JP2005131467A - 生ごみ処理機 - Google Patents

Abstract

【課題】外気温度の影響を受けにくく、簡単な構造で処理槽内部を直接加熱できる生ごみ処理機を提供すること。
【解決手段】生ごみ処理機１は、生ごみとチップとを収容する処理槽２と、処理槽２の両端部に備えられた軸受部２ｃを貫通して回動自在に保持される筒状の駆動軸３ａの処理槽２内の部位の外側面に攪拌羽根３ｂが配設されてなる攪拌部３と、処理槽２の下部２ａを覆って配設される第１の配管部４と、処理槽２の上部２ｂを覆って配設される第２の配管部７と、駆動軸３ａと第１の配管部４及び第２の配管部７とをそれぞれ連通させて連結する連結部１０、１１とを有し、第１の配管部４、攪拌部３の駆動軸３ａ、第２の配管部７とで外部熱源体からの熱媒の流路を形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、家庭で排出される生ごみを微生物の分解力で分解・減量する生ごみ処理機に関する。

従来、この種の生ごみ処理機としては、処理槽の壁部全体を内部に空間を有する２重構造とし、その２重構造の内部に螺旋状に配管を配設し、コジェネレーションシステムからの冷却温水を前記配管に循環させるとともに、前記冷却温水の循環経路とは別経路で、前記コジェネレーションシステムからの排気ガスを前記処理槽内に流入することで、前記処理槽内の温度を、前記処理槽の内部と外部の両方から上昇させるものが示されている（特許文献１）。
特開２００２−１１３４５０号公報（第１図）

一方、上述のものでは、処理槽内の温度が外気温度の影響を受けることは抑制できるものの、前記処理槽内を前記処理槽の内部と外部から加熱するために、外部から加熱する系と内部から加熱する系を前記処理槽に別個に配設しているため、生ごみ処理機の構造が複雑になりコストが高くなるという問題を生じていた。

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、外気温度の影響を受けにくく、簡単な構造で処理槽内部を直接加熱できる生ごみ処理機を提供することである。

上述の課題を解決するために、請求項１の発明では、生ごみとチップを収容する処理槽と、前記処理槽の両端部を貫通して回動自在に取り付けられる筒状の駆動軸と、前記駆動軸の前記処理槽内の外側面に備えられる複数の攪拌羽根と、前記駆動軸の一端部と連通し、かつ、前記処理槽の下部を被覆して配設される熱交換用の第１の配管部と、前記駆動軸の他端部と連通し、かつ、前記処理槽の上部を被覆して配設される熱交換用の第２の配管部とを有し、前記第１の配管部、前記駆動軸、及び前記第２の配管部とで、熱源体からの熱媒の流路を形成していることを特徴とする生ごみ処理機とした。

請求項１の発明によれば、生ごみ処理機の処理槽の外面を覆う配管部と、前記処理槽に内装される駆動軸の内部とを連通することで、前記処理槽内を加熱する熱媒の流路を形成しているので、前記処理槽内を前記処理槽の外部及び内部から加熱できる。つまり、前記駆動軸の内部を前記熱媒の流路としたので、簡単な構造で前記処理槽内部を直接加熱することができるので、外部からのみ加熱する生ごみ処理機よりも熱処理効率が向上し、ランニングコストを低減させることができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明の構成に加えて、前記第１及び第２の配管部は、周囲にフィンを設けた管体を蛇行させてなる熱交換器であることを特徴とする生ごみ処理機とした。

請求項２の発明によれば、管体を蛇行させることにより、表面積を少しでも大きくし、さらに多数のフィンを追加することにより、熱交換効率が向上する。

請求項３の発明では、請求項１の発明の構成に加えて、前記第１及び第２の配管部は、周囲にフィンを設けた管体を蛇行させ容器に収納してなるユニットを、複数の各管体の入口部と出口部とを相互に連結することで構成された熱交換器であることを特徴とする生ごみ処理機とした。

請求項３の発明によれば、蛇行した管体と、管体に備えられるフィンとを小型のユニット形状とし、各々を連結して使用することとしたので、生ごみ処理機の処理槽の大きさや形状によらずに配設できるため、設計の自由度が向上する。また、同一のパーツの組み合わせで、生ごみ処理槽を覆うことができるため、製造コストの低減を実現できる。

