JP4096212B2 - Charcoal making equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭材から炭を得る製炭装置。詳しくは、炭材を無駄なく完全に炭化する製炭装置に関する
【0002】
【従来の技術】
炭化が可能な木、竹、その他の炭材から炭を得る製炭装置で、炭化の終期において温度が下がるため、この温度低下を検知手段により検知させて消火することにより簡便に炭を得るものは、本発明者の発明に係る特開平9−328687号公報により知られている。
【0003】
しかしながら、炭化の終期において炭焼がまの温度が下ったときを炭化完了とみなして消火する場合は、炭材の炭化終了側にまだ未炭化部分が残っている状態で消火されるから、製品の歩留が悪い問題点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明に係る製炭装置は、炭化燃焼が炭材の終端に近づいたことを検知手段により確実に捉えて、この時期から炭化終了までの時間を設定し、この時間を経過すると消火して、炭材に未炭化部分を生じない最高歩留で最高品質の製炭を素人でも容易に製造できる製炭装置を提供する。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は下記の構成を採用することを特徴とする。
(1) 炭材を炭焼がまへ収容して、燃焼空気の調整により一部分ずつを徐々に燃焼させて熱分解を進め、これに伴う不用成分の排出により炭材を徐々に炭素固形物の炭とし、全体が炭化されると消火して冷えた後に取り出す製炭装置であって、炭焼がま内の炭材の炭化終了端側に温度検知手段を設け、この温度検知手段によりその節地位置へ炭材の炭化燃焼が達したとき検知信号を発しさせ、この検知信号に基づき計時を開始して、炭化燃焼が温度検知手段の位置から炭材の終端へ達する時間を経過した後、消火を行うようにする。
(2) 前記炭焼がまの消火を注水、蒸気噴射等により行うとき、炭焼がまから可燃ガスの放出を行う。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る製炭装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0007】
図において符号1は、製炭装置の炭焼がまである。この炭焼がま1は、図1〜図5に示すように鋼板の内壁と外壁との間に冷却水を流動させる水室2を設けた水冷構造か、図面には示してない外壁の内側に耐火材を貼った構造で、図2に示すような横断面円形か、図面には示してないが方形、多角形等に形成した移設が自由にできる構成とすることが好ましく、その内部の炭化室3に炭化が可能な木や竹、その他の炭材を収容して、その上側から着火するときは、下側から後記する給気手段により燃焼空気を送り、上側から後記する排気筒により排気させて、この給気と排気の量を適切に調整し、炭材を上側から下側へと徐々に炭化燃焼させることにより熱分解を起こさせて、木酢酸、タール等を排出させて炭素固形物の炭を残す炭化を行う。尚、炭材への着火を前記とは反対に下側から行い、燃焼空気の供給を上側から行っても同様の製炭結果が得られるものである。
【0008】
前記炭焼がま1は、炭化室3へ炭材を投入するための開閉部4を有するもので、この開閉部4は、図1、図5に示すように炭化室3の天面の半分弱をこの開閉部4とする場合は、その中央部を持出しヒンジ5により天面の残部へ取付け、炭材の投入時はヒンジ5の軸6を中心とする回動運動により図1に鎖線で示すように天面の全体を開閉部4とする場合は、開閉部4を昇降腕7に取付けてこの昇降腕7の両端に設けた縦片8に一対宛のローラ9を支持させ、これらローラ9を前記炭焼がま1の両側に立設した縦ガイド10に係合させ、前記昇降腕7を公知のウインチ等の昇降手段(図面省略)により昇降させれば、開閉部4を鎖線で示すように開放したり実線で示すように閉鎖したりすることができる。
【0009】
