(57)【要約】【課題】  燃焼装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る燃焼装置の一実施の形態の第２燃焼炉３は、廃棄物の燃焼により生じる燃焼ガスが流入する燃焼室１０を備える。この燃焼室１０は、円筒状の側壁１１と、側壁１１の下側に設けられる底壁１２とを有する。底壁１２には、底壁１２を貫通する円錐台状の底壁貫通孔１２Ｈが形成され、底壁貫通孔１２Ｈの小径側の開口１２ＯＳは頂壁１３側に位置し、底壁貫通孔１２Ｈの大径側の開口１２ＯＬは旋回しながら流れる燃焼ガスの流入口とされる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物の燃焼により生じる燃焼ガスが流入する燃焼室を備える燃焼装置であって、
前記燃焼室は、円筒状の側壁と、前記側壁の下側に設けられる底壁とを有し、
前記底壁には、前記底壁を貫通する円錐台状の底壁貫通孔が形成され、
前記底壁貫通孔の小径側の開口は前記燃焼室内側に位置し、前記底壁貫通孔の大径側の開口は旋回しながら流れる前記燃焼ガスの流入口とされる
ことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記燃焼室の内部に設けられ、前記底壁貫通孔の小径側の開口から前記燃焼室に流入する前記燃焼ガスの流れを前記側壁の方向に変更する流向変更部材と、
前記側壁に設けられ、前記側壁の周方向に沿って前記燃焼室の内部に空気を導入する空気導入部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記燃焼室は、前記側壁の上側に設けられる頂壁を有し、
前記頂壁には、前記頂壁を貫通する円錐台状の頂壁貫通孔が形成され、
前記頂壁貫通孔の大径側の開口は前記燃焼室内側に位置し、前記頂壁貫通孔の小径側の開口は前記燃焼室内を旋回しながら流れる前記燃焼ガスの流出口とされる
ことを特徴とする請求項２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記側壁は、前記頂壁との接続部分よりも上側に延在しており、
前記側壁と前記頂壁との間には断熱材が設けられる
ことを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記流出口には２次燃焼室が連結され、
前記２次燃焼室は、前記燃焼室の側壁の内径よりも大きい内径を有する円筒状の側壁を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の燃焼装置。
【請求項６】
前記空気導入部は、前記側壁の周方向に間隔をあけて複数設けられ、
それぞれの前記空気導入部が前記空気を導入する方向は同じ方向とされる
ことを特徴とする請求項２に記載の燃焼装置。
【請求項７】
それぞれの前記空気導入部は、前記円筒状の側壁の中心軸を基準として線対称に配置される
ことを特徴とする請求項６に記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃タイヤを含む廃プラスチック類等の廃棄物は年々増加する傾向にあり、様々なリサイクルが試みられている。これらリサイクルのなかの１つに、廃棄物を燃料とする場合がある。
【０００３】
廃棄物を燃料とする燃焼装置として、一次燃焼室と、略円筒状の二次燃焼室と、一次燃焼室と二次燃焼室とを連通する排ガス導入路とを有する燃焼装置が提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
