(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一端を熱風排出口を有する入口筒に、又、他端を熱風供給口を有する出口筒にそれぞれ回転駆動可能に支持させた外筒を横置きし、該外筒内に内筒を同心状に配置して、外筒内周面と内筒外周面との間に熱風を流通させる外側加熱流路を形成するようにすると共に、該内筒を外筒と一体に回転できるように外筒に支持させ、且つ上記内筒の長手方向の両端を、上記入口筒内と出口筒内に配置された小径の供給管と排出管に端板を介して連通接続し、更に、上記内筒内を、仕切板で全長に亘り仕切って円周方向に複数の熱分解室を区画形成し、該仕切板を二重構造として仕切板の間を上記熱風供給口及び熱風排出口と連通する内側加熱流路とするようにしてある外熱キルンの上記内筒の排出管側端部を、該内筒の端板位置よりも出口筒側へ向けて突出させると共に、該突出した内筒端部を全周にわたり内方へ向けて縮径するテーパ部とし、且つ上記外筒の出口筒側端部内に、外径を外筒の内径に対応させ且つ内径部を上記内筒端部のテーパ部の外周面に対応するテーパ面とした調整リングを、外筒の内面に沿い軸心方向へ変位可能に配置して、該調整リングのテーパ面と内筒テーパ部の外周面との間を上記外側加熱流路の可変流路部とし、更に、該調整リングの後端面に先端を連結した操作ロッドを内外筒の長手方向と平行に配して、該操作ロッドの後端部を外筒の外側へ突出させて外筒外の操作ロッドにナットを螺合させ、外筒外部より操作ロッドの押し引き操作で調整リングを内外筒の長手方向へ変位させることができるようにした構成を有することを特徴とする外熱式キルンの風量調節装置。
【請求項２】
ナットに代えて、外筒外へ突出する操作ロッドの後端に押引用シリンダを連結した請求項１記載の外熱式キルンの風量調節装置。
【請求項３】
調整リングの外周面と外筒の内周面との間に所要の隙間を形成させるようにした請求項１又は２記載の外熱式キルンの風量調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ごみの如き廃棄物を熱分解ガス化処理するようにした外熱式キルンの風量調節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、廃棄物を低酸素雰囲気下で加熱して熱分解し、発生した熱分解ガスと熱分解残渣（炭素分および灰分）を燃焼・溶融炉で少ない空気量で高温にして燃焼させ、廃棄物中の灰分を溶融スラグとして取り出すようにしたガス化・溶融方式が開発され、一部で実証運転が行われている。かかる方式では、廃棄物を熱分解ガス化するために、ロータリーキルンを採用し、外部からの熱で廃棄物を間接的に加熱、乾燥させて熱分解させるようにしている。
【０００３】
廃棄物を熱分解ガス化するために用いられている外熱式キルンは、図７にその一例の概略を示す如く、横置きとした外筒２の長手方向の各端を、それぞれ固定配置した入口筒４と出口筒５に回転継手６を介して回転駆動可能に支持させると共に、該外筒２を、入口筒４側よりも出口筒５側を低くするように傾斜させて配置し、該外筒２内に、内筒３を同心状に収納させて、外筒２と内筒３との間に加熱流路７が形成され且つ外筒２と内筒３が両端部の固定部材８で固定されて一体に回転できるようにした二重筒構造のキルン本体１を構成し、更に、上記内筒３の両端を、該内筒３よりも小径とした供給管９と排出管１０に連通接続して、供給管９を入口筒４内に、又、排出管１０を出口筒５内にそれぞれ位置させた構成として、出口筒５の熱風供給口１１から導入した加熱用ガスとしての熱風１３が加熱流路７を通り入口筒４の熱風排出口１２より流出させられるようにし、キルン本体１を低速で回転させた状態において、投入ホッパ１４内に投入された廃棄物１５をスクリューフィーダ式給じん機１６により入口筒４部の供給管９を通して内筒３内に徐々に供給しつつ、キルン本体１の内外筒間に形成された加熱流路７内に、出口筒５側から入口筒４側へ向けて熱風１３を流通させることにより、内筒３内の廃棄物１５を、内筒３の周囲を高温の伝熱面として加熱、乾燥させて熱分解し、発生した熱分解ガス１５ａを、出口筒５部の排出管１０内を通して分離室１７に移した後、上部から取り出して下流の燃焼・溶融炉に直接送るようにし、又、金属類を含む熱分解残渣１５ｂは、排出管１０内を通して分離室１７に移した後、下部から取り出して金属類の分別工程を経てから燃焼・溶融炉へ送るようにしてある。
