(57)【要約】【課題】熱交換部における熱交換効率が向上し、電気代を節約することができる生ごみ処理機を提供する。【解決手段】（ａ）内部に生ごみを収納する処理槽、（ｂ）前記処理槽からの排気を加熱する加熱するヒータを備えた脱臭部、（ｃ）前記脱臭部で加熱された排気と前記処理槽に送られる空気とのあいだで熱交換を行なう熱交換部、および（ｄ）前記熱交換部から処理槽へ前記空気を送風する送風部を備えた生ごみ処理機であって、少なくとも前記脱臭部で加熱された排気のための前記熱交換部内の流路の直径が、当該熱交換部の上流側の流路の直径よりも大きくされてなる生ごみ処理機。【選択図】　　　　図１
2004033797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内部に生ごみを収納する処理槽、
（ｂ）前記処理槽からの排気を加熱する加熱するヒータを備えた脱臭部、
（ｃ）前記脱臭部で加熱された排気と前記処理槽に送られる空気とのあいだで熱交換を行なう熱交換部、および
（ｄ）前記熱交換部から処理槽へ前記空気を送風する送風部を備えた生ごみ処理機であって、
少なくとも前記脱臭部で加熱された排気のための前記熱交換部内の流路の直径が、当該熱交換部の上流側の流路の直径よりも大きくされてなる生ごみ処理機。
【請求項２】
前記脱臭部で加熱された排気のための前記熱交換部内の流路の表面積が、当該熱交換部の上流側の表面積よりも大きくされてなる請求項１記載の生ごみ処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生ごみ処理機に関する。さらに詳しくは、熱交換部における熱交換効率が向上し、電気代を節約することができる生ごみ処理機に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来より、排気の熱を利用して処理槽内部に送られる空気を温める熱交換部を備えた生ごみ処理機がある。処理槽から出た排気は、脱臭部において、ヒータに加熱されたのち白金などの触媒フィルタによって脱臭されたり、またはヒータの熱で臭気成分が焼き切られて脱臭される。このように脱臭部で加熱された排気は、熱交換部に導入され、処理槽に送られる空気とのあいだで熱交換される。
【０００３】
しかし、従来の熱交換部の経路は、その熱交換部の前後の経路とほぼ同じ直径であるため、実質的に直線的である。したがって、熱交換部内部を流れる脱臭部からの高熱排気および送風用空気の両方の流れが速すぎて、熱交換の効率が低いという問題がある。さらに、効率のよい熱交換ができないため、電気代を節約することができなかった。
【０００４】
本発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、熱交換部における熱交換効率が向上し、電気代を節約することができる生ごみ処理機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の生ごみ処理機は、（ａ）内部に生ごみを収納する処理槽、
（ｂ）前記処理槽からの排気を加熱する加熱するヒータを備えた脱臭部、
（ｃ）前記脱臭部で加熱された排気と前記処理槽に送られる空気とのあいだで熱交換を行なう熱交換部、および
（ｄ）前記熱交換部から処理槽へ前記空気を送風する送風部を備えた生ごみ処理機であって、
少なくとも前記脱臭部で加熱された排気のための前記熱交換部内の流路の直径が、当該熱交換部の上流側の流路の直径よりも大きくされてなることを特徴としている。
【０００６】
前記脱臭部で加熱された排気のための前記熱交換部内の流路の表面積が、当該熱交換部の上流側の表面積よりも大きくされてなるのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明の生ごみ処理機をさらに詳細に説明する。図１は本発明の生ごみ処理機の一実施の形態を示す縦断面図であって、循環経路を示す断面説明図、図２は図１の生ごみ処理機の背面側の断面説明図、図３は図１の生ごみ処理機の縦断面図であって、送風機構の断面を示す断面説明図、図４は図１のヒータを制御するための制御ブロック図、図５は図１のヒータを制御するための一例を示すフローチャート、および図６は図１のヒータによる乾燥処理の終了判定を示すフローチャートである。
【０００８】
図１〜３に示される循環乾燥式の生ごみ処理機は、大きく分けて、生ごみを加熱して乾燥させるための処理機本体１と、処理機本体１内部の処理槽２を密閉するための蓋３と、処理機本体１内部で発生する処理物を貯蔵するストッカ４とからなる。
【０００９】
処理機本体１の内部には、生ごみを収納し、乾燥させるための処理槽２と、処理槽２内に温風を送風する送風機構５と、本発明の加熱部に相当する脱臭部６と、熱交換部７と、撹拌機構１１とが収容されている。
【００１０】
また、処理槽２、脱臭部６、熱交換部７、送風機構５の順に空気が循環し得るように、これらは互いに循環経路で接続されている。なお、本実施の形態では、脱臭部６および熱交換部７は、外筒２３（図３参照）内部に直列に連続して収納されている。
【００１１】
