JP3796719B2 - 炭化装置 - Google Patents

Description

本発明は、ゴミ等の雑芥を投入し薫焼することで、前記雑芥を薫焼することで炭化し、なおかつ炭化の際に発生する有害物質を含んだ煙を無害化できる炭化装置に関する改良発明である。

従来の発明である炭化炉は、側壁に燃焼バーナーを装備した燃焼室と該燃焼室に連続し炭化用収納ボックスが内部に取付される加熱室と、該加熱室の開口の全面を封止して外気を遮断する開閉扉と、前記加熱室の下方に設けられ燃焼排ガスを煙突に誘導する煙導と、側壁に再燃バーナーが装着され、前記煙導と前記煙突の間に配設され脱臭室とを有する炭化炉であって、前記炭化用収納ボックスは上面に開口を有する有り底のボックス本体と、中央部に乾留ガス排出孔を有し前記ボックス本体の開口に嵌合手段を介して取着される蓋体とを備えていることを特徴とする装置であった。（特許文献１）

また、炭化炉と、この炭化炉内の炭材を加熱する加熱手段と、炭材の加熱による生じる排ガスを気液に分離する排気ガス処理手段を備えた炭化装置において、上記加熱手段は、上記炭化炉内部に伸びるように配設された少なくとも１本のチューブ体と、このチューブ体の入熱側にチューブ体の内方に向けて配設された燃焼バーナーとを備えてなるラジアントチューブバーナーにより構成され、上記チューブ体の排熱端が上記炭化炉の外部に導出されそのチューブ体内の排熱が、上記ガス処理手段で分離された液体の精錬のための加熱源として供給されるよう上記排ガス処理手段と接続されていることを特徴とする炭化する炭化装置であることも公知である。（特許文献２）
特開２００３−２８６４８９号公報 特開平９−３１４６８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の炭化炉は、炭化炉内の炉床上に炭化用収納ボックスを載置した装置であるため、例えば雑芥である廃棄食品、生ゴミ、汚泥等の低級発熱被炭化物を大量に処理できず、結果的に炭化に長時間を要するという問題があった。また燃焼時に発生する煙に対しハニカム蓄熱体に燃焼排気ガスを接触させてダイオキシン等の有害物質を取り除くとあるが、具体的な温度が特定されておらず、内部形状も異なる。

また、特許文献２に記載の炭化炉は、加熱手段にラジアントチューブバーナーを使用しており、本発明の加熱方法である薫焼とは異なり、なおかつ、化石燃料である重油や軽油などを大量に使用するため、ランニングコストが多大にかかることは極めて大きな問題である。前記薫焼とは、炎のように目に見える光を発光せずに、炭化物生成機内の雑芥を加熱し、当該雑芥を炭化物と煙に分け燃焼する方法の一つである。

そこで、本発明は、廃棄食品、汚泥等からなる雑芥を電気発熱体による熱源を利用し、薫焼時に発生した有毒な乾留ガスを別の電気発熱体で更に高温化し、空気と混合して完全にして無害化した後に、煙である燃焼ガスと炭化物を得ることで、雑芥の熱効率の向上と、加熱手段に化石燃料を使用せず、ランニングコストもかからない炭化装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記の課題を解決するために、側面には開閉可能な蓋２ｇを有する点検孔２ｆを斜め方向に突設し、内壁２ｈの上部には有害成分を含んだ煙を排出する排気口２ｊを設けるともに内壁２ｈの上面を雑芥が炭化する際に発生した煙が煙導部３に誘引されやすいようにテーパー状にし当該上面に雑芥を投入する投入口２ｉを設け、下部には燃焼や延焼を防止するマイナスイオンガスを外部装置から吸引でき底面に無数の小孔が形成されている日の字状のガス管２ｄを配置し、内壁２ｈに一体化させて谷状に内底板２ｋを設けるとともに炭化物を外部に搬出するために前記内底板２ｋの狭間の凹状の窪みの中央に開閉扉２ｍを設け、高純度、再結晶ＳｉＣよりなる炭化ケイ素発熱体である電気発熱体２ｅを前記内底板２ｋの下に配置して前記電気発熱体２ｅの下部に断熱材であるキャスター２ｌを設け載置台２上に載せた炭化物生成機１ａと、一定の高さに保持する取付台６ｃ上に前記炭化物生成機１ａから送られた煙を高温に加熱する上蓋６ａを有する容器６ｂと前記容器６ｂ内に設けた棒状の電気発熱体６ｄとからなる電気吸着装置６と、上面に略Ｔ字状のカバー１４ａを設けるとともに上面に設けた開口部１４ｂに向かって無害化した煙を外に排出するファン１４ｃを設置し、前記ファン１４ｃの下方に吸着材１４ｅを設け、蛇口１７が取り付けられている第４吸着筒１４、蛇口が取り付け内部に吸着材１０ｄ、９ｄを設けた第３吸着筒１１、第２吸着筒１０及び第１吸着筒９と、前記炭化物生成機２、電気吸着装置６、吸着部８の各装置と接続し薫焼温度をコントロールできる制御装置１５とからなり、前記各吸着筒１４、１１、１０、９を導管９ｂ、１０ｂ、１０ｃ、１１ｂにより連結し、前記電気吸着装置６から煙を誘引し煙に含まれている有害成分を前記吸着材１０ｄ、９ｄで吸着する吸着部８とからなることを特徴とする炭化装置１の構成とした。

