(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉の外郭をなすケーシングと、
先端部分を炉内方向に向けた状態で、前記ケーシングに対して根元部分が固定されたキャスターフックと、
前記キャスターフックによって保持された状態で、前記ケーシングの内周面側に配された耐火材と、
前記ケーシングの外周面側に配された空冷ジャケットと、
送風機と、
を具備してなり、
前記送風機によって形成された空気の流れを、前記空冷ジャケットの内面と前記ケーシングの外周面との間に存する空気通路に通過させて前記耐火材を冷却する耐火材冷却構造であって、
前記キャスターフックの根元部分が、前記ケーシング及び前記空冷ジャケットを貫通した状態で、前記ケーシング及び前記空冷ジャケットの各々に対して固定されてなることを特徴とする耐火材冷却構造。
【請求項２】
請求項１に記載の耐火材冷却構造において、
前記キャスターフックの根元部分の外表面に、ねじ山が設けられてなる耐火材冷却構造。
【請求項３】
請求項２に記載の耐火材冷却構造において、
前記キャスターフックが、前記ねじ山に螺合された雌ねじを有する締結部材によって、前記ケーシング及び前記空冷ジャケットの各々に対して固定されてなる耐火材冷却構造。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の耐火材冷却構造において、
前記空気通路を通過した空気の流れを大気放出又は焼却炉排ガスダクトに導入する空気放出路と、
前記空気通路を通過した空気の流れを前記送風機に導くことによって循環させる空気循環路と、
を具備してなり、
前記耐火材の表面温度が予め定められた設定温度を超えている場合には、前記送風機にて形成した空気の流れを、前記空気通路に通過させた後に前記空気放出路を通じて大気放出又は焼却炉排ガスダクトに導入させ、前記耐火材の温度が前記設定温度以下にある場合には、前記空気通路に通過させた空気を前記空気循環路で循環させる制御装置を更に具備してなる耐火材冷却構造。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の耐火材冷却構造を具備してなることを特徴とする焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却炉の耐火材を冷却する耐火材冷却構造、及びこの耐火材冷却構造を具備してなる焼却炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼却炉の炉内で産業廃棄物や一般廃棄物などのごみを焼却すると、高発熱量のごみの燃焼により発生するクリンカや溶融したガラス類が、炉内壁を構成する耐火材に溶着して肥大化したり、耐火材に損傷が生じたりする。
【０００３】
そのため、一般的な焼却炉には、耐火材を冷却するための手段が講じられており、例えば、下記特許文献１に開示された竪型ごみ焼却炉では、冷却ジャケットと総称される水冷ジャケットや空冷ジャケットが炉外周壁に沿って取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０４５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、前記水冷ジャケットは、冷却媒体として液体（水）を用いた水冷式の冷却手段である。一方、前記空冷ジャケットは、冷却媒体として気体（空気）を用いた空冷式の冷却手段である。
【０００６】
水冷式の冷却手段は、冷却効率が高い利点を有する。しかしながら、冷却度合の調整が困難であることから、耐火材が過度に冷却されて、焼却炉の燃焼効率が阻害される場合がある。又、長年の使用によって腐食による損傷が生じたり、スケールの堆積によって冷却効果が低減したりする場合がある。
【０００７】
一方、空冷式の冷却手段は、水冷式の冷却手段と比較して構造を簡単にすることができる利点がある。しかしながら、その冷却効率は必ずしも十分であるとは言えない。
【０００８】
本発明は前記技術的課題に鑑みて開発されたものであり、空冷式の冷却手段より焼却炉の耐火材を冷却する新規な耐火材冷却構造、及びこの耐火材冷却構造を具備してなる焼却炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記技術的課題を解決するために、本発明の耐火材冷却構造は、焼却炉の外郭をなすケーシングと、先端部分を炉内方向に向けた状態で、前記ケーシングに対して根元部分が固定されたキャスターフックと、前記キャスターフックによって保持された状態で、前記ケーシングの内周面側に配された耐火材と、前記ケーシングの外周面側に配された空冷ジャケットと、送風機と、を具備してなり、前記送風機によって形成された空気の流れを、前記空冷ジャケットの内面と前記ケーシングの外周面との間に存する空気通路に通過させて前記耐火材を冷却する耐火材冷却構造であって、前記キャスターフックの根元部分が、前記ケーシング及び前記空冷ジャケットを貫通した状態で、前記ケーシング及び前記空冷ジャケットの各々に対して固定されてなることを特徴とする（以下、「本発明構造」と称する。）。
