(57)【要約】【課題】必要に応じて連続運転可能とし、その生産性及び稼動効率を向上させると共に、焼成炭化物の焼成程度を任意に設定できること。【解決手段】排出コンベア２の排出速度によって、焼成筒１内に炭化すべき材料Ａが滞在する時間が特定され、これによって、炭化すべき材料Ａの焼成程度が決定でき、かつ、排出コンベア２の連続排出及び連続投入により、焼成筒１内で炭化すべき材料の連続焼成が可能となる。また、焼成筒１内で炭化すべき材料を焼成する際に、排出コンベア２側から多少の空気が導入されるから、炭化すべき材料Ａの焼成の際には、酸素と結合して一部が炭化するものもあり、焼成炭化物Ｂの電気抵抗が低下する。【選択図】      図１
2004196948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に炭化すべき材料を投入する投入口を有し、炭化すべき材料を酸素が非常に少ない状態で焼成し、前記炭化すべき材料を焼成した焼成炭化物を排出する排出口を有する焼成筒と、
前記焼成筒の下部から焼成炭化物を排出する排出コンベアと、
前記焼成筒内の炭化すべき材料を焼成させる加熱手段と、
前記焼成筒内の炭化すべき材料の焼成の際に発生するガスを加熱手段に導いて燃焼させる発生ガス導入路と
を具備することを特徴とする連続焼成炭化装置。
【請求項２】
前記焼成筒の上部には、炭化すべき材料を前記焼成筒に供給する開閉自在な蓋体を設けたホッパーを配設したことを特徴とする請求項１記載の連続焼成炭化装置。
【請求項３】
前記焼成筒の上部には、炭化すべき材料を前記焼成筒に供給する投入コンベアをスクリューコンベアとし、当該投入コンベアに炭化すべき材料を供給するホッパーを配設したことを特徴とする請求項１記載の連続焼成炭化装置。
【請求項４】
前記排出コンベアは、複数枚のプロペラを配設し、スクリューコンベアとしての機能を持たせたプロペラ・スクリューコンベアとしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの１つに記載の連続焼成炭化装置。
【請求項５】
前記発生ガス導入路には、端部に液体収容容器を設けた液体排出用配管が接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの１つに記載の連続焼成炭化装置。
【請求項６】
前記排出コンベアの焼成筒の排出口側の反対側の端部には、炭化すべき材料の焼成を終了させる水を入れた水槽を配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの１つに記載の連続焼成炭化装置。
【請求項７】
前記排出コンベアの焼成筒の排出口側の反対側の端部には、炭化すべき材料の焼成を終了させる酸素を断つ密閉構造の収納庫を配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの１つに記載の連続焼成炭化装置。
【請求項８】
前記焼成筒の下部には、炭化すべき材料の焼成過程において、その燃焼を助長する空気供給手段を配設したことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちの１つに記載の連続焼成炭化装置。
【請求項９】
前記発生ガス導入路には、炭化すべき材料の焼成の際に発生するガスから液体成分を分離するサイクロンを配設したことを特徴とする請求項８に記載の連続焼成炭化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、間伐材、雑木、使用済みの木材を所定の長さに切断するか、チップ状とした木材等の植物を炭化させる連続焼成炭化装置に関し、特に、焼成を連続的に行う連続焼成炭化装置に関に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００１−３５４９７１
従来、例えば、間伐材や解体された住宅から発生する木材から木炭を生産する炭焼き装置としては、灯油等を燃料とした加熱炉が利用されている。これは、間伐材或いは解体された住宅から発生する木材を、空気の流通を遮断した容器に充填して、加熱炉の中に入れ灯油を燃料として加熱して木炭を生成していた。
【０００３】
上記公報に掲載の技術は、一対の支柱を立設したベース部と、上記ベース部に載置され支柱に沿って引き揚げられる外窯と、この外窯に収容されるように前記ベース部に載置され前記外窯が引き揚げられたとき該外窯の外部に引き出される燃焼部と、この燃焼部の上に取付けられて加熱され内部に収容した木材から木炭を生成するとともに前記外窯が引き揚げられたとき前記燃焼部とともに該外窯の外部に引き出される内窯とを備え、小型化及び移動可能とした炭焼き装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記炭焼き装置は、内窯を覆うように外窯を配設し、前記内窯を前記外窯に対して分離可能に構成したものであるが、炭焼きが完成すると前記内窯及び外窯の温度が低下するまで運転を