(57)【要約】【課題】簡単な構成で、煙突内で火の粉等の未燃焼物を含むガスを完全燃焼させ、煙や火の粉等の排出を抑制することができる、小型の焼却炉用の煙突、焼却炉を提供する。【解決手段】焼却炉に設けられる煙突は、焼却炉の炉内に連通する第１の筒状部と、第１の筒状部の上部に設けられ、第１の筒状部に連通し第１の筒状部よりも大きい直径の第２の筒状部と、第２の筒状部の上部に設けられ、第２の筒状部に連通する第２の筒状部よりも小さい直径の第３の筒状部とを有する。第２の筒状部は、底部及び天板部を有する。底部は第１の筒状部用開口部を備え、第１の筒状部用開口部と底部の外周との間に、複数の空気取入口を有する。天板部は第３の筒状部用開口部を備える。第２の筒状部内の略中央部に遮蔽部材と支持部材とを有する。第２の筒状部は、空気取入口から上方へ向かう空気流と未燃焼物を含む高温ガスとを乱流状態で混合して該未燃焼物を燃焼させる混合室を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉に設けられる煙突であって、
焼却炉の炉内に連通する第１の筒状部と、第２の筒状部と、第３の筒状部とを有し、
前記第２の筒状部は、前記第１の筒状部の上部に設けられ、前記第１の筒状部よりも大きい直径であり、
前記第３の筒状部は、前記第２の筒状部の上部に設けられ、前記第１の筒状部と略同径であり、
前記第２の筒状部は、底部及び天板部を有し、
前記底部は、その中央部に前記第１の筒状部に連通する第１の筒状部用開口部を備え、前記第１の筒状部用開口部と前記底部の外周との間に、複数の空気取入口を有し、
前記天板部は、その中央部に前記第３の筒状部に連通する第３の筒状部用開口部を備え、
前記第２の筒状部は、該第２の筒状部内の略中央部において、前記第１の筒状部の上端開口部から所定距離だけ上方位置に設けられた、前記第１の筒状部の内径以下の直径の遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記第２の筒状部内に支持する遮蔽部材用支持部材と、を有し、
前記第２の筒状部は、前記遮蔽部材と前記第３の筒状部用開口部との間に、前記空気取入口から上方へ向かう空気流と前記第１の筒状部からの未燃焼物を含む高温ガスとを乱流状態で混合して前記未燃焼物を燃焼させる混合室を有する
ことを特徴とする煙突。
【請求項２】
前記遮蔽部材は、前記第２の筒状部の内周又は前記第１の筒状部の上端部と前記遮蔽部材とに接続された、前記遮蔽部材よりも細幅の複数の遮蔽部材用支持部材により支持されていることを特徴とする請求項１に記載の煙突。
【請求項３】
前記遮蔽部材用支持部材は、上面視において前記空気取入口と重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の煙突。
【請求項４】
前記第２の筒状部は、前記遮蔽部材よりも上方位置に、前記遮蔽部材と同じ又はそれよりも大きい直径の開口部を中央部に備え、上方に向かって縮径した環状縮径部を有し、
前記環状縮径部は、上面視において、前記空気取入口と重なる位置に設けられていることを特徴とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の煙突。
【請求項５】
前記第２の筒状部は、上下分割可能に形成され、
前記第２の筒状部は、前記遮蔽部材用支持部材上に載置されるリング状部材と、
前記リング状部材上に水平面に対して垂直または斜めに立設され、上部に前記環状縮径部が設けられた複数の仕切り兼用支持板部と、を有し、
