(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を加熱する加熱室と、
前記廃棄物を前記加熱室内に導入する導入口と、
前記加熱室内に設けられた少なくとも一対の電極と、
電圧が印加されると放電を生じるように前記電極間に介装された、炭素を主成分とする複数の発光発熱体用球体からなる発光発熱体と、
前記廃棄物が熱分解された分解ガスを前記加熱室外に排出する排気口と、
前記加熱室内を無酸素状態にする無酸素状態化手段又は前記加熱室内を真空状態にする減圧手段と、
を備え、
前記発光発熱体用球体は不浸透性を有するとともに、球形であり、隣接する発光発熱体用球体同士が相互に点接触していることを特徴とする廃棄物用熱分解装置。
【請求項２】
前記発光発熱体用球体は、タングステン，チタン，ジルコニウム，ニオブ，及びホウ素のうち少なくとも１種を含有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の廃棄物用熱分解装置。
【請求項３】
前記発光発熱体用球体が、木炭、黒鉛、及び炭素複合材料から選ばれた少なくとも一種からなることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の廃棄物用熱分解装置。
【請求項４】
前記廃棄物を前記発光発熱体用球体に押しつけ接触させる圧接手段を、前記加熱室内に備えることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の廃棄物用熱分解装置。
【請求項５】
さらに、活性炭及び木炭の少なくとも一方から構成され且つ前記分解ガスが通気するフィルターを備えたことを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の廃棄物用熱分解装置。
【請求項６】
前記加熱室内の圧力を測定する真空計と、該真空計の測定値により前記加熱室内の圧力を所定の値に調整する圧力調整手段と、を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の廃棄物用熱分解装置。
【請求項７】
前記加熱室の内壁のうち少なくとも前記発光発熱体用球体と接触する部分と前記発光発熱体用球体との間に、炭素を主成分とする介装材を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の廃棄物用熱分解装置。
【請求項８】
前記加熱室の内壁のうち少なくとも前記発光発熱体用球体が接触する部分を、窒化ホウ素，ニオブ，炭化ケイ素，炭化ホウ素，酸化マグネシウム，酸化ハフニウム，二酸化ハフニウム，及び酸化ベリリウムアルミニウムから選ばれた少なくとも１種を含有する不定形耐火物で構成したことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の廃棄物用熱分解装置。
【請求項９】
前記電極の少なくとも一部が棒状又は角状であって、前記発光発熱体用球体で囲ったことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の廃棄物用熱分解装置。
【請求項１０】
液体状の廃棄物を前記加熱室内に導入する導入管を備えたことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の廃棄物用熱分解装置。
【請求項１１】
前記分解ガス中に残存する有害物質を熱分解して前記分解ガスを無害化する分解ガス無害化装置を備えると共に、該分解ガス無害化装置は、
前記分解ガスを加熱する分解ガス加熱室と、
前記分解ガスを前記分解ガス加熱室内に導入する分解ガス導入口と、
前記分解ガス加熱室内に設けられた少なくとも一対の第二電極と、
電圧が印加されると放電を生じるように前記第二電極間に介装された、炭素を主成分とする複数の第二発光発熱体用球体からなる第二発光発熱体と、
前記分解ガスが無害化された無害化ガスを前記分解ガス加熱室外に排出する無害化ガス排気口と、
活性炭及び木炭の少なくとも一方から構成され且つ前記無害化ガスが通気するフィルターと、
を備えることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の廃棄物用熱分解装置。
【請求項１２】
前記分解ガス無害化装置が、
前記分解ガス加熱室内の圧力を測定する第二真空計及び該第二真空計の測定値により前記分解ガス加熱室内の圧力を所定の値に調整する第二圧力調整手段、
前記分解ガス加熱室の内壁のうち少なくとも前記第二発光発熱体用球体が接触する部分と前記第二発光発熱体用球体との間に備えられた炭素を主成分とする第二介装材、
少なくとも前記第二発光発熱体用球体が接触する部分が、窒化ホウ素，ニオブ，炭化ケイ素，炭化ホウ素，酸化マグネシウム，酸化ハフニウム，二酸化ハフニウム，及び酸化ベリリウムアルミニウムから選ばれた少なくとも１種を含有する不定形耐火物で構成された前記分解ガス加熱室の内壁、
並びに前記第二発光発熱体用球体で囲った、少なくとも一部が棒状又は角状の第二電極、
のうち少なくとも一つを備えたことを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の廃棄物用熱分解装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、樹脂等の高分子系廃棄物をはじめとする一般廃棄物、産業廃棄物、感染性の医療廃棄物、ＰＣＢ，廃油等の化学物質等の種々の廃棄物を、有害物質を含むガスを発生させることなく熱分解処理する廃棄物用熱分解装置に関する。
【０００２】
背景技術
現代社会においては、膨大な量の廃棄物が日々排出されており、その処理が大きな問題となっている。廃棄物には一般廃棄物、産業廃棄物、医療廃棄物等の種々の種類があり、多くのものは焼却又は埋め立てにより処理されているが、前記２つの処理方法はいくつかの問題点を有している。
【０００３】
焼却処理の最大の問題点は、廃棄物を焼却することにより有害物質が生成するということである。焼却処理においては、空気を供給して廃棄物を燃焼させて処理しているため、煤塵，二酸化炭素，ＮＯｘ等の窒素化合物等の有害物質が生成し、排ガスと共に排出される。また、その燃焼温度が７００〜８００℃程度の温度であることから、量の多少にかかわらず必ず有害なダイオキシンが生成するという性質を有している。そのため、ダイオキシンを含有する排ガスや灰が生成してしまうという問題点があった。
【０００４】
排ガス中の有害物質の含有量の規制が世界的に行われているが、特に、ダイオキシンに関しては、その毒性が非常に強く、人体に対して長期的に悪影響を及ぼすことから、厳しい排出規制が行われている。
そこで、ダイオキシンの生成を防ぐために、主として以下のような対策が取られていた。
【０００５】
（１）ダイオキシンを生成しない廃棄物と、ダイオキシンを生成する廃棄物とを分別して、ダイオキシンを生成しないもののみを焼却処理する。
（２）排ガス中に含有するダイオキシンを除去する装置を焼却炉に取り付ける。
（３）ダイオキシンが生成しにくいような高温で廃棄物を燃焼する焼却炉（以降、高温焼却炉と記す）を使用する。
【０００６】
しかしながら、上記（１）の方法は、廃棄物を分別する手間やコストがかかるという問題点がある。さらに、分別を完全に行うことは実質的に不可能であり、少量のダイオキシンの生成は避けられない。
また、上記（２）の方法は、ダイオキシンを完全に除去できる装置が現状では実用化されていないため、ダイオキシン対策としては不十分であった。そのため、排ガス中に含まれるダイオキシンを燃焼させるための二次焼却炉、ダイオキシンが再生成しないように排ガスを急冷する冷却装置、及び排ガス中に残存しているダイオキシンを除去するバグフィルターを焼却炉に設置するという方法がよく採用されていた。しかし、このように複数の装置を組み合わせて設置することは、大きな費用がかかり、また、焼却炉の複雑化を招いていた。
【０００７】
また、前述のように排ガス中にはダイオキシン以外にも複数の有害物質が含まれている。その全てを除去するためには、前記有害物質を除去するための複数の装置を焼却炉に取り付けなければならない。そのため、高コストとなる、焼却炉の構造が複雑化する等の問題点を有していた。
さらに、上記（３）の方法は、前記高温焼却炉が高価であるので、従来の焼却炉を廃棄し前記高温焼却炉を新設することは容易ではないという問題点がある。また、現在実用化されている前記高温焼却炉を使用しても、微量のダイオキシンの生成を完全に防ぐことは困難である。
【０００８】
また、焼却処理には、前記有害物質の生成以外にも問題点がある。通常、廃棄物中には金属やガラス等の不燃性の材質のものも含まれている。したがって、そのまま焼却処理すると不燃の残渣が生成して、焼却炉から取り除く作業が必要となり、その手間が大きい。また、材質別に分離，分別してそれぞれ処理することは、その手間やコストを考えると困難である。
さらに、産業廃棄物や、自動車や家電製品等を破砕したシュレッダーダスト等のような、そのほとんどが不燃性の材質からなる廃棄物もある。このような廃棄物は焼却処理には適していない。
【０００９】
一方、廃棄物の別の処理法として埋め立て処理がある。しかし、埋め立て処理に関しても、埋め立て処理する場所の確保が困難になってきており、さらに、廃棄物中の化学物質が土中で複合し新たな化学物質（有害物質）を再合成する可能性があるという問題点を有している。さらに、鉛等の有害な重金属やダイオキシン等の有害な化学物質を含有する廃棄物は、降雨等により前記重金属や前記化学物質が溶出して、土壌，河川，地下水等を汚染し（土壌汚染，水質汚染）大きな環境破壊を引き起こす恐れがあるという大きな問題点がある。
【００１０】
さらに、廃棄物の中には、ＰＣＢやダイオキシン等のように、適当な（効率的で安全な）処理方法が見出されておらず、蓄積保管するしか方法のないものもある。このような廃棄物は、保管中にも漏出等による環境汚染の恐れがあり、早急な対策が求められていた。
上記のような種々の問題点を解決するため、前記有害物質を生成することなく、全ての廃棄物を処理することが可能な処理装置が求められている。例えば、廃棄物を燃焼させることなく高温で熱分解させるような装置である。しかし、あらゆる廃棄物を熱分解させるような高温を効率よく得ることが困難であるため、実用化には至っていない。
【００１１】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、ほとんど全ての廃棄物を、煤塵，塩化水素等の塩素化合物，ＮＯｘ等の窒素化合物，ダイオキシン等のような有害物質を発生させることなく熱分解処理する、安価な廃棄物用熱分解装置を提供することを目的としている。
【００１２】
発明の開示
前記目的を達成するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明は、廃棄物を加熱する加熱室と、前記廃棄物を前記加熱室内に導入する導入口と、前記加熱室内に設けられた少なくとも一対の電極と、電圧が印加されると放電を生じるように前記電極間に介装された、炭素を主成分とする複数の発光発熱体用球体からなる発光発熱体と、前記廃棄物が熱分解された分解ガスを前記加熱室外に排出する排気口と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記のような構成から、前記発光発熱体用球体の間で放電が生じる。この放電部分の温度は３０００℃程度の高温であるため、この高温により、高沸点の金属を除いて、ＰＣＢも含めてほとんど全ての廃棄物を、ダイオキシン等の前記有害物質を生成することなく、無害な低分子量物質に熱分解することができる。
よって、通常の焼却処理では処理できない不燃性の廃棄物を含有する廃棄物であっても、分離、分別することなく一度に熱分解処理することが可能である。また、焼却処理するとダイオキシンを生成する可能性のある廃棄物を含有する場合でも、分別することなく熱分解処理することが可能である。したがって、廃棄物の処理に大きな手間やコストを必要としない。
【００１４】
さらに、熱分解処理の後には残渣がほとんど生成しないので、生成した残渣を取り除く作業も必要ない。
