(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを入れる乾燥釜と、前記乾燥釜内の生ごみの上部を温風加熱する温風加熱手段と、発熱部を複数に分割しこの発熱部に通電することにより前記乾燥釜底部近傍を直接加熱する直接加熱手段と、前記乾燥釜の最底部より所定の高さに設けられた釜側面温度センサとを備え、乾燥運転開始後、発熱部を複数に分割した直接加熱手段のうち乾燥釜上方に位置する上部直接加熱手段と乾燥釜下方に位置する下部直接加熱手段を一定制御温度で制御するとともに、前記釜側面温度センサの検知温度が所定温度に達したなら、前記上部直接加熱手段の制御温度を前記一定制御温度以下になるよう通電するか、または通電を停止することを特徴とする生ごみ処理機。
【請求項２】
生ごみを入れる乾燥釜と、前記乾燥釜内の生ごみの上部を温風加熱する温風加熱手段と、発熱部を複数に分割しこの発熱部に通電することにより前記乾燥釜底部近傍を直接加熱する直接加熱手段と、前記乾燥釜の最底部より所定の高さに設けられた釜側面温度センサとを備え、乾燥運転開始後、発熱部を複数に分割した直接加熱手段の乾燥釜上方に位置する上部直接加熱手段を第１制御温度で制御し、乾燥釜下方に位置する下部直接加熱手段を前記第１制御温度より高い第２制御温度で制御するとともに、前記釜側面温度センサの検知温度が所定温度に達したなら、前記上部直接加熱手段の制御温度を前記第１制御温度以下になるよう通電するか、または通電を停止することを特徴とする生ごみ処理機。
【請求項３】
温風加熱手段は、燃料の燃焼熱を利用することを特徴とする請求項１または請求項２記載の生ごみ処理機。
【請求項４】
直接加熱手段は、面状電気ヒータであることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の生ごみ処理機。
【請求項５】
釜側面温度センサは、乾燥釜に最大乾燥処理量の生ごみを投入した場合に、生ごみの上面位置より低い位置に設けることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の生ごみ処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、工場、飲食店、ホテル、一般家庭等から出る生ごみを加熱乾燥処理して減量化を計る生ごみ処理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生ごみを加熱乾燥処理する生ごみ処理機としては、電気ヒータの温風で乾燥釜上部から生ごみの表面を加熱する方式や、ガスまたは灯油等の液体燃料をバーナで燃焼させ、その燃焼熱と熱交換して得られる温風で乾燥釜上部から生ごみの表面を乾燥させる方式がある。しかし、前述の乾燥釜上部より温風で生ごみの表面を加熱するものは、生ごみの表面は加熱されやすいが、乾燥釜底部に接する生ごみには温風の熱が伝わり難くいため生ごみへの熱伝導効率が悪くなり、乾燥処理時間が長くなるという問題があった。
【０００３】
そこで、乾燥釜上部より温風で生ごみの表面を加熱すると同時に乾燥釜底部を直接加熱する方式を併用する生ごみ処理機も知られている。これらの生ごみ処理機では乾燥釜上部と底部に電気ヒータを用いた電気ヒータ方式（例えば、特許文献１参照）や、灯油等の液体燃料の燃焼熱と熱交換して得られた温風で乾燥釜上部より生ごみの表面を加熱すると同時に、乾燥釜底部に燃焼排ガスの一部を導いて加熱する灯油焚き温風加熱方式（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１５６３２４号公報
【特許文献２】
特開平０９−１４５２５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、乾燥釜上部と底部を同時に加熱する方式の場合、例えば電気ヒータ方式の場合には電気ヒータの通電制御により乾燥釜上部からの温風温度や乾燥釜底部温度を制御しやすいという利点があるが、加熱手段に電気ヒータを使用しているため、乾燥処理するためのランニングコストが高いという欠点がある。さらに、乾燥釜底部は１つの電気ヒータを用いて直接加熱しているため、電気ヒータを取り付けた乾燥釜底部の上方と下方における温度分布を均一にすることが難しいという問題がある。
