JP3605087B2 - 焼却炉 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭、企業、病院、工場等から排出されるゴミなどを焼却処理する焼却炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来より、家庭、企業、病院、工場等から排出される紙屑、生ゴミ、使用済おむつ、木材などを焼却するために、種々の焼却炉が提案されている。しかしながら、いずれの焼却炉においても、簡易な構造でゴミを完全燃焼させることができず、不完全燃焼により煤煙が発生するという問題や、焼却後に残った灰を如何にして処分するかという問題があった。
【0003】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、燃焼効率が高く、不完全燃焼により発生する煤煙、および灰の量が極めて少ない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ために、本発明に係る焼却炉は、被焼却物投入部を有する炉本体と、少なくとも前記炉本体の内部に位置する部分を有し、前記炉本体から鉛直方向に延びている排気ガス燃焼筒と、前記排気ガス燃焼筒に連続し、U字状に屈曲している部分を少なくとも2つ有する第1の排気管と、排気導入口および排気排出口を有し前記第1の排気管に接続された本体部、前記本体部内にフレッシュエアを供給することのできるフレッシュエア供給部、および前記排気ガス燃焼筒から噴き出してくる炎を前記本体部内に放射することのできる火炎放射部を備えた二次燃焼装置と、前記二次燃焼装置の本体部に接続された第2の排気管と、前記第2の排気管の途中に設けられた熱交換器と、前記熱交換器を介して前記炉本体の中に加熱エアを強制的に送り入れることのできる加熱エア送入装置とを備えたことを特徴とする(請求項1)。
【0005】
上記焼却炉(請求項1)においては、被焼却物投入部から炉本体内に投入された被焼却物が燃焼すると、被焼却物の燃焼熱によって排気ガス燃焼筒が高温に加熱される。被焼却物の燃焼によって発生した排気ガスは、上昇気流によって排気ガス燃焼筒内を上昇し、同様に、加熱エア送入装置から供給された加熱エアも、上昇気流によって排気ガス燃焼筒内を上昇する。ここで、排気ガス燃焼筒は高温に加熱されているため、排気ガス燃焼筒内を上昇する排気ガスは、加熱エア(酸素)の存在下で燃焼することとなる。
【0006】
排気ガス燃焼筒で燃焼して高温になった排気ガスは、排気管から熱交換器を介して排出される。このとき、熱交換器は、熱交換器を通過する排気ガスによって高温に加熱される。一方、加熱エア送入装置から取り入れられて熱交換器を通過するエアは、高温になった熱交換器によって加熱され、加熱エアとなる。
【0007】
加熱エアは、加熱エア送入装置によって炉本体の中に送り込まれるが、かかる加熱エアの送入によって、炉本体内の燃焼温度は短時間で上昇し、燃焼効率も飛躍的に向上する。このように、被焼却物は炉本体内において高い燃焼効率で燃焼するとともに、燃焼で発生した排気ガスは排気ガス燃焼筒内でさらに燃焼するため、不完全燃焼により発生する煤煙、および灰の量は極めて少ない。
また、上記焼却炉(請求項1)は、二次燃焼装置を備えているため、炉本体内で発生した燃焼可能な排気ガスを二次燃焼装置にて燃焼させ、焼却炉から排出される排気ガスをよりクリーンなものにすることが可能となる。
さらに、排気ガス燃焼筒と二次燃焼装置とを接続する第1の排気管は、U字状に屈曲している部分を少なくとも2つ有しているが、このように排気管が屈曲していると、排気ガス燃焼筒から噴き出す炎の勢いを抑えて、熱を二次燃焼装置の本体部内に滞留しやすくし、二次燃焼装置による排気ガスの効率良い燃焼を促すことができる。
さらにまた、上記二次燃焼装置内には火炎放射部が設けられているが、これにより、排気ガス燃焼筒から噴き出してくる炎が二次燃焼装置の本体部内をそのまま通過することを遮り、その炎を二次燃焼装置の本体部内に放射することができるため、二次燃焼装置の本体部内を高温にし、二次燃焼装置による排気ガスの高効率な燃焼を促すことができる。
【0008】
なお、燃焼時における炉本体内の圧力は非常に高くなるため、安全性を考慮して、被焼却物投入部は密閉可能であるのが好ましい。
【0009】
上記発明(請求項1)においては、さらに、前記炉本体の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置を備えているのが好ましい(請求項2)。
