JP3505219B2 - 厨芥処理機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般家庭や業務用の厨房
から発生する生ごみなどの厨芥を処理する厨芥処理機に
関する。さらに詳しくは、厨芥を加熱乾燥などにより処
理する際に発生する臭気ガスを効率よく脱臭する触媒脱
臭手段を有する厨芥処理機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より厨芥を乾燥処理する際に発生す
る臭気ガスを触媒により脱臭する各種の厨芥処理機が提
案されている（たとえば、特開平５−９６２７１号公報
参照）。この厨芥処理機は、厨芥を撹拌する撹拌手段と
処理後の厨芥を排出する排出口とを有する厨芥乾燥室
と、触媒とヒータを備えた脱臭装置と、厨芥乾燥時の水
蒸気を処理する凝縮装置と、送風装置とからなり、前記
各装置を循環経路で連絡している。

【０００３】そして、厨芥乾燥室に投入された厨芥は撹
拌手段で撹拌されながら、脱臭装置のヒータと送風装置
によってえられた熱風によって加熱乾燥される。このと
き発生する臭気ガスや水蒸気は、熱風が凝縮装置と脱臭
装置および脱臭装置と厨芥乾燥室とのあいだを循環する
あいだに処理される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の厨芥処理機
における、脱臭装置はガスが一端から他端へ蛇行せずに
ストレートに通過する方式であり、臭気ガスが触媒を通
過する時間が短かく、また凝縮装置で冷された臭気ガス
が脱臭装置に送られるので、触媒の温度が下がり、脱臭
能力が劣るという問題があった。

【０００５】本発明は前記従来技術の問題点を解決する
もので、厨芥処理により発生する臭気ガスを効率よく脱
臭できる触媒脱臭手段を備えた小型の厨芥処理機を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、空気取入れ口
を有し厨芥を加熱乾燥処理する乾燥室と、該乾燥室から
発生する臭気ガスを脱臭するための触媒脱臭手段と、前
記乾燥室から発生する臭気ガスを触媒脱臭手段に送る送
風手段とを有する厨芥処理機であって、前記触媒脱臭手
段は、触媒層と、該触媒層の上流側で臭気ガスを蛇行さ
せる経路と、該経路と前記触媒層とを加熱する加熱手段
とで構成すると共に、前記送風手段は、単位時間当たり
厨芥から発生する水蒸気量より多い風量を有することを
特徴とする厨芥処理機（第１発明）に関する。

【０００７】本発明はさらに、第１発明において、前記
触媒層がハニカム形状の触媒から形成され、臭気ガスが
触媒層を複数回横切って流れる流路が形成されているこ
とを特徴とする厨芥処理機（第２発明）に関する。

【０００８】

【０００９】

【作用】第１発明においては、触媒脱臭手段が、触媒層
と該触媒層の上流側で臭気ガスを蛇行させる経路と、該
経路と前記触媒層を加熱する手段とが一つのユニットに
構成されているので、臭気ガスは該経路で蛇行しながら
加熱手段により加熱されたのち、すでに加熱されている
触媒層に送られるので、触媒の温度を低下させずに脱臭
でき、高い脱臭能力がえられるとともに、該蛇行経路と
触媒層とを一つの加熱手段で加熱するようにしているの
で、装置がコンパクトとなり、コストも安価につく。

【００１０】第２発明においては、臭気ガスがハニカム
状触媒を２回以上横切って流れるように流路を形成して
いるので、一つのユニットのハニカム状触媒を用いて臭
気ガスと触媒との接触時間を長くでき、かつ流路の方向
転換時に臭気ガスが乱流混合され濃度が均一になるた
め、脱臭効率を向上させることができる。

【００１１】

【００１２】

【実施例】つぎに本発明を、厨芥を加熱乾燥処理する厨
芥処理機を例にとって説明する。図１は本発明の厨芥処
理機の一実施例の構成を説明するブロック図、図２はそ
の構造例を示す縦断面図、図３は触媒脱臭手段を説明す
る断面図で、（ａ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿う水
平断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う縦断
面図、図４は触媒の構成例を示す斜視図、図５は触媒を
臭気ガスが横切る状態を示す説明図である。

