JPH09318255A - 含水物乾燥処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で、寒冷地に設置しても凍結を防
止する。 【解決手段】 ヒータ１５を有する乾燥槽４と、ポンプ
４０の作動により、貯留タンク４２の出口から出た水を
該貯留タンクの入口に循環させて戻す水循環経路の途中
に設けたエゼクター４１と、エゼクターの吸引口と乾燥
槽の排気口とを接続する吸引管５２と、水循環経路内の
水温を検出する検出器６０とを備え、エゼクターにより
乾燥槽内を吸気して減圧するとともに、被乾燥物から蒸
発した水蒸気をエゼクターで循環水に合流させて循環水
により水蒸気を液化し、検出器で所定温度以下を検出す
るとポンプだけを作動するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生ごみなどの含水
物を減圧下で効率良く加熱乾燥する含水物乾燥処理装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被乾燥物を減圧下で効率良く加熱乾燥す
る従来の代表的な含水物乾燥処理装置としては、例えば
本願出願人が提案したものがある（特開平８−３５７７
５号）。この含水物乾燥処理装置は、真空発生装置であ
るエゼクターと乾燥槽との間を連通接続する経路の途中
にコンデンサー（液化装置）を設け、被乾燥物から蒸発
した水蒸気をコンデンサーにおいて冷却することにより
液化している。

【０００３】また、コンデンサーで液化した液には悪臭
が含まれていることが多いので、この悪臭を取り除くた
めに、循環経路の途中に設けた貯留タンクの内部に脱臭
フィルターを設け、この脱臭フィルターに循環水を繰り
返し通過させることによって脱臭を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の含水物乾燥処理装置は、水蒸気を液化するコン
デンサーには冷却水を継続して供給しなければならない
ので、水道配管が必須となり、装置の構造が複雑になる
ばかりでなく、設置工事も面倒であった。また、一旦設
置すると、再度水道配管工事を行わなければならないの
で、簡単に移動することもできなかった。

【０００５】また、水を循環する経路の途中にエゼクタ
ーを設けて真空を発生する構成を採ると、寒冷地の場合
には循環経路中の水が凍ってしまい、循環経路の管が破
裂するトラブルが発生するおそれが有る。

【０００６】さらに、悪臭を確実に除去するためには、
貯留タンク内の脱臭フィルターを短期間で交換する必要
があった。

【０００７】そこで、本発明は、構造が簡単で、寒冷地
に設置しても凍結を防止することができ、脱臭フィルタ
ーの寿命を延ばすことができる含水物乾燥処理装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたもので、請求項１に記載のもの
は、開閉蓋を有する乾燥槽と、該乾燥槽内に投入された
被乾燥物を加熱する加熱手段と、乾燥槽内の被乾燥物を
攪拌する攪拌機構と、途中に設けたポンプの作動によ
り、貯留タンクの出口から出た水を該貯留タンクの入口
に循環させて戻す水循環経路と、該水循環経路の途中に
設けられ、流路断面積が小さくなったノズル部で循環水
の流速を一時的に高めてノズル部に連通した吸引口に負
圧を生じさせるエゼクターと、該エゼクターの吸引口と
乾燥槽の吸気口とを連通接続する吸引管と、を備え、エ
ゼクターにより乾燥槽内を吸気して減圧するとともに、
被乾燥物から蒸発した水蒸気をエゼクターのノズル部で
循環水に合流させ、循環水により水蒸気を液化すること
を特徴とする含水物乾燥処理装置である。

【０００９】請求項２に記載のものは、請求項１に記載
の構成に加えて、吸引管の途中に設けられ、水蒸気の温
度を空冷して低下させる放熱器を備えたことを特徴とす
る含水物乾燥処理装置である。

