(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスを投入するための投入口とバイオマスを排出するための排出口を有するタンクと、
マイクロ波を発生するマイクロ波発生機と、
前記マイクロ波発生機により発生したマイクロ波を前記タンク内に導く導波管と、
前記マイクロ波による加熱により前記タンクから蒸発した前記バイオマスの蒸気を冷却凝縮する冷却凝縮器と、
前記冷却凝縮器により凝縮された液体を回収する回収器と、
前記導波管と前記タンク外周面との接続部にマイクロ波を透過するマイクロ波透過材を備えており、
前記タンクは、該タンク内に投入した前記バイオマスを投入口側から排出口側へ搬送するスクリューコンベアを有し、
前記マイクロ波透過材の接続位置は、前記タンク本体内の前記バイオマスの充填部に位置することを特徴とするマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項２】
前記マイクロ波透過材は、前記タンクの内面側の表面形状が前記タンクの内面と凹凸なく接続する曲面をなし、且つ前記タンクの内面から外面に向かうにつれて大となる形状をなしており、
前記導波管は、前記タンクと接続される端部にフランジを有し、
前記マイクロ波透過材は、前記タンクの外面側において前記フランジに当接していることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項３】
前記スクリューコンベアが撹拌翼を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項４】
前記タンク内を減圧するための真空ポンプをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項５】
前記投入口と前記タンクを連結する投入経路を有し、前記投入経路内の上流と下流にそれぞれ開閉式の第一シャッター及び第二シャッターを配し、前記第一シャッターと前記第二シャッターの間に投入側予備室を備え、
前記排出口と前記タンクとを連結する排出経路を有し、前記排出経路内の上流と下流にそれぞれ開閉式の第三シャッターと第四シャッターを配し、前記第三シャッターと前記第四シャッターの間に排出側予備室を備えていることを特徴とする請求項４に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項６】
前記真空ポンプと前記タンクとを接続する第一配管、前記真空ポンプと前記投入側予備室とを接続する第二配管、前記真空ポンプと前記排出側予備室とを接続する第三配管を備えることを特徴とする請求項５に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項７】
前記投入側予備室内の圧力を検出するための第一圧力センサと、前記排出側予備室内の圧力を検出するための第二圧力センサと、前記タンク内の圧力を検出するための第三圧力センサと、
前記第一乃至第三圧力センサの検出結果に基づいて、前記真空ポンプの駆動、前記第二配管及び前記第三配管に配された電磁弁の開閉、前記第一乃至第四シャッターの開閉、を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項６に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項８】
前記電磁弁は大気開放弁及び流路開放弁を含み、
前記制御手段は、所定のプログラムを実行することにより、
前記第一シャッター及び前記第二シャッターを閉じて、前記第二配管の大気開放弁を開き且つ流路開放弁を閉じることにより、前記投入側予備室内を常圧とする第一の段階と、
前記第一シャッターを所定時間開いて閉じる第二の段階と、
前記第二配管の大気開放弁を閉じ且つ流路開放弁を開いて前記投入側予備室内が所定の負圧となるまで前記真空ポンプを駆動する第三の段階と、
前記第二シャッターを所定時間開いて閉じる第四の段階と、
を繰り返す制御を行うことを特徴とする請求項７に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項９】
前記電磁弁は大気開放弁及び流路開放弁を含み、
前記制御手段は、所定のプログラムを実行することにより、
前記第三シャッター及び前記第四シャッターを閉じて、前記第三配管の大気開放弁を閉じ且つ流路開放弁を開くことにより、前記排出側予備室内が所定の負圧となるまで前記真空ポンプを駆動する第一の段階と、
前記第三シャッターを所定時間開いて閉じる第二の段階と、
前記第三配管の大気開放弁を開き且つ流路開放弁を閉じて前記排出側予備室内を常圧とする第三の段階と、
前記第四シャッターを所定時間開いて閉じる第四の段階と、
を繰り返す制御を行うことを特徴とする請求項７または８に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項１０】
前記マイクロ波発生機は、前記バイオマスの搬送方向の上流側においてマイクロ波を連続照射し、下流側においてマイクロ波をパルス照射することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項１１】
前記パルス照射は、マイクロ波の照射位置を切り替えるためのマイクロ波切り替え機を前記導波管と前記マイクロ波発生機の間に配することによって行われることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項１２】
前記マイクロ波発生機は冷却ファンを備え、前記冷却ファンによって発生した温風を集め、その温風によって前記排出口から排出された前記バイオマスを乾燥させるための排気ダクトをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項１３】
前記タンク内の温度を検出するための温度センサを有し、前記制御手段は、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記マイクロ波発生機及び前記スクリューコンベアの駆動を制御することを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項１４】
前記撹拌翼が、前記スクリューコンベアのスクリューの外周部に設けられたスクレーパからなることを特徴とする請求項３に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項１５】
前記スクレーパに付着したバイオマスを除去するためのブラシを備えていることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項１６】
前記タンクを上下に傾けるためのアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項１７】
前記投入側予備室、前記排出側予備室及び前記タンクに内部を視認するためののぞき窓を備えることを特徴とする請求項５に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項１８】