【００１３】図１において、１は厨芥を加熱乾燥する乾
燥室、２は乾燥室１で発生した臭気ガス中の水蒸気を凝
縮させる凝縮手段、３は凝縮手段２で凝縮された水分を
蓄える凝縮水タンク、４は送風手段、５は厨芥から発生
した臭気成分の脱臭を行う触媒脱臭手段、６は乾燥室１
と凝縮手段２とを接続する配管、７は凝縮手段２と送風
手段４とを連通する配管、８は送風手段４と触媒脱臭手
段５とを連通する配管、９は脱臭した処理ガスを排出す
る排出管である。

【００１４】乾燥室１は気密に形成され、外気を乾燥室
１へ取入れる空気取入れ口が設けられている。乾燥室１
に吸入された外気とここで発生した水蒸気、臭気成分な
どからなるガスは、配管６を経て凝縮手段２に送られ、
ここで水蒸気が凝縮され、凝縮水は凝縮水タンク３にた
められる。水蒸気が除去された臭気ガスは配管７を経て
送風手段４に吸引され、配管８を介して触媒脱臭手段５
に送られ、ここで脱臭され、排出管９から外部に放出さ
れる。

【００１５】乾燥室１で厨芥を加熱乾燥する方式として
は、温風乾燥方式や、厨芥を下部からヒータで加熱する
下部加熱方式などが採用できる。加熱温度は、有毒ガス
の発生や乾燥時間の短縮を考慮すると１３０〜１６０℃
程度が好ましい。また乾燥室１に直接導入される空気は
絶対湿度が低く、厨芥の乾燥時間の短縮にも役立ってい
る。

【００１６】本発明の厨芥処理機の構成をさらに具体的
に説明すると、図２に示すように、厨芥を乾燥処理する
乾燥室１は、処理機本体１０内に形成され、厨芥を入れ
たゴミ容器１１を収容する空間を有し、上部はドーム状
の蓋１２で覆われ、室内は気密が維持できるようにされ
ている。ゴミ容器１１は乾燥室１と脱着可能に構成さ
れ、その底部に撹拌羽根１３が設けられ、この撹拌羽根
１３に底部を貫通した従動軸１４が設けられている。撹
拌羽根１３は駆動モータ１５により間欠駆動され、正
転、反転されてゴミ容器１１内の厨芥を撹拌し、温度を
均一に効率よく乾燥する。従動軸１４と駆動モータ１５
とは、駆動モータ１５に連結された減速装置１６、駆動
軸１６ａ、カップリング機構１７を介して連結されてい
る。

【００１７】ゴミ容器１１の材質は腐食しにくいステン
レススチールや厨芥の炭化物がこびりつかないようにポ
リテトラフルオロエチレンのコーティングを施したもの
などが好ましい。

【００１８】乾燥室１の底部に、発熱体が埋め込まれて
面状に放熱面が形成されたシーズヒータ１８が設けら
れ、ゴミ容器設置台１９に装着したゴミ容器１１の底面
を広く加熱する下部加熱方式としている。そのため、厨
芥を効率よく加熱し、少い消費電力で効率よく乾燥でき
る。このシーズヒータ１８によりゴミ容器１１の底部温
度を１３０〜１６０℃の範囲の温度に、通常は約１５０
℃に制御する。加熱温度は高ければ高い程、乾燥時間を
短くできるが、高くしすぎると厨芥が炭化しやすくな
る。またゴミ容器１１内に塩化ビニル樹脂やナイロンな
どのプラスチックスが混入しても１５０℃前後ではガス
化することがないので、塩化ビニル樹脂の分解による塩
素含有ガスの発生や他のプラスチックの分解による有害
ガスの発生はない。

【００１９】乾燥室１の底および側壁の内側に断熱材２
０が設けられ、ごみ容器１１およびシーズヒータ１８が
覆われ、放熱損失を減らすようにされている。

【００２０】本体１０から乾燥室に連通する側壁に空気
取入れ口２１が設けられ、この空気取入れ口２１に逆止
弁２１ａが設けられ、臭気ガスを漏らすことなく外気が
吸入される。乾燥室１のドーム状の蓋１２の中央部に排
気管２２が設けられ、乾燥室１で発生するガスを配管６
を通して凝縮手段２に送るようにされている。空気取入
れ口２１に逆止弁２１ａを設けるのは、逆止弁２１ａが
ないと、厨芥を撹拌するとき多量のガスを発生し、送風
手段４の能力を上回ると、空気取入れ口２１から外部に
臭気が漏れる可能性があるためである。逆止弁２１ａを
設けることによって送風手段の能力を小さくできる。ま
た乾燥室１内へ直接外気を吸入するのは、外気は絶対湿
度が低く、それにより厨芥の乾燥速度が早められるため
である。厨芥から発生した水蒸気やアルデヒド、酢酸、
アンモニア、メルカプタンなどの臭気成分と空気取入れ
口２１から吸入された外気との混合ガスは排気管２２か
ら乾燥室１をでる。排気管２２はドーム状の蓋の最上部
に設けているので、乾燥室１内で蒸気の滞留や凝縮がお
こらず、乾燥効率、腐食の点で有効である。

