(57)【要約】【課題】溶融室から燃焼室への不要な放熱を減少させて、溶融室内の燃焼灰を確実に溶融させる。【解決手段】被燃焼物を投入する投入口２と、投入口２から投入された被燃焼物を燃焼させる燃焼室３と、燃焼室３の下方側に設けられ、燃焼室３で発生した被燃焼物の燃焼灰を溶融させる溶融室６と、燃焼室３と溶融室６との間に設けられ、溶融室６からの熱を反射して溶融室６から燃焼室３への放熱を防止する放熱防止手段７とを備え、放熱防止手段７は、溶融室６で発生する熱を反射する反射板１９と、円錐形状に形成され、その頂部が燃焼室側に向けられて配置され、反射板をその内側に支持する支持部２０と、燃焼灰を燃焼室から溶融室に流通させる流通路とを有する【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被燃焼物を投入する投入口と、
上記投入口から投入された被燃焼物を燃焼させる燃焼室と、
上記燃焼室の下方側に設けられ、上記燃焼室で発生した上記被燃焼物の燃焼灰を溶融させる溶融室と、
上記燃焼室と上記溶融室との間に設けられ、上記溶融室からの熱を反射して上記溶融室から上記燃焼室への放熱を防止する放熱防止手段とを備え、
上記放熱防止手段は、上記溶融室で発生する熱を反射する反射板と、
円錐形状に形成され、その頂部が上記燃焼室側に向けられて配置され、上記反射板をその内側に支持する支持部と、
上記燃焼灰を上記燃焼室から上記溶融室へ流通させる流通路とを有する燃焼溶融炉。
【請求項２】
上記流通路は、上記支持部の下方側の端部に形成され、上記燃焼灰を上記燃焼室から上記溶融室に流通させる請求項１記載の燃焼溶融炉。
【請求項３】
上記支持部は、上記支持部の下方側の端部の外周部に上記燃焼室から上記溶融室へ上記燃焼灰を流通させる上記流通路を有するように形成されている請求項１記載の燃焼溶融炉。
【請求項４】
上記流通路は、第１の流通路と第２の流通路とからなり、
上記第１の流通路は、上記支持部の下方側の端部に形成され、上記燃焼室から上記溶融室へ上記燃焼灰を流通させ、
上記支持部は、上記支持部の下方側の端部の外周部に上記燃焼室から上記溶融室へ上記燃焼灰を流通させる上記第２の流通路を有するように形成されている請求項１記載の燃焼溶融炉。
【請求項５】
上記反射板は、湾曲形状に形成され、上記溶融室からの熱を反射して上記溶融室から上記燃焼室への放熱を防止する請求項１記載の燃焼溶融炉。
【請求項６】
さらに、再燃焼室と、
上記再燃焼室に空気を送風する空気送風口とを備え、
上記燃焼室は、上記投入口から投入された被燃焼物をガス化させ、該ガス化により発生した残渣を燃焼させ、
上記再燃焼室は、上記被燃焼物のガス化により発生したガスを再燃焼させる請求項１記載の燃焼溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被燃焼物を燃焼し、被燃焼物を燃焼した際に発生する燃焼灰を溶融する燃焼溶融炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般廃棄物や産業廃棄物等のごみ焼却炉の集塵装置から回収された飛灰、焼却炉下から排出される燃え殻には、ダイオキシン類や有害な金属が含まれ、それらの灰の減容化、無害化の手段としてこれら灰等を溶融する燃焼溶融炉が知られている。
【０００３】
この燃焼溶融炉は、被燃焼物を燃焼する燃焼室と、被燃焼物を燃焼して発生した燃焼灰等を溶融する溶融室とを備えており、投入された被燃焼物を燃焼し、燃焼により発生した燃焼灰を溶融することができる。また、このような燃焼溶融炉には、上述の燃焼室に換えて被燃焼物の乾留を行う乾留室を備えるようなものもある。このとき、一般的に、燃焼室や乾留室は、高温時においても５００℃〜６００℃程度とされている。
【０００４】
燃焼により発生した燃焼灰を溶融室で安定して溶融するためには、少なくとも１４００℃程度に炉内温度を保つ必要がある。そこで、通常、ルツボや隔壁を設けることにより、燃焼室とは別個に設けた密閉された溶融室を構成して、この溶融室内部で燃焼灰を安定して溶融している。
【０００５】
例えば、ガラス工業炉又はポット溶融炉等においては、炉の内部全てが密閉されているか、又は被燃焼物の出し入れ口を除いて炉の内部を耐火物で覆うことにより、溶融室内の温度を一定に保っている。
【０００６】
その一方で、炉全体の構成を簡素化及び小型化し、燃焼灰を流通させる構成を簡素化したいという観点から、溶融室自体を密閉等することなく、一体の炉内部で燃焼及び溶融を行うことができる燃焼溶融炉が望まれている。
