(57)【要約】  【課題】バイオマスや廃棄物を省エネルギーで比較的に安定して定量供給できる供給装置を提供する。  【解決手段】下方開口部５２を有するホッパー５１と、上方開口部５６を有する加熱容器５３と、ケーシング５９と、ケーシング５９の内部に設置され、開口端６２が下方開口部５２と上方開口部５６に位置するように回転する複数の収容空間６３を有する搬送体６０とを備え、複数の収容空間６３の開口面での合計断面積は、収容空間６３の開口面を除く搬送体６０の表面積より大きく設定した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理物を収容し、下方に設けた下方開口部から前記処理物を送出するホッパーと、上方に開口した上方開口部を有し、前記ホッパーの下方に位置して、前記処理物の最終処理を行う処理装置と、前記ホッパーと前記処理装置の間に配置され、上部が前記ホッパーの下方開口部と連通し、下方が前記処理装置の上方開口部と連通した空洞状のケーシングと、前記ケーシング内において該ケーシング内面と所定間隔を介して配置され、かつ前記下方開口部と上方開口部を結ぶ線に対して直交方向に延びる軸を中心に回転運動する搬送体を具備し、さらに、前記ケーシング内の空洞を、球面状、もしくは円柱状の曲面空間とし、また、前記搬送体の外表面に、前記下方開口部を介して前記ホッパーからの処理物を収容し、かつ前記搬送体の回転に伴い前記上方開口部より前記処理装置内へ前記処理物を供給する収容空間を複数設けた処理物の供給装置。
【請求項２】
前記搬送体における前記ホッパーの下方開口部、もしくは前記処理装置の上方開口部と対向する全表面積において、前記収容空間の合計開口面積を、前記全表面積における開口面を除く合計面積よりも大きく設定した請求項１に記載の処理物の供給装置。
【請求項３】
前記処理装置の上方に設けた前記上方開口部の面積を、前記搬送体に設けた収容空間の開口面積よりも大きくした請求項１または２に記載の処理物の供給装置。
【請求項４】
前記ホッパーの下方に設けた前記下方開口部の面積を、前記搬送体に設けた収容空間の開口面積よりも大きくした請求項１から３のいずれか一項に記載の処理物の供給装置。
【請求項５】
前記処理装置を、処理物を高温加熱処理する容器状の加熱装置とし、前記加熱装置を、熱源によって加熱される加熱部と、前記加熱部と前記上方開口部の間に介在する経路部を具備する構成とし、前記経路部に、前記加熱部から前記ケーシングへの熱伝達を緩和する熱伝達緩和手段を設けた請求項１から４のいずれか一項に記載の処理物の供給装置。
【請求項６】
前記熱伝達緩和手段を熱交換手段とし、前記熱交換手段に、該熱交換手段の熱を熱源とする熱回収装置を接続した請求項５に記載の処理物の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス等の有機物を加熱処理して燃料ガス、あるいは炭化物を生成するためのガス化装置等のように、処理物を適宜処理する処理装置に備え付ける供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、石炭やバイオマス等の有機物を利用価値の高いガス、液体および固体に転換できる技術として、有機物を無酸素や低酸素濃度で加熱する熱分解や，１０００Ｋ以上の高温で水蒸気等を投入して有機物中の炭素と水を反応させることで水素を得るガス化が開発されている。
【０００３】
その一例として、石炭の熱分解を例にとると、８７３〜１２７３Ｋの無酸化雰囲気で熱分解した場合、炭化水素、一酸化炭素、水素等からなる可燃性ガス、化学原料となるタールおよびチャーが生成することが知られている。
【０００４】
これらの装置の供給方法としては、スクリューフィーダが使用されている。即ち、熱分解を行うために廃棄物を加熱する反応器に、一端が開口する排出口を有し、他端側に供給口を有するケーシング内に、スクリュー軸に取付けられたスクリューを配置したものである。
【０００５】
かかるスクリューフィーダを具備した装置において、供給口からケーシング内に供給された廃棄物は、スクリューにより圧密状態に押圧されながら排出口から反応器内に供給されるようになっている。