また、前記炭焼がま1の底部11は開閉式とするもので、図4に示すようにその一端を持出しヒンジにより炭焼がま1へ取付けて炭出し時に開放できるようにしてあり、この底部11の炭化室3内へ収まる上側は図1、図2、図4に示すように水室13として、その内部を図2に点線で示す仕切片14により一部分でつながるに二室に区分し、その一室に送水管15を接続し、他室に戻水管16を接続することにより、水室13内に図2に点線の矢印で示すように冷却水を流動させて底部11を水冷させる構造とするか、図面には示してないが耐火材を貼った構造としてある。
【0010】
符号17は、前記炭焼がま1内の炭材に対して燃焼空気を供給する給気手段である。この給気手段17は、図1、図4に示すように前記水室13か、図面には示してない耐火材を貫通させて炭化室3の下部に所定の間隔で開口させた多数の送気管17を用い、この送気管17を前記水室13から耐火材の下側に設けた風室18へ連通させ、この風室18に開度調整ダンパー19を備える送風機20の送風管21を連結することにより、送風機20から前記供給手段17へ燃焼空気が供給されるようにしたもので、燃焼空気の供給量は前記開度調整ダンパー19の開度調整により炭材へ着火するとはき速やかに着火させるために多くし、着火後は、炭材を一部分ずつ徐々に燃焼させて熱分解による炭化を進めるのに適した程度に減少させ、燃焼による熱分解が端末まで及べば供給を停止して速やかに消火するようにする。そして、この給気手段17は、炭材に対して上側から燃焼空気を供給するときは、図面は省略したが炭焼がま1の開閉部4側に設けるものとする。
【0011】
符号22は、前記炭焼がま1から排気を煙突23へ排出させる排気筒である。この排気筒22は排気をそのまま放出する場合は、図1に示すように排気筒22へ煙突23を直接連結し、排気筒23に開度調整ダンパ−24を設けてこの開度調整ダンパー24を炭材へ着火してからその炭化が終わるまでは適当な開度で開かせ、炭材の燃焼による熱分解で炭化が順調に行われるようにするもので、ほぼ一定した開度でもよいが、前記した燃焼空気の供給量の加減に応じて若干開度調整をしてもよく、炭材の炭化が終われば開度調整ダンパー24を閉じて炭化物の燃焼を止める消火を速やかに行う。
【0012】
また、排気を燃焼させてから排出する場合は、排気筒22と煙突23との間にガス燃焼器25とボイラー、温水器等の燃焼室26を介在させるもので、前記ガス燃焼器25は送風機27と点火バーナー28とを備えさせ、送風機27とガス燃焼器25との接続管29には開度調整ダンパー24を設けて、この開度調整ダンパー24を炭材へ着火してからその炭化が終わるまでは適当な開度で開かせ、炭材の燃焼による熱分解で炭化を順調に行わせ、これにより発生する排気はガス燃焼器25と燃焼室26とを通してその可燃性分を燃焼させ、排気はなるべく無煙の状態にして排出させるようにするもので、このようにガス燃焼器25とボイラー、温水器等の燃焼室26を介在させるときは、製炭装置が産業廃棄物等をガス化して燃焼処理する乾留炉として利用できるものであり、このガス燃焼器25とボイラー、温水器等の燃焼室26を介在させた排気筒22も、煙突23を直接連結する排気筒22も炭材に対して上側から燃焼空気を供給する場合は、図面には示してないが炭化室3の下側へ連結する。
【0013】
符号30は、前記炭化室3内の炭材が炭化して炭になったとき、炭の燃焼を停止させる消火手段である。この消火手段30は、炭化室3の天面に炭化室3内に開口する散水器か、蒸気噴射管等を用い、これらから炭化室3内へ水を散布するか、水蒸気を噴射させて炭の燃焼を速やかに消火させれば、炭化室3からの炭の取り出しが速かに行われるようになる。しかし、炭の消火は前記のように水や水蒸気をかけて強制的に行わなくても、燃焼空気の供給と排出とを遮断すれば、自然に消火して徐々に温度が下がって製品出しができるようになるから、製品出しを急ぐ必要がない場合は、この方法により消火するものでこの消火方法においては開度調整ダンパー19と24が消火手段となる。
【0014】
