JPH11131073A - 炭化装置の温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定品質の炭化物を連続して得られる温度制
御方法を提供する。 【解決手段】 炭化装置を、下り勾配の横置き式のロー
タリ式炭化炉と、長手方向一端側に付設した炭材の定量
供給手段と、長手方向他端側に付設した排出手段とで構
成し、定量供給した炭材が炭化炉内を一端から他端まで
定速で徐々に前進し、前進する間に乾燥、昇温炭化、炭
化精練の炭化処理の各工程が行われるようにする。炭化
炉内を設定温度まで昇温させる暖機運転の後は外部加熱
手段による熱供給をほぼ停止して炭材の供給を開始し、
以後は炭化処理（熱分解）に伴う発熱反応による発熱量
によって炭化処理を行う。昇温炭化・炭化精練の境界部
位での炉内温度を検出し、検出温度が炭化目標温度より
も高い時は炭材の供給量を減らし、低い時は炭材の供給
量を増やす。熱分解により発熱反応を生じる炭材を熱源
として、その熱源自体の量を増減することで炉内を炭化
目標温度で一定に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば間伐材等の
未利用材，木質系の建築解体材，木材加工時の端材等の
廃木材、コーヒー豆滓、樹皮、松根、廃回路基板、鶏
糞、もしくは、馬房ウッドチップ等を炭材（炭化原料）
として用いて炭化処理することにより炭化物として再利
用，有効利用を図る炭化装置における温度制御方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の炭化装置における加
熱方法としては燃焼バーナによる燃焼ガスの炭化炉内へ
の直接吹き込み等の外部加熱手段を用いる方法が知ら
れ、このような外部加熱手段を用いた場合の温度制御方
法としては、上記炭化炉に設けた炉内温度検出手段によ
る検出温度に基づく方法が知られている（例えば、特開
平８−２１８０７６号公報参照）。

【０００３】このものでは、円筒状炭化炉に対し炭材供
給側の長手方向一端と、炭化物排出側の他端とのそれぞ
れに燃焼バーナを設けるととともに、上記炭化炉の炭材
供給側と炭化物排出側とのそれぞれに炉内温度検出手段
を設け、炭材供給側の検出温度に基づいて上記一端側燃
焼バーナを、炭化物排出側の検出温度に基づいて上記他
端側燃焼バーナをそれぞれ燃焼制御し、炭化炉内の炭材
供給側と炭化物排出側との両炭化温度が同じになるよう
に温度制御している。

【０００４】また、上記の燃焼バーナによる昇温制御の
補助として外部の空気を導入し炭材の一部を自己燃焼さ
せることも提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如き
炭材の炭化はその炭材を構成する成分の熱分解であり、
この熱分解は比較的短時間に生じる発熱反応を伴うもの
である。このため、炭化炉内の温度制御はこの炭化に伴
う発熱反応による発熱量を考慮して行う必要がある。

【０００６】ところが、上記発熱反応自体の制御は極め
て困難であり、発熱反応が一旦始まるとこれを抑制する
ことは極めて困難なものとなる。特に過昇温に対する降
温制御は不可能に近いものとなる。つまり、外部加熱手
段を用いて外部から熱供給する方式（外熱供給方式）で
は初期の昇温制御は行い得ても、発熱反応が始まった後
の炭化炉内の温度制御、特に降温制御は行い得ないもの
となる。このため、特に、炭材を連続して定量供給し連
続して炭化物の生成を行うという連続式の炭化処理にお
いては、一定温度の維持が困難となり安定した品質の炭
化物を得るのが困難となる上に、炭材の材料損失の増大
を招くことにもなる。

【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、安定した品質
の炭化物を連続して得られる温度制御方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】ところで、上記の発熱反
応の発熱量は炭材の量に比例し、その発熱量により加熱
されて炭化が進行して炉内温度はある最高温度を示すこ
とになる。この炉内温度は上記発熱量に比例して昇温す
ることになるため、上記最高温度は廃木材等の炭材の量
に応じた特定の値を示すことになる。本発明はこのよう
な点に着目して完成されたものであり、炭材の量に応じ
た最大発熱量に相当する最高温度を目標炭化温度とし、
この目標炭化温度に基づいて供給する炭材の量を増減調
整することにより発熱反応を一定状態に維持し、これに
より、一定の炭化処理温度となる温度制御を実現しよう
とするものである。

【０００９】具体的には、本発明は、炭材を加熱するこ
とにより炭化処理する炭化炉を有し、この炭化炉の長手
方向一端から炭材を連続的に定量供給し、この供給され
た炭材を炭化炉の長手方向他端まで徐々に進行させる間
に炭化目標温度下で炭化処理し、生成された炭化物を上
記長手方向他端から排出するように構成された炭化装置
の温度制御方法を前提とし、以下の制御を行うものであ
る。

【００１０】請求項１記載の発明は、特に降温制御を意
図したものであり、上記炭化炉内の温度を検出し、検出
温度が炭化目標温度よりも高い場合には上記炭材の炭化
炉への供給量を低減する構成とするものである。

【００１１】上記の構成の場合、炭化炉内の温度（炉内
温度）が炭化目標温度よりも高い場合には定量供給され
ている炭材の供給量が低減され、この低減された供給量
で定量供給が行われるようになる。これにより、発熱反
応を起こす炭材を発熱源としてその発熱源自体の量が低
減されるため、炉内の発熱量が抑制され炉内温度が炭化
目標温度により近付くように降温されることになり、過
昇温の抑制が図られて過昇温に伴う炭化品質の変動が抑
制・防止される。

【００１２】請求項２記載の発明は、特に一定の炭化処
理温度の維持を意図したものであり、上記炭化炉内の温
度を検出し、検出温度が炭化目標温度になるように上記
炭材の炭化炉への供給量を増減調整する構成とするもの
である。

【００１３】上記の構成の場合、炉内温度の検出温度が
炭化目標温度になるように炭材の供給量が増減調整され
るため、発熱反応を起こす炭材を発熱源としてその発熱
源自体の量の増減調整により炉内の発熱量が増減され炉
内温度が炭化目標温度に収束するようになる。これによ
り、炭化目標温度への収束傾向を維持した状態で連続し
て炭化処理を行うことが可能になり、安定した品質の炭
化物の生成が可能になる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、炭化装置の運転を、起動時
には外部加熱手段により炉内を設定温度まで昇温させて
暖機し、暖機終了後に、上記外部加熱手段による加熱を
ほぼ停止するととともに炭材の供給を開始し、以後、供
給された炭材の熱分解反応による発熱により炭化処理を
行う構成とするものである。なお、暖機運転が終了して
炭化炉内が炭化開始のための最低温度まで昇温すれば、
以後、外部加熱手段による熱供給を完全に停止させても
よいが、外部加熱手段を例えば重油を燃焼させる燃焼バ
ーナにより構成した場合には次回の着火が可能な程度の
種火状態を維持させるのが好ましい。一方、上記外部加
熱手段をＬＰＧ等の可燃ガスを燃焼させる燃焼バーナに
より構成した場合には燃焼を完全しても着火が容易なた
め、暖機運転が終了したらその作動を完全に停止しても
よい。

