(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線をほぼ水平にして回転する筒形の溶融室と、前記溶融室の外側に沿って冷却水を収容可能な冷却水ジャケットとを備え、冷却水ジャケットは一部を連通して外側室と内側室とに区画されており、冷却水ジャケットの一部に冷却水の注入，排水が可能な注排水口が開口されているとともに、外側室及び内側室を区画する隔壁には空気抜孔が設けられていることを特徴とする溶融炉。
【請求項２】
軸線をほぼ水平にして回転する筒形の溶融室と、前記溶融室の外側に沿って冷却水を収容可能な冷却水ジャケットとを備え、冷却水ジャケットは一部を連通して外側室と内側室とに区画されており、冷却水ジャケットの一部に冷却水の注入，排水が可能な注排水口が開口されているとともに、冷却水ジャケットは各区画の一部が他の区画の外側に延びて延びた部分に排水補助孔が開口されていることを特徴とする溶融炉。
【請求項３】
請求項１又は２記載の溶融炉において、注排水口は溶融室の軸線方向へ樋形に延びていることを特徴とする溶融炉。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの溶融炉において、冷却水ジャケットは溶融室の周方向に複数に区画されていることを特徴とする溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリキルンタイプの溶融炉の冷却構造に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、燃焼灰，汚泥等の処理として、減容化，重金属類の安定化等を指向した溶融処理が広範に行われるようになってきている。
【０００３】
従来、燃焼灰，汚泥等の溶融処理を行う溶融炉としては、例えば、図１２，図１３に示すものが知られている。
【０００４】
この従来の溶融炉は、筒形の溶融室１と、溶融室１を軸線がほぼ水平になるように支持して回転駆動する駆動ローラ２と、溶融室１の上部に配置され溶融室の外側上部に冷却水Ｗを噴射するノズル３とを備えてなる。ノズル３は、燃焼灰，汚泥等の溶融物Ｒが滞留する溶融室１の下部に対して高温となりやすい上部に冷却水Ｗを噴射することにより、溶融室１の温度むらを消失させて溶融室１を形成している耐火，耐熱材の劣化，スポーリング等を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来の溶融炉では、冷却水Ｗと溶融室１との接触時間が短いため、冷却性能が低いという問題点がある。さらに、冷却水Ｗの蒸発が激しく消耗が多量であるため、冷却コストが嵩むという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、安価，確実に溶融室を冷却することのできる冷却構造を備えた溶融炉を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る溶融炉は、次のような手段を採用する。
【０００８】
即ち、請求項１では、軸線をほぼ水平にして回転する筒形の溶融室と、前記溶融室の外側に沿って冷却水を収容可能な冷却水ジャケットとを備え、冷却水ジャケットは一部を連通して外側室と内側室とに区画されており、冷却水ジャケットの一部に冷却水の注入，排水が可能な注排水口が開口されているとともに、外側室及び内側室を区画する隔壁には空気抜孔が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この手段では、冷却水が溶融室の外側に沿った冷却水ジャケットに収容されるため、冷却水と溶融室との接触時間が長くなるとともに、冷却水の蒸発が防止される。また、溶融室が回転しても、注排水口から冷却水の全てが排水されず一部が内側室に残留する。さらに、空気抜孔によって空気溜まりが形成されなくなるため、冷却水の注排水が円滑になる。
【００１０】
また、請求項２では、軸線をほぼ水平にして回転する筒形の溶融室と、前記溶融室の外側に沿って冷却水を収容可能な冷却水ジャケットとを備え、冷却水ジャケットは一部を連通して外側室と内側室とに区画されており、冷却水ジャケットの一部に冷却水の注入，排水が可能な注排水口が開口されているとともに、冷却水ジャケットは各区画の一部が他の区画の外側に延びて延びた部分に排水補助孔が開口されていることを特徴とする。
【００１１】
