(57)【要約】【課題】ゴミ全体にいち早く燃え広がる着火を可能にし、また燃焼中にあっては空気との混合を良くして完全燃焼を促し、さらに燃焼中でもゴミのつぎたしを安全に行えるゴミ焼却装置を提供する。【解決手段】可燃ゴミ廃棄物が投入される燃焼室２の底部に火格３子を設け、且つ該燃焼室２を形成する側板５，２０ａ，２０ｂに、該火格子２の下側で開口する空気取入口１３と共に該火格子２の上側で開口する補助空気取入口１６，１９ａ，１９ｂとを設け、更に燃焼室２の上部に夫々独立して開閉操作ができる外扉３１と内扉３８を設け、該外扉３１と内扉３８と燃焼室上部の固設部材５Ａ，５ａ，２０ａ，２０ｂ，３７とにより燃焼室２を区画化し得る貯留部４０を形成し、該貯溜部４０に可燃ゴミ廃棄物を一旦貯留してから燃焼室２内に落下投入できるようにした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃ゴミ廃棄物が投入される燃焼室の底部に火格子を設け、且つ該燃焼室を形成する側板に、該火格子の下側で開口する空気取入口と共に該火格子の上側で開口する補助空気取入口とを設けてなることを特徴とするゴミ焼却装置。
【請求項２】
前記燃焼室の上部に夫々独立して開閉操作ができる外扉と内扉を設け、該外扉と内扉と燃焼室上部の固設部材とにより燃焼室を区画化し得る貯留部を形成し、該貯溜部に可燃ゴミ廃棄物を一旦貯留してから燃焼室内に落下投入できるようにした請求項１に記載のゴミ焼却装置。
【請求項３】
前記燃焼室内に垂下する煙突を配設し、該煙突に燃焼室内底部にて開口する排気口を設けると共に、該燃焼室の底板にバーナ取付部を設け、該バーナ取付部に助燃バーナを取付けてその火炎を前記煙突内に吹き込むようにした請求項２に記載のゴミ焼却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可燃ゴミ廃棄物（以下、単に「ゴミ」という。）の焼却処理で、主に焼却床面積（炉床面積）が０．５ｍ２以下の小型のゴミ焼却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下記特許文献１に示されたゴミ焼却装置は、排気口付近に金網等の通気性固体からなる仕切を設け、燃焼ガスをこれに通過させることにより、燃焼ガス中の未燃分を燃焼させ、排ガスを清浄化しようとするものである。
また、下記特許文献２に示されたゴミ焼却装置は、燃焼室内に配置された煙突の下面開口を燃焼室内の底部近くに設定すると共に、該煙突内に中空状の保熱体を設けて、燃焼室内で発生した煙をすぐには排出させないようにし、高温となった保熱体によって煙を二次燃焼させることにより、煤，悪臭，未燃焼分を含んだ煙が排出されないようにしたものである。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭５８−３２２３６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１９２１０９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の小型の燃焼装置は、火格子の下側にしか空気の取入れ口がなかった。一般家庭ゴミのなかで紙くずや、事業所等から出るオガクズ等の比較的燃え易いゴミであっても、ゴミ自体の重みで密になり、火格子を通って上方へ向かおうとする空気の流れる隙間を埋めてしまい、燃焼室内での空気の流通が悪くなるケースがあった。ゴミ廃棄物の一部が燃焼してその灰が燃焼に要する空気の通る隙間を埋めてしまう場合もあった。こうした事態は不完全燃焼といった問題や、さらに火が立ち消えてしまう不具合を招いていた。
またゴミを燃焼させる着火時（スタート時）に、ゴミ全体に火が効率良く燃え広がるよう、離れた数箇所に火をつけようとしてもなかなか上手くいかなかった。
