JP3187223U - 燻炭製造装置の空気導入機構 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも簡易かつコンパクトな構成で、燻し焼き炭化に最適の空気導入および燻し焼きの消火が可能な燻炭製造装置の空気導入機構を提供する。
【解決手段】掛止軸３４１は、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達するまでは、シャッタ本体３２０の摺動降下を掛止するが、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達すると、燻し焼き炭化の熱によって屈撓あるいは焼折して、シャッタ本体３２０の掛止を解除する。シャッタ本体３２０が掛止されている間は、送気開口部３１０を介して自然送気し、上記掛止が解除されると、シャッタ本体３１０が摺動降下して送気開口部３１０を閉成被覆して上記自然送気を停止し、燻し焼きを消火する。
【選択図】図１

Description

本考案は、籾殻等の植物原料を燻し焼きして、燻炭さらには燻液（酢液）を製造する燻炭製造装置に関連し、特にこのような燻炭製造装置の燻し焼き窯内に空気を自然送気する空気導入機構に関するものである。

籾殻等の植物原料を燻し焼き炭化して得られる炭（燻炭）は、例えば、農業や園芸において植物成長調整剤や土壌改良剤などとして使用され、畜産や酪農において家畜の整腸剤や栄養補給剤あるいは畜舎の消臭衛生剤として使用される。

燻炭製造装置としては、例えば、グリッド部によって底側（下側）の空気導入室と天側（上側）の燻し焼き室とに分割された構造の燻し焼き窯の上記燻し焼き室に、籾殻等の植物原料を充填し、底側の空気導入室から空気を供給するとともに、天側から排気しつつ、植物原料の最上層（天面表層）から下層に向けて燻し焼きして層順次に炭化し、この燻し焼き炭化が植物原料の最下層（底面表層）まで達したら、空気供給を停止して消火することによって、弱酸性〜略中性の燻炭を製造するものがある（特許文献１，２参照）。

このような燻炭製造装置の空気導入機構は、燻し焼き窯の送気開口部を囲い込むようにしてフード部を凸設し、このフード部の天側端辺部（上端辺部）を回動軸として回動可能に開閉蓋を設け、この開閉蓋を回動させて上記フード部を開閉することによって、上記送気開口部を開閉する構成である。

さらには、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に達したことを感知したら、空気の導入を停止することによって、燻し焼きを自動消火できるようにした自動消火装置もある（特許文献２参照）。

このような自動消火装置を備えた空気導入機構では、燻し焼き時には、その一端部がグリッド部において可燃物質を介して支持された支持棒の他端部によって、上記フード部と上記開閉蓋に隙間ができるように上記開閉蓋の裏面を押圧して支持固定し、これによって上記フード部（従って上記送気開口部）を開成しておく。

そして、燻し焼き層が最下層に到達すると、上記可燃物質が焼けて上記支持棒が上記開閉蓋の裏面を支持できなくなるので、上記開閉蓋が回動して上記フード部に当接し、上記フード部と上記開閉蓋の隙間がなくなり、これによって上記フード部（従って上記送気開口部）が閉成され、空気供給が停止して、燻し焼きが消火される。

特開昭５８−１７８０号公報 実公平４−４４６０９号公報

しかしながら、上記従来の空気導入機構は、燻し焼き窯の空気導入室を構成する周面部位を開口する送気開口部を設け、この送気開口部の周囲にフード部を凸設し、このフード部の突端の上端辺部に、回動可能な開閉蓋を設けた構成である。さらに、上記自動消火装置を設けた場合には、グリッド部にトンネルガイド部を設け、このトンネルガイド部に、開閉蓋を開成支持するための支持棒を挿入した構成も付加される。

このため、上記従来の空気導入機構では、構成自体が複雑なものとなり、構成部品も大型なものとなるため、メンテナンス頻度が高くなり、燻炭製造装置を家庭用等に小型化するにも、最適な構成であるとは言い難い。

本考案は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、従来よりも簡易かつコンパクトな構成で、燻し焼き炭化に適量の空気導入および燻し焼きの消火が容易かつ確実に可能な燻炭製造装置の空気導入機構を提供することを目的としてなされたものである。

上記目的を達成するために、本考案の第１の燻炭製造装置の空気導入機構は、内部の空隙がグリッド部によって天側の燻し焼き室と底側の空気導入室に分割された燻し焼き窯の前記空気導入室に、植物原料を層順次に燻し焼き炭化するのに適量の空気を自然送気したあと、この自然送気を停止する燻炭製造装置の空気導入機構であって、前記燻し焼き窯の前記空気導入室を構成する周面部位を開口する送気開口部と、前記燻し焼き窯の周面を自重で摺動降下可能なシャッタ本体と、前記シャッタ本体の摺動降下をガイドするシャッタガイド部と、燻し焼き炭化が前記燻し焼き室内の植物原料の最下層に到達するまでは、当接支止部位が前記シャッタ本体の底端辺部を当接支止して、前記シャッタ本体の摺動降下を掛止し、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達して、可撓可焼部位が燻し焼き炭化の熱によって屈撓あるいは焼折したら、前記掛止を解除する掛止構成体と、前記掛止構成体を前記グリッド部に支持させるための掛止ガイド部とを備え、前記掛止構成体が前記シャッタ本体を掛止している間は、前記送気開口部を介して前記適量の空気を自然送気し、前記掛止構成体が前記掛止を解除すると、前記シャッタ本体が摺動降下して前記送気開口部を閉成被覆し、前記自然送気を停止することを特徴とするものである。

本考案の第２の燻炭製造装置の空気導入機構は、上記第１の燻炭製造装置の空気導入機構において、前記グリッド部の中心部から周端部までの途中の位置に前記可撓可焼部位が配置されていることを特徴とするものである。