請求項４の発明では、請求項１乃至３いずれかの発明の構成に加えて、前記熱媒が、コジェネレーションシステムからの排熱エネルギーを利用した温水又は温風であることを特徴とする生ごみ処理機とした。

請求項４の発明によれば、コジェネレーションシステムを利用したので、ランニングコストを低減することができる。

本発明は、生ごみ処理機の処理槽の外面を覆う配管部と、前記処理槽に内装される駆動軸の内部とを連通することで、前記処理槽内を加熱する熱媒の流路を形成しているので、前記処理槽内を前記処理槽の外部及び内部から加熱できる。つまり、前記駆動軸の内部を前記熱媒の流路としたので、簡単な構造で前記処理槽内部を直接加熱することができるので、外部からのみ加熱する生ごみ処理機よりも熱処理効率が向上し、ランニングコストを低減させることができるという効果がある。

以下に、本発明の実施形態について説明する。
（実施形態１）
本実施形態の生ごみ処理機１は、図１に示すように構成され、図２（ａ）に示すコジェネレーションシステム１４から後述する熱媒が供給されるものである。

次に、図１を用いて、生ごみ処理機１の構成について説明する。

生ごみ処理機１の処理槽２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、下部２ａの断面が凸の円弧状、上部２ｂの断面が台形状である略箱形状に形成され、両端部には、後述する攪拌部３の駆動軸３ａを貫挿させて回動自在に保持する軸受部２ｃが形成されている。

前記攪拌部３は、駆動軸３ａと攪拌羽根３ｂとから構成されている。駆動軸３ａは、筒状に形成され、その両端部を処理槽２の各軸受部２ｃから突出して処理槽２に内装される。

第１の配管部４は、処理槽２の下部２ａを覆うように配設されており、第１の配管部４は、その両外側面４ａ、４ｂから管体５の端部が突出しており、外側面４ａから突出した管体５の端部には流入口６が形成されている。

第２の配管部７は、処理槽２の上部２ｂを覆うように配設されており、第２の配管部７は、その両外側面７ａ、７ｂから管体８の端部が突出しており、外側面７ｂから突出した管体８の端部には流出口９が形成されている。

連結部１０は、内部に中空の流路部１０ａを有する直方形状に形成され、一面に流路部１０ａとそれぞれ連通する第１の挿通孔１０ｂ及び第２の挿通孔１０ｃが形成され、第１の挿通孔１０ｂは駆動軸３ａの外径と略同じ大きさの径を有し、第２の挿通孔１０ｃは第１の配管部４の管体５の外径と略同じ大きさの径を有している。

連結部１１は、内部に中空の流路部１１ａを有する直方形状に形成され、一面に流路部１１ａとそれぞれ連通する第１の挿通孔１１ｂ及び第２の挿通孔１１ｃが形成され、第１の挿通孔１１ｂは駆動軸３ａの外径と略同じ大きさの径を有し、第２の挿通孔１１ｃは第２の配管部７の管体８の外径と略同じ大きさの径を有している。

駆動軸３ａと第１の配管部４は、連結部１０の第１の挿通孔１０ｂに駆動軸３ａの一端部が嵌入され、第２の挿通孔１０ｃに第１の配管部４の外側面４ｂから突出した管体５の端部が嵌入されることで、連結部１０と接続されており、連結部１０の流路部１０ａを介して連通している。なお、連結部１０は、処理槽２とは所定の間隔を有して駆動軸３ａ及び第１の配管部４と接続されているため、駆動軸３ａはその一端側の一部を露出している。

また、駆動軸３ａと第２の配管部７は、連結部１１の第１の挿通孔１１ｂに駆動軸３ａの他端部が嵌入され、第２の挿通孔１１ｃに第２の配管部７の外側面７ａから突出した管体８の端部が嵌入されることで、連結部１１と接続されており、連結部１１の流路部１１ａを介して連通している。

