焼却処理装置
【課題】効率良く焼却炉内で処理対象物を均一に燃焼させる焼却処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る焼却処理装置１は、両端面中央部に開口部を有する円筒形の焼却炉１１と、焼却炉の円筒中心軸を水平方向に向けて焼却炉を回転自在に支持する回転支持部と、焼却炉の円筒中心軸を中心に回転させるモータと、焼却炉の一方側端面を覆う焼却炉用蓋２０と、焼却炉用蓋に設置されて焼却炉の内方に向けて火炎を放出する第１バーナー３０と、焼却炉の内方に空気を送り込む第１ブロワー３５と、焼却炉の他方側端面の開口部と連通する排気部とを備えている。この焼却処理装置において、焼却炉用蓋は、第１ブロワーからの空気を送り込む焼却炉の内方側で開口した複数の送風孔を有しており、焼却炉は、焼却炉内部壁面から焼却炉の内方に向けて立設した突起部１４、１５を有している。
【解決手段】本発明に係る焼却処理装置１は、両端面中央部に開口部を有する円筒形の焼却炉１１と、焼却炉の円筒中心軸を水平方向に向けて焼却炉を回転自在に支持する回転支持部と、焼却炉の円筒中心軸を中心に回転させるモータと、焼却炉の一方側端面を覆う焼却炉用蓋２０と、焼却炉用蓋に設置されて焼却炉の内方に向けて火炎を放出する第１バーナー３０と、焼却炉の内方に空気を送り込む第１ブロワー３５と、焼却炉の他方側端面の開口部と連通する排気部とを備えている。この焼却処理装置において、焼却炉用蓋は、第１ブロワーからの空気を送り込む焼却炉の内方側で開口した複数の送風孔を有しており、焼却炉は、焼却炉内部壁面から焼却炉の内方に向けて立設した突起部１４、１５を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形物等の処理対象物を焼却処理する焼却処理装置に関し、さらに詳しくは、焼却炉を回転させながら処理対象物を焼却する焼却処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固形物等の処理対象物を焼却処理する焼却処理装置において、焼却炉内の処理対象物を均一に完全燃焼させるために、円筒形の焼却炉を回転させることで、処理対象物を攪拌しながら焼却処理する焼却処理装置が従来より知られている。（例えば、特許文献１を参照）。また、このような焼却処理装置は、処理対象物を燃焼させるために、火炎を放出するバーナーを用いて構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２３３９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、処理対象物の大きさおよび材質等によっては、焼却炉内で均一に完全燃焼させることが困難な場合もあり、処理対象物が完全燃焼されていないと処理対象物の焼却灰の処分にも支障をきたすこととなる。特に、処理対象物が燃焼しにくい材質で形成された大型の物であるとき、処理対象物を均一に完全燃焼させるためには、焼却炉内においてバーナーから火炎を長時間放出して燃焼させる必要があるために、処理効率が低下するという課題があった。
【０００５】
以上のような課題に鑑みて、本発明では、効率良く焼却炉内で処理対象物を均一に燃焼させる焼却処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明に係る焼却処理装置は、両端面中央部にそれぞれ開口部を有する円筒形の焼却炉と、前記焼却炉の円筒中心軸を水平方向に向けて前記焼却炉を回転自在に支持する回転支持手段と、前記回転支持手段により支持された前記焼却炉を前記円筒中心軸を中心に回転させる回転手段と、前記焼却炉の一方側端面を覆うカバー部材と、前記焼却炉の内部に向けて火炎を放出する燃焼手段と、前記カバー部材に設置されて前記焼却炉の内部に外部空気を送り込む送風手段と、前記焼却炉の他方側端面の開口部と連通する排気部とを備えて構成されている。この焼却処理装置において、前記カバー部材は、前記送風手段からの空気を送り込む前記焼却炉の内方側に向かって開口した複数の送風孔を有し、前記焼却炉は、その内部壁面から内方に向けて立設した突起部を有している。
【０００７】
上記構成の焼却処理装置おいて、前記焼却炉は、その外周部を枠部材で覆われており、前記送風手段は、前記枠部材に設置されているとともに、前記焼却炉と前記カバー部材との隙間、および前記焼却炉と前記排気部との隙間から、前記枠部材内部に漏出した未燃ガスを、外部空気とともに前記焼却炉の内部に送り込むように構成されていることが好ましい。
【０００８】
また、上記構成の焼却処理装置おいて、前記突起部は、軸方向に並んで配列されて前記焼却炉内部壁面から前記円筒中心軸に向けて立設した複数の棒状突起からなるレーキ状の破砕突起と、前記焼却炉内部壁面から径方向内方に延びて立設した板状の攪拌突起とを有していることが好ましい。
【０００９】
上記構成の焼却処理装置おいて、前記排気部が、下端側において前記焼却炉の他方側端面の開口部と連通して上方に延びる円筒形状の燃焼筒部と、前記燃焼筒部に設置されて前記燃焼筒部の内部に向けて火炎を放出する加熱手段と、前記加熱手段の上方において前記燃焼筒部の内部に空気を送り込む燃焼補助手段とを有した２次燃焼部を備えていることが好ましい。
【００１０】
また、上記構成の焼却処理装置おいて、前記燃焼筒部が、前記焼却炉の前記他方側端面の前記開口部との連通部分近傍内部において、排気に含まれるダストを、排気圧によって細かく破砕する破砕網を有していることが好ましい。さらに、上記構成の焼却処理装置おいて、前記燃焼筒部が、その側壁部で開口して設けられた点検口を有していることが好ましい。
【００１１】
上記構成の焼却処理装置おいて、前記排気部がさらに、上端側部が前記２次燃焼部の上端開口部と連通し側面視において上下に延びる略逆三角形に形成され中空円錐状の分離部と、前記分離部の上方に繋がって設置された円筒状の排気筒と、前記排気筒の外周側から前記排気筒の内部上方に向けて送風する排気補助手段とを有した集塵部を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に関する焼却処理装置によれば、送風手段が焼却炉内部に向けて、複数の送風孔から空気を送り込むことで、焼却炉内全体に処理対象物を燃焼させるための空気が均一に行きわたるので、処理対象物の全体を完全燃焼させやすくなり、よって、焼却処理の作業効率が向上する。さらに、焼却炉は、その内部壁面から内方に向けて立設した突起部を有することで、焼却炉内部の底に溜まった処理対象物を攪拌することが可能で、送風手段による空気および燃焼手段による火炎を処理対象物の全体に行きわたらすことができ、処理対象物全体を完全燃焼させやすくなり、よって、焼却処理の作業効率が向上する。
【００１３】
また、送風手段が、枠部材内部に漏出した未燃ガスを、発送風手段が発生させた空気とともに焼却炉の内部に送り込むように構成することで、焼却炉で発生した未燃ガスは、そのままの状態で大気中に放出されることがなく、再度送風手段によって焼却炉内に送られて完全燃焼させられるので、よって、周辺環境に対する影響を小さく抑えることが可能となる。
【００１４】
また、焼却炉内部に、軸方向に並んで配列されて、焼却炉内壁面から焼却炉の中心軸に向けて立設した棒状の破砕突起を有していることで、焼却炉の回転とともに破砕突起が回転して、焼却炉内部の処理対象物を細かく粉砕することができるので、送風手段による空気および燃焼手段による火炎を処理対象物の全体に行きわたらすことができ、処理対象物全体を完全燃焼させやすくなり、よって、焼却処理の作業効率が向上する。さらに、焼却炉内部に、焼却炉内部壁面から径方向内方に延びて立設した、板状の攪拌突起を有していることで、焼却炉の回転とともに攪拌突起が回転して、焼却炉内部の底に溜まった処理対象物を焼却炉内部の上方へ巻き上げることができ、送風手段による空気および燃焼手段による火炎を処理対象物の全体に行きわたらすことができるので、処理対象物全体を完全燃焼させやすくなり、よって、焼却処理の作業効率が向上する。
【００１５】
