(57)【要約】【課題】大量の処理物を効率的に熱処理することが可能な熱処理装置を提供する。【解決手段】過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生器４６と、過熱蒸気を用いて処理物を熱処理する処理室１９とを備え、処理室１９は、斜め上方に向けて設置された筒状体で構成され、処理室１９の下方側の端部又はその近傍に、処理物の受入口１８及び過熱蒸気の給気口４９を有し、処理室１９の上方側の端部又はその近傍に、処理物の送出口２２及び過熱蒸気の排気口５０を有し、処理室１９の内部に、処理物を受入口１８側から送出口２２側に向かって移動させるスクリューコンベア２０を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生器と、該過熱蒸気を用いて処理物を熱処理する処理室とを備えた熱処理装置において、
該処理室は、斜め上方に向けて設置された筒状体で構成され、
該処理室の下方側の端部又はその近傍に、該処理物の受入口及び該過熱蒸気の給気口を有し、
該処理室の上方側の端部又はその近傍に、該処理物の送出口及び該過熱蒸気の排気口を有し、
該処理室の内部に、該処理物を受入口側から送出口側に向かって移動させるスクリューコンベアを配置したことを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱処理装置において、
該処理室内に、該スクリューコンベアの下方側の端部を支持すると共に駆動源により回転される第１の軸受部と、該スクリューコンベアの上方側の端部を回転可能に支持する第２の軸受部とを有し、
該第１の軸受部は、該スクリューコンベアの下方側の端部が嵌入されて該下方側の端部と係合する凹部を有し、
該凹部は、該スクリューコンベアの下方側の端部よりも大きいサイズであることを特徴とする熱処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の熱処理装置において、
該受入口より上流側と該送出口より下流側のそれぞれの位置に、互いに所定の間隔を置いて配置された複数枚のシャッターを有し、各々のシャッターの間に所定量の処理物を保留できることを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の熱処理装置において、
該処理室で熱処理された該処理物を取出口に向かって搬送する搬出室と、
該処理室の該送出口に接続され、該送出口から排出された該処理物を該搬出室に供給する連通管とを備えたことを特徴とする熱処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の熱処理装置において、
筒状に構成された複数の該過熱蒸気発生器を、該処理室を挟み込むように並列に配置したことを特徴とする熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過熱蒸気を用いて処理物を熱処理する熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機物の分解は主に焼却により処理されており、無機物の乾燥は化石燃料を主とした火炎等で処理されていたが、これらに代わる処理方法として、過熱蒸気を用いて処理物を熱処理する方法が検討されている。過熱蒸気とは、標準大気圧（１０１３ｈＰａ）下で飽和水蒸気に圧力を加えることなく加熱した１００℃以上の蒸気のことをいう。
【０００３】
特許文献１には、縦置きした円筒状の処理室に、その周壁の略全面に形成した通気孔から過熱蒸気を導入する熱処理装置が開示されている。また、特許文献２には、横置きした円筒状の処理室に、その両端の側壁の略全面に形成した通気孔から過熱蒸気を導入する熱処理装置が開示されている。また、特許文献３には、横置きした円筒状の処理室に、その一方の側壁の中心に設けた噴射口から過熱蒸気を導入する熱処理装置が開示されている。いずれの熱処理装置も、処理室内に周壁上部の投入口から投入された処理物を過熱蒸気で熱処理して周壁下部の排出口から排出する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３２９５６号公報
【特許文献２】特開２００５−３２５１５６号公報