下記特許文献１の燃焼装置では、廃棄物が一次燃焼室で燃焼される。この燃焼によって、一酸化炭素や炭化水素等の未燃焼成分と空気とを含む燃焼ガスが一次燃焼室で生じ、当該燃焼ガスが排ガス導入路を通じて二次燃焼室に排ガスとして導入される。二次燃焼室側に接続される排ガス導入路の開口部は、略円筒状の二次燃焼室の中心軸に対して外側に偏心した状態となっている。このため、二次燃焼室に導入される燃焼ガスは二次燃焼室内で旋回し、当該旋回流により燃焼ガスの未燃焼成分と空気とが効果的に混合し、その結果、未燃焼成分が二次燃焼室で完全燃焼されると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２２９６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１の燃焼装置では、排ガス導入路の開口部が二次燃焼室の側壁に位置し、当該二次燃焼室と一次燃焼室との間において水平に排ガス導入路が配置されている。このため、燃焼により暖められた燃焼ガスが排ガス導入路を通過するときに、その燃焼ガスに含まれる煤等の成分が排ガス導入路の上側に貯まり、二次燃焼室に燃焼ガスが導入し難くなる傾向がある。二次燃焼室に燃焼ガスが導入し難くなると、当該二次燃焼室内での燃焼ガスの旋回が弱まり、燃焼ガスの燃焼効率が悪くなることが懸念される。
【０００７】
そこで、本発明は、燃焼効率を高め得る燃焼装置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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、廃棄物の燃焼により生じる燃焼ガスが流入する燃焼室を備える燃焼装置であって、前記燃焼室は、円筒状の側壁と、前記側壁の下側に設けられる底壁とを有し、前記底壁には、前記底壁を貫通する円錐台状の底壁貫通孔が形成され、前記底壁貫通孔の小径側の開口は前記燃焼室内側に位置し、前記底壁貫通孔の大径側の開口は旋回しながら流れる前記燃焼ガスの流入口とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の燃焼装置では、底壁貫通孔が大径側の開口から小径側の開口に向かうほど狭くなっているため、当該底壁貫通孔内で旋回する燃料ガスは小径側の開口に向かうほど加速する。従って、旋回しながら底壁貫通孔内を小径側の開口に向かって流れる燃料ガスの中心部に生じる負圧が増し、当該燃焼ガスを第２燃焼炉の燃焼室内に吸い込む力が高められる。また、底壁貫通孔内で旋回する燃料ガスが加速されているため、その旋回によって燃焼室内に吸い込まれた燃料ガスに含まれる未燃焼成分と燃焼室内の空気等との混合が促進され、燃焼効率が高められる。こうして、本発明によれば、燃焼効率を高め得る燃焼装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】燃焼システムを示す概略図である。
【図２】第２燃焼炉の構成を示す模式図である。
【図３】図２のＸ−Ｘを通る断面図である。
【図４】図２のＹ−Ｙを通る断面図である。
【図５】燃焼ガスの流れを示す模式図である。
【図６】２次燃焼室を備える第２燃焼炉の構成を図３と同じ視点で示す模式図である。
【図７】複数の第２燃焼炉が設けられる燃焼システムの一部を例示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る燃焼装置を実施するための形態が添付図面とともに例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができる。
【００１２】
図１は本実施形態の燃焼システムを示す図である。図１に示すように、燃焼システム１は、主に、第１燃焼炉２と、第２燃焼炉３と、ヒートライザー４と、燃油タンク５と、空気送り部６とを備える。
【００１３】