前記環状縮径部、前記仕切り兼用支持板部、及び前記リング状部材は、前記遮蔽部材用支持部材上に着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の煙突。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の煙突を備えた焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却炉用の煙突、焼却炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴミ焼却により発生する排煙中の火の粉等の塵埃を除去する金網製の濾過筒を煙突の中間部に備えた、ごみ焼却炉の排煙装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、煙突の側面に多数の孔が形成され、煙突内の二次燃焼を促進させる焼却器が知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、煙突内に助燃室や加熱用コイルを設け、煙突内に外気を取り入れて、炉内からのガスに含まれる未燃焼物を燃焼させる煙突を備えた焼却炉が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９２９１５号公報
【特許文献２】特開平１１−２０１４２１号公報
【特許文献３】実開昭４８−７６７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の排煙装置、特許文献２に記載の焼却器、特許文献３に記載の焼却炉などは、複雑な構造を有している。
このため、簡単な構造で、電源からの電力供給なしで、煙突内で火の粉等の未燃焼物を含むガスを完全燃焼させ、煙や火の粉等の排出を抑制することができる煙突が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の焼却炉用の煙突は、少なくとも以下の構成を具備するものである。
焼却炉に設けられる煙突であって、
焼却炉の炉内に連通する第１の筒状部と、第２の筒状部と、第３の筒状部とを有し、
前記第２の筒状部は、前記第１の筒状部の上部に設けられ、前記第１の筒状部よりも大きい直径であり、
前記第３の筒状部は、前記第２の筒状部の上部に設けられ、前記第１の筒状部と略同径であり、
前記第２の筒状部は、底部及び天板部を有し、
前記底部は、その中央部に前記第１の筒状部に連通する第１の筒状部用開口部を備え、前記第１の筒状部用開口部と前記底部の外周との間に、複数の空気取入口を有し、
前記天板部は、その中央部に前記第３の筒状部に連通する第３の筒状部用開口部を備え、
前記第２の筒状部は、該第２の筒状部内の略中央部において、前記第１の筒状部の上端開口部から所定距離だけ上方位置に設けられた、前記第１の筒状部の内径以下の直径の遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を前記第２の筒状部内に支持する遮蔽部材用支持部材と、を有し、
前記第２の筒状部は、前記遮蔽部材と前記第３の筒状部用開口部との間に、前記空気取入口から上方へ向かう空気流と前記第１の筒状部からの未燃焼物を含む高温ガスとを乱流状態で混合して前記未燃焼物を燃焼させる混合室を有することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る焼却炉は、上記本発明に係る煙突を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電力供給なしで、簡単な構成で、煙突内で火の粉等の未燃焼物を含むガスを完全燃焼させ、煙や火の粉等の排出を抑制することができる、小型の焼却炉用の煙突を提供することができる。また、その煙突を備えた小型の焼却炉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る除煙装置を有する煙突の一例を説明するための図、（ａ）は煙突の一例を説明するための側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る煙突の除煙装置の一例を示す斜視図。
