JP7478034B2 - 冷却装置およびそれを備えた処理システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の処理システム1の概略の構成を模式的に示す説明図である。処理システム1は、処理装置2と、フィルタ装置3と、冷却装置4と、脱臭装置5と、を備える。なお、図1において、破線で示す矢印は、臭気などの気体が流れる順路を示す。
処理装置2は、例えば被処理物Gを発酵させる発酵処理機2aで構成される。上記の被処理物Gとしては、例えば家庭または店舗で発生する生ごみを想定することができる。この場合、発酵処理機2aは生ごみ処理機を構成する。発酵処理機2aは、発酵槽21と、設備配置部22と、を備える。
微生物(例えば好気性菌)による発酵が良好に行われる。
フィルタ装置3は、フィルタ部31と、フィルタ部31を収容する収容部32と、を有する。収容部32の下部には、処理装置2(発酵処理機2a)の排気口213とつながる配管6aが接続される。フィルタ部31は、例えば円筒状であり、収容部32の内部上方に位置する。
冷却装置4は、処理装置2(発酵処理機2a)からフィルタ装置3を介して流入する臭気を冷却し、冷却した臭気を脱臭装置5bに向けて排出する。したがって、冷却装置4は、処理装置2から排出される臭気が流入する流入口4aと、脱臭装置5に臭気を流出する流出口4bと、を有する。流入口4aは、フィルタ装置3の排出口33と配管6bを介して接続される。流出口4bは、脱臭装置5と配管6cを介して接続される。
脱臭装置5は、冷却装置4から流出する臭気に含まれる臭い成分を除去する消臭装置で
ある。脱臭装置5は、本実施形態では、活性炭吸着塔5aで構成される。活性炭吸着塔5aは、臭気を吸着する活性炭を含む活性炭吸着部51を有する。
次に、上記した冷却装置4の詳細について説明する。ここで、説明の便宜上、方向を以下のように定義する。まず、重力方向をZ方向とする。そして、重力方向の上流側を「上」とし、下流側を「下」とする。したがって、「上」から「下」に向かう方向がZ方向の正の方向(+Z方向)となり、逆に「下」から「上」に向かう方向がZ方向の負の方向(-Z方向)となる。なお、Z方向は、図3に示す筐体41内で、流入口4aから流出口4
bに向かう臭気の流路に沿う方向に対応する。
筐体41は、XY面内での断面形状が矩形の筒状体である。本実施形態では、矩形の長辺41aがX方向に沿って位置し、矩形の短辺41bがY方向に沿って位置する。なお、筐体41の断面形状は、上記の矩形には限定されず、正方形や他の多角形の形状であってもよいし、円形、楕円形等の曲線を有する形状であってもよい。
露出させる開口部4cを有する。
断熱材42は、筐体41の一部を外側(内部の空洞(臭気の流路)とは反対側)から覆う。なお、断熱材42は、筐体41の全体を外側から覆ってもよい。すなわち、冷却装置4は、筐体41の少なくとも一部を覆う断熱材42を備える。断熱材42は、例えば発砲プラスチック系材料で構成される。発砲プラスチック系材料としては、例えばポリスチレン、ポリエチレン、ウレタンなどを挙げることができ、その中から適宜選択して使用することができる。
冷却部43は、金属からなる上記の筐体41を冷却する。冷却部43は、筐体41に対して+Y方向側に位置する。すなわち、冷却装置4は、筐体41の外側に設けられて筐体41を冷却する冷却部43を備える。
、筐体41内の臭気、つまり、処理装置2(図1参照)から筐体41内に流入する臭気を冷却することができる。また、例えば熱交換器などを筐体内に配置して筐体内の臭気を冷却する構成では、熱交換機の他に、冷媒を循環させる配管やポンプも必要となる。その結果、筐体が大型化するだけでなく、冷却装置の構成も複雑化する。本実施形態のように、冷却部43が筐体41の外側に設けられる構成では、筐体41に対して冷却部43を外側から取り付けて、筐体41内の臭気を冷却する冷却装置4を簡単に実現することができる。また、熱交換機を用いる場合に必要となる配管やポンプも不要であるため、冷却装置4の大型化および構成の複雑化も回避される。つまり、冷却装置4の簡単な構成で、筐体41内の臭気を冷却することができる。
