| 【発明の名称】 |
電気抵抗式乾留減容炉 |
| 【発明者】 |
【氏名】清水 健二
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| 【要約】 |
【課題】安いコストで乾留減容を効率よく行わせることができる電気抵抗式乾留減容炉を提供する。
【解決手段】耐熱性絶縁容器２の一方の対向面に電極板３ａ，３ｂをそれぞれ配置し他方の対向面を形成する耐熱性絶縁材からなる側壁４ａ，４ｂのうちの一方または両方の側壁を伝熱可能な側壁５とし、内部にカーボン物質の粒子６を充填した発熱体１と、前記発熱体１の伝熱可能な側壁５を一側壁とする耐熱性絶縁容器９により形成される乾留室８とからなる構成とした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 耐熱性絶縁容器の一方の対向面に電極板をそれぞれ配置し他方の対向面を形成する耐熱性絶縁材からなる側壁のうちの一方または両方の側壁を伝熱可能な側壁とし、内部にカーボン物質の粒子を充填した発熱体と、前記発熱体の伝熱可能な側壁を一側壁とする耐熱性絶縁容器により形成される乾留室とからなる電気抵抗式乾留減容炉。
【請求項２】 乾留室となる耐熱性絶縁容器の一側壁を形成する発熱体の伝熱可能な側壁に発熱体内と乾留室とを連通する連通穴を形成したこ請求項１記載の電気抵抗式乾留減容炉。
【請求項３】 乾留室となる耐熱性絶縁容器の底部に耐熱性絶縁容器の一方の対向面に電極板をそれぞれ配置し内部にカーボン物質の粒子を充填した発熱体を設けた請求項１または２記載の電気抵抗式乾留減容炉。
【請求項４】 乾留室となる耐熱性絶縁容器の底部には、乾留室と乾留室の下方の発熱体内とを連通する連通穴を形成した請求項３記載の電気抵抗式乾留減容炉。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、厨房等から発生する生ごみや医療用廃棄物等を乾留して。減容する電気抵抗式乾留減容炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気抵抗式乾留減容炉は、一般に、炉内または炉外にカンタル線やその他発熱体が装着された構成となっており、この発熱体に通電することにより、炉内の温度を上昇させ、その温度と発熱体から発生するジュール熱を炉内の被減容物が輻射熱として受け取ることによって熱分解をおこして減容するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電気抵抗式乾留減容炉によれば、一般に発熱体は特殊金属でできているため高価であり、発熱体の取替費用が高額となる。また、発熱体が被減容物や被減容物の乾留に伴い発生する乾留ガスが発熱体に接触するような場合、発熱体が劣化し、耐久性に欠け、発熱体の取替が早まり、コストアップが避けられない。
【０００４】本発明の目的は安いコストで乾留減容を効率よく行わせることができる電気抵抗式乾留減容炉を提供することにある。
【０００５】本発明の他の目的は、被減容物の乾留に伴い発生した乾留ガスを燃焼させることができる電気抵抗式乾留減容炉を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の電気抵抗式乾留減容炉は、耐熱性絶縁容器の一方の対向面に電極板をそれぞれ配置し他方の対向面を形成する耐熱性絶縁材からなる側壁のうちの一方または両方の側壁を伝熱可能な側壁とし、内部にカーボン物質の粒子を充填した発熱体と、前記発熱体の伝熱可能な側壁を一側壁とする耐熱性絶縁容器により形成される乾留室とからなる構成とした。
