焼却装置
【課題】エネルギーコストを少なく抑えた上で、都市ゴミを完全燃焼させる。
【解決手段】都市ゴミＦに対して焼却処理を施す焼却装置１０であって、１次燃焼容器２０と、これに隣設された２次燃焼容器３０と、１次および２次燃焼容器２０，３０間に架設された連絡配管４０とを備え、１次燃焼容器２０は、開閉蓋２３の近傍に設けられた１次空気孔２３１と、都市ゴミＦの燃焼および熱分解に供する１次バーナー２４とを有し、２次燃焼容器３０は、スタック３３の近傍に設けられ吸引した外気を排気方向へ向かうようにスタック３３内に供給する押込みブロワー３４と、連絡配管４０の下流端に向けて火炎を吹き付け、都市ゴミＦの熱分解で発生した可燃性ガスＦ１の燃焼に供する２次バーナー３５とを有している。
【解決手段】都市ゴミＦに対して焼却処理を施す焼却装置１０であって、１次燃焼容器２０と、これに隣設された２次燃焼容器３０と、１次および２次燃焼容器２０，３０間に架設された連絡配管４０とを備え、１次燃焼容器２０は、開閉蓋２３の近傍に設けられた１次空気孔２３１と、都市ゴミＦの燃焼および熱分解に供する１次バーナー２４とを有し、２次燃焼容器３０は、スタック３３の近傍に設けられ吸引した外気を排気方向へ向かうようにスタック３３内に供給する押込みブロワー３４と、連絡配管４０の下流端に向けて火炎を吹き付け、都市ゴミＦの熱分解で発生した可燃性ガスＦ１の燃焼に供する２次バーナー３５とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃物に対して焼却処理を施す焼却装置に関するものであり、特に雑多な可燃物が混ざり合ったゴミや可燃性廃棄物の焼却に適した焼却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
雑多な可燃物が混ざり合った燃焼対象物である都市ゴミは、ストーカー方式の焼却装置か、あるいは流動層方式の焼却装置によって焼却処理されるのが一般的である。ストーカー方式の焼却装置は、都市ゴミを火格子の上に順次投入していくとともに、火格子上に投入された都市ゴミに対しバーナーで着火し、火格子の下部から燃焼空気を導入することで焼却処理を継続させるようになされている。通常、バーナーは、初期の着火時に使用されるだけの場合が多く、都市ゴミ自身が本格的に燃焼し始めるとバーナーは火力が落とされるか消火されるのが一般的である。従来、多くの焼却装置は、このタイプのものが主流を占めていた。
【０００３】
これに対し近年注目されている流動層方式の焼却装置は、例えば、特許文献１に記載されているように、円筒状を呈した炉本体の底部に砂を装填してなる砂層が形成され、この砂層の底部から１次空気が導入されることにより砂層が流動され、これによって流動層が形成されるようになされている。かかる流動層がバーナーによって高温に加熱された状態で、砂層より上方位置から炉本体内に都市ゴミが投入されるとともに、２次空気が供給されるようになされている。都市ゴミの燃焼状態が安定するとバーナーは消火され、この状態で都市ゴミが連続的に炉本体内に投入されるようになっている。燃焼灰や金属、陶器等の不燃物は、砂層の中に埋没するが、篩い分け処理により分別されるようになっている。
【０００４】
かかる流動層方式の焼却装置は、構造が簡単で設備コストが廉価であるにも拘わらず、あらゆる都市ゴミに対応することが可能であり、今後が期待されている。
【特許文献１】特開平７−９１６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載されているような流動層方式の焼却装置にあっては、まず、炉本体に装填された砂層を流動させるために、当該砂層内に相当大量の１次空気をかなりの高圧で吹き込まなければならず、そのためのエネルギーコストが嵩むという問題点を有している。
【０００６】
また、炉本体内の砂層の上に投入された都市ゴミは、その下面側が高温に加熱された砂層からの熱を得てまず熱分解し、一部が燃焼するとともに残部は燃焼しないで煙となって上昇するため（すなわち、都市ゴミが完全燃焼しないため）、炉本体の頂部から導出された燃焼排ガスは、燃焼に供されなかった例えば一酸化炭素（ＣＯ）等の有害なガスを含んだ状態になっており、これの二次処理で多くのコストが嵩むという問題点を有している。
【０００７】
また、都市ゴミの燃焼廃熱を有効に利用するべく廃熱回収を行った場合、都市ゴミが完全燃焼されないことにより、熱効率が劣るという問題点も存在する。
【０００８】
さらに、砂層を流動させて効果的に流動層を形成させるためには、相当大量の砂が必要となり、結局、焼却装置が大規模なものなるため、家庭用や小規模な工場用のものとしては適用することができず、汎用性が劣るという問題点も存在する。
【０００９】
本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであって、焼却処理のためのエネルギーコストを少なく抑えた上で、可燃物を完全燃焼させることができ、しかも導出される燃焼排ガスを有効に無害なものにすることができるとともに、廃熱回収の熱効率を向上させることが可能であり、さらに家庭用などの小規模な使用にも適用することが可能な汎用性に富んだ焼却装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、装填された可燃物に対して焼却処理を施す焼却装置であって、１次燃焼容器と、この１次燃焼容器に隣設された２次燃焼容器と、これら１次および２次燃焼容器間にそれぞれ貫通して架設された連絡配管とを備え、前記１次燃焼容器は、可燃物装填用の開口近傍に設けられた１次空気孔と、この１次空気孔の近傍に設けられ可燃物の燃焼および熱分解に供する１次バーナーとを有し、前記２次燃焼容器は、前記第１燃焼容器内で可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスの燃焼に供する２次バーナーと、この２次バーナーの近傍に設けられた２次空気孔とを有し、前記１次燃焼容器の底部から前記連絡配管を通して２次燃焼容器に向けて前記可燃性ガスを吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
かかる構成によれば、可燃物を装填用の開口から満杯になるまで１次燃焼容器に装填してから吸引手段を駆動させることにより、１次空気としての外気が１次空気孔から１次燃焼容器内に吸引されて装填されている可燃物間の隙間を通過して下降流となり、連絡配管を通って２次燃焼容器内に導入された後、当該２次燃焼容器内から外部に排出され、これによって１次空気孔、１次燃焼容器内、連絡配管および２次燃焼容器に到る気流が形成された状態になる。
【００１２】
この状態で１次および２次バーナーに点火し、１次燃焼容器の最上位に位置した可燃物を１次バーナーの火炎によって着火すると、可燃物は、１次空気孔から供給される１次空気によって燃焼し、発生した煙（可燃性ガス）が下降流に誘引されて可燃物間の隙間を下降した後、連絡配管を通って２次燃焼容器内に導入される。連絡配管の先端から２次燃焼容器内に導出される可燃性ガスは、２次バーナーの火炎および２次空気孔から導入された外気によって燃焼され、その後、２次燃焼容器から外部に排出される。
【００１３】
そして、１次燃焼容器内における可燃物の上部の燃焼および２次燃焼容器内における可燃性ガスの燃焼が安定した状態で、１次バーナーおよび２次バーナーの双方を消火する。そうすると、以後可燃物は、特に１次バーナーの力を借りることなく１次空気孔から導入された１次空気によって自燃するとともに、連絡配管の先端から２次燃焼容器内に導入された可燃性ガスは、特に２次バーナーの力を借りることなく２次空気孔から導入された２次空気によって自燃し、これらの燃焼状態は、１次燃焼容器内の可燃物が燃焼し尽くすまで継続される。
【００１４】
このように、焼却装置を可燃物が装填される１次燃焼容器と、この１次燃焼容器に連絡配管を介して接続された２次燃焼容器と、１次燃焼容器の底部から連絡配管を通して２次燃焼容器に向けて可燃性ガスを吸引する吸引手段とを備えて構成しているため、吸引手段を駆動させた状態で１次および２次バーナーを点火することにより、まず、１次燃焼容器に装填された可燃物の最上位のものが１次バーナーによって着火されて燃焼することで発生した可燃性ガスは、吸引手段の駆動により形成された１次燃焼容器内から２次燃焼容器へ向かう気流に同伴し、２次燃焼容器内で燃焼する。これらの燃焼状態が安定したのち１次および２次バーナーの双方を消火しても、可燃物およびこれより得られた可燃性ガスの燃焼は継続され、これによって可燃物の焼却処理が進行される。
【００１５】
なお、可燃物の安定した状態での燃焼が継続されるのは、当該可燃物が、立設された線香が燃えるように上部から下部に向かって燃焼していくため、１次燃焼容器内の可燃物の全体的な立体形状が大幅に変化することがなく、準静的に高さレベルが低くなっていくだけであり形崩れすることがないためである。従って、可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスを安定した状態で得ることができるため、この可燃性ガスの２次的な燃焼処理も、流量的に大幅な変動がないことにより円滑、かつ、確実に行われる。
【００１６】
これに対し可燃物が下部から燃焼していくと、燃焼によって消失した部分に向けて未だ燃焼していない上部の可燃物が落下し、燃焼の進行に伴ってこの落下が繰り返され、これにる可燃物の形崩れで燃焼状態が不安定になり、定常的な可燃性ガスの発生が得られなくなるため、可燃性ガスを安定的に燃焼させることもできなくなるのである。
【００１７】
そして、１次および２次バーナーは、可燃物が着火して安定的に燃焼するまでの極めて短い時間点火されるだけであっても、その後の可燃物および当該可燃物から発生した可燃性ガスの自燃で焼却処理が進行するため、従来のようにバーナーを常時点火状態にしておかなければならなかったものに比べてエネルギーコストが大幅に削減される。
【００１８】
また、可燃物から発生した可燃性ガスは、２次燃焼容器内における２次空気により完全に燃焼処理されるため、不完全燃焼により生じた有害ガスが大気中に放散されるような不都合の発生が抑制される。
【００１９】
さらに、焼却装置を家庭用の暖房装置として使用するなど小規模な使用にも適用することが可能であり汎用性に富んでいる。特に家庭用として使用するような場合、連絡配管の中央部を境にして２次燃焼容器を屋内に配設する一方、１次燃焼容器を屋外に据え付けることにより屋内の空間を広くすることができる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記吸引手段は、前記２次燃焼容器の上面から外方に向けて延設されたスタックと、前記スタックの近傍に設けられ吸引した外気を排気方向へ向かうようにスタック内に供給する押込みブロワーとを備えて構成され、前記２次バーナーは、前記連絡配管の下流端に向けて火炎を吹き付けるように設置位置が設定されていることを特徴とするものである。
【００２１】
かかる構成によれば、可燃物を装填用の開口から満杯になるまで１次燃焼容器に装填し、開閉蓋を閉止してから押込みブロワーを駆動すると、押込みブロワーの先端から吹き出した気流がスタック内を上昇し、これによるエジェクター効果で２次燃焼容器内に上昇気流が形成されるため、この上昇気流に誘引されて外気が１次空気として１次空気孔から１次燃焼容器内に吸引されて装填されている可燃物間の隙間を通過して下降流となり、連絡配管を通って２次燃焼容器内に導入された後、当該２次燃焼容器内を上昇してスタックから外部に排出され、これによって１次空気孔、１次燃焼容器内、連絡配管、２次燃焼容器内およびスタックに到る気流が形成された状態になる。
【００２２】
この状態で２次バーナーに点火してその火炎で２次燃焼容器内の連絡配管の下流端を高温になるまで加熱し、引き続き１次バーナーに点火する。そうすると、１次燃焼容器の最上位に位置した可燃物が１次バーナーの火炎によって着火され、１次空気孔から供給される１次空気によって燃焼が継続され、発生した煙（可燃性ガス）が下降流に誘引されて可燃物間の隙間を下降した後、連絡配管を通って２次燃焼容器内に導入される。このとき、連絡配管の先端から導出される可燃性ガスは、２次バーナーの火炎および２次バーナーによって高温に加熱された連絡配管の先端に接触することによって着火されて燃焼し、この燃焼は、２次空気孔からの外気の導入によって継続される。燃焼後の燃焼排ガスは、スタックを介して外部に排出される。
【００２３】
そして、１次燃焼容器内における可燃物の上部の燃焼および２次燃焼容器内における連絡配管先端での可燃性ガスの燃焼が安定した状態で、１次バーナーおよび２次バーナーの双方を消火する。そうすると、以後可燃物は、特に１次バーナーの力を借りることなく１次空気孔から導入された１次空気によって自燃するとともに、連絡配管の先端から２次燃焼容器内に導入された可燃性ガスは、特に２次バーナーの力を借りることなく２次空気孔から導入された２次空気によって自燃し、これらの燃焼状態は、１次燃焼容器内の可燃物が燃焼し尽くすまで継続される。
【００２４】