さらにまた、廃棄物を焼却処理することにより生成したダイオキシンを含有している残留物や、ＰＣＢ等のように適当な処理方法が見出されておらず、蓄積保管するしか方法のなかった廃棄物も、同様に無害な低分子量物質に熱分解処理することができる。
【００１５】
このように本発明は、約３０００℃という極めて高い温度を、効率よく安定して発生させ、それを維持することを可能としたことにより、実現したものである。
なお、前記放電部分の温度は３０００℃程度の高温であるが、そこから十数ｃｍ離れた位置の温度は約２００℃以下である。よって、前記廃棄物用熱分解装置の内壁や外壁は、簡素な構造でも十分に３０００℃程度の高温を保つことが可能である。したがって、このような廃棄物用熱分解装置は、その構造が単純であり、安価に製造することができる。
【００１６】
また、熱分解により生成した低分子量物質は、約３０００℃から約２００℃以下に急冷されることとなる。徐冷された場合は、ダイオキシンが生成しやすい温度に前記低分子量物質が置かれる時間が長くなって、冷却中にダイオキシンが再生成されることがあるが、上記のように前記低分子量物質が急冷されるために、ダイオキシンが再生成される可能性がほとんどない。
【００１７】
さらに、前記廃棄物用熱分解装置は前記加熱室内を無酸素状態にする無酸素状態化手段を備えていて、前記発光発熱体用球体が無酸素状態下に置かれていることが望ましい。そうすれば、前記発光発熱体用球体が酸化劣化しにくく、前記発光発熱体用球体が変形して放電の効率が低下するということが起こりにくいので、前記発光発熱体用球体を長期間にわたって使用することが可能である。例えば、前記発光発熱体用球体が真球状であった場合は、放電の効率が非常に良好であるが、酸化劣化により変形すると放電の効率が低下する可能性がある。なお、本発明における無酸素状態とは、酸素濃度が空気中の酸素濃度以下の状態を意味する。
【００１８】
酸素濃度は低いほど好ましいが、空気中の酸素濃度以下であれば問題ない。酸素濃度が空気中の酸素濃度を越える値になると、前記発光発熱体用球体が酸化劣化しやすくなる。  さらに、前記廃棄物用熱分解装置は前記加熱室内を真空状態にする減圧手段を備えていて、前記発光発熱体用球体が真空状態下に置かれていることが望ましい。そうすれば、放電の効率が良好で、高温が得られやすい。また、少ない電力で高温を得ることができて、前記廃棄物用熱分解装置の運転コストが安価である。さらに、前記無酸素状態下に置かれた場合と同様に、前記発光発熱体用球体が劣化しにくく、長期間にわたっての使用が可能である。さらに、真空状態下では分子の存在密度が低いので、分解された分子同士の再結合により新たな化学物質が生成しにくいという利点がある。なお、本発明における真空状態とは、真空度が大気圧未満である状態を意味する。
【００１９】
真空度は高いほど好ましいが、中真空（１０-2以上１０Ｐａ未満）であれば十分であり、低真空（１０Ｐａ以上大気圧未満）でも差し支えない。
さらに、前記発光発熱体用球体は、木炭、黒鉛、及び炭素複合材料から選ばれた少なくとも一種から構成することができる。前記木炭の例としては、備長炭等があげられる。ただし、木炭や黒鉛等のような炭素類は、その表面及び内部に多数の細孔を有していて、その細孔内に気体を吸着している。そのため、高温下では前記吸着した気体を放出するという問題点がある。したがって、木炭や黒鉛等のような炭素類には、前記細孔を塞ぐ等の、気体の吸着を防止する処理を施すことが好ましい。
【００２０】
さらに、前記発光発熱体用球体は、不浸透性を有することが望ましい。そうすれば、物質の吸着性が低いので、使用時に前記有害物質を吸着したり、吸着している気体を使用時に放出する等の問題を生じる恐れが少ない。また、前記有害物質等の化学物質による劣化や、酸化による劣化を起こしにくいので、前記発光発熱体用球体を長期にわたって使用することが可能である。
【００２１】
さらに、前記発光発熱体用球体を球形とすることが望ましい。前記発光発熱体用球体の間で効率よく放電が生じるためには、前記発光発熱体用球体同志が点接触していることが好ましく、線接触や面接触では多くの通電が生じて、放電の効率が低下してしまう。よって、前記発光発熱体用球体を球形とすれば、前記発光発熱体用球体同志の接触形態が必ず点接触となるので、放電が効率良く行われ高温が得られやすく、さらに、前記廃棄物用熱分解装置の運転コストを安価とすることができる。
【００２２】
また、前記発光発熱体用球体は、長期間にわたって使用していると前記放電や酸化等により劣化し、形状が変形する可能性がある。特に、前記放電が生じる部分が特定の箇所に集中していると、その箇所の劣化が大きくなりやすい。しかし、前記発光発熱体用球体が球形であれば前記放電の作用により前記発光発熱体用球体が回転するので、前記放電が生じる部分が特定の箇所に集中にくく、まんべんなく全体において前記放電が生じる可能性が高い。したがって、前記発光発熱体用球体が劣化や変形を起こしても形状が球形のままに保たれるので、前記放電の効率が低下する可能性が低く好ましい。
【００２３】
なお、前記発光発熱体用球体は真球状であることが、より好ましい。
さらに、前記廃棄物を前記発光発熱体用球体に押しつけ接触させる圧接手段を、前記加熱室内に備えた構成とすることができる。
このような構成とすれば、前記廃棄物は前記発光発熱体用球体の放電部分と効率よく接触することができる。よって、前記廃棄物は３０００℃程度の高温に効率よく加熱されるので、廃棄物が熱分解される効率を向上させることが可能である。
【００２４】
さらに、前記廃棄物用熱分解装置を、活性炭及び木炭の少なくとも一方から構成され且つ前記分解ガスが通気するフィルターをさらに備えた構成とすることができる。
そうすれば、前記分解ガスに炭化水素や重金属、あるいは未分解の有害物質が含まれていた場合でも、前記フィルターによりそれらを吸着して、前記廃棄物用熱分解装置の外部に重金属等を排出することを防止することができる。
【００２５】
さらに、前記加熱室内の圧力を測定する真空計と、該真空計の測定値により前記加熱室内の圧力を所定の値に調整する圧力調整手段と、を備えた構成とすることができる。
このような構成とすれば、前記加熱室内を自動的に最適な圧力に調整することができる。
さらに、前記加熱室の内壁のうち少なくとも前記発光発熱体用球体が接触する部分と前記発光発熱体用球体との間に、炭素を主成分とする介装材を備えた構成とすることができる。このような構成とすれば、前記加熱室の内壁が高温の前記発光発熱体用球体と接触しないので、熱による劣化が生じにくく内壁の耐久性が高くなる。
前記介装材の材質としては、不浸透性黒鉛等の炭素材があげられ、また、その形状は特に限定されるものではなく、板状、棒状等があげられる。
【００２６】
さらに、前記加熱室の内壁のうち少なくとも前記発光発熱体用球体が接触する部分を、窒化ホウ素（ＢＮ），ニオブ（Ｎｂ），炭化ケイ素（ＳｉＣ），炭化ホウ素（Ｂx Ｃy ），酸化マグネシウム（ＭｇＯ），酸化ハフニウム（ＨｆＯ），二酸化ハフニウム（ＨｆＯ2 ），及び酸化ベリリウムアルミニウム（Ａｌ2 ＢｅＯ4 ，ＢｅＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ）から選ばれた少なくとも１種を含有する不定形耐火物で構成してもよい。
【００２７】
このような構成であれば、不定形耐火物の耐熱性が高く、３０００℃程度の高温に耐えるので、前記加熱室の内壁の劣化が少ない。
特に、窒化ホウ素は融点が３０００℃と高いので、これを含有する不定形耐火物は耐熱性に優れていて、前記加熱室の内壁が熱により劣化や融解を起こす可能性が低い。また、高温での電気絶縁性が良好なので、接触する発光発熱体用球体と通電することがない。
【００２８】
また、ニオブ、炭化ケイ素を添加すると高温での強度が向上する。さらに、炭化ホウ素には２成分系として種々の化合物があるが、これを含有する不定形耐火物は密度が小さく強度に優れている。さらにまた、酸化ハフニウムを含有する不定形耐火物は耐食性に優れていて、酸化マグネシウムを含有する不定形耐火物は、耐熱性，耐火性に優れている。
さらに、前記電極の少なくとも一部を棒状又は角状（つの状）とし、前記発光発熱体用球体で囲った構成とすることができる。このような構成とすれば、前記放電の効率がより良好となる。
【００２９】
さらに、液体状の廃棄物を前記加熱室内に導入する導入管を備えた構成とすることができる。
さらに、前記分解ガス中に残存する有害物質を熱分解して前記分解ガスを無害化する分解ガス無害化装置を備えると共に、該分解ガス無害化装置は、前記分解ガスを加熱する分解ガス加熱室と、前記分解ガスを前記分解ガス加熱室内に導入する分解ガス導入口と、前記分解ガス加熱室内に設けられた少なくとも一対の第二電極と、電圧が印加されると放電を生じるように前記第二電極間に介装された、炭素を主成分とする複数の第二発光発熱体用球体からなる第二発光発熱体と、前記分解ガスが無害化された無害化ガスを前記分解ガス加熱室外に排出する無害化ガス排気口と、活性炭及び木炭の少なくとも一方から構成され且つ前記無害化ガスが通気するフィルターと、を備えた構成とすることができる。
【００３０】
このような構成から、前記分解ガス無害化装置の前記第二発光発熱体用球体の間で放電が生じる。この放電部分は３０００℃程度の高温であるため、この高温により、前記分解ガスに炭化水素化合物や前記有害物質が含まれていた場合でも、前記分解ガス無害化装置によりそれらを完全に熱分解して、前記分解ガスを無害化することができる。したがって、前記有害物質を前記廃棄物用熱分解装置の外部に排出する可能性がほとんどない。
さらに、前記分解ガス無害化装置が、前記分解ガス加熱室内の圧力を測定する第二真空計及び該第二真空計の測定値により前記分解ガス加熱室内の圧力を所定の値に調整する第二圧力調整手段、前記分解ガス加熱室の内壁のうち少なくとも前記第二発光発熱体用球体が接触する部分と前記第二発光発熱体用球体との間に備えられた炭素を主成分とする第二介装材、少なくとも前記第二発光発熱体用球体が接触する部分が、窒化ホウ素，ニオブ，炭化ケイ素，炭化ホウ素，酸化マグネシウム，酸化ハフニウム，二酸化ハフニウム，及び酸化ベリリウムアルミニウムから選ばれた少なくとも１種を含有する不定形耐火物で構成された前記分解ガス加熱室の内壁、並びに前記第二発光発熱体用球体で囲った、少なくとも一部が棒状又は角状の第二電極、のうち少なくとも一つを備えていてもよい。
【００３１】
発明を実施するための最良の形態
本発明に係る廃棄物用熱分解装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明における「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を示す用語は、特に断りがない限り、説明の便宜上、各図面におけるそれぞれの方向を意味するものである。
【００３２】
なお、本発明は以下に説明する実施形態のみに限定されるものではない。
（第一実施形態）
第１図は、第一実施形態の廃棄物用熱分解装置１の外観を示す斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ線における縦断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ線における縦断面図である。
内部に加熱室１０を備えた廃棄物用熱分解装置１は、廃棄物を加熱室１０内に導入するための導入口２０をその前面（第３図においては左側面）に備えており、廃棄物が熱分解されて生成した分解ガスを加熱室１０外に排出する排気口２１をその後面（第３図においては右側）に備えている。導入口２０は扉２２により開閉可能で、閉時には加熱室１０内の気密性が保たれるようになっている。
【００３３】
廃棄物用熱分解装置１の外壁１１は４層構造となっており、内層から耐火コンクリート１３ａ、鉄板１２ａ、耐火コンクリート１３ｂ、耐熱塗料を被覆した鉄板１２ｂで構成されている。なお、最内層の耐火コンクリート１３ａの、後述する発光発熱体用球体４０の下方に位置する部分は、耐熱耐火レンガ１４に置き換えられている。耐熱耐火レンガ１４の目地の部分には耐火コンクリート等の不定形耐火物が充填されていて（図示せず）、加熱室１０の気密性が高められている。
【００３４】
加熱室１０内は後述のように３０００℃程度の高温となるが、発光発熱体用球体４０から十数センチ離れた位置の温度は２００℃以下であること、及び加熱室１０内は無酸素状態又は真空状態であるために熱伝導が少ないことから、外壁１１の構成はこのような簡易なものでも十分である。
