JPH0616451U - 壁 炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原料を多量に投入できると共に、高温を得る
ことができ、簡易にして効率よい炭化ができるようにす
る。又、炉内の保温性に優れ、炉内のどの部分でも均一
した品位の木炭をつくる。 【構成】 炉壁１０の高さを１．５ｍ以上とし、前面を
開放したコ字型周壁炉に形成され、第一次煙道２と第二
次煙道３を備え、第一次煙道２は溝型煙道で炉内床面１
２と面一に前後方向に延在して３本から５本並列して配
置され、第二次煙道３は炉内ほぼ中央部において第一次
煙道２と直角にクロスした方向づけで第一次煙道２の下
部に連通し、その先端が外部の煙突４に連通している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

木炭は産業分野で新用途が開発されているが、利用面では一般に価格が高く、 もう少し安ければ未だ多くの用途が開発されると言われている。原料面からは、 有効利用される分野の少ない間伐材が炭となって、どんどん捌ければと言う声が 最近特に聞かれるようになった。特に農業資材、水質浄化の面でコストが安く上 がれば、大きく需要が伸びるといわれているのが現状である。

【０００２】

【従来の技術】

従来からこの種の炭化方法として平炉と称するものがある。これは木炭粉を造 るのが主目的であって、原料はチップ、ダスト、バーク類、鋸屑等の細片部類の ものを使い、炭化の進行に合せながら追加投入することによって生産される方法 であり、生産されるものは粉状であるから活性炭原料とか農業資材として売られ ている。但し価格は固型炭分野のものより安い。

【０００３】 この平炉による方法でも固型材料を最初に敷き込んでおけば固型炭ができない わけではない。この平炉では周囲の炉壁の高さが１ｍと低いので、固型炭目的の 原材料を多量に投入できず、量的に採算が悪いことになる。特に間伐材の如き比 重の軽いものは炉の体積を必要とするので平炉では生産性が悪いことになる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

炭焼は土窯であれ、平炉であれ連続炭化方法ではないので、炭化１サイクルに 要する日数は平均一週間とされている。本考案は同じ１サイクルの炭化時間をか けるのであれば、効率よく多量に生産されなくてはならないと言う立場から考案 されたものである。

【０００５】 従って、固型炭になるものは原料として途中から追加投入できるものでないの で、最初に十分な量を投入、即ち高く積み重ねられなければならない。又、原木 の類にしても大型の固型物にしてもその部類のものは、いくら丁寧に積みあげて も材料間の隙間が多くなるので、炉内の保温性を保つ工夫が大きな問題となる。

【０００６】 これらの問題を解決するのが本考案の課題であるが、今日のように労賃の高い 現状では、特に作業性が良くなくてはコストに大きく影響するので、原料の積み 込み、木炭の搬出等いづれもフオークリフトにバケットをつけて作業している。 この場合、炉の正面は開放されているので原料を高積みにすると、その正面から 入る冷気が炭化に影響するので、その影響を小さくしなければ平均した良質の木 炭はできない。この点を解決することも考案の課題である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、本考案の請求項１記載の壁炉では、固形木炭を 一工程で多量に生産できる低温処理炭化炉を構成する壁炉であって、目的の原木 材料又は固型材料を全量１ｍ以上の高さに積み込むことができ、その炉壁の高さ を１．５ｍ以上とし、前面を開放したコ字型周壁炉に形成されている。

【０００８】 又、本考案の請求項２記載の壁炉では、請求項１記載の壁炉において、第一次 煙道と第二次煙道を備え、第一次煙道は溝型煙道で炉内床面と面一に前後方向に 延在して３本から５本並列して配置され、第二次煙道は第一次煙道に集まった生 成ガスを１本にしぼる役目を果し、その位置は、炉内ほぼ中央部において第一次 煙道と直角にクロスした方向づけで第一次煙道の下部に連通し、その先端が外部 の煙突に連通している。

【０００９】

【作用】

請求項１記載の壁炉では、炉壁を高くして原料を多量投入できるようにすると 共に、壁の反射熱を利用できるようにした。効果は、炉壁を１ｍから１．５ｍに するだけで、平炉の３００℃程度のときと異なり、４００℃近くに上昇するので ある。

