JP3149498B2 - 厨芥処理機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般家庭や業務用として
使用される生ゴミ、つまり厨芥を処理する厨芥処理機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、台所で発生する厨芥は、粉砕して
そのまま下水へ流すディスポーザーや、粉砕脱水して回
収する生ゴミ脱水機、マイクロ波やヒータや蒸気などの
加熱手段を用いて厨芥を完全に焼却処理あるいは乾燥処
理して回収する厨芥処理機を使用して処理している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら従来の厨芥処理
機は、以下のような課題を有している。ディスポーザー
は処理排水のＢＯＤが著しく高く、下水処理場に負担を
かけることになる。日本の下水道の普及率が低い現状を
考えると、適当な処理方法とは言えない。

【０００４】生ゴミ脱水機は、回収した粉砕厨芥に処理
を施していないので腐敗し易く、悪臭の原因、または害
虫や病原菌の発生の原因となるおそれがある。

【０００５】加熱手段を用いた厨芥処理機は、焼却や乾
燥によって無害化・無臭化・減量化処理を施し、前記の
問題を解決してはいるが、新たに次のような課題を生じ
ている。第一に、焼却処理のためには高温に耐える構成
が必要があり、極めて高い耐久性と安全性が装置に要求
される。第二に、乾燥処理だけで焼却はしない方式の場
合においても、加熱処理時には一時的に厨芥から大量の
臭気と蒸気が発生するという問題がある。このため、装
置を屋内に設置するためには排気設備が必要で大がかり
な設備機器となってしまう。

【０００６】また従来の厨芥処理機に共通する課題とし
て、厨芥処理機自体が臭いの発生源となるという問題が
ある。つまり処理前処理後の厨芥をためている間に厨芥
が腐敗し、この腐敗臭が問題となるものである。

【０００７】本発明は以上のような従来の構成が有して
いる課題を解決しようとするものであって、腐敗臭の発
生の無い、屋内で使用できる厨芥処理機を提供すること
を第一の目的としている。また恒常的な臭いの脱臭を簡
単な構成で実現できる厨芥処理機を提供することを第二
の目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、厨芥を乾燥するための空気
を送風する送風部と、この空気を加熱する加熱部とから
なる熱風発生手段と、厨芥を乾燥する乾燥室と、前記厨
芥から発生する蒸気を含んだガスを凝縮して水分を除去
する凝縮手段を備え、前記凝縮手段の下流側に前記熱風
発生手段を設け、前記凝縮手段によって水分が除去され
たガスを再びこの熱風発生手段に送る循環経路を有し、
前記循環経路は前記送風部と凝縮手段の間に配置した外
部から空気を取り入れる空気取入れ口と、前記加熱部と
乾燥室との間に配置した外部へガスを排出する空気排出
口と、前記空気排出口の下流側に設けた循環経路内のガ
スを脱臭する脱臭部とを有する芥処理機とするものであ
る。

【０００９】更に第二の目的を達成するための本発明の
第三の手段は、前記本発明の第一の手段の構成に加え、
加熱部に、ゼオライト・活性炭から選択される１種また
は２種からなる吸着剤を組み込んだ厨芥処理機とするも
のである。

【００１０】

【作用】本発明の第一の手段は以下のように作用する。
熱風による乾燥を行っているため、乾燥温度も従来の焼
却に比べ低く、機器の耐熱性が問題になるようなレベル
ではない。またこの熱風をある程度密閉された経路の中
で循環させ、空気取り入れ口と空気排出口を使用して循
環経路から意図的に排出するガスだけを脱臭するように
して、一度に大量に発生する臭気をも容易に完全に脱臭
することができる。また空気排出口の位置をそれぞれ負
圧側・正圧側になるので、別に送風手段を用いて強制的
に吸排気させずとも、循環経路内のガスを自然に排出で
き、また空気排出口から脱臭部に送られるガスは、循環
経路内で最も温度が高くかつ湿度が低いため、確実な脱
臭が行えるものである。

