(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入される生ごみ等の有機物を分解処理する処理槽と、
前記処理槽からの排気ガスを脱臭する脱臭装置を介して排気ガスを外部に排出する第１の排気通路と、
前記処理槽からの排気ガスを排気口から直接外部に排出する第２の排気通路と、
前記第１の排気通路と第２の排気通路を切り替える切替手段とを備えると共に、
前記脱臭装置として、上流側に配置されて排気ガスを加熱するヒータと、その下流側に配置されて加熱された排気ガスを通すことにより脱臭する触媒とを備えたことを特徴とする有機物処理装置。
【請求項２】
前記切替手段として、操作部を有する切替弁を備えたことを特徴とする請求項１記載の有機物処理装置。
【請求項３】
前記切替手段として、切替弁と当該切替弁を駆動するモータとを備えたことを特徴とする請求項１記載の有機物処理装置。
【請求項４】
前記切替弁を第１の排気通路に切り替えてから通常の生ごみ処理において悪臭が発生する所定時間の経過後に、切替弁を第２の排気通路に切り替える制御手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の有機物処理装置。
【請求項５】
前記処理槽からの排気ガスの臭いを検出する臭い検出手段を備え、
前記切替手段として、切替弁と当該切替弁を駆動する駆動手段とを備え、
前記臭い検出手段の検出結果に基づき前記駆動手段を作動させて切替弁を駆動するようにしたことを特徴とする請求項１記載の有機物処理装置。
【請求項６】
前記切替手段として、切替弁と前記ヒータの発熱に応じて前記切替弁を駆動する形状記憶合金で形成された形状記憶バネとを備えたことを特徴とする請求項１記載の有機物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、生ごみ等の有機物を分解処理する有機物処理装置に係わり、特に有機物の分解処理時に発生する悪臭を含んだ排気ガスを脱臭する脱臭装置を備えた有機物処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排気ガス中の悪臭を脱臭する脱臭装置を備えたものとしては、例えば特開平１０−２９６２１６号公報（Ｂ０９Ｂ  ３／００）等に開示されているように、処理槽からの排気ガスの排気通路に、ヒータと触媒を用いて排気ガスを脱臭する脱臭装置を備えた生ごみ処理装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来装置においては、脱臭を必要としないとき（無脱臭時）にも、同じ排気通路を用い、ヒータをオフにした脱臭装置を通って処理槽内の排気ガスが排出されている。上記排気通路には、ヒータ及び触媒が配置されているため、圧力損失が大きく、従って、無脱臭時の排気風量を十分に確保できない課題があった。また、冷えた脱臭装置内を排気ガスが通ることにより結露が生じたり、乾燥した担体や有機物の微粉が排気ガスに混じって通ることにより、触媒が目詰まりしやすくなり、これらは脱臭装置の寿命を短くする原因となる。
【０００４】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、無脱臭時の排気風量を十分に確保でき、また脱臭装置の長寿命化を図ることができる有機物処理装置を提供することを主目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本願発明は、投入される生ごみ等の有機物を分解処理する処理槽と、前記処理槽からの排気ガスを脱臭する脱臭装置を介して排気ガスを外部に排出する第１の排気通路と、前記処理槽からの排気ガスを排気口から直接外部に排出する第２の排気通路と、前記第１の排気通路と第２の排気通路を切り替える切替手段とを備えると共に、前記脱臭装置として、上流側に配置されて排気ガスを加熱するヒータと、その下流側に配置されて加熱された排気ガスを通すことにより脱臭する触媒とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記切替手段として、操作部を有する切替弁を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記切替手段として、切替弁と当該切替弁を駆動するモータとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記切替弁を第１の排気通路に切り替えてから通常の生ごみ処理において悪臭が発生する所定時間の経過後に、切替弁を第２の排気通路に切り替える制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、前記処理槽からの排気ガスの臭いを検出する臭い検出手段を備え、前記切替手段として、切替弁と当該切替弁を駆動する駆動手段とを備え、前記臭い検出手段の検出結果に基づき前記駆動手段を作動させて切替弁を駆動するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記切替手段として、切替弁と前記ヒータの発熱に応じて前記切替弁を駆動する形状記憶合金で形成された形状記憶バネとを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本願発明の第１の実施形態に係る有機物処理装置の背面側要部断面図、図２は無脱臭時の上面側要部断面図、図３は脱臭時の上面側要部断面図、図４は切替弁の拡大斜視図、図５は図３のＡ−Ａ断面図である。
【００１４】
この有機物処理装置は、微生物の担体（おが屑等の木質細片）を収納し、生ごみ等の有機物が投入される上面開口の処理槽１が上下２部品からなる外装ケース２内に収容されて構成されている。
【００１５】
上記外装ケース２の上面は、処理槽１の上面開口３に対応して開口し、微生物担体や生ごみ等を投入するための投入口４が形成され、この投入口４上方には、ヒンジ等により開閉自在に構成された上蓋５が設けられている。
【００１６】
上記処理槽１内には、前後壁間に、複数の攪拌翼６を備えた攪拌軸７が正逆回転可能に設けられている。この攪拌軸７は両端側が処理槽１前後壁の軸受８，９によって支持されると共に、後壁側の軸端１０が減速機構１１を介して攪拌用モータの回転軸１２に連結され、攪拌用モータの回転が減速されて伝達され、回転駆動されるようになっている。
【００１７】
上記処理槽１の上部後壁には、多数の排気孔１３が形成されており、その下流側に排気ファン１４が取り付けられている。また、この排気ファン１４の下流側には、後述する脱臭装置が取り付けられた第１の排気通路１５と、排気ガスを直接外部に排出する第２の排気通路１６とを手動で切り替え可能な切替弁１７が設けられている。
【００１８】
上記第１の排気通路１５に取り付けられた脱臭装置１８は、上流側にＵ字状のヒータ１９が配置され、その下流側にセラミックでハニカム構造に形成された触媒２０が配置され、それらが耐熱、耐食性を有するステンレス等の金属筒状体２１内に収納されている。これにより、流入する排気ガスがヒータ１９によって加熱され、この加熱された排気ガスが触媒２０を通ることにより触媒２０が加熱されて、排気ガスに含まれる悪臭成分の分解反応が促進されるようになっている。
【００１９】
上記脱臭装置１８の出口側には、成型の容易な樹脂で形成されたエアガイド２２が連結され、このエアガイド２２が外装ケース２背面側下部に開口する排気口２３に連結されている。また、エアガイド２２の排気口２３側には、脱臭装置１８から排出される高温排気ガスの温度や臭いを希釈する（主に温度を下げる）ための希釈ファン２４が取り付けられており、脱臭装置１８の金属筒状体２１とエアガイド２２の連結部２５両側には、希釈用の外気を取り入れるための通風孔２６，２７が形成されている。
【００２０】
また、上記第２の排気通路１６は、排気ファン１４の背面側、すなわち外装ケース２の背面側に開口する排気口２８に連通している。