【００２１】排気管２２にフランジ、ユニオンなどの継
手や嵌合により気密に連結する連結部２２ａが設けら
れ、取外し可能にパイプ２３が連結される。このパイプ
２３の他端にも連結部２２ａと同様に連結部２３ａが設
けられてる。これらの排気管２２、パイプ２３、連結部
２２ａ、２３ａにより配管６が形成され、乾燥室１と凝
縮器２とが連通される。

【００２２】ゴミ容器１１を乾燥室に脱着する際、連結
部２２ａ、２３ａの一方または双方を離すことにより蓋
１２を開閉できるようにしている。パイプ２３としては
ポリテトラフルオロエチレンチューブ、ステンレスチュ
ーブなどの耐食、耐熱性のチューブや内面をコーティン
グして耐食性をもたせた管などを用いる。耐熱性や重量
などを考慮すると、ポリテトラフルオロエチレンチュー
ブが好ましい。

【００２３】凝縮手段２は熱交換器２４、ドレインパイ
プ２５、冷却空気を循環するプロペラファン２６とから
構成されている。熱交換器２４は箱型、蛇管など適宜の
ものでよく、熱伝導率、耐食性のよいアルミ合金、銅合
金などでつくられている。熱交換器２４の下端にはドレ
インパイプ２５が接続され、ガス中の水蒸気など凝縮分
を凝縮水タンク３に集めるようにされている。プロペラ
ファン２６により空気を循環して熱交換器２４で臭気ガ
スを冷却する。冷却空気は処理機本体１０の取入口１０
ａから取り入れ、排出口１０ｂから排出するようにして
冷却効率を上げるようにしてもよい。

【００２４】凝縮水タンク３は本体１０の底部に脱着可
能に設けられ、その一端部の上部に段部３ａが形成さ
れ、ドレインパイプ２５を嵌合する連結口および送風手
段である送風ファン４へ水蒸気が除去されたガスを送る
配管７を嵌合する接続口が段部３ａに設けられている。
前記連結口にはドレインパイプ２５の下端部が気密に嵌
合し、前記接続口には接続管７の一端部が気密に嵌合す
る。これにより水蒸気が除去されたガスは冷却・送風モ
ータ２７で駆動される送風ファン４に吸引され、触媒脱
臭手段である脱臭器５へ送られる。前記連結口および接
続口は水平方向に間隔をおいて配置され、凝縮水タンク
３内にガスが滞留して、凝縮水に臭気成分が吸収されな
いように、送風ファン４により吸引されるようにしてい
る。送風ファン４としては、遠心ファン、軸流ファンな
どの気体を吸引し正圧で吐出できる装置であればよい。

【００２５】また送風ファン４は常時ガスを送風できる
ようにされ、その送風能力は厨芥を処理するとき単位時
間当たり厨芥から発生する平均水蒸気量より多い量とさ
れている。あまり風量を多くすると乾燥室１内の温度が
下がったり、凝縮手段２での水の回収を効率よくできな
いとか、脱臭器５中の触媒の能力が下がるおそれがあ
る。またこの位置に送風ファン４を取付けるのは、温度
の影響を受けないようにするためである。

