JP3243480B2 - 木炭製造装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被炭化材を炭化さ
せて木炭を製造するための木炭製造装置及び方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から木材の伐採地においては、木炭
製造窯にて該伐採した原木を炭化し木炭を製造すること
が行われている。木炭製造窯は、被炭化材となる原木の
伐採地傍に基礎となる石組みを築き、この石組みの上に
土を盛り上げて固化することによって形成される。すな
わち木炭製造窯は、石組み及び盛り土により中空のドー
ム状に形成され、その側面に火入れを行うための火入れ
口と、煙を排出するための煙突を備える。

【０００３】従来からこの木炭製造窯により、木炭を製
造する場合、全ての作業は職人の手作業により行われて
いた。すなわち、木炭製造窯を用いて木炭の製造を行う
場合、火入れ口を介して被炭化材を窯内部に収納した
後、この火入れ口から火入れを行って窯内部の温度を所
定温度にまで上昇させる。この温度状態は、火入れ口の
開き量を調節すること等によって炭化に最適な範囲にさ
れる。煙突から吐き出される煙の状態を監視しながら、
内部の木材の燃え具合を予測し、１〜２日程度放置して
窯内部を冷却し、火入れ口から炭化された木材を取り出
す。前記工程を繰り替えすことによって、当該木炭製造
窯を設置した伐採地において、ここで伐採可能な木材の
炭化が完了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら用いられている木炭製造窯は、前述のように木材の伐
採地の近くに固定的に設置されるものであり、これを他
の場所移動することが不可能であった。そのため、伐採
地毎に、木炭製造窯を作らなければらななかった。この
場合に、その窯の出来具合が、製造される木炭の出来具
合に多大な影響を与えることから、窯の成形はその技術
に習熟した者によれなければならず、その製造に時間及
びコストが掛かり、延いてはこれが木炭の製造コストを
引き上げる一因となっていた。

【０００５】また、木炭製造窯の製造は、職人の勘に頼
る部分が多く、その結果製造される窯には寸法誤差等が
生じ易く、均質の木炭を製造する場合の妨げとなってい
た。

【０００６】また、狭い開口部を介して重い被炭化材を
出し入れしていたので、無理な姿勢で被炭化材の出し入
れ作業を行う必要があり、また粉塵が多量に存在する閉
鎖空間内に人が入って作業を行う必要がある等、労働衛
生面からも好ましくないという問題があった。

【０００７】本発明の目的は、このような従来の木炭製
造窯を用いた木炭製造における問題点を解決し、任意の
場所に容易に移動できて木炭の製造コスト等を低減可能
で、また製造される木炭の質の均一化を図り易く、また
一人でも容易に被炭化材の出し入れを行うことのできる
木炭製造装置及び方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の木炭製造装置は、集積した被炭化材を上方から
覆うために底面を開口した中空箱状の金属製筐体と、前
記筐体内の煙を筐体外へ排出するための煙突と、前記筐
体上部に設けられ、該筐体を吊り上げ可能とするフック
とを備え、これにより、地表又は任意の枠体内に集積し
た被炭化材に対し、上方より覆い被せるようにして設置
して使用される可搬式のものとして構成される。

【０００９】本発明に係る木炭製造装置は、吊り上げ可
能な箱体として形成されていることから、クレーン付の
車両等によって必要な場所に容易に移動することができ
る。また、その筐体は底面が開口されているので、集積
した被炭化材の上に被せ、これを筐体内に密閉すること
によって、木炭の製造を極めて容易にして行うことがで
きる。

【００１０】この場合において、前記筐体は、内部の熱
の循環効率を向上させる目的で、前記筐体の壁を構成す
る一側面に、前記筐体内に収納した前記被炭化材に対し
て火入れを行うための火入れ口を備え、前記一側面の対
向側面に、前記煙突を備えることが好ましい。

【００１１】また、同様の目的で、前記筐体の壁のうち
屋根を構成する部分を、前記一側面側から前記対向側面
側に渡り凸型に湾曲させることが好ましい。

【００１２】また、集積された前記被炭化材を収納する
枠体であって、使用時に前記筐体内に納められるものを
さらに備えることが好ましい。

【００１３】更に、前記筐体の壁を、断熱体を間に介在
させた二重壁とすることが好ましい。この構成によれ
ば、装置内部の炭化温度の上昇を早めることができ、被
炭化材を一層効率よくかつ均一に炭化させることができ
る。

