(57)【要約】【課題】被処理物を低酸素雰囲気で加熱溶融処理する場合、処理装置の雰囲気と供給側の雰囲気とを大幅なコストの増大を招くことなく遮断する。【解決手段】遮断装置Ａは、被処理物を連続的に又は断続的に供給する供給装置Ｂと供給された被処理物を加熱して処理する溶融炉Ｃとの間に配置され、一方の端部１ａが供給装置Ｂの供給口22と接続されると共に、他方の端部１ｂが溶融炉Ｃに接続され、両端部１ａ，１ｂの間に下方に垂下されたＵ字通路１を有し、該Ｕ字通路１に空気よりも比重の大きい気体を充満させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を連続的に又は断続的に供給する供給装置と供給された被処理物を加熱して処理する処理装置との間に配置された空気の遮断装置であって、一方の端部が供給装置と接続されると共に他方の端部が処理装置に接続され前記両端部の間で下方に垂下された通路と、前記通路に配置され被処理物を搬送する搬送装置と、を有し且つ該通路に空気よりも比重の大きい気体を充満させたことを特徴とする遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、供給装置から供給された被処理物を大気を巻き込むことなく処理装置に送るようにした遮断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続的に或いは断続的に供給される被処理物を低酸素雰囲気で一定の温度に加熱する加熱炉や、連続的に或いは断続的に供給される被処理物を低酸素雰囲気で溶融し、或いは被処理物が焼却灰等の場合であって該被処理物の無害化をはかるために低酸素雰囲気で溶融する溶融炉等の炉では、炉内の低酸素雰囲気を保持するために、被処理物を炉に供給する供給装置を空気の巻き込みを防ぐように構成するのが一般的である。
【０００３】
このような供給装置の例として、例えば、機械的に開閉する扉を有する複数の室を設けると共に、各室毎に、真空ポンプによって空気を吸引排除する手段や不活性ガスを噴射して空気と置換する手段を設け、この供給装置によって搬送された被処理物が個々の室に到達する度に、扉を閉鎖して内部の空気を不活性ガスと置換し、この作業を繰り返しつつ順次搬送して炉に供給し得るように構成されている。
【０００４】
上記の如く構成された供給装置では、炉から最も離隔した室が空気雰囲気であっても、順に炉に接近するのに従って低酸素雰囲気となり、被処理物が炉に到達したとき、該被処理物の周囲は炉内雰囲気と略近似した低酸素雰囲気となる。このため、供給装置によって供給された被処理物が炉に供給されたとき、該炉内の雰囲気を劣化させることがない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の供給装置では、被処理物の搬送経路上に複数の扉を設けて複数の室を構成したり、個々の室毎に空気の吸引手段や不活性ガスとの置換手段を設けることが必要になる等、設備が複雑化すると共に各室の制御も複雑になって設備コストが増大し、且つ保守に要するコストも増大するという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、大幅なコストの増大を招くことなく、炉内の雰囲気を劣化させることのない遮断装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る遮断装置は、被処理物を連続的に又は断続的に供給する供給装置と供給された被処理物を加熱して処理する処理装置との間に配置された空気の遮断装置であって、一方の端部が供給装置と接続されると共に他方の端部が処理装置に接続され前記両端部の間で下方に垂下された通路と、前記通路に配置され被処理物を搬送する搬送装置とを有し且つ該通路に空気よりも比重の大きい気体を充満させたものである。
【０００８】
上記遮断装置では、一方側の端部が被処理物を供給する供給装置と接続され、他方側の端部が供給された被処理物を加熱して処理する処理装置と接続され、これらの端部の間に配置された下方に垂下した通路（以下「Ｕ字通路」という）に空気よりも比重の大きい気体を充満させたので、この気体がＵ字通路の低部に滞留することで供給装置側と処理装置側を遮断することが出来る。
【０００９】
供給装置からＵ字通路に供給された被処理物は底部に落下して該Ｕ字通路に充満する気体に入り込む。その後、底部から引き上げられたとき、処理装置側の雰囲気に入ることとなり、処理装置の雰囲気を劣化させることがない。
【００１０】
例えば、処理装置は被処理物を低酸素雰囲気で加熱或いは溶融する炉であり、Ｕ字通路に充満させる気体を炭酸ガスとした場合、供給装置から被処理物を連続的に或いは断続的にＵ字通路に供給すると、供給された被処理物はＵ字通路の底部まで落下する。このとき、被処理物は空気を巻き込んで炭酸ガスが充満したＵ字通路に供給され、Ｕ字通路の内部で空気と炭酸ガスの比重の違いにより空気が吐き出される。このため、Ｕ字通路の底部から引き上げられて処理装置に供給された被処理物の周囲にはほとんど空気が存在せず、処理装置内の低酸素雰囲気を劣化させることがない。
