JPH09243033A - 焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃焼炉内に十分な燃焼空気を供給し得て被焼却
物を完全燃焼させ、公害問題の発生を防止し得ると共
に、小型かつ簡易にして低コストに構成し得、かつ長期
に亘って使用することができる焼却炉を提供する。 【解決手段】筒状の燃焼炉の外周壁部を二重壁構造とし
てその内部に螺旋状の空気通路を形成し、空気通路の上
流側入口を燃焼炉の下方に位置させると共に下流側出口
に下端が燃焼炉の下部に位置する空気供給パイプを接続
し、この空気供給パイプから燃焼炉内に空気を供給しつ
つ被焼却物を燃焼させる。空気通路の上流側入口には燃
焼空気供給用のファンが接続され、燃焼炉は円筒形状に
形成される。また、燃焼炉は外周壁内に挿脱可能に嵌装
され外周面に螺旋板が固着された燃焼炉体を有して、こ
の燃焼炉体が交換可能に構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプラスチッ
ク等の石油製品の廃棄物を焼却させるための焼却炉に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プラスチック、ゴム等の石油製品
の廃棄物（以下被焼却物という）を焼却処理する場合、
黒煙や悪臭等による公害発生の問題から、例えば業者に
依頼して処理しているが、この処理方法においては、被
焼却物の運搬コスト等がかかると共に、例えば各事業所
自体で被焼却物を処理できないため、被焼却物を一時保
管する保管場所も必要になって、被焼却物の処理コスト
が嵩むことになる。

【０００３】そこで、一部の被焼却物を各事業所自体で
焼却処理することが行われているが、この場合、燃焼室
と被焼却物の投入口等を有する、市販されている小型の
焼却炉を使用して、被焼却物を焼却しているのが一般的
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この小
型の焼却炉にあっては、燃焼空気を焼却炉内に十分に供
給することができず、燃焼温度が不十分で窒素酸化物を
含む黒煙や悪臭が多量に発生し、公害問題を引き起こす
虞があるという問題点があった。また、大型の燃焼炉の
ように灯油や重油等の補助燃料を加えつつ焼却すること
も考えられるが、上記の小型の焼却炉にあっては、例え
ば補助燃料の供給装置を別途設けなければならず構成が
複雑化しコスト高になるという問題点があり、さらに、
焼却炉自体が温度によって劣化し易く、焼却炉の耐用年
数が短くなり易いといった問題点があった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、燃焼炉内に十分な燃焼空気を供給
し得て被焼却物を完全燃焼させ、公害問題の発生を防止
し得ると共に、小型かつ簡易にして低コストに構成し
得、かつ長期に亘って使用することができる焼却炉を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、請求項１記載の焼却炉は、筒状の燃焼炉の外周壁部
を二重壁構造として、外周壁部内に螺旋状の空気通路を
形成し、空気通路の上流側入口を燃焼炉の下方に位置さ
せると共に、下流側出口を燃焼炉の上方に位置させ、空
気通路の下流側出口から燃焼炉内に空気を供給しつつ被
焼却物を燃焼させることを特徴とする。

【０００７】この焼却炉によれば、二重壁構造で形成さ
れた燃焼炉外周壁部の空気通路内の空気が、燃焼炉の下
方に位置する上流側入口から上方に位置する下流側出口
に向かって流れ、燃焼炉の外周面を冷却しつつ燃焼炉内
に燃焼空気として供給される。この燃焼空気によって、
燃焼炉内の被焼却物の燃焼が促進され、被焼却物が高温
度で完全燃焼される。

【０００８】また、請求項２記載の焼却炉は、空気通路
の上流側入口に、燃焼空気供給用のファンが接続されて
いることを特徴とする。この焼却炉によれば、ファンに
よって外気が燃焼炉内に燃焼空気として強制的に供給さ
れ、燃焼空気量を多くすることができて、被焼却物の燃
焼がより一層促進される。

