JP2578977B2

JP2578977B2 - ごみ処理装置

Info

Publication number: JP2578977B2
Application number: JP1140497A
Authority: JP
Inventors: 通久米吉
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1997-02-05
Anticipated expiration: 2012-02-05
Also published as: JPH035619A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はごみを加熱・焼却させるごみ処理装置に関す
るものである。

従来の技術従来、この種のごみ処理装置は、第７図に示すように
上部に開閉自在な蓋101を有する燃焼炉102の内面に断熱
性の炉材103を貼り巡らし、その側壁面に外部へ連通す
る排気口104を設け、この排気口104の下流側には浄化ヒ
ーター112、触媒111からなる浄化器105を接続してい
る。前記燃焼炉102の内底部には先端が内側に突出する
ように炉ヒーター106が固定され、その炉ヒーター106の
端子部は燃焼炉102の外側に突出している。そして前記
燃焼炉102の内部には金属製の処理容器107を前記炉ヒー
ター106の上に置いている。処理容器107の底には炉ヒー
ター106を包み込む筒部113が形成され、その筒部113の
壁面には開口部114が設けられている。そしてこの開口
部から処理容器107内へ空気を流入させる給気口108を前
記燃焼炉102の底面に設け、この給気口108に連通して給
気送風機109を備えている。

そして、蓋101をあけ、ごみ110を投入し蓋101をしめ
た後炉ヒーター106に通電すると、炉ヒーター106の熱エ
ネルギーによりごみ110が加熱・焼却され、発生した排
ガスは浄化器105によって無臭化、無煙化され排出され
ていた。

発明が解決しようとする課題このような従来の構成では、ごみの燃焼が盛んになる
にしたがって、燃焼炉102内の温度も上昇し、それに伴
って炉内の圧力も上昇し外部の大気圧よりも高くなる。
このような状態において、燃焼炉102と蓋101の密閉状態
に不具合を生じたり、給気系統にスキ間があった場合に
は、燃焼による煙や排ガスが直接外部へ洩れるなどの安
全性上の課題があり、吸気送風機109の風量を経らして
煙の洩れを防ぐ場合は、浄化器105を通る排ガスの濃度
が変化し、浄化機能が不安定になるという課題があっ
た。

一方、浄化器105の触媒111は、浄化ヒーター112によ
って600℃〜700℃に加熱され、前記排ガスの無煙化，無
臭化すなわち排ガスの浄化に対して最適な状態に保たれ
ている。しかしながら、投入されたごみの成分が、発熱
量の大きい動物性厨芥などの場合には、その排ガスの触
媒反応が異常に活発となり、前記触媒111の温度が許容
限界を超え、結果として浄化器105の寿命を縮めるなど
の課題があった。さらに、焼却終了後は、燃焼炉102内
や処理容器107を早めに冷却する必要があるのに対し
て、給気送風機109だけでは風量不足のため、冷却に時
間がかかり、結果として、全体の運転時間が長くなり不
経済であるなどの課題があった。

本発明はこのような課題を解決するもので、第１の目
的は浄化器を備えたごみ処理装置において、燃焼炉とそ
の蓋の密閉状態に不具合を生じたり、給気系統にスキ間
が生じた場合でも、燃焼による排ガスや煙が直接外部に
洩れることがなくなり、かつ浄化機能を維持できる安全
なごみ処理装置を提供するものである。また、第２の目
的は、発熱量の大きい動物性厨芥を焼却処理する際に起
きやすい触媒の異常な温度上昇を防止し、浄化器の寿命
向上をはかるものである。さらに、第３の目的は燃焼炉
内および処理容器の冷却時間を大幅に短縮するものであ
る。

課題を解決するための手段第１の目的を達成するために本発明の第１の手段は、
開閉自在な蓋と給気口および排気口を有する燃焼炉と、
この燃焼炉の内底部に突出するごみ加熱用のヒーター
と、前記給気口に連通して設けた給気送風機と、前記排
気口に連通して設けた浄化器と、この浄化器の上流側に
設けた浄化ヒーターおよび温度検知手段と、前記浄化器
の下流側に設けた排気管と、この排気管を覆うように設
けた希釈ダクトと、この季釈ダクトの一方の開口部に連
通して設けた希釈送風機と片方の開口部に連接した排気
筒を備え、前記排気管の排気口と前記排気筒の出口を同
一方向に配置した構成としたものである。

