JP3230754U - 移動式開放型炭化炉 - Google Patents

Abstract

【課題】遠隔地に簡単に輸送できる開放型炭化炉を提供する。【解決手段】上面が解放された炉本体１０と、炉本体の底部に連通された煙突装置１１と、貯水槽１２とを備え、全体として矩形底面を有し、かつ少なくとも縦切二分割が自在に構成されており、炉本体の主要な面は、表面に金属板を備えた耐熱樹脂フォーム板材３で形成されている。着脱自在な屋根部２０を更に備えている。耐熱樹脂フォーム板材は、空隙が連続した多孔質の熱硬化樹脂で形成されており、空隙には耐熱性を向上させるための水溶性無機改質剤が充填されている。【選択図】図１

Description

本考案は、炭を製造するための開放型炭化炉の改良に関する。

前記のような開放型炭化炉の従来技術の一例として、次の特許文献１には窯の側壁をブロックの積層によって形成して位置変更可能とする技術が開示されている。
また次の特許文献２には、本考案に係る水溶性無機改質剤の一例として、無機高分子の親水コロイドと水とを含むものが記載されている。

特許第５５６０３８３号公報 特開２０１３−８２５８６号公報

ところで近時、木や竹の伐採現場、工事現場等の有機廃棄物の発生現場に必要期間だけ据え付けて利用できる炭化炉が要望されているが、前記特許文献１に記載されているような炭化炉は据付や分解に手間がかかり簡単に移動させることは困難であった。これに対して本考案はトラック等で遠隔地に簡単に輸送できる開放型炭化炉を提供することを目的としている。

本考案は、上面が解放された炉本体と、前記炉本体の底部に連通された煙突装置と、貯水槽とを備えた移動式開放型炭化炉において、前記移動式開放型炭化炉は、全体として矩形底面を有しかつ少なくとも縦切二分割が自在に構成されており、前記炉本体の主要な面は、表面に金属板を備えた耐熱樹脂フォーム板材で形成されていることを特徴とするものである。

本考案による移動式開放型炭化炉はトラック輸送が容易である。

（ａ）は移動式開放型炭化炉の全体斜視図、（ｂ）は同開放型炭化炉の平面図である。 移動式開放型炭化炉の分解図である。 移動式開放型炭化炉がトラックに積載されている状態を説明する斜視図である。 移動式開放型炭化炉の縦断面図である。 耐熱樹脂フォーム板材の断面図である。

図１（ａ）は本考案に係る移動式開放型炭化炉の全体斜視図、（ｂ）は同開放型炭化炉の平面図である。また図２は同開放型炭化炉の分解図である。

図１（ａ）、（ｂ）及び図２に示したように、この開放型炭化炉１は、上面が解放された炉本体１０と、炉本体１０の底部に連通された煙突装置１１と、貯水槽１２とを備えている。具体的には、炉本体１０と貯水槽１２とが全体として長方体となるように共通の矩形矩形底面上で連接されており、煙突装置１１は貯水槽１２の内部に配置されている。また開放型炭化炉１は着脱自在な屋根部２０を更に備えている。

そして特徴的な構成として、開放型炭化炉１は、少なくとも縦切二分割が自在に構成されており、また屋根部２０も取り外したときに縦切に分割が自在である。

炉本体１０は、プール型であり上面は完全に開放されており、底面には煙突装置１１に連通する通気路１３が配置されている。炉本体１０の主要な面、すなわち周壁面及び底面の大部分は、表面に金属板を備えた耐熱樹脂フォーム板材３で形成されている。具体的にはステンレスあるいはスチールからなる骨組み（図示省略）に熱樹脂フォーム板材を固定した構造である。このように炉本体１０を耐熱樹脂フォーム板材３で形成することで開放型炭化炉１の全体が非常に軽量化される。なお耐熱樹脂フォーム板材３の厚みは１０〜２０センチ程にするとよい。

煙突装置１１は、炭化物原料の燻焼で生じたガスを導いて空中に排気するためのものであり、ステンレスや耐火煉瓦等で形成された空間部１１ａと煙突１１ｂとを備え、通気路１３によって炉本体１０の底部に連通されている。空間部１１ａには金属管等で形成した熱交換器（図示なし）を内蔵させることで、開放型炭化炉１を、各種温風機、温水器、発電機等に熱水を供給する熱源として利用することが可能になる。

貯水槽１２は、炭の製造手順で、炉本体１０に散水するための水（後述）を蓄えておくためのものである。貯水槽１２は炉本体１０と同様に耐熱樹脂フォーム板材３で形成できる。

屋根部２０は、スチールあるいはアルミ等からなる支柱２０ａとスチールあるいはアルミ等からなる屋根板２０ｂとを組み合わせた簡易的なものである。屋根部２０を金属製とすることで火災を防止する。なお支柱２０ａは屋根板２０ｂまで炎が届かない十分な長さとする。

本考案では前記のように、開放型炭化炉１を全体として矩形底面を有しかつ少なくとも縦切二分割が自在に構成し、しかも炉本体１０や貯水槽１２を軽量な耐熱樹脂フォーム板材３で形成して軽量化も実現しているのでトラック輸送が容易である。

図３は二分割された開放型炭化炉がトラックに積載されている状態を説明する斜視図である。このように開放型炭化炉１は縦分割することでトラックＴに容易に積載でき、輸送が容易である。その結果、木や竹の伐採現場、工事現場等の有機廃棄物の発生現場に必要期間だけ据え付けて利用できる。換言すると嵩張る有機廃棄物をそのまま輸送することなく現地で処理できるのでコストが大幅に抑えられる。

