JP2003024906A

JP2003024906A - 廃棄物処理装置及び廃棄物の処理方法

Info

Publication number: JP2003024906A
Application number: JP2001214452A
Authority: JP
Inventors: Yukio Matsumoto; 雪男松元; Hitoshi Inoue; 仁井上; Takeshi Kimura; 猛木村; Hiroyuki Hagiwara; 宏行萩原; Shinichi Yamanaka; 真一山中; Gozo Matsuura; 剛蔵松浦
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2003-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】廃棄物処理容器を効率よく温めるとともに、
運転効率を向上させることが可能な廃棄物処理装置を提
供する。【解決手段】処理容器１０の周囲に隣接して略閉空間
状の第１の部屋２７と第２の部屋２８を設け、これらの
部屋内に、脱臭部２６により加熱脱臭された排気を通す
排気ダクト２５ｂ，２５ｃを配管する。そして、外気取
り入れ口２９から取り入れた外気を排気ダクト２５ｂの
熱で加熱し、その加熱外気を通気ファン３０にて第２の
部屋２８に通気することで処理容器１０を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物の分解処理
を行う廃棄物処理装置及び廃棄物の処理方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃棄物（例えば、残飯などの生ご
み）を分解処理する技術として、微生物の力を利用して
廃棄物の分解処理を効率よく行う廃棄物処理装置が知ら
れており、これには、例えば特開２０００−０７９３８
３号公報に開示されているものがある。

【０００３】従来の廃棄物処理装置は、廃棄物処理容器
内の排気を加熱し、酸化脱臭するために脱臭器が配置し
てあり、酸化脱臭された高温の排気を廃棄物処理容器の
下側に設けた熱交換器に流して廃棄物処理容器を加熱し
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。

【０００５】廃棄物処理容器の下側に熱交換器を配置し
て廃棄物処理容器を加熱しただけでは、廃棄物処理容器
内全体に熱を均一に与えられず、そのため廃棄物処理容
器内に温度むらができてしまう結果、微生物の生息温度
がまばらになり、分解処理の効率が低下していた。

【０００６】このように、廃棄物処理容器内の温度が均
一にならないために廃棄物の分解処理が的確に進まない
という問題点があった。

【０００７】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、廃棄
物処理容器を効率よく温めるとともに、運転効率を向上
させることが可能な廃棄物処理装置及び廃棄物の処理方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の廃棄物処理装置にあっては、装置本体の枠体
と、該枠体内に設けられ、廃棄物を処理する処理容器
と、該処理容器からの排気を加熱脱臭する脱臭手段と、
を備えた廃棄物処理装置であって、前記処理容器に隣接
する第１の部屋と、前記処理容器に隣接し、前記第１の
部屋と区画された第２の部屋と、前記第１の部屋に外気
を取り入れる外気取り入れ口と、前記第１の部屋内に配
管され、前記脱臭手段により加熱脱臭された排気を通す
ための管体と、前記管体により加熱された外気を前記第
１の部屋から前記第２の部屋へ導入するための通気口
と、前記通気口から導入された外気を前記第２の部屋か
ら前記処理容器内に導くための吸気口と、を備えたこと
を特徴とする。

【０００９】前記外気取り入れ口から前記吸気口までの
間の外気の流路に、通気ファンを有するとよい。

【００１０】前記通気ファンを前記通気口に有するとよ
い。

【００１１】前記第２の部屋に前記処理容器を加熱する
加熱手段を有するとよい。

【００１２】前記管体は、前記第２の部屋内にも配管さ
れているとよい。

【００１３】前記外気取り入れ口から前記通気口までの
外気の流路が前記管体に沿うとよい。

【００１４】前記第１の部屋は、前記処理容器の外壁に
よって仕切られた空間であるとよい。

【００１５】前記第２の部屋は、前記処理容器の外壁に
よって仕切られた空間であるとよい。

【００１６】前記処理容器は、互いに対向して設けられ
た一対の側壁と、該一対の側壁間に横設された槽部とを
有して構成され、前記第１の部屋は、前記枠体の内壁と
前記側壁によって仕切られた空間であるとよい。

【００１７】前記第２の部屋は、前記枠体の内壁と前記
槽部によって仕切られた空間であるとよい。

【００１８】前記管体は、前記側壁と空隙を介して配管
されるとよい。

【００１９】また、本発明の廃棄物処理装置にあって
は、装置本体の枠体と、該枠体内に設けられ、廃棄物を
処理する処理容器と、該処理容器からの排気を加熱脱臭
する脱臭手段と、を備えた廃棄物処理装置において、前
記処理容器の周囲に隣接して略閉空間状に形成された部
屋と、該部屋内の空気を撹拌するファンと、を有するこ
とを特徴とする。

【００２０】熱を利用して処理される廃棄物を収納する
ための処理容器と、前記処理容器内を前記処理容器の外
部から流体を介して加熱する加熱手段を有するとよい。

【００２１】前記処理容器からの排気を加熱して脱臭す
る脱臭装置をさらに備えるとよい。

【００２２】前記流体は前記脱臭装置の排気で加熱され
るとよい。

【００２３】また、本発明の廃棄物の処理方法にあって
は、熱を利用して処理される廃棄物を収納するための処
理容器内に廃棄物を収納し、前記処理容器の外部から流
体を介して加熱することで、前記処理容器内に収納され
る廃棄物を加熱することを特徴とする。

【００２４】前記流体は処理容器からの排気を加熱しな
がら脱臭する工程を経た排気によって加熱された気体で
あるとよい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この本発
明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される
装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきもので
あり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣
旨のものではない。

【００２６】図１及至図９に基づいて、本発明の実施の
形態に係る廃棄物処理装置を説明する。

【００２７】図１は、本実施の形態に係る廃棄物処理装
置の構成を示す概略斜視図であり、図２は図１のＡ視か
らみた廃棄物処理装置の概略断面図であり、図３は本実
施の形態に係る廃棄物処理装置の外装カバー装着時の概
略斜視図である。