本考案によれば、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達するまでは、燻し焼き窯の周面を自重で摺動降下可能なシャッタ本体を、掛止構成体によって送気開口部の直上に掛止して、送気開口部を介して燻し焼き炭化に適量の空気を自然送気し、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達したら、掛止構成体が燻し焼き炭化の熱によって屈撓あるいは焼折することによって上記掛止を解除して、シャッタ本体を摺動降下させ、送気開口部を閉成被覆して燻し焼きを消火することにより、簡易かつコンパクトな構成で、燻し焼き炭化に適量の空気導入および燻し焼きの消火が容易かつ確実に可能になるという効果がある。

本考案の実施の形態の燻炭製造装置の空気導入機構の構成および動作を説明する図である。 本考案の実施の形態の燻炭製造装置の全体構成を説明する図である。 本考案の実施の形態の他の空気導入機構の構成を説明する図である。 本考案の実施の形態の他の燻し焼き窯の構成を説明する図である。

本考案を実施するための形態について、図面を参照しつつ、以下に詳細に説明する。

図１は本考案の実施の形態の燻炭製造装置の空気導入機構の構成および動作を説明する図である。

図１において、（ａ１）および（ａ２）は、本実施の形態の空気導入機構を備えた燻し焼き窯の正面図であり、（ａ１）は植物原料を燻し焼き炭化しているときの図、（ａ２）は燻し焼き炭化によって得られた燻炭を消火しているときの図である。

また、図１において、（ｂ１）は上記（ａ１）において燻し焼き窯の本体円錐台部を取りはずしたときの天面（上面）図、（ｃ１）は上記（ａ１）の部分側断面図であり、（ｂ２）は上記（ａ２）において燻し焼き窯の本体円錐台部を取りはずしたときの天面図、（ｃ２）は上記（ａ２）の部分側断面図である。

燻し焼き窯１００は、本体円筒部１１０と、本体円錐台部１２０と、本体天蓋部１３０と、グリッド部１４０とを備えて構成されており、この燻し焼き窯１００の内部の空隙は、グリッド部１４０によって、底側の空気導入室１０１と、天側の燻し焼き室１０２とに分割されている。

本実施の形態の空気導入機構３００は、送気開口部３１０と、シャッタ本体３２０と、シャッタガイド部３３０と、掛止軸３４１と、掛止ガイド部３５０と、グリッド盤体切欠き部３６０とを備えて構成されている。

送気開口部３１０は、燻し焼き窯１００の本体円筒部１１０の周面の内、空気導入室１０１を構成する周面部位を開口削設したものである。この送気開口部３１０は、その天側に、掛止軸３４１を挿通突出させるための切欠き開口部を含んでいる。なお、この送気開口部３１０は、本実施の形態のように略円である他、例えば略楕円あるいは略四角とすることも可能である。

シャッタ本体３２０は、本体円筒部１１０と略同じ曲率の湾曲平盤型（半筒型）をなす、例えばステンレス鋼製あるいは鉄製の金属体であって、内周面が本体円筒部１１０の周面に当接するように配置され、燻し焼き窯１００の本体円筒部１１０の周面を自重で摺動降下可能である。

シャッタガイド部３３０は、送気開口部３１０の両側に１つずつ、燻し焼き窯１００の本体円筒部１１０の周面に貼付されたように固設されており、シャッタ本体３２０の側端辺部がそれぞれ挿嵌され、シャッタ本体３２０が本体円筒部１１０の周面を摺動降下するのをガイドする。

掛止軸３４１は、本発明の掛止構成体に相当するものであって、シャッタ本体３２０の底端辺部３２１を当接支止する当接支止部位、および燻し焼き炭化の熱によって屈撓あるいは焼折する可撓可焼部位を含み、燻し焼き炭化が燻し焼き室１０２内の植物原料の最下層に到達するまでは、当接支止部位がシャッタ本体３２０の底端辺部３２１を当接支止して、シャッタ本体３２０の摺動降下を掛止し、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達して、可撓可焼部位が燻し焼き炭化の熱によって屈撓あるいは焼折したら、前記シャッタ本体３２０の掛止を解除する。

この掛止軸３４１は、その一端部が、送気開口部３１０から突出してシャッタ本体３２０の底端辺部３２１を当接支止する当接支止端部（掛止構成体の当接支止部位）となり、その他端部がガイド挿入端部となる軸体である。

また、掛止軸３４１は、その一部または全体が、燻し焼き炭化の熱によって屈撓あるいは焼折する可撓可焼体（屈撓あるいは焼折する部位が上記可撓可焼部位に相当する）によって構成された軸体である。この掛止軸３４１としては、専用のものを用意することの他に、例えば竹串や割り箸を簡易に使用することが可能である。

掛止ガイド部３５０は、掛止構成体に相当する掛止軸３４１をグリッド部１４０に設置するためのものであり、グリッド部１４０の天面に固設されている。この掛止ガイド部３５０は、正面視が略コの字型であって、側面のみならず天面をもガイドする構成となっており、掛止軸３４１のガイド挿入端部が挿入されることによって、掛止軸３４１を水平および鉛直に位置決めする。

グリッド盤体切欠き部３６０は、グリッド部１４０の周端部の内、掛止軸３４１の当接支止端部が配置される近傍部位に削設された切欠きであり、屈撓あるいは焼折した掛止軸３４１の当接支止端部を送気開口部３１０から逃がすことによって、この当接支止端部に邪魔されることなく、シャッタ本体３２０を確実に摺動降下させるためのものである。

なお、屈撓あるいは焼折した掛止軸３４１の当接支止端部がシャッタ本体３２０の摺動降下の邪魔にならないのであれば、グリッド盤体切欠き部３６０を設けない構成とすることも可能である。

