JP2005180746A - Method for utilizing generated heat of wooden biomass - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木質系バイオマスを燃焼し、発生する熱エネルギーを有効利用して木材を乾燥し、あるいは植物を生育させる温室を加温する処理方法に関する。 The present invention relates to a treatment method for burning woody biomass and drying the wood by effectively using the generated thermal energy or heating a greenhouse in which plants are grown.
木材は、加工する工程で多量の廃材が発生する。木材の廃材は、木材を削って発生するプレーナー屑、種々の廃材の混合物、MDFやパーティクルボード等の廃材を粉砕した屑、木片や皮を破砕した屑等が多量に発生する。これ等の木質系バイオマスは、焼却して廃棄しているのが実状で、焼却して廃棄するときに発生する熱エネルギーは有効に利用されていない。 A large amount of waste material is generated in the process of processing wood. A large amount of wood waste material is generated, such as planar scraps generated by cutting wood, a mixture of various waste materials, scraps obtained by pulverizing waste materials such as MDF and particle board, and scraps obtained by crushing wood pieces and skins. These woody biomass is actually incinerated and discarded, and the heat energy generated when incinerated and discarded is not effectively used.
一方、天然の木材は、金属やプラスチックでは得られない自然木に独特の美しさと風合いはあるが、未乾燥な状態で使用すると、時間が経過するにしたがって、変形して狂いが発生し、あるいは収縮して隙間ができる等の欠点がある。この欠点は、木材を充分に乾燥して少なくできる。しかしながら、木材を充分に乾燥するには、長期間にわたって放置するか、あるいは加熱して水分を強制的に除去する必要がある。強制的に水分を除去する方法は、短時間で乾燥できるが、多量の熱エネルギーを消費するので、ランニングコストが高くなる欠点がある。 On the other hand, natural wood has a unique beauty and texture of natural wood that cannot be obtained with metal or plastic, but if it is used in an undried state, it will deform and become distorted over time, Or there is a defect such as shrinkage to form a gap. This disadvantage can be reduced by sufficiently drying the wood. However, in order to sufficiently dry the wood, it is necessary to leave it for a long period of time or to remove moisture by heating. Although the method of forcibly removing moisture can be dried in a short time, it consumes a large amount of heat energy, and thus has a drawback of increasing running costs.
木材乾燥のランニングコストを低減することを目的として、木質系バイオマスを燃焼させるときに発生する熱エネルギーを有効利用する乾燥方法が開発されている。(特許文献1参照) In order to reduce the running cost of drying wood, a drying method has been developed that effectively uses thermal energy generated when woody biomass is burned. (See Patent Document 1)
この公報には、耐火室の床部に炉、室内中央部に生木の桟積部、室内の適宜箇所に設置した対流送風装置、および室内と木材中心部に配置した温度センサーを有し、炉内に、木屑、解体材あるいは木片等の廃材を燃焼材として入れ、その表面を、プレーナー屑、カンナ屑、樹皮あるいは古紙等の廃材で着火材としてカバーし、そして炉のフタをし、着火後は、排気ダクト等の空気調整により、炉内を不完全燃焼させ、また室温を75〜80℃の範囲に調整し、煙および熱風を対流送風装置にて循環させて乾燥対象木材および外気温度に応じ約3〜5日間低温燻煙乾燥し、室内温度と外気温度および木材の中心部温度差が8℃以内になるまで放置する工程からなる木材の燻煙乾燥方法が記載される。
この公報に記載される乾燥方法は、木質系バイオマスの熱エネルギーを有効利用して乾燥するので、燃料コストを安くできる特長がある。しかしながら、この方法は木材を理想的な環境で充分に乾燥するのが極めて難しい。とくに、木材を乾燥する外的な環境である、温度と湿度の両方を理想的な環境に制御するのが極めて難しい。また、木質系バイオマスを不完全燃焼させるので、排気ガスを綺麗にするのも難しい。とくに、燃焼させるとダイオキシン等の有害物質を発生させる物質が含まれる場合、排気ガスに含まれる有害物質を高温で焼却して消失できない欠点もある。さらにまた、種々の木質系バイオマスを特定な状態で燃焼材として収納する必要があるので、木質系バイオマスを入れるのが極めて難しく、またその入れる量の制御も難しい。 The drying method described in this publication has the advantage that the fuel cost can be reduced because the drying is performed by effectively using the thermal energy of the woody biomass. However, this method is extremely difficult to sufficiently dry the wood in an ideal environment. In particular, it is extremely difficult to control both temperature and humidity, which are external environments for drying wood, in an ideal environment. In addition, because woody biomass is incompletely burned, it is difficult to clean the exhaust gas. In particular, when a substance that generates a harmful substance such as dioxin is included when burned, there is a disadvantage that the harmful substance contained in the exhaust gas cannot be eliminated by incineration at a high temperature. Furthermore, since it is necessary to store various woody biomass as a combustion material in a specific state, it is very difficult to put woody biomass and it is difficult to control the amount of the woody biomass.
