JP2005313007A - ディスポーザの生ごみ破砕方法、ディスポーザおよびその駆動モータの運転制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的少ない給水量でも、破砕された生ごみが排水管路中で滞留することの少ないディスポーザの生ごみ破砕方法と、駆動モータの運転制御方法を提供する。
【解決手段】 駆動モータ３に連動する破砕機構４により生ごみを破砕して給水された水と共に排出するディスポーザＤは、起動時に短時間間隔で回転速度を変化させて回転させるステップＳ３〜Ｓ５と、次いで低速回転させるステップＳ６と、そのあと引き続いて高速回転させるステップＳ８とを備える。回転速度を変化させて回転させるステップＳ３〜Ｓ５は、例えば駆動モータ３を０．５秒程度低速回転させた後、１秒程度停止させる動作を繰返すこと、または駆動モータを低速回転させた後、反転駆動させる動作を繰返すことが好ましく、この動作で投入された生ごみを平坦に均し、そのあと低速破砕、高速破砕を行う。
【選択図】 図６

Description

本発明は、流しのシンクに取付けられ、生ごみを破砕するディスポーザに係り、特に、破砕された生ごみの排水管路内での滞留を防止して、配管詰まりを防止できるディスポーザと、ディスポーザの生ごみ破砕方法、およびディスポーザの駆動モータの運転制御方法に関する。

従来、この種のディスポーザの運転方法としては、生ごみをディスポーザの粉砕室に投入後、一定の流速で洗浄水を供給しつつ、低速回転でディスポーザハンマーを回転し続け、粉砕が終了したらハンマーの回転を停止し、ついで洗浄水の供給を停止するディスポーザの運転方法がある。そして、ディスポーザハンマーの回転を、洗浄水供給開始後低速回転で回転を開始し、粉砕室に残っている生ごみの量が減少するに従って高速回転にし、粉砕が終了したらハンマーの回転を停止している（例えば、特許文献１参照）。

また、他のディスポーザの運転装置として、モータの起動時に、短時間の低速運転を数回繰返して行い、この低速運転で過負荷電流を生じない場合に、所定の制御特性による運転を行わせるディスポーザの運転装置がある。この技術は、例えば２秒間だけ運転していったん停止し２秒間給電されないことを繰り返し、異物の混入による異常音や振動などの異常が発生したときにも、あわてずに運転スイッチの開路操作を確実に行わせることができるものである（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−２０４９７２号公報（［０００９］、［００１０］） 特開２００３−３２０２６７号公報（［０００５］、［００１０］）

ところで、前記特許文献１に記載のディスポーザの運転方法は、生ごみ破砕の間を通して、生ごみ重量に対する洗浄水量は従来のディスポーザと比較して多くなり、破砕された生ごみが排水管路中に滞留し難くなるという効果を奏するものであるが、大量の生ごみが一度に投入され破砕された際には、破砕された生ごみが一気に排出され、排水管路中に滞留する虞があった。また、他のディスポーザの運転装置は、スプーンなどの異物を跳ね飛ばして異常音を発生させるもので、低速運転中の過負荷電流を検出して噛み込みなどの異常の場合は、高速運転を行わせないようにしており、排水管路中での破砕物の滞留については考慮されていない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、比較的少ない給水量でも、破砕された生ごみが排水管路中で滞留することが少ないディスポーザの生ごみ破砕方法と、ディスポーザの駆動モータの運転制御方法を提供することにある。また、小型化でき、低騒音で作動でき、安定した作動が可能なディスポーザを提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係るディスポーザの生ごみ破砕方法は、破砕機構を備えたディスポーザにより生ごみを破砕し、給水された水と共に排出する方法で、破砕機構により生ごみを均すステップと、均された生ごみを低速破砕するステップと、さらに生ごみを高速破砕するステップとを備えることを特徴とする。生ごみを均すステップは、破砕機構を短時間駆動して停止させる動作を繰返すことが好ましい。また、破砕機構を短時間駆動して反転させる動作を繰返すようにしてもよい。

このように構成された本発明のディスポーザの生ごみ破砕方法は、生ごみ投入口から投入された生ごみを先ず均して平坦な状態とし、次いで平坦とされた生ごみを外周側から低速で徐々に低速で破砕し、そのあと高速破砕するため一度に多量の破砕物が排出されず、給水された水と共に徐々にディスポーザから排出されるため、排水管路で滞留することを防止できる。また、破砕が徐々に行われるため、破砕時に発生する騒音や振動を低減することができる。

