JP3456863B2 - ごみ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭などから排出
されるごみを焼却、減量するためのごみ処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】家庭などから排出されるごみは、主とし
て地方自治体により収集され、それを地方自治体が所有
する大型の焼却炉で一括して焼却したり、埋め立てに用
いる等により処理されるのが一般的である。しかるに、
ごみの収集日は１週間数回に限られているために次の収
集日までの長時間の間、ごみを袋詰め等して家庭内にス
トックする必要があり、このストックの手間と場所の確
保が大変である。また収集日に纏めて出されるごみの量
は膨大であり、収集作業も人手がかかって大変である。

【０００３】これに対して、たとえば実開平６−２２７
１３号公報や特開昭６２−１１９３１７号公報に開示さ
れるようなごみ焼却炉を家庭内に設置して、各家庭レベ
ルでごみを焼却、減量することもごく一部では行なわれ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ようなごみ焼却炉では、ごみの燃焼に伴って焼却炉が高
温になるため設置場所が制約され、しかも短時間に大量
に排出される燃焼ガスがもたらす悪影響に充分配慮する
必要があり、一般的な家庭では使いづらいと言う問題が
ある。

【０００５】このような問題に対して、本出願人は、先
に特願平８−１１５９７１号により、焼却炉本体内に形
成される燃焼室を、下部側面がテーパ面である第１燃焼
室と、第１燃焼室の下端に連なる第２燃焼室とで構成
し、第１燃焼室のテーパ面近傍でごみを緩やかに燃焼さ
せるだけの燃焼用空気を第１空気供給ノズルで第１燃焼
室に供給するとともに、第１燃焼室からの未燃ガスを第
２燃焼室で完全に燃焼させるべく第１空気供給ノズルか
らの燃焼用空気量よりも多い燃焼用空気を第２空気供給
ノズルから第２燃焼室に供給するようにしたごみ処理装
置を提案している。このごみ処理装置によれば、第１燃
焼室でのごみの燃焼速度を遅くして単位時間あたりの発
生熱量を極力抑え、しかも排出されるガスを第２燃焼室
で極力清浄化することにより、設置場所の制約を極力小
さくし、各家庭で殆ど問題なく簡単にごみの焼却、減量
を行なうことが可能となる。

【０００６】このようなごみ処理装置では、第１空気供
給ノズルおよび第２空気供給ノズルからの空気供給量
が、安定燃焼期に完全燃焼をほぼ達成して煙や臭いの発
生を抑制するのに最適な値として設定されるのである
が、第１燃焼室において燃焼によりごみ量が減少した燃
焼末期に近づくと、テーパ面近傍での燃焼にとどまら
ず、所謂おき火状態となり、燃焼用空気がおき火状態に
あるごみ層の中まで到達せず、燃焼用空気量が不足して
ゆるやかな不完全燃焼を開始して煙や臭いが発生するよ
うになる。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、安定燃焼期にはごみの燃焼速度を遅くして単
位時間当たりの発生熱量を極力抑えるとともに排出され
るガスを極力清浄化するようにした上で、燃焼末期に煙
や臭いの発生を防止し、設置場所の制約を極力小さく
し、各家庭で殆ど問題なく簡単にごみの焼却、減量を行
ない得るようにしたごみ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】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明に従うごみ処理装置は、下方に
向って狭まるテーパ面で下部側面が構成される第１燃焼
室の下端に第２燃焼室が連なって成る燃焼室を有すると
ともに第１燃焼室の上方からのごみの投入ならびに第１
燃焼室への上方からの空気の供給阻止を可能として構成
される焼却炉本体と、第１燃焼室内のごみを前記テーパ
面の近傍で燃焼させる燃焼用空気を供給すべく焼却炉本
体に設けられる第１空気供給ノズルと、第１燃焼室から
第２燃焼室に流れる未燃ガスを完全燃焼させる燃焼用空
気を第２燃焼室に供給すべく焼却炉本体に設けられる第
２空気供給ノズルと、第２燃焼室から排出される排ガス
の性状を監視して第１燃焼室でのごみの燃焼状態が燻り
状態となったかどうかを検出する排ガスセンサと、該排
ガスセンサで燻り状態を検出するまでは第１燃焼室でご
みを緩やかに燃焼させるべく第２空気供給ノズルからの
燃焼用空気供給量よりも小さく設定された燃焼用空気供
給量だけ第１空気供給ノズルから空気を供給せしめるが
前記燻り状態の検出後には第１空気供給ノズルからの燃
焼用空気供給量を燻り状態検出前よりも増大せしめるよ
うにして第１空気供給ノズルからの供給空気量を制御す
る制御手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】このような構成によれば、排ガスセンサで
燻り状態が検出されるまでは、第１空気供給ノズルから
の燃焼用空気供給量を比較的少量として、第１燃焼室内
でごみを緩やかに燃焼させるとともに、第２空気供給ノ
ズルからの燃焼用空気供給量を比較的多くして完全燃焼
度をより高めて第２燃焼室で未燃ガスを燃焼させるよう
にし、単位時間当たりの発生熱量および燃焼ガス発生量
を比較的小さくし、家庭等で用いるにあたっての設置場
所の制約を解消し、各家庭においてごみが出た時点でそ
の都度こまめに廃却するようにしてごみを焼却、減量す
ることが可能となる。しかも排ガスセンサで燻り状態が
検出されると、第１空気供給ノズルからの燃焼用空気供
給量が増量され、燻り状態に在るごみ層の中まで燃焼用
空気を到達せしめ、ごみを完全燃焼に近い状態で燃焼さ
せるようにして煙や臭いの発生を極力防止することがで
きる。

