JP3098593U - Carbonization equipment using hybrid gas - Google Patents
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Abstract
【課題】本考案は、外部からの酸素供給を必要とせず、省エネルギー化を図ることができ、装置構成の簡略化も図ることができる混成ガスを使用する炭化装置を提供する。
【解決手段】本考案の炭化装置は、酸素を含む混成ガスを発生する混成ガス発生手段61と、混成ガス発生手段61と組み合わされる圧力容器62と、圧力容器62内に配置され生ゴミ等の被処理物を収容する被処理物収容容器63と、前記圧力容器62内で、被処理物収容容器63の上部及び下部に配置され、前記混成ガス発生手段61からの混成ガスを燃焼させ、圧力容器62内を加熱して前記被処理物収容容器63内の被処理物を炭化させるバーナ71、72とを有することを特徴とするものである。
【選択図】図6An object of the present invention is to provide a carbonization apparatus using a mixed gas which does not require an external oxygen supply, can save energy, and can simplify the apparatus configuration.
A carbonization device according to the present invention includes a mixed gas generating means for generating a mixed gas containing oxygen, a pressure vessel combined with the mixed gas generating means, and a garbage or the like disposed in the pressure vessel. An object container 63 for accommodating the object to be processed, and an upper and lower part of the object container 63 in the pressure vessel 62 for burning a mixed gas from the mixed gas generating means 61 and Burners 71 and 72 for heating the inside of the container 62 and carbonizing the object in the object storage container 63.
[Selection diagram] FIG.
Description
【考案の属する技術分野】
本考案は、酸素を含む混成ガスを使用する炭化装置に関するものである。
【従来の技術】
従来、水を加熱して温水を得るボイラー装置や、ボイラー装置を用い各種被加熱媒体の加熱を行う加熱装置においては、石油、重油等の化石燃料を燃焼させるものが殆どである。
このようなボイラー装置の場合、石油等の化石燃料を使用するため、CO2を必然的に発生し、地球温暖化の要因となる等公害防止の観点から問題があり、また化石燃料の燃焼時に外部からの酸素供給を要するため装置構成の複雑化を招くという問題があった。
【特許文献1】
特開2002−317288号公報
【考案が解決しようとする課題】
本考案は、上述した従来の実情に鑑み開発されたものであり、外部からの酸素供給を必要とせず、省エネルギー化を図り、装置構成の簡略化を図ることができ、CO2を発生せず公害防止の点でも優れた混成ガスを使用する炭化装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の考案に係る混成ガスを使用する炭化装置は、酸素を含む混成ガスを発生する混成ガス発生手段と、この混成ガス発生手段と組み合わされる圧力容器と、圧力容器内に配置され生ゴミ等の被処理物を収容する被処理物収容容器と、前記圧力容器内で、被処理物収容容器の上部及び下部に配置され、前記混成ガス発生手段からの混成ガスを燃焼させ、圧力容器内を加熱して前記被処理物収容容器内の被処理物を炭化させるバーナとを有することを特徴とするものである。
本考案においては、混成ガス自身で燃焼に必要な酸素を含有するため、外部からの酸素供給を必要とすることなく燃焼できるために、混成ガスを圧力容器内に形成される密封空間でバーナにより直接燃焼させ、直接被処理物収容容器内の生ゴミ等の被処理物を加熱することで、生ゴミ等を炭化し、炭素の再利用を通じて資源のリサイクルを図ることが可能となる。また、外部からの酸素供給を必要とせず、省エネルギー化を図り、装置構成の簡略化を図ることができ、CO2を発生せず公害防止の点でも優れている。
