(57)【要約】【課題】  安価で焼却効率の高い焼却炉を提供する。【解決手段】  焼却炉１は、内部に燃焼室２Ａを形成した円筒状の内筒２と、上記内筒２と同心円筒状の外筒３と、上記内筒２と上記外筒３との間に形成されている空気循環室１０と、上記内筒２の内側に上下にわたって開口する空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄの複数個と、上記外筒３の外側から上記空気循環室１０に空気を送通する送気ダクト１１と、上記内筒２の底部に挿着される着火バーナー８と、からなり、上記内筒２上端部には排気口１４および被燃焼物投入口１３が設けられている排気筒４が設置されており、上記空気吹込ノズル５Ｂ，５Ｃの軸線は、上記内筒２の円周の法線に対して所定の角度θ（≠０）で傾斜しており、上昇渦流Ｗを形成させることで、上記燃焼室２Ａ内で被燃焼物Ｔを効率よく燃焼させる。【選択図】      図１
2013142480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に燃焼室を形成した円筒状の内筒と、
上記内筒と同心円筒状の外筒と、
上記内筒と上記外筒との間に形成されている空気循環室と、
上記内筒の内側に上下にわたって開口する空気吹込ノズルの複数個と、
上記外筒の外側から上記空気循環室に空気を送通する送気ダクトと、
上記内筒の底部に挿着される着火バーナーと、
からなり、
上記内筒上端部には排気口および被燃焼物投入口が設けられている排気筒が設置されており、
上記各空気吹込ノズルの軸線は、上記内筒円周の法線に対して所定の角度θ（≠０）で傾斜している
ことを特徴とする焼却炉。
【請求項２】
上記内筒円周の法線に対する上記空気吹込ノズルの軸線の傾斜角度θは、５０°〜７０°の範囲に設定されている
請求項１に記載の焼却炉。
【請求項３】
上記空気吹込ノズルの複数個のうち最下段に配置されている空気吹込ノズルは、上記内筒底部に堆積されている被燃焼物に正対するような向きにされており、
上記空気吹込ノズルの複数個のうち最上段に配置されている空気吹込ノズルは、上記内筒において斜め下方を向いている
請求項１又は請求項２に記載の焼却炉。
【請求項４】
上記排気筒は、上方に向けて径が縮小するテーパー形状とされている
請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の焼却炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば生ゴミ、プラスチック屑、繊維屑、医療廃棄物等の被燃焼物を焼却処理するために使用される焼却炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上記廃棄物である被燃焼物は、焼却炉において焼却処理されているが、焼却残渣が大量に発生し、その処理に手間と費用がかかると云う問題点を有していた。
上記のような問題点を解決するための手段として、燃焼筒内に斜めに空気を吹き込んで渦流を発生させ、被燃焼物の燃焼をより完全に行うことによって焼却残渣の発生量を減らす試みがなされている（特許文献１〜特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０７４７８４号公報
【特許文献２】特開２００９−１６２４２１号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３９２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記渦流を発生させる方式の焼却炉にあっては、各空気吹込口に空気送通経路を接続しなければならないので（特許文献３の図２、図６、図９を参照）、構造が複雑になり、したがってメンテナンスも手間がかかり、かつ装置が高価なものになるという問題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記渦流を発生させるための焼却炉を簡単な構造とすることを課題とするものである。
本発明の焼却炉は、内部に燃焼室を形成した円筒状の内筒と、上記内筒と同心円筒状の外筒と、上記内筒と上記外筒との間に形成されている空気循環室と、上記内筒の内側に上下にわたって開口する空気吹込ノズルの複数個と、上記外筒の外側から上記空気循環室に空気を送通する送気ダクトと、上記内筒の底部に挿着される着火バーナーと、からなり、上記内筒上端部には排気口および被燃焼物投入口が設けられている排気筒が設置されており、上記各空気吹込ノズルの軸線は、上記内筒円周の法線に対して所定の角度θ（≠０）で傾斜していることを特徴とする（請求項１）。
上記内筒円周の法線に対する上記空気吹込ノズルの軸線の傾斜角度θは、５０°〜７０°の範囲に設定されていることが望ましい（請求項２）。
更に上記空気吹込ノズルの複数個のうち最下段に配置されている空気吹込ノズルは、上記内筒底部に堆積されている被燃焼物に正対するような向きにされており、上記空気吹込ノズルの複数個のうち最上段に配置されている空気吹込ノズルは、上記内筒において斜め下方を向いていることが望ましい（請求項３）。