【００２８】図４（ａ）は本実施の形態に係る廃棄物処
理装置の外気通気経路を示す模式図であり、図４（ｂ）
はその変形例の廃棄物処理装置の外気通気経路を模式的
に示す模式図である。

【００２９】また、図５は本実施の形態に係る廃棄物処
理装置の通気経路内の温度変化を説明する模式図であ
り、図６は本実施の形態に係る廃棄物処理装置内の脱臭
部と排気ファンの位置を示す模式図である。

【００３０】また、図７は変形例の廃棄物処理装置の配
管構成を示す模式図、図８は本実施の形態およびその変
形例の廃棄物処理装置の配管構成を示す模式図である。
また、図９は本実施の形態に係る廃棄物処理装置内の温
度分布を示す図である。

【００３１】図１及至図３において、１は動力源の駆動
モーター、２は駆動モーター１の出力軸先端に固定され
た小スプロケット、３は小スプロケット２とかみ合うチ
ェーン、４はチェーン３とかみ合う大スプロケット、５
は廃棄物を撹拌する撹拌部材としての撹拌羽根、６は撹
拌羽根５を回転させる撹拌軸、７は撹拌軸６を支持する
軸受けである。

【００３２】８は廃棄物処理装置を覆う枠体としての外
装部、１０は外装部８内に設けられ廃棄物を処理するた
めの（廃棄物）処理容器である。この処理容器１０は、
互いに対向して設けられた一対の側壁としての処理容器
側板右１３および処理容器側板左１４と、この一対の側
壁間に横設された槽部１０ａとを有して構成される。処
理容器１０の下部（槽部１０ａ）には、処理容器１０を
加熱する加熱手段としての面状ヒーター９が設けられ
る。１１は廃棄物を分解処理させるための基材、１２は
分解処理の状態を検知する基材状態測定センサーであ
る。

【００３３】１５は微生物への酸素の供給と分解処理で
生成する水分と炭酸ガスの通気を行う排気ファン、１６
は処理容器１０内へ外気を取り込む吸気口、１７は処理
容器１０内で発生した炭酸ガスを排出する排気口、１８
は処理容器１０の投入蓋２０に取付けたマグネット、１
９は投入蓋２０に付けたマグネットを検知する投入蓋検
知センサー、２０は投入蓋、２１は廃棄物を投入する投
入口である。

【００３４】２２は全体を制御する制御部、２４は処理
容器１０内から発生する粉塵を取り除く除塵フィルタ
ー、２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ）は処理容器１０内
の排気口と外気を連通する排気ダクト、２６は処理容器
１０から発生する臭気を帯びた空気を触媒ヒーターによ
り加熱し、酸化触媒を用いて脱臭する脱臭手段としての
脱臭部である。

【００３５】２７は廃棄物処理装置を覆う枠体としての
外装部８の内壁（一部）と処理容器１０の外壁としての
処理容器側板左１４とで仕切られて形成された略閉空間
状の第１の部屋、２８は廃棄物処理装置を覆う枠体とし
ての外装部８の内壁（一部）と処理容器１０の外壁とし
ての槽部１０ａとで仕切られて形成された略閉空間状の
第２の部屋、２９は第１の部屋２７を形成する外装部８
の上部に設けた外気の取り入れ口としての外気取り入れ
口、３０は外気取り入れ口から取り入れた外気の流れを
強制的に作る通気ファン、３１は廃棄物処理装置を覆う
枠体としての外装部８の一部である底板である。

【００３６】次に、上述のように構成された廃棄物処理
装置の作用および動作について説明する。

【００３７】処理容器１０は中央に撹拌軸６を有し、中
に基材１１が入っている。基材１１は、生分解し難い繊
維素が主成分のおが屑で、その一粒一粒が多孔質で吸水
性と空隙を有し、かつ粒形が複雑で粒子間にも大きな空
隙が形成されている。この空隙により処理生物への酸素
が供給できることで、廃棄物の分解処理の効率が向上す
る。また、このときの混合物中の廃棄物を分解する処理
生物は、好気性の微生物や菌である。

【００３８】運転中の廃棄物処理装置の投入蓋２０を開
けると、投入蓋２０のマグネット１８を検知していた投
入蓋開閉検知センサー１９は、投入蓋２０が開かれたと
判断し、撹拌状態の時は駆動モーター１が停止する。

【００３９】ここで、投入蓋２０に取り付けたマグネッ
ト１８と投入蓋開閉検知センサー１９とを備える投入蓋
開閉検知手段は、処理容器１０に取り付けた磁気に反応
する磁気センサーで構成されているが、投入蓋２０に突
部を設け、その突部を処理容器１０側に取り付けた光学
センサーで検知しても良い。

【００４０】また、投入蓋開閉検知センサー１９は、本
実施の形態においては、非接触式の磁気検知センサーを
用いているが、機械式マイクロスイッチであってもよ
い。

【００４１】また、投入蓋開閉検知センサー１９の取り
付け位置は、投入蓋２０側あるいは処理容器１０側ある
いは投入蓋２０と処理容器１０のどちらか一方に検知セ
ンサーを取り付け、他方に検知部材を取り付けても可能
である。

【００４２】次に、廃棄物投入後の撹拌運転について説
明する。

【００４３】廃棄物投入後の駆動モーター１による撹拌
運転は、例えば通常は３０分周期の間に５分間だけ撹拌
を行うが、廃棄物が投入された直後は、すぐに撹拌を開
始し、例えば３０分周期の間に１０分間撹拌をすること
で、投入された廃棄物を細かく破砕するとともに基材１
１とまんべんなく混合できる。

【００４４】撹拌は基材１１と廃棄物の混合の効果以外
にも、撹拌することで混合物の温度の一定化と、混合物
中に含まれる水分を積極的に混合物の外部へ飛ばすこと
が可能となることで、混合物の含水率調整効果もある。

【００４５】また、投入された廃棄物は、２４時間以内
で分解処理できることから、廃棄物が２４時間以上投入
されないときは、撹拌サイクルを５分間撹拌の５５分間
停止にすることで、撹拌に要する駆動モーター１への電
力供給を削減でき、省電力化が可能となる。

