JP2002243135A - 排ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼却炉や燃焼炉の煙や臭気や一酸化炭素が多
量に排出することを防止すること。 【解決手段】 排気通路３７に空気と燃料を供給して燃
焼ガス６２を２次燃焼する排ガス処理部４２に供給する
燃料の気化を燃焼ガス６２で行う気化器４４を設け、排
気通路３７に安定した２次燃焼火炎６３を形成してい
る。これによって、煙や臭気や一酸化炭素の発生を防止
し、気化器４４の加熱用ヒータの廃止やその電力使用を
削減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭で陶磁器の焼
成を行う時に、還元焼成の排ガス浄化を行う排ガス処理
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の排ガス処理装置として
は、例えば、実開平７−２７２１号公報に記載されてい
るようなものがあった。図８は、前記公報に記載された
従来の排ガス処理装置を示すものである。

【０００３】図８において、１は、モーターファン７よ
り空気が送られる二次燃焼空気供給パイプ、２は、空気
をうず巻き状に放出するように設けた斜上向状の穴、３
は、斜上向状の穴２が臨む煙突、４は、煙突３が上部に
連通した燃焼室（焼却室）、５は、二重鉄板から構成す
る燃焼室４の周囲に入れられた水、６は、燃焼室４に焼
却物を入れるフタである。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、前
記従来の構成では、燃焼室４内の焼却物に火を付けて燃
焼を開始するので、もともと焼却物の量や種類が一定で
なく、均一な燃焼を行うことができず、うず巻き状の空
気も焼却物の燃焼に最適な量の空気を供給できないの
で、煙が減少して目視できなくても、実際は燃焼が冷却
され、臭気や一酸化炭素が多量に排出するという課題を
有していた。

【０００５】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、排気通路の途中に空気と燃料を供給して燃焼ガスを
２次燃焼する排ガス処理部を設け、安定した２次燃焼火
炎の形成により、煙や臭気や一酸化炭素の発生を防止す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明の排ガス処理装置は、排気通路の途中
で燃焼ガスを２次燃焼する排ガス処理部と、この排ガス
処理部に気化した燃料を供給する気化器と、この気化器
の加熱を燃焼ガスで行うようにするものである。

【０００７】これによって、排気通路に安定した２次燃
焼火炎を形成して、煙や臭気や一酸化炭素の発生を防止
し、気化器の加熱用ヒータの廃止やその電力使用を削減
することを目的としている。

【０００８】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、排気通
路の途中で燃焼ガスを２次燃焼する排ガス処理部と、こ
の排ガス処理部に気化した燃料を供給する気化器と、こ
の気化器の加熱を燃焼ガスで行うようにすることによ
り、煙や臭気や一酸化炭素の発生を防止し、気化器の加
熱用ヒータの廃止やその電力使用を削減することができ
る。

【０００９】請求項２に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の排ガス処理部が、排気通路に臨ませたフィン状
の受熱部を気化器に設けることにより、燃焼ガスの熱を
気化器に受熱させる量を増加し、気化器の気化能力を向
上できる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の排ガス処理部が、炉内の温度を把握して気化器
の燃料供給量を調節することにより、燃焼ガスの還元状
態に合わせて、２次燃焼火炎の燃焼量と燃焼温度を調節
し、排ガス処理能力を向上できる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の排ガス処理部が、バーナの送風手段と連通する
送風通路の途中に旋回筒の空気と気化器に供給する空気
の量を可変する供給部を設けることにより、燃焼ガスの
還元状態に合わせて旋回筒と気化器に送る空気の空気配
分を調節して、２次燃焼火炎を適切な空気比で形成して
排ガス処理能力を向上できる。

【００１２】請求項５に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の排ガス処理部が、気化器の受熱部近傍に空気を
供給することにより、受熱部の過剰な温度上昇を防止し
て、気化器の耐久性を向上することができる。

【００１３】請求項６に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の排ガス処理部が、気化器に設ける気化器温度検
知部の検知により受熱部近傍に供給する空気の量を可変
することにより、気化器を燃料の気化に必要な温度に保
ち、安定した気化を行うことができる。

【００１４】請求項７に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の排ガス処理部が、気化器の内部に常時空気を供
給することにより、排気通路から気化器への高温の燃焼
ガスの逆流を防止し、排ガス処理装置の破損を防止でき
る。

【００１５】請求項８に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の排ガス処理部が、燃焼ガスの排ガス処理を行う
前から排気通路に空気と燃料を供給することにより、排
ガス処理部を２次燃焼火炎で加熱して、安定した保炎と
雰囲気温度を確立し、排ガス処理を確実に行うことがで
きる。

【００１６】請求項９に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の排ガス処理部が、燃焼ガスの処理が終了した後
に空気と燃料を排気通路に供給することにより、２次燃
焼火炎を形成して排気通路や旋回筒や気化器の受熱部に
付着したすすを燃焼させて除去し、外部へのすすの排出
を防止することができる。