本発明に係るディスポーザの駆動モータの運転制御方法は、駆動モータに連動する破砕機構により生ごみを破砕し、給水された水と共に排出するディスポーザの運転制御方法であって、駆動モータを起動時に短時間間隔で回転速度を変化させて回転させるステップと、次いで低速回転させるステップと、そのあと引き続いて高速回転させるステップとを備えることを特徴とする。回転速度の変化とは、低速回転中にさらに低速とすることや、低速回転中に停止させること、あるいは低速回転中に逆転させること等、適宜の手法が可能である。短時間間隔とは、１秒以内が好ましい。

前記のごとく構成された本発明のディスポーザの駆動モータの運転制御方法は、先ず起動時に駆動モータを低速回転して生ごみを短時間振り回して均し、その後回転速度を変化、例えば停止させ、この動作を複数回繰返して生ごみを平坦な状態に均した後、駆動モータを低速回転させて生ごみを低速破砕し、引き続いて高速回転させて生ごみを高速破砕するため、生ごみの破砕が少しずつ進行し、破砕室から一気に多量の破砕物が排出されることがないので、排水濃度が薄くなって掃流性が改善され、配管詰まりが防止される。また、破砕初期の生ごみの量が多いときに低速回転させるため、騒音を大幅に低減することができ、振動も低減できる。

本発明に係るディスポーザの駆動モータの運転制御方法の好ましい具体的な態様としては、前記低速回転させるステップは、駆動モータを例えば低速回転させた後、停止させる動作を繰返すことを特徴としている。例えば、１秒程度あるいは１秒以内の短時間間隔で回転させた後、１秒程度あるいは１秒以内で停止させ、この動作を複数回繰返して破砕室内の生ごみの均し運転を実施し、このあと低速回転で生ごみを低速破砕し、次いで高速回転させて高速破砕を行う。なお、回転時間および停止時間は前記に限られるものでない。

前記低速回転させるステップは、駆動モータを回転させた後、反転駆動させるように構成してもよい。例えば、１秒程度あるいは１秒以内で駆動モータを低速回転させた後、１秒程度あるいは１秒以内の低速回転で反転させ、この動作を複数回繰返して均し運転を実施し、このあと低速回転で生ごみを低速破砕し、次いで高速回転させて本格的な高速破砕を行う。このように構成すると、起動時に駆動モータを停止あるいは反転させることで、生ごみを破砕室内で均等な状態に均すことができ、低速回転による破砕や高速回転による破砕の前に生ごみを平坦な状態にできるため、低速および高速の破砕運転を通して振動や騒音の発生を低減することができ、一度に多量の破砕物を排出しないため排水管路内の滞留を防止できる。

本発明に係るディスポーザは、駆動モータに連動する破砕機構により生ごみを破砕し、給水された水と共に排出するもので、駆動モータを起動時に短時間間隔で回転速度を変化させて回転させ、次いで低速回転させ、そのあと高速回転させる制御手段を備えることを特徴としている。そして、前記駆動モータは、直流モータであることが好ましく、特にブラシレスの直流モータが最適である。

この構成によれば、生ごみ破砕時の騒音や振動を低減したディスポーザを提供することができると共に、破砕された生ごみの排水管路中の滞留を防止でき、ディポーザを使用した排水システムの不具合を解消できる。ディスポーザの破砕機構を駆動するモータを直流モータで構成すると、容易に回転速度を変更することができ、低速回転、高速回転、回転中の停止や、反転動作等が自由に実施でき、モータの小型化が達成できるため、ディスポーザの小型化が可能となる。

本発明によれば、投入された生ごみの状態を先ず平坦な状態に均してから、生ごみの破砕が少しずつ進むように駆動モータを制御しているため、破砕室から多量の破砕物が一気に排出されず、給水された水と共に排水管路内を徐々に流れるため滞留することが防止される。これによりディスポーザの運転状態を安定させることができる。また、ディスポーザ運転中の騒音や振動を低減でき、快適な使用を可能とする。さらに、ディスポーザの小型化を達成できる。

