JP4938376B2 - 製炭窯装置 - Google Patents

Description

この発明は、製炭に関連するあらゆる分野をその技術分野とするものであり、製炭装置を施設する分野は勿論のこと、その製造および設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。

（着目点）
我が国における建築廃材の処理は、主として粉砕または焼却して処分場に運び埋め立ててしまうというのが一般的であったが、近年では埋め立て処分場の残存年数の減少に伴い、建築廃材のリサイクル処理技術の開発が盛んに行われるようになってきており、例えば木質系の廃材や端材などから木炭を製造し、燃料としての利用は勿論のこと、水や空気の浄化や消臭、遠赤外線の利用、湿度調整など様々な用途への再生利用が試みられるようになってきている。

しかしながら、従来型の炭窯は、盛り土や里山の山裾などに所望寸法、形状の穴を掘削し、ブロック、丸太、粘土などを積層状に敷き詰めて窯底を造り、ブロックや石材、耐熱コンクリート、耐火煉瓦、粘土等を用い、背部に排煙口を、前面に焚き口を有する周壁面を夫々形成して煙突を立てると共に、木製の天井型枠を組み込み、耐熱コンクリートによる天井壁を形成した上、周壁面とその外側の地盤穴内壁との隙間を、掘り出した土で埋め戻すことによって造られるのが一般的であり、製炭室内に木材を搬入し、できあがった木炭を搬出する作業のため、できるだけ大きな寸法に形成するのが望ましい開口部を、製炭の過程中には空気の流入を調節し、さらに一定期間密閉状に閉鎖しなければならず、また人の出入りが保証される必要もあり、その範囲でできるだけ小さな寸法に形成するようにするが望ましい焚き口と兼用したものとするのが一般的となっており、結果、炭窯内への木材の搬入は勿論のこと、同炭窯からの木炭の搬出という何れの作業とも非常に困難なものとなり、これまでのところでは、どうしても少人数による手作業に頼らざるを得ず、長時間に亘って労働負担の大きな搬入、搬出作業を余儀無くされてしまっていたことから、大量の製炭をしなければならないときなどには、止むを得ず複数の炭窯を設置し、人海戦術によって長時間に亘って各窯を個別に管理するようにするか有効な手段はなく、これまでは合理的な生産手段をもたないまま推移してきた。

（従来の技術）
そうした中にも、このような現状を打開しようとして幾つかの提案がなされていない訳ではなく、例えば特開平６−２７９７７６号公報「木炭製造方法と木炭製造装置と木炭製造装置の使用方法」発明のように、燃焼材料を燃焼させるための加熱室とその加熱室で燃焼材料を燃焼させて炭材熱分解室に送り込んだ燃焼熱と炭材の熱分解で生じる熱で炭材を乾燥し、その炭材の熱分解を進行させ、その炭材を炭化させるための炭材熱分解室と排煙装置とで成り立ち、前記加熱室で燃焼材料を燃焼させうるようにし、その加熱室での燃焼材料の燃焼による燃焼熱を炭材熱分解室に送りうるようにし、その炭材熱分解室で炭材を乾燥し、炭材の熱分解、および炭材の炭化を促進させ、煙突から排煙するようにし、多量の木材を一度に処理できるようにしたものや、特開２００１−２３３６１０号公報に開示された「木炭及び活性炭の製造装置」発明のように、乾燥部、炭化部及び冷却部を備えて、入口側から供給された木材を乾留する木炭窯と、木炭窯又は他の木炭窯で製造された木炭を水蒸気賦活して活性炭を製造する外燃式の活性炭窯とを有する木炭及び活性炭の製造装置であって、活性炭窯の一方に高温ガスを供給する燃焼炉と、活性炭窯の他方から排出される排ガスを所定温度まで降温させて木炭窯に供給する第１の煙道と、活性炭窯に高温ガスと共に供給される水蒸気を発生させる第１のボイラーとを有し、熱効率が高く、ランニングコストが安い上、低品質から高品質までに対応可能で、大量の建築廃材から木炭を製造可能としたもの等が散見される。

しかし、前者の発明は、加熱室で燃焼材料を燃焼させ、その燃焼熱を前記加熱室の隣室の炭材熱分解室に送り込み、その炭材熱分解室内の炭材を乾燥させるようにし、次に、炭材の熱分解で生じる熱と木材などの炭材とは別の枝葉、樹皮、その他の燃焼促進材料の燃焼によって生じた熱とによって炭材の熱分解を進行させるという工程を実現するために、被処理材加熱改質処理室と熱エネルギー発生室とを互いに隣接させるよう配設したものとしなければならず、木炭製造装置の大型化を招いてしまうという欠点を有するものであり、また後者では、効率的な製炭のために、バスケットコンベアや第１ボイラー、第２ボイラー、活性炭冷却のためのロータリークーラーなど様々な装置類を必要とし、設置に要する敷地面積や設備など、非常に大きな費用を要するものとなってしまうという欠点を残すものであった。
（１）特開平６−２７９７７６号公報 （２）特開２００１−２３３６１０号公報

（問題意識）
上述したとおり、従前までに提案のある「木炭製造方法と木炭製造装置と木炭製造装置の使用方法」や「木炭及び活性炭の製造装置」など発明では、従来型の炭窯に比較して大規模な木炭製造を実現可能としてはいるものの、何れも、その構造の複雑化や複数の装置類の組み合わせを必要として経済的な建設および維持、管理が非常に困難な上に、木炭の製造装置それ自体を製造、設置ならびに老朽後の解体、廃棄処理する際には、自然環境への負荷が大きく、リサイクル処理するにしても複雑な工程を経なければならないなど、不都合な面が多いという新たな問題を生じ兼ねないものであった。

（発明の目的）
そこで、この発明は、従来型の炭窯と同等程度の規模でありながら、木炭の生産性を飛躍的に高めることができると共に、作業者への負担を格段に軽減し、大量の間伐材や木質系建築廃材などを一度期に効率的に搬入して製炭することができる上、できあがった木炭は迅速に搬出可能にするようにした新たな製炭技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造の製炭窯装置を実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。

（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の製炭窯装置は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、製炭室の炭材出入れ口を耐熱素材製の開口縁とし、該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状とした耐火扉を移動自在に組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体が、当該炭材出入れ口に平行状配置として強固に立設されてなるものとした構成を要旨とする製炭窯装置である。

この基本的な構成からなる製炭窯装置を表現を変えて示すと、製炭室の炭材出入れ口を耐熱素材製の開口縁とし、該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状とした耐火扉を移動自在に組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体が、当該炭材出入れ口に平行状配置として強固に立設され、耐火扉を開放した製炭室内に重機アーム先端側を差し入れ作動させる際には、同重機アーム作動範囲を当該安全枠体が規制して同炭材出入れ口の開口縁を実質的に保護し得るものとした構成からなる製炭窯装置ということができる。

これをより具体的なものとして示すと、製炭室の炭材出入れ口を耐熱素材製の開口縁とし、該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状で、中央下部付近には内外に貫通する焚き口を設けてあり、当該開口縁下端直前から少なくとも左右何れか一方に延伸させた誘導レール部上において移動自在に載置するようにした耐火扉を組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体が、同炭材出入れ口に平行状配置として強固に立設されてなるものとした製炭窯装置となる。