【０００７】
しかしながら、このような燃焼溶融炉では、燃焼室で生成される燃焼灰を溶融室で溶融する場合、溶融室の温度を十分に昇温させることができないことがある。この結果、燃焼灰を溶融できないといった問題が生じてしまうおそれがある。また、溶融自体をすることができたとしても、溶融室から燃焼室側への放熱を考慮したうえで、溶融室での溶融に必要な熱を供給する必要があるため、溶融室を加熱する加熱設備の能力を必要以上に高める必要が発生するといった問題や、加熱設備に過大な負担がかかるといった問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平２００６−１０２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、溶融室から燃焼室への不要な放熱を減少させることで、溶融室内の温度を効率的に上昇させて、燃焼灰を確実に溶融させる燃焼溶融炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するため、本発明に係る燃焼溶融炉は、被燃焼物を投入する投入口と、投入口から投入された被燃焼物を燃焼させる燃焼室と、燃焼室の下方側に設けられ、燃焼室で発生した被燃焼物の燃焼灰を溶融させる溶融室と、燃焼室と溶融室との間に設けられ、溶融室からの熱を反射して溶融室から燃焼室への放熱を防止する放熱防止手段とを備え、放熱防止手段は、溶融室で発生する熱を反射する反射板と、円錐形状に形成され、その頂部が燃焼室側に向けられて配置され、反射板をその内側に支持する支持部と、燃焼灰を燃焼室から溶融室へ流通させる流通路とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、燃焼室と溶融室との間に設けられた放熱防止手段が、その放熱防止手段に設けられた流通路より、燃焼室で発生した燃焼灰を燃焼室から溶融室側へ流通させ、また、放熱防止手段に設けられた反射板が、溶融室からの熱を反射して溶融室から燃焼室への不要な放熱を減少させて溶融室内の温度を効率的に上昇させることができ、溶融室に流入された燃焼灰を確実に溶融室で溶融させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明が適用された燃焼溶融炉の実施の形態を図１乃至図９を参照して説明する。
【００１３】
本発明が適用された燃焼溶融炉１は、図１及び図２に示すように、被燃焼物を投入する投入口２と、この投入口２から投入された被燃焼物をガス化させ、ガス化により発生した残渣を燃焼させる燃焼室３と、被燃焼物がガス化されることにより発生したガスを燃焼させる再燃焼室４と、燃焼室３と再燃焼室４とを連通するガス流路５と、燃焼室３の下方側に設けられ、燃焼室３で残渣を燃焼することにより発生した燃焼灰を溶融させる溶融室６と、燃焼室３と溶融室６との間に設けられ、溶融室６からの熱を反射して溶融室６から燃焼室３への放熱を防止する放熱防止手段７とを備える。
【００１４】
また、この燃焼溶融炉１は、再燃焼室４でガス化した被燃焼物が燃焼されることにより発生する排ガスを排出する煙突８と、溶融室６で溶融したスラグを受けるスラグ受け９とを備える。
【００１５】
燃焼室３及び再燃焼室４の外筐は、ステンレス等の金属板を円筒状に曲折して形成され、燃焼室３、再燃焼室４、ガス流路５、及び溶融室６の周囲には、燃焼溶融炉１内部の熱が外部に放出されないように耐火材及び断熱材１０〜１３が設けられている。
【００１６】
燃焼室３及び溶融室６を断熱する耐火材及び断熱材１０、１３は、外面に設けられるシリカボード１０ｂ、１３ｂと複雑な形状の部分に設けられる耐火キャスタブル１０ｃ、１３ａとからなる。再燃焼室４及びガス流路５を断熱する断熱材１１、１２は耐火キャスタブル１１ａ、１２ａからなる。これらの耐火キャスタブル１０ｃ、１１ａ、１２ａ、１３ａは、図示しないキャスタフックにより固定されている。
【００１７】
また、燃焼室３は、投入口２から投入された被燃焼物を燃焼するための空気を送風する第１の空気送風口１５を有し、後述する加熱機構１４からの伝熱、後述するルツボ１７からの放熱、及び後述する支持部２０からの伝熱により、投入口２から投入された被燃焼物を加熱して第１の空気送風口１５から送風される空気を理論空気量以下の空気雰囲気でガス化させ、この被燃焼物のガス化が完了した後に残る残渣（主に炭化物）を燃焼させる。
