JP2006342301A

JP2006342301A - 炭化装置

Info

Publication number: JP2006342301A
Application number: JP2005171137A
Authority: JP
Inventors: Tsuneyoshi Goto; 恒義後藤
Original assignee: Yamamoto and Co Ltd; Yamamoto Co Ltd
Current assignee: Yamamoto and Co Ltd; Yamamoto Co Ltd
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2006-12-21

Abstract

【課題】炭化作業の作業効率が高い炭化装置を得る。
【解決手段】炭化炉２０に対して出し入れ可能なカプセル３０に被炭化物８２を収容して、更に、カプセル３０を炭化炉２０に収容した状態で炭化炉２０の内部を高温雰囲気にしてカプセル３０を加熱し、更に、カプセル３０内の被炭化物８２を加熱して炭化させる。被炭化物８２の炭化が終了すると、炭化炉２０の内部温度に関わらず、カプセル３０が炭化炉２０から取り出され、カプセル３０から被炭化物８２が取り出される。このように、被炭化物８２の取り出しを炭化炉２０が十分に冷却されるまで待たなくてもよく、被炭化物８２を効率よく炭化処理できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被炭化物を加熱して炭化させる炭化装置に関する。

可燃性有機物を処理するための一手段としては、可燃性有機物を加熱して炭化処理する方法があり、このため装置、すなわち、炭化装置の一例が下記特許文献１に開示されている。

この特許文献１に開示された炭化装置は、耐熱性があり保温効果を有する煉瓦が内周部に取り付けられた金属筐体から成る炭化炉を備えている。この炭化炉の内側には炭化室が設けられ、炭化室の内部に建築廃材等の可燃性の有機性材料が収容される。

金属筐体の底部には燃焼室が設けられており、この燃焼室にはオイルバーナが設置されており、オイルバーナで燃焼室を高温雰囲気にすると、炭化炉内が高温雰囲気になって炭化室が加熱される。これによって、炭化室内が高温雰囲気になると炭化室内の可燃性有機物が加熱される。これにより、炭化室内の可燃性有機物が炭化される。
特開２００５−２３１３１の公報

このような炭化装置では、上記のように可燃性有機物が炭化される際には、炭化炉内が高温雰囲気になって炭化室が加熱される。したがって、可燃性有機物の炭化が終了しても、炭化炉の内部や炭化室の温度が十分に下がるまで、１日乃至数日間放置して冷却しなくては炭化室から炭化された可燃性有機物を取り出すことができない。

このため、この種の炭化装置では、可燃性有機物の炭化作業の作業効率が悪いと言う問題があった。

本発明は、上記事実を考慮して、炭化作業の作業効率が高い炭化装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係る炭化装置は、内側に被炭化物を出し入れ可能な中空形状に形成されたカプセルと、前記カプセルを出し入れ可能な中空形状に形成された炭化炉と、前記炭化炉の内部を高温雰囲気にして前記カプセルを加熱し、前記カプセルの内部に伝わった熱にて前記被炭化物を炭化させる熱源と、を備えている。

請求項１に記載の本発明に係る炭化装置では、被炭化物がカプセルに収容される。被炭化物が収容されたカプセルは炭化炉に収容され、この状態で熱源が作動する。熱源が作動すると炭化炉の内部は高温雰囲気となり、カプセルが加熱される。

さらに、カプセルの加熱に供される熱はカプセルを伝わりカプセルの内部を高温雰囲気にする。このようにカプセルの内部が高温雰囲気になることで、被炭化物が加熱され、炭化される。

このようにして被炭化物の炭化が終了した際には、炭化炉からカプセルが取り出され、更に、カプセルから炭化した被炭化物が取り出される。

ここで、炭化炉から取り出されたカプセルは、炭化された被炭化物の取り出しが可能な温度まで冷却されさえすれば、この状態での炭化炉の内部の温度に関わらず被炭化物を取り出すことができる。このため、被炭化物の炭化に要する作業時間を短縮できる。

なお、本発明においてカプセルの材質に関しては特に限定するものではないが、炭化炉内の熱がカプセルの内部に早く伝わる方が被炭化物を炭化するために要する時間を短くできる。また、炭化炉の外部にカプセルが取り出された状態でのカプセルの冷却速度は早い方が好ましい。したがって、このような観点からすれば、カプセルの材質は、高温雰囲気での炭化炉の温度に十分に耐えうるだけでなく、高い熱伝導性を有していることが好ましい。