焼却処理装置が、焼却炉内で発生した排気を加熱手段および燃焼補助手段によって高温で完全燃焼させる２次燃焼部を有していることで、排気に不完全燃焼ガスが含まれる場合であっても、２次燃焼部によって完全燃焼させることができ、また、排気に含まれるダストも完全燃焼させることができ、排気をより無害化することが可能となる。
【００１６】
また、燃焼筒部が、焼却炉の他方側端面の開口部との連通部分近傍内部において、排気に含まれるダストを、排気圧によって細かく破砕する破砕網が、燃焼筒部内部を塞ぐように設置されている。よって、一定風圧を有して燃焼筒部に進行する排気に含まれたダストは、一定風圧で破砕網表面に当たり、破砕網の網目より細かく破砕することが可能となり、よって、ダストを２次燃焼部において完全燃焼させやすくなる。さらに、燃焼筒部が、その側壁部で開口して設けられた点検口を有していることで、例えば、２次燃焼部の燃焼状態等を外部から目視で確認可能であり、よって、焼却処理装置の稼動状態を簡易な方法で確認可能となる。
【００１７】
さらに、焼却処理装置が、２次燃焼部で燃焼した後の排気中に含まれるダストを分離して集塵する集塵部を有して構成されることで、排気中に含まれるダストを除去できるので、排気をより無害化することが可能となる。また、大気中に排気を放出する排気筒において、排気筒の側方外部から排気筒の内部上方に向けて、排気補助手段によって送風を行うことで、排気が排気筒から排出されやすくなるので、焼却処理の作業効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る焼却処理装置１の好ましい実施の形態について図１から図９を参照して説明する。ここで、図１および図５に示す矢印の方向を左右、前後および上下とする。まず、焼却処理装置１は、図１に示すように、焼却部１０、回転保持部４０、２次燃焼部６０、集塵部８０とを主体に構成される。
【００１９】
焼却部１０は、焼却炉１１、焼却炉用蓋２０、第１バーナー３０、第１ブロワー３５とを主体に構成されている。このとき、焼焼却炉１１はその外周を、後述する上枠４２および架台４１の上段によって囲まれており、この焼却炉１１の外周部で形成された領域は、略密閉状態となった未燃ガス室１１ｃとなっている。焼却炉１１は、略円筒形で左右方向に延びるとともに、その左右両端面で開口しており、左開口部１２は右開口部１３よりも小さく開口している。また、焼却炉１１の内壁面１１ｂには、図３に示すように、左右方向に延びて構成された破砕突起１４の先端部が、焼却炉１１の中心部に向けて立設しており、この破砕突起１４は、内壁面１１ｂ上に板状の突起台１４ｂが設置されて、さらに突起台１４ｂの上に、左右方向に一直線上に配置された複数の円柱状の突起円柱１４ａが、焼却炉１１の中心部に向けて立設している。
【００２０】
さらに、内壁面１１ｂ上において、破砕突起１４と隣接して、内壁面１１ｂから焼却炉１１の中心部に向けて立設した攪拌突起１５が設置されており、この攪拌突起１５は、図３に示すように略コの字状に形成されている。ここで、攪拌突起１５は、板状で左右方向に直線状に延びた中央突起１５ａと、その中央突起１５ａの左右両端部で連結した２つの板状の左右突起１５ｂとが、内壁面１１ｂ上に立設して構成されている。さらに、左右突起１５ｂは焼却炉１１の回転方向Ｂ（反時計回り方向）に対して、左右外側に開いて傾斜した状態で、左右方向の中央側端部が中央突起１５ａの左右端部と連結することで攪拌領域１５ｃが形成されている。また、破砕突起１４と攪拌突起１５とは、図４に示すように例えば、各突起１４、１５をそれぞれ４つずつ用いて、内壁面１１ｂ上で交互に４５度回転した位置に配設されて構成されている。
【００２１】
焼却炉１１は、左右方向に延びた円筒部外周において、後述するローラ５５Ｌ、５５Ｌ、５５Ｒ、５５Ｒと上下方向に当接するリング状のレール１８Ｌ、１８Ｒが、左右両端部近傍に所定幅で設置されており、一方、左右方向の中心部付近には、円筒部外周壁から外方向に延びて、後述する２つのスラスト用ローラ５６、５６によって挟持されるスラスト支持板１７が立設している。また、スラスト支持板１７と隣接して、駆動チェーン５２と噛合する第１スプロケット１６が、焼却炉１１の円筒部外周壁に設置されている。
【００２２】
焼却炉用蓋２０は、図５に示すように、略正方形に形成されており、上枠４２の右側側面の中央付近に、２つのヒンジ２５を介して開閉自在に設置されており、焼却炉用蓋２０の前側端部に設置された開閉用ハンドル２３によって、焼却炉１１内部から焼却炉用蓋２０に外力が加わっても、焼却炉用蓋２０が開かないようにすることが可能である。なお、焼却炉用蓋２０は、取っ手２４を握って開閉を行う構造となっている。
【００２３】
さらに、図５に示すように、焼却炉用蓋２０には、焼却炉用蓋２０の前後方向の中心線２０ａおよび上下方向の中心線２０ｂに対して、下方後側を中心として円形に開口し、第１バーナー３０が挿入されるバーナー用開口部２１、および中心線２０ａ上に開口中心があり、中心線２０ｂよりも下側で円形に開口して、下送風管３５ｃの左先端部が挿入される送風管用開口部２２が設けられている。また、図２に示すように、回転自在な焼却炉１１と上枠４２に固定された焼却炉用蓋２０との間には、所要の隙間が設けられている。これによって、焼却炉１１の内部から、未燃ガス１１ｄがこの隙間を通過することで、未燃ガス室１１ｃに漏出する構成となっている。
【００２４】
第１バーナー３０は、可燃性ガスを噴射するとともに、その噴射したガスに着火することで、火炎を放出させる構造となっており、第１バーナー３０は、焼却炉用蓋２０のバーナー用開口部２１に、その先端が焼却炉１１の内方に向けて挿入されて固定されており、第１バーナー３０の先端から火炎を噴出することで、焼却炉１１内の処理対象物（図示せず）を燃焼させる。
【００２５】
第１ブロワー３５は、図１および図９に示すように、上枠４２の後側面の上方右端部に設置されており、この設置部分において、円筒状で前後方向から左右方向に折曲した、排出パイプ３６が上枠４２に貫通し、未燃ガス室１１ｃと連通している。また、排出パイプ３６の右先端部は、第１ブロワー３５の下方と連通し、円筒で略Ｌ字状に形成された、ジョイント３５ａの左開口部に挿入されて連通している。さらに、ジョイント３５ａの他端開口部は、上下前後方向に延びて設置された、上下ホース３５ｂの上端と連通している。また、上下ホース３５ｂの下端は、円筒で略Ｌ字状に折曲した下送風管３５ｃの一端と連通している。ここで、上下ホース３５ｂは、外力に対して伸縮および変形自在となっており、焼却炉用蓋２０の開閉時に支障となることはない。
【００２６】
図９に示すように、第１ブロワー３５で発生した外部空気３５ｅが、ジョイント３５ａに高速高圧で流入して、上下ホース３５ｂへと進行するとき、排出パイプ３６の右先端部は負圧となる。よって、未燃ガス１１ｄが、未燃ガス室１１ｃからジョイント３５ａ内部に流入し、さらに、外部空気３５ｅと未燃ガス１１ｄとが混合した混合空気３５ｆが、上下ホース３５ｂおよび下送風管３５ｃを通過し、空気流路２２ａに流入する。
【００２７】
さらに、焼却炉用蓋２０は、図６および図７に示すように、焼却炉１１の内部に向けて（左方向に）円形に突出した空気噴出部２６を有しており、第１ブロワー用開口部２２に挿入された下送風管３５ｃから流入した混合空気３５ｆが、リング状に形成された空気流路２２ａを通過して、焼却炉１１の内方に向かって開口した複数の空気噴出孔２２ｂから、焼却炉１１の内方に送り込まれるように構成されている。
【００２８】
回転保持部４０は、架台４１、上枠４２およびモータ５０を主体に構成される。架台４１は、その上段において、上述のレール１８Ｌ、１８Ｒと当接可能な位置に、前後方向にそれぞれ２つのローラ５５Ｌ、５５Ｌ、５５Ｒ、５５Ｒが回転自在に配設されており、また、左右方向の中央付近には、スラスト支持板１７を挟持する２つのスラスト用ローラ５６が回転自在に配設されている。一方、架台４１の下段には、モータ５０が設置されており、モータ５０の右側端部に連結された第２スプロケット５１は、駆動チェーン５２と噛合している。上枠４２は、焼却炉１１の外周部を囲むように形成されており、上枠４２の右側側面には、図５に示すように、焼却炉用蓋２０が開閉可能に取り付けられている。
【００２９】
