JP3122844B1

JP3122844B1 - 焼却炉

Info

Publication number: JP3122844B1
Application number: JP11223909A
Authority: JP
Inventors: 聖高橋
Original assignee: 株式会社高橋オート
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2001-01-09
Anticipated expiration: 2019-08-06
Also published as: JP2001050524A

Abstract

【要約】【課題】ダイオキシン発生の極力抑制された状態の下
で効率的に焼却する。【解決手段】燃焼室１に空気噴出口２１を有する縦向
き空気供給管２０、２０を設け、燃焼室１内下部には、
空気噴出孔を形成した下部環状空気供給管２２を設ける
と共に、燃焼室１内の底部中央部には、空気噴出孔を有
する底部中央空気供給管１５を設け、縦向き空気供給管
２０の特定の空気噴出孔２１から噴出された空気は、燃
焼室１内を旋回しつつその隅々まで供給されると共に他
の特定の空気噴出孔２１から噴出された空気は燃焼室１
の外周壁の内面に沿って周方向へ流れるように供給さ
れ、また下部環状空気供給管２２及び底部中央空気供給
管２５から噴出された空気は主に、燃焼室１内底部に存
在する焼却物に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、縦向き略円筒形の
燃焼室を備えた焼却炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】縦向き円筒形の燃焼室を備えたものであ
って、燃焼室の頂面に煙突及び焼却物投入用開閉口を、
そして周面下部に下部開閉口を設け、底面のロストル部
から自然対流で外気が供給されるようになされた焼却炉
は存在している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来構造の焼
却炉は、廃タイヤとか、ウレタン、プラスチック又は発
泡スチロール等の廃材を、ダイオキシン発生の抑制され
た効率的な燃焼状態の下で焼却するには不向きである。
本発明は、上記のような廃材であっても、ダイオキシン
発生の極力抑制された状態の下で効率的に焼却し得るも
のとした焼却炉を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するもの
とした本発明の焼却炉では、請求項１に記載したよう
に、縦向き略円筒形の燃焼室を備えたものであって、こ
の燃焼室の外周壁の内面近傍の周方向適当間隔の縦方向
個所に、送風機から外気を供給される縦向き空気供給管
を燃焼室の底部から高さ中央部を超える個所に渡って設
け、各空気供給管はこれの高さ方向に至る全周管壁に多
数の空気噴出孔を適当間隔に穿設し、一部は円筒壁面を
冷却し他は燃焼室内の中心寄りに向けて空気を噴出する
ものとなし、また燃焼室内下部にはこれの外周壁に沿っ
た環状となされた管部材の管壁に多数の空気噴出孔を形
成されて送風機から外気を供給されるものとした下部環
状空気供給管を設けると共に、燃焼室内の底部中央部に
は起立された管部材の管壁に多数の空気噴出孔を形成さ
れて送風機から外気を供給されるものとした底部中央空
気供給管を設け、縦向き空気供給管の空気噴出孔から噴
出された空気が燃焼室内を旋回しつつ且つ燃焼室の外周
壁の内面を冷却するように流れ、また下部環状空気供給
管及び底部中央空気供給管の空気噴出孔から噴出された
空気は燃焼室内底部に存在する焼却物に供給される構成
とする。

【０００５】この発明の焼却炉によれば、縦向き空気供
給管の空気噴出孔が燃焼室内の底部から必要高さ位置ま
での範囲に外気を上向きの渦巻き流として積極的に供給
する。また下部環状空気供給管及び底部中央空気供給管
の空気噴出孔は、燃焼室内の底部に堆積し燃焼し難い状
態となっている未焼却物中に外気を積極的に供給するも
のとなる。これにより、廃タイヤとかウレタン、プラス
チック又は発泡スチロール等の廃材が８００℃以上の高
温下で効率的に燃焼し、ダイオキシンの発生は抑制され
る。

【０００６】この際、請求項２に記載したように、燃焼
室の外周壁は断面１０角形〜３０角形の筒体となすのが
よいのであり、これによれば高温燃焼中に於ける燃焼室
の外周壁の膨れ曲がり損傷が防止される。

【０００７】また、請求項３に記載したように、燃焼室
を形成している外周壁と底面との結合箇所の全周囲に逆
円錐面体の一部をなす板部材を固着する。これによれ
ば、燃焼室内の底部の周囲に堆積する未焼却物の全体に
空気が円滑に供給され、その燃焼が促進される。また燃
焼室内の底部の周囲に堆積した灰分の取り出しが容易に
行えるものとなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る焼却炉を斜め
前方から見た図、図２は前記焼却炉を斜め後方から見た
図、図３は前記焼却炉を製品化したものを示す図、図４
は前記焼却炉内部の状態を示し、Ａは斜視図で、Ｂは平
面図である。