次いで開放型炭化炉の作用を説明する。
図４は開放型炭化炉の縦断面図である。この開放型炭化炉１による炭の製造手順は次のようになる。

まず炉本体１０の底部に小枝等を敷き込み着火して着火床Ｌ１を形成し、その着火が確実になったあと着火層Ｌ１の上に籾殻等で第一の封止層Ｌ２を形成する。そしてその第一の封止層Ｌ２の上に、炭の原料である有機廃棄物等を堆積して原料層Ｌ３を形成し、更にその上に籾殻等で第二の封止層Ｌ４を形成する。この状態となったあとは、第一、第二の封止層Ｌ２、Ｌ４によって空気の供給が抑制されるため、炉本体１０の底部から上方に向けてゆっくりと燻焼が進んでいくことになる。原料や籾殻の燻焼によって生じたガスは通気路１３を通じて煙突装置１１に案内され煙突１１ｂを通じて上昇して空気中に放出される。この煙突作用により、炉本体１０の底部から煙突装置１１に向かってガスの強力な吸引がなされる。このような燻焼はゆっくりと数日かけて進行していくが、第二の封止層Ｌ４まで炭化が進行してきた段階では貯水槽１２から複数回の散水をして冷却し発火を抑えるようにする。

図５は、開放型炭化炉を構成する耐熱樹脂フォーム板材の断面図である。
耐熱樹脂フォーム板材３は、耐熱樹脂フォーム３１にスチールあるいはステンレス板等を面材３２として接着剤３３によって貼着した構造である。
耐熱樹脂フォーム３１は空隙が連続した多孔質の熱硬化樹脂で形成されている。熱硬化樹脂としてはフェノール樹脂が好適であるが、それ以外にエポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン等も利用できる。多孔質のフェノール樹脂フォームは、フェノール樹脂に種々の変性を行い、発泡剤、硬化剤等を混合してから成形、加熱硬化させるというような製造方法で得られるのであり、独立気泡のものと、連続気泡のものがある。本考案には空隙が連続したものつまり連続気泡のものが適するが、独立気泡のものでも針等を突き刺して気泡を連続させれば同様に利用できる。
以下では空隙が連続した多孔質のフェノール樹脂フォームを用いた例について耐熱性を向上させるための改質処理を説明する。

改質剤としては前記特許文献２に記載されているようなものが適する。この改質剤を簡単に説明すると、金属シリコン、硼砂、苛性ソーダの混合物を加熱処理して得られる水溶液であり、分子量約４８００の無機高分子の親水コロイドを含み、非常に浸透性が高いものである。そしてこの改質剤を乾燥させると、少なくともシリコンとナトリウムとホウ素とを含有したガラス状の被膜に変化して処理対象物をコーティングした状態になる。この被膜によって処理対象物の難燃性や耐熱性が大幅に向上するのである。

前記のような改質剤をフェノール樹脂フォームに浸透させた後、自然乾燥又は加熱乾燥によって水分を蒸発させることで改質がなされる。具体的にはフェノール樹脂フォームの表面及び空隙が水溶性無機改質剤によって被覆、充填された状態になる。
改質剤は前記のように非常に浸透性が高い上、フェノール樹脂フォームも空隙が連続した多孔質であることから、フェノール樹脂フォームの表面に滴下させた改質剤は水平に広がることなくそのまま内部すなわち連続した気泡の中に勢いよく浸透していく。よって浸透ムラを防止するため、改質剤はスプレー等の方法でフェノール樹脂フォーム全体が均等に濡れるように散布するとよい。改質剤はより深くまで浸透させるほどフェノール樹脂フォームの耐熱性や難燃性が向上する。図中３１ａは改質剤の浸透部分を示す。
もちろんフェノール樹脂フォーム全体を改質剤に漬けて相当な深部まであるいは完全に改質剤を浸透させることもできる。またその際加圧することで浸透をより確実にできる。

このように改質処理が施された耐熱樹脂フォーム板材３は耐熱温度が摂氏８００〜９０００度程になるので、開放型炭化炉１に用いることが可能である。なお炭を製造するときの燻焼温度は摂氏４００〜５５０度程度である。

１ 移動式開放型炭化炉
１０ 炉本体
１１ 煙突装置
１２ 貯水槽
２０ 屋根部
３ 耐熱樹脂フォーム板材

図１（ａ）、（ｂ）及び図２に示したように、この開放型炭化炉１は、上面が解放された炉本体１０と、炉本体１０の底部に連通された煙突装置１１と、貯水槽１２とを備えている。具体的には、炉本体１０と貯水槽１２とが全体として長方体となるように共通の矩形底面上で連接されており、煙突装置１１は貯水槽１２の内部に配置されている。また開放型炭化炉１は着脱自在な屋根部２０を更に備えている。

Claims (4)

1. 上面が解放された炉本体と、前記炉本体の底部に連通された煙突装置と、貯水槽とを備えた移動式開放型炭化炉において、
   前記移動式開放型炭化炉は、全体として矩形底面を有しかつ少なくとも縦切二分割が自在に構成されており、
   前記炉本体の主要な面は、表面に金属板を備えた耐熱樹脂フォーム板材で形成されていることを特徴とする炭を製造するための移動式開放型炭化炉。
2. 請求項１において、
   着脱自在な屋根部を更に備えていることを特徴とする炭を製造するための移動式開放型炭化炉。
3. 請求項１又は２において、
   前記耐熱樹脂フォーム板材は、空隙が連続した多孔質の熱硬化樹脂で形成されており、前記空隙には耐熱性を向上させるための水溶性無機改質剤が充填されていることを特徴とする炭を製造するための移動式開放型炭化炉。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項において、
   前記煙突装置は、熱交換器を内蔵した熱源装置として構成されていることを特徴とする炭を製造するための移動式開放型炭化炉。

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