【考案の実施の形態】
以下、本考案の実施の形態に係る炭化装置を詳細に説明する。
まず、図6に示す本実施の形態の混成ガスを使用する炭化装置は、図2乃至図4に示し後記する混成ガス発生装置20から発生する混成ガスを使用する装置である。
この炭化装置は、図6に示すように、基台60上に酸素を含む混成ガスを発生する前記混成ガス発生装置20を内蔵した混成ガス発生手段61と、この混成ガス発生手段61と組み合わせるセラミック製の圧力容器62と、圧力容器62内に配置され生ゴミ等の被処理物を収容する被処理物収容容器63と、圧力容器62内で、被炭化物収容容器63の上部及び下部に設けた二次燃焼室64、65内に配置され、前記混成ガス発生手段61からの混成ガスを各々燃焼させ、圧力容器62内を加熱して前記被処理物収容容器63内の生ゴミ等の被処理物を炭化させる一対のバーナ71、72と、二次燃焼室64、65内に配置した二次発熱用触媒66とを有している。
前記二次燃焼室64の端部には圧力バルブ67を設けている。また、二次燃焼室65は、圧力容器62内に設けた開口部68からバーナ72の燃焼による熱を被処理物収容容器63の底面に加えるようにしている。
混成ガス発生手段61と圧力容器62との間には、コントロールボックス80が配置され、混成ガスの燃焼を制御するための操作釦、メータ等を有するガスコントローラ81、燃焼コントローラ82を搭載している。更に、水圧用モータ83も備えている。水圧用モータ83は前記被処理物収容容器63の上面近傍に臨ませた冷却用の水ノズル84に冷却水を圧送する。
また、前記圧力容器62の内壁面には断熱材62aが貼られており、圧力容器62の上部には、ガス冷却消臭装置85を取り付けている。
なお、図6において、91はキャスタ、92はアイボルトである。
本実施の形態の混成ガスを使用する炭化装置において、図2乃至図4に示し後記する混成ガス発生装置20から発生する混成ガスは周囲の酸素を必要とすることなく燃焼できるため、混成ガスを圧力容器62内に形成される密封空間で一対のバーナ71、72により直接燃焼させ、直接被処理物収容容器63内の生ゴミ等の被処理物を加熱することで、生ゴミ等を炭化し、炭素の再利用を通じて資源のリサイクルを図ることが可能となる。
すなわち、バーナ71、72の補助燃焼により圧力容器62内の酸素を除去し、その後圧力容器62内を酸素のない状態で加熱する。これにより、被処理物は、燃焼してしまうことはない。この状態で、圧力容器62内を例えば摂氏700乃至800度に維持することによって、被処理物に含まれる水分、気体系の元素が放出される。最終的には、炭素を主成分とするミネラル系の元素が残り、その色が黒色であることから、これを炭化という。
残った炭化物質は、燃焼すれば炭素が酸素と反応する過程で熱を発し、燃料として利用可能となる。しかし、このまま燃料として利用した場合、大気中にCO2を放出し地球温暖化の要因となる。このため本実施の形態では、炭化物質を精製し、燃料以外の利用を図るものである。
混成ガスは他の化石燃料と大きく異なり、混成ガス自身で燃焼に必要な酸素を含有するため、外部からの酸素供給を要することなく、圧力容器62内を直接加熱できるという大きな特徴を有するものである。これにより、省エネルギー化を図り、装置の簡略化、コストダウンを図ることができる。更に、CO2を発生せずに公害防止の点でも優れている。
次に、図2乃至図4を参照して、本実施の形態の炭化装置に使用する混成ガスの発生装置について説明する。
図2乃至図4に示す混成ガス発生装置20は、電解槽24内にプラス電極板16とマイナス電極板16aを内蔵して電解液40を電気分解させて、水素と酸素の混成ガスを得るように構成している。
すなわち、この混成ガス発生装置20は、基体22において複数の電解槽24を、必要な電解液40を供給する電解液供給管路26及び電気分解の過程で発生する水素と酸素の混成ガスを外部へ排出するガス排出部25を介してセル状に多数(例えば6個)凹溝28(図3参照)を持つ絶縁支え体23を用いて列設配置するとともに、電解槽24内での電気分解時に発生する熱を冷却するための冷却手段であるブロワー27を電解槽24の正面側に配置した構成となっている。
前記複数の電解槽24のうち、最外部(図2において右端)の電解槽24について図3、図4を参照して説明する。