【０００７】このような構成の電気抵抗式乾留減容炉では、乾留室に生ごみ等の被減容物を投入し、発熱体の両電極間に電圧をかけると、電流は一方の電極板からカーボン物質の粒子層間を通り、他方の電極板に流れることになる。カーボン物質の粒子層に電流が流れると、カーボン物質の粒子同志の接触点で、ある部分ではスパーク放電が発生し、またある部分では高い接触抵抗によってその部分に高いジュール熱が発生する。またカーボン物質の粒子自身も電流と固有抵抗によるジュール熱が発生し、これらが相加わってカーボン物質の粒子の層は高温となり、また高い発熱を生じる。
【０００８】前記乾留室に投入された被減容物は、乾留室と発熱体の間を仕切る発熱体の伝熱可能な側壁を通して、発熱体で生じた前記高温と発熱により輻射熱を受けてそれ自身昇温され、先ず水分が蒸発し、次に乾燥部の温度が上昇し、熱分解温度に達してガス化分解をおこす。この作用が被減容物の内部で次々と進行し、ガス化物質が消滅し、最後に炭素分であるチャーが残る。
【０００９】請求項２記載の電気抵抗式乾留減容炉は、乾留室となる耐熱性絶縁容器の一側壁を形成する発熱体の伝熱可能な側壁に発熱体内と乾留室とを連通する連通穴を形成した構成とした。
【００１０】このような構成の電気抵抗式乾留減容炉では、発熱体と乾留室とを仕切る発熱体の伝熱可能な側壁に形成した連通穴を通して発熱体で生じた前記高温と発熱により輻射熱が連通穴を通して乾留室に伝達されることになり、発熱体で生じた高熱がより効率良く乾留室に伝達されるので、乾留室内の昇温が向上し被減容物のガス化分解が促進される。他方、被減容物のガス化分解により発生した乾留ガスは前記連通穴を通って発熱体内に入り、前記高温となっているカーボン物質の粒子層を通過して上部空間に流れるが、乾留ガスは高温のカーボン物質の粒子層を通過する過程で加熱され高温となって上部空間に流れるので、ここで空気と接触することにより燃焼を起し、燃焼ガスとして排出される。
【００１１】請求項３記載の電気抵抗式乾留減容炉は、前記乾留室となる耐熱性絶縁容器の底部に耐熱性絶縁容器の一方の対向面に電極板をそれぞれ配置し内部にカーボン物質の粒子を充填した発熱体を設けた構成とした。
【００１２】このような構成の電気抵抗式乾留減容炉では、乾留室の底部にある発熱体で生じた高温と発熱により輻射熱も乾留室の底部を通して乾留室に伝達されることになり、乾留室内の昇温が向上し被減容物のガス化分解が促進される。
【００１３】請求項４記載の電気抵抗式乾留減容炉は、請求項３記載の乾留室の底部に乾留室と乾留室の下方の発熱体内とを連通する連通穴を形成した構成とした。
【００１４】このような構成の電気抵抗式乾留減容炉では、乾留室の下方の発熱体で生じた高温と発熱により輻射熱が連通孔を通してより効率良く乾留室に伝達されることになり、乾留室内の昇温が向上し被減容物のガス化分解が一層促進される。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る電気抵抗式乾留減容炉における実施の形態の一例を示すものである。
【００１６】図面において、１は発熱体であり、この発熱体１は本例では、セラミック製の耐熱性絶縁容器２の一方の対向面にカーボン製の正負の電極板３ａ，３ｂをそれぞれ配置し、他方の対向面を形成する耐熱性絶縁材からなる側壁４ａ，４ｂのうちの一方の側壁４ａを伝熱可能な側壁５とし、内部にカーボン物質の粒子６を充填し、前記電極板３ａ，３ｂの外面には通電導体７ａ，７ｂを接続した構造となっている。
【００１７】前記カーボン物質としては、木炭，石炭，活性炭，コークス等の加工炭が使用されるが、本例では木炭が使用されている。カーボン物質の粒子６の大きさは５〜２０ｍｍ程度である。
【００１８】８は乾留室であり、この乾留室８は前記発熱体１の伝熱可能な側壁５を一側壁とする耐熱性絶縁容器９により形成されている。
