(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被焼却物投入部を有する炉本体と、
少なくとも前記炉本体の内部に位置する部分を有し、前記炉本体から鉛直方向に延びている排気ガス燃焼筒と、
前記排気ガス燃焼筒に連続し、Ｕ字状に屈曲している部分を少なくとも２つ有する第１の排気管と、
排気導入口および排気排出口を有し前記第１の排気管に接続された本体部、前記本体部内にフレッシュエアを供給することのできるフレッシュエア供給部、および前記排気ガス燃焼筒から噴き出してくる炎を前記本体部内に放射することのできる火炎放射部を備えた二次燃焼装置と、
前記二次燃焼装置の本体部に接続された第２の排気管と、
前記第２の排気管の途中に設けられた熱交換器と、
前記熱交換器を介して前記炉本体の中に加熱エアを強制的に送り入れることのできる加熱エア送入装置と
を備えたことを特徴とする焼却炉。
【請求項２】
さらに、前記炉本体の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の焼却炉。
【請求項３】
前記二次燃焼装置は、
前記本体部内において排気ガスの移動方向に沿って設けられた中空のフレッシュエア供給部と、
前記中空のフレッシュエア供給部の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置とを備えており、
前記フレッシュエア供給部には複数の孔が設けられ、フレッシュエアは前記フレッシュエア供給部の複数の孔から前記本体部内に供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の焼却炉。
【請求項４】
前記二次燃焼装置の本体部における排気導入口には、蓄熱部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の焼却炉。
【請求項５】
前記蓄熱部は、複数のチャンネル材を組み合わせてなり、前記チャンネル材は、その開口部を前記排気導入口側にして設けられていることを特徴とする請求項４に記載の焼却炉。
【請求項６】
前記火炎放射部は、側壁に複数の孔が形成され、上端が閉塞された筒状の形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の焼却炉。
【請求項７】
前記炉本体には、前記炉本体の内周壁側から前記炉本体の内方に向かってフレッシュエアを供給することのできるフレッシュエア供給装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の焼却炉。
【請求項８】
前記フレッシュエア供給装置は、
前記炉本体の内周壁に設けられた中空環状のフレッシュエア供給部と、
前記中空環状のフレッシュエア供給部の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置とを備えており、
前記フレッシュエア供給部には複数の孔が設けられ、フレッシュエアは前記フレッシュエア供給部の複数の孔から前記炉本体内に供給されることを特徴とする請求項７に記載の焼却炉。
【請求項９】
前記第２の排気管の末端部は、水槽に入れられた水の水面に対向していることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の焼却炉。
【請求項１０】
前記炉本体には、火種投入部が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭、企業、病院、工場等から排出されるゴミなどを焼却処理する焼却炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来より、家庭、企業、病院、工場等から排出される紙屑、生ゴミ、使用済おむつ、木材などを焼却するために、種々の焼却炉が提案されている。しかしながら、いずれの焼却炉においても、簡易な構造でゴミを完全燃焼させることができず、不完全燃焼により煤煙が発生するという問題や、焼却後に残った灰を如何にして処分するかという問題があった。