このように、吸引手段を、２次燃焼容器の上面から外方に向けて延設されたスタックと、このスタックの近傍に設けられ吸引した外気を排気方向へ向かうようにスタック内に供給する押込みブロワーとを備えて構成し、２次バーナーの設置位置を、連絡配管の下流端に向けて火炎を吹き付けるように設定することにより、吸引手段の構成を簡単なものにした上で、１次燃焼容器内で発生した可燃性ガスは、２次燃焼容器内で確実に燃焼する。
【００２５】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記可燃物は、不要物として廃棄されたゴミであることを特徴とするものである。かかる構成によれば、本発明に係る焼却装置が不要物であるゴミの処理に貢献する。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記１次燃焼容器内の下部には、可燃物の熱分解により発生し未燃の可燃物を貫流して下降した可燃性ガスを集気したのち前記連絡配管へ導く集気部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００２７】
かかる構成によれば、１次燃焼容器内での可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスは、未燃の可燃物を貫流して下降したのち集気部材によって集気され、効果的に連絡配管へ導かれる。
【００２８】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記２次燃焼容器内には、初期のみ前記２次バーナーによって加熱され、その後前記可燃性ガスの自燃によって加熱される熱保持部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００２９】
かかる構成によれば、焼却装置による可燃物の焼却処理の初期に、２次燃焼容器に導入された可燃性ガスは、２次バーナーの火炎および２次バーナーによって加熱された熱保持部材からの熱を得て着火され、２次燃焼容器内で燃焼する。その後、熱保持部材は、可燃性ガスの自燃で加熱されるため、以後は２次バーナーを消火しても、新たに２次燃焼容器に導入された可燃性ガスは、可燃性ガスの自燃で加熱された熱保持部材との接触で安定した状態で着火されて燃焼が継続される。
【００３０】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記２次燃焼容器内には、前記熱保持部材の上方位置に可燃性ガス中に含まれる液状可燃物の燃焼を促進する燃焼促進部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００３１】
かかる構成によれば、２次燃焼容器内に導入された可燃性ガス中にたとえ液状可燃物が含まれており、この液状可燃物が未燃状態であったとしても、当該液状可燃物は、熱保持部材の上方位置に設けられた燃焼促進部材との接触によって燃焼が促進されるため、可燃性ガスの完全燃焼に貢献する。
【００３２】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記２次燃焼容器内には、可燃性ガスの燃焼により得られた燃焼排ガスとの熱交換で廃熱を回収する廃熱回収手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００３３】
かかる構成によれば、廃熱回収手段は、可燃性ガスの燃焼により得られた燃焼排ガスとの熱交換で廃熱を回収するため、廃熱の有効利用に貢献する。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１記載の発明によれば、１次燃焼容器内に装填された可燃物は、１次バーナーによってその上部に着火され、吸引手段の駆動で１次燃焼容器内に吸引される１次空気により、当該可燃物が、立設された線香が燃えるように上部から下部に向かって燃焼していくため、１次燃焼容器内の可燃物の全体的な立体形状が大幅に変化することがなく、準静的に高さレベルが低くなっていくだけで形崩れすることがないため、可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスを安定した状態で得ることができ、これによって可燃性ガスの２次的な燃焼処理を、流量的に大幅な変動がない状態で円滑、かつ、確実に行うことができる。
【００３５】
また、可燃物から発生した可燃性ガスは、２次燃焼容器内における２次空気により完全に燃焼処理されるため、不完全燃焼により生じた有害ガスが大気中に放散されるような不都合の発生を確実に防止することができる。
【００３６】
さらに、家庭用の暖房装置として使用するなど小規模な使用にも適用することが可能であり焼却装置を汎用性に富んだものにすることができる。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、吸引手段の構成をスタックと押込みブロワーとからなる簡単な構造のものにした上で、１次燃焼容器内で発生した可燃性ガスを２次燃焼容器内で確実に燃焼させることができる。
【００３８】
請求項３記載の発明によれば、可燃物は、不要物として廃棄されたゴミであるため、不要物であるゴミの処理に貢献することができる。
【００３９】
請求項４記載の発明によれば、１次燃焼容器内での可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスは、未燃の可燃物を貫流して下降したのち集気部材によって集気されるため、可燃性ガスを効果的に連絡配管へ導くことができる。
【００４０】
請求項５記載の発明によれば、焼却装置による可燃物の焼却処理の初期に、２次燃焼容器に導入された可燃性ガスは、２次バーナーの火炎および２次バーナーによって加熱された熱保持部材からの熱を得て着火され、２次燃焼容器内で燃焼することができる。その後、熱保持部材は、可燃性ガスの自燃で加熱されるため、以後は２次バーナーを消火しても、新たに２次燃焼容器に導入された可燃性ガスは、可燃性ガスの自燃で加熱された熱保持部材との接触で安定した状態で着火されて燃焼を継続することができる。
【００４１】
請求項６記載の発明によれば、２次燃焼容器内に導入された可燃性ガス中にたとえ液状可燃物が含まれており、この液状可燃物が未燃状態であったとしても、当該液状可燃物は、熱保持部材の上方位置に設けられた燃焼促進部材との接触によって燃焼が促進されるため、可燃性ガスの完全燃焼に貢献することができる。
【００４２】
請求項７記載の発明によれば、廃熱回収手段は、可燃性ガスの燃焼により得られた燃焼排ガスとの熱交換で廃熱を回収するため、廃熱の有効利用に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
図１は、本発明に係る焼却装置の一実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、図２は、そのＸ−Ｘ線断面図である。これらの図に示すように、焼却装置１０は、装填された都市ゴミ（可燃物）Ｆに対して１次燃焼処理を施す１次燃焼容器２０と、この１次燃焼容器２０で都市ゴミＦに１次燃焼処理を施すことによって発生した可燃性ガスＦ１に対して２次燃焼処理を施す２次燃焼容器３０と、これら１次燃焼容器２０および２次燃焼容器３０間に架設されて１次燃焼容器２０で発生した可燃性ガスＦ１を２次燃焼容器３０へ送り込む連絡配管４０とを備えた基本構成を有している。
【００４４】
前記１次燃焼容器２０は、本実施形態においては、ステンレススチール等の鋼材製の有底の円筒体からなる１次容器本体２１と、この１次容器本体２１の上面開口にその略半分を覆うように設けられた半円状の天板２２と、この天板２２の直線状の縁部に蝶板２１１を介して開閉可能に装着された半円状の開閉蓋２３と、１次容器本体２１の上部位置に装着された１次バーナー２４とを備えて構成されている。
【００４５】
また、１次容器本体２１の下部周壁の適所には、燃焼灰Ｆ２を取り出すための灰取り出し口２１２が開口されているとともに、この灰取り出し口２１２を開閉可能に閉止する底蓋２１３が設けられている。なお、燃焼灰Ｆ２は、燃焼の進行により１次燃焼容器２０内の都市ゴミＦが消滅した後に１次容器本体２１の底板上に堆積するものであり、１次燃焼容器２０内に都市ゴミＦが存在している間は着火層Ｆ０の上部に存在するのであるが、図１では説明の都合上１次燃焼容器２０内に都市ゴミＦが存在しているにも拘わらず、底板２５の上に燃焼灰Ｆ２を示している。
【００４６】
前記開閉蓋２３の略中央位置には、１次空気孔２３１が穿設されているとともに、この１次空気孔２３１の近傍に立設された垂直軸２３３回りに回動可能に軸支された開度調節板２３２が設けられ、この開度調節板２３２を垂直軸２３３回りに正逆回動操作することによって１次空気孔２３１の開度が調節されるようになっている。
【００４７】
そして、かかる１次燃焼容器２０内には、開閉蓋２３を開放して都市ゴミＦをその上部が天板２２に略届くまで満杯状態に装填したのち開閉蓋２３を閉止し、開度調節板２３２によって１次空気孔２３１の開度を調節してから１次バーナー２４を点火し、都市ゴミＦの上部を着火するようにしている。
【００４８】
前記１次バーナー２４は、本実施形態においては、天板２２の円弧縁部の略中央部下部位置で１次容器本体２１の周壁を貫通して径方向に延びるように設けられている。かかる１次バーナー２４は、焼却装置１０の近傍に設けられた燃料貯槽８０に貯留されている液体燃料Ｌが燃料ポンプ８１の駆動で送り込まれるとともに、外気が燃焼空気Ａとして取り入れられ、図略の点火装置の所定の動作で点火されるようになされている。このような１次バーナー２４のバーナー口は扁平に形成され、当該バーナー口から噴射された火炎が扇状に広がって都市ゴミＦの頂部を万遍なく覆い得るようになっている。
【００４９】
そして、２次燃焼容器３０に設けられた後述する押込みブロワー３４の駆動で１次空気Ａ１が定常流となって１次空気孔２３１から１次燃焼容器２０内に導入され、都市ゴミＦを下方に向けて貫流することにより、都市ゴミＦの燃焼が進行して着火層Ｆ０が順次下降していくことになる。
【００５０】
前記連絡配管４０は、１次燃焼容器２０内で都市ゴミＦの燃焼により発生した可燃性ガスＦ１（可燃成分を含有するガスのことを可燃性ガスＦ１としており、従って、可燃性ガスＦ１の中には、各種の炭化水素ガスや一酸化炭素のような可燃成分はもちろんのこと、二酸化炭素のような不燃成分も含まれている。）を集めて２次燃焼容器３０へ送り込むためのものであり、１次および２次燃焼容器２０，３０の上下方向の中央部より若干下方位置間に貫通架設されている。
【００５１】
かかる連絡配管４０は、１次および２次燃焼容器２０，３０間で水平方向に真っ直ぐに延びた直管部４１と、この直管部４１の上流端が下方に向けて折り曲げられた状態の上流側ベンド部４２と、前記直管部４１の下流端が下方に向けて折り曲げられた状態の下流側ベンド部４３とからなっている。前記上流側ベンド部４２は、筒心を共有した状態で１次容器本体２１の筒心位置に位置設定されているとともに、下流側ベンド部４３は、筒心を共有した状態で２次燃焼容器３０の筒心位置に位置設定されている。
【００５２】
そして、このような連絡配管４０の上流側ベンド部４２には、１次燃焼容器２０内で着火層Ｆ０から下降してきた可燃性ガスＦ１を効率的に集気するために、円錐形状を呈した集気円錐体（集気部材）４４が設けられている。
【００５３】
図３は、上流側ベンド部４２および集気円錐体４４を示す一部切欠き斜視図である。図３に示すように、上流側ベンド部４２は、その下端面が１次燃焼容器２０の底板２５から若干離間するように位置設定されている。かかる上流側ベンド部４２は、下端の開口が閉止板４２１によって閉止されているとともに、上流側ベンド部４２の周面および閉止板４２１には、均等に多数の小孔４２２が穿設され、１次容器本体２１内を流下した可燃性ガスＦ１は、これらの小孔４２２を通って連絡配管４０内に導入されるようになっている。上流側ベンド部４２に多数の小孔４２２を設けることにより、未だ燃焼に供されていない状態の都市ゴミＦが連絡配管４０内に入り込むことが防止されるようになっている。
【００５４】
前記集気円錐体４４は、１次容器本体２１内に装填された都市ゴミＦによって上流側ベンド部４２の小孔４２２が目詰まりさせられるのを防止するためのものであり、中心部の孔が上流側ベンド部４２に密着して外嵌された状態で溶接止め等によって上流側ベンド部４２に固定されている。かかる集気円錐体４４は、下部の最大外径寸法が上流側ベンド部４２の少なくとも２倍程度になるように径設定され、これによって上流側ベンド部４２の外周面と集気円錐体４４の周縁との間には、都市ゴミＦの侵入を抑制する空間が形成されて、これによって小孔４２２の閉塞が防止されるため、１次容器本体２１内を流下した可燃性ガスＦ１は、小孔４２２を通って連絡配管４０内に円滑に流入することになる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、これら連絡配管４０および集気円錐体４４は、いずれもステンレススチール等の鋼材によって形成されている。
【００５６】
