JP3729088B2 - 生ゴミ処理機 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術】
本発明は生ゴミを処理する生ゴミ処理機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の生ゴミ処理機は、大きく微生物分解タイプと加熱乾燥タイプに分けられる。
【0003】
微生物分解タイプは、生ゴミを微生物が分解するもので、生ゴミ投入前に微生物活性化のためおがくずなどのチップを入れておいて使用する。運転中は生ゴミ分解槽を30℃前後の温度を維持し、定期的に攪拌を加えながら分解活動を促進させるもので1日分の生ゴミを1日〜3日程度の時間をかけて分解処理していく。
【0004】
この場合、微生物が生ゴミを分解処理することにより、生ゴミは、発酵しながら分解されるため、処理後の生ゴミは、そのまま有機肥料として活用することができる。その反面微生物を正常に活動させるためには、投入する生ゴミの種類や量を制限する必要があり、また処理物は雑菌も多く付着しているため、衛生上の取り扱いには注意が必要であった。
【0005】
一方、加熱乾燥タイプは、生ゴミを100〜130℃程度の熱を加えて乾燥させるというもので、2〜4時間程度で1日分の生ゴミを乾燥し、減量させることができる。この方式では、ヒータの熱を送風する送風ファンと、生ゴミを粉砕攪拌する攪拌手段と、処理中の臭いを除去するための脱臭装置とが配備されているタイプが一般的である。
【0006】
加熱乾燥タイプの場合は、短時間で処理できることと、投入する生ゴミの種類を限定する必要がなく、また処理後の処理物は雑菌などが著しく減少もしくは死滅しているため衛生的であり、使用面では取り扱いが容易である。その反面、微生物分解タイプに比べれば電気使用量が多く、また処理物を有機肥料として使用するためには、2週間程度の熟成期間が必要といわれている。
【0007】
本発明は前記2方式のよい部分を利用することを狙うもので、加熱乾燥タイプに比べ電気使用量を抑えながら、衛生的でかつ肥料としても有効活用できる処理物を作り出せる生ゴミ処理機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を達成するために本発明は、生ゴミ収納部と、前記生ゴミ収納部内を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記加熱手段の設定を前記生ゴミ収納部内の微生物を活性化させる温度と、前記生ゴミ収納部内の微生物を減少、もしくは消滅させる温度とに切り換え可能とし、前記加熱手段の設定温度切り換えを自動的に行うための信号入力として、生ゴミ収納部内のガスの発生量、濃度、臭気を検出する検出手段の信号出力の少なくとも1つを利用する構成としたもので、微生物が分解処理したものを加熱して雑菌を減少させたり、加熱乾燥後も有機肥料として即時に使用できるよう発酵を促したりすることができる。
【0009】
また、一定の時間経過後に処理モードを自動的に切り換えることができ、たとえば微生物分解がほぼ完了した時間に加熱乾燥で殺菌処理を行うなどの2つの処理モードの利点を生かした使い方ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の発明は、生ゴミ収納部と、前記生ゴミ収納部内を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記加熱手段の設定を前記生ゴミ収納部内の微生物を活性化させる温度と、前記生ゴミ収納部内の微生物を減少、もしくは消滅させる温度とに切り換え可能とし、前記加熱手段の設定温度切り換えを自動的に行うための信号入力として、生ゴミ収納部内のガスの発生量、濃度、臭気を検出する検出手段の信号出力の少なくとも1つを利用する構成としたもので、微生物分解処理による生ゴミ処理と、加熱乾燥による乾燥処理を1つの機器で選択しながら処理できる。
【0011】