さらにまた、以上の公報に記載される方法は、木質系バイオマスを燃焼するときに発生する熱エネルギーを木材の乾燥にのみ使用するので、その他の用途に有効利用できない。 Furthermore, the methods described in the above publications cannot be effectively used for other applications because the thermal energy generated when burning woody biomass is used only for drying wood.
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、木質系バイオマスを燃焼して発生する熱エネルギーを有効に利用して、木材を極めて経済的に乾燥できることに加えて、木材を理想的な温度と湿度に制御しながら乾燥できる木質系バイオマスの発生熱利用方法を提供することにある。 The present invention has been developed for the purpose of solving such drawbacks. An important object of the present invention is that the thermal energy generated by burning woody biomass can be effectively used to dry the wood extremely economically, while controlling the wood to an ideal temperature and humidity. The object is to provide a method for using heat generated from woody biomass that can be dried.
また、本発明の他の大切な目的は、木質系バイオマスを燃焼するときに発生する熱エネルギーを有効利用して植物を栽培する温室を理想的な環境に加温できる木質系バイオマスの発生熱利用方法を提供することにある。 In addition, another important object of the present invention is to use the generated heat of woody biomass that can heat the greenhouse that grows plants to an ideal environment by effectively using the heat energy generated when burning woody biomass. It is to provide a method.
本発明の請求項1に記載される木質系バイオマスの発生熱利用方法は、木質系バイオマスを燃焼炉1で燃焼し、燃焼する熱エネルギーで水を加熱して蒸気と温水とし、さらに空気を加熱して温風とし、得られた蒸気と温風を閉鎖された木材乾燥室14に供給して、木材乾燥室14に収納している木材Wを乾燥する。さらに、木材乾燥室14に燃焼炉1で加熱された温水を供給して、湿度を調整しながら木材Wを乾燥する。
In the method of using heat generated from woody biomass according to
本発明の請求項2に記載される木質系バイオマスの発生熱利用方法は、木質系バイオマスを燃焼炉1で燃焼し、燃焼する熱エネルギーで水を加熱して温水とし、さらに空気を加熱して炭酸ガスを含む排気ガスとし、得られた温水を温室26に設けている放熱用熱交換器27に循環させて温室26の空気を加温し、排気ガスを供給して温室26の空気を加温すると共に、炭酸ガスを供給する。この方法は、温室26の植物Sを加温すると共に、炭酸ガスを供給しながら栽培する。
In the method of using heat generated from woody biomass according to claim 2 of the present invention, the woody biomass is burned in the
本発明の請求項3に記載される発生熱利用方法は、木質系バイオマスとして、森林地廃材、工場廃材、住宅解体廃材、パレット・梱包材の廃材、せん定枝条等の廃材、食品加工の廃材、プレーナー屑、種々の廃材の混合物、MDFやパーティクルボード等の廃材を粉砕した屑、木片や皮を破砕した屑のいずれか、あるいはこれ等の混合物を使用する。さらに、本発明の請求項4に記載される発生熱利用方法は、木質系バイオマスに、食品廃材を混合したものを使用する。
The method of using generated heat described in
さらに、本発明の請求項5に記載される発生熱利用方法は、請求項2に記載される発生熱利用方法であって、燃焼ガスでガスタービン発電機12を駆動して発電し、発電した電力で温室26の光源29を点灯する。
Furthermore, the generated heat utilization method described in claim 5 of the present invention is the generated heat utilization method described in claim 2, wherein the
さらに、本発明の請求項6に記載される発生熱利用方法は、請求項1に記載される発生熱利用方法であって、燃焼ガスでガスタービン発電機12を駆動して発電し、発電した電力で木材乾燥室14の光源29を点灯する。
Furthermore, the generated heat utilization method described in claim 6 of the present invention is the generated heat utilization method described in
さらに、本発明の請求項7に記載される発生熱利用方法は、燃焼炉1で発生される蒸気または温風を、木材薫蒸室30に供給して、木材薫蒸室30に収納している木材Wを薫蒸する。
Furthermore, the generated heat utilization method described in