【００２６】脱臭器５は触媒接触式で、図３に示される
ように、１ユニットのハニカム状触媒層３１と経路３２
と加熱手段３３とを一つのユニットとして一体状に形成
されている。３４ａ、３４ｂは触媒層３１を通過する臭
気ガスの流れを規制する仕切であり、本実施例では、臭
気ガスが触媒層３１を図３（ａ）で左右に３回横切って
流れるように区画されている。経路３２は触媒層３１よ
り上流の凝縮手段２側に設けられ、図３（ａ）に示され
るように、空間を仕切る仕切フィン３５、３５、３５、
３５により臭気ガス流路を方向を変えてジクザグに蛇行
するようにされている。送風ファン４を介して凝縮器２
と連通した配管７、８を経て凝縮水タンク３から吸引さ
れる臭気ガスは、経路３２を蛇行して流れるあいだに加
熱手段であるヒータ３３により加熱される。加熱された
臭気ガスはヒータ３３で加熱されている触媒層３１にお
いて酸化分解され無臭ガスにされる。臭気ガスは経路３
２でジグザグに蛇行して加熱されるため、熱伝達率が大
きくなり効率よく加熱され、所定の高い温度で触媒層３
１と接触できる。触媒層３１もヒータ３３で２００〜４
００℃、好ましくは２５０〜３５０℃に加熱され、触媒
層３１を最適温度に維持できるので臭気ガスは効率よく
脱臭される。またハニカム状触媒層３１に隣接して仕切
３４ａ、３４ｂを設け、臭気ガスが触媒層３１を複数回
横切って流れるようにしているので、一つのユニットの
ハニカム状触媒を効率よく使用して臭気ガスとの接触時
間を長くでき、脱臭効率を上げることができ、さらに臭
気ガスは乱流状態となり、よく混合されるので、臭気成
分の濃度分布がより均一となり、触媒層３１での酸化処
理が均一に行なわれる。

【００２７】触媒層３１は、白金系、白金−パラジウム
系、ニッケル系などの酸化触媒を使用し、たとえば図４
に示すようなハニカム構造のものである。触媒層３１は
図４のＸ軸方向にはガスが通過することができるが、Ｙ
軸、Ｚ軸方向には、ガスが通過することができないよう
にされている。図５によりハニカム構造の触媒層３１を
３回横切って臭気ガスを通して脱臭する本実施例の臭気
ガスの流れを説明する。この図５は触媒層３１をＺ軸方
向から見た図で、ハニカム面に垂直な方向（Ｘ軸）から
触媒層３１に臭気ガスが送風されて上流の区画端３１ａ
から入り、触媒層３１中で酸化反応が起こり、臭気ガス
中の有機物が分解され他の端３１ｂからでてくる。この
端３１ｂからでてきた臭気ガスは次の区画端３１ｃから
再び触媒層３１に入り前記と同様に横切って区画端３１
ｄからでてくる。同様にして区画端３１ｅから入り区画
端３１ｆからでて脱臭器５の排気管９から外部に排出さ
れる。

【００２８】前記のごとく、蛇行状に形成された臭気ガ
スの加熱部と、臭気ガスが触媒層３１を複数個横切る脱
臭部とを一つのユニットとしたので、脱臭器、したがっ
て厨芥処理機を小型にできる。また１つの面状ヒータを
用いて臭気ガスの加熱部と脱臭部の両方を加熱するため
低コストにすることができる。

【００２９】なお脱臭器５の蛇行状の経路３２を箱状の
空間をフィン３５、３５、３５、３５により仕切って蛇
行状にした例で説明したが、経路３２の形状は前記実施
例に限られない。たとえば、フインチューブなどの管を
折り曲げて蛇行させることにより蛇行状に経路を形成し
てもよい。

【００３０】つぎに厨芥処理機による厨芥の乾燥処理の
動作を説明する。なお以下においては、日本の標準家庭
（４人家族）で１日に発生する厨芥量を約７００ｇ（そ
のうち水分量４５０〜６００ｇ）とし、この量の厨芥を
処理するばあいについて説明する。

【００３１】ゴミ容器１１に厨芥７００ｇを入れて乾燥
室１に装着し、蓋１２をしめて連結部２２ａ、２３ａを
連結し、乾燥室１、凝縮手段２とを連結する。濃縮水タ
ンク３も装着する。

【００３２】ついで図示していない制御装置の運転スイ
ッチをオンし厨芥処理機の運転を開始する。すると触媒
加熱用のヒータ３３が通電し経路３２および触媒層３１
を加熱する、ついで送風ファン４およびプロペラファン
２６が駆動されるとともにシーズヒータ１８が通電し、
ゴミ容器１１中の厨芥の乾燥を開始する。ゴミ容器１１
内では撹拌羽根１３を駆動モータ１５により正転、反転
させながら厨芥を乾燥する。厨芥の加熱温度はゴミ容器
の底で１５０℃前後になるように設定し、図示していな
いセンサにより測定して制御している。