２次燃焼部６０は、燃焼筒６１、第２バーナー７０、第２ブロワー７５および空気噴射管７６を主体に構成されている。燃焼筒６１は、図１に示すように側面視において、略Ｌ字状に形成されるとともに、その内部が中空となっており、下方で左右に延びた左右燃焼筒６１ａと、左右燃焼筒６１ａの左側端部で連通して上下に延びた上下燃焼筒６１ｂとから構成されている。左右燃焼筒６１ａの右側端部は右方向に向けて開口するとともに、焼却炉１１の左開口部１２と連通し、また、左右燃焼筒６１ａの右側端部近傍の内部には、
焼却炉１１で発生する排気１１ａに含まれる、比較的大きなダストを破砕するための破砕網６２が設置されている。一方、左右燃焼筒６１ａの左側端部には、燃焼筒６１の内部および破砕網６２の状況を点検するための点検口６３が設置されている。また、上下燃焼筒６１ｂは、図１に示すように、その上端側部において左方向に向けて開口するとともに、後述する集塵部８０の側方通気通路８１と連通している。
【００３０】
第２バーナー７０は、第１バーナー３０と同様の構造となっており、焼却炉１１の内部で発生した後に、左右燃焼筒６１ａを通過して上下燃焼筒６１ｂに流入した排気１１ａを燃焼させる装置であり、上下燃焼筒６１ｂの下方外周部において、第２バーナー７０の先端が上下燃焼筒６１ｂの内方に向けて設置されている。第２ブロワー７５は、燃焼筒６１の外部に設置されており、第２ブロワー７５を稼動させることで空気流を発生させることが可能である。空気噴射管７６は、筒状で上下に延びて第２バーナー７０よりも上方で、上下燃焼筒６１ｂの内部に固定されており、第２ブロワー７５と一端が連通した送風管７５ａの他端が、空気噴射管７６の上端部と連通している。また、空気噴射管７６の外周壁には、配列形成された多数の空気噴射孔（図示せず）を有しており、この空気噴射孔から第２ブロワー７５で発生させた空気流を噴射するように構成されている。
【００３１】
集塵部８０は、図１および図８に示すように、側方通気通路８１、上部円筒８２、下部円筒８３、ダストボックス８４、排気筒９０、第３ブロワー９５および空気層９５ｂを主体に構成される。側方通気通路８１は、内部が中空で左右方向に延びており、その右側端部での開口部が上下燃焼筒６１ｂの上端側部における開口部と連通している。上部円筒８２は、内部に中空部を有した円筒状で上下に延びており、上部円筒８２の上端外周部で側方通気通路８１の左側端部と連通している。下部円筒８３は、内部が中空で上下に延びるとともに、側面視において略逆三角形状に形成されており、その上端開口部が上部円筒８２の下端開口部と連通している。ダストボックス８４は、内部が中空に形成されており、下部円筒８３の下端部と連通している。
【００３２】
排気筒９０は、両端部で開口して、内部が中空の円筒状で上下に延びて形成されており、排気筒９０の下方部が、上部円筒８２の上方から下方に向けて挿入されて固定されているとともに、排気筒９０の上端部の排気開口部９１で上方に向けて開口している。第３ブロワー９５は、集塵部８０の外部に設置されており、第３ブロワー９５で発生させた空気流を、第３ブロワー９５と一端が連通して、他端が空気層９５ｂと連通している送風管９５ａを介して、空気層９５ｂに流入させる構成となっている。空気層９５ｂは、上部円筒８２の上方で円柱状に形成されており、その内部に中空部を有するとともに、中心部に排気筒９０が上下に貫通している。また、空気層９５ｂの内部には、空気層９５ｂの中空部と排気筒９０内部の中空部分とに連通する、空気流入口９６が複数形成されている。なお、排気開口部９１の上方には、カバー９２が設置されており、排気筒９０の内部に雨等が入らないようになっている。
【００３３】
ここまでは、焼却処理装置１の各構成部について説明したが、以下において、処理対象物を焼却処理するときの、各構成部の動作について説明する。
【００３４】
まず、焼却炉用蓋２０を開き、処理対象物を焼却炉１１の内部に投入する。そして、モータ５０を駆動させることによって、第２スプロケット５１が回転するとともに、駆動チェーン５２を介して、第１スプロケット１６に回転駆動力が伝達されて、焼却炉１１が左右方向に延びた中心軸を中心として、図３および図４に示す回転方向Ｂの方向に回転する。このとき、ローラ５５Ｌ、５５Ｌとレール１８Ｌ、ローラ５５Ｒ、５５Ｒとレール１８Ｒとがそれぞれ上下方向に当接しているとともに、ローラ５５Ｌ、５５Ｌ、５５Ｒ、５５Ｒは、回転方向Ｂとは反対の、時計回りの方向に回転することで、回転保持部４０は焼却炉１１を回転自在に支持している。さらに、焼却炉１１とともに回転するスラスト支持板１７が、２つのスラスト用ローラ５６、５６で挟持することで、焼却炉１１が左右方向に移動することを規制可能である。
【００３５】
次に、第１バーナー３０および第１ブロワー３５を稼動させて、焼却炉１１内部の処理対象物を燃焼させる。このとき、第１バーナー３０は、その先端部から焼却炉１１の中心部に向けて、火炎を放出させる。一方、第１ブロワー３５は、混合空気３５ｆを空気流路２２ａに流入させて、複数の空気噴出孔２２ｂから混合空気３５ｆを、焼却炉１１の内方に向けて送り込む。
【００３６】
このとき、焼却炉１１の内部では、焼却炉１１の回転に伴って、焼却炉１１の底部を順次通過していく破砕突起１４によって、焼却炉１１の底部に堆積した処理対象物が、突起円柱１４ａと突起円柱１４ａの間を通過することで細かく破砕されていく。よって、空気噴出孔２２ｂから送り込まれた空気および第１バーナー３０から放出された火炎を処理対象物全体に行きわたらすことができて、短時間で処理対象物を焼却できるので、焼却処理装置１の作業効率を高めることが可能である。
【００３７】
上記のように、破砕突起１４が処理対象物が細かく破砕すると同時に、図３に示すように、攪拌突起１５は、中央突起１５ａと２つの左右突起１５ｂとから構成されて、焼却炉１１の回転方向Ｂの方向に開いて延びた攪拌領域１５ｃを有しているので、焼却炉１１内の底部に堆積した処理対象物を、攪拌領域１５ｃで保持するとともに焼却炉１１が回転方向Ｂの方向に回転することで、攪拌領域１５ｃで保持された処理対象物を、焼却炉１１内部の上方まで掻きあげて、下方に落下させることが可能である。こうすることによって、処理対象物の攪拌効率が高まり、空気噴出孔２２ｂから送り込まれた空気および第１バーナー３０から放出された火炎を処理対象物全体に行きわたらすことができて、短時間で処理対象物を焼却できるので、焼却処理装置１の作業効率を高めることが可能である。
【００３８】
また、焼却炉１１の内部では、右方向（焼却炉用蓋２０の方向）から左方向に向けて、混合空気３５ｆおよび炎が放出される構成となっているため、処理対象物が燃焼した後に発生する排気１１ａは、左開口部１２から排出されて、２次燃焼部６０の左右燃焼筒６１ａに流入する。ここで、排気１１ａに含まれる比較的大きなダストは、一定風圧で破砕網６２表面に当たることによって破砕されて、破砕網６２の網目よりも細かなダストとなり、排気１１ａとともに左右燃焼筒６１ａに流入する。
【００３９】
ここで、排気１１ａは、２次燃焼部６０の左右燃焼筒６１ａから上下燃焼筒６１ｂに進行し、上下燃焼筒６１ｂにおいて、第２バーナー７０が、上下燃焼筒６１の中心部に向けて火炎を噴出することによって、排気１１ａは燃焼させられて火炎とともに上昇する。空気噴射官７６の表面では、第２ブロワー７５によって発生した空気が噴射されており、この噴射空気によって、上下燃焼筒６１内の排気１１ａは、さらに勢いを増して上昇していく。
【００４０】
次に、２次燃焼部６０で燃焼するとともに、上下燃焼筒６１の上端部まで上昇した排気１１ａは、上下燃焼筒６１ｂの内部を上昇した比較的高い流速を保った状態で、進行方向を上方から左方向に変えて、側方通気通路８１から集塵部８０に送り込まれる。このとき、平面視において、上部円筒８２の内部壁面の接線方向に流入するとともに、上部円筒８２の内部壁面に沿って、螺旋軌道を描くように高速で回転しながら上方から下方へと進行する。一方で、破砕網６２で捕集されずに側方通気通路８１から流入してきたダストも、排気１１ａとともに比較的高い流速を保った状態で、上部円筒８２の内部壁面の接線方向に流入することで、ダストに遠心力が働いて、ダストは上部円筒８２の内部壁面に押し付けられるように、排気１１ａとともに螺旋軌道描きながら上部円筒８２を上方から下方へと進行し、下部円筒８３の内部壁面の上端部に到達する。
