JPH10235328A - 生ごみ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップの水分状態を簡易的に推測し、チップ
水分状態を微生物の有機物分解活性が適正である状態範
囲内に収める。 【解決手段】 生ごみの投入口２を設けた処理槽３、微
生物を担持する担持体としてのチップ９、チップ９を撹
拌する撹拌羽根と撹拌モーター４から成る撹拌手段、チ
ップ９を加熱するための加熱手段、処理槽３内部に空気
を供給するための送風手段、および発熱抵抗体とサーミ
スタで構成されるチップ９の水分状態を検知するセンサ
６を具備した生ごみ処理装置である。これにおいて、当
該センサ６内の発熱抵抗体を通電加熱することにより当
該センサ６内のサーミスタでセンサ６内の温度の時間的
変化を計測し、センサ内温度が加熱前の温度より予め設
定された温度まで上昇する時間（昇温時間）が、一定の
幅を持つ予め設定されたゾーン内に収まるように送風手
段と撹拌手段および加熱手段を制御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に厨芥として一
般家庭もしくは事業場から排出される生ごみの処理をす
る生ごみ処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境間題への関心の高まりや埋め
立て地の減少によるごみ処分問題の発生等の理由によ
り、特に都市部の一般家庭もしくは事業場から排出され
る生ごみを処理する方法として、生ごみ処理装置が普及
しつつある。上記生ごみ処理装置の方式としては、一般
的には、微生物を担持する処理材（以後チップと呼ぶ）
を処理槽内に入れ、その中に生ごみを投入し、微生物に
よる分解を利用して処理する。その際、好気性微生物を
積極的に増やし、微生物による分解活性を上げるため
に、チップを加熱し、さらに槽内に空気送入するととも
にチップ撹拌を行っている。この送風およびチップ撹拌
は、生ごみを裁断し、チップとの接触機会を増やす効果
とともに生ごみに含まれる水分蒸発を促進する効果があ
る。投入した生ごみは、炭酸ガスと水に完全分解される
か、水分除去がされて堆肥（コンポスト）となる。また
チップの材質としては、木屑等の水分調整剤と微生物担
持体の性質を兼ね備えた材質が用いられている。

【０００３】ところで、上記のような生ごみ処理装置に
おいては、微生物の活性を維持するために、チップ温
度、酸素量、チップ含水率を適正に保持する必要があ
る。特にチップ含水率は図６に示すように、最適なチッ
プ含水率が存在し、含水率が高すぎても低すぎても微生
物活性は著しく低下する。すなわち、チップの含水率が
低下すると、微生物は水分がなければ棲息できないため
に、活性が著しく低下し、チップの含水率が高い場合に
は、嫌気性となり嫌気性発酵をし、活性が著しく低下す
る。なお、図６のグラフの縦軸は二酸化炭素発生量で計
算した投入した生ごみの分解率を表わし［生ごみ分解率
（％）＝発生二酸化炭素量から換算した分解炭素量／投
入生ごみの炭素量］、横軸はチップの含水率である。こ
のようにチップ含水率を適正に維持することは、生ごみ
処理能力を維持する上で非常に大きな問題であり、また
これを最適に制御することで生ごみ処理能力を向上させ
ることができる。

【０００４】そこで、生ごみの投入や状態に応じてチッ
プを適切な状態に保つために次のような制御を行ってい
るものがあった。すなわち、投入口に設けた生ごみ投入
用の蓋開閉、つまり、生ごみの投入がある一定時間無い
と、撹拌手段の撹拌頻度、加熱手段の加熱温度、送風手
段の送風量を下げて、蒸発する水分量の少ない制御モー
ドに移行するように制御することにより過乾燥を防ぎ、
生ごみ投入量が多い時や使用者が目で判断して水分過多
の状態である時は、撹拌頻度、加熱温度、送風量を上げ
て蒸発する水分量を多くする制御モードに切り換えるス
イッチが設けられていた。

【０００５】また、他の例としては、特開平７−２０４
６０８号公報のようにチップの温度変化によって含水率
を推定するものや、特開平７−２５１１４６号公報のよ
うに撹拌トルクの変化によって含水率を推定するものが
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
において、生ごみ投入量を一定と仮定して生ごみ投入用
の蓋を閉じている時間の長さで蒸発させる水分量を変化
させる制御を行っているので、生ごみ投入量が変化すれ
ば蒸発させるべき水分量が異なり、その結果生ごみ投入
量やチップの状態に応じた制御は完全にできず、過乾燥
や水分過多になることがあった。

【０００７】また、使用者がチップの状態を目で見て判
断して蒸発する水分量を多くする制御に切り換えるスイ
ッチを設けたものについては、スイッチを操作する手間
がかかる上に操作ミスが生じる可能性があり、加えて、
あくまで使用者の判断により過乾燥や水分過多を判断す
るので、実際のチップの状態を正確に判断しているとは
言えず、スイッチ操作による制御が適切でない場合が生
じるという問題があった。

