(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物が供給され該流動物中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体と、上記流動物を上記燃焼室体に供給する流動物供給部と、上記燃焼室体を囲繞するとともに該燃焼室体を回転駆動可能に支持する外側室体とを備えて構成し、
上記燃焼室体の下部中央に流動物を供給する下部開口を設け、上記燃焼室体の上部中央に上記燃焼室体に連通し排気を排出する上部開口を設け、上記燃焼室体を外筒部と内筒部とから構成し、上記燃焼室体の内筒部を、上記燃焼物の燃焼による熱で溶融可能な粉粒体で構成されるとともに上記燃焼室体の遠心力で上記外筒部側に押しつけられて該燃焼室体の内壁を形成する耐熱流体で構成した燃焼装置において、
上記燃焼室体の回転時に遠心力で上記外筒部側に押しつけられて該外筒部の内側面を流下するように水を供給する水供給部と、上記燃焼室体の上部及び下部の少なくともいずれか一方に設けられ上記水供給部からの水が上記外筒部の内側面を流下する過程で蒸発してなる水蒸気を取り出す水蒸気取出部とを備えて構成したことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
上記外筒部の上壁外面に該上壁外面に空間を隔てて対峙する上面板を設け、該上面板に下端が上記上部開口に同軸で連通する管状の回転軸を設け、上記水供給部を、上記管状の回転軸の内面に水を流下させて上記上部開口から流入させるように構成したことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項３】
上記水蒸気取出部を、上記外筒部の上壁外面と上記上面板との間に形成された空間で構成し、該空間の軸心側を水蒸気の入口とし外周側を水蒸気の出口としたことを特徴とする請求項２記載の燃焼装置。
【請求項４】
上記空間の出口側に複数の羽根を有し上記入口から該空間内に流入する水蒸気を受けて上記燃焼室体に回転力を付与するタービンを設けたことを特徴とする請求項３記載の燃焼装置。
【請求項５】
上記空間内に、該空間の入口から出口側のタービンに向けて水蒸気及び水を導くガイド管を放射状に複数配設したことを特徴とする請求項４記載の燃焼装置。
【請求項６】
上記ガイド管の外側を水が流入する冷却通路としたことを特徴とする請求項５記載の燃焼装置。
【請求項７】
上記水蒸気取出部を上記外筒部の下壁に形成された貫通孔で構成し、上記外筒部の下壁外面に該下壁外面に空間を隔てて対峙する下面板を設け、上記空間の外周に複数の羽根を有し上記貫通孔からの水蒸気を受けて上記燃焼室体に回転力を付与するタービンを設けたことを特徴とする請求項１，２，３，４，５または６記載の燃焼装置。
【請求項８】
上記外筒部の下壁内面を覆い上記水供給部からの水及び水蒸気を通過させかつ上記粉粒体が非通過である多数の孔を有した板状のフィルタを設けたことを特徴とする請求項７記載の燃焼装置。
【請求項９】
上記流動物供給部を、上記流動物が入れられる流動物貯留槽と、上記下部開口に挿通されるとともに上記外筒部の下壁外面から突出した回転軸を貫通する流動物噴射ノズルと、上記流動物貯留槽及び流動物噴射ノズルに接続され上記流動物貯留槽からの流動物を上記流動物噴射ノズル側に圧送する高圧ポンプが介装された流動物供給管とを備えて構成したことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７または８記載の燃焼装置。
【請求項１０】
上記流動物噴射ノズルの流動物噴射口側を、上記外筒部の下壁内面から上記燃焼室体の内部に突出させたことを特徴とする請求項９記載の燃焼装置。
【請求項１１】
上記流動物噴射ノズルの内側に、該流動物噴射ノズルと同軸に設けられる水素噴射ノズルと、該水素噴射ノズルの内側に該水素噴出ノズルと同軸に設けられる酸素噴射ノズルを設けたことを特徴とする請求項９または１０記載の燃焼装置。
【請求項１２】
上記外側室体に、上記燃焼室体から排気された水蒸気を含むガスを回収するガス回収管を接続し、上記酸素噴射ノズルに接続され上記ガス取出管からのガスの一部を該酸素噴射ノズルから噴射させて上記燃焼室体内にガスを環流させるガス環流管路を設けたことを特徴とする請求項１１記載の燃焼装置。
【請求項１３】
上記流動物噴射ノズルと上記下部開口の間に上記燃焼室体内の灰分を排出可能な隙間を形成し、
上記外側室体の下部に、該外側室体の外部に灰分を排出する灰分排出口と、上記下部開口からの灰分を受けて上記灰分取出口に導く灰分排出通路部と、該灰分排出通路部を開閉する排出通路部開閉機構を設けたことを特徴とする請求項９，１０，１１または１２記載の燃焼装置。
【請求項１４】
上記外筒部の下部外周に、上記外筒部の内側面を流下する過程で蒸発しなかった水を該外筒部の外部に排出する水排出孔を設け、該水排出孔からの水を上記灰分排出通路部で受けて灰分とともに上記外側室体の外部に排出したことを特徴とする請求項１３記載の燃焼装置。
【請求項１５】
上記外側室体の上部に上記燃焼室体の上部開口に連通するダクトを設け、
該ダクトに、燃焼物が投入される燃焼物投入口と当該ダクトを開閉するダクト開閉機構とを備えたことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３または１４記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃油，プラスチックや古タイヤあるいは家畜の糞尿等の廃有機物をはじめとする種々の燃焼物を燃焼させる燃焼装置に係り、特に、燃焼物に水を混合して流動物にした状態のものを高温下で完全燃焼できる燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃焼装置としては、本願出願人の研究に係るものがあり、例えば、特許文献１（国際公開第２００５／０３３５８２号パンフレット）に記載されたものが知られている。
【０００３】
図１２に示すように、空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物が供給され流動物中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体１と、流動物を燃焼室体１に供給する流動物供給部３０と、燃焼室体１を囲繞するとともに燃焼室体１を回転駆動可能に支持する外側室体５０とを備えて構成されている。
【０００４】
燃焼室体１には、その下部に流動物を供給する下部開口２が設けられ、上部に燃焼室体１に連通し排気を排出する上部開口３が設けられている。更に、燃焼室体１は、外筒部１０と内筒部２０とから構成されている。
燃焼室体１の内筒部２０は、燃焼物の燃焼による熱で溶融可能な粉粒体２１で構成されている。また、粉粒体２１は、燃焼室体１の遠心力で外筒部１０側に押しつけられて燃焼室体１の内壁を形成する耐熱流体となる。
【０００５】
流動物供給部３０は、流動物が入れられる流動物貯留槽３１と、下部開口２に挿通される流動物噴射ノズル３２と、流動物貯留槽３１及び流動物噴射ノズル３２に接続され流動物貯留槽３１からの流動物を流動物噴射ノズル３２側に圧送する高圧ポンプ３３が介装された流動物供給管３４とを備えて構成されている。
