(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミ等の厨芥を加熱する加熱部と、
上記加熱部と連通され上記厨芥から発生した水蒸気を含む気体を冷却する凝縮部と、
上記凝縮部で凝縮した水を外部に排水する排水路と、
上記凝縮部から排水路への流路に水を溜める凝縮水溜まりを形成し、該凝縮水溜まりに溜まった水が所定の密閉水位を越えた状態で該水により上記凝縮部と上記排水路とを遮断すると共に、上記密閉水位より高い所定の排水水位を越えた分の水を上記排水路に排水する遮断排水部を備える厨芥処理機であって、
上記凝縮部の圧力が上記排水路の圧力に比べて低くなり上記凝縮水溜まりにおける上記排水路側の水位が所定の密閉水位まで下降したときに、排水路側の空気が凝縮部側に吸入される構成とするとともに、
上記凝縮部を、少なくとも一方の板に凹みを設けた２枚の板を重ね合わせ該板の周囲をシールし鉛直となるように設置して内部に空間を生じさせるとともに、該空間内に、下端のみが開口した下端開口隔壁と、上下両端が共に開口してその下端位置を上記下端開口隔壁の下端位置よりも低くした両端開口隔壁とを交互に形成し、凝縮内部の空気を蛇行させて流通させるものとしたことを特徴とする厨芥処理機。
【請求項２】
上記凝縮部で冷却した気体を上記加熱部に強制的に送り返す返還手段と、
上記加熱部に送り返した気体を厨芥に向かって吹き付ける吹き付けノズルとを備えたことを特徴とする請求項１記載の厨芥処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生ゴミ等の厨芥を乾燥処理する厨芥処理機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、生ゴミ等の厨芥を乾燥状態にして腐敗しないようにすると共に、処理中に発生する臭い成分を脱臭処理するといった厨芥処理機が知られている。一般にこのような厨芥処理機は、厨芥を加熱して発生した水蒸気を脱臭して排出する構成となっている。
【０００３】
生ゴミは主にキッチンで発生することから、厨芥処理機を室内に設置すると使い勝手がよいが、臭気の漏れ、水蒸気の排出による湿度上昇、熱源による温度上昇といった室内環境を悪化させる要因が多く、室内設置が困難であった。そのため本願出願人は、厨芥を加熱する加熱室と、外部のファンからの送風により水蒸気を冷却して凝縮させる凝縮室とを備え、厨芥を加熱して発生した水蒸気により加熱室と凝縮室との連通する空間に存在する空気を押し出した状態でこの空間を密閉し、水蒸気の凝縮量を多くすることでこの密閉空間内を負圧にして乾燥処理するといった発明を先に提案している。このような構成では、負圧により蓋とのシール部からの臭気漏れを防止できると共に、沸点を低下させて加熱量を低減させることができる。しかも厨芥から発生した臭い成分を凝縮した水と共に下水管に排水することで臭気や水蒸気を排出する必要がなく、室内で使用することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成では、厨芥から発生した水蒸気を効率よく凝縮させることが重要となるが、冷却効率を高くするために外部からファンにより送風すると構造が複雑となりコストが高くなってしまうといった問題があった。
本発明の厨芥処理機は上記課題を解決し、安価な構成で水蒸気の冷却効率を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の厨芥処理機は、
生ゴミ等の厨芥を加熱する加熱部と、
上記加熱部と連通され上記厨芥から発生した水蒸気を含む気体を冷却する凝縮部と、
上記凝縮部で凝縮した水を外部に排水する排水路と、
上記凝縮部から排水路への流路に水を溜める凝縮水溜まりを形成し、該凝縮水溜まりに溜まった水が所定の密閉水位を越えた状態で該水により上記凝縮部と上記排水路とを遮断すると共に、上記密閉水位より高い所定の排水水位を越えた分の水を上記排水路に排水する遮断排水部を備える厨芥処理機であって、
上記凝縮部の圧力が上記排水路の圧力に比べて低くなり上記凝縮水溜まりにおける上記排水路側の水位が所定の密閉水位まで下降したときに、排水路側の空気が凝縮部側に吸入される構成とするとともに、
