JP2665440B2 - 廃タイヤ燃焼用ボイラー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は廃タイヤ燃焼用ボイラー
に係り、さらに詳しくは、自動車等の古タイヤを焼却し
て温水を得、且つ良質の活性炭も得られる廃タイヤ燃焼
用ボイラーの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業廃棄物の種類はますます多岐
にわたる傾向にあり、その量もまた増大する方向にあ
る。そこで公害の原因ともなる産業廃棄物の安全な処理
を迅速、容易且つ比較的経済的に行なう手段を提供する
ことは、各方面から注目されるところであり、そのよう
な観点から多くの提案が既になされている。特に最近で
は自動車の普及に伴って、廃タイヤの量も増大してお
り、その処理が一つの課題となっている。

【０００３】このような廃タイヤについては、これらを
燃料とする廃タイヤ燃焼用ボイラーにおいて焼却すると
ともに、その発生熱を必要により浴用、炊事用、あるい
は暖房用などの温水に熱交換して、熱エネルギーの有効
利用を図る手段が既にたとえば実開昭５４−５８６５８
号公報、実開昭５４−１６１６４４号公報、あるいは特
開昭５８−２６９１４号公報など各種提案されており、
具体的構成は夫々異なるものの、いずれも廃タイヤの効
果的な焼却と、発生熱の有効利用を指向している点にお
いて、同様の技術思想を有するものといえる。

【０００４】一方、本発明者らは、さらに比較的簡単な
構成で、しかも熱効率を向上せしめ、且つ廃タイヤの燃
えかすから良質の活性炭を得る手段として特公平３−７
９６０８号公報に開示した技術を提案しており、既に特
許第１，７０９，９５３号として登録されている。この
技術について、図４に示す一部切欠斜視図を参照しなが
ら説明する。同図において、１は廃タイヤ燃焼用ボイラ
ーである。２はボイラー本体、３は炉床、４は炉床３の
上面に配設された前後壁４Ａ、左右壁４Ｂ、天板４Ｃか
らなるボイラー用外覆体である。そして、この外覆体４
は、炉床３より所定高さをもって張設されたロストル５
を中心に、上方室６と下方の灰収納室７が形成されてい
る。なお、この灰収納室７の壁は煉瓦積みによる組み立
てで構成されている。

【０００５】また、この上方室６には下方の燃焼室８
と、上方水室９が形成され、この燃焼室８の側壁周囲に
は上方水室９と連通する下方水室１０が形成されてい
る。８Ａは、燃焼室８の前面に開口されているタイヤ投
入口で、このタイヤ投入口８Ａには開閉自在の蓋８Ｂが
設けられている。７Ａは上記灰収納室７の前面に開口さ
れた灰取出口で、この灰取出口７Ａには開閉自在に蓋７
Ｂが設けられている。１１は上記上方水室９の前方部に
形成された燃焼室８と連通する上方燃焼室である。

【０００６】１２は上記燃焼室８内に斜めに配設された
適数本の水管で、前端部が上記下方水室１０の前方部に
連通され、この前端部より低い後端部は上記下方水室１
０の後方部に連通されている。従って、燃焼室８での火
焔や熱を含んだ廃熱は、これら水管１２を加温しながら
排出されることになる。１３は上記上方水室９内に配設
された適数本の煙管で、前端部は上記上方燃焼室１１と
連通しているとともに、他端は上記後壁４Ａに開口され
ている。１４は上記外覆体４の左右壁４Ｂにおける燃焼
室８に対応する部分に添設されたエアジャケットで、こ
のエアジャケット１４と上記燃焼室８とは下方水室１０
を介して適数本の送風管１４Ａで連通されている。１５
はこのエアジャケット１４に連通されたダクトで、この
ダクト１５にはブロワ２２が連結されている。燃焼室８
への空気はこのブロワ２２から取り込まれ、上記ダクト
１５ならびにエアジャケット１４を通して吹き付けられ
る。

【０００７】１６は上記外覆体４における前壁４Ａの上
方に、上記上方燃焼室１１と連通するように配設された
排気管で、この排気管１６には防爆蓋１６Ａが設けられ
ている。１７は上記外覆体４における後壁４Ａの上方
に、上記煙管１３の後端開口部をかこむように添設され
た排気室で、この排気室１７には排煙管１８が連結さ
れ、この排煙管１８には乾式集塵器１９が連結され、こ
の乾式集塵器１９はダストバンカー２０に連結されてい
る。そして、このダストバンカー２０はファン２１を介
して上記排気室１７とも連結されている。この場合、乾
式集塵器１９の内部構成は、図５に示す概略説明断面図
の如く、構成されている。すなわち、図５において、集
塵器１９内には、器壁との間に間隙３１を有してじゃま
板３０が設けられており、枝管１８Ａからの吸気が矢印
の如く流れることにより集塵器１９内に渦流を発生さ
せ、ダストの集積を行なう。本発明者らが先に提案した
技術は以上の如く構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、廃
タイヤ燃焼用ボイラーについては数多くの提案が既にな
されているが、夫々多少なりとも改良の余地があり、本
発明者らの先の提案技術についても、一段と効率向上を
図るためには、しかるべく改良を行なうことが望まれ
る。まず、最初に述べた公知文献の技術をはじめとする
廃タイヤ燃焼用ボイラーはいずれも燃焼効率を高めるた
めに、ロストル下部あるいは燃焼室上部に送風管を配置
するような構成となっているため、次のような不具合な
点が見られる。