同様に、製炭室の炭材出入れ口を、前方外側に所定面積を確保した作業台が一体的に連続する耐熱素材製の開口縁とし、該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状で、中央下部付近に内外に貫通する焚き口を設けてあり、同開口縁下端直前から少なくとも左右何れか一方に延伸させた誘導レール部上において移動自在に載置するようにした耐火扉を組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口前方の作業台上適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体が、同炭材出入れ口に平行状配置で、その左右基部の夫々が強固に植設されてなるものとした製炭窯装置であるということが可能である。

さらに具体的には、製炭室の炭材出入れ口を耐熱素材製の開口縁とし、該炭材出入れ口開口縁の左右外側に当該製炭室の壁面前部を補強、支持可能とする土留め用の耐熱擁壁を延伸させ、当該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状で、中央下部付近に内外に貫通する焚き口を設けてあり、同開口縁下端直前から少なくとも左右何れか一方の耐熱擁壁前部に延伸させた誘導レール部上において移動自在に載置した耐火扉を組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体が、当該炭材出入れ口に平行状配置として強固に立設されてなるものとした製炭窯装置といえる。

これら構成をより具体的なものとして示すならば、製炭室の炭材出入れ口を耐熱素材製の開口縁とし、該炭材出入れ口開口縁の左右外側に当該製炭室の壁面前部を補強、支持可能とする土留め用の耐熱擁壁を延伸させ、当該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状で、中央下部付近に内外に貫通する焚き口を設けてあり、同開口縁下端直前から少なくとも左右何れか一方の耐熱擁壁前部に延伸させた誘導レール部上において移動自在に載置した耐火扉を組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体を、当該炭材出入れ口に平行状配置とするよう強固に立設する一方、当該安全枠体前方の左右何れか一方がわに排水桝を有する炭材集積加工槽が形成されてなるものとした構成からなる製炭窯装置となる。

以上のとおり、この発明の製炭窯装置によれば、製炭室炭材出入れ口の前方適所に、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制してなる門型の安全枠体を、当該炭材出入れ口に平行状配置として強固に立設したものとし、重機類を用い、炭材出入れ口を通じて製炭室内に炭材を搬入および搬出する際に、同炭材出入れ口の開口縁に重機類のアームが接近した場合であっても、重機類のアームが先に安全枠体に干渉され、該炭材出入れ口開口縁やその周辺である製炭室の前面付近が重機類の接近、干渉によって破損してしまうのを確実に防止するものとなり、損傷を与える不安を抱くことなく、搬送作業に集中することができ、効率的な炭材の搬入、搬出作業を実現可能とすることができる。

特に、製炭室炭材出入れ口の開口縁および安全枠体の各正面の内法形状、寸法を、製炭室前面部分の内法形状、寸法内であって、しかも縦２，０００mm以上、横幅１，７００mm以上の概略矩形状に設定したものでは、両手に炭材を携えた作業者が立ったままの姿勢で炭材出入れ口を通過することが可能となり、しかも重機類のアームも十分に製炭室内の深部まで差し入れ作動させられ、従来型の炭窯に比較して炭材の搬入および搬出作業の効率を格段に高めることができ、労働負担を大幅に軽減できるという顕著な特徴を得られる。

さらに、重機類を利用して効率的な炭材の搬送作業を実現するために大型化せざるを得ない炭材出入れ口を、機密機構を介して密閉状に閉鎖可能とするようにした耐火扉を設け、従来型の炭窯では火入れの際の封鎖作業が極めて困難且つ非常に危険なため、不可能とされてきた炭材出入れ口を、人が立ったまま出入りできる程度に大型の炭材出入れ口として実現可能とし、作業者の労働負担を大幅に軽減することができると共に、機密機構を利用した封鎖作業を簡便且つ迅速に行えるものとし、炭材の搬入から耐火扉を閉鎖して点火するまで、および製炭後の耐火扉の開放および焼き上がった炭の搬出などの各作業工数を大幅に削減することができ、大量に発生する間伐材や建築廃材などを一挙に効率的に製炭処理できるという、これまでのものには期待することのできなかった秀れた効果を発揮するものとなる。

また、従来型の炭窯よりも遙かに大型化された炭材出入れ口は、製炭後に耐火扉を開いて大量の外気を取り入れて製炭室内の冷却効率を大幅に高めることが可能となり、製炭後の早期に製炭室から炭を取り出すことができ、従来型の炭窯に比較して生産効率を格段に向上させることができるという特徴をもつものであり、しかも、当該炭材出入れ口の開口縁下端直前から少なくとも左右何れか一方に耐火扉用の誘導レール部を延伸、敷設したものとしてあり、耐火構造のために重量が嵩む耐火扉を一人または二人程度の少人数の作業者によって簡便に進退移動可能とすることができ、労働負担の軽減化と作業の迅速化とを実現することができるという利点が得られる。

耐火扉の中央下部付近に内外に貫通する焚き口を開口したものでは、従来型の炭窯に比較して大幅に大きな炭材出入れ口に設定した製炭室であっても、従前までの炭窯と同様の作業要領によってブロックや粘土などを詰めるなどして通気孔の大きさを調整し、または密閉あるいは全開させるなどして製炭行程中に亘って吸気量を自在に制御することができ、炭焼き熟練者の技をそのまま生かし、さらに発展させた生産工程を実現可能にすることができる。

製炭室の炭材出入れ口の前方外側に所定面積を確保した耐熱素材製の作業台を一体的に連続、形成したものでは、製炭直後の製炭室内から搬出された高温のままの木炭を一時的に搭載状に保持可能として土や泥などが炭材に付着しないよう効率的な冷却作業を実現可能とすると共に、炭材出入れ口の開口縁前方の地盤を補強し、作業者の製炭室への頻繁な出入りによる凹みや水溜まりなどの発生や、作業用重機の接近による地盤沈下等を防止可能とする上、安全枠体の土台部分を固める基礎となり、炭材出入れ口直前の足場の安定性を確保し、作業者の製炭室への出入りや重機類の接近などの際の作業安全性と作業効率とを高めることができるという秀れた利点の得られる。

また、炭材出入れ口開口縁の左右外側に当該製炭室の壁面前部を補強、支持可能とする土留め用の耐熱擁壁を延伸させたものでは、製炭室前部の耐熱強度および断熱性を高め、幾度となく繰り返される製炭行程中の加熱と冷却とよって破損や崩壊を生じてしまうのを防止して耐久強度を高め、該土留め用の耐熱擁壁付近で作業する作業者への熱的影響を最小限度に留めることができ、しかも炭材出入れ口直前付近を移動する耐火扉や重機類のアームなどの干渉による製炭室前部の破損や崩壊を確実に防止するものとなって、一段と耐久強度に秀れた製炭窯装置とすることができる。

安全枠体前方の左右何れか一方がわに排水桝を有する炭材集積加工槽を掘削、形成したものによれば、製炭室炭材出入れ口の前方に取り出された製炭直後の炭材を、停滞させることなく速やかに炭材集積加工槽に供給し、放熱可能な状態で一時的に保管して置き、続く製炭作業に用いる木質系炭材を製炭窯装置製炭室内に供給し、次回の製炭行程を開始した後に、炭材集積加工槽中に蓄積しておいた木炭を取り出し、泥や土、砂などの汚れを付着させることなく効率的に出荷することができ、従来型の炭窯のように炭窯直前の地上に木炭を広げて冷却を待ち、泥や土、砂などの汚れを掃いながら出荷し、その後に次回用の炭材を炭窯内に供給するという従来型の作業に比較して作業効率を格段に高めることができ、雨天や降雪後の融雪の際にも、該排水桝が速やかな排水を可能として炭材集積加工槽内に蓄積された木炭が浸水するのを確実に防止するものとなり、出荷される木炭の品質をさらに安定させることができる。

