(57)【要約】【課題】生ゴミを速やかに減量化することができるとともに、悪臭の発散を抑制し環境の悪化を防止することができる生ゴミ処理装置を提供する。【解決手段】生ゴミ処理装置１は、生ゴミが収容される処理容器１２と、収容された生ゴミを、回転により破砕及び攪拌する破砕攪拌機構１３と、処理容器１２内に熱風を供給する熱風供給手段１４と、処理容器１２から排出される排気から塵を除去する集塵手段１５と、排気を冷却する排気冷却ユニット８０と、排気の臭いを除去する消臭手段１７とを具備する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミが収容される処理容器と、
該処理容器に収容された生ゴミを、回転により破砕及び攪拌する回転刃と、
該回転刃の回転軸に連結され、該回転軸を中心として前記回転刃を回転させる駆動手段と、
前記処理容器内に熱風を供給する熱風供給手段と、
前記処理容器から排出される排気を冷却する冷却手段と
を具備することを特徴とする生ゴミ処理装置。
【請求項２】
前記処理容器と前記冷却手段との間に介装され、前記処理容器から排出された排気に対して液体を散布することにより、排気中を浮遊する塵を除去する集塵手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項３】
前記排気に対して散布された液体を集塵手段から排出する排液手段と、
該排液手段によって排出された液体を貯留する貯留タンクと、
該貯留タンクに貯留された液体を中和させる中和装置と、
前記貯留タンク内の液体を前記集塵手段に圧送する循環ポンプと
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項４】
前記貯留タンクに貯留される液体の液面よりも上方に配設され、通過する空気を消臭することが可能な活性炭をさらに備え、
前記冷却手段によって冷却された排気を前記貯留タンクにおける液中に排出するとともに、前記活性炭を通して大気中に放出させることを特徴とする請求項３に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項５】
前記冷却手段は、
前記処理容器から排出される排気と冷却液とを熱交換することにより排気の温度を低下させる気−液熱交換器と、
該気−液熱交換器において昇温した冷却液と冷却用空気とを熱交換することにより冷却液の温度を低下させる液−気熱交換器と
を有し、
前記液−気熱交換機を通過する冷却液が前記貯留タンク内に排出されることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の生ゴミ処理装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、前記処理容器の下方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の生ゴミ処理装置。
【請求項７】
前記熱風供給手段は、前記処理容器に対して送風可能なブロワと、該ブロワによって送風される空気を加熱する加熱手段とを備え、
該加熱手段は、ケーシング内に配設され該ケーシングの長さ方向に延出する棒状のヒータと、該ヒータに対して垂直に配設されるとともに前記ケーシングの長さ方向に所定の間隔で配置された複数枚の整流板とを有し、
前記整流板は、中央部分に空気通路が形成された第一整流板と、周縁部分に空気通路が形成された第二整流板とからなり、前記第一整流板及び前記第二整流板が交互に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の生ゴミ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミ処理装置に関するものであり、特に、家庭や事業系から出される生ゴミ（厨芥類）を熱風で乾燥させることにより、生ゴミの質量を減量化する生ゴミ処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴミの発生量は、経済発展や生活の高度化とともに増え続けている。そして、一般家庭ゴミでは約半分が生ゴミであり、事業系ゴミでは約１／５が生ゴミである。特に、多量のゴミを排出するスーパー、青果市場、または鮮魚市場においては、日量１ｔ〜１０ｔの生ゴミを排出するところもあり、多額の処理費が必要とされている。一方、生ゴミの処理として、敷地内で発生する生ゴミを小型バッチ炉で焼却し、搬入ゴミの軽量化を図っているところもあるが、ダイオキシン問題で焼却は困難となっている。
【０００３】
このような実情の中、微生物を活用して、生ゴミを分解させる生ゴミ処理装置が提案されている。例えば、生ゴミが収容される処理容器と、生ゴミ及び微生物を攪拌する攪拌手段とを備えるものであり、これによれば、生ゴミを減量化することができるだけでなく、生ゴミの一部を堆肥として有効利用することもできる。
【０００４】
以上の従来技術は、当業者において当然として行われているものであり、出願人は、この従来技術が記載された文献を知見していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の装置によれば、生ゴミが堆肥化されるまでにかなり長い時間を要していた。そのため、処理容器として比較的小型の容器が使用された場合には、処理容器内に収容された生ゴミが堆肥化されるまで生ゴミを投入することができず、その間に生じた生ゴミは別の容器に保管しなければならなかった。つまり、保管場所や保管用の容器が必要であった。また、処理容器として容量の大きなものが使用されることもあるが、この場合には装置が大型化するため、製造コストが大幅に上昇するとともに、広い設置場所が必要とされていた。
