JP3830417B2

JP3830417B2 - Induction furnace

Info

Publication number: JP3830417B2
Application number: JP2002130539A
Authority: JP
Inventors: 秀夫青木
Original assignee: 青木秀仁
Priority date: 2002-05-02
Filing date: 2002-05-02
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2022-05-02
Also published as: JP2003322317A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱炉に関するものであり、更に詳しくは、種々の焼却物を燃焼したときに未燃焼物質を残存させず、悪臭や煤塵、更にはダイオキシン等の有害物質を発生させない誘導加熱炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の誘導加熱炉ではないが、焼却炉の出願としては、特願２００１−１１１２００号の焼却炉の発明を本願出願人が既に特許出願している。
【０００３】
この焼却炉は、１次燃焼室と、この１次燃焼室と連通する２次燃焼室と、この２次燃焼室と連通する排気筒とを備え、前記１次燃焼室及び２次燃焼室の内部には、それぞれ一対の電極が設けられていると共に所定の発熱体が充填され、更に、前記排気筒には、１次及び２次燃焼室内の空気を排気するためのブロワが送風管を介して連通している構成である。なお、発熱体は、非金属発熱体を粒状に形成したものであり、具体的には炭素質発熱体や黒鉛発熱体等である。
【０００４】
そして、ブロワから排気筒に圧縮空気を送風することによって、１次燃焼室及び２次燃焼室内の空気を吸引して外部に排出し低酸素状態にする。また、１次燃焼室及び２次燃焼室では、電極に通電して発熱体間にアーク放電を起こし約１７００〜３０００℃程度に発熱させる。従って、高温且つ低酸素状態で焼却物を燃焼するので、焼却灰が残存せず有害成分の発生を防止できることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来例の焼却炉においては、２次燃焼室と排気筒とが直接連通している構造であるために、ブロワを作動させて２次燃焼室内を低酸素状態にしたとしても、排気筒内に残存する空気と２次燃焼室内の発熱体とが接触する。その場合、高温で放電状態の発熱体が酸素と反応して劣化が促進されることとなり、結果的に発熱体の補充を頻繁に行う必要があり稼働コストが上昇するという問題点を有している。
【０００６】
また、２次燃焼室内の発熱体と排気筒内の空気とが接触すれば、結果的に焼却物と酸素とが化学反応を起こすおそれがあり、有害物質の発生を完全に防止できない可能性がある。
【０００７】
従って、従来例における焼却炉においては、発熱体の劣化を防止して稼働コストを良好に保つことと、有害物質の発生を完全に防止することとに解決しなければならない課題を有している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記従来例の課題を解決する具体的手段として本発明は、１次燃焼室と、該１次燃焼室と連通する２次燃焼室と、該２次燃焼室と連通する排気筒とを少なくとも備え、前記１次燃焼室は、少なくとも一対の電極を有し、且つ所定の発熱体が充填され、前記２次燃焼室は、内部に加熱材が充填される耐火炉と、該耐火炉の底部に配設される火格子と、前記耐火炉の外周に巻回される誘導コイルとを備え、前記排気筒には、１次及び２次燃焼室内の空気を排出するためのブロワが連通している誘導加熱炉において、前記火格子の下部には、攪拌用のファンが設けられていることを特徴とする誘導加熱炉を提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、１次燃焼室と、該１次燃焼室と連通する２次燃焼室と、該２次燃焼室と連通する排気筒とを少なくとも備え、前記１次燃焼室は、内部に加熱材が充填される耐火炉と、該耐火炉の外周に巻回される誘導コイルとを備え、前記２次燃焼室は、内部に加熱材が充填される耐火炉と、該耐火炉の底部に配設される火格子と、前記耐火炉の外周に巻回される誘導コイルとを備え、前記排気筒には、１次及び２次燃焼室内の空気を排出するためのブロワが連通している誘導加熱炉において、前記火格子の下部には、攪拌用のファンが設けられていることを特徴とする誘導加熱炉を提供するものである。
【００１２】
本発明の請求項１又は２に係る誘導加熱炉においては、誘導コイルに通電すると電磁誘導によって加熱材に誘導電流が生じ、加熱材自体が誘導電流をジュール熱に変換して発熱する。
従って、発熱体にアーク放電を起こす発熱方法と異なり、加熱材は放電しないので加熱材が空気と接触しても劣化しない。つまり、従来例のように２次燃焼室に発熱体を使用しないので、２次燃焼室内の加熱材が空気と接触しても劣化せず補充の必要がない。
また、火格子の下部には、攪拌用のファンが設けられているので、このファンを回転させれば耐火炉内が攪拌されて、燃焼温度が比較的高い耐火炉の内周面近傍と比較的低い中央部分とが均一に混ざり合い、耐火炉内を全体的に高い燃焼温度に維持できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。まず、図１から図３において、符号１１は第１実施例に係る誘導加熱炉を示し、この誘導加熱炉１１は、１次燃焼室１２と、この１次燃焼室１２と連通する２次燃焼室１３と、この２次燃焼室１３と連通する排気筒２５と、この排気筒２５に連通するブロア１５とから構成されており、前記１次燃焼室１２と２次燃焼室１３と排気筒２５とが略垂直な状態で連通して設けられている。
【００１４】
１次燃焼室１２は、箱状に形成され耐火材１６で包囲されると共に、燃焼室内に少なくとも一対の電極１７、１７を備え、且つ所定の発熱体１８、１８…が隣接状態に多数充填される。
【００１５】
耐火材１６は、例えば耐火レンガと耐火断熱レンガと保温レンガとを内側から順に重ねて所用厚さに形成しており、燃焼室内の燃焼温度が１７００〜３０００℃以上の高温であっても耐えられるように構成されている。
なお、耐火材１６の外側には図示しない鋼板が配設されている。
【００１６】
電極１７、１７は、導電性の良好な且つ耐熱性を有する金属製材料で形成されており、１次燃焼室１２の室内にそれぞれ対向した状態で配設されている。また、電極１７、１７は、コード１７ａを介して所定の電源に接続している。