第２の目的を達成するために本発明の第２の手段は、
第１の手段の浄化器の上流側に浄化器の上流側と第１の
手段の希釈ダクトを、流量調節弁を備えた接続管で連通
した構成としたものである。

第３の目的を達成するために本発明の第３の手段は、
第１の手段の燃焼炉の給気口と、第１の手段の希釈ダク
トを流量調節弁を備えた接続管で連通した構成としてい
る。

作用この第１の手段の構成により、希釈送風機を運転する
と、この送風空気は希釈ダクト内を流れて排気筒の出口
から排出される。このとき、浄化器の下流側に設けた排
気管の排気口は前記排気筒の出口と同一方向に配置して
いるため、前記送風空気の誘引作用により、排ガスは強
制的に外部に排出される。また前記誘引作用は、前記希
釈送風機の風量が多いほど大きくなるため、給気用送風
機も制御しながら風量を適切に決定し、また炉ヒーター
３の通電制御により燃焼炉１内の濃度も調整することに
より、排ガス処理を安定して行うことができ、浄化器13
の機能を維持しながら燃焼炉内の排ガスが強制的に外部
に排出されるものである。また、第２の手段の構成によ
り、浄化器の上流側に設けた温度検知手段が検知した温
度にもとづいて、浄化ヒーターのオン・オフ制御を行う
と同時に、前記浄化器の上流側と前記希釈ダクトを連接
している接続管の流量調節弁を制御すれば、前記希釈送
風機の送風空気の一部が、前記浄化器に供給され、触媒
の冷却作用とともに、異常な温度の上昇を防止するもの
である。また第３の手段の構成により焼却終了後は、前
述の給気口と前記希釈ダクトを連接している接続管の流
量調節弁を制御すれば、上記同様に希釈送風機の送風空
気の一部が、前記給気口から燃焼炉内へ送風され、炉内
および処理容器の冷却作用を助長するものである。

実施例本発明の第１の手段による実施例を第１図および第２
図にもとづいて説明する。第１図において、燃焼炉１は
金属あるいはセラミックなどの耐熱性の高い材料で形成
された枠体1aに、耐熱性が高く断熱効果を有するセラミ
ックファイバーなどの材料の断熱性の炉材1bを内張りし
たものである。燃焼炉１の内底部には炉材1bを貫通して
燃焼炉１内に突出させたごみ２を加熱するための炉ヒー
ター３を設けている。また燃焼炉１の上部にはごみ２を
投入できるように開閉自在な蓋４を設けている。そして
前記炉ヒーター３の上には、底部で炉ヒーター３を包み
込み、壁面に開口部５を設けた筒部６を形成したごみ２
の処理容器７が配置され、前記蓋４をあけて投入された
ごみ２が処理容器７内に貯留されるようになっている。
燃焼炉１の底面には他に、処理容器７内へ空気を流入さ
せる給気口８を設け、この給気口８に連通して設けた給
気送風機９により燃焼に必要な空気を送るようになって
いる。また燃焼炉１の側壁の一部に開口した排気口10に
連通して、浄化ヒーター11により触媒12の作用を高めて
排ガスを浄化する浄化器13を設け、焼却により発生した
排ガスを浄化して、排気管14の排気口14′から外部へ排
出するようになっている。また、前記浄化器13の上流側
13′には、前記触媒12と前記浄化ヒーター11の間に、触
媒12に流入する排ガスの温度を検知する温度検知手段の
熱電対15が組み込まれている。また前記排気管14の外側
を覆う形で希釈ダクト16が設けられ、この希釈ダクト16
の一方の開口部17は希釈送風機18に連通し、片方の開口
部19には排気筒20が連接されている。また前記排気筒20
の出口20′と前記排気管14の排気口14′は同一方向に配
置されている。

なお触媒12の上流側には温度検知手段としての熱電対
15を設けている。

以上のように構成されたごみ処理装置について、以下
その動作について説明する。ごみ２を投入した後、炉ヒ
ーター３に通電すると、この炉ヒーター３の熱エネルギ
ーによりごみ２が加熱され、給気送風機９から供給され
る燃焼空気によって、燃焼・焼却される。このとき発生
した排ガスは排気口10を通り、熱電対15の検出温度によ
り浄化ヒーター11の通電制御を行い、触媒12に入る排気
温度を調節して触媒12の作用を高めて浄化器13で無煙、
無臭化される。