【００１１】
しかしＵ字通路に充満した炭酸ガスの純度が劣化することがある。このため、Ｕ字通路の適当な位置に炭酸ガスノズルを設けておき、この炭酸ガスノズルから適宜新鮮な炭酸ガスを補給することで、Ｕ字通路に於ける炭酸ガスの純度及び量を保持することが出来る。
【００１２】
特に、Ｕ字通路に搬送装置を配置することによって、供給装置からＵ字通路に供給された被処理物を処理装置に搬送することが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、上記遮断装置の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１は本実施例に係る遮断装置を供給装置と処理装置の間に配置した加熱装置の構成を模式的に説明する図である。
【００１４】
本発明に係る遮断装置Ａは、供給装置Ｂと処理装置Ｃの間に配置されており、これらの供給装置Ｂ，処理装置Ｃとによって加熱処理装置を構成している。この加熱処理装置は、処理装置Ｃに於いて処理される被処理物が、低酸素雰囲気で加熱或いは溶融することで好ましい結果を生むものを対象としており、処理装置Ｃが加熱炉であるか、溶融炉であるかを限定するものではない。例えば、加熱処理装置として、ステンレス鋼からなる製品を熱処理する熱処理装置、或いは低酸素雰囲気で溶融させることで良好な品質を得ることが可能となる溶融装置等として構成することが可能である。
【００１５】
本実施例では、処理装置Ｃは被処理物を加熱溶融させる溶融炉Ｃとして構成されており、被処理物を低酸素雰囲気で加熱溶融させ、該溶融物を連続的に或いは断続的に取り出し得るように構成されている。特に、本実施例に於ける加熱処理装置は廃棄物の溶融装置Ｅとして構成されており、主として医療機関から廃棄された注射針や縫合針等の金属やガラス等の無機物を含む廃棄物を無害化し得るように構成されている。
【００１６】
溶融装置Ｅは、供給装置Ｂ，遮断装置Ａ，溶融炉Ｃを互いに連結させて構成されている。供給装置Ｂは、外部から投入された被処理物を連続的に或いは断続的に遮断装置Ａを経て溶融炉Ｃに供給する機能を有するものである。
【００１７】
このため、供給装置Ｂは、被処理物が投入される投入口21と、被処理物を遮断装置Ａに供給する供給口22と、投入された被処理物を供給口22に搬送するコンベア23とを有して構成されている。また供給装置Ｂは、投入口21と供給口22を除く全体が壁24によって略密閉されており、投入口21には開閉ドア25が設けられている。
【００１８】
コンベア23は供給装置Ｂに投入された被処理物を移送して遮断装置Ａに供給する機能を有するものであり、この機能を発揮し得るものであれば利用することが可能である。従って、必ずしもコンベア23である必要はなく、供給装置Ｂの上端部分に設けたバケットクレーンであっても良い。本実施例では、上下方向に張り渡されたチェン23ａに複数のバケット23ｂを取り付けて構成したバケットコンベアによってコンベア23を構成している。
【００１９】
供給装置Ｂの内部に於ける下方であってコンベア23の下端部に対応する位置には被処理物の滞留部26が形成されており、該滞留部26に投入口21から投入された被処理物が滞留し、且つコンベア23の回転に伴って移動するバケット23ｂによってすくわれて搬送されるように構成されている。
【００２０】
上記の如く構成された供給装置Ｂでは、コンベア23を矢印方向に駆動することによって、投入口21から投入されて滞留部26に滞留した被処理物をバケット23ｂによってすくい上げて上方に搬送し、供給口22に供給することが可能である。
【００２１】
遮断装置Ａは、供給装置Ｂから供給された被搬送物が溶融炉Ｃに供給される際に供給装置Ｂ側の空気雰囲気と溶融炉Ｃ側の低酸素雰囲気との間を空気よりも比重の大きい気体によって遮断して、溶融炉Ｃ側に移動する空気量を可及的に少なくすることで、該溶融炉Ｃに於ける低酸素雰囲気を保持する機能を有するものである。
【００２２】
空気よりも比重が大きく且つ溶融炉Ｃに於ける低酸素雰囲気を阻害することのない気体としては、炭酸ガスやアルゴンガス等の気体があり、これらの中から選択して利用することが可能である。本実施例では、比較的に入手が容易で、且つ取り扱いも容易な炭酸ガスを利用している。
【００２３】
遮断装置Ａは炭酸ガスを滞留させるために上下方向に形成されたＵ字状の通路からなるＵ字通路１を有している。このＵ字通路１には、供給装置Ｂの供給口22と対応して被供給口１ａが形成されると共に溶融炉Ｃの被供給口と対向する供給口１ｂが形成され、これらの口１ａ，１ｂから下方に垂下されるようにＵ字状の滞留部２が形成されている。