上記凝縮部を、少なくとも一方の板に凹みを設けた２枚の板を重ね合わせ該板の周囲をシールし鉛直となるように設置して内部に空間を生じさせるとともに、該空間内に、下端のみを開口した下端開口隔壁と、上下両端を共に開口してその下端位置を上記下端開口隔壁の下端位置よりも低くした両端開口隔壁とを交互に形成し、凝縮内部の空気を蛇行させて流通させるものとしたことを特徴とする厨芥処理機。
【００１１】
更に、凝縮部から排水路への流路に水を溜める凝縮水溜まりを形成し、凝縮水溜まりに溜まった水が所定の密閉水位を越えた状態でその水により凝縮部の気体と排水路の気体とが連通する流路を遮断することで、加熱室と凝縮室との連通空間を密封する。この密封空間内で厨芥の加熱及び発生した水蒸気の凝縮を行ない、凝縮されない水蒸気がそのまま外部に排出されてしまうことを防止する。また、凝縮水溜まりには凝縮部で凝縮された水が送られてくるが、凝縮水溜まりに溜まった水は所定の排水水位を越えた分が排水路から外部（例えば下水管）に排水されるため増え続けることがない。また、密閉空間内が排水路に比べて負圧となると凝縮水溜まりの排水路側の水位が下降すると共に凝縮部側の水位が上昇するが、排水路側の水位が所定の密閉水位まで下降することで排水路側の空気が密閉空間内に吸入されるため、凝縮部側の水位が上昇しすぎることを防ぐことができる。
【０００８】
上記課題を解決する本発明の請求項２記載の厨芥処理機は、請求項１記載の厨芥処理機において、
上記凝縮部で冷却した気体を上記加熱部に強制的に送り返す返還手段と、
上記加熱部に送り返した気体を厨芥に向かって吹き付ける吹き付けノズルとを備えたことを要旨とする。
【０００９】
上記構成を有する本発明の請求項１記載の厨芥処理機は、加熱部にて生ゴミ等の厨芥を加熱して厨芥に含まれる水分を蒸発させ、加熱部と連通される凝縮部で気体を冷却して水蒸気を凝縮させる。この凝縮部は、少なくとも一方の板に凹みを設けた２枚の板を重ね合わせ、板の周囲をシールして内部に空間を生じさせると共に、空間内に複数の隔壁を形成して気体を蛇行させて導くように形成される。そのため、加熱部からの気体は凝縮部で蛇行して導かれ、板の内面と水蒸気とが接触しやすくなり冷却効率を高くすることができる。また、厨芥から発生した臭気のほとんどは、凝縮した水と共に外部（例えば下水管）に排水することができる。
【００１０】
また、板が鉛直となるように設置して気体を上下方向に蛇行させて導くようにされているため、外部の空気を板の外面に沿ってドラフト力により上方に流れやすくすることができ、冷却効率を高くすることができる。また、蛇行する流路で水蒸気が凝縮して水となると鉛直面を伝って直ちに下に流れ落ちる。ここで、単に蛇行流路を形成しただけでは流路の下部に水が溜まって気体流路が塞がれてしまうが、下端のみが開口した下端開口隔壁と、上下端が共に開口し下端位置が下端開口隔壁より低い両端開口隔壁とを交互に形成した構成により下部に連通空間が形成されるため、蛇行流路から流れ落ちる水を一箇所に溜めて排水路に導くことができると共に、下部に溜まった水の水位が両端開口隔壁の下端より高くなっている状態では連通空間から気体が流れることを防いで蛇行して導くことができる。
【００１２】
次に、上記構成を有する本発明の請求項２記載の厨芥処理機は、凝縮部で冷却した気体を加熱部に強制的に送り返す。そのため、加熱部内の水蒸気を多く含んだ気体が凝縮部にスムーズに流れ、また凝縮部で冷却されて水蒸気の含有量が少なくなった気体がスムーズに加熱部に流れ、厨芥に含まれる水分が効率良く蒸発すると共にその水蒸気が効率良く凝縮される。また、加熱部に送り返した気体を厨芥に向かって吹き付けることで、厨芥に含まれる水分の蒸発が促進される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の厨芥処理機の好適な実施例について説明する。
図１は、本発明の一実施例としての厨芥処理機の概略構成図である。この厨芥処理機は大別して、生ゴミＡを加熱する加熱部１０と、生ゴミＡから発生した水蒸気を凝縮させる凝縮部２０と、凝縮部２０と下水管１とを連通して排水すると共に溜水の状態に応じて通気を遮断する遮断排水部３０と、凝縮部２０で冷却した気体を再び加熱部１０に送り返す返還部４０とからなる。
【００１４】
