(57)【要約】【課題】火葬残分が散乱することを抑えつつ、火葬炉の冷却時間の短縮を図り、ひいては、稼働効率をさらに上げることができる火葬炉を提供すること。【解決手段】火葬炉は、台車１に載せられた棺１ａを火葬する主燃焼室２と、主燃焼室２に設けられ、棺１ａを燃焼させる主バーナ２１と、主燃焼室２に隣接して設けられた冷却室４と、主燃焼室２と冷却室４との間に設けられた燃焼室扉２５と、を備える火葬炉である。火葬炉は、冷却剤Ｌを送給する冷却剤送給機構８を備え、主燃焼室２の下壁２ａに、冷却剤Ｌを主燃焼室２に注入する第１冷却剤注入口２８を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車に載せられた棺を火葬する主燃焼室と、該主燃焼室に設けられ、該棺を燃焼させる主バーナと、該主燃焼室に隣接して設けられた冷却室と、該主燃焼室と該冷却室との間に設けられた燃焼室扉と、を備える火葬炉であって、
冷却剤を送給する冷却剤送給機構を備え、
該主燃焼室の下壁に、該冷却剤を該主燃焼室に注入する第１冷却剤注入口が備えられていることを特徴とする火葬炉。
【請求項２】
前記冷却室の下壁に、前記冷却剤を該冷却室に注入する第２冷却剤注入口が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の火葬炉。
【請求項３】
前記主燃焼室の長手方向前側に、前記燃焼室扉が設けられ、該燃焼室扉の前側に前記冷却室が設けられ、
遺体の頭部の配置される側が該主燃焼室の後ろ側であり、該主燃焼室の前側の上部に、該主燃焼室から発生する煤煙を排出する煙排出口を備え、該主燃焼室の後ろ側の上部に、遠赤外線を放射させて加熱するセラミックスヒータが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の火葬炉。
【請求項４】
前記主バーナが燃料ガスを燃料とし、前記セラミックスヒータが該燃料ガスを燃料とするシュバンクバーナであることを特徴とする請求項３に記載の火葬炉。
【請求項５】
前記主燃焼室の排気を行なうアスピレータ排気機構を備え、該主燃焼室に、該アスピレータ排気機構の排気口が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の火葬炉。
【請求項６】
請求項５に記載の火葬炉を用いた火葬方法であって、前記棺を載せた前記台車を前記主燃焼室に搬入する搬入過程と、該搬入過程後に行われる前記主バーナの燃焼による第１火葬過程と、該第１火葬過程後に行われる前記アスピレータ排気機構による排気過程と、該排気過程後に行われる前記シュバンクバーナの加熱による第２火葬過程と、該第２火葬過程後に行われる前記冷却剤を前記第１冷却剤注入口から注入する第１冷却過程と、を有することを特徴とする火葬方法。
【請求項７】
前記冷却室の下壁に、前記冷却剤を該冷却室に注入する第２冷却剤注入口が備えられた請求項５に記載の火葬炉を用いた火葬方法であって、前記棺を載せた前記台車を前記主燃焼室に搬入する搬入過程と、該搬入過程後に行われる前記主バーナの燃焼による第１火葬過程と、該第１火葬過程後に行われる前記アスピレータ排気機構による排気過程と、該排気過程後に行われる前記シュバンクバーナの加熱による第２火葬過程と、該第２火葬過程後に行われる前記冷却剤を前記第１冷却剤注入口から注入する第１冷却過程と、該第１冷却過程後に行われる該台車を前記主燃焼室から前記冷却室に搬出する搬出過程と、該搬出過程後に行われる前記冷却剤を前記第２冷却剤注入口から注入する第２冷却過程と、を有することを特徴とする火葬方法。
【請求項８】
前記冷却剤が液体窒素であることを特徴とする請求項６又は７に記載の火葬方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火葬炉及び火葬方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
処理能力が飽和状態にある首都圏の葬儀場（火葬炉）は、平常時でも、故人が亡くなってから火葬されるまでに７日程度の順番待ちを余儀なくされることがある。このため、火葬炉には、稼働効率の向上が求められる。
【０００３】
火葬炉の稼働効率を向上させるために、主燃焼室に主バーナとセラミックスヒータを備える火葬炉が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された火葬炉は、主燃焼室の遺体の頭部が配置される側にセラミックスヒータを備え、遺体の頭部側にかけて熱量を多くし、相対的に脚部側の熱量を少なくし、不必要な熱量を抑えることによって、火葬炉の冷却時間を短縮するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１９−０６０５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