【００２４】
供給装置Ｂの供給口22とＵ字通路１の被供給口１ａとの間はシュート４ａによって連絡され、溶融炉Ｃの被供給口とＵ字通路１の供給口１ｂとの間はシュート４ｂによって連絡されている。
【００２５】
Ｕ字通路１は、遮断装置Ａの周囲を規定する壁３によって気密性を持って構成されている。このとき、Ｕ字通路１のみを気密性を持った部分として構成することが可能であり、またＵ字通路１の底部１ｃを被処理物のガイドとし、該ガイドを含む周囲を気密性を持った部位として構成することも可能である。本実施例では、シュート４ａ，４ｂとＵ字通路１の底部１ｃ及び壁３とで構成される空間部分を気密性を持った部分として構成している。
【００２６】
Ｕ字通路１は隔壁５によって上流側と下流側とが分割されている。上流側のＵ字通路１は、シュート４ａから供給された被処理物を円滑にＵ字通路１の最低部１ｄに導くように底部１ｃの形状が設定されている。また下流側のＵ字通路１は、底部１ｃが最低部１ｄから溶融炉Ｃ側のシュート４ｂにかけて略直線的な傾斜面として形成されており、該底部１ｃに対応してコンベア６が設けられている。
【００２７】
コンベア６はＵ字通路１の最低部１ｄにある被処理物を溶融炉Ｃに搬送するものであり、この機能を発揮し得るものであれば利用することが可能である。従って、必ずしもコンベア６である必要はなく、遮断装置Ａの上端部分に設けたバケットクレーンであっても良い。
【００２８】
本実施例では、コンベア６は、Ｕ字通路１の下流側の底部１ｃに対向して配置された一対のチェン６ａと、Ｕ字通路１の底部１ｃを横断する方向に配置されると共に両端部がチェン６ａに取り付けられた複数の移送プレート６ｂと、を有して構成されている。このコンベア６では、該コンベア６を矢印方向に駆動することで、Ｕ字通路１の最低部１ｄにある被処理物を移送プレート６ｂと底部１ｃとで構成された仕切によって上方に搬送することが可能である。
【００２９】
Ｕ字通路１を上流側と下流側に分離する隔壁５には、炭酸ガス供給装置７が接続されている。この炭酸ガス供給装置７は、炭酸ガスボンベ，圧力調整器等からなる供給部７ａと、隔壁５に取り付けたノズル７ｂと、供給部７ａとノズル７ｂとの間に設けた開閉弁７ｃとを有して構成されている。
【００３０】
従って、開閉弁７ｃを適宜開放することで、予め設定された圧力に調整された炭酸ガスをノズル７ｂを介してＵ字通路１に供給することが可能である。また開閉弁７ｂを閉鎖することで、Ｕ字通路１に対する炭酸ガスの供給を停止することが可能である。
【００３１】
溶融炉Ｃは、シュート４ｂから連続的に或いは断続的に供給された被処理物を低酸素雰囲気のもとで溶融して無害化するものであり、適宜溶融物を排出し得るように構成されている。このため、溶融炉Ｃの内部には炉体31と、溶融物を排出する排出路32が形成されており、炉体31で溶融した溶融物が排出路32に貯留し、排出路32を開放するのに伴って溶融物を溶融炉Ｃから排出し得るように構成されている。
【００３２】
溶融炉Ｃに於ける熱源は特に限定するものではない。しかし、内部を低酸素雰囲気に保持するためには、気体燃料や液体燃料或いは固体燃料を燃焼させる方式は好ましくはなく、電気エネルギ等を用いる加熱方式であることが好ましい。本実施例では、熱源としてプラズマトーチ33を利用している。
【００３３】
プラズマトーチ33は、プラズマガスを供給しつつ内部に設けた図示しない電極とノズル33ａとの間で放電させてプラズマアークを形成すると共に、ノズル33ａから噴射させることで、噴射したプラズマアークを熱源として利用することが可能である。
【００３４】
プラズマトーチ33には、電極とノズル33ａとの間に通電する電源34と、プラズマガスを供給するプラズマガス供給装置35が接続されている。溶融炉Ｃの内部を低酸素雰囲気に保持するために、プラズマガスとして窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスを利用することが好ましく、従って、プラズマガス供給装置35は、窒素ガスボンベ或いはアルゴンガスボンベ，圧力調整器，流量調整器等を有して構成されている。
【００３５】
溶融炉Ｃは、熱源がプラズマトーチ33であるため、該プラズマトーチ33から炉体31に噴射するプラズマアークによって内部圧力が増加する。このため、溶融炉Ｃの炉体31にはポンプ或いはブロワ等の吸引装置36が接続されており、該吸引装置36を運転することによって、炉体31の内圧が−１mm水柱程度になるように維持している。
【００３６】
上記溶融炉Ｃでは、炉体31に被処理物を供給してプラズマトーチ33を作動させることで、該プラズマトーチ33から噴射したプラズマアークによって被処理物を加熱して溶融させることが可能である。そして溶融物は、炉体31から排出路32に流れ込んで貯留され、所定量の溶融物が貯留したとき、該排出路32を開放することで溶融物を溶融炉Ｃから排出することが可能である。
