JP2017166706A

JP2017166706A - 動物火葬用設備及び動物火葬用設備における燃焼温度の制御方法

Info

Publication number: JP2017166706A
Application number: JP2016049122A
Authority: JP
Inventors: 伴明藤井; Tomoaki Fujii
Original assignee: SUNTOY KK
Current assignee: SUNTOY KK
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2017-09-21
Anticipated expiration: 2036-03-14
Also published as: KR102344226B1; JP6552990B2; KR20170106929A

Abstract

【課題】動物死体の火葬用設備において、燃焼時の適度な温度制御を行えるものを提供すること。【解決手段】動物死体Ｄを燃焼する燃焼室２４と、燃焼室２４内に燃料を導入するバーナー１０，１１と、燃焼室内の温度を測定する温度センサ１５と、温度センサ１５によって測定される燃焼温度ＴＰと予め設定された燃焼上限温度Ｔ２とを比較し、燃焼温度ＴＰが燃焼上限温度Ｔ２を上回ったときに燃焼室２４内に霧状の冷却水を導入する冷却水導入装置１２とを備えた火葬用設備２０によって達成される。【選択図】図４

Description

本発明は、動物火葬用設備及び動物火葬用設備における燃焼温度の制御方法に関する。

近年の日本では、愛玩動物に対して家族と同程度の愛情を持って飼育する者が多くなっている。これに伴い、その愛玩動物を弔う際にも、人間と同様の火葬と葬儀を行うことがある。本出願人は、長年に渡って動物火葬用設備の開発に取り組んでいる（例えば、特許文献１）。
このような動物死体の火葬用設備においては、人の亡骸の火葬と同様に、ガスまたは石油などの燃料を導入して着火した後、所定の温度域で自己燃焼を起こさせ、灰になるまで燃焼させるという手順が実施される。しかし、油分が多い動物死体では、自己燃焼中に相当程度の温度（例えば、１０００℃）以上まで燃焼温度が上昇してしまい、火葬用設備に想定以上の負担が掛かったり、酸素不足によって不完全燃焼を起こして、真っ黒な煙が発生することがある。例えば、普及用の耐火煉瓦を用いる場合には、最高でも１２００℃の温度で燃焼させることが好ましい。また、酸素不足を解消するためには、高価なブロアーや高濃度酸素を用いれば良いが、高価な設備となってしまう。
人用の火葬用設備では、このような事態を回避するために、高価な耐火煉瓦を使用して設備を構成し、２０００℃以上の高温で自己燃焼させたり（特許文献２）、不完全燃焼防止装置・油吸収装置・臭気吸収装置などの防御装置を備えるものがある。

特開２００８−１３８９３４号公報特表２００３−５００６２９号公報

しかし、人用の火葬用設備に設けられる装置は、非常に高価となるため（場合によっては、火葬用設備本体よりも高価となる）、動物死体の火葬用設備に対して、これらの装置を設けることは現実的な対策とは言い難い。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、動物火葬用設備において、燃焼時の適度な温度制御を行えるものを提供することにある。

上記目的を達成するための第一の発明に係る動物死体の火葬用設備は、動物死体を燃焼する燃焼室と、この燃焼室内に燃料を導入する燃料導入装置と、前記燃焼室内の温度を測定する温度センサと、この温度センサによって測定される燃焼温度と予め設定された燃焼上限温度とを比較し、燃焼温度が燃焼上限温度を上回ったときに前記燃焼室内に霧状の冷却水を導入する冷却水導入装置とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、動物死体の燃焼中の温度が所定の燃焼上限温度を超えたときには、燃焼室内に霧状の冷却水を導入することで、燃焼温度を一気に低下させられる。
なお、冷却水導入装置の作動は、人間が行っても良いし、コンピュータで自動的に制御してもよい。コンピュータを用いる場合には、温度センサによって測定される燃焼温度と予め設定された燃焼上限温度とを比較し、燃焼温度が燃焼上限温度を上回ったときに冷却水導入装置を作動させることが好ましい。
本発明において、動物死体とは、火葬が行われる愛玩動物、例えば、ウシ・ウマ・ヒツジ・ヤギ・ブタ・イヌ・ネコ・サルなどの哺乳類、トカゲ・ワニ・カメレオン・カメなどの爬虫類などが含まれる。このうち、ウシ・ウマ・ヒツジ・ヤギ・ブタ・大型のイヌなどは、特に油分を多く含む場合があるため、特に本発明は有効となる。

