JP4670093B2

JP4670093B2 - バッチ式断続的炭焼装置とバッチ式断続的炭焼方法

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Publication number: JP4670093B2
Application number: JP2004265211A
Authority: JP
Inventors: 東助千葉
Original assignee: 東助千葉
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2024-09-13
Also published as: JP2006077198A

Description

本発明は、原料木材を炭焼窯で炭化処理する際に、バッチ式の炭焼きでありながら断続的に効率よく炭化処理することのできるバッチ式断続的炭焼装置とそれを用いたバッチ式断続的炭焼方法に関する。

古来、炭焼きは、粘土、砂、石、焼土、レンガ、土管、セメント等を用いて炭窯を造り、原料木材をその炭窯に詰め込み、その上で炭焼き工程として、（１）火入れ、（２）炭化の始まりと進行、（３）煙突口や通風口を操作しての炭化温度の調整、（４）精錬、窯止め、（５）冷却と炭出しをおこなうのが一般的である。こうした従来の炭焼き工程の場合、炭窯への詰め込みから炭出しまで、約１０日ほどかかるのが普通である。しかも、一度の炭焼き工程毎に少なくとも炭窯の一部を壊してしまうので、連続的、断続的な炭焼き作業をすることは困難であるとされていた。

本発明者は、このような従来の炭焼き作業工程を検討すると、ほぼ次のように行われている。まず、火入れすると最初は原料木材を乾燥処理となって煙突から白い煙が出るが、口焚き（２〜３日）を続けると炭化による熱分解が活発となり、炭化による熱分解が活発になり焦げ臭い煙（７０〜７５℃）が勢い良く立ち昇る。そうなったら原料木材の投入口を塞ぎ、煙突を開くようにすると熱分解が安定しておこなわれる（４〜５日目）。次に煙突を次第に狭くして焼火により炭化を進めるようにする。すると炭化が進み、それにつれて煙の温度が上昇して（９０〜１５０℃）褐色をおびてくる。やがて煙の量は少なくなるが、ゆっくりと時間をかけて炭化させるようにする（５〜６日目）。やがてタールの白い煙（２００℃）になり、さらに青色（２３０〜３００℃）となる。煙が青色に変わり、温度が２３０〜３００℃になったら煙突口と通風口を再び開けて、炭のガス分を抜く精錬（６〜７日目）を行ない、青い煙が切れたところで、煙突口と通風口を閉塞（窯止め７〜８日目）する。これにより、良質の炭が焼きあがる。徐々に温度を下げる（８〜９日目）ようにし、窯内の温度を１００℃以下にまで下げてから外気にふれさせ、冷却し、炭だし（９〜１０日）を行う。

このように従来の炭焼きは、火入れ当初の乾燥処理にはじまり、焼火による中間の熱分解炭化処理、後半の高温熱分解と精錬による仕上げ炭化処理という一連の作業が行われて、炭材が完成する。この一連の炭焼き作業をバッチ式に行おうとすると、前記のように約１０日前後と長時間がかかり、その作業の手間も大変であった。本発明者は、このような従来の炭焼き工程の効率を改善すべく、鋭意研究を行った。その結果、炭焼き窯を従来の数倍に大きく形成して、その窯内を複数の処理室に分けて原料木材を詰めて加熱炭化処理をし、その仕上げ処理室で原料木材を完全に炭化処理しただけで、他の処理室では乾燥処理と中間熱分解処理が同時に行われるようにし、２度目以降の加熱炭化処理が短時間に且つ容易に行えるようにした。このように複数の処理室で、加熱処理を重複させるようにすることにより、断続的に炭化処理を行えるようにした。これによって炭焼きが、従来より効率良く高品質な炭の生産ができるような装置とその製造方法を開発することとした。

本発明は、前記の技術課題を解決するため、次のような手段を開発した。

特許を受けようとする第１発明は、炭焼窯を前面壁と後面壁を有する筒形状の長尺な炉体内に１乃至複数の炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して炉体内が複数の室に区分し得るようになし、当該炉体の前面壁と後面壁を開閉自在にするとともに、当該前面壁には開口を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙部を設けてなり、前記炉体内には、前方から原料木材を完全に炭化処理をする仕上げ炭化室と、原料木材を不十分な状態に炭化処理をする中間炭化室と、必要に応じて主に原料木材を乾燥処理する予備処理室とが形成できるようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼装置である。

