(57)【要約】【課題】流体間の熱交換をより効果的におこなうことができる熱処理装置及び処理装置並びに廃棄物処理装置を提供すること。【解決手段】  第１流体を流動させる第１管路９０と、第１管路９０に近接して配置されて第２流体を流動させる第２管路９１と、第１管路９０及び第２管路９１の内部を跨ぐように配置されると共に第１流体と第２流体とにそれぞれ晒されることで第１流体及び第２流体の間で熱交換を行う吸放熱部８０とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体を流動させる第１管路と、
前記第１管路に近接して配置されて第２流体を流動させる第２管路と、
前記第１管路及び第２管路の内部を跨ぐように配置されると共に前記第１流体と前記第２流体とにそれぞれ晒されることで前記第１流体及び前記第２流体の間で熱交換を行う吸放熱部とを備えていることを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
前記第１管路と前記第２管路とで二重管構造を形成していることを特徴とする請求項１記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記吸放熱部は、前記第１管路及び前記第２管路の隙間を跨いで設けられると共に前記第１管路及び第２管路の隙間に対応する部分に断熱部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記吸放熱部は、前記第１管路と前記第２管路とを跨ぐように配置される熱伝導部材と、前記熱伝導部材に設けられて前記第１管路又は前記第２管路内で管路方向と直交する方向に並べて配置される複数の板状部材とを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記熱伝導部材がヒートパイプであることを特徴とする請求項４記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記吸放熱部は、前記第１管路及び第２管路を隔てる壁を貫通して設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換装置。
【請求項７】
前記吸放熱部は、高熱伝導率の材料から形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換装置。
【請求項８】
前記第１流体又は前記第２流体は、気体であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換装置を備えたものであることを特徴とする処理装置。
【請求項１０】
収容される廃棄物を加熱処理する処理槽と、
前記処理槽内で廃棄物に晒された第１流体を加熱脱臭する加熱脱臭部と、
前記加熱脱臭部に接続されて加熱脱臭後の前記第１流体を流動させる第１管路と、
前記処理槽の内外からの第２流体を流動させる第２管路と、
前記処理槽内で近接する前記第１管路及び第２管路の内部を跨ぐように配置されると共に前記第１流体と前記第２流体とにそれぞれ晒されることで前記第１流体及び前記第２流体の間で熱交換を行う吸放熱部とを備えていることを特徴とする廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱交換装置及び処理装置並びに廃棄物処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体を加熱した場合、その加熱後の流体にとって余分となった熱エネルギーを効率良く利用されることが望ましい。例えば、生ごみ等の廃棄物を減量処理する廃棄物処理装置では、処理層内で廃棄物を熱処理して減量するものが知られている。また、この廃棄物処理装置は、熱処理によって臭気を伴う排気ガスが発生するが、これを装置外へ排出するために、酸化触媒と酸化触媒に適した温度に排気を加熱するヒータを用いた脱臭機によって排気ガスを加熱、脱臭して、装置外に排出するようになっている。したがって、このような廃棄物処理装置では、高温に加熱された排気の熱エネルギーを排気とともにそのまま大気中に放出することなく、廃棄物処理に有効に利用されることが望ましい。
【０００３】
例えば、特許文献１では、臭気ガスを熱交換器を介してバーナーに流通するようにし、その臭気ガスを熱交換器のガス流入路から流入し、バーナーで加熱して触媒層に流通し、熱交換器のガス流出路を通し、ダクトを介して処理槽に接続するようにして熱交換をおこなう装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３８００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１では、複数のフィンが仕切り材（板材）の両面にそれぞれ接合された熱交換器を用いている。このため、複数のフィンによってガスから効率よく吸熱できたとしても、ガス流入路とガス流出路とを仕切る仕切り材が板材であることから、この仕切り材での熱伝達効率が非常に悪く、熱交換率の向上に向けて更なる改善の余地がある。
