(57)【要約】      （修正有）【課題】炭化の速度を速めた炭化炉を提供する。【解決手段】処理物を焼却処理して炭を製造する炭化炉１に関するものであって、加熱室を形成する外箱部２と、外箱部２内で略水平な中心軸周りに回転する内筒部と、内筒部の一端側に処理物を搬送する搬送部４と、送部に処理物を投入する投入部５と、内筒部の他端側から炭化した処理物を外部に排出する排出部６と、内筒部の内壁面に取り付けられ、処理物を撹拌する撹拌翼と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理物を焼却処理して炭を製造する炭化炉であって、
加熱室を形成する外箱部と、
横置きされた内筒部であって、前記外箱部内で中心軸周りに回転する内筒部と、
前記内筒部の一端側に処理物を搬送する搬送部と、
前記搬送部に処理物を投入する投入部と、
前記内筒部の他端側から炭化した処理物を外部に排出する排出部と、
前記内筒部の内壁面に取り付けられ、前記処理物を撹拌する撹拌翼と、
を備えることを特徴とする炭化炉。
【請求項２】
請求項１に記載の炭化炉において、
当該炭化炉の内部の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部で当該炭化炉の内部の温度を検出した温度が、処理物の炭化に適した温度となるように、当該炭化炉の内部の温度を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする炭化炉。
【請求項３】
請求項２に記載の炭化炉において、
前記処理物を識別する識別部を備え、
前記制御部は、
前記温度検出部で前記炭化炉の内部の温度を検出した温度が、前記識別部で識別した処理物の炭化に適した温度となるように、前記炭化炉の内部の温度を制御することを特徴とする炭化炉。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の炭化炉において、
前記内筒部の内部で発生した煙を少なくとも吸引して、前記加熱室に送る煙処理部
を備えることを特徴とする炭化炉。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の炭化炉において、
前記搬送部は、
筒状部と、
前記筒状部に対して同軸状に設置されたシャフトレススクリューと
を備えることを特徴とする炭化炉。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の炭化炉において、
電磁場を通過した空気を前記外箱部の内部に吹き入れる吹入部
を備えることを特徴とする炭化炉。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の炭化炉において、
処理物を破砕する破砕部と、
処理物に含まれる水分を少なくする水分調整部と
を備え、
前記搬送部で搬送される前に前記破砕部、及び前記水分調整部とを用いて、処理物を破砕し、処理物に含まれる水分を少なくすることを特徴とする炭化炉。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の炭化炉において、
前記加熱室から排出される排煙に含まれる塩素を中和する中和部
を備えることを特徴とする炭化炉。
【請求項９】
請求項８に記載の炭化炉において、
前記中和部は、
前記排煙と水との間で熱交換を行い、外部にお湯を供給する熱交換部を備えることを特徴とする炭化炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化炉は、処理物を焼却処理して炭を製造する装置である（例えば、特許文献１）。この炭化炉は、加熱室を形成する外箱部と、外箱部内に設置されるキルン（内筒部）と、キルンに処理物を搬送する搬送部と、搬送部に処理物を投入する投入部と、キルンから炭化した処理物を排出する排出部とを備えている。
【０００３】
外箱部はバーナーを備えており、バーナーは石油やガスなどの化石燃料を用いて加熱室内を熱する。
キルンは、外箱部内で軸周りに回転可能に設置されている。キルンには、内部で発生したガスを外部に排出するためのガス孔が複数形成されている。
【０００４】
搬送部は、筒状部と、螺旋形状の搬送翼を有するスクリューとを備えている。スクリューは筒状部内に設置されており、筒状部とスクリューとは同軸状に設置されている。搬送部は、スクリューを回転することで処理物をキルンに向かって搬送する。
【０００５】
投入部は、上方に向かって開口した略漏斗形状に形成されており、上方の開口から処理物が投入されると処理物を破砕して、その処理物を搬送部の筒状部内に投入する。
排出部は、筒状部と、螺旋形状の搬送翼を有するスクリューとを備えており、スクリューは筒状部に対して固定されている。また、筒状部は、キルンと一体に形成されている。そのため、排出部は、キルンが回転するとスクリューも回転し、このスクリューの回転によってキルン内で焼却処理された処理物が外部に排出される。
【０００６】