循環経路は、処理槽２と脱臭部６とのあいだの第１通気路８（図１参照）と、熱交換部７と送風機構５とのあいだの第２通気路９（図２参照）と、送風機構５と処理槽２とのあいだの吹出し管１０（図３参照）とから構成されている。
【００１２】
処理槽２の材質は、腐食しにくいステンレススチールや、これにごみがこびりつかないないようにポリテトラフルオロエチレンのコーティングを施したものを用いるのが好ましい。
【００１３】
本実施の形態の送風機構５は、図２〜３に示されるように、複数の羽根が円周上に配置されたシロッコファン１２と、シロッコファン１２を駆動するためのモータ１３とから構成されている。
【００１４】
脱臭部６は、処理槽２から発生した水蒸気および臭気成分を脱臭するものであり、図１に示されるように、排気を加熱するメインヒータ１４と、白金などからなる触媒フィルタ１５とからなる。なお、本発明においては、脱臭部はヒータを備えているものであればよく、触媒フィルタなしで、ヒータの熱で臭気成分を焼き切って脱臭するような脱臭部であってもよい。
【００１５】
熱交換部７は、前記脱臭部６の触媒フィルタ１５を通過した排気Ｅ１が導入される中央チャンバ１６と、外筒２３の一部が外側に膨出することにより形成された、前記中央チャンバの外周面から所定距離だけ離間する膨出部１７とからなる。
【００１６】
図１に示されるように、処理槽２から第１通気路８を通って外筒２３の内部に導入された排気は、２つの排気Ｅ１、Ｅ２に分けられる。
【００１７】
一方の排気Ｅ１は、図１に示されるように、まず内筒２０内部に入り、メインヒータ１４によって加熱されたのち、触媒フィルタ１５で脱臭され、熱交換部７の中央チャンバ１６を通るときに放熱する。そののち、排気Ｅ１は、図２に示されるように、排気管２１を通り、排気ファン２２によって強制的に外部へ排気される。
【００１８】
他方の排気Ｅ２は、図１に示されるように、まず内筒２０と外筒２３とのあいだの空間部２４を通って上昇し、サブヒータ１９で加熱されたのち、熱交換部７の中央チャンバ１６と膨出部１７とのあいだの空間部１８を通るときに、前記排気Ｅ１が放熱した熱を受け取ることにより加熱される。そののち、加熱された排気Ｅ２は、前記第２通気路９に入り、再び処理槽２へ導入される。
【００１９】
図１〜３に示される生ごみ処理機は、熱交換部７内部を流れる排気Ｅ１、Ｅ２の流路の直径Ｄ１、Ｄ２がそれぞれ、熱交換部７の上流側の流路の直径ｄ１、ｄ２よりも大きくなるように構成されている。したがって、脱臭部６を通過した排気Ｅ１および空間部２４を通る排気Ｅ２の両方の風速が熱交換部７のところで一時的に遅くなるため、排気Ｅ１から熱を奪って排気Ｅ２が熱を受けるための時間を充分確保することができ、その結果、熱交換効率が向上する。なお、熱交換部７内部を流れる排気Ｅ１の流路の直径Ｄ１のみを、熱交換部７の上流側の流路の直径ｄ１よりも大きくなるようにしても、熱交換部７内部に導入される排気Ｅ１、Ｅ２を減速させて熱交換効率を向上させることができる。
【００２０】
また、前記循環経路を流れる排気Ｅ２の経路である、脱臭部６周辺の空間部２４および熱交換部７の空間部１８の間隔を、実質的に同じ間隔になるようにすれば、空間部１８を通る排気Ｅ２が熱交換部７の中央チャンバー１６の外壁と接触しやすくなるので、熱交換効率をさらに向上することができるので好ましい。
【００２１】
また、撹拌機構１１は、たとえば、図１に示されるように、撹拌ブレード２５と、撹拌ブレード２５を回転駆動するためのモータ２６とから構成されている。
【００２２】
本実施の形態の生ごみ処理機を用いて、生ごみの加熱乾燥を行なう場合、図１〜３に示されるように、送風機構５から処理槽２内部の生ごみＧへ向けて温風を下方へ吹き出して生ごみＧの加熱乾燥を行ない、それとともに、生ごみＧを撹拌機構１１の撹拌ブレード２５によって撹拌粉砕する。生ごみＧを加熱乾燥してできた処理物は、撹拌ブレード２５により押し上げられて、処理槽２から排出口２７（図３参照）を通してストッカ４へ排出される。ストッカ４に貯められた処理物は、処理物と土を約１：３の割合で混合し、少量の水を加え、約１週間〜２ヵ月程度風通しのよい日陰で熟成させたのちに園芸用の有機肥料などとして用いる。
【００２３】
また、図１〜２に示される生ごみ処理機は、脱臭部６付近に熱交換部７を設けるとともに外気吸入時にも熱交換ができるように、脱臭部６の排気管２１付近より、外気を取り入れる手段を設ければ、ヒータの出力を抑制することができ、電気代も下げることができる。外気を取り入れる手段として、たとえば、図２に示されるように、排気管２１を覆うように、外気導入管３０が設けられている。この排気管２１および外気導入管３０によって、第２の熱交換部３１が構成される。処理槽２からの排気Ｅ１、Ｅ２のうち、大部分の排気は、排気Ｅ２のように装置内部を循環し、わずか数％の排気が排気Ｅ１のように、脱臭部６内を通過したのち排気管２１を通して排気される。
【００２４】
外気導入管３０の導入口３０ａから外気Ａを吸気することにより、取り入れられた外気Ａと排気管２１を通る排気Ｅ１とのあいだで熱交換を行なって、吸気（外気Ａ）の温度を上昇させることができ、その結果、ヒータの電力消費およびそれにかかる電気代を抑えることができる。
