(57)【要約】【課題】  炭化室内の温度を速やかに上昇させると共に保温することができる炭化処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】  上方開口状の投入口５と、投入口５を施蓋する開閉自在の蓋部材６と、有機系廃棄物を投入して密閉・無酸素状態で炭化処理する炭化室２と、を有する炉本体１と、炉本体１の炭化室２で発生する煙を消煙処理する消煙装置３と、を備えている。かつ、炉本体１の側外壁７の周囲及び底壁８に、炉本体１へ熱を付与する熱供給室４を設けている。さらに、消煙装置３にて発生する高温ガスを熱供給室４内に誘導するように構成されているものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方開口状の投入口（５）と、該投入口（５）を施蓋する開閉自在の蓋部材（６）と、有機系廃棄物（Ｇ）を投入して密閉・無酸素状態で炭化処理する炭化室（２）と、を有する炉本体（１）と、該炉本体（１）の上記炭化室（２）で発生する煙を消煙処理する消煙装置（３）と、を備え、上記炉本体（１）の側外壁（７）の周囲及び底壁（８）に、上記炉本体（１）へ熱を付与する熱供給室（４）を設け、上記消煙装置（３）にて発生する高温ガスを上記熱供給室（４）内に誘導するように構成されていることを特徴とする炭化処理装置。
【請求項２】
上記熱供給室（４）は、炉本体（１）の底壁（８）とその下方に設けられる底部カバー（９）との間に形成される第１熱供給部（11）と、炉本体（１）の側外壁（７）とその周囲に配設される側方カバー（10）との間に形成される第２熱供給部（12）と、を有し、上記第１熱供給部（11）は上記消煙装置（３）と第１高温ガス管（13）にて連通連結されると共に、上記第１熱供給部（11）と上記第２熱供給部（12）は第２高温ガス管（14）にて連通連結され、さらに、上記第１高温ガス管（13）の一部又は全部と上記第２高温ガス管（14）の一部又は全部は、上記炭化室（２）内を通過するように配設されている請求項１記載の炭化処理装置。
【請求項３】
上記第２熱供給部（12）から熱エネルギー消費部（Ａ）へ上記高温ガスを供給するための供給流路（15）と、上記熱エネルギー消費部（Ａ）からのガスを還流させる戻り流路（16）と、を備え、該戻り流路（16）には有害ガス除去装置（17）が取り付けられている請求項２記載の炭化処理装置。
【請求項４】
上記第２熱供給部（12）内に所定量の水（Ｗ）を貯水した請求項２記載の炭化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機系廃棄物を炭化処理する炭化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生ゴミ・廃材等の可燃性のゴミ（有機系廃棄物）は焼却炉等で焼却処理していたが、このような処理方法では、ダイオキシン等の有害物質が発生する問題があった。そして、この問題を解決するために、可燃性のゴミを低温・無酸素状態で炭化することで、有害物質の発生を抑制して処理する炭化処理装置がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１２３１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記炭化処理装置にて、特に水分の多く含むゴミを処理する場合等は、炉内の温度を速やかに上昇させることができず、炭化処理に時間がかかっていた。
そこで、本発明は、炉内の温度を速やかに上昇させると共に保温することができる炭化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】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明に係る炭化処理装置は、上方開口状の投入口と、該投入口を施蓋する開閉自在の蓋部材と、有機系廃棄物を投入して密閉・無酸素状態で炭化処理する炭化室と、を有する炉本体と、該炉本体の上記炭化室で発生する煙を消煙処理する消煙装置と、を備え、上記炉本体の側外壁の周囲及び底壁に、上記炉本体へ熱を付与する熱供給室を設け、上記消煙装置にて発生する高温ガスを上記熱供給室内に誘導するように構成されているものである。
【０００５】
