JP3613287B2 - 厨芥処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は厨芥の処理装置に係り、特に加熱、乾燥処理することで厨芥を軽量で扱いやすい状態にする装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭やレストラン等の厨房から発生する生ゴミをゴミ収集車が収集するまでの間保管しているが、放置しておくと悪臭を伴うためその処理に非常に苦労していた。
この不便を解消するために生ゴミ等の厨芥を処理する装置が種々提案されているが、その中の１つの方式として厨芥を加熱、乾燥することで減量、軽量化して貯蔵、運搬の取扱いの容易化を図ったものがある。
【０００３】
例えば、特開昭５９−１６２９５７号公報に示されるようにヒータにより加熱することで水分を蒸発させ軽量化させるのであるが、蒸気と臭気は外部に放出しなくてはいけない。蒸気と臭気はそのまま放出すれば室内に設置することは出来ないので排気に関して何らかの対策が必要となる。
【０００４】
排気に関しては特開平１−１８９３８３号や特開平４−２９７９３号あるいは特開平５−９４８７０号公報等で種々の方式が開示されているが、本質的には水蒸気は水として排出し、臭気は脱臭材やオゾン分解を利用して臭気を弱めて外部に放出している。
特に図１２で示した特開平１−１８９３８３号に記載されるような構成をとれば水分と脱臭が同時に行えて都合が良い。
しかしながらこの従来例の場合、送気ファン５７が釜５８の中の空気を引き込む構成をとっているため釜５８の内部が蒸気により高圧時には送気ファン５７を要しなくてもすみやかに排気されるものの、ある程度乾燥が進み内部の圧力がさほど高圧でなくなった場合、送気ファン５７の能力を十分強力なものにしないと排気が良好に行われず、また送気ファン５７が排気路５９内に介在するため、該ファン５７に蒸気の水分とともに細かな塵埃が付着するおそれがあり、故障の原因となる。
【０００５】
その点、図１３に示す特開平４−２９７９３号に開示されているものでは、ポンプ６１を用いて内釜６２内に空気を送り込む方式を採用してあるので、内部の圧力が低下しても送り込まれる空気により高圧状態を保持でき、速やかな排気が処理完了まで行える。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのポンプ６１を用いて内釜６２内に空気を送り込むものでは、送風が冷たいと内釜６２内の温度低下を来すので熱交換部６３により排出通路６４の熱と送風通路６５の熱の熱交換を行っているが、内釜６２を収納した外ケースよりも外方で熱交換を行っているので、熱交換の効率が悪く、またレイアウト的にも問題が多くてコンパクトにまとまらない欠点がある。
【０００７】
この発明の目的は、コンパクトな構成で、ポンプ部から内容器内に送り込む前の空気の予備加熱を十分に行うことができる厨芥処理装置を提供するにある。
この発明の目的は、内容器の省電力化を図ることのできる厨芥処理装置を提供するにある。
この発明の目的は、生ゴミの乾燥効率、および排気効率の向上を図ることのできる厨芥処理装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、生ゴミを受け入れる内釜１と、これの上方を開閉する内蓋９と、これらを加熱するための加熱手段と、内蓋９及び加熱手段より外周側にある外ケース２２と、外気を内釜１内に送り込むためのポンプ部１６と、外気を内釜１内に吹き込む送気口１８と、内釜１内の気体を外部に排気する排気口１９とを備えた厨芥処理装置において、加熱手段が、内蓋９に設けられた上部ヒータ８を含んでおり、上記ポンプ部１６と内釜１の間が送気路１１を介して連通されており、送気路１１と上部ヒータ８とが、内蓋９と外ケース２２の間の空間Ｓに配設されており、送気口１８と排気口１９とがそれぞれ内蓋９に設けてあって、送気口１８は内釜１内の中央上部に、排気口１９は内釜１内の中央上部から外側方へずれた偏心位置にそれぞれ配設されていることを特徴とする。