さらに燃焼中に扉を開けて、燃焼室へゴミを追加補充しようとすることがあるが、火の勢いが扉近くまで上がっている場合があり、ゴミのつぎたしが困難であった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するもので、ゴミ全体にいち早く燃え広がる着火を可能にし、また燃焼中にあっては立ち消えをなくし空気との混合を良くして完全燃焼を促し、さらに燃焼中でもゴミのつぎたしを安全に行えるゴミ焼却装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、可燃ゴミ廃棄物が投入される燃焼室の底部に火格子を設け、且つ該燃焼室を形成する側板に、該火格子の下側で開口する空気取入口と共に該火格子の上側で開口する補助空気取入口とを設けてなることを特徴とするゴミ焼却装置にある。請求項２の発明たるゴミ焼却装置は、請求項１で、燃焼室の上部に夫々独立して開閉操作ができる外扉と内扉を設け、該外扉と内扉と燃焼室上部の固設部材とにより燃焼室を区画化し得る貯留部を形成し、該貯溜部に可燃ゴミ廃棄物を一旦貯留してから燃焼室内に落下投入できるようにしたことを特徴とする。請求項３の発明たるゴミ焼却装置は、請求項２で、燃焼室内に垂下する煙突を配設し、該煙突に燃焼室内底部にて開口する排気口を設けると共に、該燃焼室の底板にバーナ取付部を設け、該バーナ取付部に助燃バーナを取付けてその火炎を前記煙突内に吹き込むようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項１の発明のごとく、火格子の上側にも補助空気取入口を設けると、この補助空気取入口を利用して着火させることができるので、ゴミ全体に火が早く燃え広がる。また火格子の下側からだけでなく上側の補助空気取入口からも空気が燃焼室へ導かれるので、火の立ち消えを解消し、燃焼中の空気との混合を良くしてゴミの完全燃焼を促す。
請求項２の発明のごとく、外扉と内扉と燃焼室上部の固設部材とにより燃焼室を区画化し得る貯留部を形成し、該貯溜部にゴミ廃棄物を一旦貯留してから燃焼室内に落下投入できるようにすると、外扉と内扉とを同時に開けることなくゴミを投入できるので、ゴミ投入時に燃焼室の燃焼中の火炎が外に大きく立ち昇るおそれがなくゴミを安全に投入することができる。
請求項３の発明のごとく、バーナ取付部に助燃バーナを取付けてその火炎を前記煙突内に吹き込むようにすると、煙突内部を高温にでき、排ガスが煙道を通過する間にダイオキシン等の有害物質を分解，消失させることが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るゴミ焼却装置について詳述する。
（１）実施形態１
図１〜図４は本発明のゴミ焼却装置の一形態で、図１はゴミ焼却装置の正面図、図２は側面図、図３は縦断面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。
【０００９】
焼却装置は『廃棄物を気体中で高温酸化させることによって、廃棄物の大部分を安定な酸化ガスと少量の安定な無機質に変える装置』（ＪＩＳ工業用語大辞典第４版）をいうが、ここでは焼却床面積（炉床面積）が０．５ｍ２以下で家庭ゴミ等を燃やす小型のゴミ焼却装置とする。
本ゴミ焼却装置は、図１〜図３のごとく底板７０と該底板に延設し一段高くなった後側底板２７とでつくる平面視矩形の外周縁を、前面側になる前壁板５Ａ及び前面側板５と、両側板２０ａ，２０ｂと後板５０で囲って有底角筒とし、その上面開口を天板６０と外扉３１で塞いでボックス状の燃焼室２を形成する。上面前半部開口に配される外扉３１は開閉可能で、外扉３１を開ければゴミの投入口３０が確保される。投入口３０はゴミの投入を行い易くするためゆるやかに前方下降傾斜する（図３）。燃焼室２の下部四隅には脚１が設けられ、燃焼室２の底板７０を地面から少し離間させる。