【０００９】また、請求項３記載の焼却炉は、燃焼炉が
円筒形状に形成されていることを特徴とする。この焼却
炉によれば、円筒形状の燃焼炉の外周面に空気通路が形
成され、この空気通路内の空気の流れが円滑化されて、
例えば燃焼炉の冷却効果が高まる。

【００１０】また、請求項４記載の焼却炉は、空気通路
の下流側出口に、外周面に空気供給孔が形成された空気
供給パイプが接続され、この空気供給パイプの下端が燃
焼炉内の下部に位置していることを特徴とする。この焼
却炉によれば、燃焼空気を空気供給パイプによって燃焼
炉の下部まで供給することができ、燃焼炉内への燃焼空
気の供給量が略均一化される。

【００１１】また、請求項５記載の焼却炉は、燃焼炉
が、燃焼炉の外周壁内に挿脱可能に嵌装され外周面に螺
旋板が固着された燃焼炉体を有していることを特徴とす
る。この焼却炉によれば、燃焼炉体が外周壁に対して挿
脱でき、劣化し易い燃焼炉体の交換が可能になって、焼
却炉の耐用年数を伸ばすことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１〜図５は、本発明に係
わる焼却炉の一実施例を示し、図１がその一部を破断し
た側面図、図２がその平面図、図３が燃焼炉体を示す平
面図、図４がその側面図、図５が使用状態を示す側面図
である。

【００１３】図１及び図２において、焼却炉１は、略円
筒形状に形成された燃焼炉２を有し、この燃焼炉２は、
その中間部に設けられて主要な燃焼室を形成する燃焼部
３と、この燃焼部３の上部に設けられ被焼却物Ｗ（図１
参照）の投入口６及び煙排出口７を有する投入部４と、
燃焼部３の下部に設けられ灰取出口８を有する取出部５
とで構成され、これらは後述するように３分割し得る如
く構成されている。

【００１４】燃焼部３は、外周壁３ａがアマル加工した
スチールで円筒形状に形成され、この外周壁３ａ内に
は、内部に燃焼室Ｒ１を形成する円筒形状の燃焼炉体１
０が嵌装されている。この燃焼炉体１０は、図３及び図
４に示すように、側壁１０ａの外周面にアルマ加工され
た螺旋板１１が溶接固定され、側壁１０ａの内面には耐
火キャスター１２が配設されている。なお、側壁１０ａ
及び螺旋板１１は、例えばアマル加工したスチールで形
成され、螺旋板１１は下方から上方に向けて、例えば右
回りで回転上昇するように側壁１０ａの外周面に固着さ
れている。

【００１５】そして、この燃焼炉体１０が燃焼部３の外
周壁３ａ内に嵌装されることにより、螺旋板１１の外周
端が外周壁３ａの内面に当接して、螺旋板１１間にスパ
イラル状の空気通路１３が形成され、燃焼部３の外周壁
３ａ部が二重壁構造になっている。空気通路１３は、燃
焼部３の上端側後方が上方に開口し、後述する投入部４
の導入パイプ２６を介して、燃焼部３の中心軸部に配設
された空気供給パイプ１４に連結されている。

【００１６】空気供給パイプ１４は、その下端が開口し
て取出部５内に位置すると共に、その外周面には多数個
の空気供給孔１４ａが、例えば一定のピッチで穿設され
ている。導入パイプ２６及び空気供給パイプ１４は、例
えば円筒形状のアマル加工したスチールパイプで形成さ
れている。なお、空気供給パイプ１４は、その上端が導
入パイプ２６の端部に嵌合固定されることによって、燃
焼部３内に略垂直状態で支持されているが、例えば図示
しないステー等によって燃焼炉体１０に支持するように
構成しても良い。