前記バイオマスが、柑橘類の果皮、杉、ヒノキ、木の実、薬草、海藻からなる群から選択されることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【請求項１９】
前段階処理装置を用いて処理した後の前記バイオマスを前段階処理装置から前記投入口へ搬送し、搬送中に前記バイオマスを粉砕する自動送り前処理装置を有し、
前記自動送り前処理装置は、前記前段階処理装置から搬送された前記バイオマスが投入される投入部と、前記バイオマスを粉砕するための粉砕機と、前記投入部から前記粉砕機へと前記バイオマスを搬送するための第一自動送り装置と、前記粉砕機から排出された前記バイオマスを前記投入口に搬送するための第二自動送り装置を備えていることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的にタンク内に投入される農作物や木材の残渣等のバイオマスに対してマイクロ波を照射して加熱し、且つタンク内を一定の真空度に保持することでバイオマス中に含まれる精油等の有用成分を抽出して回収し、有用成分を抽出した後のバイオマスをタンク内から排出するマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、農作物の残渣や木材等からなるバイオマスを有効利用しようとする試みが数多くなされており、その一例としてバイオマスから精油などの有用成分を抽出する方法が実施されている。
【０００３】
バイオマスから精油等の有用成分を抽出する方法としては、例えば圧搾抽出、水蒸気抽出、熱水抽出等の方法が知られているが、これらの方法は、抽出効率が低い、エネルギー消費量が多いなどの問題点を有していた。
【０００４】
そこで、近年マイクロ波を利用して様々な材料から水分を除去するあるいは精油等の有用成分を抽出する装置が提案されている。
例えば、特許文献１ではマイクロ波を利用したバッチ式の抽出装置が提案されている。
しかし、特許文献１の装置は高効率で高品質な有用成分を抽出することが可能であるが、バッチ式であるため連続的に大量のバイオマスを処理することはできない。
また、ある程度バイオマスを脱水することは可能であるが、乾燥させることは困難であるという問題点を有する。
尚、マイクロ波の照射量を増加させることで乾燥させることは可能であるものの、バイオマスが焦げつき、有用成分の品質を低下させる恐れがある。
【０００５】
また、特許文献２では、マイクロ波を利用した減圧乾燥方法及びその装置が提案されている。
この装置はチャンバー内に外気を流入させることで乾燥を促進することが可能であるが、特許文献１と同様にバッチ式であるため連続的に大量のバイオマスを処理することはできないという問題点を有する。
【０００６】
特許文献３では、合成樹脂材料や医薬品材料等の粉粒体等を連続的に移送しながらマイクロ波により加熱し、結晶化したり乾燥したりするマイクロ波連続乾燥装置が提供されている。
しかし導波管とマイクロ波発生機の間にマイクロ波透過材を備えているものの、マイクロ波透過材の接続位置がタンク本体内のバイオマスの充填部に位置していないため、マイクロ波がバイオマスの表面で反射されてしまい、マイクロ波発生機により発生したエネルギーすべてを効率よくバイオマスの加熱に利用することができないという問題点を有する。
【０００７】
特許文献４では、液体中の水成分を蒸発させる真空、乾燥・濃縮装置に関し、より詳しくは熱効率を最大限化し効率よく液体中の水成分を除去可能な乾燥・濃縮装置が提案されている。
しかし、反射を防ぐ反射板を設置することでマイクロ波が反射して材料に照射されなかったり、マイクロ波照射装置に損傷を与えたりすることを防ぐことができるものの、バッチ式のため材料を連続的に大量に処理することができないという問題点を有する。また、構造が複雑化し、タンクも巨大化するという問題点を有する。
【０００８】
特許文献５では、生ゴミ等を乾燥処理するための真空加熱乾燥装置に用いて好適な排気装置、あるいは溶液中の有機物や無機物を乾燥処理するための真空加熱乾燥装置に用いて好適な排気装置が提案されている。
しかし、タンクを２重構造にして表面積を増やすことでマイクロ波の反射の影響を抑えることができると記載されているものの、バッチ式のため材料を連続的に大量に処理することができないという問題点を有する。また、構造が複雑化し、タンクも巨大化するという問題点を有する。
【０００９】
特許文献６では、マイクロ波を利用した連続乾燥装置が提案されている。
しかし、スクリューコンベアをタンク内に配置することで連続的に材料を処理できるものの、構造が複雑化し、タンクも巨大化するという問題点を有する。
【００１０】
また、特許文献７では、スクリューコンベアのスクリュー軸に空洞かつマイクロ波の吸収性の少ない材料を使って、植物バイオマス内へ効率よくマイクロ波を照射する方法も提案されている。
しかし、この方法ではマイクロ波の照射部がスクリューコンベアの一端側に限定され、大熱量を必要とする大量処理装置では不利になるという問題点を有する。
【００１１】
このように、従来のマイクロ波を利用した装置では、乾燥させることが困難であったり、連続的に大量のバイオマスを処理することができなかったり、加熱効率が悪かったりという問題点があった。
尚、バッチ式においても大型化して大量処理することが可能ではあるが、バッチ式の装置は１回使用するたびにバイオマスの入れ替え及び洗浄作業が必要であるため、大型化すると作業効率が低下し、扱いづらいという問題点を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第４８４９５７８号公報
【特許文献２】特許第４４７４５０６号公報
【特許文献３】実用新案第２５１４２３１号公報
【特許文献４】特許第３９５５９２３号公報
【特許文献５】特許第３１１７１７０号公報
【特許文献６】特許公報平１−２３７１２号
【特許文献７】特許第４９２３６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、バイオマスを連続的に大量に処理することが可能であるマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明は、バイオマスを投入するための投入口とバイオマスを排出するための排出口を有するタンクと、マイクロ波を発生するマイクロ波発生機と、前記マイクロ波発生機により発生したマイクロ波を前記タンク内に導く導波管と、前記マイクロ波による加熱により前記タンクから蒸発した前記バイオマスの蒸気を冷却凝縮する冷却凝縮器と、前記冷却凝縮器により凝縮された液体を回収する回収器と、前記導波管と前記タンク外周面との接続部にマイクロ波を透過するマイクロ波透過材を備えており、前記タンクは、該タンク内に投入した前記バイオマスを投入口側から排出口側へ搬送するスクリューコンベアを有し、前記マイクロ波透過材の接続位置は、前記タンク本体内の前記バイオマスの充填部に位置することを特徴とするマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００１５】