【０００６】
このとき廃棄物が圧密状態に押圧され、また、前記反応器とケーシングとの接続部におけるシールが保持されている関係から、この反応器内は大気圧下に保たれる。
【０００７】
しかし、前記スクリューフィーダでは、廃棄物が多量となり、それに応じて装置が大型化してくると、必然的にスクリューフィーダも大型化する。
【０００８】
かかる装置は、ケーシングも大径化するため、このケーシングに対して回転する反応器とケーシングの間に配置されるシール機構が複雑化するものであった。
【０００９】
このようなシール機構上の課題を解決し、スクリューフィーダのケーシングを小径化してこの多量の廃棄物を供給しようとすると、回転数を増大するか、又はスクリューのピッチを増大させることとなるが、前者においては、スクリューの摩耗が大となり、耐久性が低下する。
【００１０】
一方、後者においては、廃棄物がスクリューと一体となって回転する、所謂共廻り現象が生じやすくなり、廃棄物を供給することができなくなる恐れが生ずるという問題がある。
【００１１】
このことから、最近では、供給装置を、反応器内に開口する排出口を一端に有し、他端に廃棄物供給口を設けた筒体と、この筒体内を摺動する摺動部材と、この摺動部材を駆動する駆動装置を具備した構成とし、前記供給口から前記筒体内に供給された廃棄物を、前記筒体の排出口側へ押圧移送するようにし、また、前記摺動部材は、その先端が筒体に設けられた供給口を開放可能な位置から筒体の排出口より所定の間隔を置いた供給口側の位置間において摺動可能であって、かつその先端が排出口側端部に達したとき、前記供給口を閉鎖可能な如く構成されている。
【００１２】
上述の如く構成された廃棄物処理装置における廃棄物供給装置によれば、供給口から筒体内に供給された廃棄物は、摺動部材により押圧されて圧密状態となり排出口側へ移送される。
【００１３】
そして排出口端部において、この廃棄物は圧密状態となってこの排出口を閉鎖し、これがシール作用を成し熱分解反応器内の大気圧下の状態を保持する。そして次に摺動部材により移送されてくる廃棄物により押圧され、排出口から熱分解反応器内に供給されるのである（例えば、特許文献１参照）。
【００１４】
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、従来の廃棄物供給装置の一実施例を示す概略断面図である。
【００１５】
図２において、廃棄物の供給装置７は、一端に熱分解反応器１内に開口した排出口２２を有し、他端に廃棄物供給口２３を設けた筒体２４（シリンダー）を具備し、この筒体２４内に、摺動部材２５（押圧体あるいはプランジャ）が矢印Ａ−Ａ′方向に摺動可能な如く挿入され、駆動装置である空気圧又は油圧を利用した流体シリンダー２６により摺動部材２５を駆動するようになっている。
【００１６】
なお、筒体２４は供給（投入）された廃棄物ａ′を押圧しながら移送する案内筒となるものであるから、円筒状か又は角筒状の何れのものでも使用できるが、実際には円筒状のものが良好である。摺動部材２５の先端２５ａは、筒体２４に設けられた廃棄物供給口２３を開放できる位置Ｂから、排出口２２より、該排出口２２の端部から所定の間隔Ｌを有する位置Ｃとの間の移動距離Ｄの範囲で摺動可能なように構成されている。そしてこの摺動部材２５は、筒体２４と同一の断面形状を有している。
【００１７】
なお、２７は筒体２５の排出口２２側における所定の位置Ｃの近傍に設けられた放出管２８に取付けられた逆止弁であり、筒体２４内が加圧状態になると放圧するようになっている。
【００１８】
上述の如く構成された廃棄物供給装置７において、図２（ａ）に示されるように、摺動部材２５をあらかじめ廃棄物供給口２３が完全に開放するまで矢印Ａ方向に摺動させた後、廃棄物ａを廃棄物供給口２３から筒体２４内に供給する。
【００１９】
そして同図（ｂ）に示すように流体シリンダー２６を作動させて筒体２４内に充填された廃棄物ａを押圧しながら、摺動部材２５を矢印Ａ′方向に摺動させる。このとき廃棄物ａは、その圧密の程度が順次高められる。
【００２０】
