JP2007275752A - 生ごみ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥性能の向上と臭気を抑制した生ごみ処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】生ごみ処理室２１と、放熱器２８、膨張機構２９、吸熱器３０および圧縮機３１を順に構成したヒートポンプサイクル２７と、放熱器２８、生ごみ処理室２１および吸熱器３０の順に空気を循環させる循環空気路３２と、吸熱器３０から放熱器２８への空気流を形成する循環用送風手段３３と、吸熱器３０の下流の排水路３４と、ヒートポンプサイクル２７および循環空気路３２から熱を奪う冷却手段３５とを備えた。これによって、循環空気は放熱器２８と熱交換して温風となり、生ごみ２２を乾燥する。次に、水蒸気を含む温風は吸熱器３０と熱交換し水蒸気が結露し排水される。他方、冷却手段３５がヒートポンプサイクル２７や循環空気路３２から熱を奪うので、圧縮機３１への負荷が抑えられ、圧縮機３１の能力が最大限利用でき乾燥時間の短縮が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に家庭の台所で発生する生ごみを処理する生ごみ処理装置に関するものである。

従来、この種の生ごみ処理装置としては、生ごみを攪拌して減量、減容するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

これは、図３に示すように、生ごみ１を収容する有底の生ごみ処理室２と、生ごみ処理室２の底面に設けた縦型式の攪拌羽根３と、攪拌羽根３を駆動する駆動部４と、生ごみ処理室２を覆う蓋５と、冷媒を使用したヒートポンプサイクル１４と、排水管１５とからなる。ヒートポンプサイクル１４は、蓋５に内蔵した循環用送風手段６を含み、かつ生ごみ処理室２に臨んだ温風噴出し口７と戻り口８とを連通する循環空気路９と、循環空気路９に配置した放熱器１０と、吸熱器１１と、キャピラリーチューブなどの膨張機構１２と、圧縮機１３とで構成している。排水管１５は、放熱器１０と吸熱器１１の間の循環空気路９に設けており、外気部と連通している。

以上のように構成された生ごみ処理装置の動作を説明する。

生ごみ処理装置は、まず蓋５を開けて生ごみ１が生ごみ処理室２に投入され、次に蓋５が閉められると、循環用送風手段６が運転を開始し、同時に圧縮機１３への通電が開始される。また、間欠的に駆動する駆動部４が攪拌羽根３を間歇的に回転させ生ごみ１を攪拌する。

また、循環用送風手段６が、戻り口８、吸熱器１１、放熱器１０、温風噴出し口７へと流れる循環空気流を循環空気路９に形成する。具体的には、放熱器１０により加熱された温風は温風噴出し口７から噴出し生ごみ１を乾燥する。続いて、生ごみ１から発生した水蒸気を含んだ温風が生ごみ処理室２を上昇して戻り口８に至る。その後、循環空気路９に流入した排気ガス（水蒸気を含んだ温風）が吸熱器１１により冷却されて除湿する。この結果、発生した結露水は排水管１５から排出される。そして、除湿した温風は再び放熱器１０により加熱される。
特開２００４−４１９６２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、循環空気路９内の温風をそのまま循環すると、その循環空気全体の持つ熱量が増えるとともにヒートポンプサイクル１４内の冷媒の持つ熱量が増え、その圧力が高くなり、やがて圧縮機１３に過負荷がかかるものである。すなわち、圧縮機１３の能力を低く設定（例えば、ＯＮ／ＯＦＦ運転）しなければならず、温風の温度上昇に制約があるので、生ごみ１の乾燥に時間を要する。さらに、生ごみ１の乾燥の際に化学反応に伴い酸素が消費されるが、循環空気は入れ替わることがないので、酸素不足になり乾燥した生ごみ１は強い臭気が発生するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、乾燥性能の向上と臭気を抑制した生ごみ処理装置を提供することを目的とするものである。

前記従来の課題を解決するために、本発明の生ごみ処理装置は、生ごみを収容する生ごみ処理室と、放熱器、膨張機構、吸熱器および圧縮機を順に構成したヒートポンプサイクルと、前記放熱器、生ごみ処理室および吸熱器の順に空気を循環させる循環空気路と、前記循環空気路に設け吸熱器から放熱器への空気流を形成する循環用送風手段と、前記吸熱器の下流の循環空気路に設けた外部への排水路と、前記ヒートポンプサイクルおよび循環空気路から熱を奪う冷却手段とを備えたものである。