【００３３】厨芥の加熱により発生した水蒸気を含んだ
臭気ガスは、水蒸気回収のため凝縮手段２で冷却され
る。

【００３４】凝縮手段２では冷却、送風モータ２３によ
り駆動されているプロペラファン２６によって吸引した
外気により臭気ガスが冷却され凝縮される。凝縮したド
レインはドレインパイプ２５を通って凝縮水タンク３に
流下する。凝縮しないガスはドレインパイプ２５を通っ
て凝縮水タンク３を経て、ドレインパイプ２５と離れた
位置に開口している配管７を経て凝縮タンク内の気体と
一緒に送風ファン４に吸引され、脱臭器５に送られ、経
路３２で加熱されたのち２５０〜３５０℃に加熱された
触媒層３１に達する。送風ファン４は通常単位時間当た
りの厨芥の発生する水蒸気量より多い２〜３リットル／
分で送風している。あまり風量を多くすると乾燥室１内
の温度が下がったり、凝縮手段２での水の回収を効率よ
くできないとか、脱臭器５による脱臭効率が低下するお
それがある。触媒層３１において、臭気ガス中の臭気成
分は含有酸素と反応して酸化分解される。この酸化分解
に必要な酸素は逆止弁２１ａから吸入される空気中の酸
素で充分である。本実施例の厨芥処理機により全重量７
００ｇの厨芥は約３時間半で乾燥できた。この乾燥処理
においては、処理中に臭気の漏れがなかった。また処理
後蓋１２をあけてゴミ容器１１を取り出した際にもほと
んど臭気がなかった。

【００３５】前記においては、本発明を、厨芥を加熱乾
燥処理する厨芥処理機を例にとって説明したが、本発明
は微生物により厨芥を処理する厨芥処理機にも適用でき
るものである。

【００３６】

【発明の効果】第１発明によれば、厨芥を処理する処理
室から発生する臭気ガスを脱臭する脱臭手段が、触媒層
と、該触媒層の上流側で臭気ガスを蛇行させる経路と、
該経路を加熱する手段とが１つのユニットに構成されて
いるので、臭気ガスは該経路で蛇行しながら加熱手段に
より加熱されたのち、すでに加熱されている触媒層に送
られるので、触媒の温度を低下させずに脱臭でき、高い
脱臭能力がえられるとともに、該蛇行経路と触媒層とを
一つの加熱手段により加熱するようにしているので、装
置がコンパクトとなり、コストも安価にできる。

【００３７】第２発明によれば、臭気ガスはハニカム状
触媒を２回以上横切って流れるように流路を形成してい
るので、一つのユニットのハニカム状触媒を用いて臭気
ガスと触媒との接触時間を長くでき、かつ流路の方向変
換時に臭気ガスが乱流混合されて濃度が均一になるた
め、脱臭効率を向上させることができる。

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の厨芥処理機の一実施例の構成を説明す
るブロック図である。

【図２】図１の実施例の全体の構成を説明する縦断面図
である。

【図３】本実施例の触媒脱臭手段を説明する断面図で、
（ａ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ線に沿う水平断面図、
（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う縦断面図であ
る。

【図４】本実施例のハニカム状触媒の構成例を示す斜視
図である。

【図５】本実施例のハニカム状触媒を臭気ガスが横切る
状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 処理室（乾燥室） ２ 凝縮手段 ３ 凝縮水タンク ４ 送風手段 ５ 触媒脱臭手段（脱臭器） １１ ゴミ容器 １３ 撹拌羽根 １８ シーズヒータ ３１ 触媒層 ３２ 経路 ３３ 加熱手段（ヒータ） ３４ 仕切 ３５ フィン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ２６Ｂ 21/00 (72)発明者 米山 顕啓 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−94717（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−97559（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−185059（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−168938（ＪＰ，Ｕ) 実公 平６−1225（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 3/00 - 5/00 B01D 53/86 - 53/90 F26B 9/06 F26B 21/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気取入れ口を有し厨芥を加熱乾燥処理
   する乾燥室と、該乾燥室から発生する臭気ガスを脱臭す
   るための触媒脱臭手段と、前記乾燥室から発生する臭気
   ガスを触媒脱臭手段に送る送風手段とを有する厨芥処理
   機であって、前記触媒脱臭手段は、触媒層と、該触媒層
   の上流側で臭気ガスを蛇行させる経路と、該経路と前記
   触媒層とを加熱する加熱手段とで構成すると共に、前記
   送風手段は、単位時間当たり厨芥から発生する水蒸気量
   より多い風量を有することを特徴とする厨芥処理機。
2. 【請求項２】 前記触媒層がハニカム形状の触媒から形
   成され、臭気ガスが触媒層を複数回横切って流れる流路
   が形成されていることを特徴とする請求項１記載の厨芥
   処理機。