耐火コンクリート１３ａで囲まれた直方体状の空間は、気密性の加熱室１０を形成していて、導入口２０から導入された廃棄物が該加熱室１０内において加熱，熱分解され、生成した分解ガスが排気口２１から排出されるような構造となっている。
【００３５】
加熱室１０の下部には、黒鉛等の炭素材からなる球形の発光発熱体用球体４０が多数充填されていて、発光発熱体４１を構成している。発光発熱体用球体４０は球形であるので、隣接する発光発熱体用球体４０とは相互に点接触している。なお、この発光発熱体用球体４０の構成や製法については、後に詳述する。
加熱室１０の両側面の下部には、一対の電極を構成する２枚の板状のカーボン電極３０，３０が配設されており、発光発熱体用球体４０が２枚のカーボン電極３０，３０の間に介装された構造となっている。該カーボン電極３０，３０には炭素棒３１，３１が取り付けられ、炭素棒３１は外壁１１を貫通して廃棄物用熱分解装置１の外部に突出している。なお、炭素棒３１は耐熱耐火ステンレス製の棒でもよい。ただし、耐熱耐火ステンレス製の棒がカーボン電極３０を貫通して発光発熱体用球体４０と接触するような構造となっている場合には、劣化防止のため該接触部分を炭素製のカバー材で覆う必要がある。
【００３６】
排気口２１には、真空ポンプ５１が排気管２３により連結されている。この真空ポンプ５１は、本発明の構成要件たる無酸素状態化手段又は減圧手段に相当する。また、図示しない真空計及び圧力調整手段が排気管２３に設置されている。そして、加熱室１０内の圧力を前記真空計により測定して、該圧力が所定の値を超えた場合には余剰のガスを前記圧力調整手段により自動的に調整（排気）して、加熱室１０内の圧力が一定に保たれるようになっている。なお、無酸素状態化手段又は減圧手段は、加熱室１０内を無酸素状態又は真空状態にすることができれば、どのような手段であっても差し支えない。
【００３７】
また、排気管２３には、繊維状の活性炭フィルター５０が内設されている。活性炭の表面及び内部には無数の細孔（この細孔には、直径２ｎｍ以下のミクロ細孔、２ｎｍ超過１００ｎｍ未満の中間細孔、１００ｎｍ以上のマクロ細孔がある。）があり、その比表面積は５００〜１７００ｍ2 ／ｇと大きいため、活性炭は強い吸着性を有していて、選択的に比較的大きい分子を物理的に吸着することもできるし、種々の大きさの細孔で様々な分子を吸着することもできる。特に、活性炭はメタン等の炭化水素類の吸着性に優れている。なお、繊維状の活性炭フィルター５０の代わりに、粒状の活性炭を使用してもよい。ただし、吸着性を有するものであれば、炭素類以外の材質のフィルターを使用してもよい。
【００３８】
また、廃棄物用熱分解装置１の両側面のカーボン電極３０が設けられている部分には、開口部５２が設けられていて、廃棄物用熱分解装置１の内部の点検やメンテナンス（発光発熱体用球体４０、カーボン電極３０等の劣化の程度の点検及び交換）が行えるようになっている。
なお、セラミック製の板５３で開口部５２を覆った上、該板５３を複数のボルト５４で外壁１１に固定し、さらに、板５３と外壁１１の鉄板１２ｂの表面との間には図示しない耐火シート（シール材）が介装されているので、廃棄物用熱分解装置１内の気密性は十分に保たれている。さらにまた、カーボン電極３０と板５３との間には耐火コンクリート５５が備えられているので、廃棄物用熱分解装置１内の保温性は十分に保たれている。なお、板５３は絶縁材を被覆した鉄板でもよく、耐火コンクリート５５は、耐熱耐火レンガでもよい。
【００３９】
さらに、板５３，耐火コンクリート５５，カーボン電極３０，及び炭素棒３１の４つの部材は、一体化されて電極ユニット５７を形成している。このような構成から、板５３，耐火コンクリート５５，カーボン電極３０，及び炭素棒３１を、それぞれ別々に取り外す必要がなく、一体化した電極ユニット５７を取り外し交換するだけでカーボン電極３０を交換できるので、カーボン電極３０の交換作業が容易である。
【００４０】
なお、開口部５２の側面には、外層の耐火コンクリート１３ｂの断面部分を覆うように鉄製の四角形筒状物５６が備えられている。そして、耐火コンクリート５５の四角形筒状物５６と対向する部分は鉄板５９で覆われていて、四角形筒状物５６と鉄板５９とが摺動して、電極ユニット５７が開口部５２から出し入れし易いようになっている。
次に、このような廃棄物用熱分解装置１を使用して、廃棄物を熱分解処理する方法を説明する。
【００４１】
導入口２０の扉２２を開けて、図示しない廃棄物を投入し、発光発熱体用球体４０の上に載置する。
次に、真空ポンプ５１を稼働させて、加熱室１０内を減圧し真空状態（例えば、６．７×１０-2Ｐａ程度の高真空としてもよいし、０．０２〜０．０６ＭＰａ程度の低真空としてもよい）とする。したがって、加熱室１０内に充填されている発光発熱体用球体４０も、真空状態下に置かれることとなる。
【００４２】
炭素棒３１，３１には図示しない電源が接続されている。そして、カーボン電極３０，３０に約２００Ｖ（電流は３００〜４００Ａ）の電圧を印加すると、発光発熱体用球体４０の間に放電が生じ、該放電は発光発熱体４１全体において行われるようになる。なお、前記放電のパワーを上げるためには、４００〜５００Ｖ（電流は１００〜１５０Ａ）の電圧を印加するとよい。
【００４３】
放電が生じる仕組みを、第４図を参照して詳細に説明する。第４図の（ａ）は、発光発熱体用球体４０が相互に点接触をしている様子を示す図であり、（ｂ）は、その接触部分を拡大した図である。
発光発熱体用球体４０は球形であるので、その接触形態は点接触となっている。ただし、発光発熱体用球体４０の表面は、ミクロ的に見れば小さい凹凸を有しているので、前記接触部分においては、ミクロな凸部同志が接触している接触点と、間隙部とが存在する。そこに電圧を印加すると、前記接触点を通じて通電が起こるが、発光発熱体用球体４０同志が接触している面積は小さく大電流を通電することはできないため、前記間隙部において放電が起こりスパーク４２が発生する。したがって、発光発熱体用球体４０同志が線接触や面接触をしていて、接触している面積が大きいと、多くの電流が通電してしまうため、放電の効率が低下する。
【００４４】
この放電部分（スパーク４２）の温度は約３０００℃であり、電圧を印加してから数十秒という短時間で、発光発熱体用球体４０の周辺は約３０００℃の高温に安定する。このときの廃棄物用熱分解装置１の外壁１１（鉄板１２ｂ）の温度は、室温程度である。放電が安定して生じるようになれば、印加する電圧は３０Ｖ程度の低電圧（電流は３００〜４００Ａ）で十分である。なお、印加する電圧の程度により、得られる温度を調節することが可能であるので、所望により印加する電圧の程度を変化させてもよい。
【００４５】
発光発熱体用球体４０は、長期にわたって使用していると前記放電や酸化等により劣化し、形状が変形する可能性がある。特に、前記放電が生じる部分が特定の箇所に集中していると、その箇所の劣化が大きくなりやすい。しかし、発光発熱体用球体４０が球形であれば前記放電の作用により発光発熱体用球体４０が回転するので、前記放電が生じる部分が特定の箇所に集中にくく、まんべんなく全体において前記放電が生じる可能性が高い。したがって、発光発熱体用球体４０が劣化や変形を起こしても、形状が球形のままに保たれるので好ましい。
【００４６】
発光発熱体用球体４０上に載置された廃棄物は、約３０００℃の高温に加熱され、燃焼することなく、且つ煤塵，塩化水素等の塩素化合物，ＮＯｘ等の窒素化合物，ダイオキシン等の有害物質を生成することなく熱分解されて、無害な低分子量物質からなる分解ガスとなる。また、廃棄物中に前記有害物質が含有していた場合には、前記有害物質は前記高温により熱分解されて、同様に無害な低分子量物質からなる分解ガスとなる。
【００４７】
また、約３０００℃という高温のため、高沸点の金属を除いて、粉末や固体のＰＣＢをはじめとして、ほとんどすべての廃棄物を熱分解処理することが可能である。その際には、残渣はほとんど残ることはない。したがって、生ゴミ、樹脂等の一般廃棄物は勿論のこと、ビンのようなガラス製品やカンのような金属製品等の不燃性廃棄物，産業廃棄物，医療廃棄物，シュレッダーダスト等の種々の廃棄物を、分別することなく一度に熱分解処理することが可能である。ビンのようなガラス製品は砕くことにより発光発熱体用球体４０と同程度の大きさとすると、発光発熱体用球体４０と接触しやすくなり、熱分解する速度が向上する。また、定形性のないものについては、圧縮等の方法により、一旦固形物化してから粉砕すると、同様に熱分解する速度が向上する。
【００４８】
なお、前記放電により熱と共に光も発生する。この光は、前記有害物質の熱分解において、その分解反応を促進する効果があると考えられる。特に、ダイオキシンの熱分解においては、その効果が高いと考えられる。
生成した前記分解ガスには、無害な低分子量物質の他に、炭化水素や金属等が含まれている場合があるが、これらは活性炭フィルター５０により吸着されるので、廃棄物用熱分解装置１の外部に排出されることはほとんどない。また、微量の前記有害物質が残存している可能性もあるが、これも活性炭フィルター５０により吸着されるので、廃棄物用熱分解装置１の外部に排出されることはほとんどない。
【００４９】
この活性炭フィルター５０は１２０〜２００℃の水蒸気を吹き付けることにより、再生して、繰り返し使用することが可能である。このため、経済性及び二次公害防止上の面から優れている。また、吸着されている金属の比率が高まった活性炭フィルター５０からは、工業用ミル等で粉砕し、その比重で篩分けすることにより、金属を回収することも可能である。
【００５０】
なお、導入口２０，排気口２１，真空ポンプ５１、図示しない前記圧力調整装置等の廃棄物用熱分解装置１における位置は、本発明の目的を達成することができるならば、本実施形態に限定されるものではない。例えば、真空ポンプ５１は、本実施形態では廃棄物用熱分解装置１の外部に取り付けられていたが、廃棄物用熱分解装置１の内部に内蔵されているような形態でも差し支えない。
【００５１】
本実施形態では、廃棄物を発光発熱体用球体４０の上に載置した状態で熱分解処理したが、廃棄物の上に重しを載せその荷重を掛ける、あるいは、バネ等により廃棄物に圧力を掛ける等の方法により、廃棄物を発光発熱体用球体４０に押し付けると、前記廃棄物が発光発熱体用球体４０に接触する効率が良好となるので、前記廃棄物が熱分解される速度が向上するので好ましい。
【００５２】
上記のような廃棄物を発光発熱体用球体４０に押し付ける圧接手段を備えた第一実施形態の変形例を、第５，６図に示す。第５図は、廃棄物用熱分解装置１ａの縦断面図であり、第６図は廃棄物用熱分解装置１ａの水平断面図である。なお、第５，６図においては、第一実施形態の廃棄物用熱分解装置１と同一又は相当する部分には、同一の符号を付している。
【００５３】
第一実施形態の廃棄物用熱分解装置１と同様の部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。
自身の荷重により廃棄物６０を発光発熱体用球体４０に押し付ける圧接板６１が、紐状物６２により加熱室１０内に水平な状態で懸垂されている。圧接板６１が安定して水平な状態を保ちやすいように、紐状物６２は途中で４本に分岐していて、それぞれが圧接板６１の四隅に固着された形態となっている。
【００５４】
紐状物６２は廃棄物用熱分解装置１ａの上面に取り付けられている昇降装置６４に連結されており、昇降装置６４が紐状物６２を巻き取り又は巻き出しすることにより、圧接板６１が加熱室１０内を昇降するようになっている。
また、加熱室１０の内壁の両側面には、上下方向に延びた溝６６が設けられている。そして、圧接板６１の溝６６と対向する位置には、溝６６と係合する凸部６８が備えられている。該凸部６８を溝６６に係合した状態で圧接板６１を昇降させるので、圧接板６１は溝６６に沿って安定して昇降するようになっている。
【００５５】
このような圧接板６１，紐状物６２，昇降装置６４により構成された圧接手段により、圧接板６１を廃棄物６０の分解の程度（廃棄物６０の大きさの変化）に応じて降下させることができるので、廃棄物６０を発光発熱体用球体４０に押しつけて、常に効率のよい接触状態を保つことができる。その結果、廃棄物６０の分解速度を向上させることができる。圧接板６１の重さ、廃棄物６０の種類、真空度等の条件によっても異なるが、廃棄物６０の分解速度を３０〜４０％程度、向上させることが可能である。