【００１８】
燃焼室３に空気を送風する第１の空気送風口１５は、放熱防止手段７の上部であって燃焼室３に送風可能な位置に設けられている。第１の空気送風口１５は、図示しない送風機を有し、インバータ方式でモータの回転数を制御し、ダンパにより送風量を制御することで、燃焼室３への空気の送風量を自在に調整することができる。
【００１９】
また、図２に示すように、燃焼室３の下部の壁面には、温度を管理するための第１の熱電対１６が設けられている。この熱電対１６は、溶融室６の温度を測定する他に、作業終了後に溶融室６が溶融雰囲気から固形雰囲気に変わる時間が短くならないようにするための測定を行う。
【００２０】
燃焼室３の下方側に配置された溶融室６は、燃焼灰を受け入れるルツボ１７と、溶融室６の内部であってルツボ１７に隣接して配置されたルツボ１７を加熱する加熱機構１４とを有する。
【００２１】
溶融室６に設けられたルツボ１７は、耐熱性に優れた磁性材料又は非磁性材料等からなり、略円筒状に形成される。また、ルツボ１７の底部には、燃焼灰等を溶融して得られるスラグを取出すための図示しない取出し口が設けられている。
【００２２】
なお、ルツボ１７の形状は、燃焼灰を受け入れて溶融させることができる形状であれば特に限定されるものではない。
【００２３】
図３に示すように、ルツボ１７の外側に設けられた密閉された空間、すなわち、溶融室６の天井、耐火キャスタブル１３ａ、溶融室６の床、及びルツボ１７の外側壁に囲まれた空間に配置された加熱機構１４は、溶融室６を約１４００℃程度に加熱してルツボ１７内に受け入れた燃焼灰を溶融させる加熱機構である。この加熱機構１４は、例えばセラミック製円筒体の内周面に電気で発熱する棒状又はコイル状に形成したモリブデン化合物等の発熱体を保護管内に封入したもの、又は保護被膜でコーティングした高温用セラミック製ヒータ等が並列結線で接続して配置されており、これら発熱体やヒータが１７００℃程度の熱を発生して密室内を略１７００℃に加熱し、この密室内で発生した熱が密室内からルツボ１７を伝熱して溶融室６を略１４００℃に加熱する。
【００２４】
また、加熱機構１４は、発熱体に流す電流量の調整を行って溶融室６内の温度を適正な状態に保ち、発生した熱を効率的に使用するためのサイリスタユニットを備えている。このサイリスタユニットは、加熱機構１４に通電される電流の調整を行って発生した熱を効率的に使用することにより、加熱機構１４の加熱する能力を必要以上に高めることを不要とするとともに、加熱機構１４に必要以上の負荷をかけて駆動させることを防止して加熱機構１４を保護することができる。
【００２５】
なお、加熱機構１４は、直列結線で接続されていてもよい。
【００２６】
また、燃焼室３の上部の壁面には、温度を管理するための第２の熱電対１８が設けられている。この第２の熱電対１８は、燃焼室３の温度を測定する。
【００２７】
燃焼室３の下方側且つ、燃焼室３と溶融室６との間に設けられた放熱防止手段７は、溶融室６で発生する熱を反射して溶融室６から燃焼室３側への放熱を防止する反射板１９と、円錐形状に形成され、反射板１９をその内側に支持する支持部２０と、反射板１９と支持部２０とを接続し、反射板１９に加わった過剰な熱を支持部２０に分散させて反射板１９を保護する伝熱板２１とからなり、溶融室６からの熱を反射して溶融室６から燃焼室３への放熱を防止する。
【００２８】
図４及び図５に示すように、放熱防止手段７は、燃焼灰を燃焼室３から溶融室６に流通させる流通路を有し、この流通路は、第１の流通路２２と第２の流通路２３とからなる。
【００２９】
支持部２０の下方側の端部には、燃焼室３から溶融室６のルツボ１７に燃焼灰を流通させるための第１の流通路２２が形成されている。
【００３０】
図５に示すように、例えば支持部２０は、下方側の端部に切り欠き部２４が形成され、この切り欠き部２４が第１の流通路２２として機能する。この第１の流通路２２は、支持部２０と溶融室６とを連通させるように形成され、燃焼室３で発生した燃焼灰を燃焼室３から溶融室６へ流通させる。この切り欠き部２４は、例えば図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、支持部２０の底部に一定間隔毎に数ヶ所燃焼灰が流通可能な大きさで設けられることが好ましく、これにより燃焼室３で発生した燃焼灰を燃焼室３から支持部２０を介して溶融室６へ流通させることを可能にする。
【００３１】
