(57)【要約】【課題】脱臭性能の向上をはかり、省エネルギーとコンパクト化をはかった脱臭装置を提供することを目的とする。【解決手段】触媒を担持した平板３５を平板間に脱臭通路３６を形成して複数併設し、排気ガスの上流側の平板３５には通路入口４２を、中間部の平板３５には連通口４３を、下流側の平板３５には通路出口４４をそれぞれ設けて各平板間の脱臭通路３６を連通させるとともに、上流側の平板３５および下流側の平板３５を覆ってそれぞれ排気ガスの導入部３８および排気ガスの排出部４０を設け、排気ガスの導入部３８には加熱手段４６を設け、各平板には脱臭通路に位置する複数の凸部４５を設けたものである。これによって、温度上昇した排気ガスが、凸部４５により乱れて熱伝達率が向上し、平板３５を加熱し温度上昇させ、脱臭性能の向上がはかれ、省エネルギーとコンパクト化がはかれる。【選択図】図１
2007054746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を担持した平板を平板間に脱臭通路を形成して複数併設し、排気ガスの上流側の平板には通路入口を、中間部の平板には連通口を、下流側の平板には通路出口をそれぞれ設けて各平板間の脱臭通路を連通させるとともに、上流側の平板および下流側の平板を覆ってそれぞれ排気ガスの導入部および排気ガスの排出部を設け、排気ガスの導入部には加熱手段を設け、各平板には脱臭通路に位置する複数の凸部を設けた脱臭装置。
【請求項２】
各平板の凸部は、凸部同士が向き合うように設けた請求項１に記載の脱臭装置。
【請求項３】
各平板の凸部は、略千鳥状に配置した請求項１に記載の脱臭装置。
【請求項４】
各平板の凸部は、通路入口と連通口および通路出口の少なくともいずれか一つの上流近傍に配置する請求項１に記載の脱臭装置。
【請求項５】
触媒を担持した平板を平板間に脱臭通路を形成して複数併設し、排気ガスの上流側の平板には通路入口を、中間部の平板には連通口を、下流側の平板には通路出口をそれぞれ設けて各平板間の脱臭通路を連通させるとともに、上流側の平板および下流側の平板を覆ってそれぞれ排気ガスの導入部および排気ガスの排出部を設け、排気ガスの導入部には加熱手段を設け、前記平板の通路入口と連通口および通路出口の少なくともいずれか一つを前記平板の端部とこれを閉塞した閉塞部間に間隙を設けて開口する脱臭装置。
【請求項６】
通路入口と連通口および通路出口は排気ガスの流れに広がりと集中とを繰り返すように配置する請求項１〜５のいずれか１項に記載の脱臭装置。
【請求項７】
排気ガスの導入部を予熱壁により互いに連通した状態で２分し、平板側の導入部に加熱手段を配置し、他方側の導入部には排気ガスを導入するようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の脱臭装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の脱臭装置と生ごみを収容する容器とを接続する排気通路を備えた生ごみ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は臭気成分を分解する脱臭装置およびそれを用いた生ごみ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生ごみ処理装置などに使用する脱臭装置は、触媒を担持した螺旋状の触媒体を備え、この触媒体と排気ガスとを加熱手段により加熱することにより、臭気成分を分解するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４０２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、加熱手段は排気ガスを案内する円筒を介して触媒体を加熱するので、加熱効率が悪く、触媒の活性化温度（約４００℃）まで上昇するのに時間を要するものであった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、脱臭性能の向上をはかり、省エネルギーとコンパクト化をはかった脱臭装置およびそれを用いた生ごみ処理装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の脱臭装置は、触媒を担持した平板を平板間に脱臭通路を形成して複数併設し、排気ガスの上流側の平板には通路入口を、中間部の平板には連通口を、下流側の平板には通路出口をそれぞれ設けて各平板間の脱臭通路を連通させるとともに、上流側の平板および下流側の平板を覆ってそれぞれ排気ガスの導入部および排気ガスの排出部を設け、排気ガスの導入部には加熱手段を設け、各平板には脱臭通路に位置する複数の凸部を設けたものである。
