JP2002081367A

JP2002081367A - 発電装置を備えた煙突

Info

Publication number: JP2002081367A
Application number: JP2001004007A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Miyake; 正治三宅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】燃焼廃ガスの排出エネルギーを有効に活用し
た、簡便な発電装置を提供する。【解決手段】煙突３の廃ガス流路３内に、廃ガスの流
れによって回転する回転ファン１０が、その回転軸１１
をこの廃ガスの流れに直行する方向に向かわせて設けら
れ、この回転ファン１０の回転軸１１が、前記廃ガス流
路３外に設けられた発電機１４の回転軸に連動連結され
ているように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電装置を備えた
煙突に関する。更に詳しくは、例えばゴミ焼却施設、工
場、浴場、化学プラント、火力発電所などに備えられた
煙突を上昇する燃焼廃ガスの上昇エネルギーを利用して
発電を行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃焼廃棄ガスは、大変大きな熱エネルギ
ーを持っているので、従来から、この熱エネルギーで高
温水や空気、更には蒸気を得、それらを冷暖房や発電に
用いることが広く行われている。しかし、燃焼廃ガスそ
のものは、煙突から単に大気に放出されていたに過ぎな
い。

【０００３】この煙突から放出される廃ガスは、包含不
純物で周辺地域を汚損しないように、大型の施設ほど、
多くは数百メートル、ときによっては成層圏にまで届く
ような、強大な放出エネルギーが与えられている。その
対策としては、積極的に放出のための圧力を加えたり、
煙突を嵩高くしたりなどの各種の工夫が凝らされてい
る。したがって、この放出エネルギーは、いわば放出す
るだけのために費やされるエネルギーである。

【０００４】また、焼却施設の煙突に限らず、燃焼排ガ
スを排出するための煙突は、燃焼ガスを排出するにあた
って、大変大きな排出エネルギーを持っている。このエ
ネルギーは、流速で考えると台風並である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、先にも記述し
たが、従来、この排出エネルギーは無為に廃棄されてい
るも同然であった。そこで本発明者は、この燃焼ガスの
排出に消費される膨大なエネルギーを有効に活用する手
段を種々考えた。そして、試行錯誤の結果、この膨大な
エネルギーを用いて電力を生む手段を開発するに至った
ので、ここに提案する。

【０００６】したがって、本発明の課題は、燃焼廃ガス
の排出エネルギーを有効に活用した、簡便に発電を得る
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発電装置
を備えた煙突は、廃ガス流路内に、廃ガスの流れによっ
て回転するファンの回転軸が、この廃ガスの流れに直行
する方向に向かって設けられ、このファンの回転軸が、
前記廃ガス流路外に設けられた発電機の回転軸に連動連
結されたものである。

【０００８】

【作用】上記の構成にかかる発電装置を備えた煙突にお
いて、廃ガス流路内には、高速で上昇する廃ガスがあ
る。そして、この廃ガス流によって、廃ガス流路内に臨
むファンは強制的に、しかも高速で回される。このファ
ンの回転によって、発電機が回転し、廃ガス流路に沿っ
て設けられて個数に応じた発電機分の発電が可能とな
る。

【０００９】

【発明の効果】このように、請求項１記載の発明による
と、煙突を上昇する廃ガスの膨大な排出エネルギーを利
用して発電する。その結果、発電のための燃費が全く不
要になり、経済的な発電を可能にする。また、工場や浴
場の煙突に採用されると、工場や浴場で使用される電力
の多くをこの発電装置で賄える。その結果、商業電力の
消費量が少なくなり、省エネルギーに大きく貢献でき、
環境保護にも貢献できる。殊に、ゴミ焼却施設、石油プ
ラント、更には火力発電所や溶鉱炉の煙突に適用される
と、発電は２４時間連続して可能になり、高能率の発電
と省エネルギーが可能になる。

