JP2678254B2

JP2678254B2 - ゴミ焼却炉

Info

Publication number: JP2678254B2
Application number: JP5129748A
Authority: JP
Inventors: 一夫若林; 信行中谷; 正三塚原
Original assignee: 用瀬電機株式会社
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1997-11-17
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: JPH06341626A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、廃棄物、特にオガク
ズ等の被焼却物を焼却するゴミ焼却炉であって、焼却時
における不完全燃焼を無くし、塵煙の発生を少なくする
ゴミ焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術として、例えば、特
開平２−１０１３２号公報に開示されたものがあり、こ
れを図９に基づいて説明すす。

【０００３】図において、５０は多数の空気孔５１を有
するストーカ５２上にゴミを投入する燃焼室５３の側部
に設けられたゴミ投入口であり、同ストーカ５２の下方
には３本の空気供給管５４が開口している。燃焼室５３
の投入口５０の反対側には助燃バーナ５５が設けられて
いる。燃焼室５３の下流側には、輻射変換体である多数
の小穴を持つスポンジ状の一対の組をなす発砲セラミッ
ク板５６Ａ，５６Ａ’及び５６Ｂ，５６Ｂ’，５６Ｂ”
によって形成される再燃焼室５７が設置され、同再燃焼
室５７にはバーナ５８が設けられている。再燃焼室５７
の下流側には、熱交換器５９が設けられ、押し込み通風
機６０によって供給される空気と再燃焼室５７を出る排
ガスとの間で熱交換が行われる。上記熱交換器５９の下
流側には、排ガスを排出する吸出し送風機６１が設けら
れている。６２は熱交換器５９を出る空気通路で、同空
気通路６２は上記空気供給管５４に連結され、空気供給
管５４には空気量を調節する弁６３が設けられた構成と
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術に示されているように、被焼却物を燃焼させるために
空気を供給する空気供給管５４が被焼却物の下側に設け
られており、このように空気を被焼却物の下側から供給
すると、下側からは新鮮な空気が供給されて被焼却物の
下部は完全燃焼させることができるが、被焼却物の上部
が不完全燃焼することがあるため、係る不具合を防ぐた
めに被焼却物の上側からバーナ５８で燃焼させる必要が
あり、また、未燃ガス、燃焼ガス中の有機物等を２次燃
焼させるために助燃バーナ５４が必要となり、更に、燃
焼効率を良くするために押し込み通風機６０や吸出し送
風機６１も必要となるため、構成が複雑化し、設備が高
価とり、またランニングコストがかかるという問題があ
る。

【０００５】この発明は、従来技術のこのような問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、構造を簡略化して、しかも、焼却時の不完全燃焼を
無くし、煙や灰の発生を少なくするゴミ焼却炉を提供し
ようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係るゴミ焼却炉は、炉体と、該炉体を左
右に１次燃焼室と２次燃焼室とに仕切る仕切り壁と、該
仕切り壁の上方に形成されて前記１次燃焼室と２次燃焼
室とを連通する開口部と、前記２次燃焼室の前記開口部
に対抗する位置に設けられて、炉内の被焼却物の燃焼に
より発生する燃焼ガスを排気する排気口と、前記炉体に
突設されて前記排気口に接続する煙突と、前記１次燃焼
室下方に設けられて被焼却物を載置する炉床と、前記１
次燃焼室の天井面に吊設された金属板と、前記炉体の１
次燃焼室側面の前記炉床よりも上の位置に設けられて被
焼却物を投入する被燃焼物投入扉と、前記炉体下方に設
けられて焼却後の灰を取り出す灰取出扉と、前記２次燃
焼室の天井部に垂下し、且つ、前記開口部と排気口との
間の途中を横切るセラミック板と、該セラミック板を包
囲して設けた金属製網体と、前記１次燃焼室の側面に、
前記炉床から前記金属板までの間であって前記被焼却物
投入扉から少し下方の高さ位置に水平方向に横並びに設
けられた複数の吸気口と、これら複数の吸気口を開放又
は閉鎖する姿勢をとるスライド板と、炉床の下部に伸延
配置されて、外部に設けられた送風機から必要時に空気
を供給する空気供給管とを有するものとした。

【０００７】また、炉内をセラミックを主成分とする塗
料で塗装したこととした。

【０００８】

【作用】この発明に係るゴミ焼却炉によると、被焼却物
投入扉から被焼却物が１次燃焼室に投入されて炉床に載
置され、点火される。点火された被焼却物が燃え始める
と、燃焼ガスは、仕切壁の上方に形成された開口部から
２次燃焼室、排気口、煙突を通って外部に放出される。