また、上記熱供給室は、炉本体の底壁とその下方に設けられる底部カバーとの間に形成される第１熱供給部と、炉本体の側外壁とその周囲に配設される側方カバーとの間に形成される第２熱供給部と、を有し、上記第１熱供給部は上記消煙装置と第１高温ガス管にて連通連結されると共に、上記第１熱供給部と上記第２熱供給部は第２高温ガス管にて連通連結され、さらに、上記第１高温ガス管の一部又は全部と上記第２高温ガス管の一部又は全部は、上記炭化室内を通過するように配設されている。
【０００６】
また、上記第２熱供給部から熱エネルギー消費部へ上記高温ガスを供給するための供給流路と、上記熱エネルギー消費部からのガスを還流させる戻り流路と、を備え、該戻り流路には有害ガス除去装置が取り付けられている。
また、上記第２熱供給部内に所定量の水（Ｗ）を貯水したものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、次のような著大な効果を奏する。
本発明に係る炭化処理装置によれば、消煙装置から発生する高温ガスの熱（排熱）を炉本体の側外壁側及び底壁側から炭化室内へ付与することができる。このことにより、特に水分の多く含むゴミ（有機系廃棄物）を炭化処理する場合であっても、炭化室内の温度を所定の温度に速やかに上昇させることができる。
また、本発明の炭化処理装置の稼動を停止しても、熱供給室内の高温ガスが炭化室内の温度を一定時間保つことができ、炭化室内の温度がすぐに低下するのを防止することができる。このことにより、本発明の炭化処理装置を再度稼動させる場合に炭化室内の温度を所定の温度に速やかに上昇させることができる。
つまり、本発明の炭化処理装置は、消煙装置からの排熱を炭化室へ供給することにより、熱効率を良くして炭化処理に必要な時間を大幅に短縮することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、実施の形態を示す図面に基づき本発明を詳説する。
まず、図１〜図４に示す本発明の第１の実施の形態に於て説明する。図１は本発明の炭化処理装置の斜視図、図２は側面図、図３は図１に於けるＺ−Ｚ断面図、図４は構成説明図である。
図１に於て、１は上方開口状の投入口５を有する箱型の炉本体であり、炉本体１の上面には、投入口５を施蓋する蓋部材６が取り付けられている。蓋部材６は、一端縁を揺動軸として上下に揺動開閉可能に炉本体１に付設され、蓋部材６には、炉本体１内部を密閉するために、施蓋した状態で投入口５の周縁部に密着する（図示省略の）耐熱性のパッキンが設けられている。
【０００９】
また、炉本体１内に、生ゴミ・廃材・プラスチック製品等の有機系廃棄物Ｇ（図２参照）を投入して密閉・無酸素状態で炭化処理する炭化室２が設けられている。
そして、炉本体１の上面に、炭化室２で発生する煙（可燃性ガス）を消煙処理する消煙装置３が付設され、この消煙装置３は、内部に（図示省略の）電気的加熱ヒータを備え、炭化室２からの煙（可燃性ガス）を燃焼させるものである。
【００１０】
炉本体１の側外壁７の周囲及び底壁８には、炉本体１へ熱を付与する熱供給室４が設けられている。熱供給室４は、炉本体１の底壁８とその下方に設けられる底部カバー９との間に形成される第１熱供給部11と、炉本体１の側外壁７とその周囲に配設される側方カバー10との間に形成される第２熱供給部12と、を有する。
【００１１】
底部カバー９は、炉本体１の底壁８と（平面視）同一面積の矩形薄皿状の部材である。また、側方カバー10は、炉本体１の側外壁７を一周して取り巻く環状のカバー体であり、その横断面は内方開口状コの字型に形成されているものである（図４参照）。さらに、側方カバー10は、炉本体１の（側外壁７の）上部及び中間部に渡って配設され、炉本体１の下部は側方カバー10に覆われていない。
なお、底部カバー９の下面には、２個の支持脚33，33が付設されている。
【００１２】
消煙装置３と炉本体１の底壁８に設けられた第１熱供給部11は、倒立Ｊ字状の第１高温ガス管13にて、連通連結されている。第１高温ガス管13の上端部は、消煙装置３の上端に連結され、下端部は、炉本体１の底壁８を貫通状に配設され第１熱供給部11内に開口して設けられている（図４参照）。また、第１高温ガス管13の一部は、炉本体１を上下に貫通して炭化室２内を通過するように配設されている。
【００１３】