外側室体５０には、燃焼室体１から排気された水蒸気を含むガスを回収するガス回収管９０が接続されている。このガス回収管９０で取り出されたガスは、動力タービン９６を作動させ動力タービン９６から動力を取り出せるようになっている。動力タービン９６の動力は、例えば、発電機の動力として用いられる。
また、外側室体５０の内壁には、燃焼室体１の外筒部１０の外面に向けて冷却水を噴出して外筒部１０を冷却する冷却水噴出口８が多数設けられている。
【０００６】
この燃焼装置を用いる際には、まず、予め、粉粒体２１を外筒部１０内に入れ、この状態で外筒部１０を回転させ、粉粒体２１を回転による遠心力で外筒部１０側に押しつけた状態で、流動物噴射ノズル３２から流動物を噴射するとともに流動物に点火して流動物中の燃焼物を燃焼させていく。
流動物が燃焼させられると、燃焼室体１の上部開口３から排気され外側室体５０を介してガス回収管９０からガスが回収され、動力タービン９６で動力が取り出される。
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００５／０３３５８２号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記従来の燃焼装置にあっては、外筒部１０は、内筒部２０である耐熱流体の熱が伝達されてもこの熱に充分耐えうるように、融点の高い材料で形成するとともに冷却水噴出口８から噴出された冷却水により冷却しているが、冷却水による冷却が充分でなく、外筒部１０に高価な材料を用いなければならず装置全体の製造コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、外筒部と内筒部の間に水を流して外筒部の冷却を確実にし外筒部の材料を安価なものにできるようにして製造コストの低減を図った燃焼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するための本発明の燃焼装置は、空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物が供給され該流動物中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体と、上記流動物を上記燃焼室体に供給する流動物供給部と、上記燃焼室体を囲繞するとともに該燃焼室体を回転駆動可能に支持する外側室体とを備えて構成し、上記燃焼室体の下部中央に流動物を供給する下部開口を設け、上記燃焼室体の上部中央に上記燃焼室体に連通し排気を排出する上部開口を設け、上記燃焼室体を外筒部と内筒部とから構成し、上記燃焼室体の内筒部を、上記燃焼物の燃焼による熱で溶融可能な粉粒体で構成されるとともに上記燃焼室体の遠心力で上記外筒部側に押しつけられて該燃焼室体の内壁を形成する耐熱流体で構成した燃焼装置において、上記燃焼室体の回転時に遠心力で上記外筒部側に押しつけられて該外筒部の内側面を流下するように水を供給する水供給部と、上記燃焼室体の上部及び下部の少なくともいずれか一方に設けられ上記水供給部からの水が上記外筒部の内側面を流下する過程で蒸発してなる水蒸気を取り出す水蒸気取出部とを備えて構成されている。
【００１１】
これによれば、燃焼室体内においては、空気の供給が遮断された状態で、燃焼物に水が混合された流動物が供給され、流動物中の水が酸素と水素に熱分解され、この酸素により燃焼物が略完全燃焼させられる。また、燃焼室体の回転による遠心力によって耐熱流体が内筒を形成し、この溶解した耐熱流体の円筒内面で赤外線が反射し合い、燃焼室体内は非常に高温になり、そのため、燃焼室体内では、上昇渦が生じ、燃焼室体内は高温高圧下となり、流動物中の水が熱分解した酸素により、燃焼物が確実に略完全燃焼される。
この場合、燃焼室体への空気の供給が遮断されているので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、燃焼物に起因するもの以外は、窒素酸化物の生成が抑制される。その結果、排気ガスがクリーンになる。
また、水供給部から水が供給されると、水供給部からの水は、粉粒体同士の隙間を通るとともに燃焼室体の回転により遠心力で外筒部側に押しつけられて外筒部の内側面を流下していく。
これにより、燃焼室体内においては、外筒部の内側面に水が流下しており、内筒部側からの燃焼による熱によりこの水が蒸発していき、外筒部の内側面を流下する水が蒸発する際の潜熱によって燃焼による熱が奪われるので、燃焼による熱が直接外筒部に伝達されなくなり、外筒部の冷却が確実に行なわれる。そのため、外筒部に、高温に耐えうるしかも加工が難しい、例えば、タングステン等の高価な材料を用いなくてもよくなり、装置全体の製造コストの低減を図ることができる。
更に、外筒部の内側面の水が蒸発して水蒸気となると、水蒸気は、粉粒体同士の隙間を通り水蒸気取出部から取り出される。
【００１２】
また、必要に応じ、上記外筒部の上壁外面に該上壁外面に空間を隔てて対峙する上面板を設け、該上面板に下端が上記上部開口に同軸で連通する管状の回転軸を設け、上記水供給部を、上記管状の回転軸の内面に水を流下させて上記上部開口から流入させるように構成されている。
水供給部から外筒内に水を供給するには、上部回転軸の内面に水を流下させて上部開口から流入させる。これにより、水供給部の水は上部回転軸を流れるので、上部開口からの上部回転軸側に流出した排気や燃焼による熱に対して、上部回転軸側を冷却することができる。そのため、上部回転軸等の変形が防止されるので、装置を安定して作動させることができる。
【００１３】
更に、必要に応じ、上記水蒸気取出部を、上記外筒部の上壁外面と上記上面板との間に形成された空間で構成し、該空間の軸心側を水蒸気の入口とし外周側を水蒸気の出口としている。
この水蒸気取出部においては、上部開口から流出した水蒸気が、外筒部の上壁外面と上面板との間に形成された空間から、燃焼物の燃焼による排気とともに取り出される。
この場合、上記空間の出口側に複数の羽根を有し上記入口から該空間内に流入する水蒸気を受けて上記燃焼室体に回転力を付与するタービンを設けたことが有効である。
これにより、燃焼室体内で燃焼物を燃焼させると、外筒部の上壁外面と上面板との間に形成された空間から水蒸気及び排気がタービンに導かれ、このタービンにより燃焼室体が回転させられるので、燃焼室体を駆動させる装置等を用いて燃焼室体を回転させなくても燃焼室体を自ずと回転させることができる。そのため、省エネルギ効果を期待できる。
【００１４】
更に、上記空間内に、該空間の入口から出口側のタービンに向けて水蒸気及び水を導くガイド管を放射状に複数配設している。
これにより、ガイド管が空間の入口から出口側のタービンに向けて水蒸気を導くので、タービンの羽根に水蒸気及び排気が確実に作用するようになる。また、ガイド管により水供給部からの水がタービンに向けて導かれると、ガイド管内で水が排気からの熱で蒸発し水蒸気となるので、ガイド管内で生じた水蒸気もタービンの羽根に作用するようになり、効率的にタービンを作動させることができる。また、ガイド管を通過する排気が高温であってもガイド管で導かれる水がガイド管を内側から冷却するので、排気の熱によって引き起こされる虞のあるガイド管やタービンの羽根等の変形を防止することができる。尚、蒸発しなかった水は、タービンの羽根に衝突して蒸発する。
