JPH1061922A - 廃棄物焼却炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の廃棄物焼却炉は焼却炉体だけでは廃棄
物を完全燃焼させることができず、不完全燃焼による黒
煙や塵埃が発生していた。この為にサイクロン室が必要
となり、廃棄物焼却炉が大がかりになり、その上コスト
もかなり高くなっていた。 【解決手段】 焼却炉体Ｄの焼却炉内３の周囲に冷却水
ジャケット１を配置し、該焼却炉体Ｄ下部に畜熱温水槽
Ｈを配置し、前記冷却水ジャケット１と畜熱温水槽Ｈを
パイプで連通し、冷却水を両者間で循環させて畜熱温水
槽Ｈに温水を溜めるようにし、該畜熱温水槽Ｈを地下に
埋設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物や廃油等を
焼却した際に発生する燃焼熱を様々な用途に利用するこ
とが出来る廃棄物焼却炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から廃棄物焼却炉は公知となってお
り、図５に示すように、廃棄物を焼却する際に不完全燃
焼状態で発生する煙や塵埃を完全燃焼させるために焼却
炉体２０にサイクロン室２１を並設していた。また、燃
焼熱を利用して冷却水を高温化して、焼却炉の冷却水ジ
ャケットの下半部から地中に設置された畜熱槽へ案内
し、逆に畜熱槽内の畜熱水を畜熱槽上層部もしくは中層
部から冷却水ジャケットへ案内する構成も知られてい
る。また、廃棄物焼却炉にて廃油を容易に燃焼させるた
めに廃油を霧状とし、この霧状とする為に焼却炉とは別
にコンプレッサーを設けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の廃棄物焼却炉は
焼却炉体２０単体だけでは廃棄物を完全燃焼させること
ができず、不完全燃焼による黒煙や塵埃が発生してい
た。この黒煙や塵埃を完全燃焼させる為に焼却炉体２０
にサイクロン室２１を並設していた。しかし、このサイ
クロン室２１は焼却炉体２０以上の大きさを持つ為、廃
棄物焼却炉としては大がかりになり、広い設置スペース
が必要になっていたのである。また運搬する場合に、設
置するそのままの姿勢では運搬できないので横倒しにし
たり、時には分解して運搬する必要が有るため非常に手
間がかかり、廃棄物焼却炉を破損する恐れもあった。そ
の上コスト的にもかなり高くなっていた。

【０００４】また、従来の方法にて畜熱水を高温化しよ
うとすると、燃焼熱を効率良く利用することが出来ず
に、冷却水ジャケット１内の冷却水の温度に比べると畜
熱温水層Ｈ内の畜熱水１２の温度はかなり低かった。ま
た、廃棄物焼却炉で廃油を燃焼させる際には廃油を霧状
化させるコンプレッサーを別に用意する必要があったの
で、コストアップの原因となっていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、請求項１においては、廃棄物
を焼却する焼却炉体Ｄの焼却炉内３の周囲に冷却水ジャ
ケット１を配置し、該焼却炉体Ｄ下部に畜熱温水槽Ｈを
配置し、前記冷却水ジャケット１と畜熱温水槽Ｈをパイ
プで連通し、冷却水を両者間で循環させて畜熱温水槽Ｈ
に温水を溜めるようにしたものである。

【０００６】また、前記畜熱温水槽Ｈを地下に埋設した
ものである。また、前記冷却水ジャケット１と畜熱温水
槽Ｈを、冷却水戻し管１０と冷却水出口管１１で連通
し、該冷却水戻し管１０途中にポンプ１３を介装し、該
ポンプ１３の吸水パイプ１０ａの下端を畜熱温水槽Ｈ下
部に配置し、前記冷却水出口管１１の上端を、冷却水ジ
ャケット１内の上部に配置し、オーバーフローを畜熱温
水槽Ｈに流すように構成したものである。