【0010】
フレッシュエア送入装置から送入されたフレッシュエアは、炉本体内の温度が上昇し過ぎるのを防止するとともに、加熱エア送入装置から送入されるエアでは足りない酸素を補うことができるため、上記発明(請求項2)によれば、さらに高い燃焼効率で被焼却物を燃焼させることができる。
【0011】
上記発明(請求項1,2)において、前記二次燃焼装置は、前記本体部内において排気ガスの移動方向に沿って設けられた中空のフレッシュエア供給部と、前記中空のフレッシュエア供給部の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置とを備えており、前記フレッシュエア供給部には複数の孔が設けられ、フレッシュエアは前記フレッシュエア供給部の複数の孔から前記本体部内に供給されるものであるのが好ましい(請求項3)。
【0012】
上記発明(請求項3)によれば、フレッシュエアは、フレッシュエア送入装置からフレッシュエア供給管内に送入され、フレッシュエア供給管の複数の孔から、二次燃焼装置の本体部内を移動している排気ガスに対して全体的に吹き付けられるため、燃焼可能な排気ガスを効率良く燃焼させることができる。
【0013】
上記発明(請求項1〜3)において、前記二次燃焼装置の本体部における排気導入口には、蓄熱部が設けられているのが好ましく(請求項4)、前記蓄熱部は、複数のチャンネル材を組み合わせてなるものであるのが好ましい(請求項5)。チャンネル材の組み合せの形態としては、例えば、チャンネル材を並列させる形態、井桁状に積み上げる形態等が挙げられる。なお、チャンネル材は、排気ガスが二次燃焼装置の本体部内に流入するのを遮らないように、チャンネル材の開口部を排気導入口側にして設置されるのが好ましい。
【0014】
上記発明(請求項4,5)によれば、蓄熱部は、排気ガス燃焼筒から噴き出してくる炎によって高温に加熱され、蓄熱されるため、その炎が小さくなり、二次燃焼装置の本体部内の温度が低くなりそうなときでも、蓄熱部の蓄熱作用により二次燃焼装置の本体部内を高温に維持し、二次燃焼装置における排気ガスの燃焼効率を向上させることができる。
【0015】
上記発明(請求項1〜5)において、前記火炎放射部は、側壁に複数の孔が形成され、上端が閉塞された筒状、特に円筒状の形状を有するのが好ましい(請求項6)。この火炎放射部は、前記蓄熱部が設けられている場合には、その蓄熱部の上に設置するのが好ましく、前記蓄熱部が設けられていない場合には、前記排気導入口の上に設置するのが好ましい。
【0018】
上記発明(請求項1〜6)において、前記炉本体には、前記炉本体の内周壁側から前記炉本体の内方に向かってフレッシュエアを供給することのできるフレッシュエア供給装置が設けられているのが好ましく(請求項7)、前記フレッシュエア供給装置は、前記炉本体の内周壁に設けられた中空環状のフレッシュエア供給部と、前記中空環状のフレッシュエア供給部の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置とを備えており、前記フレッシュエア供給部には複数の孔が設けられ、フレッシュエアは前記フレッシュエア供給部の複数の孔から前記炉本体内に供給されるものであるのが好ましい(請求項8)。
【0019】
上記発明(請求項7,8)によれば、炉本体内にまんべんなくフレッシュエアを供給することができるため、加熱エア送入装置やフレッシュエア送入装置(前記フレッシュエア送入装置(請求項2)が設けられている場合)から送入されるエアでは足りない酸素を効果的に補うことができ、さらに高い燃焼効率で被焼却物を燃焼させることができる。
【0020】
上記発明(請求項1〜8)において、前記第2の排気管の末端部は、水槽に入れられた水の水面に対向しているのが好ましい(請求項9)。かかる発明(請求項9)によれば、仮に排気管から排出された排気ガス中に灰が存在したとしても、その灰は水に捕獲され、大気中に拡散することが防止される。
【0021】
上記発明(請求項1〜9)において、前記炉本体には、火種投入部が設けられているのが好ましい(請求項10)。かかる発明(請求項10)によれば、あらかじめ炉本体内に火種を用意することができ、被焼却物投入部から投入した被焼却物に確実に着火することができる。なお、燃焼時における炉本体内の圧力は非常に高くなるため、安全性を考慮して、火種投入部は密閉可能であるのが好ましい。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第1の実施形態〕