この場合、上記ガイド管の外側を水が流入する冷却通路としたことが有効である。
これにより、ガイド管を通過する排気が高温であっても冷却通路の水がガイド管を冷却するので、排気の熱によって引き起こされる虞のあるガイド管やタービンの羽根等の変形を防止することができる。更に、冷却通路の水がガイド管から加熱されて蒸発すると、燃焼室体が回転しているので、水よりも比重の軽い水蒸気は軸心側に移動し、ガイド管から流出していく。
また、排気等の熱によりガイド管の外側で水蒸気が発生させられ、この水蒸気がタービンの羽根に送られるので、タービンにより効率的に燃焼室体に回転力を付与することができる。
【００１５】
また、必要に応じ、上記水蒸気取出部を上記外筒部の下壁に形成された貫通孔で構成し、上記外筒部の下壁外面に該下壁外面に空間を隔てて対峙する下面板を設け、上記空間の外周に複数の羽根を有し上記貫通孔からの水蒸気を受けて上記燃焼室体に回転力を付与するタービンを設けている。
この水蒸気取出部においては、水蒸気が水蒸気取出部である貫通孔から取り出されると、水蒸気が、外筒部の下壁外面と下面板との間に形成された空間に設けたタービンに導かれる。これにより、燃焼室体内で燃焼物を燃焼させると、このタービンにより燃焼室体が回転させられるので、燃焼室体を駆動させる装置等を用いて燃焼室体を回転させなくても燃焼室体を自ずと回転させることができる。そのため、省エネルギ効果を期待できる。
【００１６】
更に、必要に応じ、上記外筒部の下壁内面を覆い上記水供給部からの水及び水蒸気を通過させかつ上記粉粒体が非通過である多数の孔を有した板状のフィルタを設けている。
これにより、フィルタで外筒部の下壁が覆われているので、貫通孔等から粉粒体が流出する事態が防止されるとともに、貫通孔側から流出する水蒸気を遮らないようにできる。
【００１７】
更にまた、必要に応じ、上記流動物供給部を、上記流動物が入れられる流動物貯留槽と、上記下部開口に挿通されるとともに上記外筒部の下壁外面から突出した回転軸を貫通する流動物噴射ノズルと、上記流動物貯留槽及び流動物噴射ノズルに接続され上記流動物貯留槽からの流動物を上記流動物噴射ノズル側に圧送する高圧ポンプが介装された流動物供給管とを備えて構成した。流動物噴射ノズルからの流動物の噴射を確実に行なうことができる。
【００１８】
また、必要に応じ、上記流動物噴射ノズルの流動物噴射口側を、上記外筒部の下壁内面から上記燃焼室体の内部に突出させている。
これにより、外筒部の下部から内筒部内の燃焼している部分を遠ざけることができ、外筒部の下部の変形を防止することができる。
【００１９】
更に、必要に応じ、上記流動物噴射ノズルの内側に、該流動物噴射ノズルと同軸に設けられる水素噴射ノズルと、該水素噴射ノズルの内側に該水素噴出ノズルと同軸に設けられる酸素噴射ノズルを設けた構成としている。
水素噴射ノズルと酸素噴射ノズルから、適時に、水素及び酸素を噴射することにより、着火を確実にしたり、燃焼の安定化を図ったりすることができる。
この場合、上記外側室体に、上記燃焼室体から排気された水蒸気を含むガスを回収するガス回収管を接続し、上記酸素噴射ノズルに接続され上記ガス取出管からのガスの一部を該酸素噴射ノズルからガスを噴射させて上記燃焼室体内にガスを還流させるガス環流管路を設けたことが有効である。
これにより、流動物噴射ノズルの内側の流動物噴射ノズルから噴射されたガスが、流動物噴射ノズルからの流動物を燃焼室体内に広く拡散させるので、流動物の分布が均一になり、内筒部内での燃焼物の燃焼を効率的に行なわせることができる。
【００２０】
また、必要に応じ、上記流動物噴射ノズルと上記下部開口の間に上記燃焼室体内の灰分を排出可能な隙間を形成し、上記外側室体の下部に、該外側室体の外部に灰分を排出する灰分排出口と、上記下部開口からの灰分を受けて上記灰分取出口に導く灰分排出通路部と、該灰分排出通路部を開閉する排出通路部開閉機構を設けている。
燃焼室体内で生成された灰分は、燃焼室体の下部に落下し、下部開口を通り、灰分排出通路部から灰分排出口に導かれる。これにより、灰分排出口から灰分を取り出すことができる。
【００２１】
更に、上記外筒部の下部外周に、上記外筒部の内側面を流下する過程で蒸発しなかった水を該外筒部の外部に排出する水排出孔を設け、該水排出孔からの水を上記灰分排出通路部で受けて灰分とともに上記外側室体の外部に排出している。
これにより、燃焼室体内で蒸発しなかった水供給部からの水は、水排出孔から排出されていく。そのため、燃焼室体内に余分な水が残らなくなり、燃焼物の燃焼に影響する事態を防止できる。
【００２２】
更にまた、必要に応じ、上記外側室体の上部に上記燃焼室体の上部開口に連通するダクトを設け、該ダクトに、燃焼物が投入される燃焼物投入口と当該ダクトを開閉するダクト開閉機構とを備えている。
これにより、流動物供給部以外からも燃焼物を燃焼室体内に投入することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の燃焼装置によれば、水供給部を設けたので、水供給部からの水は、粉粒体同士の隙間を通るとともに燃焼室体の回転により遠心力で外筒部側に押しつけられて外筒部の内側面を流下していき、内筒部側からの燃焼による熱によりこの水が蒸発していき、外筒部の内側面を流下する水が蒸発する際の潜熱によって燃焼による熱が奪われ、燃焼による熱が直接外筒部に伝達されなくなり、外筒部の冷却が確実に行なわれる。これにより、外筒部に、高温に耐えうるしかも加工が難しい、例えば、タングステン等の高価な材料を用いなくてもよくなり、装置全体の製造コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る燃焼装置について詳細に説明する。尚、従来の燃焼装置と同様のものについては同一の符号を付している。
【００２５】
図１乃至図８に示すように、燃焼装置は、空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物が供給され流動物中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体１と、流動物を燃焼室体１に供給する流動物供給部３０と、燃焼室体１を囲繞するとともに燃焼室体１を回転駆動可能に支持する外側室体５０とを備えて構成されている。
【００２６】
燃焼室体１は、その下部に燃焼室体１内に連通し流動物を供給する下部開口２が設けられ、その上部に燃焼室体１に連通し排気を排出する上部開口３が設けられている。また、燃焼室体１は、外筒部１０と内筒部２０とから構成されている。
【００２７】
外筒部１０は、耐熱性のある金属等で形成され、上壁１１，下壁１２及び側壁１３を備えて構成されている。
外筒部１０の上壁１１外面には、上壁１１外面に空間を隔てて対峙する上面板１４が設けられている。上面板１４は、後述のガイド管１１５が貫通した筒体１１６を介して上壁１１に設けられている。また、上面板１４には、下端が上部開口３に同軸で連通する管状の上部回転軸１６が設けられている。
また、外筒部１０の下壁１２外面には、上端が下部開口２として構成される管状の下部回転軸１７が設けられている。
