(57)【要約】      （修正有）【課題】噴きつけガスを一切使用せず非導電物質を処理するシステムを提供する。【解決手段】アーク放電用電源２１、先端がアーチ状の陰極１、陽極３、及び陰極及び陽極間に発生するアーク放電に磁界を印加してアークを偏向せしめる磁界発生部１５を有するアーク偏向装置を具備する。磁界発生部は、陰極及び陽極間に設けられた配線１９の少なくとも一部であり、アーク放電を行うと共に発生した磁界をアークに印加する。配線はコイルを含み、コイルを被覆する円筒配管をさらに有し、円筒配管内にコイルの冷却のための冷却水が導入される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク放電用電源、先端がアーチ状の陰極、陽極、及び該陰極及び該陽極間に発生するアーク放電に磁界を印加してアークを偏向せしめる磁界発生部を有するアーク偏向装置を具備することを特徴とする焼却装置。
【請求項２】
前記磁界発生部は、前記陰極及び前記陽極間に設けられた配線の少なくとも一部であり、アーク放電を行うと共に発生した磁界をアークに印加することを特徴とする請求項１に記載の焼却装置。
【請求項３】
前記配線はコイルを含み、該コイルを被覆する円筒配管をさらに有し、前記円筒配管内にコイルの冷却のための冷却水が導入される請求項１または２に記載の焼却装置。
【請求項４】
前記磁界発生部は、前記アーク放電用電源とは異なる直流電源に接続されたコイルを含み、該コイルに電流を流すことにより発生した磁界をアークに印加することを特徴とする請求項１に記載の焼却装置。
【請求項５】
前記コイルは可動である請求項３または４に記載の焼却装置。
【請求項６】
前記磁界発生部は、向かい合わせに設置されたＮ極とＳ極からなる一対の磁石を有し、該一対の磁石の磁界をアークに印加することを特徴とする請求項１に記載の焼却装置。
【請求項７】
前記陽極は、水冷式で、導電物質を主成分とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の焼却装置。
【請求項８】
前記導電物質は、銅である請求項７に記載の焼却装置。
【請求項９】
前記陰極は、炭素またはタングステンからなる請求項１ないし８のいずれか１項に記載の焼却装置。
【請求項１０】
前記アーク偏向装置と同様の構成を有し、前記アーク偏向装置と対向して配置されたもう１つのアーク偏向装置をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の焼却装置。
【請求項１１】
アーク放電用電源、先端がアーチ状の陰極、陽極、及び該陰極及び該陽極間に発生するアーク放電に磁界を印加してアークを偏向せしめる磁界発生部を具備することを特徴とするアーク偏向装置。
【請求項１２】
アーク放電用電源、先端がアーチ状の陰極、陽極、及び磁界発生部を有するアーク偏向装置を用い、該陰極及び該陽極間に発生するアーク放電に、該磁界発生部から磁界を印加してアークを偏向せしめ、偏向した際に発生するホットガスにより処理物を焼却する焼却方法。
【請求項１３】
前記アーク偏向装置と同様の構成を有するもう１つのアーク偏向装置を該アーク偏向装置と対向して配置し、前記アーク放電に前記磁界発生部からの磁界と対向するアークから発生する磁界とを印加し、ローレンツ力を増加させて前記ホットガスを増強する請求項１２に記載の焼却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、焼却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アーク炉は、電気的特性を使用した焼却装置であるため、その用途は導電物質の焼却処理に限られる。このため、非導電物質の焼却処理に適用する場合には、アーク放電空間中に横からガスを噴きつけ、アークで熱したガスを直接、処理対象物に当てることが行われる。
【０００３】
しかしながら、従来の非導電物質の焼却処理手法は、アーク放電空間中に横からガスを噴きつけ、アークで熱したガスを処理対象物に当てることで焼却処理するため、ガスを大量に使用するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５６８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、噴きつけガスを一切使用せず非導電物質を処理するシステム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】