この炭化炉内での処理物の移動は次のように行われる。投入部に処理物が投入されると、その投入された処理物が搬送部に投入され、その投入された処理物が、搬送部のスクリューによってキルン内に順次送られる。キルン内では、搬送部から送られてきた処理物が送り込まれると、その送り込まれた処理物が先にキルン内に送り込まれた処理物を押すとともにキルンの傾斜によって、キルン内の処理物が排出部側に順次送られる。このとき処理物は、キルンの回転によって撹拌されながら外箱部から受けた熱で熱せられるので、処理物には、炭化に必要な十分な熱が加えられる。その後、炭化された処理物は、排出部のスクリューによって搬送されて筒状部内を通過し、外部に排出される。
【０００７】
この炭化炉での、外箱部内での加熱は化石燃料をほとんど用いることなく行われる。これは、キルンに設けられたガス孔から、処理物が燃焼する際に生じるガスが外箱部内に排出され、そのガスを外箱部内で燃焼させているためである。
【０００８】
このように、この炭化炉は、処理物の自然によって処理物を炭化させているので、化石燃料の消費を抑えて、処理物を炭化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−０７２２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、背景技術の欄で述べた炭化炉では、処理物は、キルン内を通過するとき、キルンの底に溜まった状態で搬送される。処理物は、キルンの底に溜まって集合物を形成すると、水分が飛びにくく、外部から加えられた熱が内部に伝わりにくくなるので、この集合物の形成が、炭化の速度を抑制する原因となっていた。
【００１１】
そこで、本発明では、処理物の炭化の速度を速めた炭化炉を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、処理物を焼却処理して炭を製造する炭化炉に関するものであって、加熱室を形成する外箱部と、横置きされた内筒部であって、前記外箱部内で中心軸周りに回転する内筒部と、前記内筒部の一端側に処理物を搬送する搬送部と、前記搬送部に処理物を投入する投入部と、前記内筒部の他端側から炭化した処理物を外部に排出する排出部と、前記内筒部の内壁面に取り付けられ、前記処理物を撹拌する撹拌翼と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
これによると、内筒部内の処理物は、撹拌翼によって撹拌されながら内筒部内を搬送される。
したがって、本発明の炭化炉は、処理物が内筒部の底部に溜まって集合物となることを抑制しつつ処理物に熱を加えることができるので、処理物の炭化の速度を速めることができる。
【００１４】
この結果、本発明の炭化炉は、処理物を搬送する距離が短くてすむので、撹拌翼を備えていない炭化炉と比較して小型化することができる。
また、本発明の炭化炉は、大量の処理物が内筒部内に投入されても、撹拌翼による撹拌によって処理物に十分に熱が加えられるため、撹拌翼を備えていない同じ大きさの炭化炉と比較して大量の処理物（例えば、改良品では１．５倍）を処理することができる。
【００１５】
尚、撹拌翼の形状としては、処理物を内筒部の中に広げるために、弓形としたが、内筒部の内面に対して垂直に立設されていてもよい。
また、内筒部は、搬送部側に対し排出部側が下方に位置するように水平方向に対して傾斜して配置されていてもよい。
【００１６】
次に、本発明の炭化炉は、請求項２に記載したように、炭化炉の内部の温度を検出する温度検出部と、温度検出部で炭化炉の内部の温度を検出し、温度検出部で検出した温度が、処理物の炭化に適した温度となるように、炭化炉の内部の温度を制御する制御部と、を備えてもよい。
【００１７】
これによると、炭化炉の内部の温度が、処理物の炭化に適した温度に安定的に調整されるので、この炭化炉は、処理物を安定的に炭化することができる。
尚、制御部が行う炭化炉内の温度の調整方法は、例えば、化石燃料を用いて炭化炉内を加熱するバーナー等を用いて直接的に行う方法の他、内筒部をその他端側が一端側に比べて低くなるように傾けている場合、その傾斜の角度を調整して、処理物が内筒部の内部を移動する速度を調整する方法や、内筒部の回転速度を調整する方法や、投入部から内筒部への処理物の投入速度を調整する方法など、温度調整を間接的に行う方法でもよいし、これら各種の調整方法を組み合わせた方法でもよい。
【００１８】
また、処理物の炭化に適した温度は、内筒部と外箱部とで異なっていてもよい。例えば、内筒部が５００℃〜８００℃、外箱部が６００〜１０００℃であってもよい。温度検出部は、内筒部、及び外箱部の内部の温度をそれぞれ検出する２つ以上の温度検出部であってもよい。制御部は、内筒部内、及び外箱部内の温度がいずれも処理物の炭化に適した温度となるように制御してもよいし、いずれか片方が処理物の炭化に適した温度となるように制御してもよい。尚、内筒部、及び外箱部の温度に幅があるのは、処理物の焼却温度の違いや、同じ処理物でも水分率やカロリーが異なるためである。
【００１９】
また、処理物の炭化に適した温度の設定は、操作者によるスイッチング操作によって設定してもよいし、その他どのような方法で設定してもよい。
