(57)【要約】【課題】  装置の大型化と消費電力の増大を抑制し、かつ室内排気を不要として臭いと湿気を外に出さずに生ごみを乾燥処理する乾燥式生ごみ処理機を提供する。【解決手段】  室内排気を不要とするための水冷式除湿手段として、表面を冷却水が自然流下することで液膜を形成した垂直壁面上で空気と冷却水を接触させる水冷式除湿手段を設けた。この除湿手段に、生ごみの乾燥処理時に発生する高温多湿の空気の一部を導き、残りは水冷式除湿手段で除湿された空気と合流させてファン，ヒーター，脱臭装置を経て再び生ごみ乾燥容器に導くように循環空気系統を構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを乾燥させる乾燥容器と、該乾燥容器に循環空気を送風するファンと、前記乾燥容器に送る循環空気を加熱するヒーターを備えた乾燥式生ごみ処理機において、
前記乾燥容器から排出される高温多湿の空気の流路内に、略垂直な壁面に沿って冷却水を流下させることにより該高温多湿の空気を直接冷却除湿する水冷式除湿手段を設けたことを特徴とする乾燥式生ごみ処理機。
【請求項２】
請求項１に記載の乾燥式生ごみ処理機において、
前記乾燥容器から排出される高温多湿の空気の一部を分岐して前記水冷式除湿手段に導き、残りを前記除湿手段から排出される空気と合流させて前記ファンに導くように空気の経路を構成したことを特徴とする乾燥式生ごみ処理機。
【請求項３】
生ごみを乾燥させる乾燥容器と、該乾燥容器に循環空気を送風するファンと、前記乾燥容器に送る循環空気を加熱するヒーターと、前記乾燥容器から排出される高温多湿の空気から水分を除去する水冷式除湿手段を備えた乾燥式生ごみ処理機において、
前記高温多湿の空気の一部を前記水冷式除湿手段に導き、残りを前記除湿手段から排出される空気と合流させて前記ファンに導くように空気の経路を構成したことを特徴とする乾燥式生ごみ処理機。
【請求項４】
請求項１または３に記載の乾燥式生ごみ処理機において、
前記ヒーターで加熱された高温空気の流路内に臭気成分を除去する脱臭装置を設けるとともに、前記高温空気の一部を分岐して前記脱臭装置に導き、前記水冷式除湿手段と該脱臭装置の間に前記ヒーターが介在するように循環空気流路を構成したことを特徴とする乾燥式生ごみ処理機。
【請求項５】
生ごみを破砕するディスポーザと、破砕した生ごみから水分を分離する固液分離機と、水分を分離した破砕生ごみを乾燥させる乾燥容器と、乾燥用空気を加熱するヒーターと、このヒーターを介して乾燥容器に空気を送風するファンと、乾燥容器から排出される高温多湿の空気を略垂直な壁面に沿って流下する冷却水の液膜と直接接触させることにより除湿する水冷式除湿手段から構成され、該水冷式除湿手段と前記脱臭装置の間に前記ヒーターが介在するように循環空気流路を構成したことを特徴とする乾燥式生ごみ処理機。
【請求項６】
請求項１または５に記載の乾燥式生ごみ処理機において、
前記水冷式除湿手段の冷却水入口を、冷却水流量調節手段を介して水道水に接続したことを特徴とする乾燥式生ごみ処理機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭で用いられる生ごみ処理機に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、家庭用の生ごみ処理機では生ごみを加熱乾燥させるときに発生した水蒸気を生ごみ処理機外部すなわち室内に排出しているが、臭気や湿気によって室内が不快になり、結露を発生するなどの問題がある。このため、生ごみを加熱乾燥させる際に発生する高温多湿の空気を冷却水で冷却し、水蒸気と臭気を凝縮させることで吸収し、室内へ排気しない生ごみ処理機が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、分解槽内の生ごみを乾燥させて発生した高温多湿の汚染空気を浄化室に導いて、浄化室の上面に設けたノズルから噴霧した水と接触させて、汚染空気中の不純物及び水蒸気を水に吸着させることにより脱臭，除湿した後、分解槽に戻す生ごみ処理機が開示されている。そして、ノズルに水を供給する手段として電動式のウォーターポンプが設けられている。これにより、水タンク→ノズル→浄化室→水タンクという水の循環流路が形成される。
【０００４】