【００１０】また請求項２記載の発明によれば、上記請
求項１記載の発明の構成に加えて、前記制御手段が、前
記排ガスセンサによる燻り状態の検出後には第２空気供
給ノズルからの燃焼用空気量を燻り状態検出前よりも減
少せしめるようにして第２空気供給ノズルからの供給空
気量を制御すべく構成されることにより、燻り状態検出
後には、第２空気供給ノズルからの燃焼用空気供給量も
減量させて、燃焼温度低下を防止して未燃ガスの完全燃
焼を可能とすることができる。すなわち燃焼末期には第
２燃焼室での燃焼温度が低下し始めるため、安定燃焼期
と同量の燃焼用空気を第２空気供給ノズルから供給して
いると、実際に必要な空気量よりも多い無駄な空気を供
給することになるだけでなく、むしろ温度低下により不
完全燃焼を生じやすくなるのであり、第２空気供給ノズ
ルからの燃焼用空気供給量減量により無駄な空気の供給
を回避して完全燃焼が可能となる。

【００１１】請求項３記載の発明に従うごみ処理装置
が、上記請求項１または２記載の発明の構成に加えて、
第１燃焼室内でのごみの緩やかな燃焼を継続させるべく
該ごみを前記テーパ面に押付け、圧縮する重錘を備える
ことにより、第１燃焼室内でごみを圧縮して、テーパ面
近傍での緩やかな燃焼を安定的に維持することができ
る。

【００１２】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
１ないし３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前
記第１および第２空気供給ノズルが、第１および第２空
気供給ノズルへの空気配分量を変更可能として共通のフ
ァンに接続されることにより、第１空気供給ノズルから
の燃焼空気供給量増量に応じて第２空気供給ノズルから
の燃焼用空気供給量が自動的に減量されることになり、
第１および第２空気供給ノズルからの燃焼用空気供給量
を、少ない部品点数でしかも複雑な制御を不要とした簡
単な構成で容易に制御することができる。

【００１３】さらに請求項５記載の発明によれば、上記
請求項１ないし４のいずれかに記載の発明の構成に加え
て、前記排ガスセンサがＯ₂ センサであることにより、
排ガス中のＯ₂ 濃度を検出して第１燃焼室での燻り状態
を容易に検出することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の第１実施例に基づいて説明す
る。

【００１５】図１ないし図５は本発明の第１実施例を示
すものであり、図１はごみ焼却炉を含むごみ処理装置全
体の構成を示す図、図２はごみ焼却炉の縦断面図、図３
は図２の３−３線断面図、図４は電熱ヒータおよびファ
ン用モータの制御回路を示す図、図５は電熱ヒータおよ
びファンの作動タイミングチャートである。

【００１６】先ず図１において、このごみ処理装置は、
ごみ焼却炉５と、第１減容化処理槽６と、第２減容化処
理槽７と、生ごみ処理槽８とを備える。而して、ごみ焼
却炉５が可燃性のごみ９を焼却処理するものであるのに
対し、第１減容化処理槽６はＰＥＴボトル１０等を減容
化処理するためのものであり、第２減容化処理槽７は発
泡スチロール製品１１等を減容化処理するためのもので
あり、生ごみ処理槽８は生ごみ１２に発酵減容等の有機
処理を施すためのものである。

【００１７】第１および第２減容化処理槽６，７は、そ
れらの下部を第１加熱槽１３₁ 内に突入させるようにし
て該加熱槽１３₁ に固定的に配設されており、両減容化
処理槽６，７の上端開口部はそれぞれ開閉可能な蓋部材
１４，１５で閉じられ、各減容化処理槽６，７内には、
ＰＥＴボトル１０および発泡スチロール製品１１等を圧
縮して減容化するための重錘１６，１７が上下移動可能
に収容される。

【００１８】両減容化処理槽６，７で発生したガスは燃
焼用空気と混合されてごみ焼却炉５に導かれるものであ
り、空気吸入管路１８に両減容化処理槽６，７の上部が
それぞれ接続される。

【００１９】第１加熱槽１３₁ に隣接する位置には第２
加熱槽１３₂ が配置されており、両加熱槽１３₁ ，１３
₂ の下部は相互に連通され、生ごみ処理槽８は、その下
部を第２加熱槽１３₂ 内に突入させるようにして第２加
熱槽１３₂ に固定的に配設される。生ごみ処理槽８の上
端開口部は開閉可能な蓋部材１９で閉じられ、生ごみ処
理槽８の上部には、第２加熱槽１３₂ 内からの燃焼ガス
等を該生ごみ処理槽８内に導入する導入口２０と、生ご
み処理槽８内に導入された燃焼ガスを外部に排出する排
気口２１とが設けられる。