浄化器13から排気管14および排気筒20を経て外部へ排
出される排ガスは、前記排気管14を流れるときには、高
温度となっているため、希釈送風機18から送風された空
気を希釈ダクト16に導き、前記排気管を冷却するととも
に、排気筒20の内部で前記排ガスと混合させることによ
り、高温の排ガスは希釈され、温度はさらに低くなって
出口20′から外部に放出される。一方前記排気筒20の出
口20′と排気管14の排気口14′は同一方向に配置してい
るため、前記希釈送風機18からの送風空気が希釈ダクト
16の開口部19を通って排気筒20を流れるとき、その送風
空気の誘引作用により、排ガスは排気口14′から強制的
に排出される。またこの誘引作用は前記送風空気の風量
が多いほど大きくなることが実験で確認された。したが
ってこの風量を適切に決定すれば、燃焼炉１内の排ガス
が強制的に外部に排出され、その結果として、燃焼炉１
内を負圧に保つことができる。第２図は、焼却処理行程
における燃焼炉１内の圧力の変化を表したものである。
この図において、実験Ａは、希釈送風機18の送風風量が
多いときの圧力の変化であり、燃焼のピークA_Oの時点で
も負圧（大気圧以下）を保っている。これに対して、破
線Ｂは、前記送風風量が少いときの圧力の変化を示して
いるが、全行程にわたって圧力が正圧（大気圧以上）に
なっていることがわかる。

第２の手段による一実施例を第３図および第４図にも
とづいて説明する。第３図は第２の手段によるごみ処理
装置の断面図である。図において１〜20（′を含む）は
第１の手段の実施例である第１図に示した番号のものと
同一の部材で、同一の作用をするものである。第３図は
希釈ダクト16の上流側16′と、浄化器13の上流側13′
を、流量を２段階に調節する流量調節弁21を備えた接続
管22で連通させたところに特徴がある。この接続管22の
働きについて次に説明する。第３図において、浄化器13
の内部には、触媒12の下方すなわち上流側にそれぞれ、
温度検知手段である熱電対15と浄化ヒーター11が組み込
まれている。この浄化ヒーター11は、前記熱電対15の検
出温度によってオン・オフ制御され、前記触媒12の作用
を高めるべく温度制御が行われている。一方、前記浄化
ヒーター11のオン・オフ制御に同期させた形で、流量調
節弁21が制御されている。すなわち、浄化ヒーター11が
オンのときは前記流量調節弁21は流量小の状態になって
おり、希釈送風機18から送風されている空気の一部は、
接続管22を介して浄化器13の上流側13′に供給されてい
る。そして、前記浄化ヒーター11がオフになると、前記
流量調節弁21は流量大の状態になり、前記送風空気の一
部は、風量を増加して前記上流側13′に供給される。し
たがって、この状態で触媒12は急速に冷却されることに
なる。なお前記接続管22から供給される風量は、希釈ダ
クト16に導かれる風量の10分の１以下であるため、希釈
送風系統への影響はほとんどない。第４図は、発熱量の
大きい動物性厨芥を焼却処理する中で、上述の温度制御
を行ったときの温度特性図である。図において、縦軸
は、前記熱電対15の検出温度，横軸は経過時間である。
図中の実線Ａは上述の温度制御を行った場合の温度変
化，破線Ｂは温度制御を行わなかった場合を示してい
る。この特性図から明らかなように、上述の温度制御を
行った場合には、前記温度は最適温度h₀およそ700℃に
制御されるのに対して、温度制御を行わなかった場合に
は、許容限界温度h₁（900℃以上）を超えることがわか
る。

第３の手段による一実施例を第５図および第６図にも
とづいて説明する。第５図は第３の手段によるごみ処理
装置の断面図である。図において、１〜22（′を含む）
は第２の手段の実施例である第３図に示した番号のもの
と同一の部材で、同一の作用をするものである。第５図
は、希釈ダクト16の上流側16′と、給気口８を流量をオ
ン・オフする流量調節弁23を備えた接続管24で連通させ
たところに特徴がある。この接続管24の働きについて次
に説明する。第５図において、運転開始後一定時間を経
過するごみ２の焼却が終了するため、この時点で炉ヒー
ター３がオフとなり、給気送風機９の送風作用により、
燃焼炉１内および処理容器７の冷却が開始される。この
とき、それまで閉の状態にあった流量調節弁23が開の状
態に制御されると、希釈送風機18の送風空気の一部が接
続管24を通って、給気口８から燃焼炉１内へ供給され、
炉内および処理容器７の冷却を助長することとなる。そ
して、燃焼炉１内の温度が所定の温度、たとえば30℃以
下になったときを冷却終了とし、この時点で全体の運転
も終了することになる。なお、前記燃焼炉１内の温度
は、浄化器13の上流側13′とほとんど同じであるため、
この上流側13′に設けた熱電対15で検知されるものであ
る。第６図は、上述の冷却行程における燃焼炉１内の温
度変化を示す特性図である。図において、実線Ａは上記
の接続管24から冷却空気を供給した場合、実線Ｂは供給
しなかった場合を示している。図から明らかなように、
目標温度h₃たとえば30℃まで冷却する場合の冷却時間は
それぞれt₁たとえば30分,t₂たとえば60分のように差異
があることがわかる。