【００４１】
次に、排気１１ａおよびダストは、下部円筒８３の内部壁面において螺旋軌道を描きながら上方から下方へと進行する。このとき、下部円筒８３の内部壁面は、頂点を下方に向けた三角錐状に形成されているため、下方に行くとともに半径が小さくなり、よって、ダストは上方から下方へと進行するにつれて、より大きな遠心力で下部円筒８３の内部壁面に押し付けられる。この構成によって、確実に排気１１ａ中からダストを分離することが可能となる。その後、下部円筒８３の下端開口部に達したダストは、ダストボックス８４に落下して捕集される。
【００４２】
一方、上記のように、排気１１ａが上部円筒８２および下部円筒８３の内部壁面に沿って、螺旋軌道を描くように回転するので、上部円筒８２および下部円筒８３の中心部に負圧が発生する。よって、下部円筒８３の下方端部に進行した排気１１ａは、負圧となった上部円筒８２および下部円筒８３の内側中心部を進行し、下部円筒８３の下端部から上部円筒８２の上方に向けて進行するとともに、排気筒９０に流入して、排気筒９０の下端部から上端部へと進行し、排気筒９０の上端部の排気開口部９１から大気中に排出される。このとき、第３ブロワー９５を稼動させることで、第３ブロワー９５で発生した空気流は、
送風管９５ａによって空気漕９５ｂ内部の中空部に導かれ、さらに、空気漕９５ｂ内部の中空部から空気流入口９６に流入する。このとき、空気流は、排気筒９０の外部側面方向から、排気筒９０の内側中心方向に向けて送り込まれた後、排気１１ａとともに排気開口部９１から排出される。なお、焼却処理後に焼却炉１１内に残った焼却灰は、焼却炉用蓋２０を開けて取り出す。
【００４３】
本発明による効果についてまとめると、第１に、焼却炉１１が回転することで破砕突起１４の突起円柱１４ａが処理対象物を細かく破砕するとともに、攪拌突起１５が内壁面１１ｂの底部に堆積した処理対象物を、内壁面１１ｂの上方に掻きあげて攪拌して、処理対象物を燃焼させやすくなるので、処理対象物全体を短時間で完全燃焼させることが可能となる。第２に、焼却炉用蓋２０において、円形に配置された複数の空気噴出孔２２ｂから焼却炉１１内部に空気を送り込むように構成することで、焼却炉１１の内部全体に処理対象物を燃焼させるための空気を行きわたらせることができて、処理対象物を燃焼させやすくなるので、処理対象物全体を短時間で完全燃焼させることが可能となる。
【００４４】
第３に、スラスト支持板１７が、２つのスラスト用ローラ５６に挟持されているので、焼却炉１１が回転時に左右方向へ移動することを規制可能となり、よって、駆動チェーン５２が第１スプロケット１６から外れることなく、架台４１上で焼却炉１１を安定して連続回転することができ、焼却処理装置１の作業効率を高めることができる。第４に、第３ブロワー９５で発生させた空気流を、空気流入口９６を通過させて排気筒９０の外部側面方向から内側中心方向に向けて送り込むことによって、排気筒９０の下端部から上端部へと進行する排気１１ａを、排気開口部９１から排出させやすくなり、焼却処理装置１の焼却効率を向上させることができる。
【００４５】
第５に、焼却炉１１内部で発生した未燃ガスを大気中に放出せず、第１ブロワー３５で発生させた空気と混合して、再度焼却炉１１内に送り込んで、燃焼させる構成とすることで、大気中に未燃ガスが放出されることがなく、周辺環境への影響を小さく抑えることが可能となる。
【００４６】
上述の実施例において、空気噴出部２６に複数の空気噴出孔２２ｂが、焼却炉１１の内方に向けて開口しているが、本実施例に示す個数に限定されず、空気噴出孔２２ｂの大きさ等に支障がなければ、個数を変更しても良い。
【００４７】
上述の実施例において、破砕突起１４および攪拌突起１５は、図４に示す配置および個数に限られるものではなく、破砕突起１４および攪拌突起１５の大きさ等に支障がなければ、他の配置および個数でも構わない。
【００４８】
上述の実施例において、円柱状の突起円柱１４ａで処理対象物を破砕する構成となっているが、突起円柱１４ａは円柱状の形状に限定されるものではなく、処理対象物を破砕可能であれば、他の形状で構成しても良い。
【００４９】
上述の実施例において、図３に示すように、攪拌突起１５は略コの字状に形成されているが、攪拌領域１５ｃを有して処理対象物を攪拌可能であれば、他の形状で構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る焼却処理装置を示す側面図である。
【図２】図１中のＡ部の拡大図である。
【図３】焼却炉の内部を示した斜視図である。
【図４】焼却炉とモータを示した右側面図である。
【図５】（ａ）は、回転保持部と焼却炉用蓋を示した右側面図で、（ｂ）は焼却炉用蓋を示した上平面図である。
【図６】図５中のVI−VIで示した焼却炉用蓋の断面図である。
【図７】焼却炉側から焼却炉用蓋を示した左側面図である。
【図８】集塵部を模式的に示した斜視図である。
【図９】図１中のＣ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 焼却処理装置 １１ 焼却炉
１１ｄ 未燃ガス １２ 左開口部（開口部）
１３ 右開口部（開口部） １４ 破砕突起
１５ 攪拌突起 ２０ 焼却炉用蓋（カバー部材）
２２ｂ 空気噴出孔（送風孔） ３０ 第１バーナー（燃焼手段）
３５ 第１ブロワー（送風手段） ４０ 回転支持部（回転支持手段）
４２ 上枠（枠部材） ５０ モータ（回転手段）
６０ ２次燃焼部 ６１ 燃焼筒（燃焼筒部）
６２ 破砕網 ６３ 点検口
７０ 第２バーナー（加熱手段） ７５ 第２ブロワー（燃焼補助手段）
８０ 集塵部 ８２ 上部円筒（分離部）
８３ 下部円筒（分離部） ９０ 排気筒
９５ 第３ブロワー（排気補助手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形物等の処理対象物を焼却処理する焼却処理装置に関し、さらに詳しくは、焼却炉を回転させながら処理対象物を焼却する焼却処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固形物等の処理対象物を焼却処理する焼却処理装置において、焼却炉内の処理対象物を均一に完全燃焼させるために、円筒形の焼却炉を回転させることで、処理対象物を攪拌しながら焼却処理する焼却処理装置が従来より知られている。（例えば、特許文献１を参照）。また、このような焼却処理装置は、処理対象物を燃焼させるために、火炎を放出するバーナーを用いて構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２３３９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、処理対象物の大きさおよび材質等によっては、焼却炉内で均一に完全燃焼させることが困難な場合もあり、処理対象物が完全燃焼されていないと処理対象物の焼却灰の処分にも支障をきたすこととなる。特に、処理対象物が燃焼しにくい材質で形成された大型の物であるとき、処理対象物を均一に完全燃焼させるためには、焼却炉内においてバーナーから火炎を長時間放出して燃焼させる必要があるために、処理効率が低下するという課題があった。
【０００５】
以上のような課題に鑑みて、本発明では、効率良く焼却炉内で処理対象物を均一に燃焼させる焼却処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明に係る焼却処理装置は、両端面中央部にそれぞれ開口部を有する円筒形の焼却炉と、前記焼却炉の円筒中心軸を水平方向に向けて前記焼却炉を回転自在に支持する回転支持手段と、前記回転支持手段により支持された前記焼却炉を前記円筒中心軸を中心に回転させる回転手段と、前記焼却炉の一方側端面を覆うカバー部材と、前記焼却炉の内部に向けて火炎を放出する燃焼手段と、前記カバー部材に設置されて前記焼却炉の内部に外部空気を送り込む送風手段と、前記焼却炉の他方側端面の開口部と連通する排気部とを備えて構成されている。この焼却処理装置において、前記カバー部材は、前記送風手段からの空気を送り込む前記焼却炉の内方側に向かって開口した複数の送風孔を有し、前記焼却炉は、その内部壁面から内方に向けて立設した突起部を有している。
