(57)【要約】【課題】ゴミの燃焼によって排出される排ガスを、ゴミの焼却開始時から無煙・無臭にすることができるゴミ焼却機を提供すること。【解決手段】焼却釜２の釜蓋１２に排気吐出口２１を設け、釜蓋１２を下壁の一部とする排気室１３を設け、排気室１３と燃焼室５とを連通する排気誘導管２２を設ける。排気室１３に吐出された排ガスは、燃焼室５に誘導されて燃焼され、無煙・無臭とされる。燃焼室５はゴミの焼却開始時から高温となるので、ゴミの焼却開始時から、排ガスは無煙・無臭とされる。【選択図】　図３
2004061102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
釜本体と、前記釜本体に被せられる釜蓋と、を備えた焼却釜と、
前記釜本体の下方に設けられた燃焼室と、
前記釜本体及び前記燃焼室を囲繞するように設けられた保温壁と、
前記保温壁を囲繞するように設けられた熱交換器と、
前記釜蓋を下壁の少なくとも一部とする排気室と、
前記焼却釜の前記排気室に面する部分に設けられた排気吐出口と、
前記排気室と前記燃焼室とを連通する排気誘導管と、
前記釜本体と前記保温壁との間に形成され、下部が前記燃焼室に接続された第１煙道部と、
前記保温壁と前記熱交換器との間に形成され、上部が前記第１煙道部の上部に接続された第２煙道部と、
を備えることを特徴とするゴミ焼却機。
【請求項２】
開閉可能な扉体が設けられた上壁部と、周壁部と、を備えた箱体を備え、
前記焼却釜が前記箱体内に収納され、
前記熱交換器が前記箱体内に設けられ、
前記排気室が前記箱体内部の上部に形成され、
前記熱交換器と前記周壁部との間に形成され、下部が前記第２煙道部の下部に接続され、排気口が設けられた第３煙道部を備える
ことを特徴とする請求項１記載のゴミ焼却機。
【請求項３】
前記排気吐出口が、前記釜蓋に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のゴミ焼却機。
【請求項４】
空気供給装置と、前記空気供給装置に接続された空気供給管と、を備え、
前記排気誘導管内に前記空気供給管の先端部が挿入され、
前記空気供給管の出口である空気吹出口が、前記排気誘導管の出口である排気燃焼室吐出口の方を向くように、前記排気誘導管内に配設された
ことを特徴とする請求項１、２、または、３記載のゴミ焼却機。
【請求項５】
空気供給装置と、前記空気供給装置に接続された空気吹出管と、を備え、
前記釜本体の底部に灰吐出口が設けられ、
前記空気吹出管の先端部が、前記灰吐出口を通って前記釜本体内に突出するように配設された
ことを特徴とする請求項１、２、または、３記載のゴミ焼却機。
【請求項６】
前記空気供給装置に接続された空気吹出管を備え、
前記釜本体の底部に灰吐出口が設けられ、
前記空気吹出管の先端部が、前記灰吐出口を通って前記釜本体内に突出するように配設された
ことを特徴とする請求項４記載のゴミ焼却機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に生ゴミを焼却するゴミ焼却機に関し、詳しくは、ゴミの燃焼に伴う煙や臭気を無くすことのできる小型のゴミ焼却機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゴミを燃焼させた際に出る排ガスを無煙・無臭にするために、アフターバーナを設けて排ガスを２次燃焼させる技術が知られている。例えば、下記特許文献１に示すように、１次燃焼室に連設された２次燃焼室に２次燃焼バーナを配設し、１次燃焼室で発生した排ガスを２次燃焼バーナによって完全燃焼させて無煙化を図るものがある。
【０００３】
また、遠赤外線放射材を焼却機内に配置し、遠赤外線による２次加熱により無煙にする技術も知られている。例えば下記特許文献２に示すように、焼却炉の燃焼室内に網筒を内装し、網筒と燃焼室の内壁間に遠赤外線放射材を充填したものがある。この焼却炉では、網筒内でゴミを燃焼し、発生した排ガスが遠赤外線放射材の層を通過しつつ上昇することにより完全燃焼されて外気中に放出されるようになっている。
【０００４】
しかし、前者公報に記載のゴミ焼却機では、２次燃焼室や２次燃焼バーナが必要なので、装置が大型になり、燃焼コストが高くなって、小型のゴミ燃焼機には不適当であリ、また、後者公報に記載のゴミ焼却機では、煙突が燃焼室の直上に設けられているため、排ガスが速い速度で上方に向かって通過してしまうので、十分に遠赤外線の放射を受けないまま外部に放出され、完全燃焼せず無煙にはできない虞があった。
【０００５】
かかる問題を解決するため、図９に示すように、下記特許文献３に記載のゴミ焼却機１０１は、釜本体１０２と、釜本体１０２の下方に配設された燃焼室１０５と、釜本体１０２及び燃焼室１０５を囲繞するように配設された第１の遠赤外線放射体を備える保温壁１０３と、保温壁１０３を囲繞するように配設された熱交換器１０４と、保温壁１０３と釜本体１０２との間に形成された内側煙道部１０７と、保温壁１０３と熱交換器１０４との間に形成され、内側煙道部１０７に連通された外側煙道部１０９と、内側煙道部１０７と外側煙道部１０９の接続部１０８の上部に配設された第２の遠赤外線射体である保温部材１１０と、接続部１０８に面するように釜本体１０２に配設された排気吐出口１０６と、を有している。
【０００６】