なお、この切り欠き部２４の形状は、燃焼灰が流通可能であって溶融室６から燃焼室３への余分な放熱を防止し得る大きさであれば、どのような形状であってもよい。
【００３２】
さらに、支持部２０は、支持部２０の下方側の端部の外周部に、燃焼室３から溶融室６へ燃焼灰を流通させる第２の流通路２３を有するように形成されている。すなわち、支持部２０の底部外縁と、溶融室６上部の壁面との間には、所定の空隙が形成されており、この空隙が燃焼室３で発生した燃焼灰を溶融室６へ流通させる第２の流通路２３として機能する。また、支持部２０は、第２の流通路２３が、溶融室６から燃焼室３への余分な放熱を防止し得る程度の大きさの空隙となるように形成されている。
【００３３】
燃焼室３の下方側、且つ、燃焼室３と溶融室６との間であって、溶融室６を包囲するように設けられた反射板１９は、耐熱性を有し、且つ、熱の反射性の良好な材料からなり、後述する伝熱板２１と接続することにより支持部２０に支持されている。
【００３４】
図６に示すように、例えば反射板１９は、球面の一部を切り取ったような断面突状の湾曲形状とされている。また、反射板１９は、溶融室６に対して突状の湾曲形状裏面である凹状の面を対向させるように配置され、溶融室６からの輻射熱を反射して溶融室６の中央へ照射することにより溶融室６から燃焼室３への放熱を防止するため、溶融室６内の温度を効率的に上昇させることができる。また反射板１９は、白色のセラミックで形成されることが反射効率の点で好ましい。
【００３５】
なお、反射板１９の材質は、耐熱性を有し、熱の反射性の良好な材料であれば上述したセラミック以外の他の材質であってもよい。また、反射板１９の形状は、溶融室６からの輻射熱を反射して溶融室６に照射させることができる形状であれば、どのような形状であってもよい。
【００３６】
反射板１９を内側に支持する支持部２０は、円錐形状の頂部が燃焼室３側に向けられて配置されている。この支持部２０は、反射板１９と同様に耐熱性を有し、且つ、熱の伝熱性が良好な材料からなり、反射板１９を支持するとともに補強する。
【００３７】
さらに図５に示すように、支持部２０は、その円錐形状の内側に支持する反射板１９の外側であって、切り欠き部２４以外の部分である外周底部が反射板１９と同様に熱を反射するため、反射板１９とともに溶融室６からの輻射熱を反射して、溶融室６から燃焼室３への放熱を防止する。
【００３８】
このように、放熱防止手段７は、反射板１９と支持部２０と第１の流通路２２と第２の流通路２３とを有し、第１の流通路２２及び第２の流通路２３を介して、燃焼室３から溶融室６へ燃焼灰を流通させるとともに、反射板１９及び支持部２０が溶融室６からの輻射熱を反射して溶融室６から燃焼室３への放熱を防止して、溶融室６を効果的に昇温させることができる。
【００３９】
さらに、支持部２０は、燃焼室３側が頂部となるような円錐形状で形成されているため、後述するように燃焼室３で発生した燃焼灰が支持部２０に堆積することを防止することができる。ここで、支持部２０は、燃焼室３で発生した燃焼灰が支持部２０に堆積することをより効果的に防止するように、その円錐形状の頂角の角度を鋭角形状としてもよい。
【００４０】
また、反射板１９と支持部２０とを接続する伝熱板２１は、熱伝導性が良好な材料からなり、支持部２０の内側面と反射板１９の外周側面とを接続している。伝熱板２１は、例えば図５に示すように略三角形状に形成され、反射板１９と支持部２０との接触面積を大きくして反射板１９からの伝熱量を増加させるように反射板１９と支持部２０とに溶接等の方法で接続されている。伝熱板２１は、熱の伝導作用により反射板１９に加わった過剰な熱を支持部２０に伝熱するため、反射板１９及び支持部２０を保護することができる。すなわち、伝熱板２１は、反射板１９が局部的に加熱されて溶融して変形してしまうことを防止するとともに、円錐形状に形成された支持部２０に伝熱して支持部２０から燃焼室３に放熱させている。ここで、この支持部２０から燃焼室３に放熱した熱は、燃焼室３内の温度保持に用いられる。
【００４１】
なお、本発明では、この伝熱板２１の形状は、反射板１９に加わった熱を支持部２０に伝熱するために必要な面積を有していれば上述した略三角形状に限定されるものではなく、例えば矩形状等の他の形状であってもよい。また、放熱防止手段７は、燃焼室３の内部に固定されており、例えば、後述のように燃焼室３に取付けられた支持棒に支持されている。
【００４２】