【図３】本発明の実施形態に係る煙突を備えた焼却炉の一例を示す概念図。
【図４】煙突内部に環状縮径部を設えた煙突の一例を説明するための概念図。
【図５】煙突内部に配置される環状縮径部等の一例を説明するための図、（ａ）は環状縮径部の一例を示す斜視図、（ｂ）は環状縮径部を支持する支持板、リング状部材等の一例を示す斜視図。
【図６】本発明の実施形態に係る煙突の第２の筒状部の内部に配置された環状縮径部、支持板、リング状部材等の一例を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る煙突は、小型焼却炉に設けられる煙突であって、焼却炉の炉内に連通する第１の筒状部と、第２の筒状部と、第３の筒状部とを有する。第２の筒状部は、第１の筒状部の上部に設けられ、第１の筒状部よりも大きい直径である。第３の筒状部は、第２の筒状部の上部に設けられ、第１の筒状部と略同径である。第２の筒状部は、底部及び天板部を有する。その底部は、その中央部に第１の筒状部に連通する第１の筒状部用開口部を備え、第１の筒状部用開口部と底部の外周との間に、複数の空気取入口を有する。天板部は、その中央部に第３の筒状部に連通する第３の筒状部用開口部を備える。
第２の筒状部は、その第２の筒状部内の略中央部において、第１の筒状部の上端開口部から所定距離だけ上方位置に設けられた、第１の筒状部の内径以下の直径の遮蔽部材と、遮蔽部材を第２の筒状部内に支持する支持部材（遮蔽部材用支持部材）と、を有する。この第２の筒状部は、遮蔽部材と第３の筒状部用開口部との間に、空気取入口から上方へ向かう空気流と第１の筒状部からの未燃焼物を含む高温ガスとを乱流状態で混合して該未燃焼物を燃焼させる混合室を有する。
【００１０】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態は図示の内容を含むが、これのみに限定されるものではない。尚、以後の各図の説明で、既に説明した部位と共通する部分は同一符号を付して重複説明を一部省略する。
【００１１】
図１、図２、図３に示すように、本発明の実施形態に係る煙突７０は、除煙装置７０Ｒを有する。詳細には、煙突７０の除煙装置７０Ｒは、第１の筒状部７１、第２の筒状部７２、第３の筒状部７３を有し、第１の筒状部７１、第２の筒状部７２、第３の筒状部７３が同軸上に配置され、第２の筒状部７２の下部に第１の筒状部７１が連通し、第２の筒状部７２の上部に第３の筒状部７３が連通した一体構造を有する。つまり、第１の筒状部７１の上部に第２の筒状部７２が配置され、第２の筒状部７２の上部に第３の筒状部７３が配置されている。
【００１２】
本実施形態では、第２の筒状部７２の直径は、第１の筒状部７１の直径よりも大きい。詳細には、第２の筒状部７２は、第１の筒状部７１の直径の１．５〜２．０倍程度である。
また、第３の筒状部７３の直径は、第２の筒状部７２の直径よりも小さい。本実施形態では、第３の筒状部７３の直径は、第１の筒状部７１の直径と略同じである。つまり、第２の筒状部７２は、第３の筒状部７３の直径の１．５〜２．０倍程度である。具体的には、第１の筒状部７１の直径は約２００ｍｍであり、第２の筒状部７２の直径は約３５０ｍｍであり、第３の筒状部７３の直径は約２００ｍｍである。
なお、第２の筒状部７２の上部に配置された第３の筒状部７３は、上方ほど縮径する形状の排気流路が形成されていてもよい。
【００１３】
第１の筒状部７１は、焼却炉の炉内の燃焼室に連通する。例えば、焼却炉が、一次燃焼室及び二次燃焼室を備え、二次燃焼室から排煙する場合、第１の筒状部７１は二次燃焼室に連通する。
【００１４】
第２の筒状部７２は、底部７２ｄ及び天板部７２ｕを有する。第２の筒状部７２の底部７２ｄは、その中央部に第１の筒状部７１に連通する第１の筒状部用開口部７２ｃを備える。