第１燃焼炉２は、廃タイヤを含む廃プラスチック類等の廃棄物を燃焼し、燃焼により生じた燃焼ガスを旋回させながら第２燃焼炉３に流す燃焼炉である。本実施形態では、第１燃焼炉２と第２燃焼炉３とはガス移送管Ｔ１により連通されており、第１燃焼炉２は、ガス移送管Ｔ１を通じて、燃焼ガスを旋回させながら第２燃焼炉３の下部に流すよう構成される。
【００１４】
第２燃焼炉３は、第１燃焼炉２から流入する燃焼ガスに含まれる未燃成分を燃焼する燃焼装置であり、第１燃焼炉２の周囲に設置される。本実施形態では、第２燃焼炉３は、第１燃焼炉２の燃焼室を構成する側壁の脇に配置される台座７の設置面上に設置されており、第１燃焼炉２の設置面よりも上方に位置している。ただし、第１燃焼炉２と第２燃焼炉３とは、地面等の同一面上に設置されていてもよい。また、第２燃焼炉３は、第１燃焼炉２の燃焼室を構成する頂壁の外壁面上に第２燃焼炉３が設置されていてもよい。なお、頂壁の外壁面上に第２燃焼炉３が設置される場合、例えば、第１燃焼炉２の頂壁に設けられる貫通孔と第２燃焼炉３の下部とが、ガス移送管Ｔ１を介在させることなく直接的に連通されていてもよい。
【００１５】
ヒートライザー４は、第２燃焼炉３の上部に設けられ、当該第２燃焼炉３と連通されている。このヒートライザー４は、第２燃焼炉３内の燃焼ガスを外部に排気するとともに、第２燃焼炉３を負圧にすることで空気送り部６によって第２燃焼炉３に送られる空気の取り込みを促進するよう構成される。
【００１６】
燃油タンク５は、燃油を貯留するタンクであり、油移送管Ｔ２を通じて第２燃焼炉３と連通される。燃油タンク５に貯留される燃油は、油移送管Ｔ２に設けられるバルブの開放時に、油移送管Ｔ２を通じて第２燃焼炉３内に導入される。なお、燃油は、廃油であってもよい。本実施形態では、燃油タンク５は、台座７の設置面上に設置されているが、当該設置面以外の場所に設置されていてもよい。
【００１７】
空気送り部６は、外気を送る機器であり、例えばファン、ブロワー又はコンプレッサーにより構成し得る。空気送り部６は、空気移送管Ｔ３を通じて第２燃焼炉３と連通されており、駆動時には空気移送管Ｔ３に外気を所定の圧力で送ることで第２燃焼炉３内に外気が導入される。本実施形態では、空気送り部６は、台座７の設置面上に設置されているが、当該設置面以外の場所に設置されていてもよい。
【００１８】
次に、第２燃焼炉３の構成を図２〜図４を用いて詳細に説明する。図２は第２燃焼炉の構成を示す模式図であり、図３は図２のＸ−Ｘを通る断面図であり、図４は図２のＹ−Ｙを通る断面図である。図２〜図４に示すように、第２燃焼炉３は、主に、燃焼室１０と、空気導入部２０と、流向変更部材３０とを備える。
【００１９】
燃焼室１０は、側壁１１と底壁１２と頂壁１３とを有する。側壁１１と底壁１２と頂壁１３とで囲まれる空間は燃焼ガスを燃焼する燃焼空間とされ、当該燃焼ガスは第１燃焼炉２から流入される。
【００２０】
側壁１１は、円筒状とされ、当該側壁１１の中心軸ＡＸが鉛直方向となるよう縦型に配置される。なお、円筒状の側壁１１の断面は円のみならず楕円も含む。側壁１１には開閉扉１４及び油供給口１５が設けられる。開閉扉１４は、閉じられている時には燃焼空間と外気とを遮断するよう構成される。油供給口１５は、油移送管Ｔ２（図１）を通じて燃油タンク５と接続される。この油供給口１５から、燃油タンク５に貯留される燃油が入れられる。
【００２１】
底壁１２は、円筒状の側壁１１の内空の下側を区切る壁である。この底壁１２には、底壁１２を貫通する円錐台状の底壁貫通孔１２Ｈが形成される。底壁貫通孔１２Ｈにおける小径側の開口１２ＯＳは燃焼室内側に位置し、大径側の開口１２ＯＬは燃焼室外側に位置する。また、大径側の開口１２ＯＬは、旋回しながら流れる燃焼ガスの流入口とされる。なお、小径側の開口１２ＯＳ及び大径側の開口１２ＯＬは、円のみならず楕円も含む。
