JPH0810051B2 - ごみ処理装置 - Google Patents

ごみ処理装置

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JPH0810051B2
JPH0810051B2 JP62216838A JP21683887A JPH0810051B2 JP H0810051 B2 JPH0810051 B2 JP H0810051B2 JP 62216838 A JP62216838 A JP 62216838A JP 21683887 A JP21683887 A JP 21683887A JP H0810051 B2 JPH0810051 B2 JP H0810051B2
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正人 保坂
西野  敦
次郎 鈴木
良隆 川崎
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2204/00Supplementary heating arrangements
    • F23G2204/20Supplementary heating arrangements using electric energy
    • F23G2204/203Microwave

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  • Incineration Of Waste (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、家庭あるいは業務上で発生する生ごみや可
燃性のごみや、し尿等の焼却に利用されるものである。
従来の技術 従来ごみ処理装置は、ディスポーザーと呼ばれる機械
式処理装置と、焼却炉と呼ばれる燃焼式処理装置との2
方式であった。機械式処理装置すなわちディスポーザー
は、ごみをフライホイールの回転によりはね飛ばし、シ
ュレダーで粉砕し、ハンマーで叩きつぶして、下水に流
して処理する方式である。
これに対して、燃焼式処理装置すなわち焼却炉は、ご
みを間欠的に燃焼させるバッチ燃焼炉と、ごみをベルト
により炉内に次々と移動させ連続的に燃焼させる連続燃
焼炉がある。どちらの燃焼炉も、ガス燃料あるいは液体
燃料をバーナで燃焼し、その燃焼熱でごみを焼却して処
理する方法である。
発明が解決しようとする問題点 このような従来のごみ処理装置には、以下に示すよう
な問題点がそれぞれあった。
ディスポーザーは機械的に生ごみを細かく処理してい
るが卵の殻,貝,繊維質等が分解されないため、下水に
流した場合に、排水の中に多量の固形分を含み、そのた
めに下水道を詰まらせたり、異臭を発生させたりすると
いう大きな問題が生じていた。
また焼却炉はいろいろな種類のごみを一度に処理で
き、処理残量を著しく減少させ、病原菌などを完全に死
滅させることができるという特徴があるが、構造が複雑
で、装置が大型になり、燃焼制御がむずかしくなり、こ
のために発煙や発臭などを起こしやすく、環境汚染を生
じるなどの大きな欠点があった。
本発明は簡単な構成で、ごみを焼却する際の燃焼制御
を可能にし、発煙や発臭を抑え、小型で、環境汚染を起
こさないごみ処理装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 そこで本発明は、燃焼室をマイクロ波減衰部で1次燃
焼室と2次燃焼室に分割し、燃焼用空気を1次空気およ
び2次空気としてそれぞれ1次燃焼室と2次燃焼室に供
給し、1次燃焼室とマグネトロンを導波管で連結し、か
つ1次燃焼室内にごみ収納部を設け、1次燃焼室の下流
に位置した2次燃焼室内に燃焼検出手段を設け、燃焼検
出手段からの信号により、マグネトロンの出力を制御す
るとともに、燃焼用2次空気量を制御するものである。
作用 この技術的手段による作用は次のようになる。
燃焼室内のごみ収納部の底面にマイクロ波加熱体を設
置し、その上にごみを収納する。この状態で、燃焼室内
にマイクロ波を照射すると、マイクロ波はすべてごみに
吸収され、ごみの水分が蒸発し、ごみは急速に乾燥す
る。ごみが完全に乾燥してから、マイクロ波はマイクロ
波加熱体を加熱し始める。マイクロ波加熱体は、次第に
温度が上昇し、マイクロ波加熱体に接しているごみを加
熱し、ごみから可燃性のガスを発生させながら、ごみの
炭化を促進する。炭化したごみの間での放電や2次燃焼
室に設けた点火装置により、ごみより発生している可燃
性ガスや乾燥したごみが発火する。
このとき、燃焼量すなわち、可燃性ガスの発生量や乾
燥したごみの燃焼量は、ごみの温度や供給される燃焼用
空気量により決められる。そして、これらの量は、マイ
