JP3606113B2 - Garbage drying processing machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱などの手段により生ごみを乾燥処理する際に発生する臭気成分を、触媒により分解して脱臭する触媒装置を備えた生ごみ乾燥処理機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
加熱、乾燥手段で生ごみを乾燥処理する従来の生ごみ処理機においては、処理中の生ごみから発生するガスが悪臭や不快臭となるため、排気経路に配置されセラミック担体を用いたハニカム状の酸化触媒を、外部から加熱することにより触媒活性を与え、悪臭や不快臭を酸化分解することによって、臭気の低減をはかっていた。
【0003】
ここで、触媒としては上記のようにハニカム形状に成形し焼結したセラミックを担持体として、その表層に活性アルミナ等の無機微粒子と貴金属類とを混合したスラリーを焼結、担持したものが一般的である。また、そのほかにもセラミック繊維堆積ペーパーのハニカム成形体に酸化マンガンを主体とする成分を担持したもの等も存在する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の触媒脱臭装置ではセラミックを担体とするため、熱容量が大きく、熱伝導度が小さいので、触媒を活性温度とするのに時間を要し、迅速性に欠けていた。このため、本体を作動させ臭気ガスが発生していても、触媒が活性温度に到達していなければ、未分解臭気成分や、分解途中の中間生成物である酢酸等が排出され、臭気が低減されないものであった。
【0005】
また、触媒をヒータ等別部材から成る加熱手段で間接的に加熱するため、触媒の温度不均一も生じ、必要性能を得るには熱的なエネルギーロスも少なくないものであり、省エネルギーの観点からも好ましいものではなかった。
【0006】
そこで、発明者らは、触媒基材を金属材料で構成し、基材自体に通電して触媒層を加熱するようにした触媒装置を考案した。その結果、エネルギーロスを抑え、省エネルギーを図り、また昇温迅速性、酸化分解性能を向上させることに良好な結果を得た。
【0007】
しかしながら、生ごみ処理機からの排気は、最大時には水分が90%以上を占める高湿度であるため、上記の直接通電する金属基材をもつ触媒装置では、電気絶縁性の確保が困難であり不十分なものであった。
【0008】
よって、本発明は従来からの昇温性やエネルギーロスなどの課題を解決し、さらには、電気絶縁性を確保し、より安全な触媒装置を有する生ごみ乾燥処理機を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、乾燥処理時に生ごみから発生する排気を外部に排出する排気経路の途中に触媒装置を配置し、前記触媒装置は、内面にガラス釉薬処理による撥水加工を施した電気絶縁性材料よりなる筐体と前記筐体内部に保持された触媒体から構成され、前記触媒体の基材は金属材料よりなり、その表面に触媒層を形成し、さらに前記基材に通電し発熱させることにより触媒層を加熱するようにしたもので、まず触媒装置の動作時は、内部が高温であるため水分の結露がなく、筐体は電気絶縁性材料であるため絶縁を確保している。また動作終了時には、内部温度が低下するに従い筐体内で水分の結露がおこるが、筐体内壁にはガラス釉薬処理による撥水加工を施しているため、結露水はそれぞれ独立分離しつながることなく、電気絶縁が確保されることになる。
【0010】
また、ガラス釉薬処理による撥水加工であるため、フッ素樹脂など樹脂による撥水加工に比べて、劣化が極めて小さく耐久性に優れ、その中でも特に耐熱性に優れているため、耐熱劣化による撥水性劣化の心配がなく、電気絶縁性の確保がより確実に行えるものである。
【0011】
以上より金属基材の有利さである、省エネルギー性、温度上昇の迅速性を備えたままで電気絶縁の確保を確実に行える、より安全な生ごみ乾燥処理機を提供することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の発明は、生ごみを収納する処理容器と、乾燥処理時に生ごみから発生する排気を外部に排出する排気経路と、前記排気経路の途中に配置された触媒装置とを備え、触媒装置は、内面にガラス釉薬処理による撥水加工を施した電気絶縁性材料よりなる筐体と前記筐体内部に保持された触媒体から構成され、前記触媒体の基材は金属材料よりなり、その表面に触媒層を形成し、さらに前記基材に通電し発熱させることにより触媒層を加熱するようにしたもので、乾燥終了時に、内部温度が低下するに従い筐体内で水分の結露がおこるが、筐体内面にはガラス釉薬処理による撥水加工を施しているため、結露水はそれぞれ独立分離し、つながることはなく、電気絶縁が確保されることになる。さらには、ガラス釉薬処理による撥水加工であるため、フッ素樹脂など樹脂による撥水加工に比べて、劣化が極めて小さく耐久性に優れ、その中でも特に耐熱性に優れているため、耐熱劣化による撥水性劣化の心配がなく、電気絶縁性の確保がより確実に行えるものである。このように、金属基材の有利さである、省エネ性、温度上昇の迅速性を備えたままで電気絶縁の確保を確実に行える、より安全な生ごみ乾燥処理機を提供することができる。