【０００７】また、焼却炉体Ｄの上部に排気煙突２を垂
直方向に配置し、該排気煙突２下部を焼却炉内３上部よ
り下方に突入し、該排気煙突２下端を焼却炉内３の上面
よりも下方に位置させ、該排気煙突２下端に遮蔽板４を
略水平に配置し、該遮蔽板４を着脱可能としたものであ
る。

【０００８】また、焼却炉内３の外周に、焼却炉内３へ
空気を供給する空気通路７を設け、その外周に冷却水ジ
ャケット１を配置して焼却炉体Ｄを構成し、該焼却炉体
Ｄ下部に圧縮空気を送る圧縮空気通路６を形成して前記
空気通路７と連通し、前記圧縮空気通路６に圧縮空気取
出し管１５を設けたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。図１は本発明の廃棄物焼却炉Ａの内部を示す側面断
面図、図２は本発明の廃棄物焼却炉Ａの排気煙突２と焼
却炉内３上方部を示す断面図、図３は従来の廃棄物焼却
炉の廃棄煙突１６と焼却炉内１７上方部を示す断面図、
図４は本発明の廃棄物焼却炉Ａの内部を示す平面断面
図、図５は従来の廃棄物焼却炉の全体図、図６は本発明
の廃棄物焼却炉Ａの全体図、図７は本発明の小型廃棄物
焼却炉Ｃの構成を示す部分断面図である。

【００１０】図１において、廃棄物焼却炉Ａは、上部の
焼却炉体Ｄとその下部に設けた畜熱温水層Ｈにより構成
されている。該畜熱温水層Ｈは通常手を付ける必要がな
く、邪魔になり、また、保温するためにも地中に埋設さ
れている。焼却炉体Ｄの全面には図６に示すように投入
口２２を設けて、該投入口２２より焼却炉内３へ廃棄物
を投入することにより廃棄物を焼却し燃焼熱を発生さ
せ、焼却炉体Ｄの側部に送風機９を配置している。

【００１１】温水ジャケット１は焼却炉内３の周囲を被
覆するように構成している。また、焼却炉内３の外周に
は複数本（本実施例では１６本）の空気通路７・７・・
・が設けられており、該空気通路７・７・・・及び焼却
炉内３上部の煙突に接続するエアーパイプ３０には焼却
炉内３に向けて燃焼空気ノズル５・５・・・が開口され
ており、該空気通路７に向けて前記送風機９から吐出す
る空気を圧縮空気通路６から案内して、焼却炉内３へ吐
出している。この燃焼空気ノズル５から空気を焼却炉内
３に吐出されることでタイヤ等廃棄物でも完全に燃焼可
能としている。このように焼却炉内３の外周には、図４
の如く空気通路７と冷却水ジャケット１とが二重構造に
被覆配置されている。図４には焼却炉体Ｄの例として円
形状のものを挙げているが限定するものではなく、他の
形状、例えば多角形でも良いのである。

【００１２】前記焼却炉体Ｄ上部及び焼却炉内３上部の
エアーパイプ３０には排気煙突２が垂直方向に設けられ
て、排気煙突２の下部は焼却炉内３にまで入り込んで配
置している。つまり、排気煙突２下部を焼却炉内３上部
より下方に突入し、該排気煙突２下端を焼却炉内３の上
面よりも下方に位置させ、排気煙突２下端と焼却炉内３
の上面との間に空間を形成しており、排気煙突２は有底
の円筒状に構成して、その下面には遮蔽板４がボルト８
によって取り付けられている。該遮蔽板４は焼却炉内３
の平面断面積より小さく排気煙突２の平面断面積より大
きくして、その端部には縁部４ａ（下方または上方へ折
り曲げる）を設けて、煙や不完全燃焼ガスの排出経路を
長くしている。また、空気通路７及び燃焼空気ノズル５
は焼却炉内３の側面のみならず焼却炉内３の天井面及び
排気煙突２にまで設けられている。従来の廃棄物焼却炉
では図３に示す如く焼却炉内１７で発生した不完全燃焼
状態の黒煙や塵埃は直接排気煙突１６へ到達してしまっ
ていた。その上、空気通路１８及び燃焼空気ノズル１９
は焼却炉体Ｆの側面途中までしか無く、不完全燃焼状態
の黒煙や塵埃の二次燃焼は行われてなかったのである。
しかし本発明においては、図２に示す如く焼却炉内３で
発生した不完全燃焼状態の黒煙や塵埃は遮蔽板４が排気
煙突２の下部に取付けられている為、直接排気煙突２へ
は到達せず、焼却炉内３の側壁面２３と遮蔽板４との間
隙から、遮蔽板４と焼却炉内３の天井面によって形成し
た通路２６を通って排気煙突２の下部側面に設けた連通
孔２ａへ到達する様構成している。