【０００７】
上記構成の焼却処理装置おいて、前記焼却炉は、その外周部を枠部材で覆われており、前記送風手段は、前記枠部材に設置されているとともに、前記焼却炉と前記カバー部材との隙間、および前記焼却炉と前記排気部との隙間から、前記枠部材内部に漏出した未燃ガスを、外部空気とともに前記焼却炉の内部に送り込むように構成されていることが好ましい。
【０００８】
また、上記構成の焼却処理装置おいて、前記突起部は、軸方向に並んで配列されて前記焼却炉内部壁面から前記円筒中心軸に向けて立設した複数の棒状突起からなるレーキ状の破砕突起と、前記焼却炉内部壁面から径方向内方に延びて立設した板状の攪拌突起とを有していることが好ましい。
【０００９】
上記構成の焼却処理装置おいて、前記排気部が、下端側において前記焼却炉の他方側端面の開口部と連通して上方に延びる円筒形状の燃焼筒部と、前記燃焼筒部に設置されて前記燃焼筒部の内部に向けて火炎を放出する加熱手段と、前記加熱手段の上方において前記燃焼筒部の内部に空気を送り込む燃焼補助手段とを有した２次燃焼部を備えていることが好ましい。
【００１０】
また、上記構成の焼却処理装置おいて、前記燃焼筒部が、前記焼却炉の前記他方側端面の前記開口部との連通部分近傍内部において、排気に含まれるダストを、排気圧によって細かく破砕する破砕網を有していることが好ましい。さらに、上記構成の焼却処理装置おいて、前記燃焼筒部が、その側壁部で開口して設けられた点検口を有していることが好ましい。
【００１１】
上記構成の焼却処理装置おいて、前記排気部がさらに、上端側部が前記２次燃焼部の上端開口部と連通し側面視において上下に延びる略逆三角形に形成され中空円錐状の分離部と、前記分離部の上方に繋がって設置された円筒状の排気筒と、前記排気筒の外周側から前記排気筒の内部上方に向けて送風する排気補助手段とを有した集塵部を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に関する焼却処理装置によれば、送風手段が焼却炉内部に向けて、複数の送風孔から空気を送り込むことで、焼却炉内全体に処理対象物を燃焼させるための空気が均一に行きわたるので、処理対象物の全体を完全燃焼させやすくなり、よって、焼却処理の作業効率が向上する。さらに、焼却炉は、その内部壁面から内方に向けて立設した突起部を有することで、焼却炉内部の底に溜まった処理対象物を攪拌することが可能で、送風手段による空気および燃焼手段による火炎を処理対象物の全体に行きわたらすことができ、処理対象物全体を完全燃焼させやすくなり、よって、焼却処理の作業効率が向上する。
【００１３】
また、送風手段が、枠部材内部に漏出した未燃ガスを、発送風手段が発生させた空気とともに焼却炉の内部に送り込むように構成することで、焼却炉で発生した未燃ガスは、そのままの状態で大気中に放出されることがなく、再度送風手段によって焼却炉内に送られて完全燃焼させられるので、よって、周辺環境に対する影響を小さく抑えることが可能となる。
【００１４】
また、焼却炉内部に、軸方向に並んで配列されて、焼却炉内壁面から焼却炉の中心軸に向けて立設した棒状の破砕突起を有していることで、焼却炉の回転とともに破砕突起が回転して、焼却炉内部の処理対象物を細かく粉砕することができるので、送風手段による空気および燃焼手段による火炎を処理対象物の全体に行きわたらすことができ、処理対象物全体を完全燃焼させやすくなり、よって、焼却処理の作業効率が向上する。さらに、焼却炉内部に、焼却炉内部壁面から径方向内方に延びて立設した、板状の攪拌突起を有していることで、焼却炉の回転とともに攪拌突起が回転して、焼却炉内部の底に溜まった処理対象物を焼却炉内部の上方へ巻き上げることができ、送風手段による空気および燃焼手段による火炎を処理対象物の全体に行きわたらすことができるので、処理対象物全体を完全燃焼させやすくなり、よって、焼却処理の作業効率が向上する。
【００１５】
焼却処理装置が、焼却炉内で発生した排気を加熱手段および燃焼補助手段によって高温で完全燃焼させる２次燃焼部を有していることで、排気に不完全燃焼ガスが含まれる場合であっても、２次燃焼部によって完全燃焼させることができ、また、排気に含まれるダストも完全燃焼させることができ、排気をより無害化することが可能となる。
【００１６】
また、燃焼筒部が、焼却炉の他方側端面の開口部との連通部分近傍内部において、排気に含まれるダストを、排気圧によって細かく破砕する破砕網が、燃焼筒部内部を塞ぐように設置されている。よって、一定風圧を有して燃焼筒部に進行する排気に含まれたダストは、一定風圧で破砕網表面に当たり、破砕網の網目より細かく破砕することが可能となり、よって、ダストを２次燃焼部において完全燃焼させやすくなる。さらに、燃焼筒部が、その側壁部で開口して設けられた点検口を有していることで、例えば、２次燃焼部の燃焼状態等を外部から目視で確認可能であり、よって、焼却処理装置の稼動状態を簡易な方法で確認可能となる。
【００１７】
さらに、焼却処理装置が、２次燃焼部で燃焼した後の排気中に含まれるダストを分離して集塵する集塵部を有して構成されることで、排気中に含まれるダストを除去できるので、排気をより無害化することが可能となる。また、大気中に排気を放出する排気筒において、排気筒の側方外部から排気筒の内部上方に向けて、排気補助手段によって送風を行うことで、排気が排気筒から排出されやすくなるので、焼却処理の作業効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る焼却処理装置１の好ましい実施の形態について図１から図９を参照して説明する。ここで、図１および図５に示す矢印の方向を左右、前後および上下とする。まず、焼却処理装置１は、図１に示すように、焼却部１０、回転保持部４０、２次燃焼部６０、集塵部８０とを主体に構成される。
【００１９】
焼却部１０は、焼却炉１１、焼却炉用蓋２０、第１バーナー３０、第１ブロワー３５とを主体に構成されている。このとき、焼焼却炉１１はその外周を、後述する上枠４２および架台４１の上段によって囲まれており、この焼却炉１１の外周部で形成された領域は、略密閉状態となった未燃ガス室１１ｃとなっている。焼却炉１１は、略円筒形で左右方向に延びるとともに、その左右両端面で開口しており、左開口部１２は右開口部１３よりも小さく開口している。また、焼却炉１１の内壁面１１ｂには、図３に示すように、左右方向に延びて構成された破砕突起１４の先端部が、焼却炉１１の中心部に向けて立設しており、この破砕突起１４は、内壁面１１ｂ上に板状の突起台１４ｂが設置されて、さらに突起台１４ｂの上に、左右方向に一直線上に配置された複数の円柱状の突起円柱１４ａが、焼却炉１１の中心部に向けて立設している。
【００２０】
さらに、内壁面１１ｂ上において、破砕突起１４と隣接して、内壁面１１ｂから焼却炉１１の中心部に向けて立設した攪拌突起１５が設置されており、この攪拌突起１５は、図３に示すように略コの字状に形成されている。ここで、攪拌突起１５は、板状で左右方向に直線状に延びた中央突起１５ａと、その中央突起１５ａの左右両端部で連結した２つの板状の左右突起１５ｂとが、内壁面１１ｂ上に立設して構成されている。さらに、左右突起１５ｂは焼却炉１１の回転方向Ｂ（反時計回り方向）に対して、左右外側に開いて傾斜した状態で、左右方向の中央側端部が中央突起１５ａの左右端部と連結することで攪拌領域１５ｃが形成されている。また、破砕突起１４と攪拌突起１５とは、図４に示すように例えば、各突起１４、１５をそれぞれ４つずつ用いて、内壁面１１ｂ上で交互に４５度回転した位置に配設されて構成されている。
【００２１】
焼却炉１１は、左右方向に延びた円筒部外周において、後述するローラ５５Ｌ、５５Ｌ、５５Ｒ、５５Ｒと上下方向に当接するリング状のレール１８Ｌ、１８Ｒが、左右両端部近傍に所定幅で設置されており、一方、左右方向の中心部付近には、円筒部外周壁から外方向に延びて、後述する２つのスラスト用ローラ５６、５６によって挟持されるスラスト支持板１７が立設している。また、スラスト支持板１７と隣接して、駆動チェーン５２と噛合する第１スプロケット１６が、焼却炉１１の円筒部外周壁に設置されている。