本発明の請求項1の木質系バイオマスの発生熱利用方法は、木質系バイオマスを燃焼して発生する熱エネルギーを有効に利用して、木材を極めて経済的に乾燥できる特長がある。とくに、本発明の発生熱利用方法は、木材を理想的な温度と湿度に制御しながら乾燥できる特長がある。それは、本発明の発生熱利用方法が、木質系バイオマスを燃焼する熱エネルギーを有効利用して水と空気を加熱し、得られた蒸気と温風を木材乾燥室に供給して木材を乾燥すると共に、加熱された温水を木材乾燥室に供給して、湿度を調整しながら木材を乾燥するからである。このように、本発明の発生熱利用方法は、温風と温水を活用しながら乾燥温度と湿度を調整するので、極めて理想的に木材乾燥でき、従来の蒸気式の木材乾燥の1/3〜1/6と超低コストの木材乾燥が可能である。
The method of using heat generated from woody biomass according to
本発明の請求項2の木質系バイオマスの発生熱利用方法は、木質系バイオマスを燃焼するときに発生する熱エネルギーを有効利用して植物を栽培する温室を理想的な環境に加温できる特長がある。とくに、この方法は、木質系バイオマスを燃焼炉で燃焼して、燃焼する熱エネルギーで空気を加熱して炭酸ガスを含む排気ガスとして温室に炭酸ガスを供給するので、温室を加温することに加えて、植物に炭酸ガスを供給しながら栽培できる。 The method of using heat generated from woody biomass according to claim 2 of the present invention is characterized in that the greenhouse that grows plants can be heated to an ideal environment by effectively using thermal energy generated when woody biomass is burned. is there. In particular, this method burns woody biomass in a combustion furnace, heats the air with the heat energy it burns, and supplies carbon dioxide to the greenhouse as an exhaust gas containing carbon dioxide. In addition, it can be cultivated while supplying carbon dioxide to plants.
さらに、本発明の請求項5に記載される発生熱利用方法は、木質系バイオマスを燃焼するときに発生する燃焼ガスでガスタービン発電機を駆動して発電し、発電した電力で温室の光源を点灯するので、外部から電力を供給することなく光源を点灯できる。 Furthermore, in the heat generation method according to claim 5 of the present invention, the gas turbine generator is driven by the combustion gas generated when the woody biomass is burned to generate power, and the generated light is used as a light source for the greenhouse. Since the light is turned on, the light source can be turned on without supplying power from the outside.
さらに、本発明の請求項6に記載される発生熱利用方法は、木質系バイオマスを燃焼するときに発生する燃焼ガスでガスタービン発電機を駆動して発電し、発電した電力で木材乾燥室の光源を点灯するので、外部から電力を供給することなく光源を点灯できる。 Furthermore, in the heat generation method according to claim 6 of the present invention, the gas turbine generator is driven by the combustion gas generated when the woody biomass is burned to generate power, and the generated power is used for the wood drying chamber. Since the light source is turned on, the light source can be turned on without supplying power from the outside.
さらにまた、本発明の請求項7に記載される発生熱利用方法は、燃焼炉で発生する蒸気または温風を木材薫蒸室に供給し、木材薫蒸室に収納している木材を薫蒸するので、木質系バイオマスを燃焼して発生する熱エネルギーを有効に利用して、木材を極めて経済的に薫蒸できる特長がある。
Furthermore, in the heat generation method according to
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための木質系バイオマスの発生熱利用方法を例示するものであって、本発明は木質系バイオマスの発生熱利用方法を下記のものに特定しない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the examples shown below exemplify a method for using heat generated from woody biomass to embody the technical idea of the present invention, and the present invention describes a method for using heat generated from woody biomass as follows. Not specific.
