(57)【要約】【課題】廃棄物の焼却の際の燃焼温度を１３００度前後の高温にし助燃装置などの燃料を必要とせず有害物質の発生を無くし焼却灰を固形化し燃焼速度を著しく速く行うことの出来る焼却炉を得る。【解決手段】燃焼室下部に２段になる空気送風パイプを施し空気吹き出し穴から細い空気の流れを作り、その空気と燃焼ガスを衝突混合させることにより燃焼物の燃焼温度を上げて廃棄物の焼却を行う。【選択図】                図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室２下部に、一次空気吹き出し穴６が複数個開いた一次空気送風パイプ５を四方に設け、又その上部に二次空気吹き出し穴９が複数個開いた二次空気送風パイプ８を上下つなぎパイプ７でつなぎ、下部空気入り口４に接続した燃焼用送風機３で外部空気を圧送出来るようにした高温燃焼する焼却炉。
【請求項２】
燃焼室２の上部に螺旋蓄熱体２３を設け、燃焼物１０の燃焼熱もしくはバーナー２２の燃焼熱で高温を維持出来るようにした請求項１記載の、高温燃焼する焼却炉。
【請求項３】
焼却炉本体１に、上下移動して開閉出来るようにした断熱扉１４を設け、その上部にスライドレール１８を介して持ち上げるための断熱扉引き上げフック１９をつけた外部扉操作用おもり２０を設け、その両端に滑車１７を取付けて、外部扉開閉バー１６を押し下げることにより外部扉開閉軸１５を支点として外部扉１３が開き、又外部扉操作用おもり２０の上部に取り付けてある鎖２１をチェーンブロック又はシリンダー等で引き上げることにより外部扉１３を閉めた後、断熱扉１４を開くことの出来るようにした請求項１記載の高温燃焼する焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】本発明は、廃棄物（以下燃焼物とも記す）をバーナー等の助燃装置を使わずに、１３００度前後の高温にして燃焼出来るようにし、ダイオキシン等の有害物質を熱処理状態にして無煙無臭無害化し、尚かつ燃焼速度を著しく早く行う事ができる様にした焼却炉である。
【０００２】
【従来の技術と問題点】従来、焼却炉の燃焼においては、燃焼に必要な空気を外部より取り入れることにより燃焼室内の温度が冷却され、高温で燃焼することが出来ず低温燃焼により有害物質が発生するので、バーナー等の助燃装置が必要であった。又燃え残りが多量に発生したり、焼却灰自体が８００度未満の低温での燃焼であるため、灰の中に有害物質が残り、そのために焼却灰をコンクリートで固めて処理するか又は熱処理等の処置をしなければならないなどの問題があった。又発生した煙をなくす方法としても、二次燃焼室を設けて排出ガスをバーナー等で直接焼くか又は触媒などを使って煙を無くす為の装置を作る等の事が考えられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問題を解決するために、燃焼物を高温で完全燃焼させ、有害物質を無くし、更に助燃装置を必要とせず簡単に燃焼物を急速に焼却する様にしたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び効果】まず特許請求項１について説明すると、燃焼室２下部に図２で示す様な一次空気吹き出し穴６が複数個開いた一次空気送風パイプ５が四方に組み付けられたものと、二次空気吹き出し穴９が複数個開いた二次空気送風パイプ８を四方に組み付けられたものを上下つなぎパイプ７で接続し、空気入り口４に燃焼用送風機３を取り付けて、その送風機により外部空気を圧送する。
【０００５】
そして一次空気吹き出し穴６及び二次空気吹き出し穴９はそれぞれ図４に示すように内側方向にあり、燃焼用送風機３で空気を圧送すると図４矢印方向に空気が集まり衝突して分散するようになっている。
【０００６】
このような状態の中で、燃焼物１０を燃焼させた場合、まず一次空気吹き出し穴６から吹き出される空気が、燃焼中の燃焼物１０にぶつかり、より多くの燃焼ガスを発生し燃焼する。そしてその燃焼ガスが上部に上がり、二次空気吹き出し穴９から噴出した空気と燃焼ガスがより細かく混合して完全燃焼し、又二次空気吹き出し穴９から噴出する空気は燃焼室内のパイプの中を通過してくるために高温になっているので燃焼ガスを冷却する事がなく、たとえば木屑などの燃焼物だけで助燃バーナー等の熱源が無くても、１３００度前後の高温で燃焼する事ができるため、燃えにくい炭素粒子なども完全に燃やし尽くしてしまうことが出来る。
