JP4367059B2

JP4367059B2 - 脱臭装置

Info

Publication number: JP4367059B2
Application number: JP2003313163A
Authority: JP
Inventors: 啓介吉川; 悦郎藤野; 潤斎藤; 康二畠; 紳一郎矢野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2023-09-04
Also published as: JP2005081179A

Description

本発明は、臭気物質を含む気体をヒータにより加熱して触媒を用いて脱臭する脱臭装置に関するものである。

従来から、臭気物質を含んだ気体を、臭気物質の酸化などの化学反応を促進する触媒に接触させることによって脱臭する脱臭装置が、生ごみ処理機などの排気を脱臭するために用いられている。一般に、触媒を用いて十分な脱臭効果を得るためには、脱臭される気体を触媒に接触させる前に加熱する必要があるため、この種の脱臭装置は脱臭される気体を加熱するためのヒータを備えている（例えば、特許文献１参照）。

この種の脱臭装置として、例えば図９に示すものがある。この脱臭装置は、臭気物質を含んだ気体を加熱するヒータ１と、上述した触媒を有し臭気物質を含みヒータ１で加熱された気体を脱臭する脱臭部２と、両端が閉塞された筒状であって一端部にヒータ１と脱臭部２とが収納された器体３と、ヒータ１及び脱臭部２と器体３との間に介在して器体３を通じた放熱を防ぐ断熱材４とを備える。断熱材４は、ヒータ１及び脱臭部２を囲む筒状体４１と、筒状体４１の脱臭部２に近い側の一端を閉塞する蓋体４２とからなる。蓋体４２には、ヒータ１の制御のために脱臭部２付近の温度を検知するサーミスタ５が挿通される。
特開平１１−１８８３４２号公報（第５頁、第３図）

ここで、一般に、脱臭装置で使用されるような耐熱性の高い断熱材は高い寸法制度で加工することが難しいため、筒状体４１と蓋体４２との間には隙間が生じていた。また、従来は、筒状体４１と蓋体４２との接触面が蓋体４２の厚み方向に沿った面のみで構成されていた。さらに、器体３を複数の部材を接合して製造する場合には、製造時に部材が歪んで部材間に隙間が生じることが多く、この隙間から器体３内に外気が流入することもあった。従って、図９の矢印で示すように、断熱材４と器体３との間を通過したり器体３外から直接蓋体４２付近に流入したためにヒータ１で加熱されなかった気体が、筒状体４１と蓋体４２との間の隙間を通じて流入することにより、破線で示す脱臭部２付近の気体の温度が下がり、熱の利用効率が低下していた。また、上記のような気体の流入による温度の低下は、脱臭部２付近の温度分布を複雑化させ、ヒータ１の温度制御を難しくもしていた。

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒータで加熱されていない気体の脱臭部付近への流入を防ぐことのできる脱臭装置を提供することにある。

請求項１の発明は、臭気物質を含む気体を加熱するヒータと、臭気物質を含みヒータで加熱された気体を触媒によって脱臭する脱臭部と、両端が閉塞された筒状であって一端側に脱臭部とヒータとが収納され他端側に臭気物質を含む気体が流入する流入口が設けられた器体と、器体の流入口に近い側の端において器体の内外を連通させる管状であって流入口から脱臭部に至る第１の流路を外側に形成し脱臭部から器体外に至る第２の流路を内側に形成するとともに第１の流路を流れる気体と第２の流路を流れる気体とが管壁を介して熱交換する熱交換部を有する内管と、ヒータ及び脱臭部及び内管と器体との間に介在する断熱材とを備え、断熱材は、内管の周方向で内管及びヒータ及び脱臭部を包囲する筒状体と、筒状体の脱臭部に近い側の一端部に少なくとも一部が収納されて筒状体の該一端を閉塞する蓋体とを備え、蓋体と筒状体との接触面は、内管の軸方向に交差する面を蓋体の全周に亙って有し、筒状体の内側においてヒータの少なくとも一部を囲む周壁部が蓋体に突設されていて、周壁部と筒状体との間に隙間が空いていることを特徴とする。