請求項２に係る発明は、前記マイクロ波透過材は前記タンクの内面側の表面形状が前記タンクの内面と凹凸なく接続する曲面をなし且つ前記タンクの内面から外面に向かうにつれて大となる形状をなしており、前記導波管は前記タンクと接続される端部にフランジを有し、前記マイクロ波透過材は前記タンクの外面側において前記フランジに当接していることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００１６】
請求項３に係る発明は、前記スクリューコンベアが撹拌翼を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００１７】
請求項４に係る発明は、前記タンク内を減圧するための真空ポンプをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００１８】
請求項５に係る発明は、前記投入口と前記タンクを連結する投入経路を有し、前記投入経路内の上流と下流にそれぞれ開閉式の第一シャッター及び第二シャッターを配し、前記第一シャッターと前記第二シャッターの間に投入側予備室を備え、前記排出口と前記タンクとを連結する排出経路を有し、前記排出経路内の上流と下流にそれぞれ開閉式の第三シャッターと第四シャッターを配し、前記第三シャッターと前記第四シャッターの間に排出側予備室を備えていることを特徴とする請求項４に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００１９】
請求項６に係る発明は、前記真空ポンプと前記タンクとを接続する第一配管、前記真空ポンプと前記投入側予備室とを接続する第二配管、前記真空ポンプと前記排出側予備室とを接続する第三配管を備えることを特徴とする請求項５に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００２０】
請求項７に係る発明は、前記投入側予備室内の圧力を検出するための第一圧力センサと、前記排出側予備室内の圧力を検出するための第二圧力センサと、前記タンク内の圧力を検出するための第三圧力センサと、前記第一乃至第三圧力センサの検出結果に基づいて、前記真空ポンプの駆動、前記第二配管及び前記第三配管に配された電磁弁の開閉、前記第一乃至第四シャッターの開閉、を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項６に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００２１】
請求項８に係る発明は、前記電磁弁は大気開放弁及び流路開放弁を含み、前記制御手段は、所定のプログラムを実行することにより、前記第一シャッター及び前記第二シャッターを閉じて、前記第二配管の大気開放弁を開き且つ流路開放弁を閉じることにより、前記投入側予備室内を常圧とする第一の段階と、前記第一シャッターを所定時間開いて閉じる第二の段階と、前記第二配管の大気開放弁を閉じ且つ流路開放弁を開いて前記投入側予備室内が所定の負圧となるまで前記真空ポンプを駆動する第三の段階と、前記第二シャッターを所定時間開いて閉じる第四の段階とを繰り返す制御を行うことを特徴とする請求項７に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００２２】
請求項９に係る発明は、前記電磁弁は大気開放弁及び流路開放弁を含み、前記制御手段は、所定のプログラムを実行することにより、前記第三シャッター及び前記第四シャッターを閉じて、前記第三配管の大気開放弁を閉じ且つ流路開放弁を開くことにより、前記排出側予備室内が所定の負圧となるまで前記真空ポンプを駆動する第一の段階と、前記第三シャッターを所定時間開いて閉じる第二の段階と、前記第三配管の大気開放弁を開き且つ流路開放弁を閉じて前記排出側予備室内を常圧とする第三の段階と、前記第四シャッターを所定時間開いて閉じる第四の段階とを繰り返す制御を行うことを特徴とする請求項７または８に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００２３】
請求項１０に係る発明は、前記マイクロ波発生機は、前記バイオマスの搬送方向の上流側においてマイクロ波を連続照射し、下流側においてマイクロ波をパルス照射することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００２４】
請求項１１に係る発明は、前記パルス照射は、マイクロ波の照射位置を切り替えるためのマイクロ波切り替え機を前記導波管と前記マイクロ波発生機の間に配することによって行われることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【００２５】
請求項１２に係る発明は、前記マイクロ波発生機は冷却ファンを備え、前記冷却ファンによって発生した温風を集め、その温風によって前記排出口から排出された前記バイオマスを乾燥させるための排気ダクトをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置。
【００２６】
請求項１３に係る発明は、前記タンク内の温度を検出するための温度センサを有し、前記制御手段は、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記マイクロ波発生機及び前記スクリューコンベアの駆動を制御することを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００２７】
請求項１４に係る発明は、前記撹拌翼が、前記スクリューコンベアのスクリューの外周部に設けられたスクレーパからなることを特徴とする請求項３に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００２８】
請求項１５に係る発明は、前記スクレーパに付着したバイオマスを除去するためのブラシを備えていることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００２９】
請求項１６に係る発明は、前記タンクを上下に傾けるためのアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００３０】
請求項１７に係る発明は、前記投入側予備室、前記排出側予備室及び前記タンクに内部を視認するためののぞき窓を備えることを特徴とする請求項５に記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００３１】
請求項１８に係る発明は、前記バイオマスが、柑橘類の果皮、杉、ヒノキ、木の実、薬草、海藻からなる群から選択されることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【００３２】