この手段では、冷却水が溶融室の外側に沿った冷却水ジャケットに収容されるため、冷却水と溶融室との接触時間が長くなるとともに、冷却水の蒸発が防止される。また、溶融室が回転しても、注排水口から冷却水の全てが排水されず一部が内側室に残留する。さらに、各区画が溶融室の周方向に重なるため、各区画の冷却水の注排水のサイクルが重なり合う。
【００１２】
また、請求項３では、請求項１又は２記載の溶融炉において、注排水口は溶融室の軸線方向へ樋形に延びていることを特徴とする。
【００１３】
この手段では、注排水口が樋形であるため、冷却水の注排水が円滑になる。
【００１４】
また、請求項４では、請求項１〜３のいずれか記載の溶融炉において、冷却水ジャケットは溶融室の周方向に複数に区画されていることを特徴とする。
【００１５】
この手段では、各区画ごとに冷却水の注排水が行われるため、冷却水の注排水のサイクルが短くなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る溶融炉の実施の形態を図１〜図１１に基いて説明する。
【００１７】
図１〜図６は、本発明に係る溶融炉の実施の形態（１）を示すものである。
【００１８】
この実施の形態では、図２に示すように、溶融室１が断熱壁４の内部で起伏するように構成されたものを示してある。即ち、溶融室１は、倒伏して駆動ローラ２に回転駆動されて燃焼灰，汚泥等を溶融化し、起立して溶融物（スラグ）Ｒを排出する。なお、溶融室１は、バーナ５等とともに断熱壁４に軸６で回動可能に支持された起伏台７に搭載されている。
【００１９】
この実施の形態の溶融室１は、図１に示すように、耐火，耐熱性の鋼材当の基礎壁１１の内側に耐火，耐熱材１２を張設してなる。耐火，耐熱材１２の内側には、自己コーティング１３が形成される。
【００２０】
さらに、この実施の形態の溶融室１は、図１に示すように、外側面に沿うように冷却水Ｗを収容可能な冷却水ジャケット８が設けられている。
【００２１】
冷却水ジャケット８は、溶融室１の周方向に４個に区画されている。各区画８１，８２，８３，８４は、一部を連通して内側室８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａと、外側室８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８４ｂとに区画されている。これ等の内側室８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａと外側室８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８４ｂとは、隔壁８１ｃ，８２ｃ，８３ｃ，８４ｃによって区画されている。これ等の隔壁８１ｃ，８２ｃ，８３ｃ，８４ｃには、内側室８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａ，外側室８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８４ｂが連通していない側に小孔からなる空気抜孔８１ｄ，８２ｄ，８３ｄ，８４ｄが設けられている。
【００２２】
冷却水ジャケット８の各区画８１，８２，８３，８４には、外側へ向けて広がる格好の樋形の注排水口９が開口されている。この注排水口９は、それぞれ溶融室１の軸方向へ延びている。
【００２３】
この実施の形態によると、図３に示すように、溶融室１が回転して、１つの区画８１に設けられている注排水口９が溶融室１の軸中心に対してほぼ水平方向に位置した際に、上方を向いた注排水口９から冷却水Ｗを注入することになる。
【００２４】
この注入によると、空気抜孔８１ｄの空気抜きの作用もあって、内側室８１ａ，外側室８１ｂのほぼ全部に冷却水Ｗが充満することになる。
【００２５】
冷却水Ｗが充満した冷却水ジャケット８の１つの区画８１は、図４に示すように、溶融室１が回転して、注排水口９が溶融室１の軸中心に対してほぼ垂直上方方向に位置した後に、外側室８１ｂに収容されている冷却水Ｗが下方を向いた注排水口９から排水されることになる。そして、外側室８１ｂに収容されている冷却水Ｗが全て排水された後には、図５に示すように、空気抜孔８１ｄから外側室８１ｂに収容されている冷却水Ｗが少量ずつ排水されることになる。
【００２６】
冷却水Ｗが排水されている冷却水ジャケット８の１つの区画８１は、図６に示すように、溶融室１が回転して、注排水口９が溶融室１の軸中心に対してほぼ垂直下方方向に位置した後に、排水が停止される。そして、冷却水が一部残った状態で、前述の図３に示すような冷却水Ｗの注入が行われることになる。