そしてこの摺動部材２５の先端２５ａが所定の位置Ｃまで達すると、筒体２４の排出口２２は、この筒体２４内で圧縮された廃棄物ａ′が一種の詰め物となってシールされる。なお、このとき摺動部材２５の後端部２５ｂは、同図（ｂ）に示すように廃棄物供給口２３を同時に閉鎖する。
【００２１】
然る後、再度摺動部材２５を矢印Ａ方向に引いて廃棄物供給口２３から筒体２４内に廃棄物ａを供給し、そして摺動部材２５を同図（ｃ）に示すように、矢印Ａ′方向に摺動させ、これにより形成された圧密状態の廃棄物ａ″により先に圧密状態になっている廃棄物ａ′を熱分解反応器１内に供給する。
【００２２】
つまり、前段で供給された廃棄物ａは、ブロック状の廃棄物ａ′となって筒体２４の端部の排出口２２の近傍を閉止し、次のブロック状の廃棄物ａ″を利用して前の廃棄物ａ′を送り出して熱分解反応器１内に供給する。
【００２３】
なお、このとき始めに圧密状態にした廃棄物ａ′と次に移送され、シール部材となる廃棄物ａ″との間の空気は圧縮されるが、この圧力が所定以上になると同図（ａ）に示した逆止弁２７が自動的に開放され、放出管２８からこの圧縮空気は大気へ放出される。
【００２４】
以上の説明から明らかなように、従来の廃棄物処理装置における廃棄物供給装置によれば、筒体２４内に供給された廃棄物ａを、この筒体２４内を摺動する摺動部材２５の先端部で押圧して熱分解反応器１内に供給するように構成しているため、摩耗の少ない、かつ確実に廃棄物ａを熱分解反応器１内に供給することができる装置であり、特に大型で多量の廃棄物ａを供給する場合にその効果は顕著である。
【特許文献１】特開平９−１７０７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、上記従来の装置は、摺動部材２５が位置Ｃから位置Ａに戻る間は，廃棄物を供給するための動力として利用されないため、ロスとなる。
【００２６】
すなわち、廃棄物供給口２３から筒体２４に廃棄物を供給する１回の供給動作の間で半分が無駄に仕事をしている事になる。このことから、省エネルギーで供給する供給装置が求められている。
【００２７】
さらに、かかる装置は、筒体２４内を摺動する摺動部材２５との寸法関係において、クリアランスが大きく設定されている関係上、廃棄物ａ′あるいはａ″が排出口２２の上部に付着するものであった。この付着は、時間の経過とともに成長し、加えて高温である反応器１の伝熱によって排出口２２に付着したまま廃棄物ａ′、ａ″が熱分解され、炭化物として固着してしまうことがある。
【００２８】
かかる状態は、その固着が核となり、付着と炭化の繰り返しによって排出口２２の閉塞を招くことがあり、またシリンダー２６で押し出されるもの以外に、前記付着したものが剥がれて通常供給分に加えて反応器１へ送られ、一気に多量の廃棄物が反応器１へ流入することがあった。
【００２９】
かかる急激な廃棄物の供給は、分解反応の遅れ、あるいは熱分解やガス化時のようにガス生成を実施している場合には、生成ガス量の変動の要因となり、その結果、後段側の生成ガス利用機器の制御を困難とするものであった。
【００３０】
したがって、かかる装置についても、温度が高い反応器１部分までの経路における廃棄物の付着を抑制し、比較的に安定して定量供給することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記課題を解決するために、本発明は、ケーシング内において回転する搬送体に処理物の収容空間を複数設け、前記搬送体の回転に伴う収容空間と処理装置の断続的な連通により、前記処理物を前記処理装置へ供給するようにしたものである。
【００３２】
これにより、前記処理物を、摺動体の直線的な往復運動に比較して短い周期で断続的に供給でき、単位時間当たりの供給効率を向上することができる。
【００３３】
また、本発明は、前記ホッパーからの処理物を収容空間で受ける場合は、下方開口部面積より広い面積で受け、前記加熱容器（加熱部）へ供給する場合は、上方開口部面積より狭い面積で供給するように前記収容空間の開口面積、ホッパーの下方開口部面積、加熱容器の上方開口面積を設定したものである。
【００３４】