【００１７】また、燃焼部３の外周壁３ａの後方下部に
は空気孔１５が穿設され、この空気孔１５には空気供給
用のファン１６がダクト１７を介して接続されている。
このファン１６は、例えばインバータによってその回転
数が制御されるモータ１８を有し、このモータ１８の回
転によって、その空気導入口１６ａから外気が導入さ
れ、この外気がダクト１７を介して上記空気通路１３内
に供給される。なお、ファン１６は架台１９上に固定さ
れ、モータ１８は図示しないケーブルを介して動力源に
接続されている。

【００１８】投入部４は、例えばアマル加工したスチー
ルからなる外周壁４ａ及び上壁４ｂ内に耐火キャスター
２１が配設されて、その内部に凹窟状の燃焼室Ｒ２が形
成され、その正面側の傾斜部分には上記投入口６が形成
されると共に、投入口６部には一対の投入蓋２２ａ、２
２ｂが配設されている。投入蓋２２ａ、２２ｂは、例え
ばセラミックスで形成され、その上下端部が、長方形状
のレール部材２３の上レール２３ａ及び下レール２３ｂ
に係合することによって、図２の矢印イ方向及び矢印ロ
方向にスライド可能に配設されている。なお、投入蓋２
２ａ、２２ｂの表面には、取手２４がそれぞれ固定され
ている。

【００１９】そして、通常投入蓋２２ａ、２２ｂは、図
２に示す位置に停止して投入口６を閉塞し、取手２４を
持って図２の矢印イ方向及び矢印ロ方向に、投入蓋２２
ａ、２２ｂをそれぞれスライドさせることにより、投入
口６が開口される。また、投入部４の上壁４ｂ後方には
煙を排出する上記煙排出口７が形成され、この煙排出口
７部には煙突取付部２５が設けられている。さらに、外
周壁４ａの後方から中心方向に向けて、空気通路１３に
連通する導入パイプ２６が配設され、この導入パイプ２
６は、その一端が空気通路１３に連通する耐火キャスタ
ー２１の連通孔２７に嵌合され、他端が上記空気供給パ
イプ１４に嵌合している。

【００２０】取出部５は、例えばアマル加工したスチー
ルからなる外周壁５ａ及び底壁５ｂ内に耐火キャスター
３０が配設されて、その内部に凹窟状の燃焼室Ｒ３が形
成され、外周壁５ａの右側面には上記灰取出口８が外周
壁５ａから突出する状態で設けられている。この灰取出
口８部には、例えばセラミックスからなる取出蓋３１が
ヒンジ３２によって開閉可能に取り付けられている。

【００２１】取出蓋３１は、操作レバー３３を外周壁５
ａの灰取出口８部に固定されたフック３４に係止させる
ことによって、通常灰取出口８を閉塞し、操作レバー３
３を回転させてフック３４から外すことによって取出蓋
３１が開き、取出部５内に溜まっている灰が取り出され
る。

【００２２】なお、燃焼部３、投入部４及び取出部５
は、取出部５の上端に形成されたフランジ５ｃに燃焼部
３下端の下部フランジ３ｃを、また、燃焼部３上端の上
部フランジ３ｂに投入部４のフランジ４ｃを当接させ、
各フランジ５ｃ、３ｃ及びフランジ３ｂ、４ｃの図示し
ない孔を利用して、ナット及びボルト（図示せず）で連
結固定することにより、燃焼炉２が組み立てられてると
共に、ボルト等を取り外すことによって、３分割し得る
如く構成されている。また、焼却炉１の大きさは、例え
ば外径が約１．３ｍで高さが約２．０ｍに設定されてい
る。

【００２３】次に、この焼却炉１の使用方法及び動作に
ついて説明する。先ず、焼却炉１は、図５に示すよう
に、排塵装置４０を接続した状態で使用する。すなわ
ち、焼却炉１の投入部４の煙突取付部２５に、ダクト４
１、４２等を介してサイクロン構造の排塵装置４０を接
続する。排塵装置４０は、その上端部に煙突４３が接続
固定され、煙突４３の下端は排塵装置４０内に所定長さ
挿入されると共に、ダクト４２が排塵装置４０上部の一
方の外周側に位置する如く接続されている。

