燃焼装置
空気中の窒素が入り込まないようにして、窒素酸化物の生成を抑制し、排気ガスとして水素や二酸化炭素を主要なものにし、排気ガスをクリーンにし、またその回収も容易にする。
空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物Ｌが供給され流動物Ｌ中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体１と、燃焼物に水が混合された流動物Ｌを貯留する流動物貯留槽４０と、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌを燃焼室体１に供給する流動物供給部５０と、燃焼室体１から排気されるガスを回収するガス回収部６０とを備えた。
空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物Ｌが供給され流動物Ｌ中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体１と、燃焼物に水が混合された流動物Ｌを貯留する流動物貯留槽４０と、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌを燃焼室体１に供給する流動物供給部５０と、燃焼室体１から排気されるガスを回収するガス回収部６０とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃油，プラスチックや古タイヤあるいは家畜の糞尿等の廃有機物を初めとする種々の燃焼物を燃焼させる燃焼装置に係り、特に、燃焼物に水を混合して流動物にした状態のものを高温下で完全燃焼できる燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼物に水を混合して流動物にした状態のものを高温下で燃焼させる燃焼装置として、例えば、日本国特開２０００−６３８５７号公報（特許文献１）に掲載されたものが知られている。
これは、図４に示すように、燃焼室１００に、空気加熱装置１０１で加熱した加熱空気を高速で噴射する空気ノズル１０２と、その空気流中に貯蔵タンク１０３からの水−化石燃料混合エマルジョンからなる流動物を導入しうるようにした燃料ノズル１０４とを設け、１０００℃以上に加熱した加熱空気を燃焼室１００に導入して高速噴射させ、この空気流で水−化石燃料混合エマルジョンからなる流動物を燃焼室１００内で低酸素燃焼させるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２０００−６３８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この従来の燃焼装置にあっては、燃焼物である化石燃料を、水と混合して水−化石燃料混合エマルジョンからなる流動物にし、そして、燃焼室１００において、流動物中の水を熱分解して低酸素燃焼させるようにしているが、空気ノズル１０２から空気加熱装置１０１で加熱した加熱空気を高速で噴射しているので、必ず空気が混入し、そのため、空気中の窒素によりどうしても窒素酸化物が生成するので、排気ガスが好ましいものになっていないという問題があった。また、排気ガスもそのまま排気しているので、環境上の問題もある。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、空気中の窒素が入り込まないようにして、窒素酸化物の生成を抑制し、排気ガスとして水素や二酸化炭素を主要なものにし、排気ガスをクリーンにし、またその回収も容易にした燃焼装置を提供することを目的とする。また、必要に応じ、熱効率の向上も図った。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するための本発明の技術的手段は、空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物が供給され該流動物中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体と、上記流動物を上記燃焼室体に供給する流動物供給部とを備えた構成としている。
本発明の燃焼装置で処理できる燃焼物は、燃焼できるものであればどのようなものでも良い。例えば、廃油あるいは家畜の糞尿などの初めから流動物になっているようなものは勿論のこと、廃プラスチックや廃木材などの固形のものでも良い。但し、固形物は、予め粉粒状に粉砕して用いる。そして、燃焼物に適宜に水を混合して流動物とする。水の量は、燃焼物の熱量などを勘案して適宜に量調整をすると良い。
【０００７】
これによれば、燃焼室体内においては、空気の供給が遮断された状態で、燃焼物に水が混合された流動物が供給され、流動物中の水が酸素と水素に熱分解され、この酸素により燃焼物が略完全燃焼させられ、排気されていく。この場合、燃焼室への空気の供給が遮断されているので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、燃焼物に起因するもの以外は、窒素酸化物の生成が抑制される。その結果、排気ガスがクリーンになり、またその回収も容易に行われる。
【０００８】
そして、必要に応じ、上記燃焼室体から排気されるガスを回収するガス回収部を備えた構成としている。ガスを回収するのでガスの有効利用が図られる。
この場合、上記ガス回収部を、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器を備えて構成したことが有効である。ガスの種類毎に分けて抽出するので、より一層ガスの有効利用を図り易くすることができる。
【０００９】
また、必要に応じ、上記燃焼室体を囲繞する外側室体を設け、上記燃焼室体の下部に燃焼室体の灰分を排出する下部開口を設け、該下部開口から上記外側室体の外側に灰分を排出する排出通路部を設け、上記外側室体と燃焼室体との間の空間を上記排出通路部を冷却する冷却流体が通される冷却流体通路として構成し、該外側室体の下部に冷却流体が流入する流入口を設け、該外側室体の上部に冷却流体が流出する流出口を設けた構成としている。これにより、燃焼室内で生成された灰分は、燃焼室の下に落下し、排出通路部から排出される。この過程では、排出通路部は冷却流体通路を流れる冷却流体によって冷却される。そのため、冷却流体は、排出通路部との間の熱交換により加温させられ、流出口から流出させられ、例えば暖房などのエネルギー源として利用することができる。
【００１０】
この場合、上記排出通路部から排出された灰分から水分を分離する水分分離器を設けたことが有効である。排出通路部から排出された灰分は、水分分離器に至り、灰分から水分が分離され、汚泥となって排出される。この場合、汚泥の量は、処理する流動物に比較して極めて少ないものになり、その後の処理が容易なものとなる。
【００１１】
そしてまた、必要に応じ、上記燃焼室体を囲繞する外側室体を設け、上記燃焼室体を上記外側室体に対して回転駆動可能に設け、上記燃焼室体の下部に該燃焼室体内に連通し流動物を導入する下部開口を設け、上記燃焼室体の上部に上記燃焼室体に連通し排気を排出する上部開口を設け、上記燃焼室体を外筒と内筒とから構成し、上記燃焼室体の内筒を、上記燃焼室体の遠心力で外筒側に押しつけられ燃焼室体の内壁を形成する耐熱流体で構成した。
この場合、上記燃焼室体の内筒を形成する耐熱流体を、該燃焼室体における燃焼物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒側に押しつけられるセラミックスで構成したことが有効である。
【００１２】
これによれば、燃焼室体内では、燃焼室体の高速回転による遠心力によって耐熱流体が内筒を形成し、この溶解した耐熱流体の円筒内面で赤外線が反射し合い、非常に高温になり、そのため、燃焼室体内では、上昇渦が生じ、燃焼室体内は高温高圧下となり、流動物中の水が熱分解した酸素により、燃焼物が確実に略完全燃焼される。
【００１３】
また、必要に応じ、上記燃焼室体に供給された燃焼物に着火させる着火装置を備えた構成としている。装置の始動を容易に行なうことができる。
更に、必要に応じ、上記着火装置を、上記燃焼室体内に設けられる高周波加熱体で構成している。確実に高温にすることができ、装置の始動を容易に行なうことができる。
【００１４】
更にまた、必要に応じ、上記燃焼物に水が混合された流動物を貯留する流動物貯留槽を設けた構成にしている。流動物を貯留するので、水分調整等が容易になる。
この場合、上記流動物貯留槽内に水を供給する水供給部を設け、該流動物貯留槽に該流動物貯留槽内の流動物を攪拌するミキサを設けたことが有効である。流動物貯留槽内においては、流動物が投入されており、水供給部からの水により、水分量が適正なものに調整されるとともに、ミキサにより攪拌されている。そのため、均質化され、燃焼室での燃焼を円滑に行なわせることができる。
【００１５】
また、必要に応じ、上記流動物供給部を、上記流動物貯留槽で生成された流動物が通過する通過塔と、該通過塔の下部に設けられ上記流動物を該通過塔の上部に圧送する高圧ポンプと、上記通過塔の上部に接続管を介して接続され上記燃焼室体内に圧送された流動物を燃焼室体内に噴射する噴射体とを備えて構成した。噴射体からの流動物の噴射を確実に行なうことができる。
この場合、上記接続管に付設され該接続管を流れる流動物に磁場を付与する磁場発生器を設けたことが有効である。流動物をマイナスイオン化して、燃焼させ易くすることができる。
【００１６】
そしてまた、必要に応じ、上記燃焼室体の上部に設けた上部開口から排気されるガスが通される排気管を設け、該排気管を上記通過塔内にその上部から下部に亘って配設され該排気管中のガスと通過塔内の流動物との交差熱交換を行なわせる螺旋管を備えて構成した。排気は排気管の螺旋管を通り、ここで、排気管中のガスと通過塔内の流動物との交差熱交換が行なわれるので、流動物は加温されて、噴射体から噴射されることになり、そのため、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。
【００１７】
また、必要に応じ、上記螺旋管の後流側の排気管を、上記流動物貯留槽内を通るように配設した。これによっても、流動物は加温されて、噴射体から噴射されることになり、そのため、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。
【００１８】
更に、上記燃焼室体の上部に設けた上部開口から排気されるガスが通される排気管を設け、該排気管の径路中に動力タービンを設けた構成としている。排気により、動力タービンが駆動させられるので、発電等の用に供され、エネルギーの有効利用が図られる。
【００１９】
更にまた、必要に応じ、上記燃焼室体内に酸素を供給する酸素供給器を備えて構成した。適時に酸素供給器を作動させることにより、着火を確実にしたり、燃焼の安定化を図ることができる。
また、必要に応じ、上記燃焼室体内に水素を供給する水素供給器を備えて構成した。適時に水素供給器を作動させることにより、着火を確実にしたり、燃焼の安定化を図ることができる。
そしてまた、必要に応じ、上記燃焼室体内に酸素，水素及び二酸化炭素以外の気体のための中和剤を注入する中和剤注入器を備えて構成した。この中和剤により、酸素，水素及び二酸化炭素以外の気体を、ある程度中和して灰分として排出することができ、酸素，水素及び二酸化炭素をより取出し易くすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の燃焼装置によれば、燃焼室体内においては、空気の供給が遮断された状態で、燃焼物に水が混合された流動物が供給され、流動物中の水が酸素と水素に熱分解され、この酸素により燃焼物が略完全燃焼させられるので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、窒素酸化物の生成を抑制することができ、その結果、排気ガスをクリーンにすることができ、またその回収も容易に行なうことができるようになる。
そして、燃焼室体から排気されるガスを回収するガス回収部を備えた場合には、ガスを回収するのでガスの有効利用を図ることができる。この場合、ガス回収部を、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器を備えて構成した場合には、ガスの種類毎に分けて抽出するので、より一層ガスの有効利用を図り易くすることができる等種々の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る燃焼装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態に係る燃焼装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第三の実施の形態に係る燃焼装置を示す断面図である。
【図４】従来の燃焼装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｌ 流動物
１ 燃焼室体
２ 内筒
３ 外筒
４ 下部開口
５ 上部開口
６ 外側室体
８ 排出通路部
９ 冷却流体通路
１０ 流入口
１１ 流出口
１２ 水分分離器
１４ 酸素供給器
１５ 酸素噴射管
２０ 中和剤注入器
２３ 磁場発生器
３０ 着火装置
３１ 高周波加熱体
４０ 流動物貯留槽
４１ 開口
４２ 水供給部
４３ ミキサ
５０ 流動物供給部
５１ 通過塔
５２ 高圧ポンプ
５３ 接続管
５４ 噴射体
５５ 磁場発生器
５６ 排気管
５６ａ 螺旋管
５７ 排水部
５８ 動力タービン
６０ ガス回収部