【００１０】請求項３に記載のものは、請求項１または
２の構成に加えて、水循環経路の途中に設けられ、循環
水の温度を低下させる放熱器を備えたものである。

【００１１】請求項４に記載のものは、請求項１から３
のいずれかの構成に加えて、水循環経路内の水温を検知
する検出器と、該検出器からの水温信号に基づいて水循
環経路内の水温を監視し、所定の温度以下になることを
条件に、ヒータ及び攪拌機構の作動を停止したままポン
プを作動する制御装置と、を備え、乾燥運転を停止した
状態で水循環経路内の水を循環させるようにしたことを
特徴とする含水物乾燥処理装置である。

【００１２】請求項５に記載のものは、請求項１から４
のいずれかの構成に加えて、貯留タンク内に設けられた
脱臭フィルターと、水循環経路の途中に設けられた給水
弁と、乾燥運転スイッチから乾燥運転信号を入力するこ
とに基づいて給水弁を開く制御装置と、を備え、含水物
の乾燥に先だって水循環経路内の水に外部から給水を行
うようにしたことを特徴とする含水物乾燥処理装置であ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は含水物乾燥処理装置１の斜
視図、図２はその内部構造の概略を説明する図である。

【００１４】この含水物乾燥処理装置１は、後方に操作
パネル２を立設した筺体３内に、乾燥槽４と、この乾燥
槽４の内部圧力を低下させる減圧機構５などを設けてあ
り、乾燥槽４には内部の被乾燥物を加熱する加熱手段お
よび被乾燥物を攪拌する攪拌機構を設け、筺体３の前面
には乾燥工程が終了した被乾燥物を取り出す取出口６を
設けてある。

【００１５】乾燥槽４は、上面に開口部を有する容器本
体１０と、該開口部を開閉可能な開閉蓋１１とが主要な
構成部品であり、後方に配設したヒンジ機構１２により
開閉蓋１１を回動可能に支持し、前方に配設した施錠機
構１３により開閉蓋１１を閉状態で施錠するように構成
してある。なお、開閉蓋１１の容器本体１０に対する部
分には、気密性を保つシール材１４を設けてある。

【００１６】そして、容器本体１０の底面部分には、加
熱手段としてヒータ１５を外面に取り付ける。なお、加
熱手段は、乾燥槽４内の被乾燥物を加熱することができ
ればどのような構成でも良い。また、加熱手段を設ける
部位は容器本体１０の底面部分に限定されるものではな
く、容器本体１０の周面などにも設けてできるだけ広い
範囲で加熱することが望ましい。

【００１７】そして、容器本体１０の上面開口部のすぐ
下方の外周面には真空開放弁１６を設け、底部近傍の外
周面に取出口６を設ける。

【００１８】被乾燥物を攪拌する攪拌機構は、本実施形
態では容器本体１０の外部側部に減速器付きモータ２０
を取り付け、容器本体１０の底面部分の中心に貫通させ
てシール機能付き軸２１を設け、この軸２１の下端に取
り付けたスプロケット２２とモータ２０の出力軸に取り
付けたスプロケット２３にチェーン２４を掛け渡し、内
部に突出した軸２１の上端に回転羽根２５を設け、回転
羽根２５よりも上方の容器本体１０内周面に固定羽根２
６ａ，２６ｂを中心に向けて水平方向に設けてなる。

【００１９】回転羽根２５は、回転方向に向けて下り傾
斜する状態（すくい角を付けて）で翼片３０をボス３１
から延設し、翼片３０の先端部分にはエッジ部３２を形
成し、このエッジ部３２が容器本体１０の底面部分を殆
ど摺接するように底面部分との隙間を所定値（本実施形
態では０．１〜０．３mm）に設定する。また、この回転
羽根２５にはの上面には縦方向のフィン３３を立設し、
後述する固定羽根２６とフィン３３とで塊状の被乾燥物
を破砕するように構成してある。そして、この回転羽根
２５を軸２１に取り付けるには、軸２１に対してボス３
１を上方から嵌合してボス３１の側面からボルトで締め
付けるとともに、上方から押え板３４を介してボルトで
締め付けて浮上を防止する。なお、回転羽根２５は、図
面に示す実施形態では一枚であるが、複数枚にしてもよ
い。