【０００６】
これによって、導入部に流入した排気ガスは加熱手段により直接加熱され急激に温度上昇する。次に、温度上昇した排気ガスは通路入口から脱臭通路に流入する。そして、脱臭通路を流れる排気ガスが、凸部により流れが乱れて熱伝達率が向上し、平板を熱伝達により加熱し温度上昇させる。その際、乱れた排気ガスが平板の触媒に十分接触するので、排気ガスの臭気成分は効率よく分解する。そして、脱臭された排気ガスは通路出口から排出部へ流出する。よって、脱臭性能の向上がはかれ、省エネルギーとコンパクト化がはかれるものである。
【０００７】
また、本発明の脱臭装置を用いた生ごみ処理装置は、脱臭性能が向上し、省エネルギーとコンパクト化がはかれるため、家庭の台所用として最適なものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の脱臭装置およびそれを用いた生ごみ処理装置は、脱臭性能の向上がはかれ、省エネルギーとコンパクト化がはかれるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、触媒を担持した平板を平板間に脱臭通路を形成して複数併設し、排気ガスの上流側の平板には通路入口を、中間部の平板には連通口を、下流側の平板には通路出口をそれぞれ設けて各平板間の脱臭通路を連通させるとともに、上流側の平板および下流側の平板を覆ってそれぞれ排気ガスの導入部および排気ガスの排出部を設け、排気ガスの導入部には加熱手段を設け、各平板には脱臭通路に位置する複数の凸部を設けた脱臭装置とすることにより、導入部に流入した排気ガスは加熱手段により直接加熱され急激に温度上昇する。次に、温度上昇した排気ガスは通路入口から脱臭通路に流入する。そして、脱臭通路を流れる排気ガスが、凸部により流れが乱れて熱伝達率が向上し、平板を熱伝達により加熱し温度上昇させる。その際、乱れた排気ガスが平板の触媒に十分接触するので、排気ガスの臭気成分は効率よく分解する。そして、脱臭された排気ガスは通路出口から排出部へ流出する。よって、脱臭性能の向上がはかれ、省エネルギーとコンパクト化がはかれるものである。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明において、各平板の凸部は、凸部同士が向き合うように設けたことにより、脱臭通路を流れる排気ガスが、脱臭通路の断面を狭め、向き合った凸部に衝突して十分に乱れながら平板を熱伝達により効率的に加熱し温度上昇させる。その際、十分に乱れた排気ガスが平板の触媒に十分接触するので、排気ガスの臭気成分は効率よく分解される。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１の発明において、各平板の凸部は、略千鳥状に配置したことにより、排気ガスが凸部により脱臭通路を蛇行して流れるので、平板を十分に使え、排気ガスの臭気成分は効率よく分解できる。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１の発明において、各平板の凸部は、通路入口と連通口および通路出口の少なくともいずれか一つの上流近傍に配置することにより、排気ガスが通路入口と連通口および通路出口の少なくともいずれか一つを回り込むように流入するので、平板を十分に使え、排気ガスの臭気成分は効率よく分解できる。
【００１３】
第５の発明は、触媒を担持した平板を平板間に脱臭通路を形成して複数併設し、排気ガスの上流側の平板には通路入口を、中間部の平板には連通口を、下流側の平板には通路出口をそれぞれ設けて各平板間の脱臭通路を連通させるとともに、上流側の平板および下流側の平板を覆ってそれぞれ排気ガスの導入部および排気ガスの排出部を設け、排気ガスの導入部には加熱手段を設け、前記平板の通路入口と連通口および通路出口の少なくともいずれか一つを前記平板の端部とこれを閉塞した閉塞部間に間隙を設けて開口する脱臭装置とすることにより、排気ガスによる加熱で平板が熱膨張するが、通路入口と連通口および通路出口の少なくともいずれか、すなわち、平板の端部が伸びるので、脱臭通路の熱変形を防止できる。