６１ ガス遠心分離器
６２ 水素取出し管路
６３ 二酸化炭素取出し管路
６４ 他ガス取出し管路
７０ 筒状体
７１ 排気口
７２ 中間仕切壁
７４ 排気空間
７５ 収納部
７６ 回転駆動部
７８ ガラス
８０ 外筒
８１ 内筒
８３ 水素供給器
８４ 水素噴射管
８５ 筒体
８８ 回転駆動部
９０ 流動物供給部
９１ 吸引ポンプ
９２ 流動物一時貯留槽
９３ 噴射体
９４ 接続管
１１０ 冷却流体供給装置
１１１ 高圧ポンプ
１１２ 冷却流体一時貯留槽
１１３ 流入管
１１６ 噴出孔
１２０ 加熱槽
１２１ 流入口
１２２ 流出口
１３０ 排気管
１３０ａ 螺旋管
１３０ｂ 螺旋状管
１３１，１３５ 迂回管
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る燃焼装置について詳細に説明する。図１には本発明の第一の実施の形態に係る燃焼装置を示している。
実施の形態において、処理する燃焼物は、例えば、廃油あるいは家畜の糞尿などの流動状のものである。
図１に示すように、実施の形態に係る燃焼装置の基本的構成は、燃焼物に水が混合された流動物Ｌが供給されこの流動物Ｌ中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させる燃焼室体１と、燃焼物に水が混合された流動物Ｌを貯留する流動物貯留槽４０と、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌを燃焼室体１に供給する流動物供給部５０と、燃焼室体１から排気されるガスを回収するガス回収部６０とを備えてなる。
【００２４】
燃焼室体１は、空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物Ｌが供給され、流動物Ｌ中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気するものである。詳しくは、燃焼室体１は、例えばタングステン（融点３４０７℃）などの融点の高い金属でカプセル状に形成された内筒２と、例えばステンレスなどの金属で形成され内筒２を空間を介して覆うカプセル状の外筒３とから構成されている。内筒２と外筒３との間の空間が断熱作用をする。燃焼室体１の下部には、燃焼室体１の灰分を排出する下部開口４、上部には、燃焼後のガスを排気する上部開口５が形成されている。燃焼室体１内の温度は、燃焼時には、例えば、１０００℃〜３０００℃になる。これにより、水が酸素と水素に熱分解される。
【００２５】
燃焼室体１は、これを囲繞する外側室体６に囲繞されてこれに支持されている。外側室体６は、例えばステンレスなどの金属でカプセル状に形成されており、外側面に断熱材７が被覆されている。燃焼室体１の下部に設けられ燃焼室体１の灰分を排出する下部開口４には、下部開口４から外側室体６の外側に灰分を排出する螺旋管状の排出通路部８が設けられている。そして、外側室体６と燃焼室体１との間の空間は、排出通路部８を冷却する冷却流体（実施の形態では冷却水）が通される冷却流体通路９として構成されている。外側室体６の下部には、冷却流体が流入する流入口１０が設けられ、外側室体６の上部には、冷却流体が流出する流出口１１が設けられている。この冷却流体は、排出通路部８との間の熱交換により加温させられ、湯あるいは蒸気となって流出口１１から流出させられ、例えば暖房などのエネルギー源として利用される。
【００２６】
外側室体６の外側には、排出通路部８から排出された灰分から水分を、例えば遠心分離により分離する水分分離器１２が設けられている。１３は排出通路部８に設けられたバルブである。
また、本装置には、燃焼室体１内に酸素を供給する酸素供給器１４が設けられている。酸素供給器１４は、燃焼室体１の上部から内部に吊下され酸素を噴出する多数の噴出孔１５ａを有した酸素噴射管１５を備え、酸素ボンベ１６からの酸素を燃焼室体１内に供給する。１７は酸素の供給量を調整する調整バルブである。この酸素供給器１４は、例えば、本装置の始動時あるいは火力安定のために適時に作動させられる。
【００２７】
また、本装置には、燃焼室体１内に酸素，水素及び二酸化炭素以外の気体のための中和剤を注入する中和剤注入器２０が設けられている。中和剤注入器２０は、図示外の中和剤貯留タンクからギヤポンプ２１により注入管２２を通して上記の酸素噴射管１５に中和剤を注入して酸素噴射管１５の噴出孔１５ａから燃焼室体１内に中和剤を散布するものである。注入管２２には、注入管２２を流れる流動物Ｌに磁場を付与する磁場発生器２３が付設されている。これにより、中和剤がマイナスイオン化され、中和剤の機能が向上させられる。
【００２８】
また、実施の形態では、燃焼室体１に供給された燃焼物に着火させる着火装置３０が備えられている。着火装置３０は、燃焼室体１内に設けられる高周波加熱体３１で構成されている。高周波加熱体３１は、例えば、高周波電磁誘導コイルからなり、燃焼室体１の内筒２の内壁に絶縁体３２を介して付設されている。３３は高周波加熱体３１の電源供給部である。この着火装置３０は、本装置の始動時あるいは火力安定のために適時に作動させられる。
【００２９】
流動物貯留槽４０は、燃焼物に水が混合された流動物Ｌが投入される開口４１を有し、投入された流動物Ｌを貯留する。４２は流動物貯留槽４０内に水を供給する水供給部である。この水供給部４２から、適量の水を供給して流動物Ｌの水分量を適正なものに調整する。また、流動物貯留槽４０には、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌを攪拌するミキサ４３が設けられている。
【００３０】
流動物供給部５０は、流動物貯留槽４０で生成された流動物Ｌが通過する通過塔５１と、通過塔５１の下部に設けられ流動物Ｌを通過塔５１の上部に圧送する高圧ポンプ５２と、通過塔５１の上部に接続管５３を介して接続され燃焼室体１内に圧送された流動物Ｌを燃焼室体１内に噴射する噴射体５４とを備えて構成されている。噴射体５４は、燃焼室体１内の上部に設けられ流動物Ｌをシャワー状に燃焼室体１内に散布する。
また、接続管５３には、接続管５３を流れる流動物Ｌに磁場を付与する磁場発生器５５が付設されている。これにより、流動物Ｌがマイナスイオン化され、燃焼されやすくなる。
【００３１】
更にまた、本装置においては、燃焼室体１の上部に設けた上部開口５から排気されるガスが通される排気管５６が設けられている。排気管５６は、通過塔５１内にその上部から下部に亘って配設され、排気管５６中のガスと通過塔５１内の流動物Ｌとの交差熱交換を行なわせる螺旋管５６ａを備えて構成されている。
また、螺旋管５６ａの後流側の排気管５６（５６ｂ）は、流動物貯留槽４０内を通るように配設されている。排気管５６に排気される水蒸気は、冷却されて排水部５７から排水され、あるいは、上記の水供給部４２の水として、後述のガス回収部６０から供給されて利用される。
更に、通過塔５１に至る排気管５６の径路中に動力タービン５８が設けられており、発電等の用に供される。
【００３２】
ガス回収部６０は、燃焼室体１から排気されるガスを回収するもので、流動物貯留槽４０を通過した排気管５６に接続され、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器６１を備えて構成されている。実施の形態では、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収する。ガス遠心分離器６１には、水素取出し管路６２，二酸化炭素取出し管路６３及び他ガス取出し管路６４が設けられている。
【００３３】
従って、この実施の形態に係る燃焼装置によれば、流動物貯留槽４０内においては、流動物Ｌが投入されており、水供給部４２からの水により、水分量が適正なものに調整されるとともに、ミキサ４３により攪拌されている。そのため、均質化され、燃焼室体１での後述の燃焼を円滑に行なわせしめる。
【００３４】
そして、本装置の始動時には、着火装置３０が作動させられ、即ち、高周波加熱体３１が作動させられ、燃焼室体１が高温に温度上昇させられる。このとき、酸素供給器１４から酸素が供給される。この状態で、流動物供給部５０の高圧ポンプ５２を作動させると、流動物貯留槽４０に貯留された流動物Ｌが通過塔５１を通って、噴射体５４から燃焼室体１内に散布される。これにより、流動物Ｌ中の水が酸素と水素に熱分解させられ、この酸素及び酸素供給器１４から供給される酸素により燃焼物が燃焼し始める。そして、燃焼が定常状態になったならば、着火装置３０及び酸素供給器１４を停止する。尚、燃焼の安定化のために、適時に着火装置３０及び酸素供給器１４を作動させて良い。
【００３５】
定常状態では、流動物Ｌ中の水が熱分解した酸素により、燃焼物が略完全燃焼させられる。燃焼室体１には、水素，二酸化炭素，水蒸気，余分な酸素などのその他のガスなどが生成され、排気管５６から排気されていく。そして、排気により、動力タービン５８が駆動させられ発電等の用に供される。また、排気は排気管５６の螺旋管５６ａを通り、ここで、排気管５６中のガスと通過塔５１内の流動物Ｌとの交差熱交換が行なわれる。そのため、流動物Ｌは加温されて、噴射体５４から噴射されるので、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。また、螺旋管５６ａの後流側の排気管５６も、流動物貯留槽４０内を通るので、これによっても、流動物Ｌは加温されて、噴射体５４から噴射されることになり、そのため、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。
【００３６】
一方、ガスは冷却されて、ガス回収部６０に至り、ガス回収部６０のガス遠心分離器６１により、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収される。この場合、燃焼室体１への空気の供給が遮断されているので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、燃焼物に起因するもの以外は、窒素酸化物の生成が抑制される。その結果、排気ガスがクリーンになり、またその回収も容易に行われる。
【００３７】
また、燃焼室体１内で生成された灰分は、燃焼室体１の下に落下し、排出通路部８から排出される。この過程では、排出通路部８は冷却流体通路９を流れる冷却流体によって冷却される。そのため、冷却流体は、排出通路部８との間の熱交換により加温させられ、湯あるいは蒸気となって流出口１１から流出させられ、例えば暖房などのエネルギー源として利用される。
排出通路部８から排出された灰分は、水分分離器１２に至り、灰分から水分が分離され、汚泥となって排出される。この場合、汚泥の量は、処理する流動物Ｌに比較して極めて少ないものになり、その後の処理が容易なものとなる。
【００３８】
図２には、本発明の第二の実施の形態に係る燃焼装置を示している。これは、上記第一の実施の形態とは、燃焼室体１の構造が異なっている。尚、上記第一の実施の形態と同様のものは同一の符号を付して説明する。
第二の実施の形態に係る燃焼装置においては、燃焼室体１はカプセル状に形成され、燃焼室体１の下部に燃焼室体１内に連通し流動物Ｌを導入する下部開口４が設けられ、燃焼室体１の上部に燃焼室体１に連通し排気を排出する上部開口５が設けられている。上部開口５には筒状体７０が連設されている。そして、筒状体７０の基端部に上部開口５に連通する排気口７１が形成されている。
【００３９】
また、本装置においては、燃焼室体１を囲繞するカプセル状の外側室体６が設けられており、燃焼室体１は、外側室体６に対して中間仕切壁７２を介して回転駆動可能に設けられている。７３は中間仕切壁７２に対して燃焼室体１の下部を回転可能に支持するベアリングである。７４は外側室体６の上部に形成され排気口７１からの排気を後述の排気管５６に導く排気空間である。
【００４０】
また、外側室体６の上側には、筒状体７０が収納される収納部７５が設けられ、この収納部７５に筒状体７０を回転駆動して燃焼室体１を回転させるギヤ装置７６ａ及びモータ７６ｂからなる回転駆動部７６が設けられている。７７は収納部７５に対して筒状体７０を回転可能に支持するベアリングである。
また、収納部７５の天井には筒状体７０の開口７０ａに対峙した透明なガラス７８が設けられ、燃焼室体１内部で発生する光を取出し可能にしている。例えば、ミラー７９や光ファイバーを介してガラス７８からの光を取出し、レーザー光線として利用する。
【００４１】
更に、燃焼室体１は、外筒８０と内筒８１とから構成され、燃焼室体１の内筒８１は、燃焼室体１の遠心力で外筒８０側に押しつけられ燃焼室体１の内壁を形成する耐熱流体で構成されている。燃焼室体１の内筒８１を形成する耐熱流体は、燃焼室体１における燃焼物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒８０側に押しつけられるセラミックスで構成されている。
詳しくは、外筒８０は例えばタングステン（融点３４０７℃）で形成されており、内筒８１はセラミックス、例えばサクランダム（融点２４３２℃）で形成されている。ここで、内筒８１を形成するセラミックスは燃焼物の燃焼により溶解して、遠心力で外筒８０側に押しつけられて燃焼室体１を形成する。セラミックスが溶解することにより、燃焼による高温は遮断され外筒８０に伝えられにくくなり、燃焼室体１の耐熱性が向上する。尚、このセラミックスは、燃焼装置の運転前に筒状体７０から粒子として投入され燃焼装置の運転中に溶解して内筒８１を形成する。
【００４２】
