(57)【要約】【課題】従来の生ごみ処理機における排ガス処理装置は、加熱源および触媒体を備えているので、排ガス処理装置が大きくなり、生ごみ処理機のコンパクト化が図れないものであった。【解決手段】排ガス処理装置３は、少なくとも加熱空間２６を備え、加熱空間の温度を５００℃以上とすることにより、触媒体の作用なしで、加熱空間部だけでも臭気の除去が図れるため、排ガス処理装置の小型化が図れ、コンパクトな生ごみ処理機とすることができる。【選択図】　図２
2004066040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを収容する処理容器と、前記処理容器に接続した排気経路と、前記排気経路中に設けられた排ガス処理装置とを備え、前記排ガス処理装置は加熱空間を有し、前記加熱空間は５００℃以上１０００℃以下に加熱される生ごみ処理機。
【請求項２】
排ガス処理装置の加熱空間は窒化珪素で構成される発熱体により加熱される請求項１に記載の生ごみ処理機。
【請求項３】
窒化珪素で構成される発熱体の表面温度は６００℃以上１１００℃以下である請求項２に記載の生ごみ処理機。
【請求項４】
排ガス処理装置は、加熱空間の下流側に触媒体を備えた請求項１から３のいずれか１項に記載の生ごみ処理機。
【請求項５】
触媒体は、ステンレスを基材とする担体に触媒層を設ける構成とした請求項４に記載の生ごみ処理機。
【請求項６】
触媒層は、ＰｔまたはＰｄの少なくとも一方または両方を含有する請求項５に記載の生ごみ処理機。
【請求項７】
排ガス処理装置は、断熱材により覆われている請求項１から６のいずれか１項に記載の生ごみ処理機。
【請求項８】
排ガス処理装置の下流に排ガスの吸引手段を備えた請求項１から７のいずれか１項に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】
本発明は加熱などの手段により生ごみを乾燥処理する際に発生する臭気成分を分解により処理する排ガス処理装置を備えた生ごみ処理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来使用されている生ごみ処理機は、加熱や乾燥等の処理によって生ごみから発生する排ガスが拡散して悪臭や不快臭となることを防止するために、排ガス処理装置を使用しているものが多く見受けられる。
【０００３】
この排ガス処理装置は生ごみ処理機の排気経路中に配置されており、たとえば、ハニカム形状に形成した焼結したセラミックを担持体として、その表面に活性アルミナ等の無機微粒子と貴金属触媒とを混合したスラリーを担持、焼成したものをシーズヒータなどを用いて外部から加熱して、触媒を活性化させ、臭気を酸化分解させる構成のものなどがある。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
しかし、従来の生ごみ処理機における排ガス処理装置は、加熱源および触媒体を備えているので、排ガス処理装置が大きくなり、生ごみ処理機のコンパクト化が図れないものであった。
【０００５】
また、加熱源としてワット密度が低く局所発熱できないシーズヒータなどを用いているため、触媒の間接加熱にのみ寄与し、消費電力が大きい割には、臭気の分解効率が悪いという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、コンパクトで、臭気の分解効率が良い生ごみ処理機の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、生ごみを収容する処理容器と、前記処理容器に接続した排気経路と、前記排気経路中に設けられた排ガス処理装置とを備え、前記排ガス処理装置は、加熱空間を有し、前記加熱空間は５００℃以上１０００℃以下に加熱される生ごみ処理機とするものであり、加熱空間の温度を５００℃以上とすることにより、触媒体の作用なしで、加熱空間部だけでも臭気の除去が図れるため、排ガス処理装置の小型化が図れ、コンパクトな生ごみ処理機とすることができる。