JP2011184480A - 竹炭製造用二重窯 - Google Patents

Abstract

【課題】 竹材が均一に焼き上がり、均質な竹炭が得られて、しかも、炭焼き作業が容易な竹炭製造用二重窯を提供する。
【解決手段】 竹炭製造用二重窯１が、横置き式の金属製窯本体２と、窯本体２の前部に開閉自在に取り付けられる燃焼室付き蓋３と、窯本体２の後部下方に接続されて設けられる煙突５と、窯本体２の内部の底部に設けられる鉄製床上げ格子台６と、窯本体２の内部に出し入れされ、竹材を焼くときには、該竹材を内部に収容した状態で床上げ格子台上６に積み重ねられて、窯本体２の内部を流動する燃焼ガス及び高温気体の輻射熱と伝導熱ととにより加熱される複数の鉄製缶７と、を備えてなる。
【選択図】 図１

Description

本願の発明は、竹炭製造用二重窯に関し、特に、竹材を焼いて得られる竹炭の均一性、均質性に優れ、炭焼き作業の容易な竹炭製造用二重窯に関する。

従来、竹炭を製造するのには、れんがやコンクリートブロック等からなる非鉄金属製の窯や鉄製の窯を用い、その内部に適当な寸法に切断された竹材の所望量をそのまま収容して、所定温度、所定時間で焼いて竹炭を製造するのが一般的である。しかし、このような窯であると、燃焼ガスや高温気体が窯に収容された竹材の集積体の内部や隅々までに十分に行き渡らず、竹材が均一に焼き上がらずに、均質な製品が得られないという欠点があった。また、その作業には熟練を要し、窯入れ、窯出しの作業も煩瑣であるなどの問題があった。

特開２００１−０４０３６１号公報 特開２００７−２７７３９５号公報

本願の発明は、従来の竹炭製造用窯が有する前記のような問題点を解決して、燃焼ガスや高温気体が窯に収容された竹材の集積体の内部や隅々までに十分に行き渡って、竹材が均一に焼き上がり、均質な竹炭が得られて、しかも、炭焼き作業が容易な竹炭製造用二重窯を提供することを課題とする。

前記のような課題は、本願の特許請求の範囲の各請求項に記載された次のような発明により解決される。
すなわち、その請求項１に記載された発明は、竹材を焼いて竹炭を製造するために使用される二重窯が、横置き式の金属製窯本体と、前記窯本体の前部に開閉自在に取り付けられる燃焼室付き蓋と、前記窯本体の後部下方に接続されて設けられる煙突と、前記窯本体の内部の底部に設けられる鉄製床上げ格子台と、前記窯本体の内部に出し入れされ、竹材を焼くときには、該竹材を内部に収容した状態で前記床上げ格子台上に積み重ねられて、前記窯本体の内部を流動する燃焼ガス及び高温気体の輻射熱と伝導熱とにより加熱される複数の鉄製缶と、を備えてなることを特徴とする竹炭製造用二重窯である。

請求項１に記載された発明は、前記のように構成されているので、竹材は、複数の缶の各々の内部に分けて収容されて、各缶毎に分けて焼かれるので、窯本体の内部を流動する燃焼ガスや高温気体は、積み重ねられた複数の缶の周囲及び隣り合う缶の間を縫って、積み重ねられた複数の缶の山（缶の集積体）の最奥部や隅々までくまなく流れ、その間に、その輻射熱と伝導熱とで各缶を一様に加熱して、各缶内の竹材を一様に加熱・燃焼させて炭化させる。これにより、均一で、均質な竹炭を得ることができる。

また、竹材の窯本体内部への収容と出来上がった竹炭の取り出しとは、各缶単位で行うことができるので、その作業が容易であり、作業効率を向上させることができる。

また、その請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の竹炭製造用二重窯において、
前記燃焼室付き蓋は、その内側面に、燃焼室を画成する鉄製燃焼室壁の端縁が固着され、前記燃焼室壁の上部端縁側が所定の大きさに切り欠かれて燃焼ガス出口とされ、前記燃焼室の底部に鉄製網格子が設けられ、その比較的上方部に、前記燃焼室に臨むようにして燃料投入口が設けられ、その比較的下方部に、前記網格子の下方空間に臨むようにして灰取出し口が設けられていることを特徴としている。

請求項２に記載された発明は、前記のように構成されているので、燃焼室を簡易に製作することができるとともに、その補修が容易であり、窯全体としても、その構造を簡単化することができる。

また、燃焼室から出た燃焼ガス及び高温気体は、窯本体内部の前部上方から後部下方に指向しつつ、積み重ねられた複数の缶の山の周囲及び隣り合う缶の間を縫って、缶の山の最奥部や隅々までくまなく流れ、その間に、その輻射熱と伝導熱とでこれらの缶を十分に加熱して、その後、床上げ格子台を抜けて、窯本体内部の後部下方から煙突内に流入し、該煙突によって排気される。したがって、伝熱ロスが少なく、熱効率に非常に優れている。

