(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ごみを乾燥する乾燥容器と、液体燃料を燃焼させ燃焼熱を生成するバーナと、前記バーナの下流に設け前記乾燥容器から排出する臭い空気を前記バーナの燃焼火炎にて加熱分解する臭い空気燃焼室と、前記臭い空気燃焼室の下流に設けた脱臭触媒と、前記脱臭触媒を通過した臭い処理空気を外部に排出する排気筒と、該排気筒と前記脱臭触媒とに一方の通路を連通しバーナの燃焼熱により空気を加熱する直交熱交換器と、前記乾燥容器内部の空気を循環させる内部空気循環手段と、外部の空気を前記乾燥容器に導入する新気導入口を備え、前記内部空気循環手段を前記直交熱交換器の他方の通路に連通させ、前記乾燥容器内部の空気を加熱昇温させながら循環させるとともに、前記乾燥容器と前記臭い空気燃焼室とを臭い空気吸引手段を介して連通させる構成とした生ごみ処理機。
【請求項２】
生ごみを乾燥する乾燥容器と、液体燃料を燃焼させ燃焼熱を生成するバーナと、前記バーナの下流に設け前記乾燥容器から排出する臭い空気を前記バーナの燃焼火炎にて加熱分解する臭い空気燃焼室と、前記臭い空気燃焼室の下流に設けた脱臭触媒と、前記脱臭触媒を通過した臭い処理空気を外部に排出する排気筒と、該排気筒と前記脱臭触媒とに一方の通路を連通しバーナの燃焼熱により空気を加熱する直交熱交換器と第２の直交熱交換器と、前記乾燥容器内部の空気を循環させる内部空気循環手段と、外部の空気を前記乾燥容器に導入する新気導入手段を備え、前記内部空気循環手段を前記直交熱交換器の他方の通路に連通させ、前記乾燥容器内部の空気を加熱昇温させながら循環させるとともに、前記新気導入手段を前記第２の直交熱交換器の他方の通路に連通させ前記乾燥容器内部に加熱昇温した空気を導入し、さらに前記乾燥容器と前記臭い空気燃焼室とを臭い空気吸引手段を介して連通させる構成とした生ごみ処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、工場、飲食店、ホテル、一般家庭等から出る生ごみを加熱乾燥処理して減量化を計る生ごみ処理機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生ごみを加熱乾燥処理する生ごみ処理機としては、電気ヒータで高温に加熱する方式や、ガスまたは灯油等の液体燃料をバーナで燃焼させ、その燃焼熱と熱交換して得られる高温空気を生ごみに吹き付けて乾燥させる方式があるが、灯油等の液体燃料をバーナで燃焼させる方式としては図６に示すようなものが知られている。
【０００３】
図６を説明すると、生ごみを加熱乾燥するための燃焼熱を生成するバーナ５０上に、臭い空気燃焼室５１、脱臭触媒５２を介して直交型の熱交換器５３を配置し、この熱交換器５３と排気筒５４と連通している。また、熱交換器５３の他の経路には、内部に粉砕・撹拌をするための羽根５５と底部に固定刃５６を配設した乾燥容器５７と外部の空気を導入する新気導入ファン５８と連通した構成としたものである。
【０００４】
この構成によれば、乾燥容器５７内部の生ごみから排出される臭気成分は、バーナ５０の燃焼火炎により臭い空気燃焼室５１にて加熱分解され、加熱分解されなかった臭気成分も、バーナ５０の燃焼熱にて活性化した脱臭触媒５２により、酸化分解されてほとんど臭気成分が無い空気として排気筒５４から外部に放出されることになる。
【０００５】
