专利名称：燃烧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使废油、塑料及旧轮胎或家畜的粪尿等废弃有机物等各种燃烧物燃烧的燃烧装置，特别是涉及一种可使在燃烧物中混合了水而成流动物状态的物质在高温下完全燃烧的燃烧装置。
背景技术：
目前，作为可使在燃烧物中混合了水而成流动物状态的物质在高温下燃烧的燃烧装置，例如，公知有日本国特开2000-63857号公报(专利文献1)中所登载的装置。
该装置，如图4所示，在燃烧室100中，设置将在空气加热装置101中加热的加热空气高速喷射的空气喷嘴102及可将来自贮藏罐103的水-化石燃烧混合乳液形成的流动物导入到上述空气流中的燃料喷嘴104，将加热到1000℃或1000℃以上的加热空气导入到燃烧室100中使之高速喷射，通过该空气流使水-化石燃烧混合乳液形成的流动物在燃烧室100内低氧燃烧。
专利文献1日本国特开2000-63857号公报在现有的燃烧装置中，将作为燃烧物的化石燃料与水混合使之为水-化石燃料混合乳液所构成的流动物L，并且，在燃烧室100中，将流动物中的水热分解而使之低氧燃烧，但是由于从空气喷嘴102将在空气加热装置101中加热的加热空气高速喷射，故一定会混入空气，因此，由于空气中的氮总会产生氮氧化物，故存在排气不能令人满意的问题。另外，由于排气就以这样排出，故也存在环境方面的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而发明的，其目的在于提供一种燃烧装置。该燃烧装置使空气中的氮不能进入而抑制氮氧化物的生成，将氢及二氧化碳作为主要的排气，净化排气，另外也可使其容易回收。另外，根据需要可谋求热效率的提高。
为达到上述目的而产生的本发明的技术手段具有燃烧室体，其在被遮断空气的供给的同时，被供给有在燃烧物中混合了水而得的流动物，将流动物中的水进行热分解，使燃烧物燃烧，并排出燃烧后的气体；流动物供给部，其将上述流动物向上述燃烧室体供给。
在本发明的燃烧装置中可处理的燃烧物为可燃烧的任何物质。例如，废油或家畜的粪尿等为首的流动物当然可以，也可以是废塑料及废木材等的固体物。但是，必须将固体物事先粉碎为粉粒状而使用。另外，在燃烧物中适当地混合水使之成为流动物。水分量可视燃烧物的热量等适当地调节。
由此，在燃烧室体内，在被遮断空气的供给的状态下，被供给有在燃烧物中混合了水而得的流动物，流动物中的水热分解为氧与氢，通过该氧使燃烧物大致完全燃烧而排气。在这种情况下，由于向燃烧室的空气供给被遮断，故氮的供给基本消失，因此，除缘于燃烧物的物质之外，可抑制氮氧化物的生成。其结果是，排气净化，另外其回收也容易进行。
另外，根据需要，具有回收从上述燃烧室体排出的气体的气体回收部。由于回收气体，故可谋求气体的有效利用。
在这种情况下，上述气体回收部具有按气体的种类分开抽出的气体离心分离器而构成是有效的。由于按气体的种类分开抽出，可容易地谋求进一步的气体的有效利用。
另外，根据需要，设置围绕上述燃烧室体的外侧室体，在上述燃烧室体的下部设置排出燃烧室体的燃渣的下部开口，设置从该下部开口向上述外侧室体的外侧排出燃渣的排出通路部，上述外侧室体与燃烧室体之间的空间作为将排出通路部冷却的冷却流体通过的冷却流体通路，在该外侧室体的下部，设置冷却流体流入的流入口，在该外侧室体的上部设置冷却流体流出的流出口。由此，在燃烧室内生成的燃渣落到燃烧室的下面，从排出通路部排出。在该过程中，排出通路部由在冷却流体通路中流动的冷却流体冷却。由此，冷却流体通过与排出通路部之间的热交换被加温，从流出口流出，用作例如采暖等的能量源。
在这种情况下，设置从上述排出通路部排出的燃渣中分离水的水分分离器是有效的。从排出通路部排出的燃渣到达水分分离器，水分从燃渣中分离，成为污泥而排出。在这种情况下，污泥的量与处理的流动物相比很少，故其后的处理变得容易。
另外，根据需要，设置围绕上述燃烧室体的外侧室体，上述燃烧室体设置成相对于上述外侧室体可旋转驱动，在上述燃烧室体的下部设置与该燃烧室体内连通并导入流动物的下部开口，在上述燃烧室体的上部设置与上述燃烧室体连通并将排气排出的上部开口，上述燃烧室体由外筒和内筒构成，上述燃烧室体的内筒由在上述燃烧室体的离心力下向外筒侧推压形成燃烧室体的内壁的耐热流物体构成。
在这种情况下，形成上述燃烧室体的内筒的耐热流物体由通过该燃烧室体中的燃烧物的燃烧而熔解，在离心力下被推压到外筒侧的陶瓷构成是有效的。
由此，在燃烧室体内，通过燃烧室体的高速旋转而产生的离心力耐热流物体形成内筒，在该熔解了的耐热流物体的圆筒内面红外线互相反射，温度变得很高，因此，在燃烧室体内，产生上升漩涡，燃烧室体内在高温高压下，通过流动物中的水热分解产生的氧，使燃烧物可靠地大致完全燃烧。
另外，根据需要，具有对供给到上述燃烧室体的燃烧物点火的点火装置而构成。可容易地进行装置的起动。
另外，根据需要，上述点火装置由设置在上述燃烧室体内的高频加热体构成。可以可靠地使其成高温而容易地进行装置的起动。
