JP4099414B2

JP4099414B2 - 水分検出装置

Info

Publication number: JP4099414B2
Application number: JP2003078839A
Authority: JP
Inventors: 雅之星川; 義郎松尾
Original assignee: 松尾電器産業株式会社
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: JP2004286587A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は処理対象物が水分を含むもの、例えば生ゴミ等の中の水分を検出する水分検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
処理対象物が、例えば生ゴミである場合には、好気性の微生物を利用して生ゴミを発酵させ分解処理する方法があり、微生物が活性化しやすい様に生ゴミ中の湿度、或は水分を検出して生ゴミを所定の湿度に維持する必要がある。
【０００３】
微生物を利用して生ゴミを処理する生ゴミ処理装置として例えば特許文献１に示されるものがある。
【０００４】
該特許文献１に示される生ゴミ処理装置について、図５を参照して概略を説明する。
【０００５】
生ゴミ処理槽１内部に攪拌羽根２が回転可能に設けられ、該攪拌羽根２は攪拌軸３を介してモータ４により回転される様になっている。前記生ゴミ処理槽１の上面にはゴミ投入口５が設けられ、前記生ゴミ処理槽１の底面には温度センサ６を具備するヒータ７が設けられている。
【０００６】
前記ゴミ投入口５から生ゴミが投入され、前記モータ４により前記攪拌軸３を介して前記攪拌羽根２が回転され、該攪拌羽根２により生ゴミが攪拌される。又、微生物が活性化しやすい様に、前記ヒータ７により生ゴミが加熱される。加熱温度は前記温度センサ６により検出され、適正な加熱温度とされる。
【０００７】
生ゴミが微生物により分解処理されると、前記攪拌羽根２が停止され、処理後の残渣が排出される。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２８８５１４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
好気性の微生物を利用した生ゴミ処理装置では、安定的な生ゴミ処理を行う為には微生物が活性化し易い環境を作る必要があり、好気性の微生物が活性化する条件としては適正な温度、適正な湿度、充分な空気（酸素）が必要である。
【００１０】
上記した従来の生ゴミ処理装置では、前記ヒータ７により生ゴミを加熱し、微生物が活性化する適温とし、充分な空気が供給される様に前記攪拌羽根２により生ゴミを攪拌している。温度は温度サーモスタット付ヒータ、空気はブロア等により比較的コントロールが可能である。然し乍ら、従来の生ゴミ処理装置では生ゴミの水分を検出する水分検出装置を具備してなく、微生物が活性化し易い水分状態で処理することについては考慮されていなかった。
【００１１】
生ゴミの処理量、処理すべき生ゴミが含む水分は、処理する都度異なっており、温度のみを管理していると、水分が多くなり過ぎたり、乾燥したりする状況も現れ、微生物が活性化し易い環境が安定して作られているとはいえなかった。処理中、水分が過多になると、菌床内への酸素の供給が少なくなり、菌床に変化が生じ処理能力の低下と悪臭の発生を招く。更に、乾燥が過ぎると、菌床の微粉末が飛散し、配管系、脱臭系の目詰りを生じるという問題があった。
【００１２】
本発明は斯かる実情に鑑み、好気性の微生物が活性化する状況を安定に維持できる様に、生ゴミ中の水分を検出する水分検出装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、温度検出部と温度検出部を加温するヒータとを具備し、該ヒータで加温しない状態の温度と該ヒータで加温した状態の温度とを検出可能とし、検出した温度偏差に基づき水分値を検出する様構成した水分検出装置に係るものである。
【００１４】
又本発明は、温度検出部が封入され、直接処理対象物に接触する第１温度センサと、温度検出部及びヒータが封入され、直接処理対象物に接触する第２温度センサとを具備し、前記第１温度センサが検出する温度と前記ヒータで加温された状態での前記第２温度センサが検出する温度との比較により水分値を検出する様構成した水分検出装置に係るものである。
【００１５】
更に又本発明は、温度偏差に対応する水分値が記憶された演算処理部を更に具備し、前記ヒータで加温しない状態の温度と該ヒータで加温した状態での温度との温度偏差を演算し、該温度偏差に基づき水分値を検出する水分検出装置に係るものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明に係る水分検出装置４０の構成の概略を示すものである。
【００１８】
図１中、３５は第１温度センサ、３６は第２温度センサを示し、前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６は水分検出センサ３７を構成する。
【００１９】
