揺動式焼却炉
【課題】燃焼空気を供給する配管装置を単純化できて焼却物の燃焼効率を低下させることがない。
【解決手段】一端側に投入部１ａが形成されるとともに、他端側に排出部１ｂが形成された筒状炉本体１に、円弧状底壁２と、この円弧状底壁２の中心と一致する揺動軸心Ｏの近傍に設置された天壁３とを設け、前記円弧状底壁２の揺動軸心Ｏを中心として炉本体１を揺動自在に支持する揺動支持装置２１と、炉本体１を所定の角度範囲で往復回動させる揺動駆動装置とを設け、炉本体１の天壁３に複数の燃焼空気ノズル４を貫設し、前記天壁３の上部近傍に配設された固定側の空気供給管５と前記燃焼空気ノズル４とを自在継手８，９を介して接続する配管装置６とを設けた。
【解決手段】一端側に投入部１ａが形成されるとともに、他端側に排出部１ｂが形成された筒状炉本体１に、円弧状底壁２と、この円弧状底壁２の中心と一致する揺動軸心Ｏの近傍に設置された天壁３とを設け、前記円弧状底壁２の揺動軸心Ｏを中心として炉本体１を揺動自在に支持する揺動支持装置２１と、炉本体１を所定の角度範囲で往復回動させる揺動駆動装置とを設け、炉本体１の天壁３に複数の燃焼空気ノズル４を貫設し、前記天壁３の上部近傍に配設された固定側の空気供給管５と前記燃焼空気ノズル４とを自在継手８，９を介して接続する配管装置６とを設けた。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒状の炉本体を揺動させて都市ごみや産業廃棄物を攪拌し燃焼させる揺動式（スイング式）焼却炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のロータリキルンは、たとえば特公平２−４７６４９号公報に開示されており、回転式炉本体が横置きの円筒形に形成されており、この炉本体が一定速度で一定方向に連続回転されるため、炉本体内の廃棄物（焼却物）は限られた一定方向および一定速度で移動するため、廃棄物の攪拌運動が単純で攪拌効率が悪く、燃焼効率が低いという問題があった。このため、従来のロータリキルンでは、炉本体に複数の燃焼空気ノズルを周方向にわたって配設して燃焼用空気（あるいは燃焼排ガス）を炉内に噴射させ、廃棄物の攪拌を促進させて燃焼効率を向上させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転する炉本体に燃焼用空気を供給する場合、配管装置が極めて複雑になるという問題があった。
【０００４】本発明は、炉本体を単純な回転運動を行う構造に代えて、往復回動すなわち揺動（スイング）式を採用することで廃棄物の攪拌能力を低下させることなく、燃焼空気供給用の配管装置を簡略化すことができ、焼却物の燃焼効率を低下させることがない揺動式焼却炉を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、一端側に投入部が形成されるとともに、他端側に排出部が形成された横置き筒状の炉本体に、円弧状底壁とこの底壁の軸心近傍に形成された天壁とを設け、前記円弧状底壁の軸心に一致する揺動軸心を中心として炉本体を揺動自在に支持する揺動支持装置と、炉本体を所定の角度範囲で往復回動させる揺動駆動装置とを設け、炉本体の前記天壁に複数の燃焼空気ノズルを貫設し、前記天壁の上部近傍に配設された固定側の空気供給管と、前記燃焼空気ノズルに自在継手を介して接続する配管装置とを設けたものである。
【０００６】上記構成によれば、炉本体に配設される燃焼空気ノズルは、揺動による変位の少ない揺動軸心近傍の天壁に設置されており、この燃焼空気ノズルと炉本体の上部で固定側に配設された空気供給管とを自在継手を有する配管装置で接続することにより、燃焼空気を炉本体内に供給することができ、配管装置を極めて簡単な構造とすることができる。しかも炉本体は廃棄物を往復移動させる揺動式を採用したので、廃棄物の攪拌能力を高めて効率良く燃焼させることができる。
【０００７】また請求項２記載の発明は、上記構成における揺動駆動装置は、炉本体を正立姿勢を中心に所定の揺動角度の範囲で往復回動させるとともに、正立姿勢位置で回動速度が最大になるように設定されたものである。
【０００８】上記構成によれば、底壁中心が最下位置となる正立姿勢で回転速度が最大となるように揺動速度を制御することで、廃棄物の往復移動速度の変化を大きくして攪拌をより促進させることができる。
