(57)【要約】【課題】焼却炉に医療廃棄物等の被焼却物を投入するための高信頼性の投入部構造を提供する。【構成】焼却炉２の上部に設けた開口部３と、その開口部３を開閉する蓋体４を備え、前記蓋体４は耐火断熱型の引き戸５からなり、その引き戸５を前記開口部３から上方向に離反させ又は開口部３に接近させるように昇降する昇降手段６と、前記引き戸５および昇降手段６を前記開口部３に対し平行にスライドする移動手段７を設ける。【選択図】        図１
2004190984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却炉に被焼却物を投入するための投入部構造において、焼却炉２の上部に設けた開口部３と、その開口部３を開閉する蓋体４を備え、前記蓋体４は耐火断熱型の引き戸５からなり、その引き戸５を前記開口部３から上方向に離反させ又は開口部３に接近させるように昇降する昇降手段６と、前記引き戸５および昇降手段６を前記開口部３に対し平行にスライドする移動手段７を設けたことを特徴とする焼却炉の投入部構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記昇降手段６に引き戸５の昇降速度を調整する速度調整手段１９を設けたことを特徴とする焼却炉の投入部構造。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記引き戸５および昇降手段６は閉鎖空間を形成する収納室２５の内部に収納され、収納室２５の内部にパージ用空気を供給するパージ空気供給手段２６を設けたことを特徴とする焼却炉の投入部構造。
【請求項４】
請求項３において、
前記焼却炉２は被焼却物を供給するホッパ２９と、ホッパ２９の上部に設けた外部開閉蓋３１と、ホッパ２９の下方に設けた被焼却物の滞留室３０と、滞留室３０の底部に設けた開閉ゲート３３を備え、前記滞留室３０の下方に前記収納室２５を配置したことを特徴とする焼却炉の投入部構造。
【請求項５】
請求項４において、
前記滞留室３０の内部空気を焼却炉２の内部に排出する排気手段３４を設けたことを特徴とする焼却炉の投入部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃棄物等を焼却する焼却炉の投入部構造に関し、特に耐久性および信頼性を高めた耐火断熱型の投入部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭や工場などから排出される可燃性廃棄物は、通常、廃棄物処理場に集積され、そこに設けた焼却炉で焼却処分される。また感染性廃棄物を含む医療廃棄物も一般に焼却炉で焼却処分されるが、医療廃棄物の場合はそれによる感染や負傷事故を避けるため特別な配慮が必要になる。
【０００３】
焼却炉の内部は高温で且つ有害ガスが存在するので、焼却炉に被焼却物を投入するには開閉可能な投入部が設けられる。一般的な投入部は焼却炉の上部に設けた開口部と、その開口部を開閉する蓋体を備えている。しかし医療廃棄物等の危険な被焼却物を焼却する場合に適用できる特殊な自動式の投入部構造が特許文献１，特許文献２等により提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１５７００７号公報
【特許文献２】
特開平７−１０１５４７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし特許文献１，２等に提案された投入部構造は、貯留部とベルトコンベアを組み合わせたシステム構成になっており、焼却炉とは別体でこれら装置を配置する必要がある。そのためシステム全体の構成が複雑になり、システムの占有容積も大きくなる。さらに投入部の保温が難しいという問題もある。
【０００６】
上記の問題を解決するため、焼却炉の上部に開口部を設け、その開口部を開閉するスライド式の蓋体を設けることが考えられる。このスライド式の蓋体は耐火断熱型の引き戸で構成することができ、それを焼却炉に一体的に設けることにより前記の問題が解消できる。
【０００７】