【００２１】
また、外装ケース２の底面側には、図５に示すように外気を取り入れる吸気口２９が形成されており、この吸気口２９から取り入れられた外気は、上記エアガイド２２及び脱臭装置１８と処理槽１との間の空間を通って、その上部の吸気孔３０（図２，図３参照）から処理槽１の上部側壁に形成された吸気孔３１を介して処理槽１内に取り込まれる。
【００２２】
一方、切替弁１７は図４に示すように、上記第１の排気通路１５と第２の排気通路１６の各流入口を開閉する断面円弧状の弁体１７ａと、その上部の扇形の中心に形成されて回動軸を兼ねる操作つまみ１７ｂとから構成されており、この操作つまみ１７ｂが外装ケース２上面に突出して、使用者が手動で操作することができるようになっている。
【００２３】
なお、処理槽１の底部には、図５に示すように、内部に収納された処理物（堆肥）の排出口３２が引出し式のシャッタ３３により開閉自在に覆って開設してあり、この排出口３２の下側の外装ケース２の底部には、前方に向けて傾斜する排出シュート３４が一体形成され、シャッタ３３を引き出すことにより、排出シュート３４を経て外装ケース２の前側に堆肥化した処理物を取り出すことができるようになっている。
【００２４】
さて、以上の構成において、本装置の使用開始時には、予め一定量の微生物担体（おが屑等の木質細片）を処理槽１内に投入しておく。そして、生ごみを処理するときは、上蓋５を開けて投入口４から処理槽１内に生ごみを投入し、上蓋５を閉じる。上蓋５を閉じると、これを図示しない検出手段が検出し、その出力に基づいてマイクロコンピュータ等から成る制御部が攪拌用モータ及び排気ファン１４に通電する。
【００２５】
攪拌用モータへの通電制御により、攪拌翼６が立設された攪拌軸７が間欠的に正逆回転して担体と生ごみを攪拌混合する。また、排気ファン１４への通電制御により、処理槽１内の水蒸気を含んだ空気（排気ガス）を図２に実線矢印で示すように流して排気口２８から直接外部に排出し、処理槽２内が高湿度状態となるのを防止する。また、処理槽１内の空気が外部に排出されるのに伴い、図５，図２に一点破線矢印で示すように、外装ケース２底部の吸気口２９、外装ケース２上部の吸気孔３０、側壁の吸気孔３１を介して処理槽１内に新鮮な外気を取り入れ、処理槽１内に微生物の活性化に必要な酸素を供給する。
【００２６】
このようにして、微生物が活性化して発酵処理が進むと、それに伴って悪臭が発生する。ここで、使用者が悪臭を感じて、切替弁１７のつまみ１７ｂを時計回りに操作して、切替弁１７を図３に示す状態に切り替えると、この切替弁１７の切替を図示しない検出手段が検出して、脱臭装置１８のヒータ１９に通電すると共に、希釈ファン２４に通電し、処理槽１からの排気ガスが脱臭装置１８のある第１の排気通路１５に流れるようになる。
【００２７】
脱臭装置１８のヒータ１９への通電により、上記のようにして第１の排気通路１５に排出された排気ガスが２５０〜３００℃の触媒反応温度に加熱されて触媒２０に供給される。触媒２０内に供給された高温の排気ガスは、触媒２０を同温度に加熱して、その触媒作用により促進された悪臭の酸化分解反応によって脱臭化されてゆき、触媒２０を通過する間にほぼ完全に無臭化される。無臭化された排気ガスは希釈ファン２４を介して約６０℃ぐらいの温度まで下げられて、外装ケース２背面側下部に設けられた排気口２３から外部に排出される。
【００２８】
このとき処理槽１内に取り込まれる外気は、高温化した脱臭装置１８の近傍を通って暖められるので、処理槽１内の温度が微生物の活性化に適した温度に維持され、発酵処理が促進する。このようにして、担体に培養される微生物により生ごみを二酸化炭素と水に分解して堆肥化する。臭いが気にならないほど少なくなれば、切替弁１７を図２の状態に戻して排気口２８から直接外部に排出するようにすることもできる。このときは、ヒータ１９及び希釈ファン２４は切替弁１７に連動してオフとなる。
【００２９】