【００１０】更に、発電機は、廃ガス流路内の廃ガスの
流れ方向に沿って所定間隔置きに設けられるため、発電
装置の設置床面積がほとんどのこ廃ガス流路の設置床面
積と同等になる。その結果、既存の施設に適用するにし
ても、また、新たに建築する場合でも、コスト面で大変
有利になる。また、大規模な送電施設を不用とし、地域
に密着した形での発電を可能にする。したがって、送電
ロスをなくし、効率の良い電力消費を可能にする。併せ
て、電力を要する公共施設やレジャー施設なども近隣に
建設でき、近隣地域の整備、活性化に貢献できる。

【００１１】本発明では、廃ガス流路を次のように構成
するのが望ましい。すなわち、まず、廃ガスの流れ方向
に沿う仕切り壁によって二つの廃ガス流路が形成されて
いる。そして、一方の廃ガス流路内に正方向回転のファ
ンが、他方の廃ガス流路内に逆方向回転のファンがそれ
ぞれ設けられる。また、廃ガス流路外に発電機が設けら
れ、一方のファンの回転軸がこの発電機の巻線に、他方
のファンの回転軸がこの発電機の界磁磁石にそれぞれ連
結されている（請求項２）。両回転軸が常に互い逆方向
に回転する結果、巻線と界磁磁石を互いに逆方向に回転
させ、発電効率が格段に高まるからである。

【００１２】また、ファンの回転軸は、廃ガス流路壁と
発電機側枠のいずれか一方若しくは両方に、ラジアル方
向の磁力の反発力でこれを支持する、磁気軸受で支持さ
れ、併せて廃ガス流路壁に、スラスト方向の磁力の反発
力でこれを支持する、磁気軸受を介して支持されている
構成を採用するのが望ましい（請求項３）。回転軸の支
持手段として、ベアリングなどの摩擦を伴う軸受を採用
する場合に比べて、ファンが受けた回転エネルギーの多
くを無為に逸損されるおそれがなくなる。その結果、回
転軸や発電機枠とこれに一体的に連なる、発電機の界磁
磁石に連結された回転軸の回転を格段に円滑にでき、発
電効率を飛躍的に高めることができるからである。

【００１３】更に、発電機側枠とこれに一体的に連なる
発電機の界磁磁石に連結された回転軸は、スラスト方向
の磁力の反発力でこれらを支持する、磁気軸受を介して
支持されている構成を採用するのが望ましい（請求項
４）。発電機側枠とこれに一体的に連なる回転軸（回転
筒軸）の支持手段として、ベアリングなどの摩擦を伴う
軸受を採用する場合に比べて、ファンが受けた回転エネ
ルギーの多くを無為に逸損されるおそれがなくなる。そ
の結果、回転軸や発電機枠と、これに一体的に連なる発
電機の界磁磁石に連結された回転軸の回転を格段に円滑
にでき、発電効率を飛躍的に高めることができ、請求項
２記載の発明を一層効果的に実現できるからである。

【００１４】また、廃ガス流路内で、ファンよりも廃ガ
ス流れ方向の上流側に除塵フィルターが設けられるのが
望ましい（請求項５）。廃ガス流路内を上昇する廃ガス
にほこりや有害物質などが混入していても、これを廃ガ
ス流路の排気口から大気に放出する前に回収できる。そ
の結果、ファンに対してもほこりや有害物質の付着を可
及的に少なくでき、併せて廃ガスのクリーン度を一層高
めることができ、環境面でも大変好ましい発電装置を備
えた煙突を提供できるからである。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の実
施の形態をゴミ焼却場の煙突に適用した場合について、
以下図面に基づいて説明する。図２において、１はゴミ
焼却場の建屋、２は焼却炉、３は煙突を示す。また、図
中Ａは、ごみの受入れ貯留を行うごみピットである。焼
却炉２へのごみの投入は、このピットＡの上部に据え付
けられたごみクレーンＢによって行われる。Ｃは、クレ
ーンＢにより投入されたごみを受け入れるホッパー、Ｄ
はこのホッパーＣに連なるシュート、Ｅは、シュートＤ
下部の給塵装置である。

【００１６】焼却炉２で発生する燃焼廃ガスは、この焼
却炉２に直結される煙突３より大気に放出される。この
煙突３下部には汚染物処理室（図外）が設けられてい
て、ばい煙やほこりを大気に放出する前に補足し、クリ
ーンな廃ガスを排できるように構成されている。

