JP2001288475A - 加熱装置およびこれを用いた籾殻炭の製造方法 - Google Patents
加熱装置およびこれを用いた籾殻炭の製造方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発火温度が低い籾殻であっても、発火させる
ことなく炭化できる加熱装置およびこの加熱装置を使用
した稲籾殻等の籾殻炭の製造方法を提供する。 【解決手段】 ヒーター１を箱状に形成し、内部に複数
の赤外線放熱源２を配置する。ヒーター１の下面側に熱
放射面１１を配置し、上面側を熱遮断面１２とする。熱
放射面１１は金属板１１ａとその両面に厚さ約２ｍｍで
塗布された黒体塗料面１１ｂとからなる。熱遮断面１２
は金属板１２ａと断熱材１２ｂとからなる。
ことなく炭化できる加熱装置およびこの加熱装置を使用
した稲籾殻等の籾殻炭の製造方法を提供する。 【解決手段】 ヒーター１を箱状に形成し、内部に複数
の赤外線放熱源２を配置する。ヒーター１の下面側に熱
放射面１１を配置し、上面側を熱遮断面１２とする。熱
放射面１１は金属板１１ａとその両面に厚さ約２ｍｍで
塗布された黒体塗料面１１ｂとからなる。熱遮断面１２
は金属板１２ａと断熱材１２ｂとからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、イグサや藁といった植
物の乾燥や、穀類の籾殻といった発火温度の低いものを
炭化させるのに好適な加熱装置と、これを用いた籾殻炭
の製造方法に関するものである。
物の乾燥や、穀類の籾殻といった発火温度の低いものを
炭化させるのに好適な加熱装置と、これを用いた籾殻炭
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から炭は多孔質で吸水性や吸臭性が
優れていることが知られており、冷蔵庫などの消臭剤や
寝具など多くの利用が試みられている。そのような炭の
代表的なものとしては、椰子殻活性炭が上げられる。こ
れは原料が安価であり、且つ炭化させるのが容易なため
である。近年、健康ブームも手伝って炭の効用が見直さ
れ、さらに様々な場面でいろいろな種類の炭が利用され
るようになってきた。その体表的なものとしては備長炭
や竹炭などが上げられるが、椰子殻活性炭に比較すると
孔室が非常に微細で、そのために非常に多孔性が高く、
吸水性や吸臭性がさらに優れている。しかしながら、好
適な原料の調達が困難で、しかも良好な状態に炭化させ
るのに高度な経験と技術を要することから、その単価が
高くなり、大量に使用することは難しいのが現状であ
る。
優れていることが知られており、冷蔵庫などの消臭剤や
寝具など多くの利用が試みられている。そのような炭の
代表的なものとしては、椰子殻活性炭が上げられる。こ
れは原料が安価であり、且つ炭化させるのが容易なため
である。近年、健康ブームも手伝って炭の効用が見直さ
れ、さらに様々な場面でいろいろな種類の炭が利用され
るようになってきた。その体表的なものとしては備長炭
や竹炭などが上げられるが、椰子殻活性炭に比較すると
孔室が非常に微細で、そのために非常に多孔性が高く、
吸水性や吸臭性がさらに優れている。しかしながら、好
適な原料の調達が困難で、しかも良好な状態に炭化させ
るのに高度な経験と技術を要することから、その単価が
高くなり、大量に使用することは難しいのが現状であ
る。
【０００３】このため、本発明者は同様の効果を有する
炭を安価に大量に生産できないかと考え、米や麦といっ
た穀類の籾殻であれば安価に大量に入手できることか
ら、これらを炭化させることができれば取扱いも容易
で、多くの用途があることに気が付いた。しかしなが
ら、このような籾殻は発火温度が樹木や竹に比べると非
常に低く、従来の炭製造技術では簡単に燃焼してしま
い、所望の状態、すなわち原型をとどめた状態での炭化
が困難であった。
炭を安価に大量に生産できないかと考え、米や麦といっ
た穀類の籾殻であれば安価に大量に入手できることか
ら、これらを炭化させることができれば取扱いも容易
で、多くの用途があることに気が付いた。しかしなが
ら、このような籾殻は発火温度が樹木や竹に比べると非
常に低く、従来の炭製造技術では簡単に燃焼してしま
い、所望の状態、すなわち原型をとどめた状態での炭化
が困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、このように発
火温度が低い籾殻であっても、発火させることなく炭化
できる加熱装置が必要であることに気が付き、鋭意研究
の結果、これを完成させ、この加熱装置を使用した稲籾