図１に示すように、燃焼室体１の内筒部２０は、燃焼物の燃焼による熱で溶融可能な粉粒体２１で構成されるとともに燃焼室体１の遠心力で外筒部１０側に押しつけられて燃焼室体１の内壁を形成する耐熱流体で構成されている。粉粒体２１は、例えば、タングステンで構成されている。
【００２８】
図１乃至図４，図７及び図８に示すように、流動物供給部３０は、流動物が入れられ種類毎に分けられた複数の流動物貯留槽３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、下部開口２に挿通されるとともに外筒部１０の下壁１２外面から突出した下部回転軸１７を貫通する流動物噴射ノズル３２と、流動物貯留槽３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び流動物噴射ノズル３２に接続され流動物貯留槽３１ａ，３１ｂ，３１ｃからの流動物を流動物噴射ノズル３２側に圧送する高圧ポンプ３３が介装された流動物供給管３４とを備えて構成されている。
【００２９】
流動物貯留槽３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、燃焼物としてプラスチックや古タイヤあるいは家畜の糞尿等が入れられる第１流動物貯留槽３１ａと、燃焼物としてＰＣＢ等からなる廃油が入れられる第２流動物貯留槽３１ｂと、燃焼物として劣化ウラン（ウラン２３８）が入れられる第３流動物貯留槽３１ｃの３つがある。
【００３０】
これらの流動物貯留槽３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、上部に燃焼物が投入される開口を有し、この開口から投入された流動物を貯留する。そして、流動物貯留槽３１ａ，３１ｂ，３１ｃ内には、流動物貯留槽３１ａ，３１ｂ，３１ｃ内を攪拌するミキサ（図示せず）が設けられるとともに、水が供給され、ミキサにより水と燃焼物とが攪拌されて流動物になる。
【００３１】
流動物噴射ノズル３２は、下部回転軸１７に貫通し、先端に流動物噴射口３２ａが形成された管状に形成されている。また、流動物噴射ノズル３２は、その流動物噴射口３２ａ側が外筒部１０の下壁１２内面から燃焼室体１の内部に突出している。更に、流動物噴射ノズル３２の外周と下部回転軸１７との間には隙間が形成されている。更にまた、流動物噴射ノズル３２の外周には、ドリル３５が設けられている。燃焼室体１内で燃焼されて生じた灰分は、ドリル３５でかき出されて、流動物噴射ノズル３２の外周と下部回転軸１７との間の隙間を通り、外側室体５０の下部側に排出される。
【００３２】
流動物噴射ノズル３２の内側には、流動物噴射ノズル３２と同軸に設けられる水素噴射ノズル３６と、水素噴射ノズル３６の内側に水素噴出ノズルと同軸に設けられる酸素噴射ノズル３７とが備えられている。
水素噴射ノズル３６には、水素タンク３８ａからの水素を水素噴射ノズル３６に送給する水素送給管３８が接続されている。酸素噴射ノズル３７は、酸素タンク３９ａからの酸素を送給する酸素送給管３９に接続されている。
また、酸素送給管３９には、大気を取り入れて酸素送給管３９に空気を供給する空気供給部４０が接続されている。空気供給部４０は、大気を吸引して圧送する空気圧送ポンプ４１と、酸素送給管３９に接続され圧送された空気が流れる空気送給管４２とを備えてなる。
更に、酸素噴射ノズル３７を接地するとともに、水素噴射ノズル３６を帯電させる着火装置４５が設けられている。着火装置４５は、水素噴射ノズル３６を帯電させて、水素噴射ノズル３６と酸素噴射ノズル３７の間に放電による火花を生じさせて着火する。
尚、図中、４６は逆止弁であり、４７は電磁バルブである。
【００３３】
流動物供給管３４は、高圧ポンプ３３よりも前流側が、３つに分岐しており、各流動物貯留槽３１ａ，３１ｂ，３１ｃに接続されている。この分岐した管には、合流した後の管内の流動物に含まれる各燃焼物の比を調整可能に、夫々の管の流動物の流量を調整する電磁バルブ３４ａが設けられている。
この電磁バルブ３４ａは、図示しない制御部により、燃焼室体１内の温度が燃焼室体１が耐久可能な範囲内になるように、その開度が制御される。
図中、４８は、流動物噴射ノズルから安定的に流動物を噴射させるためアキュームレータであり、４９は、流動物の逆流を防ぐ逆止弁である。
【００３４】
外側室体５０は、側面５１及び天井面５２を有したカプセル状に形成されている。
外側室体５０の天井面５２は、図９に示すように、その外周縁が、側面５１の上端に設けたフランジ５１ａにボルト５３及びダブルナット５４で結合されている。また、ボルト５３の頭と天井面５２の上面の間には、コイルスプリング５５が介装されており、外側室体５０内の圧力が異常に高くなった際に、天井面５２が側面５１から離間して外側室体５０内の気体を放出できるようになっている。
【００３５】
また、外側室体５０には、上部回転軸１６を軸支する上部側軸受５６と、下部回転軸１７を軸支する下部側軸受５７が設けられている。上部側軸受５６は、天井面５２の外面から上側に突出した筒状に形成されている。
上部側軸受５６の上端には、上部側軸受５６を上側に延設してなる円筒体５８が設けられている。円筒体５８の上端には、上部回転軸１６の開口に対峙した透明なガラス体５９が設けられている。ガラス体５９は、一対のガラス板５９ａで構成され、一対のガラス板５９ａ間には、後述のガラス冷却管８７が接続されている。そして、ガラス体５９は、燃焼室体１内部で発生する光を取り出し可能になっており、ガラス体５９から取り出された光は、例えば、主にレーザ光線として利用される。
また、ガラス体５９近傍には、光電管センサで構成され、ガラス体５９から取り出された光の温度を検知する検知センサ６０が設けられている。この検知センサ６０は、電磁バルブ３４ａを制御する制御部に接続されており、制御部は、検知センサ６０の検知に基づいて電磁バルブ３４ａの開度を調整する。
【００３６】
また、図１，図３及び図４に示すように、円筒体５８には、燃焼室体１の上部開口３に連通するダクト６１が設けられている。ダクト６１には、燃焼物が投入される燃焼物投入口６２と、ダクト６１を開閉するダクト開閉機構６３とが備えられている。
ダクト６１は、燃焼物投入口６２側から上部側軸受５６に向けて下って傾斜するとともに、左右に一対設けられている。また、ダクト６１は、その燃焼物投入口６２側が、椀状に形成され、燃焼物の投入が容易になっている。ダクト開閉機構６３は、ダクト６１の外側に回転可能に設けられ中心と外縁の間の平面がダクト６１を横切るとともに中心と外縁の間の平面に燃焼物が通る孔６４を有した一対の円盤状のディスク６５と、一対のディスク６５の中心に貫通されてこの一対のディスク６５に一体に形成された軸部６６を軸Ｘ周りに回転させる駆動装置６７とを備えてなる。
【００３７】
一対のディスク６５は、図１０にも示すように、所定間隔離間しており、軸部６６の回転により同動する。また、一方のディスク６５の孔６４の位置と他方のディスク６５の孔６４の位置とが軸部６６の軸Ｘを中心に対称に配置され、一方のディスク６５と他方のディスク６５の孔６４が交互にダクト６１を開にし、外側室体５０の内部と外部とが直接連通しないようになっている。