【０００８】さらに、チップの温度変化によって含水率
を推定するものにおいては、チップの発酵熱や外気温の
変化等含水率以外に温度変化に作用する因子が多くある
ので、適切に含水率を推定できない場合があるという間
題があり、撹拌トルクの変化で含水率を推定するものに
おいては、チップの含水率よりも生ごみ投入や未分解物
によるトルク増大の影響が大きく、使用期間によっても
撹拌トルクが変化することもあり、撹拌トルクの変化で
チップ含水率を推定することが困難になる場合があると
いう問題点があった。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あって、生ごみ処理装置において、生ごみを分解する微
生物の棲息する環境を良好にするために、チップの水分
状態を簡易的に推測し、チップ水分状態を微生物の有機
物分解活性が適正である状態範囲内に収めることができ
る生ごみ処理装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の請求項１の生ごみ処理装置は、生ごみの投入口
を設けた処理槽、微生物を担持する担持体としてのチッ
プ、チップを撹拌する撹拌羽根と撹拌モーターから成る
撹拌手段、チップを加熱するための加熱手段、処理槽内
部に空気を供給するための送風手段、および発熱抵抗体
とサーミスタで構成されるチップの水分状態を検知する
センサを具備した生ごみ処理装置において、当該センサ
内の発熱抵抗体を通電加熱することにより当該センサ内
のサーミスタでセンサ内の温度の時間的変化を計測し、
センサ内温度が加熱前の温度より予め設定された温度ま
で上昇する時間（昇温時間）が、一定の幅を持つ予め設
定されたゾーン内に収まるように送風手段と撹拌手段お
よび加熱手段を制御するようにしたことを特徴とする。
この場合、生ごみの微生物分解処理を最適に行うことが
できる含水率になるようにチップの状態を調整すること
ができ、加えて水分状態の最適ゾーンの設定を幅広く取
ることができる。

【００１１】本発明の請求項２の生ごみ処理装置は、生
ごみの投入口を設けた処理槽、微生物を担持する担持体
としてのチップと、チップを撹拌する撹拌羽根と撹拌モ
ーターから成る撹拌手段、チップを加熱するための加熱
手段、処理槽内部に空気を供給するための送風手段、お
よび発熱抵抗体とサーミスタで構成されるチップの水分
状態を検知するセンサを具備した生ごみ処埋装置におい
て、当該センサ内の発熱抵抗体を通電加熱することによ
り当該センサ内のサーミスタでセンサ内の温度の時間的
変化を計測し、設定時間後のセンサ内温度と加熱前の温
度の温度差（昇温温度）が、一定の幅を持つあらかじめ
設定されたゾーン内に収まるように送風手段と撹拌手段
および加熱手段を制御するようにしたことを特徴とす
る。この場合、生ごみの微生物分解処理を最適に行うこ
とができる含水率になるようにチップの状態を調整する
ことができ、加えて水分状態の判定を簡便に且つ短時間
で行うことができる。

【００１２】本発明の請求項３の生ごみ処理装置は、請
求項１または請求項２において、設定ゾーンを複数個有
するようにしたことを特徴とする。この場合、よりきめ
の細かい制御が可能となり、最適含水率設定ゾーン内に
素早くチップの状態を調整することができる。本発明の
請求項４の生ごみ処理装置は、請求項１または請求項２
において、チップが槽内で静止している状態、すなわ
ち、撹拌手段が作動していない時にのみ、当該センサ内
の発熱抵抗体を通電加熱することにより当該センサ内の
サーミスタでセンサ内の温度の時間的変化を計測するよ
うにしたことを特徴とする。この場合、温度変化による
測定誤差の発生が少なく、高精度な水分状態検知が可能
になる。

【００１３】本発明の請求項５の生ごみ処理装置は、請
求項１または請求項２において、一定時間内でのチップ
の温度の変動が設定範囲内にあるときのみ、当該センサ
内の発熱抵抗体を通電加熱することにより当該センサ内
のサーミスタでセンサ内の温度の時間的変化を計測する
ようにしたことを特徴とする。この場合、チップの時間
的温度変動が少ない時に水分状態検知を行うので、温度
変化による測定誤差の発生が少なく、高精度な水分状態
検知が可能になる。

【００１４】本発明の請求項６の生ごみ処理装置は、請
求項１または請求項２において、チップ温度によって昇
温時間または昇温温度の補正を行うようにしたことを特
徽とする。この場合、チップ温度による測定誤差が少な
くなり、高精度な水分状態検知が可能になる。本発明の
請求項７の生ごみ処理装置は、請求項１または請求項２
において、撹拌手段による撹拌停止後の一定時間後に、
当該センサ内の発熱抵抗体を通電加熱することにより当
該センサ内のサーミス夕でセンサ内の温度の時間的変化
を計測するようにしたことを特徴とする。この場合、常
に安定した水分状態の検知ができ、その結果高精度の水
分状態検知が可能となる。