【００２２】
焼却炉用蓋２０は、図５に示すように、略正方形に形成されており、上枠４２の右側側面の中央付近に、２つのヒンジ２５を介して開閉自在に設置されており、焼却炉用蓋２０の前側端部に設置された開閉用ハンドル２３によって、焼却炉１１内部から焼却炉用蓋２０に外力が加わっても、焼却炉用蓋２０が開かないようにすることが可能である。なお、焼却炉用蓋２０は、取っ手２４を握って開閉を行う構造となっている。
【００２３】
さらに、図５に示すように、焼却炉用蓋２０には、焼却炉用蓋２０の前後方向の中心線２０ａおよび上下方向の中心線２０ｂに対して、下方後側を中心として円形に開口し、第１バーナー３０が挿入されるバーナー用開口部２１、および中心線２０ａ上に開口中心があり、中心線２０ｂよりも下側で円形に開口して、下送風管３５ｃの左先端部が挿入される送風管用開口部２２が設けられている。また、図２に示すように、回転自在な焼却炉１１と上枠４２に固定された焼却炉用蓋２０との間には、所要の隙間が設けられている。これによって、焼却炉１１の内部から、未燃ガス１１ｄがこの隙間を通過することで、未燃ガス室１１ｃに漏出する構成となっている。
【００２４】
第１バーナー３０は、可燃性ガスを噴射するとともに、その噴射したガスに着火することで、火炎を放出させる構造となっており、第１バーナー３０は、焼却炉用蓋２０のバーナー用開口部２１に、その先端が焼却炉１１の内方に向けて挿入されて固定されており、第１バーナー３０の先端から火炎を噴出することで、焼却炉１１内の処理対象物（図示せず）を燃焼させる。
【００２５】
第１ブロワー３５は、図１および図９に示すように、上枠４２の後側面の上方右端部に設置されており、この設置部分において、円筒状で前後方向から左右方向に折曲した、排出パイプ３６が上枠４２に貫通し、未燃ガス室１１ｃと連通している。また、排出パイプ３６の右先端部は、第１ブロワー３５の下方と連通し、円筒で略Ｌ字状に形成された、ジョイント３５ａの左開口部に挿入されて連通している。さらに、ジョイント３５ａの他端開口部は、上下前後方向に延びて設置された、上下ホース３５ｂの上端と連通している。また、上下ホース３５ｂの下端は、円筒で略Ｌ字状に折曲した下送風管３５ｃの一端と連通している。ここで、上下ホース３５ｂは、外力に対して伸縮および変形自在となっており、焼却炉用蓋２０の開閉時に支障となることはない。
【００２６】
図９に示すように、第１ブロワー３５で発生した外部空気３５ｅが、ジョイント３５ａに高速高圧で流入して、上下ホース３５ｂへと進行するとき、排出パイプ３６の右先端部は負圧となる。よって、未燃ガス１１ｄが、未燃ガス室１１ｃからジョイント３５ａ内部に流入し、さらに、外部空気３５ｅと未燃ガス１１ｄとが混合した混合空気３５ｆが、上下ホース３５ｂおよび下送風管３５ｃを通過し、空気流路２２ａに流入する。
【００２７】
さらに、焼却炉用蓋２０は、図６および図７に示すように、焼却炉１１の内部に向けて（左方向に）円形に突出した空気噴出部２６を有しており、第１ブロワー用開口部２２に挿入された下送風管３５ｃから流入した混合空気３５ｆが、リング状に形成された空気流路２２ａを通過して、焼却炉１１の内方に向かって開口した複数の空気噴出孔２２ｂから、焼却炉１１の内方に送り込まれるように構成されている。
【００２８】
回転保持部４０は、架台４１、上枠４２およびモータ５０を主体に構成される。架台４１は、その上段において、上述のレール１８Ｌ、１８Ｒと当接可能な位置に、前後方向にそれぞれ２つのローラ５５Ｌ、５５Ｌ、５５Ｒ、５５Ｒが回転自在に配設されており、また、左右方向の中央付近には、スラスト支持板１７を挟持する２つのスラスト用ローラ５６が回転自在に配設されている。一方、架台４１の下段には、モータ５０が設置されており、モータ５０の右側端部に連結された第２スプロケット５１は、駆動チェーン５２と噛合している。上枠４２は、焼却炉１１の外周部を囲むように形成されており、上枠４２の右側側面には、図５に示すように、焼却炉用蓋２０が開閉可能に取り付けられている。
【００２９】
２次燃焼部６０は、燃焼筒６１、第２バーナー７０、第２ブロワー７５および空気噴射管７６を主体に構成されている。燃焼筒６１は、図１に示すように側面視において、略Ｌ字状に形成されるとともに、その内部が中空となっており、下方で左右に延びた左右燃焼筒６１ａと、左右燃焼筒６１ａの左側端部で連通して上下に延びた上下燃焼筒６１ｂとから構成されている。左右燃焼筒６１ａの右側端部は右方向に向けて開口するとともに、焼却炉１１の左開口部１２と連通し、また、左右燃焼筒６１ａの右側端部近傍の内部には、
焼却炉１１で発生する排気１１ａに含まれる、比較的大きなダストを破砕するための破砕網６２が設置されている。一方、左右燃焼筒６１ａの左側端部には、燃焼筒６１の内部および破砕網６２の状況を点検するための点検口６３が設置されている。また、上下燃焼筒６１ｂは、図１に示すように、その上端側部において左方向に向けて開口するとともに、後述する集塵部８０の側方通気通路８１と連通している。
【００３０】
第２バーナー７０は、第１バーナー３０と同様の構造となっており、焼却炉１１の内部で発生した後に、左右燃焼筒６１ａを通過して上下燃焼筒６１ｂに流入した排気１１ａを燃焼させる装置であり、上下燃焼筒６１ｂの下方外周部において、第２バーナー７０の先端が上下燃焼筒６１ｂの内方に向けて設置されている。第２ブロワー７５は、燃焼筒６１の外部に設置されており、第２ブロワー７５を稼動させることで空気流を発生させることが可能である。空気噴射管７６は、筒状で上下に延びて第２バーナー７０よりも上方で、上下燃焼筒６１ｂの内部に固定されており、第２ブロワー７５と一端が連通した送風管７５ａの他端が、空気噴射管７６の上端部と連通している。また、空気噴射管７６の外周壁には、配列形成された多数の空気噴射孔（図示せず）を有しており、この空気噴射孔から第２ブロワー７５で発生させた空気流を噴射するように構成されている。
【００３１】
集塵部８０は、図１および図８に示すように、側方通気通路８１、上部円筒８２、下部円筒８３、ダストボックス８４、排気筒９０、第３ブロワー９５および空気層９５ｂを主体に構成される。側方通気通路８１は、内部が中空で左右方向に延びており、その右側端部での開口部が上下燃焼筒６１ｂの上端側部における開口部と連通している。上部円筒８２は、内部に中空部を有した円筒状で上下に延びており、上部円筒８２の上端外周部で側方通気通路８１の左側端部と連通している。下部円筒８３は、内部が中空で上下に延びるとともに、側面視において略逆三角形状に形成されており、その上端開口部が上部円筒８２の下端開口部と連通している。ダストボックス８４は、内部が中空に形成されており、下部円筒８３の下端部と連通している。
【００３２】
排気筒９０は、両端部で開口して、内部が中空の円筒状で上下に延びて形成されており、排気筒９０の下方部が、上部円筒８２の上方から下方に向けて挿入されて固定されているとともに、排気筒９０の上端部の排気開口部９１で上方に向けて開口している。第３ブロワー９５は、集塵部８０の外部に設置されており、第３ブロワー９５で発生させた空気流を、第３ブロワー９５と一端が連通して、他端が空気層９５ｂと連通している送風管９５ａを介して、空気層９５ｂに流入させる構成となっている。空気層９５ｂは、上部円筒８２の上方で円柱状に形成されており、その内部に中空部を有するとともに、中心部に排気筒９０が上下に貫通している。また、空気層９５ｂの内部には、空気層９５ｂの中空部と排気筒９０内部の中空部分とに連通する、空気流入口９６が複数形成されている。なお、排気開口部９１の上方には、カバー９２が設置されており、排気筒９０の内部に雨等が入らないようになっている。
【００３３】
ここまでは、焼却処理装置１の各構成部について説明したが、以下において、処理対象物を焼却処理するときの、各構成部の動作について説明する。
【００３４】
