JP4151052B2 - 炭化炉兼用型焼却炉 - Google Patents

Description

本発明は、焼却炉による廃棄物の焼却処理に併せて、該焼却炉を炭化炉として使用できるようにした炭化炉兼用型焼却炉に関するものである。

近時において、廃棄物を焼却処理する際に発生するダイオキシン類による環境汚染の防止及びその除去等を遂行するため、「ダイオキシン類対策特別措置法（平成１１年法律第１０５号）」が制定され、小型焼却炉（焼却能力５０〜２００ｋｇ／ｈ）に関するダイオキシン排出基準が制定されている。その排出基準値は、平成１２年１月１５日施行のダイオキシン類対策特別措置法においては、ダイオキシン類濃度５ｎｇ−ＴＥＱ／ｍ^３Ｎである。その後、さらに「廃棄物の処理及び清掃に関する法律施行規則の一部改正（平成１４年政令第３１３号）」により、小型焼却炉（焼却能力２００ｋｇ／ｈ未満に適用）の構造基準と焼却方法が強化されている。

一方、上記のような環境保全対策に併せて、従来から、限られた資源を有効利用することが重要視されている。そこで、小型焼却炉に関して資源の有効利用を考えると、単にゴミ等の廃棄物を焼却して灰化するだけではなく、焼却の際に発生する熱の再利用、或は廃木材や廃竹材等を木炭化又は竹炭化等にすることによる再利用等が期待できるものである。

そのため、本発明者は、必要に応じてゴミ等の廃棄物の焼却と木炭又は竹炭の製造を行うことを可能とした炭化炉兼用型燃焼炉を案出した次第である。

ところで、焼却炉を炭化炉に併用し得る従来構造を調査した結果、適当なものは見出し得なかったのであるが、炭化炉との併用型構造として、特許文献１に挙げる「炭化炉を兼ねたストーブおよびボイラー」と称せられる発明があった。

この発明は、図２７に示すように、燃料又は炭化材を燃焼室190内に出し入れするための開口部191と該開口部191を閉鎖可能な蓋体192とが燃焼室190の一側端部に設けられ、且つ、給気調節手段193を備える一方、燃焼室190の最奥部上端付近には上側排煙口194が設けられ、また下端付近に第２の給気口を兼ねた下側排煙口195が設けられ、さらに各排煙口を開閉する開閉手段196が設けられて成る構成を有するものである。

このような構成によって、木材を燃料としながらも長時間にわたり安定的な熱源が得られると同時に木炭が得られ、炭化材の出し入れも容易に行うことが可能とされている。
特開２００１−５５５７９号公報（第１−２頁、図１）

ところが、上記の特許文献１に記載された発明は、ストーブ及びボイラーを加温するための燃焼に用いた木材を炭化するために開発されたものであり、工場や店舗等から発生する廃棄物を焼却処理する構造を有するものではなく、また焼却炉を炭化炉に併用し得る構造を示唆するものでもない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、焼却炉を炭化炉として使用し得る構造化により、有効利用が困難なゴミ類は焼却炉として焼却し、また焼却熱を利用することによって廃木材等を炭化させ、しかも焼却中はダイオキシン類の発生を規制値以下に抑えることができる炭化炉兼用型焼却炉を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１は、燃焼物を収容して燃焼させる炉体と、該炉体の上部に連通して二次燃焼室を形成すると共に上端に排気口を有する二次燃焼筒とを有する焼却炉において、前記炉体の前面開口部に設けられた前面開口扉の上下位置には上部投入口と下部投入口とが設けられ、前記二次燃焼筒の下部には前記炉体内からの通気を開閉し得る煙突ダンパが設けられ、前記炉体を焼却炉として使用するために、前記炉体の下部にロストルを設置し得る支持台が設けられ、一方、前記炉体を炭化炉として使用するために、前記ロストルを取り除いた炉体内に蓋付き炭化筒を固設した燃焼台を設置し、また前記炭化筒の側部に固設された連結管を前記炉体の側部に固設された排気管に挿通結合し、該排気管は前記二次燃焼筒に連通されると共に該排気管内に設けられた煙突ダンパによって開閉自在にされ、さらに前記炭化筒の下部開口に下部ネットが着脱自在に設けられると共に該炭化筒の下部開口部が筒ダンパで開閉自在にされたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２は、請求項１において、前記前面開口扉に設けられた上部投入口と下部投入口は、各投入口を開閉自在にすると共に、各投入口を外気から遮断した状態で燃焼物を炉体内に投入することができるように構成されていることを特徴する。

また、本発明の請求項３は、請求項１又は２において、前記二次燃焼筒には二次燃焼バーナが設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項４は、請求項１、２又は３において、前記二次燃焼筒内に加圧空気を供給する二次空気送風管を同心配置すると共に、該二次空気送風管に多数の空気噴射孔が形成されたことを特徴とする。

また、本発明の請求項５は、請求項１、２、３又は４において、前記炉体内における燃焼状態を調整するために前面開口扉に外気調整扉が設けられたことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項６は、請求項１、２、３、４又は５において、前記燃焼台は下方に下部燃焼室を有する高さの脚部で支持されると共に、該脚部に設けられたローラの転動によって前記燃焼台を前記炉体内の床面に至るようにしたことを特徴とする。

また、本発明の請求項７は、請求項１、２、３、４、５又は６において、前記下部投入口の外方には前記炉体の内部に連通するシュータが設けられ、該シュータは前記炉体の内部に向けて下り勾配を有する傾斜通路を有すると共に該傾斜通路の上部に外蓋が開閉自在に枢設されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項８は、請求項７において、前記下部投入口の傾斜通路の下方に内蓋を開閉自在に設けると共に、該内蓋の開閉をシュータの外側部に設けたフットペダルの踏み込みによって行なうようにしたことを特徴とする。

また、本発明の請求項９は、請求項７又は８において、前記シュータの上端に設けられた外蓋が開いた状態では前記フットペダルにロックが掛かって前記内蓋が開かないようにしたことを特徴とする。

また、本発明の請求項１０は、燃焼物を収容して燃焼させる炉体と、該炉体の上部に連通して二次燃焼室を形成すると共に上端に排気口を有する二次燃焼筒とを有する焼却炉において、前記炉体の前面開口部に設けられた前面開口扉の上下位置には上部投入口と下部投入口とが設けられ、該下部投入口の外方に設けられたシュータは開閉自在の外蓋と前記炉体の内部に向けて下り勾配を有する傾斜通路が設けられてなり、また前記炉体内に出し入れ可能に収納された燃焼台の上面に設けられた炭化筒は有底であって上部開口に通気孔を有する天蓋が開閉自在に設けられてなり、前記燃焼台の下部空間に前記シューターを経て投入された燃焼物による一次燃焼が行われると共に、前記二次燃焼筒内に設けられた多数の空気噴射孔を有する二次空気送風管と前記炉体内の一次燃焼室に接続した一次空気供給管に加圧空気を供給するようにしたことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項１１は、請求項１０において、前記燃焼炉の床は奥行き方向の複数の通気溝が形成されてなる凹凸形状としてあることを特徴とする。

以上説明したように、本発明の炭化炉兼用型焼却炉は、同一の炉体を通常の焼却炉とし、或は炭焼き用の燃焼炉、即ち炭化炉として使用することができる。

また、本発明の構成において、同一の炉体を焼却炉として使用するか、炭化炉として使用するかの使い分けは容易であり、焼却炉として使用するには、炉体の内部から炭化筒と燃焼台から成る炭化キットを取除いた状態にして、支持台にロストルを設置するだけであり、炭化炉として使用するには、ロストルを取除いた状態にして、炭化キットを炉体内部に設置するだけである。

さらに、燃焼物を追加するのに、焼却炉として使用する場合には、上部投入口から廃棄物等の燃焼物を投入でき、また炭化炉として使用する場合には、下部投入口から廃棄物等の燃焼物を投入でき、いずれの場合においても、外気から遮断された状態で燃焼物を炉体内に投入可能な外気遮断型に構造化することができる。従って、燃焼時に発生するダイオキシン類が大気中へ排出する量を微小に抑えることが可能となる。

また、上記のようにいずれの投入口から燃焼物を投入する場合でも、炉体内部への過剰な酸素の流入を防ぐことができるため、燃焼温度を維持することができ、不燃ガスの大気中への排出を極めて少なくすることが可能となる。

