(57)【要約】【課題】処理可能な廃棄物量を増加するために焼却炉を大容量化しても、ダイオキシン類の発生を抑制しつつ廃棄物を焼却可能な処理能力を維持することができる廃棄物処理装置を提供することにある。【解決手段】廃棄物を焼却処理する略立方体形状の焼却室を形成する筐体と、該筐体の壁部から焼却室内に外部空気を導入する第１空気導入管とを備え、該第１空気導入管に磁石が設けられた廃棄物処理装置において、焼却室の底面に立設された空気導入部材と、該空気導入部材の壁面から焼却室内に外部空気を導入する第２空気導入管とをさらに備え、第２空気導入管に磁石を設けた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を焼却処理する略立方体形状の焼却室を形成する筐体と、
該筐体の壁部から前記焼却室内に外部空気を導入する第１空気導入管と、
前記焼却室の底面に立設された空気導入部材と、
該空気導入部材の壁面から前記焼却室内に外部空気を導入する第２空気導入管と、
前記第１空気導入管および前記第２空気導入管に配設され、前記焼却室内に導入される前記外部空気に磁気を及ぼす磁石と
を備えたことを特徴とする廃棄物処理装置。
【請求項２】
前記第１空気導入管および前記第２空気導入管は、前記筐体の外側に配された基部に、前記外部空気の導入量を調整するためのバルブを有する請求項１に記載の廃棄物処理装置。
【請求項３】
前記第２空気導入管は、前記筐体の壁部から前記焼却室内の底部を通って、前記空気導入部材の内部で該空気導入部材の壁面に配された複数の管出口に枝分かれする構造である請求項１または２に記載の廃棄物処理装置。
【請求項４】
前記第２空気導入管の前記焼却室内を通る部分の周面には、前記外部空気を前記焼却室内の底部に供給するための複数の空気供給孔が穿設されている請求項３に記載の廃棄物処理装置。
【請求項５】
前記第２空気導入管は、前記筐体の底部下方を通って、前記空気導入部材の内部で該空気導入部材の壁面に配された複数の管出口に枝分かれする構造である請求項１または２に記載の廃棄物処理装置。
【請求項６】
前記第２空気導入管は、前記筐体の底部下方を通って、前記空気導入部材の壁面に配された複数の管出口にそれぞれ連通された構造である請求項１または２に記載の廃棄物処理装置。
【請求項７】
前記空気導入部材は、１４００ｍｍ〜１６００ｍｍの間隔で前記焼却室の底面に立設された請求項１ないし６の何れかに記載の廃棄物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物を滅却処理する廃棄物処理装置に関し、より詳細には、ダイオキシン類や悪臭の発生を抑制しつつ、効率よく廃棄物を滅却処理することができる廃棄物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般廃棄物や産業廃棄物などは、ゴミ収集車等により収集された後に、焼却処理されるのが、一般的に主流である。また、一般家庭や学校で廃棄物であるゴミを焼却処理する場合もある。
【０００３】
ところが、これらの焼却処理は、焼却炉内で廃棄物を燃焼させるため、ダイオキシンや炭化水素などの有害物質や燃焼にともなう悪臭を生じてしまい、これが大きな環境問題になっている。また、化石燃料等を用いて高温で焼却処理する場合には、多大なランニングコストを要するとともに、多量の燃焼残留灰が発生し、その処理の問題などがあった。
【０００４】
そこで、このような問題に対応するために、誘導過熱手段を用いて焼却炉内を高温にして廃棄物を燃焼させることにより、ダイオキシン類の発生を抑制しようとしたものが、例えば、特許文献1および特許文献２に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４１９１４号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２のように、廃棄物を高温で燃焼させる場合には、耐熱性に優れた焼却炉が必要であるため、製造コストが嵩んでしまうという問題があった。さらに、特許文献１や特許文献２では、誘導過熱手段であるコイルに電流を供給する必要があり、設備のために多大なコストがかかるという問題があった。
