JPH07239110A - 廃棄物焼却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単かつコンパクトな構造で各種の廃棄物を煤
煙、火粉、粉塵を外部に飛散させずかつ安全に処理する
ことができるともに、廃棄物を燃料として有効利用して
多量の温湯を得ることができるボイラー兼用の焼却炉を
提供することにある。 【構成】エアボックス１の上に立設された外筒２と、該
外筒２の内面との間に水室Ｄを形成するように内設され
た内筒３を有し、内筒は高さ方向所定部位に燃焼室Ａと
集塵室Ｂを区画する仕切り部３２を有し該仕切り部３２
より下部域に複数のガス誘導孔３３と多数のエア吹出し
孔３４を配設するとともにエア吹出し孔配設領域に対応
する外周面側に前記エアボックス１に通じるエアダクト
７，７を設けており、集塵室Ｂには排気筒６の下部が挿
入され、かつ前記内筒３の外周には下部が誘導孔３２に
通じ、上部にはガス導入口３５を有しかつこのガス導入
口３５の近傍に内筒外周を結ぶ遮断壁９２を設けた誘導
筒９が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は廃棄物焼却装置とりわけ
直接燃焼型の廃棄物焼却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその技術的課題】廃棄物の発生量は増
加の一途をたどっており、家庭ゴミは収集日に集められ
一括焼却されているが、事業所たとえば店舗、事務所、
工場などから排出されるゴミは、事業所自体で処理する
ことが義務化される傾向にある。このため各事業所に焼
却炉を設置することが必要となるが、従来の直接燃焼型
の焼却炉はごみを直接燃焼させ燃焼排ガスを煙突から排
気する構造が一般であったため、煙、火粉、煤塵の発生
と飛散が著しく、このため公害問題が生じたり、人家の
密集した地域では火災を引き起こす危険さえあった。こ
の対策としては集塵機を組み合わせることが考えられる
が、集塵機は、通常、焼却炉本体と並列状に配置される
ため全体として大型化し、設置面積を広く取るため、都
市部などの事業所のように敷地の狭い場所に設置するこ
とが困難であるという問題があった。

【０００３】本発明は前記のような問題点を解消するた
めに創案されたもので、その目的とするところは、簡単
かつコンパクトな構造で各種の廃棄物を煤煙、火粉、粉
塵を外部に飛散させずかつ安全に処理することができる
ともに、廃棄物を燃料として有効利用して多量の温湯を
得ることができるボイラー兼用の焼却炉を提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、エアボックスと、この上に立設された外筒
と、該外筒の内面との間に水室を形成するように内設さ
れ、高さ方向所定部位に燃焼室と集塵室を区画する仕切
り部を有し該仕切り部より下部域に半径方向に開孔する
複数のガス誘導孔と多数のエア吹出し孔を配設するとと
もにエア吹出し孔配設領域に対応する外周面側に前記エ
アボックスに通じるエアダクトを設けた内筒と、内筒内
に下部が挿入された排気筒と、前記内筒を同心上に外囲
し下部が誘導孔に通じ、上部には半径方向にガス導入口
を有しかつこのガス導入口の近傍に内筒外周を結ぶ遮断
壁を設けた誘導筒と、前記エアボックスと排気筒に対し
てエアを送給するブロワを備えた構造としたものであ
る。前記外筒は内筒頂部レベルにまで達していてもよい
し、エアダクトの上端よりも上位であるが内筒頂部レベ
ルまで到らない位置で終わっていてもよい。