【００１５】上記の構成の場合、炭化装置の起動時には
外部加熱手段を利用して炭化炉の暖機運転を行い、炭化
処理自体は供給された炭材の熱分解反応による発熱を利
用して行われることになる。このため、炭化処理時の炉
内温度の温度制御が発熱源としての炭材の供給量によっ
てのみ行われることになる。これにより、炭化処理時の
温度制御がより的確に行われる上に、加熱のためのエネ
ルギーの省力化も図られることになる。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、定量供給される炭材の最大
発熱量に相当する最高温度を炭化目標温度として定める
一方、炉内温度の検出を炭材が炭化処理の進行に伴い発
熱反応している部位において行う構成とするものであ
る。なお、上記の炉内温度の検出は例えば炭化炉の外か
ら内部に差し込んだ熱電対により行えばよい。

【００１７】上記の構成の場合、炉内の炭化目標温度が
発熱源としての炭材の量に応じた最大発熱量に基づいて
定められる一方、炉内温度の検出が炭材が発熱反応をし
ている部位において行われるため、炭化炉内の温度制御
を具体的にかつ的確に行うことが可能になる。

【００１８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、炭材を炭化炉の長手方向一端から他端まで
定速で進行するようにし、その進行に伴い炭化炉内での
炭化処理を長手方向一端から他端にかけて炭材の乾燥工
程、昇温炭化工程、及び、炭化精練工程を行なわせるよ
うにし、炉内温度の検出を上記炭化精練工程の部位にお
いて行う構成とするものである。なお、上記の如く炭材
を炭化炉の長手方向一端から他端まで定速で進行させる
ようにするには、炭化炉を円筒状のロータリ式の回転炉
により構成し、この炭化炉を長手方向一端から他端にか
けて僅かに下り勾配にして内部の炭材が炭化炉の回転に
伴い徐々に前進するか、上記炭化炉を水平にして内部の
撹拌羽根の配置等により炭材が炭化炉の回転に伴い徐々
に前進するにすればよい。

【００１９】上記の構成の場合、炭化装置での具体的な
炭化運転と、その場合の発熱反応をしている具体的な部
位とが特定される。すなわち、炭化炉の長手方向一端側
から供給された炭材が長手方向他端まで徐々に前進する
に従い乾燥工程で乾燥され、昇温炭化工程で炭化が始ま
って徐々に進行し、炭化精練工程で最大に発熱して炭化
が行われる。そして、この炭化精練工程で炉内温度の検
出が行われる。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、炭材の乾燥工程の部位の炉内温度を検出
し、この第２検出温度が乾燥工程における設定温度より
も低い場合には補助加熱手段により加熱する構成とする
ものである。なお、上記の補助加熱手段は炭化炉の炭材
供給側である長手方向一端側に設ければよく、また、こ
の補助加熱手段と外部加熱手段とを互いに共通にしてそ
の外部加熱手段の作動制御により上記補助加熱手段の加
熱作動を行うようにしてもよい。

【００２１】上記の構成の場合、炭化処理において、新
たに供給された炭材により炭化炉の長手方向一端側の炉
内温度が一時的に低下する事態が生じても、第２検出温
度の検出によりその第２検出温度が乾燥工程での設定温
度よりも低い場合には補助加熱手段により上記設定温度
まで加熱されるため、以後の昇温炭化工程や炭化精練工
程を所定の状態に維持することが可能になって安定品質
の達成が図られる。その上に、新たに供給される炭材の
水分乾燥のための熱量が補助加熱手段により供給される
ため炭化処理の迅速化が図られる。

【００２２】また、請求項７記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２記載の発明において、炭化装置として炭化
炉の長手方向一端側に定量供給手段が付設されているも
のを用い、炭材の供給量の変更を上記定量供給手段の供
給速度を変更することにより行う構成とするものであ
る。なお、上記定量供給手段としては、無段階に連続供
給するものの他に、一定時間間隔毎に一定量ずつ段階的
に連続して供給するものであってもよい。また、供給速
度の変更は、前者の無段階式の場合にはその送り速度
を、後者の段階式の場合には時間間隔をそれぞれ変更す
ればよい。

【００２３】上記の構成の場合、定量供給手段の供給速
度の変更により炭材供給量の変更が容易かつ確実に可能
になり、その結果、炭化処理時の炭化炉内の温度制御も
容易かつ確実になる。

【００２４】さらに、請求項８記載の発明は、請求項１
または請求項２記載の発明において、炭化処理の間、設
定量の外気を導入し、この導入外気により炭材もしくは
炭化物を部分的に燃焼させる構成とするものである。な
お、外気導入は、炭化炉に対し外気を積極的に吹き込む
手段を設けてもよいし、炭化処理に伴い発生する排煙を
吸引する吸引手段（例えばブロワ）で炭化炉内を負圧状
態にすることにより炭化炉の摺動部分等のシール箇所の
隙間から外気が入り込むようにしてもよい。

【００２５】ところで、熱分解に伴う発熱反応によりそ
の炭化物が最高温度を示すようになっても、炭化炉内の
雰囲気温度がその最高温度よりも低いと、熱分解炭化反
応により発生した発熱量が周囲の雰囲気に放散してしま
い炉内温度が上記の発熱反応による最高温度に到達する
のが抑えられる結果になってしまうことになる。これに
対し、上記構成の場合には、導入外気により炭材もしく
は炭化物の一部が自己燃焼し、その燃焼熱により炭化炉
内の雰囲気温度が昇温されるため、その雰囲気温度と発
熱反応している炭化物との互いの温度差が小さくなる傾
向となる。このため、発熱反応により炭化物が本来の最
高温度に到達し易くなり、所定の炭化目標温度に合致し
た炭化処理が行われるようになる。これにより、より高
品質でかつより安定した品質の炭化物が得られるように
なる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００２７】図１は、本発明の実施形態に係る炭化装置
の全体構成図である。

【００２８】−全体構成− 図１において、１は炭化処理を行うための円筒状の炭化
炉、２は基台、３は上記炭化炉１に炭化原料を定量供給
する定量供給手段、４は上記炭化炉１で生成された炭化
物を排出する排出手段、５は上記炭化炉１を筒軸Ｘ回り
に回転駆動する駆動手段、６は炭化処理に伴い発生した
排煙を無公害化処理する排煙処理手段、７ａは各部に常
用冷却のための冷却水を供給する冷却水供給系、７ｂは
各部に緊急冷却のための冷却水を供給する緊急冷却水供
給系、８は燃焼用の燃料を供給する燃料供給系である。

【００２９】上記炭化炉１は、その筒軸Ｘが排出手段４
の側に向けてわずかに下り勾配になるように配置され、
上記炭化炉１を横断面方向の下部両側から挾むように基
台２に設けた複数のローラ２１，２１…により上記筒軸
Ｘの回りに回転可能に支持されている。そして、この炭
化炉１に対し、上記定量供給手段３が上記炭化炉１の長
手方向である筒軸Ｘ方向の一端側（図１の左端側；以
下、左端側という）に、上記排出手段４が他端側（同図
の右端側；以下、右端側という）にそれぞれ連結されて
いる。