例えば、請求項３に記載した炭化炉のように、処理物を識別する識別部を備える場合、制御部には、温度検出部で炭化炉の内部の温度を検出した温度が、識別部で識別した処理物の炭化に適した温度となるように、炭化炉内の温度を調整するように制御させてもよい。
【００２０】
この場合、処理物と炭化に適した温度とを関連付けた複数の情報をまとめたテーブル情報をメモリに記憶しておき、識別部で処理物を識別したら、制御部には、メモリに記憶された処理部に対応する温度を選択させ、炭化炉内の温度がその選択した温度となるように調整させてもよい。
【００２１】
次に、本発明の炭化炉は、請求項４に記載したように、内筒部の内部で発生した煙を少なくとも吸引して、加熱室に送る煙処理部を備えていてもよい。
本発明の炭化炉は、様々な煙が出る可能性がある。例えば、立ち上がりの温度が低い場合や、処理物の水分量が多い場合、処理物のカロリーが多い場合など様々な場合に煙が出る可能性がある。
【００２２】
そのため、本発明の炭化炉のように煙処理部を備えていると、加熱室で煙が焼却されるので、煙が外部に出ることを抑制できる。
次に、請求項５に記載したように、搬送部は、筒状部と、筒状部に対して同軸状に設置されたシャフトレススクリューとを備えていてもよい。
【００２３】
シャフトを有するスクリューを用いた場合、筒状部の内部空間がシャフトに制限されて狭くなるが、この炭化炉は、シャフトレススクリューを用いているので、筒状部の内部空間を最大限利用することができる。
【００２４】
そのため、この炭化炉は、シャフトを有するスクリューを用いた場合に比べ大きな処理物を搬送部が搬送できるので、大きな処理物を炭化することができる。また、この炭化炉は、大きな処理物を炭化できるので、処理物を破砕する手間を軽減することができる。
【００２５】
次に、本発明の炭化炉は、請求項６に記載したように、電磁場を通過した空気を外箱部の内部に吹き入れる吹入部を備えていてもよい。
これによると、帯電した空気が外箱部内に吹き込まれると、その空気が渦を巻き、外箱部内の空気が内筒部に当たりやすくなり、しかも、帯電した空気は炉の中心、すなわち外箱部の中心に集まる習性があるので、内筒部に熱が伝わりやすくなる。そのため、この炭化炉は、内筒部を通過する処理物を効率よく炭化することができる。
【００２６】
処理物は小さいほど炭化させやすく、水分が少ないほど炭化させやすいので、この炭化炉は、処理物を効率よく炭化することができる。
次に、本発明の炭化炉は、請求項８に記載したように、加熱室から排出される排煙に含まれる塩素を中和する中和部を備えていてもよい。加熱室から排出される排煙には、塩素が含まれる可能性がある。しかし、この炭化炉のように中和部を備えると、排煙中に含まれる塩素を中和できるので、排煙を安全に処理することができる。
【００２７】
尚、請求項９に記載したように、中和部は、排煙と水との間で熱交換を行い、外部にお湯を供給する熱交換部を備えていてもよい。処理物を炭化するための熱は非常な高温なので、炭化の際に生じた排煙も非常な高温である。そのため、この排煙と水との間で熱交換をすれば、お湯を取り出すことができるし、塩素累を取り出すことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本実施形態の炭化炉の正面図である。
【図２】図２は、本実施形態の炭化炉の正面図で、その内部構成を透過図で示し、外部構成については一部省略した図である。
【図３】図３は、キルンの断面図であって、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面で切断した図である。
【図４】図４（Ａ）は、シャフトレススクリューの斜視図である。図４（Ｂ）は、シャフトレススクリューの正面図である。
【図５】図５（Ａ）は、中和部の模式図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）中のＶＢ−ＶＢ断面で切断したハニカム部の側面図である。
【図６】図６は、制御系のブロック図である。
【図７】図７は、制御部で実行される稼働処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［構成］
以下に本発明の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、以下では、特に断る場合を除き、各図で共通に、図１の紙面の左方側に対応する側を左方、紙面の右方側を右方、紙面の上方側を上方、紙面の下方側を下方、紙面に垂直な方向であって紙面の表側を前方、及び紙面の裏側を後方と呼んで以下の説明を行う。これらの方向の定義は、本実施形態を説明するための便宜上のものにすぎない。
【００３０】
本実施形態の炭化炉は、処理物を焼却処理して炭を製造する装置である。
図１に示す通り、この炭化炉１は、外箱部２、搬送部４、投入部５、排出部６、煙処理部９、及び中和部１０とを備えている。また、この炭化炉１は、図２に示すように、外箱部２内にキルン３を備えている。また、この炭化炉１は、図６に示す調整部７、及び制御部８を備えている。
【００３１】