【０００３】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、燃焼効率が高く、不完全燃焼により発生する煤煙、および灰の量が極めて少ない焼却炉を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る焼却炉は、被焼却物投入部を有する炉本体と、少なくとも前記炉本体の内部に位置する部分を有し、前記炉本体から鉛直方向に延びている排気ガス燃焼筒と、前記排気ガス燃焼筒に連続し、Ｕ字状に屈曲している部分を少なくとも２つ有する第１の排気管と、排気導入口および排気排出口を有し前記第１の排気管に接続された本体部、前記本体部内にフレッシュエアを供給することのできるフレッシュエア供給部、および前記排気ガス燃焼筒から噴き出してくる炎を前記本体部内に放射することのできる火炎放射部を備えた二次燃焼装置と、前記二次燃焼装置の本体部に接続された第２の排気管と、前記第２の排気管の途中に設けられた熱交換器と、前記熱交換器を介して前記炉本体の中に加熱エアを強制的に送り入れることのできる加熱エア送入装置とを備えたことを特徴とする（請求項１）。
【０００５】
上記焼却炉（請求項１）においては、被焼却物投入部から炉本体内に投入された被焼却物が燃焼すると、被焼却物の燃焼熱によって排気ガス燃焼筒が高温に加熱される。被焼却物の燃焼によって発生した排気ガスは、上昇気流によって排気ガス燃焼筒内を上昇し、同様に、加熱エア送入装置から供給された加熱エアも、上昇気流によって排気ガス燃焼筒内を上昇する。ここで、排気ガス燃焼筒は高温に加熱されているため、排気ガス燃焼筒内を上昇する排気ガスは、加熱エア（酸素）の存在下で燃焼することとなる。
【０００６】
排気ガス燃焼筒で燃焼して高温になった排気ガスは、排気管から熱交換器を介して排出される。このとき、熱交換器は、熱交換器を通過する排気ガスによって高温に加熱される。一方、加熱エア送入装置から取り入れられて熱交換器を通過するエアは、高温になった熱交換器によって加熱され、加熱エアとなる。
【０００７】
加熱エアは、加熱エア送入装置によって炉本体の中に送り込まれるが、かかる加熱エアの送入によって、炉本体内の燃焼温度は短時間で上昇し、燃焼効率も飛躍的に向上する。このように、被焼却物は炉本体内において高い燃焼効率で燃焼するとともに、燃焼で発生した排気ガスは排気ガス燃焼筒内でさらに燃焼するため、不完全燃焼により発生する煤煙、および灰の量は極めて少ない。
また、上記焼却炉（請求項１）は、二次燃焼装置を備えているため、炉本体内で発生した燃焼可能な排気ガスを二次燃焼装置にて燃焼させ、焼却炉から排出される排気ガスをよりクリーンなものにすることが可能となる。
さらに、排気ガス燃焼筒と二次燃焼装置とを接続する第１の排気管は、Ｕ字状に屈曲している部分を少なくとも２つ有しているが、このように排気管が屈曲していると、排気ガス燃焼筒から噴き出す炎の勢いを抑えて、熱を二次燃焼装置の本体部内に滞留しやすくし、二次燃焼装置による排気ガスの効率良い燃焼を促すことができる。
さらにまた、上記二次燃焼装置内には火炎放射部が設けられているが、これにより、排気ガス燃焼筒から噴き出してくる炎が二次燃焼装置の本体部内をそのまま通過することを遮り、その炎を二次燃焼装置の本体部内に放射することができるため、二次燃焼装置の本体部内を高温にし、二次燃焼装置による排気ガスの高効率な燃焼を促すことができる。
【０００８】
なお、燃焼時における炉本体内の圧力は非常に高くなるため、安全性を考慮して、被焼却物投入部は密閉可能であるのが好ましい。
【０００９】
上記発明（請求項１）においては、さらに、前記炉本体の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置を備えているのが好ましい（請求項２）。