なお、電極１７、１７は、燃焼室の容積等に対応させて二対以上設けてもよいことは勿論である。
【００１７】
発熱体１８は、非金属質発熱材を球状、粒状又は塊状に形成したものであり、具体的には炭素質発熱材、モリブデン質発熱材、黒鉛発熱材等から形成された発熱体、及びそれらの物質を主体にして改良を加えた発熱体である。
そして、電極１７、１７に所定の電流を通電すると隣接状態に充填されている発熱体１８、１８…間にアーク放電を起こし、発熱体１８自体の抵抗によって約１７００〜３０００℃程度の高温に発熱する。
【００１８】
以上のように構成される１次燃焼室１２の所要位置には、扉１９が開閉可能に取り付けられており、この扉１９が投入口２０を密閉状態に施蓋できるようになっている。
【００１９】
２次燃焼室１３は、箱状に形成され耐火材２２で包囲されると共に、加熱材２３、２３…が隣接状態に多数充填される耐火炉２４と、この耐火炉２４の底部に配設される火格子２８と、耐火炉２４の外周に巻回される誘導コイル２９とを有している。
なお、耐火材２２は、前記１次燃焼室１２の耐火材１６と同様であるので説明を省略する。
【００２０】
耐火炉２４は、例えば、ＳｉＯ_２-Ａｌ_２０_３（アルミナシリケート）系等の耐火レンガで、所定の厚さを有して筒状に形成されている。そして、耐火炉２４内の燃焼温度が約１７００〜３０００℃以上の高温であっても耐えられるような構造になっている。
【００２１】
火格子２８は、耐熱性の高い金属又はセラミックス等で多数の格子又は挿通孔を有して形成されており、この火格子２８を介して１次燃焼室１２と２次燃焼室１３とが連通している。そして、火格子２８の存在によって耐火炉２４に充填された加熱材２３が下に落下するのを防止すると共に１次燃焼室１２で焼却物が燃焼して気化したガスを２次燃焼室１３へ導入できる。
【００２２】
また、火格子２８の下部には、攪拌用のファン３０が設けられている。このファン３０を回転させれば耐火炉２４内が攪拌されて、燃焼温度が比較的高い耐火炉２４の内周面近傍と比較的低い中央部分とが均一に混ざり合い、耐火炉２４内を全体的に高い燃焼温度に維持できる。
【００２３】
誘導コイル２９は、例えば銅等の金属製のパイプ材で形成されており、耐火炉２４の外周に沿ってコイル状に巻回されている。また、誘導コイル２９の両端部は、コード２９ａを介して所定の電源に接続している。
なお、誘導コイル２９の内部には、冷却用の水又は液体が循環できる構造になっており、加熱による誘導コイル２９の溶融を防止できる仕組みになっている。
【００２４】
加熱材２３は、金属又は金属の粉末を球状、粒状又は塊状に形成したものであり、具体的には、ニッケルクロム鋼又はモリブデン鋼等の金属、あるいは、融点が約２５００〜３０００℃程度と比較的高い金属が用いられる。
そして、誘導コイル２９に通電すると電磁誘導によって加熱材２３に誘導電流が生じ、加熱材２３自体が誘導電流をジュール熱に変換して約１０００〜２０００℃程度に発熱する。従って、加熱材は誘導発熱体ということができ、放電しないので加熱材が酸素と接触しても劣化しない。
【００２５】
排気筒２５は、円筒状に形成されて、上部の排気口１４と連通しており、２次燃焼室１３で燃焼した気化ガスを大気に放出できるようになっている。また、排気口１４の上部には、雨避け用のカサ状部材２６が取り付けられている。
【００２６】
ブロア１５は、送風管２７を介して排気筒２５に連通しており、このブロア１５からの圧縮空気の送風によって１次燃焼室１２及び２次燃焼室１３内の空気を吸引して排気口１４から外部に排出し、各燃焼室１２、１３を低酸素状態にするのである。
【００２７】
また、排気筒２５には、フィルター板３１が配設されている。フィルター板３１は、所要大きさの板状に形成され、厚さが例えば１０〜１００ｍｍ程度であり、１６００〜３０００℃程度の耐熱性を有した多孔性のセラミックス板である。
従って、このフィルター板３１を介在させることによって、２次燃焼室１３内の空気を外に排出することができると共に、仮に焼却物から有害物質が発生したとしても、フィルター板３１の濾過作用により有害物質が完全に除去される。
【００２８】
更に、排気筒２５には、シャッター３２が開閉自在に設けられている。誘導加熱炉１１を使用するときにはシャッター３２を開けて、また、不使用時にはシャッター３２を閉めておけば、雨水が内部に侵入しない。
【００２９】
次に、以上のような構成の誘導加熱炉１１の作動手順について説明する。まず、１次燃焼室１２及び２次燃焼室１３とにそれぞれ所定量の発熱体１８及び加熱材２３を充填しておき、１次燃焼室１２の投入口２０から焼却物を投入して発熱体１８と一緒にする。
【００３０】
そして、図示しないコントロールユニットのスイッチをオン状態すると、まず先に２次燃焼室１３の誘導コイル２９に通電されて、電磁誘導によって加熱材２３に誘導電流が生じ加熱材２３自体が誘導電流をジュール熱に変換し、２次燃焼室１３の温度が上昇して１次燃焼室１２内の焼却物の水分等を蒸発させる。
更に、２次燃焼室１３の温度が１５００℃程度まで上昇した時に１次燃焼室１２の電極１７、１７に通電されて発熱体１８、１８…が発熱すると共に、ブロア１５が作動して１次燃焼室１２と２次燃焼室１３との空気を排出して低酸素状態にする。
１次燃焼室１２では燃焼温度が１７００〜３０００℃の予め設定した温度に上昇して焼却物を燃焼するが、この時、１次燃焼室１２で焼却物が燃焼して気化したガスは２次燃焼室１３に導入されて、加熱材２３、２３…の間を通過する際に再度燃焼する。つまり、１次燃焼室１２の燃焼で未燃焼成分が残存したとしても、その残存成分は２次燃焼室１３で完全に燃焼するので、有害成分の発生は完全に防止できるのである。
この場合、排気筒２５にはフィルター板３１が介在するので、仮に有害物質が発生したとしても、フィルター板３１の濾過作用により有害物質が完全に除去される。
また、燃焼温度が高温であるので、注射針等の医療廃棄物やペットボトル、生ゴミ等の一般廃棄物など種々な廃棄物を焼却することができる。
更に、焼却物は完全に燃焼するので焼却灰が残存せず、次に焼却炉１１を使用する時には、焼却灰の処理をすることなく１次燃焼室１２の中に焼却物を投入して上記の作動手順を繰り返せばよい。
なお、図示しないコントロールユニットは燃焼温度や燃焼時間を予め設定できるので、焼却物の内容や量等に応じて適宜に調節すればよい。
【００３１】
次に、本発明の誘導加熱炉１１と重油を使用して燃焼させる従来の焼却炉との相違を表１に示す。
〔表１〕