燃焼時に用いられる燃料としては、ガス・石油・灯油などが含まれる。このとき、燃料として石油を用いた場合には、予め２個の燃料導入装置を備えた既存設備が知られている。これらの燃料導入装置は、燃焼開始時に大量の燃料を導入するもの（主ライン）と、燃焼継続時に細かな燃焼制御を行うもの（従ライン）として使用される。本発明では、このうちの１個を冷却水用に用いれば良いので、新たな設備の追加が少なくて済むため、好ましい実施形態となる。
冷却水としては、液体状の水、霧状の水のいずれもが含まれる。但し、液体状の水を供給した場合には、燃焼室全体に行き渡らせることが難しく、蒸発しないまま液体としての水が残って後処理が困難となってしまう。このため、霧状とした水を導入することが好ましい。

第二の発明に係る動物火葬用設備における燃焼温度の制御方法は、動物死体を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室内に燃料を導入する燃料導入装置と、前記燃焼室内の温度を測定する温度センサと、前記燃焼室内に霧状の冷却水を導入する冷却水導入装置とを備えた火葬用設備において、（１）前記燃料導入装置から燃料を供給すると共に前記動物死体に着火を行う開始ステップ、（２）前記温度センサによって測定される燃焼室内の燃焼温度が、安定自己燃焼温度に達するまで前記火葬用燃料の導入を行う初期ステップ、（３）前記動物死体の燃焼温度が、安定自己燃焼温度領域で自然燃焼する自己燃焼ステップ、（４）前記動物死体の燃焼温度が、燃焼上限温度以上となったときに霧状の冷却水を導入する冷却ステップを備えることを特徴とする。
なお、上記（１）〜（４）のステップは、その全てを人間が行っても良いし、いくつかのステップをコンピュータで制御しても良い。例えば、（１）〜（３）を人間が処理し、（４）のみをコンピュータで自動的に制御してもよい。
本発明によれば、動物死体の燃焼温度が、所定の燃焼上限温度以上になったときに、霧状の冷却水が導入されるので、不完全燃焼を防止できると共に、良好な燃焼状態を維持できる。

開始ステップにおいては、火葬用燃料の導入と着火とのタイミングは、任意に選択できる。例えば、（１）火葬用燃料の導入を開始した後に、着火を行う方法、（２）火葬用燃料の導入と同時に着火を行う方法、（３）着火処理を行った後に、火葬用燃料を導入する方法の、いずれも採用できる。
安定自己燃焼温度、安定自己燃焼温度領域とは、動物死体が外部からの燃料供給を受けることなく、自己の有機体を安定して燃焼できる温度、温度領域を意味する。この温度（領域）は、燃焼室の大きさ、燃焼室を構成する壁の材質、動物死体の種類・大きさなどの因子を考慮して定めることができる。例えば、一般的な耐火煉瓦で燃焼室を構成し、動物死体がイヌ（約１０〜４０ｋｇ）である場合には、安定自己燃焼温度領域は、約７００℃〜９００℃（好ましくは、８００℃〜８５０℃）に設定することできる。
初期ステップにおいて、火葬用燃料の導入を行う場合には、連続的または断続的のいずれの方法を採用しても良い。

燃焼上限温度とは、それ以上の温度で動物死体が燃焼した場合には、不完全燃焼などの異常事態が発生し、黒煙を発生すると共に、火葬用設備に対しても悪影響を及ぼし得る温度を意味する。燃焼上限温度は、燃焼室の大きさ、燃焼室を構成する壁の材質、動物死体の種類・大きさなどの因子を考慮して定めることができる。例えば、一般的な耐火煉瓦で燃焼室を構成し、動物死体がイヌ（約１０〜４０ｋｇ）である場合には、燃焼上限温度は、９００℃（好ましくは、１０００℃）に設定することができる。
冷却ステップにおいて、導入される冷却水の量は、時間制御（単位時間あたりの冷却水の導入量を一定としておき、時間に依って冷却水量を制御する方法）、回数制御（予め１導入当たりの水量を設定しておき、導入回数に依って冷却水量を制御する方法）、圧力制御（霧状の冷却水に掛ける圧力の高低によって、冷却水量を制御する方法）などの方法によって制御できる。