【０００６】
実施形態によれば、アーク放電用電源、先端がアーチ状の陰極、陽極、及び該陰極及び該陽極間に発生するアーク放電に磁界を印加してアークを偏向せしめる磁界発生部を有するアーク偏向装置を具備することを特徴とする焼却装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態にかかる焼却装置の一例を表す概略図である。
【図２】実施形態にかかる焼却装置の他の例を表す概略図である。
【図３】図１に用いられるアーク偏向装置の一例を表す概略図である。
【図４】コイルの一実施形態を拡大した図である。
【図５】陽極の一実施形態を拡大した図である。
【図６】実施形態にかかる焼却装置のさらに他の例を表す概略図である。
【図７】磁界発生部のさらに他の例を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照し、実施形態をより詳細に説明する。
【０００９】
図１は、実施形態にかかる焼却装置の一例を表す概略図を示す。
【００１０】
実施形態にかかる焼却装置３０は、アーク偏向装置２０を少なくとも１つ含む。
【００１１】
図示するように、実施形態にかかるアーク偏向装置２０は、アーク放電用電源２１、先端がアーチ状の陰極１、陽極３、及び陰極１と陽極３との間に発生するアーク放電２に磁界を印加してアークを偏向せしめる磁界発生部１５を有する。
【００１２】
なお、図１では、磁界発生部１５は陰極及び陽極間に設けられた配線１９の少なくとも一部である。
【００１３】
実施形態にかかる焼却装置を用いると、偏向した際に発生するホットガスで焼却処理を行うため、処理物が導電物質でも非導電物質でも、焼却処理が可能となる。
【００１４】
好ましい実施形態にかかる焼却装置は、上記アーク偏向装置を２つ以上使用することができる。
【００１５】
図２に、実施形態にかかる焼却装置の他の例を表す概略図を示す。
【００１６】
図示するように、この焼却装置４０では、２つのアーク偏向装置２０ａ，２０ｂは対向して配置させることができる。焼却装置４０を用いると、２つのアークを偏向させて焼却第４上に載置された１つの処理物５の焼却を行うことができる。アーク偏向装置２０ａ，２０ｂは、各々、アーク放電用電源２１ａ，２１ｂ、先端がアーチ状の陰極１ａ，１ｂ、陽極３ａ，３ｂ、及び陰極１ａ，１ｂと陽極３ａ，３ｂとの間に発生するアーク放電２ａ，２ｂに磁界を印加してアークを偏向せしめる磁界発生部１５ａ，１５ｂを有する。
【００１７】
２つのアーク偏向装置を対向配置させて用いると、アーク放電に、磁界発生部からの磁界に加えて、対向するアークから発生する磁界を印加し、ローレンツ力を増加させることにより、ホットガスの増強が可能となる。
【００１８】
ローレンツ力  Ｆ＝ＢＩ
式中、Ｂは磁束密度、Ｉは電流を示す。
【００１９】
磁界発生部として、図１に磁界発生部１５として示すように、陰極１及び陽極３間に設けられた配線１９の少なくとも一部を使用することができる。これにより、アーク放電を行うと共に発生した磁界をアークに印加して偏向することができる。
【００２０】
磁界発生部の第１の例では陰極及び陽極間に設けられた配線により発生する磁界を使用し、アークを偏向させるため、磁界発生用の電源設備を必要としない。
【００２１】
図３に、図１に用いられるアーク偏向装置の一例を表す概略図を示す。
【００２２】
図示するように、このアーク偏向装置２０において、配線は磁界発生部１５としてコイル２２を含むことができる。
【００２３】
コイル２２は、例えば、図示するようにスチール製コンベア６上に固定して矢印１０１の方向に可動式にすることができる。アーク偏向装置は、コンベアを移動させることでアークからコイル２２までの距離を調整することにより、アークの偏向を調整し得る。
【００２４】
図４（ａ）に、コイルの一実施形態を拡大した図を示す。
【００２５】
図４（ｂ）に、コイルに設けられた円筒配管を表す図を示す。
【００２６】
