(57)【要約】【課題】高温耐久性を備え、廃油を高温で燃焼させ、有害排気を排出しないで処理することができるようにする。【解決手段】内部に燃焼室３１を備え回転駆動される燃焼筒３０を具備し、燃焼筒３０の下部には燃焼室３１に連通し液状にした廃有機物としての廃油および酸素を含む燃焼補助ガスを導入する下部開口４３が設けられ、燃焼筒３０の上部には燃焼室３１に連通し排気を排出する上部開口４４が設けられ、燃焼筒３０は外筒４０と内筒５０とから構成され、この内筒５０を、燃焼筒３０の遠心力で外筒４０側に押しつけられ燃焼室３１の内壁を形成する耐熱流体としてのセラミックスで構成し、水を電気分解して酸素ガス及び水素ガスを発生し燃焼補助ガスとして供給する酸素−水素発生装置９０を備えた。【選択図】　　　　　図１
2004125299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に燃焼室を備え回転駆動される燃焼筒を具備し、
前記燃焼筒の下部には燃焼室に連通し液状にした廃有機物および酸素を含む燃焼補助ガスを導入する下部開口が設けられ、
前記燃焼筒の上部には前記燃焼室に連通し排気を排出する上部開口が設けられ、
前記燃焼筒は外筒と内筒とから構成され、
前記燃焼筒の内筒を、前記燃焼筒の遠心力で外筒側に押しつけられ燃焼室の内壁を形成する耐熱流体で構成したことを特徴とする廃有機物燃焼処理装置。
【請求項２】
前記燃焼筒は耐熱性金属で形成されたことを特徴とする請求項１記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項３】
前記燃焼筒の外筒はタングステンで形成されていることを特徴とする請求項２記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項４】
前記燃焼筒の内筒を形成する耐熱流体を、燃焼室における廃有機物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒側に押しつけられるセラミックスで構成したことを特徴とする請求項１，２または３記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項５】
前記燃焼筒には前記開口に連通する排気筒が立設され、この排気筒を回転駆動することにより燃焼筒を回転させることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項６】
前記燃焼筒の外側には、前記燃焼筒の発生熱で、燃焼処理すべき液状の廃有機物を加熱する廃有機物加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項７】
前記廃有機物加熱手段は前記燃焼筒の外側に配置された螺旋状パイプであることを特徴とする請求項６記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項８】
前記燃焼筒の外側には、前記燃焼筒の発生熱で、前記燃焼補助ガスを加熱するガス加熱手段を備えたことを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項９】
前記ガス加熱手段は前記燃焼筒の外側に配置された螺旋状パイプであることを特徴とする請求項８記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項１０】
水を電気分解して酸素ガス及び水素ガスを発生し、前記燃焼補助ガスとして供給する酸素−水素発生装置を備えることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８または９記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項１１】
前記燃焼筒の周囲には冷却水ジャケットが設けられ、酸素−水素発生装置には冷却水ジャケットからの水が供給されることを特徴とする請求項１０記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項１２】
前記酸素−水素発生装置は供給される酸素の圧力に応じて調整されることを特徴とする請求項１０または１１記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項１３】
前記排気筒には排気ガスにより電力を発生すると共に排気を冷却する発電機を備えたことを特徴とする請求項５，６，７，８，９，１０，１１または１２記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項１４】
前記排気筒には冷気導入口が形成され前記発電機から排出される冷却された排気が導入できるブロアを備えたことを特徴とする請求項１３記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項１５】
