(57)【要約】【課題】熱が外部に逃げにくく、熱分解室を均一に加熱することができ、簡単な構成ながら、高い加熱効率を有し、処理対象物を均一に短時間に処理することができる乾溜装置を提供する。【解決手段】有機物を加熱分解する乾溜装置であって、その内部で前記有機物を上流から下流に移動させながら加熱する筒状の熱分解室と、前記熱分解室の外面に配置された電熱体と、前記熱分解室と前記電熱体とを覆う断熱材と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を加熱分解する乾溜装置であって、
その内部で前記有機物を上流から下流に移動させながら加熱する筒状の熱分解室と、
前記熱分解室の外面に配置された電熱体と、
前記熱分解室と前記電熱体とを覆う断熱材と、
を備えることを特徴とする乾溜装置。
【請求項２】
前記断熱材が、その内面の前記電熱体が配置される部分に前記電熱体の厚みを超えて凹状とされた溝部を備え、
前記電熱体が、前記熱分解室の外面と近接している状態で前記溝部に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の乾溜装置。
【請求項３】
前記電熱体が、裸導線であることを特徴とする請求項２に記載の乾溜装置。
【請求項４】
前記溝部の幅が、前記電熱体と前記熱分解室の外面との離間寸法よりも広いことを特徴とする請求項２又は３に記載の乾溜装置。
【請求項５】
前記溝部の幅が、前記熱分解室の外面に向かって漸次拡幅されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の乾溜装置。
【請求項６】
前記溝部が１つの断熱材に対して複数設けられるとともに、隣接する複数の前記溝部が一体となっていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の乾溜装置。
【請求項７】
前記電熱体と前記熱分解室の外面との離間寸法が１〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の乾溜装置。
【請求項８】
前記断熱材が、その軸方向に直交する断面が中心角１８０度以下の円弧状をなす複数の断熱材を組み合わせてなることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１項に記載の乾溜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物を外気を遮断して加熱分解し、揮発成分と不揮発成分とに分ける乾溜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機物を連続的に乾溜する装置として、例えば、特開平１１−１８９７７３号公報に開示されているように、熱分解室の周囲を加熱室で囲い、加熱室に燃焼ガス等からなる加熱ガスを送り込むことで熱分解室を加熱する、炭化処理装置が広く採用されていた。
【０００３】
また、有機物の含有水分の蒸発とその炭化を効率よく短時間に行なうことを目的として、特開２００２−２８６２９号公報に、有機物を加熱分解する熱分解室の周囲に、直接電熱体を配設し、前記電熱体の温度を所定の温度に制御する有機物原料連続炭化装置が開示されている。
【０００４】
また、有機物の熱分解反応を適正に制御し、装置全体の小型化を可能とする目的で、特開２００４−２３９６８７号公報に、熱分解室の周囲に電磁誘導コイルを設け、熱分解室を電磁誘導加熱によって加熱する熱分解炉が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８９７７３号公報
【特許文献２】特開２００２−２８６２９号公報
【特許文献３】特開２００４−２３９６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されている技術では、熱分解室の周囲の気体によって熱分解室を加熱するため、熱が熱分解室に効率的に伝わりにくく、予熱に時間がかかりやすい、処理能力が低くなりやすいといった課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている技術では、熱分解室を直接に加熱するため、加熱効率が良いという利点はあるものの、熱分解室において電熱体が接触している部分とそうでない部分とで、温度差が大きくなりやすい。特に、顕微鏡レベルで電熱体と熱分解室との接触状態を観察すると、実際に接触している面積が非常に少ない場合が多い。このため、処理対象物である有機物が、熱分解室の電熱体が接触していない部分に存在するときは、加熱されにくく、処理ムラが発生したり処理時間が長くなったりする恐れがあるという課題があった。