【特許文献３】特開２００８−７５８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜３の熱処理装置では、熱処理の途中で追加の処理物を処理室内に供給すると、既に熱処理を進めている処理物と混合されてしまう。この場合、先に投入した処理物の熱処理が完了しても、熱処理が完了していない処理物と分離することができないので、全ての処理物の熱処理が終わるまで処理室外に排出することができない。このため、大量の処理物を熱処理するには、（１）所定量の処理物を処理室に供給、（２）過熱蒸気による熱処理を開始、（３）過熱蒸気による熱処理を停止、（４）処理室から処理物を排出、という工程を段階的に繰り返す必要があり、効率的とは言えなかった。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、大量の処理物を効率的に熱処理することが可能な熱処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る熱処理装置は、以下のような技術的特徴を備えている。
（１）  過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生器と、該過熱蒸気を用いて処理物を熱処理する処理室とを備えた熱処理装置において、該処理室は、斜め上方に向けて設置された筒状体で構成され、該処理室の下方側の端部又はその近傍に、該処理物の受入口及び該過熱蒸気の給気口を有し、該処理室の上方側の端部又はその近傍に、該処理物の送出口及び該過熱蒸気の排気口を有し、該処理室の内部に、該処理物を受入口側から送出口側に向かって移動させるスクリューコンベアを配置したことを特徴とする。
【０００８】
（２）  上記（１）に記載の熱処理装置において、該処理室内に、該スクリューコンベアの下方側の端部を支持すると共に駆動源により回転される第１の軸受部と、該スクリューコンベアの上方側の端部を回転可能に支持する第２の軸受部とを有し、該第１の軸受部は、該スクリューコンベアの下方側の端部が嵌入されて該下方側の端部と係合する凹部を有し、該凹部は、該スクリューコンベアの下方側の端部よりも大きいサイズであることを特徴とする。
【０００９】
（３）  上記（１）又は（２）に記載の熱処理装置において、該受入口より上流側と該送出口より下流側のそれぞれの位置に、互いに所定の間隔を置いて配置された複数枚のシャッターを有し、各々のシャッターの間に所定量の処理物を保留できることを特徴とする。
【００１０】
（４）  上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の熱処理装置において、該処理室で熱処理された該処理物を取出口に向かって搬送する搬出室と、該処理室の該送出口に接続され、該送出口から排出された該処理物を該搬出室に供給する連通管とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
（５）  上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の熱処理装置において、筒状に構成された複数の該過熱蒸気発生器を、該処理室を挟み込むように並列に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る熱処理装置によれば、処理室内に導入された処理物を送出口に向かって移動させながら徐々に熱処理し、熱処理が完了した処理物を送出口から順次排出できる。これにより、熱処理を止めずに処理物の追加及び排出を連続的に行えるので、大量の処理物を効率的に熱処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱処理装置の概要を示す側面図である。
【図２】図１の熱処理装置の平面図である。
【図３】図１の処理室及び過熱蒸気発生部をＸ方向から見た図である。
【図４】図１の処理室に対する配管の例を示す図である。
【図５Ａ】スクリューコンベアの一方の端部の例を示す正面図である。
【図５Ｂ】スクリューコンベアの一方の端部の例を示す側面図である。
【図６Ａ】駆動軸受の例を示す正面図である。
【図６Ｂ】駆動軸受の例を示す側面図である。
【図７】駆動軸受にスクリューコンベアの一方の端部を嵌入した例を示す側面断面図である。
【図８Ａ】スクリューコンベアの他方の端部の例を示す正面図である。
【図８Ｂ】スクリューコンベアの他方の端部の例を示す側面図である。
【図９Ａ】受動軸受の例を示す正面図である。
【図９Ｂ】受動軸受の例を示す側面図である。
【図１０】受動軸受にスクリューコンベアの他方の端部を嵌入した例を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る熱処理装置について、図面を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る熱処理装置の概要を示す側面図及び平面図である。図３は、図１の処理室及び過熱蒸気発生部をＸ方向から見た図である。図４は、図１の処理室に対する配管の例を示す図である。