【００１５】本発明の請求項８の生ごみ処理装置は、請
求項１または請求項２において、外気温を検知する外気
温検知センサを具備し、外気温によって送風手段と撹拌
手段および加熱手段の制御値を変化させるようにしたこ
とを特徴とする。この場合、効率のよい制御が可能にな
り、高精度な水分状態検知が可能になるとともに省エネ
ルギー効果も得られる。

【００１６】本発明の請求項９の生ごみ処理装置は、請
求項１または請求項２において、加熱手段を用いてもチ
ップが所定の温度に達しない場合、撹拌手段を制御する
ことにより撹拌頻度を高くするようにしたことを特徴と
する。この場合、冬場等のチップが所定の温度に達しな
い条件でもチップの温度が所定の温度に容易に到達し、
生ごみの分解を良好に行うことができる。

【００１７】本発明の請求項１０の生ごみ処理装置は、
加熱手段を用いてもチップが所定の温度に達しない場合
は、送風手段を制御することにより送風量を減少させる
ようにしたことを特徴とする。冬場等のチップが所定の
温度に達しない条件でもチップの温度が所定の温度に容
易に到達し、生ごみの分解を良好に行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は本発明の一例を示す概略断面図、図２
は図１を横方向から見た概略断面図である。図１、図２
において、本体１は投入口２を有する処理槽３とモータ
ー４、制御部５および水分状態検知センサ６からなって
いる。処理槽３は、モーター４からチェーン７を通じて
動力が伝えられる撹拌軸８および微生物担持体であるチ
ップ９を具備しており、撹拌軸８は撹拌翼１０と接合し
ており、撹拌軸８と撹拌翼１０とで撹拌羽根が形成され
ており、モーター４を回転させることにより、撹拌軸５
及び撹拌翼１０が回転し、チップ９が処理槽３内におい
て混合される。この際、チップ９に担持された微生物に
空気が送り込まれると共に、チップ９内に蓄えられた水
分の蒸発が促進される。水分状態検知センサ６は、発熱
抵抗体１１とサーミスタ１２および金属製のケース１３
で構成され、ケース１３表面とチップ９が接触してい
る。サーミスタ１２にかかる抵抗を測定することによっ
て水分状態検知センサ６（ケース１３表面上）の温度を
計測することができる。また、発熱抵抗体１１へ通電す
ると発熱し、水分状態検知センサ６内の温度が上昇し、
この温度上昇の時間変化を測定することにより水分状態
を検知する。

【００１９】投入口２から投入された生ごみは、チップ
９がモーター４の回転を介して混合される際にチップ９
と混ざり合い、大きなごみは撹拌翼１０によって剪断さ
れる。生ごみの有機成分はチップ９と混合することによ
り、チップ９内に存在する微生物が生ごみを徐々に分解
する。この際、ヒーター１４によってチップ９を加熱す
ることにより、微生物の分解速度が高まり、より早く大
量に生ごみを分解することができる。初期状態において
はチップ９に微生物が存在しないが、生ごみに付着して
いる微生物がチップ９に移動し、生ごみを分解してい
く。一方、生ごみに含まれる水分は撹拌翼１０の剪断力
ならびに押しつけ力によってチップ９に移動し、チップ
含水率が上昇し場合によっては水分過多状態になる。こ
のままでも生ごみ分解による分解熱および加熱によって
もチップ９から水分が蒸発していくが、水分の一部は槽
内表面に結露を起こして処理槽３内に水が残ってしまい
チップ９の水分蒸発がうまく起こらない。そこで、送風
装置１５を使用して送風することにより、処理槽３内の
水蒸気を追い出し、チップ９の水分蒸発を促進させてい
る。ところが、水分蒸発を促進するために送風している
と、生ごみ投入量が少ない場合、生ごみに含まれる水分
より多くの水分が蒸発してしまう。例えば、最大投入量
を１日１ｋｇと設定している場合、一般的に生ごみの含
水率は８０％程度であるので、水の量は８００ｇであ
り、８００ｇ水が蒸発するような送風量に設定している
ために、１日に１度も投入されない場合にはチップ９か
ら８００ｇ水が蒸発してしまい、チップ９の含水率が減
少してチップ９が乾燥してしまう。また、生ごみを１．
５ｋｇ投入した場合には、投入水分量は１２００ｇなの
でチップに４００ｇの水を余分に与えてしまう結果とな
る。チップ９から水分が大量蒸発して乾燥すると、微生
物活動を維持するのに必要な水分が少なくなるので、生
ごみを分解する微生物が凄息するのに適さなくなる。ま
た、水分が過剰にチップ９に存在した時においても、チ
ップ９内部に空気が届かなくなり、嫌気性となって微生
物が棲息するのに適さなくなる。