前記電解槽24は、凹陥部33の外側周辺に多数の締結穴30を持つカップラー32を有し、このカップラー32の外側面に三角形状を呈する補強部33a、33bを有し、下部にドレインバルブ33dを設けた陥体部41を有している。そして、カップラー32の外部に配置されたプラスケーブル34a、ボルト34b、嵌め付けリング35からなるプラス入力端子34と接続された状態で凹陥部33の内側面に配置されたプラス電極板36と、陥体部31を形成する凹陥部33の面積と同面積を持つように配置された矩形板状のカバー37と、カップラー32とカバー37の間に配置した矩形板状で角穴38aを有する絶縁部材38と、カバー37と絶縁部材38の内側にプラス電極板36と同じ形態を持つように配置したマイナス電極板36aとを備え、前記カップラー32とカバー37が締結穴30に装着される多数の締結部材39(図2参照)であるボルト39a、ナット39bによって機密性が維持されるように接合している。
この他の電解槽24も、基本的な部分において上記と同様に構成している。
更に、前記複数の電解槽24のうちの少なくとも最外部の電解槽24における陥体部41の外側面の上部に、図3、図4に示すように、不慮のガス過圧によってセル化された電解槽24が爆発することを防ぐための機構として防爆消音機29を取り付けている。また、陥体部41の上部に電解槽24内の温度を検出する温度センサ33cを取り付けている。
上述した構成の混成ガス発生装置20において、各電解槽24におけるプラス電極板36、マイナス電極板36a間に電圧を超えて電流を流すと、電解液40内に電子が流出して電解液40に混合している水が分解され、水素ガスと酸素ガスが発生する。この水素ガスと酸素ガスの混合ガスが(学名/通称)ブラウンガスであり、エネルギーガスとして上方に向けて立ち上げたガス排出部25によって外部に取り出され、前記混成ガス供給管7に送られる。
なお、図1は、図2乃至図4に示す混成ガス発生装置20により発生する混成ガスを使用するボイラー装置を示すものである。
このボイラー装置は、底板2、底板2上に垂直方向に配置した円筒状の胴部3、胴部3の上端を閉塞する蓋体4からなり、内部に水面レベルLとなるように水を収容するステンレス材からなる水タンク1と、前記水タンク1内に配置されるとともに、下部にパンチング加工による多数の孔5aを全周に亙って穿設した円筒状で上下両端を閉塞したステンレス材からなる燃焼室5と、酸素を含む混成ガスを供給する混成ガス供給系を構成する混成ガス供給管7に弁8を介して接続されるとともに、前記蓋体4を貫通して燃焼室5の上端部に取り付けられ、燃焼室5内に発炎部6aを向けて配置した円筒状のバーナ6とを有している。
このボイラー装置の給水系は、水タンク1の胴部3の下端近傍に配置した弁9付の給水口10と、図示しない給水源とから構成している。また、温水吐出系は水タンク1の胴部3の上端近傍に配置した弁11付の温水吐出口12を含んで構成している。
更に、水タンク1の胴部3の下端近傍における前記給水口10とは反対側の位置に排水系を構成するドレインバルブ13を取り付けている。更に、水タンク1の胴部3には水温計17を取り付けている。
水タンク1の蓋体4には、前記水面レベルLを検出する水面レベルセンサ14、安全弁として機能する低圧圧力バルブ15を取り付けている。
前記水タンク1の胴部3、蓋体4の外周全体は保温材16により覆われている。
前記バーナ6には、酸素を含む混成ガスを燃焼させるための自動着火システム18、失火防止用センサ19を取り付けている。
前記混成ガス供給系は、混成ガス供給管7、弁8の他、図2乃至図4に示すような混成ガス発生装置20を含んでいる。
図2乃至図4に示す混成ガス発生装置20により発生する混成ガスを使用するボイラー装置においては、前記バーナ6により混成ガスを燃焼させて燃焼室5内に生じる水蒸気ガスを前記多数の孔5aから水タンク1内に噴出させて水に同化させることで、この水を温水に昇温し、前記温水吐出系の温水吐出口12から外部に取り出し、例えば暖房用等として利用できる。
この場合、混成ガスは燃焼すると高温の水蒸気ガスとなる。そのまま水と同化させることで水蒸気ガスが保有するカロリーを100%水の水温上昇のために変換できる。
また、混成ガスは石油等他の化石燃料と大きく異なり、混成ガス自身で燃焼に必要な酸素を含有するため、外部からの酸素供給を要することなく、水タンク1内を直接加熱できるという大きな特徴を有し、これにより、省エネルギー化を図り、装置構成の簡略化によるコストダウンも図ることができる。更に、CO2を発生せずに公害防止の点でも優れている。
なお、図5は、図1に示すボイラー装置の構成に加えて、被加熱媒体用配管系を付加することで混成ガスを使用するボイラー装置を用いた加熱装置を示すものである。
図5に示す加熱装置において、図1に示すボイラー装置と同一の要素には同一の符号を付して示す。
図5に示す加熱装置は、図1に示すボイラー装置における前記水タンク1内のバーナ6の周囲全体に、外部と循環可能に配置した被加熱媒体用配管系を構成する不凍液循環パイプ51を配置したことが特徴である。