また、第２の筒状部７２は、第１の筒状部用開口部７２ｃと、底部７２ｄの外周との間に、外気が自然に流入する複数の空気取入口７２ｈ（空気取入孔）を有する。
詳細には、空気取入口７２ｈは、底部７２ｄの第１の筒状部用開口部７２ｃと、底部７２ｄの外周（第２の筒状部７２の内面）との間に、周方向に所定間隔あけて設けられている。空気取入口７２ｈの直径や個数は、空気の流入量、第２の筒状部７２内の圧力等に応じて規定される。本実施形態では、直径約３０ｍｍ〜５０ｍｍの円形状の８個の空気取入口７２ｈが、第２の筒状部７２の底部７２ｄに周方向に等間隔に設けられている。
【００１５】
なお、第２の筒状部７２は、空気の流入量を調整可能な調整部材を備えていてもよい。例えば、この調整部材は、空気取入口７２ｈの開口面積を増減する機構を有し、空気の流入量を容易に調整することができる。
【００１６】
第２の筒状部７２の天板部７２ｕはその中央部に、第３の筒状部に連通する第３の筒状部用開口部７２ｕｈを備える。
また、第２の筒状部７２は、その第２の筒状部７２内の略中央部において、第１の筒状部７１の上端開口部から所定距離だけ上方位置に、第１の筒状部７１の内径以下の直径の遮蔽部材７２１と、その遮蔽部材７２１を第２の筒状部７２内に支持する複数の支持部材７２２（遮蔽部材用支持部材）とを有する。
具体的には、遮蔽部材７２１は、直径約１５０ｍｍの円形板形状に形成された金属材料からなる。遮蔽部材７２１は、炉内からの未燃焼物を含む高温ガス（温度が約４００℃〜８００℃）により、同程度の高温となる。
【００１７】
複数の遮蔽部材用支持部材７２２は、遮蔽部材７２１よりも細幅に形成されており、本実施形態では、４つの遮蔽部材用支持部材７２２ａ、７２２ｂ、７２２ｃ、７２２ｄを有する。
【００１８】
また、第２の筒状部７２は、第１の筒状部用開口部７２ｃから、遮蔽部材７２１を含む水平面よりも下方の間の空間（合流部７２ｅ）で、直径約３０ｍｍ〜５０ｍｍの空気取入口７２ｈから煙突内へ流入し、空気取入口７２ｈから上方へ向かう高速で低温（外気温）の空気流と、第１の筒状部用開口部７２ｃからの未燃焼物を含む高温ガス（外気よりも高温（４００℃〜８００℃））とが合流し、遮蔽部材７２１と第２の筒状部７２の内面との間の隙間７２ｇから、第２の筒状部７２の混合室７２ｆへ流れる。
混合室７２ｆは、第２の筒状部７２の内部であって、遮蔽部材７２１と第３の筒状部用開口部７２ｕｈの間の空間である。
【００１９】
第２の筒状部７２は、遮蔽部材７２１と第３の筒状部用開口部７２ｕｈとの間の混合室７２ｆにて、空気取入口７２ｈから上方へ向かう空気流と、燃焼炉内から第１の筒状部７１を介した未燃焼物を含む高温ガスとを乱流状態で混合して未燃焼物を燃焼させ、第３の筒状部用開口部７２ｕｈから第３の筒状部７３へ排気する。
【００２０】
第２の筒状部７２において、混合室７２ｆの上下方向の長さは、合流部７２ｅの上下方向の長さの約１．５〜５．０倍、好ましくは３．０〜４．０倍程度に規定されている。混合室７２ｆにて高温ガス流と低温の空気流との乱流によりそれらが混合し、未燃焼物が完全燃焼した後、煙突上部から排出されるように、混合室７２ｆや合流部７２ｅの長さが規定される。
【００２１】
第３の筒状部７３は、その上部に排煙口としての開口部を有する。第３の筒状部７３の下部には、第２の筒状部７２に連通する開口部を有する。
【００２２】
図３に示したように、煙突７０の除煙装置７０Ｒは、筒状体２１を介して焼却炉１０の炉内に連通する構造を有する。
また、煙突７０の除煙装置７０Ｒの上部には、筒状の延長煙突２１２が連通するように配置されている。図３に示した例では、延長煙突２１２の上端部には中空のＴ字形状部２１２ｂが設けられており、煙突内への雨の侵入を防止する構造となっている。
【００２３】