【０００７】
次に特許請求項２について説明すると、何らかの条件により燃焼室内に煙が発生した場合、この煙などを二次的に燃焼させるものである。
【０００８】
この発明は、燃焼室２の上部に螺旋蓄熱体２３を設け、これを燃焼室の燃焼又はバーナー２２の熱源により高温に熱し、そこに未燃焼排ガスを通過させて、螺旋蓄熱体２３と排ガスを接触させて排ガスの再燃焼をするものである。
【０００９】
この蓄熱体２３を螺旋形にすることにより排ガスが旋回上昇し螺旋形蓄熱板に絶えず接触しながら上昇するので、より一層蓄熱体２３の温度を上げることが出来、これにより未燃ガスが燃焼し又排ガスを高温に保つ時間も長くなり、排ガスを高温に保つ時間を５秒以上とする事が出来る。
【００１０】
次に請求項３について説明すると、この発明は二重扉の操作をワンタッチで行うことの出来るようにしたものである。
【００１１】
これを順を追って説明すると、焼却炉本体に上に開き下に閉じる様にした断熱扉１４を設け、その上に長穴を設けたスライドレール１８を介して断熱扉１４を持ち上げるための断熱扉引き上げフック１９を両側に付けた外部扉操作用おもり２０を設け、その両端に滑車１７を設けその滑車１７で外部扉開閉バー１６を押し下げることにより外部扉開閉軸１５を支点として外部扉１３が開く様にし、又外部扉操作用おもり２０の上部にある鎖２１を電動チェーンブロック又は伸縮シリンダー等で引き上げる事により外部扉１３を閉めた後に断熱扉１４を開けることの出来るようにした二重扉開閉装置である。
【００１２】
【実施例】この焼却炉で建築廃材、主に合板で多少プラスチックの混入した物の焼却を行った。
【００１３】
まず請求項１について説明すると、燃焼物１０を投入し燃焼用送風機３及び誘引送風機２８を稼働させて燃焼物に着火すると、一次空気吹き出し穴６より空気が噴出され、すぐに燃焼が始まる。この場合、一次空気吹き出し穴６の穴径が大きいと燃焼物の冷却作用があるため、小さめの穴で細い空気噴出のほうが好ましい。
【００１４】
燃焼が始まると、燃焼ガスが上部に上がり二次空気吹き出し穴９より噴出した細い空気が図４に示すように内側に向かってくるため、上昇した燃焼ガスとぶつかり、より細かく混合され、完全に燃焼する事が出来る。又燃焼速度も速く、たとえばオイルバーナー等で燃焼室内を予熱する時間よりも速く温度の上昇ができ、又着火時の煙もほとんど見られない。
【００１５】
そして燃焼速度は非常に速く、焼却炉床面積４．９ｍ２でありながら、廃棄物処理用運搬車４トンコンテナの廃材を８時間で焼却することが出来た。通常５ｍ２未満の焼却炉においては１時間あたりの焼却能力は５０ｋｇ以下とされているので、この焼却炉を使うことにより驚くほどの時間短縮ができる。
【００１６】
又燃焼後の灰の量も非常に少なく、燃焼炉の下部に溶融して溶岩状態になっている。灰出しをする場合はその溶岩状態の上部を少したたくと割れるので灰だし作業も簡単に行うことが出来る。
【００１７】
このような焼却炉においても飛び灰は避けられないので、冷却塔２４とサイクロン集塵機２７の下部に灰だし掃除口を設けているが、その灰も取り出した後に燃焼中の燃焼室に入れることにより溶融固形する事が出来るため、焼却灰の後始末が非常に少なくなる。
【００１８】
一次空気送風パイプ５と二次空気送風パイプ８は上下つなぎパイプ７で接続しているが、この上下つなぎパイプ７を分解出来るようにすると、後のメンテナンス等の時に便利である。
【００１９】
次に螺旋蓄熱体２３の実施例では、たとえば請求項１の送風パイプの空気が燃焼物の異常な投入などによって遮られた場合、燃焼ガスと空気の混合がうまく出来なくなることにより、煙が発生する。このために二次的に高温燃焼させるための物であるが、燃焼室上部の煙道を丸形にしてその内部に一重もしくは二重螺旋構造の蓄熱板を設けその中を排ガスが通過するようにすると、燃焼室から上がってきた未燃ガスが螺旋状の蓄熱板と接触し、このときの蓄熱板の温度が１０００度以上であるために、この螺旋の間を通過するときに未燃ガスが燃焼し煙を無くすことができる。