【０００４】
しかし、上記外熱式キルンの場合、内筒３の周面のみを伝熱面とする外熱方式であるため、処理能力を高めるためには、内筒３の径を大きくするか長さを長くする必要があり、全体が大型化してしまう問題がある。
【０００５】
そのため、全体を大型化することなく伝熱面積を増大させることができるように、内筒内を、二重構造とした仕切板で周方向に複数の領域に分割し、且つ該仕切板の間を内側加熱流路として、内筒外周の外側加熱流路と内側加熱流路の両方に熱風を流通させるようにする方式が最近提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示すような外熱式キルンでは、全熱風量は熱風供給口１１に接続されるラインでコントロールするため、上記のように、内筒に外側加熱流路と内側加熱流路を形成する場合には、それぞれの流路に所定量の熱風を分配して流すように調節する必要がある。
【０００７】
因に、内筒に外側加熱流路と内側加熱流路を形成した外熱式キルンにおいて、外側加熱流路への風量調節を行う場合には、内筒の排出管側端板の外周部に、周方向に複数分割構造としたオリフィスプレートを、ボルト等により内外径方向へ変位可能に取り付けることが考えられるが、この方式では、外筒の内部に作業員が入らなければ風量の設定及び調節操作を行うことはできず、一度調節して運転に入った後は運転中に再度調節を行うことはできない。
【０００８】
そこで、本発明は、内筒に外側加熱流路と内側加熱流路を形成した外熱式キルンにおいて、運転の途中でも、作業員が外筒内に入ることなく外側加熱流路への風量調節を行って外側加熱流路と内側加熱流路へ分配して流通させる熱風の風量割合を調節することができるようにしようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、長手方向の一端を熱風排出口を有する入口筒に、又、他端を熱風供給口を有する出口筒にそれぞれ回転駆動可能に支持させた外筒を横置きし、該外筒内に内筒を同心状に配置して、外筒内周面と内筒外周面との間に熱風を流通させる外側加熱流路を形成するようにすると共に、該内筒を外筒と一体に回転できるように外筒に支持させ、且つ上記内筒の長手方向の両端を、上記入口筒内と出口筒内に配置された小径の供給管と排出管に端板を介して連通接続し、更に、上記内筒内を、仕切板で全長に亘り仕切って円周方向に複数の熱分解室を区画形成し、該仕切板を二重構造として仕切板の間を上記熱風供給口及び熱風排出口と連通する内側加熱流路とするようにしてある外熱キルンの上記内筒の排出管側端部を、該内筒の端板位置よりも出口筒側へ向けて突出させると共に、該突出した内筒端部を全周にわたり内方へ向けて縮径するテーパ部とし、且つ上記外筒の出口筒側端部内に、外径を外筒の内径に対応させ且つ内径部を上記内筒端部のテーパ部の外周面に対応するテーパ面とした調整リングを、外筒の内面に沿い軸心方向へ変位可能に配置して、該調整リングのテーパ面と内筒テーパ部の外周面との間を上記外側加熱流路の可変流路部とし、更に、該調整リングの後端面に先端を連結した操作ロッドを内外筒の長手方向と平行に配して、該操作ロッドの後端部を外筒の外側へ突出させて外筒外の操作ロッドにナットを螺合させ、外筒外部より操作ロッドの押し引き操作で調整リングを内外筒の長手方向へ変位させることができるようにした構成とする。
【００１０】