【０００５】

【作用】水室に水を充填した状態で仕切り部より下方の
内筒内に廃棄物を投入して着火し、この状態でブロワを
駆動すれば、エアはエアダクト内と排気筒内に供給さ
れ、排気筒には強制的なドラフト力が発生する一方、エ
アダクトに供給されたエアは内筒壁に配設されているエ
ア吹出し孔から内筒内の燃焼室に吹き出される。これに
より廃棄物は直接燃焼させられ、その燃焼熱は水室内の
水と熱交換され、内筒の温度上昇が抑制される一方、水
室内の水は温水となり、水室から取り出されることで各
種用途に利用することができる。燃焼排ガスは内筒内を
上昇し、仕切り部の下の誘導孔から内筒と誘導筒の間の
環状誘導路に流入するが、この環状誘導路は一部が遮断
壁で仕切られており、遮断壁の近傍のガス導入口には前
記排気筒に導入されたエア流による吸引力が発生してい
るため、燃焼排ガスは環状誘導路を旋回して仕切り部よ
りも上の内筒内に形成された集塵室に導かれ、しかも、
前記遮断壁が内筒のほぼ接線方向に開口しているため、
集塵室に流入した燃焼排ガスは排気筒の外周をサイクロ
ン流となって旋回し、それによって火粉、煤塵などの固
形粒子が効率よく分離除去される。クリーンとなったガ
スは排気筒の下端開口から吸い込まれ排気される。上記
のように燃焼室の上にサイクロン式の集塵機構が直列一
体化されているため、燃焼室で生じた燃焼ガス上昇流を
阻害することなく、集塵効果を高めることができ、しか
もコンパクトで設置面積を小さくすることができる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明
する。図１ないし図５は本発明の第１実施例を示してい
る。１はベースＦに設置された中空箱からなる比較的高
さの低いエアボックス、２は前記エアボックス１に立設
された外筒(外壁)であり、下端部が溶接などによってエ
アボックスと一体化されている。３は前記外筒２に同心
状に内挿された内筒(内壁)であり、底部３０をもって前
記エアボックス１に溶接等によって一体化されている。
そして前記内筒３と外筒２の上端は天板５によって気水
密に閉止されており、これにより内筒３の外周面と外筒
２の内面との間に筒状の水室Ｄが形成されている。

【０００７】前記内筒３は内底部に耐火物製の炉床３１
が設けられる一方、上端から所定の距離を隔てた位置に
仕切り部３２を有し、それにより仕切り部３２と炉床３
１との間に所要の容積の燃焼室Ａが形成されている。前
記燃焼室Ａの上半部に対応する部位には投入部８が、ま
た炉床に近い燃焼室下半部に対応する部位には灰出部
８’が設けられている。投入部８と灰出部８’は、図３
のように先端が内筒３に結合し後端側が外筒１を貫く筒
体８ａと、該筒体８ａを開閉する扉体８ｂをそれぞれ備
え、扉体８ｂには点検部８ｃが設けられている。一方、
前記天板５には内筒と同心状に排気筒６が内挿されてお
り、該排気筒６は仕切り部３２よりも適度に上位の位置
まで延び、それにより仕切り部３２と天板５との間に集
塵室Ｂが形成されている。

【０００８】仕切り部レベルよりも下でかつ好ましくは
仕切り板に比較的近い内筒部分には、板厚を貫いて複数
個の誘導孔３３が定間隔で配設されており、この誘導孔
３２よりも下方の内筒部分には、図２と図３のように板
厚を貫いて多数のエア吹出し孔３４が定間隔で穿設され
ている。前記エア吹出し孔３４は誘導孔３３よりも径が
はるかに小さく、内筒高さ方向でも炉床３１に近い位置
まで縦列状に配されている。そして、内筒３の外周に
は、前記エア吹出し孔３４の背部を囲むように溝形断面
状のエアダクト７，７が縦設固着されており、それらエ
アダクト７，７はそれぞれ頂部が閉じられる一方、各下
端部がエアボックス１の上部壁に設けたエア導入孔１０
に連通している。エアボックス１の外周にはベース上に
設置したブロワ４の吐出口につながる導管４０が調整弁
４１を介して接続されており、それにより、エアボック
ス１に供給されたエアは各エアダクト７，７に押し込ま
れ、各エア吹出し孔３４から燃焼用エアとして燃焼室Ａ
に吹き込まれるようになっている。