また、１０００℃以下とすることにより、筐体等の耐久性を確保できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、生ごみを収容する処理容器と、前記処理容器に接続した排気経路と、前記排気経路中に設けられた排ガス処理装置とを備え、前記排ガス処理装置は、加熱空間を有し、加熱空間は５００℃以上１０００℃以下に加熱される生ごみ処理機とするものであり、加熱空間の温度を５００℃以上とすることにより、触媒体の作用なしで、加熱空間部だけでも臭気の除去が図れるため、排ガス処理装置の小型化が図れ、コンパクトな生ごみ処理機とすることができる。また、１０００℃以下とすることにより、筐体等の耐久性を確保できる。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、特に、請求項１記載の加熱空間は窒化珪素で構成される発熱体により加熱されるものであり、この発熱体を用いれば、発熱体表面が耐熱劣化を起こすことなく、局所的に発熱させることができるため、他の発熱体で構成するよりも投入エネルギの低減が図れる。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、特に、請求項２記載の窒化珪素により構成される発熱体の表面温度を６００℃以上１１００℃以下とすることにより、耐久的にも優れたものとできる。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、特に、請求項１から３のいずれか１項に記載の排ガス処理装置が、加熱空間の下流側に触媒体を備えることにより、加熱空間部で分解し切れなかった臭気成分も、触媒体において分解処理されるため、加熱空間部と触媒体の２段階の臭気除去となり、より臭気の少ない有用な生ごみ処理機とすることができる。また、従来の触媒加熱型の排ガス処理装置より省エネルギもしくはコンパクト化とすることができる。
【００１２】
請求項５に記載した発明は、特に、請求項４記載の触媒体は、ステンレスを基材とする担体に触媒層を設ける構成として、ステンレスを基材とすることにより、必要に応じて、どのような触媒体形状も実現できる。
【００１３】
請求項６に記載した発明は、特に、請求項５記載の触媒層は、ＰｔまたはＰｄの少なくとも一方または両方を含有する構成とすることにより、生ごみから発生する多くの水分を含む多種の臭気に対して、高い分解効果を維持し、耐久的にも優れたものとすることができる。
【００１４】
請求項７に記載した発明は、特に、請求項１から６のいずれか１項に記載の排ガス処理装置を断熱材で覆うことにより、排ガス処理装置からの熱放散を大幅に抑えるため、より省エネルギを図れる。
【００１５】
請求項８に記載した発明は、特に、請求項１から７のいずれか１項に記載の排ガス処理装置の下流に排ガスの吸引手段を備えるものであり、生ごみを収容する処理容器内を負圧に維持し、処理容器からの排ガスの漏れを防止して、排ガスを処理装置に導くことが可能となり、より臭気の少ない有用な生ごみ処理機とすることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における生ごみ処理機の構成を示す構成図である。図１において、１は生ごみを収容する処理容器であり、２は排気経路、３は排気経路中に設けられた排ガス処理装置、４は排ガス処理装置の下流側に設けられた吸引手段であり、ここでは吸引ファンを用いている。また、図中の矢印は排ガスの流を示している。
【００１８】
次に、生ごみ処理機の動作を説明する。生ごみを収容する処理容器１に生ごみを投入して、図示していないヒータおよびファン、モータらを用いて生ごみを粉砕、撹拌、加熱、温風循環を行い加熱乾燥する。その時発生する水分および臭気を含む排ガスは、膨張作用と吸引ファン４の吸引作用で、排気経路２に向かい、排ガス処理装置３の作用により、臭気は酸化分解作用を受けて、無臭成分となり吸引ファン４から放出される。そして、投入された生ごみが、所定の乾燥状態となれば、これらの動作が終了するよう制御されている。
【００１９】
もし、排ガス処理装置３が備えられていなければ、生ごみの加熱乾燥時に発生する臭気がそのまま放出されるため、生ごみ処理機としての有用性が低下するものとなる。
【００２０】
また、排ガス処理装置３の下流に排ガスの吸引手段４が備えられていなければ、膨張作用により処理容器１内に圧がかかり、臭気の漏れが発生する可能性があるが、本実施例のように吸引手段４を備えることにより、生ごみを収容する処理容器１内を負圧に維持し、処理容器１からの排ガスの漏れを防止して、排ガスを処理装置３に導くことが可能となり、より臭気の少ない有用な生ごみ処理機とすることができる。
