JP2003286488A - 炭化用収納ボックス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造が簡単で容易に製造でき、熱効率と耐久性
に優れ、ランニングコストの低減が図れるとともに、炭
化炉（炭化装置）自体の小型化を可能ならしめる炭化用
収納ボックスを、簡単な構造で提供すること。 【解決手段】上面に開口を有する有底のボックス本体２
１と、中央部に乾留ガス排出孔２７を設け前記ボックス
本体２１の開口に嵌合手段２４を介して取着される蓋体
２６とを具備し、内部に被炭化物を収容して加熱室内の
炉床上に据置されるところに構成特徴があり、前記ボッ
クス本体２１にその両端が前記加熱室内にそれぞれ開口
する水平方向の中空パイプ２３ａが備えてあったり、前
記ボックス本体２１の中央部に前記乾留ガス排出孔２７
よりも小径でありかつ上下方向の乾留ガス誘導パイプ２
３ｂを設けてあったり、前記ボックス本体の側壁または
底壁のいずれか又は両方が、波形状に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は炭化炉（炭化装置）
内に収容される炭化用収納ボックスに関するものであ
り、より詳しくは、耐久性と熱効率に優れ、炭化炉自体
の小型化を図ることのできる炭化用収納ボックスに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の炭化炉として代表的なものは、炭
化炉本体と、該炭化炉本体の開閉扉と対面する側面側が
開口する乾留ボックスと、前記乾留ボックス内に連通す
る乾留ガス供給路を介して供給された乾留ガスを燃焼す
る燃焼炉とから構成されているものがあり、耐熱鋼材製
のバスケット内に被炭化物を収容してバスケットととも
に乾留ボックス内に入れ、炭化炉本体並びに乾留ボック
スに共通の開閉扉を閉じてその両方を外気遮断するよう
になっていた。

【０００３】一方、炭化炉本体の外部に再燃炉を装備
し、炭化炉本体から発生した燃焼ガスや乾留ガスをこの
燃焼炉に導いて再燃焼させるものも公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの炭化
炉にあっては、例えば木材、竹材等の植物材料のような
中級発熱被炭化物や、廃食品類、下水汚泥、塵芥などの
ような低級発熱被炭化物であると、これらを粉状、粒状
に粉砕しても繊維状物質の熱伝導率が小さく炭化に必要
な熱が伝わり難いため、熱効率が甚だ悪く、炭化に長時
間を要するとともに、乾留ボックス自体が変形し易く、
頻繁に補修修理する必要があった。

【０００５】本発明はかかる実情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは、構造が簡単で容易に
製造でき、熱効率と耐久性に優れ、ランニングコストの
低減が図れるとともに、炭化炉（炭化装置）自体の小型
化を可能ならしめる炭化用収納ボックスを、簡単な構造
で提供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明が採用した手段は、請求項１の発明は、上面
に開口を有する有底のボックス本体と、中央部に乾留ガ
ス排出孔を設け前記ボックス本体の開口に嵌合手段を介
して取着される蓋体とを具備し、内部に被炭化物を収容
して加熱室内内の炉床上に据置されるところに特徴を有
する炭化用収納ボックスを、その要旨とする。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の炭化
用収納ボックスにおいて、前記ボックス本体の中央部
に、前記乾留ガス排出孔よりも小径でありかつ上下方向
の乾留ガス誘導パイプを設けたものを、その要旨とす
る。

【０００８】請求項３の発明は、請求項２に記載の炭化
用収納ボックスにおいて、前記乾留ガス誘導パイプの下
端部が下方に向かうにつれて拡径する円錐形状に形成さ
れているものを、その要旨とする。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かに記載の炭化用収納ボックスにおいて、前記ボックス
本体に、その両端が前記加熱室内にそれぞれ開口する水
平方向のパイプが備えられているものを、その要旨とす
る。

【００１０】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かに記載の炭化用収納ボックスにおいて、前記ボックス
本体の側壁または底壁のいずれか又は両方が、波形状に
形成されているものを、その要旨とする。

【００１１】各請求項に記載の炭化用収納ボックスは、
上面に開口を有する有底のボックス本体と、中央部に乾
留ガス排出孔を設け前記ボックス本体の開口に嵌合手段
を介して取着される蓋体とを有し、その内部に被炭化物
を収容して加熱室内に取付されるように構成されている
ため、炭化用収納ボックス自体が、従来の乾留ボックス
として作用する。