上記不凍液循環パイプ51は、一本の長尺のパイプを連続した蛇行形状に、且つ、前記バーナ6の外周を垂直配置で囲むように全体として円筒状を呈するように曲げ加工し、その両端を前記胴部3の壁面に一対構成で設けた弁53a、53b付の循環口54a、54bに接続し、不凍液循環パイプ51内を不凍液が循環するように構成している。
この加熱装置によれば、前記ボイラー装置と同様にして、バーナ6により混成ガスを燃焼させて燃焼室5内に生じる水蒸気ガスを前記多数の孔5aから水タンク1内に噴出させて水に同化させることでこの水を温水に昇温し、温水吐出口12から外部に取り出すことができるとともに、バーナ6の外周を垂直配置で囲むように配置した不凍液循環パイプ51内を循環する不凍液を前記温水で加熱させる熱交換を行うことができる。
また、混成ガスは石油等他の化石燃料と大きく異なり、混成ガス自身で燃焼に必要な酸素を含有するため、外部からの酸素供給を要することなく、水タンク1内を直接加熱できるという大きな特徴を有し、これにより、省エネルギー化を図り、装置構成の簡略化によるコストダウンも図ることができる。更に、CO2を発生せずに公害防止の点でも優れている。
【考案の効果】
本考案によれば、混成ガスを圧力容器内に形成される密封空間でバーナにより直接燃焼させ、直接被処理物収容容器内の生ゴミ等の被処理物を加熱することで、生ゴミ等の被処理物を炭化し、炭素の再利用を通じて資源のリサイクルを図ることが可能であり、公害発生も無い混成ガスを使用する炭化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2乃至図4に示す混成ガス発生装置を用いたボイラー装置を示す概略断面図である。
【図2】図6に示す本実施の形態の炭化装置に用いる混成ガス発生装置の概略断面図である。
【図3】図6に示す本実施の形態の炭化装置に用いる混成ガス発生装置の電解槽及びブロワを示す概略斜視図である。
【図4】図6に示す本実施の形態の炭化装置に用いる混成ガス発生装置の電解槽の概略分解斜視図である。
【図5】図1に示すボイラー装置を用いた加熱装置の概略断面図である。
【図6】本考案の実施の形態の混成ガス発生装置を用いた炭化装置の概略断面図である。
【符号の説明】
1 水タンク
2 底板
3 胴部
4 蓋体
5 燃焼室
5a 孔
6 バーナ
6a 発炎部
7 混成ガス供給管
8 弁
9 弁
10 給水口
11 弁
12 温水吐出口
13 ドレインバルブ
14 水面レベルセンサ
15 低圧圧力バルブ
16 保温材
17 水温計
18 自動着火システム
19 失火防止用センサ
20 混成ガス発生装置
22 基体
23 絶縁支え体
24 電解槽
25 ガス排出部
26 電解液供給管路
27 ブロワー
28 凹溝
29 防爆消音機
30 締結穴
31 陥体部
32 カップラー
33 凹陥部
33a、33b 補強部
33c 温度センサ
33d ドレインバルブ
34 プラス入力端子
34a プラスケーブル
34b ボルト
35 リング
36 プラス電極板
36a マイナス電極板
37 カバー
38 絶縁部材
38a 角穴
39 締結部材
39a ボルト
39b ナット
40 電解液
41 陥体部
51 不凍液循環パイプ
53a、53b 弁
54a、54b 循環口
60 基台
61 混成ガス発生手段
62 圧力容器
63 被処理物収容容器
64、65 二次燃焼室
66 二次発熱用触媒
67 圧力バルブ
68 開口部
71、72 バーナ
80 コントロールボックス
81 ガスコントローラ
82 燃焼コントローラ
83 水圧用モータ
84 水ノズル
85 ガス冷却消臭装置
L 水面レベル[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a carbonization apparatus using a mixed gas containing oxygen.
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, most boilers that heat water to obtain hot water and heating devices that use a boiler to heat various types of medium to be heated burn fossil fuels such as petroleum and heavy oil.