以上のように本実施形態によれば、処理槽１からの排気ガスを脱臭する脱臭装置１８を介して排気ガスを外部に排出する第１の排気通路１５に加えて、処理槽１からの排気ガスを直接外部に排出する第２の排気通路１６を備え、操作つまみ１７ｂによる簡単な切替弁１７により切替可能としたので、臭いが気にならないほど少ないときには第２の排気通路１６から排気ガスを直接外部に排出することにより、圧力損失を少なくして、スムーズな排気が可能となり、生ごみの水分を速やかに気化させて排出することができる。
【００３０】
また、脱臭するか否かに係わらず排気ガスを常に脱臭装置のある排気通路を通す従来のものに比べて、ヒータがオフ状態の冷えた脱臭装置内での結露や、乾燥して飛散する微粉の混じった排気ガスが必要以上に触媒２０を通ることによる目詰まり等を防ぐことができ、脱臭装置１８の長寿命化を図ることができる。
【００３１】
図６は本願発明の第２の実施形態に係る有機物処理装置の背面側要部断面図、図７は無脱臭時の上面側要部断面図、図８は脱臭時の上面側要部断面図、図９は切替弁の拡大斜視図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。なお、他の図は前記実施形態と同様なものであるので、図示は省略する。
【００３２】
本実施形態では、切替弁１７をモータ４０で駆動するようにしている。すなわち、図９に示すように、切替弁１７は、その下部側に形成された扇形の中心部にモータ４０の回転軸４１が連結されて駆動されるようになっている。このモータ４０は、図示しない操作部の脱臭オン／オフボタン等を操作することにより、切替弁１７を図７又は図８に示す状態に駆動するようになっている。
【００３３】
このように構成しても、上記実施形態と同様な作用効果が得られると共に、切替弁１７の切替操作を確実に行うことができる。さらに、脱臭のオン／オフ操作がボタン等の簡単な操作で実現できるので、操作性が向上する。
【００３４】
また、上記において、切替弁１７を第１の排気通路１５に切り替えてから通常の生ごみ処理において悪臭が発生する所定時間経過後に、マイクロコンピュータ等から成る制御部によりモータ４０を制御して切替弁１７を第２の排気通路１６に切り替えるようにするとよい。
【００３５】
すなわち、脱臭運転後に、排気口２３から排出される空気の臭いが無くなっても、これが脱臭装置１８によるものであるのか、本当に処理槽１内の臭いが少なくなったのかの判断が、後述するような臭いセンサがない場合は困難であるため、通常の生ごみ処理において悪臭が発生する所定時間経過後に自動的に脱臭を止めることにより、電気代の無駄遣いを防止することができる。もし、臭いがまだあれば、再び脱臭運転を行えばよい。
【００３６】
図１０は本願発明の第３の実施形態に係る有機物処理装置の背面側要部断面図、図１１は無脱臭時の上面側要部断面図、図１２は脱臭時の上面側要部断面図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。なお、他の図は前記実施形態と同様なものであるので図示は省略する。
【００３７】
本実施形態では、排気孔１３の下流側に臭いセンサ４３を設けたものである。この臭いセンサ４３の出力は図示しないマクロコンピュータ等から成る制御部に入力され、制御部によりモータ４０が制御されて、切替弁１７が切り替えられる。
【００３８】
すなわち、排気ガスの臭いが予め設定したレベル以上になると、これを臭いセンサ４３が検知して切替弁１７がモータ４０により図１２に示した位置に回動し、排気ガスを脱臭装置１８がある第１の排気通路１５に流して脱臭を行なう。また、臭いのレベルが設定レベルより下がると、切替弁１７が図１１に示した位置に回動し、排気ガスは第２の排気通路１６から直接外部に排出される。
【００３９】
以上のように構成することにより、上記実施形態と同様な作用効果が得られると共に、無脱臭と脱臭運転の切り替えを自動で行うことができ、使用者が気付かずに不要な脱臭運転等が行われることがなくなるので、生ごみ処理の効率的な運転を行うことができる。