【００１７】煙突３は、建物の高さに応じて、複数本の
支柱４によって、自立性を強固に保てるよう、補助的に
支持されている。この煙突３は、図３，５に示されるよ
うに、周壁５の回りに発電機室６が設けられている。ま
た、この発電機室６に隣合って一つの作業室７と、ほか
に保守点検のためなどの作業室８が設けられている。

【００１８】図１，３〜５に示されるように、煙突３の
廃ガス流路３Ａには、回転ファン１０が設けられてい
る。この回転ファン１０は、この煙突３の廃ガス流路３
Ａを、排気口９に向かって、上昇する廃ガスの上昇エネ
ルギーを受けて強制的に回転される。この回転ファン１
０の回転軸１１は、この煙突３内を排気口９に向かって
上昇する廃ガス９流れに直行する方向、つまり横向きに
して設けられている。

【００１９】回転ファン１０は、図５、６に示されるよ
うに、回転軸１１の周面に、周方向に等間隔で多数枚
（図例では４枚）の羽根１２が取り付けられている。そ
の風受け面１２Ａは、凹曲面に形成されている。廃ガス
の上昇エネルギーを効率よく受けることができるからで
ある。

【００２０】図１に示されるように、この回転ファン１
０の回転軸１１は、周壁５に磁気軸受１３（ラジアル方
向）を介して支持され、一端側は周壁５を貫通して発電
機室６内に臨ませてある。発電機室６内には発電機１４
が設けられていて、回転軸１１の一端にこの発電機１４
の巻線１５が一体的に設けられている。回転軸１１の発
電機１４側の端部も、磁気軸受１３を介して、この発電
機１４の支持台枠１６に支持される。したがって、回転
軸１１が回転することによって、発電機１４の側枠（筒
状フレーム）１７の内側に設けられている界磁磁石（永
久磁石）１８との相互作用によって発電する。

【００２１】更に、この回転軸１１の両端は、それぞれ
煙突３の周壁５に設けられている軸端受け凹部５Ａに、
磁気軸受１３Ａを介して支持されている。この磁気軸受
１３Ａによって、回転軸１１の両端は、スラスト方向の
磁力の反発力を受けて、安定的に回転できる。具体的に
は、回転軸１１の軸端と凹部５Ａに、それぞれ同じ磁極
が、この回転軸１１の軸方向で対峙し合うようにして、
永久磁石が設けられる。これによって、回転軸１１の軸
端に設けられている永久磁石と、この凹部５Ａに設けら
れた永久磁石の互いの磁力が反発し合う。その結果、回
転軸１１は軸方向にも非接触の支持が得られ、その回転
が格段に滑らかで、しかも、回転ファン１０が受けた回
転エネルギーが無駄なく発電機１４に伝えられ、効率の
よい発電が可能になる。

【００２２】また、各作業室７，８が積層される場合に
は、図示されるように、上下の作業室７，８を連絡する
階段設備１９が設けられる（図例では保守点検のためな
どの作業室８）。なお、必要に応じてエレベーター（図
外）が設けられる構成が採用される。

【００２３】以上のような発電機室６、作業室７、保守
点検のためなどの作業室８は、図３、図４に示されるよ
うに、必要に応じて、煙突３の高さに応じて、いく段に
も積層することができる。その結果として、大きな発電
を可能にする。

【００２４】また、煙突３の排気口９近傍には廃ガスを
積極的に吸引して、排気口９から大気に放出する排気フ
ァンを備えた排気設備９Ａが設けられている（図９参
照）。煙突３内を上昇する廃ガスの流速を増大し、これ
によって、回転ファン１０の回転速度を上げ、発電効率
を高めようとするためである。

【００２５】更に、煙突３の最下端部には、高温燃焼廃
ガスの上昇気流に水を噴霧するための噴霧装置２１が設
けられている。廃ガスの上昇流速を一層増大する上で有
効である。

