JP3226668U

JP3226668U - 炭化装置

Info

Publication number: JP3226668U
Application number: JP2020001393U
Authority: JP
Inventors: 憲一椎葉
Original assignee: 永福株式会社; 葛本洋介; 株式会社森恵
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2030-04-17

Abstract

【課題】操作が容易に行え、製作コストを低廉化でき、かつ炉内のメンテナンスが容易に行える炭化装置を提供する。【解決手段】炭化炉本体２と、炭化炉本体２の内底部を区画し、複数の排液口を有する仕切板４と、炭化炉本体２の中心部に立設され、炭化炉本体２の内部に連通する複数の通気口３ａを有する排気筒３と、炭化炉本体２の底部側面に設けられた排液弁５と、炭化炉本体２の底部側面に設けられ、燃焼具合を調節する空気調節弁６と、炭化炉本体２の上面に設けられた開閉蓋２ａを備えた炭化装置１を架台７に回動可能に搭載した。【選択図】図１

Description

本考案は、例えば木片や竹片等の有機質原料を不完全燃焼させて消し炭状の炭とする炭化装置に関する。

近年、社会全般の健康指向に伴い、木炭や竹炭などの持つ調湿作用、脱臭作用、マイナスイオン放出作用、有害物質吸着作用、防黴性、防ダニ性等の優れた性質が注目されている。既に一般家庭においては、炭自体を室内各所のみならず炊飯器や冷蔵後内に配置するほか、飲料水や風呂水等に浸漬させて使用している。また、細片化ないし粉末化した炭を壁材、天井材、床材の如き建築資材、襖や間仕切りの如き建具、畳等に混在させたものや、布団等の寝具類の内部に炭を収納させたものも商品化されている。さらには土壌改質に用いる、樹脂やセラミック材料等に混入する等、様々な方面に用途が拡がりつつあり、その需要はますます増大する傾向にある。

しかるに、古典的な炭焼き釜によって製造される炭は、備長炭に代表されるように緻密で固いため、例えば脱臭剤や吸着剤あるいは土壌改質剤等の用途には不向きであり、しかも製造に時間と手間がかかって量産性に乏しい上、収率が低く、原料も限定されて高コストにつき、また釜の設置場所にも大きく制約を受けるという難点があった。そこで、本考案者は、構造的にも簡素であると共に設置場所の制約が少ない炭化炉を発明した（特許文献1参照）。

特許第３８９９２１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている炭化炉は、装置が大掛かりで製作コストが嵩むという問題があった。また点火口が炉本体の下部中央に設けられており、着火作業時には屈みこんだ姿勢で手を伸ばして着火しなければならず、容易に着火できなかった。さらに、炉本体内で炭化された炭を取り出す際には、炉本体の側面に設けられた取出し口からスコップ等で取り出す作業が困難なばかりでなく、炉本体内に付着したクリンカを清掃するメンテナンス作業が困難であった。

本考案は、上記の問題点に鑑みなされたもので、操作が容易に行え、製作コストを低廉化でき、かつ炉内のメンテナンスが容易に行える炭化装置を提供することを目的とする。

このため本考案の炭化装置は、炭化炉本体と、該炭化炉本体の内底部を区画し、複数の排液口を有する仕切板と、該炭化炉本体の中心部に立設され、前記炭化炉本体の内部に連通する複数の通気口を有する排気筒と、前記炭化炉本体の底部側面に設けられた排液弁と、前記炭化炉本体の底部側面に設けられ、燃焼具合を調節する空気調節弁と、前記炭化炉本体の上面に設けられた開閉蓋を備えたことを第一の特徴とする。

また、前記炭化炉本体を回動可能に軸架する架台を備えたことを第２の特徴とする。

そして本考案の炭化装置は、下記の効果を得る。
（１）炭化装置は、様々な原料を利用できる。また原料の種類に応じて燃焼状態を調整でき、しかも脱臭性能や吸着性能に優れた柔らかな消し炭状態の炭を短時間で簡単に量産でき、構造的にも簡素であると共に設置場所の省スペース化を図ることができる。
（２）空気調節弁を備え炭化炉本体内の空気量を調整できるため、植物質原料の炭化に好適な燃焼状態をより容易に設定できる。
（３）炭化炉本体の中心に立設された排気筒から火種を投入するため、植物質原料への着火作業が容易に行うことができる。
（４）炭化炉本体が架台に対して回動可能とされているため、炭化炉本体内の炭を取り出すことが容易に行うことができるばかりでなく、炭化炉本体内のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