また更に上記排気筒は、上方に向けて径が縮小するテーパー形状とされていることが望ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【０００６】
〔作用〕
上記排気筒４の被燃焼物投入口１３から内筒２内に被燃焼物Ｔを投入し、上記被燃焼物Ｔに着火バーナー８によって着火する。それとともに送気ダクト１１から空気循環室１０内に空気を送通する。上記空気循環室１０内に送通された空気は、複数個の空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄから上記内筒２内に吹き込まれるが、上記空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄの傾斜角度θ、即ち空気吹込角度は、上記内筒２の円周の法線Ｎに対して傾いているので、上記内筒２内に形成される燃焼室２Ａ内には、上昇渦流Ｗが発生し、大量の空気が被燃焼物Ｔに接触し、着火後は特に着火源を必要とすることなく、自己燃焼する。燃焼により発生する燃焼ガス（炎）Ｆは、上記上昇渦流に伴われて、上記燃焼室２Ａ内を上昇して上記排気筒４から排出される（請求項１）。
上記内筒２円周の法線Ｎに対する上記空気吹込ノズル５Ｂ〜５Ｃの軸線の傾斜角度θを５０°〜７０°の範囲に設定すると、上昇渦流Ｗは、より激しくなり、被燃焼物Ｔはより完全に燃焼する（請求項２）。
上記空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄの複数個のうち最下段の空気吹込ノズル５Ａ〜５Ａを上記内筒２底部に堆積されている被燃焼物Ｔに正対するような向きに、最上段の空気吹込ノズル５Ｄ〜５Ｄを上記内筒２において斜め下方の向きにすると、被燃焼物Ｔには最下段に配置されている空気吹込ノズル５Ａ〜５Ａによって直接空気が供給され、更に燃焼ガスＦを伴った上昇渦流Ｗは最上段の空気吹込ノズル５Ｄ〜５Ｄによって一旦下方に押し戻されたうえで排気筒４から排出されるから、上記燃焼ガスＦ中の未燃焼物（煙）は略完全に燃焼され、被燃焼物Ｔは略完全に燃焼し、そして発生する燃焼ガスＦ中には殆ど未燃焼物が存在しない（請求項３）。
上記排気筒を上方に向けて径が縮小するテーパー形状とすると、上記排気筒４内で燃焼ガスＦの上昇速度が加速され、上記燃焼室２Ａ内の上昇渦流Ｗはより活発化する（請求項４）。
【０００７】
〔効果〕
本発明にあっては、一本の送気ダクト１１から内筒２と外筒３との間に形成されている空気循環室１０に空気を送通し、上記空気循環室１０から複数個の空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄを介して燃焼室２Ａに空気を吹き込むことが出来るから、構造が簡単になり、かつ被燃焼物を略完全に燃焼させることが出来、燃焼残渣や燃焼ガス中の未燃焼物を略完全に無くすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例の焼却炉を示す縦断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ’線における横断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ’線における横断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を図１〜図３に示す一実施例によって説明する。
図１に示すように、焼却炉１は、円筒状の内筒２と、上記内筒２と同心円筒状の外筒３と、を有している。これら内筒２および外筒３は、それぞれ耐火物からなる。また上記内筒２の上端には、排気筒４が設置されている。上記内筒２の内側には燃焼室２Ａが形成されており、該燃焼室２Ａの底部には、被燃焼物Ｔが投入される。
上記内筒２の内側には、上下４段で各段にそれぞれ３個ずつ、空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄが開口している。これら空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄは、下段から順番に、下段空気吹込ノズル５Ａ〜５Ａ、中下段空気吹込ノズル５Ｂ〜５Ｂ、中上段空気吹込ノズル５Ｃ〜５Ｃ、上段空気吹込ノズル５Ｄ〜５Ｄである。
【００１０】
図２に示すように、上記空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄのうち中下段空気吹込ノズル５Ｂ〜５Ｂおよび中上段空気吹込ノズル５Ｃ〜５Ｃにあっては、ノズルの軸線ＡＸが、内筒２の円周の法線Ｎに対して所定の角度θ（≠０）をなして傾斜している。
図３に示すように、上記空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄのうち下段空気吹込ノズル５Ａ〜５Ａにあっては、上記被燃焼物Ｔと正対するよう軸線ＡＸが法線Ｎと一致する向きに設定されている。