【００１４】また、本発明は、木炭製造方法に関する。
本発明の木炭製造方法は、底面を開口した中空箱状の金
属製筐体と、火入れを行うための火入れ口と、前記筐体
内の煙を筐体外へ排出するための煙突と、前記筐体上部
に設けられ、該筐体を吊り上げ可能とするフックとを備
える可搬式の木炭製造装置を用意する工程と、被炭化材
を地表又は任意の枠体内に集積する工程と、前記木炭製
造装置を、前記フックを用いてクレーンにより吊り上げ
る工程と、前記吊り上げた木炭製造装置を、前記集積し
た被炭化材上に下ろし、該筐体の開口を通して、前記被
炭化材を前記筐体内へ納める工程と、前記筐体と地表と
の隙間を密閉する工程と、前記火入れ口より火入れを行
い、前記被炭化材の炭化を実行する工程とを備えて構成
される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図示した本発明の実施形態
に基いて、本発明を詳細に説明する。図１は本発明の第
１の実施形態に係る木炭製造装置の全体斜視図、図２は
図１の木炭製造装置の縦断面図、図３は枠体の全体斜視
図、図４、５は木炭製造方法の工程を示す概念図であ
る。図１及び図２において第１の実施形態に係る木炭製
造装置は概略的に、鉄製の筐体１に、開口部２及びフッ
ク３を備えて構成されている。

【００１６】筐体１は、被炭化材４を収容して炭化する
ための中空箱状の収納容器である。筐体１は、少なくと
も炭化のための燃焼温度に耐え得る構造材、例えば鉄板
を用いて形成される。また好ましくは、筐体１の内部に
おいて被炭化材４を効率よくかつ均一に炭化させるた
め、断熱性を有する構造材が採用される。この点につい
ては第４実施形態で詳述する。筐体１の全体形状は、半
球体状や直方体状等、任意に定め得るが、少なくとも１
回の炭化に使用される所定量の被炭化材４を収納可能な
容積の中空部を備えるものである。好ましくは、筐体１
の内部において被炭化材４を効率よく炭化させるための
高温気流の生成に適した形状にて形成される。本実施形
態において筐体１は、垂直状の前後壁１１、１２及び左
右の側壁１３、１４と、凸型湾曲状の屋根１５とを備え
て形成されている。このように屋根１５を湾曲状とする
理由については後述する。

【００１７】図２に示すように、筐体１の底面は、その
全域が開口されている（開口部２）。開口部２の形状は
任意に定め得るが、少なくとも筐体１の中空内部に被炭
化材４を出し入れするために必要な開口面積及び開口形
状にて形成される。

【００１８】フック３は、図１及び図２に示すように、
筐体１を任意の吊り上げ手段、例えば、クレーンやフォ
ークリフトの爪（本明細書では以下、クレーンという）
にて吊り上げ支持するためのものである。フック３は、
筐体１の外面、すなわち前後壁１１、１２の外側面、左
右の側壁１３、１４の外側面、又は屋根１５の外側面の
いずれか任意の箇所に任意の数だけ設けることができる
が、筐体１を吊り上げ機構にて安定的に吊り上げること
のできる箇所及び数にて設けることが好ましく、本実施
形態においては屋根１５の両端部に１つずつ設けられて
いる。フック３の形状は、クレーンに対して連結可能な
ものであればよく、本実施形態においては下向きＵ字状
を呈している。

【００１９】筐体１は、さらに、火入れ口５及び煙突６
を備える。火入れ口５は、筐体１の内部に収納した被炭
化材４に対して火入れを行うための開口であり、筐体１
の中空内部に連通する。また火入れ口５は、筐体１の内
部に燃焼空気を流入させるための空気口としても機能す
る。