【０００６】
なお、上述した問題は、廃棄物処理装置に限って発生するものではなく、廃棄物以外の熱交換を行いながら処理対象物を処理する処理装置においても同様に発生する。
【０００７】
本発明の目的は、流体間の熱交換をより効果的におこなうことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、第１流体を流動させる第１管路と、前記第１管路に近接して配置されて第２流体を流動させる第２管路と、前記第１管路及び第２管路の内部を跨ぐように配置されると共に前記第１流体と前記第２流体とにそれぞれ晒されることで前記第１流体及び前記第２流体の間で熱交換を行う吸放熱部とを備えていることを特徴とする熱交換装置が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、収容される廃棄物を加熱処理する処理槽と、前記処理槽内で廃棄物に晒された第１流体を加熱脱臭する加熱脱臭部と、前記加熱脱臭部に接続されて加熱脱臭後の前記第１流体を流動させる第１管路と、前記処理槽の内外からの第２流体を流動させる第２管路と、前記処理槽内で近接する前記第１管路及び第２管路の内部を跨ぐように配置されると共に前記第１流体と前記第２流体とにそれぞれ晒されることで前記第１流体及び前記第２流体の間で熱交換を行う吸放熱部とを備えていることを特徴とする廃棄物処理装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、流体間の熱交換をより効果的におこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱交換装置を示す概略断面図。
【図２】本発明の別実施形態に係る熱交換装置の構成を示す模式図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る処理装置を示す外観図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る処理装置の内部構造を示す説明図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る処理装置の吸放熱部の構成を示す模式図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る制御部を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る熱交換装置の概略断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の熱交換装置は、吸放熱部８０を、第1流体を流動させる第１管路９０と、第１管路９０に近接して配置されて第２流体を流動させる第２管路９１とを跨ぐように配置した熱交換構造を有する。
【００１４】
また、本実施形態の熱交換装置では、例えば、第１管路９０と第２管路９１とで二重管構造を形成している。具体的には、第２管路９１を形成する第２配管９１ａ内に、第１管路９０を形成する第２配管９０ａが挿通して配置されて二重配管としている。これにより、第１管路９０は、第２管路９１の内側の流路を構成することになる。
【００１５】
このような熱交換装置では、第１管路９０を流れる第１流体と第２管路９１を流れる第２流体とがそれぞれ異なる温度状態である場合に、第１流体及び第２流体に吸放熱部８０が晒されることで、吸放熱部８０を介して第１流体と第２流体との間で熱交換を行うようになっている。
【００１６】
ここで、吸放熱部８０は、図１に示すように、第１管路９０と第２管路９１とを跨ぐように配置される熱伝導部（熱伝導部材）８１と、この熱伝導部８１に設けられる複数のフィン部（板状部材）８２とからなる。
【００１７】
熱伝導部８１は、本実施形態では、第１配管９０ａを管路方向と直交するように貫通して配置され、第１配管９０ａから突出している。そして、熱伝導部８１の両端部は、第２配管９１ａの内壁に達するまで延設されている。
【００１８】
なお、熱伝導部８１は、例えば、本実施形態では、棒形状からなる。このような熱伝導部８１を形成する材料としては、例えば、銅、アルミ等の熱伝導率の高い材料が挙げられる。なお、熱伝導部８１をヒートパイプで構成することが好ましい。これにより、より効率良く熱交換を行うことができる。
【００１９】