停止し、その後、前記内窯を取り出す際には、炭火の燃焼を完全に停止させる必要があり、前記内窯及び外窯の温度が低下した時点で、前記内窯と外窯とを分離し、前記内窯を交換したり、内窯内の木材の入れ替えを行なう必要があり、運転停止期間が３〜５日となり、効率の良い運転を行うことができなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、必要に応じて連続運転可能とし、その生産性及び稼動効率を向上させると共に、焼成炭化物の焼成程度を任意に設定できる連続焼成炭化装置の提供を課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１における連続焼成炭化装置は、上部に炭化すべき材料を投入する投入口を有し、炭化すべき材料を酸素が非常に少ない状態で焼成し、前記炭化すべき材料を焼成した焼成炭化物を排出する排出口を有する焼成筒と、前記焼成筒の下部から焼成炭化物を排出する排出コンベアと、前記焼成筒内の炭化すべき材料を焼成させる加熱手段と、前記焼成筒内の炭化すべき材料の焼成の際に発生するガスを加熱手段に導いて燃焼させる発生ガス導入路とを具備するものである。
【０００７】
したがって、排出コンベアの排出速度によって炭化すべき材料の連続焼成速度が決定でき、焼成筒内で炭化すべき材料の連続焼成が可能となる。また、前記焼成筒内で炭化すべき材料を焼成する際に、連続焼成の性質上、投入側及び／または排出側から多少の空気が導入されるから、炭化すべき材料の焼成の際には、酸素と結合して炭化するものもあり、焼成炭化物の電気抵抗が低下する。
【０００８】
ここで、前記焼成筒は、上部に炭化すべき材料を投入する投入口を有し、炭化すべき材料を内部で焼成させ、焼成させた後、それを下部から排出する排出口を有するものであり、垂直方向に立設したもの或いは所定角度傾斜したものとすることができる。通常、金属、セラミックス等で形成される。
【０００９】
また、前記排出コンベアは、前記焼成筒の下部から焼成炭化物を排出するものであり、そのタイミングによって、焼成の程度が決定されるので、望ましくは、炭化すべき材料の大きさ及び性状によって決定できるように排出速度が可変速にできるものが好ましい。
【００１０】
そして、前記加熱手段は、前記焼成筒内で７５０乃至８５０℃程度の焼成温度が得られ、焼成筒内の炭化すべき材料を焼成させるものであり、重油等の液体燃料の燃焼装置等の使用が好適である。特に、重油、石炭等の液体、固体燃料または植物燃料による燃焼装置は、炭化すべき材料の焼成の際に発生するガスを同時に燃焼でき、その燃焼効率を良くすることができる。しかし、前記加熱手段は電熱線等の電気とすることもできるが、この場合には、炭化すべき材料の焼成の際に発生するガスを電熱線に接触させて、燃焼させることが好ましい。
【００１１】
更に、前記発生ガス導入路は、前記焼成筒内の炭化すべき材料の焼成の際に発生するガスを加熱手段に導いて燃焼させるものであり、炭化すべき材料の焼成の際に発生するガスから燃焼成分中の有害物質を燃焼させることもできる。
【００１２】
請求項２における連続焼成炭化装置の前記焼成筒の上部には、請求項１記載の構成に対して、炭化すべき材料を前記焼成筒に供給する開閉自在なホッパーを配設したものであるから、炭化すべき材料を前記焼成筒に供給する場合には、ホッパーの蓋体を開状態とし、焼成時にはホッパーを閉状態とすることができる。炭化すべき材料の供給速度によっては、開状態のまま使用することができ、通常は、前記焼成筒の長さ及び燃焼手段の能力等で開状態のまま使用するように設定可能である。
【００１３】
ここで、ホッパーは、開閉自在な蓋体機構をホッパー下部或いはホッパー上部に配設することができる。特に、ホッパー上部に設けたものでは、ホッパーに収容した炭化すべき材料を順次焼成筒に供給することができる。なお、この焼成筒の上端に直結したホッパーは、炭化すべき材料が比較的大きい場合に好適である。
【００１４】
請求項３における連続焼成炭化装置の前記焼成筒の上部には、請求項１記載の構成に対して、炭化すべき材料を前記焼成筒に供給する投入コンベアをスクリューコンベアとし、当該投入コンベアに炭化すべき材料を供給するホッパーを配設したものである。したがって、炭化すべき材料を前記焼成筒に供給するホッパーを配設したものであるから、当該材料を前記焼成筒に供給する場合には、投入コンベアから継続的に供給することにより、前記焼成筒を閉状態と同等な条件で焼成することができる。炭化すべき材料の供給速度が遅くなっても、前記投入コンベアの存在及び上に積層された炭化すべき材料による流体抵抗によって、前記焼成筒の上部の空気との接触が少なくなるから、実質的に閉じた状態となり、前記焼成筒内で炭化すべき材料を焼成することができる。勿論、蓋体を開閉してもよい。
【００１５】