【００２０】火入れ口５は、筐体１の任意位置に任意形
状にて設けることができるが、火入れの作業性がよく、
また被炭化材４の全体を均一に炭化することに対して好
適な位置及び形状にて形成されることが好ましい。本実
施形態において火入れ口５は、筐体１の前壁１１の下端
において、該前壁１１の全長に至る横長スリット状に形
成されている。したがって装置下方から火入れを行うこ
とができ、また左右均一に火入れを行うことが可能であ
る。なお火入れ口５は、従来と異なり作業者が出入りす
る必要がないことから、人の出入りを考慮することなく
火入れにのみ適した形状にて形成されてよい。

【００２１】また煙突６は、筐体１の内部の煙を該筐体
１の外部に排出するための中空筒体であり、筐体１の中
空内部に連通すると共に、筐体１の上方に延出する。煙
突６は、従来と同様に四角筒状や多角筒状等のいかなる
形状にて形成することもできるが、本実施形態において
は円筒状にて形成されている。煙突６は筐体１の任意位
置に設けることができるが、火入れ口５との位置関係を
考慮し、筐体１の内部において被炭化材４の全体を効率
よく炭化することに対して好適な位置及び形状にて形成
されることが好ましい。具体的には煙突６は、下部から
煙が流れるように極力下方位置に設けられることが好ま
しく、また火入れ口５から流入した空気が直線的に流動
するように火入れ口５と対向する位置に設けられること
が好ましい。このため本実施形態において煙突６は、図
１及び図２に示すように、火入れ口５が設けられた前壁
１１に対向する後壁１２において、該後壁１２の下端よ
りさらに若干下方に突出する位置に設けられている。こ
の煙突６の下端は、図２に示すように、設置面を掘り下
げて形成した通孔１６の内部に配置され、この通孔１６
及び煙突６を介して煙が筐体１の外部に排出される。

【００２２】ここで、火入れ口５、煙突６、及び屋根１
５の相互の位置関係について説明する。屋根１５は、図
２に示すように、火入れ口５から煙突６に至る下向きＵ
字状の曲線１５ａを有する曲面状に形成されている。し
たがって図２に矢視するように、火入れ口５から流入し
た空気が屋根１５の曲線に沿って一旦上昇し、被炭化材
４の上方を通り、屋根１５の曲線１５aに沿って下降
し、被炭化材４の下方を通って煙突６に至る。このこと
から、被炭化材４を効率よくかつ全体に渡り均一に炭化
させるのに適した気流を生成することができる。

【００２３】これまで説明した木炭製造装置、すなわち
筐体１、開口部２、フック３、火入れ口５、及び煙突６
は、従来のような石組みや土盛りにて製造した木炭製造
窯とは異なり、工場にて量産可能である。したがって製
造誤差の比較的少ないほぼ均一構造の木炭製造装置を製
造することができる。

【００２４】次に、本実施形態における木炭製造装置を
用いた木炭製造方法について説明する。本実施に際し
て、図３に示すように、被炭化材４を収納する枠体７を
用いる。この枠体７は、被炭化材４を収納した状態で筐
体１の中空内部に配置されるものである。実施例におい
て枠体７は、複数の鉄筋材を相互に溶接してネット状に
構成した。このため枠体７は、少なくとも１回の炭化に
使用される所定量の被炭化材４を収納可能な形状であっ
て、かつ筐体１に収納可能な形状にて形成され、また被
炭化材４の燃焼を妨げることのないようその周面には広
範な開口を備えて形成される。本実施形態において枠体
７は、複数の鉄筋７ａにて、上面を完全に開口した箱状
に枠組形成されている。なお枠体７を構成する構造材は
鉄筋以外であってもよいが、少なくとも炭化のための燃
焼温度に耐え得る構造材が採用される。

【００２５】枠体７への被炭化材４の収納においては、
まず炭化を行うための所定位置に枠体７を配置し、その
後に枠体７の内部に被炭化材４を収納する。あるいは任
意の位置に配置した枠体７に被炭化材４を収納し、その
後に枠体７を所定位置に移動してもよい。このような移
動を考慮して枠体７には、図３に示すように、該枠体７
をクレーン等の任意の吊り上げ機構にて吊り上げ支持す
るための第２のフック８が設けられる。この第２のフッ
ク８は、任意の位置、数、及び形状にて設けられてよい
が、筐体１を吊り上げるための吊り上げ機構を容易に兼
用可能とするため、フック３と同様の位置、数、及び形
状にて設けられることが好ましい。このため本実施形態
において第２のフック８は、フック３に対応して、枠体
７の両端部に１つずつ設けられており、また下向きＵ字
状に形成されている。

