熱分解焼却炉
【課題】小型としても、簡単な構造・操作で、無煙、無臭化およびダイオキシンの熱分解が可能な新規な熱分解焼却炉を提供すること。
【解決手段】被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉。竪筒状の燃焼室１４と、該燃焼室１４の上方に配される熱分解室１８と、該熱分解室１８に接続される排気筒３８とを備えている。燃焼室１４は、被焼却物を投入可能な投入口２２を備えるとともに、空気取込口２６を1個以上備えている。熱分解室１８は、筒状ダクト構造であり、該筒状ダクトの始点側で熱分解バーナ３６と接続され、終点側が排気筒３８と接続され、更に、熱分解バーナ３６のバーナ口３６ａとの対面位置に蓄熱体４０を備えるとともに、バーナ口３６ａと蓄熱体４０との隙間に燃焼室１４からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口４２を備えている。
【解決手段】被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉。竪筒状の燃焼室１４と、該燃焼室１４の上方に配される熱分解室１８と、該熱分解室１８に接続される排気筒３８とを備えている。燃焼室１４は、被焼却物を投入可能な投入口２２を備えるとともに、空気取込口２６を1個以上備えている。熱分解室１８は、筒状ダクト構造であり、該筒状ダクトの始点側で熱分解バーナ３６と接続され、終点側が排気筒３８と接続され、更に、熱分解バーナ３６のバーナ口３６ａとの対面位置に蓄熱体４０を備えるとともに、バーナ口３６ａと蓄熱体４０との隙間に燃焼室１４からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口４２を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解バーナの火炎を用いて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉に関する。特に、小型の焼却炉として好適なものである。
【０００２】
本発明の熱分解焼却炉は、被焼却物としては、各事業所から排出される木屑、紙屑、繊維屑、プラスチック屑、等の雑芥、及び生ごみ等の厨芥、さらには、汚泥、廃液のあらゆるものの焼却も可能なものである。さらには、熱交換により蒸気や温水を得ることが可能で、ボイラーとしても使用可能な熱分解焼却炉である。
【背景技術】
【０００３】
焼却炉を、事業所が設置する場合に、ダイオキシン類対策特別措置法（平成12年1月15日施行）に基づいて、炉の床面積が0.5ｍ2以上又は焼却能力が50ｋｇ/ｈ以上の規制焼却炉として、保険所等への届出が義務づけられている。
【０００４】
そのような規制焼却炉に該当しない小型焼却炉であっても、環境的見地から煙や異臭、更にはダイオキシン発生があることは望ましくない。
【０００５】
このため、被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解バーナの火炎を用いて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉とすることが考えられる。
【０００６】
そのような構造を有する熱分解焼却炉に関連する文献公知発明が記載された先行技術文献として、特許文献１〜４等がある。
【０００７】
これらのうち、特許文献３・４は大型焼却炉を予定しており、小型焼却炉として適用可能な発明が記載されたものは、特許文献１〜２のみである。
【０００８】
特許文献１には、被燃焼物が供給される一次燃焼室を設けた燃焼箱と、一次燃焼室でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室を一次燃焼室に連通するように設けた火炎筒と、一次燃焼室で火炎筒に連結されて助燃焼室に連通する熱分解室を設けた輻射筒と、輻射筒に連結されて一次燃焼室に連通する排気室を設けた排気筒とを設けた焼却炉が記載されている。
【０００９】
特許文献２には、180°回転するごみ連続投与装置より被焼却物を炉内へ投入して、ガス化室でガス化（一次燃焼）させ、該ガスを800〜1100℃でバッフル層を備えた燃焼炎導で2秒以上、滞留（二次）燃焼させて、塵芥飛散防止除塵装置を介して排気する構成の焼却炉が記載されている。
【特許文献１】特開2007−3124号公報（要約等）
【特許文献２】特開2005−24222号公報（要約等）
【特許文献３】特開平10−185135号公報（要約等）
【特許文献４】特開平5−272733号公報（要約等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記いずれの特許文献にも開示は勿論示唆もされておらず、小型としても、簡単な構造・操作で、無煙、無臭化およびダイオキシンの熱分解が可能な熱分解焼却炉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】
【００１１】
本発明の熱分解焼却炉は、上記課題を、下記構成により解決するものである。
【００１２】
被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解バーナの火炎を用いて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉において、
竪筒状の燃焼室と、該燃焼室の上方に配される熱分解室と、該熱分解室に接続される排気筒とを備え、
燃焼室は、被焼却物（原料）を投入可能な被焼却物投入口を備えるとともに、空気取込口を1個以上備え、
熱分解室は、筒状ダクト構造とされ、該筒状ダクトの始点側で熱分解バーナのバーナ口と接続され、終点側が排気筒と接続され、更に、熱分解バーナとの対面位置に近接して、通気可能な蓄熱体を備えるとともに、バーナ口と蓄熱体との隙間に該燃焼室からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口を備えている、ことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成により、熱分解バーナと蓄熱体の対面隙間が、熱分解バーナの火炎噴射によりエジェクター効果が発生して吸引室が形成される。このため、送風機や排風機を特別に設けなくても、焼却炉に必要な通風力（ドラフト力）を確保できる。
【００１４】
また、燃焼ガス取込口を経てバーナと蓄熱体との間に導入された二次燃焼ガスは、熱分解バーナの火炎で加熱されるとともに蓄熱体（通常800℃以上）で接触熱分解されて、完全に無煙、無臭化、ダイオキシンレスとなる。こうして完全に熱分解された排気（熱分解ガス）は、排気筒から大気中に放出される。
【００１５】
この二次旋回気流は流体の流れ抵抗が小さく、排気筒を高くしなくても、十分なドラフト力（通風力）を確保できる。
【００１６】
更に、本発明の技術的範囲は、上記構成に限られず、下記構成の熱分解焼却炉にも及ぶ。
【００１７】
