特開 2022-94435 炭素繊維回収炉および炭素繊維回収方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022094435

(43)【公開日】2022-06-27

(54)【発明の名称】炭素繊維回収炉および炭素繊維回収方法

(51)【国際特許分類】

   B29B 17/00 20060101AFI20220620BHJP

   F27D 17/00 20060101ALI20220620BHJP

【ＦＩ】

B29B17/00 ZAB

F27D17/00 104A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020207310

(22)【出願日】2020-12-15

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「革新的新構造材料等研究開発のうち熱可塑性ＣＦＲＰの開発及び構造設計・応用加工技術の開発」に係る委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】390008431

【氏名又は名称】高砂工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000173522

【氏名又は名称】一般財団法人ファインセラミックスセンター

(71)【出願人】

【識別番号】000003159

【氏名又は名称】東レ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003001

【氏名又は名称】帝人株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504139662

【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構

(74)【代理人】

【識別番号】100115646

【弁理士】

【氏名又は名称】東口 倫昭

(74)【代理人】

【識別番号】100115657

【弁理士】

【氏名又は名称】進藤 素子

(74)【代理人】

【識別番号】100196759

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 雪

(72)【発明者】

【氏名】大島 士月

(72)【発明者】

【氏名】中村 寿樹

(72)【発明者】

【氏名】武藤 則男

(72)【発明者】

【氏名】和田 匡史

(72)【発明者】

【氏名】林 一美

(72)【発明者】

【氏名】永納 保男

(72)【発明者】

【氏名】北岡 諭

【テーマコード（参考）】

4F401

4K056

【Ｆターム（参考）】

4F401AA21

4F401AC10

4F401AD08

4F401BA06

4F401CA48

4F401CA73

4F401CB01

4F401CB09

4F401CB16

4F401DA09

4F401EA38

4F401EA42

4F401EA47

4K056CA14

(57)【要約】

【課題】被処理物に二段階の熱処理を施すことが可能な、バッチ式の炭素繊維回収炉および炭素繊維回収方法を提供することを課題とする。
【解決手段】炭素繊維回収炉１は、マトリックス樹脂と炭素繊維とを有する炭素繊維強化樹脂製の被処理物９が収容される一次用ケース８と、一次用ケース８が収容され、一次用ケース８内に過熱水蒸気を供給しながら、一次用ケース８を加熱する一次処理室３Ｌと、一次処理室３Ｌで加熱された被処理物９が収容される二次用ケース８と、二次用ケース８が収容され、二次用ケース８内に過熱水蒸気を供給しながら、二次用ケース８を加熱する二次処理室３Ｒと、一次処理室３Ｌにおいて一次用ケース８を回転させる一次用回転部５３Ｌと、二次処理室３Ｒにおいて二次用ケース８を回転させる二次用回転部５３Ｒと、を備える。炭素繊維回収炉１は、被処理物９から炭素繊維を回収する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マトリックス樹脂と炭素繊維とを有する炭素繊維強化樹脂製の被処理物が収容される一次用ケースと、
前記一次用ケースが収容され、前記一次用ケース内に過熱水蒸気を供給しながら、前記一次用ケースを加熱する一次処理室と、
前記一次処理室で加熱された前記被処理物が収容される二次用ケースと、
前記二次用ケースが収容され、前記二次用ケース内に過熱水蒸気を供給しながら、前記二次用ケースを加熱する二次処理室と、
前記一次処理室において前記一次用ケースを回転させる一次用回転部と、
前記二次処理室において前記二次用ケースを回転させる二次用回転部と、
を備え、前記被処理物から前記炭素繊維を回収する炭素繊維回収炉。

【請求項2】

前記一次用ケースと前記二次用ケースとは共用される請求項１に記載の炭素繊維回収炉。

【請求項3】

前記一次処理室と前記二次処理室とを連通し、前記マトリックス樹脂が分解して発生する可燃性ガスを、前記二次処理室に導入する第一可燃性ガス通路を備える請求項１または請求項２に記載の炭素繊維回収炉。

【請求項4】

前記過熱水蒸気を生成するための燃焼熱を供給する燃焼室と、
前記二次処理室と前記燃焼室とを連通し、前記可燃性ガスを前記燃焼室に導入する第二可燃性ガス通路と、
を備える請求項３に記載の炭素繊維回収炉。

【請求項5】

前記被処理物はタンクであり、
前記一次処理室に収容された前記一次用ケース内および前記二次処理室に収容された前記二次用ケース内のうち、少なくとも一方に開口し、前記過熱水蒸気と雰囲気ガスとを含む混合ガスを供給する混合ガス供給管を備える請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の炭素繊維回収炉。

【請求項6】

前記混合ガス供給管は、前記タンク内に開口する請求項５に記載の炭素繊維回収炉。

【請求項7】

前記一次処理室に収容された前記一次用ケース内および前記二次処理室に収容された前記二次用ケース内のうち、少なくとも一方に開口し、酸素を供給する酸素供給管を備える請求項５または請求項６に記載の炭素繊維回収炉。

【請求項8】

前記酸素供給管は、前記タンク外に開口する請求項７に記載の炭素繊維回収炉。

【請求項9】

前記一次処理室に収容された前記一次用ケース内に前記混合ガス供給管と前記酸素供給管とが開口する場合は、前記混合ガス供給管と前記酸素供給管とは、前記一次用ケースの軸方向に対向して開口し、
前記二次処理室に収容された前記二次用ケース内に前記混合ガス供給管と前記酸素供給管とが開口する場合は、前記混合ガス供給管と前記酸素供給管とは、前記二次用ケースの軸方向に対向して開口する請求項７または請求項８に記載の炭素繊維回収炉。

【請求項10】

マトリックス樹脂と炭素繊維とを有する炭素繊維強化樹脂製の被処理物に、二段階のバッチ式の熱処理を施し、前記被処理物から前記炭素繊維を回収する炭素繊維回収方法であって、
一次処理室において、前記被処理物が収容された一次用ケースを回転させると共に、前記一次用ケース内に過熱水蒸気を供給しながら、前記一次用ケースを加熱する一次処理と、
二次処理室において、前記一次処理後の前記被処理物が収容された二次用ケースを回転させると共に、前記二次用ケース内に過熱水蒸気を供給しながら、前記二次用ケースを加熱する二次処理と、
を並行して行う熱処理工程を有することを特徴とする炭素繊維回収方法。

【請求項11】

前記一次用ケースと前記二次用ケースとは共用ケースであり、
前記熱処理工程の前後に行われるケース搬送工程を有し、
前記ケース搬送工程においては、
前記二次処理室から、前記二次処理後の前記共用ケースを搬出し、
前記一次処理室から前記二次処理室に、前記一次処理後の前記共用ケースを搬送し、
前記一次処理室に、前記一次処理前の前記共用ケースを搬入する、
請求項１０に記載の炭素繊維回収方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭素繊維強化樹脂製の被処理物から炭素繊維を回収する炭素繊維回収炉および炭素繊維回収方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、バッチ式の炭化乾留炉と、連続式炉と、を備える再生炭素繊維の製造装置が開示されている。炭化乾留炉は、炭素繊維強化樹脂のマトリックス成分の一部を、固定炭素に転換して、炭素繊維の表面に付着させる。連続式炉は、固定炭素が付着した炭素繊維を搬送しながら加熱する。連続式炉は、炭素繊維から、付着した固定炭素の一部を除去する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－６４２１９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の製造装置によると、炭化乾留炉と連続式炉を用いて、炭素繊維強化樹脂に二段階の熱処理を施すことができる。しかし、同文献の製造装置は連続式炉を備えている。このため、製造装置が大型化しやすい。そこで、本発明は、被処理物に二段階の熱処理を施すことが可能な、バッチ式の炭素繊維回収炉および炭素繊維回収方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するため、本発明の炭素繊維回収炉は、マトリックス樹脂と炭素繊維とを有する炭素繊維強化樹脂製の被処理物が収容される一次用ケースと、前記一次用ケースが収容され、前記一次用ケース内に過熱水蒸気を供給しながら、前記一次用ケースを加熱する一次処理室と、前記一次処理室で加熱された前記被処理物が収容される二次用ケースと、前記二次用ケースが収容され、前記二次用ケース内に過熱水蒸気を供給しながら、前記二次用ケースを加熱する二次処理室と、前記一次処理室において前記一次用ケースを回転させる一次用回転部と、前記二次処理室において前記二次用ケースを回転させる二次用回転部と、を備え、前記被処理物から前記炭素繊維を回収することを特徴とする。