【００５６】
なお、紐状物６２は廃棄物用熱分解装置１ａの外壁１１を貫通して昇降装置６４と連結しているが、加熱室１０内の気密性は十分に保持されるような構造となっている。
また、圧接板６１の材質は、十分な重さ，耐熱性，耐食性を有するならば特に限定されるものではない。また、紐状物６２の材質についても、強度，耐熱性，耐食性を有するならば特に限定されるものではない。圧接板６１及び紐状物６２の材質としては、炭素材，不浸透性黒鉛，セラミック，耐熱ステンレス等が好ましく採用される。また、昇降装置６４は電動でも手動でもよい。
【００５７】
さらに、本変形例では圧接板６１の荷重により廃棄物６０を発光発熱体用球体４０に押しつける方法を用いた圧接手段を採用したが、バネ等による付勢により廃棄物６０を発光発熱体用球体４０に押しつける方法を用いた圧接手段を採用してもよい。
（第二実施形態）
第７図は、第二実施形態の廃棄物用熱分解装置２を示す縦断面図であり、第８図は第７図のＣ−Ｃ線における水平断面図である。なお、第一実施形態と同一又は相当する部分には、同一の符号を付している。
【００５８】
第二実施形態の廃棄物用熱分解装置２は、液体を加熱室内に導入するのに好適な導入口２０を備えていて、廃油，廃液，ＰＣＢ等の液体状の廃棄物を処理するのに好適な廃棄物用熱分解装置である。第一実施形態の廃棄物用熱分解装置１と同様の部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。
液体状の廃棄物が流れる導入管２４が、廃棄物用熱分解装置２の側面を貫通して、加熱室１０内に水平に延びている。導入管２４は、加熱室１０内において複数の管（第８図の例では２本）に分岐して、その後１つに合流する構造となっている。合流した導入管２４は、前記貫通した側面と反対側の側面に没入することにより、廃棄物用熱分解装置２の加熱室１０内に固定されている。
【００５９】
導入管２４の加熱室１０内に位置している部分の下面には、複数の孔２６が設けられていて、導入管２４内を流れてきた液体状の廃棄物２８が孔２６から場合によってはシャワー状に放出され、発光発熱体用球体４０に接触するようになっている。このような導入管２４と孔２６とから、液体状の廃棄物を導入するのに好適な導入口２０が構成されている。
【００６０】
なお、導入管２４の加熱室１０内に位置する部分の形状は、特に限定されるものではなく、自由に設計することが可能である。本実施形態では、導入管２４は複数に分岐しその後合流する形態であったが、導入管２４は分岐しない形状でもよいし、分岐したのち合流しない形状でもよい。
また、導入管２４の材質は、耐熱性及び液体状の廃棄物に対する耐食性を有するならば、特に限定されるものではない。導入管２４の材質としては、例えば、炭素材，不浸透性黒鉛，セラミック，耐熱ステンレス等が好ましく採用される。
【００６１】
このような廃棄物用熱分解装置２を使用して液体状の廃棄物を熱分解処理する方法については、第一実施形態の場合と同様であるので、その説明は省略する。
（第三実施形態）
第９図は、第三実施形態の廃棄物用熱分解装置３の外観を示す斜視図であり、第１０図はその一部（分解ガス無害化装置３ｂ）の水平断面図である。
【００６２】
第三実施形態の廃棄物用熱分解装置３は、熱分解装置３ａと分解ガス無害化装置３ｂとが連結されて構成されている。熱分解装置３ａは、廃棄物を熱分解する装置であり、また、分解ガス無害化装置３ｂは、熱分解装置３ａにおいて廃棄物を熱分解した際に生成した分解ガスを高温に加熱し、該分解ガス中に残存する可能性のある前記有害物質を熱分解して、該分解ガスを無害化する装置である。
【００６３】
熱分解装置３ａは、フィルター５０と真空ポンプ５１とを備えていないことを除いては、第一実施形態の廃棄物用熱分解装置１と同一のものであるので、その部分の説明は省略して、分解ガス無害化装置３ｂの構成のみを説明する。熱分解装置３ａについては、第一実施形態の廃棄物用熱分解装置１と同一又は相当する部分には、同一の符号を付している。なお、熱分解装置３ａには第二実施形態の廃棄物用熱分解装置２と同一のものを用いてもよい。
【００６４】
内部に分解ガス加熱室１１０を備えた分解ガス無害化装置３ｂは、前記分解ガスを分解ガス加熱室１１０内に導入する分解ガス導入口１２０をその前面に備えており、前記分解ガスが無害化された無害化ガスを分解ガス加熱室１１０外に排出する無害化ガス排気口１２１をその後面に備えている。そして、熱分解装置３ａの排気口２１と分解ガス無害化装置３ｂの分解ガス導入口１２０とが、連結管１０１により連結されており、また、真空ポンプ１５１と無害化ガス排気口１２１とが排気管１２３により連結されている。
【００６５】
分解ガス無害化装置３ｂの外壁１１１は熱分解装置３ａと同様に４層構造となっており、内層から耐火コンクリート１１３ａ、鉄板１１２ａ、耐火コンクリート１１３ｂ、耐熱塗料を被覆した鉄板１１２ｂで構成されている。なお、最内層の耐火コンクリート１１３ａの内、後述する第二発光発熱体用球体１４０の下方に位置する部分は、図示しない耐熱耐火レンガに置き換えられている。なお、該耐熱耐火レンガの目地の部分には耐火コンクリート等の不定形耐火物が充填されていて（図示せず）、分解ガス加熱室１１０の気密性が高められている。
【００６６】
分解ガス加熱室１１０内は後述のように３０００℃程度の高温となるが、第二発光発熱体用球体１４０から十数センチ離れた位置の温度は２００℃以下であること、及び分解ガス加熱室１１０内は無酸素状態又は真空状態であるために熱伝導が少ないことから、外壁１１１の構成はこのような簡易なものでも十分である。
耐火コンクリート１１３ａで囲まれた直方体状の空間は、気密性の分解ガス加熱室１１０を形成している。最内層の耐火コンクリート１１３ａの分解ガス導入口１２０及び無害化ガス排気口１２１が備えられている部分には、耐火コンクリート１１３ａを貫通する複数の孔１１５が設けられていて、前記分解ガス及び前記無害化ガスが流通可能となっている。
【００６７】
このような構成から、分解ガス導入口１２０から導入された分解ガスが分解ガス加熱室１１０内において加熱，熱分解され無害化ガスとなり、該無害化ガスが無害化ガス排気口１２１から排出されるようになっている。
この分解ガス加熱室１１０には、耐熱耐火レンガからなる複数（第１０図の例では６つ）の隔壁１１６が設けられていて、分解ガス加熱室１１０はこれらの隔壁１１６により、分解ガス無害化装置３ｂの長手方向に複数（第１０図の例では７つ）の小部屋１１０ａ〜１１０ｇに分けられている。そして、最も前面側の小部屋１１０ａが分解ガス導入口１２０と連結しており、最も後面側の小部屋１１０ｇが無害化ガス排気口１２１と連結している。
【００６８】
各隔壁１１６のほぼ全面には、隔壁１１６を貫通していて、隣接する小部屋同志を連通させる複数の孔１１７が設けられている。このような構成から、直線的な形態の分解ガスの流路が分解ガス加熱室１１０内に形成されていて、分解ガス導入口１２０から入った分解ガスは、分解ガス加熱室１１０内を、最も前面側の小部屋１１０ａ，孔１１７，小部屋１１０ｂ，孔１１７，小部屋１１０ｃ，孔１１７，小部屋１１０ｄ，孔１１７，小部屋１１０ｅ，孔１１７，小部屋１１０ｆ，孔１１７，最も後面側の小部屋１１０ｇの順にほぼ直線的に通過して、無害化ガス排気口１２１から排出されることとなる。
【００６９】
最も後面側の小部屋１１０ｇ以外の任意の小部屋（第１０図の例では、前面側から２番目及び５番目の各小部屋１１０ｂ，１１０ｅ）の左右両側面には、一対の第二電極を構成する板状のカーボン電極１３０が配設されている。該カーボン電極１３０には炭素棒１３１が取り付けられ、炭素棒１３１は外壁１１１を貫通して分解ガス無害化装置３ｂの外部に突出している。
【００７０】
そして、最も後面側の小部屋１１０ｇには、炭化水素や金属等を吸着するための、繊維状の活性炭フィルター１５０及び備長炭１５８が備えられている。また、前記カーボン電極１３０が配設されている小部屋には、第一実施形態の発光発熱体用球体４０と同様の構成である第二発光発熱体用球体１４０が充填されていて、第二発光発熱体を構成している。なお、繊維状の活性炭フィルター１５０は、粒状の活性炭でもよい。ただし、吸着性を有するものであれば、炭素類以外の材質のフィルターを使用してもよい。
【００７１】
なお、孔１１５，１１７の大きさ，形状は、第二発光発熱体用球体１４０が通過しないものであれば、特に限定されるものではない。第二発光発熱体用球体１４０が球形の場合には、三角形が好ましく採用される。また、孔１１５，１１７の形状を、水平方向又は垂直方向に延びたスリット状としてもよい。例えば、孔１１７の開いた隔壁１１６を使用する代わりに、セラミック製の柱状物を平行に並べることにより、スリット状の孔１１７を形成することができる。このようなスリット状の孔は、孔１１５，１１７の開口部分の面積を大きくできるので、分解ガスの流量が多い場合等には好ましい。
【００７２】
また、分解ガス無害化装置３ｂの両側面のカーボン電極１３０が設けられている部分には、開口部１５２が設けられていて、分解ガス無害化装置３ｂの内部の点検やメンテナンス（第二発光発熱体用球体１４０、カーボン電極１３０等の劣化の程度の点検及び交換）が行えるようになっている。
なお、セラミック製の板１５３で開口部１５２を覆った上、該板１５３を複数のボルト１５４で外壁１１１に固定し、さらに、板１５３と外壁１１１の鉄板１１２ｂの表面との間には図示しない耐火シート（シール材）が介装されているので、分解ガス無害化装置３ｂ内の気密性は十分に保たれている。さらにまた、カーボン電極１３０と板１５３との間には耐火コンクリート１５５が備えられているので、分解ガス無害化装置３ｂ内の保温性は十分に保たれている。なお、板１５３は絶縁材を被覆した鉄板でもよく、耐火コンクリート１５５は、耐熱耐火レンガでもよい。
【００７３】
さらに、板１５３，耐火コンクリート１５５，カーボン電極１３０，及び炭素棒１３１の４つの部材は、一体化されて電極ユニット１５７を形成している。このような構成から、板１５３，耐火コンクリート１５５，カーボン電極１３０，及び炭素棒１３１を、それぞれ別々に取り外す必要がなく、一体化した電極ユニット１５７を取り外し交換するだけでカーボン電極１３０を交換できるので、カーボン電極１３０の交換作業が容易である。  なお、開口部１５２の側面には、外層の耐火コンクリート１１３ｂの断面部分を覆うように鉄製の四角形筒状物１５６が備えられている。そして、耐火コンクリート１５５の四角形筒状物１５６と対向する部分は鉄板１５９で覆われていて、四角形筒状物１５６と鉄板１５９とが摺動して、電極ユニット１５７が開口部１５２から出し入れし易いようになっている。
【００７４】
また、分解ガス無害化装置３ｂの上面（第９，１０図の例では、小部屋１１０ｂ，１１０ｅ，１１０ｇのそれぞれの上方部分）には、分解ガス無害化装置３ｂの内部の点検やメンテナンスを行うための点検口１６０が設けられており、第二発光発熱体用球体１４０や耐火コンクリート等の劣化の程度の点検や、第二発光発熱体用球体１４０の交換等が行えるようになっている。
【００７５】
なお、分解ガスに含まれる有害物質の種類，濃度や分解処理する廃棄物の量等の条件に応じて、分解ガスの流路の形態は、直線的，蛇行等自由に設計可能であり、また、第二発光発熱体用球体１４０を充填する小部屋の数や第二発光発熱体用球体１４０の量等を適切に調整してもよい。また、本実施形態においては、前記分解ガスの流路は水平方向に延びた形態であったが、垂直方向に延びた形態であってもよい。
【００７６】
さらに、分解処理する廃棄物の量や生成する分解ガスの量等に応じて、所望により複数の分解ガス無害化装置３ｂを熱分解装置３ａに取り付けてもよい。したがって、大量の廃棄物を処理する施設等においても適用可能である。
次に、このような廃棄物用熱分解装置３を使用して、廃棄物を熱分解する方法を説明する。
【００７７】
廃棄物用熱分解装置３の熱分解装置３ａの扉２２を開けて、廃棄物を加熱室１０内に入れ、発光発熱体用球体４０の上に載置する。真空ポンプ１５１を稼働させ、熱分解装置３ａの加熱室１０内及び分解ガス無害化装置３ｂの分解ガス加熱室１１０内を減圧し、真空状態（例えば、６．７×１０-2Ｐａ程度の高真空としてもよいし、０．０２〜０．０６ＭＰａ程度の低真空としてもよい）にする。したがって、加熱室１０内の発光発熱体用球体４０及び分解ガス加熱室１１０内の第二発光発熱体用球体１４０も真空状態下に置かれることとなる。