【００２０】図２を併せて参照して、ごみ焼却炉５の焼
却炉本体２２は、矩形の函状に形成される函状基部２３
と、上方に向かうにつれて小径となるテーパ状に形成さ
れて函状基部２３の略中央部から立上がる立上がり管部
２４と、立上がり管部２４の上下方向中間部外面に下端
が連設されて上方に延びる小径円筒部２５と、上方に向
かうにつれて大径となるテーパ状に形成されて下端が前
記小径円筒部２５の上端に連設される外側テーパ部２６
と、該外側テーパ部２６の上端に下端が連設されて上方
に延びる大径円筒部２７と、上方に向かうにつれて大径
となるテーパ状に形成されるとともに前記外側テーパ部
２６の内方側に固定配置される内側テーパ部２８とを備
え、内側テーパ部２８の下端部は、その下端を立上がり
管部２４の上端部内にわずかに突入させるようにして立
上がり管部２４の上端に固着され、また内側テーパ部２
８の上端は大径円筒部２７の内面に固着される。

【００２１】このような焼却炉本体２２は、床面上に配
置される架台２９で固定的に支持される。また大径円筒
部２７の上端開口部は、焼却炉本体２２内へのごみ投入
口３０として機能すべく開口されるものであるが、この
ごみ投入口３０は、開閉可能な蓋部材３１で密閉可能で
ある。

【００２２】焼却炉本体２２内には、ごみ投入口３０か
ら投入されるごみ９を焼却処理するための燃焼室３２が
形成されるものであり、この燃焼室３２は、第１燃焼室
３３と、第１燃焼室３３の下端に連なる第２燃焼室３４
とから成る。

【００２３】第１燃焼室３３は、横断面積を軸線方向に
沿って略一定として大径円筒部２７の内面で形成される
筒状内側面２７ａと、内側テーパ部２８の内面で形成さ
れて筒状内側面２７ａの下端に連なるテーパ面２８ａと
で下方に向って狭まる形状に形成されるものであり、テ
ーパ面２８ａの下端すなわち小径端に出口３５が形成さ
れる。しかも筒状内側面２７ａには、たとえばＳＰ材で
形成される大径円筒部２７のプレス成形によって、筒状
内側面２７ａの周方向および軸線方向に分散した複数の
突起５５…が突設される。またごみ投入口３０を蓋部材
３１で閉じることにより、第１燃焼室３３への上方から
の空気供給は阻止される。

【００２４】第１燃焼室３３の下方の第２燃焼室３４
は、立上がり管部２４および函状基部２３内に形成され
るものであり、第１燃焼室３３の下端すなわち出口３５
の下方で該出口３５の開口面積よりも流通面積を拡大す
るようにして焼却炉本体２２内に形成される。

【００２５】図３を併せて参照して、小径円筒部２５、
外側テーパ部２６および大径円筒部２７の下部と、立上
がり管部２４の上部および内側テーパ部２８との間に
は、環状室３６が形成されており、該環状室３６は、た
とえば内側テーパ部２８および外側テーパ部２６の下部
間にわたって設けられる環状の隔壁５６で上方の第１空
気室３６₁ と、下方の第２空気室３６₂ とに区画され
る。而して外端を第１空気室３６₁ に連通させた複数の
第１空気供給ノズル３７，３７…が第１燃焼室３３に燃
焼用空気を供給すべくテーパ面２８ａに配設され、外端
を第２空気室３６₂に連通させた複数の第２空気供給ノ
ズル３８，３８…が第２燃焼室３４の上部に燃焼用空気
を供給すべく立上がり管２４の上部に配設される。

【００２６】ところで、第１空気供給ノズル３７，３７
…は、第１燃焼室３３内でごみ９を緩やかに燃焼させる
だけの燃焼用空気を第１燃焼室３３に供給するためのも
のであり、図２および図３では理解し易くするために比
較的大径に描かれているものの、実際には比較的小径に
形成される。また複数の第２空気供給ノズル３８，３８
…の内径は、第１および第２空気室３６₁ ，３６₂ の空
気圧が同一であるときには複数の第１空気供給ノズル３
７，３７…からの燃焼用空気供給量の総量を上回る量の
燃焼用空気を第２空気供給ノズル３８，３８…第２燃焼
室３４に供給可能に設定される。

【００２７】しかも複数の第１空気供給ノズル３７，３
７…は、それらの空気供給ノズル３７，３７…から第１
燃焼室３３内に供給される空気をテーパ面２８ａに沿っ
て旋回せしめる方向に噴射方向を揃えてテーパ面２８ａ
に配設されており、また複数の第２空気供給ノズル３
８，３８…も、それらの第２空気供給ノズル３８，３８
…から供給される空気を第２燃焼室３４の上部内面に沿
って旋回せしめる方向に噴射方向を揃えて立上がり管２
４の上部に配設される。