【００１５】
本例の熱処理装置は、主な構成要素として、過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生器４６と、過熱蒸気を用いて処理物を熱処理する処理室１９と、処理室１９に供給する処理物を搬送する搬入室１２と、処理室１９から送出された処理物を搬送する搬出室２５と、過熱蒸気の元となる水蒸気を発生させるボイラー４２と、処理室１９から回収された過熱蒸気を液化させる液相化装置５２と、液化によって得られた還流水を冷却する冷却室５４とを備える。
【００１６】
搬入室１２は、斜め上方に向けて設置された筒状体で構成され、下方側の端部又はその近傍に処理物の投入部１１が設けられると共に、上方側の端部又はその近傍に処理物の送出口１５を有する。搬入室１２の内部には、処理物を投入部１１側から送出口１５側に向かって移動させるためのスクリューコンベア１３を配置してある。スクリューコンベア１３は、搬入室１２の一方の端部に配置された駆動源１４によって回転駆動される。本例では、搬入室１２の下方側の端部近傍の周面上部に投入部１１を設け、搬入室１２の上方側の端部近傍の周面下部に送出口１５を設けてあるが、これらは一例に過ぎない。例えば、スクリューコンベア１３に代えてベルトコンベアを用いてもよい。
【００１７】
処理室１９は、斜め上方に向けて設置された筒状体で構成され、下方側の端部又はその近傍に処理物の受入口１８及び過熱蒸気の給気口４９を有すると共に、上方側の端部又はその近傍に処理物の送出口２２及び過熱蒸気の排気口５０を有する。処理室１９の内部には、処理物を受入口１８側から送出口２２側に向かって移動させるためのスクリューコンベア２０を配置してある。スクリューコンベア２０は、処理室１９の一方の端部に配置された駆動源２１によって回転駆動される。本例では、処理室１９の下方側の端部近傍の周面上部に受入口１８及び給気口４９を設け、処理室１９の上方側の端部近傍の周面下部に送出口２２を設け、処理室１９の上方側の端部近傍の周面上部に排気口５０を設けてあるが、これらは一例に過ぎない。
【００１８】
搬出室２５は、斜め上方に向けて設置された筒状体で構成され、下方側の端部又はその近傍に処理物の受入口２４を有すると共に、上方側の端部又はその近傍に送出口２８を有する。搬出室２５の内部には、処理物を受入口２４側から送出口２８側に向かって移動させるためのスクリューコンベア２６を配置してある。スクリューコンベア２６は、搬出室２５の一方の端部に配置された駆動源２７によって回転駆動される。本例では、搬出室２５の下方側の端部近傍の周面上部に受入口２４を設け、搬出室２５の上方側の端部近傍の周面下部に送出口２８を設けてあるが、これらは一例に過ぎない。
【００１９】
ここで、処理室１９内のスクリューコンベア２０は、過熱蒸気により熱膨張することが想定される。そこで、図５〜図１０を参照して説明するように、熱膨張を考慮した軸受構造が必要となる。
図５Ａ，５Ｂは、スクリューコンベア２０の一方の端部８１（本例では、下方側の端部）の例を示す正面図及び側面図である。図６Ａ，６Ｂは、スクリューコンベア２０の端部８１が嵌入される駆動軸受８３の例を示す正面図及び側面図である。図５Ａ，５Ｂに示すように、本例では、端部８１を、十字状に突出させた形状としてある。また、図６Ａ，６Ｂに示すように、本例では、駆動軸受８３の端部８１側の面に設ける凹部８４を、端部８１と係合するよう十字状に窪ませた形状としてある。なお、これらの形状は一例に過ぎず、駆動源２１による駆動軸受８３の回転をスクリューコンベア２０に伝達可能に支持できる他の形状であってもよい。
【００２０】
図８Ａ，８Ｂは、スクリューコンベア２０の他方の端部８３（本例では、上方側の端部）の例を示す正面図及び側面図である。図９Ａ，９Ｂは、スクリューコンベア２０の端部８３が嵌入される受動軸受８５の例を示す正面図及び側面図である。図８Ａ，８Ｂに示すように、本例では、端部８３を、円状に突出させた形状（すなわち、円柱形状）としてある。また、図９Ａ，９Ｂに示すように、本例では、受動軸受８５の端部８３側の面に設ける凹部８６を、端部８３が自由に回転できるよう円状に窪ませた形状としてある。なお、これらの形状は一例に過ぎず、スクリューコンベア２０を回転自在に支持できる他の形状であってもよい。
【００２１】