【０００９】これらの図に於いて、１ａは縦向き円柱形
の燃焼室１の周壁をなす略円筒壁体であり、この円筒壁
体１ａは直径を凡そ８００〜２０００ｍｍ程度に、そし
て高さを凡そ１５００〜２５００ｍｍ程度となされ、鋼
板により断面形状を凡そ１５角形程度となされている。

【００１０】燃焼室１の頂面には煙突２の立設された頂
面壁１ｂと、前記頂面の半分大きさ以上を占める焼却物
投入用開閉口３とが設けてある。そして焼却物投入用開
閉口３は燃焼室１頂面の開口３ａと、この開口３ａを閉
鎖するための蓋装置４とからなる。

【００１１】上記蓋装置４は次のようになすのであっ
て、即ち、蓋体５を頂面壁１ｂにヒンジ６を介して装着
し、この蓋体５の上面から後方へ支持部材６ａ、６ａを
張り出させ、これの先端にバランスウエイト７、７を装
着すると共に、一方の支持部材６ａの長さ途中に下向き
のアーム部材８の上端を固着し、この部材８の下端に細
長棒状の操作ハンドル９を斜状に固着したものとなす。

【００１２】１０は燃焼室１の周面下部に設けた下部開
閉口で、円筒壁体１ａの周面に設けた開口１０ａと、こ
の開口１０ａを閉鎖するための蓋体１１を備えてなり、
この蓋体１１は円筒壁体１ａの周面にヒンジ１２を介し
て装着される。開閉口１０には蓋体１１を閉鎖状態にロ
ックするためのロック装置１３が設けてあり、このロッ
ク装置１３は蓋体１１に固定された係止具１３ａと、円
筒壁体１ａの周面箇所に装着され前記係止具１３ａに掛
け止められる操作ハンドル付ボルトナット具１３ｂとか
らなっている。

【００１３】１４は円筒壁体１ａを起立状に支持した基
礎台で、台板１５とこの台板１５を支持する脚部材１４
ａからなり、この際、台板１５の一部は燃焼室１の底面
として機能するものである。

【００１４】燃焼室１を形成した円筒壁体１ａと、燃焼
室底面１ｃとの結合箇所の全周囲には逆円錐面体の一部
をなす板部材１６を固着し、底面周囲を空気の供給され
易い形状になし、しかも底面周囲１ｃに堆積するものと
なる灰分の取り出しを行い易いものとなす。

【００１５】台板１５の上面で円筒壁体１ａの外方には
箱形台１７を介して比較的大きい送風機１８、１８を設
けるほか、円筒壁体１ａに於ける下部開閉口１０の反対
側に比較的小さい送風機１９を設けている。この際、送
風機１８の容量は凡そ７〜９ｍ^３程度となし、他方の
送風機１９のそれは凡そ２〜３ｍ^３程度となす。

【００１６】２０は燃焼室１の円筒壁体の縦方向個所に
設けた縦向き空気供給管で、前記送風機１８に対応させ
て燃焼室１の特定直径線上で対向した二個所に直径凡そ
１００〜１５０ｍｍ程度のものを設け、それぞれの供給
管２０にその対応した送風機１８から外気を供給するも
のとなしてある。

【００１７】各縦向き空気供給管２０は燃焼室１の底部
から高さ中央部を超える個所に渡って設けると共に先端
を閉鎖したものとなすのであり、またこの空気供給管２
０の全長個所に多数の空気噴出孔２１を適当間隔、特定
向き及び配置に形成したものとなす。この際、空気噴出
孔２１のうちの一部のものは円筒壁体１ａの内面に沿っ
て空気を噴出して主にこの円筒壁体１ａを冷却するもの
となし、またその他の空気噴出孔２１は燃焼室１内の中
心寄りに向け空気を噴出して燃焼室１内に燃焼用空気を
供給し且つこの空気に特定方向の渦流れを生じさせるも
のとなす。

【００１８】上記多数の空気噴出孔２１は、例えば一つ
の空気供給管２０について言えば、直径が１４ｍｍのも
のを２個、直径が１３ｍｍのもの３個、直径が１０ｍｍ
のもの２個及び、直径が９ｍｍのもの３個を管壁周方向
の特定位置に於ける縦方向部分上の特定間隔に設け、且
つ、直径が９ｍｍのもの８個及び、直径が８ｍｍのもの
１個を管壁周方向の異なる２個所のそれぞれの縦方向部
分上の特定間隔に設け、且つ、直径が６ｍｍのもの１０
個を管壁周方向上の異なる二箇所の縦方向部分上の特定
間隔に設け、且つ、直径が６ｍｍのもの８個及び、直径
が５ｍｍのもの２個を周方向上の異なる２個所のそれぞ
れの縦方向部分上の特定間隔に設ける。この際、各空気
供給管２０の下端からその１／３長さ範囲に存在する特
定の空気噴出孔２１（直径が１４ｍｍのもの１個及び、
直径が１３ｍｍのもの１個）は斜め下方へ向けたものと
なす。