【００７８】
カーボン電極３０及びカーボン電極１３０に電圧を印加して、発光発熱体用球体４０の間及び第二発光発熱体用球体１４０の間に放電を生じさせる。なお、複数のカーボン電極１３０は直列に配列されて、図示しない電源と接続してある。並列に配列されていても差し支えないが、直列の方が前記放電の効率が高く、高温が得られやすいので好ましい。
前記放電部分は、約３０００℃の高温であるので、第一実施形態と同様に、廃棄物が熱分解され分解ガスとなる。該分解ガスは排気口２１から排出され、連結管１０１を通って分解ガス導入口１２０から分解ガス無害化装置３ｂの分解ガス加熱室１１０内に導入される。
【００７９】
導入された分解ガスは、第二発光発熱体用球体１４０の間に生じた放電部分（スパーク）と接触して約３０００℃の高温となるため、炭化水素化合物、二酸化炭素、ダイオキシン等の前記有害物質が該分解ガス中に含まれていた場合には、それらは熱分解されて、該分解ガスは無害化ガスとなる。該無害化ガスには、炭化水素化合物や前記有害物質が残存している可能性もあるし、また、金属が含まれている場合もある。しかし、これらは繊維状の活性炭フィルター１５０及び備長炭１５８により吸着されるので、廃棄物用熱分解装置３から外部に排出されることは、ほとんどない。
【００８０】
なお、この分解ガス無害化装置３ｂには、（ア）分解ガス加熱室１１０内の圧力を測定する図示しない第二真空計及び該第二真空計の測定値により分解ガス加熱室１１０内の圧力を所定の値に調整する図示しない第二圧力調整手段、（イ）分解ガス加熱室１１０の内壁のうち少なくとも第二発光発熱体用球体１４０が接触する部分と第二発光発熱体用球体１４０との間に備えられた炭素を主成分とする図示しない第二介装材、（ウ）少なくとも第二発光発熱体用球体１４０が接触する部分が、窒化ホウ素，ニオブ，炭化ケイ素，炭化ホウ素，酸化マグネシウム，酸化ハフニウム，二酸化ハフニウム，及び酸化ベリリウムアルミニウムから選ばれた少なくとも１種を含有する不定形耐火物で構成された分解ガス加熱室１１０の内壁、（エ）第二発光発熱体用球体１４０で囲った、少なくとも一部が棒状又は角状の第二電極（図示せず）、のうち少なくとも一つを設けてもよい。
【００８１】
（第四実施形態）
第１１図は第四実施形態の廃棄物用熱分解装置４を正面から見た縦断面図、また、第１２図は第１１図のＤ−Ｄ線における水平断面図である。なお、第一及び第三実施形態と同一又は相当する部分には、同一の符号を付している。
第四実施形態の廃棄物用熱分解装置４は、第三実施形態における熱分解装置３ａと分解ガス無害化装置３ｂとが一体化した廃棄物用熱分解装置であって、外形が直方体状であること（第一実施形態の廃棄物用熱分解装置１は、２つの直方体を上下に積み重ねた形状）、及び加熱室１０の内部の構成が異なること以外は第一実施形態の廃棄物用熱分解装置１とほぼ同様であるので、同様の部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。
【００８２】
加熱室１０の上部に、耐熱耐火レンガからなる水平な隔壁１６及び垂直な隔壁１８によって仕切られた分解ガス加熱室１１０が設けられている。垂直な隔壁１８には、該隔壁１８を貫通する複数の孔１１８が設けられていて、該孔１１８は分解ガス導入口を構成している。そして、最内層の耐火コンクリート１３ａの排気口２１が備えられている部分には、耐火コンクリート１３ａを貫通する複数の孔１１５が設けられていて、該孔１１５は排気口２１（同時に無害化ガス排気口でもある）と分解ガス加熱室１１０とを連通している。
【００８３】
このような構成から、廃棄物が熱分解されて生成した分解ガスは、加熱室１０から孔１１８を通って分解ガス加熱室１１０内に導入される。そして、孔１１５を通って排気口２１から廃棄物用熱分解装置４の外部に排出されるようになっている。
なお、孔１１５，１１８の大きさ，形状は、後述する第二発光発熱体用球体１４０が通過しないものであれば、特に限定されるものではない。第二発光発熱体用球体１４０が球形の場合には、三角形が好ましく採用される。また、孔１１５，１１８の形状を、水平方向又は垂直方向に延びたスリット状としてもよい。例えば、孔１１８の開いた隔壁１８を使用する代わりに、セラミック製の柱状物を平行に並べることにより、スリット状の孔１１８を形成することができる。このようなスリット状の孔は、孔１１５，１１８の開口部分の面積を大きくできるので、分解ガスの流量が多い場合等には好ましい。
【００８４】
分解ガス加熱室１１０内には、第二発光発熱体用球体１４０が充填されており、第二発光発熱体を構成している。第二発光発熱体用球体１４０は球形であるので、隣接する第二発光発熱体用球体１４０とは相互に点接触している。
加熱室１０の両側面の上部（分解ガス加熱室１１０の両側面）には、一対の第二電極を構成する２枚の板状のカーボン電極１３０，１３０が配設されており、第二発光発熱体用球体１４０が２枚の板状のカーボン電極１３０，１３０の間に介装された構造となっている。該カーボン電極１３０，１３０には炭素棒１３１，１３１が取り付けられ、炭素棒１３１は外壁１１を貫通して廃棄物用熱分解装置４の外部に突出している。なお、炭素棒１３１は耐熱耐火ステンレス製の棒でもよい。ただし、耐熱耐火ステンレス製の棒がカーボン電極１３０を貫通して第二発光発熱体用球体１４０と接触するような構造となっている場合には、劣化防止のため該接触部分を炭素製のカバー材で覆う必要がある。
【００８５】
また、廃棄物用熱分解装置４の両側面のカーボン電極１３０が設けられている部分には、カーボン電極３０が設けられている部分の開口部５２と同様の開口部１５２が設けられていて、分解ガス加熱室１１０の内部の点検やメンテナンス（第二発光発熱体用球体１４０、カーボン電極１３０等の劣化の程度の点検及び交換）が行えるようになっている。
【００８６】
なお、開口部５２と同様に、セラミック製の板１５３で開口部１５２を覆った上、該板１５３を複数のボルト１５４で外壁１１に固定し、さらに、板１５３と外壁１１の鉄板１２ｂの表面との間には図示しない耐火シート（シール材）が介装されているので、廃棄物用熱分解装置４内の気密性は十分に保たれている。さらにまた、カーボン電極１３０と板１５３との間には耐火コンクリート１５５が備えられているので、廃棄物用熱分解装置４内の保温性は十分に保たれている。なお、板１５３は絶縁材を被覆した鉄板でもよく、耐火コンクリート１５５は、耐熱耐火レンガでもよい。
【００８７】
さらに、開口部５２と同様に、板１５３，耐火コンクリート１５５，カーボン電極１３０，及び炭素棒１３１の４つの部材は、一体化されて電極ユニット１５７を形成している。このような構成から、板１５３，耐火コンクリート１５５，カーボン電極１３０，及び炭素棒１３１を、それぞれ別々に取り外す必要がなく、一体化した電極ユニット１５７を取り外し交換するだけでカーボン電極１３０を交換できるので、カーボン電極１３０の交換作業が容易である。
【００８８】
なお、開口部１５２の側面には、外層の耐火コンクリート１３ｂの断面部分を覆うように鉄製の四角形筒状物１５６が備えられている。そして、耐火コンクリート１５５の四角形筒状物１５６と対向する部分は鉄板１５９で覆われていて、四角形筒状物１５６と鉄板１５９とが摺動して、電極ユニット１５７が開口部１５２から出し入れし易いようになっている。
【００８９】
また、廃棄物用熱分解装置４の上面には、分解ガス加熱室１１０の内部の点検やメンテナンスを行うための点検口１６０が設けられており、第二発光発熱体用球体１４０や耐火コンクリート等の劣化の程度の点検や、第二発光発熱体用球体１４０の交換等が行えるようになっている。
なお、分解ガスに含まれる有害物質の種類，濃度や分解処理する廃棄物の量等の条件に応じて、分解ガス加熱室１１０の構成や第二発光発熱体用球体１４０の量等を適切に調整してもよい。
【００９０】
また、廃棄物用熱分解装置４のうち分解ガス無害化装置３ｂに相当する部分は、第三実施形態の分解ガス無害化装置３ｂと同様に、前記（ア）〜（エ）のうち少なくとも一つを備えていてもよい。
次に、このような廃棄物用熱分解装置４を使用して、廃棄物を熱分解する方法を説明する。
【００９１】
廃棄物用熱分解装置４の扉２２を開けて、廃棄物を加熱室１０内に入れ、発光発熱体用球体４０の上に載置する。真空ポンプ５１を稼働させ、廃棄物用熱分解装置４内を減圧し、真空状態（例えば、６．７×１０-2Ｐａ程度の高真空としてもよいし、０．０２〜０．０６ＭＰａ程度の低真空としてもよい）にする。したがって、加熱室１０内の発光発熱体用球体４０及び分解ガス加熱室１１０内の第二発光発熱体用球体１４０も真空状態下に置かれることとなる。
【００９２】
カーボン電極３０及びカーボン電極１３０に電圧を印加して、発光発熱体用球体４０の間及び第二発光発熱体用球体１４０の間に放電を生じさせる。前記放電部分は、約３０００℃の高温であるので、第一実施形態と同様に、廃棄物が熱分解され分解ガスとなる。該分解ガスは孔１１８を通って分解ガス加熱室１１０内に導入される。第二発光発熱体用球体１４０の間に生じた放電部分も約３０００℃の高温であるので、該放電部分と接触した前記分解ガスは約３０００℃に加熱される。そのため、前記分解ガス中に炭化水素化合物や二酸化炭素，ダイオキシン等の前記有害物質が残存していた場合でも、それらは熱分解されて無害な無害化ガスとなる。さらに、該無害化ガスは孔１１５を経由してフィルター５０を通るので、該無害化ガスに炭化水素化合物や前記有害物質が依然として残存していた場合や、該無害化ガスが金属等を含有していた場合でも、炭化水素化合物，前記有害物質，及び金属等はフィルター５０に吸着される。したがって、炭化水素化合物，前記有害物質，及び金属等は、廃棄物用熱分解装置４の外部に排出されることはほとんどなく、無害な低分子量物質のみが排出される。
【００９３】
このような熱分解装置と分解ガス無害化装置とが一体化された小型でコンパクトな廃棄物用熱分解装置は、少量の一般廃棄物が排出されるような小規模な施設において使用するのに大変好適である。
（第五実施形態）
第１３図は第五実施形態の廃棄物用熱分解装置５を側面から見た縦断面図である。なお、第一，第三及び第四実施形態と同一又は相当する部分には、同一の符号を付している。  第五実施形態の廃棄物用熱分解装置５は、第四実施形態と同様に第三実施形態における熱分解装置３ａと分解ガス無害化装置３ｂとが一体化した廃棄物用熱分解装置であって、大きさが大型であることと加熱室１０の内部の構成が異なること以外は、第四実施形態の廃棄物用熱分解装置４とほぼ同様であるので、同様の部分の説明は省略し異なる部分のみ説明する。
【００９４】
第四実施形態の廃棄物用熱分解装置４と同様に、加熱室１０の上部に、耐熱耐火レンガからなる水平な隔壁１６及び垂直な隔壁１８によって仕切られた分解ガス加熱室１１０が設けられている。垂直な隔壁１８の上部には、隔壁１８を貫通する複数の孔１１８が設けられていて、該孔１１８は分解ガス導入口を構成している。そして、最内層の耐火コンクリート１３ａの排気口２１が備えられている部分には、耐火コンクリート１３ａを貫通する複数の孔１１５が設けられていて、排気口２１（同時に無害化ガス排気口でもある）と分解ガス加熱室１１０とを連通している。
【００９５】
分解ガス加熱室１１０には、耐熱耐火レンガからなる複数（第１３図の例では２つ）の隔壁１１６が設けられていて、分解ガス加熱室１１０はこれらの隔壁１１６により、前後（第１３図においては左右）に複数（第１３図の例では３つ）の小部屋１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに分けられている。そして、最も前面側（第１３図においては左側）の小部屋１１０ａが孔１１８により加熱室１０と連通しており、最も後面側（第１３図においては右側）の小部屋１１０ｃが孔１１５により排気口２１と連通している。また、各隔壁１１６のほぼ全面には、隔壁１１６を貫通して隣接する小部屋同志を連通させる複数の孔１１７が設けられている。
【００９６】
