(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭気物質を含む気体を加熱するヒータ並びに加熱された気体から臭気物質を除去して脱臭する触媒を有する加熱脱臭部と、両端が閉塞された管状であって一端側に加熱脱臭部が収納され他端側に気体の流入口並びに流出口が設けられた器体と、加熱脱臭部で脱臭された気体を流出口へ流すとともに器体の内壁との間に流入口に連通した気体の流入路を形成する内管を有し該内管を通る気体と流入路を通る気体とが内管の管壁を介して熱交換する熱交換部と、流入口及び流出口が設けられた器体の他端側を除く内壁と加熱脱臭部及び熱交換部との間に介在する断熱材とを備え、熱交換部は内管の一端側で加熱脱臭部を支持固定するとともに他端側で器体に片持ち支持される脱臭装置において、一面が開口する筒状のボディと、ボディの開口面を閉塞するカバーとで器体が構成され、断熱材は、ボディの内底面に配置される第１の断熱材と、第１の断熱材におけるボディ開口面との対向面上に載置されるコ字形の第２の断熱材と、第２の断熱材におけるボディ開口面との対向面上に載置される第３の断熱材とで構成され、直管からなる熱交換部の内管が表裏に貫通する平板状であって、流入路を蛇行させて気体の流れを邪魔する１乃至複数の邪魔板を備え、邪魔板の周縁と嵌合する嵌合溝が断熱材に設けられたことを特徴とする脱臭装置。
【請求項２】
断熱材に対して加熱脱臭部の位置決めを行う位置決め部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
【請求項３】
ヒータは通電により発熱する線材からなり、気体の流れる方向をヒータの軸方向に対して傾ける手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の脱臭装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒータによって加熱した気体を触媒に接触させることで気体に含まれる臭気物質を除去して脱臭する脱臭装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、臭気物質を含んだ気体を触媒に接触させることによって脱臭する脱臭装置が生ごみ処理装置などにおける排気の脱臭に用いられている。この種の脱臭装置においては、一般に充分な脱臭効果を得るために気体をもとの排気等よりも高い温度に加熱する必要があるため、臭気物質を含む気体が触媒に接触する前にヒータによって加熱される。また、脱臭された気体の温度を下げるとともに気体の加熱に要するエネルギ消費を抑えるために、脱臭後の気体と脱臭前の気体との間で熱交換する熱交換器を備えた脱臭装置が提供されている。
【０００３】
このような熱交換器を備えた脱臭装置として、本出願人は図６に示すような脱臭装置を既に提案している。この脱臭装置は、臭気物質を含む気体を加熱するヒータ１１並びに金属製の収納箱１２に収納され加熱された気体から臭気物質を除去して脱臭する触媒（図示せず）を有する加熱脱臭部１０と、両端が閉塞された管状であって一端側に加熱脱臭部１０が収納され他端側に気体の流入口並びに流出口が設けられた器体１’と、加熱脱臭部１０で脱臭された気体を流出口へ流すとともに器体１’の内壁との間に流入口に連通した気体の流入路を形成する内管２１を有し、この内管２１を通る気体と流入路を通る気体とが内管２１の管壁を介して熱交換する熱交換部２０と、流入口及び流出口が設けられた器体１’の他端側を除く内壁と加熱脱臭部１０及び熱交換部２０との間に介在する断熱材３０’と、直管からなる内管２１が表裏に貫通する平板状であって流入路を蛇行させて気体の流れを邪魔する複数の邪魔板４０とを備え、熱交換部２０が内管２１の一端側で加熱脱臭部１０を支持固定するとともに他端側で器体１’に片持ち支持されるものである。
【０００４】
器体１’は長手方向の一端面が開口する角筒状のボディ２’と、ボディ２’の開口面を閉塞するカバー３’とで構成される。流入口は、両端が開口する円筒形の流入管４’がボディ２’の壁面に貫挿されることで形成される。また流出口は、両端が開口する円筒形の管部５ａ’の一端側に一面が開口する箱部５ｂ’が一体に形成された流出管５’からなる。そして、臭気物質を含む気体は流入口（流入管４’）から流入路を通って加熱脱臭部１０に導入され、加熱脱臭部１０で脱臭された気体が熱交換部２０の内管２１を通って流出口（流出管５’）から排気される。そして、熱交換部２０を通過する際に内管２１の管壁を通して流入路を通る気体（脱臭前の気体）と内管２１を通る気体（脱臭後の気体）との間で熱交換されて脱臭前の気体の温度を上昇させている。
