(57)【要約】      （修正有）【課題】燃焼排ガスの通過する管にアルファ線処理した空気を吹き込んで、排ガスを改質して、ＰＭ、ＮＯｘなどの有害ガス成分を低減する空気吹込み器具を提供する。【解決手段】次の３つの部分から構成される。（１）排ガスの流れの方向とは関係なく、下方から上方へ向けて空気を取り込み流す部分５、（２）排ガスの流れと平行な方向に空気を流し、アルファ線発生物３との接触を行わせる部分、（３）上記（２）の処理を行った空気を、排ガスに合流させるために排ガスの流れの方向に対して、４５度未満の角度で流す部分４。上記（２）の「排ガスの流れの方向と平行な方向に空気を流し、アルファ線発生物との接触を行わせる部分」が、燃焼後の排ガスが通過する管１に取り付けるための部分と、アルファ線発生物を収納する部分の２つに分離可能とするのが好ましい。【選択図】図１
0003209669.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
燃焼後の排ガスが通過する管に対して、次の３つの部分から構成される、燃焼後の排ガスにアルファ線処理した空気を吹き込んで排ガスを改質するための活性化処理した空気吹込み器具。
（１）排ガスの流れの方向とは関係なく、下方から上方へ向けて取り込み空気を流す部分
（２）排ガスの流れの方向と平行な方向に空気を流し、アルファ線発生物との接触を行わせる部分
（３）上記（２）の処理を行った空気を、排ガスに合流させるために、排ガスの流れの方向に対して４５度以下の角度で流す部分。
【請求項２】
請求項１の（２）排ガスの流れの方向と平行な方向に空気を流し、アルファ線発生物との接触を行わせる部分が、燃焼後の排ガスが通過する管に取り付けるための部分と、アルファ線発生物を収納する部分の２つに分離することが可能な構造になっていることを特徴とする活性化処理した空気の吹込み器具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、燃焼後の排ガスの改質、具体的には、ＰＭ、ＮＯｘなどの有害ガス成分の低減などを可能にするために既設の燃焼装置の排ガスに活性化処理した空気を吹込む器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日のエネルギー・環境の問題への対応を考える場合の着眼点の１つは、反応をできるだけ平衡に近い状態まで進め、非平衡の状態で発生する未酸化物や過酸化物の発生量を少なくすることである。例えば、高温で酸化反応を進め可燃物をできるだけ完全燃焼に近い状態まで酸化させて未燃物を少なくして発生エネルギーを大きくし、一方、その排ガスを大気に排出する前に、排出場所の温度（以下、中温と呼ぶ）で決まる平衡にできるだけ近い状態まで反応を進めることによって、環境問題の発生を抑制することが望まれる。しかし、実際には燃焼時には不完全燃焼物が残り、一方、排ガスの排出時には、その温度での過酸化物が残存するという問題が生じやすく、それがエネルギー・環境問題の発生につながっている。すなわち、不完全燃焼物や過酸化物の発生が大気汚染などの環境問題に、また、エネルギー利用効率の低下につながっている。この問題を解決するための着眼点の１つは、燃焼反応の後に、反応に関係する分子や原子を活性化して、温度が下がった状態（中温）での排ガス中での反応を促進することである。その方法の１つとして、特許文献１〜４に、アルファ線照射を行う方法、および環境・エネルギー問題解決に向けてその利用法が示されている。なお、特許文献２〜４は本件の考案者によるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許4938508
【特許文献２】特願2016-098182
【特許文献３】特願2016-098185
【特許文献４】特願2016-098186
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
