(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を分解する微生物を培養する担体を収納して、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を外部に排出する排気通路と、該排気通路に配設されたヒータ及び触媒からなる脱臭装置と、前記排気通路の前記脱臭装置の下流側に配設されたモータ部とブレードからなるファンと、前記モータ部に配設されモータ部を駆動するモータ駆動回路が搭載された基板と、前記排気通路の一側からモータ部に向けて延設され、処理槽からの排気がモータ部に当たるのを遮ると共に、前記排気をファンのブレードに導く遮蔽板とを備えたことを特徴とする有機物処理装置。
【請求項２】
前記遮蔽板を、前記排気通路と略並行に配設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３】
前記脱臭装置と前記ファンとの間の排気通路に、外気を吸気する通気孔を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の有機物処理装置。
【請求項４】
前記排気通路を、前記処理槽近傍に配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の有機物処理装置。
【請求項５】
前記排気通路を断熱材で覆ったことを特徴とする請求項４記載の有機物処理装置。
【請求項６】
前記処理槽からの排気を、前記ヒータ面に向ける風向板を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５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、微生物分解処理方式により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、特にその排気脱臭機構の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の有機物処理装置は、処理槽内に、有機物を分解する微生物の担体（おが屑などの木質細片等）を収納しておいて、投入される生ごみ等の有機物を担体に培養される微生物により分解処理するものである。上記処理槽内を、有機物を分解する微生物の活性化に適した環境に維持するには、処理槽内の微生物担体と生ごみ等の有機物を定期的に攪拌混合し、処理槽内からの排気を排出して新鮮な空気を取り入れながら、処理槽内を加温して微生物の活性化に適した温度や含水率に維持する必要がある。
【０００３】
また、上記のような有機物分解処理の過程においては悪臭が発生することがあるが、この種の悪臭に対しては、ヒータ及び触媒からなる脱臭装置により脱臭され、ファンにより外部へ排出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ファンの中央のモータ部分にはモータ駆動回路を構成するＩＣや抵抗が搭載された基板が装着されているため、脱臭装置から排出される高温排気がファンに流れた際、モータ部分は高温排気に曝され、モータ部分に取り付けられた基板が温度上昇して劣化し寿命が短くなる問題がある。
【０００５】
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、脱臭装置から発生する熱により脱臭用のファンの寿命が短くなるのを防止できる有機物処理装置を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の手段は、有機物を分解する微生物を培養する担体を収納して、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を外部に排出する排気通路と、該排気通路に配設されたヒータ及び触媒からなる脱臭装置と、前記排気通路の前記脱臭装置の下流側に配設されたモータ部とブレードからなるファンと、前記モータ部を駆動するモータ駆動回路が搭載された基板と、前記排気通路に配設され処理槽からの排気が前記基板に当たるのを遮ると共に、前記排気をファンのブレードに導く遮蔽板とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記課題を解決するための第１の手段において、前記遮蔽板を、前記排気通路と略並行に配設することが好ましい。
【０００８】
上記課題を解決するための第１の手段において、前記脱臭装置と前記ファンとの間の排気通路に、外気を吸気する通気孔を備えることが好ましい。
【０００９】
上記課題を解決するための第１の手段において、前記排気通路を、前記処理槽近傍に配設することが好ましい。