したがって、ゴミ焼却機１０１では、排ガスは、図９の一点鎖線矢印に示すように、排気吐出口１０６から接続部１０８に吐出され、接続部１０８において、保温壁１０３と保温部材１１０とから放射される遠赤外線、及び、燃焼室１０５からの高温の燃焼ガスによって、加熱される。しかも、接続部１０８は上方が閉塞され、ダウンドラフトが形成されているので、熱が逃げにくい。このため、排ガスは高温に加熱され、煙や臭気が分解されて無煙・無臭となる。しかも、２次燃焼バーナ等が不要なので、小型化できる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２２５０１５号公報
【特許文献２】
特開平７−３２４７１９号公報
【特許文献３】
特開２００１−１４１２１６公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のゴミ焼却機１０１では、接続部１０８に直接排ガスが吐出されるが、接続部１０８は燃焼室１０５から遠いため、ゴミの焼却開始時からしばらくの間は、接続部１０８の温度が充分に上昇しておらず、排ガスを高温に熱することができないため、なお無煙・無臭にできない虞があった。
【０００９】
この発明は、上述した問題を解決するものであり、ゴミの燃焼によって排出される排ガスを、ゴミの焼却開始時から無煙・無臭にすることができるゴミ焼却機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のゴミ焼却機は、釜本体と、前記釜本体に被せられる釜蓋と、を備えた焼却釜と、前記釜本体の下方に設けられた燃焼室と、前記釜本体及び前記燃焼室を囲繞するように設けられた保温壁と、前記保温壁を囲繞するように設けられた熱交換器と、前記釜蓋を下壁の少なくとも一部とする排気室と、前記焼却釜の前記排気室に面する部分に設けられた排気吐出口と、前記排気室と前記燃焼室とを連通する排気誘導管と、前記釜本体と前記保温壁との間に形成され、下部が前記燃焼室に接続された第１煙道部と、前記保温壁と前記熱交換器との間に形成され、上部が前記第１煙道部の上部に接続された第２煙道部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載のゴミ焼却機は、請求項１記載のゴミ焼却機であって、開閉可能な扉体が設けられた上壁部と、周壁部と、を備えた箱体を備え、前記焼却釜が前記箱体内に収納され、前記熱交換器が前記箱体内に設けられ、前記排気室が前記箱体内部の上部に形成され、前記熱交換器と前記周壁部との間に形成され、下部が前記第２煙道部の下部に接続され、排気口が設けられた第３煙道部を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載のゴミ焼却機は、請求項１または２記載のゴミ焼却機であって、前記排気吐出口が、前記釜蓋に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載のゴミ焼却機は、請求項１、２、または、３記載のゴミ焼却機であって、空気供給装置と、前記空気供給装置に接続された空気供給管と、を備え、前記排気誘導管内に前記空気供給管の先端部が挿入され、前記空気供給管の出口である空気吹出口が、前記排気誘導管の出口である排気燃焼室吐出口の方を向くように、前記排気誘導管内に配設されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載のゴミ焼却機は、請求項１、２、または、３記載のゴミ焼却機であって、空気供給装置と、前記空気供給装置に接続された空気吹出管と、を備え、前記釜本体の底部に灰吐出口が設けられ、前記空気吹出管の先端部が、前記灰吐出口を通って前記釜本体内に突出するように配設されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載のゴミ焼却機は、請求項４記載のゴミ焼却機であって、前記空気供給装置に接続された空気吹出管を備え、前記釜本体の底部に灰吐出口が設けられ、前記空気吹出管の先端部が、前記灰吐出口を通って前記釜本体内に突出するように配設されたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１７】
第１実施形態のゴミ焼却機１は、図１〜４に示すように、釜本体１１と釜蓋１２とからなる焼却釜２と、釜本体１１の下方に設けられた燃焼室５と、釜本体１１及び燃焼室５を囲繞する保温壁３と、保温壁３を囲繞する熱交換器４と、焼却釜２や熱交換器４を収納する箱体６と、を備えている。また、ゴミ焼却機１は、箱体６の内部の上部に形成される排気室１３と、釜蓋１２に設けられた４つの排気吐出口２１と、排気室１３と燃焼室５とを連通する４本の排気誘導管２２と、保温壁３と釜本体１１との間に形成される第１煙道部７と、保温壁３と熱交換器４との間に形成される第２煙道部９と、熱交換器４と箱体６の周壁部６１との間に形成される第３煙道部１０と、を備えている。さらに、ゴミ焼却機１は、箱体６等を支持するアングル架台７０と、箱体６の上部に配設されるタンク４４と、を備えている。
【００１８】
箱体６はステンレス等で形成され、周壁部６１と上壁部６７とを備えている。
周壁部６１は、上下が開放された箱形状（即ち、断面が略矩形（本実施形態では略正方形）の筒形状）とされ、後部の上部、及び、左右の側部の上部には、それぞれ略矩形状の排気口６３が設けられている。周壁部６１の前部には、前面断熱板１８（図２参照）が設けられ、燃焼室５の様子を確認するための覗窓２０が設けられている。また、周壁部６１の前部外面には操作盤１９が取着されている。