【０００９】すなわち、ロストル下部に送風管を配置し
た場合には、燃焼室内の燃焼による輻射熱によって炉内
壁が劣化してしまう。これを解消するために、燃焼室内
に直立板を設置して炉内壁を輻射熱から保護する手段も
あるが、この手段では直立板を設置することにより、取
付工数が増え、設備が複雑化する問題が新たに発生す
る。また、燃焼室上部に送風管を配置した場合には、送
風管が燃焼による炎に直接晒されることとなり、早期に
劣化してしまい、送風管の交換頻度が高くなる。一方、
本発明者らが先に提案した技術は、上記従来技術を改良
するためなされたものであり、従って、比較的簡単な構
成で、耐久性に優れた燃焼設備を得ることが可能で、さ
らに熱効率も良好で、且つ良質の活性炭を得ることもで
きるものである。

【００１０】しかしながら、最近における廃タイヤ量の
増加に伴ない、処理設備における一層の効率向上はさら
に要求されるところであり、しかも廃タイヤ処理により
得られる良質の活性炭の需要拡大に伴なって、その収率
向上も期待されるところから、本発明者らが先に提案し
た設備に関しても、さらなる改良が望まれるところとな
っている。従って本発明の目的とするところは、燃焼効
率が高く、しかも設備を複雑化させずに耐久性を高める
ことのできる廃タイヤ燃焼用ボイラーについて、その燃
焼効率ならびに活性炭生産性のさらに一段の向上を可能
とすべく改良した廃タイヤ燃焼用ボイラーを提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は標記の課題を解
決するためなされたものであって、その要旨とするとこ
ろは、タイヤ投入口を有するボイラー用外覆体内に、ロ
ストルを中心に下方燃焼室と上方水室と灰収納室とを形
成し、さらに上方水室と連通する下方水室、下方燃焼室
と連通する上方燃焼室を形成するとともに、下方燃焼室
内には下方水室と連通する適数本の斜水管と、上方水室
には上方燃焼室と連通する適数本の煙管とを、夫々配設
する一方、前記外覆体の壁面に添設したエアジャケット
を適数本の送風管で下方水室を介して下方燃焼室と連通
し、さらにこのエアジャケットにダクトを介してブロワ
を連結した廃タイヤ燃焼用ボイラーにおいて、上記灰収
納室の壁をキャスタブル構造とするとともに、前記煙管
の後部に設けられた排煙管に連結された乾式集塵器を慣
性分離方式とし、さらに前記ブロワにバルブ手段を介し
てシャワー状水分を供給するための管状体を連結した廃
タイヤ燃焼用ボイラーにある。

【００１２】

【作用】本発明においては、ダクトおよびエアジャケッ
トを通して送風管から下方燃焼室に空気を吹き付けるの
で、燃焼による炎は燃焼室内の中央に向うことになっ
て、左右壁に直接当ることがなくなり、従ってこれらが
保護される。また、燃焼室の側壁周囲に形成された下方
水室に送風管が設けられているので、これが補強管とし
ての機能も有することになり、輻射熱による燃焼室側壁
の歪みを防止することも可能となる。

【００１３】さらに本発明においては、ロストル下の灰
収納室の壁を従来の煉瓦積みに代えて多孔質のキャスタ
ブル構造とすることにより、湿度の保持を行なわせるこ
とができるので、これによって、活性炭を得るに際して
水蒸気賦活と同等の効果を与えることが可能となる。ま
た、乾式集塵器を慣性分離方式としたので、これによっ
て燃焼室内の燃焼速度を次にのべる水分の吹き込みとあ
わせて制御が可能になり、これに伴って廃タイヤ中に含
まれる鋼線等の最適酸化条件を与えるＣＯ−ＣＯ₂のバ
ランスを得ることが可能となる。さらに本発明において
は上記の如く、水分の吹き込みをシャワー状で供給する
手段を有するので、燃焼室に投入された廃タイヤの持ち
込む水分の変動に応じて燃焼室内の湿度を最適条件に保
持するよう制御することが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら詳細に説明する。まず本発明の廃タイヤ燃焼用
ボイラーの基本構成については、先に提案された図４に
示す設備と概略同じであるので、共通部分については図
４を参照するものとし、重複する説明は省略する。本発
明においては、上記図４の設備について改良を行なった
ものであり、以下にこれらの改良点について説明する。