【００１０】
上記課題を解決するための第１の手段において、前記排気通路を断熱材で覆うことが好ましい。
【００１１】
上記課題を解決するための第１の手段において、前記処理槽からの排気を、前記ヒータ面に向ける風向板を備えることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図１〜図１０を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態の有機物処理装置は、微生物の担体（おが屑などの木質細片）を収納して、生ごみ等の有機物が投入される上面開口の処理槽１が、外装ケース２内に収容されて構成されている。
【００１４】
上記処理槽１は、図７等に示すように、前後方向から見て下部側が後述する攪拌翼８の回転軌跡に合わせた円弧状を成す断面略Ｕ字状に形成され、上端部が外側に折り返されている。
【００１５】
また、外装ケース２は、処理槽１を載置すると共にその上面開口近くまで覆う下ケース３と、内面側下縁が処理槽１の開口上縁に密着載置され、外面側が下ケース３上縁に嵌合される上ケース４とから成っている。
【００１６】
上ケース４の上面は、処理槽１の上面開口５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６が形成され、この投入口６上方には、ヒンジ等により開閉自在に構成された蓋体７が設けられている。
【００１７】
上記処理槽１内には、前後壁間に、複数の攪拌翼８が立設された攪拌軸９が正逆回転自在に設けられている。この攪拌軸９は、両端側が処理槽１の前後壁に形成された軸受部１０，１１によって支持されると共に、後壁側の軸端１２が、図１に示すように大ギア１３ａ，中ギア１３ｂ，小ギア１３ｃ及び大プーリ１３ｄ，小プーリ１３ｅから成る減速駆動機構１３を介して正逆回転駆動する攪拌用モータ１４に連結され、攪拌用モータ１４の回転が減速されて伝達され、正逆回転駆動されるようになっている。
【００１８】
上記攪拌用モータ１４及び減速駆動機構１３を構成する中ギア１３ｂ，小ギア１３ｃ及び大プーリ１３ｄ等は、処理槽１の背面側に固定された金属製のフレーム１５に取り付けられており、攪拌用モータ１４は処理槽１の円弧状底面の一側空隙（デッドスペース）に配置されるように取り付けられている。また、上記駆動機構取付フレーム１５の下端部の左右両側は下方に伸ばされて水平に折り曲げられており、処理槽１を外装ケース２から取り出して立たせたときに接地する接地面１５ａ，１５ｂが形成されている。
【００１９】
上記減速駆動機構１３の上方には、マイクロコンピュータから成る制御部等が搭載された制御基板２０が取り付けられており、この制御基板２０に搭載された制御部により本装置の各部が制御される。また、この制御基板２０の上方には、本装置の運転モードの切替、脱臭のオン／オフ操作や状態表示を行う操作表示部２１が設けられている。
【００２０】
上記処理槽１の背面側を除く、前面と左右の側面には面状ヒータ３０が貼り付けられており、上記制御部により面状ヒータ３０に内装された図示しないサーミスタを用いて、処理槽１内を微生物の活性化に適する温度範囲内（約４０℃〜６０℃）に維持するように制御される。
【００２１】
また、図２等に示すように、処理槽１の底部外面には、後壁近くで前記攪拌軸９のほぼ真下，すなわち円弧状の最下部に位置するように、熱容量式の含水率センサ４０が取り付けられている。
【００２２】
一方、図４，図５に示すように、上ケース４の内側後壁には、排気フィルタ５０が装着される排気孔５１が形成されており、その下流側に直接排気用の排気ファン５２が取り付けられている。また、この排気ファン５２の下流側には、下述する脱臭装置６０が取り付けられた第１の排気通路Ａと、排気を直接外部に排出する第２の排気通路Ｂとを切り替えるモータ駆動の切替弁５３が設けられている。
【００２３】
上記第１の排気通路Ａに取り付けられた脱臭装置６０は、上流側に風向板６１を介して長円形に一巻きされて折り返された管状ヒータ（シーズヒータ）６２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酸化触媒６３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性フレーム６４内に収納され、さらに断熱材６５で覆われている。これにより、流入する排気がヒータ６２によって加熱され、この加熱された排気が触媒６３を通ることにより触媒６３が加熱されて、排気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。
