JP3239568U

JP3239568U - 火葬設備

Info

Publication number: JP3239568U
Application number: JP2022002827U
Authority: JP
Inventors: 秀幸石黒; 和彦佐藤
Original assignee: 株式会社宮本工業所
Priority date: 2022-08-26
Filing date: 2022-08-26
Publication date: 2022-10-21
Anticipated expiration: 2032-08-26

Abstract

【課題】火葬炉から発生する排ガスに含まれる窒素酸化物を除去するための装置を備えるものであって、簡易な構成で適量のアンモニアを供給することができる火葬設備を提供する。【解決手段】遺体の重量を測定する重量計１と、遺体を火葬する火葬炉１０と、火葬炉から発生する排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する触媒装置２と、触媒装置を通過する排ガスにアンモニアを供給するアンモニア供給装置３と、制御装置４とを備え、制御装置は、重量計の測定結果に基づき、遺体の重量が重いほどアンモニアの供給量が多くなるようにアンモニア供給装置を制御する供給量制御手段を有している。【選択図】図１

Description

本考案は、火葬炉から発生する排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）を除去するための装置を備える火葬設備に関する。

人体を構成する物質のうち、水分に次いで割合が多いのがタンパク質であり、タンパク質は、アミノ基（－ＮＨ_２）を有するアミノ酸から構成されている。すなわち、人体には多くの窒素（Ｎ）が含まれている。よって、火葬炉において遺体を火葬すると、窒素が酸素と結合して、一酸化窒素（ＮＯ）や二酸化窒素（ＮＯ_２）などの窒素酸化物が発生するが、この窒素酸化物は人体にとって有害であるため、排ガスから適切に除去する必要がある。

従来、排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する方法として、排ガスにアンモニア（ＮＨ_３）を噴霧して触媒を通過させることで、窒素酸化物を窒素と水に分解する方法が知られている。その際、発生した窒素酸化物に対してアンモニアの供給量が少なすぎると、十分に分解が行われず、窒素酸化物が残留してしまう。一方、アンモニアの供給量が多すぎると、アンモニアが残留してしまい、悪臭の原因となってしまう。よって、発生した窒素酸化物に対して適量のアンモニアを供給する必要がある。

そこで、特許文献１に示す火葬炉においては、発生した窒素酸化物の量を計測し、それに応じてリアルタイムでアンモニアの流量を調整することにより、排ガス中の窒素酸化物とアンモニアの濃度を適正に制御している。

特開２０１１－２２０５８０号公報

しかしながら、特許文献１の火葬炉は、上記のような制御を行うために、排ガスの流量を計測する流量計と、排ガス中の窒素酸化物の濃度を計測するＮＯ_Ｘ計を備え、これらの計器により常時監視を行っており、機器の構成が複雑で費用が高くなることや、制御が複雑になることが問題であった。

本考案は、このような事情を鑑みたものであり、火葬炉から発生する排ガスに含まれる窒素酸化物を除去するための装置を備えるものであって、簡易な構成で適量のアンモニアを供給することができる火葬設備を提供することを目的とする。

本考案は、遺体の重量を測定する重量計と、遺体を火葬する火葬炉と、前記火葬炉から発生する排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する触媒装置と、前記触媒装置を通過する排ガスにアンモニアを供給するアンモニア供給装置と、制御装置とを備える。

そして、本考案は、前記制御装置が、前記重量計の測定結果に基づき、遺体の重量が重いほどアンモニアの供給量が多くなるように前記アンモニア供給装置を制御する供給量制御手段を有している。なお、アンモニアの供給量は、遺体の重量に応じて連続的に変化するものであってもよいし、段階的に変化するものであってもよい。

あるいは、本考案は、前記アンモニア供給装置からのアンモニアの供給量の設定操作ができる供給量設定部と、表示装置とを備え、前記制御装置が、前記重量計の測定結果に基づく情報を前記表示装置に表示する表示手段を有している。なお、表示部に表示される情報は、重量計により測定された遺体の重量であってもよいし、その重量に基づいて算出される適正なアンモニアの供給量であってもよい。