【００２８】第１および第２空気室３６₁ ，３６₂ には
シロッコファン３９の吐出口が共通に接続されており、
複数の第１空気供給ノズル３７，３７…および複数の第
２空気供給ノズル３８，３８…には共通なシロッコファ
ン３９から加圧された空気が供給されることになる。し
かもシロッコフアン３９の吐出口および第２空気室３６
₂ 間を結ぶ管路５７の途中には、該管路５７の開度を全
開にする状態と、前記管路５７の開度を全開から所定開
度だけ絞る状態とを切換可能な開度制御弁５８が設けら
れる。またシロッコファン３９の吸入口には、空気を吸
入する空気吸入管路１８が接続される。

【００２９】焼却炉本体２２の外側面には、第１燃焼室
３３の下部と、第２燃焼室３４の上部との連設部に対応
したくびれ部４０が、小径円筒部２５および外側テーパ
部２６によって形成されており、このくびれ部４０の外
側方に生じたスペース４１に前記シロッコファン３９が
固定配置される。

【００３０】第１燃焼室３３内のごみ９は、ごみ９の上
方から第１燃焼室３３に挿入される重錘４２により、圧
縮されるとともにテーパ面２８ａに押付けられる。この
重錘４２は、横断面円形の円盤状に形成されるものであ
り、テーパ面２８ａの上端で下限位置を規制されるよう
にして上下移動可能に大径円筒部２７内に収納される。
而して第１燃焼室３３における筒状内側面２７ａに突設
される複数の突起５５…の筒状内側面２７ａからの突出
量は、それらの突起５５…の先端が重錘４２の外周面に
近接対向するが、重錘４２の上下方向移動を阻害するこ
とがないように設定される。

【００３１】テーパ面２８ａの下部には、第１燃焼室３
３の出口３５を覆って上方に延びる立体格子状のロスト
ル４３が、その基本的な外形形状を円錐台状として取付
けられており、このロストル４３が備える複数の開口部
４４，４４…は、それらの開口部４４，４４…の個別の
開口面積が前記出口３５の開口面積よりも小さいが全て
の開口部４４，４４…の総開口面積が前記出口３５の開
口面積よりも大きくなるように形成される。

【００３２】第１燃焼室３３内の下部には電熱ヒータ４
５が配設される。この電熱ヒータ４５は、耐熱および耐
食性を有した材料たとえばステンレス鋼から成るパイプ
内にニクロム線等の発熱素子を収納して構成されるもの
であり、たとえば略円形に近い円弧状に形成され、テー
パ面２８ａに沿って内方に間隔をあけた位置に配置さ
れ、内側テーパ部２８を貫通する一対の支持腕部４５
ａ，４５ａで内側テーパ部２８に固着される。

【００３３】焼却炉本体２２における函状基部２３の上
方位置には導出管４６がほぼ水平に配置されており、こ
の導出管４６の中間部には、函状基部２３内に通じる接
続管４７が接続される。導出管４６の一端には外気を導
入する第１送風ファン４８が設けられ、導出管４６の他
端は第１加熱槽１３₁ に接続され、第１送風ファン４８
の作動による比較的大量の送風によって、焼却炉本体２
２内における第２燃焼室３４からの燃焼ガスは温度を下
げつつ焼却灰とともに導出管４６を経て第１加熱槽１３
₁ に導かれる。また第２加熱槽１３₂ には、外気を導入
する第２送風ファン４９（図１参照）が設けられてお
り、この第２送風ファン４９の作動による比較的大量の
送風によって第２加熱槽１３₂ 内の燃焼ガスの温度がさ
らに低下せしめられるとともに、その燃焼ガスが焼却灰
とともに導入口２０から生ごみ処理槽８内に導入され、
この生ごみ処理槽８内に焼却灰を落下させた後の燃焼ガ
スが排気口２１から外部に排出される。

【００３４】図４において、電熱ヒータ４５がリレース
ィッチ５２を介して電源スイッチ５０に接続されるとと
もに、シロッコファン３９のモータ３９ａがリレースイ
ッチ５４を介して電源スイッチ５０に接続されており、
リレースイッチ５２および電熱ヒータ４５から成る直列
回路と並列である第１のタイマ５１と、モータ３９ａお
よびリレースイッチ５４から成る直列回路と並列である
第２のタイマ５３とが電源スイッチ５０に接続される。
第１のタイマ５１は、電源スイッチ５０の導通時から一
定時間Ｔ１の経過後に前記リレースイッチ５２を遮断せ
しめるものであり、第２のタイマ５３は、電源スイッチ
５０の導通時から一定時間Ｔ２の経過後に前記リレース
イッチ５２を導通せしめるものである。第１のタイマ５
１で定まる一定時間Ｔ１は、第１燃焼室３３内でのごみ
９の燃焼を安定的に継続し得るまで電熱ヒータ４５によ
る加熱を継続すべく設定されるものであり、また第２の
タイマ５３で定まる一定時間Ｔ２は、電熱ヒータ４５へ
の通電開始に伴って第１燃焼室３３内のごみ９が着火温
度に達するのに充分な時間たとえば２分間に設定され
る。

