WO2016208669A1 - 炭化装置 - Google Patents

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WO2016208669A1
WO2016208669A1 PCT/JP2016/068650 JP2016068650W WO2016208669A1 WO 2016208669 A1 WO2016208669 A1 WO 2016208669A1 JP 2016068650 W JP2016068650 W JP 2016068650W WO 2016208669 A1 WO2016208669 A1 WO 2016208669A1
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WO
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carbonization
drying
case
superheated steam
cooling
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Application number
PCT/JP2016/068650
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English (en)
French (fr)
Inventor
正二郎 若林
浩也 小早川
康裕 向井
Original Assignee
サンコール株式会社
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
    • C10B47/28—Other processes
    • C10B47/32—Other processes in ovens with mechanical conveying means
    • C10B47/44—Other processes in ovens with mechanical conveying means with conveyor-screws
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/40—Arrangements of controlling or monitoring devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/08—Screw feeders; Screw dischargers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a carbonization apparatus for producing a carbide by dry distillation of a solid organic material such as wood or bamboo.
  • Patent Documents 1 to 3 are useful in that the object to be treated can be continuously carbonized, but superheated steam generated by the superheated steam generation mechanism disposed outside the processing case. Is introduced into the processing case, it is difficult to distribute high-temperature superheated steam throughout the processing case, and / or the heating efficiency for maintaining the inside of the processing case at a high temperature is poor. There is a problem.
  • Patent Document 4 as a superheated steam generation mechanism, a pipe heater, a high temperature section heater, a super high temperature heater and a discharge pipe sequentially connected in a processing case are provided, and steam or Applying a voltage to the pipe heater while supplying mist-like water to generate superheated steam of 100 to 600 degrees, and supplying the superheated steam generated by the pipe heater to the high temperature part heater, the high temperature part heater A voltage is applied to the heater to generate superheated steam at 600 to 1400 degrees, and the superheated steam generated by the high temperature heater is supplied to the superheated heater while being applied to the superheated heater at 1400 degrees.
  • the superheated steam of ⁇ 2800 degrees is generated, and the superheated steam generated by the super high temperature heater is discharged into the processing case through the discharge pipe.
  • Made carbide device is disclosed.
  • the present invention has been made in view of such a conventional technique, and it is possible to continuously produce good carbides while supplying high-temperature superheated steam to the entire processing case and improving the heating efficiency in the processing case.
  • An object of the present invention is to provide a carbonizing device that can be used.
  • the present invention is a carbonization apparatus including a water supply unit, a drying unit, a carbonization unit, and a control unit, wherein the drying unit dries while conveying an object to be processed.
  • a drying reception port for defining a drying space to be received and receiving an object to be processed on one side of the drying space, and a drying discharge port for discharging the object to be processed from the other side of the drying space, and the drying reception port
  • a drying case provided with a drying upper opening that opens upward between the drying discharge ports, and a drying screw that conveys an object to be processed from one side of the drying space to the other side in accordance with rotational driving around an axis.
  • a superheated steam is generated by heating steam or mist-like water supplied from a conveyor and the water supply unit, and the superheated steam is transported by the drying screw conveyor in the drying case.
  • Supply The carbonization section defines a carbonization space for carbonizing the object to be treated supplied directly or indirectly from the drying section, to one side of the carbonization space.
  • a carbonization case provided with an upper opening, a carbonization screw conveyor that conveys an object to be processed from one side of the carbonization space to the other side in response to rotational driving around the axis, and steam or mist supplied from the water supply unit
  • a superheated steam generating mechanism for carbonization that generates superheated steam by heating water in the form of water and supplies the superheated steam to an object to be processed conveyed by the carbonization screw conveyor in the carbonization case;
  • the controller includes a temperature of superheated steam generated by the drying superheated steam generation mechanism, a conveying speed of the drying screw conveyor, a temperature of superheated steam generated by the carbonized superheated steam generation mechanism, and a temperature of the carbonized screw conveyor.
  • a carbonizing apparatus capable of setting work conditions including a conveyance speed and performing operation control of the drying superheated steam generation mechanism, the drying screw conveyor, the carbonization superheated steam generation mechanism, and the carbonization screw conveyor according to the set work conditions. I will provide a.
  • superheated steam is supplied through the upper drying opening that opens the drying case upward to the object being conveyed by the drying screw conveyor from one side of the drying case to the other side.
  • a carbonizing case for opening the carbonizing case upward with respect to an object to be processed which is conveyed by a carbonizing screw conveyor from one side of the carbonizing case to the other side after being dried by the drying unit.
  • a carbonizing section configured to supply superheated steam through the upper opening, so that high-temperature superheated steam is efficiently supplied to the entire workpiece to be conveyed in the drying case and the carbonized case. Therefore, good carbide can be efficiently and continuously produced from the workpiece.
  • the drying screw conveyor and / or the carbonized screw conveyor is provided on a rotating shaft that is rotationally driven by an actuator, a conveyor that is spirally provided on the outer periphery of the rotating shaft, and an outer periphery of the rotating shaft.
  • Agitated blades. More preferably, the stirring blade has an end on the upstream side in the transport direction connected to a transport surface of one winding portion in the spiral transport body and a transport direction in the downstream end in the transport direction and the spiral transport body. It installs so that a clearance gap may arise between the back surface of the following winding part on the downstream side.
  • the carbonization apparatus may further include a cooling unit provided on the downstream side in the transport direction of the workpiece from the carbonization unit.
  • the cooling unit defines a cooling space for receiving a workpiece to be supplied directly or indirectly from the carbonization unit, and a cooling inlet and a cooling outlet are provided on one side and the other side in the longitudinal direction, respectively.
  • a cooling case a cooling screw conveyor that conveys an object to be processed from one side of the cooling space to the other side in accordance with rotational driving around an axis, and a cooling mechanism.
  • the cooling screw conveyor is supported by the cooling case along the longitudinal direction of the cooling case, and is rotated around an axis by an actuator, and a conveyance body provided spirally on the outer periphery of the rotating shaft. And have.
  • the cooling mechanism includes a case water channel provided on the outer peripheral surface of the cooling case, an axial water channel drilled along the axial direction of the rotating shaft, and a cooling pump that supplies cooling water to the case water channel and the axial water channel And have.
  • the said control part can memorize
  • the cooling screw conveyor may further include a stirring blade provided on the outer periphery of the rotating shaft. More preferably, the stirring blade has an end on the upstream side in the transport direction connected to a transport surface of one winding portion in the spiral transport body and a transport direction in the downstream end in the transport direction and the spiral transport body. It installs so that a clearance gap may arise between the back surface of the following winding part on the downstream side.
  • the drying superheated steam generation mechanism is heated by being applied with a voltage, and a drying fluid heating pipe that generates superheated steam from steam supplied from the water supply unit or mist-like water;
  • a drying cover case capable of closing the drying upper opening in an airtight state is provided.
  • the drying fluid heating pipe has a first end on one side in the longitudinal direction and a second end on the other side extending outward from the drying cover case, and the first and second ends An intermediate portion is disposed so as to face the upper opening in the drying cover case.
  • the first and second ends of the drying fluid heating pipe are respectively provided with first and second power supply terminals for voltage application, and one of the first and second ends is supplied from the water supply unit.
  • the temperature in the drying case can be increased also by the amount of heat of the drying fluid heating tube, and good heating efficiency is obtained. be able to. Accordingly, the object to be processed can be efficiently dried.
  • the carbonized superheated steam generation mechanism is heated by being applied with a voltage, and generates a superheated steam from steam supplied from the water supply unit or mist-like water, and the carbonized upper opening.
  • a carbonizing cover case that can be closed in an airtight state.
  • the fluid heating pipe for carbonization has a first end portion on one side in the longitudinal direction and a second end portion on the other side extending outward from the carbonization cover case, and the first and second end portions of the carbonization fluid heating tube.
  • An intermediate portion is disposed so as to face the upper opening for carbonization in the carbonization cover case.
  • the first and second ends of the carbonizing fluid heating pipe are respectively provided with first and second power supply terminals for voltage application, and one of the first and second ends is supplied from the water supply unit.
  • One or a plurality of carbonization discharges for providing superheated steam into the carbonization case through the upper opening for carbonization is provided in the intermediate portion. An exit is provided.
  • the temperature in the carbonization case can be increased also by the amount of heat of the carbonization fluid heating pipe, and good heating efficiency is obtained. be able to. Therefore, a good carbide can be efficiently and continuously produced from the object to be processed.
  • the drying case has an upper opening for drying that opens the drying space between the inlet for drying and the outlet for drying in the transport direction, and generates the superheated steam for drying.
  • the mechanism includes heating electromagnetic induction heating means for heating the steam or mist-like water supplied from the water supply section by electromagnetic induction action to generate superheated steam, and superheat generated by the electromagnetic induction heating means for drying.
  • a drying fluid pipe to which steam is supplied and a drying cover case capable of closing the drying upper opening in an airtight state are provided. The drying fluid pipe is arranged such that a predetermined longitudinal portion provided with one or a plurality of drying discharge ports for discharging superheated steam faces the upper drying opening in the drying cover case.
  • the carbonization case has an upper opening for carbonization that opens the carbonization space upward between the carbonization inlet and the carbonization outlet in the conveying direction
  • the carbonized superheated steam generation mechanism includes the water Carbonized electromagnetic induction heating means for heating the steam or mist-like water supplied from the supply unit by electromagnetic induction action to generate superheated steam, and superheated steam generated by the carbonized electromagnetic induction heating means are supplied.
  • a carbonization fluid pipe and a carbonization cover case capable of closing the carbonization upper opening in an airtight state are provided.
  • the carbonizing fluid pipe is disposed so that a predetermined portion in the longitudinal direction provided with one or a plurality of carbonizing discharge ports for discharging superheated steam faces the carbonizing upper opening in the carbonizing cover case.
  • the carbonization apparatus may include a hopper capable of accommodating a workpiece.
  • the drying inlet is directly or indirectly connected to the outlet of the hopper.
  • the carbonization apparatus according to the present invention may have a downstream on-off valve that opens or closes the carbonization outlet directly or indirectly.
  • the downstream-side on-off valve is controlled by the control unit by a valve case, a rotary valve supported so as to be rotatable about an axis in a state where the internal space of the valve case is partitioned into a plurality of compartments. And an actuator for rotationally driving the rotary valve.
  • the carbonization apparatus according to the present invention may have an upstream opening / closing valve that opens or closes the drying inlet directly or indirectly.
  • the upstream side on-off valve is controlled by the control unit, the valve case, a rotary valve supported so as to be rotatable about an axis in a state where the internal space of the valve case is partitioned into a plurality of compartments. And an actuator for rotationally driving the rotary valve.
  • the carbonization apparatus is connected to a water vapor discharge port provided in the drying case so that one end thereof is opened outward above a region in the drying space where the workpiece is conveyed.
  • a water vapor discharge duct whose other end is open to the atmosphere, and a water vapor discharge fan interposed in the water vapor discharge duct may be provided.
  • the carbonization apparatus is connected to a dry distillation gas discharge port provided in the carbonization case so that one end thereof is opened outwardly above a region in the carbonization space where the workpiece is conveyed.
  • a dry distillation gas discharge duct, a dry distillation gas discharge fan interposed in the dry distillation gas discharge duct, and a forced oxidation device connected to the other end of the dry distillation gas discharge duct.
  • the present invention is a carbonization apparatus including a gantry, a water supply unit, a hopper, a drying unit, a carbonization unit, and a cooling unit, wherein the drying unit is provided on one side and the other side in the longitudinal direction.
  • a drying case provided with a drying inlet and a drying outlet, respectively, a drying screw conveyor for conveying an object to be processed from one side to the other side in the longitudinal direction of the drying case according to rotational driving around an axis, Superheated steam for drying which supplies steam or mist-like water supplied from a water supply unit to generate superheated steam, and supplies the superheated steam to an object to be processed conveyed by the drying screw conveyor in the drying case
  • a carbonization case in which a carbonization receiving port and a carbonization discharge port are provided on one side and the other side in the longitudinal direction, respectively, and a workpiece to be processed according to rotational driving around an axis.
  • Carbonization A carbonizing screw conveyor that conveys from one side to the other in the longitudinal direction of the soot, and steam or mist-like water supplied from the water supply unit is heated to generate superheated steam, and the superheated steam is generated in the carbonization case. And a superheated steam generation mechanism for carbonization to be supplied to the workpiece conveyed by the carbonization screw conveyor, and the cooling section has a cooling inlet and a cooling outlet on one side and the other side in the longitudinal direction, respectively.
  • a cooling case provided, a cooling screw conveyor that conveys an object to be processed from one side to the other side in the longitudinal direction of the cooling case in response to rotational driving about an axis, and the cooling screw conveyor in the cooling case.
  • a cooling mechanism that cools the workpiece to be processed, and when one of the width direction and the depth direction of the gantry is the first direction and the other is the second direction,
  • the drying case is arranged in an inclined manner so as to be positioned upward as it goes from one side of the longitudinal direction to the other side in a state along the first direction, and the hopper is connected to the drying inlet via an upstream on-off valve.
  • the carbonized case is disposed above the drying inlet so as to supply the processing target, and the carbonization case is in a state along the first direction so as to be parallel to the drying case in the second direction.
  • the receiving port is disposed below the drying outlet and at the same position in the first direction, and the second processing unit discharges the workpiece discharged from the drying outlet to the carbonization receiving port.
  • An intermediate conveyance section is provided along the direction, and the cooling case is longitudinally along the second direction with the cooling inlet located directly below the carbonization outlet through the downstream on-off valve.
  • Direction upward from one side to the other A carbonization device is provided that is inclined to be positioned.
  • FIG. 1 is a front view of a carbonization apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of the carbonization apparatus.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a drying section in the carbonization apparatus.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a carbonization part in the carbonization apparatus.
