(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に微生物が生息した生ごみ処理材を収容し、生ごみと共に攪拌して発酵分解処理を行う生ごみ処理槽を備え、生ごみ処理槽からの排気を加熱脱臭部により加熱脱臭した後に、排気口から外気に放出する生ごみ処理装置において、生ごみ処理槽の内部に、上流側流路と下流側流路とを有する第１の熱交換部と、低温側流路と高温側流路とを有する第２の熱交換部とを備え、生ごみ処理槽内の排気が、第２の熱交換部の低温側流路から第１の熱交換部の上流側流路を介して加熱脱臭部に流れ、加熱脱臭部で脱臭された排気が第１の熱交換部の下流側流路から第２の熱交換部の高温側流路を介して排気口に排気され、上記第１の熱交換部において上流側流路を流れる排気と下流側流路を流れる排気とが熱交換され、上記第２の熱交換部において低温側流路を流れる排気と高温側流路を流れる排気とが熱交換されるように構成したことを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項２】
請求項１において、第２の熱交換部における高温側流路を低温側流路の内側に配置して、低温側流路を流れる排気と高温側流路を流れる排気とが熱交換されるようにしてなることを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項３】
請求項１において、第２の熱交換部における高温側流路の一部又は全体を、低温側流路の一部又は全体の外側に配置して、低温側流路を流れる排気と高温側流路を流れる排気とが熱交換されるようにしてなることを特徴とする生ごみ処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかにおいて、生ごみ処理槽の内部に、加熱脱臭部の一部又は全体を収容し、生ごみ処理槽からの排気を加熱脱臭部へ導く低温側流路と上記収容された加熱脱臭部との間で熱交換を行う別の熱交換部を構成したことを特徴とする生ごみ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微生物の力を利用して生ごみの分解処理を行う生ごみ処理装置に関し、詳しくは生ごみ処理装置における吸気、排気の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、微生物の力を利用して有機物及び水分を有する生ごみを環境に影響を与えない程度に分解発酵することが行われており、この生ごみ処理を行うための生ごみ処理装置が知られている。この生ごみ処理装置は、生ごみ処理槽内にバイオチップと称される木質細片などの担体を生ごみ処理材として充填してある。生ごみ処理槽に設けた生ごみ投入口から生ごみを生ごみ処理槽内に投入し、生ごみ処理材に生息する微生物の働きで生ごみを発酵させて分解処理するようになっている。
【０００３】
この種の生ごみ処理装置では、生ごみ処理槽からの排気は、生ごみ処理槽内部で有機物の分解に伴って発生する臭気を含んでおり、これをそのまま排気した場合、臭気が周囲に漂い、周辺環境の悪化を引き起こす可能性がある。そこで、従来では、生ごみ処理槽からの排気が導かれる排気流路の途中に加熱脱臭部を配置し、加熱脱臭部にて脱臭した後に外気へ放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、従来のように生ごみ処理槽からの排気を加熱脱臭する方式にあっては、外気に放出される排気の温度が高くなる。例えば触媒燃焼式の加熱脱臭装置の場合、触媒出口温度を２００℃〜４００℃にする必要があり、そのために、生ごみ処理装置の設置場所に制限を受けるなどの問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、脱臭性能を維持したままで、外気に放出される排気の温度を下げることができ、設置場所に制限を受けずに排気が可能になると共に、運転コストの低下を図ることができ、さらに外気に放出される排気の放熱分を有効利用して加熱脱臭部における加熱負荷の軽減を図ることができる生ごみ処理装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、内部に微生物が生息した生ごみ処理材を収容し、生ごみと共に攪拌して発酵分解処理を行う生ごみ処理槽１を備え、生ごみ処理槽１からの排気を加熱脱臭部２２により加熱脱臭した後に処理機本体の排気口９から外気に放出する生ごみ処理装置において、生ごみ処理槽１の内部に、上流側流路２２ａと下流側流路２２ｂとを有する第１の熱交換部２３と、低温