【００１７】請求項１０に記載の発明は、特に、請求項
１に記載の排ガス処理部が、排気通路に燃料供給管に連
通する気化管を臨ませて構成することにより、簡単な構
成で燃料を気化させて、コンパクトな排ガス処理部を設
けることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１９】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
おける排ガス処理装置の断面図を示すものである。

【００２０】図１において、８は、液体燃料である灯油
（または軽油）を定油面装置（レベラー）９からバーナ
１０に汲み上げるパルスポンプ、シリンダーポンプ、電
磁ポンプ、ロータリポンプから構成する燃料供給手段で
ある。

【００２１】１１は、燃料供給手段８から送油管１２を
介して液体燃料が供給され、燃料を微粒化するテーパ状
の回転霧化部である。

【００２２】１３は、回転霧化部１１の周囲に設けられ
た気化筒で、特にアルミ、ジュラルミン等のアルミ合
金、黄銅、銅、鋼、鋳鉄の熱伝導の良い、耐熱材料を用
いている。気化筒１３の上流側には、送油管１２と回転
霧化部１１の軸１４が挿入されるように、一部を開口さ
れた気化用空気口１５が設けられている。この気化用空
気口１５の上流側には、空気室１６と送風室１７、給気
室１８が連接して、設けられている。また空気室１６と
送風室１７と給気室１８は、それぞれ仕切られた空間を
構成していて、軸１４が貫通する開口を介して連通して
いる。給気室１８の一部に、空気取り入れ口１９が設け
られている。給気室１８の側部に設けられたモータ２０
が軸１４に連結し、空気室１６，送風室１７、給気室１
８を貫通する形で構成している。

【００２３】２１は、送風室１７に設けられた羽根車
で、特にターボファンやラジアルファンを用い、１段や
複数段に組み合わせて送風圧力が高圧になるように構成
されている。この送風室１７、モータ２０，羽根車２１
で送風手段２２を構成している。

【００２４】２３は、気化筒１３の周囲に設けた筒状の
燃焼筒で、先絞りの形状に設けられ、特に鋼、鉄、鋳
鉄、セラミックの耐熱材料を用いている。２４は、気化
筒１３の下流側の先端に設けた炎口で、多孔状に形成さ
れ、特に鋼、鉄、鋳鉄、チタン、ジュルミン、セラミッ
クの耐熱材料を用いている。２５は、２次空気口で気化
筒１３の底部の周囲に、燃焼筒２３の内側に、空気室１
６と連通するように複数個設けられている。２６は、電
熱式のヒータで、気化筒１３に鋳込まれ、特にニクロム
線、カンタル線の発熱体を用いたシーズヒータの形で構
成されている。２７は、気化筒１３の温度を検知するた
めの気化筒温度検知部で、特にサーミスタや熱電対で構
成されている。

【００２５】また２８は、制御部で、気化筒温度検知部
２７の信号から電熱式のヒータ２６をオン、オフさせ
て、気化筒１３を所定の温度に維持している。制御部２
８は、運転スイッチの指示や負荷の大きさにより燃料供
給手段８と羽根車２１を適正な状態にコントロールし
て、燃料と空気を調節するように設けられている。また
制御部２８は、燃料と空気を調節して酸化焼成（ススや
一酸化炭素を発生させない焼成方法）と還元焼成（一酸
化炭素やすすを発生させる焼成方法）を作り出してい
る。

【００２６】２９は、その側壁３０の底部近傍に設けた
火入れ口３１にバーナ１０の先端を挿入した桶状の炉で
ある。炉２９は、側壁３０に耐熱性のアルミナやシリカ
のセラミックあるいは煉瓦の断熱材料を用いている。側
壁３０の外側は、耐熱性の鋼、鉄、アルミで構成する板
状の保護壁３２により覆われている。炉２９の上部は、
陶芸作品３３の搬入、搬出を行うための蓋状の搬入搬出
部３４が設けられている。搬入搬出部３４は、耐熱性の
アルミナやシリカのセラミックあるいは煉瓦の断熱材料
で内張りをされ、保護カバー３５で全体を組み立ててい
る。また保護カバー３５は、開け閉めを容易にする取っ
手や高温のガスが漏れないようにするための止め金具を
設けている。

【００２７】３６は、炉２９の側壁３０の火入れ口３１
の上方に設ける排気口で、排気通路３７と連通して、高
温のガスを外部に排出する。

【００２８】３８は、排気通路３７に挿入した旋回筒
で、特にセラミック、鋼、チタンの耐熱材料を用いてい
る。旋回筒３８の先端近傍には、空気を旋回筒３８の周
囲の接線方向に噴出して、旋回させる複数個の旋回口３
９が設けられている。旋回口３９は、旋回筒３８の周壁
の部材を切り起こしたり、突起状に成形して構成してい
る。旋回筒３８は、排気通路３７に臨ませるために耐熱
性のセラミック、鋼、チタンのパッキンやシール材を用
いて、排気通路３７の外壁４０との密閉性を高めてい
る。旋回筒３８の空気導入側は、空気通路４１を介して
バーナ１０の空気室１６に連通している。