【００２２】
本実施形態では、側壁１１の中心軸ＡＸ周りに円錐台状の底壁貫通孔１２Ｈが形成される。従って、円錐台状の底壁貫通孔１２Ｈにおける小径側の開口１２ＯＳの中心と大径側の開口１２ＯＬの中心とを結ぶ線は、円筒状の側壁１１の中心軸ＡＸと一致する。なお、円錐台状の底壁貫通孔１２Ｈにおける小径側の開口１２ＯＳの中心と大径側の開口１２ＯＬの中心とを結ぶ線が、円筒状の側壁１１の中心軸ＡＸからずれていてもよい。
【００２３】
また本実施形態では、板状の底壁１２が全体として円錐台状とされ、当該底壁１２の大径側の周縁部が側壁１１の下端と接続される。従って、板状の底壁１２における頂壁１３側の面と、その面とは反対側の面とは、ともに、円筒状の側壁１１の中心軸ＡＸに対して同程度の角度で傾斜する傾斜面とされる。底壁１２における頂壁１３側の面は傾斜面とされるため、当該底壁１２と側壁１１との接続部分には液体を貯留可能な空間が形成される。この空間は、油供給口１５から入れられる燃油を貯留する油貯留場とされる。なお、板状の底壁１２における頂壁１３側の面は、円筒状の側壁１１の中心軸ＡＸに対して直交する水平面とされていてもよい。この場合、例えば、底壁１２における頂壁１３側の面に対して溝が設けられ、その溝内の空間が油貯留場とされる。また、底壁１２の大径側の周縁部は、側壁１１の内壁と接続されていてもよい。
【００２４】
頂壁１３は、円筒状の側壁１１の内空の上側を区切る壁である。この頂壁１３には、頂壁１３を貫通する円錐台状の頂壁貫通孔１３Ｈが形成される。頂壁貫通孔１３Ｈにおける大径側の開口１３ＯＬは燃焼室内側に位置し、小径側の開口１３ＯＳは燃焼室外側に位置する。また、小径側の開口１３ＯＳは燃焼室内を旋回しながら流れる燃焼ガスの流出口とされる。なお、小径側の開口１３ＯＳ及び大径側の開口１３ＯＬは、円のみならず楕円も含む。
【００２５】
本実施形態では、側壁１１の中心軸ＡＸ周りに円錐台状の頂壁貫通孔１３Ｈが形成される。従って、円錐台状の頂壁貫通孔１３Ｈにおける小径側の開口１３ＯＳの中心と大径側の開口１３ＯＬの中心とを結ぶ線は、円筒状の側壁１１の中心軸ＡＸと一致する。なお、円錐台状の頂壁貫通孔１３Ｈにおける小径側の開口１３ＯＳの中心と大径側の開口１３ＯＬの中心とを結ぶ線が、円筒状の側壁１１の中心軸ＡＸからずれていてもよい。
【００２６】
また本実施形態では、板状の頂壁１３が全体として円錐台状とされ、当該頂壁１３の大径側の周縁部が側壁１１の内壁と接続される。従って、板状の頂壁１３における底壁１２側の面と、その面とは反対側の面とは、ともに、円筒状の側壁１１の中心軸ＡＸに対して同程度の角度で傾斜する傾斜面とされる。頂壁１３における底壁１２側の面は傾斜面とされ、側壁１１は頂壁１３との接続部分よりも上側に延在しているため、当該頂壁１３と側壁１１との間には空間が形成される。この空間には断熱材１６が設けられる。この断熱材１６は、図２では省略されている。なお、板状の頂壁１３における底壁１２側の面とは反対側の面は、円筒状の側壁１１の中心軸ＡＸに対して直交する水平面とされていてもよく、頂壁１３の大径側の周縁部は、側壁１１の上端と接続されていてもよい。これらの場合、頂壁１３との接続部分から上側の側壁１１が断熱材１６を支持する支持部材として、頂壁１３との接続部分から上側の側壁部分がなくなる。従って、これらの場合、断熱材１６は省略されていてもよく、例えば側壁１１の外壁面上に所定の固定部材で固定されていてもよい。
【００２７】
空気導入部２０は、第２燃焼炉３の側壁１１に設けられており、当該側壁１１の周方向に沿って燃焼室の内部に空気を導入する部材である。
【００２８】