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」、および「課題を解決するための手段」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。 Further, in this specification, for easy understanding of the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are indicated in “Claims” and “Means for Solving the Problems”. It is added to the member. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
図1は、木質系バイオマスを燃焼して木材Wを乾燥する装置を示す。この図に示す木材の乾燥装置は、木質系バイオマスを燃焼する燃焼炉1と、木材Wを収納して乾燥する閉鎖構造の木材乾燥室14を有する乾燥機13と、木材Wを収納して薫蒸する閉鎖構造の木材薫蒸室30を有する薫蒸機31とを備える。
FIG. 1 shows an apparatus for drying wood W by burning woody biomass. The wood drying apparatus shown in this figure includes a
燃焼炉1は、木質系バイオマスを供給して燃焼させる燃焼室2と、燃焼室2に連結している排気路3に設けられて、燃焼の熱エネルギーで水を加熱して蒸気とする蒸気用熱交換器4と、水を加熱して温水とする及び温水用熱交換器5とを備える。
The
図の燃焼炉1は、木質系バイオマスを燃焼室2に連続して供給するスクリューフィーダ6を備える。スクリューフィーダ6は、木質系バイオマスの供給ホッパー7の底部に連結され、供給ホッパー7に供給される木質系バイオマスを連続して燃焼室2に供給する。供給ホッパー7には、プレーナー屑、種々の廃材の混合物、MDFやパーティクルボード等の廃材を粉砕した屑、木片や皮を破砕した屑等を単独で、あるいはこれ等を混合したものを木質系バイオマスとして供給する。さらに、供給ホッパー7には、おから等の食品廃材を混合したものを木質系バイオマスとして供給することもできる。食品廃材は水分率が高いので、混合比率を調整して、燃焼炉1で充分に燃焼できるようにする。
The
図の燃焼炉1は、燃焼室2を円筒ドラム8の内側に設けている。円筒ドラム8は、円筒の一方の中心部分にスクリューフィーダ6を連結し、円筒の他端(図において右端を)を排気路3に連結している。内部を燃焼室2とする円筒ドラム8は、回転軸を水平ないし多少傾斜する姿勢として、図の矢印で示すように、回転できるようにローラー9で支持している。ローラー9はモーター(図示せず)で駆動されて、ゆっくりと回転されて、燃焼室2の円筒ドラム8を回転させる。燃焼室2を回転させる燃焼室2は、供給される木質系バイオマスを撹拌しながら完全に燃焼できる特長がある。
In the illustrated
円筒ドラム8は、図において右側である排出側を、先端に向かって次第に細くなるテーパー状として、供給される木質系バイオマスが燃焼されないで排気路3に排出されるのを防止している。さらに、図の燃焼炉1は、排気路3から燃焼室2に向かって、木質系バイオマスを強制的に燃焼させるバーナー10を設けている。このバーナー10は、木質系バイオマスを燃焼させる最初に点火され、あるいは水分率の高い木質系バイオマスを燃焼させるときに点火される。木質系バイオマスが自燃できるとき、バーナー10は点火されない。
The cylindrical drum 8 has a discharge side that is the right side in the drawing as a tapered shape that gradually becomes thinner toward the tip, and prevents the supplied woody biomass from being discharged into the
円筒ドラム8は、その一端を、燃焼ガスが漏れないように、しかも回転できるように排気路3に接近させて連結している。図の燃焼炉1は、排気路3に排気ブロアー11を連結している。この構造は、燃焼室2と排気路3が負圧になるので、円筒ドラム8と排気路3との間から燃焼ガスが漏れるのを防止できる。
One end of the cylindrical drum 8 is connected to the
蒸気用熱交換器4と温水用熱交換器5は、排気路3に設けている。蒸気用熱交換器4は供給される水を加熱して蒸気として排出し、温水用熱交換器5は供給される水を加熱して温水として排出する。蒸気用熱交換器4は燃焼室2に近い側に配設し、温水用熱交換器5は蒸気用熱交換器4よりも燃焼室2から遠い側に配設している。
The
