JPH025227Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 考案の目的 産業上の利用分野 本考案は、産業廃棄物であるプラスチツク廃
材、たとえば塩化ビニール製袋、ポリエチレン容
器、包装材あるいは発泡スチロールのパツキング
等々の熱可塑性プラスチツク廃棄物の焼却方式に
関し、これを無臭、無公害状態で燃焼処理すると
共に、その際に発生する熱エネルギーを利用して
暖房器または温水器の熱源とする技術に関する。

従来技術 プラスチツク廃材は現在では、生活、産業活
動、農業、商業を問わず社会のあらゆる面から発
生するが、廃材が不均一で、再使用のために回収
できない廃棄プラスチツクの処理技術については
適当な方式が見当らず、かれてより問題になつて
いた。すなわち、塵埃と共に焼却すれば高熱を出
して炉壁を痛めるとか、焼却設備の耐用年限を短
縮させるとか、ススが発生するとか、異臭が出る
とかの不都合があり、そのまま埋立てすれば分解
しないとかの問題があり、公共団体の環境衛生担
当部門ではその処理に頭を痛めている。また、
個々に燃焼処理する場合も、黒煙と異臭が発生し
て、公害発生防止の見地から、まとめて多量の廃
材の処分を為し難いのが現状である。

考案が解決しようとする問題点 そこで本考案は、産業廃棄物である上記廃プラ
スチツク材を燃焼処理するに当り、一坦溶解し
て、加熱皿上に落して熱分解し、充分に多量の高
温空気を供給して高熱処理を施こし、発生するス
スは勿論、異臭を発生する成分をも酸化するか、
分解する一方、その際に発生する熱エネルギーを
利用して暖房器に使用するとか、温水器として使
用するプラスチツク廃材焼却器を提供することを
目的とする。

(ロ) 考案の構成 問題を解決するための手段 上述目的を達成するため本考案プラスチツク廃
材焼却器は、下記に述べる構成を具備する。

(1) 熱可塑性プラスチツク廃材を収容する溶解加
圧室の下底部周囲およびその下部開口から溶融
プラスチツクを加熱皿上部迄供給するパイプの
周囲に加熱空気流通径路を設けると共に、前記
溶融プラスチツク供給パイプの先端開口部には
ニードルバルブを施して溶融材の流量を調節す
る一方、前記開口を取巻いて加熱皿に向つて空
気を噴射する空気射出ノズルを形成して、これ
を前記加熱空気流通路に連通し、前記、溶解加
圧室には、収容したプラスチツク廃材上に載置
して、これを加圧するピストン状押圧部材を設
け、他方、加熱皿は、上端に排気口を有する垂
直方向に長い燃焼筒の下底部に上向きに設置す
ると共に、前記燃焼筒内には、これと同方向に
空気供給管を垂設して、その閉止底端を加熱皿
上部付近まで延長させる一方、前記空気供給管
周面には、ほぼ同径の空気噴射孔を複数個、そ
の上方では粗に、下方に進むに従つて密に開口
し、さらに加圧空気を、燃焼筒内壁に沿つて、
つる巻き状に取付けた空気加熱管を通して、一
つには燃焼筒と同方向に設けられた前記空気供
給管の上端部に、二つには前記溶解加圧室下底
部周壁の加熱空気流通径路の一端と空気射出ノ
ズルに接続する加熱空気流通径路中途とに、そ
れぞれ送給するようにしたことを特徴とするプ
ラスチツク廃材焼却器。

(2) 溶解加圧室の上部空間に一端を開口したバキ
ユームパイプの他端を、ブロワーの吸気口近く
に開口させ、溶解加圧器の内部から吸出された
ガスは加圧空気に混合して燃焼筒内に供給する
ようにしてなる上記第(1)項記載のプラスチツク
廃材焼却器。

(3) 空気加熱管から送出された高温空気は過熱防
止サーモバルブを通過した後に溶解加圧室の下
部周囲を流通するようにしてなる上記第(1)また
は第(2)項記載のプラスチツク廃材焼却器。