【0013】
本発明の請求項2記載の発明は、触媒の基材を波板状でかつエキスパンド加工された金属材料と電気絶縁性平板とを巻回して構成することにより、平板状などに比べ抵抗体としての抵抗値を確保することができ、発熱体としての効果を十分に発揮できるものである。
【0014】
本発明の請求項3記載の発明は、筐体はアルミナまたはムライトを含むセラミック材料で形成することにより、筐体の吸湿性を十分に低くでき、電気絶縁性の確保がより確実に行えるものである。
【0015】
本発明の請求項4記載の発明は、触媒体端部と筐体端部との沿面距離を10mm以上に設定することにより、電気絶縁性の確保がより確実に行えるものである。
【0016】
本発明の請求項5記載の発明は、触媒体を直列に複数個設け、上流側の触媒体のみに通電させると共に触媒体間の距離を10mm以上とするものである。下流側の触媒体は上流側の触媒体の発熱により効率的に加熱されるため、結果としてエネルギーの低下につながり、また触媒体間の距離を10mm以上設けることにより、触媒体と筐体との間だけでなく触媒体間の電気絶縁も加算され、電気絶縁性の確保がより確実に行えるものである。
【0017】
【実施例】
(実施例1)
以下本発明の実施例について図1を参照しながら説明する。
【0018】
図1は生ごみ処理機の部分概略を示すもので、1は生ごみを収納する処理容器、2は前記処理容器1と外部を連通する排気経路、3は前記排気経路2の途中に設けられ前記処理容器1からの排気に含まれる臭気を脱臭する触媒装置でありここでは略円筒形状よりなる。
【0019】
図2に触媒装置3構成図を示す。図2において21はムライトの押し出し成形によるセラミック筒で、触媒装置3の筐体である。22はセラミック筒21の内面に施した表面処理層であり、ここでは内壁の撥水性確保の目的でガラス釉薬処理を施している。23は触媒体であり、24a、24bは触媒体23に接続された端子、25は触媒装置の流入部品でありここではPPS樹脂で構成している。また、26は触媒装置の排出部品でありここでは金属であるSUSで構成している。
【0020】
図3に触媒装置3の構成図を示す。図3において、31は金属薄板の基材であるが以下のようにして加工されたものである。
【0021】
まず、基材31の材質としては、耐久性が優れたまた固有抵抗が高く発熱体として有用なNi−Cr系耐熱鋼、Fe−Cr−Al系耐熱鋼が適している。本実施例では、基材31の表面に設ける後述のアンダーコート層、触媒層の熱膨張係数と整合させるために、厚さ0.1mmのFe−Cr−Al耐熱鋼(NTK NO.4L日本金属工業製)を用いた。
【0022】
上記耐熱鋼から成る基材31に、エキスパンド加工を施した。
【0023】
次に、このエキスパンド加工した基材31を、950℃の空気雰囲気中で焼鈍処理を施した。これは、焼鈍させ表面に緻密な酸化被膜を形成させることにより、さらに耐久性を高めるためである。また、950℃としたのは発明者らの試験結果によれば、900℃以下では酸化皮膜の形成量が不十分であり耐久性が低下し、一方1000℃を越えると結晶粒が成長しすぎて脆くなり、強度が不十分となるためである。
【0024】
さらに、このエキスパンド加工した基材31を、幅100mm、長さ500mmの形状に裁断し、図3に図示されるように、それに波板加工を施した。本実施例では、前記波板形状を高さを略3mm、各山間のピッチを略2mmとした。
【0025】
基材31の長手方向の両端には電極端子24a、24bが取り付けられている。32は厚さ0.5mmのシート状セラミックペーパーからなる絶縁性平板である。
【0026】
この絶縁性平板32と基材31を1層ずつ積層して巻回して、外径略50mm、高さ100mmの円筒形状の基材完成品33を得た。このとき基材31の各層間は絶縁性平板32により絶縁されているため、巻回しても各積層間で短絡が起こる事が無く、両電極には巻き方向にのみ電圧がかかるので、発熱させるのに十分な抵抗値が確保されるものである。