さらに、その請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の竹炭製造用二重窯において、前記缶が、角型もしくは丸型の縦長缶からなり、その一端壁面に竹材投入・竹炭取出し用の開口が設けられ、その少なくとも他端壁面に複数の通気孔が設けられていることを特徴としている。

請求項３に記載された発明は、前記のように構成されているので、燃焼ガスや高温気体の一部は、各缶の内部を流動して、そこに収容されている竹材を更に一様に加熱・燃焼させて炭化させる。これにより、更に均質な竹炭を得ることができる。

また、その請求項４、５に記載された発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の竹炭製造用二重窯において、前記竹材が、前記缶に収容できる大きさに切断された竹の割材もしくは竹のチップ材からなることを特徴としている。

請求項４、５に記載された発明は、前記のように構成されているので、竹材の大きさが適切で、燃焼と炭化が容易であり、得られた竹炭の大きさも揃っていて、適切であり、後処理が容易である。これらにより、作業効率を更に向上させることができる。

本願の発明によれば、竹材は、複数の缶の各々の内部に分けて収容されていて、各缶毎に分けて焼かれるので、窯本体の内部を流動する燃焼ガスや高温気体は、積み重ねられた複数の缶の周囲及び隣り合う缶の間を縫って、積み重ねられた複数の缶の山（缶の集積体）の最奥部や隅々までくまなく流れ、その間に、その輻射熱と伝導熱とで各缶を一様に加熱して、各缶内の竹材を一様に加熱・燃焼させて炭化させる。これにより、均一で、均質な竹炭を得ることができる。

また、竹材の窯本体内部への収容と出来上がった竹炭の取り出しとは、各缶単位で行うことができるので、その作業が容易であり、作業効率を向上させることができる。
また、竹材の大きさが適切で、燃焼と炭化が容易であり、得られた竹炭の大きさも揃っていて、適切であり、後処理が容易である。これらにより、作業効率を更に向上させることができる。

さらに、燃焼室を簡易に製作することができるとともに、その補修が容易であり、窯全体としても、その構造を簡単化することができる。
その他、前記したような種々の効果を奏することができる。

本願の発明の一実施例（実施例１）の竹炭製造用二重窯の縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。 竹材が収容された缶の斜視図であり、（ａ）は竹材投入・竹炭取出し用の開口が設けられた一端面側から見た斜視図であって、竹材（割材）の収容状態を併せて示す図、（ｂ）は複数の通気孔が設けられた他端面側から見た斜視図である。 本願の発明の他の実施例（実施例２）の竹炭製造用二重窯の縦断面図である。 図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。 竹材が収容された缶の斜視図であり、（ａ）は竹材投入・竹炭取出し用の開口が設けられた一端面側から見た斜視図であって、竹材（チップ材）の収容状態を併せて示す図、（ｂ）は複数の通気孔が設けられた他端面側から見た斜視図である。 缶の変形例を示す図２と同様の図である。 実施例１の竹炭製造用二重窯の正面図である。 図１のＩＸ−ＩＸ線矢視断面図である。 実施例１の竹炭製造用二重窯が備える燃焼室付き蓋に設けられる燃料投入口が開けられた状態を示す説明図である。

（実施例１）
次に、本願の発明の一実施例（実施例１）について説明する。
なお、以下においては、窯本体に蓋が取り付けられる側を二重窯の前部とし、窯本体に煙突が接続されて設けられる側を二重窯の後部とする。

本実施例１の竹炭製造用二重窯１は、あらまし、図１に示されるように、有底円筒体形状の横置き式の金属製窯本体２と、該窯本体２の前部に開閉自在に取り付けられる燃焼室付き蓋３と、該窯本体２の後部下方に接続されて設けられる煙突５と、該窯本体２の内部の底部に水平に設けられる鉄製床上げ格子台６と、該窯本体２の内部に出し入れされ、竹材を焼くときには、該竹材を内部に収容した状態で該床上げ格子台６上に積み重ねられて、該窯本体２の内部を流動する燃焼ガス及び高温気体の輻射熱と伝導熱とにより加熱される複数の鉄製缶７とを備えてなる。