另外，根据需要，设置贮留在上述燃烧物中混合了水而得的流动物的流动物贮留槽。由于贮留流动物故水分调节等变得容易。
在这种情况下，设置向上述流动物贮留槽内供给水的水供给部，并在该流动物贮留槽设置搅拌该流动物贮留槽内的流动物的混合器是有效的。在流动物贮留槽内，流动物被投入，通过来自水供给部的水，水分量被调节得适当，并且通过混合器进行搅拌。因此，被均匀化，可顺畅地进行在燃烧室中的燃烧。
另外，根据需要，上述流动物供给部具有以下结构而构成。即，通过塔，其中流动物通过；高压泵，其设置在该通过塔的下部并将上述流动物加压输送到上述通过塔的上部；喷射体，其经由连接管连接在上述通过塔的上部并将加压输送到上述燃烧室体内的流动物喷射到燃烧室体内。可以可靠地进行来自喷射体的流动物的喷射。
在这种情况下，设置附设在上述连接管上并给该连接管中流动的流动物以磁场的磁场产生器是有效的。将流动物负离子化而可使之容易燃烧。
另外，根据需要，设有从设置在燃烧室体的上部的上部开口排出的气体通过的排气管，该排气管设有具有螺旋管而成，该螺旋管在上述通过塔内从其上部到下部配设且将上述排气管中的气体和通过塔内的流动物进行交叉热交换。排气通过排气管的螺旋管，在此，由于排气管中的气体与通过塔内的流动物进行交替热交换，故流动物被加温，从喷射体喷射，因此，热效率良好且可以可靠地燃烧。
另外，根据需要，上述螺旋管的下游侧的排气管配设成在上述流动物贮留槽内通过。由此，流动物被加温，从喷射体喷射，因此，热效率良好且可以可靠地燃烧。
另外，设置使从设置在上述燃烧室体的上部的上部开口排出的气体通过的排气管，在该排气管的路径中设置动力涡轮机而构成。通过排气，驱动动力涡轮机，故可提供给发电等用，谋求能量源的有效利用。
另外，根据需要，具有向上述燃烧室体内供给氧的氧供给器而构成。通过使氧供给器在适当的时候工作，可靠地进行点火，谋求燃烧的稳定化。
另外，根据需要，具有向上述燃烧室体内供给氢的氢供给器而构成。通过使氢供给器在适当的时候工作，可靠地进行点火，谋求燃烧的稳定化。
另外，根据需要，具有将氧、氢及二氧化碳以外的气体用的中和剂向上述燃烧室体内注入的中和剂注入器而构成。通过该中和剂，可将氧、氢及二氧化碳以外的气体进行某种程度的中和而作为燃渣排出，可将氧、氢及二氧化碳更容易地取出。
根据本发明的燃烧装置，在燃烧室体内，在空气的供给被遮断的状态下，在燃烧物中混合了水而得的流动物被供给，流动物中的水被热分解为氧与氢，通过该氧燃烧物大致完全燃烧，故氮的供给基本消失，因此，可抑制氮氧化物的生成。其结果是，可使排气净化，另外其回收也容易进行。
另外，在具有回收从上述燃烧室体排气的气体的气体回收部的情况下，由于回收气体故可谋求气体的有效利用。在这种情况下，上述气体回收部具有按气体的种类分开抽出的气体离心分离器而构成的情况下，由于按气体的种类分开抽出，可进一步容易地谋求气体的有效利用。
图1是本发明的第一实施例中的燃烧装置；图2是本发明的第二实施例中的燃烧装置；图3是本发明的第三实施例中的燃烧装置；图4是表示现有的燃烧装置的一例的剖面图。
附图标记说明L流动物1燃烧室体2内筒3外筒4下部开口5上部开口6外侧室体8排出通路部9冷却流体通路10流入口11流出口12水分分离器14氧供给器15氧喷射管20中和剂注入器23磁场产生器30点火装置31高频加热体40流动物贮留槽41开口42水供给部43混合器50流动物供给部51通过塔
52高压泵53连接管54喷射体55磁场产生器56排气管56a螺旋管57排水部58动力涡轮机60气体回收部61气体离心分离器62氢取出管路63二氧化碳取出管辂64其他气体取出管路70筒状体71排气口72中间隔壁74排气空间75收纳部76旋转驱动部78玻璃80外筒81内筒83氢供给器84氢喷射管85筒体88旋转驱动部90流动物供给部91吸收泵92流动物暂时贮留槽93喷射体94连接管
110冷却流体供给装置111高压泵112冷却流体暂时贮留槽113流入管116喷出孔120加热槽121流入口122流出口130排气管130a螺旋管130b螺旋状管131、135迂回管具体实施方式
下面，根据附图，详细说明本发明的实施例中的燃烧装置。图1表示本发明的第一实施例中的燃烧装置。
在实施例中，处理的燃烧物例如为废油或家畜的粪尿等的流动状的物质。
如图1所示，实施例中的燃烧装置的基本结构具有燃烧室体1，其被提供在燃烧物中混合了水而得的流动物L，将该流动物L中的水进行热分解，使燃烧物燃烧；流动物贮留槽40，其贮留在燃烧物中混合了水而得的流动物L；流动物供给部50，其将流动物贮留槽40内的流动物L向燃烧室体1供给；气体回收部60，其回收从燃烧室体1排出的气体。
燃烧室体1中，其在被遮断空气的供给的同时，被供给在燃烧物中混合了水的流动物L，将流动物L中的水进行热分解，使燃烧物燃烧，并排出气体。详细地说，燃烧室体1由内筒2和外筒3构成，该内筒2例如通过钨(熔点3407℃)等的熔点高的金属形成为胶囊状，上述外筒3例如由不锈钢等金属形成，隔有空间覆盖内筒2，并形成胶囊状。内筒2与外筒3之间的空间起到隔热作用。在燃烧室体1的下部形成排出燃烧室体1的燃渣的下部开口4，在上部形成排出燃烧后的气体的上部开口5。燃烧室体1内的温度，在燃烧时例如成为1000℃～3000℃。由此，水热分解为氧与氢。