本実施形態では、空気導入部２０は、側壁１１の周方向に間隔をあけて複数設けられ、それぞれの空気導入部２０が空気を導入する方向は同じ方向とされる。また、それぞれの空気導入部２０は、円筒状の側壁１１の中心軸ＡＸを基準として線対称に配置される。なお、空気導入部２０は、１つであってもよい。
【００２９】
このような空気導入部２０は、例えば、第２燃焼炉３の側壁１１に穿設される貫通孔に隙間なく嵌め込まれ、当該側壁１１の外壁面から突出する外側突出部２１と、側壁１１の内壁面から突出する内側突出部２２とを有する箱状の部材により構成し得る。外側突出部２１には空気吸入口２３が設けられ、空気吸入口２３は空気移送管Ｔ３（図１）を通じて空気送り部６と接続される。この空気吸入口２３から、空気送り部６により空気移送管Ｔ３（図１）を通じて送られる外気が箱状の空気導入部２０内に流入する。内側突出部２２には複数の空気吐出口２４が設けられている。それぞれの空気吐出口２４は、上下方向に間隔をあけて設けられ、当該空気吐出口２４が第２燃焼炉３の内周方向に向いている。これら空気吐出口２４から、空気導入部２０内の外気が上下方向に分散するように流出することで、当該空気が側壁１１の周方向に沿って広がるようにして燃焼室１０内に導入される。
【００３０】
流向変更部材３０は、底壁貫通孔１２Ｈの小径側の開口１２ＯＳから燃焼室１０に流入する燃焼ガスの流れを側壁１１の方向に変更する部材である。流向変更部材３０は、例えば、底壁貫通孔１２Ｈの小径側の開口１２ＯＳから頂壁１３側に所定距離を隔てて、当該開口１２ＯＳと略平行に配置される板状部材により構成し得る。この板状部材は、例えば、底壁１２における小径側の開口１２ＯＳの周縁部に設けられる３本の棒状の支持部材３１により支持される。
【００３１】
次に、燃焼システム１の燃焼方法について図５を用いて説明する。図５は、燃焼ガスの流れを示す模式図である。
【００３２】
図５に示すように、まず、燃油タンク５（図１）に貯留される所定量の燃油ＦＯが油供給口１５から第２燃焼炉３内に供給される。油供給口１５から第２燃焼炉３内に供給された燃油ＦＯは、燃焼室１０の側壁１１と底壁１２との間の油貯留場に貯まる。油貯留場に貯まった燃油ＦＯは開閉扉１４を介して着火され、空気送り部６によって空気導入部２０から側壁１１の周方向に沿って燃焼室１０内に空気が導入される。これにより図５の破線で示すように、燃油ＦＯの燃焼により生じる燃焼ガスが円筒状の側壁１１に沿って旋回し、第２燃焼炉３内が１０００℃〜１２００℃に暖められる。
【００３３】
次に、廃タイヤを含む廃プラスチック類等の廃棄物が第１燃焼炉２内に投入され、当該第１燃焼炉２で廃棄物の燃焼処理が開始される。第１燃焼炉２は、廃棄物を燃焼し、燃焼により生じた燃焼ガスを旋回させながら、ガス移送管Ｔ１を通じて第２燃焼炉３に流す。ガス移送管Ｔ１を旋回しながら流れる燃焼ガスの温度は、８００℃〜９００℃とされる。
【００３４】
ガス移送管Ｔ１を旋回しながら流れる燃焼ガスは、図５の実線で示すように、第２燃焼炉３の底壁１２に形成される底壁貫通孔１２Ｈの大径側の開口１２ＯＬに流入する。底壁貫通孔１２Ｈは、大径側の開口１２ＯＬから小径側の開口１２ＯＳに向かうほど狭くなる。このため、大径側の開口１２ＯＬから流入した燃料ガスが小径側の開口１２ＯＳに向かうほど、底壁貫通孔１２Ｈ内を旋回する燃料ガスが加速され、当該旋回流の中心部に生じる負圧が増す。従って、ガス移送管Ｔ１を流れる燃焼ガスを第２燃焼炉３の燃焼室１０内に吸い込む力が高まる。
【００３５】
底壁１２における小径側の開口１２ＯＳから燃焼室１０内に流入した燃料ガスは旋回しながら上昇し、流向変更部材３０に衝突して側壁１１の方向に流れる。燃焼室１０では、図５の破線で示すように、燃油ＦＯの燃焼ガスが既に旋回しているため、流向変更部材３０に衝突して側壁１１の方向に流れる廃棄物の燃焼ガスは、燃油ＦＯの燃焼ガスの流れにのって円筒状の側壁１１に沿って旋回しながら燃焼室１０内を上昇する。この旋回によって、空気導入部２０から導入される空気と、廃棄物の燃焼ガスに含まれる未燃焼成分との混合が促進され、当該燃焼ガスが１０００℃〜１２００℃にまで加熱される。
