JP2009125640A - 生ごみ乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱効率およびランニングコストに優れた生ごみ乾燥装置を提供すること。
【解決手段】生ごみを収容可能である乾燥室２と、回動することで乾燥室内の生ごみを撹拌するリボンスクリュー７と、乾燥室２内に存在する気体を加熱するガスバーナー４と、熱風吹付ファン１７と送風経路１８とから構成されている送風部と、を備える生ごみ乾燥装置１とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱効率およびランニングコストに優れた生ごみ乾燥装置に関するものであり、より詳細には飲食店や給食センター等に設置可能な生ごみ乾燥装置に好適なものである。

従来より、生ごみ乾燥装置として、下記特許文献１に示されるようなファンヒーターにより生ごみを乾燥するものが提案されている。それに対して、下記特許文献２に示されるような、乾燥室内に設けられたバーナーから噴射される火炎によって乾燥室内に存在する気体を加熱し、この加熱された気体によって乾燥室内に収容された生ごみの乾燥を行う生ごみ乾燥装置が提案されている。このようなバーナータイプの生ごみ乾燥装置は、乾燥室を燃焼室として兼用することが可能なため小型化が容易である、特許文献１記載のファンヒータータイプの生ごみ乾燥装置と比べてランニングコストが優れている、などの利点を有している。
特開２００２−３６１２１３号公報 特開２００５−０８７９６６号公報

しかしながら、特許文献２に開示されているようなバーナーを乾燥室に内蔵するタイプの生ごみ乾燥装置は、乾燥室内の気体を介して間接的に生ごみを加熱乾燥するため、実際には生ごみを加熱することなく排出される廃熱が多くなり熱効率が悪くなってしまう、という問題点があった。
そこで、本発明の主たる課題は、熱効率およびランニングコストに優れた乾燥装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、生ごみを収容可能である乾燥室と、回動することで乾燥室内の生ごみを撹拌する撹拌部と、乾燥室内に存在する気体を加熱する加熱部と、加熱部によって加熱された気体を乾燥室内の生ごみに向かって吹き付ける送風部とを備える、ことを特徴とする生ごみ乾燥装置である。

（作用効果）
本発明は、生ごみを収容する乾燥室内において、撹拌部が生ごみを撹拌するとともに、加熱部が乾燥室内に存在する気体を加熱する。また、この乾燥室内において、加熱部によって高温になった気体を送風部が、生ごみに吹き付けるようになっている。
このように、高温になった気体を生ごみに直接吹き付けるため、生ごみを効率良く乾燥することができて、無駄な廃熱を抑えることができるとともに、生ごみの乾燥室内への投入から乾燥されるまでの処理時間が短くなって、ランニングコストを抑えつつ熱効率を高めることができる、という作用効果が得られる。

＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、加熱部が乾燥室内に配置されているガスバーナーである、請求項１記載の生ごみ乾燥装置である。

（作用効果）
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明から得られる作用効果に加えて、ガスバーナーが乾燥室内に配置されているので、乾燥時に生じる蒸気に含まれるアルデヒド等の物質がガスバーナーに晒されて燃焼するため、脱臭処理と乾燥とを同時に行うことができるため、脱臭設備の省略が可能となる。

＜請求項３記載の発明＞
請求項３記載の発明は、乾燥室に一端が接続されて乾燥室内に存在する気体を排気する排気経路と、排気経路内を通過する気体が有する熱を排気経路内において回収する熱回収部および、その熱を乾燥室に供給する熱供給部を備えた熱交換部と、乾燥室内の生ごみを乾燥することで発生する臭気を排気経路内において脱臭する酸化触媒と、を備え、排気経路内のおける熱回収部の位置より気体の流れの上流側に、酸化触媒が位置する請求項１または請求項２記載の生ごみ乾燥装置である。