【００３５】第１送風ファン４８のモータ４８ａは、第
１加熱槽１３₁ 内の温度が第１設定温度に達するのに応
じて導通する第１の温度スイッチ５５に直列に接続さ
れ、第２送風ファン４９のモータ４９ａは、第２加熱槽
１３₂ 内の温度が前記第１設定温度よりも低い第２設定
温度に達するのに応じて導通する第２の温度スイッチ５
６に直列に接続される。モータ４８ａおよび第１の温度
スイッチ５５から成る直列回路は電源スイッチ５０に接
続され、またモータ４９ａおよび第２の温度スイッチ５
６から成る直列回路は電源スイッチ５０に接続される。

【００３６】このような制御回路によれば、図５で示す
ように、電源スイッチ５０のオン操作に伴って電熱ヒー
タ４５への通電が開始されるとともに、電源スイッチ５
０のオン時から第１の所定時間Ｔ１が経過するのに応じ
て電熱ヒータ４５への通電が停止され、また電源スイッ
チ５０のオン時から第２の所定時間Ｔ２が経過するのに
応じてシロッコファン３９の作動が開始される。また第
１送風ファン４８の作動は、第１加熱槽１３₁ 内の温度
に応じてオン・オフ制御され、これにより第１加熱槽１
３₁ 内の温度が第１設定温度以上に昇温しないように制
御される。さらに第２送風ファン４９の作動は、第２加
熱槽１３₂ 内の温度に応じてオン・オフ制御され、これ
により第２加熱槽１３₂ 内の温度が第２設定温度以上に
昇温しないように制御され、排気温度が比較的低く抑え
られることになる。

【００３７】再び図１において、シロッコフアン３９の
吐出口および第２空気室３６₂ 間を結ぶ管路５７の途中
に設けられている開度制御弁５８の作動はマイクロコン
ピュータから成る制御手段５９により制御されるもので
あり、該制御手段５９には、第２燃焼室３４からの排ガ
スの性状を監視して第１燃焼室３３でのごみの燃焼状態
が燻り状態となったかどうかを検出するための排ガスセ
ンサとして、たとえばＯ₂ センサ６０の検出値が入力さ
れるものであり、該Ｏ₂ センサ６０は、たとえば函状基
部２３の上部に取付けられる。

【００３８】而して制御手段５９は、Ｏ₂ センサ６０で
検出される排ガス中のＯ₂ 濃度が、第１燃焼室３３で燻
り状態が生じていることにより生じる値、すなわち比較
的高い値となるまでは、開度制御弁５８の開度を全開状
態に保持する。それにより第１燃焼室３３でごみを緩や
かに燃焼させるだけの比較的少量の燃焼用空気が第１空
気供給ノズル３７…から第１燃焼室３３に供給されると
ともに、第１燃焼室３３からの未燃ガスを完全燃焼させ
るべく第１空気供給ノズル３７…からの燃焼用空気供給
量を上回る燃焼用空気が第２空気供給ノズル３８…から
第２燃焼室３４に供給される。一方、Ｏ₂ センサ６０で
検出される排ガス中のＯ₂ 濃度が、第１燃焼室３３で燻
り状態が生じていることにより生じる値、すなわち比較
的高い値となったときに、制御手段５９は、開度制御弁
５８の開度を全開状態から所定開度だけ絞るようにす
る。それにより第１空気供給ノズル３７…から第１燃焼
室３３に供給される燃焼用空気量が燻り状態検出前より
も増大せしめられるとともに、第２空気室３６₂ の空気
圧低下に応じて第２空気供給ノズル３８…からの燃焼用
空気供給量が燻り状態検出前よりも減少せしめられるこ
とになる。

【００３９】次にこの実施例の動作について説明する
と、ごみ焼却炉５でごみ９を焼却、減量するにあたって
は、ごみ投入口３０から第１燃焼室３３に投入されたご
み９の上方に重錘４２を載置するとともにごみ投入口３
０を蓋３１で密閉する。これにより第１燃焼室３３内の
ごみ９は、重錘４２によって圧縮されつつテーパ面２８
ａに押付けられる。

【００４０】この状態で、電源スイッチ５０を押して導
通せしめると、先ず電熱ヒータ４５への通電が開始され
る。この際、電熱ヒータ４５がテーパ面２８ａに沿って
内方に間隔をあけた位置に配置されるので、ごみ９をテ
ーパ面２８ａ付近での比較的広い範囲にわたって電熱ヒ
ータ４５に接触させることができ、電熱ヒータ４５の表
面温度上昇に伴って比較的広い範囲のごみ９を加熱する
ことができる。しかも蓋部材３１によるごみ投入口３０
の密閉により第１燃焼室３３への上方からの空気供給は
阻止されており、空気の供給が不充分であるので、第１
燃焼室３３内のごみ９が一気に燃え上がることはなく、
また第１および第２送風機４８，４９も停止したままで
あるので、煙が外部に排出されることもない。

【００４１】電熱ヒータ４５への通電開始後、第２の設
定時間Ｔ２が経過するとシロッコファン３９の作動が開
始され、着火温度に達していたごみ９が、第１燃焼室３
３への空気の供給によってより確実に着火することにな
る。しかも第１燃焼室３３への空気の供給は、テーパ面
２８ａに配設された複数の第１空気供給ノズル３７，３
７…によるものであり、電熱ヒータ４５の近傍に絞って
燃焼用空気を効果的に供給することができるので、ごみ
９の着火がより確実となり、ごみ９のテーパ面２８ａ付
近での安定的な燃焼開始が可能となる。