【００３０】以下、炭化炉１、各手段３，４，５，６、
及び、各系７ａ，７ｂ，８の構成について詳細に説明す
る。

【００３１】−炭化炉− 上記炭化炉１は、炭化炉本体１１と、その筒軸Ｘ方向両
端開口を閉止する一対の端部カバー１２，１３と、三者
１１，１２，１３の全体を覆う全体カバー１４とを備え
ている。

【００３２】上記炭化炉本体１１は、筒軸Ｘに対し同軸
に配設された内筒体１５（図２参照）と外筒体１６とに
より間に環状の隙間１７１を有する二重管形式で一体化
されたものである。そして、上記内筒体１５の内周面に
は、径方向内方に突出する多数の撹拌翼１５１，１５
１，…が固定され、また、上記外筒体１６の筒軸Ｘ方向
左右両側各位置の外周面１６１には、上記の各ローラ２
１が当接して転動する帯板リング状のガイドレール１６
２と、炭化炉１の供給側及び排出側位置の炉内温度を検
出する一対の炉内温度検出手段９１ａ，９１ｂを構成す
る図示省略の熱電対からのリード線１６３とが設けられ
ている。上記各炉内温度検出手段９１ａ，９１ｂは、上
記の熱電対と、リード線１６３と、基台２側に設けられ
上記リード線１６３と接触して検出電流を取り出す接触
子９１１ａ，９１１ｂとから構成されており、炭化炉本
体１１の筒軸Ｘ方向を略３等分した各位置に配設されて
いる。

【００３３】上記供給側端部カバー１２は、図２に詳細
を示すように、上記炭化炉本体１１の左端側に外嵌され
た周壁部１２１と、この周壁部１２１の筒軸Ｘ方向外方
端側を閉止する端壁部１２２と、上記周壁部１２１の筒
軸Ｘ方向内方端側に固定されて上記炭化炉本体１１の外
周面（外筒体１６の外周面）との間をシールする環状シ
ール部材１２３とから基本構成されており、基台２に対
し後述の回転止め１２４を介して回転変位しないように
取付けられている。上記周壁部１２１の筒軸Ｘ方向外方
端側は上記炭化炉本体１１の左端より筒軸Ｘ方向外方に
突出するよう配置されて、上記炭化炉本体１１の左端と
端壁部１２２との間に炭化炉本体１１の熱膨脹量を許容
できる幅の筒軸方向隙間１２５が形成されている。

【００３４】上記周壁部１２１の下部位置にはメンテナ
ンス用の開閉扉１２６が設けられ、また、上記端壁部１
２２には外部加熱手段及び補助加熱手段を構成する第１
燃焼バーナ２０ａと、定量供給手段３の後述の送給筒体
３３と、エア環流管路用ダンパ９２１（図１参照）とが
設けられている。上記第１燃焼バーナ２０ａは、燃料供
給系８から供給された燃料を燃焼させることにより、そ
の燃焼ガスを炭化炉１内に直接吹き込んで加熱するよう
になっている。また、上記ダンパ９２１はエア環流管路
９２の下流端側に設けられたものであり、このエア環流
管路９２の上流端は上記全体カバー１４を貫通して全体
カバー１４と炭化炉本体１１との間の空間と連通され、
そのエア環流管路９２の中間位置にはエア流量を調整す
るエアバルブ９２２が介装されている。さらに、上記回
転止め１２４は、上記周壁部１２１の下端。位置から下
方に突出した突片１２４ａと、基台２側からその突片１
２４ａを周方向両側から挾み込むよう上方に突出させた
一対の挾み込み片１２４ｂとを備えており、端部カバー
１２の基台２に対する相対回転変位を阻止するようにな
っている。

【００３５】そして、上記端部カバー１２の筒軸Ｘに直
交する水平方向両側には、基台２から支持部２２（図１
参照）がそれぞれ立ち上がり、この両支持部２２に対し
上記端部カバー１２が支持されている。

【００３６】上記排出側端部カバー１３は、上記供給側
端部カバー１２と略同様の構成を有し、炭化炉本体１１
の右端側に外嵌された周壁部と、この周壁部の筒軸Ｘ方
向外方端側を閉止する端壁部と、上記周壁部の筒軸Ｘ方
向内方端側に固定されて上記炭化炉本体１１の外周面
（外筒体１６の外周面）との間をシールする環状シール
部材とから基本構成されている。そして、上記排出側端
部カバー１３は、基台２の支持部２３に対し上述の供給
側端部カバー１２と同様に回転変位しないように取付け
られている。

【００３７】上記排出側端部カバー１３には、炭化炉本
体１１内と連通する排煙処理手段６の煙導出管６１と、
外部加熱手段としての第２燃焼バーナ２０ｂとが設けら
れており、また、上記端部カバー１３の下部には排出用
ホッパーが設けられこのホッパーはフレキシブルジョイ
ントを介して排出手段４の後述の搬送筒体４１と連通さ
れている。なお、図１の１４０はアクチュエータであ
り、このアクチュエータ１４０により炭化炉本体１１の
内部と上記排出用ホッパーの内部空間と仕切る揺動ゲー
トが開閉作動されるようになっている。

【００３８】そして、上記炭化炉本体１１を回転駆動す
る駆動手段５は、駆動モータ５１と、この駆動モータ５
１により回転駆動されるスプロケット５２と、このスプ
ロケット５２に噛み合わされたピン伝達体５３とを備え
ている。上記駆動モータ５１及びスプロケット５２は基
台２に取付けられている一方、上記ピン伝達体５３は炭
化炉本体１１の外周面に取付けられており、駆動モータ
５１の作動により炭化炉本体１１が筒軸Ｘ回りに所定速
度で回転するようになっている。この回転と下り勾配と
により炭化炉本体１１内に供給された炭材が端部カバー
１２の側から端部カバー１３の側まで徐々に前進するよ
うになっている。

【００３９】また、上記ピン伝達体５３に隣接して炭化
炉本体１１の周面には位置規制用のガイドフランジ部材
５８が径方向外方に突出して固定されており、このガイ
ドフランジ部材５８が基台２に固定された両鍔付きガイ
ドローラ５９の両鍔間に嵌合されている。これにより、
炭化炉本体１１の右側下り勾配設定による位置ずれを防
止するとともに、炭化炉本体１１の筒軸Ｘ方向中央位置
を熱膨脹，収縮の発生時においても基台２に対し筒軸Ｘ
方向に相対変位しないように位置規制し、併せて、上記
熱膨脹，収縮発生時にも上記ピン伝達体５３とスプロケ
ット５２との噛み合い位置が限度以上にずれないように
位置規制し得るようになっている。

【００４０】−定量供給手段− 定量供給手段３は、図２に詳細を示すように、上下方向
に配置されたシュート筒体３１と、このシュート筒体３
１に設けられた間欠定量供給部３２と、上記シュート筒
体３１の下端に連通されて炭化炉１に向かって横向きに
延ばされて先端が供給側端部カバー１２を貫通して炭化
炉本体１１の内部底位置に位置付けられるよう基台２に
支持された送給筒体３３と、この送給筒体３３内に配設
された連続定量供給部であるスクリューコンベア３４と
を備えている。