【０００８】
また、特許文献３に開示されている技術では、熱分解室の加熱に電磁誘導加熱を用いており、熱分解室の均一な加熱が可能と考えられる。しかし、電磁誘導加熱に必要な電力を供給するために高周波電源が必要となり、構成が複雑となるとともに、熱分解室の材質が強磁性金属に限られてしまうという課題があった。また、熱分解室の材質が強磁性金属でない場合、強磁性金属からなる発熱体を熱分解室の周囲に設ける必要があり、構成がさらに複雑となってしまう恐れがあった。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、熱分解室の外面に電熱体を配置するとともに、その周囲を断熱材で囲うことで、熱が外部に逃げにくく、熱分解室を均一に加熱することができ、簡単な構成ながら、高い加熱効率を有し、処理対象物を均一に短時間に処理することができる乾溜装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明の別の課題は、電熱体からの放射熱も利用することで、より均一にかつ効率的に熱分解室を加熱することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の乾溜装置は、
有機物を加熱分解する乾溜装置であって、
その内部で前記有機物を上流から下流に移動させながら加熱する筒状の熱分解室と、
前記熱分解室の外面に配置された電熱体と、
前記熱分解室と前記電熱体とを覆う断熱材と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の乾溜装置によれば、熱分解室を電熱体で加熱するとともに、断熱材で覆っている。このため、熱が外部に逃げにくく、熱分解室及び内部の有機物が冷めにくくなり、熱分解室及び有機物を均一に加熱することができる。
【００１３】
本発明の乾溜装置の好ましい例は、
前記断熱材が、その内面の前記電熱体が配置される部分に前記電熱体の厚みを超えて凹状とされた溝部を備え、
前記電熱体が、前記熱分解室の外面と近接している状態で前記溝部に装着されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の乾溜装置の好ましい例によれば、断熱材に設けられた溝部に電熱体が装着され、さらに、前記溝部の深さが電熱体の厚みより深く構成されている。このため、電熱体と熱分解室の外面とが接触せずに離間する。これによって、電熱体からの熱が、電熱体と熱分解室の外面との間の空気を介しての伝導、及び電熱体から発せられる赤外線等の電磁波による放射の２つの作用によって熱分解室に伝えられる。また、電熱体と熱分解室は、その周囲が断熱材で覆われている。これらにより、電熱体の熱を効率よく熱分解室に伝えることができる。
【００１５】
本発明の乾溜装置の好ましい例は、
前記電熱体が、裸導線であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の乾溜装置の好ましい例によれば、電熱体が、その周囲が絶縁されていない裸導線であるため、赤熱した導線から放射される電磁波を、直接に加熱対象である熱分解室に放射させることができ、より効率的に熱分解室を加熱することができる。
【００１７】
本発明の乾溜装置の好ましい例は、
前記溝部の幅が、前記電熱体と前記熱分解室の外面との離間寸法よりも広いことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の乾溜装置の好ましい例は、
前記溝部の幅が、前記熱分解室の外面に向かって漸次拡幅されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の乾溜装置の好ましい例は、