そして、該燃焼室内の底板７０近くに火格子３を水平に配設することによって、該燃焼室２内の底部に空気導入空間４が区画形成される。底板７０から所定高さ（例えば約１５０ｍｍ）に配される火格子３は後側底板２７のレベルに一致し、火格子３の後縁は底板２７に当接する（図２，図３）。
【００１０】
前面側板５は蝶番６により該燃焼室２の前壁板５Ａの下縁に開閉可能に取付けられる。該側板５は通常、蝶番６に吊設状態となり、前壁板５Ａよりも下方の燃焼室２の前面部分を覆う。ここでの前面側板５の横長さは両側板２０ａ，２０ｂ間の長さを満たし、縦長さは空気導入空間４の高さの約２倍とする（図３）。例えば底板７０からの火格子３の高さを１５０ｍｍとすれば、側板５の縦長さは約３００ｍｍになる。符号７は該側板５を常閉状態にロックするための閉止機構を示す。該閉止機構は該側板５の下部に突設する軸受片８に支軸９を回転自在に支持し、該支軸９の両端部に棒状の取手１０およびロック片１１を固着すると共に、燃焼室２の両側板２０ａ，２０ｂの下部前面寄りに突設されたピン１２に該ロック片１１に形成された切欠孔１１ａを係合させている。このため、必要に応じて取手１０を持ち上げると、ロック片１１が図２の破線で示したように傾動し、ピン１２から離脱することで、側板５が開けられ、空気導入空間４内や火格子３上の燃えカス，灰ＡＳＨ等を外に排出できる。なお、常態では取手１０の自重によりロック片１１とピン１２との係合状態が保たれる。
【００１１】
符号１３は火格子３の下側にて側板５の略中央に形成された空気取入口、符号１４は該空気取入口１３の開口量を調整し得るように該側板５の前面に固着されたレール１５中に摺動可能に設けた空気量調整板、符号１４ａは該空気量調整板に突設された摘みを示す。また、符号１６は火格子３の上側で側壁５の略中央に形成された補助空気取入口、符号１７は該補助空気取入口１６の開口量を調整し得るように該側板５の前面に固着されたレール１８中に摺動可能に設けた空気量調整板、符号１７ａは該空気量調整板に突設された摘みを示す。火格子を境にして上下に位置する空気取入口１３と補助空気取入口１６の両者は略同形の開口大きさで、例えば２００ｍｍ×６０ｍｍ程度とする。
【００１２】
また、符号１９ａ，１９ｂは同じく火格子３の上側で燃焼室の両側壁を構成する側板２０ａ，２０ｂの略中央に形成された補助空気取入口、符号２１ａ，２１ｂは該補助空気取入口１９ａ，１９ｂの開口量を調整し得るように側板２０ａ，２０ｂの外面に固着されたレール２２ａ，２２ｂ中に摺動可能に設けた空気量調整板、符号２１ｃ，２１ｄは該空気量調整板に突設された摘みを示す。両補助空気取入口２１ａ，２１ｂは同じ大きさで、例えば１００ｍｍ×６０ｍｍ程度とする。符号２３ａ，２３ｂは側板２０ａ，２０ｂの外面に形成された縦筋状の補強リブを示す。
【００１３】
符号２４は円筒状の煙突で、その下端が底板２７に当接して立設し、その上部は燃焼室３から天板６０を貫通して上方に伸びる。燃焼室２内に垂下する煙突２４の下端部には切欠が形成され、該切欠によって燃焼室２内の底部で背面向きに開口する排気口２５を形成する。符号２６は該排気口２５に対向するようにして該燃焼室２の底板２７に形成された筒状のバーナ取付部で、該バーナ取付部にプロパンガスを燃料とする助燃バーナ２８が着脱自在に取付けられ、該バーナから上方に噴出する火炎Ｆが煙突２４内に吹き込まれるようにする。符号２９は煙突２４内の温度を測る場合に該燃焼室２の背面の側板より貫挿される熱電対形温度計を示す。
【００１４】