特許を受けようとする第２発明は、炭焼窯を筒形状の炉体をバッチ式炭焼窯として設計上必要とされる長さの複数倍の長さを有する長尺なものとなし、当該炉体の前面壁と後面壁を開閉自在にするとともに、当該前面壁には開口を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙部を設けてなり、前記炉体内には、前方から前記焚口部からの熱風を炉内上方に誘導する障壁体と、熱風を誘導するための連通口を有する１乃至複数の炭化室形成用区分体とを、前記炉体内に摺動自在なるように配設し、原料木材を完全に炭化処理をする仕上げ炭化室と、原料木材を不十分な状態に炭化処理をする中間炭化室と、必要に応じて主に原料木材を乾燥処理する予備処理室とが形成できるようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼装置である。

特許を受けようとする第３発明は、炭焼窯として基台上に設置した前面壁と後面壁を有する筒形状の炉体は、バッチ式炭焼窯として設計上必要とされる長さの複数倍の長さを有する長尺なものとなし、前記炉体の前面壁と後面壁とを開閉自在にするとともに、当該前面壁に穿設された開口部を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙口と当該排煙口から延出した煙突部とからなる排煙部を設けてなり、前記炉体内には、前記焚口部の近傍には熱風を炉内上方に誘導する障壁体を着脱自在に配設し、その後方に所定の間隔を置いて炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を完全に炭化処理する仕上げ炭化室を形成し、当該炭化室形成用区分体の後方に所定の間隔を置いて炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する別の炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を不十分な状態に炭化処理する中間炭化室を形成し、必要に応じて更に炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を不十分な状態に炭化処理する複数の中間炭化室を形成し、更にその後方には、当該内装した炭化室形成用区分体と前記炉体の後面壁との間に原料木材を主に乾燥処理する予備処理室が形成できるようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼装置である。

特許を受けようとする第４発明は、炭焼窯として基台上に設置した前面壁と後面壁を有する筒形状の炉体は、バッチ式炭焼窯として設計上必要とされる長さの複数倍の長さを有する長尺なものとなし、前記炉体の前面壁と後面壁とを開閉自在にするとともに、当該前面壁に穿設された開口部を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙口と当該排煙口から延出した煙突部とからなる排煙部を設けてなり、前記炉体内には、前記焚口部の近傍には熱風を炉体内上方に誘導する障壁体を着脱自在に配設し、その後方に所定の間隔を置いて炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を完全に炭化処理する仕上げ炭化室を形成し、当該炭化室形成用区分体の後方に所定の間隔を置いて前記炉体の後面壁となるように構成し、当該内装した炭化室形成用区分体と前記炉体の後面壁との間に原料木材を乾燥・中間炭化処理する中間処理室とが形成できるようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼装置である。

特許を受けようとする第５発明は、炭焼窯の炉体が円筒形状、半円筒形状、多角形筒形状など筒形状であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載するバッチ式断続的炭焼装置である。

上記第１発明から第５発明は、バッチ式断続的炭焼装置である。その主な特徴は、炭焼窯となる炉体を長尺な筒形状となし、その炉体内を複数の炭化処理室に区分し、各炭化処理室は連通口により連通するようになすが、当該炭化室形成用区分体を区分する炭化室形成用区分体は摺動自在となし、当該炭化処理室を押すことにより炉内を移動できるようにしたこと、しかもその筒形状炉体の前面壁と後面壁とを開閉自在に構成した点にある。これによって、原料木材の詰め込み、加熱炭化処理、押し出し移動を断続的に行うことができるようにしたものである。

特許を受けようとする第６発明は、炭焼窯は、前面壁と後面壁を有する筒形状の長尺な炉体内に１乃至複数の室形成用区分体を摺動自在なるように内装して炉体内が複数の室に区分し得るようになし、前記炉体内に、前方から原料木材を完全に炭化処理する仕上げ炭化室、原料木材を中間炭化処理をする中間炭化室、必要に応じて原料木材を乾燥・炭化処理する予備処理室が形成できるようにし、当該炉体の前面壁と後面壁を開閉自在にするとともに、当該前面壁には穿設された開口部を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙部を設けてなるバッチ式断続的炭焼装置を用意する。