蓋３は、窯本体２の前部端面に蝶番２０（図８参照）により開閉自在に取り付けられており、窯本体２の径よりやや小さい径を有する大きさのものとして形成されている。そして、その内側面には、燃焼室４を画成する有底円筒体形状の鉄製燃焼室壁８の開口部側端縁が溶接により固着されており、該燃焼室壁８の上部の端縁側が所定の大きさに正面視円弧状に切り欠かれて、そこに燃焼ガス出口９が形成されている。燃焼室４の底部には鉄製網格子１０が水平に配設されている。また、蓋３の比較的上方部には、燃焼室４に臨むようにして燃料投入口１１（図１、図９、図１０参照）が設けられ、蓋３の比較的下方部には、網格子１０の下方空間に臨むようにして灰取出し口１３（図１、図９参照）が設けられている。燃料投入口１１及び灰取出し口１３には、それらを開閉自在に塞ぐ蓋１２、１４がそれぞれ設けられている。

缶７は、石油缶等の空き缶が利用されても良く、図３に示されるように、角型の縦長缶からなり、その長さ方向一端壁面に竹材投入・竹炭取出し用の開口１５が形成されて設けられ、その長さ方向他端壁面に複数の通気孔１６が形成されて設けられている。この通気孔１６は、他端壁面のみならず、周囲壁面にも所要数設けられて良い。

缶７に収容される竹材は、缶７に収容できる大きさ、特に缶７の長さ方向に直交する方向の缶寸法に納まる大きさに切断された竹の割材１７からなるものとされている。このようにして得られた竹の割材１７の多数本を、開口１５から缶７内に余すところなく収容する。このようにして竹の割材１７が一杯に収容された缶７は、その複数個が、図１及び図２に示されるように、窯本体２内の床上げ格子台６上に横置きにして積み重ねられる。なお、この積み重ね方は、必ずしも横置きでなく、縦置きとされても構わない。

なお、缶７は、必ずしも角型の縦長缶に限られず、丸型の縦長缶とされても良い。この場合には、缶７に収容する竹材として、缶７の内径の２/３ないし４/５程度の長さに切断された竹の割材を使用し、これを、先ず、横置きにされた缶７内に縦に並べ、次いで、生じた隙間に横に並べて、この作業を缶の長さ方向に複数回繰り返すことにより、隙間なく詰め込むようにする。このようにして竹の割材１７が一杯に収容された缶７の複数個を、図７に示されるように、窯本体２内の床上げ格子台６上に横置きにして積み重ねる。

次に、このようにして構成される本実施例１の竹炭製造用二重窯１の作動について説明する。
先ず、蓋３を開けて、窯本体２内の床上げ格子台６上に竹材が収容された複数個の缶７を横置きにして積み重ねる。次いで、蓋３を閉めて、燃料投入口１１から建築古材や竹材等の燃料を燃焼室４内の網格子１０上に投入する。次いで、この燃料に着火すると、燃焼ガスは、燃焼ガス出口９から窯本体２内部の前部上方に吹き上げ、そこから反転して窯本体２内部の後部下方に指向しつつ、高温気体とともに、積み重ねられた複数の缶７の山（缶７の山状集積体）の周囲及び隣り合う缶７の間を縫って、該缶７の山の最奥部や隅々までくまなく流れ、その間に、その輻射熱と伝導熱とでこれらの缶７を十分に加熱する。その後、これらの燃焼ガスや高温気体は、床上げ格子台７を抜けて、窯本体２の後部下方の流出口１９から煙突５内に流入する。そして、この煙突７により大気中に排気される。

なお、燃焼室４に最も近い位置に積み重ねられた複数の缶７のうち、中段から下段に位置する缶７は、燃焼ガスや高温気体による加熱を受けにくいが、燃焼室壁８の垂直壁部分（有底円筒体形状の燃焼室壁８の底壁に相当）から放射される輻射熱を受けるので、これらの缶７も十分な加熱を受けることができる。

本実施例１の竹炭製造用二重窯は、前記のように構成されていて、前記のように作動するので、次のような効果を奏することができる。
竹材（竹の割材１７）は、複数の缶７の各々の内部に分けて収容されていて、各缶７毎に分けて焼かれるので、窯本体２の内部を流動する燃焼ガスや高温気体は、積み重ねられた複数の缶７の周囲及び隣り合う缶７の間を縫って、積み重ねられた複数の缶７の山（缶７の集積体）の最奥部や隅々までくまなく流れ、その間に、その輻射熱と伝導熱とで各缶７を一様に加熱して、各缶７内の竹材を一様に加熱・燃焼させて炭化させるので、均一で、均質な竹炭を得ることができる。

また、竹材の窯本体２内部への収容と出来上がった竹炭の取り出しとは、各缶７単位で行うことができるので、その作業が容易であり、作業効率を向上させることができる。
また、竹材は、缶７に収容できる大きさに切断された竹の割材１７からなるので、竹材の大きさが適切で、燃焼と炭化が容易であり、得られた竹炭の大きさも揃っていて、適切であり、後処理が容易である。これらにより、作業効率を更に向上させることができる。