前記発電機への排気導入路には前記発電機から排出される冷却された排気が導入できる冷気導入口が形成されたことを特徴とする請求項１３記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項１６】
前記発電機の電力が前記酸素−水素発生装置に供給されることを特徴とする請求項１３，１４または１５記載の廃有機物燃焼処理装置。
【請求項１７】
排気筒を回転駆動する電動機を備え、前記発電機の電力が前記電動機に供給されることを特徴とする請求項１３，１４または１５記載の廃有機物燃焼処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃油，プラスチックや古タイヤ等の廃有機物を燃焼処理する廃有機物燃焼処理装置に係り、特に高温下で完全燃焼できる廃有機物燃焼処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の燃焼処理装置として、例えば、特許文献１（特開２００１−５６１１２号公報）に掲載され、廃有機物としての廃油を燃焼処理するものが知られている。
【０００３】
この従来の廃有機物燃焼処理装置を図２に基づいて説明する。図２中符号２０１は、燃焼装置本体で、その下部中央に燃焼室２０２が設けられている。燃焼室２０２は、上端が開放された有底筒状に形成され、開放端から若干下がった周壁面に多数の空気流入孔２０３が穿設されている。空気流入孔２０３は小孔で、周壁２０４の周方向と高さ方向に約５ｍｍ程度の間隔をおいて千鳥状に多数設けられる。燃焼室２０２の底壁２０５は、周縁に周壁２０４に連なる斜面部２５１を有する。底壁２０５の中心部には、軸部材２１７の上端部を遊挿する軸孔２０６が設けられている。軸孔と軸部材の外周との間には、微小間隙２０７が形成される。
【０００４】
燃焼室周壁２０４の外側は、空気導入室２０８によって囲まれている。空気導入室２０８は、一方で一次空気供給路２０９の下流開口端（吹出し口）と、他方で燃焼室周壁２０４の空気流入孔２０３とのみ連通する閉鎖型の環状空間である。上流開口端をブロワ２１０等の空気供給源側に連通された一次空気供給路２０９の下流開口端は、空気導入室２０８の下部に接線方向から空気を噴射する位置に設けられる。
【０００５】
２１１は燃焼室２０２の上方に設けられた副次的燃焼空間で、フード２１２によって覆われている。このフード２１２は、下端部を、燃焼装置本体２０１の下部外壁２０１ａに形成されたフランジ部にヒンジを介して取り外し自在に取付けられている。フランジ部近傍の副次的燃焼空間２１１には、二次燃焼用空気を吐出するノズル２１３が設けられている。燃焼装置本体２０１の下部外壁２０１ａの内側には、二次空気供給路２１４からノズル２１３へと供給される空気の通過する環状流路２１５が設けられている。二次空気供給路２１４の下流開口端は、環状流路２１５に対して接線方向に空気を送り込む位置にある。副次的燃焼空間２１１の一部は、空気導入室２０８と環状流路２１５の間に垂下し、暖気滞留空間２１６を成す。
【０００６】
２１７は燃焼室２０２の底壁２０５を貫通して下方に垂直に延びる軸部材である。軸部材２１７は、基台２１８と燃焼室底壁２０５との間に起立した支持筒２１９の内部を通り、基台内に位置する下端部にスプロケット２２０が取付けられている。スプロケット２２０は、チェーン２２１を介してモータ２２２の駆動軸と連結されている。支持筒内には、軸部材２１７を軸支する軸受部材２２３が装着されている。また、軸受部材２２３の上方には軸部材外周との間に空洞部２２４が設けられている。空洞部２２４は、一方で燃焼室底壁軸孔２０６の微小間隙２０７と、他方で廃油供給路２２５と連通する。
【０００７】
２２６は基台２１８の一側部に設置した廃油貯溜槽で、貯溜された廃油は廃油供給路２２５を介して上記した支持筒２１９の空洞部２２４に給送される。空洞部２２４に給送された廃油は、燃焼室底壁２０５の軸孔２０６に設けられる微小間隙２０７を通って燃焼室内に湧出される。廃油貯溜槽２２６には、フロートから成る油面調整装置が設けられている。
【０００８】
燃焼室内に入り込んだ軸部材２１７の先端には、略Ｌ字状を成すアーム２２８が固定されている。アーム２２８は、下辺部２２８ａが斜面部２５１を含む燃焼室底壁内面に添う形状に形成されている。下辺部２２８ａは、軸部材２１７とともに回転し、燃焼室底壁２０５の微小間隙２０７から湧出した廃油を底壁内面に引き伸ばし、気化し易くする。アーム２２８の下辺部２２８ａから一体的に連設された起立辺部２２８ｂは、燃焼室周壁内面に添って延び、周壁に形成された空気流入孔２０３の内側開口端と摺接して、周壁内面や空気流入孔２０３の内側開口端に付着した燃焼微粒子を掻き落とす。
【０００９】
尚、図中符号２２９は、副次的燃焼空間２１１と連通する排気ダクト、２３０は、フード２１２の上部側面に取付けた開閉自在なダンパで、副次的燃焼空間２１１の上部と排気ダクト２２９との連通路２３１を開閉することにより、外気温その他の外部環境等に応じて廃有機物の燃焼を制御する。また、軸部材、筒状部材および軸受部材には、図示しないシール、パッキン等の油密部材が設けられ、空洞部から外部へ廃油が漏れるのを阻止する。