  • FIG. 5 is a perspective view of the carbonization apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view of the carbonization apparatus shown in FIG.
  • FIG. 7 is a side view of the carbonization apparatus shown in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic block diagram of the carbonization apparatus shown in FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the vicinity of the cooling unit in the carbonization apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a modified example of the drying screw conveyor provided in the carbonization apparatus according to the first and second embodiments.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a modified example of the drying screw conveyor taken along line XI-XI in FIG.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of another modified example of the drying screw conveyor.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of an upstream on-off valve provided in the carbonization apparatus according to Embodiments 1 and 2.
  • FIG. 1 the front view of the carbonization apparatus 1 which concerns on this Embodiment is shown.
  • FIG. 2 shows a schematic block diagram of the carbonization apparatus 1.
  • the carbonization apparatus 1 is configured so that carbides can be continuously manufactured from an object to be processed made of a solid organic material such as wood or bamboo.
  • the carbonization apparatus 1 includes a water supply unit 90 that supplies steam or mist-like water, a drying unit 100, a carbonization unit 200, and a control unit 300.
  • reference numeral 10 denotes a frame that supports the drying unit 100 and the carbonizing unit 200.
  • 3 and 4 show a longitudinal sectional view of the drying unit 100 and a longitudinal sectional view of the carbonization unit 200, respectively.
  • the drying unit 100 is configured to perform a drying process on an object to be processed. By providing the drying unit 100, it is possible to prevent or reduce the release of moisture from the workpiece during the carbonization process in the carbonization unit 200, and to improve the carbonization efficiency in the carbonization unit 200. It becomes.
  • the drying unit 100 includes a drying case 110, a drying screw conveyor 120, and a drying superheated steam generation mechanism.
  • the drying case 110 is configured to define a dry space 110A for receiving an object to be processed in an airtight state.
  • the drying case 110 includes a substantially rectangular upper surface 111 defined by a pair of long sides extending in the longitudinal direction and a pair of short sides extending in the width direction, A pair of side surfaces extending substantially vertically from a pair of long sides of the upper surface 111, a pair of end surfaces 113 extending substantially vertically from a pair of short sides of the upper surface 111, a lower end portion of the pair of side surfaces, and a pair of end surfaces 113 It is made into the substantially rectangular parallelepiped shape which has the bottom face 114 which closes a lower end part.
  • the drying screw conveyor 120 is driven to rotate about an axis, thereby conveying an object to be processed in the drying space 110A from one side in the longitudinal direction of the drying space 110A to the other side.
  • the drying screw conveyor 120 includes a rotating shaft 121 that longitudinally cuts the drying space along the longitudinal direction with at least one end 121a extending airtightly outward. And a conveyance body 122 such as a spiral blade provided on the rotary shaft 121 and an actuator (not shown) such as an electric motor that rotationally drives one end 121a of the rotary shaft 121.
  • the drying screw conveyor 120 includes first and second rotating shafts arranged in parallel with each other as the rotating shaft 121, and the first and second rotating shafts provided as the transport body 122, respectively. And a second carrier. In this case, the first and second rotating shafts are synchronously rotated by the actuator.
  • the drying superheated steam generation mechanism includes a drying fluid heating pipe 130 and a drying cover case 140 connected to the drying case 110. is doing.
  • the drying fluid heating tube 130 is a long hollow member formed of a conductive material that is heated in response to voltage application such as Inconel, Hastelloy, or stainless steel. It is configured to receive the mist-like water in the internal space, convert the steam in the internal space or the mist-like water into superheated steam by being heated by receiving a voltage application, and discharge it to the outside.
  • voltage application such as Inconel, Hastelloy, or stainless steel.
  • the drying case 110 has a drying receiving port 110 (in) for receiving an object to be processed into one side of the drying space 110A, and an object to be processed in the drying space 110A.
  • a drying upper opening 115 that opens the drying space 110A upward between the drying outlet 110 (out) discharged from the other side and the drying inlet 110 (in) and the drying outlet 110 (out) in the transport direction. And are provided.
  • the drying fluid heating tube 130 is disposed above the drying case 110 such that the intermediate portion 133 faces the drying upper opening 115, and the drying cover case 140 includes the drying fluid.
  • the drying case 110 is fixed so as to airtightly close the drying upper opening 115 while covering the intermediate portion 133 of the heating tube 130.
  • the first end 131 on one side in the longitudinal direction and the second end 132 on the other side in the longitudinal direction extend outward from the cover case 140 for drying.
  • the intermediate portion 133 between the first and second end portions 131 and 132 is arranged to face the drying upper opening 115.
  • the first and second end portions 131 and 132 are provided with first and second feeding points 135 and 136, respectively, and one of the first and second end portions 131 and 132 is used for the drying.
  • a drying inlet for introducing steam or mist water from the water supply mechanism 90 is provided in the internal space of the fluid heating pipe 130.
  • the water supply unit 90 has a boiler 91, and steam is supplied from the boiler 91 to the drying inlet of the drying fluid heating pipe 130.
  • Reference numeral 92 in FIG. 2 is a regulating valve that adjusts the amount of steam supplied from the boiler 91 to the drying fluid heating pipe 130.
  • the drying fluid heating pipe 130 is heated by applying a voltage to the first and second feeding points 135 and 136 to convert the steam in the internal space or the mist-like water into superheated steam.
  • the intermediate portion 133 is provided with one or more drying discharge ports (not shown), and the superheated steam generated by the drying fluid heating pipe 130 is discharged from the one or more drying discharge ports. It is discharged to the outside and supplied to the drying space 110A via the drying upper opening 115.
  • the drying fluid heating tube 130 is supported by the drying cover case 140 via various attachment members, and the drying cover case 140 is dried.
  • the intermediate portion 133 of the drying fluid heating pipe 130 faces the upper opening 115 for drying.
  • the drying heating steam generation mechanism is configured to generate superheated steam by the heat generation action of the drying fluid heating pipe 130 in response to voltage application.
  • the invention is not limited to such a form.
  • the drying superheated steam generation mechanism heats the steam or mist-like water supplied from the water supply unit 90 by electromagnetic induction to generate superheated steam for drying (not shown).
  • the electromagnetic induction heating means for drying includes, for example, an introduction pipe having one end fluidly connected to the water supply unit 90 and the other end fluidly connected to the drying fluid pipe, and wound around the introduction pipe Excitation coils.
  • the drying fluid pipe may be arranged such that a predetermined longitudinal direction portion provided with one or a plurality of drying discharge ports for discharging superheated steam faces the drying upper opening 115 in the drying cover case 140. .
  • the carbonization unit 200 is configured to carbonize the workpiece that has been dried by the drying unit 100.
  • the carbonization unit 200 includes a carbonization case 210, a carbonization screw conveyor 220, and a superheated steam generation mechanism for drying.
  • the carbonization case 210 is configured to define a carbonization space 210A that receives a workpiece to be supplied directly or indirectly from the drying unit 100 in an airtight state.
  • the carbonization apparatus 1 has an intermediate conveyance unit 50 between the drying unit 100 and the carbonization unit 200 in the conveyance direction of the object to be processed, as shown in FIG.
  • the carbonized case 210 is supplied with an object to be processed from the intermediate conveyance unit 50.
  • the intermediate conveyance unit 50 includes an intermediate conveyance case 51 that defines an airtight conveyance space, and an intermediate conveyance screw conveyor 52 that conveys an object to be processed from one side of the conveyance space of the intermediate conveyance case 51 to the other side. is doing.
  • the intermediate transfer case 51 has an intermediate receiving port 51 (in) and an intermediate discharge port 51 (out) formed to communicate with one side and the other side of the transfer space, respectively, and the drying case 110
  • the drying discharge port 110 (out) is connected to the intermediate receiving port 51 (in) of the intermediate transfer case 51 in an airtight state, and the intermediate discharge port 51 (out) of the intermediate transfer case 51 is carbonized in the carbonization case 210.
  • the air inlet 210 (in) is connected in an airtight state.
  • the intermediate conveying screw conveyor 52 includes a rotating shaft 52a that longitudinally cuts the conveying space in the longitudinal direction with at least one end extending outwardly, and a conveying body such as a spiral blade provided on the rotating shaft 52a. 52b and an actuator (not shown) such as an electric motor that rotationally drives one end of the rotating shaft 52a.
  • the carbonization case 210 includes a substantially rectangular upper surface 211 defined by a pair of long sides extending in the longitudinal direction and a pair of short sides extending in the width direction, A pair of side surfaces extending substantially vertically from a pair of long sides of the upper surface 211, a pair of end surfaces 213 extending substantially vertically from a pair of short sides of the upper surface 211, a lower end portion of the pair of side surfaces, and a pair of end surfaces 213 It is made into the substantially rectangular parallelepiped shape which has the bottom face 214 which closes a lower end part.
  • the carbonization screw conveyor 220 is driven to rotate around the axis, thereby conveying an object to be processed in the carbonization space 210A from one side of the carbonization space 210A to the other side.
  • the carbonizing screw conveyor 220 has a rotating shaft 221 that longitudinally cuts the carbonizing space 210 ⁇ / b> A along the longitudinal direction with at least one end airtightly extending outward. And a transport body 222 such as a spiral blade provided on the rotary shaft 221 and an actuator (not shown) such as an electric motor for rotating the one end 221a of the rotary shaft 221.
  • the carbonized superheated steam generation mechanism has a carbonized fluid heating pipe 230 and a carbonized cover case 240 connected to the carbonized case 210. is doing.
  • the carbonization fluid heating tube 230 is a long hollow member formed of a conductive material that heats in response to voltage application such as Inconel, Hastelloy, or stainless steel, and is supplied with steam or The mist-like water is received in the internal space, and is heated by receiving a voltage application, thereby converting the steam in the internal space or the mist-like water into superheated steam and releasing it to the outside.
  • voltage application such as Inconel, Hastelloy, or stainless steel
  • the carbonization case 210 has a carbonization receiving port 210 (in) for receiving the object to be processed into one side of the carbonization space 210A, and the object to be processed from the other side of the carbonization space 210A.
  • a carbonization outlet 210 (out) for discharging, and a carbonization upper opening 215 for opening the carbonization space 210A upward between the carbonization inlet 210 (in) and the carbonization outlet 210 (out) in the conveying direction are provided. It has been.
  • the carbonization fluid heating tube 230 is disposed above the carbonization case 210 such that the intermediate portion 233 faces the carbonization upper opening 215, and the carbonization cover case 240 is formed of the carbonization fluid.
  • the carbonization case 210 is fixed so as to airtightly close the carbonization upper opening 215 while covering the intermediate portion 233 of the heating tube 230.
  • the first end 231 on one side in the longitudinal direction and the second end 232 on the other side in the longitudinal direction extend outward from the cover case 240 for carbonization.
  • the intermediate portion 233 between the first and second end portions 231 and 232 is disposed so as to face the upper opening 215 for carbonization.
  • the first and second end portions 231 and 232 are provided with first and second feeding points 235 and 236, respectively, and one of the first and second end portions 231 and 232 is used for the carbonization.
  • An inlet for introducing steam or mist water from the water supply mechanism 90 is provided in the internal space of the fluid heating pipe 230.
  • the water supply unit 90 has a boiler 91, and steam is supplied from the boiler 91 to the inlet of the carbonizing fluid heating pipe 230 (see FIG. 2).
  • . 2 is a regulating valve that adjusts the amount of steam supplied from the boiler 91 to the carbonizing fluid heating pipe 230.
  • the carbonizing fluid heating pipe 230 is heated when a voltage is applied to the first and second feeding points 235 and 236 to convert the steam in the internal space or the mist-like water into superheated steam.
  • the superheated steam generated by the carbonization fluid heating pipe 230 is discharged to the outside from one or a plurality of discharge ports (not shown) provided in the intermediate portion 233, and carbonized through the carbonization upper opening 215. It is supplied to the space 210A.
  • the carbonizing fluid heating tube 230 is supported by the carbonizing cover case 240 via various attachment members, and the carbonizing cover case 240 is attached to the carbonizing cover case 240.
  • the intermediate portion 233 of the carbonizing fluid heating pipe 230 faces the upper opening 215 for carbonization.
  • the carbonization heating steam generation mechanism is configured to generate superheated steam by the heat generation action of the carbonization fluid heating pipe 230 in response to voltage application.
  • the invention is not limited to such a form.
  • the drying superheated steam generating mechanism heats the steam or mist-like water supplied from the water supply unit 90 by electromagnetic induction to generate superheated steam (not shown) for carbonization.
  • a carbonization fluid pipe (not shown) to which superheated steam generated by the carbonization electromagnetic induction heating means is supplied, and a carbonization cover case 240 capable of closing the carbonization upper opening 215 in an airtight state. You may have.
  • the carbonization electromagnetic induction heating means includes, for example, an introduction pipe whose one end is fluidly connected to the water supply unit 90 and the other end is fluidly connected to the carbonization fluid pipe, and wound around the introduction pipe Excitation coils.
  • the carbonizing fluid pipe may be disposed such that a predetermined longitudinal portion provided with one or a plurality of carbonizing discharge ports for discharging superheated steam faces the carbonizing upper opening 215 in the carbonizing cover case 240. .
  • the controller 300 includes a temperature of superheated steam generated by the drying superheated steam generation mechanism, a conveyance speed of the drying screw conveyor 120, a temperature of superheated steam generated by the carbonization superheated steam generation mechanism, and the carbonization screw. Operation conditions including the conveyance speed of the conveyor 220 can be set, and the operation of the drying superheated steam generation mechanism, the drying screw conveyor 120, the carbonization superheated steam generation mechanism, and the carbonization screw conveyor 220 according to the set operation conditions It is configured to perform control.
  • the control unit 300 can store the work conditions input via an artificial operation member such as a keypad in a state that can be stored even when the power is turned off, and the carbonization apparatus 1 is activated. Then, the operation control of each member is executed in accordance with the stored work conditions.