【００２９】４２は、排ガス処理部４２で、排気通路３
７と旋回筒３８と空気通路４１で構成している。排ガス
処理部４２は、空気の通気抵抗をバーナ１０の気化器１
３屋や炎口２４よりも少なく構成して、バーナ１０の送
風手段２２で空気を供給するときに旋回筒３８側に空気
が抜けやすくして、羽根車２１の回転数を低下させて、
還元を強めたときに旋回筒３８からの空気の割合を多く
して排ガス処理を促進できるように設けている。

【００３０】４３は、燃料供給部で、気化器４４とこの
気化器４４の側部に設けられた燃料噴出口４５と空気管
４６と燃料供給管４７で構成している。気化器４４は、
特にアルミ、ジュラルミン等のアルミ合金、黄銅、銅、
鋼、鋳鉄の熱伝導の良い、耐熱材料を用いている。４８
は、気化器４４の側部に設けた突起状の受熱部で、その
先端もしくは一部が排気通路３７に臨まされている。受
熱部４８は、気化器４４の燃料噴出口４５の上流に設
け、受熱部４８が気化した燃料の影響を受けないように
している。燃料供給部４３は、制御部２８により、運転
スイッチの指示や負荷の大きさにより燃料供給手段８と
羽根車２１を適正な状態にコントロールして、気化器４
４に供給する燃料と空気を調節するように設けられてい
る。燃料噴出口４５は、その先端を旋回筒３８に設けた
旋回口３９の上流に位置する部分の排気通路３７に臨ま
せている。

【００３１】燃料噴出口４５は、特にセラミック、鋼、
チタンの耐熱材料を用いている。空気管４６は、バーナ
１０の空気室１６に連通していて、気化器４４から気化
した燃料を排気通路３７に押し出すために必要な空気量
を供給している。燃料供給管４７は、送油管１２の途中
に設けた切り替え弁４９を介して燃料供給手段８から気
化器４４に燃料を供給している。切り替え弁４９は、制
御部２８により、排ガス処理部４２が作動するときに開
放するように設けている。切り替え弁４９は、特にモー
タで弁の開閉を行う構成を用いている。切り替え弁４９
が開放した時は、バーナ１０の回転霧化部１１と気化器
４４に送られる燃料を合わせた量が燃料供給手段８から
供給され、バーナ１０の燃焼量が小さくなれば、気化器
４４に送られる空気と燃料も減少するようにコントロー
ルしている。

【００３２】５０は、炉２９の側壁３０に設置され、炉
２９内温度を測定する炉内温度検知部である。炉内温度
検知部５０は、特にサーミスタ、熱電対を用いている。
この炉内温度検知部５０の値を受けて、制御部２８が燃
料供給手段８と羽根車２１を適正な状態にコントロール
して、バーナ１０の燃焼量とそれに見合う空気量を調節
し、炉２９内の温度を所定の値に設定している。

【００３３】５１は、燃料タンクで、連通管５２を介し
て定油面装置９と連通している。燃料タンク５２には、
少なくとも一回分の焼成（酸化、還元等）が行える以上
の燃料を貯蔵できるように設けている。

【００３４】５３は、外装で、内部に燃料供給手段８、
バーナ１０、送風手段２２、炉２９を配置している。外
装５３は、特に塗装した金属板やステンレスを材料に用
いている。外装５３は、バーナ１０や炉２９の重量物に
耐えられるように凹凸加工、補強板で強化されている。

【００３５】５４は、外装５３の天板で、炉２９の搬入
搬出部３４の開け閉めができるように開閉扉５５を設け
ている。また天板５４には、排気通路３７が連通する排
気部５６が設けられ、この排気通路３７や排気部５６の
内側は、特にアルミナやシリカのセラミックあるいは煉
瓦の耐熱性の断熱材料を用いている。排気部５６の先端
は、排気トップ５７が設けられ、高温のガスを分散して
温度を低下させる構成にしている。また天板５４には、
燃料タンク５１に燃料を供給するためのキャップ５８の
開閉を行うための供給扉５９が設けられている。また外
装５３には、バーナ１０の空気取り入れ口１９に連通す
る給気口６０が設けられている。