図３に示した例では、第１の筒状部７１の外径が、筒状体２１の内径よりも僅かに小さく設定されており、第１の筒状部７１が筒状体２１に嵌合可能に構成されている。また、図３に示した例では、第３の筒状部７３の外径が、延長煙突２１２の下端の内径よりも僅かに小さく設定されており、第３の筒状部７３が延長煙突２１２に嵌合可能に構成されている。
【００２４】
上記煙突７０を備えた焼却炉としては、例えば、火床面積が０．５ｍ2未満、焼却能力が５０ｋｇ／ｈ未満の小型の焼却炉である。なお、焼却炉は、火床面積や焼却能力が上記数値以上の焼却炉に上記煙突７０を設けたものであってもよい。
また、上記煙突７０を備えた焼却炉は、燃焼室での被燃焼物の燃焼により発生した高温ガスや炎等が、煙突７０を介して排気されれば、どのような実施形態であってもよい。例えば、燃焼炉は、被燃焼物が燃焼する一次燃焼室、一次燃焼室に並設され一次燃焼室に連通する二次燃焼室、二次燃焼室に連通する煙突などを有していてもよい。また、一次燃焼室は、空気口や被燃焼物を投入する投入口などを有してもよい。二次燃焼室は、温度センサ、バーナーなどの加熱装置、ブロア等の空気供給部を有してもよい。
【００２５】
本発明の実施形態に係る煙突７０を備える焼却炉１０は、一次燃焼室にて被燃焼物の燃焼により発生した高温ガスや炎が二次燃焼室に流出し、二次燃焼室にて温度センサにより設定温度以上となるように、必要に応じてバーナーなどの加熱装置により、空気供給部で空気を供給しながら再加熱して、燃焼させて煙突７０に排出する。例えば、二次燃焼室から煙突７０に流出する高温ガスに、例えば、火の粉等の未燃焼物が含まれていた場合であっても、煙突７０の除煙装置７０Ｒにて、その未燃焼物を含む高温ガスと煙突の空気取入口から取入れられた空気による上方への空気流とが、第２の筒状部７２の混合室７２ｆ内にて乱流状態で混合され、完全燃焼された後、煙突上部から排出されるので、火の粉や煙等の排出を抑制することができる。
【００２６】
本願発明者は、上述した本発明の実施形態に係る煙突７０の効果を確認するために、実際に煙突を作製した。詳細には、厚さが約０．６ｍｍの亜鉛鉄板（亜鉛めっき鋼板）を用いて煙突７０を作製し、その本発明の実施形態に係る煙突を小型の燃焼炉に設けて、被燃焼物を燃焼させた。上記本発明の実施形態に係る煙突の代わりに、比較例として、単純な筒形状の煙突を上記小型の焼却炉に取り付けて、燃焼室内で被燃焼物を燃焼させた。
その結果、比較例の単純な筒形状の煙突の場合、火の粉や煙等が煙突上部から排出された。
一方、本発明の実施形態に係る煙突を備えた小型の焼却炉で被燃焼物を燃焼させた場合、火の粉や煙等は煙突上部から排出されず、火の粉や煙等の排出抑制効果を確認することができた。
【００２７】
また、上記燃焼時に、本発明の実施形態に係る煙突７０に関し、表面温度計にて、第１の筒状部７１の外側面付近の表面温度、第２の筒状部７２の外側面の中央部の表面温度、第３の筒状部７３の外側面付近の表面温度を測定した。その測定の結果、第１の筒状部７１の外側面付近の表面温度が約４２０℃、第２の筒状部７２の外側面の中央部の表面温度が約４８０℃、第３の筒状部７３の外側面付近の表面温度が約２８０℃であった。すなわち、小型焼却炉の燃焼室から排出された高温ガスに含まれる未燃焼物（火の粉や煙等）が、第２の筒状部７２の中央部付近で、空気取入口から取り込まれた外気（空気）に含まれる酸素により完全燃焼してさらに高温となった後、第３の筒状部７３付近で温度が低下し、排火の粉や煙等が除去された状態で煙突上部から排気されることを、確認することができた。
【００２８】
図４、図５、図６に示した本発明の一実施形態に係る煙突７０は、第２の筒状部７２の内部に環状縮径部７２５を有する。
詳細には、図４は煙突内部に環状縮径部７２５を設えた煙突７０の一例を説明するための概念図である。図５は環状縮径部７２５の一例を説明するための図であり、詳細には、図５（ａ）は環状縮径部７２５の一例を示す斜視図であり、図５（ｂ）は環状縮径部７２５を支持する支持板、リング状部材（リング状の支持部材）等の一例を示す斜視図である。図６は本発明の実施形態に係る煙突の第２の筒状部の内部に配置された環状縮径部、支持板、リング状部材（リング状の支持部材）等の一例を示す概念図である。
