(57)【要約】【課題】廃棄物を燃焼した排ガスを急速に冷却することができ、ダイオキシン等の有害ガスの発生を発生させることのないガス冷却装置及びガス冷却方法を提供する。【解決手段】ガス吸入口とガス排出口とを有する筒状の冷却室本体に、ガス吸入口から吸入されるガスを冷却室本体の内周方向に分散させるガス分散手段と、冷却室本体の内周に沿って螺旋状に設けられるフィンと、冷却室本体の外周に沿って設けられる冷却流体用流路によって構成される第１冷却手段と、冷却室本体外部から内部に導入され、液体を噴霧するための微細孔を有する液体導入管によって構成される第２冷却手段とを設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心方向に距離を存してガス吸入口とガス排出口とを有する有蓋有底の筒状の冷却室本体を備え、ガス吸入口から冷却室本体内に吸入されたガスを冷却してガス排出口から排出するガス冷却装置であって、
ガス吸入口から吸入されるガスを冷却室本体の内周方向に分散させるガス分散手段と、
冷却室本体の内周に沿って螺旋状に設けられ、内方に向かって下方に傾斜するフィンと、
冷却室本体の外周に沿って設けられる冷却流体用流路によって構成される第１冷却手段と、
冷却室本体外部から内部に導入され、液体を噴霧または蒸気を噴出するための微細孔を有する液体導入管によって構成される第２冷却手段とを備えたことを特徴とするガス冷却装置。
【請求項２】
廃棄物を焼却処理した際に発生する排ガスを冷却するガス冷却方法であって、
軸心方向に距離を存してガス吸入口とガス排出口とを有する有蓋有底の筒状の冷却室に、ガス吸入口からガスを吸入し、
その吸入したガスを冷却室の内周方向に分散させ、
その分散したガスを、冷却室の内周に沿って螺旋状に設けられた内方に向かって下方に傾斜するフィンによって、ガス排出口の方向に向けて螺旋状に流動させ、
その流動しているガスを、冷却室外周に配した冷媒によって間接的に冷却すると共に、冷却室外部から内部に導入されて液体が充填されている液体導入管によって間接的に、且つ、その液体導入管が有する微細孔から液体を噴霧または蒸気を噴出して直接的に冷却することを特徴とするガス冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスを冷却処理する装置及び方法に関し、特に、廃棄物を焼却処理する際に排出される排ガスを冷却処理するガス冷却装置及びガス冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、廃棄物を燃焼した排ガスを外部に排出する際に冷却することが行われている。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−５４８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、排ガスの冷却速度が遅い場合には、ダイオキシン等の有害ガスが発生するといった問題があり、排ガスの冷却効率の向上が強く望まれている。
【０００４】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、廃棄物を燃焼した排ガスを急速に冷却することができ、ダイオキシン等の有害ガスの発生を発生させることのないガス冷却装置及びガス冷却方法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】
【０００５】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、軸心方向に距離を存してガス吸入口とガス排出口とを有する有蓋有底の筒状の冷却室本体を備え、ガス吸入口から冷却室本体内に吸入されたガスを冷却してガス排出口から排出するガス冷却装置であって、ガス吸入口から吸入されるガスを冷却室本体の内周方向に分散させるガス分散手段と、冷却室本体の内周に沿って螺旋状に設けられるフィンと、冷却室本体の外周に沿って設けられる冷却流体用流路によって構成される第１冷却手段と、冷却室本体外部から内部に導入され、液体を噴霧または蒸気を噴出するための微細孔を有する液体導入管によって構成される第２冷却手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２記載の発明は、廃棄物を焼却処理した際に発生する排ガスを冷却するガス冷却方法であって、軸心方向に距離を存してガス吸入口とガス排出口とを有する有蓋有底の筒状の冷却室に、ガス吸入口からガスを吸