(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器が配置された天井部の周囲に内筒を立設するとともに、底部中央に出滓口を設けてある有底の外筒を前記内筒の外側に備えて構成され、前記外筒に対する前記内筒の相対回転を伴って、前記外筒と前記内筒の間に形成される蓄積部から、前記天井部の下側に形成される溶融処理領域に被処理物を環状に供給し、前記溶融処理領域に形成される前記被処理物の露出面を前記燃焼器により溶融する回転式表面溶融炉であって、
前記内筒の下端より下側で、前記内筒の外側面より外径側に位置する前記被処理物を前記相対回転に伴って内径側に導く案内面を備え、前記案内面の案内方向が、先端側から基端側に向かうに従って、回転の周方向から径方向に近づく供給羽根を備え、
前記供給羽根の先端上面部位に、前記内筒底面に沿った天板を設け、前記供給羽根と前記内筒外側面との間の挟み込みを防止してある回転式表面溶融炉。
【請求項２】
前記内筒に取付けられる固定取付け部と、前記固定取付け部から炉下方に伸びる下方延出部と、前記下方延出部に滑らかに連続して、前記内筒の外径側周方向に伸びる周方向延出部とを備え、
前記案内面が、前記周方向延出部と前記下方延出部の内側面とされている請求項１記載の回転式表面溶融炉。
【請求項３】
前記周方向延出部が、
前記下方延出部に連なり、回転の径方向で肉厚に形成され、外径側に延出する基端側部位と、
周方向に沿った内側面を備え、上下方向幅が径方向幅より大きい板状体からなる先端側部位とを有して構成される請求項２記載の回転式表面溶融炉。
【請求項４】
回転軸に沿った方向視で、径方向に対する前記基端側部位の延出方向が３０〜７５度の範囲内に選択されている請求項３記載の回転式表面溶融炉。
【請求項５】
前記天板と前記供給羽根の基端側部位との間に、被処理物が通過可能な通過空間が設けられている請求項１〜４のいずれか１項記載の回転式表面溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼器が配置された天井部の周囲に内筒を立設するとともに、底部中央に出滓口を設けてある有底の外筒を前記内筒の外側に備えて構成され、外筒に対する内筒の相対回転を伴って、外筒と内筒の間に形成される蓄積部から、天井部の下側に形成される溶融処理領域に被処理物を環状に供給し、溶融処理領域に形成される前記被処理物の露出面を燃焼器の燃焼火炎により溶融する回転式表面溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の溶融炉における、前記蓄積部から溶融処理領域への被処理物の切り出し、送り込みは、内筒の底面に備えられた供給羽根によって行われていた。
図８（イ）に、これら供給羽根の分散配置状況を、図８（ロ）に、これら供給羽根の内筒本体フレームに対する取付け構造を示した。
【０００３】
上記構成の内筒は、図１を参照しても判明するように、その径方向外殻部位は、円筒形状に構成されており、内筒の筒壁は、一定の厚みを有している。
この壁部は、図８（ロ）に、その断面で示すように、内筒を構成する本体フレームの外径側及び内径側に、それぞれ耐火物層を備えたものとされる。
さて、この図からも判明するように、従来、供給羽根は、前記本体フレームの下端（事実上、内筒の下端）に、その長手方向が筒壁の厚み方向に亘るように配設されていた。
【０００４】
図８（イ）は、複数の供給羽根の前記内筒に対する分散配置状況を示しており、炉上方から見たものである。同図において、二点鎖線は、この本体フレームの内径側及び外径側に設けられる耐火物層１５の内径及び外径端位置を示している。また、同図に、矢印で外筒回転方向を示した。
【０００５】