以上のように、反射板１９、支持部２０及び伝熱板２１を備える放熱防止手段７は、反射板１９及び支持部２０が溶融室６からの輻射熱を反射して溶融室６から燃焼室３への放熱を防止するとともに、伝熱板２１が反射板１９に加わった過剰な熱を支持部２０に伝熱して燃焼室３に放熱することにより、反射板１９及び支持部２０が熱で加熱されることで溶融して変形してしまうことを防止する。
【００４３】
ここで、本発明における放熱防止手段の変形例について図７〜図８を用いて説明する。なお、本変形例では、上述した放熱防止手段７と同一の構成については、同一の符号を付して説明する。
【００４４】
図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、放熱防止手段３９は、反射板１９と、支持部２０の上部を構成する第１の部材２０ａと、支持部２０の下部を構成する第２の部材２０ｂと、伝熱板２１とからなる。この放熱防止手段３９は、支持部２０の略中央部内側面に、支持部２０の第１の部材２０ａ及び第２の部材２０ｂを接合する一対の第１の接合部材３８ａと第２の接合部材３８ｂとを備え、この第１の接合部材３８ａと、第２の接合部材３８ｂとを接合することで一体化されており、上述した支持部２０と同様の機能を備えている。
【００４５】
このような放熱防止手段３９は、第１の部材２０ａの下端部に設けられた第１の接合部材３８ａと、第２の部材２０ｂの上端部に設けられた第２の接合部材３８ｂとの接合を解除することで第２の部材２０ｂを取り外して容易に交換することができる。したがって、放熱防止手段３９は、長期に亘って放熱防止手段３９を使用することにより、溶融室６からの輻射熱で第２の部材２０ｂが変形してしまった場合でも、その第２の部材２０ｂだけを交換できるため、支持部２０の交換を容易にすることができるとともに支持部２０を交換する際の余分なコストを削減することが可能となる。
【００４６】
さらに、放熱防止手段３９は、燃焼室３に取付けられた支持棒４０に、放熱防止手段３９の頂部に取付けられた取付け部４１を介して取付けられている。また、放熱防止手段３９には、第１の部材２０ａに設けられた取付け穴４２に、燃焼灰を落下させるための図示しない振動機構が取付けられている。
【００４７】
この振動機構には、第１の部材２０ａの側面にこの振動機構を振動させるための図示しない動作ハンドルが取り付けられており、この動作ハンドルを操作することで支持部２０に降り積もり堆積した燃焼灰を振動させて燃焼室３から振り落とし、この燃焼灰を第１の流通路２２又は第２の流通路２３から溶融室６へ落下させる。この振動機構は、燃焼室３において被燃焼物が燃焼する際に発生し、支持部２０上に堆積した燃焼灰を溶融室６へ落下させることで、燃焼炉において完全燃焼した比重が小さな燃焼灰等が支持部２０の周囲に付着して堆積されることにより、燃焼室３から溶融室６へ燃焼灰が流通できなくなるという、いわゆる棚釣り現象の発生を防止することができる。すなわち、振動機構は、放熱防止手段７が外部からの振動等の影響を受けない場合、燃焼灰の溶融を開始する前に溶融物が支持部２０の周囲に付着して棚釣り現象を起こすことがあるが、放熱防止手段７を振動させて支持部２０に堆積した燃焼灰を落下させることにより燃焼灰が堆積すること、すなわち棚釣り現象の発生を防止することができる。
【００４８】
なお、このような振動機構は、上述した放熱防止手段７に適用してもよい。
【００４９】
また、放熱防止手段７及び放熱防止手段３９に燃焼灰が堆積するのを防止するために、上述した第１の空気送風口１５を燃焼室３の内壁に対して接線方向に空気を送風するような角度で設け、支持部２０に堆積した燃焼灰を落下させるように、支持部２０の上面の接線方向に燃焼用空気を送風してもよい。また、上述した支持部２０は、燃焼室３で発生した燃焼灰が支持部２０に堆積することをより効果的に防止するように、その円錐形状の頂角の角度を鋭角形状としてもよい。
【００５０】
燃焼室３と再燃焼室４とを連通するガス流路５には、図１及び図２に示すように、燃焼室３から再燃焼室４に流入するガスを加熱するための耐熱性及び伝導性を有し、通電することで加熱される発熱体２５と、この発熱体２５に電流を印加する電極板２６と、第２の空気送風口１５ｂが設けられている。
【００５１】
ガス流路５に設けられた発熱体２５は、複数のセラミック製の円筒管等の筒体２７と、各々のセラミックの筒体の内周側に設けられるモリブデン素子２８とからなるものである。このモリブデン素子２８は、セラミックの筒体の内周側に、通電することにより加熱されて、このセラミック筒体を十分に加熱できるように配置されている。