【００１９】
上壁部６７は、天板６２と枠体６５と扉体６６とを備えている。天板６２は、略矩形状の板の外周縁部を少し下方に折り曲げた形状に構成され、周壁部６１の上端部に被せられる。そして、天板６２の中央部には、略円形状の上方開口部６４が設けられ、上方開口部６４を囲む内周縁部６２ａは、上方に突出している。
天板６２上面には、略矩形状の枠体６５が、上方開口部６４を囲繞するように、固着されている。枠体６５には、平面視において枠体６５より少し大きい略矩形状の扉体６６が枢着されている。即ち、扉体６６は開閉可能に枠体６５に取着されている。扉体６６の下面には、略全面に断熱部材６６ａが固着されている。扉体６６の上面には、連結部材９３を介して２本のスプリングバー９１が取着されている。一方、天板６２には２つのラッチ９２が取着されており、扉体６６を閉じてラッチ９２をスプリングバー９１に掛けることにより、スプリングバー９１が扉体６６を枠体６５に押し付けて、気密を保つこととなる。
【００２０】
箱体６は、アングル架台７０に支持されている。アングル架台７０では、略矩形状のベース部材７１の四隅に柱部材７２が立設されている。ベース部材７１の下側には、熱交換器４等からベース部材７１の開口部（図示せず）を通って滴下する水を受けるため、ドレンパン７３が引き出し可能に設けられ、四隅にはキャスタ７４が取着されている。柱部材７２の上端部には箱体６を支持するための支持部材が取着され、箱体６は、その支持部材に支持されて、アングル架台７０に被さるように配置される。また、柱部材７２の中間部には熱交換機４を支持するための支持部材７５が取着されている。
【００２１】
焼却釜２は、釜本体１１と釜蓋１２とから構成されている。釜本体１１は、チタン材等の耐熱材で有底の略円筒形状に形成されている。そして、釜本体１１の上端部は外方に折り曲げられ、その折り曲げられた部分が天板６２の内周縁部６２ａに掛けられることにより、釜本体１１は、箱体６内に着脱可能に収納される。
【００２２】
釜本体１１の底部中央には、多数の孔が設けられた空気吹き出し筒２３が、釜本体１１内に突出するように設けられている。空気吹き出し筒２３の上端部中央には、釜本体１１内の温度を検出するためのサーモスタット２４が挿入されている。空気吹き出し筒２３には、送風管２６を介して送風機２７が接続されている。送風機２７は、風圧の高いブロアー送風機であり、ベース部材７１上に設けられている。送風管２６の途中には、送風量を調節するとともに空気を遮断するため、送風ダンパ２８が設けられている。送風ダンパ２８には、開閉量を調節するためのダンパモータ２９が接続されている。
【００２３】
釜蓋１２は、ステンレス等で平面視において略円形状に形成されている。釜蓋１２には、４つの排気吐出口２１が設けられている。ゴミの焼却時には、釜本体１１には釜蓋１２が被せられて、釜本体１１の上方開口部が閉じられ、また、扉体６６も閉じられる。したがって、扉体６６、釜蓋１２、天板６２、及び、枠体６５で囲まれることにより、箱体６内部の上部に、排気室１３が形成されることとなる。そして、扉体６６は排気室１３の上壁１３ａの一部をなし、釜蓋１２は排気室１３の下壁１３ｂの一部をなし、排気吐出口２１は排気室１３に面することとなる。排気室１３は、排気吐出口２１及び後述する排気吸入口２２ａの形成部位を除けば、略気密に構成される。
【００２４】
燃焼室５は、釜本体１１の下方であって保温壁３の内方に設けられる。燃焼室５には、メインバーナ５１及びパイロットバーナ５２が配設される。メインバーナ５１及びパイロットバーナ５２は、バルブ、ガスガバナ等を備えるガス供給管５３に接続されている。なお、メインバーナ５１には、実公昭６２−１８８１３号公報に示すような、酸欠状態を防止可能なバーナを用いるとよい。これは、後述するように排ガスが排気誘導管２２により燃焼室５に誘導されるので、燃焼室５内の酸素が少なくなりやすいが、そのような酸素の少ない状態に対応するためである。
【００２５】
保温壁３は、上部の拡径部３ａと下部の狭小部３ｂとを有する段付き略円筒形状に形成され、遠赤外線放射体３２を備えている。詳しくは、保温壁３は、ステンレス等により段付き略円筒形状の筒体を形成し、その筒体の内面全面に遠赤外線放射体３２を固着することにより構成されている。遠赤外線放射体３２は、例えばジルコニアセラミックスＺｒＯ２等からなるセラミックファイバーで構成されている。保温壁３は、支持部材を介してベース部材７１上に立設されて、天板６２から少し下がった位置まで釜本体１１を囲繞するとともに、燃焼室５を囲繞するように配置される。なお、釜本体１１と保温壁３との間は、第１煙道部７を形成するため、離間している。
【００２６】
箱体６内には、保温壁３を囲繞するように、熱交換器４が設けられている。保温壁３と熱交換器４との間は、第２煙道部９を形成するため、離間している。熱交換器４は、排ガスと水との間で熱交換することによって、排ガスの温度を下げるとともに温水を得るためものである。なお、熱交換器４は、支持部材７５に支持されている。
【００２７】