同図に示すように、従来、供給羽根は、外筒の回動方向に対して、これに対向して外径側に延出するものとされていた。図示するものにあっては、周方向６ケ所に配設され、これら供給羽根間に、それぞれ二つの崩し羽根が備えられている。同図において、供給羽根は本体フレームに取付けられる固定取付け部と、この部位から先端側に延出する延出部とを有して構成され、その形状は、両部位の回転方向縁部が二つの異なった直線を成すものとされていた。
【０００６】
これら供給羽根は、内筒と外筒との間に形成される被処理物の蓄積部から降下移動してきた被処理物を、その先端で切り出し、内筒の外筒に対する相対移動を伴って、炉内径側（即ち溶融処理領域側）へ送る役割を果たす。
一方、前記崩し羽根は、筒壁の下側に位置する被処理物層を崩して、前記供給羽根による炉内径側への送り出しを良好に実行する役割を果たす。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の供給羽根を備える構造にあっては、以下の様々な不具合を発生し、比較的頻繁に、炉を停止してメンテナンスを行う必要があった。
【０００８】
１．供給羽根の案内面が、内筒より外径側に突出して設けられるとともに、筒壁下部にも設けられていたために、この部位に被処理物の堆積部が形成される。また、その案内面が内筒の径方向に対して異なった傾きとされる二つの直線状の案内面とされていたために、被処理物の案内がスムーズに行われず、上記の堆積部の形成が比較的頻繁に起こるものとなっていた。この状態を図９（イ）に示した。
さらに、供給羽根の先端も、回転方向に対して所定の傾きを有する切り出し面となるため、切り出しの比較的難しい被処理物では、スムーズかつ安定した切り出しを行えない場合があった。
【０００９】
２．供給羽根として、例えば、Ｌチャネルに類似形状のものを使用するため、必ずしも供給羽根として好ましい案内面を実現できていたわけではなく、改良の余地があった。
３．供給羽根と内筒外側面との間に、針金等の長物が挟み込まれて、被処理物の内径側への供給不良を発生したり（図９（ロ）に、この状況を示した）、比較的固着性の高い被処理物の処理をする場合に、供給羽根と内筒外側面との間の空間被処理物の比較的大きな堆積部が形成されていた（図９（ハ）に、この状況を示した）。
【００１０】
本発明の目的は、上記のような問題が発生し難い回転式表面溶融炉を得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明による回転式表面溶融炉の特徴構成は、請求項１に記載されているように、
内筒の下端より下側で、前記内筒の外側面より外径側に位置する前記被処理物を前記相対回転に伴って内径側に導く案内面を備え、
この案内面の案内方向が、先端側から基端側に向かうに従って、回転の周方向から径方向に近づく供給羽根を備え、
前記供給羽根の先端上面部位に、前記内筒底面に沿った天板を設け、前記供給羽根と前記内筒外側面との間の挟み込みを防止してあることにある。
供給羽根の役割は、これまで説明してきたことと同様であるが、被処理物の切り出しを行う先端近傍にあっては、回転の周方向に沿った案内面を、その基端側である内筒外側面の近傍部位では、回転の径方向に沿った案内面とすることで、切り出しをスムーズ且つ安定して実行するとともに、確実に内筒の筒壁下部領域に被処理物を案内することができる。
さらに、案内面が曲面とされることで、スムーズな案内が可能となる。
そして、供給羽根の先端上面部位に、内筒底面に沿った天板を設けることで、針金等の長物が供給羽根と内筒外側面との間に侵入することを防止することが可能となる。当然、天板の先端側面は、このような長物が回転下手側へ移動されやすい形状としておくこととする。
また、このような天板を備えることで、この天板を挟んで上下に位置する被処理物層を確実に分離できるため、下側に位置する被処理物部位を、内筒の筒壁下側領域に案内することが可能となり、上側から被処理物が当該領域へ侵入しようとして、挟まる等の問題を解消できる。
【００１２】