【００１０】
本例では、モータ２２２でチェーン２２１を介して軸部材２１７を回転駆動させ、アーム２２８を燃焼室２０２内で回転させる。廃油貯溜槽２２６からは廃油供給路２２５を介して空洞部２２４に廃油が給送される。空洞部２２４に入った廃油は、廃油に作用する圧力によって微少間隙２０７を通過して燃焼室底壁の中央部に湧出される。湧出される廃油は、軸部材２１７の回転力を受けて燃焼室底壁２０５に広がるように押し出される。これに併せて底壁内面ではアーム２２８が回転しているので、その下辺部２２８ａによって廃油が薄く均され、廃油の気化が円滑に促進される。気化された廃油は、一次空気と相まって燃焼されることになる。
【００１１】
湧出される廃油の油面は、廃油貯溜槽２２６の油面と連通管の原理によって常に同一レベルとなる。アーム２２８の起立辺部２２８ｂは、燃焼室２０２の周壁内面を擦動し、内周面あるいは空気流入孔内縁に付着した燃焼微粒子を底壁に掃い落とす。
【００１２】
一方、燃焼に使用される一次、二次の空気は、ブロワ２１０から各空気供給路２０９，２１４を通じて導入室と環状流路とにそれぞれ供給される。一次空気供給路２０９の吹出し口から空気導入室２０８の下部に入った一次空気は、空気導入室内を環状に、かつ、上方に流れる旋回流となる。小径流入孔２０３の存在する領域に達した一次空気は、流入孔２０３のある燃焼室２０２の周壁２０４の周りに均一に存在する。このため、いずれの流入孔２０３からも略等しい空気量が、等しい流速で燃焼室内の燃焼火炎へ巻き込まれるように流れ込む。空気導入室２０８は吹出し口と流入孔以外、閉鎖されているので、燃焼室外周を均等に流れる一次空気は、燃焼時に圧力の低下した燃焼室内に強制吸引される。しかも、流入孔２０３が小径であるために、一次空気はここを通過する間に流速が速められ、燃焼室２０２の中心に向けて急速に流れ込む。燃焼室内に流れ込んだ一次空気は、廃油の気化したガスと良好に混合撹拌されて高温で燃焼される。燃焼室２０２で発生する火炎は、いずれの側に偏ることもなく燃焼室２０２の略中心に渦巻き状に形成される。
【００１３】
空気流入孔２０３はアーム２２８の起立辺部２２８ｂによって常にクリーニングされ、目詰まりが未然に防止されているので、一次空気の供給量を低下させることはない。二次空気は、環状流路２１５を流れた後、各ノズル２１３から略等しい量が燃焼室上方の副次的燃焼空間２１１に吹出され、同空間内でガス燃焼による二次燃焼を行わせる。完全燃焼された排気は、ダクト２２９より放出される。このようにして本装置によれば、廃有機物を高温度の状態で燃焼させる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−５６１１２号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の廃有機物燃焼処理装置は、燃料としては廃油だけを使用し、これを空気中の酸素で燃焼させているだけであるから、燃焼温度がそれほど高くならず廃油を完全燃焼させその排気を無害化することが難しいという問題がある。
【００１６】
また、廃有機物燃焼処理装置自体も鋼鉄やステンレス鋼で形成されることが一般的であるため、廃油を完全燃焼できるような高温下においては耐久性に劣るという問題がある。
【００１７】
本発明は、このような実情に鑑みなされたものであって、高温耐久性を備え、廃有機物を高温で燃焼させ、有害排気を排出しないで処理することができる廃有機物燃焼処理装置を提供しようとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は廃有機物燃焼処理装置を以下の構成とした。即ち、本発明に係る廃有機物燃焼処理装置は、内部に燃焼室を備え回転駆動される燃焼筒を具備し、前記燃焼筒の下部には燃焼室に連通し液状にした廃有機物および酸素を含む燃焼補助ガスを導入する下部開口が設けられ、前記燃焼筒の上部には前記燃焼室に連通し排気を排出する上部開口が設けられ、前記燃焼筒は外筒と内筒とから構成され、前記燃焼筒の内筒を、前記燃焼筒の遠心力で外筒側に押しつけられ燃焼室の内壁を形成する耐熱流体で構成した。
【００１９】
この本発明に係る廃有機物燃焼処理装置によれば、回転駆動される燃焼筒内に液状の廃有機物を酸素を含む燃焼補助ガスと共に導入して燃焼させるが、燃焼筒の内筒は耐熱性に富む流体素材で形成されているので、廃有機物を清浄に燃焼処理するのに必要な高温に十分に耐える。そのため、燃焼温度が高いものとなり、廃有機物は完全燃焼され、廃有機物燃焼処理装置からの排気ガスは清浄なものとなる。
【００２０】
また、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の燃焼筒は耐熱性金属で形成された構成とすることが好ましい。本発明によれば、燃焼筒及び内筒は耐熱性に富む素材で形成されているので、廃有機物燃焼処理装置は廃有機物を清浄に燃焼処理するのに必要な高温に十分に耐える。