【００１０】
本発明構造においては、前記キャスターフックの根元部分の外表面に、ねじ山が設けられてなるものが好ましい態様となる。
【００１１】
本発明構造においては、前記キャスターフックが、前記ねじ山に螺合された雌ねじを有する締結部材によって、前記ケーシング及び前記空冷ジャケットの各々に対して固定されてなるものが好ましい態様となる。
【００１２】
本発明構造においては、前記空気通路を通過した空気の流れを大気放出又は焼却炉排ガスダクトに導入する空気放出路と、前記空気通路を通過した空気の流れを前記送風機に導くことによって循環させる空気循環路と、を具備してなり、前記耐火材の表面温度が予め定められた設定温度を超えている場合には、前記送風機にて形成した空気の流れを、前記空気通路に通過させた後に前記空気放出路を通じて大気放出又は焼却炉排ガスダクトに導入させ、前記耐火材の表面温度が前記設定温度以下にある場合には、前記空気通路に通過させた空気を前記空気循環路で循環させる制御装置を更に具備してなるものが好ましい態様となる。
【００１３】
本発明の焼却炉は、前記本発明構造を具備してなることを特徴とする（以下、「本発明焼却炉」と称する。）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、空冷式の冷却手段によって効果的に耐火材を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明構造（本発明焼却炉）の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明構造を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、本発明構造（本発明焼却炉）の別の態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
＜本発明構造１（本発明焼却炉１０）＞
図１に、本発明構造１の一実施形態を示す。この本発明構造１は、ケーシング２と、キャスターフック３と、耐火材４と、空冷ジャケット５と、送風機６と、を具備する。なお、本実施形態においては、一般に「竪型ごみ焼却炉」と称される焼却炉（竪型の炉内にごみＥを厚く積み、垂直方向にごみを移動させながら均質化し、燃焼させる燃焼方式を採用した焼却炉）の下部炉壁に備えられた本発明構造１について説明するとともに、この竪型ごみ焼却炉を本発明焼却炉１０とするが、本発明構造１が設けられる焼却炉の形式、及び、焼却炉に対して本発明構造１が設けられる部分は特に限定されない。
【００１８】
−ケーシング２−
前記ケーシング２は、本発明焼却炉１０の外郭をなす。即ち、前記ケーシング２は本発明焼却炉１０の炉外壁であり、鋼鈑などの鋼材にて形成される。
【００１９】
−キャスターフック３−
前記キャスターフック３は、前記ケーシング２に対して複数本固定されている。図２に示すように、本実施形態において、前記キャスターフック３は、棒状の根元部分３１と、枝分かれする先端部分３２と、を具備する。又、前記キャスターフック３の根元部分３１の外表面には、ねじ山が設けられている。前記キャスターフック３は、先端部分３２を炉内方向に向けた状態で、前記ケーシング２に対して根元部分３１が固定されている。
【００２０】
−耐火材４−
前記耐火材４は、前記キャスターフック３によって保持された状態で、前記ケーシング２の内周面側に配されている。即ち、前記耐火材４は本発明焼却炉１０の炉内壁であり、アルミナセメントなどの無機材料によって形成される。
【００２１】
−空冷ジャケット５−
前記空冷ジャケット５は、前記ケーシング２の外周面側に配されている。更に詳しく説明すると、前記空冷ジャケット５は、前記ケーシング２の外周面を覆うようにして配されている。この際、前記空冷ジャケット５の内面と前記ケーシング２の外周面との間に、一定間隔の間隙が生じるようになされており、この間隙が空気通路Ｓとなる。又、前記空冷ジャケット５には、空気導入口Ｓ１と、空気排出口Ｓ２が設けられている。
【００２２】
−送風機６−
前記送風機６は、空気の流れを形成するための機械要素である。本実施形態において、前記送風機６は、前記空気導入口Ｓ１を通じて前記空気通路Ｓに空気を吹き込む仕組みとなされている。前記空気通路Ｓに吹き込まれた空気は、前記空気通路Ｓを通過した後、前記空気排出口Ｓ２から排出される。
【００２３】
即ち、本発明構造１は、前記送風機６によって形成された空気の流れを、前記空冷ジャケット５の内面と前記ケーシング２の外周面との間に存する空気通路Ｓに通過させて前記耐火材４を冷却する空冷式の冷却構造である。
【００２４】