被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、設定温度以上の通気可能な蓄熱体を通過させて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉において、
竪筒状の燃焼室と、該燃焼室の上方に配され前記通気蓄熱体を備えた熱分解室と、該熱分解室に接続される排気筒とを備え、
前記燃焼室は、被焼却物（被処理物）を投入可能な燃料投入口を備えるとともに、空気取込口を1個以上備え、
前記熱分解室は、筒状ダクト構造とされ、該筒状ダクトの始点側に噴射ノズルを接続し、終点側に前記排気筒と接続し、更に、前記噴射ノズルの対面位置に近接して、前記熱分解ゾーン形成体を備えるとともに、該気体噴射ノズルと熱分解ゾーン形成体の隙間に該燃焼室からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口を備えている、ことを特徴とする。
【００１８】
また、上記各構成の熱分解焼却炉は、燃焼室及び熱分解室の形成壁に直接接して、適宜、前記燃焼室を貫通して形成される液保持受熱部を備え、該液保持受熱部に水位を一定にする水位維持手段を備え、該液保持受熱部で昇温させた液又は蒸気の取り出し手段または循環手段を備えている構成とすれば、廃熱の有効利用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態のいくつかについて説明する。なお、各実施形態の熱分解焼却炉は、被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解バーナの火炎を用いて熱分解をさせた後、排気する構造を有するものである。
【００２０】
（１）第一実施形態
第一実施形態の概略断面図を、図１〜３に示す。
【００２１】
竪筒状の焼却炉本体１２で燃焼室１４を形成し、該燃焼室１４内の天井部側にＵ字状パイプ（筒状ダクト構造）を水平に配して熱分解室１８を形成する。
【００２２】
焼却炉本体１２は、慣用の断熱構造１６とされている。例えば、図例の如く、耐熱鋼の二重貼り１６ａをしたり、内側にキャスター１６ｂやセラミックファイバーを貼ったり、さらには、それらを併用したりする。
【００２３】
そして、燃焼室１４は、天井側中央部に垂直方向の一次投入口（天井投入口）２０を備えるとともに、周壁（胴部）の中間高さ位置には、燃焼中に連続投入乃至間欠投入できる斜め方向の二次投入口（胴部投入口）２２を備える。また、周壁の底部側には、密閉回動蓋が取り付けられた灰取出口２４が取り付けられている。
【００２４】
なお、灰取出口２４又その近傍には、補助バーナ（図示せず）を設けてもよい。被処理物が、自燃性の紙屑、木屑等が主体である場合は、必然的ではない。
【００２５】
そして、本実施形態では、細径短管で形成された空気取込口２６が１個又は複数個（図例では4個）取付られている。ここで、空気取込口２６の第一燃焼室１４に位置する先端側を、第一燃焼室１４内でコリオリ力（北半球では流れの進行方向に向かって直角方向に右周り）と同方向に旋回気流が発生するように曲げてある。これにより取込空気の流れの上方向への加速が期待でき、燃焼ガスと取込空気との混合が促進されて、燃焼ガスの酸化分解（燃焼酸化）が促進される。なお、短管を曲げないで法線と直交±10°の範囲で配置しても同様な旋回気流の発生が期待できる。また、旋回気流の発生を期待しない場合は、燃焼室１４の周壁に孔を形成して空気取込口２６を形成してもよい。また、空気取込口２６の個数は、旋回気流の発生の見地からは、孔径にもよるが、３個以上が望ましく、空気取込口２６の開口量にもよるが、通常、断熱性の見地から８個程度を上限とする。
【００２６】
また、空気取込口２６の取込側には、板状磁石２７、２７、が同極側で反発するように配してある。すなわち、空気流れに直交する磁界を発生させる磁界発生手段が配されている。これにより燃焼室１４に取込まれる空気が電子励起作用（マイケル・ファラデーの法則）によりイオン化（活性化）される。
【００２７】
一次投入口２０は、断熱パッキン（図示せず）等で密閉可能で、断熱構造とされたヒンジ蓋２１を備えている。
【００２８】
また、二次投入口２２には、連続投入する場合は、ロータリーバルブ２８を取り付ける。ロータリーバルブは、図例では横型であるが、図４に示す竪型３０でもよい。図例中、２８ａ，３０ａは回転翼、２８ｂ，３０ｂは回転軸であり、２８ｃ，３０ｃは回転ハンドルである。回転軸は、減速モータで電動駆動等することもできる。
【００２９】
また、間欠投入する場合は、例えば、図５〜６に示すような構成の間欠投入バルブ３１を使用可能である。
【００３０】
該間欠投入バルブ３１は、横型円筒のバルブ箱３２内を120°部分正転・反転するバルブ体である投入かご３３とで形成されている。投入かご３３は、120°開きの一対の回転翼３３ａの一方の先端に、箱体内周面に対して密接して滑り可能な円弧状受け部３３ｂを備えて形成されている。
【００３１】
図５に示す状態で、被焼却物を投入し、120°正転させると、図６に示す状態となり、焼却炉である燃焼室１４の底部へ投入される。そして、投入後は、120°逆転させれば、空の状態の投入カゴが図５の位置に戻る。なお、図例中、３１ａ，３１ｂは、それぞれ、被焼却物の供給位置ストッパ及び投入位置ストッパである。
【００３２】
そして、熱分解室１８を形成するＵ字状パイプ１９は、燃焼室１４と同方向（コリオリ力)発生方向と同方向の旋回気流（図例では時計回り）を発生可能な向きに配する。そして、Ｕ字状パイプ（筒状ダクト）の始点側で熱分解バーナ３６と接続し、終点側を排気筒３８と接続する。
【００３３】
筒状ダクトは、必ずしもＵ字状パイプ１９で形成しなくて隔壁で形成してもよく、熱分解バーナ３６で、エジェクター効果が得られるなら、直管で直接終点を排気筒（煙突）に接続してもよい。また、排気筒の高さを低くするために、一回巻き乃至複数巻きの螺旋状パイプとしてもよい。
【００３４】
また、熱分解バーナ３６は、通常、エジェクター効果を得るために噴射燃焼方式とする。熱分解バーナ３６の燃料は、通常、灯油、経由、重油、ガス等と任意である。
【００３５】
本実施形態では、更に、熱分解バーナ３６のバーナ口３６ａとの対面位置に近接して、通気可能な蓄熱体４０を配するとともに、バーナ口３６ａと蓄熱体４０の隙間に該燃焼室１４からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口４２を備えている。
【００３６】
ここで、蓄熱体と熱分解バーナ３６のバーナ口（噴出端）の距離は、燃焼時に蓄熱体を、ダイオキシンを熱分解可能な700℃以上、望ましくは800℃以上に加熱維持可能なものとする。
【００３７】
また、上記蓄熱体の温度を上記温度に維持可能なように、熱分解室１８において、温度センサー３７が蓄熱体４０の先側に配されている。該温度センサー３７により、熱分解バーナ３６のオン・オフ乃至ガス噴出量を調節可能となっている。さらには、図示しないが、圧力センサーを設けて、熱分解バーナ３６のオン・オフ乃至ガス噴出量を調節可能としてもよい。
【００３８】
