JP3837352B2 - 有機物処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、生ごみ等の有機物を分解処理する有機物処理装置に係わり、特に有機物の分解処理時に発生する悪臭を含んだ排気ガスを加熱して脱臭する脱臭装置を備えた有機物処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排気ガス中の悪臭を加熱して脱臭する脱臭装置を備えたものとしては、例えば特開平１０−２９６２１６号公報（Ｂ０９Ｂ ３／００）等に開示されているように、処理槽からの排気ガスの排気通路に、ヒータと触媒を用いて排気ガスを脱臭する脱臭装置を備えた生ごみ処理装置がある。
【０００３】
上記生ごみ処理装置においては、脱臭装置の出口側に脱臭装置と逆Ｔ字状を成すように希釈室が連結され、この希釈室には、脱臭装置との連通部分よりも上流側に希釈用ファンが設けられ、希釈用ファンから送風される外気で途中（下流）の連通部分から出る排気ガスを希釈して外部に排出するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来装置においては、脱臭装置を通って熱風となって排気ガスがそのまま希釈室に流れるため、希釈室を成型の容易な樹脂で形成すると、脱臭装置との接合部が高温となり、熱変形等の問題が生じる。
【０００５】
さらに、上記従来装置においては、脱臭を必要としないとき（無脱臭時）にも、同じ排気通路を用い、ヒータをオフにした脱臭装置及び逆Ｔ字状の希釈室を通って排気ガスが排出されている。上記排気通路には、ヒータ及び触媒、さらには逆Ｔ字状の希釈室が配置されているため、圧力損失が大きく、従って、無脱臭時の排気風量を十分に確保できない課題があった。また、冷えた脱臭装置内を排気ガスが通ることにより結露が生じたり、乾燥した担体や有機物の微粉が排気ガスに混じって通ることにより、触媒が目詰まりしやすくなり、これらは脱臭装置の寿命を短くする原因となる。
【０００６】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、排気ガスを加熱して脱臭する脱臭装置の下流側を成型の容易な樹脂で形成しても、熱変形等の問題が生じるのを防ぐことができる有機物処理装置を提供すると共に、無脱臭時の排気風量を十分に確保でき、また脱臭装置の長寿命化を図ることができる有機物処理装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、投入される生ごみ等の有機物を分解処理する処理槽と、前記処理槽からの排気を加熱して脱臭する脱臭装置及び脱臭装置の下流に配置された第1のファンを介して外部に排出する第1の排気通路と、処理槽からの排気を第２の排気ファンを介して直接外部に排出する第２の排気通路と、前記処理槽からの排気の排気通路を第1の排気通路と第２の排気通路とに選択する選択手段とを備え、前記第1の排気通路の脱臭装置部分を金属製部材で形成すると共に、その下流側を樹脂製部材で形成し、前記金属製部材と樹脂製部材の接合部近傍に外気に連通する通風孔を形成すると共に、該通風孔より下流側に前記第1のファンを備えることが好ましい。
【０００９】
請求項２の構成の発明では、前記接合部の金属製部材側に前記通風孔を形成することが好ましい。
【００１０】
請求項３の構成の発明では、前記接合部の金属製部材側及び樹脂製部材側に前記通風孔を形成することが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本願発明の実施形態に係る有機物処理装置の背面側要部断面図、図２は無脱臭時の上面側要部断面図、図３は脱臭時の上面側要部断面図、図４は切替弁の拡大斜視図、図５は図３のＡ−Ａ断面図である。
【００１５】
この有機物処理装置は、微生物の担体（おが屑等の木質細片）を収納し、生ごみ等の有機物が投入される上面開口の処理槽１が上下２部品からなる外装ケース２内に収容されて構成されている。
【００１６】
上記外装ケース２の上面は、処理槽１の上面開口３に対応して開口し、微生物担体や生ごみ等を投入するための投入口４が形成され、この投入口４上方には、ヒンジ等により開閉自在に構成された上蓋５が設けられている。
【００１７】
上記処理槽１内には、前後壁間に、複数の攪拌翼６を備えた攪拌軸７が正逆回転可能に設けられている。この攪拌軸７は両端側が処理槽１前後壁の軸受８，９によって支持されると共に、後壁側の軸端１０が減速機構１１を介して攪拌用モータの回転軸１２に連結され、攪拌用モータの回転が減速されて伝達され、回転駆動されるようになっている。