【００５２】
ガス流路５の再燃焼室４側の対向する内壁面に一対に配置された電極板２６は、発熱体２５に通電して発熱体２５を加熱させるものである。また、対向した一対の電極板２６間には、発熱体２５が複数配置され、所定の電流が印加されることにより発熱される。
【００５３】
なお、電極板２６は、導電性の良好な材質で、且つ、発熱体２５より生ずる高温に対する耐性を有するものであればいかなる材質であってもよく、一実施の形態として、この燃焼溶融炉１では、グラファイトよりなる板体を使用している。そして、この電極板２６は、図示しない電源に電極コードを介して接続されている。
【００５４】
発熱体２５を構成するセラミックの筒体２７は、図１及び図２に示すように、ガスの流入する方向に対して直交方向であって、それぞれが略等間隔且つ平行に配置される。また、筒体２７は、筒体に垂直な断面において、千鳥格子状に配置されている。すなわち、筒体２７は、筒体に垂直な断面において、ガスの流入する方向に対して直交する方向に平行且つ等間隔に配置されて複数の群を形成し、ある一群に隣接する他の一群の筒体が、ある一群に配置されたそれぞれの筒体の中間に配置されるように構成されている。例えば、燃焼室３に近接し、ガス流路５の下部に設けられたガスの流入する方向に対して直行する面内に平行且つ等間隔に配置された複数の筒体からなる第１の群２９と、第１の群２９の上部側であってガスの流入する方向に対して直行する面内に平行且つ等間隔に配置された複数の筒体からなる第２の群３０と、第２の群３０の上部側であってガスの流入する方向に対して直行する面内に平行且つ等間隔に配置された複数の筒体からなる第３の群３１とからなり、第２の群３０の複数の筒体が、それぞれガス流入方向からみて第１の群２９の筒体間の中間に配置され、第３の群３１の複数の筒体が、それぞれガス流入方向からみて第２の群３０の筒体間の中間に配置されている。
【００５５】
ここで、発熱体２５は、上述のように千鳥格子状に配置されるので、燃焼室３で発生したガスが直進して再燃焼室４に流入することを防止するとともに、ガス流路５の発熱体２５が配置された領域に滞留する時間を増加させることで十分に加熱されるので、このガスが再燃焼室４で完全燃焼させることができる。
【００５６】
ガス流路５に空気を送風する第２の空気送風口１５ｂは、ガス流路５に送風可能な位置に設けられ、断熱材１２ａに埋設されている。第２の空気送風口１５ｂは、燃焼室３内で発生した乾留ガスが発熱体２５付近を通過する際に、乾留ガス温度を上昇させると共に空気を予熱して再燃焼させるか、又は再燃焼室４内での再燃焼を助長させる。また、第２の空気送風口１５ｂは、図示しない送風機を有しており、インバータ方式でモータの回転数を制御し、ダンパにより送風量を制御することで、ガス流路５への空気の送風量を自在に調整することができる。
【００５７】
また、ガス流路５には、この発熱体２５の上部に多孔質であって粒状に形成された（いわゆる軽石状の）セラミック粒体３２が設けられている。このセラミック粒体３２は、発熱体２５に比べて間隔、すなわち、ガスが通過する隙間が小さくされ、千鳥格子状に配置された発熱体２５に加熱されているので、発熱体２５を通過したガスの拡散速度を抑え、さらに十分に加熱させ、再燃焼室４で完全燃焼させることを可能とする。
【００５８】
燃焼室３の上方側に配置され、ガス流路５を介して燃焼室３と連通される再燃焼室４は、燃焼室３で被燃焼物のガス化により発生したガスを再燃焼させる。再燃焼室４内には、燃焼室３から流入した被燃焼物をガス化させることにより発生したガスを滞留させるために旋回させるスタビライザ３３と、再燃焼室４内に流入したガスに空気を送風する第３の空気送風口３４と、再燃焼室４の温度を管理するための第３の熱電対３５とが設けられている。
【００５９】
スタビライザ３３は、ガス流路５から再燃焼室４にガスが流れ込むための隙間を形成する隙間形成部材３６と、ガス流路５に直交する面状に配置されガス流路５から再燃焼室４に流れ込むガス及び熱がガス流路５の延長上に設けられた煙突８から外部に流出してしまうことを防止するバッフルプレート３７となる板面とを備える。ここで、隙間形成部材３６は、複数の耐熱部材がガス流路５から再燃焼室４に流入するガスを旋回させるように旋回方向Ｒ側に傾けて配設されている。このスタビライザ３３は、ガスの旋回方向Ｒに向かって燃焼用の空気を送風するので、ガスの滞留時間を増加させ、再燃焼室４内で完全燃焼させることを可能とする。
