(57)【要約】【課題】燃焼効率が高く、固形分を含む被燃焼物の追加投入も可能な燃焼装置と、それを用いた発電装置を提供すること。【解決手段】燃焼装置内で被燃焼物を燃焼する燃焼方法であって、燃焼装置の燃焼室に該被燃焼物を投入する行程と、該被燃焼物に点火して燃焼させる行程と、該被燃焼物の燃焼に伴う炎に対し、炎の外側から空気又は助燃性気体（以下、空気等と呼ぶ）を供給する行程と、該空気等により、被燃焼物を二次燃焼する行程と、排煙する行程を有し、特に被燃焼物の燃焼中に、少なくとも固形分を含む該被燃焼物を前記燃焼室に追加投入する工程を有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼装置内で被燃焼物を燃焼する燃焼方法であって、
燃焼装置の燃焼室に該被燃焼物を投入する行程と、
該被燃焼物に点火して燃焼させる行程と、
該被燃焼物の燃焼に伴う炎に対し、炎の外側から空気又は助燃性気体（以下、空気等と呼ぶ）を供給する行程と、
該空気等により、被燃焼物を二次燃焼する行程と、
排煙する行程を有する
ことを特徴とする燃焼方法。
【請求項２】
前記燃焼方法における前記被燃焼物の燃焼中に、
少なくとも固形分を含む該被燃焼物を前記燃焼室に追加投入する工程を有する
請求項１に記載の燃焼方法。
【請求項３】
前記燃焼方法における被燃焼物を追加投入する工程において、
前記燃焼室に誘引気流を生じる
請求項２に記載の燃焼方法。
【請求項４】
前記誘引気流が燃焼室内で回旋するように構成され、排煙する工程では気流の進行方向にサイクロン状に設けた排煙手段から排煙されるようにした
請求項３に記載の燃焼方法。
【請求項５】
前記被燃焼物を二次燃焼する工程において、
炎の進行方向の後方から炎に対し空気等を供給する工程を有する
請求項１ないし４のいずれかに記載の燃焼方法。
【請求項６】
前記燃焼方法において、
前記炎に対し空気等を外側から供給する行程と、炎に対して空気等を炎の進行方向の後方から供給する行程とを交互に繰り返す
請求項５のいずれかに記載の燃焼方法。
【請求項７】
前記燃焼方法において、
進行してくる炎に対し通炎手段を有する仕切によって炎の進行を制御する
請求項１ないし６のいずれかに記載の燃焼方法。
【請求項８】
前記燃焼方法において、少なくとも固形分を含む前記被燃焼物を燃焼前に乾燥する構成であって、
該被燃焼物を堆積場所に移送する行程と、
堆積した該被燃焼物を堆積場所の下部から堆積場所の上部へ移送する行程と、
堆積場所と該移送の過程とで被燃焼物を乾燥する工程、
乾燥した該被燃焼物を回収して燃焼室に移送する工程、
を有する請求項１ないし７のいずれかに記載の燃焼方法。
【請求項９】
前記堆積場所の下部から上部へ移送する行程において、前記被燃焼物を空気等とともに吹き上げる構成であって、その吹き上げる気流の外側に誘引気流を生じるようにした
請求項８に記載の燃焼方法。
【請求項１０】
前記乾燥した前記被燃焼物を回収して燃焼室に移送する行程において、排気とともに回収し、その排気を燃焼装置に燃焼用空気として供給する
請求項８又は９に記載の燃焼方法。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれかに記載の燃焼方法を用い、
前記燃焼装置を熱電発電モジュールで一部又は全部を形成することにより、燃焼行程において生じる該燃焼装置の内外の温度差を利用する発電方法。
【請求項１２】
被燃焼物を燃焼する燃焼装置において、
燃焼室を筒状に形成し、該燃焼室の内側面に給気口を備え、側面に孔を設けた筒状の空気噴射管を炎の進行方向に沿うように設けた
ことを特徴とする燃焼装置。
【請求項１３】
前記燃焼室内部に通炎手段を設けた仕切を備えた
請求項１２に記載の燃焼装置。
【請求項１４】
前記燃焼室の側面に被燃焼物投入口をパイプで構成し、該パイプの内壁に誘引気流を生じるように気流噴射ノズルを設けた
請求項１２又は１３に記載の燃焼装置。
【請求項１５】
前記燃焼室に排煙手段を設け、該排煙手段を、廻旋する気流の進行方向にサイクロン状に設けた
請求項１２ないし１４のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１６】
前記燃焼室に連なる炎の取り入れ手段を有する側面に孔を設けた筒状体の二次燃焼室を備えた
請求項１２ないし１５のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１７】
前記二次燃焼室と、該二次燃焼室と連通している炎の進行方向の後方から空気又は助燃性気体（以下、空気等と呼ぶ）を取り入れる手段を設けた
請求項１６に記載の燃焼装置。
【請求項１８】
前記二次燃焼室において、径の異なる少なくとも2種類の二次燃焼室を備えた
請求項１６又は１７に記載の燃焼装置。
【請求項１９】
前記二次燃焼室に、空気を取り入れる手段を有する空間を形成するよう外側にかぶせた筒状体のカバーを備えた
請求項１６ないし１９のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項２０】
被乾燥物取入口と循環用取入口と被乾燥物排出口と乾燥物排出口を有する堆積槽と、該被乾燥物排出口から循環用取入口に循環移送する手段を備える乾燥装置の該乾燥物排出口を前記燃焼装置の被燃焼物取入口とを接続した
請求項１６ないし１９のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項２１】
前記乾燥装置の乾燥槽に回転軸を設け、該回転軸の該乾燥槽近傍に攪拌を助長する孔を備えた噴射管を設け、該噴射管の該孔の上方から該孔を覆うようにプレートを斜設し、該噴射管には、圧力空気等を供給する手段を設けた
請求項２０に記載の燃焼装置。
【請求項２２】
前記圧力空気を供給する手段は、回転軸によって駆動される送風羽根を設け、該羽根によって昇圧された空気等を前記噴射管へ供給することを特徴とする
請求項２１に記載の燃焼装置。
【請求項２３】
前記回転軸は、外軸と中軸とに分かれ、外軸に攪拌羽根、噴射管及びプレートを設け、中軸には送風羽根を設けることを特徴とする
請求項２２に記載の燃焼装置。
【請求項２４】
前記乾燥装置において、前記被乾燥物排出口と前記循環用取入口とを、送風手段を具えた循環用ダクトによって連通した構成であって、
該循環用ダクトにおいて、該循環用ダクトの取込口下部内壁及び曲折部内壁に、気流の外側に誘引気流を生じるように圧縮空気の供給手段を備えた気流噴射ノズルを設けた
請求項２０ないし２３のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項２５】
前記燃焼室外側にヒートポンプの膨張弁から吸熱部までの経路を設け、ヒートポンプの排熱をブロワによって該燃焼室の空気等の前記噴射管に供給する
請求項２１ないし２４のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項２６】
前記燃焼室の排熱を利用して蒸気を発生させる排熱ボイラと該排熱ボイラで生成される蒸気によって作動する蒸気タービンを備え、
該蒸気タービンから排出される蒸気の排熱を利用する熱交換機を設け、該熱交換機から供給される温風又は熱風を、前記循環用ダクトに取り込む
請求項２４又は２５に記載の燃焼装置。
【請求項２７】
前記請求項１２ないし２６のいずれかに記載の燃焼装置を用い、電気的絶縁性の素材で形成した容体の内側の対向面上に夫々連続的に形成されてされ、両端に生ずる温度差で発電を行う複数個の熱伝変換素子を備えた熱電発電モジュールによって一部又は全部を形成したことを特徴とする発電装置。
【請求項２８】
可燃性固形廃棄物裁断機と可燃性固形廃棄物の気流乾燥装置と可燃性固形廃棄物を燃料とする二次燃焼装置を備えた燃焼装置と燃焼装置の排熱を利用する排熱ボイラと蒸気タービン発電機とヒートポンプを備えた発電装置において、燃焼装置の一部又は全部を熱電発電モジュールで形成し、熱電発電と蒸気タービン発電機とによって同一の熱源を効率よく利用する発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃焼装置及び燃焼方法と、それを用いた発電装置及び発電方法に関し、特に燃焼効率及び発電効率を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許第４４５７２１５号で開示されている高温耐久性のある熱電発電モジュールの発明により、燃焼室の一部又は全部を該熱電発電モジュールで形成する発電装置が可能となり、燃焼熱を利用して熱エネルギーを減じることなく熱電発電するとともに蒸気タービンによる発電をすることで、同一の熱源を利用した効率的な発電が可能となる。【０００３】
