JP2943471B2 - 生ごみ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般家庭の台所、厨房
等で発生する厨芥、およびその他水分を比較的多く含む
廃棄物、いわゆる生ごみ類を対象とした比較的小型で簡
便にかつ衛生的に使用できる処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】家庭から排出される廃棄物の代表的なも
のは生ごみ類である。そして生ごみの大部分を占めるの
は台所周辺から発生する厨芥である。これらの廃棄物処
理に関しては、所定の時間、場所に収集車が出向いてそ
れらを収集し、焼却場等の処理施設で集中処理するのが
一般的な方法である。よって一般家庭などでは収集が行
なわれる所定の時間まで廃棄物を保管しておく必要があ
り、また収集が行なわれる所定の場所まで運搬していく
必要があった。それらの不便を解消するため配意物をそ
れが発生する場所（の近傍）で処理する装置、方法がい
くつか提案されている。その代表的なものはディスポー
ザと呼ばれるものであり、これは機械的な力で生ごみを
微細化し水と共に下水に流してしまう方式のものである
が、我国においては、下水の処理設備容量の不足等の理
由で（河川の有機物汚染を避けるため）その使用が自治
体レベルで禁止されていることが多い。またその他の方
法として、ヒータ、マイクロ波等を用いた加熱（部分燃
焼）方式、臭いを出さないための冷凍方式等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】生ごみはに関しては上
記のように、収集が行なわれる所定の時間まで発生場所
の近傍で保管しておく必要があるが、水分を多く含むた
めそれ自体で腐敗の起き易い環境を形成する。したがっ
て保管中に生ごみの腐敗が進行して悪臭が発生すること
が第１の大きな問題となっていた。また水分を多く含む
ため重量が増え、それを詰め込んだ袋を収集が行なわれ
る所定の場所まで運搬していく重労働が第２の大きな問
題であった。また収集場所までの運搬中に厨芥を収容し
た袋から水分が洩れ、その痕跡が新たな（二次的）臭気
発生の原因となることも頻繁にあり、特に集合住宅にお
いてこの問題解決に対する期待は切実なものであった。
これに対して従来の厨芥処理装置をみると、ディスポー
ザは厨芥を細かく粉砕できるが、処理後の排水中には多
量の固形分および有機成分を含むため、河川等の有機汚
染を引き起こす一因となるものであった。焼却式は焼却
中の臭気発生、困難な灰の処理等の問題が残されてい
る。また、冷凍式は厨芥の重量を削減することは原理的
にできないものであった。したがって、何れの方法もそ
れぞれに特有の課題を抱えており、実用的なレベルでの
生ごみ処理装置は未だに無いに等しい状態であり、早期
の実現が課題となっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、断熱性の生ごみ収容器と、生ごみ収容器内
に収容した生ごみを加熱するために生ごみ収容器内に設
けた加熱器と、加熱された生ごみから発生する水蒸気の
流路と、流路の少なくとも一部を冷却するための冷却手
段と、冷却された水蒸気の凝縮部とを有する構成として
生ごみ処理装置としたものである。

【０００５】また、金属材料を主体として成る断熱性生
ごみ収容器と、生ごみ収容器内に設けた生ごみの加熱器
と、生ごみ収容器の外側に設けた凝縮容器と、凝縮容器
を冷却するための冷却手段と、凝縮容器と生ごみ収容器
との間に形成される水蒸気流路と、加熱乾燥される生ご
みの乾燥度を検知するための手段とを有する構成として
生ごみ処理装置としたものである。

【０００６】

【作用】生ごみの主成分は水分であり、通常その重量の
７〜８割を占める。本発明は生ごみを加熱して水分を蒸
発分離し、生ごみは乾燥物の状態に処理し、水蒸気は凝
縮水として廃棄する装置である。このとき、生ごみ収容
器を断熱構成することにより加熱時の熱損失を最小限に
して加熱効率を向上させるとともに、放熱がほとんど無
いために、生ごみ収容器内各部を均一温度に保ったまま
加熱乾燥することが可能となり、加熱乾燥ムラを最小限
にするとともに、焦げの発生も抑制するため、凝縮水も
クリーンな状態で廃棄することができるものである。