また、特許文献２では、同文献の図１および図５に示すように、生ごみに供給され乾燥を終えた水分を含む温風から除湿して低湿の温風を再び生ごみに供給する冷却水通過方式の除湿装置を設けている。この除湿装置は、被除湿空気と冷却水を直接接触させる方式であり、除湿装置の内部をパンチングメタルより成る通気板によって上下に仕切り、内部を冷却水で満たしたものである。被除湿空気はその最下部から供給され、通気板を通過する際に多数の小さな気泡となって冷却水中を上昇する。このとき被除湿空気中の水分が凝縮水となって冷却水に吸収されて除湿が行われる。冷却水は装置下部の入口から供給されて装置上部の排出口へと循環している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９７６３４号公報（段落００２９，００３４）
【特許文献２】特開平７−３１３９６２号公報（図１，図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２に記載された技術では、生ごみから発生した水蒸気を冷却水に接触吸収させることにより、多量の水分と臭気を室内に排気することなく生ごみを乾燥処理することができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように冷却水を噴霧する場合は、冷却水が噴霧される空間を確保するために装置が大型化する問題がある。また、冷却水を微粒化するためにはノズルの入口で水圧を与える必要があり、特許文献１にあるような電動式のウォーターポンプが必要となり、これに伴って装置全体が複雑，大型になるとともに消費電力が増大するという課題もある。更に、オゾンガスによる不純物の殺菌処理を行っているものの、不純物を含む水が水タンクを含む循環流路を常時循環することになり衛生的でないという問題もある。
【０００８】
また、特許文献２のように冷却水を充填した容器の下部から高温多湿空気を送り込む方式では、除湿装置を平板状に構成することによって生ごみ処理装置全体の小型化が可能であるが、空気供給部に冷却水の液面から容器下部までの液ヘッドが掛かっているため、空気をこのヘッドよりも高い圧力に昇圧する必要があり、多大なファン動力を要し、消費電力が増大するという課題がある。また、この方式では臭い成分などを吸収した冷却水が装置内に常時滞留するため、悪臭を発生する可能性があるなど不衛生である。そこで、装置の大型化と消費電力の増大を抑制し、かつ室内排気を不要として臭いと湿気を外に出さずに生ごみを乾燥処理する乾燥式生ごみ処理機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、生ごみの乾燥処理時に発生する高温多湿の空気の一部を、表面を冷却水が自然流下することで液膜を形成した垂直壁面上で空気と冷却水を接触させる水冷式除湿手段を備えた乾燥式生ごみ処理機とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、装置の大型化と消費電力の増大を抑制し、かつ室内への排気を行わずに生ごみを乾燥処理する乾燥式生ごみ処理機が得られる。
【００１１】
また、不純物や水蒸気を吸着した冷却水を下水系統に排水する構成としたので、悪臭や湿気の室内への排出を避けることができるとともに、乾燥式生ごみ処理機内を衛生的に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明に関わる乾燥式生ごみ処理機の全体系統図、図２はその乾燥処理部における循環空気の系統図である。
【００１３】
図１に示すように乾燥式生ゴミ処理機は、台所などに設置されたシンク１０の下部のスペースに設置され、ディスポーザ１，固液分離機２，乾燥容器３，空気循環ファン４，空気ヒーター５，脱臭装置６，水冷式除湿装置７，排水管２１およびこれらを結ぶ配管および空気ダクトなどから構成される。
【００１４】
また、図２は、乾燥容器３，空気循環ファン４，空気ヒーター５，脱臭装置６，水冷式除湿装置７などで構成される乾燥処理部を説明する図である。この乾燥処理部は、乾燥容器３から高温多湿空気Ａ１が排出され、高温多湿空気Ａ１は水冷式除湿装置７に向かうＡ２と水冷式除湿装置７をバイパスするＡ３とに分岐している。なお図には示さないが、乾燥容器３の内部には電動式の攪拌羽根が設置されている。
【００１５】
水冷式除湿装置７には、上水に接続されて冷却水流量を調整する流量調整弁Ｖの出口が接続されている。水冷式除湿装置７の内部には、垂直な壁面に蛇行リブ７１を設けた水冷除湿プレートが設けられている。また装置の下部には冷却水の出口が設けられ、この出口は下水系統に接続されている。
【００１６】
さらに、水冷式除湿装置７の下部には循環空気の出口が設けられ、この循環空気Ａ４は水冷式除湿装置７をバイパスした循環空気Ａ３と合流して循環空気Ａ５となり、空気循環ファン４の吸込側に導かれている。空気循環ファン４の循環空気出口は空気ヒーター５に接続されている。
