JP2000189926A - 厨芥処理機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱室から凝縮室にスムーズに気体を流すこ
とができると共に、加熱室内に高温の気体を戻すことに
より厨芥の乾燥効率を高める。 【解決手段】 厨芥処理機は、生ごみ等の厨芥を加熱す
る加熱部１０と、加熱部と連通され厨芥から発生した水
蒸気を含む気体を冷却する凝縮部２０と、凝縮部で凝縮
された水を外部に排水する遮断排水部３０と、凝縮部の
下流側と加熱部とを連通すると共にその一部に熱交換部
４４が設けられている返還管４１と、加熱部と凝縮部間
に設けられて、加熱部から凝縮部に水蒸気を送ると共
に、凝縮部側から加熱部側の方向に気体を流すファン４
２とを備えている。凝縮部で冷却された気体を、熱交換
部において、加熱部から凝縮部に送られる凝縮前の高温
の気体を利用して効率良く加熱し、加熱部に送ることが
できるので、生ごみ乾燥性能を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生ごみ等の厨芥を
乾燥処理する厨芥処理機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の厨芥処理機としては、生
ごみ等の厨芥を乾燥状態にして腐敗しないようにすると
共に、処理中に発生する臭い成分を脱臭処理するものが
知られている。このような厨芥処理機は、厨芥を加熱し
て発生した水蒸気を脱臭して排出するような構造になっ
ている。

【０００３】ところで、生ごみは、主にキッチンで発生
することから、厨芥処理機を室内に設置すると使い勝手
がよいが、それにより、臭気の発生、水蒸気の排出によ
る湿度の上昇、熱源による室温の上昇といった室内環境
を悪化させる要因がもたらされるため、厨芥処理機の室
内設置が困難であった。これに対し、厨芥を加熱する加
熱室と、水蒸気を冷却して凝縮させる凝縮室とを備え、
厨芥を加熱することにより発生する水蒸気により加熱室
と凝縮室との連通する空間に存在する気体を押し出した
状態でこの空間を密閉し、水蒸気の凝縮量を多くするこ
とでこの密閉された空間（以下、密閉空間と記す）内を
負圧にして乾燥処理することが考えられる。

【０００４】このように密閉空間を負圧にすることによ
り、ふた等のシール部分からの臭気漏れを防止できると
共に、水蒸気の沸点を低下させて加熱量を低減させるこ
とができる。しかも、厨芥から発生した臭いの成分を凝
縮した水と共に下水管等のような外部排水機構に排水す
ることにより、臭気や水蒸気を室内に排出しなくてもよ
いので、厨芥処理機を室内で使用することができる。こ
の厨芥処理機においては、水蒸気により空間内の気体を
押し出して密閉後の気体の大部分を水蒸気にすることに
より、凝縮室で気体を冷却した際の体積収縮率を高くで
きるので、加熱室で発生した水蒸気を凝縮室内にスムー
ズに流すことができると考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、実際には厨
芥処理機の取扱いや構造やコストの面で加熱室と凝縮室
との連通する密閉空間の真空度を高めることは困難であ
り、密閉空間内にはかなりの気体が残存することにな
る。そのため、凝縮室には冷却された後の気体がそのま
ま残り、加熱室から凝縮室への水蒸気のスムーズな流れ
が妨げられることになる。従って、加熱室での水蒸気の
発生効率が悪くなり、良好な乾燥性能が得られなくなる
という問題がある。

【０００６】また、上記厨芥処理機においては、凝縮室
から加熱室に戻される気体が凝縮室で冷却されたままの
状態であるため、加熱室に戻された気体による加熱室内
の生ゴミ等の厨芥の乾燥性能が低下することになる。