【０００７】また、加熱中に発生する臭気成分ガスも同
時に冷却凝縮させて凝縮水中に回収するため、処理中の
臭気発生も極小にすることが可能となるものである。さ
らには、生ごみ収容器の外側に凝縮容器を設ける構成と
することにより、効率的な水分分離と機器構成の簡素化
を両立させることも可能となるものである。

【０００８】さらに、生ごみ収容器の外側に凝縮容器を
設けた構成では、装置を大きくすることなく広い熱交換
面積をとれる。

【０００９】

【実施例】本発明による一実施例の要部縦断面図を図１
に示す。１は外装の一部を兼用する断熱性の生ごみ収容
器であり、その内部に収容した生ごみを加熱するための
加熱器としてヒータ２ａを納めたヒータブロック２をそ
の中に設けている。２ｂはヒータのリード端子である。
ここではヒータとして自己温度制御性（ＰＴＣ）ヒータ
を用いて、ヒータ温度を１００〜１３０℃に制御してい
るが、当然シーズヒタ等の通常のヒータと温度検知器と
の組合せで加熱温度を制御する方法を採ることも可能で
ある。また誘導加熱型のヒータを用いることも有効であ
る。生ごみ収容器１は、金属材料で二重壁に構成し、中
空部１ａを略真空とした真空断熱容器をここでは用いて
いる。この他に、耐熱性の（発泡）プラスチック材料、
セラミック系材料、あるいはそれらの複合材料等から成
る断熱性容器構成とすることもできる。しかし、断熱性
能、耐久性等の観点から上記金属製真空断熱容器の使用
が有利である。

【００１０】３はごみ容器であり生ごみ収容器１から着
脱自在として使い勝手を良くしているが、ヒータブロッ
ク２内に直接生ごみを投入して処理することも可能であ
る。４は生ごみあるいはごみ容器３を出し入れするため
の蓋であり、この蓋４を含めて全体を断熱構成すること
が肝要である。５は蓋４の取っ手である。６はヒータ２
ａによって加熱された生ごみから発生する水蒸気の流路
であり、その一部を冷却して凝縮させるための冷却手段
として冷却ファン７を設けている。したがって、水蒸気
流路６の一部に凝縮部８が形成される。８ａは冷却ファ
ン７の冷却を効果的にするために設けた冷却フィンであ
る。ここでは冷却の方法として空冷を採用しているが、
当然水蒸気流路６に送水管を固着させた水冷方式にする
ことも可能である。そしてその排水を温水として利用す
る構成にも展開できる。

【００１１】９は生ごみの乾燥度を検知するために設け
た温度検知器であり、乾燥処理終了近くなったときに上
昇する機器内（水蒸気）温度を検知して処理を終了とす
る。加熱乾燥処理を終了する手段としてはこの他に、重
量検知法、湿度検知法、ヒータ入力検知法等を採用する
ことも可能であるが、温度検知による方法が手軽であり
また安価でもある。１３は凝縮水を排水するための排水
口であり、この下流側は排水溝に直結することも可能で
あり、また凝縮水溜を取り付けてポータブル機器とする
ことも可能である。１０は水蒸気流路６から分岐した分
岐管であり、同部を介して気体を吸引するための吸引フ
ァン１２と、吸引した気体中に含まれる悪臭成分を脱臭
処理するための脱臭器１１を設けている。

【００１２】これらで排気経路を形成しているが、生ご
みから発生する水分のほとんどは凝縮部８で凝縮して排
水され、処理中発生する臭気成分ガス量は僅かであるの
で、吸引ファン１２の吸引排気量は必要最小限の少量で
済む。また脱臭器１１としてここでは酸化触媒を用いた
方式（加熱用ヒータ付）を採用しているが他の方法を用
いることも可能である。活性炭系、シリカ系、アルミナ
系、ゼオライト系、イオン交換樹脂系等の吸着剤を用い
た吸着脱臭方式、オゾンを用いた酸化分解方式、バイオ
消臭方式、芳香剤等を用いた中和、マスキング方式、な
どの中から使用条件に応じて選択（複数も可）すること
が可能である。