さらに、燃焼室４を簡易に製作することができるとともに、蓋３を開くことにより、その補修を容易に行え、窯全体としても、その構造を簡単化することができる。

また、燃焼室４から出た燃焼ガス及び高温気体は、窯本体２内部の前部上方から後部下方に指向しつつ、積み重ねられた複数の缶７の山の周囲及び隣り合う缶７の間を縫って、缶７の山の最奥部や隅々までくまなく流れ、その間に、その輻射熱と伝導熱とでこれらの缶７を十分に加熱して、その後、床上げ格子台６を抜けて、窯本体２の後部下方から煙突５内に流入するので、伝熱ロスが少なく、熱効率に非常に優れている。

また、燃焼ガスや高温気体の一部は、各缶７の内部を流動して、そこに収容されている竹材を更に一様に加熱・燃焼させて炭化させるので、更に均質な竹炭を得ることができる。

加えて、このように構造が簡単で、作業が容易であり、熱効率に優れており、均一で、均質な竹炭を得ることができるので、それ程の熟練を要さずに、誰でもが窯の運転操作を行うことができる。

（実施例２）
次に、本願の発明の他の実施例（実施例２）について説明する。
図４は、本実施例２の竹炭製造用二重窯１を、その縦断面図で示している。この竹炭製造用二重窯１は、実施例１の竹炭製造用二重窯１と比較すると、竹炭の材料として使用される竹材が、竹のチップ材１８からなるものとされている点で異なっている。このチップ材１８は、数センチから１０センチ程度の大きさに切り出された竹の小片からなっている。

竹材として、竹のチップ材１８が使用される場合には、図６に示されるように、これを缶７内に緩く詰め込んで一杯にし、次いで、このようにして竹のチップ材１８が一杯に収容された缶７の複数個を、図４及び図５に示されるように、窯本体２内の床上げ格子台６上に縦置きもしくは斜め置きにして積み重ねる。このようにして積み重ねれば、缶７内のチップ材１８がこぼれ出ることがない。

本実施例２の竹炭製造用二重窯１は、以上の点で実施例１の竹炭製造用二重窯１と異なるが、その他の点で異なるところはなく、また、その作動も、燃焼ガス及び高温気体の流れパターンがやや異なり、これに伴い、缶７の加熱パターンがやや異なるほかは、実施例１の竹炭製造用二重窯１と異なるところはないので、これ以上の詳細な説明を省略する。

本実施例２の竹炭製造用二重窯１は、前記のように構成されており、前記のように作動するので、実施例１の竹炭製造用二重窯１と同様の効果を奏することができる。

本願の発明は、以上の実施例に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。

１…竹炭製造用二重窯、２…窯本体、３…燃焼室付き蓋、４…燃焼室、５…煙突、６…床上げ格子台、７…缶、８…燃焼室壁、９…燃焼ガス出口、１０…網格子、１１…燃料投入口、１２…蓋、１３…灰取出し口、１４…蓋、１５…開口、１６…通気孔、１７…竹の割材、１８…竹のチップ材、１９…流出口、２０…蝶番。

Claims (5)

1. 竹材を焼いて竹炭を製造するために使用される二重窯が、
   横置き式の金属製窯本体と、
   前記窯本体の前部に開閉自在に取り付けられる燃焼室付き蓋と、
   前記窯本体の後部下方に接続されて設けられる煙突と、
   前記窯本体の内部の底部に設けられる鉄製床上げ格子台と、
   前記窯本体の内部に出し入れされ、竹材を焼くときには、該竹材を内部に収容した状態で前記床上げ格子台上に積み重ねられて、前記窯本体の内部を流動する燃焼ガス及び高温気体の輻射熱と伝導熱とにより加熱される複数の鉄製缶と、
   を備えてなることを特徴とする竹炭製造用二重窯。
2. 前記燃焼室付き蓋は、
   その内側面に、燃焼室を画成する鉄製燃焼室壁の端縁が固着され、前記燃焼室壁の上部端縁側が所定の大きさに切り欠かれて燃焼ガス出口とされ、前記燃焼室の底部に鉄製網格子が設けられ、
   その比較的上方部に、前記燃焼室に臨むようにして燃料投入口が設けられ、
   その比較的下方部に、前記網格子の下方空間に臨むようにして灰取出し口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の竹炭製造用二重窯。
3. 前記缶は、角型もしくは丸型の縦長缶からなり、その一端壁面に竹材投入・竹炭取出し用の開口が設けられ、その少なくとも他端壁面に複数の通気孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の竹炭製造用二重窯。
4. 前記竹材は、前記缶に収容できる大きさに切断された竹の割材からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の竹炭製造用二重窯。
5. 前記竹材は、竹のチップ材からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の竹炭製造用二重窯。

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