【００１８】
上記処理槽１の上部後壁には、多数の排気孔１３が形成されており、その下流側に排気ファン１４が取り付けられている。また、この排気ファン１４の下流側には、後述する脱臭装置が取り付けられた第１の排気通路１５と、排気ガスを直接外部に排出する第２の排気通路１６とを手動で切り替え可能な切替弁１７が設けられている。
【００１９】
上記第１の排気通路１５に取り付けられた脱臭装置１８は、上流側にＵ字状のヒータ１９が配置され、その下流側にセラミックでハニカム構造に形成された触媒２０が配置され、それらが耐熱、耐食性を有するステンレス等の金属筒状体２１内に収納されている。これにより、流入する排気ガスがヒータ１９によって加熱され、この加熱された排気ガスが触媒２０を通ることにより触媒２０が加熱されて、排気ガスに含まれる悪臭成分の分解反応が促進されるようになっている。
【００２０】
上記脱臭装置１８の出口側には、成型の容易な樹脂で形成されたエアガイド２２が連結され、このエアガイド２２が外装ケース２背面側下部に開口する排気口２３に連結されている。また、エアガイド２２の排気口２３側には、脱臭装置１８から排出される高温排気ガスの温度や臭いを希釈する（主に温度を下げる）ための希釈ファン２４が取り付けられており、脱臭装置１８の金属筒状体２１とエアガイド２２の接合部２５両側には、希釈及び接合部冷却用の外気を取り入れるための通風孔２６，２７が形成されている。
【００２１】
すなわち、本実施形態においては、第１の排気通路１５の脱臭装置１８部分を金属筒状体２１で形成すると共に、その下流側のエアガイド２２を樹脂製部材で形成し、第１の排気通路１５の脱臭装置より上流側に排気ファン１４を備え、前記金属筒状体２１と樹脂製エアガイド２２の接合部２５近傍に通風孔２６，２７を形成すると共に、当該通風孔２６，２７より下流側に脱臭装置１８からの排気ガスと通風孔２６，２７からの空気を吸引して外部へ排気ファン１４より大きな風量で排出する希釈ファン２４を備えた構成となっている。
【００２２】
これにより、脱臭装置１８を通って熱風となった排気ガスが通風孔２６，２７からの外気によって希釈されると共に、金属筒状体２１と樹脂製エアガイド２２の接合部２５が冷却されるので、エアガイド２２を成型の容易な樹脂で形成しても熱変形等の問題が生じるのを防ぐことができる。
【００２３】
また、希釈ファン２４が動作するときは、常に脱臭装置１８からの排気ガスが吸引され、排気ガスを確実に排出することができ、脱臭装置１８内が負圧になるので、排気通路１５の連通部分等から臭いが漏れて、装置周辺に悪臭が漂ったり内装部品がガスや水蒸気によって腐食するといった不具合は生じない。
【００２４】
なお、金属筒状体２１と樹脂製エアガイド２２の接合部２５を冷却するだけであれば、金属筒状体２１側にだけ通風孔２６を設ければ良いが、このようにすると、希釈のために金属筒状体２１側にエアガイド２２側の通風孔２７を含めた多数の通風孔を形成しなければならなくなる。こうなると、金属筒状体２１側が冷却され過ぎて、触媒２０の加熱温度が低下する悪影響を与える虞がある。従って、上記のように接合部２５の両側に通風孔２６，２７を設けることにより、触媒２０の加熱温度を低下させる悪影響を最小限に抑えて、希釈と接合部２５の冷却作用を実現することができる。
【００２５】
一方、上記第２の排気通路１６は、排気ファン１４の背面側、すなわち外装ケース２の背面側に開口する排気口２８に連通している。
【００２６】
また、外装ケース２の底面側には、図５に示すように外気を取り入れる吸気口２９が形成されており、この吸気口２９から取り入れられた外気は、上記エアガイド２２及び脱臭装置１８と処理槽１との間の空間を通って、その上部の通風孔３０（図２，図３参照）から処理槽１の上部側壁に形成された吸気孔３１に至る吸気経路３２を介して処理槽１内に取り込まれる。なお、希釈ファン２４の動作時には、前記吸気口２９から取り込まれた外気の一部が金属筒状体２１とエアガイド２２の接合部２５両側に形成された通風孔２６，２７から図５に一点破線矢印で示すようして第１の排気通路１５内に取り込まれるようになっている。
【００２７】
一方、切替弁１７は図４に示すように、上記第１の排気通路１５と第２の排気通路１６の各流入口を開閉する断面円弧状の弁体１７ａと、その上部の扇形の中心に形成されて回動軸を兼ねる操作つまみ１７ｂとから構成されており、この操作つまみ１７ｂが外装ケース２上面に突出して、使用者が手動で操作することができるようになっている。