既設の燃焼装置の排ガスが通過する管に取り付けて、アルファ線処理によって活性した空気を燃焼後の排ガスに吹き込んで、安定してＰＭ、ＮＯｘなどの有害ガス成分の低減などを可能にするための器具を得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
燃焼後の排ガスが通過する管１に対して、次の３つの部分から構成される、燃焼後の排ガスにアルファ線処理した空気を吹き込んで排ガスを改質するための活性化処理した空気吹込み器具。
（１）排ガスの流れの方向とは関係なく、下方から上方へ向けて取り込み空気を流す部分
（２）排ガスの流れの方向と平行な方向に空気を流し、アルファ線発生物との接触を行わせる部分
（３）上記（２）の処理を行った空気を、排ガスに合流させるために、排ガスの流れの方向に対して、４５度以下の角度で流す部分。
【０００６】
０００５の（２）排ガスの流れの方向と平行な方向に空気を流し、アルファ線発生物との接触を行わせる部分が、燃焼後の排ガスが通過する管に取り付けるための部分と、アルファ線発生物を収納する部分の２つに分離することが可能な構造になっていることを特徴とする燃焼後の排ガスにアルファ線処理した空気を吹き込んで排ガスを改質するための活性化処理空気吹込み器具。
【考案の効果】
【０００７】
０００５に示す器具を用いて、燃焼排ガスに活性化された空気を添加することによって、排ガス中のＰＭ、ＮＯｘなどの有害ガス成分の低減を可能にすることができる。また、０００６に示す器具を用いることによって、アルファ線発生物の管理、取り出しなどの作業が行いやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】燃焼排ガスが通る管が水平方向に設置されている場合に本考案の器具を散りつけた時の水平断面図を示す。
【図２】図１に示すように取り付けられた本考案の器具の垂直断面図を示す。
【図３】取り付け位置が図１と逆の側である場合の本考案の器具の垂直断面図を示す。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
燃焼後の排ガスが流れる管１に本考案の器具を取りつける位置としては、排ガスの流れがほぼ水平方向の場合と垂直方向の場合があるが、まず、排ガスの流れがほぼ水平方向の場合について述べる。空気の取り込み口２は、器具の中に水滴などの異物が取り込まれないようにするために、下方から上方に向けて空気を流せるようになっている。そのためには、排ガスがほぼ水平方向に流れている場合には、この器具を水平断面は図１に示すように、垂直断面は図２に示すように、取り付ける。なお、排ガスの通過する１つの管に２つの器具を取り付ける場合には、もう１つの器具は、見かけ上、上下は逆になっているが、図３のように取り付ける。
【００１０】
外気から取り込まれた空気は、管の曲がり角を通過した後、排ガスの流れの方向と平行な方向に流れて、まず、アルファ線発生物３との接触して活性化処理を施される。アルファ線を照射するものとして本考案では、アルファ線以外のベータ線、ガンマ線などの発生量が許容限度以下のものを選んで使用する。具体的には、例えば、放射性物質は酸化トリウムを主とし、ラジウム、トリウム、アクチニウムなど酸化トリウム以外の放射性物資の含有量の合計がトリウムに対して１％以下にする。これはアルファ線以外の放射線である透過性の大きいベータ線やガンマ線の発生を抑制するためである。これを用いた成形物を作る方法は、例えばステンレス鋼製などの金網の表面に、酸化トリウムの粉末にシリカ、酸化カルシウムなどを含む無機媒溶材粉末を加えたもの混合して被覆し、４００℃以上、１０００℃以下に加熱保持して、酸化トリウムと無機溶剤の混合物を焼結させ、ステンレス網製の網の表面に固定する。この場合に、成形物全体の平均組成としてトリウム分が０．２〜５％の範囲、とくに好ましくは、３〜５％の範囲にする。これによってアルファ線照射量が一定量以上（例えば、アルファ線用シンチレーション計数装置（Ａｌｏｋａ  ＴＤＳ−４５１型）により網より５ｍｍの距離での正味計数率が、９０〜１２０ｃｐｍ）であるが、一方、ベータ線、ガンマ線はバックグランドより、１５％以上多くならないようにすることができる（例えばベータ、ガンマ線用シンチレーション式サーベイメータ（Ａｌｏｋａ  ＴＣＳ−１６１型）による測定値が０．０７±０．０１μ  Ｓｖ／ｈ以下；比較；自然計数率は０．０６±０．０１μＳｖ／ｈ）。