以下、本発明に係るディスポーザの一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るディスポーザの取付状態を示す概略構成図、図２は、図１のディスポーザの要部構成を示す断面図、図３は図２のディスポーザの要部平面図である。図１〜３において、ディスポーザＤは流しのシンクＳに固定される固定部材１と、この固定部材１の下方に連結され下方が広がった有底筒状のディスポーザ本体２と、このディスポーザ本体２の下端に固定された駆動源としての駆動モータ３とから構成され、この駆動モータ３の駆動力を受けてディスポーザ本体２の下部で生ごみ破砕動作を行う破砕機構４を備え、固定部材１の排水口に装着された目皿５を外して投入した生ごみを破砕し、上部より給水しながらディスポーザ本体２の排水管６より排出するものである。

ここで、図２，３を参照して、ディスポーザＤについて説明する。シンクＳ側の固定部材１は排水口部材１０、支持板１１およびリング状の固定ねじ１２より構成され、シンクＳの排水口の上部に防水シール１３を挟み、下部に支持板１１を挟んで水密状態に取付けられる。排水口部材１０の下端は水や生ごみを案内するパイプ状部１０ａとなっており、上端開口部が生ごみ投入口１０ｂとなっている。この生ごみ投入口１０ｂには合成樹脂製の目皿５および止水蓋５Ａが装着可能となっている。図２は、生ごみ投入口１０ｂに目皿５および止水蓋５Ａが共に装着された状態を示しており、図３は止水蓋５Ａを外した状態を示している。目皿５には、シンクＳ内の水を本体ケーシング２１に流すための複数の開口５ａが形成されている。

ディスポーザ本体２は固定部材１に防振ゴム２２を介して連結されるものであり、破砕機構４を収容した本体ケーシング２１を備えている。そして、本体ケーシング２１の内部空間に破砕室２４が形成されると共に、破砕室２４内の破砕機構４の下方に排出室２５が形成されている。破砕室２４は底面が傾斜しており、破砕された生ごみが排水管６に流れやすいように形成されている。

防振ゴム２２は略筒状をしており、上下の円筒状の取付部２２ａが本体ケーシング２１および排水口部材１０の下端のパイプ状部１０ａの各外周囲に嵌り込むことで、固定部材１に対して本体ケーシング２１の僅かな相対移動を可能に、水密状態に連結するものであり、中間部は容易に変形可能な薄肉部２２ｂとなっている。防振ゴム２２の上下の取付部２２ａは厚肉に形成され、夫々金属バンド等の締付バンド２２ｃで漏水しないように固定されている。本体ケーシング２１と固定部材１は、防振ゴム２２により連結されることにより、本体ケーシング２１内で発生した振動や駆動モータ３の振動が、固定部材１およびシンクＳへ伝達されることを抑制するようになっている。

防振ゴム２２の内周には飛散防止ゴム１５が嵌合している。この飛散防止ゴムはリング状の上方基部１５ａと、この上方基部から下方に延出する筒状部１５ｂと、上方基部から内方に湾曲して延出する蓋部１５ｃとを有し、蓋部の中心には貫通孔が形成され、蓋部には放射状に多数の切り込みが形成されている。したがって、通常時は破砕室２４の上方開口を蓋部１５ｃが中心の貫通孔を除いて覆っており、生ごみ投入時には蓋部１５ｃは切り込み部分が広がって下方に湾曲して生ごみの投入を可能としており、投入後は閉じる構成となっている。

駆動モータ３は本体ケーシング２１の下部に固定され、鉛直上方に延びる駆動軸３１を備え、この駆動軸３１が本体ケーシング２１の下端を貫通して破砕室２４内に延びており、駆動モータ３により駆動される破砕機構４が袋ナット３２で連結されている。駆動軸３１はＯリング等のシール３３により水密状態となっており、破砕室２４に給水される水が駆動モータ３方向に漏水するのを防止する。駆動モータ３は直流のブラシレスモータが使用されており、このモータは例えば電流値を変えることや、周波数を変更すること、あるいはＰＷＭ信号のデューティを変更することで回転速度を変更できるものであり、従来の交流モータと比較して小型化されている。また、高トルクであるため低速回転時でも十分な駆動力を出力でき、きめ細かな速度制御も可能である。駆動モータ３は後述する位置検出用のホールＩＣを備えている。

破砕機構４は、内歯状の固定歯４１と円盤状のターンテーブル４２とを備えており、このターンテーブル４２の中心部が、駆動モータ３の駆動軸３１の上端に固定されている。ターンテーブル４２の上面には鉛直軸回りに回転可能に支持されたスイングハンマ４３が設けられている。このスイングハンマ４３の支持位置は、ターンテーブル４２の回転によってスイングハンマ４３に遠心力が作用した際に、このスイングハンマ４３の外側端がターンテーブル４２の外周縁付近に位置するように設定されている。スイングハンマ４３は鉛直軸が挿入される支持部に対して、外周の歯部の厚さが大きく形成され、支点に対してアンバランスに支持されている。