【０００６】
なお、微生物を用いることなく、熱風によって生ゴミを乾燥させることにより、生ゴミを減量化する生ゴミ処理装置も提案されている。例えば、ヒータ及びブロワから構成された熱風供給手段によって、処理容器内に熱風を供給し、生ゴミを乾燥させながら炭化直前の状態にするものである。しかしながら、この装置によれば、生ゴミに含まれる多くの水分が、排気（蒸気）として大気中に放出されるため、悪臭の発散が促進されることとなり、周囲の環境を悪化させる要因となっていた。また、外気温度が低い場合には、大気中に排出される高温の排気が水滴になり易く、排気の白濁化により煙のように見えることから、利用者の安心感を損なう恐れがあった。さらに、従来の装置では、生ゴミを攪拌するための攪拌手段を備えているが、比較的大きな塊からなる生ゴミや、分解され難い生ゴミが含まれている場合には、水分の蒸散を効率的に行うことができないため、乾燥させるまでに多くの時間を要していた。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の実状に鑑み、生ゴミを速やかに減量化することができるとともに、悪臭の発散を抑制し環境の悪化を防止することができる生ゴミ処理装置の提供を課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる生ゴミ処理装置は、生ゴミが収容される処理容器と、該処理容器に収容された生ゴミを、回転により破砕及び攪拌する回転刃と、該回転刃の回転軸に連結され、該回転軸を中心として前記回転刃を回転させる駆動手段と、前記処理容器内に熱風を供給する熱風供給手段と、前記処理容器から排出される排気を冷却する冷却手段とを具備するものである。
【０００９】
ここで、「駆動手段」は、モータ等の電動機、及び電動機の回転を回転軸に伝達する伝達機構等から構成することができる。また、回転刃は、その回転により生ゴミを破砕及び攪拌する機能を有するものであればよく、形状、大きさ、及び枚数等は特に限定されるものではない。また、「熱風供給手段」としては、例えば空気を供給するブロワと、供給される空気を加熱するヒータ等の加熱手段とから構成することができる。さらに、「冷却手段」の構成は特に限定されるものではなく、冷却用空気によって冷却するものであってもよく、冷却液によって冷却するものであってもよい。
【００１０】
本発明の生ゴミ処理装置によれば、生ゴミを処理容器内に投入した後、駆動手段を動作させると、回転軸を中心として回転刃が回転し、収容された生ゴミを破砕及び攪拌する。また、これとともに熱風供給手段が動作し、処理容器内に熱風を供給する。破砕及び攪拌される生ゴミは熱風によって乾燥させられる。つまり、生ゴミに含まれる水分が蒸散され、生ゴミは減量化されるとともに粉砕された状態となる。特に、回転刃によって破砕されることから、熱風と触れる生ゴミの表面積が増え、水分の蒸散が効率的に行われる。したがって、短時間で減量化することが可能になる。一方、蒸発した水分（蒸気）は、高温の排気とともに処理容器から排出されるが、排出側には冷却手段が設けられているため、排気は冷却手段によって冷却される。すなわち温度が下げられた後に大気中に放出される。このため、悪臭の発散が抑制され、環境の悪化を抑えることが可能になる。
【００１１】
ところで、前記発明において、「前記処理容器と前記冷却手段との間に介装され、前記処理容器から排出された排気に対して液体を散布することにより、排気中を浮遊する塵を除去する集塵手段をさらに備える」構成とすることができる。
【００１２】
この生ゴミ処理装置によれば、冷却手段へ浄化された排気を送ることが可能になる。詳しく説明すると、前記発明では、生ゴミを破砕しながら熱風によって乾燥し、生ゴミを炭化直前の状態まで変化させることができるが、この際、乾燥した粉体（塵）は比較的軽量であるため、排気とともに排出される可能性がある。そして、塵が排出されると、途中の排気通路や冷却手段の一部において堆積し、その結果、排気の流れを阻害し、排出効率を低下させる恐れがある。
【００１３】
ところが、本発明では集塵装置を備えることにより、排気中を浮遊する塵を除去し、冷却手段に対して浄化された排気を送ることが可能となる。具体的には、排気に対して水等の液体を散布し、排気中の塵に水分を付着させることにより、塵の質量を増加させる。これにより、塵が液体とともに落下し、塵が除去された排気、すなわち浄化された排気のみが通過する。すなわち、冷却手段へ塵が入り込まなくなる。
【００１４】
また、前記発明において、「前記排気に対して散布された液体を集塵手段から排出する排液手段と、該排液手段によって排出された液体を貯留する貯留タンクと、該貯留タンクに貯留された液体を中和させる中和装置と、前記貯留タンク内の液体を前記集塵手段に圧送する循環ポンプとをさらに備える」構成とすることができる。ここで、「中和装置」は、例えば、貯留された液体に対して所定時間毎に中和剤を投与するタイマ付きの投入装置から構成することができる。