その結果、ホッパーからの処理物を収容空間で受ける場合は、搬送体表面と処理物が干渉する時間を少なくでき、また、処理物を収容空間から処理装置へ供給する場合は、ケーシング内面と処理物が干渉する機会を少なくできる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、前記処理物を、摺動体の直線的な往復運動に比較して短い周期で断続的に処理装置へ供給できるため、単位時間当たりの供給効率を向上することができる。
【００３６】
また、搬送体の搬送に供する表面積における複数の収容空間の合計開口面積を、残る面積より大きく設定することにより、搬送体表面とケーシング内面との干渉（摺動）面積を少なくでき、その結果、前記搬送体表面とケーシング内面との干渉による動力損失を軽減して省エネルギー化がはかれる。
【００３７】
さらに、前記搬送体の収容空間開口面積を、ホッパーに設けた下方開口部面積より大きく、処理装置に設けた上方開口部面積より小さく設定することにより、処理物とケーシングとの干渉を抑制し、干渉にともなう消費エネルギーの損失を抑制することができ、加えて前記処理物の処理装置壁面への付着が抑制でき、処理物の安定した処理装置への供給が可能となる。
【００３８】
また、前記処理装置を加熱装置とし、この加熱装置の経路部に熱伝達緩和手段を設けることにより、前記ケーシングと搬送体が高温となることを抑制し、その結果、前記ケーシングと搬送体の熱影響による不具合を抑制して装置の長寿命化をはかることができる。
【００３９】
さらに、前記熱伝達緩和手段の熱を熱源とする熱回収装置により、回収熱を別用途に利用でき、装置の付加価値を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
請求項１に記載の発明は、処理物を収容し、下方に設けた下方開口部から前記処理物を送出するホッパーと、上方に開口した開口部を有し、前記ホッパーの下方に位置して、前記処理物の最終処理を行う処理装置と、前記ホッパーと前記処理装置の間に配置され、上部が前記ホッパーの下方開口部と連通し、下方が前記処理装置の上方開口部と連通した空洞状のケーシングと、前記ケーシング内において該ケーシング内面と所定間隔を介して配置され、かつ前記下方開口部と上方開口部を結ぶ線と直交方向に延びる軸を中心に回転運動する搬送体を具備し、さらに、前記ケーシング内の空洞を、球面状、もしくは円柱状の曲面空間とし、また、前記搬送体の外表面に、前記下方開口部を介して前記ホッパーからの処理物を収容し、かつ前記搬送体の回転に伴い前記上方開口部より前記処理装置内へ前記処理物を供給する収容空間を複数設けたものである。
【００４１】
かかる構成とすることにより、前記搬送体が一回転する間に処理物の処理装置への供給が複数回行われ、搬送体の一回転（一ストローク）当りの供給効率を向上することができる。また、搬送体の表面に複数の収容空間を設けることにより、ケーシング内面と搬送体表面との干渉面積（間接接触面積あるいは間接摩擦面積等）を少なくし、動力損失を少なくすることができる。さらに、前記ケーシング内面と搬送体表面の間には、前記処理物がバイオマス等の如く軟らかい場合は、特に摩擦による動力損失を抑制することができる。また、前記処理物は、前記収容空間が処理装置の上方開口部に臨んだ瞬間から自重で処理装置へ供給されるため、前記処理装置の側壁に付着することが比較的少なく、処理物の供給を安定して行うことができる。
【００４２】
請求項２に記載の発明は、前記搬送体における前記ホッパーの下方開口部、もしくは前記処理装置の上方開口部と対向する全表面積において、前記収容空間の合計開口面積を、前記全表面積における開口面を除く合計面積よりも大きく設定したものである。
【００４３】
かかる構成とすることにより、前記搬送体表面とケーシング内面の干渉面積を極力少なくすることができ、前記搬送体とケーシングの干渉による動力損失を抑え、省エネルギー化をはかることができる。
【００４４】
請求項３に記載の発明は、前記処理装置の上方に設けた前記上方開口部の面積を、前記搬送体に設けた収容空間の開口面積よりも大きくしたものである。
【００４５】