本発明は、以上の構成であるから以下の効果が得られる。第１に、本発明である炭化装置に連結した電気吸着装置は、熱源に複数の電気発熱体を利用し高温で燃焼するために、ダイオキシン等のように有害物質が含まれた煙を本装置の外部に一切排出することもなく、雑芥の種類、雑芥に含まれる水分量を問わず均一の炭化物を生成することができる。本装置で得た炭化物は吸着効果、洗浄効果、保温効果等の各効果を得ることができる

第２に、本発明である炭化装置は、従来装置のように加熱手段として化石燃料を一切使用せず、なおかつランニングコストもかからないため、環境面を鑑みた上でも極めて優れた炭化装置である。

雑芥を煙と炭化物に炭化できる炭化物生成機、前記炭化物生成機の内部で延焼を防ぐガスを注入するガス管、前記炭化物生成機内部に備えた電気発熱体からなる炭化物生成部と、前記炭化物生成部で雑芥を薫焼時に生じた有害物質を含んだ煙を無害化できる処理部とからなる炭化装置である。
以下に、本発明である炭化装置の実施例について説明する。

以下に、添付図面に基づき、本発明である炭化装置について詳細に説明する。図１は本発明である炭化装置の正面図、図２は本発明である炭化装置の左側面図、図３は本発明である炭化装置の右側面図、図４は本発明である炭化装置の背面図、図５は本発明である炭化装置の平面図である。

図１に示したように、本発明である炭化装置１は、炭化物生成部１ａと処理部１ｂからなる。即ち、雑芥を煙と炭化物に炭化できる炭化物生成機２、炭化物生成機２の内部で延焼を防ぐガスを注入するガス管２ｄ及び炭化物生成機２内部に備えた電気発熱体を有する炭化物生成部１ａと、炭化物生成部１aに発生した有害物質を含んだダイオキシン等の煙を無害化する処理部１ｂとからなる。

処理部１ｂは、炭化物生成機２の背面から、炭化物生成機２の外方にかけて少なくとも一回屈曲すると共に載置台２ｃ方向に垂下して折り曲げながら設けた煙導部３、雑芥を薫焼した際に生じる有害物質を含んだ煙を煙導部３から吸い出すと共に、高温の電気発熱体６ｄで煙を無害化する電気吸着装置６、
電気吸着装置６から煙を誘引し、煙に含まれる有害成分を吸着材９ｄ等で吸着する吸着部８とからなることを特徴とする装置である。

なお、炭化物生成機２の右側面に設けた箱状の装置は、炭化物生成機２を構成する炭化物生成部１a又は、炭化物生成部１ａに連結した処理部１ｂの電気吸着装置６や吸着部８の各装置と接続し、薫焼温度等をセンサー等によりコントロールできる制御装置１５である。

制御装置１５は、内部に制御盤（図示せず）が備えており、制御盤には複数の表示灯、自動／手動切替スイッチ、運転開始ボタン、運転停止ボタンに加え、電源表示灯、過電流警報灯、ヒューズ断警報、過電流警報灯、非常停止灯、運転表示灯、停止表示灯、自動表示灯、手動表示灯、自動／手動切替スイッチ等を備えている。

また、制御装置１５は、停電時に炭化物生成機２が約１０秒前後で再度作動するよう自家発電装置（図示せず）を備えている。よって、炭化物生成機２の内部の雑芥の燻煙温度が急激に低下しない。なお、自家発電装置に代えてソーラーパネル等から電力を得る太陽光発電システム（図示せず）に代えることができる。次に、炭化物生成機２の詳細について説明する。

図１に示すように、炭化物生成機２には、おがくずや他の焼却灰と共に、雑芥である廃棄食品、野菜くず、建築木材廃棄物や、有害物質を含んだ汚泥、火山灰、プラスチック、廃タイヤ等の石油化学製品、医療廃棄物、水分が大量に含まれた食品の残飯等のようにあらゆる雑芥を投入できる長方形状の投入機である。おがくずを投入することで、雑芥に含まれる水分を吸着し、炭化物生成機２内部に発生する煙や乾留ガスの発熱量を高める効果がある。

炭化物生成機２は、投入された雑芥を高温で薫焼する装置であり、 上面に投入口から雑芥が飛び散らないように凹状に設けたカバー２ａ、
カバー２ａの下部で、炭化物生成機２の外壁から内壁にかけて外から挿通するように設けた電気発熱体２ｅ及び
電気発熱体２ｅで雑芥に炎等を発生した場合い延焼を防ぐためのマイナスイオンガスを注入できるガス管２ｄと
からなることを特徴とする。

なお、炭化物生成機２の外観形状は長方形状にこだわらず、円筒形や三角形状のように自由に変更することができる。また、炭化物生成機２は、載置台２ｃ上に載置され、炭化物生成機２を構成する電気発熱体２ｅの設置場所や設置本数も限定しない。なお、炭化物生成機２の外部から雑芥を薫焼することで発生する乾留ガスを循環するためにブロワ等（図示せず）を取付けることもできる。