殻等の籾殻炭の製造方法の発明に至ったものである。ま
た、この加熱装置は、籾殻などを容易に発火させないこ
とから、使用方法によっては藁やイグサといった植物の
茎や牧草などを乾燥させるのにも好適である。
火温度が低い籾殻であっても、発火させることなく炭化
できる加熱装置が必要であることに気が付き、鋭意研究
の結果、これを完成させ、この加熱装置を使用した稲籾
殻等の籾殻炭の製造方法の発明に至ったものである。ま
た、この加熱装置は、籾殻などを容易に発火させないこ
とから、使用方法によっては藁やイグサといった植物の
茎や牧草などを乾燥させるのにも好適である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の加熱装置では、
内部に赤外線熱源を有し、少なくとも熱放射面にセラミ
ックを含有した塗料を塗布した金属板を配したものであ
る。
内部に赤外線熱源を有し、少なくとも熱放射面にセラミ
ックを含有した塗料を塗布した金属板を配したものであ
る。
【０００６】また、前記した加熱装置を使用して穀類の
籾殻を焼成して炭化させるにあたり、赤外線の波長が
２．０μｍ〜８．０μｍであり、該赤外線の前記籾殻表
面への照射温度が１００℃以下であるようにしたもので
ある。
籾殻を焼成して炭化させるにあたり、赤外線の波長が
２．０μｍ〜８．０μｍであり、該赤外線の前記籾殻表
面への照射温度が１００℃以下であるようにしたもので
ある。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明では、稲や麦、蕎麦といっ
た穀類の籾殻といった発火温度が低く、燃焼しやすいも
のを炭化させるための加熱や、稲藁やイグサ、牧草とい
ったやはり発火しやすい植物の乾燥のための加熱を目的
とした加熱装置であるため、加熱温度を低くすると共
に、照射された熱により効率的に炭化または乾燥させる
ことを課題として発明された加熱装置である。したがっ
て、照射する熱は１００℃以下の比較的低温の赤外線を
使用し、しかも波長としては比較的短い０．２μｍ〜
８．０μｍ、望ましくは２．０μｍ〜４．０μｍといっ
た周波数帯のものを照射できるようにしたものである。
た穀類の籾殻といった発火温度が低く、燃焼しやすいも
のを炭化させるための加熱や、稲藁やイグサ、牧草とい
ったやはり発火しやすい植物の乾燥のための加熱を目的
とした加熱装置であるため、加熱温度を低くすると共
に、照射された熱により効率的に炭化または乾燥させる
ことを課題として発明された加熱装置である。したがっ
て、照射する熱は１００℃以下の比較的低温の赤外線を
使用し、しかも波長としては比較的短い０．２μｍ〜
８．０μｍ、望ましくは２．０μｍ〜４．０μｍといっ
た周波数帯のものを照射できるようにしたものである。
【０００８】このため、赤外線熱源から熱を照射物に直
接放射したのでは、その放射温度が３００℃以上といっ
た高温となるため、すぐに発火温度に達してしまい望ま
しくない。そのため、望ましい波長の赤外線が、発火し
ない温度で照射物に放射するために、フィルターの役目
をするものを介在させて温度を下げ、しかもその放射熱
が均一な方向で照射されるようにしたものである。
接放射したのでは、その放射温度が３００℃以上といっ
た高温となるため、すぐに発火温度に達してしまい望ま
しくない。そのため、望ましい波長の赤外線が、発火し
ない温度で照射物に放射するために、フィルターの役目
をするものを介在させて温度を下げ、しかもその放射熱
が均一な方向で照射されるようにしたものである。
【０００９】赤外線熱源としては、発熱効率等を考慮
し、電熱線とその周囲を包囲したセラミック放射管を配
置し、これの上にアルミなどの金属板を配置して、さら
に熱放射面側には、同様の鉄などの金属板の両面に「黒
体塗料」と呼ばれるセラミックの粉体などを混合した塗
料を２ｍｍ程度の厚さで塗布し、これをフィルターとし
ての役目を果たすようにさせたものである。
し、電熱線とその周囲を包囲したセラミック放射管を配
置し、これの上にアルミなどの金属板を配置して、さら
に熱放射面側には、同様の鉄などの金属板の両面に「黒
体塗料」と呼ばれるセラミックの粉体などを混合した塗
料を２ｍｍ程度の厚さで塗布し、これをフィルターとし
ての役目を果たすようにさせたものである。
【００１０】
【実施例】以下、図面に基づき各実施例について説明す
る。図１はヒーターの基本構成を示す側面断面図、図２
は電熱線の配線例を示す平面図、図３は使用する赤外線
の周波数帯を示すグラフである。図１に示すように、本