本考案において、制御装置が供給量制御手段を有するものであれば、重量計により測定された遺体の重量に応じて適正な量のアンモニアが供給される。

本考案において、供給量設定部と表示装置とを有するものであれば、作業者が、表示装置に表示される重量計の測定結果に基づく情報を見て、適正なアンモニアの供給量を把握し、供給量設定部を操作してその供給量を設定できる。

何れの場合においても、火葬を開始する前に重量計によって遺体の重量を測定するだけでよく、常時監視の必要がないので、機器の構成や制御が簡易なものとなる。

本考案の火葬設備の第１実施形態の全体を示す模式図である。第１実施形態における第１制御盤およびそれに接続された機器を示す説明図である。第１実施形態における第２制御盤およびそれに接続された機器を示す説明図である。第２実施形態における第２制御盤およびそれに接続された機器を示す説明図である。第３実施形態における第２制御盤およびそれに接続された機器を示す説明図である。

以下、本考案の具体的な内容について説明する。図１に示すように、この火葬設備の第１実施形態は、遺体を火葬する火葬炉１０と、火葬炉１０の前に設けられた炉前冷却室２０とを備える。また、火葬炉１０から排出される排ガスを処理するための機器として、排ガスの流路に沿った順に、火葬炉１０の排ガスの出口部分に設けられた一次冷却器３０と、一次冷却器の下流側に接続された熱交換器４０と、熱交換器４０の下流側に接続されたバグフィルタ５０と、バグフィルタ５０の下流側に接続された触媒装置２と、触媒装置２の下流側に接続された誘引排風機６０と、誘引排風機６０の下流側に接続された排気筒７０とを備える。さらに、一次冷却器３０および熱交換器４０に接続された冷却用空気送風機８０と、炉前冷却室２０に設けられた重量計１と、触媒装置２に接続されたアンモニア供給装置３と、各機器を制御するための制御装置４とを備える。

なお、この火葬設備は、複数の火葬炉１０を備えるものであるが、図１では１基の火葬炉１０のみを示している。実際には、火葬炉１０と、それに付随する炉前冷却室２０および一次冷却器３０が、複数存在している。

火葬炉１０は、遺体が収容される主燃焼室１１と、主燃焼室１１の上側に位置し主燃焼室１１と連通する再燃焼室１２を備える。主燃焼室１１の前側、すなわち炉前冷却室２０との間には、扉１３が設けられており、モータ１４によって開閉可能となっている。また、主燃焼室１１には、主燃バーナ１５が設けられており、再燃焼室１２には、再燃バーナ１６が設けられている。さらに、主燃焼室１１および再燃焼室１２の外側に、燃焼用空気送風機１７が設けられており、二股に分岐する管路１０１によって主燃バーナ１５および再燃バーナ１６と接続されていて、燃焼用空気送風機１７から主燃バーナ１５および再燃バーナ１６に燃焼用の空気が供給されている。また、この管路１０１には、他の火葬炉（図示省略）に接続される分岐路１０２が形成されている。さらに、地下に設置されたオイルタンク（図示省略）から、主燃バーナ１５および再燃バーナ１６に燃料が供給されている。

炉前冷却室２０は、火葬炉１０の前側に設けられた部屋であり、火葬炉１０の主燃焼室１１と炉前冷却室２０との間において、台車２１が往来可能となっている。台車２１は遺体を納めた棺を載置するものである。

また、炉前冷却室２０の床面部には、ロードセルからなる重量計１が埋設されている。この重量計１は、遺体（遺体を納めた棺）の重量を測定するものであり、後述の制御装置４と接続されている。