【００３６】
燃焼室１０内を旋回しながら上昇する燃焼ガスは、第２燃焼炉３の頂壁１３に形成される頂壁貫通孔１３Ｈの大径側の開口１３ＯＬに流入する。頂壁貫通孔１３Ｈは、大径側の開口１３ＯＬから小径側の開口１３ＯＳに向かうほど狭くなる。このため、底壁１２の場合と同様に、大径側の開口１３ＯＬから流入した燃料ガスが小径側の開口１３ＯＳに向かうほど、頂壁貫通孔１３Ｈ内を旋回する燃料ガスが加速され、当該旋回流の中心部に生じる負圧が増す。従って、ガス移送管Ｔ１を流れる燃焼ガスを第２燃焼炉３の燃焼室１０内に吸い込む力が高まる。頂壁１３における小径側の開口１３ＯＳから流出した燃料ガスは、当該開口１３ＯＳと連通するヒートライザー４により外部に排気される。
【００３７】
このように、第２燃焼炉３において発生される燃油ＦＯの燃焼ガスが空気導入部２０から導入する空気によって旋回され、当該旋回される燃焼ガスとともに、第１燃焼炉２での燃焼により生じる廃棄物の燃焼ガスが旋回される。これにより廃棄物の燃焼ガスが燃油ＦＯの燃焼ガスにより加熱されながら、当該燃油ＦＯの燃焼ガスに含まれる空気と廃棄物の燃焼ガスに含まれる未燃焼成分とが混合され、廃棄物の燃焼ガスの燃焼効率が高められる。ただし、燃油ＦＯが燃焼されなくてもよい。燃油ＦＯが燃焼されない場合、空気導入部２０から導入する空気のみによって廃棄物の燃焼ガスが旋回される。このようにしても廃棄物の燃焼ガスの燃焼効率が高められる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の燃焼システム１では、廃棄物の燃焼により生じる燃焼ガスが流入される燃焼室１０を有する燃焼装置として、第２燃焼炉３が備えられる。この燃焼室１０の底壁１２には円錐台状の底壁貫通孔１２Ｈが形成され、当該底壁貫通孔１２Ｈの小径側の開口１２ＯＳは燃焼室１０側に位置し、大径側の開口１２ＯＬは燃焼ガスが旋回しながら流入する流入口とされる。
【００３９】
このような第２燃焼炉３では、底壁貫通孔１２Ｈが大径側の開口１２ＯＬから小径側の開口１２ＯＳに向かうほど狭くなっているため、当該底壁貫通孔１２Ｈ内で旋回する燃料ガスは小径側の開口１２ＯＳに向かうほど加速する。従って、旋回しながら底壁貫通孔１２Ｈ内を小径側の開口１２ＯＳに向かって流れる燃料ガスの中心部に生じる負圧が増し、当該燃焼ガスを第２燃焼炉３の燃焼室１０内に吸い込む力が高められる。また、底壁貫通孔１２Ｈ内で旋回する燃料ガスが加速されているため、その旋回によって燃焼室１０内に吸い込まれた燃料ガスに含まれる未燃焼成分と燃焼室１０内の空気等との混合が促進され、燃焼効率が高められる。こうして、本実施形態によれば、燃焼効率を高め得る燃焼装置としての第２燃焼炉３が提供される。
【００４０】
本実施形態の第２燃焼炉３は、燃焼室１０内に流入する燃焼ガスの流れを円筒状の側壁１１の方向に変更する流向変更部材３０と、当該側壁１１の周方向に沿って燃焼室１０内に空気を導入する空気導入部２０とを更に備える。
【００４１】
このため、燃焼室１０内に流入した燃焼ガスは、燃焼ガスの流入口である小径側の開口１２ＯＳの直径よりも大きい内径でなる側壁１１の内壁面に沿って旋回しながら上昇する。従って、燃焼ガスの流入口である小径側の開口１２ＯＳから旋回しながら流入する燃料ガスがそのまま上昇する場合に比べて、当該燃焼ガスが旋回する速度が緩まり、燃焼室１０内で空気と混合する時間を長くすることができる。この結果、燃料ガスに含まれる未燃焼成分と燃焼室１０内の空気等との混合をより一段と促進させることができる。なお、空気導入部２０に空気を送る空気送り部６では、当該空気の送り量が制御可能である。従って、廃棄物の種類等に応じて、空気導入部２０から導入する空気量を変更し、当該廃棄物の燃焼ガスに含まれる未燃焼成分と空気との最適な混合比を調整することができる。