この本実施の形態の空気導入機構３００は、内部の空隙がグリッド部１４０によって天側の燻し焼き室１０２と底側の空気導入室１０１に分割された燻し焼き窯１００の空気導入室１０１に、燻し焼き室１０２内の植物原料を層順次に燻し焼き炭化するのに適量の空気を自然送気したあと、この自然送気を停止して燻炭を消火する。

つまり、シャッタ本体３２０を掛止軸３４１によって送気開口部３１０の直上に掛止させておき（図１（ａ１），（ｂ１），（ｃ１）参照）、この掛止がされている間は、送気開口部３１０を介して燻し焼き炭化に適量の空気を自然送気し、掛止軸３４１が屈撓あるいは焼折して上記掛止が解除されると、シャッタ本体３２０が摺動降下して送気開口部３１０を閉成被覆し（図１（ａ２），（ｂ２），（ｃ２）参照）、上記自然送気を停止して、燻し焼きを消火する。

図２は本考案の実施の形態の燻炭製造装置の全体構成を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は天面図である。なお、図２において、図１と同様のものには同じ符号を付してある。

図２のように、本実施の形態の燻炭製造装置は、燻し焼き窯１００と、支持機構２００と、本実施の形態の空気導入機構３００（図１参照）と、煙突４００と、燻液原液収容器５００とを備えている。

燻し焼き窯１００は、本体円筒部１１０と、本体円錐台部１２０と、本体天蓋部１３０と、グリッド部１４０とを備えて構成されている。

本体円筒部１１０は、底面（下面）は開口されておらず、天面（上面）が開口された略円筒型をなす、例えばステンレス鋼製あるいは鉄製の金属体であって、燻し焼き窯本体を構成する部分である。

本体円錐台部１２０は、その天面および底面がいずれも開口された略円錐台型をなす、例えばステンレス鋼製あるいは鉄製の金属体であって、その底側周縁部が本体円筒部１１０の天側周縁部に載置されて、本体円筒部１１０とともに燻し焼き窯本体を構成する部分である。

本体天蓋部１３０は、略円盤型をなす、例えばステンレス鋼製あるいは鉄製の金属体であって、その周縁部が本体円錐台部１２０の天側周縁部上に載置されて、本体円錐台部１２０の天面開口を閉成する蓋として、本体円筒部１１０および本体円錐台部１２０とともに燻し焼き窯本体を構成する部分である。

グリッド部１４０は、例えばステンレス鋼製あるいは鉄製のグリッド円盤体であって、燻し焼き窯１００の本体円筒部１１０内に、取りはずし可能に水平張設されている。そして、このグリッド部１４０によって、燻し焼き窯１００の内部の空隙は、底側の空気導入室１０１と、天側の燻し焼き室１０２に分割されている。

燻し焼き窯１００において、本体円錐台部１２０は、本体円筒部１１０から取りはずし可能であり、本体天蓋部１３０も、本体円錐台部１２０から取りはずし可能である。

本体円錐台部１２０や本体天蓋部１３０を本体円筒部１１０から取りはずし可能な構成とすることによって、本体円筒部１１０，本体円錐台部１２０，本体天蓋部１３０の内面の洗浄や、グリッド部１４０の取りはずし洗浄等、燻し焼き窯１００のメンテナンス作業を容易にすることができるとともに、植物原料の充填作業や燻炭または燻灰の取り出し作業を容易にすることができる。

支持機構２００は、燻し焼き窯１００の周面に凸設された２つの支軸を掛支することによって、燻し焼き窯１００を中空位置に支持している。なお、この支持機構２００を設けずに、燻炭製造装置の設置面に燻し焼き窯１００を直接載置した構成とすることも可能である。

煙突４００は、煙突本体長筒部４１０と、煙突本体接続部４２０と、煙突嵌合部４３０と、煙突支柱部４４０とによって構成されている。

この煙突４００は、植物原料の燻し焼き炭化の際に燻し焼き窯１００の燻し焼き室１０２内に生じる燻煙を自然排気する役目を果たすとともに、内部を通過する燻煙を高効率に冷却して燻液原液を結露生成させる役目を果たす。

煙突本体長筒部４１０は、略長筒をなしており、その底部近傍の側面部位において煙突本体接続部４２０の一端部に連接されており、この煙突本体接続部４２０との連接部位を中心軸として回転可能である。

この煙突本体長筒部４１０の長尺の略中間位置には、１個または複数個の冷却孔が設けられている。また、この煙突本体長筒部４１０の底部には、燻液原液の滴下孔が設けられている。

煙突本体接続部４２０は、Ｌ字型の略円筒をなしており、その他端部は、本体天蓋部１３０に固設された煙突嵌合部４３０の内周面に取りはずし可能に挿嵌されている。

煙突嵌合部４３０は、本体天蓋部１３０の周端部の近く、上面視において本体天蓋部１３０の中心からずれた部位に、略円筒をなして凸設されている。

この煙突嵌合部４３０内においては、本体天蓋部１３０が開口されているので、突嵌合部４３０に煙突接続部４２０が挿嵌されることによって、燻し焼き窯１００に煙突４００が取りはずし可能に挿通接続されることとなる。

そして、上面視円周において、送気開口部３１０の位置を回転角０°の位置とすると、本体天蓋部１３０は、煙突嵌合部４３０が回転角約１８０°の位置となるように、本体円錐台部１２０の天側周縁部上に載置される。従って、上面視において、煙突嵌合部４３０と、燻し焼き窯１００の周面に設けられている送気開口部３１０とのなす中心角は、約１８０°となる。

なお、煙突嵌合部４３０は、上記のように本体天蓋部１３０の中心からずれた部位に設けることの他、本体天蓋部１３０の略中心部位に設けることも可能である。また、煙突嵌合部４３０に煙突嵌合部４３０の内周面が挿嵌される構成とすることも可能である。

