JP3837353B2 - 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、希釈用ファンの下流側に脱臭装置との連通部分があるため、希釈用ファンの送風圧により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うといった課題が生じる。
【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、脱臭されていない排気ガスが漏れて悪臭を発生することのない有機物処理装置を提供することを主目的とするものである。
【０００７】
さらに、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等を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の手段は、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ガスを脱臭する脱臭装置及び脱臭装置の下流に配置されたファンを介して外部に排出する第１の排気通路と、前記処理槽からの排気ガスを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、該選択手段により処理槽からの排気通路を第１の排気通路に選択した所定時間経過後に、処理槽からの排気通路を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替える制御手段とを備え、前記第１の排気通路の脱臭装置とファンとの間に通風孔を形成したことを特徴とする。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１は、本願発明の第１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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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の連結部２５両側には、希釈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。
【００２２】
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より上流側に排気ファン１４を備え、脱臭装置１８より下流側に通風孔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。これにより、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うといった不具合は生じない。
【００２３】
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。
【００２４】
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脱臭装置１８と希釈ファン２４の間に形成された通風孔２６，２７から第１の排気通路１５内に取り込まれるようになっている。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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２５０〜３００℃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。
【００３１】
前述したように、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うといった不具合を防ぐことができる。
【００３２】
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。
【００３３】
以上のように本実施形態によれば、処理槽１からの排気ガスを脱臭装置１８を介して外部に排出する第１の排気通路１５が、脱臭装置１８より下流側に通風孔２６，２７を、その下流側に希釈ファン２４を配置して構成されているので、逆Ｔ字状の希釈室を備えた従来例のように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うといった不具合を確実に防ぐことができる。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
図６は本願発明の第２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７は無脱臭時の上面側要部断面図、図８は脱臭時の上面側要部断面図、図９は切替弁の拡大斜視図、図１０は側面側から見た中央部断面図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００３７】
本実施形態では、切替弁１７をモータ４０で駆動するようにしている。すなわち、図９に示すように、切替弁１７は、その下部側に形成された扇形の中心部にモータ４０の回転軸４１が連結されて駆動されるようになっている。
【００３８】
また、本実施形態では、排気孔１３の下流側に臭いセンサ４３が設けられている。この臭いセンサ４３の出力は図示しないマクロコンピュータ等から成る制御部に入力され、制御部により上記モータ４０が制御されて、切替弁１７が切り替えられる。
【００３９】
すなわち、排気ガスの臭いが予め設定したレベル以上になると、これを臭いセンサ４３が検知して切替弁１７がモータ４０により図８に示した位置に回動し、排気ガスを脱臭装置１８がある第１の排気通路１５に流して脱臭を行なう。また、臭いのレベルが設定レベルより下がると、切替弁１７が図７に示した位置に回動し、排気ガスは第２の排気通路１６から直接外部に排出される。
【００４０】
これにより、前記実施形態の作用効果に加えて、無脱臭と脱臭運転の切り替えを自動で行うことができ、使用者が気付かずに不要な脱臭運転等が行われることがなくなるので、生ごみ処理の効率的な運転を行うことができる。
【００４１】
さらに、本実施形態では，図６、図１０に示すように脱臭装置１８の下流側に隣接する外装ケース２背面側に、吸気経路３２に外気を取り込む吸気口４４が形成され、当該吸気口４４と前述した希釈用の通風孔２６，２７との間には仕切板４５が配設されている。また、図７，図８に示すように、処理槽１内に外気を取り込むため前記実施形態と同様な位置に形成された通風孔３０及び吸気孔３１に加えて、それらの反対側にも通風孔３０ａと吸気孔３１ａが形成されている。
【００４２】
そして、上記仕切板４５は、吸気口４４と通風孔２６，２７との間を仕切ると共に、図６に示すように、脱臭装置１８と減速機構１１との間を脱臭装置１８に沿って立ち上がり、脱臭装置１８の上部側から減速機構１９の上を横方向に延設され、前記反対側の通風孔３０ａに連通する位置まで配設されている。
【００４３】
このように構成することにより、外装ケース２底面側に形成された吸気口２９からの外気は全て、脱臭装置１８と希釈ファン２４の間に形成された通風孔２６，２７から吸引されて希釈用として用いられ、外装ケース２背面側に形成された吸気口４４からの外気は全て、脱臭装置１８に沿って形成された吸気経路３２を通って処理槽１への吸気用として用いられるので、処理槽１内への吸気の加熱と脱臭装置１８からの排気ガスの希釈を独立して効率良く行うことができる。
【００４４】
また、処理槽１の上部両側に通風孔３０，３０ａ及び吸気孔３１，３１ａがあるので、上記のようにして吸気された外気を処理槽１内全体に速やかに行き渡らせることができる。
【００４５】
なお、上記実施形態では臭いセンサ４３を用いたが、図示しない操作部に脱臭オン／オフボタン等を設け、これを操作することにより、モータ４０を正逆回転して切替弁１７を図７又は図８に示す状態に切り替えるように構成してもよい。
【００４６】
このように構成しても、前記第１の実施形態のつまみ操作同様、切替弁１７の切替操作を確実に行うことができると共に、つまみ操作に比べて、脱臭のオン／オフ操作がボタン等の簡単な操作で実現できるので、操作性が向上する。
【００４７】
また、この場合、切替弁１７を第１の排気通路１５に切り替えてから通常の生ごみ処理において悪臭が発生する所定時間経過後に、マイクロコンピュータ等から成る制御部によりモータ４０を制御して切替弁１７を第２の排気通路１６に切り替えるようにするとよい。
【００４８】
すなわち、脱臭運転後に、排気口２３から排出される空気の臭いが無くなっても、これが脱臭装置１８によるものであるのか、本当に処理槽１内の臭いが少なくなったのかの判断が、前述したような臭いセンサ４３がない場合は困難であるため、通常の生ごみ処理において悪臭が発生する所定時間経過後に自動的に脱臭を止めることにより、電気代の無駄遣いを防止することができる。もし、臭いがまだあれば、再び脱臭運転を行えばよい。
【００４９】
また、上記各実施形態では、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、上記各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。また、切替弁１７の切替駆動源としてモータ４０を用いたが、ソレノイド等により切替弁１７を駆動させる構成にしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の構成によると、通常の生ごみ処理において悪臭が発生する所定時間経過後に自動的に脱臭を止めることで、電気代の無駄遣いを防止することができる等の効果と、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うといった不具合を防ぐことができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１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。
【図６】本願発明の第２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７】同じく、無脱臭時の上面側要部断面図。
【図８】同じく、脱臭時の上面側要部断面図。
【図９】上記実施形態の切替弁の拡大斜視図。
【図１０】上記実施形態の有機物処理装置を側面側から見た中央部断面図。
【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
２３，２８ 排気口
２４ 希釈ファン
２６，２７ 通風孔
２９，４４ 吸気口
３２ 吸気経路
４０ モータ
４３ 臭いセンサ
４５ 仕切板

Claims (1)

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ガスを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、前記処理槽からの排気ガスを第２の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、該選択手段により処理槽からの排気通路を第１の排気通路に選択した所定時間経過後に、処理槽からの排気通路を第１の排気通路から第２の排気通路に切り替える制御手段とを備え、前記第１の排気通路の脱臭装置とファンとの間に通風孔を形成したことを特徴とする有機物処理装置。

Images