【００２１】
さらに、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の燃焼筒の外筒をタングステンで形成することができる。本発明によれば、融点が高い（３４０７℃）タングステンで燃焼筒の外筒を形成しているので耐熱性に優れた燃焼筒を形成することができる。
【００２２】
また、本発明では、前記燃焼筒の内筒を形成する耐熱流体は、燃焼室における廃有機物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒側に押しつけられるセラミックスで構成することができる。本発明によれば、セラミックスが溶解することにより、燃焼による高熱は外筒に伝えられにくくなり、さらに燃焼筒の耐熱性が向上する。
【００２３】
さらに、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の燃焼筒には前記開口に連通する排気筒が立設され、この排気筒を回転駆動することにより燃焼筒を回転させることができる。本発明によれば、比較的高温とならない排気筒部分で燃焼筒を回転駆動させることができ、回転駆動系の耐熱対策が容易なものとなる。
【００２４】
さらにまた、本発明では前記燃焼筒の外側には、前記燃焼筒の発生熱で燃焼処理すべき液状の廃有機物を加熱する廃有機物加熱手段を備えた。本発明によれば、廃有機物は加熱された状態で燃焼筒に導入されるから、燃焼効率が向上する。また廃有機物を加熱するための他の熱源を必要としない。
【００２５】
また、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の廃有機物加熱手段は前記燃焼筒の外側に配置された螺旋状パイプとすることができる。本発明によれば、燃焼筒の外側に配置された螺旋状パイプ中を流れる廃有機物が燃焼筒の発生する熱により効率よく加熱される。
【００２６】
さらに、本発明では、前記燃焼筒の外側には、前記燃焼筒の発生熱で、前記燃焼補助ガスを加熱するガス加熱手段を備えることができる。本発明によれば、燃焼補助ガスが加熱された状態で燃焼筒に導入されるから、燃焼効率が向上する。また燃焼補助ガスを加熱するための他の熱源を必要としない。
【００２７】
さらにまた、前記廃有機物燃焼処理装置のガス加熱手段は前記燃焼筒の外側に配置された螺旋状パイプとすることができる。本発明によれば、燃焼筒の外側に配置された螺旋状パイプ中を流れる燃焼補助ガスが燃焼筒の発生する熱により効率よく加熱される。
【００２８】
また、本発明では、廃有機物燃焼処理装置は水を電気分解して酸素ガス及び水素ガスを発生し、前記燃焼補助ガスとして供給する酸素−水素発生装置を備えることができる。本発明によれば、燃焼室で水素ガスも燃焼することになるので、より高温で廃有機物を燃焼させることができ、廃有機物はより確実に完全燃焼され、廃有機物燃焼処理装置からの排気ガスは清浄なものとなる。また、酸素ガス及び水素ガスを廃有機物燃焼処理装置に気体として供給貯蔵する必要がなく、メンテナンスが容易となる。
【００２９】
さらに、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の燃焼筒の周囲には冷却水ジャケットが設けられ、酸素−水素発生装置には冷却水ジャケットからの水を供給することができる。本発明によれば、燃焼筒冷却水ジャケットにより過剰に昇温することがないよう冷却され、また、酸素−水素発生装置ではこの冷却水が電気分解されて酸素ガス及び水素ガスが発生されるため、装置の水使用量を低減させることができる。
【００３０】
さらにまた、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の酸素−水素発生装置は供給される酸素の圧力に応じて調整されることができる。本発明によれば、酸素−水素発生装置の酸素ガス及び水素ガスの発生量を自動的に調整することができる。
【００３１】
また、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の排気筒には排気ガスにより電力を発生すると共に排気を冷却する発電機を備えることができる。本発明によれば、廃有機物燃焼により発生する熱エネルギーを発電機で電気エネルギーに変換し、廃熱の有効利用を図ることができると共に、排気ガスの温度を低下させることができ、環境中に熱エネルギーの排出を防止することができる。
【００３２】
さらに、本発明では前記廃有機物燃焼処理装置の排気筒には冷気導入口が形成され前記発電機から排出される冷却された排気が導入できるブロアを備えることができる。本発明によれば、燃焼筒の上部開口から排出される高温の排気ガスに排気筒の冷気導入口からブロアによって冷却された排気が混入され、排気筒から排出される排気を冷却することができる。
【００３３】