そして、蓄熱体４０の構造は、多孔板・金網積層体（巻き体を含む。）、ハニカム、多管体、タワシ状、ブラシ状、綿状、無機粒子充填体等、接触面積が大きくて、しかも、エジェクター効果を余り阻害しないもの（圧力損失が余り大きくない。）であれば特に限定されない。
【００３９】
蓄熱体４０の形成材料は、白金、耐熱炭素鋼、鋳鉄、ステンレス鋼、チタン、シリカゲル、ゼオライト、その他の各種セラミック、鉱石等を使用できる。これらのうちで、熱分解触媒作用のある、白金、チタン、ゼオライト等を好適に使用できる。
【００４０】
また、上記燃焼ガス取込口４２は、通常、多孔構造乃至格子構造とする。燃焼ガスが拡散しながら取り込まれ、熱分解が促進され易い。そのような作用を期待しない場合は、単孔構造でもよい。
【００４１】
上記実施形態の熱分解焼却炉における焼却炉本体１２の大きさは、通常、前述のダイオキシン類対策特別措置法（平成12年1月15日施行）の規制対象でない、炉の床面積が0.5ｍ2未満で焼却能力が50ｋｇ/ｈ未満の小型のものとする。保健所等への届出が不要なためである。当然、本実施形態の熱分解焼却炉は、小型でない中型乃至大型の規制焼却炉にも適用可能である。
【００４２】
上記小型の非規制焼却炉とした場合、例えば、下記のような設計仕様とする。
【００４３】
焼却炉本体１２（胴部）：内径80〜90ｃｍ、内側高さ120〜150ｃｍ、
熱分解バーナ３６：燃焼能力15000〜30000ｋcal/ｈ、灯油消費量2〜3Ｌ/ｈ、
一次投入口２０内径：25〜40ｃｍ、
二次投入口２２（横型・縦型ロータリーバルブ）：内径30〜40ｃｍ、長さ（投入口の幅）30〜50ｃｍ、
熱分解室１８（Ｕ字状パイプ）：内径20〜30ｃｍ、
燃焼ガス取込口４２：合計開口面積0.01〜0.03ｍ2
熱分解バーナ３６口と蓄熱体間の隙間：20〜40ｃｍ
蓄熱体４０の長さ：20〜40ｃｍ
空気取込口２６：内径100〜30ｃｍ、
磁石２７：厚さ1〜2ｃｍ、平面積20〜60ｃｍ2の四角形板又は円形板
次に、上記実施形態の熱分解焼却炉の使用態様について、説明する。
【００４４】
先ず、被焼却物を一次投入口（天井投入口）２０から投入する。そして、熱分解バーナ３６を着火させるとともに、灰取出口２４等を介して着火させる。
【００４５】
すると、熱分解バーナ３６の火炎噴射によりエジェクター効果が生じて、熱分解室１８の燃焼ガス取込口４２の上側空間が減圧となり、更に、該部のエアが加熱される。このため、燃焼ガス取込口４２を介して、燃焼室１４内の上方部が減圧となって通風力（ドラフト力）が発生する。
【００４６】
すると、焼却炉本体１２（燃焼室１４）に空気取込口２６を介して空気が燃焼室１４に取り込まれる。このとき、取込空気（酸素）は、磁石２７、２７によりイオン化されるとともに、旋回気流となる。このため、燃焼により発生した燃焼ガス（乾留ガス）と、取込空気と激しく接触して（混合されて）、燃焼（酸化分解）が促進される。
【００４７】
こうして、燃焼ガスは酸化分解されながら、燃焼ガス取込口（排気取込口）４２に吸引流入される。すると、吸引された燃焼ガスは、バーナ口３６ａからの火炎及び蓄熱体４０により、ダイオキシンも含めて熱分解される。蓄熱体４０の材質を熱分解触媒作用を有するものを選択することにより、更に、燃焼ガス中に通常の条件では熱分解が困難な成分が含まれていても完全な熱分解が期待できる。そして、蓄熱体で熱分解された排気は、気流に圧力損失が発生し難い旋回気流により円滑に排気筒３８に排出される。ここで、本実施形態では、旋回気流は、コリオリ力の同一方向であるため、気流により圧力損失が発生し難くなることが期待できる。すなわち、旋回気流として排気することにより、焼却炉（燃焼室１４）における通風力（ドラフト力）の低下を抑制できる。
【００４８】
また、蓄熱体４０が設定温度（通常800℃）より高温となった場合は、熱分解バーナ３６の火炎を、間欠的に止めたり細めたりする。その場合、火炎によるエジェクター効果がなくなったり減少したりするが、バーナ休止時間は短く、かつ、燃焼ガス取込口４２上部の雰囲気温度は、蓄熱体４０により800℃以上に維持されるため、燃焼ガスと大気との比重差による通風力（ドラフト力）を確保できる。
【００４９】
こうして、熱分解室１８の蓄熱体を通過した排気は、無臭、無煙、ダイオキシンレスとなって、排気筒３８から大気中に放出される。
【００５０】
なお、燃焼ガス中に、熱分解できない固体粒子が含まれる可能性がある場合は、蓄熱体で、フィルター（集塵）作用を担わせたり、さらに、排気筒にフィルターを配してよい。
【００５１】
また、ロータリーバルブ等を介して、被焼却物を連続投入乃至間欠投入することができる。このため、小型であっても、効率よく、二次公害（悪臭、煤煙、ダイオキシン等の有害ガス放出）のない、焼却処理が可能となる。
【００５２】
また、焼却炉本体１２の一次投入口２０（天井投入口）から挿入可能な大きさの副処理容器（副処理用入れ物）４４に、副被処理物Ｆ２を投入後、焼却炉本体１２の天井から懸垂させて、同時処理を行うこともできる。例えば、図７〜９に示す如く、懸垂バンド４５を備えた副処理容器４４を、焼却炉本体１２の天井に形成されて懸垂フック４６に引っ掛ける。なお、副処理用入れ物は、形態性を有する容器に限られず、形態性を有しない袋体や編体でもよい。入れ物は、繰り返し使用可能なようにセラミック繊維等の材質で形成してもよく、同時焼却処理できる材質で形成してもよい。
【００５３】
図７は、高含水被焼却物（例えば、生ゴミや有機汚泥）を副処理容器４４である金網篭体に入れて、熱分解処理をするもので、水分がなくなった後、副被焼却物Ｆ２は、自燃して焼却される。なお、金網篭体でなく、繊維製の布・網袋体を用いて、閉じ紐（懸垂紐）を介して懸垂フックに引っ掛けても熱分解焼却処理を行ってもよい。この場合は、懸垂紐が、副被焼却物の水分が丁度なくなる頃に懸垂紐が焼き切れて、落下して、副被焼却物が布・網袋体とともに焼却処理される。
【００５４】
図８に、乾留物（木炭や竹炭）を得ることができる副処理容器４４Ａの一例を示す。該副処理容器４４Ａは、小さなガス抜き孔５０ａが形成された蓋付き鍋体５０である。該副処理容器４４Ａに、木片や竹片を入れて、天井部に懸垂し、熱分解処理を行えば、内部の副被処理物が、蒸し焼きされて、乾留物を得ることができる。
【００５５】
図９に、廃液を処理するための副処理容器４４Ｂを示す（図８の蓋無しの構成である。）。該副処理容器４４Ｂに、廃液を入れて、天井部から懸垂し、焼却処理を行う。廃液から出た蒸気は、たとえ有害であっても、燃焼ガス取込口から燃焼ガスと共に、吸引され、バーナ火炎及び蓄熱体により熱分解される。
【００５６】
（２）第二実施形態
第一実施形態において、燃焼室１４及び熱分解室１８の形成壁に直接接して、適宜、燃焼室１４を貫通して形成される水保持受熱部５１を備え、該水保持受熱部５１に水位を一定にする水位調節（維持）手段５４及び該水保持受熱部５１で発生した蒸気を取り出す蒸気取出手段５６とを備えているものである。
【００５７】