【００１１】
この器具を、点検、整備などをするために、アルファ線発生物を取り出すことは、いくつかの方法で行うことができるが、その方法の１つは「（２）排ガスの流れの方向と平行な方向に空気を流しアルファ線発生物との接触を行わせる部分」が、燃焼後の排ガスが通過する管にボルトなどによって取り付けられる部分と、アルファ線発生物を収納するための部分の２つに分離することが可能な構造にすることである。この２つの部分は、ボルトなどによって、取り付け、取りはずしが可能なようになっており、点検、整備などは、後者の部分を外して、行うことができる。
【００１２】
つぎに取り込まれて活性化処理された空気を排ガスに合流させるための管部４は排ガスの流れの方向に対して４５度以下の角度をなしているものとする。これは、排ガス中に、活性化処理された空気を、少ない抵抗で混合しやすくして、排ガスに含まれている成分の活性化効果を高め、目的とする排ガスの改質を効率的に行うためである。実際には３０〜４５度の角度が選ばれる。
【００１３】
このようにしてアルファ線照射によって活性化された空気が燃焼排ガス中に混合されて、活性化効果と排ガスの温度低下の効果によって、排ガス中に含まれていたＰＭ、ＮＯｘなどの有害ガス成分の低減を行った後、大気中に放散させる。
【００１４】
本考案の目的である排ガスを改質してＰＭ、ＮＯｘなどの有害ガス成分の低減を図るためには、本考案の器具を用いた処理を行った空気の添加量は、排ガス量の２〜１０％の間であることが必要である。排ガス量によって１つの器具の取り付けで十分な場合について
１つの器具で行えるが、排ガス量が多い場合には、２つ、あるいはそれ以上の器具を取り付けて行う。例えば、２つの活性化処理した空気吹込み器具を取り付ける場合には、器具は図２に示したものと、図３に示したものを組み合わせて用いる。
【００１５】
以上述べてきたのは、排ガスの流れが、ほぼ水平の部分に本考案の器具を取り付ける場合であった。これに対して、排ガスの流れがほぼ垂直方向の場合には、排ガスは下から上に向かって流れるが、この場合は、空気の取り込み口は下に向かって開いているので、取り込まれた空気の流れが大きな曲がり角をもたないことが、０００９〜００１４で述べてきたことと異なるが、それ以外の点はほぼ同じである。
【００１６】
燃焼排ガスに含まれるＰＭ、ＮＯｘなどの有害ガス成分の低減を安定して行うという目的に対して本考案の器具は、次のような特徴をもっている。
（１）排ガス中にアルファ線処理で活性化された空気を吹き込むことによって、温度低下による有害ガス成分の平衡含有量の低下を可能にする。また、燃焼高温での不完全燃焼分の燃焼・酸化を進めて排ガスを改質、臭気の分解など促すことができる。
（２）既存の排気ダクトや煙突に取り付けることができる。
（３）既存の水平排気ダクトに水平方向に取り付ける場合にも、空気取入れ口からの水分、ゴミ等の吸引を防ぐことができる。
（４）アルファ線発生の部分が排気ガスに直接触れないので、排気ガス中のカーボンや浮遊物による効果の妨げを防ぎ安定操業が行える。
【実施例１】
【００１７】
石油を燃料としてスチーム（５０００ｍ3／ｈ）を製造するボイラーで、通常の燃焼法
をベースとして、比較として、次の２つの条件の処理を行った。
・比較の処理条件；燃焼に用いた空気は特別の処理を施していない、また、燃焼後の排ガ
スには、特別な処理を施していない。
・本発明の処理条件１：排ガスの温度が７５０〜６７０℃のところに、アルファ線照射