  • control unit 300 controls the drying fluid heating from the power source so that the heating temperatures of the drying fluid heating tube 130 and the carbonizing fluid heating tube 230 become the set temperatures.
  • a voltage application time to each of the tube 130 and the carbonizing fluid heating tube 230 is controlled.
  • the surface temperature of the drying fluid heating tube 130 is set to a first temperature (for example, about 400 ° C.), and the carbonizing fluid heating tube 230 has a second temperature whose surface temperature is higher than the first temperature. (For example, 850 to 1100 ° C.).
  • the conveying speed of the carbonized screw conveyor 120 is set to be higher than the conveying speed of the drying screw conveyor 220. This is because the volume of the object to be processed in the carbonization process stage is smaller than that in the drying process stage, so that the object to be processed is sufficiently carbonized even if the conveying speed of the carbonization screw conveyor 220 is increased. Because it becomes possible.
  • the workpiece is conveyed from the one side of the drying space 110A defined by the drying case 110 to the other side by the drying screw conveyor 120. Since the superheated steam generated by the drying superheated steam generation mechanism is supplied to the processed object through the drying upper opening 115 of the drying case 110, the entire drying space 110A is provided. It is possible to efficiently supply high-temperature superheated steam.
  • the intermediate portion of the drying fluid heating tube 130 provided with the one or a plurality of drying discharge ports is used by using the drying fluid heating tube 130 that is heated in response to voltage application. Since 133 is arranged so as to face the upper drying opening 115 of the drying case 110, the upper drying opening 115 and the intermediate portion 133 are hermetically covered by the drying cover case 140. In addition to being able to efficiently supply high-temperature superheated steam to the entire drying space 110A, the temperature in the drying space 110A can be raised by the heat quantity of the drying fluid heating pipe 130 together with the heat quantity of the superheated steam, Good heating efficiency can be obtained.
  • the drying unit 100 while the workpiece processed by the drying unit 100 is conveyed from one side of the carbonization space 210A defined by the carbonization case 210 to the other side by the carbonization screw conveyor 220, Since the superheated steam generated by the carbonized superheated steam generation mechanism is supplied to the object to be processed through the carbonization upper opening 215 of the carbonization case 210, the carbonized space 210A High-temperature superheated steam can be efficiently supplied to the whole.
  • the intermediate portion of the carbonization fluid heating tube 230 provided with the one or a plurality of carbonization discharge ports using the carbonization fluid heating tube 230 that heats in response to voltage application. Since the carbonization upper opening 215 and the intermediate portion 233 are hermetically covered by the carbonization cover case 240 while the carbonization case 210 is disposed so as to face the carbonization upper opening 215 of the carbonization case 210. In addition to being able to efficiently supply high-temperature superheated steam to the entire carbonization space 210A, the temperature in the carbonization space 210A can be increased by the amount of heat of the carbonization fluid heating pipe 230 together with the amount of heat of the superheated steam, Good heating efficiency can be obtained.
  • the carbonization apparatus 1 having such a configuration, it is possible to efficiently and continuously produce a good carbide from the workpiece.
  • emitted from the carbonization discharge port 210 (out) of the said carbonization case 210 is high temperature, it is cooled by water cooling or air cooling.
  • the carbonization apparatus 1 includes a hopper 20 that can accommodate a workpiece on the upstream side of the drying unit 100 in the flow direction of the workpiece.
  • the drying inlet 110 (in) of the drying case 110 is directly or indirectly connected to the outlet of the hopper 20.
  • an upstream conveyance unit 30 is interposed between the hopper 20 and the drying unit 100.
  • the upstream conveyance unit 30 includes an upstream conveyance case 31 that defines an airtight conveyance space, and an upstream conveyance screw conveyor that conveys an object to be processed from one side of the conveyance space of the upstream conveyance case 31 to the other side. 32.
  • the upstream transport case 31 has an upstream inlet 31 (in) and an upstream outlet 31 (out) formed to communicate with one side and the other side of the transport space, respectively.
  • the outlet of the hopper 20 is connected to the upstream receiving port 31 (in) of the upstream transfer case 31 in an airtight state, and the upstream discharge port 31 (out) of the upstream transfer case 31 is used for drying the drying case 110. It is connected to the receiving port 110 (in) in an airtight state.
  • the intermediate conveying screw conveyor 32 includes a rotating shaft 32a that vertically cuts the conveying space in the longitudinal direction with at least one end extending outwardly, and a conveying body such as a spiral blade provided on the rotating shaft 32a. 32b and an actuator (not shown) such as an electric motor that rotationally drives one end of the rotating shaft 32a.
  • the carbonizing apparatus 1 is provided with an upstream side opening / closing valve 40 that opens or closes the drying receiving port 110 (in) of the drying case 110 directly or indirectly.
  • an upstream opening / closing valve 40 By providing the upstream opening / closing valve 40, it is possible to control the input amount of the object to be processed into the drying unit 100.
  • the upstream side opening / closing valve 40 By providing the upstream side opening / closing valve 40, the inflow of air into the drying case 110 can be more reliably prevented, and the superheated steam atmosphere in the drying case 110 can be effectively maintained.
  • the drying case 110 since the inside of the drying case 110 is pressurized by the superheated steam discharged from the drying fluid heating pipe 130, the drying case 110 can be dried without the upstream opening / closing valve 40. Although it is possible to prevent air from flowing in from the receiving port 110 (in) to some extent, by providing the upstream opening / closing valve 40, it is possible to more reliably prevent air from flowing in.
  • the upstream side opening / closing valve 40 may be configured to open and close by an actuator that is controlled by the control unit 300.
  • the upstream opening / closing valve 40 connects the upstream discharge port 31 (out) of the upstream transport case 31 and the drying receiving port 110 (in) of the drying case 110. It is inserted in the piping.
  • the carbonization apparatus 1 is provided with a downstream opening / closing valve 60 that opens or closes the carbonization discharge port 210 (out) of the carbonization case 210 directly or indirectly. It is done.
  • the downstream opening / closing valve 60 By providing the downstream opening / closing valve 60, the inflow of air into the carbonization case 210 can be prevented more reliably, and the superheated steam atmosphere in the carbonization case 210 can be effectively maintained.
  • the carbonization case 210 can be carbonized without the downstream opening / closing valve 60. Although air can be prevented from flowing in from the discharge port 210 (out) to some extent, by providing the downstream opening / closing valve 60, this air flow can be prevented more reliably.
  • the downstream opening / closing valve 60 can be configured to open and close by an actuator that is controlled by the controller 300.
  • the downstream on-off valve 60 is provided at the carbonization outlet 210 (out) of the carbonization case 210.
  • the carbonization apparatus 1 includes a water vapor exhaust duct 70 having one end communicating with the drying space 110A and the other end open to the atmosphere, and the water vapor exhaust duct. And a water vapor exhaust fan 72 inserted into the 70.
  • One end of the water vapor discharge duct 70 is connected to a water vapor discharge port provided in the drying case 110 so as to be opened outwardly above an area in the drying space 110A where the workpiece is conveyed.
  • the water vapor discharge fan 72 is configured to be operated and controlled by the controller 300.
  • the other end of the water vapor discharge duct 70 is connected to the exhaust duct 75, and excess water vapor is released to the atmosphere via the exhaust duct 75.
  • the carbonization apparatus 1 includes a dry distillation gas discharge duct 80 having one end communicating with the carbonization space 210A, a dry distillation gas discharge fan 82 inserted in the dry distillation gas discharge duct 80, And a forced oxidizer 85 connected to the other end of the dry distillation gas discharge duct 80.
  • One end of the dry distillation gas discharge duct 80 is connected to a dry distillation gas discharge port provided in the carbonization case 210 so as to be opened outward above the region in the carbonization space 210A where the object to be processed is conveyed.
  • dry distillation gas such as tar generated during carbonization by the carbonization unit 200 can be released to the atmosphere in a state where it is burned by the forced oxidizer 85.
  • the exhaust port of the forced oxidizer 85 is connected to the exhaust duct 75.
  • Embodiment 2 hereinafter, other embodiments of the carbonization apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
  • 5 to 8 show a perspective view, a front view, a side view, and a schematic block diagram of the carbonization apparatus 2 according to the present embodiment, respectively.
  • the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
  • the carbonization apparatus 2 includes the cooling unit 400 that cools the processing target carbonized by the carbonization unit 200. This is different from the carbonization apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the cooling unit 400 includes a cooling case 410 that defines a cooling space that receives a workpiece to be directly or indirectly supplied from the carbonization unit 200, and a workpiece to be processed in the cooling space according to rotational driving about an axis.
  • a cooling screw conveyor 420 that conveys from one side to the other side and a cooling mechanism 450 are provided.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the cooling case 410 and the cooling screw conveyor 420.
  • the cooling case 410 has a cooling inlet 410 (in) and a cooling outlet 410 (out) on one side and the other side in the longitudinal direction, respectively.
  • the cooling screw conveyor 420 is supported by the cooling case 410 along the longitudinal direction of the cooling case 410 and is rotated about an axis by an actuator, and the rotating shaft 421. And a conveying body 422 provided in a spiral shape on the outer periphery.
  • the cooling screw conveyor 420 further includes a stirring blade 423 provided on the outer periphery of the rotating shaft 421.
  • a stirring blade 423 provided on the outer periphery of the rotating shaft 421.
  • the stirring blade 423 has an end on the upstream side in the transport direction connected to the transport surface of one winding portion 422 (1) in the spiral transport body 422, and It is installed so that a gap 425 is generated between the end portion on the downstream side in the transport direction and the back surface of the next winding portion 422 (2) on the downstream side in the transport direction in the spiral transport body 422.
  • the cooling mechanism 450 is perforated along the axial direction in a case water channel 455 provided on the outer peripheral surface of the cooling case 410 and a rotating shaft 421 of the cooling screw conveyor 420.
  • An axial water channel 456 and a cooling pump 460 for supplying cooling water to the case water channel 455 and the axial water channel 456 are provided.
  • the cooling case 410 has a double structure having an inner peripheral wall 416 and an outer peripheral wall 417 covering the inner peripheral wall 416, and a gap between the inner peripheral wall 416 and the outer peripheral wall 417. Acts as the case water channel 455.
  • the cooling mechanism 450 further includes a tank 465 for storing cooling water, and the cooling pump 460 sucks the cooling water from the tank 465.
  • the case water channel 455 and the shaft water channel 456 are supplied.
  • the cooling water supplied to the case water channel 455 and the axial water channel 456 cools the portion to be processed in the cooling case 410 and then returns to the tank 465.
  • cooling mechanism 450 By providing the cooling mechanism 450, it is possible to perform a fire extinguishing / cooling process without adding moisture to a high-temperature object to be carbonized. Therefore, a drying process required when cooling water is directly supplied to the workpiece to be carbonized and cooled can be omitted, and the production efficiency of the workpiece can be improved.
  • the control unit 300 as working conditions, the temperature of the superheated steam generated by the drying superheated steam generation mechanism, the drying screw conveyor 120, In addition to the transport speed of the carbonization, the temperature of the superheated steam generated by the carbonized superheated steam generation mechanism, and the transport speed of the carbonization screw conveyor 220, the transport speed of the cooling screw conveyor 420 can be stored. The operation of the cooling screw conveyor 420 is controlled according to the working conditions.
  • the drying screw conveyor 120 may be provided with a stirring blade 123.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional view of a carbonized screw conveyor 120 ′ according to a modification including the stirring blade 123.
  • the heat supply to the object to be processed can be made uniform.
  • the stirring blade 123 is connected at its upstream end in the transport direction to the transport surface of one winding portion 122 (1) in the spiral transport body 122.
  • a gap 125 is provided between the end portion on the downstream side in the transport direction and the back surface of the next winding portion 122 (2) on the downstream side in the transport direction of the spiral transport body.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view along the line XI-XI in FIG.
  • the stirring blade 123 extends substantially linearly along the radial direction with respect to the axis of the rotating shaft 121.
  • the stirring blade 123 may have a concave shape that opens in the rotation direction R of the rotating shaft 121. According to the configuration shown in FIG. 12, the action of scooping up the workpiece by the stirring blade 123 can be performed more efficiently.
  • four stirring blades 123 are provided every 360 degrees around the axis of the spiral conveyance body 122, but instead of this, the spiral conveyance body 122
  • One to three stirring blades 123 may be provided every 360 degrees around the axis.
  • a carbonization screw conveyor provided with stirring blades similar to the stirring blade 123 may be used.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the upstream side open / close valve 40.
  • the upstream side open / close valve 40 has an axis line in a state in which the valve case 41 and the internal space of the valve case 41 are partitioned into a plurality of compartments.
  • the rotary valve 42 is rotatably supported, and the actuator 45 is controlled by the control unit 300 and rotationally drives the rotary valve 42.
  • the downstream opening / closing valve 60 has the same configuration. That is, the downstream on-off valve 60 includes a valve case 61 (see FIGS. 5 and 6 and the like) and a rotary supported so as to be rotatable about an axis in a state where the internal space of the valve case 61 is partitioned into a plurality of compartments. It has a valve 62 (see FIG. 9) and an actuator 65 (see FIGS. 5 and 6, etc.) that is controlled by the control unit 300 and rotationally drives the rotary valve 62.
  • a valve case 61 see FIGS. 5 and 6 and the like
  • a rotary supported so as to be rotatable about an axis in a state where the internal space of the valve case 61 is partitioned into a plurality of compartments. It has a valve 62 (see FIG. 9) and an actuator 65 (see FIGS. 5 and 6, etc.) that is controlled by the control unit 300 and rotationally drives the rotary valve 62.
  • the constituent members of the carbonizing apparatuses 1 and 2 are arranged as described below, so that the entire apparatus is made compact.
  • the drying case 110 and the carbonization case 210 are long as shown in FIG. They are arranged in parallel in the second direction (the depth direction in the illustrated embodiment) with the direction along the first direction (the width direction in the illustrated embodiment).