【００１２】また、蓋体の中央部に乾留ガス排出孔が設
けてあるから、発生した乾留ガスはこの乾留ガス排出孔
から放出され、直ちに、加熱室の高温雰囲気に触れて燃
焼させることができる。

【００１３】一方、ボックス本体と蓋体が、例えば凸、
凹構造のような嵌合手段を介して略一体化されているた
め、乾留ガスが多量に発生して内部が加圧状態になる
と、蓋体が茶釜蓋のように飛びはね、これにより、乾留
ガスを瞬時に抜き取りでき、蓋体は再びボックス本体の
蓋として作用する。すなわち、ボックス本体が変形し難
く、耐久性の向上が図れる（頻繁に補修修理する必要が
ない）。

【００１４】さらに、従来の乾留ボックスが不要である
とともに、炭化炉本体の外部に例えば集塵装置のような
排ガス処理装置を装備する必要がないため、炭化炉自体
の小型化が図れるとともに、炭化炉本体と開閉扉とのシ
ール構造を簡略化でき、初期の設備費などの低減が図れ
る。

【００１５】特に、請求項２及び３の発明に係る炭化用
収納ボックスによると、上記各作用に加えて、炭化用収
納ボックスの複数を段積みでき、種類の異なる複数の被
炭化物を同時的に炭化できるという作用が得られる。

【００１６】請求項４の発明に係る炭化用収納ボックス
によると、前記ボックス本体に、その両端が加熱室内に
それぞれ開口する水平方向のパイプが備えられているた
め、上記各作用に加え、ボックス本体の内部まで加熱室
の高温雰囲気を提供できる。すなわち、熱効率の向上が
図れ、中級ないし低級の被炭化物で熱伝導率が小さいも
のであっても短時間で容易に炭化させることができる。

【００１７】請求項５の発明に係る炭化用収納ボックス
によると、前記ボックス本体の側壁または底壁のいずれ
か又は両方が波形状に形成されているため、請求項４の
発明に係る炭化用収納ボックスよりも熱効率がさらに向
上する。

【００１８】

【発明の実施の態様】以下、実施例により、本発明を具
体的に説明するが、これらはその代表的なものを例示し
たに過ぎず、本発明はこの実施例に限定されるものでは
ない。

【００１９】図１は第１実施例の炭化用収納ボックス１
０の正面図である。図２は同炭化用収納ボックス１０を
構成するボックス本体１１の縦断面図であり、図３は同
収納ボックス１０を構成する蓋体１６の平面図、図４は
図３のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。

【００２０】図において、第１実施例の炭化用収納ボッ
クス１０は、ボックス本体１１と、中央部に乾留ガス排
出孔１７を設け前記ボックス本体１１の開口１２に嵌合
手段１４を介して取着される蓋体１６とからなり、その
内部に被炭化物を収容して加熱室内の炉床上に据置され
る。

【００２１】ボックス本体１１は耐熱鋼材製であり、上
面が開口１２する有底のボックス形状に形成されてお
り、対向する側壁間に複数の中空パイプ１３が水平方向
に固着されている。また、開口１２外周端には、嵌合用
のリング溝１４ａが形成されており、底壁外側にはリフ
ト用掛止部１５ａが備えられている。

【００２２】蓋体１６は耐熱鋼材製で、その中央部には
乾留ガス排出孔１７が形成されている。また、外周端の
下方にリブ１４ｂが設けてあり、上記リング溝１４ａに
衝止させることで、凸凹構造体（嵌合手段）１４を形成
させるようになっている。蓋体１６の上面にはリフト用
掛止部１５ｂが備えられている。

【００２３】ただし、嵌合手段１４を限定するものでは
なく、蓋体の外周端部に、下方に向けて開口するリング
溝１４’を設け、該リング溝１４’と上記リング溝１４
ａを嵌合させる（図５）など、公知嵌合手段のすべてを
含むものとする。

【００２４】また、前記ボックス本体の側壁または底壁
のいずれか又は両方を波形状に形成すると、熱による歪
みが吸収でき、ボックス本体１１の変形などを阻止でき
るから、好適である。

【００２５】つぎに、図６は第２実施例の炭化用収納ボ
ックス２０の正面図である。図７は同炭化用収納ボック
ス２０の平面図であり、図８はこの炭化用収納ボックス
２０の複数個を段積みする状態を概略的に示す一部分解
正面図である。