符号31は、前記炭化室3へ収容した炭材がブロック状、塊状、片状、線状、粒状、あるいは、これらが混在したものであって、炭化室3内へ堆積する層の表面に凹凸が生ずる場合、前記凹凸を掻き均させる均し部材である。この均し部材31は、炭化室3の中心に縦設した軸32の下端へ水平に取付け、炭化室3の内壁に接近する外端部分には壁面を転動して軸32を炭化室3の中心に保持する芯出しローラ33を取付け、炭材に対応する下側は平らにするか、必要に応じて所定の間隔で多数の掻き棒34を取付け、これら掻き棒34を前記軸32に連係する昇降機構(図面省略)により炭材の堆積層へ接するように降し、軸32に連係する回転機構(図面省略)により回転させて、凸部の炭材を凹部へ掻き移させて表面が平らに均されれば、均し部材31を待機位置へ戻させる。(尚、この均し部材31の構造の詳細及び支持機構、昇降機構、回転機構については、特公平8−16224号公報参照)
【0015】
符号35は、炭化室3内の温度を検知させる検知手段である。この検知手段35は、図1、図5に示すように炭化室3の天面等へ取付けて、炭材が徐々に燃焼して熱分解により炭化されて行く過程の温度を検知させ、表示部に表示するものであって、炭化室3内の温度は炭材の炭化が進行するに伴い上昇し、炭化が終了すると上昇が止まって温度の変化が殆どなくなるから、この状態を確認して人為的に消火処理を行うか、制御手段を作動させて自動的に消火処理を行うようにする。
【0016】
符号36は、炭材の炭化燃焼が終端側に達したことを検知させる検知手段である。この検知手段36は、図1、図2、図5に示すように炭材の炭化の終了側へ、好ましくは炭材の端末が接する底等より100mm程度離れた位置に設ける。そして、炭材の炭化燃焼がこの検知手段36の位置に達したとき材種等によって異なるが、温度が500〜800度の最高温に達し、炭化燃焼が検知手段36の位置を過ぎると温度が低下して行く。そこで、この検知手段36は最高温のとき検知信号を発して計時の開始を促すようにし、この信号に基づいて人為的に計時を行うか、公知のタイマー(図面省略)による計時を開始させて、炭材の炭化燃焼が検知手段36の位置から炭材の端末に達して炭化が完了し、炭火燃焼に移る時間を実験的に設定して、この時間を経過した後に人為的に消化処理を行うか、タイマーを作動させて自動的に消火処理を行わせるようにするもので、この検知手段36は、炭材の炭化速度が炭化室3へ収容する密度の部分差等によって一定しないから、これを考慮して複数個を図2に示すようになるべくで等間隔で配置し、複数の検知手段36の検知信号を総合して計時開始時期の決定がなされるように公知の自動制御器(図面省略)を構成して置く。
【0017】
符号37は、ボイラー、温水器等の燃焼器26内の温度を検知させる検知手段である。この検知手段37は、炭化室3からの排気がガス燃焼器26において可燃成分を燃焼されて燃焼室26へ達したときの排気温度を検知して表示部(図面省略)へ表示させるもので、燃焼室26内の温度は炭材の炭化の進行に伴い下降して炭化が終了すると下降が止まって温度の変化が殆ど無くなるもので、この時期は炭化室3の温度変化がなくなる時期と一致する。
【0018】
前記温度検知手段36と35、または、36と37との検知信号に基づいて消火時期が判定されて消火を行うときの消火が、炭の取出しを速めるため注水か、蒸気噴射により行われるときは、炭焼がま1内から可燃ガスを放出して置いて、注水または蒸気噴射を行わないと可燃ガスの爆発を起こす危険がある。そこで、炭焼がま1の開閉部4を少し開けるか、炭化炉3の上部に図1、図5に示すように逃がし弁38を設け置いて、この逃がし弁3を開放させて可燃ガスを放出し、その後に注水または蒸気噴射を行って安全に消火ができるようにする。
【0019】
次に、炭焼がま1の排気筒22と煙突23との間にガス燃焼器25とボイラー、温水器等の燃焼室26を介在させる実施形態により、建築廃材チップを炭材として製炭和行う場合は、炭材を粗いものが下で細かいものが上になるように収容堆積して開閉部4を閉じ、均し部材31により表層を均す。そして、排気筒22の開度調整ダンパー24の開度と、給気手段17の開度調整ダンパー19の開度とを適当に調整した状態で炭材へ上側から着火し燃焼を開始する。その後、炭材の熱分解を上側から下側へと徐々に進行させるため、給気手段17の開度調整ダンパー19を絞って徐燃を行わせ、炭化室3内の温度を検知手段35に検知表示させると共に、検知手段36により炭材の炭化燃焼がその設置位置に達して最高温になる時期を検知させて検知信号を発しさせる。そして、この信号に基づき人為的に計時を開始するか、公知のタイマーを起動させて炭材の炭火燃焼が始まるまでの時間(この時間は炭材の種類等により相違するから実験的にあらかじめ求めて置く)を経過した後、人為的又は自動的に炭材の消火を行えば、炭材に未炭化部分が全く残らなくて、炭火燃焼による歩減りも少ない製炭が容易にできる。