火葬に際しては、最初に炉前冷却室２０内の台車２１に遺体を納めた棺を載置する。次に、火葬炉１０の主燃焼室１１の扉１３を開いて、台車２１を移動させ、棺を主燃焼室１１内に収容する。次に、主燃焼室１１の扉１３を閉じて、主燃バーナ１５により遺体を火葬する。この際、未燃ガスは再燃焼室１２の再燃バーナ１６により再燃焼することで、完全燃焼を行う。火葬が終了したら、主燃焼室１１の扉１３を開いて、台車２１を移動させ、焼骨を炉前冷却室２０に収容する。そして、炉前冷却室２０において、焼骨および台車２１を冷却する。

火葬炉１０の再燃焼室１２と連通する排ガスの出口部分には、一次冷却器３０が設けられており、一次冷却器３０の下流側には管路１１１により熱交換器４０の一次側（排ガス側）の入口が接続されている。また、この管路１１１には、他の火葬炉（図示省略）に接続された一次冷却器（図示省略）に接続される分岐路１１２が形成されている。そして、一次冷却器３０および熱交換器４０に、冷却用空気送風機８０が接続されている。より詳しくは、冷却用空気送風機８０の排気側と一次冷却器３０および熱交換器４０の二次側（冷却空気側）の入口とが二股に分岐する管路１２１により接続されている。また、管路１２１には、他の火葬炉（図示省略）に接続された一次冷却器（図示省略）および熱交換器（図示省略）に接続される分岐路１２２が形成されている。さらに、冷却用空気送風機８０の吸気側は大気中から空気を取り込むとともに、吸気側と炉前冷却室２０が管路１２３により接続されている。また、この管路１２３には、他の火葬炉（図示省略）の前に設置された炉前冷却室（図示省略）に接続される分岐路１２４が形成されている。さらに、一次冷却器３０の入口部分には、酸素濃度計３０１が設けられている。

一次冷却器３０においては、排ガスに冷却用の空気が混合されて、排ガスの温度を低下させる。さらに、熱交換器４０においては、排ガスと冷却空気が非接触で熱交換して、排ガスの温度をさらに低下させる。排ガスと熱交換した空気は、熱交換器４０の二次側の出口に接続された管路１２５により後述の排気筒７０へと排気される。火葬炉１０から排出された直後の排ガスの温度は８００℃以上であるが、一次冷却器３０および熱交換器４０を経て、熱交換器４０から排出される排ガスの温度は３００℃程度となる。

熱交換器４０の下流側には、バグフィルタ５０が接続されている。より詳しくは、熱交換器４０の一次側の出口とバグフィルタ５０の入口とが管路１１３により接続されている。

バグフィルタ５０においては、排ガス中の粉塵が捕集され、漏斗状の下部に貯留される。貯留された粉塵は、バグフィルタ５０の下端部から適宜排出されて処理される。

バグフィルタ５０の下流側には、触媒装置２が接続されている。より詳しくは、バグフィルタ５０の出口と触媒装置２の入口が管路１１４により接続されている。また、触媒装置２に隣接してアンモニア供給装置３が設置されており、管路３１により触媒装置２と接続されていて、触媒装置２の内部を通過する排ガスに対して、アンモニアを噴霧できるものとなっている。アンモニア供給装置３は、アンモニアの供給量を調整可能な供給量調整部３２を有している。供給量調整部３２は、たとえばアンモニアの供給路に設けられたポンプまたはバルブからなるものである。ポンプであれば、駆動時間を調整することでアンモニアの供給量が調整され、バルブであれば、開とする時間や開度を調整することでアンモニアの供給量が調整される。供給量調整部３２は、後述の制御装置４（第２制御盤４２）と接続されている。

触媒装置２において、排ガスに含まれる窒素酸化物がアンモニアと反応して、窒素と水に分解される。この際、触媒の温度が概ね２５０℃以上でないと、実用的な反応速度とならないが、上記のとおり、排ガスの温度は３００℃程度であるので、十分な速度で反応が進み、排ガス中の窒素酸化物が除去される。

