(57)【要約】【課題】  全体的な製造時間の短縮化を図り、製造する木炭の品質を維持しつつ、製造効率の向上を図ることができる、木炭製造装置及び方法を提供すること。【解決手段】  集積した被炭化材に対して上方から覆い被せる可搬式の炉体を備えた木炭製造装置であって、炉体として、被炭化材を炭化する際に覆い被せる断熱部材を炉体壁面に有する炭化用炉体と、炭化された被炭化材を冷却する際に覆い被せる断熱部材を炉体壁面に有しない冷却用炉体と、を備えた。【選択図】図１
2006036842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被炭化材に対して上方から覆い被せる可搬式の炉体を備えた木炭製造装置であって、
前記炉体として、前記被炭化材を炭化する際に覆い被せる断熱部材を炉体壁面に有する炭化用炉体と、炭化された前記被炭化材を冷却する際に覆い被せる前記断熱部材を炉体壁面に有しない冷却用炉体と、
を備えたことを特徴とする木炭製造装置。
【請求項２】
上部にフック部を有し、当該フック部を介して吊り上げ移動することにより被炭化材に対して上方から覆い被せることが可能な可搬式の炉体を備えた木炭製造装置であって、
前記炉体として、前記被炭化材を炭化する際に上方から移動させて覆い被せると共に炭化終了後に吊り上げて取り外す断熱部材を炉体壁面に有する炭化用炉体と、炭化された前記被炭化材を冷却する際に上方から移動させて覆い被せる前記断熱部材を炉体壁面に有しない冷却用炉体と、を備えたことを特徴とする木炭製造装置。
【請求項３】
被炭化材に対して炉体を上方から覆い被せ、前記被炭化材を炭化する炭化工程と、炭化された前記被炭化材を冷却する冷却工程と、を有する木炭製造方法であって、
前記炭化工程にて、断熱部材を炉体壁面に有する炭化用炉体を、前記被炭化材に対して覆い被せて炭化すると共に当該炭化が終了した後に取り外し、
前記冷却工程にて、前記断熱部材を有しない冷却用炉体を前記被炭化材に対して覆い被せる、
ことを特徴とする木炭製造方法。
【請求項４】
前記炭化工程にて、炭化時の温度に対して耐性を有するよう予め形成された炭化用基台上において前記被炭化材を炭化すると共に、
前記炭化工程と前記冷却工程との間に、前記被炭化材が装填された内枠体を予め形成された冷却用基台上に載置するよう移動する被炭化材移動工程を備え、
前記冷却工程にて、前記冷却用基台上に移動された前記被炭化材に対して前記冷却用炉体を覆い被せる、ことを特徴とする請求項３記載の木炭製造方法。
【請求項５】
被炭化材に対して炉体を上方から覆い被せ、前記被炭化材を炭化する炭化工程と、炭化された前記被炭化材を冷却する冷却工程と、を有する木炭製造方法であって、
前記炭化工程にて、断熱部材を炉体壁面に有する炭化用炉体を、当該炭化用炉体の上部に設けられたフック部を介して吊り上げ移動して前記被炭化材に対して上方から覆い被せて炭化すると共に、当該炭化が終了した後に前記フック部を介して吊り上げて前記被炭化材から取り外し、
前記冷却工程にて、前記断熱部材を炉体壁面に有しない冷却用炉体を、当該炭化用炉体の上部に設けられたフック部を介して吊り上げ移動して前記被炭化材に対して覆い被せる、
ことを特徴とする木炭製造方法。
【請求項６】
前記炭化工程にて、炭化時の温度に対して耐性を有するよう予め形成された炭化用基台上において前記被炭化材を炭化すると共に、
前記炭化工程と前記冷却工程との間に、前記被炭化材が装填された内枠体を予め形成された冷却用基台上に載置するよう当該内枠体の上部に備えられたフック部を介して吊り上げ移動する被炭化材移動工程を備え、
前記冷却工程にて、前記冷却用基台上に移動された前記被炭化材に対して前記冷却用炉体を覆い被せる、ことを特徴とする請求項５記載の木炭製造方法。
【請求項７】
被炭化材を覆う炉体を備えた木炭製造装置であって、
前記炉体の壁面に、着脱自在な断熱部材を備えると共に、
この断熱部材は、前記被炭化材を炭化する際には前記炉体壁面に装着され、炭化された前記被炭化材を冷却する際には前記炉体の壁面から取り外される部材である、
ことを特徴とする木炭製造装置。
【請求項８】
被炭化材を覆う炉体を備えた木炭製造装置であって、
前記炉体に覆い被さる断熱性を有する断熱カバーを備えると共に、
この断熱カバーは、前記被炭化材を炭化する際に前記炉体には覆い被さり、炭化された前記被炭化材を冷却する際には取り外される、
ことを特徴とする木炭製造装置。
【請求項９】
被炭化材を炉体にて覆い、前記被炭化材を炭化する炭化工程と、炭化された前記被炭化材を冷却する冷却工程と、を有する木炭製造方法であって、
前記炭化工程にて、断熱部材を炉体壁面に有する前記炉体を前記被炭化材に対して覆い被せて炭化し、
前記冷却工程にて、前記断熱部材を前記炉体壁面から取り外す、