【０００９】さらに請求項３記載の発明は、上記構成における揺動駆動装置は、底壁の外周部に周方向に取付けられた円弧状ラックと、この円弧状ラックに噛み合う駆動ピニオンと、この駆動ピニオンを往復回転駆動する回転駆動装置とで構成され、底壁と円弧状ラックの間に、底壁の熱変形を吸収する変形吸収部材を介装したものである。
【００１０】上記構成によれば、変形吸収部材により、炉本体の底壁が熱変形しても、駆動ピニオンを正確に円弧状ラックに噛み合わしてスムーズに揺動させることができる。
【００１１】さらにまた、請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、揺動駆動装置は、設置基盤と炉本体との間に連結されて伸縮駆動させることにより炉本体を所定の揺動角度の範囲で揺動軸心を中心に揺動させる伸縮駆動装置により構成されたものである。
【００１２】上記構成によれば、伸縮駆動装置の伸縮駆動により極めて簡単な構成で炉本体を揺動させることができ、消費エネルギーも少なく、メンテナンスも容易で、炉本体の熱変形に影響されることもない。
【００１３】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る揺動式焼却炉の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１４】この揺動式焼却炉は、図１，図２に示すように、炉本体１の一端側に焼却物の投入部１ａが形成されるとともに、他端側に焼却残滓の排出部１ｂが形成されている。そして投入部１ａおよび排出部１ｂ端縁を除く炉本体１が、円弧状底壁２と、この円弧状底壁２の軸心と一致する揺動軸心Ｏの上部近傍に接近する円弧凸形断面（平面や多角形であってもよい）の天壁３とで略半円形断面の筒状に形成され、天壁３には複数の円弧状補強リブ３ａが突設されている。そして、この炉本体１は水平あるいは排出部１ｂが下位となる排出角α（１００：３〜５の勾配）を持って、円弧状底壁２の揺動軸心Ｏを中心として回動自在に配置され、揺動軸心Ｏを中心に所定の揺動角：θで往復回動させることにより、炉本体１内に投入された焼却物を円弧状底壁２の内面で往復移動させて効果的に攪拌して燃焼させることができる。
【００１５】また、天壁３の幅方向中央部には、燃焼空気を炉本体１内に吹込む複数の燃焼空気ノズル４が揺動軸心Ｏに接近して貫設されており、炉本体１の上方で固定側に設置された空気供給管５が配管装置６を介して燃焼空気ノズル４に接続されている。この配管装置６は、天壁３の上方近傍に配設された固定空気ヘッダー７と可動範囲の比較的小さい自在継手８，９とを具備し、揺動軸心Ｏに近くかつ炉本体１の揺動に対して変動および変位も小さい燃焼空気ノズル４に、簡単な構造で炉本体１の揺動に対してスムーズに追従して燃焼空気を供給するように構成されている。
【００１６】すなわち、炉本体１の投入部１ａは、図３に示すように円筒状に形成され、その前部に入口部フード１１が設置されている。この入口部フード１１には、廃棄物の投入シュート１３が形成されるとともに、起動時および昇温時に点火される補助バーナー１４が設置されており、また入口部フード１１と投入部１ａの間は、入口シール装置１２によりシールされて外部と遮断されている。また炉本体１の排出部１ｂは、円形状に形成されるとともに排出部フード１５が設置され、出口シール装置１６によりシールされるとともに、排出部１ｂから排出される排ガスを二次燃焼させ、さらに焼却残滓を排出するように構成される。
【００１７】炉本体１の前後両側には、揺動軸心Ｏを中心として揺動角θの範囲で炉本体１を揺動自在に支持する揺動支持装置２１が配設されるとともに、炉本体１の中央部に、揺動角θの範囲で炉本体１を揺動させる揺動駆動装置３１が設けられている。また、揺動駆動装置３１の後部に配管装置６が配設されている。
【００１８】前記回動支持装置２１は、図２，図４に示すように、炉本体１の底壁２外面に周方向に沿って揺動軸心を中心とするチャンネル形断面の円弧形レール２２が取付けられており、設置基盤２０上に設置された主架台２３に、円弧形レール２２に嵌合する複数のガイドローラ２４が配設され、さらにガイドローラ２４の左右両側に配置された副架台２５に、ガイドレール２３に嵌合されて案内する摺接ガイド部材２６が設けられている。なお、円弧形レール２２の上端部間には、天壁３上を通って互いに連結するレール補強材２７が連結されている。