本発明によれば、動物死体の火葬用設備において、燃焼時の適度な温度制御を行える。

本実施形態における火葬用設備の側面図である。火葬用設備の正面図である。燃焼室内に動物死体を入れたときの火葬設備の側面図である。燃焼温度の制御方法を示すアルゴリズムである。燃焼中の温度変化のイメージを示すグラフである。点線は従来の方法による火葬中の温度変化を、実線は本実施形態の制御方法による火葬中の温度変化を、それぞれ示す。

次に、図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は、この実施形態によって限定されず、要旨を変更することなく、種々に変更して実施できる。
＜火葬用設備＞
図１及び図２には、動物死体Ｄを載せた台車１と、火葬用設備２０を示した。また、図３には、台車１を火葬用設備２０に搬入したときの様子を示した。台車１には、動物死体Ｄを支持する皿板部２と、この皿板部２の下面側において前後及び左右から垂下する合計四脚の脚部３が設けられている。各脚部３の下端には、ガイドレール５に沿って台車１を移動可能な車輪４が設けられている。

火葬用設備２０には、一次燃焼室２４と二次燃焼室２２が設けられており、各燃焼室２２，２４には、燃料（及び空気）としての石油を導入する一次燃焼バーナー１０、補助バーナー１１及び二次燃焼バーナー２３が設けられている。一次燃焼室２４の外壁１７には、冷却水を霧状にして導入する冷却水導入装置１２が設けられている。また、二次燃焼室２２には、燃焼温度を測定する熱電対を備えた温度センサ１５が設けられている。
一次燃焼室２４に動物死体Ｄを搬入する搬入口には、上下方向に移動することで一次燃焼室２４を開閉可能な投入扉２５が設けられている。また、火葬用設備２０の上部及び側面には、各燃焼室２２，２４に空気（酸素）を送る送風機２１，１６が設けられている。
また、火葬用設備２０の側面（図２の右側側面）には、火葬用設備２０の制御を行う制御基板３２（コンピュータ）が設けられている。制御基板３２は、温度センサ１５、各バーナー１０，１１，２３、冷却水導入装置１２及び送風機１６，２１と連結されており、後述のアルゴリズムに従って各装置の制御を行う。

＜火葬用設備の制御方法＞
次に、上記のように構成された火葬用設備２０を用いて、動物死体Ｄを燃焼するときの温度制御方法について、図４及び図５を参照しつつ説明する。
まず、図３に示すように、燃焼すべき動物死体Ｄを台車１に載せた状態で、火葬用設備２０の一次燃焼室２４の内部に搬入する。次に、制御基板３２を用いて、燃焼方法の初期設定を行う（Ｓ１００）。ここでは、送風機１６，２１の送風力、各バーナー１０，１１，２３から導入される燃料の導入量・導入速度とオン・オフ制御、安定自己燃焼温度Ｔ１及び燃焼上限温度Ｔ２の設定、温度比較ステップを実行する時間間隔、冷却水導入装置２８からの水の導入量とオン・オフ制御などの値を入力する。

次に、制御基板３２による燃焼制御操作を開始する（Ｓ１１０：開始ステップ）。ここでは、送風機１６，２１を駆動し、バーナー１０，１１，２３から燃料を導入しつつ点火を行い、動物死体Ｄに着火する。次いで、燃料を導入しながら動物死体Ｄの燃焼を行う（Ｓ１２０）。次に、温度センサ１５によって測定される燃焼室内の燃焼温度ＴＰと安定自己燃焼温度Ｔ１とを所定の時間間隔毎に比較し、ＴＰ≧Ｔ１となったか否かを評価する（Ｓ１３０。Ｓ１２０とＳ１３０が初期ステップを構成する）。初期ステップは、図５中の符号Ａで示すグラフに相当する。
ＴＰ≧Ｔ１となったら、動物死体Ｄがそのまま自分で燃焼を続けられる状態となったと判断し、バーナー１０，１１，２３からの燃料の導入を停止する（Ｓ１４０）。ここから、動物死体Ｄの燃焼温度が、安定自己燃焼温度領域Ｔ１〜Ｔ２で自然燃焼する自己燃焼ステップとなる。自己燃焼ステップは、図５中の符号Ｂで示すグラフに相当する。