ついで図２に戻り、前記２次燃焼容器３０は、ステンレススチール等の鋼材製の有底の円筒体からなる２次容器本体３１と、この２次容器本体３１の上面開口を覆う円形の天板３２と、この天板３２の中央部から立設されたスタック３３と、２次容器本体３１の周壁上部に装着され下部から前記スタック３３内に向けて外気を送り込む押込みブロワー３４と、２次容器本体３１の周壁下部に装着され火炎を２次容器本体３１内に向けて放射する２次バーナー３５とを備えた基本構成を有している。
【００５７】
前記押込みブロワー３４は、内部に駆動モータの駆動で軸心回りに回転するファンを備えたブロワー本体３４１と、このブロワー本体３４１から延設された送風管３４２とを備えて構成されている。前記送風管３４２は、側面視でＬ字状に形成され、２次容器本体３１の周壁を貫通し２次容器本体３１の筒心へ向かって水平に延びる水平部３４２ａと、この水平部３４２ａの先端からスタック３３内で上方に向かって延設された垂直に延びる垂直部３４２ｂとからなっている。
【００５８】
そして、ブロワー本体３４１に設けられた図略の駆動モータが駆動されることによる図略のファンの軸心回りの回転によって外気が送風管３４２の水平部３４２ａおよび垂直部３４２ｂを介してスタック３３内に押込み送風され、特に垂直部３４２ｂの上端から放出される上昇気流Ａ３によってスタック３３内が大気圧より負圧になるいわゆるエジェクター効果が現出し、これによって２次燃焼容器３０内の気体がスタック３３を通って外部に排出される。そして、１次燃焼容器２０と２次燃焼容器３０との間には、１次空気孔２３１から１次燃焼容器２０内を下降し、連絡配管４０内を通って２次燃焼容器３０内に到る気流が形成されることになる。
【００５９】
前記２次バーナー３５には、前記燃料貯槽８０内に貯留されている液体燃料Ｌが燃料ポンプ８２の駆動で供給され、かつ、燃焼空気Ａが供給された状態で図略の点火装置の点火動作で２次バーナー３５が点火されるようになっている。かかる２次バーナー３５は、前記１次バーナー２４と同様にバーナー口が扁平に形成され、当該バーナー口から噴射された火炎が扇状に広がり、これによって連絡配管４０の下流側ベンド部４３から導出された可燃性ガスＦ１にもれなく接触し得るようになっている。
【００６０】
前記２次バーナー３５の周りには、２次バーナー３５の軸心を中心とした同心円上に、２次容器本体３１の周壁が穿設されることによって周方向に等ピッチで形成された複数の２次空気孔３１１が設けられ、連絡配管４０を介して２次燃焼容器３０内に導入された可燃性ガスＦ１は、これらの２次空気孔３１１から供給される２次空気Ａ２を得て燃焼されるようになっている。
【００６１】
そして、本実施形態においては、連絡配管４０の下流側ベンド部４３の下端開口から導出された可燃性ガスＦ１が確実に燃焼するように、下流側ベンド部４３の下部に円盤状の熱保持部材５０が設けられているとともに、この熱保持部材５０の上方位置に燃焼促進部材６０が設けられている。
【００６２】
図４は、熱保持部材５０および燃焼促進部材６０の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。図４に示すように、熱保持部材５０は、連絡配管４０の下流側ベンド部４３に同心で外嵌固定されたステンレススチール等の鋼材製の円盤部材５１と、この円盤部材５１に装着された同一材料製の複数の熱保持パイプ５２と、前記下流側ベンド部４３に装着された中央部貫流パイプ５３とを備えて構成されている。
【００６３】
前記円盤部材５１は、外径寸法が２次容器本体３１の内径寸法より若干小さめに設定された円形の上板５１１と、下部でこの上板５１１と対向配置された同一形状の下板５１２と、これら上下の板５１１，５１２の周縁部間に架設された周壁板５１３とからなっている。かかる円盤部材５１は、下板５１２の下面が前記２次バーナー３５の火炎に曝されるように設置位置が設定されている。
【００６４】
前記熱保持パイプ５２は、長さ寸法が円盤部材５１の厚み寸法と同一に設定され、複数本が円盤部材５１の上下の板５１１，５１２に貫通されて固定されている。本実施形態においては、かかる熱保持パイプ５２は、下流側ベンド部４３の筒心を中心とした同心円に沿って２列で円盤部材５１に装着されている。
【００６５】
前記中央部貫流パイプ５３は、連絡配管４０の下流側ベンド部４３に同心で当該下流側ベンド部４３の上部の管壁を貫通して設けられている。
【００６６】
かかる熱保持部材５０によれば、２次バーナー３５からの火炎で円盤部材５１が赤熱される程度の高温になるまで加熱され、かつ、押込みブロワー３４が駆動された状態で１次燃焼容器２０からの可燃性ガスＦ１が下流側ベンド部４３の下面開口から２次燃焼容器３０内に排出されると、この可燃性ガスＦ１は、円盤部材５１の周壁板５１３に沿って上昇したり、中央部貫流パイプ５３内および複数の熱保持パイプ５２内を流通して上昇したりするため、このとき赤熱状態の円盤部材５１からの熱を得て着火されて燃焼する。そして、可燃性ガスＦ１の燃焼状態が安定すると２次バーナー３５が消火され、以後は、可燃性ガスＦ１が自燃する。円盤部材５１は、可燃性ガスＦ１の自燃によって加熱されて赤熱状態が維持されるため、連絡配管４０から順次送り込まれる可燃性ガスＦ１は良好に安定した状態で燃焼を継続する。
【００６７】
前記燃焼促進部材６０は、前記可燃性ガスＦ１の完全燃焼を期すべく設けられたものである。かかる燃焼促進部材６０は、前記熱保持部材５０の上方位置で連絡配管４０の下流側ベンド部４３に同心で固定された円形を呈するステンレススチール等の金属材料製の網部材６１と、この網部材６１に支持された複数個の多孔質体６２とによって構成されている。
【００６８】
前記網部材６１は、連絡配管４０の下流側ベンド部４３に外嵌されて固定される内輪６１１と、前記円盤部材５１より若干大きい径寸法を有する外輪６１２と、これら内輪６１１および外輪６１２間で縦横に張り巡らされた針金６１３とからなっている。縦横の針金６１３によって網目６１４が形成されている。
【００６９】
前記多孔質体６２は、セラミック製のものが用いられている。具体的には、酸化珪素（ＳｉＯ2）が主成分である珪藻土を主原料とし、これに所定量のアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や粘結剤等の副原料を添加して混合し、球形に成形して製造したものが適用されている。通常ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3は、本来的に液体燃料を熱分解して気体燃料に改質するときの触媒機能を有しているが、さらに改質性能を上昇させるために少量の希土類元素を担持させる場合もある。
【００７０】
そして、球形に成形された多孔質体６２には、表面積を大きくするために、適宜の数の貫通孔６２１が穿孔されている。なお、本発明においては、珪藻土を主原料として製造した多孔質体６２を適用しているが、本発明はこのような多孔質体６２に限定されるものではなく、粘土を成形して乾燥後に焼き固めた素焼きの球体や、いわゆるセラミック製品として市販されている多孔質の材料も適用可能である。
【００７１】
かかる多孔質体６２が円盤部材５１の上方位置に配設されることにより、たとえ燃焼しない状態の可燃性ガスＦ１に含まれる液状可燃物が加熱状態の多孔質体６２と接触することにより速やかに熱分解し、これによって形成された気体燃料が燃焼するため、可燃性ガスＦ１はより確実に完全燃焼することになる。得られた燃焼排ガスＦ３は、押込みブロワー３４の駆動による吸引力でスタック３３を通って外部に排出される。
【００７２】
また、本実施形態においては、２次燃焼容器３０に燃焼排ガスＦ３から廃熱を回収する廃熱回収手段７０が設けられている。この廃熱回収手段７０は、上水道等の所定の給水源７０１から引き出された給水配管７１と、この給水配管７１の下流端に接続され２次燃焼容器３０内における燃焼促進部材６０のさらに上方位置に配設された熱交換部材としてのスパイラル管７２と、このスパイラル管７２の下流端に接続された導出配管７３とを備えて構成されている。前記給水配管７１には給水バルブ７１１が設けられ、この給水バルブ７１１を開閉操作することにより、スパイラル管７２へ水を供給したり、供給を遮断したりするようになっている。
【００７３】
かかる廃熱回収手段７０によれば、焼却装置１０が稼働された状態で給水バルブ７１１を開放して給水源７０１からの水を、給水配管７１を介してスパイラル管７２に供給することにより、水がスパイラル管７２内を流通する間に燃焼排ガスＦ３からの熱を得て加熱され、熱水または加熱蒸気となる。この熱水または加熱蒸気は、導出配管７３を通って外部に導出される。水を熱水として導出するか、加熱蒸気として導出するかについては、給水源７０１から供給される水量を調節したり、スパイラル管７２の伝熱構造を工夫したりする設計事項である。
【００７４】
そして、導出配管７３から熱水を導出する場合には、廃熱回収手段７０を温水器として利用し、得られた熱水を例えば風呂の湯として利用したりすることができる。また、導出配管７３からの加熱蒸気を導出する場合には、当該加熱蒸気を暖房用の熱源や、発電用のタービンを駆動させる駆動源とすることができる。
【００７５】
以下、本発明の焼却装置１０の作用について図１および図２を基に、必要に応じて図３および図４を参照しながら説明する。焼却装置１０によって都市ゴミＦに焼却処理を施すに際しては、まず、開閉蓋２３を図１および図２に二点鎖線で示すように開放し、１次容器本体２１の上面開口から１次燃焼容器２０内に都市ゴミＦを満杯になるまで投入する。引き続き開閉蓋２３を閉止し、開度調節板２３２を調節して１次空気孔２３１の開度を調節する。１次空気孔２３１の開度は、最初略全開とし、都市ゴミＦの燃焼の状況に応じて適宜調節するのが好ましい。
【００７６】
ついで、押込みブロワー３４を駆動し、ブロワー本体３４１が取り入れた外気を、送風管３４２を介してスタック３３内へ吹き込む。そうすると、エジェクター効果によってスタック３３内には上昇気流Ａ３が発生する。この上昇気流Ａ３によって１次燃焼容器２０、連絡配管４０および２次燃焼容器３０内には、１次空気孔２３１を通り、１次容器本体２１内で下方に向けて都市ゴミＦを貫流し、連絡配管４０内を通って２次容器本体３１内に到り、２次容器本体３１内をスタック３３へ向かう気流が形成された状態になる。
【００７７】
この状態で２次バーナー３５が点火される。この点火によって２次バーナー３５からは扇状に広がった火炎が熱保持部材５０に向けて放出され、これによって熱保持部材５０が赤熱状態になるまで加熱される。
【００７８】
これに続いて１次バーナー２４が点火される。この点火によって１次バーナー２４からは扇状に広がった火炎が都市ゴミＦの頂部に向けて放出され、これによって都市ゴミＦの頂部が着火され燃焼を開始する。都市ゴミＦの頂部の燃焼状態は、１次空気孔２３１から吸引される１次空気によって安定した状態になる。そして、都市ゴミＦの燃焼状態が安定し、都市ゴミＦの頂部に着火層Ｆ０の形成されたことが確認された後、１次バーナー２４は消火される。１次バーナー２４が消火されても１次空気孔２３１を介して強制吸引される１次空気により都市ゴミＦの燃焼は継続され、これによって着火層Ｆ０が維持される。
【００７９】
そして、都市ゴミＦの頂部の着火層Ｆ０で可燃成分が熱分解することにより発生した可燃性ガスＦ１は、下部の未燃の都市ゴミＦの層内を貫流して下降し、集気円錐体４４の下部周縁から集気円錐体４４内に引き入れられ、上流側ベンド部４２の小孔４２２を通って連絡配管４０内へ吸引され、その直管部４１を通って下流側ベンド部４３の下端開口から２次容器本体３１内へ導出される。
【００８０】
そして、２次容器本体３１内へ導出された可燃性ガスＦ１は、２次バーナー３５からの火炎によって着火され、２次空気孔３１１から導入された２次空気によって燃焼が継続され、その燃焼炎は、熱保持部材５０の円盤部材５１の外面および熱保持パイプ５２内を伝って上昇しつつ燃焼排ガスＦ３となる。この燃焼排ガスＦ３は、上部の燃焼促進部材６０を貫流し、このとき網部材６１に支持された多数の多孔質体６２に接触するため、たとえ燃焼排ガスＦ３内に未燃の液状可燃物が残留していても、多孔質体６２の触媒作用によって当該液状可燃物が速やかに熱分解して燃焼に供される。
【００８１】
ついで、２次容器本体３１内を上昇する燃焼排ガスＦ３は、燃焼促進部材６０の上部に設けられたスパイラル管７２内の水と熱交換されて廃熱が回収された後、スタック３３を通って外部へ放出される。また、スパイラル管７２内で燃焼排ガスＦ３との熱交換により加熱されて得られた熱水や加熱蒸気は、暖房用や発電用のタービン駆動用の熱源として有効利用を図ることができる。
【００８２】
なお、２次バーナー３５については、２次燃焼容器３０内での可燃性ガスＦ１の燃焼が安定した状態で消火される。２次バーナー３５が消火されても、熱保持部材５０は可燃性ガスＦ１の自燃で赤熱状態になっているため、新たに送り込まれた可燃性ガスＦ１は、この赤熱状態の熱保持部材５０から熱を得ることで着火され、これによって可燃性ガスＦ１の燃焼は継続される。
【００８３】
以上詳述したように、本発明にかかる焼却装置１０は、装填された都市ゴミＦに対して焼却処理を施すものであり、縦置きされた有底の１次燃焼容器２０と、この１次燃焼容器２０に縦置きで隣設された有底の２次燃焼容器３０と、これら１次および２次燃焼容器２０，３０間にそれぞれ貫通して架設された連絡配管４０とを備えた基本構成を有するものである。