【００１０】
フレッシュエア送入装置から送入されたフレッシュエアは、炉本体内の温度が上昇し過ぎるのを防止するとともに、加熱エア送入装置から送入されるエアでは足りない酸素を補うことができるため、上記発明（請求項２）によれば、さらに高い燃焼効率で被焼却物を燃焼させることができる。
【００１１】
上記発明（請求項１，２）において、前記二次燃焼装置は、前記本体部内において排気ガスの移動方向に沿って設けられた中空のフレッシュエア供給部と、前記中空のフレッシュエア供給部の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置とを備えており、前記フレッシュエア供給部には複数の孔が設けられ、フレッシュエアは前記フレッシュエア供給部の複数の孔から前記本体部内に供給されるものであるのが好ましい（請求項３）。
【００１２】
上記発明（請求項３）によれば、フレッシュエアは、フレッシュエア送入装置からフレッシュエア供給管内に送入され、フレッシュエア供給管の複数の孔から、二次燃焼装置の本体部内を移動している排気ガスに対して全体的に吹き付けられるため、燃焼可能な排気ガスを効率良く燃焼させることができる。
【００１３】
上記発明（請求項１〜３）において、前記二次燃焼装置の本体部における排気導入口には、蓄熱部が設けられているのが好ましく（請求項４）、前記蓄熱部は、複数のチャンネル材を組み合わせてなるものであるのが好ましい（請求項５）。チャンネル材の組み合せの形態としては、例えば、チャンネル材を並列させる形態、井桁状に積み上げる形態等が挙げられる。なお、チャンネル材は、排気ガスが二次燃焼装置の本体部内に流入するのを遮らないように、チャンネル材の開口部を排気導入口側にして設置されるのが好ましい。
【００１４】
上記発明（請求項４，５）によれば、蓄熱部は、排気ガス燃焼筒から噴き出してくる炎によって高温に加熱され、蓄熱されるため、その炎が小さくなり、二次燃焼装置の本体部内の温度が低くなりそうなときでも、蓄熱部の蓄熱作用により二次燃焼装置の本体部内を高温に維持し、二次燃焼装置における排気ガスの燃焼効率を向上させることができる。
【００１５】
上記発明（請求項１〜５）において、前記火炎放射部は、側壁に複数の孔が形成され、上端が閉塞された筒状、特に円筒状の形状を有するのが好ましい（請求項６）。この火炎放射部は、前記蓄熱部が設けられている場合には、その蓄熱部の上に設置するのが好ましく、前記蓄熱部が設けられていない場合には、前記排気導入口の上に設置するのが好ましい。
【００１８】
上記発明（請求項１〜６）において、前記炉本体には、前記炉本体の内周壁側から前記炉本体の内方に向かってフレッシュエアを供給することのできるフレッシュエア供給装置が設けられているのが好ましく（請求項７）、前記フレッシュエア供給装置は、前記炉本体の内周壁に設けられた中空環状のフレッシュエア供給部と、前記中空環状のフレッシュエア供給部の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置とを備えており、前記フレッシュエア供給部には複数の孔が設けられ、フレッシュエアは前記フレッシュエア供給部の複数の孔から前記炉本体内に供給されるものであるのが好ましい（請求項８）。
【００１９】
上記発明（請求項７，８）によれば、炉本体内にまんべんなくフレッシュエアを供給することができるため、加熱エア送入装置やフレッシュエア送入装置（前記フレッシュエア送入装置（請求項２）が設けられている場合）から送入されるエアでは足りない酸素を効果的に補うことができ、さらに高い燃焼効率で被焼却物を燃焼させることができる。
【００２０】
上記発明（請求項１〜８）において、前記第２の排気管の末端部は、水槽に入れられた水の水面に対向しているのが好ましい（請求項９）。かかる発明（請求項９）によれば、仮に排気管から排出された排気ガス中に灰が存在したとしても、その灰は水に捕獲され、大気中に拡散することが防止される。