【００２４】また、排塵装置４０の略中間部には、下端
が開口し上方に向かって広がる円錐形状の傾斜板４４が
固定されると共に、その外周壁４０ａには、取付板４５
を介して空気導入口４６ａを有するファン４６が取り付
けられている。このファン４６の突出口にはパイプ４７
が接続され、このパイプ４７は傾斜板４４の下方から上
方に向かって延び、その上端が上記煙突４３の下部内に
位置している。なお、排塵装置４０の底面には塵埃収容
箱４８が設置されている。

【００２５】このように排塵装置４０を焼却炉１に接続
した状態で、焼却炉１の投入口６から被焼却物Ｗを投入
し、焼却炉１のファン１６を回転させると共に、排塵装
置４０のファン４６を回転させて、被焼却物Ｗに点火す
ると、ファン１６から燃焼空気が燃焼炉２内に供給され
つつ、燃焼炉２の燃焼室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３内で被焼却物
Ｗが燃焼する。

【００２６】この時、ファン１６の回転によって空気導
入口１６ａから導入される外気は、先ず、空気通路１３
の上流側入口である外周壁３ａの空気孔１５から、図２
の矢印ハに示す如く、燃焼部３下部の空気通路１３内に
供給され、この空気が空気通路１３内を螺旋板１１にガ
イドされつつ、図１の矢印ニに示す如くスパイラル状に
上方（空気通路１３の下流側）に流れる。この空気によ
って、燃焼炉体１０の外周面が冷却されることになる。

【００２７】そして、この空気は、空気通路１３の上端
から連通孔２７、導入パイプ２６内を流れ、燃焼部３の
上部から空気供給パイプ１４内に導かれて、空気供給パ
イプ１４の空気供給孔１４ａから燃焼炉体１０内（燃焼
室Ｒ１内）に燃焼空気として供給される。この燃焼空気
によって、被焼却物Ｗの燃焼が促進され、燃焼温度が高
く（例えば８００度〜１０００度）なって被焼却物Ｗが
完全燃焼される。

【００２８】この燃焼時に発生する煙は、煙排出口７、
煙突取付部２５、ダクト４１、４２等を介して排塵装置
４０内に供給され、この排塵装置４０によって、煙内に
含まれている塵埃等が次のようにして分離される。すな
わち、排塵装置４０の上部の外周側に供給された煙は、
排塵装置４０内の煙突４３の周囲を旋回しつつ下方に流
れ、軽い煙は、煙突４３の下端開口部から煙突４３内に
流れ込み大気中に排出される。

【００２９】この時、排塵装置４０はファン４６の回転
によって、空気導入口４６ａから導入された外気が、パ
イプ４７を介して煙突４３の下端内部に図５の矢印ホの
如く供給され、この空気の煙突４３内における下方から
上方への流れによって、旋回している煙が矢印ヘの如く
煙突４３内に吸引される。一方、煙中に含まれている塵
埃等は、その重さによって傾斜板４４を介して下方に落
下し塵埃収容箱４８内に収容され、これにより煙中から
塵埃等が分離される。また、燃焼された被焼却物Ｗの灰
は、取出部５の取出蓋３１を開け、適宜の道具によって
外部に掻き出される。

【００３０】ところで、被焼却物Ｗの燃焼の繰り返しに
より、例えば燃焼炉体１０の耐火キャスター１２等に割
れや欠けが発生する等して破損した場合は、投入部４を
燃焼部３から取り外して分割し、燃焼部３内に嵌装され
ている燃焼炉体１０を取り出し、予め用意してある新た
な燃焼炉体１０と交換する。また、燃焼部３全体、投入
部４、取出部５が破損した場合も、必要に応じて各部を
分割して新たなものと交換する。