【０００５】
また、断熱材３０’はボディ２’の内底面に配置される矩形板状の第１の断熱材３０’1と、ボディ２’の内周面に配設される長尺の第２〜第５の断熱材３０’2〜３０’5とで構成され、第１の断熱材３０’1の４つの側面に第２〜第５の断熱材３０’2〜３０’5の一端部をそれぞれ当接させて長手方向の一端面が開口する角筒状に組み立てられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記脱臭装置においては、角筒状に組み立てた第１〜第５の断熱材３０’1〜３０’5の内部に加熱脱臭部１０並びに熱交換部２０を収納した状態でボディ２’内に挿入しなければならないために作業性が良くないという問題がある（第１の問題点）。また、図７に示すように断熱材３０’2〜３０’5と邪魔板４０との間に生じる隙間ｇを気体が通ってしまい、熱交換部２０における熱交換の効率が低下するという問題がある（第２の問題点）。さらに、上記組立構造においては断熱材３０’1〜３０’4と加熱脱臭部１０との位置決めが困難であり、図８に示すようにヒータ１１が断熱材３０’に接触して加熱効率が低下してしまうという問題がある（第３の問題点）。またさらに、図９に示すように気体の流れる方向（図中矢印で図示）がヒータ１１の軸方向にほぼ平行であるためにヒータ１１による気体の加熱効率が低いという問題がある（第４の問題点）。
【０００７】
請求項１の発明は上記第１，２の問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、組立の作業性を向上した脱臭装置を提供することにある。
【０００９】
さらに請求項２の発明は上記第３の問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、請求項１の発明の目的に加えて、ヒータによる気体の加熱の効率の低下を防止した脱臭装置を提供することにある。
【００１０】
またさらに請求項３の発明は上記第４の問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、請求項１の発明の目的に加えて、ヒータによる気体の加熱効率を向上した脱臭装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、臭気物質を含む気体を加熱するヒータ並びに加熱された気体から臭気物質を除去して脱臭する触媒を有する加熱脱臭部と、両端が閉塞された管状であって一端側に加熱脱臭部が収納され他端側に気体の流入口並びに流出口が設けられた器体と、加熱脱臭部で脱臭された気体を流出口へ流すとともに器体の内壁との間に流入口に連通した気体の流入路を形成する内管を有し該内管を通る気体と流入路を通る気体とが内管の管壁を介して熱交換する熱交換部と、流入口及び流出口が設けられた器体の他端側を除く内壁と加熱脱臭部及び熱交換部との間に介在する断熱材とを備え、熱交換部は内管の一端側で加熱脱臭部を支持固定するとともに他端側で器体に片持ち支持される脱臭装置において、一面が開口する筒状のボディと、ボディの開口面を閉塞するカバーとで器体が構成され、断熱材は、ボディの内底面に配置される第１の断熱材と、第１の断熱材におけるボディ開口面との対向面上に載置されるコ字形の第２の断熱材と、第２の断熱材におけるボディ開口面との対向面上に載置される第３の断熱材とで構成され、直管からなる熱交換部の内管が表裏に貫通する平板状であって、流入路を蛇行させて気体の流れを邪魔する１乃至複数の邪魔板を備え、邪魔板の周縁と嵌合する嵌合溝が断熱材に設けられたことを特徴とし、ボディの内底面に配置された第１の断熱材の上にボディの開口面から第２の断熱材と加熱脱臭部並びに熱交換部を挿入し、さらに第２の断熱材の上に第３の断熱材を載置してボディの開口面をカバーで閉塞することによって組み立てることができる。すなわち、器体内に収納する加熱脱臭部、熱交換部、断熱材をボディの開口面から順番に挿入して積み重ねるように組み立てることができるため、従来に比較して組立の作業性が向上する。また、邪魔板と断熱材との間に隙間が生じるのを防いで熱交換部における熱交換の効率が向上できる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、断熱材に対して加熱脱臭部の位置決めを行う位置決め部材を備えたことを特徴とし、ヒータが断熱材に接触するようなことが無く、ヒータによる気体の加熱効率の低下が防止できる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、ヒータは通電により発熱する線材からなり、気体の流れる方向をヒータの軸方向に対して傾ける手段を設けたことを特徴とし、ヒータによる気体の加熱効率が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、従来例と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１６】