更にまた、中間仕切壁７２の下部には、燃焼室体１の下部開口４から排出された灰分を外側室体６の外側に排出するロート状の排出通路部８が設けられている。そして、外側室体６と中間仕切壁７２との間の空間は、排出通路部８を冷却する冷却流体（実施の形態では冷却水）が通される冷却流体通路９として構成されている。７２ａは排出通路部８の外側に設けられた冷却フィンである。外側室体６の下部には、冷却流体が流入する流入口１０が設けられ、外側室体６の上部には、冷却流体が流出する流出口１１が設けられている。この冷却流体は、排出通路部８との間の熱交換により加温させられ、湯あるいは蒸気となって流出口１１から流出させられ、例えば暖房などのエネルギー源として利用される。
【００４３】
外側室体６の外側には、排出通路部８から排出された灰分から水分を、例えば遠心分離により分離する水分分離器１２が設けられている。
また、本装置には、燃焼室体１内に酸素を供給する酸素供給器１４が設けられている。酸素供給器１４は、燃焼室体１の下部開口４から酸素を噴射する酸素噴射管１５を備えている。また、燃焼室体１内に水素を供給する水素供給器８３が設けられている。水素供給器８３は、燃焼室体１の下部開口４から水素を噴射する水素噴射管８４を備えている。酸素供給器１４及び水素供給器８３は、例えば、本装置の始動時あるいは火力安定のために適時に作動させられる。
また、実施の形態では、燃焼室体１に供給された燃焼物に着火させる着火装置３０が備えられている。着火装置３０は、燃焼室体１の下部開口４の近傍に設けられた点火プラグで構成されている。
【００４４】
流動物貯留槽４０は、燃焼物に水が混合された流動物Ｌが投入される開口４１を有し、投入された流動物Ｌを貯留する。４２は流動物貯留槽４０内に水を供給する水供給部である。この水供給部４２から、適量の水を供給して流動物Ｌの水分量を適正なものに調整する。また、流動物貯留槽４０には、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌを攪拌するミキサ４３が設けられている。
【００４５】
流動物供給部５０は、流動物貯留槽４０で生成された流動物Ｌが通過する通過塔５１と、通過塔５１の下部に設けられ流動物Ｌを通過塔５１の上部に圧送する高圧ポンプ５２と、通過塔５１の上部に接続管５３を介して接続され燃焼室体１内に圧送された流動物Ｌを燃焼室体１内に噴射する噴射体５４とを備えて構成されている。噴射体５４は、燃焼室体１の下部開口４に向けて流動物Ｌを噴射するノズルで構成されている。
【００４６】
更にまた、本装置においては、外側室体６の上部に設けた排気空間７４に接続され排気口７１から排気されるガスが通される排気管５６が設けられている。排気管５６は、通過塔５１内にその上部から下部に亘って配設され、排気管５６中のガスと通過塔５１内の流動物Ｌとの交差熱交換を行なわせる螺旋管５６ａを備えて構成されている。
また、螺旋管５６ａの後流側の排気管５６（５６ｂ）は、流動物貯留槽４０内を通るように配設されている。排気管５６に排気される水蒸気は、冷却されて排水部５７から排水され、あるいは、上記の水供給部４２の水として、後述のガス回収部６０から供給されて利用される。
更に、通過塔５１に至る排気管５６の径路中に動力タービン５８が設けられており、発電等の用に供される。
【００４７】
ガス回収部６０は、燃焼室体１から排気されるガスを回収するもので、流動物貯留槽４０を通過した排気管５６に接続され、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器６１を備えて構成されている。実施の形態では、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収する。ガス遠心分離器６１には、水素取出し管路６２，二酸化炭素取出し管路６３及び他ガス取出し管路６４が設けられている。
【００４８】
従って、この実施の形態に係る燃焼装置によれば、流動物貯留槽４０内においては、流動物Ｌが投入されており、水供給部４２からの水により、水分量が適正なものに調整されるとともに、ミキサ４３により攪拌されている。そのため、均質化され、燃焼室体１での後述の燃焼を円滑に行なわせしめる。
【００４９】
そして、本装置の始動時には、回転駆動部７６により、燃焼室体１を回転させるとともに、燃焼室体１内に酸素供給器１４及び水素供給器８３から酸素及び水素が供給される。この状態で、着火装置３０の点火プラグが作動させられ、酸素による水素の燃焼により燃焼室体１が高温に温度上昇させられる。そしてセラミック粒子を筒状体７０から投入すると、セラミックスは水素の燃焼により溶解して、遠心力で外筒８０側に押しつけられて内筒８１を形成する。
【００５０】
この状態で、流動物供給部５０の高圧ポンプ５２を作動させると、流動物貯留槽４０に貯留された流動物Ｌが通過塔５１を通って、噴射体５４から燃焼室体１内に噴射される。これにより、流動物Ｌ中の水が酸素と水素に熱分解させられ、この酸素及び酸素供給器１４から供給される酸素により燃焼物が燃焼し始める。そして、燃焼が定常状態になったならば、酸素供給器１４及び水素供給器８３を停止する。尚、燃焼の安定化のために、適時に着火装置３０，酸素供給器１４及び水素供給器８３を作動させて良い。
【００５１】
定常状態では、燃焼室体１内では、上昇渦が生じ、燃焼室体１内は高温高圧下となり、流動物Ｌ中の水が熱分解した酸素により、燃焼物は、略完全燃焼される。即ち、このとき、燃焼室体１内では、燃焼室体１の高速回転による遠心力によって溶解セラミックスが垂直に近づいて円筒状になり、この溶解したセラミックスの円筒内面で赤外線が反射し合い、排気口７１に赤外線が更に出にくくなるために非常に高温になり、略完全燃焼が行われるのである。燃焼室体１内には、水素，二酸化炭素，水蒸気，余分な酸素などのその他のガスなどが生成され、排気管５６から排気されていく。そして、排気により、動力タービン５８が駆動させられ発電等の用に供される。また、排気は排気管５６の螺旋管５６ａを通り、ここで、排気管５６中のガスと通過塔５１内の流動物Ｌとの交差熱交換が行なわれる。
そのため、流動物Ｌは加温されて、噴射体５４から噴射されるので、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。
【００５２】
一方、ガスは冷却されて、ガス回収部６０に至り、ガス回収部６０のガス遠心分離器６１により、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収される。この場合、燃焼室体１への空気の供給が遮断されているので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、燃焼物に起因するもの以外は、窒素酸化物の生成が抑制される。その結果、排気ガスがクリーンになり、またその回収も容易に行われる。
【００５３】
また、燃焼室体１内で生成された灰分は、燃焼室体１の下に落下し、排出通路部８から排出される。この過程では、排出通路部８は冷却流体通路９を流れる冷却流体によって冷却される。そのため、冷却流体は、排出通路部８との間の熱交換により加温させられ、湯あるいは蒸気となって流出口１１から流出させられ、例えば暖房などのエネルギー源として利用される。
排出通路部８から排出された灰分は、水分分離器１２に至り、灰分から水分が分離され、汚泥となって排出される。この場合、汚泥の量は、処理する流動物Ｌに比較して極めて少ないものになり、その後の処理が容易なものとなる。
【００５４】
図３には、本発明の第三の実施の形態に係る燃焼装置を示している。これは、上記第二の実施の形態とは原理的には同様であるが、外側室体，流動物供給部，冷却流体通路等の構造が異なっている。尚、上記第二の実施の形態と同様のものは同一の符号を付して説明する。
第三の実施の形態に係る燃焼装置においては、燃焼室体１はカプセル状に形成され、燃焼室体１の下部に燃焼室体１内に連通し流動物Ｌを導入する下部開口４が設けられ、燃焼室体１の上部に燃焼室体１に連通し排気を排出する上部開口５が設けられている。上部開口５には筒状体７０が連設されている。また、下部開口６には筒体８５が連設されている。そして、筒状体７０の基端部に上部開口５に連通する排気口７１が形成されている。
【００５５】
また、本装置においては、燃焼室体１を囲繞するカプセル状の外側室体６が設けられており、燃焼室体１は、外側室体６に対して中間仕切壁７２を介して回転駆動可能に設けられている。７４は外側室体６の上部に形成され排気口７１からの排気を後述の排気管１３０に導く排気空間である。
【００５６】
また、外側室体６の下側には、筒体８５が臨む収納部８７が設けられている。更に、外側室体６の下側には、燃焼室体１を回転させる回転駆動部８８が設けられている。回転駆動部８８は、収納部８７に設けられ筒体８５を回転駆動することにより燃焼室体１を回転させるギヤ装置８８ａ及び外側室体６の外部に設けられギヤ装置８８ａに接続されるモータ８８ｂからなる。７３は、中間仕切壁７２に対して燃焼室体１の筒体８５を回転可能に支持するベアリングである。７７は、筒状体７０を回転可能に外側室体に支持するベアリングである。
また、外側室体６の天井６ａには筒状体７０の開口７０ａに対峙した透明なガラス７８が設けられ、燃焼室体１内部で発生する光を取出し可能にしている。例えば、第２の実施の形態と同様にミラーや光ファイバーを介してガラス７８からの光を取出し、レーザー光線として利用する。
図中、８６は、ガラス７８を通過してきた光の温度を測定するための温度センサである。
【００５７】
更に、燃焼室体１は、外筒８０と内筒８１とから構成され、燃焼室体１の内筒８１は、燃焼室体１の遠心力で外筒８０側に押しつけられ燃焼室体１の内壁を形成する耐熱流体で構成されている。燃焼室体１の内筒８１を形成する耐熱流体は、燃焼室体１における燃焼物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒８０側に押しつけられるセラミックスで構成されている。
詳しくは、外筒８０は例えばタングステン（融点３４０７℃）で形成されており、内筒８１はセラミックス、例えばサクランダム（融点２４３２℃）で形成されている。ここで、内筒８１を形成するセラミックスは燃焼物の燃焼により溶解して、遠心力で外筒８０側に押しつけられて燃焼室体１を形成する。セラミックスが溶解することにより、燃焼による高温は遮断され外筒８０に伝えられにくくなり、燃焼室体１の耐熱性が向上する。尚、このセラミックスは、燃焼装置の運転前に筒状体７０から粒子として投入され燃焼装置の運転中に溶解して内筒８１を形成する。燃焼室体１内の温度は、燃焼時には、例えば、１，０００℃〜７０，０００℃になる。これにより、水が酸素と水素に熱分解される。
【００５８】
更にまた、中間仕切壁７２の下部には、燃焼室体１の下部開口４から排出された灰分を外側室体６の外側に排出するロート状の排出通路部８が設けられている。そして、外側室体６と中間仕切壁７２との間の空間は、排出通路部８を冷却する冷却流体（実施の形態では冷却水）が通される冷却流体通路９として構成されている。外側室体６の下部には、冷却流体が流入する流入口１０が設けられている。流入口１０には、冷却流体を供給する冷却流体供給装置１１０が設けられている。冷却流体供給装置１１０は、冷却流体を吸引する高圧ポンプ１１１と、高圧ポンプ１１１からの冷却流体を一時的に貯留する冷却流体一時貯留槽１１２と、冷却流体一時貯留槽１１２及び流入口１０を接続する流入管１１３とを備えている。高圧ポンプ１１１は、例えば、冷却流体を貯留するタンクから水を吸引する。図中、１１４は、冷却流体が逆流するのを防ぐ逆止弁，１１５は、冷却流体通路９に流入する冷却流体の流量を調整する流量調整弁である。
また、中間仕切壁７２には、冷却流体通路９を流れる冷却流体が噴出する複数の噴出孔１１６が設けられている。噴出孔１１６から噴出した冷却流体は、燃焼室体１に向けて吹きかけられて、燃焼室体１の外筒３を冷却するとともに外筒３の外側を流下して、ベアリング７３の外側に設けられた孔１１９を通過し、排出通路部８から灰分とともに外側室体６の外部に排出される。そして、この冷却流体は、水分分離器１２で遠心分離されて取出される。この水分分離器１２は、外側室体６の外側に設けられ、排出通路部８から排出された灰分から水分を、例えば遠心分離により分離する。
【００５９】
また、本装置には、燃焼室体１内に酸素を供給する酸素供給器１４が設けられている。酸素供給器１４は、燃焼室体１の下部開口４から酸素を噴射する酸素噴射管１５を備えている。また、燃焼室体１内に水素を供給する水素供給器８３が設けられている。水素供給器８３は、燃焼室体１の下部開口４から水素を噴射する水素噴射管８４を備えている。酸素供給器１４及び水素供給器８３は、例えば、本装置の始動時あるいは火力安定のために適時に作動させられる。
また、実施の形態では、燃焼室体１に供給された燃焼物に着火させる着火装置３０が備えられている。着火装置３０は、燃焼室体１の下部開口４の近傍に設けられた点火プラグで構成されている。
【００６０】
流動物貯留槽４０は、燃焼物に水が混合された流動物Ｌが投入される開口４１を有し、投入された流動物Ｌを貯留する。４２は流動物貯留槽４０内に水を供給する水供給部である。この水供給部４２から、適量の水を供給して流動物Ｌの水分量を適正なものに調整する。また、流動物貯留槽４０には、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌを攪拌するミキサ４３が設けられている。図中、１１８は、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌの温度を測定するための温度センサである。
【００６１】