【０００７】本発明は、上記した問題を解決しようとす
るもので、加熱室から凝縮室にスムーズに気体を流すこ
とができると共に、加熱室内に高温の気体を戻すことに
より厨芥の乾燥効率を高めることができる厨芥処理機を
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】上記目的を達成するため
に上記請求項１に係る発明の構成上の特徴は、生ごみ等
の厨芥を加熱する加熱部と、加熱部と連通され厨芥から
発生した水蒸気を含む気体を冷却する凝縮部と、凝縮部
で凝縮された水を外部に排水する排水部と、凝縮部で冷
却した気体を加熱部に強制的に送り返す返還手段と、返
還手段により加熱部に送り返す気体を、加熱部から凝縮
部に送られる水蒸気を含む気体の熱により加熱する熱交
換手段とを設けたことにある。

【０００９】上記のように請求項１に係る発明を構成し
たことにより、加熱部にて生ごみ等の厨芥を加熱して厨
芥に含まれる水分を蒸発させ、加熱部と連通する凝縮部
で気体を冷却して水蒸気を凝縮させる。さらに、凝縮部
で冷却した気体を返還手段により強制的に加熱部に送り
返すことにより、加熱部内の水蒸気を多く含んだ気体を
凝縮部にスムーズに送ると共に、凝縮部で冷却されて水
蒸気の含有量が大幅に少なくなった気体を再び加熱部に
送り返すようになっている。そのため、厨芥に含まれる
水分を効率よく蒸発させることができると共に、その水
蒸気を効率よく凝縮させることができる。また、厨芥か
ら発生した臭気のほとんどを、凝縮した水と共に排水部
から厨芥処理機の外部の下水管等に排水することができ
る。さらに、本発明によれば、熱交換手段によって、凝
縮部で冷却した気体を、加熱部から凝縮部に送られる凝
縮前の水蒸気を含む高温の気体の熱により効率よく加熱
することができ、加熱された高温の気体を加熱部に戻す
ことができる。

【００１０】また、上記請求項２に係る発明の構成上の
特徴は、生ごみ等の厨芥を加熱する加熱部と、加熱部と
連通され厨芥から発生した水蒸気を含む気体を冷却する
凝縮部と、凝縮部で凝縮された水を外部に排水する排水
部と、凝縮部で冷却した気体を加熱部に強制的に送り返
す返還手段と、返還手段の一部に設けられて、凝縮部の
凝縮熱により加熱部に送り返す気体を加熱する熱交換部
とを設けたことにある。

【００１１】上記のように請求項２に係る発明を構成し
たことにより、上記請求項１の発明と同様に、加熱部内
の水蒸気を多く含んだ気体を凝縮部にスムーズに送ると
共に、凝縮部で冷却されて水蒸気の含有量が大幅に少な
くなった気体を再び加熱部に送り返すようになっている
ため、厨芥に含まれる水分を効率よく蒸発させることが
できると共に、その水蒸気を効率よく凝縮させることが
できる。さらに、本発明によれば、凝縮部において冷却
されて加熱部に送り出される気体を、熱交換部により凝
縮部の凝縮熱を利用して効率よく加熱することができ、
加熱された高温の気体を加熱部に戻すことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明すると、図１は、同実施形態に係るキッチ
ン等室内に設置される厨芥処理機の概略構成を示したも
のである。厨芥処理機は、生ごみＡを加熱する加熱部１
０と、加熱部１０からの生ごみＡから発生した水蒸気を
凝縮させる凝縮部２０と、凝縮部２０と外部の下水管Ｇ
とを連通して排水すると共に溜め水の状態に応じて通気
を遮断する遮断排水部３０と、凝縮部２０で冷却した気
体を再び加熱部１０に送り返す返還手段４０とを備えて
いる。

【００１３】加熱部１０は、生ごみＡを貯留する処理槽
１２を収容する断熱密閉構造の加熱室１１と、処理槽１
２を加熱するヒータ１３とを備えている。加熱室１１の
一側面には、処理槽１２を出し入れするための開口を開
閉する蓋１４が設けられている。ただし、蓋１４につい
ては、加熱室１０の上面に設けるようにしてもよい。