【０００７】
また、近年、一般家庭や一般企業でも使用することができるように小型でコスト性に優れた構造を有し、かつ、ダイオキシン類の発生を抑制しつつ廃棄物を処理することができる装置が求められていた。そこで、本出願人は、特願２００５−３５２０８１において、処理装置本体内に導入される空気に磁力を帯びさせることにより、加熱効果の促進を図った家庭用の処理装置を提案している。
【０００８】
ところが、上記家庭用の処理装置は、一般家庭から排出される廃棄物の量を処理するには十分な構造であったが、一般企業から排出される廃棄物の量を処理するには限界があり、一般企業でも使用できるように処理能力の向上が求められていた。この家庭用の処理装置の本体をそのままの構造で大容量化した場合には、処理装置本体内に導入される磁力を帯びた空気が全体に及ばなくなってしまうため、十分な加熱効果を維持することができなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、処理可能な廃棄物量を増加するために焼却炉を大容量化しても、ダイオキシン類の発生を抑制しつつ廃棄物を焼却可能な処理能力を維持することができる廃棄物処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、廃棄物を焼却処理する略立方体形状の焼却室を形成する筐体と、該筐体の壁部から前記焼却室内に外部空気を導入する第１空気導入管と、前記焼却室の底面に立設された空気導入部材と、該空気導入部材の壁面から前記焼却室内に外部空気を導入する第２空気導入管と、前記第１空気導入管および前記第２空気導入管に配設され、前記焼却室内に導入される前記外部空気に磁気を及ぼす磁石とを備えた廃棄物処理装置によって、達成される。
【００１１】
また、上記目的は、前記第１空気導入管および前記第２空気導入管が、前記筐体の外側に配された基部に、前記外部空気の導入量を調整するためのバルブを有することにより、効果的に達成される。
【００１２】
また、上記目的は、前記第２空気導入管が、前記筐体の壁部から前記焼却室内の底部を通って、前記空気導入部材の内部で該空気導入部材の壁面に配された複数の管出口に枝分かれする構造であることにより、効果的に達成される。
【００１３】
また、上記目的は、前記第２空気導入管の前記焼却室内を通る部分の周面には、前記外部空気を前記焼却室内の底部に供給するための複数の空気供給孔が穿設されていることにより、効果的に達成される。
【００１４】
また、上記目的は、前記第２空気導入管が、前記筐体の底部下方を通って、前記空気導入部材の内部で該空気導入部材の壁面に配された複数の管出口に枝分かれする構造であることにより、効果的に達成される。
【００１５】
また、上記目的は、前記第２空気導入管が、前記筐体の底部下方を通って、前記空気導入部材の壁面に配された複数の管出口にそれぞれ連通された構造であることにより、効果的に達成される。
【００１６】
さらに、上記目的は、前記空気導入部材が、１４００ｍｍ〜１６００ｍｍの間隔で前記焼却室の底面に立設されたことにより、効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る廃棄物処理装置によると、焼却室を形成する筐体の壁部から磁気が及ぼされた外部空気を焼却室内に導入する第１空気導入管を備え、さらに、焼却室の底面に立設された空気導入部材から磁気が及ぼされた外部空気を焼却室内に導入する第２空気導入管を備えた。これにより、第１空気導入管だけでは外部空気を流入し難い焼却室の中心付近にも、第２空気導入管を介して外部空気を流入することができるので、焼却室を大容量化しても、廃棄物を燃焼するための空気を焼却室内全体に亘って取り入れることができる。この結果、ダイオキシン類の発生を抑制する高い処理能力および低コスト性を維持しつつ、一般企業などから排出される廃棄物の量を処理できるように、焼却室の大型化を図ることができる。
【００１８】