【００３６】６１は、炎口２４上に形成される火炎であ
る。６２は、燃焼ガスの流れである。６３は、旋回筒３
８の周囲に形成する２次燃焼火炎である。

【００３７】以上のように構成された焼成炉について、
以下その動作、作用を説明する。

【００３８】まず、電源（図示せず）を投入するとヒー
タ２６に通電され、気化筒１３が加熱される。気化筒１
３が所定の温度に達すると気化筒温度検知部２７により
検知を行い、制御部２８の指示によりモータ２０が作動
し、送風室１７の羽根車２１を回転させて燃焼用空気が
供給される。これと同時に燃料供給手段８が作動し、燃
料（灯油や軽油）が送油管１２から回転霧化部１１に供
給される。燃料は回転霧化部１１から高温の気化筒１３
の壁面に噴霧され、その壁面で気化される。また燃焼用
空気は、気化用空気口１５を介して気化筒１３内に供給
され、気化された燃料と混合されながら、均一な可燃の
混合気となって炎口２４に送られる。また燃焼用空気の
一部は、２次空気口２５を介して燃焼筒２３内に供給さ
れる。

【００３９】この時、あらかじめ火花放電を行っていた
点火電極（図示なし）により炎口２４から噴出する可燃
の混合気に着火し、火炎６１が形成され燃焼を開始す
る。以後、火炎６２の熱を炉２９に送り込み、炉内温度
検知部５０で炉２９内の温度を測定しながら、陶芸作品
３３の焼成を行うための所定時間と所定の炉２９内温度
に調整するために、制御部２８により気化筒１３に供給
する燃料の量とバーナ１０に送る燃焼用空気量をコント
ロールして、焼成を行うようにいている。

【００４０】炉２９内の焼成最高温度は、陶磁器の本焼
き（酸化焼成と還元焼成がある）で約１２５０〜１３０
０℃、素焼きで約７５０〜８００℃である。

【００４１】また陶芸作品３３の還元焼成を行う場合
は、燃料の量と燃焼用空気量をコントロールして、空気
比を理論空気量以下に低下させると燃焼不良を起こして
多量の一酸化炭素とススを発生し、この一酸化炭素によ
り釉薬中の鉄や銅の酸化物から酸素を奪い、還元焼成特
有の発色を行う。この時の一酸化炭素の濃度は、２〜６
％程度である。

【００４２】また排ガス処理部４２では、還元焼成を行
う前に排気通路３７に臨ませた受熱部４８が酸化焼成の
燃焼ガス６２の熱を受け、気化器４４が加熱される。ま
た空気は、空気管４６を介して、バーナ１０の空気室１
６より供給している。気化器４４の温度が安定する時間
を経た後に、制御部２８の指示により切り替え弁４９を
作動し、燃料供給手段８がバーナ１０に供給する燃料の
一部を燃料供給管４６を介して気化器４４に供給してい
る。このとき制御部２８の指示により燃料供給手段８
は、バーナ１０の燃焼量と燃料供給部４３に供給する燃
料の量と合わせた燃料を供給するようにしている。気化
器４４で気化された燃料は、空気と混合して気化ガスを
形成し、燃料噴出口４５から排気通路３７噴出する。ま
たバーナ１０の空気室１６から空気通路４１を介して、
旋回筒３８の旋回口３９から排気通路３７に旋回空気を
供給し、この空気が気化ガスと混合して可燃の混合気を
形成し、還元焼成を行う前に行う酸化焼成時の高温の燃
焼ガス６２により着火され、旋回口３９に２次燃焼火炎
６３を保炎させるようにしている。

【００４３】ここで、還元焼成を行うと、燃焼不良の燃
焼ガス６２が、排気通路３７に流入すると、あらかじめ
旋回口３９に形成していた２次燃焼火炎６３により、燃
焼ガス６３が加熱され、また２次燃焼火炎６３は、排気
通路３７内を旋回しながら燃焼ガス６３を均一化して、
排ガス処理を促進している。

【００４４】以上のように、本実施例においては、排気
通路３７に空気と燃料を供給して燃焼ガス６３を２次燃
焼する排ガス処理部４２に供給する燃料の気化を燃焼ガ
ス６３で行う気化器４４を設けるので、気化器４４の加
熱用ヒータの廃止やその電力使用を削減することができ
る。

【００４５】また排気通路３７の途中に旋回空気と燃料
を供給して還元焼成時の燃焼ガス６２を２次燃焼する排
ガス処理部４２を設けるので、２次燃焼火炎６３により
燃焼ガスを６２を加熱、焼却、再燃焼させ、煙だけでな
く臭気や一酸化炭素の発生を防止することができる。

【００４６】また空気と共に燃料を供給して、予め排気
通路３７に燃焼場を形成するので、還元状態の変化によ
る一酸化炭素の量が変動しても、排ガス処理に必要な２
次燃焼火炎６３を常に形成できる。

【００４７】また制御部２８により、バーナ１０と排ガ
ス処理部４２を一体でコントロールできるので、空気と
燃料の配分と量を指示通り設定でき、確実な排ガス処理
と陶芸作品３３の製作を行うことができる。

【００４８】また排ガス処理部４２は、還元焼成前の酸
化焼成時の燃焼ガス６２により旋回空気と燃料の混合気
に着火できるので、点火装置を用いないで簡素な構成に
できる。