ばバルブの開閉によって凝縮水を排出する構成に比べて、煩わしいバルブの開閉作業を無くすこともできる。さらに、排水部44は水封構造44bを有することにより、凝縮水だけを排水部44から排出し、凝縮水と分離された臭気のみを流出口4bから流出させることができる。つまり、凝縮水と臭気とを確実に分離してそれぞれ排出することができる。
固定板431は金属製であり、例えばSUSで構成される。なお、固定板431は、アルミニウムまたは銅などの熱伝導性の高い金属板であってもよい。+Y方向側から見たときの固定板431の外形は、冷却ユニット432の外形よりも大きく、例えば矩形であるが、他の形状(例えば正方形状)であってもよい。固定板431は、筐体41の側壁41-1の外表面41-1aに、ビスV1によってネジ留めされる。つまり、冷却部43は、筐体41の側壁41-1の外表面41-1aに固定される固定板431を有する。
冷却ユニット432は、固定板431と接触して固定板431を冷却する。すなわち、冷却部43は、固定板431を冷却する冷却ユニット432を有する。冷却ユニット432が固定板431を冷却することにより、固定板431が側壁41-1に固定される筐体41を冷却することができる。これにより、筐体41内の臭気を確実に冷却することができる。
2は、本体部432-1と、放熱フィン432-2と、空冷部432-3と、を有する。
連結されて固定板431に取り付けられる取付板432-1cを有する本体部432-1を備える。
の放熱側で発生する熱を放熱フィン432-2で外部に放出することができる。このとき、空冷部432-3によって放熱フィン432-2が冷却されるため、放熱フィン432-2での放熱を促進することができる。
図12は、冷却装置4の任意のYZ面における断面図である。本実施形態の冷却装置4は、仕切板45をさらに備える。仕切板45は、例えばSUSなどの薄い金属板で構成され、筐体41内でZ方向と平行に位置する。これにより、筐体41内で流入口4aから流出口4b(ともに図3参照)に向かう臭気の流路の一部が、仕切板45によってX方向に分割される。すなわち、冷却装置4は、筐体41内で、流入口4aから流出口4bに向かう臭気の流路に沿って位置する仕切板45をさらに備える。なお、仕切板45はSUS以外の金属(例えばアルミニウム、銅など)で構成されてもよい。
仕切板45を(筐体41の内面ではなく)固定板431に固定した構成であっても、上記のように冷却部43を移動させて、複数の仕切板45を筐体41内に位置させることができる。
図19および図20はそれぞれ、冷却装置4が有する偏向板46を模式的に示す平面図である。また、図21は、図19および図20の偏向板46を有する冷却装置4の任意のYZ面における断面図である。これらの図に示すように、冷却装置4は、偏向板46をさ
らに備えてもよい。なお、図19および図20では、偏向板46と他の部材との区別を容易にする目的で、偏向板46にハッチングを付して示す。
方向に互いにずれて位置する構成では、筐体41内をZ方向に流れる臭気が、その進行途中で複数の偏向板46と衝突する機会を容易に増大させることができる。これにより、筐体41内に臭気の乱流を確実に生じさせることができ、筐体41内の臭気の冷却効率を向上させる上記の効果を確実に得ることができる。
図22は、冷却装置4の制御に関係する構成を示すブロック図である。冷却装置4は、温度センサ47と、制御装置48と、を備える。
本実施形態では、処理装置2として、被処理物Gを発酵させる発酵処理機2aを用いた例について説明したが、処理装置2は発酵処理機2aには限定されない。例えば、下水を浄化する処理装置、工場から排出される廃棄物の処理装置など、処理によって臭気が発生する装置を、処理装置2として用いることができる。そして、このような処理装置2から発生する臭気を活性炭によって脱臭するシステムにおいて、本実施形態の冷却装置4を適用することにより、本実施形態で述べた効果を得ることができる。
2 処理装置
2a 発酵処理機
3 フィルタ装置
4 冷却装置
4a 流入口
4b 流出口
4c 開口部
5 脱臭装置
41 筐体
41a 長辺
41b 短辺
41-1 側壁
41-1a 外表面
42 断熱材
43 冷却部
431 固定板
431c スリット
432 冷却ユニット
432-1 本体部
432-1b ペルチェ素子