火葬は、１回の過程が、告別等、火葬（遺体の燃焼）、火葬炉の冷却、収骨、清掃等及び次の火葬の準備、から構成される。これらの過程のうち、特に時間を要するのが、火葬と火葬炉の冷却である。しかし、従来の火葬炉では、火葬炉の冷却について時間の短縮が図られたものであるが、強制的に火葬炉を冷却するものではないため、時間短縮には限界があり、火葬炉全体としての稼働効率をさらに上げることは困難であった。
【０００６】
火葬炉の強制的な冷却も検討され、具体的な方法として、遺体の燃焼を行う主燃焼室に外気を流入させて冷却の促進を図る方法、主燃焼室の高温の気体を主燃焼室外に排気させて冷却の促進を図る方法、が検討された。しかし、主燃焼室に外気を流入させる方法では、外気の流入により遺骨を含めた火葬残分が火葬炉内に散乱してしまい、かえって、収骨と清掃に時間を要し、結果として、火葬炉全体としての稼働効率を上げることが困難であった。また、主燃焼室の高温の気体を主燃焼室外に排気する方法では、火葬時の主燃焼室の温度は１０００℃近くであるのに対し、排気ポンプの耐熱温度が２００℃程度で、排気ポンプが高温に耐えられなく、実施が困難であり、結果として、火葬炉全体としての稼働効率を上げることが困難であるという課題があった。
【０００７】
本発明は、これらの課題を解決するものであり、火葬残分が散乱することを抑えつつ、火葬炉の冷却時間の短縮を図り、ひいては、稼働効率をさらに上げることができる火葬炉を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る火葬炉は、台車に載せられた棺を火葬する主燃焼室と、該主燃焼室に設けられ、該棺を燃焼させる主バーナと、該主燃焼室に隣接して設けられた冷却室と、該主燃焼室と該冷却室との間に設けられた燃焼室扉と、を備える火葬炉であって、
冷却剤を送給する冷却剤送給機構を備え、
該主燃焼室の下壁に、該冷却剤を該主燃焼室に注入する第１冷却剤注入口が備えられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の火葬炉によれば、主燃焼室の下壁に、第１冷却剤注入口が備えられている。第１冷却剤注入口から冷却剤を注入することによって、主燃焼室の冷却が促進され、火葬炉の冷却時間の短縮を図り、火葬炉としての稼働効率を上げることができる。また、冷却剤が主燃焼室の下壁から注入されるため、台車に載せられた棺の火葬残分に冷却剤が直接当たることがなく、遺骨を含めた火葬残分が主燃焼室に散乱することを抑えることができる。
【００１０】
ここで、前記火葬炉において、前記冷却室の下壁に、前記冷却剤を注入する第２冷却剤注入口が備えられているものとすることができる。
【００１１】
これによれば、冷却室の下壁に、第２冷却剤注入口が備えられ、第２冷却剤注入口から冷却剤を注入することによって、冷却室の冷却が促進され、火葬炉の冷却時間の短縮を図ることができる。
【００１２】
また、前記火葬炉において、前記主燃焼室の長手方向前側に、前記燃焼室扉が設けられ、該燃焼室扉の前側に前記冷却室が設けられ、
遺体の頭部の配置される側が該主燃焼室の後ろ側であり、該主燃焼室の前側の上部に、該主燃焼室から発生する煤煙を排出する煙排出口を備え、該主燃焼室の後ろ側の上部に、遠赤外線を放射させて加熱するセラミックスヒータが備えられたものとすることができる。
【００１３】
これによれば、火葬の際の主燃焼室の遺体の頭部の配置される側に、セラミックスヒータが備えられているため、遺体の頭部側にかけて熱量を多くすることができる。遺体の燃焼は、脚部側と比して、頭部側にかけて熱量を多く要するものであり、これにより、相対的に遺体の脚部側の熱量を少なくし、不要な熱量を抑えることができ、火葬炉の冷却をより効率よく行うことができる。
【００１４】
また、前記火葬炉において、前記主バーナが燃料ガスを燃料とし、前記セラミックスヒータが該燃料ガスを燃料とするシュバンクバーナであるものとすることができる。
【００１５】
これによれば、主バーナとセラミックスヒータの燃料を共通化することができ、火葬炉の設備としての簡略化を図ることができる。
【００１６】
また、前記火葬炉において、前記主燃焼室の排気を行なうアスピレータ排気機構を備え、該主燃焼室に、該アスピレータ排気機構の排気口が設けられているものとすることができる。
【００１７】
これによれば、火葬炉は、主燃焼室の主燃焼室の排気を行なうアスピレータ排気機構を備えている。アスピレータ排気機構は、主燃焼室の燃焼の高温に耐えることができるため、主燃焼室の高温の燃焼ガスの排気を瞬時に行うことができる。瞬時に燃焼ガスを排気することができるため、火葬炉は、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００１８】
また、本発明に係る火葬方法は、前記火葬炉を用いた火葬方法であって、前記棺を載せた前記台車を前記主燃焼室に搬入する搬入過程と、該搬入過程後に行われる前記主バーナの燃焼による第１火葬過程と、該第１火葬過程後に行われる前記アスピレータ排気機構による排気過程と、該排気過程後に行われる前記シュバンクバーナの加熱による第２火葬過程と、該第２火葬過程後に行われる前記冷却剤を前記第１冷却剤注入口から注入する第１冷却過程と、を有するものとすることができる。
【００１９】