【００２７】
従って、冷却水Ｗと溶融室１との接触時間が長くなるため、従来例よりもはるかに冷却性能が高くなる。また、冷却水Ｗの蒸発が低減されるため、従来例よりもはるかに節水され冷却コストが低減される。
【００２８】
なお、冷却水Ｗの注入の際に先に注入した冷却水の一部が残留していることは、冷却水ジャケット８の内部における急激な温度変化を防止して、ウオータハンマ現象や水蒸気爆発現象の発生を防止することができる。また、残留している冷却水Ｗは、不測に損壊した溶融室１から溶融物Ｒが流出した際の冷却，消化に寄与もする。
【００２９】
図７〜図１１は、本発明に係る溶融炉の実施の形態（２）を示すものである。
【００３０】
この実施の形態では、冷却水ジャケット８が２区画に区画されている。そして、各区画８５，８６は、内側室８５ａ，８６ａ，外側室８５ｂ，８６ｂ，隔壁８５ｃ，８６ｃに加えて、外側室８５ｂ，８６ｂに連通して他方の外側室８５ｂ，８６ｂの外側に延長された延長部分８５ｄ，８６ｄを備えている。なお、これ等の延長部分８５ｄ，８６ｄには、比較的大きな（前述の空気抜孔８１ｄ，８２ｄ，８３ｄ，８４ｄに比し）補助排水孔８５ｅ，８６ｅが開口されている。
【００３１】
この実施の形態によると、基本的には前述の実施の形態（１）と同様の作用，効果が奏されることになる。
【００３２】
ただし、図８，図９に示すように、注排水口９が溶融室１の軸中心に対してほぼ水平方向から直上方方向に位置するまで冷却水Ｗの注入を継続しないと、各区画の８５，８６の全部に冷却水Ｗを充満させることができない。
【００３３】
また、この実施の形態では、図１１，図１２に示すように、残留する冷却水Ｗの溶融室１に対する面積が前述の実施の形態（１）よりも広くなるため、冷却水ジャケット８の内部における急激な温度変化をより確実に防止して、ウオータハンマ現象や水蒸気爆発現象の発生をより確実に防止することができる。また、不測に損壊した溶融室１から溶融物Ｒが流出した際の冷却，消化への寄与もより有効なものとなる。
【００３４】
以上、図示した実施の形態の外に、冷却水ジャケット８を１区画または３区画または５区画以上とすることも可能である。
【００３５】
さらに、空気抜孔８１ｄ，８２ｄ，８３ｄ，８４ｄを設けない構成にすることも可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る溶融炉は、冷却水が溶融室の外側に沿った冷却水ジャケットに収容されるため、冷却水と溶融室との接触時間が長くなって冷却性能が高くなるとともに、冷却水の蒸発が低減され節水され冷却コストが低減されるため、安価，確実に溶融室を冷却することのできる冷却構造を備えることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶融炉の実施の形態（１）を示す要部の断面図である。
【図２】図１の全体の側面断面図である。
【図３】図１の動作図である。
【図４】図３に続く状態の動作図である。
【図５】図４に続く状態の動作図である。
【図６】図５に続く状態の動作図である。
【図７】本発明に係る溶融炉の実施の形態（２）を示す要部の断面図である。
【図８】図７の動作図である。
【図９】図８に続く状態の動作図である。
【図１０】図９に続く状態の動作図である。
【図１１】図１０に続く状態の動作図である。
【図１２】従来例を示す斜視図である。
【図１３】図１２の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 溶融室
８ 冷却水ジャケット
８１，８２，８３，８４，８５，８６ 区画
８１ｄ，８２ｄ，８３ｄ，８４ｄ 空気抜孔
８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａ，８５ａ，８６ａ 内側室
８１ｂ，８２ｂ，８３ｂ，８４ｂ，８５ｂ，８６ｂ 外側室
８５ｅ，８６ｅ 補助排水孔
９ 注排水口
Ｗ 冷却水
【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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【図１３】
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