請求項１９に係る発明は、前段階処理装置を用いて処理した後の前記バイオマスを前記前段階処理装置から前記投入口へ搬送し、搬送中に前記バイオマスを粉砕する自動送り前処理装置を有し、前記自動送り前処理装置は、前記前段階処理装置から搬送された前記バイオマスが投入される投入部と、前記バイオマスを粉砕するための粉砕機と、前記投入部から前記粉砕機へと前記バイオマスを搬送するための第一自動送り装置と、前記粉砕機から排出された前記バイオマスを前記投入口に搬送するための第二自動送り装置を備えていることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれかに記載のマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置に関する。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１に係る発明によれば、前記導波管と前記タンク外周面との接続部にマイクロ波を透過するマイクロ波透過材を備えており、且つ前記マイクロ波透過材の接続位置が前記タンク本体内の前記バイオマスの充填部に位置することで、マイクロ波がバイオマスの表面で反射されることなく、マイクロ波発生機により発生したエネルギーすべてを効率よくバイオマスの加熱に利用することができる。したがって、高いエネルギー効率でバイオマスからの蒸気を得ることができる。
また、このバイオマスからの蒸気を冷却凝縮器に集めて冷却し、得られた液体を回収器に回収することができる。
さらに、バイオマス再資源化装置のタンク内にスクリューコンベアを有することで、タンク内に投入されるバイオマスを投入口側から排出口側へ搬送することができる。そのため、連続的に大量のバイオマスを処理することができる。
【００３４】
請求項２に係る発明によれば、マイクロ波透過材のタンクの内面側の表面形状がタンクの内面と凹凸なく接続する曲面をなすことでタンク内の凹凸を無くし、スクリューコンベアの配置を可能とするとともに、高い洗浄性を実現することができる。
また、マイクロ波透過材がタンクの内面から外面に向かうにつれて大となる形状をなし、且つ導波管がタンクと接続される端部にフランジを有し、マイクロ波透過材がタンクの外面側においてフランジに当接しており、導波管とマイクロ波透過材をフランジを介して接続することで、マイクロ波を効率よくバイオマスへ照射するためのアンテナとしての機能、導波管へのバイオマスの侵入防止と、減圧時の気密窓としての機能を併せ持つことができる。
【００３５】
請求項３に係る発明によれば、タンク内のスクリューコンベアが撹拌翼を有することにより、タンク内に投入されたバイオマスを撹拌しながら搬送することができる。そのため、バイオマスの焦げ付きを防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。
【００３６】
請求項４に係る発明によれば、減圧下でのバイオマスの処理を可能にし、高温によるバイオマスの有用成分の劣化・変質を防止することができる。
【００３７】
請求項５に係る発明によれば、投入経路及び排出経路にそれぞれ２つずつシャッターを設けて２つのシャッター間に投入側予備室と排出側予備室を備えることにより、バイオマスの投入時及び排出時におけるタンク内への大気の流入を防ぐことができる。そのため、タンク内を一定の真空度に保持しつつ、バイオマスを連続的に処理することができる。
【００３８】
請求項６に係る発明によれば、真空ポンプとタンク、投入側予備室、排出側予備室の間にそれぞれ第一乃至第三配管を備えることにより、タンク内、投入側予備室内及び排出側予備室内を１つの真空ポンプで減圧することができる。そのため、簡易な装置構成で制御性に優れたものとなり、タンク内を一定の真空度に保持しつつバイオマスを連続的に処理することができる。
【００３９】
請求項７に係る発明によれば、前記投入側予備室内の圧力を検出するための第一圧力センサと、前記排出側予備室内の圧力を検出するための第二圧力センサと、前記タンク内の圧力を検出するための第三圧力センサと、前記第一乃至第三圧力センサの検出結果に基づいて、前記真空ポンプの駆動、前記第二配管及び前記第三配管に配された電磁弁の開閉、前記第一乃至第四シャッターの開閉、を制御する制御手段を有することで、タンク内を一定の真空度に確実に保持しつつバイオマスを連続的に処理することができる。
また、第二配管及び第三配管に配された電磁弁を有することにより、使用する真空ポンプが１台であっても、投入側予備室と排出側予備室内の真空度を別々に制御することができる。そのため、バイオマスを連続的に投入及び排出して処理することができる。
【００４０】
請求項８に係る発明によれば、所定のプログラムを実行することで第一及び第二シャッター及び電磁弁の開閉を自動で制御し、バイオマスを連続的に投入しながらタンク内を一定の真空度に保持することができる。そのため、手動操作の手間を省いて効率的に且つ確実にバイオマスを連続的に処理することができる。
【００４１】
請求項９に係る発明によれば、所定のプログラムを実行することで第三及び第四シャッター及び電磁弁の開閉を自動で制御し、バイオマスを連続的に排出しながらタンク内を一定の真空度に保持することができる。そのため、手動操作の手間を省いて効率的に且つ確実にバイオマスを連続的に処理することができる。
【００４２】
請求項１０に係る発明によれば、含水率の低い下流側（排出側）のバイオマスに対してマイクロ波をパルス照射することができるため、バイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。
【００４３】
請求項１１に係る発明によれば、マイクロ波の照射位置を切り替えるためのマイクロ波切り替え機を前記導波管と前記マイクロ波発生機の間に配してパルス照射を行うことで、マイクロ波発生機の電源をオンオフしてパルス照射を行った場合と比較して、マイクロ波発生機が持つ出力を有効活用でき、且つマイクロ波発生機に大きな負荷を与えずにパルス照射を行うことができる。また、一台のマイクロ波発生機につき複数の照射口へマイクロ波を照射するので、マイクロ波発生機の電源をオンオフしてパルス照射を行った場合と比較して、必要なマイクロ波発生機の台数が少なくてすむ。
【００４４】
請求項１２に係る発明によれば、マイクロ波発生機は冷却ファンを備え、冷却ファンによって発生した温風を集め、その温風によって排出口から排出された前記バイオマスを乾燥させるための排気ダクトをさらに備えることで、冷却ファンによって発生した温風を利用して排出口から排出されたバイオマスをさらに良く乾燥させることができる。
【００４５】
請求項１３に係る発明によれば、温度センサの検出結果に基づいて、マイクロ波発生機及びスクリューコンベアの駆動を制御することにより、タンク内の温度を制御し、温度上昇によるバイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。
【００４６】
請求項１４に係る発明によれば、スクリューコンベアの撹拌翼がスクレーパを備えることでバイオマスの攪拌効果を向上することができる。そのため、バイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。
【００４７】
請求項１５に係る発明によれば、スクレーパに付着したバイオマスを除去するためのブラシを備えることにより、バイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。
【００４８】