これによって、循環用送風手段により循環する空気は放熱器と熱交換して温風となり、生ごみ処理室で生ごみを乾燥する。次に、生ごみから発生した水蒸気を含む温風は吸熱器と熱交換し温度低下して水蒸気が結露する。他方、冷却手段がヒートポンプサイクルや循環空気路から熱を奪うので、循環空気全体の持つ熱量や冷媒の持つ熱量が抑えられる。この結果、圧縮機への負荷が抑えられ、圧縮機の能力が最大限利用でき、乾燥時間の短縮が図れ、乾燥性能が向上する。また、水に溶けやすい臭気成分であるトリメチルアミンは結露水に溶けて、排水路から排水されるので、乾燥した生ごみの臭気を抑制することができるものである。

本発明の生ごみ処理装置は、乾燥性能の向上と臭気を抑制した生ごみ処理装置が提供できる。

第１の発明は、生ごみを収容する生ごみ処理室と、放熱器、膨張機構、吸熱器および圧縮機を順に構成したヒートポンプサイクルと、前記放熱器、生ごみ処理室および吸熱器の順に空気を循環させる循環空気路と、前記循環空気路に設け吸熱器から放熱器への空気流を形成する循環用送風手段と、前記吸熱器の下流の循環空気路に設けた外部への排水路と、前記ヒートポンプサイクルおよび循環空気路から熱を奪う冷却手段とを備えた生ごみ処理装置である。これによって、循環用送風手段により循環する空気は放熱器と熱交換して温風となり、生ごみ処理室で生ごみを乾燥する。次に、生ごみから発生した水蒸気を含む温風は吸熱器と熱交換し温度低下して水蒸気が結露する。他方、冷却手段がヒートポンプサイクルや循環空気路から熱を奪うので、循環空気全体の持つ熱量や冷媒の持つ熱量が抑えられる。この結果、圧縮機への負荷が抑えられ、圧縮機の能力が最大限利用でき、乾燥時間の短縮が図れ、乾燥性能が向上する。また、水に溶けやすい臭気成分であるトリメチルアミンは結露水に溶けて、排水路から排水されるので、乾燥した生ごみの臭気を抑制することができるものである。

第２の発明は、特に、第１の発明において、循環用送風手段の上流の循環空気路に設け外部の空気を吸引する吸引路と、吸熱器の上流の循環空気路に設け循環空気の一部を排気する排気用送風手段とを設けたことにより、排気用送風手段は循環空気の一部を排気路から排気するとともに、循環用送風手段は吸引路を介して外部空気を循環空気路に取り込む。この結果、循環空気の酸素不足が解消され、生ごみが乾燥の際に十分に酸化されるので、乾燥した生ごみの臭気が抑えられる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、冷却手段は、冷却用送風手段からなり、前記冷却手段の駆動部が排気用送風手段を駆動することにより、低コスト化とコンパクト化が図れる。

第４の発明は、特に、第１の発明において、冷却手段は、冷却用送風手段からなり、前記冷却手段の駆動部が循環用送風手段を駆動することにより、低コスト化とコンパクト化が図れる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における生ごみ処理装置を示している。

図に示すように、生ごみ処理室２１は処理装置本体に対して取外し自在に装備した有底の容器であり、内部に生ごみ２２を収容する。生ごみ２２を攪拌する攪拌羽根２３は、生ごみ処理室２１の内底面に内蔵され、駆動モータと伝達ギアなどからなる駆動部２４と連結部２５を介して連結している。また、生ごみ処理室２１は、蓋２６により開閉自在に覆われている。

生ごみ処理室２１と併設した冷媒を使用のヒートポンプサイクル２７は、放熱器２８（凝縮器）、キャピラリーチューブなどの膨張機構２９、吸熱器（蒸発室）３０および圧縮機３１から構成されている。

循環空気路３２は、放熱器２８と生ごみ処理室２１および吸熱器３０の順に空気を循環させる通路であり、放熱器２８の下流側の循環空気路３２には、空気を循環させるための遠心式の循環用送風手段３３が設けられている。また、吸熱器３０の下流の循環空気路３２には外部に連通した排水路３４が設けてある。