かかる構成とすることにより、収容空間から処理装置へ供給される処理物の落下に際して、ケーシング内面と処理物が干渉する機会（時間）を少なくでき、処理物の干渉に起因する動力損失の抑制と、安定した処理物の供給が行えるものである。
【００４６】
請求項４に記載の発明は、前記ホッパーの下方に設けた前記下方開口部の面積を、前記搬送体に設けた収容空間の開口面積よりも大きくしたものである。
【００４７】
かかる構成とすることにより、前記ホッパーからの処理物を収容空間で受ける場合における搬送体表面と処理物が干渉する時間を少なくでき、その結果、前記干渉に起因する動力損失を抑制することができる。
【００４８】
請求項５に記載の発明は、前記処理装置を、処理物を高温加熱処理する容器状の加熱装置とし、前記加熱装置を、熱源によって加熱される加熱部と、前記加熱部と前記上方開口部の間に介在する経路部を具備する構成とし、前記経路部に、前記加熱部から前記ケーシングへの熱伝達を緩和する熱伝達緩和手段を設けたものである。
【００４９】
かかる構成とすることにより、加熱装置で発生した高温熱によるケーシングおよび搬送体への熱影響を緩和し、高温熱に起因する影響を少なくして装置の長寿命化をはかることができる。
【００５０】
請求項６に記載の発明は、前記熱伝達緩和手段を熱交換手段とし、前記熱交換手段に、該熱交換手段の熱を熱源とする熱回収装置を接続したものである。
【００５１】
かかる構成とすることにより、回収熱を給湯装置等の熱源に利用でき、供給装置の付加価値を高めることができる。
【００５２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００５３】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における処理物の供給装置の要部の縦断面図である。
【００５４】
図１に示すように、ホッパー５１は、生ごみ等の廃棄物やバイオマス等の処理物（図示せず）を一時貯留する容器であり、必要に応じて蓋（図示せず）を設ける等して密閉機能が付加され、また、下部には下方に開口する下方開口部５２が設けられている。
【００５５】
なお、以下の説明においては、前記処理物として生ごみ等の廃棄物を対象にし、その処理を高温加熱処理する場合について説明する。
【００５６】
加熱装置に相当する円筒状の加熱容器５３は、外郭に設けられたヒーター等の加熱源５４で覆われた加熱部５５と、この加熱部５５の上部に配置された円筒状の経路５７および内部で発生したガスの排気装置（図示せず）等を具備している。加熱容器５３は、前記廃棄物を加熱して減容すると同時に熱分解ガス等を生成する。
【００５７】
経路５７の上部には、上方開口部５６が設けられ、また外周には、内部に水等の流体が流れる周知の構成からなる熱交換器５８（熱伝達緩和手段）が熱伝達可能に設けられている。
【００５８】
熱交換器５８は、配管７０を介して周知の構成からなる給湯システム７１に連結されている。そして、熱交換器５８内の流体は、配管７０を介して給湯システム７１との間を循環し、経路５７の熱を搬送して経路５７を冷却する。これにより、加熱容器５３で発生した熱によるケーシング５９への熱影響が緩和される。
【００５９】
ホッパー５１と経路５７の間には、円筒状のケーシング５９が配置されている。したがって、ホッパー５１とケーシング５９と加熱容器５３（経路５７および加熱部５５）は、同図の如く上下方向に配置された構成となっている。そして、ホッパー５１と、ケーシング５９と、経路５７のそれぞれの内部空間は、下方開口部５２と上方開口部５６により、連通している。
【００６０】
ケーシング５９の内部空洞には、該ケーシング５９内面と後述する微小のクリアランスを介して搬送体６０が配置されている。搬送体６０は、ケーシング５９の内面形状と同様の円柱形状に形成されたものであり、その中心部には、ケーシング５９の壁面に支持された回転軸６１が設けられている。
【００６１】
また、搬送体６０は、下方開口部５２と上方開口部５６を結ぶ線に対して直交方向に延びる線を軸とする円柱形状であり、回転軸６１の両端は前記軸方向に位置している。そして、搬送体６０は、モータ等の動力源（図示せず）によって駆動され、例えば矢印Ｘ方向に回転する。