しかし、蓋体を構成する耐火断熱型の引き戸の内側、すなわち開口部に接触する側には、例えば耐火レンガ等の耐火物層が形成されていることが多く、或いは焼却炉の上部壁が耐火煉瓦等の耐火物層で構成されていることも多い。そのため引き戸をスライド開閉する際にそれら耐火物層が摩擦接触により損傷を受けるおそれがある。そこで本発明はこの損傷問題を解決し、常時の気密性と開閉に伴う摩擦や損傷を防止した耐久性のよい投入部構造を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、焼却炉に被焼却物を投入するための投入部の構造である。本投入部構造は焼却炉の上部に設けた開口部と、その開口部を開閉する蓋体を備えている。そして前記蓋体は耐火断熱型の引き戸からなり、その引き戸を前記開口部から上方向に離反させ又は開口部に接近させるように昇降する昇降手段と、前記引き戸および昇降手段を前記開口部に対し平行にスライドする移動手段を設けたことを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
上記のように構成した投入部構造では、移動手段で引き戸をスライド操作する際に、予め昇降手段を操作して引き戸を開口部から離反させることができる。そのため引き戸をスライド操作した際に、引き戸の内側に設けた耐火物層、或いは開口部周辺の耐火物層が摩擦接触して損傷を受ける恐れがない。
【００１０】
上記投入部構造において、前記昇降手段には引き戸の昇降速度を調整する速度調整手段を設けることができる（請求項２）。
【００１１】
さらに上記いずれかの投入部構造において、閉鎖空間を形成する収納室の内部に前記引き戸および昇降手段を収納し、収納室の内部にパージ用空気を供給するパージ空気供給手段を設けることができる（請求項３）。
【００１２】
上記収納室を設けた投入部構造において、前記焼却炉は被焼却物を供給するホッパと、ホッパの上部に設けた外部開閉蓋と、ホッパの下方に設けた被焼却物の滞留室と、滞留室の底部に設けた開閉ゲートを備え、前記滞留室の下方に前記収納室を配置することができる（請求項４）。
【００１３】
さらに上記滞留室を設けた投入部構造において、前記滞留室の内部空気を焼却炉の内部に排出する排気手段を設けることができる（請求項５）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は焼却炉に本発明に係る投入部構造を設けた実施形態を示す部分断面略図、図２は図１のII−II断面略図であり、図３は図１の III部拡大図である。これらの図において、本発明の投部構造１は、焼却炉２の上部に設けた開口部３と、開口部３を開閉する蓋体４を備えている。
【００１５】
蓋体４は耐火断熱型の引き戸５からなり、その引き戸５を前記開口部３から上方向に離反させ又は開口部３に接近させるように昇降する昇降手段６と、前記引き戸５および昇降手段６を前記開口部２に対し平行にスライドする移動手段７が設けられる。
【００１６】
引き戸５は鋼板などの高剛性の基板とその基板の下側（開口部側）に設けた耐火煉瓦層などの耐火断熱層により構成することができる。またこの引き戸５は耐火物を２枚の鋼板で挟んで構成することもできる。
【００１７】
昇降手段６は図２および図３に示す如く、開口部３の両側に配置された一対の可動フレーム１１と引き戸５との間に、その前後左右に配置した４つの駆動部６を備えている。各駆動部６は空圧シリンダまたは油圧シリンダ等の流体圧駆動式を採用できるが、電動駆動式であってもよい。各駆動部６のシリンダ後端が可動フレーム１１に軸支され、そのピストンロッドである出力軸９の先端には操作レバー１０の後端部がそれぞれ回転自在に連結され、それら操作レバー１０の中間部は可動フレーム１１を支点とし回転自在に連結され、更にその先端部が引き戸５の側面に回転自在に連結される。
【００１８】
図３は昇降手段６部分の詳細図である。昇降手段６を構成する駆動部８の本体であるシリンダは可動フレーム１１に軸支され、その出力軸９に第１連結部１２を介して操作レバー１０の後端部が回転自在に連結され、操作レバー１０の中間部が支点１３により可動フレーム１１に回転自在に支持され、さらに操作レバー１０の先端部が第２連結部１４を介して引き戸５の側面に回転自在に連結される。
【００１９】
本実施形態の駆動部８は空圧シリンダからなり、その２つの空気流出口にはそれぞれ一例として、三方電磁弁１５，１６を介して空気配管１７が接続される。三方電磁弁１５，１６は通電時にポートａ−ｂが連通してポートｃが閉鎖し、非通電時にポートｂ−ｃが連通してポートａが閉鎖する。