さらにまた、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の発電機への排気導入路には前記発電機から排出される冷却された排気が導入できる冷気導入口を形成できる。本発明によれば発電機に導入される排気筒からの排気に冷気を混ぜ必要に応じて冷却することができる。
【００３４】
さらに、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の発電機の電力が前記酸素−水素発生装置に供給されるものとすることができる。本発明によれば、酸素−水素発生装置に外部から供給する電力を減少させることができる。
【００３５】
そして、本発明では前記廃有機物燃焼処理装置は排気筒を回転駆動する電動機を備え、前記発電機の電力が前記電動機に供給されるものとすることができる。本発明によれば、電動機に外部から供給する電力を減少させることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る廃有機物燃焼処理装置を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る廃有機物燃焼処理装置を実施する形態の一例を示す側面図である。実施の形態では、廃有機物として廃油を処理する。
【００３７】
本例に係る廃有機物燃焼処理装置１０は、図１に示すように、設置基盤１上に配置されるステンレス鋼板製ケーシング１１の内部に回転駆動され、燃焼室３１を備えた燃焼筒３０を配置して構成されている。また、ケーシング１１上部には、廃油２が加圧されて蓄留されている廃油タンク１２が設けられこの廃油タンク１２からの廃油が燃焼筒３０の燃焼室３１内で燃焼処理される。この廃油タンク１２には外部に配置され廃油２が蓄留されたドラム缶１３等から逆止弁１４、ポンプ１５を介して廃油２が蓄留される。また、ケーシング１１には、冷却水を通過させる冷却水ジャケット１６が形成され、この冷却水ジャケット１６には流入口１７から水道水が供給される。また、ケーシング１１の下部には水を電気分解して酸素ガス及び水素ガスを発生し、燃焼補助ガスとして供給する酸素−水素発生装置９０が配置されている。尚、図中符号１８ａは廃油タンクのガス抜口、１８ｂは冷却水ジャケットのガス抜口、１９はドレン弁を示している。
【００３８】
この燃焼筒３０は外筒４０及びこの外筒４０内に配置される内筒５０とから構成されている。外筒４０はタングステン（融点３４０７℃）で上下に壁部４１，４２を形成した筒状に形成されており、その外周壁部４０ａ及び上下壁部４１，４２に凹凸を形成して表面積を大きいものとし、放熱効率の向上を図っている。
【００３９】
内筒５０はセラミックス、例えばサクランダム（融点２４３２℃）で形成されており、この内筒５０の内部には燃焼室３１が形成される。そして、外筒４０の下壁部４２には、周囲に立壁部４５を備えると共に燃焼室３１に連通し、廃油、水素及び酸素空気混合ガスを燃焼室に導入する下部開口４３が設けられている他、上壁部４１には前記燃焼室３１に連通し燃焼室３１で燃焼された廃油の排気ガスを排出する上部開口４４が設けられている。尚、下部開口４３には廃油噴出ノズル４６、水素ガス噴出ノズル４７、酸素空気混合ガス噴出ノズル４８及び点火用プラグ４９が配置されている。
【００４０】
ここで、燃焼筒３０の内筒を形成するセラミックスは燃焼室における廃油の燃焼環境（例えば７０００℃以上、１０ｋｇ／ｃｍ２以上）により溶解して、遠心力で外筒側に押しつけられ燃焼室を形成する。図中符号５１に溶解部、図中５２に硬化部を示した。セラミックスが溶解することにより、燃焼による高温は遮断され外筒４０に伝えられにくくなり、燃焼筒３０の耐熱性が向上する。尚、このセラミックスは、廃有機物燃焼処理装置の運転前に前記ケーシングの上部に設けられたセラミック粒子投入口２０から粒子として投入され廃有機物燃焼処理装置１０の運転中に溶解して内筒を形成する。
【００４１】
さらに、本例では前記燃焼筒３０には前記上部開口４４に連通する円筒形の排気筒６０が立設されており、この排気筒６０の下部には、冷気導入口６１が開設されている。また排気筒６０の上部は１つのスラストローラベアリング６２と２つのボールベアリング６３，６４で前記ケーシング１１に取付けられている。このため、燃焼筒３０はケーシング１１に対して回動可能に支持されている。そして、この排気筒６０の上部には平歯車６５が取付けられており、この平歯車６５はケーシング１１に固定された電動機６６の駆動歯車６７に噛合して電動機６６の回転駆動力を伝達する。この電動機６６、駆動歯車６７及び平歯車６５による燃焼筒３０の回転数は内筒５０を形成する溶融したセラミックスが遠心力で外壁に押しつけられ落下しない程度以上とする。
【００４２】
さらにまた、本発明ではケーシング１１内であって前記燃焼筒３０の外側には、前記燃焼筒３０の発生熱で前記廃油タンク１２から下部開口までギアポンプ２１で圧送される廃油を加熱する廃油加熱手段としての廃油用螺旋状パイプ７０を備えている。これにより廃油が燃焼筒３０の発生する熱により加熱され、燃焼室内で効率よく燃焼される。尚、図中符号２２は流量調整ストップ弁、２３は逆止弁を示している。