また、孔６４は、回転方向の逆方向に徐々に幅が狭くなるように形成されている。更に、孔６４の開口端縁は、鋭角に形成されており、燃焼物のカッターとして機能する。
駆動装置６７は、駆動軸にプーリ６８ａを有したモータ６８と、モータ６８のプーリ６８ａと軸部６６に設けたプーリ６６ａとの間に架設されるタイミングベルト６９とを備えてなる。タイミングベルト６９は、一対のダクト６１の両方のディスク６５の軸部６６のプーリ６６ａに連係されている。
【００３８】
更にまた、外側室体５０の下部には、外側室体５０の外部に灰分を排出する灰分排出口７０と、下部開口２からの灰分を受けて灰分排出口７０に導く灰分排出通路部７１と、灰分排出通路部７１を開閉する排出通路部開閉機構７２とが設けられている。
灰分排出通路部７１は、中間仕切壁７７に連続して設けられる逆円錐形の受け部７３と、受け部７３の下部の中心に設けられ下端が灰分排出口７０として構成された筒状部７４とを有したロート状に形成されている。
排出通路部開閉機構７２は、ダクト６１に設けたダクト開閉機構６３と同様の構成となっており、筒状部７４の外側に回転可能に設けられ中心と外縁の間の平面が筒状部７４を横切るとともに中心と外縁の間の平面に灰分が通る孔７５ａを有した一対の円盤状ディスク７５と、一対のディスク７５の中心に貫通されてこの一対のディスク７５に一体に形成された軸部７６を軸Ｘ周りに回転させる駆動装置（図示せず）とを備えてなる。
【００３９】
一対のディスク７５は、所定間隔離間しており、軸部７６の回転により同動する。また、一方のディスク７５の孔７５ａの位置と他方のディスク７５の孔７５ａの位置とが軸部７６の軸Ｘを中心に対称に配置され、一方のディスク７５と他方のディスク７５の孔７５ａが交互に筒状部７４を開にし、外側室体５０とその外部とが直接連通しないようにしている。また、孔７５ａは、回転方向逆方向に徐々に幅が狭くなるように形成されている。更に、孔７５ａの開口端縁は、鋭角に形成されており、灰分を切断するカッターとして機能する。
駆動装置は、駆動軸にプーリを有したモータと、モータのプーリと軸部７６に設けたプーリ７６ａとの間に架設されるタイミングベルトとを備えてなる。
【００４０】
外側室体５０と中間仕切壁７７との間の空間は、灰分排出通路部７１を冷却する冷却水が通される冷却水通路として構成されている。外側室体５０の下部には、冷却水通路７８に冷却水を流入させる冷却水供給部８０が接続されている。
冷却水供給部８０は、水道水等からの水が溜められる冷却水貯留槽８１と、冷却水貯留槽８１に接続され冷却水貯留槽８１の冷却水を吸引する高圧ポンプ８２が介装された冷却水送給管８３とを備えている。尚、冷却水貯留槽８１は、後述の水貯留槽１０１と共用になっている。冷却水送給管８３の高圧ポンプ３３よりも前位側には、冷却水送給管８３から分岐して冷却水を水貯留槽１０１に循環する冷却水循環管路８５が設けられている。
【００４１】
冷却水循環管路８５は、その経路中に、第３流動物貯留槽３１ｃの上部から下部に亘って配設される第３螺旋状管８６ｃと、第１流動物貯留槽３１ａの下部から上部に亘って配設される第１螺旋状管８６ａと、ガラス体５９の内部に冷却水を通過させるガラス冷却管８７と、第２流動物貯留槽３１ｂの上部から下部に亘って配設される第２螺旋状管８６ｂとが介装されている。
第３螺旋状管８６ｃは、第３流動物貯留槽３１ｃ内の流動物と冷却水とを熱交換させて流動物を冷却する。第１螺旋状管８６ａは、第１流動物貯留槽３１ａ内の流動物と冷却水とを熱交換させて流動物を冷却する。また、ガラス冷却管８７は、ガラス体５９内に冷却水を供給することにより冷却水でガラス体５９を冷却せしめる。第２螺旋状管８６ｂは、ガラス体５９内で燃焼室体１からの光により温められ高温になった冷却水と流動物とを熱交換させて流動物を加温する。
【００４２】
また、中間仕切壁７７には、冷却水通路７８を流れる冷却水が噴出する複数の噴出孔（図示せず）が設けられている。この噴出孔からは、検知センサ６０等の検知により燃焼室体１に異常がある場合等において、燃焼室体１の外筒部１０に向けて冷却水を吹きかけるものである。また、噴出孔からは、常時は、ごく僅かな量の冷却水が流出しており、この冷却水は、燃焼室体１の中間仕切壁７７を流下して、灰分排出通路部７１から灰分とともに外側室体５０の外部に排出される。
【００４３】
外側室体５０の上部には、燃焼室体１から排気された水蒸気を含むガスを回収するガス回収管９０が接続されている。ガス回収管９０の末端には、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器９１が設けられている。ガス遠心分離器９１は、ガスの種類毎に分けるものであり、例えば、二酸化炭素，水素，水蒸気及びその他のガスにわけるものである。また、ガス遠心分離器９１は、後述の水貯留槽１０１に接続され、分離された水蒸気を液化して水貯留槽１０１に送給する。
【００４４】
また、図２に示すように、ガス回収管９０からは、酸素噴射ノズル３７に接続されガス回収管９０からのガスの一部を酸素噴射ノズル３７からガスを噴射させて燃焼室体１内に環流させるガス環流管路９３が分岐して設けられている。ガス環流管路９３は、酸素送給管３９の途中に接続され、酸素送給管３９を介して酸素噴射ノズル３７に接続されている。また、ガス環流管路９３には、その経路の途中に水蒸気が一時的に溜められる水蒸気一次貯留部９４と、水蒸気一次貯留部９４の水蒸気を圧送する圧送ポンプ９５とが介装されている。
また、ガス回収管９０には、その経路上に、ガス回収管９０で回収されたガスで作動する動力タービン９６が設けられている。この動力タービン９６は、発電機９７に連係されており、ガスにより発電可能になっている。
【００４５】
更に、燃焼装置には、燃焼室体１の回転時に遠心力で外筒部１０側に押しつけられて外筒部１０の内側面を流下するように水を供給する水供給部１００と、燃焼室体１の上部及び下部に設けられ水供給部１００からの水が外筒部１０の内側面を流下する過程で蒸発してなる水蒸気を取り出す水蒸気取出部１１０，１２０とを備えて構成されている。
【００４６】
水供給部１００は、水を貯留する水貯留槽１０１と、水貯留槽１０１の水を吸引する水吸引ポンプ１０２が介装される水供給管１０３と、円筒体５８の内側であってガラス体５９の近傍に設けられた水噴射口１０４とを備えて構成されている。水貯留槽１０１には、水位検知センサが設けられ、所定の水位よりも小さい場合に水道水等から水を追加できるようになっている。また、水供給管１０３の水吸引ポンプ１０２よりも前位側には、電磁バルブ１０３ａが設けられ、水供給管１０３を流れる水の流量を調整できるようになっている。
水噴射口１０４は、ガラス体５９に向けて水を噴射するように、円筒体５８の軸周りに複数設けられている。また、水噴射口１０４からの水は、ガラス体５９に噴射させられると、上部回転軸１６の内面を流下し、上部側軸受５６から上部回転軸１６側に至り、上部回転軸１６の内面を流下して上部開口３から外筒部１０内に流入する。
【００４７】
燃焼室体１の上側の水蒸気取出部１１０は、図１，図４及び図５に示すように、外筒部１０の上壁１１外面と上面板１４との間に形成された空間１１１で構成され、空間１１１の軸心側を水蒸気の入口１１１ａとし外周側を水蒸気の出口１１１ｂとしている。
