(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理されるべき材料を受け取るための充てん部、
外部処理チャンバと、該外部処理チャンバ内部の内部処理チャンバとを含む回転可能な切り換え部、及び
前記内部処理チャンバの外部表面の少なくとも一部の上を、高温ガスを通過させて内部処理チャンバをその外部から加熱するための手段を含むオーブンであって、
前記オーブンは、前記切り換え部が前記充てん部より高い第１の位置と、前記充てん部が前記切り換え部より高い第２の位置との間で移動可能であり、
前記内部処理チャンバは、オーブンが第１の位置から第２の位置に移動するにつれ材料を充てん部から受け取るように構成された、
オーブン。
【請求項２】
使用時に、前記内部処理チャンバの外部表面の少なくとも一部の周囲にガスが流れて前記内部処理チャンバを外部から加熱するように、外部処理チャンバ内に高温ガスの流れを導入するための手段が設けられる、請求項１に記載のオーブン。
【請求項３】
前記内部処理チャンバの外部表面の少なくとも一部の周囲を流れる高温ガスの流れの少なくとも一部を前記内部処理チャンバ内に導入するための手段を更に含む、請求項１又は２に記載のオーブン。
【請求項４】
高温ガスの流れを導入するための前記手段が、インレット・ノズルの配列を含む、請求項３に記載のオーブン。
【請求項５】
前記ノズルの配列が前記内部処理チャンバの第１の側壁に隣接して配置される、請求項４に記載のオーブン。
【請求項６】
前記内部処理チャンバに導入された高温ガスが前記内部処理チャンバから流出する排出口が前記内部処理チャンバに形成されている、請求項５に記載のオーブン。
【請求項７】
前記排出口が、前記第１の側壁の反対側にある内部処理チャンバの第２の側壁に配置される、請求項６に記載のオーブン。
【請求項８】
前記排出口は、使用時にオーブンが第１及び第２のそれぞれの位置の間で移動するとき、前記充てん部及び前記内部処理チャンバの間を通過する材料が前記排出口から流出しないように、前記第１及び第２のそれぞれの位置の間での移動の際、前記オーブンにおいて最も低い位置にある壁とは反対側の壁に配置される、請求項５又は請求項６に記載のオーブン。
【請求項９】
前記オーブンは、前記第１の位置から前記第２の位置に移動するとき第１の方向に回転され、前記第２の位置から前記第１の位置に移動するとき、該第１の方向の反対方向に回転される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のオーブン。
【請求項１０】
前記オーブンは、外部処理チャンバ内を通過するガスの流れ及び酸素含有量の少なくとも１つを制御するための手段をさらに含む、請求項２〜９のいずれか１項に記載のオーブン。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記外部処理チャンバ内を流れるガスとは関係なく、前記内部処理チャンバ内を流れるガスの流れ及び酸素レベルの少なくとも１つを調整するように構成された、請求項３又は請求項１０に記載のオーブン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーブンに関する。特に、本発明は、参照することによってその内容全体が本明細書中に組み込まれる本出願人の国際出願公開第ＷＯ０１／９８０９２Ａ１号に記載された形式のオーブンの開発に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばアルミニウム、マグネシウム、その他の金属、及び非金属などの材料を再利用するための必要条件が増大しつつある。こうした材料は、該材料を再溶融する前に除去しなければならない塗料、油、水、ラッカー、プラスチック、又は他の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）で塗布されていることが多い。溶融されずに比較的高い温度で処理されることができる材料では、こうした不純物は、デコーティングとして公知である熱処理を用いて一般に除去される。こうしたサーマルデコーティングプロセスはまた、再溶融の前に材料を乾燥させ、及び／又は殺菌するために使用することもできる。