請求項１６に係る発明によれば、タンクを上下に傾けるためのアクチュエータを備えることにより、流動性の低いあるいは粘性の高いバイオマスであってもタンク内で効率よく撹拌・搬送することができる。そのため、バイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。
【００４９】
請求項１７に係る発明によれば、のぞき窓を備えることで予備室及びタンク内を視認でき、バイオマスの搬送及び撹拌の状態、外観を監視することができる。そのため、バイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。
【００５０】
請求項１８に係る発明によれば、柑橘類の果皮、杉、ヒノキ、木の実、薬草、海藻から精油等の有用成分を大量に抽出することができる。
【００５１】
請求項１９に係る発明によれば、前段階処理装置を用いて処理した後の前記バイオマスを前段階処理装置から前記投入口へ搬送し、搬送中に前記バイオマスを粉砕する自動送り前処理装置を有することで、前段階処理装置が排出するバイオマスを連続的に処理することができる。また、バイオマスを投入口へ投入する前に粉砕することでバイオマスから精油をより効率よく抽出でき、且つタンク内に投入されるバイオマスを投入口側から排出口側へ搬送しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置の好適な実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置のタンク内にて使用されるスクリューコンベアの形状を示す図である。
【図３】本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置のタンク内にて好適に使用されるスクリューコンベアの具体例を示す模式図である。
【図４】本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置のタンクに接続されたマイクロ波透過材、導波管、フランジ及びマイクロ波発生機の（Ａ）一部縦断面図及び（Ｂ）一部横断面図である。
【図５】（Ａ）本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置において、上下開閉式のシャッターを使用した場合の投入口周辺を表す図及び（Ｂ）シャッターの形状を表す図である。
【図６】本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置の導波管とマイクロ波発生機の間に配されたマイクロ波切り替え機の一例を示す図である。
【図７】本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置のマイクロ波発生機から発生した温風を集める排気ダクトの一例を示す模式図である。
【図８】本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置とともに好適に使用される自動送り前処理装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明の技術的範囲がこれらの記載によって制限されるべきものではない。
図１は、本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置の好適な実施形態を示す全体構成図である。
本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置（１）は、バイオマスを投入するための投入口（２）とバイオマスを排出するための排出口（３）を有するタンク（４）と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生機（５）と、マイクロ波発生機（５）により発生したマイクロ波をタンク（４）内に導く導波管（６）と、前記マイクロ波による加熱によりタンク（４）から蒸発した前記バイオマスの蒸気を冷却凝縮する冷却凝縮器（７）と、冷却凝縮器（７）により凝縮された有用成分を回収する回収器（８）と、導波管（６）とタンク（４）外周面の接続部にマイクロ波を透過するマイクロ波透過材（３７）（図４参照）を備えており、タンク（４）は、タンク（４）内に投入したバイオマスを投入口側から排出口側へ撹拌しながら搬送するスクリューコンベア（１０）を有し、マイクロ波透過材（３７）の接続位置は、タンク（４）本体内のバイオマスの充填部に位置する。
【００５４】
本発明におけるバイオマスとしては、例えば柑橘類の果皮、杉、ヒノキ、木の実、薬草、海藻等が挙げられるが、これらに限定されない。具体的な一例としては、柚子（Ｃｉｔｒｕｓ  ｊｕｎｏｓ）、伊予柑（Ｃｉｔｒｕｓ  ｉｙｏ）、スダチ（Ｃｉｔｒｕｓ  ｓｕｄａｃｈｉ）等の柑橘類の搾汁残渣の果皮を例示することができる。
【００５５】
これらのバイオマスは、単独もしくは抽出溶媒と共にタンク（４）内のバイオマス充填部に投入される。
抽出溶媒としては、バイオマスの種類に応じて適当に選択すれば良く特に限定されないが、例えば水、メタノールやエタノール等のアルコール類、エーテル類、ヘキサン、アセトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン等を例示することができる。一般に、マイクロ波抽出の場合は抽出能力に優れており、バイオマス単独で抽出可能な例が多いが、抽出溶媒を用いる場合は水が安全且つ安価であるために好適に用いられる。
【００５６】
図２は、本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置のタンク内にて使用されるスクリューコンベアの形状を示す模式図である。
図３は、本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置のタンク内にて好適に使用されるスクリューコンベアの具体例を示す図である。
タンク（４）はバイオマスを収容・搬送するための容器であって、形状は略円筒形、Ｕ字形等が挙げられるが、特に限定されない。タンク（４）は長さ方向の一端（上流端）に投入口（２）を有し、他端（下流端）に排出口（３）を有している。タンク（４）の内部には、バイオマスを投入口（２）側から排出口（３）側へ撹拌しながら搬送するスクリューコンベア（１０）を備えている。スクリューコンベア（１０）はらせん状の撹拌翼（１１）を有していることが好ましく（図２参照）、撹拌翼（１１）はスクリューコンベア（１０）のスクリューの外周部に設けられたスクレーパ（３６）からなることが好ましい（図３参照）。スクリューコンベア（１０）が撹拌翼（１１）を有することにより、バイオマスを撹拌しながらタンク（４）内の投入口（２）側から排出口（３）側へ搬送することができるため、バイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。また、撹拌翼（１１）がスクリューコンベア（１０）のスクリューの外周部に設けられたスクレーパ（３６）からなることでバイオマスの攪拌効果を向上することができ、より効果的にバイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。