第２の配管部７の外側面７ｂには、モータ１２が配設されており、モータ１２は、駆動軸３ａの処理槽２と連結部１０の間に露出した部位と伝動機構１３により連結されている。

以上により構成される生ごみ処理機１には、流入口６、第１の配管部４、駆動軸３ａ、第２の配管部７、流出口９よりなる流路が形成されている。

本実施形態に用いるコジェネレーションシステム１４は、図２（ａ）に示すように、例えばガスタービン等を利用した小型の発電機１５と、発電機１５に備えられる排ガス熱交換器１６と、排ガス熱交換器１６からの熱媒が循環する配管部１７と、配管部１７が内部を通過する貯湯槽１８とから構成されており、貯湯槽１８の流出部１８ａと生ごみ処理機１の流入口６、貯湯槽１８の流入部１８ｂと生ごみ処理機１の流出部９とがそれぞれ連結されることで、熱媒である温水の循環経路を形成している。

次に、生ごみ処理機１及びコジェネレーションシステム１４の動作について説明する。小型の発電機１５は、発電を行い、店舗や工場といった設備に対して必要な電力を供給する。そのとき、発電機１５から発生した高温の排熱を用いて、排ガス熱交換器１６は、冷水を加熱して温水にし、配管部１７に供給する。配管部１７に供給された温水は、貯湯槽１８の内部を通過する。その際に、貯湯槽１８内の冷水と熱交換を行い、貯湯槽１８内の冷水を温水へと加熱し、自身は熱を失って冷水となる。貯湯槽１８から排ガス熱交換器１６に還流した冷水は、排ガス熱交換器１６によって加熱され、再び温水となる。以上の動作は、発電機１５が稼働している間、連続的に行われるため、貯湯槽１８内の冷水を常に温水へと加熱することができ、そのため貯湯槽１８内の温水は、店舗や工場内で利用される給湯システムに供給される。

このようにして加熱され、温水となった貯湯槽１８内の冷水は、生ごみ処理機１の前記流路を常に循環することとなる。生ごみ処理機１は、処理槽２の内部が前記温水により加熱され、生ごみ処理に必要な温度に保持されるとともに、モータが回動することで、伝動機構１３が攪拌部３を回動させ、攪拌羽根３ｂを用いて処理槽２内に収容された生ごみとチップとを攪拌し、生ごみの処理を行う。

本実施形態によれば、処理槽２外面全体にわたって配設した配管部４、７と、処理槽２の両端部を貫通して内装した攪拌部３の駆動軸３ａとをそれぞれ連通させて、コジェネレーションシステム１４からの温水の流路を形成し、温水が前記流路を常に循環しているので、処理槽２内を処理槽２の外部及び内部から加熱することができる。そのため、処理槽２内を加熱するためのヒータ等を設置する必要がなくなり、ランニングコストを低減することができる。また、処理槽２内部から外部への放熱を低減することができるため、外気温度からの影響を受けにくくなり、処理効率が向上する。さらに、処理槽２に他の熱媒の出入口や、前記他の熱媒の熱源体及び前記熱源体と前記他の熱媒との間の経路を設けなくても、攪拌部３を前記熱媒の流路の一部とすることで、簡単な構造で処理槽２の内部から生ごみ等の処理物を直接加熱できる。

なお、本実施形態のコジェネレーションシステム１４は、熱媒として温水を生ごみ処理機１に供給するが、図２（ｂ）に示すように、温水熱交換器１９を用いることで、熱媒として温風を生ごみ処理機１に供給し、生ごみ処理機１を通過した後に冷風となった空気流を温水熱交換器１９へと還流することとしても良く、また、図２（ｃ）に示すように、空気流を循環させずに、温水熱交換器１９及び生ごみ処理機１を通過することとしても良い。

また、本実施形態の生ごみ処理機１は、図３に示すように、第１の配管部４及び第２の配管部７の代わりに、管体２０の外側面の周囲にフィン２１を取りつけた後に蛇行させることで形成される熱交換器を用いることもできる。

この場合、上述の効果に加えて、管体２０を蛇行させて表面積を増やし、さらにフィン２１を設けたので、熱交換効率が向上する。

さらに、本実施形態の生ごみ処理機１は、図４（ａ）に示すように、第１の配管部４及び第２の配管部７の代わりに、図４（ｂ）に示す、管体２２の外側面の周囲にフィン２３を取り付けたものを例えば箱状の容器２４に収納して形成される小型のユニット２５を、各入口部２２ａと各出口部２２ｂとを連結することで、複数枚連結して構成した熱交換器を用いることもできる。