前記第１温度センサ３５は、ステンレス等の耐食性を有すると共に耐摩耗性、耐衝撃性材料から成る筒体に熱電対等の温度検出部を液密に封入したものであり、前記第２温度センサ３６は、ステンレス等の耐食性を有すると共に耐摩耗性、耐衝撃性材料から成る筒体に熱電対等の温度検出部及び内部ヒータ３８を液密に封入したものである。前記水分検出センサ３７は前記内部ヒータ３８を発熱させた状態で前記第１温度センサ３５と前記第２温度センサ３６との温度を検出し、両温度センサの温度差で生ゴミ中の水分を検出する。
【００２０】
前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６からの温度検出信号はそれぞれ信号処理部４１，４２を介してＣＰＵに代表される演算処理部４３に入力される。該演算処理部４３には記憶部４４が接続される。該記憶部４４には半導体メモリ、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。
【００２１】
該記憶部４４には処理対象物、例えば生ゴミの種類に応じ前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６が検出した温度差と水分値との関係（水分値テーブル）が記憶されている。該水分値テーブルについては実験等により事前に求めておく。
【００２２】
水分検出を行う場合は、前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６が直接、処理対象物に接触する様に設けられ、発熱量が所定値となる様に前記内部ヒータ３８に通電される。
【００２３】
該内部ヒータ３８が発熱された状態で、前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６により温度検出が行われる。前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６からの温度検出信号は、前記信号処理部４１，４２で増幅、Ａ／Ｄ変換、非直線補正等の信号処理がなされ、前記演算処理部４３に送出される。
【００２４】
前記内部ヒータ３８の発熱により前記第２温度センサ３６で検出する温度は前記第１温度センサ３５で検出する温度より高くなる。又、前記内部ヒータ３８からの発熱量を一定とすると、処理対象物が含有する水分値に対応して上昇温度が異なる。
【００２５】
前記演算処理部４３では、両信号の偏差から温度差を演算し、前記記憶部４４に記憶された水分値テーブルと対比させ前記温度差に対応する水分値を演算する。
【００２６】
演算して得られた水分値は、前記演算処理部４３より水分検出信号として出力される。
【００２７】
次に、上記水分検出装置４０が生ゴミ処理装置に用いられた場合を説明する。
【００２８】
図２は本実施の形態の外観を示し、図３は内部の機構を示すものである。
【００２９】
筐体１０の内部に生ゴミ処理機構部１１が収納されている。前記筐体１０の上部にはガス処理部１２が設けられ、前記筐体１０の前面には操作部１３が設けられている。前記筐体１０の上面、或は側面の所要位置に吸気口（図示せず）が設けられ、ブロア４８（図４参照）より該吸気口を介して吸引された空気が前記筐体１０内部に送風される様になっている。
【００３０】
前記ガス処理部１２は、加熱ヒータ（図示せず）、白金等の触媒（図示せず）を具備し、前記生ゴミ処理機構部１１で生じたガスを加熱し、触媒を通過させることで、脱臭無害化し、排気筒１４より排出する。
【００３１】
前記操作部１３は、起動スイッチ、停止スイッチ或は生ゴミの状況に合わせて運転状況を選択する選択スイッチ等の操作スイッチ１５、或は運転状況を表示する表示部１６等が設けられている。
【００３２】
図３により前記生ゴミ処理機構部１１について説明する。
【００３３】
ベース１７に架台１８，１９が立設され、一方の前記架台１８の上端には軸受２１が設けられ、他方の前記架台１９の上端には軸受２２，２３が設けられている。
【００３４】
前記架台１８と前記架台１９との間に生ゴミ処理槽２４が配設され、該生ゴミ処理槽２４の両端は前記架台１８及び前記架台１９にそれぞれ取付けられている。
【００３５】
前記生ゴミ処理槽２４を水平方向に貫通する攪拌軸２５が設けられ、該攪拌軸２５の一端部は前記軸受２１に回転自在に支持され、前記攪拌軸２５の他端部は前記軸受２２，２３に回転自在に支持されている。前記攪拌軸２５より放射状に羽根支持棒２６が所要数固着され、該羽根支持棒２６に螺旋状の攪拌羽根２７が固着されている。
【００３６】
前記攪拌軸２５の前記生ゴミ処理槽２４の貫通箇所はシール２８により液密となっている。前記攪拌軸２５の他端部は前記軸受２３より更に延出し、延出した端部には従動スプロケット２９が嵌着されている。
【００３７】
前記架台１９に収納される様に攪拌モータ３１が前記ベース１７に取付けられ、該攪拌モータ３１の出力軸に駆動スプロケット３２が固着され、該駆動スプロケット３２と前記従動スプロケット２９間にチェーン３３が掛回されている。
【００３８】
前記生ゴミ処理槽２４の外面底部にヒータ３４が設けられ、前記ヒータ３４の内面で貯留された生ゴミに埋没する位置、例えば図中で示す前記生ゴミ処理槽２４の内端面下部に第１温度センサ３５、第２温度センサ３６が取付けられている。
【００３９】
図４に於いて制御部３９を説明する。
【００４０】