加熱部１０は、生ゴミＡを収納する処理槽１１と、処理槽１１を加熱する処理槽用ヒータ１２と、これらを収納する断熱構造の加熱室１３とにより構成される。また加熱室１３の上部には、処理槽１１を出し入れするために開閉する蓋１３ａが形成される。
【００１５】
凝縮部２０は、図２に示すように所定形状の凹みを設けた２枚の金属板２１，２２を重ね合わせ、その金属板２１，２２の周囲をシーム溶接によりシールして内部に空間を生じさせると共に、その空間内に、下端のみが開口した下端開口隔壁２３，２３，…と、上下端が共に開口した両端開口隔壁２４，２４，…とを交互に形成したものである。両端開口隔壁２４，２４，…の下端は下端開口隔壁２３，２３，…の下端に比べ低い位置まで形成されており、内部空間に水位Ｌまで水が溜まることにより両端開口隔壁２４，２４，…の下端開口のみが塞がれ、気体を上下方向に蛇行させて導く流路が形成される。また、下部の連通スペースの底面は遮断排水部３０に向かって下り傾斜となっており、水を流れやすくしている。
【００１６】
また、金属板２１，２２が縦向きとなるように設置することで、外部の空気がドラフト力により外面に沿って上方にスムーズに流れるため、冷却効率を高くすることができる。更に、上下方向に蛇行させる隔壁を形成しているため、流路内で結露した水が鉛直面により下に流れ落ちやすい。ここで、下部に連通スペースを設けず単純に上下方向に蛇行させる流路のみを形成した場合、流路内で凝縮した水が溜まって増加することにより気体流路を塞いでしまうが、下部に連通スペースを形成することで流路内で結露した水を遮断排水部３０側に送ることができ、しかも溜まった水によりその連通スペースを塞ぐことで、気体を蛇行して流すことができる。
【００１７】
遮断排水部３０は、水を溜めるタンク３１と、タンク３１の底面に臨んで垂下し凝縮部２０からの水を下方に流す凝縮水排出管３２と、タンク３１の上方側面と下水管１とを連通してタンク３１内の所定水位ｄを越えた分の水を下水管１に排水する排水管３３とにより構成される。このような構成により、タンク３１内の水が凝縮水排出管３２の下端開口面である水位ｅより高くなっている状態で、加熱室１３と凝縮部２０との気体の連通する空間を外部に対して密閉する。
【００１８】
返還部４０は、凝縮部２０の下流側と加熱室１３とを連通する返還管４１を形成し、この返還管４１には凝縮部２０から加熱室１３の方向に気体を流すファン４２と、ファン４２の下流側で気体を加熱する気体用ヒータ４３と、下流側端部から加熱室１３内の生ゴミＡに向けて気体を噴射するノズル４４とが設けられる。
【００１９】
次に、この厨芥処理機の動作について説明する。処理槽１１内に生ゴミＡが投入されて乾燥処理の開始操作がされると、処理槽用ヒータ１２により処理槽１１の加熱を開始する。そのため、処理槽１１及び加熱室１３内の温度が上昇し、生ゴミＡに含まれる水分が蒸発して、加熱室１３及び凝縮部２０の気体の連通する空間内の圧力が上昇する。そして、凝縮水排出管３２の水が下端開口面である水位ｅまで下降すると、図３に示すように加熱室１３及び凝縮部２０に存在していた空気が下水管１側に押し出されるため、タンク３１と凝縮水排出管３２との水位差により決まる圧力までしか増加しない。一方、処理槽ヒータ１２により加熱を開始してから所定時間が経過すると、返還部４０のファン４２及び気体用ヒータ４３を作動させる。そのため、加熱室１３内の水蒸気を多く含んだ気体は凝縮部２０に流れ、蛇行して流れる際に冷却され、返還管４１を通って加熱室１３に送り返される。その際、加熱室１３から凝縮部２０に送られた気体は冷却されて露点が下がるため、気体に含まれる水蒸気が凝縮して水となり凝縮部下部に溜まり、凝縮水排出管３２に流れ落ちる。そして、加熱室１３で与える熱量を凝縮部２０で奪う熱量より小さくして水蒸気の凝縮量を増やすことで、加熱室１３及び凝縮部２０の圧力が低下し、タンク３１に水が溜まっていく。そのため、加熱室１３と凝縮部２０との気体の連通する空間が外部に対して密閉状態となり、運転開始時に存在していた空気の一部を下水管１側に押し出したことから密閉空間内を負圧にすることができる。
【００２０】
一方、水蒸気の含有量が少なくなった気体は返還管４１を流れる際に気体用ヒータ４３によって高温に加熱された後、ノズル４４により処理槽１１内の生ゴミＡに噴射される。このように気体用ヒータ４３により加熱して相対湿度の低くなった気体を生ゴミＡに直接噴射することで、生ゴミＡに含まれる水分の蒸発が促進され、また返還管４１内での結露も防止される。しかも、加熱室１３内が負圧であるため沸点が低下し、低い温度で水分を蒸発させることが可能となり、また臭い成分を蓋１３ａとの隙間から外部に漏れにくくすることができる。