このような構成から、廃棄物が熱分解されて生成した分解ガスは、加熱室１０から孔１１８を通って分解ガス加熱室１１０に導入される。そして、小部屋１１０ａ，孔１１７，小部屋１１０ｂ，孔１１７，小部屋１１０ｃ，孔１１５の順に通過して、排気口２１から排出されるようになっている。
最も後面側の小部屋１１０ｃ以外の任意の小部屋（第１３図の例では小部屋１１０ａ，１１０ｂ）には、第二発光発熱体用球体１４０が充填されており、第二発光発熱体を構成している。第二発光発熱体用球体１４０は球形であるので、隣接する第二発光発熱体用球体１４０とは相互に点接触している。
【００９７】
また、最も後面側の小部屋１１０ｃには繊維状の活性炭フィルター５０が備えられている。なお、排気管２３には活性炭フィルターは内設されていない。また、繊維状の活性炭フィルター５０は、粒状の活性炭フィルターでもよいし、吸着性を有するものであれば他の材質からなるフィルターでもよい。
なお、孔１１５，１１７，１１８の大きさ，形状は、第二発光発熱体用球体１４０が通過しないものであれば、特に限定されるものではない。第二発光発熱体用球体１４０が球形の場合には、三角形が好ましく採用される。また、孔１１５，１１７，１１８の形状を、水平方向又は垂直方向に延びたスリット状としてもよい。例えば、孔１１７の開いた隔壁１１６を使用する代わりに、セラミック製の柱状物を平行に並べることにより、スリット状の孔１１７を形成することができる。このようなスリット状の孔は、孔１１５，１１７，１１８の開口部分の面積を大きくできるので、分解ガスの流量が多い場合等には好ましい。
【００９８】
第二発光発熱体用球体１４０が充填されている小部屋の両側面には、一対の第二電極を構成する２枚の板状のカーボン電極（第１３図では図示されないが、第四実施形態のカーボン電極１３０と同様の構成である。）が配設されており、第二発光発熱体用球体１４０が前記カーボン電極の間に介装された構造となっている。該カーボン電極には炭素棒（第１３図では図示されないが、第四実施形態の炭素棒１３１と同様の構成である。）が取り付けられ、該炭素棒は外壁１１を貫通して廃棄物用熱分解装置５の外部に突出している。  第１３図では図示されないが廃棄物用熱分解装置５においては、上述のカーボン電極や炭素棒の他、電極ユニット及び開口部の部分の構造も、第四実施形態の廃棄物用熱分解装置４の電極ユニット１５７及び開口部１５２と同様の構成となっている。よって、その部分の説明は省略する。
【００９９】
また、廃棄物用熱分解装置５の上面（小部屋１１０ａ〜１１０ｃのそれぞれの上方部分）には、分解ガス加熱室１１０の内部の点検やメンテナンスを行うための点検口１６０が設けられており、第二発光発熱体用球体１４０や耐火コンクリート等の劣化の程度の点検や、第二発光発熱体用球体１４０の交換等が行えるようになっている。
なお、廃棄物用熱分解装置５においては、処理する廃棄物の種類や量に応じて、加熱室１０の大きさを適切に調整してもよい。また、分解ガスに含まれる有害物質の種類，濃度等の条件に応じて、第二発光発熱体用球体１４０を充填する小部屋の数や第二発光発熱体用球体１４０の量等を適切に調整してもよい。
【０１００】
また、廃棄物用熱分解装置５のうち分解ガス無害化装置３ｂに相当する部分は、第三実施形態の分解ガス無害化装置３ｂと同様に、前記（ア）〜（エ）のうち少なくとも一つを備えていてもよい。
次に、このような廃棄物用熱分解装置５を使用して、廃棄物を熱分解する方法を説明する。
【０１０１】
廃棄物用熱分解装置５の扉２２を開けて、廃棄物を導入口２０より加熱室１０内に入れ、発光発熱体用球体４０の上に載置する。真空ポンプ５１を稼働させ、廃棄物用熱分解装置４内を減圧し、真空状態（例えば、６．７×１０-2Ｐａ程度の高真空としてもよいし、０．０２〜０．０６ＭＰａ程度の低真空としてもよい）にする。したがって、加熱室１０内の発光発熱体用球体４０及び分解ガス加熱室１１０内の第二発光発熱体用球体１４０も真空状態下に置かれることとなる。
【０１０２】
加熱室１０内の発光発熱体用のカーボン電極、及び分解ガス加熱室１１０内の第二発光発熱体用の前記カーボン電極（共に第１３図には図示されない）に電圧を印加して、発光発熱体用球体４０の間及び第二発光発熱体用球体１４０の間に放電を生じさせる。前記放電部分は、約３０００℃の高温であるので、第一実施形態の場合と同様に、前記廃棄物が熱分解され分解ガスとなる。該分解ガスは孔１１８を通って分解ガス加熱室１１０内に導入される。第二発光発熱体用球体１４０の間に生じた放電部分も約３０００℃の高温であるので、第二発光発熱体用球体１４０が充填された小部屋（第１３図の例では、小部屋１１０ａ，１１０ｂ）を通過する間に、該放電部分と接触した前記分解ガスは約３０００℃に加熱される。そのため、前記分解ガス中に炭化水素化合物や二酸化炭素，ダイオキシン等の前記有害物質が残存していた場合でも、それらは熱分解されて前記分解ガスは無害な無害化ガスとなる。
【０１０３】
さらに、該無害化ガスはフィルター５０を通るので、該無害化ガスが炭化水素化合物，前記有害物質，及び金属等を含有していた場合でも、それらはフィルター５０に吸着される。したがって、炭化水素化合物，前記有害物質，及び金属等は、廃棄物用熱分解装置５の外部に排出されることはほとんどなく、無害な低分子量物質のみが排出される。
このような熱分解装置と分解ガス無害化装置とが一体化された大型の廃棄物用熱分解装置５は、第四実施形態の廃棄物用熱分解装置４と比較して、多量の廃棄物を熱分解処理することが可能である。したがって、廃棄物が一般の家庭に比べて多量に排出されるような施設（例えば、レストラン等の飲食店，病院，工場等）において使用するのに大変好適である。
【０１０４】
なお、廃棄物用熱分解装置５の大きさを、さらに大型化してもよい。そうすれば、大量の廃棄物を熱分解処理することが可能で、大量の廃棄物が排出されるような施設（例えば、大規模な工場等）においても好適に使用できる。
（第六実施形態）
第一〜五実施形態の廃棄物用熱分解装置１〜５において、加熱室１０の内壁（耐火コンクリート１３ａ及び耐熱耐火レンガ１４）又は分解ガス加熱室１１０の内壁（耐火コンクリート１１３ａ及び図示されない耐熱耐火レンガ）のうち少なくとも発光発熱体用球体４０又は第二発光発熱体用球体１４０が接触する部分に、複数の凸部を設けることにより、発光発熱体用球体４０又は第二発光発熱体用球体１４０の使用量を削減することが可能である。
【０１０５】
第１４図の（ａ）及び（ｂ）は、廃棄物用熱分解装置の加熱室１０の下部の部分縦断面図（第３図に相当）及び部分水平断面図である。なお、第一実施形態と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してある。
本実施形態の廃棄物用熱分解装置は、第一実施形態の廃棄物用熱分解装置１とほぼ同様の構成であるので、同様の部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。
【０１０６】
加熱室１０の底面（耐熱耐火レンガ１４）には、複数の三角柱状の凸部１５が設けられていて、その長手方向がカーボン電極３０の板面と直角となるように且つ一定の間隔をあけて互いに平行に、２枚のカーボン電極３０，３０間にわたって配設されている。
発光発熱体用球体４０は平行に配設された凸部１５間に配置されるが、発光発熱体用球体４０が凸部１５により複数の小さいグループに分けられること及び凸部１５の斜面１５ａを利用することにより、発光発熱体用球体４０の数を削減することができるので、電気の使用量が低減され経済的である。
【０１０７】
なお、凸部１５の材質は、加熱室１０の内壁と同じ材質（耐火コンクリートや耐熱耐火レンガ）でもよいし、高密度化された不浸透性の炭素や黒鉛等の炭素材でもよい。また、上記のような効果を有するならば、凸部１５の形状は三角柱状に限定されるものではない。
【０１０８】
（第七実施形態）
第一〜五実施形態の廃棄物用熱分解装置１〜５において、加熱室１０の内壁（耐火コンクリート１３ａ及び耐熱耐火レンガ１４）又は分解ガス加熱室１１０の内壁（耐火コンクリート１１３ａ及び図示されない耐熱耐火レンガ）のうち少なくとも発光発熱体用球体４０又は第二発光発熱体用球体１４０が接触する部分に、不浸透性黒鉛からなる半円柱状の介装材１９を複数設けた。このことにより、発光発熱体用球体４０又は第二発光発熱体用球体１４０と前記内壁とが接触しないようになるので、発光発熱体用球体４０又は第二発光発熱体用球体１４０から発せられる高温により、前記内壁が劣化したり融解したりする可能性が低くなる。
【０１０９】
なお、介装材１９は半円形の管状でもよいし、前記内壁のうち少なくとも発光発熱体用球体４０又は第二発光発熱体用球体１４０が接触する部分を覆うような板状でもよい。
第１５図は廃棄物用熱分解装置７の縦断面図である。なお、第一実施形態と同一又は相当する部分には、同一の符号を付してある。
本実施形態の廃棄物用熱分解装置７は、第一実施形態の廃棄物用熱分解装置１とほぼ同様の構成であるので、同様の部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。
【０１１０】
加熱室１０の底面（耐熱耐火レンガ１４）には、複数の半円柱状の介装材１９が、その長手方向がカーボン電極３０の板面と平行となるように且つ一定の間隔をあけて互いに平行に、２枚のカーボン電極３０，３０間にわたって配設されている。また、加熱室１０の内壁の下部（点線で示す発光発熱体用球体４０が接触する部分）には、同形状の介装材１９が、その長手方向が加熱室１０の底面と直角となるように且つ前記間隔をあけて互いに平行に、２枚のカーボン電極３０，３０間にわたって配設されている。これらの介装材１９は、いずれも球面部分を加熱室１０内に向け、平面部分を加熱室１０の内壁又は底面に接して設けられている。また、互いに平行に配置した半円柱状の介装材１９同志の間隔は、使用する発光発熱体用球体４０の直径よりも小としてある。
【０１１１】
なお、これら半円柱状の介装材１９は、高密度化された不浸透性の炭素及び黒鉛から構成されている。
また、底面の介装材１９は、カーボン電極３０の板面に対して直角に配設してもよい。  さらに、介装材１９は、円柱状物を加熱室１０の内壁及び底面に、直径の１／２〜２／３の部分が突出するように埋設して設けてもよい。
【０１１２】
このように、加熱室１０の内壁のうち発光発熱体用球体４０が接触する部分には、半円柱状の介装材１９が設けられているので、発光発熱体用球体４０と加熱室１０の前記内壁及び前記底面とが接触しないので、前記内壁及び前記底面が熱により劣化したり融解したりする可能性が低い。
また、介装材１９が球面を有していることから、介装材１９と発光発熱体用球体４０とも点接触している。よって、通電状態とはならず、放電の効率が良好となる。
【０１１３】
さらに、発光発熱体用球体４０と接触する介装材１９が、高密度化された不浸透性の炭素及び黒鉛から構成されているので、発光発熱体４１が３０００℃を超えて約５０００℃まで上昇した場合でも、その高温に耐えることができる。
なお、介装材１９の材質は、加熱室１０の内壁と同様に、耐火コンクリートや耐熱耐火レンガ等の不定形耐火物でもよいが、その場合は３０００℃程度までの耐熱性しか保持しない。
【０１１４】
本実施形態では、最初に印加する電圧を４００〜５００Ｖとし、強いパワーを発光発熱体４１に与えることで、一気にその温度を５０００℃まで上昇させることができる。５０００℃においては、ほとんど全てのものが分解され、一般の焼却炉の残留物である灰までも分解することができる上、残留物がまったくない。また、分解速度が速いので大量の廃棄物をコンスタントに分解し続けることができる。なお、一旦５０００℃となった後は、電圧は３０Ｖ程度で十分であり、廃棄物用熱分解装置７は低コストで運転することが可能である。
【０１１５】
発光発熱体４１が５０００℃近くの高温となっても、加熱室１０内は無酸素状態下あるいは真空状態下であるので、発光発熱体４１から２０〜３０ｃｍ程離れた位置では、温度は急激に低くなっていて廃棄物用熱分解装置７を冷却する必要はない。
炭素及び黒鉛は超高温度で超電導性となる素材であり、その性質を有効に利用しているものである。
【０１１６】
なお、このような加熱室１０の内壁及び底面の構造を、前述の分解ガス無害化装置３ｂに適用すれば、分解ガスを効率よく無害化することができる。