【００１５】最初に、図１に本発明における廃タイヤ燃
焼用ボイラーのロストル近傍を中心とする要部の一部切
欠斜視図を示す。同図（ａ）において、３は炉床、５は
ロストルであり、ロストル５を中心として、燃焼室８と
灰収納室７が形成され、夫々蓋８Ｂを有するタイヤ投入
口８Ａおよび蓋７Ｂを有する灰取出口７Ａが設けられて
いる。また１４はエアジャケットである。ここまでの構
成は図４に示した従来の設備と同じであるが、本発明に
おいては、灰収納室７の壁２５ａの構成として、従来は
図１（ａ）に見られる如く煉瓦積み構成による組立てと
なっていたものを改良し、図１（ｂ）の斜視図に示す壁
２５ｂはキャスタブルセメントを成形して得られるキャ
スタブル構造としたものである。

【００１６】すなわち、壁２５ｂを図１（ｂ）のように
キャスタブル構造とすると、従来の煉瓦積み構造の壁２
５ａと比較して、まず多孔質であるため、熱膨張による
割れの発生などが減小できるという構造上の利点の他
に、廃タイヤの燃焼の際に適量添加する湿分が、このよ
うな多孔質のキャスタブル構造の壁２５ｂの多孔質体中
に広く分布する空孔内に捕捉される。一方、前記灰収納
室７には、廃タイヤを燃焼する際に得られる活性炭がロ
ストル５下に集積するものであるが、この場合、前記キ
ャスタブル構造の壁２５ｂの多孔質体中の空孔内に捕捉
された水分が、適量の水分として常に放出されるので、
積極的に水蒸気賦活を行なわなくとも、良質の活性炭を
多量にしかも簡易に得ることが可能となるものである。
これは、図１（ａ）に示すような煉瓦積み構造では、達
成することはできないものである。

【００１７】次に、本発明の廃タイヤ燃焼用ボイラーに
おける主要な改良点の一つは、乾式集塵器として慣性分
離方式の乾式集塵器を採用したことにある。図２（ａ）
は先に示した図４の設備における乾式集塵器１９近傍の
要部斜視図であって、１８は排煙管、１８Ａは乾式集塵
器１９と図示しないダストバンカー２０（図４参照）と
を連絡する枝管である。図２（ｂ）は本発明において使
用される慣性分離方式の乾式集塵器１９の内部構造を示
す概略説明断面図である。同図においては、先に示した
図５における従来の乾式集塵器１９と異なり、枝管１８
Ａの先端を複数に分岐した分岐管３３とするとともに、
集塵器１９に内接して多孔板３２を設け、且つ分岐管３
３先端と多孔板３２との間に隙間３５が設けられている
ものである。

【００１８】すなわち、多孔板３２は数mm径の孔が所望
のパターンで分布したものであり、一方、分岐管３３先
端と多孔板３２との間に隙間３５を適切に設けることに
よって乾式集塵器１９内部に渦流状の気流を発生せし
め、これによってダストの集積を図るが、本発明におい
ては、これら集塵器本来の効果に止まらず、前記隙間３
５を適度に制御することによって、燃焼室８内の廃タイ
ヤの燃焼速度を調整することが可能となるので、これ
と、後述する湿度調整のための水分吹き込みと合わせ
て、これらの相乗効果によって燃焼雰囲気中のＣＯ−Ｃ
Ｏ₂のバランスを制御することが可能となる。

【００１９】このＣＯ−ＣＯ₂のバランスは、廃タイヤ
中に含まれる金属線、特に鋼線を酸化するための触媒反
応を起す最適条件を与えるために、湿度との相関で制御
されるもので、相対湿度としては６０％以上とすること
が望ましく、湿度を勘案しながら隙間３５を調整してＣ
Ｏ−ＣＯ₂のバランスを制御するものである。なおこの
場合、廃タイヤ中に含まれる鋼線等の酸化を促進させる
ために、投入に先立って、これら廃タイヤを任意の個数
の断片に予め夫々切断してから燃焼用ボイラーの燃焼室
８に投入することは有効であり、前記触媒作用が一段と
効率よく行なわれる。