【００１４】凝縮部２０は、フィンチューブ式の熱交換
器２２により構成されており、その上流側は連通管２１
によって加熱室１０の上端部に連通されており、また下
流側は連通管２３を介して上記遮断排水部３０及び返還
手段４０に接続されている。

【００１５】遮断排水部３０は、水を溜めるタンク３１
と、上記連通管２３の下端に接続されてタンク３１の底
面に臨んで垂下し凝縮部２０からの水を下方に流す凝縮
水排出管３２と、タンク３１の上部側面と下水管Ｇとを
連通してタンク３１内の所定水位ｂを越えた分の水を下
水管Ｇに排水する排出管３３とを備えている。

【００１６】返還手段４０は、連通管２３の下端から分
岐して加熱室１１の側壁に接続されて凝縮部２０と加熱
部１０とを連通させる返還管４１と、上記連通管２１に
介装されたファン４２とにより構成されている。ファン
４２は、加熱室１１内の気体を凝縮部２０に流すと共
に、凝縮部２０で冷却された気体を加熱室１０の方向に
強制的に流すものである。また、返還管４１の加熱部１
０側の端部には、加熱室１０内の生ごみＡに向けて気体
を噴射するノズル４３が設けられている。

【００１７】そして、返還管４１の中間部分には、連通
管２１のファン４２の下流側と凝縮部２０との間に、フ
ィン付き部分２１ａを囲んで熱交換部（熱交換手段）４
４が介装されている。熱交換部４４は、上流側（凝縮部
側）から流入する凝縮部２０で冷却された気体を、加熱
室１１からの水蒸気を含む気体の熱で加熱することによ
り、高温にされた状態で下流側（加熱部側）に流出させ
るようになっている。なお、熱交換部４４は、フィンを
設けない連通管部分を囲むものでもよく、二重管構造に
なっているものであってもよい。また、熱交換部として
は、連通管２１に管を巻き付けたタイプのものや連通管
の一部を囲むものであってもよい。なお、熱交換部４４
は、その熱交換程度により凝縮部の一部として作用す
る。

【００１８】つぎに、上記のように構成した厨芥処理機
の動作について説明する。加熱室１０内に挿入された処
理槽１２内に生ごみＡが投入され、蓋１４が閉じられた
後、ヒータ１３による加熱が開始され、生ごみＡの処理
が行われる。乾燥処理開始時点では、加熱室１１、凝縮
部２０及び各管内は大気圧になっているため、図２
（ａ）に示すように、タンク３１内の水位と、凝縮水排
出管３２の水位は同一になっている。

【００１９】加熱により処理槽１２及び加熱室１１内の
温度が上昇して生ごみＡに含まれる水分が蒸発すると共
に、加熱室１１内の空気が膨張するので、加熱室１１内
が加圧される。加熱室１１内の圧力上昇は、凝縮水排出
管３２内の水に伝わり、凝縮水排出管３２内の水面が押
し下げられる。凝縮水排出管３２内の水面が管の先端
（下端）に達すると、図２（ｂ）に示すように、凝縮水
排出管３２の先端から加熱室１１内の空気の一部がタン
ク３１内に排出され、加熱室１１内の圧力上昇が止ま
る。すなわち、加熱室１１内の圧力上昇は、タンク３１
内の水位差ｈ_１によって制限される。

【００２０】一方、ヒータ１３により加熱を開始してか
ら所定時間が経過すると、連通管２１に設けたファン４
２の作動が開始され、加熱室１１内の水蒸気を多く含ん
だ気体は凝縮部２０に流れて熱交換器２２を通過する際
に冷却され、返還管４１を通って加熱室１１内に送り返
される。その際、加熱室１１から熱交換器２２に送られ
た気体は冷却されて露点が下がるため、気体に含まれた
水蒸気が凝縮して水となり、連通管２３及び凝縮水排出
管３２内を流下してタンク３１内に流れ落ちる。