電気発熱体２ｅとは、高純度、再結晶ＳｉＣよりなる炭化ケイ素発熱体である。電気発熱体２ｅの表面温度は、１１００℃以上になり、単位面積当たりの発熱量が極めて大きいことを特徴とする。

本発明で炭化装置１に使用する電気発熱体２ｅの表面温度は、１１００℃から１１５０℃の高温が好ましく、他の熱源であるニクロム線等の電気発熱体の５倍から１０倍の熱量を得ることができる。

なお、本発明である炭化装置１は、雑芥の量が５ｔの場合には約１２時間から１３時間で炭化物を得ることができる。また、炭化物生成機２内部温度は２００℃から６００℃であるが、炭化物生成機２内部温度は２００℃から６００℃の範囲に限定しない。

また、電気発熱体２ｅの他の熱源として、太陽光を利用した発熱体を使用することができる。具体的には、炭化物生成機２の壁面を強化ガラス等などからなるレンズで覆い、雑芥にレンズの焦点が当たるようにし、雑芥を加熱し、炭化物を得ることができる。

炭化物生成機２の内部に投入された雑芥は、高温で薫焼されると炭化物と煙になり、炭素化合物は冷却した後に、河川や土壌等を浄化する活性炭等なり、煙は煙導部３に誘引され、処理部１ｂで煙の有害物質や臭い等が完全に除去された後に外部に排気する。

煙導部３とは、有害ガスを含んだ煙を電気吸着装置６まで誘導する部材であり、第１煙導３ａ、第１煙導３ａから垂下して設けた連結煙導３ｂ、連結煙導３ｂの下部に扇状に設けた第２煙導４、第２煙導４から電気吸着装置６まで傾斜して設け、電気吸着装置６の下部に接続する連結管５ａを備えた第３煙導５からなることを特徴とする。

図６〜図８に示すように、電気吸着装置６は、
底部に鍔６ｇを設けた凸状の上蓋６ａ、上蓋６ａの下部に密着し、煙導部３から送られた煙を更に高温に加熱する容器６ｂと、
容器６ｂを一定の高さに保持する取付台６ｃからなり、容器６ｂの側面に棒状の電気発熱体６ｄを設けたことを特徴とする。

電気発熱体６ｄは、容器の側面、即ち側面の垂直な面に対して水平方向に差込むことができ、電気発熱体６ｄの構造は、炭化物生成機２の側面に備えた電気発熱体２ｅと同一の構造である。

図６に示すように、容器６ｂの底面には、第３煙導５の連結管５ａを差し込むことができる。そして上蓋６ａの上面には、無害化された煙の中に含まれる有害成分を更に吸着するために、第４煙導７を設け、吸着部８まで煙を誘引する仕組みである。

図６に示すように、吸着部８には、第１吸着筒９、第２吸着筒１０、第３吸着筒１１、第４吸着筒１４がある。煙は、第３吸着筒１１から完全に無害化され、なおかつ、適度な温度に冷却され外部に放出できるため、白煙や黒煙等のように目に見えず、また排出する煙の臭い等も全て除去できる。

排出された煙の温度は２０℃前後である。なお、排出する煙の温度は限定しない。そして第１吸着筒９、第２吸着筒１０、第４吸着筒１４の内部には各吸着材であるゼオライト等が設けられている。

図２に示したのは、本発明である炭化装置１の左側面である。吸着部８を構成する第１吸着筒９は、四角柱の柱状であり、第１吸着筒９の下部分には蛇口１７及び液体受け１８を設けた。

蛇口１７は、雑芥を炭化した時に発生する煙を急速に冷却することで発生する木酢液を排出し、液体受け１８は木酢液を受け、別なタンク等に排出する仕組みである。木酢液の使用用途は、土壌の消毒や防虫、防腐加、脱臭剤、食品加工の燻煙香料に使用できる。

図３に示したように、本発明である炭化装置１の右側面には、炭化物生成機２のほぼ中央の位置に点検孔２ｆを設け、点検孔２ｆの内側に開閉可能な点検用の蓋２ｇを設けた。

点検用の蓋２ｇは、炭化物生成機２の内部を点検する際に開閉する蓋２ｇで、炭化物生成機２から直接取り外したり、炭化物生成機２に蝶番を設け、蓋２ｇを炭化物生成機２の蝶番に取付け、炭化物生成機２と一体化した扉式にしてもよい。

図４に示したように、炭化装置１の背面は、煙を無害化して排出する吸着部８を構成する各吸着筒を等間隔に載置台１６上に設けている。載置台１６は、使用しなくてもよい。

炭化物生成機２の右側に設けた第４吸着筒１４は、他の第２吸着筒１０、第１吸着筒９と異なり、第４吸着筒１４の底部と、第３吸着筒１１の上面との間に、煙を誘引するための第１ファン１２を設け、さらに第１ファン１２の側面に第１ファン１２を回転させるためのモーター１３を取り付けた。