【００４２】なお電熱ヒータ４５を着火時のみでなく、
燃焼中に継続して通電しておくようにしてもよく、そう
すれば、第１燃焼室３３内での燃焼継続をより確実にす
ることができる。

【００４３】ごみ９の着火後においては、第１燃焼室３
３内で圧縮された状態に在るごみ９が、第１空気供給ノ
ズル３７，３７…から供給される比較的少量の燃焼用空
気によってテーパ面２８ａ付近で緩やかな燃焼を継続す
るようになり、発生した不完全燃焼ガスは、第１燃焼室
３３から第２燃焼室３４に流れたときに、第２空気供給
ノズル３８，３８…から第２燃焼室３４の上部に供給さ
れる充分な量の燃焼用空気によって完全燃焼度をより高
めて燃焼せしめられる。

【００４４】第１燃焼室３３内での緩やかな燃焼を安定
して継続するためには、テーパ面２８ａ近傍の燃焼部に
適度な供給速度で確実に空気を供給することが必要であ
る。而して第１燃焼室３３の上方からは燃焼用空気が供
給されず、テーパ面２８ａ部分にのみ、複数の第１空気
供給ノズル３７，３７…が、それらの空気供給ノズル３
７，３７…から第１燃焼室３３内に供給される燃焼用空
気をテーパ面２８ａに沿って旋回せしめる方向に噴射方
向を揃えて配設されているので、緩やかな燃焼を継続せ
しめるのに必要な速度で燃焼用空気を前記テーパ面２８
ａ付近の燃焼部に絞って供給することができる。しかも
第１燃焼室３３内で空気が旋回流を生じることにより、
第１燃焼室３３内でのガス滞溜時間を比較的長くし、第
１燃焼室３３内での燃焼ムラの発生を極力抑えることが
できる。

【００４５】また第２燃焼室３４は、第１燃焼室３３の
下端における出口３５の開口面積よりも大きな流通面積
を有して第１燃焼室３３に連なるものであり、第１燃焼
室３３から第２燃焼室３４へのガスの流通時に、第１燃
焼室３３の出口３５でガス流通が絞られることになり、
第１燃焼室３３でたとえ燃焼ムラが生じていたとして
も、上記出口３５で不完全燃焼ガスや煙と、完全燃焼に
よって生じた高温のガスとが効果的に混合され、第２空
気供給ノズル３８，３８…からの空気が、前記出口３５
からの混合ガスに向けて第２燃焼室３４の上部に供給さ
れるので、完全燃焼度をより高めた燃焼を達成すること
ができる。

【００４６】また第１燃焼室３３内では、テーパ面２８
ａの近傍でのみごみ９の燃焼が継続されるものであり、
第１燃焼室３３内での燃焼室により未燃のごみ９から生
じた水蒸気や未燃ガスが対流により上昇して筒状内側面
２７ａに接触すると、冷却されてタール状液体となり、
筒状内側面２７ａを濡らすことなる。このため、ごみ９
中に丸められていな紙類が混じっていると、それらの紙
類が筒状内側面２７ａに張り付き易くなる。しかるに筒
状内側面２７ａには、複数の突起５５…が突設されてお
り、筒状内側面２７ａが濡れていても、紙類の筒状内側
面２７ａへの接触面積が各突起５５…により減少せしめ
られることになり、紙類の筒状内側面２７ａへの張り付
きが極力防止される。したがって重錘４２の下降が円滑
となり、テーパ面２８ａでの安定的な燃焼が保証される
ことになる。

【００４７】ところで、燃焼末期において、第１燃焼室
３３で燻り状態が生じていることをＯ₂ センサ６０が検
出すると、制御手段５９により第１空気供給ノズル３７
…からの燃焼用空気供給量が増大せしめられ、燻り状態
に在るごみ層の中まで燃焼用空気が到達するようになる
ので、ごみ９を完全燃焼に近い状態で燃焼させるように
して煙や臭いの発生を極力防止することができる。しか
も燻り状態の検出に応じて第２空気供給ノズル３８…か
らの燃焼用空気供給量が減量されるので、第２燃焼室３
４の温度低下を防止して、未燃ガスの完全燃焼を可能と
し、煙や臭いの発生をより確実に防止することができ
る。

【００４８】しかも第１空気供給ノズル３７…からの燃
焼空気供給量の増量ならびに第２空気供給ノズル３８…
からの燃焼空気供給量の減量制御にあたって、第１およ
び第２空気供給ノズル３７…，３８…が、第１および第
２空気供給ノズル３７…，３８…への空気配分量を変更
可能として共通のシロッコファン３９に接続されてお
り、制御手段５９は開度制御弁５８の開度を変更するだ
けであるので、複雑な空気供給量制御が不要である。

【００４９】なお、本実施例においては、第２空気供給
ノズル３８，３８…が上下方向同一レベルで第２燃焼室
３４の上部に配設されているが、上下に離隔した複数個
所で第２燃焼室３４の上部に複数の第２空気供給ノズル
３８，３８…が配設されるようにして第２燃焼室３４の
上部の比較的広い範囲にわたって燃焼用空気を供給する
ようにしてもよい。