  • the drying case 110 is inclined so that one side in the longitudinal direction where the drying receiving port 110 (in) is provided is located below the other side in the longitudinal direction where the drying outlet 110 (out) is provided. Has been.
  • the upstream opening / closing valve 40 is disposed in an upper space on one side in the longitudinal direction of the drying case 110 that is secured by inclining the drying case 110.
  • the hopper 20 is in the same position as the drying receiving port 110 (in) in the first direction and in the position displaced from the drying receiving port 110 (in) in the second direction. It is disposed above the receiving port 110 (in).
  • the said upstream conveyance part 30 utilizes the upper space of the longitudinal direction one side of the said drying case 110 ensured by incliningly arranging the said drying case 110, and the to-be-processed object supplied from the said hopper 20 Is disposed along the second direction toward the drying receiving port 110 (in).
  • the carbonization case 210 is disposed so that the carbonization receiving port 210 (in) is positioned substantially at the same position as the drying discharge port 110 (out) in the first direction. Yes.
  • the intermediate transport unit 50 is discharged from the drying discharge port 110 (out) using a lower space on the other side in the longitudinal direction of the drying case 110 that is secured by arranging the drying case 110 in an inclined manner.
  • the to-be-processed part is arranged so as to be conveyed along the second direction toward the carbonization receiving port 210 (in).
  • the carbonization case 210 is horizontally disposed in a state along the first direction.
  • the carbonization case 210 has a carbonization discharge port 210 (out) provided on the other side in the longitudinal direction, which is substantially the same as the drying inlet 110 (in) of the drying case 110 in the first direction. It arrange
  • the cooling receiving port 410 (in) provided on one side in the longitudinal direction is directly below the carbonization discharge port 210 (out) (that is, the cooling reception port 410 (in) is the carbonization discharge port 210. (out) and the first direction and the second direction are the same position), and are arranged along the second direction.
  • the downstream opening / closing valve 60 is disposed between the carbonization outlet 210 (out) and the cooling inlet 410 (in).
  • the longitudinal direction length of the cooling case 410 is ensured while suppressing the second direction width of the carbonization apparatuses 1 and 2 in the installed state of the cooling case 410 as much as possible.
  • the cooling case 410 is inclined using the free space so as to be positioned upward from one side in the longitudinal direction to the other side. Yes.

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Abstract

　本発明に係る炭化装置は、乾燥ケースの一方側から他方側へ乾燥スクリューコンベアによって搬送されている被処理物に対し乾燥ケースに設けられた上方開口を介して過熱蒸気を供給するように構成された乾燥部と、乾燥部によって乾燥処理された後に炭化ケースの一方側から他方側へ炭化スクリューコンベアによって搬送されている被処理物に対し炭化ケースに設けられた上方開口を介して過熱蒸気を供給するように構成された炭化部とを備える。

Description

炭化装置
　本発明は、木材や竹材等の固体有機物を乾留して炭化物を製造する炭化装置に関する。
　木材や竹材等の固体有機物を炭化させる炭化装置として、被処理物となる固体有機物が投入される処理ケースと、前記処理ケースに収容され、軸線回りに回転駆動されるスクリューコンベアと、過熱蒸気発生機構とを備え、前記過熱蒸気発生機構によって発生された過熱蒸気を前記処理ケースに供給することによって、被処理物を前記スクリューコンベアによって搬送しつつ炭化処理する炭化装置が提案されている（下記特許文献１～３参照）。
　前記特許文献１～３に記載の炭化装置は、被処理物を連続的に炭化処理できる点において有用であるが、前記処理ケースの外部に配設された前記過熱蒸気発生機構によって生成した過熱蒸気を前記処理ケース内に導入している為、前記処理ケースの全体に高温の過熱蒸気を行き渡らせることが困難であり、及び／又は、前記処理ケース内を高温に維持する為の加熱効率が悪いという問題がある。
　一方、下記特許文献４には、過熱蒸気発生機構として、処理ケース内において順次連結されたパイプヒータ、高温部ヒータ、超高温ヒータ及び吐出パイプを備え、前記パイプヒータの上流側端部に蒸気又は霧状の水を供給しつつ前記パイプヒータに電圧を印加して１００度～６００度の過熱蒸気を生成し、前記パイプヒータによって生成した過熱蒸気を前記高温部ヒータに供給しつつ前記高温部ヒータに電圧を印加して６００度～１４００度の過熱蒸気を生成し、前記高温部ヒータによって生成した過熱蒸気を前記超高温部ヒータに供給しつつ前記超高温部ヒータに電圧を印加して１４００度～２８００度の過熱蒸気を生成し、前記超高温部ヒータによって生成した過熱蒸気を前記吐出パイプを介して前記処理ケース内に吐出させるように構成された炭化装置が開示されている。
　前記特許文献４に記載の炭化装置は、電圧印加によって加熱されるパイプヒータ、高温部ヒータ、超高温ヒータが処理ケース内に収容されている為、前記処理ケースの内部をこれらのパイプヒータ自身及び過熱蒸気の双方によって加熱することができる為、加熱効率の点で有利であるが、過熱蒸気の温度を３段階に調整しなければならず、温度制御が複雑になるという問題、及び、バッチ式であるため、炭化物の製造コストを下げ難いという問題があった。
特開平１１－２２３４７６号公報 特開２００６－３２８１０１号公報 特開２００９－１７９４８５号公報 特許第４３３０４８８号公報
　本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、処理ケース全体への高温過熱蒸気の供給及び処理ケース内の加熱効率の向上を図りつつ、良好な炭化物を連続して製造することができる炭化装置の提供を目的とする。
　本発明は、前記目的を達成するために、水供給部と、乾燥部と、炭化部と、制御部とを備えた炭化装置であって、前記乾燥部は、被処理物を搬送しつつ乾燥させる乾燥空間を画し、前記乾燥空間の一方側へ被処理物を受け入れる乾燥用受入口及び被処理物を前記乾燥空間の他方側から排出する乾燥用排出口が設けられ且つ前記乾燥用受入口及び前記乾燥用排出口の間において上方に開く乾燥用上方開口が設けられた乾燥ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記乾燥空間の一方側から他方側へ搬送する乾燥スクリューコンベアと、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を加熱して過熱蒸気を生成し、当該過熱蒸気を前記乾燥ケース内において前記乾燥スクリューコンベアによって搬送される被処理物に対して供給する乾燥用過熱蒸気発生機構とを有し、前記炭化部は、前記乾燥部から直接又は間接的に供給される被処理物を搬送しつつ炭化させる炭化空間を画し、前記炭化空間の一方側へ被処理物を受け入れる炭化用受入口及び被処理物を前記炭化空間の他方側から排出する炭化用排出口が設けられ且つ前記炭化用受入口及び前記炭化用排出口の間において上方に開く炭化用上方開口が設けられた炭化ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記炭化空間の一方側から他方側へ搬送する炭化スクリューコンベアと、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を加熱して過熱蒸気を生成し、当該過熱蒸気を前記炭化ケース内において前記炭化スクリューコンベアによって搬送される被処理物に対して供給する炭化用過熱蒸気発生機構とを有し、前記制御部は、前記乾燥用過熱蒸気発生機構によって生成される過熱蒸気の温度、前記乾燥スクリューコンベアの搬送速度、前記炭化用過熱蒸気発生機構によって発生される過熱蒸気の温度及び前記炭化スクリューコンベアの搬送速度を含む作業条件を設定でき、設定された作業条件に応じて前記乾燥用過熱蒸気発生機構、前記乾燥スクリューコンベア、前記炭化用過熱蒸気発生機構及び前記炭化スクリューコンベアの作動制御を行う炭化装置を提供する。
　本発明に係る炭化装置によれば、乾燥ケースの一方側から他方側へ乾燥スクリューコンベアによって搬送されている被処理物に対し前記乾燥ケースを上方に開く乾燥用上方開口を介して過熱蒸気を供給するように構成された乾燥部と、前記乾燥部によって乾燥処理された後に炭化ケースの一方側から他方側へ炭化スクリューコンベアによって搬送されている被処理物に対し前記炭化ケースを上方に開く炭化用上方開口を介して過熱蒸気を供給するように構成された炭化部とを備えているので、乾燥ケース内及び炭化ケース内において搬送されている被処理物の全体に高温の過熱蒸気を効率的に供給でき、被処理物から良好な炭化物を効率良く且つ連続的に製造することができる。
　好ましくは、前記乾燥スクリューコンベアコンベア及び／又は前記炭化スクリューコンベアは、アクチュエータによって回転駆動される回転軸と、前記回転軸の外周に螺旋状に設けられた搬送体と、前記回転軸の外周に設けられた攪拌羽根とを有し得る。
　より好ましくは、前記攪拌羽根は、搬送方向上流側の端部が前記螺旋状搬送体における一の巻き部の搬送面に連接され且つ搬送方向下流側の端部と前記螺旋状搬送体における搬送方向下流側の次の巻き部の裏面との間に隙間が生じるように設置される。
　本発明に係る炭化装置は、前記炭化部より被処理物の搬送方向下流側に設けられた冷却部をさらに備え得る。
　前記冷却部は、前記炭化部から直接又は間接的に供給される被処理物を受け入れる冷却空間を画し、長手方向一方側及び他方側にそれぞれ冷却用受入口及び冷却用排出口が設けられた冷却ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記冷却空間の一方側から他方側へ搬送する冷却スクリューコンベアと、冷却機構とを有する。
　前記冷却スクリューコンベアは、前記冷却ケースの長手方向に沿うように前記冷却ケースに支持され、アクチュエータによって軸線回りに作動回転される回転軸と、前記回転軸の外周に螺旋状に設けられた搬送体とを有する。
　前記冷却機構は、前記冷却ケースの外周面に設けられたケース水路と、前記回転軸の軸線方向に沿って穿孔された軸水路と、前記ケース水路及び前記軸水路に冷却水を供給する冷却ポンプとを有する。
　この場合、前記制御部は、前記作業条件として、前記冷却スクリューコンベアの搬送速度を記憶でき、記憶された作業条件に応じて前記冷却スクリューコンベアの作動制御を行うように構成される。
　好ましくは、冷却スクリューコンベアは、さらに、前記回転軸の外周に設けられた攪拌羽根を有し得る。
　より好ましくは、前記攪拌羽根は、搬送方向上流側の端部が前記螺旋状搬送体における一の巻き部の搬送面に連接され且つ搬送方向下流側の端部と前記螺旋状搬送体における搬送方向下流側の次の巻き部の裏面との間に隙間が生じるように設置される。