【００３２】
表１に示すように、本発明の誘導加熱炉１１は、１０００〜３０００℃程度の高温で燃焼物を焼却し、且つ酸素を必要としないことから、ダイオキシン等の有害物質が発生せず、臭気も無く、煙や焼却灰も出ない。そして、重油を使用して燃焼させる従来の焼却炉のように高温の煙が出ないことから、その煙を冷やす冷却装置が必要ない。
【００３３】
次に、図４から図６に第２実施例に係る誘導加熱炉３３を示す。この第２実施例において、前記第１実施例の誘導加熱炉１１と同一部分には同一符号を付してその詳細は省略する。
【００３４】
この誘導加熱炉３３は、１次燃焼室３６が箱状に形成され耐火材１６で包囲されると共に、加熱材２３、２３…が隣接状態に多数充填される耐火炉３４と、この耐火炉３４の外周に巻回される誘導コイル３５とを有している。
【００３５】
耐火炉３４は、前記第１実施例の耐火炉２４と同様に、例えば、ＳｉＯ_２-Ａｌ_２０_３（アルミナシリケート）系等の耐火レンガで、所定の厚さを有して筒状に形成され、１次燃焼室３６の底部に固定状態に配設されている。そして、耐火炉３４内の燃焼温度が約１７００〜３０００℃以上の高温であっても耐えられるような構造になっている。
【００３６】
誘導コイル３５は、前記第１実施例の誘導コイル２９と同様に、例えば銅等の金属製のパイプ材で形成されており、耐火炉３４の外周に沿ってコイル状に巻回されている。また、誘導コイル３５の両端部は、コード３５ａを介して所定の電源に接続している。
そして、誘導コイル３５の内部には、冷却用の水又は液体が循環できる構造になっており、加熱による誘導コイル３５の溶融を防止できる仕組みになっている。
【００３７】
加熱材２３は、前記第１実施例の耐火炉２４に充填する加熱材２３と同様であり、金属又は金属の粉末を球状、粒状又は塊状に形成したものである。
【００３８】
そして、誘導コイル３５に通電すると電磁誘導によって加熱材２３に誘導電流が生じ、加熱材２３自体が誘導電流をジュール熱に変換して約１０００〜２０００℃程度に発熱する。
このようにして１次燃焼室３６で焼却物が燃焼して気化したガスは２次燃焼室１３に導入されて、加熱材２３、２３…の間を通過する際に再度燃焼する。つまり、１次燃焼室３６の燃焼で未燃焼成分が残存したとしても、その残存成分は２次燃焼室１３で完全に燃焼するので、有害成分の発生は完全に防止できるのである。
【００３９】
以上のように、第１及び第２実施例の誘導加熱炉１１、３３は、従来例のように２次燃焼室１３において発熱体１８を使用せず、加熱材２３を用いた発熱方法である。つまり、発熱体１８にアーク放電を起こす発熱方法と異なり、加熱材２３は放電しないので、２次燃焼室１３内の加熱材２３が空気と接触しても劣化せず補充の必要がない。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る誘導加熱炉は、１次燃焼室と、該１次燃焼室と連通する２次燃焼室と、該２次燃焼室と連通する排気筒とを少なくとも備え、前記１次燃焼室は、少なくとも一対の電極を有し、且つ所定の発熱体が充填され、前記２次燃焼室は、内部に加熱材が充填される耐火炉と、該耐火炉の底部に配設される火格子と、前記耐火炉の外周に巻回される誘導コイルとを備え、前記排気筒には、１次及び２次燃焼室内の空気を排出するためのブロワが連通している誘導加熱炉において、前記火格子の下部には、攪拌用のファンが設けられていることによって、１次燃焼室では電極に通電して発熱体を発熱させることにより燃焼温度を１７００〜３０００℃程度にすることができる。
２次燃焼室では、誘導コイルに通電すると電磁誘導によって加熱材に誘導電流が生じ、加熱材自体が誘導電流をジュール熱に変換して約１０００〜２０００℃程度に発熱する。従って、発熱体にアーク放電を起こす発熱方法と異なり、加熱材は放電しないので加熱材が酸素と接触しても劣化しない。つまり、加熱材の補充の必要なく稼働コストが低減する。
また、燃焼温度が高温であるので、注射針等の医療廃棄物やペットボトル、生ゴミ等の一般廃棄物など種々な廃棄物を焼却することができる。
そして、焼却物は完全に燃焼することから焼却灰等が残存せず、焼却灰の処理手間が必要ない。
更には、１次燃焼室で焼却物が燃焼して気化したガスは２次燃焼室で再度燃焼するので、仮に１次燃焼室での燃焼で未燃焼成分が残存したとしても、その残存成分は２次燃焼室で完全に燃焼する。従って有害成分の発生は完全に防止できるという種々の優れた効果を奏する。
更に、火格子の下部には、攪拌用のファンが設けられているので、このファンを回転させれば耐火炉内が攪拌されて、燃焼温度が比較的高い耐火炉の内周面近傍と比較的低い中央部分とが均一に混ざり合い、耐火炉内を全体的に高い燃焼温度に維持できる。
【００４２】
また、本発明に係る誘導加熱炉は、１次燃焼室と、該１次燃焼室と連通する２次燃焼室と、該２次燃焼室と連通する排気筒とを少なくとも備え、前記１次燃焼室は、内部に加熱材が充填される耐火炉と、該耐火炉の外周に巻回される誘導コイルとを備え、前記２次燃焼室は、内部に加熱材が充填される耐火炉と、該耐火炉の底部に配設される火格子と、前記耐火炉の外周に巻回される誘導コイルとを備え、前記排気筒には、１次及び２次燃焼室内の空気を排出するためのブロワが連通している誘導加熱炉において、前記火格子の下部には、攪拌用のファンが設けられていることによって、１次燃焼室及び２次燃焼室の誘導コイルに通電すると電磁誘導によって加熱材に誘導電流が生じ、加熱材自体が誘導電流をジュール熱に変換して約１０００〜２０００℃程度に発熱する。従って、発熱体にアーク放電を起こす発熱方法と異なり、加熱材は放電しないので加熱材が酸素と接触しても劣化しない。つまり、加熱材の補充の必要なく稼働コストが低減する。
また、燃焼温度が高温であるので、注射針等の医療廃棄物やペットボトル、生ゴミ等の一般廃棄物など種々な廃棄物を焼却することができる。
そして、焼却物は完全に燃焼することから焼却灰等が残存せず、焼却灰の処理手間が必要ない。
更には、１次燃焼室で焼却物が燃焼して気化したガスは２次燃焼室で再度燃焼するので、仮に１次燃焼室での燃焼で未燃焼成分が残存したとしても、その残存成分は２次燃焼室で完全に燃焼する。従って有害成分の発生は完全に防止できるという種々の優れた効果を奏する。
更に、火格子の下部には、攪拌用のファンが設けられているので、このファンを回転させれば耐火炉内が攪拌されて、燃焼温度が比較的高い耐火炉の内周面近傍と比較的低い中央部分とが均一に混ざり合い、耐火炉内を全体的に高い燃焼温度に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る誘導加熱炉の正面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る誘導加熱炉の側面図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る誘導加熱炉の略示的な説明図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る誘導加熱炉の正面図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る誘導加熱炉の側面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る誘導加熱炉の略示的な説明図である。
【符号の説明】
１１誘導加熱炉
１２１次燃焼室
１３２次燃焼室
１４排気口
１５ブロア
１６耐火材
１７電極
１７ａコード
１８発熱体
１９扉
２０投入口
２２耐火材
２３加熱材
２４耐火炉
２５排気筒
２６カサ状部材
２７送風管
２８火格子
２９誘導コイル
２９ａコード
３０ファン
３１フィルター板
３２シャッター
３３誘導加熱炉
３４耐火炉
３５誘導コイル
３５ａコード
３６１次燃焼室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an induction heating furnace, and more specifically, an induction heating furnace that does not cause unburned substances to remain when various incineration products are burned and does not generate harmful substances such as bad odors, dust, and dioxins. It is about.
[0002]
[Prior art]
Although not this type of induction heating furnace, the present applicant has already applied for a patent for the invention of an incinerator of Japanese Patent Application No. 2001-111200 as an application for an incinerator.
[0003]
The incinerator includes a primary combustion chamber, a secondary combustion chamber that communicates with the primary combustion chamber, and an exhaust pipe that communicates with the secondary combustion chamber. A pair of electrodes are provided inside and a predetermined heating element is filled therein, and a blower for exhausting the air in the primary and secondary combustion chambers is provided in the exhaust pipe via a blower pipe. It is the structure which communicates. The heating element is a non-metallic heating element formed in a granular form, and specifically, is a carbonaceous heating element or a graphite heating element.
[0004]