【００８４】
そして、１次燃焼容器２０は、都市ゴミＦを１次燃焼容器２０内に装填するための当該１次燃焼容器２０の上面開口に開閉可能に装着された開閉蓋２３と、この開閉蓋２３の近傍に設けられた１次空気孔２３１と、この１次空気孔２３１の近傍に設けられ都市ゴミＦの燃焼および熱分解に供する１次バーナー２４とを有している。
【００８５】
また、２次燃焼容器３０は、上面開口を閉止する天板３２から外方に向けて延設されたスタック３３と、スタック３３の近傍に設けられ吸引した外気を排気方向へ向かうようにスタック３３内に供給する押込みブロワー３４と、連絡配管４０の下流端に向けて火炎を吹き付け、都市ゴミＦの熱分解で発生した可燃性ガスＦ１の燃焼に供する２次バーナー３５と、この２次バーナー３５の近傍に設けられた２次空気孔３１１とを有している。
【００８６】
焼却装置１０をこのように構成することにより、開閉蓋２３を開放して都市ゴミＦを頂部の開口から満杯になるまで１次燃焼容器２０内に装填し、開閉蓋２３を閉止してから押込みブロワー３４を駆動すると、押込みブロワー３４の先端から吹き出した外気がスタック３３内を上昇し、これによるエジェクター効果で２次燃焼容器３０内に上昇気流Ａ３が形成されるため、この上昇気流Ａ３に誘引されて外気が１次空気として１次空気孔２３１から１次燃焼容器２０内に吸引されて装填されている都市ゴミＦ間の隙間を通過し、連絡配管４０を通って２次燃焼容器３０内に導入された後、当該２次燃焼容器３０内を上昇してスタック３３から外部に排出され、これによって１次空気孔２３１、１次燃焼容器２０内、連絡配管４０、２次燃焼容器３０内およびスタック３３に到る気流が形成された状態になる。
【００８７】
この状態で２次バーナー３５に点火してその火炎で２次燃焼容器３０内の連絡配管４０の先端側を高温になるまで加熱し、引き続き１次バーナー２４に点火する。そうすると、１次燃焼容器２０の最上位に位置した都市ゴミＦが１次バーナー２４の火炎によって着火され、１次空気孔２３１から供給される１次空気によって燃焼が継続され、発生した可燃性ガスＦ１が気流に誘引されて都市ゴミＦ間の隙間を下降した後、連絡配管４０を通って２次燃焼容器３０内に導入される。このとき、連絡配管４０の先端から導出される可燃性ガスＦ１は、２次バーナー３５の火炎および２次バーナー３５によって高温に加熱された連絡配管４０の先端に接触することによって着火されて燃焼し、この燃焼は、２次空気孔３１１からの外気の導入によって継続される。燃焼後の燃焼排ガスＦ３は、スタック３３を介して外部に排出される。
【００８８】
そして、１次燃焼容器２０内における都市ゴミＦの上部の燃焼および２次燃焼容器３０内における連絡配管４０先端での可燃性ガスＦ１の燃焼が安定した状態で、１次バーナー２４および２次バーナー３５の双方を消火する。そうすると、以後都市ゴミＦは、特に１次バーナー２４の力を借りることなく１次空気孔２３１から導入された１次空気によって自燃するとともに、連絡配管４０の先端から２次燃焼容器３０内に導入された可燃性ガスＦ１は、特に２次バーナー３５の力を借りることなく２次空気孔３１１から導入された２次空気によって自燃し、これらの燃焼状態は、１次燃焼容器２０内の都市ゴミＦが燃焼し尽くすまで継続される。
【００８９】
このように、焼却装置１０を都市ゴミＦが装填される１次燃焼容器２０と、この１次燃焼容器２０に連絡配管４０を介して接続された、スタック３３に外気を押し込む押込みブロワー３４を有する２次燃焼容器３０とを備えて構成しているため、押込みブロワー３４を駆動させた状態で２次燃焼容器３０内の連絡配管４０の先端を２次バーナー３５によって高温に加熱してから１次燃焼容器２０に装填された都市ゴミＦの最上位を１次バーナー２４によって着火することにより、都市ゴミＦの最上位が燃焼することで発生した可燃性ガスＦ１は、１次燃焼容器２０内から２次燃焼容器３０へ向かう気流に同伴し、２次燃焼容器３０内で燃焼する。これらの燃焼状態が安定したのち１次および２次バーナー３５の双方を消火しても、都市ゴミＦおよびこれより得られた可燃性ガスＦ１の燃焼は継続され、これによって都市ゴミＦの焼却処理が実行される。
【００９０】
なお、都市ゴミＦの安定した状態での燃焼が継続されるのは、当該都市ゴミＦが、立設された線香が燃えるように上部から下部に向かって燃焼していくため、１次燃焼容器２０内の都市ゴミＦの立体形状的な状態が大幅に変化することがなく、準静的に高さレベルが低くなっていくだけであるためであり形崩れすることがないためである。従って、都市ゴミＦの熱分解による可燃性ガスＦ１を定量的に安定した状態で得ることができるため、この可燃性ガスＦ１の２次的な燃焼処理が円滑、かつ、確実に行われるのである。
【００９１】
これに対し都市ゴミＦが下部から燃焼していくと、燃焼によって消失した部分に向けて未だ燃焼していない上部の都市ゴミＦが落下し、燃焼の進行に伴ってこの落下が繰り返され、これにる都市ゴミＦの形崩れで燃焼状態が不安定になり、定常的な可燃性ガスＦ１の発生が得られなくなるため、可燃性ガスＦ１を安定的に燃焼させることができなくなるのである。
【００９２】
そして、１次および２次バーナー２４，３５は、都市ゴミＦが着火して安定的に燃焼するまでの極めて短い時間点火されるだけで後は都市ゴミＦおよび当該都市ゴミＦから発生した可燃性ガスＦ１の自燃で焼却処理が進行するため、従来のようにバーナーを常時点火状態にしておかなければならなかったものに比べてエネルギーコストを大幅に削減することができる。
【００９３】
また、都市ゴミＦから発生した可燃性ガスＦ１は、２次燃焼容器３０内における２次空気により完全に燃焼処理されるため、不完全燃焼により生じる一酸化炭素（ＣＯ）等の有害ガスが大気中に放散されるような不都合の発生を有効に抑制することができる。
【００９４】
さらに、２次燃焼容器３０内における２次燃焼処理で発生した熱を所定の熱交換手段を用いて熱回収することにより効率的な廃熱回収を達成することができる。
【００９５】
加えて、家庭用の暖房装置として使用するなど小規模な使用にも適用することが可能であり焼却装置１０を汎用性に富んだものにすることができる。
【００９６】
また、１次燃焼容器２０内の下部には、都市ゴミＦの熱分解により発生し未燃の都市ゴミＦを貫流して下降した可燃性ガスＦ１を集気したのち連絡配管４０へ導く集気円錐体４４が設けられているため、１次燃焼容器２０内での都市ゴミＦの熱分解により発生した可燃性ガスＦ１は、未燃の都市ゴミＦを貫流して下降したのち集気円錐体４４によって集気されるため、可燃性ガスＦ１を効果的に連絡配管４０へ導くことができる。
【００９７】
また、２次燃焼容器３０内には、初期のみ２次バーナー３５によって加熱され、その後可燃性ガスＦ１の自燃によって加熱される熱保持部材５０が設けられているため、焼却装置１０による都市ゴミＦの焼却処理の初期に、２次燃焼容器３０に導入された可燃性ガスＦ１は、２次バーナー３５の火炎および２次バーナー３５によって加熱された熱保持部材５０からの熱を得て着火され、２次燃焼容器３０内で燃焼することができる。その後、熱保持部材５０は、可燃性ガスＦ１の自燃で加熱されるため、以後は２次バーナー３５を消火しても、新たに２次燃焼容器３０に導入された可燃性ガスＦ１は、可燃性ガスＦ１の自燃で加熱された熱保持部材５０との接触で安定した状態で着火されて燃焼を継続することができる。
【００９８】
さらに、２次燃焼容器３０内には、熱保持部材５０の上方位置に可燃性ガスＦ１中に含まれる液状可燃物の燃焼を促進する燃焼促進部材６０が設けられているため、２次燃焼容器３０内に導入された可燃性ガスＦ１中にたとえ液状可燃物が含まれており、この液状可燃物が未燃状態であったとしても、当該液状可燃物は、熱保持部材５０の上方位置に設けられた燃焼促進部材６０との接触によって燃焼が促進されるため、可燃性ガスＦ１の完全燃焼に貢献することができる。
【００９９】
加えて、２次燃焼容器３０内には、可燃性ガスＦ１の燃焼により得られた燃焼排ガスＦ３との熱交換で廃熱を回収する廃熱回収手段７０が設けられているため、廃熱の有効利用に貢献することができる。
【０１００】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【０１０１】
（１）上記の実施形態においては、可燃物として都市ゴミＦを例に挙げて説明したが、本発明は、可燃物が都市ゴミＦであることに限定されるものではなく、例えば、可燃物を暖房装置として利用する場合には、燃料用の木材や石炭、コークス等であってもよく、燃焼させることができる有形物であればどのようなものでもよい。
【０１０２】
（２）上記の実施形態においては、１次バーナー２４および２次バーナー３５に燃料貯槽８０からの液体燃料が供給されるようにしているが、液体燃料に代えて都市ガス等の気体燃料や、液化天然ガスや液化石油ガス等の液化ガスを採用してもよい。
【０１０３】
（３）上記の実施形態においては、可燃物として都市ゴミＦが採用されているが、本発明は、可燃物が都市ゴミＦであることに限定されるものではなく、一般家庭で日常的に発生するいわゆる家庭ゴミであってもよいし、取り壊された建築物や構造物から回収された廃材等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る焼却装置の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】図１に示す焼却装置のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】上流側ベンド部および集気円錐体を示す一部切欠き斜視図である。
【図４】熱保持部材および燃焼促進部材の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０ 焼却装置 ２０ １次燃焼容器
２１ １次容器本体 ２１１ 蝶板
２１２ 灰取り出し口 ２１３ 底蓋
２２ 天板 ２３ 開閉蓋
２３１ １次空気孔 ２３２ 開度調節板
２３３ 垂直軸 ２４ １次バーナー
２５ 底板 ３０ ２次燃焼容器
３１ ２次容器本体 ３１１ ２次空気孔
３２ 天板 ３３ スタック
３４ 押込みブロワー ３４１ ブロワー本体
３４２ 送風管 ３４２ａ 水平部
３４２ｂ 垂直部 ３５ ２次バーナー
４０ 連絡配管 ４１ 直管部
４２ 上流側ベンド部 ４２１ 閉止板
４２２ 小孔 ４３ 下流側ベンド部
４４ 集気円錐体（集気部材）
５０ 熱保持部材 ５１ 円盤部材
５１１ 上板 ５１２ 下板
５１３ 周壁板 ５２ 熱保持パイプ
５３ 中央部貫流パイプ ６０ 燃焼促進部材
６１ 網部材 ６１１ 内輪
６１２ 外輪 ６１３ 針金
６１４ 網目 ６２ 多孔質体
６２１ 貫通孔 ７０ 廃熱回収手段
７０１ 給水源 ７１ 給水配管
７１１ 給水バルブ ７２ スパイラル管
７３ 導出配管 ８０ 燃料貯槽
８１，８２ 燃料ポンプ Ａ 燃焼空気
Ａ１ １次空気 Ａ２ ２次空気
Ａ３ 上昇気流 Ｆ 都市ゴミ（可燃物）
Ｆ０ 着火層 Ｆ１ 可燃性ガス
Ｆ２ 燃焼灰 Ｆ３ 燃焼排ガス
Ｌ 液体燃料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃物に対して焼却処理を施す焼却装置に関するものであり、特に雑多な可燃物が混ざり合ったゴミや可燃性廃棄物の焼却に適した焼却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
雑多な可燃物が混ざり合った燃焼対象物である都市ゴミは、ストーカー方式の焼却装置か、あるいは流動層方式の焼却装置によって焼却処理されるのが一般的である。ストーカー方式の焼却装置は、都市ゴミを火格子の上に順次投入していくとともに、火格子上に投入された都市ゴミに対しバーナーで着火し、火格子の下部から燃焼空気を導入することで焼却処理を継続させるようになされている。通常、バーナーは、初期の着火時に使用されるだけの場合が多く、都市ゴミ自身が本格的に燃焼し始めるとバーナーは火力が落とされるか消火されるのが一般的である。従来、多くの焼却装置は、このタイプのものが主流を占めていた。
【０００３】
これに対し近年注目されている流動層方式の焼却装置は、例えば、特許文献１に記載されているように、円筒状を呈した炉本体の底部に砂を装填してなる砂層が形成され、この砂層の底部から１次空気が導入されることにより砂層が流動され、これによって流動層が形成されるようになされている。かかる流動層がバーナーによって高温に加熱された状態で、砂層より上方位置から炉本体内に都市ゴミが投入されるとともに、２次空気が供給されるようになされている。都市ゴミの燃焼状態が安定するとバーナーは消火され、この状態で都市ゴミが連続的に炉本体内に投入されるようになっている。燃焼灰や金属、陶器等の不燃物は、砂層の中に埋没するが、篩い分け処理により分別されるようになっている。
【０００４】
かかる流動層方式の焼却装置は、構造が簡単で設備コストが廉価であるにも拘わらず、あらゆる都市ゴミに対応することが可能であり、今後が期待されている。
【特許文献１】特開平７−９１６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載されているような流動層方式の焼却装置にあっては、まず、炉本体に装填された砂層を流動させるために、当該砂層内に相当大量の１次空気をかなりの高圧で吹き込まなければならず、そのためのエネルギーコストが嵩むという問題点を有している。