さらに、排気路3は、蒸気用熱交換器4と温水用熱交換器5を加温した排気ガスで発電するために、ガスタービン発電機12を連結している。ガスタービン発電機12は、排気ガスでタービンを回転し、このタービンで発電機を回転させて発電する。図は、蒸気用熱交換器4と温水用熱交換器5を加熱した後の排気ガスでガスタービン発電機12を回転させるが、排気路を分岐し、分岐路の一方にガスタービン発電機を連結して、他方の分岐路に蒸気用熱交換器と温水用熱交換器を連結することもできる。分岐路にガスタービン発電機を連結する構造は、ガスタービン発電機の出力を大きくできる。
Further, the
乾燥機13は、内部に閉鎖構造の乾燥室14を設けているケース15と、このケース15の乾燥室14内の空気を強制的に循環させて全ての木材Wを均一に乾燥する循環ファン16と、乾燥室14に水蒸気を噴射して乾燥室14を加熱する蒸気ノズル17と、乾燥室14に排気ガスを供給して加熱する温風ダクト18と、乾燥室14に温水を噴射して湿度を調整する温水ノズル19と、乾燥室14の温度を検出する温度センサー20と、湿度を検出する湿度センサー21と、温度センサー20と湿度センサー21の信号を演算して、蒸気ノズル17に接続している調整弁22と温水ノズル19に接続している調整弁23を制御する制御機24とを備える。
The
木材Wは、乾燥室14の内部に、周囲に空気を循環できるように、乾燥室14の内面との間に隙間を設けて収納される。さらに、図示しないが、木材Wは、桟木を挟んで、互いに隙間ができるように積層される。
The wood W is stored inside the drying
ケース15は断熱され、木材Wを出し入れする開口部に開閉扉(図示せず)を設けて、閉鎖できる構造としている。ケース15は、排気口(図示せず)を設けており、この排気口から所定量の空気を排気している。排気口は、つねに一定の空気を排気し、あるいは制御機24で排気する空気量を調整する。
The case 15 is insulated and is provided with an opening / closing door (not shown) at an opening for taking in and out the wood W so that the case 15 can be closed. The case 15 is provided with an exhaust port (not shown), and a predetermined amount of air is exhausted from the exhaust port. The exhaust port always exhausts constant air or adjusts the amount of air exhausted by the
循環ファン16は、乾燥室14の天井部分であって木材Wと天板との間に配置される。ただし、循環ファンは、乾燥室の床部分に、あるいは側壁部分に設けることもできる。図の循環ファン16は、空気を強制的の水平方向に送風して、乾燥室14の内部で循環させる。循環ファン16は常時運転されて、乾燥室14の内部空気の温度と湿度を均一にする。
The
蒸気ノズル17は、燃焼炉1の蒸気用熱交換器4に調整弁22を介して連結される。蒸気ノズル17は、噴射する蒸気量を調整して、乾燥室14の温度を設定温度に制御する。蒸気の噴射量は、これに接続している調整弁22の開度を制御機24で制御して調整される。制御機24は、室内空気を温度センサー20で検出し、乾燥室14の温度が設定温度よりも低くなると、調整弁22を開いて蒸気を噴射し、あるいは調整弁22の開度を大きくして蒸気の噴射量を多くし、反対に温度が設定温度よりも高くなると、調整弁22を閉じて蒸気の噴射を停止し、あるいは調整弁22の開度を小さくして蒸気の噴射量を少なくする。
The steam nozzle 17 is connected to the
温風ダクト18は、燃焼炉1の排気路3に連結されて、燃焼炉1の排気ガスの一部あるいは全体を乾燥室14に供給して、排気ガスで乾燥室14を加温する。温風ダクト18に調整弁25を接続し、この調整弁25の開度を制御機24で制御して、排気ガスの供給量を乾燥室14の温度で制御することもできる。温風ダクト18で排気ガスを乾燥室14に供給する乾燥装置は、燃焼炉1の熱エネルギーをより有効に利用して乾燥室14を加温できる。ただし、排気ガスは、必ずしも乾燥室に供給する必要はない。
The
温水ノズル19は、調整弁23を介して燃焼炉1の温水用熱交換器5に連結され、乾燥室14に温水を噴霧して乾燥室14の湿度を調整する。乾燥室14の湿度が低すぎると、木材Wの乾燥時間は短くなるが、木材Wの割れや狂いが大きくなる。この弊害を避けるために、乾燥室14の湿度が設定湿度よりも低くなると、温水ノズル19から温水を噴射して、乾燥室14の湿度を高くする。温水ノズル19の温水噴射量は、これに制御している調整弁23の開度を制御機24で制御して調整される。
The