以上説明したように、本発明に係る炭化装置は、被炭化物の炭化に要する作業時間を短縮でき、炭化作業の作業効率を向上できる。

＜本実施の形態の構成＞
図１には本発明の一実施の形態に係る炭化装置１０の構成が正面断面図によって示されている。この図に示されるように、炭化装置１０は耐火モルタル等によって中空箱形状に形成された燃焼室１２を備えている。燃焼室１２の側壁１４には熱源としてのバーナ１６が取り付けられており、バーナ１６によって燃焼室内の空気が加熱されことで高温熱風が生成される。

燃焼室１２を構成する上壁１８上には炭化炉２０を構成する炭化炉本体２２が設けられている。炭化炉本体２２は全体的に下端が開口した略箱形状に形成されており、その内面には耐熱保温材２４が取り付けられている。上記の燃焼室１２の上部は、大部分が炭化炉本体２２によって覆われている。

この炭化炉本体２２の設置範囲に応じて上壁１８には複数の連通孔２６が形成されており、バーナ１６が作動することで燃焼室１２内にて生成された高温熱風は、連通孔２６を通過することで炭化炉本体２２の内部に導かれる。

また、炭化炉２０内部の上壁１８上には一対のレール２８が架設されている。図２に示されるように、これらのレール２８は、各々が燃焼室１２の長手方向（図１の紙面左右方向）に沿って長手とされていると共に、図２に示されるように、燃焼室１２の幅方向（図２の紙面左右方向）に沿って互いに対向するように平行に設けられている。

図１に示されるように、この一対のレール２８上にはカプセル３０が載置されている。カプセル３０は、カプセル本体３２を備え、その下端にレール２８上に乗る一対の脚台２９が設けられている。カプセル本体３２は、熱伝導率が高い金属等によって燃焼室１２の長手方向（図１の紙面左右方向）に沿った一方の端部が底壁３４によって閉止された有底円筒形状に形成されている。

カプセル本体３２の底壁３４とは反対側には蓋３６が設けられている。蓋３６は、例えば、カプセル本体３２と同じ材質の金属により、外周形状がカプセル本体３２の開口端を閉止可能な形状の板状に形成されている。カプセル本体３２の開口部の下端側には蝶番３８が取り付けられており、燃焼室１２の幅方向を軸方向として蓋３６はカプセル本体３２に対して回動可能に連結され、蓋３６を回動させることでカプセル本体３２の開口端が蓋３６によって閉止され、また、カプセル本体３２の開口端が開放される。

また、図２に示されるように、カプセル本体３２の中心軸線を介して蝶番３８とは反対側、及び、カプセル本体３２の中心軸線周りに蝶番３８から略９０度離れた位置にはそれぞれクランプ４０が設けられている。蓋３６がカプセル本体３２の開口端を閉止した状態でこれらのクランプ４０によってカプセル本体３２の開口端に沿って形成されたフランジ部４２と蓋３６とを締め付けることで、蓋３６を保持でき、蓋３６によるカプセル本体３２の閉止状態を維持できる。

また、図１に示されるように、カプセル本体３２の開口端とは反対側の蓋３６の端面にはリング状の保持金具４４が取り付けられており、図３に示されるように、引張棒８４の先端に形成された鉤状の引掛部８６を保持金具４４に引っ掛けてカプセル本体３２の開口方向側へ蓋３６を引っ張ることでカプセル本体３２を引っ張って移動させることができるようになっている。

さらに、カプセル本体３２の開口端側では炭化炉本体２２に開口部４６が形成されている。開口部４６はカプセル本体３２の外周形状よりも十分に大きく、炭化炉本体２２内に収容されてレール２８上に載置された状態のカプセル本体３２は、その開口端側が開口部４６を通過して、炭化炉本体２２から突出している。

この開口部４６に対応して炭化炉本体２２には扉４８が取り付けられている。扉４８は開口部４６を閉止した状態でカプセル本体３２の開口方向とは反対方向に開口した浅底の有底筒形状（又は盆形状）に形成されており、その内側には耐熱保温材２４が取り付けられている。扉４８は開口部４６を閉止した際に、炭化炉本体２２内に収容された状態で開口部４６から突出したカプセル本体３２の開口端側を扉４８の内側に収容できるように扉４８の形状が設定されている。