【0027】
次に、基材の表面に以下に述べるアンダーコート層を形成させる。
【0028】
最初に、アンダーコート層の材料となるアンダーコートスラリーを、以下に説明する焼結酸化物を使用して調整する。
【0029】
水酸化アルミニウム720重量部、硝酸セリウム6水和物217重量部、炭酸バリウム38重量部、イオン交換水1520重量部を撹拌、混合し100℃で乾燥させた後、1000℃で60分間焼結した後、粉砕する。こうして得られた焼結酸化物を400重量部、硝酸アルミニウム9水和物50重量部、コロイド状アルミナ80重量部、イオン交換水460重量部を混合した後、ボールミルで粉砕し、粘度105cP、平均粒径4.1μmに調整したものをアンダーコートスラリーとした。
【0030】
このアンダーコートスラリーを5.0g前記基材完成品に浸漬により塗布した後、130℃の温度で20分間乾燥させ、さらに600℃で20分焼成して、基材完成品33の表面にアンダーコート層を形成した。
【0031】
次に、4.5wt%のジニトロジアミンパラジウム硝酸水溶液と同じく4.5wt%のジニトロジアミン白金硝酸水溶液を1対1の割合で混合し、5.0gをアンダーコート層の表面に浸漬により塗布し、この後130℃で20分間乾燥後、600℃で20分間焼成して、触媒層を形成した。
【0032】
以上のようにして、基材完成品の表面にアンダーコート層31a、触媒層31bを形成し、図3に示す触媒体を得た。
【0033】
(実験例1)
触媒装置3の基本的な脱臭性能をみるため、図2に示す触媒装置3の端子間24a、24bに交流電圧を印可し、標準ガスの除去性能を調べた。標準ガスとしては野菜などから発生する臭気成分である硫化ジメチル((CH3)2S)を空気で希釈し、500ppmの濃度としたものを用いた。
【0034】
このときの空間速度(SV)は実際の生ごみ処理機と同レベルの4000(h−1)として、触媒前後の硫化ジメチル濃度をガスクロマトグラフのFIDを用いて調べその除去率を、投入電力ごとに調べた。
【0035】
このときの対照実験として、同体積、同形状を有する従来のセラミックハニカムに同成分、同量の触媒を担持したものを用い、ハニカムの前段にシーズヒータを装着して同様に投入電力ごとに調べた。なお両実験とも、外部は断熱材を巻いて、外部への熱放散は極力なくした。
【0036】
結果を図4に示す。
【0037】
図4より本実験例では約60W投入で99.5%の硫化ジメチル除去率を得たが、対照実験のものは同除去率を得るのに約85W必要であり、ハニカム触媒に比べて25%以上のエネルギーの削減となった。
【0038】
これは、間接加熱では温度の不均一など熱的なロスが生じるのに対して、本実施例の直接加熱ではロスが低減されることを示している。
【0039】
ここでは、波板状でエキスパンド加工された基材31とセラミックペーパーからなる絶縁平板32を積層・巻回して形成された基材完成品33を用いたが、この構成とすることにより、基材31間に絶縁平板32があるため基材31間での短絡がないため発熱に十分な抵抗値を確保することが可能となり、基材31全体が有効に発熱し、また、外径形状が円筒形状であるため、排気流が基材31間をスムーズに流れ、また、波板状にエキスパンド加工をしているので、排気流と触媒層31bとの接触、拡散が最も効率的に行われているものである。
【0040】
(実験例2)
実験例2として、実験例1で用いた触媒体23の温度の立ち上がり状況を調べた。
【0041】
本実験例、対照実験とも投入電力を100W一定として、実験例1と同等量の空気を通気し、触媒体23の中心部の温度を調べた。結果を図5に示す。図5からも明らかなように、本実施例の触媒体23の中心温度が400℃に到達するのに、電源投入直後から2分もかからなかったが、対照実験では10分以上要した。
【0042】
これは、従来のセラミックハニカム基材の熱容量は、本実施例おける金属製の基材31に比べ大きく、逆に熱伝導、熱伝達は極めて小さいことを示しており、触媒が活性温度となるまでに時間が長くその間排気の臭気は低減できなかったものが、本実施例によれば、触媒層31bが活性温度となるまでに時間が極めて短くなるので、臭気も迅速に低減できるものである。
【0043】
(実験例3)
次に、本発明の発明の効果を示す実験例を以下に示す。
【0044】
標準的な生ごみを用いて、生ごみ処理機本体を作動させて電気的絶縁実験を行った。
【0045】