特許第３３１８７４８号で開示されている燃焼室を筒状に形成し空気を廻旋させ炎の進行にあわせて炎の外側から炎に燃焼用空気を継続的に供給することで燃焼面積を炎の進行方向に拡大させ、燃焼室を形成する発電モジュールの部分的な過熱による劣化を防ぐことが可能となる。【０００４】
燃焼室内に通炎手段を設けた仕切を赤熱可能な素材を用いることにより、燃焼温度の低下を防ぐとともに燃焼を促進し、また、特許第３３１８７４８号で開示されている熱電発電機能を有する管材を用いることにより、発電しながら蒸気を生成することが可能となる。【０００５】
空気を廻旋させて燃焼している燃焼装置において、燃焼室内に風向板による部分的な負圧と固形燃料投入口で燃焼室への誘引気流を生じさせることにより、従来不可能であった固形燃料の連続投入が可能となる。【０００６】
二次燃焼において、燃焼に伴う気流で生じる負圧を利用する自然吸気による炎の外側からと炎の進行方向の後方からとを交互に繰り返しながら炎に燃焼用空気を継続的に供給することで、雑多な素材を含む可燃性廃棄物の完全燃焼が可能となる。【０００７】
特許第４２２１６１７号で開示されている乾燥方法を応用し、気流乾燥装置において、雑多な素材を含む可燃性廃棄物を乾燥槽内で攪拌しながら浮遊させ下方から空気を供給し被乾燥物を乾燥槽の下部から上部に繰り返し気流搬送することで空気に接する機会と面積を増大させ、蒸気タービン発電装置の廃蒸気の排熱を利用して気流乾燥することにより、燃焼温度の一時的な低下を防ぎ安定した燃焼と発電の確保が可能となる。【０００８】
前述の気流乾燥装置から排出される排気を燃焼装置の燃焼用空気として取り込むことにより、排気を高温燃焼させることで臭気を除去することが可能となる。【０００９】
二次燃焼において、雑多な素材を含む可燃性廃棄物を燃料とする燃焼装置の排気を廃油等の粘度の高い液体燃料を燃料とする燃焼装置の燃焼用空気の一部として利用することにより完全燃焼が可能となるとともに、該可燃性廃棄物を燃料とする燃焼装置の排熱を利用することにより粘度の高い廃油等を燃料として使用が可能となる。【００１０】
一方、特許公開平成１１−８３０２２号、特許公開２０００−２５７８３４号、特許公開２００１−１４１２４５号、特許公開２００９−１４４９３８号等によって、液体燃料による回転燃焼装置等が開示されており、特に特許公開２００１−１４１２４５号で開示されている装置の能力試験での卓越した燃焼効率は既知の通りである。
回転装置で得られる燃焼エネルギーを利用し、特許第４４５７２１５号で開示されているような高温耐久性のある熱電発電モジュールによって燃焼室の一部又は全部を形成する発電装置が可能となり、同一の熱源を利用する熱エネルギーを減じることなく熱電発電と熱エネルギーを利用する発電を同時にすることで、エネルギー効率の良い発電が可能となる。【００１１】
紙製品や木製品等の廃棄物、自動車・機械や食品加工等の廃油を燃料とした自然吸気型燃焼装置の不完全燃焼による排煙や有害物質発生の対策は、特許第１３８６５６号で提案されている燃焼促進板や、特間２００７−２４２１６８号公報では廃油燃焼装置における環流式が提案されている。
又、特許第３０６６０６６号では、炉内に燃焼促進板を設けることで、炉内の空気を高温で長く滞留させることによって、燃焼を促進する特徴を特つ燃焼装置が提案され、特許第３３１８７４８号では、送風機によって空気を回転させて供給することで、回転燃焼を生じさせて、炉内外周で二次燃焼をさせる特徴を特つ石油製品回転燃焼ストーブが提案されている。【００１２】
プラスチック片等の燃焼時に大量の空気を必要とする廃棄物の焼却炉は数多く提案されているが、その多くは大規模な設備のため高額な初期投資が必要であり、二次燃焼のための灯油等の燃料が必要であるためにランニングコストも嵩み、小規模な事業では普及が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第４４５７２１５号
【特許文献２】特許第３３１８７４８号
【特許文献３】特許第４２２１６１７号
【特許文献４】特許公開１１−８３０２２号
【特許文献５】特許公開２０００−２５７８３４号
【特許文献６】特許公開２００１−１４１２４５号
【特許文献７】特許公開２００９−１４４９３８号
【特許文献８】特許第１３８６５６号
【特許文献９】特許第３０６６０６６号
【特許文献１０】特許公開２００７−２４２１６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
以下、従来の課題について列挙する。
（１）固形物を燃料とする、炎の外側から空気を供給する燃焼方法は、未だ提案されていない。
（２）炎の外側から空気を供給する燃焼方法において、固形物の連続的な投入の方法は提案されていない。
（３）炎の外側から空気を供給する燃焼方法において、燃焼温度の低い場合の排炎を浄化する方法は提案されていない。
（４）雑多な固形燃料を使用するために、空気不足による不完全燃焼を防止する方法が提案されていない。
（５）燃焼室の一部又は全部を熱電発電モジュールにより形成し、熱エネルギーを減じることなく燃焼室内外の温度差で発電する方法は提案されていない。
（６）同一の熱源を利川して熱エネルギーを減じることなく発電する熱電発電と熱エネルギーを利用する発電等の複合した発常方法は提案されていない。【００１５】
燃焼装置において、燃焼効率を高め、省エネルギーを実現し、炉の耐久性を高じる。特に従来燃焼が不良の場合には、例えば、プラスチックの場合煙が多く出て困ることがあるが、その原因は、燃焼が好ましくないことにあった。その為燃焼を良好とすれば、除煙ともなって、一挙両得とすることになる。【００１６】
温度差を利用する熱電発電において、熱電発電装置の燃焼室の一部又は全部を熱電発電モジュールによって形成することにより、燃焼室の内外の温度差によって熱エネルギーを低減することなく発電する方法を提供する。【００１７】
前記燃焼室の同一の熱源を利用した熱電発電と蒸気タービンによる同時発電を可能にする発電システムを提供する。【００１８】
雑多な素材を含む可燃性廃棄物は、高水分の燃焼温度を低下させる生ごみや燃焼させるために空気を大量に必要とする石油製品等を分別することなく燃料として使用し、燃焼に伴う同一の熱源を利用して熱電発電と蒸気タービンによる発電によって可燃性廃棄物の再資源化する発電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
燃焼装置内で被燃焼物を燃焼する燃焼方法であって、燃焼装置の燃焼室に該被燃焼物を投入する行程と、該被燃焼物に点火して燃焼させる行程と、該被燃焼物の燃焼に伴う炎に対し、炎の外側から空気又は助燃性気体（以下、空気等と呼ぶ）を供給する行程と、該空気等により、被燃焼物を二次燃焼する行程と、排煙する行程を有することを特徴とする。【００２０】
前記燃焼方法における前記被燃焼物の燃焼中に、少なくとも固形分を含む該被燃焼物を前記燃焼室に追加投入する工程を有する構成でもよい。【００２１】
前記燃焼方法における被燃焼物を追加投入する工程において、前記燃焼室に誘引気流を生じる構成でもよい。【００２２】
前記被燃焼物を二次燃焼する工程において、炎の進行方向の後方から炎に対し空気等を供給する工程を有する構成でもよい。【００２３】
前記燃焼方法において、前記炎に対し空気等を外側から供給する行程と、炎に対して空気等を炎の進行方向の後方から供給する行程とを交互に繰り返す構成でもよい。【００２４】
前記燃焼方法において、進行してくる炎に対し通炎手段を有する仕切によって炎の進行を制御する構成でもよい。【００２５】
前記燃焼方法において、少なくとも固形分を含む前記被燃焼物を燃焼前に乾燥する構成であって、該被燃焼物を堆積場所に移送する行程と、堆積した該被燃焼物を堆積場所の下部から堆積場所の上部へ移送する行程と、堆積場所と該移送の過程とで被燃焼物を乾燥する工程、乾燥した該被燃焼物を回収して燃焼室に移送する工程、を有する構成でもよい。【００２６】
前記堆積場所の下部から上部へ移送する行程において、前記被燃焼物を空気等とともに吹き上げる構成であって、その吹き上げる気流の外側に誘引気流を生じるようにする構成でもよい。【００２７】
前記乾燥した前記被燃焼物を回収して燃焼室に移送する行程において、排気とともに回収し、その排気を燃焼装置に燃焼用空気として供給する構成でもよい。【００２８】
上記のいずれかに記載の燃焼方法を用い、前記燃焼装置を熱電発電モジュールで一部又は全部を形成することにより、燃焼行程において生じる該燃焼装置の内外の温度差を利用する発電方法を提供することもできる。【００２９】
被燃焼物を燃焼する燃焼装置において、燃焼室を筒状に形成し、該燃焼室の内側面に給気口を備え、側面に孔を設けた筒状の空気噴射管を炎の進行方向に沿うように設ける構成でもよい。【００３０】
前記燃焼室内部に通炎手段を設けた仕切を備えた構成でもよい。【００３１】
前記燃焼室の側面に被燃焼物投入口をパイプで構成し、該パイプの内壁に誘引気流を生じるように気流噴射ノズルを設ける構成でもよい。【００３２】