【００４２】
また本実施形態の空気導入部２０は、円筒状の側壁１１の周方向に間隔をあけて複数設けられ、それぞれの空気導入部２０が空気を導入する方向は同じ方向とされる。従って、空気導入部２０から導入される空気によって燃焼ガスの流れを乱すことを低減しつつも、燃焼室に導入する空気量を多くすることができ、この結果、燃料ガスに含まれる未燃焼成分と燃焼室１０内の空気等との混合をより一段と促進させることができる。
【００４３】
また本実施形態のそれぞれの空気導入部２０は、円筒状の側壁１１の中心軸ＡＸを基準として線対称に配置される。従って、空気導入部２０から導入される空気によって燃焼ガスの流れを乱すことを低減することができる。
【００４４】
また本実施形態の燃焼室１０の頂壁１３には円錐台状の頂壁貫通孔１３Ｈが形成され、当該頂壁貫通孔１３Ｈの大径側の開口１３ＯＬは燃焼室１０側に位置し、小径側の開口１３ＯＳは燃焼室１０内の燃焼ガスが流出する流出口とされる。
【００４５】
このため、頂壁貫通孔１３Ｈは、大径側の開口１３ＯＬから小径側の開口１３ＯＳに向かうほど狭くなる。従って、底壁１２の場合と同様に、大径側の開口１３ＯＬから流入した燃料ガスが小径側の開口１３ＯＳに向かうほど、頂壁貫通孔１３Ｈ内を旋回する燃料ガスが加速され、当該旋回流の中心部に生じる負圧が増す。従って、燃焼ガスを第２燃焼炉３の燃焼室１０内に吸い込む力がより一段と高めることができる。
【００４６】
また本実施形態の燃焼室１０の側壁１１は、頂壁１３との接続部分よりも上側に延在しており、当該側壁１１と頂壁１３との間には断熱材１６が設けられる。このため、燃焼室１０内で特に冷え易い上部が保温され、燃焼室１０内で旋回する燃焼ガスが上昇し難くなることを抑制することができる。
【００４７】
以上、本発明の燃焼装置について上記実施形態を例に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４８】
例えば、上記実施形態では、廃棄物の燃焼により生じる燃焼ガスが流入される燃焼室１０を有する燃焼装置として、第２燃焼炉３が備えられた。しかし、第２燃焼炉３に代えて、上記の燃焼室１０に加えて２次燃焼室を有する第２燃焼炉が燃焼装置として備えられていてもよい。図６は、２次燃焼室を備える第２燃焼炉の構成を図３と同じ視点で示す模式図である。図６に示すように、２次燃焼室４０は、燃焼室１０の上部に設けられ、当該燃焼室１０とヒートライザー４との間に配置される。この２次燃焼室４０は、側壁４１と底壁４２と頂壁４３とを有し、当該側壁４１と底壁４２と頂壁４３とで囲まれる空間が燃焼空間とされる。側壁４１は、燃焼室１０の側壁１１の内径よりも大きい内径を有する円筒状とされる点のみ、当該側壁１１と相違する。底壁４２は、燃焼室１０の頂壁貫通孔１３Ｈと連通する貫通孔４２Ｈを有する平坦な板状部材とされる。ただし、底壁４２は、燃焼室１０の底壁１２と同様に、全体として円錐台状とされ、当該底壁４２の大径側の周縁部が側壁１１と接続されていてもよい。頂壁４３は、ヒートライザー４と連通する貫通孔４３Ｈを有する平坦な板状部材とされる。ただし、頂壁４３は、燃焼室１０の頂壁１３と同様に、全体として円錐台状とされ、当該頂壁４３の大径側の周縁部が側壁１１と接続されていてもよい。
【００４９】