熱交換器４は、上下が開放された略箱形状（本実施形態では、断面が略正方形の筒形状）に形成され、上端部は内方に略直角に屈曲されている。そして、熱交換器４の壁内部４ａ（図２に示す薄い灰色部分）は、中空に構成され、この中空部分には、ゴミの焼却時に水が満たされて、排ガスの熱を奪うように構成されている。なお、熱交換器４の前面は、前面断熱板１８に略接しているが、熱交換器４の後面及び左右の側面は、第３煙道部１０を形成するため、箱体６の周壁部６１から離間している。
【００２８】
箱体６の上方には、箱体６後面に取り付けられたタンク支持部材４５に支持されることにより、タンク４４が設けられている。タンク４４には、水を供給するための給水口４６が設けられ、タンク４４から熱交換器４に水を供給するための湯水立ち下り管４２と、熱交換器４からタンク４４に湯水を還流するための２本の湯水立ち上り管４３とが連結されている。各湯水立ち上り管４３には、給湯取り出し口４７がそれぞれ形成されている。そして、湯水立ち下り管４２の下端、及び、各湯水立ち上がり管４３の下端は、それぞれ熱交換器４の壁内部４ａに挿入されている。
【００２９】
排気誘導管２２は、箱体６内部の４箇所にそれぞれ設けられている。排気誘導管２２は、一端部（上端部）が天板６２から上方に突出して排気室１３に配置され、他端部（下端部）が保温壁３から内方に突出して燃焼室５に配置され、一端部と他端部の中間部分は、保温壁３と熱交換器４との間を通って上下方向に延びるように配設される。そして、排気誘導管２２の一端側の排気吸入口２２ａは排気室１３に開口し、排気誘導管２２の他端側の排気燃焼室吐出口２２ｂは燃焼室５に開口しており、排気室１３と燃焼室５とは排気誘導管２２により連通されている。
【００３０】
そして、釜本体１１と保温壁３との間の空間部分が第１煙道部７とされ、第１煙道部７の下部７ｂは、燃焼室５に接続されることとなる。また、保温壁３と熱交換器４との間の空間部分が第２煙道部９とされ、第２煙道部９の上部９ａは、第１煙道部７の上部７ａに接続されることとなる。さらに、熱交換器４と周壁部６１との間の空間部分が第３煙道部１０とされ、第３煙道部１０の下部１０ｂは、第２煙道部９の下部９ｂと接続され、第３煙道部１０には排気口６３が設けられることとなる。
【００３１】
なお、第２煙道部９と第１煙道部７との接続部８は、天板６２で略閉塞されている。そして、接続部８の上壁をなす天板６２の下側には、セラミックファイバー等で形成された遠赤外線放射体である保温部材１５が固着されている。また、第２煙道部９の下端部は、内部灰受け皿１７が設けられることにより、略閉塞されている。第３煙道部１０の下端部には、空気取り入れ口１６が設けられている。
【００３２】
次に、上記のように構成されたゴミ焼却機１の作用について説明する。
【００３３】
扉体６６及び釜蓋１２を開いて、ゴミを釜本体１１に投入した後、釜蓋１２及び扉体６６を閉め、メインバーナ５１に点火し、ゴミの焼却を開始する。このとき、送風機２７は作動させず、送風ダンパ２８は閉じておき、釜本体１１内に外気が入らないようにする。メインバーナ５１は、釜本体１１及び保温壁３を加熱する。このとき、保温壁３に設けられている遠赤外線放射体３２が、釜本体１１へ向かって遠赤外線を放射するので、効率よく釜本体１１を加熱することができる。
【００３４】
ゴミは外気が入らないので薫製状態になり、このとき排出される排ガスは、排気吐出口２１から排気室１３に吐出される。排気室１３は略気密であるので、排ガスは、図３の一点鎖線矢印に示すように、排気吸入口２２ａから吸い込まれて、排気誘導管２２中を通り、排気燃焼室吐出口２２ｂから燃焼室５に吐出される。排ガスは、燃焼室５において高温に加熱されるので、煙や臭気が分解されて無煙・無臭となる。そして、排ガスは、第１煙道部７を上昇し、接続部８を経て、第２煙道部９を下降する。このように、上方から下方に向かう気流（ダウンドラフト）が形成されることとなるので、接続部８では熱が逃げにくく、さらに、接続部８には保温部材１５が設けられているので、高温を保ちやすい。このため、排ガスは、さらに煙・臭気が分解されて無煙・無臭とされる。
【００３５】
第２煙道部９へ流入した排ガスは、第２煙道部９を対流する。ここで、特に生ゴミの排ガスは、大量の水蒸気を含んでいるので、加熱により体積が膨張する。
しかし、釜本体１１を略円筒形状に形成し、熱交換器４を上下が開放された箱形状に形成したことにより、第２煙道部９の容積が大きくされているので、排ガスの体積が膨張しても、対流時間を長くすることができる。第２煙道部９では、排ガスは、保温壁３からの遠赤外線の放射を受けて残余の煙・臭気が無煙・無臭になるとともに、熱交換器４により熱交換されて冷却され、次第に熱を奪われて体積が減少し下方に導かれる。このとき、排ガスの対流時間が長いので熱交換率が高くなり、高い温度の温水を得ることができるとともに、排ガスの温度をより下げることができる。
【００３６】
また、熱交換器４が第２煙道部９を囲繞するように配設されているので、ゴミ焼却機１の周囲の温度上昇を防ぐことができる。
【００３７】
排ガスは、第２煙道部９から第３煙道部１０に流入する。第３煙道部１０において、排ガスは空気取り入れ口１６からの外気により希釈され、また、熱交換器４によってさらに熱交換される。このため、排ガスは、さらに温度を下げつつ上昇し、排気口６３から外部に放出される。したがって、高温の排ガスの放出を防止することができる。
【００３８】