加えて、気密機構を、耐火扉の内側と外周壁の全周囲外側とが特殊な構成で気密構造を実現し、適宜脱着自在としたものでは、製炭室炭材出入れ口の開口縁に接合状に組み合わせた耐火扉の全周囲に、各縦・横フレームを装着してネジ結合によって仮固定し、簡便且つ迅速に密閉化することができ、取り外しも容易な上、各凹条部に充填された軟質耐熱材中に、密閉用レール部を挿し込み状に組み合わせ、接合部分の密閉度を高め、外気の流入および煙の排出を阻止することができるという秀れた特徴を発揮するものとなる。

上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
製炭室は、内部に収容された炭材を所定条件の下に燃焼処理し、木炭化する機能を果たすものであり、基本的に耐火素材製の底部、左右壁および天井を有し、前端がわに炭材出入れ口を開口し、該炭材出入れ口とは反対がわとなる適所に排煙用煙突を立設したものとしなければならず、その室内形状が、重機による炭材の搬入、搬出作業を容易にするよう、前後端間に亘り、当該炭材出入れ口開口縁の形状、寸法と略同等の断面形状とした蒲鉾型または末端閉鎖状のトンネル型とすべきであり、床面を十分な強度を有する耐熱コンクリート製、コンクリートブロック製、石材ブロック製、耐火煉瓦製などの耐火素材製のものとするのが望ましく、左右および後部壁面も床面と同等の素材製のものとすることが可能であるほか、耐熱シール材、自然石、粘土、土などを圧し固めたものとすることが可能であり、天井面もまたは、型枠を施して養成された耐熱コンクリート製、耐熱シール材製、あるいは左右もしくは前後方向にアーチ状に組み合わせたコンクリートブロック製、石材ブロック製または耐火煉瓦製などとすることが可能であり、必要に応じて炭材を搭載した耐火性台車を牽き込み可能とする誘導用レール部を床面に敷設したものとすることができ、コンクリート型枠を利用して現場打ち施工するものとすることができる外、全体または炭材出入れ口周辺のみをノックダウン方式のものに設定することができ、炭材出入れ口周辺をのぞく製炭室の略全体を、旧来型の石材や粘土などの天然素材のみを用いたものとすることが可能である。

また、製炭室は、その内側天井付近の炭焼き作業に支障を来さない複数適所に、温度センサーを設置しておき、製炭窯装置の外側適所に各温度センサーの測定値を表示するディスプレーまたはプリンターなどを設け、各部の測定値を参考にしながら、炭焼きの各行程を適正に処理可能とするよう制御できるよう設定したものとすることや、リレー装置やコンピュータからなる制御装置を設け、耐火扉の焚き口に装着され、その開放度または密閉度を変更、調節可能な吸気弁機構ならびにその調節駆動源を設け、炭焼きの各行程毎に各温度センサーが所望の温度となるよう、焚き口からの吸気量を自動的に調節可能とし、点火から炭焼き終了までの各行程を、自動的に温度制御可能としたもの、あるいは、リレー装置やコンピュータからなる制御装置を設け、耐火扉の焚き口および排煙用煙突の夫々に装着され、それらの開放度または密閉度を変更、調節可能な吸排気弁機構ならびにそれらの調節駆動源を設け、炭焼きの各行程毎に各温度センサーが所望の温度となるよう、焚き口からの吸気量と、排煙用煙突からの排気量とを自動的に調節可能とし、点火から炭焼き終了までの各行程を、自動的に温度制御可能とするよう設定されたものとすることなどが可能である。

炭材出入れ口の開口縁は、炭材の製炭室内への搬入および搬出作業を、重機類を用いて行えるよう、製炭室の適所に十分な大きさと耐熱性とを有した開口部分を形成可能とすると共に、耐火扉によって密閉状に閉鎖可能とする機能を果たすものであり、耐火性を有する素材からなり、少なくとも両手に荷物を抱えた作業者が立ったままの姿勢で通過できる程度の開口寸法に設定されたものとしなければならず、より具体的には、正面の内法形状、寸法を、製炭室前面部分の内法形状、寸法内であって、しかも開口高さが２，０００mm以上、開口左右巾が１，７００mm以上に設定され、製炭室の開口部分を補強、支持できる程度に十分な強度を有するものに形成すべきであり、コンクリートブロックや耐熱コンクリート、石材ブロック製、耐火煉瓦など比較的硬質且つ耐火、耐熱性を有する素材製のものとするか、または、それらに自然石、砂利、川砂、耐火粘土、土等の耐火性素材を充填または混合した素材製のものとすることが可能であり、製炭室天井の前端に相当する部分を、左右間にアーチ型に架け渡されたコンクリートブロック製、または石材ブロック製または耐火煉瓦製などとすることができる外、型枠を用いて養成された耐熱コンクリート製とすることができ、当該開口縁の左右外側およびまたは上方に、製炭室外壁を形成するコンクリート壁や、耐火粘土壁、土壁、耐熱シール材などを堰き止めると共に、重機類アームなどの接触から保護し、耐火扉の転倒を阻止可能とする同等素材製の土留め用の耐熱擁壁を延伸状に一体化形成したものとすることができる。

作業台は、製炭室内から製炭直後に搬出された高温の木炭を一時的に搭載、保持可能として土や泥などが炭材に付着しないよう、効率的な冷却作業を実現可能とすると共に、炭材出入れ口の開口縁前方を補強し、作業者の製炭室への頻繁な出入りによる凹みや水溜まりなどの発生や、作業用重機の接近による地盤沈下等を防止可能とし、加えて安全枠体の土台部分を固める基礎としての機能を果たすものであり、製炭室の床面積に略相当するか、それを越える程度の天面積に設定された台座状に形成しなければならず、耐熱性のコンクリート製、コンクリートブロック製、石材ブロック製または石盤製など、重機の干渉や乗り上げにも十分に耐える、強度を確保したものとすべきであり、天面に耐火用のタイルやブロック、煉瓦などを敷設したものや、製炭室内外を往復移動可能とした耐火性を有する台車を誘導可能な案内レールを製炭室内から断続的にか、または連続的にかの何れかとするよう敷設したものとすることができ、しかも地上を走行、移動可能な重機のアームを製炭室内まで十分に延伸させることができるよう、当該作業台の天面が地上面から十分な高さ位置に設置されるよう、打設基礎の高さ位置、または上下厚さ寸法を適宜設定したものとするのが望ましい。

土留め用の耐熱擁壁は、炭材出入れ口の開口縁に連続形成される製炭室の左右外側となる壁面肉厚部分の前端縁を補強するよう支持可能とし、さらに開放状態にある耐火扉が不用意に傾いてしまった場合にも、後方に転倒しないよう保持可能とする機能を果たすものであり、製炭室の左右外壁前端部分を支持し、万が一耐火扉が転倒してきたときにも阻止できる程度に十分な強度を有するものとしなければならず、鉄筋コンクリート製、コンクリートブロック製、石材ブロック製、石板製など比較的硬質で耐久強度に秀れた素材製のものとするのが望ましい。