【００２１】
上記発明（請求項１〜９）において、前記炉本体には、火種投入部が設けられているのが好ましい（請求項１０）。かかる発明（請求項１０）によれば、あらかじめ炉本体内に火種を用意することができ、被焼却物投入部から投入した被焼却物に確実に着火することができる。なお、燃焼時における炉本体内の圧力は非常に高くなるため、安全性を考慮して、火種投入部は密閉可能であるのが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は本発明の第１の実施形態による焼却炉の側面断面図、図２は同焼却炉の反対側の側面図、図３は同焼却炉の背面図、図４（ａ）は同焼却炉における熱交換器の内部の平面図、図４（ｂ）は同焼却炉における熱交換器の内部の側面図、図４（ｃ）は同焼却炉における熱交換器の内部の正面図、図５は同焼却炉における排気ガス燃焼筒の断面図である。
【００２３】
本実施形態による焼却炉１は、炉本体２と、炉本体２の側壁に設けられた被焼却物投入部３および火種投入部４と、炉本体２の内部から外部上方に向かって設けられた排気ガス燃焼筒５と、排気ガス燃焼筒５に連続している排気管６と、排気管６の途中に設けられた熱交換器７と、炉本体２の内部に連通している加熱エア送入装置８およびフレッシュエア送入装置９と、排気管６の末端部に設けられた水槽１０とを備えている。
【００２４】
本実施形態における炉本体２は、略直方体の形状を有するが、本発明はかかる形状に限定されるものではない。炉本体２の内壁２１は、耐熱性に優れた材料、例えばレンガおよびモルタル等から構成するのが好ましく、炉本体２の外面２２には、耐腐食性に優れた材料、例えばステンレス鋼板等を張り付けるのが好ましい。
【００２５】
被焼却物投入部３は、炉本体２の側壁に嵌設された筒体３１と、筒体３１の外側開口部に開閉自在かつロック可能に設けられた外側蓋体３２と、筒体３１の内側開口部に開閉自在に設けられた内側蓋体３５とを備えている。外側蓋体３２の内側には、投入した被焼却物を炉本体２内に押し込むための押込板３４が設けられており、押込板３４には、外側蓋体３２を貫通し摺動し得る把持部３３が固着している。内側蓋体３５は、軸３６を回動軸として回動し得るようになっており、内側蓋体３５に固着された操作杆３７を操作して内側蓋体３５を回動させることにより、筒体３１の内側開口部を開閉することができる。なお、操作杆３７には、操作を楽に行うための錘３８が固定されている。
【００２６】
火種投入部４は、炉本体２の側壁下部に設けられおり、この火種投入部４には蓋体４１が開閉自在かつロック可能に設けられている。
【００２７】
図５に示すように、本実施形態における排気ガス燃焼筒５の外面および内面には、凹凸が形成されている。このような凹凸を形成することにより、炉本体２の内部空間との接触面積および排気ガスとの接触面積が増加するため、炉本体２内の燃焼熱を排気ガスに効率良く伝え、排気ガスを効果的に燃焼させることができる。
【００２８】
排気ガス燃焼筒５の下端部は、炉本体２の内部底面から所定の高さに設定されており、例えば、排気ガス燃焼筒５の直径が２０ｃｍ程度のときには、排気ガス燃焼筒５の下端部の高さは、１０〜２０ｃｍ程度であるのが好ましく、特に１５ｃｍ程度であるのが好ましい。
【００２９】
炉本体２の外部における排気ガス燃焼筒５の周囲には、排気ガス燃焼筒５を囲繞する燃焼筒保護筒５１が設けられている。燃焼筒保護筒５１は炉本体２上に立設しており、燃焼筒保護筒５１の上部は上方に向かって縮径しており、上端において排気ガス燃焼筒５に接している。燃焼筒保護筒５１の内壁５３は、断熱性および耐熱性に優れた材料から構成するのが好ましい。燃焼筒保護筒５１の内部には、燃焼筒保護筒５１と排気ガス燃焼筒５とを連結し、排気ガス燃焼筒５を支持する支持部材５２が設けられている。
【００３０】