ことを特徴とする木炭製造方法。
【請求項１０】
被炭化材を炉体にて覆い、前記被炭化材を炭化する炭化工程と、炭化された前記被炭化材を冷却する冷却工程と、を有する木炭製造方法であって、
前記炭化工程にて、前記炉体に断熱性を有する断熱カバーを前記炉体に対して覆い被せて炭化し、
前記冷却工程にて、前記断熱カバーを取り外す、
ことを特徴とする木炭製造方法。
【請求項１１】
被炭化材を覆う炉体を備えた木炭製造装置であって、
前記炉体の壁面に、炭化された前記被炭化材を冷却する際に所定の流体を流入可能であると共に当該流体を外部に放出可能な空間を有する流体層と、この流体層の外側に断熱部材を備えた断熱材層と、を形成した、
ことを特徴とする木炭製造装置。
【請求項１２】
前記流体層に所定の流体を流入させる流体流入手段を備えた、ことを特徴とする木炭製造装置。
【請求項１３】
被炭化材を炉体にて覆い、前記被炭化材を炭化する炭化工程と、炭化された前記被炭化材を冷却する冷却工程と、を有する木炭製造方法であって、
前記炉体の壁面に、所定の流体を流入可能であると共に当該流体を外部に放出可能な空間を有する流体層と、この流体層の外側に断熱部材を備えた断熱材層と、が構成され、
前記冷却工程にて、前記流体層に所定の流体を流入させる、ことを特徴とする木炭製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木炭製造装置及び方法にかかり、特に、炭化工程及び冷却工程の時間的短縮化を図り、製造効率の向上を図る木炭製造装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の枯渇が問題視されており、代替エネルギーの確立が要求されている。この代替エネルギーの一つとして、バイオマスエネルギーが注目されている。ここで、「バイオマス」とは、太陽エネルギーを蓄えた生物体の総称であり、主に草木をなどの植物を指す。これらは、使用して燃焼させた際にＣＯ２とＨ２Ｏとに分解されるが、これは太陽エネルギーを用いた光合成により、元の草木などのバイオマスとなる。このように、バイオマスエネルギーは循環可能であり、環境にとって優しく、さらに、低コストであるため、その有効利用の促進が望まれる。
【０００３】
そして、上述したバイオマスエネルギーとして、「木炭」が挙げられる。そして、従来より行われている木炭を製造する方法が下記の特許文献１に開示されている。その方法について説明する。
【０００４】
木炭は、原料に伐採した木材や建築廃木材を用い、炭化工程と冷却工程とに分けて製造を行う。そして、炭化方法としては、例えば、建築廃材を利用した際には、まず、原料を破砕機で粗く砕き減容化し、周囲を金網で囲った内枠体に装填する。そして、その内枠体ごとホークリストで炭化箇所に設置し、その上から炉体をかぶせて点火し、これにより炭化を行う。炭化は、内部の原料を一部燃焼させ、その熱により残りの原料の炭化を進行させる内燃式にて行う。その後、炭化が完了した後は、内部への空気の吸入を完全に遮断し、内部の温度が下がるまで放置する冷却工程に移る。
【０００５】
【特許文献１】特許第３２４３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例では以下のような問題点があった。まず、原料である木材の入った内枠体に被せる炉体として鉄鋼（軟鋼）のものを用いるが、かかる状態で炭化を行うと炉体からの放熱が著しく、その熱が無駄になってしまう。このため、材料の燃焼部分をより多く必要とするため、製炭量の減少が生じ、また、炉内温度の上昇に時間がかかるため、製炭時間の延長をも生じうる。このようなことから、製炭効率の低下という問題が生じる。
【０００７】
一方で、上記炉体の放熱を防ぐべく、特許文献１に開示されているように、炉体に断熱材を設けて当該炉体内の熱効率を高め、炭化時間を短縮することにより炭化工程の効率化を図る、ということも検討されている。しかし、断熱材を設けると、その後の冷却工程における冷却時間が長くなり、全体的に製造時間が長時間化し、木炭の製造効率が低下する、という問題が生じる。
【０００８】
このため、本発明では、全体的な製造時間の短縮化を図り、製造する木炭の品質を維持しつつ、製造効率の向上を図ることができる、木炭製造装置及び方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本発明の木炭製造装置では、
被炭化材に対して上方から覆い被せる可搬式の炉体を備えた木炭製造装置であって、
炉体として、被炭化材を炭化する際に覆い被せる断熱部材を炉体壁面に有する炭化用炉体と、炭化された被炭化材を冷却する際に覆い被せる断熱部材を炉体壁面に有しない冷却用炉体と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