一方、複数のフィン部８２は、熱伝導部８１の延設方向に沿って併設され、第１管路９０又は第２管路９１内で管路方向と直交する方向に並べて配置されている。すなわち、複数のフィン部８２は、第１流体及び第２流体の流れ方向と略平行となるように熱伝導部８１に複数設けられている。
【００２０】
これにより、第１管路９０及び第２管路９１を流れる第１流体及び第２流体は、管路方向にそれぞれ複数のフィン部８２の隙間を通って流れ、その際、熱伝導部８１及び複数のフィン部８２と接触する。このため、第１流体及び第２流体の一方から他方へ吸放熱部８０を介して熱が伝達される。
【００２１】
例えば、第１流体が第２流体よりも高温である場合、第１流体の熱が第１管路９０内で吸放熱部８０によって奪われ、加熱される吸放熱部８０によって第２流体に熱が伝達され、結果的に、第２管路９１内の第２流体の温度を上昇させる。このように、本実施形態の熱交換装置によれば、第１流体と第２流体との間で効率よく熱交換を行うことができる。なお、このように、第１流体が第２流体よりも高温である場合には、吸放熱部８０のうち第１管路９０内で第１流体に晒される一端部は吸熱部となり、第２管路９１内に延設されて第２流体に晒される他端部は放熱部となる。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態の熱交換装置によれば、熱伝導性の良い材料で形成された吸放熱部８０を第１管路９０と第２管路９１とを跨ぐように置しているので、熱交換率を向上させることができる。また、このような本実施形態の熱交換装置は、排熱利用のために各種処理装置に有効に適用することができる。さらに、本実施形態の熱交換装置は、簡単な構成であり、コストアップせずに熱交換率を向上させることが可能となる。
【００２３】
なお、本発明においては、温度の異なる流体を流す複数の管路を跨ぐように吸放熱部を設ける構造であれば、上述した構造に限定されず、例えば、複数の管路が交わる部分に吸放熱部を設けるようにすれば良い。
【００２４】
上述した図１の構造例では、第１流体と第２流体とで熱交換する場合について説明したが、勿論これに限定されず、例えば、図２（Ａ）のように、第１管路９０と第１管路９０以外の複数の管路９２を流れる流体との間で熱交換するようにしてもよい。この場合でも、他の流路９２内に達するように第１管路９０を貫通して吸放熱部８０（熱伝導部８１）を設け、各流路９０，９２内のそれぞれに複数のフィン部８２を設けることにより、熱交換率が向上するため、熱の有効利用を図ることができる。
【００２５】
また、上述した図１の構造例では、二重管構造を例示して説明したが、勿論これに限定されず、例えば、図２（Ｂ）のように、第１管路９０と第２管路９１とを共通壁９５により区画して形成し、その共通壁９５を貫通して熱伝導部８１を設け、各流路９０，９１内のそれぞれに複数のフィン部８２を設けることにより、熱交換率が向上するため、熱の有効利用を図ることができる。
【００２６】
さらに、上述した図１の構造例では、二重管構造を例示して説明したが、勿論これに限定されず、例えば、隣接して第１配管９０と第２配管９１とを別々に配置する場合でも、第１配管９０及び第２管路９１の隙間を跨いで吸放熱部８０を設けてもよい。この場合には、例えば、図２（Ｃ）に示すように、隣り合う第１配管９０及び第２配管９１の間に対応する吸放熱部８０（熱伝導部８１）の周囲、すなわち、第１配管９０と第２配管９１との隙間に対応する部分に断熱部９６を設けることが好ましい。これにより、第１配管９０ａと第２配管９１ａとが離間していても、熱が漏れるのを有効に低減し、第１配管９０ａ内の第１管路９０と第２配管９１ａ内の第２管路９１との間での熱交換率を高め、熱の有効利用を図ることができる。
【００２７】
なお、配管が屈曲している場合には、配管に沿って吸放熱部を曲げて対応することができる。また、熱交換する対象である流体は、空気と空気との熱交換でもよいし、他にも空気と液体、液体と液体などの流体同士においても効率良く熱交換することができる。
【００２８】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の一実施形態に係る処理装置Ａの外観図、図４は処理装置Ａの内部構造の説明図である。図中、矢印Ｚは鉛直方向（処理装置Ａの高さ方向）を示し、矢印Ｘ及びＹは互いに直交する水平方向（Ｘ方向は処理装置Ａの幅方向、Ｙ方向は処理装置Ａの奥行き方向）を示す。処理装置Ａは生ごみ等の廃棄物を減量処理する廃棄物処理装置である。
＜装置の概要＞
【００２９】