また、脱臭触媒５２の下流に配置した熱交換器５３も加熱されることから、新気導入ファン５８により導入された外部の空気は、熱交換器５３を通過する間に高温空気となり、乾燥容器５７内に入り生ごみを加熱乾燥する。このように乾燥容器５７内では、内部を高温空気が拡散するため効率よく生ごみを乾燥でき、さらに、生ごみの乾燥時に発生する臭気成分も臭い空気燃焼室５１及び脱臭触媒５２にて分解されるため、臭気の少ない生ごみ乾燥機を供給できることになる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、係る生ごみ処理機において、生ごみの乾燥効率を向上させて乾燥時間を短縮するには乾燥容器に流入させる熱量を増加しなければならない。この熱量を増加させるには、熱交換器を通過する風量を一定にしたまま乾燥容器に導入する空気の温度上げるか、または導入する空気の温度を一定にしたまま熱交換器を通過する風量を上げるか、さらには温度と風量の両方を上げることにより可能となる。
【０００７】
しかし、空気の温度を上げると乾燥容器内の生ごみが焦げ付き、乾燥容器内壁や撹拌部にこびり付いてしまうばかりか、可燃物が生ごみに混じっていた場合には発火する可能性があるため、安易に空気の温度を上げることができないといった問題があり、そのため、乾燥容器に流入させる熱量を増加させるには、もっぱら風量を増加させる方法が取られているのが現状である。
【０００８】
しかしながら、従来の生ごみ処理機の構成において、乾燥容器に導入する空気の風量を増加させると、臭い空気燃焼室及び脱臭触媒を通過する空気の量も同時に増加するため、臭い空気燃焼室と脱臭触媒の温度低下を招き、臭気成分の分解が促進されず外部に臭気成分が放出されることになる。さらに、脱臭触媒を通過する風量が多いため、脱臭触媒の脱臭性能が低下するなどの問題があった。
【０００９】
また、新気導入ファンにより外部の空気を強制的に導入しているため、乾燥容器内部等は正圧状態となり、生ごみ処理機における部品の接続部等のシール性が悪いとその部分から臭気成分が外部に漏れだし、この臭気成分により使用者や周りの環境に悪影響を及ぼしたり、さらにはシール性を確実なものにするためにシール性の高い部品を使用しなければならず、結局部品コストの高い生ごみ処理機となっていた。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためのもので、生ごみを乾燥するための熱量を安定して供給できるため、生ごみを効率良く乾燥でき乾燥時間も短縮できるとともに、生ごみ処理機内部から臭気成分が漏れることを防止でき、さらに、臭気成分を確実に分解できる生ごみ処理機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
係る目的を達成するために本発明は、生ごみを乾燥する乾燥容器と、液体燃料を燃焼させ燃焼熱を生成するバーナと、前記バーナの下流に設け前記乾燥容器から排出する臭い空気を前記バーナの燃焼火炎にて加熱分解する臭い空気燃焼室と、前記臭い空気燃焼室の下流に設けた脱臭触媒と、前記脱臭触媒を通過した臭い処理空気を外部に排出する排気筒と、該排気筒と前記脱臭触媒とに一方の通路を連通しバーナの燃焼熱により空気を加熱する直交熱交換器と、前記乾燥容器内部の空気を循環させる内部空気循環手段と、外部の空気を前記乾燥容器に導入する新気導入口を備え、前記内部空気循環手段を前記直交熱交換器の他方の通路に連通させ、前記乾燥容器内部の空気を加熱昇温させながら循環させるとともに、前記乾燥容器と前記臭い空気燃焼室とを臭い空気吸引手段を介して連通させる構成とした生ごみ処理機に係わるものである。
【００１２】
また、生ごみを乾燥する乾燥容器と、液体燃料を燃焼させ燃焼熱を生成するバーナと、前記バーナの下流に設け前記乾燥容器から排出する臭い空気を前記バーナの燃焼火炎にて加熱分解する臭い空気燃焼室と、前記臭い空気燃焼室の下流に設けた脱臭触媒と、前記脱臭触媒を通過した臭い処理空気を外部に排出する排気筒と、該排気筒と前記脱臭触媒とに一方の通路を連通しバーナの燃焼熱により空気を加熱する直交熱交換器と第２の直交熱交換器と、前記乾燥容器内部の空気を循環させる内部空気循環手段と、外部の空気を前記乾燥容器に導入する新気導入手段を備え、前記内部空気循環手段を前記直交熱交換器の他方の通路に連通させ、前記乾燥容器内部の空気を加熱昇温させながら循環させるとともに、前記新気導入手段を前記第２の直交熱交換器の他方の通路に連通させ前記乾燥容器内部に加熱昇温した空気を導入し、さらに前記乾燥容器と前記臭い空気燃焼室とを臭い空気吸引手段を介して連通させる構成とした生ごみ処理機に係わるものである。