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の炭素繊維回収方法は、マトリックス樹脂と炭素繊維とを有する炭素繊維強化樹脂製の被処理物に、二段階のバッチ式の熱処理を施し、前記被処理物から前記炭素繊維を回収する炭素繊維回収方法であって、一次処理室において、前記被処理物が収容された一次用ケースを回転させると共に、前記一次用ケース内に過熱水蒸気を供給しながら、前記一次用ケースを加熱する一次処理と、二次処理室において、前記一次処理後の前記被処理物が収容された二次用ケースを回転させると共に、前記二次用ケース内に過熱水蒸気を供給しながら、前記二次用ケースを加熱する二次処理と、を並行して行う熱処理工程を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明の炭素繊維回収炉および炭素繊維回収方法によると、まず一次処理室で被処理物入りの一次用ケースを、次に二次処理室で被処理物（一次処理後の被処理物）入りの二次用ケースを、加熱することができる。すなわち、被処理物に、二段階のバッチ式の熱処理（一次処理、二次処理）を施すことができる。このため、炭素繊維回収炉が大型化しにくい。また、本発明の炭素繊維回収方法によると、二段階のバッチ式の熱処理を並行して実行することができる。このため、迅速に熱処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の一実施形態の炭素繊維回収炉の左右方向断面図である。

【図2】図２（Ａ）は、図１のＩＩＡ－ＩＩＡ方向断面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の枠ＩＩＢ内の拡大図である。

【図3】図３（Ａ）は、図１のＩＩＩＡ－ＩＩＩＡ方向断面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の枠ＩＩＩＢ内の拡大図である。

【図4】図４は、ケースの斜視図である。

【図5】図５は、搬送キャリアの左側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の炭素繊維回収炉および炭素繊維回収方法の実施の形態について説明する。

【0010】

＜炭素繊維回収炉の構成＞
まず、本実施形態の炭素繊維回収炉の構成について説明する。図１に、本実施形態の炭素繊維回収炉の左右方向断面図を示す。図２（Ａ）に、図１のＩＩＡ－ＩＩＡ方向断面図を示す。図２（Ｂ）に、図２（Ａ）の枠ＩＩＢ内の拡大図を示す。図３（Ａ）に、図１のＩＩＩＡ－ＩＩＩＡ方向断面図を示す。図３（Ｂ）に、図３（Ａ）の枠ＩＩＩＢ内の拡大図を示す。なお、説明の便宜上、図２（Ａ）においては、二次用熱交換器６０１Ｒを省略して示す。また、図２（Ａ）においては断面手前の一次用熱交換器６０１Ｌを、図３（Ａ）においては断面手前の二次用熱交換器６０１Ｒ（波線状の部分）を、各々一点鎖線で示す。また、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）においては、混合ガス、酸素の流れを点線で、可燃性ガスの流れを実線で、各々示す。また、図１は、図２（Ａ）、図３（Ａ）におけるＩ－Ｉ方向断面図に対応する。

【0011】

図１～図３（Ｂ）に示すように、炭素繊維回収炉１は、ハウジング２と、一次処理室３Ｌと、二次処理室３Ｒと、燃焼室３Ｄと、第一隔壁部４０と、第二隔壁部４１と、扉５０と、一次用酸素供給管挿入部５０Ｌと、二次用酸素供給管挿入部５０Ｒと、二つの一次用バーナ挿入部５１Ｌと、二つの二次用バーナ挿入部５１Ｒと、燃焼室用バーナ挿入部５１Ｄと、一次用混合ガス供給管挿入部５２Ｌと、二次用混合ガス供給管挿入部５２Ｒと、一次用回転部５３Ｌと、二次用回転部５３Ｒと、混合ガス供給部６と、二次用酸素供給管６２Ｒと、二つの一次用バーナ６３Ｌと、二つの二次用バーナ６３Ｒと、燃焼室用バーナ６３Ｄと、集塵機６４と、ファン６５と、ケース８と、を備えている。後述するように、ケース８は、一次処理、二次処理共用である。ケース８は、本発明の「一次用ケース」、「二次用ケース」、「共用ケース」の概念に含まれる。

【0012】

（ハウジング２、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ、第一隔壁部４０、第二隔壁部４１、扉５０）
図１、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、ハウジング２は、箱状を呈している。ハウジング２は、外壁２０と、断熱材２１と、搬入口部２２と、二つの脚部２３と、を備えている。外壁２０は、ハウジング２の外殻を構成している。断熱材２１は、外壁２０の内側に配置されている。搬入口部２２は、ハウジング２の前壁に開設されている。二つの脚部２３は、外壁２０を下側から支持している。外壁２０と工場の床面Ｆとの間には、隙間Ｃが区画されている。

【0013】

図１に示すように、一次処理室３Ｌは、ハウジング２内の左上側部分に区画されている。一次処理室３Ｌには、ケース８が収容される。二次処理室３Ｒは、ハウジング２内の右上側部分に区画されている。二次処理室３Ｒには、ケース８が収容される。燃焼室３Ｄは、ハウジング２内の下側部分に区画されている。

【0014】

図１に示すように、第一隔壁部４０は、左側の一次処理室３Ｌと、右側の二次処理室３Ｒと、を仕切っている。第一隔壁部４０の下側部分には、第一開口部４００が区画されている。第一開口部４００は、本発明の「第一可燃性ガス通路」の概念に含まれる。一次処理室３Ｌと二次処理室３Ｒとは、第一開口部４００を介して連通している。

【0015】

図１に示すように、第二隔壁部４１は、上側の一次処理室３Ｌおよび二次処理室３Ｒと、下側の燃焼室３Ｄと、を仕切っている。第二隔壁部４１の右側（二次処理室３Ｒ側）部分には、第二開口部４１０が区画されている。第二開口部４１０は、本発明の「第二可燃性ガス通路」の概念に含まれる。二次処理室３Ｒと燃焼室３Ｄとは、第二開口部４１０を介して連通している。このように、ハウジング２内には、ガス流路（一次処理室３Ｌ→第一開口部４００→二次処理室３Ｒ→第二開口部４１０→燃焼室３Ｄ→外部と連なる、配管なしのガス流路）Ｇが設定されている。扉５０は、ハウジング２の搬入口部２２に、開閉可能に取り付けられている。扉５０は、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ共用である。