【０００６】
また、炉本体内の砂層の上に投入された都市ゴミは、その下面側が高温に加熱された砂層からの熱を得てまず熱分解し、一部が燃焼するとともに残部は燃焼しないで煙となって上昇するため（すなわち、都市ゴミが完全燃焼しないため）、炉本体の頂部から導出された燃焼排ガスは、燃焼に供されなかった例えば一酸化炭素（ＣＯ）等の有害なガスを含んだ状態になっており、これの二次処理で多くのコストが嵩むという問題点を有している。
【０００７】
また、都市ゴミの燃焼廃熱を有効に利用するべく廃熱回収を行った場合、都市ゴミが完全燃焼されないことにより、熱効率が劣るという問題点も存在する。
【０００８】
さらに、砂層を流動させて効果的に流動層を形成させるためには、相当大量の砂が必要となり、結局、焼却装置が大規模なものなるため、家庭用や小規模な工場用のものとしては適用することができず、汎用性が劣るという問題点も存在する。
【０００９】
本発明は、かかる状況に鑑みなされたものであって、焼却処理のためのエネルギーコストを少なく抑えた上で、可燃物を完全燃焼させることができ、しかも導出される燃焼排ガスを有効に無害なものにすることができるとともに、廃熱回収の熱効率を向上させることが可能であり、さらに家庭用などの小規模な使用にも適用することが可能な汎用性に富んだ焼却装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、装填された可燃物に対して焼却処理を施す焼却装置であって、１次燃焼容器と、この１次燃焼容器に隣設された２次燃焼容器と、これら１次および２次燃焼容器間にそれぞれ貫通して架設された連絡配管とを備え、前記１次燃焼容器は、可燃物装填用の開口近傍に設けられた１次空気孔と、この１次空気孔の近傍に設けられ可燃物の燃焼および熱分解に供する１次バーナーとを有し、前記２次燃焼容器は、前記第１燃焼容器内で可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスの燃焼に供する２次バーナーと、この２次バーナーの近傍に設けられた２次空気孔とを有し、前記１次燃焼容器の底部から前記連絡配管を通して２次燃焼容器に向けて前記可燃性ガスを吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
かかる構成によれば、可燃物を装填用の開口から満杯になるまで１次燃焼容器に装填してから吸引手段を駆動させることにより、１次空気としての外気が１次空気孔から１次燃焼容器内に吸引されて装填されている可燃物間の隙間を通過して下降流となり、連絡配管を通って２次燃焼容器内に導入された後、当該２次燃焼容器内から外部に排出され、これによって１次空気孔、１次燃焼容器内、連絡配管および２次燃焼容器に到る気流が形成された状態になる。
【００１２】
この状態で１次および２次バーナーに点火し、１次燃焼容器の最上位に位置した可燃物を１次バーナーの火炎によって着火すると、可燃物は、１次空気孔から供給される１次空気によって燃焼し、発生した煙（可燃性ガス）が下降流に誘引されて可燃物間の隙間を下降した後、連絡配管を通って２次燃焼容器内に導入される。連絡配管の先端から２次燃焼容器内に導出される可燃性ガスは、２次バーナーの火炎および２次空気孔から導入された外気によって燃焼され、その後、２次燃焼容器から外部に排出される。
【００１３】
そして、１次燃焼容器内における可燃物の上部の燃焼および２次燃焼容器内における可燃性ガスの燃焼が安定した状態で、１次バーナーおよび２次バーナーの双方を消火する。そうすると、以後可燃物は、特に１次バーナーの力を借りることなく１次空気孔から導入された１次空気によって自燃するとともに、連絡配管の先端から２次燃焼容器内に導入された可燃性ガスは、特に２次バーナーの力を借りることなく２次空気孔から導入された２次空気によって自燃し、これらの燃焼状態は、１次燃焼容器内の可燃物が燃焼し尽くすまで継続される。
【００１４】
このように、焼却装置を可燃物が装填される１次燃焼容器と、この１次燃焼容器に連絡配管を介して接続された２次燃焼容器と、１次燃焼容器の底部から連絡配管を通して２次燃焼容器に向けて可燃性ガスを吸引する吸引手段とを備えて構成しているため、吸引手段を駆動させた状態で１次および２次バーナーを点火することにより、まず、１次燃焼容器に装填された可燃物の最上位のものが１次バーナーによって着火されて燃焼することで発生した可燃性ガスは、吸引手段の駆動により形成された１次燃焼容器内から２次燃焼容器へ向かう気流に同伴し、２次燃焼容器内で燃焼する。これらの燃焼状態が安定したのち１次および２次バーナーの双方を消火しても、可燃物およびこれより得られた可燃性ガスの燃焼は継続され、これによって可燃物の焼却処理が進行される。
【００１５】
なお、可燃物の安定した状態での燃焼が継続されるのは、当該可燃物が、立設された線香が燃えるように上部から下部に向かって燃焼していくため、１次燃焼容器内の可燃物の全体的な立体形状が大幅に変化することがなく、準静的に高さレベルが低くなっていくだけであり形崩れすることがないためである。従って、可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスを安定した状態で得ることができるため、この可燃性ガスの２次的な燃焼処理も、流量的に大幅な変動がないことにより円滑、かつ、確実に行われる。
【００１６】
これに対し可燃物が下部から燃焼していくと、燃焼によって消失した部分に向けて未だ燃焼していない上部の可燃物が落下し、燃焼の進行に伴ってこの落下が繰り返され、これにる可燃物の形崩れで燃焼状態が不安定になり、定常的な可燃性ガスの発生が得られなくなるため、可燃性ガスを安定的に燃焼させることもできなくなるのである。
【００１７】
そして、１次および２次バーナーは、可燃物が着火して安定的に燃焼するまでの極めて短い時間点火されるだけであっても、その後の可燃物および当該可燃物から発生した可燃性ガスの自燃で焼却処理が進行するため、従来のようにバーナーを常時点火状態にしておかなければならなかったものに比べてエネルギーコストが大幅に削減される。
【００１８】
また、可燃物から発生した可燃性ガスは、２次燃焼容器内における２次空気により完全に燃焼処理されるため、不完全燃焼により生じた有害ガスが大気中に放散されるような不都合の発生が抑制される。
【００１９】
さらに、焼却装置を家庭用の暖房装置として使用するなど小規模な使用にも適用することが可能であり汎用性に富んでいる。特に家庭用として使用するような場合、連絡配管の中央部を境にして２次燃焼容器を屋内に配設する一方、１次燃焼容器を屋外に据え付けることにより屋内の空間を広くすることができる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記吸引手段は、前記２次燃焼容器の上面から外方に向けて延設されたスタックと、前記スタックの近傍に設けられ吸引した外気を排気方向へ向かうようにスタック内に供給する押込みブロワーとを備えて構成され、前記２次バーナーは、前記連絡配管の下流端に向けて火炎を吹き付けるように設置位置が設定されていることを特徴とするものである。
【００２１】
かかる構成によれば、可燃物を装填用の開口から満杯になるまで１次燃焼容器に装填し、開閉蓋を閉止してから押込みブロワーを駆動すると、押込みブロワーの先端から吹き出した気流がスタック内を上昇し、これによるエジェクター効果で２次燃焼容器内に上昇気流が形成されるため、この上昇気流に誘引されて外気が１次空気として１次空気孔から１次燃焼容器内に吸引されて装填されている可燃物間の隙間を通過して下降流となり、連絡配管を通って２次燃焼容器内に導入された後、当該２次燃焼容器内を上昇してスタックから外部に排出され、これによって１次空気孔、１次燃焼容器内、連絡配管、２次燃焼容器内およびスタックに到る気流が形成された状態になる。
【００２２】
この状態で２次バーナーに点火してその火炎で２次燃焼容器内の連絡配管の下流端を高温になるまで加熱し、引き続き１次バーナーに点火する。そうすると、１次燃焼容器の最上位に位置した可燃物が１次バーナーの火炎によって着火され、１次空気孔から供給される１次空気によって燃焼が継続され、発生した煙（可燃性ガス）が下降流に誘引されて可燃物間の隙間を下降した後、連絡配管を通って２次燃焼容器内に導入される。このとき、連絡配管の先端から導出される可燃性ガスは、２次バーナーの火炎および２次バーナーによって高温に加熱された連絡配管の先端に接触することによって着火されて燃焼し、この燃焼は、２次空気孔からの外気の導入によって継続される。燃焼後の燃焼排ガスは、スタックを介して外部に排出される。
【００２３】
そして、１次燃焼容器内における可燃物の上部の燃焼および２次燃焼容器内における連絡配管先端での可燃性ガスの燃焼が安定した状態で、１次バーナーおよび２次バーナーの双方を消火する。そうすると、以後可燃物は、特に１次バーナーの力を借りることなく１次空気孔から導入された１次空気によって自燃するとともに、連絡配管の先端から２次燃焼容器内に導入された可燃性ガスは、特に２次バーナーの力を借りることなく２次空気孔から導入された２次空気によって自燃し、これらの燃焼状態は、１次燃焼容器内の可燃物が燃焼し尽くすまで継続される。
【００２４】
このように、吸引手段を、２次燃焼容器の上面から外方に向けて延設されたスタックと、このスタックの近傍に設けられ吸引した外気を排気方向へ向かうようにスタック内に供給する押込みブロワーとを備えて構成し、２次バーナーの設置位置を、連絡配管の下流端に向けて火炎を吹き付けるように設定することにより、吸引手段の構成を簡単なものにした上で、１次燃焼容器内で発生した可燃性ガスは、２次燃焼容器内で確実に燃焼する。
【００２５】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記可燃物は、不要物として廃棄されたゴミであることを特徴とするものである。かかる構成によれば、本発明に係る焼却装置が不要物であるゴミの処理に貢献する。
【００２６】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記１次燃焼容器内の下部には、可燃物の熱分解により発生し未燃の可燃物を貫流して下降した可燃性ガスを集気したのち前記連絡配管へ導く集気部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００２７】
かかる構成によれば、１次燃焼容器内での可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスは、未燃の可燃物を貫流して下降したのち集気部材によって集気され、効果的に連絡配管へ導かれる。
【００２８】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記２次燃焼容器内には、初期のみ前記２次バーナーによって加熱され、その後前記可燃性ガスの自燃によって加熱される熱保持部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００２９】
かかる構成によれば、焼却装置による可燃物の焼却処理の初期に、２次燃焼容器に導入された可燃性ガスは、２次バーナーの火炎および２次バーナーによって加熱された熱保持部材からの熱を得て着火され、２次燃焼容器内で燃焼する。その後、熱保持部材は、可燃性ガスの自燃で加熱されるため、以後は２次バーナーを消火しても、新たに２次燃焼容器に導入された可燃性ガスは、可燃性ガスの自燃で加熱された熱保持部材との接触で安定した状態で着火されて燃焼が継続される。
【００３０】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記２次燃焼容器内には、前記熱保持部材の上方位置に可燃性ガス中に含まれる液状可燃物の燃焼を促進する燃焼促進部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００３１】
かかる構成によれば、２次燃焼容器内に導入された可燃性ガス中にたとえ液状可燃物が含まれており、この液状可燃物が未燃状態であったとしても、当該液状可燃物は、熱保持部材の上方位置に設けられた燃焼促進部材との接触によって燃焼が促進されるため、可燃性ガスの完全燃焼に貢献する。
【００３２】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記２次燃焼容器内には、可燃性ガスの燃焼により得られた燃焼排ガスとの熱交換で廃熱を回収する廃熱回収手段が設けられていることを特徴とするものである。
【００３３】
