(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向両端がそれぞれ入口フードと出口フードとで閉鎖されると共に下部外周面が機枠の部位にて回転自在に支持される円筒状の炉体と、前記入口フードを貫通して一端が炉体の内部に挿入される搬入装置と、この搬入装置を通じて炉体の内部に導入された処理物を燃焼させるための熱源と、前記出口フードの下部側に接続して処理物の残渣を搬出する搬出装置とを備えたロータリキルンにおいて、
前記搬入装置は入口フードを貫通して炉体内に挿入される一端よりも他端が高くなるよう傾斜状に装置される筒状のトラフと、該トラフの上流側に形成されるホッパと、前記トラフの長手方向に沿って其の内部に回転可能に設けられるスクリューと、このスクリューを回転駆動させるための駆動源とを含み、
前記スクリューは、トラフの上面部よりもトラフの底面部側に片寄った状態に設けられて該スクリューとトラフの上面部との間に所定の高さを有する空間が形成され、その空間には炉体の内部に向けて外気を噴射するノズルが設けられることを特徴とするロータリキルン。
【請求項２】
炉体の両端部外周にリング状の摩擦板が突設されると共に、入口フードと出口フードには前記摩擦板を挟んで該摩擦板の両面に対面接触するシール板と前記摩擦板に対するシール板の接触圧を調整可能な調圧手段とが設けられ、前記摩擦板とシール板のうち一方が鋼鉄製とされ、他方がアルミ製とされて成る請求項１記載のロータリキルン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃材その他の処理物を焼却するのに用いられるロータリキルンに係わり、特に処理物を高温の下で効率良く安全に燃焼できるようにしたロータリキルンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃材などの焼却用として多種多様な焼却炉が知られているが、中でもロータリキルンは廃材を連続的に流しながら焼却することができるため、多量の廃材を焼却するには最適である。
【０００３】
ここで、ロータリキルンは軸線方向両端がそれぞれ入口フードと出口フードとで閉鎖されると共に下部外周面が機枠の部位にて回転自在に支持される円筒状の炉体と、入口フードを貫通して炉体の内部に一端が挿入される搬入装置と、この搬入装置を通じて炉体の内部に搬入された種々の処理物を燃焼させるバーナその他の熱源と、出口フードの下部側に接続して処理物の残渣を搬出する搬出装置とを備え、搬入装置から炉体に導入された処理物をその軸線方向に送りながら次々と燃焼させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、従来のロータリキルンによれば、処理物の焼却時に火炎が搬入装置内に吹き込んで搬送中の処理物に着火する虞れがあった上、搬入装置が火炎に晒されて熱変形したり、プラスチック系の処理物が搬送中に溶けて搬入装置を傷めてしまったりすることがあった。又、搬入装置が水平状に装置されていたことから処理物の種類によっては過負荷を生じ、特に大きな処理物が投入されたときには流路詰まりを惹起することがあった。
【０００５】
更に、炉体と出入口フードとの間のシール性が不十分であったことから、炉体内部に供給すべき燃焼酸素量の制御ができず燃焼効率の低下を招き、これに起因して炉体内部を高温状態に保てずダイオキシンその他の有害物質を発生する虞れがあった。