【００２１】
タンク３１には凝縮部２０から流れ落ちる水が溜まっていくが、タンク３１の水が水位ｄを越えた分は排水管３３を介して下水管１に流れるため、水が増え続けることがなく水位が安定する。そして、生ゴミＡから発生した臭い成分のほとんどはタンク３１に溜まった水に溶け込み下水管１に排水される。また、凝縮水排出管３２とタンク３１との水の水位差は密閉空間内と下水管１内との圧力差により決まるため、密閉空間内の圧力が負圧値となっている状態では凝縮水排出管３２或いは凝縮部２０の水の水位はタンク３１の水の水位より高い水位Ｃで安定する。この水位Ｃが、図１に示すように両端開口隔壁２４の下端となる水位Ｌより高くなることで、気体を蛇行させて案内する流路が形成される。
【００２２】
一方、密閉空間内の圧力が減少し続けると、凝縮部２０の水とタンク３１の水との水位差が大きくなっていく。そして、凝縮部２０の水が下端開口隔壁２３の下端となる水位Ｈより高くなると気体の流路が遮断されてしまうが、タンク３１の水が減少して水位ｅまで下降すると、図４に示すようにタンク３１側の空気が凝縮水排出管３２側に吸引されて、密閉空間内の圧力が減少しすぎることが防止される。従って、凝縮部２０の水の水位が上昇しすぎることを防ぐことができる。
【００２３】
以上説明したように、本実施例の厨芥処理機によれば、凝縮部２０を板２１，２２が鉛直となるように設置することで、外気をドラフト力により外面に沿って上方に流れやすくし、また気体を蛇行させて導くことで気体に含まれる水蒸気を板２１，２２の内面に接触しやすくして冷却効率を高くすることができ、しかも２枚の金属板２１，２２を重ね合わせた簡単な構造であるため低コストで実現できる。また、上下に蛇行させると共に下部に連通スペースを設けることで、流路内で凝縮した水により流路が塞がれてしまうことを防ぐことができ、しかも溜まった水により連通スペースを塞ぐことで気体は連通させずに蛇行させて流すことができる。更に、密閉空間内の圧力が減少してタンク３１の水が水位ｅまで下降するとタンク３１側の空気が凝縮水排出管３２側に吸引される構成により、凝縮部２０内の水の水位が上昇しすぎることにより気体流路が塞がれてしまうことを防ぐことができる。また、凝縮部２０で冷却した気体を加熱室１３に送り返すための返還管４１を設け、密閉空間内の気体をファン４２により強制的に循環させることで、水蒸気を多く含んだ気体が凝縮部２０にスムーズに流れると共に、凝縮部２０で冷却されて水蒸気の含有量の少なくなった気体がスムーズに加熱室１３に流れるため、生ゴミＡに含まれる水の蒸発及び発生した水蒸気の凝縮を効率良く行なうことができ、乾燥性能を高くすることができる。更に、返還管４１を介して加熱室１３に送られる気体を加熱することで、相対湿度の低くなった気体を生ゴミＡに直接噴射して水分の蒸発を促進させることができると共に、返還管４１で水蒸気が結露してしまうことを防ぐことができる。加えて、タンク３１に溜まった水により凝縮部２０から下水管１への気体の連通する流路を遮断する構成により、電磁弁等の開閉弁を用いることなく加熱室１３及び凝縮部２０を含む空間を外部に対して密閉することができるため安価に構成することができ、しかもタンク３１の水が水位ｄを越えた分は排水管３３を介して下水管１に流れるため、密閉空間を維持しつつ排水することができる。
【００２４】
また、加熱した生ゴミＡから発生した水蒸気を凝縮して臭気と共に排水する構成により、臭気漏れや湿度上昇を防止することができるため、室内環境の悪化を防ぐことができる。更に、加熱室１３内が負圧となることで蓋１３ａとの隙間からの臭気漏れを防ぐことができるため、シール性能を過剰に高くする必要がなく、しかも沸点が低下して低い温度で乾燥処理することができるため、加熱に要するエネルギーを減らして消費電力を低減させることができると共に室内の温度上昇を低減させることができる。加えて、加熱室１３内を負圧にするために真空ポンプ等高価な装置を設ける必要がなく、しかも脱臭装置や水蒸気排出装置等を設ける必要がないため、構造を簡単にしてコストを低減することができる。