このときの投入コンベアは、空気の供給を行ない難くすることから、スクリューコンベアの使用が好適である。しかし、本発明を実施する場合には、ベルトコンベア、ローラコンベア、トロリーコンベア等のコンベアの使用ができないことを意味するものではなく、炭化すべき材料の大きさによって任意のコンベアの使用が可能である。このように、投入コンベアを用いたものでは、その駆動制御によって連続焼成炭化装置の連続運転が可能となる。
【００１６】
請求項４における連続焼成炭化装置の請求項１乃至請求項３のうちの１つに記載の前記排出コンベアは、複数枚のプロペラを配設し、スクリューコンベアとしての機能を持たせたプロペラ・スクリューコンベアとしたものである。したがって、無負荷状態で流体抵抗が大きいから、炭化すべき材料を搬送中であっても、搬送中でなくても、前記焼成筒の上下端が実質的に閉じた状態となるから、炭化すべき材料の焼成を良好に行なうことができる。また、焼成炭化物が大きくても、複数枚のプロペラによってそれを切断する機能を有するから、排出が容易になる。
【００１７】
請求項５における連続焼成炭化装置の請求項１乃至請求項４のうちの１つに記載の前記発生ガス導入路には、端部に液体収容容器を設けた液体排出用配管が接続されているから、炭化すべき材料を焼成の際に発生する木酢（木醋）が回収容易である。
【００１８】
請求項６における連続焼成炭化装置の請求項１乃至請求項５のうちの１つに記載の前記排出コンベアの焼成筒の排出口側の反対側の端部には、炭化すべき材料の焼成を終了させる水を入れた水槽を配設したものであるから、排出した焼成炭化物の温度を急激に低下させると共に、水分を含ませるのに好適である。
【００１９】
請求項７における連続焼成炭化装置の請求項１乃至請求項５のうちの１つに記載の前記排出コンベアの焼成筒の排出口側の反対側の端部には、炭化すべき材料の焼成を終了させる酸素を断つ密閉構造の収納庫を配設したものであるから、排出した焼成炭化物の残り火を消すことができる。
【００２０】
請求項８における連続焼成炭化装置の請求項１乃至請求項７のうちの１つに記載の前記焼成筒の下部には、炭化すべき材料の焼成過程において、その燃焼を助長する空気供給手段を配設したものであるから、炭化すべき材料を適度に燃焼させる場合には、空気供給手段から必要量の空気を供給することにより、炭化のみでなく焼却灰成分を含ませることができる。
【００２１】
請求項９における連続焼成炭化装置の前記発生ガス導入路には、炭化すべき材料の焼成の際に発生するガスから液体成分を抽出するサイクロンを配設したものである。したがって、排気ガス中の質量の大きい微粒子が選択的に抽出でき、効率良く液体成分を抽出できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の連続焼成炭化装置を説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態１にかかる連続焼成炭化装置の全体を示す説明図、図２は本発明の実施の形態１にかかる連続焼成炭化装置の要部断面の説明図である。図３は図１の切断線Ｘ−Ｘによる断面図、図４は図１の切断線XI−XIによる断面図である。
【００２４】
本実施の形態の連続焼成炭化装置は、ステンレス及び鉄等の金属板からなる上部に、炭化すべき材料Ａを投入する投入口１１及び下部に焼成炭化物を排出する排出口１２を有する略筒状の本体１０は、その本体１０の周囲に螺旋状に巻回した熱伝導をよくする吸熱帯１３が設けられている。本体１０の下端にはフランジが設けられていて、そこに点検用ハッチ１４が図示しないボルトで取付けられている。したがって、点検用ハッチ１４を開放することにより、本体１０の内部の点検及び清掃及び後述するプロペラ・スクリューコンベア２０の点検が容易になる。ここで、本実施の形態の焼成筒１は、上部に炭化すべき材料Ａを投入する投入口１１を有し、炭化すべき材料Ａを酸素が非常に少ない状態で焼成し、焼成した後、それを焼成炭化物Ｂとして下部から排出する排出口１２を有する本体１０及び吸熱帯１３によって形成されている。
【００２５】
本体１０の上端にはロート状のホッパー１５が配設されている。ホッパー１５の上端には、観音開きとした開閉自在な蓋体１６が配設され、炭化すべき材料Ａを投入する際には、開状態とし、その投入後には閉状態にできる。ホッパー１５に対しては、ベルトコンベア等で炭化すべき材料Ａを投入するようにしても良いし、直接、他の運搬装置から供給するようにしてもよい。ホッパー１５の上端の蓋体１６が炭化すべき材料Ａを投入し、閉状態にすることにより、ホッパー１５内の炭化すべき材料Ａを低酸素状態で焼成することができる。
【００２６】
また、本体１０の下部には、焼成筒１の下部から焼成炭化物Ｂを排出するプロペラ２４を電動機２１の出力軸で回転する回転シャフト２３に複数配設し、スクリューコンベア状に筒体２５内の物質を移送するプロペラ・スクリューコンベア２０が配設されている。
【００２７】