【００４１】上記シュート筒体３１は、上下方向に所定
間隔を隔てて配設されシュート筒体３１の内部空間を開
閉可能に遮断する一対のシャッタ弁３５ａ，３５ｂによ
って、３つのシュート筒部３１１，３１２，３１３に区
画されている。上記一対のシャッタ弁３５ａ，３５ｂに
よって炭化炉１の定量供給手段３側の密閉性が確保され
るとともに、上記３つのシュート筒部３１１，３１２，
３１３の各内部空間の断面積が上から順にＡ1 ，Ａ2 ，
Ａ3 と段階的に大きくなるように形成されて、炭化原料
のつまり防止が図られるようになっている。また、上記
シュート筒体３１の上端には、図示省略のホッパーもし
くはコンベアが接続されて、炭化原料がシュート筒体３
１内に投入されるようになっている。

【００４２】上記間欠定量供給部３２は、上記の一対の
シャッタ弁３５ａ，３５ｂと、各シャッタ弁３５ａ，３
５ｂの下側のシュート筒部３１２，３１３に設けられて
内部の炭化原料の有無を検出する例えば光電管センサに
より構成された一対のレベルセンサ３６ａ，３６ｂとか
ら構成されている。この上側レベルセンサ３６ａはシュ
ート筒部３１２の上端部位置に配設されてシュート筒部
３１２内の炭化原料の高さを検出し、下側レベルセンサ
３６ｂはシュート筒部３１３の下端部位置に配設されて
シュート筒部３１３内の炭化原料の高さを検出するよう
になっている。そして、上記間欠定量供給部３２は、上
側シャッタ弁３５ａを開状態、下側シャッタ弁３５ｂを
閉状態にして下側シャッタ弁３５ｂ上に炭化原料を溜め
た後、上記上側シャッタ弁３５ａを逆に閉状態、下側シ
ャッタ弁３５ｂを開状態にして両シャッタ弁３５ａ，３
５ｂ間の炭化原料を上記スクリューコンベア３４に送
り、これを繰り返すことにより定量の炭化原料ずつを下
方のスクリューコンベア３４に供給するようになってい
る。この際、上記の下側シャッタ弁３５ｂの開作動が下
側レベルセンサ３６ｂからの検出信号を受けて行われ、
上側シャッタ弁３５ａの閉作動が上側レベルセンサ３６
ａからの検出信号を受けて行われるようになっている。

【００４３】また、上記シュート筒部３１３には第１緊
急冷却手段３７が設けられており、この第１緊急冷却手
段３７は、上記シュート筒部３１３の最下端側の位置か
ら内部に向かい冷却水を噴射する第１冷却水ノズル３７
１と、緊急冷却水供給系７ｂからこの第１冷却水ノズル
３７１への冷却水の供給を制御する制御弁７１と、上記
シュート筒部３１３の最下端側の位置に設けられて内部
の雰囲気温度を検出する温度センサ３７２とを備えてい
る。そして、上記第１緊急冷却手段３７は、上記第１温
度センサ３７２による検出温度が炭化原料の着火温度に
対応する温度として予め設定された設定温度に達した時
に上記制御弁７１を開作動して、上記第１冷却水ノズル
３７１からシュート筒部３１３の最下端側位置にある炭
化原料に冷却水を噴射するようになっている。

【００４４】上記スクリューコンベア３４は、端部に固
定されたスプロケット３４０が図示省略の駆動モータと
チェーンを介して接続され、その駆動モータの回転作動
により回転駆動されるようになっている。そして、上記
スクリューコンベア３４の羽根３４１，３４１，…は、
そのスクリューコンベア３４の軸方向に対するピッチが
上記シュート筒部３１３側から炭化炉１の側に向かい徐
々に大きくなるように形成されており、これにより、ス
クリューコンベア３４内での搬送物である炭化原料のつ
まりを防止するようになっている。

【００４５】なお、図２中３１４は炭材のつまりが万一
発生した場合のメンテナンス用開閉扉であり、３８は半
月状の堤体である。この堤体３８は上記搬送筒体３３の
炭化炉１側の先端に内筒体１５の下半部を閉止するよう
に取付けられて、その内筒体１５内の炭化原料もしくは
炭化物が供給側端部カバー１２側にこぼれるのを防止す
るようになっている。

【００４６】−排出手段４− 排出手段４は、排出側端部カバー１３の排出用ホッパー
に密閉状態で連通し基端から先端に向けて上り勾配とな
るよう配設された搬送筒体４１（図１参照）と、この搬
送筒体４１内に配設されて炭化物を上記他端まで搬送す
る図示省略のスクリューコンベアと、上記搬送筒体４１
の先端に連通されて下方に延びるシュート筒体４３と、
上記搬送筒体４１内の炭化物を冷却する冷却手段４４
と、上記搬送筒体４１内の炭化物に対する第２緊急冷却
手段４５とを備えている。

【００４７】上記シュート筒体４３は、上下方向に所定
間隔を隔てて配設されシュート筒体４３の内部空間を開
閉可能に遮断する一対のシャッタ弁４６ａ，４６ｂによ
って３つのシュート筒部に区画されている。上記一対の
シャッタ弁４６ａ，４６ｂはレベルセンサ４７による炭
化物の有無の検出信号に基づいて開閉制御され、供給側
と同様に、炭化炉１の排出手段４側の密閉性が確保され
た状態で炭化物を間欠的に定量ずつ落下排出し得るよう
になっている。

【００４８】また、上記冷却手段４４は、上記の搬送筒
体４１の長手方向各位置から内部に向かい冷却水供給系
７ａからの冷却水を噴射する複数の冷却水ノズルと、こ
れら各冷却水ノズルへ上記冷却水供給系７ａから冷却水
を供給する第１冷却水供給管７０ｄとを備えている。そ
して、この第１冷却水供給管７０ｄに介装された開閉バ
ルブ７２を開状態に切換ることにより搬送筒体４１内の
炭化処理直後の高熱の炭化物に上記各冷却水ノズルから
冷却水を噴射してその炭化物を冷却するようになってい
る。

【００４９】さらに、上記第２緊急冷却手段４５は、上
記搬送筒体４１の先端側のシュート筒体４３に臨む位置
から内部に向かい緊急冷却水供給系７ｂからの冷却水を
噴射する冷却水ノズルと、この冷却水ノズルへ上記緊急
冷却水供給系７ｂから冷却水の供給を制御する制御弁７
３と、上記搬送筒体４１の先端側の位置に設けられて内
部の雰囲気温度を検出する温度センサとを備えている。
そして、上記第２緊急冷却手段４５は、第１緊急冷却手
段３７と同様に、上記温度センサによる検出温度が炭化
物の着火温度に対応する温度として予め設定された設定
温度に達した時に上記制御弁７３を開作動して、上記冷
却水ノズルから内部の排出予定の炭化物に冷却水を噴射
するようになっている。