図1は本発明の第1の実施形態による焼却炉の側面断面図、図2は同焼却炉の反対側の側面図、図3は同焼却炉の背面図、図4(a)は同焼却炉における熱交換器の内部の平面図、図4(b)は同焼却炉における熱交換器の内部の側面図、図4(c)は同焼却炉における熱交換器の内部の正面図、図5は同焼却炉における排気ガス燃焼筒の断面図である。
【0023】
本実施形態による焼却炉1は、炉本体2と、炉本体2の側壁に設けられた被焼却物投入部3および火種投入部4と、炉本体2の内部から外部上方に向かって設けられた排気ガス燃焼筒5と、排気ガス燃焼筒5に連続している排気管6と、排気管6の途中に設けられた熱交換器7と、炉本体2の内部に連通している加熱エア送入装置8およびフレッシュエア送入装置9と、排気管6の末端部に設けられた水槽10とを備えている。
【0024】
本実施形態における炉本体2は、略直方体の形状を有するが、本発明はかかる形状に限定されるものではない。炉本体2の内壁21は、耐熱性に優れた材料、例えばレンガおよびモルタル等から構成するのが好ましく、炉本体2の外面22には、耐腐食性に優れた材料、例えばステンレス鋼板等を張り付けるのが好ましい。
【0025】
被焼却物投入部3は、炉本体2の側壁に嵌設された筒体31と、筒体31の外側開口部に開閉自在かつロック可能に設けられた外側蓋体32と、筒体31の内側開口部に開閉自在に設けられた内側蓋体35とを備えている。外側蓋体32の内側には、投入した被焼却物を炉本体2内に押し込むための押込板34が設けられており、押込板34には、外側蓋体32を貫通し摺動し得る把持部33が固着している。内側蓋体35は、軸36を回動軸として回動し得るようになっており、内側蓋体35に固着された操作杆37を操作して内側蓋体35を回動させることにより、筒体31の内側開口部を開閉することができる。なお、操作杆37には、操作を楽に行うための錘38が固定されている。
【0026】
火種投入部4は、炉本体2の側壁下部に設けられおり、この火種投入部4には蓋体41が開閉自在かつロック可能に設けられている。
【0027】
図5に示すように、本実施形態における排気ガス燃焼筒5の外面および内面には、凹凸が形成されている。このような凹凸を形成することにより、炉本体2の内部空間との接触面積および排気ガスとの接触面積が増加するため、炉本体2内の燃焼熱を排気ガスに効率良く伝え、排気ガスを効果的に燃焼させることができる。
【0028】
排気ガス燃焼筒5の下端部は、炉本体2の内部底面から所定の高さに設定されており、例えば、排気ガス燃焼筒5の直径が20cm程度のときには、排気ガス燃焼筒5の下端部の高さは、10〜20cm程度であるのが好ましく、特に15cm程度であるのが好ましい。
【0029】
炉本体2の外部における排気ガス燃焼筒5の周囲には、排気ガス燃焼筒5を囲繞する燃焼筒保護筒51が設けられている。燃焼筒保護筒51は炉本体2上に立設しており、燃焼筒保護筒51の上部は上方に向かって縮径しており、上端において排気ガス燃焼筒5に接している。燃焼筒保護筒51の内壁53は、断熱性および耐熱性に優れた材料から構成するのが好ましい。燃焼筒保護筒51の内部には、燃焼筒保護筒51と排気ガス燃焼筒5とを連結し、排気ガス燃焼筒5を支持する支持部材52が設けられている。
【0030】
図2および図3に示すように、排気ガス燃焼筒5に連続している排気管6は、基端部が排気ガス燃焼筒5の先端部に接続しており、先端部が熱交換器7の上部に接続している第1の排気管61と、基端部が熱交換器7の下部に接続しており、先端部が開口している第2の排気管62とからなる。
【0031】
図3に示すように、第1の排気管61はコの字状になっており、第2の排気管62は直線状になっている。また、第2の排気管62の下部は、第2の排気管62の直径よりも大きい直径を有する有底円筒状の水槽10の内側上部に位置しており、第2の排気管62の末端部は、水槽10に入れられた水の水面に対向している。
【0032】
上記熱交換器7には、第1の排気管61および第2の排気管62以外にも、加熱エア送入装置8が接続している。加熱エア送入装置8は、エア取入部81と、加熱エア送入管82とからなり、エア取入部81の先端部が熱交換器7の一方の側部に接続しており、加熱エア送入部82の基端部が熱交換器7の他方の側部に接続している。
【0033】