かかる構成によれば、廃熱回収手段は、可燃性ガスの燃焼により得られた燃焼排ガスとの熱交換で廃熱を回収するため、廃熱の有効利用に貢献する。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１記載の発明によれば、１次燃焼容器内に装填された可燃物は、１次バーナーによってその上部に着火され、吸引手段の駆動で１次燃焼容器内に吸引される１次空気により、当該可燃物が、立設された線香が燃えるように上部から下部に向かって燃焼していくため、１次燃焼容器内の可燃物の全体的な立体形状が大幅に変化することがなく、準静的に高さレベルが低くなっていくだけで形崩れすることがないため、可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスを安定した状態で得ることができ、これによって可燃性ガスの２次的な燃焼処理を、流量的に大幅な変動がない状態で円滑、かつ、確実に行うことができる。
【００３５】
また、可燃物から発生した可燃性ガスは、２次燃焼容器内における２次空気により完全に燃焼処理されるため、不完全燃焼により生じた有害ガスが大気中に放散されるような不都合の発生を確実に防止することができる。
【００３６】
さらに、家庭用の暖房装置として使用するなど小規模な使用にも適用することが可能であり焼却装置を汎用性に富んだものにすることができる。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、吸引手段の構成をスタックと押込みブロワーとからなる簡単な構造のものにした上で、１次燃焼容器内で発生した可燃性ガスを２次燃焼容器内で確実に燃焼させることができる。
【００３８】
請求項３記載の発明によれば、可燃物は、不要物として廃棄されたゴミであるため、不要物であるゴミの処理に貢献することができる。
【００３９】
請求項４記載の発明によれば、１次燃焼容器内での可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスは、未燃の可燃物を貫流して下降したのち集気部材によって集気されるため、可燃性ガスを効果的に連絡配管へ導くことができる。
【００４０】
請求項５記載の発明によれば、焼却装置による可燃物の焼却処理の初期に、２次燃焼容器に導入された可燃性ガスは、２次バーナーの火炎および２次バーナーによって加熱された熱保持部材からの熱を得て着火され、２次燃焼容器内で燃焼することができる。その後、熱保持部材は、可燃性ガスの自燃で加熱されるため、以後は２次バーナーを消火しても、新たに２次燃焼容器に導入された可燃性ガスは、可燃性ガスの自燃で加熱された熱保持部材との接触で安定した状態で着火されて燃焼を継続することができる。
【００４１】
請求項６記載の発明によれば、２次燃焼容器内に導入された可燃性ガス中にたとえ液状可燃物が含まれており、この液状可燃物が未燃状態であったとしても、当該液状可燃物は、熱保持部材の上方位置に設けられた燃焼促進部材との接触によって燃焼が促進されるため、可燃性ガスの完全燃焼に貢献することができる。
【００４２】
請求項７記載の発明によれば、廃熱回収手段は、可燃性ガスの燃焼により得られた燃焼排ガスとの熱交換で廃熱を回収するため、廃熱の有効利用に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
図１は、本発明に係る焼却装置の一実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、図２は、そのＸ−Ｘ線断面図である。これらの図に示すように、焼却装置１０は、装填された都市ゴミ（可燃物）Ｆに対して１次燃焼処理を施す１次燃焼容器２０と、この１次燃焼容器２０で都市ゴミＦに１次燃焼処理を施すことによって発生した可燃性ガスＦ１に対して２次燃焼処理を施す２次燃焼容器３０と、これら１次燃焼容器２０および２次燃焼容器３０間に架設されて１次燃焼容器２０で発生した可燃性ガスＦ１を２次燃焼容器３０へ送り込む連絡配管４０とを備えた基本構成を有している。
【００４４】
前記１次燃焼容器２０は、本実施形態においては、ステンレススチール等の鋼材製の有底の円筒体からなる１次容器本体２１と、この１次容器本体２１の上面開口にその略半分を覆うように設けられた半円状の天板２２と、この天板２２の直線状の縁部に蝶板２１１を介して開閉可能に装着された半円状の開閉蓋２３と、１次容器本体２１の上部位置に装着された１次バーナー２４とを備えて構成されている。
【００４５】
また、１次容器本体２１の下部周壁の適所には、燃焼灰Ｆ２を取り出すための灰取り出し口２１２が開口されているとともに、この灰取り出し口２１２を開閉可能に閉止する底蓋２１３が設けられている。なお、燃焼灰Ｆ２は、燃焼の進行により１次燃焼容器２０内の都市ゴミＦが消滅した後に１次容器本体２１の底板上に堆積するものであり、１次燃焼容器２０内に都市ゴミＦが存在している間は着火層Ｆ０の上部に存在するのであるが、図１では説明の都合上１次燃焼容器２０内に都市ゴミＦが存在しているにも拘わらず、底板２５の上に燃焼灰Ｆ２を示している。
【００４６】
前記開閉蓋２３の略中央位置には、１次空気孔２３１が穿設されているとともに、この１次空気孔２３１の近傍に立設された垂直軸２３３回りに回動可能に軸支された開度調節板２３２が設けられ、この開度調節板２３２を垂直軸２３３回りに正逆回動操作することによって１次空気孔２３１の開度が調節されるようになっている。
【００４７】
そして、かかる１次燃焼容器２０内には、開閉蓋２３を開放して都市ゴミＦをその上部が天板２２に略届くまで満杯状態に装填したのち開閉蓋２３を閉止し、開度調節板２３２によって１次空気孔２３１の開度を調節してから１次バーナー２４を点火し、都市ゴミＦの上部を着火するようにしている。
【００４８】
前記１次バーナー２４は、本実施形態においては、天板２２の円弧縁部の略中央部下部位置で１次容器本体２１の周壁を貫通して径方向に延びるように設けられている。かかる１次バーナー２４は、焼却装置１０の近傍に設けられた燃料貯槽８０に貯留されている液体燃料Ｌが燃料ポンプ８１の駆動で送り込まれるとともに、外気が燃焼空気Ａとして取り入れられ、図略の点火装置の所定の動作で点火されるようになされている。このような１次バーナー２４のバーナー口は扁平に形成され、当該バーナー口から噴射された火炎が扇状に広がって都市ゴミＦの頂部を万遍なく覆い得るようになっている。
【００４９】
そして、２次燃焼容器３０に設けられた後述する押込みブロワー３４の駆動で１次空気Ａ１が定常流となって１次空気孔２３１から１次燃焼容器２０内に導入され、都市ゴミＦを下方に向けて貫流することにより、都市ゴミＦの燃焼が進行して着火層Ｆ０が順次下降していくことになる。
【００５０】
前記連絡配管４０は、１次燃焼容器２０内で都市ゴミＦの燃焼により発生した可燃性ガスＦ１（可燃成分を含有するガスのことを可燃性ガスＦ１としており、従って、可燃性ガスＦ１の中には、各種の炭化水素ガスや一酸化炭素のような可燃成分はもちろんのこと、二酸化炭素のような不燃成分も含まれている。）を集めて２次燃焼容器３０へ送り込むためのものであり、１次および２次燃焼容器２０，３０の上下方向の中央部より若干下方位置間に貫通架設されている。
【００５１】
かかる連絡配管４０は、１次および２次燃焼容器２０，３０間で水平方向に真っ直ぐに延びた直管部４１と、この直管部４１の上流端が下方に向けて折り曲げられた状態の上流側ベンド部４２と、前記直管部４１の下流端が下方に向けて折り曲げられた状態の下流側ベンド部４３とからなっている。前記上流側ベンド部４２は、筒心を共有した状態で１次容器本体２１の筒心位置に位置設定されているとともに、下流側ベンド部４３は、筒心を共有した状態で２次燃焼容器３０の筒心位置に位置設定されている。
【００５２】
そして、このような連絡配管４０の上流側ベンド部４２には、１次燃焼容器２０内で着火層Ｆ０から下降してきた可燃性ガスＦ１を効率的に集気するために、円錐形状を呈した集気円錐体（集気部材）４４が設けられている。
【００５３】
図３は、上流側ベンド部４２および集気円錐体４４を示す一部切欠き斜視図である。図３に示すように、上流側ベンド部４２は、その下端面が１次燃焼容器２０の底板２５から若干離間するように位置設定されている。かかる上流側ベンド部４２は、下端の開口が閉止板４２１によって閉止されているとともに、上流側ベンド部４２の周面および閉止板４２１には、均等に多数の小孔４２２が穿設され、１次容器本体２１内を流下した可燃性ガスＦ１は、これらの小孔４２２を通って連絡配管４０内に導入されるようになっている。上流側ベンド部４２に多数の小孔４２２を設けることにより、未だ燃焼に供されていない状態の都市ゴミＦが連絡配管４０内に入り込むことが防止されるようになっている。
【００５４】
前記集気円錐体４４は、１次容器本体２１内に装填された都市ゴミＦによって上流側ベンド部４２の小孔４２２が目詰まりさせられるのを防止するためのものであり、中心部の孔が上流側ベンド部４２に密着して外嵌された状態で溶接止め等によって上流側ベンド部４２に固定されている。かかる集気円錐体４４は、下部の最大外径寸法が上流側ベンド部４２の少なくとも２倍程度になるように径設定され、これによって上流側ベンド部４２の外周面と集気円錐体４４の周縁との間には、都市ゴミＦの侵入を抑制する空間が形成されて、これによって小孔４２２の閉塞が防止されるため、１次容器本体２１内を流下した可燃性ガスＦ１は、小孔４２２を通って連絡配管４０内に円滑に流入することになる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、これら連絡配管４０および集気円錐体４４は、いずれもステンレススチール等の鋼材によって形成されている。
【００５６】
ついで図２に戻り、前記２次燃焼容器３０は、ステンレススチール等の鋼材製の有底の円筒体からなる２次容器本体３１と、この２次容器本体３１の上面開口を覆う円形の天板３２と、この天板３２の中央部から立設されたスタック３３と、２次容器本体３１の周壁上部に装着され下部から前記スタック３３内に向けて外気を送り込む押込みブロワー３４と、２次容器本体３１の周壁下部に装着され火炎を２次容器本体３１内に向けて放射する２次バーナー３５とを備えた基本構成を有している。
【００５７】
前記押込みブロワー３４は、内部に駆動モータの駆動で軸心回りに回転するファンを備えたブロワー本体３４１と、このブロワー本体３４１から延設された送風管３４２とを備えて構成されている。前記送風管３４２は、側面視でＬ字状に形成され、２次容器本体３１の周壁を貫通し２次容器本体３１の筒心へ向かって水平に延びる水平部３４２ａと、この水平部３４２ａの先端からスタック３３内で上方に向かって延設された垂直に延びる垂直部３４２ｂとからなっている。
【００５８】
そして、ブロワー本体３４１に設けられた図略の駆動モータが駆動されることによる図略のファンの軸心回りの回転によって外気が送風管３４２の水平部３４２ａおよび垂直部３４２ｂを介してスタック３３内に押込み送風され、特に垂直部３４２ｂの上端から放出される上昇気流Ａ３によってスタック３３内が大気圧より負圧になるいわゆるエジェクター効果が現出し、これによって２次燃焼容器３０内の気体がスタック３３を通って外部に排出される。そして、１次燃焼容器２０と２次燃焼容器３０との間には、１次空気孔２３１から１次燃焼容器２０内を下降し、連絡配管４０内を通って２次燃焼容器３０内に到る気流が形成されることになる。
【００５９】
前記２次バーナー３５には、前記燃料貯槽８０内に貯留されている液体燃料Ｌが燃料ポンプ８２の駆動で供給され、かつ、燃焼空気Ａが供給された状態で図略の点火装置の点火動作で２次バーナー３５が点火されるようになっている。かかる２次バーナー３５は、前記１次バーナー２４と同様にバーナー口が扁平に形成され、当該バーナー口から噴射された火炎が扇状に広がり、これによって連絡配管４０の下流側ベンド部４３から導出された可燃性ガスＦ１にもれなく接触し得るようになっている。
【００６０】
前記２次バーナー３５の周りには、２次バーナー３５の軸心を中心とした同心円上に、２次容器本体３１の周壁が穿設されることによって周方向に等ピッチで形成された複数の２次空気孔３１１が設けられ、連絡配管４０を介して２次燃焼容器３０内に導入された可燃性ガスＦ１は、これらの２次空気孔３１１から供給される２次空気Ａ２を得て燃焼されるようになっている。
【００６１】
そして、本実施形態においては、連絡配管４０の下流側ベンド部４３の下端開口から導出された可燃性ガスＦ１が確実に燃焼するように、下流側ベンド部４３の下部に円盤状の熱保持部材５０が設けられているとともに、この熱保持部材５０の上方位置に燃焼促進部材６０が設けられている。
【００６２】
図４は、熱保持部材５０および燃焼促進部材６０の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。図４に示すように、熱保持部材５０は、連絡配管４０の下流側ベンド部４３に同心で外嵌固定されたステンレススチール等の鋼材製の円盤部材５１と、この円盤部材５１に装着された同一材料製の複数の熱保持パイプ５２と、前記下流側ベンド部４３に装着された中央部貫流パイプ５３とを備えて構成されている。
【００６３】
前記円盤部材５１は、外径寸法が２次容器本体３１の内径寸法より若干小さめに設定された円形の上板５１１と、下部でこの上板５１１と対向配置された同一形状の下板５１２と、これら上下の板５１１，５１２の周縁部間に架設された周壁板５１３とからなっている。かかる円盤部材５１は、下板５１２の下面が前記２次バーナー３５の火炎に曝されるように設置位置が設定されている。
【００６４】