【００６２】
さらに、搬送体６０には、回転に伴って下方開口部５２および上方開口部５６と対向する領域に、複数（本実施の形態１においては四つ）の収容空間６３が等間隔で設けられている。これらの収容空間６３は、搬送体６０の表面に相当する面が開口（以下、表面開口部と称す）６２しており、この表面開口部６２から回転軸６１方向に窪んで所定の収容容積を確保している。
【００６３】
したがって、搬送体６０の表面には、収容空間６３と、各収容空間６３の間に介在する表面部（以下、摺動面と称す）６４が交互に位置し、この搬送体６０の回転に伴って下方開口部５２、上方開口部５６は、収容空間６３および摺動面６４と交互に対向する。
【００６４】
さらに、搬送体６０に設けた収容空間６３の表面開口部６２と摺動面６４の面積の関係は、前述の領域（回転に伴って下方開口部５２および上方開口部５６と対向する領域）面積において、前記全ての表面開口部６２の合計面積を、前記全ての摺動面６４の合計面積よりも大きく設定している。
【００６５】
ここで、図１においては、説明の便宜上、搬送体６０の円周方向において収容空間６３（表面開口部６２）の開口幅をＷ１、摺動面６４の幅をＷ２とし、両者の関係をＷ１＞Ｗ２として面積の関係を説明する。つまり、摺動面６４の奥行き寸法は、最大で加熱容器５３における上方開口部５６の奥行き寸法となるが、収容空間６３の奥行き寸法とは大きく差が無いため、概略ではあるが、単なる面積関係は、幅Ｗ１、Ｗ２の関係で理解できる。
【００６６】
その結果、搬送体６０において、ケーシング５９の内面と干渉しやすい摺動面６４の面積を少なくしていることから、前記干渉に伴う動力損失を抑えることができる。
【００６７】
また、ケーシング５９の内面における搬送体６０表面とのクリアランスについては、前記廃棄物の詰り、あるいは加熱容器５３で発生するガスのケーシング５９内への流入防止を考慮して微小に設定している。
【００６８】
このガス流入を防止できるだけのクリアランスとしては、その抵抗が、加熱容器５３からガスが外部に排出される排気装置等（配管等）の圧力損出より大きくなるように設定すればよい。しかし、ホッパー５１が前述の如く密閉された構成であれば、多少ケーシング５９内へ流入しても問題は無い。
【００６９】
次に、ホッパー５１に設けられた下方開口部５２の面積と、ケーシング５９における搬送体６０の収容空間６３（表面開口部６２）の面積と、加熱容器５３における上方開口部５６の面積の関係について説明する。なお、下方開口部５２の奥行き寸法は、表面開口部６２の奥行き寸法よりも小さく設定され、上方開口部５６の奥行き寸法は、表面開口部６２の奥行き寸法よりも大きく設定されている。
【００７０】
したがって、ホッパー５１に設けられた下方開口部５２の幅をＷ３、ケーシング５９における搬送体６０の収容空間６３（表面開口部６２）の幅をＷ１、加熱容器５３における上方開口部５６の幅をＷ４とすれば、それぞれの面積関係は、
下方開口部５２幅Ｗ３＜表面開口部６２幅Ｗ１＜上方開口部５６幅Ｗ４
の関係で理解できる。
【００７１】
その結果、下方開口部５２と収容空間６３（表面開口部６２）の中心軸が一致している状態（図１の状態）においては、収容空間６３の表面開口部６２の周縁が、下方開口部５２の周縁より外側に位置し、また、上方開口部５６と収容空間６３（表面開口部６２）の中心軸が一致している状態（図１の状態）においては、上方開口部５６の周縁が、表面開口部６２の周縁より外側に位置して収容空間６３の全面が上方開口部５６より露出している状態となる。
【００７２】
この関係により、ホッパー５１からの廃棄物を収容空間６３で受ける場合においては、搬送体６０表面と廃棄物が干渉する時間を少なくし、また、収容空間６３から加熱容器５２へ供給される廃棄物の落下に際して、落下を円滑にし、ケーシング５９内面と廃棄物が干渉する時間を少なくして、前記干渉に起因する動力損失を抑制し、また廃棄物の供給の安定化をはかることができる。
【００７３】