図１０〜１２に示すものは、水保持受熱部５１は、燃焼室１４及び熱分解室１８（Ｕ字状パイプ１９）の外周部を覆う水保持ジャケット５２で形成されている。なお、図１０において排気筒の図示は省略してある。蒸気取り出し手段５６は、焼却炉本体１２の天井側に形成した張り出し部１２ａの上面に接続したが気水分離器５６ａと該気水分離器５６ａの上面に接続され蒸気取出パイプ５６ｂで形成されている。なお、５８は安全弁である。
【００５８】
水位調節手段５４は、水保持受熱部５１と接続された連通管５８と、該連通管５８の上部に接続される水位調節槽６０とで構成されている。該水位調節槽６０は、ボールタップ６０ａで開閉する給水弁６０ｂを備えている。該給水弁６０ｂには、水道配管６２と接続される。
【００５９】
本構成の場合は、焼却炉本体１２Ａの外壁における断熱構造は必然的ではない。熱の有効利用の見地から、焼却炉本体１２Ａの外壁を断熱構造としてもよい。
【００６０】
図１３に示すものは、上記実施形態において、熱分解室１８を覆う水保持ジャケット５２と、該水保持ジャケット５２の下面に接続され、焼却炉本体１２（燃焼室１４）の内側外周寄りで放射状に配される複数本の熱交換パイプ５３とで水保持受熱部５１が形成されたものである。
【００６１】
図１４に示すものは、熱分解焼却炉の熱を、放熱器６４の液状熱媒体として、暖房等に有効利用するものである。
【００６２】
水保持受熱部５１の上端の往路口５１ａと、下端の復路口５１ｂとの間に、放熱器（熱交換器）６４と循環ポンプ６６とを備えた循環配管６８を接続する。該循環配管６８は、速度頭（速度ヘッド）以上の高さに水頭管（膨張管）７０を介して水頭確保タンク（膨張タンク）７２を接続すると共に、その後方にエア抜き配管７４を接続する。該循環配管６８で発生するキャビテーション（空洞現象：エア混入）を発生させないためである。なお、水頭確保タンク７２には、前述の水位調節槽と同様、ボールタップ７２ａで開閉し、水道配管６２と接続される給水弁７２ｂを備えている。
【００６３】
なお、図１３，１４では、被加熱液として水を例に採ったが、油等の他の液であっても同様である。
【００６４】
さらに、上記第一・第二実施形態における熱分解バーナ３６（第一流体噴出手段）に替えて、第一流体噴出手段として、ノズル先端に加熱手段（電熱ヒータ）を備えたエア噴出手段とすることもできる。また、蓄熱体を電熱ヒータ等の発熱体に替えることもできる。すなわち、熱分解室１８において、エジェクター効果及び８００℃以上の熱分解ゾーンを形成可能な種々の態様に、本発明の技術的範囲は及ぶ。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の熱分解焼却炉における一実施形態を示す部分断面概略図である。
【図２】図１の２−２線矢視概略断面である。
【図３】同じく３−３線矢視概略図である。
【図４】図１における被焼却物の二次投入口２２に取り付ける連続投入装置である竪型ロータリーバルブを示す概略断面図である。
【図５】同じく二次投入口２２に取り付ける間欠投入バルブを示す概略断面図（被処理物供給時）である。
【図６】同じく被焼却物投入時の概略断面図である。
【図７】図１の実施形態において副処理容器を懸垂時の熱焼却炉の概略断面図（図１において９０度回転させて排気筒省略したもの）である。
【図８】同じく他の態様を示す概略要部断面図である。
【図９】同じく更に他の態様を示す概略要部断面図である。
【図１０】本発明の熱分解焼却炉の廃熱利用の一実施形態を示す概略断面図（対応図１を９０°回転させて排気筒省略したもの）である。
【図１１】図１０の１１−１１線矢視概略断面図である。
【図１２】図１０の１２−１２線矢視概略断面図である。
【図１３】図１０の別態様を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の熱分解焼却炉の廃熱利用の他の形態を示す概略システム図である。
【符号の説明】
【００６６】
１２・・・焼却炉本体
１４・・・燃焼室
１８・・・熱分解室
２０・・・一次投入口（天井投入口）
２２・・・二次投入口（胴部投入口）
２６・・・空気取込口
３６・・・熱分解バーナ
３６ａ・・・バーナ口
３８・・・排気筒
４０・・・蓄熱体（熱分解ゾーン形成体）
４２・・・燃焼ガス取込口
Ｆ・・・被焼却物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解バーナの火炎を用いて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉に関する。特に、小型の焼却炉として好適なものである。
【０００２】
本発明の熱分解焼却炉は、被焼却物としては、各事業所から排出される木屑、紙屑、繊維屑、プラスチック屑、等の雑芥、及び生ごみ等の厨芥、さらには、汚泥、廃液のあらゆるものの焼却も可能なものである。さらには、熱交換により蒸気や温水を得ることが可能で、ボイラーとしても使用可能な熱分解焼却炉である。
【背景技術】
【０００３】
焼却炉を、事業所が設置する場合に、ダイオキシン類対策特別措置法（平成12年1月15日施行）に基づいて、炉の床面積が0.5ｍ2以上又は焼却能力が50ｋｇ/ｈ以上の規制焼却炉として、保険所等への届出が義務づけられている。
【０００４】
そのような規制焼却炉に該当しない小型焼却炉であっても、環境的見地から煙や異臭、更にはダイオキシン発生があることは望ましくない。
【０００５】
このため、被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解バーナの火炎を用いて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉とすることが考えられる。
【０００６】
そのような構造を有する熱分解焼却炉に関連する文献公知発明が記載された先行技術文献として、特許文献１〜４等がある。
【０００７】
これらのうち、特許文献３・４は大型焼却炉を予定しており、小型焼却炉として適用可能な発明が記載されたものは、特許文献１〜２のみである。
【０００８】
特許文献１には、被燃焼物が供給される一次燃焼室を設けた燃焼箱と、一次燃焼室でエアの供給に伴い火炎を生じさせる助燃焼室を一次燃焼室に連通するように設けた火炎筒と、一次燃焼室で火炎筒に連結されて助燃焼室に連通する熱分解室を設けた輻射筒と、輻射筒に連結されて一次燃焼室に連通する排気室を設けた排気筒とを設けた焼却炉が記載されている。
【０００９】
特許文献２には、180°回転するごみ連続投与装置より被焼却物を炉内へ投入して、ガス化室でガス化（一次燃焼）させ、該ガスを800〜1100℃でバッフル層を備えた燃焼炎導で2秒以上、滞留（二次）燃焼させて、塵芥飛散防止除塵装置を介して排気する構成の焼却炉が記載されている。
【特許文献１】特開2007−3124号公報（要約等）
【特許文献２】特開2005−24222号公報（要約等）
【特許文献３】特開平10−185135号公報（要約等）
【特許文献４】特開平5−272733号公報（要約等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記いずれの特許文献にも開示は勿論示唆もされておらず、小型としても、簡単な構造・操作で、無煙、無臭化およびダイオキシンの熱分解が可能な熱分解焼却炉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】