【０００３】
たとえば、アルミニウムは、塗料、ラッカー、及び／又は他のＶＯＣで一般に塗布される飲料用缶の製造において使用されることが多い。使用済み飲料用缶（ＵＢＣ）又は飲料用缶の製造の際に生じた廃品材料が再利用のために溶融され得る前に、金属ロスを最小限度にするためにコーティング（塗膜）又は他の不純物を除去しなければならない。
【０００４】
しかしながら、サーマルデコーティングはアルミニウムへの用途に制限されず、サーマルデコーティング処理中の温度に耐えることができる任意の金属若しくは非金属材料を洗浄し、又は精製するために使用することができる。サーマルデコーティングは、マグネシウムやマグネシウム合金などを塗膜除去又は精製するために使用できる。
【０００５】
公知のサーマルデコーティングプロセスは、除去すべき塗料及び／又は不純物を酸化するために、処理すべき材料を高温のガスにさらすことを含む。この高温ガスにさらされることは、高温のガスの温度及び酸素含有量がデコーティング処理の際に制御され得る、閉じた制御環境において起こる。大部分の有機化合物を除去するために３００℃を越える温度が必要であり、６％乃至１２％の範囲における酸素レベルが通常は必要とされる。
【０００６】
高温ガスの温度及び酸素レベルが十分に制御されないと、熱剥離の間に放出されるＶＯＣが燃焼するため、金属が酸化する可能性がある。これにより、高温ガスの温度が制御範囲を越えて上昇して、更なる金属ロスをもたらす可能性があり、また、こうした温度上昇は非常に危険でもある。
【０００７】
この材料は通常、処理前に裁断され、裁断された材料の表面のすべてが高温ガスにさらされることが有効なデコーティングにとって重要である。これが起きないと、処理の効果が低下され、特にＵＢＣの場合では、処理された材料の表面に黒いしみが残ることがある。材料から緩んだ塗料又は不純物を物理的に除去すべく処理の間に材料を撹拌することもまた望ましい。
【０００８】
現時点において、サーマルデコーティングのための工業的規模で使用される３つの主なシステムが存在する。これらは以下に示される。
【０００９】
１．固定式オーブン
固定式オーブンにおいて、材料はワイヤーメッシュ上に積み重ねられ、高温ガスは、材料を必要な処理温度に加熱するためにオーブン内で再循環される。
【００１０】
高温ガスがメッシュ上の材料のスタック内に封入された材料と接触しないことから、この配置は効率的でない。上述のように、処理中の材料の表面のすべてが高温ガスにさらされることは、デコーティングにおいて重要である。さらに、処理中の材料は撹拌されない。
【００１１】
２．搬送式オーブン
このシステムは、処理用の材料をオーブン内で搬送するためにメッシュのベルトコンベヤを使用する。高温ガスは、ベルト上の材料がオーブン内を通過するとき、該材料に通される。この方法に関連する問題は、以下の通りである。
ベルト上の材料の高さがプロセスを制限する。これら材料は積み重ねられるので、スタックの中心にある材料が高温ガスと接しない固定式オーブンで認識されたのと同様の問題が生じる。
材料の撹拌がないので、緩んだコーティングが除去されない。
コンベヤベルトの寿命が短い。
材料を常に供給しなければならない。
このプロセスは、少量の製品あるいは仕様変化の激しい製品には不向きである。
【００１２】
３．回転キルン
大型のキルン（炉）は、その最上端からキルンに供給され又は充てんされる材料が、重力の影響を受けて最下端の方に移動し、そこから排出されるように、水平面に対し傾斜される。キルンは、キルン内部の材料が撹拌されるように回転されると共に、高温ガスの流れがもたらされ、材料がキルン内部を移動するとき該材料を加熱するようになっている。多数の問題がこの方法と関連付けられる。
材料を常に供給しなければならない。
このプロセスは、少量の製品あるいは仕様変化の激しい製品には不向きである。