を行った常温の空気を、排ガス量の５〜７ｖｏｌ％加えた。
・本発明の処理条件２：排ガスの温度が５５０〜３７０℃のところに、アルファ線照射
を行った常温の空気を、排ガス量の５〜７ｖｏｌ％加えた。
そして、排出ガスのＮＯX、ＣＯ，ＣmＨn（ｍは１以上、ｎは３以上の整数）の含有量
を調べた。
・排ガスの分析結果
比較の条件の場合；ＮＯX：８０〜２００ｐｐｍ、ＣＯ；３５０〜６００ｐｐｍ、Ｃｐ
Ｈｑ：１５０〜４２０ｐｍ
本発明の処理条件１の場合：ＮＯX：２０〜４５ｐｐｍ、ＣＯ；１３０〜２５０ｐｐｍ
、ＣｍＨｎ：５５〜２１０ｐｍ
本発明の処理条件２の場合：ＮＯX：８〜２２ｐｐｍ、ＣＯ；８０〜１３５ｐｐｍ、Ｃm
Ｈn：１５〜１４４ｐｍ
本発明の方法で、処理条件２、処理条件１の順に、排出ガスのＮＯX、ＣＯ、ＣmＨnの低減の効果が大きいこと認められた。
【実施例２】
【００１８】
生活で発生したごみを焼却し、その排熱で温水を得る施設において、次のような条件で
操業を行い、排出ガスのＮＯX、ＣＯ，  ＣmＨn（ｐは１以上、ｑは３以上）の含有量を
調べた。
・操業条件
本発明の処理条件１：排ガスの温度が７５０〜６７０℃のところに、アルファ線照射
を行った常温の空気を、排ガス量の５〜７ｖｏｌ％加えた。
本発明の処理条件２：排ガスの温度が５５０〜３７０℃のところに、アルファ線照射を行った常温の空気を、排ガス量の５〜７ｖｏｌ％加えた。
比較の条件；燃焼後の排ガスには、特別な処理を施していない。
・排ガスの分析結果
本発明の処理条件１の場合：ＮＯX：２０〜４５ｐｐｍ、ＣＯ；１３０〜２５０ｐｐｍ
、ＣmＨn：５５〜２１０ｐｍ
本発明の処理条件２の場合：ＮＯX：８〜２２ｐｐｍ、ＣＯ；８０〜１３５ｐｐｍ、Ｃm
Ｈn：１５〜１４４ｐｍ
比較の条件の場合；ＮＯｘ：８０〜２００ｐｐｍ、ＣＯ；３５０〜６００ｐｐｍ、Ｃm
Ｈn：１５０〜４２０ｐｍ
本発明の方法で、処理条件２、処理条件１の順に、排出ガスのＮＯX、ＣＯ、ＣmＨnの低減の効果が大きいこと認められた。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本器具を燃焼排ガスの通過する管に取り付け、燃焼後の排ガスにアルファ線処理した空気を吹き込んで排ガスを改質して、ＰＭ、ＮＯｘなどの有害ガス成分の低減を図ることができる。なお、考案の器具の（１）および（２）の部分を含む器具を、燃焼用空気の吸入管にも取り付けることによって、燃焼用空気を活性化させることもできる。
【符号の説明】
【００２０】
１．燃焼後の排ガスが流れる管
２．空気の取り込み口
３．アルファ線発生物
４．活性化処理された空気を排ガスに合流させるための管部
５．空気の流れ
【図１】
0003209669.tif 000003
【図２】
0003209669.tif 000004
【図３】
0003209669.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月19日(2017.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
燃焼後の排ガスが通過する管に対して、次の３つの部分から構成される、燃焼後の排ガスにアルファ線処理した空気を吹き込んで排ガスを改質するための活性化処理した空気吹込み器具。
（１）排ガスの流れの方向とは関係なく、下方から上方へ向けて取り込み空気を流す部分
（２）排ガスの流れの方向と平行な方向に（１）の部分から取り込んだ空気を流し、アルファ線発生物との接触を行わせる部分
（３）上記（２）の処理を行った空気を、排ガスに合流させるために、排ガスの流れの方向に対して４５度以下の角度で流す部分。
【請求項２】
排ガスの流れの方向と平行な方向に空気を流し、アルファ線発生物との接触を行わせる部分が、燃焼後の排ガスが通過する管に取り付けるための部分と、アルファ線発生物を収納する部分の２つに分離することが可能な構造になっていることを特徴とする請求項１の記載の活性化処理した空気の吹込み器具。