【００１４】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、通路入口と連通口および通路出口は排気ガスの流れに広がりと集中とを繰り返すように配置することにより、排気ガスが脱臭通路を斜めに横断するように流れるので、平板を十分に使え、排気ガスの臭気成分は効率よく分解できる。
【００１５】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、排気ガスの導入部を予熱壁により互いに連通した状態で２分し、平板側の導入部に加熱手段を配置し、他方側の導入部には排気ガスを導入するようにしたことにより、予熱壁が加熱手段の輻射熱を受熱するので、排気通路から流入した排気ガスを加熱できる。すなわち、熱回収により放熱損失の抑制がはかれる。
【００１６】
第８の発明は、特に、第１〜第７のいずれか１つの発明における脱臭装置と生ごみを収容する容器とを接続する排気通路を備えた生ごみ処理装置とすることにより、脱臭性能が向上し、省エネルギーとコンパクト化がはかれるため、家庭の台所用として最適なものである。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１〜図４は、本発明の実施の形態１における脱臭装置およびそれを用いた生ごみ処理装置を示している。
【００１９】
図１に示すように、生ごみ２３を収容する容器２１は、内容器２２に対して取外し自在であり、内底面に縦型の攪拌羽根２４を内蔵している。攪拌羽根２４は駆動モータと伝達ギアなどからなる駆動部２５と連結部２６を介して連結している。容器２１に臨ませた乾燥用ファン２７は、生ごみ２３を投入する際に容器２１を開閉する蓋２８に設け、乾燥用ファン２７外周にリング状の乾燥用ヒータ２９を配置している。蓋２８には吸気通路３０を設け、容器２１と外気を連通している。また、容器２１と連なる排気通路３１を有し、排気ファン３２とを連通しているものである。
【００２０】
脱臭装置３３は排気通路３１の途中に設けたものであり、中空の脱臭容器３４内に触媒（白金パラジウム）を担持した平板３５を、平板３５間に脱臭通路３６を形成して複数併設している。本実施の形態では、平板３５を三枚並べて３〜４ｍｍの間隙に脱臭通路３６を形成している。そして、図２〜図４に詳細を示すように、上流側の平板３５Ａの上部左右には２個の通路入口４２を、中間部の平板３５Ｃの下部中央には２個の連通口４３を、下流側の平板３５Ｂの上部左右には２個の通路出口４４をそれぞれ設けて各平板３５Ａ〜３５Ｃ間の脱臭通路３６Ａ、３６Ｂを連通させるとともに、上流側の平板３５Ａおよび下流側の平板３５Ｂを覆ってそれぞれ排気ガスの導入部３８および排気ガスの排出部４０を設け、排気ガスの導入部３８には加熱手段４６を設けている。これにより、導入部３８は、脱臭通路３６Ａと通路入口４２を介して連通し、排出部４０は、下流側の脱臭通路３６Ｂと通路出口４４を介して連通しており、通路入口４２、連通口４３および通路出口４４は脱臭通路３６が一本の線状になるように配置されている。
【００２１】
また、脱臭装置３３を構成する平板３５Ｂ、平板３５Ｃには、複数の凸部４５、すなわち平板３５Ｃに向かった凸部４５Ｂと、平板３５Ａに向かった凸部４５Ｃを形成している（平板３５Ａにも凸部４５を設けることができる）。凸部４５Ｂ、４５Ｃは、図３、図４に示すように、平板３５Ｂ、３５Ｃに千鳥状に配置し、かつ凸部４５Ｂは通路出口４４の上流近傍に、凸部４５Ｃは連通口４３の上流近傍にそれぞれ密に配置されている。
【００２２】
各平板３５Ａ〜３５Ｃの端部はセラミック材や金属膜からなる閉塞部３７で閉塞し、脱臭通路３６Ａ、３６Ｂの開放端を閉塞する。
【００２３】