次に、燃焼温度ＴＰと燃焼上限温度Ｔ２とを所定の時間間隔毎に比較し、ＴＰ≧Ｔ２となったか否かを評価する（Ｓ１５０）。次いで、燃焼温度ＴＰと安定自己燃焼温度Ｔ１とを所定の時間間隔毎に比較し、ＴＰ≦Ｔ１となったか否かを評価する（Ｓ１６０）。Ｓ１５０において、ＴＰ≧Ｔ２の場合には、冷却水導入装置１２から霧状の冷却水を導入する（Ｓ１７０：冷却ステップ。図５中の符号Ｐで示す点に相当する。）。この冷却ステップでは、燃焼温度ＴＰが燃焼上限温度Ｔ２から所定の温度（例えば、１００℃〜２００℃程度の温度低下を見積もってあり、燃焼温度ＴＰが安定自己燃焼温度Ｔ１よりも高い温度となる程度）だけ低下させる程度の水が導入されるようになっており、動物死体Ｄの燃焼を止めてしまう（消火する）わけではない。冷却水の導入（Ｓ１７０）を１回または複数回行った後に、Ｓ１６０において、燃焼温度ＴＰが安定自己燃焼温度Ｔ１よりも低下した場合（ＴＰ＜Ｔ１）には、動物死体Ｄの自己燃焼が終了したものと見なし、温度制御処理を完了する。
このように本実施形態によれば、動物死体Ｄの燃焼温度ＴＰが、所定の燃焼上限温度Ｔ２以上になったときに、霧状の冷却水が導入されるので、不完全燃焼を防止できると共に、良好な燃焼状態を維持できる。

＜変形例＞
（１）本実施形態によれば、燃焼室として、一次燃焼室と二次燃焼室の二つを設けたが、本発明によれば、燃焼室は、一つでも良いし三個以上でも良い。いずれの場合でも、冷却水導入装置は、動物死体が存在する燃焼室（一次燃焼室）に設けることが好ましい。
（２）本実施形態によれば、温度センサは、二次燃焼室に設けたが、本発明によれば、一次燃焼室に設けることもできる。但し、一般的には、より高温となる二次燃焼室に設ける方が好ましい。
（３）本実施形態によれば、燃料は石油を用いたが、本発明によれば、燃料としてガスを用いることもできる。
（４）本実施形態によれば、冷却水導入装置を燃料導入装置とは別に設けたが、本発明によれば、予め２個のバーナーを備えた市販の燃焼設備を用いることもできる。この場合には、バーナーのうちの１個を冷却水導入装置として用いることができるので、新たな装置を設置する必要がない。

１０…一次燃焼バーナー（燃料導入装置）
１１…補助バーナー（燃料導入装置）
１２…冷却水導入装置
１５…温度センサ
２０…火葬用設備
２２…二次燃焼室（燃焼室）
２３…二次燃焼バーナー（燃料導入装置）
２４…一次燃焼室（燃焼室）
Ｄ…動物死体
ＴＰ…燃焼温度
Ｔ１…安定自己燃焼温度
Ｔ２…燃焼上限温度

Claims

動物死体を燃焼する燃焼室と、この燃焼室内に燃料を導入する燃料導入装置と、前記燃焼室内の温度を測定する温度センサと、この温度センサによって測定される燃焼温度と予め設定された燃焼上限温度とを比較し、燃焼温度が燃焼上限温度を上回ったときに前記燃焼室内に霧状の冷却水を導入する冷却水導入装置とを備えた動物火葬用設備。
前記燃料が石油であり、前記燃料導入装置が予め２個設けられており、このうちの１個を前記冷却水導入装置として用いる請求項１に記載の動物火葬用設備。
動物死体を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室内に燃料を導入する燃料導入装置と、前記燃焼室内の温度を測定する温度センサと、前記燃焼室内に霧状の冷却水を導入する冷却水導入装置とを備えた動物火葬用設備における燃焼温度の制御方法であって、
（１）前記燃料導入装置から燃料を供給すると共に前記動物死体に着火を行う開始ステップ、（２）前記温度センサによって測定される燃焼室内の燃焼温度が、安定自己燃焼温度に達するまで前記火葬用燃料の導入を行う初期ステップ、（３）前記動物死体の燃焼温度が、安定自己燃焼温度領域で自然燃焼する自己燃焼ステップ、（４）前記動物死体の燃焼温度が、燃焼上限温度以上となったときに霧状の冷却水を導入する冷却ステップを備えることを特徴とする動物火葬用設備における燃焼温度の制御方法。