【００２１】加熱室１１は、タンク３１内に溜まってい
る凝縮水により大気と遮断されているため、水蒸気の凝
縮により加熱室１１及び凝縮部２０を含む密閉空間の気
圧が徐々に低下し、大気圧より低くなるとタンク３１内
の水が凝縮水排出管３２内に吸引され、図２（ｃ）に示
すように、凝縮水排出管３２の水位がタンク３１内の水
位より上昇する。また、加熱室１１内が負圧となること
により、加熱室１１内の水蒸気の沸点が低下し、低い温
度で水分を蒸発させることができ、また臭い成分を加熱
室１１と蓋１４との隙間から外部に漏れにくくさせるこ
とができる。さらに、厨芥から発生した臭い成分は、そ
のほとんどが凝縮水に溶け込むので、凝縮水と共に排出
される。

【００２２】そして、凝縮部２０において水蒸気の含有
量が少なくなった気体は、返還管４１を流れる際に熱交
換部４４に流入し、フイン付き部分２１ａ内を流通する
加熱部１０からの凝縮前の水蒸気を含む高温の気体の熱
により加熱されて、ノズル４３により処理槽１２内の生
ごみＡに噴射される。このように、熱交換部４４で高温
に加熱された相対湿度の低下した気体を生ごみＡに直接
噴射することで、生ごみＡに含まれる水分の蒸発が促進
される。また、高温の気体の流通により返還管４１内の
結露も防止される。さらに、熱交換部４４を設けること
により、加熱部１０からの高温気体の熱を有効に利用で
きる。

【００２３】一方、タンク３１には、凝縮部２０から流
下しつづける凝縮水が溜まっていくが、タンク３１内の
水が所定水位ｂを越えた分は下水管Ｇに流れるため、水
が増え過ぎることはない。また、凝縮水排出管３２内と
タンク３１内の水位との水位差は密閉空間内と下水管Ｇ
内との圧力差により決まるため、密閉空間内の圧力が負
圧値となっている状態では、図１に示すように、最終的
に凝縮水排出管３２内の水位ｃはタンク３１内の所定水
位ｂより高い水位で安定する。

【００２４】なお、密閉空間内の圧力が大気圧を大幅に
下回って降下する場合には、凝縮水排出管３２内の水位
が上昇すると共に、タンク３１内の水位が下降してい
き、タンク３１内の水が水位aまで下降すると、図２
（ｄ）に示すように、タンク３１内の気体が凝縮水排出
管３２内に吸入される。従って、密閉空間内の圧力は、
水位差ｈ_１に基づく凝縮水排出管３２とタンク３１内と
の水位差ｈ_２により決まる所定値までしか低下しない。

【００２５】以上に説明したように、本実施形態の厨芥
処理機によれば、凝縮部２０の熱交換器２２で冷却した
気体を加熱室１１に送り返すための返還管４１を設け、
密閉空間内の気体をファン４２により強制的に循環させ
ることで、水蒸気を多く含んだ気体を熱交換器２２に流
すと共に、熱交換器２２で冷却されて水蒸気の含有量が
少なくなった気体を再び加熱室１１に送り返すことがで
きる。そのため、生ごみＡに含まれる水の蒸発及び発生
した水蒸気の凝縮を効率よく行うことができ、厨芥処理
機の生ごみ乾燥性能を高くすることができる。

【００２６】さらに、返還管４１を介して加熱室１１に
送られる気体を返還管４１の一部に設けた熱交換部４４
によって加熱し、この加熱された高温かつ相対湿度の低
い気体を生ごみＡに直接噴射することにより、生ごみＡ
に含まれる水分の蒸発を促進させることができ、生ごみ
の乾燥性能を一層高めることができる。また、高温の気
体が流通することにより、返還管４１において水蒸気が
結露することを防止できる。さらに、加熱室１１からの
高温の気体を、凝縮部２０で冷却された気体の加熱に有
効に利用できることにより、装置全体において熱の有効
利用を図ることができると共に、別途気体加熱用のヒー
タを設ける必要もないので、装置コストを安価にするこ
とができる。