また、加熱手段４６は、Ｕ字形状の電気ヒータからなり、Ｕ字形状部は通路入口４２から離れるように配置している。導入部３８の導入部入口３９は、通路入口４２から離れるように開口している。同様に、排出部４０の排出部出口４１も通路出口４４から離れるように開口している。排気通路３１Ａは導入部３８外面を利用して形成し、かつ導入部入口３９に向かって上方から下方へ接続している。排気通路３１Ｂは排出部出口４１と接続し、排気ファン３２に連なっている。制御部（図示せず）は、駆動部２５、乾燥用ファン２７、排気ファン３２、乾燥用ヒータ２９、加熱手段４６を制御する。
【００２４】
以上のように構成された脱臭装置およびそれを用いた生ごみ処理装置において、その動作を説明する。
【００２５】
蓋２８を開けて生ごみ２３が容器２１に投入され、次に蓋２８が閉められると、制御部が乾燥用ファン２７と排気ファン３２の運転を開始し、同時に乾燥用ヒータ２９と加熱手段４６への通電を開始する。また、制御部が駆動部２５を間欠的に駆動するので、駆動部２５の動力が連結部２６を介して攪拌羽根２４に伝わり、攪拌羽根２４が間歇的に回転して生ごみ２３を攪拌する。
【００２６】
そして、排気ファン３２の吸引作用により外部の空気が吸気通路３０を通り容器２１に流入する（例えば、３〜８Ｌ／分）。次に、乾燥用ファン２７により容器２１内に対流を形成し、乾燥用ヒータ２９により温度上昇した大量の温風（例えば、約１３０℃）が容器２１の壁面側に下降し衝突しながら生ごみ２３を乾燥する。続いて、生ごみ２３から発生した水蒸気を含んだ温風が容器２１の中央を上昇して乾燥用ファン２７に至る。その後、生ごみ２３から発生した水蒸気を含んだ温風は排気ガス（例えば、約１００℃）として排気通路３１Ａを通り導入部入口３９から脱臭装置３３に流入する。
【００２７】
そして、排気ガスが導入部入口３９から通路入口４２へと導入部３８の全体を流れ、かつ、加熱手段４６の全長に沿って流れる。すなわち、排気ガスは、加熱手段４６に最初に衝突し、特に、発熱量の集中するＵ字形状部から熱伝達により直接加熱されるので、排気ガスは急激に温度上昇（例えば、５００℃）する。また、加熱手段４６の表面が高温（例えば、６００℃）なので、加熱手段４６からの輻射により平板３５Ａが直接加熱される。これらの結果、加熱手段４６の加熱効率向上がはかれる。
【００２８】
次に、温度上昇した排気ガスは通路入口４２から脱臭通路３６Ａに流入し、続いて連通口４３から脱臭通路３６Ｂに流入して通路出口４４から排出部４０へ排出する。その際、脱臭通路３６Ａを流れる排気ガスが通路入口４２から連通口４３へ中央に集中するように流れ、続いて、脱臭通路３６Ｂを流れる排気ガスが連通口４３から通路出口４４へ広がるように流れる。加えて、脱臭通路３６を流れる排気ガスは凸部４５により脱臭通路３６を蛇行する。さらに、排気ガスが凸部４５Ｂ、４５Ｃにより通路入口４２と連通口４３および通路出口４４を回り込むように流入する。これらの結果、排気ガスは平板３５全体に沿って流れる。また、排気ガスは通路入口４２、連通口４３、通路出口４４を通過する際に、方向を反転させるので、排気ガスは乱れる。加えて、排気ガスは凸部４５の下流で剥離し乱れながら（速度境界層の破壊）平板３５を熱伝達により加熱し温度上昇させる。そして、乱れた排気ガスが上下左右に行き交い平板３５の触媒に接触するので、排気ガスの臭気成分（例えばトリメチルアミン）は効率よく分解される。これらについては図３、図４に矢印で示した通りである。
【００２９】
加えて、導入部３８と排出部４０に臨んだ平板３５Ａ、３５Ｂも排気ガスの脱臭に寄与する。他方、脱臭通路３６は平板３５を隣接するように複数併設して形成しているので、脱臭通路３６の集積度が向上しコンパクトになり、かつ閉塞部３７の面積が狭く放熱損失が抑えられ、さらに、加工性、組立性が向上する。そして、脱臭された排気ガスは排出部４０から排気通路３１Ｂへ流出し、排気ファン３２から外に排気される。
【００３０】
なお、凸部４５Ｂ、４５Ｃの裏面の凹部は脱臭通路３６Ｂや排出部４０を流れる排気ガスを乱れさせるので、脱臭性能向上に寄与する。また、凸部４５は平板３５Ｂ、３５Ｃに千鳥状に配置しているが、排気ガスが蛇行するように流れればよく、格子状やひし形でも同様の効果が得られる。加えて、平板３５Ａに凸部４５を設けると、さらに効果が向上する。