一方、固定歯４１は、本体ケーシング２１の内面においてターンテーブル４２に対向する位置に固定されていると共に、その内面に複数の歯４１ａ、４１ａ…が形成されている。そして、本体ケーシング２１の内部空間のうち、破砕機構４の上側が前記破砕室２４として構成されると共に、破砕機構４の下側が破砕した生ごみを排出するための排出室２５として構成されている。なお、スイングハンマは、一つが支持されている例を示したが、１対でもよく、３個以上でもよい。

駆動モータ３の駆動に伴うターンテーブル４２の回転により、破砕室２４内においてスイングハンマ４３と固定歯４１との間で生ごみが破砕され、破砕後の生ごみは固定歯４１とターンテーブル４２との間の隙間から排出室２５に落下されるように構成されている。この隙間は通常１ｍｍ程度、あるいは１ｍｍ以下に設定され、破砕された生ごみの排出時の大きさを決定する。また、本体ケーシング２１の側面下端部には排水管６が接続されており、排出室２５に落下された生ごみは、給水された水と共に排水管６より順次排出されるように構成されている。

排水口部材１０のパイプ状部１０ａの外周には、目皿検出装置（図示せず）を構成するホールセンサ３５，３５が装着されている。また、目皿５には、前記のホールセンサと対向可能な位置に磁石５ｂ，５ｂが内蔵されている。目皿５は生ごみ投入口に嵌合した状態で９０度回転できるように構成され、ＯＦＦ位置で嵌合させ、ＯＮ位置でロックされるように構成されている。目皿検出装置はプラスチック材で形成され、回転ロック機構を有する目皿５が生ごみ投入口１０ｂに嵌合されロックされたのをホールセンサ３５，３５が検出するものであり、生ごみを投入し目皿５をロックさせたことをホールセンサ３５，３５が検出してから、駆動モータ３を回転駆動させて生ごみを破砕するものであり、目皿５が装着されない状態では駆動モータ３を回転させないようにしてある。この構成により、生ごみ投入口１０ｂに誤って手を挿入するのを防止し、破砕中に生ごみが噴出するのを防止している。なお、ホールセンサと磁石は２つずつ設けているが、適宜の数とすることができる。

図１において、流しのシンクＳには混合水栓５０が取付けられ、給湯器からの温水管路６１が温水通路５１に接続され、上水道からの給水管路６２が給水通路５２に接続されている。温水通路５１と給水通路５２は混合バルブ５３に接続され、混合バルブ５３から蛇口まで混合水通路５４が設けられ、蛇口から開口している。混合水栓５０の上部にはハンドル５５が取付けられ、混合バルブ５３を操作して温水と上水を混合し、蛇口から給水することができる。そして、給水管路６２から分岐したバイパス管路６３の途中に電磁弁７０が設けられ、バイパス管路６３はバイパス通路５６を介して混合水通路５４に連通している。したがって、混合バルブ５３を閉じた状態でも、電磁弁７０を開弁することにより蛇口から給水することができる。

ディスポーザＤおよび電磁弁７０は制御装置８０により制御される。制御装置８０には交流の商用電源８１が供給され、ディスポーザＤの駆動モータ３、目皿検出装置の検出コイル３５、および電磁弁７０は制御装置８０に接続され、この制御装置は駆動モータ３の駆動・停止および電磁弁７０の開閉動作を行う。また、制御装置８０は駆動モータ３を低速回転または高速回転させると共に、駆動モータの起動時に短時間間隔で回転速度を変化させる制御を行う。回転速度を変化させる制御とは、例えば低速回転させた後停止させる制御、低速回転させた後反転させる制御等がある。

ここで、図４を参照して、ディスポーザＤの制御装置８０について詳細に説明する。図４は、本実施形態のディスポーザＤの制御装置８０を示す回路図であり、制御装置８０は整流回路９０、電源供給回路１００、マイクロコンピュータ１１０、ドライバ回路１２０、駆動モータ３の駆動部１３０および生ごみの破砕終了の検知部１４０を備えている。駆動モータ３は直流ブラシレス（ＤＣＢＬ）モータであり、３相のステータコイル（巻線）ｕ、ｖ、ｗを有するステータ（図示せず）と、永久磁石を有するロータ（図示せず）とを備え、位置検出用のホールＩＣ（図示せず）から出力される信号が信号線３ａによりドライバ回路１２０に供給されている。