Then, the compressed air is blown from the blower to the exhaust pipe, so that the air in the primary combustion chamber and the secondary combustion chamber is sucked and discharged to a low oxygen state. In the primary combustion chamber and the secondary combustion chamber, the electrodes are energized to cause arc discharge between the heating elements to generate heat at about 1700 to 3000 ° C. Therefore, since the incinerated product is burned at a high temperature and in a low oxygen state, the incinerated ash does not remain and the generation of harmful components can be prevented.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In this conventional incinerator, since the secondary combustion chamber and the exhaust pipe are in direct communication with each other, even if the blower is operated and the secondary combustion chamber is brought into a low oxygen state, The air remaining in the gas and the heating element in the secondary combustion chamber come into contact with each other. In that case, the heating element in a discharge state at high temperature reacts with oxygen to promote deterioration, and as a result, it is necessary to frequently replenish the heating element, resulting in an increase in operating cost. Yes.
[0006]
In addition, if the heating element in the secondary combustion chamber and the air in the exhaust stack come into contact with each other, the incinerated product and oxygen may cause a chemical reaction, and the generation of harmful substances may not be completely prevented. is there.
[0007]
Therefore, in the incinerator in the conventional example, there is a problem that must be solved to prevent deterioration of the heating element to keep the operating cost good and to completely prevent the generation of harmful substances. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As specific means for solving the problems of the conventional example, the present invention includes at least a primary combustion chamber, a secondary combustion chamber communicating with the primary combustion chamber, and an exhaust pipe communicating with the secondary combustion chamber. The primary combustion chamber has at least a pair of electrodes and is filled with a predetermined heating element, and the secondary combustion chamber has a refractory furnace filled with a heating material, and a bottom portion of the refractory furnace. A fire grate provided, and an induction coil wound around the outer periphery of the refractory furnace, and a blower for discharging air in the primary and secondary combustion chambers communicates with the exhaust pipe. In the induction heating furnace, an induction heating furnace is provided in which a stirring fan is provided below the grate .
[0010]
Further, the present invention includes at least a primary combustion chamber, a secondary combustion chamber communicating with the primary combustion chamber, and an exhaust pipe communicating with the secondary combustion chamber, and the primary combustion chamber is disposed inside. A refractory furnace filled with a heating material; and an induction coil wound around an outer periphery of the refractory furnace, wherein the secondary combustion chamber has a refractory furnace filled with the heating material, and a bottom portion of the refractory furnace And a blower for exhausting the air in the primary and secondary combustion chambers communicates with the exhaust pipe. In the induction heating furnace, an induction heating furnace is provided, wherein a stirring fan is provided below the grate .
[0012]
In the induction heating furnace according to claim 1 or 2, when an induction coil is energized, an induction current is generated in the heating material by electromagnetic induction, and the heating material itself generates heat by converting the induction current into Joule heat.
Therefore, unlike the heating method in which arc discharge occurs in the heating element, the heating material is not discharged, so that the heating material does not deteriorate even if it comes into contact with air. That is, since no heating element is used in the secondary combustion chamber as in the conventional example, even if the heating material in the secondary combustion chamber comes into contact with air, there is no need for replenishment.
In addition, since a stirring fan is provided at the bottom of the grate, if the fan is rotated, the inside of the refractory furnace is agitated and compared with the vicinity of the inner peripheral surface of the refractory furnace where the combustion temperature is relatively high The lower central part is uniformly mixed and the inside of the refractory furnace can be maintained at a high combustion temperature as a whole.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, in FIGS. 1 to 3, reference numeral 11 denotes an induction heating furnace according to the first embodiment. The induction heating furnace 11 includes a primary combustion chamber 12 and a secondary combustion communicating with the primary combustion chamber 12. It comprises a chamber 13, an exhaust cylinder 25 communicating with the secondary combustion chamber 13, and a blower 15 communicating with the exhaust cylinder 25, and the primary combustion chamber 12, the secondary combustion chamber 13, and the exhaust cylinder 25. Are communicated with each other in a substantially vertical state.
[0014]
The primary combustion chamber 12 is formed in a box shape and is surrounded by a refractory material 16, and includes at least a pair of