【００１５】
ところで、野菜や果実のような食品には、ナトリウム、カリウム、カリシウム、マグネシウム等、水に溶けて塩基を生じる成分が多く含まれており、これらの成分が悪臭の要因となる場合がある。つまり、排気に散布された液体、すなわち生ゴミの塵を含む液体から悪臭が発生する恐れがある。
【００１６】
ところが、本発明の生ゴミ処理装置によれば、排気に対して散布された液体は、集塵手段から排出され貯留タンクに送られるが、貯留タンクには中和装置が設けられているため、貯留された液体は、中和装置によって中和される。つまり、アルカリ性の溶液が中和され、悪臭の発生が抑制される。なお、中和された液体は、循環ポンプによって再び集塵手段に送られる。この場合、中和装置によって悪臭の発生を抑制することから、液体を繰返し利用しても環境を悪化させることはない。
【００１７】
さらに、前記発明において、「前記貯留タンクに貯留される液体の液面よりも上方に配設され、通過する空気を消臭することが可能な活性炭をさらに備え、前記冷却手段によって冷却された排気を前記貯留タンクにおける液中に排出するとともに、前記活性炭を通して大気中に放出させる」構成とすることができる。
【００１８】
この生ゴミ処理装置によれば、冷却手段によって冷却された排気は貯留タンクにおける液中に排出される。このため、排気の温度を一層低下させ、悪臭の発散を一層低減させることができる。また、排気中にアンモニア等、臭気があり且つ液体に溶け易い成分が含まれている場合には、液中を通過させることにより臭気を低減させることができる。さらに、排気は活性炭を通過して大気中に放出されるため、悪臭の発生を確実に防止することができる。
【００１９】
また、前記発明において、「前記冷却手段は、前記処理容器から排出される排気と冷却液とを熱交換することにより排気の温度を低下させる気−液熱交換器と、該気−液熱交換器において昇温した冷却液と冷却用空気とを熱交換することにより冷却液の温度を低下させる液−気熱交換器とを有し、前記液−気熱交換器を通過する冷却液が前記貯留タンク内に排出される」構成とすることができる。
【００２０】
この生ゴミ処理装置によれば、処理容器から排出される排気は、気−液熱交換器によって冷却液と熱交換され、温度が低下させられる。一方、この熱交換によって受熱し昇温した冷却液は、液−気熱交換器に送られる。そして冷却用空気と熱交換され、温度が低下させられる。つまり、冷却液を再び気−液熱交換器に送り排気を冷却させることが可能になる。すなわち、冷却液を循環させつつ、効率的に排気の温度を低下させることが可能になる。なお、冷却液は、一旦、貯留タンク内に排出され、貯留タンクに貯留された液体と混合される。つまり、冷却液は、貯留タンクを介して循環されるため、外気温度の変化により冷却液の体積が変化しても、気−液熱交換器に対して冷却液を安定して送ることができる。しかも、集塵用の液体を貯留させるタンクと、冷却液を貯留させるタンクとを兼用することから、全体の構成が簡略化されるとともに、装置の小型化を図ることができる。
【００２１】
ところで、前記発明において、「前記駆動手段は、前記処理容器の下方に配置されている」構成とすることができる。
【００２２】
この生ゴミ処理装置によれば、電動機等を含む駆動手段が処理容器の下方に配置されているため、供給される熱風によって処理容器内が高温状態となっても、熱による影響を抑えることができる。つまり、熱の移動によって処理容器の上方が高温状態となっても、処理容器の下方は高温状態となり難いため、駆動手段が高温の空気に浸されることを防止できる。
【００２３】
また、前記発明において、「前記熱風供給手段は、前記処理容器に対して送風可能なブロワと、該ブロワによって送風される空気を加熱する加熱手段とを備え、該加熱手段は、ケーシング内に配設され該ケーシングの長さ方向に延出する棒状のヒータと、該ヒータに対して垂直に配設されるとともに前記ケーシングの長さ方向に所定の間隔で配置された複数枚の整流板とを有し、前記整流板は、中央部分に空気通路が形成された第一整流板と、周縁部分に空気通路が形成された第二整流板とからなり、前記第一整流板及び前記第二整流板が交互に配置されている」構成とすることができる。
【００２４】
この生ゴミ処理装置によれば、ブロワから送風された空気が加熱手段によって加熱され、処理容器に供給される。加熱手段では、棒状のヒータが、ケーシングの長さ方向、すなわち空気の通過方向に延出されており、また、複数の整流板がヒータに対して垂直に配設されているため、通過する空気は、整流板に誘導されながらヒータによって加熱される。なお、整流板として、中央部分に空気通路が形成された第一整流板と、周縁部分に空気通路が形成された第二整流板とが交互に配置されているため、ブロワから送風された空気は第一整流板の空気通路と第二整流板の空気通路とを交互に通過するように、ケーシング内を蛇行して流れる。このため、ケーシング内に空気通路が積層され、加熱時間を長くさせることができる。換言すれば、空気を十分に加熱し、熱風を発生させることができる。特に、整流板を、伝熱性の優れたステンレス等で形成するようにすれば、整流板を介して放熱させることができ、通過する空気を効率よく加熱することが可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である生ゴミ処理装置について、図１乃至図１０に基づき説明する。図１は生ゴミ処理装置の構成を示す斜視図であり、図２は生ゴミ処理装置のシステム構成を示す説明図であり、図３は処理容器の内部構成を示す平面図である。また、図４乃至図１０は生ゴミ処理装置における各部の構成を示す図面である。