【００３１】このように、この実施例の焼却炉１によれ
ば、ファン１６によって導入された外気が、燃焼炉２の
中心軸部に配設された空気供給パイプ１４によって、燃
焼炉２内に燃焼空気として供給されるため、被焼却物Ｗ
の燃焼を促進させることができて、燃焼温度を高くする
ことができる。その結果、被焼却物Ｗを完全燃焼させる
ことができ、窒素酸化物の多く混じった黒煙や悪臭の発
生が防止され、公害問題を引き起こすこと等がなくな
る。

【００３２】また、空気供給パイプ１４が、燃焼部３の
中心軸部に略垂直状態で配設され、その下端が取出部５
に位置しているため、被焼却物Ｗの量、種類等に応じた
インバータの制御でファン１６の回転数を適宜に設定す
ることにより、燃焼炉２内の上下方向の全域において、
その中心から外周方向に燃焼空気を略均一に供給するこ
とができ、燃焼を一層促進させることが可能になる。

【００３３】さらに、燃焼部３の外周壁３ａ部が二重壁
構造で燃焼炉体１０の外周面側に空気通路１３が形成さ
れているため、この空気通路１３内を流れる空気によっ
て燃焼炉体１０を冷却することができ、燃焼炉体１０の
劣化度合を軽減させその耐用年数を伸ばすことができ
る。特に、燃焼部３及び燃焼炉体１０が円筒形状に形成
されていることから、ファン１６によって導入された外
気が空気通路１３内を円滑に流れ、燃焼炉体１０の冷却
効果を一層高めることができると共に、燃焼炉２内への
燃焼空気の供給がスムーズになる。

【００３４】また、燃焼炉２を、燃焼部３、投入部４及
び取出部５の３つの部分で形成して、これらを組み立て
及び分割可能に構成しているため、例えば劣化の激しい
燃焼部３内の燃焼炉体１０の交換を容易に行うことがで
きると共に、破損した部位を適宜交換することができ、
焼却炉１の長期に亘る使用が可能になる。また、ファン
１６によって空気を燃焼炉２内に強制的に多量に供給し
得るため、補助燃料の使用及び複雑な補助燃料供給装置
等が不要になり、焼却炉１自体を小型かつ簡易に構成す
ることができる。これらのことから、低コストの焼却炉
１が得られ、小規模事業所等における設置も可能にな
る。

【００３５】またさらに、ファン４６を有するサイクロ
ン構造の排塵装置４０を接続して使用することにより、
煙中に含まれている塵埃等を分離することができ、公害
問題の発生をより一層防止することが可能になると共
に、雨や風が焼却炉２内に侵入することがないため、天
候に影響されることなく、被焼却物Ｗの燃焼を安全かつ
確実に行うことが可能になる。

【００３６】なお、上記実施例においては、焼却炉１に
排塵装置４０を接続した場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものでもなく、例えば煙突取付部
２５に直接煙突４３を接続固定しても良い。この場合、
煙突４３の高さを高くすることによって天候等の影響を
受けることが少なくなる。

【００３７】また、上記実施例においては、空気供給パ
イプ１４に空気供給孔１４ａを一定ピッチで形成した
が、例えば空気供給孔１４ａのピッチを、上部から下部
にかけて順次小さくなるように設定したり、空気供給孔
１４ａの径を異ならせて、燃焼炉２内の上下方向におけ
る空気の供給量を調整するようにしても良い。さらに、
上記実施例においては、投入部４の投入蓋２２ａ、２２
ｂをスライド式に構成したが、例えば回転式の蓋を使用
することもできる。

【００３８】また、上記実施例における各部の材質は一
例であって、例えばキャスター張りの耐火キャスターの
代わりに耐火レンガを使用したり、投入蓋や取出蓋を耐
火キャスターや耐火レンガ等で構成することもできる。
また、上記実施例における燃焼部、投入部及び取出部の
形状及び連結構造、燃焼炉体の形状等も一例であって、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能
であることは言うまでもない。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の焼
却炉によれば、燃焼炉外周壁部の空気通路内を、空気が
下方から上方に向かって流れ、この空気が燃焼炉内に燃
焼空気として供給されるため、燃焼炉自体を冷却しつ
つ、燃焼炉内に十分な量の燃焼空気を供給し得て、被焼
却物の燃焼が促進され高温度で完全燃焼させることがで
きると共に、焼却炉自体を小型かつ簡易に構成し得て、
低コストの焼却炉を得ること等ができる。

