| 【発明の名称】 |
焼却灰の溶融処理装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】渡辺 一平
【氏名】佐藤 裕一
【氏名】村田 博敏
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| 【要約】 |
【課題】材料を均一に溶融炉内に投入することができる焼却灰の溶融処理装置の提供にある。
【解決手段】溶融炉と、溶融炉の上方に配設されて溶融炉にコークス及び焼却灰等の材料を投入するための材料投入手段９と、を備える。材料投入手段９が、材料が供給される材料投入用筒体25と、材料投入用筒体25の下方開口部を施蓋して溶融炉の材料投入口を施蓋すると共に仕切板31が立設された蓋部材27と、その軸心廻りの回転及びその軸心方向の往復動が可能とされて材料投入用筒体25に挿入されると共にその下端が蓋部材27に連結される鉛直状ロッド28と、鉛直状ロッド28をその軸心廻りに回転させる回転駆動機構29と、鉛直状ロッド28をその軸心方向に往復動させて蓋部材27の開閉を行う往復動機構30と、を備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 溶融炉１と、該溶融炉１の上方に配設されて該溶融炉１にコークス及び焼却灰等の材料を投入するための材料投入手段９と、を備えた焼却灰の溶融処理装置に於いて、上記材料投入手段９が、材料が供給される材料投入用筒体25と、該材料投入用筒体25の下方開口部を施蓋して上記溶融炉１の材料投入口26を施蓋すると共に仕切板31が立設された蓋部材27と、その軸心廻りの回転及びその軸心方向の往復動が可能とされて上記材料投入用筒体25に挿入されると共にその下端が該蓋部材27に連結される鉛直状ロッド28と、該鉛直状ロッド28をその軸心廻りに回転させる回転駆動機構29と、該鉛直状ロッド28をその軸心方向に往復動させて上記蓋部材27の開閉を行う往復動機構30と、を備えたことを特徴とする焼却灰の溶融処理装置。
【請求項２】 回転駆動機構29が、材料投入用筒体25の上面に付設されるシリンダ40と、該上面から突出した鉛直状ロッド28の上端部に連設される回転板41と、該回転板41と該シリンダ40のピストンロッド40ａとを連動連結して該ピストンロッド40ａの伸縮にて該回転板41を回転させて上記鉛直状ロッド28をその軸心廻りに回転させる連動連結部材42と、を備えた請求項１記載の焼却灰の溶融処理装置。
【請求項３】 往復動機構30が、材料投入用筒体25の外面に付設されるシリンダ50と、材料投入用筒体25内に配設されて該シリンダ50の駆動にて上下動する上下動部材51と、上記鉛直状ロッド28に付設されると共に該上下動部材51に係止して該上下動部材51の上下動と共に該鉛直状ロッド28を上下動させる係止部材52と、を備えた請求項１記載の焼却灰の溶融処理装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は焼却灰の溶融処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、コークス等の燃料を用いて、焼却灰を溶融させる焼却灰の溶融処理装置としては、溶融炉を備え、この溶融炉にコークス等の材料を投入していた。即ち、従来のこの種の溶融処理装置としては、図５に示すように、溶解炉ａと、該溶解炉ａの上方に連設される材料投入用筒体ｂと、を備え、この材料投入用筒体ｂは、その下方開口部ｃが溶解炉ａの上方開口部に挿入され、投入バケットｄから投入部ｅを介して、材料ｓが投入される。
【０００３】また、この材料投入用筒体ｂには、下方開口部ｃを施蓋するコーン状の蓋体ｆと、該蓋体ｆから立設される鉛直保持ロッドｇとが内装され、該鉛直保持ロッドｇが図示省略の昇降機構にて上下動されて、蓋体ｆが上下動して該下方開口部ｃが開閉、即ち、溶解炉ａの上方開口部が開閉する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、蓋体ｆを上下動させることによって、溶解炉ａの上方開口部の開閉動作を行うものであり、材料の片寄りが発生し、溶解炉ａ内に安定して均一に材料を投入することができず、炉内での均一燃焼ができず、焼却灰の安定処理及び安定操業が難しかった。
【０００５】そこで、本発明では、溶解炉内に均一に材料を投入することができて、焼却灰の安定処理及び安定操業を行うことができる焼却灰の溶融処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するために、本発明に係る焼却灰の溶融処理装置は、溶融炉と、該溶融炉の上方に配設されて該溶融炉にコークス及び焼却灰等の材料を投入するための材料投入手段と、を備えた焼却灰の溶融処理装置に於いて、上記材料投入手段が、材料が供給される材料投入用筒体と、該材料投入用筒体の下方開口部を施蓋して上記溶融炉の材料投入口を施蓋すると共に仕切板が立設された蓋部材と、その軸心廻りの回転及びその軸心方向の往復動が可能とされて上記材料投入用筒体に挿入されると共にその下端が該蓋部材に連結される鉛直状ロッドと、該鉛直状ロッドをその軸心廻りに回転させる回転駆動機構と、該鉛直状ロッドをその軸心方向に往復動させて上記蓋部材の開閉を行う往復動機構と、を備えたものである。