【００２１】
図２に排ガス処理装置３の構成図を示す。２１はステンレスで作成された筐体、２２は排気経路２から排ガス処理装置３への吸気口、２３は発熱体であり、ここでは、ヒータ線を窒化珪素によって焼結されている発熱体を用いている。２４は発熱体２３を筐体２１に固定するセラミックで作成された固定部品であり、固定部品２４を介して端子２５が外部に取り出されている。
【００２２】
また、２６で示される空間は発熱体２３により加熱された加熱空間部を概念的に示している。また２７は排気経路への排気口である。
【００２３】
このとき用いた発熱体２３の大きさは、断面が１ｍｍ×４ｍｍ、長さが５０ｍｍであり、排ガス処理装置３の筐体２１の形状はφ２０ｍｍ、長さ２００ｍｍの円筒形状である。
【００２４】
以下に、排ガス処理装置３の実験例１における処理効果を検証する。
【００２５】
流量を６Ｌ／分、硫化ジメチルを５００ｐｐｍに設定し、発熱体への投入電力を変化させることにより、加熱空間の温度を変化させ、硫化ジメチルの除去率をガスクロマトグラフィーにより測定した。加熱空間の中央付近の温度と除去率の関係を図３に示す。なお、硫化ジメチルは、野菜などの生ごみを加熱乾燥処理したときに発生し、悪臭を放つ臭気成分である。
【００２６】
図３より、加熱空間の中央温度が４００℃以下ではほとんど除去できず、４００℃を上回れば急激に除去され、５００℃以上で８０％以上、６００℃で９５％の効率で除去されていることがわかる。
【００２７】
また、このとき、発熱体２３の中央の表面温度を６００℃から１１００℃とすることにより、加熱空間の中央温度を５００℃から１０００℃とすることができたが、対照実験として行なったシーズヒータやミラクロンヒータでは、耐熱性の関係からワット密度を高く設定できず、窒化珪素で構成される発熱体のように局所的に発熱させることが不可能であるため、加熱空間の中央付近の温度を同等にしたときには、投入電力としてそれぞれ５０％以上増大するものであった。
【００２８】
このように、加熱空間の温度を５００℃以上にすれば、触媒体の作用がなくても臭気の除去が可能となり、排ガス処理装置を小型化でき、生ごみ処理機のコンパクト化が可能となる。また、加熱空間を１０００℃以下とすることにより、一般的に用いられるステンレス筐体で構成できるものとなる。
【００２９】
また、発熱体を窒素化珪素により構成することで、局所的な発熱が可能となり、他の発熱体と比較して投入電力を低減させることが可能となるものである。
【００３０】
次に、排ガス処理装置の実験例２における処理効果を検証する。
【００３１】
先ず、発熱体の耐久性能を調べた。発熱体２３の表面温度を１０００℃、１１００℃、１２００℃に設定して、１０００時間の連続通電を行なったところ、１０００℃、１１００℃では表面状態および、抵抗値に変化は認められなかったが、１２００℃では表面状態の劣化が認められた。
【００３２】
よって、発熱体として、窒化珪素により構成された発熱体を用い、その表面温度を１１００℃以下とすることにより、耐久的にも優れた排ガス処理装置とすることができる。
【００３３】
また、実験例１から、表面温度を６００℃以上とすることにより、加熱空間の温度を５００℃以上とすることができ、臭気の除去が可能となる。
【００３４】
（実施例２）
次に、実施例１で用いた排ガス処理装置３において、加熱空間の下流側に触媒体４１を挿入してその効果を検証した。本実施例の排ガス処理装置３の構成図を図４に示し、挿入した触媒体４１の構成図を図５に示す。
【００３５】
図４において触媒体４１は、ステンレス板を基材とし、図５に示すように加工を施し、十字柱形状とした。その後、焼成処理を施し、アルミナを主成分とする下地層を表面に焼結させた後、Ｐｔ／Ｐｄを２／１の割合で、０．０５ｇを焼成処理により担持した。
【００３６】
以下に、排ガス処理装置３の実験例３における処理効果を検証する。
【００３７】
実験例１と同様に流量を６Ｌ／分、硫化ジメチルを５００ｐｐｍに設定し、発熱体への投入電力を変化させ、硫化ジメチルの除去率をガスクロマトグラフィーにより測定した。投入した入力電力と除去率の関係を図６に示す。また、実験例１で示した触媒体を挿入しない場合、および、対照実験として触媒体を挿入した状態で発熱体をシーズヒータとした場合も合わせて示す。