燃烧室体1由围绕它的外侧室体6围绕并支承。外侧室体6例如由不锈钢等的金属形成为胶囊状，外侧面覆盖隔热材料7。在设置于燃烧室体1的下部并排出燃烧室体1的燃渣的下部开口4中，设有从下部开口4向外侧室体6外侧排出燃渣的螺旋管状的排出通路部8。并且，外侧室体6与燃烧室体1之间的空间作为将排出通路部8冷却的冷却流体(在实施例中为冷却水)通过的冷却流体通路9形成。在外侧室体6的下部，设置冷却流体流入的流入口10，在该外侧室体6的上部设有冷却流体流出的流出口11。该冷却流体通过与排出通路部8之间的热交换被加温，变为热水或蒸汽，从流出口11流出，用作例如采暖等的能量源。
在外侧室体6的外侧设有从排出通路部8排出的燃渣中将水分例如通过离心力分离的水分分离器12。13是设置在排出通路部8的阀。
另外，在本装置中设有向燃烧室体1内供给氧的氧供给器14。氧供给器14具有氧喷射管15，该氧喷射管15具有从燃烧室体1的上部向内部垂下并喷出氧的多个喷出孔15a，将来自氧气瓶16的氧向燃烧室体1内供给。17是调节氧的供给量的调节阀。上述氧供给器14例如在本装置起动时工作或为使火力稳定而使之在适当的时候工作。
另外，在本装置的燃烧室体1内设有注入氧、氢及二氧化碳以外的气体用的中和剂的中和剂注入器20。中和剂注入器20由未图示的中和剂贮留罐由齿轮泵21通过注入管22向上述的氧喷射管15注入中和剂，将中和剂从氧喷射管15的喷出孔15a向燃烧室体1内分散。在注入管22中附设有给注入管22中流动的流动物以磁场的磁场产生器23。由此，中和剂被负离子化，可提高中和剂的功能。
另外，在实施例中，具有对供给到燃烧室体1的燃烧物点火的点火装置30。点火装置30由设置在燃烧室体1内的高频加热体31构成。高频加热体31，例如由高频电磁感应线圈构成，经由绝缘体32附设于燃烧室体1的内筒2的内壁。33是高频加热体31的电源供给部。上述点火装置30在本装置起动时工作或为使火力稳定而在适当的时候工作。
流动物贮留槽40具有投入在燃烧物中混合了水而得的流动物L的开口41，并贮留投入的流动物L。42是向流动物贮留槽40内供给水的水供给部。从该水供给部42供给适量的水将流动物L的水分量调节为适当的水分量。另外，在流动物贮留槽40上设有搅拌流动物贮留槽40内的流动物L的混合器43。
流动物供给部50具有通过塔51，其使在流动物贮留槽40生成的流动物L通过；高压泵52，其设置在通过塔51的下部并将流动物L加压输送到通过塔51的上部；喷射体54，其经由连接管53连接到通过塔51的上部并将加压输送到燃烧室体1内的流动物L向燃烧室体1内喷射。喷射体54设置在燃烧室体1内的上部，将流动物L以簇射状向燃烧室体1内分散。
另外，在连接管53上附设给连接管53中流动的流动物L以磁场的磁场产生器55。由此，流动物L被负离子化而容易燃烧。
另外，在本装置中，设有使从设置在燃烧室体1的上部的上部开口5排出的气体通过的排气管56。排气管56包含在通过塔51内从其上部到下部配设且可将排气管56中的气体与通过塔51内的流动物L进行交叉热交换的螺旋管56a而构成。
另外，螺旋管56a的下游侧的排气管56(56b)配设成在流动物贮留槽40内通过。由从排气管56排出的水蒸气被冷却从排水部57排出，或者，作为上述水供给部42的水，从后述的气体回收部60供给而被利用。
另外，在到达通过塔51的排气管56的路径中设有动力涡轮机58，供发电等使用。
气体回收部60是回收从燃烧室体1中排出的气体的，其具有与通过流动物贮留槽40的排气管56连接，并按气体的种类分开抽出的气体离心分离器61而构成。在实施例中，分离为氢、二氧化碳及其它的气体并回收。在气体离心分离器61上设有氢取出管路62、二氧化碳取出管路63及其他气体取出管路64。
因此，根据实施例中的燃烧装置，在流动物贮留槽40内投入流动物L，通过水供给部42的水将水分量调节为适当的水分量，通过混合器43进行搅拌。因此，被均匀化，可在燃烧室体1中顺畅地进行后述的燃烧。
另外，在本装置起动时，点火装置30工作，即，高频加热体31工作，燃烧室体1温度上升为高温。此时，由氧供给器14供给氧。在该状态下，若使流动物供给部50的高压泵52工作，则贮留在流动物贮留槽40中的流动物L通过通过塔51，从喷射体54向燃烧室体1内分散。由此，流动物L中的水热分解为氧与氢，通过该氧及从氧供给器14供给的氧，燃烧物开始燃烧。并且，如果燃烧成为稳定状态，则停止点火装置30及氧供给器14。另外，为使燃烧稳定，可在适当的时候使点火装置30及氧供给器14工作。