煙突支柱部４４０は、煙突本体長筒部４１０の長尺中間位置よりも天側の部位と燻炭製造装置の設置面（例えば地面等の水平面）の間に配置されて、煙突本体長筒部４１０を支持する。

燻液原液収容器５００は、煙突本体長筒部４１０の燻液原液の滴下孔の直下に位置するように、煙突本体長筒部４１０の底部に釣下げられている。

上記の煙突４００は、その長尺が傾斜するようにして配置される。つまり、煙突本体長筒部４１０が、例えばその長尺が鉛直と鈍角をなすように（燻炭製造装置の設置面と鋭角をなすように）、傾斜して配設される。

そして、この煙突本体長筒部４１０を傾斜配置した構成、さらには煙突本体長筒部４１０に冷却孔を設けた構成によって、煙突本体長筒部４１０内面において高効率に冷却結露生成された燻液原液が、滴下孔から滴下して、燻液原液収容器５００内に貯められる。

本実施の形態の燻炭製造装置を使用して、燻炭および燻液を製造する手順について、以下に説明する。

植物原料として、ここでは籾殻を使用する。なお、この他に、例えば、稲藁，そば殻，竹，葦，薄、あるいはこれらと籾殻を混合したものを植物原料として使用することも可能である。

植物原料となる籾殻は、あらかじめ十分に乾燥させておく。この籾殻全体の含水率は、例えば１０〜３５重量％にすることが望ましく、最適値は１５〜２５重量％である。

このように、植物原料全体の含水率を１０〜３５重量％とするのは、１０％重量未満では燻液原液の回収量が少なくなるおそれがあり、３５重量％を超過すると、含有水分によって燻し焼きが鎮火中断するおそれがあるからである。

なお、植物原料として、稲藁など、主として植物稈部分を使用する場合には、燻し焼き時の空気の流通性を確保するために、上記植物稈部分をあらかじめ例えば３ｃｍ以下に切断しておくことが望ましい。また、植物原料の含水率を調整するために、植物原料に、おが屑や落葉を混合することも可能である。

まず、作業者は、本体天蓋部１３０（または本体円錐台部１２０）を本体円錐台部１２０（または本体円筒部１１０）から取りはずして、植物原料を燻し焼き窯１００の燻し焼き室１０２内に集積充填したあと、取りはずした本体天蓋部１３０（または本体円錐台部１２０）を本体円錐台部１２０（または本体円筒部１１０）の天側周円部上に載置する。

これとともに、作業者は、作業者は、空気導入機構３００の掛止軸３４１のガイド挿入端部を掛止ガイド部３５０に挿入し、当接支止端部を送気開口部３１０の天側から突出させ、シャッタ本体３２０の側端辺部をシャッタガイド３２０に挿嵌して、シャッタ本体３２０の底端辺部３２１を掛止軸３４１に掛止させ、送気開口部３１０を介して燻し焼き窯１００の空気導入室１０１に空気が自然送気されるようにする（図１（ａ１），（ｂ１），（ｃ１）参照）。

さらに、作業者は、煙突４００の煙突本体接続部４２０を煙突嵌合部４３０に挿嵌し、煙突本体長筒部４１０を煙突支柱部４４０によって支持して、煙突４００を傾斜配置する。そして、煙突本体長筒部４１０の底端部位（燻液原液滴下孔の直下）に、燻液原液収容器５００を釣下配置する。

次に、作業者は、本体天蓋部１３０を天側に僅かにずらす操作をして、本体円錐台部１２０との間に幅の狭い略円環型の隙間を作り、この隙間から種火を投入して植物原料の天面表層（最上層）に点火し、全表層に炎焼（炎を伴った燃焼）が広がったことを目視確認したら、本体天蓋部１３０をもとの位置に戻して、上記隙間を閉成する。

植物原料の天面表層の炎焼は、本体円錐台部１２０の天面開口を本体天蓋部１３０によって閉成したあとも、しばらくの間、介在する空気中の酸素を消費しながら継続する。

そして、上記介在空気中の酸素を消費すると、炎焼を終了して、植物原料の燻し焼きが開始される。なお、煙突４００の排煙は、炎焼の間は白色の排煙であるが、炎焼が終了して燻し焼きが開始されると、黒色の排煙（燻煙）となる。

次に、燻し焼き窯１００の燻し焼き室１０２内において、植物原料の燻し焼きを層順次に移動継続させて、この植物原料が燻し焼き炭化される。

つまり、植物原料の燻し焼きは、この植物原料の最上層から開始され、植物原料の内の燻し焼きされている部分（植物原料燻し焼き層）が、最上層から下層に向けて順次進んでいく。そして、この植物原料燻し焼き層がグリッド部１４０の天面直上に位置する底面表層（最下層）まで到達するによって、植物原料の燻し焼き炭化が終了する。

植物原料の燻し焼きが開始されると、植物原料燻し焼き層は、その底側からの空気供給に応じて、植物原料の上層から下層に移動していく。酸素を含んだ適量の空気は、空気導入機構３００の送気開口部３１０から燻し焼き窯１００の空気導入室１０１内に自然送気され、グリッド部１４０のグリッドを通過して、まだ燻し焼きされていない下層の植物原料の間を通過し、植物原料燻し焼き層に供給される。

そして、植物原料燻し焼き層の熱と、底側から供給される空気との相互作用によって、植物原料燻し焼き層直下の植物原料層の燻し焼き炭化が開始され、このサイクルの繰り返しによって、植物原料燻し焼き層の下層移動がなされる。

このように、燻し焼き層を植物原料の上層から下層に移動させながら継続させ、植物原料の最下層まで中断することなく到達させることにより、燻し焼き室１０２内に充填された植物原料は、層順次に全て燻し焼き炭化され、燻炭となる。