【００１２】
【作用】
ポンプ部１６により内釜１内に送り込まれる前の外気は内容器を加熱するための加熱手段３・７・８により充分に予備加熱することができる。
【００１３】
内容器と外ケース２２の間の送気路１１は熱交換機能を発揮するので、内容器の熱が外ケース２２の外へ放散するのを低減できる。
【００１４】
内釜１内に送り込まれる前の外気は触媒コンバータ２７の表面を通すことによりその表面からの放熱で充分に予備加熱することができる。
【００１５】
内釜１内の上方の内蓋９に配設された送気口１８から内釜１内に吹き込まれる空気は内釜１内の生ゴミにぶつかると反転し、反転後内釜１の内壁に沿うよう上昇する対流移動を引き起こす。上記内蓋９に配設された排気口１９からは生ゴミの乾燥中に発生する蒸気が前記反転後の上昇空気と同伴して釜外へ速やかに流出する。
【００１６】
【実施例】
この発明に係る厨芥処理装置の実施例を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
図１はこの発明に係る厨芥処理装置の一実施例を示す一部切欠き断面図であり、内蓋９と内釜１からなる内容器内に処理される生ゴミが投入されるものであり、該内釜１の外周に、空気層２を介して加熱手段としての側面加熱ヒータ３が巻回された外釜４が設けられている。
【００１７】
外釜４の外周は断熱材５により覆われており、外部への放熱を軽減している。なお内蓋９の周側方および上部を覆う外蓋２０の内部にも断熱材５が充填されており、同様の効果を有す。この外蓋２０と、外釜４の周側方および底部を覆う外壁２３により外ケース２２が構成されるが、この外ケース２２において構成された断熱材５は必ずしも必要でなく、後述する送気路１１の熱交換作用により省略することも出来る。６は回転翼であり、内釜１の内底中央に取付けてモータ１０と連結させており、内釜１内の生ゴミを攪拌して乾燥を促進させる働きをする。
【００１８】
上記した側面加熱ヒータ３以外に、外釜４の底面に底部加熱ヒータ７を、また内蓋９に上部ヒータ８をそれぞれ設けており、空気層２の存在の効果により、内釜１を均一に加熱している。上部ヒータ８は内蓋９の上面側に設けられているが、内蓋９の加熱を目的とすれば、特に配置は限定されず、ヒータを内蓋９の下面に配置したり、内蓋９に埋め込む構成であっても良い。なお、底部加熱及び側面加熱は、ヒータ３・７に代え、電磁加熱を用いることもできる。
【００１９】
加熱手段としての各ヒータ３・７・８の加熱は図示しない制御部により厳格に制御されており、内釜１内の生ゴミが内釜１の内壁に焦げつかない程度の加熱乾燥を効率良く行っている。
内蓋９には送気路１１からの空気を内釜１内に送り込むための送気口１８と内釜１内の蒸気を排出するための排気口１９が開設される。この場合、送気口１８は内釜１内の中央上部に、排気口１９は内釜１内の中央上部から外側方へずれた偏心位置にそれぞれ位置するよう配設する。
【００２０】
１６は上記送気口１８へ空気を送り込むためのエアーポンプ等から成るポンプ部であり、酸素を含んだ空気が含まれることで排気時の触媒脱臭効果が高められる。触媒脱臭効果を更に高めるためにオゾン発生器１５を併設し、オゾンを含んだ空気を送風口１８へ送り込んでもよい。１７は逆止弁であり、内釜１内の圧力が高圧となった際の逆流を防止している。
【００２１】
次に使用状態について説明する。
生ゴミを投入し、図示しない駆動スイッチをＯＮすると、モータ１０が回転を始め、回転翼６が生ゴミを攪拌するとともに、各ヒータ３・７・８が加熱する。各ヒータ３・７・８の加熱効果により、内釜１内の温度が上昇し、生ゴミの水分が蒸発し始める。蒸発した水分は臭気とともに、排気口１９から排気管１２を通って水タンク１３内へ排出される。この時は内圧の上昇分があるので、排気は自動的に行われ、ポンプ部１６の駆動は必ずしも必要ではないが、この時点から排気をより一層促進させるため、あるいは触媒による臭気の脱臭効果を向上させるために酸素を含んだ空気を内釜１内に送り込んでも良い。