プロペラ・スクリューコンベア２０の筒体２５は、焼成筒１の本体１０の下部の排出口１２に一体に接合されており、かつ、複数のプロペラ２４を配設した回転シャフト２３は、焼成筒１の本体１０の対向側を貫通し、電動機２１のシャフトに接続されている。この焼成筒１の下部から焼成炭化物Ｂを排出するプロペラ・スクリューコンベア２０は、本実施の形態の排出コンベア２を構成する。このプロペラ・スクリューコンベア２０は、大きな焼成炭化物Ｂを切断し、排出する機能を有する。当然ながら、大きな焼成炭化物Ｂを焼成しない場合には、スクリューコンベアとすることができ、また、焼成炭化物Ｂが大きくても、それを切断し、排出することもできる。
【００２８】
焼成筒１の本体１０の下部の排出口１２の上部は、本体１０の周囲を囲うように耐火煉瓦が円筒状に配設され、外壁体３０が設けられている。外壁体３０は吸熱帯１３を収容し、本体１０との間に閉じられた空間を形成し、螺旋状に巻回して循環する燃焼流路３２を形成している。
【００２９】
外壁体３０の下部には重油バーナ３１が配設され、重油バーナ３１の火炎は燃焼流路３２を巻回しながら、図３の図１の切断線Ｘ−Ｘによる断面図に示すように、逆略の字状に形成された循環噴出口３３から噴出される。また、外壁体３０の上端には環状の封止体３４が配設され、そこには排気筒３５が設けられている。
【００３０】
したがって、重油バーナ３１から噴出した燃焼ガスは、略吸熱帯１３の螺旋に沿って上昇し、本体１０との間で熱交換し、低温度の排ガスとなって排気筒３５から排出される。そして、本体１０内に収容した炭化すべき材料Ａに本体１０の外側から熱を伝えて、それを焼成することができる。
【００３１】
この外壁体３０及び重油バーナ３１、燃焼流路３２は、本実施の形態の焼成筒１内の炭化すべき材料Ａを焼成させる熱エネルギを供給する本体１０と外壁体３０で形成される空間を螺旋状に巻回する燃焼流路３２及び重油バーナ３１からなり、本体１０に隣接する燃焼炉を構成する加熱手段３を構成している。
【００３２】
焼成筒１の本体１０の上部には、炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを加熱手段３に導く配管４１及び配管４２を有している。配管４１は、焼成筒１の本体１０の上部からの炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスをサイクロン４３の入力とし、サイクロン４３で炭化すべき材料Ａを焼成の際に発生する木酢（木醋）等を含む水蒸気成分を除去し、乾燥したガスとして配管４２を介して重油バーナ３１の火口付近の循環噴出口３３に供給している。また、必要に応じて、サイクロン４３の周囲に冷却フィンを配設し、気体と液体との分離の確率を高くすることもできる。そして、サイクロン４３から排出される燃焼ガス成分を、配管４２を介して重油バーナ３１の火口付近に供給することにより、重油バーナ３１から噴出した燃焼ガスの噴出速度によって、配管４２内は負圧になり、結果として、配管４１が本体１０の上部から炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを吸引することになる。サイクロン４３の下部には、液体排出用配管４４が配設されており、その下端は収液槽４５に位置し、サイクロン４３で分離した液体を収容するようになっている。
【００３３】
ここで、焼成筒１の本体１０の上部には、炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを加熱手段３に導く配管４１及び配管４２は、本実施の形態の焼成筒１内の炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを加熱手段３に導いて燃焼させる発生ガス導入路４を構成している。即ち、サイクロン４３を用いることなく構成しても、配管４１及び配管４２を通過中に焼成の際に発生するガスが冷却され、気体と液体とが分離されるから、液体排出用配管４４を介して収液槽４５に液体を収容することができる。また、仮に、液体排出用配管４４を介して収液槽４５に液体を収容しない配管としても、配管４１及び配管４２を通過中に焼成の際に発生するガスが冷却されない状態にしておけば、配管４２を介して重油バーナ３１の火口付近に供給されたガスの燃焼と共に水蒸気が上昇して低温度の排ガスとなって排気筒３５から水蒸気として放出することができる。この場合においても、基本的に焼成筒１としての機能が低下するものではない。
【００３４】
更に、焼成筒１のプロペラ・スクリューコンベア２０の直ぐ上には、棒状または環状のパイプ材５１からなり、下方に空気供給口５２が穿設された空気供給手段５が配設されている。空気供給口５２が下方に穿設されているのは、焼成炭化物Ｂの落下による目詰まりを防止するためである。この空気供給手段５は、焼成筒１の下部に配設したプロペラ・スクリューコンベア２０側からの空気の供給がない場合に、炭化すべき材料Ａを焼成させるときに、所定量燃焼させるものである。
【００３５】
プロペラ・スクリューコンベア２０からなる排出コンベア２で排出される焼成炭化物Ｂは、水槽５５に投入される。水槽５５に投入された焼成炭化物Ｂは、焼成状態から燃焼状態に移行する直前で停止される。そして、水槽５５に投入された焼成炭化物Ｂは、水槽上面に浮遊するから、それを回収し、用途によってはそのまま、燃焼を目的とするもの等では乾燥後所定用途に使用するものである。