この構造を採用する場合に、請求項２に記載されるように、前記内筒に取付けられる固定取付け部と、前記固定取付け部から炉下方に伸びる下方延出部と、前記下方延出部に滑らかに連続して、前記内筒の外径側周方向に伸びる周方向延出部とを備え、前記案内面が、前記周方向延出部と前記下方延出部の内側面とされていることが好ましい。
【００１３】
供給羽根を構成するに、固定取付け部、下方延出部、周方向延出部とを別個に設けることで、回転の周方向に沿った内筒外側面等を利用して供給羽根を取付ける等する場合に、各部位の役割を分担して羽根を構成できる。
【００１４】
また、請求項３に記載されているように、前記周方向延出部が、
前記下方延出部に連なり、回転の径方向で肉厚に形成され、外径側に延出する基端側部位と、
周方向に沿った内側表面を備え、上下方向幅が径方向幅より大きい板状体からなる先端側部位とを有して構成されることが好ましい。
【００１５】
切り出しを主な機能とする羽根先端は、できるだけ肉薄で、且つ、被処理物層を所定の厚みで切り出しできることが好ましいが、上記のように、先端側部位を周方向に沿った内側表面を備え、板状体とすることで、この要求を満たすことができる。
一方、基端側部位は、案内面を外径側へ所定量シフトさせる要請と、先端を強固に保持し、先端側部位の位置を安定して保てるとの要請から、上記のように構成することが好ましい。
【００１６】
さて、請求項４に記載されているように、回転軸に沿った方向視で、図３に示すように、径方向に対する前記基端側部位の延出方向が３０〜７５度の範囲内に選択されていることが好ましい。
この角度が、７５度より大きいと、供給羽根と内筒外側面との間の開きが少なくなり、十分に被処理物を案内できない。３０度より小さいと、抵抗となり被処理物を内径側へ案内するという目的を達成できない。
【００１９】
さらに、請求項５に記載されているように、前記天板と前記供給羽根の基端側部位との間に、被処理物が通過可能な通過空間が設けられていることが好ましい。
このような通過空間を設けることで、比較的固着性の高い灰等の処理にあっては、この通過空間を通して、天板の下側部位から内筒の筒壁上部に被処理物の一部を逃すことができ、案内面での被処理物の固着を避けることが可能となる。
この種の天板は、着脱自在とすると、この通過空間の一部に被処理物のブリッジが形成された場合も、これを容易に分離できる。
かさ密度の低いバルキーな廃プラスチック類等の処理にあたっては、供給羽根と内筒外側側面との間の挟み込みを防止するため、天板の通過空間を設けないほうが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本願の回転式表面溶融炉１の断面構成を図１に示した。
図２〜７に、本願において採用される供給羽根２と内筒の外側面ＯＳとの取り合い構造及び供給羽根２の具体的形状を示した。
【００２１】
１．溶融炉の概略構造
図１に示すように、溶融炉１は、燃焼器３が配置された天井部４の周囲に円筒状の内筒５を立設するとともに、底部中央に出滓口６を設けてある有底円筒状の外筒７を前記内筒５の外側に備えて構成してある。これら両筒５、７の中心軸Ｘは一致されており、図示するように、燃焼器３及び出滓口６が中央部に設けられて、炉１は、前記中心軸Ｘに対して対称な構造とされる。炉の規模が大きい場合は、円周に複数の燃焼器を設けることとなる。
【００２２】
前記内筒５に対して前記外筒７は前記中心軸Ｘ回りに回転可能に構成され、別途設けられる回動機構（図外）により、内筒５は外筒７に対して相対回転される。図２に、矢印で、外筒７の回転方向を示した。
【００２３】
２．被処理物の供給構造
（イ）概略
前記内筒５の下部空間は、燃焼器３の燃焼火炎Ｆにより、被処理物Ａを溶融する溶融処理領域Ｓとされ、発生する溶融スラグは出滓口６から滴下排出される。
【００２４】
内筒の外側面ＯＳと外筒の内側面ＩＳとの間の空間は、溶融処理領域Ｓに連通し、被処理物Ａが蓄積される円環状の蓄積部８とされる。