【００２２】
蒸発がある程度進み内釜１の内圧が低下してくると、水分を多量に含んだ空気が滞留したままとなるのでポンプ部１６が駆動し、空気を送気口１８から吹き込んで排気を促進させる。この場合、送気口１８は内釜１の中央上部に設けられているので、その送気口１８から吹き込まれる空気は内釜１の中央上部から生ゴミの全体に均一に効率的に吹き付けられ、生ゴミからはねかえる空気は内釜１の内壁に沿うよう上昇し、生ゴミから発生する蒸気を排気口１９から速やかに排出させる。
【００２３】
図２に示すように、上記送気路１１は内蓋９と外蓋２０の間をうず巻き状にして意図的に長い距離で介在するようにしている。
外蓋２０は断熱材５により断熱性を有しているので、外蓋２０と内蓋９の間に形成される空間Ｓは上部ヒータ８により加熱された状態となっており、したがって内蓋９の内面の結露を防止出来るだけでなく、送気路１１も空間Ｓに介在している間に加熱されるので、ポンプ部１６から送られる空気を十分加熱して送気口１８から送り込むことが可能となる。
【００２４】
送気口１８は空気を噴出可能とするために下向き先端を細く絞った形のノズル４６を備えている。空気はノズル４６を介して噴出状態で内釜１内に送り込むことにより速やかに生ゴミの存在する内釜下部側まで到達し、乾燥が促進されるとともに排気口１９から短絡的に直接送り込まれた空気が出ていくという不都合も解消できる。
【００２５】
排気口１９から排出される蒸気や臭気は排気路１２を通って外部の温度や図示しない強制冷却手段で徐々に冷やされながら、水タンク１３内に送られる。水タンク１３内では水蒸気が水として蓄えられ、臭気は触媒１４を充填した排気口２１から脱臭され排気される。
【００２６】
所定の時間運転されると、各ヒータ３・７・８による内釜１内の加熱を停止させ、生ゴミの乾燥が終了する。内釜１の冷却を進めるためにはヒータ３・７・８の加熱停止後も暫くの間ポンプ部１６を作動させておくと良い。
【００２７】
十分冷却がされると、使用者は外蓋２０、内蓋９を開け、内釜１を取り出し処理済みの生ゴミを処分する。水タンク１３に貯溜された水は、適宜排水しなければならないが、排水を忘れると水タンク１３内が満杯となり、水タンク１３の破裂のおそれが出てくるので、水タンク１３を設けずに直接排気管１２からの水蒸気の水分をシステムキッチン等の排水路に連結してもよい。
【００２８】
上記送気路１１の内蓋９上での迂回の形状は、渦巻形状以外にも種々考えられる。勿論、送気路１１先端の空間Ｓに直接開放し、この空間Ｓに送気口１８を接続すれば、空間Ｓのほぼ全域を有効に活用でき、送気路１１の途中の迂回形状を省略することができる。また、この場合、送気路１１の開放先端と送気口１８との間の空間Ｓ内に、内蓋９または外蓋２０の少なくともいずれか一方側から、あるいは空間Ｓ内に別体の迂回用リブ体を設ければ、空気の流れの短絡を抑制でき予備加熱効果を高めることができる。
【００２９】
（実施例２）
また送気路１１は側面加熱ヒータ３や底部加熱ヒータ７の近傍である内釜１と外壁２３の間を通過するものであっても良く、図３に示すように内釜１の外周の空気層２のスペースを利用して送気路１１を配設するようにすればコンパクトな構成で予備加熱が十分行えることになり、又内釜１の熱が外部へ放散されるのを防止する効果も向上し、断熱材５の省略や軽量化が実現できる。
【００３０】
図３において空気層２のスペースを利用した実施例としたが、断熱材５のスペースに配設しても同様の効果が得られる。