（作用効果）
請求項３記載の発明は、排気経路から乾燥室内に存在する気体を排気するとともに、この気体を酸化触媒に接触させることで脱臭を行う。そして、脱臭を行った後に、熱回収部によって脱臭後の気体の熱を回収し、その熱を熱供給部によって乾燥室に供給するように構成されている。
このように構成されていることによって、乾燥時に生ごみから発生する臭気成分を含む気体から熱回収される前に、酸化触媒によって脱臭されるため、気体が高温の状態で脱臭されることとなる。そのため請求項３記載の発明によれば、請求項１や請求項２記載の発明から得られる作用効果に加えて、酸化触媒の活性を低下させることなく気体の熱回収を行うことができるとともに、回収された熱を生ごみの乾燥に利用することができるため、より一層熱効率が向上する。

＜請求項４記載の発明＞
排気経路内における酸化触媒の位置より気体の流れの上流側に、排気経路内を通過する気体に含まれる粉塵を除塵する除塵部が設けられている、請求項３記載の生ごみ乾燥装置。

（作用効果）
本項記載のように、排気経路内を通過する気体に含まれる粉塵を除塵する除塵部を酸化触媒の位置より気体の流れの上流側に設けることによって、酸化触媒に塵芥が詰まってしまうことによって排気経路の排気能力が失われてしまったり、熱回収部に塵芥が付着することによって熱回収が妨げられてしまったりすることを防止することができる。

＜請求項５記載の発明＞
請求項５記載の発明は、酸化触媒が白金を担持させてなるハニカム触媒である、請求項３または請求項４記載の生ごみ乾燥装置である。

（作用効果）
乾燥時に生じる蒸気と酸化触媒との接触は、できるだけ温度が高い状態であることが好ましい。しかしながら、生ごみを加熱することで乾燥させるタイプの生ごみ乾燥装置においては、乾燥時の熱効率を向上させると排気時の温度が下がってしまい、触媒の活性が低下してしまうという矛盾を抱えていた。そこで、本項記載のように脱臭触媒として低温でも活性化される白金を担持させてなるハニカム触媒を適用することによって、排気温度が低くとも効果的に脱臭することができるようになる。また、酸化触媒が低温でも活性するため、温度が上がりきらない立ち上がり時であっても効果的に脱臭することができる。

以上の通り本発明によれば、熱効率およびコストランニングに優れた生ごみ乾燥装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ詳説する。
図１から図４は、本発明に係る生ごみ乾燥装置１の一実施例を示している。なお、図１は本発明に係る生ごみ乾燥装置１の概念図である。

本実施例に係る生ごみ乾燥装置１は、生ごみを貯留し加熱乾燥するための空間である乾燥室２を本体部分として構成されている。
この乾燥室２の周囲を構成する壁部は、乾燥室２内の温度が外気によって低下してしまわぬように断熱性を有する材料により形成されており、この乾燥室２の下部を構成する壁部は、円筒の一部を切り取った形に形成された円形部２ａと、この円形部２ａの上部に角形状に形成された角形部２ｂと、が接合されたような形状となっている。なお、この角形部２ｂは、直方体から図２における左側上部が角形に切り取られた形状をなしている。

この角形部２ｂの図２における左側上部には、生ごみを乾燥室２内に投入するための投入口３が設けられている。この投入口３には、上方に向かって開口部が形成されており、この開口部を密閉することが可能である開閉自在な蓋（図示しない）が取り付けられている。また、角形部２ｂの図２における右端側の位置には、乾燥室２内に存在する気体を加熱する為のガスバーナー４が設置されており、このガスバーナー４は噴出口５ａより火炎を乾燥室２内に向かって噴き出すよう構成されている。そして、このガスバーナー４の燃焼に伴い必要となる外気を乾燥室２内に導入するための吸気口５が、角形部２ｂの図２における右端側上部に設けられている。この吸気口５には、開口が上方に向かって形成されている。