【００２６】図において、この炭化用収納ボックス２０
に係わるボックス本体２１は、上面が開口２２を有する
有底のボックス形状に形成されている。ボックス本体２
１の中央部には、後述する蓋体２６に設けた乾留ガス排
出孔よりも小径でありかつ上下方向に配した乾留ガス誘
導パイプ２３ｂが備えてあり、対向する側壁間には複数
の中空パイプ２３が水平方向に固着されている。なお、
第１実施例の炭化用収納ボックス１０に係わるボックス
本体１１と同様に、開口２２外周端には嵌合用のリング
溝２４ａが形成されており、底壁外側にリフト用掛止部
２５ａが形成されている。

【００２７】蓋体２６の中央部には、乾留ガス誘導パイ
プ２３ｂの外径よりもやや大径の乾留ガス排出孔２７が
形成されている。ボックス本体２１内で発生する乾留ガ
スは、乾留ガス排出孔２７に乾留ガス誘導パイプ２３ｂ
を遊嵌させても隙間が形成されるため、この隙間を介し
て排出させることができる。

【００２８】なお、蓋体２６外周端の下方にリブ２４ｂ
が設けてあり、上記リング溝２４ａに衝止させることで
凸凹構造体（嵌合手段）２４を形成させる点、底壁外側
ならびに蓋体２６の上面に、リフト用掛止部２５ａ、２
５ｂがそれぞれ備えてある点は、第１実施例の炭化用収
納ボックス１０と同様である。

【００２９】つぎに、図９は第３実施例の炭化用収納ボ
ックス３０の正面図あり、図１０はこの炭化用収納ボッ
クス３０の複数個を段積み使用する様子を概略的に示す
要部縦断面図である。

【００３０】この炭化用収納ボックス３０は、前記ボッ
クス本体３１に備えた乾留ガス誘導パイプ３３ｂの下端
部が下方に向かうにつれて拡径する円錐形状に形成され
ている点を除き、炭化用収納ボックス２０の構成と実質
的同一であり、その複数個を段積み使用できる。

【００３１】ついで、本発明に係る炭化用収納ボックス
を使用した被炭化物の炭化方法を、第３実施例の炭化用
収納ボックス３０を例にして説明する。

【００３２】図１１は本発明の炭化方法を実施するため
の一炭化炉（炭化装置）を概略的に示す要部横断面（平
面図）、図１２は同炭化炉の要部断面図（正面図）、図
１３は、同炭化炉の要部断面図（側面図）である。な
お、炭化用収納ボックス３０は正確には記載されていな
い。

【００３３】図において、炭化炉５０は、側壁に燃焼バ
ーナー５１ａを装備した燃焼室５１と、該燃焼室５１に
連続し炭化用収納ボックス１０が内部に取付される加熱
室５２と、該加熱室５２の開口５２ａの全面を封止して
外気を遮断する開閉扉５３と、加熱室５２の下方に設け
られ燃焼排ガスを煙突５７に誘導する煙道５５と、該煙
道５５と煙突５７の間に配設され、側壁に再燃バーナー
５６ａが装備された脱臭室５６と、から構成されてお
り、脱臭室５６の内部にはハニカム蓄熱体（図示しな
い）が配設されている。

【００３４】燃焼室５１及び加熱室５２は、内側全面に
耐熱性断熱材を敷設した耐熱鋼製であり、加熱室５２の
開口５２ａ外周端部に開閉扉５３の内面に当接する額縁
状の耐熱性断熱シール材（図示しない）が備えてある。

【００３５】燃焼室５１には、エアーを供給するための
燃焼用送風機５１ｂがセットされており、燃焼用送風機
５１ｂから空気供給しつつ燃焼させることもできるよう
になっている。ただし、被炭化物の種類や数量によって
は、この送風機５１ｂを装備しなくてもよいことがあ
る。

【００３６】加熱室５２の炉床５２ｂは、煙道５５に連
通する複数の燃焼ガス取込孔５４が形設された耐火れん
が製であり、煙道５５の天上面を兼ねる構造となってい
る。

【００３７】ハニカム蓄熱体は、耐熱ステンレス鋼や、
カーボランダム、ムライト若しくはアルミナセラミック
スなどから製造した耐熱性筒体（外径２５〜１５０ｍ
ｍ、内径２０〜１００ｍｍ、長さ５０〜２００ｍｍ）を
互い違いに１〜６列に組み合わせてブロック状となし、
その複数を適宜間隔離して配設したもの等が例示できる
（図示しない）。

【００３８】ハニカム蓄熱体に燃焼排気ガスを接触させ
ると、ダイオキシン類等の環境汚染物質や有害物質等を
より完全に燃焼、熱分解でき、これにより、環境汚染物
質や有害物質等の無毒化や、悪臭、異臭成分の脱臭およ
び無煙化できるから好ましい。