整流回路９０は、ＡＣ商用電源８１を直流電流に整流する回路であり、整流素子９１、チョークコイル９２および電解コンデンサ９３を備えており、整流した電源を電源供給回路１００、駆動モータの駆動部１３０に供給するものである。なお、整流回路９０は簡略化した構成を示しており、ディスポーザの仕様にあわせて適宜の整流回路を用いることができるのは勿論である。

電源供給回路１００は、マイクロコンピュータ１１０、ドライバ回路１２０に必要な電圧に変圧された直流電源を供給するもので、基本的にはＤＣ／ＤＣコンバータ１０１，１０２や３端子レギュレータ１０３から構成されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１はマイクロコンピュータ１１０に、例えば５Ｖの電源電圧を供給し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０２はドライバ回路１２０に、例えば１５Ｖの電源電圧を供給する。

マイクロコンピュータ１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび電気的に書換可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ＲＯＭ）からなる記憶部が内蔵され、コネクタ１１１のＳＷ端子１１２、ＳＷ端子１１３から起動スイッチや目皿検出スイッチ等の信号が入力される。また、マイクロコンピュータ１１０には駆動モータ３の温度情報がＴＥＮＰ−Ｍとして入力され、駆動部１３０のトランジスタの温度情報がＴＥＮＰ−Ｐとして入力される。さらに、マイクロコンピュータ１１０には、駆動モータ３の駆動電流が検知部１４０で検知され、オペアンプ１４１を介して入力され、この駆動電流はドライバ回路１２０にも入力される。この駆動電流は、生ごみの破砕終了を検知するために入力される。

マイクロコンピュータ１１０は、ディスポーザＤの運転制御を含む装置全体の制御を行う制御部であり、ＲＯＭ上の制御プログラムに従い、演算に使用するデータを記憶したメモリを使用して後述するディスポーザＤの駆動モータ３の運転制御を実行し、生ごみの破砕処理を実行する。

マイクロコンピュータ１１０からの制御信号は、ドライバ回路１２０に入力される。この制御信号は例えばＰＷＭ信号が使用される。ドライバ回路１２０はマイクロコンピュータ１１０からの制御信号を受けて駆動モータ３の駆動部１３０に矩形波等の駆動信号を供給する。駆動モータ３の駆動部１３０は、前記のように対となった電界効果型のトランジスタ（ＦＥＴ）１３１，１３２から構成され、ドライバ回路１２０からの駆動信号を受けて駆動モータ３を直流電流により駆動する。駆動モータ３から出力されるＨ−ＳＩＧＮＡＬは、ホールＩＣからの位置検出信号であり、例えば１２０度の矩形波がドライバ回路１２０に供給される。すなわち、マイクロコンピュータ１１０からの運転指令により、ドライバ回路１２０は運転指示され、駆動部１３０のＦＥＴ１３１，１３２のゲートへ駆動信号を出力し、ホールＩＣの信号で回転速度をモニターし、この動作を繰返して駆動モータ３の運転を行う。

なお、ＦＥＴ１３１，１３２は１相分のみ図示しているが実際には３相分必要であり、３相のそれぞれからＵ，Ｖ，Ｗの３つの駆動信号が駆動モータ３に供給される構成となっている。すなわち、ドライバ回路１２０から出力される一方の制御信号ＵＶＷ−Ｈが一方のＦＥＴ１３１のゲートに供給され、他方の制御信号ＵＶＷ−Ｌが他方のＦＥＴ１３２のゲートに供給され、一方のＦＥＴ１３１のドレインが他方のＦＥＴ１３２のソースに接続されている。そして、駆動部１３０のＵ，Ｖ，Ｗ出力が駆動モータ３に供給されている。

他方のＦＥＴ１３２のドレインは検知部１４０を構成する抵抗１４２の一端に接続され、この抵抗１４２の他端は接地されている。これにより、抵抗１４２を流れる電流を抵抗１４２上端に発生する電圧により検知して、この検出信号をドライバ回路１２０に入力すると共に、オペアンプ１４１を介してマイクロコンピュータ１１０に入力する。駆動モータ３の電流変化を検出することで生ごみの破砕の終了時を検知する。すなわち、駆動モータ３の負荷が軽減すると電流が所定値より小さくなることを検出して、破砕室２４に投入された生ごみの破砕終了を検知している。