前記溝部が１つの断熱材に対して複数設けられるとともに、隣接する複数の前記溝部が一体となっていることを特徴とする。
【００２０】
これらの本発明の乾溜装置の好ましい例によれば、熱分解室の外面において、電熱体からの熱が伝導及び放射によって伝わる面積が広く確保でき、熱分解室をより効率的かつ均一に加熱することができる。
【００２１】
本発明の乾溜装置の好ましい例は、
前記電熱体と前記熱分解室の外面との離間寸法が１〜５０ｍｍであることを特徴とする。
【００２２】
本発明の乾溜装置の好ましい例によれば、電熱体と熱分解室の外面との離間寸法を適度なものとすることで、熱分解室をより効率的に加熱することができる。
【００２３】
本発明の乾溜装置の好ましい例は、
前記断熱材が、その軸方向に直交する断面が中心角１８０度以下の円弧状をなす複数の断熱材を組み合わせてなることを特徴とする。
【００２４】
本発明の乾溜装置の好ましい例によれば、断熱材が、中心角１８０度以下の円弧状をなす複数の組み合わせからなるため、電熱体の交換等のメンテナンス時に、容易に断熱材及び電熱体を着脱することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明の乾溜装置によれば、熱分解室の外面に電熱体を配置するとともに、その周囲を断熱材で囲うことで、熱が外部に逃げにくく、熱分解室を均一に加熱することができ、簡単な構成ながら、高い加熱効率を有し、処理対象物を均一に短時間に処理することができる。
【００２６】
また、本発明の乾溜装置の、電熱体と熱分解室の外面とを近接させた例によれば、電熱体からの熱を伝導と放射の２つの作用によって、熱分解室に伝えることができるため、電熱体を直接に熱分解室に設けた場合と比べて、広範囲を加熱することができ、熱分解室をより均一に加熱することができる。また、電熱体と熱分解室の外面とが近接しているため、加熱効率が落ちることがない。
【００２７】
また、本発明の乾溜装置の、電熱体が裸導線である例によれば、より効率的に熱分解室を加熱することができるため、より装置の小型化を図ることができる。
【００２８】
また、本発明の乾溜装置の、断熱材の溝部を拡幅した複数の例によれば、熱分解室をより効率的かつ均一に加熱することができるため、有機物の処理速度の向上を図ることができる。
【００２９】
また、本発明の乾溜装置の、電熱体と熱分解室の外面との離間寸法を１〜５０ｍｍとした例によれば、熱分解室をより効率的に加熱することができるため、より装置の小型化を図ることができる。
【００３０】
また、本発明の乾溜装置の、断熱材を中心角１８０度以下の円弧状をなす複数の組み合わせとした例によれば、容易に断熱材及び電熱体を着脱することができるため、メンテナンスの工数及び費用を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る乾溜装置を示す図である。
【図２】熱分解室と電熱体と断熱材との組み合わせを説明する図である。
【図３】断熱材の溝部を説明するための、図２のＡ−Ａ線断面図とその拡大図である。
【図４】断熱材の溝部の他の例を説明する図である。
【図５】断熱材の溝部の他の例を説明する図である。
【図６】電熱体の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の乾溜装置の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る乾溜装置を示す図、図２は熱分解室と電熱体と断熱材との組み合わせを説明する図、図３は断熱材の溝部を説明するための、図２のＡ−Ａ線断面図とその拡大図、図４及び図５は断熱材の溝部の他の例を説明する図、図６は電熱体の例を説明する図である。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態の乾溜装置１は、投入部１０と、外気遮断部１１ａ，１１ｂと、熱分解室２０と、排気部３０と、断熱材４０と、電熱体５０と、冷却室６０と、排出部７０とを備える。
【００３４】
