(57)【要約】    【課題】  焼却時間の一層の短縮化を可能にする火葬設備を提供することである。    【解決手段】  主燃焼炉の両方の側壁に配置された複数基の電気発熱体と、主燃焼炉の両方の側壁の下部に実質的に水平方向に一線をなすように交互に配置された複数基の高圧酸素噴射口及び複数基の高圧空気噴射口と、再燃焼炉の両方の側壁に配置された複数基の電気発熱体と、再燃焼炉の両方の側壁の下部に実質的に水平方向に一線をなすように交互に配置された複数基の高圧酸素噴射口及び複数基の高圧空気噴射口とを備え、主燃焼炉の高圧酸素噴射口及び高圧空気噴射口の先端が、狭小にそれぞれ形作られており、再燃焼炉の高圧酸素噴射口及び高圧空気噴射口の先端に、拡散ノズルがそれぞれ設けられ、斜め上方に差し向けられていることを特徴とする火葬設備が提供される。【選択図】  図１
2007051860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柩を安置した台車が収容される主燃焼炉と、主燃焼炉の一方の端部に配置された昇降式扉と、主燃焼炉の上方に配置され、主燃焼炉の頂壁によって主燃焼炉と隔てられた煙道と、煙道の上方に配置され、開口を介して煙道と連通している再燃焼炉とを備えた火葬設備において、
前記主燃焼炉の両方の側壁に配置された複数基の電気発熱体と、
前記主燃焼炉の両方の側壁の下部に実質的に水平方向に一線をなすように交互に配置された複数基の第１高圧酸素噴射口及び複数基の第１高圧空気噴射口と、
前記再燃焼炉の両方の側壁に配置された複数基の電気発熱体と、
前記再燃焼炉の両方の側壁の下部に実質的に水平方向に一線をなすように交互に配置された複数基の第２高圧酸素噴射口及び複数基の第２高圧空気噴射口とを備え、
前記主燃焼炉の第１高圧酸素噴射口及び第１高圧空気噴射口の先端が、狭小にそれぞれ形作られており、前記再燃焼炉の第２高圧酸素噴射口及び第２高圧空気噴射口の先端に、拡散噴霧できるように構成された拡散用ノズルがそれぞれ設けられ、斜め上方に差し向けられていることを特徴とする火葬設備。
【請求項２】
前記再燃焼炉の頂壁から前記再燃焼炉の内部に吊り下げられるように配置され、又は前記再燃焼炉の頂壁に配置された複数基の電気発熱体を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の火葬設備。
【請求項３】
前記拡散用ノズルの内部にノズル片が配置されており、前記ノズル片の先端が、テーパ状のノズル先端に合致するように、円錐台形状に形作られており、前記円錐台の表面に、複数の螺旋状の溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の火葬設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、火葬設備に関する。より詳細には、本発明は、燃焼に要する時間を減少させることができる火葬設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
火葬炉は一般的に、火葬炉内の燃焼室に取付けられたバーナーに燃料を供給して燃焼させ、これにより遺体を焼却するように構成されている。しかし、このような従来の火葬炉では、焼却に９０分程度の時間を要していたため、本出願人は、焼却に要する時間を短縮すべく、高速処理火葬方法を提案した（特許文献１）。この高速処理火葬方法では、遺体の難燃焼部に向かって高圧の燃焼用空気を噴射しながら燃焼させることによって、焼却時間を短縮させることに成功している。
【０００３】
【特許文献１】特公平６−１２１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の高速処理火葬方法を用いても、依然として５０分程度の焼却時間を必要としている。焼却に時間のかかる原因は、難燃焼部の存在であることが知られている。すなわち、遺体の腰椎部分は、きわめて焼却しにくい部分であり、遺体の他の部分が完全に焼却された時点でも、未だ炭化状態のままであり、この時点から腰椎部分を完全に焼却するのに、更に２０分程度要しているのが実情である。