図７は、駆動軸受８３にスクリューコンベア２０の端部８１を嵌入した例を示す側面断面図である。図１０は、駆動軸受８５にスクリューコンベア２０の端部８３を嵌入した例を示す側面断面図である。これらの図に示すように、駆動軸受８３及び受動軸受８５に設ける凹部８４，８６のサイズ（径）を、常温環境下のスクリューコンベア２０の端部８１，８よりも若干大きくしてある。また、受動軸受８５の凹部８６の深さを、常温環境下でスクリューコンベア２０を取り付けた際に十分な余裕ができるように深くしてある。したがって、スクリューコンベア２０が熱膨張しても、駆動軸受８３及び受動軸受８５でスクリューコンベア２０を支障なく支持できると共に、駆動軸受８３の回転によりスクリューコンベア２０をスムーズに回転させることができる。また、駆動軸受８３を下側に配置したので、重力を利用してスクリューコンベア２０を駆動軸受８３でしっかりと支持することができる。
【００２２】
なお、上記のような特殊構造の軸受は、処理室１９内のスクリューコンベア２０に対して用いることに限定されず、搬入室１２内のスクリューコンベア１３や搬出室２５内のスクリューコンベア２６に対して用いてもよい。特に、搬出室２５は、処理室１９と連通しており、また熱処理された処理物が導入されることから、比較的高温になりやすい環境となっているため、スクリューコンベア２６の軸受も上記のような特殊構造にすることが好ましい。
【００２３】
搬入室１２の送出口１５は、搬入室１２と処理室１９の間に配置された連通管１６の一方の端部と接続され、連通管１６の他方の端部は、処理室１９の受入口１８と接続される。すなわち、搬入室１２と処理室１９は、連通管１６を介して連結されている。
処理室１９の送出口２２は、処理室１９と搬出室２５の間に配置された連通管２３の一方の端部と接続され、連通管２３の他方の端部は、搬出室２５の受入口２４と接続される。すなわち、処理室１９と搬出室２５は、連通管２３を介して連結されている。
搬出室２５の送出口２８には、処理物の排出管２９を取り付けてある。排出管２９の下方側の開口が、処理物の取出口となる。
【００２４】
連結管１６の途中には、互いに所定の間隔を置いて配置された上部シャッター及び下部シャッターを有するシャッターユニット１７を設けてある。シャッターユニット１７は、上部シャッターと下部シャッターの間の空間に所定量の処理物を保留することができる。また、シャッターユニット１７は、一方のシャッターの開放時は他方のシャッターが閉鎖するように制御される。具体的には、シャッターユニット１７は、通常は両方のシャッターを閉鎖しておき、上方シャッターを開放してシャッター間の空間に処理物を取り込み、上方シャッターを閉鎖した後に下方シャッターを開放して該空間内の処理物を排出するように動作できる。また、連通管２３の途中にも、シャッターユニット１７と同様な構造のシャッターユニット３０を配置してある。なお、シャッターユニット１７，３０は、３枚以上のシャッターを有する構成であってもよい。
【００２５】
このように、処理室１９の受入口１８より上流の位置にシャッターユニット１７を配置し、処理室１９の送出口２２より下流の位置にシャッターユニット３０を配置したので、処理室１９を気密に維持したままで処理物の導入及び処理物の排出を行うことができる。これにより、過熱蒸気による熱処理中に不要な酸素が処理室１９内に供給されてしまうことを防止できるので、無酸素雰囲気下での処理物の熱処理を連続的に実施できる。
【００２６】
ボイラー４２は、タンク４１から供給される水を加熱し、水蒸気を発生させる。ボイラー４２により発生された水蒸気は、水蒸気供給管４３を通じて過熱蒸気発生器４６に供給される。
【００２７】
過熱蒸気発生器４６は、筒状体の内部に導電中空管ヒーター４７を収容した構造となっている。導電中空管ヒーター４７は、中空の金属管内に水蒸気を流通させながら、低電圧高電流を金属管に流して金属管を発熱させることで水蒸気を過熱し、過熱蒸気を発生させる。導電中空管ヒーター４７には、例えば、ステンレス管が用いられる。本例では、筒状に構成された２本の過熱蒸気発生器４６を、処理室１９を挟み込むように並列に配置してあるが、３本以上の過熱蒸気発生器４６を用いてもよい。また、本例では、導電中空管ヒーター４７を、筒状体の軸方向に延伸させると共に筒状体の端部付近で蛇腹状に折り返して配管しているが、筒状体の周壁に沿って螺旋状に配管するなどの他の構造でもよい。
【００２８】
また、過熱蒸気発生器４６には、水蒸気導入部４４と、過熱蒸気送出部（不図示）と、電源接続部４５とが設けられている。水蒸気導入部４４には、他方の端部がボイラー４２と接続された水蒸気供給管４３が接続される。ボイラー４２から供給される水蒸気は、水蒸気供給管接続部４４を通じて導電中空管ヒーター４７内に導入される。過熱蒸気送出部には、他方の端部が処理室１９の給気口４９と接続された過熱蒸気供給管４８が接続される。過熱蒸気発生器４６により発生された過熱蒸気は、過熱蒸気供給管４８を通じて処理室１９に供給される。導電中空管ヒーター４７は、電源接続部４５を通じて電源トランス４６と電気的に接続されており、低電圧高電流が印加される。本例では、過熱蒸気発生器４６の下方側の端部近傍の周面下部に過熱蒸気送出部を設け、過熱蒸気発生器４６の上方側の端部側面に水蒸気導入部４４及び電源接続部４５を設けてあるが、これらは一例に過ぎない。