electrodes

17, 17 in the combustion chamber, and a predetermined number of

heating elements

18, 18. The
[0015]
The refractory material 16 is formed, for example, by stacking refractory bricks, refractory heat insulating bricks, and heat retaining bricks in order from the inside to a desired thickness, and can withstand even if the combustion temperature in the combustion chamber is a high temperature of 1700 to 3000 ° C. It is configured as follows.
A steel plate (not shown) is disposed outside the refractory material 16.
[0016]
The

electrodes

17 and 17 are made of a metal material having good electrical conductivity and heat resistance, and are disposed in the primary combustion chamber 12 so as to face each other. The

electrodes

17 and 17 are connected to a predetermined power source via a cord 17a.
Of course, two or more pairs of the

electrodes

17 and 17 may be provided corresponding to the volume of the combustion chamber.
[0017]
The heating element 18 is a non-metallic heating material formed into a spherical shape, a granular shape, or a lump shape. Specifically, the heating element 18 is formed from a carbonaceous heating material, a molybdenum heating material, a graphite heating material, or the like, and these. It is a heating element that has been improved mainly with these substances.
When a predetermined current is applied to the

electrodes

17 and 17, an arc discharge occurs between the

heating elements

18, 18... Filled in the adjacent state, and heat is generated to a high temperature of about 1700 to 3000 ° C. by the resistance of the heating element 18 itself. To do.
[0018]
A door 19 is attached to a required position of the primary combustion chamber 12 configured as described above so that the door 19 can be opened and closed. The door 19 can cover the charging port 20 in a sealed state.
[0019]
The secondary combustion chamber 13 is formed in a box shape and is surrounded by a refractory material 22, and is disposed at the bottom of the refractory furnace 24 and a refractory furnace 24 in which a large number of