そして、図５に示したように、各装置の配置は、炭化物生成機２を中心に、煙導部３を設け、煙導部３の先に煙を無害化する電気吸着装置６が連結して設けられている。また、炭化物生成機２の上面には、雑芥を投入後に手で開閉することができる鋼鉄製の蓋２ｏがある。

蓋２ｏは、炭化物生成機２の上面に設けた投入口２１の内部に密着するように設けてある。蓋２ｏは、熱や風にも強く更に重量もあるため、蓋２ｏの上面にリング等を取付け、クレーン等で簡単に吊り上げできるようにしてもよい。

なお、電気吸着装置６に連結した吸着部８を構成する第１吸着筒９、第２吸着筒１０、第４吸着筒１４のそれぞれの装置は、第１吸着筒９等の導管９ｂ、第２吸着筒１０の導管１０ｂ、１０ｃ、第３吸着筒（図示せず）の導管１１ｂで連結することができる。

次に、図６から図８で、本発明である炭化装置１の内部構造について詳細を説明する。図６は本発明である炭化装置の正面の縦断面図を示し、図７は本発明である炭化装置の背面の縦断面図を示し、図８は本発明である炭化装置の平面の横断面図を示した。

図６は、本発明である炭化装置１の正面の縦断面図を示している。即ち、炭化物生成機２の縦断面図、煙導部３の縦断面及び電気吸着装置６の縦断面を示している。

炭化物生成機２の内部構造は、雑芥が炭化する際に発生した煙が煙導部３に誘引されやすいように内壁２ｈの上面をテーパー状に設けている。そして、内壁２ｈの上面に雑芥を投入する投入口２ｉ、内壁２ｈの背面に有害成分を含んだ煙を誘引する排気口２ｊ及び内壁２ｈの下部に雑芥から生成した炭化物をガス管２ｄから落下することで集約できるように山状の形状、谷状の形状又は山状の形状及び谷状の形状になるように内壁２ｈに一体化するように設けた内底板２ｋがある。

また、内底板２ｋと内底板２ｋとの間の位置に形成した凹状の窪み部分、内底板２ｋの下部の位置のいずれかに集約した炭化物を外部に搬出できる開閉扉２ｍ、電気発熱体２ｅの下部で炭化物生成機２が薫焼の際に発する熱を断熱できる断熱材であるキャスター２ｌがある。

なお、内壁２ｈは、断熱効果を得るために外壁との間に間隙又は断熱材等を設けてもよい。煙導部３、炭化物生成機２の背面に沿って垂下し、なおかつ第２煙導４を経て電気吸着装置６の底面まで接続されている。

電気吸着装置６の内部構造の形状は略Ｍ字状の構造であり、内部に耐熱板であるキャスター（図示せず）を備えている。炭化物生成機２から煙導部３にかけて示した矢印のように、電気吸着装置６の下部に設けた下貫通孔６ｅから上貫通孔６ｆにかけて、各凹凸面にそって煙が誘引され、各凹凸面に設けた電気発熱体６ｄを経て、第４煙導７、連結管７ａの順に煙が送られる仕組みである。

電気発熱体６ｄの表面温度は１１００℃以上で発熱し、炭化物生成機２から流れ込んだ煙を全て電気発熱体６ｄの表面に吸着するとともに高温でダイオキシン等の有害物質を含んだ煙を燃焼するため、電気吸着装置６内に誘引された煙は全て無害化することができる。

図７に示したように、無害化された煙は、筒状の吸着部８に移動する仕組みである。吸着部８を構成する第１吸着筒９は直方体状の筒であり、上部に設けた略Ｔ字状のカバー９ａ、筒の左上に設けた導管９ｂ、筒の下方の中央に第４煙導７に連結するために設けた連結孔９ｃとからなる。そして第１吸着筒９の内部には、ゼオライト等の吸着材９ｄを設けている。

第１吸着筒９の導管９ｂは、第２吸着筒１０に連結する。
第２吸着筒１０の構造は、第１吸着筒９と同様、直方体状の筒である。
第２吸着筒１０は、上部に略Ｔ字状のカバー１０ａを設け、筒の右上部に導管１０ｂ、左下部に導管１０ｃを設け、第１吸着筒９の内部にはゼオライト等の吸着材１０ｄが入れてある。

第３吸着筒１１は、略Ｔ字状のカバー１１ａと、筒の中央に設けた導管１１ｂとからなり、導管１１ｂに第２吸着筒１０の導管１０ｃを連結すると共に、上面に煙を排出するための第１ファン１２を取り付けたことを特徴とする。

第１ファン１２は、内部に小型のファンを内臓し、側面にファンを回転するためのモーター１３を取り付けた。第１ファン１２の上面と下面は、それぞれ開口している。

第１ファン１２の上面に設けた第４吸着筒１４の内部構造について詳細を説明する。第４吸着筒１４は、筒の上面に設けた略Ｔ字状のカバー１４ａ、筒の上面に設けた開口部１４ｂ、開口部１４ｂに向かって無害化した煙を外に排出するファン１４ｃ、ファン１４ｃの下方に取付け煙の温度を下げ、なおかつ、煙に含まれる物質を完全に吸着除去するための取付部材１４ｄに設けた吸着材１４ｅからなる。即ち、第４吸着筒１４を通過した煙は無色透明、かつ無害の排ガスとなり、ファン１４ｃにより大気中に強制的に排出される仕組みである。