既述のごとく燃焼室２の上面前半部にはゴミ投入口３０が開設される。該投入口３０の天板側上縁部の両側に突設する一対の軸受片３２に支軸３３が水平にして回転自在に支持される。そして、該支軸３３に方形板からなる外扉３１の一側（天板側）を溶接固定することにより外扉３１が開閉可能に設けられる。該投入口３０の周囲にロックウール等の耐火材が詰められた溝３４が形成され、該外扉３１の内面には溝３４に対向する突条３５が形成され、図３のごとく外扉３１を閉じた状態では該突条３５が該溝３４中に嵌ることで投入口３０が隙間無く閉じられる。側板２０ａの面より外方へ突き出す支軸３３の一端に、棒状レバー３６が側板２０ａの板面に平行になるようにして配設固定される（図１）。図２のごとく外扉３１が投入口３０に蓋した状態で、棒状レバー３６は後方下降傾斜し、その下端にハンドル３６１が固着される。常態では、支軸３３を支点に外扉３１がその自重で投入口３０に蓋をし、一方、ハンドル３６１を手で握って図２の矢印方向（前方向）に少し力を入れて回せば、支軸３３に一体の外扉が矢印方向（上方向）に回転し投入口３０が開く構成である。
【００１５】
またゴミ投入口３０を形成する天板６０の前縁から燃焼室内へ向けて下降する立板３７を設けると共に、前記前壁板５Ａの内壁面に投入口３０から所定間隔離して燃焼室内部に方形板からなる内扉３８を設ける。立板３７と内扉３８の横幅は、両側板２０ａ，２０ｂ間の内寸に相当し、立板３７はその両側縁が両側板２０ａ，２０ｂに固着される。
一方、内扉３８の前縁に溶接固定した支軸３９を燃焼室２の両側板２０ａ，２０ｂの前縁上部寄りに貫挿することで、内扉３８は該支軸３９を支点として回転自在に支持される。符号５ａは前壁板５Ａの内壁面から支軸３９の近傍まで張出す鍔を示す。側板２０ａの板面より外方へ突き出す該支軸３９の一端から棒状レバー４１が、前記レバー３６と同様、該側板２０ａの板面に平行に配設される（図１）。
【００１６】
前記内扉３８が図３のごとく立板３７の下縁に当接する状態で、内扉３８，支軸３９に一体のレバー４１は前壁板５Ａに沿って垂下する（図２）。そしてレバー４１の下部を側板に突設するピン４２に係止させることができる。内扉３８の自重でレバー４１がピン４２を押圧して係止を確実なものとする。斯る状態でさらに外扉３１が投入口３０に蓋をすると、前壁板５Ａ，側板２０ａ，２０ｂ，鍔５ａ，立板３７の燃焼室上部の固設部材と、外扉３１と内扉３８とで燃焼室２を区画化して貯留部４０を形成する（図３）。しかして、棒状レバー４１の下端に固着されたハンドル４１１を握ってピン４２による係止を解除した後、図２の矢印方向（前方向）に回せば、内扉が図３の矢印方向（下方向）に回転し貯溜部４０に在るゴミをその下の燃焼室２中へ落下投入できるようになっている。
【００１７】
このように構成したゴミ焼却装置は、燃焼室２中に投入されたゴミに対し、空気取入口１３から取入られた空気が火格子３の下側から供給されるのに加えて、火格子３の上側で開口する補助空気取入口１６，１９ａ，１９ｂからも空気が直接供給されるので、燃焼中にあっては空気との混合を良くし燃焼持続を促し完全燃焼へと導く。また、火格子３が焼却されるゴミそのものによって塞がれてしまったとしても、補助空気取入口１６，１９ａ，１９ｂから燃焼用空気（酸素）が導入，確保されるので、火の立ち消えが防止される。着火時にも、補助空気取入口１６，１９ａ，１９ｂを利用して火をつけることができるので、ゴミ全体に火が燃え広がり易くゴミ焼却を行い易くなっている。
【００１８】
そして燃焼室２で生じた炎，煙等の高温燃焼ガスは、すぐに上方に排出されることなく、燃焼室内底部に開口した排気口２５を経て煙突２４へと排気されるので、自ら完全燃焼に近づけ、且つ燃焼室２内を滞留，通過する間にその燃焼ガスが燃焼室２内の他のゴミを予熱し、ゴミの水分等を蒸発させ温度上昇させることから効率的な持続燃焼を可能にする。また助燃バーナ２８より煙突２４内に火炎Ｆを吹き込むことにより、家庭ゴミなどに塩化ビニル樹脂等の塩素化合物が混ざっていても、煙突２４内に吹き込まれる助燃バーナ２８の火炎Ｆによって該煙突２４内の温度を８００℃以上に設定できることから、煙突内を通過する間にダイオキシンなどの有害物質を分解して無害化させることができる。さらに、高温になった煙突２４の表面からの伝動熱，輻射熱が燃焼室２内へ放出され、燃焼室２の温度を上昇させることから、燃え難いゴミでも確実に燃焼させることができる。加えて、煙突２４内に吹き込まれる火炎Ｆの背圧により煙突２４のドラフト作用が促進されるので、燃焼室２内の排ガスを排気口２５に確実に吸引させ、燃焼室２内の燃焼を一層活発化させる。