さらに、本発明の炭化炉兼用型焼却炉を炭化炉として使用する場合、廃棄物を燃焼物として有効利用することができ、またその際発生する焼却熱を利用することによって廃木材等を炭化させることができる。しかも、燃焼中は、上記のようにダイオキシン類の発生を規制値以下に抑えることが可能であり、環境汚染にも万全の対策が施された炭化炉としての使用が可能となる。

また、本発明の炭化炉兼用型焼却炉は、二次燃焼筒の下部の煙突ダンパを開放することによって燃焼室内にて発生した燃焼熱を炭化筒の外側に導いて二次燃焼筒から排気する一方、炭化筒の側部に固設された連結管を炉体の側部に固設された排気管に挿通結合して、該排気管に設けられた煙突ダンパを開放し、炉体の燃焼室にて燃焼物を燃焼することで発生した熱を炭化筒内に収納した炭化材を経て二次燃焼筒に導くことができるというように、非常に効率的な熱の流路を有し、熱効率の極めて良好な炭化炉兼用型焼却炉とすることができる。

また、本発明の炭化炉兼用型焼却炉において、二次燃焼筒に二次燃焼バーナが設けられていることにより、未燃焼ガスを二次燃焼することによって、ダイオキシン類の発生防止のための有益な構造を得ることができる。

また、二次燃焼筒の上部に連通して上端に排気口を有する煙突筒内に加圧空気を供給する二次空気送風管を同心配置した構成により、二次燃焼筒内を遠心分離過流方式或は多量通気方式としてサイクロン効果を発揮することができ、これによって未燃焼ガスを再燃焼して煤塵等を除去することができる。

また、本発明の炭化炉兼用型焼却炉に使用してある燃焼台は、その下部空間を燃焼室として使用し得る高さを有する脚部で支持されると共に、該脚部にはローラが設けられ、該ローラで燃焼台を転動して炉体内の床面に至るようにした構成により、炭化筒を炉体内部に設置する作業を容易に行うことが可能となる。

さらに、本発明の炭化炉兼用型焼却炉において、下部投入口の外方に炉体の内部に連通するシュータが設けられたことにより、該シュータは炉体の内部に向けて下り勾配を有する傾斜通路を有するため、シュータの外蓋を開いて投入した燃焼物は下り勾配の傾斜通路に沿って滑り落ち、その加速力で炉体内の奥の方へと到る。このため、次に投入した燃焼物が炉体内の下部投入口の付近に溜まってしまうという不都合を解消することができる。

また、このシュータにおいて、下部投入口の傾斜通路の下方に内蓋を開閉自在に設けると共に、該内蓋の開閉をシュータの外側部に設けたフットペダルの踏み込みによって行なう構成としてあるため、低位置にあるフットペダルに足を載せて踏み込むことにより、楽な姿勢でシュータの内蓋の開閉操作を行うことができる。

さらに、上記のシュータの上部に設けられた外蓋が開いた状態ではフットペダルにロックが掛かって内蓋が開かないようにしてあるため、内蓋を開く時には外蓋は必ず閉じられた状態となり、炉体内の燃焼熱や炎がシュータを通じて外部に放出されることがなく、安全に使用することが可能となる。

さらに、本発明において、炉体内に出し入れ可能に収納された燃焼台の上面に設けられた炭化筒を有底にして上部開口に通気孔を有する天蓋を開閉自在に設けた構成とし、燃焼台の下部空間に下部投入口に通じるシューターを経て投入された燃焼物による一次燃焼を行う構成とすることにより、簡単な構成で安価な炭化炉を得ることができ、炭化筒内に投入した木材には、炭素、酸素、水素などの元素が含まれており、これに空気の供給を絶って加熱すると、化合物としてガス化し、炭化筒内は加圧状態となる。炭化筒内の被炭化物は、炭化筒の天蓋の通気孔より加圧化された炭化筒内のガスを適度に排出しながら、炭化筒の下部及び周囲の温度上昇によって均一な蒸し焼きの状態となり、燃焼物に最も近い位置の被炭化物の下部が部分的に燃えて灰の状態になることもなく、均一な温度上昇による熱分解によって良質の炭を得ることが可能となり、また木酢液を取り出さないため臭いも発生しない。

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。

この実施例の炭化炉兼用型焼却炉１は、図１に示すように、廃棄物等の燃焼物１０を収容して燃焼させる一次燃焼室２を形成する炉体３と、該炉体３の上部に連通して二次燃焼室４を形成すると共に上端に排気口５を有する煙突を兼ねた二次燃焼筒６とを有するものである。

炉体３は、図１に示すように、内部が空洞にされた縦長箱型形状に形成されると共に、鋼板とその内側面に耐火セメントを設けたことによる耐火構造とされ、炉体３の前面は開口されている。この前面開口部７には、図２に示すように炉体３に固設されたヒンジ９ａ、９ａ…により開閉する前面開口扉９が設けられている。また、図５に示すように、炉体３側に設けられたロック金具１１を前面開口扉９に係止することによって該前面開口扉９の閉塞状態を密閉状にロックすることができる。

また、図１に示すように、前面開口扉９の上下位置には上部投入口１２と下部投入口１３とが設けられ、以下に説明するように、いずれの投入口１２、１３も外気から遮断された状態で燃焼物１０を炉体３内に投入可能とする外気遮断型に構成されている。

これらの上部投入口１２と下部投入口１３とは同様の構成からなり、その外形を成す燃焼物収納箱１４は、図５に示すように、鉄板による左右側板１４ａと上板１４ｂと前板１４ｃと湾曲形状の底板１４ｄとから構成され、燃焼物収納箱１４の枠体８に固定されている。

この燃焼物収納箱１４の枠体８は、図２に示すように、前面開口扉９にヒンジ８ａ、８ａで回動自在に枢設されている。そして、図１に示すように、燃焼物収納箱１４を開くと、前面開口扉９の上下に形成された開口部１６ａ、１６ｂを開放状態にすることができる。また、前面開口扉９側に設けたロック金具１７を回動することによって燃焼物収納箱１４の枠体８を密閉状に係止してロック状態にすることができる。

また、図５に示すように、燃焼物収納箱１４の片側側板１４ａにはヒンジ１８で開閉自在に枢設された投入口密閉扉１９が設けられている。この投入口密閉扉１９はロック金具２１によって閉塞状態を密閉状にロックすることができる。また、投入口密閉扉１９に固設された取手２２で該投入口密閉扉１９を開くことにより、図５に示す上部の燃焼物収納箱１４の側面に点線で示す燃焼物投入口２３が露呈する。この燃焼物投入口２３は、図６(a)〜(c)に示す燃焼物収納箱１４内の燃焼物収容室２４に連通している。

図６(a)〜(c)に示すように、燃焼物収納箱１４の内部には前面開口扉９の開口部１６に通じる燃焼物収容室２４が設けられ、燃焼物収容室１４の枠体８付近には、開口部密閉扉２５が燃焼物収納箱１４の上部に設けられた支持軸２６で開閉自在に枢設されている。

また、上記の支持軸２６には開口部密閉扉２５の前方へ略直角に燃焼物移動板２７が枢設されると共に、図５に示すように、燃焼物収納箱１４の外側に露出させた支持軸２６の端部には操作レバー２８が固設されている。なお、上部投入口１２の操作レバー２８は手動によって操作するものであるが、下部投入口１３の操作レバーは足で操作するフットレバー２９として構成されている。いずれにしても、操作レバー２８又はフットレバー２９の回動によって支持軸２６が回動すると、開口部密閉扉２５と燃焼物移動板２７とが回動する。

さらに、図６(a)〜(c)において、燃焼物移動板２７は燃焼物収納箱１４の内幅と略同幅に形成され、支持軸２６に枢設された上端部から前方へ水平に伸びる水平板部２７ａと、この水平板部２７ａの途中から所定の角度で下向きに折曲された下向傾斜板部２７ｂと、この下向傾斜板部２７ｂの端部にヒンジ３１で回動自在に枢設された押出板部２７ｃとを有し、該押出板部２７ｃの下端折曲部２７ｄは燃焼物収納箱１４の底板１４ｄの湾曲形状に沿って当接状態を保ったまま摺動する。

