JPH04161709A

JPH04161709A - ごみ処理装置

Info

Publication number: JPH04161709A
Application number: JP2287511A
Authority: JP
Inventors: Michihisa Yonekichi; 米吉　通久
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1992-06-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

従来の技術近年、家庭から発生するごみを焼却して処理するごみ処
理装置において、温度が異常に上昇するのを緩和した安
全性の高いごみの処理装置の要求が高まってきている。

従来、この種のごみ処理装置は、第５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１０５．触媒１０６からなる浄化器
１０７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−１０８が固定さ
れ、その炉ヒータ−１０８の端子部は燃健炉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１０９を前記炉ヒータ−１０８の上に
置いている。また、処理容器１０９の底には炉ヒータ−
１０８を包み込む筒部１１０が形成され、その筒部１１
０の壁面には開口部１１１が設けられている。そしてこ
の開口部１１１から処理容器１０９内へ空気を流入させ
る給気口１１２を前記燃焼炉１０２の底面に設け、この
給気口１１２に連通して給気送風機１１３を備えている
。

そして、蓋１０１をあけ、ごみ１１４を投入し蓋１０１
をしめた後炉ヒータ−１０８に通電すると、炉ヒータ−
１０８の熱エネルギーによりごみ１１４が加熱、焼却さ
れ、発生した排ガスは浄化器１０７によって無臭化、無
煙化させ排出されていた。

発明が解決しようとする課題このような従来のごみ処理装置によれば、浄化器１０７
の触媒１０６は、浄化ヒーター１０５によって６００℃
から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、焼却終了後に燃焼炉内の冷却を行う
いわゆる冷却行程において、給気送風１１１１３による
送風すなわち冷却エアーの給気流量を増大させると、前
記触媒１０６を通過する流量が多くなり、触媒の温度が
下降するとともに浄化性能が低下し、結果として、炉材
１０３に浸透していた悪臭成分や燃焼炉内に残存してい
た臭気成分が、未浄化の状態で外部に排出されるなどの
課題があった。

また、従来のごみ処理装置において、厨芥などの生ごみ
を焼却処理した場合、処理容器１０９の底面に炭化状の
灰が付着し、前記処理容器の掃除がしに（いなどの課題
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、冷却行程における浄化性能の低下を防止し、処理の
全行程において、排気臭の浄化性能を安定に保つことで
ある。

また第２の目的は、処理容器の底面に炭化状の灰が付着
するのを防止するものである。

課題を解決するための手段本発明は上記第１の目的を達成するために、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させたごみ加熱用の炉ヒ
ーターと、前記給気口に連通して設けた一次エアー給気
手段と、同じく前記給気口に連通して設けた冷却エアー
給気手段と、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連通して設けた二次エアー給気手段
およびこの二次エアーの給気量を調節する二次エアー流
量調節手段と、前記浄化器の上流側に設けた浄化ヒータ
ーおよび第１温度検知手段と、前記浄化器の下流側に設
けた第２温度検知手段とを備え、冷却行程において、前
記浄化ヒーターの出力を可変する制御手段を備えた構成
としたものである。

また、第２の目的を達成するために第２の手段は、第１
の手段の燃焼炉内に収納した処理容器の底面と、前記燃
焼炉の底面との間に所定の空間を設けるよう構成したも
のである。

作　　　用本発明は上記した第１の手段の構成により、浄化器の下
流側に設けた第２温度検知手段が検知した温度は、ごみ
の燃焼が進行するにしたがって上昇し、燃焼のピークで
最大値に到達ルた後再び下降する変化をたどる。したが
ってこの変化をとらえて、ごみの燃焼が完全に終わった
ことを判定しく燃焼行程の終了判定）、その後冷却行程
に移行する。すなわちごみ加熱用の炉ヒーターの通電を
停止するとともに、冷却エアー給気手段により、燃焼炉
内に外気を送風し、炉内の冷却を行う。このとき、前記
冷却エアーによる浄化器内部の温度零下を防止するため
、浄化ヒーターの出力（ワット）を、それまでより増加
させ、前記燃焼炉の冷却が終了するまで前記浄化ヒータ
ーの出力制御を行うものである。また上記の制御動作は
、制御手段により行うものである。