【００１１】更に本発明の第二の手段によれば、極めて
簡便な方法で常温時における脱臭が可能となり、恒常的
な臭いの元を断つことができ、しかも脱臭を行う吸着剤
を取り替えること無く半永久的に使用することができる
ものである。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１・図２に基づい
て説明する。図１・図２において、１は厨芥を乾燥する
乾燥室であり、内部に厨芥を入れるゴミ容器２、底部に
熱風吹出口３を備え、蓋４によって密閉できる。前記ゴ
ミ容器２は、乾燥室１と脱着可能となっている。また、
通気可能な材質、例えばメッシュ構造をなしており、熱
風吹出口３から出てくる熱風が直接内部の厨芥に当たる
ことができる。５は加熱部であり、ヒータ６及びゼオラ
イト・活性炭から選択される１種または２種からなる吸
着剤７から構成している。８は厨芥を乾燥するための空
気を送風するファンなどで構成された送風部であり、こ
の送風部８から送られる風が前記加熱部５によって加熱
され熱風となり、前記熱風吹出口３を通って前記乾燥室
１の中へ送り込まれる構成となっている。すなわち、送
風部８と、この空気を加熱する加熱部５とから熱風発生
手段を構成している。９は厨芥から発生する蒸気を含ん
だガスを凝縮して水分を除去する凝縮手段であり、フィ
ンチューブ及び冷却ファンなどで構成されていて、前記
乾燥室１内で発生する蒸気を冷却によって凝縮除去する
機能を持つ。凝縮手段９で冷却凝縮された水分は、ドレ
ンホース１０を通って外部へ排出される。またこの凝縮
手段９は前記送風部８と通じており、凝縮手段９を通っ
たガスを再び送風部８に送る循環経路を構成している。
１１はこの循環経路中に設けた空気取り入れ口であり、
外気を吸入する。この吸入は前記送風部８を構成するフ
ァンの吸い込む圧力及び前記凝縮手段９内において蒸気
が凝縮する時に生じる負圧によって自然に行なわれる。
１２は同様に循環経路中に設けた空気排出口であり、前
記送風部８を構成するファンの吹き出す圧力及び前記加
熱部５で発生する熱の膨張圧によって、自然に外部へ空
気わ排出する。１３は脱臭部であり、触媒加熱用ヒータ
１４及びハニカム状の触媒１５で構成されている。本実
施例では触媒１５は、白金族金属を活性アルミナなどに
担持したものを使用している。前記空気排出口１２より
排出されたガスは、この脱臭部１３で脱臭され外部へ排
出される。

【００１３】以下本実施例の動作について説明する。使
用者はゴミ容器２に厨芥を入れ、乾燥室１にセットす
る。このゴミ容器２は、本機器とは脱着可能であり、使
用者は厨芥を本機器まで運ぶ必要はなく、厨芥の発生す
る場所でこのゴミ容器２に厨芥を投入してから本機器に
セットできるので、使い勝手がよい。こうして使用者が
蓋４を閉じて図示していないスイッチをオンすると、図
示していない制御装置が作用して、送風部８を構成する
ファン、凝縮手段９を構成する冷却ファン、ヒータ６及
び触媒加熱用ヒータ１４が通電される。送風部８及び加
熱部５によって生じた熱風は、熱風吹出口３を通って乾
燥室１内に入り、ゴミ容器２内の厨芥を乾燥する。ゴミ
容器２はメッシュ構造となっており、内部の厨芥は均等
に乾燥される。この時の熱風の温度は、高いほど乾燥時
間が短くなるが、程度を過ごすと厨芥が炭化し易くな
る。厨芥が炭化してしまうと、焦げ臭や煙が発生して脱
臭が困難となる。またビニール袋類などが混入した場合
は、塩素系のガスが発生する危険性がある。従って本実
施例ではこの熱風の温度は熱風吹出口３近傍で１５０℃
程度としている。また熱風の流速は大きいほど乾燥時間
が短くなるが、騒音等の問題があるので、本実施例は５
ｌｉｔｔｅｒ／ｓｅｃ．とした。このような温度と流速
を実現するには６００〜７００Ｗの電力を要する。また
このゴミ容器２内の厨芥は撹拌等の手段によって厨芥を
流動的にして表面積を大きくすると効率の良い乾燥が得
られるが、本発明では乾燥効率の良い方法に言及するも
のではない。

【００１４】乾燥室１内で厨芥より発生したガスは、多
量の蒸気を含みながら凝縮手段９に達する。凝縮手段９
では、ガスは冷却され蒸気は凝縮する。この時発生する
凝縮水は、厨芥１ｋｇの場合（４人家族が一日に排出す
る生ゴミ量の平均であり、魚・獣肉・野菜・果物・穀物
等をある一定の割合の組成として構成している。本実施
例では以降、厨芥１ｋｇをこのような成分の厨芥として
表す）、５００〜７００ｃｍ³ほどになり、ドレンホー
ス１０から流れ落ちる。ここで冷却方式を空冷式ではな
く水冷式にすると水の配管設備など機構的に複雑となっ
てしまうが、水冷式の方が冷却効率が高いし凝縮したと
きに発生する凝縮水を冷却用の冷却水の排水と一緒に流
すことが可能なので使い勝手がよい。