特に空気層２を利用して送気路１１を配設した場合は、内釜１の内壁の温度の均一性向上に寄与し、またヒータ３・７の外周と断熱材５の間に送気路１１を配設した場合は断熱効果の向上に寄与することになり、いずれの実施例でもあるいは両者を組み合わせた実施例でも極めて優れた乾燥式の厨芥処理装置を提供出来る。
【００３１】
（実施例３）
図４はこの発明の第３実施例を示しており、内蓋２６の内釜１側において送気路２５を迂回させて配設したものである。２４は加熱手段としてのヒータであり、内蓋２６の内側か外側のいずれかに近接して備えられる。この場合、内釜１の熱の外部放散の防止作用はなくなるが、送気される空気の予備加熱効果はヒータ２４の加熱効果と内釜１内の高温状態にさらされることが相まって十分に得られ、また加熱手段により内蓋２６と送気路２５のいずれをも同時に加熱することができ、内蓋２６の内釜１外への露付きを防止できる。
【００３２】
（実施例４）
図５ないし図１１はこの発明の第４実施例を示す。この実施例では、図５ない図７に示すよう、内蓋９と外蓋２０の間において内蓋９に設けた排気口１９に一端を連結した排気管１２の他端に、排出蒸気に触媒作用を及ぼして脱臭する触媒コンバータ２７を直列的に設置する。この触媒コンバータ２７はセラミックなどからなる担体に貴金属系触媒を担持させた触媒体２８を触媒筒２９に充てんし、この触媒体２８の中央にヒータ３０を貫通させて構成する。ヒータ３０は、生ゴミ乾燥時に触媒を活性化するために触媒温度を５００℃位に維持する。
上記触媒筒２９の蒸気入口３１に排気管１２が接続され、触媒筒２９の蒸気入口３１と反対側に設けた出口３２は外蓋２０の後側部に設けた外部排気口３３に臨ませている。
この実施例のポイントは、ポンプ部１６で内釜１内に送り込む空気の予備加熱源として、上記触媒コンバータ２７の表面からの放熱を利用する点である。そのために触媒筒２９の外側は内外蓋９・２０間に配管される送気管路の中途に一体形成される断熱筒３４で覆って、両筒２９・３４間に予熱室３５を形成する。断熱筒３４に設けた空気入口３６は外壁２３内に配管された送気路１１の端１１ａと接続し、断熱筒３４の空気入口３６と反対側に設けた出口３７は送気口１８に連通させる。図８に示すように内外蓋９・２０はヒンジＨ回りに開閉自在であるので、これを閉じたとき断熱筒３４の空気入口３６と送気路１１の端１１ａが突き合わされて連通する。図９に示すように送気路１１の端１１ａの内部には逆止弁３８を入れてある。
触媒筒２９の外側を断熱筒３４で覆っておくと、触媒筒２９の表面からの放熱損失を減少させることもできるので、触媒の加熱効率を向上させるうえでも有利である。なお、内釜１を加熱するための加熱手段たるヒータ７は外釜４の内底部に設け、このヒータ７の発熱で内外釜１・４間の空間内の空気の温度が上昇し、その熱で内釜１が生ゴミを焦げつかせない程度に熱せられるようにしてある。
【００３３】
また、この第４実施例においても、第１実施例の場合と同様に送気口１８が内釜１内の中央上部に位置するように内蓋９の中央に、また排気口１９が内釜１内の上部中央から外側方へずれた偏心位置に位置するように内蓋９の偏心位置にそれぞれ設けられる。この場合、送気口１９の内部には温風を内釜１内の生ゴミに吹き付けるための送風ファン３９を設置する。この送風ファン３９は内外蓋９・２０の間に収納配備したくま取りコイル誘導モータなどのファン駆動モータ４０で駆動される。この駆動モータ４０は上下端に軸４１・４２を有し、下端側の軸４２上に前記送風ファン３９が固定され、上端側の軸４１上には排気攪拌用ファン４３が固定されている。排気攪拌用ファン４３は内蓋９と外蓋２０の間の空間を更に隔壁４４で上下に二分割形成してこの上側の空間４５内に配備され、このファン４３の駆動により触媒コンバータ２７の出口３２から排出される蒸気が空間４５に連通状態に形成された上記外部排気口３３に向けてスムーズに排出されるようにしている。また、この排気攪拌用ファン４３は外蓋２０の表面温度が上昇するのを低減するという冷却機能をも発揮する。
【００３４】