heating materials

23, 23. A grate 28 and an induction coil 29 wound around the outer periphery of the refractory furnace 24.
Since the refractory material 22 is the same as the refractory material 16 of the primary combustion chamber 12, the description thereof is omitted.
[0020]
The refractory furnace 24 is, for example, a refractory brick such as SiO ₂ —Al ₂ 0 ₃ (alumina silicate), and has a predetermined thickness and is formed in a cylindrical shape. And it is the structure which can endure even if the combustion temperature in the refractory furnace 24 is about 1700-3000 degreeC or more.
[0021]
The grate 28 is formed of a highly heat-resistant metal, ceramics, or the like and has a large number of grids or insertion holes, and the primary combustion chamber 12 and the secondary combustion chamber 13 communicate with each other through the grate 28. is doing. Further, the heating material 23 filled in the refractory furnace 24 is prevented from falling down due to the presence of the grate 28, and the gas obtained by burning the incinerated material in the primary combustion chamber 12 to the secondary combustion chamber 13. Can be introduced.
[0022]
A stirring fan 30 is provided below the grate 28. When the fan 30 is rotated, the interior of the refractory furnace 24 is agitated, and the vicinity of the inner peripheral surface of the refractory furnace 24 having a relatively high combustion temperature and the relatively low central portion are uniformly mixed, so that the entire interior of the refractory furnace 24 is mixed. High combustion temperature.
[0023]
The induction coil 29 is formed of, for example, a metal pipe material such as copper, and is wound in a coil shape along the outer periphery of the refractory furnace 24. Further, both end portions of the induction coil 29 are connected to a predetermined power source via a cord 29a.
The induction coil 29 has a structure in which cooling water or liquid can be circulated, and the induction coil 29 can be prevented from melting by heating.
[0024]
The heating material 23 is formed by forming a metal or metal powder into a spherical shape, a granular shape, or a lump shape. Specifically, the heating material 23 is a metal such as nickel chrome steel or molybdenum steel, or a melting point of about 2500 to 3000 ° C. High metal is used.
When the induction coil 29 is energized, an induction current is generated in the heating material 23 by electromagnetic induction, and the heating material 23 itself converts the induction current into Joule heat and generates heat at about 1000 to 2000 ° C. Therefore, the heating material can be referred to as an induction heating element, and since it does not discharge, it does not deteriorate even if the heating material comes into contact with oxygen.
[0025]
The exhaust cylinder 25 is formed in a cylindrical shape and communicates with the upper exhaust port 14 so that the vaporized gas burned in the secondary combustion chamber 13 can be released to the atmosphere. Further, a cap-like member 26 for avoiding rain is attached to the upper portion of the exhaust port 14.
[0026]
The blower 15 communicates with the exhaust cylinder 25 via the blower pipe 27, and sucks the air in the primary combustion chamber 12 and the secondary combustion chamber 13 by blowing compressed air from the blower 15 to exhaust the exhaust port 14. And the

combustion chambers

12 and 13 are brought into a low oxygen state.
[0027]
Further, a filter plate 31 is disposed in the exhaust cylinder 25. The filter plate 31 is a porous ceramic plate that is formed in a plate shape of a required size, has a thickness of about 10 to 100 mm, and has heat resistance of about 1600 to 3000 ° C.
Therefore, by interposing this filter plate 31, the air in the secondary combustion chamber 13 can be discharged to the outside, and even if harmful substances are generated from the incinerator, it is harmful due to the filtering action of the filter plate 31. Material is completely removed.
[0028]
Further, the exhaust cylinder 25 is provided with a shutter 32 that can be opened and closed. When the induction heating furnace 11 is used, the shutter 32 is opened, and when the shutter 32 is closed when not in use, rainwater does not enter the interior.
[0029]
Next, an operation procedure of the induction heating furnace 11 configured as described above will be described. First, the primary combustion chamber 12 and the secondary combustion chamber 13 are filled with a predetermined amount of the heating element 18 and the heating material 23, respectively, and incinerated material is introduced from the inlet 20 of the primary combustion chamber 12 to generate the heating element. 18 together.
[0030]
When a control unit switch (not shown) is turned on, the induction coil 29 of the secondary combustion chamber 13 is first energized, an induction current is generated in the heating material 23 by electromagnetic induction, and the heating material 23 itself generates an induced current. It converts into heat, the temperature of the secondary combustion chamber 13 rises, and the water | moisture content etc. of the incinerated material in the primary combustion chamber 12 are evaporated.
Further, when the temperature of the secondary combustion chamber 13 rises to about 1500 ° C., the

electrodes

17, 17 of the primary combustion chamber 12 are energized, the

heating elements

18, 18. The air in the combustion chamber 12 and the secondary combustion chamber 13 is exhausted to a low oxygen state.
In the primary combustion chamber 12, the combustion temperature rises to a preset temperature of 1700 to 3000 ° C. and combusts the incinerated material. At this time, the gas incinerated in the primary combustion chamber 12 burns and is vaporized. It is introduced into the combustion chamber 13 and combusts again when passing between the

heating materials

23, 23. In other words, even if unburned components remain in the combustion in the primary combustion chamber 12, the remaining components are completely burned in the secondary combustion chamber 13, so that generation of harmful components can be completely prevented.
In this case, since the filter plate 31 is interposed in the exhaust tube 25, even if harmful substances are generated, the harmful substances are completely removed by the filtering action of the filter plate 31.
In addition, since the combustion temperature is high, various types of waste such as medical waste such as injection needles and general waste such as plastic bottles and garbage can be incinerated.
Further, since the incinerated product burns completely, no incinerated ash remains, and the next time the incinerator 11 is used, the incinerated product is put into the primary combustion chamber 12 without treating the incinerated ash. The operation procedure may be repeated.
Note that a control unit (not shown) can set the combustion temperature and combustion time in advance, and may be adjusted as appropriate according to the contents, amount, etc. of the incinerated material.
[0031]
Next, Table 1 shows differences between the induction heating furnace 11 of the present invention and a conventional incinerator that burns using heavy oil.
[Table 1]