上記の構成により、図５における燃焼物収納箱１４の投入口密閉扉１９を開けて廃棄物等の燃焼物１０を投入すると、該燃焼物１０は、図６(a)に示す燃焼物収容室２４に収容される。次いで、投入口密閉扉１９を閉じると、内部の燃焼物収容室２４に燃焼物１０を収納した状態で燃焼物収納箱１４を密閉状態にすることができる。この状態で、操作レバー２８又はフットレバー２９を手動又はフット操作で回動すると、図６(b)或は図６(c)に示すように、開口部密閉扉２５と燃焼物移動板２７とが共に回動し、その内部に収容された燃焼物１０を炉体３側へ移動し、炉体３内に落下させることができる。

一方、本実施例においては、図１に示すように、炉体３の下部にロストル３３を設置し得る支持台３４が設けられている。この支持台３４は、炉体３の内部両側に沿って固設された段差形状を有し、両側の段差部３４ａ、３４ａにロストル３３の両端を係止することにより設置する（図９参照）。このように設置されたロストル３３の下方空間（３５）は、炉体３を燃焼炉として使用する場合は燃焼灰受室として機能するが、炉体３を炭化炉として使用する場合は下部燃焼室３５として機能する。

また、図２に示すように、前面開口扉９の下部には、炉体３内における燃焼状態を調整するために、前面開口扉９の下部に外気吸入口３６が設けられている。この外気吸入口３６は、その拡大図を図３に示すように、長方形状の外気調整扉３７の上下を枠金具３８、３８で摺動自在に係止して取手３７ａで横方向にスライド自在にする構成としてあり、この外気調整扉３７の開度を調整することによって炉体３内に吸入される空気量を調整することができる。

本実施例による炉体３を炭化炉として使用する場合、図１に示すように、両側の支持台３４、３４からロストル３３を取り除いた状態にして、一次燃焼室２内に炭化キット４０を設置するようにするものである。

この炭化キット４０の構成を詳細に述べると、図１に示すように、炭化筒４３と燃焼台４２とを有し、燃焼台４２は前方から筒ダンパ４１を挿入するための挿入口４２ａを備えている。この燃焼台４２には炭化筒４３の下部開口４５と連通する通気穴４６を有して、該炭化筒４３が固設されている。

なお、筒ダンパ４１は、図１に示すように、板部材の両端を折曲して両側枠４１ａ、４１ａを形成すると共に、その前面にも起立部４１ｂを折曲形成してあり、この起立部４１ｂを持って筒ダンパ４１の挿入或は取出し作業に役立たせることができる。

また、図１に示すように、燃焼台４２はその下方空間を下部燃焼室３５として使用し得る高さの４本の脚部４７、４７…で支持されると共に前後のローラ４８、４８が設けられ、これらのローラ４８、４８で転動して燃焼台４２を炉体３内の床面３ａに移動することができるようにしている。このように燃焼台４２のローラ４８を転動する際、炉体３の床面３ａが地面よりも高い位置を有する場合、その高さを補う傾斜台４９を設置することにより、燃焼台４２のローラ４８を連続的に転動して炭化キット４０を炉体３の床面３ａに移動することができる。

また、図７において、炭化筒４３は鋼板を円筒形に形成してなり、上下部は開口され、その上部は着脱自在の鋼板による天蓋４４によって密閉状に閉塞され、天蓋４４の取手４４ａを持ち上げることによって天蓋４４を取り外すことができる。この炭化筒４３の下部開口４５には金属網５１を張った下部ネット５２を挿着すると共に、炭化筒４３の下部周囲の所要箇所に突設したピン５３に下部ネット５２の周囲に形成したＬ形溝５２ａを嵌めて係止することにより、該下部ネット５２を着脱自在に固定するようにしている。

さらに、炭化筒４３に下部ネット５２を取り付けた状態で該下部ネット５２よりも下方に位置する炭化筒４３の側部には連結管５４が固設され、炭化筒４３内と通気状態にされている。

上記の連結管５４は、図８に示すように、炭化キット４０を炉体３の床面３ａに設置したとき、該連結管５４が炉体３の背板３ｂに設けられた排気穴５５に挿入される位置関係に設けられている。この排気穴５５は炉体３の外側に設けられた排気管５６に結合され、図４に示すように、この排気管５６は二次燃焼室４を成す二次燃焼筒６に連結されている。

上記の排気管５６の下部には、図８に示すように排煙ダンパ５７が設けられている。この排煙ダンパ５７は、排気管５６を貫通する回転軸５８に固設された円形板を回転軸５８の周りに回動することによって排気管５６内を開閉するようにしたものである。また、排気管５６の外側であって回転軸５８の軸端部には取手５９が設けられ、該取手５９を手動で回動することにより、排気管５６内の排煙ダンパ５７を回転し、排気管５６内を閉塞したり、開度を調整したりすることができる。

なお、図４または図８に示すように、排気管５６の下部には炉体３の背面の近傍に流下穴６１が形成されている。この流下穴６１は木酢液を採取するために設けられたもので、排気管５６を通過する排煙が排気管５６内で冷却されて液化することにより、この木酢液が排気管５６内の内壁を伝い流れて流下穴６１から流下するものである。流下穴６１の下方位置には、図４に示すように木酢液採取容器６２が設置台６３上に置かれ、この容器６２内に木酢液を採取することができる。

一方、図９に示すように、ロストル３３を支持する左右の支持台３４、３４の上方には炉体３の側壁内面に沿って一次燃焼室２内に加圧空気を供給する左右一対の一次空気供給管６５、６５が配設されている。図１に示すように、この一次空気供給管６５、６５の先端は閉塞されているが、途中は一次燃焼室２側へ向けて噴射可能な多数の空気噴射孔６７、６７…が設けられている。

図４に示すように、左右の一次空気供給管６５、６５の後部は、一次空気送風管６８と該一次空気送風管６８の途中に設けられた一次空気送風バルブ６９を介してブロアー７０に連通されている。

このような構成において、一次空気送風バルブ６９を開けた状態にしてブロアー７０を駆動すると、該ブロアー７０から送風される空気は一次空気送風管６８を経て左右の一次空気供給管６５、６５に供給され、各空気噴射孔６７、６７…を経て炉体３内に噴射される。このような強制送風により、炉体３内での燃焼物１０の焼却に最適な酸素を供給することができる。

一方、図１に示すように、炉体３の上部に連通して二次燃焼室４を形成する二次燃焼筒６が固設されると共に、この二次燃焼筒６の下部には炉体３内からの通気量を調整し得る煙突ダンパ７１が設けられている。

この煙突ダンパ７１の構成は、図１に示すように、取手７２を設けた板部材を炉体３の上部に固設したダンパ枠体７４の薄厚の隙間７４ａに挿通するようにしてある。また、ダンパ枠体７４の上下面には通気孔７３が形成され、その上方は二次燃焼筒６の内部の二次燃焼室４に連通され、下方は炉体３の上部通気孔３ｃに連通されている。

このような構成により、図１０に示すように、ダンパ枠体７４の隙間７４ａに煙突ダンパ７１を挿着したり、引き出したりすることによって炉体３内から二次燃焼筒６に流通する排気量を調整することが可能とされている。また、煙突ダンパ７１、排煙ダンパ５７、外気調整扉３７を閉じることによって炉体３内を密閉状態にすることができる。

上記の構成において、煙突ダンパ７１の引き出し方向を炉体の側方に向けて引き出し可能とすることができる。即ち、図１、図２、図１０等に示す構造は、煙突ダンパ７１を炉体３の上部にて前方向に引き出し可能としたものであるが、炉体３の前面開口扉９に設けられた上部投入口１２或いは下部投入口１３に燃焼物収納箱１４が形成されたり、後述するシュータ９０が形成された場合、炉体３の上部の高い位置に設けられた煙突ダンパ７１に手が届きにくいという不都合が生じる。

このような不都合を解消するために、図１４に示すように、炉体３の上部に固設したダンパ枠体７４’の隙間７４ａ’を炉体３の側方に向けて設けることにより、煙突ダンパ７１’を側方に向けて引き出す構造とすることができる。このように煙突ダンパ７１’を横方向に引き出し可能としたことにより、炉体３の前面側に燃焼物収納箱１４が形成されたり、後述するシュータ９０が形成された場合にも邪魔とならずに炉体３の上部の煙突ダンパ７１に手が楽に届いて挿入又は引き出し操作を容易に行うことが可能となる。

図１に示すように、二次燃焼筒６は耐久性に優れたステンレス管を用いてフランジ６ａを介して複数のボルト及びナットにより連結され、また二次燃焼筒６には二次燃焼室４に連通する二次燃焼バーナ７５が取付けられている。