流動物供給部９０は、流動物貯留槽４０の下部の流動物Ｌを吸引する吸引ポンプ９１と、この吸引ポンプ９１で吸引された流動物Ｌを一時的に貯留する流動物一時貯留槽９２と、流動物一時貯留槽９２に貯留された流動物Ｌを接続管９４を介して燃焼室体１内に噴射する噴射体９３とを備えて構成されている。図中、９５は、流動物Ｌの逆流を防止するための逆止弁，９６は燃焼室体１内に噴射される流動物Ｌの流量を調整するための流量調整弁である。
また、この燃焼装置には、例えば、別の装置等からの流体（例えば、温水プール用の水等）が引き込まれるとともにこの流体と後述の排気管１３０中のガスとの交差熱交換を行なう加熱槽１２０が設けられている。加熱槽１２０は、その下部に流体が流れ込む流入口１２１が設けられ、その上部に流体が流出する流出口１２２が設けられている。図中、１２３は、加熱槽１２０内の流体の温度を測定するための温度センサである。
【００６２】
更にまた、本装置においては、外側室体６の上部に設けた排気空間７４に接続され排気口７１から排気されるガスが通される排気管１３０が設けられている。排気管１３０は、加熱槽１２０の上部から下部に亘って配設される螺旋管１３０ａと、流動物貯留槽４０内にその下部から上部に亘って配設される螺旋状管１３０ｂを備えて構成されている。螺旋管１３０ａは、排気管１３０中のガスと加熱内の流体との交差熱交換を行なわせる。また、螺旋状管１３０ｂは、加熱槽１２０の内部に配設された螺旋管１３０ａの後流側に設けられ、排気管１３０中のガスと流動物貯留槽４０内の流動物Ｌとの交差熱交換を行なわせる。
【００６３】
更に、排気管１３０は、螺旋管１３０ａより上流側で分岐し螺旋管１３０ａの後流側で合流する迂回管１３１を備えている。迂回管１３１と螺旋管１３０ａとの分岐点には、螺旋管１３０ａ及び迂回管１３１に選択的にガスを流通させる電磁弁１３２が設けられている。電磁弁１３２は、加熱槽１２０の内部の流体の温度を検知する温度検知センサ１３３に基づいて、螺旋管１３０ａに流入するガスの量を調整している。また、迂回管１３１と螺旋管１３０ａとの合流点よりも上流の螺旋管１３０ａには、迂回管１３１側からの逆流を防止する逆止弁１３４が設けられている。
【００６４】
更にまた、排気管１３０は、螺旋管１３１の後流側に、螺旋状管１３０ｂより上流側で分岐し螺旋状管１３０ｂの後流側で合流する迂回管１３５を備えている。迂回管１３５と螺旋状管１３０ｂとの分岐点には、螺旋状管１３０ｂ及び迂回管１３５に選択的にガスを流通させる電磁弁１３６が設けられている。電磁弁１３６は、流動物貯留槽４０の内部の流体の温度を検知する温度検知センサ１３７に基づいて、螺旋状管１３０ｂに流入するガスの量を調整している。また、迂回管１３５と螺旋状管１３０ｂとの合流点よりも上流の螺旋状管１３０ｂには、迂回管１３５側からの逆流を防止する逆止弁１３８が設けられている。
また、螺旋管１３０ａと螺旋状管１３０ｂとの間の排気管１３０の経路中には、内部を流れるガスの流量を調整するための電磁調整弁１３９が設けられている。図中、１４０は、排気管１３０の内部のガスの圧力を測定するための圧力センサである。１４１は、排気管１３０の経路に設けられた水抜き用のドレーンである。
更に、加熱槽１２０に至る排気管１３０の径路中に動力タービン５８が設けられており、発電等の用に供される。
【００６５】
ガス回収部６０は、燃焼室体１から排気されるガスを回収するもので、流動物貯留槽４０を通過した排気管１３０に接続され、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器６１を備えて構成されている。実施の形態では、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収する。ガス遠心分離器６１には、水素取出し管路６２，二酸化炭素取出し管路６３及び他ガス取出し管路６４が設けられている。
【００６６】
従って、この実施の形態に係る燃焼装置によれば、流動物貯留槽４０内においては、流動物Ｌが投入されており、水供給部４２からの水により、水分量が適正なものに調整されるとともに、ミキサ４３により攪拌されている。そのため、均質化され、燃焼室体１での後述の燃焼を円滑に行なわせしめる。
そして、本装置の始動時には、回転駆動部８８により、燃焼室体１を回転させるとともに、燃焼室体１内に酸素供給器１４及び水素供給器８３から酸素及び水素が供給される。この状態で、着火装置３０の点火プラグが作動させられ、酸素による水素の燃焼により燃焼室体１が高温に温度上昇させられる。そしてセラミック粒子を筒状体７０から投入すると、セラミックスは水素の燃焼により溶解して、遠心力で外筒３側に押しつけられて内筒２を形成する。
【００６７】
この状態で、流動物供給部９０の吸引ポンプ９１を作動させると、流動物貯留槽４０に貯留された流動物Ｌが吸引されて流動物一時貯留槽９２に溜められ、流動物一時貯留槽９２から噴射体９３を介して燃焼室体１内に噴射される。これにより、流動物Ｌ中の水が酸素と水素に熱分解させられ、この酸素及び酸素供給器１４から供給される酸素により燃焼物が燃焼し始める。そして、燃焼が定常状態になったならば、酸素供給器１４及び水素供給器８３を停止する。尚、燃焼の安定化のために、適時に着火装置３０，酸素供給器１４及び水素供給器８３を作動させて良い。
【００６８】
定常状態では、燃焼室体１内では、上昇渦が生じ、燃焼室体１内は高温高圧下となり、流動物Ｌ中の水が熱分解した酸素により、燃焼物は、略完全燃焼される。即ち、このとき、燃焼室体１内では、燃焼室体１の高速回転による遠心力によって溶解セラミックスが垂直に近づいて円筒状になり、この溶解したセラミックスの円筒内面で赤外線が反射し合い、排気口に赤外線が更に出にくくなるために非常に高温になり、略完全燃焼が行われるのである。燃焼室体１内には、水素，二酸化炭素，水蒸気，余分な酸素などのその他のガスなどが生成され、排気管１３０から排気されていく。そして、排気により、動力タービン５８が駆動させられ発電等の用に供される。また、排気は排気管１３０の螺旋管１３０ａを通り、ここで、排気管１３０中のガスと加熱槽１２０の内部の流体との交差熱交換が行なわれ、また、加熱槽１２０よりも後流の排気管１３０において流動物貯留槽４０の内部の流動物Ｌが加温される。そのため、流動物Ｌは加温されて、噴射体９３から噴射されるので、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。
【００６９】
また、燃焼室体１内の燃焼によって外筒３が高温になっても、冷却流体が燃焼室体１の外筒３に噴射されて、外筒３を冷却するので、外筒３が溶解する事態を防止できる。
一方、ガスは冷却されて、ガス回収部６０に至り、ガス回収部６０のガス遠心分離器６１により、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収される。この場合、燃焼室体１への空気の供給が遮断されているので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、燃焼物に起因するもの以外は、窒素酸化物の生成が抑制される。その結果、排気ガスがクリーンになり、またその回収も容易に行われる。
【００７０】
また、燃焼室体１内で生成された灰分は、燃焼室体１の下に落下し、排出通路部８から排出される。この過程では、排出通路部８は冷却流体通路９を流れる冷却流体によって冷却される。
排出通路部８から排出された灰分は、水分分離器１２に至り、灰分から水分が分離され、汚泥となって排出される。この場合、汚泥の量は、処理する流動物Ｌに比較して極めて少ないものになり、その後の処理が容易なものとなる。
【００７１】
尚、上記第二及び第三の実施の形態において、着火装置３０を点火プラグで構成しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、第一の実施の形態と同様に高周波加熱体３１を備えて構成してもよく適宜変更して差支えない。
尚また、上記第二及び第三の実施の形態において、筒状体７０の開口に対峙した透明なガラスが設けられているが、このガラスの上方に別のガラスを設けるとともにこれらの２枚のガラスを交互に開閉可能にし、例えば、粗大ゴミ等の廃棄物を、２枚のガラスの間の空間に一時収納して燃焼室体内に投入可能にしてもよく適宜変更して差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、廃有機物をほぼ完全燃焼させることができ燃焼装置からの排気ガスを清浄なものとすることができるとともに、水素及び二酸化炭素を回収できるので、これを再利用することができる。そのため、種々の廃棄物の有効利用を図ることに寄与することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃油，プラスチックや古タイヤあるいは家畜の糞尿等の廃有機物を初めとする種々の燃焼物を燃焼させる燃焼装置に係り、特に、燃焼物に水を混合して流動物にした状態のものを高温下で完全燃焼できる燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃焼物に水を混合して流動物にした状態のものを高温下で燃焼させる燃焼装置として、例えば、日本国特開２０００−６３８５７号公報（特許文献１）に掲載されたものが知られている。
これは、図４に示すように、燃焼室１００に、空気加熱装置１０１で加熱した加熱空気を高速で噴射する空気ノズル１０２と、その空気流中に貯蔵タンク１０３からの水−化石燃料混合エマルジョンからなる流動物を導入しうるようにした燃料ノズル１０４とを設け、１０００℃以上に加熱した加熱空気を燃焼室１００に導入して高速噴射させ、この空気流で水−化石燃料混合エマルジョンからなる流動物を燃焼室１００内で低酸素燃焼させるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２０００−６３８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この従来の燃焼装置にあっては、燃焼物である化石燃料を、水と混合して水−化石燃料混合エマルジョンからなる流動物にし、そして、燃焼室１００において、流動物中の水を熱分解して低酸素燃焼させるようにしているが、空気ノズル１０２から空気加熱装置１０１で加熱した加熱空気を高速で噴射しているので、必ず空気が混入し、そのため、空気中の窒素によりどうしても窒素酸化物が生成するので、排気ガスが好ましいものになっていないという問題があった。また、排気ガスもそのまま排気しているので、環境上の問題もある。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、空気中の窒素が入り込まないようにして、窒素酸化物の生成を抑制し、排気ガスとして水素や二酸化炭素を主要なものにし、排気ガスをクリーンにし、またその回収も容易にした燃焼装置を提供することを目的とする。また、必要に応じ、熱効率の向上も図った。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するための本発明の技術的手段は、空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物が供給され該流動物中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体と、上記流動物を上記燃焼室体に供給する流動物供給部とを備えた構成としている。
本発明の燃焼装置で処理できる燃焼物は、燃焼できるものであればどのようなものでも良い。例えば、廃油あるいは家畜の糞尿などの初めから流動物になっているようなものは勿論のこと、廃プラスチックや廃木材などの固形のものでも良い。但し、固形物は、予め粉粒状に粉砕して用いる。そして、燃焼物に適宜に水を混合して流動物とする。水の量は、燃焼物の熱量などを勘案して適宜に量調整をすると良い。
【０００７】
これによれば、燃焼室体内においては、空気の供給が遮断された状態で、燃焼物に水が混合された流動物が供給され、流動物中の水が酸素と水素に熱分解され、この酸素により燃焼物が略完全燃焼させられ、排気されていく。この場合、燃焼室への空気の供給が遮断されているので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、燃焼物に起因するもの以外は、窒素酸化物の生成が抑制される。その結果、排気ガスがクリーンになり、またその回収も容易に行われる。
【０００８】
そして、必要に応じ、上記燃焼室体から排気されるガスを回収するガス回収部を備えた構成としている。ガスを回収するのでガスの有効利用が図られる。
この場合、上記ガス回収部を、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器を備えて構成したことが有効である。ガスの種類毎に分けて抽出するので、より一層ガスの有効利用を図り易くすることができる。
【０００９】
また、必要に応じ、上記燃焼室体を囲繞する外側室体を設け、上記燃焼室体の下部に燃焼室体の灰分を排出する下部開口を設け、該下部開口から上記外側室体の外側に灰分を排出する排出通路部を設け、上記外側室体と燃焼室体との間の空間を上記排出通路部を冷却する冷却流体が通される冷却流体通路として構成し、該外側室体の下部に冷却流体が流入する流入口を設け、該外側室体の上部に冷却流体が流出する流出口を設けた構成としている。これにより、燃焼室内で生成された灰分は、燃焼室の下に落下し、排出通路部から排出される。この過程では、排出通路部は冷却流体通路を流れる冷却流体によって冷却される。そのため、冷却流体は、排出通路部との間の熱交換により加温させられ、流出口から流出させられ、例えば暖房などのエネルギー源として利用することができる。