また、空間１１１の出口１１１ｂ側に複数の羽根１３１を有し空間の入口１１１ａから空間１１１内に流入する水蒸気を受けて燃焼室体１に回転力を付与する上側タービン１３０が設けられている。上側タービン１３０の羽根１３１は、水蒸気を受ける湾曲した面を備え、上壁１１の外周に上壁１１の軸心を中心に等角度関係で設けられている。また、上側タービン１３０の外周には、水蒸気及び排気が噴出する噴出口１３２が形成されている。この噴出口１３２からの水蒸気及び排気は、外側室体５０の上部内周に設けた上部静翼１４０で受けられる。上部静翼１４０は、傾斜面を有し、外側室体５０の内周に複数列設された板体１４１を備えて構成されている。
また、空間１１１内には、空間１１１の入口１１１ａから出口１１１ｂ側の上側タービン１３０に向けて水蒸気を導くガイド管１１５が放射状に複数配設されている。ガイド管１１５は、等角度関係で８つ設けられ、上壁１１及び上面板１４の間に設けられた筒体１１６に貫通して設けられている。ガイド管１１５の長さは適宜に定めて良い。また、筒体１１６の内側であってガイド管１１５の外側は、水供給部１００からの水が流入する冷却通路１１４として構成されている。更にまた、ガイド管１１５には、入口１１１ａ側に、ガイド管１１５の軸周りに複数列設され冷却通路１１４の水及び沸騰により生じた水蒸気がガイド管１１５の内側に流入可能な孔１１８が形成されている。また、１１９は、上壁１１及び上面板１４間に設けられ、ガイド管１１５を支持する支持部材である。
【００４８】
また、下側の水蒸気取出部１２０は、外筒部１０の下壁１２に形成された貫通孔１２１で構成されている。
この水蒸気取出部１２０の貫通孔１２１は、等角度関係で４つ設けられている。更に、外筒部１０の下壁１２の内面を覆うフィルタ１２２により、貫通孔１２１から粉粒体２１が流出する事態が防止されている。フィルタ１２２は、水供給部１００からの水及び水蒸気を通過させかつ粉粒体２１が非通過である多数の孔１２３を有した板状に形成されるとともに、中央に下部開口２と同軸で同径の貫通口１２４が形成されている。また、フィルタ１２２は、外筒部１０の下壁１２に対して所定間隔離間して形成されている。
【００４９】
更に、外筒部１０の下壁１２外面に、下壁１２外面に空間を隔てて対峙する下面板１５が設けられている。また、空間の外周に複数の羽根１５１を有し貫通孔１２１からの水蒸気を受けて燃焼室体１に回転力を付与する下側タービン１５０が設けられている。下面板１５は、中央に下部回転軸１７が貫通し、下部回転軸１７及び羽根１５１を介して外筒部１０に接合されている。
下側タービン１５０の外周には、水蒸気が噴出する噴出口１５２が設けられている。噴出口１５２からの水蒸気及び排気は、外側室体５０の下部内周に設けた下部静翼１５５で受けられる。下部静翼１５５は、外側室体５０の内周に複数列設された板体１５６を備えて構成されている。
更に、外筒部１０の内側面を流下する過程で蒸発しなかった水は、外筒部１０の下部外周に設けられ、この水を外筒部１０の外部に排出する水排出孔１６０から外側室体５０側に排出される。水排出孔１６０からの水は、灰分排出通路部７１で受けられて灰分とともに外側室体５０の外部に排出される。
【００５０】
また、燃焼装置には、燃焼室体駆動手段１７０が設けられている。燃焼室体駆動手段１７０は、例えば、燃焼室体１の燃焼前に用いられるもので、外側室体５０の下部に設けられている。また、燃焼室体駆動手段１７０は、モータ１７５と、モータ１７５の回転力を伝達して下部回転軸１７を回転駆動することにより燃焼室体１を回転させるギア装置１７０ａとを備えて構成されている。
このギア装置１７０ａは、モータ１７５の回転軸が連結されるシャフト１７１と、シャフト１７１に設けられた第１ギア１７２と、第１ギア１７２に噛合し下部回転軸１７に設けられる第２ギア１７３とを備えてなる。シャフト１７１は、軸受１７４を介して外側室体５０に回転可能に軸支されている。
また、モータ１７５は、発電機としても機能する。このモータ１７５の発電は、燃焼室体１内で燃焼物が燃焼し、タービン１３０，１５０により燃焼室体１に回転力が付与され、下部回転軸１６及びギア装置１７０ａを介してこの回転力がモータ１７５に伝達されると、回転力を動力として行なわれる。
【００５１】
また、図２に示すように、燃焼装置には、シャフト１７１を軸支する軸受１７４，ギア装置１７０ａ，下部側軸受５７及び上部側軸受５６に潤滑オイルを循環して供給する潤滑オイル循環管路１８０が設けられている。潤滑オイル循環管路１８０には、その経路上にオイル中の異物を濾過して濾し取る濾過器１８１及びオイルを循環させる循環ポンプ１８２が介装されている。
【００５２】
この燃焼装置を用いるには、図９（ａ）に示すように、例えば、アルミニウムで形成され、流動物供給部３０の流動物噴射ノズル３２の流動物噴射口３２ａ側及び貫通口１２４をカバー１９０で一時的に覆い、粉粒体２１を、例えば、ダクト６１を介して外筒部１０内に流入させる。この際、フィルタ１２２で外筒部１０の下壁１２が覆われているので、貫通孔１２１等からの粉粒体２１が流出する事態が防止される。
この状態で、図９（ｂ）に示すように、燃焼室体駆動手段１７０を用いて燃焼室体１を回転駆動させる。この際、外筒部１０内の粉粒体２１は、燃焼室体１の遠心力で外筒部１０側に押しつけられる。
次に、図９（ｃ）に示すように、水供給部１００から水Ｗを供給する。この際、水供給部１００からの水Ｗは、上部側軸受５６の内側を流下し、上部回転軸１６の内側面を流下する。上部回転軸１６の内側面を流れる水Ｗは、燃焼室体１の回転による遠心力で上部回転軸１６の壁部側に押しつけられる。そして、図１，図４及び図５に示すように、上部回転軸１６の下端からガイド管１１５の外側の冷却通路１１４に流入し、この水で冷却通路１１４を構成する空間が満たされると、水が上部開口３から外筒部１０内に流入する。外筒部１０に流入した水は、粉粒体２１同士の隙間を通るとともに燃焼室体１の回転により遠心力で外筒部１０側に押しつけられて外筒部１０の内側面を流下していく。
【００５３】
そして、図９（ｄ）に示すように、酸素噴射ノズル３７から酸素を噴射し、水素噴射ノズル３６から水素を噴射した状態で、着火装置４５により噴射された酸素及び水素が混合した気体に点火し、酸素による水素の燃焼によりカバー１９０を溶融するとともに、燃焼室体１の内部を高温に温度上昇させる。
【００５４】
次にまた、図９（ｅ）に示すように、流動物供給部３０の高圧ポンプ３３を作動させ、流動物噴射ノズル３２から流動物を噴射する。これにより、流動物中の水が酸素と水素に熱分解させられ、この酸素及び酸素噴射ノズル３７から供給される酸素により燃焼物が燃焼し始める。そして、燃焼が定常状態になったならば、酸素噴射ノズル３７の酸素及び水素噴射ノズル３６の水素の噴射を停止する。尚、燃焼の安定化のために、適時に着火装置４５による点火，酸素噴射ノズル３７からの酸素の噴射及び水素噴射ノズル３６からの水素の噴射を行なって良い。
【００５５】
定常状態では、図１乃至図８に示すように、燃焼室体１内では、上昇渦が生じ、燃焼室体１内は高温高圧下となり、流動物中の水が熱分解した酸素により、燃焼物は、略完全燃焼される。即ち、このとき、燃焼室体１内では、燃焼室体１の回転による遠心力によって溶解した粉粒体２１が垂直に近づいて略円筒状になり、この溶解した粉粒体２１の円筒内面で赤外線が反射し合い、非常に高温になり、略完全燃焼が行われるのである。燃焼室体１内には、水素，二酸化炭素，水蒸気，余分な酸素などのその他のガスなどが生成され、上部開口３から燃焼室体１の外部に流出していく。