投入部１０は、処理する有機物を、図示しないホッパー等を通じて熱分解室２０に投入する、筒状の部材である。また、投入部１０の途中には、処理する有機物（原料）を所定の量ずつ熱分解室２０に投入するとともに、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス、又は炭酸ガスを噴射することで熱分解室２０を外気と遮断し、原料が熱分解室２０内で燃焼することを防止する、外気遮断部１１ａが設けられる。
【００３５】
熱分解室２０は、略水平方向に軸が向けられた、円筒形をなす筒材で、上下２段の構成とされる。そして、それぞれの熱分解室２０の内部に、原料を搬送するスクリューコンベア２１が備えられる。また、スクリューコンベア２１を駆動させるための駆動部２２が、熱分解室２０の端部の外側に設けられ、この駆動部２２の内部には、図示しない電気モータ、歯車等が備えられる。また、熱分解室２０には、温度を計測するための図示しない温度センサも適宜備えられる。また、上段の熱分解室２０の下流端近傍の底面には、原料を下段の熱分解室２０に送るための縦管２３ａが設けられ、下段の熱分解室２０の下流端近傍の底面には、原料を下流の冷却室６０に送るための縦管２３ｂが設けられる。
【００３６】
この熱分解室２０は、図示しない支持部材によって支持されるが、乾溜装置１の動作時には高温となり、熱膨張によって特に軸方向の寸法が伸縮する。このため、熱膨張による寸法変化を吸収するよう、支持部材は、可撓性を有する部材や、熱分解室２０を支持する部位の上で摺動させる機能を有する部材で構成することが好ましい。
【００３７】
なお、原料から炭化物が生成される過程には、水分蒸発期の第一期、自発炭化誘導期の第二期、自燃炭化期の第三期、炭完成期の第四期があり、上段の熱分解室２０において主に第一期と第二期の処理が行なわれ、下段の熱分解室２０において主に第三期と第四期の処理が行なわれる。
【００３８】
排気部３０は、上段の熱分解室２０の下流端近傍の上面に設けられた筒状の部材であり、原料が加熱分解されたときに発生する揮発成分を排出させるものである。排出された揮発成分は、図示しないスクラバー、及びミストセパレータによって回収し液化され、燃料等として再利用される。
【００３９】
断熱材４０は、図２にも示すように、その軸方向に直交する断面が中心角θ１８０度の円弧状をなすものを複数組み合わせたもので、その材料には、セラミックファイバ等の絶縁性を有し、かつその形状を維持できる硬さを有する固形状のものが採用される。また、その外面には、電熱体５０に電力を供給するための端子４１が設けられている。この端子４１に図示しない電力供給線が接続され、同じく図示しない電源装置から電力が供給される。また、熱分解室２０に接する内面には、円弧方向に沿って複数の溝部４２ａが設けられている。この溝部４２ａに電熱体５０が装着されるのであるが、図３にも示すように、溝部４２ａの深さは、電熱体５０の厚みを超えて凹状とされている。また、溝部４２ａの奥側は、開口側より一回り大きく構成され、この奥側に電熱体５０が嵌装されることで、電熱体５０と熱分解室２０の外面とが離間かつ近接した状態で保持される。このように構成されることで、電熱体５０と熱分解室２０の外面との間に介在する空気が少量となるとともに、略密閉状態となる。
【００４０】
この電熱体５０と熱分解室２０の外面との離間寸法ＡＤと、溝部の幅ＧＤとの関係であるが、電熱体５０と熱分解室２０の外面との離間寸法ＡＤよりも、溝部の幅ＧＤを広くすることが好ましい。これは、電熱体５０と熱分解室２０の外面との離間寸法ＡＤに対して溝部の幅ＧＤが狭いと、電熱体５０が発する熱を熱分解室２０に伝えにくくなるためである。また、断熱材４０の内面のうち、溝部の幅ＧＤである部分が占める割合は、４分の１以上が好ましい。これは、溝部の幅ＧＤである部分が、熱分解室２０の外面に当接される部分の幅ＳＤと比較して狭くなり過ぎると、電熱体５０の発する熱が熱分解室２０に伝わりにくくなるためである。本実施形態の乾溜装置１であって、図３に示す断熱材４０の場合、溝部の幅ＧＤが１０ｍｍ、断熱材４０の熱分解室２０に当接する部分の幅ＳＤが２０ｍｍであり、断熱材４０の内面のうち、溝部の幅ＧＤである部分が占める割合は、３分の１である。
【００４１】