【００１０】
この場合、上記排出通路部から排出された灰分から水分を分離する水分分離器を設けたことが有効である。排出通路部から排出された灰分は、水分分離器に至り、灰分から水分が分離され、汚泥となって排出される。この場合、汚泥の量は、処理する流動物に比較して極めて少ないものになり、その後の処理が容易なものとなる。
【００１１】
そしてまた、必要に応じ、上記燃焼室体を囲繞する外側室体を設け、上記燃焼室体を上記外側室体に対して回転駆動可能に設け、上記燃焼室体の下部に該燃焼室体内に連通し流動物を導入する下部開口を設け、上記燃焼室体の上部に上記燃焼室体に連通し排気を排出する上部開口を設け、上記燃焼室体を外筒と内筒とから構成し、上記燃焼室体の内筒を、上記燃焼室体の遠心力で外筒側に押しつけられ燃焼室体の内壁を形成する耐熱流体で構成した。
この場合、上記燃焼室体の内筒を形成する耐熱流体を、該燃焼室体における燃焼物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒側に押しつけられるセラミックスで構成したことが有効である。
【００１２】
これによれば、燃焼室体内では、燃焼室体の高速回転による遠心力によって耐熱流体が内筒を形成し、この溶解した耐熱流体の円筒内面で赤外線が反射し合い、非常に高温になり、そのため、燃焼室体内では、上昇渦が生じ、燃焼室体内は高温高圧下となり、流動物中の水が熱分解した酸素により、燃焼物が確実に略完全燃焼される。
【００１３】
また、必要に応じ、上記燃焼室体に供給された燃焼物に着火させる着火装置を備えた構成としている。装置の始動を容易に行なうことができる。
更に、必要に応じ、上記着火装置を、上記燃焼室体内に設けられる高周波加熱体で構成している。確実に高温にすることができ、装置の始動を容易に行なうことができる。
【００１４】
更にまた、必要に応じ、上記燃焼物に水が混合された流動物を貯留する流動物貯留槽を設けた構成にしている。流動物を貯留するので、水分調整等が容易になる。
この場合、上記流動物貯留槽内に水を供給する水供給部を設け、該流動物貯留槽に該流動物貯留槽内の流動物を攪拌するミキサを設けたことが有効である。流動物貯留槽内においては、流動物が投入されており、水供給部からの水により、水分量が適正なものに調整されるとともに、ミキサにより攪拌されている。そのため、均質化され、燃焼室での燃焼を円滑に行なわせることができる。
【００１５】
また、必要に応じ、上記流動物供給部を、上記流動物貯留槽で生成された流動物が通過する通過塔と、該通過塔の下部に設けられ上記流動物を該通過塔の上部に圧送する高圧ポンプと、上記通過塔の上部に接続管を介して接続され上記燃焼室体内に圧送された流動物を燃焼室体内に噴射する噴射体とを備えて構成した。噴射体からの流動物の噴射を確実に行なうことができる。
この場合、上記接続管に付設され該接続管を流れる流動物に磁場を付与する磁場発生器を設けたことが有効である。流動物をマイナスイオン化して、燃焼させ易くすることができる。
【００１６】
そしてまた、必要に応じ、上記燃焼室体の上部に設けた上部開口から排気されるガスが通される排気管を設け、該排気管を上記通過塔内にその上部から下部に亘って配設され該排気管中のガスと通過塔内の流動物との交差熱交換を行なわせる螺旋管を備えて構成した。排気は排気管の螺旋管を通り、ここで、排気管中のガスと通過塔内の流動物との交差熱交換が行なわれるので、流動物は加温されて、噴射体から噴射されることになり、そのため、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。
【００１７】
また、必要に応じ、上記螺旋管の後流側の排気管を、上記流動物貯留槽内を通るように配設した。これによっても、流動物は加温されて、噴射体から噴射されることになり、そのため、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。
【００１８】
更に、上記燃焼室体の上部に設けた上部開口から排気されるガスが通される排気管を設け、該排気管の径路中に動力タービンを設けた構成としている。排気により、動力タービンが駆動させられるので、発電等の用に供され、エネルギーの有効利用が図られる。
【００１９】
更にまた、必要に応じ、上記燃焼室体内に酸素を供給する酸素供給器を備えて構成した。適時に酸素供給器を作動させることにより、着火を確実にしたり、燃焼の安定化を図ることができる。
また、必要に応じ、上記燃焼室体内に水素を供給する水素供給器を備えて構成した。適時に水素供給器を作動させることにより、着火を確実にしたり、燃焼の安定化を図ることができる。
そしてまた、必要に応じ、上記燃焼室体内に酸素，水素及び二酸化炭素以外の気体のための中和剤を注入する中和剤注入器を備えて構成した。この中和剤により、酸素，水素及び二酸化炭素以外の気体を、ある程度中和して灰分として排出することができ、酸素，水素及び二酸化炭素をより取出し易くすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の燃焼装置によれば、燃焼室体内においては、空気の供給が遮断された状態で、燃焼物に水が混合された流動物が供給され、流動物中の水が酸素と水素に熱分解され、この酸素により燃焼物が略完全燃焼させられるので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、窒素酸化物の生成を抑制することができ、その結果、排気ガスをクリーンにすることができ、またその回収も容易に行なうことができるようになる。
そして、燃焼室体から排気されるガスを回収するガス回収部を備えた場合には、ガスを回収するのでガスの有効利用を図ることができる。この場合、ガス回収部を、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器を備えて構成した場合には、ガスの種類毎に分けて抽出するので、より一層ガスの有効利用を図り易くすることができる等種々の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る燃焼装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態に係る燃焼装置を示す断面図である。
【図３】本発明の第三の実施の形態に係る燃焼装置を示す断面図である。
【図４】従来の燃焼装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｌ 流動物
１ 燃焼室体
２ 内筒
３ 外筒
４ 下部開口
５ 上部開口
６ 外側室体
８ 排出通路部
９ 冷却流体通路
１０ 流入口
１１ 流出口
１２ 水分分離器
１４ 酸素供給器
１５ 酸素噴射管
２０ 中和剤注入器
２３ 磁場発生器
３０ 着火装置
３１ 高周波加熱体
４０ 流動物貯留槽
４１ 開口
４２ 水供給部
４３ ミキサ
５０ 流動物供給部
５１ 通過塔
５２ 高圧ポンプ
５３ 接続管
５４ 噴射体
５５ 磁場発生器
５６ 排気管
５６ａ 螺旋管
５７ 排水部
５８ 動力タービン
６０ ガス回収部
６１ ガス遠心分離器
６２ 水素取出し管路
６３ 二酸化炭素取出し管路
６４ 他ガス取出し管路
７０ 筒状体
７１ 排気口
７２ 中間仕切壁
７４ 排気空間
７５ 収納部
７６ 回転駆動部
７８ ガラス
８０ 外筒
８１ 内筒
８３ 水素供給器
８４ 水素噴射管
８５ 筒体
８８ 回転駆動部
９０ 流動物供給部
９１ 吸引ポンプ
９２ 流動物一時貯留槽
９３ 噴射体
９４ 接続管
１１０ 冷却流体供給装置
１１１ 高圧ポンプ
１１２ 冷却流体一時貯留槽
１１３ 流入管
１１６ 噴出孔
１２０ 加熱槽
１２１ 流入口
１２２ 流出口
１３０ 排気管
１３０ａ 螺旋管
１３０ｂ 螺旋状管
１３１，１３５ 迂回管
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る燃焼装置について詳細に説明する。図１には本発明の第一の実施の形態に係る燃焼装置を示している。
実施の形態において、処理する燃焼物は、例えば、廃油あるいは家畜の糞尿などの流動状のものである。
図１に示すように、実施の形態に係る燃焼装置の基本的構成は、燃焼物に水が混合された流動物Ｌが供給されこの流動物Ｌ中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させる燃焼室体１と、燃焼物に水が混合された流動物Ｌを貯留する流動物貯留槽４０と、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌを燃焼室体１に供給する流動物供給部５０と、燃焼室体１から排気されるガスを回収するガス回収部６０とを備えてなる。
【００２４】
燃焼室体１は、空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物Ｌが供給され、流動物Ｌ中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気するものである。詳しくは、燃焼室体１は、例えばタングステン（融点３４０７℃）などの融点の高い金属でカプセル状に形成された内筒２と、例えばステンレスなどの金属で形成され内筒２を空間を介して覆うカプセル状の外筒３とから構成されている。内筒２と外筒３との間の空間が断熱作用をする。燃焼室体１の下部には、燃焼室体１の灰分を排出する下部開口４、上部には、燃焼後のガスを排気する上部開口５が形成されている。燃焼室体１内の温度は、燃焼時には、例えば、１０００℃〜３０００℃になる。これにより、水が酸素と水素に熱分解される。
【００２５】
燃焼室体１は、これを囲繞する外側室体６に囲繞されてこれに支持されている。外側室体６は、例えばステンレスなどの金属でカプセル状に形成されており、外側面に断熱材７が被覆されている。燃焼室体１の下部に設けられ燃焼室体１の灰分を排出する下部開口４には、下部開口４から外側室体６の外側に灰分を排出する螺旋管状の排出通路部８が設けられている。そして、外側室体６と燃焼室体１との間の空間は、排出通路部８を冷却する冷却流体（実施の形態では冷却水）が通される冷却流体通路９として構成されている。外側室体６の下部には、冷却流体が流入する流入口１０が設けられ、外側室体６の上部には、冷却流体が流出する流出口１１が設けられている。この冷却流体は、排出通路部８との間の熱交換により加温させられ、湯あるいは蒸気となって流出口１１から流出させられ、例えば暖房などのエネルギー源として利用される。
【００２６】
外側室体６の外側には、排出通路部８から排出された灰分から水分を、例えば遠心分離により分離する水分分離器１２が設けられている。１３は排出通路部８に設けられたバルブである。
また、本装置には、燃焼室体１内に酸素を供給する酸素供給器１４が設けられている。酸素供給器１４は、燃焼室体１の上部から内部に吊下され酸素を噴出する多数の噴出孔１５ａを有した酸素噴射管１５を備え、酸素ボンベ１６からの酸素を燃焼室体１内に供給する。１７は酸素の供給量を調整する調整バルブである。この酸素供給器１４は、例えば、本装置の始動時あるいは火力安定のために適時に作動させられる。
【００２７】
また、本装置には、燃焼室体１内に酸素，水素及び二酸化炭素以外の気体のための中和剤を注入する中和剤注入器２０が設けられている。中和剤注入器２０は、図示外の中和剤貯留タンクからギヤポンプ２１により注入管２２を通して上記の酸素噴射管１５に中和剤を注入して酸素噴射管１５の噴出孔１５ａから燃焼室体１内に中和剤を散布するものである。注入管２２には、注入管２２を流れる流動物Ｌに磁場を付与する磁場発生器２３が付設されている。これにより、中和剤がマイナスイオン化され、中和剤の機能が向上させられる。
【００２８】
また、実施の形態では、燃焼室体１に供給された燃焼物に着火させる着火装置３０が備えられている。着火装置３０は、燃焼室体１内に設けられる高周波加熱体３１で構成されている。高周波加熱体３１は、例えば、高周波電磁誘導コイルからなり、燃焼室体１の内筒２の内壁に絶縁体３２を介して付設されている。３３は高周波加熱体３１の電源供給部である。この着火装置３０は、本装置の始動時あるいは火力安定のために適時に作動させられる。
【００２９】
流動物貯留槽４０は、燃焼物に水が混合された流動物Ｌが投入される開口４１を有し、投入された流動物Ｌを貯留する。４２は流動物貯留槽４０内に水を供給する水供給部である。この水供給部４２から、適量の水を供給して流動物Ｌの水分量を適正なものに調整する。また、流動物貯留槽４０には、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌを攪拌するミキサ４３が設けられている。
【００３０】
流動物供給部５０は、流動物貯留槽４０で生成された流動物Ｌが通過する通過塔５１と、通過塔５１の下部に設けられ流動物Ｌを通過塔５１の上部に圧送する高圧ポンプ５２と、通過塔５１の上部に接続管５３を介して接続され燃焼室体１内に圧送された流動物Ｌを燃焼室体１内に噴射する噴射体５４とを備えて構成されている。噴射体５４は、燃焼室体１内の上部に設けられ流動物Ｌをシャワー状に燃焼室体１内に散布する。
また、接続管５３には、接続管５３を流れる流動物Ｌに磁場を付与する磁場発生器５５が付設されている。これにより、流動物Ｌがマイナスイオン化され、燃焼されやすくなる。
【００３１】
更にまた、本装置においては、燃焼室体１の上部に設けた上部開口５から排気されるガスが通される排気管５６が設けられている。排気管５６は、通過塔５１内にその上部から下部に亘って配設され、排気管５６中のガスと通過塔５１内の流動物Ｌとの交差熱交換を行なわせる螺旋管５６ａを備えて構成されている。
