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技術 磁気分解装置

出願人 シンエイメタルテック株式会社
発明者 田原和幸陳慶一
出願日 2015年2月6日 (6年0ヶ月経過) 出願番号 2015-022411
公開日 2016年8月12日 (4年6ヶ月経過) 公開番号 2016-144776
状態 特許登録済
技術分野 物理的、化学的プロセスおよび装置 固体廃棄物の処理
主要キーワード ギヤーモータ ホットエアガン 展開側 ゼオライトフィルタ 駆動ねじ ブロワ装置 ローラーチェーン 稼働停止
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年8月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

排煙を有効に活用して磁気分解処理を行う。

解決手段

上部シャッター122を空けて廃棄物をホッパー120に投入し、下部シャッター124を空けて廃棄物を熱分解処理室110内に落下させる。開口112を開けて、熱風ホットエアガン40で吹き込むと、熱分解処理室110内で廃棄物の熱分解が行われる。熱分解によって生じた排煙は、排気ダクト20を通じてフィルタ部200に送られる。排煙は、フィルタ部200のシャワー210及び斜板フィルタ220を通過することで、温度が低下するとともにタールが除去されてブロワ230を通過し、更に、水槽フィルタ240を通過することでタールが除去され、布フィルタ250で水分の除去が行われる。その後、ゼオライトフィルタ260及び活性炭フィルタ270によって臭いが除去された後、吸気ダクト30から、磁石32によって磁場が印加されて、熱分解処理室110に送られる。

概要

背景

廃棄物等の磁気分解装置としては、例えば特許文献1に記載された有機物分解処理装置がある。これは、椀状の分解釜内有機物投入して着火棒により着火するとともに、磁化空気導入管空気導入口から磁化空気を導入して火が消えない程度で、有機物を低温磁力燃焼させることで、燃焼分解処理を行う。そして、該燃焼分解処理により発生したタール水蒸気を含む煙を上昇させ、タール除去部でタールと水蒸気を分離し、更に、消臭部で、前記水分とタールが除去された煙を消臭液噴霧雰囲気中に曝して消臭し、無臭化して排気するようにしたものである。

特許文献2の有機物分解処理装置では、分解処理室に投入された有機物を低温度で磁力燃焼させて燃焼分解処理したときに発生したタールと水分を含む煙を上昇させ、タール除去部でほとんどタールを除去し、消臭部で散水雰囲気中に曝すことで少煙化・無臭化して、大気中に排気するようにしている。

概要

排煙を有効に活用して磁気分解処理を行う。上部シャッター122を空けて廃棄物をホッパー120に投入し、下部シャッター124を空けて廃棄物を熱分解処理室110内に落下させる。開口112を開けて、熱風ホットエアガン40で吹き込むと、熱分解処理室110内で廃棄物の熱分解が行われる。熱分解によって生じた排煙は、排気ダクト20を通じてフィルタ部200に送られる。排煙は、フィルタ部200のシャワー210及び斜板フィルタ220を通過することで、温度が低下するとともにタールが除去されてブロワ230を通過し、更に、水槽フィルタ240を通過することでタールが除去され、布フィルタ250で水分の除去が行われる。その後、ゼオライトフィルタ260及び活性炭フィルタ270によって臭いが除去された後、吸気ダクト30から、磁石32によって磁場が印加されて、熱分解処理室110に送られる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

磁場が印加された空気による磁気分解を行って対象物分解処理する磁気分解装置であって、前記対象物の分解処理を行う分解処理部と、該分解処理部と分離しており、分解処理によって生じた排煙に対してフィルタ処理を施すフィルタ部と、前記分解処理部の排煙を前記フィルタ部に送るとともに、前記フィルタ部によるフィルタ処理後の排煙を前記分解処理部に送る配管と、前記配管に設けられており、フィルタ処理後の排煙に磁場を印加する磁石と、前記排煙を、前記分解処理部とフィルタ部との間で循環させるための循環手段とを備えたことを特徴とする磁気分解装置。