【００３９】加熱室５２内の炉床５２ｂ上に、被炭化物
を収容した炭化用収納ボックス３０を３段積みにして載
置し、開閉扉を閉めて外気の侵入を遮断して、燃焼バー
ナー５１ａを点火，燃焼バーナーから燃焼室５１内に燃
焼炎を噴射させながら加熱室５２を高温雰囲気にする
と、被炭化物が間接的に加熱でき、これにより、乾留ガ
スを発生させることができる。

【００４０】発生した乾留ガスは、蓋体３６の中央部に
設けた乾留ガス排出孔３７から加熱室５２内に排出さ
れ、直ちに、加熱室５２の高温雰囲気に触れて燃焼す
る。

【００４１】この場合、対向する側壁間に複数の中空パ
イプ３３が水平方向に固着されているため、中空パイプ
３３内に加熱室内の高温ガスを自在通過させることがで
きるため、炭化用収納ボックス３０の中心部を効率的に
加熱させることができる。すなわち、熱効率の向上が図
れ、中級ないし低級の被炭化物で熱伝導率が小さいもの
であっても短時間で簡単に炭化させることができる。

【００４２】また、ボックス本体と蓋体は嵌合手段を介
して略一体化されているため、多量の乾留ガスが発生し
て内部が加圧状態になると、蓋体が茶釜蓋のように飛び
はね、これにより、乾留ガスを瞬時に抜き取りでき、蓋
体は再びボックス本体の蓋として作用する。すなわち、
ボックス本体が変形し難く、耐久性の向上が図れる（頻
繁に補修修理する必要がない）。

【００４３】一方、最下段の炭化用収納ボックスから排
出された乾留ガスは、中段の収納ボックスに備えた上下
方向の乾留ガス誘導パイプを介して上方に向けて誘導さ
れ、中段の収納ボックスから排出された乾留ガスと混合
し、さらに、最上段の収納ボックスに備えた乾留ガス誘
導パイプを介して誘導され、最上段の収納ボックスとも
混合して加熱室内に排出され、直ちに、加熱室内でその
すべてを燃焼させることができるのである。

【００４４】

【発明の効果】以上のとおり、本発明に係る炭化用収納
ボックスは、上面に開口を有する有底のボックス本体
と、中央部に乾留ガス排出孔を設け前記ボックス本体の
開口に嵌合手段を介して取着される蓋体とを具備し、内
部に被炭化物を収容して加熱室内の炉床上に据置される
ところに構成特徴を有し、炭化用収納ボックスを使用す
ることにより、還元雰囲気下ではなく酸化雰囲気にて被
炭化物を炭化できるという、従来にない作用効果を奏す
るものである。

【００４５】したがって、従来の乾留ボックスが不要と
なり、例えば集塵装置のような排ガス処理装置を装備す
る必要がなく、炭化炉本体と開閉扉との誠に厄介なシー
ル構造を簡略化できるため、炭化炉自体の小型化が図れ
るとともに、初期の設備透視費などの低減が図れ、しか
もランニングコストを削減させることができる。

【００４６】特に、請求項２及び３の発明に係る炭化用
収納ボックスによると、上記各作用に加えて、炭化用収
納ボックスの複数を段積みでき、種類の異なる複数の被
炭化物を同時的に炭化できる。

【００４７】請求項４の発明に係る炭化用収納ボックス
によると、前記ボックス本体に、その両端が加熱室内に
それぞれ開口する水平方向のパイプが備えられているた
め、熱効率の向上が図れ、ボックス本体の内部まで簡単
且つ均等に高温にすることができ、これにより、中級な
いし低級の被炭化物で熱伝導率が小さいものであっても
短時間で容易に炭化させることができる。

【００４８】また、請求項５の発明に係る炭化用収納ボ
ックスによると、前記ボックス本体の側壁または底壁の
いずれか又は両方が波形状に形成されているため、請求
項４の発明に係る炭化用収納ボックスよりも熱効率がさ
らに向上する等、実効性に優れた作用効果を奏するので
ある。

【００４９】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１実施例の炭化用収納ボックスの正面
図である。