なお、図５（ｂ）には複数の仕切り兼用支持板部７２４のうちの一つのリング状部材７２３Ａ、７２３Ｂの一部分、及び遮蔽部材用支持部材７２２の一部分を示している。図６には環状縮径部を図示していない。
【００２９】
図４、図５、図６に示した本発明の一実施形態に係る煙突において、第２の筒状部７２は、遮蔽部材７２１よりも上方位置に、遮蔽部材７２１と同じ又はそれよりも大きい直径の開口部７２５ａを中央部に備え、上方に向かって縮径した環状縮径部７２５を有する。本実施形態では、環状縮径部７２５の下端部７２５ｂは、第２の筒状部７２の内面に当接または僅かに隙間をあけて配置されている。この環状縮径部７２５は、上面視において、空気取入口７２ｈと重なる位置に設けられている。
【００３０】
この環状縮径部７２５を備えた煙突では、第１の筒状部７１からの未燃焼物（火の粉等）を含む高温ガスが、遮蔽部材７２１により、遮蔽部材７２１と第２の筒状部７２の内壁との間を通るように上昇気流の方向を変え、空気取入口７２ｈからの低温の空気（外気）の高速上昇流と合流し、環状縮径部７２５により中心軸側へ案内され、第２の筒状部７２の混合室７２ｆにて乱流状態で未燃焼物（火の粉等）が完全燃焼され、第２の筒状部７２よりも小径の第３の筒状部７３を通って上方へ排気される。
すなわち、図４、図５、図６に示した実施形態では、煙突に備えられた環状縮径部７２５により、未燃焼物（火の粉等）を含む高温ガスと低温の空気の混合が促進され、煙や火の粉等の排出をさらに抑制することができる。
【００３１】
詳細には、本実施形態では、なお、環状縮径部７２５の開口部７２５ａの面積は、遮蔽部材７２１と第２の筒状部７２の内面との間の水平面に沿った断面積と比較して小さく、例えば、２０％〜５０％、好ましくは３０％〜４０％である。
すなわち、環状縮径部７２５の上部の開口部７２５ａにて、高温ガスと低温の空気の混合流が、環状縮径部７２５の開口部７２５ａから上方へ高速に流れる。開口部７２５ａよりも上方の混合室７２ｆでは、水平面に沿った断面積が開口部７２５ａと比較して大きくなり、混合流が乱流となり、混合が促進される。
【００３２】
また、図４、図５、図６に示したように、本発明の実施形態に係る煙突７０の第２の筒状部７２は、上下分割可能に構成されており、第２の筒状部７２の中央部に設けられたフランジ７２７、７２８それぞれを端部として上下に分割可能に構成されており、通常時には、ボルトやナット等の固定部材によりフランジ７２７、７２８が固定されている。また、第２の筒状部７２は、分割時に固定部材を取り外し、フランジ７２７、７２８を非固定状態とすることで、上下に分割可能に構成されている。
【００３３】
また、第２の筒状部７２は、遮蔽部材用支持部材７２２上に載置されるリング状部材７２３（小径のリング状部材７２３Ａ、大径のリング状部材７２３Ｂ）と、リング状部材７２３Ａ、７２３Ｂ上に、水平面に対して垂直または斜めに立設され、上部に環状縮径部７２５が設けられた複数の仕切り兼用支持板部７２４と、を有する。本実施形態では、８個の仕切り兼用支持板部７２４が、上面視において、空気取入口７２ｈと重ならない位置に設けられている。
【００３４】
また、本実施形態では、環状縮径部７２５、仕切り兼用支持板部７２４、及びリング状部材７２３Ａ、７２３Ｂは、遮蔽部材用支持部材７２２上に着脱自在に設けられている。環状縮径部７２５、仕切り兼用支持板部７２４、及びリング状部材７２３Ａ、７２３Ｂはそれぞれ溶接等により接合されていてもよい。
