(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライクリーニング等で使用された活性炭を加熱し再生する回転式の再生ドラムと、該再生ドラムを回転させる駆動手段と、該再生ドラムに送風する送風手段と、該再生ドラムで前記ドライクリーニング等で使用された活性炭を加熱・再生した際に生じた排ガス中の未燃焼可燃成分を焼却する焼却手段とを備え、該再生ドラムの一端に活性炭供給装置を設け、他端側に活性炭排出口を設け、前記焼却手段は燃焼空気を再生ドラムからの排ガスに供給して混合する混合部と、該混合部の排ガスに燃焼空気を供給して排ガス中の未燃焼可燃成分を焼却する燃焼部とからなり、回転させた再生ドラム内でドライクリーニング等で使用された活性炭に着火し、前記再生ドラムに送風しながら該活性炭に付着あるいは吸着されている油・油脂成分を燃焼・除去して、該活性炭を再生するドライクリーニング等で使用された活性炭の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性炭の再生装置に関し、より詳細には、ドライクリーニングに使用した使用済み活性炭を大気汚染を発生させることなく再生し、かつ再使用することができる活性炭を得る活性炭の再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衣類等の被洗浄物のドライクリーニングの方法としては、石油系有機溶剤等を使用する方法が専ら行われている。この石油系溶剤を使用するドライクリーニングでは、ドライ機内に活性炭入りのろ過フィルタやカーボンタンクに多量の活性炭を入れて溶剤を循環させ、溶剤で除去した被洗浄物から出る異物や脂肪酸、タンパク等の老廃物を活性炭に吸着させて、溶剤の浄化を行いながらクリーニングするようにしている。そして、このクリーニングに際して用いられるフィルタやカーボンタンクの活性炭は溶剤に含まれる老廃物を一定量吸着すると、それ以上吸着しなくなる。そのため、活性炭はある程度使用したら、未吸着の新しい活性炭と交換する必要がある。その交換の頻度は、汚れの激しい時期（３月から７月）には、１か月に数回であり、シーズンオフの月では１か月に１回程度である。老廃物や石油系溶剤を含んで、使用できなくなったフィルタやカーボンタンクの活性炭をそのまま廃棄することは、費用も大きくなり、クリーニング費用のコストアップとなる。また、焼却等の無害化処理をして廃棄しなければならず、その費用も必要である。特に、量が多くなると、交換した使用済みの活性炭をその都度廃棄することは、費用が膨大になる。そこで、使用済みの活性炭を再生して再使用するように、活性炭の再生装置が提案されている。このような活性炭の再生装置としては、例えば特開平８−１５８２４８号公報に記載のような多角形鼓状のものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような従来の活性炭の再生装置は、多角形鼓状であるため、製作が複雑でコスト高になると共に、大型化に限界があり、処理能力に制限を受け、大量の活性炭を再生する装置を製作することができない。また、再生した後の廃棄する排ガス処理が不十分で、可燃成分が残り大気を汚染するおそれが有ると共に、洗浄水が必要であった。
【０００４】
そこで、本発明者はこのような問題に鑑み、種々活性炭の再生装置について研究し、回転ドラム式とすることにより装置が簡単になり、大量の活性炭の再生ができ、焼却が完全にできる構造の焼却装置を設けることにより大気汚染を防止することができることを究明した。
【０００５】
本発明は、上述した問題に対処して創案したものであって、その目的とする処は、低コストで大量の活性炭の再生ができ、大気汚染を防止することができる装置の製作コストを低減した活性炭の再生装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そして、上記目的を達成するための手段としての再生装置は、活性炭を加熱し再生する回転式の再生ドラムと、該再生ドラムを回転させる駆動手段と、前記再生ドラムに送風する送風手段と、該再生ドラムで活性炭を加熱・再生した際に生じた排ガス中の未燃焼可燃成分を焼却する焼却手段とを備え、前記再生ドラムの一端に活性炭供給装置を設け、他端側に活性炭排出口を設け、前記焼却手段は燃焼空気を再生ドラムからの排ガスに供給して混合する混合部と、該混合部の排ガスに燃焼空気を供給して排ガス中の未燃焼可燃成分を焼却する燃焼部とからなり、回転させた再生ドラム内でドライクリーニング等で使用された活性炭に着火し、前記再生ドラムに送風しながら該活性炭に付着あるいは吸着されている油・油脂成分を燃焼・除去して、該活性炭を再生する。
