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公開番号2025124486
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024020574
出願日2024-02-14
発明の名称炭酸化装置
出願人株式会社北川鉄工所
代理人
主分類C01F 11/18 20060101AFI20250819BHJP(無機化学)
要約【課題】容器内に二酸化炭素を供給しても、容器内の空気のみを大気中に放出可能な炭酸化装置を提供する。
【解決手段】容器内のカルシウム含有材料に二酸化炭素を供給することで前記カルシウム含有材料を炭酸化可能に構成される炭酸化装置において、前記二酸化炭素を前記容器内に供給する供給機構を備え、前記供給機構は、所定風速で前記容器内の所定位置に前記二酸化炭素を供給可能に構成され、前記所定位置は、前記容器内の気相部における下部であり、前記容器は、当該容器の上部に開口機構を有し、前記下部に二酸化炭素を前記所定風速で供給することで容器内の空気のみを前記開口機構より大気に放出可能な、装置。
【選択図】図4

特許請求の範囲【請求項１】
容器内のカルシウム含有材料に二酸化炭素を供給することで前記カルシウム含有材料を炭酸化可能に構成される炭酸化装置において、
前記二酸化炭素を前記容器内に供給する供給機構を備え、
前記供給機構は、所定風速で前記容器内の所定位置に前記二酸化炭素を供給可能に構成され、
前記所定位置は、前記容器内の気相部における下部であり、
前記容器は、当該容器の上部に開口機構を有し、
前記下部に二酸化炭素を前記所定風速で供給することで容器内の空気のみを前記開口機構より大気に放出可能な、装置。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
請求項１に記載の炭酸化装置であって、
前記所定風速は、０超え５（ｍ/ｓ）以下であり、
これにより容器内における気相の乱流を抑制可能な、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の炭酸化装置であって、
前記供給機構は、風量調整機構が取り付けられ、
前記開口機構は、当該開口機構の二酸化炭素濃度を監視可能な濃度センサが取り付けられ、
所定濃度を超えた場合、前記二酸化炭素の供給停止、または前記風量調整機構を絞るように構成される、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の炭酸化装置であって、
前記容器は、前記カルシウム含有材料を混練可能な羽根機構を備え、
前記羽根機構は、前記容器に対して相対的に回転可能に構成され、
これにより前記カルシウム含有材料が均一に炭酸化可能な、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の炭酸化装置であって、
前記供給機構は、配管を備え、
前記配管は、混練の際に、前記所定位置から退避可能に構成され、
これにより前記配管が前記羽根機構や前記カルシウム含有材料と干渉することなく混練可能に構成される、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の炭酸化装置であって、
前記配管は、上下方向に移動可能に構成される、装置。
【請求項７】
請求項５に記載の炭酸化装置であって、
前記配管は、容器上部を中心に回転可能に構成される、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の炭酸化装置であって、
前記カルシウム含有材料が、コンクリート、セメント、廃コンクリート、石炭灰、焼却灰、石膏、生石灰、消石灰、または、それらが２種以上混合された混合物である、装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸化装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
地球温暖化対策として、コンクリート・セメントなどのカルシウム含有材料に二酸化炭素を固定することで、大気中の二酸化炭素の削減または利用となる技術が提案されている。特許文献１（図２）には、硬化体が格納される容器が備えられ、該容器内には硬化体の性質を改良する改質処理体が充填されている硬化体の養生装置が開示されている。また、容器には排ガス管が接続されており、容器内の混合ガスが排出される構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１４３５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１（図２）の技術では、容器の上部から二酸化炭素を供給し、硬化体を炭酸化することで、二酸化炭素の削減や利用を担う一方で、容器の上部から二酸化炭素を供給すると二酸化炭素も空気と一緒に混ざって大気中に放出され、容器内の空気のみを大気中に放出できない場合がある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、容器内に二酸化炭素を供給しても、容器内の空気のみを大気中に放出可能な炭酸化装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、以下の発明が提供される。
［１］容器内のカルシウム含有材料に二酸化炭素を供給することで前記カルシウム含有材料を炭酸化可能に構成される炭酸化装置において、前記二酸化炭素を前記容器内に供給する供給機構を備え、前記供給機構は、所定風速で前記容器内の所定位置に前記二酸化炭素を供給可能に構成され、前記所定位置は、前記容器内の気相部における下部であり、前記容器は、当該容器の上部に開口機構を有し、前記下部に二酸化炭素を前記所定風速で供給することで容器内の空気のみを前記開口機構より大気に放出可能な、装置。
［２］［１］に記載の装置であって、前記所定風速は、０超え５（ｍ/ｓ）以下であり、これにより容器内における気相の乱流を抑制可能な、装置。
［３］［１］に記載の装置であって、前記供給機構は、風量調整機構が取り付けられ、前記開口機構は、当該開口機構の二酸化炭素濃度を監視可能な濃度センサが取り付けられ、所定濃度を超えた場合、前記二酸化炭素の供給停止、または前記風量調整機構を絞るように構成される、装置。
［４］［１］に記載の炭酸化装置であって、前記容器は、前記カルシウム含有材料を混練可能な羽根機構を備え、前記羽根機構は、前記容器に対して相対的に回転可能に構成され、これにより前記カルシウム含有材料が均一に炭酸化可能な、装置。
［５］［４］に記載の炭酸化装置であって、前記供給機構は、配管を備え、前記配管は、混練の際に、前記所定位置から退避可能に構成され、これにより前記配管が前記羽根機構や前記カルシウム含有材料と干渉することなく混練可能に構成される、装置。
［６］［５］に記載の炭酸化装置であって、前記配管は、上下方向に移動可能に構成される、装置。
［７］［５］に記載の炭酸化装置であって、前記配管は、容器上部を中心に回転可能に構成される、装置。
［８］［１］に記載の炭酸化装置であって、前記カルシウム含有材料が、コンクリート、セメント、廃コンクリート、石炭灰、焼却灰、石膏、生石灰、消石灰、または、それらが２種以上混合された混合物である、装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の炭酸化装置では、容器の所定位置から二酸化炭素を供給することで容器内の空気を下から押し上げることができる。このため、押し上げられた空気のみを容器の上部の開口部から大気中に放出し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
従来の炭酸化装置を示した模式図
供給機構の設置位置による容器内の二酸化炭素と空気の経時変化のシミュレーション結果を示す図
本発明の一実施形態における炭酸化装置を示した模式図
本発明の一実施形態における蓋部の変形例２を示した炭酸化装置の模式図
図５Ａは、実施例１に係る供給機構の配置状態を示す模式図、図５Ｂは、図５Ａの供給機構が退避した配置状態を示す模式図
図６Ａは、実施例２に係る供給機構の配置状態を示す模式図、図６Ｂは、図６Ａの供給機構が退避した配置状態を示す模式図
容器内に供給した二酸化炭素の濃度と時間推移を試験する試験装置の模式図
図７の試験装置で試験をした結果を示し、図８Ａは二酸化炭素の供給速度を２．３ｍ/秒とした際の時間と二酸化炭素濃度の関係を示した図、図８Ｂは二酸化炭素の供給速度を６．６ｍ/秒とした際の時間と二酸化炭素濃度の関係を示した図
図７の試験装置を用いて、容器内に供給される際の風速と容器内の二酸化炭素濃度との関係を示した図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について説明する。実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。
なお、本明細書において、「上」「下」は、図面を正面視した際の位置をいい、例えば「上部」、「上辺」という記載では、図面を正面視した際の「上の部分」、「上の辺」のことをいう。
【００１０】
本発明を説明する前に、本発明を想到するに至った経緯を説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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