【００１０】 又、炉壁を高くすることによる温度効果をより十分に得るには、煙道の構造と 位置づけが必要である。そこで、請求項２記載の壁炉では、煙道を第一次煙道と 第二次煙道に分けて炉内の保温を最重点に考えた。

【００１１】 即ち、第一次煙道は炉内床面と面一になった溝型煙道にした。第二次煙道は第 一次煙道に集まった生成ガスを一本にしぼることによってその役目を果たすもの で、第二次煙道の位置が炉内温度に影響があるのである。それは第一次煙道の下 部に直角に一本にするため炉内ほぼ中央部がよい。その理由は、後方部分は周囲 が炉壁に囲まれているので、原料が内熱炭化して進行する時に発生する熱が、周 囲の炉壁によって反射し、反射熱として保つことができるので、正面から来る冷 気が炉内後方まで運ばれることはない。このため冷気が前方で止まり、逆に後方 からの熱気で全体のバランスをとることができる。一般に平炉では前方から後方 に向けて集煙され、そのまま煙突に向かうのであるが、本壁炉は炉壁を高くして 原木量を多くしてあるので、保温性と温度分布が重要であり、これが課題を解決 するための重要な要素である。

【００１２】

【実施例】

図１は実施例の壁炉を示す平面図、図２は実施例の壁炉を示す断面図である。 この壁炉１は、固形木炭を一工程で多量に生産できる低温処理炭化炉を構成する ものであって、目的の原木材料Ａ（又は固型材料）を全量１ｍ以上の高さに積み 込むことができ、その炉壁１０の高さを１．５ｍ以上とし、前面１１を開放した コ字型周壁炉に形成されている。

【００１３】 又、第一次煙道２と第二次煙道３を備え、第一次煙道２は溝型煙道で、炉内床 面１２と第一次煙道２の格子蓋２０とが面一になったレンガ巾の溝型煙道に形成 されている。又、この第一次煙道２は、フォークリフトに合わせて、作業性が悪 くならないように、前後方向に延在して３本から５本（実施例では４本）並列し て配置され、長さは後方炉壁より５０ｃｍ離し、前面は左右炉壁を結んだ前面の 線より１ｍのところから後方に向かって延在している。

【００１４】 第二次煙道３は第一次煙道２に集まった生成ガスを１本にしぼる役目を果し、 その位置は第一次煙道２の下部にあって、炉内ほぼ中央部において第一次煙道２ と直角にクロスした方向づけで第一次煙道２の下部に連通している。

【００１５】 又、この第二次煙道３の先端は外部の煙突４に連通している。この煙突４の高 さと太さは、壁炉１の大きさに比例するが、煙突４の位置が壁炉１より１ｍ内外 の距離のところに位置するのであれば、その高さは生産される木炭の揮発分の量 に関係し、工程１サイクルの日数にも関係するので、炉の大きさのバランスを考 えて建てなければならない。尚、図において、５は木酢液溜槽、５０はマンホー ル、Ｂは細片材料である。

【００１６】 次に、実施例の作用を説明すると、この壁炉１では、炉壁１０を高くして原木 材料Ａを多量投入できるようにすると共に、炉壁１０の反射熱を利用できるよう にした。これによる効果は、例えば、炉壁１０を１ｍから１．５ｍにするだけで 、平炉の３００℃程度のときと異なり、４００℃近くに上昇させることができる 。

【００１７】 又、第一次煙道２と第二次煙道３を備え、第二次煙道３は炉内ほぼ中央部にお いて第一次煙道２と直角にクロスした方向づけで第一次煙道２の下部に連通し、 その先端が外部の煙突４に連通するように形成している。従って、第二次煙道３ より後方部分は周囲が炉壁１０に囲まれているので、原木材料Ａが内熱炭化して 進行する時に発生する熱が、周囲の炉壁１０によって反射し、反射熱として保つ ことができるので、前面から来る冷気が炉内後方まで運ばれることはない。この ため冷気が前方で止まり、逆に後方からの熱気で全体のバランスをとることがで き、炉壁１０を高くすることと併せて温度効果をより十分に得ることができる。 これにより、炉内の保温性に優れ、炉内のどの部分でも均一した品位の木炭をつ くることができる。