【００２９】
電源トランス４８は、商用電源から供給される３相交流が１次側に入力され、複数の単相交流に変換して２次側から出力する。本例の電源トランス４８は、入力された３相交流を３０Ｖ〜５０Ｖ、２００Ａ〜３００Ａの２つの単相交流に変換し、２つある過熱蒸気発生器４６のそれぞれに供給する。
【００３０】
処理室１９の排気口５０には、他方の端部が液相化装置５２と接続された過熱蒸気排気管５１が接続される。処理室１９から排気された過熱蒸気は、過熱蒸気排気管５１を通じて液相化装置５２内に導入される。
【００３１】
液相化装置５２は、内部に導入された過熱蒸気をシャワリングして液化する。過熱蒸気の液化により得られた還流水は、液相化装置５２の内部に設置された１以上のフィルターを通過され、不純物が除去される。不純物の除去後、還流水は配管５３を通じて冷却室５４に供給される。
【００３２】
冷却室５４は、隣接配置されたチラーユニット５５を用いて、液相化装置５２から供給された還流水を冷却する。冷却室５４により冷却された還流水は、配管５６を通じて液相化装置５２に供給され、過熱蒸気を液化するためのシャワリングに使用される。
【００３３】
次に、本例の熱処理装置による処理物の熱処理について説明する。
まず、過熱蒸気発生器４６内の導電中空管ヒーター４７に低電圧高電流を印加して、導電中空管ヒーター４７を加熱する。また、ボイラー４２から供給された水蒸気を導電中空管ヒーター４７内に導入して過熱し、所定の温度（例えば、約８００℃〜１０００℃）の過熱蒸気を発生させる。過熱蒸気発生器４６により発生された過熱蒸気は、処理室１９の下方側にある給気口４９より処理室１９内に導入され、上方側にある排気口５０に向かって移動していき、排気口５０より処理室１９外に排気される。
【００３４】
排気口５０より処理室１９外に排気された過熱蒸気は、液相化装置５２内でのシャワリングにより液化される。過熱蒸気の液化により得られた還流水は、液相化装置５２内のフィルターで不純物が除去され、冷却室５４内で冷却される。冷却された還流水は、液相化装置５２に供給されて、過熱蒸気を液化するためのシャワリングに再利用される。
【００３５】
処理室１９内の温度が過熱蒸気によって所定の温度（例えば、約５００℃〜７００℃）に達すると、投入部１１に処理物が投入される。
投入部１１に投入された処理物は、搬入室１２内に導入されて、上方側にある連通管１６に向かって移動される。連通管１６に到達した処理物は、シャッターユニット１７により所定量ずつ処理室１９に導入される。
処理室１９内に導入された処理物は、上方側にある送出口２２に向かって移動されながら過熱蒸気により熱処理され、送出口２２より搬出室２５に送出される。
搬出室２５内に導入された処理物は、上方側にある送出口２８に向かって移動されながら徐々に冷却され、送出口２８に連結された排出管２９に向かって移動される。排出管２９に到達した処理物は、シャッターユニット３０により所定量ずつ排出される。
【００３６】
ここで、シャッターユニット１７，３０はいずれも、少なくとも１枚のシャッターが閉鎖となるように制御されるので、処理室１９への処理物の導入及び搬出室２５からの処理物の排出を、処理室１９及び搬出室２５を含む空間を気密に維持したままで行える。
また、処理室１９と搬出室２５とを連通管２３で連結したので、搬出室２５に多くの処理物が滞留して搬出室２５に処理物を送出できない場合でも、熱処理を終えた処理物を連通管２３に保留できる。
【００３７】
次に、本例の熱処理装置の処理能力について説明する。
処理室内の温度を一定と仮定すると、有機物を処理する場合の処理時間や処理量は、それに含まれる水分量（含水量）によって変化する。熱処理装置の処理能力は、処理物の含水量に基づいて、以下の条件及び計算式で算出することができる。
１〔W〕＝１〔J/Sec〕
１〔KWH〕＝３，６００〔KJH〕
１〔Cal〕＝４，１８５〔J〕
過熱蒸気８００℃のエンタルピー：４，０００〔KJ/Kg〕＝４〔MJ/Kg〕
水の蒸発熱（沸点）：２，２５９〔J/g〕＝２，２５９×１０3〔KJ/Kg〕
水の比熱：１〔Cal/g℃〕＝４，１８４〔J/g℃〕＝４．１８４〔KJ/Kg℃〕
水１kgを２５℃から１００℃に加熱するのに要する熱量Ａ＝比熱×質量×温度変化