【００１３】次に操作について説明する。まず蓋５を開
放してごみ容器３を引き出し、その中に生ごみを投入す
る。生ごみ収容器１内にセットし、蓋４を閉める。これ
で準備完了であり、以下加熱操作に移る。加熱器である
ヒータ２ａに通電し、生ごみの加熱を開始する。同時に
あるいは生ごみの温度を見計らって冷却ファン７、吸引
ファン１２の動作も開始する。生ごみの温度は徐々に上
昇し、水蒸気が発生し始める。生ごみ収容器１の断熱性
を高めることは、効率的に水蒸気を発生させる（加熱効
率の向上）ために有効である。発生した水蒸気は水蒸気
流路６に流出してくるが、このとき冷却ファン７から送
られる空気によって凝縮部８が冷却されているため、発
生した水蒸気は同部で冷却され凝縮する。凝縮部８で生
成した凝縮水は排水口１３から機外へ流出させる。排水
口１３の下流側に凝縮水溜めを設けた場合には、凝縮水
が十分溜った時に取り外して廃棄できる構成にしておく
と良い。この構成はポータブル機器としての使用を可能
とする。このようにして生ごみの乾燥が進行し、水分が
分離される。

【００１４】この乾燥過程で水蒸気と共に発生する少量
のガス状臭気成分は水蒸気流路６から分岐した分岐管１
０を介して吸引ファン１２によって吸引され、脱臭器１
１へと送られ、同部で脱臭後に機外へ排気されるためほ
ぼ無臭となる。酸化脱臭反応を円滑に進行させるために
吸引ファン１２に少量の外気（空気）を吸引する構成に
することが有効である。また、吸引ファン１２の動作を
蓋４の開放に連動する機構を附加することにより、蓋４
を開放したときに操作する人の側に臭気が流出しないよ
うにすることが可能となり、蓋４開放時の不快感をなく
すことができる。この加熱乾燥処理中において、生ごみ
中の水分が十分多いときには温度検知器による検知温度
は水の沸点である１００℃にほぼ一致する。しかし水分
が少なくなってくると沸点上昇等により検知温度の上昇
が始まる。この状態を検知することによって処理を終了
する。また、加熱温度が高すぎると加熱中に生ごみの熱
分解が促進されて有機成分の飛散が多くなり、凝縮水中
に有機成分を多く混入するようになる。これは下水の有
機処理負荷を増大することになるので避ける必要があ
る。したがって加熱温度は水の沸点よりやや高い値（お
およそ１００〜１３０℃の範囲）に設定することが望ま
しい。このことにより熱分解による有機成分の発生を抑
制することが可能となり、乾燥処理の終了検知も行い易
くなる。

【００１５】図２に本発明による別の実施例の要部縦断
面図を示す。２８は凝縮容器であり、その内面を凝縮器
として利用するために良熱伝導性材料であるアルミニウ
ム合金で構成し、凝縮水による汚れの固着を防止するた
めに内面を弗素系樹脂でコーティングしている。２４は
前開き形状の扉である。ここでは生ごみおよび生ごみ収
容器２１を出し入れするために開閉する扉２４を設けて
いるが、扉２４を前板として生ごみ収容器２と共に全体
を引き出す構成、あるいは前板上部を引いて前傾させる
構成等にも変形可能である。４０は扉２４に設けた気密
用パッキンであり、２５は扉２４開閉用のドア取っ手で
ある。凝縮容器２８内に設けた生ごみ収容器２１は、金
属材料で二重壁に構成し、中空部２１ａを略真空とした
真空断熱容器を用いている。またこの他に、耐熱性の
（発泡）プラスチック材料、セラミック系材料、あるい
はそれらの複合材料等から成る断熱性容器構成とするこ
ともできる。しかし、断熱性能、耐久性等の観点から上
記金属製真空断熱容器の使用が有利であることは図１に
おける実施例と同様である。