図１に示す外箱部２は、内部に加熱室を形成するものであり、円筒形状に形成され、横置きされている。この外箱部２は、その下方の左右に配置された一対のジャッキ２６によって、地面から所定高さ位置に浮かせて固定されている。尚、外箱部２は、ジャッキ２６を調整することによって、投入部５側よりも排出部６側が低くなるように、水平方向に対して傾けて設置されている。
【００３２】
外箱部２は、正面側の側面に、一対の吹入部２１、及び一対のバーナー２２を備えている。これら吹入部２１、及びバーナー２２は、外箱部２が形成する円筒の中心軸αより下方位置であって、左右の端部に寄った位置にそれぞれ設けられている。
【００３３】
吹入部２１は、図示しないファン、及び磁石を備えており、ファンを稼働させると、磁気を帯びた空気が外箱部２内に吹入される。
バーナー２２は、ガスの供給を外部から受けて外箱部２内でガスを燃焼させて、外箱部２が形成する加熱室内を加熱するものである。
【００３４】
外箱部２は、図２に示すように、上方から加熱室内に差し込まれた温度計２５を備えている。
キルン３は、上述した外箱部２の内部に配置されるものであり、本実施形態では、外箱部２に対して同軸状に配置されている。このキルン３は、外箱部２の軸方向長さよりも短い長さに形成されており、左側の端部を、キルン３の左側の端部側に寄せて配置されている。キルン３は、軸回転可能に外箱部２内に設置されており、図示しないモータによって軸回転する。モータは、キルン３の上方であって、外箱部２の外部に設置してもよい。
【００３５】
キルン３には、円筒を構成する部材を貫いて複数のガス孔３３が形成されている。また、キルン３には、図３に示すように、その内周壁面から立設された複数の撹拌翼３１が円周方向に沿って等間隔に設置されている。また、キルン３には、その内周壁面から立設された複数のＬ字管３２が円周方向に所定間隔離して設置されている。このＬ字管３２は、キルン３の中心部付近で開口するとともに、図２に示すガス孔３３と連通しており、キルン３内で発生したガスを外箱部２が形成する加熱室内に放出するために用いられる。
【００３６】
図２に示す搬送部４は、外箱部２の左側側面から外箱部２の中心軸に沿って立設されるもので、円筒形状に形成された筒状部４０と、筒状部４０の内部に設置されたシャフトレススクリュー４１とを備えている。
【００３７】
筒状部４０は、キルン３と略同一径の円筒形状に形成されており、外箱部２、及びキルン３に共通の軸上に中心軸が位置するように外箱部２に固定されている。シャフトレススクリュー４１は、図４（Ａ）、及び図４（Ｂ）に示すように、回転翼４２の周囲に中心軸シャフトを有さないスクリューで、回転翼４２が一の軸方向に向かって螺旋形状に巻かれた形状に形成されたものである。
【００３８】
尚、図４（Ａ）、及び図４（Ｂ）に示すシャフトレススクリュー４１は、軸方向の一端にシャフト４３を備えているが、これはシャフトレススクリュー４１が図示しないモータから動力を受けるためのものである。
【００３９】
投入部５は、図２に示すように、下部が下方に向かって漏斗状に縮径する円筒型状のタンク５０を備えている。このタンク５０内には、カメラ５１と、破砕カッター５２と、マイクロ波発振部５３とを備えている。
【００４０】
カメラ５１は、ＣＣＤカメラ等で構成されており、タンク５０内に処理物が投入されると、その処理物を撮像する。撮像された映像は制御部８に送られて解析され、タンク５０に投入された処理物が識別される。
【００４１】
破砕カッター５２は、タンク５０の中心軸と同軸状に回転軸が設置され、その回転軸の下端から径方向に沿って複数のカッター用の歯が取り付けられたものである。この破砕カッター５２は、制御部８から指示を受けると図示しないモータが駆動して回転し、タンク５０内に投入された処理物を破砕する。
【００４２】
マイクロ波発振部５３は、制御部８から指示を受けると、タンク５０内にマイクロ波を発振する装置であり、マイクロ波発振部５３がマイクロ波を発振し、タンク５０内に投入された処理物にマイクロ波が当たると、その処理物に含まれる水分を飛ばすことができる。
【００４３】
排出部６は、円筒形状に形成された筒状部６０と、筒状部６０の内部で固定されたスクリュー６１とを備えている。
排出部６は、外箱部２に対して回転可能かつ同軸状に固定されるとともに、一部が外箱部２の中に位置し、一部が外箱部２の外部に位置するように設置される。筒状部６０は、キルン３と略同一径の円筒形状に形成されており、キルン３と一体に形成されている。このため、スクリュー６１もキルン３と共に回転する。
【００４４】
スクリュー６１は、回転翼６２の長さがシャフトレススクリュー４１の回転翼４２よりも短く、シャフトレススクリュー４１と同様にシャフトを備えていない。
排出部６は、温度計６４を備えている。この温度計６４は、後端が筒状部６０に固定され、先端がキルン３内に位置するように設置される。具体的には温度計６４は、筒状部６０のうち外箱部２の外部に位置する部分であって、中心軸に垂直な面を構成する部分に固定される。また、温度計６４は、その筒状体６０に固定された位置から延設され、スクリュー６１がシャフトを備えている場合に、シャフトが配置される空間を通って、先端がキルン３内に位置するように設置されている。