【００２６】上述のように枠体７を用いるのは、被炭化
材４を所定位置に上積みし易くするためであるが、枠体
７を用いることなく地表に直接被炭化材４を配置しても
よい。すなわち最初の工程においては、少なくとも所定
位置に被炭化材４が配置されればよい。

【００２７】次に、図４に示すように、クレーン１７に
て筐体１を吊り上げ、積層した被炭化材４の上に移動す
る。クレーン１７による筐体１の吊り上げは、前記フッ
ク３を用いる。そして次の工程で、被炭化材４上に筐体
１を上方から降ろし、筐体１を枠体７に対して上方から
被せるようにする。これまでの工程によって、図２に示
すように、開口２を通して、被炭化材４を筐体１の内部
に収納することができる。なお、筐体１の煙突６の位置
に対応する地表は、筐体１を被せる前に掘っておき、こ
れによって通孔１６を形成しておく（図２参照）。

【００２８】その後、図５に示すように、筐体１と地表
との隙間を塞ぐことによって炭化効率を向上させるた
め、筐体１の下端周囲に土盛り９を施す。ただし筐体１
と設置面との隙間が問題とならない場合には、この工程
を省略することができる。また土盛り９以外の方法によ
って隙間を塞いでもよい。

【００２９】そして火入れ口５を介して火入れを行い、
筐体１の内部温度を上げ、所定の条件によって被炭化材
４を炭化させる。筐体１の内部温度の調節は、火入れ口
５を板材にて被ってその開き量を変化させることにより
行っても良い。内部の火が消えた後は、所定時間自然冷
却をするため放置し、炭化が完了した後、クレーン１７
にて筐体１を吊り上げ、枠体７から外す。そして炭化後
の被炭化材４を枠体７から取出して、炭化作業が終了す
る。

【００３０】このような炭化作業を繰り返し、装置を設
置した伐採地において、必要な原木の炭化作業が終了す
ると、他の伐採地において木炭製造を行うために、筐体
１を吊り上げ機構にて吊り上げ、トラック等に乗せて容
易に運搬することができる。そして他の伐採地におい
て、上述と同様に炭化作業を再開することができる。し
たがって同一の装置を繰り返し使用できることから、一
層安定した品質の木炭を製造することができる。

【００３１】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。図６は本発明の第２実施形態に係る木炭製造装置
の全体斜視図、図７は図６の木炭製造装置の縦断面図で
ある。なお以降の実施形態の説明においては、第１実施
形態と同じ構成部分には同じ符号を用い、その説明を省
略する。

【００３２】本実施形態における筐体２０は、図６及び
図７に示すように、縦断面三角状の屋根２１を備えて構
成されている。そして、この屋根２１の頂辺上に、その
棟に沿って２つのフック２２が並設されている。屋根２
１の棟の延びる方向側にある前壁１１の下方位置には、
火入れ口２３が設けられている。また全壁１１の対向側
の後壁１２の下方位置には、煙突２４が設けられてい
る。

【００３３】本実施形態において、火入れ口２３は、そ
の両側のガイド溝２５に支持された上下動自在の遮蔽板
２６を備えており、該遮蔽板２６の位置を調整し火入れ
口２３の開き量を変えることによって、筐体内部への流
入空気量を調節することができる。

【００３４】次に、本発明の第３実施形態について説明
する。図８は本発明の第３実施形態に係る木炭製造装置
の前壁側から見た全体斜視図、図９は図８の木炭製造装
置の後壁側から見た全体斜視図、図１０は図８の木炭製
造装置の縦断面図である。

【００３５】本実施形態における筐体３０は、図８〜図
１０に示すように、第１実施形態と同様の曲面状の屋根
３１を有して構成されている。そして、この屋根３１の
左右の各側辺上に、それぞれ２つのフック３２が並設さ
れている。このように形成された筐体３０の内部には、
図１０に示すように、前述の枠体を用いることなく被炭
化材が直接配置されている。