そのうえで、当該バッチ式断続的炭焼装置を用いて前記仕上げ炭化室と中間炭化室と予備処理室の核処理室内に炭材原料を充填したうえ、炭焼窯の前記焚口部から火入れをして、炭焼窯の炉体内を高温加熱して原料木材の炭化を開始・進行させ、手前にある仕上げ炭化室に充填した原料木材の炭化処理が完了すると、炭焼窯の前面壁と後面壁を開成して、前方から完全炭化した炭材を取り出し、後方から処理途中の原料木材を前方に押し出して中間炭化室を仕上げ炭化室に、予備処理室を中間炭化室に順送り変換し、後方に出来た空間を予備処理室としてこの室内に新たに炭材原料を充填したうえ後面壁と前面壁を閉成したうえ、前方の前記焚口部と後方の前記排煙部を復元し、その後、当該焚口部から再び火入れを行って炭焼窯の炉体内を高温加熱して炭化処理をおこない、このような作業を繰り返すことにより断続的に原料木材を炭化処理して効率的に炭材を生産するようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼方法である。

特許を受けようとする第７発明は、炭焼窯として基台上に設置した前面壁と後面壁を有する筒形状の炉体は、バッチ式炭焼窯として設計上必要とされる長さの複数倍の長さを有する長尺なものとなし、前記炉体の前面壁と後面壁とを開閉自在にするとともに、当該前面壁に穿設された開口部を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙口と当該排煙口から延出した煙突部とからなる排煙部を設けてなり、前記炉体内には、前記焚口部の近傍には熱風を炉内上方に誘導する障壁体を着脱自在に配設し、その後方に所定の間隔を置いて炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を完全に炭化処理する仕上げ炭化室を形成し、当該炭化室形成用区分体の後方に所定の間隔を置いて炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する別の炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を不十分に炭化処理する中間炭化室を形成し、必要に応じて更に別の炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を中間炭化処理する複数の中間炭化室を形成し、更にその後方には、前記内装した炭化室形成用区分体と前記炉体の後面壁との間に原料木材を主に乾燥処理する予備処理室とが形成できるようにしたバッチ式断続的炭焼装置を用意する。

当該用意したバッチ式断続的炭焼装置を用いて、当該炭焼窯の炉体内に形成された仕上げ炭化室と中間炭化室と予備処理室内に原料木材を充填したうえ、前記焚口部から火入れをして、炭焼窯の炉体内を高温加熱すると、最も手前にある仕上げ炭化室に充填した原料木材の炭化処理が最も速く進み、次の中間炭化室に充填した原料木材の炭化処理が進み、次第に不十分な状態の炭化処理となり、最後の予備処理室に充填した炭材原料は主に乾燥処理する状態となるが、やがて仕上げ炭化室内の原料木材の炭化処理が完了すると、炭焼窯の前面壁と後面壁を開成して、前方から炭化処理が完了した炭材を取り出し、後方から処理途中の原料木材を前方に押し出して中間炭化室を仕上げ炭化室に、予備処理室を中間炭化室に順送りして変換し、後方に出来た空間を予備処理室となし、この室内に新たに炭材原料を充填したうえ後面壁を閉成し後方の前記排煙部を復元し、炭焼窯の前方には前記焚口部からの熱風を炉内上方に誘導することができるように障壁体を復元配設し、更に前面壁を閉成して、その外側に焚口部を復元形成し、その後当該焚口部から再び火入れを行い、炭焼窯の炉体内を高温加熱して炭化処理をおこない、仕上げ炭化室内の原料木材の炭化処理が完了すると、炭焼窯の前面壁と後面壁を開成して、前方から炭化処理が完了した炭材を取り出し、後方から処理途中の原料木材を前方に押し出して予備処理室を造り、この操作を繰り返すことにより断続的に原料木材を炭化処理して効率的に炭材を生産するようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼方法である。

第６発明、第７発明は、用意したバッチ式断続的炭焼装置を用いてバッチ式断続的炭焼方法の発明である。本発明は、原料木材の詰め込み、加熱炭化処理、押し出し移動、原料木材の詰め込みと炭材の取り出しを断続的に行うことができるようになった点が特徴である。