【００４５】
排出部６は、図２に示すように、キルン３から排出された炭化済みの処理物を貯留するタンク６５を備えている。筒状部６０には、スクリュー６１によって運ばれてきた炭化済の処理部を排出する図示しない排出口が下方に向かって開口しているので、タンク６５は、筒状部６０から排出された炭化済みの処理物を受け止めることができる位置に設置されている。
【００４６】
煙処理部９は、筒状部６０に接続され、筒状部６０内に煙を吸い出して外箱部２内に排出する装置である。この煙処理部９は、ファン９０と、ファン９０を稼働させたときに、筒状部６０内から煙を取り入れるための取入部９１とを主に備えている。
【００４７】
この煙処理部９は、制御部８からの指示でファン９０を稼働させると、筒状部６０内から煙を取り込んで外箱部２内に放出する。
中和部１０は、外箱部２の上部に設置された装置で、外箱部２から排出される排煙の後処理を行う装置である。
【００４８】
この中和部１０は、図５（Ａ）に示すように、タンク１１と、ハニカム部１２と、排煙部１３と、処理部１４と、貯水部１５とを主に備えている。
タンク１１は、円筒形状に形成されており、外箱部２に対して平行に円筒を横倒しにした状態で外箱部２の上部に固定される（図１、及び図２参照）。
【００４９】
ハニカム部１２は、タンク１１の内部空間と略同一径の円柱形状に形成されるとともに、軸方向長さがタンク１１よりも短い形状に形成されている。ハニカム部１２は、軸方向の右側に入口側空間１１０、及び左側に出口側空間１１１が形成されるようにタンク１１内に収納される。
【００５０】
このハニカム部１２には、図５（Ｂ）に示すように、複数の煙通過孔１２２が形成され、これら煙通過孔１２２は、図５（Ａ）に示すように、ハニカム部１２の軸方向に沿って形成されている。中和部１０は、外箱部２から排出された排煙が入口側空間１１０に導入されるように、外箱部２と連結されるので、外箱部２から排出された排煙はハニカム部１２が形成する各煙通過孔１２２を通過して、排煙部１３から排出される（図５（Ａ）中の一点鎖線の矢印）。
【００５１】
また、ハニカム部１２は、注水空間１２９を有する中空形状に形成されており（図５（Ｂ）参照）、ハニカム部１２内に冷却水を注入するための注水部１２０、及び排水部１２１を備えている。制御部８の指示によりポンプ１６を駆動すると、冷却水が、１２０からハニカム部１２の内部に入って、ハニカム部１２に形成された注水空間１２９を通り、排水部１２１からお湯となって排水される（図５（Ａ）中の実線の矢印）。
【００５２】
排煙部１３は、排気ファン１３０を備えており、制御部８の指示により排気ファン１３０を駆動させると、出口側空間１１１内の排煙を排出することができる。
処理部１４は、貝殻等を充填したもので、出口側空間１１１から排出された凝縮水に含まれる塩素を除去するものである。各煙通過孔１２２を通った排熱に含まれた塩素類がハニカム部１２の水で冷やされ、熱交換され、塩素を含む水となって処理部１４に入る。
【００５３】
貯水部１５は、処理部１４で塩素が除去された水を貯留するタンクである。
この中和部１０は、ハニカム部１２内に冷却水が流れているとき（図５（Ａ）中の実線の矢印）、外箱部２から排出された排煙を煙通過孔１２２に通すと、煙通過孔１２２を通過する排煙が、注水空間１２９を流れる冷却水と熱交換して凝縮するよう構成されている。この凝縮によって凝縮水が発生するが、その凝縮水には塩素が含まれる。そのため、この中和部１０では、処理部１４で凝縮水中の塩素を除去し、その塩素を除去した凝縮水を貯水部１５に溜めている（図５（Ａ）中の二点鎖線の矢印）。
【００５４】
この排煙の凝縮の際、熱交換によってハニカム部１２内を流れる冷却水が温められてお湯になるので、そのお湯は暖房などに用いてもよい。
次に、本実施形態の炭化炉１の制御系について説明する。
【００５５】
炭化炉１は、図６に示すように、制御部８と調整部７とを備え、これらが通信可能に接続されている。また、制御部８には、温度計６４、温度計２５、カメラ５１とが接続されている。
【００５６】
制御部８は、ＣＰＵ８０、ＲＯＭ８１、ＲＡＭ８２などを備えるコンピュータ装置である。
ＣＰＵは、ＲＯＭ８１、及びＲＡＭ８２と共同して、後述する稼働処理を実行する。ＲＯＭ８１は、稼働処理のプログラムや、処理物と処理温度との関係を示すテーブル情報８１０などを記憶する不揮発性のメモリである。ＲＡＭは、稼働処理などで生じた一時記憶が可能な情報を記憶するメモリである。
【００５７】
調整部７は、バーナー制御部７０、投入側スクリュー制御部７１、排気ファン制御部７３、吹入口ファン制御部７４、ポンプ制御部７５、キルン制御部７６、循環ファン制御部７７、水分率制御部７８、及び破砕制御部７９を備えている。
【００５８】
バーナー制御部７０は、バーナー２２を操作する装置であり、制御部８からの指示を受けてバーナー２２を操作して、バーナー２２の点火、及び消化を制御する。
投入側スクリュー制御部７１は、シャフトレススクリュー４１（図２参照）を回転させるモータへの供給電力を制御する装置であり、制御部８からの指示を受けて供給電力を調整して、シャフトレススクリュー４１の回転速度を制御する。