【０００７】
また、活性炭の再生装置の再生ドラムは、内周面に３角形状に半径方向中心に突出させた掻き板を長さ方向に分割すると共に、千鳥配列に設けている。また、活性炭の再生装置は、焼却手段を構成する混合部は再生ドラムの軸方向に連結して延び、端部で燃焼部が直角方向に連結する。また、活性炭の再生装置は、混合部が再生ドラムの断面積より大きくされて、排ガスが再生ドラムより低速で流れるようにされ、前記燃焼部が該混合部の断面積より小さくされている。また、活性炭の再生装置は、焼却手段で焼却により生じた熱を前記再生ドラムでの活性炭の加熱・再生に使用する。
【０００８】
ここで、前記活性炭は、ドライクリーニング等で使用された活性炭であって、この活性炭には、前述したように、クリーニングする衣類から生じる油分その他可燃物が付着している。前記焼却手段における混合部、燃焼部への燃焼空気（燃焼させるために供給する空気）の供給は、該混合部、燃焼部の内面に沿う方向に行うことが好ましい。これにより、混合、燃焼状態をいっそう良好にすることができる。そして、本発明の活性炭の再生装置は、前記再生ドラムに再生使用とする活性炭を所定量供給し、該活性炭に着火すると共に、前記送風手段で空気を送風しながら、駆動手段で該再生ドラムを回転させ、該活性炭に付着あるいは吸着されている油・油脂成分を燃焼・除去して、該活性炭の再生ができる。また排ガス中の未燃焼可燃成分は、前記焼却手段により燃焼空気と混合されて燃焼・焼却される。
【０００９】
【発明の効果】
本発明のドライクリーニング等で使用された活性炭の再生装置は、ドライクリーニング等で使用された活性炭を加熱する回転式の再生ドラムと、該再生ドラムを回転させる駆動手段と、前記再生ドラムに送風する送風手段と、排ガス中の可燃成分を焼却する焼却手段とを備え、前記焼却手段は燃焼空気を再生ドラムからの排ガスに供給して混合する混合部と、該混合部の排ガスに燃焼空気を供給して排ガス中の可燃分を焼却する燃焼部とからなるので、再生装置の製作コストを低減することができ、使用済みの活性炭を経済的に再生することができ、ドライクリーニング等で使用された活性炭の再生装置から大気汚染を発生させることをなくすことができるという効果を有する。
【００１０】
また、再生ドラムは、内周面に３角形状に半径方向中心に突出させた掻き板を長さ方向に分割すると共に、千鳥配列に設けているので、活性炭の再生を効率よく完全に行うことができ、再生のコストを低減することができるという効果を有する。また、焼却手段を構成する混合部は再生ドラムの軸方向に連結して延び、端部で燃焼部が直角方向に連結するので、装置を簡単にすることができ、装置のコストダウンを図ることができ、大型化も容易である。また、混合部が再生ドラムの断面積より大きくされて、排ガスが再生ドラムより低速で流れるようにされ、前記燃焼部が該混合部の断面積より小さくされているので、排ガスと燃焼空気の混合がよくなり、燃焼部では完全燃焼ができるので、該排ガス中の未燃焼可燃成分の焼却が完全にでき、大気汚染のおそれをなくすことができるという効果を有する。また、焼却手段で焼却により生じた熱を前記再生ドラムでの活性炭の加熱に使用するので、活性炭の再生の熱コストを低減することができ、再生を効率よく完全に行うことができるという効果を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。ここに、図１〜図４は本発明の一実施例を示し、図１は本発明に係る活性炭の再生装置の一部を破断した正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は再生ドラムの一部の入口側を破断した正面図、図４は排ガス中の未燃焼可燃成分の焼却装置の一部破断した側面図である。
【００１２】
本実施形態のドライクリーニング等で使用された活性炭の再生装置は、概略すると、回転式の再生ドラム１と、再生ドラム１を回転させる駆動手段であるモータ２と、再生ドラム１に送風する送風機３と、活性炭から脱着した可燃成分（活性炭を再生ドラム１に可燃・再生した際に生じた排ガス中にある可燃成分）を焼却する焼却装置４とを備え、再生ドラム１の一端に活性炭の供給装置５を設け、他端側に再生した活性炭を排出する排出装置６を設け、これらをフレーム７に取り付けている。そして、再生ドラム１内には、多数段に掻き板８を設け、焼却装置４には燃焼装置９と焼却装置用送風機１０を設けている。