【００２４】
上記風向板６１は、図８，図９に示すように、管状ヒータ６２の両上端側が固定される金属製の取付板６２ａに形成された開口６２ｂに取り付けられ、上方に開放する略コ字状に形成された金属製のものである。この風向板６１の両上端部には、外側に折り曲げられて前記取付板６２ａの開口６２ｂ縁に引っ掛かる引っ掛け片６１ａが形成されると共に、底板６１ｂには排気流を管状ヒータ６２の中央部分に流す開口６１ｃが形成されている。また、底板６１ｂの両側の開放端は斜め下方に向けて折り曲げられて、両側の開口６１ｄから流出する排気流を管状ヒータ６２の両側部分に向ける傾斜片６１ｅが形成されている。
【００２５】
上記構成により、第１の排気通路Ａを流れる排気流は、管状ヒータ６２の取付板６２ａに形成された開口６２ｂから風向板６１に流れ込み、その一部が底板６１ｂに形成された開口６１ｃから第１の排気通路Ａの中央部に向けられ、残りが両側の開口６１ｄから傾斜片６１ｅに案内されて、第１の排気通路Ａの両側下方に向けられる。従って、排気流は長円形の管状ヒータ６２の中央部分と両側部分のヒータ面に接触し易くなり、効率よく加熱される。また、金属製の風向板６１自体も、管状ヒータ６２からの輻射熱や金属製の取付板６２ａを介した熱伝導により加熱されるので、排気流は風向板６１を通過する際に風向板６１から熱を奪い、さらに効率よく加熱される。
【００２６】
一方、上記脱臭装置６０の出口側は、下ケース３の背面側下部に開口する排気口６６に連結されている。また、この排気口６６側には、処理槽１からの排気を吸引すると共に脱臭装置６０から排出される高温排気を通気孔６７から流入する外気で希釈するための希釈ファン６８が取り付けられている。そして、希釈ファン６８の上流側には、脱臭装置６０から排出される高温排気が希釈ファン６８の中央のモータ部６８ａに当たるのを遮る遮蔽板６９が取り付けられている。希釈ファン６８のモータ部６８ａの裏面側には、モータ駆動回路を構成するＩＣや抵抗が搭載された基板６８ｂが装着されている。
【００２７】
このように構成することにより、希釈ファン６８のモータ部６８ａ裏面側に装着された基板６８ｂの温度上昇を抑えることができるので、基板の劣化を防いで、長寿命化を図ることができる。
【００２８】
また、図３〜図５に示すように、上記管状ヒータ６２の上方に位置して、サーミスタ６２ｃと温度ヒューズ６２ｄが配置されている。サーミスタ６２ｃは、管状ヒータ６２の上方の温度を検知して、検知温度が所定値以上となったときに前記制御基板２０上に搭載された制御部により管状ヒータ６２への通電を停止するために設けられたものである。また、温度ヒューズ６２ｄは、管状ヒータ６２への給電線に直列に接続されていて、管状ヒータ６２の上方の温度が上記サーミスタ６２ｃの設定温度より高い一定値以上となったときに溶断して管状ヒータ６２への通電を遮断するものである。
【００２９】
上記のようなサーミスタ６２ｃと温度ヒューズ６２ｄを備えたのは、脱臭排気用の希釈ファン６８の故障等により脱臭装置６０内の排気風の流れが停止したりすると、管状ヒータ６２の温度上昇により周囲の樹脂部品が熱変形したりする虞があるので、これを防ぐためである。例えば、何らかの障害物により排気口６６が塞がれて希釈ファン６８による風量が低下した場合、管状ヒータ６２を通る排気風も低下するので温度が設計温度を超えて上昇するが、これをサーミスタ６２ｃで検知して管状ヒータ６２への通電を停止することにより、周囲の樹脂部品が熱変形したりするのを防ぐことができる。この場合は、管状ヒータ６８への通電停止から時間が経過したり、排気口６６を塞いでいた障害物が取り除かれて、希釈ファン６８による風量が回復すると、サーミスタ６２ｃの検知温度も低下するので、管状ヒータ６２への通電が再開される。一方、故障等により希釈ファン６８が回らなくなると、管状ヒータ６２への排気風も流れなくなるので、急激に温度が上昇し、サーミスタ６２ｃの設定温度を越えた一定温度まで達すると、温度ヒューズ６２ｄが溶断して管状ヒータ６２への通電を遮断する。これにより、故障の際にも周囲の樹脂部品が熱変形したりするのを確実に防ぐことができる。
【００３０】
また、上記脱臭装置６０と希釈ファン６８から成る排気脱臭機構は、前述した攪拌用モータ１５が取り付けられた側とは反対側の処理槽１背面に取り付けられており、希釈ファン６８の一部は図６等に示すように処理槽１の円弧状底面の他側空隙まで達している。これにより、全体としての重量バランスが保たれるようになっている。
【００３１】
また、上記脱臭装置６０は、断熱材６５を介して処理槽１背面に取り付けられており、管状ヒータ６２による加熱温度（２５０℃以上）を面状ヒータ３０の制御温度（８０℃〜９０℃）近傍まで断熱して処理槽１を加温するように構成されている。