前記燃焼室に連なる炎の取り入れ手段を有する側面に孔を設けた筒状体の二次燃焼室を備える構成でもよい。【００３３】
前記二次燃焼室と、該二次燃焼室と連通している炎の進行方向の後方から空気又は助燃性気体（以下、空気等と呼ぶ）を取り入れる手段を設ける構成でもよい。【００３４】
前記二次燃焼室において、径の異なる少なくとも2種類の二次燃焼室を備えた構成でもよい。【００３５】
前記二次燃焼室に、空気を取り入れる手段を有する空間を形成するよう外側にかぶせた筒状体のカバーを備えた構成でもよい。【００３６】
被乾燥物取入口と循環用取入口と被乾燥物排出口と乾燥物排出口を有する堆積槽と、該被乾燥物排出口から循環用取入口に循環移送する手段を備える乾燥装置の該乾燥物排出口を前記燃焼装置の被燃焼物取入口とを接続する構成でもよい。【００３７】
前記乾燥装置の乾燥槽に回転軸を設け、該回転軸の該乾燥槽近傍に攪拌を助長する孔を備えた噴射管を設け、該噴射管の該孔の上方から該孔を覆うようにプレートを斜設し、該噴射管には、圧力空気等を供給する手段を設ける構成でもよい。【００３８】
前記圧力空気を供給する手段は、回転軸によって駆動される送風羽根を設け、該羽根によって昇圧された空気等を前記噴射管へ供給する構成でもよい。【００３９】
前記回転軸は、外軸と中軸とに分かれ、外軸に攪拌羽根、噴射管及びプレートを設け、中軸には送風羽根を設ける構成でもよい。【００４０】
前記乾燥装置において、前記被乾燥物排出口と前記循環用取入口とを、送風手段を具えた循環用ダクトによって連通した構成であって、該循環用ダクトにおいて、該循環用ダクトの取込口下部内壁及び曲折部内壁に、気流の外側に誘引気流を生じるように圧縮空気の供給手段を備えた気流噴射ノズルを設ける構成でもよい。【００４１】
前記燃焼室外側にヒートポンプの膨張弁から吸熱部までの経路を設け、ヒートポンプの排熱をブロワによって該燃焼室の空気等の前記噴射管に供給する構成でもよい。【００４２】
前記燃焼室の排熱を利用して蒸気を発生させる排熱ボイラと該排熱ボイラで生成される蒸気によって作動する蒸気タービンを備え、該蒸気タービンから排出される蒸気の排熱を利用する熱交換機を設け、該熱交換機から供給される温風又は熱風を、前記循環用ダクトに取り込む構成でもよい。【００４３】
前記請求項１１ないし２４のいずれかに記載の燃焼装置を用い、電気的絶縁性の素材で形成した容体の内側の対向面上に夫々連続的に形成されてされ、両端に生ずる温度差で発電を行う複数個の熱伝変換素子を備えた熱電発電モジュールによって一部又は全部を形成する構成でもよい。【００４４】
可燃性固形廃棄物裁断機と可燃性固形廃棄物の気流乾燥装置と可燃性固形廃棄物を燃料とする二次燃焼装置を備えた燃焼装置と燃焼装置の排熱を利用する排熱ボイラと蒸気タービン発電機とヒートポンプを備えた発電装置において、燃焼装置の一部又は全部を熱電発電モジュールで形成し、熱電発電と蒸気タービン発電機とによって同一の熱源を効率よく利用する発電システムを提供することもできる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば次の効果を奏する。
燃焼に伴う上昇気流によって生じる負圧を利用して、小孔から取り入れられる空気を側の下方より継続的に自然に供給することによって空気不足による不完全燃焼を解消する。【００４６】
側周囲に複数の小孔を千鳥の列を成すように配した垂直な燃焼炉は、炉は螺旋状の気流を生じさせ、炎とともに外側を上昇してくる燃焼ガスと空気の接触効率を高じ、前記燃焼炉より径の大きいな燃焼炉は炎の外側を廻旋している燃焼ガスに対して下方外側より、空気を供給することにより燃焼効率を高める。【００４７】
上昇してくる炎によって過熱される燃焼炉内部に複数の小孔を設けた高温となる仕切は、燃焼温度の低下による不完全燃焼を低減する効果がある。【００４８】
燃料の素材に合わせて複数の前記各燃焼炉を交互に複数重ね合わせることにより最適な燃焼構造を構築し、それぞれの機能を継続的に繰り返し作用させることにより燃焼面積を垂直方向に拡大し、炉内部の部分的な過熱を解消し、炉の耐久性を高じる。【００４９】
自然吸気型により新たな動力を必要としない特徴を持ち、また、送風機による給気機能を備える構造等を有する様々な燃焼装置においても有効な燃焼構造となる。【００５０】
燃焼する炎に対して、螺旋状の気流を生成するための小孔を側面に設けた複数の燃焼炉と炉内外側を廻旋する燃焼ガスに下方からの空気を取り入れるための小孔を設けた炉内外側に複数の燃焼炉を重ね合わせる燃焼構造は、それぞれの既述の機能を有することを満たせば、形状・形態に拘わらず有効である。【００５１】
空間を形成するよう外側にかぶせた筒状体の側面に複数の吸気口を設けたカバーを備えることにより装置内に気流を生成し、炎に対して側面より空気を螺旋状に供給することにより、炎の外側を廻旋している燃焼ガスと空気を効率よく混合することが可能となり燃焼効率を高める。従って、燃焼効率のアップに従い、除煙効果も大となることが理解されるであろう。【００５２】
炉内を廻旋する気流を側面に設けた排気口から排気することにより、天面を開口しても炎は排気口に伸長するため、安全に固形燃料を投入することが可能となる。【００５３】
排気口を廻旋する気流の進行方向にサイクロン状に設けることにより、安全性を高める。特に、強制的に排気することによりさらに安全性を高める。【００５４】
回転燃焼装置及び方法において、固形物の連続役人を可能にすることにより、雑多な要素を含む可燃性廃棄物を完全燃焼させることが可能となる。【００５５】
可燃性廃棄物を燃料として使用する回転燃焼装置によって得られる熱源を利用して熱エネルギーを減ずることなく発電する熱電発電のエネルギーの有効活用を図ることができる。【００５６】
熱電発電モジュールによって発電装置の燃焼室の一部又は全部を形成することにより燃焼室の内外の温度差を利用することで、熱電発電を効率的に行うことが出来る。【００５７】
発電装置の燃焼室の一部又は全部を熱電発電モジュールで形成することにより、該燃焼室の燃焼熱を利用して熱エネルギーを減じることなく熱電発電するとともに燃焼室の燃焼熱を利用して蒸気タービンによる発電することで、同一の熱源を効率的に発電することが可能となる。【００５８】
燃焼室において、炎の外側を廻旋する空気によって炎の外側から空気を供給することにより炎と熱電発電モジュールで形成された燃焼室の内壁との間に空間を設けることにより、また、炎の進行に沿って継続的に空気を供給することで燃焼面積が炎の進行方向に拡大することにより部分的な過熱を防ぐことが可能となり、発電装置の耐久性を高じる事が出来る。【００５９】
燃焼室において、燃焼室内に進行してくる炎を制御するように設けた仕切を赤熱する素材で設けることにより燃焼温度の低下を防ぎ炎とともに進行してくる燃焼ガスの燃焼を促進し、また熱電発電機能を有する管材で設けることにより発電するとともに蒸気を生成することが可能となる。【００６０】
二次燃焼において、燃焼に伴う気流の負圧を利用した自然吸気による炎の外側から空気を供給することと、炎の進行方向の後方から空気を供給することを繰り返すことにより、雑多な素材を含む可燃性廃棄物を燃焼する際の空気の供給不足を補う事が出来る。【００６１】
炎の外側を廻旋する空気によって炎の外側から空気を供給する燃焼装置において、風向板を設けること、固形燃料投入口をパイプで形成し内部に燃焼室までの誘引気流を生じさせる空気噴射ノズルを設けることにより固形燃料の連続投入を可能にする。【００６２】
気流乾燥装置により高水分の可燃性廃棄物を予め乾燥させることにより、燃焼温度の低下を防ぎ、安定した効率の良い燃焼と発電を可能とする。【００６３】
気流乾燥装置において、乾燥槽内で被乾燥物を攪拌しながら被乾燥物を浮遊させ下方から空気を供給し該被乾燥物を該乾燥槽の下部から上部に繰り返し気流搬送することにより空気に接する機会と面積を増大させて効率的に乾燥する。【００６４】
気流乾燥装置において、循環用ダクトの取込口下部内壁及び曲折部内壁に前記被乾燥物を空気とともに吹き上げる気流の外側に誘引気流を生じるように空気噴射ノズルを設けることにより、前記被乾燥物をスムーズに循環させる。【００６５】
気流乾燥装置の排気を燃焼装置の燃焼用空気に用いることにより、被乾燥物である可燃性廃棄物の臭気を除去する。【００６６】
ヒートポンプで生じる排熱を循環用空気に使用することで乾燥効率を高じ、冷風又は冷媒を燃焼室の外側に供給することで発電効率を高じる。【００６７】
熱電発電モジュールで形成された可燃性廃棄物を燃料とする発電装置と、発電装置の燃焼熱を利用して蒸気を発生させるボイラと、ボイラで生成される蒸気により作動して発電を行う蒸気タービン発電装置と、可燃性廃棄物気流乾燥装置とを備えた可燃性廃棄物を燃料とする発電システムを構築することにより、可燃性廃棄物の再資源化、同一の熱源を利用して熱電発電と蒸気タービン発電を同時にすることにより効率的な発電が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図２】本発明の燃焼室（一次）の他の実施例を示す