図３に示すように、処理装置Ａの上面には、生ごみを投入する投入口１ａを開閉するドア１が回動自在に設けられている。処理装置Ａの上面にはまた、操作部３が設けられている。操作部３には処理装置Ａの処理開始、停止等をユーザが指示するためのスイッチ等が設けられる。処理装置Ａの正面には、減量処理済の廃棄物を排出するための開口部２、及び、この開口部２を開閉するためのドア２ａが回動自在に設けられている。ドア１、ドア２ａを閉鎖した状態では、処理装置Ａ内の処理室１０の気密性が保たれるようにドア１やドア２ａの周囲には不図示のシール部材が設けられる。
【００３０】
図４を参照して、処理装置Ａは底板４を備え、その下面にはキャスタ５が取り付けられており、処理装置Ａの移動を容易なものとしている。底板４上にはＸ方向に互いに離間した仕切壁６乃至８が立設されている。仕切壁６乃至８は底板４に固定された隔壁であり、処理室１０内の空間を仕切る。
【００３１】
処理室１０内では、処理対象物として、例えば、生ごみ等の廃棄物を加温処理する。詳細には、廃棄物の前処理となる醗酵処理と、後処理となる乾燥処理とによる廃棄物の減量処理である。仕切壁６と仕切壁７との間の空間は、主として醗酵処理を行う廃棄物処理槽１０１を形成している。仕切壁７と仕切壁８との間の空間は、主として乾燥処理を行う廃棄物処理槽１０２を形成している。
【００３２】
処理槽１０２のＸ方向の側方には、仕切壁８で仕切られた回収室１０３が形成されている。回収室１０３には減量処理された廃棄物が処理槽１０２から導入される。回収室１０３は、主として、廃棄物の乾燥状態を維持する。回収室１０３は排出口２と連通しており、ドア２ａを開放することで回収室１０３から減量処理済の廃棄物を取り出すことができる。本実施形態では、処理室を３つに区分けした構成としているが、区分けしない構成や、２つ以下に区分けした構成、或いは、４つ以上に区分けした構成でもよい。
【００３３】
処理装置Ａは、駆動ユニット２０を備える。駆動ユニット２０は、処理槽１０１及び１０２を横断する駆動軸２１を備える。駆動軸２１はＸ方向に延設され、仕切壁６乃至８にそれぞれ設けた軸受け２２により回転自在に支持されている。駆動ユニット２０は、また、駆動軸２１の一方端部に固定されたスプロケット２３と、モータ２４と、を備える。スプロケット２３と、モータ２４の出力軸に固定したスプロケットとにはベルトが巻きまわされてベルト伝動機構が構成されている。そして、モータ２４の駆動により駆動軸２１が回転するようにしている。
【００３４】
駆動軸２１にはその径方向に延びる攪拌棒２５が複数取り付けられている。駆動軸２１の回転により、攪拌棒２５によって処理槽１０１及び１０２内の廃棄物が攪拌される。本実施形態では棒状の攪拌棒２５を採用したが、槽内を攪拌可能な形状であればよい。仕切壁７の下部には、処理槽１０１と処理槽１０２とを連通させる連通孔７１が形成されており、攪拌棒２５による攪拌により、処理槽１０１から処理槽１０２へ廃棄物が移動可能となっている。
【００３５】
なお、本実施形態では、仕切壁７の下部に連通孔７１を設けて処理槽１０１から処理槽１０２へ廃棄物を移動可能としたが、仕切壁７の上部に開口部を設けて、仕切壁７を超えて処理槽１０１から処理槽１０２へ廃棄物がオーバーフローすることにより、廃棄物を移動可能としてもよい。
【００３６】
処理槽１０２内の廃棄物は、その堆積量の増加により仕切壁８を超えて回収室１０３へ落下し、回収室１０３内に堆積する。なお、本実施形態では、仕切壁８を超えて処理槽１０２から回収室１０３へ廃棄物が移動可能としたが、仕切壁８の下部に連通孔を設けて処理槽１０２から回収室１０３へ廃棄物がアンダーフローすることにより、廃棄物を移動可能としてもよい。
＜減量処理＞
【００３７】
処理装置Ａによる生ごみ等の廃棄物の減量処理について説明する。生ごみの減量処理としては、生ごみを単に脱水させる方式、生ごみを乾燥させる方式、微生物による分解処理（醗酵処理）が知られている。本実施形態では、分解処理と乾燥とを組み合わせた減量処理であるが、他の方式でもよい。
【００３８】
投入口１ａから投入された生ごみは、始めに処理槽１０１に入る。処理槽１０１内の、水分を多量に含む生ごみＲＤ１は、生ごみＲＤ１に存する微生物或いは予め投入された大鋸屑等の菌床となる基材の働きにより分解される。その際、攪拌棒２５による攪拌により、生ごみＲＤ１の均一な分解が促進される。
【００３９】
分解処理が進行して減量された処理槽１０１内の生ごみＲＤ１は、仕切壁７の下部の連通孔７１を介して処理槽１０１から処理槽１０２へ移動する。処理槽１０２内の生ごみＲＤ２は、後述するようにダクト５１から排気される加温された空気の吹き付けにより乾燥される。処理槽１０２内に堆積した、乾燥の進んだ生ごみＲＤ２は、処理槽１０２からオーバーフローして回収室１０３に排出される。回収室１０３には、こうした減量処理によって生じた、生ごみの残渣ＲＤ３が堆積されることになる。
＜脱臭と加温＞