本実施形態の脱臭装置は、図１に示すように長手方向に沿った一面（図１における上面）が開口する角筒状のボディ２、並びにボディ２の開口面（上面）を閉塞する平板状のカバー３により金属製の器体１が構成される。ボディ２の開口端縁には外鍔２ａが設けられ、この外鍔２ａ上にカバー３を載置してねじ止めすることで器体１が密閉される。
【００１７】
ボディ２の長手方向に対向する一方の側面（図１及び図３における右側面）には、両端が開口する円筒形の管部５ａの一端側に一面が開口する箱部５ｂが一体に形成された流出管５が取り付けられ、熱交換部２０の内管２１と流出管５とが連通するようにしてある。また、ボディ２の短手方向に対向する一方の側面（図３における上面）において、流出管５が取り付けられている側の端部近傍には側方へ突出する円筒形の流入管４が設けられ、流入管４を通して器体１内の流入路に臭気物質を含む気体を流入させるようになっている。さらに、ボディ２の底面並びに短手方向に対向する両側面（図３における上面及び下面）には、一対の貫通孔がそれぞれ設けられるとともに各貫通孔にそれぞれグロメット６が取り付けれられており、図２に示すように加熱脱臭部１０のヒータ１１の両端部がグロメット６を通して器体１の外に導出されるようになっている。なお、ヒータ１１は通電によって発熱する線材により連続する波形に形成されており、器体１の外に導出された両端部に電圧が印加される。
【００１８】
器体１の内部には、長手方向に対向する一方の側面（流出管５が取り付けられた側面）を除く５つの内面を覆うように第１〜第３の断熱材３０1〜３０3が収納されるとともに、従来例と共通の構成を有する加熱脱臭部１０、熱交換部２０並びに邪魔板４０が第１〜第３の断熱材３０1〜３０3の内側に収納される（図３参照）。第１の断熱材３０1は、ボディ２の内底面とほぼ同じ寸法・形状を有する矩形平板状に形成されてボディ２の底面に配置される。また、第１の断熱材３０1には収納箱１２の底面側に配設されるヒータ１１の両端部を挿通する一対の挿通孔３１が穿孔され、後述するように複数枚の邪魔板４０の周縁とそれぞれ嵌合する複数条の嵌合溝３２が器体１の長手方向に並設されている。
【００１９】
第２の断熱材３０2は、器体１の短手方向に対向する両側面を覆う一対の脚片３０ａ及び器体１の長手方向に対向する他方の側面（流出管５が取り付けられていない側面）を覆う連結片３０ｂを有する略コ字形に形成されて第１の断熱材３０1の上に積み重ねるようにしてボディ２内に配置される。各脚片３０ａには収納箱１２の両側面側に配設されるヒータ１１の両端部を挿通する一対の凹所３３が設けられるとともに、凹所３３よりも先端寄りの対向面には邪魔板４０の周縁とそれぞれ嵌合する複数条の嵌合溝３２が第２の邪魔板３０2の器体１の長手方向に並設されている。また、一方の側面（図３における上面）を覆う脚片３０ａの先端部には流入管４と連通する円形の流入孔３４が貫設されている。なお、第３の断熱材３０3は挿通孔３１が設けられていない点以外は第１の断熱材３０1と同形状・同寸法に形成されており、第２の断熱材３０2の上に積み重ねるようにしてボディ２内に配置される。
【００２０】
加熱脱臭部１０は従来例と共通であって、白金触媒のような脱臭触媒を添着したハニカム構造体（図示せず）がアルミのような熱伝導度の高い金属からなる収納箱１２に収納され、器体１内の流入路を流れてきた気体が後端面の開口から収納箱１２内に導入され、触媒により臭気物質が除去された気体が内管２１を通って収納箱１２の外に排出される。ここで、後述するように収納箱１２を器体１内に収納して加熱脱臭部１０が組み立てられた状態では３つのヒータ１１が収納箱１２に近接して配置され、ヒータ１１の発する熱によって収納箱１２の壁面を介して収納箱１２内の気体及び触媒が加熱されるのである。熱交換部２０を構成する複数の内管２１が収納箱１２の前端面に列設されており、各内管２１の先端部には矩形平板状の取付板２２が設けられている。この取付板２２は、図３に示すように気体１の長手方向に対向する一方の側面（流出管５が取り付けられている側面）に取り付けられて流入路と流出管５との間の気体の流れを遮断するとともに内管２１と流出管５とを連通させる。また、複数の内管２１は互いに面積が異なる大小２種類の矩形平板状に形成された邪魔板４０ａ，４０ｂを表裏に貫通しており、大きい邪魔板４０ａと小さい邪魔板４０ｂとが等間隔に配置される。なお、邪魔板４０ａ，４０ｂには流入路となる複数の孔４１が穿孔されている。