【００１５】このようにして水分を凝縮除去され乾いた
ガスは、約５０℃の温度で再び送風部８及び加熱部５へ
と循環し、熱風となって再び厨芥の乾燥を行うことにな
る。この場合本実施例では、送風部８を凝縮手段９の下
流側で、かつ加熱部５の上流側に設置している。こうし
て送風部８の温度をこの循環経路内で最も低温とし、送
風部８を構成するファンが最も温度の影響を受けない位
置としている。このような循環熱風乾燥方法で乾燥する
と、厨芥は約３〜４時間で乾燥を終える。

【００１６】前記乾燥工程では、厨芥からは臭気成分が
発生する。この臭気成分は、触媒酸化方式で脱臭するこ
とが最も好ましい。なぜなら厨芥から発生する臭気成分
はほとんどは有機物であり、有機物は酸化するだけで水
と二酸化炭素に分解され、無臭で無害の気体に変わるか
らである。この臭気は厨芥１ｋｇでメタンに換算して総
量６〜８ｌｉｔｔｅｒになるが、これを酸化するために
は酸素を１２〜１６ｌｉｔｔｅｒ、空気にして１００ｌ
ｉｔｔｅｒ程度が必要である。そこで本実施例では、こ
の助燃用空気を処理時間３〜４時間の間に補給するた
め、前記した空気取り入れ口１１を設けている。本実施
例ではこの空気取り入れ口１１を、送風部８の上流側つ
まりファンの吸い込み側、凝縮手段９の下流側に設けて
いる。こうしてこの場所が負圧となることを利用して、
自然に外気を取り込むようにしているものである。この
場合、送風部８を構成するファンとして圧力タイプのタ
ーボファンを使用すると、負圧が生じ易いので有効な手
段といえる。また、この空気取り入れ口１１の穴の大き
さは重要で、本実施例では、送風部８の風速を５ｌｉｔ
ｔｅｒ／ｓｅｃ．に、空気取り入れ口１１を穿つパイプ
の内径を３６ｍｍとし、空気取り入れ口１１の穴径を３
ｍｍとしている。この条件で取り入れられた空気量は３
時間で１０５ｌｉｔｔｅｒ（１ｃｍ³／ｓｅｃ．）とな
り、必要な空気量を得ることができた。

【００１７】次に臭気成分の脱臭について詳しく述べ
る。循環経路内の臭気を含んだガスは、前記空気排出口
１２を通って循環経路外の脱臭部１３へと排出される。
この空気排出口１２の位置は、本実施例では加熱部５の
上流側でかつ乾燥室１の下流側としている。この理由
は、第一には、この位置は加熱部５の熱による膨張圧及
び前記送風発生部８を構成するファンの吹き出す圧力に
よって、その位置の循環経路の内圧が高くなっていて、
逆流すること無く外へガスを排出できるからである。第
二には、この位置は循環経路内のガスの温度が最も高く
かつ湿度が低いためである。つまり、酸化脱臭が容易と
なるものである。また第三には、この位置の循環経路内
のガスの濃度が低いためである。つまり、凝縮手段９で
臭気成分を蒸気とともに凝縮してある程度除去した後で
あるため、比較的臭気濃度が低く、なお一層脱臭が容易
となるものである。この空気排出口１２から排出された
ガスは、脱臭部１３において、触媒加熱用ヒータ１４で
加熱された触媒１５によって酸化脱臭される。この触媒
１５を通過するガスの流速は、本実施例では１ｃｍ³／
ｓｅｃ．であり、触媒１５の体積は１０ｃｍ³もあれば
十分である。つまり、極めて小さな触媒で脱臭すること
が可能である。もし脱臭部１３を乾燥室１より排気され
るガスを直接脱臭する構成とすれば（この方法が一般的
である）、熱風の流速を小さく見積もって１ｌｉｔｔｅ
ｒ／ｓｅｃ．（これ以上小さいと乾燥時間が著しくのび
る）としても触媒の体積は１．５ｌｉｔｔｅｒ以上が必
要となる。本実施例の触媒１５の体積と比べてみて、触
媒のコストも触媒を加熱する電力の上でも、本実施例の
構成は非常に有効な手段といえる。本実施例では触媒１
５として白金族金属を活性アルミナなどに担持したもの
を使用したが、特に触媒の種類を限定するものではな
い。この触媒１５を４００℃に加熱し、ガス中のＴＨＣ
（全炭化水素；臭気成分の濃度を近似的に表した指数と
いえる）を測定したところ、脱臭前から脱臭後の浄化率
を９９％以上とすることができた。また官能評価を行っ
てもなんら問題はなかった。

【００１８】以上のようにして乾燥を終えると、図示し
ていない温度センサーが乾燥終了を検知し、制御装置が
作用して図示していないスイッチが切れる。使用者はそ
の後蓋４を開けてゴミ容器２を取り出し、内部の乾燥し
た厨芥を廃棄すれば良い。この乾燥した厨芥は、元の厨
芥重量１ｋｇに対して約２００ｇであり、水分がないた
め、腐敗が進行することはない。このため、本来不快だ
った厨芥の取扱いが楽になる。