本発明は、を筒形状の長尺な炉体となし、当該炉体内に１乃至複数の炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して炉体内が複数の炭化処理室に区分し得るようになし、炉体内には、前方から原料木材を完全に炭化処理をする仕上げ炭化室と、原料木材を不十分な状態に炭化処理をする中間炭化室と、必要に応じて主に原料木材を乾燥処理する予備処理室とが形成できるようにしたので、仕上げ炭化室における一度の高温加熱処理で原料木材の完全に炭化処理をしただけで、全ての炭化室が加熱されるので、初期の乾燥処理と、中間熱分解処理を重複させることが出来るようになる。また、押し出し作業により、各炭化室を簡単に位置移動ができるようにした。そのため、一度目の高温加熱処理をした後、押し出し作業により中間炭化処理済の原料木材の位置を移動させたうえ、原料木材の詰め込み、２度目の高温加熱処理を行い仕上げ炭化室の炭化処理をした場合、大幅に短い時間で完全な炭化処理をすることができ、他の炭化室においては原料木材を中間炭化処理状態や乾燥処理状態にすることもできることになる。

しかも、本発明は、炉体の前面壁と後面壁とが開閉自在になっており、前方から炭化処理が完了した炭材を取り出し、後方から処理途中の原料木材を前方に押し出して中間炭化室を仕上げ炭化室に、予備処理室を中間炭化室に順送りして変換し、後方に出来た空間を予備処理室となし、この室内に新たに炭材原料を充填したうえ後面壁を閉成し後方の前記排煙部を復元し、炭焼窯の前方には前記焚口部からの熱風を炉内上方に誘導することができるように障壁体を復元配設し、更に前面壁を閉成して、その外側に焚口部を復元形成することができる。この作業は、初めから原料木材の詰め込みをするより簡便であり、しかも炭化処理室を押し出し作業によって簡単に移動でき、原料木材を詰め込んだ状態の炭焼窯に復元できるので、再度火入れをすると従来より短い加熱処理時間で、完全な炭化処理を断続的に行うことができる。

その結果、炭焼きのための作業負担が大幅に軽減し、短い処理時間で高質な炭材を断続的且つ効率的に生産できることとなった。

バッチ式断続的炭焼装置を以下、本発明を図示実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係るバッチ式断続的炭焼装置を示す斜視図であり、図２の（イ）は、炭焼き窯の炉体の前面壁を開成し、焚口部の近傍には熱風を炉内上方に誘導する障壁体を着脱自在に配設した状態を示す正面図で、（ロ）は、炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装した状態を示す正面図であり、図３は、本発明に係るバッチ式断続的炭焼装置の組み立て構成した状態を示す縦断側面図であり、図４は、本発明に係る焼き窯の炉体の前面壁と後面壁を開成した状態を示す縦断側面図である。

また、図５〜図１０は、本発明に係るバッチ式断続的炭焼装置を用いて原料木材を断続的に炭化処理して炭材を効率的に生産する方法を示す説明図であり、図５は、新しい原料木材を本発明に係るバッチ式断続的炭焼装置の炉体内の仕上げ炭化室と中間炭化室と予備処理室とに充填して、火入れした状態を示す説明であり、図６は、一度火入れ加熱処理を行い、仕上げ炭化室の原料木材について完全に炭化処理が完了した状態を示す説明図であり、図７は、仕上げ炭化室内の完全に炭化処理が完了した原料木材を前方から取り出した状態を示す説明図であり、図８は、中間炭化室と予備処理室にある一度目の加熱炭化処理した原料木材を後方から押し出し、後部に予備処理室を新たに造る状態を示す説明図であり、図９は、後部に新たに造られた予備処理室に新たな原料木材を充填する状態を示す説明図であり、図１０は、バッチ式断続的炭焼装置を復元して２度目の加熱炭化処理をする状態を示す説明図である。

本発明に係るバッチ式断続的炭焼装置は、図１、図２に示すように構成されている。まず、炭焼窯として基台２上に設置した筒形状の炉体１は、バッチ式炭焼窯として設計上必要とされる長さの複数倍の長さを有する長尺なものとなし、前記炉体１の前面壁３と後面壁４とを開閉自在に構成した。当該前面壁３に穿設された開口５を介して外側に焚口部６を配設した。当該焚口部６は、焚口基台６ａと焚口カバー６ｂとからなり、前面壁３に穿設された開口５を介して外側に配設することにより構成される。また、当該後面壁４には排煙口７ａとそれから延出した煙突７ｂとからなる排煙部７を設けられている。