　一形態においては、前記乾燥用過熱蒸気発生機構は、電圧印加されることで加熱し、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水から過熱蒸気を生成する乾燥用流体加熱管と、前記乾燥用上方開口を気密状態に閉塞可能な乾燥用カバーケースとを有するものとされる。
　前記乾燥用流体加熱管は、長手方向一方側の第１端部及び他方側の第２端部が前記乾燥用カバーケースから外方へ延在され、且つ、前記第１及び第２端部の間の中間部分が前記乾燥用カバーケース内において前記上方開口に臨むように配置される。
　前記乾燥用流体加熱管の第１及び第２端部にはそれぞれ電圧印加用の第１及び第２電源端子が設けられ、前記第１及び第２端部の一方には前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる乾燥用導入口が設けられ、前記中間部分には過熱蒸気を前記乾燥用上方開口を介して前記乾燥ケース内に放出する一又は複数の乾燥用吐出口が設けられる。
　前記構成によれば、前記乾燥用吐出口から吐出される過熱蒸気に加えて、前記乾燥用流体加熱管の熱量によっても前記乾燥ケース内の温度を上昇させることができ、良好な加熱効率を得ることができる。従って、被処理物を効率良く乾燥させることができる。
　前記炭化用過熱蒸気発生機構は、電圧印加されることで加熱し、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水から過熱蒸気を生成する炭化用流体加熱管と、前記炭化用上方開口を気密状態に閉塞可能な炭化用カバーケースとを有するものとされる。
　前記炭化用流体加熱管は、長手方向一方側の第１端部及び他方側の第２端部が前記炭化用カバーケースから外方へ延在され、且つ、前記第１及び第２端部の間の中間部分が前記炭化用カバーケース内において前記炭化用上方開口に臨むように配置される。
　前記炭化用流体加熱管の第１及び第２端部にはそれぞれ電圧印加用の第１及び第２電源端子が設けられ、前記第１及び第２端部の一方には前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる炭化用導入口が設けられ、前記中間部分には過熱蒸気を前記炭化用上方開口を介して前記炭化ケース内に放出する一又は複数の炭化用吐出口が設けられる。
　前記構成によれば、前記炭化用吐出口から吐出される過熱蒸気に加えて、前記炭化用流体加熱管の熱量によっても前記炭化ケース内の温度を上昇させることができ、良好な加熱効率を得ることができる。従って、被処理物から良好な炭化物を効率良く且つ連続的に製造することができる。
　他形態においては、前記乾燥ケースは、搬送方向に関し前記乾燥用受入口及び前記乾燥用排出口の間において前記乾燥空間を上方に開く乾燥用上方開口を有するものとされ、前記乾燥用過熱蒸気発生機構は、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を電磁誘導作用によって加熱して過熱蒸気を生成する乾燥用電磁誘導加熱手段と、前記乾燥用電磁誘導加熱手段によって生成された過熱蒸気が供給される乾燥用流体管と、前記乾燥用上方開口を気密状態に閉塞可能な乾燥用カバーケースとを有するものとされる。
　前記乾燥用流体管は、過熱蒸気を放出する一又は複数の乾燥用吐出口が設けられた長手方向所定部分が前記乾燥用カバーケース内において前記乾燥用上方開口に臨むように配置される。
　前記炭化ケースは、搬送方向に関し前記炭化用受入口及び前記炭化用排出口の間において前記炭化空間を上方に開く炭化用上方開口を有するものとされ、前記炭化用過熱蒸気発生機構は、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を電磁誘導作用によって加熱して過熱蒸気を生成する炭化用電磁誘導加熱手段と、前記炭化用電磁誘導加熱手段によって生成された過熱蒸気が供給される炭化用流体管と、前記炭化用上方開口を気密状態に閉塞可能な炭化用カバーケースとを有するものとされる。
　前記炭化用流体管は、過熱蒸気を放出する一又は複数の炭化用吐出口が設けられた長手方向所定部分が前記炭化用カバーケース内において前記炭化用上方開口に臨むように配置される。
　好ましくは、本発明に係る炭化装置は、被処理物を収容可能なホッパーを備え得る。
　この場合、前記乾燥用受入口は、前記ホッパーの出口に直接又は間接的に連結される。
　好ましくは、本発明に係る炭化装置は、前記炭化用排出口を直接又は間接的に開閉する下流側開閉弁を有し得る。
　より好ましくは、前記下流側開閉弁は、バルブケースと、前記バルブケースの内部空間を複数の区画室に仕切った状態で軸線回り回転可能に支持されたロータリーバルブと、前記制御部によって作動制御され、前記ロータリーバルブを回転駆動するアクチュエータとを有するものとされる。
　好ましくは、本発明に係る炭化装置は、前記乾燥用受入口を直接又は間接的に開閉する上流側開閉弁を有し得る。
　より好ましくは、前記上流側開閉弁は、バルブケースと、前記バルブケースの内部空間を複数の区画室に仕切った状態で軸線回り回転可能に支持されたロータリーバルブと、前記制御部によって作動制御され、前記ロータリーバルブを回転駆動するアクチュエータとを有するものとされる。
　好ましくは、本発明に係る炭化装置は、一端部が乾燥空間のうち被処理物が搬送される領域より上方において外方に開口されるように前記乾燥ケースに設けられた水蒸気排出口に接続され且つ他端部が大気に開放された水蒸気排出ダクトと、前記水蒸気排出ダクトに介挿された水蒸気排出ファンとを備え得る。
　好ましくは、本発明に係る炭化装置は、一端部が炭化空間のうち被処理物が搬送される領域より上方において外方に開口されるように前記炭化ケースに設けられた乾留ガス排出口に接続された乾留ガス排出ダクトと、前記乾留ガス排出ダクトに介挿された乾留ガス排出ファンと、前記乾留ガス排出ダクトの他端部に接続された強制酸化装置とを備え得る。
　また、本発明は、架台と、水供給部と、ホッパーと、乾燥部と、炭化部と、冷却部とを備えた炭化装置であって、前記乾燥部は、長手方向一方側及び他方側にそれぞれ乾燥用受入口及び乾燥用排出口が設けられた乾燥ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記乾燥ケースの長手方向一方側から他方側へ搬送する乾燥スクリューコンベアと、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を加熱して過熱蒸気を生成し、当該過熱蒸気を前記乾燥ケース内において前記乾燥スクリューコンベアによって搬送される被処理物に供給する乾燥用過熱蒸気発生機構とを有し、前記炭化部は、長手方向一方側及び他方側にそれぞれ炭化用受入口及び炭化用排出口が設けられた炭化ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記炭化ケースの長手方向一方側から他方側へ搬送する炭化スクリューコンベアと、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を加熱して過熱蒸気を生成し、当該過熱蒸気を前記炭化ケース内において前記炭化スクリューコンベアによって搬送される被処理物に供給する炭化用過熱蒸気発生機構とを有し、前記冷却部は、長手方向一方側及び他方側にそれぞれ冷却用受入口及び冷却用排出口が設けられた冷却ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記冷却ケースの長手方向一方側から他方側へ搬送する冷却スクリューコンベアと、前記冷却ケース内において前記冷却スクリューコンベアによって搬送される被処理物を冷却する冷却機構とを有し、前記架台の幅方向及び奥行き方向の一方を第１方向、他方を第２方向とした場合に、前記乾燥ケースは、第１方向に沿った状態で、長手方向一方側から他方側へ行くに従って上方に位置するように傾斜配置され、前記ホッパーは、上流側開閉弁を介して前記乾燥用受入口に被処理部を供給し得るように、前記乾燥用受入口より上方に配置され、前記炭化ケースは、前記乾燥ケースと第２方向に並列されるように第１方向に沿った状態で、炭化用受入口が乾燥用排出口に対し下方で且つ第１方向同一位置に位置するように配置され、前記乾燥用排出口から排出された被処理物を前記炭化用受入口に搬送するように第２方向に沿った中間搬送部が設けられ、前記冷却ケースは、前記冷却用受入口が下流側開閉弁を介して前記炭化用排出口の直下方に位置した状態で、第２方向に沿い且つ長手方向一方側から他方側へ行くに従って上方に位置するように傾斜配置されている炭化装置を提供する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る炭化装置の正面図である。 図２は、前記炭化装置の模式ブロック図である。 図３は、前記炭化装置における乾燥部の縦断面図である。 図４は、前記炭化装置における炭化部の縦断面図である。 図５は、本発明の実施の形態２に係る炭化装置の斜視図である。 図６は、図５に示す前記炭化装置の正面図である。 図７は、図５に示す前記炭化装置の側面図である。 図８は、図５に示す前記炭化装置の模式ブロック図である。 図９は、前記実施の形態２に係る炭化装置における冷却部近傍の部分断面図である。 図１０は、前記実施の形態１及び２に係る炭化装置に備えられる乾燥スクリューコンベアの変形例の断面図である。 図１１は、図１０におけるXI-XI線に沿った前記乾燥スクリューコンベアの変形例の模式断面図である。 図１２は、前記乾燥スクリューコンベアの他の変形例の模式断面図である。 図１３は、前記実施の形態１及び２に係る炭化装置に備えられる上流側開閉弁の模式断面図である。
実施の形態１
　以下、本発明に係る炭化装置の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
　図１に、本実施の形態に係る炭化装置１の正面図を示す。
　また、図２に、前記炭化装置１の模式ブロック図を示す。
　本実施の形態に係る炭化装置１は、木材や竹材等の固体有機物からなる被処理物から炭化物を連続して製造し得るように構成されている。
　図１及び図２に示すように、前記炭化装置１は、蒸気又は霧状の水を供給する水供給部９０と、乾燥部１００と、炭化部２００と、制御部３００とを備えている。
　図中、符号１０は、前記乾燥部１００及び前記炭化部２００を支持する架台である。
　図３及び図４に、それぞれ、前記乾燥部１００の縦断面図及び前記炭化部２００の縦断面図を示す。
　前記乾燥部１００は、被処理物に対して乾燥処理を行うように構成されている。
　前記乾燥部１００を備えることにより、前記炭化部２００での炭化処理に際し被処理物から水分が放出されることを防止乃至は低減でき、前記炭化部２００での炭化処理効率を向上させることが可能となる。
　図２及び図３に示すように、前記乾燥部１００は、乾燥ケース１１０と、乾燥スクリューコンベア１２０と、乾燥用過熱蒸気発生機構とを有している。
　前記乾燥ケース１１０は、被処理物を受け入れる乾燥空間１１０Ａを気密状態で画するように構成されている。
　本実施の形態においては、前記乾燥ケース１１０は、図３に示すように、長手方向に延びる一対の長辺及び幅方向に延びる一対の短辺によって画される略矩形状の上面１１１と、前記上面１１１の一対の長辺から略垂直に延びる一対の側面と、前記上面１１１の一対の短辺から略垂直に延びる一対の端面１１３と、前記一対の側面の下端部及び前記一対の端面１１３の下端部を閉じる底面１１４とを有する略直方体形状とされている。
　前記乾燥スクリューコンベア１２０は、軸線回りに回転駆動されることによって乾燥空間１１０Ａ内の被処理物を前記乾燥空間１１０Ａの長手方向一方側から他方側へ搬送する。
　本実施の形態においては、図３に示すように、前記乾燥スクリューコンベア１２０は、少なくとも一端部１２１ａが外方へ気密に延在された状態で乾燥空間を長手方向に沿って縦断する回転軸１２１と、前記回転軸１２１に設けられた螺旋羽根等の搬送体１２２と、前記回転軸１２１の一端部１２１ａを回転駆動する電動モータ等のアクチュエータ（図示せず）とを有している。
　前記乾燥スクリューコンベアコンベア１２０は、前記回転軸１２１として互いに対して並列配置された第１及び第２回転軸を含み、前記搬送体１２２として前記第１及び第２回転軸にそれぞれ設けられた第１及び第２搬送体を含むことができる。この場合、前記第１及び第２回転軸は前記アクチュエータによって同期回転される。
　本実施の形態においては、図２及び図３に示すように、前記乾燥用過熱蒸気発生機構は、乾燥用流体加熱管１３０と、前記乾燥ケース１１０に連結される乾燥用カバーケース１４０とを有している。
　前記乾燥用流体加熱管１３０は、インコネル、ハステロイ又はステンレス等の電圧印加に応じて加熱する導電材によって形成された長尺の中空部材とされており、前記水供給部９０から供給される蒸気又は霧状の水を内部空間に受け入れ、電圧印加を受けて加熱されることによって内部空間の蒸気又は霧状の水を過熱蒸気に変換し、外部へ放出するように構成されている。
　詳しくは、図２及び図３に示すように、前記乾燥ケース１１０には、被処理物を乾燥空間１１０Ａの一方側へ受け入れる乾燥用受入口１１０(in)と、被処理物を乾燥空間１１０Ａの他方側から排出する乾燥用排出口１１０(out)と、搬送方向に関し乾燥用受入口１１０(in)及び乾燥用排出口１１０(out)の間において乾燥空間１１０Ａを上方に開く乾燥用上方開口１１５とが設けられている。
　斯かる構成において、前記乾燥用流体加熱管１３０は中間部分１３３が前記乾燥用上方開口１１５に臨むように前記乾燥ケース１１０の上方に配置されており、前記乾燥用カバーケース１４０は前記乾燥用流体加熱管１３０の中間部分１３３を覆いつつ前記乾燥用上方開口１１５を気密に閉塞するように前記乾燥ケース１１０に固着されている。
　より詳しくは、前記乾燥用流体加熱管１３０は、長手方向一方側の第１端部１３１及び長手方向他方側の第２端部１３２が前記乾燥用カバーケース１４０から外方へ延在された状態で、前記第１及び第２端部１３１、１３２の間の前記中間部分１３３が前記乾燥用上方開口１１５に臨むように配置されている。
　前記第１及び第２端部１３１、１３２には、それぞれ、第１及び第２給電点１３５、１３６が設けられ、且つ、前記第１及び第２端部１３１、１３２の一方には前記乾燥用流体加熱管１３０の内部空間に前記水供給機構９０からの蒸気又は霧状の水を導入する乾燥用導入口が設けられている。
　本実施の形態においては、図２に示すように、前記水供給部９０はボイラー９１を有しており、前記ボイラー９１から前記乾燥用流体加熱管１３０の乾燥用導入口に蒸気が供給される。