側流路７０ｂと高温側流路７０ａとを有する第２の熱交換部７０とを備え、生ごみ処理槽１内の排気が、第２の熱交換部７０の低温側流路７０ｂから第１の熱交換部２３の上流側流路２２ａを介して加熱脱臭部２２に流れ、加熱脱臭部２２で脱臭された排気が第１の熱交換部２３の下流側流路２２ｂから第２の熱交換部７０の高温側流路７０ａを介して排気口９に排気され、上記第１の熱交換部２３において上流側流路２２ａを流れる排気ニと下流側流路２２ｂを流れる排気とが熱交換され、上記第２の熱交換部７０において低温側流路７０ｂを流れる排気ルと高温側流路７０ａを流れる排気ヲとが熱交換されるように構成されることを特徴としており、このように構成することで、外気に放出される排気の放熱分を、加熱脱臭部２２に導入される前の排気への予熱として有効利用することができる。これにより、外気に放出される排気の熱を回収して生ごみ処理槽１からの排気温度を上昇させることができるので、加熱脱臭部２２における加熱負荷を軽減することができると共に、加熱脱臭部２２による脱臭性能を維持したままで、熱ロスを少なくでき、さらに、外気に放出される排気の温度を下げることができる。
【０００７】
また上記第２の熱交換部７０における高温側流路７０ａを低温側流路７０ｂの内側に配置して、低温側流路７０ｂを流れる排気ルと高温側流路７０ａを流れる排気ヲとが熱交換されるようにするのが好ましく、この場合、流通する空気温度が高い場合には、生ごみ処理材の低温発火が発生しないようにすることができる。
【０００８】
また上記第２の熱交換部７０における高温側流路７０ａの一部又は全体を、低温側流路７０ｂの一部又は全体の外側に配置して、低温側流路７０ｂを流れる排気ルと高温側流路７０ａを流れる排気ヲとが熱交換されるようにするのが好ましく、この場合、熱効率が向上する。
【０００９】
また上記生ごみ処理槽１の内部に、加熱脱臭部２２の一部又は全体を収容し、生ごみ処理槽１からの排気を加熱脱臭部２２へ導く低温側流路７０ｂと上記収容された加熱脱臭部２２との間で熱交換を行う別の熱交換部を構成するのが好ましく、この場合、加熱脱臭部２２の放熱分も生ごみ処理槽１内に回収でき、熱効率が一層向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
本実施形態の生ごみ処理装置Ａは、図１に示すように、ハウジング１８内に、生ごみ投入口１９を有する生ごみ処理槽１を備えており、この生ごみ処理槽１内部には、微生物の寄生した生ごみ処理材が収容され、生ごみ処理材を生ごみと共に攪拌して発酵分解処理を行うように構成されている。図１中のｇは生ごみや生ごみ処理材等を示し、Ｆは隙間空間７１内に導入された吸気に排気ダクト３１の放熱分を回収する熱回収部を示している。
【００１２】
すなわち図２に示すように、生ごみ処理槽１内には撹拌羽根１６ａを有する撹拌軸１６ｂが架設してあり、モータ１００により撹拌軸１６ｂが回転するようになっている。そして、この撹拌羽根１６ａ、撹拌軸１６ｂにより撹拌機構１６が構成してある。撹拌の目的は、生ごみ処理材とを混合すること、大型の生ごみを粉砕すること、また、水分蒸発を促進すること等である。生ごみ処理槽１内には微生物が生息したバイオチップと称されるおが屑状の木質細片のような担体よりなる生ごみ処理材が充填してある。またハウジング１８の上面には生ごみ投入口１９が設けてあり、生ごみ投入口１９に開閉自在な蓋３０が設けてあり、蓋３０を開けて生ごみ投入口１９から生ごみ処理槽１の上開口を経て生ごみ処理槽１内に生ごみを投入することができるようになっている。生ごみ処理槽１の一側部の上部には生ごみ処理槽１の排気を排出するための排気部１０が設けてある。
【００１３】
生ごみ処理槽１の排気部１０の出口側の流路には、集塵フィルタ等からなるフィルタ２（図１）が設けられている。フィルタ２よりも下流側の流路には、第２の熱交換部７０と、加熱脱臭部２２と第１の熱交換部２３とを備えた脱臭装置２４とが設けてある。
【００１４】
第２の熱交換部７０は、生ごみ処理槽１の内部に設けられている。この第２の熱交換部７０は、図３、図４に示すように、生ごみ処理槽１内の排気を流す低温側流路７０ｂと、加熱脱臭部２２で脱臭された排気を排出する高温側流路７０ａとにより構成してある。ここでは、第２の熱交換部７０において、低温側流路７０ｂを流れる排気ルと高温側流路７０ａを流れる排気ヲとは、図１に示すように、互い逆方向の流れ、つまり、対向流となるように配置されている。尚、図４の破線矢印イは熱の伝達を示している。
【００１５】
加熱脱臭部２２は、図６に示すように、ヒータ３と、白金触媒のような脱臭触媒を添着したハニカム構造の脱臭ハニカム４とを有している。