ここで標準生ごみとして、キャベツ150g、みかん150g、ごはん150g、鶏肉150g、しょうゆ20g、ウスターソース20g、サラダオイル20g、ドレッシング20g、さとう20gの計700gを1回分の処理量として用いた。生ゴミ処理機本体は松下電器(株)製のMS−N33を用い、触媒装置部のみ本発明品のものと取り替えた。また動作時に触媒体の中心温度が400℃となるように温度制御を行った。
【0046】
また、本発明品に対する対照実験品として、セラミック筒21にガラス釉薬処理を行わなかったもの、ガラス釉薬処理の代わりにフッ素処理を行ったもの、セラミック筒21のかわりにガラス繊維材を主成分とする絶縁筒を用いたもので同様に行った。
【0047】
さらに、本実験例では、図6にaで示す触媒体23と排出部品26の沿面距離を10mmとしたものである。
【0048】
実験方法としては、生ごみ処理機の処理容器に標準生ごみを投入し、乾燥処理を行い、乾燥処理終了1時間後に、図2における触媒装置の電極端子24aまたは24bと、触媒装置3のSUSから形成された排出部品26との間に1000Vを印可し、流れる電流により絶縁抵抗を測定した。
【0049】
本発明のものは、100MΩであったのに対して、ガラス釉薬処理を行わなかったもの、フッ素処理を行ったもの、ガラス繊維材筒ではいずれも1MΩ以下となり、電気絶縁性が著しく低いものとなった。
【0050】
これは、従来のアルミナやムライトを含むセラミック材料のみでは吸水性、吸湿性が低く、通常の雰囲気では電気絶縁性は確保できるが、生ごみ処理機のように水分が極めて高い状況で用いると、温度のが低下に従い、蒸気となっていた水分が結露し、表面に広がり、触媒体23と排出部品26との間の絶縁抵抗が低下するものである。
【0051】
また、ガラス繊維体等のセラミック以外の絶縁物では、ミクロ的には非常に多孔質であるため水分の保持量が極めて大きく、やはり電気絶縁が低下するものとなる。
【0052】
さらには、撥水処理にフッ素樹脂などの樹脂系のものを用いれば、触媒体の活性温度域である400℃以上においては、耐熱劣化をおこして、撥水作用を起こさなくなるものである。
【0053】
以上のように、本実施例のように、アルミナやムライトを含むセラミック材料を用いて筐体を作成し、その内壁にガラス釉薬処理を行えば、処理後の生ゴミ処理機の排気が結露した状態であっても、水滴それぞれが独立した状態であり、表面に広がることはなく、電気絶縁性は確保されるものである。
【0054】
(実験例4)
次に、本発明の請求項5の効果を示す実験例を示す。
【0055】
実験例3では、図6にaで示す触媒体23と排出部品26の沿面距離を10mmとしたものであったが、ここでは2mm、5mm、20mmとして実験例3と同様の実験を行った。
【0056】
10mmでは前述のように、処理後1時間経過し結露が起こった状態でも100MΩの絶縁抵抗であったのに対して、2mm、5mm、20mmではそれぞれ1MΩ以下、2MΩ、150MΩであった。図7に沿面距離と絶縁抵抗の関係をグラフに示す。図7のように触媒体23と排出部品26との沿面距離を10mm以上とすることにより、電気絶縁をより確実なものとすることができる。
【0057】
(実験例5)
次に、本発明の請求項6の効果を示す実験例を示す。
【0058】
ここでは、図8に示すように触媒体23を23aと23bの二つに分け、上流側の23aのみ端子を設け通電するようにした。
【0059】
実験例1と同様に硫化ジメチルの除去率を測定することにより基本的な脱臭性能を調べた。
【0060】
結果を図9に示す。実験例1を比較対照とした。
【0061】
図9より実験例1では約60W投入で99.5%の除去率を得たのに対して、本実験例では約50Wであり、さらにエネルギーの削減となった。
【0062】
これは、下流側の触媒体23bは上流側の触媒体23aからの熱を、流れによる対流と輻射により効率的に受けているため、触媒体23を単独で形成し、全体を発熱体とする実験例1よりもロスするエネルギーが少なくなるためである。
【0063】
次に、図8においてaで示される触媒体23と排出部品26との距離を10mm一定にし、触媒体23a、23bの間の距離bを2、5、10、20mmとして、実験例4と同様に端子24a、24bと排出部品26との絶縁抵抗を調べた。結果を図10に示す。
【0064】
図10より、触媒体間の距離を10mm以上とすれば、触媒体間の絶縁も加算されるため、さらに電気絶縁の確保が確実なものとなることがわかる。
【0065】
なお、ここでは2個に分けたが、複数個であれば特に2個にこだわるものではないものである。
【0066】
【発明の効果】