図８は、炭化装置１の平面の横断面図であり、（１）炭化物生成機２の内部構造をはじめ、（２）煙導部３、（３）電気吸着装置６の内部構造、（４）吸着部８の各内部構造を示したものである。

炭化物生成機２の内部構造は図９から図１１で詳細を説明する。特に、電気吸着装置６の内部には電気発熱体６ｄを３本設けているが、本数及び取付位置を限定するものではない。

なお、吸着部８を構成する第１吸着筒９、第２吸着筒１０、第３吸着筒１１、第４吸着筒１４のいずれにも蛇口１７が取り付けられている。これは、炭化物から生じる木酢液を回収するための装置である。

炭化装置１の吸着部８を構成する第１吸着筒９、第２吸着筒１０、第４吸着筒１４は、煙の温度変化や煙の有害物質の含有量によって、新たに他の吸着筒を増設してもよい。

吸着部８に誘引された煙を冷却する他の方法として、各吸着筒の外側にパイプ等を通し、パイプに水を通すことで急速に煙を冷却できる水冷方式に代えることができる。

本発明である炭化装置１を構成する炭化物生成機２、煙導部３、及び吸着部８の各装置の内部に、ダイオキシンが発生することを未然に防ぎ、薫蒸温度の低下を防止するために制御装置１５に接続した温度センサー（図示せず）等を複数取り付けすることができる。

次に、図９から図１２で炭化物生成機２の内部構造について詳細を説明する。図９は本発明である炭化装置の第１実施例を構成する炭化物生成機の縦断面図、図１０は本発明である炭化装置の第１実施例を構成する炭化物生成機の他の実施例の縦断面図、図１１は本発明である炭化装置の第１実施例を構成する炭化物生成機の横断面図、図１２は本発明である炭化装置の第１実施例を構成する炭化物生成機の右縦断面図である。

図９の炭化物生成機２の縦断面図に示したように、右側面に傾斜して点検孔２ｆを突設し、内壁２ｈの上面である天井部分が点検孔２ｆに向かって傾斜している。なお、傾斜している内壁２ｈの中央から上方にかけて雑芥を投入する投入口２ｉを設けている。

図９に示したように、炭化物生成機２の内部には、マイナスイオンガスを投入するためのガス管２ｄを設け、ガス管２ｄの下部には、炭化物を集積できるように谷状に形成した内底板２ｋを備え、内底板２ｋの内部に電気発熱体２ｅを備えている。谷状に形成した内底板２ｋの凹部には、炭化した雑芥を取り出すための開閉扉２ｍを備えている。

開閉扉２ｍの開閉にはモーター（図示せず）等を使用する。なお電気発熱体２ｅの下部には耐火セメントであるキャスター２ｌを設けている。キャスター２ｌは、電気発熱体２ｅと、キャスター２ｌは分離しているが電気発熱体２ｅに隣接してキャスター２ｌを設けてもよい。

図１０に示したのは、炭化物生成機２の第２実施例の縦断面図である。本例の炭化物生成機２ｂの特徴は、電気発熱体２ｅを内底板２ｋの上面に設けたことを特徴とする。また、電気発熱体２ｅの外周には、電気発熱体２ｅの外周を保護するために鋼製の管２ｎを設けた。

なお、鋼製の管２ｎは、電気発熱体２ｅとの間の距離を一定に保持しているが、特に距離を限定せず、管２ｎと電気発熱体２ｅが互いに密着してもよい。本実施例で使用する炭化物生成機２ｂは、図９に示した炭化物生成機２と比較した場合、管２ｎ付き電気発熱体２ｅが露出している分、雑芥を薫焼し炭化する効率が極めてよい。

図１１に示したのは、炭化物生成機２の横断面図である。炭化物生成機２の内部構造の特徴として、ガス管２ｄの形状は日の字状であり、ガスの注入元部分が、炭化物生成機２の上面と下面の各壁面に対称となるように設けていることを特徴とする。ガス管２ｄは、燃焼や延焼を防止するガスであるマイナスイオンガスを外部装置から吸引できる管で、ガス管２ｄの底面に無数の小孔（図示せず）を設けている。

ガス管２ｄは、短手方向の長さを更に伸ばし、開閉扉２ｍの上部にかかるように設けてもよい。開閉扉２ｍとは、薫焼することで炭となった雑芥を炭化物生成機２の外部に搬出するための扉で、内底板２ｋの狭間で凹状の窪みとなった中央に設け、制御装置１５等から開閉を操作することができる。搬出した炭は、スクリューコンベア等から構成するベルトコンベア等で炭化物生成機２の外部に搬出することができる。

図１２に示したのは、本発明である炭化装置１を構成する炭化物生成機２の右縦断面図であり、炭化物生成機２の内壁２ｈの上部に排気口２ｊが設けられていることを特徴とする。

排気口２ｊの取付位置は、炭化物生成機２の上方の中央の位置に限定せず、炭化物生成機２の内壁２ｈであればどこでもよい。投入された雑芥の種類に応じて適宜煙の流れを効率化するためである。