【００５０】さらに焼却炉本体２２の外側面には、くび
れ部４０が形成されており、そのくびれ部４０の外側方
のスペース４１にシロッコファン３９が配置されるの
で、シロッコファン３９を焼却炉本体２２側により近接
させて配置することが可能であり、焼却炉５全体をより
コンパクトに構成することが可能となる。

【００５１】ところで、第１燃焼室３３内での燃焼によ
って生じた灰や、燃焼がある程度進行したことで脆くな
った不完全燃焼物等が、重力によって落下する際に、第
１燃焼室３３の出口３５を瞬間的にでも塞いでしまう
と、第１燃焼室３３内での供給空気や燃焼ガスの流れが
乱されて一時的にせよ燃焼が不安定になる。しかるに、
テーパ面２８ａの下部には、出口３５を覆って上方に延
びる立体格子状のロストル４３が取付けられており、こ
のロストル４３が備える複数の開口部４４，４４…の開
口面積の総和が出口３５の開口面積よりも大きく、各開
口部４４，４４…の個別の開口面積が前記出口３５の開
口面積よりも小さい。したがって、落下してきた上記灰
や不完全燃焼物等のうち出口３５の開口面積よりも大き
なものを出口３５の開口面積よりも広い範囲でロストル
４３の周囲に一旦留めることができ、その際、各開口部
４４，４４…の総開口面積が充分に大きいので、ガスの
流れがロストル４３で妨げられることはない。またガス
流で吹き飛ばされることにより、各開口部４４，４４…
よりも小さくなった灰や不完全燃焼物等は、ロストル４
３から出口３５に落下するが、各開口部４４，４４…の
個別の開口面積が出口３５の開口面積よりも小さいこと
から、落下物で出口３５が塞がれることはなく、第１燃
焼室３３内での供給空気や燃焼ガスの流れが乱されるこ
とを防止してより安定的な燃焼を維持することができ
る。

【００５２】このようなごみ焼却炉５においては、ごみ
９がテーパ面２８ａ付近で少量ずつ継続的に燃焼される
ので、単位時間当たりの発生熱量が大きくなることはな
く、したがって焼却炉本体２２が高温となることを回避
し、家庭等で用いるにあたって焼却炉５が高温となるこ
とに伴なう設置場所の制約を解消することができる。ま
たごみ９の緩やかな燃焼継続により、単位時間当たりの
燃焼ガス発生量が抑えられるとともに、燃焼用空気を充
分供給することによって未燃ガスの発生が極力抑えら
れ、排気口２１から外部に排出される排ガスを極力清浄
化することが可能となる。したがって、ごみ焼却炉５を
各家庭に殆ど問題なく設置することができ、ごみ箱にご
みを廃却する感覚で、ごみ９が出た時点でその都度こま
めに廃却するようにしてごみ９を焼却、減量することが
可能となる。

【００５３】ごみ焼却炉５から排出される燃焼ガスは第
１および第２加熱槽１３₁ ，１３₂内に導かれ、これら
の加熱槽１３₁ ，１３₂ において、両減容化処理槽６，
７および生ごみ処理槽８に燃焼ガスからの熱量が伝達さ
れる。これにより、両減容化処理槽６，７において重錘
１６，１７で加圧された状態に在るＰＥＴボトル１６お
よび発泡スチロール製品１７等を加熱して減容化するこ
とが可能になるとともに、生ごみ処理槽８を発酵減容等
の有機処理に適した最適温度に保つことが可能となる。
而して上記熱伝達と、第１および第２送風ファン４８，
４９からの空気混合とにより、排気口２１から排出され
るガスの温度を低下させることができる。

【００５４】図６は本発明の第２実施例を示すものであ
り、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号
を付す。

【００５５】第１燃焼室３３における筒状内側面２７ａ
には、その筒状内側面２７ａの軸線方向に延びる複数の
突起６１…が、筒状内側面２７ａの周方向に間隔をあけ
て一体に突設される。

【００５６】このような突起６１…によっても、上記第
１実施例と同様に筒状内側面２７ａへの紙類の張り付き
を極力防止し、重錘４４の円滑な降下を可能として安定
的な燃焼の継続が可能となる。

【００５７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、排ガスセンサで燻り状態が検出されるまでは、第１
空気供給ノズルからの燃焼用空気供給量を比較的少量と
して、第１燃焼室内でごみを緩やかに燃焼させるととも
に、第２空気供給ノズルからの燃焼用空気供給量を比較
的多くして完全燃焼度をより高めて第２燃焼室で未燃ガ
スを燃焼させるようにし、単位時間当たりの発生熱量お
よび燃焼ガス発生量を比較的小さくし、家庭等で用いる
にあたっての設置場所の制約を解消し、各家庭において
ごみが出た時点でその都度こまめに廃却するようにして
ごみを焼却、減量することができる。しかも排ガスセン
サで燻り状態が検出されたときには、第１空気供給ノズ
ルからの燃焼用空気供給量が増量されることにより、燻
り状態に在るごみ層の中まで燃焼用空気を到達せしめ、
ごみを完全燃焼に近い状態で燃焼させるようにして煙や
臭いの発生を極力防止することができる。