【００２６】このように、ゴミ焼却施設１の煙突３内に
は、焼却作業の度に大きな廃ガス気流が生じる。したが
って、その膨大な排出エネルギーによって、回転ファン
１０は、フルスピードで回転し、効率のよい発電が可能
になる。得られた発電は、ゴミ焼却施設内の各種施設
や、周辺の公共施設などの電力源として有効に活用され
る。言うまでもなく、回転ファン１０を駆動するための
燃費は全く不要で、極めて経済的に電力が得られる。ま
た、送電距離が商業電力に比べて可及的に短く、したが
って、大きな送電設備を全く必要としないので、効率良
く電力をこれら設備に供給できる。併せて、設置面積
は、煙突３の立地面積内に積層されるから、実質的には
煙突の約２〜３倍ほどの設置面積があれば十分で、土地
の有効利用の面からも大変好ましい。

【００２７】（第２の実施の形態）次に、図７〜９の記
載に基づいて第２の実施の形態について説明する。本実
施の形態では、発電機１４の発電効率を格段に向上する
ことを目的として発案されたものである。まず、煙突３
は、その幅方向の中央部分に隔壁２２が設けられ、二つ
の廃ガス流路３Ａ，３Ｂが形成されている。

【００２８】また、回転ファン１０の回転軸１１はその
中間部から一端側には、その周面に、周方向に等間隔で
多数枚（図例では４枚）の羽根２３が取り付けられてい
る。更に、他端側は、中空筒状の回転筒軸２４内を貫通
している。そして、この回転筒軸２４の周面にも、周方
向の等間隔で多数枚（図例では４枚）の羽根２５が設け
られる。具体的には、その風受け面２５Ａが、前記回転
軸１１に設けられた羽根２３の風受け面２３Ａとは、逆
方向に向けて取り付けられている。両羽根２３，２５の
風受け面２３Ａ，２５Ａは、共に凹曲面に形成されてい
る。廃ガスの上昇エネルギーを効率よく受けることがで
きるからである。

【００２９】このように構成された回転ファン１０の回
転軸１１は、二つの廃ガス流路３Ａ，３Ｂの一方の流路
３Ａに臨ませ、回転筒軸２４は、他方の流路３Ｂに臨ま
せて設けられる。風受け面２３Ａ，２５Ａが逆の両羽根
２３，２５を採用し、それぞれを二つの廃ガス流路３
Ａ，３Ｂのいずれかに分けて臨ませる。その結果、回転
軸１１と回転筒軸２４は、廃ガスの上昇気流によって、
互いに逆方向に常時うまく回転できる。

【００３０】回転軸１１の回転筒軸２４側の端部は、こ
の回転筒軸２４の端部よりも外方に至る。つまり煙突３
の周壁５を貫通して、更に発電機室６側にまで至る。そ
して、その端部には、発電機１４の巻線１５が一体的に
設けられている。また、回転筒軸２４の発電機室６側の
端部は煙突３の周壁５を貫通して、更に発電機室６側に
まで至る。そして、その端部には、この発電機室６内に
おいて、発電機１４の側枠である筒状のフレーム１７が
一体に連なって設けられる。この筒状のフレーム１７の
内面には永久磁石で構成された界磁磁石（マグネット）
１８が設けられている。そして、この巻線１５と界磁磁
石１８が互いに逆回転することで、発電するように構成
されている。

【００３１】本第２の実施の形態では、風受け面２３
Ａ，２５Ａを互いに逆にした羽根２３，２５を備えた回
転軸１１と回転筒軸２４が逆転できるように構成されて
いる。したがって、巻線１５と界磁磁石１８を互いに逆
転させることができ、この発電機１４の発電効率を飛躍
的に高めることができる。

【００３２】更に、図７に示されるように、回転軸１
１、筒状のフレーム１７、そしてこれに一体的に連設さ
れる回転筒軸２４は、煙突３の周壁５や発電機１４の支
持台枠２６に対して、スラスト方向にもラジアル方向に
も、ともに磁気軸受を介して支持されている。具体的な
構成は以下のとおりである。