この蓄積部８から溶融処理領域Ｓに至る被処理物Ａは、順次、上部から供給される被処理物Ａの重量により降下移送され、外筒の床部９上で、その露出面Ｂが逆円錐形を成す、安息部１０を形成する。
【００２５】
即ち、内筒外側面ＯＳの下端と床部９との間が蓄積部８から安息部１０への供給口１１となっている。
【００２６】
（ロ）蓄積部への前記被処理物の供給
蓄積部８の天井８ａに、蓄積部８内への投入ホッパー１２を設置し、この投入ホッパー１２に被処理物Ａを供給するコンベア１３を設けて構成する。
実施の形態では、前記投入ホッパー１２を周方向の一箇所に設けてあるが、投入ホッパー１２は周方向に分散する複数箇所のそれぞれに設けても良い。もちろん、複数個設ける場合には、各投入ホッパー１２に対応させてコンベア１３も複数個設けるのであり、この場合は、蓄積部８に被処理物Ａを周方向で分散させて供給することができる。
【００２７】
（ハ）供給口近傍における被処理物の供給
本願の溶融炉１は、内筒５の底面近傍で、その外側面ＯＳに本願独特の供給羽根２を備えて構成されている。この供給羽根２の周方向における分散配置に関しては、上記、図８で説明したと同様である。
供給羽根２は、前記内筒５の下端より下側で、内筒５の外側面ＯＳより外側に位置する被処理物Ａを、内筒の相対回転に伴って、炉内側である内筒内径側に導くものであり、図２に、太破線の矢印で、その搬送移動経路を示した。
【００２８】
以下、供給羽根２の取付け固定構造、供給羽根２の形状について説明する。
図３、４、５、６、７に示すように、供給羽根２は、内筒５の外側面に固定取付けされる固定取付け部２１と、この固定取付け部２１から炉下方側に伸びる下方延出部２２（延出部の一部を成す）と、この下方延出部２２（延出部の一部を成す）から内筒５の径方向外側及び周方向に３次元的形状を成して伸びる周方向延出部２３を備えて構成されている。
図２に示すように、被処理物Ａは、周方向延出部２３と下方延出部２２との内側表面ｓに接触して、炉内側へ案内される。即ち、これら部位２２、２３の内側表面が案内面とされている。
【００２９】
供給羽根２は、図３、４、５、６に示すように、内筒の外側面ＯＳに設けられた取付け座１４に、前記固定取付け部２１を介して取付けられる。
【００３０】
供給羽根２の固定取付け部２１の外径側表面位置が、内筒５の幅方向で、耐火物層１５の表面位置と一致、もしくは、内径側に選択されている。
さらに、前記下方延出部２２の内側面位置は、内筒５の外側面ＯＳ近傍位置（板厚分だけ内径側にシフトした位置）に選択されている。このように、下方延出部２２の内側面位置を設定することで、内筒５の筒壁直下に位置する被処理物Ａをスムーズに回転後流側へ送ることが可能となり、同時に、この部位に被処理物Ａを位置させて、腐食等の問題を発生し難くすることができる。
【００３１】
一方、供給羽根２の先端には天板２４が設けられており、この天板２４によっても、供給羽根２は本体フレーム１６に取付け固定される構成が採用されている。
【００３２】
次に、供給羽根２自体の形状構成について説明する。
前記被処理物Ａの案内面は、図２に図示するように曲面とされている。図７（イ）（ロ）（ハ）に、図３に示す各断面の形状を示した。
即ち、前記周方向延出部２３が、前記下方延出部２２に連なり、外径方向への延出を主に受け持つ基端側部位２３ａと、この基端側部位２３ａの先端側に設けられ、前記内筒の外周に沿った方向に伸びる先端側部位２３ｂとを備えて構成されている。この基端側部位２３ａは、図７（ロ）に示すように、内筒の径方向に沿った径方向の断面で、比較的肉厚に構成されている。一方、図７（ハ）に示すように、先端側部位２３ｂは実質板状とされており、炉の上下方向幅が径方向厚みより大きいものとされている。さらに、その下端２３ｃは、ナイフエッジ状とされている。
【００３３】