【００４６】また、本実施の形態において、撹拌羽根５
は、断面が３角形状であり、撹拌軸６に複数等間隔で取
り付けられる構成であるが、撹拌軸６に平板状の撹拌羽
根５を複数等間隔で取り付けても可能である。このほか
にも撹拌軸６に棒状の撹拌棒を複数等間隔で取り付けて
も良い。

【００４７】ここで処理容器１０の断面形状は、基材１
１の全体が均一に軽い作用で撹拌されるように図１に示
すように、ほぼ半円以上の円弧部を有する略Ｕ字形状に
なっている。そして円弧部の円弧の中心と一致して水平
方向に撹拌軸６が設けられている。この撹拌軸６には撹
拌羽根５が複数枚等間隔で固定されている。

【００４８】なお、本実施の形態では、処理容器１０に
撹拌軸６を横架させているが、撹拌軸６が処理容器１０
に鉛直方向に設けられても良い。

【００４９】また、このとき撹拌により、水分と炭酸ガ
スが撹拌停止時以上に発生することから、排気ファン１
５の通気流量を増加し、吸気口１６からの酸素の供給と
同時に、分解で発生する水分と炭酸ガスを処理容器１０
の外部へと排出することで、処理容器１０内の混合物が
多湿気味になることを防止でき、混合物の含水率調整効
果もある。

【００５０】また、このときの排気ファン１５の取り付
け位置は、本実施の形態では、排気口１７に連通する脱
臭部２６を通過後、排気ダクト２５内に排気ファン１５
を取り付けているが、吸気口１６に排気ファン１５を取
り付けても同様の効果が得られる。

【００５１】また、吸気口１６に取り付ける排気ファン
は、処理容器１０内に約４０℃から約７０℃に加熱した
空気を送ることのできる熱風ファンでもよい。吸気口１
６に熱風ファンを取り付けることにより処理容器１０内
の気体の温度を上昇させることができる。処理容器１０
内の気体の温度が上昇することで気体に含まれる飽和水
分量が増すことから、時間あたりの通気流量が同じであ
れば、短時間で混合物中の水分をより多く処理容器１０
から外へ出すことができる。吸気口１６への熱風ファン
の取り付けは、混合物が多湿気味になるときに混合物の
含水率を調整する手段として有効である。

【００５２】また、排気口１７と連通する排気ダクト２
５内に排気ファン１５を設け、かつ吸気口１６に熱風フ
ァンを設ける構成にすることでも上記と同様の効果が得
られる。

【００５３】このようにして、投入された廃棄物と基材
１１がまんべんなく混合されて分解処理が始まる。

【００５４】さらに、基材状態測定センサー１２で測定
した結果に応じて撹拌運転時間を制御することも可能で
ある。例えば撹拌の間欠運転時間を通常は、３０分周期
の間に５分間撹拌していたのを、基材状態が乾燥気味の
時は、３０分周期の間に２分間とすることで必要十分な
撹拌時間として撹拌過多により基材１１が破砕されるの
を防ぎ基材１１の寿命を伸ばすことができる。

【００５５】また、基材状態測定センサー１２で測定し
た結果に応じて、撹拌サイクルと排気流量を調整するこ
とで、基材と廃棄物の混合物の含水率を調整することが
可能となる。処理容器１０内が多湿気味になると、嫌気
性の菌が増殖し、硫化水素等を発生し、臭気状態が悪臭
となることから、基材１１と廃棄物の混合物を含水率２
０％から６０％の範囲内に調整することが望ましい。

【００５６】また、水分が多くなると、撹拌に必要なト
ルクが大きくなり、動力に無理が生じたり、基材１１が
微粉化されているときは、水分を含むと粘土状になりや
すい傾向がある。基材１１が粘土状になると、分解効率
が極端に低くなることから、このようなときには、全量
または半分以上の基材１１の交換が必要となる。

【００５７】また、このときの基材状態測定手段である
基材状態測定センサー１２は、１対の電極を直接処理容
器１０内の基材１１に接触させ、１対の電極間に電圧を
印可して、基材１１間を流れる電流を測定し、基材１１
の含水率を測定する方式である。

【００５８】また、基材１１と廃棄物の混合物は、投入
される廃棄物の種類により弱アルカリ性や弱酸性に変わ
ることから、混合物に直接接触する電極を構成する材質
は、耐酸性、耐アルカリ性に優れたステンレス材を使用
すると良い。本実施の形態では、汎用性があり、価格の
安いステンレス材のネジを電極として使用している。

【００５９】次に、廃棄物投入が中断したり、投入量が
低下したときには、撹拌等によって基材１１が乾燥しす
ぎるときがある。このときには、基材１１中の微生物が
乾燥によって活性化が鈍り処理効率が低くなるばかりで
はなく、基材１１が微粉化したときには飛散したりし
て、周囲を汚すという欠点がある。また、このとき微粉
末に混入している菌も飛散することから、安全衛生上好
ましくない。

【００６０】このようなとき、排気口１７に設けた除塵
フィルター２４により微粉末を外部に出さないようにす
ることで上記欠点を補うことができる。

【００６１】また、除塵フィルター２４は排気口１７に
機械的に係合または蝶ネジやパチン錠で固定されいるこ
とで、器具を使用しないで人手にて取り外すことができ
る。除塵フィルター２４を取り外せることで、除塵フィ
ルター２４にとりついた基材の微粉末を容易に清掃する
ことが可能である。

【００６２】以上のような廃棄物処理装置において、脱
臭部２６からの排熱利用について説明する。

【００６３】本実施の形態では図１または図３に示すよ
うに、脱臭部２６を処理容器側板右１３近傍に設け、処
理容器１０内に脱臭部２６通過後の排気を通す槽内管体
としての排気ダクト２５ａを、処理容器側板左１４に槽
外管体としての排気ダクト２５ｂを、処理容器１０の下
側に槽外管体としての排気ダクト２５ｃを配設し、排気
ファン１５を通して外気へ放出する構成とした。