【００１３】
再生ドラム１は、内部が耐熱性材料から円筒状に形成された本体からなり、本体の入口側（図１の右側）と出口側（図１の左側）の周面に巻回して、リング１１をそれぞれ固着し、各リング１１部をそれぞれ前後１対の回転自在の転動輪１２ａ，１２ａ、及び１２ｂ，１２ｂにより回動可能に支持している。この転動輪１２ａ，１２ｂはフレーム７に固着した支持台１３に設けられた支持軸１３ａにより軸支されている。入口側の転動輪１２ａ，１２ａの一方のものは、再生ドラムの軸方向への移動を規制するように両端に鍔１４ａ，１４ａを形成している。再生ドラム１の入口側の端部の周面にはスプロケット１５を設け、このスプロケット１５をチェーン１６を介して駆動手段を構成するモータ２と連結した変減速機を経て連結している。そして、再生ドラム１は、モータ２により３〜６０ｒｐｍで回転させ、供給されてくる活性炭を掻き板８で底部からドラムの中間まで掻き上げ、そこから落下させ、入口側から出口側へ移動させながら活性炭を加熱し、吸着している石油系有機溶剤、老廃物等を加熱燃焼するようにしている。
【００１４】
再生ドラム１内に設けられた掻き板８は、図３に示すように、製作、取付けが容易で安価にできるようにＬ字形状鋼材を角部を突出させて固着してなり、長手方向で多数段の掻き板８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，，，，に分割されている。入口側の少なくとも第１段目の掻き板８ａは、内周面の軸方向から傾けて設け、第２段目の掻き板８ｂの端部と軸方向の位置で一部重複させ、円周方向ではお互いを中間に配置している。第２段目の掻き板８ｂに隣接する第３段目の掻き板８ｃも同様に、端部を軸方向の位置で一部重複させ、周面方向ではお互いが中間に位置するように配置している。このように、入口側の掻き板８ａを軸に対して傾斜させることにより、均一にドラム内に分散させることができる。そして、再生ドラム１をモータ２で回転駆動して活性炭を掻き板８で掻きあげて下方へ落下させ、落下中に再生ドラム１内を通る送風機３から供給される空気とよく接触させて脱着を行うようにしている。
【００１５】
送風機３は、再生ドラム１の入口側に連通している供給管１７の一方端に連通し、供給管１７を経てドラム内へ空気を供給し、再生ドラム１内を外気と同圧かややプラス圧に維持する。送風機３から供給された空気は、加熱されて活性炭が吸着している石油系等の有機溶剤、老廃物等を分離あるいは燃焼・除去できる温度に昇温する。この空気の温度、酸素濃度等は脱着した溶剤や老廃物等が燃焼する温度、濃度に制御する。ただし、爆発等が生じない程度の温度、濃度するする必要がある。また、送風機３から供給される供給管１７の空気に供給装置５から供給された活性炭が同伴されて再生ドラム１に供給される。
【００１６】
活性炭の供給装置５は、使用済の活性炭を貯留するホッパ１８とこのホッパ１８から一定量づつの活性炭を一定量づつ供給することができる定量供給機１９とからなり、供給管１７に連通している。定量供給機１９は、ロータリフィーダ、テーブルフィーダ、スクリューフィーダ等の粉粒物を定量供給することができる装置を使用する。ホッパ１８と供給管１７とは気密に連結し、空気がホッパから洩れないようにしている。また、供給管１７の他端は再生ドラム１の入口連結部２０に、気密に連結している。入口連結部２０は、回転する再生ドラム１と静置された供給装置５等とを摺動可能に気密に連結する部分で、再生ドラム１とはシール部材を介して接続している。この入口連結部２０により、再生ドラム１は回動自在に、供給装置５や送風機２と連通している。そして、再生ドラム１の他端の出口側には出口連結部２１が気密に連結され、出口連結部２１に活性炭の排出装置６が気密に連結されている。
【００１７】
排出装置６は、活性炭を加熱して付着等している油や油脂成分（溶剤、老廃物等）を除去したところで、再生した活性炭を一時貯留することができるように、下方に膨れ出た形状に貯留部が形成され、一端に出口連結部２１を気密に取り付け、膨れ出た部分の下方に活性炭排出口２２を設け、他端に燃焼装置４に連結し、内部は耐火性材料で内張りしている。再生ドラム１で再生された活性炭は、出口連結部２１を経て排出装置６に送られ、膨れ部に滞留される。未燃焼可燃成分を含んだ排ガスは、出口連結部２１、排出装置６を通過して燃焼装置４に送られる。出口連結部２１は、入口連結部２０と同様に、再生ドラム１の出口側で回転する再生ドラム１と静置された装置とを気密に連結する部分で、再生ドラム１とはシール部材を介して摺動可能に接続している。