＝４．１８４〔KJ/Kg℃〕×１〔Kg〕×（１００〔℃〕−２５〔℃〕）
＝３１３．８〔KJ〕
＝０．３１４×１０3〔KJ〕
水１kgを蒸発させるのに要する熱量Ｂ＝蒸発量×質量
＝２．２５９×１０3〔KJ/Kg〕×１〔Kg〕
＝２．２５９×１０3〔KJ〕
２５℃の水１kgを蒸発させるのに要する熱量＝熱量Ａ＋熱量Ｂ
＝０．３１４×１０3〔KJ〕＋２．２５９×１０3〔KJ〕
＝２．５７３×１０3〔KJ〕
上記の算出結果を踏まえ、処理物の含水量を考慮して、処理物を適当な量ずつ処理室に投入して熱処理すればよい。
【００３８】
以上のように、本例の熱処理装置は、過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生器４６と、過熱蒸気を用いて処理物を熱処理する処理室１９とを備え、処理室１９は、斜め上方に向けて設置された筒状体で構成され、処理室１９の下方側の端部又はその近傍に、処理物の受入口１８及び過熱蒸気の給気口４９を有し、処理室１９の上方側の端部又はその近傍に、処理物の送出口２２及び過熱蒸気の排気口５０を有し、処理室１９の内部に、処理物を受入口１８側から送出口２２側に向かって移動させるスクリューコンベア２０を配置したことを特徴としている。
したがって、処理室１９内に導入された処理物を送出口２２に向かって移動させながら徐々に熱処理し、熱処理が完了した処理物を送出口２２から順次排出できる。これにより、熱処理を止めずに処理物の追加及び排出を連続的に行えるので、大量の処理物を効率的に熱処理することができる。
【００３９】
また、本例の熱処理装置は、処理室１９内に、スクリューコンベア２０の下方側の端部８１を支持すると共に駆動源２１により回転される駆動軸受８３と、スクリューコンベア２０の上方側の端部８２を回転可能に支持する受動軸受部８５とを有し、駆動軸受８３は、スクリューコンベア２０の下方側の端部８１が嵌入されて係合する凹部８４を有し、凹部８４は、スクリューコンベア２０の下方側の端部８１よりも大きいサイズであることを特徴としている。
したがって、駆動源２１による駆動軸受８３の回転をスクリューコンベア２０に伝達して、スクリューコンベア２０を軸回りに回転させることができると共に、スクリューコンベア２０が熱膨張しても、その支持を支障なく行える。
【００４０】
また、本例の熱処理装置は、受入口１８より上流側と送出口２２より下流側のそれぞれの位置に、互いに所定の間隔を置いて配置された複数枚のシャッターを有するシャッターユニット１７，３０を設けてあり、シャッターユニット１７，３０は、各々のシャッターの間に所定量の処理物を保留できることを特徴としている。
したがって、処理室１９を気密に維持したままの状態で、処理室１９に対する処理物の導入及び排出を行える。
【００４１】
また、本例の熱処理装置は、処理室１９で熱処理された処理物を取出口（排出管２９）に向かって搬送する搬出室２５と、処理室１９の送出口２２に接続され、送出口２２から排出された処理物を搬出室２５に供給する連通管２３とを備えたことを特徴としている。
したがって、搬出室２５に多くの処理物が滞留して搬出室２５に処理物を送出できない場合でも、熱処理を終えた処理物を連結管２３に保留することができるため、より長時間の連続的な熱処理が可能となる。
【００４２】
また、本例の熱処理装置は、筒状に構成された複数の過熱蒸気発生器４６を、処理室１９を挟み込むように並列に配置したことを特徴としている。
したがって、処理室１９を過熱蒸気だけでなく過熱蒸気発生器４６によっても加熱することができ、処理室１９の加熱効率が高められる。
【００４３】
以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した内容に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、過熱蒸気を用いて処理物を熱処理する熱処理装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１２：搬入室
１９：処理室
２５：搬出室
４２：ボイラー
４６：過熱蒸気発生器
５２：液相化装置
５４：冷却室
【図１】
2019090569.tif 000003
【図２】
2019090569.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月10日(2018.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生器と、該過熱蒸気を用いて処理物を熱処理する処理室とを備えた熱処理装置において、
該処理室は、斜め上方に向けて設置された筒状体で構成され、