また、螺旋管５６ａの後流側の排気管５６（５６ｂ）は、流動物貯留槽４０内を通るように配設されている。排気管５６に排気される水蒸気は、冷却されて排水部５７から排水され、あるいは、上記の水供給部４２の水として、後述のガス回収部６０から供給されて利用される。
更に、通過塔５１に至る排気管５６の径路中に動力タービン５８が設けられており、発電等の用に供される。
【００３２】
ガス回収部６０は、燃焼室体１から排気されるガスを回収するもので、流動物貯留槽４０を通過した排気管５６に接続され、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器６１を備えて構成されている。実施の形態では、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収する。ガス遠心分離器６１には、水素取出し管路６２，二酸化炭素取出し管路６３及び他ガス取出し管路６４が設けられている。
【００３３】
従って、この実施の形態に係る燃焼装置によれば、流動物貯留槽４０内においては、流動物Ｌが投入されており、水供給部４２からの水により、水分量が適正なものに調整されるとともに、ミキサ４３により攪拌されている。そのため、均質化され、燃焼室体１での後述の燃焼を円滑に行なわせしめる。
【００３４】
そして、本装置の始動時には、着火装置３０が作動させられ、即ち、高周波加熱体３１が作動させられ、燃焼室体１が高温に温度上昇させられる。このとき、酸素供給器１４から酸素が供給される。この状態で、流動物供給部５０の高圧ポンプ５２を作動させると、流動物貯留槽４０に貯留された流動物Ｌが通過塔５１を通って、噴射体５４から燃焼室体１内に散布される。これにより、流動物Ｌ中の水が酸素と水素に熱分解させられ、この酸素及び酸素供給器１４から供給される酸素により燃焼物が燃焼し始める。そして、燃焼が定常状態になったならば、着火装置３０及び酸素供給器１４を停止する。尚、燃焼の安定化のために、適時に着火装置３０及び酸素供給器１４を作動させて良い。
【００３５】
定常状態では、流動物Ｌ中の水が熱分解した酸素により、燃焼物が略完全燃焼させられる。燃焼室体１には、水素，二酸化炭素，水蒸気，余分な酸素などのその他のガスなどが生成され、排気管５６から排気されていく。そして、排気により、動力タービン５８が駆動させられ発電等の用に供される。また、排気は排気管５６の螺旋管５６ａを通り、ここで、排気管５６中のガスと通過塔５１内の流動物Ｌとの交差熱交換が行なわれる。そのため、流動物Ｌは加温されて、噴射体５４から噴射されるので、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。また、螺旋管５６ａの後流側の排気管５６も、流動物貯留槽４０内を通るので、これによっても、流動物Ｌは加温されて、噴射体５４から噴射されることになり、そのため、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。
【００３６】
一方、ガスは冷却されて、ガス回収部６０に至り、ガス回収部６０のガス遠心分離器６１により、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収される。この場合、燃焼室体１への空気の供給が遮断されているので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、燃焼物に起因するもの以外は、窒素酸化物の生成が抑制される。その結果、排気ガスがクリーンになり、またその回収も容易に行われる。
【００３７】
また、燃焼室体１内で生成された灰分は、燃焼室体１の下に落下し、排出通路部８から排出される。この過程では、排出通路部８は冷却流体通路９を流れる冷却流体によって冷却される。そのため、冷却流体は、排出通路部８との間の熱交換により加温させられ、湯あるいは蒸気となって流出口１１から流出させられ、例えば暖房などのエネルギー源として利用される。
排出通路部８から排出された灰分は、水分分離器１２に至り、灰分から水分が分離され、汚泥となって排出される。この場合、汚泥の量は、処理する流動物Ｌに比較して極めて少ないものになり、その後の処理が容易なものとなる。
【００３８】
図２には、本発明の第二の実施の形態に係る燃焼装置を示している。これは、上記第一の実施の形態とは、燃焼室体１の構造が異なっている。尚、上記第一の実施の形態と同様のものは同一の符号を付して説明する。
第二の実施の形態に係る燃焼装置においては、燃焼室体１はカプセル状に形成され、燃焼室体１の下部に燃焼室体１内に連通し流動物Ｌを導入する下部開口４が設けられ、燃焼室体１の上部に燃焼室体１に連通し排気を排出する上部開口５が設けられている。上部開口５には筒状体７０が連設されている。そして、筒状体７０の基端部に上部開口５に連通する排気口７１が形成されている。
【００３９】
また、本装置においては、燃焼室体１を囲繞するカプセル状の外側室体６が設けられており、燃焼室体１は、外側室体６に対して中間仕切壁７２を介して回転駆動可能に設けられている。７３は中間仕切壁７２に対して燃焼室体１の下部を回転可能に支持するベアリングである。７４は外側室体６の上部に形成され排気口７１からの排気を後述の排気管５６に導く排気空間である。
【００４０】
また、外側室体６の上側には、筒状体７０が収納される収納部７５が設けられ、この収納部７５に筒状体７０を回転駆動して燃焼室体１を回転させるギヤ装置７６ａ及びモータ７６ｂからなる回転駆動部７６が設けられている。７７は収納部７５に対して筒状体７０を回転可能に支持するベアリングである。
また、収納部７５の天井には筒状体７０の開口７０ａに対峙した透明なガラス７８が設けられ、燃焼室体１内部で発生する光を取出し可能にしている。例えば、ミラー７９や光ファイバーを介してガラス７８からの光を取出し、レーザー光線として利用する。
【００４１】
更に、燃焼室体１は、外筒８０と内筒８１とから構成され、燃焼室体１の内筒８１は、燃焼室体１の遠心力で外筒８０側に押しつけられ燃焼室体１の内壁を形成する耐熱流体で構成されている。燃焼室体１の内筒８１を形成する耐熱流体は、燃焼室体１における燃焼物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒８０側に押しつけられるセラミックスで構成されている。
詳しくは、外筒８０は例えばタングステン（融点３４０７℃）で形成されており、内筒８１はセラミックス、例えばサクランダム（融点２４３２℃）で形成されている。ここで、内筒８１を形成するセラミックスは燃焼物の燃焼により溶解して、遠心力で外筒８０側に押しつけられて燃焼室体１を形成する。セラミックスが溶解することにより、燃焼による高温は遮断され外筒８０に伝えられにくくなり、燃焼室体１の耐熱性が向上する。尚、このセラミックスは、燃焼装置の運転前に筒状体７０から粒子として投入され燃焼装置の運転中に溶解して内筒８１を形成する。
【００４２】
更にまた、中間仕切壁７２の下部には、燃焼室体１の下部開口４から排出された灰分を外側室体６の外側に排出するロート状の排出通路部８が設けられている。そして、外側室体６と中間仕切壁７２との間の空間は、排出通路部８を冷却する冷却流体（実施の形態では冷却水）が通される冷却流体通路９として構成されている。７２ａは排出通路部８の外側に設けられた冷却フィンである。外側室体６の下部には、冷却流体が流入する流入口１０が設けられ、外側室体６の上部には、冷却流体が流出する流出口１１が設けられている。この冷却流体は、排出通路部８との間の熱交換により加温させられ、湯あるいは蒸気となって流出口１１から流出させられ、例えば暖房などのエネルギー源として利用される。
【００４３】
外側室体６の外側には、排出通路部８から排出された灰分から水分を、例えば遠心分離により分離する水分分離器１２が設けられている。
また、本装置には、燃焼室体１内に酸素を供給する酸素供給器１４が設けられている。酸素供給器１４は、燃焼室体１の下部開口４から酸素を噴射する酸素噴射管１５を備えている。また、燃焼室体１内に水素を供給する水素供給器８３が設けられている。水素供給器８３は、燃焼室体１の下部開口４から水素を噴射する水素噴射管８４を備えている。酸素供給器１４及び水素供給器８３は、例えば、本装置の始動時あるいは火力安定のために適時に作動させられる。
また、実施の形態では、燃焼室体１に供給された燃焼物に着火させる着火装置３０が備えられている。着火装置３０は、燃焼室体１の下部開口４の近傍に設けられた点火プラグで構成されている。
【００４４】
流動物貯留槽４０は、燃焼物に水が混合された流動物Ｌが投入される開口４１を有し、投入された流動物Ｌを貯留する。４２は流動物貯留槽４０内に水を供給する水供給部である。この水供給部４２から、適量の水を供給して流動物Ｌの水分量を適正なものに調整する。また、流動物貯留槽４０には、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌを攪拌するミキサ４３が設けられている。
【００４５】
流動物供給部５０は、流動物貯留槽４０で生成された流動物Ｌが通過する通過塔５１と、通過塔５１の下部に設けられ流動物Ｌを通過塔５１の上部に圧送する高圧ポンプ５２と、通過塔５１の上部に接続管５３を介して接続され燃焼室体１内に圧送された流動物Ｌを燃焼室体１内に噴射する噴射体５４とを備えて構成されている。噴射体５４は、燃焼室体１の下部開口４に向けて流動物Ｌを噴射するノズルで構成されている。
【００４６】
更にまた、本装置においては、外側室体６の上部に設けた排気空間７４に接続され排気口７１から排気されるガスが通される排気管５６が設けられている。排気管５６は、通過塔５１内にその上部から下部に亘って配設され、排気管５６中のガスと通過塔５１内の流動物Ｌとの交差熱交換を行なわせる螺旋管５６ａを備えて構成されている。
また、螺旋管５６ａの後流側の排気管５６（５６ｂ）は、流動物貯留槽４０内を通るように配設されている。排気管５６に排気される水蒸気は、冷却されて排水部５７から排水され、あるいは、上記の水供給部４２の水として、後述のガス回収部６０から供給されて利用される。
更に、通過塔５１に至る排気管５６の径路中に動力タービン５８が設けられており、発電等の用に供される。
【００４７】
ガス回収部６０は、燃焼室体１から排気されるガスを回収するもので、流動物貯留槽４０を通過した排気管５６に接続され、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器６１を備えて構成されている。実施の形態では、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収する。ガス遠心分離器６１には、水素取出し管路６２，二酸化炭素取出し管路６３及び他ガス取出し管路６４が設けられている。
【００４８】
従って、この実施の形態に係る燃焼装置によれば、流動物貯留槽４０内においては、流動物Ｌが投入されており、水供給部４２からの水により、水分量が適正なものに調整されるとともに、ミキサ４３により攪拌されている。そのため、均質化され、燃焼室体１での後述の燃焼を円滑に行なわせしめる。
【００４９】
そして、本装置の始動時には、回転駆動部７６により、燃焼室体１を回転させるとともに、燃焼室体１内に酸素供給器１４及び水素供給器８３から酸素及び水素が供給される。この状態で、着火装置３０の点火プラグが作動させられ、酸素による水素の燃焼により燃焼室体１が高温に温度上昇させられる。そしてセラミック粒子を筒状体７０から投入すると、セラミックスは水素の燃焼により溶解して、遠心力で外筒８０側に押しつけられて内筒８１を形成する。
【００５０】
この状態で、流動物供給部５０の高圧ポンプ５２を作動させると、流動物貯留槽４０に貯留された流動物Ｌが通過塔５１を通って、噴射体５４から燃焼室体１内に噴射される。これにより、流動物Ｌ中の水が酸素と水素に熱分解させられ、この酸素及び酸素供給器１４から供給される酸素により燃焼物が燃焼し始める。そして、燃焼が定常状態になったならば、酸素供給器１４及び水素供給器８３を停止する。尚、燃焼の安定化のために、適時に着火装置３０，酸素供給器１４及び水素供給器８３を作動させて良い。
【００５１】
定常状態では、燃焼室体１内では、上昇渦が生じ、燃焼室体１内は高温高圧下となり、流動物Ｌ中の水が熱分解した酸素により、燃焼物は、略完全燃焼される。即ち、このとき、燃焼室体１内では、燃焼室体１の高速回転による遠心力によって溶解セラミックスが垂直に近づいて円筒状になり、この溶解したセラミックスの円筒内面で赤外線が反射し合い、排気口７１に赤外線が更に出にくくなるために非常に高温になり、略完全燃焼が行われるのである。燃焼室体１内には、水素，二酸化炭素，水蒸気，余分な酸素などのその他のガスなどが生成され、排気管５６から排気されていく。そして、排気により、動力タービン５８が駆動させられ発電等の用に供される。また、排気は排気管５６の螺旋管５６ａを通り、ここで、排気管５６中のガスと通過塔５１内の流動物Ｌとの交差熱交換が行なわれる。
そのため、流動物Ｌは加温されて、噴射体５４から噴射されるので、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。
【００５２】
一方、ガスは冷却されて、ガス回収部６０に至り、ガス回収部６０のガス遠心分離器６１により、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収される。この場合、燃焼室体１への空気の供給が遮断されているので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、燃焼物に起因するもの以外は、窒素酸化物の生成が抑制される。その結果、排気ガスがクリーンになり、またその回収も容易に行われる。