なお、この二次燃焼バーナ７５は、不図示の燃料供給管を介して燃料タンクに連結され、燃焼タンク内のポンプ動作によって燃料が供給されるもので、そのバーナ７５自体の構造は周知であるので詳細な説明は省略する。

さらに、二次燃焼筒６内には同心状に二次空気送風管７６が配設され、該二次空気送風管７６から二次燃焼筒６内に加圧空気を供給するようにしている。また、二次燃焼筒６内における二次空気送風管７６の周壁には多数の空気噴射孔７７、７７…が穿設されると共に、下端部は閉塞されている。

これらの空気噴射孔７７は、二次空気送風管７６の上半分を適宜な孔径に設定するとともに下半分を上半分の孔径に対し若干大きめに設定され、各空気噴射孔７７から噴射される噴射空気が渦巻き状に噴射するように形成されている。このような構成により、二次空気送風管７６の空気噴射孔７７は、二次燃焼筒６内において遠心分離過流方式或は多量通気方式としてサイクロン効果を発揮することができ、未燃焼ガスを再燃焼して煤塵等を除去することができる。

上記の二次空気送風管７６はその上部が二次燃焼筒６から外方に導き出されると共に下方に折曲され、図４に示すように、その下端部を連結送風管６６を介してブロアー７０に連通している。このような構成によって、ブロアー７０から二次空気送風管７６を経て供給される空気は、空気噴射孔７７、７７…を通して二次燃焼筒６内に噴射され、上記のようにサイクロン効果を発揮して、ダイオキシン類が吸着する煤塵等を除去することができる。

また、二次燃焼筒６の上端の排気口５にはフランジ７８が設けてあり、このフランジ７８に雨水防止用傘７９が複数の支持片７９ａにより取付けられている。なお、フランジ７８の内径は二次燃焼筒６の内径より適宜小径に形成されている。これにより、二次燃焼筒６の排気口５はフランジ７８の内縁が突出され、これにより煤塵を遮ってその排出量を少なくすることができる。

なお、図１に示すように炭化筒４３の側部には貫通孔８１が形成され、炭化キット４０を炉体３内に設置したとき炭化筒４３の貫通孔８１と、図２に示す炉体３の側部に形成された挿入孔８２との高さを一致させることによって、棒状の温度センサ８３を挿通し、図１１に示す状態にして炭化筒４３内の温度を検出可能としている。

この棒状の温度センサ８３の挿入作業を容易且つ確実にするために、図１５(a)〜(c)に示す構造としてもよい。即ち、図１５(a)に示すように、炭化筒４３の側部に形成された貫通孔８１の外側に案内部材８５を固設し、該案内部材８５の入口端部をテーパ形状８６に窄ませることによって、上記のように炉体３の側部の挿入孔８２から挿入した棒状の温度センサ８３の先端を容易に炭化筒４３の入口に挿入して貫通孔８１を経て炭化筒４３の内部に至らしめることができる。なお、図１５(b)に示すように、案内部材８５の外形を円形にしてその内部にテーパ形状８６を形成するほか、案内部材８５の外形を楕円、四角形、半円等に形成してその内部にテーパ形状８６を形成したものとしてもよい。

以下に、本実施例に係る炭化炉併用型燃焼炉１の使用方法について説明する。本実施例の炭化炉併用型燃焼炉１を焼却炉として使用するには、図９及び図１０において、煙突ダンパ７１と排煙ダンパ５７を開放した状態にし、炉体３内は前面開口扉９を開いて上記の炭化キット４０を除去した状態で左右の支持台３４、３４にロストル３３を設置する。この状態でロストル３３上に廃棄物等の燃焼物１０を置き、該燃焼物１０に点火した油布等により着火する。

また、燃焼物１０を焼却中には、二次燃焼バーナ７５を作動すると共に、一次空気送風バルブ６９を所定位置まで開いて両側の一次空気供給管６５、６５に送給する送気量を調節した後、ブロアー７０をＯＮにする一方、外気調節扉３７を開けて外気吸入口３６の開度を調節する。

このようにして燃焼が進行すると、一次燃焼室２内の燃焼物１０は、外気吸入口３６から吸入される適量の空気と、両側の一次空気供給管６５、６５の空気噴射孔６７、６７…から噴射される空気によって燃焼し、燃焼ガス化する。この燃焼ガスは、炉体３の上方の煙突ダンパ７１を開放した状態にしてあるため二次燃焼筒６内へ流入する。

二次燃焼筒６へ流入した燃焼ガスは、二次燃焼バーナ７５の火炎（８００〜１０００°Ｃ）によって引火点以上に熱せられ、二次燃焼室４内を上昇する途中で二次空気供給管７６の空気噴射孔７７、７７…から噴射される空気中の酸素に触れて二次燃焼する。

このとき、二次空気送風管７６の空気噴射孔７７は、二次空気送風管７６の上半分に設けられた孔径を適宜に設定するとともに下半分を上半分の孔径より若干大きめの孔径に設定してあるため、二次燃焼室４に供給される酸素供給量は、上下均等か、下部がやや多目となる。このような状態で、燃焼ガスが充満している二次燃焼室４に酸素ガスを噴射する状態を形成し、同時に発熱して燃焼ガスを加熱させる。

一方、二次燃焼室４にて酸化を免れた燃焼ガスは二次燃焼筒６内を上昇する途中で新たな噴射空気に触れて、そこで燃焼、発熱するといったプロセスを繰り返すことにより、燃焼ガスが二次燃焼筒６の上端排気口５に到達するまでには完全に二酸化炭素に変化し、不完全燃焼によって生じた煤も完全に酸化され、また臭気の原因となる化学成分も高温雰囲気で酸化され、或は分解されることによって無臭となった状態で上端の排気口５から排出される。

また、炉体３内で一次燃焼されることにより発生した燃焼ガスが、二次燃焼室４で８００〜１０００°Ｃの高温で二次燃焼されるため、二次燃焼筒６の上端排気口５から排出される排気ガス中のダイオキシンは大幅に抑制され、極微量となる。

さらに、二次燃焼筒６内を上昇する燃焼ガスは、渦巻き状に二次燃焼筒６の内面に吹き付けられながら上昇していくため、排気口５から外気中に排出される際に、二次燃焼筒６の内面に沿って上昇する燃焼ガスがフランジ７８の内縁で阻止され、煤煙の噴出しを大きく減少させることができる。

炉体３内に燃焼物１０を追加するには、上部投入口１２の投入口密閉扉１９を開いて燃焼物収容室２４内に投入した後、再び投入口密閉扉１９を閉じてロックし、操作レバー２８を引くことによって開口部密閉扉２５と燃焼物移動板２７とを共に回動して燃焼物１０を炉体３側へ移動し、ロストル３３上へ落下させる。

このように、燃焼物１０を炉体３内へ投入した後は、投入口密閉用扉１９を閉じてロック金具２１によりロックする。このとき、操作レバー２８が上方位置へ戻ると開口部密閉扉２５が枠体８内の開口部を閉塞するように復帰する。

なお、本発明の炭化炉兼用型焼却炉１で燃焼物１０を焼却処理中に大気中に排出される排出ガスの測定結果は次の通りである。

焼却物（質量比）
木材屑 ８５％
紙屑 １０％
廃プラスチック類 ５％
測定結果
ダイオキシン濃度 ０．３ｎｇＴＥＱ／ｍ^３Ｎ
煤塵 ０．００７３ｇ／ｍ^３Ｎ
塩化水素 ２９ｍｇ／ｍ^３Ｎ
焼却灰の中に含まれるダイオキシン類 ０．０８７ｎｇＴＥＱ／ｇ

従って、本発明の炭化炉兼用型焼却炉によれば、廃棄物等の燃焼物を焼却処理する際に、大気中に排出される排出ガスに含まれるダイオキシン濃度は、環境庁が制定するダイオキシン排出基準値に対して約１／１７以下に抑制される。

また、本発明の炭化炉兼用型焼却炉１において、上部投入口１２と下部投入口１３とは、上記のように外気遮断型の構成とされているため、廃棄物等の燃焼物１０を焼却処理中に新たな燃焼物を追加したい場合、炉体３の一次燃焼室２に外気と遮断された状態で燃焼物１０を投入することができる。従って、燃焼時に発生するダイオキシン類の大気中への排出を微量（排出基準の約１／１７）に抑えることができる。さらに、燃焼物の投入時に、炉体３の一次燃焼室２への過剰な酸素の流入を防ぐことができ、炉体３内の燃焼温度を維持することができ、不燃ガスの大気中への排出を極めて少なくすることができる。