【００６０】
再燃焼室４に空気を送風する第３の空気送風口３４は、図９に示すように、再燃焼室４のスタビライザ３３が配置された領域に空気を送風可能とし、送風する空気の量を調整可能とする。この第３の空気送風口３４は、再燃焼室４内部に流入されたガスに空気を十分に混合するように送風することができる。
【００６１】
また、第３の空気送風口３４は、図示しない送風機を有しており、インバータ方式でモータの回転数を制御し、ダンパにより送風量を制御することで、再燃焼室４に流入するガスの状態により空気の送風量を自在に調整することができる。
【００６２】
再燃焼室４の壁面に設けられた第３の熱電対３５は、その先端部がセラミック粒体３２と、スタビライザ３３と、隙間形成部材３６とで囲まれた空間に配置され、この再燃焼室４内の温度を測定する他に、作業終了後に下降する温度も測定する。
【００６３】
以上のように構成された燃焼溶融炉1は、投入された被燃焼物を燃焼室３でガス化させ、ガス化後の残渣を燃焼させ、燃焼により発生した燃焼灰を溶融室６のルツボ１７内で溶融させて、このルツボ１７で溶融した燃焼灰をスラグとする。
【００６４】
次に、燃焼溶融炉１において、投入口２から投入された被燃焼物が燃焼され、燃焼により発生した燃焼灰が溶融される状態について説明する。
【００６５】
投入口２から投入された被燃焼物は、燃焼室３内で、溶融室６の加熱機構１４で発生し、ルツボ１７を介して第１の流通路２２、第２の流通路２３、反射板１９を支持する支持部２０等からの熱により加熱されることでゆっくりとガス化される。被燃焼物がガス化することにより発生した可燃性ガスは、ガス流路５を通って再燃焼室４に流入される。一方で、ガス化が完了した被燃焼物の残渣は、炭化物となり、燃焼室３内に残留する。
【００６６】
被燃焼物のガス化が完了した後に、第１の空気送風口１５から送風される空気量を増量し、理論空気量以上の空気が燃焼室３内に送風される。この第１の空気送風口１５から理論空気量以上の空気が燃焼室３内に送風されることにより、燃焼室３内に残留した残渣である炭化物は燃焼して、さらに加熱されて燃焼灰となり燃焼室３の下方側に配置された放熱防止手段７上に落下する。
【００６７】
放熱防止手段７上に落下した燃焼灰は、第１の流通路２２、又は第２の流通路２３を流通して溶融室６のルツボ１７内に堆積する。
【００６８】
このとき、溶融室６のルツボ１７に堆積した燃焼灰は、１２００℃以上の雰囲気で溶融するので、加熱機構１４で生じる熱により溶融される。ここで、溶融室６では、溶融室６上部に配置された放熱防止手段７が溶融室６からの輻射熱を反射して溶融室６へ照射することにより溶融室６から燃焼室３への放熱を防止するため、加熱機構１４からの熱を効率的に利用できる。
【００６９】
ルツボ１７内で溶融した燃焼灰は、スラグ状となりルツボ１７の底部に形成された取出し口を介してスラグ受け９より外部に排出される。この排出されたスラグは、スラグ受け９に一定量堆積したときに排出される。
【００７０】
一方、燃焼室３でガス化により発生した可燃性ガスは、燃焼室３と再燃焼室４とを連通するガス流路５を通過して再燃焼室４に流入される。このとき、可燃性ガスは、ガス流路５に設けられた発熱体２５及びセラミック粒体３２の隙間を通過する。発熱体２５は、通電されることにより、その表面が１４００℃程度に加熱され、さらに、発熱体２５の上部に設けられたセラミック粒体３２を十分に加熱している。発熱体２５及びセラミック粒体３２は、通過するガスを十分に加熱することができる。可燃性ガスは、ガス流路５を通過するときに、発熱体２５により加熱されて再燃焼室４に流入する。
【００７１】
再燃焼室４内に流入した可燃性ガスは、スタビライザ３３により充分な燃焼用の空気と混合されて、旋回される。スタビライザ３３により旋回された可燃性ガスは、第３の空気送風口３４から流入された充分な燃焼用の空気と混合し、充分な時間滞留されることにより完全に燃焼し、ＣＯ等が含まれない排気ガスとなり煙突８から排出される。また、可燃性ガスは、発熱体２５により充分に加熱されるので、８００℃以上の高温により無害化するダイオキシン等の有害物質についても無害化される。
【００７２】