さらに、加熱容器５３における経路５７と加熱部５５の寸法関係は、両者を円筒形とするならば、経路５７の径Φ１＜加熱部５５の径Φ２の関係とし、形状を問わない場合であっても、加熱部５５の平面面積を経路５７の平面面積よりも大きくし、加熱部５５の平面内（投影面内）に経路５７の平面が収まる配置関係としている。
【００７４】
そして、経路５７の面積（説明の便宜上符号Φ１参照）は、上方開口部５６の面積（説明の便宜上符号Ｗ４参照）よりも大きく設定されており、上方開口部は、経路５７の平面内（投影面内）に位置した配置関係となっている。
【００７５】
この関係により、廃棄物が搬送体６０の収容空間６３から加熱容器５３へ供給される場合、廃棄物の落下時に廃棄物がケーシング５９、経路５７の側壁に付着することを少なくすることができ、廃棄物の加熱容器５３への供給を円滑にする。
【００７６】
以上のように構成された供給装置について、以下その動作を説明する。
【００７７】
動力の運転が開始されると、加熱源５４が昇温を開始し、所定温度になると、搬送体６０の回転軸６１が回転を開始する。これに伴い、搬送体６０に設けた収容空間６３も移動する。
【００７８】
そして、収容空間６３の表面開口部６２が下方開口部５２に位置すると、ホッパー５１に貯留していた廃棄物の一部が自重により、ケーシング５９との連通部である下方開口部５２を通じて収容空間６３に落ちて流入する。
【００７９】
さらに搬送体６０の回転が進むと、収容空間６３の中に入った廃棄物だけがケーシング５９内を回転し、搬送され、略９０度回転すれば、後段の収容空間６３が下方開口部５２と連通し、同様にホッパー５１からの廃棄物を受け入れる。
【００８０】
ここで、収容空間６３が、ホッパー５１の下方開口部５２を通過する際に、廃棄物の一部が、搬送体６０の摺動面６４とケーシング５９内面のクリアランスへ噛み込もうとするが、収容空間６３（表面開口部６２）の面積（符号Ｗ１）を大きく設定し、摺動面６４の面積（符号Ｗ２）を極力小さく設定しているため、噛み込み摩擦（廃棄物の干渉）による影響は小さい。
【００８１】
さらに搬送体６０の回転が進み、略１８０度回転したとき、さらに後段の収容空間６３が下方開口部５２に臨み、同様に廃棄物を受け入れる工程が進むと同時に、初段の収容空間６３は加熱容器５３の上方開口部５６に臨み、内部の廃棄物は自重で加熱部５５へ落下する。このとき、下方開口部５６の面積（符号Ｗ４）は、収容空間６３の面積（符号Ｗ１）よりも大きいため、廃棄物の落下に際し、ケーシング５９の上方開口部５６と干渉して残留することは少なく、また、経路５７の面積（符号Φ１）が、上方開口部５６の面積（符号Ｗ４）よりもさらに大きく設定されているため、落下途中において経路５７の壁面に付着することも抑制される。仮に、搬送体６０からの慣性力で廃棄物が経路５７の壁面に付着しても非常に少量であり、総合的には定量的に加熱部５５に供給される。
【００８２】
その結果、前記廃棄物の加熱部５５への供給が円滑かつ定量的に行え、急激な廃棄物の投入による分解反応の遅れを抑制し、また生成ガス量の変動が少ない安定した熱分解機能が得られる。
【００８３】
さらに搬送体６０の回転が進むと、後段の収容空間６３が同様に上方開口部５６に臨み、前述と同様廃棄物の加熱部への供給が行われ、以下、順次下方開口部５２における収容空間６３での廃棄物の受入れと、上方開口部５６における廃棄物の収容空間６３からの供給が連続して行われ、その廃棄物の加熱部５５への供給量も安定したものとなる。
【００８４】
また、経路５７の外周には、熱交換器５８が設けられ、この内部を外気温相当の水等の流体が流通していることにより、経路５７は、冷却され、また、熱交換した流体は、給湯システム７１の熱源として利用され、廃熱回収効果が得られる。
【００８５】
その結果、経路５７は、加熱源５４の伝熱で高温に加熱されることが抑制された状態にあり、前記廃棄物の供給状態において、仮に経路５７に少量の廃棄物が付着した場合でも、熱交換器５８による冷却作用により、その温度は低く維持されている。そのため、廃棄物が、熱分解して炭化あるいは固化し、また発生タールの固化等に起因して壁面に強固に付着すると言ったことが抑制され、廃棄物の安定供給にかかる信頼性が向上できる。
【００８６】