前記記憶部４４には生ゴミの種類に応じ前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６が検出した温度差と水分値との関係（水分値テーブル）が記憶されていると共に検出された水分値に基づきゴミ処理装置の稼働状態を制御する為の水分閾値、温度閾値等の閾値についても予め設定入力されている。
【００４１】
前記演算処理部４３にはモータ駆動部４５を介して前記攪拌モータ３１が接続され、ヒータ駆動部４６を介して前記ヒータ３４が接続され、ブロア駆動部４７を介して前記ブロア４８が接続され、前記攪拌モータ３１、前記ヒータ３４及び前記ブロア４８の駆動が制御される様になっている。
【００４２】
以下、作動について説明する。
【００４３】
前記生ゴミ処理槽２４に生ゴミが投入され、前記操作スイッチ１５を操作して、ゴミ処理装置を稼働する。
【００４４】
前記攪拌モータ３１が駆動されると共に前記ブロア４８、前記ヒータ３４が駆動される。又、前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６、前記内部ヒータ３８に通電され、前記第１温度センサ３５は生ゴミに接触した状態での温度（生ゴミの温度）を検出する。又、前記第２温度センサ３６は前記内部ヒータ３８からの発熱と共に生ゴミの温度を検出する。前記内部ヒータ３８からの発熱による前記第２温度センサ３６の検出温度の上昇は、生ゴミの水分量の影響を受ける。即ち、生ゴミの水分が多いと前記内部ヒータ３８による温度の上昇は少なく、生ゴミの水分が少ないと温度の上昇が大きい。
【００４５】
前記第１温度センサ３５、前記第２温度センサ３６からの信号は、前記信号処理部４１，４２で増幅、Ａ／Ｄ変換、非直線補正等の信号処理がなされ、前記演算処理部４３に送出される。該演算処理部４３では、両信号の偏差から温度差を演算し、前記記憶部４４に記憶された水分値テーブルから前記温度差に対応する水分値を演算する。更に、演算した水分値と前記記憶部４４に記憶された水分閾値とを比較演算する。
【００４６】
又、前記演算処理部４３は前記第１温度センサ３５からの検出値で生ゴミの温度を検出し、処理中の生ゴミの温度が前記記憶部４４に記憶された温度閾値に対して適正かどうかを判定する。
【００４７】
水分閾値と演算した水分値との比較で、検出した前記水分値が閾値を越える場合、例えば検出した水分値が大きい（水分が多い）場合は、前記ヒータ駆動部４６を介して前記ヒータ３４の発熱量を増大させて生ゴミを加熱し、又前記モータ駆動部４５を介して前記攪拌モータ３１を駆動し、前記攪拌羽根２７を回転させることで、生ゴミを充分な空気に接触させ、又前記ブロア駆動部４７を介して前記生ゴミ処理槽２４に充分な空気を供給する等、水分値が低減する様に、前記生ゴミ処理機構部１１の駆動が制御される。
【００４８】
而して、最適な水分値が維持される様に駆動されるので、微生物が活性化が促進され、効率のよい生ゴミ処理が行える。
【００４９】
尚、前記水分検出器３７に於いて、前記第１温度センサ３５を省略し第２温度センサ３６のみとし、該第２温度センサ３６で最初、前記内部ヒータ３８に通電しない状態で生ゴミの温度を測定し、次に該内部ヒータ３８に通電した状態で温度測定を行い、通電しない状態と通電した状態の検出温度の差から水分を検出する様にしてもよい。更に、前記水分検出器３７は生ゴミの水分検出のみでなく、水分を含む対象物であれば種類を問わず水分の検出が可能であり、耐摩耗性、耐衝撃性材料から成る筒体に熱電対等の温度検出部を封入した構造であるので、腐食性環境等悪条件でも水分検出が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、温度検出部と温度検出部を加温するヒータとを具備し、該ヒータで加温しない状態の温度と該ヒータで加温した状態の温度とを検出可能とし、検出した温度偏差に基づき水分値を検出する様構成したので、対象物の実際の水分検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る水分検出装置のブロック図である。
【図２】本発明の水分検出装置が使用されるゴミ処理装置の外観図である。
【図３】該ゴミ処理装置の生ゴミ処理機構部を示す断面図である。
【図４】該ゴミ処理装置の制御ブロック図である。
【図５】従来のゴミ処理装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０筐体
１１生ゴミ処理機構部
１３操作部
１６表示部
２４生ゴミ処理槽
２７攪拌羽根
３１攪拌モータ
３４ヒータ
３５第１温度センサ
３６第２温度センサ
３７水分検出器
３８内部ヒータ
３９制御部
４０水分検出装置
４１信号処理部
４２信号処理部
４３演算処理部
４４記憶部
４５モータ駆動部
４６ヒータ駆動部
４７ブロア駆動部
４８ブロア

Claims

温度検出部が耐食性、耐衝撃性を有する筒体に液密に封入され、直接処理対象物に接触する第１温度センサと、温度検出部及びヒータが耐食性、耐衝撃性を有する筒体に液密に封入され、直接処理対象物に接触する第２温度センサとを具備し、前記第１温度センサが検出する温度と前記ヒータで加温された状態での前記第２温度センサが検出する温度との温度偏差に基づき水分値を検出する様構成したことを特徴とする水分検出装置。
温度偏差に対応する水分値が記憶された演算処理部を更に具備し、前記ヒータで加温しない状態の温度と該ヒータで加温した状態での温度との温度偏差を演算し、該温度偏差に基づき水分値を検出する請求項１の水分検出装置。