【００４０】
廃棄物の乾燥はその水分（水蒸気）が処理室１０外へ排出されることで促進される。一方、廃棄物の醗酵により、処理室１０内の空気は異臭を伴うため、そのまま排出すると望ましくない。そこで、脱臭機３０で脱臭して排出する。
【００４１】
一方、廃棄物の醗酵は微生物の活性化により促進されるため、微生物の活性化に適した温湿度を維持すべく、処理槽１０１内を加温する必要がある。また、廃棄物を乾燥させるためには、より高温で加温する必要がある。本実施形態では、処理室１０内の加温に、脱臭機３０が備えるヒータ部３２の熱エネルギを利用する。なお、処理室１０内の加温には、別のヒータを並設することも可能であるが、ヒータ部３２単独での加温とすることで、省エネルギ化が図れる。
【００４２】
脱臭機３０は、ケース部３１と、ヒータ部３２と、脱臭部３３と、を備える。ケース部３１は、１つの吸気口３１ａと、２つの排気口３１ｂ及び３１ｃと、を備えた中空体であり、その内部空間にヒータ部３２と脱臭部３３とが収容されている。
【００４３】
ヒータ部３２は脱臭部３３よりも吸気口３１ａ側に配設されており、吸気口３１ａを介してケース部３１内に導入される処理室１０内の空気は、まず、ヒータ部３２を通過する。ヒータ部３２を通過して加熱された空気は、脱臭部３３を通過して排気口３１ｂ又は３１ｃから排出される。脱臭部３３は、例えば、酸化触媒であり、ヒータ部３２は酸化触媒の活性化温度に適した温度となるように空気を加熱する。
【００４４】
排気口３１ｂには、排出ダクト５０の一方端部が接続されている。排出ダクト５０の他方端部は換気室１１に位置している。換気室１１は、壁部９により処理室１０と区画されており、換気孔１１１を介して処理装置Ａの外部空間と連通している。壁部９には処理室１０内への外気の取り入れ口となる開口部９ａが形成されている。処理室１０は、ドア１及びドア２ａを閉鎖した状態では、この開口部９ａを介してのみ処理装置Ａの外部空間と連通しており、実質的に密閉されている。
【００４５】
排出ダクト５０は、開口部９ａを通って換気室１１内に延設されており、ヒータ部３２と脱臭部３３との双方を通過して脱臭機３０から排出された空気を処理室１０外に導く排出通路を形成している。排出ダクト５０の他方端部には送風機６２が接続されている。送風機６２は、排出ダクト５０から脱臭機３０で加温・脱臭された空気を吸引し、ダクト６２ａ及び換気孔１１１を介して処理装置Ａの外部へ排気する。
【００４６】
送風機６２により処理室１０内の空気が排気されると、その分、処理室１０内は負圧になるため、排気された空気量に相当する外気が開口部９ａを介して処理室１０内に自然吸気される。開口部９ａには、外気導入ダクト５２の一方端部が気密に接続されており、外気導入ダクト５２の他方端部は換気室１１内で開放されている。したがって、排気された空気量に相当する外気は外気導入ダクト５２を通って処理室１０内に自然吸気されることになり、外気導入ダクト５２は外気を導入する外気導入通路を形成している。
【００４７】
排出ダクト５０は、外気導入ダクト５２内を通過しており、これらは二重管を構成している。本実施形態では、このように排出ダクト５０と外気導入ダクト５２とを二重管構造とすることで、排出ダクト５０を通過する空気（加熱・脱臭された処理室１０内の空気）と外気導入ダクト５２を通過する空気（外気）との熱交換を行う（熱交換部ｈｅｘ１）。
【００４８】
そして、熱交換部ｈｅｘ１には吸放熱部８０１を備える。これにより、排出ダクト５０を通過する空気と外気導入ダクト５２を通過する空気との間での熱交換率をさらに高めることが出来る。吸放熱部８０１については後述する。
【００４９】
本実施形態では、熱交換部ｈｅｘ１を二重管構造としたが、これに限られず、例えば、２つのダクトを近接されて並設するだけでもよいし、また、一方のダクトを他方のダクトが螺旋状に巻き回す構成でもよい。なお、熱交換が促進されるよう、排出ダクト５０は、少なくとも二重管構造形成部分において、熱伝導性の良好な金属材料等で形成されることが好ましい。
【００５０】
排気口３１ｃには、還流ダクト５１の一方端部が接続されている。還流ダクト５１の他方端部は処理室１０内で開放されており、本実施形態の場合、特に、処理槽１０２において開放している。還流ダクト５１は、ヒータ部３２と脱臭部３３との双方を通過して脱臭機３０から排出された空気を処理室１０に戻す還流通路を形成している。このように本実施形態では、脱臭機３０から排出された空気の一部を処理室１０内に戻しており、ヒータ部３２で加温された空気が還流ダクト５１から処理槽１０２内の生ごみＲＤ２に吹き付けられてその乾燥を促進する。
【００５１】