そのため、微生物で分解処理したものを加熱して雑菌を減少させたり、加熱乾燥後も有機肥料として即時に使用できるよう発酵を促したりすることができ、1つの機器で処理モードを切り換えることにより、電気使用量を抑えながら衛生的でかつ肥料としても有効活用できる処理物が作り出せる生ゴミ処理機を提供することができる。
【0012】
また、一定の時間経過後に処理モードを自動的に切り換えることができ、たとえば微生物分解がほぼ完了した時間に加熱乾燥で殺菌処理を行うなどの2つの処理モードの利点を生かした使い方ができる。また、処理物の変化状態に応じて発生するガスの状態を検出して処理モードを自動的に切り換えることができ、進行状態に応じて最適な処理モードを自動で選択してくれるため、手を煩わせることなく最適な処理物をつくりだすことができる。
【0013】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
【0014】
(実施例1)
図1は本発明の実施例における生ごみ処理機の正面断面図であり、図2は同生ごみ処理機の要部側面断面図である。
【0015】
図1、2において、11は生ゴミを投入する生ごみ収納部である。生ごみ収納部11の一端の上部には、生ごみを投入する投入口12が形成してあり、蓋42に密着して生ごみ収納部11を密閉するパッキン13が設けてある。生ごみ収納部11の上部中央には、リング状のヒータ14とその中央に配備した送風手段である乾燥ファン15が取着してあり、乾燥ファン15は、乾燥モータ16によって回転される。生ごみ収納部11の底面には、その下部に接して面状ヒータ17が設けてある。さらに生ごみ収納部11の中央部には、生ごみ収納部11両壁に橋渡しした回転シャフト18が設けてあり、回転シャフト18には、数本の攪拌羽根19が間隔を置いて配備してある。攪拌羽根19の先端には回転方向に対し傾斜させた平面部22が形成してあり、回転の際、生ごみ及び処理物をスラスト方向に押し出す動きを作り出す。回転シャフト18の回転方向は通常は約1分ごとに反転するが、生ごみ収納部11内の処理物を取り出す場合は、回転シャフトを一方向に連続運転させ、生ごみ収納部11の側壁23側に押出す。生ごみ収納部11の側壁23には、排出口24が設けてあり、扉25をあけて処理物を排出する。排出された処理物は、トレイ44に落ちて貯まる。トレイ44は着脱式であり、一杯になったら引き出して処理物を取り出すことができる。26は回転シャフト18を回転させる駆動モータであり、大小のギヤ27,28によって減速されて回転シャフト18に回転力が伝わる。29は大小のギヤ27,28に張架したチェーンである。
【0016】
30は生ごみ収納部11内の空気を吸い出す換気手段である吸引ファンであり、吸引モータ40にて回転される。31は、触媒脱臭装置、32は触媒脱臭装置を加熱する触媒ヒータである。触媒脱臭装置31は、触媒ヒータ32の外側にらせん状にフィン41を巻きつけ、そこに白金などの触媒を担持したものをケースに入れたもので、フィン41が触媒ヒータ32で加熱されることにより、フィン41間を通過する臭気が分解される。フィン41の温度は、温度センサで検出しながら制御することもできるが、本実施例では、本体の運転状態に合わせて触媒ヒータ32の入力を設定することにより、必要な分解性能を維持することができる。
【0017】
20は生ごみ収納部11と触媒脱臭装置31を連結する連結パイプである。吸引ファン30で生ごみ収納部11内の空気を吸い出す分、外気が排出口24と蓋25との隙間から生ごみ収納部11内に入り込む。その際の空気の流れを説明すると、排出口24から入った空気が連結パイプ20に入り、触媒脱臭装置31で脱臭したあとに排出される。排出口24の隙間から外気を吸引しているため、排出口24の隙間からの臭いもれを防ぐことができる。吸引ファン30により排出された空気は、脱臭装置で加熱されているため、上昇気流が生じ、排気筒の上方に設けた排気口33より外部へ排出される。35は各手段の運転動作を制御する制御回路である。36はリング状ヒータ14を制御する第1の温度センサ、37は面状ヒータ17を制御する第2の温度センサ、38は生ゴミより発生するガスを検知する検出センサであるガスセンサ、39は生ゴミ及びおがくず34の湿り具合を検出する検出センサである湿度センサである。