【００３６】この筐体３０の前壁１１の下部は、前面側
に突出されており、これによって前壁１１の全幅に至る
横長の中空箱状の前室３３が形成されている。そして、
この前室３３の上面の全面が開口とされ、これによって
火入れ口３４が形成されている。また前室３３の上部に
は遮蔽扉３５が形成されており、この遮蔽扉３５にて火
入れ口３４の開閉が可能である。前室３３の下方は開口
され、これによって空気取り入れ口３９が形成されてお
り、この空気取り入れ口３９を介して筐体３０の内部下
方に外気を取り入れることができる。

【００３７】また本装置には、空気取り入れ口３９から
筐体３０の内部に至って該内部の上方に延びる、左右一
対の空気取り入れ管３６が設けられている。空気取り入
れ管３６を介して、筐体３０の内部上方にも外気を取り
入れることが可能となっている。このように本装置にお
いては、火入れ口とは別個に空気の取り入れ手段を設け
ることができる。なお上方への外気の取り入れが不要で
ある場合には、この空気取り入れ管３６を用いなくとも
良い。

【００３８】また筐体３０の後壁１２には、５本の煙突
３７ａ〜３７ｅが設けられている。このうち３本の煙突
３７ａ、３７ｃ、３７ｅは、筐体３０の下部から煙を排
出するためのもので、相互に所定間隔を隔てて配置され
ており、筐体３０の下部に連通して筐体３０の上方に至
る。また２本の煙突３７ｂ、３７ｄは、筐体３０の上部
から煙を排出するためのもので、３本の煙突３７ａ、３
７ｃ、３７ｅの相互間に配置されており、筐体３０の上
部に連通して筐体３０の上方に至る。このように複数の
煙突３７ａ〜３７ｅを設けることにより、排気効率を向
上させることによって炭化速度を早めることができる。

【００３９】ここで各煙突３７ａ〜３７ｅと筐体３０と
の接続構造について説明する。各煙突３７ａ〜３７ｅと
筐体３０との間には差し込み式の連結部３８が設けられ
ており、この連結部３８を介して各煙突３７ａ〜３７ｅ
が筐体３０に対して着脱自在に取り付けられている。そ
して煙突３７ａ〜３７ｅを連結部３８から取り外した
際、連結部３８に残される開口を図示しない遮蔽板にて
塞ぐことができる。そして筐体３０の温度状態に応じて
各煙突３７ａ〜３７ｅを適宜着脱することにより、内部
空気の量及び経路を変えることができる。例えば火入れ
直後には全ての煙突３７ａ〜３７ｅを接続し、その後に
煙突３７ｂ、３７ｄを取り外して気流を下方に誘導し、
炭化最終段階においては煙突３７ａ、３７ｅを取り外し
て気流量を低減して炭化温度を下げることができる。こ
のため、木炭製造に適した気流状態及び温度状態を容易
に作り出すことができる。なお煙突３７ａ〜３７ｅの着
脱構造は周知の他の構造を採用することができる。

【００４０】次に、本発明の第４実施形態について説明
する。図１１は本発明の第４実施形態に係る木炭製造装
置の縦断面図である。本実施形態において筐体４０の前
後壁４１、４２、左右の側壁、及び屋根４３は、間に断
熱体４４を介在させた構造壁４５による二重壁構造のも
のである。この断熱体４４の材質は所定の断熱性を得ら
れる種々の材質が採用されてよいが、例えばセラミック
ファイバー等の耐高温性の繊維質系断熱材を用いること
ができる。このように筐体４０の壁面を二重壁とした場
合には、筐体４０の断熱性を向上させ、炭化温度の上昇
を早めることができる。

【００４１】また本実施形態において煙突４６は、筐体
４０とは別体に形成されている。また筐体４０の後壁１
２の下方の設置面には、筐体４０の内部から外部へ挿通
する通孔４７が掘り下げ形成されている。そして、この
通孔４７の一端に連通するように煙突４６が立設されて
おり、通孔４７及び煙突４６を介して筐体４０の煙が外
部に排出可能とされている。また同様に、筐体４０の前
壁１１に通孔を設けて、この通孔を火入れ口としてもよ
い。この場合には筐体４０の火入れ口５を省略すること
ができる。このように本装置においては、煙突や火入れ
口を筐体とは別体に形成することもできる。