在稳定状态下，通过流动物L中的水热分解的氧，使燃烧物大致完全燃烧。在燃烧室体1中，生成氢、二氧化碳、水蒸气、多余的氧等其他的气体，从排气管56排出。然后，通过驱动排气动力涡轮机58，供发电等用。并且，排气通过排气管56的螺旋管56a，在此，可进行排气管56中的气体与通过塔51内的流动物L的交叉热交换。因此，流动物L被加温，从喷射体54喷射，故热效率良好，可以可靠地燃烧。另外，在螺旋管56a的下游侧的排气管56也通过流动物贮留槽40内，由此，流动物L被加温，从喷射体54喷射，因此，热效率良好，可以可靠地燃烧。
另一方面，气体被冷却返回到气体回收部60，通过气体回收部60的气体离心分离器61可分离为氢、二氧化碳及其他的气体并被回收。在这种情况下，由于向燃烧室体1的空气的供给被遮断，故氮的供给基本消失，因此，除缘于燃烧物的物质之外，可抑制氮氧化物的的生成。
另外，在燃烧室体1内生成的燃渣，落到燃烧室体1的下面，从排出通路部8排出。在该过程中，排出通路部8由在冷却流体通路9中流动的冷却流体冷却。因此，冷却流体通过与排出通路部8之间的热交换被加温，变为热水或蒸汽，从流出口11流出，用作例如采暖等的能量源。
从排出通路部8排出的燃渣到达水分分离器12，水分被从燃渣中分离成为污泥而排出。在这种情况下，由于污泥的量与处理的流动物L相比很少，故其后的处理变得容易。
图2表示本发明的第二实施例中的燃烧装置。该实施例与上述的第一实施例的燃烧室体1的结构不同。另外，对与上述第一实施例相同的结构使用同一符号进行说明。
在第二实施例中的燃烧装置中，燃烧室体1形成为胶囊状，在燃烧室体1的下部设置与燃烧室体1内连通并导入流动物L的下部开口4，在燃烧室体1的上部设有与燃烧室体1连通并将排气排出的上部开口5。在上部开口5上相连设置筒状体70。并且，在筒状体70的基端部形成与上部开口5连通的排气口71。
另外，在本装置中，设置围绕燃烧室体1的胶囊状的外侧室体6，燃烧室体1可经由中间隔壁72相对于外侧室体6旋转驱动地设置。73是相对于中间隔壁72可将燃烧室体1的下部旋转地支承的轴承。74是形成于外侧室体6的上部，是将排气口71的排气导向后述的排气管56的排气空间。
另外，在外侧室体6的上侧设置收容筒状体70的收容部75，设置在收容部75中旋转驱动筒状体70使燃烧室体1旋转的齿轮装置76a及发动机76b所构成的旋转驱动部76。77是相对于收容部75可旋转支承筒状体70的轴承。
另外，在收容部75的顶部设置与筒状体70的开口70a相对的透明玻璃78，可将在燃烧室体1内部产生的光引出。例如，经由镜子79及光纤将来自玻璃78的光引出，作为激光光线利用。
另外，燃烧室体1由外筒80与内筒81构成，燃烧室体1的内筒81由在燃烧室体1的离心力下向外筒80侧推压形成燃烧室体1的内壁的耐热流物体构成。形成燃烧室体1的内筒81的耐热流物体，由燃烧室体1中的燃烧物的燃烧而熔解，在离心力下被推压到外筒80侧的陶瓷构成。
详细地说，外筒80例如由钨(熔点3407℃)形成，内筒81为陶瓷，例如由サクランダム(熔点2432℃)形成。在此，形成内筒81的陶瓷通过燃烧物的燃烧熔解，在离心力下向外筒80侧推压，形成燃烧室体1。通过陶瓷的熔解，由燃烧产生的高温被遮断难以向外筒80传导，燃烧室体1的耐热性提高。另外，上述陶瓷在燃烧装置运行前从筒状体70作为粒子被投入在燃烧装置的运行中熔解形成内筒81。
另外，在中间隔壁72的下部设置将从燃烧室体1的下部开口4排出的燃渣向外侧室体6的外侧排出的旋转(ロ一ト)状的排出通路部8。并且，在外侧室体6与中间隔壁72之间的空间作为将排出通路部8冷却的冷却流体(在实施例中为冷却水)通过的冷却流体通路9形成。72a是设置在排出通路部8的外侧的冷却扇。在外侧室体6的下部，设置冷却流体流入的流入口10，在外侧室体6的上部设有冷却流体流出的流出口11。该冷却流体通过与排出通路部8之间的热交换被加温，变为热水或蒸汽，从流出口11流出，用作例如采暖等的能量源。
在外侧室体6的外侧设置从排出通路部8排出的燃渣将水分例如通过离心分离分离的水分分离器12。
另外，在本装置中设有向燃烧室体1内供给氧的氧供给器14。氧供给器14具有从燃烧室体1的下部开口4喷射氧的氧喷射管15。另外，在燃烧室体1内设有供给氢的氢供给器83。氢供给器83具有从燃烧室体1的下部开口4喷射氢的氢喷射管84。氧供给器14及氢供给器83例如在本装置起动时工作或为使火力稳定而在适当的时候工作。
另外，在本实施例中具有对供给到燃烧室体1的燃烧物点火的点火装置30。
流动物贮留槽40具有投入在燃烧物中混合了水而得的流动物L的开口41，并贮留投入的流动物L。42是向流动物贮留槽40内供给水的水供给部。从该水供给部42供给适量的水将流动物L的水分量调节到适当的水分量。另外，在流动物贮留槽40上设有搅拌流动物贮留槽40内的流动物L的混合器43。
流动物供给部50具有通过塔51，其使在流动物贮留槽40生成的流动物L通过；高压泵52，其设置在通过塔51的下部并将流动物L加压输送到通过塔51的上部；喷射体54，其经由连接管53连接到通过塔51的上部并将加压输送到燃烧室体1内的流动物L向燃烧室体1内喷射。喷射体54由朝向燃烧室体1的下部开口4喷射流动物L的喷嘴构成。