【０００９】被焼却物は、被焼却物投入扉を開放して投
入がなされ、炉内の１次燃焼室に入れられて炉床上に載
置されるが、この場合、炉体の側面に設けた複数の吸気
口が、炉床から金属板までの間であって前記被焼却物投
入扉から少し下方の高さ位置に水平方向に横並びに設け
られているので、炉床上の被焼却物は常に複数の吸気口
の下方に位置付けされる。そのため、被焼却物の上部に
点火すると、被焼却物が上部から燃焼し始め、炉体の外
部の空気が吸気口から供給されて被焼却物の不完全燃焼
を防止することができる。しかも、スライド板により複
数の吸気口を開放又は閉鎖できるので、炉体の外部から
吸気口を経て１次燃焼室内へ流入する空気の吸気量を制
御することができる。

【００１０】また、被焼却物の燃焼により、炉内が加熱
されると１次燃焼室の天井面に吊設された金属板が加熱
され、燃焼により発生した未燃ガスをある程度、１次燃
焼室にて２次燃焼させる働きをする。

【００１１】更に、炉体を１次燃焼室と２次燃焼室とを
仕切る仕切壁の上方に、１次燃焼室と２次燃焼室とを連
通する開口部を形成し、該開口部に対抗する位置に燃焼
ガスを排気する排気口を形成すると共に、これら開口部
と排気口との間の途中を横切って金属製網体で包囲され
たセラミック板を垂下しているので、１次燃焼室で発生
した燃焼ガスは、開口部を通過して２次燃焼室内へ入る
と、セラミック板及び金属製網体に接触する。この金属
製網体は、１次燃焼室の燃焼熱で高温に加熱されている
ため、未燃ガスを２次燃焼させるとともに廃塵やススを
付着させることにより、塵煙の発生をなくす。

【００１２】更に、セラミック板が加熱されることによ
る輻射熱により、被焼却物の加熱温度を均等とすること
により燃焼効率を良くするとともにセラミック板が高温
になった時の輻射による未燃ガスの分解により不完全燃
焼を防ぎ、しかも、高温状態にあるセラミック板に１次
燃焼室から開口部を通て２次燃焼室に入ってくる燃焼ガ
スが衝突することにより２次燃焼室内で対流を発生させ
て炉内の高温状態を保持するとともに、前記金属製網体
との接触時間を長くして未燃ガスの２次燃焼を促進す
る。また、セラミック板に未燃ガス中に含まれる炭化物
等が付着或いは衝突して、外部に放出することを防ぐ働
きをする。

【００１３】更にまた、炉内をセラミックを主成分とす
る塗料で塗装したことにより、炉内の燃焼室を高温状態
に保持し、セラミックから放射される電磁波により未燃
ガスを分解し完全燃焼を促進させる働きをする。

【００１４】

【実施例】この発明の実施例について、以下に図面を参
照して説明する。

【００１５】この発明に係るゴミ焼却炉の実施例は、例
えば、図１に示すように、炉体１が４本の脚部２で支持
され、その天井部に被焼却物を投入する被焼却物投入扉
３を備え、灰を取り出す灰取出扉４を備え、裏面に排気
用の煙突５を立設し、両側面には吸気口６をカバーする
吸気ノズル７が固定されている。そして、灰取出扉４に
は、送風機８のホース９が貫通している。尚、送風機８
はホース９を使用せずに直接灰取出扉４に固設してもよ
い。尚、図において、被焼却物投入扉３は、開閉式とな
っているが、スライド式としてもよい。

【００１６】吸気ノズル７は、下方が開口しており、こ
こから吸気口６を通って炉内に空気を送り込むようにな
っている。また、４本の吸気ノズル７を連通させてスラ
イド自在に設けられたスライド板１０には、吸気口６の
位置に吸気口６と同径の開口孔（図示せず）を有してお
り、スライド板１０を図の矢印方向にスライドさせるこ
とで吸気量を制御することができるようになっている。