該処理室の下方側の端部又はその近傍に、該処理物の受入口及び該過熱蒸気の給気口を有し、
該処理室の上方側の端部又はその近傍に、該処理物の送出口及び該過熱蒸気の排気口を有し、
該処理室の内部に、該処理物を受入口側から送出口側に向かって移動させるスクリューコンベアと、該スクリューコンベアの下方側の端部を支持すると共に駆動源により回転される第１の軸受部と、該スクリューコンベアの上方側の端部を回転可能に支持する第２の軸受部とを有し、
該第１の軸受部は、該スクリューコンベアの下方側の端部が嵌入される凹部を有し、該凹部に嵌入された該下方側の端部と係合して該スクリューコンベアに該第１の軸受部の回転を伝達し、
該凹部は、該スクリューコンベアの下方側の端部よりも大きいサイズであることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱処理装置において、
該処理室を気密に維持したままで該処理室に対する該処理物の導入及び排出を行えるように、該受入口より上流側と該送出口より下流側のそれぞれの位置に、互いに所定の間隔を置いて配置された複数枚のシャッターを有し、各々のシャッターの間に所定量の処理物を保留できることを特徴とする熱処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の熱処理装置において、
該処理室で熱処理された該処理物を取出口に向かって搬送する搬出室と、
該処理室の該送出口に接続され、該送出口から排出された該処理物を該搬出室に供給する連通管とを備えたことを特徴とする熱処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の熱処理装置において、
筒状に構成された複数の該過熱蒸気発生器を、該処理室を挟み込むように並列に配置したことを特徴とする熱処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の熱処理装置において、
複数の該過熱蒸気発生器を、該処理室の略全区間を挟み込むように並列に配置したことを特徴とする熱処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る熱処理装置は、以下のような技術的特徴を備えている。
（１）  過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生器と、該過熱蒸気を用いて処理物を熱処理する処理室とを備えた熱処理装置において、該処理室は、斜め上方に向けて設置された筒状体で構成され、該処理室の下方側の端部又はその近傍に、該処理物の受入口及び該過熱蒸気の給気口を有し、該処理室の上方側の端部又はその近傍に、該処理物の送出口及び該過熱蒸気の排気口を有し、該処理室の内部に、該処理物を受入口側から送出口側に向かって移動させるスクリューコンベアと、該スクリューコンベアの下方側の端部を支持すると共に駆動源により回転される第１の軸受部と、該スクリューコンベアの上方側の端部を回転可能に支持する第２の軸受部とを有し、該第１の軸受部は、該スクリューコンベアの下方側の端部が嵌入される凹部を有し、該凹部に嵌入された該下方側の端部と係合して該スクリューコンベアに該第１の軸受部の回転を伝達し、該凹部は、該スクリューコンベアの下方側の端部よりも大きいサイズであることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
（２）  上記（１）に記載の熱処理装置において、該処理室を気密に維持したままで該処理室に対する該処理物の導入及び排出を行えるように、該受入口より上流側と該送出口より下流側のそれぞれの位置に、互いに所定の間隔を置いて配置された複数枚のシャッターを有し、各々のシャッターの間に所定量の処理物を保留できることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
（３）  上記（１）又は（２）に記載の熱処理装置において、該処理室で熱処理された該処理物を取出口に向かって搬送する搬出室と、該処理室の該送出口に接続され、該送出口から排出された該処理物を該搬出室に供給する連通管とを備えたことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（４）  上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の熱処理装置において、筒状に構成された複数の該過熱蒸気発生器を、該処理室を挟み込むように並列に配置したことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（５）  上記（４）に記載の熱処理装置において、複数の該過熱蒸気発生器を、該処理室の略全区間を挟み込むように並列に配置したことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図８Ａ，８Ｂは、スクリューコンベア２０の他方の端部８２（本例では、上方側の端部）の例を示す正面図及び側面図である。