【０００６】
一方、灯油焚き温風加熱方式の場合には、灯油を燃焼させた燃焼熱を利用しているため、灯油のランニングコストが低いという利点はあるが、乾燥釜上部からの温風温度や乾燥釜底部温度を細かく制御することが難しいため、生ごみの焦げ付きが発生しやすく乾燥状態を均一化することが難しいという欠点がある。特に、乾燥釜の底部温度が１００℃以上になると生ごみが焦げ付き易くなるため、１００℃以下に抑えようとすると乾燥釜底部の燃焼排ガス通路で結露が発生しやすくなったり、さらに燃焼排ガスが外部に漏れないように装置の気密性を高めなければならないという問題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためのもので、生ごみ処理機のランニングコストを低減できると同時に乾燥処理時間を短縮し、生ごみの焦げ付きをなくして乾燥状態を均一化できる生ごみ処理機を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、生ごみを入れる乾燥釜と、前記乾燥釜内の生ごみの上部を温風加熱する温風加熱手段と、発熱部を複数に分割しこの発熱部に通電することにより前記乾燥釜底部近傍を直接加熱する直接加熱手段と、前記乾燥釜の最底部より所定の高さに設けられた釜側面温度センサとを備え、乾燥運転開始後、発熱部を複数に分割した直接加熱手段のうち乾燥釜上方に位置する上部直接加熱手段と乾燥釜下方に位置する下部直接加熱手段を一定制御温度で制御するとともに、前記釜側面温度センサの検知温度が所定温度に達したなら、前記上部直接加熱手段の制御温度を前記一定制御温度以下になるよう通電するか、または通電を停止することにより、乾燥釜底部近傍の温度を釜側面温度センサの検知温度をもとに細かく制御することができるとともに、上部直接加熱手段の取付部の温度上昇を抑えることができるため、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、生ごみを入れる乾燥釜と、前記乾燥釜内の生ごみの上部を温風加熱する温風加熱手段と、発熱部を複数に分割しこの発熱部に通電することにより前記乾燥釜底部近傍を直接加熱する直接加熱手段と、前記乾燥釜の最底部より所定の高さに設けられた釜側面温度センサとを備え、乾燥運転開始後、発熱部を複数に分割した直接加熱手段の乾燥釜上方に位置する上部直接加熱手段を第１制御温度で制御し、乾燥釜下方に位置する下部直接加熱手段を前記第１制御温度より高い第２制御温度で制御するとともに、前記釜側面温度センサの検知温度が所定温度に達したなら、前記上部直接加熱手段の制御温度を前記第１制御温度以下になるよう通電するか、または通電を停止することにより、乾燥釜底部近傍の温度を釜側面温度センサの検知温度をもとに細かく制御することができるとともに、上部直接加熱手段の取付部の温度上昇を抑えることができるため、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、温風加熱手段は燃料の燃焼熱を利用することにより、燃料と電気を併用することになり生ごみ処理機のランニングコストを低減できると同時に乾燥処理時間を短縮できる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、直接加熱手段を面状電気ヒータとすることで、乾燥釜底部近傍に簡単に取り付けることができるともに、乾燥釜底部近傍の温度を釜側面温度センサの検知温度をもとに細かく制御できるため、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、釜側面温度センサを乾燥釜に最大乾燥処理量の生ごみを投入した場合に、生ごみの上面位置より低い位置に設けることで、生ごみの乾燥処理状態に対応して乾燥釜底部近傍の温度を釜側面温度センサの検知温度をもとに細かく制御できるため、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
【００１４】
（実施例１）図１，図２より、１は生ごみを乾燥する乾燥釜、２は生ごみを乾燥するために必要な燃焼熱を生成するバーナ部、３は乾燥釜１から排出される臭気成分をバーナ部２の燃焼火炎にて加熱分解する臭い空気燃焼室である。４はバーナ部２の燃焼熱により活性化し臭気成分を酸化分解する脱臭触媒であり、この脱臭触媒４の下流に直交熱交換器５を配設し、その下流に排気筒６を連通している。