前記周方向延出部２３が、前記下方延出部２２に連なり、径方向外側へ延出する基端側部位２３ａの延出方向は、図３にθで示すように、内筒５の径方向に対して、３０〜７５度（好ましくは４０〜５５度、最適には４５度）に選択されている。
【００３４】
前記供給羽根２の先端上面部位に、内筒５の筒壁下面に沿って広がる天板２４が設けられている。図２に、二点鎖線及び実線で示すように、この天板２４を設けることで、被処理物Ａの中に針金等の長物があった場合に、この長物が羽根に絡み付くのを防止することができる。即ち、供給羽根２と内筒の外側面ＯＳとの間での挟み込みを防止しすることができる。同時に、この天板２４は、この天板２４を挟んで介在する被処理物層を確実に分離する機能を有するため、内筒５の筒壁下面より下の空間への被処理物の案内を安定したものとすることができる。
この天板２４の先端は、先に説明したように、内筒５の本体フレーム１６に取付け、固定される。
【００３５】
図４に示すように、天板２４と供給羽根２の基端側部位２３ａとの間に、被処理物Ａが通過可能な通過空間Ｃが設けられており、この空間Ｃを設けることで、灰等の通過が容易となり、粘着性の高い被処理物Ａの固着堆積部が形成されない。
【００３６】
３．溶融処理
上記構成を採用することにより、蓄積部下側部位に堆積している被処理物内に、内筒５の相対回転によって、羽根先端を切り込ませ、被処理物Ａを、内筒５の外側面ＯＳより外側にあり、その外面に沿った部位毎に切り出し、前記案内面を使用して、供給羽根取付け位置より内側（内筒外側面より内径側）の位置まで案内する。
【００３７】
案内される被処理物Ａはその移動に伴って露出面Ｂを成し、燃焼火炎Ｆで加熱・溶融され、溶融スラグとなって出滓口６から滴下排出される。新たに、溶融スラグが流下して露呈した炉内表面が新たな燃焼火炎Ｆで加熱される露出面Ｂとなるとともに、被処理物Ａの切り出し供給により露出面Ｂの形状及び位置が維持されて、被処理物の表面溶融が連続的に行われる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の構成を採用することにより、蓄積部から溶融処理領域へ安定して被処理物を供給し、長期の連続した安全運転が可能となった。さらに、被処理物の物性の変化に対しても、良好に対応できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願に係る供給羽根を備えた回転表面溶融炉の構造を示す図
【図２】供給羽根による被処理物Ａ等の供給状態を示す平面視図
【図３】供給羽根の取付け状態を示す平面視図
【図４】供給羽根の取付け状態を示す斜視図
【図５】取付け状態の供給羽根の正面図
【図６】取付け状態の供給羽根の径方向断面視図
【図７】供給羽根の各断面の断面形状を示す図
【図８】従来の供給羽根を備えた溶融炉の構造を示す図
【図９】従来の供給羽根に発生する問題状況を示す図
【符号の説明】
１      回転式表面溶融炉
２      供給羽根
３      燃焼器
４      天井部
５      内筒
６      出滓口
７      外筒
８      蓄積部
２１    固定部
２２    下方延出部
２３    周方向延出部
２３ａ  基端側部位
２３ｂ  先端側部位
２４    天板
Ａ      被処理物
Ｂ      露出面
Ｆ      燃焼炎
ＯＳ    内筒外側面
ＩＳ    外筒内側面
１０    供給装置
【図１】
0003933518.tif 000002
【図２】
0003933518.tif 000003
【図３】
0003933518.tif 000004
【図４】
0003933518.tif 000005
【図５】
0003933518.tif 000006
【図６】
0003933518.tif 000007
【図７】
0003933518.tif 000008
【図８】
0003933518.tif 000009
【図９】
0003933518.tif 000010