【００４２】以上、本発明の一実施形態を図面に沿って
説明した。しかしながら本発明は前記実施形態に示した
事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその
変更、改良等が可能であることは明らかである。

【００４３】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、木炭製造装
置を必要な場所に容易に移動することができ、またその
設置、使用も極めて容易であることから、木炭製造の準
備時間を短縮でき、延いては木炭の製造コストを低減で
きる。

【００４４】また、本製造装置は量産可能であることか
ら、その使用者に拘わらず一定した品質の木炭を製造す
ることができる。さらに、作業者は筐体の内部に入る必
要がないため、労働衛生上の問題を解消することがで
き、また１人でも効率よく作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における木炭製造装置の
全体斜視図である。

【図２】図１の木炭製造装置の縦断面図である。

【図３】枠体の全体斜視図である。

【図４】木炭製造方法の工程を示す概念図であり、被炭
化材の設置後に、筐体を吊り上げた状態を示す。

【図５】木炭製造方法の工程を示す概念図であり、筐体
の周囲に土盛りを施した状態を示す。

【図６】本発明の第２実施形態における木炭製造装置の
全体斜視図である。

【図７】図６の木炭製造装置の縦断面図である。

【図８】本発明の第３実施形態における木炭製造装置の
前壁側から見た全体斜視図である。

【図９】図８の木炭製造装置の後壁側から見た全体斜視
図である。

【図１０】図８の木炭製造装置の縦断面図である。

【図１１】本発明の第４実施形態における木炭製造装置
の縦断面図である。

【符号の説明】 １、２０、３０、４０ 筐体 ２ 開口部 ３、２２、３２ フック ４ 被炭化材 ５、２３、３４ 火入れ口 ６、２４、３７ａ〜３７ｅ、４６ 煙突 ７ 枠体

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 集積した被炭化材を上方から覆うために
   底面を開口した中空箱状の金属製筐体と、 前記筐体内の煙を筐体外へ排出するための煙突と、 前記筐体上部に設けられ、該筐体を吊り上げ可能とする
   フックと、 を備え、これにより、地表又は任意の枠体内に集積した
   被炭化材に対し、上方より覆い被せるようにして設置し
   て使用され ることを特徴とする可搬式の木炭製造装置。
2. 【請求項２】 前記筐体は、前記筐体の壁を構成する一
   側面に、前記筐体内に収納した前記被炭化材に対して火
   入れを行うための火入れ口を備え、前記一側面の対向側
   面に、前記煙突を備えることを特徴とする請求項１記載
   の木炭製造装置。
3. 【請求項３】 前記筐体の壁のうち屋根を構成する部分
   を、前記一側面側から前記対向側面側に渡り凸型に湾曲
   させたことを特徴とする請求項２記載の木炭製造装置。
4. 【請求項４】 集積された前記被炭化材を収納する枠体
   であって、使用時に前記筐体内に納められるものを備え
   たことを特徴とする請求項１、２又は３記載の木炭製造
   装置。
5. 【請求項５】 前記筐体の壁を、断熱体を間に介在させ
   た二重壁としたことを特徴とする請求項１、２、３又は
   ４記載の木炭製造装置。
6. 【請求項６】 底面を開口した中空箱状の金属製筐体
   と、火入れを行うための火入れ口と、前記筐体内の煙を
   筐体外へ排出するための煙突と、前記筐体上部に設けら
   れ、該筐体を吊り上げ可能とするフックとを備える可搬
   式の木炭製造装置を用意する工程と、 被炭化材を地表又は任意の枠体内に集積する工程と、 前記木炭製造装置を、前記フックを用いてクレーンによ
   り吊り上げる工程と、 前記吊り上げた木炭製造装置を、前記集積した被炭化材
   上に下ろし、該筐体の開口を通して、前記被炭化材を前
   記筐体内へ納める工程と、 前記筐体と地表との隙間を密閉する工程と、 前記火入れ口より火入れを行い、前記被炭化材の炭化を
   実行する工程と、 を備えることを特徴とする木炭製造方法。