　図２中の符号９２は、前記ボイラー９１から前記乾燥用流体加熱管１３０へ供給される蒸気の量を調整する調整弁である。
　前記乾燥用流体加熱管１３０は、前記第１及び第２給電点１３５、１３６に電圧が印加されることによって加熱し、内部空間の蒸気又は霧状の水を過熱蒸気に変換する。
　前記中間部分１３３には一又は複数の乾燥用吐出口（図示せず）が設けられており、前記乾燥用流体加熱管１３０によって生成された過熱蒸気は、前記一又は複数の乾燥用放出口から外部に放出され、前記乾燥用上方開口１１５を介して乾燥空間１１０Ａに供給される。
　なお、本実施の形態においては、図３に示すように、前記乾燥用流体加熱管１３０は前記乾燥用カバーケース１４０に種々の取付部材を介して支持され、前記乾燥用カバーケース１４０を前記乾燥ケース１１０の上面１１１に固着させることで、前記乾燥用流体加熱管１３０の中間部分１３３が前記乾燥用上方開口１１５に臨むようになっている。
　本実施の形態においては、前述の通り、前記乾燥用加熱蒸気発生機構は、電圧印加に応じた前記乾燥用流体加熱管１３０の発熱作用によって過熱蒸気を生成するように構成されているが、本発明はかかる形態に限定されるものでは無い。
　即ち、前記乾燥用過熱蒸気発生機構が、前記水供給部９０から供給される蒸気又は霧状の水を電磁誘導作用によって加熱して過熱蒸気を生成する乾燥用電磁誘導加熱手段（図示せず）と、前記乾燥用電磁誘導加熱手段によって生成された過熱蒸気が供給される乾燥用流体管（図示せず）と、前記乾燥用上方開口１１５を気密状態に閉塞可能な乾燥用カバーケース１４０とを有するように構成することも可能である。
　前記乾燥用電磁誘導加熱手段は、例えば、一端部が前記水供給部９０に流体接続され且つ他端部が前記乾燥用流体管に流体接続された導入管と、前記導入管の周りに巻き回された励磁コイルとを有し得る。
　前記乾燥用流体管は、過熱蒸気を放出する一又は複数の乾燥用吐出口が設けられた長手方向所定部分が前記乾燥用カバーケース１４０内において前記乾燥用上方開口１１５に臨むように配置され得る。
　前記炭化部２００は、前記乾燥部１００によって乾燥処理された被処理物を炭化処理するように構成されている。
　図２及び図４に示すように、前記炭化部２００は、炭化ケース２１０と、炭化スクリューコンベア２２０と、乾燥用過熱蒸気発生機構とを有している。
　前記炭化ケース２１０は、前記乾燥部１００から直接又は間接的に供給される被処理物を受け入れる炭化空間２１０Ａを気密状態で画するように構成されている。
　なお、本実施の形態に係る前記炭化装置１は、図２に示すように、被処理物の搬送方向に関し前記乾燥部１００及び前記炭化部２００の間に中間搬送部５０を有しており、前記炭化ケース２１０には前記中間搬送部５０から被処理物が供給される。
　前記中間搬送部５０は、気密状態の搬送空間を画する中間搬送ケース５１と、前記中間搬送ケース５１の搬送空間の一方側から他方側へ被処理物を搬送する中間搬送スクリューコンベア５２とを有している。
　前記中間搬送ケース５１は、前記搬送空間の一方側及び他方側にそれぞれ連通するように形成された中間受入口５１(in)及び中間排出口５１(out)を有しており、前記乾燥ケース１１０の乾燥用排出口１１０(out)が前記中間搬送ケース５１の中間受入口５１(in)に気密状態で連結され且つ前記中間搬送ケース５１の中間排出口５１(out)が前記炭化ケース２１０の炭化用受入口２１０(in)に気密状態で連結されている。
　前記中間搬送スクリューコンベア５２は、少なくとも一端部が外方へ延在された状態で搬送空間を長手方向に沿って縦断する回転軸５２ａと、前記回転軸５２ａに設けられた螺旋羽根等の搬送体５２ｂと、前記回転軸５２ａの一端部を回転駆動する電動モータ等のアクチュエータ（図示せず）とを有するものとされる。
　図４に示すように、本実施の形態においては、前記炭化ケース２１０は、長手方向に延びる一対の長辺及び幅方向に延びる一対の短辺によって画される略矩形状の上面２１１と、前記上面２１１の一対の長辺から略垂直に延びる一対の側面と、前記上面２１１の一対の短辺から略垂直に延びる一対の端面２１３と、前記一対の側面の下端部及び前記一対の端面２１３の下端部を閉じる底面２１４とを有する略直方体形状とされている。
　前記炭化スクリューコンベア２２０は、軸線回りに回転駆動されることによって炭化空間２１０Ａ内の被処理物を前記炭化空間２１０Ａの一方側から他方側へ搬送する。
　本実施の形態においては、図４に示すように、前記炭化スクリューコンベア２２０は、少なくとも一端部が外方へ気密に延在された状態で炭化空間２１０Ａを長手方向に沿って縦断する回転軸２２１と、前記回転軸２２１に設けられた螺旋羽根等の搬送体２２２と、前記回転軸２２１の一端部２２１ａを回転駆動する電動モータ等のアクチュエータ（図示せず）とを有している。
　本実施の形態においては、図２及び図４に示すように、前記炭化用過熱蒸気発生機構は、炭化用流体加熱管２３０と、前記炭化ケース２１０に連結される炭化用カバーケース２４０とを有している。
　前記炭化用流体加熱管２３０は、インコネル、ハステロイ又はステンレス等の電圧印加に応じて加熱する導電材によって形成された長尺の中空部材とされており、前記水供給部９０から供給される蒸気又は霧状の水を内部空間に受け入れ、電圧印加を受けて加熱されることによって内部空間の蒸気又は霧状の水を過熱蒸気に変換し、外部に放出するように構成されている。
　詳しくは、図４に示すように、前記炭化ケース２１０には、被処理物を炭化空間２１０Ａの一方側へ受け入れる炭化用受入口２１０(in)と、被処理物を炭化空間２１０Ａの他方側から排出する炭化用排出口２１０(out)と、搬送方向に関し炭化用受入口２１０(in)及び炭化用排出口２１０(out)の間において炭化空間２１０Ａを上方に開く炭化用上方開口２１５とが設けられている。
　斯かる構成において、前記炭化用流体加熱管２３０は中間部分２３３が前記炭化用上方開口２１５に臨むように前記炭化ケース２１０の上方に配置されており、前記炭化用カバーケース２４０は前記炭化用流体加熱管２３０の中間部分２３３を覆いつつ前記炭化用上方開口２１５を気密に閉塞するように前記炭化ケース２１０に固着されている。
　より詳しくは、前記炭化用流体加熱管２３０は、長手方向一方側の第１端部２３１及び長手方向他方側の第２端部２３２が前記炭化用カバーケース２４０から外方へ延在された状態で、前記第１及び第２端部２３１、２３２の間の前記中間部分２３３が前記炭化用上方開口２１５に臨むように配置されている。
　前記第１及び第２端部２３１、２３２には、それぞれ、第１及び第２給電点２３５、２３６が設けられ、且つ、前記第１及び第２端部２３１、２３２の一方には前記炭化用流体加熱管２３０の内部空間に前記水供給機構９０からの蒸気又は霧状の水を導入する導入口が設けられている。
　前述の通り、本実施の形態においては、前記水供給部９０はボイラー９１を有しており、前記ボイラー９１から前記炭化用流体加熱管２３０の導入口に蒸気が供給される（図２参照）。
　なお、図２中の符号９２は、前記ボイラー９１から前記炭化用流体加熱管２３０へ供給される蒸気の量を調整する調整弁である。
　前記炭化用流体加熱管２３０は、前記第１及び第２給電点２３５、２３６に電圧が印加されることによって加熱し、内部空間の蒸気又は霧状の水を過熱蒸気に変換する。
　前記炭化用流体加熱管２３０によって生成された過熱蒸気は、前記中間部分２３３に設けられた一又は複数の放出口（図示せず）から外部に放出され、前記炭化用上方開口２１５を介して炭化空間２１０Ａに供給される。
　なお、本実施の形態においては、図４に示すように、前記炭化用流体加熱管２３０は前記炭化用カバーケース２４０に種々の取付部材を介して支持され、前記炭化用カバーケース２４０を前記炭化ケース２１０の上面２１１に固着させることで、前記炭化用流体加熱管２３０の中間部分２３３が前記炭化用上方開口２１５に臨むようになっている。
　本実施の形態においては、前述の通り、前記炭化用加熱蒸気発生機構は、電圧印加に応じた前記炭化用流体加熱管２３０の発熱作用によって過熱蒸気を生成するように構成されているが、本発明はかかる形態に限定されるものでは無い。
　即ち、前記乾燥用過熱蒸気発生機構が、前記水供給部９０から供給される蒸気又は霧状の水を電磁誘導作用によって加熱して過熱蒸気を生成する炭化用電磁誘導加熱手段（図示せず）と、前記炭化用電磁誘導加熱手段によって生成された過熱蒸気が供給される炭化用流体管（図示せず）と、前記炭化用上方開口２１５を気密状態に閉塞可能な炭化用カバーケース２４０とを有するものとし得る。
　前記炭化用電磁誘導加熱手段は、例えば、一端部が前記水供給部９０に流体接続され且つ他端部が前記炭化用流体管に流体接続された導入管と、前記導入管の周りに巻き回された励磁コイルとを有し得る。
　前記炭化用流体管は、過熱蒸気を放出する一又は複数の炭化用吐出口が設けられた長手方向所定部分が前記炭化用カバーケース２４０内において前記炭化用上方開口２１５に臨むように配置され得る。
　前記制御部３００は、前記乾燥用過熱蒸気発生機構によって生成される過熱蒸気の温度、前記乾燥スクリューコンベア１２０の搬送速度、前記炭化用過熱蒸気発生機構によって発生される過熱蒸気の温度及び前記炭化スクリューコンベア２２０の搬送速度を含む作業条件を設定でき、設定された作業条件に応じて前記乾燥用過熱蒸気発生機構、前記乾燥スクリューコンベア１２０、前記炭化用過熱蒸気発生機構及び前記炭化スクリューコンベア２２０の作動制御を行うように構成されている。
　即ち、前記制御部３００は、キーパッド等の人為操作部材を介して入力される前記作業条件を電源を切っても記憶可能な状態で記憶することができ、前記炭化装置１が作動開始されると、記憶されている作業条件に応じて前記各部材の作動制御を実行するようになっている。
　本実施の形態においては、例えば、前記制御部３００は、前記乾燥用流体加熱管１３０及び前記炭化用流体加熱管２３０の加熱温度がそれぞれの設定温度となるように、電源から前記乾燥用流体加熱管１３０及び前記炭化用流体加熱管２３０のそれぞれへの電圧印加時間を制御するように構成される。
　一例として、前記乾燥用流体加熱管１３０は、表面温度が第１温度（例えば約４００℃）に設定され、前記炭化用流体加熱管２３０は、表面温度が第１温度よりも高温の第２温度（例えば８５０～１１００℃）に設定される。
　また、前記炭化スクリューコンベア１２０の搬送速度は、前記乾燥スクリューコンベア２２０の搬送速度よりも大に設定される。
　これは、乾燥処理段階に比して炭化処理段階における被処理物の容積が小となる為、前記炭化スクリューコンベア２２０の搬送速度を大としても、被処理物に対して十分な炭化処理を行うことが可能となるからである。
　このように、本実施の形態に係る前記炭化装置１においては、前記乾燥ケース１１０によって画される乾燥空間１１０Ａの一方側から他方側へ被処理物を前記乾燥スクリューコンベア１２０によって搬送しつつ、搬送されている被処理物に対し前記乾燥ケース１１０の乾燥用上方開口１１５を介して前記乾燥用過熱蒸気発生機構によって発生された過熱蒸気を供給するように構成されているので、乾燥空間１１０Ａの全体に高温の過熱蒸気を効率的に供給できる。
　さらに、本実施の形態においては、電圧印加に応じて加熱する前記乾燥用流体加熱管１３０を用い、前記一又は複数の乾燥用吐出口が設けられた前記乾燥用流体加熱管１３０の前記中間部分１３３が前記乾燥ケース１１０の前記乾燥用上方開口１１５に臨むように配置しつつ、前記乾燥用上方開口１１５及び前記中間部分１３３を前記乾燥用カバーケース１４０によって気密に覆うように構成されているので、乾燥空間１１０Ａの全体に高温の過熱蒸気を効率的に供給できることに加えて、過熱蒸気による熱量と共に前記乾燥用流体加熱管１３０の熱量によっても乾燥空間１１０Ａ内の温度を上昇させることができ、良好な加熱効率を得ることができる。
　また、本実施の形態においては、前記乾燥部１００によって乾燥処理された被処理物を前記炭化ケース２１０によって画される炭化空間２１０Ａの一方側から他方側へ前記炭化スクリューコンベア２２０によって搬送しつつ、搬送されている被処理物に対し前記炭化ケース２１０の炭化用上方開口２１５を介して前記炭化用過熱蒸気発生機構によって発生された過熱蒸気を供給するように構成されているので、炭化空間２１０Ａの全体に高温の過熱蒸気を効率的に供給できる。
　さらに、本実施の形態においては、電圧印加に応じて加熱する前記炭化用流体加熱管２３０を用い、前記一又は複数の炭化用吐出口が設けられた前記炭化用流体加熱管２３０の前記中間部分２３３が前記炭化ケース２１０の前記炭化用上方開口２１５に臨むように配置しつつ、前記炭化用上方開口２１５及び前記中間部分２３３を前記炭化用カバーケース２４０によって気密に覆うように構成されているので、炭化空間２１０Ａの全体に高温の過熱蒸気を効率的に供給できることに加えて、過熱蒸気による熱量と共に前記炭化用流体加熱管２３０の熱量によっても炭化空間２１０Ａ内の温度を上昇させることができ、良好な加熱効率を得ることができる。
　従って、斯かる構成の前記炭化装置１によれば、被処理物から良好な炭化物を効率良く且つ連続的に製造することができる。
　なお、前記炭化ケース２１０の炭化用排出口２１０(out)から排出される炭化物は高温になっている為、水冷又は空冷によって冷却される。
　図１～図４等に示すように、本実施の形態に係る前記炭化装置１は、前記乾燥部１００より被処理物の流れ方向上流側に被処理物を収容可能なホッパー２０を備えており、前記乾燥ケース１１０の乾燥用受入口１１０(in)は前記ホッパー２０の出口に直接又は間接的に連結されている。
　なお、本実施の形態においては、図１及び図２に示すように、前記ホッパー２０と前記乾燥部１００との間には上流側搬送部３０が介挿されている。
　前記上流側搬送部３０は、気密状態の搬送空間を画する上流側搬送ケース３１と、前記上流側搬送ケース３１の搬送空間の一方側から他方側へ被処理物を搬送する上流側搬送スクリューコンベア３２とを有している。
　前記上流側搬送ケース３１は、前記搬送空間の一方側及び他方側にそれぞれ連通するように形成された上流側受入口３１(in)及び上流側排出口３１(out)を有しており、前記ホッパー２０の出口が前記上流側搬送ケース３１の上流側受入口３１(in)に気密状態で連結され且つ前記上流側搬送ケース３１の上流側排出口３１(out)が前記乾燥ケース１１０の乾燥用受入口１１０(in)に気密状態で連結されている。
　前記中間搬送スクリューコンベア３２は、少なくとも一端部が外方へ延在された状態で搬送空間を長手方向に沿って縦断する回転軸３２ａと、前記回転軸３２ａに設けられた螺旋羽根等の搬送体３２ｂと、前記回転軸３２ａの一端部を回転駆動する電動モータ等のアクチュエータ（図示せず）とを有するものとされる。