【００２０】そこで、本発明の請求項１の発明では処理
槽３内面に水分状態検知センサ（以下、センサと呼ぶ）
６を配置し、このセンサ６を用いてチップ９の水分状態
を判定し、送風手段と撹拌手段および加熱手段を制御す
ることによってチップ水分状態を微生物の有機物分解活
性が適正である範囲内に収めようとするものである。そ
の判定原理は、センサ６内に設けられた発熱抵抗体１１
に通電すると発熱しセンサ６内温度が図４に示されるよ
うに時間的に上昇変化して安定温度（ピーク温度）に達
する。センサ６内の温度上昇の時間的変化は、センサ６
表面がチップ９と接触しているためにチップ含水率に応
じて図４に示すように変化する。水は一般的に比熱、熱
伝導率ともに大きな物質（チップ材質に比較して）であ
るために、含水率の上昇とともにチップ９の比熱および
熱伝導率が上昇していく。含水率が高いほどセンサ６か
らチップ９への熱移動が大きくなり図４に示すように、
温度上昇速度および安定温度が低くなることとなる。す
なわち、これらの温度上昇速度または安定温度を計測す
ることによりチップ水分状態を判定することができるよ
うになる。

【００２１】このセンサ６からの熱移動は非定常的に起
こり、最初チップ９に熱移動しチップ９の温度上昇に費
やされる。この後、チップ９の温度上昇に比例してチッ
プ９を熱伝導して処理槽３外部に放熱される。これらの
熱伝導過程がそれぞれ釣合を保った時点でセンサ温度が
安定温度に達するわけである。すなわちこの安定温度
は、チップ９の含水率に依存すると同時に、外気温度に
左右されることになる。センサ６内に設けられた発熱抵
抗体１１を発熱させた初期の状態では熱の移動は非定常
的であり、センサ６の周囲のチップ９の温度はあまり上
昇していないために、処理槽３外部への放熱は少なくセ
ンサ６から移動してきた熱のほとんどはチップ９の温度
上昇に費やされる事となる。すなわち、センサ６内の初
期の温度上昇速度は処理槽外気温度の影響をあまり受け
ず、この初期の温度上昇速度を利用した水分判定方法の
ほうが安定温度を利用する方法よりも安定的に精度よく
水分状態判定が行えることになる。当然ながら、初期の
温度上昇速度を利用したほうが安定温度を利用した場合
よりも短時間で判定が行える利点がある。そこで、請求
項１の発明の実施形態ではこの初期の温度上昇速度を利
用してチップ水分状態を判定している。

【００２２】具体的には、発熱抵抗体１１を通電加熱す
る前にセンサ６内温度をサーミスタ１２の抵抗値を測定
することで計測し初期温度Ｔ₀ とする。この後、発熱抵
抗体１１を通電加熟し、サーミスタ１２を用いて時事刻
々温度を計測していき、初期温度との差が予め設定され
た判定基準温度差ΔＴを超えるに要する時間を昇温時間
とする。このことはセンサ６の温度が判定基準温度差Δ
Ｔに達するまでの平均昇温速度を知ることになる。実際
に計測された含水率とこの昇温時間との関係を図５に図
示する。図５ではΔＴを２０ｄｅｇにとっている。図５
から明らかなように、この昇温時間と含水率とは非常に
良い相関を示すことがわかり、この昇温時間を計測する
ことでチップ９の含水率（水分状態）が検知可能とな
る。これを用いてチップ９の水分の状態の判定を行うわ
けである。

【００２３】図５の例をとって具体的に説明する（チッ
プ材質が異なると微生物が高活性に活動できるチップ水
分状態の範囲は異なるが）。一般に、微生物活性が良好
に行える水分状態（チップ含水率で間接的に計ることが
できる）は、幅を持っている。通常、３０％〜８０％の
間にチップ含水率を抑えれば微生物活動は良好に保たれ
るとされている。しかし、図６に示したとおり、チップ
含水率が５０％〜７０％の時微生物がより高活性に活動
できる。そこで、本実施形態ではチップ含水率を５０％
〜７０％のゾーンに収めることを目的としている。すな
わち、チップ含水率が５０％〜７０％に収めるために
（図５および図６では斜線部分で示す）、センサ６によ
る昇温時間結果が、１６０秒（チップ含水率が７０％時
の昇温時間）を超えた場合には、水分状態は適正範囲よ
り高水分の状態、１１０秒（チップ含水率が５０％時の
昇温時間）より短い場合は、水分状態は適正範囲より低
水分の状態と判定する。今、高水分状熊を判定するため
の基準昇温時間を高水分判定基準時間（本例では１６０
秒）、低水分状態を判定するための基準昇温時間を低水
分判定基準時間（本例では１１０秒）と呼び、二つを総
じて判定基準時間と呼ぶ。