另外，在本装置中，设有排气管56，其使从与设置在外侧室体6的上部的排气空间74连接的排气口71排出的气体通过的。排气管56包含在通过塔51内从其上部到下部配设且可将排气管56中的气体与通过塔51内的流动物L进行交叉热交换的螺旋管56a。
另外，螺旋管56a的下游侧的排气管56(56b)配设成在流动物贮留槽40内通过。从排气管56中排出的水蒸气被冷却从排水部57排出，或者，作为上述水供给部42的水，从后述的气体回收部60供给并利用。
另外，在到达通过塔51的排气管56的路径中设有动力涡轮机58，供发电等使用。
气体回收部60回收从燃烧室体1中排出的气体，与通过流动物贮留槽40的排气管56连接，具有按气体的种类分开抽出的气体离心分离器61而构成。在实施例中，分离为氢、二氧化碳及其它的气体并回收。在气体离心分离器61上设有氢取出管路62、二氧化碳取出管路63及其他气体取出管路64。
因此，根据实施例中的燃烧装置，在流动物贮留槽40内投入流动物L，通过水供给部42的水将水分量调节为适当，通过混合器43进行搅拌。因此，被均匀化，可在燃烧室体1中顺畅地进行后述的燃烧。
并且，在本装置起动时，通过旋转驱动部76使燃烧室体1旋转，同时，向燃烧室体1内供给来自氧供给器14及氢供给器83的氧及氢。在该状态下，点火装置30的火花塞工作，通过由氧引起氢燃烧，燃烧室体1温度上升为高温。并且，如将陶瓷粒子从筒状体70投入，则由于氢燃烧陶瓷熔解，在离心力下被向外筒80侧推压形成内筒81。
在该状态下，若使流动物供给部50的高压泵52工作，则贮留在流动物贮留槽40中的流动物L在通过塔51中通过，从喷射体54向燃烧室体1内喷射。由此，流动物L中的水热分解为氧与氢，通过该氧及从氧供给器14供给的氧，燃烧物开始燃烧。并且，如果燃烧成为稳定状态，则停止氧供给器14和氢供给器83。另外，为使燃烧稳定，可使点火装置30、氧供给器14及氢供给器83在适当的时候工作。
在稳定状态下，在燃烧室体1内，产生上升漩涡，燃烧室体1内在高温高压下，通过流动物L中的水热分解的氧，使燃烧物大致完全燃烧。即，此时，在燃烧室体1内，由于燃烧室体1的高速旋转产生的离心力，熔解陶瓷成为接近垂直的圆筒状，在该熔解的陶瓷的圆筒内面红外线互相反射，由于在排气口71红外线更难以出来，故温度变得很高，可进行大致完全的燃烧。在燃烧室体1内，生成氢、二氧化碳、水蒸气、多余的氧等其他的气体，从排气管56排出。并且，通过排气用于动力涡轮机58驱动的发电。另外，排气通过排气管56的螺旋管56a，在此，可进行排气管56中的气体与通过塔51内的流动物L进行交叉热交换。
因此，流动物L被加温，从喷射体54喷射，故热效率良好，可以可靠地燃烧。
另一方面，气体被冷却返回到气体回收部60，通过气体回收部60的气体离心分离器61可分离为氢、二氧化碳及其他的气体并被回收。在这种情况下，由于向燃烧室体1的空气的供给被遮断，故氮的供给基本消失，因此，除缘于燃烧物的物质之外，可抑制氮氧化物的的生成。
另外，在燃烧室体1内生成的燃渣，落到燃烧室体1的下面，从排出通路部8排出。在该过程中，排出通路部8由在冷却流体通路9中流动的冷却流体冷却。因此，冷却流体通过与排出通路部8之间的热交换被加温，变为热水或蒸汽，从流出口11流出，用作例如采暖等的能量源。
从排出通路部8排出的燃渣到达水分分离器12，水分被从燃渣中分离成为污泥而排出。在这种情况下，由于污泥的量与处理的流动物L相比很少，故其后的处理变得容易。
图3表示本发明的第三实施例中的燃烧装置。该实施例与上述的第二实施例在原理上是相同的，但外侧室体、流动物供给部、冷却流体通路等的结构不同。另外，与上述第二实施例相同的结构使用相同符号进行说明。
在第三实施例中的燃烧装置中，燃烧室体1形成为胶囊状，设置在燃烧室体1的下部与燃烧室体1内连通并导入流动物L的下部开口4，设有在燃烧室体1的上部与燃烧室体1连通并将排气排出的上部开口5。在上部开口5上相连设置筒状体70。另外，在下部开口6上相连设置筒体85。并且，在筒状体70的基端部形成与上部开口5连通的排气口71。
另外，在本装置中，设置围绕燃烧室体1的胶囊状的外侧室体6，燃烧室体1相对于外侧室体6经由中间隔壁72可旋转驱动地设置。74是将形成于外侧室体6的上部的排气口71的排气导向到后述的排气管130的排气空间。
另外，在外侧室体6的下侧设置筒体85面临的收纳部87。另外，在外侧室体6的下侧设置使燃烧室体1旋转的旋转驱动部88。旋转驱动部88由设置在收容部87上通过旋转驱动筒体85使燃烧室体1旋转的齿轮装置88a及设置在外侧室体6的外部与齿轮装置88a连接的发动机88b构成。73是相对于中间隔壁72可旋转地支承燃烧室体1的筒体85的轴承。77是可旋转筒状体70地支承外侧室体的轴承。
在外侧室体6的顶部6a设置与筒状体70的开口70a相对的透明玻璃78，可将在燃烧室体1内部产生的光引出。例如，与第二实施例相同，经由镜子及光纤将来自玻璃78的光引出，作为激光光线而利用。