処理槽１０１と処理槽１０２とは、仕切壁７の上部に設けた連通孔７２で連通している。したがって、還流ダクト５１から処理槽１０２内に排出された加温された空気は、連通孔７２を介して処理槽１０１に流入し、処理槽１０１内を加温する。この結果、生ごみＲＤ１の醗酵ないし乾燥が促進される。
【００５２】
脱臭機３０を通過することで、脱臭・加温された空気は、その一部はダクト３１ｃを介して処理槽１０２へ導かれる。仕切壁７の上部には、処理槽１０１と処理槽１０２とを連通させる連通孔７２が形成されており、ダクト３１ｃから処理槽１０２へ導かれた空気は連通孔７２を通って処理槽１０１へ流入する。処理槽１０１には、送風機６０が設けられている。送風機６０は処理槽１０１内の空気を図４で矢印で示す方向に吸引・送風し、処理槽１０１内の空気を循環させる。これにより、処理槽１０１内の生ごみＲＤ１がより均一に加温され、均一な醗酵、乾燥が促進される。
【００５３】
送風機６１は仕切壁７を通過するダクト６１ａを介して処理槽１０１内の空気を吸引して脱臭機３０へ送風する。本実施形態の場合、処理槽１０１では主として廃棄物の醗酵処理を行うため、処理槽１０１には異臭が生じ易い。送風機６１が処理槽１０１内の異臭を伴う空気を吸引することで処理槽１０１内に負圧を生じて、処理槽１０２から連通孔７２を介して処理槽１０１には外気と脱臭後の空気との混合気が流入する。これにより、処理槽１０１内の異臭を伴う空気が減少し、ドア１を開放したときに異臭を伴う空気が放出される程度を軽減する。
【００５４】
送風機６１はダクト６１ｂ及び空気導入部材４０を介して脱臭機３０に処理槽１０１内の空気を送風する。空気導入部材４０は、脱臭機３０を収容した中空の支持部４１と、支持部４１から延出したダクト部４２と、を備えた気密な中空体である。ダクト６１ｂはダクト部４２に接続されており、送風機６１が送風する空気はダクト６１ｂ、ダクト部４２内を通って支持部４１内に吹き付けられ、脱臭機３０の吸気口３１ａからヒータ部３２へ流入する。
【００５５】
支持部４１は、還流ダクト５１が通過する開口部を有して還流ダクト５１を支持部４１内から外部へ延出している。なお、この開口部と還流ダクト５１との間にはシール部材等を配することで、両者間を気密にすることができる。
【００５６】
ダクト部４２内には、排出ダクト５０が途中まで通過して二重管を構成し、排出ダクト５０はダクト部４２の周壁に設けた開口部を通過してダクト部４２外へ延出している。なお、この開口部と排出ダクト５０との間にはシール部材等を配することで、両者間を気密にすることができる。
【００５７】
本実施形態では、排出ダクト５０とダクト部４２とを二重管構造とすることで、排出ダクト５０を通過する空気（加熱・脱臭された処理室１０内の空気）と、ダクト部４２を通過する処理槽１０１内の空気との熱交換を行う（熱交換部ｈｅｘ２）。そして熱交換部ｈｅｘ２には吸放熱部８０２を備える。これにより、排出ダクト５０を通過する空気と、ダクト部４２を通過する処理槽１０１内の空気との間での熱交換率をさらに高めることが出来る。吸放熱部８０２については後述する。
【００５８】
本実施形態では、熱交換部ｈｅｘ２を二重管構造としたが、これに限られず、例えば、２つのダクトを近接されて並設するだけでもよいし、また、一方のダクトを他方のダクトが螺旋状に巻き回す構成でもよい。なお、熱交換が促進されるよう、排出ダクト５０は、少なくとも二重管構造形成部分において、熱伝導性の良好な金属材料等で形成されることが好ましい。
【００５９】
空気導入部材４０は、支持部材４０ａにより、壁部９に吊り下げられるようにして支持されている。このため脱臭機３０は、処理室１０を画定する各壁部から離間して配設された状態にある。これは、ヒータ部３２が発する熱が処理室１０を画定する各壁部から処理装置Ａ外へ無駄に放出されることを防止することができる。
【００６０】
また、脱臭機３０は処理室１０外に配置することも可能であるが、本実施形態の場合、脱臭機３０は処理室１０内に配設されている。このため、ヒータ部３２が発する熱は、処理室１０内の加温にも役立つ。更に、本実施形態の場合、脱臭機３０は処理槽１０１外に配設しており、処理槽１０２から回収室１０３にかけて配設している。この配置は、還流ダクト５１からの処理槽１０２への空気の吹き付けとあいまって、処理槽１０１を相対的に低温に、処理槽１０２を相対的に高温とすることに役立つ。廃棄物の乾燥を促進するためにはより高温であればよいが、廃棄物の醗酵は温度が高すぎると微生物の活動が悪くなる、或いは、死滅する。よって、処理槽１０１は処理槽１０２よりも低温であることが望ましいのである。
【００６１】
＜処理装置の動作例＞
【００６２】
制御部１２は、操作部３から処理開始が指示されると、送風機６０乃至６２、ヒータ部３２及びモータ２４を駆動する。処理槽１０１内の異臭を伴う空気は送風機６１により吸引されて脱臭機３０に送出される。送出された空気は脱臭機３０のヒータ部３２で加熱されて脱臭部３３で脱臭される。