図１３は、本発明である炭化装置の第２実施例の正面図、図１４は本発明である炭化装置の第２実施例の左側面図、図１５は本発明である炭化装置の第２実施例の右側面図、図１６は本発明である炭化装置の第２実施例の背面図、図１７は本発明である炭化装置の第２実施例の平面図である。以下に、図１３から図２０で本発明である炭化装置１の第２実施例の詳細を説明する。

図１８は本発明である炭化装置の第２実施例を構成する炭化物生成機の縦断面図、図１９は本発明である炭化装置の第２実施例を構成する炭化物生成機の横断面図、図２０は本発明である炭化装置の第２実施例を構成する炭化物生成機の第２実施例の横断面図である。

図１３に示したのは、図１等に示した炭化装置１の第２実施例である。炭化物生成機１９は、炭化量を５ｔ等のように、図１に示した炭化物生成機２の実施例より雑芥の投入量を更に多くした炭化装置１ｃである。

本例の炭化装置１ｃは、雑芥を薫焼できるため、セラミックを生成する仕組みは図１に示した炭化物生成機２と同一である。炭化装置１ｃは、炭を形成する炭化物生成機１９からなる炭化物生成部２２と、煙導部２４や電気吸着装置２５等を含む処理部２２ａとからなることを特徴とする。

また、炭化物生成機１９を構成する炭化物生成部２２と電気吸着装置２５との間に設けた箱状の装置は、炭化物生成機１９の薫焼や、処理部２２ａの各装置と接続し、温度等をコントロールするための制御装置３６である。煙導部２４、処理部２２ａは、載置台３７上に載置されている。

炭化物生成部２２は、上面に投入口から雑芥が飛び散らないように凹状に設けたカバー１９ａ、カバー１９ａの下部で、炭化物生成機１９の外壁から内壁にかけて外から挿通するように複数設けた電気発熱体１９ｅ及び電気発熱体１９ｅで雑芥に炎等を発生した場合、延焼を防ぐためのマイナスイオンガスを注入できる複数のガス管１９ｄとからなることを特徴とする。

また、本例の炭化装置１ｃは、カバー１９ａの上面に、作業人の落下防止の為に柵２３、２３ａを投入口２１に隣接して設け、カバー１９ａの上面から雑芥を投入できる投入口２１と、投入口２１の上面に棒状の取手２１ｂを備えた蓋２１ａを備えた。

炭化物生成機１９の外壁面には、複数のガス管１９ｄ及び電気発熱体１９ｅを保護するため長方形状の保護枠３５を設けた。保護枠３５は、炭化物生成機１９に着脱可能な枠体でスチール製の網等からなる。

処理部２２aは炭化物生成機１９の背面に屈曲して設けた煙導部２４と、雑芥を薫焼した際に生じる有害な煙を煙導部２４から吸い出し高温で無害化する電気吸着装置２５と、電気吸着装置２５からさらに有害ガスに含まれる有害成分を吸着する吸着部２７とからなることを特徴とする装置である。

煙導部２４の背面に示した箱状の装置が、炭化物生成機１９を制御するための制御装置３６である。なお、制御装置３６の構成は、図１に示した制御装置１５と同一のため省略する。

次に、炭化物生成機１９の詳細について説明する。図１３に示すように、炭化物生成機１９は投入された雑芥を高温で薫焼する装置であり、上面に投入口から雑芥が飛び散らないように凹状に設けたカバー１９ａ、カバー１９ａの下部で、炭化物生成機１９の外壁から内壁にかけて外から挿通するように複数設けた電気発熱体１９ｅ及び電気発熱体１９ｅで雑芥に炎等を発生した場合、延焼を防ぐためのマイナスイオンガスを注入でき、複数設けたガス管１９ｄとからなることを特徴とする。

炭化物生成機１９の外観の形状は、円筒形のように直方体に限らず自由に変更することができる。また、複数設けた電気発熱体１９ｅ、ガス管１９ｄは、いずれも３本以上であればよい。

電気発熱体１９ｅは、高純度、再結晶ＳｉＣよりなる炭化ケイ素電気発熱体である。電気発熱体の表面温度は、１６００℃以上になり、単位面積当たりの発熱量が極めて大きいため、炭化物生成機１９の内部に投入口２１から投入された雑芥は高温で薫焼すると炭である炭素化合物と煙になり、煙は煙導部２４に吸い込まれる仕組みである。

煙導部２４は、図１に示した煙導部２４と同一の構造で、第１煙導２４ａ、第２煙導２４ｂ、第３煙導２４ｃからなる。そして、電気吸着装置２５まで誘導し、吸着部２７まで、煙を排出する仕組みである。

電気吸着装置２５は、底部に鍔２５ｅを設けた上蓋２５ａ、上蓋２５ａに下面で密着する容器２５ｂと、容器２５ｂを一定の高さに保持するための取付台２５ｃからなり、図１に示した電気吸着装置６と同一の構造である。