連続的プロセスは、両端、即ち、材料充てん端部及び材料排出端部においてエアロックを必要とする。
このキルンは、回転ロールを必要とするので、高レベルのメンテナンスが求められる。
【００１３】
国際出願公開第ＷＯ０１／９８０９２Ａ１号は、サーマルデコーティングのための既知の装置及び方法の欠点の多くを克服する回転可能又は傾斜可能オーブンを述べている。このオーブンの構造及び動作の詳細な説明に関しては、上記国際公開第ＷＯ０１／９８０９２Ａ１号を参照されたい。しかしながら、簡単に述べると、このオーブンは、処理対象の受け入れ材料のための充てん部と、切り換え部とを有する。高温ガスのストリームすなわち流れが通過可能な熱処理チャンバは、切り換え部内に組み込まれる。オーブンは、切り換え部が充てん部より高い第１の位置、及び充てん部が切り換え部より高い第２の位置の間において枢軸回りに移動可能である。オーブンが第１の位置と第２の位置との間で繰り返し移動可能であるような配置であるので、オーブン内部の材料はある部分から他の部分へと落下し、熱処理チャンバ内の高温ガスのストリーム内部を通過する。この装置を使用する方法もまた開示されている。
【００１４】
上記公知のオーブンは、バッチ処理において比較的少量の材料を処理するのに使用できるという利点がある。更なる効果は、オーブンの動作を制御することによって、処理中の材料が自由自在に熱処理チャンバに引き入れられ、又は該チャンバから引き出されるので、プロセスが制御されずにオートサーミック状態になることなくオーブンを安全に動作させることができ、処理プロセスを非常に微細な程度で制御可能にする。
【００１５】
国際公開第ＷＯ０１／９８０９２Ａ１号に記載されたオーブンは、よく機能することが認識されており、比較的少量の材料をデコーティング処理する商業上且つ技術的に受け入れられる手段を提供する。しかしながら、粉末や、非常に小さい断片に裁断された材料などの軽量の材料を処理する場合、処理中の材料の一部が熱処理チャンバ内を通過する高温ガスの流れに巻き込まれる傾向がある。巻き込まれた材料の一部はガスフローからフィルタリングされ、再収集できるが、プロセスの効率が全体的に低減する。
【特許文献１】国際出願公開第ＷＯ０１／９８０９２Ａ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、公知のオーブンの問題が解決されるか又は少なくとも軽減される改良されたオーブンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によると、処理されるべき材料を受け取るための充てん部、外部処理チャンバと、該外部処理チャンバ内部の内部処理チャンバとを含む回転可能な切り換え部、及び上記内部処理チャンバの外部表面の少なくとも一部の上を、高温ガスを通過させて内部処理チャンバをその外部から加熱するための手段を含むオーブンが提供され、該オーブンは、前記切り換え部が前記充てん部より概して高い第１の位置と、充てん部が切り換え部より概して高い第２の位置との間で移動可能であり、上記内部処理チャンバは、オーブンが第１の位置から第２の位置に移動するにつれ材料を充てん部から受け取るように構成される。
【００１８】
内部処理チャンバ内で処理される材料が内部処理チャンバの外部加熱によって間接的に加熱できることが本発明によるオーブンの利点である。本発明によるオーブンの更なる利点は、内部処理チャンバの壁部が外部加熱手段によって加熱されることである。処理中の材料が内部処理チャンバに入ると、その一部が加熱された壁部と接触することになり、材料を加熱するのに役立つので、処理時間が低減される。
【００２０】
好ましい実施の形態において、外部加熱手段は、外部処理チャンバ内で内部処理チャンバの外部表面の少なくとも一部の上を通過する高温ガスの流れを含む。
【００２１】
処理中の材料が内部処理チャンバによって外部処理チャンバ内のガスの流れから分離されることは、本発明の特別な利点である。この結果、この材料は外部処理チャンバ内のガスの流れに巻き込まれない。
【００２２】