なお、溝部の幅ＧＤである部分が占める割合の上限は特になく、電熱体５０と熱分解室２０の外面との間に介在する空気を略密閉状態とすることができる限りにおいて溝部の幅ＧＤである部分を広くすることができ、実質的に１分の１まで高めることができる。係る場合、断熱材４０の軸方向の端部４３が熱分解室２０の外面に当接されているか、電熱体５０と熱分解室２０の外面との間に介在する空気を略密閉状態とする別の部材を断熱材４０の軸方向の端部に当接させればよい。
【００４２】
また、電熱体５０と熱分解室２０の外面との離間寸法ＡＤとしては、１〜５０ｍｍが好ましく、３〜３０ｍｍがより好ましい。これは、電熱体５０に裸導線５０を用いた場合、電熱体５０と熱分解室２０の外面との離間寸法ＡＤが３ｍｍより狭いと、電熱体５０と熱分解室２０とが短絡する可能性があるためであり、１ｍｍより狭いと、短絡する可能性がより高くなるためである。また、電熱体５０がシーズヒータのように絶縁されている場合においても、電熱体５０が熱分解室２０と接触すると、当該部分のみが局部的に加熱され、原料の処理ムラが発生する可能性があるためである。また、電熱体５０と熱分解室２０の外面との離間寸法ＡＤが３０ｍｍを超えると、電熱体５０が発する熱を熱分解室２０に伝えにくくなるためであり、５０ｍｍを超えると、その傾向がより強くなるためである。なお、本実施形態の乾溜装置１では、電熱体５０と熱分解室２０の外面との離間寸法ＡＤを６ｍｍとしている。また、図３の円内の拡大図の左端の溝部４２ａは、溝部の構成をわかりやすくするため、電熱体５０を省略して記載している。
【００４３】
また、図４に示すように、溝部の幅ＧＤを、熱分解室２０の外面に向かって漸次拡幅した構成とすることもできる。このようにすることで、熱分解室２０が、電熱体５０からの熱の伝導及び放射をより受けやすくなり、加熱効率をより良いものとすることができる。なお、図４の円内の拡大図の左端の溝部４２ｂは、溝部の構成をわかりやすくするため、電熱体５０を省略して記載している。また、図３、図４に示す断熱材４０では、１つの断熱材４０に複数の溝部４２ａ，４２ｂと電熱体５０を備える構成としているが、断熱材４０の軸方向の長さを短くし、１つの断熱材４０に１つの溝部４２ａ，４２ｂと電熱体５０とを備える構成としてもよい。
【００４４】
また、図５に示すように、溝部の幅ＧＤを、隣接する溝部４２ｃとの離間寸法よりも広く構成し、隣接する複数の溝部４２ｃを一体として、断熱材４０と熱分解室２０の外面との間の略全域に隙間Ｓを設けることもできる。この場合、電熱体５０と熱分解室２０の外面との間に介在する空気を略密閉状態とするために、断熱材４０の軸方向の端部４３は、熱分解室２０の外面に当接されていることが好ましい。なお、図５の円内の拡大図の左端の溝部４２ｃは、溝部の構成をわかりやすくするため、電熱体５０を省略して記載している。
【００４５】
図２に戻り、電熱体５０は、導体に電流を流したときに生じるジュール熱を利用するもので、例えば、耐熱性に優れた鉄クロムアルミ合金を用いた裸導線５０や、導線の周囲を金属筒で囲うとともに金属筒の中に絶縁粉末を充填した図示しないシーズヒータ等が採用できる。このうち、発熱したときの電磁波の放射に優れる裸導線５０を採用することが好ましく、本実施形態の乾溜装置１では、図６にも示すような、鉄クロムアルミ合金を用いた裸導線５０を螺旋状にしたものを適当な長さまで連続して構成し、断熱材４０の溝部４２ａに嵌挿している。なお、図２では、電熱体５０を１対しか記載していないが、電熱体５０は断熱材４０の溝部４２ａの本数分設けられ、それらは電気的に接続される。また、電熱体にシーズヒータを採用した場合、シーズヒータを円弧状に曲げるのは困難であるため、断熱材４０の溝部は、熱分解室２０の軸方向に沿ったものとし、シーズヒータもその長手方向を熱分解室２０の軸方向に沿わせて配置することが好ましい。
【００４６】
図１に戻り、冷却室６０は、熱分解室２０の下流側に設けられる円筒形のもので、その内部には熱分解室２０同様にスクリューコンベアが設けられ、駆動部によって駆動される。また、下段の熱分解室２０の下流端近傍から、原料の不揮発成分が熱分解室２０で炭化された炭化物を落下させる縦管２３ｂが接続される。この縦管２３ｂの途中には、炭化物を所定の量ずつ熱分解室２０から排出するとともに、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス、又は炭酸ガスを噴射することで熱分解室２０を外気と遮断し、原料が熱分解室２０内で燃焼することを防止する、外気遮断部１１ｂが設けられる。なお、冷却室６０内には、炭化物の発火の防止及び冷却の促進のため、水を噴霧する装置を設けることもできる。