【００２６】
本実施形態の生ゴミ処理装置１は、図１に示すように、複数の構成部材を収容する筐体２を備えている。この筐体２は、前側の上面が一段低くなった側面六角形の外観を呈しており、低くなった上面には生ゴミを投入するための投入口（図示しない）が形成されている。なお、投入口は、ガイドレール８によって摺動可能に支持された投入蓋３により閉鎖されている。一方、筐体２の前面には、処理された生ゴミ（乾燥粉体）を排出するための排出口（図示しない）が形成され、開閉可能に支持された排出蓋４によって閉塞されている。投入蓋３及び排出蓋４には、取手９，１０が取付けられており、容易に開閉できるようになっている。また、図示していないが、投入口及び排出口付近には、投入蓋３及び排出蓋４の開放状態を検出する検出手段が取付けられており、少なくともいずれか一方の蓋３，４が開放状態のとき、乾燥処理を停止させるようにしている。
【００２７】
また、筐体２の側面には、生ゴミ処理装置１内部の点検を行ったり中和装置（後述する）に中和剤を補給したりするための点検口（図示しない）が形成され、開閉可能に支持された点検蓋５によって閉鎖されている。さらに、筐体２には、投入蓋３の左側に操作盤６が配設され、排出蓋４の左側に制御盤７が配設されている。操作盤６には、乾燥処理の開始及び停止を指示したり、各種条件を入力するための設定手段が設けられ、制御盤７には、予め定められたアルゴリズムに従って乾燥処理を実行するコントローラが内蔵されている。
【００２８】
図２及び図３に示すように、筐体２の内部には、投入口から投入された生ゴミを収容する処理容器１２と、処理容器１２に収容された生ゴミを破砕及び攪拌する破砕攪拌機構１３と、処理容器１２に熱風を供給する熱風供給手段１４と、処理容器１２から排気が排出されると、その排気に含まれる塵（乾燥粉体）を除去する集塵手段１５と、排気の温度を低下させる冷却手段１６と、悪臭の発生を防止する消臭手段１７とが配設されている。以下、これらの具体的な構成について詳細に説明する。
【００２９】
まず、処理容器１２及び破砕攪拌機構１３について、図４及び図５に基づき説明する。図４は処理容器１２の内部構成を示す縦断面図であり、図５は処理容器１２の内部構成を示す横断面図である。処理容器１２は、周壁２１及び底面２２からなる容器本体と、この容器本体の上面を閉鎖する上蓋２３とから構成され、内部に処理室２０が形成されている。なお、周壁２１は、上部側が略円筒状で、下部側がテーパー状（逆円錐台形状）に形成されている。また、周壁２１、底面２２、及び上蓋２３には、ガラス繊維等を含有する断熱材（保温材）が設けられており、処理容器１２内の熱を遮断することにより、外部への放熱を抑制している。
【００３０】
破砕攪拌機構１３は、処理容器１２内に収容された生ゴミを、回転により破砕及び攪拌する複数（例えば三枚）の回転刃２５，２６，２７と、これらの回転刃２５，２６，２７を上下方向に連結する回転軸２８と、回転軸２８の下端に連結され、回転軸２８を中心として回転刃２５，２６，２７を回転させる駆動手段３１とから構成されている。ここで、駆動手段３１は、回転力を付与する駆動モータ２９と、駆動モータ２９の回転数を減速して回転軸２８に伝達する減速機３０とからなり、処理容器１２の下方に配設されている。
【００３１】
回転刃２５，２６，２７は、上下方向に所定の間隔で、且つ、回転方向に等円周角度（１２０度）で並設されている。夫々の回転刃２５，２６，２７は、処理容器１２の内周形状（テーパー状）に合せて互いに長さを異にしており、いずれも、回転軸２８に取りつけられた支持板３６に対し、主翼板３４が押え板３７により着脱可能に装着されている。これらの主翼板３４のうちいずれかの面には、一または複数の補助翼部３５が着脱可能に取りつけられて突出している。
【００３２】
また、主翼板３４の上面には回転軸２８の回転中心線と直交する水平面に対し、回転方向に向うに従い下方に傾斜する攪拌面３３が形成されている。なお、主翼板３４の下面はこの攪拌面３３に対し平行に形成されている。攪拌面３３の傾斜角度は、各回転刃２５，２６，２７毎に異なり、下方の回転刃ほど大きくなっている。また、各主翼板３４には、切断縁３２が回転軸２８から半径方向に延出されている。なお、各押え板３７にも切断縁（図示しない）が主翼板３４の切断縁３２に沿って延出されている。
【００３３】
次に、熱風供給手段１４について、図６に基づき説明する。図６において（ａ）は加熱手段全体の正面図、（ｂ）は第一整流板の正面図、（ｃ）は第二整流板の正面図である。熱風供給手段１４は、処理容器１２に対して送風可能なブロワ４０（図２参照）と、このブロワ４０によって送風される空気を過熱する加熱手段４１とから構成されている。加熱手段４１は、略円筒状のケーシング４２と、ケーシング４２内に配設されケーシング４２の長さ方向に延出するＵ字形のヒータ４３と、ケーシング４２の長さ方向に所定の間隔で配設されたステンレス製の第一整流板４４及び第二整流板４５とを具備している。ケーシング４２には、第一配管５４（図２参照）を介してブロワ４０に接続される空気供給部５１と、第二配管５５を介して処理容器１２に接続される熱風送出部５２とが設けられ、空気供給部５１から送り込まれた空気は、第一整流板４４及び第二整流板４５によって案内されながらヒータ４３で加熱され、熱風送出部５２から排出される。第一整流板４４には、図６（ｂ）に示すように、同一半径上に等円周角度（３５度）で並設された複数のヒータ挿通孔４６と、中心に形成された通気孔４７とが設けられており、一方、第二整流板４５には、図６（ｃ）に示すように、同一半径上に等円周角度（４５度）で並設された複数のヒータ挿通孔４８と、周縁部において等円周角度度（４０度）毎に並設された複数の通気用切欠４９とが設けられている。なお、第一整流板４４及び第二整流板４５は、ケーシング４２の内周面に接した状態で交互に配置されている。