この際、流動物噴射ノズル３２の流動物噴射口３２ａ側を、外筒部１０の下壁１２内面から燃焼室体１の内部に突出させているので、外筒部１０の下部から内筒部２０内の燃焼している部分を遠ざけることができ、外筒部１０の下部の変形を防止することができる。
【００５６】
また、この際、燃焼室体１内においては、外筒部１０の内側面に水Ｗが流下しており、内筒部２０側からの燃焼による熱によりこの水Ｗが蒸発していき、外筒部１０の内側面を流下する水Ｗが蒸発する際の潜熱によって燃焼による熱が奪われるので、燃焼による熱が直接外筒部１０に伝達されなくなり、外筒部１０の冷却が確実に行なわれる。これにより、外筒部１０に、高温に耐えうるしかも加工が難しい、例えば、タングステン等の高価な材料を用いなくてもよくなり、装置全体の製造コストの低減を図ることができる。
【００５７】
また、水供給部１００を、円筒体５８を介して、上部回転軸１６の内面に水Ｗを流下させて上部開口３から流入させるようにしたので、上部開口３からの排気や熱や対し、水供給部１００からの水Ｗで上部回転軸１６側を冷却することができる。これにより、上部回転軸１６等の変形が防止されるので、装置を安定して作動させることができる。
【００５８】
また、外筒部１０の内側面の水Ｗが蒸発して水蒸気となると、水蒸気は、粉粒体２１同士の隙間を通り、上側の水蒸気取出部１１０及び下側の水蒸気取出部１２０の両方から取り出される。
上側の水蒸気取出部１１０においては、上部開口３から流出した水蒸気が、外筒部１０の上壁１１外面と上面板１４との間に形成された空間から、燃焼物の燃焼による排気とともに取り出される。
この際、この空間により水蒸気及び排気が上側タービン１３０に導かれる。これにより、燃焼室体１内で燃焼物を燃焼させると、この上側タービン１３０により燃焼室体１が回転させられるので、燃焼室体駆動手段１７０により燃焼室体１を回転させなくても燃焼室体１が自ずと回転する。そのため、省エネルギ効果を期待できる。
【００５９】
更に、空間１１１内に、ガイド管１１５を放射状に複数配設したので、空間１１１の入口１１１ａから出口１１１ｂ側の上側タービン１３０に向けて水蒸気が導かれ、上側タービン１３０の羽根１３１に水蒸気及び排気が確実に作用するようになる。
更にまた、ガイド管１１５を通過する排気が高温であっても冷却通路１１４の水がガイド管１１５を冷却するので、排気の熱によって引き起こされる虞のあるガイド管１１５や上側タービン１３０の羽根１３１等の変形を防止することができる。更に、冷却通路１１４の水がガイド管１１５を通過する排気により加熱されて蒸発すると、燃焼室体１が回転しているので、水よりも比重の軽い水蒸気は軸心側に移動し、ガイド管１１５から流出していく。更にまた、ガイド管１１５に設けた孔１１８からガイド管１１５の内側にも水が流れ込み、この水が排気の熱により蒸発させられて水蒸気となる。そのため、ガイド管１１５の内側と外側で水蒸気を発生させてこの水蒸気を上側タービン１３０の羽根１３１に送るので、上側タービン１３０により効率的に燃焼室体１に回転力を付与することができる。
また、孔１１８等からガイド管１１５内に流入し、ガイド管１１５内で蒸発しきれなかった水は、上側タービン１３０の羽根１３１に衝突して蒸発する。
【００６０】
また、上側タービン１３０の噴出口１３２からの水蒸気及び排気は上部静翼１４０に噴射されていき、この噴射による反発力によっても燃焼室体１が回転させられる。そのため、これによっても、燃焼室体１で燃焼物を燃焼させることにより、燃焼室体１を効率よく回転させることができる。
更に、上側タービン１３０の噴射口１３２から噴射された排気に混じった微細な灰分は、上部静翼１４０の傾斜した板体１４１に当たって外側室体５０の下部に落下していく。
【００６１】
次にまた、下側の水蒸気取出部１２０においては、水蒸気が水蒸気取出部１２０である貫通孔１２１から取り出される。この際、貫通孔１２１から流出した水蒸気は、外筒部１０の下壁１２外面と下面板１５との間に形成された空間に設けた下側タービン１５０に導かれる。これにより、燃焼室体１内で燃焼物を燃焼させると、この下側タービン１５０によっても燃焼室体１が回転させられるので、燃焼室体駆動手段１７０により燃焼室体１を回転させなくても燃焼室体１を自ずと回転させることができる。
また、下側タービン１５０の噴出口１５２からの水蒸気及び排気は下部静翼１５５に噴射されていき、この噴射による反発力によっても燃焼室体１が回転させられる。そのため、これによっても、燃焼室体１で燃焼物を燃焼させることにより、燃焼室体１を効率よく回転させることができる。
更に、燃焼室体１内で蒸発しなかった水供給部１００からの水Ｗは、水排出孔１６０から排出されていく。そのため、燃焼室体１内に余分な水Ｗが残らなくなり、燃焼物の燃焼に悪影響を及ぼす事態を防止できる。
【００６２】
また、燃焼の定常状態においては、上側タービン１３０及び下側タービン１５０により燃焼室体１に回転力が付与されるので、適宜の際に、燃焼室体駆動手段１７０による燃焼室体１の回転を停止する。また、上側タービン１３０及び下側タービン１５０による燃焼室体１の回転力が大きい場合には、この回転力をギア装置１７０ａを介して取り出し、発電機（モータ１７５）で発電する。そのため、燃焼室体１からの動力を、電力として取り出すことができる。
【００６３】
燃焼室体１の上側タービン１３０及び下側タービン１５０を通過して外側室体５０と燃焼室体１の間の空間に至った水蒸気や排気は、ガス回収管９０で回収されていく。ガス回収管９０で回収されたガスは、ガス遠心分離器９１で遠心分離されてガスの種類毎に分離される。このうち、水蒸気は液化されて水貯留槽１０１に貯留される。
また、ガス回収管９０で回収されたガスの一部は、ガス環流管路９３で燃焼室体１内に噴射されるが、酸素噴射ノズル３７は、流動物噴射ノズル３２の内側に流動物噴射ノズル３２と同軸に設けられているので、流動物の中央からガスが噴射される。この酸素噴射ノズル３７から噴射されたガスにより流動物が燃焼室体１内に広く拡散するようになり、流動物の分布が均一になり、内筒部２０内での燃焼物の燃焼を効率的に行なわせることができる。
【００６４】
また、燃焼室体１内で生成された灰分は、燃焼室体１の下部に落下し、流動物噴射ノズル３２の外周に設けられたドリル３５でかき出されるとともに下部開口２を通り、灰分排出通路部７１から灰分排出口７０に導かれる。この過程では、灰分排出通路部７１は、冷却水通路７８を流れる冷却水によって冷却される。
【００６５】
更にまた、灰分排出通路部７１は、排出通路部開閉機構７２により開閉される。
詳しくは、軸部７６の回転により一対のディスク７５が両方回転して、受け部７３側のディスク７５の孔７５ａにより筒状体７４が開になり、灰分排出口７０側のディスク７５により筒状体７４が閉になると、受け部７３側のディスク７５の孔７５ａから受け部７３側の灰分が外側室体５０内の気体とともに孔７５ａを通り、受け部７３側のディスク７５と灰分排出口７０側のディスク７５の間に灰分が溜まっていく。