電気吸着装置２５の容器２５ｂに、棒状の電気発熱体２５ｄが設けられている。また、容器２５ｂの底面には、第３煙導２４ｃの開口部分と連結する。そして、上蓋２５ａの上面には、無害化された煙の中に含まれる有害成分を吸着するために、第４煙導２６を経て、吸着部２７へと煙を誘引する仕組みである。

図１４から図１７に示したように吸着部２７は、第１吸着筒２８、第２吸着筒２９、第３吸着筒３０、第４吸着筒３１に対し、更に吸着部を加えた第５吸着筒３４からなる。

第５吸着筒３４を第４吸着筒３１に接続することで、煙は第３吸着筒３０から、完全に無害化され、なおかつ、適度な温度で放出されるため、白煙や黒煙等のように目に見えない。

第１吸着筒２８、第２吸着筒２９、第３吸着筒３０、第４吸着筒３１、そして第５吸着筒３４の内部には、各吸着材（図示せず）が設けられており、図４に示した第１吸着筒９、第２吸着筒１０、第３吸着筒１１、第４吸着筒１４と同一の構造である。

図１４に示したように、第４吸着筒３１の上面には、煙等を外部に送気するための第１ファン３２や、第１ファン３２を回動するためのモーター３３を備えている。

また、図１７に示すように、第５吸着筒３４のカバー３４ａの下、即ち開口部３４ｂの内部にファン３４ｃを設けている。符号２６ａは連結管を示している。

次に、図１８から図２０で本発明である炭化装置を構成する炭化物生成機１９の内部構成について詳細を説明する。図１８は本発明である炭化装置の第２実施例を構成する炭化物生成機の縦断面図、図１９は本発明である炭化装置の第２実施例を構成する炭化物生成機の横断面図、図２０は本発明である炭化装置の第２実施例を構成する炭化物生成機の第２実施例の横断面図を示している。

図１８の炭化物生成機１９の縦断面図に示したように、炭化物生成機１９の右側面に傾斜して点検孔２０を設け、内壁１９ｂの上面が点検孔２０に向かって傾斜している。

傾斜している内壁１９ｂの上面に雑芥を投入する投入口２ｌを設け、下方では複数の谷状である内底板１９ｃを設けるとともに、前記谷状の内底板１９ｃを挟みこむようにガス管１９ｄを設け、内底板１９ｃの内部に電気発熱体１９ｅを設けた。

そして、電気発熱体１９ｅの下部には、耐火材であるキャスター１９ｆが備えられている。なお、電気発熱体１９ｅの取付位置は、炭化物生成機１９の内部であればよいため限定しない。

図１９に示したのは、炭化物生成機１９の横断面図である。内部構造の特徴は、ガス管１９ｄの形状が格子状に設けられており、ガス管１９ｄである格子の各辺が炭化物生成機１９の左右壁面及び上面下面の各壁面に接続している。ガス管１９ｄを格子状に設けることで雑芥が開閉扉１９ｇの上面に堆積することを防止し、より多くのマイナスイオンガスを注入できる。

炭化物生成機１９は、内部に設けた複数の内底板１９ｃ、内底板１９ｃの上面にはしご状に設けたガス管１９ｄ、複数の内底板１９ｃと内底板１９ｃとの間の凹部分に設け、生成した炭化物を自動で炭化物生成機外に搬出できる開閉扉１９ｇ、内壁１９ｂの左側面に煙を排出するために設けた排気口１９ｈ、同じく内壁１９ｂの右側面に設けた蓋２０ａ付きの点検孔２０とからなることを特徴とする。

図２０に示したのは、炭化装置の第２実施例に使用する炭化物生成機１９の他の実施例となる炭化物生成機１９ｉであり、内底板１９ｃの上面の位置で、内壁１９ｂに接続するように設けたガス管１９ｊがはしご状になったことを特徴とする。

図１９、図２０のそれぞれに示した炭化物生成機１９、１９ｉは、はしご状になった各ガス管１９ｄ、１９ｊの太さや長さについては、長手方向の長さを短くする等のように太さや長さは自由に変更することができる。また、炭化物生成機１９、１９ｉを構成する電気発熱体（図示せず）は内底板１９ｃの底部又は上面に複数設けることができる。

本発明である炭化装置は、有害成分を含んだ煙を外部に放出しないため屋内、特に建物の地下室等などスペースを取らずに設置することができる。

本発明である炭化装置の第１実施例の正面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例の左側面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例の右側面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例の背面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例の平面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例の正面の縦断面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例の背面の縦断面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例の平面の横断面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例を構成する炭化物生成機の縦断面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例を構成する炭化物生成機の他の実施例の縦断面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例を構成する炭化物生成機の横断面図である。 本発明である炭化装置の第１実施例を構成する炭化物生成機の右縦断面図である。 本発明である炭化装置の第２実施例の正面図である。 本発明である炭化装置の第２実施例の左側面図である。 本発明である炭化装置の第２実施例の右側面図である。 本発明である炭化装置の第２実施例の背面図である。 本発明である炭化装置の第２実施例の平面図である。 本発明である炭化装置の第２実施例を構成する炭化物生成機の縦断面図である。 本発明である炭化装置の第２実施例を構成する炭化物生成機の横断面図である。 本発明である炭化装置の第２実施例を構成する炭化物生成機の第２実施例の横断面図である。