【００５９】
排気ファン制御部７３は、排気ファン１３０（図５参照）を回転せるモータへの供給電力を制御する装置であり、制御部８からの指示を受けて供給電力を調整して、排気ファン１３０の回転速度を制御する。
【００６０】
吹入口ファン制御部７４は、吹入部２１（図１参照）が備えるファンを回転せるモータへの供給電力を制御する装置であり、制御部８からの指示を受けて供給電力を調整して、吹入部２１が備えるファンの回転速度を制御する。
【００６１】
ポンプ制御部７５は、ポンプ１６（図５参照）を駆動するモータへの供給電力を制御する装置であり、制御部８からの指示を受けて供給電力を調整して、ポンプのハニカム部１２への供給水量を制御する。
【００６２】
キルン制御部７６は、キルン３（図２参照）を回転させるモータへの供給電力を制御する装置であり、制御部８からの指示を受けて供給電力を調整して、キルン３の回転速度を制御する。
【００６３】
循環ファン制御部７７は、ファン９０（図２参照）を回転させるモータへの供給電力を制御する装置であり、制御部８からの指示を受けて供給電力を調整して、ファン９０の回転速度を制御する。
【００６４】
水分率制御部７８は、マイクロ波発振部５３（図２参照）から発振されるマイクロ波の出力を制御する装置であり、制御部８からの指示を受けてマイクロ波の強さを指定して、マイクロ波発振部５３から発振されるマイクロ波の強さを制御する。
【００６５】
破砕制御部７９は、破砕カッター５２（図２参照）を回転させるモータへの供給電力を制御する装置であり、制御部８からの指示を受けて供給電力を調整して、破砕カッター５２の回転速度を制御する。
［稼働時処理］
次に、制御部８が実行する稼働処理について、図７を用いて説明する。
【００６６】
以下、Ｓはステップを意味し、特にジャンプ先を示さない限り、ステップ番号の小さいものから大きいものへ順に処理が実行されるものとする。
この稼働処理は、図示しないスタートボタンが押されると実行される処理である。
【００６７】
Ｓ１では、処理物検出処理が実行される。この処理物検出処理（Ｓ１）は、投入部５に投入された処理物の種類を特定する検出処理が実行される。この検出処理（Ｓ１）では、カメラ５１で撮影された画像の画像データの分析が実行され、その画像に写っている処理物の種類が特定される。
【００６８】
Ｓ２では、焼却温度取得処理が実行される。焼却温度取得処理（Ｓ２）は、Ｓ１で特定された処理物に対応する焼却温度に関するデータをＲＯＭ８１に記憶されているテーブル情報８１０から取得する処理である。テーブル情報８１０には、処理物と焼却温度との関係を関連付けたデータが記憶されているので、このデータを検索して、焼却温度が取得される。
【００６９】
Ｓ３では、始動時加温処理が実行される。始動時加温処理（Ｓ３）は、Ｓ２で取得された焼却温度に関するデータに基づいて、外箱部２、及びキルン３の内部温度を焼却温度まで高めるなど、処理物を炭化する前の準備を行う処理である。
【００７０】
この始動時加温処理（Ｓ３）では、制御部８がバーナー制御部７０を制御してバーナー２２を点火させ、外箱部２内を暖める処理が実行される。また始動時加温処理（Ｓ３）では、制御部８が、排気ファン制御部７３、及び吹入口ファン制御部７４を制御し、吹入部２１を介して外部から磁気を帯びた空気を外箱部２内に吹入させるとともに、排煙部１３を介して外箱部２から排気を外部に排出させる処理が実行される。
【００７１】
Ｓ４では、炭化炉１内の温度を判定する処理が実行される。Ｓ４では、温度計２５、及び温度計６４から入力する温度データから、外箱部２、及びキルン３内の温度が、焼却温度取得処理（Ｓ２）で取得された焼却温度以上になっているかが判定される。このＳ４で、外箱部２、及びキルン３内の温度が焼却温度未満（例えば、外箱部２内の温度が６００℃未満、キルン３内の温度が５００℃未満）と判定された場合はＳ３の処理が継続され、外箱部２、及びキルン３内の温度が焼却温度以上と判定された場合はＳ５の処理が実行される。
【００７２】
Ｓ５では、焼却処理が実行される。焼却処理（Ｓ５）は、投入部５に投入された処理物の焼却処理を行って、処理物を炭化させる処理である。
この焼却処理（Ｓ５）では、制御部８が、投入側スクリュー制御部７１、排出側スクリュー制御部７２、及びキルン制御部７６を制御して、シャフトレススクリュー４１、及びキルン３を回転させる処理が実行される。これによって、投入部５から搬送部４に投入された処理物が搬送部４からキルン３を介して排出部６まで搬送され、処理物は、その搬送の途中にキルン３内で炭化される。
【００７３】
また、この焼却処理（Ｓ５）では、制御部８が、ポンプ制御部７５を制御してハニカム部１２内に水を通す処理が実行される。これによって、外箱部２から塩素等を含む排煙が排出されても、ハニカム部１２で凝縮され、その凝縮水は、処理部１４で正常な水となるように処理される。
【００７４】
また、この焼却処理（Ｓ５）では、制御部８が、循環ファン制御部７７を制御してファン９０を駆動させる処理が実行される。これによって、排出部６などから排出される煙が外箱部２で焼却されるので、排出部６から排出される煙に有害な物質を含んでいても、安全である。