実施例のヒーター１の内部には複数の赤外線放熱源２が
配置されている。ヒーター１の下面側が熱放射面１１で
あり、上面側が熱遮断面１２となっている。熱放射面１
１は鉄などの金属板１１ａとその両面に厚さ約２ｍｍで
塗布されたと黒体塗料面１１ｂからなる。一方、熱遮断
面１２は、同様に金属板１２ａと、その上面には、熱を
遮断する目的で不燃性の石綿といった断熱材１２ｂが布
されている。
る。図１はヒーターの基本構成を示す側面断面図、図２
は電熱線の配線例を示す平面図、図３は使用する赤外線
の周波数帯を示すグラフである。図１に示すように、本
実施例のヒーター１の内部には複数の赤外線放熱源２が
配置されている。ヒーター１の下面側が熱放射面１１で
あり、上面側が熱遮断面１２となっている。熱放射面１
１は鉄などの金属板１１ａとその両面に厚さ約２ｍｍで
塗布されたと黒体塗料面１１ｂからなる。一方、熱遮断
面１２は、同様に金属板１２ａと、その上面には、熱を
遮断する目的で不燃性の石綿といった断熱材１２ｂが布
されている。
【００１１】図２に示すように、本実施例の赤外線放熱
源２は、三相電流を電源とするにより構成されている。
これらの放射管の配列は、それぞれ３本（２１〜２３お
よび２４〜２６）がスター（Ｙ）回路であり、デルタ
（Δ）回路と比較するとエネルギー消費が約３分の１で
ある。また、各放熱管２１〜２６はそれぞれ、電熱線と
その周囲を包囲するセラミック層とから構成されてい
る。
源２は、三相電流を電源とするにより構成されている。
これらの放射管の配列は、それぞれ３本（２１〜２３お
よび２４〜２６）がスター（Ｙ）回路であり、デルタ
（Δ）回路と比較するとエネルギー消費が約３分の１で
ある。また、各放熱管２１〜２６はそれぞれ、電熱線と
その周囲を包囲するセラミック層とから構成されてい
る。
【００１２】次に、本実施例のヒーター１による赤外線
の照射について説明する。電熱線に電力を供給すると、
セラミック層の表面は約８００℃程度になった。これに
よりヒーター１内部の温度は約３００℃程度まで加熱さ
れた。さらに、熱放射面１１を介して対象物に放射され
る熱の温度は、対象物の位置で８０℃程度という低温で
あった。一方、この放射位置での赤外線波長を検出した
ところ、図３に示すように２．０μｍ〜４．０μｍで明
瞭な放射率を示し、電力量を変化させても０．２μｍ〜
８．０μｍの範囲内であった。
の照射について説明する。電熱線に電力を供給すると、
セラミック層の表面は約８００℃程度になった。これに
よりヒーター１内部の温度は約３００℃程度まで加熱さ
れた。さらに、熱放射面１１を介して対象物に放射され
る熱の温度は、対象物の位置で８０℃程度という低温で
あった。一方、この放射位置での赤外線波長を検出した
ところ、図３に示すように２．０μｍ〜４．０μｍで明
瞭な放射率を示し、電力量を変化させても０．２μｍ〜
８．０μｍの範囲内であった。
【００１３】これは、ヒーター１内部で生じた高温の赤
外線が熱放射面１１に塗布された黒体塗料により一旦吸
収され、この熱放射面１１から放射される黒体放射がこ
の波長となり、この波長の赤外線（近赤外線）が籾殻や
藁などに含有している成分を誘導させる性質を有した波
長であるものと考えられる。したがって、この低温の赤
外線放射によると、高温の熱線を直接放射するのとは異
なり、瞬時に発火温度に達しないものの、籾殻含有成分
が励起して、その内部で蓄熱が効率的になされ、その結
果、籾殻内部で不完全燃焼を起したようになり、効率的
に炭化するものと思われる。
外線が熱放射面１１に塗布された黒体塗料により一旦吸
収され、この熱放射面１１から放射される黒体放射がこ
の波長となり、この波長の赤外線（近赤外線）が籾殻や
藁などに含有している成分を誘導させる性質を有した波
長であるものと考えられる。したがって、この低温の赤
外線放射によると、高温の熱線を直接放射するのとは異
なり、瞬時に発火温度に達しないものの、籾殻含有成分
が励起して、その内部で蓄熱が効率的になされ、その結
果、籾殻内部で不完全燃焼を起したようになり、効率的
に炭化するものと思われる。
【００１４】上記したヒーター１を使用した処理装置と
しては、例えば搬送手段としてのベルトコンベアを備え
た基台の中間付近にヒーターを配置し、ベルトコンベア
を処理するものによって速度を変化させながら行うもの
が適当である。
しては、例えば搬送手段としてのベルトコンベアを備え
た基台の中間付近にヒーターを配置し、ベルトコンベア
を処理するものによって速度を変化させながら行うもの
が適当である。