クロ波加熱体の温度を決めるマグネトロンの出力をコン
トロールすることや、燃焼室に供給する燃焼用空気をコ
ントロールすることより制御できる。
したがって、2次燃焼室内に燃焼検出手段を設け、燃
焼検出手段の信号により、マグネトロンの出力や燃焼用
空気量をコントロールすることにより、ごみ処理装置の
燃焼をコントロールすることができる。
このために、ごみをコントロールして燃焼することが
でき、燃焼時の発煙,発臭を抑えることができ、排気ガ
スがクリーンになり、環境汚染を起こさずにごみの焼却
を行うことができる。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
第1図,第2図において、燃焼室1をマイクロ波減衰
部2で1次燃焼室3と2次燃焼室4に分割し、1次燃焼
室3の内部にごみ収納部5を設置し、ごみ収納部5の底
面にマイクロ波加熱体6を置いてある。1次燃焼室3と
マグネトロン7を導波管8で連結し、1次燃焼室3と導
波管8の接続部にはマイクロ波透過体9を設けてあり、
燃焼ガスの導波管8内への侵入を防ぎ、マグネトロン7
を保護している。さらに、1次燃焼室3には複数個の1
次空気口10が設けてある。
2次燃焼室4には複数個の2次空気口11と点火器12が
設けてあり、1次燃焼室3より送られた可燃性ガスを2
次燃焼室4で着火,燃焼できるようにしてある。そし
て、2次燃焼室4の下流には触媒室13を設け、触媒室13
の中には触媒14,フィルタ15が納められている。また、
触媒14は、触媒加熱用ヒータ16で触媒活性を維持できる
温度まで高められている。そして、燃焼ガスを触媒14で
浄化し、クリーンな排ガスにして、排気筒17より排出す
る。
このような構成の本発明の一実施例の具体的な動作関
係について以下に説明する。
外扉18と内扉19を開け、1次燃焼室3内部のごみ収納
部5にごみ20をセットする。そして、内扉19と外扉18を
閉め、マグネトロン7の発信、燃焼用空気の供給、およ
び触媒加熱用ヒータの通電を開始する。2450MHzのマイ
クロ波がマグネトロン7より発信され、導波管8を通り
1次燃焼室3内に照射される。1次燃焼室3は、ごみ収
納部5に置かれたごみ20に電界が集中するように、1次
燃焼室3内の電界分布を調整してある。このために、マ
イクロ波はすべてごみ20に吸収され、ごみ20の水分が蒸
発し、ごみ20は急速に乾燥する。この時、ごみ20に含ま
れる水の誘電率は、その他のごみ20に含まれる成分の誘
電率に比べて非常に大きいために、マイクロ波はごみ収
納部5の底面に設置してあるマイクロ波加熱体6に達す
るまでに、ごみ20に含まれる水分に総て吸収されてしま
う。したがって、ごみ20が完全に乾燥してから、マイク
ロ波はマイクロ波加熱体6を加熱し始める。
マイクロ波加熱体6は、マイクロ波を受信することに
より次第に温度が上昇する。マイクロ波加熱体6の温度
が上昇することにより、マイクロ波加熱体6に接してい
るごみ20が加熱される。そしてごみ20がある程度高温に
なると、ごみ20から可燃性のガスを発生しながら、ごみ
の炭化が始まる。この現象はマイクロ波加熱体6の周囲
から起こる。
この可燃性ガスは1次空気口10より供給される1次空
気21と混合して、2次燃焼室4に供給される。ここで1
次空気は、マイクロ波の放電を受けて、ごみから発生す
る可燃性ガスとの1次空気との混合気が発火しないよう
に、混合気濃度が可燃範囲以下になる量が供給されるよ
うに制御されている。これは、1次燃焼室内でごみから
発生した可燃性ガスが発火すると、この火炎からの熱に
よりごみから多量の可燃性ガスが発生し、マグネトロン
による加熱量を制御しても、ごみから発生する可燃性ガ
ス量を制御できなくなるからである。2次燃焼室4に送
られた可燃性ガスは、2次燃焼室4内に設けられた点火
器12により着火し、2次空気口11より供給される2次空
気22と混合して2次燃焼する。1次燃焼室3と2次燃焼
室4との境目にはパンチングメタルなどのマイクロ波減
衰部2を設けてあり、マイクロ波が2次燃焼室4へ侵入
するのを防いでいる。したがって、点火器12は、マイク
ロ波を受信してアーキングを起こすなどの影響を受けず
に、可燃性ガスを着火させることができる。
2次燃焼室4で燃焼した後の燃焼ガスは、触媒14で浄
化され、排気筒17から排出される。
一方、マグネトロン7から放射されたマイクロ波を受
信し、加熱され、高温になったマイクロ波加熱体6がご
み20に熱を供給し、炭化する際に、炭化水素などが分解
して、可燃性ガスが発生する。したがって、可燃性ガス
の発生量は、マイクロ波加熱体6の温度すなわちマグネ
トロン7の出力および、可燃性ガスを搬送する空気量す
なわち燃焼用1次空気量により決定される。本発明は、