【００１９】このように構成したので、発熱体１を形成する耐熱性絶縁容器２の対向する両電極板３ａ，３ｂ間に電圧をかけると、電流は一方の電極板３ａからカーボン物質の粒子６層間を通り、他方の電極板３ｂに流れることになる。カーボン物質の粒子６層に電流が流れると、カーボン物質の粒子５同志の接触点で、ある部分ではスパーク放電が発生し、またある部分では高い接触抵抗によってその部分に高いジュール熱が発生する。またカーボン物質の粒子６自身も電流と固有抵抗によるジュール熱が発生し、これらが相加わってカーボン物質の粒子６の層は高温となり、また高い発熱を生じる。
【００２０】そこで、前記乾留室８に生ごみ等の被減容物を投入し、前記電極板３ａ，３ｂ間に電圧をかけると、乾留室８に投入された被減容物は、乾留室８と発熱体１の間を仕切る発熱体１の伝熱可能な側壁５を通して、発熱体１で生じた前記高温と発熱により輻射熱を受けてそれ自身昇温され、先ず水分が蒸発し、次に乾燥部の温度が上昇し、熱分解温度に達してガス化分解をおこす。この作用が被減容物の内部で次々と進行し、ガス化物質が消滅し、最後に炭素分であるチャーが残る。このチャーは熱源体として再利用できる。
【００２１】図２は、本発明に係る電気抵抗式乾留減容炉における実施の形態の他例を示すものであり、本例では、前記発熱体１の他方の対向面を形成する耐熱性絶縁材からなる側壁４ａ，４ｂのいずれをも伝熱可能な側壁５とし、発熱体１の両側に、この伝熱可能な側壁５となる側壁４ａ，４ｂを一側壁とする耐熱性絶縁容器９により乾留室８を形成している。
【００２２】このように構成したので、発熱体１を形成する耐熱性絶縁容器２の対向する両電極板３ａ，３ｂ間に電圧をかけると、発熱体１の両側の乾留室８に投入された被減容物は、乾留室８と発熱体１の間を仕切る発熱体１の伝熱可能な側壁５となる側壁４ａ，４ｂ一側壁を通して、発熱体１で生じた前記高温と発熱により輻射熱を受けてそれ自身昇温され、先ず水分が蒸発し、次に乾燥部の温度が上昇し、熱分解温度に達してガス化分解をおこすことになり、大量の被減容物を効率良く乾留減容することができる。
【００２３】図３は、本発明に係る電気抵抗式乾留減容炉における実施の形態の他例を示すものであり、本例では、前記発熱体１を４個用意し、各発熱体１の他方の対向面を形成する耐熱性絶縁材からなる側壁４ａ，４ｂのうちの一方の側壁４ａを伝熱可能な側壁５とし、この各発熱体１の伝熱可能な側壁５を四方の側壁とする耐熱性絶縁容器９により乾留室８を形成している。
【００２４】このように構成したので、各発熱体１を形成する耐熱性絶縁容器２の対向する両電極板３ａ，３ｂ間に電圧をかけると、四方の側壁を各発熱体１の伝熱可能な側壁５で形成された乾留室８に投入された被減容物は、四方の伝熱可能な側壁５を通して、各発熱体１で生じた前記高温と発熱により輻射熱を四方から受けることになり、被減容物自身の昇温が促進され、被減容物の乾留減容時間の短縮化を図ることができる。
【００２５】前記の図１、図２、図３に示す各実施の形態例にあっては、発熱体１と乾留室８のそれぞれの上部開口部に耐熱性絶縁材よりなる蓋（図示せず）が被せてあり、また発熱体１と乾留室８の外周を断熱材（図示せず）で覆っている。また、乾留室８の上部には、乾留室８で被減容物の乾留により発生した乾留ガスを排出する排出路（図示せず）が設けられている。
【００２６】図４、図５は、本発明に係る電気抵抗式乾留減容炉における実施の形態の他例を示すものであり、前記図２に示す実施の形態例において、発熱体１の両側の伝熱可能な側壁５に発熱体１内と乾留室８とを連通する連通穴１０を形成した。前記乾留室８の開口部には耐熱性絶縁材よりなる蓋１１が被せてあり、また発熱体１と乾留室８の外周を断熱材１２で覆っている。また、発熱体１の上部には燃焼室１３となる空間を形成している。この燃焼室１３は外部と連通している。