【００３６】
本体１０内の温度を検出する温度センサＳ１は、本体１０内のプロペラ・スクリューコンベア２０の直ぐ上に位置するもので、炭化すべき材料Ａを焼成させた結果、焼成炭化物Ｂとなっているか否かを判断するものであり、稼動初期には安定しないが、プロペラ・スクリューコンベア２０からなる排出コンベア２が定速度運転になると、温度は一定する。温度センサＳ２は、本体１０内の重油バーナ３１の位置よりも若干上の位置にあり、焼成温度を測定するものである。稼動初期には温度が低く、焼成状態が安定してくると、所定の温度まで上昇してその温度で安定する。温度センサＳ３は、本体１０内の外壁体３０の上部に配設され、焼成筒１の温度勾配を知ると同時に内部の焼成状態の判断とするものであり、炭化すべき材料Ａの大きさ等の性状によって、定常状態で特定の温度に定まる。温度センサＳ４及び温度センサＳ５は、焼成筒１の投入口１１付近に配設され、焼成筒１の投入口１１より炭化すべき材料Ａを投入する量を監視するもので、焼成筒１の温度センサＳ４及び温度センサＳ５の位置まで投入されていると、温度は低下する。なくなれば、温度は上昇する。
【００３７】
このように構成された本実施の形態の連続焼成炭化装置は、上部に炭化すべき材料Ａを投入する投入口１１を有し、炭化すべき材料Ａを焼成させ、焼成炭化物Ｂとして焼成後、それを排出する排出口１２を有する本体１０及び吸熱帯１３からなる焼成筒１と、焼成筒１の下部から焼成炭化物Ｂを切断し、移送排出するプロペラ・スクリューコンベア２０からなる排出コンベア２と、焼成筒１内の炭化すべき材料Ａを焼成させる熱エネルギを供給する本体１０と外壁体３０で形成される空間を螺旋状に巻回する燃焼流路３２及び重油バーナ３１等からなり、本体１０に隣接する燃焼炉を構成する加熱手段３と、焼成筒１内の炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを加熱手段３に導いて燃焼させる配管４１及び配管４２からなる発生ガス導入路４とを具備するものである。
【００３８】
したがって、プロペラ・スクリューコンベア２０からなる排出コンベア２の排出速度によって、焼成筒１の本体１０内に炭化すべき材料Ａが滞在する時間が特定され、これによって、炭化すべき材料Ａの焼成程度が決定でき、かつ、排出コンベア２の連続排出及び連続投入により、焼成筒１内で炭化すべき材料の連続焼成が可能となる。また、焼成筒１内で炭化すべき材料を焼成する際に、排出コンベア２側から多少の空気が導入されるから、炭化すべき材料Ａの焼成の際には、酸素と結合して一部が炭化するものもあり、焼成炭化物Ｂの電気抵抗が低下する。
【００３９】
図５は本発明の実施の形態２にかかる連続焼成炭化装置の全体を示す説明図である。本実施の形態では、図１乃至図４に示した実施の形態１にかかる連続焼成炭化装置との相違点のみ説明する。なお、図中の上記実施の形態と同一符号または同一記号は同一または相当する構成部分を示すものである。
【００４０】
図５において、本体１０の上部には、スクリューコンベア６０が配設されている。スクリューコンベア６０の端部には、炭化すべき材料Ａを投入するホッパー６１が配設されている。スクリューコンベア６０の外径を形成する筒体６２は本体１０に溶接等によって接合されている。また、筒体６２の中心に配設された電動機６３の出力軸で回転する回転シャフト６４の他端部は、本体１０の上部の対向側に軸支されている。また、本体１０の上端は、フランジが設けられていて、そこに蓋体１８がボルト締めされている。蓋体１８はスクリューコンベア６０及び本体１０のメンテナンス用である。
【００４１】
また、焼成筒１の本体１０の上部には、炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを導く配管４１に対し、収液槽４５に端部を導き液体を収容する液体排出用配管４４が直線的に接続されている。両者の接続点には、加熱手段３に導く配管４２がバルブ４６を介して直角に分岐接続され、実施の形態１と同様に、重油バーナ３１の火口付近に接続されている。なお、配管４１からガスを排出する排出管４７には、バルブ４８が配設されていて、ガスの発生、その成分等の確認のために注出することができる。
【００４２】
プロペラ・スクリューコンベア２０からなる排出コンベア２の排出先は、コンクリートで形成した収納庫７０に投入される。収納庫７０は酸素を断つ密閉構造でできており、プロペラ・スクリューコンベア２０には焼成炭化物Ｂが充満して移送されていたり、そのプロペラ・スクリューコンベア２０の排出口及び／または供給口に焼成炭化物Ｂが充満しているのが普通であり、喩え、プロペラ・スクリューコンベア２０に焼成炭化物Ｂが充満していないときでも、収納庫７０のドアが略密閉状態であれば、内部は焼成炭化物Ｂが投入されており酸欠状態にあり、焼成炭化物Ｂの投入により加圧状態にあるから、喩え、空気供給手段５からの空気の供給があっても、プロペラ・スクリューコンベア２０内を通過して、収納庫７０に入る空気量は殆んどない。したがって、焼成炭化物Ｂの温度は燃焼ができないから、収納庫７０内で冷却されることになる。具体的には、収納庫７０は複数設けておき、その切り替えで、完全な冷却状態の焼成炭化物Ｂとして取出すことができる。