この2つのファクタ、マグネトロン7の出力と燃焼用空
気量を制御することにより、ごみ処理装置の燃焼を制御
するものである。
本発明は、2次燃焼室4内に燃焼検出手段23を設け
て、燃焼状態を検出できるようにしてある。ここで、燃
焼検出手段23は、サーモカップル,フレームロッド,ガ
スモニタ,光センサなどで、温度,火炎,ガス組成,光
などを検知して、燃焼状態を検出できるものである。た
とえば、燃焼検出手段23にサーモカップルを用いた場合
について説明する。
点火器12により着火し、燃焼室1内で燃焼を開始する
と、燃焼室1に供給された燃焼用空気量と、マグネトロ
ン7の出力に応じた燃焼量で燃焼を始める。燃焼初期
で、まだごみの量が十分ある時には、ごみから発生する
可燃性ガスが非常に多くなり、燃焼量が増大する。この
ため、燃焼ガス温度が上昇する。この時、1次燃焼室に
供給される1次空気量は、ごみから発生する可燃性ガス
との1次空気との混合気が発火しないように、混合気濃
度が可燃範囲以下になる量が供給されるために、1次燃
焼室内に火炎は存在しない。このため、ごみから発生す
る可燃性ガス量の制御は、マグネトロンの出力を制御す
ることにより、可能となる。従って、この燃焼ガス温度
の上昇を燃焼検出手段23が検出し、マグネトロン7に信
号を送り、マグネトロン7の出力を低下させるととも
に、燃焼用1次空気の供給量を減少する。このことによ
り、可燃性ガスの発生量が減少し、燃焼量が減少し、燃
焼ガス温度が低下する。
燃焼時間の経過とともにごみ20の量が少なくなり、燃
焼量が低下する。燃焼量が低下すると燃焼ガス温度が下
がる。この燃焼ガス温度の低下を燃焼検出手段23が検出
して、マグネトロン7に信号を送り、マグネトロン7の
出力を増加させるとともに燃焼用1次空気の供給量を増
加する。このことにより、可燃性ガスの発生量が増加
し、燃焼量が増加し、燃焼ガス温度が上昇する。したが
って、必要な燃焼量に応じた燃焼ガス温度になるよう
に、燃焼検出手段23を設定しておけば、燃焼時間が経過
しても燃焼量が変化せず、一定値を維持することができ
る。
このために、ごみをコントロールして燃焼することが
でき、燃焼時の発煙,発臭を抑えることができ、排気ガ
スがクリーンになり、環境汚染を起こさずにごみの焼却
を行うことができる。
これまでの説明は、燃焼検出手段23にサーモカップル
を用いた場合について行ったが、燃焼検出手段23にフレ
ームロッド,ガスモニタ,光センサなどを用いても、同
様な制御を行うことができる。
発明の効果 燃焼室をマイクロ波減衰部で1次燃焼室と2次燃焼室
に分割し、1次燃焼室とマグネトロンを導波管で連結
し、かつ1次燃焼室内にごみ収納部を設け、1次燃焼室
の下流に位置した2次燃焼室内に燃焼検出手段を設け、
燃焼検出手段からの信号により、マグネトロンの出力を
制御するとともに、燃焼用1次空気量を制御することに
より、ごみをコントロールして燃焼することができ、燃
焼時の発煙,発臭を抑えることができ、排ガスがクリー
ンになり、環境汚染を起こさずにごみの焼却を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図は本発明の一実施例のごみ処理装置の側
面断面図および正面断面図である。 1……燃焼室、5……ごみ収納部、6……マイクロ波加
熱体、7……マグネトロン、23……燃焼検出部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 良隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−94717(JP,A) 特開 昭60−140013(JP,A) 特開 昭61−70315(JP,A) 特開 昭65−180011(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃焼室をマイクロ波減衰部で1次燃焼室と
    2次燃焼室に分割し、燃焼用空気を前記1次燃焼室と2
    次燃焼室にそれぞれ1次空気および2次空気として燃焼
    室に供給する送風手段を有し、前記1次燃焼室とマグネ
    トロンを導波管で連結し、かつ1次燃焼室内にごみ収納
    部を設け、前記1次燃焼室の下流に位置した前記2次燃
    焼室内に燃焼検出手段を設け、前記燃焼検出手段からの
    信号により前記マグネトロンの出力を制御するととも
    に、ごみから発生する可燃性ガスと1次空気との混合気
    の濃度が可燃範囲以下の濃度になる範囲で、前記燃焼用
    1次空気量を制御することを特徴とするごみ処理装置。
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