【００４９】また排気通路３７内に２次燃焼火炎６３を
旋回させて拡げるので、燃焼ガス６２の未処理の通過を
防止でき、確実に煙や臭気や一酸化炭素の発生を防止す
るすることができる。

【００５０】（実施例２）図２は、本発明の実施例２の
排ガス処理装置を示す断面図である。図２において、３
７は、排気通路、４４は、気化器、４８は、受熱部、６
２は、燃焼ガスで、実施例１と異なるところは、排気通
路３７に気化器４４のフィン状の受熱部４８を臨ませた
点である。

【００５１】以上のように構成された排ガス処理装置に
ついて、以下その動作、作用について説明する。

【００５２】フィン状の受熱部４８に沿って燃焼ガス６
２が移動するときに、受熱部４８の表面積がフィンによ
り拡大して受熱面積が増加していることにより、受熱量
を増加している。

【００５３】以上のように、本実施例においては、燃焼
ガス６２の熱を気化器４４に受熱させる量を増加し、気
化器４４の気化能力を向上できる。

【００５４】（実施例３）図１は、本発明の実施例３の
排ガス処理装置を示す断面図である。図１において、１
０は、バーナ、２２は、送風手段、２８は、制御部、２
９は、炉、３７は、排気通路、４２は、排ガス処理部、
４３は、燃料供給部、４９は、複数個の弁体（例えば三
方弁）を有する切り替え弁、５０は、炉内温度検知部、
６２は、燃焼ガス、６３は、２次燃焼火炎で、実施例１
と異なるところは、排ガス処理部４２が、炉２９内の温
度を把握して燃料の供給量を調節することにより、燃焼
ガス６２の還元状態に合わせた燃焼量の２次燃焼火炎６
３を形成する点である。

【００５５】以上のように構成された排ガス処理装置に
ついて、以下その動作、作用について説明する。

【００５６】制御部２８の指示により、炉２９内の温度
を炉内温度検知部５０で測定して、その温度の変化とバ
ーナ１０に供給している燃料と空気の量により還元状態
を想定して、制御部２８により、切り替え弁４９の解放
割合を段階的に変化させ、それぞれの弁体の抵抗を変え
ることにより燃料供給部４３の燃料供給量を可変して、
最適の２次燃焼火炎６３を排気通路３７内に形成するよ
うにしている。還元焼成では、還元の強弱により一酸化
炭素の量と燃焼ガス６２の温度が異なるので、その変化
に合わせて排気通路３７に２次燃焼火炎６３が形成でき
るような量の燃料を燃料供給部４３に供給している。ま
た還元焼成を行いながら、炉内２９は、９００〜１２０
０℃の温度上昇を行うために、バーナ１０の燃焼量の増
加と送風手段２２からの空気供給も制御部２８により合
わせてコントロールを行っている。例えば強還元の場合
は、燃焼不良が悪化して、燃焼ガス６２の温度も低下
し、それを補うために２次燃焼火炎６３の能力を上昇す
るようにしている。

【００５７】以上のように、本実施例においては、還元
焼成の状態に合わせて、排ガス処理部４２の燃料の量を
適正な値に調節するので、燃焼ガス６２を処理するため
に必要な２次燃焼火炎６３を形成し、煙や臭気や一酸化
炭素の発生を防止することができる。

【００５８】なお、本実施例において、燃料供給部４３
の燃料供給は、バーナ１０の燃料供給手段８とは異なる
単独のパルスポンプ、シリンダーポンプ、電磁ポンプ、
ロータリポンプから構成する燃料供給手段を設けても良
い。

【００５９】（実施例４）図３は、本発明の実施例４の
排ガス処理装置を示す断面図である。図３において、１
０は、バーナ、２２は、送風手段、２８は、制御部、３
８は、旋回筒、４１は、送風通路、４２は、排ガス処理
部、４４は、気化器、６２は、燃焼ガス、６３は、２次
燃焼火炎、６４は、供給部で、この供給部６４は、ダン
パやカムをモータやステッピングモータで作動し、送風
通路４１の通路抵抗を変えるように構成している。実施
例１と異なるところは、排ガス処理部４２が、バーナ１
０の送風手段２２と連通する送風通路４１の途中に旋回
空気の量と気化器４４に送る空気の量を可変する供給部
６４を設ける点である。

【００６０】以上のように構成された排ガス処理装置に
ついて、以下その動作、作用について説明する。

【００６１】還元焼成を行う時に、制御部２８により還
元の強弱でバーナ１０と排ガス処理部４２の旋回筒３８
に導入する空気の割合を変える。強還元の場合、一酸化
炭素の発生を増加させるためにバーナ１０に送る燃焼用
の空気量を、減少させる。しかしそのままでは、旋回筒
３８に送られる空気も減少するので、制御部２８の指示
により供給部６４を作動して送風通路４１の通路抵抗を
減らして旋回空気量を増加し、増加した一酸化炭素に対
応させて２次燃焼を促進して排ガス処理を行う。弱還元
の場合は、強還元よりも一酸化炭素量を減少させるの
で、バーナ１０に送る空気を少し増加させ、排ガス処理
部４２に送る空気を少し減少させて、排ガス処理を行
う。この時、制御部２８により気化器４４に送る空気を
コントロールして、還元状態に合わせた燃料を気化器４
４から排気通路３７に噴出し、気化器４４に送る空気の
空気配分を調節して、２次燃焼火炎６３を適切な空気比
で形成している。