一方、本実施例の炭化炉兼用型焼却炉１を炭化炉として使用するには、図１１又は１２に示すように、炉体３の内部からロストル３３を除去する一方、炭化筒４３に廃木材等の木材又は竹材等の被炭化物３０を収容して天蓋４４を閉じる。なお、炭化筒４３内に廃木材等の木材又は竹材等の被炭化物３０を収容する際には、これらの被炭化物３０を立てた状態にすれば下部ネット５２を介して下方から送られてくる熱気を各被炭化物３０間に効率良く触れさせることが可能となる。

次いで、上記の炭化キット４０を炉体３内へ設置する。このとき、炭化筒４３の背後の連結管５４を炉体の背板３ｂに設けられた排気穴５５に挿入することによって、炭化筒４３の内部を排気管５６に連通状態にする。また、炉体３の側部の挿入孔８２から温度センサ８３を挿通すると共に炭化筒４３の側部の貫通孔８１に挿入して、炭化炉４３の内部の温度を検出するようにする。

また、炉体３の内部で燃焼を開始するにあたり、炭化キット４０の燃焼台４２の筒ダンパ４１を取り除くことによって炭化筒４３の内部と燃焼台４２の下部燃焼室３５とを連通状態にする。

次いで、燃焼台４２の下部燃焼室３５に廃棄物等の燃焼物１０を入れて着火し、前面開口扉９を閉じる。このように炉体３内で燃焼を行なう際には、上記で説明したように、炉体３を燃焼炉として使用する場合と同様に、煙突ダンパ７１は開放して炉体３内部と二次燃焼筒６内の二次燃焼室４とを連通状態にし、また排煙ダンパ５７の取手５９を廻して該排煙ダンパ５７を開放状態にしておく。

さらに、二次燃焼バーナ７５を作動状態にすると共に、一次空気送風バルブ６９を所定位置まで開いて両側の一次空気供給管６５、６５に送給する送気量を調節した後、ブロアーをＯＮにし、外気調節扉３７を開けて外気吸入口３６の開度を調節する。

上記のように、二次燃焼筒６の下部の煙突ダンパ７１を開放することによって下部燃焼室３５にて発生した燃焼熱を炭化筒４３の外側に導いて二次燃焼筒６から排気することができる。また、炭化筒４３の連結管５４を炉体３の排気管５６に挿通結合すると共に、該排気管５６に設けられた煙突ダンパ５７及び筒ダンパ４１を開放してあるため、下部燃焼室３５にて燃焼物１０を燃焼することによって発生した燃焼熱が炭化筒４３の下方から下部ネット５２の金属網５１を通過して炭化筒４３内に導かれ、その炭化筒４３内の被炭化物３０の間を効率良く巡りながら流通し、排気管５６を経て二次燃焼筒６内に導入することができる。

また、着火後において燃焼物１０を追加することによって追い炊きをする場合、下部投入口１３から燃焼物１０を供給することによって火力を強めることができる。この際、下部投入口１３の使用方法は、上記の上部投入口１２と同様であり、下部投入口１３の投入口密閉扉１９を開いて燃焼物収容室２４内に投入した後、再び投入口密閉扉１９を閉じてロックする。次いで、フットレバー２９を踏み込むことによって開口部密閉扉２５と燃焼物移動板２７とを共に回動して燃焼物１０を炉体３側へ移動して該燃焼物１０を燃焼台４２の下部燃焼室３５へ投入する。

また、このように燃焼物１０を投入した後は、投入口密閉用扉１９を閉じてロック金具２１によりロックする。フットレバー２９が上方位置へ戻ると、開口部密閉扉２５が枠体８内の開口部を閉塞するように復帰する。

なお、上記のように排煙ダンパを開放した状態で燃焼を行なうと、炭化筒内で発生する排煙が排気管５６内で冷却されて液化する。この木酢液を排気管５６の流下穴６１から落下させ、木酢液採取容器６２に採取することができる。

そして、着火から所定時間後に前面開口扉９を開け、図１３に示すように、燃焼台４２の挿入口４２ａに筒ダンパ４１を挿入して炭化筒４３の下部開口４５を閉じ、また排煙ダンパ５７を閉塞状態にすることによって炭化筒４３内を密閉状態にし、さらに煙突ダンパ７１を閉じ、この状態で所定時間放置する。このように炭化筒４３内が無酸素状態にされると、炭化筒４３の内部で被炭化物３０は蒸し焼きの状態になり、有機物の状態から発熱反応によって熱分解を進め、無機物へと変化させることにより、灰の状態ではなく、炭の状態となる。

このような炭化終了後に、前面開口扉９を開けて炭化キット４０を炉体３内から外部へ移動し、天蓋４４を開けて炭化筒４３内の炭化物を取り出す。

なお、本実施例において、炉体３を炭化炉として使用する場合、焼却能力が１５Kg／hであって、被炭化物３０を入れる炭化筒４３の容量が１２０リットルである場合、着火から１時間後及び２時間後に下部投入口１３から燃焼物を約１０Kg供給し、着火から４時間後に筒ダンパ４１と排煙ダンパ５７を閉じて炭化筒４３内を密閉にした状態で２０時間放置することによって、良好な炭化物（炭）を得ることができた。

一方、図１に示すように、炉体３の上部に連通して二次燃焼室４を形成する二次燃焼筒６が固設されると共に、この二次燃焼筒６の下部には炉体３内からの通気量を調整し得る煙突ダンパ７１が設けられている。

この煙突ダンパ７１の構成は、図１に示すように、取手７２を設けた板部材を炉体３の上部に固設したダンパ枠体７４の薄厚の隙間７４ａに挿通するようにしてある。また、ダンパ枠体７４の上下面には通気孔７３が形成され、その上方は二次燃焼筒６の内部の二次燃焼室４に連通され、下方は炉体３の上部通気孔３ｃに連通されている。

このような構成により、図１０に示すように、ダンパ枠体７４の隙間７４ａに煙突ダンパ７１を挿着したり、抜き出したりすることによって炉体３内から二次燃焼筒６に流通する排気量を調整することが可能とされている。また、煙突ダンパ７１、排煙ダンパ５７、外気調整扉３７を閉じることによって炉体３内を密閉状態にすることができる。

本実施例の炭化炉兼用型焼却炉１’は、図１６に示すように、前面開口扉９の下方に設けられた下部投入口１３の外方に炉体３の内部に連通するシュータ９０が設けられた構造を有するもので、それ以外の構造は上記の実施例と同様である。なお、図１６は、下部投入口１３に設けられたシュータ９０に関して説明するためのもので、図１、図４等に示す一次空気供給管６５等については図示を省略してある。

また、本実施例の炭化炉兼用型焼却炉１’は、図１６に示すように、炉体３の上部に固設したダンパ枠体７４’の隙間７４ａ’を炉体３の側方に向けて設けることにより、煙突ダンパ７１’を側方に向けて引き出す構造としてある。このような構造により、炉体３の前面側に燃焼物収納箱１４やシュータ９０等の突出物が設けられた場合にも邪魔とならずに煙突ダンパ７１’に楽に手が届いて挿入又は引き出し操作を容易に行うことができる。

ここで本実施例のシュータ９０についてより詳細に説明すると、図１６に示すように、前面開口扉９の下方の下部投入口１３を覆う部位には枠体８’が開閉自在に設けられ、図１７に示すように枠体８’の閉塞時にはロック金具１７によって密閉された状態を確保するようにしている。この枠体８’における下部投入口１３の外側にシュータ９０が固設されている。

図１６〜図１９に示すように、シュータ９０は角型筒形を成す鋼板により形成され、炉体３の内部に向けて下り勾配（例えば約４５°）を有する形状の傾斜通路９１を有する形状を成し、該シュータ９０の傾斜通路９１の上部には蝶番９２によって外蓋９３が開閉自在に枢設されている。また、外蓋９３の上面両側にはハンドル付きのロック金具９４を支持する棒部材９４ａが固着され、ロック金具９４を回動することによって棒部材９４ａを係止し、外蓋９３を密閉状に閉塞するようにしている。

なお、外蓋９３の上部にはハンドル９３ａが固設され、外蓋９３を開閉する際にこのハンドル９３ａを把持する。また、図２０に示すように、外蓋９３を開いた状態で該外蓋９３を略水平状態に保持する鎖部材９３ｂが設けられている。