【００２０】固定羽根２６は、容器本体１０の内周面か
ら中心（軸２１）に向けてほぼ水平に延出する板片であ
り、図面に示す実施形態では、フィン３３が描く軌跡よ
りも軸側まで伸びる長尺な羽根２６ａと、フィン３３の
軌跡まで到達しない短い羽根２６ｂとの二種類の羽根を
軸２１を挟んで対向する位置に取り付けてなる。

【００２１】したがって、モータ２０の駆動により回転
羽根２５を回転すると、容器本体１０の底部に投入され
た被乾燥物を回転羽根２５によって攪拌することができ
るばかりでなく、比較的大きな被乾燥物を回転羽根２５
と固定羽根２６ａ，２６ｂとの挟み付けによって小さく
破砕することができる。そして、被乾燥物が次第に破砕
されると含まれている水分によってどろどろとした粘土
状になり、乾燥が進んで含水率が低下すると、これらの
被乾燥物は次第に団子状の塊になるが、塊がある程度大
きくなると、回転羽根２５と固定羽根２６ａの挟み付け
およびフィン３３の回転によって塊が砕かれる。したが
って、乾燥工程中、被乾燥物は、大きな団子状の塊にな
ることはない。このため、塊になったとしても、その大
きさは小さく維持され、乾燥の能率を低下させることは
ない。

【００２２】また、回転羽根２５は、容器本体１０の底
面を極く僅かな隙間で摺動するようにしながら回転する
ので、底面に被乾燥物が焦げ付くことを防止することが
できるし、すくい角によって被乾燥物中の気泡を積極的
に上昇させることができ、蒸発を促進することができ
る。

【００２３】次に、減圧機構５について説明する。この
減圧機構５は、水循環経路の途中に設けたポンプ４０の
作動によって水循環経路内に水を循環させ、水循環経路
の途中に設けたエゼクター４１の作用により水の流速を
速め、この増速した水流の作用により吸引力を発生させ
るものであり、本発明においては、後述するように、復
水機構としての機能も併せ持っている。

【００２４】具体的に説明すると、図３に示すように、
水循環経路の途中にポンプ４０を設け、該ポンプ４０の
吐出側にエゼクター４１を設け、該エゼクター４１の出
口側を貯留タンク４２の入口４２ａ側に連通接続し、該
貯留タンク４２の出口４２ｂ側を空冷放熱器としてのラ
ジエター４３の入口側に連通接続し、ラジエター４３の
出口側をポンプ４０の吸入口に連通接続し、これらによ
って水の循環系を構成する。

【００２５】エゼクター４１は、流路断面積を減少せし
めたノズル部を有し、このノズル部の内面に連通開口す
る吸引口４４を備えている。

【００２６】貯留タンク４２は、循環する水を一時的に
貯留するものであり、内部には、活性炭，ゼオライト，
粘土系脱臭剤などの脱臭材を装填した脱臭フィルター４
５を備え、この脱臭フィルター４５を通過した水の量が
所定量を超えると、排水口４６から余分な水をオーバー
フローさせて排水する。なお、排水口４６に排水管４７
を接続し、この排水管４７を介して下水道に排水するこ
とが望ましい。

【００２７】ラジエター４３は、水を通す流水管を蛇行
させ、この蛇行部分に放熱板を設けたもので、送風機５
０による送風によって冷却能率を高めるように構成して
ある。したがって、上記ラジエター４３から循環水を流
入させると、この循環水の熱エネルギーは蛇行部分を通
過する途中で放熱板を介して大気中に放出されるので、
出口から流出する循環水の温度を、入口側の水温に比較
して低下させることができる。

【００２８】上記した構成からなる減圧機構５と乾燥槽
４との間の接続は、エゼクター４１のノズル部の途中に
開口する吸引口４４と容器本体１０の上部に開口した吸
気口５１とを吸引管５２で連通し、エゼクター４１が発
生する負圧により乾燥槽４内を減圧するようにしてあ
る。なお、吸引管５２の途中には逆止弁５３を設ける。