【００３１】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における脱臭装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
本実施の形態において実施の形態１と異なるところは、平板３５Ａと平板３５Ｂには平板３５Ｃへ向かって突出して凸部４５Ａと４５Ｂを形成し、平板３５Ｃには凸部４５Ａと４５Ｂに向かって突出して凸部同士が向き合うように凸部４５Ｃを両面に形成していることと、通路入口４２と連通口４３および通路出口４４を平板３５の端部に切り欠き部として設け、通路入口４２と連通口４３および通路出口４４の少なくともいずれか一つを平板３５の端部とこれを閉塞した閉塞部３７間に間隙を設けて開口するようにした点である。
【００３３】
他方、排気ガスの導入部３８を予熱壁５０により互いに連通した状態で３８Ａ、３８Ｂに２分し、平板３５側の導入部３８Ｂに加熱手段４６を配置し、他方側の導入部３８Ａには排気ガスを導入するように排気通路３１Ａを接続している。
【００３４】
この構成においては、脱臭通路３６を流れる排気ガスが、脱臭通路３６を狭め、向き合った凸部４５に衝突して十分に乱れながら平板３５を熱伝達により効率的に加熱し温度上昇させる。その際、十分に乱れた排気ガスが平板３５の触媒に接触するので、排気ガスの臭気成分は効率よく分解される。また、平板３５が熱膨張するが、凸部４５の残留応力が変形へ抵抗し、かつ通路入口４２と連通口４３および通路出口４４、すなわち、平板３５の端部の切り欠き部が伸びるので、平板３５の熱変形が抑制できる。
【００３５】
他方、予熱壁５０が加熱手段４６の輻射熱を受熱し、高温になるので、導入部入口３９から流入した排気ガスが予熱壁５０に加熱される。すなわち、熱回収により放熱損失の抑制がはかれる。また、排気通路３１Ａの冷却が大きい場合や排気ガスに水蒸気量が大量（水分の多い生ごみ２３）の場合、排気通路３１Ａの内壁に結露水が発生するが、排気通路３１Ａが上から下に導入部入口３９に接続しているので、結露水は導入部３８に確実に入る。この結果、導入部３８に入った結露水は加熱手段４６からの輻射や導入部３８からの熱伝導により再び蒸発して排出できる。すなわち、結露水による腐食や臭いの付着を防止できる。
【００３６】
また、凸部４５が両側から突出しているので、実施の形態１に比べ凸部４５の突出量が少なくても同様の効果が得られる。この結果、凸部４５は鋭角に加工できるので、加工コストの削減がはかれる。また、通路入口４２と連通口４３および通路出口４４は平板３５の端部と閉塞部３７とに間隙を設けて形成すると、平板３５の端部が自由に熱膨張できて熱変形を効果的に防止することができる。ただし、排気ガスが集中したり、広がったり（蛇行）するように間隙は幅を適切に変化させる必要がある。
【００３７】
なお、実施の形態１、２において、凸部４５は略円錐形状であるが、排気ガスが乱れる形状なら四角柱や切り起こしでも同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかる脱臭装置およびそれを用いた生ごみ処理装置は、脱臭性能の向上がはかれ、省エネルギーとコンパクト化がはかれるものであるので、脱臭装置としては生ごみ処理装置以外の各種装置における脱臭装置として適用でき、生ごみ処理装置と組み合わせれば家庭用、業務用の生ごみ処理に最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１における脱臭装置を備えた生ごみ処理装置の断面図
【図２】同脱臭装置の拡大断面図
【図３】同脱臭装置の排気ガスの流れを示す部分断面図
【図４】同脱臭装置の他部における排気ガスの流れを示す部分断面図
【図５】本発明の実施の形態２における脱臭装置の断面図
【符号の説明】
【００４０】
３１  排気通路
３５  平板
３６  脱臭通路
３７  閉塞部
３８  導入部
４０  排出部
４２  通路入口
４３  連通口
４４  通路出口
４５  凸部
４６  加熱手段
５０  予熱壁
【図１】
2007054746.tif 000003
【図２】
2007054746.tif 000004
【図３】
2007054746.tif 000005
【図４】
2007054746.tif 000006
【図５】
2007054746.tif 000007