【００１９】揺動駆動装置３１は、図５，図６に示すように、ラック・ピニオン機構により構成されており、炉本体１には、底壁２の外面に炉本体１の熱変形を吸収するために変形吸収部材である板ばね装置３２を介して円弧状ラック３３が周方向に沿って取付けられ、さらに円弧状ラック３３の上端部間にラック補強材３４が連結されている。一方駆動機基台３５上には、回転駆動装置である正逆回転可能な揺動用モータ３６が設置され、この揺動用モータ３６の出力軸に減速機を介して回転駆動される駆動ピニオン３７が円弧状ラック３３に噛合されている。そして、図示しない揺動制御装置により、炉本体１の底壁２中心が最下位置となる正立姿勢で揺動速度が最大となるように設定される。これにより、炉本体１内における廃棄物の攪拌をより促進することができる。
【００２０】前記板ばね装置３２は、一端部が連結板３２ａにより所定角度で連結固定されたＶ字形板ばね３２ｂ，３２ｃがそれぞれ底壁２とラック支持部材３２ｄとにそれぞれ対称方向に交互に連結固定されており、底壁２が熱変形しても、これら板ばね３２ｂ，３２ｃの変形により変位を吸収して、円弧状ラック３３を正常な形状に保持することができ、駆動ピニオン３７と円弧状ラック３３とを正常に噛み合わせてスムーズに揺動させることができる。
【００２１】配管装置６は、図１，図２に示すように、炉本体１の天壁３の上方に、揺動軸心Ｏと平行に固定空気ヘッダー７が配設され空気供給管５が接続されている。この固定空気ヘッダー７には、所定位置に回転継手９を介して枝管４１が接続され、この枝管４１がそれぞれ燃焼空気ノズル４に接続されるとともに、中間部に蛇腹状のベローズ継手８がそれぞれ介装され、図２に仮想線で示すように、回転継手９とベローズ継手８とにより炉本体１の揺動に追従することができる。ここで回転継手９とベローズ継手８とを組み合わせたが、炉本体１の揺動による任意な長さや変位に追従可能であれば、他の伸縮継手や自在継手などの組み合わせであってもよい。なお、図示しないが、枝管４１または固定空気ヘッダー７に、空気供給管５から各燃焼空気ノズル４への燃焼空気量を調整する空気ダンパーや絞り弁などの空気調整手段が介装されている。
【００２２】上記構成において、廃棄物は投入シュート１３から揺動する炉本体１の投入部１ａに供給され、揺動駆動装置３１により炉本体１が揺動されて廃棄物が攪拌されるとともに予熱乾燥されて排出部１ｂ側に送られる。さらに攪拌されつつ移動されるとともに燃焼空気ノズル４から燃焼空気が吹込まれて燃焼される。さらに、焼却残滓や灰が排出部１ｂから排出部フード１５の灰出し口に排出され、燃焼排ガスが排出部フード１５に排出されて二次燃焼後、熱回収されて排出される。この時、炉本体１は揺動角度θの中心位置となる正立姿勢で最高速度となるように揺動軸心Ｏを中心に揺動されることから、廃棄物の周方向に移動する速度変化が大きく、極めて効率良く攪拌されて燃焼される。
【００２３】上記実施の形態によれば、炉本体１を揺動軸心Ｏ周りに揺動させるとともに、炉本体１の天壁３に配設された燃焼空気ノズル４と固定側の空気供給管５とを、固定空気ヘッダー７および自在継手８，９を有する極めて簡単な配管装置６により接続して、揺動する炉本体に対して燃焼空気を供給することができる。したがって、揺動式の炉本体により廃棄物の攪拌を効率良く行え、しかも配管装置に係る設備コストを低減することができるとともに、メンテナンスや部品交換作業も容易に行うことができる。
【００２４】また揺動制御装置により揺動駆動装置３１を底壁２の中心が最下位置となる正立姿勢で揺動回転速度が最大となるように炉本体１の揺動を制御するので、炉本体１内で往復揺動する廃棄物の速度変化を大きくして攪拌をより促進させることができる。
【００２５】さらに、それぞれ底壁２とラック支持部材３２ｄとの間に、連結材３２ａによりＶ字形に連結されたＶ字形板ばね３２ｂ，３２ｃを複数個周方向に配置した板ばね装置３２を介して連結固定したので、底壁２が熱変形しても、これら板ばね３２ｂ，３２ｃの変形によりその変位を吸収することができ、円弧状ラック３３を正常な円弧形状に保持することができて、駆動ピニオン３７と円弧状ラック３３とを正常に噛み合わせスムーズに揺動させることができる。
【００２６】図７および図８は、炉本体１の揺動駆動装置５１の変形例を示す。この実施の形態では、ラック・ピニオン機構に代えて一対の伸縮駆動装置を使用したものである。