内筒の外側加熱流路と内側加熱流路に熱風を分配して流通させるようにするに当り、外筒外からの操作ロッドの押し引き操作で調整リングを内外筒の長手方向へ変位させて、可変流路部の開口面積を調整するようにすると、可変流路部を通って外側加熱流路へ流通させる熱風量を調節できて、外側加熱流路と内側加熱流路への熱風の分配割合を調節することができる。運転時（熱間時）に熱風の分配割合を調節する場合も、同様な操作を外部から行うことで達成できる。
【００１１】
又、ナットに代えて、外筒外へ突出する操作ロッドの後端に押引用シリンダを連結した構成とすることにより、可変流路部の開口面積の調整を、押引用シリンダの作動量に基づいて正確に行うことができると共に自動化できる。
【００１２】
更に、調整リングの外周面と外筒の内周面との間に所要の隙間を形成させるようにした構成とすることにより、隙間を通しての外側加熱流路への熱風の最低流通量を確保することができるので、調整リングの変位量を小さく設計することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１乃至図４は本発明の実施の一形態を示すもので、図７に示したと同様な構成としてある外熱キルンにおける内筒３内に、所要間隔を保持する二重構造とした４枚（４組）の仕切板１８を、内筒３の回転中心部（軸心部）から放射方向に延びるよう配して、各外端を内筒３の内壁面に気密に固定すると共に、各仕切板１８の各内端を気密状態に一体に接合して、長手方向全長に亘り断面形状を扇形とした同一容積の４つの熱分解室３ａを区画形成して、上記二重構造とした仕切板１８により各熱分解室３ａの間に放射方向へ延びる内側加熱流路１９を形成させ、該内側加熱流路１９の排出管１０側の端面が熱風入口１９ａとして、又、供給管９側の端面が熱風出口としてそれぞれ開口して上記熱風供給口１１及び熱風排出口１２と連通するようにする。
【００１５】
上記内筒３の排出管１０側の端面部では、排出管１０の外周部に、上記内側加熱流路１９の熱風入口１９ａの位置を避けて円弧形状の端板２０を取り付けると共に、内側加熱流路１９が排出管１０内に臨む位置を十字状の塞ぎ板２１で塞いで、排出管１０内には内筒３の各熱分解室３ａだけが連通するようにし、又、内筒３の供給管９側の端面部では、供給管９の外周部に、上記内側加熱流路１９の熱風出口の位置を避けて排出管１０側と同様な円弧形状の端板２２を取り付けると共に、仕切板１８の供給管９と対峙する位置を所要量後退させて、その位置で内側加熱流路１９が供給管９内に臨む位置に円板状の塞ぎ板２３を設け、供給管９内に内筒３の各熱分解室３ａだけが連通するようにし、上記内筒３の外周に形成された外側加熱流路７と上記内側加熱流路１９の両方に熱風１３を流通させることにより、各熱分解室３ａの全周面を伝熱面とさせるようにする。
【００１６】
本発明は、上記構成において、図３及び図４に詳細を示す如く、キルン本体１の出口側の端部に風量調節装置２４を組み付けた構成とする。本発明の風量調整装置２４は、内筒３の排出管側端部を、該内筒３の端板２０の位置よりも出口筒５側へ向けて所要量突出させて延長させると共に、該突出させた内筒３の端部を全周にわたり内方へ向けて適宜縮径するテーパ部２５とし、又、外筒２の出口筒５側端部内に、外径を外筒２の内径に対応させ且つ内径部を上記テーパ部２５の外周面に対応するテーパ面２６ａとした調整リング２６を、外筒２の内面に沿い軸心方向へ摺動できるように配設し、更に、該調整リング２６の後端面のたとえば上下左右の４個所に、内外筒の長手方向と平行に配したねじ軸からなる操作ロッド２７の先端部を連結して、該各操作ロッド２７の後端部側を、外筒２の端部フランジ２８に設けた孔２９を通して外筒２外へ突出位置させて、上記調整リング２６のテーパ面２６ａと内筒テーパ部２５の外周面との間を可変流路部７ａとし、該可変流路部７ａの開口面積を、操作ロッド２７の押し引きによる調整リング２６の変位により調整できるようにし、且つ上記外筒２外へ突出する操作ロッド２７上に押込ストッパとしてのナット３０を螺着させてなる構成としてある。
【００１７】
