠
6にマイクロ波を照射し、生ごみを加熱する。ロードセ
ル10は、生ごみを収容した生ごみ収集籠16と保持具
11などの合計重量に関連する検出出力を連続的に発生
する。この検出出力は生ごみの乾燥、即ち生ごみ中の水
分の気化の進行に伴い減少する。
【0016】図3は横軸にマイクロ波照射の時間tをと
り、縦軸にロードセル10の検出出力V及びごみの重量
Wをとったグラフであり、このグラフにおいて期間T1
はマイクロ波照射によって生ごみが温度上昇している期
間であり、生ごみ中の水分はほとんど気化、即ち蒸発し
ないので、検出出力は不変である。期間T2は水分が気
化され、検出出力Vが急激にほぼ直線的に減少する。期
間T3は、乾燥がかなりが進み、時点ts付近から生ご
みの重量減少がほぼ飽和する期間である。
【0017】制御装置13の演算増幅回路15は、この
ロードセル10の検出出力からオフセット調整回路16
の風袋重量出力を減算して、生ごみのみの重量に関する
検出出力を発生する。制御回路18は、この生ごみ重量
検出出力から、生ごみ重量の変化を算出しこれに基づき
生ごみの乾燥程度を判別し、所望の乾燥程度になった時
に、マグネトロン3を停止させると共に、モーター12
を停止させる。この所望の乾燥程度とは、図3の縦軸に
Vsで示した生ごみの重量減少がほぼ飽和する付近が好
ましい。換言すると、制御回路18は生ごみ重量検出出
力Vが飽和点付近Vsに達したことを以下の種々の方法
のいずれかにより求めて、マグネトロン3を停止させ
る。
【0018】第1の方法では、制御回路18は、マイク
ロ波照射前、即ち加熱前の生ごみ重量(初期重量)をロ
ードセル10の検出出力から求め、これを記憶すると共
に、その後に加熱後の生ごみ重量をロードセル10の検
出出力から求め、この加熱後の生ごみ重量を上記初期重
量と比較し、この加熱後の生ごみ重量が初期重量の約1
/3になった時に、乾燥の終了と判断する。第2の方法
では、制御回路18は図3に示した生ごみの初期重量W
0を記憶すると共に、加熱処理開始から所定時間t1後
に検出したの生ごみ重量W1と記憶した初期重量W0と
から生ごみの重量減少量(W0−W1)を算出し、この
重量減少量(W0−W2)と所定時間t1とから加熱前
の生ごみ中の初期水分量woを算出し、この初期水分量
woに基づき生ごみから所望量の水分を気化するのに必
要な時間を算出し、この時間の経過後にマイクロ波照射
装置2のマイクロ波照射を停止させる。なお、所定時間
t1は制御回路18内のタイマーによって計時される。
【0019】なお、上述の初期水分量w0は、以下の数
式に基づき算出することができる。即ち、図3に示した
ように、加熱処理開始から重量W1に減少するまでの時
間t1は、生ごみの温度を気化開始温度(約100°
C)にまで上昇させるのに要する昇温時間txと、水分
を気化する気化時間tyとの和であり、この気化の時間
tyは、次式から算出される。 ty=C1(W0−W1)/P (1) ここでC1は既知の定数、Pはマグネトロンの電力であ
る。
【0020】加熱前の生ごみ中に含有されていた初期水
分量woは、次式で表される。 wo=C2・tx・P/(Tep) (2) ここで、C2は既知の定数、Tepは生ごみの気化開始
温度までの温度上昇分(例えば周囲温度が20°の時、
約80°)である。 式(2)の昇温時間txに(t1−ty)を代入し、T
epに約80°Cを代入することによって、初期水分量
woを求めることができる。第3の方法では、制御回路
18は、生ごみ重量検出出力Vを時間微分してその変化
量dV/dtを算出し、この変化量dV/dtが基準値
に達した時にマイクロ波照射を停止させる。この基準値
としては重量変化が飽和する図3のVs付近での変化量
dV/dtが選択される。なお、図3の期間T3は軽負
荷状態であるため、この期間T3に連続的なマイクロ波
加熱を行うと、生ごみが過加熱され焦げたりする恐れが
ある。そこで、期間T1及びT2は連続的なマイクロ波
加熱を行し、かなりの水分を蒸発させた後の期間T3で
は図4に示したように、マグネトロン3をパスル駆動、
即ち間欠駆動し、デューティ比Du=Tp/Tcを適宜