そして、一対のディスク７５が更に回転し、受け部７３側のディスク７５が筒状体７４を閉にし、灰分排出口７０側のディスク７５の孔７５ａが筒状体７４を開にすると、受け部７３側のディスク７５と灰分排出口７０側のディスク７５との間に溜まった灰分及び気体が灰分排出口７０から排出される。これにより、灰分を燃焼装置から取り出すことができる。また、受け部７３側のディスク７５と灰分排出口７０側のディスク７５との間に溜まった気体は、外側室体５０と略同等の高い気圧になっており、この気体とともに灰分が灰分排出口７０から出て行くので灰分の排出が円滑に行なわれる。
【００６６】
その後、一対のディスク７５が回転し、受け部７３側のディスク７５の孔７５ａにより筒状体７４が開になり、灰分排出口７０側のディスク７５により筒状体７４が閉になると、受け部７３側のディスク７５と灰分排出口７０側のディスク７５の間の空間の気体は、大気圧と略同等の気圧になっているので、外側室体５０から灰分とともに気体が入り込んで燃焼室体１内の多少の気圧変動が生じる。この気圧変動により、燃焼室体１の内部であって下部付近で溶融した後固まった灰分を破砕することができる。
更に、筒状体７４は、一対のディスク７５のいずれかで常時閉になっているので、外側室体５０を介して燃焼室体１と外側室体５０の外部とが直接連通しないことから、単に筒状体７４を開閉する機構を設けた場合に比較して、灰分排出口７０からは水蒸気や排気があまり排出されないのでガス回収管９０のガス回収効率の向上を図ることができる。
【００６７】
更に、例えば、燃焼物投入口６２から、アスベストや木材等の燃焼物を投入すると、ダクト開閉機構６３によってダクト６１が開になると、燃焼物はダクト６１を下っていき、上部開口３から燃焼室体１内に入れられる。
詳しくは、軸部６６の回転により一対のディスク６５が両方回転し、受け部７３側のディスク６５の孔６４によりダクト６１が開になっている際に、燃焼物投入口６２側のディスク６５がダクト６１を閉になり、上部側軸受５６側のディスク６５と燃焼物投入口６２側のディスク６５の間に燃焼物が入り込んでいく。
そして、一対のディスク６５が更に回転していくと、例えば、長さの長い木材等は、孔６４の開口端縁のカッターで切断される。次に、一対のディスク６５が更に回転していくと、燃焼物投入口６２側のディスク６５によりダクト６１を閉にするとともに、上部側軸受５６側のディスク６５の孔６４によりダクト６１を開になり、燃焼物投入口６２側のディスク６５と上部側軸受５６側のディスク６５の間の燃焼物が上部側軸受５６に入り込み、上側回転軸を介して上部開口３から燃焼室体１内に入り込む。
【００６８】
これにより、流動物供給部３０以外からも燃焼物を燃焼室体１内に投入することができる。
また、この際、燃焼物投入口６２側のディスク６５と上部側軸受５６側のディスク６５の間の空間の気体は、大気圧と略同等の気圧になっているので、外側室体５０から気体が入り込んで燃焼室体１内の多少の気圧変動が生じる。この気圧変動によっても、燃焼室体１の内部であって下部付近で溶融した後固まった灰分を破砕することができる。その後、一対のディスク６５が回転し、燃焼物投入口６２側のディスク６５によりダクト６１を閉にするとともに、上部側軸受５６側のディスク６５の孔６４によりダクト６１を開にすると、上記と同様に燃焼物が燃焼物投入口６２側のディスク６５と上部側軸受５６側のディスク６５の間の空間に入り込み、燃焼物投入口６２側のディスク６５と上部側軸受５６側のディスク６５の間の空間の気体が燃焼物投入口６２側のディスク６５の孔６４から外側室体５０の外部に排出される。
【００６９】
更に、ダクト６１は、一対のディスク６５のいずれかで常時閉になっているので、外側室体５０を介して燃焼室体１と外側室体５０の外部とが直接連通しないことから、単にダクト６１を開閉する機構を設けた場合に比較して、上部側軸受５６からは水蒸気や排気があまり排出されないのでガス回収管９０のガス回収効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃焼装置を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る燃焼装置のシステムを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る燃焼装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る燃焼装置を示す斜視断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る燃焼装置の一部を拡大した状態で示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る燃焼装置において、図５中Ａ−Ａ線断面を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る燃焼装置の一部を拡大した状態で示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る燃焼装置において、図５中Ｂ−Ｂ線断面を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る燃焼装置において、外側室体の側面と天井面との結合を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る燃焼装置の排出通路部開閉機構及びダクト開閉機構の要部を拡大した状態で示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る燃焼装置の作用を示す模式図である。
【図１２】従来の燃焼装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  燃焼室体
１０  外筒部
１１  上壁
１２  下壁
１３  側壁
１４  上面板
１５  下面板
１６  上部回転軸
１７  下部回転軸
２０  内筒部
２１  粉粒体
３０  流動物供給部
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  流動物貯留槽
３２  流動物噴射ノズル
３４  流動物供給管
３６  水素噴射ノズル
３７  酸素噴射ノズル
５０  外側室体
５６  上部側軸受
５７  下部側軸受
６１  ダクト
６２  燃焼物投入口
６３  ダクト開閉機構
７０  灰分排出口
７１  灰分排出通路部
７２  排出通路部開閉機構
９０  ガス回収管
９３  ガス環流管路
１００  水供給部
１０１  水貯留槽
１０２  水吸引ポンプ
１０３  水供給管
１０４  水噴射口
１１０，１２０  水蒸気取出部
１１４  冷却通路
１１５  ガイド管
１１８  孔
１２１  貫通孔
１２２  フィルタ
１２３  孔
１３０，１５０  タービン
１３１，１５１  羽根
１４０，１５５  静翼
１７０  燃焼室体駆動手段
Ｗ  水
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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