メインバーナ５１による燃焼が続けられて、釜本体１１内のゴミが炭化したとき、ガスを止めてメインバーナ５１の火を消し、送風機２７を作動させるとともに送風ダンパ２８を開けて、空気を空気吹き出し筒２３から釜本体１１の内部に吹き出させる。なお、送風機２７として風圧の高いブロアー送風機を用いているので、風圧により炭化したゴミの内部に空気をよく混入することができる。これにより、炭化したゴミは自ら燃焼し灰になる。このときの燃焼温度は非常に高くなるので、排ガスは無煙・無臭となる。また、薫製状態にして乾燥させ炭化させたゴミに空気を吹きつけることにより、ゴミを完全燃焼させて灰の量を減少させることができる。さらに、ゴミを自ら燃焼させることにより、燃料のガスを節約することができる。
【００３９】
上記のように、ゴミ焼却機１では、焼却釜２から排出された排ガスを、排気誘導管２２により燃焼室５に導き、高温の燃焼室５で燃焼させているので、排ガスを無煙・無臭にすることができる。特にゴミの焼却開始時からしばらくの間は、接続部８付近は、燃焼室５から遠いため温度が上がらないが、燃焼室５はゴミの焼却開始時から高温となる。ゴミ焼却機１では、そのようなゴミの焼却開始時から高温となる燃焼室５に、排ガスを誘導して燃焼させてから、第１煙道部７、接続部８等を通過させているので、ゴミの焼却開始時から排ガスを無煙・無臭にできる。
【００４０】
また、釜本体１１には、釜蓋１２と扉体６６とにより、二重に蓋がされることとなるので、熱が逃げにくくなって、焼却温度が高くなる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態のゴミ焼却機２０１について説明する。第１実施形態のゴミ焼却機１の構成要素と対応するゴミ焼却機２０１の構成要素については、同一の符号を用いて、その説明を適宜省略する。
【００４２】
第２実施形態のゴミ焼却機２０１は、図５〜図７に示すように、収納部６と、収納部６の後側（図５の紙面における左側）に連結される排気筒２０６とを備えている。なお、第１実施形態では焼却釜２が収納される部分を箱体６と言ったが、第２実施形態では収納部６と言うことにする。
【００４３】
また、ゴミ焼却機２０１は、収納部６に収納される焼却釜２と、焼却釜２の釜本体１１の下方に設けられた燃焼室５と、釜本体１１及び燃焼室５を囲繞する保温壁３と、保温壁３を囲繞する熱交換器４と、焼却釜２の釜蓋１２の上側に形成される排気室１３と、釜蓋１２に設けられた４つの排気吐出口２１と、排気室１３と燃焼室５とを連通する４本の排気誘導管２２とを備えている。
【００４４】
そして、ゴミ焼却機２０１は、保温壁３と釜本体１１との間に形成される第１煙道部７と、保温壁３と熱交換器４との間に形成される第２煙道部９と、排気筒２０５により形成される第３煙道部１０と備えている。
【００４５】
収納部６は、上壁部６７と、横断面が略コ字形状の側壁部６９とを備えている。上壁部６７は、天板６２と枠体６５と扉体６６とを備えている。天板６２は、側壁部６９の上端部に被せられる。天板６２の中央部には、平面視において略円形状の上方開口部６４が設けられ、上方開口部６４を囲む内周縁部６２ａは、上方に突出している。天板６２上面には、平面視において略矩形状の枠体６５が、上方開口部６４を囲繞するように固着されている。側壁部６９の前側には操作盤１９が取着されている。
【００４６】
扉体６６は断熱部材６６ａを有している。また、扉体６６には、スプリングバー９１が取着されている。そして、スプリングバー９１が枠体６５に取着された軸部６８に軸着されることにより、扉体６６はスプリングバー９１と共に開閉可能とされている。また、扉体６６を閉じたときに、扉体６６の軸部６８側の端部６６ｂよりも、その反対側の端部６６ｃが下がるように、枠体６５が形成されている。このため、扉体６６を閉じたときに、自重により扉体６６が枠体６５に押し付けられて、密閉度が向上する。また、扉体６６を覆うように、外蓋２０４が配設されている。外蓋２０４は、開閉可能である。
【００４７】
収納部６はアングル架台７０に支持されている。アングル架台７０は、略矩形状のベース部材７１と、ベース部材７１の四隅に立設される柱部材７２とを備えている。ベース部材７１には、灰吐出管２２８が貫設される孔が中央部に設けられている。ベース部材７１の下側には、灰受け皿２３０が引き出し可能に設けられ、四隅にはアジャスタ７６が取着されている。
【００４８】
焼却釜２は、釜本体１１と釜本体１１に被せられる釜蓋１２とからなり、釜本体１１の上端部が天板６２の内周縁部６２ａに掛けられることにより、着脱可能に収納部６内に収納される。なお、収納部６は下方が開放されていることから、焼却釜２が収納部６内に収納されるとは、焼却釜２の大半が収納部６内に入っていることを言い、焼却釜２の底部が収納部６の下方に出ている場合も含むものとする。
【００４９】
そして、扉体６６、釜蓋１２、天板６２、及び、枠体６５で囲まれることにより、収納部６内部の上部には、排気室１３が形成され、釜蓋１２は排気室１３の下壁１３ｂの一部をなすこととなる。また、釜蓋１２には、４つの排気吐出口２１が設けられており、排気吐出口２１は排気室１３に面することとなる。
【００５０】
釜本体１１の底部には灰吐出口２２０が設けられている。そして、灰吐出口２２０の略中央部を通って釜本体１１内に突出するように、空気吹出管２２４の先端部２２１が配設されている。
【００５１】