特に好ましい実施の形態において、オーブンは、高温ガスの流れを内部処理チャンバに導入するインレット手段と、高温ガスの流れが内部処理チャンバから流出可能なアウトレット手段と、を更に含む。
【００２３】
好ましい実施の形態によるオーブンにおいて、高温ガスの流れ、即ちストリームを、内部処理チャンバ内で発生させることができる。内部処理チャンバに入る材料は、内部処理チャンバ内の高温ガスの流れに導入され、この結果、国際公開第ＷＯ０１／９８０９２Ａ１号において記載された従来技術のオーブンとほとんど同じ方法で加熱される。しかしながら、内部処理チャンバを、外部から加熱することもできるので、軽量な材料を処理するときには内部処理チャンバ内の高温ガスの流れを軽減し、材料がガス流に巻き込まれる可能性を低減することが可能である。重さのある材料を処理する場合、内部処理チャンバ内の高温ガスの流れを、効果的な処理を確実にすべく増加することができる。内部処理チャンバ内の高温ガスの流れと、該チャンバの外部加熱とのバランスは、処理される特定の材料に適合するように調整することができる。
【００２４】
望ましくは、高温ガスの流れを導入するための手段は、インレット・ノズルの配列を含む。
【００２５】
ノズルの配列は、内部処理チャンバの第１の側壁に隣接して配置されることが有利である。
【００２６】
好ましくは、内部処理チャンバに高温ガスの流れを導入するための手段は、ガスが内部処理チャンバから流出可能な排出口を更に含む。該排出口は、第１の壁部とは反対側にある内部処理チャンバの第２の側壁に配置することができる。好ましくは、排出口は、使用時に、オーブンが第１の位置と第２の位置との間で移動するとき、充てん箱及び内部処理チャンバの間を通過する材料が排出口から落下しないように配置される。
【００２７】
好ましくは、オーブンは、第１の位置から第２の位置に移動するとき第１の方向に回転され、第２の位置から第１の位置に移動するとき反対方向に回転される。
【００２８】
好ましくは、オーブンは、外部処理チャンバを流れるガスの流れ及び／又は酸素含有量を調整するための制御手段を更に含む。その場合に、制御手段は、外部処理チャンバ内を流れるガスには関係なく、内部処理チャンバ内を流れるガスの流れ及び／又は酸素レベルを調製するように構成してよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の実施の形態を添付の図面を参照しつつ、例示のみによって以下説明する。
【００３０】
オーブン１０は、充てん部１２及び切り換え部１４から構成される。オーブンは、（図２に示すように）切り換え部が充てん部より概して高い第１の位置と、（図３に示すように）充てん部が切り換え部より概して高い第２の位置との間で移動可能であるようにサポート１６に取り付けられる。
【００３１】
充てん部１２は、切り換え部１４に着脱自在に取り付けできる充てん箱の形をしている。充てん箱１２は、実質的に矩形状となっている。オーブンが第１の位置にあるときに最上位にある箱の端部は、材料が箱１２から出入可能な開口部１８を有する。
【００３２】
切り換え部１４は外部処理チャンバ２０、及びこの外部処理チャンバ内に配置される内部処理チャンバ２２を有する。内部処理チャンバは、ベース２４に向かって内側にテーパーになっているが、概して矩形状である。内部処理チャンバ２２は、ベース２４とは反対側の面にある開口部２６を有し、この面は、オーブンが第１の位置にあるときに、最下位にある。内部処理チャンバの開口部２６は、充てん箱１２の開口部１８と略同一の大きさである。充てん箱１２が切り換え部１４に取り付けられるとき、充てん箱及び内部処理チャンバの開口部１８、２６は向かい合うように位置合わせされ、これによりオーブンが第１の位置と第２の位置との間で移動されるにつれ、材料が充てん箱１２及び内部処理チャンバ２２の間を通過可能となる。
【００３３】