【０００７】回転駆動機構が、材料投入用筒体の上面に付設されるシリンダと、該上面から突出した鉛直状ロッドの上端部に連設される回転板と、該回転板と該シリンダのピストンロッドとを連動連結して該ピストンロッドの伸縮にて該回転板を回転させて上記鉛直状ロッドをその軸心廻りに回転させる連動連結部材と、を備えたものである。
【０００８】往復動機構が、材料投入用筒体の外面に付設されるシリンダと、材料投入用筒体内に配設されて該シリンダの駆動にて上下動する上下動部材と、上記鉛直状ロッドに付設されると共に該上下動部材に係止して該上下動部材の上下動と共に該鉛直状ロッドを上下動させる係止部材と、を備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳説する。
【００１０】図４は本発明に係る焼却灰の溶融処理装置を示し、この溶融処理装置は溶融炉１を備え、、コークスＣと廃プラスチック（ＲＰＦ）を燃料に用いて、焼却灰を溶融させるものである。廃プラスチックは、各種プラスチックの成形時に生じ、焼却灰は、ゴミ焼却炉等から排出される。なお、この溶融処理装置を使用する場合、例えば、廃プラスチックは、小円柱状にブロック化され、焼却灰は、略楕円球状に小塊化される。
【００１１】しかして、溶融処理装置の溶融炉１は、下端部が順次縮径した円筒状炉本体２と、該円筒状炉本体２の下方開口部を施蓋状とする炉床３と、を備え、この溶融炉１の上方には、材料を投入するための材料投入手段９が設けられている。また、円筒状炉本体２は、その下端部は、コークスＣが投入されるコークス燃焼部５とされ、この上方が、略楕円球状に小塊化された焼却灰と小円柱状にブロック化された廃プラスチックとの材料が投入される廃プラスチック燃焼部６とされ、この上方が、排ガスＣＯを再燃焼させる排ガス燃焼部７とされる。
【００１２】即ち、コークス燃焼部５には、熱風が供給される第１の送風路10が連通連結され、廃プラスチック燃焼部６には、熱風が供給される第２の送風路11が連通連結され、排ガス燃焼部７には、熱風が供給される第３の送風路12が連通連結されている。ところで、各送風路10，11，12は、夫々、炉本体２の外周に沿って配設される風箱13，14，15と、各風箱13，14，15と炉本体２とを連通連結する連通管16，35，36と、を備え、各送風路10，11，12には、図外の熱風供給源から熱風が夫々供給される。なお、熱風供給源は、例えば、排ガスを燃焼する燃焼室と、該燃焼室からの高温の排ガスの熱にて冷風を熱風に交換する熱交換器と、を備える。
【００１３】しかして、送風路10のコークス燃焼部５内の開口部は、内面が傾斜面17とされた炉床３の該傾斜面17近傍に配設される。ところで、炉床３は、底面が該傾斜面17となる孔部18が形成され、この傾斜面17の下端側に出滓口19が開口している。
【００１４】従って、第１の送風路10はコークス燃焼部５にコークスを燃焼させるための熱風を供給し、第２の送風路11は焼却灰の予熱を行うと共に廃プラスチックを燃焼させるための熱風を供給し、第３の送風路12はＣＯ（排ガス）を燃焼させるための熱風を供給することになる。
【００１５】また、炉本体２の上部には、上述の燃焼室に連通連結された連通管（図示省略）に連結される連結管部20が形成される。なお、この連結管部20乃至炉本体２の内面には、耐火材21が被覆されている。そして、コークス燃焼部５の外周側には、水冷ジャケット部22が形成されている。
【００１６】次に、材料投入手段９は、図１に示すように、材料が供給される材料投入用筒体25と、該材料投入用筒体25の下方開口部を施蓋して上記溶融炉１の材料投入口26を施蓋する蓋部材27と、該材料投入用筒体25に挿入される鉛直状ロッド28と、該鉛直状ロッド28をその軸心廻りに回転させる回転駆動機構29と、該鉛直状ロッド28をその軸心方向に往復動させて上記蓋部材27の開閉を行う往復動機構30と、を備える。
【００１７】即ち、蓋部材27は、先端に向かって順次縮径するいわゆるコーン形状体からなり、その上面から鉛直状ロッド28が立設されている。また、この蓋部材27には、平板状の仕切板31が立設されている。なお、鉛直状ロッド28は、その上端部が、筒体25の上壁32から突出している。
【００１８】また、回転駆動機構29は、図１と図２に示すように、材料投入用筒体25の上面に付設されるシリンダ40と、該上面から突出した鉛直状ロッド28の上端部に連設される回転板41と、該回転板41と該シリンダ40のピストンロッド40ａとを連動連結して該ピストンロッド40ａの伸縮にて該回転板41を回転させて上記鉛直状ロッド28をその軸心廻りに回転させる連動連結部材42と、を備える。