この構成によれば、筒状体と蓋体との間に隙間が生じたとしても、隙間は蓋体の厚み方向に沿って屈曲するから、気体の通過が阻止される。従って、ヒータで加熱されていない気体が、筒状体と蓋体との間の隙間を通じて脱臭部付近に流入することを防ぐことができる。また、ヒータで加熱されていない気体が筒状体と蓋体との間の隙間から流入したとしても、この気体はヒータ付近を通過することになるから、周壁部を設けない場合に比べ、ヒータで加熱されていない気体による脱臭部付近の温度の低下をより有効に抑えることができる。

本発明によれば、蓋体と筒状体との接触面が、蓋体の厚み方向に沿った面と蓋体の厚み方向に交差する面との両方を有するので、蓋体と筒状体との間に隙間が生じたとしても、隙間は蓋対の厚み方向に沿って曲がることになり、気体の通過が阻止される。または、蓋体と筒状体との間の境界を目張りする目張り体を備えるので、蓋体と筒状体との間の隙間を通じた気体の流入が目張り体によって阻止される。従って、ヒータで加熱されていない気体が、筒状体と蓋体との間の隙間を通じて脱臭部付近に流入することを防止して、ヒータによる気体の加熱効率を向上することができる。また、ヒータで加熱されていない気体が筒状体と蓋体との間の隙間から流入したとしても、この気体はヒータ付近を通過することになるから、周壁部を設けない場合に比べ、ヒータで加熱されていない気体による脱臭部付近の温度の低下をより有効に抑えることができる。

以下、本発明に関連した参考例、並びに、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。

（参考例）
本参考例の脱臭装置は、図１に示すように、臭気物質を含んだ気体を加熱するヒータ１と、例えば臭気物質の酸化を促進する触媒を有し臭気物質を含みヒータ１で加熱された気体を脱臭する脱臭部２と、両端が閉塞された筒状であって一端部にヒータ１と脱臭部２とが収納された器体３と、ヒータ１及び脱臭部２と器体３との間に介在して器体３を通じた放熱を防ぐ断熱材４とを備える。

具体的に説明すると、器体３は例えば金属板からなり全体として直方体形状に形成され、図２に示すように、長手方向の両端面と一側面（図２の上面。以下、「上面」と呼ぶ。）が開放された本体部３１と、本体部３１の上側の開口を閉塞する上蓋部３２と、本体部３１の長手方向の一方側（図２の右下側。以下、「後側」と呼ぶ。）の開口を閉塞する後蓋部３３とを有する。器体３の前側には、流出管３５の一端に設けられた流出管取付部（図示せず）が取り付けられている。器体３の前側の開口は流出管取付部に覆われ、流出管３５は器体３の内外に連通し、脱臭部２で脱臭された気体は流出管３５を通じて器体３外に流出するようになっている。また、本体部３１の開口した側面に隣接する一側面（図２の右上面。以下、「右面」と呼ぶ。）の前端部には臭気物質を含んだ気体を導入するための流入口（図示せず）が設けられ、流入口には器体３の内外を連通させる流入管３６が取り付けられており、流入管３６を通して臭気物質を含む気体を器体３内に流入させるようになっている。また、後蓋部３３には、脱臭部２付近の温度を検知するためのサーミスタ５が取り付けられている。上蓋部３２、後蓋部３３、流出管取付部は、それぞれ例えば溶接やねじ止め等によって本体部３１に結合している。

脱臭部２は、臭気物質の酸化を促進する例えば白金触媒のような触媒を添着したハニカム構造体２１が金属により直方体形状に形成された収納箱２２に収納されてなる。収納箱２２の一端には臭気物質を含む気体を導入するための取込口２２ａが開口し、他端には、複数本の内管６のそれぞれ一端が取り付けられている。各内管６の他端には、内管６の軸方向に略直交する矩形平板状の取付板６１を設けてある。この取付板６１が器体３の本体部３１の前端の開口の周囲に取り付けられることにより、各内管６がそれぞれ流出管３５に連通している。つまり、内管６の外側には流入管３６から脱臭部２に至る第１の流路が形成され、内管６の内側には脱臭部２から流出管３５に至る第２の流路が形成されるのである。また、第２の流路の気体の熱は内管６の管壁を通じて第１の流路の気体に伝達される。つまり、内壁６全体が熱交換部である。また、内管６は、脱臭部２と取付板６１との間に位置し断熱材４に当接して内管６を支持する矩形平板状の支持板６２に貫通させてある。