この植物原料の燻し焼き炭化は、５００℃以下の低温での燻し焼き炭化（低温燻し焼き炭化）となる。なお、この燻し焼き炭化の際に、燻し焼き窯１００は静止しており、植物原料を流動させることはしないので、上記燻炭は、植物原料の容姿が略そのまま残ったものとなる。本実施の形態の籾殻を植物原料とした燻炭（籾殻燻炭）では、籾殻の容姿が略そのまま残ったものとなる。

上記植物原料の燻し焼き炭化の際には、空気導入機構３００のシャッタ本体３２０は、掛止軸３４１によって送気開口部３１０の直上に掛止されており、開口量が固定の送気開口部３１０を介して燻し焼き窯本体１００の空気導入室１０２内に適量の空気が自然送気され、グリッド部１４０を通過して燻し焼き室１０２に送り込まれるようになっている。従って、空気導入機構３００の構成上の送気条件は、燻し焼き炭化の開始から終了まで固定されたままである。

また、上記植物原料の燻し焼き炭化の際には、煙突４００の煙突本体長筒部４１０は、煙突支持部４４０によってあらかじめ固定傾斜配置されており、燻し焼き窯１００の燻し焼き室１０２内から傾斜角および開口量を固定された煙突４００を通過して燻煙が自然排気されるようになっている。従って、煙突４００の構成上の排気条件も、燻し焼き炭化の開始から終了まで固定されたままである。

上記植物原料の燻し焼き炭化の際、空気導入機構３００の送気開口部３１０を介して自然送気された空気は、植物原料燻し焼き層よりも下層の植物原料層の間を通過して植物原料燻し焼き層まで到達し、主にこの植物原料燻し焼き層で消費される。

植物原料燻し焼き層において生じた燻煙は、そこよりも上層のすでに燻炭となった層（炭化時燻炭層）の間を上昇して煙突４００内に誘導され、煙突４００の煙突本体長筒部４１０を介して自然排気される。なお、上記植物原料の燻し焼き炭化において、炭化時燻炭層は、下層の植物原料燻し焼き層からの上記燻煙の保護作用によって灰化が防止されるので、燻炭のまま留まることとなる。

本実施の形態の燻炭製造装置では、層順次の燻し焼き炭化に適量の空気を、空気導入機構３００の送気開口部３１０を介して植物原料燻し焼き層の底側に自然送気するとともに、燻煙を煙突４００の煙突本体長筒部４１０を介して自然排気することによって、植物原料を最上層から下層に向けて層順次に炭化させるようにしているので、燻し焼き炭化のときに、燻し焼き室１０２内を５００℃以下の低温燻し焼き炭化の環境とすることができる。

そして、このような低温燻し焼き炭化によって、燻液成分およびタール成分が適度に揮発除去されるとともに、ケイ酸成分が非晶質構造のまま豊富に残留し、かつ有機成分が豊富に残留した燻炭が得られる。

本実施の形態によって得られる燻炭は、アルカリ性ではなく弱酸性〜略中性であって、ＰＨ値のばらつきの少ない（再現安定性の高い）ものである。このような燻炭は、その特性条件が厳しい植物成長調整剤や土壌改良剤としての用途にも、容易に使用が可能である。従って、本実施の形態による燻炭は、様々な用途に使用可能な価値が高いものである。

燻し焼きによって熱せられて植物原料中から揮発した燻液原液成分（燻液成分とともにタール成分等も含むもの）は、燻煙に混合されて上昇し、煙突４００内に誘導され、この煙突４００の煙突本体長筒部４１０内で冷却されて結露し、燻液原液収容器５００内に滴下貯集される。この燻液原液収容器５００内に貯集された燻液原液からは、必要に応じてタール成分等が除去分離され、燻液が抽出される。

植物原料の最下層が燻し焼き炭化されることによって、植物原料の燻し焼き炭化が終了するが、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達すると（植物原料燻し焼き層が最下層に到達すると）、この燻し焼き炭化の熱によって、掛止軸３４１の可撓可焼部位（掛止軸３４１全体が可撓可焼体の場合には最も高温になった部位）が屈撓あるいは焼折する。

そして、掛止軸３４１が屈撓あるいは焼折すると、掛止軸３４１の当接支止端部（当接支止部位）はシャッタ本体３２０の底端辺部３２１を支止できなくなって、この底端辺部３２１から離間するので、掛止軸３４１は、シャッタ本体３２０を掛止できなくなり、シャッタ本体３２０の掛止を解除する。

すると、シャッタ本体３２０は、燻し焼き窯１００の本体円筒部１１０の周面を、シャッタガイド部３３０に沿って自重で摺動降下し、送気開口部３１０を閉成被覆して摺動降下を停止するので、燻し焼き窯１００の空気導入室１０１に空気が自然送気されなくなる。

そして、このシャッタ本体３２０による送気開口部３１０の閉成被覆によって、燻し焼き窯１００は消壺のような動作をすることとなるので、燻し焼き室１０２内の燻炭を消火することができる。

なお、この燻炭の消火の際には、送気開口部３１０を上記のように閉成被覆するとともに、作業者は、煙突４００を本体天蓋部１３０の煙突嵌合部４３０から取りはずし、この煙突嵌合部４３０も閉成被覆することが望ましい。送気開口部３１０とともに煙突嵌合部４３０も閉成被覆することによって、消火にかかる時間を短縮することができるからである。

このような本実施の形態の燻炭製造装置では、燻し焼き室１０２に充填した植物原料のおよそ６〜８割の容量の燻炭が得られる。

なお、本実施の形態の焼き燻炭製造装置では、燻し焼き窯１００を、本体円筒部１１０と本体天蓋部１３０の間に本体円錐台部１２０を設けた複合体構造としている。この本体円錐台部１２０は、燻し焼き炭化温度をより低温でばらつきの少ない再現安定性の高いものとし、煙突４００内に誘導される燻煙をより低温化とする役目を果たすものと推測される。