上記くま取りコイル誘導モータなどファン駆動モータ４０はこのコアから放熱するため、送気口１８に送る前の空気を予熱させるための加熱源としてその放熱を利用することもできる。この場合、図６に示すようにファン駆動モータ４０のコアと送気口１８との間に熱伝導性に優れるアルミニウムなどの熱伝導体５６を介在させ、この熱伝導体５６を介してファン駆動モータ４０のコアからの放熱で送気口１８に送る前の空気を、上記触媒筒２９の表面からの放熱と相まって予熱させることができる。
【００３５】
上記送気口１８は、第１実施例の場合と同様に下向き先端側を細く絞るノズル４６を備えて温風が流速で内釜１が深くてもこの内底にまで十分に達するようにしてあるが、特にこのノズル４６の先端４６ａは、図５に示すように排気口１９の下向き先端１９ａよりも内釜１内に向けて長く突出するように設定することにより、送気口１８から吹き出される温風が、生ゴミの乾燥に十分使われずに、そのまま排気口１９に排出されるようなことがないようにしてある。
【００３６】
内釜１の内底に取り付けてある回転翼６の上端には半球形状あるいは弾頭形状に形成した頭部４７を付けることにより、この上に生ゴミが滞留することのないように、また送気口１８から吹き出される温風が内釜１の内底に向けてスムーズに流れるように整流作用を発揮する。
図５、図１０および図１１において、上記回転翼６は上下２枚の羽根板４８・４９を有する。上下の羽根板４８・４９共にこれの回転方向先行側端縁４８ａ・４９ａが、攪拌駆動軸５０上に固定された羽根板保持筒５１の円周接線上にほぼ合致する曲線状に形成し、これにより攪拌時に生ゴミが内釜１内の径方向中央付近に滞留することなく、その径方向外方の内壁１ａに向かって移動するようにしてある。
下側の羽根板４９はこれの回転方向先行側端縁４９ａよりも回転方向後行側端縁４９ｂが高くなるように、その傾斜角度θが１５〜３０°位に設定して取り付ける。これら回転方向先行側端縁４９ａの径方向外端部と回転方向後行側端縁４９ｂの径方向外端部とをつなぐ外周縁４９ｃは内釜１の内壁１ａに沿うように平面視において円弧状に形成するとともに、一個あるいは数個の切欠部５２を有する形に形成する。
下側の羽根板４９の形状をこのように形成することにより、攪拌時に生ゴミを回転方向先行側端縁４９ａですくい上げながら回転方向後行側端縁４９ｂの方向へ持ち上げて内釜１の内壁１ａに接触加熱させる機会を増大させ、切欠部５２から下方へ内釜１の内壁１ａに沿わせて落下させる。
【００３７】
上側の羽根板４８は、下側の羽根板４９とは反対に、これの回転方向先行側端縁４８ａが回転方向後行側端縁４８ｂよりも高くなるように上記傾斜角度θと同じく１５〜３０°位の傾斜状態に取り付ける。これら回転方向先行側端縁４８ａの径方向外端部と回転方向後行側端縁４８ｂの径方向外端部とは、下側の羽根板４９の場合と同様に、内釜１の内壁１ａに沿うよう平面視において円弧状につなぐ外周縁４８ｃでつなぎ、この外周縁４８ｃに一個あるいは数個の切欠部５２を設ける。
従って、攪拌時に上側の羽根板４８はこの上に位置する生ゴミを回転方向後行側端縁４８ｂの方向へずり下げながら内釜１の内壁１ａに接触加熱させる機会を増大させ、切欠部５２から下方へ内釜１の内壁１ａに沿わせて落下させる。
【００３８】
内釜１の内壁１ａには、図５に示すように生ゴミがこびりつきにくくするために耐熱性、非ぬれ性、すべり性に優れるふっ素樹脂５３をコーティングする。ふっ素樹脂５３としてはポリ四ふっ化エチレン、ポリ塩化三ふっ化エチレン、四ふっ化エチレン・六ふっ化プロピレン共重合体、エチレン・四ふっ化エチレン共重合体、あるいは四ふっ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体などが挙げられる。