【図２】図２は同炭化用収納ボックスを構成するボック
ス本体の縦断面図である。

【図３】図３は同収納ボックスを構成する蓋体の平面図
である。

【図４】図４は図３のＡ−Ａ線に沿った縦断面図であ
る。

【図５】図５は、本発明に係わる他の嵌合手段を示す要
部断面図である。

【図６】図６は第２実施例の炭化用収納ボックスの正面
図である。

【図７】図７は同炭化用収納ボックスの平面図である。

【図８】図８は同炭化用収納ボックスの複数個を段積み
する状態を概略的に示す一部分解正面図である。

【図９】図９は第３実施例の炭化用収納ボックスの正面
図ある。

【００５９】

【図１０】図１０は同炭化用収納ボックスの複数個を段
積み使用する様子を概略的に示す要部縦断面図である。

【００６０】

【図１１】図１１は本発明の炭化方法を実施するための
一炭化炉を概略的に示す要部横断面（平面図）である。
同炭化用収納ボックスが３段積みで収容されている。

【００６１】

【図１２】図１２は同炭化炉の要部断面図（正面図）で
ある。炭化用収納ボックスは正確に記載されていない。

【００６２】

【図１３】図１３は、同炭化炉の要部断面図（側面図）
である。炭化用収納ボックスは正確に記載されていな
い。

【００６３】

【符号の説明】

１０ … 第１実施例の炭化用収納ボックス １１ … ボックス本体 １２ … 開口 １３ … 中空パイプ １４ … 嵌合手段 １４’… リング溝（凹部） １４ａ… リング溝（凹部） １５ａ… リフト用掛止部 １５ｂ… リフト用掛止部 １６ … 蓋体 １７ … 乾留ガス排出孔 ２０ … 第２実施例の炭化用収納ボックス ２１ … ボックス本体 ２２ … 開口 ２３ … 中空パイプ ２３ｂ… 乾留ガス誘導パイプ ２４ … 嵌合手段 ２４ａ… リング溝（凹部） ２４ｂ… リブ（凸部） ２５ａ… リフト用掛止部 ２５ｂ… リフト用掛止部 ２６ … 蓋体 ２７ … 乾留ガス排出孔 ３０ … 第３実施例の炭化用収納ボックス ３１ … ボックス本体 ３２ … 開口 ３３ … 中空パイプ ３３ｂ… 乾留ガス誘導パイプ ３４ … 嵌合手段 ３４ａ… リング溝（凹部） ３４ｂ… リブ（凸部） ３５ａ… リフト用掛止部 ３５ｂ… リフト用掛止部 ３６ … 蓋体 ３７ … 乾留ガス排出孔 ５０ … 炭化炉 ５１ … 燃焼室 ５１ａ… 燃焼バーナー ５１ｂ… 燃焼用送風機 ５２ … 加熱室 ５２a… 開口 ５２ｂ… 炉床 ５３ … 開閉扉 ５４ … 燃焼ガス取込孔 ５５ … 煙道 ５６ … 脱臭室 ５６ａ… 再燃バーナー ５７ … 煙突

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板津 雅春 岐阜県美濃加茂市本郷町９丁目18番37号 株式会社シー・ワイ・シー内 (72)発明者 板津 博之 岐阜県美濃加茂市本郷町９丁目18番37号 株式会社シー・ワイ・シー内 (72)発明者 板津 孝治 岐阜県美濃加茂市本郷町９丁目18番37号 株式会社シー・ワイ・シー内 Ｆターム(参考） 4H012 HA02 JA01 4K061 AA03 CA08 DA01 FA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に開口を有する有底のボックス本体
   と、中央部に乾留ガス排出孔を設け前記ボックス本体の
   開口に嵌合手段を介して取着される蓋体と、を具備し、
   内部に被炭化物を収容して加熱室内の炉床上に据置され
   ることを特徴とする炭化用収納ボックス。
2. 【請求項２】前記ボックス本体の中央部に、前記乾留ガ
   ス排出孔よりも小径でありかつ上下方向の乾留ガス誘導
   パイプを設けたことを特徴とする請求項１記載の炭化用
   収納ボックス。
3. 【請求項３】前記乾留ガス誘導パイプの下端部が下方に
   向かうにつれて拡径する円錐形状に形成されていること
   を特徴とする請求項２記載の炭化用収納ボックス。
4. 【請求項４】前記炭化用収納ボックスにおいて、 前記ボックス本体に、その両端が前記加熱室内にそれぞ
   れ開口する水平方向のパイプが備えられていることを特
   徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の炭化用収納ボ
   ックス。
5. 【請求項５】前記炭化用収納ボックスにおいて、 前記ボックス本体の側壁または底壁のいずれか又は両方
   が、波形状に形成されていることを特徴とする請求項１
   〜４のいずれかに記載の炭化用収納ボックス。