空気吹出管２２４は、空気供給装置２０５のエアタンク２０３に接続されている。また、空気吹出管２２４は、減圧用空気管２２３を介することによっても、空気供給装置２０５のエアタンク２０３に接続されている。すなわち、減圧用空気管２２３の一端はエアタンク２０３に接続され、他端は空気吹出管２２４の途中に接続されている。減圧用空気管２２３には、電磁弁２１８と減圧弁２１９とが配設され、電磁弁２１８と減圧弁２１９とにより、空気吹出管２２４から吹き出される空気の圧力が減圧される。また、空気吹出管２２４には、減圧用空気管２２３との接続部位より上流側に、電磁弁２１７が配設されている。
【００５２】
空気供給装置２０５は、エアコンプレッサ２０２と、エアコンプレッサ２０２に接続されたエアタンク２０３とを備え、アングル架台７０の外方に設置されている。なお、空気供給装置２０５をアングル架台７０の外方に設置したのは、空気供給装置２０５を他のゴミ焼却機２０１と共用できるようにするためである。
すなわち、ゴミ焼却後、灰の熱が冷めて灰が取り出されるまでは、次のゴミの焼却は行われないが、その間に空気供給装置２０５を他のゴミ焼却機２０１の空気吹出管２２４等に接続して、ゴミの焼却に使用すれば、ゴミの焼却効率が上がるからである。この点を考慮しなければ、空気供給装置２０５をアングル架台７０上に配設してもよい。
【００５３】
空気吹出管２２４の頭部２２５は、実公昭６２−１８８１３号公報に示すバーナに使用される歯車型バーナヘッドと同様に構成されている。すなわち、頭部２２５は、歯車の歯状に放射状に延びる複数の歯部２２６と、歯部２２６で囲まれた内側の空間部に上方から嵌挿される略逆円錐形のキャップ２２７とを有し、キャップ２２７により頭部２２５の中央部上面が覆われる。これにより、空気吹出管２２４を上昇した空気は、歯部２２６の隙間から矢印Ａに示すように斜め上方に吹き出されることとなる。
【００５４】
また、釜本体１１内の温度を検出するための温度センサ２４が、空気吹出管２２４内を通ってキャップ２２７に挿通され、釜本体１１内に突設されている。このように空気吹出管２２４内を通すことにより、温度センサ２４は検出目標以外のものからの温度影響を受けにくくなる。
【００５５】
灰吐出口２２０の下側には灰吐出管２２８が連結され、灰吐出管２２８は下方に延設されてベース部材７１を貫通している。そして、灰吐出管２２８の下端開口部２２９の下方には、灰受け皿２３０が配置されている。また、灰吐出管２２８の下端開口部２２９より若干上方の部位には、スライドダンパ２３１が配設される。
【００５６】
燃焼室５は、釜本体１１の下方であって保温壁３の内方に設けられる。燃焼室５には、メインバーナ５１が配設され、また、燃焼室５の温度を検出するための温度センサ２３２が配設されている。
【００５７】
保温壁３は、天板６２から少し下がった位置まで釜本体１１を囲繞するとともに、燃焼室５を囲繞するように配置される。保温壁３には遠赤外線放射体３２が固着されている。釜本体１１と保温壁３との間は、第１煙道部７を形成するため、離間している。
【００５８】
収納部６内には、保温壁３を囲繞するように、熱交換器４が設けられている。
熱交換器４は、上下が開放された略箱形状（本実施形態では、断面が略正方形の筒形状）に形成されている。熱交換器４の壁内部４ａ（図６に示す灰色部分）は中空とされて、この中空部分には、ゴミ焼却時に水が満たされる。保温壁３と熱交換器４との間は、第２煙道部９を形成するため、離間している。また、熱交換器４の前面及び左右の側面は、収納部６の側壁部６９と略接している。
【００５９】
収納部６内には、４本の排気誘導管２２が設けられている。排気誘導管２２は、上端部が天板６２から上方に突出して排気室１３に配置され、下端部が保温壁３から内方に突出して燃焼室５に配置されている。そして、排気誘導管２２の入口である排気吸入口２２ａは排気室１３に開口し、排気誘導管２２の出口である排気燃焼室吐出口２２ｂは燃焼室５に開口しており、排気室１３と燃焼室５とは排気誘導管２２により連通されている。
【００６０】
排気誘導管２２内には、空気供給管２１０の先端部２１４が挿入されている。
詳しくは、空気供給管２１０は、エアタンク２０３に接続された空気管２１１と、空気管２１１に接続された空気管２１２と、空気管２１２に接続された細管状の４本のキャピラリチューブ２１３とを備えている。空気管２１２は、メインバーナ５１が配設された部位を取り巻くように、リング状に形成されており、空気管２１２の４箇所から、キャピラリチューブ２１３が上方に延設されている。このように、空気管２１２はリング状とされていることから、各キャピラリチューブ２１３に送られる空気の圧力は略均等とされる。そして、空気供給管２１０の先端部２１４、すなわち、キャピラリチューブ２１３の先端部２１４は、排気誘導管２２内に挿入されている。なお、空気管２１１には電磁弁２１６が配設されている。
【００６１】
さらに図８を用いて説明すると、排気誘導管２２は、上下方向に延びる上部管２２ｃと、上部管２２ｃと略直角をなすように上部管２２ｃの下流側に連結された下部管２２ｄとを備えている。下部管２２ｄは、燃焼室５に向かうように延設されている。そして、下部管２２ｄの上流側外方から、キャピラリチューブ２１３の先端部２１４が挿入されて、下部管２２ｄと略平行をなすように下部管２２ｄ内に延設されている。キャピラリチューブ２１３の出口である空気吹出口２１５は、排気誘導管２２の出口である排気燃焼室吐出口２２ｂの方を向くように、下部管２２ｄ内に配設されている。