【００３４】
このため、空気供給部５１からケーシング４２内に流入した空気は、第一整流板４４の中央に形成された通気孔４７、及び第二整流板４５の周縁部に形成された通気用切欠４９を交互に通過しながら流れることになる。すなわち、図６（ａ）の矢印に示すように、ケーシング４２内を蛇行して流れることになる。したがって、ヒータ４３による加熱時間が長くなり、空気の温度を十分に高めることが可能になる。なお、第一整流板４４及び第二整流板４５の周縁付近に穿設された三つの取付孔５０は、これらの整流板４４，４５を一定の間隔に配設するための支持杆（図示しない）が挿通される貫通孔である。
【００３５】
なお、ヒータ４３はニクロム線で構成され、その大部分が被覆材で覆われている。このため、処理容器１２内で発生する排気が逆流した場合でも排気中の成分によるヒータ４３の劣化を防止することができる。なお、ヒータ４３の先端はケーシング４２の外部に延出され、通電用のコネクタ（図示しない）に接続されている。
【００３６】
また、ケーシング４２の熱風送出部５２付近には、温度センサ５３が取付けられており、ケーシング４２から送られる熱気の温度を検出している。この温度センサ５３は制御装置（図示しない）に接続されており、制御装置は温度センサ５３によって検出される熱気の温度が所定温度（例えば１００℃）になるように、ヒータ４３への通電量を制御している。
【００３７】
次に、集塵手段１５について図７に基づき説明する。図７において、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。集塵手段１５は、処理容器１２から排出される排気に対して水を散布することにより、排気中を浮遊する塵（乾燥粉体）を除去するものであり、処理容器１２に第三配管５９（図２参照）を介して接続された第一誘導部６０と、第一誘導部６０の下端に連結され排気に水を散布する集塵部６１と、集塵部６１の上面に連結されるとともに第一誘導部６０に並設された第二誘導部６２とから構成されている。
【００３８】
第一誘導部６０は、垂設された角筒部材からなり、排気通路が内部に形成されている。一方、第二誘導部６２は、第一誘導部６０と同様に角筒部材から構成された外観を呈しているが、その内部は、水平方向に配設された二枚の仕切板７５によって上端領域、中央領域、及び下端領域に区画されている。中央領域には、図７（ｃ）に示すように複数本の通気管７１が立設され、通気管７１内部の排気通路と、通気管７１外部の冷却液通路７２とを区画している。なお、冷却液通路７２は、二枚の仕切板７５によって閉塞されるとともに、第二誘導部６２の正面下端側には、冷却液を冷却液通路７２に供給する入液部７３が形成され、第二誘導部６２の裏面上端側には、冷却液通路７２の冷却液を外部に排出させる排液部７４が形成されている。なお、通気管７１の上端は、上側の仕切板７５を貫通して上端領域まで延出し、通気管７１の下端は、下側の仕切板７５を貫通して下端領域まで延出している。このため、第二誘導部６２の中央領域では、通気管７１の内部において排気が上向きに流れ、通気管７１の外部において冷却液が上向き流れる。
【００３９】
集塵部６１は、内部空間が第一誘導部６０及び第二誘導部６２の下端に連通する直方体形状の箱体６３と、箱体６３の内部に収容されるとともに、箱体６３の前方に引出すことが可能な引出部６４と、通過する排気に対して水を散布する水散布部６７とを備えている。水散布部６７は、箱体６３の中央に、前後方向に延出して配設されるとともに、その左右両側面には、所定の間隔で並設された複数の噴射口が形成されている。つまり、左右外方向に水を散布することにより、排気中を浮遊する塵に水分を付着させ、塵の質量を増加させるものである。これにより、浮遊中の塵を、散布された水とともに落下させることができ、排気から塵を除去することが可能になる。なお、水散布部６７には、入水管６６を介して貯留タンク（後述する）から水が供給される。また、落下した水は、箱体６３の下部に設けられた排水部６８から排出される。ここで、排水部６８が本発明の排液手段に相当する。
【００４０】
引出部６４の前面には、取手６４ａが取付けられ、また、引出部６４の内部には、水のみを通過させる濾過材が敷設された受部６５が設けられている。つまり、水散布部６７で散布された水を受部６５に集めるとともに、水に含まれる塵を除去し浄化された水のみを排水するように構成されている。なお、受部６５は引出部６４に設けられているため、引出部６４を引出すことにより、受部６５を洗浄したり交換したりすることが可能となる。
【００４１】