図４、図５、図６に示した煙突では、例えば、煙突を高温にて長時間使用後、環状縮径部７２５、仕切り兼用支持板部７２４、リング状部材７２３Ａ等の劣化等により、新品と交換が必要な場合であっても、第２の筒状部７２を上下に分割した状態で、環状縮径部７２５、仕切り兼用支持板部７２４、及びリング状部材７２３Ａ等を、容易に新品と交換することができる。
【００３５】
また、複数の仕切り兼用支持板部７２４がそれぞれ、複数の空気取入口７２ｈの間に配置されているので、空気取入口７２ｈからの上昇流が、隣接する空気取入口７２ｈからの上昇流に対して分離した状態で、第１の筒状部７１からの高温のガスと混合して、環状縮径部７２５へ勢いよく案内され、その後、環状縮径部７２５の開口部７２５ａ及びその開口部７２５ａよりも上方位置で、他の空気取入口７２ｈからの空気と高温のガスが乱流状態で混合されるので、上昇流の勢いを阻害することなく、環状縮径部７２５の開口部７２５ａ及びその開口部よりも上方位置へ空気と高温のガスを案内することができる。
【００３６】
また、複数の仕切り兼用支持板部７２４を水平面に対して同一方向に斜めに配置した煙突では、空気取入口７２ｈからの上昇流と高温ガスの混合流が、第２の筒状部内において、環状縮径部７２５の開口部７２５ａ及びその開口部７２５ａよりも上方位置で、大きな渦状態となり、且つ乱流状態であり、空気と高温ガスの混合をより促進することができる。
【００３７】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る煙突７０は、小型の焼却炉１０等に備えられる煙突７０であって、焼却炉の炉内に連通する第１の筒状部７１と、第２の筒状部７２と、第３の筒状部７３とを有する。第２の筒状部７２は、第１の筒状部７１の上部に設けられ、第１の筒状部７１に連通し、第１の筒状部７１よりも大きい直径である。第３の筒状部７３は、第２の筒状部７２の上部に設けられ、第２の筒状部７２に連通し、第１の筒状部７１と略同径である。また、第１の筒状部７１、第２の筒状部７２、第３の筒状部７３は、同心軸上に配置されている。
第２の筒状部７２は、底部７２ｄ及び天板部７２ｕを有する。第２の筒状部７２の底部７２ｄは、その中央部に第１の筒状部７１に連通する第１の筒状部用開口部７２ｃを備え、第１の筒状部用開口部７２ｃと、底部７２ｄの外周との間に、複数の空気取入口７２ｈ（空気取入孔）を有する。天板部７２ｕはその中央部に、第３の筒状部に連通する第３の筒状部用開口部７２ｕｈを備える。
第２の筒状部７２は、その第２の筒状部７２内の略中央部において、第１の筒状部７１の上端開口部から所定距離だけ上方位置に、第１の筒状部７１の内径以下の直径の遮蔽部材７２１と、その遮蔽部材７２１を第２の筒状部７２内に支持する支持部材７２２（遮蔽部材用支持部材）と、を有する。
第２の筒状部７２は、遮蔽部材７２１と第３の筒状部用開口部７２ｕｈとの間に、空気取入口７２ｈから上方へ向かう空気流と、燃焼炉内から第１の筒状部７１を介した未燃焼物を含む高温ガスとを乱流状態で混合して未燃焼物を燃焼させる混合室７２ｆを有する。
すなわち、電源からの電力供給なしで、簡単な構成で、煙突内で火の粉等の未燃焼物を含むガスを、第２の筒状部７２の混合室７２ｆにて空気と乱流状態で混合して完全燃焼させ、煙や火の粉等の排出を抑制することができる除煙装置７０Ｒを備えた、小型焼却炉用の煙突７０を提供することができる。また、上記煙突７０を備えた小型の焼却炉を提供することができる。
【００３８】
また、空気取入口７２ｈ付近では、煙突効果により煙突外よりも煙突内の気圧が低いので、空気取入口から外気を煙突内へ取り入れることができる。また、第２の筒状部７２の上部に位置する第３の筒状部７３は、第２の筒状部７２と比較して内径が縮径した構造となっているので、ベンチュリー効果により、第２の筒状部７２内と比較して第３の筒状部７３の内部の流速が高速となり低圧となり、空気取入口７２ｈから外気が煙突内へ流入しやすくなる。
【００３９】