このように、本実施の形態１における供給装置は、摺動面６４の面積（符号Ｗ２）を収容空間６３（表面開口部６２）の面積（符号Ｗ１）より小さいことから、搬送体６０の１回転当たりにおけるケーシング５９内面との摺動および直接的あるいは間接的な干渉が少ないものである。
【００８７】
一方、従来（図２）の構成において、シリンダーの一往復で収容空間６３の一容積と同じ量の廃棄物を供給できるようにし、回転をクランク機構等で往復運動に変換して一回転で四往復するように設計した場合、同量の廃棄物の供給搬送が可能となるが、前述の如く往復機構は、復路となる工程が、廃棄物の供給に供されない単なるシリンダーとケーシングとの摺動工程となってしまい、効率向上が困難となる。
【００８８】
しかし、本実施の形態１においては、収容空間６３の１個当たりの表面開口部６２面積をさらに大きくすることや、収容空間６３の数を増やすことで、摺動面６４の面積をより小さくでき、供給動作に供さない摺動運動をさらに少なくして省エネルギー化がはかれるものである。
【００８９】
さらに、廃棄物が加熱部５５までの壁面に付着して、ある程度付着した後に収容空間６３から落ちてきた廃棄物が当たることによって剥がれ、多量に加熱部５５に供給されると言ったことが抑制されるため、比較的安定した廃棄物の定量供給ができるので、加熱容器５３が熱分解炉やガス化炉といったガス生成を目的としたものであれば、生成ガス量の変動が抑制され、後段の生成ガス利用機器の制御が容易となる。特に、高含水の廃棄物では壁面の付着が多いことから、かかる場合においても本装置は、非常に有効な効果を得ることができる。
【００９０】
さらに、経路５７を熱交換器５８で冷却することで、廃棄物の付着をし難くしているため、廃棄物が多量に残存することを防止し、加えて、搬送体６０の摺動面６４や回転軸６１の高温による摩耗促進防止、回転軸６１の動力が高温となる不具合を抑制し、装置の長寿命化がはかれる。
【００９１】
なお、本実施の形態１においては、処理物として生ごみ等の廃棄物を例に説明したが、バイオマス等の柔軟性を有する処理物の他に、合成樹脂を主材料とするリサイクル用の破砕材料等の如く乾燥した処理物をさらに細粒化する場合の供給装置として用いることも可能である。
【００９２】
また、本実施の形態１における熱交換器５８の熱利用は、給湯システム７１に限るものではなく、熱を熱源とするシステムへの利用に可能であり、また熱交換器５８に代えて熱伝達緩和手段を、放熱面積を拡大する放熱フィン構造とすることも可能である。
【００９３】
さらに、ケーシング５９および搬送多６０の形状を、円柱状として説明したが、搬送体６０を球面状とし、ケーシング５９の内面をそれに対応する球面形状としても同様に実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上のように、本発明にかかる供給装置は、処理装置を加熱装置とし、バイオマスや廃棄物等の有機物を加熱して可燃性ガスを得て、燃料電池やガスエンジン、ボイラ等の燃料として利用するような有機物の供給装置のほかに、処理装置を粉砕装置とし、リサイクル処理等において破砕された処理物品、あるいは適宜の大きさに固形化された処理物品を略一定量ずつ定期的に粉砕装置へ供給する供給装置としても利用でき、その利用可能性の範囲は広範囲に亘るものである。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態１における処理物の供給装置の要部の概略縦断面図
【図２】（ａ）従来例を示す供給装置の処理物供給前の概略断面図（ｂ）従来例を示す供給装置における初回の処理物押圧状態を示す概略断面図（ｃ）従来例を示す供給装置における二回目以降の処理物押圧状態を示す概略断面図
【符号の説明】
【００９６】
５１  ホッパー
５２  下方開口部
５３  加熱容器（加熱装置）
５５  加熱部
５６  上方開口部
５７  経路
５８  熱交換器（熱伝達緩和手段）
５９  ケーシング
６０  搬送体
６３  収容空間
７１  給湯システム
【図１】
2007255756.tif 000003
【図２】
2007255756.tif 000004