入し、その吸入したガスを冷却室の内周方向に分散させ、その分散したガスを、冷却室の内周に沿って螺旋状に設けられたフィンによって、ガス排出口の方向に向けて螺旋状に流動させ、その流動しているガスを、冷却室外周に配した冷媒によって間接的に冷却すると共に、冷却室外部から内部に導入されて液体が充填されている液体導入管によって間接的に、且つ、その液体導入管が有する微細孔から液体を噴霧または蒸気を噴出して直接的に冷却することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、冷却室本体内に吸入されたガスを、冷却室本体外部の第１冷却手段と、冷却室本体内部の第２冷却手段との２つの冷却手段によって、直接的に且つ間接的に冷却するので、ガスを効率良く急速冷却することができる。また、ガス吸入口から吸入されるガスを冷却室本体の内周方向に分散させ、冷却室の内周に沿って螺旋状に設けられたフィンによって螺旋状に流動させるので、ガスと冷却室本体内周との接触時間が長くなり、第１冷却手段による冷却を効率よく行うことができる。さらに、第２冷却手段によって噴霧される液体または噴出される蒸気（例えば、霧状の水や水蒸気）によって、冷却室本体内（特にフィン表面）に溜まる排ガス中の残留物を洗浄することができるので、メンテナンスが簡単である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【０００９】
図１を参照して、１は、廃棄物を焼却処理した際に排出される排ガスを冷却処理するガス冷却装置である。排ガスには、粉塵やガス（ＮＯＸ、ＳＯＸ、ＨＣｌ、ダイオキシン等）が含まれており、この排ガスを約１０００℃から約１５０℃まで急冷するためのものである。
【００１０】
このガス冷却装置１は、軸心方向に距離を存してガス吸入口２ａとガス排出口２ｂとを有する円筒状の冷却室本体２を備えている。ガス給入口２ａは冷却室本体２の傘状蓋部２ｃの頂部に開口しており、このガス給入口２ａに、前工程である廃棄物の焼却処理を行う焼却装置からの排気ダクト（図示せず）が接続されている。ガス排出口２ｂは、冷却室本体２の側周部２ｄの下部に開口している。
【００１１】
冷却室本体２内の空間（以下、冷却室Ｃという。）の、ガス給入口２ａに対向する位置には、傘状蓋部２ｃの内周面及び側周部２ｄの内周面から所定の間隔を存して、傘状部材３（ガス分散手段）が上に凸の状態で配置されている。この傘状部材３は、その縁部付近が線状部材３ａによって傘状蓋部２ｃの内周面と接続されて固定されている。
【００１２】
冷却室本体２の側周部２ｄの内周面には、その内周面の上端から前記ガス排出口２ｂの上側まで、大小２枚のフィン４ａ、４ｂが２重螺旋状に形成されている。大フィン４ａと小フィン４ｂとは、互いに一定間隔おきに螺旋を形成しており、どちらのフィン４ａ、４ｂも、内方に向かって下方に傾斜している。
【００１３】
冷却室本体２の底部２ｅの内周面はすり鉢状に形成されており、その中央には、下に突出する円筒状の突出部２ｆが形成されている。この突出部２ｆの内部空間の下面は、冷却室本体２の底部２ｅと同様にすり鉢状に形成されており、その下端には後述する凝縮水を排出するための凝縮水排出口２ｇが設けられている。
【００１４】
前記冷却室本体２の傘状蓋部２ｃ、側周部２ｄ、底部２ｅ及び突出部２ｆは、全て二重構造（冷却流体用流路）となっており、その内部に、導入口２ｈから冷媒たる水を導入して流通させ、排出口２ｉから排出するようになっている。これにより、冷却室Ｃの内周面及びフィン４ａ、４ｂが冷却され、間接的に冷却室Ｃ自体も冷却される。
【００１５】
冷却室本体２内部には、大小２つの螺旋状の液体導入管５ａ、５ｂが配設されている。これら液体導入管５ａ、５ｂの螺旋は、前記フィン４ａ、４ｂと同方向に螺旋が回旋しており、大液体導入管５ａの内部に小液体導入管５ｂが装入されると共に、両導入管５ａ、５ｂの軸心が冷却室本体２の軸心と一致するように配置されている。この液体導入管５ａ、５ｂは、板状部材５ｃによって傘状蓋部２ｃの内周面と接続されて固定されている大小２つの筒状部材５ｄ、５ｅに巻回されている。これら筒状部材５ｄ、５ｅはパンチングメタルで形成されている。両導入管５ａ、５ｂの上端には、冷却室本体２の傘状蓋部２ｃを貫通する液体送入管５ａ1、５ｂ1が接続されていると共に、両導入管５ａ、５ｂの下端には、冷却室本体２の底部２ｅ及び突出部２ｆを貫通する液体送出管５ａ2、５ｂ2が接続されている。これにより、液体送入管５ａ1、５ｂ1を介して冷却室本体２外部から液体導入管５ａ、５ｂに対して水が送入され、冷却室Ｃの冷却に使用された水は液体送出管５ａ2、５ｂ2を介して冷却室本体２外に送出される。