【００１８】
燃焼装置４は、再生ドラム１から排出される排ガス中の未燃焼可燃分を二次焼却して無害化する装置で、可燃温度に昇温するバーナー９と、燃焼用空気を供給する焼却用送風機１０と、希釈空気を供給する空気送風機２７とを備え、燃焼用空気と排ガスとを混合すると共に、固体分を分離するように断面積を再生ドラム１の断面積より大きくして混合ガスを低速で流すようにした混合部２３と、混合ガスを高速で流して可燃分の残っている未燃分を燃焼させる燃焼部２４とから構成され、上部に焼却排気を大気に放出する煙突を設けている。
燃焼装置４の混合部２３は、円筒形状に形成され、一端側で排出装置６に連結されて再生ドラム１の軸方向に延び、他端部の円周から垂直に燃焼部２４が連結している。活性炭の排出装置６側の混合部２３に燃焼用空気を供給する送風管２５が設けられ、この送風管２５が焼却用送風機１０と連通し、混合部２３の排ガスの導入側から燃焼用空気と排ガスとを混合するようにしている。混合部２３は、再生ドラム１から出る排ガス温度が高いと、空気が供給されると燃焼することがあるので、耐火性材料で内側を形成している。そして、混合部２３で混合された排ガスは、燃焼部２４に入り着火されて燃焼する。また、送風管２５は、円筒形状の混合部２３内に、その空気供給口が、その内周方向に沿って流出・供給できるように配置してある。これにより、混合部２３内の空気（排ガス）に渦流を生じさせ、その混合状態を良好にできる。
【００１９】
燃焼部２４は、再生ドラム１から排出される排ガス中の未燃焼可燃成分を焼却し、無害の排ガスにして排気する装置で、可燃成分に着火させるためのバーナー９と、焼却空気を供給する焼却用送風機１０と焼却送風管２６で連結している。燃焼部２４の断面積は、混合ガスを高速で流すように、混合部２３の断面積より小さく形成している。そして、ここでの燃焼温度は温度５００〜１５００℃に維持できるようにされており、非可燃成分や、未燃焼可燃成分が未燃焼で排出されないようにしている。また、排ガスが高温になりすぎたら空気で希釈して温度を下げる空気送風機２７を備え、送風機２７と燃焼部２４の出口近辺とを希釈空気配管２８で連通している。また、焼却送風管２６、希釈空気配管２８は、その送気口が、円筒状の燃焼部２４内にその内周方向に沿って流出・供給できるように配置してある。これにより、混合部２４内の空気（排ガス）に渦流を生じさせ、その燃焼状態を良好にできる。
【００２０】
以上のように構成した活性炭の再生装置の作用について説明する。まず、送風機３を駆動して再生ドラム１内に空気を送風するとともに、温度を再生温度に昇温すると共に、バーナー９、送風機１０を運転して、燃焼装置４の温度を焼却温度に昇温する。それと並行して又は予めクリーニングに使用した使用済み活性炭を供給装置５のホッパ１８に投入するとともに、再生ドラム１を回転させる。再生ドラム１内の温度が再生温度に、燃焼装置４が所定の焼却温度になったら、活性炭供給機１９を運転し、再生ドラム１内に活性炭を一定量づつ供給する。使用済み活性炭を供給しつつ再生ドラム１内の温度を、所定の値になるように、送風温度、送風量、特に送風量の調節を行って制御する。使用済み活性炭は、衣類のクリーニングの際に、衣料等の被洗浄物から溶出した石油系有機溶剤や老廃物の油脂分が付着しているので、簡単に着火することができることから、送風量を調節することで、これら溶剤等の燃焼量を調節し、再生ドラム１内の温度を調節することができる。
【００２１】
さらに、使用済み活性炭は、再生ドラム１の回転により掻き板８に載って再生ドラム１内の中間まで揚げられてこぼされる、という処理が繰り返し施されつつ排出装置６まで送られる。このように、使用済み活性炭は、再生ドラム１内でドラム中間からこぼされることで、送られる空気に接触する、と同時に活性炭同士は混合され、溶剤等の燃焼除去が効率よく行われる。再生ドラム１の回転により送られつつ処理された活性炭は、再生ドラム１の終端部から排出装置６に排出され、この排出装置６の活性炭排出口２２の上部に一時的に貯えられ、所定の時期に活性炭排出口１１を開いて排出される。一方、排ガスは焼却装置４の混合部２３に送られる。