【００１９】
また、外扉３１と内扉３８はレバー３６とレバー４１によってそれぞれ別個独立して開閉操作ができるので、先ず内扉２８を閉じた状態で、外扉３１だけを開け閉めしてゴミを貯留部４０に一旦貯留し、その後、内扉３８を開けることにより該貯留部４０のゴミを燃焼室２内へ落下投入できる。ゴミ投入時に燃焼室２内の火炎Ｆや熱気が投入口３０から立ち昇るようなことがなくなり、ゴミのつぎたしを安全に行える。火傷等の事故を防止でき安全性に優れる。勿論、１回で投入できるゴミの量を貯留部４０の大きさとほぼ等しく設定しておくことにより、燃焼室２に一時に過剰にゴミが投入されるのを防ぐこともできる。
【００２０】
さらに本ゴミ焼却装置は極めて使い勝手の良いものになっている。助燃バーナ２８の熱源に持ち運び可能なプロパンボンベを使用し、また外扉３１，内扉３８の開閉は、梃子原理を利用してレバー操作で開け閉めするので、電気，ガス，水道，圧縮空気等のユーティリテイー設備の無い所でも楽に稼動させることができる。家庭の敷地の端や工場敷地の片隅で、ともすれば条件の悪い場所に設置されやすいゴミ焼却装置にあって、そのような場所に本ゴミ焼却装置が置かれても新たに電気配線等を引っ張らなくて済む。しかも、外扉３１は常態では外扉自身の重量で投入口３０に蓋をし、作業者がハンドル３６１を握って力をこめて回さない限り蓋が開くことがない。また内扉３８のレバー４１がピン４２から外れ、ボックス状の焼却装置の前方に突き出していれば目立ち且つゴミ投入作業がし難いため、内扉３８が開いているのを容易に知ることが出来る。ゴミ投入時に燃焼室２からの火炎Ｆによる事故を防止し安全上優れたものになる。
【００２１】
（２）実施形態２
本実施形態は実施形態１の煙突２４の途中に、図５のごとくの孔開き保熱板８０を組み込んだゴミ焼却装置である。保熱板８０は煙突２４の内径に略等しい金属製又はセラミック製等の保熱性に富む円板で、円板の中央には大きめの孔８２が形成され、その周囲には多数の小孔８２が形成されている。該保熱板８０が燃焼室２内の煙突２４の煙道途中に配設されると、保熱板８０の部分で高温維持が図れて二次燃焼を起こし、ダイオキシン等の有害成分の分解に一層役立つものとなる。他の構成は実施形態１と同様で、その説明を省く。
【００２２】
（３）実施形態３
本実施形態は実施形態１のゴミ焼却装置に、図６，図７のような焼却灰のプレス器具（以下、単に「プレス器具」という。）を付属機器として提供するものである。図６はプレス器具の説明断面図、図７はプレス器具の主要部品図で、（イ）が上面開口箱の部品図、（ロ）が連結板、（ハ）が押え板、（ニ）がレバーである。ゴミ焼却で発生する焼却灰ＡＳＨは嵩張り、保管，運搬が厄介になる。ゴミ焼却装置から取り出される焼却灰はふわふわしていて見掛け比重も小さなものになっている。そこで、図６のようなプレス器具をゴミ焼却装置とセットにし、ゴミ焼却によって排出された焼却灰ＡＳＨをコンパクトにして保管，輸送等を容易にする。
【００２３】