【００３３】まず、回転軸１１は、煙突３の周壁５に磁
気軸受１３を介して支持されている。この磁気軸受１３
は、周壁５に穿設された凹部５Ａの内周面と回転軸１１
の両端周面に設けられた永久磁石の、ラジアル方向の、
互いの反発力を利用るすようにして構成されている。ま
た、筒状のフレーム１７も、発電機１４の支持台枠２６
の内周面に磁気軸受１３を介して支持されている。この
磁気軸受１３は、筒状のフレーム１７の外周面と、発電
機１４の支持台枠２６の内周面に設けられた永久磁石
の、ラジアル方向の互いの反発力を利用するようにして
構成されている。更に、回転筒軸２４は、周壁５並びに
隔壁２２に磁気軸受１３を介して支持されている。この
磁気軸受１３は、回転筒軸２４の周壁５と隔壁２２に対
向する外周面と、これら周壁５と隔壁２２に設けられた
回転筒軸挿通孔の内周面に設けられた永久磁石の、ラジ
アル方向の互いの反発力を利用するようにして構成され
ている。このようにして、回転軸１１、筒状のフレーム
１７そして回転筒軸２４は、ラジアル方向に対して固定
部分と非接触状態に支持される。

【００３４】また、筒状のフレーム１７は、煙突３の周
壁側にもフレーム部分１７Ａが備わっていて、その外面
と、これに対向する支持台枠２６の内面に設けられた、
スラスト方向の互いの反発力を利用した、磁気軸受１３
Ａを介して固定部分に対して非接触状態に支持される。
更に、回転軸１１に取付けられた羽根２３と回転筒軸２
４に取付けられた羽根２５の発電機室６とは反対側の辺
縁２３Ｂ、２５Ｂと、これに対向する煙突３の周壁５並
びに中間壁２２の内面に、それぞれスラスト方向の互い
の反発力を利用した、磁気軸受１３Ａが設けられてい
る。これらのスラスト方向の磁気軸受１３Ａによって、
回転軸１１、筒状のフレーム１７、回転筒軸２４は、結
果としてスラスト方向には固定部分、つまり煙突３の壁
５や中間壁２２、更には支持台枠２６などに対して非接
触状態に支持される。

【００３５】回転軸１１，回転筒軸２４並びに筒状のフ
レーム１７は、このような磁気軸受１３、１３Ａで支持
されることによって、ラジアル方向にも、スラスト方向
にも、固定部分に対して非接触状態に支持される。した
がって、これら回転軸１１，回転筒軸２４、そして筒状
のフレーム１７の回転摩擦抵抗を無くすことができる。
その結果、回転ファン１０を格段に滑らかに、効果的に
回転させることができ、しかも、回転ファン１０が受け
た回転エネルギーが無駄なく発電機１４に伝えられ、効
率のよい発電を可能にする。

【００３６】（第３の実施の形態）次に、図９〜１０の
記載に基づいて第３の実施の形態について説明する。本
実施の形態では、廃ガス流路３Ａ内を上昇する廃ガス内
の有害な物質を効果的に除去することを目的にして発案
されたものである。具体的な構成は以下のとおりであ
る。

【００３７】この実施の形態では、煙突３は円形の形状
のものが採用されている。煙突３の下端部近傍に大径部
２７が形成されている。この大径部２７の軸線方向ほぼ
中間位置にまで、下位の煙突３が挿入配設されている。
そして、この下位の煙突の上端部分外周と大径部２７の
内周面との間には、まず、この大径部２７の内部全周に
わって、廃ガス流路３Ａから隔壁２７Ａを介して隔絶さ
れて、作業室２８が設けられている。更に、この作業室
２８の内周、つまり隔壁２７Ａと下位の煙突３の上端部
分外周との間には、廃ガス流路３Ａに臨ませて、周方向
等寸法にして多数枚の多孔質セラミック製の集塵フィル
ター板２９が敷設されている。下位の煙突３の上端部分
の内側には、下端側が集塵フィルター板２９の下端面よ
りも更に下位に突出させてコア３０が配設されている。
このコアは、突出部位が下方ほど先鋭な円すい形状に形
成されている。下位の煙突３の廃ガス流路３ａを上昇し
てきた廃ガスを集塵フィルター板２９に均等に分散して
供給するためで、効率の良い集塵や有害物質の除去を可
能にする。図中３０Ａは、この大径部２７に望ませた下
位の煙突３の上端部よりやや下位の周壁５に形成された
開口で、下位の煙突３から上昇する廃ガスをうまく集塵
フィルター板２９に導く。