制御機24は、温度センサー20と湿度センサー21から入力される信号で、乾燥室14の温度と湿度とを検出して、温度を設定温度とし、かつ湿度を設定湿度とするように、調整弁22、23、25の開度を制御する。制御機24は、乾燥室14内の温度が、40℃〜90℃の設定温度となるように制御する。設定温度は、時間が経過して木材の乾燥が進と、次第に高くするのがよい。設定温度は、40℃〜120℃の範囲とすることができる。図の乾燥装置は、蒸気ノズル17と温水ノズル19と温風ダクト18に連結している調整弁22、23、25を制御機24で制御して、乾燥室14の温度と湿度を設定範囲に制御する。制御機は、排気口から排気する空気量を制御して、乾燥室の温度と湿度を制御することもできる。この場合、乾燥室の温度が高くなると排気する空気量を多くし、また、湿度が高くなっても排気する空気量を多くするように制御機が排気量を制御する。
The
以上の乾燥装置は、木質系バイオマスを燃焼炉1で燃焼し、燃焼する熱エネルギーで水を加熱して蒸気と温水とし、さらに空気を加熱して温風とし、得られた蒸気と温風を閉鎖された木材乾燥室14に供給して、木材乾燥室14に収納している木材Wを乾燥し、さらに、木材乾燥室14に燃焼炉1で加熱された温水を供給して、湿度を調整しながら木材Wを乾燥する。
The above drying apparatus combusts woody biomass in the
ガスタービン発電機12で発電した電力は、木材乾燥室14の光源29を点灯する。さらにガスタービン発電機12の発電電力で、循環ファン16を運転し、また、制御機24に電力を供給する。この木材を乾燥する装置は、外部から電力を供給しないで運転できる特長がある。
The electric power generated by the
薫蒸機31は、内部に閉鎖構造の薫蒸室30を設けているケース32と、このケース32の内部の空気を強制的に循環させて全ての木材Wを均一に薫蒸する循環ファン33と、薫蒸室30に水蒸気を噴射して薫蒸室30を加熱する蒸気ノズル34と、薫蒸室30に排気ガスを供給して加熱する温風ダクト35と、薫蒸室30の温度を検出する温度センサー37と、温度センサー37の信号を演算して、蒸気ノズル34に接続している調整弁39と、温風ダクト35に接続している調整弁41を制御する制御機40とを備える。
The fumigator 31 includes a case 32 having a fumigation chamber 30 with a closed structure inside, and a circulation fan 33 for forcibly circulating the air inside the case 32 and fumigating all the wood W uniformly. The steam nozzle 34 for injecting water vapor into the fumigation chamber 30 to heat the fumigation chamber 30, the
木材Wは、薫蒸室30の内部に、周囲に空気を循環できるように、薫蒸室30の内面との間に隙間を設けて収納される。さらに、図示しないが、木材Wは、枕木を挟んで、互いに隙間ができるように積層される。 The wood W is stored inside the fumigation chamber 30 with a gap between the inner surface of the fumigation chamber 30 so that air can circulate around. Furthermore, although not shown, the timber W is laminated so that there is a gap between the sleepers.
ケース32は断熱され、木材Wを出し入れする開口部に開閉扉(図示せず)を設けて、閉鎖できる構造としている。ケース32は、排気口(図示せず)を設けており、この排気口から所定量の空気を排気している。排気口は、つねに一定の空気を排気し、あるいは制御機40で排気する空気量を調整する。 The case 32 is insulated and is provided with an opening / closing door (not shown) at an opening for taking in and out the wood W so that the case 32 can be closed. The case 32 is provided with an exhaust port (not shown), and a predetermined amount of air is exhausted from the exhaust port. The exhaust port always exhausts constant air or adjusts the amount of air exhausted by the controller 40.