図２および図３に示すように、排気ガス燃焼筒５に連続している排気管６は、基端部が排気ガス燃焼筒５の先端部に接続しており、先端部が熱交換器７の上部に接続している第１の排気管６１と、基端部が熱交換器７の下部に接続しており、先端部が開口している第２の排気管６２とからなる。
【００３１】
図３に示すように、第１の排気管６１はコの字状になっており、第２の排気管６２は直線状になっている。また、第２の排気管６２の下部は、第２の排気管６２の直径よりも大きい直径を有する有底円筒状の水槽１０の内側上部に位置しており、第２の排気管６２の末端部は、水槽１０に入れられた水の水面に対向している。
【００３２】
上記熱交換器７には、第１の排気管６１および第２の排気管６２以外にも、加熱エア送入装置８が接続している。加熱エア送入装置８は、エア取入部８１と、加熱エア送入管８２とからなり、エア取入部８１の先端部が熱交換器７の一方の側部に接続しており、加熱エア送入部８２の基端部が熱交換器７の他方の側部に接続している。
【００３３】
ここで、加熱エア送入装置８のエア取入部８１は、モータ８５によって駆動されるタービン８３と、タービン８３のエア取入量を調節することのできる調節蓋８４とを備えており、タービン８３を駆動することによって、フレッシュエアを熱交換器７内に導入することができるようになっている。一方、加熱エア送入部８２の先端部は、炉本体２の側壁に接続している。
【００３４】
上記熱交換器７においては、第１の排気管６１、第２の排気管６２、エア取入部８１および加熱エア送入管８２が接続されているケーシング７２の中に、複数の熱交換板７１が所定の間隔で立設されている。図４（ｃ）に示すように、熱交換板７１は、正面視波状に形成されており、横方向に並設されている。
【００３５】
フレッシュエア送入装置９は、上記加熱エア送入装置８のエア取入部８１と同様に、モータ９３によって駆動されるタービン９１と、タービン９１のエア取入量を調節することのできる調節蓋９２とを備えており、タービン９１を駆動することによって、フレッシュエアを炉本体２の中に導入することができるようになっている。
【００３６】
以上説明した焼却炉１を用いて焼却処理を行うには、まず、火種投入部４から、火種となり得るもの、例えば木や紙等を炉本体２内に投入し、その火種に火を点ける。着火したことを確認したら、火種投入部４の蓋体４１を閉めてロックし、フレッシュエア送入装置９のタービン９１および加熱エア送入装置８のタービン８３を駆動させて、炉本体２内にエア（酸素）を強制的に送入する。
【００３７】
次いで、被焼却物投入部３の外側蓋体３２を開け、筒体３１の外側開口部から被焼却物を筒体３１内に投入した後、外側蓋体３２を閉めてロックする。そして、被焼却物投入部３の操作杆３７を手前（図１中左側）に引いて内側蓋体３５を開けるとともに、把持部３３を外側蓋体３２側に押して押込板３４を炉本体２の内方に移動させることにより、筒体３１内に留まっている被焼却物を炉本体２の中に押し込む。その後、把持部３３を引き戻すとともに、操作杆３７を（図１中右側に）押し倒して内側蓋体３５を閉める。被焼却物の量に応じて、かかる被焼却物の投入動作を繰り返し行う。
【００３８】
被焼却物の種類としては特に限定されるものではないが、水分を含んでいるものの方が、瞬時に火がまわって煙が発生することを防止することができる。水分を含んでいる被焼却物としては、例えば、生ゴミ、使用済みの医療用または幼児用おむつ、湿った木材等が挙げられる。
【００３９】
火種の火が燃え移った被焼却物は、フレッシュエア送入装置９および加熱エア送入装置８から供給される酸素によって継続的に燃焼する。被焼却物の燃焼が進行すると、被焼却物の燃焼熱によって排気ガス燃焼筒５が高温に加熱される。
【００４０】
被焼却物の燃焼によって発生した排気ガスは、上昇気流によって排気ガス燃焼筒５内を上昇し、同様に、フレッシュエア送入装置９および加熱エア送入装置８から供給されたエアも、上昇気流によって排気ガス燃焼筒５内を上昇する。ここで、排気ガス燃焼筒５は高温に加熱されているため、排気ガス燃焼筒５内を上昇する排気ガスは、エア（酸素）の存在下で燃焼することとなる。