【００６２】
釜本体１１と保温壁３との間の空間部分は第１煙道部７とされ、第１煙道部７の下部７ｂは、燃焼室５に接続されている。また、保温壁３と熱交換器４との間の空間部分は第２煙道部９とされ、第２煙道部９の上部９ａは、第１煙道部７の上部７ａに接続されている。そして、第２煙道部９と第１煙道部７との接続部８は、天板６２で略閉塞されており、接続部８の上壁をなす天板６２の下側には、遠赤外線放射体である保温部材１５が固着されている。
【００６３】
排気筒２０６は、略直方体状に形成されて、収納部６の後側に連結され、熱交換器４の背面に隣接している。排気筒２０６の内部は、第３煙道部１０をなしている。排気筒２０６の前面下部は開放されて、排気筒接続口１４をなしている。
そして、排気筒接続口１４を介して、第３煙道部１０の下部１０ｂは、第２煙道部９の下部９ｂと接続されている。排気筒２０６の底部には、空気取り入れ口１６が設けられている。また、排気筒２０６の上端部には排気口６３が設けられている。すなわち、第３煙道部１０には排気口６３が設けられている。
【００６４】
排気筒２０６の上方には、第１実施形態のタンク４４と同様のタンク（図示せず）が設けられている。そして、そのタンクには、湯水立ち下り管４２と２本の湯水立ち上り管４３とが連結され、湯水立ち下り管４２の下端、及び、各湯水立ち上がり管４３の下端は、それぞれ熱交換器４の壁内部４ａに挿入されている。
【００６５】
次に、上記のように構成されたゴミ焼却機２０１の作用について説明する。
【００６６】
外蓋２０４、扉体６６、及び、釜蓋１２を開いて、ゴミを釜本体１１に投入した後、釜蓋１２、扉体６６、及び、外蓋２０４を閉め、メインバーナ５１に点火し、ゴミの焼却を開始する。ゴミが炭化するまでは、電磁弁２１７及び電磁弁２１８を閉じておき、釜本体１１内に空気が入らないようにする。また、スライドダンパ２３１を灰吐出管２２８に挿入しておくことにより、灰吐出管２２８の下端開口部２２９を閉じておく。
【００６７】
ゴミ焼却時には、エアコンプレッサ２０２を作動させ、電磁弁２１６を開いて、空気を空気供給管２１０に送り込む。この空気は、空気管２１１、２１２を通って、キャピラリチューブ２１３に送り込まれる。キャピラリチューブ２１３は細管状であることから、空気は適度に減圧されて、空気吹出口２１５から排気誘導管２２内に吹き出される。空気吹出口２１５は、排気燃焼室吐出口２２ｂの方向を向くように、下部管２２ｄ内に配設されているので、空気吹出口２１５から吹き出される空気により、排気燃焼室吐出口２２ｂに向かう流れが形成されることとなる。
【００６８】
一方、ゴミ焼却時に排出される排ガスは、排気吐出口２１から排気室１３に吐出され、排気吸入口２２ａから排気誘導管２２中に入って、排気燃焼室吐出口２２ｂから図５の矢印Ｃに示すように燃焼室５に吐出される。ここで、上述したように空気吹出口２１５から排気燃焼室吐出口２２ｂ方向に吹き出される空気により、排気燃焼室吐出口２２ｂに向かう流れが形成されているので、排ガスはその流れに誘導されて、スムーズに排気燃焼室吐出口２２ｂから燃焼室５に吐出される。
【００６９】
また、排ガスは空気吹出口２１５から吹き出された空気と混合された状態で、排気燃焼室吐出口２２ｂから燃焼室５に吐出されることとなる。これにより、燃焼室５の酸素が不足することを防止できる。すなわち、排ガスが燃焼室５に吐出されることにより、燃焼室５において燃焼に必要な酸素が不足する虞があるが、ゴミ焼却機２０１では、排ガスが空気と混合された状態で燃焼室５に吐出されるので、燃焼室５の酸素不足を防止することができる。したがって、排ガスは良好に燃焼され、煙や臭気が分解されて無煙・無臭となる。
【００７０】
燃焼された排ガスは、第１実施形態と同様に、燃焼室５から第１煙道部７を上昇し、接続部８を経て、第２煙道部９に流れ込む。そして、第２煙道部９を対流し、熱交換器４により冷却されて、第２煙道部９から第３煙道部１０に流入する。第３煙道部１０において、排ガスは空気取り入れ口１６からの外気により希釈され、熱交換器４によってさらに冷却されて、排気口６３から外部に放出される。
【００７１】
釜本体１１内のゴミが炭化したとき、ガスを止めてメインバーナ５１の火を消し、電磁弁２１８及び減圧弁２１９を開いて、空気を適度に減圧して空気吹出管２２４の頭部２２５から釜本体１１内に吹き出させ、炭化したゴミを自ら燃焼させて灰にする。
【００７２】
そして、灰を排出するときは、スライドダンパ２３１を灰吐出管２２８から引き出すことにより、下端開口部２２９を開放する。そして、電磁弁２１７を開き、電磁弁２１８及び減圧弁２１９を閉じて、空気を最大圧力で空気吹出管２２４の頭部２２５から釜本体１１内に吹き出させる。すると、図５の矢印Ａのように吹き出される空気により、釜本体１１内には空気の対流が生じ、これにより、矢印Ｂに示すように灰が灰吐出口２２０から灰吐出管２２８内に入って、下端開口部２２９から灰受け皿２３０に排出される。したがって、ゴミ焼却機２０１では、釜本体１１内の灰を取り出すために釜本体１１を収納部６から取り出す必要がなくなり、灰の取出しが容易となる。
【００７３】
上記のように、ゴミ焼却機２０１では、焼却釜２から排出された排ガスを、排気誘導管２２内で空気と混合してから燃焼室５に吐出し、燃焼室５で燃焼させているので、燃焼に必要な酸素の不足を防止でき、排ガスを良好に燃焼して、無煙・無臭にすることができる。