オーブンは高温ガス（空気及び揮発性物質の混合物でもよい）の流れを内部及び外部処理チャンバ２２、２０内で国際公開第ＷＯ０１／９８０９２Ａ１号に記載されたものと同様の方法で再循環させるための手段を有する。この高温ガスは、詳細な説明については、該引例の詳細と参照されたい。このために、特に図４から理解できるように、再循環ガス３０が再循環ファン３２によって外部処理チャンバ２０から引き込まれる再循環チャンバ２８がオーブンの片側にある。空気混合ジャケット３４は、再循環チャンバ２８からアフターバーナー・チャンバ３６にガスを導入し、該チャンバ３６では、ガスがバーナー３８によって加熱される。アフターバーナー・チャンバ３６の壁は、空冷式ステンレス鋼壁であったり、又は、好適な耐熱材料で裏打ちされていてもよい。
【００３４】
ガスを加熱するバーナー３８は、気体燃料若しくは液体燃料のいずれか、あるいはその両方で作動するように構成されてよい。好ましい実施の形態において、バーナーは、内部処理チャンバ２２内の材料から熱処理によって分離されたＶＯＣを燃焼できるように構成されてもよい。こうしたＶＯＣは、再循環ファン３２によって、内部処理チャンバ２２及び外部処理チャンバ２０からガス３０とともに引き出され、混合ジャケット３４内のガスと混合される。空気混合ジャケット３４は、ガスが矢示４０によって示されるように螺旋流れでアフターバーナーに確実に入るように構成され、これにより、ＶＯＣがバーナーの炎の高温領域に最も長い時間とどまり、該高温領域に露出されることが保証される。
【００３５】
ＶＯＣを燃焼させることによって、オーブンの全体的熱効率が増加されるのは、ガス３０を必要な動作温度に加熱するために必要な燃料が少なくてすむからである。ＶＯＣが十分にある場合、ガスを必要な温度に加熱するために更なる燃料は必要とされないので、プロセスをオートサーミック且つ制御された方法で作動できる。
【００３６】
ＶＯＣを燃焼させることはまた、国際公開第ＷＯ０１／９８０９２Ａ１号に記載されているように、再循環ガスからこうした汚染物質を除去し、アフターバーナーチャンバから排出されるガスの更なる費用のかかる処理の必要性を低減させることによって、放出の制御を改善する。
【００３７】
アフターバーナーチャンバ３６から、高温ガスは前処理チャンバ４２に入り、該チャンバ４２から、再循環チャンバ２８から見てオーブンの反対側の外部処理チャンバ２０に供給される。ガスが外部処理チャンバを通って前処理チャンバ４２から再循環チャンバ２８に達すると、こうしたガスは、内部処理チャンバの壁部のほとんどの外側表面の周囲を流れる。内部処理チャンバの壁部は、ステンレス鋼などの好適な材料でできており、高温ガスが上記壁部の上を流れることによって加熱される。この熱の一定量はまた、こうした壁部を介して内部処理チャンバ内の空気中に熱伝導される。
【００３８】
内部処理チャンバ２２内に高温ガスの流れをもたらすために、内部処理チャンバ２２には、ガス入口ノズル４４（図５に概略図示）の配列が設けられている。こうしたノズルは、内部処理チャンバ２２の第１の側壁４６に隣接して配置されることもできる。開口部又は排出口４８は、内部処理チャンバの第１の側壁４６とは反対側にある第２の側壁５０に設けられる。再循環ファン５２は、前処理チャンバ４２からガスを引き込むと共に、該ガスをノズル４４に供給し、ガスはノズル４４から内部処理チャンバ２２を横切って流れ、排出口４８から抜かれる。排出口から流出するガスは、外部処理チャンバ２０内を流れるガスと結合し、第１の再循環ファン３２によって再循環チャンバ２８内に引き込まれる。必要に応じて、１つ以上の再循環ファン５２を設けることができる。
【００３９】
入口ノズル（図示せず）の更なる集合は、必要に応じて内部チャンバの第１及び第２の側壁４６、５０の間に設けることもできる。
【００４０】
（図２に５４で概略図示される）制御システムは、該システムが処理中の材料の熱処理によるデコーティングのための安全且つ有効な範囲内で動作することを保証するために、外部処理チャンバ２０及び内部処理チャンバ２２内の酸素レベル及びガスの温度を各々モニタすると共に制御する。一般に、大部分の有機化合物を除去するためには、酸素レベルを１６％未満に維持し、且つ３００℃を越える温度が必要とされる。制御システムによって調整されるランス５６は、必要な酸素レベル及びガスの温度の両方を制御するために外気をアフターバーナーチャンバ３６に供給する。アフターバーナーチャンバ３６は、排気管５８から燃焼ガスを排出する。排出ガスの流れは、温度及び圧力制御ダンパー（図示せず）を介して制御される。