【００２７】また、タンク３１に溜まった水により、凝
縮水排出管３２からタンク３１への気体の連通する流路
を遮断する簡易な構造とすることにより、複雑な機構の
電磁弁等の開閉弁を用いることなく加熱室１１及び凝縮
部２０を含む空間を外部に対して密閉することができ
る。そのため、厨芥処理機を安価にかつ故障の無い構成
とすることができ、しかもタンク３１の水が所定水位ｂ
を越えた分は下水管Ｇに流れるため、密閉空間を維持し
つつ排水することができる。また、凝縮水排出管３２と
タンク３１との水位差により密閉空間内の圧力範囲を調
整することができるため、密閉空間内が高圧となること
による加熱効率の低下や臭い成分の漏れを防ぐことがで
きると共に、低圧となることによるタンク３１からの水
の逆流を防止できる。

【００２８】また、厨芥処理機を、加熱した生ごみＡか
ら発生した水蒸気を凝縮して臭気と共に排水する構造と
したことにより、臭気漏れや湿度上昇を防止できるた
め、室内環境の悪化を防止できる。さらに、加熱室１１
内が負圧となることで、蓋１４等との隙間からの臭気漏
れを防ぐことができるため、装置のシール性能を不必要
に高くすることもなく、しかも沸点が低下して低い温度
で乾燥処理を行うことができるため、加熱に要する消費
電力を低減させることができると共に、室内の温度上昇
を抑制することができる。さらに、加熱室１１内を負圧
にするために真空ポンプ等の高価な装置を設ける必要が
なく、さらに脱臭装置や水蒸気排出装置等を設ける必要
も無いため、厨芥処理機の構造を簡易にすることがで
き、そのコストを低減することができる。

【００２９】つぎに、遮断排水部の変形例について、図
３により説明する。変形例においては、遮断排水部５０
をＳ字管を用いることにより構成したものである。すな
わち、遮断排水部５０は、凝縮部２０の連通管２３に設
けたファン４６の高圧側に連結されて、凝縮された水を
下方に流す下り管部５１と、下り管部５１から一旦上が
る上り管部５２と、上り管部５２から再び下り下水管Ｇ
に連通する排水管部５３とからなる。このＳ字管のサイ
フォン効果により、遮断排水部５０においても、上記遮
断排水部３０によって得られる作用効果と同様の作用効
果を得ることができる。なお、図３において、ファン４
６を連通管２１の途中に設けても良い。

【００３０】つぎに、凝縮部の変形例について、図４に
より説明する。変形例においては、凝縮部６０を、フィ
ンチューブ式の熱交換器２２を用いる代わりに、図４に
示すように、複数のパイプ６１を任意の傾きをもって並
設した構造としたものである。これにより、上記実施形
態に示した凝縮部２０と同様に、加熱室１１からの気体
に含まれる水蒸気を凝縮させることができる。さらに、
この凝縮部６０においては、返還管７１に介装された熱
交換部７２が、パイプ６１を囲む構成にされており、凝
縮部６０を通過して加熱室１１に送り返す気体を熱交換
部７２を通すことにより、熱交換部７２を通過する気体
を凝縮部６０の凝縮熱によって加熱することができる。
その結果、加熱室１１に送る気体の加熱に、凝縮部６０
の凝縮熱を有効に利用できる。

【００３１】なお、本実施形態では、ファン４２をヒー
タ１３による加熱を開始してから所定時間経過後に作動
させるようにしたが、これに限らず、例えば熱交換器２
２内の温度、処理槽１２の温度、加熱室１１内の温度や
湿度や圧力等、あるいは遮断排水部３０における水位を
検出し、それらの検出値に基づいて作動させるようにし
てもよく、またヒータ１３による加熱と同時に作動させ
るようにしてもよい。