【発明の実施の形態】
【００１３】
係る構成とすれば、乾燥容器へ流入させる熱量を増加させる場合、乾燥容器に導入する高温空気の温度を内部の生ごみが焦げない程度の温度に保ちながら、内部空気循環手段により直交熱交換器に送られる内部空気の風量を増加させればよく、さらに、直交熱交換器を通過する乾燥容器内部の循環空気量を増加させても、臭い空気燃焼室及び脱臭触媒を通過する風量は全く影響を受けないことから、臭い空気吸引手段が吸引する臭い空気の量を最小限に設定することにより、臭い燃焼室及び脱臭触媒の温度を低下させることが無く、乾燥効率の向上による乾燥時間の短縮と、乾燥容器内の生ごみから発生する臭気成分の確実な分解との両立が可能となる。
【００１４】
また、臭い空気吸引手段が乾燥容器内部の臭い空気を吸引することにより、乾燥容器内部が負圧となっているから、乾燥容器のシール部に大きなコストをかけなくても乾燥容器からの臭気成分の漏洩を防止できる。
【００１５】
さらに、新気導入手段を第２の直交熱交換器に連通させ、乾燥容器内部に導入する空気を加熱昇温することから、生ごみを乾燥するための熱量をさらに乾燥容器内の生ごみに十分供給できるので、生ごみの乾燥時間をさらに短縮することができる。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図１から図４をもとに説明する。まず図１，図２より、１は生ごみを乾燥する乾燥容器、２は生ごみを乾燥するために必要な燃焼熱を生成するバーナ部、３は乾燥容器１から排出される臭気成分をバーナ部２の燃焼火炎にて加熱分解する臭い空気燃焼室である。４はバーナ部２の燃焼熱により活性化し臭気成分を酸化分解する脱臭触媒であり、この脱臭触媒４の下流に直交熱交換器５を配設している。６は乾燥処理した生ごみを排出する排出部である。
【００１７】
乾燥容器１は上部に開閉自在の投入蓋７を有する他、循環空気流入口８、循環空気吸入口９、臭い空気排出口１０、および外部より空気を導入するための新気流入口１１の各々を有している。そして循環空気流入口８は高温空気ダクト１２を介して直交熱交換器５と連通しており、また、循環空気吸入口９の外部には循環ファン１３を配設し、該循環ファン１３を介して循環空気吸入口９と循環ダクト１４を連通するとともに、該循環ダクト１４は直交熱交換器５と連通している。
【００１８】
つまり、循環空気吸入口９、循環ファン１３、循環ダクト１４、高温空気ダクト１２、循環空気流入口８、から構成された内部空気循環手段１５が直交熱交換器５と乾燥容器１に連通して空気循環経路を構成している。また、１７は臭い空気吸引手段１６として乾燥容器１から臭い空気を吸引し臭い空気燃焼室３へ送風する臭い空気吸引ファンであり、１９は新気流入口１１と連通する新気導入口である。
【００１９】
一方、図３に示すように直交熱交換器５の一方の経路は脱臭触媒４と排気筒１８に連通しており（斜線の矢印）、バーナ部２の燃焼熱により前述した空気循環経路を循環する空気（白抜き矢印）を加熱昇温する構成となっている。また、乾燥容器１の底部付近には固定刃２０と、排出部６から離れた側に逆羽根部２１を設けた粉砕・撹拌手段としてスクリュー羽根２２が内設され、外部にスクリュー羽根２２駆動用の撹拌モータ２３を配設している。
【００２０】