【００４３】
本実施の形態の連続焼成炭化装置は、端部にホッパー６１が配設されているスクリューコンベア６０が接続された上部に炭化すべき材料Ａを投入する投入口１１を有し、炭化すべき材料Ａを焼成炭化物Ｂとして焼成後、それを排出する排出口１２を有する本体１０及び吸熱帯１３からなる焼成筒１と、焼成筒１の下部から焼成炭化物Ｂを切断し、移送排出するプロペラ・スクリューコンベア２０からなる排出コンベア２と、焼成筒１内の炭化すべき材料Ａを焼成させる熱エネルギを供給する本体１０と外壁体３０で形成される空間を螺旋状に巻回する燃焼流路３２及び重油バーナ３１等からなり、本体１０に隣接する燃焼炉を構成する加熱手段３と、焼成筒１内の炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを加熱手段３に導いて燃焼させる配管４１及び配管４２からなる発生ガス導入路４とを具備するものである。
【００４４】
したがって、実施の形態１と同様、プロペラ・スクリューコンベア２０からなる排出コンベア２の排出速度によって、焼成筒１の本体１０内に炭化すべき材料Ａが滞在する時間が特定され、これによって、炭化すべき材料Ａの焼成程度が決定でき、かつ、排出コンベア２の連続排出及び連続投入により、焼成筒１内で炭化すべき材料の連続焼成が可能となる。また、焼成筒１内で炭化すべき材料を焼成する際に、排出コンベア２側から多少の空気が導入されるから、炭化すべき材料Ａの焼成の際には、酸素と結合して一部が炭化するものもあり、焼成炭化物Ｂの電気抵抗が低下する。
【００４５】
ところで、実施の形態２のように、焼成筒１内の炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを加熱手段３に導いて燃焼させる発生ガス導入路４は、サイクロン４３を用いることなく構成しても、配管４１及び配管４２を通過中に焼成の際に発生するガスが冷却され、気体と液体とが分離されるから、液体排出用配管４４を介して収液槽４５に液体を回収することができる。また、仮に、液体排出用配管４４を介して収液槽４５に液体を収容しない配管としても、配管４１及び配管４２を通過中に焼成の際に発生するガスが冷却されない状態にしておけば、配管４２を介して重油バーナ３１の火口付近に供給されたガスの燃焼と共に水蒸気が上昇して低温度の排ガスとなって排気筒３５から水蒸気として放出することができる。この場合においても、基本的に焼成筒１としての機能が低下するものではない。
【００４６】
また、本発明を実施する場合の焼成筒１は、上部に炭化すべき材料Ａを投入する投入口１１を有し、炭化すべき材料Ａを内部で焼成させた後、それを下部から排出する排出口１２を有するものであり、垂直方向に立設したもの或いは所定角度傾斜したものとすることができる。
【００４７】
同様に、本発明を実施する場合の排出コンベア２は、焼成筒１の下部から焼成炭化物Ｂを排出するものであり、そのタイミングによって、焼成の程度が決定されるので、望ましくは、炭化すべき材料Ａの大きさ及び性状によって決定できるように排出速度が可変速にできるものとして実施するのが良い。
【００４８】
そして、本発明を実施する場合の加熱手段３は、焼成筒１内の炭化すべき材料Ａを焼成させるものであり、重油等の液体燃料の重油バーナ３１等の燃焼手段等の使用が好適である。特に、重油等の液体燃料または植物燃料または石炭燃料による燃焼手段は、炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを同時に燃焼でき、燃焼効率を良くすることができる。しかし、加熱手段３は電熱線等の電気とすることもできるが、この場合には、炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを電熱線に接触させて、燃焼させることが好ましい。
【００４９】
更に、本発明を実施する場合の発生ガス導入路４は、焼成筒１内の炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスを加熱手段３に導いて燃焼させるものであり、炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスから燃焼成分中の有害物質を燃焼させるものであるから、実施の形態２においては、バルブ４８を開き、配管４１からガスを排出する排出管４７に直接点火することもできる。
【００５０】