　好ましくは、図１及び図２に示すように、前記炭化装置１には、前記乾燥ケース１１０の乾燥用受入口１１０(in)を直接又は間接的に開閉する上流側開閉弁４０が設けられる。
　前記上流側開閉弁４０を備えることにより、前記乾燥部１００への被処理物の投入量の制御を行うことができる。
　さらに、前記上流側開閉弁４０を備えることにより、前記乾燥ケース１１０内への大気の流入をより確実に防止して前記乾燥ケース１１０内の過熱蒸気雰囲気を有効に維持することができる。
　即ち、前記乾燥ケース１１０内は前記乾燥用流体加熱管１３０から放出される過熱蒸気によって与圧状態とされている為、前記上流側開閉弁４０を備えなくても、前記乾燥ケース１１０の乾燥用受入口１１０(in)から大気が流入することをある程度は防止することができるが、前記上流側開閉弁４０を備えることによって、この大気の流入をより確実に防止することができる。
　好ましくは、前記上流側開閉弁４０は、前記制御部３００によって作動制御されるアクチュエータによって開閉動作するように構成され得る。
　なお、本実施の形態においては、前記上流側開閉弁４０は、前記上流側搬送ケース３１の上流側排出口３１(out)と前記乾燥ケース１１０の乾燥用受入口１１０(in)とを連結する配管に介挿されている。
　また、好ましくは、図１及び図２に示すように、前記炭化装置１には、前記炭化ケース２１０の炭化用排出口２１０(out)を直接又は間接的に開閉する下流側開閉弁６０が設けられる。
　前記下流側開閉弁６０を備えることにより、前記炭化ケース２１０内への大気の流入をより確実に防止して前記炭化ケース２１０内の過熱蒸気雰囲気を有効に維持することができる。
　即ち、前記炭化ケース２１０内は前記炭化用流体加熱管２３０から放出される過熱蒸気によって与圧状態とされている為、前記下流側開閉弁６０を備えなくても、前記炭化ケース２１０の炭化用排出口２１０(out)から大気が流入することをある程度は防止することができるが、前記下流側開閉弁６０を備えることによって、この大気の流入をより確実に防止することができる。
　好ましくは、前記下流側開閉弁６０は、前記制御部３００によって作動制御されるアクチュエータによって開閉動作するように構成され得る。
　なお、本実施の形態においては、前記下流側開閉弁６０は、前記炭化ケース２１０の炭化用排出口２１０(out)に設けられている。
　さらに、図２に示すように、本実施の形態に係る前記炭化装置１は、一端部が乾燥空間１１０Ａに連通され且つ他端部が大気に開放された水蒸気排出ダクト７０と、前記水蒸気排出ダクト７０に介挿された水蒸気排出ファン７２とを備えている。
　前記水蒸気排出ダクト７０の一端部は、乾燥空間１１０Ａのうち被処理物が搬送される領域より上方において外方に開口されるように前記乾燥ケース１１０に設けられた水蒸気排出口に接続される。
　斯かる構成を備えることにより、前記乾燥ケース１１０内の余剰水蒸気を被処理物に対する処理に影響を与えること無く大気に放出することができる。
　好ましくは、前記水蒸気排出ファン７２は、前記制御部３００によって作動制御されるように構成される。
　なお、本実施の形態においては、前記水蒸気排出ダクト７０の他端部は排気ダクト７５に接続されており、余剰水蒸気は前記排気ダクト７５を介して大気に放出されている。
　さらに、本実施の形態に係る前記炭化装置１は、一端部が炭化空間２１０Ａに連通された乾留ガス排出ダクト８０と、前記乾留ガス排出ダクト８０に介挿された乾留ガス排出ファン８２と、前記乾留ガス排出ダクト８０の他端部に接続された強制酸化装置８５とを備えている。
　前記乾留ガス排出ダクト８０の一端部は、炭化空間２１０Ａのうち被処理物が搬送される領域より上方において外方に開口されるように前記炭化ケース２１０に設けられた乾留ガス排出口に接続される。
　斯かる構成を備えることにより、前記炭化部２００による炭化処理に際し生成されるタール等の乾留ガスを前記強制酸化装置８５によって燃焼させた状態で大気に放出することができる。
　なお、本実施の形態においては、前記強制酸化装置８５の排出口は前記排気ダクト７５に接続されている。
実施の形態２
　以下、本発明に係る炭化装置の他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
　図５～図８に、それぞれ、本実施の形態に係る炭化装置２の斜視図、正面図、側面図及び模式ブロック図を示す。
　なお、図中、前記実施の形態１におけると同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明を適宜省略する。
　図５～図８に示すように、本実施の形態に係る炭化装置２は、前記炭化部２００によって炭化処理された被処理部を冷却させる冷却部４００を備えている点においてのみ、前記実施の形態１に係る炭化装置１と相違する。
　前記冷却部４００は、前記炭化部２００から直接又は間接的に供給される被処理物を受け入れる冷却空間を画する冷却ケース４１０と、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記冷却空間の一方側から他方側へ搬送する冷却スクリューコンベア４２０と、冷却機構４５０とを有している。
　図９に、前記冷却ケース４１０及び前記冷却スクリューコンベア４２０の縦断面図を示す。
　図７～図９に示すように、前記冷却ケース４１０は、長手方向一方側及び他方側にそれぞれ冷却用受入口４１０(in)及び冷却用排出口４１０(out)を有している。
　図９に示すように、前記冷却スクリューコンベア４２０は、前記冷却ケース４１０の長手方向に沿って前記冷却ケース４１０に支持され、アクチュエータによって軸線回りに作動回転される回転軸４２１と、前記回転軸４２１の外周に螺旋状に設けられた搬送体４２２とを有している。
　前記冷却スクリューコンベア４２０は、さらに、前記回転軸４２１の外周に設けられた攪拌羽根４２３を有している。
　前記攪拌羽根４２３を備えることにより、前記搬送体４２２によって搬送される、炭化処理後の被処理物を攪拌することができ、これにより、被処理物の冷却効率を向上させることができる。
　図９に示すように、本実施の形態においては、前記攪拌羽根４２３は、搬送方向上流側の端部が前記螺旋状搬送体４２２における一の巻き部４２２（１）の搬送面に連接され且つ搬送方向下流側の端部と前記螺旋状搬送体４２２における搬送方向下流側の次の巻き部４２２（２）の裏面との間に隙間４２５が生じるように設置される。
　斯かる構成により、搬送効率を損なうこと無く、被処理物の攪拌を有効に行うことができる。
　図８及び図９に示すように、前記冷却機構４５０は、前記冷却ケース４１０の外周面に設けられたケース水路４５５と、前記冷却スクリューコンベア４２０の回転軸４２１に軸線方向に沿って穿孔された軸水路４５６と、前記ケース水路４５５及び前記軸水路４５６に冷却水を供給する冷却ポンプ４６０とを有している。
　本実施の形態においては、前記冷却ケース４１０は、内側周壁４１６と前記内側周壁４１６を覆う外側周壁４１７とを有する二重構造とされており、前記内側周壁４１６及び前記外側周壁４１７の間の間隙が前記ケース水路４５５として作用するようになっている。
　図８に示すように、本実施の形態においては、前記冷却機構４５０は、さらに、冷却水を貯留するタンク４６５を有しており、前記冷却ポンプ４６０は、前記タンク４６５から冷却水を吸引し、前記ケース水路４５５及び前記軸水路４５６に供給する。
　前記ケース水路４５５及び前記軸水路４５６に供給された冷却水は、前記冷却ケース４１０内の被処理部を冷却した後、前記タンク４６５に戻される。
　前記冷却機構４５０を備えることにより、炭化処理後の高温の被処理物に対し、水分を含有させること無く、消火・冷却処理を行うことができる。
　従って、炭化処理後の被処理物に冷却水を直接供給して冷却させる場合に必要な乾燥工程を省くことができ、被処理物の生産効率を向上させることができる。
　前記冷却機構４００を備えた本実施の形態に係る炭化装置２においては、前記制御部３００は、作業条件として、前記乾燥用過熱蒸気発生機構によって生成される過熱蒸気の温度、前記乾燥スクリューコンベア１２０の搬送速度、前記炭化用過熱蒸気発生機構によって発生される過熱蒸気の温度及び前記炭化スクリューコンベア２２０の搬送速度に加えて、前記冷却スクリューコンベア４２０の搬送速度を、記憶することができ、記憶された作業条件に応じて前記冷却スクリューコンベア４２０の作動制御を行うように構成される。
　なお、前記実施の形態１及び２の何れにおいても、前記乾燥スクリューコンベア１２０に、攪拌羽根１２３を備えることも可能である。
　図１０に、前記攪拌羽根１２３を備えた、変形例に係る炭化スクリューコンベア１２０’の断面図を示す。
　前記乾燥スクリューコンベア１２０’を用いることにより、被処理物への熱供給の均一化を図ることができる。
　図１０に示すように、前記乾燥スクリューコンベア１２０’においては、前記攪拌羽根１２３は、搬送方向上流側の端部が前記螺旋状搬送体１２２における一の巻き部１２２（１）の搬送面に連接され且つ搬送方向下流側の端部と前記螺旋状搬送体における搬送方向下流側の次の巻き部１２２（２）の裏面との間に隙間１２５が生じるように設置されている。
　斯かる構成により、被処理物の搬送性能を悪化させること無く、被処理物への熱供給の均一化を図ることができる。
　図１１に、図１０におけるXI-XI線に沿った模式断面図を示す。
　図１１に示すように、前記乾燥スクリューコンベア１２０’においては、前記攪拌羽根１２３は、前記回転軸１２１の軸線を基準にして径方向に沿って略直線状に延びている。
　これに代えて、図１２に示すように、前記攪拌羽根１２３を、前記回転軸１２１の回転方向Ｒに開く凹状とすることも可能である。
　図１２に示す構成によれば、前記攪拌羽根１２３による被処理物のすくい上げ作用をより効率的に行うことができる。
　なお、図１１及び図１２においては、前記螺旋状搬送体１２２の軸線回り３６０度毎に、４枚の前記攪拌羽根１２３が設けられているが、これに代えて、前記螺旋状搬送体１２２の軸線回り３６０度毎に前記攪拌羽根１２３を１～３枚、設けることも可能である。
　同様に、前記炭化スクリューコンベア２２０に代えて、前記攪拌羽根１２３と同様の攪拌羽根を備えた炭化スクリューコンベアを用いることも可能である。
　図１３に、前記上流側開閉弁４０の模式断面図を示す。
　図１、図４、図５～図７及び図１３に示すように、前記上流側開閉弁４０は、バルブケース４１と、前記バルブケース４１の内部空間を複数の区画室に仕切った状態で軸線回り回転可能に支持されたロータリーバルブ４２と、前記制御部３００によって作動制御され、前記ロータリーバルブ４２を回転駆動するアクチュエータ４５とを有している。
　斯かる構成を備えることにより、前記乾燥ケース１１０への被処理物の供給を有効に行いつつ、前記乾燥ケース１１０への大気流入を有効に防止することができる。
　前記下流側開閉弁６０も同様の構成を有している。
　即ち、前記下流側開閉弁６０は、バルブケース６１（図５及び図６等参照）と、前記バルブケース６１の内部空間を複数の区画室に仕切った状態で軸線回り回転可能に支持されたロータリーバルブ６２（図９参照）と、前記制御部３００によって作動制御され、前記ロータリーバルブ６２を回転駆動するアクチュエータ６５（図５及び図６等参照）とを有している。
　また、前記実施の形態１及び２においては、前記炭化装置１、２の各構成部材を下記のように配置させることで、装置全体のコンパクト化を図っている。
　即ち、前記架台１０の幅方向及び奥行き方向の一方を第１方向とし、他方を第２方向と表した場合に、図５等に示すように、前記乾燥ケース１１０及び前記炭化ケース２１０は、長手方向が第１方向（図示の形態においては幅方向）に沿った状態で第２方向（図示の形態においては奥行き方向）に並列配置されている。
　前記乾燥ケース１１０は、乾燥用受入口１１０(in)が設けられた長手方向一方側が、乾燥用排出口１１０(out)が設けられた長手方向他方側よりも下方に位置するように、傾斜配置されている。
　そして、前記乾燥ケース１１０を傾斜配置させることによって確保される前記乾燥ケース１１０の長手方向一方側の上方空間に前記上流側開閉弁４０が配置されている。
　前記ホッパー２０は、第１方向に関しては前記乾燥用受入口１１０(in)と略同一位置で且つ第２方向に関しては前記乾燥用受入口１１０(in)とは変位された位置において、前記乾燥用受入口１１０(in)より上方に配置されている。
　そして、前記上流側搬送部３０は、前記乾燥ケース１１０を傾斜配置させることによって確保される前記乾燥ケース１１０の長手方向一方側の上方空間を利用して、前記ホッパー２０から供給される被処理物を前記乾燥用受入口１１０(in)に向けて第２方向に沿って搬送するように配置されている。
　図１及び図６等に示すように、前記炭化ケース２１０は、炭化用受入口２１０(in)が乾燥用排出口１１０(out)と第１方向略同一位置に位置するように、配置されている。
　そして、前記中間搬送部５０は、前記乾燥ケース１１０を傾斜配置させることによって確保される前記乾燥ケース１１０の長手方向他方側の下方空間を利用して、乾燥用排出口１１０(out)から排出された被処理部を炭化用受入口２１０(in)に向けて第２方向に沿って搬送するように配置されている。
　本実施の形態においては、前記炭化ケース２１０は第１方向に沿った状態で水平配置されている。
　なお、本実施の形態においては、前記炭化ケース２１０は、長手方向他方側に設けられた炭化用排出口２１０(out)が前記乾燥ケース１１０の乾燥用受入口１１０(in)と第１方向略同一位置に位置するように、配置されている。
　前記冷却ケース４１０は、長手方向一方側に設けられた冷却用受入口４１０(in)が炭化用排出口２１０(out)の直下（即ち、冷却用受入口４１０(in)が炭化用排出口２１０(out)と第１方向及び第２方向の何れに関しても同一位置）に位置された状態で、第２方向に沿って配置されている。
　そして、炭化用排出口２１０(out)及び冷却用受入口４１０(in)の間に前記下流側開閉弁６０が配置されている。
　前記下流側開閉弁６０の存在によって冷却用受入口４１０(in)が下方設置される一方で、前記乾燥ケース１１０の長手方向一方側（乾燥用受入口１１０(in)が設けられた側）の下方はフリースペースとされている。
　本実施の形態においては、前記冷却ケース４１０の設置状態での炭化装置１、２の第２方向幅を可及的に抑えつつ、前記冷却ケース４１０の長手方向長さを確保して被処理物の十分な冷却を可能とすべく、図５等に示すように、前記冷却ケース４１０は、長手方向一方側から他方側へ行くに従って上方に位置するように前記フリースペース利用して傾斜配置されている。
１　　　　　炭化装置
２０　　　　ホッパー
４０　　　　上流側開閉弁
４１　　　　バルブケース
４２　　　　ロータリーバルブ
４５　　　　アクチュエータ
６０　　　　下流側開閉弁