【００４０】また、請求項２記載の焼却炉によれば、燃
焼空気供給用のファンによって外気が強制的に燃焼炉内
に供給されるため、燃焼空気量を多くし得て、燃焼をよ
り一層促進させることができる。

【００４１】また、請求項３記載の焼却炉によれば、円
筒形状の燃焼炉の外周面に空気通路が形成されるため、
空気通路内に導入された空気が、空気通路に沿って円滑
に流れ、燃焼空気量をより多くし得ると共に、燃焼炉の
冷却効果を高めることができる。

【００４２】また、請求項４記載の焼却炉によれば、空
気供給パイプの下端が燃焼炉の下部に位置しているた
め、燃焼空気を燃焼炉の下部まで供給し得て、燃焼炉内
における空気の供給量を略均一化させることができる。

【００４３】また、請求項５記載の焼却炉によれば、燃
焼炉の燃焼炉体が外周壁に対して挿脱できるため、使用
により劣化し易い燃焼炉体の交換が可能になって、焼却
炉自体の耐用年数を伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる焼却炉の一部を破断した側面図

【図２】同その平面図

【図３】同燃焼炉体の平面図

【図４】同その側面図

【図５】同使用状態を示す側面図

【符号の説明】

１・・・・・・・・・焼却炉 ２・・・・・・・・・燃焼炉 ３・・・・・・・・・燃焼部 ３ａ・・・・・・・・外周壁 ４・・・・・・・・・投入部 ５・・・・・・・・・取出部 ６・・・・・・・・・投入口 ７・・・・・・・・・煙排出口 ８・・・・・・・・・灰取出口 １０・・・・・・・・燃焼炉体 １１・・・・・・・・螺旋板 １３・・・・・・・・空気通路 １４・・・・・・・・空気供給パイプ １４ａ・・・・・・・空気供給孔 １５・・・・・・・・空気孔 １６・・・・・・・・ファン ２２ａ、２２ｂ・・・投入蓋 ２６・・・・・・・・導入パイプ ３１・・・・・・・・取出蓋 ４０・・・・・・・・排塵装置 ４３・・・・・・・・煙突 ４６・・・・・・・・ファン ４８・・・・・・・・塵埃収容箱 Ｗ・・・・・・・・・被焼却物

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/12 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 7/12 ＺＡＢＺ Ｆ２３Ｌ 1/00 Ｆ２３Ｌ 1/00 Ｂ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状の燃焼炉の外周壁部を二重壁構造とし
   て、外周壁部内に螺旋状の空気通路を形成し、該空気通
   路の上流側入口を燃焼炉の下方に位置させると共に、下
   流側出口を燃焼炉の上方に位置させ、前記空気通路の下
   流側出口から燃焼炉内に空気を供給しつつ被焼却物を燃
   焼させることを特徴とする焼却炉。
2. 【請求項２】前記空気通路の上流側入口に、燃焼空気供
   給用のファンが接続されていることを特徴とする、請求
   項１記載の焼却炉。
3. 【請求項３】前記燃焼炉が円筒形状に形成されているこ
   とを特徴とする、請求項１もしくは請求項２記載の焼却
   炉。
4. 【請求項４】前記空気通路の下流側出口に、外周面に空
   気供給孔が形成された空気供給パイプが接続され、該空
   気供給パイプの下端が燃焼炉内の下部に位置しているこ
   とを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の
   焼却炉。
5. 【請求項５】前記燃焼炉が、該燃焼炉の外周壁内に挿脱
   可能に嵌装され外周面に螺旋板が固着された燃焼炉体を
   有していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか
   一項に記載の焼却炉。