【００２７】すなわち、揺動駆動装置５１は、本体５２ａが設置基盤２０のブラケット５３に揺動軸心Ｏに平行な第１支持ピン５４を介して揺動自在に固定されるとともに、出力ロッド５２ｂが円弧状底壁２の支持部材５５に揺動軸心Ｏに平行な第２支持ピン５６を介して揺動自在に連結された伸縮駆動装置である一対の揺動シリンダ装置５２により構成されたものである。
【００２８】上記構成によれば、一対の揺動シリンダ装置５２を相対して伸縮駆動することにより、極めて簡単な構成で炉本体１を揺動軸心Ｏを中心に揺動角度θの範囲で揺動させることができる。したがって、炉本体１の揺動に要する消費エネルギーも少なく、メンテナンスも容易で、炉本体１の熱変形に影響されることもない。
【００２９】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項１記載の発明によれば、炉本体に配設される燃焼空気ノズルは、揺動による変位の少ない揺動軸心近傍の天壁に設置されており、この燃焼空気ノズルと炉本体の上部で固定側に配設された空気供給管とを自在継手を有する配管装置で接続することにより、燃焼空気を炉本体内に供給することができ、配管装置を極めて簡単な構造とすることができる。しかも炉本体は廃棄物を往復移動させる揺動式を採用したので、廃棄物の攪拌能力を高めて効率良く燃焼させることができる。
【００３０】また請求項２記載の発明によれば、底壁中心が最下位置となる正立姿勢で回転速度が最大となるように揺動速度を制御することで、廃棄物の往復移動速度の変化を大きくして攪拌をより促進させることができる。
【００３１】さらに請求項３記載の発明によれば、変形吸収部材により、炉本体の底壁が熱変形しても、駆動ピニオンを正確に円弧状ラックに噛み合わしてスムーズに揺動させることができる。
【００３２】さらにまた、請求項４記載の発明によれば、伸縮駆動装置の伸縮駆動により極めて簡単な構成で炉本体を揺動させることができ、消費エネルギーも少なく、メンテナンスも容易で、炉本体の熱変形に影響されることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る揺動式焼却炉の実施の形態を示す概略縦断面図である。
【図２】図１に示すＤ−Ｄ断面図である。
【図３】図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１に示すＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】同揺動式焼却炉の揺動駆動装置の変形例を示す横断面図である。
【図８】同揺動駆動装置の部分側面図である。
【符号の説明】
１ 炉本体
１ａ 投入部
１ｂ 排出部
２ 底壁
３ 天壁
４ 燃焼空気ノズル
５ 空気供給管
６ 配管装置
７ 固定空気ヘッダー
８ ベローズ継手
９ 回転継手
２１ 揺動支持装置
３１ 揺動駆動装置
３２ 板ばね装置
３３ 円弧状ラック
３６ 揺動用モータ
３７ 駆動用ピニオン
４１ 枝管
５１ 揺動駆動装置
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒状の炉本体を揺動させて都市ごみや産業廃棄物を攪拌し燃焼させる揺動式（スイング式）焼却炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のロータリキルンは、たとえば特公平２−４７６４９号公報に開示されており、回転式炉本体が横置きの円筒形に形成されており、この炉本体が一定速度で一定方向に連続回転されるため、炉本体内の廃棄物（焼却物）は限られた一定方向および一定速度で移動するため、廃棄物の攪拌運動が単純で攪拌効率が悪く、燃焼効率が低いという問題があった。このため、従来のロータリキルンでは、炉本体に複数の燃焼空気ノズルを周方向にわたって配設して燃焼用空気（あるいは燃焼排ガス）を炉内に噴射させ、廃棄物の攪拌を促進させて燃焼効率を向上させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転する炉本体に燃焼用空気を供給する場合、配管装置が極めて複雑になるという問題があった。