【００４７】
排出部７０は、冷却室６０の下流端近傍から、冷却された炭化物を排出する管状の部材であり、図示しないタンク等に接続される。なお、上述した投入部１０、外気遮断部１１ａ，１１ｂ、熱分解室２０、排気部３０、冷却室６０、排出部７０は、耐腐食性に優れたステンレス鋼等を用いることが好ましい。
【００４８】
次に、以上説明した各要素の構成を踏まえて、本実施形態の乾溜装置１の動作を説明する。
【００４９】
先ず、電熱体５０に電力を供給して、熱分解室２０を４００℃から５００℃まで予熱する。この予熱であるが、熱膨張による各構成部品の寸法変化量の違いによって、乾溜装置１が破損するのを防止するため、一旦８５０℃〜９５０℃まで熱分解室２０を加熱し、その後、４００℃〜５００℃に安定させることが好ましい。上記プロセスを経た熱分解室２０の予熱に必要な時間は、乾溜装置１の大きさにもよるが、熱分解室２０が径３５０ｍｍの板厚６ｍｍのステンレス鋼製で、円筒形に組み合わせた断熱材４０の軸方向の長さ５００ｍｍあたりの電熱体５０（裸導線）の最大消費電力が８８００Ｗの場合は、約１時間である。なお、同程度の大きさの上述の特許文献１に開示されているような、熱分解室２０をその周囲の雰囲気で加熱する一般的な乾溜装置１では、予熱に必要な時間は４〜６時間であることが多い。これは、本実施形態の乾溜装置１では、電熱体５０が熱分解室２０の外面に近接しているため加熱効率がよく、時間の短縮を図ることができるためである。
【００５０】
次に、投入部１０より原料としての有機物が投入される。この有機物としては、例えば、木、汚泥、プラスチック、ゴム製品である廃タイヤ等の廃材があり、これらの材料は適宜破砕処理及び分別処理等をされ、加熱分解に適した大きさに加工されるとともに、ガラス、金属等の有機物以外の物が除去される。なお、本実施形態の乾溜装置１は、有機物を連続して処理できるものであり、有機物（原料）は、乾溜装置１の処理能力の範囲において、適宜投入される。
【００５１】
次に、原料は、スクリューコンベア２１で、上段の熱分解室２０の前半部分を搬送される。ここでは、原料から炭化物が生成される第一期から第四期までのうちの、第一期の処理が行なわれ、原料は、投入された温度から１７０℃程度まで加熱され、水蒸気の発散がなされる。
【００５２】
次に、原料は、スクリューコンベア２１で、上段の熱分解室２０の後半部分を搬送される。ここでは、原料から炭化物が生成される第一期から第四期までのうちの、第二期の処理が行なわれ、原料は、１７０℃から３８０℃程度まで加熱され、少量の揮発成分が揮発する。
【００５３】
次に、原料は、上段の熱分解室２０の下流端近傍の縦管２３ａから、下段の熱分解室２０に落下し、スクリューコンベア２１で下段の熱分解室２０の前半部分を搬送される。ここでは、原料から炭化物が生成される第一期から第四期までのうちの、第三期の処理が行なわれ、原料は、その自燃作用によって３８０℃から９００℃程度まで加熱され、原料に含まれる大部分の揮発成分が揮発する。なお、第二期と第三期で揮発したガスは、排気部３０を通じて排出され、冷却されて液化される。
【００５４】
次に、原料は、スクリューコンベア２１で、下段の熱分解室２０の後半部分を搬送される。ここでは、原料から炭化物が生成される第一期から第四期までのうちの、第四期の処理が行なわれ、原料は、第三期から引き続きその自燃作用によって６００℃から９００℃程度に保たれ、原料からは炭化ガスが発生し、原料中の水素、窒素等が減少し、純度の高い炭化物が生成される。
【００５５】
次に、生成された炭化物は、下段の熱分解室２０の下流端近傍の縦管２３ｂから、外気遮断部１１ｂを通じて冷却室６０に落下し、スクリューコンベアで冷却室６０内を搬送される。ここでは、高温の炭化物に水を噴霧する等して６０℃程度まで冷却する。そして、排出部７０より冷却された炭化物を取り出す。
【００５６】