【００１７】炉体１の内部は、図２に示すように、仕切
壁１１により１次燃焼室１２と２次燃焼室１３とに区分
けされており、この仕切壁１１の上端に開口部１１ａを
設けて１次燃焼室１２と２次燃焼室１３とを連通してい
る。１次燃焼室１２には、天井及び被焼却物投入扉３か
ら金属板１４が吊設されており、網体で構成されて被焼
却物を載置する炉床１５の下部には、外部の送風機８の
ホース９に連結する空気供給管１６が伸延配置され、両
側面には、各々４個の吸気口６が形成されている。ま
た、２次燃焼室１３には、煙突５の排気口５ａと仕切壁
１１の開口部１１ａとの間に介在させる位置に、セラミ
ック板１７が天井に垂下固定されており、このセラミッ
ク板１７を、金属製網体１８が包み囲むようにして取付
られている。尚、図中４’は２次燃焼室の灰を取り出す
灰取出扉である。

【００１８】金属製網体１８は、例えば、ステンレスや
チタン合金等の金属材料で構成された網体であって、セ
ラミック板１７を保護するとともに、炉内の温度が上昇
した時に、加熱されて１次燃焼室１２から排出された未
燃ガスを２次燃焼させる働きをする。また、１次燃焼室
１２から排出されたガス内に含まれる炭化物等を付着さ
せるフィルターの働きもするようになっている。

【００１９】空気供給管１６は、図３に示すように、Ｕ
字型のステンレス製パイプ等であって、図２によく表れ
ているように、各々のパイプ両側面に空気孔１６ａを形
成しているため目詰まりすることはない。また、図４に
示すように、空気供給管１６の灰取出扉４との連結部１
６ａは、灰取出扉４を開いた時に離脱可能となってお
り、また、送風機８と灰取出扉４とを連結するホース９
は蛇腹状となっているため、灰取出扉４が開閉自在とな
っている。尚、送風機８は、必要に応じて駆動して１次
燃焼室１２に空気を供給するようになっているが、炉内
に温度センサー等を設けて、その検知量の変化に応じて
インバータにより回転数を制御し、空気の供給量を制御
するようにしてもよい。

【００２０】尚、空気供給管１６に代えて、図５に示す
ように、炉床１５にステンレス又はチタン合金等の網体
で構成された複数本の筒体１６ａを立設固定してもよ
い。この場合には、灰取出扉４に固設された送風機８か
ら送られる空気は、オガクズ等の被焼却物Ａの下方から
と、内部側方からの双方に送られることとなり、オガク
ズ等の燃焼性の極めて悪い被焼却物に対しては有用なも
のとなる。尚、筒体１６ａの天端も網体で塞がれている
ことはいうまでもない。

【００２１】仕切壁１１の上部に形成された開口部１１
ａは、図６に示すように、開口寸法ｌが、セラミック板
１７の高さ寸法Ｌより小さく設定されており、この実施
例においては、開口寸法ｌはセラミック板１７の高さ寸
法Ｌの約半分程度に設定されている。このように設定し
ておくことで、１次燃焼室１２で発生した未燃ガスは、
セラミック板１７及びその周囲に設けられた金属製網体
１８に接触しやすくなっている。なお、セラミック板１
７は、図に示すような正方形に限られず、長方形であっ
て両端が炉体１の側面に達するようにしてもよい。

【００２２】また、仕切壁１１に形成された開口部１１
ａは、例えば、図７に示すように、その開口面積をセラ
ミック板１７の面積よりも小さく形成しておけば、１次
燃焼室１２で発生した未燃ガスが、この開口部１１ａを
通過して、確実にセラミック板１７及び金属製網体１８
に確実に接触することとなり、未燃ガスの２次燃焼を促
進することとなる。

【００２３】上記のような構成を有するこの発明に係る
ゴミ焼却炉によると、図２に示すように、フォークリフ
ト等で運ばれていたオガクズ等の被焼却物Ａは、被焼却
物投入扉３から投入され、炉床１５に配置され点火され
る。この場合、炉体１の側面に設けた複数の吸気口６
が、炉床１５から金属板１４までの間であって被焼却物
投入扉３から少し下方の高さ位置に水平方向に横並びに
設けられているので、炉床１５上の被焼却物Ａは常に複
数の吸気口６の下方に位置付けされる。そのため、被焼
却物Ａの上部に点火すると、被焼却物Ａが上部から燃焼
し始め、炉体１５の外部の空気が吸気口６から供給され
て被焼却物Ａの不完全燃焼が防止される。

【００２４】また、炉内天井部に吊設されている金属板
１４が被焼却物Ａの燃焼熱により加熱されて高温状態と
なっており、被焼却物Ａの燃焼時に発生したガスは上昇
してこの金属板１４に接触して未燃ガス分が２次燃焼す
る。なお、例えば、炉内温度が低い時等、必要に応じ
て、送風機８を駆動させて空気供給管１６からも空気が
供給され、完全燃焼を促進させる。