一方、円形部２ａの下部には、乾燥室２を地面に固定するための支柱２ｃ、２ｃ…が設けられている。
乾燥室２には、円形部２ａの図２および図３における左右両端側の壁部を貫通するシャフト６が図２および図３における左右方向を軸として回動可能に設けられている。このシャフト６には、支持材７ａを介して螺旋状に形成されたリボンスクリュー７が取り付けられており、このリボンスクリュー７はシャフト６に従動可能となっている。

シャフト６の図２における右側一端には、プーリー８が嵌め合わされて固定されており、乾燥室２外に設置された撹拌用ギアモーター９とプーリー８との間には、ベルト１０が巻き掛けられていて、この撹拌用ギアモーター９が回転することで、ベルト１０及びプーリー９を介してシャフト６が回転し、これに伴って、リボンスクリュー７が円形部２ａの内側に沿って回動するようになっている。このようにリボンスクリュー７が回動することによって、乾燥室２内に投入口３から投入された生ごみを撹拌するようになっている。

また、図２および図４に示すように、乾燥室２の円形部２ａには、乾燥した生ごみを乾燥室２外へ排出するための排出扉１１が設けられている。この排出扉１１は、円形部２ａ外壁に設置された軸１１ａを軸心として回動可能なアーム１１ｂの先端に取り付けられており、このアーム１１ｂが回動することによって開閉可能となっている。排出扉１１は、乾燥室２内に貯留された生ごみの乾燥中は閉じられており、乾燥後には自動的に開かれるようになっている。

図１から図３に示すように、乾燥室２を形成する角形部２ｂには、生ごみの乾燥に伴い発生する蒸気を外部へ排気するための排気経路１２の一端が連結されており、この排気経路１２の他端には、排気経路１２内の気体を強制排気する排気ブロワ１３が設置されている。このため、乾燥室２側から排気ブロワ１３側に向かって乾燥室２内に存在する気体が排気経路１３内を流れるようになっている。

この排気経路１２内には生ごみの乾燥に伴って発生する塵芥を回収するためのステンレス鋼で形成されたデミスターフィルター１４が配置されており、また排気経路１２内であって、かつこのデミスターフィルター１４に対して排気経路１２内における気体の流れの下流側には、排気される気体に含まれる臭気を脱臭する為の酸化触媒１５が設置されている。なお、この酸化触媒１５は白金を担持してなるハニカム酸化触媒である。

さらに、この排気経路１２内であって、かつ酸化触媒１５に対して排気経路１２内における気体の流れの下流側には、排気経路１２内を通過する排気ガスの熱を熱媒油によって回収し、その熱を乾燥室２に供給するための熱交換装置１６の熱交換器１６ａが備えられている。つまり、排気経路１２内には、熱交換器１６ａから上流側に向かって順に、酸化触媒１５、デミスターフィルター１４が配置されている。

図１および図４に示すように、この熱交換装置１６の一端側は、排気経路内に屈曲されつつ設置される配管からなる熱交換器１６ａにより構成されており、一方、熱交換装置１３の他端側は、図１および図４に示されるように乾燥室２の円形部２ａの外周を取り囲むようにこの外面に沿った略円筒形状に形成される熱供給ジャケット１６ｂにより構成されている。そして、これら熱交換器１６ａと熱供給ジャケット１６ｂとは、第１配管１６ｃ、第２配管１６ｄで繋がれており、この配管１６ｄの途中に熱媒油を循環させるための熱媒油循環ポンプ１６ｅが設置されている。

この熱交換装置１６では、熱交換器１６ａ、第１配管１６ｃ、熱媒油循環ポンプ１６ｅ、熱供給ジャケット１６ｂ、第２配管１６ｄ、の順に熱媒油が循環されるのに伴って、熱交換器１６ａで回収した排気経路１２内を通過する気体の熱を、熱供給ジャケット１６ｂが乾燥室２に供給することによって、乾燥室２の外壁を通じて乾燥室２内に貯留された生ごみが加熱されるようになる。このように、排気される気体の熱を回収し、乾燥室２内の生ごみの加熱に再利用することによって熱効率を向上させることができる。