【００６４】すなわち、排気ダクト２５ａは処理容器１
０内に、排気ダクト２５ｂは第１の部屋２７内に、排気
ダクト２５ｃは第２の部屋２８内にそれぞれ配管されて
おり、この排気ダクト２５内を導通させることで、脱臭
部２６により加熱脱臭された排気が処理容器１０の周囲
を巡ってから装置外へと放出されることとなる。

【００６５】このような構成にすると、脱臭部２６にて
加熱された高温（２８０℃前後）の空気は排気ダクト２
５内で伝熱現象を生ずる。すなわち、有限の温度差があ
る物体間には熱の移動が発生（熱移動とよばれる。）す
るので、脱臭部２６から発生した熱が移動中に奪われて
いく。この伝熱現象を利用して処理容器１０を温めるこ
とができる。

【００６６】図４に模式的に示すように、本実施の形態
では、処理容器１０に隣接して略閉空間状に形成された
第１の部屋２７と、処理容器１０に隣接して略閉空間状
に形成された第２の部屋２８とを設けている。上述した
ように、第１の部屋２７は、廃棄物処理装置を覆う枠体
としての外装部８の内壁（一部）と処理容器１０の外壁
としての処理容器側板左１４とで仕切られて形成されて
おり、処理容器１０の側方に隣接している。一方、第２
の部屋２８は、外装部８の内壁（一部）と処理容器１０
の外壁としての槽部１０ａとで仕切られて形成されてお
り、処理容器１０の下方に隣接している。

【００６７】また、第１の部屋２７を仕切る外装部８の
上部には、第１の部屋２７に外気（装置外の空気）を取
り入れる外気取り入れ口２９が設けられ、処理容器側板
左１４の下部には、第１の部屋２７と第２の部屋２８と
の間を連通する通気口２３が設けられている（図４
（ａ）は通気口２３の構成を示し、図４（ｂ）は通気口
２３に通気ファン３０を設けた構成を示している。）。

【００６８】したがって、外気取り入れ口２９から取り
入れられた外気は、第１の部屋２７内に配管された排気
ダクト２５ｂによって加熱され、さらにこの加熱外気は
通気口２３を通じて第２の部屋２８内に導かれる。これ
により処理容器１０を加熱することができる。特に排気
ダクトの熱で直接処理容器１０を温めるのではなく一度
外気に熱を移し、温められた外気によって間接的に処理
容器を加熱することで温度むらがなく、微生物の死滅す
ることのない加熱を行うことができる。

【００６９】さらに、第２の部屋２８内の加熱外気は、
第２の部屋２８と処理容器１０との間を連通する吸気口
１６を通じて処理容器１０内へと吸気される。処理容器
１０内に吸気された加熱外気の効果は上述した通りであ
る。

【００７０】以上のように、外気の流れは、外気取り入
れ口２９から第１の部屋２７を通り、通気口２３から第
２の部屋２８へと入り、吸気口１６から処理容器１０内
へ吸気される。さらに、処理容器１０内の排気は除塵フ
ィルター２４から脱臭部２６、排気ダクト２５を通り、
排気ファン１５により外部へと排気されることで一連の
外気の流れが作られる。

【００７１】このような構成とすることで、脱臭部２６
により加熱脱臭された高温の排気が処理容器１０の内外
を循環し、その熱を利用して処理容器１０を効率良く加
熱することができるので、廃棄物の分解が効率よく進む
と同時に、運転コストの削減が可能となる。

【００７２】このとき、第１の部屋２７の処理容器側板
左１４に設けた槽外管体の排気ダクト２５ｂにより、処
理容器側板左１４が加熱されるので、処理容器側板左１
４にヒーター等の加熱手段を設けなくても、処理容器１
０内の混合物を加熱することができる。

【００７３】また、外装部８と処理容器１０（処理容器
側板左１４）との間に略閉空間を形成することで、外気
との境界ができ処理容器１０の保温効果も得られる。よ
って、脱臭部２６により加熱脱臭された高温の排気を利
用して処理容器側板左１４を効率良く温めることがで
き、運転コストの削減を図ることができる。

【００７４】また、外気取り入れ口２９より取り込んだ
外気は、第１の部屋２７に設けた槽外配管の排気ダクト
２５ｂにより加熱され、通気口２３から第２の部屋２８
に通気することで、処理容器１０を加熱することができ
る。

【００７５】ところで、処理容器１０を取り囲む６面の
外装部８は金属等の板金加工部材を組み合わせて製され
るものであるが、その場合に外装部８内外の密閉性を確
保することは一般的に困難である。また、部材間の隙間
をシール材等で封止することは装置コストの上昇につな
がり得策ではない。よって、略閉空間を形成する第１の
部屋２７と第２の部屋２８には、外装部８の合わせ目に
外気との隙間が生じ、外気取り入れ口２９以外から外気
が入ることが考えられる。

【００７６】ところが、本実施の形態では、外装部８と
処理容器１０との間を第１の部屋２７と第２の部屋２８
に分割し、それぞれの部屋を略閉空間状に形成するとと
もに、第１の部屋２７に外気を取り入れる外気取り入れ
口２９、および第１の部屋２７と第２の部屋２８との間
を連通する通気口２３を設けたことにより、外装部８の
合わせ目から漏れ入る外気の影響を低減することを可能
としている。

【００７７】すなわち、このような構成により、外気取
り入れ口２９→第１の部屋２７→通気口２３→第２の部
屋２８という外気の流路（図４）が確保されるため、外
装部８の合わせ目から漏れ入る外気の影響を受けにくく
なり、外気が排気ダクト２５ｂを迂回することなく加熱
され、通気口２３に集中させて第２の部屋２８に加熱外
気を通気することができるので、排気ダクト２５ｂの熱
を効率よく第２の部屋２８の加熱に利用できるのであ
る。

【００７８】また、外気取り入れ口２９を第１の部屋２
７の上部に、通気口２３を第１の部屋２７の下部に設
け、排気ダクト２５ｂを第１の部屋２７内の上部から下
部に亘り配管したことにより、外気の流路が排気ダクト
２５ｂに沿うようになり、加熱効率を一層高めることが
できる。