前記炉体１内には、図２、図３に示すように、前記焚口部６の近傍には熱風を炉体１内上方に誘導する隙間のある障壁体８を着脱自在に配設し、その後方に所定の間隔を置いて炉体１内を区分し得る形状で下方に連通口９ａを有する炭化室形成用区分体９，９を摺動自在なるように内装して原料木材Ａを完全に炭化処理する仕上げ炭化室１０を形成するように構成されている。当該障壁体８は、図２（イ）に示すように、炉体１の内側形状に対応した形状で焚口部６の近傍の炉体１内に載置したとき、熱風を炉体１内上方に誘導する隙間の生じるように構成されている。また、当該炭化室形成用区分体９は、図２（ロ）に示すように、炉体１内側形状に対応した形状で下方に連通口９ａを有するもので、必要に応じて複数用意されている。

仕上げ炭化室１０を形成した前記炭化室形成用区分体９の後方に所定の間隔を置いて炉体１内を区分し得る形状で下方に連通口９ａを有する別の炭化室形成用区分体９を摺動自在なるように内装して原料木材Ａを不十分な状態に炭化処理する中間炭化室１１が形成されている。更にその後方には、当該内装した炭化室形成用区分体９と前記炉体１の後面壁４との間に原料木材Ａを主に乾燥処理する予備処理室１２が形成できる。なお、当該仕上げ炭化室１０と中間炭化室１１と予備処理室１２とは、区分されながらも、連通口９aによって、連通状態に構成されている。したがって、焚口部６から炉体１内に高温熱風を供給すると、図３に示すように熱が伝導されて炉体１内の温度を上昇させやがて排煙されることになる。

他のバッチ式断続的炭焼装置の実施例として、前記炉体１内には、前記焚口部６の近傍には熱風を炉体１内上方に誘導する障壁体８を着脱自在に配設し、その後方に所定の間隔を置いて炉体１内を区分し得る形状で下方に連通口９ａを有する炭化室形成用区分体９を摺動自在なるように内装して原料木材Ａを完全に炭化処理する仕上げ炭化室１０を形成し、当該炭化室形成用区分体９の後方に所定の間隔を置いて前記炉体の後面壁４となるように構成し、当該内装した炭化室形成用区分体９と前記炉体１の後面壁４との間に原料木材Ａを乾燥・中間炭化処理する中間炭化室１１とが形成できるようにしても良い。これは、炭化室が、仕上げ炭化室１０と中間炭化室１１の２室構成にした実施態様である。

尚、図示しないが、必要に応じて炭化室形成用区分体を更に複数用意し、これを所定の空間を置いて摺動自在なるように内装して原料木材Ａを中間炭化室１１を複数室に増やして形成するようにしても良いこと勿論である。

また、図示実施例では、炭焼窯の炉体１を円筒形状であるが、これに限る必要のないこと勿論であって、当該炭焼窯の炉体１が半円筒形状、多角形筒形状など筒形状であってもよい。

更に、前記炉体１の前面壁３と後面壁４を開閉自在に構成してあるが、図示の実施例の場合は、回転自在に軸着された態様であるが、これに限る必要のないこと勿論である。例えば、上下にスライドする方式に開閉自在に構成する態様の場合も含まれる。

次に、本発明にかかるバッチ式断続的炭焼方法を図示実施例に基づいて説明する。
本発明は、用意したバッチ式断続的炭焼装置を用いて、断続的に効率よく炭を生産するのである。

まず、図２に示すように炭焼窯の炉体１の前面壁３と後面壁４とを開成して、原料木材Ａを詰め込むのであるが、図５に示すように当該炭焼窯の炉体１内に形成された仕上げ炭化室１０と中間炭化室１１と予備処理室１２内に区分けして原料木材Ａを充填する。この際、原料木材Ａを針金等のワイヤー１３で束になるよう縛って、高温加熱分解中に暴れたり、必要以上に分散しないようにしておくと良い。特に、高温加熱処理後に各炭化室を作業車Ｂなどで押し出し移動する際に、当該炭化室を維持し、充填している木材を保持するためにも役立つからである。原料木材Ａの詰め込みを終了したら、後面壁４を閉成し後方の前記排煙部７を形成し、炭焼窯の炉体１の前方に障壁体８を配設したうえ前面壁３を閉成し、その外側に焚口部６を形成する。