そして、本発明構造１では、前記キャスターフック３の根元部分３１が、前記ケーシング２及び前記空冷ジャケット５を貫通した状態で、前記ケーシング２及び前記空冷ジャケット５の各々に対して固定（本実施形態では、ナット３０による締結固定）されている。
【００２５】
これにより、前記空気通路Ｓにおいて、前記キャスターフック３の根元部分３１が露出される。従って、前記本発明構造１では、前記送風機６にて、前記空気導入口Ｓ１を通じて前記空気通路Ｓに空気を吹き込むと、前記空気通路Ｓを通過する空気の流れが前記空気通路Ｓに露出されている前記キャスターフック３の根元部分３１に接触する。根元部分に接触した空気の流れは、前記耐火材４から移動する熱を前記キャスターフック３の根元部分から奪い、前記空気排出口Ｓ２から排出される。
【００２６】
ここで、前記キャスターフック３は、前記ケーシング２に対し相当数取り付けられており、又、先端部分３２が枝分かれしていることから、前記耐火材４に対する接触面積が大きい。従って、本発明構造１のように、前記キャスターフック３の根元部分３１を前記空気通路Ｓに露出させ、根元部分３１から熱を奪う仕組みとすると、空冷式であっても効果的に前記耐火材４を冷却することができる。
【００２７】
又、前記キャスターフック３の根元部分３１を、前記ケーシング２及び前記空冷ジャケット５を貫通した状態で、前記ケーシング２及び前記空冷ジャケット５の各々に対して固定すると、前記空冷ジャケット５に相当の剛性を付与することができる利点も生じる。
【００２８】
なお、本実施形態においては、前記キャスターフック３の根元部分３１にねじ山を設けているが、このねじ山は必須構成要件ではない。但し、前記キャスターフック３の根元部分３１にねじ山が設けられていると、前記キャスターフック３の根元部分３１の表面積が大きくなり、冷却効果がより一層向上する利点が生じる。
【００２９】
又、本実施形態においては、前記ケーシング２及び前記空冷ジャケット５の各々に対する前記キャスターフック３の固定につき、前記キャスターフック３の根元部分に設けられたねじ山にナット（雌ねじを有する締結部材）３０を締結することによって行っているが、このような締結部材を用いることなく、例えば、溶接等の手段によって前記キャスターフック３の固定を行っても良い。
【００３０】
ところで、本実施形態においては、前記耐火材４を冷却するにあたり、前記送風機６によって形成された空気の流れを順次空気通路Ｓに吹き込み、前記空気通路Ｓを通過した空気を前記空気排出口Ｓ２から順次排出する仕組みとしているが、前記空気通路Ｓを通過した空気の流れを、再度、前記送風機６に導くことによって循環させても良い。
【００３１】
又、図３に示すように、本発明構造１を、前記空気通路Ｓを通過した空気の流れを大気放出する空気放出路Ｒ１と、前記空気通路Ｓを通過した空気の流れを前記送風機６に導くことによって循環させる空気循環路Ｒ２と、を具備するものとしても良い。
【００３２】
このように前記空気通路Ｓを通過した空気の流れを大気放出（又は図示しない焼却炉排ガスダクトに導入）する急冷モードと、循環させる徐冷モードを取り得る仕組みとすれば、前記耐火材４の表面温度が予め定められた設定温度（例えば、７００℃）を超えている場合には、急冷モードにて前記耐火材４を効果的に冷却することができる。一方、前記耐火材４の表面温度が前記設定温度以下にある場合には、徐冷モードにて前記耐火材４が過度に冷却されないように調整することができる。なお、各モードの切り替えは、図示しない制御装置によってバルブＢを操作することによって制御される。
【００３３】
なお、本発明は、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、焼却炉の耐火材を効果的に冷却する空冷式の冷却構造として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３５】
１  本発明構造（耐火材冷却構造）
２  ケーシング
３  キャスターフック
３１  根元部分
３２  先端部分
４  耐火材
５  空冷ジャケット
６  送風機
１０  本発明焼却炉（焼却炉）
Ｓ    空気通路
Ｒ１  空気放出路
Ｒ２  空気循環路
【要約】
【課題】本発明は、焼却炉の炉内壁に配された耐火材を空冷によって効果的に冷却し得る新規な耐火材冷却構造、及びこの耐火材冷却構造を具備してなる焼却炉を提供することを目的とする。
【解決手段】  耐火材４を保持するためのキャスターフック３の根元部分３１を、焼却炉１０の外郭をなすケーシング２及び前記ケーシング２の外周面側に配された空冷ジャケット５に貫通させ、この状態で、前記キャスターフック３の根元部分３１を前記ケーシング２及び前記空冷ジャケット５の各々に対して固定する。
【選択図】図１【図１】
0005970597.tif 000002
【図２】
0005970597.tif 000003
【図３】
0005970597.tif 000004