(57)【要約】【課題】熱分解性に優れるとともに、有機物を熱分解させるための燃料を必要としない熱分解炉の提供。【解決手段】熱分解炉Ａは、処理槽１３内に導入する燃焼用空気４１を、磁石ハウジング４８内に配した永久磁石により磁化し、側板１１の内壁の下部および上部を除いた側板内壁から離れた位置の処理槽１３内に、支持板を用いてパンチングメタルを配設している。この熱分解炉Ａは、処理槽１３内に投入した有機物を、１０００℃〜１５００℃の高温で熱分解処理することができるため、熱分解性に優れる。また、有機物を熱分解させるための燃料を必要としない。【選択図】図２
2008008559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板、側板、天板により、略密閉した処理槽を形成した耐熱ハウジングと、
側板下部の異なる位置に複数個、設けた連通穴に貫通して配設され、処理槽下部と槽外とを連通する空気導入路と、該空気導入路の途中に設けられ、燃焼用空気の処理槽下部への自然導入を抑制する絞り機構とを備えた空気導入手段と、
前記空気導入路を通過する前記燃焼用空気を磁化する磁化手段と、
側板内壁の下部および上部を除いた側板内壁から槽中心方向へ所定距離だけ離れた位置の処理槽内に、支持板を用いて配設される内壁板とを具備し、
処理槽内に投入した有機物を、１０００℃〜１５００℃の高温で熱分解処理することを特徴とする熱分解炉。
【請求項２】
底板、側板、天板により、略密閉した処理槽を形成した鉄製の耐熱ハウジングと、
側板下部の異なる位置に複数個、設けた連通穴に貫通して配設され、処理槽下部と槽外とを連通する空気導入路と、該空気導入路の途中に設けられ、燃焼用空気の処理槽下部への自然導入を抑制する絞り機構とを備えた空気導入手段と、
前記空気導入路を通過する前記燃焼用空気を磁化する磁化手段と、
側板内壁の下部および上部を除いた側板内壁から槽中心方向へ所定距離だけ離れた位置の処理槽内に、支持板を用いて配設される内壁板とを具備し、
処理槽内に投入した有機物を、１０００℃〜１５００℃の高温で熱分解処理する熱分解炉であって、
前記内壁板は、貫通穴を多数個開けた鉄板であることを特徴とする熱分解炉。
【請求項３】
前記耐熱ハウジングの側板外壁の、高さが異なる位置に、補強体を水平に複数段、固着し、
最も下段に位置し、前記処理槽を挟んで対向する一組の補強体に、前記空気導入手段の前記空気導入路を配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱分解炉。
【請求項４】
前記磁化手段は、永久磁石であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の熱分解炉。
【請求項５】
前記処理槽内の排ガスは、排ガス処理装置により消臭消煙処理した後に槽外へ排出することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の熱分解炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄食材、繊維屑、プラスチック、木製廃材等の有機物を熱分解する熱分解炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼却炉は、磁化した燃焼用空気を焼却処理室に導いている（特許文献１参照）。
燃焼装置は、燃焼用空気や燃料に磁場を作用させている（特許文献２参照）。
焼却器は、筒状多孔板を用いた二重壁構造であり、炉体下部に幅広の吸気口を開口し、上部に位置する閉塞蓋体に多数の通気窓を形成している（特許文献３参照）。
生ごみ処理装置は、発熱体を配置した内外二重壁構造である（特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００１−３０４５２０号公報
【特許文献２】特開平１１−３２５４１３号公報
【特許文献３】特開平７−８３４１８号公報