第１熱供給部11と第２熱供給部12は、クランク状に折曲げられた２本の第２高温ガス管14にて、連通連結されている。第２高温ガス管14の下端部は、炉本体１の底壁８を貫通状に配設され第１熱供給部11内に開口して設けられ、上端部は、第２熱供給部12内の上方に配置されている（図４参照）。さらに詳しくは、第２高温ガス管14は、その下端部から上方へ伸びて配設される下杆部18と、下杆部18の上端から側外方へ伸びて炉本体１の側外壁７を貫通して配設される中間折曲部19と、中間折曲部19の外方端から上方へ伸びて設けられる上杆部20とから成っている（図２又は図４参照）。また、下杆部18は炭化室２内に配置され、上杆部20は第２熱供給部12内の下部から上部に渡って配置されている。
【００１４】
また、第１高温ガス管13の下端部は、炉本体１の底壁８のコーナー部に配設され、第２高温ガス管14，14のそれぞれの下端部は、第１高温ガス管13の配設される底壁８のコーナー部とは異なるコーナー部に配設されている（図３参照）。
【００１５】
さらに、乾燥室に設けられた暖房機器や、手洗い所に設けられた温水生成装置、床暖房装置に用いられる伝熱用配管等の熱エネルギー消費部Ａを備え、第２熱供給部12からこの熱エネルギー消費部Ａへ高温ガスを供給する供給流路15を具備している。
また、熱エネルギー消費部Ａで熱を付与したガスを（炉本体１側へ）還流させるための戻り流路16を設け、戻り流路16には有害ガス除去装置17が取り付けられている。
なお、供給流路15の一端は側方カバー10を貫通して第２熱供給部12内に開口するように付設されているが、その付設部位は、第２高温ガス管14の上端（高温ガス吹出口）の配設位置から離れた位置に配設されている方が望ましい。第２熱供給部12全体に高温ガスを送るためである。
【００１６】
有害ガス除去装置17は、側方カバー10に付設される直方体状のケーシング22を有し、その上面には排気流路21が付設されている。ケーシング22内には、所定量の水Ｗが貯水され、さらに、ガスを排気流路21へ送るためのファン23と、水Ｗを吸水するポンプ25を具備する散水機24とを有している。
【００１７】
（側方カバー10が配設されていない）炉本体１の側外壁７の下部には、炭化室２内の灰を取り出すための取出口26と、取出口26を施蓋する開閉自在の扉27とが設けられている。この取出口26と扉27は、対向する側外壁７，７にそれぞれ１つずつ配設されている。
また、取出口26と扉27が配設されていない対向する側外壁７，７には、炭化室２内に配設された給気口38を有する給気部28を３個ずつ付設し、給気部28は炭化室２内へ送る空気の量を調節するバルブ28ａを有している。
【００１８】
図２に示すように、炭化室２内には、多数の孔部29が貫設された板状部材31を４枚組み合わせて形成した内部包囲壁30を備え、各板状部材31は、それぞれ炉本体１の４つの側外壁７に平行に配置され、内部包囲壁30は上下開口部を有する。
【００１９】
また、図３に示すように、第１熱供給部11内には、帯板状の流れ調整部材32が設けられ、流れ調整部材32は、第１高温ガス管13の下端部が配設された底壁８のコーナー部近傍から対角線状に斜めに配設されている。
【００２０】
次に、図５と図６に示す本発明の第２の実施の形態について説明する。図５は本発明の炭化処理装置の斜視図であり、図６は構成説明図である。
図５に於て、１は内部に炭化室２を有する炉本体、10は炉本体１の側外壁７に付設された側方カバーであり、側外壁７と側方カバー10の間には、第２熱供給部12が形成されている。また、炉本体１の底壁８の下方には底部カバー９が付設され、底壁８と底部カバー９の間には第１熱供給部11が形成されている。
さらに、炉本体１に付設された消煙装置３と第１熱供給部11は、第１高温ガス管13にて連通連結され、第１熱供給部11と第２熱供給部12は、２本の第２高温ガス管14，14にて連通連結されている。
【００２１】
以下、上記第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
図５に於て、第２熱供給部12内に所定量の水Ｗが貯水され、側方カバー10にはその貯水量を外部から確認するための窓部34が設けられている。また、側方カバー10の上部には、第２熱供給部12内に水Ｗを給水する給水部35が付設されている。そして、第２高温ガス管14の上端は、第２熱供給部12に所定量の水Ｗを貯水したときの水面より高い位置になるように配置されている（図６参照）。
【００２２】
側方カバー10の上面には、高温ガスの排気流路21が設けられ、排気流路21の下端は側方カバー10に貫通して第２熱供給部12内で開口するように付設されているが、その付設部位は、第２高温ガス管14の上端（高温ガス吹出口）から離れた位置に配設されている方が望ましい。第２熱供給部12全体に高温ガスを送るためである。なお、排気流路21の上方には、（図示省略の）排気用ファンが付設されている。