撹拌翼（１１）の幅は図３（Ａ）、（Ｅ）に示すような幅の広いものであっても図３（Ｂ）乃至（Ｄ）に示すような幅の狭いもの（リボンスクリュー）であっても良いが、撹拌翼（１１）へのバイオマスの付着が少ない点で幅の狭いものを使用することが望ましい。
また、スクレーパ（３６）は図３（Ａ）に示すようにスクリューコンベア（１０）の長さ方向の一端（上流側）から他端（下流側）に至るように連続的に設けられたものであってもよく、図３（Ｂ）及び（Ｄ）に示すような撹拌翼（１１）の間に間欠的に設けられたものであってもよい。また、図３（Ｃ）及び（Ｅ）のようにスクレーパを有さないものも使用可能である。
スクレーパ（３６）の形状、幅は特に限定されず、図３（Ａ）に示すような細い平板状のものであっても、図３（Ｂ）に示すような細い円柱状のものでも、図３（Ｄ）に示すような太い四角柱状のものであってもよい。
スクレーパ（３６）の材料としては、金属及び樹脂が挙げられる。
【００５７】
タンク（４）の投入口（２）側の底部に、油圧シリンダー等の伸縮可能なアクチュエータ（３５）を設置することが好ましい。アクチュエータ（３５）をタンク（４）の投入口（２）側の底部に設置することでタンク（４）を上下に傾け、バイオマスの投入口（２）から排出口（３）への撹拌・搬送を促進することができ、粘性の高いバイオマスでも焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。
【００５８】
タンク（４）の内側壁面に、ブラシ（３４）を設けることが好ましい。タンク（４）の内側壁面にブラシ（３４）を設けることで、スクレーパ（３６）に付着したバイオマスを掻きとって除去することができるため、バイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。ブラシ（３４）は図１に示す如くタンク（４）上部にあってもよく、底部にあってもよい。ブラシ（３４）の数や形は特に限定されない。
【００５９】
タンク（４）の底部には、マイクロ波発生機（５）により発生したマイクロ波をタンク（４）内に導く導波管（６）が接続されている。バイオマスの焦げ付きを防ぐため、バイオマスの搬送方向の上流側に設置されている連続照射用マイクロ波発生機（５ａ）によりマイクロ波を連続照射し、下流側に設置されているパルス照射用マイクロ波発生機（５ｂ）によりマイクロ波をパルス照射することが好ましい。含水率の低い排出側のバイオマスに対してマイクロ波をパルス照射することで、バイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながら、バイオマスを乾燥させることができる。ただし、バイオマスの種類や状態に応じて連続照射用マイクロ波発生機（５ａ）とパルス照射用マイクロ波発生機（５ｂ）の配置を適宜変更してもよい。
【００６０】
マイクロ波発生機（５）の数は、連続照射用マイクロ波発生機（５ａ）とパルス照射用マイクロ波発生機（５ｂ）をそれぞれ１台でも良いが、タンク（４）内のバイオマスに対して均等にマイクロ波を照射できるよう、それぞれ複数台（図１ではそれぞれ３台）設置するのが好ましい。
【００６１】
マイクロ波発生機（５）としてはマグネトロンが好適に使用されるが、バイオマス等に応じてジャイロトロン、クライストロン、進行波管等の電子管を利用した発振機、水晶振動子等の固有振動を増幅するソリッドステート式発振機等のその他の公知のマイクロ波発生機を使用することも可能である。
【００６２】
図４は、タンク（４）に接続されたマイクロ波透過材（３７）、導波管（６）、フランジ（３８）及びマイクロ波発生機（５）の（Ａ）一部縦断面図及び（Ｂ）一部横断面図である。
図４（Ａ）に示す如く、マイクロ波透過材（３７）は導波管（６）とタンク（４）外周面との接続部に配置されており、マイクロ波透過材（３７）、フランジ（３８）、導波管（６）、マイクロ波発生機（５）の順にタンク（４）に接続されている。
図４（Ｂ）に示す如く、マイクロ波透過材（３７）のタンク（４）内面側の表面形状がタンク（４）の内面と凹凸なく接続する曲面をなし、且つタンク（４）の内面から外面に向かうにつれて大となる形状をなしている。
導波管（６）はタンク（４）と接続される端部にフランジ（３８）を有する。また、マイクロ波透過材（３７）はタンク（４）の外面側においてフランジ（３８）に当接している。図４（Ｂ）に示す如く、マイクロ波透過材（３７）と導波管（６）はフランジ（３８）を介して接続される。
【００６３】
図６は、本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置の導波管とマイクロ波発生機の間に配されたマイクロ波切り替え機の一例を示す図である。図６に示す如く、パルス照射用マイクロ波発生機（５ｂ）はマイクロ波の照射位置を切り替えるためのマイクロ波切り替え機（３９）を導波管（６）とマイクロ波発生機（５）の間に配することで、パルス照射を行うことが望ましい。これにより、パルス照射用マイクロ波発生機（５ｂ）の電源をオンオフしてパルス照射を行った場合と比較して、パルス照射用マイクロ波発生機（５ｂ）が持つ出力を有効活用でき、且つパルス照射用マイクロ波発生機（５ｂ）に大きな負荷を与えずにパルス照射を行うことができる。
より具体的には、図６に示す如く、導波管（６）は一体として又は別体として二つに枝分かれしていても、それより多く枝分かれしているものであっても良い。このように枝分かれした導波管（６）とマイクロ波発生機（５）の間にマイクロ波切り替え機（３９）は配される。このように導波管（６）が枝分かれしているため、一台のマイクロ波発生機につき複数の照射口へマイクロ波を照射するので、マイクロ波発生機の電源をオンオフしてパルス照射を行った場合と比較して、必要なマイクロ波発生機の台数が少なくてすむ。
まず、マイクロ波切り替え機（３９）によってマイクロ波発生機（５）から発せられるマイクロ波は導波管（６）のいずれかの枝に照射される。その後、ある一定の時間が経過したらマイクロ波切り替え機（３９）によってマイクロ波の照射位置が切り替えられ、別の枝にマイクロ波が照射される。この動作を繰り返すことでマイクロ波発生機の電源を入れたり切ったりしなくても、マイクロ波のパルス照射を実現できる。このようにマイクロ波切り替え機（３９）を備えることで、マイクロ波発生機（５）が持つ出力を有効活用でき、且つマイクロ波発生機を連続運転状態にしたまま、電源の入／切操作を繰り返しているのと同様にパルス照射を、マイクロ波発生機（５）に大きな負荷をかけずに実現できる。
また、公知のマイクロ波切り替え機として、機械的機構を用いたものがある。具体的にはロータリースイッチ等が挙げられる。
【００６４】
図７は、本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置のマイクロ波発生機から発生した温風を集める排気ダクトの一例を示す模式図である。マイクロ波発生機（５）は冷却ファン（図示せず）を備えており、図７に示す如くその冷却ファンからの温風を排気ダクト（４０）によって集めることができ、その温風によって排出口（３）から排出されたバイオマスをさらに乾燥させることができる。