【００５３】
また、燃焼室体１内で生成された灰分は、燃焼室体１の下に落下し、排出通路部８から排出される。この過程では、排出通路部８は冷却流体通路９を流れる冷却流体によって冷却される。そのため、冷却流体は、排出通路部８との間の熱交換により加温させられ、湯あるいは蒸気となって流出口１１から流出させられ、例えば暖房などのエネルギー源として利用される。
排出通路部８から排出された灰分は、水分分離器１２に至り、灰分から水分が分離され、汚泥となって排出される。この場合、汚泥の量は、処理する流動物Ｌに比較して極めて少ないものになり、その後の処理が容易なものとなる。
【００５４】
図３には、本発明の第三の実施の形態に係る燃焼装置を示している。これは、上記第二の実施の形態とは原理的には同様であるが、外側室体，流動物供給部，冷却流体通路等の構造が異なっている。尚、上記第二の実施の形態と同様のものは同一の符号を付して説明する。
第三の実施の形態に係る燃焼装置においては、燃焼室体１はカプセル状に形成され、燃焼室体１の下部に燃焼室体１内に連通し流動物Ｌを導入する下部開口４が設けられ、燃焼室体１の上部に燃焼室体１に連通し排気を排出する上部開口５が設けられている。上部開口５には筒状体７０が連設されている。また、下部開口６には筒体８５が連設されている。そして、筒状体７０の基端部に上部開口５に連通する排気口７１が形成されている。
【００５５】
また、本装置においては、燃焼室体１を囲繞するカプセル状の外側室体６が設けられており、燃焼室体１は、外側室体６に対して中間仕切壁７２を介して回転駆動可能に設けられている。７４は外側室体６の上部に形成され排気口７１からの排気を後述の排気管１３０に導く排気空間である。
【００５６】
また、外側室体６の下側には、筒体８５が臨む収納部８７が設けられている。更に、外側室体６の下側には、燃焼室体１を回転させる回転駆動部８８が設けられている。回転駆動部８８は、収納部８７に設けられ筒体８５を回転駆動することにより燃焼室体１を回転させるギヤ装置８８ａ及び外側室体６の外部に設けられギヤ装置８８ａに接続されるモータ８８ｂからなる。７３は、中間仕切壁７２に対して燃焼室体１の筒体８５を回転可能に支持するベアリングである。７７は、筒状体７０を回転可能に外側室体に支持するベアリングである。
また、外側室体６の天井６ａには筒状体７０の開口７０ａに対峙した透明なガラス７８が設けられ、燃焼室体１内部で発生する光を取出し可能にしている。例えば、第２の実施の形態と同様にミラーや光ファイバーを介してガラス７８からの光を取出し、レーザー光線として利用する。
図中、８６は、ガラス７８を通過してきた光の温度を測定するための温度センサである。
【００５７】
更に、燃焼室体１は、外筒８０と内筒８１とから構成され、燃焼室体１の内筒８１は、燃焼室体１の遠心力で外筒８０側に押しつけられ燃焼室体１の内壁を形成する耐熱流体で構成されている。燃焼室体１の内筒８１を形成する耐熱流体は、燃焼室体１における燃焼物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒８０側に押しつけられるセラミックスで構成されている。
詳しくは、外筒８０は例えばタングステン（融点３４０７℃）で形成されており、内筒８１はセラミックス、例えばサクランダム（融点２４３２℃）で形成されている。ここで、内筒８１を形成するセラミックスは燃焼物の燃焼により溶解して、遠心力で外筒８０側に押しつけられて燃焼室体１を形成する。セラミックスが溶解することにより、燃焼による高温は遮断され外筒８０に伝えられにくくなり、燃焼室体１の耐熱性が向上する。尚、このセラミックスは、燃焼装置の運転前に筒状体７０から粒子として投入され燃焼装置の運転中に溶解して内筒８１を形成する。燃焼室体１内の温度は、燃焼時には、例えば、１，０００℃〜７０，０００℃になる。これにより、水が酸素と水素に熱分解される。
【００５８】
更にまた、中間仕切壁７２の下部には、燃焼室体１の下部開口４から排出された灰分を外側室体６の外側に排出するロート状の排出通路部８が設けられている。そして、外側室体６と中間仕切壁７２との間の空間は、排出通路部８を冷却する冷却流体（実施の形態では冷却水）が通される冷却流体通路９として構成されている。外側室体６の下部には、冷却流体が流入する流入口１０が設けられている。流入口１０には、冷却流体を供給する冷却流体供給装置１１０が設けられている。冷却流体供給装置１１０は、冷却流体を吸引する高圧ポンプ１１１と、高圧ポンプ１１１からの冷却流体を一時的に貯留する冷却流体一時貯留槽１１２と、冷却流体一時貯留槽１１２及び流入口１０を接続する流入管１１３とを備えている。高圧ポンプ１１１は、例えば、冷却流体を貯留するタンクから水を吸引する。図中、１１４は、冷却流体が逆流するのを防ぐ逆止弁，１１５は、冷却流体通路９に流入する冷却流体の流量を調整する流量調整弁である。
また、中間仕切壁７２には、冷却流体通路９を流れる冷却流体が噴出する複数の噴出孔１１６が設けられている。噴出孔１１６から噴出した冷却流体は、燃焼室体１に向けて吹きかけられて、燃焼室体１の外筒３を冷却するとともに外筒３の外側を流下して、ベアリング７３の外側に設けられた孔１１９を通過し、排出通路部８から灰分とともに外側室体６の外部に排出される。そして、この冷却流体は、水分分離器１２で遠心分離されて取出される。この水分分離器１２は、外側室体６の外側に設けられ、排出通路部８から排出された灰分から水分を、例えば遠心分離により分離する。
【００５９】
また、本装置には、燃焼室体１内に酸素を供給する酸素供給器１４が設けられている。酸素供給器１４は、燃焼室体１の下部開口４から酸素を噴射する酸素噴射管１５を備えている。また、燃焼室体１内に水素を供給する水素供給器８３が設けられている。水素供給器８３は、燃焼室体１の下部開口４から水素を噴射する水素噴射管８４を備えている。酸素供給器１４及び水素供給器８３は、例えば、本装置の始動時あるいは火力安定のために適時に作動させられる。
また、実施の形態では、燃焼室体１に供給された燃焼物に着火させる着火装置３０が備えられている。着火装置３０は、燃焼室体１の下部開口４の近傍に設けられた点火プラグで構成されている。
【００６０】
流動物貯留槽４０は、燃焼物に水が混合された流動物Ｌが投入される開口４１を有し、投入された流動物Ｌを貯留する。４２は流動物貯留槽４０内に水を供給する水供給部である。この水供給部４２から、適量の水を供給して流動物Ｌの水分量を適正なものに調整する。また、流動物貯留槽４０には、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌを攪拌するミキサ４３が設けられている。図中、１１８は、流動物貯留槽４０内の流動物Ｌの温度を測定するための温度センサである。
【００６１】
流動物供給部９０は、流動物貯留槽４０の下部の流動物Ｌを吸引する吸引ポンプ９１と、この吸引ポンプ９１で吸引された流動物Ｌを一時的に貯留する流動物一時貯留槽９２と、流動物一時貯留槽９２に貯留された流動物Ｌを接続管９４を介して燃焼室体１内に噴射する噴射体９３とを備えて構成されている。図中、９５は、流動物Ｌの逆流を防止するための逆止弁，９６は燃焼室体１内に噴射される流動物Ｌの流量を調整するための流量調整弁である。
また、この燃焼装置には、例えば、別の装置等からの流体（例えば、温水プール用の水等）が引き込まれるとともにこの流体と後述の排気管１３０中のガスとの交差熱交換を行なう加熱槽１２０が設けられている。加熱槽１２０は、その下部に流体が流れ込む流入口１２１が設けられ、その上部に流体が流出する流出口１２２が設けられている。図中、１２３は、加熱槽１２０内の流体の温度を測定するための温度センサである。
【００６２】
更にまた、本装置においては、外側室体６の上部に設けた排気空間７４に接続され排気口７１から排気されるガスが通される排気管１３０が設けられている。排気管１３０は、加熱槽１２０の上部から下部に亘って配設される螺旋管１３０ａと、流動物貯留槽４０内にその下部から上部に亘って配設される螺旋状管１３０ｂを備えて構成されている。螺旋管１３０ａは、排気管１３０中のガスと加熱内の流体との交差熱交換を行なわせる。また、螺旋状管１３０ｂは、加熱槽１２０の内部に配設された螺旋管１３０ａの後流側に設けられ、排気管１３０中のガスと流動物貯留槽４０内の流動物Ｌとの交差熱交換を行なわせる。
【００６３】
更に、排気管１３０は、螺旋管１３０ａより上流側で分岐し螺旋管１３０ａの後流側で合流する迂回管１３１を備えている。迂回管１３１と螺旋管１３０ａとの分岐点には、螺旋管１３０ａ及び迂回管１３１に選択的にガスを流通させる電磁弁１３２が設けられている。電磁弁１３２は、加熱槽１２０の内部の流体の温度を検知する温度検知センサ１３３に基づいて、螺旋管１３０ａに流入するガスの量を調整している。また、迂回管１３１と螺旋管１３０ａとの合流点よりも上流の螺旋管１３０ａには、迂回管１３１側からの逆流を防止する逆止弁１３４が設けられている。
【００６４】
更にまた、排気管１３０は、螺旋管１３１の後流側に、螺旋状管１３０ｂより上流側で分岐し螺旋状管１３０ｂの後流側で合流する迂回管１３５を備えている。迂回管１３５と螺旋状管１３０ｂとの分岐点には、螺旋状管１３０ｂ及び迂回管１３５に選択的にガスを流通させる電磁弁１３６が設けられている。電磁弁１３６は、流動物貯留槽４０の内部の流体の温度を検知する温度検知センサ１３７に基づいて、螺旋状管１３０ｂに流入するガスの量を調整している。また、迂回管１３５と螺旋状管１３０ｂとの合流点よりも上流の螺旋状管１３０ｂには、迂回管１３５側からの逆流を防止する逆止弁１３８が設けられている。
また、螺旋管１３０ａと螺旋状管１３０ｂとの間の排気管１３０の経路中には、内部を流れるガスの流量を調整するための電磁調整弁１３９が設けられている。図中、１４０は、排気管１３０の内部のガスの圧力を測定するための圧力センサである。１４１は、排気管１３０の経路に設けられた水抜き用のドレーンである。
更に、加熱槽１２０に至る排気管１３０の径路中に動力タービン５８が設けられており、発電等の用に供される。
【００６５】
ガス回収部６０は、燃焼室体１から排気されるガスを回収するもので、流動物貯留槽４０を通過した排気管１３０に接続され、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器６１を備えて構成されている。実施の形態では、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収する。ガス遠心分離器６１には、水素取出し管路６２，二酸化炭素取出し管路６３及び他ガス取出し管路６４が設けられている。
【００６６】
従って、この実施の形態に係る燃焼装置によれば、流動物貯留槽４０内においては、流動物Ｌが投入されており、水供給部４２からの水により、水分量が適正なものに調整されるとともに、ミキサ４３により攪拌されている。そのため、均質化され、燃焼室体１での後述の燃焼を円滑に行なわせしめる。
そして、本装置の始動時には、回転駆動部８８により、燃焼室体１を回転させるとともに、燃焼室体１内に酸素供給器１４及び水素供給器８３から酸素及び水素が供給される。この状態で、着火装置３０の点火プラグが作動させられ、酸素による水素の燃焼により燃焼室体１が高温に温度上昇させられる。そしてセラミック粒子を筒状体７０から投入すると、セラミックスは水素の燃焼により溶解して、遠心力で外筒３側に押しつけられて内筒２を形成する。
【００６７】
この状態で、流動物供給部９０の吸引ポンプ９１を作動させると、流動物貯留槽４０に貯留された流動物Ｌが吸引されて流動物一時貯留槽９２に溜められ、流動物一時貯留槽９２から噴射体９３を介して燃焼室体１内に噴射される。これにより、流動物Ｌ中の水が酸素と水素に熱分解させられ、この酸素及び酸素供給器１４から供給される酸素により燃焼物が燃焼し始める。そして、燃焼が定常状態になったならば、酸素供給器１４及び水素供給器８３を停止する。尚、燃焼の安定化のために、適時に着火装置３０，酸素供給器１４及び水素供給器８３を作動させて良い。
【００６８】
定常状態では、燃焼室体１内では、上昇渦が生じ、燃焼室体１内は高温高圧下となり、流動物Ｌ中の水が熱分解した酸素により、燃焼物は、略完全燃焼される。即ち、このとき、燃焼室体１内では、燃焼室体１の高速回転による遠心力によって溶解セラミックスが垂直に近づいて円筒状になり、この溶解したセラミックスの円筒内面で赤外線が反射し合い、排気口に赤外線が更に出にくくなるために非常に高温になり、略完全燃焼が行われるのである。燃焼室体１内には、水素，二酸化炭素，水蒸気，余分な酸素などのその他のガスなどが生成され、排気管１３０から排気されていく。そして、排気により、動力タービン５８が駆動させられ発電等の用に供される。また、排気は排気管１３０の螺旋管１３０ａを通り、ここで、排気管１３０中のガスと加熱槽１２０の内部の流体との交差熱交換が行なわれ、また、加熱槽１２０よりも後流の排気管１３０において流動物貯留槽４０の内部の流動物Ｌが加温される。そのため、流動物Ｌは加温されて、噴射体９３から噴射されるので、熱効率が良く、それだけ確実に燃焼させられる。
【００６９】
また、燃焼室体１内の燃焼によって外筒３が高温になっても、冷却流体が燃焼室体１の外筒３に噴射されて、外筒３を冷却するので、外筒３が溶解する事態を防止できる。