符号の説明

１ 炭化装置
１ａ 炭化物生成部
１ｂ 処理部
１ｃ 炭化装置
２ 炭化物生成機
２ａ カバー
２ｂ 炭化物生成機
２ｃ 載置台
２ｄ ガス管
２ｅ 電気発熱体
２ｆ 点検孔
２ｇ 蓋
２ｈ 内壁
２ｉ 投入口
２ｊ 排気口
２ｋ 内底板
２ｌ キャスター
２ｍ 開閉扉
２ｎ 管
２ｏ 蓋
３ 煙導部
３ａ 第１煙導
３ｂ 連結煙導
４ 第２煙導
５ 第３煙導
５ａ 連結管
６ 電気吸着装置
６ａ 上蓋
６ｂ 容器
６ｃ 取付台
６ｄ 電気発熱体
６ｅ 下貫通孔
６ｆ 上貫通孔
６ｇ 鍔
７ 第４煙導
７ａ 連結管
８ 吸着部
９ 第１吸着筒
９ａ カバー
９ｂ 導管
９ｃ 連結孔
９ｄ 吸着材
１０ 第２吸着筒
１０ａ カバー
１０ｂ 導管
１０ｃ 導管
１０ｄ 吸着材
１１ 第３吸着筒
１１ａ カバー
１１ｂ 導管
１２ 第１ファン
１３ モーター
１４ 第４吸着筒
１４ａ カバー
１４ｂ 開口部
１４ｃ ファン
１４ｄ 取付部材
１４ｅ 吸着材
１５ 制御装置
１６ 載置台
１７ 蛇口
１８ 液体受け
１９ 炭化物生成機
１９ａ カバー
１９ｂ 内壁
１９ｃ 内底板
１９ｄ ガス管
１９ｅ 電気発熱体
１９ｆ キャスター
１９ｇ 開閉扉
１９ｈ 排気口
１９ｉ 炭化物生成機
１９ｊ ガス管
２０ 点検孔
２０ａ 蓋
２１ 投入口
２１ａ 蓋
２１ｂ 取手
２２ 炭化物生成部
２２ａ 処理部
２３ 柵
２３ａ 柵
２３ｂ 載置台
２４ 煙導部
２４ａ 第１煙導
２４ｂ 第２煙導
２４ｃ 第３煙導
２５ 電気吸着装置
２５ａ 上蓋
２５ｂ 容器
２５ｃ 取付台
２５ｄ 電気発熱体
２５ｅ 鍔
２６ 第４煙導
２６ａ 連結管
２７ 吸着部
２８ 第１吸着筒
２９ 第２吸着筒
３０ 第３吸着筒
３１ 第４吸着筒
３２ 第１ファン
３３ モーター
３４ 第５吸着筒
３４ａ カバー
３４ｂ 開口部
３４ｃ ファン
３５ 保護枠
３６ 制御装置
３７ 載置台

Claims (3)

1. 側面には開閉可能な蓋を有する点検孔を斜め方向に突設し、内壁の上部には有害成分を含んだ煙を排出する排気口を設けるともに内壁の上面を雑芥が炭化する際に発生した煙が煙導部に誘引されやすいようにテーパー状にし当該上面に雑芥を投入する投入口を設け、下部には燃焼や延焼を防止するマイナスイオンガスを外部装置から吸引でき底面に無数の小孔が形成されている日の字状のガス管を配置し、内壁に一体化させて谷状に内底板を設けるとともに炭化物を外部に搬出するために前記内底板の狭間の凹状の窪みの中央に開閉扉を設け、高純度、再結晶ＳｉＣよりなる炭化ケイ素発熱体である電気発熱体を前記内底板の下に配置して前記電気発熱体の下部に断熱材であるキャスターを設け載置台上に載せた炭化物生成機と、一定の高さに保持する取付台上に前記炭化物生成機から送られた煙を高温に加熱する上蓋を有する容器と前記容器内に設けた棒状の電気発熱体とからなる電気吸着装置と、上面に略Ｔ字状のカバーを設けるとともに上面に設けた開口部に向かって無害化した煙を外に排出するファンを設置し、前記ファンの下方に吸着材を設け、蛇口が取り付けられている第４吸着筒、蛇口が取り付け内部に吸着材を設けた第３吸着筒、第２吸着筒及び第１吸着筒と、
   前記炭化物生成機、電気吸着装置、吸着部の各装置と接続し薫焼温度をコントロールできる制御装置とからなり、前記各吸着筒を導管により連結し、前記電気吸着装置から煙を誘引し煙に含まれている有害成分を前記吸着材で吸着する吸着部とからなることを特徴とする炭化装置。
2. 電気発熱体を内底板の上面に設けたことを特徴とする請求項１に記載の炭化装置。
3. 複数の谷状である内底板を設けるとともに前記内底板間に複数の開閉扉を設け、前記谷状の内底板を挟み込むように複数のガス管を格子状に配置し、前記内底板の内部にそれぞれ電気発熱体を設置し、前記各電気発熱体の下部にキャスターを設けたことを特徴とする請求項１に記載の炭化装置。

Images