ここで、加熱エア送入装置8のエア取入部81は、モータ85によって駆動されるタービン83と、タービン83のエア取入量を調節することのできる調節蓋84とを備えており、タービン83を駆動することによって、フレッシュエアを熱交換器7内に導入することができるようになっている。一方、加熱エア送入部82の先端部は、炉本体2の側壁に接続している。
【0034】
上記熱交換器7においては、第1の排気管61、第2の排気管62、エア取入部81および加熱エア送入管82が接続されているケーシング72の中に、複数の熱交換板71が所定の間隔で立設されている。図4(c)に示すように、熱交換板71は、正面視波状に形成されており、横方向に並設されている。
【0035】
フレッシュエア送入装置9は、上記加熱エア送入装置8のエア取入部81と同様に、モータ93によって駆動されるタービン91と、タービン91のエア取入量を調節することのできる調節蓋92とを備えており、タービン91を駆動することによって、フレッシュエアを炉本体2の中に導入することができるようになっている。
【0036】
以上説明した焼却炉1を用いて焼却処理を行うには、まず、火種投入部4から、火種となり得るもの、例えば木や紙等を炉本体2内に投入し、その火種に火を点ける。着火したことを確認したら、火種投入部4の蓋体41を閉めてロックし、フレッシュエア送入装置9のタービン91および加熱エア送入装置8のタービン83を駆動させて、炉本体2内にエア(酸素)を強制的に送入する。
【0037】
次いで、被焼却物投入部3の外側蓋体32を開け、筒体31の外側開口部から被焼却物を筒体31内に投入した後、外側蓋体32を閉めてロックする。そして、被焼却物投入部3の操作杆37を手前(図1中左側)に引いて内側蓋体35を開けるとともに、把持部33を外側蓋体32側に押して押込板34を炉本体2の内方に移動させることにより、筒体31内に留まっている被焼却物を炉本体2の中に押し込む。その後、把持部33を引き戻すとともに、操作杆37を(図1中右側に)押し倒して内側蓋体35を閉める。被焼却物の量に応じて、かかる被焼却物の投入動作を繰り返し行う。
【0038】
被焼却物の種類としては特に限定されるものではないが、水分を含んでいるものの方が、瞬時に火がまわって煙が発生することを防止することができる。水分を含んでいる被焼却物としては、例えば、生ゴミ、使用済みの医療用または幼児用おむつ、湿った木材等が挙げられる。
【0039】
火種の火が燃え移った被焼却物は、フレッシュエア送入装置9および加熱エア送入装置8から供給される酸素によって継続的に燃焼する。被焼却物の燃焼が進行すると、被焼却物の燃焼熱によって排気ガス燃焼筒5が高温に加熱される。
【0040】
被焼却物の燃焼によって発生した排気ガスは、上昇気流によって排気ガス燃焼筒5内を上昇し、同様に、フレッシュエア送入装置9および加熱エア送入装置8から供給されたエアも、上昇気流によって排気ガス燃焼筒5内を上昇する。ここで、排気ガス燃焼筒5は高温に加熱されているため、排気ガス燃焼筒5内を上昇する排気ガスは、エア(酸素)の存在下で燃焼することとなる。
【0041】
排気ガス燃焼筒5で燃焼して高温になった排気ガスは、第1の排気管61から熱交換器7のケーシング72内に流入し、熱交換板71の間隙70(図4(a)参照)を通過して第2の排気管62に流出する。このとき、熱交換板71は、排気ガスによって高温に加熱される。
【0042】
一方、加熱エア送入装置8のエア取入部81から熱交換器7のケーシング72内に流入したフレッシュエアは、熱交換板71の間隙70(図4(c)参照)を通過して加熱エア送入管82に流出する。ここで、熱交換板71の間隙70を通過するフレッシュエアは、高温の熱交換板71によって加熱され、加熱エアとなる。
【0043】
加熱エアは、加熱エア送入管82から炉本体2の中に送入されるが、かかる加熱エアの送入によって、炉本体2内の燃焼温度は短時間で上昇し、燃焼効率も飛躍的に向上する。具体的には、被焼却物として木片を選択し、燃料として油を使用した通常の焼却炉において、800℃に到達するのに通常6時間程度要するのに対し、本実施形態による焼却炉1においては、燃料を使用することなく、1時間程度で約800℃に到達し得る。
【0044】