【００４３】
また、本例では、酸素−水素発生装置９０は廃有機物燃焼処理装置１０のケーシング１１の下部に、燃焼筒３０と隔壁２４を隔てて設けられている。この酸素−水素発生装置９０は、電源装置１００から正負の直流電圧が印加される正負の電極９１、９２を備え、上記冷却水ジャケット１６を経て供給される水道水を電気分解して正極９１からは酸素ガスを、負極９２からは水素ガスを発生する。尚図中符号９３は酸素−水素発生装置９０の酸素発生部９４と水素発生部９５を水面上で隔離する隔壁、９６は水素ガス噴出用のコンプレッサ、９７はストップ弁、９８はドレン弁、９９は酸素−水素発生装置９０内の水面を一定に保つ一対のフロート、１１１は水素ガス噴出用のコンプレッサ９６と水素ガス噴出ノズル４７との間に設けられる圧力安定用タンクを示している。
【００４４】
さらに、本例では、ケーシング１１の内部であって燃焼筒３０の外部には、燃焼筒３０の発生熱で酸素−水素発生装置９０で発生した酸素ガスに空気を混合し酸素空気混合ガスを加熱する酸素加熱手段としての酸素用螺旋状パイプ８０を備えている。図中８１は、クリーナ８２から吸入した空気を圧縮して前記酸素用螺旋状パイプ８０に接続された圧力安定用タンク１１２に送出するコンプレッサ、８３はストップ弁を示している。また、図中１１３は、酸素−水素発生装置９０で発生した酸素ガスを圧縮して前記酸素用螺旋状パイプ８０に接続された圧力安定用タンク１１２に送出するコンプレッサ、８４はストップ弁を示している。
【００４５】
さらにまた、本例では、酸素−水素発生装置９０は、４つの整流用ダイオード１０１と可変抵抗器１０２で構成され、可変抵抗器１０２の抵抗値を制御することによりその酸素ガス及び水素ガスの発生量が制御される。この制御は圧力計１０３で検出供給される酸素の圧力に応じて調整することができる。
【００４６】
また、本例では、廃有機物燃焼処理装置のケーシング１１には排気筒６０からの排気ガスが導かれ、排気ガスのエネルギーにより電力を発生すると共に排気を冷却する発電機２５を備えることができる。本例では、発電機として本発明者が提案している「対流温度差原動装置（竜巻発電機）」（特開２００２−２５６８８２号公報参照）を使用している。
【００４７】
また、本例では前記廃有機物燃焼処理装置の排気筒６０が燃焼筒３０に取付けられる排気筒基部には冷気導入口６１が形成されると共に、前記発電機２５から排出される冷却された排気をケーシング１１内に送出するブロア２６を備えている。これにより、燃焼筒３０の上部開口から排出される高温の排気ガスに排気筒の冷気導入口６１から冷却された排気（無酸素）が導入され、排気筒６０から排出される排気を冷却することができる。またブロア２６の冷却された排気により、電動機６６を冷却することができる。
【００４８】
さらに、本例では、発電機２５への排気導入路にはストップ弁２７を介して前記発電機から排出される冷却された排気が導入できる冷気導入口２８を形成している。これにより発電機２５に導入される排気筒からの排気を必要に応じて冷却することができる。
【００４９】
次に、本例に係る廃有機物燃焼処理装置１０の作動の状態を説明する。まず廃油の処理前に燃焼筒３０に内筒を形成する。この処理ではポンプ１５を駆動して廃油タンク１２にドラム缶１３から廃油２を注入し、ストップ弁２２を閉状態、ストップ弁８３，８４を開状態とする。次に、電動機６６を駆動して燃焼筒を回転しつつ、酸素−水素発生装置９０、コンプレッサ８１、９６、１１３を駆動して燃焼筒３０を回転させつつ燃焼室３１内に水素ガス噴出ノズル４７から水素ガスを、酸素空気混合ガス噴出ノズル４８から酸素空気混合ガスを吹出させ、点火用プラグ４９で着火する。そしてセラミック粒子をセラミック粒子投入口２０から投入して、内筒５０を形成する。
【００５０】
次に、内筒５０が形成された状態でセラミック粒子投入口２０を閉じ、電動機６６を駆動して燃焼筒３０を回転（例えば３００ｒｐｍ以上）しつつ、酸素−水素発生装置９０、コンプレッサ８１、９６、１１３を駆動して燃焼筒３０を回転させつつ燃焼室３１内に水素ガス噴出ノズル４７から水素ガスを、酸素空気混合ガス噴出ノズル４８から酸素空気混合ガスを噴射しつつ、ギアポンプ２１を駆動して燃焼筒３０内に廃油噴出ノズル４６から廃油を噴射させ、点火用プラグ４９で着火する。すると、水素ガスが酸素空気混合ガスの酸素によって燃焼すると共に、廃油が酸素空気混合ガスの酸素によって燃焼処理される。
【００５１】
このとき燃焼室では図に示すように上昇渦が生じ、燃焼室内の燃焼温度は７０００℃以上、圧力は９８０ｋＰａ（１０ｋｇ／ｃｍ２）となり廃油は高温高圧下で完全燃焼される。このため排気ガスには、ダイオキシン、黒鉛等の有害物質は発生しないこととなる。尚、この状態で燃焼筒３０の内筒５０にはセラミックスの溶解部５１と硬化部５２とが形成される。