排気ダクトの材質としてはいずれのものであっても良く、木材、金属、合成樹脂又はそれらの組み合わせを使用しても良い。耐熱性を有する材質であることが望ましい。
【００６５】
タンク（４）の上部には、マイクロ波照射によりタンク（４）内にて加熱されて蒸発したバイオマス中の有用成分を含む蒸気（有用成分含有蒸気）をタンク（４）外へと取り出して、冷却凝縮器（７）へと導くための通路（１２）の一端部が接続されている。通路の他端部は、冷却凝縮器（７）に接続されている。
【００６６】
冷却凝縮器（７）内を流れる冷媒は、一旦外部へと取り出されて冷却装置（１３）により冷却されてから再び冷却凝縮器（７）に戻される。通路（１２）を通ってタンク（４）の上方部分から冷却凝縮器（７）内に供給された有用成分含有蒸気は、冷却装置（１３）から供給される冷媒により冷却されて液化し、冷却凝縮器（７）の底部に連結された回収器（８）内に回収される。
【００６７】
冷却凝縮器（７）の冷媒として、水または不凍液を使用することができ、不凍液としてアルコールを主成分とするものを使用しても、エチレングリコール等を主成分とするものを使用しても良い。特に限定されないが、安価であることから水が好適に使用される。
【００６８】
回収器（８）内において、回収された液体は比重により分離し、上層部に精油等の有用成分、下層部に芳香蒸留水等の凝縮水が溜まる。回収器（８）の上方部分は、第一配管（２２）を介して真空ポンプ（９）に接続されている。真空ポンプ（９）を駆動すると、第一配管（２２）、冷却凝縮器（７）及び通路（１２）を介してタンク（４）内が減圧される。タンク（４）内を減圧することで沸点が下がることを利用して、低温で精油を抽出することで、香り成分を損なわずに抽出することができる。
【００６９】
図５は、（Ａ）本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置において、上下開閉式のシャッターを使用した場合の投入口周辺を表す図及び（Ｂ）シャッターの形状を表す図である。
タンク（４）の投入口（２）は上方に向けて開口しており、投入口（２）とタンク（４）は投入経路（１４）により連結されている。投入経路（１４）内の上流と下流にそれぞれ開閉式の第一シャッター（１５）及び第二シャッター（１６）を配し、第一シャッター（１５）と第二シャッター（１６）の間に投入側予備室（１７）を備えている。
タンク（４）の排出口（３）は下方に向けて開口しており、排出口（３）とタンク（４）は排出経路（１８）により連結されている。排出経路（１８）内の上流と下流にそれぞれ開閉式の第三シャッター（１９）及び第四シャッター（２０）を配し、第三シャッター（１９）と第四シャッター（２０）の間に排出側予備室（２１）を備えている。
第一乃至第四シャッターの開閉の様式として、図５に示す如く、回転軸（３２）を支点として上下方向に回転する上下開閉式や、スライド式、観音開き等が挙げられるが、構造が簡素で詰まりにくいという理由から上下開閉式が好適に使用される。上下開閉式の回転軸（３２）は、減速機を介してモータに接続されており、モータの駆動により回転する。モータの駆動は後述する制御手段（３０）により制御される。また、モータに代えて油圧シリンダー等を使用してもよい。
【００７０】
２つのシャッターの間に挟まれた投入側予備室（１７）を有することで、バイオマスを投入する際に先ず、上流側の第一シャッター（１５）を開放して投入側予備室（１７）にバイオマスを供給し、第一シャッターを閉じて投入側予備室（１７）内を真空とした後、第二シャッター（１６）を開放して投入側予備室（１７）内のバイオマスをタンク（４）内に投入することにより、タンク（４）内へ大気が流入するのを防ぐことができる。また投入側予備室（１７）は、図５（Ａ）に示す如くバイオマスの容量を検出するためのレベルセンサ（３３）を備えていても良い。
２つのシャッターの間に挟まれた排出側予備室（２１）を有することで、バイオマスを排出する際に先ず、上流側の第三シャッター（１９）を開放して排出側予備室（２１）にバイオマスを排出し、第三シャッター（１９）を閉じて排出側予備室（２１）を常圧とした後、第四シャッター（２０）を開放して排出側予備室（２１）のバイオマスを外部に排出することにより、タンク（４）内へ大気が流入するのを防ぐことができる。そのため、タンク（４）内を一定の真空度に保持しつつバイオマスを連続的に処理することができる。
【００７１】
タンク（４）は第一配管（２２）を介して、投入側予備室（１７）は第二配管（２３）を介して、排出側予備室（２１）は第三配管（２４）を介してそれぞれ真空ポンプ（９）に接続されている。真空ポンプ（９）を駆動すると、タンク（４）、投入側予備室（１７）及び排出側予備室（２１）内が減圧される。真空ポンプ（９）の出力（真空度）は、バイオマスの種類に応じて変更することができる。
このように、真空ポンプ（９）とタンク（４）、投入側予備室（１７）、排出側予備室（２１）の間にそれぞれ第一配管（２２）、第二配管（２３）、第三配管（２４）を備えることにより、タンク（４）内、投入側予備室（１７）内及び排出側予備室（２１）内を１つの真空ポンプ（９）で減圧することができる。そのため、簡易な構成で制御性に優れたものとなり、タンク（４）内を一定の真空度に保持しつつバイオマスを連続的に処理することができる。
【００７２】
本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置（１）は圧力を検出するため、投入側予備室（１７）、排出側予備室（２１）、タンク（４）内にそれぞれ第一圧力センサ（２５）、第二圧力センサ（２６）、第三圧力センサ（２７）を備えている。圧力センサとして、特に限定されないが、表面が平らなためバイオマスの付着が少ないとの理由からダイヤフラム式圧力センサが好適に使用される。また、本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置（１）は、これらの圧力センサの検出結果に基づいて、真空ポンプ（９）の駆動、第二配管（２３）及び第三配管（２４）に配された電磁弁である大気開放弁（２８）及び流路開放弁（２９）の開閉、第一シャッター（１５）、第二シャッター（１６）、第三シャッター（１９）、第四シャッター（２０）の開閉を制御する制御手段（３０）を有する。制御手段（３０）は、ＣＰＵ及びメモリ（ＲＡＭ、ＲＯＭ）等を備えたコンピュータからなる。メモリには真空ポンプ（９）の駆動、第二配管（２３）及び第三配管（２４）に配された電磁弁である大気開放弁（２８）及び流路開放弁（２９）、第一シャッター（１５）、第二シャッター（１６）、第三シャッター（１９）、第四シャッター（２０）の開閉を自動制御するためのプログラムが記憶されており、制御手段（３０）は当該プログラムを実行することにより上記自動制御を実現する。
【００７３】