【図３】本発明の概念図を示す
【図４】本発明の他の燃焼室（一次）の他の実施例を示す
【図５】本発明の二次燃焼装置の一実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図７】本発明の全体組立図を示す。
【図８】本発明の一実施例の発電システムの概略図を示す。
【図９】燃焼室における吸気方法として、強制給気と自然吸気を組み合わせる場合の実施例を示す。
【図１０】同、別の実施例を示す。
【図１１】同、別の実施例を示す。
【図１２】燃焼室の天面（平面側）から被燃焼物を投入する燃焼装置の構成を示す。
【図１３】燃焼室の側面から被燃焼物を投入する燃焼装置の構成を示す。
【図１４】側面から被燃焼物を投入する燃焼装置の別実施例を示す。
【図１５】燃焼室の天面（平面側）から被燃焼物を投入する二次燃焼装置を付設した燃焼装置の構成を示す。
【図１６】同、別の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
本発明の実施例を図面を参照しつつ以下説明する。
図１には、本発明の燃焼装置における燃焼部（１０）、二次燃焼室（２０）、送風装置（１１０）、廃油タンク部（３０）等が示される。
【００７０】
燃焼装置（１０）は、図１に示されるように、燃焼処理を行う。
固形物等の被燃焼物の投入口（１３）があって、隣接して空気噴射ノズル部（１１１）が設けられ、燃焼室（１５）内へ被燃焼物を誘引する役割を果たす。
なお、本発明では空気に代えて任意の助燃性気体を用いることもできるが、以下の実施例では空気を例として用いる。
【００７１】
燃焼室外側に二重扉と投入補助室（図示せず）を設けた外気遮断式の投入装置により、完全に且つ確実に固形物の投入を可能にすることもできる。
即ち、炎の進行方向に鉛って側面に孔を具えた空気噴射ノズル部（１１１）を設け、炎の外側を廻旋する空気によって炎の外側から炎に対し進行方向に沿って継続的に空気を供給する。
この為に、炎に沿って空気を噴射し、ごみ等の固形物が投入されるので、炎の妨害にはならず、従って、連続投入を可能とするのである。
【００７２】
図では、投入口（１３）は、空気噴射ノズル（１１１）の上側にあって、固形物を下方から持上げるようになって、火の回りをよくする。
又、燃焼室（１５）の断面形状は、図４に示されるように円形状が流れ上好ましいのが理解される。
そして、投入口を燃焼室に連通するよう筒状に形成し、内部に燃焼室までの誘引気流
を生じる空気噴射ノズル（１１１）を設けることにより固形物の連続投入を可能にする。
【００７３】
投入口（１３）は、点火も兼ねており、ここで固形燃料料等が燃焼されて投入される。
点火バーナをそこに常置してもよく、又固形物に点火後投入口（１３）へ投げ入れて燃焼させても構わない。
傾斜して投入口（１３）と空気噴射ノズル（１１１）が並行して設けられているので、ごみの固形物の投入がスムーズに行くようになっていると共に、又図１の（２）に示されるように、燃焼室（１５）に対し旋回流が生成されるように接線方向に配置されると一層形成されるのがわかり、この旋回流によって固形物は、又連続して投入できることができるのである。
【００７４】
燃焼装置（１０）内に設けられる燃焼室（１５）は、気流が回旋出来るように構成される。
その為に、風向板（１４０）が、例えば適宜数旋回を起こすように、燃焼室（１５）内へ吹き出し口（１３０）に対し傾斜して設けられる。投入口（１３）から入った空気の吹き出し口の孔（１３０）の部屋は四角に囲まれているが、図４に示されるように、円管であっても構わない。
図２の（２）に示される実施例では、風向板（１４０）は、燃焼室（１５）内の角部に設けられているのが分かる。図２の（２）に示されるように、投入口（１３）から入った流れは、孔（１３０）から排出されるが、その排出方向に対して、風向板（１４０）がその投入方向に対して傾斜しており、これによって、燃焼ガスは偏向されて旋回成分が与えられ、燃焼室（１５）の中心に向かって旋回気流が起きるのである。
【００７５】
図３に示されるように、固形燃料の代わりに、液体の、液燃焼室（１５）内に給油タンクより連通する燃料噴射ノズル（３２０）を設けることも考えられる。例えば、投入口（１３）内に該燃料噴射ノズル（３２０）を設けて液体、気体燃料を炎に対して接線方向から供給することにより、回旋する気流は炎の外側から炎に供給されるので、更なる燃焼を促進させる。旋回流に沿って（直角ではない意）、燃料噴射ノズル（３２０）を噴射すれば、旋回流に逆らわずにスムーズに燃料を促進できるのが理解される。
勿論、該燃料噴射ノズルは、投入口（１３）に設けることもでき、その場合、固形物の外側から炎を噴射することになる。
【００７６】
又、燃焼室下端に、燃焼ノズル（３２１）を設けておき、液体燃料で燃焼させることで、投入口（１３）から、固形燃料の代わりに、投げ込まれる固形物を燃焼させることもできる。該ノズルも旋回流に沿って設けることができる。液体燃料として、石油製品等を使う場合には、大量の燃料用空気を使用するために、回転燃焼装置において燃焼室（炉）の進行方向に長大とすることで、完全燃焼するまでの空間を維持することができる。
【００７７】
燃焼室を大きくすることが不可能な場合には、後述する排煙筒（２１０）を複数設けることで外部からの空気を供給することで解決することができる。
【００７８】
又、高水分の燃料を使用する湯合には、追加的に液体、気体燃料を空気噴射ノズルなどにより、二次燃焼を行わせる、後述の廃油等の粘度の高い燃焼皿を配置することも考えられる。
その他は、予め気流乾燥装置により乾燥させておくこともよいであろう。
【００７９】
又、四隅には、空気の吹き出し口（１３０）が４ケ所設けられているので、旋回流の生成は強力となる。旋回流を形成し易くするために、風向板（１４０）が各設けられる。図２の（２）に示されるように、風向板（１４０）は。図２の（３）に示されるように、各その風向きが互いに中心よりずれているので旋回し易いのが分かる。
又４隅には、開口（１２２）があって、旋回流の上昇口となっている。旋回流形成の為にしかし必ず４ケ所でなくてもよいが、対称性からいえば４ケ所が製作上は好ましい。
なお、図２の（３）に示されるように、角は斜めに切って吹き出しを設けることもできる。この場合は、製作がより容易となる。
【００８０】
旋回成分を与えられた燃焼気流は上昇するが、その上方には、仕切板（１２）に直接ぶつかることになるので、９０°方向を変えられて流れることになる。
このことで、仕切版（１２）は、暖められておかれるので、気流に対して、燃焼温度を低下させない効果がもたらされる。特に、赤熱する素材とすることで一層の効果が得られる。仕切板（１２）に沿った流れは、角部か隅部に設けられた開口（１２２）より、上昇することになり、その間充分な燃焼時間が与えられる。
【００８１】
他の実施例として、仕切板（１２）は、図２又は４に示されるように、必要に応じて複数設けることができ、又仕切板（１２）には、適宜複数の小孔（１２１）を穿ってあり、これら小孔（１２１）は、燃焼室（１５）の内壁に沿って同一方向に気流を生じさせるように設ける。
従って、これら小孔（１２１）は、気流が生成される方向に傾斜して穿つられると一層その生成に寄与することになる。
【００８２】
図４に示されるように、燃焼室（１０）の変形例として、該筒を断面円形として設けられている。断面が円形であれば、旋回流がより好ましく形成できる。
この例では、仕切板（１２）は、互い違いとなっている。空気噴射管（１６０）が燃焼室（１５）内へ通っており、空気に噴射口（１６１）が、複数管に沿って軸方向に設けられるので、燃焼用空気が充分に供給される。勿論、噴射管の方向は、円周方向に旋回流を形成し易いように設けられ、その先には風向板（１４０）が設けられているので、旋回はより容易となるのが理解されるであろう。空気噴射管（１６）は、外部より送風機から、供給されることもできる。
【００８３】
このように固形物を燃焼するにあたり、燃焼温度が低下せず、空気の供給も充分且つ円滑に与えられ、該旋回流によって充分に燃焼時間を与えられるので、固形物であっても連続投入が可能となるのである。なお、図２に示される例では、燃焼室(１５)は、断面が正方形であったが、円形や長方形その他の形状であっても構わない。
【００８４】
図１に示されるように、仕切板（１５）上には、廃油燃焼皿（３０２）が蔵置されると廃油の燃焼が容易となり、一層燃焼温度を上げることが可能となる。勿論、廃油に限らず、通常の燃料油を持って行ってもよい。
外部には廃油タンク（３０）も設けて、給油管（３０１）を通して供給することができる。