ヒータ１は、器体３の本体部３１の３個の側面のそれぞれに沿って１個ずつ配置され、それぞれ通電によって発熱する線材により連続する波型に形成されている。各ヒータ１は、それぞれ器体３の本体部３１の側面を貫通して器体３の外に引き出される一対の端子部１１を有し、この端子部１１間に通電することにより発熱する。

断熱材４は、ヒータ１及び脱臭部２の全周を囲む筒状体４１と、筒状体４１の脱臭部２に近い側の一端を閉塞する蓋体４２とからなる。筒状体４１は、それぞれ矩形平板状に形成された上板４３、下板４４、左板４５、右板４６の４個の部材からなる。左板４５及び右板４６の短手方向の両端面にはそれぞれ係合凸部４５ａ，４６ａが突設され、上板４３の下面及び下板４４の上面のそれぞれ短手方向の両端部には係合凹部４４ａが設けられており、係合凸部４５ａ，４６ａと係合凹部４４ａとが凹凸係合することによって、上板４３、下板４４、左板４５、右板４６は、互いに対向する上板４３と下板４４とが互いに対向する左板４５と右板４６とを挟む形で結合し、全体として角筒形状となっている。また、左板４５及び右板４６の短手方向の両端には、それぞれ左右のヒータ１の端子部１１が導出される隙間を上板４３及び下板４４との間に形成する切り欠き４５ｂ，４６ｂが設けられている。また、下板４４には、それぞれ下のヒータ１の一端が挿通される２個の貫通穴４４ｂを貫設してある。さらに、上板４３、下板４４、左板４５、右板４６のそれぞれ内側へ向けられる面の後端には、肉厚を他の部位よりも小さくする凹部４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃが設けられている。また、下板４４、左板４５，右板４６には、それぞれ支持板６２の端部が嵌め込まれる嵌合溝４４ｅ，４５ｅ，４６ｅが設けられている。これらの嵌合溝４４ｅ，４５ｅ，４６ｅに支持板６２の端部が嵌め込まれることにより、内管６及び脱臭部２も断熱材４及び器体３に対して位置決めされる。さらに、右板４６には、流入管３６を挿通させるための貫通穴４６ｆを貫設している。

蓋体４２は、図３に示すように、矩形平板状に形成され筒状体４１の凹部４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃに囲まれた空間に収まる主部４２ａを有する。主部４２ａの脱臭部２に向けられる面には、筒状体４１の内周形状と略同じ外周形状に形成された突部４２ｂを突設している。蓋体４２の主部４２ａの外周面と、突部４２ｂの外周面と、主部４２ａの一面であって突部４２ｂの周囲とがそれぞれ筒状部４１に対して接触可能な接触面となる。つまり、蓋体４２と筒状体４１との接触面は、蓋体４２の厚み方向に沿った面と厚み方向に交差する面とをそれぞれ蓋体４２の全周に亙って有する。また、蓋体４２には、器体３の後蓋部３３に取り付けられたサーミスタ５を挿通するための挿通穴４２ｃを貫設している。

さらに、蓋体４２の後面の外周と、筒状体４１の後端面の内周とにはそれぞれ主部４２ａ及び凹部４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃよりもさらに肉厚を小さくする溝用凹部４２ｄ，４３ｄ，４４ｄ，４５ｄ，４６ｄを設けてある。蓋部４２の突部４２ｂを筒状体４１の内側へ向けて、筒状体４１の凹部４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃに囲まれた空間に蓋部４２の主部４２ａを収納した状態では、蓋体４２の溝用凹部４２ｄと、筒状体４１の溝用凹部４３ｄ，４４ｄ，４５ｄ，４６ｄとで、図４に示すように、蓋体４２と筒状体４１との境界が底に位置する溝４ｄが、断熱材４の外面で蓋体４１の全周に亙って形成される。