【0020】
また、前記実施形態の製炭装置は、建築廃材の角材や山の切り捨てられる材木等を適当な長さに切り揃えて炭焼がま1内に立て並べ、その上へ着火し易い細材や枝等を乗せてこれらへ着火して炭材へ移せば、従来の炭焼がまと同様に棒状の炭を製造することが簡単に確実にできるもので、切り捨て木材を炭材にする場合は、この製炭装置を山へ運搬設置すれば、近隣への排気の影響を配慮する必要がないので、排気筒22に煙突23を連結してガス燃焼器25やボイラー、温水器等の燃焼器26を省くことができる。
【0021】
更に、この製炭装置のガス燃焼器25とボイラー、温水器等の燃焼室26を付設したものは、製炭を行わないときは、産業廃棄物等をガス化燃焼させて排気公害を生じないように処理する乾留炉として利用できるだけでなく、炭材と産業廃棄物とが混在して分離困難な場合、両者混合のまま炭化処理を行い、炭材は炭として残し、産業廃棄物は灰化させることにより混合処理においても炭を得ることが可能で、しかも、焼却炉の排ガスを炭化室3へ取入れるようにし、これをガス燃焼器25により燃焼させれば、煤煙を発生しないように廃棄物の焼却処理を行うこともできる。
【0022】
なお、本発明に係る製炭装置は、前記実施形態に示す構造の炭焼がま1に適用し得るだけでなく、ガス燃焼器25やボイラー、温水器等の燃焼室26を付帯させない古来よりの炭焼がまやその他の簡便な炭焼機でも、前記炭焼き釜1と同様に温度検知手段35,36,37を設置すれば、検知手段35,37が炭材の炭化に伴う炭化室3や燃焼室26の温度変化を検知し、検知手段が36はその設置位置へ炭化燃焼が達した時期を検知して、消火までの時間計測の開始を指示し、炭材が完全に炭化された後に消火させることにより、未炭化部分を全く生じず、炭火燃焼による歩減りも殆どない製炭をあらゆる炭焼装置により達成することができるものである。
【0023】
【発明の効果】
請求項1の効果 本発明に係る製炭装置は、炭材の炭化燃焼が終端側の定位置に達すると、これを検知手段により検知して計時を開始し、検知位置から炭材終端までの炭化燃焼の所要時間が経過すると、消火を行って炭材を未炭化部分が残らず、炭火燃焼による歩減りも殆どない状態に炭化できるから、最高の歩留で品質もよい製炭を素人が容易に行える。
請求項2の効果 炭化が完了した炭材を注水または蒸気噴射により消火する前に可燃ガスを放出させるから、注水や蒸気噴射による消火を行うときガス爆発が起きず安全である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る製炭装置の実施形態を示す縦断正面図である。
【図2】同上の横断平面図である。
【図3】同上の開閉部の変形を示す一部分の縦断正面図である。
【図4】同上の底部を拡大して示す一部分の縦断正面図である。
【図5】本発明に係る製炭装置に排気の燃焼浄化手段を組合わせた例を示す一部分を縦断した正面図である。
【符号の説明】
1 炭焼がま
17 給気手段
30 消火手段
36 温度検知手段
38 可燃ガス逃がし手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a charcoal producing apparatus that obtains charcoal from charcoal. Specifically, the present invention relates to a charcoal producing apparatus that completely carbonizes charcoal without waste.