【００２０】
この螺旋蓄熱体２３にバーナー２２を熱源として温度を上昇させる実験を行った。このときの燃料は重油で螺旋蓄熱体外径３００φ高さは９００ｍｍの鉄材（ＳＳ４００）を使用し、煙道を上部から目視出来るように煙道上部蓋を取り外した。
【００２１】
バーナーに着火後、黒煙が発生したがすぐに螺旋蓄熱体が熱せられて黒煙が無くなり煙や煤塵などが目視出来なくなった。又螺旋蓄熱体は全体に真っ赤に焼けているのが確認できた。
【００２２】
この実験の結果、重油などのような黒煙の多く発生するような燃料を燃焼した場合においても、この螺旋蓄熱体の作用で燃焼物の完全燃焼をすることが出来た。このことにより、ボイラー等に使用しているオイルバーナーの燃焼を助ける効果もあることが証明された。
【００２３】
請求項３は燃焼物を燃焼室に投入する時の二重扉に関する物である。燃焼物を投入する際に外部扉１３を開けて燃焼物を投入し、外部蓋を閉じて断熱扉１４を開け、プッシャー１２により燃焼物を押し込んで断熱扉１４を閉じる事になるが、この場合、外部扉１３と断熱扉１４をそれぞれ個々に開閉する場合においてはその操作が面倒で、両方の扉を開けたままの状態で使用する恐れがある。これを回避するために発明されたもので、断熱扉１４の上部にスライドレール１８を介し、外部扉操作用おもり２０を設け、このおもりの荷重により外部扉を開閉出来るようにしたもので、図７の状態でおもり上部の鎖２１を電動チェーンブロックで引き上げると、スライドレール１８上端が断熱扉引き上げフック１９に掛かり上方向に持ち上がり、その時滑車１７と外部扉開閉バー１６は離れることになり、断熱扉１４だけが開く。燃焼物投入後、電動チェーンブロックの操作で外部扉操作用おもり２０を下げて行くと断熱扉１４が最下部まで下がり扉が閉った後に外部扉開閉バー１６と滑車１７が接触し、そのまま外部扉操作用おもり２０を下げていくと、スライドレール１８の長穴部を断熱扉引き上げフック１９が滑るように降りていき外部扉開閉軸１５を支点として外部扉１３が開くので、同時に両方の扉を開けることがない。この装置をすべて電動にて作動すると一回のスイッチ操作だけで両方の扉の開閉が出来る。
【００２４】
【発明の効果】本発明の焼却炉で廃棄物を燃焼すると、燃焼温度が１３００度前後の高温であるため、ダイオキシンなどの有害物質が発生せず焼却灰が溶融安定し、多量の廃棄物の燃焼を安全に速く行うことが出来る。又冷却塔２４を設けているために排気ガスの排出温度を２００度未満に下げることができる。そして高温で燃焼するため、助燃装置が不要なので油で汚れたりせず液体燃料の管理も必要無いため非常に経済的であり、安全そして簡単に廃棄物の焼却をする事が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】焼却炉全体の立体断面図である。
【図２】燃焼空気取り入れ装置の立体斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】燃焼空気取り入れ装置の平面図である。
【図５】螺旋蓄熱体の取付立面図である。
【図６】螺旋蓄熱体の平面取付図である。
【図７】廃棄物投入口付近の斜視図である。
【図８】外部扉開閉状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１、焼却炉本体
２、燃焼室
３、燃焼用送風機
４、空気入り口
５、一次空気送風パイプ
６、一次空気吹き出し穴
７、上下つなぎパイプ
８、二次空気送風パイプ
９、二次空気吹き出し穴
１０、燃焼物
１１、燃焼物投入口
１２、プッシャー
１３、外部扉
１４、断熱扉
１５、外部扉開閉軸
１６、外部扉開閉バー
１７、滑車
１８、スライドレール
１９、断熱扉引き上げフック
２０、外部扉操作用おもり
２１、鎖
２２、バーナー
２３、螺旋蓄熱体
２４、冷却塔
２５、排ガス流路パイプ
２６、水槽
２７、サイクロン集塵機
２８、誘引送風機
【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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