【００１９】具体的には、回転板41は、その外周縁に周方向に沿って所定ピッチに係止用切欠部43が設けられ、鉛直状ロッド28と一体状にその軸心廻りに回転し、また、鉛直状ロッド28の上下動に対しては、該回転板41はその上下動しないように設定する。例えば、鉛直状ロッド28の先端部にスプライン部を形成し、このスプライン部に回転板41を外嵌させればよい。ところで、係止用切欠部43は、図３に示すように、図面上左側が略径方向の切欠端縁43ａを有しかつ図面上右側が径方向に対して約45°位に傾斜する切欠端縁43ｂを有する略三角形状の切欠である。
【００２０】また、シリンダ40は、図１と図２に示すように、その本体40ｂの基端部が連結具39を介して材料投入用筒体25の上面に枢着され、そのピストンロッド40ａの先端に連動連結部材42の揺動レバー44の一端部にピンを介して枢着されている。即ち、この連動連結部材42は、揺動レバー44と、該揺動レバー44の他端部に連設されるヘの字状の駆動フック45と、を備える。また、駆動フック45は、図示省略のコイルスプリング等の弾発部材にてその先端係止部38が回転板41方向に押圧されている。
【００２１】そして、シリンダ40のピストンロッド40ａが延びない状態では、揺動レバー44は図３の（イ）のような位置にあり、駆動フック45が■の切欠部43に係止する。この状態からシリンダ40のピストンロッド40ａが延びていけば、図３の（ロ）のように、揺動レバー44はその軸心廻りに矢印Ａ方向に揺動（回転）し、これにともなって、■の切欠部43に駆動フック45が係止している回転板41が矢印Ａ方向に回転し、鉛直状ロッド28乃至蓋部材27が矢印Ａ方向に回転する。即ち、揺動レバー44の先端係止部38が切欠部43の切欠端縁43ａに当接して回転板41を押圧することによって該回転板41が回転する。
【００２２】この図３の（ロ）の状態からさらにシリンダ40のピストンロッド40ａが延びれば、揺動レバー44が矢印Ａ方向にさらに回転し、鉛直状ロッド28乃至蓋部材27がさらに矢印Ａ方向に回転する。即ち、図３の（イ）の状態から、切欠部43の配設ピッチ分だけ矢印Ａ方向に回転板41が回転して、蓋部材27が回転する。
【００２３】また、この図３の（ハ）に示す状態からシリンダ40のピストンロッド40ａが縮まれば、揺動レバー44が図３の（イ）の矢印Ｂ方向に揺動する。この際、駆動フック45の先端係止部が切欠部43の傾斜状の切欠端縁43ｂに沿って摺動してこの■の切欠部43から外れ、揺動レバー44が、図３の（イ）の矢印Ｂ方向に揺動（回転）して、揺動レバー44乃至駆動フック45がこの図３の（イ）の状態に戻る。この際、回転板41が回転せず、■の切欠部43に駆動フック45が係止する。従って、シリンダ40のピストンロッド40ａが伸縮すれば、切欠部43の配設ピッチ毎に順次回転していく。
【００２４】なお、この回転板41近傍には、回転板41の逆方向の回転を防止するフック46が設けられている。このフック46は軸47を中心に水平面内を揺動可能とされ、その基端部が、コイルスプリング等の弾発部材48にて回転板41から離間する方向に引っ張られる。そのため、フック46の先端係止部49が回転板41の切欠部43に係止する。この場合、フック46の先端係止部49に係止している状態では、回転板41の矢印Ｂ方向の回転を規制し、回転板41の矢印Ａ方向の回転を許容する。このため、シリンダ40のピストンロッド40ａの伸縮作動による回転板41、延いては蓋部材27の回転を確実に行わせることができる。
【００２５】次に、往復動機構30は、材料投入用筒体25の外面に付設されるシリンダ50と、材料投入用筒体25内に配設されて該シリンダ50の駆動にて上下動する上下動部材51と、鉛直状ロッド28に付設される係止部材52と、を備える。
【００２６】即ち、上下動部材51は、例えば、ロッドからなり、図示省略のガイド部材にて材料投入用筒体25内を水平状態を保持しつつ上下動するものであり、シリンダ50は、その本体50ｂの基端部が連結具55を介して材料投入用筒体25の外壁25ａに突設された支持片53に取付けられ、そのピストンロッド50ａの先端が、材料投入用筒体25の外壁25ａの縦長スリット（図示省略）を貫通して突出した上下動部材51の突出部51ａに、連結されている。
【００２７】また、係止部材52は、上下動部材51より上方に設けられ、該上下動部材51の上面に係止する。従って、図１に示す状態からシリンダ50のピストンロッド50ａが延びれば、上下動部材51が仮想線のように、上昇し、これに伴って、該上下動部材51に係止している係止部材52が上昇して鉛直状ロッド28延いては蓋部材27が上昇する。逆に、この上昇した状態からシリンダ50のピストンロッド50ａが縮まれば、上下動部材51が下降して鉛直状ロッド28延いては蓋部材27が下降する。