排気経路１２は、排気経路１２内を通過する気体の熱をロスすることなく熱交換器１６ａに供給するために、断熱性を有する素材から構成されている、または断熱性を有する素材によって覆われている、ことが好ましい。

本実施例に係る生ごみ乾燥装置１は、以上の構成を基本として熱風吹付ファン１７と送風経路１８とから構成されている送風部を備えている。

図２に示すように、熱風吹付ファン１７は、角形部２ｂ上部内壁側の排気経路１２と投入口３との間に設置されており、その動力部１７ａは、角形部２ｂの上部外壁側に取り付けられたモーターなどの回転可能な装置から構成されており、図示しない制御手段によって出力を自在に変更することができる。一方、送風経路１８は、比較的薄い金属材料により形成されており、角形部２ｂの内壁に沿うようにして配置されている。この送風経路１８に、熱風吹付ファン１７の下側に吸気口１８ａと、角形部２ｂの下端よりやや上側に吹付開口１８ｂとから構成されている。吸気口１８ａは、下側に向かって開口が形成されており、熱風吹付ファン１７が回転することによって、下側から上側に向かって乾燥室２内の気体が流れるようになっている。一方吹付開口１８ｂは、下側に向かって開口しており、熱風吹付ファン１７が回転することによって送られてきた気体が下側に向かって吹き付けられるようになっている。

このように構成されていることによって、熱風吹付ファン１７が回転すると吸気口１８ａより乾燥室２内のガスバーナー４によって加熱された気体が送風経路１８内に送り込まれ、その気体が吹付開口１８ｂから乾燥室２の円形部２ａ内に貯留された生ごみに向かって吹き付けられる。したがって、乾燥室２内でガスバーナー４によって加熱された気体が、円形部２ａ内に貯留され撹拌されている生ごみに吹き付けられるため、より効率良く生ごみの乾燥を行うことができ、無駄な廃熱を抑えることができるため、熱効率を向上させることができる。

図５は、本実施形態に係る生ごみ乾燥装置１で生ごみを乾燥する際の、ガスバーナー４、撹拌用ギアモーター９、熱風吹付ファン１７、熱媒油循環ポンプ１６ｅ、排気ブロワ１３のそれぞれの稼働状況を示している。

排気経路１２内と乾燥室２内とには、図示しない温度検出手段が設けられている。また、ガスバーナー４、撹拌用ギアモーター９、熱風吹付ファン１７、熱媒油循環ポンプ１６ｅ、排気ブロワ１３は、図示しない制御手段によって稼働状態を制御されている。温度検出手段および制御手段は接続されており、温度検出手段によって検出された温度情報は、制御手段に随時送信される仕組みとなっている。

生ごみが投入口３から乾燥室２内に投入され、投入口３の蓋が閉められるとガスバーナー４で乾燥室２内の気体が加熱され、熱風吹付ファン１７が稼働することで生ごみに熱風が吹き付けられるとともに、撹拌用ギアモーター９が回転することによって投入された生ごみが撹拌される。そしてそれと同時に、排気ブロワ１３が稼働することによって、熱交換器１６ａに高温になった気体が接触し、熱媒油が温められる。温められた熱媒油は、熱媒油循環ポンプ１６ｅによって熱供給ジャケット１６ｂに供給され、乾燥室２内が温められる。

ガスバーナー４は、乾燥室２内の温度が一定になるよう制御手段によって出力を制御される。また、ガスバーナー４は乾燥停止より前に所定の時間が経過すると停止する。
乾燥停止とともに、撹拌用ギアモーター９、熱風吹付ファン１７、熱媒油循環ポンプ１６ｅ、排気ブロワ１３は停止すると、次に排出扉１１が開かれる。排出扉１１が開かれると、撹拌用ギアモーター９が回転するとともにリボンスクリュー７が回転することによって、乾燥室２内の生ごみが撹拌され、乾燥室２外への排出が促される。そして、排出扉１１が閉じられるとともに撹拌用ギアモーター９は停止する。