本発明の請求項1記載の発明は、生ごみを収納する処理容器と、乾燥処理時に生ごみから発生する排気を外部に排出する排気経路と、前記排気経路の途中に配置された触媒装置とを備え、触媒装置は、内面にガラス釉薬処理による撥水加工を施した電気絶縁性材料よりなる筐体と前記筐体内部に保持された触媒体から構成され、前記触媒体の基材は金属材料よりなり、その表面に触媒層を形成し、さらに前記基材に通電し発熱させることにより触媒層を加熱するようにしたもので、乾燥終了時に、内部温度が低下するに従い筐体内で水分の結露がおこるが、筐体内面にはガラス釉薬処理による撥水加工を施しているため、結露水はそれぞれ独立分離し、つながることはなく、電気絶縁が確保されることになる。さらには、ガラス釉薬処理による撥水加工であるため、フッ素樹脂など樹脂による撥水加工に比べて、劣化が極めて小さく耐久性に優れ、その中でも特に耐熱性に優れているため、耐熱劣化による撥水性劣化の心配がなく、電気絶縁性の確保がより確実に行えるものである。このように、金属基材の有利さである、省エネ性、温度上昇の迅速性を備えたままで電気絶縁の確保を確実に行える、より安全な生ごみ乾燥処理機を提供することができる。
【0067】
本発明の請求項2記載の発明は、触媒の基材を波板状でかつエキスパンド加工された金属材料と電気絶縁性平板とを巻回して構成することにより、平板状などに比べ抵抗体としての抵抗値を確保することができ、発熱体としての効果を十分に発揮できるものである。
【0068】
本発明の請求項3記載の発明は、筐体はアルミナまたはムライトを含むセラミック材料で形成することにより、筐体の吸湿性を十分に低くでき、電気絶縁性の確保がより確実に行えるものである。
【0069】
本発明の請求項4記載の発明は、触媒体端部と筐体端部との沿面距離を10mm以上に設定することにより、電気絶縁性の確保がより確実に行えるものである。
【0070】
本発明の請求項5記載の発明は、触媒体を直列に複数個設け、上流側の触媒体のみに通電させると共に触媒体間の距離を10mm以上とするものである。下流側の触媒体は上流側の触媒体の発熱により効率的に加熱されるため、結果としてエネルギーの低下につながり、また触媒体間の距離を10mm以上設けることにより、触媒体と筐体との間だけでなく触媒体間の電気絶縁も加算され、電気絶縁性の確保がより確実に行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す生ごみ乾燥処理機の部分概略図
【図2】同生ごみ処理機の触媒装置の構成を示す図
【図3】(a)同触媒装置の触媒体の構成を示す図
(b)同触媒体の部分拡大図
【図4】同生ごみ処理機の実験例1の結果を示す入力電力−硫化ジメチル除去率特性図
【図5】同生ごみ処理機の実験例2の結果を示す経過時間−触媒温度特性図
【図6】同生ごみ処理機の実験例4に用いられた触媒装置の構成を示す図
【図7】同実験例4の結果を示す距離−絶縁抵抗値特性図
【図8】同生ごみ処理機の実験例5に用いられた触媒装置の構成を示す図
【図9】同実験例5の結果を示す入力電力−硫化ジメチル除去率特性図
【図10】同生ごみ処理機の実験例5の結果を示す距離−絶縁抵抗値特性図
【符号の説明】
1 処理容器
2 排気経路
3 触媒装置
21 セラミック筒
23 触媒体
31 波板状エキスパンドメタル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a garbage drying processing machine including a catalyst device that decomposes and deodorizes an odor component generated when drying garbage by means of heating or the like by a catalyst.
[0002]
[Prior art]
In the conventional garbage processing machine that drys garbage with heating and drying means, the gas generated from the garbage during processing becomes bad odor and unpleasant odor. The oxidization catalyst of the present invention was given catalytic activity by heating from the outside, and the odor was reduced by oxidizing and decomposing bad odors and unpleasant odors.