【００１５】
７は臭い空気燃焼室３と脱臭触媒４と直交熱交換器５を囲むように臭い空気燃焼室３の底部から延設させた箱体であって、臭い空気燃焼室３と脱臭触媒４と直交熱交換器５の周囲に空気の通路となる空隙を形成するように設けられており、箱体７には内部の臭い空気燃焼室３と脱臭触媒４の間に仕切板８を有している。また、乾燥釜１には上部に開閉自在の投入蓋９を有する他、温風吹出口ダクト１０、循環空気吸入口１１、臭い空気排出口１２を有し、乾燥釜１の内部温度を検知する内部温度センサ１３、及び釜側面センサ１４と外部より空気を導入するための新気流入口１５の各々を有している。
【００１６】
ここで、前記内部温度センサ１３は乾燥釜上部の内部温度を検出するものであるが、前記釜側面温度センサ１４は生ごみの温度を検出するために、図３に示すように乾燥釜１に最大乾燥処理量の生ごみを投入した場合に、生ごみの上面位置より低い位置に取り付けられている。これは、生ごみの乾燥処理過程において出来る限り生ごみの温度を検知して、この検知温度をもとに後述する面状電気ヒータ１６により乾燥釜１底部近傍の温度を細かく制御するためである。
【００１７】
さらに、循環空気吸入口１１の外側には循環ファン１７を配設し、この循環ファン１７を介して循環空気吸入口１１と循環ダクト１８を連通するとともに循環ダクト１８は箱体７と連通している。つまり、循環空気吸入口１１、循環ファン１７、循環ダクト１８、箱体７、直交熱交換器５、温風吹出口ダクト１０から構成された温風加熱手段１９が乾燥釜１に連通して空気循環経路を構成している。
【００１８】
２０は乾燥釜１から臭い空気を吸引し臭い空気燃焼室３へ送風する臭い空気吸引ファン２１と臭い空気燃焼室３を連通する臭い空気ダクト２２からなる臭い空気吸引手段である。また、乾燥釜１底部には生ごみを撹拌する撹拌手段２３が内設され、外部に撹拌手段２３を駆動する撹拌駆動手段２４を配設しており、２５は乾燥処理した生ごみを排出する排出部である。
【００１９】
さらに、図１に示すように乾燥釜１底部外壁には発熱部２６を３つに分割し、この発熱部２６に通電することにより乾燥釜１底部近傍を加熱する直接加熱手段としての面状電気ヒータ１６が取り付けられている。この面状電気ヒータ１６は発熱部２６のまわりをシリコーン樹脂でコーテイングして面状に成形したもので、図４に示すように発熱部２６を乾燥釜１上方に位置する上部直接加熱手段としての２つの上部ヒータ２７と乾燥釜１下方に位置する下部直接加熱手段としての下部ヒータ２８と３つに分割されており、２つの上部ヒータ２７と１つの下部ヒータ２８は別々に通電制御するようにしている。
【００２０】
バーナ部２は図５に示すように、燃焼ファン２９、バーナ３０、バーナ３０に燃料の気化ガスを噴出供給する気化器３１からなっている。また、バーナ３０の下流には二次空気噴出用の二次空気孔３２を多数穿設した二次空気噴出板３３が火口３４の両側に対向立設し、さらに、臭い空気燃焼室３は臭い空気ダクト２２と連通する周縁通路３５を外方に備えた二重構造をなし、その内外は対向壁面に多数穿設された臭い空気噴出孔３６を介して連通している。
【００２１】
次に上記構成における動作を説明する。投入蓋９を開けて生ごみを投入し運転操作を行うと、気化器３１を予熱する等の燃焼準備に入る。予熱が完了すると、図示しない送油ポンプが始動して気化器３１に灯油が流入し、加熱気化した気化ガスがバーナ３０に噴出する。その一方で燃焼ファン２９も低回転で始動し一次空気がバーナ３０に流入する。
【００２２】
よって、気化ガスと一次空気の予混合気が火口３４より噴出し、図示しない着火装置により着火し燃焼開始となる。さらに燃焼火炎に二次空気噴出板３３から二次空気が強制的に供給されて完全燃焼する。そして、この燃焼排ガスの燃焼熱は、臭い空気燃焼室３、脱臭触媒４、直交熱交換器５を加熱した後、排気筒６より外部に排気される。
【００２３】
また、燃焼開始と相前後して撹拌駆動手段２４により撹拌手段２３が回転し、生ごみを粉砕・撹拌して表面積を大きくすることで乾燥効率を高め、撹拌・粉砕時において、撹拌駆動手段２４は正逆回転することで、乾燥釜１内で生ごみが片寄らないようにしている。
【００２４】