以上のように、本発明を適用した燃焼溶融炉１は、投入口２から投入された被燃焼物を燃焼させる燃焼室３と、燃焼室３の下方側に設けられ、燃焼室３で発生した被燃焼物の燃焼灰を溶融させる溶融室６と、燃焼室３と溶融室６との間に設けられ、溶融室６からの熱を反射して溶融室６から燃焼室３への放熱を防止する放熱防止手段７とを備え、この放熱防止手段７は、溶融室６で発生する熱を反射する反射板１９と、円錐形状に形成され、その頂部が燃焼室３側に向けられて配置され、反射板１９をその内側に支持する支持部２０と、燃焼灰を燃焼室３から溶融室６側に流通させる第１の流通路２２及び第２の流通路２３とを有することにより、燃焼室３で発生した燃焼灰を溶融室６へ流通させるとともに、溶融室６からの輻射熱を反射して溶融室６から燃焼室３への輻射熱の放熱を防止することができる。よって、本発明を適用した燃焼溶融炉１は、溶融室６から燃焼室３への不要な放熱を低減させることで効率的且つ確実に溶融室６内部を高温にして溶融室６内部に流通された燃焼灰を確実に溶融させることができ、さらに、溶融室６内の温度を上昇させる加熱機構１４等の加熱設備は、サイリスタユニットにより電流の調整を行って熱を効率的に使用することにより、加熱設備の能力を必要以上に高めることを不要とすることができ、また、加熱設備を必要以上の負荷をかけて駆動させることを防止して加熱設備を保護することができる。
【００７３】
また、本発明を適用した燃焼溶融炉１は、反射板１９が、湾曲形状に形成され、溶融室６からの熱を反射して溶融室６から第１の反射板１９側への放熱を防止することにより、溶融室６からの輻射熱を反射して溶融室６の中央へ照射して溶融室６から燃焼室３への放熱を防止することができる。よって、本発明を適用した燃焼溶融炉１は、湾曲形状に形成された反射板１９によって溶融室６から燃焼室３への放熱を防止することにより、より効果的に不要な放熱を低減して燃焼灰を確実に溶融することができる。
【００７４】
さらに、本発明を適用した燃焼溶融炉１は、再燃焼室４と、再燃焼室４に空気を送風する第３の空気送風口３４とを備え、燃焼室３が、投入口２から投入された被燃焼物をガス化させ、該ガス化により発生した残渣を燃焼させ、再燃焼室４が、被燃焼物のガス化により発生したガスを再燃焼させるため、すすや燃えかす等の粉塵、悪臭を防止し、燃焼の際に合成された各種有害物質等が排煙や排気ガスに混入して大気放出されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明を適用した燃焼溶融炉の断面図である。
【図２】本発明を適用した燃焼溶融炉の図４に示すＣ−Ｃ断面図である。
【図３】本発明を適用した燃焼溶融炉の図１に示すＤ−Ｄ断面図である。
【図４】本発明を適用した燃焼溶融炉の図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明を適用した燃焼溶融炉を構成する放熱防止手段を示す図であり、（ａ）は、放熱防止手段の平面図であり、（ｂ）は、放熱防止手段の断面図である。
【図６】本発明を適用した燃焼溶融炉を構成する放熱防止手段の反射板を示す図であり、（ａ）は反射板の平面図であり、（ｂ）は反射板の正面図である。
【図７】本発明を適用した燃焼溶融炉を構成する放熱防止手段の変形例を示す図であり、（ａ）は、放熱防止手段の側面図であり、（ｂ）は、放熱防止手段を分解した断面図である。
【図８】本発明を適用した燃焼溶融炉を構成する放熱防止手段の変形例を示す図であり、（ａ）は、支持部を構成する第１の部材の底面図であり、（ｂ）は、支持部を構成する第２の部材の平面図である。
【図９】本発明を適用した燃焼溶融炉の図１に示すＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  燃焼溶融炉、２  投入口、３  燃焼室、４  再燃焼室、５  ガス流路、６  溶融室、７  放熱防止手段、８  煙突、９  スラグ受け、１４  加熱機構、１５  第１の空気送風口、１６  第１の熱電対、１７  ルツボ、１８  第２の熱電対、１９  反射板  ２０  支持部、２１  伝熱板、２２  第１の流通路、２３  第２の流通路、２４  切り欠き部
【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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【図８】
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【図９】
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