【０００９】一方、前記エアダクト７，７よりも上位の
レベルの内筒には、これの外周面との間に誘導通路Ｃを
形成するように誘導筒９が外囲されている。該誘導筒９
は内筒３と同心状をなし、下端が誘導孔３３の下まで延
び、下端につながる内ランンジ部９０によって内筒外面
に接合されている。誘導筒９の上端は天板５に直接接合
されるかまたは頂部フランジ部９１によって外筒上部に
接合されている。前記誘導筒９に囲まれた内筒３の上位
部位すなわち排気筒６の下端位置よりも高いレベルに
は、図２と図５のように板厚を貫いて窓孔状のガス導入
口３５が形成されており、かつ、このガス導入入口３５
の近傍には誘導通路Ｃを遮断する遮断板９２が張設され
ている。詳しくは、遮断板９２は内筒３の接線方向ない
しこれに近い角度となるように内筒外面に接合されると
ともに、誘導筒内面とも接合されており、また、上端は
天板または頂部フランジ部９１に、下端は内ランンジ部
９０にそれぞれ接合されている。そして、集塵室Ｂの底
付近に対応する部位には、ダスト取出し部８”が設けら
れている。このダスト取出し部８”は、図５のように先
端が内筒外面に接合され、誘導筒９及び外筒１を貫いて
延出する筒体８ａとこれの開口を開閉する扉体８ｂとを
備えている。

【００１０】前記排気筒６には天体５よりも上方の位置
にエゼクタノズル１２が下流に噴孔を向けて内挿されて
おり、該エゼクタノズル１２は前記導管４０と分岐した
導管４０’に接続されている。前記外筒２の適所には水
室４に通じる給水部１３と湯出し口１４とが設けられて
おり、給水部１３は外筒１の外周または天板５に取り付
けたシスタンク１３０を介して給水管１３１と接続され
ており、湯出し口１４は給湯配管１３２が接続されてい
る。また、外筒２の上側部または天板５には水室内から
湯が取り出されないときにこれを蒸気として排出するた
めの蒸気排出部１５が設けられている。１６は水位計で
ある。

【００１１】図６は本発明の第２実施例を示している。
この実施例は水室４を燃焼室領域にだけ形成させ、集塵
室Ｂの周りは形成させないようにしたものであり、外筒
２は内筒３の上端まで到らず、エアダクト７，７の上端
と同レベルかまたはそれよりも適度に上方のレベル止ま
り、天板５によって内筒外周と接合している。そして、
内筒３の上端と誘導筒９の上端は天体５’によって閉じ
られ、ダスト取出し部８”は誘導筒９を貫通するように
設けられている。なお、この実施例において、誘導筒９
の上部は必ずしも直筒状である必要はなく、上端に向け
次第に細くなるようなテーパー状をなしていてもよい。
他の構造は実施例１と同様であるから、説明の重複を避
けるため、同じ部分に同じ符号を付し、説明は省略す
る。

【００１２】第１実施例と第２実施例では外筒１は断面
形状が円形であるか、これに限られず、図７のように矩
形断面形状となっていてもよい。外筒２の下端はエアボ
ックス１の外周を囲むように延びていてもよいし、エア
ボックス１の上面に重なる底壁を有していてもよい。こ
の場合には内筒３の底部３１は外筒の底壁に重ねられ、
エア導入孔１０は外筒の底壁を貫いて設けられる。ま
た、内筒は仕切り部３２の位置で上下に２分され、溶接
等によって直列状につながれていてもよい。調節弁４１
は導管４０でなく導管４０’に設けられていてもよい。
また、灰出部８’の点検部８ｃは必要に応じて補助バー
ナなどを挿入することができるようになっている。また
天板５は内筒３の上端にあらかじめ溶接等により一体化
されていてもよい。さらに水密性と気密性を高めるた
め、誘導筒９の頂部フランジ９１に代えて図２の仮想線
で示すように内筒３の上端、誘導筒９の上端を接合して
さらに外方に延びる第１天板５”を設け、これを外筒２
の上端と接合し、その上に第２天板５を重着してもよ
い。エア吹出し孔３４は求心方向に開孔していてもよい
し、一部が非求心方向たとえば内接線方向に向いて開孔
していてもよい。こうすれば供給エアの一部が内筒内壁
に沿って流れるため燃焼室Ａ内の雰囲気が撹拌され、燃
焼を促進することができる。エアボックス２、蓋部を含
む外筒１、内筒、エアダクト７，７、誘導筒９はそれぞ
れ耐食性の良好な金属材(亜鉛等の耐食めっきを施した
ものを含む)によって構成されることが好ましい。