(4) 溶解加圧室の下部は、波形に成形した熱伝導
の良好な材質よりなる板材によつてホツパー状
に形成され、あたかも傘歯車の歯面のプロフイ
ールのような形にしてなる上記第(1)ないし第(3)
項記載のプラスチツク廃材焼却器。

(5) 溶解プラスチツク供給パイプの周囲および加
熱皿内面に電熱手段を埋込み、点火時、所要時
間、前記部材を予熱するようにしてなる上記第
(1)ないし第(4)項記載のプラスチツク廃材焼却
器。

作 用 本考案プラスチツク廃材焼却器は、燃料が熱可
塑性プラスチツクである為、着火させるのが簡単
ではないが、一度安定して燃焼し始めると、その
後は高温空気によりプラスチツク廃材が溶融、流
動して加熱皿上に供給され、同皿で溶融プラスチ
ツクが加熱、分解気化し、高温空気と接触して燃
焼・発熱し、供給空気を加熱するという循環作用
が行われ、焼却処理が続行されるようになる。

さて、着火の初めには、溶解加圧室下底部周辺
および加熱皿を、その時だけ電熱加熱するか、少
量の灯油を皿に入れるか、灯油等を浸込ませたウ
エスを加熱皿の上に投入し、これに点火、燃焼さ
せて皿およびその周辺を充分に加熱する。この
際、加圧空気を、つる巻き状空気加熱管の下端か
ら送込み、同管内を通過する間に加熱し、この高
温空気を燃焼筒内の細長空気供給管の上端および
サーモバルブを介して溶解加圧室下底部周壁とプ
ラスチツク供給パイプの周囲ならびに空気射出ノ
ズルに、それぞれ送給する。

かくして高温の空気を加圧室下底部、プラスチ
ツク供給パイプの周囲に送り続けるうちに、その
部材がプラスチツク廃材の溶融点以上に加熱さ
れ、その結果、溶解加圧室下底部およびパイプ内
のプラスチツクが溶解し、流動状態となつて開口
ノズル、ニードルバルブから加熱皿の上に滴下す
る。

この際、プラスチツク廃材を急速に溶解・供給
させるために、上述のように溶解加圧室下底部お
よびプラスチツク供給パイプの周壁に電気加熱手
段を施しておいて着火時に、これに通電し、燃焼
状態が安定した後に通電を止めるか、サーモスイ
ツチを挿入しておいて自動的に電気を切るように
すれば能率的な着火が可能である。

以上のプロセスを経て加熱皿は充分高温に加熱
されているので、滴下したプラスチツクは直ちに
分解・気化して燃焼筒内に充満するが、そのとき
迄には空気射出ノズルおよび空気供給管の射出孔
から、それぞれ高温空気が燃焼筒内に供給されて
いるので、プラスチツク分解気化ガスは、前記空
気に触れて勢よく燃焼する。

空気供給管の噴射孔は管の下方、すなわち加熱
皿に近い部分程、密に設けてあり、従つて酸素供
給量は、上下均等か、下部がやや多目であつて、
気化したプラスチツクが充満している雰囲気中に
高温酸素ガスを噴射するような状態で燃焼が行わ
れ、同時に発熱して加熱皿およびつる巻き状空気
加熱管等を加熱する一方、酸化を免れたガスは燃
焼筒内を上昇する中途で新たな空気ジエツトに触
れて、そこで燃焼すると云つたプロセスを繰返え
すことにより、気化プラスチツクが燃焼筒上端の
排気口に達する迄には、気化ガスは完全に二酸化
炭素等に変化していることは勿論、不完全燃焼に
よつて生じたススも完全に酸化し、また臭気の原
因となる化学成分も高温雰囲気で酸素に触れると
か分解するかして無臭になつている。以上のこと
から、空気供給筒は燃焼筒に対して偏心して取付
けても、また、空気噴射孔の放射方向を軸心から
みて渦巻き状とすることも可能であり、いずれの
構造を採用したところで空気噴射孔の配置を適当
にすることにより気化ガスを燃焼筒の垂直長さ
の、どの部分においても均一に燃焼させることが
可能であつて、均等な輻射熱を受取ることができ
る。なお、燃焼筒外壁は赤く加熱されるから周囲
に網板を設け危険防止対策を施しておくのが望ま
しい。炎は都市ガスのように青炎であり、あたか
も空気噴射孔から吹出しているように見える。