【００４１】
補助の外気吸入口６０もまた、再循環チャンバ２８に設けられている。補助の吸入口６０により、高温ガスと混合し、ファン３２を冷却するために空気を再循環チャンバに流入させることができる。制御システムは、ファンの温度をモニタし、補助の吸入口からの空気の流れを制御して最大許容動作温度未満にファンの温度を維持すべく、バルブを作動する。制御システムは、内部処理チャンバ２２及び外部処理チャンバ２０内の必要な酸素含有量及びガスの温度を維持するために、ランス５６及び補助の吸入口６０を通る空気の流れのバランスをとる。
【００４２】
オーブン１０は、支持構造１６に枢動可能に取り付けられる。オーブンのための制御システム５４の制御のもとで、第１及び第２のそれぞれの位置の間でオーブンを自動的に移動させるための手段６２が設けられる。この手段は、好適な形状で形状であればよく、例えば、１つ以上の電気モータ又は油圧モータから構成されてもよい。こうしたモータは、必要に応じてギアボックスを介して動作してよい。あるいは、上記手段を、１つ以上の油圧又は空気圧ラムから構成することもできる。さらに、モータ及びラムの組み合わせから構成してもよい。
【００４３】
オーブンは、第１の位置から第２の位置に移動するとき、図２の矢示Ａによって示される方向に回転するように構成される。オーブン１０が第２の位置に到達すると、回転は停止される。オーブンを第２の位置から第１の位置に移動するために、オーブンは反対方向に回転される。
【００４４】
オーブン１０が第１の位置から第２の位置に移動するとき、内部処理チャンバ２２の第１の側壁４６は、排出口４８が設けられた反対側の第２の側壁５０より下にある状態に維持される。同様にオーブンが第２の位置から第１の位置に逆方向に移動するとき、内部処理チャンバの壁部４６もまた、出入り口４８が設けられる反対側の壁部５０よりも下にある状態に維持される。オーブンが第１の位置から第２の位置に移動されるにつれ、処理中の材料は充てん箱１２から内部処理チャンバの第１の側壁４６上に落下し、さらに下方の内部処理チャンバのベース２４上に落下する。同様にオーブンが第２の位置から第１の位置に逆方向に移動されるにつれ、材料は内部処理チャンバのベース２４から第１の側壁４６上に落下し、充てん箱１２内に戻る。オーブンの回転動作の間、最下位に位置したままである壁４６の反対側の壁５０に排出口４８を配置することによって、オーブンが第１と第２のそれぞれの位置との間で移動するとき、排出口から落下する材料が全くないことが保証される。
【００４５】
他の実施の形態において、オーブンを第１と第２のそれぞれの位置の間で往復回転するのでなく、オーブンが、第１の位置から第２の位置を通って、また第１の位置へと戻るべく同一方向に３６０度回転されるように構成することができる。この別の配置において、内部チャンバの排出口４８には、処理されている材料がこの排出口を通過することを防止するために、適切なサイズのメッシュを設けることもできる。この配置は、比較的大きなサイズを有し、メッシュによって内部処理チャンバ２２内に保持可能な材料の処理に用いるのが最適である。
【００４６】
以下、オーブンの動作について説明する。
【００４７】
処理されるべき材料は充てん箱１２に装てんされ、その後、充てん箱はフォークリフト付きトラック又は他の手段によってオーブンに搬送される。充てん箱１２が所定の位置に設置されると、切り換え部にロックされる。処理プロセスを、その後、制御システム５４の制御のもとで開始することができる。
【００４８】
切り換え部の内部チャンバ２２及び外部処理チャンバ２０を通過するガスが、加熱される。オーブンは、該オーブンが反転した図３に示される第２の位置に到達するまで、図２に示すような第１の位置から回転される。