さらに、燃焼開始とほぼ同時に循環ファン１７が始動すると、乾燥釜１内の空気は循環空気吸入口１１より循環ダクト１８に流入して箱体７に送られ、箱体７内の空隙を通り直交熱交換器５に流入する。そして、直交熱交換器５を通過する間に燃焼排ガスの燃焼熱と熱交換して温風となり、温風吹出口ダクト１０より乾燥釜１に入り、粉砕・撹拌されて表面積の拡大した生ごみを効率よく乾燥することになる。
【００２５】
一方、臭い空気吸引ファン２１が強制的に乾燥釜１内部の臭い空気を臭い空気排出口１２を介して吸引することから、乾燥釜１内部は負圧となり、乾燥釜１の新気流入口１５から外部の空気が導入され、生ごみより水蒸気を奪い高湿の臭い空気となる。そして、臭い空気吸引ファン２１の吸引により臭い空気ダクト２２を通って臭い空気燃焼室３に噴出された臭い空気の臭気成分は、バーナ部２の燃焼火炎によって加熱分解される。さらに、臭い空気燃焼室３で加熱分解されずに残った臭気成分は、臭い空気燃焼室３下流の脱臭触媒４に流入し完全に酸化分解されることになる。
【００２６】
また、バーナ部２での燃焼開始と同時に乾燥釜１底部近傍に取り付けられている面状電気ヒータ１６の上部ヒータ２７と下部ヒータ２８の発熱部２６にも通電が開始され、図６に示すように乾燥釜１底部近傍の上部ヒータ２７と下部ヒータ２８の制御温度を一定制御温度で制御して、乾燥処理中は生ごみの焦げ付きが発生しないように乾燥釜１底部近傍の温度を１００℃以下にしている。
【００２７】
そして、生ごみの乾燥が進み乾燥釜１内部の水分が残り少なくなると、乾燥釜１上方より徐々に温度が上昇し、乾燥釜１内に設けられた釜側面温度センサ１４の検知温度が所定温度に達したなら、上部ヒータ２７への通電を制御して前記一定制御温度より低い制御温度に下げることにより乾燥釜１上部付近の温度上昇を防止するようにしている。つまり、上部ヒータ２７の取付部の温度が下部ヒータ２８の取付部より早く温度上昇するため、上部ヒータ２７の制御温度のみ下げることにより、上部ヒータ２７の取付部の生ごみが焦げ付くことを防止することができ生ごみの乾燥状態を均一化できるのである。なお、本実施例１では上部ヒータ２７の制御温度を下げているが、通電を停止しても構わない。要は上部ヒータ２７の温度を早く下げることができれば良いのである。
【００２８】
そして、生ごみの乾燥処理が進み乾燥釜１内に設けた内部温度センサ１３が所定温度を検出すると生ごみの乾燥完了と判断し、上部ヒータ２７と下部ヒータ２８への通電を完全に停止するとともにバーナ３０の燃焼火力を下げ所定時間運転した後バーナ３０を消火する。この後循環ファン１７、臭い空気吸引ファン２１及び撹拌手段２３を所定時間運転させ乾燥釜１及び乾燥ごみを冷却し生ごみの乾燥処理を完了する。そして乾燥ごみを排出部２５に排出して全ての運転が終了する。
【００２９】
（実施例２）次に、本発明の第２の実施例について図７を用いて説明する。なお、第１の実施例と制御方法が異なるのみであるため、同一構成部品については同一符号を付与し、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
図７において、バーナ部２での燃焼開始と同時に乾燥釜１底部近傍に取り付けられている面状電気ヒータ１６の上部ヒータ２７と下部ヒータ２８の発熱部２６にも通電が開始されるが、上部ヒータ２７の制御温度は第１制御温度（１２０℃）とし下部ヒータ２８の制御温度を上部ヒータ２７の第１制御温度より高い第２制御温度になるよう別々に通電制御して、乾燥処理中は生ごみの焦げ付きが発生しないように乾燥釜１底部近傍の温度を１００℃以下とするようにしている。
【００３１】
そして、生ごみの乾燥が進み乾燥釜１内部の水分が残り少なくなると、乾燥釜１上方より徐々に温度が上昇し、乾燥釜１内に設けられた釜側面センサ１４の検知温度が所定温度に達したなら、上部ヒータ２７への通電を制御して第１制御温度以下の制御温度にすることにより乾燥釜１上部付近の温度上昇を防止するようにしている。つまり、上部ヒータ２７の取付部の温度が下部ヒータ２８の取付部より早く温度上昇するため、上部ヒータ２７の制御温度のみ下げることにより、上部ヒータ２７の取付部の生ごみが焦げ付くことを防止することができ生ごみの乾燥状態を均一化できるのである。また、本実施例２では上部ヒータ２７の制御温度を第１制御温度より下げているが、通電を停止しても構わない。要は上部ヒータ２７の温度を早く下げることができれば良いのである。