本実施形態においては、フレッシュエア送入装置9が設けられているが、このフレッシュエア送入装置9から送入されたフレッシュエアは、炉本体2内の温度が上昇し過ぎるのを防止するとともに、加熱エア送入装置8から送入されるエアでは足りない酸素を補うことができる。加熱エア送入装置8から送入される加熱エアの流量とフレッシュエア送入装置9から送入されるフレッシュエアの流量との比率調整は、加熱エア送入装置8のエア取入部81に設けられた調節蓋84およびフレッシュエア送入装置9に設けられた調節蓋92によってタービン83およびタービン91のエア取入量をそれぞれ調節することによって行うことができる。
【0045】
上記のように、被焼却物は炉本体2内において高い燃焼効率で燃焼するとともに、燃焼で発生した排気ガスは排気ガス燃焼筒5内でさらに燃焼するため、不完全燃焼により発生する煤煙、および灰の量は極めて少ない。
【0046】
なお、第2の排気管62は、水槽10の水の水面に対向しているため、仮に第2の排気管62から排出された排気ガス中に灰が存在したとしても、その灰は水に捕獲され、大気中に拡散することが防止される。このようにして、大気中には、清浄な排気ガスが排出される。
【0047】
上記焼却炉1においては、燃焼効率が高く、排出されるガスは清浄であって煤煙や灰による害を防止でき、そのうえ構造が簡単で製造コストも安価であり、なおかつコンパクトにできる(例えば、設置面積を2m2以下にすることができる。)ため、企業、病院、工場等で簡易に設置して利用することができる。
【0048】
〔第2の実施形態〕
図6は本発明の第2の実施形態による焼却炉の背面一部断面図、図7は同焼却炉の側面断面図、図8は同焼却炉における二次燃焼装置の断面図、図9は同焼却炉における二次燃焼装置に設けられた蓄熱部の斜視図である。
【0049】
第2の実施形態による焼却炉1Aは、第1の実施形態による焼却炉1に、二次燃焼装置63と、フレッシュエア供給装置22とを付加した焼却炉であり、それに関連する部分以外の部分は、第1の実施形態による焼却炉1と同様の構成を有する。
【0050】
二次燃焼装置63は、排気ガス燃焼筒5と熱交換器7との間における排気管6の途中、すなわち第1の排気管61の途中に設けられている。本実施形態における第1の排気管61は、基端部が排気ガス燃焼筒5の先端部に接続しており、排気ガス燃焼筒5の上方および二次燃焼装置63の下方においてU字状に屈曲し、先端部が二次燃焼装置63の下部に接続している排気管61aと、基端部が二次燃焼装置63の上部に接続しており、先端部が熱交換器7の上部に接続している略コの字状の排気管62bとからなる。
【0051】
排気管61aが上記のように屈曲することにより、排気ガス燃焼筒5から噴き出す炎の勢いを抑えて、熱を二次燃焼装置63内に滞留しやすくし、二次燃焼装置63による排気ガスの効率良い燃焼を促すことができる。
【0052】
図6および図8に示すように、二次燃焼装置63は、本体部631と、本体部631の中に設けられたフレッシュエア供給管632と、フレッシュエア供給管632に接続しているフレッシュエア送入装置9aとから構成される。
【0053】
本実施形態における二次燃焼装置63の本体部631は円筒状となっており、その下端中央部に排気管61aが接続される排気導入口631aを有し、上端中央部に排気管61bが接続される排気排出口を有する。
【0054】
フレッシュエア供給管632は、二次燃焼装置63の本体部631内において排気ガスの移動方向に沿って設置されており、本実施形態では複数の孔632aが形成された円筒状となっている。このフレッシュエア供給管632の下端部は、本体部631の外部に設けられたフレッシュエア送入装置9aに接続されている。フレッシュエア送入装置9aは、第1の実施形態による焼却炉1のフレッシュエア送入装置9と同様の構成を有する。
【0055】
二次燃焼装置63の本体部631中、排気導入口631aの上には蓄熱部633が設けられており、蓄熱部633の上には火炎放射部634が設けられている。図9に示すように、蓄熱部633は、複数のチャンネル材633aを井桁状に積み、それぞれのチャンネル材633aを互いに固定することにより構成されている。各チャンネル材633aは断面コの字の形状を有し、排気ガスの本体部631内への流入を遮らないように、それぞれ開口部を排気導入口631a側にして積まれている。なお、本実施形態における蓄熱部633は、4本×2段のチャンネル材633aで構成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0056】