【００１５】焼成例１ １トンの稲籾殻を処理して籾殻炭にするにあたり、ベル
トコンベアを毎分５ｍの速度で起動させ、ヒーター１に
よる加熱温度が照射物付近で約８０℃となるようにして
行った。これにより、約４００Kgの籾殻炭がえられた
が、その形状は焼成前の籾殻のままであり、住宅地下へ
の埋設や畳内部への封入に用いたが、ほとんど形崩れす
ることがなかった。
トコンベアを毎分５ｍの速度で起動させ、ヒーター１に
よる加熱温度が照射物付近で約８０℃となるようにして
行った。これにより、約４００Kgの籾殻炭がえられた
が、その形状は焼成前の籾殻のままであり、住宅地下へ
の埋設や畳内部への封入に用いたが、ほとんど形崩れす
ることがなかった。
【００１６】また、この焼成例で得られた籾殻炭を使用
した、各種ガスの吸着試験の結果を表１に示す。この表
１からもわかるように、この籾殻炭は非常に高い吸着性
を有しており、特に室内の環境改善に有効であることが
言える。また、同様に吸水性も高く、高湿度対策として
も非常に有効である。
した、各種ガスの吸着試験の結果を表１に示す。この表
１からもわかるように、この籾殻炭は非常に高い吸着性
を有しており、特に室内の環境改善に有効であることが
言える。また、同様に吸水性も高く、高湿度対策として
も非常に有効である。
【００１７】
【表１】
【００１８】焼成例２ ６００Ｋｇの蕎麦の籾殻を処理して籾殻炭にするにあた
り、ベルトコンベアを毎分４ｍで回転させてヒーター１
による加熱温度が照射物付近で約８５℃となるようにし
て行った。これにより、約３６０Ｋｇの籾殻炭が得られ
た。上記した稲籾殻よりやや硬質なものが得られた。
り、ベルトコンベアを毎分４ｍで回転させてヒーター１
による加熱温度が照射物付近で約８５℃となるようにし
て行った。これにより、約３６０Ｋｇの籾殻炭が得られ
た。上記した稲籾殻よりやや硬質なものが得られた。
【００１９】乾燥例２ ２トンの刈り取ったばかりの飼料用の牧草を乾燥させる
にあたっては、ベルトコンベアの回転速度を毎分１０ｍ
として運転させ、１．７トンの干草とすることができ
た。この干草は刈り取った自然乾燥とは異なり、青みは
十分に残っているものの触った感じは十分に乾燥した状
態となった。これをサイロで６ヶ月間保管したが、状態
に変化がなく且つ虫等の発生も見られなかった。
にあたっては、ベルトコンベアの回転速度を毎分１０ｍ
として運転させ、１．７トンの干草とすることができ
た。この干草は刈り取った自然乾燥とは異なり、青みは
十分に残っているものの触った感じは十分に乾燥した状
態となった。これをサイロで６ヶ月間保管したが、状態
に変化がなく且つ虫等の発生も見られなかった。
【００２０】
【発明の効果】上記のように構成したので、本発明にお
いては次に示すような優れた効果を得られる。 (1)本発明の加熱装置においては、籾殻や牧草といった
燃焼しやすい穀草類を効率的に加熱して、燃焼させるこ
となく炭化または乾燥させることができる。 (2)吸着試験からもわかるように、本発明の製造方法で
製造された籾殻炭は有害ガス等の吸着能力が非常に高
い。同様に吸着能力の高い備長炭等は、高価である上に
粉砕する際に無駄が多く生じるの対し、初めから粒状で
あるため袋や容器への封入が自在なことや、原料および
製造コストが安価であることから、床下への埋設といっ
た大量投与や、畳内部への封入など、住宅用の素材とし
て非常に有用である。
いては次に示すような優れた効果を得られる。 (1)本発明の加熱装置においては、籾殻や牧草といった
燃焼しやすい穀草類を効率的に加熱して、燃焼させるこ
となく炭化または乾燥させることができる。 (2)吸着試験からもわかるように、本発明の製造方法で
製造された籾殻炭は有害ガス等の吸着能力が非常に高
い。同様に吸着能力の高い備長炭等は、高価である上に
粉砕する際に無駄が多く生じるの対し、初めから粒状で
あるため袋や容器への封入が自在なことや、原料および
製造コストが安価であることから、床下への埋設といっ
た大量投与や、畳内部への封入など、住宅用の素材とし
て非常に有用である。
【図１】ヒーターの基本構成を示す側面断面図である。
【図２】電熱線の配線例を示す平面図である。
【図３】使用する赤外線の周波数帯を示すグラフであ
る。
る。
１………ヒーター １１……熱放射面 １１ａ…金属板 １１ｂ…黒体塗料面 １２ａ…金属板 １２ｂ…断熱材 ２………赤外線放熱源 ２１〜２６………放熱管
Claims (5)
- 【請求項１】 内部に赤外線熱源を有し、少なくとも熱
放射面にセラミックを含有した塗料を塗布した金属板を