前記熱保持パイプ５２は、長さ寸法が円盤部材５１の厚み寸法と同一に設定され、複数本が円盤部材５１の上下の板５１１，５１２に貫通されて固定されている。本実施形態においては、かかる熱保持パイプ５２は、下流側ベンド部４３の筒心を中心とした同心円に沿って２列で円盤部材５１に装着されている。
【００６５】
前記中央部貫流パイプ５３は、連絡配管４０の下流側ベンド部４３に同心で当該下流側ベンド部４３の上部の管壁を貫通して設けられている。
【００６６】
かかる熱保持部材５０によれば、２次バーナー３５からの火炎で円盤部材５１が赤熱される程度の高温になるまで加熱され、かつ、押込みブロワー３４が駆動された状態で１次燃焼容器２０からの可燃性ガスＦ１が下流側ベンド部４３の下面開口から２次燃焼容器３０内に排出されると、この可燃性ガスＦ１は、円盤部材５１の周壁板５１３に沿って上昇したり、中央部貫流パイプ５３内および複数の熱保持パイプ５２内を流通して上昇したりするため、このとき赤熱状態の円盤部材５１からの熱を得て着火されて燃焼する。そして、可燃性ガスＦ１の燃焼状態が安定すると２次バーナー３５が消火され、以後は、可燃性ガスＦ１が自燃する。円盤部材５１は、可燃性ガスＦ１の自燃によって加熱されて赤熱状態が維持されるため、連絡配管４０から順次送り込まれる可燃性ガスＦ１は良好に安定した状態で燃焼を継続する。
【００６７】
前記燃焼促進部材６０は、前記可燃性ガスＦ１の完全燃焼を期すべく設けられたものである。かかる燃焼促進部材６０は、前記熱保持部材５０の上方位置で連絡配管４０の下流側ベンド部４３に同心で固定された円形を呈するステンレススチール等の金属材料製の網部材６１と、この網部材６１に支持された複数個の多孔質体６２とによって構成されている。
【００６８】
前記網部材６１は、連絡配管４０の下流側ベンド部４３に外嵌されて固定される内輪６１１と、前記円盤部材５１より若干大きい径寸法を有する外輪６１２と、これら内輪６１１および外輪６１２間で縦横に張り巡らされた針金６１３とからなっている。縦横の針金６１３によって網目６１４が形成されている。
【００６９】
前記多孔質体６２は、セラミック製のものが用いられている。具体的には、酸化珪素（ＳｉＯ2）が主成分である珪藻土を主原料とし、これに所定量のアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や粘結剤等の副原料を添加して混合し、球形に成形して製造したものが適用されている。通常ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3は、本来的に液体燃料を熱分解して気体燃料に改質するときの触媒機能を有しているが、さらに改質性能を上昇させるために少量の希土類元素を担持させる場合もある。
【００７０】
そして、球形に成形された多孔質体６２には、表面積を大きくするために、適宜の数の貫通孔６２１が穿孔されている。なお、本発明においては、珪藻土を主原料として製造した多孔質体６２を適用しているが、本発明はこのような多孔質体６２に限定されるものではなく、粘土を成形して乾燥後に焼き固めた素焼きの球体や、いわゆるセラミック製品として市販されている多孔質の材料も適用可能である。
【００７１】
かかる多孔質体６２が円盤部材５１の上方位置に配設されることにより、たとえ燃焼しない状態の可燃性ガスＦ１に含まれる液状可燃物が加熱状態の多孔質体６２と接触することにより速やかに熱分解し、これによって形成された気体燃料が燃焼するため、可燃性ガスＦ１はより確実に完全燃焼することになる。得られた燃焼排ガスＦ３は、押込みブロワー３４の駆動による吸引力でスタック３３を通って外部に排出される。
【００７２】
また、本実施形態においては、２次燃焼容器３０に燃焼排ガスＦ３から廃熱を回収する廃熱回収手段７０が設けられている。この廃熱回収手段７０は、上水道等の所定の給水源７０１から引き出された給水配管７１と、この給水配管７１の下流端に接続され２次燃焼容器３０内における燃焼促進部材６０のさらに上方位置に配設された熱交換部材としてのスパイラル管７２と、このスパイラル管７２の下流端に接続された導出配管７３とを備えて構成されている。前記給水配管７１には給水バルブ７１１が設けられ、この給水バルブ７１１を開閉操作することにより、スパイラル管７２へ水を供給したり、供給を遮断したりするようになっている。
【００７３】
かかる廃熱回収手段７０によれば、焼却装置１０が稼働された状態で給水バルブ７１１を開放して給水源７０１からの水を、給水配管７１を介してスパイラル管７２に供給することにより、水がスパイラル管７２内を流通する間に燃焼排ガスＦ３からの熱を得て加熱され、熱水または加熱蒸気となる。この熱水または加熱蒸気は、導出配管７３を通って外部に導出される。水を熱水として導出するか、加熱蒸気として導出するかについては、給水源７０１から供給される水量を調節したり、スパイラル管７２の伝熱構造を工夫したりする設計事項である。
【００７４】
そして、導出配管７３から熱水を導出する場合には、廃熱回収手段７０を温水器として利用し、得られた熱水を例えば風呂の湯として利用したりすることができる。また、導出配管７３からの加熱蒸気を導出する場合には、当該加熱蒸気を暖房用の熱源や、発電用のタービンを駆動させる駆動源とすることができる。
【００７５】
以下、本発明の焼却装置１０の作用について図１および図２を基に、必要に応じて図３および図４を参照しながら説明する。焼却装置１０によって都市ゴミＦに焼却処理を施すに際しては、まず、開閉蓋２３を図１および図２に二点鎖線で示すように開放し、１次容器本体２１の上面開口から１次燃焼容器２０内に都市ゴミＦを満杯になるまで投入する。引き続き開閉蓋２３を閉止し、開度調節板２３２を調節して１次空気孔２３１の開度を調節する。１次空気孔２３１の開度は、最初略全開とし、都市ゴミＦの燃焼の状況に応じて適宜調節するのが好ましい。
【００７６】
ついで、押込みブロワー３４を駆動し、ブロワー本体３４１が取り入れた外気を、送風管３４２を介してスタック３３内へ吹き込む。そうすると、エジェクター効果によってスタック３３内には上昇気流Ａ３が発生する。この上昇気流Ａ３によって１次燃焼容器２０、連絡配管４０および２次燃焼容器３０内には、１次空気孔２３１を通り、１次容器本体２１内で下方に向けて都市ゴミＦを貫流し、連絡配管４０内を通って２次容器本体３１内に到り、２次容器本体３１内をスタック３３へ向かう気流が形成された状態になる。
【００７７】
この状態で２次バーナー３５が点火される。この点火によって２次バーナー３５からは扇状に広がった火炎が熱保持部材５０に向けて放出され、これによって熱保持部材５０が赤熱状態になるまで加熱される。
【００７８】
これに続いて１次バーナー２４が点火される。この点火によって１次バーナー２４からは扇状に広がった火炎が都市ゴミＦの頂部に向けて放出され、これによって都市ゴミＦの頂部が着火され燃焼を開始する。都市ゴミＦの頂部の燃焼状態は、１次空気孔２３１から吸引される１次空気によって安定した状態になる。そして、都市ゴミＦの燃焼状態が安定し、都市ゴミＦの頂部に着火層Ｆ０の形成されたことが確認された後、１次バーナー２４は消火される。１次バーナー２４が消火されても１次空気孔２３１を介して強制吸引される１次空気により都市ゴミＦの燃焼は継続され、これによって着火層Ｆ０が維持される。
【００７９】
そして、都市ゴミＦの頂部の着火層Ｆ０で可燃成分が熱分解することにより発生した可燃性ガスＦ１は、下部の未燃の都市ゴミＦの層内を貫流して下降し、集気円錐体４４の下部周縁から集気円錐体４４内に引き入れられ、上流側ベンド部４２の小孔４２２を通って連絡配管４０内へ吸引され、その直管部４１を通って下流側ベンド部４３の下端開口から２次容器本体３１内へ導出される。
【００８０】
そして、２次容器本体３１内へ導出された可燃性ガスＦ１は、２次バーナー３５からの火炎によって着火され、２次空気孔３１１から導入された２次空気によって燃焼が継続され、その燃焼炎は、熱保持部材５０の円盤部材５１の外面および熱保持パイプ５２内を伝って上昇しつつ燃焼排ガスＦ３となる。この燃焼排ガスＦ３は、上部の燃焼促進部材６０を貫流し、このとき網部材６１に支持された多数の多孔質体６２に接触するため、たとえ燃焼排ガスＦ３内に未燃の液状可燃物が残留していても、多孔質体６２の触媒作用によって当該液状可燃物が速やかに熱分解して燃焼に供される。
【００８１】
ついで、２次容器本体３１内を上昇する燃焼排ガスＦ３は、燃焼促進部材６０の上部に設けられたスパイラル管７２内の水と熱交換されて廃熱が回収された後、スタック３３を通って外部へ放出される。また、スパイラル管７２内で燃焼排ガスＦ３との熱交換により加熱されて得られた熱水や加熱蒸気は、暖房用や発電用のタービン駆動用の熱源として有効利用を図ることができる。
【００８２】
なお、２次バーナー３５については、２次燃焼容器３０内での可燃性ガスＦ１の燃焼が安定した状態で消火される。２次バーナー３５が消火されても、熱保持部材５０は可燃性ガスＦ１の自燃で赤熱状態になっているため、新たに送り込まれた可燃性ガスＦ１は、この赤熱状態の熱保持部材５０から熱を得ることで着火され、これによって可燃性ガスＦ１の燃焼は継続される。
【００８３】
以上詳述したように、本発明にかかる焼却装置１０は、装填された都市ゴミＦに対して焼却処理を施すものであり、縦置きされた有底の１次燃焼容器２０と、この１次燃焼容器２０に縦置きで隣設された有底の２次燃焼容器３０と、これら１次および２次燃焼容器２０，３０間にそれぞれ貫通して架設された連絡配管４０とを備えた基本構成を有するものである。
【００８４】
そして、１次燃焼容器２０は、都市ゴミＦを１次燃焼容器２０内に装填するための当該１次燃焼容器２０の上面開口に開閉可能に装着された開閉蓋２３と、この開閉蓋２３の近傍に設けられた１次空気孔２３１と、この１次空気孔２３１の近傍に設けられ都市ゴミＦの燃焼および熱分解に供する１次バーナー２４とを有している。
【００８５】
また、２次燃焼容器３０は、上面開口を閉止する天板３２から外方に向けて延設されたスタック３３と、スタック３３の近傍に設けられ吸引した外気を排気方向へ向かうようにスタック３３内に供給する押込みブロワー３４と、連絡配管４０の下流端に向けて火炎を吹き付け、都市ゴミＦの熱分解で発生した可燃性ガスＦ１の燃焼に供する２次バーナー３５と、この２次バーナー３５の近傍に設けられた２次空気孔３１１とを有している。
【００８６】
焼却装置１０をこのように構成することにより、開閉蓋２３を開放して都市ゴミＦを頂部の開口から満杯になるまで１次燃焼容器２０内に装填し、開閉蓋２３を閉止してから押込みブロワー３４を駆動すると、押込みブロワー３４の先端から吹き出した外気がスタック３３内を上昇し、これによるエジェクター効果で２次燃焼容器３０内に上昇気流Ａ３が形成されるため、この上昇気流Ａ３に誘引されて外気が１次空気として１次空気孔２３１から１次燃焼容器２０内に吸引されて装填されている都市ゴミＦ間の隙間を通過し、連絡配管４０を通って２次燃焼容器３０内に導入された後、当該２次燃焼容器３０内を上昇してスタック３３から外部に排出され、これによって１次空気孔２３１、１次燃焼容器２０内、連絡配管４０、２次燃焼容器３０内およびスタック３３に到る気流が形成された状態になる。
【００８７】
この状態で２次バーナー３５に点火してその火炎で２次燃焼容器３０内の連絡配管４０の先端側を高温になるまで加熱し、引き続き１次バーナー２４に点火する。そうすると、１次燃焼容器２０の最上位に位置した都市ゴミＦが１次バーナー２４の火炎によって着火され、１次空気孔２３１から供給される１次空気によって燃焼が継続され、発生した可燃性ガスＦ１が気流に誘引されて都市ゴミＦ間の隙間を下降した後、連絡配管４０を通って２次燃焼容器３０内に導入される。このとき、連絡配管４０の先端から導出される可燃性ガスＦ１は、２次バーナー３５の火炎および２次バーナー３５によって高温に加熱された連絡配管４０の先端に接触することによって着火されて燃焼し、この燃焼は、２次空気孔３１１からの外気の導入によって継続される。燃焼後の燃焼排ガスＦ３は、スタック３３を介して外部に排出される。
【００８８】
そして、１次燃焼容器２０内における都市ゴミＦの上部の燃焼および２次燃焼容器３０内における連絡配管４０先端での可燃性ガスＦ１の燃焼が安定した状態で、１次バーナー２４および２次バーナー３５の双方を消火する。そうすると、以後都市ゴミＦは、特に１次バーナー２４の力を借りることなく１次空気孔２３１から導入された１次空気によって自燃するとともに、連絡配管４０の先端から２次燃焼容器３０内に導入された可燃性ガスＦ１は、特に２次バーナー３５の力を借りることなく２次空気孔３１１から導入された２次空気によって自燃し、これらの燃焼状態は、１次燃焼容器２０内の都市ゴミＦが燃焼し尽くすまで継続される。
【００８９】