【００１６】また生ごみ収容器２１に内蓋を設けること
も可能である。その場合に内蓋には水蒸気の排出口を設
ける必要がある。生ごみ収容器２１内には収容した生ご
みを加熱するための加熱器としてヒータ２２ａを納めた
ヒータブロック２２を設けている。２２ｂはヒータのリ
ード端子である。これらは生ごみ収容器２１として一体
構成してあり、凝縮容器２８内に押し入れた時送電端子
３９と電気的に接続する構成としている。ヒータ２２ａ
としては図１の実施例と同様に自己温度制御性（ＰＴ
Ｃ）ヒータを用いて、加熱温度を１００〜１３０℃に制
御している。他の種類のヒータを用いることが可能であ
ることも図１と同様である。凝縮容器２８と生ごみ収容
器２１との間には水蒸気流路２６が形成される。凝縮容
器２８の下部には排水口３３を設け、排水管３４、水密
部３５を介して排水溝に至る。排水口３３の下流側に凝
縮水溜めを設ける構成、あるいは凝縮容器２８の下部を
凝縮水溜めとする構成としてポータブル性を向上させる
ことも可能である。２７は外装２３と凝縮容器２８との
間の空間３８に空気を送り、凝縮容器２８を冷却して水
蒸気を凝縮させるための冷却ファンであり、３６は空気
吸入口、３７は空気排出口である。３２は排水管３４の
分岐管３０を介して処理中の発生ガスを吸引排気するた
めに用いた吸引ファンであり、３１は脱臭器であり、こ
れらで排気経路を形成する。発生する水分のほとんどは
凝縮して排水され、処理中発生する臭気成分ガス量も僅
かであるので、吸引ファン３２の吸引排気量は必要最小
限の少量で済む。また脱臭器３１としてここでは酸化触
媒を用いた方式（加熱用ヒータ付）を採用しているが図
１の実施例と同様に他の様々な方法を用いることも可能
である。２９はヒータ２２ａによって加熱された生ごみ
の乾燥度を検知するために設けた水蒸気温度検知器であ
り、生ごみの乾燥処理の進行に従って変化を示す水蒸気
温度を検知して、処理終了を決定するために用いる。乾
燥度の検知はここでは水蒸気温度を指標としているが、
この他の図１の実施例で示した各方法を用いることも当
然可能である。また生ごみ収容器２１内の生ごみを撹拌
（あるいは粉砕）して加熱をより効果的にする構成とす
ることも、加熱乾燥の均一性を得るという観点等から有
効である。その場合には生ごみ収容器２１の上部または
下部から撹拌用の稼働部を挿入する構成が採用できる。

【００１７】次に操作について説明する。まず扉２４を
開放して生ごみ収容器２１を引き出し、その中に生ごみ
を投入する。生ごみ収容器２１を凝縮容器２８内にセッ
トし、扉２４を閉める。これで準備完了であり、以下加
熱操作に移る。ヒータ２２ａに通電し、生ごみの加熱を
開始する。同時にあるいは生ごみの温度上昇を確認した
後から冷却ファン２７、吸引ファン３２の動作も開始す
る。生ごみの温度は徐々に上昇して水蒸気が発生し始め
る。生ごみ収容器２１の断熱性を高めることは、効率的
に水蒸気を発生させる（加熱効率の向上）ために有効で
ある。発生した水蒸気は凝縮容器２８内に充満すること
になるが、このとき冷却ファン２７から送られる空気に
よって凝縮容器２８の壁面が外側から冷却されているた
め、発生した水蒸気は同壁の内面で冷却され凝縮する。
したがって凝縮部が凝縮容器２８の内壁側に形成され、
また凝縮容器２８と生ごみ収容器２１との間に水蒸気流
路２６が形成される。図１に示した実施例に比較して本
実施例の凝縮容器構成にする方が機器全体をコンパクト
にまとめられるという利点がある。