また、本発明に係る廃棄物処理装置では、廃棄物の燃焼に必要な空気は、ポンプなどの動力を用いることなく、第１空気導入管および第２空気導入管を介して自然対流によって供給されるので、ランニングコストを軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照にしながら本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る廃棄物処理装置の外観を概略的に示す正面図である。同図において、廃棄物処理装置１は、略立方体形状の焼却室を形成する筐体２と、該筐体２の上部に立設された排気管３とを備え、生ゴミ、紙、繊維、合成樹脂などの可燃性の廃棄物を筐体２内で燃焼し、燃焼ガスを排気管３を介して外部へ送出するようになっている。
【００２１】
筐体２は、耐熱性に優れたステンレス鋼等の鉄系金属からなり、一定の厚さを有する複数の金属板を溶接等によって接合することにより、中空の略直方体形状の焼却室が形成される。この筐体２の底面には、複数の支持体４，４が取り付けられ、筐体２は、この支持体４を介して接地される。さらに、筐体２の上面には、可燃性の廃棄物を筐体２内の焼却室に投入するための複数（本実施形態では２つ）の投入部５，５が配設されている。この投入部５，５は、図１中の矢印Ｘ−Ｘ´方向に回動可能に取り付けられた蓋部材５ａ，５ａ、および該蓋部材５ａ，５ａより内側に設けられたシャッター部材（図示せず）によって入口が閉鎖される、２重扉構造になっている。
【００２２】
また、筐体２の両側壁部には、外部空気を筐体２内の焼却室に導入するための複数の第１空気導入管６，６が筐体２の板厚方向に嵌合され、その基部６ａ，６ａが筐体２の外側に設けられている。さらに、筐体２の両側壁部には、この第１空気導入管６，６より下方の位置に、外部空気を筐体２内の焼却室に導入するための複数の第２空気導入管７，７が筐体２の板厚方向に嵌合され、その基部７ａ，７ａが筐体２の外側に設けられている。
【００２３】
図２（ａ）は、第１空気導入管６の基部６ａを示す側面図であり、図２（ｂ）は、第２空気導入管７の基部７ｂを示す側面図である。
【００２４】
これらの図において、第１空気導入管６の基部６ａおよび第２空気導入管７の基部７ａは、それぞれ、空気吸入口６ｂ，７ｂから吸入して筐体２内の焼却室に導入する外部空気の導入量を調節するためのバルブ８，９を備えている。また、それぞれの空気吸入口６ｂ，７ｂの内周面には、永久磁石１０，１１が取り付けられている。この永久磁石１０，１１は、その磁極が対向するように配され、その磁場が空気吸入口６ｂ，７ｂから導入される外部空気の流れに対して直交するように形成される。これにより、この磁場を通過して導入される外部空気に対して磁気が及ぼされ、この磁気が及ぼされた外部空気は、バルブ８，９を通過した後に、空気導入管６，７を介して筐体２内の焼却室に導入される。この磁気が及ぼされた外部空気には、加熱を促進させる効果があり、消火することなく廃棄物の燃焼を進行することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、図２に示すように、第１空気導入管６の内径ｄ１より第２空気導入管７の内径ｄ２のほうが大きくなっている。この理由については、後述する図３および図４を参照にしながら説明する。なお、本実施形態では、第１空気導入管６の空気吸入口６ｂおよび第２空気導入管７の空気吸入口７ｂに永久磁石１０，１１を取り付けたが、これに限定されず、例えば永久磁石１０，１１の代わりに電磁石を適用してもよい。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る廃棄物処理装置の焼却室を示す要部断面図であり、図４は、図３中のIV−IV線に沿った焼却室の上面図である。
【００２７】
図３において、複数の第１空気導入管６，６は、筐体２の壁部に嵌合固定され、それぞれの管出口６ｃ，６ｃが筐体２内に形成された略立方体形状の焼却室１２の側面１２ａに配される構造になっている。一方、第２空気導入管７は、筐体２の左右外側に配された基部７ａ、７ａから筐体２の左右壁部を貫通して焼却室１２内の底部を通り、焼却室１２の底面１２ｂに立設された空気導入部材１３の壁面に嵌入され、空気導入部材１３の内部で、該空気導入部材１３の壁面に配された複数の管出口７ｃ，７ｃに枝分かれする構造になっている。また、第２空気導入管７の焼却室１２内を通る部分の周面には、外部空気を焼却室１２の底部に供給するための複数の空気供給孔７ｄが穿設されている。