シュバンクバーナは、高温下で点火がし難い特性を有している。前記火葬方法によれば、アスピレータ排気機構による排気処理により、シュバンクバーナの温度を下げることができるため、第２火葬処理の際に、シュバンクバーナを容易に点火させることができる。また、第２火葬処理後に行われる第１冷却過程により、主燃焼室と遺骨等（棺の火葬残分）が積載された台車とを強制的に冷却することができ、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００２０】
また、前記冷却室の下壁に、前記冷却剤を該冷却室に注入する第２冷却剤注入口が備えられた前記火葬炉を用いた火葬方法であって、前記棺を載せた前記台車を前記主燃焼室に搬入する搬入過程と、該搬入過程後に行われる前記主バーナの燃焼による第１火葬過程と、該第１火葬過程後に行われる前記アスピレータ排気機構による排気過程と、該排気過程後に行われる前記シュバンクバーナの加熱による第２火葬過程と、該第２火葬過程後に行われる前記冷却剤を前記第１冷却剤注入口から注入する第１冷却過程と、該第１冷却過程後に行われる該台車を前記主燃焼室から前記冷却室に搬出する搬出過程と、該搬出過程後に行われる前記冷却剤を前記第２冷却剤注入口から注入する第２冷却過程と、を有するものとすることができる。
【００２１】
これによれば、第２冷却過程では、遺骨等が積載された台車を強制的に冷却することができるため、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００２２】
また、前記火葬方法において、前記冷却剤が液体窒素であるものとすることができる。
【００２３】
これによれば、液体窒素の気化熱によって、好適に火葬炉を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態の火葬炉の前後方向縦断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】主燃焼室を下から見上げた、図１のIII−III線断面図である。
【図４】アスピレータの拡大図である。
【図５】冷却剤送給機構の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態の火葬炉は、台車式であり、前入れ前出し式であるが、前入れ後出し式であっても適用することができるものである。なお、本明細書において、図１に示すように、火葬炉の各部の上下は、火葬炉が設置された状態の上下であり、上が火葬炉の排気ダクト５側で、下が火葬炉の主燃焼室２側である。また、前後は、前が冷却室４側で、後ろが火葬炉の主燃焼室２側であり、火葬される遺体の脚部側が前であり頭部側が後ろである。左右は、火葬炉の前方向を向いて、左側を左、右側を右とする。
【００２６】
図１に示すように、実施形態の火葬炉は、火葬炉の下側後方に、遺体を火葬（燃焼）する主燃焼室２が備えられ、主燃焼室２の上側に、火葬の際に発生する煤煙を再燃焼させる再燃焼室３が備えられ、主燃焼室２の前側に、棺１ａが載せられた台車１の出し入れ及び台車１と遺骨（棺１ａの火葬残分）を冷却する冷却室４が備えられ、主燃焼室２と冷却室４との間には、主燃焼室２を隔離する燃焼室扉２５が備えられている。実施形態の火葬炉には、冷却剤Ｌを送給する冷却剤送給機構８が備えられ、冷却剤送給機構８から、主燃焼室２の下壁２ａの第１冷却剤注入口２８と冷却室４の下壁４ａの第２冷却剤注入口４８に、冷却剤Ｌが送給されるようになっている。
【００２７】
主燃焼室２は、耐火素材からその躯体が構成され、前方側が開口し、開口面に、主燃焼室２を開閉する燃焼室扉２５が備えられ、後壁面に、燃料ガスを燃焼させる主バーナ２１が備えられている。燃焼室扉２５からは、棺１ａが載せられた台車１が前側の冷却室４から搬入され搬出される。台車１が配置される位置の下となる、主燃焼室２の下壁２ａの略中央部分には、後述する冷却剤送給機構８から送給された冷却剤Ｌを主燃焼室２に注入する第１冷却剤注入口２８が設けられている。
【００２８】
主燃焼室２の後方外側には、図１に示すように、アスピレータ排気機構７が設けられている。アスピレータ排気機構７は、気体の流速を利用して吸引を行うアスピレータ７０を用い、空気を圧縮するエアーコンプレッサ７１と、空気溜めのエアータンク７１ａと、エアータンク７１ａから圧縮空気をアスピレータ７０に送る導管７２と、主燃焼室２の内部の排気口７４から側壁を貫通してアスピレータ７０に繋がる側管７３と、アスピレータ７０から圧縮空気とともに主燃焼室２の気体を排気する排気管７５と、を備える。
【００２９】
図４に示すように、アスピレータ７０は、外筒部材７７と内筒部材７８とを備える。外筒部材７７は、排気管７５と導管７２となる上下方向の円筒から構成される。内筒部材７８は、上方が狭窄した円筒であり、外筒部材７７の略中心部分に配置され、下方の外周が導管７２の内周に密接し、上方の内周が狭窄してノズル７６を形成する。側管７３は、ノズル７６が配置された位置の下側近傍に接続される。ノズル７６は、エアータンク７１ａからの圧縮空気をアスピレータ７０内で拡散噴出することによって、周りの気体を吸引しながら圧縮空気を排気管７５へ排出する。これにより、アスピレータ７０は、その中で減圧状態が生じ、側管７３の排気口７４（図１）から主燃焼室２内の気体を吸引・排気し、主燃焼室２内を排気冷却する。排気管７５は、ノズル７６が配置された位置の上側で狭窄して、下流である上方に向けて、なだらかに拡径している。