【０００６】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的とする処は処理物を高温下で効率よく安全に燃焼させることのできるロータリキルンを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の目的を達成するため、軸線方向両端がそれぞれ入口フードと出口フードとで閉鎖されると共に下部外周面が機枠の部位にて回転自在に支持される円筒状の炉体と、前記入口フードを貫通して一端が炉体の内部に挿入される搬入装置と、この搬入装置を通じて炉体の内部に導入された処理物を燃焼させるための熱源と、前記出口フードの下部側に接続して処理物の残渣を搬出する搬出装置とを備えたロータリキルンにおいて、前記搬入装置は入口フードを貫通して炉体内に挿入される一端よりも他端が高くなるよう傾斜状に装置される筒状のトラフと、該トラフの上流側に形成されるホッパと、前記トラフの長手方向に沿って其の内部に回転可能に設けられるスクリューと、このスクリューを回転駆動させるための駆動源とを含み、前記スクリューは、トラフの上面部よりもトラフの底面部側に片寄った状態に設けられて該スクリューとトラフの上面部との間に所定の高さを有する空間が形成され、その空間には炉体の内部に向けて外気を噴射するノズルが設けられることを特徴とする。
【０００８】
又、以上のようなロータリキルンにおいて、炉体の両端部外周にリング状の摩擦板が突設されると共に、入口フードと出口フードには前記摩擦板を挟んで該摩擦板の両面に対面接触するシール板と前記摩擦板に対するシール板の接触圧を調整可能な調圧手段とが設けられ、前記摩擦板とシール板のうち一方が鋼鉄製とされ、他方がアルミ製とされて成ることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一例を図面に基づいて詳細に説明する。先ず、図１は本発明に係るロータリキルンを部分的に破断して示した側面図である。図１において、１は構造用鋼などを結合して成る機枠であり、その上面には一定の間隔をあけて一対のガイドローラ２が回転自在にして取り付けられる。それらガイドローラ２は回転軸３を介して連結され、それぞれ回転軸３の一端に伝達されるモータ４の動力を受けて同方向に回転するようにしてある。
【００１０】
５は機枠１の上方に所定の勾配をもって回転自在にして設置される円筒状の炉体であり、その外周面には一対のガイドローラ２で支持されるリング状の鋼帯６が固着してある。７は炉体５の上流側で機枠１に固定した入口フード、８は炉体５の下流側で入口フード７に対向して機枠１に固定した出口フードであり、その入口フード７と出口フード８には炉体５に搬入された処理物を燃焼させる熱源としてのバーナ９が挿入され、出口フード８の上部には排気用のダクト１０が接続される。
【００１１】
ここで、炉体５はその軸線方向両端が入口フード７と出口フード８に導入して閉鎖されている。又、１１は炉体５の上流側に傾斜状にして設置した搬入装置、１２は炉体５の下流側に設置した搬出装置であり、このうち搬入装置１１は入口フード７を貫通して炉体５の内部に焼却に処する処理物を搬入し、搬出装置１２は出口フード８の下部側に接続して処理物の残渣を搬出する。
【００１２】
次に、図２は炉体の上流側を部分的に破断して示した拡大図である。この図で明らかなように、炉体５の内周面はレンガその他の耐火材１３で裏打ちされており、その端部外周面にはリング状をした遮熱板１４と摩擦板１５とが一定の間隔をあけて鍔状に突設されている。
【００１３】
一方、入口フード７には、その開口縁に沿って遮熱板１４を覆うカバーリング１６が形成される。特に、そのカバーリング１６は摩擦板１５に対面接触するシール板１７Ａ，１７Ｂを有して炉体５の気密性を保ち得るシール機構１８を構成している。尚、出口フード８にも同様のシール機構が設けられるが、シール機構１８の詳細な説明は後述する。
【００１４】
ここで、搬入装置１１について言及すれば、その搬入装置１１は図２で明らかなように入口フード７を貫通する円筒状のトラフ２１と、その上流側に形成される処理物投入用の開閉自在なホッパ２２と、トラフ２１の長手方向に沿って其の内部に回転可能にして設けられるスクリュー２３と、このスクリュー２３を回転駆動させるための駆動源２４（モータ）とを含んで構成される。このうち、トラフ２１は炉体５に挿入される一端よりも他端が高くなるよう炉体５の軸線方向に対して所定の角度（５〜３０度）をもって傾斜状（非水平状）に装置され、その上流側は機枠１上に設けた架台１Ａにて支持されている。