まず、焼却炉用蓋２０を開き、処理対象物を焼却炉１１の内部に投入する。そして、モータ５０を駆動させることによって、第２スプロケット５１が回転するとともに、駆動チェーン５２を介して、第１スプロケット１６に回転駆動力が伝達されて、焼却炉１１が左右方向に延びた中心軸を中心として、図３および図４に示す回転方向Ｂの方向に回転する。このとき、ローラ５５Ｌ、５５Ｌとレール１８Ｌ、ローラ５５Ｒ、５５Ｒとレール１８Ｒとがそれぞれ上下方向に当接しているとともに、ローラ５５Ｌ、５５Ｌ、５５Ｒ、５５Ｒは、回転方向Ｂとは反対の、時計回りの方向に回転することで、回転保持部４０は焼却炉１１を回転自在に支持している。さらに、焼却炉１１とともに回転するスラスト支持板１７が、２つのスラスト用ローラ５６、５６で挟持することで、焼却炉１１が左右方向に移動することを規制可能である。
【００３５】
次に、第１バーナー３０および第１ブロワー３５を稼動させて、焼却炉１１内部の処理対象物を燃焼させる。このとき、第１バーナー３０は、その先端部から焼却炉１１の中心部に向けて、火炎を放出させる。一方、第１ブロワー３５は、混合空気３５ｆを空気流路２２ａに流入させて、複数の空気噴出孔２２ｂから混合空気３５ｆを、焼却炉１１の内方に向けて送り込む。
【００３６】
このとき、焼却炉１１の内部では、焼却炉１１の回転に伴って、焼却炉１１の底部を順次通過していく破砕突起１４によって、焼却炉１１の底部に堆積した処理対象物が、突起円柱１４ａと突起円柱１４ａの間を通過することで細かく破砕されていく。よって、空気噴出孔２２ｂから送り込まれた空気および第１バーナー３０から放出された火炎を処理対象物全体に行きわたらすことができて、短時間で処理対象物を焼却できるので、焼却処理装置１の作業効率を高めることが可能である。
【００３７】
上記のように、破砕突起１４が処理対象物が細かく破砕すると同時に、図３に示すように、攪拌突起１５は、中央突起１５ａと２つの左右突起１５ｂとから構成されて、焼却炉１１の回転方向Ｂの方向に開いて延びた攪拌領域１５ｃを有しているので、焼却炉１１内の底部に堆積した処理対象物を、攪拌領域１５ｃで保持するとともに焼却炉１１が回転方向Ｂの方向に回転することで、攪拌領域１５ｃで保持された処理対象物を、焼却炉１１内部の上方まで掻きあげて、下方に落下させることが可能である。こうすることによって、処理対象物の攪拌効率が高まり、空気噴出孔２２ｂから送り込まれた空気および第１バーナー３０から放出された火炎を処理対象物全体に行きわたらすことができて、短時間で処理対象物を焼却できるので、焼却処理装置１の作業効率を高めることが可能である。
【００３８】
また、焼却炉１１の内部では、右方向（焼却炉用蓋２０の方向）から左方向に向けて、混合空気３５ｆおよび炎が放出される構成となっているため、処理対象物が燃焼した後に発生する排気１１ａは、左開口部１２から排出されて、２次燃焼部６０の左右燃焼筒６１ａに流入する。ここで、排気１１ａに含まれる比較的大きなダストは、一定風圧で破砕網６２表面に当たることによって破砕されて、破砕網６２の網目よりも細かなダストとなり、排気１１ａとともに左右燃焼筒６１ａに流入する。
【００３９】
ここで、排気１１ａは、２次燃焼部６０の左右燃焼筒６１ａから上下燃焼筒６１ｂに進行し、上下燃焼筒６１ｂにおいて、第２バーナー７０が、上下燃焼筒６１の中心部に向けて火炎を噴出することによって、排気１１ａは燃焼させられて火炎とともに上昇する。空気噴射官７６の表面では、第２ブロワー７５によって発生した空気が噴射されており、この噴射空気によって、上下燃焼筒６１内の排気１１ａは、さらに勢いを増して上昇していく。
【００４０】
次に、２次燃焼部６０で燃焼するとともに、上下燃焼筒６１の上端部まで上昇した排気１１ａは、上下燃焼筒６１ｂの内部を上昇した比較的高い流速を保った状態で、進行方向を上方から左方向に変えて、側方通気通路８１から集塵部８０に送り込まれる。このとき、平面視において、上部円筒８２の内部壁面の接線方向に流入するとともに、上部円筒８２の内部壁面に沿って、螺旋軌道を描くように高速で回転しながら上方から下方へと進行する。一方で、破砕網６２で捕集されずに側方通気通路８１から流入してきたダストも、排気１１ａとともに比較的高い流速を保った状態で、上部円筒８２の内部壁面の接線方向に流入することで、ダストに遠心力が働いて、ダストは上部円筒８２の内部壁面に押し付けられるように、排気１１ａとともに螺旋軌道描きながら上部円筒８２を上方から下方へと進行し、下部円筒８３の内部壁面の上端部に到達する。
【００４１】
次に、排気１１ａおよびダストは、下部円筒８３の内部壁面において螺旋軌道を描きながら上方から下方へと進行する。このとき、下部円筒８３の内部壁面は、頂点を下方に向けた三角錐状に形成されているため、下方に行くとともに半径が小さくなり、よって、ダストは上方から下方へと進行するにつれて、より大きな遠心力で下部円筒８３の内部壁面に押し付けられる。この構成によって、確実に排気１１ａ中からダストを分離することが可能となる。その後、下部円筒８３の下端開口部に達したダストは、ダストボックス８４に落下して捕集される。
【００４２】
一方、上記のように、排気１１ａが上部円筒８２および下部円筒８３の内部壁面に沿って、螺旋軌道を描くように回転するので、上部円筒８２および下部円筒８３の中心部に負圧が発生する。よって、下部円筒８３の下方端部に進行した排気１１ａは、負圧となった上部円筒８２および下部円筒８３の内側中心部を進行し、下部円筒８３の下端部から上部円筒８２の上方に向けて進行するとともに、排気筒９０に流入して、排気筒９０の下端部から上端部へと進行し、排気筒９０の上端部の排気開口部９１から大気中に排出される。このとき、第３ブロワー９５を稼動させることで、第３ブロワー９５で発生した空気流は、
送風管９５ａによって空気漕９５ｂ内部の中空部に導かれ、さらに、空気漕９５ｂ内部の中空部から空気流入口９６に流入する。このとき、空気流は、排気筒９０の外部側面方向から、排気筒９０の内側中心方向に向けて送り込まれた後、排気１１ａとともに排気開口部９１から排出される。なお、焼却処理後に焼却炉１１内に残った焼却灰は、焼却炉用蓋２０を開けて取り出す。
【００４３】
本発明による効果についてまとめると、第１に、焼却炉１１が回転することで破砕突起１４の突起円柱１４ａが処理対象物を細かく破砕するとともに、攪拌突起１５が内壁面１１ｂの底部に堆積した処理対象物を、内壁面１１ｂの上方に掻きあげて攪拌して、処理対象物を燃焼させやすくなるので、処理対象物全体を短時間で完全燃焼させることが可能となる。第２に、焼却炉用蓋２０において、円形に配置された複数の空気噴出孔２２ｂから焼却炉１１内部に空気を送り込むように構成することで、焼却炉１１の内部全体に処理対象物を燃焼させるための空気を行きわたらせることができて、処理対象物を燃焼させやすくなるので、処理対象物全体を短時間で完全燃焼させることが可能となる。
【００４４】
第３に、スラスト支持板１７が、２つのスラスト用ローラ５６に挟持されているので、焼却炉１１が回転時に左右方向へ移動することを規制可能となり、よって、駆動チェーン５２が第１スプロケット１６から外れることなく、架台４１上で焼却炉１１を安定して連続回転することができ、焼却処理装置１の作業効率を高めることができる。第４に、第３ブロワー９５で発生させた空気流を、空気流入口９６を通過させて排気筒９０の外部側面方向から内側中心方向に向けて送り込むことによって、排気筒９０の下端部から上端部へと進行する排気１１ａを、排気開口部９１から排出させやすくなり、焼却処理装置１の焼却効率を向上させることができる。
【００４５】
第５に、焼却炉１１内部で発生した未燃ガスを大気中に放出せず、第１ブロワー３５で発生させた空気と混合して、再度焼却炉１１内に送り込んで、燃焼させる構成とすることで、大気中に未燃ガスが放出されることがなく、周辺環境への影響を小さく抑えることが可能となる。
【００４６】
上述の実施例において、空気噴出部２６に複数の空気噴出孔２２ｂが、焼却炉１１の内方に向けて開口しているが、本実施例に示す個数に限定されず、空気噴出孔２２ｂの大きさ等に支障がなければ、個数を変更しても良い。
【００４７】
上述の実施例において、破砕突起１４および攪拌突起１５は、図４に示す配置および個数に限られるものではなく、破砕突起１４および攪拌突起１５の大きさ等に支障がなければ、他の配置および個数でも構わない。
【００４８】