【００３２】
なお、本発明の実施例１及び実施例２では面状電気ヒータ１６の発熱部２６を３つに分割しているがこれに限定されるものではなく、さらに発熱部２６の形状についても本実施例に限定されるものではない。また、面状電気ヒータ１６を乾燥釜１底部の外壁に取り付けているが、乾燥釜１底部近傍に一体的に埋め込んだ構成としても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明の請求項１記載の発明によれば、温風加熱手段により乾燥釜内の生ごみの上部を温風加熱し、乾燥釜底部近傍に取り付けられ発熱部を複数に分割した直接加熱手段のうち乾燥釜上方に位置する上部直接加熱手段と乾燥釜下方に位置する下部直接加熱手段を一定制御温度で制御するとともに、釜側面温度センサの検知温度が所定温度に達したなら、上部直接加熱手段の制御温度を一定制御温度以下になるよう通電するか、または通電を停止することで、乾燥釜底部近傍の温度を釜側面温度センサの検知温度をもとに細かく制御することができるとともに、上部直接加熱手段の取付部の温度上昇を抑えることができるため、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できる。
【００３４】
また、本発明の請求項２記載の発明によれば、温風加熱手段により乾燥釜内の生ごみの上部を温風加熱し、乾燥釜底部近傍に取り付けられ発熱部を複数に分割した直接加熱手段のうち乾燥釜上方に位置する上部直接加熱手段を第１制御温度で制御し、乾燥釜下方に位置する下部直接加熱手段を第１制御温度より高い第２制御温度で制御するとともに、釜側面温度センサの検知温度が所定温度に達したなら、上部直接加熱手段の制御温度を第１制御温度以下になるよう通電するか、または通電を停止することで、乾燥釜底部近傍の温度を釜側面温度センサの検知温度をもとに細かく制御することができるとともに、上部直接加熱手段の取付部の温度上昇を抑えることができるため、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できる。
【００３５】
また、本発明の請求項３記載の発明によれば、温風加熱手段は燃料の燃焼熱を利用することにより、燃料と電気を併用することになり生ごみ処理機のランニングコストを低減できると同時に乾燥処理時間を短縮できる。
【００３６】
また、本発明の請求項４記載の発明によれば、直接加熱手段を面状電気ヒータとすることで、乾燥釜底部近傍に簡単に取り付けることができるともに、乾燥釜底部近傍の温度を細かく制御できるため、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できる。
【００３７】
また、本発明の請求項５記載の発明によれば、釜側面温度センサを乾燥釜に最大乾燥処理量の生ごみを投入した場合に、生ごみの上面位置より低い位置に設けることで、生ごみの乾燥処理状態に対応して乾燥釜底部近傍の温度を釜側面温度センサの検知温度をもとに細かく制御できるため、生ごみの焦げ付きがなくなり乾燥状態を均一化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である生ごみ処理機の側面の構成図である。
【図２】本発明の実施例である生ごみ処理機の正面の構成図である。
【図３】本発明の実施例の釜側面温度センサ取付位置の構成図である。
【図４】本発明の実施例の発熱部を３つに分割した面状電気ヒータの構成図である。
【図５】本発明の実施例のバーナ部、臭い燃焼室、脱臭触媒、直交熱交換器の構成図である。
【図６】本発明の実施例１の面状電気ヒータの制御方法を説明するチャート図である。
【図７】本発明の実施例２の面状電気ヒータの制御方法を説明するチャート図である。
【符号の説明】
１    乾燥釜
１４  釜側面温度センサ
１６  面状電気ヒータ（直接加熱手段）
１９  温風加熱手段
２６  発熱部
２７  上部ヒータ（上部直接加熱手段）
２８  下部ヒータ（下部直接加熱手段）
【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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