【特許文献４】特開平９−２７１７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来技術は、下記に示す課題がある。
特許文献１の焼却炉は、炉内の温度が高温にならない（７００℃程度）ので、焼却処理に時間がかかる（１２時間程度）。
特許文献２の燃焼装置は、バーナ燃焼を行うための燃料（コークス炉ガス等）が必要である。
特許文献３の焼却器は、構造上、炉内の温度が高温にならない。
特許文献４の生ごみ処理装置は、発熱体を発熱させるためのエネルギー（電気等）が必要である。
【０００４】
本発明の目的は、熱分解性に優れるとともに、有機物を熱分解させるための燃料を必要としない熱分解炉の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（請求項１について）
耐熱ハウジングは、底板、側板、天板により、略密閉した処理槽を形成している。そして、側板内壁の下部および上部を除いた側板内壁から槽中心方向へ所定距離だけ離れた位置の処理槽内には、支持板を用いて内壁板が配設されている。
【０００６】
空気導入手段は、空気導入路と絞り機構とを備える。処理槽下部へ燃焼用空気を自然導入するための空気導入路は、処理槽下部と槽外とが連通する様に、側板下部の異なる位置に複数個、設けた連通穴に貫通して配設される。絞り機構は、空気導入路の途中に設けられ、燃焼用空気の処理槽下部への自然導入を抑制する。
磁化手段は、空気導入路を通過する燃焼用空気を磁化する。なお、磁化手段は、電磁石や永久磁石を用いる。
【０００７】
空気導入路を通過する燃焼用空気を磁化する構成により、処理槽へ導入される燃焼用空気に含まれる酸素が活性化する。更に、燃焼用空気の処理槽下部への自然導入を絞り機構により抑制しているので、自然導入される燃焼用空気の流速が早くなる。これにより、処理槽内の排ガスの排出が促され、磁化により酸素が活性化した燃焼用空気が処理槽下部へ円滑に供給される。
【０００８】
また、側板内壁から槽中心方向へ所定距離だけ離れた位置の処理槽内（側板内壁の下部および上部を除く）に内壁板を配設しているので、側板内壁−内壁板間の空気層により耐熱ハウジングへ伝わる熱が低減する。
これらの構成により、有機物が燃焼する燃焼力が増大し、炉内が高温（１０００℃〜１５００℃）になる。この熱分解炉は、処理槽内に投入した有機物を、１０００℃〜１５００℃の高温で熱分解処理することができるため、熱分解性に優れる。また、有機物を熱分解させるための燃料を必要としない。
【０００９】
（請求項２について）
耐熱ハウジング（鉄製）は、底板、側板、天板により、略密閉した処理槽を形成している。そして、側板内壁の下部および上部を除いた側板内壁から槽中心方向へ所定距離だけ離れた位置の処理槽内には、支持板を用いて内壁板が配設されている。なお、内壁板は、貫通穴を多数個開けた鉄板である。
【００１０】
空気導入手段は、空気導入路と絞り機構とを備える。処理槽下部へ燃焼用空気を自然導入するための空気導入路は、処理槽下部と槽外とが連通する様に、側板下部の異なる位置に複数個、設けた連通穴に貫通して配設される。絞り機構は、空気導入路の途中に設けられ、燃焼用空気の処理槽下部への自然導入を抑制する。
磁化手段は、空気導入路を通過する燃焼用空気を磁化する。なお、磁化手段は、電磁石や永久磁石を用いる。
【００１１】
空気導入路を通過する燃焼用空気を磁化する構成により、処理槽へ導入される燃焼用空気に含まれる酸素が活性化する。更に、燃焼用空気の処理槽下部への自然導入を絞り機構により抑制しているので、自然導入される燃焼用空気の流速が早くなる。これにより、処理槽内の排ガスの排出が促され、磁化により酸素が活性化した燃焼用空気が処理槽下部へ円滑に供給される。
【００１２】
また、側板内壁から所定距離だけ離れた場所（側板内壁の下部および上部を除く）に、内壁板を配設しているので、側板内壁−内壁板間の空気層により、耐熱ハウジングへ伝わる熱が低減する。なお、内壁板は、貫通穴を多数個開けた鉄板であるので、受熱量が少なく、高温に晒されても軟化し難い。