【0016】

（一次用酸素供給管挿入部５０Ｌ、二次用酸素供給管挿入部５０Ｒ、一次用バーナ挿入部５１Ｌ、二次用バーナ挿入部５１Ｒ、燃焼室用バーナ挿入部５１Ｄ、一次用混合ガス供給管挿入部５２Ｌ、二次用混合ガス供給管挿入部５２Ｒ）
図１、図２（Ａ）に示すように、一次用酸素供給管挿入部５０Ｌは、扉５０の左側（一次処理室３Ｌ側）に配置されている。一次用酸素供給管挿入部５０Ｌは封止されている（ただし、開放可能である）。図１、図３（Ａ）に示すように、二次用酸素供給管挿入部５０Ｒは、扉５０の右側（二次処理室３Ｒ側）に配置されている。

【0017】

図１、図２（Ａ）に示すように、一次用バーナ挿入部５１Ｌは、ハウジング２の後壁の左上側（一次処理室３Ｌ側）に配置されている。一次用バーナ挿入部５１Ｌは、左右方向に２つ並んで配置されている。図１、図３（Ａ）に示すように、二次用バーナ挿入部５１Ｒは、ハウジング２の後壁の右上側（二次処理室３Ｒ側）に配置されている。二次用バーナ挿入部５１Ｒは、左右方向に二つ並んで配置されている。図１、図２（Ａ）に示すように、燃焼室用バーナ挿入部５１Ｄは、ハウジング２の後壁の下側（燃焼室３Ｄ側）に配置されている。

【0018】

図１、図２（Ａ）に示すように、一次用混合ガス供給管挿入部５２Ｌは、ハウジング２の後壁の左上側（一次処理室３Ｌ側）に配置されている。一次用混合ガス供給管挿入部５２Ｌは、一次用バーナ挿入部５１Ｌの下側に配置されている。図１、図３（Ａ）に示すように、二次用混合ガス供給管挿入部５２Ｒは、ハウジング２の後壁の右上側（二次処理室３Ｒ側）に配置されている。二次用混合ガス供給管挿入部５２Ｒは、二次用バーナ挿入部５１Ｒの下側に配置されている。

【0019】

（一次用回転部５３Ｌ、二次用回転部５３Ｒ）
図１、図２（Ａ）に示すように、一次用回転部５３Ｌは、二つの一次用ローラ５３０Ｌと、四つの一次用軸受５３１Ｌと、を備えている。二つの一次用ローラ５３０Ｌは、一次処理室３Ｌに配置されている。二つの一次用ローラ５３０Ｌは、左右方向に並んでいる。一次用ローラ５３０Ｌは、前後方向（軸方向（ケース８の回転軸Ｌの延在方向））に延在している。一次用ローラ５３０Ｌは、駆動装置（例えばモータ、図略）から伝達される駆動力により、自身の軸周りに回転可能である。

【0020】

四つの一次用軸受５３１Ｌは、ハウジング２外に配置されている。左側の前後一対の一次用軸受５３１Ｌは、左側の一次用ローラ５３０Ｌの前後方向両端を回転可能に支持している。右側の前後一対の一次用軸受５３１Ｌは、右側の一次用ローラ５３０Ｌの前後方向両端を回転可能に支持している。一次処理室３Ｌにおいて、ケース８（詳しくは、ケース８のフランジ部８２）は、二つの一次用ローラ５３０Ｌに載置される。

【0021】

二次用回転部５３Ｒと一次用回転部５３Ｌとは構成が同じである。すなわち、図１、図３（Ａ）に示すように、二次用回転部５３Ｒは、二つの二次用ローラ５３０Ｒと、四つの二次用軸受５３１Ｒと、を備えている。二つの二次用ローラ５３０Ｒは、二次処理室３Ｒに配置されている。二次用ローラ５３０Ｒは、前後方向（軸方向（ケース８の回転軸Ｒの延在方向））に延在している。四つの二次用軸受５３１Ｒは、ハウジング２外に配置されている。二次処理室３Ｒにおいて、ケース８は、二つの二次用ローラ５３０Ｒに載置される。

【0022】

（混合ガス供給部６）
図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、混合ガス供給部６は、過熱水蒸気供給部６０と、一次用混合ガス供給管６１Ｌと、二次用混合ガス供給管６１Ｒと、を備えている。一次用混合ガス供給管６１Ｌ、二次用混合ガス供給管６１Ｒは、本発明の「混合ガス供給管」の概念に含まれる。過熱水蒸気供給部６０は、ボイラ６００と、一次用熱交換器６０１Ｌと、二次用熱交換器６０１Ｒと、を備えている。ボイラ６００は、ハウジング２外に配置されている。ボイラ６００は、水から水蒸気を生成する。一次用熱交換器６０１Ｌには、ボイラ６００から水蒸気が供給される。一次用熱交換器６０１Ｌは、波線状に延在する配管状を呈している。一次用熱交換器６０１Ｌは、燃焼室３Ｄ内に配置されている。一次用熱交換器６０１Ｌは、水蒸気から過熱水蒸気を生成する。図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、二次用熱交換器６０１Ｒと一次用熱交換器６０１Ｌとは構成が同じである。二次用熱交換器６０１Ｒは、燃焼室３Ｄ内に配置されている。

【0023】

図１、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、一次用混合ガス供給管６１Ｌは、一次用混合ガス供給管挿入部５２Ｌに取り付けられている。一次用混合ガス供給管６１Ｌの上流側には、一次用熱交換器６０１Ｌと、雰囲気ガスタンク（図略）と、が連なっている。一次用混合ガス供給管６１Ｌは、一次処理室３Ｌのケース８内のタンク９内に、ケース８の第一開口部８０、タンク９の第一開口部９０を介して挿入されている。一次用混合ガス供給管６１Ｌの下流端（混合ガス供給口）は、タンク９内に開口している。一次用混合ガス供給管６１Ｌは、タンク９内に過熱水蒸気と雰囲気ガスとを含む混合ガスを供給する。

【0024】

図１、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、二次用混合ガス供給管６１Ｒは、二次用混合ガス供給管挿入部５２Ｒに取り付けられている。二次用混合ガス供給管６１Ｒと一次用混合ガス供給管６１Ｌとは構成が同じである。すなわち、二次用混合ガス供給管６１Ｒの上流側には、二次用熱交換器６０１Ｒと、雰囲気ガスタンク（図略）と、が連なっている。二次用混合ガス供給管６１Ｒは、二次処理室３Ｒのケース８内のタンク９内に、ケース８の第一開口部８０、タンク９の第一開口部９０を介して挿入されている。

【0025】

（二次用酸素供給管６２Ｒ、一次用バーナ６３Ｌ、二次用バーナ６３Ｒ、燃焼室用バーナ６３Ｄ）
二次用酸素供給管６２Ｒは、本発明の「酸素供給管」の概念に含まれる。図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、二次用酸素供給管６２Ｒは、二次用酸素供給管挿入部５０Ｒに取り付けられている。二次用酸素供給管６２Ｒは、二次処理室３Ｒのケース８内に、ケース８の第二開口部８１を介して挿入されている。二次用酸素供給管６２Ｒの下流端（酸素供給口）は、ケース８内におけるタンク９外に開口している。

【0026】

図１、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、二つの一次用バーナ６３Ｌは、各々、一次用バーナ挿入部５１Ｌに取り付けられている。二つの二次用バーナ６３Ｒは、各々、二次用バーナ挿入部５１Ｒに取り付けられている。燃焼室用バーナ６３Ｄは、燃焼室用バーナ挿入部５１Ｄに取り付けられている。一次用バーナ６３Ｌ、二次用バーナ６３Ｒ、燃焼室用バーナ６３Ｄには、各々、燃料ガス（例えばプロパンガス）と空気とが供給される。