【００２５】そして、炉内が高温状態になって、燃焼ガ
ス雰囲気及び炉体１からの伝熱により金属製網体１８が
加熱され、１次燃焼室１２で発生した未燃ガスは、図に
矢印で示すように、仕切壁１１の開口部１１ａを通過し
て２次燃焼室１３のセラミック板１７及び金属製網体１
８に接触する。金属製網体１８は、１次燃焼室１２の熱
で加熱されて高温状態となっているため、未燃ガスを２
次燃焼させて未燃ガスの発生を防ぐようになっている。

【００２６】また、セラミック板１７及び金属製網体１
８には灰塵やススが付着するため、塵煙の発生を少なく
する。なお、セラミック板１７を多孔質にすることによ
り灰塵等が付着しやすくしてもよい。

【００２７】更に、セラミック板１７が加熱されること
により未燃ガスを分解する働きをする。その理由は定か
ではないが、セラミック板１７は、微視的に見た場合に
は通常ポーラスであってその小孔は完全黒体に近い空洞
を構成するものと考えられ、セラミック板１７が一定の
温度に加熱されることにより、この完全黒体に近い黒体
とみなされる小孔から電磁波を放射する輻射が起こり、
この輻射による赤外線を中心とする電磁波が未燃ガスを
分解すると考えられ、実験的に、セラミック板１７を設
けたことにより未燃ガスの発生が抑制されていることを
確認している。なお、磁器製の電気ルツボ等からは、こ
れらの輻射が得られることは周知の事実である。

【００２８】更にまた、セラミック板１７の加熱により
生じる輻射熱により、炉内温度を均等にして燃焼効率を
良くするとともに燃焼効率を良くし、しかも、セラミッ
ク板１７の熱で未燃ガスを２次燃焼させる働きをする。
被焼却物Ａが完全に焼却された後は、炉床１５の下や、
２次燃焼室１３の下部に残った灰を灰取出扉４，４’か
ら取りだす。

【００２９】なお、上記実施例に加えて、炉体１の内面
に、例えば、１０００℃以上の高温に耐えうるようなア
ルミナ、炭化珪素或いは窒素珪素等のセラミックを主成
分とするセラミックを主成分とする塗料を塗布してもよ
い。これらのセラミック材料で炉内を覆うことにより、
上記したように、炉内が高温になると炉内全体から黒体
輻射が起こり、これによる電磁波が未燃ガスを分解する
と考えられ、これにより完全燃焼させる。また、炉内の
高温状態を長時間保持することができるため保温効果が
有り、燃焼効率を良くすることにより完全燃焼を促進す
ることとなる。

【００３０】図８は、被焼却物投入扉３の開閉構造に関
する他の実施例を示している。この実施例では、回転自
在に軸支されて被焼却物投入扉３を固定している支持部
材１９を伸延させてその先に重り２０が固定されてい
る。この重り２０により、小さい力で被焼却物投入扉３
が開閉できるようになる。そして、被焼却物投入扉３の
開口部近傍に取付られた係止具２１に係止させた可撓性
条体２２を、炉体１に固定された支柱２３先端に軸着さ
れたプーリ２４を介して、炉体１の側面に固定された駆
動モータ２５に連結している。従って、駆動モータ２５
を駆動することにより図に一点鎖線で示すように被焼却
物投入扉３が開くようになっている。

【００３１】

【発明の効果】この発明の請求項１に係るゴミ焼却炉に
おいては、炉床に載置された被焼却物の上部に点火する
と、被焼却物が上部から燃焼し始める。この場合、炉体
の外部の空気が１次燃焼室の炉床から金属板までの間で
あって被焼却物投入扉から少し下方の高さ位置に水平方
向に横並びに設けられた複数の吸気口を経て被焼却物の
上部へ複数の吸気口から供給されるので、バーナ等の熱
源がなくても被焼却物が完全燃焼する。しかも、スライ
ド板により複数の吸気口を開放又は閉鎖できるので、炉
体の外部から吸気口を経て１次燃焼室内へ流入する空気
の吸気量を制御することができる。

【００３２】１次燃焼室の天井面に吊設された金属板
が、燃焼熱により加熱されて高温になることにより、未
燃ガスがこの金属板に接触し２次燃焼するため、未燃ガ
スの発生を少なくする。

