JP3320119B2 - 炭化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば廃棄木材などの
炭材を炭化処理して、その再利用を図るための炭化装置
に関し、詳しくはその排出部に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の炭化装置としては、
乾留炉を回転ドラムにより構成し、この回転ドラム内
で、炭材を加熱して炭化物を生成するものが知られてい
る（例えば、特開昭４７−１５３８７号公報参照）。一
般に、炭化処理により生成される炭化物はそれまでの乾
留炉内での炭化処理により極めて高温（例えば５００
℃）に加熱されているため、炭化処理の後、ただちに外
部に取り出すと外気に触れて着火するおそれがある。こ
のため、このような炭化装置では、炭化処理した後の炭
化物を冷却しつつ取出口に導くための回転胴が上記回転
ドラムとは別に設けられている。

【０００３】また、上記回転胴以外にも、従来より、図
４に示すように、回転ドラムａの排出口ｂに接続されて
取出口ｃまで延ばされた排出筒ｄを設け、この排出筒ｄ
内で冷却した後、ピストン部材ｅにより上記取出口ｃま
で押し出すようにしたものも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記回転胴
もしくは排出筒ｄにおける冷却は自然放熱によるもので
あるため、冷却のために長時間を必要とするという不都
合がある上、放熱促進のために外気を強制導入して循環
させると上記着火のおそれが生じる。その一方、放水な
どにより炭化物を直接的に冷却すると、放水後の冷却水
の濾過処理や炭化物が湿気を帯びるため乾燥処理などの
手間が増加してしまう。

【０００５】また、上記排出筒ｄを長くして冷却の促進
を図ることも考えられるが、炭化物の搬送をピストン部
材ｅにより行うものでは、シリンダ能力から排出筒ｄを
あまり長いものとすることができず、冷却の促進を図る
ことができない。これに対してコンベア手段の適用が考
えられるが、耐熱性という点で難点がある。このため、
耐熱性と搬送距離の設定に自由度のある搬送手段が必要
となる。

【０００６】さらに、回転ドラムａにより炭化処理を連
続で行う場合、炭化処理された炭化物が連続して回転胴
もしくは排出筒ｄ内に導入されることになるが、上記冷
却に長時間要するため、この冷却工程によって連続処理
速度が制限されてしまうという不都合が生じる。一方、
上記連続処理速度を上げるために上記冷却時間を短縮す
ると、上記取出口ｃには、通常、図４に示すように炭化
物を移送するための移送容器ｆが接続されて満杯になる
度に空の移送用容器と交換されるようになっているた
め、まだかなり高温のままの炭化物で上記移送容器ｆが
満たされてしまい、その移送容器ｆの交換時の取扱いが
困難となる。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、炭化物の排出
に際し、不都合を生じさせることなくその炭化物の冷却
の促進を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、炭材を炭化処理する乾留炉
と、この乾留炉により炭化処理された炭化物を取出口ま
で排出する排出手段とを備えたものを前提とする。この
ものにおいて、上記排出手段を、上記乾留炉の排出口に
連通して取出口まで延ばされた筒状ケーシングにより外
気を遮断した状態で炭化物を搬送する搬送手段と、この
搬送手段による搬送過程において炭化物を冷却する冷却
手段とを備えるものとする。そして、上記冷却手段を、
上記搬送手段の筒状ケーシングの少なくとも底壁の外面
を覆いかつその外面に接触して設けられたウォータジャ
ケットと、このウォータジャケットに冷却水を循環させ
る冷却水循環系とを備えるものとする。また、上記搬送
手段として筒状ケーシング内を移動するチェーンコンベ
アを備える。そして、このチェーンコンベアに、進行方
向に所定間隔を隔てて耐熱金属よりなる複数の搬送用ブ
ラシを植設し、各搬送用ブラシを上記進行方向に直交し
かつ先端部が筒状ケーシングの底壁の内面側に向かって
突出して該内面に接触するように配設する構成とするも
のである。

【０００９】さらに、請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明において、搬送手段の取出口側端部に炭化物
を一時貯留する貯留室を設け、この貯留室の取出口に開
閉可能なゲートを設ける構成とするものである。