[0032]
As shown in Table 1, the induction heating furnace 11 of the present invention incinerates the combustion products at a high temperature of about 1000 to 3000 ° C. and does not require oxygen, so that no harmful substances such as dioxin are generated and odor is generated. There is no smoke or incineration ash. And since the high temperature smoke does not come out like the conventional incinerator which burns using heavy oil, the cooling device which cools the smoke is unnecessary.
[0033]
Next, FIGS. 4 to 6 show an induction heating furnace 33 according to the second embodiment. In this 2nd Example, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the induction heating furnace 11 of the said 1st Example, and the detail is abbreviate | omitted.
[0034]
The induction heating furnace 33 includes a refractory furnace 34 in which a primary combustion chamber 36 is formed in a box shape and is surrounded by a refractory material 16, and a large number of

heating materials

23, 23. And an induction coil 35 wound around the outer periphery of the coil.
[0035]
The refractory furnace 34 is, for example, a refractory brick such as SiO ₂ -Al ₂ 0 ₃ (alumina silicate) based on the refractory furnace 24 of the first embodiment, and has a predetermined thickness and is formed in a cylindrical shape. In addition, it is disposed in a fixed state at the bottom of the primary combustion chamber 36. And it has the structure which can endure even if the combustion temperature in the refractory furnace 34 is about 1700-3000 degreeC or more.
[0036]
The induction coil 35 is formed of a metal pipe material such as copper, for example, like the induction coil 29 of the first embodiment, and is wound in a coil shape along the outer periphery of the refractory furnace 34. Further, both end portions of the induction coil 35 are connected to a predetermined power source via a cord 35a.
The induction coil 35 has a structure in which cooling water or liquid can be circulated, and the induction coil 35 can be prevented from melting by heating.
[0037]
The heating material 23 is the same as the heating material 23 filled in the refractory furnace 24 of the first embodiment, and is formed by forming a metal or a metal powder into a spherical shape, a granular shape, or a lump shape.
[0038]
When the induction coil 35 is energized, an induction current is generated in the heating material 23 by electromagnetic induction, and the heating material 23 itself converts the induction current into Joule heat and generates heat at about 1000 to 2000 ° C.
Thus, the gas which incinerated material combusted in the primary combustion chamber 36 vaporized is introduced into the secondary combustion chamber 13, and combusts again when passing between the

heating materials

23, 23. That is, even if an unburned component remains in the combustion in the primary combustion chamber 36, the remaining component is completely burned in the secondary combustion chamber 13, so that generation of harmful components can be completely prevented.
[0039]
As described above, the