次に、冷却手段１６を構成する排気冷却ユニット８０、及び排水冷却ユニット８１について、図８及び図９に基づき説明する。図８（排気冷却ユニット８０の構成を示す図面）において、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。また、図９（排水冷却ユニット８１の構成を示す図面）において、（ａ）は正面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。排気冷却ユニット８０は、集塵手段１５を通過して排出される排気を冷却するものであり、上下方向に垂設される一対の第一冷却部８２及び第二冷却部８３と、これらの冷却部８２，８３の下端を連通する連通部８４と、連通部８４の下方に設けられ排気を冷却した際に発生する水滴を集めて排出する排水部８５とから構成されている。第一冷却部８２は、第二誘導部６２の構成と略同様であり、角筒形状の箱体８６内が二枚の仕切板８７によって区画されるとともに、箱体８６における中央領域は、垂設された複数の通気管８８によって、通気管８８内部の排気通路と、通気管８８外部の冷却液通路８９とに区画されている。また、冷却液通路８９に冷却液を供給するための入液部９０が箱体８６の上端部分に形成され、冷却液通路８９から冷却液を排出するための排液部９１が箱体８６の下端部分に形成されている。
【００４２】
第二冷却部８３は、第一冷却部８２と略同一の構成であるが、箱体８６に連通する入液部９２及び排液部９３の位置が逆になっている。つまり、入液部９２が下端部分に形成され、排液部９３が上端部分に形成されている。すなわち、第一冷却部８２及び第二冷却部８３は、いずれも排気の流れ方向と冷却液の流れ方向とが同一の方向になっている。
【００４３】
排水冷却ユニット８１は、図９に示すように、集塵及び冷却の際に発生する排水、すなわち、集塵手段１５の集塵部６１における排水部６８から排出される排水と、排気冷却ユニット８０の排水部８５から排出される排水とを、冷却液によって冷却するものである。具体的には、角筒形状の箱体９５内が二枚の仕切板９８によって区画されるとともに、箱体９５における中央領域は、垂設された複数の通水管１０１によって、通水管１０１内部の排水通路と、通水管１０１外部の冷却液通路１０２とに区画されている。また、冷却液通路１０２に冷却液を供給するための入液部９９が箱体９５の上端部分に形成され、冷却液通路１０２から冷却液を排出するための排液部１００が箱体９５の下端部分に形成されている。また、箱体９５の上端には、通水管１０１に連通する二つの入水部９６が立設され、箱体９５の下端には、通水管１０１に連通する排水部９７が垂下されている。つまり、一方の入水部９６が集塵部６１の排水部６８に接続され、他方の入水部９６が排気冷却ユニット８０の排水部８５に接続され、集塵及び冷却の際に発生する排水をまとめて冷却するようにしている。
【００４４】
次に、消臭手段１７について図１０に基づき説明する。消臭手段１７は、下部に貯留タンク１０６を有する筐体１０５を備えており、貯留タンク１０６に貯留された冷却液Ｃの中に、冷却液Ｃを循環させるための循環ポンプ１０９が配設されている。なお、貯留タンク１０６の前面には、排気冷却ユニット８０の第二冷却部８３と連通する排気接続口１０７と、排水冷却ユニット８１の排水部９７に連通する排水接続口１０８とが設けられており、貯留タンク１０６に貯留された冷却液Ｃの中に、排気及び排水を排出させるように構成されている。また、筐体１０５の上部側には、活性炭１１０が収容されたトレーが上下方向に積層されている。冷却液Ｃの中に排出され泡となって液面から発散する排気は、活性炭１１０を通過し、その後、上方の排気筒１１８を通って大気中に放出される。
【００４５】
一方、筐体１０５の上端部分には、冷却の際に用いられた冷却液、すなわち受熱により昇温した冷却液を冷却するための液−気熱交換器１１５が設けられている。液−気熱交換器１１５は、冷却手段１６の一部を構成するものであり、入液部１１６から供給される冷却液と、ブロワ１１７によって送風される冷却風とを熱交換する。なお、具体的な構成は図示しないが、この液−気熱交換器１１５は、ブロワ１１７から送風する冷却風が通過する複数の通風管を備えるとともに、これらの通風管の外部に冷却液を流下させる流水路を形成するものである。なお、この場合、入液部１１６から供給された冷却液を通風管全体に亘って均一に流下させるために、散布部材を備えることが好ましい。液−気熱交換器１１５によって冷却された冷却液は、複数の活性炭１１０を通過して貯留タンク１０６内に落下する。すなわち、貯留された冷却液Ｃと混合され、再び冷却液として使用される。
【００４６】
なお、貯留タンク１０６の上方には、貯留タンク１０６に貯留された冷却液を中和するための中和装置１２０が配設されている。図示しないが、中和装置１２０は、中和剤が貯留されたタンクと、時間間隔を計時するタイマーと、タイマーによって計時される時間を基に、所定時間毎に中和剤を貯留タンク１０６に投入するポンプ等の投入手段とから構成されている。これによれば、排気によってアルカリ性となった排水、すなわちその排水を含む冷却液Ｃが、中和剤によって中和され、臭気の発生が抑制される。
【００４７】