【００１０】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
ドラムの排出口から搬送手段の筒状ケーシング内に排出
された炭化物が、筒状ケーシングの底壁に沿って内面上
を取出口まで移動される。この際、上記炭化物の熱とウ
ォータジャケット内の冷却水とが上記底壁を介して熱交
換されて、上記炭化物が上記冷却水によって間接的に冷
却される。このため、上記炭化物の冷却が自然放熱の場
合より促進される。その上、上記炭化物は乾燥状態のま
ま冷却される上、冷却水が粉炭などにより汚されること
がないため濾過処理をすることなく再使用が可能とな
る。また、炭化物がチェーンコンベアと耐熱金属により
なる搬送用ブラシとによって筒状ケーシング内を取出口
まで移動されるため、炭化物の熱に十分対抗することが
でき、また、チェーンコンベアの適用により搬送距離設
定の自由度が従来装置より拡がり、その取出口までの距
離を長くしても不都合が生じない。このため、搬送距離
を長くするほど、冷却の促進が図られる。

【００１１】さらに、請求項２記載の発明によれば、上
記請求項１記載の発明による作用に加えて、貯留室に炭
化物が一時貯留されることにより、取り出しまでの時間
が長くなり、その分冷却の促進が図られる。また、ゲー
トの開閉操作により移送容器への投入が容易かつ確実と
なる上、外気との遮断の確実化が図られる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図１は、本発明の実施例に係る炭化装置を示し、１
は炭材を炭化処理するための乾留炉、２はこの乾留炉１
に炭材を供給する供給手段、３は上記乾留炉１内の炭材
を燃焼熱により加熱する加熱手段、４は上記乾留炉１で
炭化処理された炭化物を排出する排出手段である。

【００１３】上記乾留炉１は、複数のローラ５，５によ
ってドラム軸Ｘの回りに回転可能に支持されたドラム６
と、このドラム６の上記ドラム軸Ｘ方向一端部（図１の
左端部）に非回転状態で外挿されてそのドラム６の供給
口７を遮蔽する筒状端部カバー８と、他端部（図１の右
端部）に非回転状態で外挿されて上記ドラム６の排出口
９を遮蔽する筒状端部カバー１０とを備えている。上記
ドラム６は、上記複数のローラ５，５が図示しないモー
タにより回転駆動されることにより上記ドラム軸Ｘの回
りに回転駆動されるようになっている。なお、上記ドラ
ム６は供給口７から排出口９に向かってわずかに下り勾
配となるように配置されており、上記供給口７から供給
された炭材が炭化処理されつつ上記排出口９の側に送ら
れるようになっている。また、上記排出口９側の端部カ
バー１０の上部には、上記ドラム６の上部に滞積する乾
留ガスなどを含む排煙を導出する排煙導出管１０ａが接
続され、この排煙導出管１０ａを通してドラム６外に導
出した高温の排煙を気液に分離して再利用を図るように
なっている。

【００１４】上記供給手段２は、投入用コンベア１１に
より投入される炭材を受ける供給ホッパー１２と、この
供給ホッパー１２の下端開口に連通されて上記ドラム６
に向かって横向きに延ばされた送給筒部１３と、シリン
ダ１４によって駆動されて上記送給筒部１３内の炭材を
上記ドラム６の供給口７まで押し込むピストン部材１５
とを備えている。

【００１５】上記加熱手段３は、上記供給口７側の端部
カバー８を貫通して配設された燃焼バーナ１６と、この
燃焼バーナ１６に空気および燃料を供給する図示しない
導入管とを備えており、上記燃料が燃焼バーナ１６で燃
焼されてその燃焼熱により上記ドラム６内を加熱するよ
うになっている。

【００１６】上記排出手段４は、上記排出口９側の端部
カバー１０の底部と連通されて上記排出口９から排出さ
れた炭化物を斜め下方に導出する排出筒部１７と、この
排出筒部の先端に連通されて炭化物を移送容器１８まで
搬送する搬送手段１９と、この搬送手段１９での搬送過
程における炭化物を冷却する冷却手段２０とを備えてい
る。

【００１７】上記排出筒部１７の内部には、供給筒部１
３内のピストン部材１５と同様の構成のピストン部材１
７ａが設けられており、排出筒部１７に落下してきた炭
化物を上記搬送手段１９の側に押出すようになってい
る。