この場合、内釜１の内壁１ａに無数の凹凸部５４・５５を設け、この凹部５４のみにふっ素樹脂５３を埋入して凸部５５の頂部５５ａでは内釜１の地肌が露出するようにする。こうした場合は内釜１の地肌が露出する頂部５５ａで生ゴミへの熱伝導を十分に確保しながらこびりつきを防止できる。たとえ、生ゴミが頂部５５ａに焦げついても点状であるため、焦げつきの少ないものにすることができる。
【００３９】
なお、第４実施例において外気は内釜１内にポンプ部１６のみで、または送風ファン３９のみで送り込むようにすることもできる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、ポンプ部１６により内釜１内に送り込まれる前の外気を予熱させるための加熱源として、内釜１と内蓋９からなる内容器を加熱するための加熱手段３・７・８を利用してあるので、コンパクトな構成で、しかもその予備加熱を十分に行うことができる。
【００４１】
内容器と外ケース２２の間の送気路１１は熱交換機能を発揮するので内容器の熱の外ケース２２外への放散を軽減するできて内容器の省電力化を図ることができる。
【００４２】
内釜１内に送り込まれる前の外気を予熱させるための加熱源として、排気系に配設した触媒コンバータ２７の表面からの放熱を利用してあると、コンパクトな構成で、しかもその予備加熱を十分に行うことができる。
【００４３】
内釜１内の上方の内蓋９に配設された送気口１８は、空気を内釜１内の生ゴミの全体に均一に効率的に吹き付けることができ、また排気口１９からは、生ゴミの乾燥中に発生する水蒸気を滞留させることなく、前記吹き付け空気が生ゴミにぶつかって反転する対流によって速やかに釜外へ排出できて、乾燥効率および排気効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例を示す厨芥処理装置の一部切欠き断面図である。
【図２】第１実施例の厨芥処理装置の一部分解斜視図である。
【図３】第２実施例を示す厨芥処理装置の一部切欠き断面図である。
【図４】第３実施例を示す厨芥処理装置の一部切欠き断面図である。
【図５】第４実施例を示す厨芥処理装置の縦断正面図である。
【図６】第４実施例の厨芥処理装置の縦断側面図である。
【図７】図６におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図８】第４実施例の厨芥処理装置の内外蓋の開き途上の状態を示す断面図である。
【図９】第４実施例の厨芥処理装置の送気経路の一部断面図である。
【図１０】第４実施例の厨芥処理装置の回転翼の平面図である。
【図１１】第４実施例の厨芥処理装置の回転翼の正面図である。
【図１２】従来例を示す断面図である。
【図１３】他の従来例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 内釜
３・７・８ 加熱手段
９ 内蓋
１１ 送気路
１６ ポンプ部
１８ 送気口
１９ 排気口
２２ 外ケース
２７ 触媒コンバータ

Claims (1)

1. 生ゴミを受け入れる内釜１と、これの上方を開閉する内蓋９と、これらを加熱するための加熱手段と、内蓋９及び加熱手段より外周側にある外ケース２２と、外気を内釜１内に送り込むためのポンプ部１６と、外気を内釜１内に吹き込む送気口１８と、内釜１内の気体を外部に排気する排気口１９とを備えた厨芥処理装置において、
   加熱手段が、内蓋９に設けられた上部ヒータ８を含んでおり、
   上記ポンプ部１６と内釜１の間が送気路１１を介して連通されており、
   送気路１１と上部ヒータ８とが、内蓋９と外ケース２２の間の空間Ｓに配設されており、
   送気口１８と排気口１９とがそれぞれ内蓋９に設けてあって、送気口１８は内釜１内の中央上部に、排気口１９は内釜１内の中央上部から外側方へずれた偏心位置にそれぞれ配設されていることを特徴とする厨芥処理装置。

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