【００２９】次に、上記した構成からなる含水物乾燥処
理装置１の作用について説明する。まず、開閉蓋１１を
開いて生ごみなどの被乾燥物を容器本体１０内に投入す
る。そして、開閉蓋１１を閉じてから操作パネル２の乾
燥運転スイッチ５４をオンにする。

【００３０】乾燥運転スイッチ５４をオンにすると、乾
燥運転スイッチ５４からの乾燥開始信号を受けた制御装
置５５が真空開放弁１６を閉状態にするとともに、ポン
プ４０，モータ２０，ヒータ１５等を作動させる。ポン
プ４０が作動すると水循環経路中の水が循環し始め、こ
の循環水がエゼクター４１のノズル部を通過する際に流
速が増すので吸引口４４に負圧が発生し、この負圧作用
により乾燥槽４の内部が次第に減圧される。そして、乾
燥槽４の内部では、ヒータ１５の熱により含水物が加熱
されながら、回転羽根２５の回転により攪拌される。し
たがって、含水物に含まれている水分が次第に蒸発し始
め、乾燥槽４内の圧力低下により沸点が低下するので、
この圧力低下により含水物からの蒸発が促進される。

【００３１】含水物から蒸発した水蒸気は、エゼクター
４１の吸引作用により吸引管５２を通ってエゼクター４
１側に吸引されていき、エゼクター４１で循環水に合流
される。水蒸気が循環水に合流されると、循環水によっ
て冷却されるので、液化されて水に戻る。すなわち、本
発明においては、エゼクター４１を有する循環水による
減圧機構５が復水器としても機能する。

【００３２】そして、含水物から蒸発した水蒸気が循環
流に合流して水に戻ると、循環水の量が増加し、この循
環水の量が所定量を超えると、オーバーフローして排水
口４６から外部に排出される。

【００３３】なお、循環水は貯留タンク４２内の脱臭フ
ィルター４５を繰り返し通過して脱臭されるので、排水
口４６から排出される水は殆ど悪臭はない。また、循環
水に、悪臭成分の分解能力を有する微生物、例えば嫌気
性の光合成細菌、アゾトバクター、酵母菌、乳酸菌等か
らなる有効微生物群の溶液を供給して脱臭してもよい。

【００３４】この様にして減圧状態で被乾燥物を加熱乾
燥すると、被乾燥物に含まれていた水分が次第に蒸発し
て、この蒸発分に対応する量の水蒸気が循環水によって
液化されるので、循環水に熱エネルギーが受け渡され
る。本実施例では、前記したように、循環系にラジエタ
ー４３を有するので、このラジエター４３を通過する際
に循環水の熱エネルギーが大気中に放出される。したが
って、循環水の水温が著しく高まることはない。

【００３５】上記乾燥運転を続けると、乾燥運転の初期
にはどろどろしたコロイド状でも、十分に乾燥すると被
乾燥物が最終的には粉状になる。そして、制御装置５５
に付随するタイマーの設定時間が経過して乾燥工程が終
了したならば、制御装置５５が真空開放弁１６を開放し
て乾燥槽４の内部を大気圧に戻すとともに、ヒータ１５
による加熱を停止して冷却工程に移行し、被乾燥物を冷
却する。この冷却工程が終了したならば、取出口６を開
き、この状態で操作パネル２の排出スイッチ５６を操作
すると、回転羽根２５が回転し、乾燥槽４の底部に溜っ
た被乾燥物を取出口６から外部に取り出すことができ
る。

【００３６】前記した実施形態では、乾燥槽４内で蒸発
した水蒸気を直接エゼクター４１から循環水に合流させ
て液化したが、乾燥槽４とエゼクター４１との間を接続
する吸引管５２の途中にラジエターなどの放熱器（図示
せず）を設け、この放熱器を通過する途中で水蒸気を空
冷して蒸気の温度を低下させるようにしてもよい。そし
て、このラジエターには送風機を設けて冷却能率を高め
ることが望ましい。