【００１６】
さらに、冷却室本体２内部には、その軸心方向に延びる５本の冷却管６ａ〜６ｅが配設されている。この冷却管６ａ〜６ｅには、液体を噴霧するための微細孔（図示せず）が多数形成されている。冷却管６ａは冷却室本体２の軸心上に配置され、冷却管６ｂ、６ｃは大液体導入管５ａと小液体導入管５ｂとの間に配置され、冷却管６ｄ、６ｅはフィン４ａを貫通して配置されている。冷却管６ａ〜６ｅには、冷却室本体２の傘状蓋部２ｃを貫通する冷却管用送入管６1と、その冷却管用送入管６1に接続され、水平方向に延びる分岐管６2とを介して冷却用の水が送られる。これにより、冷却管用送入管６1及び分岐管６2を介して冷却室本体２外部から冷却管６ａ〜６ｅに対して水が送入され、その微細孔から噴霧されて冷却室Ｃを直接的に冷却した水は、後述する凝縮水排出口２ｇから排出される。
【００１７】
冷却室本体２内の下部であって、前記ガス排出口２ｂの側方には、凝縮水分離器７が配設されている。この凝縮水分離器７は、図２に示すように、円筒状の内壁部７ａと、その内壁部７ａよりも径が大きい円筒状に形成され一部開口している外壁部７ｂと、これら内壁部７ａ及び外壁部７ｂの上端を接続する屋根部７ｃと、内壁部７ａ及び外壁部７ｂの下端を接続する傾斜板群部７ｄと、前記外壁部７ｂの開口と前記ガス排出口２ｂとを接続する排出ダクト７ｅとを備えている。傾斜板群部７ｄは、円周方向に沿って同一方向に傾斜している複数の傾斜板によって構成されている。これにより、上方から流動してきた排ガスは、凝縮水分離器７の下方から分離器７内部に進入し、その流れは傾斜板群部７ｄによって円周方向のうちの一方向に方向付けられると共に、水との分離が行われる。また、前記冷却管６ａ〜６ｅから噴霧された水は、屋根部７ｃを伝って、または直接下方に落下する。下方に落下した水は、冷却室本体２の底部２ｅを伝って、または直接突出部２ｆの内部空間に集められ、凝縮水排出口２ｇから排出される。
【００１８】
次に、上記説明したガス冷却装置１の作用について説明する。
【００１９】
このガス冷却装置１で、廃棄物を焼却処理した際に排出される排ガスを冷却処理する場合、まず、排ガスをガス給入口２ａから冷却室Ｃに吸入する。吸入された排ガスは、傘状部材３によって、冷却室２の内周方向に分散される。
【００２０】
分散された排ガスは、フィン４ａ、４ｂにガイドされて冷却されながら、冷却室Ｃの内周に沿って螺旋状に流動しつつ、下方に導かれる。
【００２１】
このとき、冷却室本体２の傘状蓋部２ｃ、側周部２ｄ、底部２ｅ及び突出部２ｆ内部に流通している冷媒により、螺旋状に流動している排ガスが間接的に冷却される。また同時に、液体導入管５ａ、５ｂにより間接冷却すると共に、冷却管６ａ〜６ｅから螺旋状に流動している排ガスに対して水を噴霧して排ガスを直接的に冷却する。さらに、フィン４ａを貫通して配設されている冷却管６ｄ、６ｅから噴霧される液体によって、フィン４ａ、４ｂに溜まる排ガス中の残留物等が洗浄される。
【００２２】
このようにして冷却された排ガスは、冷却室本体２の底部２ｅによってその流動方向を下方向から上方向へと変えられ、凝縮水分離器７の下方から分離器７内部に進入する。そして、傾斜板群部７ｄによって円周方向のうちの一方向に方向付けられた排ガスは、排出ダクト７ｅから冷却室本体２外へと排出される。
【００２３】
また、冷却管６ａ〜６ｅから噴霧され、排ガスの冷却に用いられた水及び燃焼により生成した水は、凝縮水分離器７によって排ガスと分離されて下方に落下し、突出部２ｆの内部空間に集められて凝縮水排出口２ｇから排出される。
【００２４】
なお、上記実施形態では、液体導入管５ａ、５ｂは専ら間接的に排ガス及び冷却室Ｃを冷却するために用いているが、これら液体導入管５ａ、５ｂにも冷却管６ａ〜６ｅと同様の微細孔を設け、液体を噴霧するようにしても良い。これによれば、排ガス量の多寡変動に応じて冷却能力を変更することが可能となり、便利である。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係るガス冷却装置を示す断面図
【図２】凝縮水分離器を示す斜視図
【符号の説明】
【００２７】
２  冷却室本体
３  傘状部材（ガス分散手段）
４ａ、４ｂ  フィン
５ａ、５ｂ  液体導入管
６ａ〜６ｅ  冷却管
【図１】
2006266580.tif 000003
【図２】
2006266580.tif 000004