【００３０】
エアーコンプレッサ７１で圧縮された空気は、エアータンク７１ａ内で蓄積され、アスピレータ７０に送られる。エアーコンプレッサ７１は汎用品を使用することができ、その設定圧力は、０．５〜１．５ＭＰａであるものを好適に使用することができる。エアータンク７１ａの容量は、１０〜１００リットルであるものが好ましい。主燃焼室２中の気体を瞬時に排気し、主燃焼室２内の換気冷却を促進することができるためである。エアータンク７１ａの容量が１０リットル未満である場合には、容量不足により、主燃焼室２中の気体の排気が不十分となるおそれがある。一方、１００リットルを超える場合には、過剰な容量となり、エアータンク７１ａ内の空気が使用しきれず無駄となるおそれがある。より好ましくは、エアータンク７１ａの容量は、２０〜７０リットルであり、さらに好ましくは、３０〜５０リットルである。実施形態のエアーコンプレッサ７１は、エアータンク７１ａの容量が４０リットル、設定圧力が０．８ＭＰａであるものを使用した。
【００３１】
アスピレータ７０のノズル７６の口径は、０．５〜２０ｍｍであることが好ましい。主燃焼室２内の気体を好適に吸引・排気することができるためである。ノズル７６の口径が０．５ｍｍ未満である場合には、主燃焼室２内の気体を吸引する力が弱くなり、排気が不十分となるおそれがある。一方、２０ｍｍを超える場合には、アスピレータ７０を含めたアスピレータ排気機構７の装置全体が過大なものとなり、火葬炉への負荷や費用的に好ましくない。より好ましくは、ノズル７６の口径は、１〜１０ｍｍであり、さらに好ましくは、１．５〜５ｍｍである。実施形態のノズル７６の口径は、３ｍｍとした。
【００３２】
図１に示すように、アスピレータ排気機構７は、主燃焼室２の後側の主バーナ２１の近傍の上側に、主燃焼室２内の気体を排出する排気口７４が備えられ、排気口７４から主燃焼室２の後方外側のアスピレータ７０へ側管７３が接続され、主燃焼室２の外側に、アスピレータ７０、エアーコンプレッサ７１などを設置することにより、構築することができる。なお、排気口７４の設置位置は、煙排出口２４から離れた位置であることが好ましい。主燃焼室２の排気処理を効率よく行うことができるためである。
【００３３】
アスピレータ排気機構７は、耐熱性を有する鋼材（耐熱性鋼材）から形成され、耐熱性鋼材として、耐熱鋼（ＳＵＨ）及びステンレス鋼（ＳＵＳ）を使用することができ、より耐熱性に優れるオーステナイト系のＳＵＨ及びＳＵＳを好んで使用することができる。なお、製造コストは上昇するものの、耐熱性に優れるタングステン合金やチタン合金を使用することも可能である。
【００３４】
耐熱性鋼材は、具体的には、オーステナイト系のＳＵＨとして、ＳＵＨ３１、ＳＵＨ３５、ＳＵＨ３６、ＳＵＨ３７、ＳＵＨ３８、ＳＵＨ３０９、ＳＵＨ３１０、ＳＵＨ３３０、ＳＵＨ６６０及びＳＵＨ６６１を使用することができ、オーステナイト系のＳＵＳとして、ＳＵＳ３０２Ｂ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｔｉ、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７及びＳＵＳＸＭ１５Ｊ１を使用することができる。これらの中でも、汎用品であり且つ耐熱温度が９５０℃を超える、ＳＵＨ３０９、ＳＵＨ３１０及びＳＵＨ３３０並びにＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６及びＳＵＳ３１６Ｔｉをより好んで使用することができ、特に好ましくは、耐熱温度が１０００℃を超える、ＳＵＨ３１０、ＳＵＨ３３０及びＳＵＳ３１０Ｓをさらに好んで使用することができる。実施形態の火葬炉では、アスピレータ排気機構７を形成する耐熱性鋼材にＳＵＳ３１０Ｓを使用した。
【００３５】
図２に示すように、主燃焼室２は、左右鉛直方向の断面から見て、台車１が静置される下壁２ａと、下壁２ａから垂直に伸びる左右壁２ｂ，２ｃと、左右壁２ｂ，２ｃの上側から左右に（主燃焼室２の上部の短手方向に）亘るアーチ形状の内壁２ｄと、を有している。主燃焼室２には、棺１ａの静置される位置Ｐ付近より上側の左右壁２ｂ，２ｃからアーチ形状の内壁２ｄにかけての主燃焼室２の上部の短手方向に、９個のセラミックスヒータ２２が並んで配置され、一群のセラミックスヒータ群２３が形成されている。図３に示すように、セラミックスヒータ群２３は、主燃焼室２の後方から前方に向けて、４つ並んで配置されている。また、主燃焼室２の上部の前方には、遺体を火葬（燃焼）した際に発生する煤煙を排気する煙排出口２４が備えられている。
【００３６】