[0003]
Here, as the catalyst, a ceramic formed into a honeycomb shape and sintered as described above is used as a support, and a slurry in which inorganic fine particles such as activated alumina and noble metals are sintered and supported on the surface layer is generally used. Is. In addition to the above, there is a ceramic fiber-deposited paper honeycomb molded body in which a component mainly composed of manganese oxide is supported.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional catalyst deodorizing apparatus uses ceramic as a carrier, the heat capacity is large and the thermal conductivity is small. Therefore, it takes time to bring the catalyst to the activation temperature, and it lacks speediness. Therefore, even if odor gas is generated by operating the main body, if the catalyst does not reach the activation temperature, undecomposed odor components and acetic acid that is an intermediate product during decomposition are discharged, reducing odor. It was not.
[0005]
In addition, since the catalyst is indirectly heated by a heating means composed of a separate member such as a heater, the temperature of the catalyst is non-uniform, and thermal energy loss is not small for obtaining the required performance. Was also not preferable.
[0006]
In view of this, the inventors have devised a catalyst device in which the catalyst substrate is made of a metal material and the catalyst layer is heated by energizing the substrate itself. As a result, good results were obtained in suppressing energy loss, saving energy, and improving the rapid temperature rise and oxidative decomposition performance.
[0007]
However, since the exhaust from the garbage processing machine has a high humidity that occupies 90% or more of moisture at the maximum, it is difficult to ensure electrical insulation in the catalyst device having the metal substrate that is directly energized. It was enough.
[0008]
Therefore, it is an object of the present invention to solve the conventional problems such as temperature rise and energy loss, and further to provide a garbage drying treatment machine having a safer catalyst device that ensures electrical insulation. Yes.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a catalyst device disposed in the middle of an exhaust path for exhausting exhaust generated from garbage at the time of drying treatment, and the catalyst device has a water repellent process by glass glaze treatment on the inner surface. is composed of an electrically insulating made of a material housing and the housing interior is held catalyzer that has been subjected, the catalyst base material is made of a metallic material, to form a catalyst layer on the surface thereof, further wherein the group The catalyst layer is heated by energizing the material to generate heat . First, when the catalyst device is in operation, there is no condensation of moisture because the inside is high temperature, and the housing is insulated because it is an electrically insulating material. Is secured. Also at the time of operation termination, but moisture condensation occurs within the enclosure in accordance with the internal temperature is lowered, since the housing wall is water-repellent by the glass glaze process, condensed water without lead independently separated respectively, Electrical insulation will be ensured.
[0010]
In addition, water repellent processing by glass glaze treatment is extremely small and superior in durability compared to water repellent processing by resin such as fluororesin. There is no risk of deterioration, and electrical insulation can be ensured more reliably.
[0011]
As described above, it is possible to provide a safer garbage drying treatment machine capable of ensuring electrical insulation while maintaining the energy saving property and the rapid temperature rise, which are advantages of the metal substrate.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention of
[0013]
The invention according to
[0014]
In the invention according to
[0015]
The invention according to
[0016]
According to the fifth aspect of the present invention, a plurality of catalyst bodies are provided in series, and only the upstream catalyst body is energized and the distance between the catalyst bodies is 10 mm or more. The downstream catalyst body is efficiently heated by the heat generated by the upstream catalyst body, resulting in a decrease in energy, and by providing a distance of 10 mm or more between the catalyst bodies, The electrical insulation between the catalyst bodies as well as the gap is added, so that the electrical insulation can be ensured more reliably.
[0017]
【Example】
(Example 1)
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
[0018]
FIG. 1 shows a partial outline of a garbage processing machine, wherein 1 is a processing container for storing garbage, 2 is an exhaust path for communicating the
[0019]
FIG. 2 shows a configuration diagram of the
[0020]
FIG. 3 shows a configuration diagram of the
[0021]
First, as a material of the
[0022]
The
[0023]
Next, the expanded
[0024]
Further, the expanded
[0025]
Electrode terminals 24 a and 24 b are attached to both ends of the
[0026]
The insulating flat plate 32 and the
[0027]
Next, the undercoat layer described below is formed on the surface of the substrate.
[0028]
Initially, the undercoat slurry used as the material of an undercoat layer is adjusted using the sintered oxide demonstrated below.