【００２４】そして、生ごみの過投入等によりチップ含
水率が高くなった場合、つまり、センサ６による昇温時
間が高水分判定基準時間より長くなると、送風装置によ
る通風量および撹拌羽根による撹拌の頻度ならびにヒー
ター１４による加熱量を適正状態よりも増加させ、チッ
プ９からの水分蒸発を促進させ、適正な水分状態（低水
分判定基準時間≦センサ６の昇温時間≦高水分判定基準
時間）まで早期に移行させるように制御する。

【００２５】また、連続して生ごみ投入量が少ない等で
チップ含水率が低下した場合、すなわちセンサ６による
昇温時間が低水分判定基準時間より短くなると、適正状
態より通風量および撹拌頻度を低下させ、チップからの
水分蒸発を極力抑え、より低水分状態への移行を防止す
るように制御する。この場合、水分蒸発が抑えられてい
るために、その後の生ごみ投入により、チップ含水率は
適正な水分状態まで移行していくこととなる。このよう
なセンサ６によるチップ水分状態検知、判定およびそれ
に基づく通風量、撹拌頻度、加熱量の制御により、チッ
プ水分状態を微生物の分解活性が高い状態に保持でき、
生ごみ分解処理を常時良好状態に維持可能となる。本例
では、加熱手段として、加熱ヒーターのみを例に上げて
いるが、温風ヒーターを加熱ヒーターの代わりに用いて
も構わない。さらに、精度を上げるために、昇温時間の
測定を複数回行って統計処理をすることにより昇温時間
を決定する方法も好ましい。

【００２６】次に請求項２に対応する実施の形態につい
て述べる。請求項１の実施の形態の例では昇温時間を基
準にしていたが、図４から明らかなように、一定時間後
の昇温温度を基準にしても結果は同条理である。すなわ
ち、一定時間の間に上昇する温度を基準とするのであ
る。そして、低水分判定基準時間の代わりに低水分判定
基準温度、高水分判定基準時間の代わりに高水分判定基
準温度としてその範囲内になるように送風手段、撹拌手
段および加熱手段を制御すれば請求項１の実施の形態で
述べたものと同じ効果が得られると考えられる。例え
ば、前例であてはめると、１１０秒で上昇する温度が２
０ｄｅｇより大きければ過乾燥状態、１７．５ｄｅｇよ
り小さければ水分過多状態、その間であれば適正状態と
いうことになる。

【００２７】図４からもわかるように、一般に、昇温時
間を基準とした方が適正幅が広くとれるというメリット
がある。実際の制御においては誤差発生を抑えることや
誤差が発生してもトラブルは発生させないという観点か
ら制御幅が広い方が望ましい。しかし、昇温温度を基準
とした方が処理が簡単で一定の時間で結果が得られると
いうメリットがある。

【００２８】次に請求項３に対応する実施の形態につい
て述べる。上記実施の形態の例では、チップ水分状態を
判定する基準となる判定基準時間（または温度）を低水
分判定基準時間（または温度）と高水分判定基準時間
（または温度）の２値〔例えば１１０秒（または２０ｄ
ｅｇ）と１６０秒（または１７．５ｄｅｇ）〕を設け、
チップ水分状態を３段階〔例えば、水分少（含水率＜５
０％）、適正（５０％≦含水率≦７０％）、水分過多
（７０％＜含水率）〕で判定し、それぞれの状態に即応
した制御対象（通風量、撹拌頻度、ヒーター加熱〕の制
御を行っているが、請求項３の実施の形態ではこの判定
基準時間（または温度）を任意数設け、チップ水分状態
を任意段階で判定し［例えば、水分が極めて少ない（含
水率≦４０％）、水分が少ない（４０％＜含水率＜５０
％）、適正（５０％≦含水率≦７０％）、水分が多い
（７０％＜含水率＜７５％）、水分過多（７５％≦含水
率）］、それぞれの状態に即応した制御対象の制御を行
うようになっており、チップ水分状態がよりきめ細かく
保持され、微生物の分解活性をさらに高い状態に保持で
き、生ごみ処理能力を大幅に上げることができるように
なっている。制御は、含水率が増加する段階ほど、通気
量、撹拌頻度を増加させ、ヒーターによるチップ加熱量
を増加させるあるいはチップ温度を上げる等して水分蒸
発を促進させるように制御を行っていく。