【００８５】
燃焼室（１５）には、更にその周囲に熱雷発電素子（３１０）を設ければ、発電を行えるメリットがある。
回転燃焼装置に熱エネルギーを利用する発電装置を具えることにより、同一熱源によって熱エネルギーを減じることなく発電する熱電発電と熱エネルギーを併用する発電を同時に行う事を可能する。
【００８６】
燃焼気流は更に上昇して、二次燃焼室（２０）へ入る、該燃焼室（２０）には、排炎節（２１０）があって、炎の進行により生じる気流の負圧を利用した自然吸気型の炎の外側からと炎の進行方向後方から交互に空気を供給する該排炎節（２１０）を具えることにより、燃焼用空気不足による不完全燃焼を防ぐことができる。
即ち、排炎節（２１０）には、上昇気流によって、吸引される孔（２０２）が跳箱（２１０）の側面の円周上に設けられており、外部からの空気を吸い込むことで完全燃焼に近い状態とすることができる。側面には、例えば、９０度ずつに軸方向に孔（２０２）を設け、互いに千鳥の列をなすように複数の孔（２０２）を設けると吸気が干渉せず好ましい。
【００８７】
排炎節（２１０）に周囲には、カバー（２）が設けられており、その周りを取り囲んでいる。その為に流れはスムーズとなっており、効率よく排炎節（２１０）へ吸気される。徘炎節（２
１ ０）からの気流は上昇し、燃焼促進部（４０）へ入る。
吸気口（２０１）から吸い込まれた一部は、天板（４００）の孔（２０５）を通って、気流へ吸気を行い、排炎筒（２１０）内の気流に新鮮な酸素を供給する。気流はそのまま、該孔（２０５）上の仕切版（４０１）の孔へ吸い込まれて、又９０°方向を変じて、排出口（４０５）へ向かう。
要するに、蛇行させることで、充分な燃焼時間を稼ぐことができる。
【００８８】
該排炎節（２１０）には、仕切板（４０１）が設けられると更に燃焼効率を上げられる上昇した気流は、仕切板（４０１）によって、9 0° 曲げられて流れて、炎の進行を制御、滞留させることにより燃焼温度を高じる。天板（４００）の孔（２０５）と仕切板（４０１）の孔（４０２）とは、一致せず、つまり通貫でなく互いにずれておくことが、燃焼時間の関係で望ましい。
このように二次燃焼室は、完全な燃焼を行う機構が備わっているのが分かる。
【００８９】
更に、回転燃焼装置に熱エネルギーを利用する発電装置を具えれば、同一熱源によって熱エネルギーを減じることなく発電する熱電発電と、熱エネルギーを利用して蒸気クービンを回してする発電を同時に行う事を可能する。
【００９０】
（別実施例）
上記の燃焼装置に加えて、二次燃焼装置として、次のような燃焼炉を用いることもできる。
図５に示されるように、燃焼室（１５）上に、本発明の燃焼炉（５０１）〜（５０３）が配置される。  図５は、不燃性の素材によって作られた、垂直に長い円筒状の燃焼炉（５０１）を設け、且つその上部には、燃焼炉（５０２）が設けられる。燃焼炉（５０１）には、小孔（５１０）が設けられており、垂直方向にそして円周方向に設けられ且つ互いに千鳥状の列をなすように配置される。
【００９１】
図５の（２）（３）に示されるように、断面では、この実施例では、対面するように２つの孔が設けられ、その上下方向では１８０度方向に対面する2つの小孔が各配置されている。
従って、図５に示されるように、その側面で判るように、互い違いになるようになっている。
これら小孔は、外気を吸引する為のものであり、千鳥状に配置したのは、旋回流を興すのに好ましいからである。
【００９２】
側周面に複数の小孔（５０６）を千鳥の列を成すように配した垂直に長い円筒状の燃焼炉（５０１）には、連なって燃焼炉（５０２）が配置される。
燃焼炉（５０２）は、前記燃焼炉（５０１）の内径が広い円筒状であって、内部には、垂直方向に複数の小孔を設けた仕切盤（５２０）を備えており、前記燃焼炉（５０１）とが連通している。
【００９３】
即ち、燃焼炉（５０１）の開口（５４０）と燃焼炉（５０２）の開口とがつながっており、火炎は、図５の（１）に示されるように、上昇してくると水平方向に曲げられ、仕切盤（５２０）の端部に開けられた開口（８０２）を通って迂回し、再び180度方向に転換し水平方向に流れて、燃焼炉（５０１）の開口（５０５）へ向かう。
この仕切盤（３）は、必要に応じて、取り外し又は挿入できるように、燃焼炉（２）の側面にスリットを設けておき、出し入れができるようにすることも可能である。
【００９４】
即ち、炎の上昇に合わせて、側面より継続して空気を供給しながら燃焼距離と時間を長く保つことにより、燃焼を助長するとともに、従来の炉内の一部分が突出して過熱する課題を解消する。
【００９５】
燃焼炉（５０２）にも小孔（８０１）が、底板（５３０）に設けられる。その位置は、外部の空気を給気できる位置が好ましいが、火炎が上昇する開口（８０２）のところが吸引されるのでよい。
【００９６】
又、燃焼炉（５０１）の図５の（１）の上方には、又燃焼炉（５０３）が設けられる。この場合には、仕切盤（５２０）がないだけであり、外気を吸引する点に主眼が置かれる。底部（５３０）の端部に開口（８０１）が設けられており、外気を吸引する。
燃焼炉（５０１）と燃焼炉（５０２）（５０３）との結合は、溶接でも可であり、又図５の（５０１）に示されるように、挿入によって、継ぎ手（５４０）（５４１）を設ければ簡単に固定することもできる。
【００９７】
このように、燃焼炉は、燃焼炉（５０１）と燃焼炉（５０２）とが交互に重ね合わせられ、又は燃焼炉（５０３）との組み合わせとなっている。
即ち、燃焼炉（５０１）と燃焼炉（５０２）を交互に重ね合わせた、上部に排気口（５０５）と下部に通炎口（５０４）を備えた燃焼装置の構造を表す断面図である。
【００９８】
燃焼炉（５０１）において、様々な燃焼装置によって点火され通炎口（５０５）を通って燃焼ガスを伴いながら上昇してくる炎に対し上昇気流によって生じる負圧を利用して、小孔（５１０）（５２０）等から取り入れた空気を、炎の外側から螺旋状に供給し、燃焼炉（５０２）において燃焼炉（５０１）より内径が広径なることにより外側に広がった炎に対し、燃焼炉（５０２）の底面の最も外側且つ外周全長に等間隔に配した小孔（５１０）より取り入れた空気を下方から供給し燃焼効率を高じる。
【００９９】
従って、小孔や開口の方向を螺旋状の流れを助走させる為に、傾斜させておくことも考えられる。
図１の（５０１）の下方に示されるように、小孔（６０１）は上方に傾斜して開けられている。これに対して、小孔（６０２）では、逆方向に下方向に傾斜して設けられている。この湯合には、渦流が起こり攬件効果がもたらされる。
同様に、燃焼炉（５０２）（５０３）でも、開口（７０１）（７０２）（８０１）も傾斜して設けることが可能である。図５の（２）の、燃焼炉（５０１）のA-A、B-B断面で示されるように、螺旋流の助勢が出来るよう傾斜している。勿論、燃焼炉（５０２）（５０３）でも螺旋流の助勢の方向に傾斜して設けることができる。
【０１００】
更に、螺旋状の流れを助長するために螺旋の形成手段として、螺旋状の階段を、燃焼炉（５０１）の周囲に設ければ、より一層螺旋流れの形成に役に立つのが理解される。
図６の（１）（２）に示されように、燃焼炉（５０１）の周囲にカバー（５０７）を設けることが螺旋流を形成する上で、有効である。
【０１０１】
この実施例では、内部に形成される回廊（５７０）に沿って、この場合、小孔（５１０）は、千鳥状に配置されるので、螺旋流が生じるのであり、燃焼効率は、その混合によって高まる。吸気口から取り入れられた空気によって、燃焼炉（５０１）の内壁と炎との間及び燃焼炉（５０１）の外壁とカバー（５０７）との空間に気流を生成することにより炉の冷却を図り、炉の耐久性を高める。
【０１０２】
即ち、カバー（５０７）によって、空間を形成するよう外側にかぶせた燃焼炉（５０１）の筒状体の側面に複数の吸気口（１２０１）を設けたカバーを備えることにより装置内に気流を生成し、炎に対して側面より空気を螺旋状に供給することにより、炎の外側を廻旋している燃焼ガスと空気を効率よく混合することが可能となり燃焼効率を高める。
【０１０３】
この場合、外気は、吸気口（１２０１）より給引される。上昇する炎と燃焼ガスによって、負圧が生じて吸引され、小孔（５１０）から燃焼炉（５０１）内へ入る。この場合、千鳥状の小孔の配置によって螺旋流が形成される。燃焼炉（５０１）の大きさによって吸込口（１２０１）を複数設けることも可能であり、送風機等を吸気口（１２０１）に連結することも可能である。
【０１０４】
一層螺旋流を形成するには、吸気口（１２０１）の配置を、図６の（１）のC-C断面に示される、図６の（２）に示すように円周方向へ置けば、自然と旋回力が与えられる。この吸込口（１２０１）は、前記したように状況に応じて複数設けてもよい。図６の（２）に示されるように、小孔（５１０）の入り口付近にガイド（１２０２）を、開口を覆うように設ければ、吸込みが容易となるのが分かるであろう。