在图中，86是用于测定通过玻璃78的光的温度的温度传感器。
另外，燃烧室体1由外筒80与内筒81构成，燃烧室体1的内筒81由在燃烧室体1的离心力下向外筒80侧推压形成燃烧室体1的内壁的耐热流物体构成。形成燃烧室体1的内筒81的耐热流物体，通过燃烧室体1中的燃烧物的燃烧熔解，由在离心力下被推压到外筒80侧的陶瓷构成。
详细地说，外筒80例如由钨(熔点3407℃)形成，内筒81为陶瓷，例如由サクランダム熔点2432℃形成。在此，形成内筒81的陶瓷通过燃烧物的燃烧熔解，在离心力下向外筒80侧推压形成燃烧室体1。通过陶瓷的熔解，由燃烧产生的高温被遮断难以向外筒80传导，燃烧室体1的耐热性提高。另外，上述陶瓷在燃烧装置运行前从筒状体70作为粒子被投入在燃烧装置的运行中熔解形成内筒81。燃烧室体1内的温度在燃烧时例如成为1,000℃～70,000℃。因此，水热分解为氧与氢。
另外，在中间隔壁72的下部设置将从燃烧室体1的下部开口4排出的燃渣将外侧室体6的外侧排出的旋转状的排出通路部8。并且，在外侧室体6与中间隔壁72之间的空间作为将排出通路部8冷却的冷却流体(在实施例中为冷却水)通过的冷却流体通路9形成。在外侧室体6的下部，设置冷却流体流入的流入口10。在流入口10上设置供给冷却流体的冷却流体供给装置110。冷却流体供给装置110具有高压泵111，其吸收冷却流体；冷却流体暂时贮留槽112，其将高压泵111的冷却流体暂时贮留；流入管113，其连接冷却流体暂时贮留槽112及流入口10。高压泵111例如从贮留冷却流体的罐吸收水。在图中，114是防止冷却流体逆流的逆止阀，115是调节向冷却流体通路9流入的冷却流体的流量的流量调节阀。
另外，在中间隔壁72上设置冷却流体通路9中流动的冷却流体喷出的多个喷出孔116。将从喷出孔116喷出的冷却流体向燃烧室体1吹，冷却燃烧室体1的外筒3，并且，在外筒3的外侧流下，通过设置在轴承73的外侧的孔119，将燃渣从排出通路部8向外侧室体6的外部排出。并且，上述冷却流体由水分分离器12离心分离而被取出。该水分分离器12设置在外侧室体6的外侧，将从排出通路部8排出的燃渣中的水分，例如通过离心分离而分离。
另外，在本装置中设有向燃烧室体1内供给氧的氧供给器14。氧供给器14具有从燃烧室体1的下部开口4喷射氧的氧喷射管15。另外，在燃烧室体1内设有供给氢的氢供给器83。氢供给器83具有从燃烧室体1的下部开口4喷射氢的氢喷射管84。氧供给器14及氢供给器83例如在本装置起动时或为使火力稳定而在适当的时候工作。
另外，在本实施例中具有对供给到燃烧室体1的燃烧物点火的点火装置30。点火装置30由设置在燃烧室体1的下部开口4的附近的火花塞构成。
流动物贮留槽40具有投入在燃烧物中混合了水而得的流动物L的开口41，并贮留投入的流动物L。42是向流动物贮留槽40内供给水的水供给部。从该水供给部42供给适量的水将流动物L的水分量调节到适当的水分量。另外，在流动物贮留槽40上设有搅拌流动物贮留槽40内的流动物L的混合器43。在图中，118是用于测定流动物贮留槽40内的流动物L的温度的温度传感器。
流动物供给部90具有吸收泵91，其吸收流动物贮留槽40的下部的流动物L；流动物暂时贮留槽92，其将由上述吸收泵91所吸收的流动物L暂时贮留；喷射体93，其将贮留在流动物暂时贮留槽92中的流动物L经由连接管94向燃烧室体1内喷射。在图中，95是防止冷却流体逆流的逆止阀，96是调节向燃烧室体1内喷射的流动物L的流量的流量调节阀。
另外，在该燃烧装置上，例如设置来自其他的装置等的流体(例如温水池用水等)被引入且可将该流体与后述的排气管130中的气体进行交叉热交换的加热槽120。在加热槽120的下部设置流入流体的流入口121，在加热槽120的上部设置流出流体的流出口122。在图中，123是测定加热槽120内的流体的温度的温度传感器。
另外，在本装置中，设有排气管130，其使从与设置在外侧室体6的上部的排气空间74连接的排气口71排出的气体通过。排气管130由从加热槽120的上部到下部配设的螺旋管130a及在流动物贮留槽40内从其下部到上部配设的螺旋状管130b构成。螺旋管130a可将排气管130中的气体与加热槽内的流体进行交叉热交换。130b设置在配设在加热槽120的内部的螺旋管130a的下游侧，可将排气管130中的气体与流动物贮留槽40内的流动物L进行交叉热交换。
另外，排气管130具有在螺旋管130a的上流侧分支并在螺旋管130a的下游侧合流的迂回管131。在迂回管131与螺旋管130a的分支点设置使气体选择性地在螺旋管130a及迂回管131流通的电磁阀132。电磁阀132根据检测加热槽120的内部的流体的温度的温度检测传感器133，调节向螺旋管130a流入的气体量。另外，在迂回管131与螺旋管130a的合流点的上流的螺旋管130a上，设有防止迂回管131侧的逆流的逆止阀134。