【００５２】
即ち、このとき、燃焼室３１内では、燃焼筒３０の高速回転による遠心力によって燃焼筒３０の溶解セラミックスが垂直に近づいて円筒状になり、この溶解したセラミックスの円筒内面で赤外線が反射し合い、回転数が低く溶解セラミックスが燃焼筒３０内で傾斜して存在する場合に比較して、排気筒６０に赤外線が更に出にくくなるために非常に高温になり、ＰＣＢなどの分解しにくい物質までも完全燃焼が行われるのである。
【００５３】
尚、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の発電機の電力が前記酸素−水素発生装置に供給されるものとすることができる。これにより、酸素−水素発生装置に外部から供給する電力を減少させることができる。
【００５４】
また、本発明では前記廃有機物燃焼処理装置は排気筒を回転駆動する電動機を備え、前記発電機の電力が前記電動機に供給されるものとすることができる。これにより、電動機に外部から供給する電力を減少させることができる。
尚また、本発明では、上記の廃油以外の例えば廃プラスチックにも適用できる。この場合には、ドラム缶１３に電熱装置を設けて、例えば１５００℃程度に加熱して溶融させ、この溶融させた廃プラスチックを燃焼室３１に送給するようにすれば良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明に係る廃有機物燃焼処理装置によれば以下の効果を奏する。即ち、内部に燃焼室を備え回転駆動される燃焼筒を具備し、燃焼筒の下部には燃焼室に連通し液状にした廃有機物および酸素を含む燃焼補助ガスを導入する下部開口が設けられ、燃焼筒の上部には前記燃焼室に連通し排気を排出する上部開口が設けられ、燃焼筒は外筒と内筒とから構成され、燃焼筒の内筒を、燃焼筒の遠心力で外筒側に押しつけられ燃焼室の内壁を形成する耐熱流体で構成したので、回転駆動される燃焼筒内に液状の廃有機物を酸素を含む燃焼補助ガスと共に導入して燃焼させると、燃焼筒の内筒は耐熱性に富む流体素材で形成されていることから、廃有機物を清浄に燃焼処理するのに必要な高温に十分に耐える。そのため、燃焼温度が高いものとなり、廃有機物を完全燃焼させることができ、廃有機物燃焼処理装置からの排気ガスを清浄なものとすることができる。
【００５６】
また、燃焼筒は耐熱性金属で形成された外筒で構成した本発明に係る廃有機物燃焼処理装置によれば、燃焼筒及び内筒は耐熱性に富む素材で形成されているので、廃有機物燃焼処理装置は廃有機物を清浄に燃焼処理するのに必要な高温に十分に耐える。
【００５７】
さらに、燃焼筒の外筒をタングステンで形成した廃有機物燃焼処理装置によれば、耐熱性に優れた燃焼筒を形成することができる。
【００５８】
また、燃焼筒の内筒を形成するセラミックスは燃焼室における廃有機物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒側に押しつけられ燃焼室の内筒を形成するものとした廃有機物燃焼処理装置によれば、セラミックスが溶解することにより、燃焼による高熱は外筒に伝えられにくくなり、さらに燃焼筒の耐熱性が向上する。
【００５９】
さらに、前記燃焼筒には前記開口に連通する排気筒が立設され、この排気筒を回転駆動することにより燃焼筒を回転させることができる。本発明によれば、比較的高温とならない排気筒部分で燃焼筒を回転駆動させることができ、回転駆動系の耐熱処理が容易なものとなる。
【００６０】
さらにまた、本発明では前記燃焼筒の外側には、前記燃焼筒の発生熱で燃焼処理すべき廃有機物を加熱する廃有機物加熱手段を備えた。本発明によれば、廃有機物は加熱された状態で燃焼筒に導入されるから、燃焼効率が向上する。また廃有機物を加熱するための他の熱源を必要としない。
【００６１】
また、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の廃有機物加熱手段は前記燃焼筒の外側に配置された螺旋状パイプとすることができる。本発明によれば、燃焼筒の外側に配置された螺旋状パイプ中を流れる廃有機物が燃焼筒の発生する熱により効率よく加熱される。
【００６２】
さらに、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の燃焼筒の外側には、前記燃焼筒の発生熱で、燃焼補助ガスを加熱するガス加熱手段を備えることができる。本発明によれば、燃焼補助ガスは加熱された状態で燃焼筒に導入されるから、燃焼効率が向上する。また燃焼補助ガスを加熱するための他の熱源を必要としない。
【００６３】
さらにまた、廃有機物燃焼処理装置のガス加熱手段は前記燃焼筒の外側に配置された螺旋状パイプとすることができる。本発明によれば、燃焼筒の外側に配置された螺旋状パイプ中を流れる酸素ガス又は酸素空気混合ガスが燃焼筒の発生する熱により効率よく加熱される。
【００６４】