【００１６】
第１の熱交換部２３は、生ごみ処理槽１内の排気を加熱脱臭部２２に排気を流す上流側流路２２ａと、加熱脱臭部２２で脱臭された排気を排出する下流側流路２２ｂとにより構成してある。ここでは、第１の熱交換部２３において上流側流路２２ａを流れる排気ニと下流側流路２２ｂを流れる排気ヘとは図６に示すように互いに逆方向の流れ、つまり、対向流となるように配置されている。なお図６中の矢印ホは熱の伝達を示している。なお第１の熱交換部２３の構造は一例であって、これに限定されるものではない。
【００１７】
図５、図６に示す例では、ヒータ３と脱臭ハニカム４とを上下に並べて配置すると共に、ヒータ３と脱臭ハニカム４の前方に連通室５を形成し、この連通室５をケーシング８外部から取り付けられる蓋板６により開閉可能としてある。ここでは第１の熱交換部２３のケーシング８の前面部を前方に大きく突出させ、その内部にヒータ３と脱臭ハニカム４とを伝熱板７を介して上下に配置し、且つその前方に連通室５を設けている。図６中の４２は取付具、４４はシール部材であり、取付具４２を取り外すことで脱臭ハニカム４を出し入れ自在に収納できるようになっている。
【００１８】
上記加熱脱臭部２２と第１の熱交換部２３とを備えた脱臭装置２４は、図２に示すように、ハウジング１８と生ごみ処理槽１の上部との間の隙間空間７１内に配置してある。ハウジング１８の底板１８ａには、ハウジング１８と生ごみ処理槽１の側部との間の隙間空間７１に開口する外気取り入れ口３４が設けてある。
【００１９】
これにより、外気取り入れ口３４→ハウジング１８と生ごみ処理槽１の側部との間の隙間空間７１→ハウジング１８と生ごみ処理槽１の上部との間の隙間空間７２→生ごみ処理槽１入口３６という順路で生ごみ処理装置Ａの外部から生ごみ処理槽１内に新鮮な外部空気が供給されるようになり、このような外気取り入れ口３４→隙間空間７１→隙間空間７２→生ごみ処理槽１入口３６という一連の流路が吸気経路となっている。
【００２０】
一方、生ごみ処理槽１からの排気は、生ごみ処理槽１の排気部１０→第２の熱交換部７０の低温側流路７０ｂ→第１の熱交換部２３の上流側流路２２ａ→ヒータ３→脱臭ハニカム４→第１の熱交換部２３の下流側流路２２ｂ→第２の熱交換部７０の高温側流路７０ａ→図２の排気ダクト３１→排気ファン２５→排気ダクト３１→消音ボックス４０を経て、排気口９から外気に放出されるようになっている。
【００２１】
しかして、加熱脱臭部２２への入り側の通気を加熱脱臭部２２からの出側の通気により加熱するための第２の熱交換部７０を、生ごみ処理槽１内に収容したことによって、外気に放出される排気の放熱分を、加熱脱臭部２２に導入される前の排気への予熱として有効利用することができる。つまり、外気に放出される排気の熱を回収して生ごみ処理槽１からの排気温度を上昇させることによって、加熱脱臭部２２における加熱負荷を軽減することができる。しかも、加熱脱臭部２２による脱臭性能を維持したままで、熱ロスを少なくして、運転コストの低下を図ることができる。さらに、外気に放出される排気の温度を下げることができるので、設置場所にも制限を受けなくてすむという利点もある。
【００２２】
また、図３、図４に示すように、第２の熱交換部における高温側流路７０ａを低温側流路７０ｂの内側に配置してある。ちなみに、流通する空気温度が高すぎると、生ごみ処理槽１内のバイオチップと称される木質細片が生ごみ処理材で混合される際に低温発火するおそれがある。そこで、流通する空気温度が高い場合には、第２の熱交換部からの熱回収量を少なくすることで、低温発火が発生しないようにすることができる。
【００２３】
図７、図８では、高温側流路７０ａと低温側流路７０ｂとを図３、図４の場合とは逆になるように配置した場合を示している。つまり、高温側流路７０ａを低温側流路７０ｂの外側に配置することにより、高温側流路７０ａの放熱分を生ごみ処理槽１内に回収でき、熱効率が向上する。従って、流通する空気温度が低い場合に、熱交換性能の向上を図ることができる。なお、高温側流路７０ａを低温側流路７０ｂの外側に配置するにあたって、高温側流路７０ａ全体を低温側流路７０ｂ全体の外側に配置する場合、或いは、高温側流路７０ａの一部を低温側流路７０ｂ全体或いは一部の外側に配置する場合など、適宜変更可能である。これにより、生ごみ処理槽１内に回収される高温側流路７０ａからの熱回収量をコントロールできるようになり、流通する空気温度に適した状態に容易に対応できるものとなる。
【００２４】