【００６２】以上のように、本実施例においては、バ−
ナ１０の送風手段２２の空気量可変に加えて、供給部６
４によりバーナ１０と旋回筒３８と気化器４４の空気量
の割合を還元の強さに合わせて変えるので、より適切な
空気量を排ガス処理部に供給でき、処理能力を向上でき
る。

【００６３】（実施例５）図４は、本発明の実施例５の
排ガス処理装置を示す断面図である。図４において、１
０は、バーナ、２２は、送風手段、３７は、排気通路、
４２は、排ガス処理部、４４は、気化器、４８は、受熱
部、６２は、燃焼ガス、６５は、空気送風管、６６は、
空気噴出口で、実施例１と異なるところは、排ガス処理
部４２が、気化器４４の受熱部４８近傍に空気を供給す
るために、送風手段２２に連通する空気送風管６５を介
して空気噴出口６６を設ける点である。

【００６４】以上のように構成された排ガス処理装置に
ついて、以下その動作、作用について説明する。

【００６５】排気通路３７に流れる燃焼ガス６２の温度
は、高温（１０００から１３００℃）のために受熱部４
８に過剰な熱が加わり、気化器４４の温度上昇を起こす
ので、バーナ１０の送風手段２２から空気送風管６５を
介して空気噴出口６６により、受熱部４８の近傍に空気
を供給して燃焼ガス６２の温度を低下させるようにして
いる。

【００６６】以上のように、本実施例においては、気化
器４４の受熱部４８の温度上昇を防止して、気化器４４
の耐久性を向上することができる。

【００６７】（実施例６）図５は、本発明の実施例６の
排ガス処理装置を示す断面図である。図５において、１
０は、バーナ、２２は、送風手段、２８は、制御部、３
７は、排気通路、４２は、排ガス処理部、４４は、気化
器、４８は、受熱部、６２は、燃焼ガス、６４は、供給
部、６５は、空気送風管、６６は、空気噴出口、６７
は、気化器温度検知部で、実施例１と異なるところは、
気化器４４に設ける気化器温度検知部６７の値により受
熱部４８近傍に供給する空気の量を可変するする点であ
る。

【００６８】以上のように構成された排ガス処理装置に
ついて、以下その動作、作用について説明する。

【００６９】排気通路３７に流れる燃焼ガス６３により
気化器４４の受熱部４８が加熱され、その時の気化器４
４の温度を気化器温度検知部６７で検知を行い、その信
号を受けた制御部２８により、供給部６４を作動させ
て、気化器４４の温度が所定の値よりも高ければ、空気
噴出口６６からの空気量を増加させ、受熱部４８を冷却
して気化器４４の温度を所定の値まで低下させる。また
気化器４４の温度が所定の値よりも低ければ、空気噴出
口６６からの空気量を減少させ、受熱部４８を昇温して
気化器４４の温度を所定の値まで上昇させて気化器を燃
料の気化に必要な温度に保つようにしている。

【００７０】以上のように、本実施例においては、気化
器４４を燃料の気化に必要な温度に保ち、安定した気化
を行うことができる。

【００７１】（実施例７）図６は、本発明の実施例７の
排ガス処理装置を示す断面図である。図６において、２
８は、制御部、３７は、排気通路、４２は、排ガス処理
部、４４は、気化器、４５は、燃料噴出口、６２は、燃
焼ガス、６４は、供給部で、実施例１と異なるところ
は、排ガス処理部４２が、気化器４４に常時、空気を供
給することにより、気化器４４からの高温の燃焼ガス６
２の逆流を防止する点である。

【００７２】以上のように構成された排ガス処理装置に
ついて、以下その動作、作用について説明する。

【００７３】還元焼成を行わない場合は、一酸化炭素の
発生が無いので２次燃焼は行わないが、高温の燃焼ガス
６２が排気通路３７に流入し、燃料噴出口４５から気化
器４４に逆流しないように、制御部２８の指示により供
給部６４を作動して、酸化焼成等の還元焼成以外の燃焼
時も少量の空気を流出して、高温の燃焼ガス６２が排ガ
ス処理装置に逆流すること防止している。