請求項2

前記分解処理部は、ホットエアガンを利用して分解処理を開始することを特徴とする請求項1記載の磁気分解装置。

請求項3

前記フィルタ部は、前記循環手段の吸気側に、排煙の温度を低下させる手段を備えていることを特徴とする請求項1または2記載の磁気分解装置。

請求項4

前記フィルタ部は、タール除去及び消臭のフィルタ処理機能を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の磁気分解装置。

請求項5

前記分解処理部を構成する熱分解処理室内壁に、空気吸入部が空気の流れ方向に沿って上向きの斜板である斜板煙道が形成されている請求項1〜4のいずれかの項に記載の磁気分解装置。

請求項6

前記分解処理部と前記フィルタ部との間に設けられる前記循環手段に、前記分解処理部からの排気の一部の必要量を分解処理部に吸気するためのバイパス手段を設けた請求項1〜5のいずれかの項に記載の磁気分解装置。

技術分野

0001

本発明は、磁気処理された空気を利用して廃棄物などを熱分解する磁気分解装置に関する。

背景技術

0002

廃棄物等の磁気分解装置としては、例えば特許文献1に記載された有機物分解処理装置がある。これは、椀状の分解釜内有機物投入して着火棒により着火するとともに、磁化空気導入管空気導入口から磁化空気を導入して火が消えない程度で、有機物を低温磁力燃焼させることで、燃焼分解処理を行う。そして、該燃焼分解処理により発生したタール水蒸気を含む煙を上昇させ、タール除去部でタールと水蒸気を分離し、更に、消臭部で、前記水分とタールが除去された煙を消臭液噴霧雰囲気中に曝して消臭し、無臭化して排気するようにしたものである。

0003

特許文献2の有機物分解処理装置では、分解処理室に投入された有機物を低温度で磁力燃焼させて燃焼分解処理したときに発生したタールと水分を含む煙を上昇させ、タール除去部でほとんどタールを除去し、消臭部で散水雰囲気中に曝すことで少煙化・無臭化して、大気中に排気するようにしている。

先行技術

0004

特開2010−75823号公報
特開2011−5457号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら前掲の特許文献1,2に記載された技術では、タールや臭気を除去しているものの、必ずしも十分とは言えず、結果的にタール等を含む排煙が放出されることとなる。また、タール等を除去するフィルタは、一定期間経過すれば交換清掃を行う必要があるが、その際に装置全体稼働を停止しなければならない。

0006

本発明は、以上のような点に着目したもので、その目的は、排煙を有効に活用して磁気分解処理を行うことである。他の目的は、装置全体の稼働停止を伴うことなく、フィルタの交換や清掃を行うことである。

課題を解決するための手段

0007

本発明の第1の構成は、磁場が印加された空気による磁気分解を行って対象物を分解処理する磁気分解装置であって、前記対象物の分解処理を行う分解処理部と、該分解処理部と分離しており、分解処理によって生じた排煙に対してフィルタ処理を施すフィルタ部と、前記分解処理部の排煙を前記フィルタ部に送るとともに、前記フィルタ部によるフィルタ処理後の排煙を前記分解処理部に送る配管と、前記配管に設けられており、フィルタ処理後の排煙に磁場を印加する磁石と、前記排煙を、前記分解処理部とフィルタ部との間で循環させるための循環手段とを備えたことを特徴とする。

0008

本発明の第2の構成は、前記分解処理部が、ホットエアガンを利用して分解処理を開始することを特徴とする。
本発明の第3の構成は、前記フィルタ部が、前記循環手段の吸気側に、排煙の温度を低下させる手段を備えていることを特徴とする。
本発明の第4の構成は、前記フィルタ部が、タール除去及び消臭のフィルタ処理機能を備えたことを特徴とする。
本発明の第5の構成は、前記分解処理部を構成する熱分解処理室内壁に、空気吸入部が空気の流れ方向に沿って上向きの斜板である斜板煙道が形成されていることを特徴とする。
本発明の第6の構成は、前記分解処理部と前記フィルタ部との間に設けられる前記循環手段に、前記分解処理部からの排気の一部の必要量を分解処理部に吸気するためのバイパス手段を設けたことを特徴とする。