具体的には、
上部にフック部を有し、当該フック部を介して吊り上げ移動することにより被炭化材に対して上方から覆い被せることが可能な可搬式の炉体を備えた木炭製造装置であって、
炉体として、被炭化材を炭化する際に上方から移動させて覆い被せると共に炭化終了後に吊り上げて取り外す断熱部材を炉体壁面に有する炭化用炉体と、炭化された被炭化材を冷却する際に上方から移動させて覆い被せる断熱部材を炉体壁面に有しない冷却用炉体と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の木炭製造方法は、
被炭化材に対して炉体を上方から覆い被せ、被炭化材を炭化する炭化工程と、炭化された被炭化材を冷却する冷却工程と、を有する木炭製造方法であって、
炭化工程にて、断熱部材を炉体壁面に有する炭化用炉体を、被炭化材に対して覆い被せて炭化すると共に当該炭化が終了した後に取り外し、
冷却工程にて、断熱部材を有しない冷却用炉体を被炭化材に対して覆い被せる、ことを特徴としている。
【００１２】
そして、炭化工程にて、炭化時の温度に対して耐性を有するよう予め形成された炭化用基台上において被炭化材を炭化すると共に、
炭化工程と冷却工程との間に、被炭化材が装填された内枠体を予め形成された冷却用基台上に載置するよう移動する被炭化材移動工程を備え、
冷却工程にて、冷却用基台上に移動された被炭化材に対して冷却用炉体を覆い被せる、ことを特徴としている。
【００１３】
また、木炭製造方法の具体的な構成として、
被炭化材に対して炉体を上方から覆い被せ、被炭化材を炭化する炭化工程と、炭化された被炭化材を冷却する冷却工程と、を有する木炭製造方法であって、
炭化工程にて、断熱部材を炉体壁面に有する炭化用炉体を、当該炭化用炉体の上部に設けられたフック部を介して吊り上げ移動して被炭化材に対して上方から覆い被せて炭化すると共に、当該炭化が終了した後にフック部を介して吊り上げて被炭化材から取り外し、
冷却工程にて、断熱部材を炉体壁面に有しない冷却用炉体を、当該炭化用炉体の上部に設けられたフック部を介して吊り上げ移動して被炭化材に対して覆い被せる、ことを特徴としている。
【００１４】
このとき、炭化工程にて、炭化時の温度に対して耐性を有するよう予め形成された炭化用基台上において被炭化材を炭化すると共に、
炭化工程と冷却工程との間に、被炭化材が装填された内枠体を予め形成された冷却用基台上に載置するよう当該内枠体の上部に備えられたフック部を介して吊り上げ移動する被炭化材移動工程を備え、
冷却工程にて、冷却用基台上に移動された被炭化材に対して冷却用炉体を覆い被せる、ことを特徴としている。
【００１５】
上記構成の木炭製造装置、及び、木炭製造方法によると、まず、被炭化材に対して、断熱部材を壁面に備えた炭化用炉体を上方から移動して覆い被せた状態で炭化を行う。そして、炭化終了後に、炭化溶炉体を取り外し、断熱部材が備わっていない冷却用炉体を、炭化された被炭化材に覆い被せて、冷却を進行させる。これにより、炭化時には、被炭化材が断熱部材に覆われているため、炭化用炉体内からの放熱を抑制することができ、炉内温度を炭化に必要な温度にまで短時間にて上昇させることができると共に、炭化時に高温を維持できるため、短時間で炭化を完了させることが可能となる。また、燃焼用として利用される原料の量を低減させることができ、製炭量の増加を図ることができる。そして、冷却時には、炭化され高温な被炭化材に、炭化用炉体よりも断熱効果が小さく放熱に優れた冷却用炉体が覆い被せられるため、内部への空気の吸入を完全に遮断しつつ、短時間にて冷却が進むこととなる。従って、製造する木炭の品質を維持しつつ、当該木炭の製造時間の短縮化を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。このとき、炉体の上部にフックを設けることで、炭化用炉体と冷却用炉体との取り替えが容易となる。
【００１６】
なお、炭化時には、炭化温度に耐えうる炭化用基台上で炭化処理を行うと共に、炭化後に被炭化材を冷却用基台に移動して冷却用炉体を被せて冷却を行うことで、冷却時には炭化用基台上が空くため、別の被炭化材に対する炭化処理を平行して行うことができる。従って、木炭の製造効率の向上を図ることができ、さらなる製造コストの削減を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の木炭製造装置は、
被炭化材を覆う炉体を備えた木炭製造装置であって、
炉体の壁面に、着脱自在な断熱部材を備えると共に、
この断熱部材は、被炭化材を炭化する際には炉体壁面に装着され、炭化された被炭化材を冷却する際には炉体の壁面から取り外される部材である、ことを特徴としている。