【００３７】また、水循環経路内の水温を検知する検出
器６０を水循環経路の途中、例えばポンプ４０とラジエ
ター４３との間に設け、該検出器６０からの水温信号に
基づいて水循環経路内の水温を制御装置５５で監視し、
所定の温度（例えば、摂氏５度）以下まで冷えると、操
作パネル２の運転スイッチがオフであっても、制御装置
５５がヒータ１５及び攪拌機構の作動を停止したままポ
ンプ４０だけを自動的に作動するように構成してもよ
い。

【００３８】この様に構成すると、気温が低下しても、
制御装置５５が水循環経路内の水温を監視して、所定温
度以下になる寒冷期には、乾燥運転を停止した状態で水
循環経路内の水を循環させることができ、水を循環する
と、ポンプ４０からの熱が循環水に伝達されると共にジ
ュール熱が発生して、水循環経路内の水の温度が上昇
し、これにより凍結を防止することができる。したがっ
て、水循環経路を構成している管やラジエター４３など
の凍結破裂を未然に防止することができる。なお、水の
循環により水温が所定の温度（例えば、摂氏１０度）ま
で上昇したならば、検出器６０からの水温信号にもとづ
いて制御装置５５がポンプ４０の作動を自動的に停止す
るように構成する。

【００３９】また、前記したように、本実施形態では脱
臭フィルター４５を設けて脱臭を行っているが、この脱
臭フィルター４５の寿命を長くするために、乾燥工程に
入る前に水循環経路内に清浄な水を自動的に供給しても
よい。例えば、図３に示すように、貯留タンク４２とラ
ジエター４３との間に給水管６１を接続し、乾燥運転ス
イッチ５４がオンにされたならば、この乾燥運転信号に
基づいて制御装置５５が給水管６１の途中の給水弁６２
を開いて水循環経路内に清浄な水を供給する。

【００４０】この様にして、外部から水循環経路に清浄
水が供給されると、水循環経路内の水が排水口４６から
追い出される。したがって、水循環経路内の水の悪臭成
分が希釈されるとともに、脱臭フィルター４５が洗浄さ
れる。このため、脱臭フィルター４５の寿命を延長する
ことができる。そして、自動給水工程が終了したなら
ば、制御装置５５の制御によって乾燥工程に移行する。

【００４１】なお、この自動給水工程ではポンプ４０を
作動して水を循環して脱臭フィルター４５の洗浄効果を
高めてもよい。また、給水管６１の給水元は、上水道で
もよいが、給水タンクでもよい。

【００４２】また、本発明に係る含水物乾燥処理装置１
で処理できる含水物は、生ごみの他に、豆腐の絞り滓で
ある「おから」、魚の頭や内蔵、海老や蟹の殻等の食品
廃棄物であってもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ゼクターにより乾燥槽内を吸気して減圧するとともに、
被乾燥物から蒸発した水蒸気をエゼクターのノズル部で
循環水に合流させ、循環水により水蒸気を液化するの
で、水蒸気を液化する復水器を別途設ける必要が無くな
る。したがって、構成の簡素化を図ることができる。ま
た、復水器が不要になると、復水器に冷却水を継続して
供給する必要もなくなるので、水道配管が不要になり、
設置工事の容易化を図ることができるし、一旦設置した
後の移転作業も容易に行うことができる。

【００４４】また、吸引管の途中に放熱器を設けると、
エゼクターで循環水に合流する水蒸気の温度を低下させ
ることができるので、循環水の温度上昇を抑制すること
ができる（請求項２）。

【００４５】そして、水循環経路の途中に放熱器を設け
ると、循環水の温度上昇を確実に抑制することができ
る。したがって、排水口から外部に排出される水の温度
も抑制することができる（請求項３）。

【００４６】請求項４の発明によれば、水循環経路内の
水温を監視して、所定温度以下になればポンプを作動し
て水を循環させるので、水循環経路内の水が凍結するこ
とを確実に防止することができる。したがって、寒冷地
に設置しても、水循環経路の管などが破裂するトラブル
を未然に防止することができる。