発明の効果以上の実施例から明らかなように本発明によれば、触
媒の上流に設けた熱電対と浄化ヒーターの働きにより、
風量の変化に対して触媒作用を高めて浄化機能を安定化
するとともに、浄化器の下流側に設けた排気管と、この
排気管を覆うように設けた希釈ダクトと、このダクトの
一方の開口部に連通して設けた希釈送風機と片方の開口
部に連接した排気筒とで構成し、前記排気管の排気口と
前記排気筒の出口を同一方向に配置すれば、前記希釈送
風機の送風による排ガスの誘引作用が働き、燃焼炉内の
排ガスが強制的に外部へ排出される。そして前記希釈送
風機の風量を適切に増大すれば、燃焼炉内の圧力を常に
負圧に保つことができる。したがって燃焼炉とその蓋の
密閉状態に不具合を生じたり、給気系統にスキ間が生じ
た場合でも、燃焼による排ガスや煙が直接外部に洩れる
ことがなくなり、きわめて安全なごみ処理装置を提供す
ることができる。

また、浄化器の上流側に浄化ヒーターと温度検知手段
を設け、この上流側と希釈ダクトを流量調節弁を備えた
接続管で連通させ、前記温度検知手段の検出した温度に
もとづいて、前記浄化ヒーターと前記流量調節弁を制御
すれば、希釈送風機の送風空気の一部が浄化器の上流側
にタイミングよく供給されるため、発熱量の大きい動物
性厨芥を焼却処理する際に起きやすい触媒の異常な温度
上昇を防止でき、浄化器の寿命向上に大きな効果があ
る。さらに、燃焼炉の給気口と希釈ダクトを流量調節弁
を備えた接続管で連通させ、焼却終了後に前記流量調節
弁を開の状態に制御すれば、希釈送風機の送風空気の一
部が燃焼炉内へ供給され、炉内および処理容器の冷却を
助長するため、冷却に要する時間が大きく短縮され、結
果的に全体の運転時間も短くなり、省エネルギー効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の手段の実施例を示すごみ処理装
置の縦断面図、第２図は同実施例の焼却処理行程におけ
る燃焼炉内の圧力の変化を示す特性図、第３図は同第２
の手段の実施例を示すごみ処理装置の縦断面図、第４図
は同実施例の動物性厨芥を焼却処理したときの浄化器内
の温度の変化を示す特性図、第５図は同第３の手段の実
施例を示すごみ処理装置の縦断面図、第６図は同実施例
の冷却行程における燃焼炉内の温度の変化を示す特性
図、第７図は従来のごみ処理装置を示す縦断面図であ
る。１……燃焼炉、３……炉ヒーター、４……蓋、８……給
気口、９……給気送風機、10……排気口、13……浄化
器、14……排気管、16……希釈ダクト、18……希釈送風
機、20……排気筒、11……浄化ヒーター、15……熱電
対、21……流量調節弁、22……接続管、23……流量調節
弁、24……接続管。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】開閉自在な蓋と給気口および排気口を有す
る燃焼炉と、この燃焼炉の内底部に突出するごみ加熱用
のヒーターと、前記給気口に連通して設けた給気送風機
と、前記排気口に連通して設けた浄化器と、この浄化器
の上流側に設けた浄化ヒーターおよび温度検知手段と、
前記浄化器の下流側に設けた排気管と、この排気管を覆
うように設けた希釈ダクトと、この希釈ダクトの一方の
開口部に連通して設けた希釈送風機と片方の開口部に連
接した排気筒を備え、前記排気管の排気口と前記排気筒
の出口を同一方向に配置したごみ処理装置。
【請求項２】浄化器の上流側と希釈ダクトを、流量調節
弁を備えた接続管で連通した請求項１記載のごみ処理装
置。
【請求項３】燃焼炉の給気口と希釈ダクトを、流量調節
弁を備えた接続管で連通した請求項１記載のごみ処理装
置。