また、本発明では、廃有機物燃焼処理装置は水を電気分解して前記酸素空気混合ガス又は酸素ガス、及び水素ガス発生する酸素−水素発生装置を備えることができる。本発明によれば、燃焼室で水素ガスも燃焼することになるので、より高温で廃有機物を燃焼させることができ、廃有機物はより確実に完全燃焼され、廃有機物燃焼処理装置からの排気ガスは清浄なものとなる。また、酸素ガス及び水素ガスを廃有機物燃焼処理装置に気体として供給貯蔵する必要がなく、メンテナンスが容易となる。
【００６５】
さらに、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の燃焼筒の周囲には冷却水ジャケットが設けられ、酸素−水素発生装置には冷却水ジャケットからの水を供給することができる。本発明によれば、燃焼筒冷却水ジャケットにより過剰に昇温することがないよう冷却され、また、酸素−水素発生装置ではこの冷却水が電気分解されて酸素ガス及び水素ガスが発生されるため、装置の水使用量を低減させることができる。
【００６６】
さらにまた、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の酸素−水素発生装置は供給される酸素の圧力に応じて調整されることができる。本発明によれば、酸素−水素発生装置の酸素ガス及び水素ガスの発生量を自動的に調整することができる。
【００６７】
また、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の排気筒には排気ガスにより電力を発生すると共に排気を冷却する発電機を備えることができる。本発明によれば、廃有機物燃焼により発生する熱エネルギーを発電機で電気エネルギーに変換し、廃熱の有効利用を図ることができると共に、排気ガスの温度を低下させることができ、環境中に熱エネルギーの排出を防止することができる。
【００６８】
またさらに、本発明では前記廃有機物燃焼処理装置の排気筒には冷気導入口が形成され前記発電機から排出される冷却された排気が導入できるブロアを備えることができる。本発明によれば、燃焼筒の上部開口から排出される高温の排気ガスに排気筒の冷気導入口からブロアによって冷却された排気が混入され、排気筒から排出される排気を冷却することができる。
【００６９】
さらに、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の発電機への排気導入路には前記発電機から排出される冷却された排気が導入できる冷気導入口を形成できる。本発明によれば発電機に導入される排気筒からの排気に冷気を混ぜ必要に応じて冷却することができる。
【００７０】
さらにまた、本発明では、前記廃有機物燃焼処理装置の発電機の電力が前記酸素−水素発生装置に供給されるものとすることができる。本発明によれば、酸素−水素発生装置に外部から供給する電力を減少させることができる。
【００７１】
そして、本発明では前記廃有機物燃焼処理装置は排気筒を回転駆動する電動機を備え、前記発電機の電力が前記電動機に供給されるものとすることができる。本発明によれば、電動機に外部から供給する電力を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る廃有機物燃焼処理装置の構成を示す一部断面側面図である。
【図２】従来の廃有機物燃焼処理装置の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１　設置基盤
２　廃油（廃有機物）
１０　廃有機物燃焼処理装置
１１　ケーシング
１２　廃油タンク
１３　ドラム缶
１４　逆止弁
１５　ポンプ
１６　冷却水ジャケット
１７　流入口
１８ａ　廃油タンクのガス抜口
１８ｂ　冷却水ジャケットのガス抜口
１９　ドレン弁
２０　セラミック粒子投入口
２１　ギアポンプ
２２　ストップ弁
２４　隔壁
２５　発電機
２６　ブロア
２７　ストップ弁
２８　冷気導入口
３０　燃焼筒
３１　燃焼室
４０　外筒
４０ａ　外周壁
４１　上壁部
４２　下壁部
４３　下部開口
４４　上部開口
４５　立壁部
４６　廃油噴出ノズル
４７　水素ガス噴出ノズル
４８　酸素空気混合ガス噴出ノズル
４９　点火用プラグ
５０　内筒
５１　溶解部
５２　硬化部
６０　排気筒
６１　冷気導入口
６２　スラストローラベアリング
６３，６４　ボールベアリング
６５　平歯車
６６　電動機
６７　駆動歯車
７０　廃油用螺旋状パイプ
８０　酸素用螺旋状パイプ
８１　コンプレッサ
８２　クリーナ
８３　ストップ弁
８４　ストップ弁
９０　酸素−水素発生装置
９１　正極
９２　負極
９３　隔壁
９４　酸素発生部
９５　水素発生部
９６　コンプレッサ
９７　ストップ弁
９８　ドレン弁
９９　フロート
１００　電源装置
１０１　整流用ダイオード
１０２　可変抵抗器
１０３　圧力計
１１１　圧力安定用タンク
１１２　圧力安定用タンク
１１３　コンプレッサ
【図１】
2004125299.tif 000003
【図２】
2004125299.tif 000004