図９Ａ，９Ｂは、スクリューコンベア２０の端部８２が嵌入される受動軸受８５の例を示す正面図及び側面図である。図８Ａ，８Ｂに示すように、本例では、端部８２を、円状に突出させた形状（すなわち、円柱形状）としてある。また、図９Ａ，９Ｂに示すように、本例では、受動軸受８５の端部８２側の面に設ける凹部８６を、端部８２が自由に回転できるよう円状に窪ませた形状としてある。なお、これらの形状は一例に過ぎず、スクリューコンベア２０を回転自在に支持できる他の形状であってもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図７は、駆動軸受８３にスクリューコンベア２０の端部８１を嵌入した例を示す側面断面図である。図１０は、駆動軸受８５にスクリューコンベア２０の端部８２を嵌入した例を示す側面断面図である。これらの図に示すように、駆動軸受８３及び受動軸受８５に設ける凹部８４，８６のサイズ（径）を、常温環境下のスクリューコンベア２０の端部８１，８２よりも若干大きくしてある。また、受動軸受８５の凹部８６の深さを、常温環境下でスクリューコンベア２０を取り付けた際に十分な余裕ができるように深くしてある。したがって、スクリューコンベア２０が熱膨張しても、駆動軸受８３及び受動軸受８５でスクリューコンベア２０を支障なく支持できると共に、駆動軸受８３の回転によりスクリューコンベア２０をスムーズに回転させることができる。また、駆動軸受８３を下側に配置したので、重力を利用してスクリューコンベア２０を駆動軸受８３でしっかりと支持することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
連結管１６の途中には、互いに所定の間隔を置いて配置された上部シャッター及び下部シャッターを有するシャッターユニット１７を設けてある。シャッターユニット１７は、上部シャッターと下部シャッターの間の空間に所定量の処理物を保留することができる。また、シャッターユニット１７は、一方のシャッターの開放時は他方のシャッターが閉鎖するように制御される。具体的には、シャッターユニット１７は、通常は両方のシャッターを閉鎖しておき、上方シャッターを開放してシャッター間の空間に処理物を取り込み、上方シャッターを閉鎖した後に下方シャッターを開放して該空間内の処理物を排出するように動作できる。また、排出管２９の途中にも、シャッターユニット１７と同様な構造のシャッターユニット３０を配置してある。なお、シャッターユニット１７，３０は、３枚以上のシャッターを有する構成であってもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、過熱蒸気発生器４６には、水蒸気導入部４４と、過熱蒸気送出部（不図示）と、電源接続部４５とが設けられている。水蒸気導入部４４には、他方の端部がボイラー４２と接続された水蒸気供給管４３が接続される。ボイラー４２から供給される水蒸気は、水蒸気導入部４４を通じて導電中空管ヒーター４７内に導入される。過熱蒸気送出部には、他方の端部が処理室１９の給気口４９と接続された過熱蒸気供給管４８が接続される。過熱蒸気発生器４６により発生された過熱蒸気は、過熱蒸気供給管４８を通じて処理室１９に供給される。導電中空管ヒーター４７は、電源接続部４５を通じて電源トランス５８と電気的に接続されており、低電圧高電流が印加される。本例では、過熱蒸気発生器４６の下方側の端部近傍の周面下部に過熱蒸気送出部を設け、過熱蒸気発生器４６の上方側の端部側面に水蒸気導入部４４及び電源接続部４５を設けてあるが、これらは一例に過ぎない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
電源トランス５８は、商用電源から供給される３相交流が１次側に入力され、複数の単相交流に変換して２次側から出力する。本例の電源トランス５８は、入力された３相交流を３０Ｖ〜５０Ｖ、２００Ａ〜３００Ａの２つの単相交流に変換し、２つある過熱蒸気発生器４６のそれぞれに供給する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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