このように、焼却装置１０を都市ゴミＦが装填される１次燃焼容器２０と、この１次燃焼容器２０に連絡配管４０を介して接続された、スタック３３に外気を押し込む押込みブロワー３４を有する２次燃焼容器３０とを備えて構成しているため、押込みブロワー３４を駆動させた状態で２次燃焼容器３０内の連絡配管４０の先端を２次バーナー３５によって高温に加熱してから１次燃焼容器２０に装填された都市ゴミＦの最上位を１次バーナー２４によって着火することにより、都市ゴミＦの最上位が燃焼することで発生した可燃性ガスＦ１は、１次燃焼容器２０内から２次燃焼容器３０へ向かう気流に同伴し、２次燃焼容器３０内で燃焼する。これらの燃焼状態が安定したのち１次および２次バーナー３５の双方を消火しても、都市ゴミＦおよびこれより得られた可燃性ガスＦ１の燃焼は継続され、これによって都市ゴミＦの焼却処理が実行される。
【００９０】
なお、都市ゴミＦの安定した状態での燃焼が継続されるのは、当該都市ゴミＦが、立設された線香が燃えるように上部から下部に向かって燃焼していくため、１次燃焼容器２０内の都市ゴミＦの立体形状的な状態が大幅に変化することがなく、準静的に高さレベルが低くなっていくだけであるためであり形崩れすることがないためである。従って、都市ゴミＦの熱分解による可燃性ガスＦ１を定量的に安定した状態で得ることができるため、この可燃性ガスＦ１の２次的な燃焼処理が円滑、かつ、確実に行われるのである。
【００９１】
これに対し都市ゴミＦが下部から燃焼していくと、燃焼によって消失した部分に向けて未だ燃焼していない上部の都市ゴミＦが落下し、燃焼の進行に伴ってこの落下が繰り返され、これにる都市ゴミＦの形崩れで燃焼状態が不安定になり、定常的な可燃性ガスＦ１の発生が得られなくなるため、可燃性ガスＦ１を安定的に燃焼させることができなくなるのである。
【００９２】
そして、１次および２次バーナー２４，３５は、都市ゴミＦが着火して安定的に燃焼するまでの極めて短い時間点火されるだけで後は都市ゴミＦおよび当該都市ゴミＦから発生した可燃性ガスＦ１の自燃で焼却処理が進行するため、従来のようにバーナーを常時点火状態にしておかなければならなかったものに比べてエネルギーコストを大幅に削減することができる。
【００９３】
また、都市ゴミＦから発生した可燃性ガスＦ１は、２次燃焼容器３０内における２次空気により完全に燃焼処理されるため、不完全燃焼により生じる一酸化炭素（ＣＯ）等の有害ガスが大気中に放散されるような不都合の発生を有効に抑制することができる。
【００９４】
さらに、２次燃焼容器３０内における２次燃焼処理で発生した熱を所定の熱交換手段を用いて熱回収することにより効率的な廃熱回収を達成することができる。
【００９５】
加えて、家庭用の暖房装置として使用するなど小規模な使用にも適用することが可能であり焼却装置１０を汎用性に富んだものにすることができる。
【００９６】
また、１次燃焼容器２０内の下部には、都市ゴミＦの熱分解により発生し未燃の都市ゴミＦを貫流して下降した可燃性ガスＦ１を集気したのち連絡配管４０へ導く集気円錐体４４が設けられているため、１次燃焼容器２０内での都市ゴミＦの熱分解により発生した可燃性ガスＦ１は、未燃の都市ゴミＦを貫流して下降したのち集気円錐体４４によって集気されるため、可燃性ガスＦ１を効果的に連絡配管４０へ導くことができる。
【００９７】
また、２次燃焼容器３０内には、初期のみ２次バーナー３５によって加熱され、その後可燃性ガスＦ１の自燃によって加熱される熱保持部材５０が設けられているため、焼却装置１０による都市ゴミＦの焼却処理の初期に、２次燃焼容器３０に導入された可燃性ガスＦ１は、２次バーナー３５の火炎および２次バーナー３５によって加熱された熱保持部材５０からの熱を得て着火され、２次燃焼容器３０内で燃焼することができる。その後、熱保持部材５０は、可燃性ガスＦ１の自燃で加熱されるため、以後は２次バーナー３５を消火しても、新たに２次燃焼容器３０に導入された可燃性ガスＦ１は、可燃性ガスＦ１の自燃で加熱された熱保持部材５０との接触で安定した状態で着火されて燃焼を継続することができる。
【００９８】
さらに、２次燃焼容器３０内には、熱保持部材５０の上方位置に可燃性ガスＦ１中に含まれる液状可燃物の燃焼を促進する燃焼促進部材６０が設けられているため、２次燃焼容器３０内に導入された可燃性ガスＦ１中にたとえ液状可燃物が含まれており、この液状可燃物が未燃状態であったとしても、当該液状可燃物は、熱保持部材５０の上方位置に設けられた燃焼促進部材６０との接触によって燃焼が促進されるため、可燃性ガスＦ１の完全燃焼に貢献することができる。
【００９９】
加えて、２次燃焼容器３０内には、可燃性ガスＦ１の燃焼により得られた燃焼排ガスＦ３との熱交換で廃熱を回収する廃熱回収手段７０が設けられているため、廃熱の有効利用に貢献することができる。
【０１００】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【０１０１】
（１）上記の実施形態においては、可燃物として都市ゴミＦを例に挙げて説明したが、本発明は、可燃物が都市ゴミＦであることに限定されるものではなく、例えば、可燃物を暖房装置として利用する場合には、燃料用の木材や石炭、コークス等であってもよく、燃焼させることができる有形物であればどのようなものでもよい。
【０１０２】
（２）上記の実施形態においては、１次バーナー２４および２次バーナー３５に燃料貯槽８０からの液体燃料が供給されるようにしているが、液体燃料に代えて都市ガス等の気体燃料や、液化天然ガスや液化石油ガス等の液化ガスを採用してもよい。
【０１０３】
（３）上記の実施形態においては、可燃物として都市ゴミＦが採用されているが、本発明は、可燃物が都市ゴミＦであることに限定されるものではなく、一般家庭で日常的に発生するいわゆる家庭ゴミであってもよいし、取り壊された建築物や構造物から回収された廃材等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る焼却装置の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。
【図２】図１に示す焼却装置のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】上流側ベンド部および集気円錐体を示す一部切欠き斜視図である。
【図４】熱保持部材および燃焼促進部材の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０ 焼却装置 ２０ １次燃焼容器
２１ １次容器本体 ２１１ 蝶板
２１２ 灰取り出し口 ２１３ 底蓋
２２ 天板 ２３ 開閉蓋
２３１ １次空気孔 ２３２ 開度調節板
２３３ 垂直軸 ２４ １次バーナー
２５ 底板 ３０ ２次燃焼容器
３１ ２次容器本体 ３１１ ２次空気孔
３２ 天板 ３３ スタック
３４ 押込みブロワー ３４１ ブロワー本体
３４２ 送風管 ３４２ａ 水平部
３４２ｂ 垂直部 ３５ ２次バーナー
４０ 連絡配管 ４１ 直管部
４２ 上流側ベンド部 ４２１ 閉止板
４２２ 小孔 ４３ 下流側ベンド部
４４ 集気円錐体（集気部材）
５０ 熱保持部材 ５１ 円盤部材
５１１ 上板 ５１２ 下板
５１３ 周壁板 ５２ 熱保持パイプ
５３ 中央部貫流パイプ ６０ 燃焼促進部材
６１ 網部材 ６１１ 内輪
６１２ 外輪 ６１３ 針金
６１４ 網目 ６２ 多孔質体
６２１ 貫通孔 ７０ 廃熱回収手段
７０１ 給水源 ７１ 給水配管
７１１ 給水バルブ ７２ スパイラル管
７３ 導出配管 ８０ 燃料貯槽
８１，８２ 燃料ポンプ Ａ 燃焼空気
Ａ１ １次空気 Ａ２ ２次空気
Ａ３ 上昇気流 Ｆ 都市ゴミ（可燃物）
Ｆ０ 着火層 Ｆ１ 可燃性ガス
Ｆ２ 燃焼灰 Ｆ３ 燃焼排ガス
Ｌ 液体燃料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装填された可燃物に対して焼却処理を施す焼却装置であって、
１次燃焼容器と、この１次燃焼容器に隣設された２次燃焼容器と、これら１次および２次燃焼容器間にそれぞれ貫通して架設された連絡配管とを備え、
前記１次燃焼容器は、可燃物装填用の開口近傍に設けられた１次空気孔と、この１次空気孔の近傍に設けられ可燃物の燃焼および熱分解に供する１次バーナーとを有し、
前記２次燃焼容器は、前記第１燃焼容器内で可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスの燃焼に供する２次バーナーと、この２次バーナーの近傍に設けられた２次空気孔とを有し、
前記１次燃焼容器の底部から前記連絡配管を通して２次燃焼容器に向けて前記可燃性ガスを吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とする焼却装置。
【請求項２】
前記吸引手段は、前記２次燃焼容器の上面から外方に向けて延設されたスタックと、前記スタックの近傍に設けられ吸引した外気を排気方向へ向かうようにスタック内に供給する押込みブロワーとを備えて構成され、前記２次バーナーは、前記連絡配管の下流端に向けて火炎を吹き付けるように設置位置が設定されていることを特徴とする請求項１記載の焼却装置。
【請求項３】
前記可燃物は、不要物として廃棄された都市ゴミであることを特徴とする請求項１または２記載の焼却装置。
【請求項４】
前記１次燃焼容器内の下部には、可燃物の熱分解により発生し未燃の可燃物を貫流して下降した可燃性ガスを集気したのち前記連絡配管へ導く集気部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の焼却装置。
【請求項５】
前記２次燃焼容器内には、初期のみ前記２次バーナーによって加熱され、その後前記可燃性ガスの自燃によって加熱される熱保持部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の焼却装置。
【請求項６】
前記２次燃焼容器内には、前記熱保持部材の上方位置に可燃性ガス中に含まれる液状可燃物の燃焼を促進する燃焼促進部材が設けられていることを特徴とする請求項５記載の焼却装置。
【請求項７】
前記２次燃焼容器内には、可燃性ガスの燃焼により得られた燃焼排ガスとの熱交換で廃熱を回収する廃熱回収手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の焼却装置。
【請求項１】
装填された可燃物に対して焼却処理を施す焼却装置であって、
１次燃焼容器と、この１次燃焼容器に隣設された２次燃焼容器と、これら１次および２次燃焼容器間にそれぞれ貫通して架設された連絡配管とを備え、
前記１次燃焼容器は、可燃物装填用の開口近傍に設けられた１次空気孔と、この１次空気孔の近傍に設けられ可燃物の燃焼および熱分解に供する１次バーナーとを有し、
前記２次燃焼容器は、前記第１燃焼容器内で可燃物の熱分解により発生した可燃性ガスの燃焼に供する２次バーナーと、この２次バーナーの近傍に設けられた２次空気孔とを有し、
前記１次燃焼容器の底部から前記連絡配管を通して２次燃焼容器に向けて前記可燃性ガスを吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とする焼却装置。
【請求項２】
前記吸引手段は、前記２次燃焼容器の上面から外方に向けて延設されたスタックと、前記スタックの近傍に設けられ吸引した外気を排気方向へ向かうようにスタック内に供給する押込みブロワーとを備えて構成され、前記２次バーナーは、前記連絡配管の下流端に向けて火炎を吹き付けるように設置位置が設定されていることを特徴とする請求項１記載の焼却装置。
【請求項３】
前記可燃物は、不要物として廃棄された都市ゴミであることを特徴とする請求項１または２記載の焼却装置。
【請求項４】
前記１次燃焼容器内の下部には、可燃物の熱分解により発生し未燃の可燃物を貫流して下降した可燃性ガスを集気したのち前記連絡配管へ導く集気部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の焼却装置。
【請求項５】
前記２次燃焼容器内には、初期のみ前記２次バーナーによって加熱され、その後前記可燃性ガスの自燃によって加熱される熱保持部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の焼却装置。
【請求項６】
前記２次燃焼容器内には、前記熱保持部材の上方位置に可燃性ガス中に含まれる液状可燃物の燃焼を促進する燃焼促進部材が設けられていることを特徴とする請求項５記載の焼却装置。
【請求項７】
前記２次燃焼容器内には、可燃性ガスの燃焼により得られた燃焼排ガスとの熱交換で廃熱を回収する廃熱回収手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の焼却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１４７１７６（Ｐ２００７−１４７１７６Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４３１０４（Ｐ２００５−３４３１０４）
【出願日】平成１７年１１月２９日（２００５．１１．２９）
【出願人】（３９３００７１０１）
【出願人】（５０５４４０７２３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２９日（２００５．１１．２９）
【出願人】（３９３００７１０１）
【出願人】（５０５４４０７２３）
【Ｆターム（参考）】
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