【００４１】
排気ガス燃焼筒５で燃焼して高温になった排気ガスは、第１の排気管６１から熱交換器７のケーシング７２内に流入し、熱交換板７１の間隙７０（図４（ａ）参照）を通過して第２の排気管６２に流出する。このとき、熱交換板７１は、排気ガスによって高温に加熱される。
【００４２】
一方、加熱エア送入装置８のエア取入部８１から熱交換器７のケーシング７２内に流入したフレッシュエアは、熱交換板７１の間隙７０（図４（ｃ）参照）を通過して加熱エア送入管８２に流出する。ここで、熱交換板７１の間隙７０を通過するフレッシュエアは、高温の熱交換板７１によって加熱され、加熱エアとなる。
【００４３】
加熱エアは、加熱エア送入管８２から炉本体２の中に送入されるが、かかる加熱エアの送入によって、炉本体２内の燃焼温度は短時間で上昇し、燃焼効率も飛躍的に向上する。具体的には、被焼却物として木片を選択し、燃料として油を使用した通常の焼却炉において、８００℃に到達するのに通常６時間程度要するのに対し、本実施形態による焼却炉１においては、燃料を使用することなく、１時間程度で約８００℃に到達し得る。
【００４４】
本実施形態においては、フレッシュエア送入装置９が設けられているが、このフレッシュエア送入装置９から送入されたフレッシュエアは、炉本体２内の温度が上昇し過ぎるのを防止するとともに、加熱エア送入装置８から送入されるエアでは足りない酸素を補うことができる。加熱エア送入装置８から送入される加熱エアの流量とフレッシュエア送入装置９から送入されるフレッシュエアの流量との比率調整は、加熱エア送入装置８のエア取入部８１に設けられた調節蓋８４およびフレッシュエア送入装置９に設けられた調節蓋９２によってタービン８３およびタービン９１のエア取入量をそれぞれ調節することによって行うことができる。
【００４５】
上記のように、被焼却物は炉本体２内において高い燃焼効率で燃焼するとともに、燃焼で発生した排気ガスは排気ガス燃焼筒５内でさらに燃焼するため、不完全燃焼により発生する煤煙、および灰の量は極めて少ない。
【００４６】
なお、第２の排気管６２は、水槽１０の水の水面に対向しているため、仮に第２の排気管６２から排出された排気ガス中に灰が存在したとしても、その灰は水に捕獲され、大気中に拡散することが防止される。このようにして、大気中には、清浄な排気ガスが排出される。
【００４７】
上記焼却炉１においては、燃焼効率が高く、排出されるガスは清浄であって煤煙や灰による害を防止でき、そのうえ構造が簡単で製造コストも安価であり、なおかつコンパクトにできる（例えば、設置面積を２ｍ２以下にすることができる。）ため、企業、病院、工場等で簡易に設置して利用することができる。
【００４８】
〔第２の実施形態〕
図６は本発明の第２の実施形態による焼却炉の背面一部断面図、図７は同焼却炉の側面断面図、図８は同焼却炉における二次燃焼装置の断面図、図９は同焼却炉における二次燃焼装置に設けられた蓄熱部の斜視図である。
【００４９】
第２の実施形態による焼却炉１Ａは、第１の実施形態による焼却炉１に、二次燃焼装置６３と、フレッシュエア供給装置２２とを付加した焼却炉であり、それに関連する部分以外の部分は、第１の実施形態による焼却炉１と同様の構成を有する。
【００５０】
二次燃焼装置６３は、排気ガス燃焼筒５と熱交換器７との間における排気管６の途中、すなわち第１の排気管６１の途中に設けられている。本実施形態における第１の排気管６１は、基端部が排気ガス燃焼筒５の先端部に接続しており、排気ガス燃焼筒５の上方および二次燃焼装置６３の下方においてＵ字状に屈曲し、先端部が二次燃焼装置６３の下部に接続している排気管６１ａと、基端部が二次燃焼装置６３の上部に接続しており、先端部が熱交換器７の上部に接続している略コの字状の排気管６２ｂとからなる。
【００５１】