【００４０】
図１３は本願発明の第４の実施形態に係る有機物処理装置の背面側要部断面図、図１４は無脱臭時の上面側要部断面図、図１５は脱臭時の上面側要部断面図、図１６は切替弁の拡大斜視図であり、前記実施形態と同一符号は同一又は相当部分を示している。なお、他の図は前記実施形態と同様なものであるので図示は省略する。
【００４１】
本実施形態では、切替弁１７の駆動に形状記憶合金から成る形状記憶バネ４４と通常のコイルバネ４５を用いている。
【００４２】
すなわち、切替弁１７には、図１６に示すように、円弧状の弁体１７ａの下部側の扇形の中心部から下方に逆Ｔ字状の回動軸１７ｃが形成されており、そのレバー部両端に形状記憶バネ４４と通常のコイルバネ４５の一端を引っかける引掛孔１７ｄ，１７ｅが形成されている。各バネ４４，４５の他端側は脱臭装置１８の上方に形成された引掛孔４６ｄ，４６ｅに引っかけられる。
【００４３】
本実施形態では、図１４、図１５に示すように、切替弁１７の左側に第１の排気通路１５を開放する方向に付勢する形状記憶バネ４４が取り付けられ、右側に第２の排気通路１６を開放する方向に付勢する通常のコイルバネ４５が取り付けられる。上記形状記憶バネ４４は脱臭装置１８の上方に位置しており、設定温度（通常６０〜１００℃）を境に、伸縮を繰り返す。
【００４４】
すなわち、臭いセンサ４３の検知出力に基づき、無脱臭時には、脱臭装置１８のヒータ１９はオフ状態のため、形状記憶バネ４４は常温での状態、つまり伸びたままの状態で、切替弁１７はコイルバネ４５に引っ張られて図１４に示す位置に回動し、排気ガスは第２の排気通路１６から直接外部に排出される。
【００４５】
一方、脱臭時には、脱臭装置１８のヒータ１９が通電され、形状記憶バネ４４も徐々に暖められ、設定温度を超えると収縮し、形状記憶バネ４４の張力がコイルバネ４５に勝って、切替弁１７が図１５の位置に回動し、排気ガスが脱臭装置１８のある第１の排気通路１５に送られ、触媒２０により脱臭される。
【００４６】
なお、上記では、脱臭装置１８のヒータ１９が臭いセンサ４３の出力に基づきオン／オフされるようにしているが、使用者が手動でオン／オフするようにしても良い。
【００４７】
以上のように構成することにより、上記実施形態と同様な作用効果が得られると共に、元々備えられている脱臭装置１８のヒータ１９の熱を有効利用して切り替えることができる。また、ヒータ１９と切替弁１７との動作には熱伝導によるタイムラグが生じるので、ヒータ１９が設定温度に達してから排気ガスを脱臭装置１８に通すことができ、安定した脱臭を行うことができる。また、ヒータ１９が停止しても温度が下がるまでの間は脱臭装置１８に排気ガスが通されるので、ヒータ１９及び触媒２０を冷却する作用が有り、ヒータ１９及び触媒２０への送風が急に止まり、温度が急激に上昇することによる外装ケース２等の熱変形を防止することができ、形状記憶合金と脱臭装置１８の性質を有効利用して、効率的な生ごみ処理を行うことができる。
【００４８】
なお、上記各実施形態では、第１の排気通路１５と第２の排気通路１６を切り替える切替手段として切替弁１７を用いたが、例えば、上記各実施形態の場合において、第２の排気通路１６の排気口２８に空気圧により開閉する開閉弁を設け、脱臭時には希釈ファン２４のみを駆動して排気を行い、無脱臭時には排気ファン１４のみを駆動して排気を行なうようにすることも可能である。また、切替弁１７の切替駆動源としてモータ４０を用いたが、ソレノイド等により切替弁１７を駆動させる構成にしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、処理槽からの排気ガスを脱臭する脱臭装置を介して排気ガスを外部に排出する第１の排気通路と、処理槽からの排気ガスを排気口から直接外部に排出する第２の排気通路と、前記第１の排気通路と第２の排気通路を切り替える切替手段とを備えると共に、前記脱臭装置として、上流側に配置されて排気ガスを加熱するヒータと、その下流側に配置されて加熱された排気ガスを通すことにより脱臭する触媒とを備えたことにより、脱臭の必要のないときは排気ガスを第２の排気通路を介して排気口から直接外部に排出することにより、排気風量を十分に確保でき、処理槽内に投入される生ごみ等の有機物に含まれる水分を速やかに蒸発させることができる等の効果がある。また、このときには、第１の排気通路の脱臭装置には排気ガスが流れないので、結露や目詰まり等を防いで、脱臭装置の長寿命化を図ることができる。