【００６３】
加熱・脱臭された空気の一部は、排出ダクト５０、送風機６２、後述する熱交換部を介して処理装置Ａ外へ排出される。一方、加熱・脱臭された空気の残りは、還流ダクト５１を介して処理槽１０２内の生ごみＲＤ２に吹き付けられ、その乾燥が促進される。こうして、加熱・脱臭された空気を全部排出せず、処理室１０内の加温に用いることで、脱臭機３０のヒータ部３２の熱エネルギを、より効果的に、廃棄物の加温処理に利用することができる。
＜熱交換部＞
【００６４】
図４及び図５を参照して熱交換装置の構成を説明する。図５は本発明の一実施形態に係る熱交換装置の構成を示す模式図である。
【００６５】
熱交換部ｈｅｘ１は、加熱脱臭された処理室１０内の空気が通過する排出ダクト５０と、導入された外気が通過する外気導入ダクト５２を含む。排出ダクト５０は、外気導入ダクト５２内を通過しており二重管構造としている。さらに、吸放熱部８０１は、熱交換部ｈｅｘ１と、熱伝導部８１と、フィン部８２とを含む。
【００６６】
熱伝導部８１は銅、アルミ等の熱伝導率の高い材料で棒状に形成される。熱伝導部８１は、排出ダクト５０内を横断するように設けられ、さらに排出ダクト５０の管壁を貫通して外気導入ダクト５２内に延在している。
【００６７】
また、排出ダクト５０内及び外気導入ダクト５２内には、フィン部８２がそれぞれ配置されている。フィン部８２は、銅、アルミ等の熱伝導率の高い材料で平板状に形成され、この平面が各ダクト内を通過する空気の流れの方向と略平行になるように複数配置されている。このような配置により、ダクト内を通過する空気の流れを妨げることなく、熱を吸放熱するための面積を確保することが出来る。
【００６８】
これら排出ダクト５０内及び外気導入ダクト５２内に配置された複数のフィン部８２は、その中心部分で熱伝導部８１が貫通するようにして連結されている。
【００６９】
このような構成により、排気ダクト５０内に設けられたフィン部８２が、加熱され高温となった排気ダクト５０内の空気の熱を奪い、効率よく熱伝導部８１の排気ダクト５０内の部分を加熱する。その熱は熱伝導部８１をより温度の低い方へと伝達して、外気導入ダクト５２内の部分を昇温させる。さらにその熱は、外気導入ダクト５２内に設けられたフィン部８２へ伝わり、効率良く外気導入ダクト５２内の空気を熱する。こうして、高温側の排気ダクト５０内の空気と低温側の外気導入ダクト５２内の空気との間で効率良く熱交換される。
【００７０】
熱交換部ｈｅｘ１では、脱臭機３０で加熱・脱臭された空気のうち、処理装置Ａ外へ排出される空気が排出ダクト５０を通過する過程で、処理室１０内に新たに導入される外気と熱交換される。外気よりも、脱臭機３０を通過した脱臭後の空気の方がヒータ部３２を通過している分だけ温度が高いので、処理室１０へ導入される前に外気が加熱されることになる。
【００７１】
このように、熱交換部ｈｅｘ１によって、排気ダクト５０内の排気の排熱を、処理室内へと導入される外気の加熱に利用することができて、ヒータ部３２の熱エネルギを処理室１０内の廃棄物の加温処理に効果的に利用することができる。
【００７２】
このような熱交換部ｈｅｘ１に吸放熱部８０１を配することによって、さらに熱交換率を高めることができ、熱効率の高い処理装置を提供することができる。また、簡単な構成で、コストアップせずに熱交換の効率を向上させることが可能となる。
【００７３】
なお、熱伝導部８１は熱伝導性の高いことが好ましく、例えば、ヒートパイプで構成すれば、より効率良く熱交換することができる。
【００７４】
熱交換部ｈｅｘ２およびこれを含む吸放熱部８０２も、上述の吸放熱部８０１と同様の構成にすることができる。すなわち、熱交換部ｈｅｘ２は、加熱脱臭された処理室１０内の空気が通過する排出ダクト５０と、処理槽１０１内の空気が通過するダクト部４２を含む。排出ダクト５０は、ダクト部４２内を通過しており二重管構造としている。さらに、吸放熱部８０２は、熱交換部ｈｅｘ２と、熱伝導部８１と、フィン部８２とを含む。
【００７５】
棒状の熱伝導部８１は、排出ダクト５０内を横断するように設けられ、さらに排出ダクト５０の管壁を貫通して外気導入ダクト５２内に延在している。また、排出ダクト５０内およびダクト部４２内には、平板状のフィン部８２が、その平面が各ダクト内を通過する空気の流れと略平行になるように複数配置されている。
【００７６】