【００１１】
本発明の熱分解焼却炉は、上記課題を、下記構成により解決するものである。
【００１２】
被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解バーナの火炎を用いて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉において、
竪筒状の燃焼室と、該燃焼室の上方に配される熱分解室と、該熱分解室に接続される排気筒とを備え、
燃焼室は、被焼却物（原料）を投入可能な被焼却物投入口を備えるとともに、空気取込口を1個以上備え、
熱分解室は、筒状ダクト構造とされ、該筒状ダクトの始点側で熱分解バーナのバーナ口と接続され、終点側が排気筒と接続され、更に、熱分解バーナとの対面位置に近接して、通気可能な蓄熱体を備えるとともに、バーナ口と蓄熱体との隙間に該燃焼室からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口を備えている、ことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成により、熱分解バーナと蓄熱体の対面隙間が、熱分解バーナの火炎噴射によりエジェクター効果が発生して吸引室が形成される。このため、送風機や排風機を特別に設けなくても、焼却炉に必要な通風力（ドラフト力）を確保できる。
【００１４】
また、燃焼ガス取込口を経てバーナと蓄熱体との間に導入された二次燃焼ガスは、熱分解バーナの火炎で加熱されるとともに蓄熱体（通常800℃以上）で接触熱分解されて、完全に無煙、無臭化、ダイオキシンレスとなる。こうして完全に熱分解された排気（熱分解ガス）は、排気筒から大気中に放出される。
【００１５】
この二次旋回気流は流体の流れ抵抗が小さく、排気筒を高くしなくても、十分なドラフト力（通風力）を確保できる。
【００１６】
更に、本発明の技術的範囲は、上記構成に限られず、下記構成の熱分解焼却炉にも及ぶ。
【００１７】
被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、設定温度以上の通気可能な蓄熱体を通過させて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉において、
竪筒状の燃焼室と、該燃焼室の上方に配され前記通気蓄熱体を備えた熱分解室と、該熱分解室に接続される排気筒とを備え、
前記燃焼室は、被焼却物（被処理物）を投入可能な燃料投入口を備えるとともに、空気取込口を1個以上備え、
前記熱分解室は、筒状ダクト構造とされ、該筒状ダクトの始点側に噴射ノズルを接続し、終点側に前記排気筒と接続し、更に、前記噴射ノズルの対面位置に近接して、前記熱分解ゾーン形成体を備えるとともに、該気体噴射ノズルと熱分解ゾーン形成体の隙間に該燃焼室からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口を備えている、ことを特徴とする。
【００１８】
また、上記各構成の熱分解焼却炉は、燃焼室及び熱分解室の形成壁に直接接して、適宜、前記燃焼室を貫通して形成される液保持受熱部を備え、該液保持受熱部に水位を一定にする水位維持手段を備え、該液保持受熱部で昇温させた液又は蒸気の取り出し手段または循環手段を備えている構成とすれば、廃熱の有効利用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態のいくつかについて説明する。なお、各実施形態の熱分解焼却炉は、被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解バーナの火炎を用いて熱分解をさせた後、排気する構造を有するものである。
【００２０】
（１）第一実施形態
第一実施形態の概略断面図を、図１〜３に示す。
【００２１】
竪筒状の焼却炉本体１２で燃焼室１４を形成し、該燃焼室１４内の天井部側にＵ字状パイプ（筒状ダクト構造）を水平に配して熱分解室１８を形成する。
【００２２】
焼却炉本体１２は、慣用の断熱構造１６とされている。例えば、図例の如く、耐熱鋼の二重貼り１６ａをしたり、内側にキャスター１６ｂやセラミックファイバーを貼ったり、さらには、それらを併用したりする。
【００２３】
そして、燃焼室１４は、天井側中央部に垂直方向の一次投入口（天井投入口）２０を備えるとともに、周壁（胴部）の中間高さ位置には、燃焼中に連続投入乃至間欠投入できる斜め方向の二次投入口（胴部投入口）２２を備える。また、周壁の底部側には、密閉回動蓋が取り付けられた灰取出口２４が取り付けられている。
【００２４】
なお、灰取出口２４又その近傍には、補助バーナ（図示せず）を設けてもよい。被処理物が、自燃性の紙屑、木屑等が主体である場合は、必然的ではない。
【００２５】
そして、本実施形態では、細径短管で形成された空気取込口２６が１個又は複数個（図例では4個）取付られている。ここで、空気取込口２６の第一燃焼室１４に位置する先端側を、第一燃焼室１４内でコリオリ力（北半球では流れの進行方向に向かって直角方向に右周り）と同方向に旋回気流が発生するように曲げてある。これにより取込空気の流れの上方向への加速が期待でき、燃焼ガスと取込空気との混合が促進されて、燃焼ガスの酸化分解（燃焼酸化）が促進される。なお、短管を曲げないで法線と直交±10°の範囲で配置しても同様な旋回気流の発生が期待できる。また、旋回気流の発生を期待しない場合は、燃焼室１４の周壁に孔を形成して空気取込口２６を形成してもよい。また、空気取込口２６の個数は、旋回気流の発生の見地からは、孔径にもよるが、３個以上が望ましく、空気取込口２６の開口量にもよるが、通常、断熱性の見地から８個程度を上限とする。
【００２６】
また、空気取込口２６の取込側には、板状磁石２７、２７、が同極側で反発するように配してある。すなわち、空気流れに直交する磁界を発生させる磁界発生手段が配されている。これにより燃焼室１４に取込まれる空気が電子励起作用（マイケル・ファラデーの法則）によりイオン化（活性化）される。
【００２７】
一次投入口２０は、断熱パッキン（図示せず）等で密閉可能で、断熱構造とされたヒンジ蓋２１を備えている。
【００２８】
また、二次投入口２２には、連続投入する場合は、ロータリーバルブ２８を取り付ける。ロータリーバルブは、図例では横型であるが、図４に示す竪型３０でもよい。図例中、２８ａ，３０ａは回転翼、２８ｂ，３０ｂは回転軸であり、２８ｃ，３０ｃは回転ハンドルである。回転軸は、減速モータで電動駆動等することもできる。
【００２９】
また、間欠投入する場合は、例えば、図５〜６に示すような構成の間欠投入バルブ３１を使用可能である。
【００３０】
該間欠投入バルブ３１は、横型円筒のバルブ箱３２内を120°部分正転・反転するバルブ体である投入かご３３とで形成されている。投入かご３３は、120°開きの一対の回転翼３３ａの一方の先端に、箱体内周面に対して密接して滑り可能な円弧状受け部３３ｂを備えて形成されている。
【００３１】