【００１３】

【実施例の作用】本発明の実施例の作用を説明する。給
水管１３１によって水道水などを供給すれば、シスタン
ク１５を介して給水部１３から水室４に水が満たされ
る。焼却にあたっては、投入部８を開いて内筒内の燃焼
室Ａに廃棄物Ｅを投入し着火する一方、ブロワ４を駆動
してエアを導管４０と導管４０’に供給する。こうすれ
ば導管４０’からエアはエゼクタ１２に送られて排気筒
６に吹き込まれるため、集塵室Ｂは吸気され、その吸気
がガス入口３５から誘導路Ｃおよび誘導孔３３を経て燃
焼室Ａに作用する。また、導管４０に送られたエアは、
エアボックス１に押し込まれ、エア導入孔１０，１０か
らそれぞれエアダクト７，７に導かれ、エア吹出し孔３
４から燃焼室Ａに求心状に吹き込まれ、着火された廃棄
物Ｅは中心部まで効果的に強制通風させられるため、旺
盛に燃焼させられる。エア吹出し孔３４から吹き込まれ
るエア量は調整弁４１によって任意に調整することがで
きる。したがって、厨房屑、紙屑、木屑、プラスチッ
ク、油布、古タイヤなど各種の廃棄物を、助燃バーナ等
の補助燃料を使わずに完全燃焼することができ、強制的
に集塵側に吸気されているため投入部８を開いて逐次廃
棄物を投入することができる。

【００１４】このような直接燃焼により生じた燃焼排ガ
スは、燃焼室Ａに作用している強制ドラフトにより停滞
することなく上昇し、燃焼室Ａの上部側壁に開孔してい
る誘導孔３３から内筒外の誘導通路Ｃに吸い込まれる。
この誘導通路Ｃには集塵室Ｂのガス入口３５が通じてお
り、そのガス導入口３５の近傍で接線方向の遮断壁９２
が誘導通路Ｃの円周を遮断している。このため、上昇し
た燃焼排ガスは誘導通路Ｃ内で図５のように時計方向の
滑らかな旋回流となり、該燃焼排ガス流はそのままガス
導入口３５から集塵室Ｂの接線方向に流れ、排気筒６の
周りを旋回してから排気筒６の下端開口より吸い込ま
れ、サイクロン運動により粒子分が分離される。上昇燃
焼排ガスが抵抗なく流れて集塵室Ｂで旋回するため、燃
焼排ガスに含まれている細かい粒子までも効率よく除塵
することができ、粉塵の出やすい紙屑類を燃やしても、
焼却当初から終わりまで粉塵や煙を出さずに処理するこ
とができる。