【００５９】また請求項２記載の発明によれば、燻り状
態検出後には、第２空気供給ノズルからの燃焼用空気供
給量も減量させて、第２燃焼室での燃焼温度低下を防止
して未燃ガスの完全燃焼を可能とすることができる。

【００６０】請求項３記載の発明によれば、第１燃焼室
内で重錘によりごみを圧縮してテーパ面に押付けること
により、テーパ面近傍での緩やかな燃焼を安定的に維持
することができる。

【００６１】請求項４記載の発明によれば、第１空気供
給ノズルからの燃焼空気供給量増量に応じて第２空気供
給ノズルからの燃焼用空気量が自動的に減量されるよう
にして、第１および第２空気供給ノズルからの燃焼用空
気供給量を、少ない部品点数でかつ複雑な制御を不要と
した簡単な構成で容易に制御することができる。

【００６２】さらに請求項５記載の発明によれば、排ガ
スセンサがＯ₂ センサであることにより、排ガス中のＯ
₂ 濃度を検出して第１燃焼室での燻り状態を容易に検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例でのごみ焼却炉を含むごみ処理装置
全体の構成を示す図である。

【図２】ごみ焼却炉の縦断面図である。

【図３】図２の３−３線断面図である。

【図４】電熱ヒータおよびファン用モータの制御回路を
示す図である。

【図５】電熱ヒータおよびファンの作動タイミングチャ
ートである。

【図６】第２実施例の図２に対応した縦断面図である。

【符号の説明】

９・・・ごみ ２２・・・焼却炉本体 ２８ａ・・・テーパ面 ３２・・・燃焼室 ３３・・・第１燃焼室 ３４・・・第２燃焼室 ３７・・・第１空気供給ノズル ３８・・・第２空気供給ノズル ３９・・・ファン ４２・・・重錘 ５９・・・制御手段 ６０・・・排ガスセンサとしてのＯ₂ センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−54775（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−105111（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−71719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−58915（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−152115（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−155017（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−94729（ＪＰ，Ｕ) 国際公開88／008504（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23G 5/50 F23G 5/00 F23G 5/44

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下方に向って狭まるテーパ面（２８ａ）
   で下部側面が構成される第１燃焼室（３３）の下端に第
   ２燃焼室（３４）が連なって成る燃焼室（３２）を有す
   るとともに第１燃焼室（３３）の上方からのごみ（９）
   の投入ならびに第１燃焼室（３３）への上方からの空気
   の供給阻止を可能として構成される焼却炉本体（２２）
   と、第１燃焼室（３３）内のごみ（９）を前記テーパ面
   （２８ａ）の近傍で燃焼させる燃焼用空気を供給すべく
   焼却炉本体（２２）に設けられる第１空気供給ノズル
   （３７）と、第１燃焼室（３３）から第２燃焼室（３
   ４）に流れる未燃ガスを完全燃焼させる燃焼用空気を第
   ２燃焼室（３４）に供給すべく焼却炉本体（２２）に設
   けられる第２空気供給ノズル（３８）と、第２燃焼室
   （３４）から排出される排ガスの性状を監視して第１燃
   焼室（３３）でのごみ（９）の燃焼状態が燻り状態とな
   ったかどうかを検出する排ガスセンサ（６０）と、該排
   ガスセンサ（６０）で燻り状態を検出するまでは第１燃
   焼室（３３）でごみ（９）を緩やかに燃焼させるべく第
   ２空気供給ノズル（３８）からの燃焼用空気供給量より
   も小さく設定された燃焼用空気供給量だけ第１空気供給
   ノズル（３７）から空気を供給せしめるが前記燻り状態
   の検出後には第１空気供給ノズル（３７）からの燃焼用
   空気供給量を燻り状態検出前よりも増大せしめるように
   して第１空気供給ノズル（３７）からの供給空気量を制
   御する制御手段（５９）とを備えることを特徴とするご
   み処理装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段（５９）が、前記排ガスセ
   ンサ（６０）による燻り状態の検出後には第２空気供給
   ノズル（３８）からの燃焼用空気量を燻り状態検出前よ
   りも減少せしめるようにして第２空気供給ノズル（３
   ８）からの供給空気量を制御すべく構成されることを特
   徴とする請求項１記載のごみ処理装置。
3. 【請求項３】 第１燃焼室（３３）内でのごみ（９）の
   緩やかな燃焼を継続させるべく該ごみ（９）を前記テー
   パ面（２８ａ）に押付け、圧縮する重錘（４２）を備え
   ることを特徴とする請求項１または２記載のごみ処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１および第２空気供給ノズル（３
   ７，３８）が、第１および第２空気供給ノズル（３７，
   ３８）への空気配分量を変更可能として共通のファン
   （３９）に接続されることを特徴とする請求項１ないし
   ３のいずれかに記載のごみ処理装置。
5. 【請求項５】 前記排ガスセンサ（６０）がＯ₂ センサ
   であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
   記載のごみ処理装置。