次に、前記焚口部６から火入れをして、炭焼窯の炉体１内を高温加熱すると、連通している各炭化室に熱風が充満し、最も手前にある仕上げ炭化室１１が最も高温（ほぼ３００℃〜６００℃）となって充填した原料木材Ａの炭化処理が最も速く進み、次に中間炭化室１２が高温（２５０〜２００℃）となり、充填した原料木材Ａの炭化処理が進み、次第に加熱温度が低下して不十分な状態の炭化処理となり、最後の予備処理室１３では、充填した炭材原料Ａが主に乾燥処理する状態（ほぼ１５０℃）となる。このような高温加熱処理を継続すると、やがて仕上げ炭化室１１内の原料木材Ａの炭化処理が完了する（図６）。

そうしたら炭焼窯の炉体１の前面壁３を開成して、前方から炭化処理が完了した炭を取り出す（図７）。

次に後面壁４を開成して後方から作業車Ｂなどで処理途中の原料木材Ａを前方に押し出し、それによって中間炭化室１１を仕上げ炭化室１０に、予備処理室１２を中間炭化室１１に順送りして移動変換し、後方に出来た空間を新たな予備処理室１２となす（図８）。

この室内に新たに原料炭材Ａを充填したうえ（図９）、後面壁４を閉成して後方の前記排煙部７を復元し、炭焼窯の炉体１の前方には前記焚口部６からの熱風を炉内上方に誘導することができるように障壁体８を復元配設したうえ前面壁３を閉成して、その外側に焚口部６を復元形成する（図９）。

その後当該焚口部６から再び火入れを行い、炭焼窯の炉体１内を高温加熱して炭化処理をおこない、仕上げ炭化室１０内の原料木材Ａの炭化処理が完了すると、炭焼窯の前面壁３と後面壁４を開成して、前方から炭化処理が完了した炭を取り出し、後方から処理途中の原料木材Ａを前方に押し出して予備処理室１２を造り、この操作を繰り返す。

本発明は、このようにして断続的に原料木材Ａを炭化処理して効率的に炭を生産するようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼方法である。

本発明に係るバッチ式断続的炭焼方法は、第１回目の火入れによる高温加熱処理の場合は、乾燥に２４時間〜４０時間かかり、高熱解炭化処理も最初から行われるので、従来の炭焼き工程とあまり差異がないが、２回目からは、乾燥処理が済んでいるし、高熱解炭化処理も半分は済んでいるので、短時間で炭化処理できるようになる。しかも、本発明に係るバッチ式断続的炭焼方法を用い何度も断続的に高温加熱処理を繰り返すと、第１回目の高温加熱処理時間の１／３程度にまでその処理時間が短縮され、ほぼ２〜３日で炭化処理を完了することができるので、非常に効率的に炭の生産を行うことが出来る。また、出来上がった炭の取り出し作業も、木材の窯詰め作業も、後面壁４を開成して後方から作業車Ｂなどで処理途中の原料木材Ａを前方に押し出し作業も、後方に出来た空間を新たな予備処理室１２に作業車等での木材の充填作業も、機械化により簡単にできるので、その労力や生産費は１／５〜１／１０と大幅に軽減されることになる。

本発明に係るバッチ式断続的炭焼装置を示す斜視図である。（イ）は、炭焼き窯の炉体の前面壁を開成し、焚口部の近傍には熱風を炉内上方に誘導する障壁体を着脱自在に配設した状態を示す正面図であり、（ロ）は、炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装した状態を示す正面図である。本発明に係るバッチ式断続的炭焼装置の組み立て構成した状態を示す縦断側面図である。本発明に係る焼き窯の炉体の前面壁と後面壁を開成した状態を示す縦断側面図である。新しい原料木材を本発明に係るバッチ式断続的炭焼装置の炉体内の仕上げ炭化室と中間炭化室と予備処理室とに充填して、火入れした状態を示す説明である。一度火入れ加熱処理を行い、仕上げ炭化室の原料木材について完全に炭化処理が完了した状態を示す説明図である。仕上げ炭化室内の完全に炭化処理が完了した原料木材を前方から取り出した状態を示す説明図である。中間炭化室と予備処理室にある一度目の加熱炭化処理した原料木材を後方から押し出し、後部に予備処理室を新たに造る状態を示す説明図である。後部に新たに造られた予備処理室に新たな原料木材を充填する状態を示す説明図である。バッチ式断続的炭焼装置を復元して２度目の加熱炭化処理をする状態を示す説明図である。