また第２の手段の構成により、第１の手段の燃焼炉内に
収納した処理容器の底面と、前記燃焼炉の底面との間に
所定の空間を設けることにより、前記容器の外周および
底面が高温の燃焼ガスにさらされるため、底部に残存し
ていた炭化状の灰が完全な灰となるものである。

実施例本発明の第１実施例を第１図および第２図を参照しなが
ら説明する。図に示すように、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１
ａ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を内張すしたもので
、燃焼炉１の内程部には炉材１ｂを貫通して燃焼炉ｌ内
に突出させ、ごみ２を加熱するための炉ヒータ−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
ような開閉自在な蓋４を設け、前記炉ヒータ−３の上に
は、底部で炉ヒータ−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。そして、燃料炉ｌ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ポンプよりな
る一部エアー給気手段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の側壁の一部に開講し
た排気口１に連通して、出力（ワット）可変の浄化ヒー
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熱電対よりな
る第１温度検知手段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、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。

さらに希釈ダクト１６の上流側１６°と、浄化器１３の
上流側１３°は、流量を３段階に調節する二次エアー流
量調節手段２１を備えた接続管２２で連通されており、
前記浄化器１３の上流側１３への二次エアー給気手段２
３を構成している。

また同じく希釈ダクト１６の上流側１６゛と、前記給気
口８は、流量制御弁２４を備えた接続管２５で連通され
、燃焼炉１内への冷却エアー給気手段２６を構成してい
る。また浄化器１３の下流側１３″には、熱電対まりな
る第２温度検知手段２７が設けられている。２８は制御
手段で、それぞれ炉ヒーター３．浄化ヒーター１１．−
次エアー給気手段９．第１温度検知手段１５．希釈送風
機１８、流量調節弁よりなる二次エアー流量調節手段２
１．流量制御弁２４．第２温度検知手段２７と電気的に
接続されている。

以上のように構成されたごみ処理装置の動作について説
明する。ごみ２を投入した後、炉ヒータ−３に通電する
と、この炉ヒータ−３の熱エネルギーによりごみ２が加
熱され、−次エアー給気手段９から供給される燃焼空気
すなわち一部エアーによって、燃焼・焼却される。この
とき発生した排ガスは排気口１０を通って浄化器１３で
無煙、無臭化された後、排気管１４および排気筒２０を
経て外部へ排出される。このとき、前記排気管１４を流
れる排ガスは高温となっているため、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。

また、浄化器１３の浄化性能を安定させるためには触媒
１２の温度を遺切な温度すなわち約り００℃〜７００℃
程度に保つ必要がある。このために、浄化器１３の内部
には、触媒１２の下方すなわち上流側１３°にそれぞれ
第１温度検知手段１５と浄化ヒーター１１が組み込まれ
たおり、この第１１度検知手段１５の検出する温度によ
って前記浄化ヒーター１１はオン・オフ制御され、前記
触媒１２の温度を適切に保つべく温度制御が行われてい
る。加えて、この浄化ヒーター１１は出力（ワット）が
２段階に可変できるようになっている。すなわち本実施
例では燃焼行程においては約２００ワツトの出力に制御
されているが、冷却行程に移行した時点で約４００ワツ
トにアップされ、冷却エアーによって前記触媒１２の温
度が低下するのを防止している。さらに浄化性能を安定
させることを目的として、前記浄化器１３の上流側１３
’に二次エアーを給気する二次エアー給気手段２３が設
けられている。この二次エアーの給気量は、前記第１温
度検知手段１５の検知した温度に応じて、それぞれ３段
階に調節される。すなわち、前記温度が６００℃以下の
ときは、二次エアーの給気量は「流量小」、６００℃〜
６５０℃のときは「流量中Ｊ、６５０℃以上のときは「
流量大」の状態に二次エアー流量調節手段２１によって
制御され、この流量の増減によって、触媒１２の温度を
最適に保ちつつ、触媒燃焼に必要な酸素の補給を行って
いる。一方、前記浄化器１３の下流側１３“に設けた第
２温度検知手段２７の検知温度は、ごみ２の燃焼が進行
するにしたがって徐々に上昇するため、この温度を検知
して、制御手段２８による種々のコントロールを行うよ
うになっている。