耐火扉は、炭材出入れ口の開口縁を開閉可能とし、閉鎖状態にあっては気密状に閉鎖して所望の燃焼条件を満たし、開放状態では立ったままの作業者の通過を容易にし、重機のアームを製炭室内まで到達可能とするという機能を果たすものであり、十分な耐火製と密閉性能とを兼ね備え、外周縁とそれに対応する炭材出入れ口の開口縁との間に気密機構設けたものとしなければならず、閉鎖状態にて製炭室内に面する壁面部分を耐火性に秀れた耐熱コンクリート製、耐熱ブロック製、石材ブロック製、耐火煉瓦製などとし、下側の適所には閉鎖度合いを調節可能な焚き口を肉厚方向に貫通するよう形成したものとすべきであり、後述する実施例に示すように、当該炭材出入れ口、開口縁の底部前方から少なくとも左右何れか一方に亘り、敷設された誘導レール部を有し、該誘導レール部上をスライド移動して開閉するものとすることが可能であるが、重機やクレーンなどを利用して吊り上げ移動するようにしたものとすることもでき、適所に吊り上げ用の金具や誘導操作用のハンドルなどを設けたものとすることができる。

気密機構は、炭材出入れ口の開口縁に封鎖状に装着した耐火扉の外周縁を、密閉状に閉鎖し、且つ移動不能に仮固定可能とする機能を果たし、耐火扉の外周縁と、それに対応する開口縁とを強固に一体化するよう仮固定可能であって気密状の閉鎖を可能とし、十分な耐熱性を有するものとしなければならず、より具体的には、クランプ機構、ロック・アンロック機構、またはボルト・ナット併用のフランジ機構などとすることが可能であり、接合要部に柔軟性を有する耐熱シール材を充填し、より高い密閉性を確保したものとすべきであり、後述する実施例にも示すように、製炭室炭材出入れ口の開口縁に接合状となる耐火扉の全方位角縁に亘り、外がわに開口し、軟質耐熱材を充填可能とする凹条部を形成すると共に、該耐火扉の凹条部より僅か前がわとなる外周壁の全周囲に亘る複数適所には、雌ネジ孔を点在状に穿孔したものとする一方、閉鎖位置にある耐火扉凹条部の全周囲に隣接、対応する炭材出入れ口開口縁前面壁の環状範囲に亘り、前方に開口し、軟質耐熱材を充填可能とする凹条部を形成すると共に、同開口縁の凹条部より僅か外がわとなる前壁の全周囲に亘る複数適所には、雌ネジ孔を点在状に穿孔したものとする。

そして、耐火扉の上下辺左右全巾夫々の凹条部および雌ネジ孔を含む範囲と、閉鎖の際にそれらに隣接する開口縁の上下辺左右全巾夫々の凹条部および雌ネジ孔を含む範囲とに跨り、概略Ｌ字型の基本断面形に設定された上下各横フレーム、ならびに耐火扉の左右辺上下全長夫々の凹条部および雌ネジ孔を含む範囲と、閉鎖の際にそれらに隣接する開口縁の左右辺上下全長夫々の凹条部および雌ネジ孔を含む範囲とに跨り、概略Ｌ字型の基本断面形に設定された左右各縦フレームからなる密閉用フレームを設け、それら縦・横フレームの耐火扉凹条部と開口縁凹条部とに対応する箇所の略全長に亘り、各凹条部に充填された軟質耐熱材に挿し込み状に組み合わせ可能とした密閉用レール部を突設すると共に、各縦・横フレームの密閉用レール部よりも外縁であって閉鎖、組み合わせの際に各雌ネジ孔に対応する箇所の夫々には、雄ネジを貫通状に装着可能なものに設定されてなるものとすることができる。

安全枠体は、重機を用いて製炭室内に炭材を搬入、および焼き上がった木炭を搬出する際に、炭材出入れ口の開口縁に代わって重機アームに干渉し、炭材出入れ口の開口縁が重機アームに直接的に接触して損傷してしまうのを阻止可能とすると共に、万が一、耐火扉が前方に転倒するような不測の事態が起きても、その前方で耐火扉を支持して耐火扉の不用意な転倒、倒壊を阻止可能とするという機能を果たし、炭材出入れ口の開口縁に略相当する内法、形状を有する門型状に形成されたものとし、重機アームの接触や、万が一前倒した場合の耐火扉の荷重にも十分に耐え得る程度の剛性と、立設強度とを有したものとすべきであり、金属製の重機アームや耐火扉のフレーム等が接触した場合にも、大きく破損しない程度の強度とした鉄鋼、ステンレス鋼などの金属製とし、後述する実施例に示すように、Ｈ型鋼、Ｉ型鋼またはみぞ型鋼を熔接またはボルト・ナット結合によって門型に組み合わせたものとするのが望ましく、鉄筋コンクリート製の基礎を有して強固に立設されたものとするべきであって、後述する実施例に示すように、左右基端部を作業台の肉厚中に埋設し、上部門型構造部分を植設状に立設したものとするのがよい。

炭材集積加工槽は、製炭室内から炭材出入れ口を通じて取り出された製炭後の木炭を、一時的に収容し、炭材出入れ口の前方スペースを封鎖することなく、次ぎの炭材を製炭室内へ迅速に収容可能とする機能を果たすものであり、一回の炭焼きによって生産可能な炭を十分に収容できる程度の容量に設定し、地上面に開口する筐体状に掘削された縦穴型容器状のものとしなければならず、コンクリート製やブロック製、耐火煉瓦製などの耐火素材製とし、後述する実施例に示すように、雨水などの浸入による炭材への悪影響を防止できるよう、排水枡を設けたものとするのが望ましい。

重機は、製炭室に炭材を効率的に搬入、搬出可能とする建設機械であり、より具体的にはユンボー、バックホウ、ドラグショベル、パワーショベル、ミニショベルなどの掘削機であるということができ、ブーム、アーム、バケットなどを有した油圧ショベルとすることができる外、各種ブルドーザや各種トラクタショベルなどの掘削機械や積込機械などとすることが可能であり、移動可能なベルトコンベアやクレーンなどとすることも不可能ではない。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。

図１の製炭室炭材出入れ口付近の斜視図、図２の製炭室炭材出入れ口周辺の側断面図、図３の製炭室炭材出入れ口付近を一部断面化した正面図、図４の製炭室炭材出入れ口付近を一部断面化した平面図、図５の耐火扉の正面図、図６の耐火扉の断面化された平面図、図７の耐火扉の断面化された側面図、図８の製炭窯装置の側断面図、図９の製炭窯装置の平面図、図１０の気密機構の斜視図、図１１の密閉用フレームの正面図、図１２の図１１中のＡ−Ａ部分の断面図、図１３のスプリングネジの断面図、図１４のスプリングネジの平面図、図１５の外のスプリングネジの断面図、図１６の六角穴付きボルトの断面図、および図１７の六角穴付きボルトの平面図に示される事例は、製炭室２の炭材出入れ口３を耐熱素材製の開口縁３１とし、該開口縁３１には、同開口縁３１を僅かに上回る形状とした耐火扉４を移動自在に組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉４の外周縁４１と炭材出入れ口３の開口縁３１との間を適宜気密機構６で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口３の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口３開口縁３１の寸法、形状に規制した門型の安全枠体５が、当該炭材出入れ口３に平行状配置として強固に立設されてなる、この発明の製炭窯装置における代表的な一実施例を示すものである。