さらに、プラスチツク廃材の供給量と空気供給
量との比率は特定されているので、空気供給量に
見合う程度以上にプラスチツク材を供給すると焼
却処理が不充分な結果を生じるおそれがあり、従
つて、その供給量はニードルバルブによつて適量
に調整することを要する。

かくして加熱された燃焼筒内壁に沿つて空気加
熱管が設けられていて、同管内に送給される加圧
空気は燃焼筒の上部に達する迄には充分に加熱さ
れ、上述のプロセスが循環して行われる。

高温空気が必要以上に溶解加圧室のプラスチツ
ク廃材を加熱し、加圧室内でプラスチツクの熱分
解が行われることのないよう高温空気供給口には
過熱防止サーモバルブを挿入して、プラスチツク
の流動に要する程度以上の加熱を防止する。ただ
し、その高温空気はプラスチツク供給パイプの周
囲を加熱すると共に、空気射出ノズルを通つて燃
焼筒内に送給されているのでパイプ内ではプラス
チツクの分解が始まつていることも考えられ、こ
の分解ガスが溶解加圧室に篭つて、そこから外部
に洩れ異臭を生じることの無いよう、加圧室空間
からガスをブロワーで引いてこれを加圧空気側に
混入し、結局、燃焼筒内に供給酸化して了う。ま
た、溶解加圧室内では、収容したプラスチツク廃
材の上から加圧して溶融プラスチツクの流動性を
補助し、溶融プラスチツク供給パイプの先端開口
ノズルからの溶融プラスチツクの供給を容易にす
る。さらに前記ノズルの周囲から高温空気が加熱
皿に向つて噴射され、開口ノズルから供給される
溶融プラスチツクを誘導、加熱して気化および酸
化せしめている。上記のように開口ノズルには、
ニードルバルブが設けてあつて溶融プラスチツク
の供給量を調節することができるほか、ノズルの
開口を閉鎖し、プラスチツク廃材焼却処理を終了
させることが可能である。

以上、述べた作用は、燃焼筒から輻射される熱
を単純に暖房器として利用する場合に対してであ
るが、温水器として使用するときには燃焼筒外壁
に沿つて、つる巻き状水管または水ジヤケツトを
装着することによつて容易に温水器に模様替えを
することができるし、また、その温水を利用して
ハウス裁培の時の室内の暖房または保温をするこ
ともできる。