【００１８】また、ここでは空冷方式を採用している
が、凝縮容器２８に送水管を固着させた水冷方式にする
ことも可能である。そしてその排水を温水として利用す
る構成にも展開できる。凝縮容器２８の内壁で生成した
凝縮水は排水口３３から排水管３４へと流出させられ
る。このようにして生ごみの乾燥が進行し、水分が分離
される。この乾燥過程で水蒸気と共に発生する少量のガ
ス状臭気成分は排水管３４から分岐した分岐管３０を介
して吸引ファン３２によって吸引され、脱臭器３１へと
送られ、同部で脱臭後に機外へ排気されるためほぼ無臭
となる。このとき酸化脱臭反応を円滑に進行させるため
に吸引ファン３２に少量の外気（空気）を吸引して脱臭
器３１を通過する構成にすることが効果的である。この
処理では生ごみを直接生ごみ収容器２１に投入して処理
を行なっているが、生ごみを生ごみ収容器２１に投入す
る前に予めその内部に袋をセットしておくと、処理終了
後に袋ごと取り出せるため操作が容易となる。また、吸
引ファン３２の動作を扉２４の開放に連動する機構を附
加することにより、扉２４を開放したときに操作する人
の側に臭気が流出しなくでき、扉２４開放時の不快感を
なくすことができる。

【００１９】また、このように前開き扉２４（あるいは
前引き出し）でごみ収容器２１を出し入れできる構成に
することにより、装置全体の高さを低くすることがで
き、システムキッチンで最も使いにくい場所とされてい
る流し台のシンク下部に設置することも可能となる。生
ごみの発生はシンク周辺が主であるので、発生場所に最
も近い場所にこの装置が設置できることは、使用者の操
作性、利便性を向上させることになる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は上記のように極めて簡単な構成
で、生ごみを効率的にかつ無公害で乾燥減量化処理する
ことができ、操作性の良い、設置性に優れた生ごみ処理
装置を提供することを可能とするものである。その結
果、生ごみの保管中の腐敗、悪臭発生を防止し、また重
量を減少させることで収集場所までの運搬労働を軽減
し、運搬中の水分洩れをなくして二次的臭気発生を防止
し、ごみの減量化に寄与する等様々な効果を生み出すも
のである。さらに、生ごみ収容器の外側に凝縮容器を設
けた場合、装置を大きくすることなく広い熱交換面積を
とれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の要部縦断面図

【図２】本発明の第２の実施例の要部縦断面図

【符号の説明】

１、２１ 生ごみ収容器 ２ａ、２２ａ ヒータ ６、２６ 水蒸気流路 ７、２７ 冷却ファン ８ 凝縮部 ２８ 凝縮容器 ２９ 温度検知器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 次郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 実公 昭52−46876（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B09B 3/00 - 5/00 F26B 9/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断熱性の生ごみ収容器と、前記生ごみ収容
   器内に収容した生ごみを加熱するために前記生ごみ収容
   器内に設けた加熱器と、加熱された前記生ごみから発生
   する水蒸気の流路と、前記流路の少なくとも一部を冷却
   するための冷却手段と、冷却された前記水蒸気の凝縮部
   とを有する生ごみ処理装置。
2. 【請求項２】金属材料を主体として成る断熱性生ごみ収
   容器と、前記生ごみ収容器内に設けた生ごみの加熱器
   と、前記生ごみ収容器の外側に設けた凝縮容器と、前記
   凝縮容器を冷却するための冷却手段と、前記凝縮容器と
   前記生ごみ収容器との間に形成される水蒸気流路と、加
   熱乾燥される前記生ごみの乾燥度を検知するための手段
   とを有する生ごみ処理装置。
3. 【請求項３】凝縮水を排水するための排水口を凝縮容器
   に設け、前記排水口の下流側に排水管を設け、前記排水
   管より気体を吸引し、機外へ排気するための排気手段を
   有し、その排気経路中には脱臭器を設けた請求項１また
   は２記載の生ごみ処理装置。