外熱式キルンの運転に先立ち、内筒３の外側加熱流路７と内側加熱流路１９に分配して流通させる熱風１３の風量割合の調節を行う場合は、風量調節装置２４の操作ロッド２７を、ナット３０を弛めた状態として押し引きすることにより、調整リング２６を、たとえば、図４において二点鎖線で示す位置へ変位させて、調整リング２６のテーパ面２６ａと内筒テーパ面２５の外周面との間に形成される可変流路部７ａの開口面積を設定し、しかる後、弛めておいたナット３０を外筒２の端部フランジ２８に当接する位置まで締め込むようにする。なお、この場合、たとえば、図４において実線で示す如く、調整リング２６の押し込み位置を規準として、操作ロッド２７の後端部側に目盛りを付しておくと、該目盛りを外筒２の端部フランジ２８の外面位置で読み取ることにより、調整量を目視により容易に確認することができる。
【００１８】
可変流路部７ａの開口面積を設定した後、図示しない駆動装置の駆動でキルン本体１を低速で回転させ、給じん機１６により供給管９を通して内筒３の各熱分解室３ａに廃棄物１５を供給しつつ、出口筒５の熱風供給口１１から導入した熱風１３を、可変流路部７ａを通して内筒３の外側加熱流路７と内側加熱流路１９とに分配して流通させるようにすると、廃棄物１５は、各熱分解室３ａ内を通過させられる間に全周面より外熱を受けることで熱分解ガス化され、排出管１０を通り分離室１７で熱分解ガス１５ａと熱分解残渣１５ｂとに分離されて取り出される。
【００１９】
運転状況の変化等に伴い、内筒３の外側加熱流路７と内側加熱流路１９へ流通させる熱風１３の風量割合を変更する必要が生じた場合には、運転を一旦停止させて、上述した運転開始前に行った風量調節装置２４の操作と同様な操作で調整リング２６を変位させて可変流路部７ａの開口面積の調整を行うようにする。この場合、キルン本体１は冷間状態にはなっていないが、風量調節装置２４の操作は外筒２の外部から行うことができるので、支障なく実施することができる。
【００２０】
次に、図５は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１乃至図４に示した実施の形態と同様な構成において、ねじ軸製の操作ロッド２７にナット３０を螺着させるようにすることに代えて、操作ロッド２７を単純丸棒製とし、且つ該操作ロッド２７が外筒２の端部フランジ２８から突出する後端部に、押引用シリンダ３１を直結して端部フランジ２８に固定支持させるようにしたものである。
【００２１】
図５に示すように構成すると、可変流路部７ａの開口面積の設定及び調節を押引用シリンダ３１の作動量に基づいて正確に行うことができ、又、この場合、外側加熱流路７にピトー管（図示せず）を設置して、該ピトー管で風量を連続測定するようにし、且つ該測定値に基づいて上記押引用シリンダ３１の作動量をコントロールするようにすれば、キルン本体１の回転運転を停止することなく運転中に風量調節を行うことが可能となる。
【００２２】
次いで、図６は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図１乃至図４に示した実施形態（又は図５に示した実施の形態）において、調整リング２６の外径を小径にして、該調整リング２６の外周面と外筒２の内周面との間に所要の隙間Ｓを形成させるようにしたものである。
【００２３】
図６に示すように調整リング２６の外側に隙間Ｓを形成しておくと、該隙間Ｓを通して外側加熱流路７への熱風１３の最低流通量を確保することができるので、調整リング２６の変位量を小さく設計することができて、コンパクト化の面で有利となる。
【００２４】