実施例 第１図は、本考案プラスチツク廃材焼却器の縦
断面図であつて、図中、１は燃焼筒で垂直方向に
立てた上、下端を閉鎖した約28cm〓×85cm鋼管よ
り成り、その上端に近い位置に10cm〓の排気口２
を形成している。３は、燃焼筒１の下端底中央に
設置した加熱皿で、要すれば電気加熱手段を埋込
み、その表面を凹凸状に形成して伝熱面積を広く
し、かつ、前記燃焼筒１には加熱皿３上に、少量
の灯油を注入するとか、灯油等を浸込ませたウエ
ス等を直接載置することができるように開閉蓋を
設けて置くことを要する。４は直径５cm〓の燃焼
用空気供給管で燃焼筒１と同方向に配置する（必
ずしも燃焼筒１と同心に配置することを要しな
い。）が、その下端閉鎖蓋は少なくとも前記加熱
皿３の表面から間隔を置いて垂下されており、そ
の周壁には、２mm〓の空気噴射孔５を複数個、そ
の上部では粗く、下方に進むに従つて密に穿設、
開口させてある。前記空気噴射孔の噴射方向は、
燃焼筒の長手軸方向からみて、放射状、渦巻き状
等、種々の放射タイプを採用することができる。
空気供給管４の上端は、0.09KW、静圧300mm／
Ag、吐出量0.35m³／mmのブロワー６の吐出口に
一端を連通して燃焼筒１の内壁に沿つて、つる巻
き状に上方に向つて伸びる空気加熱管７の他端に
連結して、これに連通させる一方、前記加熱管７
は、同部分から燃焼筒１の外側に延出し、さらに
下方に折曲して分岐し、その一方は過熱防止サー
モバルブ８を介して熱可塑性プラスチツク廃材を
収容する溶解加圧室９の下部ホツパー状部分の周
囲に流通し、この部分を約150℃に加熱して収容
されたプラスチツク廃材を溶解して流動体にし、
ついでホツパー状下部から溶融プラスチツク供給
パイプ１０の周囲を約150℃に加熱して同パイプ
の先端開口部１１と同心的に設置した空気射出ノ
ズル１２を通つて燃焼筒１内に噴射される。過熱
防止サーモバルブは、燃焼状態が安定したときに
は自動調節し、加熱空気をホツパー状部に送る量
を制限する。

上記構造のうち、溶解加圧室９の下底ホツパー
状部分を形成する板材を波形に成形して、あたか
も傘歯車の歯面のプロフイールに似せた構造と
し、その伝熱面積を広げて加熱空気による廃材の
溶解を助け、かつ要すればアルミ材、銅のような
熱伝導の良好な材質によつて構成することによつ
て、プラスチツク廃材の溶融を良好にし、また、
中心まで溶融できるように配慮する。

また、上記空気加熱管７は、必ずしも燃焼筒内
壁全面にわたつて設けることを要さず、その半分
程度の場所を占めるように設けても同等の効果を
奏することが確められている。

上述、その他方は、そのまま延長して前記供給
パイプ１０の中間部分から同パイプの周囲を加熱
するよう一方側の高温空気と合流して、これまた
空気射出ノズル１２から燃焼筒１内に供給され、
溶解プラスチツクの加熱分解・高温燃焼の作用を
補助する。

もつとも上記のうち、溶解加圧室ならびに供給
パイプ内のプラスチツクの着火時における加熱・
溶融は、同部材の周囲に施した電気加熱手段を利
用して行う方がスムーズであり、かつ効果的であ
るが、電気加熱手段を用いない場合も、この焼却
器の着火は不可能ではない。

前記電気加熱手段の通電は、燃焼状態が安定し
た後に手動で、または温度上昇を利用して作動す
るサーモスイツチによつて切るようにしてもよ
い。

さらに、上述の溶融プラスチツク供給パイプ１
０の先端部１１には、ニードルバルブ１３を設け
て、その開口部を通る溶融プラスチツクの流量を
制御し、また、この焼却器を消火させることがで
きる。開口部は燃焼筒１内で加熱皿３の上部に、
しかし燃焼用空気供給管４の下底端より離れた位
置に設置される。

プラスチツク廃材溶解加圧室９内には、同室内
で上、下方向に摺動するピストン状部材１４を設
け、廃材を室内に収容した後、その上からピスト
ン状部材１４を嵌着して、錘りを載せ、またはス
プリングを施して加圧し、溶融プラスチツクが供
給パイプ１０側に流動するのを補助する。また、
加圧室９の内の上部空間に連通する吸気管１５の
他端をブロワー６の空気吸込口付近に開口するよ
うにして加圧室空間に篭るガスを吸出し、これを
燃焼用空気中に混合して燃焼筒内に供給し、プラ
スチツク分解ガスが他に洩れ出さないように配慮
している。