【００３３】また、炉体を１次燃焼室と２次燃焼室とを
仕切る仕切壁の上方に、１次燃焼室と２次燃焼室とを連
通する開口部を形成し、該開口部に対抗する位置に燃焼
ガスを排気する排気口を形成すると共に、これら開口部
と排気口との間の途中を横切って金属製網体で包囲され
たセラミック板を垂下しているので、１次燃焼室で発生
した燃焼ガスは、開口部を通過して２次燃焼室内へ入る
と、１次燃焼室の燃焼熱によって高温状態にあるセラミ
ック板及び金属製網体に接触して２次燃焼することにな
る。従って、補助バーナ等の熱源が不要となるとともに
廃塵やススを付着することにより、塵煙の発生を少なく
できる。しかも、高温状態にあるセラミック板に１次燃
焼室から開口部を通って２次燃焼室に入ってくる燃焼ガ
スが衝突することにより２次燃焼室内での対流を発生さ
せて、炉内の高温状態を保持すると共に、燃焼ガスと金
属製網体との接触時間を長くして未燃ガスの２次燃焼を
促進することができる。

【００３４】更に、セラミック板が加熱されることによ
る輻射により未燃ガスを分解し、輻射熱により、炉内温
度を均等にすることにより完全燃焼させ、しかも、セラ
ミック板自体も加熱されるため未燃ガスの２次燃焼を促
進させるとともに、排ガス中に含まれる炭化物等が付着
するので塵煙の発生を少なくなる。

【００３５】この発明の請求項２に係るゴミ焼却炉にお
いては、炉内をセラミックを主成分とする塗料で塗装し
たことにより、未燃ガスの分解効果を有し、炉内の保温
状態を持続させることができるので、完全燃焼を促進す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るゴミ焼却炉の１実施例を示す全
体斜視図。

【図２】図１のア−ア線断面図。

【図３】図１のイ−イ線断面図。

【図４】この発明に係るゴミ焼却炉の構成要素である空
気供給管を示す要部斜視図。

【図５】この発明に係るゴミ焼却炉の他の実施例を示す
断面図。

【図６】図３のウ−ウ線断面図。

【図７】仕切壁の他の実施例を図３で置き換えた場合の
図３のエ−エ線仮想断面図。

【図８】被焼却物投入扉の開閉構造に関する他の実施例
を示す正面図。

【図９】従来のゴミ焼却炉を示す断面図。

【符号の説明】

１炉体３被焼却物投入扉４灰取出扉４’灰取出扉５煙突５ａ排気口６吸気口８送風機１１仕切壁１１ａ開口部１２１次燃焼室１３２次燃焼室１４金属板１５炉床１６空気供給管１７セラミック板１８金属製網体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２３Ｇ 5/44 ＺＡＢＦ２３Ｇ 5/44 ＺＡＢＧ (56)参考文献特開平２−4106（ＪＰ，Ａ) 特開平１−239311（ＪＰ，Ａ) 特開平４−121512（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−12636（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−49470（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−16926（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−299610（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−16275（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−39114（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−165950（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】炉体と、該炉体を左右に１次燃焼室と２
次燃焼室とに仕切る仕切り壁と、該仕切り壁の上方に形
成されて前記１次燃焼室と２次燃焼室とを連通する開口
部と、前記２次燃焼室の前記開口部に対抗する位置に設
けられて、炉内の被焼却物の燃焼により発生する燃焼ガ
スを排気する排気口と、前記炉体に突設されて前記排気
口に接続する煙突と、前記１次燃焼室下方に設けられて
被焼却物を載置する炉床と、前記１次燃焼室の天井面に
吊設された金属板と、前記炉体の１次燃焼室側面の前記
炉床よりも上の位置に設けられて被焼却物を投入する被
燃焼物投入扉と、前記炉体下方に設けられて焼却後の灰
を取り出す灰取出扉と、前記２次燃焼室の天井部に垂下
し、且つ、前記開口部と排気口との間の途中を横切るセ
ラミック板と、該セラミック板を包囲して設けた金属製
網体と、前記１次燃焼室の側面に、前記炉床から前記金
属板までの間であって前記被焼却物投入扉から少し下方
の高さ位置に水平方向に横並びに設けられた複数の吸気
口と、これら複数の吸気口を開放又は閉鎖する姿勢をと
るスライド板と、炉床の下部に伸延配置されて、外部に
設けられた送風機から必要時に空気を供給する空気供給
管とを有することを特徴とするゴミ焼却炉。
【請求項２】炉内をセラミックを主成分とする塗料で
塗装したことを特徴とする請求項１に記載のゴミ焼却
炉。