【００７９】図９（ａ）に、第２の部屋２８の温度分布
を測定した結果を示す。ここでは、通気口２３に通気フ
ァン３０を設けた場合と設けない場合との温度分布を測
定した。また、同図（ｂ）は、温度の測定ポイントを模
式的に示した図である。測定ポイントＰ０１からＰ０９
の９点は、底板３１から内部側へ２０ｍｍの高さのポイ
ントである。図９に示すように通気ファン３０を設けな
い場合であっても、第２の部屋２８の温度分布は、外気
温度（２０℃）よりも高い温度を維持することができ
る。

【００８０】このように、第１の部屋２７と第２の部屋
２８を処理容器１０の周囲に隣接して設け、それぞれの
部屋を槽外管体の排気ダクト２５ｂと排気ダクト２５ｃ
により加熱した外気により加熱することで、外気と処理
容器１０の断熱効果が増し、外気の温度が下がっても外
気の影響を受けるにくくなり、処理容器１０内は均一な
温度分布になることから微生物が繁殖しやすい環境の温
度に保つことができる。

【００８１】また、加熱された外気は、第２の部屋２８
から吸気口１６を介して処理容器１０内へと吸気される
ことで、処理容器１０内には加熱した外気が入ることか
ら、処理容器１０内は吸気した外気により混合物が冷や
されることがなくなり、廃棄物の分解が効率よく進む。

【００８２】ところで、上述したように、略閉空間を形
成する第１の部屋２７と第２の部屋２８には、外装部８
の合わせ目の隙間など外気取り入れ口２９以外から外気
が漏れ入ることが考えられる。このときに排気ファン１
５による減圧作用のみでは、外気を外気取り入れ口２９
から取り込み、第１の部屋２７、第２の部屋２８、処理
容器１０を経て外部へ排出するという一連の通気を、十
分に確保できないことがある。

【００８３】そこで、図４（ｂ）に示すように、処理容
器側板左１４の下面側に設けた通気口２３に通気ファン
３０を設けて、第１の部屋２７から第２の部屋２８への
外気の流れを強制的に作りだすことにより、外気取り入
れ口２９以外の外装部８の合わせ目の隙間から外気が第
１の部屋２７に多少漏れ入っても、外気取り入れ口２９
から通気口２３への外気の流れを槽外管体の排気ダクト
２５ｂに沿って確保できることから、外気は槽外管体の
排気ダクト２５ｂにより効率よく加熱される。

【００８４】さらに、加熱された外気を、通気ファン３
０により第２の部屋２８に強制的に送り込み、第２の部
屋の空気を撹拌することにより、加熱された外気が第２
の部屋２８の隅々まで広がり、第２の部屋２８の温度分
布がほぼ均一（外気温度が２０℃の時、約３７℃から約
４７℃（図９（ａ））となる。温度分布がほぼ均一とな
ることで、処理容器１０をより均一に加熱することが可
能となり、効率的な運転が可能となる。

【００８５】図９（ａ）に示すように、通気ファン３０
の有無により底板３１の内部側である第２の部屋２８の
温度分布に差が認められる。通気ファン３０がないとき
でも、外気温よりも高い温度を維持できるが、第２の部
屋２８の温度分布のばらつきは約１５℃と、通気ファン
３０がある時と比較して大きくなっている。通気ファン
３０を取り付けることで第２の部屋の温度は、外気温度
が２０℃の時平均約４３℃に上昇し、かつ温度分布のば
らつきも約１０℃と小さくなることから、処理容器１０
をより均一に加熱することが可能となり、均一な廃棄物
の処理が可能となる。

【００８６】さらに、外気温度がマイナス１０℃の場合
と４０℃の場合についても同様の実験を行ったところ、
外気温度がマイナス１０℃の時は第２の部屋２８の温度
は平均約２１℃に上昇し、外気温度が４０℃時は第２の
部屋２８の温度は平均約５８℃まで上昇した。この結果
から、外気温度がマイナス１０℃から４０℃の範囲（レ
ンジで５０℃）で変化しても、第２の部屋２８の平均温
度は２１℃から５８℃の範囲（レンジで３７℃）の変化
に抑えることができ、外気温の影響を抑えることができ
ることがわかる。

【００８７】また、外気を外気取り入れ口２９から取り
込み、排気ファン１５により外部へ排出する構成におい
ては、一連の通気経路の圧力損失が増すことから、排気
ファン１５による通気が十分に行えないが、通気ファン
３０を設けることで、排気ファン１５の圧力損失が減少
し、処理容器内の空気を外部へ排出する一連の通気流量
の低下を補うこともできる。

【００８８】また、通気ファンを、吸気口１６に取り付
けても同様の効果が得られる。また、通気口２３と吸気
口１６の両方に取り付けてもよい。ただし、本実施の形
態の構成においては、排気ファン１５を脱臭部２６より
下流側に設置して、処理容器１０内と脱臭部２６と排気
ダクト２５の一連の排気通路内を減圧して、外部への臭
いの漏れを削減しているが、吸気口１６にファンを取り
付けると処理容器１０内を加圧することになり、排気フ
ァン１５による処理容器１０内の減圧が弱まることで臭
い漏れの原因にもなることなどを鑑みれば、通気ファン
は、通気口２３に設けることがより好適である。

【００８９】また、通気ファンを、外気取り入れ口２９
に取り付けても同様の効果が得られる。通気ファンを外
気取り入れ口２９に取り付けることで、排気ダクト２５
ｂにより加熱した外気を通気口２３を通して、第２の部
屋２８に送り込むことができる。ただし、加熱外気が外
装部８の隙間から多少外部へ漏れ出てしまったり、第２
の部屋２８の空気を撹拌できないことなどを鑑みれば、
通気ファン３０は、通気口２３に設けることがより好適
である。なお、通気ファンを通気口２３と外気取り入れ
口２９の両方に取り付けてもよいが、ファンを２箇所に
取り付けることは装置コストが上昇することから得策で
はない。