【００４９】
オーブンが回転されると、充てん箱１２の材料は重力の影響で内部処理チャンバ２２内に落下することになる。そうすると、材料は内部処理チャンバ２２内の高温ガスのストリームに入る。さらに、材料の一部は、いくつかの材料は、高温状態にある内部処理チャンバ２２の壁部４６及びベース２４に直接接触することになる。壁部４６及びベース２４の熱は材料に熱伝導され、熱処理が促進される。
【００５０】
オーブンの回転動作を、オーブンが第１の位置に戻されるまで反転することができる。この逆回転動作の間、材料は、内部処理チャンバ２２から元の充てん箱１２内へと落下することになる。第１と第２のそれぞれの位置の間におけるオーブンの往復回転動作は、材料が完全に処理されるまでプロセス制御によって必要に応じて何度も繰り返される。
【００５１】
オーブンが第１と第２の各位置の間において繰り返し移動されると、処理されている材料が混合し、ある時点で大部分の材料が内部処理チャンバ２２の加熱された壁部及びベース２４と接触するに至る。これは、材料の温度を上昇させることによって、処理プロセスの速度を上げるのに役立つ。
【００５２】
処理プロセスは、多数の位相又はサイクル、即ち、高温ガス及び材料を必要な処理温度にまで加熱する加熱サイクル、ガス及び材料の温度が処理温度に維持される処理サイクル、最後に、ガス及び処理された材料の温度を、材料が安全に除去可能なレベルにまで下降させる冷却サイクル、を経る。
【００５３】
処理プロセスが完了されると、オーブンは第１の位置に戻され、充てん箱１２は、処理された材料が必要に応じて冷却、保管又は更なる処理のために搬送できるように除去される。
【００５４】
オーブンの回転動作により、処理される材料が制御された方法で内部処理チャンバ２２内のガスのストリーム内を確実に通過する。材料の落下作用によっても、材料のすべての表面が内部チャンバ２２内のガスに完全に且つ確実にさらされるようになり、効率的且つ効果的デコーティング及び／又は汚染除去が促進される。
【００５５】
制御システムは、材料上のコーティング若しくは不純物を酸化し、また、プロセスが処理中の材料のロスを最少限にしつつ安全且つ効率的に実行されることを確実にすべく、内部及び外部処理チャンバ２０、２２内のガスの温度及び酸素レベルと共に、オーブンの回転動作の速度及び回数を制御する。
【００５６】
材料の処理中に放出されるＶＯＣ又は他の揮発性物質は、出口４８から流出するガスと共に内部処理チャンバ２２から除去され、外部処理チャンバを流れるガス３０と合流し、アフターバーナーチャンバ３６を再循環して、該アフターバーナーチャンバ３６で大部分のＶＯＣが焼却される。
【００５７】
軽量の材料を処理しようとする場合、内部処理チャンバ２２内部のガスの流れは、材料をガスの流れに混入させることなく揮発性物質を熱処理によって除去するのに必要な最小限度まで低減することができる。材料がうまくデコーティング処理されるか、又は処理される上で十分に高い温度まで上昇されることを保証するために、内部処理チャンバ２２周囲における外部処理チャンバ２２内部のガスの流れを増大し、及び／又は、こうしたガスの温度を上昇させてよい。
【００５８】
処理用の材料が比較的重量がある場合、内部処理チャンバ２２内のガスの流れを増加すると共に、外部処理チャンバ２０内のガスの流れを、材料を加熱することがほぼ内部処理チャンバ内を通過するガスにより、且つ該ガスを重いコーティング付き材料に強く当てることにより行なわれる程度に落としてもよい。
【００５９】
制御手段は、特定の材料について、その必要に応じて、内部及び外部のそれぞれの処理チャンバを介してガスの流れ及び温度を調整するように設定される。
【００６０】
必要に応じて、オーブンには、図６に概略図示されるように第２のアフターバーナー及び冷却システムを設けることもできる。第２のアフターバーナーシステム６４は、回転オーブン１０に隣接して配置することができ、ダクト６６を介して接続され、該ダクトは、ステンレス鋼及び／又は断熱性であってよい。ダクト６６は、内部処理チャンバ２２から第２のアフターバーナー６４に、高温ガスの一部を揮発性物質６７と共に搬送する。