【００２９】次に請求項４に対応する実施の形態につい
て述べる。上記センサ６によるチップ水分状態検知（セ
ンサによる水分状態検知の一連の動作）は、チップ９が
動いている状態（撹拌手段が動いている）で行うと、セ
ンサ６に接触しているチップ９の密度が変化する揚合が
あるために昇温時間（または温度）が正確に計測できな
いおそれがある。そのため、精度良く水分状態を検知す
るためには請求項４に記載するように、チップ９が槽３
内で静止している状態すなわち、撹拌手段が作動してい
ない時にセンサ６による水分状態検知を行うことによ
り、高精度な水分状態検知が可能になる。

【００３０】次に請求項５に対応する実施の形態につい
て述べる。チップ９は微生物による分解を促進させるた
めにヒーター１４によるチップ９の加温制御を行ってい
る。この加温制御によりチップ温度が急変化した場合に
センサ６による水分状態検知を行うと、このチップ９の
温度変動がセンサ６の温度上昇速度に影響を与え検知に
悪影響を及ぼすおそれがある。このため、請求項４に記
載するように本発明においてはまず第１に、チップ９が
槽３内で動いている場合には水分状態検知を行わない。
しかし、チップ９が槽３内を動いていない場合において
も、チップ９の温度変化が熱伝導等により生じる場合が
ある。その場合、請求項５に記したように、一定時間内
でのチップ９の温度の変動が許容範囲内にあるときのみ
センサ６により水分状態検知を行うことにより、水分状
態検知を高精度に行うことができる。このチップ温度変
動は、チップ９の水分状態検知間隔より短い間隔でセン
サ６内のサーミスタ１２を用いて温度計測を行い、チッ
プ９の温度変動量を常時計測している。

【００３１】次に請求項６に対応する実施の形態につい
て述べる。上記例ではチップ水分状態の判定にセンサ６
の昇温速度を利用して行っているが、その前提としてチ
ップ９の熱伝導率が含水率によって変化するという原理
を利用している。一方、一般に熱伝導率は温度の影響を
受ける。つまり、チップ９の温度によって熱伝導率が変
化する。図７にチップ温度による昇温時間の違いを示し
たが、チップ温度によって昇温時間（または温度）を補
正する必要がある。基準となる温度（例えば３０℃）を
設け、その温度での昇温時間（または温度）になるよう
に近似式（温度と昇温時間は２次曲線的に変動）を用い
て補正することが好ましい。

【００３２】また、昇温時間（または温度）は前述のよ
うに外気温度の影響も受ける。しかし、装置全体の断熱
の具合によってその影響度合いは異なる。このため、処
理槽３外部に外気温度検知センサ１６を設け、外気温度
検知センサ１６により外気温度を計測し、チップ温度と
外気温の差によって、昇温時間（または温度）の補正を
行う事により、高精度に水分状態検知が可能となる。

【００３３】次に請求項７に対応する実施の形態につい
て述べる。前述のように、本発明ではチップの温度変動
があると正確な測定が行えない。そのため、請求項４お
よび５に示したような条件で測定を行うことが好ましい
としているが、加えて、撹拌停止後一定時間後に水分状
態検知を行うことが好ましい。その埋由として、ヒータ
ー１４による加熱や微生物分解による発酵熱が局所的に
発生したとき、撹拌によって熱移動が起こるためであ
る。つまり、撹拌後一定時間後に水分状態検知を行うこ
とによって熱移動を完了させ、測定のばらつきを抑えて
安定した水分状態検知を行うことができる。したがっ
て、撹拌後の静止時間は熱移動が完了するに十分な時間
を取ることが望ましい。

【００３４】次に請求項８に対応する実施の形態につい
て述べる。一般に、季節により外気の温度、湿度は異な
る。したがって、水分状態検知を行って良好な含水率域
にチップ９の状態を制御するために送風量を変化させた
としても、取り入れる外気の状態（温度、湿度）が違え
ば良好な含水率域にチップ９を制御できない可能性が生
ずる。そこで、本発明では、外気温によって外気の状態
を推測し、チップ９を良好な含水率域にするような送風
量にコントロールしている。もちろん、外気温だけでは
完全に外気の状態を予測できないが、ある程度の推測は
可能である。例えば、外気温が低い冬場には、空気が乾
燥しやすいので湿度は低く、外気温が高い夏場には湿度
が高いことが予想される。そこで、本実施の形態では外
気温度検知センサ１６により外気温度を計測し、外気温
から予想される湿度と、温度から蒸発可能な水分量を計
算し、送風量を決定している。さらに、撹拌手段、加熱
手段についても外気温にあわせて制御値を変更すること
によりよりきめ細かい制御ができるのに加えて省エネル
ギー効果も発生する。すなわち、外気温が高い場合に
は、撹拌頻度を抑えても熱伝達は十分行われるので撹拌
頻度を抑えて省エネルギー効果が得られ、加熱ヒーター
１４も設定温度以下でも作動させないことにより省エネ
ルギー効果が得られる。これは、加熱ヒーター１４を動
作させなくても外気温が高い場合には十分微生物分解が
起こるものと考えられるためで、外気温が高い場合に
は、加熱ヒーター１４はむしろ水分過多の状態から水分
を蒸散させるために用いる。