【００１７】
空気ヒーター５は内部に電熱線５１が設けられた電気ヒーターである。空気ヒーター５の出口空気Ａ７は、脱臭装置６に向かうＡ８と脱臭装置６をバイパスするＡ９とに分岐している。脱臭装置６の空気入口には脱臭用ヒーター６ｈが設けられている。脱臭装置６はハニカム形状の表面に触媒を担持したものであり、空気が高温になるほど脱臭効果が増大する性質を持っている。
【００１８】
脱臭装置６の出口空気Ａ１１は、脱臭装置６をバイパスした循環空気Ａ９とともに乾燥容器３に導かれている。この合流後の空気ダクトには、熱風温度を測定する温度センサＴ１が設けられている。
【００１９】
以上のように構成された乾燥式生ごみ処理機の動作は次の通りである。最初に、台所などのシンク１０に開口したディスポーザ１に生ごみが投入される。なお、生ごみ処理機の使用時以外は生ごみ投入口１１に保護用のふたを設置する。ディスポーザ１では、内部で回転する破砕用ハンマによって投入された生ゴミが破砕される。生ごみの破砕中は、ディスポーザに水道水を供給して、破砕を促進するとともに破砕された生ごみを固液分離機２へ搬送する。
【００２０】
固液分離機２では、破砕された生ごみと搬送に用いられた水道水が固液分離され、生ごみから分離された液体部分は排水管２１から下水系統に排水される。一方、固液分離された生ごみの固体部分は、自然落下によって乾燥容器３に投入される。
【００２１】
乾燥容器３では、投入された生ごみが図面上省略する攪拌翼によって攪拌されながら、熱風Ａ１２によって乾燥する。このとき、生ごみから水蒸気と臭気成分が分離されて発生し、温度低下した熱風とともに、高温多湿空気Ａ１となって乾燥容器３から排出される。高温多湿空気Ａ１は、空気循環ダクトによってＡ２とＡ３の２つに分岐され、このうちＡ２は水冷式除湿装置７に導かれる。
【００２２】
水冷式除湿装置７では、略垂直に設置された壁面にリブ７１を設けた水冷式除湿プレートの表面に、冷却水Ｗ２が供給される。この冷却水Ｗ２は、水道水に直結した配管から供給された水道水Ｗ１を流量調整弁Ｖで流量調整と減圧を行ったものである。冷却水Ｗ２は水冷式除湿プレート上に流下液膜を形成し、リブ７１によってプレートの表面を蛇行しながら流下する。
【００２３】
水冷式除湿装置７に導かれた高温多湿空気Ａ２は、水冷式除湿装置７の内部で流下液膜を形成する冷却水と接触して冷却され、乾燥容器３で発生した水蒸気と臭気成分の一部が冷却水との界面で凝縮して吸収される。そして、高温多湿空気Ａ２は湿度が低下して臭気成分も減少した循環空気Ａ４となって、水冷式除湿装置７から排出される。一方、水蒸気と臭気成分を吸収した冷却水は、水蒸気の潜熱によって温度上昇して排水Ｗ３となり、排水管２１に導かれ下水系統に排水される。
【００２４】
循環空気Ａ４は、水冷式除湿装置７をバイパスした高温多湿空気Ａ３と合流して循環空気Ａ５となり、空気循環ファン４によって加圧送風されて循環空気Ａ６となり、空気ヒーター５に導かれる。空気ヒーター５は内部に電熱線５１が設けられた電気ヒーター５１となっており、循環空気Ａ６はこの電気ヒーター５１で加熱されて高温循環空気Ａ７となる。
【００２５】
高温循環空気Ａ７は、脱臭装置６に導かれるＡ８と、脱臭装置６をバイパスするＡ９とに分岐する。脱臭装置６には、高温循環空気Ａ８が脱臭用ヒーター６ｈでさらに加熱されて導かれ、ハニカム形状の表面に担持されたナノプラチナ触媒によって臭気成分が分解される。脱臭された高温循環空気Ａ１１は、脱臭装置６をバイパスした高温循環空気Ａ９と合流して乾燥用の熱風Ａ１２となって、再び乾燥容器３に供給される。
【００２６】
以上で説明したように、乾燥容器３から出た高温多湿の空気は、水冷式除湿装置７を含む循環空気流路を還流する途中で脱臭，除湿され、乾燥空気として乾燥容器３に戻る。また、水冷式除湿装置７から排出される水蒸気と臭気成分を吸収した冷却水は下水系統に排水される。
【００２７】
本実施例による生ごみ乾燥運転の結果を図３に示す。図３は、４人家族の一日分の標準的な生ごみ発生量である約７００ｇの標準生ごみを本実施例による乾燥式生ごみ処理機で処理した際の熱風Ａ１２を温度センサＴ１で実測した結果と乾燥容器３から排出される高温多湿空気Ａ１を実測した結果である。いずれの温度も乾燥運転中は概略一定値で推移し、乾燥終了が近くなると温度が上昇している。従って、この温度傾向から乾燥終了を判定して加熱乾燥運転を停止することができる。
【００２８】