さらに、上記の介装材１９及び発光発熱体用球体４０を一体化して発光発熱体ユニットとし、この発光発熱体ユニットを加熱室１０内のカーボン電極３０，３０間に設置して、上記と同様に廃棄物用熱分解装置７を運転することも可能である。
【０１１７】
その例を、第１６図及び第１７図を参照して説明する。第１６図は、介装材１９を固定する架台８０の斜視図であり、第１７図の（ａ）及び（ｂ）は、介装材１９を固定した架台８０の側面図及び平面図である。
架台８０は、矩形の枠体８１の四角に下方に延びた脚８２を備えた構造を有している。なお、必要に応じて、枠体８１の各辺の中央部付近にも脚８２を設けてもよい。
【０１１８】
円柱状の介装材１９の複数が、枠体８１の平行な２辺にわたって、該２辺に直角に且つ一定の間隔を置いて互いに平行に架設され固定されている。そして、該２辺に介装材１９の複数が、前記間隔を置いて互いに平行に且つ鉛直に設置せれ固定されている。なお、前記間隔は、発光発熱体用球体４０の直径よりも小としてある。また、介装材１９は半円柱状でもよい。
【０１１９】
この介装材１９を設置した架台上に（介装材１９で囲まれた部分に）、複数の発光発熱体用球体４０を載置して、介装材１９及び発光発熱体用球体４０が一体化された発光発熱体ユニットとする。
発光発熱体用球体４０は介装材１９に囲まれていて介装材１９と接触しているので、発光発熱体用球体４０と加熱室１０の前記内壁及び前記底面とが接触することがなく、したがって、前記内壁及び前記底面が熱により劣化したり融解したりする可能性が低い。
【０１２０】
また、介装材１９が球面を有していることから、発光発熱体用球体４０とも点接触している。よって、通電状態とはならず、放電の効率が良好となる。
さらに、廃棄物用熱分解装置７の両側面の開口部５２の他に、正面にも開口部分を設けて、前記発光発熱体ユニットを出し入れすることが可能な構造とすれば、発光発熱体用球体４０を交換する作業が大変容易となり好ましい。さらに、微量の残留物があった場合の清掃作業や、前記発光発熱体ユニット及び電極ユニット５７等の修理，点検，交換等の作業が３方向から容易に行えるようになっているので、好ましい。
【０１２１】
なお、介装材１９は、高密度化された不浸透性の炭素及び黒鉛から構成されている。また、架台８０の材質は、十分な耐熱性を有するならば特に限定されないが、鉄板等の簡易なもので十分であるので、前記発光発熱体ユニットの修理，点検，交換等の作業が容易である。
【０１２２】
（第八実施形態）
第一〜七実施形態の廃棄物用熱分解装置１〜５及び７において、カーボン電極３０，３０及びカーボン電極１３０，１３０に、先端が先鋭な円柱状である角状電極３０ａ，１３０ａを前記両カーボン電極３０，１３０の板面に対してほぼ直角に配設した。なお、第１８図は、角状電極３０ａを取り付けたカーボン電極３０の斜視図である。
【０１２３】
このような構成から、発光発熱体用球体４０又は第二発光発熱体用球体１４０と電極との接触点の数が増加するので、放電の効率がより高まって、より短時間で３０００℃程度の高温を得ることが可能となる。
なお、角状電極３０ａ，１３０ａの形状は、発光発熱体用球体４０又は第二発光発熱体用球体１４０との接触状態がより完全に点接触となることから円柱状が好ましいが、角柱状でもよい。また、先端は先鋭でなくてもよい（棒状でもよい）。さらに、前記板面に対する角度は直角が好ましいが、直角でなくてもよい。さらにまた、配設する角状電極３０ａ，１３０ａの数は特に限定されないが、通常は１〜５本程度である。さらにまた、その材質は通常、前記両カーボン電極３０，１３０と同一である。
【０１２４】
（第九実施形態）
第一〜八実施形態の廃棄物用熱分解装置１〜５及び７において、加熱室１０の内壁（耐火コンクリート１３ａ及び耐熱耐火レンガ１４）又は分解ガス加熱室１１０の内壁（耐火コンクリート１１３ａ及び図示されない耐熱耐火レンガ）のうち少なくとも発光発熱体用球体４０又は第二発光発熱体用球体１４０が接触する部分を、窒化ホウ素を含有する不定形耐火物（耐火コンクリート、耐熱耐火レンガ等）で構成した。
【０１２５】
窒化ホウ素は融点が３０００℃であり、高温下で電気絶縁性を有する。したがって、加熱室１０又は分解ガス加熱室１１０の内壁のうち発光発熱体用球体４０又は第二発光発熱体用球体１４０が接触する部分の耐熱性が向上して、３０００℃付近の高温となっても劣化や溶解が生じる可能性が低い。
なお、窒化ホウ素を含有する不定形耐火物に代えて、窒化ホウ素，ニオブ，炭化ケイ素，炭化ホウ素，酸化マグネシウム，酸化ハフニウム，二酸化ハフニウム，及び酸化ベリリウムアルミニウムから選ばれた少なくとも１種を含有する不定形耐火物を使用してもよい。
【０１２６】
次に、上記の各実施形態において使用された、黒鉛で構成された球形の発光発熱体用球体４０及び第二発光発熱体用球体１４０の製造方法及び物性を詳細に説明する。
（製造例１）
フェノール系樹脂５５重量部と、０．１〜０．５ｍｍの長さのアクリル繊維４５重量部とを混合する。なお、フェノール系樹脂の代わりに、ポリジビニルベンゼン樹脂を用いてもよい。また、アクリル繊維の代わりに、動植物繊維や、アクリル繊維と動植物繊維との混合物を用いてもよい。このようなアクリル繊維等の繊維は、発光発熱体用球体の製造工程において炭化し、発光発熱体用球体の内部で炭素繊維となる。
【０１２７】
フェノール系樹脂及びアクリル繊維の混合物を金型に充填し、これにフェノール系樹脂が硬化するのに十分な熱と圧力とをかけて、球形（例えば、直径３３ｍｍ）に成形する。なお、成形物の形状は、半球形，直方体，円柱形等の形状でもよい。半球形の場合は、この段階で２つの半球形を一体化し球形としておく。また、この成形物は、所望の成分を注入するための穴や凹部等を有していてもよい。
【０１２８】
そして、該成形物を不活性ガス中、２５０〜３００℃で耐炎化処理を施し、さらに１０００〜１５００℃で炭化する。次いで、２０００〜３０００℃で黒鉛化し、さらに、サイジング処理（表面処理）を施す。
炭化及び黒鉛化の工程においては、熱間静水圧成形（ＨＩＰ）で３０ＭＰａ以上の圧力を等方的にかけながら、不活性ガス中での焼成を繰り返すことによって、黒鉛を高密度化する。なお、ＨＩＰは、球形にも等方的に圧力をかけることができる方法である。
【０１２９】
一般の黒鉛や炭素類の表面及び内部には多数の細孔が存在し、細孔部分の表面積は全表面積の２５％程度であることが通常である。しかし、前記のような操作によって、該黒鉛の表面及び内部に存在する細孔の表面積を、全表面積の１０％以下にまで、場合によっては５％以下にまで低減することができる。
フィラーとしてフェノール系樹脂を使用すると、細孔が比較的少ない黒鉛が得られるが、前記のような圧力を加えながらの焼成によって、より精度よく不浸透性の黒鉛を得ることができる。このような、不浸透性の黒鉛は、広い実用温度範囲にわたって、ほとんどの化学薬品に対して耐食性を有する。また、一般の耐食性材料と比較して、極めて高い熱伝導性を有している。さらに、熱安定性に優れており、急激な温度変化にも悪影響を受けにくい。
【０１３０】
なお、フェノール系樹脂の添加量は１０〜６０重量部の範囲が好ましい。フェノール系樹脂が６０重量部を越えると、得られた不浸透性黒鉛の比重が軽くなってしまい、また、内部に気泡が入りやすくなったり未硬化部分（ゲル状部分）が残存しやすくなったりする。さらに、炭化工程及び黒鉛化工程において、圧力を等方的にかけにくくなる。また、１０重量部未満であると、フェノール系樹脂とアクリル繊維とを一体化して、成形物とすることが困難になる。上記のような問題点がより確実に発生しないようにするためには、フェノール系樹脂の添加量は、２０〜５５重量部とすることが、より好ましい。ただし、耐熱衝撃性を考慮すると、フェノール系樹脂はアクリル繊維を固めるのに必要な量で十分であり、より少量の方が好ましい。
【０１３１】
このような操作を施すことにより、不浸透性の黒鉛からなる球形（直径３０ｍｍ）の発光発熱体用球体が得られる。直方体，円柱形等の形状の場合には研磨等により球形に成形し、発光発熱体用球体とする。
この発光発熱体用球体は不浸透性の黒鉛で構成されているため、ゴムと同程度か、それ以下の吸着性しか備えていない。なおかつ、強度は通常の黒鉛の２〜３倍、硬度は６５以上（本製造例の場合は６８）、密度は１．８７ｇ／ｃｍ3 以上（繊維の混合の割合で調節することが可能）を得ることができる。なお、引張強度は１６．７ＭＰａ、曲げ強度は３５．３ＭＰａ、圧縮強度は９８．０ＭＰａ、弾性率は１２７００ＭＰａ以上、熱膨張係数は３．０×１０-6／℃、熱伝導度は１５１Ｗ／ｍ・℃、耐熱温度は３０００℃である。また、化学的性質については、濃硫酸、硝酸等の強酸性の薬品や、水酸化ナトリウム水溶液等の強アルカリ性の薬品等に対して優れた耐食性を示す。ただし、フェノール系樹脂を原料とした場合は、耐アルカリ性が若干劣る場合がある。耐食性試験の結果を表１〜３にまとめて示す。なお、各表中の濃度の項の「全」は、「全ての濃度」を意味する。
【０１３２】
この発光発熱体用球体は上記のような不浸透性の黒鉛からなるので、以下のような優れた特性を有する。
（１）前記有害物質等の化学物質により劣化しにくい。
（２）雰囲気中の酸素や、前記廃棄物等が分解して生成した酸素と反応しにくいため、劣化しにくく、また、一酸化炭素や二酸化炭素を発生することがほとんどない。
（３）強度が高いため、摩耗が少なく耐久性に優れる。
（４）細孔が少ないため、前記有害物質等を吸着しにくい。また、気体等をほとんど吸着していないので、高温下で吸着ガスを発することが極めて少ない。
（５）電気及び熱の伝導性に優れている。
（６）温度の急激な変化による衝撃に強い。
【０１３３】
本製造例の発光発熱体用球体は、空気中でも問題なく使用可能であるが、真空状態や無酸素状態において使用すれば、発光発熱体用球体が酸化劣化しにくいので使用条件としては好ましい。特に、真空状態下では放電の効率が良好で、高温が得られやすいので、少ない電力で高温を得ることができて、高温を得るためのコストが安価であるという効果もある。
【０１３４】
【表１】
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【０１３５】
【表２】
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【０１３６】
【表３】
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【０１３７】
（製造例２）
使用する原料以外は製造例１と全く同様であるので、同様の部分の説明は省略し、相違点のみ説明する。
製造例１におけるアクリル繊維の代わりにグラファイト粉末（固定炭素９９．５％，平均粒径４μｍのもの）を使用した以外は、製造例１と全く同様にして、発光発熱体用球体を製造した。なお、グラファイト粉末は、カーボンブラック粉，コークス，備長炭等の木炭の微粉，又はこれらのうちの２種以上の混合物でもよい。
【０１３８】
こうして得られた発光発熱体用球体は、製造例１の発光発熱体用球体と同様の優れた特性を有していた。
（製造例３）
使用する原料以外は製造例１と全く同様であるので、同様の部分の説明は省略し、相違点のみ説明する。
【０１３９】
フェノール系樹脂５５重量部と、グラファイト粉末（固定炭素９９．５％，平均粒径４μｍのもの）４０重量部と、炭素繊維５重量部とを混合する。なお、フェノール系樹脂の代わりに、ポリジビニルベンゼン樹脂を用いてもよい。また、グラファイト粉末は、カーボンブラック粉，コークス，備長炭等の木炭の微粉，アクリル繊維，動植物繊維，又はこれらのうちの２種以上の混合物でもよい。
【０１４０】
フェノール系樹脂，グラファイト粉末，炭素繊維の混合物に製造例１と同様の操作を施して、高密度で細孔が少ない不浸透性黒鉛からなる球形の発光発熱体用球体を製造した。  こうして得られた発光発熱体用球体は、製造例１の発光発熱体用球体と同様の優れた特性を有することに加えて、炭素繊維の添加により強度がより優れている。
なお、フェノール系樹脂の添加量は１０〜６０重量部、グラファイト粉末は３０〜８９重量部、炭素繊維は１〜１０重量部であることが好ましく、この範囲の組成で様々な特性の発光発熱体用球体を製造することが可能である。フェノール系樹脂が６０重量部を越えると、製造例１において前記した不都合が生じる場合がある。また、１０重量部未満であると、フェノール系樹脂とグラファイト粉末とを一体化して、成形物とすることが困難になる。上記のような問題点がより確実に発生しないようにするためには、フェノール系樹脂の添加量は、２０〜５５重量部とすることが、より好ましい。ただし、耐熱衝撃性を考慮すると、フェノール系樹脂はグラファイト粉末を固めるのに必要な量で十分であり、より少量の方が好ましい。