【0027】

（集塵機６４、ファン６５）
図１に示すように、集塵機６４、ファン６５は、ハウジング２の外部に配置されている。集塵機６４は、ハウジング２内のガス流路Ｇの下流端に連なっている。集塵機６４は、上流側のサイクロン集塵機（図略）と、下流側のバグフィルタ（図略）と、を備えている。ファン６５は、集塵機６４の下流側に配置されている。ファン６５は、ガス流路Ｇに圧力勾配（詳しくは、上流側（一次処理室３Ｌ側、高圧側）から下流側（燃焼室３Ｄ側、低圧側）に向かって圧力が下がる圧力勾配）を設定する。

【0028】

＜タンクの構成＞
次に、タンク９の構成について説明する。タンク９は、炭素繊維回収炉１の被処理物である。タンク９は、燃料電池車に搭載される高圧（例えば７０ＭＰａ程度）水素用タンクである。タンク９は、炭素繊維強化樹脂（以下「ＣＦＲＰ」と称す）製であって、前後方向に延在する円筒状を呈している。タンク９は、エポキシ樹脂と炭素繊維とを含んでいる。エポキシ樹脂は、本発明の「マトリックス樹脂」の概念に含まれる。図２（Ｂ）、図３（Ｂ）に示すように、タンク９は、第一開口部９０と第二開口部９１とを備えている。第一開口部９０は、タンク９の後壁の径方向中心に開設されている。第二開口部９１は、タンク９の前壁の径方向中心に開設されている。

【0029】

＜ケースの構成＞
次に、ケース８の構成について説明する。図４に、ケースの斜視図を示す。図１、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）、図４に示すように、タンク９は、ケース８に収容された状態で、炭素繊維回収炉１で処理される。また、タンク９は、ケース８に収容された状態で、後述する搬送キャリア７により搬送される。

【0030】

図１、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）、図４に示すように、ケース８は、前後方向に延在する円筒状を呈している。ケース８は、蓋部８Ａと、ケース本体８Ｂと、第一開口部８０と、第二開口部８１と、四つのフランジ部８２と、四つのスペーサ８３と、を備えている。蓋部８Ａは、ケース本体８Ｂの後端開口部を、後側から着脱可能に封止している。ケース８に対してタンク９を出し入れする際、蓋部８Ａはケース本体８Ｂから取り外される。第一開口部８０は、蓋部８Ａの径方向中心に開設されている。第二開口部８１は、ケース本体８Ｂの前壁（底壁）の径方向中心に開設されている。四つのフランジ部８２は、ケース８の外周面に環装されている。四つのフランジ部８２は、所定間隔ずつ離間して、前後方向に並んでいる。図４に示すように、前側（軸方向）から見て、フランジ部８２には、周方向に９０°ずつ離間して、四つのフォーク挿入孔８２０が開設されている。図１に示すように、四つのスペーサ８３は、９０°ずつ離間して、ケース８の内周面から突設されている。スペーサ８３は、前後方向に延在するリブ状を呈している。ケース８内において、タンク９は、四つのスペーサ８３により、径方向外側から支持されている。

【0031】

＜搬送キャリアの構成＞
次に、搬送キャリア７の構成について説明する。図５に、搬送キャリアの左側面図を示す。搬送キャリア７は、外部から一次処理室３Ｌにケース８を搬入する際、一次処理室３Ｌから二次処理室３Ｒにケース８を搬送する際、二次処理室３Ｒから外部にケース８を搬出する際に用いられる。搬送キャリア７は、基部７０と、四つの車輪７１と、支持部７２と、スライダ７３と、揺動部７４と、二つのフォーク７５と、を備えている。基部７０は、長方形板状を呈している。四つの車輪７１は、基部７０の四隅に配置されている。基部７０は、四つの車輪７１により、工場の床面Ｆを移動可能である。基部７０は、隙間Ｃに対して、進退可能である。支持部７２は、基部７０から上側に突設されている。スライダ７３は、支持部７２に対して、上下方向にスライド可能である。揺動部７４は、スライダ７３に対して、上下方向に揺動可能である。二つのフォーク７５は、揺動部７４から前側に突設されている。二つのフォーク７５は、左右方向に並んでいる。フォーク７５は、前後方向に延在している。搬送キャリア７は、二つのフォーク７５を用いて、ケース８を搬送する。図４に一点鎖線で示すように、後述するケース搬送工程において、ケース８を搬送する際、二つのフォーク７５は、ケース８のフランジ部８２の四つのフォーク挿入孔８２０のうち、１８０°対向する一対のフォーク挿入孔８２０に挿入される。

【0032】

＜炭素繊維回収方法＞
次に、本実施形態の炭素繊維回収方法について説明する。本実施形態の炭素繊維回収方法は、ケース搬送工程と熱処理工程とを有している。ケース搬送工程と熱処理工程とは、ケース８つまりタンク９の処理数に応じて、繰り返し実行される。

【0033】

（ケース搬送工程）
まず、作業者は扉５０を開ける。次に、作業者は、搬送キャリア７を用いて、二次処理室３Ｒから外部に、二次処理後のケース８（詳しくはタンク９が収容されたケース８）を搬出する。また、作業者は、搬送キャリア７を用いて、一次処理室３Ｌから二次処理室３Ｒに、一次処理後のケース８を搬送する。ケース８は、二次処理室３Ｒの二つの二次用ローラ５３０Ｒに載置される。また、作業者は、搬送キャリア７を用いて、外部から一次処理室３Ｌに、一次処理前のケース８を搬入する。ケース８は、一次処理室３Ｌの二つの一次用ローラ５３０Ｌに載置される。

【0034】

なお、炭素繊維回収方法の初回（１バッチ目）においては、二次処理室３Ｒは空なので、一次処理室３Ｌへのケース８の搬入だけが実行される。また、最終回（最終バッチ目）においては、一次処理室３Ｌは空なので、二次処理室３Ｒからのケース８の搬出だけが実行される。

【0035】

（熱処理工程）
まず、作業者は、扉５０を閉める。次に、一次処理室３Ｌ側において、作業者は、一次用混合ガス供給管６１Ｌを一次用混合ガス供給管挿入部５２Ｌに取り付ける。この際、一次用混合ガス供給管６１Ｌを、ケース８の第一開口部８０、タンク９の第一開口部９０を介して、タンク９内に挿入する。

【0036】

同様に、二次処理室３Ｒ側において、作業者は、二次用混合ガス供給管６１Ｒを二次用混合ガス供給管挿入部５２Ｒに取り付ける。この際、二次用混合ガス供給管６１Ｒを、ケース８の第一開口部８０、タンク９の第一開口部９０を介して、タンク９内に挿入する。

【0037】

また、二次処理室３Ｒ側において、作業者は、二次用酸素供給管６２Ｒを、二次用酸素供給管挿入部５０Ｒに取り付ける。この際、二次用酸素供給管６２Ｒを、第二開口部８１を介して、ケース８内に挿入する。ただし、図３（Ｂ）に示すように、二次用酸素供給管６２Ｒは、第二開口部９１つまりタンク９内には挿入しない。