【００１８】上記搬送手段１９は、チェーンコンベア２
１と、このチェーンコンベア２１を内部に収容して密閉
する筒状ケーシング２２と、このケーシング２２の先端
部に連通状態で一体的に設けられたホッパー２４と、こ
のホッパー２４の下端開口により構成される取出口２５
を開閉可能に遮蔽するシャッターゲート２６とを備えて
いる。

【００１９】上記チェーンコンベア２１は、図２に詳細
を示すように、図２の奥行き方向に複数本配置された無
端状のコンベアチェーン２７と、この各コンベアチェー
ン２７が張り渡される一対の歯車２８ａ，２８ｂと、上
記各コンベアチェーン２７に植設されて炭化物Ｔをかき
あげるための多数の搬送用ブラシ部２９，２９，…とを
備えている。上記一方の歯車（図２の左側の歯車）２８
ａが上記排出筒部１７の近傍位置に、他方の歯車（同図
の右側の歯車）２８ｂが上記一方の歯車２８ａよりも所
定の上方位置にそれぞれ配置され、インバータモータな
どにより回転駆動されて上記コンベアチェーン２７が図
２に一点鎖線で示す矢印方向に移動するようになってい
る。また、上下に位置する各コンベアチェーン２７は、
上記左側歯車２８ａに近い側の位置で一対のガイド部材
３０ａ，３０ｂによりガイドされて、上記左側歯車２８
ａから両ガイド部材３０ａ，３０ｂまでがほぼ水平に、
上記両ガイド部材３０ａ，３０ｂから右側歯車２８ｂま
でが斜め上に延ばされている。そして、この各コンベア
チェーン２７の配置に対応して上記ケーシング２２も水
平部２２ａと、傾斜部２２ｂとから構成されており、そ
の水平部２２ａおよび傾斜部２２ｂの底壁２２ｃと上記
下側の各コンベアチェーン２７ａとの間が炭化物Ｔの搬
送空間３１としての所定の間隔に形成されている。

【００２０】上記各搬送用ブラシ部２９は、図３に詳細
を示すように、各コンベアチェーン２７の進行方向（同
図に一点鎖線の矢印で示す方向）の前後から相対向する
一対の挟持板２９ａ，２９ａと、この一対の挟持板２９
ａ，２９ａの間に挟持されて上記進行方向に直交しかつ
外方に所定量突出された多数の耐熱鋼線（例えばステン
レス鋼線）よりなるブラシ２９ｂとから構成されてい
る。そして、上記一対の挟持板２９ａ，２９ａが上記両
コンベアチェーン２７，２７に対して上記進行方向に一
定間隔で位置固定されており、また、上記ブラシ２９ｂ
はその先端が上記底壁２２ｃの内面と接触してわずかに
弾性変形する程度に突出されている。すなわち、このブ
ラシ２９ｂによって、上記搬送空間３１内にある炭化物
Ｔを上記水平部２２ａから傾斜部２２ｂの頂部までかき
あげられるようになっている。

【００２１】上記ホッパー２４は、上記ケーシング２２
の傾斜部２２ｂの頂部位置で投入口２４ａを介して連通
されており、このホッパー２４により画成された内部空
間によって、炭化物を取出口２５から取り出す前に一時
貯留する貯留室３３が構成されている。そして、上記取
出口２５の外周囲には、移送容器１８の上端開口を遮蔽
する遮蔽カバー３４が取付けられており、この遮蔽カバ
ー３４は上記移送容器１８への炭化物の投入の際に炭化
物Ｔと外気とを遮断するようになっている。

【００２２】上記冷却手段２０は、上記搬送手段１９の
ケーシング２２の外面に設けられたウォータジャケット
２３と、このウォータジャケット２３への冷却水の導入
および導出を行う冷却水循環系３２とを備えている。上
記ウォータジャケット２３は、上記底壁２２ｃの外面を
中心としてその底壁２２ｃの周辺部の外面を覆うように
上記水平部２２ａおよび傾斜部２２ｂにわたって設けら
れており、上記冷却水循環系３２からの冷却水が内部を
循環して上記底壁２２ｃなどを冷却するようになってい
る。