また、図１６に示すように、上記のシュータ９０における下部投入口１３の傾斜通路９１の下方に内蓋９５が開閉自在に設けられている。この内蓋９５はその上部に沿って支持軸９６が設けられ、該支持軸９６がシュータ９０の両側に支持されると共に該シュータ９０の外側部に設けたフットペダル９７に連結してあり、該フットペダル９７の先端に固設されたフット部材９７ａを足で踏み込むことによって内蓋９５を回動して下部投入口１３を開口し、フットペダル９７を離すことによって内蓋９５は自重で垂下方向に復帰して下部投入口１３を閉塞する。

さらに、図１８及び図１９に示すように、上記のフットペダル９７にはロックが掛けられるように構成されている。そのロック構造は、フットペダル９７の下部近傍と外蓋９３の側部近傍とに至る長さを有する長尺板状のフットロック９８の略中心を支持部材９９で回動自在に枢設し、フットロック９８の下端をフットペダル９７側に係止し得るフック形状９８ａに形成する一方、フットロック９８の上端を外蓋９３の側部側に屈曲形成してなる端部にリング部材９８ｂが回動自在にネジ止めされている。

さらに、このフットロック９８において、支持部材９９の枢設位置のやや上部にコイルバネ９８ｃの一端を掛止して該コイルバネ９８ｃの他端をシュータ９０の側部に掛止することによってフットロック９８が支持部材９９の上方においてフットペダル９７側にバネ力で付勢されるようにしている。

このような構成により、図１８に示すように、シュータ９０の外蓋が閉じられているときは、フットロック９８の上端のリング部材９８ｂが閉塞状態の外蓋９３に当接することによって側方に押し出される結果、フットロック９８の下端のフック形状９８ａがフットペダル９７から離脱する方向に回動し、フットロック９８はロック状態から解除される。このため、図２１に示すように、フットペダル９７のフット部材９７ａを踏み込むことによって内蓋９３を回動して下部投入口１３を開口状態にすることができる。

また、図１９に示すように、シュータ９０の外蓋９３が開かれているときは、フットロック９８の上端のリング部材９８ｂがコイルバネ９８ｃによって外蓋９３方向に引張られるが、外蓋９３が開かれていると、フットロック９８の上端のリング部材９８ｂがシュータ９０側に近接する結果、フットロック９８の下端のフック形状９８ａがフットペダル９７を係止する方向に回動してロック状態となり、フットペダル９７の踏み込み動作を阻止し、内蓋９５の回動を制止して下部投入口１３を閉塞状態に保つことができる。

なお、図１９に示すように、シュータ９０の外蓋９３を開いた状態でシュータ９０の上端のフランジ９０ａにおいてフットロック９８の上端のリング部材９８ｂが入り込むための凹部９０ｂを形成することによって、コイルバネ９８ｃによるフットロック９８の引張り量を確保し、フットロック９８の下端のフック形状９８ａがフットペダル９７を係止する動作を確実にすることができる。

上記のように構成されたシュータ９０から燃焼物１０を投入するには、図２０に示すように、シュータ９０の上端の外蓋９３を開けて燃焼物１０を投入する。この状態においては、上記のようにフットペダル９７にロックが掛かって内蓋９５が開かないようにされているため、炉体３内で燃焼が行なわれている際中であっても、炉体３内の燃焼熱や炎が外部に放出されることがなく、安全に使用することができる。また、この状態で投入した燃焼物１０は内蓋９５の手前側にてシュータ９０内に蓄積される。

次いで、図２１に示すように、外蓋９３を閉じることによってフットペダル９７のロック状態を解除してから、低位置にあるフットペダル９７のフット部材９７ａに足を載せて踏み込むことにより、楽な姿勢でシュータ９０の内蓋９５の開操作を行うことができる。

このとき、シュータ９０は炉体３の内部に向けて下り勾配を有する傾斜通路９１を有するため、シュータ９０内の燃焼物１０は下り勾配の傾斜通路９１に沿って滑り落ち、その加速力で炉体３内の奥の方へ到る。このため、次に投入した燃焼物１０が下部投入口１３付近に溜まることなく炉体３内に収納することができる。ついで、フットペダル９７の踏み込みを離すと、図２２に示すように、内蓋９５が自重で復帰して下部投入口１３が閉塞される。

また、図２２に示すように、炉体３内部の手前側にある燃焼物１０を奥の方へ移動するには、外気調整扉３７を開けて外気吸入口３６から掻き棒１００を挿入する。この掻き棒１００は先端が屈曲された長尺の金属棒からなり、先端の屈曲部１０１を炉体３の外で回すことによって炉体３内の燃焼物１０をかき混ぜることが可能となる。

本実施例の炭化炉兼用型焼却炉１”は、図２３に示すように、燃焼物を一次燃焼室２に収容して燃焼させる炉体３と、該炉体３の上部に連通して二次燃焼室４を形成すると共に上端に排気口５を有する二次燃焼筒６とを有し、また二次燃焼筒６の下部に二次燃焼バーナ７５を設けて二次燃焼室４とした構成を有するもので、これらの構成は実施例１と同様である。従って、炉体３から二次燃焼筒６へ流入した燃焼ガスは、二次燃焼バーナ７５の火炎によって引火点以上に熱せられ、二次燃焼室４内を上昇する途中で二次空気供給管７６の空気噴射孔７７、７７…から噴射される空気中の酸素に触れて二次燃焼させることができる。

さらに、本実施例において、炉体３の前面開口部７に設けられた前面開口扉９の上下位置には上部投入口１２と下部投入口１３とが設けられ、そのうち下部投入口１３の外方には炉体３の内部に連通するシュータ９０が設けられている。このシュータ９０は、実施例２の構成と同様であり、図１６〜図２２に示すように、炉体３の内部に向けて下り勾配の傾斜通路９１を有し、この傾斜通路９１の上部開口に外蓋９３が開閉自在に枢設され、さらに外蓋９３の上面両側に設けられたハンドル付きのロック金具９４及び棒部材９４ａ、ハンドル９３ａを有し、傾斜通路９１の下方に設けられた内蓋９５、また内蓋９５を開閉するフットペダル９７を備えている。

このような構成により、フットペダル９７の先端に固設されたフット部材９７ａを足で踏み込むことによって内蓋９５を回動して下部投入口１３を開口し、フットペダル９７を離すことによって内蓋９５は自重で垂下方向に復帰して下部投入口１３を閉塞するようにしてある。

さらに、このフットペダル９７にロックが掛けられる機能も実施例２と同様である。従って、シュータ９０の上端の外蓋９３を開けて投入された燃焼物１０は、フットペダル９７にロックがかかって内蓋９５が開かないようにされているため、炉体３内の燃焼熱や炎が外部に放出されることがなく、この状態で投入した燃焼物１０は内蓋９５の手前側にてシュータ９０内に蓄積される。また、外蓋９３を閉じることによってフットペダル９７のロック状態を解除してから、フット部材９７ａを踏み込むことにより、シュータ９０内の燃焼物１０は下り勾配の傾斜通路９１に沿って滑り落ち、その加速力で炉体３内の奥の方へ到り、燃焼台４２の下部の１次燃焼室２に至る。従って、燃焼台４２の脚部４７の高さは燃焼台４２の下部にシュータ９０に連通された下部投入口１３の高さに相当するものとしてあり、これによってシュータ９０から投入された燃焼物１０が下部投入口１３を経て燃焼台４２の下部に投入される。

なお、本実施例においても、図２２に示すように、炉体３内部の手前側にある燃焼物１０を奥の方へ移動するには、前面開口部７の下部に設けられた外気調整扉３７を開けて外気吸入口３６から掻き棒１００を挿入し、先端の屈曲部１０１を炉体３の外で回すことによって炉体３内の燃焼物１０をかき混ぜることが可能である。

ところで、本実施例において、炭化筒４３は有底（底板４３ａ）であって、上方開口に通気孔４４ｂを有する天蓋４４が開閉自在に設けられている。即ち、図２５(a)に示すように、炭化筒４３は底板４３ａを有して上方に開口を有し、この開口が鋼板による天蓋４４によって密閉状に閉塞され、天蓋４４の取手４４ａを持ち上げることによって天蓋４４を取り外すことができる。このような天蓋４４には複数個所または一個所に縦方向に形成した通気孔４４ｂが形成され、天蓋４４を取り付けた状態で炭化筒４３の内部は通気された状態にされている。