当該製炭窯装置１は、その製炭室２の基礎が、図示しない１５０mm厚の基礎砕石を敷き詰めた上、図８中に示すように、ワイヤーメッシュを施した厚さ５０mmの基礎コンクリートを打設したものとされ、さらに該基礎コンクリート上に左右幅２，９００mm、奥行き４，６００mm、厚さ５０mmの耐熱コンクリート製とした底部２１を形成したものとし、該底部２１の左右側であって中央に左右幅１，７１０mm、奥行き３，５１０mmの製炭室２内となる平面状矩形状空間を包囲する左右がわおよび背面がわの夫々には、厚さ３５０〜３６０mm程度、高さ４８０mm、長さ１，６００〜１，９００mmの自然石からなるブロックを、左右外幅２，４３０mm、外側奥行き３，８７０mmの平面コ字型に組み合わせ、高さ１，９４０mmの左右壁２２，２２および背面壁２３を形成し、各目地部分に耐熱充填剤を充填すると共に、各目地部の外側に耐火性の断熱材を貼設し、さらにそれら左右壁２２，２２および背面壁２３の外側には、厚さ２００mm、高さ２，０００mmの鉄筋コンクリート製補強壁を一体的に打設したものとしてある。

製炭室２の前部である炭材出入れ口３は、底部２１の前端と、左右壁面先端に連続するよう立設された左右幅５００mmの自然石柱製の左右縁部分および、それら左右縁部分の上端間に複数個の自然石をアーチ状に組み合わせて形成した天井縁部分とから形成された内法、左右幅１，７１０mm、中央上下寸法２，０８９mmの正面略矩形状であって、図１中に示すように、天面のみが曲率半径２，７１９mmの円弧状に形成された開口縁３１を有しており、その開口縁３１の左右側には、夫々左右幅１，５００mm、高さ２，３４７mm、厚さ４００mmの土留め用の耐熱擁壁３２，３２を、開口縁３１に連なる鉛直壁面状に一体化するよう形成してある。

製炭室２の天面は、炭材出入れ口３のアーチ状に形成された天井縁部分と、左右壁２２，２２および背面壁２３の各上端縁との間に、型枠を施して、図８および図９中に示すような、耐熱コンクリート製の天井２４を形成し、背面壁２３寄りとなる天井２４部分に排煙用煙突２５を鉛直貫通状に設置したものとなっており、左右壁２２，２２および背面壁２３の最外側には、粘土または土を突き固めて形成した外壁面２６が、その前端を左右の土留め用の耐熱擁壁３２，３２の背面によって堰き止められ、天井２４の中央が露出する状態に形成され、外周縁の要所々々に土留め用の複数本の杭２７，２７，……が打ち込まれている。

図１中に示すように、炭材出入れ口３および正面右側の土留め用の耐熱擁壁３２の前下部には、耐火扉４をスライド移動自在に支持可能とする誘導レール部４７が敷設された扉用基礎部３３が、一体的に連続形成され、さらに、炭材出入れ口３の正面前方には、扉用基礎部３３の前方に一体化された、左右幅２，５００mm、奥行き３，１６０mm、最大厚さ７００mm、最小厚さ２００mmに設定された耐熱コンクリート製の作業台３４が形成されたものとなっており、該作業台３４の扉用基礎部３３の直前となる箇所には、Ｈ型鋼製（断面寸法２００mm×２００mm）の左右支柱部５１，５１と、それら左右支柱部５１，５１上端間に水平状に架け渡された同様のＨ型鋼製の梁部５２とからなり、左右幅１，７１０mm、高さ２，０８９mmの内法に設定された門型の安全枠体５が、図２中に示すように、その左右基端を、前方に向けて７００mm延伸させ、Ｌ字状型の定着用脚部５３，５３を一体形成し、同安全枠体５左右支柱部５１，５１下端の前壁面と、それらに隣接する各定着用脚部５３，５３の上壁面との間に、側面形状直角二等辺正三角形の補強板５４（厚さ１２mm）を一体化し、該作業台３４の肉厚中、深さ６００mmに達するよう植設、強固に立設され、正面視において該門型の開口内縁が、炭材出入れ口３開口縁３１に略一致するよう並行状に配設されている。

耐火扉４は、図５ないし図７中に示すように、Ｌ型鋼製の縦・横外枠を組み合わせて左右幅１，９１０mm、縦２，２９０mmの正面矩形枠状の扉枠部４１を有し、該扉枠部４１の表面がわ全面に所定厚さの耐熱コンクリート４４製の外壁面部が形成され、同扉枠部４１の炭材出入れ口３に対峙する裏面がわ中央には、複数個の耐火煉瓦４２，４２，……を一体的に嵌め込み、目地部分には耐熱充填剤（耐火・耐熱モルタル）４３を充填し、それら耐火煉瓦４２，４２，……の外側と扉枠部４１の内側との隙間には、耐熱コンクリート４４が充填されており、同耐火扉４の中央下部には、左右幅４００mm、縦５００mmの矩形状の焚き口４５を、表裏貫通状に形成したものとし、扉枠部４１の左右端寄りとなる下端面適所には、誘導レール部４７上を転動自在なキャスター４６，４６が装着されたものとなっている。

図１０中に示すように、当該耐火扉４の左右端壁面の何れか一方または双方の適所には、押し引き操作用のハンドル４８，４８を設け、さらに必要に応じて上端面の適所にはクレーンや重機Ｍなどを用いて吊り上げ可能とするフック用連結金具（図示せず）の１個または複数個を設けたものとすることが可能である。

耐火扉４と炭材出入れ口３開口縁３１との間には、図１０ないし図１７中に示すような、気密機構６が設けられており、耐火扉４は、その扉枠部４１の、炭材出入れ口３を閉鎖したときに、その開口縁３１に接合状となる裏面に近接する外周縁部分の全周囲に亘り、上端縁は上方に開口し、下端縁は下方に、右端縁では右方向に、左端縁は左方向に、夫々Ｕ字型またはコ字型に開口する凹条部６１を形成して軟質耐火材６２を充填し、該凹条部６１に沿う所定間隔毎となる複数適所の夫々には、扉枠部４１の上端面には鉛直下向きの、下端面には鉛直上向きの、右端面には水平左向きの、左端面には水平右向きの雌ネジ孔６３，６３，……が、全てナットを埋設することによって形成されている。

また、閉鎖された耐火扉４の扉枠部４１の直近外側となる炭材出入れ口３開口縁３１の前壁面には、耐火扉４の凹条部６１を囲むような矩形枠状であって前方に向けて開放し、軟質耐火材６２を充填した凹条部６４が形成され、その矩形枠状凹条部６４の外側に沿って所定間隔を隔てた複数個の雌ネジ孔６５，６５，……が、前壁面に対して垂直状（前後方向水平状）に形成されたものとしてある。

耐火扉４と炭材出入れ口３開口縁３１との間には、夫々上・下横フレーム７１，７１および左・右縦フレーム７２，７２からなる耐熱塗装済みＬ型鋼製の密閉用フレーム７が装着可能となっており、耐火扉４の上端に装着される横フレーム７１は、図１０および図１１中に示すように、耐火扉４凹条部６１と雌ネジ孔６３，６３，……とに重ね合わせられる平板面部分と、開口縁３１凹条部６４と開口縁３１雌ネジ孔６５，６５，……とに重ね合わせられる平板面部分とを直角状に結合してなるＬ型断面形に形成された水平棒状であり、各凹条部６１、６４に対応する壁面からは、それらに対応する各先端縁部分を、充填済みの軟質耐火材６２，６２中に没するよう組み合わせ可能な密閉用レール部７３，７３が延伸、一体化されたものとなり、各雌ネジ孔６３，６３，……と雌ネジ孔６５，６５，……とに対応する箇所には、垂直壁面には上下垂直方向に長く、水平壁面には前後水平方向に長いネジ装着用の長孔７４，７４，……が夫々穿孔され、Ｌ型断面形挟み角隅部分の均衡する複数箇所には、図１０に示すような、クレーン吊り上げ用の環金具７５，７５が一体化されたものとなっている。