【0038】

続いて、作業者は、炭素繊維回収炉１を起動する。炭素繊維回収炉１の制御装置（図略）は、駆動装置により、一次用ローラ５３０Ｌ、二次用ローラ５３０Ｒを、各々の軸周りに回転させる。一次処理室３Ｌ側において、二つの一次用ローラ５３０Ｌには、ケース８が載置されている。このため、二つの一次用ローラ５３０Ｌが回転すると、ケース８も、回転軸（ケース８の径方向中心軸）Ｌを中心に回転する。

【0039】

同様に、二次処理室３Ｒ側において、二つの二次用ローラ５３０Ｒには、ケース８が載置されている。このため、二つの二次用ローラ５３０Ｒが回転すると、ケース８も、回転軸（ケース８の径方向中心軸）Ｒを中心に回転する。

【0040】

また、制御装置は、一次用バーナ６３Ｌ、二次用バーナ６３Ｒ、燃焼室用バーナ６３Ｄに燃料ガスと空気とを供給し、点火する。一次用バーナ６３Ｌにより一次処理室３Ｌが、二次用バーナ６３Ｒにより二次処理室３Ｒが、燃焼室用バーナ６３Ｄにより燃焼室３Ｄが、各々加熱される。制御装置の記憶部（図略）には、予め、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ、燃焼室３Ｄ各々の加熱プログラム（加熱温度パターン、加熱時間など）が格納されている。制御装置は、当該加熱プログラムに従って、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ、燃焼室３Ｄを、各々独立して制御する。

【0041】

また、制御装置は、一次用混合ガス供給管６１Ｌを介して、一次処理室３Ｌのタンク９内に、混合ガスを供給する。具体的には、まず、ボイラ６００により、水から水蒸気を生成する。次に、水蒸気を一次用熱交換器６０１Ｌに導入し、燃焼室３Ｄの熱により加熱し、水蒸気から過熱水蒸気を生成する。続いて、過熱水蒸気と雰囲気ガス（窒素）とを混合し、混合ガスを生成する。そして、混合ガスを、一次用混合ガス供給管６１Ｌを介して、一次処理室３Ｌのタンク９内に供給する。また、制御装置は、二次用混合ガス供給管６１Ｒを介して、二次処理室３Ｒのタンク９内に、混合ガスを供給する。なお、二次処理室３Ｒ用の雰囲気ガスは、窒素と酸素とを含んでいる。すなわち、二次処理室３Ｒ用の混合ガスは、過熱水蒸気と雰囲気ガス（窒素、酸素）とを含んでいる。

【0042】

また、制御装置は、二次用酸素供給管６２Ｒを介して、二次処理室３Ｒのケース８内におけるタンク９外に、酸素を供給する。なお、一次処理室３Ｌのケース８内には酸素は供給されない。このように、一次処理室３Ｌにおいて、一次処理は無酸素雰囲気で実行される。他方、二次処理室３Ｒにおいて、二次処理は微量（例えば４体積％程度）の有酸素雰囲気で実行される。

【0043】

図２（Ｂ）に示すように、一次処理室３Ｌにおいて、混合ガス（過熱水蒸気、窒素）は、一次用混合ガス供給管６１Ｌの下流端から、タンク９内を後側（軸方向一端側）から前側（軸方向他端側）に流動し、第二開口部９１からタンク９外（ケース８内）に流出する。このため、タンク９の内周面は、全面的に混合ガスに曝される。タンク９外（ケース８内）に流出した混合ガスは、タンク９外（ケース８内）を前側から後側に流動する。このため、タンク９の外周面は、全面的に混合ガスに曝される。

【0044】

並びに、タンク９は、一次処理室３Ｌの熱により加熱される。タンク９のＣＦＲＰ中のエポキシ樹脂は、過熱水蒸気の水分および熱と、一次処理室３Ｌの熱と、により、加水分解、熱分解する。分解により、エポキシ樹脂は、低分子化し、ガス化する。すなわち、ケース８内において、タンク９のＣＦＲＰは、可燃性ガスと炭素繊維とに分離する。可燃性ガスは、タンク９の全面から放出される。可燃性ガスは、ケース８内からケース８外（一次処理室３Ｌ）に流動する。炭素繊維は、タンク９に残留する。

【0045】

図３（Ｂ）に示すように、二次処理室３Ｒにおいて、混合ガス（過熱水蒸気、窒素、酸素）は、二次用混合ガス供給管６１Ｒの下流端から、タンク９内を後側から前側に流動し、第二開口部９１からタンク９外（ケース８内）に流出する。このため、タンク９の内周面は、全面的に混合ガスに曝される。他方、酸素は、二次用酸素供給管６２Ｒの下流端から、タンク９外（ケース８内）に供給される。ここで、二次用混合ガス供給管６１Ｒの下流端と二次用酸素供給管６２Ｒの下流端とは、前後方向に対向して開口している。また、混合ガスよりも酸素の方が流速が小さい。このため、混合ガスと酸素とは、二次用酸素供給管６２Ｒの下流端付近で衝突、合流する。合流した混合ガスおよび酸素は、タンク９外（ケース８内）を前側から後側に流動する。タンク９の外周面は、全面的に混合ガス、酸素に曝される。

【0046】

並びに、タンク９は、二次処理室３Ｒの熱により加熱される。前述の一次処理室３Ｌ同様に、タンク９のＣＦＲＰは、可燃性ガスと炭素繊維とに分離する。可燃性ガスは、タンク９の全面から放出される。可燃性ガスは、ケース８内からケース８外（二次処理室３Ｒ）に流動する。炭素繊維は、タンク９に残留する。

【0047】

ここで、二次処理室３Ｒのタンク９には、既に一次処理室３Ｌにおいて一次処理が施されている。このため、エポキシ樹脂の大部分は、既にガス化している。しかしながら、一次処理は無酸素雰囲気で実行される。このため、二次処理室３Ｒのタンク９には、エポキシ樹脂の炭化物（カーボン残渣）が微量（例えば３質量％程度）ながら残留している。二次処理においては、二次用混合ガス供給管６１Ｒから供給される混合ガス中の酸素により、タンク９の内側からカーボン残渣を除去する。並びに、二次用酸素供給管６２Ｒから供給される酸素（二次用混合ガス供給管６１Ｒから供給される酸素の残分が含まれる場合がある）により、タンク９の外側からカーボン残渣を除去する。なお、炭素繊維は、カーボン残渣よりも、酸化開始温度が高い。この温度差を利用して、制御装置は、二次処理室３Ｒの温度を、カーボン残渣の酸化開始温度以上、炭素繊維の酸化開始温度未満の温度に制御している。

【0048】

図１に示すように、ファン６５の減圧作用により、ガス流路Ｇには、上流側（一次処理室３Ｌ側、高圧側）から下流側（燃焼室３Ｄ側、低圧側）に向かって、圧力勾配が設定されている。このため、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒで発生した可燃性ガスは、上流側から下流側に向かって、ガス流路Ｇを流動する。この際、可燃性ガスは、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ、燃焼室３Ｄにおいて燃焼する。このように、可燃性ガスは、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ、燃焼室３Ｄの熱源として利用される。可燃性ガス燃焼後の廃ガス（二酸化炭素など）は、燃焼室３Ｄから、集塵機６４、ファン６５を経由して、外部に放出される。一次処理室３Ｌにおける一次処理、二次処理室３Ｒにおける二次処理が共に完了し、ケース８の温度が下がったら、作業者は、一次用混合ガス供給管挿入部５２Ｌから一次用混合ガス供給管６１Ｌを、二次用混合ガス供給管挿入部５２Ｒから二次用混合ガス供給管６１Ｒを、二次用酸素供給管挿入部５０Ｒから二次用酸素供給管６２Ｒを、各々取り外す。その後、作業者は、再度、前述のケース搬送工程を実行する。