発明の効果

0009

本発明によれば、分解処理部で生じた排煙をフィルタ部に送り、フィルタ部によるタール除去や消臭処理の後、磁石による磁場を印加しつつ分解処理部に戻して循環させるようにしたので、排煙を有効に活用して磁気分解処理を行うことができる。また、フィルタ部を分解処理部と分離することとしたので、装置全体の稼働停止を伴うことなく、フィルタの交換や清掃を行うことができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の実施の形態に係る磁気分解装置を示す平面図である。
図1に示した磁気分解装置のうちの熱分解処理室の横断平面図である。
図1におけるA1およびA2方向から見た側面図である。
図1におけるA1およびA2方向から見た側断面図である。
図1に示した磁気分解装置のうちの熱分解処理室の側断面図である。
図1におけるA1およびA3方向から見た展開側面図である。

実施例

0011

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。

0012

図1図6には、本実施の形態が示されている。これらの図において、磁気分解装置10は、分解処理部100と、フィルタ部200によって構成されている。両者は、配管、すなわち排気ダクト20と、吸気ダクト30によって接続されて循環手段を形成しており、排煙が分解処理部100とフィルタ部200との間で循環するようになっている。

0013

まず、分解処理部100から説明すると、廃棄物が分解処理される熱分解処理室110の上部には、廃棄物を投入するホッパー120が設けられている。ホッパー120に投入されるものとしては、家庭ごみ、紙くず、ダンボール廃プラスチック木くず野菜くずゴムビニル等など、各種のものが対象となり得る。

0014

ホッパー120の上部には上部シャッター122が設けられており、下部には下部シャッター124が設けられている。また、地面からホッパー120まで廃棄物を運ぶための階段130と、投入用ステップ(床)132が設けられている。廃棄物を投入するときは、階段130から投入用ステップ132に上がり、シャッター124を閉じて、ホッパー120の上部シャッター122を開ける。そして、廃棄物をホッパー120内に投入して上部シャッター122を閉じ、次に下部シャッター124を開ける。これにより、ホッパー120内の廃棄物が熱分解処理室110内に落下する。落下後、下部シャッター124を再び閉じる。

0015

このように、下部シャッター124が閉じた状態で上部シャッター122を開けて廃棄物をホッパー120に投入し、上部シャッター122を閉じた状態で下部シャッター124を空けて廃棄物を熱分解処理室110内に落下させることで、外気(磁気分解されていない空気)の熱分解処理室110内への流入を良好に防止することができる。また、ホッパー120を排気ダクト20に接続し、上述した開閉動作によってホッパー120内に充満する排煙をフィルタ部200に排気することができ、外部への排煙の流出を防ぐことができる。

0016

なお、上部シャッター122及び下部シャッター124は、必要に応じて電動式油圧式などとしてよいし、両者が連動して開閉するようにしてもよい。図示の例では、上部シャッター122は、ギヤーモータ122A、スプロケット122B、ローラーチェーン122C、スプロケット122Dを介してボールねじ122Eを回転駆動し、回転運動駆動ねじ122Fによりシャッター駆動棒122Gの直線運動に変換して開閉駆動される。下部シャッター124は、同じく、ギヤーモータ124A、スプロケット124B、ローラーチェーン124C、スプロケット124Dを介してボールねじ124Eを回転駆動し、回転運動を駆動ねじ124Fによりシャッター駆動棒124Gの直線運動に変換して開閉駆動される。なお、下部シャッター124は左右一対シャッター板となっているため、左右対象の駆動機構により駆動される。

0017

次に、熱分解処理室110は、その側面に開口112が設けられており、分解処理中は閉じられている。この開口112は、分解処理の開始時に熱風処理室内に送り込んだり、分解処理後の残渣を取り除いたりするために使用されるものである。熱分解処理室110の内壁は、主として煙道を兼ねており、強磁性体である鉄板などの材料を使用して形成されている。また、熱分解処理室110の内壁には、図2図4図5図6に示されているように空気吸入部が上向きの斜板である斜板煙道114が形成されており、熱分解処理室110に投入された廃棄物がどの位置にあっても効率よく排煙できる煙道としている。