【００２５】
尚、本実施例では、ファン４２及び気体用ヒータ４３を処理槽用ヒータ１２により加熱を開始してから所定時間経過後に作動させたが、これに限ったものではなく、例えば凝縮部２０内や加熱室１３内の温度や湿度や圧力等、或いは遮断排水部３０における水位等を検出し、その検出値に基づいて作動させてもよく、また処理槽用ヒータ１２と同時に作動させてもよい。
また、遮断排水部は本実施例の様な構造に限ったものではなく、例えば図５に示すように、凝縮部２０からの水を下方に流す下り流路５２と、下り流路５２から一旦上る上り流路５３と、上り流路５３から再び下り下水管１に連通する排水流路５４とを形成するＳ字管５１としてもよい。また、水により遮断する構成に限らず、電磁弁等の開閉弁を用いて流路を遮断する構成としてもよい。
また、生ゴミＡは処理槽用ヒータ１２により加熱する構成に限ったものではなく、例えばガスバーナやマイクロ波等により加熱する構成であってもよい。
また、本実施例では返還管４１を流れる気体を気体用ヒータ４３により加熱したが、加熱しない構成であってもよい。また、処理槽用ヒータ１２を用いずに気体用ヒータ４３によって加熱した熱風により生ゴミＡに含まれる水分を蒸発させる構成であってもよい。また、凝縮部２０から加熱室１３に気体を送り返さない構成であってもよい。
また、例えば図６に示すように、凝縮部２０内の水は両端開口隔壁２４の下端となる水位Ｌよりも高い所定水位を越えた分だけタンク３１に流す構成にしてもよい。このような構成によれば、凝縮部２０の圧力やタンク３１の水の量に関係なく下部に気体流路が連通することを防いで常時気体を蛇行して流すことができる。
また、本実施例では加熱室１３及びフィンチューブ２１を含む空間を密閉状態にすると共に負圧にしたが、負圧にしない構成であってもよく、密閉状態にしない構成であってもよい。
【００２６】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載の厨芥処理機によれば、水蒸気を含む気体を蛇行させて導くことにより、水蒸気と板の内面とを接触しやすくして冷却効率を高くすることができ、しかも２枚の板を重ね合わせた簡単な構造により低コストで実現できる。
【００２８】
また、板が鉛直となるように設置することで、外気をドラフト力により外面に沿って上方に流れやすくして、冷却効率を高くすることができる。また、流路で凝縮した水を下部で連通させることで溜まった水により流路が塞がれてしまうことを防止できると共に、気体は連通させずに蛇行させて流すことで冷却効率を高くすることができる。
【００２９】
更に、密閉空間内の圧力が低下して凝縮水溜まりの排水路側の水位が所定の密閉水位まで下降すると排水路側の空気が密閉空間内に吸引される構成により、凝縮部内の水の水位が上昇しすぎることにより気体流路が塞がれてしまうことを防ぐことができる。
【００３０】
次に、本発明の請求項２記載の厨芥処理機によれば、加熱部内の水蒸気を多く含んだ気体を凝縮部にスムーズに流すと共に、凝縮部で冷却されて水蒸気の含有量が少なくなった気体を再び加熱部に送り返すことで、厨芥に含まれる水分を効率良く蒸発させることができると共に、その水蒸気を効率良く凝縮させることができるため、乾燥性能を高くすることができる。また、水蒸気の含有量が少なくなった気体を厨芥に吹き付けることで、水分の蒸発を促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例としての厨芥処理機の概略構成図である。
【図２】凝縮部の説明図である。
【図３】凝縮部及び遮断排水部の水位を示す説明図である。
【図４】凝縮部及び遮断排水部の水位を示す説明図である。
【図５】別例としての厨芥処理機の概略構成図である。
【図６】別例としての厨芥処理機の概略構成図である。
【符号の説明】
１０…加熱部、  １３…加熱室、  ２０…凝縮部、  ２１，２２…金属板、
２３…下端開口隔壁、  ２４…両端開口隔壁、  ３０…遮断排水部、
３１…タンク、  ４０…返還部、  ４１…返還管。
【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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