なお、図３の乾燥運転後に処理された生ごみを確認したところ、乾燥の状況は良好であり、重量は約７００ｇから約２５ｇに減量していた。これにより、本発明の有効性を確認した。
【００２９】
以上説明したように本実施例においては、乾燥式生ごみ処理機の水分排出手段として水冷式除湿装置７を用いて、生ごみ処理機外部すなわち室内への排気を不要として室内の快適性を維持している。さらにこの水冷式除湿装置７を、垂直な壁面上に冷却水を流下させて流下液膜を形成し、この流下液膜の表面で、乾燥容器３からの高温多湿空気と冷却水とを直接接触させる方式としたので、噴霧方式や気泡発生方式と比較して薄型の水冷式除湿装置となっており、乾燥式生ごみ処理機全体のコンパクト化が可能となった。
【００３０】
また本実施例においては、冷却水Ｗ１を水道直結型として供給することにより、冷却水を供給，循環させるためのポンプを不要としたので、装置全体の小型化，構造の単純化，ポンプに関連した故障や漏水などの不具合回避，ポンプ動力による消費電力増大の回避が可能となった。
【００３１】
さらに本実施例では、水冷式除湿装置７において冷却水を自然流下式，被除湿空気を乾燥空気送風ファンで吸引する構成としたので、前記特許文献１のような冷却水を噴霧するためのヘッドを要するポンプや、前記特許文献２のような満液式の液ヘッドを上回る昇圧，吸引力を要するファンがいずれも不要となり、作動流体の搬送動力が減少し、装置全体の消費電力が低減されている。
【００３２】
さらに本実施例では、水冷式除湿装置７を流下液膜式としたので、特許文献１のように冷却水を噴霧することによる容器内面への臭い成分のこびりつきや、特許文献２のように冷却水を滞留させることによる臭気成分腐敗などが回避でき、悪臭や微生物の発生が生じない、衛生的な生ごみ処理機を実現している。
【００３３】
さらに本実施例においては、乾燥容器３からの高温多湿空気Ａ１を分岐して、一部を水冷式除湿装置７に、残りは水冷式除湿装置７をバイパスさせて水冷式除湿装置７から排出される循環空気Ａ４に合流させている。このとき、全量を水冷式除湿装置７に流した場合は、冷却水の冷熱の相当部分が顕熱冷却に用いられてしまい、除湿能力を十分発揮できない。本実施例においては、高温多湿空気Ａ１を分岐することによって適量を水冷式除湿装置７に導くことによって水冷式除湿装置７の除湿性能が十分発揮される条件とし、除湿効果を向上して運転時間を短縮し、ヒーター等の消費電力を低減している。
【００３４】
さらに本実施例においては、循環空気からの脱臭手段として水冷式除湿装置７と触媒を用いた脱臭装置６の両方を備えたので、水溶性の臭気成分を水冷式除湿装置７で、その他の有機臭気成分を脱臭装置６で分解脱臭することにより、様々な臭気成分に対応して、脱臭効果が向上している。
【００３５】
さらに本実施例においては、生ごみ加熱乾燥用の空気ヒーター５を、水冷式除湿装置７と脱臭装置６との間に設けているため、脱臭装置６に供給される空気温度が高くなり、脱臭装置６の脱臭能力が向上している。また本実施例では脱臭装置６の入口に脱臭用ヒーター６ｈを設けているが、脱臭用ヒーター６ｈの入口空気温度が空気ヒーター５によって予め上昇しているため、脱臭用ヒーター６ｈの消費電力が低減されている。なお、触媒脱臭装置の上流側に、該触媒脱臭装置に導かれる被脱臭空気の全量を加熱する、脱臭専用のヒーターを設ける構成は公知の技術であるが、本実施例では生ごみ乾燥用の空気ヒーター５をこれらの上流に設けた点、空気ヒーター５で加熱された乾燥用循環空気Ａ７の一部のみを分岐して、脱臭装置６の入口に設けた脱臭用ヒーター６ｈによって再加熱する点が特徴となっている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施例の乾燥式生ごみ処理機の全体系統図。
【図２】一実施例の乾燥式生ごみ処理機の乾燥処理部系統図。
【図３】一実施例の乾燥式生ごみ処理機の運転時の循環空気温度変化図。
【符号の説明】
【００３７】
１  ディスポーザ
２  固液分離機
３  乾燥容器
４  空気循環ファン
５  空気ヒーター
６  脱臭装置
６ｈ  脱臭用ヒーター
７  水冷式除湿装置
１０  シンク
１１  生ごみ投入口
２１  排水管
５１  電熱線
７１  リブ
Ａ１〜Ａ１２  循環空気
Ｔ１  温度センサ
Ｖ  流量調整弁
Ｗ１〜Ｗ３  冷却水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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