ここで、実際にごみを焼却処理したときの温度特性と動
作について、第２図にもとづいて説明する。第２図は生
ごみを焼却処理したときの、第２湿度検知手段２７と燃
焼炉１内の温度の変化を示した特性図である。第２図に
おいて、縦軸は温度、横軸は経過時間である。実線はＡ
、　Ａ、。

Ａ２．Ａ、は第２温度検知手段２７の温度特性、破線Ｂ
、Ｂ、は燃焼炉１内の温度特性である。またたｔ　は燃
料行程、ｔ２は冷却行程である。図から明らかなように
、第２温度検知手段２７の温度が５００℃を割り込む時
点（図のａ。点）が燃焼行程から冷却行程への移行ポイ
ントである。ここでは、生ごみを加熱、乾燥、焼却、灰
化するまでを燃焼行程と呼び、それ以降の燃焼炉内を強
制的に常温まで冷却する行程を冷却行程と呼ぶ。冷却行
程に移行すると、冷却エアー給気手段２６の作用によっ
て、燃焼炉１内へ冷却エアーが送風され、炉内の強制冷
却が行われるが、このとき浄化器Ｉ３の触媒１２も冷却
されるため、浄化性能の低下を招き、結果として、炉材
１ｂに浸透していた悪臭成分や燃焼炉ｌ内に残存してい
た臭気成分が、未浄化の状態で外部に排出されることに
なる。この問題を防止するため、本発明では、冷却行程
において、前記浄化ヒーター１１の出力（ワット）を増
加させて、前記触媒１２の冷却すなわち温度低下を防止
するものである。上記の動作を第２図の温度特性にもと
づいて説明する。第２図において、実線Ａ　、ＡＩ　、
　Ａ２　＊　Ａ３は、第２温度検知手段２７の温度の変
化を示したものであるが、この温度は前記触媒１２の温
度とほぼ同じとみてよい。ここで実ＭＡ、は、冷却行程
移行ポイントａ。

から浄化ヒーター１１の出力をゼロすなわち浄化ヒータ
ー１１への通電を停止したときの温度特性、実＃＃Ａ２
は、前記浄化ヒーター１１の出力を、それまでの燃焼行
程と同じ約２００ワツトに保った場合の温度特性、実線
Ａ３は、前記浄化ヒーター１１の出力を約４００ワツト
に増加させた場合の温度特性である。また破線Ｂは、燃
料炉１内の温度特性で冷却行程移行ポイントｂ。点から
Ｂの曲線のように常温まで降下する。このＢ１の温度特
性は、上記浄化ヒーター１１の出力にほとんど無関係に
図のように変化する。上記の結果から、冷却行程移行後
、前記浄化ヒーター１１の出力（ワット）を増加させれ
ば、触媒１２の温度低下を防止することができ結果とし
て、浄化性能の低下が防止できる。なお本実施例では、
浄化ヒーター１１の出力（ワット）を可変する方法につ
いては特に明記しなかったが、具体的には浄化ヒーター
の電圧や電流を規制する方法、複数個の浄化ヒーターを
用いて、２００ワツトから４００ワツトへの切り替えを
行う方法などがある。