図９は、生ごみ処理槽１の内部に、第２の熱交換部７０を収容すると共に、脱臭装置２４全体を収容した場合を示している。他の構成は図１と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、生ごみ処理槽１からの排気を加熱脱臭部２２へ導く低温側流路７０ｂと、生ごみ処理槽１内に収容された脱臭装置２４との間で熱交換を行う別の熱交換部が構成されている。つまり、脱臭装置２４を構成する加熱脱臭部２２及び第１の熱交換部２３の放熱分も生ごみ処理槽１内に回収でき、さらに熱効率が向上するという利点がある。なお、脱臭装置２４全体を生ごみ処理槽１内に収容する場合には限らず、例えば加熱脱臭部２２のみ、或いは第１の熱交換部２３のみを収容してもよいものである。
【００２５】
【発明の効果】
上述のように請求項１記載の発明にあっては、内部に微生物が生息した生ごみ処理材を収容し、生ごみと共に攪拌して発酵分解処理を行う生ごみ処理槽を備え、生ごみ処理槽からの排気を加熱脱臭部により加熱脱臭した後に処理機本体の排気口から外気に放出する生ごみ処理装置において、生ごみ処理槽の内部に、上流側流路と下流側流路とを有する第１の熱交換部と、低温側流路と高温側流路とを有する第２の熱交換部とを備え、生ごみ処理槽内の排気が、第２の熱交換部の低温側流路から第１の熱交換部の上流側流路を介して加熱脱臭部に流れ、加熱脱臭部で脱臭された排気が第１の熱交換部の下流側流路から第２の熱交換部の高温側流路を介して排気口に排気され、上記第１の熱交換部において上流側流路を流れる排気と下流側流路を流れる排気とが熱交換され、上記第２の熱交換部において低温側流路を流れる排気と高温側流路を流れる排気とが熱交換されるように構成したので、外気に放出される排気の放熱分を、加熱脱臭部に導入される前の排気への予熱として有効利用することができる。従って、外気に放出される排気の熱を回収して生ごみ処理槽からの排気温度を上昇させることができ、加熱脱臭部における加熱負荷を軽減することができると共に、脱臭性能を維持したままで、熱ロスを少なくして、運転コストの低下を図ることができる。さらに、外気に放出される排気の温度を下げることができるので、設置場所に制限を受けずに排気が可能となる。
【００２６】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、第２の熱交換部における高温側流路を低温側流路の内側に配置して、低温側流路を流れる排気と高温側流路を流れる排気とが熱交換されるようにしたので、熱交換からの熱回収量を少なくでき、例えば流通する空気温度が高い場合には、生ごみ処理材の低温発火が発生しないようにすることができる。
【００２７】
また請求項３記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、第２の熱交換部における高温側流路の一部又は全体を、低温側流路の一部又は全体の外側に配置して、低温側流路を流れる排気と外側高温側流路を流れる排気とが熱交換されるようにしたので、熱効率が向上する。従って、流通する空気温度が低い場合には、熱交換性能の向上を図ることができる。
【００２８】
また請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の効果に加えて、生ごみ処理槽の内部に、加熱脱臭部の一部又は全体を収容し、生ごみ処理槽からの排気を加熱脱臭部へ導く低温側流路と上記収容された加熱脱臭部との間で熱交換を行う別の熱交換部を構成したので、加熱脱臭部の放熱分も生ごみ処理槽内に回収でき、熱効率が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す模式図である。
【図２】同上の生ごみ処理槽の概略斜視図である。
【図３】同上の第２の熱交換部の斜視図である。
【図４】同上の第２の熱交換部の内部構造の概略図である。
【図５】同上の第１の熱交換部の斜視図である。
【図６】図５の第１の熱交換部の内部構造の概略図である。
【図７】同上の第２の熱交換部の他の実施形態の斜視図である。
【図８】図７の第２の熱交換部の内部構造の概略図である。
【図９】他の実施形態の模式図である。
【符号の説明】
Ａ  生ごみ処理装置
１  生ごみ処理槽
９  排気口
２２  加熱脱臭部
７０  熱交換部
７０ａ  高温側流路
７０ｂ  低温側流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003724294.tif 000009
【図９】
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