バーナ部２は図４に示すように、燃焼ファン２４、バーナ２５、バーナ２５に燃料の気化ガスを噴出供給する気化器２６からなり、臭い空気燃焼室３は臭い空気ダクト２７を介して乾燥容器１に設けられた臭い空気排出口１０と臭い空気吸引ファン１７とに連通している。また、バーナ２５は二次空気噴出用の二次空気孔２８を多数穿設した二次空気噴出板２９が火口３０の両側に対向立設し、さらに、臭い空気燃焼室３は、臭い空気ダクト２７と連通する周縁通路３１を外方に備えた二重構造をなし、その内外は対向壁面の下側に多数穿設された臭い空気噴出孔３２を介して連通している。
【００２１】
次に上記構成における動作を説明する。投入蓋７を開けて生ごみを投入し運転操作を行うと、気化器２６を予熱する等の燃焼準備に入る。予熱が完了すると、図示しない送油ポンプが始動して気化器２６に灯油が流入し、加熱気化した気化ガスがバーナ２５に噴出する。その一方で燃焼ファン２４も低回転始動し一次空気がバーナ２５に流入する。
【００２２】
よって、気化ガスと一次空気の予混合気が火口３０より噴出し、図示しない着火装置により着火し燃焼開始となる。さらに燃焼火炎に二次空気噴出板２９から二次空気が強制的に供給されて完全燃焼する。そして、この燃焼排ガスの燃焼熱は、臭い空気燃焼室３、脱臭触媒４、直交熱交換器５を加熱した後、排気筒１８と連通した排気ファン１７により外部に排気される。
【００２３】
また、燃焼開始と相前後して撹拌モータ２３が駆動するため、乾燥容器１内の生ごみはスクリュー羽根２２と固定刃２０により撹拌・粉砕され、表面積の大きい生ごみとなる。さらに撹拌・粉砕時において、撹拌モータ２３は正逆回転するので、乾燥容器１内の生ごみは広がり状態と逆羽根部２１により積み上げられた状態とを繰り返すことになる。
【００２４】
一方、燃焼開始とほぼ同時に循環ファン１３が始動するため、乾燥容器１内の空気は循環空気吸入口９より循環ダクト１４に流入して直交熱交換器５に送られる。そして、直交熱交換器５を通過する間に燃焼排ガスの燃焼熱と熱交換して高温空気となり、高温空気ダクト１２を経て乾燥容器１に入り、粉砕・撹拌されて表面積の拡大した生ごみを効率よく乾燥することになる。この時、循環ファン１３が直交熱交換器５に送る風量は、乾燥効率を上げるために十分な熱量を確保するよう設定されている。
【００２５】
一方、臭い空気吸引ファン１７が強制的に乾燥容器１内部の臭い空気を臭い空気排出口１０を介して吸引することから、乾燥容器１内部は負圧となり、乾燥容器１の新気流入口１１に新気導入口１９から外部の空気が導入され、生ごみより水蒸気を奪い高湿の臭い空気となる。
【００２６】
そして、臭い空気吸引ファン１７によって臭い空気燃焼室３に噴出された臭い空気の臭気成分は、燃焼熱によって加熱分解される。さらに、臭い空気燃焼室３で加熱分解されずに残った臭気成分は、臭い空気燃焼室３下流の脱臭触媒４に流入し完全に酸化分解されることになる。この時、臭い空気吸引ファン１７によって臭い空気燃焼室３に送られる臭い空気の量は最小限に設定して臭い空気燃焼室３及び脱臭触媒４の温度低下を抑えているから、臭い空気を効率よく処理することができる。
【００２７】
さらに、臭い空気吸引ファン１７が乾燥容器１内の臭い空気を吸引することから、乾燥容器１内部は負圧となっているため、乾燥容器１のシール部より臭気成分が外部に漏れ出すことを防止できる。
【００２８】
このように本実施例の生ごみ処理機は、乾燥効率を上げ乾燥時間の短縮をはかっても、臭い空気燃焼室３及び脱臭触媒４の温度低下を防ぐことができるので、臭気成分の確実な分解処理ができるものである。さらに、乾燥容器１内を負圧にすることでシール部等からの臭気成分の漏れを確実に防止することができるのである。
【００２９】
（実施例２）次に第２の実施例を図５を用いて説明する。なお、上記実施例１と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。３３は直交熱交換器５の下流に配設され、排気ダクト３４と排気筒１８と一方の通路を連通する第２の直交熱交換器、さらに、第２の直交熱交換器３３の他方の通路は、外部の空気を導入する新気導入口１９と乾燥容器１に配設された新気流入口１１と新気導入ダクト３５から構成された新気導入手段３６と連通している。つまり、新気導入口１９から外部より導入される空気は第２の直交熱交換器３３を通過して乾燥容器１に導入される構成となっている。