【００２８】次に、上述の如く構成された材料投入手段９にて、溶融炉１内にコークスや焼却灰を投入する方法を説明する。まず、図５に示す従来の装置のように、図示省略の投入バケットから材料投入用筒体25を投入する。この際、コーン形状の蓋部材27にて溶融炉１の材料投入口26（図４参照）が施蓋された状態とされ、材料が蓋部材27上に落下して溜まる。
【００２９】そして、回転駆動機構29を駆動させて鉛直状ロッド28を回転させる。即ち、シリンダ40のピストンロッド40ｂを伸ばして、図３の（イ）の状態から図３の（ハ）に示すように、揺動レバー44を回転させて回転板41を矢印Ａ方向に回転させる。つまり、蓋部材27を回転させて仕切板31を回転させる。その後、シリンダ40のピストンロッド40ｂを縮めて、揺動レバー44を元の状態に戻して、駆動フック45を次の切欠部43（この場合、時計廻り方向に沿った次の切欠部43）に係止させる。
【００３０】次に、往復動機構30を駆動させて蓋部材27を上昇させて溶融炉１の材料投入口26を開状態とする。即ち、シリンダ50のピストンロッド50ａを伸ばして上下動部材51を上昇させて蓋部材27及び仕切板31を上昇させる。これによって、材料投入口26が開状態となって、この材料投入用筒体25から溶融炉１に材料が落下する。
【００３１】その後、再び、シリンダ50のピストンロッド50ａを縮めて上下動部材51を下降させて蓋部材27及び仕切板31を下降させ、材料投入口26を閉状態とする。以下、上述の動作（工程）を繰り返すことによって、順次材料投入用筒体25に供給（投入）された材料を溶融炉１に投入することができる。
【００３２】従って、材料投入用筒体25内の材料が仕切板31にて攪拌されつつ順次材料投入口26の開閉操作が行われ、溶融炉１内に片寄りなく、つまり、均一に材料が投入され、溶融炉１の材料が均一に燃焼する。
【００３３】ところで、上述の実施の形態では、蓋部材27が一方向（つまり、矢印Ａ方向）の回転のみ許容されているが、これに限るものではなく、正逆の２方向に回転するものであってもよい。この場合、例えば、鉛直状ロッド28を、モータや減速機等を有する駆動機構等にて正逆の２方向に回転するようにしてもよい。また、蓋部材27の一回の回転角度を規制する回転板41の切欠部43の配設ピッチ等の変更は自由であり、上述の実施の形態では、蓋部材27の回転はいわゆる間欠的であるが、間欠的なものとせずに、連続的であってもよい。
【００３４】
【発明の効果】本発明は上述の如く構成しているので、次に記載する効果を奏する。
【００３５】請求項１記載の焼却灰の溶融処理装置によれば、材料を均一に分散させることができ、かつ、溶融炉１内への均一送風が可能となって、安定した操業を行うことができる。また、材料が均一に分散・反応するため、溶融炉１内の上昇ガス速度が均一化され、焼却灰の高歩溜り処理を行うことができる。さらに、均一投入が可能であるので、コークスの均一高温が得られ、出滓作業の安定化及び容易化を図ることができる。しかも、溶融炉１の外側で材料投入の操作を行うことができ、高温雰囲気に影響されることなく、作業することができ、安全でかつメンテナンス性にも優れる。
【００３６】請求項２記載の焼却灰の溶融処理装置によれば、鉛直状ロッド28を回転させて、仕切板31が立設された蓋部材27を確実に回転させることができ、これによって、材料をより均一に溶融炉１内に投入することができる。また、蓋部材27の回転角度の変更も可能であるので、材料の特性に応じて一回の回転角度を設定することができ、常に、材料の均一投入及び安定操業を行うことができる。
【００３７】請求項３記載の焼却灰の溶融処理装置によれば、蓋部材27の開閉動作をより確実に行うことができ、材料投入用筒体25内で均一に攪拌された材料を溶融炉１に確実に順次投入していくことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２３５８
【氏名又は名称】新明和工業株式会社
【識別番号】５９１１８１０８９
【氏名又は名称】株式会社ナニワ炉機研究所
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）２月１３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 武嗣
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３０５３４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）８月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−４８６２９ |
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