【００３２】また、生ごみＡの加熱は、ヒータに限ら
ず、ガスバーナや高周波等の加熱手段を用いて行われて
もよい。さらに、本実施形態では、加熱室１１及び凝縮
部２０を含む空間を密閉状態にすると共に負圧にした
が、負圧にしない構成としてもよく、密閉状態にしない
構成としてもよい。なお、上記実施形態に示した厨芥処
理機については、一例であり、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲においては、種々の形態で実施することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】上記請求項１の発明によれば、加熱部内
の水蒸気を多く含んだ気体を凝縮部にスムーズに流すと
共に、凝縮部で冷却されて水蒸気の含有量が大幅に少な
くなった気体を再び加熱部に送り返すことにより、厨芥
に含まれる水分を効率よく蒸発させることができると共
に、その水蒸気を効率よく凝縮させることができるた
め、乾燥性能を高めることができる。さらに、返還手段
によって強制的に加熱部に送り返される気体を、熱交換
手段により、加熱部から凝縮部に送られる凝縮前の水蒸
気を含む高温気体の熱を利用して加熱することができる
ため、この加熱された高温かつ相対湿度の低い気体を生
ごみ等の厨芥に直接噴射することにより、厨芥に含まれ
る水分の蒸発を促進させることができ、厨芥処理機の乾
燥性能を一層高めることができる。また、高温の気体の
流通により、返還手段において水蒸気が結露することを
防止できる。さらに、加熱部からの高温気体を、凝縮部
で冷却された気体の加熱に有効に利用できることによ
り、装置全体において熱の有効利用を図ることができ
る。

【００３４】また、請求項２の発明によれば、返還手段
によって強制的に加熱部に送り返される気体を、熱交換
部によって凝縮部の凝縮熱を利用して加熱することによ
り、厨芥に含まれる水分の蒸発を促進させることがで
き、厨芥処理機の乾燥性能を一層高めることができると
共に、凝縮部から発生する凝縮熱を、気体の加熱に有効
に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である厨芥処理機を示す構
成図である。

【図２】遮断排水部の動作を説明する説明図である。

【図３】遮断排水部の変形例を示す構成図である。

【図４】凝縮部の変形例を示す構成図である。

【符号の説明】

１０…加熱部、１１…加熱室、１２…処理槽、１３…ヒ
ータ、２０…凝縮部、２１…管、２２…熱交換器、２３
…管、３０…遮断排水部、３１…タンク、３２…凝縮水
排出管、３３…排出管、４０…返還手段、４１…返還
管、４２…ファン、４３…ノズル、４４…熱交換部、４
６…ファン、７１…返還管、７２…熱交換部、Ａ…生ご
み、Ｇ…下水管。

フロントページの続き (72)発明者 昆野 貴裕 名古屋市瑞穂区桃園町６番23号 パロマ工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D004 AA03 AB01 CA22 CA42 CB04 CB32 CB36 CB43 CB44

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生ごみ等の厨芥を加熱する加熱部と、 該加熱部と連通され前記厨芥から発生した水蒸気を含む
   気体を冷却する凝縮部と、 該凝縮部で凝縮された水を外部に排水する排水部と、 前記凝縮部で冷却した気体を前記加熱部に強制的に送り
   返す返還手段と、 該返還手段により前記加熱部に送り返す気体を、前記加
   熱部から前記凝縮部に送られる前記水蒸気を含む気体の
   熱により加熱する熱交換手段とを設けたことを特徴とす
   る厨芥処理機。
2. 【請求項２】 生ごみ等の厨芥を加熱する加熱部と、 該加熱部と連通され前記厨芥から発生した水蒸気を含む
   気体を冷却する凝縮部と、 該凝縮部で凝縮された水を外部に排水する排水部と、 該凝縮部で冷却した気体を前記加熱部に強制的に送り返
   す返還手段と、 該返還手段の一部に設けられて、前記凝縮部の凝縮熱に
   より前記加熱部に送り返す気体を加熱する熱交換部とを
   設けたことを特徴とする厨芥処理機。