一方、ガスは冷却されて、ガス回収部６０に至り、ガス回収部６０のガス遠心分離器６１により、水素，二酸化炭素及びその他のガスに分離して回収される。この場合、燃焼室体１への空気の供給が遮断されているので、窒素の供給がほとんどなくなり、そのため、燃焼物に起因するもの以外は、窒素酸化物の生成が抑制される。その結果、排気ガスがクリーンになり、またその回収も容易に行われる。
【００７０】
また、燃焼室体１内で生成された灰分は、燃焼室体１の下に落下し、排出通路部８から排出される。この過程では、排出通路部８は冷却流体通路９を流れる冷却流体によって冷却される。
排出通路部８から排出された灰分は、水分分離器１２に至り、灰分から水分が分離され、汚泥となって排出される。この場合、汚泥の量は、処理する流動物Ｌに比較して極めて少ないものになり、その後の処理が容易なものとなる。
【００７１】
尚、上記第二及び第三の実施の形態において、着火装置３０を点火プラグで構成しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、第一の実施の形態と同様に高周波加熱体３１を備えて構成してもよく適宜変更して差支えない。
尚また、上記第二及び第三の実施の形態において、筒状体７０の開口に対峙した透明なガラスが設けられているが、このガラスの上方に別のガラスを設けるとともにこれらの２枚のガラスを交互に開閉可能にし、例えば、粗大ゴミ等の廃棄物を、２枚のガラスの間の空間に一時収納して燃焼室体内に投入可能にしてもよく適宜変更して差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、廃有機物をほぼ完全燃焼させることができ燃焼装置からの排気ガスを清浄なものとすることができるとともに、水素及び二酸化炭素を回収できるので、これを再利用することができる。そのため、種々の廃棄物の有効利用を図ることに寄与することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物が供給され該流動物中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体と、上記流動物を上記燃焼室体に供給する流動物供給部とを備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
上記燃焼室体から排気されるガスを回収するガス回収部を備えたことを特徴とする請求の範囲１記載の燃焼装置。
【請求項３】
上記ガス回収部を、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器を備えて構成したことを特徴とする請求の範囲２記載の燃焼装置。
【請求項４】
上記燃焼室体を囲繞する外側室体を設け、上記燃焼室体の下部に燃焼室体の灰分を排出する下部開口を設け、該下部開口から上記外側室体の外側に灰分を排出する排出通路部を設け、上記外側室体と燃焼室体との間の空間を上記排出通路部を冷却する冷却流体が通される冷却流体通路として構成し、該外側室体の下部に冷却流体が流入する流入口を設け、該外側室体の上部に冷却流体が流出する流出口を設けたことを特徴とする請求の範囲１，２または３記載の燃焼装置。
【請求項５】
上記排出通路部から排出された灰分から水分を分離する水分分離器を設けたことを特徴とする請求の範囲４記載の燃焼装置。
【請求項６】
上記燃焼室体を囲繞する外側室体を設け、上記燃焼室体を上記外側室体に対して回転駆動可能に設け、上記燃焼室体の下部に該燃焼室体内に連通し流動物を導入する下部開口を設け、上記燃焼室体の上部に上記燃焼室体に連通し排気を排出する上部開口を設け、上記燃焼室体を外筒と内筒とから構成し、上記燃焼室体の内筒を、上記燃焼室体の遠心力で外筒側に押しつけられ燃焼室体の内壁を形成する耐熱流体で構成したことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４または５記載の燃焼装置。
【請求項７】
上記燃焼室体の内筒を形成する耐熱流体を、該燃焼室体における燃焼物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒側に押しつけられるセラミックスで構成したことを特徴とする請求の範囲６記載の燃焼装置。
【請求項８】
上記燃焼室体に供給された燃焼物に着火させる着火装置を備えたことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６または７記載の燃焼装置。
【請求項９】
上記着火装置を、上記燃焼室体内に設けられる高周波加熱体で構成したことを特徴とする請求の範囲８記載の燃焼装置。
【請求項１０】
上記燃焼物に水が混合された流動物を貯留する流動物貯留槽を設けたことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８または９記載の燃焼装置。
【請求項１１】
上記流動物貯留槽内に水を供給する水供給部を設け、該流動物貯留槽に該流動物貯留槽内の流動物を攪拌するミキサを設けたことを特徴とする請求の範囲１０記載の燃焼装置。
【請求項１２】
上記流動物供給部を、上記流動物が通過する通過塔と、該通過塔の下部に設けられ上記流動物を該通過塔の上部に圧送する高圧ポンプと、上記通過塔の上部に接続管を介して接続され上記燃焼室体内に圧送された流動物を燃焼室体内に噴射する噴射体とを備えて構成したことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０または１１記載の燃焼装置。
【請求項１３】
上記接続管に付設され該接続管を流れる流動物に磁場を付与する磁場発生器を設けたことを特徴とする請求の範囲１２記載の燃焼装置。
【請求項１４】
上記燃焼室体の上部に設けた上部開口から排気されるガスが通される排気管を設け、該排気管を上記通過塔内にその上部から下部に亘って配設され該排気管中のガスと通過塔内の流動物との交差熱交換を行なわせる螺旋管を備えて構成したことを特徴とする請求の範囲１２または１３記載の燃焼装置。
【請求項１５】
上記燃焼物に水が混合された流動物を貯留する流動物貯留槽を設け、上記螺旋管の後流側の排気管を、上記流動物貯留槽内を通るように配設したことを特徴とする請求の範囲１４記載の燃焼装置。
【請求項１６】
上記燃焼室体の上部に設けた上部開口から排気されるガスが通される排気管を設け、該排気管の径路中に動力タービンを設けたことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４または１５記載の燃焼装置。
【請求項１７】
上記燃焼室体内に酸素を供給する酸素供給器を備えて構成したことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５または１６記載の燃焼装置。
【請求項１８】
上記燃焼室体内に水素を供給する水素供給器を備えて構成したことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６または１７記載の燃焼装置。
【請求項１９】
上記燃焼室体内に酸素，水素及び二酸化炭素以外の気体のための中和剤を注入する中和剤注入器を備えて構成したことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７または１８記載の燃焼装置。
【請求項１】
空気の供給が遮断されるとともに燃焼物に水が混合された流動物が供給され該流動物中の水を熱分解して燃焼物を燃焼させて燃焼後のガスを排気する燃焼室体と、上記流動物を上記燃焼室体に供給する流動物供給部とを備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
上記燃焼室体から排気されるガスを回収するガス回収部を備えたことを特徴とする請求の範囲１記載の燃焼装置。
【請求項３】
上記ガス回収部を、ガスの種類毎に分けて抽出するガス遠心分離器を備えて構成したことを特徴とする請求の範囲２記載の燃焼装置。
【請求項４】
上記燃焼室体を囲繞する外側室体を設け、上記燃焼室体の下部に燃焼室体の灰分を排出する下部開口を設け、該下部開口から上記外側室体の外側に灰分を排出する排出通路部を設け、上記外側室体と燃焼室体との間の空間を上記排出通路部を冷却する冷却流体が通される冷却流体通路として構成し、該外側室体の下部に冷却流体が流入する流入口を設け、該外側室体の上部に冷却流体が流出する流出口を設けたことを特徴とする請求の範囲１，２または３記載の燃焼装置。
【請求項５】
上記排出通路部から排出された灰分から水分を分離する水分分離器を設けたことを特徴とする請求の範囲４記載の燃焼装置。
【請求項６】
上記燃焼室体を囲繞する外側室体を設け、上記燃焼室体を上記外側室体に対して回転駆動可能に設け、上記燃焼室体の下部に該燃焼室体内に連通し流動物を導入する下部開口を設け、上記燃焼室体の上部に上記燃焼室体に連通し排気を排出する上部開口を設け、上記燃焼室体を外筒と内筒とから構成し、上記燃焼室体の内筒を、上記燃焼室体の遠心力で外筒側に押しつけられ燃焼室体の内壁を形成する耐熱流体で構成したことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４または５記載の燃焼装置。
【請求項７】
上記燃焼室体の内筒を形成する耐熱流体を、該燃焼室体における燃焼物の燃焼により溶解し、遠心力で外筒側に押しつけられるセラミックスで構成したことを特徴とする請求の範囲６記載の燃焼装置。
【請求項８】
上記燃焼室体に供給された燃焼物に着火させる着火装置を備えたことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６または７記載の燃焼装置。
【請求項９】
上記着火装置を、上記燃焼室体内に設けられる高周波加熱体で構成したことを特徴とする請求の範囲８記載の燃焼装置。
【請求項１０】
上記燃焼物に水が混合された流動物を貯留する流動物貯留槽を設けたことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８または９記載の燃焼装置。
【請求項１１】
上記流動物貯留槽内に水を供給する水供給部を設け、該流動物貯留槽に該流動物貯留槽内の流動物を攪拌するミキサを設けたことを特徴とする請求の範囲１０記載の燃焼装置。
【請求項１２】
上記流動物供給部を、上記流動物が通過する通過塔と、該通過塔の下部に設けられ上記流動物を該通過塔の上部に圧送する高圧ポンプと、上記通過塔の上部に接続管を介して接続され上記燃焼室体内に圧送された流動物を燃焼室体内に噴射する噴射体とを備えて構成したことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０または１１記載の燃焼装置。
【請求項１３】
上記接続管に付設され該接続管を流れる流動物に磁場を付与する磁場発生器を設けたことを特徴とする請求の範囲１２記載の燃焼装置。
【請求項１４】
上記燃焼室体の上部に設けた上部開口から排気されるガスが通される排気管を設け、該排気管を上記通過塔内にその上部から下部に亘って配設され該排気管中のガスと通過塔内の流動物との交差熱交換を行なわせる螺旋管を備えて構成したことを特徴とする請求の範囲１２または１３記載の燃焼装置。
【請求項１５】
上記燃焼物に水が混合された流動物を貯留する流動物貯留槽を設け、上記螺旋管の後流側の排気管を、上記流動物貯留槽内を通るように配設したことを特徴とする請求の範囲１４記載の燃焼装置。
【請求項１６】
上記燃焼室体の上部に設けた上部開口から排気されるガスが通される排気管を設け、該排気管の径路中に動力タービンを設けたことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４または１５記載の燃焼装置。
【請求項１７】
上記燃焼室体内に酸素を供給する酸素供給器を備えて構成したことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５または１６記載の燃焼装置。
【請求項１８】
上記燃焼室体内に水素を供給する水素供給器を備えて構成したことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６または１７記載の燃焼装置。
【請求項１９】
上記燃焼室体内に酸素，水素及び二酸化炭素以外の気体のための中和剤を注入する中和剤注入器を備えて構成したことを特徴とする請求の範囲１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７または１８記載の燃焼装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３３５８２
【国際公開日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【発行日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１４４２７（Ｐ２００５−５１４４２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１４１４７
【国際出願日】平成１６年９月２８日（２００４．９．２８）
【出願人】（５９７０４０３０４）
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【発行日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１４１４７
【国際出願日】平成１６年９月２８日（２００４．９．２８）
【出願人】（５９７０４０３０４）
【Ｆターム（参考）】
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