６１　　　　バルブケース
６２　　　　ロータリーバルブ
６５　　　　アクチュエータ
７０　　　　水蒸気排出ダクト
７２　　　　水蒸気排出ファン
８０　　　　乾留ガス排出ダクト
８２　　　　乾留ガス排出ファン
８５　　　　強制酸化装置
９０　　　　水供給部
１００　　　乾燥部
１１０　　　乾燥ケース
１１０(in)　乾燥用受入口
１１０(out) 乾燥用排出口
１１５　　　乾燥用上方開口
１２０　　　乾燥スクリューコンベア
１２１　　　回転軸
１２２　　　搬送体
１２３　　　攪拌羽根
１３０　　　乾燥用流体加熱管
１４０　　　乾燥用カバーケース
２００　　　炭化部
２１０　　　炭化ケース
２１０(in)　炭化用受入口
２１０(out) 炭化用排出口
２１５　　　炭化用上方開口
２２０　　　炭化スクリューコンベア
２３０　　　炭化用流体加熱管
２４０　　　炭化用カバーケース
３００　　　制御部
４００　　　冷却部
４１０　　　冷却ケース
４２０　　　冷却スクリューコンベア
４２１　　　回転軸
４２２　　　搬送体
４２３　　　攪拌羽根
４５０　　　冷却機構
４５５　　　ケース水路
４５６　　　軸水路
４６０　　　冷却ポンプ

Claims (16)

  1. 　水供給部と、乾燥部と、炭化部と、制御部とを備えた炭化装置であって、
    　前記乾燥部は、被処理物を搬送しつつ乾燥させる乾燥空間を画し、前記乾燥空間の一方側へ被処理物を受け入れる乾燥用受入口及び被処理物を前記乾燥空間の他方側から排出する乾燥用排出口が設けられ且つ前記乾燥用受入口及び前記乾燥用排出口の間において上方に開く乾燥用上方開口が設けられた乾燥ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記乾燥空間の一方側から他方側へ搬送する乾燥スクリューコンベアと、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を加熱して過熱蒸気を生成し、当該過熱蒸気を前記乾燥ケース内において前記乾燥スクリューコンベアによって搬送される被処理物に対して前記乾燥用上方開口を介して供給する乾燥用過熱蒸気発生機構とを有し、
    　前記炭化部は、前記乾燥部から直接又は間接的に供給される被処理物を搬送しつつ炭化させる炭化空間を画し、前記炭化空間の一方側へ被処理物を受け入れる炭化用受入口及び被処理物を前記炭化空間の他方側から排出する炭化用排出口が設けられ且つ前記炭化用受入口及び前記炭化用排出口の間において上方に開く炭化用上方開口が設けられた炭化ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記炭化空間の一方側から他方側へ搬送する炭化スクリューコンベアと、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を加熱して過熱蒸気を生成し、当該過熱蒸気を前記炭化ケース内において前記炭化スクリューコンベアによって搬送される被処理物に対して前記炭化用上方開口を介して供給する炭化用過熱蒸気発生機構とを有し、
    　前記制御部は、前記乾燥用過熱蒸気発生機構によって生成される過熱蒸気の温度、前記乾燥スクリューコンベアの搬送速度、前記炭化用過熱蒸気発生機構によって発生される過熱蒸気の温度及び前記炭化スクリューコンベアの搬送速度を含む作業条件を設定でき、設定された作業条件に応じて前記乾燥用過熱蒸気発生機構、前記乾燥スクリューコンベア、前記炭化用過熱蒸気発生機構及び前記炭化スクリューコンベアの作動制御を行うことを特徴とする炭化装置。
  2. 　前記乾燥スクリューコンベアコンベア及び前記炭化スクリューコンベアの各々は、アクチュエータによって回転駆動される回転軸と、前記回転軸の外周に螺旋状に設けられた搬送体と、前記回転軸の外周に設けられた攪拌羽根とを有していることを特徴とする請求項１に記載の炭化装置。
  3. 　前記攪拌羽根は、搬送方向上流側の端部が前記螺旋状搬送体における一の巻き部の搬送面に連接され且つ搬送方向下流側の端部と前記螺旋状搬送体における搬送方向下流側の次の巻き部の裏面との間に隙間が生じるように設置されていることを特徴とする請求項２に記載の炭化装置。
  4. 　前記炭化部より被処理物の搬送方向下流側に設けられた冷却部をさらに備え、
    　前記冷却部は、前記炭化部から直接又は間接的に供給される被処理物を受け入れる冷却空間を画し、長手方向一方側及び他方側にそれぞれ冷却用受入口及び冷却用排出口が設けられた冷却ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記冷却空間の一方側から他方側へ搬送する冷却スクリューコンベアと、冷却機構とを有し、
    　前記冷却スクリューコンベアは、前記冷却ケースの長手方向に沿うように前記冷却ケースに支持され、アクチュエータによって軸線回りに作動回転される回転軸と、前記回転軸の外周に螺旋状に設けられた搬送体とを有し、
    　前記冷却機構は、前記冷却ケースの外周面に設けられたケース水路と、前記回転軸の軸線方向に沿って穿孔された軸水路と、前記ケース水路及び前記軸水路に冷却水を供給する冷却ポンプとを有し、
    　前記制御部は、前記作業条件として、前記冷却スクリューコンベアの搬送速度を記憶でき、記憶された作業条件に応じて前記冷却スクリューコンベアの作動制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の炭化装置。
  5. 　前記冷却スクリューコンベアは、さらに、前記回転軸の外周に設けられた攪拌羽根を有していることを特徴とする請求項４に記載の炭化装置。
  6. 　前記攪拌羽根は、搬送方向上流側の端部が前記螺旋状搬送体における一の巻き部の搬送面に連接され且つ搬送方向下流側の端部と前記螺旋状搬送体における搬送方向下流側の次の巻き部の裏面との間に隙間が生じるように設置されていることを特徴とする請求項５に記載の炭化装置。
  7. 　前記乾燥用過熱蒸気発生機構は、電圧印加されることで加熱し、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水から過熱蒸気を生成する乾燥用流体加熱管と、前記乾燥用上方開口を気密状態に閉塞可能な乾燥用カバーケースとを有し、
    　前記乾燥用流体加熱管は、長手方向一方側の第１端部及び他方側の第２端部が前記乾燥用カバーケースから外方へ延在され、且つ、前記第１及び第２端部の間の中間部分が前記乾燥用カバーケース内において前記乾燥用上方開口に臨むように配置されており、
    　前記乾燥用流体加熱管の第１及び第２端部にはそれぞれ電圧印加用の第１及び第２電源端子が設けられ、前記第１及び第２端部の一方には前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる乾燥用導入口が設けられ、前記中間部分には過熱蒸気を前記乾燥用上方開口を介して前記乾燥ケース内に放出する一又は複数の乾燥用吐出口が設けられており、
    　前記炭化用過熱蒸気発生機構は、電圧印加されることで加熱し、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水から過熱蒸気を生成する炭化用流体加熱管と、前記炭化用上方開口を気密状態に閉塞可能な炭化用カバーケースとを有し、
    　前記炭化用流体加熱管は、長手方向一方側の第１端部及び他方側の第２端部が前記炭化用カバーケースから外方へ延在され、且つ、前記第１及び第２端部の間の中間部分が前記炭化用カバーケース内において前記炭化用上方開口に臨むように配置されており、
    　前記炭化用流体加熱管の第１及び第２端部にはそれぞれ電圧印加用の第１及び第２電源端子が設けられ、前記第１及び第２端部の一方には前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を管内に受け入れる炭化用導入口が設けられ、前記中間部分には過熱蒸気を前記炭化用上方開口を介して前記炭化ケース内に放出する一又は複数の炭化用吐出口が設けられていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の炭化装置。
  8. 　前記乾燥用過熱蒸気発生機構は、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を電磁誘導作用によって加熱して過熱蒸気を生成する乾燥用電磁誘導加熱手段と、前記乾燥用電磁誘導加熱手段によって生成された過熱蒸気が供給される乾燥用流体管と、前記乾燥用上方開口を気密状態に閉塞可能な乾燥用カバーケースとを有し、
    　前記乾燥用流体管は、過熱蒸気を放出する一又は複数の乾燥用吐出口が設けられた長手方向所定部分が前記乾燥用カバーケース内において前記乾燥用上方開口に臨むように配置され、
    　前記炭化用過熱蒸気発生機構は、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を電磁誘導作用によって加熱して過熱蒸気を生成する炭化用電磁誘導加熱手段と、前記炭化用電磁誘導加熱手段によって生成された過熱蒸気が供給される炭化用流体管と、前記炭化用上方開口を気密状態に閉塞可能な炭化用カバーケースとを有し、
    　前記炭化用流体管は、過熱蒸気を放出する一又は複数の炭化用吐出口が設けられた長手方向所定部分が前記炭化用カバーケース内において前記炭化用上方開口に臨むように配置されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の炭化装置。
  9. 　被処理物を収容可能なホッパーを備え、
    　前記乾燥用受入口は、前記ホッパーの出口に直接又は間接的に連結されていることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の炭化装置。
  10. 　前記炭化用排出口を直接又は間接的に開閉する下流側開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の炭化装置。
  11. 　前記下流側開閉弁は、バルブケースと、前記バルブケースの内部空間を複数の区画室に仕切った状態で軸線回り回転可能に支持されたロータリーバルブと、前記制御部によって作動制御され、前記ロータリーバルブを回転駆動するアクチュエータとを有していることを特徴とする請求項１０に記載の炭化装置。
  12. 　前記乾燥用受入口を直接又は間接的に開閉する上流側開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項１から１１の何れかに記載の炭化装置。
  13. 　前記上流側開閉弁は、バルブケースと、前記バルブケースの内部空間を複数の区画室に仕切った状態で軸線回り回転可能に支持されたロータリーバルブと、前記制御部によって作動制御され、前記ロータリーバルブを回転駆動するアクチュエータとを有していることを特徴とする請求項１２に記載の炭化装置。
  14. 　一端部が乾燥空間のうち被処理物が搬送される領域より上方において外方に開口されるように前記乾燥ケースに設けられた水蒸気排出口に接続され且つ他端部が大気に開放された水蒸気排出ダクトと、前記水蒸気排出ダクトに介挿された水蒸気排出ファンとを備えていることを特徴とする請求項１から１３の何れかに記載の炭化装置。
  15. 　一端部が炭化空間のうち被処理物が搬送される領域より上方において外方に開口されるように前記炭化ケースに設けられた乾留ガス排出口に接続された乾留ガス排出ダクトと、前記乾留ガス排出ダクトに介挿された乾留ガス排出ファンと、前記乾留ガス排出ダクトの他端部に接続された強制酸化装置とを備えていることを特徴とする請求項１から１４の何れかに記載の炭化装置。
  16. 　架台と、水供給部と、ホッパーと、乾燥部と、炭化部と、冷却部とを備えた炭化装置であって、
    　前記乾燥部は、長手方向一方側及び他方側にそれぞれ乾燥用受入口及び乾燥用排出口が設けられた乾燥ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記乾燥ケースの長手方向一方側から他方側へ搬送する乾燥スクリューコンベアと、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を加熱して過熱蒸気を生成し、当該過熱蒸気を前記乾燥ケース内において前記乾燥スクリューコンベアによって搬送される被処理物に供給する乾燥用過熱蒸気発生機構とを有し、
    　前記炭化部は、長手方向一方側及び他方側にそれぞれ炭化用受入口及び炭化用排出口が設けられた炭化ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記炭化ケースの長手方向一方側から他方側へ搬送する炭化スクリューコンベアと、前記水供給部から供給される蒸気又は霧状の水を加熱して過熱蒸気を生成し、当該過熱蒸気を前記炭化ケース内において前記炭化スクリューコンベアによって搬送される被処理物に供給する炭化用過熱蒸気発生機構とを有し、
    　前記冷却部は、長手方向一方側及び他方側にそれぞれ冷却用受入口及び冷却用排出口が設けられた冷却ケースと、軸線回りの回転駆動に応じて被処理物を前記冷却ケースの長手方向一方側から他方側へ搬送する冷却スクリューコンベアと、前記冷却ケース内において前記冷却スクリューコンベアによって搬送される被処理物を冷却する冷却機構とを有し、
    　前記架台の幅方向及び奥行き方向の一方を第１方向、他方を第２方向とした場合に、前記乾燥ケースは、第１方向に沿った状態で、長手方向一方側から他方側へ行くに従って上方に位置するように傾斜配置され、
    　前記ホッパーは、上流側開閉弁を介して前記乾燥用受入口に被処理部を供給し得るように、前記乾燥用受入口より上方に配置され、
    　前記炭化ケースは、前記乾燥ケースと第２方向に並列されるように第１方向に沿った状態で、炭化用受入口が乾燥用排出口に対し下方で且つ第１方向同一位置に位置するように配置され、
    　前記乾燥用排出口から排出された被処理物を前記炭化用受入口に搬送するように第２方向に沿った中間搬送部が設けられ、
    　前記冷却ケースは、前記冷却用受入口が下流側開閉弁を介して前記炭化用排出口の直下方に位置した状態で、第２方向に沿い且つ長手方向一方側から他方側へ行くに従って上方に位置するように傾斜配置されていることを特徴とする炭化装置。
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JP2004123992A (ja) * 2002-10-04 2004-04-22 Giken:Kk 炭化処理方法およびその炭化処理システム
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