排気管６１ａが上記のように屈曲することにより、排気ガス燃焼筒５から噴き出す炎の勢いを抑えて、熱を二次燃焼装置６３内に滞留しやすくし、二次燃焼装置６３による排気ガスの効率良い燃焼を促すことができる。
【００５２】
図６および図８に示すように、二次燃焼装置６３は、本体部６３１と、本体部６３１の中に設けられたフレッシュエア供給管６３２と、フレッシュエア供給管６３２に接続しているフレッシュエア送入装置９ａとから構成される。
【００５３】
本実施形態における二次燃焼装置６３の本体部６３１は円筒状となっており、その下端中央部に排気管６１ａが接続される排気導入口６３１ａを有し、上端中央部に排気管６１ｂが接続される排気排出口を有する。
【００５４】
フレッシュエア供給管６３２は、二次燃焼装置６３の本体部６３１内において排気ガスの移動方向に沿って設置されており、本実施形態では複数の孔６３２ａが形成された円筒状となっている。このフレッシュエア供給管６３２の下端部は、本体部６３１の外部に設けられたフレッシュエア送入装置９ａに接続されている。フレッシュエア送入装置９ａは、第１の実施形態による焼却炉１のフレッシュエア送入装置９と同様の構成を有する。
【００５５】
二次燃焼装置６３の本体部６３１中、排気導入口６３１ａの上には蓄熱部６３３が設けられており、蓄熱部６３３の上には火炎放射部６３４が設けられている。図９に示すように、蓄熱部６３３は、複数のチャンネル材６３３ａを井桁状に積み、それぞれのチャンネル材６３３ａを互いに固定することにより構成されている。各チャンネル材６３３ａは断面コの字の形状を有し、排気ガスの本体部６３１内への流入を遮らないように、それぞれ開口部を排気導入口６３１ａ側にして積まれている。なお、本実施形態における蓄熱部６３３は、４本×２段のチャンネル材６３３ａで構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５６】
蓄熱部６３３の上に設けられた火炎放射部６３４は、図９に示すように、上端が閉塞された円筒状の形状を有し、その側壁には複数の孔６３４ａが形成されている。この火炎放射部６３４は、支持杆６３５によって二次燃焼装置６３の本体部６３１に固定されている。
【００５７】
上記二次燃焼装置６３によれば、フレッシュエア送入装置９ａからフレッシュエア供給管６３２内にフレッシュエアを送入し、フレッシュエア供給管６３２の複数の孔６３２ａから二次燃焼装置６３の本体部６３１内にフレッシュエアを噴出することができる。そのフレッシュエアは、二次燃焼装置６３の本体部６３１内を移動している排気ガスに対して全体的に吹き付けられ、これにより、炉本体２内で発生した燃焼可能な排気ガスを燃焼させ、本焼却炉１Ａから排出される排気ガスをよりクリーンなものにすることが可能となる。
【００５８】
二次燃焼装置６３の本体部６３１内に設けられた蓄熱部６３３は、排気ガス燃焼筒５から噴き出してくる炎によって高温に加熱され、蓄熱される。したがって、排気ガス燃焼筒５から噴き出してくる炎が小さくなり、二次燃焼装置６３の本体部６３１内の温度が低くなりそうなときでも、蓄熱部６３３の蓄熱作用により二次燃焼装置６３の本体部６３１内を高温に維持し、二次燃焼装置６３における排気ガスの燃焼効率を向上させることができる。
【００５９】
二次燃焼装置６３の本体部６３１内に設けられた火炎放射部６３４は、その上端が閉塞されているため、排気ガス燃焼筒５から噴き出してきた炎が蓄熱部６３３をすり抜けて、二次燃焼装置６３の本体部６３１内をそのまま通過することを遮るとともに、その炎を火炎放射部６３４の側壁に形成された孔６３４ａから二次燃焼装置６３の本体部６３１内に放射する。このようにして、火炎放射部６３４は、二次燃焼装置６３の本体部６３１内を高温にし、二次燃焼装置６３による排気ガスの高効率な燃焼を促すことができる。
【００６０】
一方、フレッシュエア供給装置２２は、図６および図７に示すように、炉本体２の内部に設けられたフレッシュエア供給管２２１と、フレッシュエア供給管２２１に接続され、炉本体２の外部に設けられたフレッシュエア送入装置９ｂとから構成される。フレッシュエア送入装置９ｂは、第１の実施形態による焼却炉１のフレッシュエア送入装置９と同様の構成を有する。