冷却手段３５は、ヒートポンプサイクル２７の下方に設けたプロペラ式の冷却用送風手段からなり、下流側の処理装置本体の外装３６には多数の放熱口３７が開口され、さらにヒートポンプサイクル２７や生ごみ処理室２１の周辺には多数の冷却空気口３８が開口している。

外部の空気を吸引する吸引路３９は、循環用送風手段３３の上流の循環空気路３２に設けてあり、外装３６外と連通している。循環空気の一部を排気する排気路４０は、吸熱器３０の上流の循環空気路３２に設けてあり、途中に遠心式ファンからなる排気用送風手段４１を設けている。なお、排気用送風手段４１は冷却手段３５の駆動部４２であるモータにより駆動されるようになっている。制御部（図示せず）は、駆動部２４、循環用送風手段３３、冷却手段３５、排気用送風手段４１を制御する。

以上のように構成された生ごみ処理装置において、その動作を説明する。

蓋２６を開けて生ごみ２２を生ごみ処理室２１に投入し、次に蓋２６が閉めると、制御部が循環用送風手段３３と、駆動部４２により冷却手段３５と排気用送風手段４１との運転を開始し、同時に圧縮機３１への通電を開始する。すなわち、駆動部４２が冷却手段３５と排気用送風手段４１の駆動部を兼用している分、低コスト化とコンパクト化が図れる。また、制御部が駆動部２４を間欠的に駆動するので、駆動部２４の動力が連結部２５を介して攪拌羽根２３に伝わり、攪拌羽根２３が間歇的に回転して生ごみ２２を攪拌する。

そして、循環用送風手段３３の送風作用により循環空気路３２内を循環空気が放熱器２８、生ごみ処理室２１、吸熱器３０を順に循環する。その際、圧縮機３１により加圧された高圧の冷媒は、放熱器２８で凝縮して循環空気を加熱して温風を形成し、この温風（循環空気）が循環用送風手段３３により生ごみ処理室２１に噴出する。次に、温風が生ごみ処理室２１を降下して生ごみ２２表面に衝突し、生ごみ２２を乾燥する。続いて、生ごみ２２から発生した水蒸気を含んだ温風が生ごみ処理室２１を上昇して循環空気路３２に至り、温風が吸熱器３０と熱交換する。具体的には、放熱器２８で凝縮した高圧の冷媒は、膨張機構２９で減圧され吸熱器３０で蒸発して温風から熱を奪う。この温風温度低下の結果、温風が含む水蒸気は結露し（除湿）、吸熱器３０に結露水が付着し滴下して排水路３４に至り、外部へ排水される。また、水に溶けやすい臭気成分であるトリメチルアミンは結露水に溶けて、排水路３４から排水されるので乾燥した生ごみの臭気を抑制することができる。

また、冷却手段３５が、冷却空気口３８から外部の空気を吸引し、外装３６内を通し放熱口３７から排気する。その際、空気はヒートポンプサイクル２７や循環空気路３２および駆動部２４から熱を奪うので、循環空気全体の持つ熱量や冷媒の持つ熱量が抑えられる。この結果、圧縮機３１への負荷が抑えられ、圧縮機３１の能力が最大限利用でき乾燥時間の短縮が図れ、乾燥性能が向上する。

他方、排気用送風手段４１が、排気路４０を介して排気ガス（水蒸気を含んだ温風）を吸引し、外部へ排気する。この排気ガスの分、循環用送風手段３３が吸引路３９を介して循環空気路３２に外部の空気を吸引する。この結果、循環空気は徐々に外部の空気と入れ替わるので、循環空気全体の持つ熱量が下がり、圧縮機３１への負荷が抑えられる。加えて、循環空気の酸素不足が解消され、生ごみ２２が乾燥の際に十分に酸化されるので、臭気の発生が抑えられる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における生ごみ処理装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態において実施の形態１と異なるところは、放熱器２８の下流下方に伸ばした循環空気路４４に循環用送風手段３３を設け、駆動部４２は循環用送風手段３３と冷却手段３５とを駆動するようにした点である。すなわち、循環用送風手段３３は蓋２６に設けず、排気用送風手段４１と兼用させたものである。そして、排気路４０は直接外部と連通させている。