【００１５】
特に、トラフ２１の下流側外周には、一端に注水口２５を形成したジャケット２６が設けられており、そのジャケット２６とトラフ２１の外壁２１Ａとの間が冷却水で満たされる断熱室２７として形成されている。尚、注水口２５は蓋２８にて密閉され、その蓋２８には給水タンクなどから延びる給水管２９と、蒸気を逃がすための蒸気管３０とが貫通状態で固定され、断熱室２７内の水量が減少したときには給水管２９を通じて冷却水を補給できるようにしてある。
【００１６】
又、図３からも明らかなように、トラフ２１にはスクリュー２３が偏心状態で内蔵される。これにより、スクリュー２３がトラフ２１の底面部に近接されると共に、トラフ２１の上面部が高さｈを有してスクリュー２３より離隔するようにしてある。そして、トラフ２１の上面部とスクリュー２３との間に形成される空間をスクリュー２３上に乗った処理物が通る上部流路３１とし、その上部流路３１には図示せぬ送風機やコンプレッサなどに接続されるノズル３２（図２参照）を設けている。尚、そのノズル３２は炉体５の内部へ向けて外気を噴射し、処理物の焼却に必要な酸素を供給しつつトラフ２１の内部へ火炎が吹き込むのを防ぐ働きをする。
【００１７】
ここで、スクリュー２３は、回転軸２３Ａの外周に螺旋状の羽根２３Ｂを形成したものであり、その一端には架台１Ａ上に取り付けた駆動源２４とチェーンで連係するためのスプロケット３３が設けられる。
【００１８】
次に、図４は図２におけるＢ−Ｂ線断面を示す。この図で明らかなように、炉体５の内周面には、その軸線方向に向けて延びる複数のフィン３４が周方向に一定の間隔で固定され、それらフィン３４により炉体５中の処理物を掻き上げて撹拌できるようにしてある。
【００１９】
次に、図５は上述のシール機構を拡大して示す。ここで、シール機構１８は、炉体５の両端部外周に鍔状に突設される遮熱板１４および摩擦板１５と、入口フード７および出口フード８の開口縁に形成したカバーリング１６とを含んで構成される。そのカバーリング１６は入口フード７と出口フード８の相対する開口縁に固定されるリング状の取付板３５と、この取付板３５に遮熱板１４を介して対向するリング状のシール板１７Ａと、このシール板１７Ａと取付板３５の外周縁を一連に密閉状態で連結している連結材３６とで成り、それらの内側には遮熱板１４を囲むリング状の溝３７が形成される。このうち、シール板１７Ａは摩擦板１５の片面に対面接触され、摩擦板１５のもう一方の面には他のシール板１７Ｂが対面接触される。尚、３８はシール板１７Ｂの周縁を押さえる締金であり、この締金３８は図６に示すよう、カバーリング１６の周縁に一定の間隔で放射状に取り付けられ、シール板１７Ｂが摩擦板１５より離隔するのを防止する働きをする。
【００２０】
又、締金３８にはそれぞれ調整ネジ３９を取り付けてシール板１７Ａ，１７Ｂと摩擦板１５との接触圧を調整し得る調圧手段を構成する。図５に示すように、調整ネジ３９は締金３８を貫通して先端がシール板１７Ａにねじ込まれており、これを締め付けたときにはシール板１７Ａ，１７Ｂが寄って互いに摩擦板１５を強固に挟み込むようになっている。特に、シール板１７Ａ，１７Ｂがそれぞれ強靭な鋼鉄から成る一方、摩擦板１５はそれよりも軟質なアルミから成る。これにより、調整ネジ３９を適度に締め付けてから炉体５を回転させると、摩擦板１５がシール板１７Ａ，１７Ｂにより削られ、後に摩擦板１５とシール板１７Ａ，１７Ｂとが非常に抵抗の少ない状態で接触したまま炉体５の気密性を保つことになる。
【００２１】
尚、摩擦板１５とシール板１７Ａ，１７Ｂの材質を上記の逆にしてもよいが、同種の金属を用いた場合には接触圧の調整が難しく、その設定を高くした場合に過負荷で炉体５が回転しなくなる危険性がある。
【００２２】