In the case of such a boiler, since fossil fuels such as petroleum are used, CO 2 is inevitably generated, and there is a problem from the viewpoint of pollution prevention such as causing global warming. Since the supply of oxygen from the outside is required, there has been a problem that the configuration of the apparatus is complicated.
[Patent Document 1]
JP 2002-317288 A [Problems to be solved by the invention]
The present invention has been developed in view of the above-described conventional circumstances, does not require external oxygen supply, can save energy, can simplify the device configuration, and does not generate CO 2. It is an object of the present invention to provide a carbonization apparatus using a mixed gas which is excellent also in terms of pollution prevention.
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a carbonization apparatus using a hybrid gas, a hybrid gas generating means for generating a hybrid gas containing oxygen, a pressure vessel combined with the hybrid gas generating means, and a generator arranged in the pressure vessel. An object container for accommodating an object to be treated such as refuse; and a pressure vessel disposed in the pressure vessel at an upper portion and a lower portion of the object container to burn a mixed gas from the mixed gas generating means. And a burner for heating the inside to carbonize the object in the object container.
In the present invention, since the mixed gas itself contains oxygen necessary for combustion, the mixed gas can be burned without the need of external oxygen supply, so that the mixed gas is burned in a sealed space formed in the pressure vessel by a burner. By directly burning and directly heating an object to be treated such as garbage in the container for accommodating the object, garbage and the like can be carbonized, and resources can be recycled through reuse of carbon. Further, it does not require oxygen supply from the outside, saves energy, simplifies the configuration of the device, and is excellent in preventing generation of CO 2 and preventing pollution.
[Embodiment of the invention]
Hereinafter, the carbonization device according to the embodiment of the present invention will be described in detail.