続いて、本実施形態の生ゴミ処理装置１における処理方法について、図１及び図２を基に説明する。まず、投入蓋３を開放して投入口から処理容器１２内に生ゴミを投入し、投入蓋３を閉鎖した後、操作盤６に設けられた運転スイッチを押圧すると、モータ２９を含む駆動手段３１が駆動される。駆動手段３１の駆動により、回転軸２８を介して三枚の回転刃２５，２６，２７が回転し、処理容器１２に収容された生ゴミを破砕及び攪拌する。なお、回転刃２５，２６，２７の回転数は特に限定されるものではないが、本例では、１２０回転／分に設定されている。
【００４８】
また、これとともに、熱風供給手段１４が駆動し、処理容器１２内に熱風を供給する。これにより、処理容器１２内が高温状態に維持され、破砕及び攪拌される生ゴミは、熱風によって乾燥させられる。つまり、生ゴミに含まれる水分が蒸散され、生ゴミは減量化されるとともに粉砕された状態となる。特に、三枚の回転刃２５，２６，２７によって破砕されることから、熱風に触れる生ゴミの表面積が増え、水分の蒸散が効率的に行われる。出願人の試験によれば、生ゴミの種類によっても異なるが、家庭で発生する一般的な生ゴミの場合には、約１時間〜１時間半で乾燥できることを確認している。なお、処理容器１２内の温度は特に限定されるものではないが、本例では約１００℃に設定されている。
【００４９】
ところで、処理容器１２から排出された高温の排気は、集塵手段１５に送られる。ここでは、水散布部６７が配設されており、通過する排気に対して水を散布し、排気中の塵に水分を付着させる。これにより、塵の質量を増加し、塵を落下させることができる。なお、集塵手段１５の第二誘導部６２は気−液熱交換器の機能も有しているため、通過する熱風の温度を低下させることが可能である。
【００５０】
処理容器１２を通過して浄化された排気は、排気冷却ユニット８０に送られる。排気冷却ユニット８０には、冷却液を用いた二つの気−液熱交換器が設けられているため、排気の温度を確実に低下させることができる。このため、悪臭の発散を抑制することが可能になる。
【００５１】
なお、集塵手段１５で発生した排水、及び排気冷却ユニット８０で発生した排水は、排水冷却ユニット８１に送られる。排水冷却ユニット８１には、冷却液を用いた液−液熱交換器が設けられているため、排水の温度も低下させることができる。
【００５２】
排気冷却ユニット８０によって冷却された排気は、消臭手段１７の貯留タンク１０６に貯留された冷却液Ｃの中に送られる。これにより、排気中にアンモニア等、水溶性の成分が含まれている場合には、排気に含まれる臭気を緩和することが可能となる。また、冷却液Ｃの液面から泡として発生する排気は、積層された複数の活性炭１１０を通過することにより、悪臭が確実に除去され、排気筒１１８から大気中に放出される。なお、本例では、大気中に放出される排気の温度は約２０℃となる。
【００５３】
また、受熱して昇温した冷却液は、液−気熱交換器１１５によって冷却され、その後、活性炭１１０を通って貯留タンク１０６内に流下する。これにより、冷却液を循環させることが可能になる。
【００５４】
なお、本例では、冷却液を循環させるため、循環ポンプ１０９に循環回路１１３が接続されている。循環回路１１３は、図２において二点鎖線で示すように、循環ポンプ１０９から、集塵手段１５の第二誘導部６２、排気冷却ユニット８０の第一冷却部８２、排気冷却ユニット８０の第二冷却部８３、第二冷却部８３、排水冷却ユニット８１、及び貯留タンク１０６へと循環する回路である。一方、循環ポンプ１０９には、貯留タンク１０６に貯留された冷却液Ｃを散布用の水として、集塵手段１５に供給する回路１１４（図２において一点鎖線で示す）が接続されている。なお、集塵手段１５から排出される排水、及び排気冷却ユニット８０から排出される排水は、高低差による自然の流れに従って、排水冷却ユニット８１を通過し、貯留タンク１０６へと送られる。このように、一つの循環ポンプ１０９によって、冷却液を循環させるとともに集塵部６１へ水を供給するため、装置全体を簡略化することができるとともに、生ゴミ処理装置１の小型化を図ることができる。
【００５５】
このように、上記の生ゴミ処理装置１によれば、生ゴミを破砕及び攪拌しながら熱風によって乾燥させるため、水分の蒸散が効率よく行われ、短時間で減量化することができる。このため、比較的小型の処理容器１２であっても、効率的に生ゴミを処理することができる。また、処理容器１２から排出される排気を排気冷却ユニット８０によって冷却し、さらに消臭手段１７の活性炭１１０を通過させるため、悪臭の発散を防止し、環境の悪化を防止することができる。また、排気の温度を低下させることから外気温度が低い場合であっても、大気中に排出される排気が水滴になり難くなり、煙のように見える排気の白濁化を防止することが可能になる。つまり、利用者に安心感を与えることができる。
【００５６】
また、上記の生ゴミ処理装置１によれば、集塵手段１５を備えているため、排気冷却ユニット８０に浄化された空気を送ることができる。このため、排気通路や排気冷却ユニット８０において塵等が堆積することを防止でき、排出効率の低下を抑制することができる。すなわち、維持管理が容易になるとともに、処理能力の低下を防止することができる。
【００５７】
また、上記の生ゴミ処理装置１によれば、加熱手段４１として、ケーシング４２内を流れる空気を二種類の整流板４４，４５によって案内することにより、ヒータ４３によって加熱される時間を長くすることができる。このため、比較的小型の加熱手段４１であっても、空気の温度を十分に高め、確実に熱風を発生させることができる。