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、焼却時間の一層の短縮化を可能にする火葬設備を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記請求項１の、柩を安置した台車が収容される主燃焼炉と、主燃焼炉の一方の端部に配置された昇降式扉と、主燃焼炉の上方に配置され、主燃焼炉の頂壁によって主燃焼炉と隔てられた煙道と、煙道の上方に配置され、開口を介して煙道と連通している再燃焼炉とを備えた火葬設備は、前記主燃焼炉の両方の側壁に配置された複数基の電気発熱体と、前記主燃焼炉の両方の側壁の下部に実質的に水平方向に一線をなすように交互に配置された複数基の第１高圧酸素噴射口及び複数基の第１高圧空気噴射口と、前記再燃焼炉の両方の側壁に配置された複数基の電気発熱体と、前記再燃焼炉の両方の側壁の下部に実質的に水平方向に一線をなすように交互に配置された複数基の第２高圧酸素噴射口及び複数基の第２高圧空気噴射口とを備え、前記主燃焼炉の第１高圧酸素噴射口及び第１高圧空気噴射口の先端が、狭小にそれぞれ形作られており、前記再燃焼炉の第２高圧酸素噴射口及び第２高圧空気噴射口の先端に、拡散噴霧できるように構成された拡散用ノズルがそれぞれ設けられ、斜め上方に差し向けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
前記請求項２の火葬設備は、請求項１の火葬設備において、前記再燃焼炉の頂壁から前記再燃焼炉の内部に吊り下げられるように配置され、又は前記再燃焼炉の頂壁に配置された複数基の電気発熱体を更に備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
前記請求項３の火葬設備は、請求項１の火葬設備において、前記拡散用ノズルの内部にノズル片が配置されており、前記ノズル片の先端が、テーパ状のノズル先端に合致するように、円錐台形状に形作られており、前記円錐台の表面に、複数の螺旋状の溝が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高圧酸素噴射と高圧空気噴射を併用することにより、効率的に短時間で焼却することが可能になった。また、火葬終了後に電気発熱体への通電を止めると同時に高圧空気を噴射することにより、灼熱高温になっている台車を急速冷却することもでき、拾骨時間の大幅な短縮を図ることができる。また、主燃焼炉内において高圧空気を噴射することにより、主燃焼炉内の未燃焼ガスの完全燃焼化を助長することができる。また、電気発熱体を使用しているので、バーナを使用する設備と比較して、作動時の騒音を極めて小さくすることができる。さらに、再燃焼炉の内部に電気発熱体を配置することにより、再燃焼炉内の未燃焼ガスと電気発熱体を直接接触させて、未燃焼ガスを完全燃焼させることができるとともに、大気汚染の原因となるＣＯ2 、ＮＯX 、ＳＯX の排出量を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１において全体として参照符号１０で示される本発明の第１の実施の形態に係る火葬設備は、主燃焼炉１２を備えている。主燃焼炉１２は、下面が開放し、柩（破線で図示）が安置された台車１４を収容するように構成されている。
【００１１】
主燃焼炉１２の一方の端部（図２および図３において左側）には、昇降式の扉１６が設置されており、主燃焼炉１２内に台車１４を収容する際には扉１６を上昇させ、主燃焼炉１２内に台車が収容された後には扉１６を下降させる。図１〜図３では、主燃焼炉１２内に台車１４が収容され、扉１６を下降させた状態が示されている。
【００１２】
主燃焼炉１２の両方の側壁１２ｂには、複数基の電気発熱体１８が設置されており、電気発熱体１８の周囲には、耐火材のセラミックが配置されている。また、主燃焼炉１２の頂壁１２ａおよび側壁１２ｂは、耐火材のセラミックで被覆されている。なお、扉１６が位置する側と反対側の壁には、主燃焼炉１２内の内部を監視するための覗き窓１９が設けられている。
【００１３】
主燃焼炉１２の両方の側壁１２ｂの下部には、複数基の第１高圧酸素噴射口２０が実質的に水平方向に一線をなして配置されており、各第１高圧酸素噴射口２０の間には、第１高圧空気噴射口２２がそれぞれ配置されている。換言すると、主燃焼炉１２の両方の側壁１２ｂの或る高さのところに、第１高圧酸素噴射口２０と第１高圧空気噴射口２２が交互に配置されている。
【００１４】