【０００４】本発明は、炉本体を単純な回転運動を行う構造に代えて、往復回動すなわち揺動（スイング）式を採用することで廃棄物の攪拌能力を低下させることなく、燃焼空気供給用の配管装置を簡略化すことができ、焼却物の燃焼効率を低下させることがない揺動式焼却炉を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、一端側に投入部が形成されるとともに、他端側に排出部が形成された横置き筒状の炉本体に、円弧状底壁とこの底壁の軸心近傍に形成された天壁とを設け、前記円弧状底壁の軸心に一致する揺動軸心を中心として炉本体を揺動自在に支持する揺動支持装置と、炉本体を所定の角度範囲で往復回動させる揺動駆動装置とを設け、炉本体の前記天壁に複数の燃焼空気ノズルを貫設し、前記天壁の上部近傍に配設された固定側の空気供給管と、前記燃焼空気ノズルに自在継手を介して接続する配管装置とを設けたものである。
【０００６】上記構成によれば、炉本体に配設される燃焼空気ノズルは、揺動による変位の少ない揺動軸心近傍の天壁に設置されており、この燃焼空気ノズルと炉本体の上部で固定側に配設された空気供給管とを自在継手を有する配管装置で接続することにより、燃焼空気を炉本体内に供給することができ、配管装置を極めて簡単な構造とすることができる。しかも炉本体は廃棄物を往復移動させる揺動式を採用したので、廃棄物の攪拌能力を高めて効率良く燃焼させることができる。
【０００７】また請求項２記載の発明は、上記構成における揺動駆動装置は、炉本体を正立姿勢を中心に所定の揺動角度の範囲で往復回動させるとともに、正立姿勢位置で回動速度が最大になるように設定されたものである。
【０００８】上記構成によれば、底壁中心が最下位置となる正立姿勢で回転速度が最大となるように揺動速度を制御することで、廃棄物の往復移動速度の変化を大きくして攪拌をより促進させることができる。
【０００９】さらに請求項３記載の発明は、上記構成における揺動駆動装置は、底壁の外周部に周方向に取付けられた円弧状ラックと、この円弧状ラックに噛み合う駆動ピニオンと、この駆動ピニオンを往復回転駆動する回転駆動装置とで構成され、底壁と円弧状ラックの間に、底壁の熱変形を吸収する変形吸収部材を介装したものである。
【００１０】上記構成によれば、変形吸収部材により、炉本体の底壁が熱変形しても、駆動ピニオンを正確に円弧状ラックに噛み合わしてスムーズに揺動させることができる。
【００１１】さらにまた、請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、揺動駆動装置は、設置基盤と炉本体との間に連結されて伸縮駆動させることにより炉本体を所定の揺動角度の範囲で揺動軸心を中心に揺動させる伸縮駆動装置により構成されたものである。
【００１２】上記構成によれば、伸縮駆動装置の伸縮駆動により極めて簡単な構成で炉本体を揺動させることができ、消費エネルギーも少なく、メンテナンスも容易で、炉本体の熱変形に影響されることもない。
【００１３】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る揺動式焼却炉の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１４】この揺動式焼却炉は、図１，図２に示すように、炉本体１の一端側に焼却物の投入部１ａが形成されるとともに、他端側に焼却残滓の排出部１ｂが形成されている。そして投入部１ａおよび排出部１ｂ端縁を除く炉本体１が、円弧状底壁２と、この円弧状底壁２の軸心と一致する揺動軸心Ｏの上部近傍に接近する円弧凸形断面（平面や多角形であってもよい）の天壁３とで略半円形断面の筒状に形成され、天壁３には複数の円弧状補強リブ３ａが突設されている。そして、この炉本体１は水平あるいは排出部１ｂが下位となる排出角α（１００：３〜５の勾配）を持って、円弧状底壁２の揺動軸心Ｏを中心として回動自在に配置され、揺動軸心Ｏを中心に所定の揺動角：θで往復回動させることにより、炉本体１内に投入された焼却物を円弧状底壁２の内面で往復移動させて効果的に攪拌して燃焼させることができる。
【００１５】また、天壁３の幅方向中央部には、燃焼空気を炉本体１内に吹込む複数の燃焼空気ノズル４が揺動軸心Ｏに接近して貫設されており、炉本体１の上方で固定側に設置された空気供給管５が配管装置６を介して燃焼空気ノズル４に接続されている。この配管装置６は、天壁３の上方近傍に配設された固定空気ヘッダー７と可動範囲の比較的小さい自在継手８，９とを具備し、揺動軸心Ｏに近くかつ炉本体１の揺動に対して変動および変位も小さい燃焼空気ノズル４に、簡単な構造で炉本体１の揺動に対してスムーズに追従して燃焼空気を供給するように構成されている。