これらの構成により、有機物が燃焼する燃焼力が増大し、炉内が高温（１０００℃〜１５００℃）になる。この熱分解炉は、処理槽内に投入した有機物を、１０００℃〜１５００℃の高温で熱分解処理することができるため、熱分解性に優れる。また、有機物を熱分解させるための燃料を必要としない。
【００１３】
（請求項３について）
熱分解炉は、耐熱ハウジングの側板外壁の、高さが異なる位置に、補強体を水平に複数段、固着している。なお、補強体は、四角柱でも断面略コ字状のものでも良い。
最も下段に位置し、処理槽を挟んで対向する一組の補強体に、空気導入手段の空気導入路を配設している。
【００１４】
熱分解炉は、処理槽内に内壁板を配設して、耐熱ハウジングの側板の内壁へ伝わる熱を低減させているが、処理槽内が高温になるので、耐熱ハウジングもある程度、昇温（数百度）する。熱軟化による機械的強度の低下を防止するため、耐熱ハウジングの側板外壁の、高さが異なる位置に、柱状の補強体を水平に複数段、固着している。
【００１５】
側板に設けた連通穴を貫通して空気導入路を配設する関係上、空気導入路を配設する部位の側板の機械的強度を高くする必要がある。また、燃焼用空気の処理槽内への自然導入は、処理槽の下部から行うのが効率的であるので、最も下段に位置し、処理槽を挟んで対向する一組の補強体に、空気導入手段の空気導入路を配設する。
【００１６】
（請求項４について）
空気導入路を通過する燃焼用空気を磁化する磁化手段を永久磁石としているので、燃焼用空気を磁化するのにエネルギーを必要としない。
【００１７】
（請求項５について）
排ガス中の煙や臭いを大気中に排出させない様にするため、排ガス処理装置を通して消臭消煙処理した処理済みの排ガスを槽外へ排出する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
熱分解炉は、略密閉した中空の処理槽を内部に形成した耐熱ハウジング（鉄製）と、耐熱ハウジングの側板外壁に、水平に三段、固着した補強体と、補強体および側板下部に設けた、処理槽内へ連通する連通穴（例えば八個）に空気導入路を配設し、空気導入路の途中にコックを配設した空気導入手段と、コック上流の空気導入路内に配設した永久磁石と、側板内壁の下部および上部を除いた側板内壁から槽中心方向へ数ｃｍ離れた位置の処理槽内に、支持板を用いて配設されるパンチングメタル（鉄製）とを具備する。
【００１９】
永久磁石で燃焼用空気を磁化する構成により、含有する酸素が活性化する。更に、燃焼用空気の処理槽下部への自然導入をコックにより抑制しているので、導入空気の流速が早くなる。これにより、処理槽内の排ガスの排出が促され、含有酸素が活性化した燃焼用空気が処理槽下部へ円滑に供給される。
また、側板内壁から槽中心方向へ数ｃｍ離れた位置の処理槽内に、パンチングメタルを配設しているので、側板内壁−パンチングメタル間の空気層により、耐熱ハウジングへ伝わる熱が低減し、炉内の温度上昇に寄与する。
【００２０】
これらの構成により、有機物が燃焼する燃焼力が増大し、炉内が高温（１０００℃〜１５００℃）になる。このため、熱分解炉は、処理槽内に投入した数百ｋｇの有機物を比較的短時間（１時間〜６時間）で熱分解処理することができる。また、有機物自体が燃焼するので、燃料を別途必要としない。また、パンチングメタルは、貫通穴が多数個開いているので、受熱量が少なく、高温に晒されても軟化し難い。
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１（請求項１〜５に対応）を図１〜図４に基づいて説明する。