【００７４】
また、排気誘導管２２内に吹き出された空気により、排気燃焼室吐出口２２ｂに向かう流れができるので、排ガスをスムーズに燃焼室５に誘導することができる。
【００７５】
さらに、空気吹出管２２４から空気を吹き出すことにより、灰が吐出されるので、灰の取出しが容易となる。
【００７６】
なお、第１実施形態及び第２実施形態では、排気吐出口２１を釜蓋１２に設けたが、排気室１３内に突出している釜本体１１の上端部に設けてもよい。要するに、排気吐出口２１は、焼却釜２の排気室１３に面する部分に設けられていればよい。但し、釜蓋１２に設けた場合には、釜本体１１に設けた場合よりも焼却釜２内部の熱が逃げにくくなリ、焼却温度が高くなる。
【００７７】
また、釜蓋１２が排気室１３の下壁１３ｂの全部をなすように、排気室１３を構成してもよい。
【００７８】
また、排気吐出口２１や排気誘導管２２の数も、４つに限らず、適宜変更可能であり、キャピラリチューブ２１３の数も排気誘導管２２の数に応じて、適宜変更可能である。
【００７９】
また、箱体６（収納部６）の形状は、上述したものに限られず、焼却釜２や熱交換器４を中に配置できる形状であればよい。
【００８０】
また、第２実施形態では、空気供給装置２０５に空気供給管２１０を接続するとともに、同じ空気供給装置２０５に空気吹出管２２４を接続したが、空気供給管２１０が接続される空気供給装置２０５と、空気吹出管２２４が接続される空気供給装置２０５とを、別々に設けてもよい。
【００８１】
すなわち、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で構成は自由に変更できる。
【００８２】
【発明の効果】
本発明のゴミ焼却機は、排ガスが、焼却釜から排気室に排出されて、排気誘導管により燃焼室に誘導され、高温の燃焼室で燃焼されるので、排ガスを略無煙・無臭にすることができる。特に燃焼室はゴミの焼却開始時から高温となるので、ゴミの焼却開始時から排ガスを略無煙・無臭にできる。
【００８３】
また、排気吐出口を釜蓋に設ければ、釜本体に設けた場合よりも焼却釜内部の熱が逃げにくくなるので、焼却温度を高くすることができる。
【００８４】
また、空気供給装置に接続された空気供給管の先端部を排気誘導管内に挿入し、空気供給管の出口である空気吹出口を、排気誘導管の出口である排気燃焼室吐出口の方を向くように排気誘導管内に配設すれば、空気吹出口から吹き出された空気と、排ガスとが混合されて、燃焼室に吹き出されるので、燃焼に必要な酸素の不足を防いで、排ガスを良好に燃焼させることができる。また、空気吹出口から吹き出される空気により、排気燃焼室吐出口に向かう流れができるので、排ガスをスムーズに燃焼室に誘導することができる。
【００８５】
また、空気供給装置に接続された空気吹出管の先端部を、釜本体の底部に設けられた灰吐出口を通って釜本体内に突出するように配設すれば、空気吹出管から吹き出される空気により、灰が灰吐出口から吐出されることとなるので、釜本体内の灰を取り出すために釜本体を取り出す必要がなくなり、灰の取出しが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴミ焼却機の第１実施形態の一部破断概略斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ部位の断面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ　−ＩＩＩ　部位の断面図である。
【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ部位の断面図である。
【図５】本発明のゴミ焼却機の第２実施形態の概略断面図である
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ部位の断面図である。
【図７】本発明のゴミ焼却機の第２実施形態において、外蓋を除いた状態の一部破断概略平面図である。
【図８】本発明のゴミ焼却機の第２実施形態において、キャピラリチューブが挿入された部位の概略拡大断面図である。
【図９】従来のゴミ焼却機の断面図である。
【符号の説明】
１、２０１…ゴミ焼却機
２…焼却釜
３…保温壁
４…熱交換器
５…燃焼室
６…箱体（収納部）
７…第１煙道部
７ａ…上部
７ｂ…下部
９…第２煙道部
９ａ…上部
９ｂ…下部
１０…第３煙道部
１０ｂ…下部
１１…釜本体
１２…釜蓋
１３…排気室
１３ｂ…下壁
２１…排気吐出口
２２…排気誘導管
２２ｂ…排気燃焼室吐出口
６１…周壁部
６６…扉体
６７…上壁部
２０５…空気供給装置
２１０…空気供給管
２１４…先端部
２１５…空気吹出口
２２０…灰吐出口
２２１…先端部
２２４…空気吹出管
【図１】
2004061102.tif 000003
【図２】
2004061102.tif 000004
【図３】
2004061102.tif 000005
【図４】
2004061102.tif 000006
【図５】
2004061102.tif 000007
【図６】
2004061102.tif 000008
【図７】
2004061102.tif 000009
【図８】
2004061102.tif 000010
【図９】
2004061102.tif 000011