【００３８】また、各作業室２８の廃ガス流路側には開
閉扉２８Ｂが備わっている。集塵フィルター２９の交換
や保守点検に便利なように構成されている。更に、各作
業室２８には煙突３の外周面に沿って地上まで延びるダ
ストシュート２８Ｃが設けられていて、汚れた集塵フィ
ルター2 9 などを地上に簡便に降ろせるように構成され
ている。

【００３９】なお、集塵フィルター板２９は、ムライト
質、ユージライト質、炭化珪素質などのセラミック素材
が採用される。また、作業室２８は、周方向に等間隔で
幾つかの部屋に区分されている（図例では、８つ）。各
部屋ごとの往来は隔壁２８Ａに設けられた開閉ドア２８
Ｄを利用するように構成さている。また、集塵フィルタ
ー板２９は全周で１６の区画に分けられていて、それぞ
れの区画ごとで着脱自在に構成されている。

【００４０】このように、煙突３の途中に集塵フィルタ
ー２９を設けることによって、上方に設置されている回
転ファン１０に対するほこりや有害物質の付着を可及的
に少なくでき、併せて廃ガスのクリーン度を一層高める
ことができる。

【００４１】また、この大径部２７の上端からは、下位
の煙突３の廃ガス流路３ａの内径よりも大径に寸法設定
された廃ガス流路３ｂが連設されている。集塵フィルタ
ー板２９による通気抵抗を可及的に緩和し、ほこりや有
害物質の除去効果を効果的に発揮させる上で有効であ
る。

【００４２】このように、この第３の実施の形態は、廃
ガス流路３Ａ内に設けられた回転ファンよりも、廃ガス
流れの上流側の廃ガス流路３ａ内に、除塵フィルターが
設けられている点に特徴がある。したがって、廃ガス流
路３Ａ内を上昇する廃ガスにほこりや有害物質などが混
入していても、これを廃ガス流路３Ａの排気口９から大
気に放出する前に除塵回収する。その結果、回転ファン
１０に対してもほこりや有害物質の付着を可及的に少な
くでき、併せて廃ガスのクリーン度を一層高めることが
できる。したがって、環境面でも大変好ましい発電装置
を備えた煙突を提供できる。

【００４３】（第４の実施の形態）次に、図１１の記載
に基づいて第４の実施の形態について説明する。本実施
の形態では、集塵フィルター板２９で捕捉された、ほこ
りの除去を簡便に行えるようにすることを目的として発
案されたものである。具体的な構成は以下のとおりであ
る。

【００４４】集塵フィルター２９の上方と下方で、下位
の煙突３の上端部外周面と隔壁２７Ａの内周面とに、そ
れぞれ全周にわたって軌条３１が設けられている。そし
て、それぞれに鉄車輪３２を介して、自送式の除塵装置
３３が載置されている。下方の除塵装置３３は、懸垂式
に構成されている。この除塵装置３３の台車３４には複
数台（図例では３機）の除塵機３５が搭載されている。
また、この台車３４には、集塵フィルター２９の表面
（上面と下面）それぞれに接触する回転ブラシ３６を備
えた集塵カバー３７が連設されている。この集塵カバー
３７は、集塵フィルター２９の横幅よりやや短く寸法設
定されていて、集塵フィルター２９の横幅全域を覆うよ
うに形成されている。この集塵カバー３７の上面から
は、横幅方向でほぼ等間隔置きで、集塵ホース３８（図
例では３本）が連設され、それぞれ除塵機３５に接続さ
れている。また、この除塵装置３３は図外遠隔装置によ
って、無人走行するように構成されている。