上記実施形態と同様に、２次燃焼室４０内には、当該２次燃焼室４０に流入する燃焼ガスの流れを側壁４１の方向に変更する流向変更部材３０が設けられ、棒状の支持部材３１により支持される。このような２次燃焼室４０では、２次燃焼室４０内に流入した燃料ガスは旋回しながら上昇し、流向変更部材３０に衝突して側壁４１の方向に流れる。側壁４１の方向に流れる燃焼ガスは、当該側壁４１に設けられる空気導入部２０から導入される空気によって旋回しながら上昇する。２次燃焼室４０の側壁４１は、上記のように燃焼室１０の側壁１１の内径よりも大きい内径を有する円筒状とされている。このため、２次燃焼室４０内で旋回する燃焼ガスの速度は、燃焼室１０内で旋回する燃焼ガスに比べて緩くなる。従って、燃焼室１０内で空気と混合する時間に比べて、２次燃焼室４０内で空気と混合する時間を長くすることができる。この結果、２次燃焼室４０がない場合に比べて燃料ガスに含まれる未燃焼成分をより一段と燃焼させることができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、燃焼装置として１つの第２燃焼炉３が設けられた。しかし、複数の第２燃焼炉３が設けられていてもよい。図７は、複数の第２燃焼炉が設けられる燃焼システムの一部を例示する概略図である。なお、図７では、第１燃焼炉２及び複数の第２燃焼炉３の上側から当該燃焼室を正面視した図である。図７に例示する燃焼システムでは、４つの第２燃焼炉３のそれぞれが、第１燃焼炉２と離間した状態で、当該第１燃焼炉２の周りに間隔をあけて設けられている。それぞれの第２燃焼炉３は、個別のガス移送管Ｔ１を通じて第１燃焼炉２と連結されており、所定の順序で使用される。このように複数の第２燃焼炉３をローテーション方式にすることで、それぞれの第２燃焼炉３の耐久性を向上させることが可能となる。
【００５１】
また、上記実施形態では、燃焼室１０の側壁１１に空気導入部２０が設けられ、当該燃焼室１０内に流向変更部材３０が設けられたが、当該空気導入部２０と流向変更部材３０とが省略されてもよい。ただし、燃焼効率をより高めるためには、空気導入部２０と流向変更部材３０とが配置されることが好ましい。同様に、２次燃焼室４０の側壁４１に空気導入部２０が設けられ、当該２次燃焼室４０内に流向変更部材３０が設けられたが、当該空気導入部２０と流向変更部材３０とが省略されてもよい。ただし、燃焼効率をより高めるためには、空気導入部２０と流向変更部材３０とが配置されることが好ましい。
【００５２】
また、上記実施形態では、燃焼室１０における側壁１１と頂壁１３との間に断熱材１６が設けられたが、当該断熱材１６が省略されていてもよい。ただし、燃焼室１０内で旋回する燃焼ガスが上昇し難くなることを抑制するためには、燃焼室１０における側壁１１と頂壁１３との間に断熱材１６が設けられていることが好ましい。
【００５３】
また、上記実施形態では、第２燃焼炉３の燃焼室１０とヒートライザー４とが頂壁１３を介して連通されていたが、当該頂壁１３が省略され、燃焼室１０とヒートライザー４とが直に連通されていてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・燃焼システム
２・・・第１燃焼炉
３・・・第２燃焼炉
１０・・・燃焼室
１１・・・側壁
１２・・・底壁
１２Ｈ・・・底壁貫通孔
１２ＯＬ・・・大径側の開口
１２ＯＳ・・・小径側の開口
１３・・・頂壁
１３Ｈ・・・頂壁貫通孔
１３ＯＬ・・・大径側の開口
１３ＯＳ・・・小径側の開口
１４・・・開閉扉
１５・・・油供給口
１６・・・断熱材
２０・・・空気導入部
２１・・・外側突出部
２２・・・内側突出部
２３・・・空気吸入口
２４・・・空気吐出口
３０・・・流向変更部材
３１・・・支持部材
４０・・・２次燃焼室
【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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