【００５０】−排煙処理手段− 排煙処理手段６は、排出側端部カバー１３の上部に連通
された煙導出管６１と、この煙導出管６１により炭化炉
１から導出された排煙に含まれる粉炭を分離回収するサ
イクロン６２と、このサイクロン６２で粉炭が除去され
た後の可燃ガスを含む煙を燃焼処理するアフタバーナ６
３と、上記煙導出管６１の途中に介装されて上記炭化炉
１内から煙を吸引して上記アフタバーナ６３まで送給す
るブロワ６４とを備えている。

【００５１】加えて、上記アフタバーナ６３には、炭化
炉本体１１と全体カバー１４との間の空間に連通された
漏出煙導出管６５が接続されており、この漏出煙導出管
６５に介装されたブロワ６６により外筒体１６とシール
部材１２３との間から上記空間に漏出した煙が上記アフ
タバーナ６３まで送給されるようになっている。

【００５２】上記サイクロン６２には第３緊急冷却手段
６７が設けられており、この第３緊急冷却手段６７は、
上記サイクロン６２の上流側位置の煙導出管６１に設け
られた温度センサ６１１と、上記サイクロン６２に緊急
冷却水供給系７ｂからの冷却水を供給する第３緊急冷却
水供給管７０ｃと、この第３緊急冷却水供給管７０ｃに
介装された制御弁７４とで構成されている。そして、上
記第３緊急冷却手段６７は、上記温度センサ６１１によ
る検出温度が粉炭の着火温度に対応する温度として予め
設定された設定温度に達した時に上記制御弁７４を開作
動して、上記第３緊急冷却水供給管７０ｃから冷却水を
供給してサイクロン６２を緊急に冷却するようになって
いる。

【００５３】上記のブロワ６４はその吸引作動により炭
化炉１の内部をわずかに負圧に保つように運転制御され
るようになっており、この負圧設定により供給側及び排
出側の両シール１２３の隙間から所定の設定量の外気を
炭化炉本体１１の内部に導入して内部の炭材もしくは炭
化物の一部を自己燃焼させるようになっている。また、
上記ブロワ６４には、冷却水供給系７ａからの冷却水を
供給する第２冷却水供給管７０ｅが開閉バルブ７５を介
して接続され、この第２冷却水供給管７０ｅからの冷却
水により上記ブロワ６４の軸受けが常時冷却されるよう
になっている。

【００５４】さらに、上記アフタバーナ６３は燃焼バー
ナ６３１を有しており、この燃焼バーナ６３１には燃料
供給系８から後述のごとく重油（Ａ重油），気化石油ガ
ス及び燃焼用空気が供給されるようになっている。そし
て、上記アフタバーナ６３は排煙中の可燃ガスを完全燃
焼させて無公害化し、燃焼後の排気ガスを大気中に放出
するようになっており、その上部に配設された温度セン
サ６３２による燃焼温度の検出値に基づいて上記の空気
及び重油の各供給量が制御が行われるようになってい
る。

【００５５】−冷却水供給系７ａ及び緊急冷却水供給系
７ｂ− 冷却水供給系７ａは、水タンク等の水源７６と、この水
源７６からポンプ７７を介して冷却水を排出手段４の冷
却手段４４に供給する第１冷却水供給管７０ｄと、上記
ポンプ７７を介して上記冷却水を排煙処理手段６のブロ
ワ６４に供給する第２冷却水供給管７０ｅとを備えてい
る。そして、炭化炉１で炭化処理運転中においては、各
冷却水供給管７０ｄ，７０ｅに介装された開閉バルブ７
２，７５が常時開状態にされて冷却水が上記冷却手段４
４及びブロワ６４に常時供給状態にされるようになって
おり、これにより、排出手段４における炭化物と、ブロ
ワ６４の軸受けとを常時冷却するようになっている。

【００５６】また、緊急冷却水供給系７ｂは、上記の水
源７６と、この水源７６からポンプ７８を介して冷却水
を定量供給手段３の第１緊急冷却手段３７に供給する第
１緊急冷却水供給管７０ａと、上記ポンプ７８によって
冷却水を排出手段４の第２緊急冷却水定量供給手段４５
に供給する第２緊急冷却水供給管７０ｂと、上記ポンプ
７８によって冷却水を排煙処理手段６のサイクロン６２
に供給する第３緊急冷却水供給管７０ｃとを備えてい
る。そして、上記各緊急冷却水供給管７０ａ，７０ｂ，
７０ｃに介装された各制御弁７１，７３，７４が通常は
閉状態に制御される一方、各温度センサ３７２，４５
２，６１１の検出値が所定の設定温度を超えた異常事態
発生時に上記各制御弁７１，７３，７４が開状態にされ
て各緊急冷却水定量供給手段３７，４５及びサイクロン
６２に冷却水が供給されるようになっている。

【００５７】−燃料供給系８− 燃料供給系８は、重油，気化石油ガス及び燃焼用空気の
３種類の供給系からなるものである。

【００５８】重油供給系は、重油タンク８０と、この重
油タンク８０から重油を供給するオイルポンプ８１と、
このオイルポンプ８１からの重油を第１制御弁８２ａを
介して第１燃焼バーナ２０ａに供給する第１燃料供給管
８０ａと、上記重油を第２制御弁８２ｂを介して第２燃
焼バーナ２０ｂに供給する第２燃料供給管８０ｂと、上
記重油を第３制御弁８２ｃを介してアフタバーナ６３の
燃焼バーナ６３１に供給する第３燃料供給管８０ｃとを
備えている。

【００５９】また、気化石油ガス供給系は、液化プロパ
ンガス（ＬＰＧ）ボンベ８３と、このＬＰＧボンベ８３
からの気化石油ガスを第１開閉バルブ８４ａを介して上
記第１燃料供給管８０ａに供給する供給管８３ａと、上
記気化石油ガスを第２開閉バルブ８４ｂを介して上記第
２燃料供給管８０ｂに供給する供給管８３ｂと、上記気
化石油ガスを第３開閉バルブ８４ｃを介して上記第３燃
料供給管８０ｃに供給する供給管８３ｃとを備えてい
る。

【００６０】さらに、空気供給系は、ブロワ８５により
取り入れた空気の上記第１燃料供給管８０ａへの供給エ
ア流量を所定量に調整する第１エアバルブ８６ａと、上
記空気の上記に燃料供給管８０ｂへの供給エア流量を所
定量に調整する第２エアバルブ８６ｂと、ブロワ８７に
より取り入れた空気の上記第３燃料供給管８０ｃへの供
給エア流量を所定量に調整する第３エアバルブ８６ｃと
を備えている。

【００６１】なお、上記重油，気化石油ガス及び空気に
ついての第１〜第３燃料供給管８０ａ，８０ｂ，８０ｃ
は、便宜上、同一の管路として図示，説明しているが、
実際には、重油，気化石油ガス及び空気が個別に各燃焼
バーナ２０ａ，２０ｂ，６３１に供給されるようになっ
ている。