0018

次に、フィルタ部200について説明する。フィルタ部200は、図1図6に示すように、複数のフィルタ装置と、排煙を循環させるためのブロワ装置によって構成されている。上述した排気ダクト20から導入された排煙は、シャワー210、斜板フィルタ220、ブロワ230、水槽フィルタ240、布フィルタ250、ゼオライトフィルタ260、活性炭フィルタ270、の順にフィルタ部200内を通り、吸気ダクト30に至るようになっている。ブロワ230によって、装置全体における排煙の循環が行われている。

0019

これらのうち、シャワー210は、散水管212から排煙にシャワーを当てるようにしたものである。斜板フィルタ220は、複数の斜めに交互に配置された板222に排煙を当てるようにしたものである。これらシャワー210及び斜板フィルタ220は、排煙の温度を低下させるとともに、タールを除去し、後段のブロワ230の負担を軽減するためのものである。

0020

次に、水槽フィルタ240は、排煙が水中を泡となって潜ることで、主としてタールを除去するためのものである。布フィルタ250は、排煙中の水分を布地によって除去するためのものである。ゼオライトフィルタ260は、主として消煙効果を奏し、色を除去するためのものである。活性炭フィルタ270は、主として排煙中の臭いを除去するためのものである。これらのフィルタ類によってタールや臭気が除去された排煙は、大気中に放出しても何ら問題はないが、本実施の形態では、排煙は、吸気ダクト30を経て鉄パイプを通り熱分解処理室110に戻る。このとき、吸気ダクト30に設けられた磁石32による強力磁場によって排煙が磁気分解されるようになっている。磁石32は、熱分解処理室110の外側に突出した鉄パイプの外側に取り付ける。

0021

磁石32としては、Nd−Fe−B磁石(ネオジム磁石)、Sm−Co磁石(サマリウムコバルト磁石)などの永久磁石が好適な例である。永久磁石を使用することで、他のエネルギー源を必要とすることなく強力な磁場を得ることができる。磁石32による強力な磁場が空気に作用すると、空気中の酸素窒素が分離するが、酸素の磁化率は窒素の1000倍もあるため、これが廃棄物に作用して熱分解が行われる。なお、強力磁場を作るために、磁石32としては例えば700mT(7000ガウス)程度、またはそれ以上の磁束密度の永久磁石を使用する。

0022

次に、本実施の形態では、ホットエアガン40を使用して処理開始を行うようにしている。これにより、火を全く使用しないで、分解処理が開始され継続される。具体的には、熱分解処理室110の開口112を開けて、ここからホットエアガン40で熱風を吹き込むとともに、ブロワ230を駆動して排煙を磁気分解して循環させることで、分解処理が継続的に行わるようになっている。

0023

次に、本実施例の全体動作を説明する。まず、下部シャッター124が閉じた状態で上部シャッター122を開けて廃棄物をホッパー120に投入し、上部シャッター122を閉じた状態で下部シャッター124を開けて廃棄物を熱分解処理室110内に落下させる。一方、ブロワ230を駆動し、分解処理部100とフィルタ部200との間で、排気ダクト20及び吸気ダクト30を通じて空気を循環させる。これにより、吸気ダクト30に設けられた磁石32の磁場によって空気が磁気分解され、分解後の空気が熱分解処理室110に送られることとなる。

0024

分解処理部100の吸排気は排気ダクト20によって、熱分解により膨張した排煙を排気するが、吸気については強制的に送り込むことなく、バイパス配管50によって、必要量だけが送り込まれる。このように、バイパス配管50を設けることにより、吸気ダクト30のガスを、熱分解処理室110に必要量だけ吸気し、不要量をバイパス配管50を経由して排気ダクト20に迂回させることができ、加圧状態になり易い熱分解処理室の圧力を軽減させ、熱源を良好な状態に安定させることにより、最適な処理環境を継続的に維持するというメリットが得られる。