触媒装置２の下流側には、誘引排風機６０が接続されている。より詳しくは、触媒装置２の出口と誘引排風機６０の吸気側とが管路１１５により接続されている。この誘引排風機６０の吸引力により、火葬炉１０の排ガスが、一次冷却器３０、熱交換器４０、バグフィルタ５０および触媒装置２を経て吸引される。

誘引排風機６０の下流側には、排気筒７０が接続されている。より詳しくは、誘引排風機６０の排気側と排気筒７０とが管路１１６により接続されている。誘引排風機６０から排気される排ガスおよび熱交換器４０の二次側の出口から排気される冷却空気が、排気筒７０の上端部から大気中へと排気される。

そして、この火葬設備は、上記の各機器を制御するための制御装置４を備える。制御装置４は、各機器を制御するための制御プログラムが実行されるＰＬＣなどのハードウェア（コンピュータ）からなり、プログラムの命令を順番に実行するＣＰＵや、プログラムやプログラムの実行に必要なデータおよび処理結果などを保存しておく記憶装置を構成要素とするものであって、制御プログラムがハードウェアを制御装置４として機能させるともいえる。そして、制御プログラムにより種々のステップが実行され、制御装置４が種々の手段として機能して、各機器を様々に動作させるものである。言い換えれば、制御装置４が種々の手段を有しており、それらの種々の手段により各機器を様々に動作させるものである。

ここでは、従来の火葬設備と同様の制御が行われている部分については説明を省略し、重量計１に関連して制御が行われる部分についてのみ説明する。図１に示すように、制御装置４は、第１制御盤４１と第２制御盤４２を有している。第１制御盤４１は、火葬炉１０に付設されており、第２制御盤４２は、アンモニア供給装置３に付設されている。そして、上記のとおり、重量計１が制御装置４と接続されている。より詳しくは、重量計１が第１制御盤４１と接続されており、第１制御盤４１が第２制御盤４２と接続されていて、第１制御盤４１と第２制御盤４２がそれぞれ重量計１による測定結果を取得できる。また、第１制御盤４１が主燃バーナ１５および再燃バーナ１６と接続されており、第２制御盤４２がアンモニア供給装置３の供給量調整部３２と接続されている。

図２に示すように、第１制御盤４１は、主燃バーナ制御手段４１１および再燃バーナ制御手段４１２を有する。すなわち、制御プログラムが実行されて、第１制御盤４１（制御装置４）が主燃バーナ制御手段４１１および再燃バーナ制御手段４１２として機能する。主燃バーナ制御手段４１１は、重量計１による遺体（遺体を納めた棺）の重量の測定結果に基づき、主燃バーナ１５の出力を制御する。より詳しくは、主燃バーナ制御手段４１１は、遺体の重量が重いほど、空気や燃料の供給量を多くして主燃バーナ１５の出力が大きくなるように、主燃バーナ１５および／または主燃バーナ１５に接続された各機器を制御する。また、再燃バーナ制御手段４１２は、重量計１による遺体（遺体を納めた棺）の重量の測定結果に基づき、再燃バーナ１６の出力を制御する。より詳しくは、再燃バーナ制御手段４１２は、遺体の重量が重いほど、空気や燃料の供給量を多くして再燃バーナ１６の出力が大きくなるように、再燃バーナ１６および／または再燃バーナ１６に接続された各機器を制御する。ただし、主燃バーナ１５および再燃バーナ１６に対する空気や燃料の供給量は、遺体の重量に応じて連続的に変化するように制御されるものであってもよいし、段階的に変化するように制御されるものであってもよい。