第１高圧酸素噴射口２０及び第１高圧空気噴射口２２の先端はそれぞれ、狭小（好ましくは、内径が２ｍｍ程度）に形作られている。また、第１高圧酸素噴射口２０及び第１高圧空気噴射口２２（特に、第１高圧酸素噴射口２０）は、燃焼時に高温に曝されるので、耐熱鋼で形成されている。さらに、各第１高圧酸素噴射口２０は、逆流防止弁２４ａ及び圧力調整弁２４ｂを介して、高圧酸素供給源すなわち酸素ボンベ２４ｃにそれぞれ連結されており、各第１高圧空気噴射口２２も、逆流防止弁２６ａ及び圧力調整弁２６ｂを介して、コンプレッサ２６ｃにそれぞれ連結されている。
【００１５】
主燃焼炉１２の上方には、第１の煙道３０が設けられており、主燃焼炉１２と煙道３０は、主燃焼炉１２の頂壁１２ａによって隔てられている。頂壁１２ａは、実質的に耐火煉瓦によって形成されている。頂壁１２ａには、扉１６の側に、開口すなわち煙道口３２が設けられている。これにより、主燃焼炉１２と第１の煙道３０とは、煙道口３２を介して連通している。なお、頂壁１２ａの覗き窓の側に、別の煙道口（図示せず）を設けてもよい。
【００１６】
煙道３０の上方には、再燃焼炉３４が設けられており、第１の煙道３０と再燃焼炉３４は、第１の煙道３０の頂壁３０ａによって隔てられている。頂壁３０ａは、実質的に耐火煉瓦によって形成されている。頂壁３０ａには、開口３６が設けられており、これにより、第１の煙道３０と再燃焼炉３４とは、開口３６を介して連通している。
【００１７】
再燃焼炉３４の両方の側壁３４ｂには、複数基の電気発熱体３８が設置されており、電気発熱体３８の周囲には、耐火材のセラミックが配置されている。また、再燃焼炉３４の頂壁３４ａおよび側壁３４ｂは、耐火材のセラミックで被覆されている。なお、図２において参照符号３９は、覗き窓を示している。
【００１８】
再燃焼炉３４の両方の側壁３４ｂの下部には、複数基の第２高圧酸素噴射口４０が実質的に水平方向に一線をなして配置されており、各第２高圧酸素噴射口４０の間には、第２高圧空気噴射口４２がそれぞれ配置されている。換言すると、再燃焼炉３４の両方の側壁３４ｂの或る高さのところに、第２高圧酸素噴射口４０と第２高圧空気噴射口４２が交互に配置されている。
【００１９】
第２高圧酸素噴射口４０及び第２高圧空気噴射口４２の先端には、高圧酸素／高圧空気を拡散噴霧することができるように、拡散用ノズルがそれぞれ設けられている。図４（ａ）は、第２高圧酸素噴射口４０の先端に取り付けられる拡散用ノズル４０ａを示した断面図である。拡散用ノズル４０ａの内部には、図４（ａ）に示されるように、ノズル片４０ａ１が配置されている。ノズル片４０ａ１の先端は、テーパ状のノズル先端４０ａ３に合致するように、円錐台形状に形作られており、円錐台の表面には、複数の螺旋状の溝４０ａ２が形成されている（図４（ｂ）参照）。なお、第２高圧空気噴射口４２の先端に取り付けられる拡散用ノズルも、拡散用ノズル４０ａと実質的に同じ構成を有している。
【００２０】
また、第２高圧酸素噴射口４０及び第２高圧空気噴射口４２の先端は、斜め上方に差し向けられている。主燃焼炉１２と比較して再燃焼炉３４が広いので、このように、先端に拡散ノズルを設け、かつ、先端を斜め上方に配向して、高圧酸素／高圧空気の再燃焼炉３４内への拡散噴霧を可能にしている。また、第２高圧酸素噴射口４０及び第２高圧空気噴射口４２（特に、第２高圧酸素噴射口４０）は、燃焼時に高温に曝されるので、耐熱鋼で形成されている。さらに、各第２高圧酸素噴射口４０は、逆流防止弁２４ａ及び圧力調整弁２４ｂを介して、酸素ボンベ２４ｃにそれぞれ連結されており、各第２高圧空気噴射口４２も、逆流防止弁２６ａ及び圧力調整弁２６ｂを介して、コンプレッサ２６ｃにそれぞれ連結されている。
【００２１】
再燃焼炉３４の他方の端部（図２および図３において左側）には、上方に延びた第２の煙道４４が配置されており、再燃焼炉３４と第２の煙道４４は、煤塵スクリーン４６によって隔てられている。
【００２２】
次に、以上のように構成された火葬設備１０の作動について説明する。まず、主燃焼炉１２の扉１６を上昇させ、柩が安置された台車１４を主燃焼炉１２の内部に入れ、扉１６を下降させる。次いで、主燃焼炉１２の電気発熱体１８に通電する。すると、炉内雰囲気は、瞬時に約１０００°Ｃに到達して焼却を開始する。
【００２３】
副葬品等がほぼ焼却され、主燃焼炉１２の内部の平均温度が７００〜８００°Ｃ程度に上昇した頃合いを見計らって、各第１高圧酸素噴射口２０から、純酸素（純度９９．５容量％以上）を高圧（５ｋｇ／ｃｍ2 〜１０ｋｇ／ｃｍ2 ）で所望箇所に噴射する。すると、各噴射口２０のノズル先端から、恰も火炎放射機の如く、細長い棒状の約１０００°Ｃの火炎が噴射され、複数の焼却バーナーを設置して焼却したのと同様の効果が得られる。
【００２４】