コイル２２には、コイル２２に使用される導線例えば被覆銅線を被覆する円筒配管７を設けることができる。この円筒配管７は、例えばコイル２２の冷却のための冷却水を配管内に流入部２３から導入して排水部２４から排水することにより、水冷式の冷却機構となり得る。アーク放電用電源とコイルを直列につないだときコイルに大電流が流れる。コイル２２が水冷式の冷却機構を有することにより、アーク熱、及び大電流を流したときに発生するジュール熱による焼損を防ぐことができる。
【００２７】
図５に、陽極の一実施形態を拡大した図を示す。
【００２８】
陽極３は、水冷式で、導電物質を材料として使用することができる。
【００２９】
水冷式の円筒形陽極３は、円筒形構造物８と構造物８へ水を流入する流入口９と流入した水を排水する排水口１０から構成される。流入した水は円筒形構造物８を冷却し、１０から排水する仕組みである。
【００３０】
陽極の導電物質として、銅を使用することができる。
【００３１】
また、陰極の材料として、炭素またはタングステンを使用することができる。
【００３２】
図６に、実施形態にかかるアーク偏向装置の他の例を表す概略図を示す。
【００３３】
アーク偏向装置５０では、磁界発生部１５の代わりに磁界発生部１２を使用することができる。磁界発生部１２は、磁界発生部１５とは異なり、アーク放電用電源２１及び配線１９とは別に設けられており、直流電源３１と直流電源３１に接続されたコイル３２を含む。磁界発生部１２ではコイル３２に電流を流すことにより発生した磁界をアークに印加することができる。
【００３４】
コイル３２は可動式にすることができる。可動式のコイルを用いるとアークの偏向を調整し得る。
【００３５】
図７に、磁界発生部のさらに他の例を表す概略図を示す。
【００３６】
磁界発生部のさらに他の例として、向かい合わせに設置されたＮ極２５とＳ極２６からなる一対の磁石を含む磁界発生部１１を磁界発生部１５の代わりに使用することができる。一対の磁石２５，２６の磁界Ｂをアーク２に印加することによりアークを偏向することができる。
【００３７】
実施形態に係る焼却方法は、アーク放電用電源、先端がアーチ状の陰極、陽極、及び磁界発生部を有するアーク偏向装置を用い、該陰極及び該陽極間に発生するアーク放電に、該磁界発生部から磁界を印加してアークを偏向せしめ、偏向した際に発生するホットガスにより処理物を焼却することを含む。
【００３８】
実施形態に係る焼却方法は、好ましくは、アーク偏向装置と同様の構成を有するもう１つのアーク偏向装置をアーク偏向装置と対向して配置し、アーク放電に磁界発生部からの磁界と対向するアークから発生する磁界とを印加することにより、ローレンツ力を増加させてホットガスを増強することができる。
【００３９】
図２の焼却装置を用いて、例えば、以下のように焼却を行うことができる。
【００４０】
まず、陰極１ａ、陽極３ａ間にアーク放電２ａを起こす。放電を起こすと、配線５ａに電流が流れ、磁界が発生する。この磁界をアークに印加し、ローレンツ力によってアークを偏向させる。左側のアーク２ａは右方向へ、右側のアーク２ｂは左方向へ偏向する。
【００４１】
配線中の磁界発生部１５ａ、１５ｂをアーク近傍２ａ、２ｂに近づける。磁界発生部５ａ、５ｂをアーク近傍に近づけることで、アークにかかるローレンツ力が増し、放電空間中のホットガスがローレンツ力方向に放出される。
【００４２】
焼却は、対にしたアーク間に処理対象物５を置き、アーク２ａ、２ｂからのホットガスを処理対象物に当てることで処理する。焼却の際は、傾斜のついた焼却台（４）に、対にしたアークを２組以上設置することで焼却処理することができる。焼却した物質は自然流下させ回収する。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１，１ａ，１ｂ…陰極、２，２ａ，２ｂ…アーク放電、３，３ａ，３ｂ…陽極、１１，１２，１５…磁界発生部、２０，２０ａ，２０ｂ，５０…アーク偏向装置、２１，２１ａ，２１ｂ…アーク放電用電源、３０，４０…焼却装置
【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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