【００２１】
而して、加熱脱臭部１０で脱臭された気体は内管２１（熱交換部２０）を通る間に流入路を流れる脱臭前の気体と熱交換を行い、内管２１から流出管５を通って器体１の外に排気される。このとき、内管２１が貫通する邪魔板４０ａ，４０ｂにより流入路における気体の流れが邪魔されて蛇行するため、流入路での気体の流速が低下して熱交換部２０における熱交換を効率よく行うことができる。なお、ヒータ１１及び熱交換部２０と器体１の内壁との間には第１〜第３の断熱材３０1〜３０3が配設されているので、ヒータ１１や熱交換部２０による熱が気体を介して外部に逃げるのを防ぐことができる。
【００２２】
次に、本実施形態の脱臭装置の組立手順を説明する。
【００２３】
まず、第１の断熱材３０1をボディ２の内底面に載置した後、第１の断熱材３０1の上に第２の断熱材３０2を積み重ねるように載置する。そして、第１の断熱材３０1の挿通孔３１並びに第２の断熱材３０2の凹所３３にそれぞれヒータ１１の両端部を挿通し且つグロメット６を通してボディ２の外へ導出させることで３つのヒータ１１を第１及び第２の断熱材３０1，３０2の内側に配置する。続いて、収納箱１２を３つのヒータ１１に囲まれた空間に収めるようにして熱交換部２０とともに第１及び第２の断熱材３０1，３０2の内側に収納する。このとき、大きい方の邪魔板４０ａの周縁を第１及び第２の断熱材３０1，３０2の嵌合溝３２と嵌合させる。そして、内管２１の先端に設けられた取付板２２をボディ２の側面に取り付けて加熱脱臭部１０の収納箱１２及び熱交換部２０がボディ２（器体１）に片持ち支持される。そして、大きい方の邪魔板４０ａの周縁に嵌合溝３２を嵌合するようにして第２の断熱材３０2の上に第３の断熱材３０3を載置し、さらに第３の断熱材３０3の上からボディ２の外鍔２ａ上にカバー３を載置してねじ止めすることで器体１を密閉すれば組立が完了する。
【００２４】
このように本実施形態では、一面が開口する筒状のボディ２と、ボディ２の開口面を閉塞するカバー３とで器体１を構成し、ボディ２の内底面に配置される第１の断熱材３０1と、第１の断熱材３０1におけるボディ２開口面との対向面上に載置されるコ字形の第２の断熱材３０2と、第２の断熱材３０2におけるボディ１開口面との対向面上に載置される第３の断熱材３０3とで断熱材を構成しているため、上述の組立手順で説明したようにボディ２の内底面に配置された第１の断熱材３０1の上にボディ２の開口面から第２の断熱材３０2と加熱脱臭部１０並びに熱交換部２０を挿入し、さらに第２の断熱材３０2の上に第３の断熱材３０3を載置してボディ２の開口面をカバー３で閉塞すれば、器体１内に収納する加熱脱臭部１０、熱交換部２０、断熱材３０1〜３０3をボディ２の開口面から順番に挿入し積み重ねるように組み立てることができ、従来例のように第１〜第５の断熱材３０’1〜３０’5を組み立てて内部に加熱脱臭部１０や熱交換部２０を収納した状態で一度にボディ２’内に収納する場合に比較して、ボディ２の開口面に順番に部材を収納していけば良いから組立の作業性が向上するものである。
【００２５】
また、本実施形態では邪魔板４０ａ，４０ｂの周縁と嵌合溝３２とを嵌合させているので、邪魔板４０ａと第１〜第３の断熱材３０1〜３０3との間に隙間が生じることを防いで熱交換部２０における熱交換の効率が向上できるという利点がある。
【００２６】
ところで、加熱脱臭部１０並びに熱交換部２０が内管２１の一端側に設けられた取付板２２をボディ２に取り付けることで器体１に片持ち支持される構造では、第１〜第３の断熱材３０1〜３０3に対して収納箱１２並びにヒータ１１を位置決めすることが困難であり、ヒータ１１が傾いて収納箱１２や断熱材３０1〜３０3に接触してしまうとヒータ１１の加熱効率が低下することになる。そこで、図４に示すように断熱材３０1〜３０3に対して加熱脱臭部１０、すなわちヒータ１１及び収納箱１２の位置決めを行う複数個の位置決め部材１３を設けることが望ましい。これらの位置決め部材１３は、例えばヒータ１１を挟み込んで支持する溝状の支持部１３ａと、収納箱１２に当接する当接部１３ｂとを有して断熱材３０1〜３０3と収納箱１２との間に配設される。このように位置決め部材１３を使えば第１〜第３の断熱材３０1〜３０3に対して収納箱１２並びにヒータ１１を容易に位置決めすることができて、ヒータ１１が断熱材３０1〜３０3に接触するようなことが無くなり、ヒータ１１による気体の加熱効率の低下が防止できる。