【００２０】
左側の三方電磁弁１６を通電すると共に右側の電磁弁１５を非通電とすると、その左側のポートａ−ｂ間が連通してポートｃが閉鎖するので、加圧空気が駆動部８におけるピストンの左側のシリンダ内に供給され、ピストンの右側におけるシリンダ内の加圧空気が三方電磁弁１５のポートｃから排出管１８を経て外部に排出する。それによってピストンおよびそれに連結した出力軸９は左方から右方に移動し、操作レバー１０は支点１３を中心に時計方向に回転して引き戸５を開口部３から上方に離反する。
【００２１】
逆に右側の三方電磁弁１５のみを通電すると、そのポートａ−ｂ間が連通してポートｃが閉鎖するので、加圧空気が駆動部８におけるピストンの右側のシリンダ内に供給され、ピストンの左側におけるシリンダ内の加圧空気が三方電磁弁１６のポートｃから排出管１８を経て外部に排出する。それによってピストンおよびそれに連結した出力軸９は右方から左方に移動し、操作レバー１０は支点１３を中心に反時計方向に回転して引き戸５を開口部３に接触させる。
【００２２】
排出管１８には所望により調整弁からなる速度調整手段１９が設けられる。この速度調整手段１９は駆動部８から排出する加圧空気の流量を調整し、それによって駆動部８の駆動速度、すなわち引き戸５の昇降速度を調整するために設けられる。速度調整手段１９により引き戸５の昇降速度を低く設定すると、引き戸５は開口部３の周辺部に穏やかに接触し、または周辺部から穏やかに離反することができ、引き戸５の耐火物層または焼却炉２の耐火物層に与える衝撃を著しく抑制することができる。
【００２３】
図１において、移動手段７は駆動部２０とその出力軸２１に連結した連結棒１１ａを備えている。その連結棒１１ａの先端が可動フレーム１１に接続されている。駆動部２０は空圧シリンダまたは油圧シリンダ等の流体圧駆動式を採用できるが、電動駆動式であってもよい。
本実施形態の駆動部２０は空圧シリンダからなり、その２つの空気流出口にはそれぞれ一例として三方電磁弁２２，２３を介して空気配管２４が接続される。
【００２４】
三方電磁弁２２，２３は通電時にポートａ−ｂが連通してポートｃが閉鎖し、非通電時にポートｂ−ｃが連通してポートａが閉鎖する。左側の三方電磁弁２３のみを通電すると、そのポートａ−ｂ間が連通してポートｃが閉鎖するので、加圧空気が駆動部２０におけるピストンの左側のシリンダ内に供給され、ピストンの右側におけるシリンダ内の加圧空気が三方電磁弁２２のポートｃから外部に排出する。それによってピストンおよびそれに連結した出力軸２１は左方から右方に移動し、それに接続された可動フレーム１１は引き戸５を右方向（開方向）に移動する。
【００２５】
逆に右側の三方電磁弁２２のみを通電すると、そのポートａ−ｂ間が連通してポートｃが閉鎖するので、加圧空気が駆動部２０におけるピストンの右側のシリンダ内に供給され、ピストンの左側におけるシリンダ内の加圧空気が三方電磁弁２３のポートｃから外部に排出する。それによってピストンおよびそれに連結した出力軸２１は右方から左方に移動するので、可動フレーム１１は引き戸５を左方向（閉鎖方向）に移動する。
【００２６】
前記引き戸５および昇降手段６は閉鎖空間を形成する収納室２５の内部に収納される。収納室２５は一例として鋼板等の内側に断熱層を設けて構成され、駆動部２０に連結する連結棒１１ａを配置した部分が、収納室２５を貫通する。
【００２７】
図２に示すように、収納室２５にはパージ用空気を供給するパージ空気供給手段２６が設けられる。パージ空気供給手段２６は加圧空気を供給する空気配管２７と、その空気配管２６に設けた二方電磁弁２８を備えており、二方電磁弁２８を通電するとそのポートａーｂが連通して空気配管２７からファンによる吸引により周辺の清浄な空気が収納室２５の内部に供給される。このように収納室２５にパージ空気供給手段２６を設けることにより、次の廃棄物（被焼却物）を滞留室に迎える際、外部開閉蓋を開けるが、このときに滞留室の有害な煙等を焼却炉内にパージして、滞留室３０や収納室２５など投入口空間を清浄な空気雰囲気の状態に維持できるわけである。
【００２８】