＜他の実施形態＞
吹付開口１８ｂは、図６から図８に示すように、送風経路１８の下端に設けられた端面１８ｃに、間欠的かつ連続して設置された小孔から構成されていても良い。このように構成することによって、気体が放出される部分の断面積が狭くなるため、熱風吹付ファン１７の送風能力を向上させなくとも送風経路１８内の気圧を高めることができる。そうすると、熱風吹付ファン１７の送風能力が低い場合であっても、気体の速度を落とすことなく生ごみに吹き付けることが可能となる。このようなタイプの生ごみ乾燥装置１は、熱風吹付ファン１７の出力を小さくすることが可能なため、小型化することが容易となる。

酸化触媒１５は、白金以外の金属を担持させてなるハニカム触媒から構成することも可能であるが、本発明に係る生ごみ乾燥装置１のような熱を効率良く利用する生ごみ乾燥装置１においては、排気経路１２内を通過する気体の温度が低くなりがちなため、気体の温度が３００℃前後でも活性可能な白金を用いることが好ましい。

本発明は、飲食店や給食センター等の食品調理施設に設置される生ごみ乾燥装置として適用できるものである。

本発明に係る生ごみ乾燥装置の概略図である。 本発明に係る生ごみ乾燥装置を示す図である。 本発明に係る生ごみ乾燥装置を示す図である。 本発明に係る生ごみ乾燥装置を示す図である。 本発明に係る生ごみ乾燥装置の稼働状態を示す図である。 本発明に係る生ごみ乾燥装置を示す図である。 図７の一部拡大図である。 端面を示す図である。

符号の説明

１…生ごみ乾燥装置、２…乾燥室、２ａ…円形部、２ｂ…角形部、３…投入口、４…ガスバーナー（加熱部）、４ａ…噴出口、５…吸気口、６…シャフト、６ａ…支持材、７…リボンスクリュー（撹拌部）、８…プーリー、９…撹拌用ギアモーター、１０…ベルト、１１…排出扉、１１ａ…軸、１１ｂ…アーム、１２…排気経路、１３…排気ブロワ、１４…デミスターフィルター（除塵部）、１５…酸化触媒、１６…熱交換装置（熱交換部）、１６ａ…熱交換器（熱回収部）、１６ｂ…熱供給ジャケット（熱供給部）、１６ｃ…第１配管、１６ｄ…第２配管、１６ｅ…熱媒油循環ポンプ、１７…熱風吹付ファン、１７ａ…動力部、１８…送風経路、１８ａ…吸気口、１８ｂ…吹付開口、１８ｃ…端面。

Claims (5)

1. 生ごみを収容可能である乾燥室と、回動することで乾燥室内の生ごみを撹拌する撹拌部と、乾燥室内に存在する気体を加熱する加熱部と、加熱部によって加熱された気体を乾燥室内の生ごみに向かって吹き付ける送風部とを備える、ことを特徴とする生ごみ乾燥装置。
2. 加熱部は、乾燥室内に配置されているガスバーナーである、請求項１記載の生ごみ乾燥装置。
3. 乾燥室に一端が接続されて乾燥室内に存在する気体を排気する排気経路と、
   排気経路内を通過する気体が有する熱を排気経路内において回収する熱回収部および、その熱を乾燥室に供給する熱供給部を備えた熱交換部と、
   乾燥室内の生ごみを乾燥することで発生する臭気を排気経路内において脱臭する酸化触媒と、を備え、
   排気経路内のおける熱回収部の位置より気体の流れの上流側に、酸化触媒が位置する請求項１または請求項２記載の生ごみ乾燥装置。
4. 排気経路内における酸化触媒の位置より気体の流れの上流側に、排気経路内を通過する気体に含まれる粉塵を除塵する除塵部が設けられている、請求項３記載の生ごみ乾燥装置。
5. 酸化触媒は、白金を担持させてなるハニカム触媒である、請求項３または請求項４記載の生ごみ乾燥装置。

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