符号の説明

１：炉体
２：基台
３：前面壁
４：後面壁
５：開口
６：焚口部
６ａ：焚口基台
６ｂ：焚口カバー
７：排煙部
７ａ：排煙口
７ｂ：煙突部
８：障壁体
９：炭化室形成用区分体
９ａ：連通口
１０：仕上げ炭化室
１１：中間炭化室
１２：予備処理室
１３：ワイヤー
Ａ：原料木材
Ｂ：作業車

Claims

炭焼窯は、前面壁と後面壁を有する筒形状の長尺な炉体内に１乃至複数の炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して炉体内が複数の室に区分し得るようになし、
当該炉体の前面壁と後面壁を開閉自在にするとともに、
当該前面壁には開口を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙部を設けてなり、
前記炉体内には、前方から原料木材を完全に炭化処理をする仕上げ炭化室と、原料木材を不十分な状態に炭化処理をする中間炭化室と、必要に応じて主に原料木材を乾燥処理する予備処理室とが形成できるようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼装置。
炭焼窯は、筒形状の炉体をバッチ式炭焼窯として設計上必要とされる長さの複数倍の長さを有する長尺なものとなし、
当該炉体の前面壁と後面壁を開閉自在にするとともに、
当該前面壁には開口を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙部を設けてなり、
前記炉体内には、前方から前記焚口部からの熱風を炉内上方に誘導する障壁体と、熱風を誘導するための連通口を有する１乃至複数の炭化室形成用区分体とを、前記炉体内に摺動自在なるように配設し、
原料木材を完全に炭化処理をする仕上げ炭化室と、原料木材を不十分な状態に炭化処理をする中間炭化室と、必要に応じて主に原料木材を乾燥処理する予備処理室とが形成できるようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼装置。
炭焼窯として基台上に設置した前面壁と後面壁を有する筒形状の炉体は、バッチ式炭焼窯として設計上必要とされる長さの複数倍の長さを有する長尺なものとなし、
前記炉体の前面壁と後面壁とを開閉自在にするとともに、
当該前面壁に穿設された開口部を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙口と当該排煙口から延出した煙突部とからなる排煙部を設けてなり、
前記炉体内には、前記焚口部の近傍には熱風を炉内上方に誘導する障壁体を着脱自在に配設し、
その後方に所定の間隔を置いて炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を完全に炭化処理する仕上げ炭化室を形成し、
当該炭化室形成用区分体の後方に所定の間隔を置いて炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する別の炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を不十分な状態に炭化処理する中間炭化室を形成し、
必要に応じて更に炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を不十分な状態に炭化処理する複数の中間炭化室を形成し、
更にその後方には、当該内装した炭化室形成用区分体と前記炉体の後面壁との間に原料木材を主に乾燥処理する予備処理室が形成できるようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼装置。
炭焼窯として基台上に設置した前面壁と後面壁を有する筒形状の炉体は、バッチ式炭焼窯として設計上必要とされる長さの複数倍の長さを有する長尺なものとなし、
前記炉体の前面壁と後面壁とを開閉自在にするとともに、
当該前面壁に穿設された開口部を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙口と当該排煙口から延出した煙突部とからなる排煙部を設けてなり、
前記炉体内には、前記焚口部の近傍には熱風を炉体内上方に誘導する障壁体を着脱自在に配設し、
その後方に所定の間隔を置いて炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を完全に炭化処理する仕上げ炭化室を形成し、
当該炭化室形成用区分体の後方に所定の間隔を置いて前記炉体の後面壁となるように構成し、当該内装した炭化室形成用区分体と前記炉体の後面壁との間に原料木材を乾燥・中間炭化処理する中間処理室とが形成できるようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼装置。