【００２３】上記構成の炭化装置において、ホッパー１
２に投入された炭材がピストン部材１５の作動により供
給口７からドラム６の内部に供給され、燃焼バーナ１６
による加熱により炭化処理される。所定時間経過後、炭
化処理された炭化物Ｔが排出口９から排出筒部１７に落
下され、さらに、ピストン部材１７ａにより排出筒部１
７を通してケーシング２２の水平部２２ａの底壁２２ｃ
の内面上に炭化物Ｔが移送される。そして、コンベアチ
ェーン２７の循環作動とともに多数の搬送用ブラシ部２
９，２９，…が作動されて、上記炭化物Ｔが各ブラシ部
２９の進行方向前面側にかき込まれる。そして、各ブラ
シ部２９の前面側にかき込まれた炭化物Ｔは水平部２２
ａの底壁２２ｃの内面上を滑りながら前方に搬送され、
連続して傾斜部２２ｂの底壁２２ｃの内面上を滑りなが
ら投入口２４ａまでかきあげられた後、その投入口２４
ａから貯留室３３内に投入される。この貯留室３３に炭
化物Ｔが所定量溜るまで一時貯留され、所定量になった
時点でシャッターゲート２６が開かれて貯留室３３内の
炭化物Ｔが取出口２５を通して移送容器１８に入れられ
る。

【００２４】上記炭化物Ｔが各ブラシ部２９により水平
部２２ａおよび傾斜部２２ｂの底壁２２ｃの内面上を滑
る際、その底壁２２ｃの外面がウォータジャケット２３
内の冷却水によって冷却されるため、この底壁２２ｃを
介して熱交換されて、上記炭化物Ｔをウォータジャケッ
ト２３内の冷却水によって間接的に冷却することができ
る。このため、自然放熱による冷却と比べ、冷却の促進
を図ることができる。また、間接冷却であるため、上記
炭化物Ｔを乾燥状態のままで冷却することができる上、
冷却水を直接散水する場合などと比べ、冷却水が粉炭な
どにより汚されることがないため濾過処理などをするこ
となく冷却水の再使用が可能となり、省力化を図ること
ができる。しかも、上記ケーシング２２によって冷却中
の炭化物Ｔは外気と遮断されているため、高温の炭化物
Ｔの着火防止を確実に図ることができる。

【００２５】また、上記高温の炭化物Ｔの搬送を耐熱性
鋼線よりなる多数のブラシ部２９，２９，…により行っ
ているため、炭化物Ｔの熱に十分に対抗することができ
る上、上記コンベアチェーン２７を長くするだけで、搬
送距離を長くすることができ、すなわち、ウォータジャ
ケット２３内の冷却水との間接的な接触を保つ距離を長
くすることができ、炭化物Ｔの冷却の促進を容易に図る
ことができる。

【００２６】さらに、上記炭化物Ｔが移送容器１８に入
れられる前に貯留室３３に一時貯留されるため、取り出
しまでの時間が長くなり、その分冷却の促進を図ること
ができる。また、上記移送容器１８への投入に際し、シ
ャッターゲート２６が設けられているため、その開作動
により炭化物Ｔがホッパー２４から重力落下して移送容
器１８への投入を容易かつ短時間に行うことができる
上、閉作動させることによりその移送容器１８の交換を
容易にかつ粉塵などの飛散を防止した状態で行うことが
できる。

【００２７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その他種々の変形例を包含するものであ
る。すなわち、上記実施例では、搬送手段１９での搬送
をコンベアチェーン２７などにより行っているが、これ
に限らず、例えばスクリューコンベアなどを用いてもよ
い。

【００２８】上記実施例では、ウォータジャケット２３
をケーシング２２の底壁２２ｃを中心にしてその周辺部
に設けているが、これに限らず、例えばケーシング２２
の外周面の全域に設けてもよい。この場合、上記スクリ
ューコンベアに対して特に有効となる。