【００６１】
フレッシュエア供給管２２１は、全体として平面視環状、管自体として断面矩形となっており、炉本体２の内周壁の中段に取り付けられている。このフレッシュエア供給管２２１の炉本体２内方側の側壁には、複数の孔２２２が形成されている。
【００６２】
上記フレッシュエア供給装置２２によれば、フレッシュエア送入装置９ｂからフレッシュエア供給管２２１内にフレッシュエアを送入し、フレッシュエア供給管２２１の複数の孔２２２から炉本体２の内方に向かってフレッシュエアを噴出することができるため、炉本体２内にまんべんなくエアを供給し、加熱エア送入装置８およびフレッシュエア送入装置９から送入されるエアでは足りない酸素を効果的に補うことができる。
【００６３】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６４】
例えば、上記熱交換器７において、第１の排気管６１から熱交換器７のケーシング７２内に流入し、熱交換板７１の間隙を通過するエアの流路と、加熱エア送入装置８のエア取入部８１から熱交換器７のケーシング７２内に流入し、熱交換板７１の間隙を通過するエアの流路とを、熱交換板７１によって分けてもよく、これにより、加熱エア送入装置８から炉本体２内に送入する加熱エア中の酸素量を増加させることができる。
【００６５】
また、第２の排気管６２は、水槽１０の水の水面に対向することなく通常の形態で設けられてもよく、さらに別の形態として、第２の排気管６２から排出される排気ガスに対して水のシャワーをかけ、排気ガス中の灰の大気中への拡散を防止してもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の焼却炉によれば、高い燃焼効率で被焼却物を燃焼させることができ、煤煙および灰の発生を抑制することができる。特に灰は、炉本体から掻き出す必要がない程に発生が抑制され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による焼却炉の側面断面図である。
【図２】同焼却炉の反対側の側面図である。
【図３】同焼却炉の背面図である。
【図４】（ａ）は同焼却炉における熱交換器の内部の平面図、（ｂ）は同焼却炉における熱交換器の内部の側面図、（ｃ）は同焼却炉における熱交換器の内部の正面図である。
【図５】同焼却炉における排気ガス燃焼筒の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による焼却炉の背面一部断面図である。
【図７】同焼却炉の側面断面図である。
【図８】同焼却炉における二次燃焼装置の断面図である。
【図９】同焼却炉における二次燃焼装置に設けられた蓄熱部の斜視図である。
【符号の説明】
１…焼却炉
２…炉本体
３…被焼却物投入部
４…火種投入部
５…排気ガス燃焼筒
６…排気管
７…熱交換器
８…加熱エア送入装置
９，９ａ，９ｂ…フレッシュエア送入装置
１０…水槽
６３…二次燃焼装置
６３１…本体部
６３１ａ…排気導入口
６３２…フレッシュエア供給部（フレッシュエア供給管）
６３２ａ…孔
６３３…蓄熱部
６３３ａ…チャンネル材
６３４…火炎放射部
６３４ａ…孔
２２…フレッシュエア供給装置
２２１…フレッシュエア供給部（フレッシュエア供給管）
２２２…孔
【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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【図８】
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【図９】
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