【０１４１】
また、炭素繊維の添加量が１重量部未満であると、強度を向上させる効果が小さく、１０重量部を越えると、得られた発光発熱体用球体にクラックが生じやすくなる傾向がある。強度とクラックの生じ難さとのバランスから、炭素繊維の添加量は３〜７重量部とすることが、より好ましい。
【０１４２】
（製造例４）
使用する原料以外は製造例１と全く同様であるので、同様の部分の説明は省略し、相違点のみ説明する。
フェノール系樹脂５５重量部と、グラファイト粉末（固定炭素９９．５％，平均粒径４μｍのもの）４０重量部と、タングステン粉末（平均粒径１．０μｍ程度，嵩比重（無荷重）４．２２，純度９９．９％以上）５重量部とを混合する。なお、フェノール系樹脂の代わりに、ポリジビニルベンゼン樹脂を用いてもよい。また、グラファイト粉末は、カーボンブラック粉，コークス，備長炭等の木炭の微粉，アクリル繊維，動植物繊維，又はこれらのうちの２種以上の混合物でもよい。さらに、タングステン粉末は、チタン粉末（平均粒径１．０μｍ程度，嵩比重（無荷重）１．５〜２．０，純度９９．９％以上）、又は、前記タングステン粉末と前記チタン粉末との混合物でもよい。
【０１４３】
フェノール系樹脂，グラファイト粉末，タングステン粉末の混合物に製造例１と同様の操作を施して、高密度で細孔が少ない不浸透性黒鉛からなる球形の発光発熱体用球体を製造した。ただし、製造例１の場合とは異なり、本製造例の発光発熱体用球体はタングステンを含有しており、また、黒鉛化の最終工程には不活性ガス中、約３０００℃での熱処理工程を有している。
【０１４４】
タングステンは約３０００℃での熱処理により一炭化二タングステン（Ｗ2 Ｃ、式量３７９．７１、密度１７．２ｇ／ｃｍ3 、モース硬度９、電気抵抗率８１μΩ／ｃｍ（２５℃））となっており、また、チタンは炭化チタン（ＴｉＣ、式量５９．９０、融点３１４０±９０℃、沸点４３００℃、密度４．９４ｇ／ｃｍ3 、電気抵抗率１９３μΩ／ｃｍ（室温））となっている。なお、一炭化二タングステンは２４００℃以上で加熱された場合は、その結晶形は安定なβ型となる。
【０１４５】
チタンは、融点が１６７５℃、沸点が３２６２℃、密度が４．５４ｇ／ｃｍ3 であるが、炭化チタンとなることによって、融点，沸点が大幅に上昇し、密度も高密度となる。なお、タングステンの融点は３３８７℃、沸点は５９６２℃である。
このような一炭化二タングステン及び炭化チタンの少なくとも一方を含有する不浸透性の黒鉛からなる発光発熱体用球体は、製造例１の項に前記した（１）〜（６）のような特徴を有することに加えて、製造例１の一炭化二タングステン及び炭化チタンを含有しないものと比較して、耐食性、機械的強度（硬度が高く、弾性率は３１００００〜４４００００ＭＰａである）、耐熱性（３０００℃以上に耐える）がさらに優れている。また、電気通電性に優れ（電気抵抗率は７０μΩ／ｃｍ以下である。本製造例の場合は、１０μΩ／ｃｍである。）、放電の効率が良好である。
【０１４６】
なお、不活性ガス中、約３０００℃での熱処理は、下記のような利点がある。
（ａ）熱処理後に、発光発熱体用球体に光輝熱処理（発光発熱体用球体の表面を光沢を有する状態にする処理）等の仕上げ処理や仕上げ加工を施す必要がない。
（ｂ）使用時に発光発熱体用球体の変形が小さい。
（ｃ）無公害である。
【０１４７】
なお、フェノール系樹脂の添加量は１０〜６０重量部、グラファイト粉末は２０〜８９重量部、タングステン粉末は１〜２０重量部であることが好ましい。フェノール系樹脂が上記の範囲を外れると、製造例３において前記したような不都合が生じる。なお、タングステン粉末を１０重量部を越えて添加した場合には、フェノール系樹脂，グラファイト粉末，及びタングステン粉末を一体化して成形物とするために、フェノール系樹脂の添加量は２０〜６０重量部とすることが好ましい。
【０１４８】
また、タングステン粉末の添加量が１重量部未満であると、機械物性，耐食性，耐熱性を向上させる効果が小さく、２０重量部を越えると、逆に前記機械物性が低下する方向となり、発光発熱体用球体にクラックが生じやすくなる傾向となり、また、発光発熱体用球体の加工性が低下する傾向となる等の不都合が生じる場合がある。機械物性，耐食性，耐熱性を十分に向上させ、且つ前記のクラックや加工性の問題が確実に生じないようにするためには、タングステン粉末の添加量は、５〜１０重量部とすることが、より好ましい。
【０１４９】
ただし、上記のクラックや加工性の問題は、発光発熱体用球体が、２つの半球形を一体化し球形としたものである場合に発生しやすく、初めから原料を球形に成形したものである場合は発生しにくい。したがって、穴や凹部等を有する球形を原料から成形し、タングステン粉末をその穴や凹部等から注入して発光発熱体用球体を製造すれば、タングステン粉末の添加量を１０重量部超過としても、上記のような問題点が発生する可能性が低い。よって、タングステン粉末の添加量が１０重量部超過２０重量部以下である場合には、上記のような方法を採用することが望ましい。
【０１５０】
（製造例５）
グラファイト粉末をフェノール系樹脂よりも多量に使用した場合の例を説明する。使用する原料以外は製造例１と全く同様であるので、同様の部分の説明は省略し、相違点のみ説明する。
フェノール系樹脂２０重量部と、グラファイト粉末（固定炭素９９．５％，平均粒径４μｍのもの）７０重量部と、タングステン粉末（平均粒径１．０μｍ程度，純度９９．９％以上）１０重量部とを混合する。なお、フェノール系樹脂の代わりに、ポリジビニルベンゼン樹脂を用いてもよい。また、グラファイト粉末は、カーボンブラック粉，コークス，備長炭等の木炭の微粉，アクリル繊維，動植物繊維，又はこれらのうちの２種以上の混合物でもよい。さらに、タングステン粉末は、チタン粉末、又は前記タングステン粉末と前記チタン粉末との混合物でもよい。
【０１５１】
フェノール系樹脂，グラファイト粉末，及びタングステン粉末の混合物に製造例４と同様の操作を施して、高密度で細孔が少ない不浸透性黒鉛からなる球形の発光発熱体用球体を製造した。
このようにして得られた発光発熱体用球体は、製造例４の発光発熱体用球体と同様の優れた特性を有していて、その比重は１．５〜１．８であった。ただし、比重９．０ｇ／ｃｍ3 のタングステン粉末（９８ＭＰａの圧力によりプレスしたもの）を使用すると、発光発熱体用球体の比重は２．６６〜２．７となる。発光発熱体用球体に不浸透性を保持させるため、及び圧力をかけて高密度化するためには、比重９．０ｇ／ｃｍ3 のタングステン粉末を使用することはより好ましい。
【０１５２】
（製造例６）
使用する原料以外は製造例１と全く同様であるので、同様の部分の説明は省略し、相違点のみ説明する。
フェノール系樹脂２０重量部と、ジルコニウム粉末１０〜２０重量部と、グラファイト粉末（固定炭素９９．５％，平均粒径４μｍのもの）６０〜７０重量部とを混合する。なお、フェノール系樹脂の代わりに、ポリジビニルベンゼン樹脂を用いてもよい。また、グラファイト粉末は、カーボンブラック粉，コークス，備長炭等の木炭の微粉，アクリル繊維，動植物繊維，又はこれらのうちの２種以上の混合物でもよい。
【０１５３】
フェノール系樹脂，グラファイト粉末，炭素繊維の混合物を、まず２５０〜３００℃に加熱してフェノール系樹脂を硬化させ、次に１９００℃（ジルコニウムの融点１８５７℃以上）でＨＩＰ焼成して、炭素とジルコニウムとを反応させ炭化ジルコニウムＺｒＣ（融点３５４０℃、沸点５１００℃、モース硬度８〜９以上）とし、高密度で細孔の少ない炭素材とした。そして、さらに３０００℃でＨＩＰ焼成して、不浸透性黒鉛からなる球形の発光発熱体用球体を製造した。なお、添加した金属がジルコニウムの場合はその融点が１８５７℃であるので、その融点以上の１９００℃でＨＩＰ焼成したが、後述のような他の金属の場合には炭素と反応させて金属炭化物とするため、その金属の融点以上の温度でＨＩＰ焼成することが好ましい。
【０１５４】
こうして得られた発光発熱体用球体は、製造例１の発光発熱体用球体と同様の優れた特性を有することに加えて、ジルコニウム粉末の添加により発光発熱体用球体の耐熱性がより優れている。
なお、ジルコニウム粉末の添加量が１０重量部未満であると、耐熱性の大きな向上が期待できず、また、２０重量部を越えると、製造例４及び５と同様にクラックが生じやすくなるという問題がある。
【０１５５】
また、ジルコニウム粉末をニオブ粉末（Ｎｂ）又はホウ素粉末（Ｂ）としてもよいし、これら３種のうち２種以上混合して用いてもよい。さらに、これらにタングステン粉末及びチタン粉末の少なくとも一方を添加してもよい。それぞれの添加量は１０〜２０重量部とし、これら金属成分は合計４０重量部を越えないものとする。なお、グラファイト粉末（カーボンブラック粉末）は４０重量部以上とし、バインダーであるフェノール系樹脂は２０重量部程度が好ましい。
【０１５６】
なお、ジルコニウム粉末とニオブ粉末とを併せて使用した場合は、これらが高温で反応し、その反応生成物は超電導性を有する。また、ニオブはグラファイト粉末（カーボンブラック粉末）と反応して炭化ニオブとなり、発光発熱体用球体の耐熱性，硬度，及び導電性を向上させる効果がある。
また、これまで説明してきた各製造例においては、原料を金型に入れて加熱，加圧し球形に成形した例を説明したが、原料をカプセルに入れて加熱，加圧し棒状に成形した後に、切削加工して球形としてもよい。その際には、原料をカプセルに入れた後、カプセル内を真空に脱気し加熱してフェノール系樹脂を硬化させる。そして、温度を１９００℃以上に上げ、４９〜２９４ＭＰａの圧力でＨＩＰ焼成し、さらに３０００℃でＨＩＰ焼成する。
【０１５７】
なお、３０００℃での焼成を行う前の段階でも、非常に高密度化された炭素材となっているので、この棒状の炭素材を研削加工して球形とすれば、細孔の少ない発光発熱体用球体として好適に使用することができる。
金型を用いた方法の場合は、球形への成形工程及びＨＩＰ焼成工程の全く異なる２つの工程を行う必要があるが、このようなカプセルを用いた方法であれば、ＨＩＰ焼成工程の１工程のみでよいので、経済的である。
【０１５８】
なお、カプセルの材質としては、原料と高温下で反応を起こさないようなものであれば特に限定されないが、通常、ステンレス、アルミニウム、鉄等があげられる。
（製造例７）
バインダーとしてピッチ（石油ピッチ、コールタールピッチ、松根ピッチ等）を用いた例を説明する。
【０１５９】
グラファイト粉末（カーボンブラック粉末でもよい），ピッチ，金属粉末，及び少量の（最小限の）溶剤を混合し、ステンレス、アルミニウム、鉄等からなる円柱形のカプセルに装入する（装入量はカプセル容量の８０ｖｏｌ％程度）。該カプセル内を脱気し真空として１０００℃で焼成後、４９〜２９４ＭＰａの圧力下１９００℃以上で焼成し、炭化させる。そしてさらに３０００℃で黒鉛化し、球形に加工して、高密度で細孔の少ない不浸透性黒鉛からなる発光発熱体用球体を製造した。
【０１６０】
なお、グラファイト粉末は４０重量部以上である。そして、金属粉末はタングステン粉末，チタン粉末，ジルコニウム粉末，ニオブ粉末，及びホウ素粉末から選ばれた１種以上であり、合計１０〜２０重量部である。
また、３０００℃での黒鉛化を行う前の段階でも、非常に高密度化された炭素材となっているので、これを研削加工して球形とすれば、細孔の少ない発光発熱体用球体として好適に使用することができる。
【０１６１】
（製造例８）
上記の製造例１〜６においては、加圧及び焼成の工程は不活性ガス中で行ったが、この不活性ガスを窒素とすれば添加した金属成分等が窒化するため、発光発熱体用球体の強度，硬度，及び放電に対する耐性をさらに高めることが可能である。
また、製造例１〜７において製造された発光発熱体用球体を、窒素雰囲気下１９００〜２０００℃で再度焼成することによっても、同様の効果を得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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