【００２９】また、上記実施例では回転するドラム６を
示したが、これに限らず、非回転の乾留炉であってもよ
い。

【００３０】さらに、上記実施例では、搬送手段１９を
斜上するように構成しているが、これに限らず、例え
ば、水平に延びるように構成してもよく、また、排出筒
部１７を省略してドラム６の排出口９からケーシング２
２に直接導入するようにしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における炭化装置によれば、炭化処理直後の高温の炭
化物が搬送手段のケーシング内を搬送される過程で、ケ
ーシングの底壁などの外面が冷却手段のウォータジャケ
ット内の冷却水によって冷却されるため、上記炭化物を
ウォータジャケット内の冷却水との熱交換によって間接
的に冷却することができる。このため、自然放熱による
冷却と比べ、冷却の促進を図ることができる。また、間
接冷却であるため、上記炭化物を乾燥状態のままで冷却
することができる上、冷却水を直接散水する場合などと
比べ、冷却水の濾過処理などをすることなく冷却水の再
使用が可能となり、省力化を図ることができる。しか
も、上記ケーシングによって冷却中の炭化物と外気とを
遮断することができるため、高温の炭化物の着火防止を
確実に図ることができる。また、上記搬送手段がチェー
ンコンベアにより構成され、このチェーンコンベアに耐
熱性鋼線よりなり先端部がケーシングの底壁の内面に接
触する多数の搬送用ブラシ部が設けられているため、炭
化物からの高熱に十分に対抗することができる上、上記
チェーンコンベアを長くするだけで、搬送距離を長くす
ることができ、すなわち、ウォータジャケット内の冷却
水との間接的な接触を保つ距離を長くすることができ、
炭化物の冷却の促進を容易に図ることができる。

【００３２】さらに、請求項２記載の発明によれば、上
記請求項１記載の発明による効果に加えて、炭化物が取
出口から取り出される前に貯留室に一時貯留されるた
め、取り出しまでの時間が長くなり、その分冷却の促進
を図ることができる。また、その取り出しに際し、開閉
可能なゲートが設けられているため、移送容器などに入
れる場合、開閉手段を開作動することにより炭化物の移
送容器への充填を容易かつ確実に行うことができる上、
閉作動させることにより上記移送容器の交換を容易にか
つ粉塵などの飛散を防止した状態で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体構成図である。

【図２】排出手段の拡大断面図である。

【図３】搬送用ブラシ部の拡大斜視図である。

【図４】従来の炭化装置における排出手段の一部切欠き
断面図である。

【符号の説明】

１ 乾留炉 ４ 排出手段 ９ 排出口 ２１ チェーンコンベア ２２ 筒状ケーシング ２２ｃ 筒状ケーシングの底壁 ２３ ウォータジャケット ２５ 取出口 ２６ シャッターゲート（ゲート） ２９ 搬送用ブラシ部 ３２ 冷却水循環系 ３３ 貯留室

フロントページの続き (72)発明者 成定 俊昭 横浜市鶴見区尻手３丁目２番43号 新明 和工業株式会社 特装車事業部内 (56)参考文献 特開 昭63−243192（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−137276（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−157485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−8560（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−31080（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C10B 53/02 C10L 5/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭材を炭化処理する乾留炉と、この乾留
   炉により炭化処理された炭化物を取出口まで排出する排
   出手段とを備えた炭化装置において、 上記排出手段は、上記乾留炉の排出口に連通して取出口
   まで延ばされた筒状ケーシングにより外気を遮断した状
   態で炭化物を搬送する搬送手段と、この搬送手段による
   搬送過程において炭化物を冷却する冷却手段とを備えて
   おり、 上記冷却手段は、上記搬送手段の筒状ケーシングの少な
   くとも底壁の外面を覆いかつその外面に接触して設けら
   れたウォータジャケットと、このウォータジャケットに
   冷却水を循環させる冷却水循環系とを備えており、 上記搬送手段は筒状ケーシング内を移動するチェーンコ
   ンベアを備えており、 上記チェーンコンベアには進行方向に所定間隔を隔てて
   耐熱金属よりなる複数の搬送用ブラシが植設され、 各搬送用ブラシは、上記進行方向に直交しかつ先端部が
   筒状ケーシングの底壁の内面側に向かって突出して該内
   面に接触するように配設されている ことを特徴とする炭
   化装置。
2. 【請求項２】 搬送手段の取出口側端部に炭化物を一時
   貯留する貯留室が設けられ、この貯留室の取出口に開閉
   可能なゲートが設けられている請求項１記載の炭化装
   置。