更に、回廊（５７０）の旅路にそって、絞り（１２０３）を設ければ、特に、小孔近くへ設置すれば、一層小孔（５１０）への流入を容易とする事が出来る。
【０１０５】
又、回廊（５７０）内に、更に、図６の（３）（４）に示されるように、小孔（５１０）に沿って、螺旋の階段を該小孔の開口上部ヘガイドするように設けることで、一層螺旋流が得られるのが理解される。
又、この螺旋階段は、下方程吸い込まれ易いので、下方程階段の幅を狭くして、上方に行くに従い、広くすることも有効であろう。
【０１０６】
仕切盤（５２０）は上昇してくる炎によって過熱され、赤熱する素材で作られていることにより燃焼温度の低下を防ぎ、仕切盤（５２０）の外側に複数の開口（７０１）を設けることにより炉内中央を上昇してくる炎を滞留させるとともに、燃焼ガスが高温となっている小孔（７０１）を通過する際に燃焼を助長させる。
【０１０７】
複数の燃焼炉（５０１）と複数の燃焼炉（５０２）を交互に重ね合わせることにより、燃焼ガスが燃え尽きるまで空気を供給し続ける構造を構築することが可能であり、それぞれの燃焼炉の機能を継続的に繰り返し作用させ燃焼面積を垂直方向に拡大することにより炉の耐久性を高じることが可能となる。図７の（２）に示されるように、直列となる連結によって多段配置とする事が可能である
【０１０８】
上昇気流によって生じる負圧を利用して空気を取り入れることにより、新たな動力を必要とせず、自然吸気として省エネルギーを実現する。
【０１０９】
燃焼炉（５０１）は、炉内に生じる負圧を利用して、炎の外側から空気を供給するよう螺旋状の気流を生成する機能を有すれば、形状には拘らない。しかし、断拒が、円状であれば、螺旋流が形成し易いのはわかるであろう。
【０１１０】
燃焼炉（５０２）は、炉内の炎の外側を廻旋する燃焼ガスに対して、下方から空気を供給する機能を有すれば、円形、角型，多角形等形状に拘らない。
【０１１１】
小孔は、それぞれ燃焼に適するように、形状、数、大きさ、配置等を設けることが必要に応じて出来る。
【０１１２】
本発明の自然吸気型の燃焼装置は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者によって、種々の変形が本発明の技術思想の範囲内で可能である。その燃焼炉、仕切盤排気口、通炎口、小孔の形状、材質、規模、配置等は、設計上問題であって、その他の形状、材質、規模、配置においても、本発明の技術思想の範囲内であって逸脱するものではない。
【０１１３】
次に、本発明に係る燃焼装置と乾燥装置を組み合わせる構成、及び燃焼装置を用いた発電装置の構成を説明する。
熱電発電するための電気的絶縁性の素材で形成した容体の内側の対向面上に夫々連続的に形成されて両端に生ずる温度差で発電を行う複数個の熱伝変換素子（６０１ｃ）と電気出力端子（６０１ｋ）を備えた熱電発電モジュールによって側面の一部を形成した筒状の燃焼室（６０１）を有する熱電発電装置を構成する。
該燃焼室（６０１）内に気流を生成するために、該燃焼室（６０１）の内側面にブロワ（６０１ｍ）とダクト（６０１l）によって連通した複数の孔（６０１ｇ）を側面に具えた筒状の空気噴射管（６０１e）を炎の進行方向に沿うように設ける。
【０１１４】
また、該燃焼室内の気流を軸方向に向けて気流を廻旋させるために、該空気噴射管（６０１e）の孔（６０１ｇ）近傍に風向板（６０１ｆ）を該空気噴射管（６０１e）に沿って設ける。
また、燃焼温度の低下を防ぐために、該燃焼室内部に複数の孔（６０１ｊ）を具えた赤熱盤（６０１i）を設けた。燃料を該燃焼室内に取り入れるための誘引気流を生じさせるための気流噴射ノズル（６０１ｂ）を備えた点火口を兼ねたパイプ状の投入口（６０１a）と前記燃焼室の排熱を利用して蒸気を生成するボイラ（６０４）を通して二次燃焼（６０３）に連通する排炎筒（６０１ｄ）を備える。
【０１１５】
側面に千鳥の列をなすように複数の孔（６０２a）を設けた筒状の二次燃焼室（６０２）と、排気口（６０３ｃ）を有する、底面に複数の孔（６０３ｂ）を具えて内部に複数の孔（６０３ｂ）を具えた赤熱盤（６０３a）を設けた広径な二次燃焼室（６０３）を炎の進行方向先方に連通させ、該筒状の二次燃焼室（６０２）の外側に給気口（６０２ｃ）を有する筒状のカバー（６０２ｂ）を設ける。
【０１１６】
ボイラ（６０４）は蒸気タービン発電装置（６０５）と蒸気管（６０４a）によって連通し、また、該蒸気タービン（６０５）は蒸気管（６０５a）によって廃蒸気筒（６０６a）を有する熱交換機（６０６）と連通し、また、該熱交換機（６０６）はダクト（６０６ｂ）に連通する。  
【０１１７】
気流噴射ノズル（６０１b）とダクト（６０８l）によって連通し、搬送装置（６０７a）によって裁断機（６０７）と連なり、該熱交換機（６０６）と該ダクト（６０６b）によって連なるブロワ（６０８ｍ）と、排出管（６０８ｈ）と循環用ダクト（６０８k）との接合部分付近の下部内壁及び曲折部内壁に気流の外側に誘引気流を生じるように気流噴射ノズル（６０８i）を備えた該循環用ダクト（６０８k）と、該搬送装置（６０７ａ）と連通するサイクロン（６０８）を具えた乾燥槽（６０８）に、モーター（６０８a）に接続している該槽近傍に複数の孔（６０８ｆ）を備えた空気噴射管（６０８e）と該空気噴射管（６０８e）の該孔（６０８f）の上方から該孔（６０８f）を覆うようにプレート（６０８g）を斜設した回転外軸（６０８c）及び送風羽根（６０８b）を具えた回転中軸（６０８d）を設けた気流乾燥装置と該燃焼室（６０１）の外側にヒートポンプ（６０８）の膨張弁（６０９ｄ）と吸熱部（６０９ｂ）との経路を設け、放熱部（６０９a）を該ブロワ（６０８ｍ）に隣接した該ヒートポンプ（６０８）とを具える。
【０１１８】
固形燃料を裁断機（６０７）で裁断し、搬送装置（６０７a）を介してモーター（６０８a）に接続している該槽近傍に複数の孔（６０８ｆ）を備えた空気噴射管（６０８e）と該空気噴射管（６０８e）の該孔（６０８f）の上方から該孔（６０８f）を覆うようにプレート（６０８g）を斜設した回転外軸（６０８c）及び送風羽根（６０８b）を具えた回転中軸（６０８d）を設けた気流乾燥装置に投入し、乾燥槽（６０８）内と排出管（６０８ｈ）と循環用ダクト（６０８k）との接合部分付近の下部内壁及び曲折部内壁に気流の外側に誘引気流を生じるように気流噴射ノズル（６０８i）を備えた循環用ダクト（６０８k）と連通するサイクロン（６０８j）から搬送装置に循環する循環システムにおいて、熱交換機（６００）とダクト（６０６b）によって連なるブロワ（６０８ｍ）から送風される乾いた空気と接触する機会と面積を増やし効率的に乾燥し、乾燥した固形燃料を乾燥槽（６０８）の気流によってダクト（６０８ｌ）を介して、燃料を該燃焼室内に取り入れるための誘引気流を生じさせるための気流噴射ノズル（６０１ｂ）を備えた点火口を兼ねたパイプ状の投入口（６０１a）に移送し、投入口から燃焼室に投入し、燃焼させる。
【０１１９】
燃焼室（６０１）において、燃料を燃焼させることにより得られる熱を利用し、該燃焼室内外の温度差による熱電発電モジュール（６０１ｃ）での発電と、燃焼による廃熱ボイラ（６０４）で生成される蒸気によって蒸気タービン発電装置（６０５）での発電によって熱エネルギーを概ね減じることなく同時に発電を行う。
また、該燃焼室（６０１）の外側にヒートポンプ（６０９）の膨張弁（６０９ｄ）と吸熱部（６０９ｂ）との経路を設けて熱電発電の効率を高める。
【０１２０】
該蒸気タービン（６０５）の排出蒸気の熱を熱交換機とブロワによって乾燥空気を気流乾燥装置に取り込み乾燥効率を高じる。
【０１２１】
該ヒートポンプの放熱部（６０９a）を該ブロワに隣接することにより燃焼用空気を温め、燃焼効率高める。
【０１２２】
本発明に係る燃焼装置の構造について、さらに異なる実施例を説明する。
図９の燃焼装置（８００）は、燃焼室における吸気方法として、強制給気と自然吸気を組み合わせる場合の実施例である。
燃焼室（８０１）内に足で底上げした燃焼皿（８０２）を配設し、燃焼皿には給油管（８０３）を通して給油する。燃焼室（８０１）の底部には、送風口（８０４）を設置して、燃焼皿（８０２）の底面側に下から空気等を送風する。
【０１２３】
この場合、燃焼皿（８０２）の底面形状に応じて、送風（８００ａ）は燃焼室（８０１）の内周面に沿って上方に進む直進気流となり、燃焼皿（８０２）の炎の外側から給気することができる。
また、燃焼室（８０１）上方の自然吸気口（８０５）からは、周辺からの自然吸気（８００ｂ）が行われて、直進気流と同様に炎の外側からの給気に寄与する。
【０１２４】
本方法によれば、燃焼室（８０１）の内周面に沿った直進気流が、火床を炎の進行方向に伸長すると共に、継続的な給気が可能となるので、上述した実施例と同様の効果を奏する。
【０１２５】
図１０の燃焼装置（８１０）も、燃焼室における吸気方法として、強制給気と自然吸気を組み合わせる場合の実施例である。