なお、本発明は上記図示し説明した実施の形態にのみ限定されるものではなく、内筒３のテーパ部２５の傾斜角度や操作ロッド２７の取付本数等は任意に選定し得ること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の外熱式キルンの風量調節装置によれば、長手方向の一端を熱風排出口を有する入口筒に、又、他端を熱風供給口を有する出口筒にそれぞれ回転駆動可能に支持させた外筒を横置きし、該外筒内に内筒を同心状に配置して、外筒内周面と内筒外周面との間に熱風を流通させる外側加熱流路を形成するようにすると共に、該内筒を外筒と一体に回転できるように外筒に支持させ、且つ上記内筒の長手方向の両端を、上記入口筒内と出口筒内に配置された小径の供給管と排出管に端板を介して連通接続し、更に、上記内筒内を、仕切板で全長に亘り仕切って円周方向に複数の熱分解室を区画形成し、該仕切板を二重構造として仕切板の間を上記熱風供給口及び熱風排出口と連通する内側加熱流路とするようにしてある外熱キルンの上記内筒の排出管側端部を、該内筒の端板位置よりも出口筒側へ向けて突出させると共に、該突出した内筒端部を全周にわたり内方へ向けて縮径するテーパ部とし、且つ上記外筒の出口筒側端部内に、外径を外筒の内径に対応させ且つ内径部を上記内筒端部のテーパ部の外周面に対応するテーパ面とした調整リングを、外筒の内面に沿い軸心方向へ変位可能に配置して、該調整リングのテーパ面と内筒テーパ部の外周面との間を上記外側加熱流路の可変流路部とし、更に、該調整リングの後端面に先端を連結した操作ロッドを内外筒の長手方向と平行に配して、該操作ロッドの後端部を外筒の外側へ突出させて外筒外の操作ロッドにナットを螺合させ、外筒外部より操作ロッドの押し引き操作で調整リングを内外筒の長手方向へ変位させることができるようにした構成としてあるので、外筒外からの操作ロッドの押し引き操作で調整リングを変位させることにより、可変流路部の開口面積を設定及び調整することができ、これにより、可変流路部を通して外側加熱流路へ流通させる熱風量を調節することができて、外側加熱流路と内側加熱流路へ流通させる熱風の分配割合を調節することができ、又、ナットに代えて、外筒外へ突出する操作ロッドの後端に押引用シリンダを連結した構成とすることにより、可変流路部の開口面積を押引用シリンダの作動に基づいて正確に設定及び調整することができると共に、自動化を図ることができ、更に、調整リングの外周面と外筒の内周面との間に所要の隙間を形成させるようにした構成とすることにより、隙間を通しての外側加熱流路への熱風の最低流通量を確保することができ、したがって、調整リングの変位量を小さく設計することができて、コンパクト化の上で有利となる、等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外熱式キルンの風量調節装置の実施の一形態を示す概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向拡大矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ方向拡大矢視図である。
【図４】図１のＣ部拡大図である。
【図５】本発明の実施の他の形態を示す部分拡大図である。
【図６】本発明の実施の更に他の形態を示す部分拡大図である。
【図７】外熱式キルンの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
２  外筒
３  内筒
３ａ  熱分解室
４  入口筒
５  出口筒
７  外側加熱流路
７ａ  可変流路部
９  供給管
１０  排出管
１３  熱風
１８  仕切板
１９  内側加熱流路
２０，２２  端板
２５  テーパ部
２６  調整リング
２６ａ  テーパ面
２７  操作ロッド
３０  ナット
３１  押引用シリンダ
Ｓ  隙間
【図１】
0004419313.tif 000002
【図２】
0004419313.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004419313.tif 000005
【図５】
0004419313.tif 000006
【図６】
0004419313.tif 000007
【図７】
0004419313.tif 000008