【００２５】
また、図２に示されるように、排気管２１および外気導入管３０をＬ字に曲げれば、それぞれの管内で乱流が発生するので、熱交換効率を向上させることができる。
【００２６】
さらに、図２に示されるように、外気導入管３０の導入口３０ａを外気導入管３０の側面に開口させれば、外気導入時に乱流が発生し、熱交換効率を向上させることができる。
【００２７】
また、本実施の形態では、図２ならびに図４の制御ブロック図に示されるように、熱交換部７、３１の循環経路の途中に第１および第２の温度検知部３２、３３を設ければ、処理槽２内の温度制御の反応がよくなるとともに、終了判定の動作精度が向上するので好ましい。
【００２８】
図１〜３に示されるように、処理槽２から送風機構５までの循環経路において、主に生ごみＧを乾燥させる温風である排気Ｅ２のためのサブヒータ１９の制御を空間部２４内に配設された第１の温度検知部３２によってＯＮ／ＯＦＦ制御する。また、脱臭部６のメインヒータ１４の制御を前記排気管２１の側面に配設された第２の温度検知部３３によってＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００２９】
これらサブヒータ１９またはメインヒータ１４の温度制御は、たとえば図５に示されるフローチャートにしたがって制御される。すなわち、サブヒータ１９またはメインヒータ１４をＯＮにし（ステップ５１）、第１の温度検出部３２または第２の温度検出部３３の検出温度がそれぞれ、第１または第２の設定値Ｘ℃以上か否かを判定（ステップ５２）し、設定値Ｘ℃以上と判定すれば、サブヒータ１９またはメインヒータ１４をＯＦＦにし（ステップ５３）、判定しなかったときはステップ５１へ戻る。ついで、第１または第２の設定値Ｙ℃以下か否かを判定（ステップ５４）し、設定値Ｙ℃以下と判定すれば、つぎの判定ステップ５５へ進み、判定しなかったときはステップ５３へ戻る。さらに、処理終了信号の入力があったか否かを判定し（ステップ５５）、入力があると判定すればサブヒータ１９またはメインヒータ１４を停止し、判定しなかったときはステップ５１へ戻る。
【００３０】
一方、乾燥処理の終了判定については、この第１の温度検知部３２と第２の温度検知部３３の両方の温度制御内容を認識して行なう。これらの温度検知部３２、３３のそれぞれのＯＮ／ＯＦＦ時間比率を見て、処理スタート直後はある一定の時間におけるＯＮされる割合が長く、徐々にＯＮ／ＯＦＦの割合が均等化する。そののち、ある一定時間におけるＯＦＦされる割合が、あらかじめ定められた値以上になると、乾燥処理を終了したと判断して運転を停止する。この制御内容は図６に示されるフローチャートに示される。
【００３１】
すなわち、図６に示されるように、まず、サブヒータ１９およびメインヒータ１４のおのおのを第１の温度検出部３２および第２の温度検出部３３のおのおのでＯＮ／ＯＦＦ制御する（ステップ５６）。ついで、第１の温度検出部３２のＯＦＦの比率が第１ＯＦＦ比率の設定値Ｘ％以上であるかを判定する（ステップ５７）。設定値Ｘ％以上であると判定したときはつぎの判定ステップ５８へ進み、判定しないときはステップ５６へ戻る。つぎに、第２の温度検出部３３のＯＦＦの比率が第２ＯＦＦ比率の設定値Ｙ％以上であるかを判定する（ステップ５８）。設定値Ｙ％以上であると判定したときはストップし、判定しないときはステップ５６へ戻る。
【００３２】
以上のように、熱交換部において循環経路の途中に温度検知部を設けることにより、処理槽内の温度制御、脱臭部の温度制御および処理の終了検知の精度を高めることが可能となる。その結果、的確な乾燥温度や脱臭部の反応温度を保つことができ、むだな電気代を節約することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、熱交換部において生ごみ乾燥用の温風の風速および脱臭部通過後の排気の風速を減速させることにより、熱交換効率を向上することができ、電気代を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の生ごみ処理機の一実施の形態を示す縦断面図であって、循環経路を示す断面説明図である。
【図２】図１の生ごみ処理機の背面側の断面説明図である。
【図３】図１の生ごみ処理機の縦断面図であって、送風機構の断面を示す断面説明図である。
【図４】図１のヒータを制御するための制御ブロック図である。
【図５】図１のヒータを制御するための一例を示すフローチャートである。
【図６】図１のヒータによる乾燥処理の終了判定を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　処理機本体
２　処理槽
３　蓋
４　ストッカ
【図１】
2004033797.tif 000003
【図２】
2004033797.tif 000004
【図３】
2004033797.tif 000005
【図４】
2004033797.tif 000006
【図５】
2004033797.tif 000007
【図６】
2004033797.tif 000008