【００１５】前記のような燃焼によりかなりの高熱が発
生するが、内筒３とエアダクト７，７は水室Ｄ内の水で
囲繞されており、しかもエアダクト７，７により実質的
に伝熱面積が広いため効率よく冷却されるとともに、エ
アダクト７，７が補強リブとしても機能するため熱変形
も生じず耐久性が良好であり、外筒２は高温にならない
ため、これに触れても火傷等の心配がなく、安全であ
る。そして、水室４内の水は熱交換により温水となり、
給水部１３から水を逐次導入することで湯出し口１４か
ら多量の温水を連続的に取り出すことができ、廃棄物を
燃料として有効に活用することができる。なお、第１実
施例のように水室４を集塵室Ｂの周りまで形成した場合
には、集塵室Ｂも冷却されるため、煙突からの排気され
る排ガス温度を低下させることができるとともに、水室
Ｄの容量が大きく伝熱面積も増すため、熱回収率がより
高くなり温水製造量を増大できる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、エアボッ
クス１の上に立設された外筒２と、該外筒２の内面との
間に水室Ｄを形成するように内設され、高さ方向所定部
位に燃焼室Ａと集塵室Ｂを区画する仕切り部３２を有し
該仕切り部３２より下部域に半径方向に開孔する複数の
ガス誘導孔３３と多数のエア吹出し孔３４を配設すると
ともにエア吹出し孔配設領域に対応する外周面側に前記
エアボックス１に通じるエアダクト７，７を設けた内筒
３と、内筒内に下部が挿入された排気筒６と、前記内筒
３を同心上に外囲し下部が誘導孔３２に通じ、上部には
半径方向にガス導入口３５を有しかつこのガス導入口３
５の近傍に内筒外周を結ぶ遮断壁９２を設けた誘導筒９
と、前記エアボックス１と排気筒６に対してエアを送給
するブロワ４を備えた構造としたため、次のような優れ
た効果が得られる。 燃焼室Ａとサイクロン式の集塵室Ｂとが直列に一体化
されているため、コンパクトとなり、狭い場所に設置可
能である。それでいて、上昇燃焼排ガスの流れを阻害せ
ず抵抗なく滑らかな旋回流として集塵室Ｂへ導入するこ
とができるため集塵効率を高くすることができ、細かい
粉塵も確実に除去することができる。従って、人家の密
集地に設置しても煙、粉塵、火の粉による公害問題を起
こすことがない。 燃焼室Ａを構成する内筒３と燃焼用エアの吹込みダク
トが水冷されているため過熱せず耐久性をよくすること
ができるとともに、熱交換により温水を連続的に得るこ
とができ、ゴミ処理と熱回収による温湯創成とを同時に
実現することができる。 駆動系はブロワだけでよく、燃焼室Ａへの強制通風と
排気筒６による強制ドラフト力により完全燃焼を実現で
きるため構造が簡単で、安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による廃棄物焼却装置の第１実施例を示
す正面図である。

【図２】同じくその断面図出ある。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図７】本発明の他の実施例を示す横断面図である。

【符号の説明】

１ エアボックス ２ 外筒 ３ 内筒 ４ ブロワ ６ 排気筒 ７ エアダクト ９ 誘導筒 ３２ 仕切り部 ３３ ガス誘導孔 ３５ ガス導入口 ３４ エア吹出し孔 ９２ 遮断壁 Ａ 燃焼室 Ｂ 集塵室 Ｃ 誘導通路 Ｄ 水室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片寄 公裕 東京都板橋区常盤台四ノ八ノ十 (72)発明者 片寄 裕子 東京都板橋区常盤台四ノ八ノ十

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エアボックス１と、この上に立設された外
   筒２と、該外筒２の内面との間に水室Ｄを形成するよう
   に内設され、高さ方向所定部位に燃焼室Ａと集塵室Ｂを
   区画する仕切り部３２を有し該仕切り部３２より下部域
   に半径方向に開孔する複数のガス誘導孔３３と多数のエ
   ア吹出し孔３４を配設するとともにエア吹出し孔配設領
   域に対応する外周面側に前記エアボックス１に通じるエ
   アダクト７，７を設けた内筒３と、内筒内に下部が挿入
   された排気筒６と、前記内筒３を同心上に外囲し下部が
   誘導孔３２に通じ、上部には半径方向にガス導入口３５
   を有しかつこのガス導入口３５の近傍に内筒外周を結ぶ
   遮断壁９２を設けた誘導筒９と、前記エアボックス１と
   排気筒６に対してエアを送給するブロワ４を備えたこと
   を特徴とする廃棄物焼却装置。
2. 【請求項２】遮断壁９２が内筒３の接線方向ないしこれ
   に近い方向に設けられている請求項１に記載の廃棄物焼
   却装置。
3. 【請求項３】水室Ｄが集塵室Ｂにまでいたっていないも
   のを含む請求項１または請求項２に記載の廃棄物焼却装
   置。
4. 【請求項４】外筒２が矩形断面のものを含む請求項１な
   いし請求項３に記載の廃棄物焼却装置。
5. 【請求項５】水室Ｄに給水部１３と湯取出し部１４が接
   続されている請求項１ないし請求項４に記載の廃棄物焼
   却装置。