本実施形態では焼却炉１に被焼却物を供給するホッパ２９と、ホッパ２９の下方に設けた滞留室３０が設けられる。ホッパ２９の上部にはヒンジ機構３１ａを支点に回動する外部開閉蓋３１が設けられ、その外部開閉蓋３１を開けた状態で被焼却物をホッパ２９内に供給するようになっている。外部開閉蓋３１には駆動部（図示せず）が設けられ、その駆動部を図示しない操作盤等から遠隔操作出来るようになっている。
【００２９】
滞留室３０の側壁は前記収納室２５の上方に延長する壁体が兼用し、その中間部内側から下方に向かって断面が縮小する受部３２が設けられ、その受け部３２の底部に開閉ゲート３３が設けられる。開閉ゲート３３はヒンジ機構３３ｂを支点として下方に回転する２枚の開閉扉３３ａにより構成され、各開閉扉３３ａには駆動部（図示せず）がそれぞれ設けられ、それら駆動部を図示しない操作盤等から同期的に遠隔操作出来るようになっている。そして滞留室３０の下方に前記収納室２５が配置される。
【００３０】
滞留室３０には焼却炉２の内部と連通する排気手段３４が設けられる。排気手段３４は排気管３５と、その途中に設けた排気ブロワ３６を有し、排気管３５は滞留室３０内の上部と焼却炉２の上部を互いに連通している。この排気手段３４は滞留室３０内に有害ガスが侵入した後、次の廃棄物を滞留室に迎える前に、その有害ガスを焼却炉２内に戻すために設けられる。
【００３１】
次に図１〜図３を参照して被焼却物を焼却炉２内に投入する操作を説明する。
引き戸５および滞留室３０の開閉ゲート３３を閉じた状態してある。先ずホッパ２９の外部開閉蓋３１を開けて所定量の被廃棄物をホッパ２９内に供給する。ホッパ２９内に供給された被焼却物は自重により滞留室３０内に落下し、そこで一時的に滞留する。なお外部開閉蓋３１は被焼却物が滞留室に落下した後に自動的に閉じるように、図示しない制御盤等から制御信号がその駆動部に出力される。
【００３２】
次に各昇降手段６を同時に操作し、蓋体４を構成する引き戸５を焼却炉２の開口部２から上昇して離反する。各昇降手段６の操作は図示しない操作盤等からそれらの三方電磁弁１６（図３参照）に通電することにより行うが、その離反速度は予め各速度調整手段１９を調整することにより設定しておく。
【００３３】
次に移動手段７を操作して開口部３から離反した状態の引き戸５を複数の昇降手段６と共に図１の右方向にスライドして開口部３を開口状態とする。この移動手段７の操作は図示しない操作盤から遠隔操作で三方電磁弁２３に通電することにより行う。この際、焼却炉内の有害な排ガスは自然対流効果により開閉ゲート３３の下の空間まで侵入してくる。しかし二重のドア機構である外部開閉蓋３１及び開閉ゲート３３は閉じられており、焼却炉内は図示しない排ガス処理装置の下流側に設置された吸引ファンによって引かれ、負圧状態となっているので、有害ガスが外部雰囲気に出てくるおそれは全くない。
【００３４】
次に開閉ゲート３３を遠隔操作により開けて滞留室３０内の被焼却物を開口部３から焼却炉２内に投入する。被焼却物の投入が完了したら、開閉ゲート３３を遠隔操作により閉じる。なお開閉ゲート３３が開放されているときに、収納室２５内に焼却炉２から僅かに侵入して残留する有害ガスが滞留室３０内に侵入した場合にも、外部開閉蓋３１は閉じられており、焼却炉２内部および滞留室３０は図示しない焼却炉排ガスの排ガス処理装置の下流側に設置された排ガス吸引ファンによって吸収され、大気圧より低い負圧条件に保たれているので、有害ガスが外に出てくるおそれは全くない。
【００３５】
次に移動手段７を遠隔操作して引き戸５と共に昇降手段６を図１の左方向にスライドして、引き戸５を開口部３の上方に位置決めする。なおこの位置決めは、例えば引き戸５のスライド位置を検出する位置センサを設け、その検出信号により引き戸５を自動的に停止させることによって行うことができる。
【００３６】
次に昇降手段６を遠隔操作し、引き戸６を下降して開口部３を閉じる。遠隔操作は引き戸６の上昇操作の逆操作、すなわち図示しない操作盤等から三方電磁弁１５（図３参照）に通電することによって行う。その際、下降速度は前記上昇速度と同じ低速度で行われるので、引き戸５の内側に設けた耐火物層または焼却炉２の耐火物層は穏やかな接触形態になり、耐火物層が損傷を受けることはない。
【００３７】
完全に閉止された後、滞留室に溜まった有害ガスを含むガスはファン３４を作動させパージ空気供給手段２６の二方電磁弁２８を開けて有害ガスを焼却炉２内に送り込み、滞留室を清浄な空気雰囲気に回復される。この回復操作が終了した後、外部開閉蓋を開けて、次の廃棄物を滞留室に迎えることができる。