【００９０】本実施の形態においては、第２の部屋２８
の処理容器１０の槽部１０ａに面状ヒーター９を取り付
けて処理容器１０内の混合物を加熱しているが、加熱さ
れた外気を通気口２３から第２の部屋２８へ通気し、面
状ヒーター９とともに処理容器１０を加熱することによ
り加熱された外気が面状ヒーター９の補助熱として作用
し、運転コストを削減できる。また、このときも、通気
口２３に通気ファン３０を取り付けた構成にあっては、
通気ファン３０により第２の部屋２８が均一に加熱され
ることから、面状ヒーター９の補助熱として効率よく作
用し、さらに処理容器を均一に加熱できるので、運転コ
ストの削減と廃棄物の分解が的確に進む。

【００９１】また、本実施の形態においては、脱臭部２
６処理容器側板右１３側に、排気ダクト２５ｂを処理容
器側板左１４側に配置している。このように構成する
と、処理容器１０の下方には槽部１０ａに取り付けた面
状ヒーター９、処理容器１０の上方には排気ダクト２５
ａ、処理容器１０の一方の側方には加熱脱臭を行う脱臭
部２６、そして他方の側方には排気ダクト２５ｂのよう
に、熱源が処理容器１０の周囲を取り囲むことになる。
したがって、基材１１への加熱を四方全体から効率良く
与えることができ、基材１１の温度むらが削減して処理
効率の向上を図ることができる。さらに、処理容器１０
の下側に排気ダクト２５ｃを構成すると、より効果的で
ある。

【００９２】また、排気ダクト２５ｂは、左右の処理容
器側板１３，１４のうち少なくともいずれか一方に設け
られていればよく、処理容器側板１３，１４のうち少な
くともいずれか一方において、排気ダクト２５ｂのみで
処理容器１０を加熱するとよい。これにより処理容器側
板１３，１４にヒーターを設ける必要がなくなり、装置
構成の簡素化及びコストの低減を図ることができる。

【００９３】図７には廃棄物処理装置内の通気経路の変
形例が示されている。すなわち、脱臭部２６を処理容器
１０の下側に配設し、脱臭部２６通過後の排気を、ま
ず、処理容器側板右１３の排気ダクト２５ｂに通し、そ
の後、処理容器１０内の排気ダクト２５ａに通してか
ら、処理容器側板左１４の排気ダクト２５ｂに通しても
よい。この場合には、処理容器側板右１３と処理容器側
板左１４とで温度差が発生するが断熱材等で温度調整を
行うことで、本実施の形態と同様な効果が得られる。

【００９４】ここで脱臭部２６や排気ダクト２５ｂは処
理容器１０（処理容器側板１３，１４）に直接当てず、
空隙（または介在部材）を設けた方がよい。脱臭部２６
内の排気や排気ダクト２５ｂ内の排気は温度が高温であ
り、処理容器１０に直接当てると空気のような熱伝導率
が低いものを通らないため処理容器側板１３，１４を高
温に温めてしまい、結果廃棄物を処理する微生物が高温
により死滅してしまうためである。

【００９５】さらに、本実施の形態では、図８（ａ）に
示すように、排気ダクト２５ｂを処理容器側板左１４に
沿って第１の部屋２７内の上部から下部に亘り配管する
構成としている。上述のように排気ダクト２５ｂは処理
容器側板左１４と所定の空隙を空けて配置することが好
適であるものの、空気の熱伝導率は大変低いため、配置
によっては排気ダクト２５ｂから伝熱する熱を処理容器
１０内の基材１１に対して十分に伝えられないことがあ
る。そこで、本実施の形態では排気ダクト２５ｂを処理
容器側板左１４に沿って配管することにより、排気ダク
ト２５ｂの熱を処理容器側板左１４を介して効率良く基
材に１１を熱を与えられるようにしている。

【００９６】なお、本実施の形態の配置に限らず、たと
えば図８（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すような構成にし
ても好適である。すなわち、排気ダクト２５ｂを、処理
容器１０の外壁近傍であって基材１１が担持されている
箇所にオーバーラップするように配管するとよい（排気
ダクト２５ｂと、撹拌羽根５による撹拌領域と、を撹拌
軸６の軸方向に投影してなるそれぞれの投影部が、少な
くとも一部領域が重なっているとよい）。これにより、
側壁からも効率的に処理容器１０に熱を与えることがで
き、さらに、その熱を効率よく基材１１に与えることが
可能である。

【００９７】また、排気ダクト２５ｂは処理容器側板左
１４側に配管されているため廃棄物処理装置の幅方向の
スペースを必要とする。そこで省スペース化のために撹
拌軸６を軸支する軸受け７の出っ張り部分よりも幅方向
に突出することのない排気ダクト２５ｂにする。ここで
は、くの字形の排気ダクト２５ｂを用いることにより、
処理容器側板左１４に略直交する方向において、処理容
器側板左１４から軸受け７の端部近傍までの領域に排気
ダクト２５ｂが配設されるようにしている。さらに、排
気ダクト２５ｂの断面形状は、円形状にするよりも、装
置の幅方向に突出することの少ない略長方形などの形状
とした方が、通気面積を広くとれるので有効である。こ
のように排気ダクト２５ｂを構成することにより、排気
ダクト２５ｂを用いるために廃棄物処理装置の幅を広げ
る必要がなくなるため、省スペース化を図ることがで
き、結果装置全体を構成する材料の削減につなげられ
る。

【００９８】排気ダクト２５ｂは外装部８に直接当て
ず、空隙（または介在部材）を設けた方がよい。排気ダ
クト２５ｂ内の排気は温度が高温であり、外装部８に直
接当てると空気のような熱伝導率が低いものを通らない
ため外装部８が高温に温まってしまう。そこで、外装部
８と排気ダクト２５ｂに空隙（または介在部材）を設け
ることで外装部の温度上昇を回避できる。