[0029]
720 parts by weight of aluminum hydroxide, 217 parts by weight of cerium nitrate hexahydrate, 38 parts by weight of barium carbonate, and 1520 parts by weight of ion-exchanged water were stirred, mixed, dried at 100 ° C, and then sintered at 1000 ° C for 60 minutes. After that, it is pulverized. 400 parts by weight of the sintered oxide thus obtained, 50 parts by weight of aluminum nitrate nonahydrate, 80 parts by weight of colloidal alumina, and 460 parts by weight of ion-exchanged water were mixed, and then pulverized with a ball mill. The undercoat slurry was adjusted to a particle size of 4.1 μm.
[0030]
After 5.0 g of this undercoat slurry is applied to the finished base material by dipping, it is dried at a temperature of 130 ° C. for 20 minutes and further baked at 600 ° C. for 20 minutes to undercoat the surface of the finished base material 33. A layer was formed.
[0031]
Next, a 4.5 wt% dinitrodiamine palladium nitric acid aqueous solution is mixed with a 4.5 wt% dinitrodiamine platinum nitric acid aqueous solution in a 1: 1 ratio, and 5.0 g is applied to the surface of the undercoat layer by dipping. Thereafter, the catalyst layer was formed by drying at 130 ° C. for 20 minutes and then baking at 600 ° C. for 20 minutes.
[0032]
As described above, the undercoat layer 31a and the catalyst layer 31b were formed on the surface of the finished base material, and the catalyst body shown in FIG. 3 was obtained.
[0033]
(Experimental example 1)
In order to see the basic deodorizing performance of the
[0034]
The space velocity (SV) at this time is 4000 (h −1 ), which is the same level as that of an actual garbage processor, and the concentration of dimethyl sulfide before and after the catalyst is examined using the FID of the gas chromatograph, and the removal rate is determined for each input power. I investigated.
[0035]
As a control experiment at this time, a conventional ceramic honeycomb having the same volume and shape and carrying the same component and the same amount of catalyst was used. It was. In both experiments, the outside was wrapped with a heat insulating material to minimize heat dissipation to the outside.
[0036]
The results are shown in FIG.
[0037]
From FIG. 4, in this experiment example, 99.5% dimethyl sulfide removal rate was obtained with about 60 W input, but the control experiment requires about 85 W to obtain the same removal rate, 25% compared to the honeycomb catalyst. It became the above reduction of energy.
[0038]
This indicates that indirect heating causes a thermal loss such as uneven temperature, whereas the direct heating in this embodiment reduces the loss.
[0039]
Here, a base material finished product 33 formed by laminating and winding a corrugated plate-
[0040]
(Experimental example 2)
As Experimental Example 2, the temperature rising state of the catalyst body 23 used in Experimental Example 1 was examined.
[0041]
In both this experimental example and the control experiment, the input power was kept constant at 100 W, the same amount of air as in Experimental Example 1 was vented, and the temperature at the center of the catalyst body 23 was examined. The results are shown in FIG. As is clear from FIG. 5, it took less than 2 minutes immediately after the power was turned on for the center temperature of the catalyst body 23 of this example to reach 400 ° C., but it took 10 minutes or more in the control experiment.
[0042]
This indicates that the heat capacity of the conventional ceramic honeycomb base material is larger than that of the
[0043]
(Experimental example 3)
Next, experimental examples showing the effects of the invention of the present invention are shown below.
[0044]
Using a standard garbage, the garbage processing machine was operated and an electrical insulation experiment was conducted.
[0045]
Here, as standard raw garbage, a total of 700 g of cabbage 150 g, mandarin orange 150 g, rice 150 g, chicken 150 g, soy sauce 20 g, Worcester sauce 20 g, salad oil 20 g, dressing 20 g, and sweet potato 20 g was used as a single treatment amount. MS-N33 manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. was used as the main body of the garbage processing machine, and only the catalyst unit was replaced with the product of the present invention. Further, the temperature was controlled so that the center temperature of the catalyst body was 400 ° C. during operation.
[0046]
In addition, as a control experimental product for the product of the present invention, the ceramic tube 21 was not subjected to glass glaze treatment, the glass tube material was subjected to fluorine treatment instead of the glass glaze treatment, and the glass fiber material was used as the main component instead of the ceramic tube 21 The same operation was performed using an insulating cylinder.
[0047]
Further, in this experimental example, the creeping distance between the catalyst body 23 and the discharge component 26 indicated by a in FIG. 6 is 10 mm.