上記実施の形態１で説明したように、本発明を実施する場合の連続焼成炭化装置の焼成筒１の上部は、炭化すべき材料Ａを焼成筒１に供給する開閉自在な蓋体１６を有するホッパー１５を配設したものであるから、炭化すべき材料Ａを焼成筒１に供給する場合には、ホッパー１５の蓋体１６を開状態とし、焼成時にはホッパー１５の蓋体１６を閉状態とすることができる。炭化すべき材料Ａの供給速度によっては、開状態のまま使用することができ、通常は、焼成筒１の長さ及び燃焼手段の能力等で開状態のまま使用するように設定される。
【００５１】
ここで、上記実施の形態１ではホッパー１５は、開閉自在な蓋体１６の機構をホッパー１５の上部に配設したものとしたが、ホッパー１５の下部とすることができる。特に、ホッパー１５の上部に設けたものでは、ホッパー１５に収容した炭化すべき材料Ａを供給することができる。なお、この焼成筒１に直結したホッパー１５は、炭化すべき材料Ａが比較的大きい場合に好適である。
【００５２】
上記実施の形態２の連続焼成炭化装置の焼成筒１の上部には、炭化すべき材料Ａを焼成筒１に供給するスクリューコンベア６０及び当該スクリューコンベア６０に炭化すべき材料Ａを供給するホッパー６１を配設したものである。したがって、炭化すべき材料Ａを焼成筒１に供給するホッパー６１を配設したものであるから、当該材料を焼成筒１に供給する場合には、投入コンベアとしてのスクリューコンベア６０から継続的に供給することにより、焼成筒１を閉状態と同等な条件で焼成することができる。炭化すべき材料Ａの供給速度が遅くなっても、投入コンベアとしてのスクリューコンベア６０の存在による流体抵抗によって焼成筒１の上部の空気との接触が少なくなるから、実質的に閉じた状態となり、焼成筒１内で炭化すべき材料Ａを酸素との結び付きが小さい状態に焼成することができる。このときの投入コンベアは、スクリューコンベア６０の使用が好適であるが、ベルトコンベア等のコンベアの使用ができないことを意味するものではなく、炭化すべき材料Ａの大きさによって任意のコンベアの使用が可能である。このように、投入コンベアにスクリューコンベア６０を用いたものでは、そのスクリューコンベア６０のみの駆動制御によって連続焼成炭化装置の連続運転が可能となる。
【００５３】
上記実施の形態２の連続焼成炭化装置の投入コンベアは、スクリューコンベア６０とするものであるから、無負荷状態で空気の流体抵抗が大きいから、炭化すべき材料Ａを搬送中であっても、なくても、焼成筒１の上端が実質的に閉じた状態となるから、炭化すべき材料Ａの焼成を良好に行なうことができる。同様に、上記実施の形態１，２の連続焼成炭化装置の排出コンベア２は、プロペラ・スクリューコンベア２０とするものであるから、無負荷状態で空気の流体抵抗が大きいから、焼成炭化物Ｂを搬送中であっても、なくても、焼成筒１の下端が実質的に閉じた状態となるから、炭化すべき材料Ａの焼成を良好に行なうことができる。
【００５４】
また、上記実施の形態１，２の連続焼成炭化装置の発生ガス導入路４には、端部に収液槽４５という液体収容容器を設けた液体排出用配管４４が接続されているから、炭化すべき材料Ａを焼成する際に発生する木酢（木醋）の収容が容易である。
【００５５】
そして、上記実施の形態１の連続焼成炭化装置の排出コンベアとしてのプロペラ・スクリューコンベア２０の焼成筒１の排出口側の反対側の端部には、炭化すべき材料Ａの焼成を終了させる水を入れた水槽５５を配設したものであるから、排出した焼成炭化物Ｂの温度を急激に低下させると共に、水分を含ませるのに好適である。
【００５６】
更に、上記実施の形態１，２の連続焼成炭化装置の焼成筒１の下部には、炭化すべき材料Ａの焼成過程において、その燃焼を助長する空気供給手段５を配設したものであるから、炭化すべき材料Ａを適度に燃焼させる場合には、空気供給手段５から必要量の空気を供給することにより、焼成炭化物Ｂの炭化のみでなく焼却灰成分を含ませることができる。したがって、焼成炭化物Ｂの電気抵抗を低下させることができる。
【００５７】
更にまた、上記実施の形態１の連続焼成炭化装置の発生ガス導入路４には、炭化すべき材料Ａの焼成の際に発生するガスから液体成分を抽出するサイクロン４３を配設したものである。したがって、排気ガス中の質量の大きい微粒子が選択的に抽出でき、効率良く液体成分を抽出できる。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１における連続焼成炭化装置は、上部に炭化すべき材料を投入する投入口を有し、炭化すべき材料を酸素が非常に少ない状態で焼成し、前記炭化すべき材料を焼成した焼成炭化物を排出する排出口を有する焼成筒と、前記焼成筒の下部から焼成炭化物を排出する排出コンベアと、前記焼成筒内の炭化すべき材料を焼成させる加熱手段と、前記焼成筒内の炭化すべき材料の焼成の際に発生するガスを加熱手段に導いて燃焼させる発生ガス導入路と具備するものである。
【００５９】
したがって、排出コンベアの排出速度によって炭化すべき材料の焼成程度が決定でき、かつ、排出コンベアの連続排出及び連続投入により、焼成筒内で炭化すべき材料の連続焼成が可能となる。また、前記焼成筒内で炭化すべき材料を焼成する際に、連続焼成の性質上、投入側及び／または排出側から多少の空気が導入されるから、炭化すべき材料の焼成の際には、酸素と結合して炭化するものもあり、焼成された炭化物の電気抵抗が低下する。