配したことを特徴とする加熱装置。 - 【請求項２】 赤外線熱源が電熱線とその外周面を包囲
するセラミック層とからなり、前記赤外線熱源の実質的
に上下方向に金属板を配し、熱放射面側の金属板の少な
くとも片面にセラミックを含有した塗料を塗布したこと
を特徴とする請求項１記載の加熱装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の加熱装置により、穀類の
籾殻を焼成して炭化させるにあたり、赤外線の波長が
２．０μｍ〜８．０μｍであり、該赤外線の前記籾殻表
面への照射温度が１００℃以下であることを特徴とする
籾殻炭の製造方法。 - 【請求項４】 赤外線の波長が２．０μｍ〜４．０μｍ
であることを特徴とする請求項３記載の籾殻炭の製造方
法。 - 【請求項５】 赤外線の籾殻表面への照射温度が７０℃
〜９０℃であることを特徴とする請求項３記載の籾殻炭
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000101658A JP2001288475A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 加熱装置およびこれを用いた籾殻炭の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000101658A JP2001288475A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 加熱装置およびこれを用いた籾殻炭の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001288475A true JP2001288475A (ja) | 2001-10-16 |
Family
ID=18615658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000101658A Pending JP2001288475A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 加熱装置およびこれを用いた籾殻炭の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001288475A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106833704A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-13 | 北京神雾电力科技有限公司 | 一种煤热解产合成气系统及方法 |
| CN110375551A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-25 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种高温面源加热装置 |
| KR20190128781A (ko) * | 2018-05-09 | 2019-11-19 | 전자부품연구원 | 열방사체용 다층박막구조체, 열방사체 및 그의 제조방법 |
-
2000
- 2000-04-04 JP JP2000101658A patent/JP2001288475A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106833704A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-13 | 北京神雾电力科技有限公司 | 一种煤热解产合成气系统及方法 |
| KR20190128781A (ko) * | 2018-05-09 | 2019-11-19 | 전자부품연구원 | 열방사체용 다층박막구조체, 열방사체 및 그의 제조방법 |
| KR102133080B1 (ko) * | 2018-05-09 | 2020-07-13 | 전자부품연구원 | 열방사체용 다층박막구조체, 열방사체 및 그의 제조방법 |
| CN110375551A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-25 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种高温面源加热装置 |
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