【００４５】図外の遠隔装置で、除塵装置３３を軌条３
１に沿って走行させ、併せて除塵機３５を作動させる。
その結果、除塵装置３３を軌条３１に案内されながら、
下位の煙突３の周囲を一巡する。この除塵装置３３の走
行に伴って、回転ブラシ３６が強制回転されながら、集
塵フィルター２９の上、下面に接触して、付着している
ほこりや有害物質などを取り除く。そして、この取り除
かれたほこりや有害物質、更には集塵フィルター２９内
に付着しているほこりや有害物質などを、除塵機３５の
吸引作用により、集塵カバー３７から集塵ホース３８を
介して、吸引除去する。その結果、この集塵フィルター
２９の目詰まりを未然に防止できる。

【００４６】各作業室２８には、その下階に今一つの作
業室３９が備わっている。この下階の作業室３９も上階
の作業室２８と同様に、その廃ガス流路側には開閉扉３
９Ｂが設けられている。下方の除塵機３５の保守点検
や、集塵物の回収が便利に行えるように構成されてい
る。また、上、下の除塵装置３３は、それぞれ対応する
上、下の作業室２８，３９のいずれかに、格納できるよ
うに構成されている。除塵作業時のみ作業室２８，３９
から廃ガス流路に引き出し、非作業時には、作業室２
８，２９に格納し、可能な限り廃ガスと機器の接触を避
け、機器の損傷、劣化を少なくしている。この上、下の
除塵装置３３の作業室２８，２９への格納あるいは引き
出しも、図外の遠隔装置により、無人で行われるのが望
ましい。

【００４７】なお、発電機１４で得られた電気は、図１
に示されるように、安定器４０を介して変圧器４１に送
電されて変圧される。更に、蓄電装置４２に送られ蓄電
され、適宜需要目的、場所に送られて使用される。

【００４８】更に、図１、図７において、図中４３は、
回転軸１１に設けられたコミューター（整流子）、４４
はこのコミューターの外周に接触するブラシで、安定器
４０に接続されている。

【００４９】このように、この第４の実施の形態は、回
転ファン1 0 よりも、廃ガス流れ方向上手側に設けられ
ている集塵フィルター2 9 に対して、これを清掃する除
塵装置を設けたものである。したがって、集塵フィルタ
ー2 9 によって集塵された廃ガス中のほこりや有害物質
は、この除塵装置によって集塵フィルター2 9 からうま
く除塵される。その結果、この集塵フィルター２９の目
詰まりを未然に防止でき、常に廃ガスのクリーン度を高
く保つことができ、環境保護上も大変好ましい発電装置
を備えた煙突を提供できる。

【００５０】なお、発電機１４で得られた電気は、図１
に示されるように、安定器４０を介して変圧器４１に送
電されて変圧される。更に、蓄電装置４２に送られ蓄電
され、適宜需要目的、場所に送られて使用される。

【００５１】更に、図１、７において、図中４３は、回
転軸１１に設けられたコミューター（整流子）、４４は
このコミューターの外周に接触するブラシで、安定器４
０に接続されている。

【００５２】また、各実施の形態において、回転軸１１
は、発電機１４の回転軸と直結された構成が示されてい
る。しかし、本発明では、この構造に限定して考える必
要はない。図示しないが、例えば、回転軸１１と発電機
１４の回転軸とを別体にし、両軸をクラッチ機構を備え
た連結手段で連動連結する構成も採用できる。発電機１
４の稼動数を適宜に選択して、実情に応じて適切な発電
量を簡便に得る上で好都合である。

【００５３】また、図１３中、Ｆ２は、燃焼炉２内の底
壁近くに設けられている大気導入管である。図示される
ように、この大気導入管Ｆ２の両端は、燃焼炉２の側壁
を貫通して外方へ延設され、地上Ｇ．Ｌで大気に開放さ
れるように構成されている。また、燃焼炉Ｆ内に存在す
る部分の上周壁には、多数の通気口が設けられ、ここか
ら多量の大気を燃焼炉２内に供給できるように構成され
ている。この大気導入管Ｆ２は、必要に応じて複数本設
けられる。燃焼炉２の燃焼効率を上げ、併せてより強力
で、高速の廃ガス流を得る上で有効な手段である。