【００５０】
また、前記切替手段として、操作部を有する切替弁を備えることにより、簡単な構成で確実に上記を実現することができる。
【００５１】
また、前記切替手段として、切替弁と当該切替弁を駆動するモータとを備えることにより、モータの正逆転を切り替える切替ボタン等による簡単な操作で、上記を実現することができ、操作性が向上する。
【００５３】
また、前記切替弁を第１の排気通路に切り替えてから通常の生ごみ処理において悪臭が発生する所定時間の経過後に、切替弁を第２の排気通路に切り替える制御手段を備えることにより、通常の生ごみ処理において悪臭が発生する所定時間経過後に自動的に脱臭を止めることで、電気代の無駄遣いを防止することができる。
【００５４】
さらに、処理槽からの排気ガスの臭いを検出する臭い検出手段を備え、前記切替手段として、切替弁と当該切替弁を駆動する駆動手段とを備えて、前記臭い検出手段の検出結果に基づき前記駆動手段を作動させて切替弁を駆動するようにすることにより、脱臭を行うか否かの切り替えを自動で行うことができ、使用者が気付かずに不要な脱臭運転等が行われることがなくなるので、生ごみ処理の効率的な運転を行うことができる。
【００５５】
また、前記切替手段として、切替弁と前記ヒータの発熱に応じて前記切替弁を駆動する形状記憶合金で形成された形状記憶バネとを備えることにより、ヒータの熱を有効利用して切替弁を自動で切り替えることができる。また、ヒータと切替弁との動作にタイムラグが生じるので、ヒータが正常に働いてから排気ガスを脱臭装置に通すことができ、またヒータが停止しても温度が下がるまでの間は脱臭装置に排気ガスが通されるので、ヒータ及び触媒の冷却作用が有り、形状記憶合金と脱臭装置の性質を有効利用して、効率的な処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係る有機物処理装置の背面側要部断面図。
【図２】同じく、無脱臭時の上面側要部断面図。
【図３】同じく、脱臭時の上面側要部断面図。
【図４】上記実施形態の切替弁の拡大斜視図。
【図５】上記図３のＡ−Ａ断面図。
【図６】本願発明の第２の実施形態に係る有機物処理装置の背面側要部断面図。
【図７】同じく、無脱臭時の上面側要部断面図。
【図８】同じく、脱臭時の上面側要部断面図。
【図９】上記実施形態の切替弁の拡大斜視図。
【図１０】本願発明の第３の実施形態に係る有機物処理装置の背面側要部断面図。
【図１１】同じく、無脱臭時の上面側要部断面図。
【図１２】同じく、脱臭時の上面側要部断面図。
【図１３】本願発明の第４の実施形態に係る有機物処理装置の背面側要部断面図。
【図１４】同じく、無脱臭時の上面側要部断面図。
【図１５】同じく、脱臭時の上面側要部断面図。
【図１６】上記実施形態の切替弁の拡大斜視図。
【符号の説明】
１  処理槽
２  外装ケース
５  上蓋
１３  排気孔
１４  排気ファン
１５  第１の排気通路
１６  第２の排気通路
１７  切替弁
１７ｂ  操作つまみ
１８  脱臭装置
１９  ヒータ
２０  触媒
２３，２８  排気口
２４  希釈ファン
４０  モータ
４３  臭いセンサ
４４  形状記憶バネ
４５  コイルバネ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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