図５に示す状態で、被焼却物を投入し、120°正転させると、図６に示す状態となり、焼却炉である燃焼室１４の底部へ投入される。そして、投入後は、120°逆転させれば、空の状態の投入カゴが図５の位置に戻る。なお、図例中、３１ａ，３１ｂは、それぞれ、被焼却物の供給位置ストッパ及び投入位置ストッパである。
【００３２】
そして、熱分解室１８を形成するＵ字状パイプ１９は、燃焼室１４と同方向（コリオリ力)発生方向と同方向の旋回気流（図例では時計回り）を発生可能な向きに配する。そして、Ｕ字状パイプ（筒状ダクト）の始点側で熱分解バーナ３６と接続し、終点側を排気筒３８と接続する。
【００３３】
筒状ダクトは、必ずしもＵ字状パイプ１９で形成しなくて隔壁で形成してもよく、熱分解バーナ３６で、エジェクター効果が得られるなら、直管で直接終点を排気筒（煙突）に接続してもよい。また、排気筒の高さを低くするために、一回巻き乃至複数巻きの螺旋状パイプとしてもよい。
【００３４】
また、熱分解バーナ３６は、通常、エジェクター効果を得るために噴射燃焼方式とする。熱分解バーナ３６の燃料は、通常、灯油、経由、重油、ガス等と任意である。
【００３５】
本実施形態では、更に、熱分解バーナ３６のバーナ口３６ａとの対面位置に近接して、通気可能な蓄熱体４０を配するとともに、バーナ口３６ａと蓄熱体４０の隙間に該燃焼室１４からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口４２を備えている。
【００３６】
ここで、蓄熱体と熱分解バーナ３６のバーナ口（噴出端）の距離は、燃焼時に蓄熱体を、ダイオキシンを熱分解可能な700℃以上、望ましくは800℃以上に加熱維持可能なものとする。
【００３７】
また、上記蓄熱体の温度を上記温度に維持可能なように、熱分解室１８において、温度センサー３７が蓄熱体４０の先側に配されている。該温度センサー３７により、熱分解バーナ３６のオン・オフ乃至ガス噴出量を調節可能となっている。さらには、図示しないが、圧力センサーを設けて、熱分解バーナ３６のオン・オフ乃至ガス噴出量を調節可能としてもよい。
【００３８】
そして、蓄熱体４０の構造は、多孔板・金網積層体（巻き体を含む。）、ハニカム、多管体、タワシ状、ブラシ状、綿状、無機粒子充填体等、接触面積が大きくて、しかも、エジェクター効果を余り阻害しないもの（圧力損失が余り大きくない。）であれば特に限定されない。
【００３９】
蓄熱体４０の形成材料は、白金、耐熱炭素鋼、鋳鉄、ステンレス鋼、チタン、シリカゲル、ゼオライト、その他の各種セラミック、鉱石等を使用できる。これらのうちで、熱分解触媒作用のある、白金、チタン、ゼオライト等を好適に使用できる。
【００４０】
また、上記燃焼ガス取込口４２は、通常、多孔構造乃至格子構造とする。燃焼ガスが拡散しながら取り込まれ、熱分解が促進され易い。そのような作用を期待しない場合は、単孔構造でもよい。
【００４１】
上記実施形態の熱分解焼却炉における焼却炉本体１２の大きさは、通常、前述のダイオキシン類対策特別措置法（平成12年1月15日施行）の規制対象でない、炉の床面積が0.5ｍ2未満で焼却能力が50ｋｇ/ｈ未満の小型のものとする。保健所等への届出が不要なためである。当然、本実施形態の熱分解焼却炉は、小型でない中型乃至大型の規制焼却炉にも適用可能である。
【００４２】
上記小型の非規制焼却炉とした場合、例えば、下記のような設計仕様とする。
【００４３】
焼却炉本体１２（胴部）：内径80〜90ｃｍ、内側高さ120〜150ｃｍ、
熱分解バーナ３６：燃焼能力15000〜30000ｋcal/ｈ、灯油消費量2〜3Ｌ/ｈ、
一次投入口２０内径：25〜40ｃｍ、
二次投入口２２（横型・縦型ロータリーバルブ）：内径30〜40ｃｍ、長さ（投入口の幅）30〜50ｃｍ、
熱分解室１８（Ｕ字状パイプ）：内径20〜30ｃｍ、
燃焼ガス取込口４２：合計開口面積0.01〜0.03ｍ2
熱分解バーナ３６口と蓄熱体間の隙間：20〜40ｃｍ
蓄熱体４０の長さ：20〜40ｃｍ
空気取込口２６：内径100〜30ｃｍ、
磁石２７：厚さ1〜2ｃｍ、平面積20〜60ｃｍ2の四角形板又は円形板
次に、上記実施形態の熱分解焼却炉の使用態様について、説明する。
【００４４】
先ず、被焼却物を一次投入口（天井投入口）２０から投入する。そして、熱分解バーナ３６を着火させるとともに、灰取出口２４等を介して着火させる。
【００４５】
すると、熱分解バーナ３６の火炎噴射によりエジェクター効果が生じて、熱分解室１８の燃焼ガス取込口４２の上側空間が減圧となり、更に、該部のエアが加熱される。このため、燃焼ガス取込口４２を介して、燃焼室１４内の上方部が減圧となって通風力（ドラフト力）が発生する。
【００４６】
すると、焼却炉本体１２（燃焼室１４）に空気取込口２６を介して空気が燃焼室１４に取り込まれる。このとき、取込空気（酸素）は、磁石２７、２７によりイオン化されるとともに、旋回気流となる。このため、燃焼により発生した燃焼ガス（乾留ガス）と、取込空気と激しく接触して（混合されて）、燃焼（酸化分解）が促進される。
【００４７】
こうして、燃焼ガスは酸化分解されながら、燃焼ガス取込口（排気取込口）４２に吸引流入される。すると、吸引された燃焼ガスは、バーナ口３６ａからの火炎及び蓄熱体４０により、ダイオキシンも含めて熱分解される。蓄熱体４０の材質を熱分解触媒作用を有するものを選択することにより、更に、燃焼ガス中に通常の条件では熱分解が困難な成分が含まれていても完全な熱分解が期待できる。そして、蓄熱体で熱分解された排気は、気流に圧力損失が発生し難い旋回気流により円滑に排気筒３８に排出される。ここで、本実施形態では、旋回気流は、コリオリ力の同一方向であるため、気流により圧力損失が発生し難くなることが期待できる。すなわち、旋回気流として排気することにより、焼却炉（燃焼室１４）における通風力（ドラフト力）の低下を抑制できる。
【００４８】
また、蓄熱体４０が設定温度（通常800℃）より高温となった場合は、熱分解バーナ３６の火炎を、間欠的に止めたり細めたりする。その場合、火炎によるエジェクター効果がなくなったり減少したりするが、バーナ休止時間は短く、かつ、燃焼ガス取込口４２上部の雰囲気温度は、蓄熱体４０により800℃以上に維持されるため、燃焼ガスと大気との比重差による通風力（ドラフト力）を確保できる。
【００４９】
こうして、熱分解室１８の蓄熱体を通過した排気は、無臭、無煙、ダイオキシンレスとなって、排気筒３８から大気中に放出される。
【００５０】
なお、燃焼ガス中に、熱分解できない固体粒子が含まれる可能性がある場合は、蓄熱体で、フィルター（集塵）作用を担わせたり、さらに、排気筒にフィルターを配してよい。
【００５１】
また、ロータリーバルブ等を介して、被焼却物を連続投入乃至間欠投入することができる。このため、小型であっても、効率よく、二次公害（悪臭、煤煙、ダイオキシン等の有害ガス放出）のない、焼却処理が可能となる。
【００５２】