燃焼室（８１１）の底部には燃焼皿（８１２）を配設すると共に、燃焼室（８０１）の側面下端部には、送風口（８１３）を設置して、燃焼室（８０１）の内周面に沿うように送風する。
【０１２６】
この場合、燃焼皿（８１２）と燃焼室（８１１）の間を空気が回旋しながら上方に進む回旋気流（８１０ａ）が生じ、燃焼皿（８１２）の炎の外側から給気することができる。
また、燃焼室（８１１）上方の自然吸気口（８１４）からは、周辺からの自然吸気（８１０ｂ）が行われて、回旋気流と同様に炎の外側からの給気に寄与する。本発明も上記と同様の効果を得られる。
【０１２７】
図１１の燃焼装置（８２０）も、燃焼室における吸気方法として、強制給気と自然吸気を組み合わせる場合の実施例である。
燃焼室（８２１）の側面中途部には、送風口（８２２）を設置し、送風口内で気流を回り込ませることにより安定した風量風向の直進気流（８２０ａ）を燃焼室（８２１）の内周面に沿うように送風する。
また、燃焼室（８２１）下方及び上方の自然吸気口（８２３）（８２４）からは、周辺からの自然吸気（８２０ｂ）が行われて、回旋気流と同様に炎の外側からの給気に寄与する。本発明も上記と同様の効果を得られる。
【０１２８】
本発明では上記の通り、燃焼装置と乾燥装置とを組み合わせて用いることができるが、乾燥装置には公知の様々な方式を用いることができる。
例えば、サイクロンの下部から上部に被乾燥物をダクト内の送風で吹き上げて循環させる方法では、ブロワからの送風の下流にノズルを配置し、燃焼装置で発生した熱や熱風等をダクト内に取り込む。さらにその後段にノズルを配置して被乾燥物を導入する。これにより、燃焼装置で発生した温風や熱風を効率的に利用することができ、また、ブロワの後段で、ノズルを用いることによりモータの加熱も避けることが出来る。
【０１２９】
窯を回転させながら加熱するロータリーキルン型の乾燥装置でもよい。この場合も、窯の下部から上部に被乾燥物をダクト内の送風で吹き上げて循環させる。乾燥物の取り出しはバキュームで吸い上げて行う。
【０１３０】
パン型による方法では、円筒型の乾燥槽に回転軸と回転羽根を設けて混合、移動をおこなう機能を利用し、定量を供給する。そして底面、側面からの加熱により乾燥を助長する。
【０１３１】
最後に、固形燃料の投入が可能な燃焼室の構造について説明する。従来、固形の被燃焼物を投入するための投入口を開口すると、負圧により炎が投入口に誘引されて被燃焼物の投入を困難にする問題があった。そのため、上述した従来技術においても、液体燃料を燃焼させることはできても、固形燃料を燃焼させる構成は提案されていなかった。
【０１３２】
本発明では、少なくとも固形分を含む被燃焼物を燃焼させるために、燃焼室内で特定方向の気流を生じさせて、投入口における負圧を相対的に弱めることで、安全かつ簡便に被燃焼物の投入ができる構成を提供する。
【０１３３】
図１２は燃焼室の天面（平面側）から被燃焼物を投入する燃焼装置（１２１０）の側面図（ａ）と平面図（ｂ）、さらに別実施例の側面図（ｃ）を示す。
燃焼室（１２１１）の下部側面近傍に空気噴射管（１２１２）の先端ノズル（１２１２ａ）を配置すると共に、上部側面に排気口（１２１３）を設け、炎の外側から空気等を供給する。このとき、空気噴射管からの空気は燃焼室（１２１１）内周を回旋する気流（１２１４）を構成する。
【０１３４】
そのため、空気噴射管先端から排気口に向けた回旋気流によって、燃焼室の火炎は排気口側に常時引き寄せられた状態となるため、投入口（１２１５）を開口して被燃焼物を投入しても投入口側から炎が噴き出す恐れがなく、いつでも安全に固形分を含む被燃焼物の投入が可能となる。
投入口（１２１５）から投入した被燃焼物は、各吐出口（１２１６）から炎に向けて直接落下する。
【０１３５】
別実施例の図１２（ｂ）に示す燃焼装置（１２１０’）では、燃焼室の上部に大径部（１２１７）を形成し、空気噴射管先端（１２１２ａ）からの回旋気流（１２１４）がこの大径部（１２１７）において、さらに外周を回旋するようにしたことで、炎も外周に引き寄せられる。このような構成にすれば、中央部の投入口（１２１５’）から鉛直下方に吐出口（１２１６’）を配置しても安全な投入が可能となる。
【０１３６】
図１３は、燃焼室の側面から被燃焼物を投入する燃焼装置（１３００）の側面図（ａ）と平面図（ｂ）を示す。
燃焼室（１３０１）の下部側面近傍に空気噴射管（１３０２）の先端ノズル（１３０２ａ）を配置すると共に、上部天面に排気口（１３０３）を設け、炎の外側から空気等を供給する。このとき、空気噴射管からの空気は燃焼室（１３０１）内周を回旋した後、天面に至る気流（１３０４）を構成する。
【０１３７】
そして、燃焼室（１３０１）の外周側面の中途位置に、被燃焼物を投入する投入口（１３０５）を設置する。平面図（ｂ）に見るように、空気噴射管（１３０２）からの気流に沿うように吐出口（１３０６）を向けているので、炎が投入口（１３０５）から噴出することがなく、安全な投入を行うことができる。
さらに、吐出口（１３０６）を気流に沿って延長する風向板（１３０７）を設けることで、火炎が投入口に誘引されないように構成している。
【０１３８】
図１４は、側面から被燃焼物を投入する燃焼装置（１４００）の別実施例を示している。
図１４（ａ）において、燃焼室（１４０１）の下部側面近傍に空気噴射管（１４０２）の先端ノズル（１４０２ａ）を配置すると共に、上部天面に排気口（１４０３）を設け、炎の外側から空気等を供給する。このとき、空気噴射管からの空気は燃焼室（１４０１）内周を回旋した後、天面に至る気流（１４０４）を構成する。
【０１３９】
そして、燃焼室（１４０１）の外周側面の中途位置に、被燃焼物を投入する投入口（１４０５）を設置すると共に、同じ開口部に空気噴射ノズル（１４０７）を配設する。
本構成によれば、空気噴射管からの回旋気流と、空気噴射ノズル（１４０７）からの風圧により炎が吐出口（１４０６）に吸い込まれることはなく、安全な投入を行うことができる。
【０１４０】
図１４（ｂ）は、さらにその別実施例の燃焼装置（１４００’）であり、投入口（１４０５’）を上面側に向けた場合である。本構成でも同様に空気噴射ノズル（１４０７）からの風圧により炎が吐出口（１４０６’）に吸い込まれることはなく、安全な投入を行うことができる。
【０１４１】
図１５は、燃焼装置（１５００）に二次燃焼装置（１５０３）を付設した構成を示す。二次燃焼装置は上記図５に開示したものと同様の構成である。燃焼室（１５０１）の側面には多数の孔（１５０２）の列が設けられているので、炉内で螺旋状の気流を生じさせ、炎とともに外側を上昇してくる燃焼ガスと空気の接触効率を高じ、上部の大径部（１５０１ａ）では回旋の半径が大きくなる。
【０１４２】
この大径部（１５０１ａ）に、天面の投入口（１５０４）から被燃焼物を安全に投入することができる。すなわち、本装置では二次燃焼装置に向かって強く吸引されるので、炎が投入口（４）から噴出することなく、投入した被燃焼物は燃焼室（１５０１）と二次燃焼装置（１５０３）の燃焼炉において完全に燃焼される。
燃焼室（１５０１）の下端部には燃料を供給する給油管（１５０５）が設けられている。
【０１４３】
図１６は、燃焼装置（１６００）に二次燃焼装置（１６０３）を付設する別の実施例である。上記と同様に燃焼室（１６０１）の側面には多数の孔（１６０２）の列が設けられているので、炉内で螺旋状の気流を生じさせ、炎とともに外側を上昇してくる燃焼ガスと空気の接触効率を高じ、上部の大径部（１６０１ａ）では回旋の半径が大きくなる。
【０１４４】
そのため、本実施例のように、大径部（１６０１ａ）の天面に直接二次燃焼装置（１６０３）を付設してもよい。気流は大径部（１６０１ａ）の外周を回旋しているので、天面の投入口（１６０４）から被燃焼物を安全に投入することができる。
燃焼室（１６０１）の下端部には燃料を供給する給油管（１６０５）が設けられている。
【符号の説明】
【０１４５】
６０１    燃焼装置
６０１a    投入口
６０１b    気流噴射ノズル  
６０１c    熱電変換素子
６０１d    排煙筒
６０１e    空気噴射管
６０１f    風向板
６０１g    孔
６０１i    赤熱盤
６０１j    孔
６０１k    電気出力端子
６０１l    ダクト
６０１m    ブロワ
６０２    二次燃焼室
６０２a    孔
６０２b    カバー
６０２c    給気口
６０３    広径な二次燃焼室
６０３a    赤熱盤
６０３b    孔
６０３c    排気管
６０４    ボイラ
６０４a    蒸気管
６０５    蒸気タービン発電装置
６０５a    蒸気管
６０６    熱交換機
６０６a    廃蒸気管
６０６b    ダクト
６０７    裁断機
６０７a    搬送装置
６０８    気流乾燥装置
６０８a    モーター