つまり、本発明の実施形態に係る煙突は、煙突の中間の高さの位置に、空気取入口からの空気（外気）と燃焼炉の炉内からの未燃焼物を含むガスとを混合して燃焼させる混合室を設けて、火の粉等の未燃焼物が煙突外へ排出されるのを防止することができる。
【００４０】
また、本発明の実施形態に係る小型焼却炉用の煙突７０の遮蔽部材７２１は、第２の筒状部７２の内周又は第１の筒状部７１の上端部と遮蔽部材７２１とに接続された、複数の支持部材７２２（７２２ａ、７２２ｂ、７２２ｃ、７２２ｄ等）により支持されている。
詳細には、支持部材７２２は、一方の端部が第２の筒状部７２の内周又は第１の筒状部７１の上端部７１ａに接続され、他方の端部が遮蔽部材７２１に接続されている。
そして、遮蔽部材７２１と第２の筒状部７２の内面との間の隙間７２ｇに、炉内からの未燃焼物を含む高温ガスと空気取入口７２ｈから煙突内への空気（外気）とが流れ、流路中の支持部材７２２により混合室７２ｆで生じる乱流による高温ガスと空気との混合を増大させることができる。
支持部材７２２は、長手方向に長い板状であってもよいし、円柱形状であってもよい。
また、上述した実施形態では、遮蔽部材７２１は、円形板形状であったが、混合室内で乱流を促進させるために、外周部に凹凸部が設けられていてもよい。また、混合室内で乱流を促進させるために、遮蔽部材７２１や支持部材７２２の表面に粗面が形成されていてもよい。
また、第２の筒状部７２内の空気および未燃焼物を含むガスの流れにおいて、レイノルズ数が高く、混合室での乱流を促進するように、遮蔽部材７２１や支持部材７２２の形状が規定される。
遮蔽部材７２１及び支持部材７２２による摩擦抵抗や圧力抵抗が大きいほど、乱流が促進され、空気取入口からの空気と炉内からの未燃焼物を含むガスとが混合しやすい。
【００４１】
また、本発明の実施形態に係る煙突７０の支持部材７２２は、平面視（煙突の上部から下方を視た場合）、空気取入口７２ｈと重ならない位置に設けられている。
すなわち、空気取入口７２ｈから煙突内へ流入した空気（外気）は、炉内からの未燃焼物を含むガスと比較して温度が低いので、煙突効果により、空気（外気）が支持部材７２２に直接当たることなく、空気（外気）が勢いよく混合室７２ｆに流入し、混合室７２ｆにてその空気と未燃焼物を含むガスとの混合を促進することができる。
【００４２】
なお、第２の筒状部７２内の略中央部に遮蔽部材７２１を支持する支持部材７２２は、例えば、金網等の網体であってもよい。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。
また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。
【００４４】
上記実施形態では、環状縮径部７２５は、第２の筒状部７２内に着脱自在に設けられていたが、例えば、環状縮径部７２５の下端部７２５ｂは第２の筒状部７２の内面に溶接等により接続されていてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０…焼却炉（小型焼却炉）
７０…煙突
７０Ｒ…除煙装置
７１…第１の筒状部
７１ａ…上端部
７２…第２の筒状部
７２ｃ…開口部（第１の筒状部用開口部）
７２ｄ…底部
７２ｆ…混合室
７２ｇ…隙間（未燃焼物を含むガス及び空気の流路）
７２ｈ…空気取入口（空気取入孔）
７２ｕ…天板部
７２ｕｈ…開口部（第３の筒状部用開口部）
７３…第３の筒状部
７２１…遮蔽部材
７２２、７２２ａ、７２２ｂ、７２２ｃ、７２２ｄ…支持部材（遮蔽部材用支持部材）
７２３、７２３Ａ、７２３Ｂ…リング状部材
７２４…仕切り兼用支持板部
７２５…環状縮径部（傘状部材）
【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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