また、焼却炉本体１２の一次投入口２０（天井投入口）から挿入可能な大きさの副処理容器（副処理用入れ物）４４に、副被処理物Ｆ２を投入後、焼却炉本体１２の天井から懸垂させて、同時処理を行うこともできる。例えば、図７〜９に示す如く、懸垂バンド４５を備えた副処理容器４４を、焼却炉本体１２の天井に形成されて懸垂フック４６に引っ掛ける。なお、副処理用入れ物は、形態性を有する容器に限られず、形態性を有しない袋体や編体でもよい。入れ物は、繰り返し使用可能なようにセラミック繊維等の材質で形成してもよく、同時焼却処理できる材質で形成してもよい。
【００５３】
図７は、高含水被焼却物（例えば、生ゴミや有機汚泥）を副処理容器４４である金網篭体に入れて、熱分解処理をするもので、水分がなくなった後、副被焼却物Ｆ２は、自燃して焼却される。なお、金網篭体でなく、繊維製の布・網袋体を用いて、閉じ紐（懸垂紐）を介して懸垂フックに引っ掛けても熱分解焼却処理を行ってもよい。この場合は、懸垂紐が、副被焼却物の水分が丁度なくなる頃に懸垂紐が焼き切れて、落下して、副被焼却物が布・網袋体とともに焼却処理される。
【００５４】
図８に、乾留物（木炭や竹炭）を得ることができる副処理容器４４Ａの一例を示す。該副処理容器４４Ａは、小さなガス抜き孔５０ａが形成された蓋付き鍋体５０である。該副処理容器４４Ａに、木片や竹片を入れて、天井部に懸垂し、熱分解処理を行えば、内部の副被処理物が、蒸し焼きされて、乾留物を得ることができる。
【００５５】
図９に、廃液を処理するための副処理容器４４Ｂを示す（図８の蓋無しの構成である。）。該副処理容器４４Ｂに、廃液を入れて、天井部から懸垂し、焼却処理を行う。廃液から出た蒸気は、たとえ有害であっても、燃焼ガス取込口から燃焼ガスと共に、吸引され、バーナ火炎及び蓄熱体により熱分解される。
【００５６】
（２）第二実施形態
第一実施形態において、燃焼室１４及び熱分解室１８の形成壁に直接接して、適宜、燃焼室１４を貫通して形成される水保持受熱部５１を備え、該水保持受熱部５１に水位を一定にする水位調節（維持）手段５４及び該水保持受熱部５１で発生した蒸気を取り出す蒸気取出手段５６とを備えているものである。
【００５７】
図１０〜１２に示すものは、水保持受熱部５１は、燃焼室１４及び熱分解室１８（Ｕ字状パイプ１９）の外周部を覆う水保持ジャケット５２で形成されている。なお、図１０において排気筒の図示は省略してある。蒸気取り出し手段５６は、焼却炉本体１２の天井側に形成した張り出し部１２ａの上面に接続したが気水分離器５６ａと該気水分離器５６ａの上面に接続され蒸気取出パイプ５６ｂで形成されている。なお、５８は安全弁である。
【００５８】
水位調節手段５４は、水保持受熱部５１と接続された連通管５８と、該連通管５８の上部に接続される水位調節槽６０とで構成されている。該水位調節槽６０は、ボールタップ６０ａで開閉する給水弁６０ｂを備えている。該給水弁６０ｂには、水道配管６２と接続される。
【００５９】
本構成の場合は、焼却炉本体１２Ａの外壁における断熱構造は必然的ではない。熱の有効利用の見地から、焼却炉本体１２Ａの外壁を断熱構造としてもよい。
【００６０】
図１３に示すものは、上記実施形態において、熱分解室１８を覆う水保持ジャケット５２と、該水保持ジャケット５２の下面に接続され、焼却炉本体１２（燃焼室１４）の内側外周寄りで放射状に配される複数本の熱交換パイプ５３とで水保持受熱部５１が形成されたものである。
【００６１】
図１４に示すものは、熱分解焼却炉の熱を、放熱器６４の液状熱媒体として、暖房等に有効利用するものである。
【００６２】
水保持受熱部５１の上端の往路口５１ａと、下端の復路口５１ｂとの間に、放熱器（熱交換器）６４と循環ポンプ６６とを備えた循環配管６８を接続する。該循環配管６８は、速度頭（速度ヘッド）以上の高さに水頭管（膨張管）７０を介して水頭確保タンク（膨張タンク）７２を接続すると共に、その後方にエア抜き配管７４を接続する。該循環配管６８で発生するキャビテーション（空洞現象：エア混入）を発生させないためである。なお、水頭確保タンク７２には、前述の水位調節槽と同様、ボールタップ７２ａで開閉し、水道配管６２と接続される給水弁７２ｂを備えている。
【００６３】
なお、図１３，１４では、被加熱液として水を例に採ったが、油等の他の液であっても同様である。
【００６４】
さらに、上記第一・第二実施形態における熱分解バーナ３６（第一流体噴出手段）に替えて、第一流体噴出手段として、ノズル先端に加熱手段（電熱ヒータ）を備えたエア噴出手段とすることもできる。また、蓄熱体を電熱ヒータ等の発熱体に替えることもできる。すなわち、熱分解室１８において、エジェクター効果及び８００℃以上の熱分解ゾーンを形成可能な種々の態様に、本発明の技術的範囲は及ぶ。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の熱分解焼却炉における一実施形態を示す部分断面概略図である。
【図２】図１の２−２線矢視概略断面である。
【図３】同じく３−３線矢視概略図である。
【図４】図１における被焼却物の二次投入口２２に取り付ける連続投入装置である竪型ロータリーバルブを示す概略断面図である。
【図５】同じく二次投入口２２に取り付ける間欠投入バルブを示す概略断面図（被処理物供給時）である。
【図６】同じく被焼却物投入時の概略断面図である。
【図７】図１の実施形態において副処理容器を懸垂時の熱焼却炉の概略断面図（図１において９０度回転させて排気筒省略したもの）である。
【図８】同じく他の態様を示す概略要部断面図である。
【図９】同じく更に他の態様を示す概略要部断面図である。
【図１０】本発明の熱分解焼却炉の廃熱利用の一実施形態を示す概略断面図（対応図１を９０°回転させて排気筒省略したもの）である。
【図１１】図１０の１１−１１線矢視概略断面図である。
【図１２】図１０の１２−１２線矢視概略断面図である。
【図１３】図１０の別態様を示す概略断面図である。
【図１４】本発明の熱分解焼却炉の廃熱利用の他の形態を示す概略システム図である。
【符号の説明】
【００６６】
１２・・・焼却炉本体
１４・・・燃焼室
１８・・・熱分解室
２０・・・一次投入口（天井投入口）
２２・・・二次投入口（胴部投入口）
２６・・・空気取込口
３６・・・熱分解バーナ
３６ａ・・・バーナ口
３８・・・排気筒
４０・・・蓄熱体（熱分解ゾーン形成体）
４２・・・燃焼ガス取込口
Ｆ・・・被焼却物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解バーナの火炎を用いて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉において、
竪筒状の燃焼室と、該燃焼室の上方に配される熱分解室と、該熱分解室に接続される排気筒とを備え、
前記燃焼室は、被焼却物（原料）を投入可能な被焼却物投入口を備えるとともに、空気取込口を1個以上備え、
前記熱分解室は、筒状ダクト構造とされ、該筒状ダクトの始点側で前記熱分解バーナと接続され、終点側が前記排気筒と接続され、更に、前記熱分解バーナのバーナ口との対面位置に近接して、通気可能な蓄熱体を備えるとともに、前記バーナ口と蓄熱体との隙間に該燃焼室からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口を備えている、