６０８b    送風羽根
６０８c    回転外軸
６０８d    回転中軸
６０８e    空気噴射管
６０８f    孔
６０８g    プレート
６０８h    排出管
６０８i    気流噴射ノズル
６０８j    サイクロン
６０８k    循環用ダクト
６０８l    ダクト
６０８m    ブロワ
６０９    ヒートポンプ
６０９a    放熱部
６０９b    吸熱部
６０９c    圧縮機
６０９d    膨張弁
【図１】
2012144101.tif 000003
【図２】
2012144101.tif 000004
【図３】
2012144101.tif 000005
【図４】
2012144101.tif 000006
【図５】
2012144101.tif 000007
【図６】
2012144101.tif 000008
【図７】
2012144101.tif 000009
【図８】
2012144101.tif 000010
【図９】
2012144101.tif 000011
【図１０】
2012144101.tif 000012
【図１１】
2012144101.tif 000013
【図１２】
2012144101.tif 000014
【図１３】
2012144101.tif 000015
【図１４】
2012144101.tif 000016
【図１５】
2012144101.tif 000017
【図１６】
2012144101.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月18日(2013.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼装置内で被燃焼物を燃焼する燃焼方法であって、
燃焼装置の燃焼室に該被燃焼物を投入する行程と、
該被燃焼物に点火して燃焼させる行程と、
該被燃焼物の燃焼に伴う炎に対し、炎の外側から空気又は助燃性気体（以下、空気等と呼ぶ）を供給する行程と、
該空気等により、被燃焼物を二次燃焼する行程と、
排煙する行程を有する構成において、
該被燃焼物の燃焼中に、
少なくとも固形分を含む該被燃焼物を燃料投入口から追加投入する工程を有し、
その際、該燃料投入口において該燃焼室への誘引気流を生じさせる
ことを特徴とする燃焼方法。
【請求項２】
前記誘引気流が燃焼室内で回旋するように構成され、排煙する工程では気流の進行方向にサイクロン状に設けた排煙手段から回旋しながら排煙されるようにした
請求項１に記載の燃焼方法。
【請求項３】
前記被燃焼物を二次燃焼する工程において、
炎の進行方向の後方から炎に対し空気等を供給する工程を有する
請求項１又は２のいずれかに記載の燃焼方法。
【請求項４】
前記燃焼方法において、
前記炎に対し空気等を外側から供給する行程と、炎に対して空気等を炎の進行方向の後方から供給する行程とを交互に繰り返す
請求項３のいずれかに記載の燃焼方法。
【請求項５】
前記燃焼方法において、
進行してくる炎に対し通炎手段を有する仕切によって炎の進行を制御する
請求項１ないし４のいずれかに記載の燃焼方法。
【請求項６】
前記燃焼方法において、少なくとも固形分を含む前記被燃焼物を燃焼前に乾燥する構成であって、
該被燃焼物を堆積場所に移送する行程と、
堆積した該被燃焼物を堆積場所の下部から堆積場所の上部へ移送する行程と、
堆積場所と該移送の過程とで被燃焼物を乾燥する工程、
乾燥した該被燃焼物を回収して燃焼室に移送する工程、
を有する請求項１ないし５のいずれかに記載の燃焼方法。
【請求項７】
前記堆積場所の下部から上部へ移送する行程において、前記被燃焼物を空気等とともに吹き上げる構成であって、その吹き上げる気流の外側に誘引気流を生じるようにした
請求項６に記載の燃焼方法。
【請求項８】
前記乾燥した前記被燃焼物を回収して燃焼室に移送する行程において、排気とともに回収し、その排気を燃焼装置に燃焼用空気として供給する
請求項６又は７に記載の燃焼方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の燃焼方法を用い、
前記燃焼装置を熱電発電モジュールで一部又は全部を形成することにより、燃焼行程において生じる該燃焼装置の内外の温度差を利用する発電方法。
【請求項１０】
被燃焼物を燃焼する燃焼装置において、
燃焼室を筒状に形成し、該燃焼室の内側面に給気口を備え、側面に孔を設けた筒状の空気噴射管を炎の進行方向に沿うように設け、
該燃焼室の側面に被燃焼物投入口をパイプで構成し、該パイプの内壁に誘引気流を生じるように気流噴射ノズルを設けた
ことを特徴とする燃焼装置。
【請求項１１】
前記燃焼室内部に通炎手段を設けた仕切を備えた
請求項１０に記載の燃焼装置。
【請求項１２】
前記燃焼室に排煙手段を設け、該排煙手段を、廻旋する気流の進行方向にサイクロン状に設けた
請求項１０又は１１に記載の燃焼装置。
【請求項１３】
前記燃焼室に連なる炎の取り入れ手段を有する側面に孔を設けた筒状体の二次燃焼室を備えた
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１４】
前記二次燃焼室と、該二次燃焼室と連通している炎の進行方向の後方から空気又は助燃性気体（以下、空気等と呼ぶ）を取り入れる手段を設けた
請求項１３に記載の燃焼装置。
【請求項１５】
前記二次燃焼室において、径の異なる少なくとも２種類の二次燃焼室を備えた
請求項１３又は１４に記載の燃焼装置。
【請求項１６】
前記二次燃焼室に、空気を取り入れる手段を有する空間を形成するよう外側にかぶせた筒状体のカバーを備えた
請求項１３ないし１５のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１７】
被乾燥物取入口と循環用取入口と被乾燥物排出口と乾燥物排出口を有する堆積槽と、該被乾燥物排出口から循環用取入口に循環移送する手段を備える乾燥装置の該乾燥物排出口を前記燃焼装置の被燃焼物取入口とを接続した
請求項１３ないし１６のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項１８】
前記乾燥装置の乾燥槽に回転軸を設け、該回転軸の該乾燥槽近傍に攪拌を助長する孔を備えた噴射管を設け、該噴射管の該孔の上方から該孔を覆うようにプレートを斜設し、該噴射管には、圧力空気等を供給する手段を設けた
請求項１７に記載の燃焼装置。
【請求項１９】
前記圧力空気を供給する手段は、回転軸によって駆動される送風羽根を設け、該羽根によって昇圧された空気等を前記噴射管へ供給することを特徴とする
請求項１８に記載の燃焼装置。
【請求項２０】
前記回転軸は、外軸と中軸とに分かれ、外軸に攪拌羽根、噴射管及びプレートを設け、中軸には送風羽根を設けることを特徴とする
請求項１９に記載の燃焼装置。
【請求項２１】
前記乾燥装置において、前記被乾燥物排出口と前記循環用取入口とを、送風手段を具えた循環用ダクトによって連通した構成であって、
該循環用ダクトにおいて、該循環用ダクトの取込口下部内壁及び曲折部内壁に、気流の外側に誘引気流を生じるように圧縮空気の供給手段を備えた気流噴射ノズルを設けた
請求項１７ないし２０のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項２２】
前記燃焼室外側にヒートポンプの膨張弁から吸熱部までの経路を設け、ヒートポンプの排熱をブロワによって該燃焼室の空気等の前記噴射管に供給する
請求項１８ないし２１のいずれかに記載の燃焼装置。
【請求項２３】
前記燃焼室の排熱を利用して蒸気を発生させる排熱ボイラと該排熱ボイラで生成される蒸気によって作動する蒸気タービンを備え、
該蒸気タービンから排出される蒸気の排熱を利用する熱交換機を設け、該熱交換機から供給される温風又は熱風を、前記循環用ダクトに取り込む
請求項２１又は２２に記載の燃焼装置。
【請求項２４】
前記請求項１０ないし２３のいずれかに記載の燃焼装置を用い、電気的絶縁性の素材で形成した容体の内側の対向面上に夫々連続的に形成されてされ、両端に生ずる温度差で発電を行う複数個の熱伝変換素子を備えた熱電発電モジュールによって一部又は全部を形成したことを特徴とする発電装置。
【請求項２５】
可燃性固形廃棄物裁断機と可燃性固形廃棄物の気流乾燥装置と可燃性固形廃棄物を燃料とする二次燃焼装置を備えた燃焼装置と燃焼装置の排熱を利用する排熱ボイラと蒸気タービン発電機とヒートポンプを備えた発電装置において、燃焼装置の一部又は全部を熱電発電モジュールで形成し、熱電発電と蒸気タービン発電機とによって同一の熱源を効率よく利用する発電システム。
【国際調査報告】
2012144101.tif 000019
2012144101.tif 000020
2012144101.tif 000021
2012144101.tif 000022