通路（１２）の内部には、タンク（４）内の温度を検出するための温度センサ（３１）を有している。制御手段（３０）のメモリにはスクリューコンベア（１０）の回転、マイクロ波発生機（５）の照射を自動制御するためのプログラムが記憶されており、制御手段（３０）は温度センサ（３１）の検出結果に基づいて、当該プログラムを実行することにより上記自動制御を実現する。タンク（４）内の温度は通常、バイオマスの含水率が高い場合は一定であり、含水率が低下すると上昇する。タンク（４）内の温度が所定の温度を超える場合、制御手段（３０）は、バイオマスの焦げ付きを防ぐためスクリューコンベア（１０）の回転速度を上げ、タンク（４）内の温度を下げるためマイクロ波発生機（５）の照射を小さくするようにプログラムを実行する。
温度センサ（３１）は特に限定されないが、安価で取り付けが容易という理由から熱電対、測温抵抗体等を使用するのが好ましい。温度センサ（３１）を用いてタンク（４）内の温度を制御することにより、温度上昇によるバイオマスの焦げ付き及び精油の品質低下を防ぎながらバイオマスを乾燥させることができる。
【００７４】
投入側予備室（１７）、排出側予備室（２１）及びタンク（４）には、それぞれ内部を視認するためののぞき窓（図示略）を備える。このようにのぞき窓を備えることで、投入側予備室（１７）、排出側予備室（２１）及びタンク（４）内のバイオマスの搬送及び撹拌の状態、外観を確認することができる。
【００７５】
図８は、本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置とともに好適に使用される自動送り前処理装置の具体例を示す模式図である。
本発明に係るマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置において、図８に示すような、前段階処理装置から投入口（２）へバイオマスを搬送する自動送り前処理装置（４１）が好適に用いられる。前段階処理装置として、柑橘類等を搾汁した後、その搾汁残渣を排出する搾汁装置等が挙げられる。
以下に図８に例示的に示された、自動送り前処理装置（４１）を用いて前段階処理装置からバイオマス再資源化装置の投入口（２）にバイオマスを搬送する方法について説明する。
まず、前段階処理装置からベルトコンベア等で搬送されたバイオマスは自動送り前処理装置（４１）の投入部（４２）に投入される。ベルトコンベアでなくともバイオマスを搬送することができる別の機構を備えていても良く、前段階処理装置から直接投入部（４２）へバイオマスが投入されても良い。
投入されたバイオマスは第一自動送り装置（４３）によって粉砕機（４４）へ搬送される。第一自動送り装置（４３）のバイオマスを搬送する機構としてスクリューコンベア、ベルトコンベア等が挙げられるが、特に限定されない。
粉砕機（４４）によって粉砕されたバイオマスは第二自動送り装置（４５）によって投入口（２）へ搬送される。第二自動送り装置（４５）のバイオマスを投入口（２）へ搬送する機構としてモーノポンプ、スクリューコンベア等が挙げられるが、特に限定されない。
【００７６】
以下、本発明に係るバイオマス再資源化装置（１）を使用した抽出方法について説明する。
まず、真空ポンプ（９）を駆動し、第一シャッター（１５）及び第二シャッター（１６）を閉じた状態で、第二配管（２３）の大気開放弁（２８）を開き且つ流路開放弁（２９）を閉じることにより、投入側予備室（１７）内を常圧にする。次に、第一シャッター（１５）を開け、第二シャッター（１６）が閉じた状態で、投入口（２）から投入側予備室（１７）にバイオマスと必要に応じて抽出溶媒（水等）を収容する。そして、第一シャッター（１５）を閉じ、第二配管（２３）の大気開放弁（２８）を閉じ且つ流路開放弁（２９）を開くことで投入予備室（１７）内を所定の負圧にする。その後、第二シャッター（１６）を開くことでバイオマスを所定の負圧になっているタンク（４）に投入する。
【００７７】
スクリューコンベア（１０）を回転させ、バイオマスを投入口（２）側から排出口（３）側へ搬送しながら、マイクロ波発生機（５）にて発生させたマイクロ波を、導波管（６）からタンク（４）内に導入する。これにより、タンク（４）内のバイオマスがマイクロ波により加熱され、投入口（２）側から排出口（３）側へ搬送される。
【００７８】
タンク（４）内のバイオマスがマイクロ波により加熱されると、バイオマスから蒸発した有用成分（精油等）を含む蒸気（有用成分含有蒸気）は、通路（１２）を通って冷却凝縮器（７）へと導かれ、冷却装置（１３）から供給される冷媒により冷却されて液化し、回収器（８）内に回収される。回収器（８）において、回収された液体は比重により分離し、上層部に精油等の有用成分、下層部に芳香蒸留水等の凝縮水が溜まる。
【００７９】
排出口（３）側に到達したバイオマスは、以下の手順でタンク（４）内から排出される。まず、真空ポンプ（９）が駆動した状態で、第三シャッター（１９）及び第四シャッター（２０）を閉じ、第三配管（２４）の大気開放弁（２８）を閉じ且つ流路開放弁（２９）を開くことにより、排出側予備室（２１）内を所定の負圧にする。次に第三シャッター（１９）を開いてタンク（４）内のバイオマスを排出側予備室（２１）内に投入し、第三シャッター（１９）を閉じる。その後、第三配管（２４）の大気開放弁（２８）を開き且つ流路開放弁（２９）を閉じることで、排出側予備室（２１）内を常圧にする。そして第四シャッター（２０）を開くことでバイオマスを排出口（３）から外に排出する。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明であるマイクロ波を利用したバイオマス再資源化装置は、精油等の有用成分を抽出することを目的としてバイオマスを大量に処理する際に好適に利用される。また、有用成分抽出後に排出された乾燥バイオマスは、鶏や豚等の飼料、肥料等に好適に利用される。
【符号の説明】
【００８１】
１    バイオマス再資源化装置
２    投入口
３    排出口
４    タンク
５    マイクロ波発生機
５ａ  連続照射用マイクロ波発生機
５ｂ  パルス照射用マイクロ波発生機
６    導波管
７    冷却凝縮器
８    回収器
９    真空ポンプ
１０    スクリューコンベア
１１    撹拌翼
１２    通路
１３    冷却装置
１４    投入経路
１５    第一シャッター
１６    第二シャッター
１７    投入側予備室
１８    排出経路
１９    第三シャッター
２０    第四シャッター
２１    排出側予備室
２２    第一配管
２３    第二配管
２４    第三配管
２５    第一圧力センサ
２６    第二圧力センサ
２７    第三圧力センサ
２８    大気開放弁
２９    流路開放弁
３０    制御手段
３１    温度センサ
３２    回転軸
３３    レベルセンサ
３４    ブラシ
３５    アクチュエータ
３６    スクレーパ
３７    マイクロ波透過材
３８    フランジ
３９    マイクロ波切り替え機
４０    排気ダクト
４１    自動送り前処理装置
４２    投入部
４３    第一自動送り装置
４４    粉砕機
４５    第二自動送り装置
【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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