【0018】
前記構成において生ゴミ収納部11には、介入物としておがくず34を事前に投入しておく。投入口12より投入した生ゴミは、おがくず34とともに攪拌手段である攪拌羽根19によって間欠に攪拌され、その過程のなかで生ゴミに付着した微生物が繁殖して生ゴミを分解していく。おがくず34及び生ゴミは、加熱手段である面状ヒータ17によって加熱され、制御手段である制御回路35によって30℃前後の一定温度が保たれているため、外気温の変動の影響を受けることなく微生物の活性化が行われ、1日分の生ゴミが1日〜3日の間に分解処理され、約1/10に減量される。分解処理の間は、生ゴミより腐敗臭が発生するが、分解の速度が遅いため、その臭気の量は少ない。本実施例では、生ごみ収納部11内の蒸気を吸い出す吸引ファン30と触媒脱臭装置31を設けることにより、この臭気を吸引し、脱臭してから排気しているため、外部に臭気がもれることはほとんどない。また臭気の量が少ないため吸引ファン30の吸引量や脱臭装置31を加熱する触媒ヒータ32の入力は、それほど上げなくても臭気を除去することができ、面状ヒータ17や攪拌用の駆動モータ26とあわせても機器としての電気使用量は、少なく抑えることができる。
【0019】
分解処理が終わった後の処理物は、有機肥料としての自然発酵も進んでおり、そのまま有機肥料として使用できるが、分解処理に伴い発生した多くの微生物及び雑菌が付着しており、直接触ることに対して衛生面で懸念される。そこで本実施例では、面状ヒータ17の設定温度切り換えと同時に乾燥モータ16に取り付けられた乾燥ファン15を回転させることにより、生ゴミ収納部11内に約130℃の温風を拡散させ、おがくず34及び処理物を1時間程度加熱する。これにより処理物が高温になるため、雑菌等が死滅し、その量は大幅に減少するので衛生的でまた菌の繁殖が抑えられることから処理物をそのままの状態で長期保存できるようになる。この時生ゴミ収納部11内に万遍なく温風が行き渡るよう送風の方向を切り換えればより短時間で乾燥ができる。具体的には乾燥ファン15から離れた位置にあるゴミについては、乾燥ファン15の回転数を増やし、送風量を上げることにより、温風が届くようにし、乾燥ファン15に近い位置にあるゴミに対しては、送風量を落とし、ゴミの舞い上がりをおさえながら温風を当てる。この操作を乾燥モータ16の回転数を制御しながら繰り返すことにより、生ゴミ収納部11内のゴミに均一に温風が届くようにする。この際、乾燥モータ16の回転数を上げるだけでなく、間欠運転とし、運転時間を変化させることにより、送風量を制御してもよい。
【0020】
加熱乾燥するときは、吸引モータ40の回転数を上げ、吸引量を増やすとともに、触媒ヒータ32の発熱量を上げ、触媒脱臭装置31分解性能を高める。これにより加熱による臭気発生が増えても触媒脱臭装置31側に吸引し、臭いを除去してしまうため外部に臭いがもれることはない。この場合、吸引モータ40の回転数を上げるだけでなく、間欠運転とし、運転時間を変化させることにより、吸引量を制御してもよい。
【0021】
また、攪拌羽根19も加熱乾燥時は、設定温度切り換えると同時に回転時間を長く採り、生ゴミを頻繁に攪拌する。したがって万遍なく加熱乾燥が行われるとともに、処理物は細かく粉砕され、減容が促進される。処理終了後は、攪拌羽根19を一方向に回転させることにより、処理物が他端側に押し出され、他端の側壁23に設けた排出口24より排出される。排出された処理物は、トレイ44に蓄積されるが雑菌も少なくなっており長期保存でき、必要な時期に有機肥料として利用すればよい。
【0022】