【００９９】さらに、通気口２３に通気ファン３０を設
けることで、外装部８と排気ダクト２５ｂ間の空気流動
が増すことから、外装部８の温度上昇を更に回避でき
る。

【０１００】処理容器１０の周囲に隣接して略閉空間状
に形成された第２の部屋２８と、その部屋内の空気を撹
拌する通気ファン３０を設けたことで、図９（ａ）の通
気ファン有りの結果に示されるように、ファンにより空
間の空気が撹拌され、部屋内の温度分布が均一になるこ
とから、処理容器１０を均一に加熱することが可能とな
り、処理容器１０内の廃棄物の処理が均一になる。

【０１０１】一般的に、伝熱現象は熱伝導、対流伝熱、
放射伝熱の形態があり、実際の伝熱系では一つの形態の
伝熱現象が単独で起こることは希である。しかし各々の
絡み合いを考えると複雑なものとなるため、ここでは熱
伝導に限定して説明する。

【０１０２】本実施の形態の中で、排気ダクト２５内の
熱と受け取る側の空気との間には熱伝導によるフーリエ
の法則が適用され、次のように表現される。Ｑ＝ｋ（Ｔ_H−Ｔ_C）／σＡ但し、Ａ：物体の面積（ｍ²）Ｑ：単位時間（ｓ）の間に伝わる熱量（Ｗ）（Ｔ_H−Ｔ_C）／σ：温度勾配ｋ：熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上の法則式から温度を効果的に熱交換するには物質の
種類（材質）と状態（温度と圧力）によって定まる熱伝
導率ｋの値を十分に考慮しなければならなく、さらに一
般的に伝熱量に影響を与えるものとして、伝熱面の形状
や大きさ、流動状態なども含まれる。

【０１０３】以上のことを注意して、排気ダクト２５の
形状、材質選定を選定しなければならない。本実施の形
態では排気ダクト２５の材質をＳＵＳ３０４にした。こ
の排気ダクト２５を用いた装置内の伝熱現象による温度
状態変化を図５に示す。なお、排気ダクト２５の材質
は、鉄やアルミであっても同様の効果が得られる。

【０１０４】図５を見ると、排気ダクト２５ａと、排気
ダクト２５ｂの間で大きく熱交換をしているのがわか
る。これは上記フーリエの法則の式の（Ｔ_H−Ｔ_C）／σ
で表される温度勾配が大きいためである。

【０１０５】また、このように配管することで処理容器
１０内に取り込まれた外気に排気ダクト２５ａの伝熱現
象により熱を与えることができ、結果処理容器１０内の
空気温度が上昇することで飽和蒸気圧の関係より処理容
器１０の水分をより多く空気に含むことができ、排気フ
ァン１５により処理容器外へ水分を多く含んだ空気を排
出できることから、処理容器１０内が多湿状態の時有効
である。

【０１０６】同時に、処理容器１０内の空気を温めるこ
とで脱臭部２６内で加熱する際に空気の温度が高いほう
が加熱する温度が少なくてすみ、運転コストを削減で
き、運転効率を向上させることができる。さらに排気ダ
クト２５ａを通した後、排気ダクト２５ｂ，２５ｃに通
すことにより処理容器１０内に熱を還元でき、脱臭部２
６で与えた熱をまんべんなく利用できる。

【０１０７】また本実施の形態では、面状ヒーター９を
処理容器１０の槽部１０ａに取り付けているため、初め
に処理容器１０内の排気ダクト２５ａから加熱排気を通
しているが、逆の構成としても排熱を効率良く利用でき
る。すなわち、脱臭部２６通過後の加熱排気を、まず処
理容器１０の下側の排気ダクト２５ｃへ通し、処理容器
側板左１４の排気ダクト２５ｂ、排気ダクト２５ａへと
通し、外気へ放出する構成としてもよい。この場合、排
気ダクト２５ｃと、排気ダクト２５ｂの間で大きく熱交
換をするため、処理容器１０下部と処理容器側板左１４
に熱を多く与えることができ、結果処理容器１０内の基
材１１に熱を伝えられ廃棄物の処理効率向上につなが
る。

【０１０８】また図５で排気ダクト２５ａと、排気ダク
ト２５ｂの間で大きく熱交換し、さらに排気ダクト２５
ｃを通すことで微量の熱交換だが処理容器１０下部に熱
を与えることができ、少しでも排気の温度を抑えること
で排気ファン１５の軸受け寿命を延ばすことができる。

【０１０９】また排気ダクト２５ｃでの熱交換は面状ヒ
ーター９の運転コストの削減にもつながる。図１の装置
で外気２５℃のとき、排気ダクト２５ｃでの熱交換だと
処理容器１０下部の排気ダクト２５ｃ近傍では約４０℃
で保温することができ、排気ダクト２５ｃを配設する効
果により面状ヒーター９は、処理容器１０以外への放熱
を削減できる。

【０１１０】また、本実施の形態では、排気ファン１５
を脱臭部２６より下流に配置している。

【０１１１】これは理想気体の状態式である下記式から
の考えを反映して、排気ファン１５を脱臭部２６より下
流に配置する構成とした。ｐｖ＝ＲＴ但し、ｐ：圧力（Ｐａ）ｖ：体積（ｍ³）Ｒ：気体定数（Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））Ｔ：温度（Ｋ）等圧状態において気体に熱を加えるとその体積は一般的
に膨張するものである。したがって、常温では（体積が
膨張していないため）容易に脱臭部２６を通過させるこ
とができるが、高温状態では脱臭部２６で大きな抵抗が
生じ、容易に通過させることができなくなる。そのため
図６（ａ）のように排気ファン１５を脱臭部２６の上流
に構成すると脱臭部２６内を加圧する形となり、脱臭部
２６の抵抗により進めない気体は排気口１７と脱臭部２
６との間に発生した隙間から漏れてしまい、結果臭気が
発生してしまう。よって本実施の形態では図６（ｂ）の
ように排気ファン１５を脱臭部２６より下流側に設けて
脱臭部２６内を減圧し、途中の隙間から臭気が漏れない
ような構成としている。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外気取り入れ口から取り込んだ外気を排熱を利用して加
熱し、その加熱外気を第１の部屋、第２の部屋、処理容
器へと通気して、廃棄物処理容器を効率良く、且つ均一
に温めることができるとともに、装置の運転効率を向上
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る廃棄物処理装置の構
成を示す概略斜視図である。