【００２７】
また、気体が流入路を流れる方向がヒータ１１の軸方向にほぼ平行であるとヒータ１１による気体の加熱効率が低くくなってしまうので、気体の流れる方向をヒータ１１の軸方向に対して傾ける手段を設けることが望ましい。このような手段としては、例えば、図５に示すように少なくともヒータ１１が表裏に貫通する複数枚の薄板１４を用いればよく、これらの薄板１４により気体の流れが邪魔されて気体がヒータ１１の近傍を通過するのに要する時間が長くなってヒータ１１による気体の加熱効率が向上するものである。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、臭気物質を含む気体を加熱するヒータ並びに加熱された気体から臭気物質を除去して脱臭する触媒を有する加熱脱臭部と、両端が閉塞された管状であって一端側に加熱脱臭部が収納され他端側に気体の流入口並びに流出口が設けられた器体と、加熱脱臭部で脱臭された気体を流出口へ流すとともに器体の内壁との間に流入口に連通した気体の流入路を形成する内管を有し該内管を通る気体と流入路を通る気体とが内管の管壁を介して熱交換する熱交換部と、流入口及び流出口が設けられた器体の他端側を除く内壁と加熱脱臭部及び熱交換部との間に介在する断熱材とを備え、熱交換部は内管の一端側で加熱脱臭部を支持固定するとともに他端側で器体に片持ち支持される脱臭装置において、一面が開口する筒状のボディと、ボディの開口面を閉塞するカバーとで器体が構成され、断熱材は、ボディの内底面に配置される第１の断熱材と、第１の断熱材におけるボディ開口面との対向面上に載置されるコ字形の第２の断熱材と、第２の断熱材におけるボディ開口面との対向面上に載置される第３の断熱材とで構成され、直管からなる熱交換部の内管が表裏に貫通する平板状であって、流入路を蛇行させて気体の流れを邪魔する１乃至複数の邪魔板を備え、邪魔板の周縁と嵌合する嵌合溝が断熱材に設けられたので、ボディの内底面に配置された第１の断熱材の上にボディの開口面から第２の断熱材と加熱脱臭部並びに熱交換部を挿入し、さらに第２の断熱材の上に第３の断熱材を載置してボディの開口面をカバーで閉塞すれば、器体内に収納する加熱脱臭部、熱交換部、断熱材をボディの開口面から順番に挿入し積み重ねるように組み立てることができ、従来に比較して組立の作業性が向上するという効果がある。また、邪魔板と断熱材との間に隙間が生じるのを防いで熱交換部における熱交換の効率が向上できるという効果がある。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、断熱材に対して加熱脱臭部の位置決めを行う位置決め部材を備えたので、請求項１の発明の効果に加えて、ヒータが断熱材に接触するようなことが無く、ヒータによる気体の加熱効率の低下が防止できるという効果がある。
【００３１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、ヒータは通電により発熱する線材からなり、気体の流れる方向をヒータの軸方向に対して傾ける手段を設けたので、請求項１の発明の効果に加えて、ヒータによる気体の加熱効率が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】同上におけるボディ及びヒータの斜視図である。
【図３】同上の断面図である。
【図４】同上の他の構造を示す要部断面図である。
【図５】同上のさらに他の構造を示す要部断面図である。
【図６】従来例を示す分解斜視図である。
【図７】同上の要部断面図である。
【図８】同上の要部断面図である。
【図９】同上の要部断面図である。
【符号の説明】
１  器体
２  ボディ
３  カバー
４  流入管
５  流出管
１０  加熱脱臭部
１１  ヒータ
１２  収納箱
２０  熱交換部
２１  内管
２２  取付板
３０1〜３０3  第１〜第３の断熱材
【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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