マイクロコンピュータ１１０には、駆動部１３０のトランジスタの温度情報ＴＥＮＰ−Ｐと駆動モータ３の温度情報ＴＥＮＰ−Ｍが入力され、また動作状態等を示すＬＥＤ１５０が接続されている。マイクロコンピュータ１１０は、通電状態、運転状態、ロック状態等をＬＥＤ１５０の点灯により知らせる共に、温度情報ＴＥＮＰ−Ｍを基に駆動モータ３の温度情報が所定の温度を超えた時や、温度情報ＴＥＮＰ−Ｐを基に駆動部１３０のトランジスタの温度情報が温度を超えた時にＬＥＤ１５０を点灯させる。

なお、ロック状態とは、駆動モータへの過電流保護の目的で点灯するように機能する。マイクロコンピュータ１１０に入力されるリセット信号１５１はディスポーザＤをリセットし、例えば破砕動作を再度実施するとき等に使用する。また、マイクロコンピュータ１１０から出力されるブザー１５２は、例えば破砕が終了したときに鳴動するように設定してある。

前記の如く構成された本実施形態のディスポーザＤの生ごみ破砕方法と、ディスポーザＤの駆動モータの運転制御方法について、図４、図５のフローチャートおよび図６の運転パターン図を参照して説明する。図５は、ディスポーザＤの運転制御を示すフローチャートであり、図中、Ｓはフローの各ステップを示す。本フローは、マイクロコンピュータ１１０により実行され、マイクロコンピュータ１１０の制御信号を受けた各駆動部により駆動される。本実施の形態では、ディスポーザＤは起動時に回転数を変化させる制御手段を備えることを特徴とするものである。本実施の形態では、図５に図示されていないが、固定部材１の生ごみ投入口１０ｂから生ごみを投入して目皿５が装着されたことを受けて駆動モータ３の制御を開始する。

流しのシンクに固定された生ごみ投入口１０ｂから生ごみを投入し、起動スイッチ（図示せず）を閉じると電磁弁７０が開いて蛇口から給水する（ステップＳ１）。給水が所定時間行われる間、モータウェイト状態（ステップＳ２）で給水され、ディスポーザＤを起動する。次いで、ステップＳ３で駆動モータ３は制御装置８０からの信号で例えば８００ｒｐｍの低速回転（ｎ１）を開始し、低速回転を０．５秒間実施した後、駆動モータを停止させ、さらにステップＳ４でモータ停止を１秒間継続する。

次いで、ステップＳ５で前記駆動モータ回転および駆動モータ停止が所定回数（ここでは４回）繰返されたか否かを判別し、駆動モータ回転および停止が所定回数繰返されていれば、ステップＳ６に進み、繰返されていなければ前記ステップＳ３に戻って所定回数になるまで前記処理を繰返す。このように、低速回転をさせて停止させるという動作を例えば４回繰返す（図６、Ｓ３〜Ｓ５）。このように駆動モータ３を低速回転して停止させる動作を繰返すことにより、生ごみは微量だけ破砕されると共に、均されてターンテーブル上に平坦に載置された状態となる。本例では、駆動モータ回転および停止の例を示したが、停止後又は停止に代えて逆回転する態様でもよい。

ステップＳ６では、駆動モータを１０００ｒｐｍ程度の低速回転（ｎ２）で２０秒間連続回転させる。この低速回転のあと、ステップＳ７で例えば１０００〜２０００ｒｐｍへ３秒間程度で加速し、その後ステップＳ８で例えば２０００ｒｐｍ程度の回転数（ｎ３）で高速回転を行う。この高速回転は、破砕が終了するまで行う。生ごみの破砕が終了したときの検知は、駆動モータ３を作動させるＦＥＴ１３１，１３２のコレクタ電流を検出して行う。破砕が終了すると負荷が減るため抵抗１４１を流れる電流値が減少し、この電流変化で破砕終了を判定する。

次いで、ステップＳ９で運転時間が１２０秒以内かを判別し、ステップＳ９で１２０秒以内のときは終了検知を開始する。検知状態が連続２秒続いたときにステップＳ１０で終了バッファ処理を実施し、ステップＳ１１で例えば５秒後に駆動モータを停止する。ステップＳ１２で駆動モータ３の停止後、５秒経過すると電磁弁７０を閉じる。この処理フローにより、ステップＳ１〜Ｓ８までの処理は、運転時間が最大で１２０秒を超えないように制御され、ステップＳ９で１２０秒を超えたときにはステップＳ１１で駆動モータを停止してステップＳ１２で電磁弁７０が閉じられる。