【００７５】
また、この焼却処理（Ｓ５）では、制御部８が、水分率制御部７８、及び破砕制御部７９を制御して破砕カッター５２、及びマイクロ波発振部５３を稼働させる。破砕カッター５２を稼働させると、投入部５に投入された処理物が細かく切断されて搬送部４に投入される。また、マイクロ波発振部５３を稼働させると、投入部５に投入された処理物にマイクロ波が当てられ、処理物の水分率が低下する。
【００７６】
一方、この焼却処理（Ｓ５）では、制御部８が、バーナー制御部７０を制御して、バーナー２２の火を消す処理を実行する。キルン３内では処理物が焼却される際に、処理物からガスが出て、そのガスがＬ字管３２を介して外箱部２に排出されて燃やされるので、バーナーによって熱を加える必要がないためである。
【００７７】
Ｓ６では、図示しない停止スイッチが押されたか判定する処理が実行される。このＳ６の処理で、停止スイッチが押されていないと判定されると、次にＳ７の処理が実行され、停止スイッチが押されたと判定されると、次にＳ２０の処理が実行される。
【００７８】
Ｓ２０では、停止処理が実行される。この停止処理（Ｓ２０）は、焼却処理（Ｓ５）で稼働させた各種装置を停止させる処理である。この停止処理（Ｓ２０）では、制御部８が、投入側スクリュー制御部７１やキルン制御部７６等を制御して、稼働しているシャフトレススクリュー４１やキルン３等を停止させる処理が実行される。そして、この停止処理（Ｓ２０）の処理が終了すると、稼働処理が終了する。
【００７９】
Ｓ７では、炭化炉１内の温度が下がったか判定する処理が実行される。Ｓ７では、温度計２５、及び温度計６４から入力される温度データから、外箱部２、及びキルン３内の温度が、焼却温度取得処理（Ｓ２）で取得された焼却温度以上になっているかが判定される。このＳ７で、外箱部２、及びキルン３内の温度が焼却温度未満と判定された場合はＳ８の処理が継続され、外箱部２、及びキルン３内の温度が焼却温度以上（例えば、外箱部２内の温度が６００℃、キルン３内の温度が５００℃）と判定された場合はＳ９の処理が実行される。
【００８０】
Ｓ８では、加温処理が実行される。加温処理（Ｓ８）は、外箱部２、及びキルン３内の温度が、焼却温度取得処理（Ｓ２）で取得された焼却温度以上となるように制御する処理である。この加温処理（Ｓ８）では、制御部８がバーナー制御部７０を制御して、バーナー２２を点火させる処理が実行される。また、この加温処理（Ｓ８）では、制御部８がキルン制御部７６を制御して、キルン３内の処理物を掻き交ぜたり、投入側スクリュー制御部７１を制御して、キルン３内に投入される処理物の量を調整するなどの処理を実行する。この加温処理（Ｓ８）は、Ｓ７において、外箱部２、及びキルン３が焼却温度取得処理（Ｓ２）で取得された焼却温度以上となるまで継続して実行される。
【００８１】
Ｓ９では、加温停止処理が実行される。この加温停止処理（Ｓ９）、Ｓ８で点火されたバーナー２２を消す処理である。この加温停止処理（Ｓ９）では、制御部８がバーナー制御部７０を制御して、バーナー２２を消す処理が実行される。この加温停止処理（Ｓ９）の後、Ｓ５以下の処理が実行される。
［特徴的な作用効果］
以上説明した炭化炉１では以下のような特徴的な作用効果を奏する。
【００８２】
本実施形態の炭化炉１は、焼却処理（Ｓ５）が実行されると、キルン３内の処理物は、搬送部４から次々に送られてくる処理物によって排出部６側に押されるとともにキルン３の傾斜によって、搬送部４側から排出部６に搬送されるとともに、撹拌翼３１（図３参照）によって撹拌されながら搬送される。
【００８３】
したがって、実施形態の炭化炉１は、処理物をキルン３の底部に溜まって集合物となることを抑制しつつ炭化することができるので、炭化の速度を速めることができる。
この結果、本実施形態の炭化炉１は、処理物を搬送する距離が短くてすむので、撹拌翼３１を備えていない炭化炉と比較して小型化することができる。
【００８４】
また、本実施形態の炭化炉１は、大量の処理物がキルン３内に投入されても、撹拌翼３１による撹拌によって処理物に十分に熱を加えることができるため、撹拌翼３１を備えていない炭化炉と比較して大量の処理物（例えば、改良品では１．５倍）を処理することができる。
【００８５】
また、本実施形態の炭化炉１は、加温処理（Ｓ８）を行うことにより、外箱部２、及びキルン３の内部の温度が、処理物の炭化に適した温度に安定的に調整されるので、処理物を安定的に炭化することができる。しかも、本実施形態の炭化炉１は、処理物検出処理（Ｓ１）で識別した処理物に対応した焼却温度を焼却温度取得処理（Ｓ２）で取得し、処理物の炭化に適した温度で焼却しているので、どのような処理物も自動的に識別して炭化することができる。
【００８６】
ところで、炭化炉１では、例えば、立ち上がりの温度が低い場合や、処理物の水分量が多い場合、処理物のカロリーが多い場合など様々な場合に煙が出る可能性がある。そこで、本実施形態の炭化炉１は、煙処理部９を備え、キルン３の内部で発生した煙を吸引して、外箱部２内に戻している。そのため、本実施形態の炭化炉１のように煙処理部９を備えると、加熱室で煙が焼却されるので、煙が外部に出ることを抑制できる。