このような構成により、排気ダクト５０内に設けられたフィン部８２が、加熱され高温となった排気ダクト５０内の空気の熱を奪い、効率よく熱伝導部８１の排気ダクト５０内の部分を加熱する。その熱は熱伝導部８１をより温度の低い方へと伝達して、ダクト部４２内の部分を昇温させる。さらにその熱は、ダクト部４２内に設けられたフィン部８２へ伝わり、効率良くダクト部４２内の空気を熱する。こうして、高温側の排気ダクト５０内の空気と低温側のダクト部４２内の空気との間で効率良く熱交換される。
【００７７】
熱交換部ｈｅｘ２では、脱臭機３０で加熱・脱臭された空気のうち、処理装置Ａ外へ排出される空気が排出ダクト５０を通過する過程で、処理槽１０１内の異臭を伴う空気と熱交換される。処理槽１０１内の異臭を伴う空気よりも、脱臭機３０を通過した脱臭後の空気の方がヒータ部３２を通過している分だけ温度が高いので、処理槽１０１内の異臭を伴う空気が加熱されることになる。上記の通り、処理槽１０１内の異臭を伴う空気は、脱臭後にその一部が処理槽１０２に戻されるので、熱交換部ｈｅｘ２で加熱することで、ヒータ部３２の熱エネルギを、より効果的に、廃棄物の加温処理に利用することができる。
【００７８】
このような熱交換部ｈｅｘ２に吸放熱部８０２を配することによって、さらに熱交換率を高めることができ、熱効率の高い処理装置を提供することができる。また、簡単な構成で、コストアップせずに熱交換の効率を向上させることが可能となる。
【００７９】
なお、熱伝導部８１は熱伝導性の高いことが好ましく、例えば、ヒートパイプで構成すれば、より効率良く熱交換することができる。
【００８０】
特に、本実施形態のように、処理槽１０２内に配置された脱臭機３０の排出ダクト５０とダクト部４２とが交差する部分に熱交換部ｈｅｘ２を配置したことで、処理装置Ａの外側に熱交換部を配置する場合と比べて、投入熱エネルギーをより効果的に再利用しつつ排出熱エネルギーを低減することができる。
＜制御部＞
【００８１】
図６は処理装置Ａの制御部１２のブロック図である。制御部１２は、ＣＰＵ１２１、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３及びＩ／Ｆ（インターフェース）１２４を備える。ＣＰＵ１２１は、Ｉ／Ｆ１２４を介して、操作部３の操作状態を取得し、送風機６０、６１、６２、ヒータ部３２、モータ２４を制御する。ＲＯＭ１２２にはＣＰＵ１２１が実行する制御プログラムやデータが記憶される。ＲＡＭ１２３には一時的なデータが記憶される。ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３は他の種類の記憶手段を採用してもよい。
＜他の実施形態＞
【００８２】
以上本発明を第１及び第２実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した第１及び第２実施形態に限定されるものではない。
【００８３】
上記の第１及び第２実施形態では、吸放熱部を熱伝導部とフィン部とで構成したが、勿論これに限定されず、例えば、熱伝導部に複数の突起部を設けてもよい。
【００８４】
また、上記の第２実施形態では、排出ダクト５０と外気導入ダクト５２又はダクト部４２とを、排出ダクトを含む二重管構造として吸放熱部を配置したが、吸放熱部の構成はこれに限らない。例えば、上記第１実施形態における図１及び図２の吸放熱部（熱交換装置）の構成を上記第２実施形態の処理装置Ａに組み合わせて適用することが出来る。
【００８５】
さらに、吸放熱部（熱交換装置）の配置についても、排出ダクト５０と外気導入ダクト５２、及び排出ダクト５０とダクト部４２とを含む熱交換部に設けた構成で説明したが、これに限らず、例えば、排出ダクト５０及び外気導入ダクト５２の少なくともいずれか一方に吸放熱部を設けてもよい。本発明は、いずれにしても、２以上の流体間で熱交換を行う所望の場所に適宜配設することが出来る。
【００８６】
また、上記第２実施形態では、脱臭機３０から排出され、還流ダクト５１により処理槽１０２へ戻す空気も、脱臭部３３を通過させたものとしたが、ヒータ部３２のみを通過させたものとしてもよい。
【００８７】
なお、上述した各実施形態においては、処理対象物として生ごみ等の廃棄物を処理する廃棄物処理装置を例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、加熱処理装置、攪拌処理装置、混合処理装置、減溶処理装置等に適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０  処理室
３０  脱臭機
４２  ダクト部
５０  排出ダクト
５２  外気導入ダクト
８１  連結部
８２  フィン部
【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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