生ゴミ収納部11内の処理物はすべて排出せず、一定量残して次の生ゴミを投入するようにし、再び生ゴミを投入する際には、あらかじめ培養された微生物を含む溶液を投入した培養槽45からポンプ(図示せず)などによってこの溶液を噴出させ、生ゴミおよび処理物に、微生物をふりかける。温度設定は、微生物分解促進用の30℃前後の温度に切り換るため、生ゴミが分解処理されていく。
【0023】
上記温度切り換えは、生ゴミより発生するガスを検知するガスセンサ38と、生ゴミ及びおがくず34の湿り具合を検出する湿度センサ39によって分解発酵時に発生する酸素量と、処理によって減少していく水分量(重量センサで検出しても良い)を検出することにより進行状態を判断して、自動的に切り換る。また運転時間を計測することにより発酵状態を推測し、設定切換の判断値として利用する。これらによって使用者は進行状況を管理する手間は要らず、自動で処理することができる。処理温度設定を使用者が選択して使ってもかまわない。もちろん手動切換スイッチ(図示せず)を設け、投入するゴミの種類や量に応じて処理温度設定を使用者が選択して使ってもよい。
【0024】
以上述べたように本実施例によれば次のような効果が得られる。
【0025】
本実施例によれば、制御手段により加熱手段の温度制御において、生ゴミ収納部内の微生物を繁殖させる温度設定と、生ゴミ収納部内の微生物を減少、もしくは消滅させる温度設定とを切り換えるもので、微生物分解処理による生ゴミ処理と、加熱乾燥による乾燥処理を1つの機器で選択しながら処理できるようにしているので、微生物で分解処理したものを加熱して雑菌を減少させたり、加熱乾燥後も有機肥料として即時に使用できるよう発酵を促すことができ、1つの機器で処理モードを切り換えることにより、電気使用量を抑えながら衛生的でかつ肥料としても有効活用できる処理物を作り出せる。
【0026】
また、生ゴミ収納部の温度を、生ゴミを分解する微生物が活性化する温度設定と、生ゴミを100℃を超える温度で乾燥させる温度設定に切り換える制御手段を有するので、具体的には設定温度を生ゴミを分解する微生物が活性化し繁殖する30℃前後の温度と、生ゴミを短時間で乾燥、抗菌する100℃を超える温度とを切り換えるようにしているので、微生物の活動をより活性化して活用するとともに、短時間で乾燥と雑菌の減少・死滅ができる。
【0027】
さらに、構成機能部品を下記のようにすることにより、利便性をさらに高めることができる。
【0028】
すなわち、生ゴミ収納部内の生ゴミ、もしくは生ゴミと混入して使用する介在物を攪拌する攪拌手段を用い、その攪拌速度、攪拌時間、攪拌停止時間、攪拌方向の設定値のうち、少なくとも1つの設定値を、制御手段により生ゴミ収納部加熱手段の温度設定切り換えに連動して切り換えるようにすることにより、生ゴミを分解もしくは乾燥する温度に合わせ、処理性能を最適にするための攪拌条件を自動的に切り換えることができるので、処理モードに合わせて容易に最適条件を作り出すことができ、一層の処理性能を向上させることができる。
【0029】
また、生ゴミ収納部内に空気流を発生させる送風手段を用い、その送風量、送風時間、送風停止時間、送風方向の設定値のうち、少なくとも1つの設定値を、制御手段により、生ゴミ収納部加熱手段の温度設定切り換えに連動して切り換えるようにすることにより、生ゴミを分解もしくは乾燥する温度に合わせ、処理性能を最適にするための送風条件を自動的に切り換えることができるので、処理モードに合わせて容易に最適条件を作り出すことができ、一層の処理性能を向上させることができる。
【0030】
また、生ゴミ収納部内の換気を行う換気手段を用い、その送風量、送風時間、送風停止時間、送風方向の設定値のうち、少なくとも1つの設定値を、制御手段により、生ゴミ収納部加熱手段の温度設定切り換えに連動して切り換えるようにすることにより、生ゴミを分解もしくは乾燥する温度に合わせ、処理性能を最適にするための換気条件を自動的に切り換えることができるので、処理モードに合わせて容易に最適条件を作り出すことができ、一層の処理性能を向上させることができる。
【0031】