【００６１】
第２のアフターバーナー６４内部で、揮発性物質は第２のバーナー６８を用いて焼却される。第２のアフターバーナー６４からの排出ガスは、（第２のアフターバーナーシステム６４に隣接して配置できる）別々の冷却システム７０において冷却される。冷却ユニット７０を通過した後、燃料若しくは酸素を含有しないために不活性である排出ガスは、燃焼プロセスを更に軽減する上で役立つように、更なるダクト７４を介して第１のアフターバーナーチャンバ３６及び／又は第２のアフターバーナ６４内へと戻るように再循環することができる。高温ガスは、第２の再循環ファン７６によって第２のアフターバーナー６４及び冷却システム７０内部を循環される。冷却システム７０は、空気汚染制御ユニット７２に受け入れられる温度レベルをもたらすべく冷却を制御するために、例えば、熱交換器システムなどの間接的冷却法を使用する。
【００６２】
オーブンからの排出ガスの別のストリームは、ステンレス鋼及び／又は断熱性であってよい別の一連のダクト７８を介して、例えばバッグ若しくはリバース・ジェットろ過システムなどの空気汚染制御ユニット７２に直接取り込まれる。空気汚染制御ユニットは、１２０℃を越える温度を有するガス、好ましくは、３００℃を越える温度を有するガスを受け取ることができる高温セラミックフィルタで構成されることが望ましい。この場合、ガスが空気汚染制御ユニットに入る前に該ガスを空気で薄める必要がなく、ダイオキシンの再形成が防止されるからである。空気汚染制御ユニットから大気中に輩出される直前のガスに、公知の方法で急速ガス焼入れ（quenching）処理を施してもよい。
【００６３】
第２のアフターバーナー及び冷却システムが必要でない場合、それらは単に省略されてよく、この場合、第１のアフターバーナーチャンバからのすべての排出ガスを空気汚染制御ユニット７２に導入してよい。
【００６４】
本発明を現時点で最も実用的且つ好適と考えられる実施の形態に関して説明してきたが、本発明が上記の開示された構成に限定されず、むしろ、請求の範囲によって定義された発明の範囲内に含まれる種々の修正及び同等の構造の網羅を意図していることを理解されたい。たとえば、内部処理チャンバの外部加熱は外部処理チャンバ内で高温ガスを再循環させることによって実行されることが好ましいとされているが、そうした構成である必要はなく、内部チャンバを外部加熱する別の好適な手段を使用してもよい。一つの例において、内側チャンバを、外部電気加熱要素によって加熱してよい。本発明によるオーブンはまた、オーブンが回転されるとき処理中の材料が内部チャンバ２２又は充てん箱１２に保持され得るように、内部処理チャンバ２２を充てん部１２から分離するための手段を設けることもできる。内部処理チャンバ２２を分離するための好適な手段は、充てん部及び内部処理チャンバ間における材料の動作を制御すべく内部処理チャンバの開口部２６又は充てん箱の開口部１８を閉鎖するように配置された、国際公開第ＷＯ０１／９８０９２Ａ２号の図５に記載のものと同様の一連のフラップ又はダンパであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明によるオーブンの正面図である。
【図２】第１の位置にある、図１のオーブンの端面図である。
【図３】第２の反転した位置にあるオーブンを示す、図２に類似した図である。
【図４】隠れた細部における種々の特徴を示す、図１のオーブンの透視図である。
【図５】オーブンの充てんボックスに接続されている、図１乃至図４のオーブンの内部処理チャンバ形成部の透視図である。
【図６】第２のアフターバーナー及び大気汚染制御ユニットに接続される、本発明によるオーブンを示す概略図である。
【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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