0025

この状態で、熱分解処理室110の開口112を開けて、例えば500℃前後の熱風をホットエアガン40で吹き込むようにする。すると、熱分解処理室110内で廃棄物の熱分解が行われる。ホットエアガン40による送風は3分程度行えばよく、その後は熱分解が持続するようになる。熱分解処理室110内の温度は、概ね400〜500℃であり、内部での燃焼は発生していない。

0026

熱分解によって生じた排煙は、排気ダクト20を通じてフィルタ部200に送られる。排煙は、フィルタ部200のシャワー210及び斜板フィルタ220を通過することで、温度が低下するとともに、タールが除去されて、ブロワ230を通過する。排煙は、更に水槽フィルタ240を通過することで更にタールが除去され、次に布フィルタ250で水分の除去が行われる。その後、排煙は、ゼオライトフィルタ260及び活性炭フィルタ270によって臭いが除去された後、吸気ダクト30から熱分解処理室110に送られる。このとき、磁石32によって排煙の磁場印加が行われ、熱分解処理に利用される。
シャワー210と水槽フィルタ240の水槽を別々にして、シャワー210の水槽に1%〜5%の範囲で界面活性剤を混ぜる。また、水槽フィルタ240の水槽に水酸化ナトリウムを1%〜5%の範囲で混入させ、排煙中の二酸化炭素吸着させる。これにより、吸気ダクト30を通過して熱分解処理室110に戻るガスを一層クリーンなものにする。

0027

以上のように、本実施の形態によれば、次のような効果がある。
a.分解処理部100で生じた排煙を、排気ダクト20からフィルタ部200に送り、フィルタ部200によるタール除去や消臭処理の後、吸気ダクト30に設けた磁石32による磁場を印加しつつ分解処理部100に戻して循環させるようにしたので、排煙を有効に活用して磁気分解処理を行うことができる。
b.フィルタ部200を分解処理部100と分離することとしたので、フィルタ部200を複数台用意して、排気ダクト20と吸気ダクト30を接続切り替えを行うようにすれば、使用済みのフィルタ部200のメンテナンスを行いつつ、新しいフィルタ部200による分解処理を行うことができ、装置全体の稼働停止を伴うことなく、分解処理を継続することができる。
c.ホットエアガンを用いて熱分解の開始を行うこととしたので、火を全く使用せず、安全に廃棄物を処理することができる。
d.排煙を循環させるブロワの前段に、排煙の温度を下げるフィルタ、タールを除去するフィルタを設けることとしたので、ブロワの負担が低減される。

0028

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施の形態で示した形状や寸法は一例であり、同様の作用・効果を奏するように設計変更可能である。
(2)前記実施の形態では、シャワー210及び斜板フィルタ220をブロワ230の前段(吸気側)に設け、水槽フィルタ240、布フィルタ250、ゼオライトフィルタ260、活性炭フィルタ270をブロワ230の後段(排気側)に設けたが、どの位置にどのフィルタを設けるかは、必要に応じて適宜設定してよい。

0029

本発明によれば、フィルタ部を分解処理部から分離するとともに、それらの間で、磁場を印加して排煙を循環させることとしたので、各種の廃棄物の分解処理に好適である。

0030

10磁気分解装置
20排気ダクト
30吸気ダクト
32磁石
40ホットエアガン
50バイパス配管
100分解処理部
110熱分解処理室
112 開口
114斜板煙道
120ホッパー
122 上部シャッター
122Aギヤーモータ
122Bスプロケット
122Cローラーチェーン
122D スプロケット
122Eボールねじ
122F駆動ねじ
122Gシャッター駆動棒
124 下部シャッター
124A ギヤーモータ
124B スプロケット
124C ローラーチェーン
124D スプロケット
124E ボールねじ
124F 駆動ねじ
124G シャッター駆動棒
130階段
132投入用ステップ
200フィルタ部
210シャワー
212散水管
220 斜板フィルタ
230ブロワ
240水槽フィルタ
250布フィルタ
260ゼオライトフィルタ
270 活性炭フィルタ

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