另外，排气管130具有在螺旋管131的下游侧，在螺旋管状130b的上流侧分支并在螺旋管状130b的下游侧合流的迂回管135。在迂回管135与螺旋状管130b的分支点设置使气体选择性地在螺旋状管130b及迂回管135流通的电磁阀136。电磁阀136根据检测流动物贮留槽40的内部的流体的温度的温度检测传感器137，调节向螺旋状管130b流入的气体量。另外，在迂回管135与螺旋状管130b的合流点的上流的螺旋状管130b上，设有防止来自迂回管135侧的逆流的逆止阀138。
另外，在螺旋管130a与螺旋状管130b之间的排气管130的路径中，设置用于调节内部流动的气体的流量的电磁调节阀139。在图中，140是用于测定排气管130的内部的气体的压力的压力传感器。141是设置在排气管130的路径上的除水用排水管。
另外，在到达加热槽120的排气管130的路径中设置动力涡轮机58，供发电等使用。
气体回收部60回收从燃烧室体1中排出的气体，具有与通过流动物贮留槽40的排气管130连接，并按气体的种类分开抽出的气体离心分离器61而构成。在本施方式中，分离为氢、二氧化碳及其它的气体并回收。在气体离心分离器61上设有氢取出管路62、二氧化碳取出管路63及其他气体取出管路64。
因此，根据实施例中的燃烧装置，在流动物贮留槽40内投入流动物L，通过水供给部42的水将水分量调节为适当，并且，由混合器43进行搅拌。因此，被均匀化，可在燃烧室体1中顺畅地进行后述的燃烧。
并且，在本装置起动时，通过旋转驱动部88使燃烧室体1旋转，同时，将氧供给器14及氢供给器83的氧及氢向燃烧室体1内供给。在该状态下，点火装置30的火花塞工作，通过由氧引起氢燃烧，燃烧室体1温度上升为高温。并且，若将陶瓷粒子从筒状体70投入，则陶瓷由于氢燃烧而熔解，在离心力下向外筒3侧推压形成内筒2。
在该状态下，若使流动物供给部90的吸收泵91工作，则贮留在流动物贮留槽40中的流动物L被吸收而滞留在流动物暂时贮留槽92中，从流动物暂时贮留槽92经由喷射体93向燃烧室体1内喷射。由此，流动物L中的水被热分解为氧与氢，通过该氧及从氧供给器14供给的氧，燃烧物开始燃烧。并且，如果燃烧成为稳定状态，则停止氧供给器14及氢供给器83。另外，为使燃烧稳定，可在适当的时候使点火装置30、氧供给器14及氢供给器83工作。
在稳定状态下，在燃烧室体1内，产生上升漩涡，燃烧室体1内在高温高压，通过流动物L中的水热分解的氧，使燃烧物大致完全燃烧。即，此时，在燃烧室体1内，通过由燃烧室体1的高速旋转产生的离心力，熔解陶瓷成为接近垂直的圆筒状，在该熔解了的陶瓷的圆筒内面红外线互相反射，由于在排气口红外线更难以出来，故温度变得足够高，可进行大致完全的燃烧。在燃烧室体1内，生成氢、二氧化碳、水蒸气、多余的氧等其他的气体，从排气管130排出。并且，通过排气用于动力涡轮机58驱动的发电。另外，排气通过排气管130的螺旋管130a，在此，可进行排气管130中的气体与加热槽120的内部的流动物L的交叉热交换。在加热槽120的后流的排气管130中，流动物贮留槽40的内部的流动物L被加温。因此，由于流动物L被加温并从喷射体93喷射，故热效率高，可使之可靠地燃烧。
另外，由于燃烧室体1内的燃烧外筒3变为高温，冷却流体向燃烧室体1的外筒3喷射，将外筒3冷却，故可防止外筒3熔解的情况发生。
另一方面，气体被冷却返回到气体回收部60，通过气体回收部60的气体离心分离器61可分离为氢、二氧化碳及其他的气体并被回收。在这种情况下，由于向燃烧室体1的空气的供给被遮断，故氮的供给基本消失，因此，除缘于燃烧物的物质之外，可抑制氮氧化物的的生成。其结果是，排气净化，另外其回收也可容易地进行。
另外，在燃烧室体1内生成的燃渣，落到燃烧室体1的下面，从排出通路部8排出。在该过程中，排出通路部8由在冷却流体通路9中流动的冷却流体冷却。
从排出通路部8排出地燃渣到达水分分离器12，水分被从燃渣分离，成为污泥而被排出。在这种情况下，污泥的量与处理的流动物L相比变得很少，其后的处理变得容易。
另外，在上述的第二及第三实施例中，点火装置30由火花塞构成，但并不限定于此，可与第一实施例相同具有高频加热体31而构成，可适当变更。
另外，在上述的第二及第三实施例中，设置与筒状体71的开口相对的透明玻璃，但在该玻璃的上方设置其他的玻璃的同时，可将这些两片的玻璃交替开关，例如，将大垃圾等的废弃物暂时收纳在两片玻璃之间的空间可向燃烧室体内投入，可适当变更。
本发明可使废有机物大致完全燃烧并将燃烧装置的排气净化，同时，可回收氢及二氧化碳，故可再利用。有助于谋求各种废弃物的有效利用。
权利要求
1.一种燃烧装置，其特征在于，具有燃烧室体，其被遮断空气供给的同时，被供给有在燃烧物中混合水而得的流动物，将该流动物中的水进行热分解，使燃烧物燃烧，并排出燃烧后的气体；流动物供给部，其将上述流动物向上述燃烧室体供给。
2.如权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，具有回收从上述燃烧室体排出的气体的气体回收部。