【００２２】
混合部２３で、再生ドラム１での未燃焼可燃成分を含む排気は、焼却装置用送風機１０から空気が加えらて混合される。混合部２３は、再生ドラム１より大きな断面積を有するように形成されているので、排ガスは燃焼空気との混合時間が長くなり、よく混合されると共に、風速が低速になることにより、同伴した活性炭の小さい粒を底部に落下させて分離することができ、排ガス中に含む粉塵を減らす。未燃焼可燃分を含む排気は燃焼部２４に送られる。
【００２３】
燃焼部２４で、排ガスはバーナー９により着火され、温度５００〜１５００℃に維持され、排ガス中に残る未燃焼可燃成分は焼却され、無害化される。可燃成分が焼却されないで排気されるのを防ぐように、希釈送風機２７から追加の空気が燃焼部２４の出口近辺に加えられる。この希釈送風機２７は、焼却排ガスの温度を降下させるために追加空気を加える働きもする。そして、無害化された排ガスは大気に放出される。
【００２４】
上記のように構成した活性炭の再生装置で、再生ドラム１を、内径が０．６ｍ、長さが３．５ｍ、各段の掻き板８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，，，が４０ｃｍ長さのＬ字型鋼をそれぞれ９０°間隔で周方向に４本配置し、燃焼装置５の混合部２３を直径０．９ｍ，焼却部を直径０．６４ｍで形成し、回転数６〜２４ｒｐｍ、再生ドラム１内の温度を６００〜１２００℃、焼却装置４の設定温度１０００〜１５００℃でクリーニングで使用した活性炭を再生・処理し、排気中の有機溶剤量、粉塵量、および再生した活性炭の吸着量等を調べた。その結果、活性炭の吸着量は、新しい活性炭とほぼ同程度の吸着量であり、焼却装置４で処理した排気中に有機溶剤は含まれておらず、粉塵量も僅少であった。
【００２５】
以上のように、本発明の活性炭の再生装置においては、クリーニングで使用され、石油系有機溶剤から老廃物等を除去した使用済み活性炭を容易に再生でき、再使用することができるように再生することができる。
【００２６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で変形実施できるものを含む。例えば、上記実施形態においては、再生ドラムを耐熱性材料から形成した本体から構成した例で説明したが、鋼製板からなる円筒状の外皮の内部に耐熱性の耐火煉瓦、耐火断熱材、セラミック等を内張りした構成としてもよい。また、掻き板を多段に分割し千鳥に配置した例で説明したが、軸方向で分割しないで一本状に入口部を傾斜させて設けてもよいし、Ｌ字形状部材を一方の脚の先端を上方へ突出させて、他方の脚の先端をドラムに固着するような形状に構成してもよい。
【００２７】
また、焼却装置の焼却熱を熱交換装置で回収するか若しくは再生ドラムの活性炭の再生空気に使用するか又は回収すると共に再生空気として使用してもよい。焼却した後の排ガスを活性炭の再生空気に混ぜるか又はそのまま再生空気として使用するとすると、活性炭再生のための熱の費用を減らすことができ、再生コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る活性炭の再生装置の一部を破断した正面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】  再生ドラムの一部の入口側を破断した正面図である。
【図４】  焼却装置の一部破断した側面図である。
【符号の説明】
１・・・再生ドラム、２・・・モータ、３・・・送風機、４・・・焼却装置、５・・・供給装置、６・・・排出装置、７・・・フレーム、８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，，，，・・・掻き板、９・・・燃焼装置、１０・・・焼却装置用送風機、１１・・・リング、１２ａ，１２ｂ・・・転動輪、１３・・・支持台、１３ａ・・・支持軸、１４ａ・・・鍔、１５・・・スプロケット、１６・・・チェーン、、１７・・・供給管、１８・・・ホッパ、１９・・・供給機、２０・・・入口連結部、２１・・・出口連結部、２２・・・活性炭排出口、２３・・・混合部、２４・・・燃焼部、２５・・・送風管、２６・・・焼却送風管、２７・・・空気送風機
【図１】
0003701419.tif 000002
【図２】
0003701419.tif 000003
【図３】
0003701419.tif 000004
【図４】
0003701419.tif 000005