以上上記と同じ操作が行われ、次々に廃棄物の焼却処理が進められる。
【００３８】
上記の実施形態では駆動部８、２０等を流体駆動式で構成しているが、前記のように電動駆動式としてもよい。ただし駆動部８を電動駆動式とした場合には、速度調整手段１９をサイリスタ等による電動機の速度調整手段や減速機構等により構成する。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明の投入部構造は、焼却炉の上部に設けた開口部と、その開口部を開閉する蓋体を備え、前記蓋体は耐火断熱型の引き戸からなり、その引き戸を前記開口部から上方向に離反させ又は開口部に接近させるように昇降する昇降手段と、前記引き戸および昇降手段を前記開口部に対し平行にスライドする移動手段を設けたことを特徴とする。
【００４０】
従って、移動手段で引き戸をスライド操作する際に、予め昇降手段を操作して引き戸を開口部から離反させることができる。そのため引き戸の内側に設けた耐火物層、或いは開口部周辺の耐火物層が摩擦接触して損傷を受けるようなおそれはない。従って耐久性を有する高信頼性の投入部構造を構成できるので、特に医療廃棄物を焼却する焼却炉に好適に適用できる。
【００４１】
上記投入部構造において、昇降手段には引き戸の昇降速度を調整する速度調整手段を設けることができる。このような速度調整手段を設けることにより、引き戸と開口部周辺部との接触速度を極めて穏やかにすることができるので、投入部構造の信頼性をより高めることができる。
【００４２】
さらに上記いずれかの投入部構造において、閉鎖空間を形成する収納室の内部に前記引き戸および昇降手段を収納し、収納室の内部にパージ用空気を供給するパージ空気供給手段を設けることができる。このような収納室とパージ空気供給手段を設けることにより、上部の蓋を開けて廃棄物を滞留室に一時貯蔵する際に、焼却炉の有害ガスが焼却炉の周囲に放出もしくは拡散することを効果的に防止できる。
【００４３】
上記収納室を設けた投入部構造において、前記焼却炉は被焼却物を供給するホッパと、ホッパの上部に設けた外部開閉蓋と、ホッパの下方に設けた被焼却物の滞留室と、滞留室の底部に設けた開閉ゲートを備え、前記滞留室の下方に前記収納室を配置することができる。このような２段の開閉機構に挟まれた一時収納室と排ガスパージ機構とを配置することにより、焼却炉内の有害ガスを外部に放出もしくは拡散することなく、効率的に被焼却物を焼却炉に投入することができる。
【００４４】
さらに上記滞留室を設けた投入部構造において、前記滞留室の内部空気を焼却炉の内部に排出する排気手段を設けることができる。このような排気手段を設けることにより、焼却炉からの有害ガスが滞留室内に侵入した後に、その有害ガスを外部に排出することなく直接焼却炉に戻し空気雰囲気に置換することによって、再び廃棄物を投入する際、上部蓋を開けるときにも有害ガスが雰囲気にでてくることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】焼却炉に本発明に係る投入部構造を設けた実施形態を示す部分断面図。
【図２】図１のII−II断面図。
【図３】図１の III部拡大図であって、昇降手段６部分の詳細図。
【符号の説明】
１  投入部構造
２  焼却炉
３  開口部
４  蓋体
５  引き戸
６  昇降手段
７  移動手段
８  駆動部
９  出力軸
１０  操作レバー
１１  可動フレーム
１１ａ  連結棒
１１ｂ  車輪
１２  第１連結部
１３  支点
１４  第２連結部
１５，１６  三方電磁弁
１７  空気配管
１８  排出管
１９  速度調整手段
２０  駆動部
２１  出力軸
２２，２３  三方電磁弁
２４  空気配管
２５  収納室
２６  パージ空気供給手段
２７  空気配管
２８  二方電磁弁
２９  ホッパ
３０  滞留室
３１  外部開閉蓋
３１ａ  ヒンジ機構
３２  受部
３３  開閉ゲート
３３ａ  開閉扉
３３ｂ  ヒンジ機構
３４  排気手段
３５  排気管
３６  排気ブロワ
【図１】
2004190984.tif 000003
【図２】
2004190984.tif 000004
【図３】
2004190984.tif 000005