さらに、図２５(a)に示すように、上記の炭化筒４３の側部には、実施例１と同様の温度センサ８３を挿入するための貫通孔８１が形成されている。この貫通孔８１は、棒状の温度センサ８３の挿入作業を容易且つ確実に行うために、炭化筒４３の側部に案内部材８５（図２５(b)参照）を固設し、該案内部材８５の入口端部をテーパ形状８６に窄ませることによって、図２６に示すように炉体３の側部に形成された挿入孔８２から挿入した温度センサ８３の先端を、図２５(c)に示すように案内部材８５のテーパ形状に沿って挿入し、貫通孔８１を経て炭化筒４３の内部に至らしめ、これによって炭化筒４３の内部の温度を検知することができる。

また、図２３に示すように、上記の炭化筒４３は、燃焼台４２の上面に載置して炉体３の内部に収納するようにしている。この燃焼台４２は上面が平面状に形成され、四方に脚部４７、４７…を有し、夫々の脚部４７の下端にはキャスター４７ａが設けられている。このような燃焼台４２のキャスター４７ａを転動する際、炉体３の床面３ａの高さを補う傾斜台４９を設置することにより、炭化筒３が設けられた燃焼台４２を傾斜台４９から炉体３の床面３ａへと移動することができる。

また、炉体３の床面３ａは、両側のキャスター４７ａが転動できる幅広の通路３ａｂを有し、その間の床は奥行き方向に複数の通気溝３ａｃが形成されてなる凹凸形状とされている。本実施例の炉体３には、図１のロストル３３及び支持台３４が設けられていないが、上記のように床面が奥行き方向に複数の通気溝３ａｃを有する凹凸形状としてあり、床面３ａに投入された燃焼物の下部にも空気が供給されて不完全燃焼のない燃焼を効率良く行うことができる。

また、本実施例においては、炉体３内には１次燃焼供給管６５（図２４参照）が分岐して炉体３の背板３ｂの両側に空気噴射口６５ａ、６５ａが連結された構成とされ、実施例１のように１次燃焼供給管６５が炉体３の内部に延長された構成とはされていない。

また、本実施例の炭化筒４３は、上記のように円筒形の側部に温度センサ８３のための貫通孔８１が形成されているだけで、実施例１のような連結管５４も設けられてなく、従って炉体３の背板３ｂには排気穴５５もなく、さらには炉体３の外部後方に排気穴５５から２次燃焼室４に至る排気管５６（図４参照）も設けられていない。

さらに、本実施例においては、図２６に示すように、炉体３の上部に上部通気孔３ｃが形成され、この上記通気孔３ｃは炉体３の上面に設けられた２次燃焼筒６に連通されている。従って、本実施例においては実施例１において設けられた煙突ダンパ７１とダンパ枠体７４が設けられていない。

上記の構成により、炉体３の上部に連通して二次燃焼室４を形成する二次燃焼筒６が固設され、二次燃焼筒６内には同心状に二次空気送風管７６が配設され、二次燃焼筒６内の二次空気送風管７６の周壁には多数の空気噴射孔７７、７７…が設けられているため、実施例１と同様に、各空気噴射孔７７から噴射空気が渦巻き状に噴射され、二次燃焼筒６内において遠心分離過流方式或は多量通気方式としてサイクロン効果を発揮することができ、未燃焼ガスを再燃焼して煤塵等を除去することができる。

さらに、二次燃焼筒６から外方へ導き出された二次空気送風管７６は、図２４に示すように、炉体３の後方に至って連結送風管６６を介してブロアー７０に連通してあるため、ブロアー７０から二次空気送風管７６を経て供給される空気は、空気噴射孔７７、７７…を通して二次燃焼筒６内に噴射される。

一方、ブロアー７０に連通してある一次空気送風管６８の途中には一次空気送風バルブ６９が設けられると共に、一次空気送風管６８は左右に分岐した１次空気供給管６５、６５に連結され、夫々の１次空気供給管６５の管口である空気噴射口６５ａが炉体３内の１次燃焼室２の背板３ｂに連結された構成とされている。このような構成により、一次空気送風バルブ６９によって調整された量の空気が炉体内の１次燃焼室２内に供給される。

このような構成において、一次空気送風バルブ６９を所定量だけ開けた状態にしてブロアー７０を駆動すると、該ブロアー７０から送風される空気は一次空気送風管６８を経て左右の一次空気供給管６５、６５に供給され、両側の空気噴射口６５ａ、６５ａを経て炉体３内に噴射される。このような強制送風により、炉体３内での燃焼物１０の焼却に最適な酸素を供給することができる。

上記のように構成された本実施例の炭化炉兼用型焼却炉は、実施例１の構成に比べて、極めて簡単な構成によるものであり、安価な製造が可能となり、また木酢液を取り出さないため臭いも発生しない。

このような本実施例の炭化炉兼用型焼却炉を用いて炭を作製するには、図２６に示すように、炭化筒４３に廃木材等の木材又は竹材等の被炭化物３０を収容して天蓋４４を閉じ、この状態で燃焼台４２を移動することによって炭化筒４３を炉体３の内部に収納する。また、このとき、炉体３の側部の挿入孔８２から温度センサ８３を挿通すると共に炭化筒４３の側部の貫通孔８１に挿入して、炭化炉４３の内部の温度を検出するようにする。

次いで、燃焼台４２の下部（一次燃焼室２）に廃棄物等の燃焼物１０を入れて着火し、前面開口扉９を閉じる。なお、このように前面開口扉９を閉じた後の追い炊きをする場合、シュータ９０を通して下部投入口１３から燃焼物１０を供給することによって火力を強めることができる。

そして、二次燃焼バーナ７５を作動状態にすると共に、一次空気送風バルブ６９を所定量だけ開いて送気量を調節した後、ブロアー７０をＯＮにし、外気調節扉３７（図３参照）を開けて外気吸入口３６の開度を調節する。

上記のように、燃焼台４２の下部にて発生した燃焼熱は、炉体３の上部通気孔３ｃを経て二次燃焼室４を通過することによって二次燃焼バーナ７５による二次燃焼が行なわれた後に、二次燃焼筒６から排気することができる。また、燃焼台４２の下部にて燃焼物１０を燃焼することによって発生した燃焼熱が炭化筒４３の下方から側部の周囲を流通することによって炭化筒４３の内部温度を上昇させる。

このとき、炭化筒４３内の被炭化物３０は、炭化筒４３の天蓋４４の通気孔４４ｂより加圧化された筒内のガスを適度に排出しながら炭化筒４３の下部及び周囲の温度上昇によって均一な蒸し焼き状態となるが、燃焼物１０に最も近い位置の被炭化物３０の下部が部分的に燃えて灰の状態になることもなく、均一な温度上昇による熱分解によって良質の炭を得ることができる。このような炭化終了後には、前面開口扉９を開けて燃焼台４２を炉体３内から外部へ移動し、天蓋４４を開けて炭化筒４３内の炭化物を取り出すことができる。

なお、本実施例においては、炭化筒４３内の温度上昇によって膨張した内部の空気は天蓋４４の通気孔４４ｂを経て外方へ至り、炭化筒４３が爆発するというような危険を回避することができる。

以上説明したように、本発明の炭化炉兼用型焼却炉は、一つの炉体を通常の焼却炉として又は炭焼き用の炭化炉として使用することができる構造を有するため、通常の焼却炉と炭焼き用の炭化炉との兼用型焼却炉として使用することが可能となる。