【００１９】２２は燃焼室１下部の円筒壁体１ａに沿っ
た環状の管部材の管壁に多数の空気噴出孔２３を形成さ
れた下部環状空気供給管であり、この供給管２２は脚部
材２４を介して燃焼室底面１ｃから凡そ２５０ｍｍの高
さに固定されている。この際、空気噴出孔２３のうち外
側のものは燃焼室下部の円筒壁体１ａを冷却するために
形成したもので、管壁に直径が６ｍｍのもの１５個を特
定間隔に形成されており、また空気噴出孔２３のうち内
側のものは燃焼室１の中心寄りに向け燃焼用空気を供給
するために形成したもので、管壁に直径が１０ｍｍのも
の２９個を特定間隔に形成されている。

【００２０】２５は燃焼室１内の底部中央部に設けた底
部中央空気供給管で、底面に起立された管部材の管壁に
多数の空気噴出孔２６を形成したものとなされている。
この供給管２５は直径凡そ１００ｍｍ〜１３０ｍｍ程度
のステンレス管を主体とし、高さを凡そ２００ｍｍ〜２
５０ｍｍ程度となされ、管壁には直径９ｍｍの空気噴射
孔２６と直径１０ｍｍの空気噴射孔２６が合わせて２８
個散点状に形成されたものとなされている。この際、こ
の供給管２５の頂部は焼却物の堆積を阻止するため傾斜
状となされる。２７は煙突２の入り口部内に開口させた
空気噴出管で、煙突２内に空気を燃焼ガス流出側へ向け
て噴射させるためのものである。

【００２１】上記した下部環状空気供給管２２、底部中
央空気供給管２５及び空気噴出管２７には送風機１９か
ら管路２８を通じて外気を供給するように構成してあ
る。この際、２９は空気噴出管２７への空気の供給を制
御するために設けた空気流量調整弁である。

【００２２】上記の如く構成した本発明品の使用例及び
その作動を説明する。操作ハンドル９を揺動操作して、
焼却物投入用開閉口３を一時開放して焼却物を燃焼室１
内に供給し、一方では下部開閉口１０を開放し、新聞紙
等を焚き付けとして供給し、焼却物に着火させた後、こ
の開閉口１０を閉鎖し、ロック装置１３で蓋体１１をロ
ックすると共に、３つの送風機１８、１８、１９を運転
状態とする。なお、通常運転中は空気流量調整弁２６は
完全な閉鎖状態とする。

【００２３】送風機１８、１８、１９から供給された外
気は縦向き空気供給管２０、２０等から燃焼室１内に噴
出されるのであり、これにより焼却物は燃焼を持続す
る。この際、縦向き空気供給管２０、２０から噴出され
た空気は、矢印方向ｆ１へ多く噴出される傾向となるた
め、燃焼室１内を適度な速度で矢印方向ｆ１へ旋回しな
がら燃焼室底部１ｃから上部へ向けて流動しつつ隅々ま
で供給される。

【００２４】また下部環状空気供給管２２の内側の空気
噴出孔２３から燃焼室１中心側へ噴出された空気や、底
部中央空気供給管２５の空気噴出孔２６から噴出された
空気は燃焼室１の最下部のほぼ全域に十分に供給された
後、縦向き空気供給管２０、２０から供給された空気と
一緒になって上方へ流動する。この空気の流動は、燃焼
室１内の焼却物の燃焼に十分な酸素を供給し、これを効
率的に燃焼させるものとなるのであり、この際に発生し
た燃焼ガスは煙突２から排出される。

【００２５】燃焼室１内の焼却物が燃焼を開始すると、
僅か３０秒から１分程度で燃焼温度が８００℃以上に上
昇するものとなり、ダイオキシンの発生は効果的に抑制
される。

【００２６】また縦向き空気供給管２０、２０の空気噴
出孔２１のうち燃焼室１の外周側のものから噴出された
空気や、下部環状空気供給管２２の外周側の空気噴出孔
２３から燃焼室１内へ噴出された空気は円筒壁体１ａを
効果的に冷却するものとなる。これにより、円筒壁体１
ａは燃焼中にも過度に温度上昇せず、その強度が維持さ
れるのである。

【００２７】焼却物の供給時には火炎が焼却物投入用開
閉口３から立ち上がるが、焼却物は機械的に投入される
ため、熱気が作業を妨げることはない。なお、比較的小
さい少量の焼却物を投入する場合は、下部開閉口１０か
ら行うこともできるのであり、この場合は火炎は外方へ
流れ出ないので手作業でも行うことができる。