【００１６】すなわち、炉本体１の投入部１ａは、図３に示すように円筒状に形成され、その前部に入口部フード１１が設置されている。この入口部フード１１には、廃棄物の投入シュート１３が形成されるとともに、起動時および昇温時に点火される補助バーナー１４が設置されており、また入口部フード１１と投入部１ａの間は、入口シール装置１２によりシールされて外部と遮断されている。また炉本体１の排出部１ｂは、円形状に形成されるとともに排出部フード１５が設置され、出口シール装置１６によりシールされるとともに、排出部１ｂから排出される排ガスを二次燃焼させ、さらに焼却残滓を排出するように構成される。
【００１７】炉本体１の前後両側には、揺動軸心Ｏを中心として揺動角θの範囲で炉本体１を揺動自在に支持する揺動支持装置２１が配設されるとともに、炉本体１の中央部に、揺動角θの範囲で炉本体１を揺動させる揺動駆動装置３１が設けられている。また、揺動駆動装置３１の後部に配管装置６が配設されている。
【００１８】前記回動支持装置２１は、図２，図４に示すように、炉本体１の底壁２外面に周方向に沿って揺動軸心を中心とするチャンネル形断面の円弧形レール２２が取付けられており、設置基盤２０上に設置された主架台２３に、円弧形レール２２に嵌合する複数のガイドローラ２４が配設され、さらにガイドローラ２４の左右両側に配置された副架台２５に、ガイドレール２３に嵌合されて案内する摺接ガイド部材２６が設けられている。なお、円弧形レール２２の上端部間には、天壁３上を通って互いに連結するレール補強材２７が連結されている。
【００１９】揺動駆動装置３１は、図５，図６に示すように、ラック・ピニオン機構により構成されており、炉本体１には、底壁２の外面に炉本体１の熱変形を吸収するために変形吸収部材である板ばね装置３２を介して円弧状ラック３３が周方向に沿って取付けられ、さらに円弧状ラック３３の上端部間にラック補強材３４が連結されている。一方駆動機基台３５上には、回転駆動装置である正逆回転可能な揺動用モータ３６が設置され、この揺動用モータ３６の出力軸に減速機を介して回転駆動される駆動ピニオン３７が円弧状ラック３３に噛合されている。そして、図示しない揺動制御装置により、炉本体１の底壁２中心が最下位置となる正立姿勢で揺動速度が最大となるように設定される。これにより、炉本体１内における廃棄物の攪拌をより促進することができる。
【００２０】前記板ばね装置３２は、一端部が連結板３２ａにより所定角度で連結固定されたＶ字形板ばね３２ｂ，３２ｃがそれぞれ底壁２とラック支持部材３２ｄとにそれぞれ対称方向に交互に連結固定されており、底壁２が熱変形しても、これら板ばね３２ｂ，３２ｃの変形により変位を吸収して、円弧状ラック３３を正常な形状に保持することができ、駆動ピニオン３７と円弧状ラック３３とを正常に噛み合わせてスムーズに揺動させることができる。
【００２１】配管装置６は、図１，図２に示すように、炉本体１の天壁３の上方に、揺動軸心Ｏと平行に固定空気ヘッダー７が配設され空気供給管５が接続されている。この固定空気ヘッダー７には、所定位置に回転継手９を介して枝管４１が接続され、この枝管４１がそれぞれ燃焼空気ノズル４に接続されるとともに、中間部に蛇腹状のベローズ継手８がそれぞれ介装され、図２に仮想線で示すように、回転継手９とベローズ継手８とにより炉本体１の揺動に追従することができる。ここで回転継手９とベローズ継手８とを組み合わせたが、炉本体１の揺動による任意な長さや変位に追従可能であれば、他の伸縮継手や自在継手などの組み合わせであってもよい。なお、図示しないが、枝管４１または固定空気ヘッダー７に、空気供給管５から各燃焼空気ノズル４への燃焼空気量を調整する空気ダンパーや絞り弁などの空気調整手段が介装されている。
【００２２】上記構成において、廃棄物は投入シュート１３から揺動する炉本体１の投入部１ａに供給され、揺動駆動装置３１により炉本体１が揺動されて廃棄物が攪拌されるとともに予熱乾燥されて排出部１ｂ側に送られる。さらに攪拌されつつ移動されるとともに燃焼空気ノズル４から燃焼空気が吹込まれて燃焼される。さらに、焼却残滓や灰が排出部１ｂから排出部フード１５の灰出し口に排出され、燃焼排ガスが排出部フード１５に排出されて二次燃焼後、熱回収されて排出される。この時、炉本体１は揺動角度θの中心位置となる正立姿勢で最高速度となるように揺動軸心Ｏを中心に揺動されることから、廃棄物の周方向に移動する速度変化が大きく、極めて効率良く攪拌されて燃焼される。