縦フレーム７２は、耐火扉４左右の凹条部６１と炭材出入れ口３開口縁３１左右の凹条部６４とに重なり合わせられるＬ型断面形に形成された垂直棒状であり、各凹条部６１、６４に対応する壁面には、それらに対応する各先端縁部分を、充填済みの軟質耐火材６２，６２中に没するよう組み合わせ可能な密閉用レール部７３，７３が一体化され、各雌ネジ孔６３，６３，……と雌ネジ孔６５，６５，……とに対応する箇所には、開口縁３１に平行な壁面には左右水平方向に長く、耐火扉４左右端壁面に平行な壁面には前後水平方向に長いネジ装着用の長孔７４，７４，……が夫々穿孔され、上端寄りとなる適所には、クレーン吊り上げ用の環金具７５が一体化されている。

これら密閉用フレーム７（７１，７１，７２，７２）を、耐火扉４と炭材出入れ口３開口縁３１との間に跨り状に仮結合するのに使用するネジは、図１３および図１４中に示すような、スプリングネジ８を用いることとなり、該スプリングネジ８は、中央に孔の開いた有底筒状の内ケース８２と、その上端がわ開口に対して上下摺動自在に被嵌され、中央に孔の開いた有天筒状の外ケース８３とからなる伸縮ケース８１内に、コイル型の内蔵スプリング８４を同心状に収容し、外ケース８３天面中央の孔から、内蔵スプリング８４中を通り、内ケース８２底面中央の孔から螺合用先端を露出するよう貫通状に装着され、その外ケース８３天面と頭部座面との間に環状座金８５を介在させるよう雄ネジ８６を組み合わせたものとしてある。

このスプリングネジ８は、図１５中に示すように、中央に孔の開いた底部を有する筒状であり、内部にコイル型の内蔵スプリング８４を同心状に配し、その底部がわとは反対がわに内蔵スプリング８４を封じ込める環状座金８５を内装し、該環状座金８５の外側となる端部開口周縁を内向きに折曲状として係合縁部８７を形成した筒型ケース８１を有し、頭部座面に管状のスペーサー８８の一端を接合するよう同心状に装着した雄ネジ８６の先端がわを、環状座金８５、内蔵スプリング８４および筒型ケース８１底部中央の孔の順に貫通するよう装着してなるものに変更することが可能であり、さらにまた、該スプリングネジ８は、図１６および図１７中に示すように、六角穴付きの六角頭部を有したボルトからなる取付けボルト８によって代用することも可能である。

このように形成された炭材出入れ口３作業台３４の前方左右何れか一方がわには、図２ないし図４中に示すような、底面肉厚が２００mm、周囲壁面肉厚が４００mmに設定された耐熱コンクリート製であって前後幅１，５００mm、左右奥行き３，１００mm、深さ１，５００mmの概略直方体型の収容空間を形成し、天面開口が地上面に略一致するよう開放する炭材集積加工槽９が埋設されており、該炭材集積加工槽９の炭材出入れ口３から最も離れた壁面の底部付近には、隣接状に埋設してなる平面開口が４００mm×４００mm、深さが１，７００mmの排水枡９１に通じる口径２００mmの排水口９２を水平状に貫通させたものとしてある。

（実施例の作用）
以上のとおりの構成からなるこの発明の製炭窯装置１１は、図８および図９中に示すように、住宅などの解体場所からトラックやダンプトラックなどによって輸送されてきた木質系の建築廃材を作業台３４上に降ろした後、重機Ｍを用いて開放状態にある炭材出入れ口３を通じて製炭室２に搬入することが可能となり、当該作業台３４の天面が、重機Ｍのクローラまたはタイヤの接地面（地上面）より４００mmないし５００mm高く設定されており、重機Ｍのブームおよびアームの屈曲、延伸操作が容易に行え、しかも作業台３４上に搭載された建築廃材（炭材）のみを重機Ｍバケットによって製炭室２内に押し込むことが可能となり、周辺の土砂や石などの不要物を混入させることがない。

さらに、搬入操作中に折り曲げ姿勢と延伸姿勢とを繰り返す重機Ｍのブーム、アームおよびバスケットなどの可動部分が、炭材出入れ口３の開口縁３１に接近したときには、該開口縁３１の直前に強固に立設された門型の安全枠体５が先に干渉し、重機Ｍの可動部が開口縁３１に直接接触する事態を回避して損傷や破壊から開口縁３１を保護するものとなり、該安全枠体５は、図１中に示すように、左右支柱部５１，５１および梁部５２が堅牢なＨ型鋼材によって形成されており、図２中に示したように、それら左右支柱部５１，５１の各定着用脚部５３，５３が、作業台３４の肉厚中に深く一体化され、しかも補強板５４，５４によって剛性が高められたものとなっており、炭材出入れ口３の開口縁３１を確実に保護することとなる。

製炭室２内に建築廃材（炭材）を供給した後に、作業者の直接的押し引き操作か、または重機Ｍあるいはクレーンなどの機械を利用するかの何れかにより、耐火扉４を誘導レール部４７伝いに炭材出入れ口３の開口縁３１を閉鎖する位置まで移動させ、図１０中に示すように、耐火扉４と開口縁３１との隙間に、上・下横フレーム７１，７１および左・右縦フレーム７２，７２の何れかから順次対応する箇所に取り付け、気密機構６を形成することとなり、上がわの横フレーム７１を装着する場合には、複数箇所に設けられた環金具７５，７５に図示しないクレーンから吊り下げられたワイヤーの二股に分岐された先端に設けられた図示しないフックを繋着して均衡を保つ状態に吊り上げ、耐火扉４の上端縁凹条部６１と、開口縁３１上部の凹条部６４とに夫々対応する密閉用レール部７３，７３を装着し、それらの先端がわを凹条部６１，６４の双方に充填されている軟質耐火材６２，６２中に挿し込み状とするよう組み合わせ、各長孔７４，７４，……を耐火扉４の上端面の対応する雌ネジ孔６３，６３，……ならびに開口縁３１上部壁面の雌ネジ孔６５，６５，……に対応させ、取付けボルト８，８，……を用いて仮固定状に結合したものとし、下がわの横フレーム７１は、取り付け位置までクレーンなどを使用し、略同様の手順によって仮結合することが可能である。

また、左がわの縦フレーム７２は、上端がわに設けられた環金具７５を、図示しないクレーンのフックに繋着して吊り上げ、耐火扉４の左がわ端縁の凹条部６１と、開口縁３１左がわの凹条部６４との間に対応するよう配置させ、各凹条部６１および凹条部６４の双方に各密閉用レール部７３，７３を対応させ、それらの先端がわを、各凹条部６１，６４に充填されている軟質耐火材６２に挿し込み、図１１中にＡ−Ａ線で示す部分を、図１２中の断面図のように組み合わせたものとし、各長孔７４，７４，……を耐火扉４の左端面の対応する雌ネジ孔６３，６３，……ならびに開口縁３１左がわ壁面の雌ネジ孔６５，６５，……に対応させ、取付けボルト８，８，……を用いて仮固定し、同様に右がわの縦フレーム７２も仮固定することによって気密機構６が組み込まれたものとなる。