【0049】

＜作用効果＞
次に、本実施形態の炭素繊維回収炉および炭素繊維回収方法の作用効果について説明する。仮に、炭素繊維回収炉が単一の熱処理室を備えている場合を想定する。この場合、熱処理が不十分になり、回収後の炭素繊維にカーボン残渣が付着している場合が多い。このため、再利用時に炭素繊維とマトリックス樹脂との密着性が低くなる。この点、本実施形態の炭素繊維回収炉１および炭素繊維回収方法によると、熱処理工程において、まず一次処理室３Ｌで、次に二次処理室３Ｒで、タンク９入りのケース８を加熱することができる。すなわち、タンク９に、二段階のバッチ式の熱処理（一次処理、二次処理）を施すことができる。このため、回収後の炭素繊維におけるカーボン残渣の残留量を少なくすることができる。また、バッチ式炉と連続式炉とによりタンク９に二段階の熱処理を施す場合と比較して、炭素繊維回収炉１が大型化しにくい。

【0050】

また、仮に、一次処理と二次処理とでケース８が各々専用化されている場合、一次処理室３Ｌから二次処理室３Ｒにタンク９を搬送する際、一次処理後のタンク９を二次処理専用のケース８に詰め替える必要がある。この点、本実施形態の炭素繊維回収炉１および炭素繊維回収方法によると、一次処理と二次処理とで同一のケース８が使用されている。つまり、ケース８が共用化されている。このため、ケース搬送工程に要する時間を短縮化することができる。また、ケース８の搬送経路の途中でケース８外に炭素繊維がこぼれにくい。

【0051】

また、図１に示すように、本実施形態の炭素繊維回収炉１および炭素繊維回収方法によると、熱処理工程において、一次処理室３Ｌにおける一次処理と、二次処理室３Ｒにおける二次処理と、を並行して実行することができる。このため、一次処理と二次処理とを並行して実行しない場合と比較して、迅速に熱処理を行うことができる。

【0052】

また、図１に示すように、熱処理工程において、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒで発生した可燃性ガスは、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ、燃焼室３Ｄの熱源として利用される。このため、一次用バーナ６３Ｌ、二次用バーナ６３Ｒ、燃焼室用バーナ６３Ｄに対する燃料ガスの供給量を削減することができる。また、可燃性ガスの未燃焼分を低減することができる。また、廃ガス中に占める可燃性ガスの割合を低減することができる。このため、可燃性ガスによる環境汚染を抑制することができる。

【0053】

ここで、仮に、熱処理工程において、混合ガスを、一次処理室３Ｌのケース８外のスペースに供給する場合を想定する。この場合、図２（Ａ）に示すように、当該スペースには、一次用バーナ６３Ｌを介して、空気が流入している。このため、当該スペースからケース８内に、混合ガスと共に空気が流れ込んでしまう。したがって、タンク９のＣＦＲＰが酸化しやすくなる。また、混合ガスを、一次処理室３Ｌのケース８内かつタンク９外のスペースに供給する場合を想定する。この場合、タンク９内に混合ガスが流入しにくい。このため、タンク９の内周面が混合ガスに曝されにくい。したがって、タンク９の内周面側のエポキシ樹脂が分解しにくい。

【0054】

この点、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、本実施形態の炭素繊維回収炉１および炭素繊維回収方法の場合、熱処理工程において、一次用混合ガス供給管６１Ｌを介して、混合ガスを一次処理室３Ｌのタンク９内に供給している。タンク９内は、一次処理室３Ｌのその他のスペースよりも、高圧になる。このため、混合ガスは、タンク９内からタンク９外に流出しやすい。したがって、タンク９の内周面および外周面が、ケース８内において、全面的に混合ガスに曝される。よって、タンク９の全体に亘って、エポキシ樹脂が分解しやすい。特に、タンク９は高圧水素用であるため、肉厚が大きい。本実施形態の炭素繊維回収炉１および炭素繊維回収方法によると、このような肉厚が大きいタンク９であっても、一次処理室３Ｌにおいて、充分にエポキシ樹脂を分解させることができる。また、混合ガスを一次処理室３Ｌのタンク９内に供給しているため、一次処理室３Ｌのケース８外のスペースからケース８内に空気が流れ込みにくい。したがって、タンク９のＣＦＲＰが酸化しにくい。二次処理室３Ｒの混合ガスについても同様である。

【0055】

また、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、本実施形態の炭素繊維回収炉１および炭素繊維回収方法の場合、熱処理工程において、二次用混合ガス供給管６１Ｒを介して、酸素を含む混合ガスを二次処理室３Ｒのタンク９内に供給している。並びに、二次用酸素供給管６２Ｒを介して、酸素を二次処理室３Ｒのタンク９外（ケース８内）に供給している。二次処理室３Ｒにおいて、タンク９の内周面および外周面は、ケース８内において、全面的に酸素に曝される。したがって、タンク９の全体に亘って、カーボン残渣が酸化しやすい。また、水蒸気は空気よりも比熱が大きい。このため、二次処理室３Ｒにおいて、混合ガス中の過熱水蒸気が、酸化反応の発熱に伴う熱暴走を抑えることができる。したがって、炭素繊維の劣化を抑制することができる。

【0056】

また、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、ケース８は、一つのタンク９を丸ごと収容することができる。並びに、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒは、各々、一つのケース８を丸ごと収容することができる。このため、熱処理工程前にタンク９を裁断することなく、タンク９に熱処理を施すことができる。したがって、タンク９における炭素繊維の繊維配向を維持した状態で、炭素繊維を回収することができる。また、繊維長が長い炭素繊維を回収することができる。特に、高圧水素用のタンク９の場合、頑丈で裁断しにくいため、本実施形態の炭素繊維回収炉１および炭素繊維回収方法を用いて熱処理するのに好適である。また、図１に示すように、ケース８内において、タンク９は、四つのスペーサ８３により、径方向外側から支持されている。このため、熱処理工程において、ケース８が回転する際、ケース８に対してタンク９が動きにくい。したがって、ケース８内でタンク９が変形しにくい。よって、タンク９における炭素繊維の繊維配向を維持した状態で、炭素繊維を回収することができる。また、タンク９の外周面は、四つのスペーサ８３により、ケース８の内周面から離間している。このため、タンク９の外周面が混合ガスや酸素に曝されやすい。

【0057】

図４、図５に示すように、ケース搬送工程において、搬送キャリア７は、フォーク７５を前進させフォーク挿入孔８２０に挿入することにより、ケース８を保持する。また、搬送キャリア７は、フォーク７５を後退させフォーク挿入孔８２０から引き抜くことにより、ケース８を解放する。このように、搬送キャリア７は、前後方向（軸方向）から、ケース８を保持、解放することができる。このため、炭素繊維回収炉１の左右方向のスペースが狭い場合であっても、ケース８を搬送することができる。また、搬送キャリア７は、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒに対して、同じ方向（前側）からアプローチすることができる。このため、ケース搬送工程に要する時間を短縮化することができる。また、搬送キャリア７の基部７０は、隙間Ｃに対して、進退可能である。このため、フォーク７５を、最後尾のフランジ部８２のフォーク挿入孔８２０まで、簡単に挿入することができる。