【００３０】
上記構成における動作を説明する。臭い空気燃焼室３、脱臭触媒４、直交熱交換器５、さらには第２の直交熱交換器３３は、バーナ２５の燃焼排ガスの燃焼熱により加熱され、燃焼排ガスは排気筒１８により外部に排気される。
【００３１】
ここで、臭い空気吸引ファン１７が乾燥容器１内の臭い空気を吸引することから、乾燥容器１内部は負圧となり、新気導入口１９からは外部の空気が導入されることになる。そして、この空気は第２の直交熱交換器３３にてバーナ２５の燃焼熱と熱交換して高温空気となり乾燥容器１内に導入されるため、生ごみを乾燥するための熱量を乾燥容器１内の生ごみにさらに十分供給することができる。したがって、生ごみの乾燥が一層促進され乾燥時間をさらに短縮できる。また、乾燥容器１内部は負圧となっているため、乾燥容器１のシール部より臭気成分が外部に漏れ出すことを防止できる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は上述のような構成にしたので、乾燥容器へ流入させる熱量を増加させる場合、乾燥容器に導入する高温空気の温度を内部の生ごみが焦げない程度の温度に保ちながら、内部空気循環手段により直交熱交換器に送られる内部空気の風量を増加させればよく、さらに、直交熱交換器を通過する乾燥容器内部の循環空気量を増加させても臭い空気燃焼室及び脱臭触媒を通過する風量は全く影響を受けないことから、臭い空気吸引手段が吸引する臭い空気の量を最小限に設定することにより、臭い燃焼室及び脱臭触媒の温度を低下させることが無くなり臭気成分の確実な分解処理が可能となる。また、臭い空気吸引手段が乾燥容器内の臭い空気を吸引するから、乾燥容器内は負圧に保たれるので、乾燥容器のシール部からの臭気成分の漏れを確実に防止できる。したがって、乾燥効率の向上による乾燥時間の短縮と、臭い空気燃焼室及び脱臭触媒の温度を下げないことによる脱臭性能の確保と、乾燥容器の接合部等からの臭気成分の漏洩防止が、同時に達成できる生ごみ処理機となる。
【００３３】
また、新気導入手段を第２の直交熱交換器に連通させ、乾燥容器内部に導入する空気を加熱昇温することから、生ごみを乾燥するための熱量をさらに乾燥容器内に十分供給できるので、脱臭性能の確保と乾燥容器のシール部等からの臭気成分の漏洩防止を保った上で、更なる乾燥時間の短縮がはかれる生ごみ処理機となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す生ごみ処理機の側面の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す生ごみ処理機の正面の構成図である。
【図３】本発明の実施例の直交熱交換器の概略を示す傾斜図である。
【図４】本発明の実施例のバーナ部、臭い空気燃焼室、脱臭触媒及び直交熱交換器の構成図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す生ごみ処理機の側面の構成図である。
【図６】従来の実施例を示す生ごみ処理機の側面の構成図である。
【符号の説明】
１  乾燥容器
３  臭い空気燃焼室
４  脱臭触媒
５  直交熱交換器
１５  内部空気循環手段
１６  臭い空気吸引手段
１８  排気筒
１９  新気導入口
２５  バーナ
３３  第２の直交熱交換器
３６  新気導入手段
【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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