【００６２】この燃料供給系８において、気化石油ガス
供給系における各開閉バルブ８４ａ，８４ｂ，８４ｃ
と、重油供給系における各制御弁８２ａ，８２ｂ，８２
ｃとの開閉は、次のように行われるようになっている。
すなわち、第１〜第３燃焼バーナ２０ａ，２０ｂ，６３
１の着火開始時には、上記各制御弁８２ａ，８２ｂ，８
２ｃが閉状態にされる一方、各開閉バルブ８４ａ，８４
ｂ，８４ｃが開状態にされて、気化石油ガスにより上記
各燃焼バーナ２０ａ，２０ｂ，６３１の着火，燃焼が行
われる。そして、上記着火開始後、燃焼が安定したら、
逆に、上記各制御弁８２ａ，８２ｂ，８２ｃが開状態に
される一方、各開閉バルブ８４ａ，８４ｂ，８４ｃが閉
状態にされて、以後、重油により上記各燃焼バーナ２０
ａ，２０ｂ，６３１の燃焼制御が行われる。

【００６３】この燃焼制御は、上記の第１制御弁８２ａ
及び第１エアバルブ８６ａが炭化炉１の供給側炉内温度
検出手段９１ａの検出温度に基づいて、上記の第２制御
弁８２ｂ及び第２エアバルブ８６ｂが排出側炉内温度検
出手段９１ｂの検出温度に基づいてそれぞれ開度調整さ
れ、第１及び第２燃焼バーナ２０ａ，２０ｂによって、
起動時の暖機運転の際に炭化炉本体１１内の炉内温度が
暖機運転用の設定温度まで昇温するようになっている。
この暖機運転用の設定温度として炭材が炭化し始める温
度が設定され、定量供給手段３のスクリューコンベア３
４により供給される炭材の供給量（供給速度）に応じて
定められる。例えば、供給量が０．０４ｍ3 ／ｍｉｎで
あれば４００℃、供給量が０．０５ｍ3 ／ｍｉｎであれ
ば４５０℃というように定められる。そして、暖機運転
が終了すれば、炭化処理時には第１及び第２の両燃焼バ
ーナ２０ａ，２０ｂは次回の着火が可能な程度の種火状
態にされ、上記両燃焼バーナ２０ａ，２０ｂによる熱量
供給は実質的に停止されることになる。

【００６４】また、暖機運転終了後の炭化処理時におい
ては、供給側炉内温度検出手段９１ａの検出温度が後述
の乾燥工程用の設定温度より低くなる場合に上記第１制
御弁８２ａ及び第１エアバルブ８６ａが開かれて第１燃
焼バーナ２０ａにより炭化炉本体１１の供給側部分が昇
温されるようになっている。

【００６５】さらに、上記の第１燃焼バーナ２０ａによ
る炭化炉１の供給側に対する加熱において、エアバルブ
９２２の開度調整が上記排出側炉内温度検出手段９１ｂ
の検出温度に基づいて行われ、これにより、全体カバー
１４と炭化炉本体１１との間の空間漏出した煙が炭化炉
１内の供給側に環流されて可燃成分が燃焼されるように
なっている。

【００６６】−炭化装置の運転及び温度制御− 炭化装置の起動するには、まず、暖機運転を開始する。
この暖機運転は、第１及び第２の両燃焼バーナ２０ａ，
２０ｂを燃焼させて燃焼ガスを炭化炉本体１１内に直接
吹き込むことにより炭化炉本体１１内を暖機運転用の所
定の設定温度まで昇温させる。この際、供給側炉内温度
検出手段９１１ａによる検出温度に基づいて供給側燃焼
バーナ２０ａの燃焼制御を、排出側炉内温度検出手段９
１１ｂによる検出温度に基づいて排出側燃焼バーナ２０
ｂの燃焼制御をそれぞれ上記の如く燃焼制御する。な
お、この暖機運転時においては、炭化炉本体１１を回転
駆動させて空回りさせておいてもよい。

【００６７】炭化炉本体１１内が上記設定温度まで昇温
すれば、上記第１及び第２の両燃焼バーナ２０ａ，２０
ｂを種火状態にして炭化炉本体１１への熱供給を停止、
すなわち、暖機運転を終了し、続いて定量供給手段３を
作動させて当初設定の供給量値に基づいて炭化炉本体１
１への炭材（例えば廃木材）の連続供給を開始する。そ
して、炭化炉本体１１内では、供給された炭材が炭化炉
本体１１内を左側の排出側に定速度で徐々に前進して排
出側に到達するまでの時間（炭化炉１内の滞留時間；例
えば４５〜６０分）の間に乾燥工程、昇温炭化工程、及
び、炭化精練工程が炭材の炭化処理に伴う熱分解の発熱
反応で生じる発熱によって順次行われることになる。こ
の乾燥工程は炭化炉本体１１の筒軸Ｘ方向に対し供給側
のほぼ１／３の長さ部分で、昇温工程は中間のほぼ１／
３の長さ部分で、及び、炭化精練工程は排出側のほぼ１
／３の長さ部分でそれぞれ行われると考えられ、従っ
て、供給側炉内温度検出手段９１１ａは上記乾燥工程と
昇温炭化工程との境界部位における炉内温度を、排出側
炉内温度検出手段９１１ｂは昇温炭化工程と炭化精練工
程との境界部位における炉内温度をそれぞれ検出してい
る。

【００６８】上記の炭化処理時には、排出側炉内温度検
出手段９１１ａによる検出温度に基づいて上記の炭化精
練工程での炉内温度（排出側炉内温度）が目標炭化温度
になるように定量供給手段３による供給量が増減制御さ
れる。上記目標炭化温度は当初設定の炭材の供給量に基
づいて定められる。すなわち、その供給量の炭材が熱分
解時の発熱反応に発生させるであろう最大発熱量に対応
する温度（最高温度）を目標炭化温度として設定する。
そして、上記検出温度が目標炭化温度よりも高い時には
上記定量供給手段３のスクリューコンベア３４の回転速
度を遅くして定量供給量を当初設定よりも減らす一方、
上記検出温度が目標炭化温度よりも低い時には上記定量
供給手段３のスクリューコンベア３４の回転速度を速く
して定量供給量を当初設定よりも増やすようにする。炭
材の定量供給量が減らされることにより、炭化炉本体１
１内での炭化精練工程での熱分解による発熱量が低減
し、その分、炉内温度が低くなる。逆に、炭材の定量供
給量が増やされることにより、上記炭化精練工程での熱
分解による発熱量が増大し、その分、炉内温度が高くな
る。つまり、炭材の炭化（熱分解）に伴い発熱反応を起
こし、その炭化処理過程の炭材自体が熱源となり、その
熱源の熱量はその炭材の量に比例するという技術思想に
基づくものである。このような炉内温度の温度制御によ
り特に過昇温が防止されて炭化炉１の炉内温度がほぼ一
定に維持されるため、予定の炭化度合いのもので安定し
た品質の炭化物（木炭）を排出側から連続して取り出す
ことができるようになる。