3.如权利要求2所述的燃烧装置，其特征在于，上述气体回收部设有按各气体种类分开进行抽出的气体离心分离器。
4.如权利要求1、2或3所述的燃烧装置，其特征在于，设置围绕上述燃烧室体的外侧室体，在上述燃烧室体的下部设置排出燃烧室体的燃渣的下部开口，并设置从该下部开口向上述外侧室体的外侧排出燃渣的排出通路部，上述外侧室体与燃烧室体之间的空间作为将上述排出通路部冷却的冷却流体通过的冷却流体通路，在该外侧室体的下部设置冷却流体流入的流入口，在该外侧室体的上部设置冷却流体流出的流出口。
5.如权利要求4所述的燃烧装置，其特征在于，设置从上述排出通路部排出的燃渣中分离水分的水分分离器。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的燃烧装置，其特征在于，设置围绕上述燃烧室体的外侧室体，上述燃烧室体设置成可相对上述外侧室体旋转驱动，在上述燃烧室体的下部设置与该燃烧室体内连通并导入流动物的下部开口，在上述燃烧室体的上部设置与上述燃烧室体连通并将排气排出的上部开口，上述燃烧室体由外筒和内筒构成，上述燃烧室体的内筒由在上述燃烧室体的离心力下被推压到外筒侧并形成燃烧室体的内壁的耐热流物体构成。
7.如权利要求6所述的燃烧装置，其特征在于，形成上述燃烧室体的内筒的耐热流物体由通过该燃烧室体中的燃烧物的燃烧而熔解并在离心力下被推压到外筒侧的陶瓷构成。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的燃烧装置，其特征在于，具有对供给到上述燃烧室体的燃烧物点火的点火装置。
9.如权利要求8所述的燃烧装置，其特征在于，上述点火装置由设置在上述燃烧室体内的高频加热体构成。
10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的燃烧装置，其特征在于，设有贮留在上述燃烧物中混合水而得的流动物的流动物贮留槽。
11.如权利要求10所述的燃烧装置，其特征在于，设置对上述流动物贮留槽内供给水的水供给部，并在该流动物贮留槽设置搅拌该流动物贮留槽内的流动物的混合器。
12.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或11所述的燃烧装置，其特征在于，上述流动物供给部具有通过塔，其中上述流动物通过；高压泵，其设置在该通过塔的下部并将上述流动物加压输送到上述通过塔的上部；喷射体，其经由连接管连接在上述通过塔的上部并将加压输送到上述燃烧室体内的流动物喷射到燃烧室体内。
13.如权利要求12所述的燃烧装置，其特征在于，设置场产生器，其附设在上述连接管上，给该连接管中流动的流动物以磁场。
14.如权利要求12或13所述的燃烧装置，其特征在于，设有从设置在燃烧室体的上部的上部开口排出的气体通过的排气管，该排气管设有具有螺旋管而成，该螺旋管在上述通过塔内从其上部到下部配设且将上述排气管中的气体和通过塔内的流动物进行交叉热交换。
15.如权利要求14所述的燃烧装置，其特征在于，设置贮留在上述燃烧物中混合水而得的流动物的流动物贮留槽，上述螺旋管的下游侧的排气管配设成在上述流动物贮留槽内通过。
16.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15所述的燃烧装置，其特征在于，设置从设置在上述燃烧室体的上部的上部开口排出的气体通过的排气管，在该排气管的路径中设置动力涡轮机。
17.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16所述的燃烧装置，其特征在于，具有向上述燃烧室体内供给氧的氧供给器。
18.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16或17所述的燃烧装置，其特征在于，具有向上述燃烧室体内供给氢的氢供给器。
19.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18所述的燃烧装置，其特征在于，具有将氧、氢及二氧化碳以外的气体用的中和剂向上述燃烧室体内注入的中和剂注入器。
全文摘要
本发明涉及一种燃烧装置，其使空气中的氮不进入而抑制氮氧化物的生成，排气以氢及二氧化碳为主要成分，排气被净化且其回收也容易。该燃烧装置具有燃烧室体(1)，其被遮断空气的供给的同时，被供给有在燃烧物中混合了水而得的流动物(L)，将该流动物L中的水进行热分解，使燃烧物燃烧，并排出燃烧后的气体；流动物贮留槽(40)，其贮留在燃烧物中混合了水而得的流动物(L)；流动物供给部(50)，其将流动物贮留槽(40)内的流动物(L)向燃烧室体(1)供给；气体回收部(60)，其回收从燃烧室体(1)排出的气体。
文档编号F23K5/12GK1864029SQ200480028649
公开日2006年11月15日 申请日期2004年9月28日 优先权日2003年10月1日
发明者阿部俊广 申请人:阿部俊广