【００３５】次に請求項９に対応する実施の形態につい
て述べる。さらに、例えば冬場には加熱手段でチップ９
を加熱したとしても所定の温度に達しない場合がある。
原因はいろいろ考えられるが、一つにはチップ９の熱伝
導が悪くヒーター１４の加熱の熱が槽３全体に伝わらな
いためである。その場合、ヒーター加熱の熱が槽３全体
に伝わるようにするために撹拌頻度を上げてやる必要が
ある。所定の温度に達しない原因として冬場のほかにチ
ップ９の使用期間が長くなって熱伝導率が低下した場合
も考えられる。その場合には撹拌頻度を上げて熱伝導を
促す方法は有効である。

【００３６】次に請求項１０に対応する実施の形態につ
いて述べる。また、加熱手段でチップ９を加熱してもチ
ップ９が所定の温度に達しない他の原因として送風によ
ってチップ温度が下がっている場合が考えられる。外気
温が低い時やチップ９が水分過多の状態の時に起こると
推測され、その対策として、送風量を落として槽３内の
熱を系外に逃がす量を減じ、チップ温度が下がらないよ
うにすることが望ましい。

【００３７】なお、本発明は上記実施の形態の例のもの
に限定されるものではない。

【００３８】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の発明において
は、チップの水分状態を検知するセンサを具備した生ご
み処理装置において、水分状態検知センサを用いてチッ
プの時間的温度変化を計測し、昇温時間が、一定幅を持
つ予め設定されたゾーン内に収まるように送風手段と撹
拌手段および加熱手段を制御するようにしたので、生ご
みの微生物分解処理を最適に行うことができる含水率に
なるようにチップの状態を調整することができものであ
り、加えて水分状態の最適ゾーンの設定を幅広く取るこ
とができるものである。

【００３９】本発明の請求項２記載の発明においては、
チップの水分状態を検知するセンサを具備した生ごみ処
理装置において、水分状態検知センサを用いてチップの
時間的温度変化を計測し、昇温温度が、一定幅を持つあ
らかじめ設定されたゾーン内に収まるように送風手段と
撹拌手段および加熱手段を制御するようにしたので、生
ごみの微生物分解処理を最適に行うことができる含水率
になるようにチップの状態を調整することができるもの
であり、加えて水分状態の判定を簡便にかつ短時間で行
うことができるものである。

【００４０】本発明の請求項３記載の発明においては、
請求項１および２記載の発明の効果に加えて、設定ゾー
ンを複数個取ることにより、よりきめの細かい制御が可
能となり、最適含水率の設定ゾーン内に素早くチップの
状態を調整することができるものである。本発明の請求
項４記載の発明においては、請求項１および２記載の発
明の効果に加えて、チップが槽内で静止している状態す
なわち、撹拌手段が作動していない時に水分状態検知を
行うので、温度変化による測定誤差の発生が少なく、高
精度な水分状態検知が可能になるものである。

【００４１】本発明の請求項５記載の発明においては、
請求項１および２記載の発明の効果に加えて、チップの
時間的温度変動が少ない時に水分状態検知を行うので、
温度変化による測定誤差の発生が少なく、高精度な水分
状態検知が可能になるものである。本発明の請求項６記
載の発明においては、請求項１および２記載の発明の効
果に加えて、チップの温度によって昇温時間または昇温
温度を補正するので、チップ温度による測定誤差が少な
くなり、高精度な水分状態検知が可能になるものであ
る。

【００４２】本発明の請求項７記載の発明においては、
請求項１および２記載の発明の効果に加えて、撹拌停止
後一定時間後に水分状態の検知を行うので、常に安定し
た水分状態の検知ができ、その結果高精度の水分状態検
知が可能となるものである。本発明の請求項８記載の発
明においては、請求項１および２記載の発明の効果に加
えて、外気温によって送風手段と撹拌手段および加熱手
段の制御値を変化させるので、効率良い制御が可能とな
り、高精度な水分状態検知が可能になるとともに省エネ
ルギー効果も得られるものである。

【００４３】本発明の請求項９記載の発明においては、
請求項１および２記載の発明の効果に加えて、加熱手段
を用いてもチップが所定の温度に達しない場合撹拌手段
を制御することにより撹拌頻度を高くするので、冬場等
のチップが所定の温度に達しない条件でもチップの温度
が所定の温度に容易に到達し、生ごみの分解を良好に行
うことができるものである。