[0048]
As an experimental method, standard garbage is put into a processing container of a garbage processing machine, a drying process is performed, and 1 hour after the completion of the drying process, the electrode terminal 24a or 24b of the catalyst device and the SUS of the
[0049]
In the present invention, it was 100 MΩ, but the glass glaze treatment was not performed, the fluorine treatment was performed, and the glass fiber cylinder was 1 MΩ or less, and the electrical insulation was extremely low. became.
[0050]
This is because the conventional ceramic materials containing alumina and mullite have low water absorption and hygroscopicity, and electrical insulation can be secured in a normal atmosphere, but when used in a situation where moisture is extremely high like a garbage disposal machine, As the temperature decreases, the moisture that has become vapor condenses and spreads on the surface, and the insulation resistance between the catalyst body 23 and the discharge component 26 decreases.
[0051]
In addition, insulators other than ceramics such as glass fiber bodies are very porous in microscopic state, and therefore, the amount of moisture retained is extremely large, and the electrical insulation is also lowered.
[0052]
Furthermore, if a resin-based material such as a fluororesin is used for the water repellent treatment, the catalyst body undergoes heat-resistant degradation at 400 ° C. or higher, which is the active temperature range of the catalyst body, and does not cause water repellent action.
[0053]
As described above, as in this example, when a casing was made using a ceramic material containing alumina or mullite, and the glass glaze treatment was performed on the inner wall, exhaust from the garbage disposal machine after the treatment was condensed. Even if it is in a state, each water droplet is in an independent state and does not spread on the surface, and electrical insulation is ensured.
[0054]
(Experimental example 4)
Next, an experimental example showing the effect of
[0055]
In Experimental Example 3, the creeping distance between the catalyst body 23 and the discharge component 26 indicated by a in FIG. 6 was 10 mm, but here, the same experiment as in Experimental Example 3 was performed with 2 mm, 5 mm, and 20 mm.
[0056]
At 10 mm, as described above, the insulation resistance was 100 MΩ even in the state where condensation occurred for 1 hour after the treatment, whereas at 2 mm, 5 mm, and 20 mm, they were 1 MΩ or less, 2 MΩ, and 150 MΩ, respectively. FIG. 7 is a graph showing the relationship between creepage distance and insulation resistance. By making the creeping distance between the catalyst body 23 and the discharge component 26 10 mm or more as shown in FIG. 7, electrical insulation can be made more reliable.
[0057]
(Experimental example 5)
Next, an experimental example showing the effect of
[0058]
Here, as shown in FIG. 8, the catalyst body 23 is divided into two parts 23a and 23b, and only the upstream side 23a is provided with a terminal for energization.
[0059]
The basic deodorizing performance was examined by measuring the removal rate of dimethyl sulfide in the same manner as in Experimental Example 1.
[0060]
The results are shown in FIG. Experimental example 1 was used as a comparative control.
[0061]
From FIG. 9, the removal rate of 99.5% was obtained with about 60 W input in Experimental Example 1, whereas it was about 50 W in this Experimental Example, further reducing energy.
[0062]
This is because the downstream catalyst body 23b efficiently receives heat from the upstream catalyst body 23a by convection and radiation by the flow, so that the catalyst body 23 is formed alone and the whole is a heating element. This is because less energy is lost than in Experimental Example 1.
[0063]
Next, the distance between the catalyst body 23 and the discharge component 26 indicated by a in FIG. 8 is fixed to 10 mm, and the distance b between the catalyst bodies 23a and 23b is set to 2, 5, 10, and 20 mm. The insulation resistance between the terminals 24a and 24b and the discharge component 26 was examined. The results are shown in FIG.
[0064]
From FIG. 10, it can be seen that if the distance between the catalyst bodies is 10 mm or more, the insulation between the catalyst bodies is also added, so that the electrical insulation is further ensured.
[0065]
In addition, although it divided into two here, if it is plural, it will not specifically stick to two.
[0066]
【The invention's effect】
The invention of
[0067]
The invention according to
[0068]
In the invention according to
[0069]
The invention according to
[0070]
In the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial schematic view of a garbage drying processing machine showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a catalyst device of the garbage processing machine. (B) Partial enlarged view of the catalyst body (FIG. 4) Input power vs. dimethyl sulfide removal rate characteristic diagram showing the result of Experimental Example 1 of the same garbage disposal machine (FIG. 5) Elapsed time-catalyst temperature characteristic diagram showing the result of
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