【００２８】
なお、処理槽１の底部には、図５に示すように、内部に収納された処理物（堆肥）の排出口３３が引出し式のシャッタ３４により開閉自在に覆って開設してあり、この排出口３３の下側の外装ケース２の底部には、前方に向けて傾斜する排出シュート３５が一体形成され、シャッタ３４を引き出すことにより、排出シュート３５を経て外装ケース２の前側に堆肥化した処理物を取り出すことができるようになっている。
【００２９】
さて、以上の構成において、本装置の使用開始時には、予め一定量の微生物担体（おが屑等の木質細片）を処理槽１内に投入しておく。そして、生ごみを処理するときは、上蓋５を開けて投入口４から処理槽１内に生ごみを投入し、上蓋５を閉じる。上蓋５を閉じると、これを図示しない検出手段が検出し、その出力に基づいてマイクロコンピュータ等から成る制御部が攪拌用モータ及び排気ファン１４に通電する。
【００３０】
攪拌用モータへの通電制御により、攪拌翼６が立設された攪拌軸７が間欠的に正逆回転して担体と生ごみを攪拌混合する。また、排気ファン１４への通電制御により、処理槽１内の水蒸気を含んだ空気（排気ガス）を図２に実線矢印で示すように流して排気口２８から直接外部に排出し、処理槽２内が高湿度状態となるのを防止する。また、処理槽１内の空気が外部に排出されるのに伴い、図５，図２に一点破線矢印で示すように、外装ケース２底部の吸気口２９、外装ケース２上部の通風孔３０、側壁の吸気孔３１を介して処理槽１内に新鮮な外気を取り入れ、処理槽１内に微生物の活性化に必要な酸素を供給する。
【００３１】
このようにして、微生物が活性化して発酵処理が進むと、それに伴って悪臭が発生する。ここで、使用者が悪臭を感じて、切替弁１７のつまみ１７ｂを時計回りに操作して、切替弁１７を図３に示す状態に切り替えると、この切替弁１７の切替を図示しない検出手段が検出して、脱臭装置１８のヒータ１９に通電すると共に、希釈ファン２４に通電し、処理槽１からの排気ガスが脱臭装置１８のある第１の排気通路１５に流れるようになる。
【００３２】
脱臭装置１８のヒータ１９への通電により、上記のようにして第１の排気通路１５に排出された排気ガスが２００〜３００℃の触媒反応温度に加熱されて触媒２０に供給される。触媒２０内に供給された高温の排気ガスは、触媒２０を同温度に加熱して、その触媒作用により促進された悪臭の酸化分解反応によって脱臭化されてゆき、触媒２０を通過する間にほぼ完全に無臭化される。無臭化された排気ガスは、希釈ファン２４によって吸引されると共に通風孔２６，２７を介して吸引される外気で希釈されて約６０℃ぐらいの温度まで下げられ、外装ケース２背面側下部に設けられた排気口２３から外部に排出される。
【００３３】
また、上記脱臭運転時に処理槽１内に取り込まれる外気は、高温化した脱臭装置１８に沿った吸気経路３２を通って温められるので、処理槽１内の温度が微生物の活性化に適した温度に維持され、発酵処理が促進される。このようにして、担体に培養される微生物により生ごみを二酸化炭素と水に分解して堆肥化する。臭いが気にならないほど少なくなれば、切替弁１７を図２の状態に戻して排気口２８から直接外部に排出するようにすることもできる。このときは、ヒータ１９及び希釈ファン２４は切替弁１７に連動してオフとなる。
【００３４】
以上のように本実施形態によれば、脱臭装置１８を通って熱風となった排気ガスが通風孔２６，２７からの外気によって希釈されると共に、金属筒状体２１と樹脂製エアガイド２２の接合部２５が冷却されるので、エアガイド２２を成型の容易な樹脂で形成しても熱変形等の問題が生じるのを防ぐことができる。
【００３５】
また、希釈ファン２４が動作すると、脱臭装置１８からの排気ガスが吸引され、排気ガスを確実に排出することができ、脱臭装置１８内が負圧になるので、排気通路１５の連通部分等から臭いが漏れて、装置周辺に悪臭が漂ったり内装部品がガスや水蒸気によって腐食するといった不具合を防ぐことができる。
【００３６】
また、上記第１の排気通路１５に加えて、処理槽１からの排気ガスを直接外部に排出する第２の排気通路１６を備え、操作つまみ１７ｂによる簡単な切替弁１７により切替可能としたので、臭いが気にならないほど少ないときには第２の排気通路１６から排気ガスを直接外部に排出することにより、圧力損失を少なくして、スムーズな排気が可能となり、生ごみから気化した水分を速やかに排出することができる。
【００３７】