【００３２】
一方、前記第２の排気通路Ｂは、直接排気用の排気ファン５２の背面側、すなわち外装ケース２の背面側に下方に向けて開口する排気口７０に切替弁５３を介して連通するように構成されている。
【００３３】
また、下ケース３の底面側には、外気を取り入れる吸気口７１が形成されており、この吸気口７１や下ケース３と上ケース４との隙間から取り入れられた外気は、外装ケース２と処理槽１との間の隙間を通って、処理槽１の上部に形成された吸気孔７２を介して処理槽１内に取り込まれる。
【００３４】
また、処理槽１の底部から前面下部にわたって、内部に収納された処理物（堆肥）の排出口８０が引出し式のシャッタ８１により開閉自在に形成されている。上記排出口８０の下側には、前方に向けて傾斜する取り出し用ガイド８２が取り付けられ、シャッタ８１を引き出すことにより、ガイド８２を経て下ケース３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。
【００３５】
上記取り出し用ガイド８２は、処理槽１の上記排出口８０外縁に取り付けられ、下ケース３の前面下部側に取り出し口８３を形成すると共に、取り出し口８３の下端部は処理槽１を外装ケース２から取り出して立たせたときに接地する接地部８４となり、上部側は処理槽１の排出口８０前縁を補強する補強枠８５となる。この取り出し口８３は、通常は取り出し口蓋８６で閉鎖されて見えないようになっている。
【００３６】
さて、以上の構成において、本装置の使用時には、予め一定量の微生物担体を処理槽１内に投入しておく。そして、生ごみ等の有機物を処理するときは、蓋体７を開けて投入口６から処理槽１内に生ごみ等の有機物を投入して蓋体７を閉じる。蓋体７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制御基板２０上に実装された制御部が面状ヒータ３０、攪拌用モータ１４及び排気ファン５２等への通電制御を開始する。
【００３７】
攪拌用モータ１４への通電制御により、攪拌翼８が立設された攪拌軸９が間欠的に（例えば３０分周期で１分間ずつ）正逆回転して担体と有機物とを攪拌混合すると共に、面状ヒータ３０への通電制御により処理槽１内の温度を微生物の活性化に最適な範囲に維持して、担体に培養される微生物により有機物を二酸化炭素と水に分解して堆肥化する。
【００３８】
また、排気ファン５２への通電制御により、図４に示すように、処理槽１内の湿った空気を直接排気の第２の排気通路Ｂを通して排気口７０より外部へ排出し、処理槽１内が高湿度状態となるのを防止すると共に、処理槽１内の空気が外部に排出されるのに伴い、下ケース３の底部に形成した吸気口７１等から外装ケース２内に新鮮な外気を取り入れ、処理槽１上部に形成された吸気孔７２から処理槽１内に微生物の活性化に必要な酸素を供給する。
【００３９】
一方、処理槽１からの直接排気により排出される排気の臭いが気になるときには、操作表示部２１に設けられた脱臭ボタンをオンにする。脱臭ボタンがオンになると、制御部により、排気ファン５２への通電が停止されると共に、図５に示すように、切替弁５３が直接排気の第２の排気通路Ｂを閉じ、脱臭排気の第１の排気通路Ａを開くように切り替えられ、脱臭装置６０のヒータ６２に通電すると共に、希釈ファン６８に通電し、処理槽１からの排気が脱臭装置６０のある第１の排気通路Ａに流れるようになる。これにより、外部に悪臭が排出されるのを防ぐことができる。
【００４０】
ところで、上記のような排気における風量は、処理槽１の底部外面に取り付けられた熱容量式の含水率センサ４０によって検出される処理槽１内の含水率に応じて調整される。すなわち、含水率が高いときは風量を大に設定し、水分の蒸発排出を促進させて含水率を下げるようにし、含水率が低いときは風量を小に設定し、水分の蒸発排出を抑えて含水率を上げるように制御される。
【００４１】
しかしながら、上記のような制御を行っても、脱臭排気を行うと触媒６３を通過するため流路抵抗が大きくなって、風量が設定した風量より低下してしまい、含水率が低くない時の含水率の調整がうまくいかなくなる。
【００４２】
そこで、本実施形態においては、含水率センサ４０によって検出される含水率が低くない場合に限って、図１０に示すように、脱臭のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）に応じて、面状ヒータ３０の設定温度を変化させるようにしている。すなわち、脱臭オン時には、面状ヒータ３０の設定温度を通常より所定値だけ高く設定し、脱臭オフ時には、面状ヒータ３０の設定温度を上記より低くし通常の値に戻すようにしている。なお、このような制御を含水率が低くない場合に限って行うのは、含水率が低いときに上記のような制御を行うと、蒸発を促進させる方向に制御されて含水率がさらに低下してしまうので、これを防ぐためである。