主燃焼室２の内側の左右壁２ｂ，２ｃとアーチ形状の内壁２ｄの壁面は、躯体の耐火素材の表面に鋼板２６が耐火モルタルによって貼り付けられている。主燃焼室２の内側の壁面に鋼板２６が貼り付けられていることにより、セラミックスヒータ２２から発せられる遠赤外線を反射させて主燃焼室２の棺１ａの静置される位置Ｐに集中させることができ、火葬の際の燃焼の効率化が図られている。また、主燃焼室２の内側の表面が耐火素材のままである場合に比して、洗浄等のメンテナンスが容易なものになっている。
【００３７】
鋼板２６には、先に記載した耐熱性鋼材のうち、耐熱温度が１０００℃を超える、ＳＵＨ３１０、ＳＵＨ３３０及びＳＵＳ３１０Ｓを使用することができ、実施形態の火葬炉では、鋼板２６にＳＵＳ３１０Ｓを使用した。
【００３８】
燃焼室扉２５は、耐火素材から形成され、図１に示すように、主燃焼室２の前側の開口面に、開口面を封じ得る大きさ及び形態に形成されている。燃焼室扉２５は、主燃焼室２を開閉し、棺１ａを載せた台車１が冷却室４から主燃焼室２に搬入される際と、火葬終了後に、遺骨等（棺１ａの火葬残分）を載せた台車１が主燃焼室２から冷却室４に搬出される際とに、出入り口となる扉である。燃焼室扉２５は、開口面の側部に並設されたガイド２５ａに沿って昇降することによって、開口面を開閉する。
【００３９】
主バーナ２１は、主燃焼室２の後壁面に設けられ、燃料ガスを燃焼させて火炎を発生させ、主燃焼室２全体に火炎を蔓延させるものである。主バーナ２１は、火炎によって棺１ａ（遺体）を火葬（燃焼）させ、火葬前半の第１火葬処理の主燃焼室２の燃焼エネルギーを供給するものである。図示はしないが、主バーナ２１は、主燃焼室２の左右壁２ｂ，２ｃに各々対向して備えるなど、複数の主バーナ２１を備えても良い。なお、燃料ガスは、ガソリン、灯油及び重油などの石油燃料、液化石油ガス並びに液化天然ガスなどを含むものである。
【００４０】
セラミックスヒータ２２は、発熱体にセラミックスを用いた加熱装置であり、セラミックスが発熱して遠赤外線を放射することによって、遺体を加熱するものである。火炎による燃焼ではなく、遠赤外線の放射による加熱であることが、主バーナ２１とは異なる。セラミックスヒータ２２は、火葬後半の第２火葬処理の主燃焼室２の燃焼エネルギーを供給するものである。セラミックスヒータ２２には、使用するエネルギーによって、ガスセラミックスヒータ（シュバンクバーナ）と、セラミックス電気ヒータとがある。シュバンクバーナは、主バーナ２１と同じ燃料ガスを使用するためエネルギーの共通化が図れるという利点があるものの、高温下での点火がし難いため、高温下で点火するには主燃焼室２内の温度を一時的に下げる必要があるという欠点がある。一方、セラミックス電気ヒータは、高温下での加熱開始が容易であるため、主燃焼室２の温度を下げる必要がないという利点があるものの、主バーナ２１とエネルギーの共通化が図れないという欠点がある。なお、実施形態では、セラミックスヒータ２２にシュバンクバーナを使用し、主バーナ２１とエネルギーの共通化を図り、主燃焼室２に設けられたアスピレータ排気機構７によって、主燃焼室２内の温度を一時的に下げ得るものとしている。
【００４１】
セラミックスヒータ群２３は、セラミックスヒータ群２３ごとに加熱制御手段が備えられているため、遺体である故人の身長に応じて、前後方向にセラミックスヒータ２２による加熱部位を移動させることができるようになっている。加熱制御手段は、セラミックスヒータ群２３ごとに備えられ、セラミックスヒータ群２３ごとに入−切の制御と加熱量の制御を行うことができる。
【００４２】
図２に示すように、セラミックスヒータ２２は、主燃焼室２の内壁２ｄから、主燃焼室２の中心軸方向に突出して配置されている。セラミックスヒータ２２が内壁２ｄから突出して配置されていることにより、主燃焼室２の表面積が大きくなるため、火葬炉の冷却の際の冷却時間をより短縮することができる。
【００４３】
セラミックスヒータ２２のエネルギー源となる、ガス又は電気は、セラミックスヒータ２２を突出した状態で支持する支持軸２２ａの中を通る配管（図示せず）を通じて、セラミックスヒータ２２に供給される。支持軸２２ａには、先に記載した耐熱性鋼材のうち、耐熱温度が１０００℃を超える、ＳＵＨ３１０、ＳＵＨ３３０及びＳＵＳ３１０Ｓを使用することができ、実施形態の火葬炉では、支持軸２２ａにＳＵＳ３１０Ｓを使用した。配管は、エネルギー供給源となるガス供給口又は電気供給口から、主燃焼室２の躯体を貫通して、セラミックスヒータ２２へと接続される。
【００４４】
図３に示すように、主燃焼室２の上部前方（長手方向一端部側）には、遺体を火葬（燃焼）した際に発生する煤煙を排気する煙排出口２４が備えられている。図１に示すように、煙排出口２４は、煙路２９を介して再燃焼室３の煙導入口３３へと接続されている。
【００４５】
再燃焼室３は、主燃焼室２で発生した煤煙を再度燃焼させる炉であり、耐火素材からその躯体が構成され、図１に示すように、後方下側に、主燃焼室２からの煤煙が導入される煙導入口３３を備え、前方上側に、再燃焼室３で再燃焼された煤煙を排気する煙排出口３４を備えている。再燃焼室３は、後方側壁に、煤煙を燃焼する副バーナ３１を備え、前後方向の中央部に、煤煙の燃焼を促進する触媒３２を備えている。副バーナ３１は、燃料ガスを燃焼させて火炎を発生させるバーナである。煤煙は、副バーナ３１によって再燃焼され、さらに、触媒３２によって燃焼が促進され、煤煙に含まれる有害物質が分解・無害化される。