【００２８】
このような管構造の差異から、図２に示しめしたように、第２空気導入管７の内径ｄ２は、第１空気導入管６の内径ｄ１より大きくなっている。なお、これらの径ｄ１，ｄ２は、限定されるものではないが、好ましくは、第１空気導入管６の内径ｄ１が３０ｍｍ〜５０ｍｍであり、第２空気導入管７の内径ｄ２が６０ｍｍ〜８０ｍｍである。
【００２９】
また、焼却室１２の底面に立設される空気導入部材１３は、筐体２と同様、耐熱性に優れたステンレス鋼等の鉄系金属により形成されている。この空気導入部材１３の位置および設置数は、焼却室１２の寸法によって決まる。一般に、筐体２の左右壁部から導入される磁気が及ぼされた外部空気は、空気導入管が配される焼却室１２内の左右壁面の間隔が１８００ｍｍ以上になってしまうと、加熱効果が半減してしまう。したがって、本実施形態に係る廃棄物処理装置１では、間隔ｓが１４００ｍｍ〜１６００ｍｍ、好ましくは約１５００ｍｍになるように、２つの空気導入部材１３，１３が設けられている。
【００３０】
また、本実施形態に係る廃棄物処理装置１では、第１空気導入管６は、焼却室１２の底面からの高さが７００ｍｍ〜８００ｍｍの範囲の筐体２の壁部に設けられている。したがって、第２空気導入管７の管出口７ｃが壁面に配される空気導入部材１３の高さｈは、これに応じて、７００ｍｍ〜８００ｍｍになっている。
【００３１】
また、図４に示すように、本実施形態に係る廃棄物処理装置１では、４段ずつ設けられた第１空気導入管６の管出口６ｃおよび第２空気導入管７の管出口７ｃが、縦方向（図４上下方向）に３列になるように設けられているが、これも限定されるものではなく、焼却室１２の寸法に応じて、適宜変更可能である。
【００３２】
次に本実施形態に係る廃棄物処理装置１による廃棄物の処理方法について説明する。まず、筐体２の蓋部材５ａおよびシャッターを開けて、投入部５から焼却室１２内に廃棄物を投入する。そして、投入部５から着火物（加熱物）を投入して廃棄物に着火した後に、蓋部材５ａおよびシャッターを閉めて焼却室１２を密閉し、各バルブ８，９によって焼却室１２に導入される外部空気量を調整する。この外部空気には、永久磁石１０，１１によって磁気（磁界）が及ぼされているので、投入された廃棄物は、焼却室１２で消火することなく燃焼を継続する。この燃焼は、通常の燃焼とは異なり、炎をほとんど生じないため、燃焼ガスの排出量も少量であり、また、その燃焼温度は、約１０００℃に達する。これにより、廃棄物を燃焼する際に生じるダイオキシン類の濃度が低減され、かつ、燃焼残留灰が少量化される。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る廃棄物処理装置１よると、筐体２の壁部から外部空気を導入する第１空気導入管６と、焼却室１２の底面に立設された空気導入部材１３の壁部から外部空気を導入する第２空気導入管７とを備えた。すなわち、外部空気の導入経路が異なる２種類の導入管６，７を設けたことにより、第１空気導入管６だけでは外部空気を流入し難い焼却室１２の中心付近にも、磁石１１によって磁気が及ぼされた外部空気を第２空気導入管７を介して流入することができる。この結果、焼却室１２の容量を大型化しても、廃棄物を燃焼するための外部空気を焼却室内全体に亘って取り入れることができる。
【００３４】
また、第１空気導入管６および第２空気導入管７の各基部６ａ，７ａに、バルブ８，９を設けたことにより、焼却室１２への外部空気の導入量を個別に制御することできるので、廃棄物の量や種類に応じた最適な外部空気の導入量を容易に設定することができる。
【００３５】
［第２実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態に係る廃棄物処理装置の焼却室を示す要部断面図である。なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３６】
同図に示すように、本実施形態に係る廃棄物処理装置１´では、第２空気導入管７´は、筐体２の外側に配された基部７ａ´から筐体２の底部下方を通って、空気導入部材１３´の下方に位置する筐体２の底部に嵌入され、空気導入部材１３´の内部で該空気導入部材１３´の壁面に配された複数の管出口７ｃ´に枝分かれする構造になっている。