本考案に係る炭化装置の一実施例を示す模式断面図である。

以下、本考案の第一実施形態に係る炭化装置１について、図１を参照しながら詳細に説明する。本考案の炭化装置１は、有機質原料のうち、とくに木片や竹片等のなどの植物性原料を不完全燃焼させて消し炭状の炭を量産するものである。

使用する植物質原料としては、木片、竹片、ナッツ類の殻の如き堅果殻等が挙げられる。これらの植物質原料は、数種類が混合された形態でも使用できると共に、大きさが不揃いであっても全く支障はない。また木片や竹片については、各種木竹製品の廃材、製材工程や加工工程で生じる不要残材や削り屑、剪定の切り枝、刈り取った柴等、従来では廃棄・焼却処分の対象であったものも使用可能である。なお、使用する原料が雨水に濡れたりして水分を多量に含む場合は、予め乾燥させた上で着火する手法を採用すればよい。

本考案の炭化装置１は、図１に示すように、鋼板又はステンレス鋼製の略縦円筒形をなす炭化炉本体２を架台１３に回動可能に支持されたものである。炭化炉本体２の上面には、蓋２ａが開閉機構２ｂにより開閉可能に設けられており、この蓋２ａを開閉させて前記した植物質原料を収納する。また炭化炉本体２の内部は、仕切板４により内部空間が区画されており、炭化炉本体２の軸心に沿って排気筒３が仕切板４の直上に立設されている。炭化炉本体２の内周面と排気筒３の外周面には、常温遠赤外線放射体塗装が施されている。そのため、炭化炉本体２内は遠赤外線放射効果によって燃焼効率が向上し、炭化時間を短縮することができる。

排気筒３は、その下端側に複数の通気口３ａが穿設されるとともに、上端側は蓋２ａの開口部２１に当接し、後述する煙道管８ａへ炭化炉本体２内及び排気筒３内の気流が排出される構造となっている。なお、炭化炉本体２の内面全体ならびに排気筒３の該炭化炉本体２内に位置する外周面には、天然石粉末を分散させた耐熱塗料によって常温遠赤外線放射体塗装が施されている。

仕切板４は、炭化炉本体２の内部空間を区画するよう、本実施例においては炭化炉本体２の底板部２ｄ上にＬ形鋼４ｂを設けて支持されているが、例えば、炭化炉本体２の周壁部２ｃ内面に溶着させても良く、仕切板４の支持方法は限定されるものではない。したがって、仕切板４の形状は、好ましくは周壁部２ｃの内周に沿った形状であれば良く本実施例においては、仕切板４は円板形状をなしている。仕切板４には複数の排液口４ａが穿設されており、炭化工程において仕切板４上に配置された植物質原料から排出される水分を仕切板４の下方へ排出する役割を担う。

周壁部２ｃの下部には、液溜空間２ｅに内通して排液弁５が設けられている。排液弁５は、液溜空間２ｅ内に溜まった排液を炭化炉本体２外部へ排出する際に用いられる。したがって排液弁５は、弁自体の開度をＯＮ−ＯＦＦ可能な弁、例えば蝶型弁やゲート弁などであればいずれの弁を用いても良い。

また、周壁部２ｃの下部には、燃焼空間２ｆに内通して空気調節弁６が設けられている。空気調節弁６は、炭化炉本体２内へ流入する空気量を調節して燃焼空間２ｆ内での燃焼具体を調整する際に用いる。したがって、空気調節弁６は、好ましくは弁自体の開度を調整できるような弁が良い。このような弁としては、グローブ弁やボール弁が挙げられるが、例えば弁自体の開度がＯＮ−ＯＦＦされる弁を設けて空気調節弁６にエアーコンプレッサなどを接続して空気量を調整しても良く、種々の弁を使用することができる。