ことを特徴とする熱分解焼却炉。
【請求項２】
前記熱分解室の筒状ダクト構造が旋回流発生可能とされていることを特徴とする請求項１記載の熱分解焼却炉。
【請求項３】
前記熱分解室における旋回気流が、コリオリ力の方向であることを特徴とする請求項２記載の熱分解焼却炉。
【請求項４】
前記空気取込口の前記燃焼室内側の噴出ノズルが、前記熱分解室における旋回気流と同一方向の旋回気流を発生させる方向に向いていることを特徴とする請求項２又は３記載の熱分解焼却炉。
【請求項５】
前記空気取込口の通路に空気流れに直交する磁界を発生させる磁界発生手段が配されていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱分解焼却炉。
【請求項６】
前記燃焼室及び熱分解室の形成壁に直接接して、適宜、前記燃焼室を貫通して形成される液保持受熱部を備え、該液保持受熱部に水位を一定にする水位維持手段を備え、該液保持受熱部で昇温させた液又は蒸気の取り出し手段または循環手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一記載の熱分解焼却炉。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一記載の熱分解焼却炉を用いての熱分解焼却処理をするに際して、
前記焼却炉本体の一次投入口（天井投入口）から挿入可能な大きさの副処理用入れ物に、副被処理物を投入後、前記焼却炉本体の天井から懸垂させて、同時処理を行うことを特徴とする熱分解処理方法。
【請求項８】
被焼却物を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、設定温度以上の通気可能な蓄熱体を通過させて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉において、
竪筒状の燃焼室と、該燃焼室の上方に配され前記通気蓄熱体を備えた熱分解室と、該熱分解室に接続される排気筒とを備え、
前記燃焼室は、被焼却物を投入可能な燃料投入口を備えるとともに、空気取込口を1個以上備え、
前記熱分解室は、筒状ダクト構造とされ、該筒状ダクトの始点側に噴射ノズルを接続し、終点側に前記排気筒と接続し、更に、前記噴射ノズルの対面位置に近接して、前記熱分解ゾーン形成体を備えるとともに、該気体噴射ノズルと熱分解ゾーン形成体の隙間に該一次燃焼室からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口を備えている、
ことを特徴とする熱分解焼却炉。
【請求項１】
被焼却物（被処理物）を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、熱分解バーナの火炎を用いて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉において、
竪筒状の燃焼室と、該燃焼室の上方に配される熱分解室と、該熱分解室に接続される排気筒とを備え、
前記燃焼室は、被焼却物（原料）を投入可能な被焼却物投入口を備えるとともに、空気取込口を1個以上備え、
前記熱分解室は、筒状ダクト構造とされ、該筒状ダクトの始点側で前記熱分解バーナと接続され、終点側が前記排気筒と接続され、更に、前記熱分解バーナのバーナ口との対面位置に近接して、通気可能な蓄熱体を備えるとともに、前記バーナ口と蓄熱体との隙間に該燃焼室からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口を備えている、
ことを特徴とする熱分解焼却炉。
【請求項２】
前記熱分解室の筒状ダクト構造が旋回流発生可能とされていることを特徴とする請求項１記載の熱分解焼却炉。
【請求項３】
前記熱分解室における旋回気流が、コリオリ力の方向であることを特徴とする請求項２記載の熱分解焼却炉。
【請求項４】
前記空気取込口の前記燃焼室内側の噴出ノズルが、前記熱分解室における旋回気流と同一方向の旋回気流を発生させる方向に向いていることを特徴とする請求項２又は３記載の熱分解焼却炉。
【請求項５】
前記空気取込口の通路に空気流れに直交する磁界を発生させる磁界発生手段が配されていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱分解焼却炉。
【請求項６】
前記燃焼室及び熱分解室の形成壁に直接接して、適宜、前記燃焼室を貫通して形成される液保持受熱部を備え、該液保持受熱部に水位を一定にする水位維持手段を備え、該液保持受熱部で昇温させた液又は蒸気の取り出し手段または循環手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一記載の熱分解焼却炉。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一記載の熱分解焼却炉を用いての熱分解焼却処理をするに際して、
前記焼却炉本体の一次投入口（天井投入口）から挿入可能な大きさの副処理用入れ物に、副被処理物を投入後、前記焼却炉本体の天井から懸垂させて、同時処理を行うことを特徴とする熱分解処理方法。
【請求項８】
被焼却物を燃焼させ、該燃焼により発生した燃焼ガスを、設定温度以上の通気可能な蓄熱体を通過させて熱分解をさせた後、排気する構造を有する熱分解焼却炉において、
竪筒状の燃焼室と、該燃焼室の上方に配され前記通気蓄熱体を備えた熱分解室と、該熱分解室に接続される排気筒とを備え、
前記燃焼室は、被焼却物を投入可能な燃料投入口を備えるとともに、空気取込口を1個以上備え、
前記熱分解室は、筒状ダクト構造とされ、該筒状ダクトの始点側に噴射ノズルを接続し、終点側に前記排気筒と接続し、更に、前記噴射ノズルの対面位置に近接して、前記熱分解ゾーン形成体を備えるとともに、該気体噴射ノズルと熱分解ゾーン形成体の隙間に該一次燃焼室からの燃焼ガスを取込可能な燃焼ガス取込口を備えている、
ことを特徴とする熱分解焼却炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
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【図７】
【図８】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−２６７６４５（Ｐ２００８−２６７６４５Ａ）
【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２００７−１０８６５８（Ｐ２００７−１０８６５８）
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００２３５３１４）
【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１７日（２００７．４．１７）
【出願人】（０００２３５３１４）
【Ｆターム（参考）】
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