循環ファン33は、薫蒸室30の天井部分であって木材Wと天板との間に配置される。ただし、循環ファンは、薫蒸室の床部分に、あるいは側壁部分に設けることもできる。図の循環ファン33は、空気を強制的の水平方向に送風して、薫蒸室30の内部で循環させる。循環ファン33は常時運転されて、薫蒸室30の内部空気の温度と湿度を均一にする。 The circulation fan 33 is a ceiling portion of the fumigation chamber 30 and is disposed between the wood W and the top plate. However, the circulation fan can be provided on the floor portion of the fumigation chamber or on the side wall portion. The circulation fan 33 shown in the figure blows air in a forced horizontal direction and circulates it inside the fumigation chamber 30. The circulation fan 33 is always operated to make the temperature and humidity of the internal air of the fumigation chamber 30 uniform.
蒸気ノズル34は、燃焼炉1の蒸気用熱交換器36に調整弁39を介して連結される。蒸気ノズル34は、噴射する蒸気量を調整して、薫蒸室30の温度を設定温度に制御する。蒸気の噴射量は、これに接続している調整弁39の開度を制御機40で制御して調整される。制御機40は、室内空気を温度センサー37で検出し、薫蒸室30の温度が設定温度よりも低くなると、調整弁39を開いて蒸気を噴射し、あるいは調整弁39の開度を大きくして蒸気の噴射量を多くし、反対に温度が設定温度よりも高くなると、調整弁39を閉じて蒸気の噴射を停止し、あるいは調整弁39の開度を小さくして蒸気の噴射量を少なくする。
The steam nozzle 34 is connected to the
温風ダクト35は、燃焼炉1の排気路3に連結されて、燃焼炉1の排気ガスの一部あるいは全体を薫蒸室30に供給して、排気ガスで薫蒸室30を加温する。温風ダクト35に調整弁41を接続し、この調整弁41の開度を制御機40で制御して、排気ガスの供給量を薫蒸室30の温度で制御することもできる。温風ダクト35で排気ガスを薫蒸室30に供給する薫蒸装置は、燃焼炉1の熱エネルギーをより有効に利用して薫蒸室30を加温できる。ただし、排気ガスは、必ずしも薫蒸室に供給する必要はない。薫蒸室30は、設定温度は70℃として、5時間で木材を殺虫する。ただし、薫蒸室30の設定温度は、60〜80℃とすることもできる。設定温度が高くなると短時間で薫蒸でき、低くなると薫蒸する時間を長くする。
The
さらに、薫蒸機31は、ガスタービン発電機12で発電した電力で、光源43を点灯すると共に、循環ファン33を運転する。この薫蒸機31も、外部から電力を供給しないで運転できる特長がある。
Further, the fumigator 31 uses the power generated by the
図2は、木質系バイオマスを燃焼して温室26を加温する装置を示す。この図に示す温室26の加温システムは、木質系バイオマスを燃焼する燃焼炉1と、植物Sを栽培している閉鎖構造の温室26とからなる。燃焼炉1は、蒸気用熱交換器を装備しない以外、図1に示すものと同じものが使用できる。
FIG. 2 shows an apparatus for heating the greenhouse 26 by burning woody biomass. The heating system of the greenhouse 26 shown in this figure is composed of a
温室26は、内部を閉鎖構造として植物Sを栽培している。温室26の内部には、室内空気を加温する放熱用熱交換器27と、この放熱用熱交換器27に強制的に空気を送風して温室26内の空気を加温する循環ファン16と、温室26に排気ガスを供給して加熱する温風ダクト18と、温室26の温度を検出する温度センサー20と、温度センサー20の信号を演算して、循環ファン16の運転を制御すると共に、温風ダクト18に接続している調整弁25を制御する制御機24とを備える。
The greenhouse 26 grows the plant S with the inside as a closed structure. Inside the greenhouse 26, a heat-dissipating
温室26は、太陽光線を透過させる塩化ビニルシートやポリエチレンシート等のプラスチックシートを骨組に張設し、あるいは骨組にガラスを固定して、内部を閉鎖構造としたもので、図に示すように地面に畝を設けて植物Sを栽培し、あるいは図示しないが、地面から離して栽培床を設置して、この栽培床で植物を栽培する。温室26は、温度が高くなるとき、室内空気を強制的に排気するファン付きの排気口(図示せず)を設けており、温度が高くなるとこの排気口から空気を強制的に排気する。 The greenhouse 26 has a closed structure in which a plastic sheet such as a vinyl chloride sheet or a polyethylene sheet that transmits sunlight is stretched around the frame, or glass is fixed to the frame, and the ground is closed as shown in the figure. The plant S is cultivated by providing strawberries, or although not shown, a cultivation floor is set apart from the ground and the plant is cultivated on this cultivation floor. The greenhouse 26 is provided with an exhaust port (not shown) with a fan for forcibly exhausting indoor air when the temperature rises, and forcibly exhausts air from the exhaust port when the temperature rises.