【００１３】このようにして焼却炉内３の側壁面２３と
遮蔽板４との間隙を通ってきた不完全燃焼状態の黒煙や
塵埃は、焼却炉内３の側面上部や天井面に設けられた燃
焼空気ノズル５から吐出された燃焼空気により二次燃焼
し、更に排気煙突２に設けられた燃焼空気ノズル５から
吐出された燃焼空気によっても燃焼するので完全燃焼
し、無煙状態となるのである。特に通路２６や排気煙突
２内部は焼却炉内３に比べて、容積に対する燃焼空気の
割合が多い為に完全燃焼し易い状態になっているのであ
る。そして更に、従来は図５に示す如く焼却炉体２０と
サイクロン室２１を並設した廃棄物焼却炉Ｂの様に大型
であった廃棄物焼却炉が、図６に示す如く本発明の廃棄
物焼却炉Ａでは焼却炉体のみで良くなり、大幅に小型化
することが出来たのである。

【００１４】また、タイヤなどの廃棄物を焼却した場合
には焼却炉内３の遮蔽板４は特に高温となるため遮蔽板
４は磨耗が激しいのである。これに対処すべく遮蔽板４
はボルト８によって廃棄煙突２下部に固定し、遮蔽板４
が磨耗した場合に簡単に交換出来る様に構成している。

【００１５】また、図１において、冷却水ジャケット１
内の冷却水は、畜熱温水槽Ｈ内の下層部に存在している
比較的低温の畜熱水１２をポンプ室１４内に設置したポ
ンプ１３によって汲み上げ冷却水戻し管１０を通じて冷
却水ジャケット１へ供給されるようにしている。即ち、
畜熱温水槽Ｈと焼却炉体Ｄの間にポンプ室１４を設け、
本実施例では畜熱温水槽Ｈの一側上部に配置し、該ポン
プ室１４内にポンプ１３を設置し、該ポンプ１３の吸水
口に吸水パイプ１０ａを連結し、該吸水パイプ１０ａの
下端を畜熱温水槽Ｈ下部に配置して、温度の低い水を吸
い上げるようにしている。ポンプ１３の吐出口には冷却
水戻し管１０が連通され、該冷却水戻し管１０の他端は
焼却炉体Ｄを貫通して冷却水ジャケット１上部内に挿入
している。そして、冷却水ジャケット１内の上部と畜熱
温水槽Ｈの上部との間に垂直方向に冷却水出口管１１を
設け、該冷却水出口管１１の上端の位置は冷却水ジャケ
ット１内のエアーパイプ３０の上端よりも低い位置とし
ている。焼却炉体Ｄ上端には空気抜きパイプ３２を連通
して、給水時に空気を抜いたり、燃焼時に蒸気を排出し
たりする。