また、生ゴミ収納部より発生する臭気を軽減、もしくは除去する脱臭装置を用い、制御手段により、その脱臭能力を生ゴミ収納部加熱手段の温度設定切り換えに連動して切り換えることにより、生ゴミを分解もしくは乾燥する温度に合わせ処理時に発生する臭気の分解性能を自動的に切り換えることができ、処理モードに合わせて必要な分解性能を発揮するようにすることができるので、臭い発生を低減し、かつ電気使用量の無駄をなくすようにすることができる。
【0032】
また、生ゴミ加熱手段の温度設定切り換えを任意に行える切換スイッチなどの切換手段を配備することにより、使用者が目的に応じて自由に処理方法を選択でき、1つの機器で使用目的に合った処理方法を任意に使い分けできるようにすることができる。
【0033】
また、生ゴミ加熱手段の温度設定切り換えを自動的に行うための信号入力として運転時間を計測するタイマー装置の信号出力を利用すると、一定の時間経過後に処理モードを自動的に切り換えることができ、たとえば微生物分解がほぼ完了した時間に加熱乾燥で殺菌処理を行うなどの2つの処理モードの利点を生かした使い方ができる。
【0034】
また、生ゴミ加熱手段の温度設定切り換えを自動的に行うための信号入力として生ゴミ収納部内のガスの発生量、濃度、臭気のいずれかを検出する検出手段の信号出力を利用すると、処理物の変化状態に応じて発生するガスの状態を検出して処理モードを自動的に切り換えることができ、進行状態に応じて最適な処理モードを自動で選択してくれるため、手を煩わせることなく最適な処理物を作ることができる。
【0035】
また、生ゴミ加熱手段の温度設定切り換えを自動的に行うための信号入力として生ゴミ収納部内の生ゴミ、もしくは生ゴミと混入して使用する介在物の湿度もしくは水分含有率のいずれかを検出する検出手段の信号出力を利用すると、生ゴミ収納部内の湿気もしくは水分率の状態を検出して、処理物の変化状態に応じて処理モードを自動的に切り換えることができ、進行状態に応じて最適な処理モードを自動で選択できるので、手を煩わせることなく最適な処理物をつくりだすことができる。
【0036】
また、生ゴミ加熱手段の温度設定切り換えを自動的に行うための信号入力として生ゴミ収納部内の生ゴミ、もしくは生ゴミと混入して使用する介在物の重量もしくは容量のいずれかを検出する検出手段の信号出力を利用すると、生ゴミ収納部内の処理物の重量、もしくは容量を検出して、処理物の変化状態に応じて処理モードを自動的に切り換えることができ、進行状態や蓄積量に応じて最適な処理モードを自動で選択できるため、手を煩わせることなく最適な処理物をつくりだすことができる。
【0037】
(実施例2)
図3は本発明の実施例2における生ごみ処理機の正面断面図である。なお、本実施例は、実施例1と基本構成は同じでなので、説明に必要な構成以外の同じ構成の符号およびその説明は省略し、実施例1と異なる点について主に説明する。
【0038】
本実施例が実施例1と異なる点は、本実施例ではガイド板46と仕切板47を設けた点である。これにより生ごみ収納部11を加熱乾燥処理槽48と、微生物分解処理槽49とに分けることができる。なお、攪拌羽根19の回転により、平板22によって押し上げられた生ゴミは、攪拌羽根19の回転方向によって、加熱乾燥処理槽48と、微生物分解処理槽49との間を行き来することができる構成としている。
【0039】
本実施例では、投入された生ゴミを加熱乾燥で完全乾燥状態(含水分率0%)に対し50〜80%、好ましくは60〜70%まで乾燥させ、その後処理物を微生物分解槽に移動して微生物により発酵処理をさせる。加熱乾燥により短時間で減量された生ごみは、微生物分解槽でも比較的速く分解処理されるため短時間で処理でき、しかも発酵が進んでいるので有機肥料として利用できる。ここで生ごみの乾燥度合いを50〜80%にしたのは50%未満では処理時間がかかりすぎるためであり、80%を超えると電気使用量が多くなるとともに、乾燥し過ぎのため、発酵しにくく有機肥料としてそのまま使用することができ難くなるためである。