ステップＳ１３では、目皿スイッチＯＦＦを検出し、ステップＳ１４で目皿スイッチがＯＦＦの場合、すなわち目皿５が外された場合は駆動モータ３を緊急停止して本フローを終了する。また、前記ステップＳ１３で目皿スイッチＯＦＦを検出しない場合はステップＳ１２からそのまま本フローを終了する。これにより、前記した各工程で、ステップＳ１からステップＳ１２の間に、目皿が外されると目皿スイッチがＯＦＦとなり、駆動モータ３を緊急停止させる。この際、駆動モータ３の駆動部１３０において、ＦＥＴ１３１，１２２を瞬間的に短絡させて回生ブレーキとして機能させ、速やかに停止させる構成となっている。

このように、本実施形態の処理フローでは、駆動モータ３を低速で極短時間（１秒以内程度）回転させて停止させる動作を複数回繰返す（ステップＳ３〜Ｓ５）ことにより、生ごみを破砕室２４内で均すことができる。このように均された生ごみはターンテーブル４２上で平坦な状態となり、次工程の低速破砕運転（ステップＳ６）で生ごみのアンバランスによる振動や騒音の発生を抑制することができる。また、破砕の前の均し運転は、低速破砕および高速本破砕の準備段階で生ごみを均等な状態とするものであり、本格的な破砕や終了検知は低速および高速の破砕運転で実施する。

このように動作するディスポーザＤは、起動時から一気に高速回転する従来のディスポーザと比較して、先ず低速で回転数を変えながら均し運転を行うため初期破砕と共に生ごみの偏りを防止することができる。初期破砕（ステップＳ３〜Ｓ６）では破砕量が微量であり、給水と共に徐々に排出するため、急激な排出は行われない。また、低速回転で回転と停止を繰返すため騒音や振動の発生が少なく、破砕機構４のターテーブル４２上の生ごみの偏心を均すことができ、次の低速破砕（ステップＳ６）や高速本破砕（ステップＳ８）に対する準備段階となる。

次の低速破砕（ステップＳ６）では、駆動モータ３を低速回転させて破砕機構４により生ごみを破砕するステップであり、前記のステップで投入された生ごみは均されているため、騒音や振動が低い状態で運転することができる。この低速破砕は、前記の均し工程で均された生ごみが外周側から徐々に破砕され、破砕された生ごみの排出量が少なく徐々に排出されるため、配水管６およびその下流側の排水管路で破砕された生ごみが滞留することが回避される。この低速破砕は予め設定された時間、本実施形態では２０秒程度だけ運転される。

さらに、高速本破砕（ステップＳ８）では、低速破砕の２０秒間で徐々に破砕した残りの生ごみを本格的に破砕するもので、生ごみは予備破砕で小片化されているため、破砕機構４を高速回転させても大きな騒音を発生せず、振動自体も低いレベルになる。また、事前の均し運転や低速破砕運転で既に少量の生ごみが排出されているため、高速本破砕運転の排出量は減っており、破砕された生ごみが一気に排出室２５から排水管６へ排出されることはない。

このように、生ごみの破砕を駆動モータ３の低速回転による低速破砕と、高速回転による高速破砕の２段階で行うため、効率の良い生ごみの破砕が低騒音、低振動で実施できる。また、破砕された生ごみが一気に排出されず、均し運転、低速破砕運転、高速本破砕運転と行われ、給水された水と共に徐々に排出されるので排水管路での滞留が防止される。そして、このディスポーザＤを使用したシステム全体を滞留等の不都合がないように運用することができる。

つぎに、本発明の他の実施形態を図７に基づき詳細に説明する。図７は本発明に係るディスポーザの生ごみ破砕方法と、その駆動モータの運転制御方法の他の実施形態を示す運転パターン図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に対し、最初に実施する駆動モータの回転速度を変化させて回転させるステップである均し運転のパターンが異なることを特徴とするものである。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図７において、この実施形態のディスポーザの駆動モータの運転制御方法では、均し運転は短時間低速で正転させた後、短時間低速で反転させ、この動作を数回繰返したあと低速の破砕を行い、さらに高速の本破砕を行うように制御するものである。この場合は、駆動モータ３により回転される破砕機構４のターンテーブル４２は短時間正転したあと、短時間反転するため、ターンテーブル４２上に投入された生ごみを破砕に先立って平坦な状態に均すことができ、しかも正転、反転を繰返すため、より短時間で生ごみを平坦に均すことができる。このあと前記した実施形態と同様に、駆動モータ３を低速回転させて低速破砕するステップと、高速回転させて高速破砕するステップの２段階の破砕処理により、破砕された生ごみが排水管６から一度に多量に排出されることがないため、排水管路での滞留を防止できる。