この場合、上述の効果に加えて、各々のユニット２５同士を連結して配管部４、７の代わりの熱交換器を形成することができるため、処理槽２の大きさや形状によらずに処理槽２の外面に熱交換器を配設することができる。そのため、設計の自由度が向上し、かつ、略同形状のユニット２５を組み合わせて熱交換器を形成するために、製造コストの低減を実現できる。

また、容器２４の形状は、箱状に限られるものではなく、任意の形状を有する容器としても良い。
（実施形態２）
図５を用いて本発明の実施形態２について説明する。

本実施形態の生ごみ処理機１は、図５に示すように、第２の配管部７の外側面７ｂ側の管体８の端部を処理槽２の一方の端部から内部へと連通させるとともに、処理槽２の他方の端部に外部へ連通する排気口２６を形成してある。その他の構成は上述の実施形態１と同様なので説明を省略する。

以上により構成されている生ごみ処理機１は、流入口６、第１の配管部４、駆動軸３ａ、第２の配管部７、処理槽２内、排気口２６で温風の流路を形成している。そのため、温風が処理槽２内を２度通過することとなるので、処理槽２内部を効率良く加熱することができる。

なお、本実施形態の生ごみ処理機１は、例えば、図２（ｂ）及び（ｃ）に示す、外部熱源体であるコジェネレーションシステム１４からの熱媒が温風である場合に用いることができる。

（ａ）は、本発明の実施形態１の生ごみ処理機の概略説明図であり、（ｂ）は、同上の生ごみ処理機の断面図である。 （ａ）は、本発明の実施形態１の生ごみ処理機とコジェネレーションシステムのブロック図であり、（ｂ）は、同上の生ごみ処理機と他のコジェネレーションシステムのブロック図であり、（ｃ）は、同上の生ごみ処理機とさらに他のコジェネレーションシステムのブロック図である。 同上の他の生ごみ処理機の断面斜視図である。 （ａ）は、同上のさらに他の生ごみ処理機の断面斜視図であり、（ｂ）は、容器を一部切り取ったユニットの斜視図である。 本発明の実施形態２の生ごみ処理機の概略説明図である。

符号の説明

１ 生ごみ処理機
２ 処理槽
２ａ 下部
２ｂ 上部
２ｃ 軸受部
３ 攪拌部
３ａ 駆動軸
３ｂ 攪拌羽根
４ 第１の配管部
４ａ 外側面
４ｂ 外側面
５ 管体
６ 流入口
７ 第２の配管部
７ａ 外側面
７ｂ 外側面
８ 管体
９ 流出口
１０ 連結部
１０ａ 流路部
１０ｂ 第１の挿通孔
１０ｃ 第２の挿通孔
１１ 連結部
１１ａ 流路部
１１ｂ 第１の挿通孔
１１ｃ 第２の挿通孔
１２ モータ
１３ 伝動機構

Claims (4)

1. 生ごみとチップを収容する処理槽と、前記処理槽の両端部を貫通して回動自在に取り付けられる筒状の駆動軸と、前記駆動軸の前記処理槽内の外側面に備えられる複数の攪拌羽根と、前記駆動軸の一端部と連通し、かつ、前記処理槽の下部を被覆して配設される熱交換用の第１の配管部と、前記駆動軸の他端部と連通し、かつ、前記処理槽の上部を被覆して配設される熱交換用の第２の配管部とを有し、前記第１の配管部、前記駆動軸、及び前記第２の配管部とで、熱源体からの熱媒の流路を形成していることを特徴とする生ごみ処理機。
2. 前記第１及び第２の配管部は、周囲にフィンを設けた管体を蛇行させてなる熱交換器であることを特徴とする請求項１記載の生ごみ処理機。
3. 前記第１及び第２の配管部は、周囲にフィンを設けた管体を蛇行させ容器に収納してなるユニットを、複数の各管体の入口部と出口部とを相互に連結することで構成された熱交換器であることを特徴とする請求項１記載の生ごみ処理機。
4. 前記熱媒が、コジェネレーションシステムからの排熱エネルギーを利用した温水又は温風であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の生ごみ処理機。

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