また、脱臭するか否かに係わらず排気ガスを常に脱臭装置のある排気通路を通す従来のものに比べて、ヒータがオフ状態の冷えた脱臭装置内での結露や、乾燥して飛散する微粉の混じった排気ガスが必要以上に触媒２０を通ることによる目詰まり等を防ぐことができ、脱臭装置１８の長寿命化を図ることができる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、第１の排気通路１５と第２の排気通路１６を切り替える切替手段として切替弁１７を用いたが、例えば、上記実施形態の場合において、第２の排気通路１６の排気口２８に空気圧により開閉する開閉弁を設け、脱臭時には希釈ファン２４のみを駆動して排気を行い、無脱臭時には排気ファン１４のみを駆動して排気を行なうようにすることも可能である。
【００３９】
また、上記実施形態では、手動の切替弁１７を用いたが、切替駆動源としてモータやソレノイドを用いても良く、さらには脱臭装置１８のヒータ１９の熱を利用して形状記憶合金製の形状記憶バネにより切替弁１７を駆動させる構成にしてもよい。また、排気孔１３の下流側等に臭いセンサを設けて、この臭いセンサの出力に基づき切り替えるようにしても良い。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の請求項1の構成によると、脱臭の必要のないときは、排気を第２の排気通路から直接外部に排出することにより、排気風量を十分に確保でき、処理槽内に投入される生ごみ等の有機物に含まれる水分を速やかに蒸発させることができると共に、第１の排気通路の脱臭装置には排気が流れないため、結露や目詰まり等を防いで脱臭装置の長寿命化を図ることができ、しかも、脱臭が必要なときは、脱臭装置を通って熱風となった排気ガスが通風孔からの外気によって希釈されると共に、ファンによる吸引により脱臭装置内が負圧になるため、排気通路の連通部分等から臭いが漏れて、装置周辺に悪臭が漂ったり内装部品がガスや水蒸気によって腐食するといった不具合を防ぐことができる等の効果を奏する。
【００４２】
本発明の請求項２の構成によると、金属性部材と樹脂製部材との接合部の金属製部材側に通風孔を形成したことにより、接合部近傍の金属性部材を冷却することができ、樹脂製部材の熱変形等を防止することができる等の効果を奏する。
【００４３】
本発明の請求項３の構成によると、金属性部材と樹脂製部材との接合部の金属製部材側及び樹脂製部材側の両方に通風孔を形成したことにより、接合部近傍の金属性部材を冷却することができると共に、樹脂製部材の熱変形等を確実に防止することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態に係る有機物処理装置の背面側要部断面図。
【図２】同じく、無脱臭時の上面側要部断面図。
【図３】同じく、脱臭時の上面側要部断面図。
【図４】上記実施形態の切替弁の拡大斜視図。
【図５】上記図３のＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
１ 処理槽
２ 外装ケース
５ 上蓋
１３ 排気孔
１４ 排気ファン
１５ 第１の排気通路
１６ 第２の排気通路
１７ 切替弁
１７ｂ 操作つまみ
１８ 脱臭装置
１９ ヒータ
２０ 触媒
２１ 金属筒状体
２２ エアガイド
２３，２８ 排気口
２４ 希釈ファン
２６，２７ 通風孔
２９ 吸気口
３２ 吸気経路

Claims (3)

1. 投入される生ごみ等の有機物を分解処理する処理槽と、前記処理槽からの排気を加熱して脱臭する脱臭装置及び脱臭装置の下流に配置された第1のファンを介して外部に排出する第1の排気通路と、処理槽からの排気を第２の排気ファンを介して直接外部に排出する第２の排気通路と、前記処理槽からの排気の排気通路を第1の排気通路と第２の排気通路とに選択する選択手段とを備え、前記第 1 の排気通路の脱臭装置部分を金属製部材で形成すると共に、その下流側を樹脂製部材で形成し、前記金属製部材と樹脂製部材の接合部近傍に外気に連通する通風孔を形成すると共に、該通風孔より下流側に前記第 1 のファンを備えたことを特徴とする有機物処理装置。
2. 前記接合部の金属製部材側に前記通風孔を形成したことを特徴とする請求項１記載の有機物処理装置。
3. 前記接合部の金属製部材側及び樹脂製部材側に前記通風孔を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の有機物処理装置。

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