熱分解炉Ａは、脚２により設置される耐熱ハウジング１と、耐熱ハウジング１の側板１１、１２の外壁に配設される補強体３１〜３６と、処理槽１３内へ燃焼用空気４１を導入する空気導入路４２の途中にコック４３を配設した空気導入手段４と、空気導入路４２内に配される永久磁石５と、略Ｌ字状の支持板６１を用いて処理槽１３内に配されるパンチングメタル６と、排ガス処理装置７と、投入機構８とを具備する。
【００２２】
外観が直方体を呈する耐熱ハウジング１（鉄製）は、底板および側板１１、１２を有し、略密閉した処理槽１３を内部に形成している。なお、後述する投入機構８が天板に相当する。また、ｄは処理灰を槽外へ取り出すための開閉扉である。
補強体３１〜３３は、断面が略コ字状を呈し、対向する横長の側板１１、１１の外壁の下段、中段、上段に水平配設されている。
補強体３４〜３６は、断面が略コ字状を呈し、対向する側板１２、１２の外壁の下段、中段、上段に水平配設されている。
【００２３】
補強体３１、３４および側板１１の下部には、等しい間隔で、処理槽１３内へ連通する連通穴３７、１０が、合計八個ずつ、設けられている。各連通穴３７、１０には、空気導入路４２の一部を構成する導入管（鉄製）４４が貫通状態に配設されている。
蛇口形状を呈するコック４３は、燃焼用空気４１の処理槽１３の下部内への自然導入を手動で抑制する絞り機構を備える。
コック４３の上流側には、空気導入路４２の残りを構成する、導入管４５、屈曲管４６、導入管４７（何れも鉄製）、および磁石ハウジング４８（プラスチック製）が順に取り付けられている。
【００２４】
外形が円柱状を呈する磁石ハウジング４８は、断面円形の軸孔４９を有し、上部が導入管４７に嵌着されている。そして、軸孔４９内には、軸孔中心方向を同じ極に着磁した板状の永久磁石５、５が、間に圧入したゴム板５１、５１により挿着されている。この永久磁石５は、軸孔４９内を通過する燃焼用空気４１を３５００ガウス〜４０００ガウスで磁化する。
【００２５】
パンチングメタル６（内壁板）は、６φの孔を多数個、形成（開孔率４８％）した厚さ数ｍｍの内壁板であり、側板内壁の下部および上部を除いた、各側板の内壁から槽中心方向へ所定距離（数ｃｍ）だけ離れた位置の処理槽１３内に配設されている。
【００２６】
排ガス処理装置７は、耐熱ハウジング１の上部に取り付けられ、灯油を使用したものであり、処理槽１３内の排ガスに対して消臭消煙処理を施す。そして、消臭消煙処理された排ガス７０は、煙突７１を介して槽外へ排出される。
【００２７】
投入機構８は、耐熱ハウジング１の上面開口に設置され、分解処理する有機物を貯留する貯留塔８１と、貯留中の有機物を処理槽１３内へ落とすための可動片８２と、可動片８２を開閉する油圧シリンダ８３と、貯留塔８１の上開口を開閉する蓋８４と、蓋８４を開閉する油圧シリンダ８５と、油圧シリンダ８３、８５のピストンを伸縮させるための油圧ポンプおよび油配管等とを備える。
なお、８６は灯油を溜めておく貯留槽、８７は支脚、８８は灯油バーナである。
【００２８】
つぎに、実施例１の熱分解炉Ａを使った、有機物の熱分解処理について説明する。
（１）油圧ポンプで油圧シリンダ８３、８５から作動油を吸引する。
油圧シリンダ８３のピストンが縮退し、可動片８２の先端が下方へ回動して落下口が開く。また、油圧シリンダ８５のピストンが縮退して蓋８４が開く。この状態で、上開口から有機物を、貯留塔８１を経て処理槽１３内へ所定量（数百ｋｇ）まで投入する。
なお、点火前に、投入する有機物の種類および量に応じてコック４３の開度を設定しておく。コック４３の開度は、予め、燃焼実験を行って、最適量を調べておく。
【００２９】
（２）処理槽１３内の有機物に点火（マッチやライター等）するとともに、油圧ポンプ８６により油圧シリンダ８３、８５内に作動油を供給する。なお、着火を確認したら排ガス処理装置７を作動させる。
これにより、油圧シリンダ８３、８５のピストンが延伸し、可動片８２の先端が上方へ回動して落下口が閉じ、蓋８４が閉じ、有機物が燃焼を開始する。
（３）熱分解が完了したら、開閉扉ｄを開け、処理灰を取り出す。
【００３０】
実施例１の熱分解炉Ａは、以下に示す利点を有する。