なお、上述した、原料から炭化物が生成される第一期から第四期までの処理に必要な時間は、本実施形態の乾溜装置１の場合、第一期が１分〜２分程度、第二期が３分〜４分程度、第三期が３分〜４分程度、第四期が１分〜２分程度であり、原料投入から炭化までの時間は合わせて８分から１２分程度である。この処理時間は、径３５０ｍｍ、板厚６ｍｍ、長さ６０００ｍｍのステンレス鋼製の熱分解室２０を上下２段とし、断熱材４０は図３に示すタイプのものを用い、電熱体５０は断熱材４０を円筒形に組み合わせた状態で軸方向の長さ５００ｍｍあたりの最大消費電力が８８００Ｗの裸導線５０を採用した乾溜装置１での値である。
【００５７】
また、本実施形態の乾溜装置１では、原料が木質系で含水率が３０％の場合、２４時間で約４４トンの原料を処理することができる。なお、同程度の大きさの上述の特許文献１に開示されているような、熱分解室２０をその周囲の雰囲気で加熱する一般的な乾溜装置１では、上記の第一期から第四期までの合計時間は６０分から９０分かかり、処理能力も処理時間の長さに比例して７分の１から８分の１の量となることが多い。この処理能力の高さも、既に述べたように、本実施形態の乾溜装置１では、電熱体５０が熱分解室２０の外面に近接しているため加熱効率がよいためである。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の乾溜装置によれば、電熱体が熱分解室の外面と離間しているため、電熱体から発せられる熱が、電熱体と熱分解室の外面との間の空気を介しての伝導、及び電熱体から発せられる電磁波による放射の２つの作用によって熱分解室に伝えられ、熱分解室が面で加熱される。また、電熱体からの熱が直接伝わらない部分は断熱材によって保温されている。これらにより、発熱体に線状の電熱体を用いるという簡単な構成ながら、熱分解室を均一に加熱することができる。
【００５９】
また、一般的に、空気は熱伝導率が悪く、発熱体と加熱対象とを離間させると加熱効率が悪くなるが、本実施形態の乾溜装置では、発熱体である電熱体と加熱対象である熱分解室の外面とが近接しており、電熱体と熱分解室の外面と間に介在する空気が少量である。また、電熱体と熱分解室の外面との間に介在する空気は、断熱材によって略密封されている。このため、熱分解室の外面に接して冷めた空気が瞬時に暖められ、空気の熱伝導率の悪さが問題とならない。また、電熱体と熱分解室の外面とが近接しているため、電熱体から発せられる電磁波が殆ど減衰せずに熱分解室に到達する。さらに、電熱体に裸導線を用いる構成では、赤熱した電熱体から発せられる電磁波を遮るものがなく、電磁波が直接に熱分解室に放射される。これらにより、高い加熱効率を発揮することができる。
【００６０】
また、溝部を拡幅した構成では、電熱体の熱がより熱分解室に伝わりやすくなり、より高い加熱効率を発揮することができる。
【００６１】
また、断熱材を円弧状にしたものを複数組み合わせた構成としているため、断熱材を着脱しやすく、熱分解室の点検や、電熱線の交換等のメンテナンスが容易となる。
【００６２】
また、発熱体にジュール熱を利用した電熱線を採用しているため、高周波電源等が不要となり、装置の構成を簡素なものとすることができる。
【００６３】
なお、上述した乾溜装置は本発明の例示であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、その構成を適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１・・乾溜装置、
１０・・投入部、１１ａ，１１ｂ・・外気遮断部、
２０・・熱分解室、２１・・スクリューコンベア、２２・・駆動部、２３ａ，２３ｂ・・縦管、
３０・・排気部、
４０・・断熱材、４１・・端子、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ・・溝部、４３・・端部、ＡＤ・・離間寸法、ＧＤ・・溝部の幅、ＳＤ・・幅（断熱材）
５０・・電熱体（裸導線）、
６０・・冷却室、
７０・・排出部、
【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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