取付けボルト８，８，……は、図１３および図１４中に示すスプリングネジ８，８，……に置き換えることが可能であり、伸縮ケース８１の伸縮性と内蔵スプリング８４の弾性とによって雄ネジ８６を最後まで締め付けなくともガタ付きのない安定した仮固定が可能となり、取り外しの際にも回転操作を軽減し、内蔵スプリング８４が抜き外し方向に付勢することとなって簡便に取り外しできるものとなり、また、図１５中に示したスプリングネジ８，８，……に置き換えることも可能であって、取り付けおよび取り外しの作業性を、図１３および図１４中に示したものと略同様に高めることが可能となり、伸縮機能をもたない筒型ケース８１であっても、管状のスペーサー８８が雄ネジ８６の頭部を露出状に維持するので締め付けおよび取り外しに支障を来すことがなく、これらのスプリングネジ８，８，……は、図１６および図１７中に示す六角穴付きの六角頭部を有したボルトからなる取付けボルト８，８，……に置き換えることが可能である。

このようにして耐火扉４と炭材出入れ口３開口縁３１とを気密機構６によって密閉状に閉鎖、仮固定した後に、耐火扉４の焚き口４５を通じて焚き付け用の木材を投入し、これに点火して製炭室２内の全体に火が回るよう、焚き口４５から外気を取り込み、これとは反対がわの排煙用煙突２５から排煙されるよう、焚き口４５の開放状態を一定時間に亘って維持し、その後複数の耐火煉瓦と目地材となる軟質耐熱材、粘土または土などを詰め込み、焚き口４５を狭めて蒸し焼き状態とし、炭化を促進させて精錬度を高め、火入れから１２時間ないし２４時間程度をかけて精錬行程を完了させ、その後に気密機構６の各取付けボルト（スプリングネジ）８，８，……を取り除き、クレーンなどを用いて密閉用フレーム７（上・下横フレーム７１，７１、左・右縦フレーム７２，７２）を順次取り外し、耐火扉４を誘導レール部４７に沿って炭材出入れ口３の中央付近まで開放し、冷却を進行させて窯出しの準備を行うこととなる。

十分に冷却が進んだ後に、耐火扉４を全開させ、重機Ｍを用いて窯出し作業を行い、作業台３４上に完成した木炭を移動させ、さらにそれら木炭が完全に冷却するまで炭材集積加工槽９に供給して一定時間放置しておき、続いて搬入されてきた木質系の建築廃材や間伐材などの炭材を、作業台３４上に搭載して重機Ｍを用いて製炭室２内に供給し、再度同様の手順により、製炭行程を開始することとなり、先ほど炭材集積加工槽９に収容された木炭は、雨天や雪解け水などが流入した場合にも、排水口９２および排水桝９１を通じて速やかに排水され、品質を低下させることなく、保管することが可能であり、地上に山積みした場合のように土や泥が付着してしまうのを防ぎ、次回の製炭作業が終了するまでに、汚損することなく出荷できるよう合理的に管理することが可能となる。

（実施例の効果）
以上のような構成からなる実施例の製炭窯装置１は、前記この発明の効果の項で記載の特徴に加え、図２中に示したように、安全枠体５の左右支柱部５１，５１の各下端に定着用脚部５３，５３を設け、さらに補強板５４，５４によって補強し、作業台３４の肉厚中に深く埋設したものとしたことにより、安全枠体５の周辺に補強用の支持部材などを不要とし、作業者の移動を妨げたり、躓いて転倒してしまうような事故を未然に防止することができる上、秀れた耐久性を発揮して重機Ｍのブームやアーム、バスケットなどの干渉から、炭材出入れ口３開口縁３１を確実に保護することができる。

図１０中に示すように、気密機構６の上・下横フレーム７１，７１のＬ型断面形に一体化された平板面部分間、挟み角隅部分の均衡する複数箇所に環金具７５，７５を設けたことにより、適宜設置された門型クレーンやケーブルクレーン、またはトラッククレーンなどの移動式クレーンなどを用いて水平状に吊り上げ、移動して作業者への労働負担を大幅に軽減することができるものとなり、さらに、左・右縦フレーム７２，７２も、Ｌ型断面形に一体化された平板面部分間、挟み角隅部分の上端寄りとなる適所に、環金具７５が一体化形成したことにより、クレーンなどの重機類を用いた移送が可能となり、気密機構６の組み込みおよび取り外し作業を、大幅に効率化することができる。

加えて、気密機構６の上・下横フレーム７１，７１および左・右縦フレーム７２，７２を、図１０中に示すように、炭材出入れ口３開口縁３１と耐火扉４との周縁間に装着、仮固定する際に用いられる取付けボルト８，８，……を、図１３および図１４中に示した、内ケース８２および外ケース８３からなる伸縮ケース８１を有したスプリングネジ８，８，……か、または、図１５中に示したように、筒型ケース８１を有したスプリングネジ８，８，……かの何れかに置き換えたものとすることにより、各伸縮ケース（筒型ケース）８１，８１，……内に収容された内蔵スプリング８４，８４，……の働きにより、雄ネジ８６，８６，……を完全に締め付けることなく、仮固定を完了することが可能となり、螺着、螺解作業を迅速且つ確実に行うことが可能となり、気密機構６の着脱作業を格段に効率化することができる。

図５ないし図７中に示したように、耐火扉４の中央下部に、左右幅４００mm、縦５００mmの矩形状の焚き口４５を、表裏貫通状に形成したことにより、製炭行程中における焚き付け作業や吸気量の調節などを、従来型の炭窯による煉瓦ブロックや土、粘土、軟質耐火材などを利用した製炭作業工程と、略同様に行うことが可能となり、熟練の炭焼き技術や経験をそのまま生かして再現することが可能となり、高品質な木炭を、従来型の炭窯に比較して、より効率的に大量生産可能とすることができるという大きな効果を発揮するものとなる。

さらに、要部にコンクリートや自然石および鉄鋼などを利用し、断熱材として土や砂利など設置場所周辺の素材をそのまま利用して製造した当該製炭窯装置１の複数基を、同一敷地内に集積的に建設し、それらを用いた炭焼き行程を同時並行的に進行させ、最小限の重機Ｍ利用に留めるよう制御することにより、周囲の自然環境にも良く融合し、比較的少人数によって適正に管理可能であって生産性に秀れた木炭工場を、比較的低予算にて構築することができるという秀れた特徴を得ることができる。

（結 び）
叙述の如く、この発明の製炭窯装置は、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前までに開発された木炭製造装置などに比較して大幅に簡素化且つ低廉化して遥かに経済的なものとすることができる上、重機を用いた炭材の搬入および搬出作業を実現可能として、製炭の一連の作業性を大幅に改善し得るものとなることから、従前までは重労働であった炭焼き作業を格段に効率化し、比較的少人数によって大量の木炭を能率的に製造可能とし、熟練の炭焼き職人の慢性的な不足や労働者不足などによって生産性の向上が困難とされてきた製炭業界は勿論のこと、大量に発生する木質系建設廃材のリサイクル利用を目指す建設業界や、間伐材の有効利用を模索する林業界などによって高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。

図面は、この発明の製炭窯装置１の技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
炭材出入れ口を示す斜視図である。 炭材出入れ口を断面化して示す側面図である。 断面化した炭材集積加工槽および炭材出入れ口を示す正面図である。 炭材集積加工槽および炭材出入れ口を示す平面図である。 耐火扉を示す正面図である。 耐火扉を示す平面図である。 耐火扉を示す側面図である。 製炭窯装置を断面化して示す側面図である。 製炭窯装置を断面化して示す平面図である。 分解状態の気密機構を示す斜視図である。 密閉用フレームを示す正面図である。 図１１中のＡ−Ａ線部分を示す断面図である。 スプリングネジを示す断面図である。 スプリングネジの頭部を示す平面図である。 一部に変更を加えたスプリングネジを示す断面図である。 六角穴付きの六角頭を有する取付けボルトを示す断面図である。 六角穴付き取付けボルトの六角頭を示す平面図である。