また、図２に示されるように、開口部４６の側方では炭化炉本体２２に扉ヒンジ５０が取り付けられている。扉ヒンジ５０には扉４８が連結されており、上下方向を軸方向とする軸周りに扉４８が回動可能に軸支されている。

さらに、扉４８には１乃至複数のクランプ５２が設けられており、扉４８によって開口部４６を閉止した状態でクランプ５２を操作すると、扉４８が固定され又は扉４８の固定状態が解除される。

一方、図１に示されるように、炭化炉本体２２の上壁５４には開口部５６が形成されている。この開口部５６に対応して上壁５４には筒状の排気管５８が取り付けられており、燃焼室１２から炭化炉２０内に導かれてカプセル３０の加熱に供された高温熱風を炭化炉２０の外部に放出できるようになっている。

また、排気管５８の内側にはダンパ６０が設けられている。ダンパ６０は排気管５８の開口方向に対して交差する方向に回動可能に排気管５８に軸支されており、回動操作することでダンパ６０が設けられた部分での排気管５８の開口面積を増減できるようになっている。

さらに、開口部４６とは反対側の炭化炉本体２２の側壁６２の上端近傍には、開口部６４が形成されている。この開口部６４に対応して側壁６２の外側には未燃ガス流路６６が設けられている。未燃ガス流路６６は上端側で側壁６２と対向する方向に開口し下端部では燃焼室１２の上壁１８に対向して開口した筒形状に形成されており、上側の開口は開口部６４に連通した状態で側壁６２に固定され、下側の開口は上壁１８に形成された開口部６８に連通した状態で上壁１８に固定されている。

さらに、カプセル本体３２の底壁３４には開口部７０が上記の開口部６４に対応して形成されている。この開口部７０に対応して底壁３４には筒体７２が設けられている。筒体７２は一端が開口部７０に連通しており、他端側は開口部６４を貫通して未燃ガス流路６６の内部に入り込んでいる。

また、未燃ガス流路６６の内側にはダンパ７４が設けられている。ダンパ７４は未燃ガス流路６６の下端側での開口方向に対して交差する方向に回動可能に未燃ガス流路６６に軸支されており、回動操作することでダンパ７４が設けられた部分での未燃ガス流路６６の開口面積を増減できるようになっている。

一方、炭化炉本体２２の開口部４６側では、炭化炉２０の下側にコンベア７６が設けられている。コンベア７６は燃焼室１２の幅方向（図２の紙面左右方向）を軸方向とする軸周りに回動可能なプーリ７８を備えており、このプーリ７８には無端ベルト８０が巻きかけられている。図示しないモータ等の駆動手段でプーリ７８が回転すると、プーリ７８よりも上側では無端ベルト８０が炭化炉２０に対して接近又は離間するように回転する。

＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

本炭化装置１０によって被炭化物８２を炭化処理する際には、カプセル本体３２の内部に被炭化物８２が収容される。この状態で、蓋３６によりカプセル本体３２の開口が閉じられて、クランプ４０により蓋３６が固定される。これにより、カプセル３０が密閉される。

次いで、この状態でカプセル３０が炭化炉２０内に収容されていなければカプセル３０をレール２８上で滑らせつつ炭化炉２０内に押し込み、炭化炉２０内にカプセル３０をセットする。

この状態で、扉４８によって開口部４６が閉止され、更に、クランプ５２によって扉４８が固定される。これにより、炭化炉２０が密閉される。このように、炭化炉２０を密閉した状態でバーナ１６を作動させると、燃焼室１２内にて高温熱風が生成される。燃焼室１２内にて生成された高温熱風は、連通孔２６を通過して炭化炉２０内に誘導され、炭化炉２０内は高温雰囲気となる。このようにして炭化炉２０内に高温熱風が誘導されると、炭化炉２０内のカプセル３０が高温熱風によって加熱される。

カプセル３０は加熱されることでカプセル３０の内側へ熱を伝え、これにより、カプセル３０の内部が高温雰囲気になる。このようにカプセル３０の内部が高温雰囲気になるとカプセル３０に収容された被炭化物８２が加熱され、これによって、被炭化物８２が炭化される。