【００１８】 尚、壁炉の全体を例えば、左右の炉壁間の巾５．０ｍとし、奥行７．２ｍとし た場合の炉面積に対し、炉壁高さ１．８ｍにすると、炉内体積が６４．８ ｍ³と なる。この場合は原木材料を１．３ｍの高さに積むことができ、その上に上もの と称する細片材料Ｂ（バーク類）を、通気抑制材料として原木材料Ａの上に３０ ｃｍから４０ｃｍ初めから積み込んでよい。これが言わば土窯の屋根がわりにな って、窯の温度を保つ役目を果すのであり、炭化の進行に合わせて天井、即ち、 上ものに燃焼孔があくので、常時蓋をする意味で追加投入していくのは平炉と同 じである。

【００１９】 又、作業として最も重要な部分が設備とは別に方法としてある。それは火入れ に際し、原木材料の積み重ね部分の前面、即ち壁炉の前面位置で原木に接しなが ら焚火をして充分な置き火をつくることである。この最初の焚火の力が余熱とな って直径３０ｃｍ位の原木でも炭化していくのであって、水分のある原木を炭化 するのであるから最初の置き火づくりは多目にする必要がある。そして焚火終了 後は前記上ものである細片材料をかぶせ、自然炭化に従い、上部天井部分を補給 するのである。

【００２０】 又、この壁炉では、屋根がわりに上ものと称する細片材料を被せることにより 、原木材料から出る水蒸気を外部に搬出できることになり、緩炭化となり炭質が 平均化する利点があり、又、最後の消火に当って、散水前にこの細片材料の上も のの一部が灰化することによりアルカリ性木炭粉となる利点がある。鉄窯類と異 なる炭焼きのコツとも申すべきものが、この水蒸気を外部に出す点と、木灰の入 ったアルカリ性質になる点にある。

【００２１】 このようにした場合、７日をもって投入総量３６ｔから木炭粉生産量１２ｔの ３３％の収炭率で炭化することができる。但し、水を最終的にかけて消す消化方 法であるから１２ｔ出来高の木炭に対し、水分が３０％平均入っていることにな る。土壌用途の３０％水分は、土壌に対し生科学的に理に適ったものである。

【００２２】 以上のように、本実施例の壁炉１によれば、設備費や作業性の点から、又、歩 留まりの点からも、そして炭質が平均化していること等、現状では最も簡易にし て効率よい点で他の追従を許さない方法です。特に急を要する間伐材処理に当っ てはもっとも適切な炭化方法であり、従来の平炉より遥かに高い壁熱を利用して いるので、敢えて壁炉とした。

【００２３】

【考案の効果】

以上、説明してきたように、本考案の壁炉によれば、炉壁の高さを１．５ｍ以 上としているので、原料を多量に投入できると共に、高温を得ることができ、簡 易にして効率よい炭化ができる。

【００２４】 又、第一次煙道と第二次煙道を備え、第二次煙道を炉内ほぼ中央部に形成して いるため、前面から来る冷気を抑えながら、後方からの熱気で全体のバランスを とることができる。これにより、炉壁を高くすることと併せて温度効果をより十 分に得ることができ、炉内の保温性に優れ、炉内のどの部分でも均一した品位の 木炭をつくることができるという効果が得られる。

【００２５】 従って、設備費や作業性の点、又、炭質の平均化及び歩留まりの向上等、これ らを総合し、山村の科学工場として産業ベースにのせる計画が立ち、生産性の上 から間伐材処理に適しているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の壁炉を示す平面図である。

【図２】実施例の壁炉を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 壁炉 １０ 炉壁 １１ 前面 ２ 第一次煙道 ３ 第二次煙道 ４ 煙突

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固形木炭を一工程で多量に生産できる低
   温処理炭化炉を構成する壁炉であって、 目的の原木材料又は固型材料を全量１ｍ以上の高さに積
   み込むことができ、その炉壁の高さを１．５ｍ以上と
   し、前面を開放したコ字型周壁炉に形成されていること
   を特徴とした壁炉。
2. 【請求項２】 請求項１記載の壁炉において、第一次煙
   道と第二次煙道を備え、第一次煙道は溝型煙道で炉内床
   面と面一に前後方向に延在して３本から５本並列して配
   置され、 第二次煙道は第一次煙道に集まった生成ガスを１本にし
   ぼる役目を果し、その位置は、炉内ほぼ中央部において
   第一次煙道と直角にクロスした方向づけで第一次煙道の
   下部に連通し、その先端が外部の煙突に連通しているこ
   とを特徴とした壁炉。