【００４６】
冷却室４は、高温になっている主燃焼室２の燃焼室扉２５の前側に設けられた区画であり、高温の主燃焼室２から遺族等を隔離するとともに、火葬後の台車１と遺骨等（棺１ａの火葬残分）の熱を外に放出することができる区画である。台車１が配置される位置の下となる、冷却室４の下壁４ａの略中央部分には、冷却剤送給機構８から送給された冷却剤Ｌを冷却室４に注入する第２冷却剤注入口４８が設けられている。
【００４７】
台車１に載せられた棺１ａは、遺族らによって冷却室４まで搬入され、図示しないベルトコンベアによって冷却室４から主燃焼室２へ搬入され、火葬後に、ベルトコンベアによって主燃焼室２から冷却室４に搬出される。冷却室４は、上側に、火葬後の台車１と遺骨等（棺１ａの火葬残分）の熱を排気する排気フード４１を備え、前側に、化粧扉４５を備えている。化粧扉４５の前方には、火葬前には告別を行い、火葬後には収骨を行う、告別収骨室（図示せず）が設けられている。なお、台車１は、耐熱性鋼材から形成され、耐熱性鋼材として、耐熱温度が１０００℃を超える、ＳＵＨ３１０、ＳＵＨ３３０及びＳＵＳ３１０Ｓを使用することができ、実施形態の台車１は、ＳＵＳ３１０Ｓから形成されたものを使用した。台車１の荷台は、第１冷却過程（第２冷却過程）の際に、第１冷却剤注入口２８（第２冷却剤注入口４８）から注入される冷却剤Ｌが、遺骨等（棺１ａの火葬残分）に直接当たらないように遮蔽する、穴などが設けられていない平板の耐熱性鋼材から形成されている。
【００４８】
冷却剤送給機構８は、液体の冷却剤Ｌが気化することによる圧力上昇を利用して、冷却剤Ｌを送給する装置である。冷却剤送給機構８は、図５に示すように、断熱材８１に被覆された冷却剤容器８０と、冷却剤容器８０内の圧力を高める加圧回路８２と、冷却剤容器８０内の圧力を下げる放出回路８３と、冷却剤Ｌを火葬炉に注入する注入回路８４と、冷却剤容器８０の異常加圧時に冷却剤送給機構８の破損を防止する安全回路８５と、から構成される。
【００４９】
冷却剤Ｌは、潜熱としての気化熱によって好適に冷却可能な、液体の冷却剤が好ましく、また、冷却剤送給機構８が冷却剤の気化による圧力上昇を利用して送給することからも、液体の冷却剤が好ましい。液体の冷却剤として、水、液体窒素、液体ヘリウム、液体ネオン、又は、液体アルゴンを使用することができる。これらの中でも、液体窒素、液体ヘリウム、液体ネオン、又は、液体アルゴンが、沸点が低く、気化させることが容易であるため好んで使用することができる。実施形態では、入手が容易な液体窒素を使用した。なお、液体ヘリウム、及び、液体ネオンは、不活性体であるため、火葬炉の設備や遺骨に対する変質を抑制することができる。
【００５０】
冷却剤容器８０は、液体の冷却剤Ｌを収容する容器であり、断熱材８１に被覆され、冷却剤Ｌの温度上昇を抑制し、冷却剤Ｌが気化するのを抑制するものである。
【００５１】
加圧回路８２は、加圧回路８２の一端が冷却剤容器８０の容器底部８０ａに接続され、冷却剤Ｌが流入する流入口８２ｂを形成し、他端が冷却剤容器８０の容器上部８０ｂに接続され、気化した冷却剤Ｌが冷却剤容器８０内に戻る回帰口８２ｄを形成している。加圧回路８２の間には、冷却剤Ｌを気化させる加圧コイル８２ｃが接続され、加圧コイル８２ｃと回帰口８２ｄとの間には、冷却剤容器８０内の圧力を高めるときに開放する加圧弁８２ａが接続されている。加圧回路８２は、冷却剤容器８０の外側に配設され、流入口８２ｂから加圧コイル８２ｃを経て加圧弁８２ａの直前までが断熱材８１の内部に配設されている。
【００５２】
加圧回路８２には、流入口８２ｂから冷却剤Ｌの自重により冷却剤Ｌが流入する。加圧回路８２に流入した冷却剤Ｌは、断熱材８１の被覆が浅くかつ表面積の大きい加圧コイル８２ｃに流入することによって気化し、冷却剤Ｌの体積が増大する。加圧弁８２ａを開放することによって、気化した冷却剤Ｌを回帰口８２ｄから冷却剤容器８０内に回帰させることにより、冷却剤容器８０内の圧力を高めることができる。冷却剤送給機構８から冷却剤Ｌを火葬炉に送給するときは、加圧弁８２ａを開放し、冷却剤Ｌを送給しないときは、加圧弁８２ａを閉鎖する。
【００５３】
放出回路８３は、放出回路８３の一端が、加圧回路８２の加圧弁８２ａと回帰口８２ｄとの間に接続され、他端が、放出弁８３ａを介して外部に開放された放出口８３ｂを形成している。冷却剤容器８０内の圧力を高めるときは、放出弁８３ａを閉鎖し、冷却剤Ｌを送給しないときは、冷却剤容器８０内の加圧を防ぐため、放出弁８３ａを開放する。
【００５４】
注入回路８４は、冷却剤Ｌを火葬炉に注入する回路であり、冷却剤Ｌが流入する流入口８４ｃが容器底部８０ａの直上に設けられ、分岐８４ｄで二手に分かれ、図１に示すように、一方が主燃焼室２の下壁２ａの第１冷却剤注入口２８に接続され、他方が冷却室４の下壁４ａの第２冷却剤注入口４８に接続されている。分岐８４ｄと第１冷却剤注入口２８との間には、冷却剤Ｌの注入を制御する燃焼室注入弁８４ａが接続され、分岐８４ｄと第２冷却剤注入口４８との間には、冷却剤Ｌの注入を制御する冷却室注入弁８４ｂが接続されている。注入回路８４は、図示しない断熱材で被覆され、冷却剤Ｌの揮発を抑制している。