【００２０】さらに、図３（ａ），（ｂ）は本発明の廃
タイヤ燃焼用ボイラーにおける他の主要な改良点である
水分供給手段を説明するための要部斜視図である。ま
ず、図３（ａ）はブロワ２２近傍を示すものであって、
同図において、ブロワ２２はダクト１５に連結される一
方、ブロワ２２自体は、送風モータ１５Ａにより付勢さ
れ、ダクト１５に空気が送給される。ところで、先に示
した図４の従来の設備と異なり、ブロワ２２はシャワー
状水分３８を空気とともにダクト１５を経て燃焼室８に
送給するための管状体３７が装着されているものであ
り、シャワー状水分３８ならびに空気は管状体３７の一
端部３７Ａから導入される。図３（ｂ）は上記管状体３
７の概略斜視図であって、３９は導入される空気とシャ
ワー状水分３８の量を調整するためのバルブ手段であ
る。

【００２１】この場合、水分をシャワー状として管状体
３７に導入する手段としては、たとえば一端３７Ａに多
孔板を設けるなどの手段は有効である。また管状体３７
の材料としては通常の鋼管などの金属管を使用すること
ができる。以上のような構成とすると、特に投入する廃
タイヤに水分あるいは特に冬期において氷もしくは雪な
どが付着したまま焼却に供する際、燃焼室８内の湿度を
鋼線等の酸化最適条件ならびに良質の活性炭の得られる
最適水蒸気添加条件に制御することが可能となるように
シャワー状水分３８の供給がバルブ手段３９の操作など
を行なうことが自在となり、設備の改良の上で極めて有
効な手段となる。

【００２２】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかな如く、本発
明によれば、燃焼効率が高く、しかも設備を複雑化させ
ずに耐久性を高めることのできる廃タイヤ燃焼用ボイラ
ーについて、その燃焼効率ならびに活性炭生産性のさら
に一段の向上を可能とするものであって、実用上の効果
は図り知れないものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における廃タイヤ燃焼用ボイラーの
（ａ）ロストル近傍の要部一部切欠斜視図、（ｂ）灰収
納室の壁構造を示す斜視図である。

【図２】本発明における廃タイヤ燃焼用ボイラーの
（ａ）乾式集塵器近傍の要部斜視図、（ｂ）乾式集塵器
の内部構造を示す概略説明断面図である。

【図３】本発明における廃タイヤ燃焼用ボイラーの
（ａ）ブロワ近傍の要部斜視図、（ｂ）管状体の概略斜
視図である。

【図４】先行技術における廃タイヤ燃焼用ボイラーの一
部切欠斜視図である。

【図５】従来の乾式集塵器の内部構成を示す概略説明断
面図である。

【符号の説明】

１ 廃タイヤ燃焼用ボイラー ２ ボイラー本体 ３ 炉床 ４ ボイラ用外覆体 ４Ａ 前後壁 ４Ｂ 左右壁 ４Ｃ 天井 ５ ロストル ６ 上方室 ７ 灰収納室 ７Ａ 灰取出口 ７Ｂ 蓋 ８ 下方燃焼室 ８Ａ タイヤ投入口 ８Ｂ 蓋 ９ 上方水室 １０ 下方水室 １１ 上方燃焼室 １２ 水管 １３ 煙管 １４ エアジャケット １４Ａ 送風管 １５ ダクト １５Ａ 送風モータ １６ 排気管 １６Ａ 防爆蓋 １７ 排気室 １８ 排煙管 １８Ａ 枝管 １９ 乾式集塵器 ２０ ダストバンカー ２１ ファン ２２ ブロワ ２５ａ，２５ｂ 灰収納室壁 ３０ じゃま板 ３１ 間隙 ３２ 多孔板 ３３ 分岐管 ３５ 隙間 ３７ 管状体 ３７Ａ 管状体端部 ３８ シャワー状水分 ３９ バルブ手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤ投入口を有するボイラー用外覆体
   内に、ロストルを中心に下方燃焼室と上方水室と灰収納
   室とを形成し、さらに上方水室と連通する下方水室、下
   方燃焼室と連通する上方燃焼室を形成するとともに、下
   方燃焼室内には下方水室と連通する適数本の斜水管と、
   上方水室には上方燃焼室と連通する適数本の煙管とを、
   夫々配設する一方、前記外覆体の壁面に添設したエアジ
   ャケットを適数本の送風管で下方水室を介して下方燃焼
   室と連通し、さらにこのエアジャケットにダクトを介し
   てブロワを連結した廃タイヤ燃焼用ボイラーにおいて、
   上記灰収納室の壁をキャスタブル構造とするとともに、
   前記煙管の後部に設けられた排煙管に連結された乾式集
   塵器を慣性分離方式とし、さらに前記ブロワにバルブ手
   段を介してシャワー状水分を供給するための管状体を連
   結したことを特徴とする廃タイヤ燃焼用ボイラー。