【００１６】従って、比較的低温の畜熱水１２をポンプ
１３によって汲み上げ、この冷却水は冷却水ジャケット
１内で、廃棄物を焼却した際に発生する燃焼熱により高
温化される。高温化した該冷却水のなかでも最も高温で
ある冷却水ジャケット１内の上部分を冷却水出口管１１
内へオーバーフローさせ、該冷却水出口管１１を通じて
畜熱温水槽Ｈ内へ供給する。このように冷却水ジャケッ
ト１で高温化し、最も高温化した冷却水を畜熱温水槽Ｈ
に供給する構成することにより、廃棄物を焼却した際の
燃焼熱を無駄無く効率良く利用することができる。この
廃棄物の燃焼を続けた結果、冷却水ジャケット１の中で
最も高温である冷却水の温度と、畜熱温水槽Ｈ内の畜熱
水１２の温度との温度差が減少出来、この様にして高温
化した畜熱水１２は様々な用途、例えば暖房や融雪に利
用できるのである。

【００１７】また、送風機９の吐出側に連通される焼却
炉体Ｄ下部の圧縮空気通路６から、圧縮空気を取り出す
為に圧縮空気取出し管１５が送風機９の吐出ブラケット
近傍に配設されている。また、筒状に形成した挿入管３
４が、焼却炉体Ｄ側面中部に焼却炉内３まで貫通する様
挿入されている。この挿入管３４に、先端を胴部より小
径にした筒状に形成され、その外周に給気管３５を被覆
する様に構成した給油管３６を先端が焼却炉内３まで達
する様挿入している。前記給油管３６と廃油タンク３９
は給油ホース３７を介して接続され、前記給気管３６と
前記圧縮空気取出し管１５は給気ホース３８を介して接
続されている。挿入管３３に挿入した給油管３６はボル
ト３３にて固定しているのでボルト３３を緩めれば取り
外したり、焼却炉内３への挿入位置を変化させたりでき
るのである。また、前記給油管３６には給油量調整弁４
４が設けられているので廃油の供給量を調節することも
できるのである。以上の様に構成したので、廃油を霧状
化して焼却炉内３へ適正な状態で供給することが出来廃
油を焼却することができるのである。従来は廃油を焼却
する際はコンプレッサーを別に用意して該廃油を霧状化
していたが、本発明の焼却体に設けた圧縮空気取出し管
１５から圧縮空気を取り出せばコンプレッサーを別に用
意する必要はなくなるのである。

【００１８】次に図７において、小型廃棄物焼却炉Ｃの
構成を説明する。小型廃棄物焼却炉Ｃは廃棄物焼却炉Ａ
から畜熱温水槽Ｈを取り除いた構成としている。そのた
め冷却水ジャケット１内へ供給する冷却水は、廃棄物焼
却炉外部から供給する。例えば水道水を焼却炉体Ｅの側
方上部に取付けられた冷却水一時貯蔵槽４１へ供給管４
０を通じて供給し、該供給水貯蔵槽４１からオーバーフ
ローした冷却水が冷却水供給管４３を通じて冷却水ジャ
ケット１内に供給されるのである。前記供給管４０には
冷却水の供給量を調節する水位調整機構４２が設けられ
おり、冷却水が過不足なく適度に供給される様構成され
ている。また、冷却水ジャケット１内の高温になった上
層部の冷却水が前記冷却水一時貯蔵槽４１内に逆流しに
くい様、冷却水供給管４３はできるだけ冷却水ジャケッ
ト１の下部まで設ける様構成する。また、冷却水ジャケ
ット１内で高温になった冷却水は、最も高温である上部
分のみが焼却炉体Ｃの側面に設けられた冷却水出口管２
５からオーバーフローして取り出せる様に構成してい
る。この様にして取り出した高温の冷却水を様々な用
途、例えば暖房や融雪等に使用するのである。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏する。請求項１の如く、廃棄物を焼却す
る焼却炉体Ｄの焼却炉内３の周囲に冷却水ジャケット１
を配置し、該焼却炉体Ｄ下部に畜熱温水槽Ｈを配置し、
前記冷却水ジャケット１と畜熱温水槽Ｈをパイプで連通
し、冷却水を両者間で循環させて畜熱温水槽Ｈに温水を
溜めるようにしたので、廃棄物や廃油等を焼却した際に
発生する燃焼熱を温水に変えることができ、その温水を
溜める畜熱温水槽が焼却炉体Ｄ下部に配置されるので、
連結するパイプを短くでき、短時間で移動でき、循環時
の放熱も少なく効率良く溜めることができる。