上記構成によれば、図１に示すように、蓋体４２と筒状体４１との間の隙間が蓋体４２の厚み方向に沿って屈曲することにより気体の通過が阻止されるから、ヒータ１で加熱されていない気体が蓋体４２と筒状体４１との隙間を介して脱臭部２付近に流入することを防止することができる。従って、脱臭部２付近の温度の低下が防止されるから、ヒータ１の制御が容易になるとともに、熱の利用効率を向上することができる。なお、蓋体４２を例えば器体３の後蓋部３３で筒状体４１に押し付けるようにすれば、ヒータ１で加熱されていない気体の流入をより有効に防止することができる
また、図５に示すように断熱材４の溝４ｄに例えばコーキング材のような目張り体Ｆを詰め込み、この目張り体Ｆによって蓋体４２と筒状体４１との間の隙間を目張りすれば、蓋体４２と筒状体４１との間の隙間を通じた気体の侵入をより確実に防ぐことができるから、熱の利用効率をさらに向上することができる。さらに、溝４ｄに目張り体Ｆを詰め込むだけで、蓋体４２と筒状体４１との間の隙間を目張りすることができるから、溝４ｄを設けない場合に比べ、製造時の組立性及び蓋体４２を外しての整備後の組立性が向上している。なお、蓋体４２の突部４２ｂや筒状体４１の凹部４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃを設けずに、断熱材４の溝４ｄに目張り体Ｆを詰め込むことのみによっても、気体の流入を防止する効果を十分に得ることができる。

（実施形態）
本実施形態の基本構成は参考例と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態の蓋体４２の本体部４２ａの脱臭部２に向けられる面には、突部４２ｂに代えて、図６に示すように周壁部４２ｅが全周に亙って突設され、蓋体４２は全体として有底角筒形状に形成されている。また、図７に示すように、筒状体４１の凹部４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ，４６ｃは周壁部４２ｅが収まるように参考例よりも前後方向（図７の左上−右下方向）に広い範囲に設けられている。周壁部４２ｅの突出寸法は、図８に示すようにヒータ１の少なくとも一部を囲む程度に大きくしてある。その他の構成は、参考例と同様である。

上記構成によれば、ヒータ１で加熱されていない気体が蓋体４２と筒状体４１との間の隙間を介して流入した場合にも、気体はヒータ１付近に流入して加熱されることになるから、加熱されていない気体による脱臭部２付近の温度の低下を参考例よりも更に有効に抑えることができ、従って熱の利用効率をより向上することができる。

本発明に関連した参考例を示す説明図である。同上を示す分解斜視図である。同上の蓋体を示す斜視図であり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ異なる側から見た図である。同上の要部を示す斜視図である。同上を示す説明図である。本発明の実施形態の蓋体を示す斜視図であり、（ａ）（ｂ）はそれぞれ異なる側から見た図である。同上を示す分解斜視図である。同上を示す説明図である。従来例を示す説明図である。

符号の説明

１ヒータ
２脱臭部
３器体
４断熱材
６内管
４１筒状体
４２蓋体
４２ｅ周壁部

Claims

臭気物質を含む気体を加熱するヒータと、臭気物質を含みヒータで加熱された気体を触媒によって脱臭する脱臭部と、両端が閉塞された筒状であって一端側に脱臭部とヒータとが収納され他端側に臭気物質を含む気体が流入する流入口が設けられた器体と、器体の流入口に近い側の端において器体の内外を連通させる管状であって流入口から脱臭部に至る第１の流路を外側に形成し脱臭部から器体外に至る第２の流路を内側に形成するとともに第１の流路を流れる気体と第２の流路を流れる気体とが管壁を介して熱交換する熱交換部を有する内管と、ヒータ及び脱臭部及び内管と器体との間に介在する断熱材とを備え、断熱材は、内管の周方向で内管及びヒータ及び脱臭部を包囲する筒状体と、筒状体の脱臭部に近い側の一端部に少なくとも一部が収納されて筒状体の該一端を閉塞する蓋体とを備え、蓋体と筒状体との接触面は、内管の軸方向に交差する面を蓋体の全周に亙って有し、筒状体の内側においてヒータの少なくとも一部を囲む周壁部が蓋体に突設されていて、周壁部と筒状体との間に隙間が空いていることを特徴とする脱臭装置。