放熱用熱交換器27は、温室26の天井付近に設けられて、循環ポンプ28を介して燃焼炉1の温水用熱交換器5に連結される。循環ポンプ28は、温水用熱交換器5と放熱用熱交換器27に温水を循環させて、放熱用熱交換器27を加温する。循環ポンプ28は連続して運転される。
The heat
循環ファン16は、放熱用熱交換器27に空気を通過させるように、温室26の天井部分に設けた放熱用熱交換器27の背面に配置される。放熱用熱交換器は、温室の床部分に、あるいは側壁部分に設けることもできるので、この近傍に循環ファンを設けることもできる。図の循環ファン16は、空気を強制的に水平方向に送風して、温室26の空気を放熱用熱交換器27で加温しながら内部に循環させる。循環ファン16の運転は制御機24に制御され、室内空気が設定温度よりも低くなると運転されて室内空気を加温する。
The
温風ダクト18は、燃焼炉1の排気ガスの一部あるいは全体を温室26に供給して、排気ガスで温室26を加温すると共に、温室26に炭酸ガスを供給する。温風ダクト18に調整弁25を接続し、この調整弁25の開度を制御機24で制御して、排気ガスの供給量を温室26の温度で制御する。
The
制御機24は、温度センサー20から入力される信号で、温室26の温度を検出して、温度を設定温度とするように、循環ファン16の運転と調整弁25の開度を制御する。図の乾燥装置、制御機24で循環ファン16の運転と、温風ダクト18に連結している調整弁25を制御して、温室26の温度を設定範囲に制御する。制御温度は、栽培する植物の種類、季節、時間により一定ではないが、15〜35℃とする。制御機は、排気口から排気する空気量を制御して、温室の温度を制御することもできる。この場合、温室の温度が高くなると排気する空気量を多くし、また、湿度が高くなっても排気する空気量を多くするように制御機が排気量を制御する。
The
以上の温室システムは、木質系バイオマスを燃焼炉1で燃焼し、燃焼する熱エネルギーで水を加熱して温水とし、さらに空気を加熱して炭酸ガスを含む排気ガスとし、得られた温水を温室26に設けている放熱用熱交換器27に循環させて温室26の空気を加温し、排気ガスを供給して温室26の空気を加温すると共に、炭酸ガスを供給して、温室26の植物Sを加温すると共に、炭酸ガスを供給しながら植物Sを栽培する。
The above greenhouse system combusts woody biomass in the
さらに、燃焼炉1に設けているガスタービン発電機12で発電し、発電した電力で温室26の光源29を点灯する。さらにガスタービン発電機12の発電電力で、循環ファン16と循環ポンプ28を駆動することもできる。この温室システムは、外部から電力を供給しないで運転できる特長がある。
Furthermore, the
1…燃焼炉
2…燃焼室
3…排気路
4…蒸気用熱交換器
5…温水用熱交換器
6…スクリューフィーダ
7…供給ホッパー
8…円筒ドラム
9…ローラー
10…バーナー
11…排気ブロアー
12…ガスタービン発電機
13…乾燥機
14…乾燥室
15…ケース
16…循環ファン
17…蒸気ノズル
18…温風ダクト
19…温水ノズル
20…温度センサー
21…湿度センサー
22…調整弁
23…調整弁
24…制御機
25…調整弁
26…温室
27…放熱用熱交換器
28…循環ポンプ
29…光源
30…薫蒸室
31…薫蒸機
32…ケース
33…循環ファン
34…蒸気ノズル
35…温風ダクト
36…蒸気用熱交換器
37…温度センサー
39…調整弁
40…制御機
41…調整弁
42…光源
W…木材
S…植物
DESCRIPTION OF
Claims (7)
The steam or hot air generated in the combustion furnace (1) is supplied to the wood fumigation chamber (30), and the wood (W) stored in the wood fumigation chamber (30) is fumigated. A method of using generated heat of woody biomass as described.
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