図３に示すように、第２制御盤４２は、供給量制御手段５を有する。すなわち、制御プログラムが実行されて、第２制御盤４２（制御装置４）が供給量制御手段５として機能する。供給量制御手段５は、重量計１による遺体（遺体を納めた棺）の重量の測定結果に基づき、アンモニア供給装置３からのアンモニアの供給量を制御する。より詳しくは、供給量制御手段５は、遺体の重量が重いほど、アンモニアの供給量が多くなるように、アンモニア供給装置３の供給量調整部３２を制御する（アンモニアの供給量を増やすには、供給量調整部３２がポンプであれば、駆動時間を長くし、供給量調整部３２がバルブであれば、開とする時間を長くしたり開度を大きくしたりする）。ただし、アンモニアの供給量は、遺体の重量に応じて連続的に変化するように制御されるものであってもよいし、段階的に変化するように制御されるものであってもよい。

このように構成された火葬設備の第１実施形態によれば、第２制御盤４２（制御装置４）が供給量制御手段５を有していることにより、重量計１により測定された遺体の重量に応じて自動的に適正な量のアンモニアが供給されるので、排ガス中の窒素酸化物が十分に分解され、かつアンモニアが残留しない。そして、そのためには火葬を開始する前に重量計１によって遺体の重量を測定するだけでよく、常時監視の必要がないので、機器の構成や制御が簡易なものとなる。また、第１制御盤４１（制御装置４）が主燃バーナ制御手段４１１および再燃バーナ制御手段４１２を有していることにより、重量計１により測定された遺体の重量に応じて適正な量の空気および燃料が供給されるので、余分な燃料を消費することなく、遺体が十分に火葬され、かつ未燃ガスが残留しない。

次に、火葬設備の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と比較して、第２制御盤４２の構成のみが異なる。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図４に示すように、第２実施形態における第２制御盤４２は、供給量設定部６と、表示装置７とを有する。供給量設定部６は、アンモニア供給装置３からのアンモニアの供給量の設定操作ができるものであり、押しボタンからなるものである。また、表示装置７は、液晶パネルなどにより構成されるディスプレイからなるものである。さらに、第２制御盤４２は、表示手段８および供給量設定手段９を有する。すなわち、制御プログラムが実行されて、第２制御盤４２（制御装置４）が表示手段８および供給量設定手段９として機能する。表示手段８は、重量計１による遺体（遺体を納めた棺）の重量の測定結果に基づく情報を、表示装置７に表示する。ここで、表示装置７に表示される情報は、重量計１により測定された遺体の重量であってもよいし、その重量に基づいて算出される適正なアンモニアの供給量であってもよい。また、供給量設定手段９は、作業者による供給量設定部６の設定操作に応じて、アンモニア供給装置３の供給量調整部３２を制御する。すなわち、作業者は、供給量設定部６を操作することで、アンモニアの供給量を任意に設定できる。なお、供給量設定部６や表示装置７は、第２制御盤４２以外の箇所に設けられるものであってもよい。また、供給量設定部６が押しボタン以外にロータリースイッチなどからなるものであってもよいし、表示装置７がタッチパネルからなるものであって供給量設定部６が表示装置７に表示されるボタンなどからなるものであってもよい。

このように構成された火葬設備の第２実施形態によれば、供給量設定部６と表示装置７とを有していることにより、作業者が、表示装置７に表示される重量計１の測定結果に基づく情報を見て、適正なアンモニアの供給量を把握し、供給量設定部６を操作してその供給量を設定できる。これにより、適正な量のアンモニアが供給されるので、排ガス中の窒素酸化物が十分に分解され、かつアンモニアが残留しない。そして、そのためには火葬を開始する前に重量計１によって遺体の重量を測定するだけでよく、常時監視の必要がないので、機器の構成や制御が簡易なものとなる。なお、表示装置７に表示される情報が遺体の重量である場合には、重量から適正なアンモニアの供給量を求める換算表などを用いてもよい。その他、第２実施形態は、第１実施形態と同様の作用効果を奏するものである。