ここで、以上のように構成されるロータリキルンの作用を説明する。先ず、本装置で焼却処理をするにあたり、炉体５を所定方向に回転させたまま搬入装置１１のホッパ２２を開けて処理物を投入する。尚、投入後には余分な外気が流入せぬようホッパ２２を閉鎖する。ここで、ホッパ２２に投入された処理物は、スクリュー２３によりトラフ２１の内部を通して炉体５の内部上流側へ順次送り込まれるが、搬入装置１１が傾斜していることによりスクリュー２３にかかる負荷は少なく、大きな処理物もトラフ２１内の上部流路３１を通して詰まる事なく円滑に供給される。そして、炉体５の内部に供給された処理物はバーナ９により着火され、炉体５により其の下流側に送られつつ燃焼される。
【００２３】
一方、炉体５の内部にはノズル３２から上部流路３１を通して外気が供給され、炉体５の内部で発生した燃焼ガスはダクト１０から引き込まれて集塵機などに送り込まれる。尚、焼却処理中、炉体５内の圧力バランスが崩れてもシール機構１８により炉体５の密閉性が保たれるので燃焼ガスが漏れ出すことはなく、特に余計な外気が流入しないのでノズル３２から炉体５内部に供給すべき燃焼酸素量を適正にコントロールして処理物を効率よく燃焼させることができる。又、搬入装置１１が傾斜している事と、ノズル３２から外気が噴射される事とにより、搬入装置１１内に火炎が吹き込んで搬送中の処理物に着火することが防止され、更にノズル３２から噴射される外気と断熱室２７の冷却水との働きにより、搬送装置１１の熱変形が防止されることになる。
【００２４】
以上、本発明の好適な一例を説明したが、搬入装置１１は上記のような構成に限らず、例えば図７のような形態にすることもできる。ここで、図７はスクリュー２３をトラフ２１の内部に２つ並列状にして装置した例である。尚、本例において、トラフ２１は円筒形でなく、その底面部をスクリュー２３，２３に沿うＷ形とし、上面部はスクリュー２３，２３から高さｈだけ離隔する平面状として該空間を上記例と同様に上部流路３１としている。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば搬入装置を傾斜状に装置していることから、処理物の搬送中にかかる負荷を軽減でき、しかもノズルから噴射される外気との相乗効果で搬入装置内への火炎の吹き込みを防止できる。このため、搬入装置内で処理物が燃焼することがなく安全である。
【００２６】
又、炉体の両端部外周にリング状の摩擦板を設けると共に、入口フードと出口フードに摩擦板と対面接触するシール板を設けて炉体の気密性を保ち得るようにしていることから、炉体内部に供給すべき燃焼酸素量を適正にコントロールして処理物を高温の下で効率よく燃焼させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロータリキルンを示した側面図
【図２】同ロータリキルンの上流側を示した部分断面図
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線断面図
【図５】ロータリキルンの端部を部分的に拡大して示した断面図
【図６】ロータリキルンの端部を部分的に破断して示した正面図
【図７】搬入装置の変形例を示した断面概略図
【符号の説明】
１  機枠
５  炉体
７  入口フード
８  出口フード
９  バーナ（熱源）
１１  搬入装置
１２  搬出装置
１５  摩擦板
１７Ａ，１７Ｂ  シール板
２１  トラフ
２２  ホッパ
２３  スクリュー
２４  駆動源
２７  断熱室
３１  上部流路
３２  ノズル
３８  締金
３９  調整ネジ
【図１】
0003564012.tif 000002
【図２】
0003564012.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003564012.tif 000005
【図５】
0003564012.tif 000006
【図６】
0003564012.tif 000007
【図７】
0003564012.tif 000008