プレス器具９は方形の上面開口箱９ａと押え板９ｂと連結板９ｃと棒状レバー９ｄとを具備する（図６）。四角形の底板９１の外周縁に立設する側板９２，９２と前板９３と後板９４で焼却灰を収納できる容器の上面開口箱９ａが形成される（図７）。前板９３は上縁近くには孔９３１が所定間隔で設けられ、該孔９３１にレバー９ｄの先端に固着した軸体９ｄ２を挿着できるようにする。レバー９ｄには棒状本体９ｄ０の軸体寄り先端部に孔９ｄ１２のある突片９ｄ１が固着される。押え板９ｂは上面開口箱９ａの開口の約１／３の大きさがある四角形板で、その本体９ｂ０の中央に孔９ｂ１２のある突片９ｂ１を立設する。連結板９ｃは板片で、その両端寄りに孔９ｃ１，９ｃ２を形成する。孔９ｄ１２と孔９ｃ１を合わせて、ピン（図示せず）でレバー９ｄと連結板９ｃとをピン接合する。また孔９ｂ１２と孔９ｃ２を合わせて、ピン（図示せず）で連結板９ｃと押え板９ｂをピン接合し、連結板９ｃを介してレバー９ｄと押え板９ｂとを連結する。そしてレバー９ｄの先端の軸体９ｄ２を該上面開口箱９ａの孔９３１に挿着することによりプレス器具９が完成する。上面開口箱９ａ内に焼却灰ＡＳＨを入れた後、図６の矢印のごとくレバー９ｄを手で押し下げると、焼却灰ＡＳＨが押え板９ｂによって押し付けられる。レバー先端の軸体９ｄ２を挿着する孔９３１の位置を順次変えることによって、焼却灰ＡＳＨの嵩張っていた容量が圧縮し、焼却灰の保管，運搬等が容易になる。また圧縮コンパクト化された灰は風等で舞い上がることが減り、焼却灰の飛散防止にも役立つ。
【００２４】
尚、本発明においては前記実施形態に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。燃焼室２，火格子３，前面側板５，外扉３１，内扉３８，側板２０ａ，２０ｂ，空気取入口１３，補助空気取入口１６，１９ａ，１９ｂ等の形状，大きさ，個数等は用途に合わせて適宜選択できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のごとく本発明のゴミ焼却装置は、燃焼室の通気性を良好にして着火時の燃え広がりや燃焼持続性を向上させると共に、使い勝手を良くして作業の安全性を高め、さらにはダイオキシン対策等がなされており極めて優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１のゴミ焼却装置の正面図である。
【図２】図１のゴミ焼却装置の側面図である。
【図３】図１のゴミ焼却装置の縦断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】実施形態２の保熱板の平面図である。
【図６】実施形態３の焼却灰のプレス器具の断面説明図である。
【図７】図６の焼却灰のプレス器具の主要構成部品の説明図である。
【符号の説明】
２                  燃焼室
３                  火格子
５                  前面側板（側板）
５Ａ                前壁板（固設部材）
５ａ                鍔（固設部材）
１３                空気取入口
１６，１９ａ，１９ｂ    補助空気取入口
２０ａ，２０ｂ        側板（固設部材）
２４                煙突
２５                排気口
２６                バーナ取付部
２７                底板
２８                助燃バーナ
３１                外扉
３７                立板（固設部材）
３８                内扉
４０                貯溜部
Ｆ                  火炎
【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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【図６】
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【図７】
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