【００２３】
さらに、第２熱供給部12内の水Ｗを循環させるために、ポンプ37を有する循環流路36を備えている。循環流路36の両端36ａ，36ｂは、側方カバー10の所定量の水Ｗを貯水したときの水面より低い位置に配設され、かつ、循環流路36の一端36ａは他端36ｂより上方位置に配置されている（図６参照）。
【００２４】
なお、この第２の実施の形態では、上記第１の実施の形態にあるような有害ガス除去装置17、熱エネルギー消費部Ａ、供給流路15及び戻り流路16は、備えていない。
また、図５と図６に於て、図１と図４と同一の符号は、同様の構成であるので説明を省略する。
【００２５】
上述した本発明の炭化処理装置の使用方法（作用）について説明する。
まず、図１〜図４に示す第１の実施の形態に於ける使用方法について説明する。
図２に於て、炭化室２の底部に、給気部28の給気口38が埋まる高さまで灰（アッシュ）Ｈを敷き詰め、投入口５から有機系廃棄物Ｇを炭化室２内へ投入して内部包囲壁30の内側へ充填し、蓋部材６を閉じて炭化室２を密閉状態とする。そして、（図示省略の）電気的加熱ヒータ等にて有機系廃棄物Ｇを加熱し、有機系廃棄物Ｇの一部に着火したら、電気的加熱ヒータ等のスイッチを切る。
【００２６】
有機系廃棄物Ｇが燃え始めると、炭化室２内の酸素はすぐに消費されて無酸素状態となる。給気部28のバルブ28ａを僅かに開放して空気を炭化室２内へ入れると、灰Ｈと接触している有機系廃棄物Ｇが発熱して高温となり炭化（熱分解反応）する。そして、その熱によって廃棄物Ｇの炭化（熱分解反応）が次々と進行していく。なお、有機系廃棄物Ｇは一度に炭化（発熱）しないため、炭化室２全体の温度は50℃〜70℃ほどである。
【００２７】
図４に於て、廃棄物Ｇの炭化（熱分解反応）の際に発生する煙（可燃性ガス）は、炭化室２内を上昇して消煙装置３内で燃焼される。この可燃性ガスの燃焼にて 900℃〜1000℃ほどに高温化した消煙装置３では、（有害ガスを含む）高温ガスが発生する。
消煙装置３で発生した高温ガスは、消煙装置３から第１高温ガス管13を通過して、炉本体１の底壁８に設けられた第１熱供給部11へ送られる。第１熱供給部11内で高温ガスは充満し、次に、その高温ガスは、第２高温ガス管14の下端（吸込口）から吸い上げられて、上端（吹出口）から第２熱供給部12内へ吹き出し、第２熱供給部12内に充満する。
このように、高温ガスが、第１高温ガス管13、第１熱供給部11、第２高温ガス管14、第２熱供給部12と順に通過する際に、高温ガスの持つ熱量の一部は、炉本体１の炭化室２へと付与される。
【００２８】
そして、第２熱供給部12内の高温ガスは、供給流路15を通過して熱エネルギー消費部Ａへ送られ、熱エネルギー消費部Ａへ熱を付与する。熱エネルギー消費部Ａに熱を付与したガス（高温ガス）は、戻り流路16を通過して有害ガス除去装置17へ送られ、有害ガス除去装置17内で散水され水溶性の有害ガスが除去される。有害ガスを除去された無害ガスは、排気流路21を通って外部へと排出される。
【００２９】
次に、図５と図６に示す第２の実施の形態に於ける使用方法について説明する。
消煙装置３で高温ガスが発生するまでの過程は、上記第１の実施の形態に於ける使用方法の説明と同様であるので説明を省略する。
図６に於て、消煙装置３で発生した高温ガスは、第１高温ガス管13を通過して第１熱供給部11へと送られ、第１熱供給部11から第２高温ガス管14を通過して第２熱供給部12へ送られる。このように高温ガスが、第１高温ガス管13、第１熱供給部11、第２高温ガス管14、第２熱供給部12と順に通過する際に、高温ガスの持つ熱の一部は、炉本体１の底壁８や側外壁７を介して炭化室２に付与され、また、高温ガスの熱は第２熱供給部12内の水Ｗへも付与され蓄熱される。第２熱供給部12に送り込まれた高温ガスは、第２熱供給部12内に貯められた水Ｗに接触して水溶性の有害ガスが取り除かれ、その後、排気流路21から外部へと排出される。
【００３０】
以上のように、本発明の炭化処理装置は、上方開口状の投入口５と、投入口５を施蓋する開閉自在の蓋部材６と、有機系廃棄物Ｇを投入して密閉・無酸素状態で炭化処理する炭化室２と、を有する炉本体１と、炉本体１の炭化室２で発生する煙を消煙処理する消煙装置３と、を備え、炉本体１の側外壁７の周囲及び底壁８に、炉本体１へ熱を付与する熱供給室４を設け、消煙装置３にて発生する高温ガスを熱供給室４内に誘導するように構成されているので、消煙装置３から発生する高温ガスの熱（排熱）を炉本体１の側外壁７側及び底壁８側から炭化室２内へ付与することができる。このことにより、特に水分の多く含むゴミ（有機系廃棄物Ｇ）を炭化処理する場合であっても、炭化室２内の温度を所定の温度に速やかに上昇させることができる。