【００５４】更に、第３の実施の形態において、大径部
２７は煙突の下端近傍部に配設された構成が例示されて
いる。しかし、その配設位置は、必要に応じて、最上段
にある回転ファン１０よりも上方であってもよい。更に
は、最下段にある回転ファン１０よりも下位、つまり煙
突の下端近傍部と、最上段にある回転ファン１０よりも
上方の、上下両位置に配設される構成も採用できる。い
ずれも, 廃ガス中の包含不純物を的確に、しかも確実に
除去してくれる上で望ましいからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第１の実
施の形態を示し、要部の拡大断面図である。

【図２】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第１の実
施の形態を示し、この煙突が適用されるごみ焼却施設の
全体説明図である。

【図３】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第１の実
施の形態を示し、煙突の説明断面図である。

【図４】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第１の実
施の形態を示し、煙突の説明断面図で、図３中Ａ−Ａ線
断面図である。

【図５】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第１の実
施の形態を示し、作業室の概略説明斜視図である。

【図６】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第１の実
施の形態を示し、羽根の端面図で、図１中Ａ−Ａ線端面
図てある。

【図７】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第２の実
施の形態を示し、要部の拡大断面図である。

【図８】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第２の実
施の形態を示し、羽根の端面図で、（Ａ）は図７中Ａ−
Ａ線端面図、（Ｂ）は図７中Ｂ−Ｂ線端面図である。

【図９】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第３の実
施の形態を示し、要部の拡大断面図である。

【図１０】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第３の
実施の形態を示し、図１０中Ａ−Ａ線断面図である。

【図１１】本発明に係る発電装置を備えた煙突の第４の
実施の形態を示し、要部の拡大断面図である。

【図１２】本発明に係る発電装置を備えた煙突の更に別
の実施の形態を示す要部の概略説明図である。

【符号の説明】

３…煙突，３Ａ、３Ｂ…廃ガス流路，６…発電機室，７
…作業室，８…作業室，１０…回転ファン，１１…回転
軸，１２…羽根，１２Ａ…風受け面，１３、１３Ａ…磁
気軸受，１４…発電機，１５…巻線，１７…側枠，１７
Ａ…縦フレーム，１８…界磁磁石，２２…仕切り壁，２
３…羽根，２３Ａ…風受け面，２４…回転筒軸，２４Ａ
…支持フレーム，２５…羽根，２５Ａ…風受け面，２６
…支持台枠，２７…大径部，２８…作業室，２９…集塵
フィルター，３３…除塵装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｆ１６Ｃ 32/04 Ｆ１６Ｃ 32/04 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃ガス流路内に、廃ガスの流れによって
回転するファンが、その回転軸をこの廃ガスの流れに直
行する方向に向かわせて設けられ、このファンの回転軸
が、前記廃ガス流路外に設けられた発電機の回転軸に連
動連結されていることを特徴とする発電装置を備えた煙
突。
【請求項２】廃ガス流路は、廃ガスの流れ方向に沿う
仕切り壁によって、二つの廃ガス流路が形成され、一方
の廃ガス流路内に正方向回転のファンが、他方の廃ガス
流路内に逆方向回転のファンがそれぞれ設けられ、ま
た、廃ガス流路外に発電機が設けられ、一方のファンの
回転軸がこの発電機の巻線に、他方のファンの回転軸が
この発電機の界磁磁石にそれぞれ連結されていることを
特徴とする請求項１記載の発電装置を備えた煙突。
【請求項３】ファンの回転軸は、廃ガス流路壁と発電
機側枠のいずれか一方若しくは両方にラジアル方向の磁
力の反発力でこれを支持する磁気軸受と廃ガス流路壁に
スラスト方向の磁力の反発力でこれを支持する磁気軸受
を介して支持されている請求項１又は請求項２のいずれ
かに記載の発電装置を備えた煙突。
【請求項４】発電機側枠とこれに一体的に連なる発電
機の界磁磁石に連結された回転軸は、スラスト方向の磁
力の反発力でこれらを支持する磁気軸受を介して支持さ
れている請求項２記載の発電装置を備えた煙突。
【請求項５】廃ガス流路内で、ファンよりも廃ガス流
れ方向の上流側に除塵フィルターが設けられている請求
項１又は請求項２のいずれかに記載の発電装置を備えた
煙突。