蓄熱部633の上に設けられた火炎放射部634は、図9に示すように、上端が閉塞された円筒状の形状を有し、その側壁には複数の孔634aが形成されている。この火炎放射部634は、支持杆635によって二次燃焼装置63の本体部631に固定されている。
【0057】
上記二次燃焼装置63によれば、フレッシュエア送入装置9aからフレッシュエア供給管632内にフレッシュエアを送入し、フレッシュエア供給管632の複数の孔632aから二次燃焼装置63の本体部631内にフレッシュエアを噴出することができる。そのフレッシュエアは、二次燃焼装置63の本体部631内を移動している排気ガスに対して全体的に吹き付けられ、これにより、炉本体2内で発生した燃焼可能な排気ガスを燃焼させ、本焼却炉1Aから排出される排気ガスをよりクリーンなものにすることが可能となる。
【0058】
二次燃焼装置63の本体部631内に設けられた蓄熱部633は、排気ガス燃焼筒5から噴き出してくる炎によって高温に加熱され、蓄熱される。したがって、排気ガス燃焼筒5から噴き出してくる炎が小さくなり、二次燃焼装置63の本体部631内の温度が低くなりそうなときでも、蓄熱部633の蓄熱作用により二次燃焼装置63の本体部631内を高温に維持し、二次燃焼装置63における排気ガスの燃焼効率を向上させることができる。
【0059】
二次燃焼装置63の本体部631内に設けられた火炎放射部634は、その上端が閉塞されているため、排気ガス燃焼筒5から噴き出してきた炎が蓄熱部633をすり抜けて、二次燃焼装置63の本体部631内をそのまま通過することを遮るとともに、その炎を火炎放射部634の側壁に形成された孔634aから二次燃焼装置63の本体部631内に放射する。このようにして、火炎放射部634は、二次燃焼装置63の本体部631内を高温にし、二次燃焼装置63による排気ガスの高効率な燃焼を促すことができる。
【0060】
一方、フレッシュエア供給装置22は、図6および図7に示すように、炉本体2の内部に設けられたフレッシュエア供給管221と、フレッシュエア供給管221に接続され、炉本体2の外部に設けられたフレッシュエア送入装置9bとから構成される。フレッシュエア送入装置9bは、第1の実施形態による焼却炉1のフレッシュエア送入装置9と同様の構成を有する。
【0061】
フレッシュエア供給管221は、全体として平面視環状、管自体として断面矩形となっており、炉本体2の内周壁の中段に取り付けられている。このフレッシュエア供給管221の炉本体2内方側の側壁には、複数の孔222が形成されている。
【0062】
上記フレッシュエア供給装置22によれば、フレッシュエア送入装置9bからフレッシュエア供給管221内にフレッシュエアを送入し、フレッシュエア供給管221の複数の孔222から炉本体2の内方に向かってフレッシュエアを噴出することができるため、炉本体2内にまんべんなくエアを供給し、加熱エア送入装置8およびフレッシュエア送入装置9から送入されるエアでは足りない酸素を効果的に補うことができる。
【0063】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【0064】
例えば、上記熱交換器7において、第1の排気管61から熱交換器7のケーシング72内に流入し、熱交換板71の間隙を通過するエアの流路と、加熱エア送入装置8のエア取入部81から熱交換器7のケーシング72内に流入し、熱交換板71の間隙を通過するエアの流路とを、熱交換板71によって分けてもよく、これにより、加熱エア送入装置8から炉本体2内に送入する加熱エア中の酸素量を増加させることができる。
【0065】
また、第2の排気管62は、水槽10の水の水面に対向することなく通常の形態で設けられてもよく、さらに別の形態として、第2の排気管62から排出される排気ガスに対して水のシャワーをかけ、排気ガス中の灰の大気中への拡散を防止してもよい。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の焼却炉によれば、高い燃焼効率で被焼却物を燃焼させることができ、煤煙および灰の発生を抑制することができる。特に灰は、炉本体から掻き出す必要がない程に発生が抑制され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態による焼却炉の側面断面図である。
【図2】同焼却炉の反対側の側面図である。
【図3】同焼却炉の背面図である。
【図4】(a)は同焼却炉における熱交換器の内部の平面図、(b)は同焼却炉における熱交換器の内部の側面図、(c)は同焼却炉における熱交換器の内部の正面図である。