図１に示すように、上記空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄのうち上段空気吹込ノズル５Ｄ〜５Ｄにあっては、水平線ＨＬに対して所定の角度α（≠０）をなして斜め下方に傾斜している。
【００１１】
上記内筒２の内側に形成された燃焼室２Ａにおいて、底部（内筒２底部）には、外筒３を貫通して蓋６を付した焼却残渣排出口７が設けられているとともに、外筒３の外側から着火バーナー８が接続されている。更に上記燃焼室２Ａの底部（内筒２底部）には、上記着火バーナー８へ燃焼ガスが逆流しないように逆流防止用スライド弁９が取り付けられている。
上記内筒２と、上記外筒３との間には、空気循環室１０が形成されている。上記空気循環室１０には、上記外筒３の外側から送気ダクト１１が接続されている。
上記排気筒４は、上方に向けて径が縮小するテーパー形状とされている。上記排気筒４の周壁には、開閉蓋１２を付した被燃焼物投入口１３が設けられ、上端には排気口１４が設けられている。
【００１２】
上記焼却炉１においては、被燃焼物投入口１３から燃焼室２Ａ内に被燃焼物Ｔを投入した後、逆流防止用スライド弁９を開き、着火バーナー８によって被燃焼物Ｔに着火し、これと同時に送気ダクト１１から空気循環室１０内に空気を送通して循環させる。
被燃焼物Ｔが着火したら、逆流防止用スライド弁９を閉じる。
上記送気ダクト１１から上記空気循環室１０内に送通されて循環せしめられている空気は、下段空気吹込ノズル５Ａ〜５Ａを介して直接的に被燃焼物Ｔに吹き付けられて、酸素を供給することで上記被燃焼物Ｔの自己燃焼を助け、上記中下段空気吹込ノズル５Ｂ〜５Ｂおよび中上段空気吹込ノズル５Ｃ〜５Ｃは、上記燃焼室２Ａ内に上昇渦流Ｗを形成することで、上記被燃焼物Ｔの自己燃焼によって発生した燃焼ガス（炎）Ｆを上昇渦流Ｗとともに内筒２の上方へ導く。
更に上段空気吹込ノズル５Ｄ〜５Ｄから斜め下方に空気が吹き付けられることにより、上記燃焼室２Ａ内を上昇渦流Ｗに同伴して上昇した燃焼ガスＦは空気とともに下方に押し戻されるので、該燃焼ガスＦ中の未燃焼分が燃焼し、再び上昇して、排気筒４のテーパー形状によって加速上昇し、排気口１４から排出される。
上記焼却炉１の燃焼効率にとっては、中下段空気吹込ノズル５Ｂ〜５Ｂおよび中上段空気吹込ノズル５Ｃ〜５Ｃの軸線ＡＸと、内筒２円周の法線Ｎとのなす角度θを５０°〜７０°の範囲に設定して効率よく上昇渦流Ｗを形成することが望ましい。
また上記焼却炉１の燃焼効率にとっては、上記上段空気吹込ノズル５Ｄ〜５Ｄの軸線ＡＸと、水平線ＨＬとのなす角度αを望ましくは５°〜１５°の範囲、より望ましくは７°〜１０°の範囲に設定して、燃焼ガスＦを空気とともに下方へ効率よく押し戻しつつも排気口１４から好適に排出されるようにすることが望ましい。
上記燃焼室２Ａ内の温度は、温度計１５によって測定されるが、本実施例の場合には、燃焼室２Ａ内の温度は１２００℃に達していた。
上記焼却炉１においては、焼却残渣は殆ど発生しないが、もし若干でも発生した場合には蓋６を開いて焼却残渣排出口７から排出する。
【００１３】
上記実施例は、本発明を限定するものではなく、排気筒４は、内筒と一体的に設けてもよく、テーパー形状ではなく、円筒状にしてもよい。
更に空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄは、３段あるいは５段以上の段で設けられてもよく、各段には２個、あるいは４個以上の空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄが設けられてもよい。
更に空気吹込ノズル５Ａ〜５Ｄは、段で設けられる代わりに、らせん状に設けられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明の焼却炉は、簡単な構造で安価に提供でき、焼却効率も極めて優れているから、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【００１５】
１      焼却炉
２      内筒
２Ａ    燃焼室
３      外筒
４      排気筒
５Ａ    下段空気吹込ノズル
５Ｂ    中下段空気吹込ノズル
５Ｃ    中上段空気吹込ノズル
５Ｄ    上段空気吹込ノズル
６      蓋
７      焼却残渣排出口
８      着火バーナー
９      逆流防止用スライド弁
１０    空気循環室
１１    送気ダクト
１２    開閉蓋
１３    被燃焼物投入口
１４    排気口
Ｔ      被燃焼物
Ｎ      法線
ＡＸ    軸線
Ｗ      上昇渦流
Ｆ      燃焼ガス
【図１】
2013142480.tif 000003
【図２】
2013142480.tif 000004
【図３】
2013142480.tif 000005