【００５５】
安全回路８５は、図５に示すように、加圧回路８２の加圧弁８２ａと回帰口８２ｄとの間に接続され、冷却剤容器８０内の圧力を示す圧力計８５ｂと、冷却剤容器８０内が異常高圧となった際に圧力を逃がす安全弁８５ａとが接続されている。
【００５６】
冷却剤送給機構８は、液体の冷却剤Ｌを火葬炉に送給することによって火葬炉の冷却を行う。冷却の際に、冷却剤Ｌが大量に気化するため、火葬炉周辺の酸素濃度の低下が懸念される。このため、火葬炉には酸素濃度が一定濃度を下回った際に報知する酸素濃度計（図示せず）が設置されている。
【００５７】
次に、実施形態の火葬炉の使用方法を図面に基づいて説明する。実施形態の火葬炉による火葬は、棺１ａを載せた台車１を主燃焼室２に搬入する搬入過程と、主バーナ２１の燃焼による第１火葬過程と、アスピレータ排気機構７による排気過程と、セラミックスヒータ２２の加熱による第２火葬処理と、冷却剤Ｌを第１冷却剤注入口２８から注入する第１冷却過程と、台車１を主燃焼室２から冷却室４に搬出する搬出過程と、冷却剤Ｌを第２冷却剤注入口４８から注入する第２冷却過程と、遺骨等を搬出する搬出過程と、の手順で行われる。
【００５８】
棺１ａを載せた台車１を主燃焼室２に搬入する搬入過程は、遺体を納めた棺１ａが台車１に載せられて、告別収骨室から冷却室４の中に、遺族等によって搬入され、遺族が故人（遺体）に告別する。化粧扉４５が閉められ、火葬開始の合図が送られた後に、遠隔操作によって、台車１に載せられた棺１ａは、主燃焼室２に搬入され、燃焼室扉２５が閉じられる。
【００５９】
主バーナ２１の燃焼による第１火葬過程は、主バーナ２１の燃料ガスの燃焼による火炎によって、棺１ａを火葬（燃焼）する。第１火葬処理では、肉片の大半を燃焼させ、骨（遺骨）が露わになる直前まで行う。なお、肉片の燃焼の状態は、遺体である故人の体型や身長によって異なるため、図示しない確認用窓から随時燃焼の状態を確認する。燃料ガスの燃焼による火炎は、激しい対流を生じさせるため、骨が露わになった後も第１火葬過程を続けると、対流によって遺骨を損傷させることがあるためである。なお、第１火葬過程の火葬温度（主燃焼室２の温度）は、８００〜１０００℃が好ましい。ダイオキシンや窒素酸化物などの有害物質の発生を抑制することができるためである。火葬温度が８００℃未満だと、ダイオキシンの発生量が多くなるおそれがある。一方、１０００℃を超えると、窒素酸化物の発生量が多くなるおそれがある。また、昇温効率を上げるために、火葬前に、主燃焼室２と再燃焼室３をプレヒートさせることが好ましい。
【００６０】
火葬処理中（第１火葬処理から第２火葬処理までの間中）、再燃焼室３では、副バーナ３１の燃料ガスの燃焼による火炎によって、主燃焼室２で発生した煤煙の再燃焼を行う。煤煙は、副バーナ３１によって再燃焼され、触媒３２によって燃焼が促進されることによって、煤煙に含まれる有害物質が分解・無害化される。
【００６１】
アスピレータ排気機構７による排気過程は、第１火葬過程後、第２火葬過程前に行い、主燃焼室２の排気を行うことによって、主燃焼室２の温度を一時的に下げる。第２火葬処理で使用するシュバンクバーナ（セラミックスヒータ２２）は、高温下で点火がし難いため、アスピレータ排気機構７の排気処理により、シュバンクバーナの点火を容易にすることができる。
【００６２】
セラミックスヒータ２２の加熱による第２火葬過程は、シュバンクバーナ（セラミックスヒータ２２）からの遠赤外線の放射によって、遺体を加熱する。加熱されることによって遺体が燃焼され、第１火葬過程で残った肉片の全てを燃焼させ、骨（遺骨）のみの状態にする。第２火葬過程は、火炎による燃焼を用いた第１火葬過程と異なり、遠赤外線の放射による加熱であり、激しい対流を生じさせないため、遺骨を損傷させることが少なく、遺骨の状態を良くすることができる。第２火葬過程の火葬温度は、第１火葬過程同様に８００〜１０００℃が好ましい。
【００６３】
セラミックスヒータ２２は、主燃焼室２の上部の内壁２ｄの短手方向に並んで配置されることにより、一群のセラミックスヒータ群２３を形成し、主燃焼室２の後方から前方に向けて、セラミックスヒータ群２３が４つ並んで配置されている（図３）。４つのセラミックスヒータ群２３は、セラミックスヒータ群２３ごとに加熱制御手段が備えられ、遺体である故人の身長に応じて、遺体の頭部から腹部にかけて加熱するよう、前後方向にセラミックスヒータ２２による加熱部位を移動させる。これにより、無駄な加熱を抑え、火葬炉の冷却の際の冷却時間の短縮を行うことができる。第２火葬過程は、骨（遺骨）に付着している肉片が全て燃焼されるまで行う。
【００６４】