First, the carbonization apparatus using a mixed gas of the present embodiment shown in FIG. 6 is an apparatus using a mixed gas generated from a mixed
As shown in FIG. 6, the carbonization device includes a mixed gas generating means 61 having a built-in mixed gas generating
A
A control box 80 is arranged between the hybrid gas generating means 61 and the
A
In FIG. 6,
In the carbonization apparatus using the mixed gas of the present embodiment, the mixed gas generated from the mixed
That is, oxygen in the
The remaining carbonized material generates heat in the process of reacting carbon with oxygen when burned, and can be used as fuel. However, if it is used as fuel as it is, it emits CO 2 into the atmosphere, causing global warming. For this reason, in the present embodiment, the carbonized material is refined, and utilization other than fuel is attempted.
The mixed gas is greatly different from other fossil fuels, and has a great feature that the inside of the
Next, with reference to FIG. 2 to FIG. 4, a description will be given of a mixed gas generation device used in the carbonization device of the present embodiment.
The
That is, the
The outermost (right end in FIG. 2)
The
The other
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, cells were formed at an upper portion of the outer side surface of the
In the
FIG. 1 shows a boiler apparatus using a mixed gas generated by the mixed
This boiler device includes a
The water supply system of the boiler device includes a
Further, a
A
The entire outer periphery of the
The burner 6 is provided with an
The mixed gas supply system includes a
In the boiler apparatus using the mixed gas generated by the
In this case, when the mixed gas is burned, it becomes high-temperature steam gas. By assimilating the water as it is, the calories held by the steam gas can be converted to increase the water temperature of the 100% water.
In addition, since the mixed gas is greatly different from other fossil fuels such as petroleum and contains the oxygen necessary for combustion by the mixed gas itself, a great feature that the inside of the
FIG. 5 shows a heating device using a boiler device using a mixed gas by adding a piping system for a medium to be heated in addition to the configuration of the boiler device shown in FIG.
In the heating device shown in FIG. 5, the same elements as those in the boiler device shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
The heating device shown in FIG. 5 has an
The
According to this heating device, as in the case of the boiler device, the mixed gas is burned by the burner 6, and the steam gas generated in the combustion chamber 5 is jetted out of the large number of
In addition, since the mixed gas is greatly different from other fossil fuels such as petroleum and contains the oxygen necessary for combustion by the mixed gas itself, a great feature that the inside of the
[Effect of the invention]
According to the present invention, a mixed gas is directly burned by a burner in a sealed space formed in a pressure vessel, and an object to be processed such as garbage in the object storage container is directly heated to reduce garbage and the like. It is possible to recycle resources through carbonization of the material to be treated and reuse of carbon, and it is possible to provide a carbonization apparatus that uses a mixed gas that does not cause pollution.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a boiler apparatus using the hybrid gas generator shown in FIGS. 2 to 4;
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a hybrid gas generator used for the carbonizer of the present embodiment shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an electrolytic cell and a blower of the mixed gas generator used in the carbonizing apparatus of the present embodiment shown in FIG.
FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of an electrolytic cell of the mixed gas generator used in the carbonizing device of the present embodiment shown in FIG.
5 is a schematic sectional view of a heating device using the boiler device shown in FIG.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a carbonization device using the hybrid gas generation device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
この混成ガス発生手段と組み合わされる圧力容器と、
この圧力容器内に配置され生ゴミ等の被処理物を収容する被処理物収容容器と、
前記圧力容器内で、被処理物収容容器の上部及び下部に配置され、前記混成ガス発生手段からの混成ガスを燃焼させ、圧力容器内を加熱して前記被処理物収容容器内の被処理物を炭化させるバーナと、
を有することを特徴とする混成ガスを使用する炭化装置。A hybrid gas generating means for generating a hybrid gas containing oxygen,
A pressure vessel combined with the hybrid gas generating means;
An object storage container that is disposed in the pressure container and stores an object to be processed such as garbage;
In the pressure vessel, the mixed gas from the mixed gas generating means is disposed at an upper portion and a lower portion of the object storage container, and the mixed gas is burned, and the inside of the pressure container is heated to process the object in the object storage container. A burner to carbonize
A carbonization apparatus using a mixed gas, comprising:
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