induction heating furnaces

11 and 33 of the first and second embodiments are heating methods using the heating material 23 without using the heating element 18 in the secondary combustion chamber 13 as in the conventional example. . That is, unlike the heat generation method in which arc discharge occurs in the heating element 18, the heating material 23 does not discharge, so even if the heating material 23 in the secondary combustion chamber 13 comes into contact with air, there is no need for replenishment.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, the induction heating furnace according to the present invention includes at least a primary combustion chamber, a secondary combustion chamber communicating with the primary combustion chamber, and an exhaust pipe communicating with the secondary combustion chamber, The primary combustion chamber has at least a pair of electrodes and is filled with a predetermined heating element, and the secondary combustion chamber is disposed in a refractory furnace in which a heating material is filled and a bottom portion of the refractory furnace. a grate which is provided with an induction coil wound on the outer periphery of the refractory furnace, wherein the exhaust pipe, the induction heating blower for discharging the primary and secondary combustion chamber air is communicated In the furnace, a stirring fan is provided at the lower part of the grate, so that in the primary combustion chamber, the combustion temperature is set to about 1700 to 3000 ° C. by energizing the electrodes to generate heat. be able to.
In the secondary combustion chamber, when an induction coil is energized, an induction current is generated in the heating material by electromagnetic induction, and the heating material itself converts the induction current into Joule heat and generates heat at about 1000 to 2000 ° C. Therefore, unlike the heating method in which arc discharge occurs in the heating element, the heating material is not discharged, so that it does not deteriorate even when the heating material comes into contact with oxygen. That is, the operating cost is reduced without the need to replenish the heating material.
In addition, since the combustion temperature is high, various types of waste such as medical waste such as injection needles and general waste such as plastic bottles and garbage can be incinerated.
And since incinerated products burn completely, incineration ash etc. do not remain, and the processing effort of incineration ash is unnecessary.
Furthermore, since the gas burned by incineration in the primary combustion chamber burns again in the secondary combustion chamber, even if unburned components remain in the combustion in the primary combustion chamber, the remaining components are It burns completely in the secondary combustion chamber. Accordingly, various excellent effects can be obtained that the generation of harmful components can be completely prevented.
In addition, a stirring fan is provided at the bottom of the grate. If this fan is rotated, the inside of the refractory furnace is agitated and compared with the vicinity of the inner peripheral surface of the refractory furnace where the combustion temperature is relatively high. The lower central part is uniformly mixed and the inside of the refractory furnace can be maintained at a high combustion temperature as a whole.
[0042]
The induction heating furnace according to the present invention includes at least a primary combustion chamber, a secondary combustion chamber communicating with the primary combustion chamber, and an exhaust pipe communicating with the secondary combustion chamber, and the primary combustion chamber The chamber includes a refractory furnace filled with a heating material, and an induction coil wound around an outer periphery of the refractory furnace, and the secondary combustion chamber includes a refractory furnace filled with a heating material; A grate disposed at the bottom of the refractory furnace, and an induction coil wound around an outer periphery of the refractory furnace, the exhaust stack for discharging air in the primary and secondary combustion chambers In an induction heating furnace in which a blower is communicated , a stirring fan is provided at the lower part of the grate so that when induction coils in the primary combustion chamber and the secondary combustion chamber are energized, they are heated by electromagnetic induction. Inductive current is generated in the material, and the heating material itself converts the induced current into Joule heat to about 100 It generates heat to about ~2000 ℃. Therefore, unlike the heating method in which arc discharge occurs in the heating element, the heating material is not discharged, so that it does not deteriorate even when the heating material comes into contact with oxygen. That is, the operating cost is reduced without the need to replenish the heating material.
In addition, since the combustion temperature is high, various types of waste such as medical waste such as injection needles and general waste such as plastic bottles and garbage can be incinerated.
And since incinerated products burn completely, incineration ash etc. do not remain, and the processing effort of incineration ash is unnecessary.
Furthermore, since the gas burned by incineration in the primary combustion chamber burns again in the secondary combustion chamber, even if unburned components remain in the combustion in the primary combustion chamber, the remaining components are It burns completely in the secondary combustion chamber. Accordingly, various excellent effects can be obtained that the generation of harmful components can be completely prevented.
In addition, a stirring fan is provided at the bottom of the grate, so if this fan is rotated, the inside of the refractory furnace is agitated and compared with the vicinity of the inner peripheral surface of the refractory furnace where the combustion temperature is relatively high. Therefore, the inside of the refractory furnace can be maintained at a high combustion temperature as a whole.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an induction heating furnace according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the induction heating furnace according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic explanatory view of an induction heating furnace according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view of an induction heating furnace according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view of an induction heating furnace according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic explanatory view of an induction heating furnace according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Induction heating furnace 12 Primary combustion chamber 13 Secondary combustion chamber 14 Exhaust port 15 Blower 16 Refractory material 17 Electrode 17a cord 18 Heating element 19 Door 20 Input port 22 Refractory material 23 Heating material 24 Refractory furnace 25 Exhaust cylinder 26 Crustate member 27 Blow pipe 28 Grate 29 Induction coil 29a code 30 Fan 31 Filter plate 32 Shutter 33 Induction heating furnace 34 Refractory furnace 35 Induction coil 35a code 36 Primary combustion chamber

Claims

１次燃焼室と、該１次燃焼室と連通する２次燃焼室と、該２次燃焼室と連通する排気筒とを少なくとも備え、
前記１次燃焼室は、少なくとも一対の電極を有し、且つ所定の発熱体が充填され、
前記２次燃焼室は、内部に加熱材が充填される耐火炉と、該耐火炉の底部に配設される火格子と、前記耐火炉の外周に巻回される誘導コイルとを備え、
前記排気筒には、１次及び２次燃焼室内の空気を排出するためのブロワが連通している誘導加熱炉において、
前記火格子の下部には、攪拌用のファンが設けられていることを特徴とする誘導加熱炉。 Comprising at least a primary combustion chamber, a secondary combustion chamber communicating with the primary combustion chamber, and an exhaust pipe communicating with the secondary combustion chamber;
The primary combustion chamber has at least a pair of electrodes and is filled with a predetermined heating element,
The secondary combustion chamber comprises a refractory furnace filled with a heating material, a grate disposed at the bottom of the refractory furnace, and an induction coil wound around the outer periphery of the refractory furnace,
In the induction heating furnace in which a blower for discharging air in the primary and secondary combustion chambers communicates with the exhaust pipe ,
An induction heating furnace, wherein a stirring fan is provided below the grate.

１次燃焼室と、該１次燃焼室と連通する２次燃焼室と、該２次燃焼室と連通する排気筒とを少なくとも備え、Comprising at least a primary combustion chamber, a secondary combustion chamber communicating with the primary combustion chamber, and an exhaust pipe communicating with the secondary combustion chamber;
前記１次燃焼室は、内部に加熱材が充填される耐火炉と、該耐火炉の外周に巻回される誘導コイルとを備え、The primary combustion chamber includes a refractory furnace filled with a heating material, and an induction coil wound around the outer periphery of the refractory furnace,
前記２次燃焼室は、内部に加熱材が充填される耐火炉と、該耐火炉の底部に配設される火格子と、前記耐火炉の外周に巻回される誘導コイルとを備え、The secondary combustion chamber includes a refractory furnace filled with a heating material, a grate disposed at the bottom of the refractory furnace, and an induction coil wound around the outer periphery of the refractory furnace,
前記排気筒には、１次及び２次燃焼室内の空気を排出するためのブロワが連通している誘導加熱炉において、In the induction heating furnace in which a blower for discharging air in the primary and secondary combustion chambers communicates with the exhaust pipe,
前記火格子の下部には、攪拌用のファンが設けられていることを特徴とする誘導加熱炉。An induction heating furnace, wherein a stirring fan is provided below the grate.