冷却剤Ｌを第１冷却剤注入口２８から注入する第１冷却過程は、第２火葬過程が終了した後に、図５に示す冷却剤送給機構８から冷却剤Ｌとしての液体窒素を第１冷却剤注入口２８に送給することによって行う。冷却剤Ｌの送給は、放出弁８３ａを閉鎖し、加圧弁８２ａを開放することによって、加圧回路８２に流入した冷却剤Ｌが加圧コイル８２ｃ内で気化し、冷却剤Ｌの体積が増大する。気化した冷却剤Ｌは、次々に回帰口８２ｄから冷却剤容器８０内に流入することにより、冷却剤容器８０内の圧力を高め、冷却剤送給可能状態となる。冷却剤送給可能状態では、冷却剤Ｌは、流入口８４ｃから注入回路８４に流入し、燃焼室注入弁８４ａを開放することによって、第１冷却剤注入口２８から主燃焼室２に注入し、主燃焼室２を冷却する。冷却開始直後は、注入回路８４の温度が冷却剤Ｌの沸点よりも高い状態であるため、冷却剤Ｌが気体として主燃焼室２に流入するが、注入回路８４が図示しない断熱材で被覆されているため、注入回路８４が冷却され、次第に、冷却剤Ｌが液体として主燃焼室２に注入され、冷却剤Ｌが気化熱によって主燃焼室２を冷却する。このとき、第１冷却剤注入口２８が棺１ａを載せた台車１の下に設けられているため、冷却剤Ｌが直接火葬残分に当たることがなく、遺骨を含めた火葬残分が火葬炉内に散乱することを防ぐことができる。このため、その後の収骨や清掃の作業の軽減を図ることができる。
【００６５】
台車１を主燃焼室２から冷却室４に搬出する搬出過程は、主燃焼室２から搬出可能な温度（およそ３００℃以下）まで、主燃焼室２内の台車１と遺骨等（棺１ａの火葬残分）が第１冷却過程において冷却されてから、台車１と遺骨等が冷却室４に搬出される。
【００６６】
冷却剤Ｌを第２冷却剤注入口４８から注入する第２冷却過程は、冷却剤送給可能状態の冷却剤送給機構８の冷却室注入弁８４ｂを開放することによって、冷却剤Ｌが第２冷却剤注入口４８から冷却室４に注入され、冷却室４内の台車１と遺骨等を冷却する。なお、燃焼室注入弁８４ａは閉じた状態とする。冷却開始直後は、注入回路８４の温度が冷却剤Ｌの沸点よりも高い状態であるため、冷却剤Ｌが気体として冷却室４に流入するが、注入回路８４が図示しない断熱材で被覆されているため、注入回路８４が冷却され、次第に、冷却剤Ｌが液体として冷却室４に注入され、冷却剤Ｌが気化熱によって冷却室４を冷却する。このとき、第２冷却剤注入口４８が台車１の下に設けられているため、遺骨を含めた火葬残分が火葬炉内に散乱することがない。冷却室４でさらに冷却（およそ１００℃以下）された後、台車１と遺骨等は、冷却室４の化粧扉４５から告別収骨室に搬出され、遺族等による収骨が行われる。ことのき、遺骨が露わになってからはセラミックスヒータ２２の遠赤外線の放射による加熱がされ、冷却剤Ｌが直接に遺骨に当てられていないため、遺骨は、損傷が少なく、状態が良いものとなっている。
【００６７】
遺骨等が搬出された火葬炉は、清掃と次の火葬の準備等がされて、続けて、次の遺体の火葬に供することができる。
【００６８】
実施形態の火葬炉は、以下のような形態であっても実施することができる。
【００６９】
実施形態の火葬炉は、葬儀場に据え置き設置としたが、主燃焼室２と再燃焼室３を移動可能なものとしても良い。主燃焼室２と再燃焼室３を移動可能にすることにより、主燃焼室２と再燃焼室３を設備が整った工場に移動させて定期メンテナンスを実施することができる。
【００７０】
実施形態の火葬炉の鋼板２６は、耐火モルタルによって主燃焼室２の内側に貼り付けたが、アンカーピンとボルトを用いたネジによる貼り付けとしても良い。ネジによる貼り付けとすることにより、鋼板２６が損傷した際に、鋼板２６の交換を容易に行うことができる。
【００７１】
実施形態の火葬炉は、主燃焼室２の内側に鋼板２６を張り付けたが、再燃焼室３の内側にも鋼板２６を張り付けても良い。再燃焼室３の内側にも鋼板２６を張り付けることによって、再燃焼室３の洗浄等のメンテナンスを容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００７２】
１…台車、１ａ…棺、２…主燃焼室、２ａ…下壁、２ｂ，２ｃ…左右壁、２ｄ…内壁、３…再燃焼室、４…冷却室、４ａ…下壁、５…排気ダクト、７…アスピレータ排気機構、８…冷却剤送給機構、２１…主バーナ、２２…セラミックスヒータ、２２ａ…支持軸、２３…セラミックスヒータ群、２４…煙排出口、２５…燃焼室扉、２５ａ…ガイド、２６…鋼板、２８…第１冷却剤注入口、２９…煙路、３１…副バーナ、３２…触媒、３３…煙導入口、３４…煙排出口、３９…排気路、４１…排気フード、４５…化粧扉、４８…第２冷却剤注入口、７０…アスピレータ、７１…エアーコンプレッサ、７１ａ…エアータンク、７２…導管、７３…側管、７４…排気口、７５…排気管、７６…ノズル、７７…外筒部材、７８…内筒部材、８０…冷却剤容器、８０ａ…容器底部、８０ｂ…容器上部、８１…断熱材、８２…加圧回路、８２ａ…加圧弁、８２ｂ…流入口、８２ｃ…加圧コイル、８２ｄ…回帰口、８３…放出回路、８３ａ…放出弁、８３ｂ…放出口、８４…注入回路、８４ａ…燃焼室注入弁、８４ｂ…冷却室注入弁、８４ｃ…流入口、８４ｄ…分岐、８５…安全回路、８５ａ…安全弁、８５ｂ…圧力計、Ｌ…冷却剤、Ｐ…位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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