(ハ) 考案の効果 以上のとおりであるから、本考案焼却器は、従
来処理に困つていた熱可塑性プラスチツク廃材
を、熱分解・高温空気吸込み方式による焼却によ
つて、空気供給用の少量の電力を消費するだけで
安上りに、作業場、町中などにおいても公害皆無
の状態で処理することができるばかりか、焼却の
際に発生する熱を利用して、工場、作業場などの
暖房または燃焼筒の外周に水管を施して温水器と
して使用可能である、また、その温水をハウス裁
培の際の暖房または保温用に利用することができ
る上に、器具の構造が比較的単純であつて故障個
所が少なく耐久性に富み、灰その他の残渣が生じ
ないから取扱い保守も極めて容易である。したが
つて製造コストも低く、安価に提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案プラスチツク廃材焼却器の断
面略図を示す。 １……燃焼筒、２……排気口、３……加熱皿、
４……燃焼空気供給管、５……空気噴射孔、６…
…ブロワー、７……つる巻き状空気加熱管、８…
…過熱防止サーモバルブ、９……プラスチツク廃
材溶解加圧室、１０……溶融プラスチツク供給パ
イプ、１１……開口部、１２……空気射出ノズ
ル、１３……ニードルバルブ、１４……加圧機
構、１５……臭気吸込み管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 熱可塑性プラスチツク廃材を収容する溶解加
   圧室の下底部周囲およびその下部開口から溶融
   プラスチツクを加熱皿上部迄供給するパイプの
   周囲に加熱空気流通径路を設けると共に、前記
   溶融プラスチツク供給パイプの先端開口部には
   ニードルバルブを施して溶融材の流量を調節す
   る一方、前記開口を取巻いて加熱皿に向つて空
   気を噴射する空気射出ノズルを形成して、これ
   を前記加熱空気流通路に連通し、前記、融解加
   圧室には、収容したプラスチツク廃材上に載置
   して、これを加圧するピストン状押圧部材を設
   け、他方、加熱皿は、上端に排気口を有する垂
   直方向に長い燃焼筒の下底部に上向きに設置す
   ると共に、前記燃焼筒には、これと同方向に空
   気供給管を垂設して、その閉止底端を加熱皿上
   部付近まで延長させる一方、前記空気供給管周
   面には、ほぼ同径の空気噴射孔を複数個、その
   上方では粗に、下方に進むに従つて密に開口
   し、さらに加圧空気を燃焼筒内壁に沿つて、つ
   る巻き状に取付けた空気加熱管を通して、一つ
   には燃焼筒と同方向に設けられた前記空気供給
   管の上端部に、二つには前記溶解加圧室下底部
   周壁の加熱空気流通径路の一端と空気射出ノズ
   ルに接続する加熱空気流通径路中途とに、それ
   ぞれ送給するようにしたことを特徴とすねプラ
   スチツク廃材焼却器。 (2) 溶解加圧室の上部空間に一端を開口したバキ
   ユームパイプの他端を、ブロワーの吸気口近く
   に開口させ、溶解加圧器の内部から吸出された
   ガスを加圧空気に混合して燃焼筒内に供給する
   ようにしてなる実用新案登録請求の範囲(1)項記
   載のプラスチツク廃材焼却器。 (3) 空気加熱管から送出された高温空気は加熱防
   止サーモバルブを通過した後に溶解加圧室の下
   部周囲を流通するようにしてなる実用新案登録
   請求の範囲第(1)または第(2)項記載のプラスチツ
   クの廃材焼却器。 (4) 溶解加圧室の下部は、波形に成形した熱伝導
   の良好な材質よりなる板材によつてホツパー状
   に形成され、あたかも傘歯車の歯面のプロフイ
   ールのような形にしてなる実用新案登録請求の
   範囲第(1)ないし第(3)項記載のプラスチツク廃材
   焼却器。 (5) 溶解プラスチツク供給パイプの周囲および加
   熱皿内面に電熱手段を埋込み、点火時、所要時
   間、前記部材を予熱するようにした実用新案登
   録請求の範囲第(1)ないし第(4)項記載のプラスチ
   ツク廃材焼却器。