また、炭化された難燃焼部に、先端が狭小に形作られた第１高圧空気噴射口２２から、高圧空気（５ｋｇ／ｃｍ2 〜１０ｋｇ／ｃｍ2 ）を所望箇所に噴射する。すると、炭化されて酸素不足現象を起こしている焼却体の表面が高圧空気により連続的に剥離され、急速に高温連鎖燃焼反応が引き起こされ、これにより焼却時間が大幅に短縮される（この際、温度は１１００°Ｃ〜１２００°Ｃまで上昇し、燃焼時間が従来よりも２０分程度短縮されることが分かった）。また、高圧空気を噴射することにより、主燃焼炉１２内の未燃焼ガスの完全燃焼化を助長することもできる。さらに、火葬終了後に電気発熱体１８への通電を止めると同時に高圧空気を噴射することにより、灼熱高温になっている台車１４を急速冷却することもでき、拾骨時間の大幅な短縮を図ることもできる。
【００２５】
一方、火葬開始と同時に、再燃焼炉３４においても電気発熱体３８に通電し、灼熱状態にして排気ガスの侵入を待機している。そして、主燃焼炉１２における焼却を経て、不完全燃焼のカーボンや煤塵などが、煙道３６を通って再燃焼炉３４に侵入するとともに、各第２高圧酸素噴射口４０から、純酸素（純度９９．５容量％以上）を高圧（５ｋｇ／ｃｍ2 〜１０ｋｇ／ｃｍ2 ）で拡散噴霧し、未燃焼のカーボンや煤塵などをほぼ１００％捕捉して接触燃焼反応を促進させて、未燃焼ガスを完全燃焼させる。
【００２６】
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る火葬設備を示した図である。図５において全体として参照符号１０′で示される本発明の第２の実施の形態に係る火葬設備は、再燃焼炉３４′において、頂壁３４ａ′から再燃焼炉３４′の内部に吊り下げられた複数基の電気発熱体４８が配置されている点を除いて、第１の実施の形態に係る火葬設備１０と実質的に同一の構成を有している。
【００２７】
各電気発熱体４８は、良好な燃焼効率を得るために、図６に示されるように、平面的に見て、千鳥状になるように配列するのが好ましい。或いは、各電気発熱体４８を平面的に見て格子状に配列してもよい。
【００２８】
火葬設備１０′において、再燃焼炉３４′の内部に電気発熱体４８を配置することにより、再燃焼炉３４′内の未燃焼ガスと電気発熱体４８を直接接触させて、未燃焼ガスを完全燃焼させることができるとともに、大気汚染の原因となるＣＯ2 、ＮＯX 、ＳＯX の排出量を減少させることができる。
【００２９】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００３０】
例えば、第２高圧酸素噴射口４０及び第２高圧空気噴射口４２の拡散用ノズルとして、図４に示されている型式以外の構成を有するものを使用してもよい。
【００３１】
また、前記第２の実施の形態では、頂壁３４ａ′から再燃焼炉３４′の内部に吊り下げられたように複数基の電気発熱体４８が配置されているが、吊り下げる代わりに、頂壁３４ａ′内に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る火葬設備の正断面図である。
【図２】図１の線２−２に沿った断面図である。
【図３】図１の火葬設備の平断面図である。
【図４】図４（ａ）は第２高圧酸素噴射口及び第２高圧空気噴射口の先端に取り付けられる拡散用ノズルを示した断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の拡散用ノズル内に配置されるノズル片を示した正面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る火葬設備の正断面図である。
【図６】図５の線６−６に沿って見た火葬設備の平断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０、１０′  火葬設備
１２、１２′  主燃焼炉
１４、１４′  台車
１６  扉
１８、３８、４８  電気発熱体
１９、３９  覗き窓
２０、２０′  第１高圧純酸素噴射口
２２  第１高圧空気噴射口
３０、４４、３０′、４４′  煙道
３４、３４′  再燃焼炉
４０、４０′  第２高圧純酸素噴射口
４２  第２高圧空気噴射口
４６  煤塵スクリーン
【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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