【００３７】
すなわち、本実施形態に係る第２空気導入管７´は、第１実施形態の第２空気導入管７のように大半の部分が焼却炉１２内に配されるわけではなく、管出口７ｃ´および空気導入部材１３´の内部以外の部分が筐体２の外側に配されている。これにより、第１実施形態と同様の作用効果を得られることはもとより、第２空気導入管７´の耐熱性に要するコストを軽減することができる。
【００３８】
［第３実施形態］
図６は、本発明の第３実施形態に係る廃棄物処理装置の焼却室を示す要部断面図である。なお、上述した第１実施形態および第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３９】
同図に示すように、本実施形態に係る廃棄物処理装置１´´では、第２空気導入管７´´は、筐体２の左右外側に配された各基部７ａ´´から筐体２の底部下方を通って、、空気導入部材１３´´の下方に位置する筐体２の底部に嵌入され、空気導入部材１３´´の内部で該空気導入部材１３´´の壁面に配された複数の管出口７ｃ´´にそれぞれ連通された構造になっている。
【００４０】
すなわち、本実施形態に係る第２空気導入管７´´は、第１実施形態の第２空気導入管７のように大半の部分が焼却炉１２内に配されるわけではなく、管出口７ｃ´および空気導入部材１３´の内部以外の部分が筐体２の外側に配され、かつ、各基部７ａ´´と各管出口７ｃ´´とが、一対一で対応している。これにより、第１実施形態および第２実施形態と同様の作用効果を得られることはもとより、第２空気導入管７´´の外部空気の導入量を個別に制御することができるので、廃棄物の量や種類に応じた外部空気の導入量を、より最適に設定することができる。
【００４１】
なお、本実施形態の第２空気導入管７´´は、第１実施形態および第２実施形態の第２空気導入管７，７´のように複数の管出口７ｃ，７ｃ´に枝分かれする構造ではなく、１つの基部（空気吸入口）７ａ´´が１つの管出口７ｃ´´に連通する構造であるため、第２空気導入管７´´の内径は、第１空気導入管６の内径と同一でよい。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る廃棄物処理装置の外観を概略的に示す正面図である。
【図２】（ａ）は、第１空気導入管の基部を示す側面図であり、（ｂ）は、第２空気導入管の基部を示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る廃棄物処理装置の焼却室を示す要部断面図である。
【図４】図２中のIV−IV線に沿った焼却室の上面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る廃棄物処理装置の焼却室を示す要部断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る廃棄物処理装置の焼却室を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      廃棄物処理装置
２      筐体
６      第１空気導入管
６ａ    基部
６ｂ    空気吸入口
６ｃ    管出口
７      第２空気導入管
７ａ    基部
７ｂ    空気吸入口
７ｃ    管出口
７ｄ    空気供給孔
８      バルブ
９      バルブ
１０      永久磁石
１１      永久磁石
１２      焼却室
１２ａ    側面
１２ｂ    底面
１３      空気導入部材
【図１】
2008032287.tif 000003
【図２】
2008032287.tif 000004
【図３】
2008032287.tif 000005
【図４】
2008032287.tif 000006
【図５】
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【図６】
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