【図5】同焼却炉における排気ガス燃焼筒の断面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態による焼却炉の背面一部断面図である。
【図7】同焼却炉の側面断面図である。
【図8】同焼却炉における二次燃焼装置の断面図である。
【図9】同焼却炉における二次燃焼装置に設けられた蓄熱部の斜視図である。
【符号の説明】
1…焼却炉
2…炉本体
3…被焼却物投入部
4…火種投入部
5…排気ガス燃焼筒
6…排気管
7…熱交換器
8…加熱エア送入装置
9,9a,9b…フレッシュエア送入装置
10…水槽
63…二次燃焼装置
631…本体部
631a…排気導入口
632…フレッシュエア供給部(フレッシュエア供給管)
632a…孔
633…蓄熱部
633a…チャンネル材
634…火炎放射部
634a…孔
22…フレッシュエア供給装置
221…フレッシュエア供給部(フレッシュエア供給管)
222…孔
Claims (10)
- 被焼却物投入部を有する炉本体と、
少なくとも前記炉本体の内部に位置する部分を有し、前記炉本体から鉛直方向に延びている排気ガス燃焼筒と、
前記排気ガス燃焼筒に連続し、U字状に屈曲している部分を少なくとも2つ有する第1の排気管と、
排気導入口および排気排出口を有し前記第1の排気管に接続された本体部、前記本体部内にフレッシュエアを供給することのできるフレッシュエア供給部、および前記排気ガス燃焼筒から噴き出してくる炎を前記本体部内に放射することのできる火炎放射部を備えた二次燃焼装置と、
前記二次燃焼装置の本体部に接続された第2の排気管と、
前記第2の排気管の途中に設けられた熱交換器と、
前記熱交換器を介して前記炉本体の中に加熱エアを強制的に送り入れることのできる加熱エア送入装置と
を備えたことを特徴とする焼却炉。 - さらに、前記炉本体の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置を備えたことを特徴とする請求項1に記載の焼却炉。
- 前記二次燃焼装置は、
前記本体部内において排気ガスの移動方向に沿って設けられた中空のフレッシュエア供給部と、
前記中空のフレッシュエア供給部の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置とを備えており、
前記フレッシュエア供給部には複数の孔が設けられ、フレッシュエアは前記フレッシュエア供給部の複数の孔から前記本体部内に供給されることを特徴とする請求項1または2に記載の焼却炉。 - 前記二次燃焼装置の本体部における排気導入口には、蓄熱部が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の焼却炉。
- 前記蓄熱部は、複数のチャンネル材を組み合わせてなり、前記チャンネル材は、その開口部を前記排気導入口側にして設けられていることを特徴とする請求項4に記載の焼却炉。
- 前記火炎放射部は、側壁に複数の孔が形成され、上端が閉塞された筒状の形状を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の焼却炉。
- 前記炉本体には、前記炉本体の内周壁側から前記炉本体の内方に向かってフレッシュエアを供給することのできるフレッシュエア供給装置が設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の焼却炉。
- 前記フレッシュエア供給装置は、
前記炉本体の内周壁に設けられた中空環状のフレッシュエア供給部と、
前記中空環状のフレッシュエア供給部の中にフレッシュエアを強制的に送り入れることのできるフレッシュエア送入装置とを備えており、
前記フレッシュエア供給部には複数の孔が設けられ、フレッシュエアは前記フレッシュエア供給部の複数の孔から前記炉本体内に供給されることを特徴とする請求項7に記載の焼却炉。 - 前記第2の排気管の末端部は、水槽に入れられた水の水面に対向していることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の焼却炉。
- 前記炉本体には、火種投入部が設けられていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の焼却炉。
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