符号の説明

１ 製炭窯装置
２ 製炭室
２１ 同 底部
２２ 同 左右壁
２３ 同 背面壁
２４ 同 天井
２５ 同 排煙用煙突
２６ 同 外壁面
２７ 同 杭
３ 炭材出入れ口
３１ 同 開口縁
３２ 同 土留め用の耐熱擁壁
３３ 同 扉用基礎部
３４ 同 作業台
４ 耐火扉
４１ 同 扉枠部（外周縁）
４２ 同 耐火煉瓦
４３ 同 耐熱充填剤
４４ 同 耐熱コンクリート
４５ 同 焚き口
４６ 同 キャスター
４７ 同 誘導レール部
５ 安全枠体
５１ 同 左右支柱部
５２ 同 梁部
５３ 同 定着用脚部
５４ 同 補強板
６ 気密機構
６１ 同 凹条部（耐火扉）
６２ 同 軟質耐火材
６３ 同 雌ネジ孔（耐火扉）
６４ 同 凹条部（炭材出入れ口の開口縁）
６５ 同 雌ネジ孔（炭材出入れ口の開口縁）
７ 密閉用フレーム
７１ 同 上・下横フレーム
７２ 同 左・右縦フレーム
７３ 同 密閉用レール部
７４ 同 長孔
７５ 同 環金具
８ スプリングネジ（取付けボルト）
８１ 同 伸縮ケース（筒型ケース）
８２ 同 内ケース
８３ 同 外ケース
８４ 同 内蔵スプリング
８５ 同 環状座金
８６ 同 雄ネジ
８７ 同 係合縁部
８８ 同 管状のスペーサー
９ 炭材集積加工槽
９１ 同 排水桝
９２ 同 排水口
Ｍ 重機

Claims (8)

1. 製炭室の炭材出入れ口を耐熱素材製の開口縁とし、該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状とした耐火扉を移動自在に組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体が、当該炭材出入れ口に平行状配置として強固に立設されてなるものとしたことを特徴とする製炭窯装置。
2. 製炭室の炭材出入れ口を耐熱素材製の開口縁とし、該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状とした耐火扉を移動自在に組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体が、当該炭材出入れ口に平行状配置として強固に立設され、耐火扉を開放した製炭室内に重機アーム先端側を差し入れ作動させる際には、同重機アーム作動範囲を当該安全枠体が規制して同炭材出入れ口の開口縁を実質的に保護し得るものとしたことを特徴とする製炭窯装置。
3. 製炭室の炭材出入れ口を耐熱素材製の開口縁とし、該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状で、中央下部付近には内外に貫通する焚き口を設けてあり、当該開口縁下端直前から少なくとも左右何れか一方に延伸させた誘導レール部上において移動自在に載置するようにした耐火扉を組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体が、同炭材出入れ口に平行状配置として強固に立設されてなるものとしたことを特徴とする製炭窯装置。
4. 製炭室の炭材出入れ口を、前方外側に所定面積を確保した作業台が一体的に連続する耐熱素材製の開口縁とし、該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状で、中央下部付近に内外に貫通する焚き口を設けてあり、同開口縁下端直前から少なくとも左右何れか一方に延伸させた誘導レール部上において移動自在に載置するようにした耐火扉を組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口前方の作業台上適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体が、同炭材出入れ口に平行状配置で、その左右基部の夫々が強固に植設されてなるものとしたことを特徴とする製炭窯装置。
5. 製炭室の炭材出入れ口を耐熱素材製の開口縁とし、該炭材出入れ口開口縁の左右外側に当該製炭室の壁面前部を補強、支持可能とする土留め用の耐熱擁壁を延伸させ、当該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状で、中央下部付近に内外に貫通する焚き口を設けてあり、同開口縁下端直前から少なくとも左右何れか一方の耐熱擁壁前部に延伸させた誘導レール部上において移動自在に載置した耐火扉を組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体が、当該炭材出入れ口に平行状配置として強固に立設されてなるものとしたことを特徴とする製炭窯装置。
6. 製炭室の炭材出入れ口を耐熱素材製の開口縁とし、該炭材出入れ口開口縁の左右外側に当該製炭室の壁面前部を補強、支持可能とする土留め用の耐熱擁壁を延伸させ、当該開口縁には、同開口縁を僅かに上回る形状で、中央下部付近に内外に貫通する焚き口を設けてあり、同開口縁下端直前から少なくとも左右何れか一方の耐熱擁壁前部に延伸させた誘導レール部上において移動自在に載置した耐火扉を組み合わせ得るようにした上、それら耐火扉の外周縁と炭材出入れ口の開口縁との間を適宜気密機構で密閉状に仮固定可能とする一方、当該炭材出入れ口の前方適所には、その内法形状を炭材出入れ口開口縁の寸法、形状に規制した門型の安全枠体を、当該炭材出入れ口に平行状配置とするよう強固に立設する一方、当該安全枠体前方の左右何れか一方がわに排水桝を有する炭材集積加工槽が形成されてなるものとしたことを特徴とする製炭窯装置。
7. 気密機構が、製炭室炭材出入れ口の開口縁に接合状となる耐火扉の全方位角縁に亘り、外がわに開口し、軟質耐熱材を充填可能とする凹条部を形成すると共に、該耐火扉の凹条部より僅か前がわとなる外周壁の全周囲に亘る複数適所には、雌ネジ孔を点在状に穿設したものとする一方、閉鎖位置にある耐火扉凹条部の全周囲に隣接、対応する製炭室炭材出入れ口開口縁の前面壁環状範囲に亘り、前方に開口し、軟質耐熱材を充填可能とする凹条部を形成すると共に、同開口縁の凹条部より僅か外がわとなる前壁の全周囲に亘る複数適所には、雌ネジ孔を点在状に穿設したものとした上、耐火扉の上下辺左右全巾夫々の凹条部および雌ネジ孔を含む範囲と、閉鎖の際にそれらに隣接する開口縁の上下辺左右全巾夫々の凹条部および雌ネジ孔を含む範囲とに跨り、概略Ｌ字型の基本断面形に設定された上下各横フレーム、ならびに耐火扉の左右辺上下全長夫々の凹条部および雌ネジ孔を含む範囲と、閉鎖するときにそれらに隣接する開口縁の左右辺上下全長夫々の凹条部および雌ネジ孔を含む範囲とに跨り、概略Ｌ字型の基本断面形に設定された左右各縦フレームからなる密閉用フレームを設け、それら縦・横フレームの耐火扉凹条部と開口縁凹条部とに対応する箇所の略全長に亘り、各凹条部に充填された軟質耐熱材に挿し込み状に組み合わせ可能とした密閉用レール部を突設すると共に、各縦・横フレームの密閉用レール部よりも外縁であって閉鎖、組み合わせるとき、各雌ネジ孔に対応する箇所の夫々には、雄ネジを貫通状に装着可能なものに設定されてなるものとした、前記請求項１ないし６何れか一項記載の製炭窯装置。
8. 製炭室炭材出入れ口の開口縁および安全枠体の各正面の内法形状、寸法を、製炭室前面部分の内法形状、寸法内であって、しかも縦２，０００mm以上、横幅１，７００mm以上の概略矩形状に設定されてなるものとした、前記請求項１ないし６何れか一項記載の製炭窯装置。
   

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