【0058】

図１に示すように、一次処理室３Ｌと二次処理室３Ｒとは、第一隔壁部４０を介して、隣り合わせに配置されている。このため、ガス流路Ｇの第一開口部４００を介して、一次処理室３Ｌから二次処理室３Ｒへ可燃性ガスが導入される際、可燃性ガスの温度が下がりにくい。同様に、二次処理室３Ｒと燃焼室３Ｄとは、第二隔壁部４１を介して、隣り合わせに配置されている。このため、ガス流路Ｇの第二開口部４１０を介して、二次処理室３Ｒから燃焼室３Ｄへ可燃性ガスが導入される際、可燃性ガスの温度が下がりにくい。

【0059】

ここで、ハウジング２の外部に、一次処理室３Ｌと燃焼室３Ｄとを直接繋ぐ配管を設置し、当該配管内にガス流路を区画する場合を想定する。この場合、二次処理室３Ｒで、一次処理室３Ｌから発生する可燃性ガスを、利用することができない。また、燃焼室３Ｄで、二次処理室３Ｒから発生する可燃性ガスを、利用することができない。また、配管を流動する際、可燃性ガスの温度が下がりやすい。

【0060】

この点、本実施形態の炭素繊維回収炉１のガス流路Ｇは、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ、燃焼室３Ｄ自体を利用して設定されている。このため、二次処理室３Ｒで、一次処理室３Ｌから発生する可燃性ガスを、利用することができる。また、燃焼室３Ｄで、二次処理室３Ｒから発生する可燃性ガスを、利用することができる。また、可燃性ガスの温度が下がりにくい。

【0061】

また、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ、燃焼室３Ｄが隣り合わせに配置されているため、伝熱により、任意の部屋が、残りの二つの部屋を、加熱あるいは保温することができる。例えば、第一隔壁部４０を介して一次処理室３Ｌから二次処理室３Ｒに、第二隔壁部４１を介して一次処理室３Ｌから燃焼室３Ｄに、各々熱が伝わることにより、一次処理室３Ｌの熱で二次処理室３Ｒ、燃焼室３Ｄを加熱あるいは保温することができる。また、熱処理工程における一次処理、二次処理の加熱時間は一致している。このため、双方の加熱時間の差に起因する待機時間を解消することができる。

【0062】

また、混合ガスは、過熱水蒸気のみならず、雰囲気ガスとして窒素（表面改質ガス）を含んでいる。このため、回収後の炭素繊維を再利用する際、マトリックス樹脂に対する炭素繊維の密着性を向上させることができる。

【0063】

また、図２（Ａ）、図３（Ａ）に示すように、過熱水蒸気と雰囲気ガスとは、混合ガスとして、一次用混合ガス供給管６１Ｌ、二次用混合ガス供給管６１Ｒから、タンク９内に供給される。すなわち、過熱水蒸気と雰囲気ガスとは、同方向からタンク９内に供給される。このため、過熱水蒸気と雰囲気ガスとが互いに気流を妨げにくい。

【0064】

また、図１に示す一次用ローラ５３０Ｌと二次用ローラ５３０Ｒとは、同一の駆動装置により駆動される。このため、部品点数が少なくなる。また、一次用ローラ５３０Ｌと二次用ローラ５３０Ｒとの回転速度（回転数）を一致させやすい。

【0065】

また、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、一次処理室３Ｌにおいて、一次用混合ガス供給管６１Ｌ、ケース８の第一開口部８０、タンク９の第一開口部９０は、回転軸Ｌ上に配置されている。このため、ケース８およびタンク９が回転しても、一次用混合ガス供給管６１Ｌが、回転するケース８およびタンク９に干渉しにくい。

【0066】

同様に、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、二次処理室３Ｒにおいて、二次用混合ガス供給管６１Ｒ、ケース８の第一開口部８０、タンク９の第一開口部９０は、回転軸Ｒ上に配置されている。このため、ケース８およびタンク９が回転しても、二次用混合ガス供給管６１Ｒが、回転するケース８およびタンク９に干渉しにくい。また、二次用酸素供給管６２Ｒ、ケース８の第二開口部８１、タンク９の第二開口部９１は、回転軸Ｒ上に配置されている。このため、ケース８およびタンク９が回転しても、二次用酸素供給管６２Ｒが、回転するケース８およびタンク９に干渉しにくい。

【0067】

また、二次処理室３Ｒにおいて、二次用混合ガス供給管６１Ｒの下流端（混合ガス供給口）と二次用酸素供給管６２Ｒの下流端（酸素供給口）とは、回転軸Ｒ上において、前後方向（軸方向）に対向して開口している。このため、混合ガスと酸素とを、回転軸Ｒ上で衝突、合流させることができる。したがって、混合ガスと酸素とを、回転軸Ｒの径方向外側に拡散させやすい。つまり、混合ガスと酸素とを、ケース８内かつタンク９外のスペースに導入しやすい。

【0068】

＜その他＞
以上、本発明の炭素繊維回収炉および炭素繊維回収方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

【0069】

上記実施形態においては、ケース搬送工程で一次処理室３Ｌにケース８を搬入し、熱処理工程の序盤で一次用混合ガス供給管６１Ｌを一次用混合ガス供給管挿入部５２Ｌに取り付けることにより、一次用混合ガス供給管６１Ｌを、ケース８の第一開口部８０、タンク９の第一開口部９０を介して、タンク９内に挿入した。

【0070】

しかしながら、一次用混合ガス供給管６１Ｌを一次用混合ガス供給管挿入部５２Ｌに取り付けたまま、ケース搬送工程で一次処理室３Ｌにケース８を搬入する際に、相対的に、一次用混合ガス供給管６１Ｌを、ケース８の第一開口部８０、タンク９の第一開口部９０を介して、タンク９内に挿入してもよい。こうすると、一次用混合ガス供給管挿入部５２Ｌに対する一次用混合ガス供給管６１Ｌの着脱作業が不要になる。二次用混合ガス供給管６１Ｒ、二次用酸素供給管６２Ｒについても同様である。

【0071】

熱処理工程において、一次用酸素供給管を一次用酸素供給管挿入部５０Ｌに取り付けて、一次処理室３Ｌのタンク９内に酸素を供給してもよい。また、二次用酸素供給管挿入部５０Ｒを封止して、二次処理室３Ｒのタンク９内への酸素の供給を停止してもよい。過熱水蒸気と雰囲気ガスとを、別々にタンク９内に供給してもよい。一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒにおける、過熱水蒸気、雰囲気ガス、酸素の供給位置（一次用混合ガス供給管６１Ｌ、一次用酸素供給管、二次用混合ガス供給管６１Ｒ、二次用酸素供給管６２Ｒの開口位置）は特に限定しない。ケース８外、ケース８内におけるタンク９外、ケース８内におけるタンク９内のいずれでもよい。

【0072】

また、単一の供給管（一次用混合ガス供給管６１Ｌ、一次用酸素供給管、二次用混合ガス供給管６１Ｒ、二次用酸素供給管６２Ｒ）が複数の供給口（混合ガス供給口、酸素供給口）を備えていてもよい。例えば、一次用混合ガス供給管６１Ｌが、ケース８内におけるタンク９外に開口する第一の混合ガス供給口と、ケース８内におけるタンク９内に開口する第二の混合ガス供給口と、を備えていてもよい。他の供給管についても同様である。