上述の実施例において、円柱状の突起円柱１４ａで処理対象物を破砕する構成となっているが、突起円柱１４ａは円柱状の形状に限定されるものではなく、処理対象物を破砕可能であれば、他の形状で構成しても良い。
【００４９】
上述の実施例において、図３に示すように、攪拌突起１５は略コの字状に形成されているが、攪拌領域１５ｃを有して処理対象物を攪拌可能であれば、他の形状で構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る焼却処理装置を示す側面図である。
【図２】図１中のＡ部の拡大図である。
【図３】焼却炉の内部を示した斜視図である。
【図４】焼却炉とモータを示した右側面図である。
【図５】（ａ）は、回転保持部と焼却炉用蓋を示した右側面図で、（ｂ）は焼却炉用蓋を示した上平面図である。
【図６】図５中のVI−VIで示した焼却炉用蓋の断面図である。
【図７】焼却炉側から焼却炉用蓋を示した左側面図である。
【図８】集塵部を模式的に示した斜視図である。
【図９】図１中のＣ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 焼却処理装置 １１ 焼却炉
１１ｄ 未燃ガス １２ 左開口部（開口部）
１３ 右開口部（開口部） １４ 破砕突起
１５ 攪拌突起 ２０ 焼却炉用蓋（カバー部材）
２２ｂ 空気噴出孔（送風孔） ３０ 第１バーナー（燃焼手段）
３５ 第１ブロワー（送風手段） ４０ 回転支持部（回転支持手段）
４２ 上枠（枠部材） ５０ モータ（回転手段）
６０ ２次燃焼部 ６１ 燃焼筒（燃焼筒部）
６２ 破砕網 ６３ 点検口
７０ 第２バーナー（加熱手段） ７５ 第２ブロワー（燃焼補助手段）
８０ 集塵部 ８２ 上部円筒（分離部）
８３ 下部円筒（分離部） ９０ 排気筒
９５ 第３ブロワー（排気補助手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端面中央部にそれぞれ開口部を有する円筒形の焼却炉と、
前記焼却炉の円筒中心軸を水平方向に向けて前記焼却炉を回転自在に支持する回転支持手段と、
前記回転支持手段により支持された前記焼却炉を前記円筒中心軸を中心に回転させる回転手段と、
前記焼却炉の一方側端面を覆うカバー部材と、
前記カバー部材に設置されて前記焼却炉の内部に向けて火炎を放出する燃焼手段と、
前記焼却炉の内部に外部空気を送り込む送風手段と、
前記焼却炉の他方側端面の開口部と連通する排気部とからなる焼却処理装置において、
前記カバー部材は、前記送風手段からの空気を送り込む前記焼却炉の内方側に向かって開口した複数の送風孔を有し、
前記焼却炉は、その内部壁面から内方に向けて立設した突起部を有して構成された焼却処理装置。
【請求項２】
前記焼却炉は、その外周部を枠部材で覆われており、
前記送風手段は、前記枠部材に設置されて前記焼却炉と前記カバー部材との隙間および前記焼却炉と前記排気部との隙間から前記枠部材内部に漏出した未燃ガスを、外部空気とともに前記焼却炉の内部に送り込むように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の焼却処理装置。
【請求項３】
前記突起部は、軸方向に並んで配列されて前記焼却炉内部壁面から前記円筒中心軸に向けて立設した複数の棒状突起からなるレーキ状の破砕突起と、前記焼却炉内部壁面から径方向内方に延びて立設した板状の攪拌突起とを有して構成された請求項１または２に記載の焼却処理装置。
【請求項４】
前記排気部が、
下端側において前記焼却炉の他方側端面の開口部と連通して上方に延びる円筒形状の燃焼筒部と、前記燃焼筒部に設置されて前記燃焼筒部の内部に向けて火炎を放出する加熱手段と、前記加熱手段の上方において前記燃焼筒部の内部に外部空気を送り込む燃焼補助手段とを有した２次燃焼部を備える請求項１から３に記載の焼却処理装置。
【請求項５】
前記燃焼筒部が、前記焼却炉の前記他方側端面の前記開口部との連通部分近傍内部において、排気に含まれるダストを排気圧によって破砕する破砕網を有していることを特徴とする請求項４に記載の焼却処理装置。
【請求項６】
前記燃焼筒部が、その側壁部で開口して設けられた点検口を有していることを特徴とする請求項４または５に記載の焼却処理装置。
【請求項７】
前記排気部がさらに、
上端側部が前記２次燃焼部の上端開口部と連通し側面視において上下に延びる略逆三角形に形成され中空円錐状の分離部と、前記分離部の上方に繋がって設置された円筒状の排気筒と、前記排気筒の外周側から前記排気筒の内部上方に向けて送風する排気補助手段とを有した集塵部を備える請求項４に記載の焼却処理装置。
【請求項１】
両端面中央部にそれぞれ開口部を有する円筒形の焼却炉と、
前記焼却炉の円筒中心軸を水平方向に向けて前記焼却炉を回転自在に支持する回転支持手段と、
前記回転支持手段により支持された前記焼却炉を前記円筒中心軸を中心に回転させる回転手段と、
前記焼却炉の一方側端面を覆うカバー部材と、
前記カバー部材に設置されて前記焼却炉の内部に向けて火炎を放出する燃焼手段と、
前記焼却炉の内部に外部空気を送り込む送風手段と、
前記焼却炉の他方側端面の開口部と連通する排気部とからなる焼却処理装置において、
前記カバー部材は、前記送風手段からの空気を送り込む前記焼却炉の内方側に向かって開口した複数の送風孔を有し、
前記焼却炉は、その内部壁面から内方に向けて立設した突起部を有して構成された焼却処理装置。
【請求項２】
前記焼却炉は、その外周部を枠部材で覆われており、
前記送風手段は、前記枠部材に設置されて前記焼却炉と前記カバー部材との隙間および前記焼却炉と前記排気部との隙間から前記枠部材内部に漏出した未燃ガスを、外部空気とともに前記焼却炉の内部に送り込むように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の焼却処理装置。
【請求項３】
前記突起部は、軸方向に並んで配列されて前記焼却炉内部壁面から前記円筒中心軸に向けて立設した複数の棒状突起からなるレーキ状の破砕突起と、前記焼却炉内部壁面から径方向内方に延びて立設した板状の攪拌突起とを有して構成された請求項１または２に記載の焼却処理装置。
【請求項４】
前記排気部が、
下端側において前記焼却炉の他方側端面の開口部と連通して上方に延びる円筒形状の燃焼筒部と、前記燃焼筒部に設置されて前記燃焼筒部の内部に向けて火炎を放出する加熱手段と、前記加熱手段の上方において前記燃焼筒部の内部に外部空気を送り込む燃焼補助手段とを有した２次燃焼部を備える請求項１から３に記載の焼却処理装置。
【請求項５】
前記燃焼筒部が、前記焼却炉の前記他方側端面の前記開口部との連通部分近傍内部において、排気に含まれるダストを排気圧によって破砕する破砕網を有していることを特徴とする請求項４に記載の焼却処理装置。
【請求項６】
前記燃焼筒部が、その側壁部で開口して設けられた点検口を有していることを特徴とする請求項４または５に記載の焼却処理装置。
【請求項７】
前記排気部がさらに、
上端側部が前記２次燃焼部の上端開口部と連通し側面視において上下に延びる略逆三角形に形成され中空円錐状の分離部と、前記分離部の上方に繋がって設置された円筒状の排気筒と、前記排気筒の外周側から前記排気筒の内部上方に向けて送風する排気補助手段とを有した集塵部を備える請求項４に記載の焼却処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２６７７４５（Ｐ２００８−２６７７４５Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１４１９０（Ｐ２００７−１１４１９０）
【出願日】平成１９年４月２４日（２００７．４．２４）
【出願人】（５９２２１９５３６）和光機械工業株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２４日（２００７．４．２４）
【出願人】（５９２２１９５３６）和光機械工業株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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