【００２３】上記実施の形態によれば、炉本体１を揺動軸心Ｏ周りに揺動させるとともに、炉本体１の天壁３に配設された燃焼空気ノズル４と固定側の空気供給管５とを、固定空気ヘッダー７および自在継手８，９を有する極めて簡単な配管装置６により接続して、揺動する炉本体に対して燃焼空気を供給することができる。したがって、揺動式の炉本体により廃棄物の攪拌を効率良く行え、しかも配管装置に係る設備コストを低減することができるとともに、メンテナンスや部品交換作業も容易に行うことができる。
【００２４】また揺動制御装置により揺動駆動装置３１を底壁２の中心が最下位置となる正立姿勢で揺動回転速度が最大となるように炉本体１の揺動を制御するので、炉本体１内で往復揺動する廃棄物の速度変化を大きくして攪拌をより促進させることができる。
【００２５】さらに、それぞれ底壁２とラック支持部材３２ｄとの間に、連結材３２ａによりＶ字形に連結されたＶ字形板ばね３２ｂ，３２ｃを複数個周方向に配置した板ばね装置３２を介して連結固定したので、底壁２が熱変形しても、これら板ばね３２ｂ，３２ｃの変形によりその変位を吸収することができ、円弧状ラック３３を正常な円弧形状に保持することができて、駆動ピニオン３７と円弧状ラック３３とを正常に噛み合わせスムーズに揺動させることができる。
【００２６】図７および図８は、炉本体１の揺動駆動装置５１の変形例を示す。この実施の形態では、ラック・ピニオン機構に代えて一対の伸縮駆動装置を使用したものである。
【００２７】すなわち、揺動駆動装置５１は、本体５２ａが設置基盤２０のブラケット５３に揺動軸心Ｏに平行な第１支持ピン５４を介して揺動自在に固定されるとともに、出力ロッド５２ｂが円弧状底壁２の支持部材５５に揺動軸心Ｏに平行な第２支持ピン５６を介して揺動自在に連結された伸縮駆動装置である一対の揺動シリンダ装置５２により構成されたものである。
【００２８】上記構成によれば、一対の揺動シリンダ装置５２を相対して伸縮駆動することにより、極めて簡単な構成で炉本体１を揺動軸心Ｏを中心に揺動角度θの範囲で揺動させることができる。したがって、炉本体１の揺動に要する消費エネルギーも少なく、メンテナンスも容易で、炉本体１の熱変形に影響されることもない。
【００２９】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項１記載の発明によれば、炉本体に配設される燃焼空気ノズルは、揺動による変位の少ない揺動軸心近傍の天壁に設置されており、この燃焼空気ノズルと炉本体の上部で固定側に配設された空気供給管とを自在継手を有する配管装置で接続することにより、燃焼空気を炉本体内に供給することができ、配管装置を極めて簡単な構造とすることができる。しかも炉本体は廃棄物を往復移動させる揺動式を採用したので、廃棄物の攪拌能力を高めて効率良く燃焼させることができる。
【００３０】また請求項２記載の発明によれば、底壁中心が最下位置となる正立姿勢で回転速度が最大となるように揺動速度を制御することで、廃棄物の往復移動速度の変化を大きくして攪拌をより促進させることができる。
【００３１】さらに請求項３記載の発明によれば、変形吸収部材により、炉本体の底壁が熱変形しても、駆動ピニオンを正確に円弧状ラックに噛み合わしてスムーズに揺動させることができる。
【００３２】さらにまた、請求項４記載の発明によれば、伸縮駆動装置の伸縮駆動により極めて簡単な構成で炉本体を揺動させることができ、消費エネルギーも少なく、メンテナンスも容易で、炉本体の熱変形に影響されることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る揺動式焼却炉の実施の形態を示す概略縦断面図である。
【図２】図１に示すＤ−Ｄ断面図である。
【図３】図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１に示すＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】同揺動式焼却炉の揺動駆動装置の変形例を示す横断面図である。
【図８】同揺動駆動装置の部分側面図である。
【符号の説明】
１ 炉本体
１ａ 投入部
１ｂ 排出部
２ 底壁
３ 天壁
４ 燃焼空気ノズル
５ 空気供給管
６ 配管装置
７ 固定空気ヘッダー
８ ベローズ継手