【００２０】また、請求項２の如く、畜熱温水槽Ｈを地
下に埋設したので、畜熱温水槽Ｈは邪魔にならず、焼却
炉体Ｄの地下部分を有効に利用でき、廃棄物焼却炉の高
さを低く抑えることができる。そして、畜熱温水槽の断
熱部材を省略、或いは、軽微でよくなり、畜熱温水槽か
らの放熱量が少なくなって、効率良く温水を溜めること
ができるのである。

【００２１】また、請求項３の如く、冷却水ジャケット
１と畜熱温水槽Ｈを、冷却水戻し管１０と冷却水出口管
１１で連通し、該冷却水戻し管１０途中にポンプ１３を
介装し、該ポンプ１３の吸水パイプ１０ａの下端を畜熱
温水槽Ｈ下部に配置したので、畜熱温水槽Ｈ下部の比較
的低い温度の冷却水を汲み上げて、冷却水ジャケットに
戻すことができ、畜熱温水槽Ｈ内の温度を早く上昇させ
ることができ、高い温度に保つことができる。

【００２２】また、請求項４の如く、冷却水出口管１１
の上端を、冷却水ジャケット１内の上部に配置し、オー
バーフローを畜熱温水槽Ｈに流すように構成したので、
冷却水ジャケット１内で温められて温度の高い水が上昇
されて、その温水を畜熱温水槽Ｈに流すようになり、畜
熱温水槽Ｈ内に高い温度の水を溜めることができるよう
になった

【００２３】また、請求項５の如く、焼却炉体Ｄの上部
に排気煙突２を垂直方向に配置し、該排気煙突２下部を
焼却炉内３上部より下方に突入し、該排気煙突２下端を
焼却炉内３の上面よりも下方に位置させ、該排気煙突２
下端に遮蔽板４を略水平に配置したので、焼却炉内３上
方部で不完全燃焼状態となっている煙や塵埃が直接排気
煙突２内に進入せず、遮蔽板４より上方の部分及び排気
煙突２内部にて再度燃焼空気ノズル５から供給された燃
焼空気により完全燃焼され、無煙となって排気煙突２よ
り排気できるようになり、従来と同等の焼却力を保ちな
がら、従来必要であったサイクロン室２１が不必要とな
った。この結果廃棄物焼却炉の大きさを大幅に小型化し
てコストダウンが図れ、設置スペースの節約も出来る。
また、排気煙突を低くできて、運搬するときに横倒しや
分解することがなく、廃棄物焼却炉を破損する恐れも大
幅に減少できたのである。これにより、従来は大型の製
品しかなかった廃棄物焼却炉であるが、一般家庭で使用
出来る様な小型の製品から大型の製品まで豊富な製品群
をラインアップする事ができたので、使用状況に応じた
製品を選択することが可能となったのである。

【００２４】また、請求項６の如く、遮蔽板４を着脱可
能としたので、タイヤなどの廃棄物を焼却した際の高温
によって遮蔽板４が磨耗した場合でも新しい遮蔽板と簡
単に取り替えることが出来、焼却炉の性能を落とさずに
長期間使用し続ける事が出来るようになった。この結果
ランニングコストを低く抑えることが出来るのである。

【００２５】また、請求項７の如く、焼却炉内３の外周
に、焼却炉内３へ空気を供給する空気通路７を設け、そ
の外周に冷却水ジャケット１を配置して焼却炉体Ｄを構
成し、該焼却炉体Ｄ下部に圧縮空気を送る圧縮空気通路
６を形成して前記空気通路７と連通したので、焼却炉内
３内に側方より一様に圧縮空気を吹き出すことができ、
一酸化炭素や不完全燃焼物質の発生を減少することがで
き、燃焼効率を向上できる。