【００６９】上記の炉内温度の温度制御において、炭材
の定量供給量を増やす場合には乾燥工程での乾燥を経て
昇温炭化工程で熱分解を起こすまでに供給量を増やした
分だけの熱量が必要になり、この熱量を消費した後に炭
化精練工程で発熱量の増加により炉内温度が上昇するま
でに時間遅れが生じることになる。このため、乾燥工程
での炉内温度（供給側炉内温度）が予め設定した設定温
度よりも低くならないように、供給側炉内温度検出手段
９１１ｂによる検出温度が上記設定温度よりも低い時に
は第１燃焼バーナ２０ａを燃焼させて供給側炉内温度を
上記設定温度を維持するようにし、上記の供給量の増加
に伴う熱量補給を一時的に行うようにする。これによ
り、迅速に、かつ、より安定した品質の炭化物の生成を
行い得るようになる。

【００７０】しかも、上記の炭化処理の間、排煙処理手
段６のブロワ６４の吸引作動により炭化炉１内が所定の
負圧状態に維持されシール部材１２３等の隙間から僅か
な量の外気が炭化炉１内に導入されているため、この導
入外気により炭材もしくは炭化物の一部が自己燃焼さ
れ、この燃焼熱の分だけ炉内温度の上昇が見込まれる。
これにより、上記昇温炭化工程や炭化精練工程での発熱
と、炭化炉１内の雰囲気温度との温度差が小さくされ、
炉内温度が熱分解による最高発熱温度へ到達することが
抑制されることなく実現される。

【００７１】＜他の実施形態＞なお、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、
定量供給手段３のシュート筒体３１を上から段階的に内
空断面積を拡大したシュート筒部３１１，３１２，３１
３により構成しているが、これに限らず、各シュート筒
部を上から徐々に連続的に拡大してつまり防止を図るよ
うにしてもよい。また、上記シュート筒体３１に配設す
るシャッタ弁の数を３以上にして、これにより区画され
るシュート筒部の数を４以上にしてもよい。

【００７２】上記実施形態では、連続定量搬送部として
スクリューコンベア３４を示したが、これに限らず、例
えば通常のコンベアを用いてもよい。

【００７３】また、上記実施形態では、冷却手段４４等
及び緊急冷却手段３７等の冷却媒体として水を用いてい
るが、これに限らず、水以外の液体もしくは気体等を冷
却媒体として用いてもよい。

【００７４】

【試験例】暖機運転の後、燃焼バーナ２０ａ，２０ｂに
よる燃焼ガスの吹き込みを停止した状態で定量供給手段
３により炭材を定量供給し、この供給された炭材の熱分
解による発熱反応の発熱量により炭化処理を連続して行
った場合の炉内温度の変化を、供給側及び排出側の２つ
の炉内温度検出手段９１１ａ，９１１ｂにより調べた。
なお、炭材としては粗破砕した廃木材を用いた。

【００７５】試験は炭材の定量供給量として供給速度が
０．０４ｍ3 ／ｍｉｎと、０．０５ｍ3 ／ｍｉｎとの２
種類の場合について行った。

【００７６】０．０４ｍ3 ／ｍｉｎの供給速度の場合に
は暖機運転により炭化炉１内を昇温させる設定温度とし
て４００℃を設定し、暖機運転終了後の炭化処理時の最
大発熱量に基づく想定最高温度として上記供給側炉内温
度検出手段９１１ａの部位で４００℃、排出側炉内温度
検出手段９１１ｂの部位で５５０℃と想定した。

【００７７】一方、０．０５ｍ3 ／ｍｉｎの供給速度の
場合には暖機運転により炭化炉１内を昇温させる設定温
度として４５０℃を設定し、暖機運転終了後の炭化処理
時の想定炉内温度として上記供給側炉内温度検出手段９
１１ａの部位で５００℃、排出側炉内温度検出手段９１
１ｂの部位で６５０℃と想定した。

【００７８】炭化装置の具体的な運転は、起動時に供給
側及び排出側の両燃焼バーナ２０ａ，２０ｂを作動させ
て設定温度に昇温するまで暖機運転を行い、暖機終了に
より、上記両燃焼バーナ２０ａ，２０ｂの開度を次回着
火が可能な程度に絞り、定量供給手段３からの炭材の供
給を開始して熱分解時の発熱反応による発熱量によって
炭化処理を開始する。なお、炭化処理開始の直後は供給
側燃焼バーナ２０ａを供給側炉内温度検出手段９１１ａ
の検出温度に基づいて設定温度（４００℃または４５０
℃）を維持するように一時的に作動させた。そして、定
量供給状態での炭材の供給と炭化物の排出とを所定時間
連続して行った後、ある時間で炭材の供給を停止し、炭
化炉１内の炭材の炭化処理の終了を待ってポストパージ
に移る。ポストパージは炭化炉１内の排煙を排煙処理手
段６の側にほぼ全て排出すると同時に自然冷却を行うも
のであり、所定時間の後、このポストパージが終了すれ
ば全ての運転を停止する。

【００７９】０．０４ｍ3 ／ｍｉｎの供給速度の場合の
試験結果を図３に、０．０５ｍ3 ／ｍｉｎの供給速度の
場合の試験結果を図４にそれぞれ示す。

【００８０】図３に基づいて０．０４ｍ3 ／ｍｉｎの供
給速度の場合の温度変化について考察するに、暖機運転
開始から２５分後に炭化炉１の供給側の炉内温度（同図
の一点鎖線参照）が４００℃に到達し、以後、供給側炉
内温度は炭材の供給開始により低下したり供給側燃焼バ
ーナ２０ａの作動により上昇したりして４００℃を挟ん
で上下するものの、その後、ほぼ４００℃で安定する。

【００８１】一方、排出側炉内温度（図３の実線参照）
は、炭材の供給開始から２０分位経過すると４００℃付
近から６００℃付近まで急上昇する。これは、炭材の一
部の自己燃焼による燃焼熱と、炭化が開始されてその発
熱反応によるものと考えられる。そして、引き続いて炭
材の供給が行われ熱分解による発熱反応が定常的に行わ
れるようになると、排出側炉内温度はほぼ５５０℃で安
定する。

【００８２】その後、２１０分時点で炭材の供給を停止
し、それまでの供給された炭材の炭化処理を２５５分時
点で終了させ、以後、ポストパージして自然冷却させ
る。炭材の供給を停止した後に、供給側及び排出側の両
炉内温度が共に一時的に急上昇しているが、これは新た
な炭材を乾燥させるための熱量が不要になるため、炭化
物が加熱されて燃焼したためと考えられる。

【００８３】次に、図４に基づいて０．０５ｍ3 ／ｍｉ
ｎの供給速度の場合の温度変化について考察するに、こ
の場合も上記の図３の０．０５ｍ3 ／ｍｉｎの供給速度
の場合とほぼ同様傾向を示し、定常運転状態になると供
給側炉内温度はほぼ４５０℃で安定し、排出側炉内温度
はほぼ６５０℃で安定している。