周壁部２ｃには、一対の軸心７ａが貫設されており、この軸心７ａが架台７に横架されている。これにより、炭化炉本体２が架台7に対して回動可能に軸架されており、炭化炉本体２内で炭化した植物質原料を容易に取り出すことが可能となる。本実施例においては、軸心７ａが架台７に固設され、炭化炉本体２が軸心７ａに対して回動可能な構造としているが、例えば、軸心７ａが周壁部２ｃの外周に溶着され、軸心７ａが架台７に対して回動可能な構造としても良い。すなわち炭化炉本体２が架台７に対して回動可能な構造となっていれば良く、炭化炉本体２と架台７の連結方法は問わない。また、回動を規制するもしくは補助する機構を設けても良い。

架台７の材質は、一般的に架台に使用される材質であればいずれでも使用することができる。このような材質としては、例えば、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、チタン、アルミ・亜鉛合金メッキ鋼板、合金メッキ鋼板等の金属材及び合金材、もしくは塩化ビニル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等の合成樹脂材が挙げられ、軽量性、剛性の点から合金メッキ鋼板が好ましい。

開口部２１には、その上方へ向かって煙道管８が着脱可能に連結されている。煙道管８は、炭化炉本体２の上部から側方へ向かって導出し、水平部を経て垂下し、架台７に固設された気液分離ケ−ス９へ接続されている。気液分離ケ−ス９には熱交換器、ファン、活性炭を充填した脱臭装置、木竹酢液回収容器等が必要に応じて収納されている。そのため煙道管８を通る燃焼ガスは、煙道管８の垂下部を通る際に自然冷却され、燃焼ガス中の揮発成分を強制冷却することで木酢液や竹酢液が生成され、これを気液分離ケ−ス９内に回収するようにしている。

次いで本考案の炭化装置の使用方法について説明する。まず使用する木片や竹片等の植物質原料を開いた蓋２ａから炭化炉本体２内へ投入し、植物質原料の種類、粒度、及び投入量に応じて空気調節弁６の開度を調整する。次いで開口部２１から排気筒３内へ火種を投入し、蓋２ａを閉じて煙道管８を開口部２１に接続する。すると植物質原料の堆積層の底部に通気口３ａを介して着火し、炭化炉本体２内の植物質原料の全量が炭化するまで一定時間放置する。その際に外気温や湿度に応じ、空気調節弁６の開度を調整して炭化炉本体２内の空気量を制限して不完全燃焼状態とすることにより植物質原料の炭化具合を調整する。炭化炉本体２内で燃焼により発生した燃焼ガスは上昇するため、炭化炉本体２内の植物質原料は堆積層の上方から下方へと順に炭化し、最終的に堆積層のすべてが消し炭状の炭となる。上昇した燃焼ガスは、煙道管８を介して気液分離ケース９へ回収され、前述したようにおのずと木酢液や竹酢液が生成される。

植物質原料の炭化が完了したのちは、煙道管８を開口部２１から外し、炭化炉本体２を架台７に対して回動させることで炭化炉本体２内の炭を容易に回収することができる。また炭化作業中もしくは作業後に排液弁５を開くことで、液溜空間２ｅ内の排液を容易に排出することができる。

１炭化装置
２炭化炉本体
２ａ蓋
２ｂ開閉機構
２ｃ周壁部
２ｄ底板部
２ｅ液溜空間
２ｆ燃焼空間
２１開口部
３排気筒
３ａ通気口
４仕切板
４ａ排液口
４ｂＬ形鋼
５排液弁
６空気調節弁
７架台
７ａ軸心
８煙道管
９気液分離ケース

Claims

炭化炉本体と、
該炭化炉本体の内底部を区画し、複数の排液口を有する仕切板と、
前記炭化炉本体の中心部に立設され、前記炭化炉本体の内部に連通する複数の通気口を有する排気筒と、
前記炭化炉本体の底部側面に設けられた排液弁と、
前記炭化炉本体の底部側面に設けられ、燃焼具合を調節する空気調節弁と、
前記炭化炉本体の上面に設けられた開閉蓋を備えたことを特徴とする炭化装置。
前記炭化炉本体を回動可能に軸架する架台を備えたことを特徴とする請求項１に記載の炭化装置。