【0073】

図２（Ｂ）、図３（Ｂ）における混合ガス、酸素の流動方向は特に限定しない。例えば、第一開口部９０を介して、タンク９内からタンク９外に可燃性ガスが流出してもよい。また、混合ガス、酸素の流れは、適宜、分流や合流してもよい。熱処理工程における一次処理、二次処理の加熱プログラム（加熱温度パターン、加熱時間など）は、同じでも異なっていてもよい。一次処理室３Ｌおよび二次処理室３Ｒのうち、少なくとも一方において、ケース８を回転させなくてもよい。

【0074】

一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ、燃焼室３Ｄの相対的な位置関係、大きさ、配置数などは特に限定しない。例えば、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒの上側に燃焼室３Ｄを配置してもよい。燃焼室３Ｄに燃焼室用バーナ６３Ｄを配置しなくてもよい。ガス流路Ｇから燃焼室３Ｄに流入する可燃性ガス（あるいは廃ガス）の熱により、一次用熱交換器６０１Ｌ、二次用熱交換器６０１Ｒを加熱してもよい。扉５０の配置数は特に限定しない。一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ共用の扉５０を配置してもよい。また、一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒ専用の二つの扉を配置してもよい。ケース８のフランジ部８２、スペーサ８３の配置数は特に限定しない。スペーサ８３の形状は特に限定しない。リブ状、突起状などであってもよい。タンク９に対するスペーサ８３の接触状態は、面接触、線接触、点接触でもよい。接触面積が小さいほど、タンク９の外周面が混合ガスや酸素に曝されやすい。また、ケース８にスペーサ８３を配置しなくてもよい。この場合、熱処理工程において、ケース８の回転を利用して、タンク９を揺動させることができる。このため、タンク９の変形、破壊を促進することができる。

【0075】

一次処理室３Ｌ、二次処理室３Ｒの各々におけるケース８の収容数は特に限定しない。複数のケース８を一次処理室３Ｌや二次処理室３Ｒに収容してもよい。ケース８におけるタンク９の収容数は特に限定しない。複数のタンク９をケース８に収容してもよい。

【0076】

熱処理工程の終盤におけるケース８の冷却方法は特に限定しない。一次用バーナ６３Ｌを介して、ブロワ（図略）から一次処理室３Ｌに空気を送風することにより、一次処理室３Ｌのケース８を強制冷却してもよい。あるいは、当該ケース８を自然放冷してもよい。二次処理室３Ｒのケース８についても同様である。

【0077】

一次用ローラ５３０Ｌ、二次用ローラ５３０Ｒ用の駆動装置は、同じでも異なっていてもよい。また、一次用ローラ５３０Ｌ、二次用ローラ５３０Ｒの回転速度は、同じでも異なっていてもよい。例えば、一次処理よりも二次処理の方がタンク９が壊れやすい場合であってタンク９が壊れるのを抑制したい場合は、一次用ローラ５３０Ｌの回転速度に対して、二次用ローラ５３０Ｒの回転速度を、小さくしてもよい。こうすると、ケース８内でタンク９が壊れにくい。このため、タンク９における炭素繊維の繊維配向を維持した状態で、炭素繊維を回収することができる。また、二次処理においてタンク９が壊れるのを促進したい場合は、一次用ローラ５３０Ｌの回転速度に対して、二次用ローラ５３０Ｒの回転速度を、大きくしてもよい。

【0078】

一次用バーナ６３Ｌ、二次用バーナ６３Ｒ、燃焼室用バーナ６３Ｄの燃料ガスの種類は特に限定しない。例えば、都市ガス、液化石油ガス、ＣＯＧ（コークス炉ガス）などを用いてもよい。

【0079】

雰囲気ガスの種類は特に限定しない。例えば、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス、窒素、二酸化炭素などの表面改質ガスを雰囲気ガスとして用いることができる。雰囲気ガスとして表面改質ガスを用いると、回収後の炭素繊維を再利用する際、マトリックス樹脂に対する炭素繊維の密着性を向上させることができる。熱処理工程における廃ガス中の二酸化炭素を、雰囲気ガスとして用いてもよい。雰囲気ガスが、複数の気体（例えば、窒素と酸素）を含有していてもよい。

【0080】

被処理物は、タンク９に限定しない。例えば、タンク９以外の、内部空間を有する中空物（筒状物、箱状物など）であってもよい。また、内部空間を有しない中実物であってもよい。また、Ｈ形断面を有するＣＦＲＰ製の構造部材であってもよい。熱処理工程前において、被処理物が裁断されていてもよい。本発明の「マトリックス樹脂と炭素繊維とを有する炭素繊維強化樹脂」には、少なくともマトリックス樹脂と炭素繊維とが含まれていればよい。その他の成分（例えば金属など）が含まれていてもよい。例えば、ＣＦＲＰで補強された鋼材なども、本発明の「炭素繊維強化樹脂」の概念に含まれる。マトリックス樹脂は、特にエポキシ樹脂に限定しない。フェノールなどの熱硬化性樹脂、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂であってもよい。

【0081】

一次処理と二次処理とにおけるケース８の異同は特に限定しない。例えば、一次処理と二次処理とでケース８が各々専用化されていてもよい。すなわち、一次処理室３Ｌからケース（一次用ケース）８を搬出した後、一次処理後のタンク９（被処理物）を別のケース（二次用ケース）８に詰め替え、当該ケース８を二次処理室３Ｒに搬入してもよい。こうすると、一次処理と二次処理とで加熱プログラムが異なる場合であっても、各々の加熱プログラムに特化した専用のケース８を採用することができる。

【符号の説明】

【0082】

１：炭素繊維回収炉、２：ハウジング、２０：外壁、２１：断熱材、２２：搬入口部、２３：脚部、３Ｄ：燃焼室、３Ｌ：一次処理室、３Ｒ：二次処理室、４０：第一隔壁部、４００：第一開口部（第一可燃性ガス通路）、４１：第二隔壁部、４１０：第二開口部（第二可燃性ガス通路）、５０：扉、５０Ｌ：一次用酸素供給管挿入部、５０Ｒ：二次用酸素供給管挿入部、５１Ｄ：燃焼室用バーナ挿入部、５１Ｌ：一次用バーナ挿入部、５１Ｒ：二次用バーナ挿入部、５２Ｌ：一次用混合ガス供給管挿入部、５２Ｒ：二次用混合ガス供給管挿入部、５３Ｌ：一次用回転部、５３０Ｌ：一次用ローラ、５３１Ｌ：一次用軸受、５３Ｒ：二次用回転部、５３０Ｒ：二次用ローラ、５３１Ｒ：二次用軸受、６：混合ガス供給部、６０：過熱水蒸気供給部、６００：ボイラ、６０１Ｌ：一次用熱交換器、６０１Ｒ：二次用熱交換器、６１Ｌ：一次用混合ガス供給管（混合ガス供給管）、６１Ｒ：二次用混合ガス供給管（混合ガス供給管）、６２Ｒ：二次用酸素供給管（酸素供給管）、６３Ｄ：燃焼室用バーナ、６３Ｌ：一次用バーナ、６３Ｒ：二次用バーナ、６４：集塵機、６５：ファン、７：搬送キャリア、７０：基部、７１：車輪、７２：支持部、７３：スライダ、７４：揺動部、７５：フォーク、８：ケース（一次用ケース、二次用ケース、共用ケース）、８Ａ：蓋部、８Ｂ：ケース本体、８０：第一開口部、８１：第二開口部、８２：フランジ部、８２０：フォーク挿入孔、８３：スペーサ、９：タンク、９０：第一開口部、９１：第二開口部、Ｃ：隙間、Ｆ：床面、Ｇ：ガス流路、Ｌ：回転軸、Ｒ：回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】