【００１９】しかしこの乾燥厨芥を捨てずに機器内に入
れたままにしたり、あるいは乾燥前の生の厨芥を機器に
投入したままにしておくと、厨芥からは臭いが発生す
る。本実施例では図１に示しているように、加熱部５内
に吸着剤７を組み込んで、発生する臭いを脱臭してい
る。この場合、送風部８のファンを運転して臭気を強制
的に循環経路内の循環させて吸着剤７に接触させると、
なお一層効果的に脱臭できるものである。しかし一般的
には吸着剤には寿命がある。つまり吸着可能な容量以上
の臭気を吸着することはできないからである。しかし本
実施例では、吸着剤７はヒータ６の近傍に組み込まれて
いて、処理を行う度に加熱されるようになっている。吸
着剤７は加熱されると吸着した臭気を脱着し、吸着容量
を回復するものである。従って本実施例の構成とすれ
ば、寿命がつきることはなく、いつまでも使用できるも
のである。吸着剤７としては本実施例ではゼオライト及
び活性炭を使用している。つまり、ゼオライトが吸着し
やすい臭い分子は分子量が小さく極性のある分子であ
り、活性炭が吸着しやすい臭い分子は分子量が大きく極
性のない分子であり、この２つの吸着剤を組み合わせて
使用すればほとんどの臭い分子を吸着することが可能と
なるものである。ただし、活性炭は加熱による再生の時
に温度が高いと燃えてしまうことがあるし、逆にゼオラ
イトは高温にしないと臭気は脱着しないので、加熱の際
の低温側に活性炭、高温側にゼオライトを配置するべき
である。ただし、本実施例では吸着剤７にハニカム状の
ゼオライトだけを使用したが、臭いの官能検査の結果、
処理をしない通常の状態での機器周辺の臭いはほとんど
無くなった。

【００２０】

【発明の効果】このように本発明の第一の手段は、厨芥
を乾燥するための空気を送風する送風部と、この空気を
加熱する加熱部とからなる熱風発生手段と、厨芥を乾燥
する乾燥室と、前記厨芥から発生する蒸気を含んだガス
を凝縮して水分を除去する凝縮手段を備え、前記凝縮手
段の下流側に前記熱風発生手段を設け、前記凝縮手段に
よって水分が除去されたガスを再びこの熱風発生手段に
送る循環経路を有し、前記循環経路は前記送風部と凝縮
手段の間に配置した外部から空気を取り入れる空気取入
れ口と、前記加熱部と乾燥室との間に配置した外部へガ
スを排出する空気排出口と、前記空気排出口の下流側に
設けた循環経路内のガスを脱臭する脱臭部とを有する構
成としているため、腐敗臭の発生が無く、脱臭部の構成
が小さくでき、屋内で使用できる厨芥処理機とすること
ができるものである。

【００２１】また本発明の第二の手段は、本発明の第一
の手段の構成に加え、加熱部に、ゼオライト・活性炭か
ら選択される１種または２種からなる吸着剤を組み込ん
だ構成として、簡単な構成で特に恒常的な臭いの脱臭が
できる厨芥処理機とすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の厨芥処理機を示す断面図

【図２】同脱臭部の構成を示す断面図

【符号の説明】

１ 乾燥室 ２ ゴミ容器 ３ 熱風吹出口 ５ 加熱部 ６ ヒータ ７ 吸着剤 ８ 送風部 ９ 凝縮手段 １０ ドレンホース １１ 空気取り入れ口 １２ 空気排出口 １３ 脱臭部 １４ 触媒加熱用ヒータ １５ 触媒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津永 久夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−49978（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−21983（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B09B 3/00 B01D 53/34

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厨芥を乾燥するための空気を送風する送
   風部と、この空気を加熱する加熱部とからなる熱風発生
   手段と、厨芥を乾燥する乾燥室と、前記厨芥から発生す
   る蒸気を含んだガスを凝縮して水分を除去する凝縮手段
   を備え、前記凝縮手段の下流側に前記熱風発生手段を設
   け、前記凝縮手段によって水分が除去されたガスを再び
   この熱風発生手段に送る循環経路を有し、前記循環経路
   は前記送風部と凝縮手段の間に配置した外部から空気を
   取り入れる空気取入れ口と、前記加熱部と乾燥室との間
   に配置した外部へガスを排出する空気排出口と、前記空
   気排出口の下流側に設けた循環経路内のガスを脱臭する
   脱臭部とを有する厨芥処理機。
2. 【請求項２】 加熱部に、ゼオライト・活性炭から選択
   される１種または２種からなる吸着剤を組み込んだ請求
   項１または請求項２記載の厨芥処理機。