[Prior art]
A charcoal production device that obtains charcoal from wood, bamboo, and other charcoal materials that can be carbonized. The temperature drops at the end of carbonization, so that this temperature drop is detected by the detection means and fire is extinguished to easily obtain charcoal. Is known from Japanese Patent Laid-Open No. 9-328687 relating to the inventor's invention.
[0003]
However, in the case of extinguishing the fire when the temperature of the charcoal furnace falls at the end of carbonization and considering that the carbonization has been completed, the fire is extinguished with the uncarbonized part still remaining on the carbonization end side of the charcoal. There is a problem with poor yield.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The charcoal production apparatus according to the present invention reliably captures that the carbonization combustion has approached the end of the carbonaceous material by the detection means, sets the time from this time to the end of carbonization, extinguishes when this time has passed, Provided is a charcoal production apparatus that can easily produce even the highest quality charcoal with the highest yield without producing an uncarbonized portion in the charcoal material.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
(1) The charcoal material is stored in the charcoal grill, gradually burned part by part by adjusting the combustion air, and pyrolysis is proceeded. A charcoal producing apparatus that is extinguished and cooled after being carbonized, and is provided with a temperature detecting means on the carbonization end side of the charcoal in the charcoal kettle, and the position of the node is provided by the temperature detecting means. When carbonization combustion of the charcoal material has reached, a detection signal is issued, timing is started based on this detection signal, and after the time for the carbonization combustion to reach the end of the charcoal material from the position of the temperature detection means has passed, the fire extinguishing is stopped. To do.
(2) When extinguishing the charcoal grill with water injection or steam injection, the combustible gas is released from the charcoal grill.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a charcoal production apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0007]
In the figure,
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
[0011]
[0012]
Further, when exhaust gas is combusted and then discharged, a
[0013]
[0014]
[0015]
[0016]
The code |
[0017]
The code | symbol 37 is a detection means to detect the temperature in the
[0018]
When the fire extinguishing timing is determined based on the detection signals of the
[0019]
Next, according to an embodiment in which a
[0020]
Moreover, the charcoal-producing apparatus of the above embodiment is a thin material or branch that is easy to ignite on the
[0021]
Furthermore, when the
[0022]
The charcoal producing apparatus according to the present invention can be applied not only to the
[0023]
【The invention's effect】
Effect of
The effect of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing an embodiment of a coal producing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional plan view of the above.
FIG. 3 is a partial longitudinal front view showing a modification of the opening / closing part of the above.
FIG. 4 is a partially longitudinal front view showing the bottom of the same in an enlarged manner.
FIG. 5 is a front view of a part of an example in which an exhaust combustion purifying means is combined with a charcoal producing apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1
Claims (2)
炭焼がま内の炭材の炭化終了端側に温度検知手段を設け、
この温度検知手段によりその設置位置へ炭材の炭化燃焼が達したとき検知信号を発しさせ、
この検知信号に基づき計時を開始して、炭化燃焼が温度検知手段の位置から炭材の終端へ達する時間を経過した後、消火を行うようにした
ことを特徴とする製炭装置。The charcoal material is stored in the charcoal kiln, gradually burned part by part by adjusting the combustion air, and pyrolysis is progressed. Is a charcoal producing device that is taken out after it has been carbonized and extinguished and cooled,
A temperature detection means is provided on the carbonization end side of the charcoal in the charcoal grill,
When the carbonized combustion of the carbon material reaches the installation position by this temperature detection means, a detection signal is issued,
A charcoal-producing apparatus characterized in that the timing is started based on the detection signal, and the fire extinguishing is performed after a time when the carbonization combustion reaches the end of the carbonaceous material from the position of the temperature detection means.
ことを特徴とする請求項1記載の製炭装置。The charcoal producing apparatus according to claim 1, wherein when the charcoal grill is extinguished by water injection, steam injection, or the like, combustible gas is released from the charcoal grill.
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