【００８４】以上の結果より、排出側炉内温度は炭材の
供給量が一定であればほぼ一定の温度（５５０℃もしく
は６５０℃）を示し、その温度はその供給量の炭材の最
大発熱量に基づく想定最高温度と合致することが分か
る。加えて、上記排出側炉内温度は炭材の供給量が変わ
れば、その供給量に応じて変化する、例えば０．０４ｍ
3 ／ｍｉｎの供給速度では５５０℃であるのに対し０．
０５ｍ3 ／ｍｉｎの供給速度では６５０℃に変化する。
これは、炭化処理が炭材の熱分解に伴う発熱反応で生じ
る発熱量により行われ、これが熱源となって炉内温度が
支配されるためと考えられる。

【００８５】従って、炭化処理が行われている炉内温度
は炭材の供給量を変更すれば、その増減量に比例して上
昇もしくは低下し、炉内温度が目標炭化温度から変動す
る場合にはこのような炭材の供給量の増減調整を行うこ
とにより炉内温度を目標炭化温度て一定に温度制御する
ことが可能であることが分かる。

【００８６】

【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の温度制御方法によれば、発熱反応
を起こす炭材の炭化処理において炉内温度が炭化目標温
度を超える過昇温の発生の抑制を図ることができ、過昇
温に伴う炭化品質の変動を抑制・防止することができ
る。これにより、安定した品質の炭化物の生成を連続し
て行うことができるようになる。

【００８７】請求項２記載の発明によれば、発熱反応を
起こす炭材の炭化処理において炉内温度を炭化目標温度
で一定に維持させることができ、より安定した品質の炭
化物の生成を連続して行うことができるようになる。

【００８８】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは請求項２記載の発明による効果に加え、炭化処理時
の温度制御がより的確に行うことができる上に、炭化装
置の運転全体における加熱のためのエネルギーの省力化
をも図ることができるようになる。

【００８９】請求項４記載の発明によれば、請求項１ま
たは請求項２記載の発明による効果に加え、炭化炉内の
温度制御を具体的にかつ的確に行うことができるように
なる。

【００９０】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の発明による効果に加え、炭化装置での具体的な炭化
運転と、その場合の発熱反応をしている具体的な部位と
を特定することができる。

【００９１】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の発明による効果に加え、炭化処理において、新たに
供給された炭材により炭化炉の長手方向一端側の炉内温
度が一時的に低下する事態が生じても、第２検出温度の
検出に基づいて補助加熱手段により設定温度まで加熱さ
れるため、以後の昇温炭化工程や炭化精練工程を所定の
状態に維持することができ安定品質の達成を図ることが
できる。その上に、新たに供給される炭材の水分乾燥の
ための熱量が補助加熱手段により供給されるため炭化処
理の迅速化をも図ることができる。

【００９２】また、請求項７記載の発明によれば、請求
項１または請求項２記載の発明による効果に加え、定量
供給手段の供給速度の変更により炭材供給量の変更が容
易かつ確実になり、その結果、炭化処理時の炭化炉内の
温度制御も容易かつ確実に行い得るようになる。

【００９３】さらに、請求項８記載の発明によれば、請
求項１または請求項２記載の発明による効果に加え、炭
化物の発熱反応により炉内温度が本来の最高温度に到達
し易くなり、所定の炭化目標温度に合致した炭化処理を
実現することができ、これにより、より高品質でかつよ
り安定した品質の炭化物が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す全体構成図である。

【図２】定量供給手段側の拡大断面説明図である。

【図３】０．０４ｍ3 ／ｍｉｎの供給速度で定量供給し
た場合の時間経過と炉内温度との関係図である。

【図４】０．０５ｍ3 ／ｍｉｎの供給速度で定量供給し
た場合の時間経過と炉内温度との関係図である。

【符号の説明】

１ 炭化炉 ３ 定量供給手段 ２０ａ 供給側燃焼バーナ（外部加熱手段，補助加
熱手段） ２０ｂ 排出側燃焼バーナ（外部加熱手段） ３４ スクリューコンベア ３５ａ シャッタ弁 ３５ｂ シャッタ弁 ９１１ａ 供給側炉内温度検出手段 ９１１ｂ 排出側炉内温度検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山▲崎▼ 裕司 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社環境システム事業部内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭材を加熱することにより炭化処理する
   炭化炉を有し、この炭化炉の長手方向一端から炭材を連
   続的に定量供給し、この供給された炭材を炭化炉の長手
   方向他端まで徐々に進行させる間に炭化目標温度下で炭
   化処理し、生成された炭化物を上記長手方向他端から排
   出するように構成された炭化装置の温度制御方法におい
   て、 上記炭化炉内の温度を検出し、検出温度が炭化目標温度
   よりも高い場合には上記炭材の炭化炉への供給量を低減
   するようにすることを特徴とする炭化装置の温度制御方
   法。
2. 【請求項２】 炭材を加熱することにより炭化処理する
   炭化炉を有し、この炭化炉の長手方向一端から炭材を連
   続的に定量供給し、この供給された炭材を炭化炉の長手
   方向他端まで徐々に進行させる間に炭化目標温度下で炭
   化処理し、生成された炭化物を上記長手方向他端から排
   出するように構成された炭化装置の温度制御方法におい
   て、 上記炭化炉内の温度を検出し、検出温度が炭化目標温度
   になるように上記炭材の炭化炉への供給量を増減調整す
   るようにすることを特徴とする炭化装置の温度制御方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、 炭化装置の運転を、起動時には外部加熱手段により炉内
   を設定温度まで昇温させて暖機し、暖機終了後に、上記
   外部加熱手段による加熱をほぼ停止するととともに炭材
   の供給を開始し、以後、供給された炭材の熱分解反応に
   よる発熱により炭化処理を行うようにすることを特徴と
   する炭化装置の温度制御方法。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２において、 定量供給される炭材の最大発熱量に相当する最高温度を
   炭化目標温度として定める一方、炉内温度の検出を炭材
   が炭化処理の進行に伴い発熱反応している部位において
   行うようにすることを特徴とする炭化装置の温度制御方
   法。
5. 【請求項５】 請求項４において、 炭材を炭化炉の長手方向一端から他端まで定速で進行す
   るようにし、その進行に伴い炭化炉内での炭化処理を長
   手方向一端から他端にかけて炭材の乾燥工程、昇温炭化
   工程、及び、炭化精練工程を行なわせるようにし、 炉内温度の検出を上記炭化精練工程の部位において行う
   ようにすることを特徴とする炭化装置の温度制御方法。
6. 【請求項６】 請求項５において、 炭材の乾燥工程の部位の炉内温度を検出し、この第２検
   出温度が乾燥工程における設定温度よりも低い場合には
   補助加熱手段により加熱するようにすることを特徴とす
   る炭化装置の温度制御方法。
7. 【請求項７】 請求項１または請求項２において、炭化
   装置として炭化炉の長手方向一端側に定量供給手段が付
   設されているものを用い、 炭材の供給量の変更を上記定量供給手段の供給速度を変
   更することにより行うようにすることを特徴とする炭化
   装置の温度制御方法。
8. 【請求項８】 請求項１または請求項２において、 炭化処理の間、設定量の外気を導入し、この導入外気に
   より炭材もしくは炭化物を部分的に燃焼させるようにす
   ることを特徴とする炭化装置の温度制御方法。