以上のように構成された生ごみ処理装置において、その動作を説明する。

蓋２６を開けて生ごみ２２が生ごみ処理室２１に投入され、次に蓋２６が閉められると、駆動部４２により循環用送風手段３３と冷却手段３５の運転を開始し、同時に圧縮機３１への通電を開始する。すなわち、駆動部４２が循環用送風手段３３と冷却手段３５の駆動部を兼用している分、低コスト化とコンパクト化が図れる。そして、循環用送風手段３３の送風作用により循環空気が循環空気路４４内を放熱器２８、生ごみ処理室２１、吸熱器３０を順に循環する。その際、循環空気を放熱器２８により加熱した温風（循環空気）が生ごみ２２を乾燥する。続いて、生ごみ２２から発生した水蒸気を含んだ温風は吸熱器３０により熱を奪われ、吸熱器３０に結露水が付着し滴下して（除湿）排水路３４から排水される。

また、冷却手段３５が、冷却空気口３８から外部の空気を吸引し、外装３６内を通し放熱口３７から排気する。その際、空気はヒートポンプサイクル２７や循環空気路４４および駆動部２４から熱を奪うので、循環空気全体の持つ熱量や冷媒の持つ熱量が抑えられる。この結果、圧縮機３１への負荷が抑えられ、圧縮機３１の能力が最大限利用でき乾燥時間の短縮が図れる。

他方、循環用送風手段３３が、排気路４０から排気ガス（水蒸気を含んだ温風）を外部へ排気する。逆に、この排気ガスの分、循環用送風手段３３が吸引路３９を介して循環空気路４４に外部の空気を吸引する。この結果、循環空気は徐々に外部の空気と入れ替わるので、循環空気全体の持つ熱量が下がり、圧縮機３１への負荷が抑えられる。加えて、循環空気の酸素不足が解消され、生ごみ２２が乾燥の際に十分に酸化されるので、乾燥した生ごみ２２の臭気が抑えられる。

また、本実施の形態１に比べて、蓋２６に循環用送風手段３３を設けていないので、蓋２６が楽に開閉できる。さらに、循環用送風手段３３の配線（図示せず）の断線が防げる。

なお、本実施の形態１、２では、冷却手段３５として冷却用送風手段による空冷を採用しているが、水冷やペルチェ素子を採用しても同様の効果が得られ、要は冷却方法に縛られるものではない。

以上のように、本発明にかかる生ごみ処理装置は、乾燥性能の向上と臭気を抑制した生ごみ処理装置が提供できるので、台所などで使用する家庭用のみならず業務用としても適用することができる。

本発明の実施の形態１における生ごみ処理装置の断面図 本発明の実施の形態２における生ごみ処理装置の断面図 従来の生ごみ処理装置の断面図

符号の説明

２１ 生ごみ処理室
２２ 生ごみ
２７ ヒートポンプサイクル
２８ 放熱器
２９ 膨張機構
３０ 吸熱器
３１ 圧縮機
３２、４４ 循環空気路
３３ 循環用送風手段
３４ 排水路
３５ 冷却手段
４２ 駆動部

Claims (4)

1. 生ごみを収容する生ごみ処理室と、放熱器、膨張機構、吸熱器および圧縮機を順に構成したヒートポンプサイクルと、前記放熱器、生ごみ処理室および吸熱器の順に空気を循環させる循環空気路と、前記循環空気路に設け吸熱器から放熱器への空気流を形成する循環用送風手段と、前記吸熱器の下流の循環空気路に設けた外部への排水路と、前記ヒートポンプサイクルおよび循環空気路から熱を奪う冷却手段とを備えた生ごみ処理装置。
2. 循環用送風手段の上流の循環空気路に設け外部の空気を吸引する吸引路と、吸熱器の上流の循環空気路に設け循環空気の一部を排気する排気用送風手段とを設けた請求項１に記載の生ごみ処理装置。
3. 冷却手段は、冷却用送風手段からなり、前記冷却手段の駆動部が排気用送風手段を駆動する請求項２に記載の生ごみ処理装置。
4. 冷却手段は、冷却用送風手段からなり、前記冷却手段の駆動部が循環用送風手段を駆動する請求項１に記載の生ごみ処理装置。