432-1c 取付板
432-2 放熱フィン
432-3 空冷部
44 排水部
44b 水封構造
45 仕切板
451 ベース部
452 突出部
46、46a、46b 偏向板
47 温度センサ
48 制御装置
Claims (16)
- 処理装置から排出される臭気が流入する流入口、および脱臭装置に前記臭気を流出する
流出口を有する筐体と、
前記筐体の外側に設けられて前記筐体を冷却する冷却部と、
前記筐体内で、前記流入口から前記流出口に向かう前記臭気の流路に沿って位置する仕切板と、
前記筐体内で、前記臭気の流路の一部に設けられる偏向板と、
を備え、
前記処理装置は、被処理物を発酵させる発酵処理機を含み、
前記筐体において、前記流入口から前記流出口に向かう前記臭気の流路方向が上下方向であり、
前記偏向板は、前記上下方向と交差して設けられ、前記仕切板と連結される、冷却装置。 - 前記偏向板は、前記筐体内で、前記上下方向に複数設けられ、
前記上下方向に隣接する2つの前記偏向板は、垂直な方向に互いにずれて位置する、請求項1に記載の冷却装置。 - 前記冷却部は、
前記筐体の側壁の外表面に固定される固定板と、
前記固定板を冷却する冷却ユニットと、を有する、請求項1または2に記載の冷却装置。 - 前記筐体の前記側壁は、前記固定板が前記側壁に固定されたときに、前記固定板の一部を前記筐体内に露出させる開口部を有し、
前記仕切板は、前記開口部を介して前記固定板と連結される、請求項3に記載の冷却装置。 - 前記仕切板は、前記固定板の複数箇所に連結されて、前記筐体内で互いに平行に位置する、請求項4に記載の冷却装置。
- 前記仕切板は、
板状のベース部と、
前記ベース部から厚み方向に垂直な方向に突出する突出部と、を有し、
前記固定板は、前記仕切板の前記突出部を受け入れるスリットを有する、請求項4または5に記載の冷却装置。 - 前記筐体において、前記流入口は前記流出口よりも上方に位置し、
前記上下方向に垂直な断面内で、前記筐体の外形は矩形であり、
前記固定板は、前記筐体において、前記矩形の長辺を含む前記側壁に固定されており、
前記仕切板は、前記筐体内で、前記矩形の短辺に平行に位置する、請求項4から6のいずれかに記載の冷却装置。 - 前記冷却ユニットは、ペルチェ素子を有する、請求項3から7のいずれかに記載の冷却装置。
- 前記冷却ユニットは、
前記ペルチェ素子を収容するとともに、前記ペルチェ素子と連結されて前記固定板に取
り付けられる取付板を有する本体部と、
前記本体部に対して前記取付板とは反対側に連結される放熱フィンと、
前記放熱フィンを冷却する空冷部と、を有する、請求項8に記載の冷却装置。 - 前記冷却部は、前記筐体の前記側壁に、前記流入口から前記流出口に向かう前記臭気の流路に沿って複数設けられる、請求項3に記載の冷却装置。
- 前記筐体から流出する前記臭気の温度を検知する温度センサと、
前記温度センサによって検知された前記温度に基づいて、複数の前記冷却部のうち少なくとも1つを、前記温度が目標温度に近づくように制御する制御装置と、をさらに備える、請求項10に記載の冷却装置。 - 前記筐体の少なくとも一部を覆う断熱材をさらに備える、請求項1から11のいずれかに記載の冷却装置。
- 前記筐体の冷却によって前記筐体内で発生し、前記筐体の底部に溜められた凝縮水を排出する排水部をさらに備え、
前記排水部は、前記凝縮水が前記筐体内で所定高さに到達するまでは前記凝縮水を溜め
、前記所定高さを超えたときに前記凝縮水を排出する水封構造を有する、請求項1から12のいずれかに記載の冷却装置。 - 前記筐体において、前記流入口は前記流出口よりも上方に位置する、請求項1から13のいずれかに記載の冷却装置。
- 請求項1から14のいずれかに記載の冷却装置と、
前記冷却装置に前記臭気を排出する前記処理装置と、
前記冷却装置から流出する前記臭気に含まれる臭い成分を、活性炭で吸着して除去する前記脱臭装置と、を備える処理システム。 - 前記臭気に含まれる粉塵を除去するフィルタ装置をさらに備え、
前記フィルタ装置は、前記冷却装置の上流側に位置する、請求項15に記載の処理シス
テム。
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