【0040】
よって実施例1よりも短時間で生ごみの処理と、有機肥料の作成とを行うことができる。もちろんもう一度加熱乾燥処理槽48に戻し、雑菌を減少させる処理を行い、衛生面の向上を図ることもできる。
【0041】
以上述べたように本実施例によれば次のような効果が得られる。
【0042】
すなわち、生ゴミを分解処理する微生物を培養する培養層と、生ゴミを投入する生ゴミ収納部へ前記培養層から微生物を供給する移動手段を有しているので、加熱乾燥処理後、直ちに微生物分解処理に切り換えられるよう微生物を投入することができ、効率よく2つの処理モードを切り換えることができる。
【0043】
さらに下記のようにすることにより、利便性を高めることができる。
【0044】
生ごみ収納部内に、微生物を繁殖させる温度設定区画と、微生物を減少、もしくは消滅させる温度設定区画とを設け、微生物分解処理による生ゴミ処理と、加熱乾燥による乾燥処理を1つの機器で同時に処理できるようにし、微生物で分解処理したものを加熱して雑菌を減少させたり、加熱乾燥後も有機肥料として即時に使用できるよう発酵を促したりするなど、1つの機器で2つの処理方法を徐々に組み合わせながら処理することで、短時間で処理することができ、電気使用量を抑えながら衛生的で、かつ肥料としても有効活用できる処理物を作り出すことができる。
【0045】
また、生ゴミ収納部内に、微生物を繁殖させる温度設定槽と、微生物を減少、もしくは消滅させる温度設定槽と用いることで、2つの処理方法を行う処理槽を完全に分けることができ、1つの機器で2つの処理モードを併用し、さらにそれぞれの状態のままで保存できることにより、いつでもどちらかの処理方法の処理物を取り出すことができるようにすることができる。
【0046】
また、微生物を繁殖させる温度設定区画、あるいは槽と、微生物を減少、もしくは消滅させる温度設定区画あるいは槽とを備え、前記2つの区画あるいは槽の間で処理物を移動させる移動手段を設けることにより、いずれか一方の処理方法で処理が経過した処理物を別の処理方法でさらに追加処理できるように交互の区画、もしくは槽を処理物が移動できるので、微生物で分解処理したものを加熱して雑菌を減少させたり、加熱乾燥後も有機肥料として即時に使用できるよう発酵を促したりすることができ、短時間で肥料としても有効活用できる処理物を作り出すことができる。
【0047】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、加熱乾燥タイプに比べ電気使用量を抑えながら、衛生的でかつ肥料としても有効活用できる処理物を作り出せる生ゴミ処理機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1における生ごみ処理機の正面断面図
【図2】 同生ごみ処理機の要部側面断面図
【図3】 本発明の実施例2における生ごみ処理機の正面断面図
【符号の説明】
11 生ごみ収納部
15 乾燥ファン(送風手段)
17 面状ヒータ(加熱手段)
19 攪拌羽根(攪拌手段)
30 吸引ファン(換気手段)
31 触媒脱臭装置(脱臭装置)
34 おがくず(介入物)
35 制御回路(制御手段)
38 ガスセンサ(検出センサ)
39 湿度センサ(検出センサ)
45 培養槽
Claims (1)
- 生ゴミ収納部と、前記生ゴミ収納部内を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記加熱手段の設定を前記生ゴミ収納部内の微生物を活性化させる温度と、前記生ゴミ収納部内の微生物を減少、もしくは消滅させる温度とに切り換え可能とし、前記加熱手段の設定温度切り換えを自動的に行うための信号入力として、生ゴミ収納部内のガスの発生量、濃度、臭気を検出する検出手段の信号出力の少なくとも1つを利用する構成とした生ゴミ処理機。
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