なお、図示していないが、均し運転は、所定時間低速回転（例えば８００ｒｐｍ、１秒以内）したあと、さらに低速（例えば数１００ｒｐｍで１秒以内）で回転させる等、回転速度を変更するように構成することができ、この動作を数回繰返すようにしてもよい。また、均し運転は、所定時間低速回転（例えば５００ｒｐｍ、１秒以内）したあと、さらに低速（例えば数１００ｒｐｍで１秒以内）で反転させる等、種々の組み合わせをすることができる。このように、均し運転の回転数、回転時間、停止時間は適宜変更できるものである。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、ディスポーザは電磁弁を開閉することで破砕時に自動給水する例を示したが、手動で混合水栓を開く場合でも適用できるものである。すなわち、主導給水でも排水管路内での破砕生ごみの滞留を確実に防止することができる。

駆動モータとして、電流値を変えることで回転数を変える例を示したが、入力周波数を変えることで回転数を変更する例等、適宜変更できる。破砕機構のハンマーは１個使用した例について述べたが、２個のハンマーを備える例や、３個以上のハンマーを備えるように構成してもよい。シンクに固定された固定部材とディスポーザ本体との連結の例として連結機構を用いた例を示したが、連結機構がなく円筒状の防振ゴムのみで連結するように構成してもよい。

本発明に係るディスポーザの一実施形態の取付状態を示す概略構成図。 図１のディスポーザの要部構成を示す断面図。 図２のディスポーザの要部平面図。 ディスポーザの駆動モータの制御手段を示す回路図。 動作説明のためのフローチャート。 動作説明のための運転パターン図。 本発明に係るディスポーザの他の実施形態を示す運転パターン図。

符号の説明

Ｄ：ディスポーザ、３：駆動モータ（直流ブラシレスモータ）、４：破砕機構、５：目皿、６：排水管、３５：検出コイル、５０：混合水栓、７０：電磁弁、８０：制御装置（制御手段）、９０：整流回路、１００：電源供給回路、１１０：マイクロコンピュータ、１２０：ドライバ回路、１３０：駆動モータの駆動部、１４０：破砕終了の検知部、Ｓ３〜Ｓ５：生ごみを均すステップ、Ｓ６：生ごみを低速破砕するステップ、Ｓ８：生ごみを高速破砕するステップ

Claims (6)

1. 破砕機構を備えたディスポーザにより生ごみを破砕し、給水された水と共に排出するディスポーザの生ごみ破砕方法であって、
   前記破砕機構により前記生ごみを均すステップと、前記均された生ごみを低速破砕するステップと、さらに前記生ごみを高速破砕するステップとを備えることを特徴とするディスポーザの生ごみ破砕方法。
2. 駆動モータに連動する破砕機構により生ごみを破砕し、給水された水と共に排出するディスポーザの駆動モータの運転制御方法であって、
   前記駆動モータを起動時に短時間間隔で回転速度を変化させて回転させるステップと、次いで低速回転させるステップと、そのあと引き続いて高速回転させるステップとを備えることを特徴とするディスポーザの駆動モータの運転制御方法。
3. 前記回転速度を変化させて回転させるステップは、前記駆動モータを回転させた後、停止させる動作を繰返すことを特徴とする請求項２に記載のディスポーザの駆動モータの運転制御方法。
4. 前記回転速度を変化させて回転させるステップは、前記駆動モータを回転させた後、反転駆動させる動作を繰返すことを特徴とする請求項２に記載のディスポーザの駆動モータの運転制御方法。
5. 駆動モータに連動する破砕機構により生ごみを破砕し、給水された水と共に排出するディスポーザであって、
   前記駆動モータを起動時に短時間間隔で回転速度を変化させて回転させ、次いで低速回転させ、そのあと高速回転させる制御手段を備えることを特徴とするディスポーザ。
6. 前記駆動モータは、直流モータであることを特徴とする請求項５に記載のディスポーザ。

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