【００８７】
本実施形態の炭化炉１では、搬送部４、及び排出部６でシャフトレススクリュー４１、及びシャフトを有しないスクリュー６１を用いているので、筒状部４０、及び筒状部６０の内部空間を最大限利用することが可能となる。そのため、この炭化炉１は、シャフトを有するスクリューを用いた場合に比べ大きな処理物を搬送できるので、大きな処理物を処理することができる。また、この炭化炉１は、大きな処理物を処理できるので、炭化炉での処理前に処理物を破砕する手間が軽減できる。
【００８８】
また、筒状部４０、及び筒状部６０では、シャフトを有するスクリューを用いた場合、処理物が詰まることがあるが、この炭化炉１は、シャフトレススクリュー４１や、シャフトを有しないスクリュー６１を用いているので、処理物が詰まることを抑制することができる。
【００８９】
また、本実施形態の炭化炉１は、吹入部２１により磁気を帯びた空気を外箱部２内に吹き入れているので、外箱部２内では、帯電した空気が渦を巻き、外箱部２内の空気がキルン３に当たりやすくなる。しかも、帯電した空気は炉の中心、すなわち外箱部の中心に集まる集まる習性があるので、外箱部２内の空気がキルン３に当たりやすくなる。そのため、本実施形態の炭化炉１は、キルン３に熱が伝わりやすいので、キルン３を通過する処理物を効率よく炭化することができる。
【００９０】
本実施形態の炭化炉１は、処理物を破砕する破砕カッター５２と、処理物の水分率を小さくするマイクロ波発振部５３とを用いて、搬送部４で搬送される前に処理物を破砕して、処理物の水分を少なくしている。
【００９１】
処理物は小さいほど炭化させやすく、水分が少ないほど炭化させやすいので、この炭化炉１は、処理物を効率よく炭化することができる。
また、本実施形態の炭化炉１は、外箱部２内から排出される排煙に含まれる塩素を中和する処理部１４を備え、排煙中に含まれる塩素を中和できるので、排煙を安全に処理することができる。
［他の実施形態］
（１）上記実施形態で説明した炭化炉１はあくまでも一例であり、これに限定されるものではない。
（２）上記実施形態では、加温処理（Ｓ８）において、バーナー２２を点火させて、外箱部２内を直接温めているが、例えば、キルン３の回転速度を調整したり、投入部５による処理物の投入速度を調整するなどして調整してもよい。
（３）上記実施形態では、制御部８を用いて稼働処理を実行したが、リレー回路等の代替手段を用いて実行してもよい。
（４）上記実施形態では、処理物の炭化に適した温度を、カメラ５１で撮影した画像を解析した結果を利用して取得していたが、人の手で入力してもよい。
（５）上記実施形態では、稼働時処理において、外箱部２、及びキルン３内の温度を検出しているが、いずれか一方だけの温度を検出してもよい。また、処理物を炭化させるときの外箱部２、及びキルン３内の温度として（Ｓ４、Ｓ７）、６００℃、及び５００℃を挙げているが、もみ殻の水分率が１４〜２０％、木のチップの水分率が４０〜６０％と異なるので、外箱部２については５００℃〜８００℃、キルン３内については６００℃〜１０００℃としてもよい。
（６）上記実施形態では、バーナー２２を２つ備えた例について説明したが、装置が多くなればバーナー２２の数も多くなり、その他の装置、例えば吹入部２１の数も多くなる。
（７）上記実施形態では、マイクロ波発振部５３を用いて、投入部５に投入された処理物の水分を飛ばしていたが、可燃蒸気を用いて処理物の水分を飛ばしてもよい。
（８）本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１… 炭化炉  ２… 外箱部  ３… キルン（内筒部）  ４… 搬送部
５… 投入部  ６… 排出部  ７… 調整部  ８… 制御部  ９… 煙処理部
１０… 中和部  １１… タンク  １２… ハニカム部  １３… 排煙部
１４… 処理部  １５… 貯水部  １６… ポンプ  ２１… 吹入部
２２… バーナー  ２５… 温度計  ２６… ジャッキ  ３１… 撹拌翼
３２… Ｌ字管  ３３… ガス孔  ４０… 筒状部
４１… シャフトレススクリュー  ４２… 回転翼  ４３… シャフト
５０… タンク  ５１… カメラ  ５２… 破砕カッター
５３… マイクロ波発振部  ６０… 筒状部  ６１… スクリュー
６２… 回転翼  ６４…温度計  ６５… タンク
７０… バーナー制御部  ７１… 投入側スクリュー制御部
７２… 排出側スクリュー制御部  ７３… 排気ファン制御部
７４… 吹入口ファン制御部
７５… ポンプ制御部  ７６… キルン制御部  ７７… 循環ファン制御部
７８… 水分率制御部  ７９… 破砕制御部  ９０… ファン  ９１… 取入部
１１０… 入口側空間  １１１… 出口側空間  １２０… 注水部
１２１… 排水部  １２２… 煙通過孔  １３０… 排気ファン  ８１０… テーブル
【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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