【図２】図１のＡ視からみた廃棄物処理装置の概略断面
図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る廃棄物処理装置の外
装カバー装着時の概略斜視図である。

【図４】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る廃棄物処
理装置の外気通気経路を示す模式図であり、（ｂ）はそ
の変形例である。

【図５】本発明の実施の形態に係る廃棄物処理装置の通
気経路内の温度変化を説明する模式図である。

【図６】本発明の実施の形態に係る廃棄物処理装置の脱
臭部と排気ファンとの位置を示す模式図である。

【図７】変形例に係る廃棄物処理装置の配管構成を示す
模式図である。

【図８】（ａ）は、本発明の実施の形態に係る廃棄物処
理装置の配管構成を示す模式図であり、（ｂ），
（ｃ），（ｄ）はその変形例を示す模式図である。

【図９】本発明の実施の形態に係る廃棄物処理装置内の
温度分布を示す図である。

【符号の説明】

１駆動モーター２小スプロケット３チェーン４大スプロケット５撹拌羽根６撹拌軸７撹拌軸を支持する軸受け８外装部（枠体）９面状ヒーター（加熱手段）１０処理容器１０ａ槽部１１基材１２基材状態測定センサー１３処理容器側板右（側壁）１４処理容器側板左（側壁）１５排気ファン１６吸気口１７排気口１８投入蓋に取り付けたマグネット１９投入蓋開閉検知センサー２０投入蓋２１廃棄物投入口２２制御部２３通気口２４除塵フィルター２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ排気ダクト（管体）２６脱臭部（脱臭手段）２７第１の部屋２８第２の部屋２９外気取り入れ口３０通気ファン３１底板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村猛埼玉県秩父市大字下影森1248番地キヤノン電子株式会社内 (72)発明者萩原宏行埼玉県秩父市大字下影森1248番地キヤノン電子株式会社内 (72)発明者山中真一埼玉県秩父市大字下影森1248番地キヤノン電子株式会社内 (72)発明者松浦剛蔵埼玉県秩父市大字下影森1248番地キヤノン電子株式会社内Ｆターム(参考） 4D004 AA03 CA15 CA18 CA48 CB04 CB28 CB36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置本体の枠体と、該枠体内に設けられ、廃棄物を処理する処理容器と、該処理容器からの排気を加熱脱臭する脱臭手段と、を備
えた廃棄物処理装置であって、前記処理容器に隣接する第１の部屋と、前記処理容器に隣接し、前記第１の部屋と区画された第
２の部屋と、前記第１の部屋に外気を取り入れる外気取り入れ口と、前記第１の部屋内に配管され、前記脱臭手段により加熱
脱臭された排気を通すための管体と、前記管体により加熱された外気を前記第１の部屋から前
記第２の部屋へ導入するための通気口と、前記通気口から導入された外気を前記第２の部屋から前
記処理容器内に導くための吸気口と、を備えたことを特
徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】前記外気取り入れ口から前記吸気口までの
間の外気の流路に、通気ファンを有することを特徴とす
る請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】前記通気ファンを前記通気口に有すること
を特徴とする請求項２に記載の廃棄物処理装置。
【請求項４】前記第２の部屋に前記処理容器を加熱する
加熱手段を有することを特徴とする請求項１、２または
３に記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】前記管体は、前記第２の部屋内にも配管さ
れていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか
１項に記載の廃棄物処理装置。
【請求項６】前記外気取り入れ口から前記通気口までの
外気の流路が前記管体に沿うことを特徴とする請求項1
〜５のうちいずれかに記載の廃棄物処理装置。
【請求項７】前記第１の部屋は、前記処理容器の外壁に
よって仕切られた空間であることを特徴とする請求項１
〜６のうちいずれか１項に記載の廃棄物処理装置。
【請求項８】前記第２の部屋は、前記処理容器の外壁に
よって仕切られた空間であることを特徴とする請求項１
〜７のうちいずれか１項に記載の廃棄物処理装置。
【請求項９】前記処理容器は、互いに対向して設けられ
た一対の側壁と、該一対の側壁間に横設された槽部とを
有して構成され、前記第１の部屋は、前記枠体の内壁と前記側壁によって
仕切られた空間であることを特徴とする請求項１〜８の
うちいずれか１項に記載の廃棄物処理装置。
【請求項１０】前記第２の部屋は、前記枠体の内壁と前
記槽部によって仕切られた空間であることを特徴とする
請求項９に記載の廃棄物処理装置。
【請求項１１】前記管体は、前記側壁と空隙を介して配
管されたことを特徴とする請求項７または１０に記載の
廃棄物処理装置。
【請求項１２】装置本体の枠体と、該枠体内に設けられ、廃棄物を処理する処理容器と、該処理容器からの排気を加熱脱臭する脱臭手段と、を備
えた廃棄物処理装置において、前記処理容器の周囲に隣接して略閉空間状に形成された
部屋と、該部屋内の空気を撹拌するファンと、を有することを特
徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１３】熱を利用して処理される廃棄物を収納す
るための処理容器と、前記処理容器内を前記処理容器の
外部から流体を介して加熱する加熱手段を有することを
特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項１４】前記処理容器からの排気を加熱して脱臭
する脱臭装置をさらに備えることを特徴とする請求項１
３に記載の廃棄物処理装置。
【請求項１５】前記流体は前記脱臭装置の排気で加熱さ
れることを特徴とする請求項１４に記載の廃棄物処理装
置。
【請求項１６】熱を利用して処理される廃棄物を収納す
るための処理容器内に廃棄物を収納し、前記処理容器の
外部から流体を介して加熱することで、前記処理容器内
に収納される廃棄物を加熱することを特徴とする廃棄物
の処理方法。
【請求項１７】前記流体は処理容器からの排気を加熱し
ながら脱臭する工程を経た排気によって加熱された気体
であることを特徴とする請求項１６に記載の廃棄物の処
理方法。