【００３８】
図６より、触媒体を挿入すれば、さらに除去率があがることが示されている。また、除去率９０％で比べた場合、発熱体をシーズヒータにした場合よりも、投入電力として２０％程度の省エネルギ効果があることが示されている。
【００３９】
このように、加熱空間の下流側に触媒体を備えることにより、加熱部で分解し切れなかった臭気成分も、触媒体において分解処理されるため、より臭気の少ない有用な生ごみ処理機とすることができ、また、シーズヒータなどを用いた従来の触媒加熱型の排ガス処理装置より省エネルギもしくはコンパクト化とすることができる。
【００４０】
また、ここで触媒体は十字柱形状としたが、触媒体は、ステンレスを基材としているため、円筒形状やねじり板形状など、どのような触媒体形状にも対応できる。
【００４１】
次に、排ガス処理装置の実験例４における処理効果を検証する。
【００４２】
先ず、触媒であるＰｔ／Ｐｄの効果を検証した。実験例３で用いた排ガス処理装置の触媒体を１０００ｐｐｍの二酸化硫黄の下に１００時間暴露した後、触媒性能を調べたところ、性能劣化は認められなかった。
【００４３】
対照実験として、二酸化マンガンを主成分とする触媒で同様の実験を行なったところ、初期性能の５０％以下に低下していた。
【００４４】
このように、ＰｔやＰｄは一般的にいわれるイオウなどの触媒毒や水分に対して性能劣化が小さいため、ＰｔまたはＰｄの少なくとも一方、または両方を含有する触媒層とすることにより、多種の臭気に対して、高い分解効果を維持し、耐久的にも優れたものとすることができる。
【００４５】
（実施例３）
次に、実施例２で用いた排ガス処理装置を断熱材で覆い、その効果を実験例５で検証した。図７にその構成図を示す。図７の７１に示すように、ここでは厚さ１０ｍｍのセラミックファイバーを円筒形状に成形し、排ガス処理装置の側面を覆った。
【００４６】
同様に硫化ジメチルの除去性能を調べた。入力電力と除去率の関係を図８に示す。図８より、断熱材で覆わなかった実施例２に比べ、２０％以上の省エネルギとなる。
【００４７】
このように、断熱材で覆うことにより、排ガス処理装置からの熱放散を大幅に抑えるため、より省エネルギを図れるものとなる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、排ガス処理装置は、加熱空間を備え、加熱空間の温度を５００℃以上とすることにより、触媒体の作用なしで、加熱空間部だけでも臭気の除去が図れるため、排ガス処理装置の小型化が図れ、コンパクトな生ごみ処理機とすることができる。また、１０００℃以下とすることにより、筐体等の耐久性を確保できるものとなる。
【００４９】
さらには、加熱空間の下流側に触媒体を備えることにより、加熱空間部と触媒体の２段階の臭気除去となり、臭気の除去性能が上がるため、従来に比べ省エネルギを図れるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における生ごみ処理機の構成図
【図２】同、排ガス処理装置の構成を示す構成図
【図３】同、加熱空間の温度と硫化ジメチルの除去率の関係を示す実験特性図
【図４】本発明の実施例２における排ガス処理装置の構成図
【図５】同、触媒体の構成を示す外観図
【図６】同、入力電力と硫化ジメチルの除去率の関係を示す実験特性図
【図７】本発明の実施例３における排ガス処理装置の構成図
【図８】同、入力電力と硫化ジメチルの除去率の関係を示す実験特性図
【符号の説明】
１　処理容器
２　排気経路
３　排ガス処理装置
４　吸引ファン（吸引手段）
２２　吸気口
２３　発熱体
２６　加熱空間
２７　排気口
４１　触媒体
７１　断熱材
【図１】
2004066040.tif 000003
【図２】
2004066040.tif 000004
【図３】
2004066040.tif 000005
【図４】
2004066040.tif 000006
【図５】
2004066040.tif 000007
【図６】
2004066040.tif 000008
【図７】
2004066040.tif 000009
【図８】
2004066040.tif 000010