に選定することによって加熱量を任意に抑えることが望
ましい。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、マイクロ波加熱による生ごみの乾燥程度に応じ
て減少する生ごみの重量を検出し、この検出出力に基づ
き生ごみの重量変化を算出し、この算出結果から上記マ
イクロ波照射装置の停止時期を制御するため、生ごみの
乾燥状態を直接検出することができ、マイクロ波照射装
置の停止時期を高精度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による生ごみ乾燥装置の実施例を概略的
に示した断面図。
【図2】上記実施例の制御装置の具体的な構成例を示し
たブロック図。
【図3】マイクロ波照射時間と生ごみ重量との関係を示
したグラフ。
【図4】マグネトロンの駆動波形を示したグラフ。
【符号の説明】
1 生ごみ収容室 2 マイクロ波照射装置 10 ロードセル(生ごみ重量検出手段) 13 制御装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生ごみを収容する生ごみ収容室と、この生
    ごみ収容室に収容された生ごみにマイクロ波を照射し、
    生ごみを加熱するマイクロ波照射装置と、上記生ごみ収
    容室に収容された生ごみの重量を検出する生ごみ重量検
    出手段と、上記加熱によって生ずる上記生ごみの重量変
    化を上記生ごみ重量検出手段の検出出力に基づき算出
    し、この算出結果から上記マイクロ波照射装置の停止時
    期を制御する制御装置とを具備することを特徴とする生
    ごみ乾燥装置。
  2. 【請求項2】上記制御装置は、上記生ごみ重量検出手段
    の検出出力が表す加熱前の生ごみの初期重量を記憶する
    と共に、上記生ごみ重量検出手段の検出出力が表す加熱
    後の生ごみの重量が上記初期重量と所定の関係になった
    時に、上記マイクロ波照射装置のマイクロ波照射を停止
    させることを特徴とする請求項1に記載の生ごみ乾燥装
    置。
  3. 【請求項3】上記所定の関係は、上記加熱後の生ごみの
    重量が上記初期重量の約1/3になったことであること
    を特徴とする請求項2に記載の生ごみ乾燥装置。
  4. 【請求項4】上記制御装置は、上記生ごみ重量検出手段
    の検出出力が表す上記生ごみの初期重量を記憶すると共
    に、上記加熱処理開始から所定時間後の上記生ごみ重量
    検出手段の検出出力と上記初期重量とから生ごみの重量
    減少量を算出し、この重量減少量から上記加熱前の生ご
    み重量中の初期水分量を算出し、この初期水分量に基づ
    き上記生ごみから所望量の水分を気化するのに必要な時
    間を算出し、この時間の経過後に上記マイクロ波照射装
    置のマイクロ波照射を停止させることを特徴とする請求
    項1に記載の生ごみ乾燥装置。
  5. 【請求項5】上記所望量の水分とは上記初期水分量の約
    2/3であることを特徴とする請求項4に記載の生ごみ
    乾燥装置。
  6. 【請求項6】上記制御装置は、上記生ごみ重量検出手段
    の検出出力を時間微分してその変化量を算出し、この変
    化量が基準値に達した時に上記マイクロ波照射装置のマ
    イクロ波照射を停止させることを特徴とする請求項1に
    記載の生ごみ乾燥装置。
JP5008399A 1993-01-21 1993-01-21 生ごみ乾燥装置 Pending JPH06210266A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015096801A (ja) * 2014-12-24 2015-05-21 光洋サーモシステム株式会社 バッチ式乾燥装置
KR20220043942A (ko) * 2020-09-28 2022-04-06 아인텍(주) 건조기능 및 펠릿 성형기능을 구비한 음식물 쓰레기 처리장치

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