さらに、植物原料を、その天面表層が本体円錐台部１２０に達するように充填する場合には、点火時の植物原料の天面表層の面積を狭くすることができるので、未炭化部分の発生を低減することができる。

上記低温燻炭化の環境を確実に確保しつつ、層順次の燻炭化を確実に継続させるとともに、未炭化部分の発生を低減するために、本体円錐台部１２０の底角は、４０°〜５０°の範囲内に設定することが望ましい。

以上のように本考案の実施の形態によれば、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達するまでは、燻し焼き窯１００の周面を自重で摺動降下可能なシャッタ本体３２０を、掛止軸３４１によって送気開口部３１０の直上に掛止して、送気開口部３１０を介して燻し焼き炭化に適量の空気を自然送気し、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達したら、掛止軸３４１が燻し焼き炭化の熱によって屈撓あるいは焼折することによって上記掛止を解除して、シャッタ本体３２０を摺動降下させ、送気開口部３１０を閉成被覆して燻し焼きを消火することにより、簡易かつコンパクトな構成で、燻し焼き炭化に適量の空気導入および燻し焼きの消火が容易かつ確実に可能になる。

図３は本考案の実施の形態の他の空気導入機構の構成を説明する図である。図３において、（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ他のシャッタ本体の正面図である。また、（ｅ１）および（ｅ２），（ｆ１）および（ｆ２），（ｇ１）および（ｇ２）はそれぞれ他の掛止構成体の図であり、（ｅ１），（ｆ１），（ｇ１）は燻し焼き窯の本体円錐台部を取りはずしたときの天面図、（ｅ２），（ｆ２），（ｇ２）はそれぞれ上記（ｅ１），（ｆ１），（ｇ１）の部分側断面図である。なお、図３において、図１または図２と同様のものには同じ符号を付してある。

図３（ａ）のシャッタ本体３２０Ａは、上記本実施の形態のシャッタ本体３２０において、底端辺部３２１の略中央位置に嵌合切欠き部３２２を削設したものである。

嵌合切欠き部３２２は、掛止構成体の当接支止部位（掛止軸３４１の当接支止端部）を嵌合させて、ずれを生じないようにする役目を果たす。

図３（ｂ）のシャッタ本体３２０Ｂは、上記本実施の形態のシャッタ本体３２０において、その周面に略円筒型のフード部３２３Ｂを凸設したものである。

このフード部３２３Ｂは、高さ寸法が低いもので間に合うものであって、シャッタ本体に必須の構成ではないが、シャッタ本体をシャッタガイド部に挿嵌するときに作業者のハンドリングをし易くする役目を果たし、シャッタ本体の掛止が解除されたときに、シャッタ本体の自重での摺動降下をし易くする錘のような役目を果たす。

なお、フード部３２３Ｂを、例えば、半円筒型あるいは角筒型または半角筒型とすることも可能である。また、シャッタ本体の第２送気開口部とは個別の部位に、ハンドリング操作およびシャッタ本体の自重での摺動降下をし易くする役目をするための凸部を設けた構成とすることも可能である。

図３（ｃ）のシャッタ本体３２０Ｃは、上記本実施の形態のシャッタ本体３２０において、底端辺部３２１を水平から傾斜させた構成としたものである。

傾斜した底端辺部３２１は、掛止構成体（掛止軸３４１）の可撓可焼部位が鉛直ではなく斜めに屈撓あるいは焼折しても、掛止構成体の当接支止部位（掛止軸３４１の当接支止端部）を斜めに逃がして、掛止を解除されたシャッタ本体の摺動降下の邪魔にならないようにする役目を果たす。

図３（ｅ１），（ｅ２）の空気導入機構３００Ｅは、送気開口部３１０と、シャッタ本体３２０と、シャッタガイド部３３０と、掛止軸３４１Ｅと、交止軸３４２Ｅと、掛止ガイド部３５０Ｅと、グリッド盤体切欠き部３６０とを備えて構成されている。なお、この空気導入機構３００Ｅでは、掛止軸３４１Ｅおよび交止軸３４２Ｅが、本考案の掛止構成体に相当する。

掛止軸３４１Ｅは、その一端部が、送気開口部３１０から突出してシャッタ本体３２０の底端辺部３２１を当接支止する当接支止端部（掛止構成体の当接支止部位）となり、その他端部がガイド挿入端部となる軸体であって、上記本実施の形態の掛止軸３４１とは異なり、その全体が、燻し焼き炭化の熱によって屈撓も焼折もしない不撓不焼体である。

交止軸３４２Ｅは、その一部分または全体が、燻し焼き炭化の熱によって屈撓あるいは焼折する可撓可焼体によって構成された軸体である。この交止軸３４２Ｅとしては、専用のものを用意することの他に、例えば竹串や割り箸を簡易に使用することが可能である。

掛止ガイド部３５０Ｅは、掛止構成体（掛止軸３４１Ｅおよび交止軸３４２Ｅ）をグリッド部１４０に設置するためのものであり、グリッド部１４０の天面に固設されている。この掛止ガイド部３５０Ｅは、天面が解放されていて、掛止軸３４１Ｅの側面のみをガイドする構成となっており、かつ交止軸３４２Ｅを挿通させるための軸挿通開口部を有している。

そして、掛止ガイド部３５０Ｅは、掛止軸３４１Ｅのガイド挿入端部が挿入された上で、交止軸３４２Ｅが、掛止軸３４１Ｅの天面に当接するように、かつ掛止軸３４１Ｅと略直交をなすように挿通されることによって、掛止軸３４１Ｅを水平および鉛直に位置決めする。