９ 回転継手
２１ 揺動支持装置
３１ 揺動駆動装置
３２ 板ばね装置
３３ 円弧状ラック
３６ 揺動用モータ
３７ 駆動用ピニオン
４１ 枝管
５１ 揺動駆動装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】一端側に投入部が形成されるとともに、他端側に排出部が形成された横置き筒状の炉本体に、円弧状底壁とこの底壁の軸心近傍に形成された天壁とを設け、前記円弧状底壁の軸心に一致する揺動軸心を中心として炉本体を揺動自在に支持する揺動支持装置と、炉本体を所定の角度範囲で往復回動させる揺動駆動装置とを設け、炉本体の前記天壁に複数の燃焼空気ノズルを貫設し、前記天壁の上部近傍に配設された固定側の空気供給管と、前記燃焼空気ノズルに自在継手を介して接続する配管装置とを設けたことを特徴とする揺動式焼却炉。
【請求項２】揺動駆動装置は、炉本体を正立姿勢を中心に所定の揺動角度の範囲で往復回動させるとともに、正立姿勢位置で回動速度が最大になるように設定されたことを特徴とする請求項１記載の揺動式焼却炉。
【請求項３】揺動駆動装置は、底壁の外周部に周方向に取付けられた円弧状ラックと、この円弧状ラックに噛み合う駆動ピニオンと、この駆動ピニオンを往復回転駆動する回転駆動装置とで構成され、底壁と円弧状ラックの間に、底壁の熱変形を吸収する変形吸収部材を介装したことを特徴とする請求項１または２記載の揺動式焼却炉。
【請求項４】揺動駆動装置は、設置基盤と炉本体との間に連結されて伸縮駆動させることにより炉本体を所定の揺動角度範囲で揺動軸心を中心に揺動させる伸縮駆動装置により構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の揺動式焼却炉。
【請求項１】一端側に投入部が形成されるとともに、他端側に排出部が形成された横置き筒状の炉本体に、円弧状底壁とこの底壁の軸心近傍に形成された天壁とを設け、前記円弧状底壁の軸心に一致する揺動軸心を中心として炉本体を揺動自在に支持する揺動支持装置と、炉本体を所定の角度範囲で往復回動させる揺動駆動装置とを設け、炉本体の前記天壁に複数の燃焼空気ノズルを貫設し、前記天壁の上部近傍に配設された固定側の空気供給管と、前記燃焼空気ノズルに自在継手を介して接続する配管装置とを設けたことを特徴とする揺動式焼却炉。
【請求項２】揺動駆動装置は、炉本体を正立姿勢を中心に所定の揺動角度の範囲で往復回動させるとともに、正立姿勢位置で回動速度が最大になるように設定されたことを特徴とする請求項１記載の揺動式焼却炉。
【請求項３】揺動駆動装置は、底壁の外周部に周方向に取付けられた円弧状ラックと、この円弧状ラックに噛み合う駆動ピニオンと、この駆動ピニオンを往復回転駆動する回転駆動装置とで構成され、底壁と円弧状ラックの間に、底壁の熱変形を吸収する変形吸収部材を介装したことを特徴とする請求項１または２記載の揺動式焼却炉。
【請求項４】揺動駆動装置は、設置基盤と炉本体との間に連結されて伸縮駆動させることにより炉本体を所定の揺動角度範囲で揺動軸心を中心に揺動させる伸縮駆動装置により構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の揺動式焼却炉。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図７】
【図８】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０００−１５４９１０（Ｐ２０００−１５４９１０Ａ）
【公開日】平成１２年６月６日（２０００．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−３２８７０１
【出願日】平成１０年１１月１９日（１９９８．１１．１９）
【出願人】（０００００５１１９）日立造船株式会社 (764)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年６月６日（２０００．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年１１月１９日（１９９８．１１．１９）
【出願人】（０００００５１１９）日立造船株式会社 (764)
【Ｆターム（参考）】
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