【００４７】また、請求項５の発明によれば、乾燥に先
だって水循環経路内に外部から給水できるので、水循環
経路内の悪臭成分を希釈した後から被乾燥物の水蒸気を
合流させて復水できる。したがって、脱臭フィルターを
フラッシングしてから脱臭することとなり、脱臭フィル
ターの寿命を延ばすことができ、メンテナンスの容易化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】含水物乾燥処理装置の斜視図である。

【図２】（ａ）は含水物乾燥処理装置の内部を示す正面
図、（ｂ）は含水物乾燥処理装置の内部を示す右側面
図、（ｃ）は含水物乾燥処理装置の内部を示す平面図で
ある。

【図３】減圧機構の概略構成図である。

【図４】容器本体と攪拌機構の主要部を示す分解斜視図
である。

【符号の説明】

１ 含水物乾燥処理装置 ２ 操作パネル ３ 筺体 ４ 乾燥槽 ５ 減圧機構 ６ 取出口 １０ 容器本体 １１ 開閉蓋 １２ ヒンジ機構 １３ 施錠機構 １４ シール材 １５ ヒータ １６ 真空開放弁 ２０ モータ ２１ 軸 ２２，２３ スプロケット ２４ チェーン ２５ 回転羽根 ２６ 固定羽根 ３０ 翼片 ３１ ボス ３２ エッジ部 ３３ 縦フィン ３４ 押え板 ４０ ポンプ ４１ エゼクター ４２ 貯留タンク ４３ ラジエター ４４ 吸引口 ４５ 脱臭フィルター ４６ 排水口 ４７ 排水管 ５０ 送風機 ５１ 吸気口 ５２ 吸引管 ５３ 逆止弁 ５４ 簡素運転スイッチ ５５ 制御装置 ５６ 排出スイッチ ６０ 検出器 ６１ 給水管 ６２ 給水弁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉蓋を有する乾燥槽と、 該乾燥槽内に投入された被乾燥物を加熱する加熱手段
   と、 乾燥槽内の被乾燥物を攪拌する攪拌機構と、 途中に設けたポンプの作動により、貯留タンクの出口か
   ら出た水を該貯留タンクの入口に循環させて戻す水循環
   経路と、 該水循環経路の途中に設けられ、流路断面積が小さくな
   ったノズル部で循環水の流速を一時的に高めてノズル部
   に連通した吸引口に負圧を生じさせるエゼクターと、 該エゼクターの吸引口と乾燥槽の吸気口とを連通接続す
   る吸引管と、を備え、 エゼクターにより乾燥槽内を吸気して減圧するととも
   に、被乾燥物から蒸発した水蒸気をエゼクターのノズル
   部で循環水に合流させ、循環水により水蒸気を液化する
   ことを特徴とする含水物乾燥処理装置。
2. 【請求項２】 吸引管の途中に設けられ、水蒸気の温度
   を空冷して低下させる放熱器を備えたことを特徴とする
   請求項１に記載の含水物乾燥処理装置。
3. 【請求項３】 水循環経路の途中に設けられ、循環水の
   温度を低下させる放熱器を備えたことを特徴とする請求
   項１または２に記載の含水物乾燥処理装置。
4. 【請求項４】 水循環経路内の水温を検知する検出器
   と、 該検出器からの水温信号に基づいて水循環経路内の水温
   を監視し、所定の温度以下になることを条件に、ヒータ
   及び攪拌機構の作動を停止したままポンプを作動する制
   御装置と、を備え、 乾燥運転を停止した状態で水循環経路内の水を循環させ
   るようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれ
   かに記載の含水物乾燥処理装置。
5. 【請求項５】 貯留タンク内に設けられた脱臭フィルタ
   ーと、 水循環経路の途中に設けられた給水弁と、 乾燥運転スイッチから乾燥運転信号を入力することに基
   づいて給水弁を開く制御装置と、を備え、 含水物の乾燥に先だって水循環経路内の水に外部から給
   水を行うようにしたことを特徴とする請求項１から４の
   いずれかに記載の含水物乾燥処理装置。