このような空気導入機構３００Ｅの掛止構成体（掛止軸３４１Ｅおよび交止軸３４２Ｅ）は、燻し焼き炭化が燻し焼き室１０２内の植物原料の最下層に到達するまでは、シャッタ本体３２０の摺動降下を掛止軸３４１Ｅの当接支止端部によって掛止し、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達したら、交止軸３４２Ｅが屈撓あるいは焼折して掛止軸３４１Ｅのガイド挿入端部の交止が解除されることによって、上記掛止を解除する。

図３（ｆ１），（ｆ２）の空気導入機構Ｆは、送気開口部３１０と、シャッタ本体３２０と、シャッタガイド部３３０と、掛止軸３４１Ｆと、交止軸３４２Ｆと、バネ部３４３Ｆと、掛止ガイド部３５０Ｆとを備えて構成されている。なお、この空気導入機構３００Ｆでは、掛止軸３４１Ｆおよび交止軸３４２Ｆならびにバネ部３４３Ｆが、本考案の掛止構成体に相当する。

掛止軸３４１Ｆは、その一端部が、送気開口部３１０から突出してシャッタ本体３２０の底端辺部３２１を当接支止する当接支止部位（当接支止端部）となり、その他端部がガイド挿入端部となる軸体であって、上記本実施の形態の掛止軸３４１とは異なり、その全体が、燻し焼き炭化の熱によって屈撓も焼折もしない不撓不焼体である。この掛止軸３４１Ｆのガイド挿入端部の近傍には、軸に略直交する凸部が設けられている。

［交止軸３４２Ｆ］
交止軸３４２Ｆは、その一部または全体が、燻し焼き炭化の熱によって屈撓あるいは焼折する可撓可焼体によって構成された軸体である。この交止軸３４２Ｆとしては、専用のものを用意することの他に、例えば竹串や割り箸を簡易に使用することが可能である。

バネ部３４３Ｆは、その一端がグリッド部１４０の天面側に固定され、その他端は掛止軸３４１Ｆのガイド挿入端部に連接されている。

掛止ガイド部３５０Ｆは、掛止構成体（掛止軸３４１Ｆおよび交止軸３４２Ｆならびにバネ部３４３Ｆ）をグリッド部１４０に設置するためのものであり、グリッド部１４０の天面に固設されている。この掛止ガイド部３５０Ｆは、天面が解放されていて、掛止軸３４１の側面のみをガイドする構成となっており、かつ交止軸３４２Ｆを挿通させるための軸挿通開口部を有している。

そして、掛止ガイド部３５０Ｆは、掛止軸３４１Ｆのガイド挿入端部が挿入された上で、交止軸３４２Ｆが、掛止軸３４１Ｅのガイド挿入端部の天面、および掛止軸３４１Ｅの上記凸部のグリッド部１４０中心側の面が当接するように、かつ掛止軸３４１Ｆと略直交をなすように挿通されることによって、掛止軸３４１Ｆを水平および鉛直に位置決めする。

このとき、バネ部３４３Ｆは、自然長よりも長くなっており、掛止軸３４１Ｆをグリッド部１４０の中心側に引き込むように付勢するが、掛止軸３４１Ｅの凸部が交止軸３４２Ｆのグリッド部１４０周端側の面に当接することよって、掛止軸３４１Ｅは静止保持される。

このような空気導入機構３００Ｆの掛止構成体（掛止軸３４１Ｆおよび交止軸３４２Ｆならびにバネ部３４３Ｆ）は、燻し焼き炭化が燻し焼き室１０２内の植物原料の最下層に到達するまでは、シャッタ本体３２０の摺動降下を掛止軸３４１Ｆの当接支止端部によって掛止し、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達したら、交止軸３４２Ｆが屈撓あるいは焼折して掛止軸３４１Ｆのガイド挿入端部および凸部の交止が解除され、バネ部３４３Ｆが掛止軸３４１Ｆをグリッド部１４０の中心側に引き込むことによって、上記掛止を解除する。

図３（ｇ１），（ｇ２）の空気導入機構Ｇは、送気開口部３１０と、シャッタ本体３２０と、シャッタガイド部３３０と、掛止軸３４１と、掛止ガイド部３５０Ｇと、グリッド盤体開口部３７０Ｇとを備えて構成されている。

掛止ガイド部３５０Ｇは、掛止構成体に相当する掛止軸３４１をグリッド部１４０に設置するためのものであり、グリッド部１４０の底面に固設されている。
この掛止ガイド部３５０Ｇは、正面視が略コの字型であって、側面のみならず底面をもガイドする構成となっており、掛止軸３４１のガイド挿入端部が挿入され、掛止軸３４１を水平および鉛直に位置決めする。

グリッド盤体開口部３７０Ｇは、グリッド部１４０の底面に配置される掛止軸３４１の軸途中の部位を露出するように、グリッド部１４０に削設開口されている。

このような空気導入機構３００Ｇの掛止軸３４１は、その全体が可撓可焼体によって構成されていても、グリッド盤体開口部３７０Ｇによって露出された部位が可撓可焼部位となる。

ここで、層順次の燻し焼き炭化の際には、天面視において、燻し焼き室１０１の中心部よりも周端部で燻し焼き炭化が多少速く進んで、植物原料の最下層に達する場合がある。この場合、上記実施の形態の空気導入機構３００では、周端部で掛止軸３４１が屈撓または焼折したときに、中心部の最下層に植物原料が未炭化のまま残っていることがある。

そこで、上記空気導入機構３００Ｅおよび上記空気導入機構３００Ｆでは、掛止構成体として、掛止軸の他に交止軸を設け、掛止軸ではなく、交止軸に可撓可焼部位を設け（つまり、交止軸の一部または全体を可撓可焼体とし）、交止軸が燻し焼き炭化の熱によって屈撓または焼折したら、シャッタ本体の掛止を解除するようにした。

交止軸の位置は、例えば、グリッド部の中心部から周端部までの間に、掛止ガイド部を複数配置する、あるいは掛止ガイド部に交止軸を挿通するための軸挿通開口を複数設けることによって、グリッド部の中心部から周端部まで途中において変更することが可能である。