【００２６】また、請求項８の如く、圧縮空気通路６に
圧縮空気取出し管１５を設けたので、廃油を燃焼させる
際に廃油を霧状化する為の圧縮空気を、圧縮空気取出し
管１５から供給することができ、従来は別に用意してい
たコンプレッサーが必要なくなり、コストの削減が可能
となったのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の廃棄物焼却炉Ａの内部を示す側面断面
図である。

【図２】本発明の廃棄物焼却炉Ａの排気煙突２と焼却炉
内３上方部を示す断面図である。

【図３】従来の廃棄物焼却炉の廃棄煙突１６と焼却炉内
１７上方部を示す断面図である。

【図４】本発明の廃棄物焼却炉Ａの内部を示す平面断面
図である。

【図５】従来の廃棄物焼却炉の全体図である。

【図６】本発明の廃棄物焼却炉Ａの全体図である。

【図７】本発明の小型廃棄物焼却炉Ｃの構成を示す部分
断面図である。

【符号の説明】

Ａ 廃棄物焼却炉 Ｄ 焼却炉体 Ｈ 畜熱温水槽 １ 冷却水ジャケット ２ 排気煙突 ３ 焼却炉内 ４ 遮蔽板 ５ 燃焼空気ノズル ６ 圧縮空気通路 ９ 送風機 １２ 畜熱水 １３ ポンプ １５ 圧縮空気取出し管

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/46 ＺＡＢ Ｆ２３Ｇ 5/46 ＺＡＢＢ 7/05 ＺＡＢ 7/05 ＺＡＢＦ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を焼却する焼却炉体Ｄの焼却炉内
   ３の周囲に冷却水ジャケット１を配置し、該焼却炉体Ｄ
   下部に畜熱温水槽Ｈを配置し、前記冷却水ジャケット１
   と畜熱温水槽Ｈをパイプで連通し、冷却水を両者間で循
   環させて畜熱温水槽Ｈに温水を溜めるようにしたことを
   特徴とする廃棄物焼却炉。
2. 【請求項２】 請求項１記載の畜熱温水槽Ｈを地下に埋
   設したことを特徴とする廃棄物焼却炉。
3. 【請求項３】 請求項１記載の冷却水ジャケット１と畜
   熱温水槽Ｈを、冷却水戻し管１０と冷却水出口管１１で
   連通し、該冷却水戻し管１０途中にポンプ１３を介装
   し、該ポンプ１３の吸水パイプ１０ａの下端を畜熱温水
   槽Ｈ下部に配置したことを特徴とする廃棄物焼却炉。
4. 【請求項４】 請求項３記載の廃棄物焼却炉において、
   前記冷却水出口管１１の上端を、冷却水ジャケット１内
   の上部に配置し、オーバーフローを畜熱温水槽Ｈに流す
   ことを特徴とする廃棄物焼却炉。
5. 【請求項５】 廃棄物を焼却する廃棄物焼却炉におい
   て、焼却炉体Ｄの上部に排気煙突２を垂直方向に配置
   し、該排気煙突２下部を焼却炉内３上部より下方に突入
   し、該排気煙突２下端を焼却炉内３の上面よりも下方に
   位置させ、該排気煙突２下端に遮蔽板４を略水平に配置
   したことを特徴とする廃棄物焼却炉。
6. 【請求項６】 請求項５記載の遮蔽板４を着脱可能とし
   たことを特徴とする廃棄物焼却炉。
7. 【請求項７】 焼却炉内３の外周に、焼却炉内３へ空気
   を供給する空気通路７を設け、その外周に冷却水ジャケ
   ット１を配置して焼却炉体Ｄを構成し、該焼却炉体Ｄ下
   部に圧縮空気を送る圧縮空気通路６を形成して前記空気
   通路７と連通したことを特徴とする廃棄物焼却炉。
8. 【請求項８】 請求項７記載の圧縮空気通路６に圧縮空
   気取出し管１５を設けたことを特徴とする廃棄物焼却
   炉。