【００２７】このように構成したので、発熱体１と乾留室８とを仕切る発熱体１の伝熱可能な側壁５に形成した連通穴１０を通して発熱体１で生じた前記高温と発熱により輻射熱が連通穴１０を通して乾留室８に伝達されることになり、発熱体１で生じた高熱がより効率良く乾留室８に伝達されるので、乾留室８内の昇温が向上し被減容物のガス化分解が促進される。他方、被減容物のガス化分解により発生した乾留ガスは前記連通穴１０を通って発熱体１内に入り、前記高温となっているカーボン物質の粒子６層を通過して上部には燃焼室１３流れるが、乾留ガスは高温のカーボン物質の粒子６層を通過する過程で加熱され高温となって燃焼室１３に流れるので、ここで空気と接触することにより燃焼を起し、燃焼ガスとして排出される。
【００２８】本例では、図２に示す実施の形態例における発熱体１の伝熱可能な側壁５に発熱体１内と乾留室８とを連通する連通穴１０を形成しているが、図１及び図３に示す実施の形態例における発熱体１の伝熱可能な側壁５に、発熱体１内と乾留室８とを連通する連通穴１０を形成してもよく、本例と同様の作用が得られる。
【００２９】図６は、本発明に係る電気抵抗式乾留減容炉における実施の形態の他例を示すものであり、前記図３に示す実施の形態例において、乾留室８となる耐熱性絶縁容器９の底部１４に、耐熱性絶縁容器１５の一方の対向面に電極板３ａ，３ｂをそれぞれ配置し内部にカーボン物質の粒子６を充填した発熱体１６を設けている。 このように構成したので、耐熱性絶縁容器９により形成される乾留室８の底部１４にある発熱体１６で生じた高温と発熱により輻射熱も乾留室８の底部１４を通して乾留室８に伝達されることになり、乾留室８内の昇温が向上し被減容物のガス化分解が促進される。
【００３０】本例では、図３に示す実施の形態例における乾留室８の底部１４に発熱体１６を設けているが、図１及び図２に示す実施の形態例における乾留室８の底部に発熱体１６を設けてもよく、本例と同様の作用が得られる。
【００３１】図７は、本発明に係る電気抵抗式乾留減容炉における実施の形態の他例を示すものであり、前記図６に示す実施の形態例において、乾留室８となる耐熱性絶縁容器９の底部１４に、乾留室８と乾留室８の下方の発熱体１６内とを連通する連通穴１７を形成した。
【００３２】このように構成したので、乾留室８の下方の発熱体１６で生じた高温と発熱により輻射熱が連通孔１７を通してより効率良く乾留室８に伝達されることになり、乾留室８内の昇温が向上し被減容物のガス化分解が一層促進される。
【００３３】本例では、図６に示す実施の形態例における乾留室８の底部１４に、乾留室８と乾留室８の下方の発熱体１６内とを連通する連通穴１７を形成しているが、図１及び図２に示す実施の形態例における乾留室８の底部に発熱体１６を設け、この底部に乾留室８と乾留室８の下方の発熱体１６内とを連通する連通穴を形成してもよく、本例と同様の作用が得られる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明に係る電気抵抗式乾留減容炉によれば、カーボン物質の粒子を発熱体の発熱源としているので、安いコストで乾留減容を効率よく行わせることができ、また、被減容物の乾留に伴い発生した乾留ガスを容易に燃焼処理することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９７０８９０２６
【氏名又は名称】藤精機株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月２４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 明博 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１４０２２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月２２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１６７６８０ |
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