【００６０】
請求項２における連続焼成炭化装置の前記焼成筒の上部には、請求項１記載の構成に対して、炭化すべき材料を前記焼成筒に供給する開閉自在な蓋体を設けたホッパーを配設したものであるから、炭化すべき材料を前記焼成筒に供給する場合には、ホッパーの蓋体を開状態とし、焼成時にはホッパーの蓋体を閉状態とすることができる。炭化すべき材料の供給速度によっては、開状態のまま使用することができ、通常は、前記焼成筒の長さ及び燃焼手段の能力等で開状態のまま使用するように設定される。
【００６１】
請求項３における連続焼成炭化装置の前記焼成筒の上部には、請求項１記載の構成に対して、炭化すべき材料を前記焼成筒に供給する投入コンベアをスクリューコンベアとし、当該投入コンベアに炭化すべき材料を供給するホッパーを配設したものである。したがって、炭化すべき材料を前記焼成筒に供給するホッパーを配設したものであるから、当該材料を前記焼成筒に供給する場合には、投入コンベアから継続的に供給することにより、前記焼成筒を閉状態と同等な条件で焼成することができる。炭化すべき材料の供給速度が遅くなっても、前記投入コンベアの存在による流体抵抗によって前記焼成筒の上部の空気との接触が少なくなるから、実質的に閉じた状態となり、前記焼成筒内で炭化すべき材料を焼成することができる。
【００６２】
請求項４における連続焼成炭化装置の請求項１乃至請求項３のうちの１つに記載の排出コンベアは、複数枚のプロペラを配設し、スクリューコンベアとしての機能を持たせたプロペラ・スクリューコンベアとしたものである。したがって、無負荷状態で流体抵抗が大きいから、炭化すべき材料を搬送中であってもなくても、前記焼成筒の上下端が実質的に閉じた状態となるから、炭化すべき材料を焼成を良好に行なうことができる。また、焼成炭化物をプロペラによって所定間隔に切断することができる。
【００６３】
請求項５における連続焼成炭化装置の請求項１乃至請求項４のうちの１つに記載の前記発生ガス導入路には、端部に液体収容容器を設けた液体排出用配管が接続されているから、炭化すべき材料を焼成の際に発生する木酢（木醋）が回収容易である。
【００６４】
請求項６における連続焼成炭化装置の請求項１乃至請求項５のうちの１つに記載の前記排出コンベアの焼成筒の排出口側の反対側の端部には、炭化すべき材料の焼成を終了させる水を入れた水槽を配設したものであるから、排出した焼成炭化物の温度を急激に低下させると共に、水分を含ませるのに好適である。
【００６５】
請求項７における連続焼成炭化装置の請求項１乃至請求項６のうちの１つに記載の前記排出コンベアの焼成筒の排出口側の反対側の端部には、炭化すべき材料の焼成を終了させる酸素を断つ密閉構造の収納庫を配設したものであるから、焼成炭化物の自然冷却が容易である。
【００６６】
請求項８における連続焼成炭化装置の請求項１乃至請求項７のうちの１つに記載の前記焼成筒の下部には、炭化すべき材料の焼成過程において、その燃焼を助長する空気供給手段を配設したものであるから、空気供給口から必要量の空気を供給することにより、炭化すべき材料を炭化のみではなく、適度に燃焼させることができ、焼成炭化物に焼却灰成分を含ませることができる。
【００６７】
請求項９における連続焼成炭化装置の前記発生ガス導入路には、炭化すべき材料の焼成の際に発生するガスから液体成分を抽出するサイクロンを配設したものである。したがって、排気ガス中の質量の大きい微粒子が選択的に抽出でき、効率良く液体成分を抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかる連続焼成炭化装置の全体を示す説明図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１にかかる連続焼成炭化装置の要部断面の説明図である。
【図３】図３は図１の切断線Ｘ−Ｘによる断面図である。
【図４】図４は図１の切断線XI−XIによる断面図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態２にかかる連続焼成炭化装置の全体を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ    炭化すべき材料
Ｂ    焼成炭化物
１    焼成筒
１０  本体
１１  投入口
１２  排出口
２    排出コンベア
２０  プロペラ・スクリューコンベア
３    加熱手段
４    発生ガス導入路
４１  配管
４２  配管
４４  液体排出用配管
５    空気供給手段
５５  水槽
６０  スクリューコンベア
６１  ホッパー
７０  収納庫
【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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