被炭化物８２を加熱して炭化させる際には、加熱された被炭化物８２から未燃ガスが発生する。このようにしてカプセル３０内で発生した未燃ガスは、開口部７０及び筒体７２を通過して未燃ガス流路６６に導かれる。さらに、未燃ガス流路６６を通過した未燃ガスは開口部６８から燃焼室１２に導かれ、燃焼室１２内でバーナ１６により燃焼され、高温熱風の生成に供される。このため、高温熱風の生成に要する燃料を節約できる。

また、上記のように、未燃ガスは燃焼室１２に導かれる構造であるため、未燃ガスが排気管５８から直接排気されることがない。これにより、炭化炉２０からの排気ガスをクリーンにできる。

このようにしてカプセル３０内の被炭化物８２の炭化が終了すると、クランプ５２による扉４８の固定が解除され、扉４８が開放される。次いで、引張棒８４の引掛部８６が保持金具４４に引っ掛けられる。

この状態で引張棒８４が引っ張られると、カプセル３０がレール２８上を滑って、図３に示されるように、カプセル３０が開口部４６側へ移動する。さらに、開口部４６を通過したカプセル３０はそのままコンベア７６の無端ベルト８０上に乗せられ、プーリ７８の回転により移動する無端ベルト８０によってカプセル３０が炭化炉２０から離される。

次いで、例えば、クランプ４０の解除操作が可能な程度までクランプ４０が冷却された後に、クランプ４０による蓋３６の固定が解除される。この状態で、図４に示されるように、蓋３６が回動させられてカプセル本体３２の開口端が開放され、これにより、カプセル３０内で炭化した被炭化物８２が取り出される。

このように、本炭化装置１０では、炭化炉２０の内部の温度に関わらず、カプセル３０から被炭化物８２の取り出しが可能な程度まで冷却されれば被炭化物８２を取り出すことができる。このため、被炭化物８２の取り出しを炭化炉２０が十分に冷却されるまで待たなくてもよく、被炭化物８２を効率よく炭化処理できる。

また、仮に、カプセル３０が十分に冷却するまで自然放冷するとしても、他のカプセル３０に予め被炭化物８２を収容しておき、炭化炉２０から取り出したカプセル３０に代わって他のカプセル３０を炭化炉２０に収容することで、カプセル３０を冷却している間に新たに被炭化物８２の炭化処理を行なえる。このため、この意味でも被炭化物８２を効率よく炭化処理できる。

さらに、上記のように熱伝導率が高い金属等でカプセル３０を形成すると、炭化炉２０の外部でカプセル３０を自然放冷しても、内部に熱がこもっている炭化炉２０内に比べて比較的短時間で十分に冷却でき、早く被炭化物８２を取り出すことができる。したがって、この意味でも被炭化物８２を効率よく炭化処理できる。

さらに、炭化炉２０の内部が十分に冷却されるよりも早くカプセル３０が取り出されて、他のカプセル３０が新たに炭化炉２０に収容されると、炭化炉２０の内部の余熱を他のカプセル３０の加熱に供することができる。このため、炭化炉２０内部を再度高温雰囲気にするまでの時間を短くでき、この意味でも被炭化物８２を効率よく炭化処理できると共に、バーナ１６の燃料を節約できる。

なお、本実施の形態では、炭化炉２０から取り出したカプセル３０をコンベア７６にて炭化炉２０から離す構成であったが、コンベア７６ではなく、例えば、クレーン等で炭化炉２０から引き出したカプセル３０を吊り上げてカプセル３０を移動させる構成としてもよい。さらに言えば、カプセル３０は炭化炉２０から取り出せればよいため、上記のようなコンベア７６やクレーン等を用いなくてもよい。

本発明の一実施の形態に係る炭化装置の正面断面図である。本発明の一実施の形態に係る炭化装置の側面図である。カプセルを炭化炉から引き出している状態を示す正面断面図である。炭化炉から引き出したカプセルの蓋を開けた状態を示す正面断面図である。

符号の説明

１０炭化装置
１６バーナ（熱源）
２０炭化炉
３０カプセル
８２被炭化物

Claims

内側に被炭化物を出し入れ可能な中空形状に形成されたカプセルと、
前記カプセルを出し入れ可能な中空形状に形成された炭化炉と、
前記炭化炉の内部を高温雰囲気にして前記カプセルを加熱し、前記カプセルの内部に伝わった熱にて前記被炭化物を炭化させる熱源と、
を備える炭化装置。