【００７４】また気化器４４の燃料噴出口４５は、常に
空気で冷却されているので、高温による腐食や変形を防
止している。

【００７５】以上のように、本実施例においては、高温
の燃焼ガス６２の逆流を防止し、気化器４４の高温腐食
や熱変形を防止して排ガス処理装置の破損を防止でき
る。

【００７６】（実施例８）図３は、本発明の実施例８の
排ガス処理装置を示す断面図である。図３において、８
は、燃料供給手段、１０は、バーナ、２８は、制御部、
３７は、排気通路、３８は、旋回筒、３９は、旋回口、
４２は、排ガス処理部、４３は、燃料供給部、４４は、
気化器、４５は、燃料噴出口、４６は、燃料供給管、４
９は、切り替え弁、６２は、燃焼ガス、６３は、２次燃
焼火炎で、実施例１と異なるところは、排ガス処理部４
２が、燃焼ガス６２の排ガス処理を行う前から２次燃焼
火炎６３を形成させることにより、燃焼ガス６２の未処
理通過を防止している点である。

【００７７】以上のように構成された排ガス処理装置に
ついて、以下その動作、作用について説明する。

【００７８】排ガス処理部４２では、還元焼成を行う前
の酸化焼成時に制御部２８の指示により切り替え弁４９
を作動し、燃料供給手段８がバーナ１０に供給する燃料
の一部を燃料供給管４６を介して気化器４４に供給して
いる。このとき制御部２８お指示により燃料供給手段８
は、バーナ１０の燃焼量と燃料供給部４３に供給する燃
料の量と合わせた燃料を供給するようにしている。気化
器４４で気化された燃料は、空気と混合して気化ガスを
形成し、燃料噴出口４５から排気通路３７噴出する。ま
たバーナ１０の空気室１６から空気通路４１を介して、
旋回筒３８の旋回口３９から排気通路３７に旋回空気を
供給し、この空気が気化ガスと混合して可燃の混合気を
形成し、高温の燃焼ガス６２により着火され、旋回口３
９に２次燃焼火炎６３を形成させるようにしている。

【００７９】ここで、還元焼成を行うと、燃焼不良の燃
焼ガス６２が、排気通路３７に流入すると、あらかじめ
旋回口３９に形成していた２次燃焼火炎６３により、燃
焼ガス６３が加熱され、また２次燃焼火炎６４は、排気
通路３７内を旋回しながら燃焼ガス６２を均一化して、
排ガス処理を促進している。

【００８０】以上のように、本実施例においては、還元
焼成を行う前から排気通路３７に２次燃焼火炎６３を形
成し、燃焼ガス６２の未処理通過を防止して、加熱、焼
却、再燃焼させ、煙だけでなく臭気や一酸化炭素の発生
を防止することができる。

【００８１】また還元焼成を行う前に２次燃焼火炎６３
の形成を行うので、安定燃焼中に着火を確実に行うこと
ができる。

【００８２】また還元焼成を行う前に所定の時間内だけ
２次燃焼火炎６３の形成を行い、排気通路３７内の温度
を上昇させて、排ガス処理性能を向上できる。

【００８３】また空気と共に燃料を供給して、予め排気
通路３７に燃焼場を形成するので、還元状態の変化によ
る一酸化炭素の量が変動しても、排ガス処理に必要な２
次燃焼火炎６３を常に形成できる。

【００８４】（実施例９）図３は、本発明の実施例９の
排ガス処理装置を示す断面図である。図３において、１
０は、バーナ、２２は、送風手段、２８は、制御部、３
７は、排気通路、３８は、旋回筒、４１は、送風通路、
４２は、排ガス処理部、４４は、気化器、５０は、炉内
温度検知部、６２は、燃焼ガス、６３は、２次燃焼火
炎、６４は、供給部で、実施例１と異なるところは、排
ガス処理部４２が、燃焼ガス６２の処理が終了した後の
安定燃焼時に２次燃焼火炎６３を所定の時間だけ形成さ
せる点である。

【００８５】以上のように構成された排ガス処理装置に
ついて、以下その動作、作用について説明する。

【００８６】還元焼成が終了した場合は、排気通路３７
の内壁や旋回筒３８の周囲に付着したすすを２次燃焼火
炎６３を形成させて除去する。この時、制御部２８は、
炉内温度検知部５０の温度を把握しながらバーナ１０の
送風手段２２と供給部６４をコントロールして、最適の
空気を排気通路３７と気化器４４に送る。ここで、安定
燃焼は、１〜２時間のため、排ガス処理中と同じかそれ
以上の空気を流入させて、すすの除去を促進している。

【００８７】以上のように、本実施例においては、排気
通路３７や旋回筒３８に付着したすすを燃焼させて除去
し、外部へのすすの排出を防止することができる。

【００８８】（実施例１０）図７は、本発明の実施例１
０の排ガス処理装置を示す断面図である。図７におい
て、１２は、送油管、３７は、排気通路、３８は、旋回
筒、４２は、排ガス処理部、４７は、燃料供給管、４９
は、切り替え弁、６２は、燃焼ガス、６３は、２次燃焼
火炎、６８は、気化管で、実施例１と異なるところは、
排ガス処理部４２が、排気通路３７に燃料供給管４７に
連通する気化管６８を臨ませる点である。