【００４３】
以上のように制御することにより、脱臭オン時には排気風量が低下するが、処理槽１内の温度をその分高くして、飽和水蒸気量を上昇させることにより、少ない風量で多くの水分を蒸発させて排出することができるため、含水率を最適な値に保つことができる。
【００４４】
なお、上記実施形態では、風向板６１を図８，図９に示すように形成したが、本願発明はこれに限らず、例えば図１１に示すように、底板６１ｂを上方に円弧状に曲げることにより、両側の開口６１ｄから流出する排気流を管状ヒータ６２の両側部分に向けるように形成しても良く、この場合、前記実施形態のような傾斜片６１ｅが不要となる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の請求項１の構成によると、遮蔽板により、ヒータで加熱された排気が基板に当たるのを防止できると共に、排気をファンのブレードに導くことができ、基板の温度上昇による劣化を防いで、ファンの長寿命化を図ることができると共に、触媒による排気風量の低下を抑制することができる等の効果を奏する。
【００４６】
本発明の請求項２の構成によると、排気通路内を流れる排気の抵抗を少なくすることができ、触媒による排気風量の低下を確実に抑制することができる等の効果を奏する。
【００４７】
本発明の請求項３の構成によると、脱臭装置とファンとの間の排気通路に、外気を吸気する通気孔を備えたことにより、脱臭装置から排出される高温排気を通気孔から流入する空気で希釈することができるため、基板の温度上昇を抑えることができると共に、排気通路からの排気の温度を効率よく低下させることができる等の効果を奏する。
【００４８】
本発明の請求項４の構成によると、排気通路を、処理槽近傍に配設したことにより、脱臭装置の排熱を処理槽の加熱に利用することができ、処理槽の加熱手段の出力を低下させることができる等の効果を奏する。
【００４９】
本発明の請求項５の構成によると、排気通路を断熱材で覆ったことにより、排気通路内を通過する排気の温度低下を防止することができると共に、処理槽が高温にさらされるのを防いで処理槽の熱変形を防止することができる等の効果を奏する。
【００５０】
本発明の請求項６の構成によると、処理槽からの排気を、ヒータ面に向ける風向板を備えたことにより、排気がヒータ面と接触し易くなって、効率よく排気を加熱することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る有機物処理装置の処理槽背面側構成を示す縦断面図。
【図２】同じく、右側面側から見た中央部の縦断面図。
【図３】上記処理槽の上面図。
【図４】上記実施形態の排気機構を示す縦断面図で、脱臭オフ時を示す図。
【図５】同じく、排気機構を示す縦断面図で、脱臭オン時を示す図。
【図６】上記処理槽の底面図。
【図７】同じく、処理槽の正面図。
【図８】上記実施形態における排気脱臭機構の管状ヒータと風向板の取付部分を示す斜視図。
【図９】上記風向板の拡大斜視図。
【図１０】脱臭オン／オフ時の面状ヒータの設定温度制御例を示すタイミングチャート。
【図１１】風向板の他の実施形態を示す斜視図。
【符号の説明】
１  処理槽
２  外装ケース
３  下ケース
４  上ケース
６  投入口
７  蓋体
８  攪拌翼
９  攪拌軸
１０，１１  軸受部
１３  減速駆動機構
１４  攪拌用モータ
１５  駆動機構取付フレーム
２０  制御基板
２１  操作表示部
３０  面状ヒータ
４０  含水率センサ
５０  排気フィルタ
５１  排気孔
５２  排気ファン
５３  切替弁
６０  脱臭装置
６１  風向板
６１ｂ  底板
６１ｃ，６１ｄ  開口
６１ｅ  傾斜片
６２  管状ヒータ
６２ａ  取付板
６２ｂ  開口
６２ｃ  サーミスタ
６２ｄ  温度ヒューズ
６３  酸化触媒
６４  金属製フレーム
６５  断熱材
６６  排気口
６８  希釈ファン
６８ａ  モータ部
６８ｂ  基板
６９  遮蔽板
７０  排気口
７１  吸気口
７２  吸気孔
８０  排出口
８１  シャッタ
８２  取り出し用ガイド
８３  取り出し口
８５  補強枠
８６  取り出し口蓋
【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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