【００３７】
上記の如く構成された溶融装置Ｅでは、被処理物としての金属やガラス等の無機物を含む廃棄物を供給装置Ｂの投入口21から投入すると、投入された被処理物は供給装置Ｂの内部を落下して滞留部26に滞留する。この被処理物は、矢印方向に回転するコンベア23のバケット23ｂによってすくい取られて上方に搬送され、供給口22に到達したとき、バケット23ｂからシュート４ａ上に排出されて遮断装置Ａに供給される。
【００３８】
この供給装置Ｂは空気中に露出した状態であり、被処理物はコンベア23によって空気中を搬送されて遮断装置Ａに供給される。
【００３９】
遮断装置Ａを構成するＵ字通路１には予め炭酸ガスが充満しており、この炭酸ガスによって、供給装置Ｂ側の空気雰囲気と溶融炉Ｃ側の低酸素雰囲気とが遮断されている。供給装置Ａに供給された被処理物は、シュート４ａからＵ字通路１に落下し、最低部１ｄに貯留される。このとき、Ｕ字通路１に充満している炭酸ガスは乱されると共に被処理物と共に入りこんだ空気が混合する。
【００４０】
遮断装置Ａに供給され、Ｕ字通路１の最低部１ｄに滞留した被処理物は、矢印方向に回転するコンベア６によってかきあげられ、シュート４ｂから溶融炉Ｃの炉体31に供給される。コンベア６の回転によってＵ字通路１に充満している炭酸ガスは溶融炉Ｃ側に引っ張られ、Ｕ字通路１内の炭酸ガスの量が減少する。このため、適宜炭酸ガス供給装置７を作動させて、Ｕ字通路１に新たな炭酸ガスを供給することで、該Ｕ字通路１に常に一定レベルの炭酸ガスを充満させておくことが可能である。
【００４１】
溶融炉Ｃに供給された被処理物は、炉体31に配置されたプラズマトーチ33の作動に伴って加熱されて溶融する。そして溶融物は炉体31から排出路32に流れ込んで貯留される。排出路32に所定量の溶融物が貯留したとき、排出路32を開放することで溶融物を排出することが可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る遮断装置では、Ｕ字通路に空気よりも比重の大きい気体を充満させたので、この気体がＵ字通路の低部に滞留することで供給装置側と処理装置側の雰囲気を互いに遮断することが出来る。
【００４３】
またＵ字通路に被処理物を搬送する搬送装置を配置することによって、供給装置からＵ字通路に供給された被処理物を処理装置に搬送することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に係る遮断装置を供給装置と処理装置の間に配置した加熱装置の構成を模式的に説明する図である。
【符号の説明】
Ａ                      遮断装置
Ｂ                      供給装置
Ｃ                      処理装置，溶融炉
Ｅ                      溶融装置
１                      Ｕ字通路
１ａ                    被供給口
１ｂ                    供給口
１ｃ                    底部
１ｄ                    最低部
２                      滞留部
３                      壁
４ａ，４ｂ              シュート
５                      隔壁
６                      コンベア
６ａ                    チェン
６ｂ                    移送プレー
７                      炭酸ガス供給装置
７ａ                    供給部
７ｂ                    ノズル
７ｃ                    開閉弁
21                      投入口
22                      供給口
23                      コンベア
23ａ                    チェン
23ｂ                    バケット
24                      壁
25                      開閉ドア
26                      滞留部
31                      炉体
32                      排出路
33                      プラズマトーチ
33ａ                    ノズル
34                      電源
35                      プラズマガス供給装置
36                      吸引装置
【図１】
2004190988.tif 000003