次に、火葬設備の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態と比較して、第２制御盤４２およびアンモニア供給装置３の構成のみが異なる。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図５に示すように、第３実施形態においては、第２制御盤４２とアンモニア供給装置３の供給量調整部３２が接続されていない。そして、第３実施形態における第２制御盤４２は、表示装置７を有する。表示装置７は、液晶パネルなどにより構成されるディスプレイからなるものである。また、第２制御盤４２は、表示手段８を有する。すなわち、制御プログラムが実行されて、第２制御盤４２（制御装置４）が表示手段８として機能する。表示手段８は、重量計１による遺体（遺体を納めた棺）の重量の測定結果に基づく情報を、表示装置７に表示する。ここで、表示装置７に表示される情報は、重量計１により測定された遺体の重量であってもよいし、その重量に基づいて算出される適正なアンモニアの供給量であってもよい。なお、表示装置７は、第２制御盤４２以外の箇所に設けられるものであってもよい。また、第３実施形態におけるアンモニア供給装置３は、供給量設定部６を有する。供給量設定部６は、アンモニア供給装置３からのアンモニアの供給量の設定操作ができるものである。より詳しくは、供給量設定部６は、押しボタンからなり、供給量調整部３２と電気的に接続されていて、供給量調整部３２を操作可能なものである。あるいは、供給量設定部６がロータリースイッチなどからなり供給量調整部３２と電気的に接続されているものであってもよいし、供給量調整部３２がバルブである場合にバルブを開閉するためのハンドルを供給量設定部６とするものであってもよい。何れにせよ、作業者は、供給量設定部６を操作することで、アンモニアの供給量を任意に設定できる。

このように構成された火葬設備の第３実施形態によれば、供給量設定部６と表示装置７とを有していることにより、作業者が、表示装置７に表示される重量計１の測定結果に基づく情報を見て、適正なアンモニアの供給量を把握し、供給量設定部６を操作してその供給量を設定できる。これにより、適正な量のアンモニアが供給されるので、排ガス中の窒素酸化物が十分に分解され、かつアンモニアが残留しない。そして、そのためには火葬を開始する前に重量計１によって遺体の重量を測定するだけでよく、常時監視の必要がないので、機器の構成や制御が簡易なものとなる。なお、表示装置７に表示される情報が遺体の重量である場合には、重量から適正なアンモニアの供給量を求める換算表などを用いてもよい。その他、第３実施形態は、第１実施形態と同様の作用効果を奏するものである。

本考案は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、第１実施形態の供給量制御手段と、第２実施形態や第３実施形態の供給量設定部や表示装置を併せ持ったものであってもよい。この場合、供給量制御手段により自動的にアンモニアの供給量を設定させることもできるし、供給量設定部により手動でアンモニアの供給量を設定することもできる。また、重量計が第１制御盤と第２制御盤のそれぞれと直接接続されていてもよい。さらに、制御装置は、第１制御盤と第２制御盤とに分かれたものではなく、単一の制御盤からなるものであってもよい。また、制御装置は、汎用的なパーソナルコンピュータなどからなるものであってもよい。さらに、上記の実施形態における、本考案の構成要素以外の部分について、一部の要素が除かれたものや、他の要素が追加されたものであってもよい。

１重量計
２触媒装置
３アンモニア供給装置
４制御装置
５供給量制御手段
６供給量設定部
７表示装置
８表示手段
１０火葬炉

Claims

遺体の重量を測定する重量計と、遺体を火葬する火葬炉と、前記火葬炉から発生する排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する触媒装置と、前記触媒装置を通過する排ガスにアンモニアを供給するアンモニア供給装置と、制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記重量計の測定結果に基づき、遺体の重量が重いほどアンモニアの供給量が多くなるように前記アンモニア供給装置を制御する供給量制御手段を有していることを特徴とする火葬設備。
遺体の重量を測定する重量計と、遺体を火葬する火葬炉と、前記火葬炉から発生する排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する触媒装置と、前記触媒装置を通過する排ガスにアンモニアを供給するアンモニア供給装置と、前記アンモニア供給装置からのアンモニアの供給量の設定操作ができる供給量設定部と、表示装置と、制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記重量計の測定結果に基づく情報を前記表示装置に表示する表示手段を有していることを特徴とする火葬設備。