従って、上記空気導入機構３００Ｅおよび上記空気導入機構３００Ｆでは、交止軸の位置をグリッド部の中心部から周端部まで途中において変更することによって、シャッタ本体３２０の掛止を解除するタイミングを微調整可能であり、この掛止解除のタイミングを最適にすることによって、中心部の最下層に植物原料が未炭化のまま残ることを解消できる。

なお、上記空気導入機構３００Ｆでは、バネ部３４３Ｆの引き込み動作によって掛止軸３４１Ｆが鉛直面内で回動することがないので、グリッド部１４０にグリッド盤体切欠き部３６０を設ける必要はない。

また、上記空気導入機構３００Ｇでは、掛止軸３４１をグリッド部１４０の底面側に配置しており、掛止軸３４１の可撓可焼部位が屈撓または焼折しても、当接支止端部側がグリッド部１４０に当接することはないので、上記空気導入機構３００Ｆと同様に、グリッド部１４０にグリッド盤体切欠き部３６０を設ける必要はない。

図４は本考案の実施の形態の他の燻し焼き窯の構成を説明する図であり、（ａ１），（ｂ１），（ｃ１）は正面図、（ａ２），（ｂ２），（ｃ２）は天面図である。なお、図４において、図１〜図３と同様のものには同じ符号を付してある。

図４（ａ１），（ａ２）の燻し焼き窯１００Ａは、本体円筒部１００の天側周縁部上に、略円盤型の本体天蓋部１３０Ａを載置した構成であって、全体として略円筒型である。この燻し焼き窯１００Ａは、本体円錐台部１２０を設けていないため、本体天蓋部１３０Ａの径は、本体円筒部１００の径と略同じになる。

図４（ｂ１），（ｂ２）の燻し焼き窯１００Ｂは、天側が開口された略四角筒型の本体角筒部１１０Ｂの天側周縁部上に、天側および底側が開口された略四角錐台型の本体角錐台部１２０Ｂを載置し、この本体角錐台部１２０Ｂの天側周縁部上に、略四角盤型の本体天蓋１３０Ｂを載置した構成である。

図４（ｃ１），（ｃ２）の燻し焼き窯１００Ｃは、天側が開口された略八角筒型の本体角筒部１１０Ｃの天側周縁部上に、略八角盤型の本体天蓋１３０Ｃを載置した構成であって、全体として略八角筒型である。

なお、空気導入機構３００のシャッタ本体３２０は、その裏面を燻し焼き窯の周面に当接させて摺動降下可能であることが必要なため、燻し焼き窯の本体筒部の周面が円面ではなく平面である燻し焼き窯１００Ｂおよび１００Ｃにおいては、その周面にシャッタ本体３２０が適合するように、空気導入機構３００のシャッタ本体３２０およびシャッタガイド３３０等を構成することが必要となる。

以上、本考案を実施するための形態について詳細に説明したが、本考案はこれらに限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ 燻し焼き窯
１０１ 空気導入室
１０２ 燻し焼き室
１１０ 本体円筒部
１１０Ｂ，１１０Ｃ 本体角筒部
１２０ 本体円錐台部
１２０Ｂ，１２０Ｃ 本体角錐台部
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ 本体天蓋部
１４０ グリッド部
２００ 支持機構
３００，３００Ｅ，３００Ｆ，３００Ｇ 空気導入機構
３１０ 送気開口部
３２０，３２０Ａ，３２０Ｂ，３２０Ｃ シャッタ本体
３２１ 底端辺部
３２２ 嵌合切欠き部
３２３Ｂ フード部
３３０ シャッタガイド部
３４１，３４１Ｅ，３４１Ｆ 掛止軸
３４２Ｅ，３４２Ｆ 交止軸
３４３Ｆ バネ部
３５０，３５０Ｅ，３５０Ｆ，３５０Ｇ 掛止ガイド部
３６０ グリッド盤体切欠き部
３７０Ｇ グリッド盤体開口部
４００ 煙突
４１０ 煙突本体長筒部
４２０ 煙突本体接続部
４３０ 煙突嵌合部
４４０ 煙突支柱部
５００ 燻液原液収容器

Claims (2)

1. 内部の空隙がグリッド部によって天側の燻し焼き室と底側の空気導入室に分割された燻し焼き窯の前記空気導入室に、植物原料を層順次に燻し焼き炭化するのに適量の空気を自然送気したあと、この自然送気を停止する燻炭製造装置の空気導入機構であって、
   前記燻し焼き窯の前記空気導入室を構成する周面部位を開口する送気開口部と、
   前記燻し焼き窯の周面を自重で摺動降下可能なシャッタ本体と、
   前記シャッタ本体の摺動降下をガイドするシャッタガイド部と、
   燻し焼き炭化が前記燻し焼き室内の植物原料の最下層に到達するまでは、当接支止部位が前記シャッタ本体の底端辺部を当接支止して、前記シャッタ本体の摺動降下を掛止し、燻し焼き炭化が植物原料の最下層に到達して、可撓可焼部位が燻し焼き炭化の熱によって屈撓あるいは焼折したら、前記掛止を解除する掛止構成体と、
   前記掛止構成体を前記グリッド部に支持させるための掛止ガイド部と
   を備え、
   前記掛止構成体が前記シャッタ本体を掛止している間は、前記送気開口部を介して前記適量の空気を自然送気し、
   前記掛止構成体が前記掛止を解除すると、前記シャッタ本体が摺動降下して前記送気開口部を閉成被覆し、前記自然送気を停止する
   ことを特徴とする燻炭製造装置の空気導入機構。
2. 前記グリッド部の中心部から周端部までの途中の位置に前記可撓可焼部位が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の燻炭製造装置の空気導入機構。
   
   

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