また、本発明の炭化処理装置の稼動を停止しても、熱供給室４内の高温ガスが炭化室２内の温度を一定時間保つことができ、炭化室２内の温度がすぐに低下するのを防止することができる。このことにより、本発明の炭化処理装置を再度稼動させる場合に炭化室２内の温度を所定の温度に速やかに上昇させることができる。
つまり、本発明の炭化処理装置は、消煙装置３からの排熱を炭化室２へ供給することにより、熱効率を良くして炭化処理に必要な時間を大幅に短縮することができるものである。
【００３１】
また、熱供給室４は、炉本体１の底壁８とその下方に設けられる底部カバー９との間に形成される第１熱供給部11と、炉本体１の側外壁７とその周囲に配設される側方カバー10との間に形成される第２熱供給部12と、を有し、第１熱供給部11は消煙装置３と第１高温ガス管13にて連通連結されると共に、第１熱供給部11と第２熱供給部12は第２高温ガス管14にて連通連結され、さらに、第１高温ガス管13の一部又は全部と第２高温ガス管14の一部又は全部は、炭化室２内を通過するように配設されているので、消煙装置３から発生する高温ガスが第１熱供給部11と第２熱供給部12へ送り込まれることによって、高温ガスの熱（排熱）を炉本体１の側外壁７側及び底壁８側から炭化室２内へ付与することができる。
さらに、第１高温ガス管13の一部又は全部と第２高温ガス管14の一部又は全部は、炭化室２内を通過するように配設されているので、消煙装置３から第１熱供給部11へ、及び、第１熱供給部11から第２熱供給部12へ、高温ガスを搬送途中も炭化室２内へ熱を供給することができる。
従って、非常に効率良く熱を炭化室２内に供給することができるので、炭化室２内の温度を所定の温度に速やかに上昇させると共に保温することができる。
【００３２】
また、第２熱供給部12から熱エネルギー消費部Ａへ高温ガスを供給するための供給流路15と、熱エネルギー消費部Ａからのガスを還流させる戻り流路16と、を備え、戻り流路16には有害ガス除去装置17が取り付けられているので、消煙装置３から発生する高温ガスの熱（排熱）を熱エネルギー消費部Ａへ供給することができ、従来熱エネルギー消費部Ａに必要であった燃料が不要となるか、又は、その燃料の消費量を大幅に削減することができる。
また、有害ガス除去装置17を備えているので、高温ガスを無害にして排気することができ、環境にも良い。
【００３３】
また、第２熱供給部12内に所定量の水Ｗを貯水したので、第２熱供給部12へ送り込まれた高温ガスの熱を、水Ｗへ蓄熱することができる。つまり、本発明の炭化処理装置の稼動を停止後も、蓄熱された水Ｗ（温水）から炭化室２へ熱が付与されるので、炭化室２内の温度を長時間保つことができる。従って、本発明の炭化処理装置を再度稼動させた場合に、炭化室２内の温度を速やかに所定温度にまで上昇させることができ、炭化処理に必要な時間を大幅に短縮することができる。
さらに、第２熱供給部12へ送り込まれた高温ガスは水Ｗに接触して（水溶性の）有害ガスが取り除かれるので、無害ガスとして排気することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】側面図である。
【図３】図１に於けるＺ−Ｚ断面図である。
【図４】構成説明図側面図である。
【図５】第２の実施の形態を示す斜視図である。
【図６】構成説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  炉本体
２  炭化室
３  消煙装置
４  熱供給室
５  投入口
６  蓋部材
７  側外壁
８  底壁
９  底部カバー
10  側方カバー
11  第１熱供給部
12  第２熱供給部
13  第１高温ガス管
14  第２高温ガス管
15  供給流路
16  戻り流路
17  有害ガス除去装置
Ａ  熱エネルギー消費部
Ｇ  有機系廃棄物
【図１】
2007063367.tif 000003
【図２】
2007063367.tif 000004
【図３】
2007063367.tif 000005
【図４】
2007063367.tif 000006
【図５】
2007063367.tif 000007
【図６】
2007063367.tif 000008