【００２８】上記のようにして焼却物の焼却を続ける
と、燃焼室底面１ｃには灰や小片の未燃物が堆積する
が、このようになっても下部環状空気供給管２２や底部
中央空気供給管２５がこの堆積物の内方まで積極的に空
気を供給するため、この堆積物は完全に燃焼し、最終的
には大幅に体積が減少し完全な流動性を有する灰となっ
てしまうのである。

【００２９】焼却物の燃焼中、燃焼室１内の焼却物の量
が多い等のために空気が十分に供給されないようなとき
は、空気流量調整弁２９を開放して空気噴出管２７から
空気を噴出させるのである。

【００３０】これにより、煙突２の入り口部はエゼクタ
ーとして機能し、燃焼室１内の燃焼ガスを積極的に外方
へ排出するものとなり、この作用により燃焼室１内の気
圧が下がるため、縦向き空気供給管２０、２０及び下部
環状空気供給管２２からの空気の供給が促進され、燃焼
室１内の空気不足が解消される。また、このときの空気
不足による不完全燃焼のため燃焼室１内で発生した黒煙
は焼却物投入用開閉口３や下部開閉口１０から漏れ出る
のを抑制され、速やかに煙突２から排出されるのであ
る。

【００３１】上記実施例に於いて、縦向き空気供給管２
０、２０は３本或いはそれ以上設けてよいものであり、
この際、これら供給管２０、２０は燃焼室１の周方向上
に等角配置に設けるのがよい。本発明品を実際に製作し
て廃タイヤやウレタンを燃焼させたところ、ダイオキシ
ンの排出量は０．００４８ｎｇ（ナノグラム）程度で、
国の暫定基準値である８０ｎｇと比較して極めて小さい
ものであった。

【００３２】

【発明の効果】以上の如く構成した本発明によれば、廃
タイヤとか、ウレタン、プラスチック又は発泡スチロー
ル等の廃材を、ダイオキシン発生の抑制された効率的な
燃焼状態の下で迅速に焼却することができるものとな
る。本発明の焼却炉を製作して上記廃材を焼却したとこ
ろ、３０秒〜１分程度で燃焼温度は８００℃を超えるの
であり、ダイオキシンの発生量は基準値に較べ極めて少
ないものである。

【００３３】請求項２に記載のものによれば、燃焼室の
外周壁である円筒壁体の断面形状が完全な円形の場合に
較べて円筒壁体の過熱による膨れ曲がりに対する強度が
向上するものとなる。

【００３４】請求項３に記載のものによれば、燃焼室底
面の外周部上に堆積した焼却物に燃焼用空気が円滑に供
給されるものとなり、また燃焼室底面上に堆積した灰分
を燃焼室外へ取り出す作業が容易に行えるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼却炉を斜め前方から見た図であ
る。

【図２】前記焼却炉を斜め後方から見た図である。

【図３】前記焼却炉を製品化したものを示す図である。

【図４】前記焼却炉内部の状態を示し、Ａは斜視図で、
Ｂは平面図である。

【符号の説明】

１燃焼室１ａ円筒壁体（燃焼室の外周壁）１６逆円錐面体の一部をなす板部材１８送風機１９送風機２０縦向き空気供給管２１空気噴出孔２２下部環状空気供給管２３空気噴出孔２５底部中央空気供給管２６空気噴出孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23G 5/44 F23G 5/24 F23G 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】縦向き略円筒形の燃焼室を備えたもので
あって、この燃焼室の外周壁の内面近傍の周方向適当間
隔の縦方向個所に、送風機から外気を供給される縦向き
空気供給管を燃焼室の底部から高さ中央部を超える個所
に渡って設け、各空気供給管はこれの高さ方向に至る全
周管壁に多数の空気噴出孔を適当間隔に穿設し、一部は
円筒壁面を冷却し他は燃焼室内の中心寄りに向けて空気
を噴出するものとなし、また燃焼室内下部にはこれの外
周壁に沿った環状となされた管部材の管壁に多数の空気
噴出孔を形成されて送風機から外気を供給されるものと
した下部環状空気供給管を設けると共に、燃焼室内の底
部中央部には起立された管部材の管壁に多数の空気噴出
孔を形成されて送風機から外気を供給されるものとした
底部中央空気供給管を設け、縦向き空気供給管の空気噴
出孔から噴出された空気が燃焼室内を旋回しつつ且つ燃
焼室の外周壁の内面を冷却するように流れ、また下部環
状空気供給管及び底部中央空気供給管の空気噴出孔から
噴出された空気は燃焼室内底部に存在する焼却物に供給
されることを特徴とする焼却炉。
【請求項２】燃焼室の外周壁が断面１０角形〜３０角
形の筒体であることを特徴とする請求項１記載の焼却
炉。
【請求項３】燃焼室を形成した外周壁と底面との結合
箇所の全周囲に逆円錐面体の一部をなす板部材を固着し
たことを特徴とする請求項１又は２記載の焼却炉。