つぎに本発明の第２実施例を第３図および第４図にもと
づいて説明する。なお第１実施例と同一部分については
同一番号を付けて詳細な説明は省略する。第３図におい
て、処理容器７の底面７゛と、燃焼炉１の底面１゛の空
間すなわちＨ寸法を変化させると、ごみ焼却後の残存灰
量が変化することに着目したものである。特に空間Ｈの
寸法がゼロすなわち、前記底面７°と１′の間に空間が
ない場合には、処理容器７の内底面に炭化状の灰が残存
付着するため、掃除がしにくいなどの問題がある。本発
明の構成では、処理、容器７の底面７°と、燃焼炉１の
底面１′の間に所定の空間を設けることにより、ごみ２
の燃焼による高温の排カスが、処理容器７の外周から底
面７°を、外側から効果的に加熱し、その結果上記処理
容Ｂ７の内底面に残存する炭化状の灰を完全な灰にする
効果があることがわかった。第４図は、前記Ｈ寸法と残
存灰量の関係を示した特性図である。図から明らかなよ
うに、本実施例では、Ｈ寸法を１５ミリ以上確保すれば
効果が大きいことがわかった。

このように本発明の実施例のごみ処理装置によれば、燃
焼炉１の給気口８に連通して設けた冷却エアー給気手段
２６と、前記燃焼炉ｌの排気口１０に連通して設けた浄
化器１３と、この浄化器１３の上流側に連通して設けた
二次エアー給気手段２３と、前記浄化器１３の上流側に
設けた浄化ヒーター１１および第１温度検知手段１５と
、前記浄化器１３の下流側に設けた第２温度検知手段２
７と備え、冷却行程において、前記浄化ヒーター１１の
出力を増加する制御手段２８を備えた構成により、冷却
行程において、浄化器１３の浄化特性が低下するのを防
止することができる。

また、燃焼炉１内に収納した処理容器７の底面７“と、
前記燃焼炉１の底面１′との間に所定の空間を設けた構
成により、前記処理容器７の内底面に炭化状の灰が残存
付着するのを防ぐ効果がある。

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、冷却
行程における浄化器の性能低下を防止することにより、
燃焼炉内に残存している悪臭成分などが、未浄化の状態
で排出されることがなく、処理の全行程において、無煙
、無臭のクリーンな燃焼ガスを排出することができる。

また、処理容器内に残存する灰も、完全な灰にすること
により、前記処理容器の掃除性を良好に保つことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のごみ処理装置の縦断面図
、第２図は同実施例の生ごみを焼却処理したときの浄化
器内の下流側の温度の変化および燃焼炉内の温度の変化
を示す特性図、第３図は同第２実施例のごみ処理装置の
縦断面図、第４図は、処理容器の底面と燃焼炉の底面と
の空間距離Ｈと、処理容器に残存する灰の量との関係を
示す特性図、第５図は従来のごみ処理装置の縦断面図で
ある。１・・・・・・燃焼炉、３・・・・・・炉ヒータ−，４
・・・・・・蓋、８・・・・・・給気口、９・・・・・
・−次エアー給気手段、１０・・・・・・排気口、１１
・・・・・・浄化ヒーター、１３・・・・・・浄化器、
１３′・・・・・・浄化器１３の上流側、１３”・・・
・・・浄化器１３の下流側、１５・・・・・・第１温度
検知手段、２１・・・・・・二次エアー流量調節手段、
２３・・・・・・二次エアー給気手段、２６・・・・・
・冷却エアー給気手段、２７・・・・・・第２温度検知
手段、２８・・・・・・制御手段。代理人　２名　弁理士小蝦治明ほか２名第２図第４図２間月（顛）第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（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させたごみ加熱用の
炉ヒーターと、前記給気口に連通して設けた一次エアー
給気手段と、同じく前記給気口に連通してもうけた冷却
エアー給気手段と、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連通して設けた二次エアー給
気手段およびこの二次エアーの給気量を調節する二次エ
アー流量調節手段と、前記浄化器の上流側に設けた浄化
ヒーターおよび第１温度検知手段と、前記浄化器の下流
側に設けた第２温度検知手段とを備え、冷却行程におい
て、前記浄化ヒーターの出力を可変する制御手段とを備
えたごみ処理装置。
（２）　焼却炉内に収納した処理容器の底面と、前記焼
却炉の底面との間に所定の空間を設けるよう高征した請
求項１記載のごみ処理装置。