軸孔４９内を通過する燃焼用空気４１を、３５００ガウス〜４０００ガウスの永久磁石５で磁化しているので、含有する酸素が活性化する。更に、燃焼用空気４１の処理槽１３下部への自然導入をコック４３により抑制しているので、燃焼用空気４１の流速が早くなる。これにより、処理槽１３内の排ガス７０の排出が促され、含有酸素が活性化した燃焼用空気４１ａが処理槽１３の下部へ円滑に供給される。
【００３１】
また、側板１１、１２の内壁から槽中心方向へ数ｃｍ離れた位置の処理槽１３内に、パンチングメタル６を配設しているので、側板１１、１２の内壁−パンチングメタル６間の空気層により、耐熱ハウジング１へ伝わる熱が低減し、処理槽１３内の温度上昇に寄与する。
【００３２】
これらの構成により、有機物が燃焼する燃焼力が増大し、処理槽１３内が高温（約１２５０℃）になる。このため、熱分解炉Ａは、処理槽１３内に投入した数百ｋｇの有機物を比較的短時間（３時間程度）で熱分解処理することができる。なお、熱分解処理された処理灰は、農作物の肥料に好適である。
また、有機物自体が燃焼するので、燃料を別途必要としない。なお、パンチングメタル６は、貫通穴が多数個開いているので、受熱量が少なく、高温に晒されても軟化し難い。  
【００３３】
投入機構８を備えているので、可動片８２を閉じた状態で蓋８４を開けて貯留塔８１内に有機物を貯留しておき、間欠的に可動片８２を開けて処理槽１３内へ適宜、有機物を投入すれば、有機物を連続的に熱分解処理することができる。
【００３４】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
ａ．側板１１、１２の内壁から槽中心方向へ数ｃｍ離れた位置の処理槽１３内に、穴無しの鉄板６２を配設しても良い（図５参照）。この構成の熱分解炉も、側板１１、１２の内壁−鉄板間の空気層により、耐熱ハウジング１へ伝わる熱が低減し、処理槽１３内の温度上昇に寄与する。但し、鉄板６２は、貫通穴が開いていないので、パンチングメタル６に比べ受熱を受け易い。
【００３５】
ｂ．磁化手段は、３０００ガウス以上が好ましく、更に好ましくは、５０００ガウス以上である。また、永久磁石以外に、電磁石でも良い。
ｃ．水分が多い有機物（野菜屑、おから等）は、水分量を減らしてから投入するか、水分が少なく発熱量が多い有機物（発泡スチロール等）と混合して投入するのが好ましい。
ｄ．補強体は、柱状であっても良い。
ｅ．磁石ハウジング４８は、セラミック等でも良い。
ｆ．実施例１では、軸孔中心方向を同じ極に着磁した板状の永久磁石５、５を対峙させているが、軸孔中心方向を異なる極に着磁した板状の永久磁石を対峙させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１に係る熱分解炉の外観を示す説明図である。
【図２】（ａ）はａ（図１参照）から見たところを示す説明図であり、（ｂ）はｂ（図１参照）で切断したところを示す説明図である。
【図３】実施例１に係る熱分解炉の空気導入手段部分の要部拡大図である。
【図４】実施例１に係る熱分解炉において、パンチングメタルの処理槽内への配設状態を示す説明図である。
【図５】変形例に係る熱分解炉において、鉄板の処理槽内への配設状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  耐熱ハウジング
４  空気導入手段
５  永久磁石（磁化手段）
６  パンチングメタル
７  排ガス処理装置
８  投入機構（天板）
１０  連通穴
１１、１２  側板
１３  処理槽
３１〜３６  補強体
４１  燃焼用空気
４２  空気導入路
４３  コック（絞り機構）
６１  支持板
６２  鉄板（内壁板）
【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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