炭焼窯の炉体が円筒形状、半円筒形状、多角形筒形状など筒形状であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載するバッチ式断続的炭焼装置。
炭焼窯は、前面壁と後面壁を有する筒形状の長尺な炉体内に１乃至複数の室形成用区分体を摺動自在なるように内装して炉体内が複数の室に区分し得るようになし、前記炉体内に、前方から原料木材を仕上げ炭化処理をする仕上げ炭化室、原料木材を中間炭化処理をする中間炭化室、必要に応じて原料木材を乾燥・炭化処理する予備処理室が形成できるようにし
当該炉体の前面壁と後面壁を開閉自在にするとともに、当該前面壁には穿設された開口部を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙部を設けてなるバッチ式断続的炭焼装置を用意し、
前記仕上げ炭化室と中間炭化室と予備処理室の核処理室内に炭材原料を充填したうえ、炭焼窯の前記焚口部から火入れをして、炭焼窯の炉体内を高温加熱して原料木材の炭化を開始・進行させ、手前にある仕上げ炭化室に充填した原料木材の炭化処理が完了すると、
炭焼窯の前面壁と後面壁を開成して、前方から完全炭化した炭材を取り出し、後方から処理途中の原料木材を前方に押し出して中間炭化室を仕上げ炭化室に、予備処理室を中間炭化室に順送り変換し、後方に出来た空間を予備処理室としてこの室内に新たに炭材原料を充填したうえ後面壁と前面壁を閉成したうえ、前方の前記焚口部と後方の前記排煙部を復元し、
その後、当該焚口部から再び火入れを行って炭焼窯の炉体内を高温加熱して炭化処理をおこない、このような作業を繰り返すことにより断続的に原料木材を炭化処理して効率的に炭材を生産するようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼方法。
基台上に設置した前面壁と後面壁を有する筒形状の炉体は、バッチ式炭焼窯として設計上必要とされる長さの複数倍の長さを有する長尺なものとなし、
前記炉体の前面壁と後面壁とを開閉自在にするとともに、
当該前面壁に穿設された開口部を介して外側に焚口部を配設し、当該後面壁には排煙口と当該排煙口から延出した煙突部とからなる排煙部を設けてなり、
前記炉体内には、前記焚口部の近傍には熱風を炉内上方に誘導する障壁体を着脱自在に配設し、
その後方に所定の間隔を置いて炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を完全に炭化処理する仕上げ炭化室を形成し、
当該炭化室形成用区分体の後方に所定の間隔を置いて炉体内を区分し得る形状で下方に連通口を有する別の炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を不十分に炭化処理する中間炭化室を形成し、
必要に応じて更に別の炭化室形成用区分体を摺動自在なるように内装して原料木材を中間炭化処理する複数の中間炭化室を形成し、
更にその後方には、前記内装した炭化室形成用区分体と前記炉体の後面壁との間に原料木材を主に乾燥処理する予備処理室とが形成できるようにしたバッチ式断続的炭焼装置を用意し、
当該炭焼窯の炉体内に形成された仕上げ炭化室と中間炭化室と予備処理室内に原料木材を充填したうえ、前記焚口部から火入れをして、炭焼窯の炉体内を高温加熱すると、最も手前にある仕上げ炭化室に充填した原料木材の炭化処理が最も速く進み、次の中間炭化室に充填した原料木材の炭化処理が進み、次第に不十分な状態の炭化処理となり、最後の予備処理室に充填した炭材原料は主に乾燥処理する状態となるが、
やがて仕上げ炭化室内の原料木材の炭化処理が完了すると、炭焼窯の前面壁と後面壁を開成して、前方から炭化処理が完了した炭材を取り出し、後方から処理途中の原料木材を前方に押し出して中間炭化室を仕上げ炭化室に、予備処理室を中間炭化室に順送りして変換し、後方に出来た空間を予備処理室となし、この室内に新たに炭材原料を充填したうえ後面壁を閉成し後方の前記排煙部を復元し、炭焼窯の前方には前記焚口部からの熱風を炉内上方に誘導することができるように障壁体を復元配設し、更に前面壁を閉成して、その外側に焚口部を復元形成し、
その後当該焚口部から再び火入れを行い、炭焼窯の炉体内を高温加熱して炭化処理をおこない、仕上げ炭化室内の原料木材の炭化処理が完了すると、炭焼窯の前面壁と後面壁を開成して、前方から炭化処理が完了した炭材を取り出し、後方から処理途中の原料木材を前方に押し出して予備処理室を造くる、
この操作を繰り返すことにより断続的に原料木材を炭化処理して効率的に炭材を生産するようにしたことを特徴とするバッチ式断続的炭焼方法。