【００４４】本発明の請求項１０記載の発明において
は、請求項１および２記載の発明の効果に加えて、加熱
手段を用いてもチップが所定の温度に達しない場合、送
風手段を制御することにより送風量を減少させるので、
冬場等のチップが所定の温度に達しない条件でもチップ
の温度が所定の温度に容易に到達し、生ごみの分解を良
好に行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す生ごみ処理装
置の概略断面図である。

【図２】図１を横から見た概略断面図である。

【図３】本発明における水分状態検知センサの断面図で
ある。

【図４】センサによる昇温の一例を説明する説明図であ
る。

【図５】チップ含水率と昇温時間との関係を説明する説
明図である。

【図６】チップ含水率と生ごみ分解率の関係を説明する
説明図である。

【図７】チップ温度と昇温時間の関係の一例を説明する
説明図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 投入口 ３ 処理槽 ４ モーター ５ 制御部 ６ 水分状態検知センサ ７ チェーン ８ 撹拌軸 ９ チップ １０ 撹拌翼 １１ 発熱抵抗体 １２ サーミスタ １３ ケース １４ ヒーター １５ 送風装置 １６ 外気温検知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狩集 慶文 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 立田 茂 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生ごみの投入口を設けた処理槽、微生物
   を担持する担持体（以下チップと呼ぶ）、チップを撹拌
   する撹拌羽根と撹拌モーターから成る撹拌手段、チップ
   を加熱するための加熱手段、処理槽内部に空気を供給す
   るための送風手段、および発熱抵抗体とサーミスタで構
   成されるチップの水分状態を検知するセンサを具備した
   生ごみ処理装置において、当該センサ内の発熱抵抗体を
   通電加熱することにより当該センサ内のサーミスタでセ
   ンサ内の温度の時間的変化を計測し、センサ内温度が加
   熱前の温度より予め設定された温度まで上昇する時間
   （以下、昇温時間と呼ぶ）が、一定の幅を持つ予め設定
   されたゾーン内に収まるように送風手段と撹拌手段およ
   び加熱手段を制御するようにしたことを特徴とする生ご
   み処理装置。
2. 【請求項２】 生ごみの投入口を設けた処理槽、微生物
   を担持する担持体（以下チップと呼ぶ）、チップを撹拌
   する撹拌羽根と撹拌モーターから成る撹拌手段、チップ
   を加熱するための加熱手段、処理槽内部に空気を供給す
   るための送風手段、および発熱抵抗体とサーミスタで構
   成されるチップの水分状態を検知するセンサを具備した
   生ごみ処埋装置において、当該センサ内の発熱抵抗体を
   通電加熱することにより当該センサ内のサーミスタでセ
   ンサ内の温度の時間的変化を計測し、設定時間後のセン
   サ内温度と加熱前の温度の温度差（以下、昇温温度と呼
   ぶ）が、一定の幅を持つあらかじめ設定されたゾーン内
   に収まるように送風手段と撹拌手段および加熱手段を制
   御するようにしたことを特徴とする生ごみ処理装置。
3. 【請求項３】 設定ゾーンを複数個有するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載の生ごみ処
   理装置。
4. 【請求項４】 チップが槽内で静止している状態、すな
   わち、撹拌手段が作動していない時にのみ、当該センサ
   内の発熱抵抗体を通電加熱することにより当該センサ内
   のサーミスタでセンサ内の温度の時間的変化を計測する
   ようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記
   載の生ごみ処理装置。
5. 【請求項５】 一定時間内でのチップの温度の変動が設
   定範囲内にあるときのみ、当該センサ内の発熱抵抗体を
   通電加熱することにより当該センサ内のサーミスタでセ
   ンサ内の温度の時間的変化を計測するようにしたことを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の生ごみ処理装
   置。
6. 【請求項６】 チップ温度によって昇温時間または昇温
   温度の補正を行うようにしたことを特徽とする請求項１
   または請求項２記載の生ごみ処理装置。
7. 【請求項７】 撹拌手段による撹拌停止後の一定時間後
   に、当該センサ内の発熱抵抗体を通電加熱することによ
   り当該センサ内のサーミス夕でセンサ内の温度の時間的
   変化を計測するようにしたことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２記載の生ごみ処理装置。
8. 【請求項８】 外気温を検知する外気温検知センサを具
   備し、外気温によって送風手段と撹拌手段および加熱手
   段の制御値を変化させるようにしたことを特徴とする請
   求項１または請求項２記載の生ごみ処理装置。
9. 【請求項９】 加熱手段を用いてもチップが所定の温度
   に達しない場合、撹拌手段を制御することにより撹拌頻
   度を高くするようにしたことを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載の生ごみ処理装置。
10. 【請求項１０】 加熱手段を用いてもチップが所定の温
    度に達しない場合は、送風手段を制御することにより送
    風量を減少させるようにしたことを特徴とする請求項１
    または請求項２記載の生ごみ処理装置。