【００５８】
さらに、上記の生ゴミ処理装置１によれば、モータ２９等を含む駆動手段３１を処理容器１２の下方に配設したことにより、処理容器１２内が高温状態となっても、熱による影響を抑えることができる。このため、駆動手段３１の耐久性を向上することができる。また、駆動手段３１を処理容器１２に近接させることができるため、生ゴミ処理装置１全体を一層小型化することができる。
【００５９】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００６０】
すなわち、上記実施形態の生ゴミ処理装置１では、全ての構成部品を筐体２の内部に収容し一体的に構成するものを示したが、構成部品を複数の筐体に分けて配置するようにしてもよい。ただし、前記実施形態のように一つの筐体２に収容することにより、冷却液を循環させるための配管や、通電及び制御を行うための配線が露出されなくなり、見栄えを向上することができる。また、取扱いが容易になるとともに生ゴミ処理装置１を小型化することが可能になる。
【００６１】
また、上記実施形態の生ゴミ処理装置１では、排気及び排水を冷却液で冷却するものを示したが、空気で冷却するようにしてもよい。ただし、前記実施形態のように、複数の冷却手段を備える場合には、冷却媒体として冷却液を使用するとともにその冷却液を循環させるようにすれば、一つの循環ポンプ１０９で実現することができ、生ゴミ処理装置１の小型化及び低価格化を図ることができる。
【００６２】
上記実施形態の生ゴミ処理装置１では、破砕攪拌機構１３に三枚の回転刃２５，２６，２７を備えるものを示したが、回転刃の数は特に限定されるものではなく、一枚であっても、三枚以外の複数枚であってもよい。ただし、回転刃の枚数が少な過ぎると十分な粉砕を行うことが困難となり、また、枚数が多過ぎると駆動手段３１の負荷が大きくなることから、本例のように三枚程度が好適である。
【００６３】
さらに、上記実施形態の生ゴミ処理装置１では、集塵手段１５等から排出された排水を、高低差を利用して自然に流下させ、貯留タンク１０６内に送るものを示したが、ポンプ等の揚水手段を新たに設け、液−気熱交換器１１５の上方から送り込むようにしてもよい。このようにすれば、排水の温度を一層低下させることができ、例えば排水冷却ユニット８１を省くことも可能になる。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の生ゴミ処理装置は、生ゴミを破砕及び攪拌しながら熱風によって乾燥させるため、水分の蒸散が効率よく行われ、短時間で減量化することができる。このため、比較的小型の処理容器であっても、効率的に生ゴミを処理することができる。また、処理容器から排出される排気を冷却手段によって冷却するため、悪臭の発散を抑制できるとともに利用者に安心感を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である生ゴミ処理装置の構成を示す斜視図である。
【図２】生ゴミ処理装置におけるシステム構成を示す説明図である。
【図３】生ゴミ処理装置の内部の概略構成を示す平面図である。
【図４】生ゴミ処理装置における処理容器の内部構成を示す縦断面図である。
【図５】生ゴミ処理装置における処理容器の内部構成を示す横断面図である。
【図６】生ゴミ処理装置における加熱手段の構成を示す図面であり、（ａ）は加熱手段全体の正面図、（ｂ）は第一整流板の正面図、（ｃ）は第二整流板の正面図である。
【図７】生ゴミ処理装置における集塵手段の構成を示す図面であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。
【図８】生ゴミ処理装置における排気冷却ユニットの構成を示す図面であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図９】生ゴミ処理装置における排水冷却ユニットの構成を示す図面であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】生ゴミ処理装置における消臭手段の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１  生ゴミ処理装置
１２  処理容器
１４  熱風供給手段
１５  集塵手段
１６  冷却手段
２５，２６，２７  回転刃
２８  回転軸
３１  駆動手段
４０  ブロワ
４１  加熱手段
４２  ケーシング
４３  ヒータ
４４  第一整流板（整流板）
４５  第二整流板（整流板）
４７  通気孔
４９  通気用切欠
６７  水散布部
６８  排水部（排液手段）
８０  排気冷却ユニット（気−液熱交換器）
１０６  貯留タンク
１０９  循環ポンプ
１１０  活性炭
１１５  液−気熱交換器
１２０  中和装置
【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】
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【図９】
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【図１０】
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