【００８９】以上のように構成された排ガス処理装置に
ついて、以下その動作、作用について説明する。

【００９０】燃料が送油管１２から切り替え弁４９を介
して燃料供給管４７に送られ、下流側に連通した気化管
６８が排気通路３７内の燃焼ガス６２により加熱され、
気化管６８内の燃料が蒸発して噴出し、旋回筒３８から
の空気と混合して２次燃焼火炎６４を形成している。

【００９１】以上のように、本実施例においては、簡単
な構成で燃料を気化させて、コンパクトな排ガス処理部
４２を設けることができる。

【００９２】なお、本実施例において、排気通路３７に
気化管６８を臨ませる時は、気化管６９を蛇行させた
り、スパイラル状に形成して燃焼ガス６３の熱を受けや
すくしても良い。

【００９３】

【発明の効果】以上のように請求項１〜１０に記載の発
明によれば、煙や臭気や一酸化炭素の発生を防止し、気
化器の加熱用ヒータの廃止やその電力使用を削減するこ
とができる。

【００９４】また受熱部の過剰な温度上昇を防止して、
気化器の耐久性を向上することができる。

【００９５】また気化器を燃料の気化に必要な温度に保
ち、安定した気化を行うことができる。

【００９６】また排気通路から気化器への高温の燃焼ガ
スの逆流を防止し、排ガス処理装置の破損を防止でき
る。

【００９７】また簡単な気化管の構成で燃料を気化させ
て、コンパクトな排ガス処理部を設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１、３における排ガス処理装置
の断面図

【図２】本発明の実施例２における排ガス処理装置の排
気通路の水平断面図

【図３】本発明の実施例４、８、９における排ガス処理
装置の断面図

【図４】本発明の実施例５における排ガス処理装置の断
面図

【図５】本発明の実施例６における排ガス処理装置の断
面図

【図６】本発明の実施例７における排ガス処理装置の断
面図

【図７】本発明の実施例１０における排ガス処理装置の
断面図

【図８】従来の排ガス処理装置の断面図

【符号の説明】

１０ バーナ ２２ 送風手段 ２９ 炉 ３７ 排気通路 ３８ 旋回筒 ４１ 送風通路 ４２ 排ガス処理部 ４３ 燃料供給部 ４４ 気化器 ４７ 燃料供給管 ４８ 受熱部 ６２ 燃焼ガス ６３ ２次燃焼火炎 ６４ 供給部 ６７ 気化器温度検知部 ６８ 気化管

フロントページの続き (72)発明者 荻野 俊郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 河合 雅信 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K070 DA48 3K078 BA08 CA03 CA21 4K056 AA12 BB01 CA10 DA02 DA22 DA32 DB08

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気通路の途中で燃焼ガスを２次燃焼す
   る排ガス処理部と、この排ガス処理部に気化した燃料を
   供給する気化器とを備え、この気化器の加熱を前記燃焼
   ガスで行う排ガス処理装置。
2. 【請求項２】 排ガス処理部は、排気通路に臨ませたフ
   ィン状の受熱部を気化器に設けた請求項１記載の排ガス
   処理装置。
3. 【請求項３】 排ガス処理部は、炉内の温度を把握して
   気化器の燃料供給量を調節する請求項１、２又は３記載
   の排ガス処理装置。
4. 【請求項４】 排ガス処理部は、バーナの送風手段と連
   通する送風通路の途中に旋回筒の空気と気化器に供給す
   る空気の量を可変する供給部を設けた請求項１、２又は
   ３記載の排ガス処理装置。
5. 【請求項５】 排ガス処理部は、気化器の受熱部近傍に
   空気を供給する請求項１〜４のいずれか１項に記載の排
   ガス処理装置。
6. 【請求項６】 排ガス処理部は、気化器に設ける気化器
   温度検知部の検知により受熱部近傍に供給する空気の量
   を可変する請求項１〜５のいずれか１項に記載の排ガス
   処理装置。
7. 【請求項７】 排ガス処理部は、気化器の内部に常時空
   気を供給する請求項１〜４のいずれか１項に記載の排ガ
   ス処理装置。
8. 【請求項８】 排ガス処理部は、燃焼ガスの排ガス処理
   を行う前から排気通路に空気と気化ガスを供給する請求
   項１〜６のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
9. 【請求項９】 排ガス処理部は、燃焼ガスの処理が終了
   した後に空気と気化ガスを排気通路に供給する請求項１
   〜７のいずれか１項に記載の排ガス処理装置。
10. 【請求項１０】 排ガス処理部は、排気通路に燃料供給
    管に連通する気化管を臨ませて構成した請求項１〜９の
    いずれか１項に記載の排ガス処理装置。