本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉を示す分解斜視図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉を前方斜め方向から見た斜視図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉の外気吸入口に設けた前面開口扉を部分的に示す斜視図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉を後方斜め方向から見た斜視図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉の前面部を前方斜めから見た斜視図である。 (a)〜(c)は、本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉の上部投入口（下部投入口も同様の構成）の燃焼物収納箱の縦断面図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉の炭化筒（燃焼台を含む）の縦断面図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉の炭化筒に設けた連結管を排気穴と排気管内に挿通した状態を示す縦断面図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉を焼却炉として使用する炉体の内部を前方から見た縦断面図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉を焼却炉として使用する炉体の内部を側方から見た縦断面図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉を炭化炉として使用する炉体の内部を前方から見た縦断面図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉を炭化炉として使用する炉体の内部を側方から見た縦断面図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉を炭化炉として使用すると共に炭化筒を密閉にした状況を示す炉体の縦断面図である。 本発明の実施例１における炭化炉併用型燃焼炉の煙突ダンパの抜き出し方向が炉体の側部方向となるように変更した斜視図である。 本発明の実施例１における炭化筒の変更例であって、炭化筒の貫通孔の外側に温度センサの案内部材を設けた状況を示すもので、(a)は炭化筒全体の断面図、(b)は案内部材の断面図と端面図、（c）は案内部材に温度センサを挿通している状況を示す斜視図である。 本発明の実施例２における炭化炉併用型燃焼炉を示す断面図である。 本発明の実施例２における炭化炉併用型燃焼炉の下部投入口付近の側面側の斜視図である。 本発明の実施例２における炭化炉併用型燃焼炉の下部投入口付近の斜視図である。 本発明の実施例２における炭化炉併用型燃焼炉の下部投入口付近の斜視図である。 本発明の実施例２における炭化炉併用型燃焼炉の下部投入口付近の断面図であって密閉蓋を開いた状況を示す。 本発明の実施例２における炭化炉併用型燃焼炉の下部投入口付近の断面図であってフットレバーを踏み込んだ状況を示す。 本発明の実施例２における炭化炉併用型燃焼炉の下部投入口付近の断面図であって外気吸入口から掻き棒を挿入した状況を示す。 本発明の実施例３における炭化炉併用型燃焼炉を示す分解斜視図である。 本発明の実施例３における炭化炉併用型燃焼炉を後方斜め方向から見た斜視図である。 (a)は本発明の実施例３における炭化筒の断面図であり、(b)は温度センサの案内部材の断面図と端面図、（c）は案内部材に温度センサを挿通している状況を示す斜視図である。 本発明の実施例３における炭化炉併用型燃焼炉を炭化炉として使用する炉体の内部を前方から見た縦断面図である。 従来の併用型炭化炉の内部構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１、１’、１”…炭化炉兼用型焼却炉、２…一次燃焼室、３…炉体、３ａ…床面、３ａｂ…通路、３ａｃ…通気溝、３ｂ…背板、３ｃ…上部通気孔、４…二次燃焼室、５…排気口、６…二次燃焼筒、７…前面開口部、８…枠体、９…前面開口扉、１０…燃焼物、１１…ロック金具、１２…上部投入口、１３…下部投入口、１４…燃焼物収納箱、１６ａ、１６ｂ…開口部、１７…ロック金具、１９…投入口密閉扉、２１…ロック金具、２２…取手、２３…燃焼物投入口、２４…燃焼物収容室、２５…開口部密閉扉、２６…支持軸、２７…燃焼物移動板、２８…操作レバー、２９…フットレバー、３０…被炭化物、３１…ヒンジ、３３…ロストル、３４…支持台、３５…下部燃焼室、３６…外気吸入口、３７…外気調整扉、３８…枠金具、４０…炭化キット、４１…筒ダンパ、４２…燃焼台、４３…炭化筒、４３ａ…底板、４４…天蓋、４４ｂ…通気孔、４５…下部開口、４６…通気穴、４７…脚部、４７ａ…キャスター、４８…ローラ、４９…傾斜台、５１…金属網、５２…下部ネット、５３…ピン、５４…連結管、５５…排気穴、５６…排気管、５７…排煙ダンパ、５８…回転軸、５９…取手、６１…流下穴、６２…木酢液採取容器、６３…設置台、６５…一次空気供給管、６５ａ…管口、６６…連結送風管、６７…空気噴射孔、６８…一次空気送風管、６９…一次空気送風バルブ、７０…ブロアー、７１…煙突ダンパ、７２…取手、７３…板部材、７４…ダンパ枠体、７５…二次燃焼バーナ、７６…二次空気送風管、７７…空気噴射孔、７８…フランジ、７９…雨水防止用傘、８１…貫通孔、８２………挿入孔、８３…温度センサ、８５…温度センサの案内部材、８６…テーパ形状、９０…シュータ、９１…傾斜通路、９２…蝶番、９３…外蓋、９４…ロック金具、９４ａ…棒部材、９３ａ…ハンドル、９３ｂ…鎖部材、９５…内蓋、９６…支持軸、９７…フットペダル、９７ａ…フット部材、９８…フットロック、９８ａ…フック形状、９８ｂ…リング部材、９８ｃ…コイルバネ、９９…支持部材、１００…掻き棒、１０１…屈曲部。

Claims (11)

1. 燃焼物を収容して燃焼させる炉体と、該炉体の上部に連通して二次燃焼室を形成すると共に上端に排気口を有する二次燃焼筒とを有する焼却炉において、前記炉体の前面開口部に設けられた前面開口扉の上下位置には上部投入口と下部投入口とが設けられ、前記二次燃焼筒の下部には前記炉体内からの通気を開閉し得る煙突ダンパが設けられ、前記炉体を焼却炉として使用するために、前記炉体の下部にロストルを設置し得る支持台が設けられ、一方、前記炉体を炭化炉として使用するために、前記ロストルを取り除いた炉体内に蓋付き炭化筒を固設した燃焼台を設置し、また前記炭化筒の側部に固設された連結管を前記炉体の側部に固設された排気管に挿通結合し、該排気管は前記二次燃焼筒に連通されると共に該排気管内に設けられた煙突ダンパによって開閉自在にされ、さらに前記炭化筒の下部開口に下部ネットが着脱自在に設けられると共に該炭化筒の下部開口部が筒ダンパで開閉自在にされたことを特徴とする炭化炉兼用型焼却炉。
2. 前記前面開口扉に設けられた上部投入口と下部投入口は、各投入口を開閉自在にすると共に、各投入口を外気から遮断した状態で燃焼物を炉体内に投入することができるように構成されていることを特徴する請求項１記載の炭化炉兼用型焼却炉。
3. 前記二次燃焼筒には二次燃焼バーナが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の炭化炉兼用型焼却炉。
4. 前記二次燃焼筒内に加圧空気を供給する二次空気送風管を同心配置すると共に、該二次空気送風管に多数の空気噴射孔が形成されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の炭化炉兼用型焼却炉。
5. 前記炉体内における燃焼状態を調整するために前面開口扉に外気調整扉が設けられたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の炭化炉兼用型焼却炉。
6. 前記燃焼台は下方に下部燃焼室を有する高さの脚部で支持されると共に、該脚部に設けられたローラの転動によって前記燃焼台を前記炉体内の床面に至るようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の炭化炉兼用型焼却炉。
7. 前記下部投入口の外方には前記炉体の内部に連通するシュータが設けられ、該シュータは前記炉体の内部に向けて下り勾配を有する傾斜通路を有すると共に該傾斜通路の上部に外蓋が開閉自在に枢設されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の炭化炉兼用型焼却炉。
8. 前記下部投入口の傾斜通路の下方に内蓋を開閉自在に設けると共に、該内蓋の開閉をシュータの外側部に設けたフットペダルの踏み込み踏み込みによって行なうようにしたことを特徴とする請求項７記載の炭化炉兼用型焼却炉。
9. 前記シュータの上端に設けられた外蓋が開いた状態では前記フットペダルにロックが掛かって前記内蓋が開かないようにしたことを特徴とする請求項７又は８記載の炭化炉兼用型焼却炉。
10. 燃焼物を収容して燃焼させる炉体と、該炉体の上部に連通して二次燃焼室を形成すると共に上端に排気口を有する二次燃焼筒とを有する焼却炉において、前記炉体の前面開口部に設けられた前面開口扉の上下位置には上部投入口と下部投入口とが設けられ、該下部投入口の外方に設けられたシュータは開閉自在の外蓋と前記炉体の内部に向けて下り勾配を有する傾斜通路が設けられてなり、また前記炉体内に出し入れ可能に収納された燃焼台の上面に設けられた炭化筒は有底であって上部開口に通気孔を有する天蓋が開閉自在に設けられてなり、前記燃焼台の下部空間に前記シューターを経て投入された燃焼物による一次燃焼が行われると共に、前記二次燃焼筒内に設けられた多数の空気噴射孔を有する二次空気送風管と前記炉体内の一次燃焼室に接続した一次空気供給管に加圧空気を供給するようにしたことを特徴とする炭化炉兼用型焼却炉。
11. 前記燃焼炉の床は奥行き方向の複数の通気溝が形成されてなる凹凸形状としてあることを特徴とする請求項１０記載の炭化炉兼用型焼却炉。

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