【００１８】
さらに、本発明の木炭製造装置は、
被炭化材を覆う炉体を備えた木炭製造装置であって、
炉体に覆い被さる断熱性を有する断熱カバーを備えると共に、
この断熱カバーは、被炭化材を炭化する際には炉体に覆い被さり、炭化された被炭化材を冷却する際には取り外される、ことを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の木炭製造方法は、
被炭化材を炉体にて覆い、被炭化材を炭化する炭化工程と、炭化された前記被炭化材を冷却する冷却工程と、を有する木炭製造方法であって、
炭化工程にて、断熱部材を炉体壁面に有する炉体を前記被炭化材に対して覆い被せて炭化し、
冷却工程にて、断熱部材を前記炉体壁面から取り外す、ことを特徴としている。
【００２０】
さらに、本発明の木炭製造方法は、
被炭化材を炉体にて覆い、被炭化材を炭化する炭化工程と、炭化された被炭化材を冷却する冷却工程と、を有する木炭製造方法であって、
炭化工程にて、炉体に断熱性を有する断熱カバーを炉体に対して覆い被せて炭化し、
冷却工程にて、断熱カバーを取り外す、ことを特徴としている。
【００２１】
上記構成の木炭製造装置及び木炭製造方法によると、炭化時には、被炭化材を覆う炉体の壁面に断熱部材が装着されているため、あるいは、炉体は断熱性を有する断熱カバーに覆われているため、炭化用炉体内からの放熱を抑制することができ、短時間で炭化を完了させることが可能となる。また、冷却時には、被炭化材を炉体にて覆いつつ、当該炉体の壁面から断熱部材が取り外されるため、あるいは、炉体を覆う断熱カバーが取り外されるため、内部への空気の吸入を完全に遮断しつつ、短時間にて冷却が進むこととなる。従って、製造する木炭の品質を維持しつつ、当該木炭の製造時間の短縮化を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。このとき、単に炉体の外部を覆うカバー状のものを用いることで、その着脱が容易となり、断熱カバーの取り外し作業の迅速化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の木炭製造装置は、
被炭化材を覆う炉体を備えた木炭製造装置であって、
炉体の壁面に、炭化された被炭化材を冷却する際に所定の流体を流入可能であると共に当該流体を外部に放出可能な空間を有する流体層と、この流体層の外側に断熱部材を備えた断熱材層と、を形成した、ことを特徴としている。
【００２３】
特に、上記構成において、流体層に所定の流体を流入させる流体流入手段を備えた、ことを特徴としている。
【００２４】
また、本発明の木炭製造方法は、
被炭化材を炉体にて覆い、被炭化材を炭化する炭化工程と、炭化された被炭化材を冷却する冷却工程と、を有する木炭製造方法であって、
炉体の壁面に、所定の流体を流入可能であると共に当該流体を外部に放出可能な空間を有する流体層と、この流体層の外側に断熱部材を備えた断熱材層と、が構成され、
冷却工程にて、前記流体層に所定の流体を流入させる、ことを特徴としている。
【００２５】
上記構成の木炭製造装置及び方法によると、炭化時に被炭化材を覆う炉体の壁面に、流体層と断熱材層とが形成されているため、より炉体内からの放熱を抑制することができ、炭化時間の短縮化を図ることができる。また、冷却時には流体層内に流体を流入させ当該流体を外部に放出させることにより、流体による熱交換作用にて炉体内の熱が外部に迅速に放熱されることとなり、冷却時間の短縮化をも図ることができる。そして、冷却時には、炉体内への空気の吸入が完全に遮断されていることから、製造する木炭の品質を維持しつつ、当該木炭の製造時間の短縮化を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、製造する木炭の品質を維持しつつ、製炭量の減少を抑制し、かつ、当該木炭の製造時間の短縮化を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる、という従来にない優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の木炭製造装置、及び、木炭製造方法では、炭化工程においては放熱を抑制して炭化処理を促進する一方で、冷却工程においては外気を遮断しつつ放熱を促進させる、ことを特徴としている。以下、本発明の詳細について、各実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００２８】
本発明の第１の実施例を、図１乃至図４を参照して説明する。図１は、木炭製造装置の構成を示す概略図である。図２乃至図３は、炉体の構成を示す断面図である。図４は、木炭製造方法を示すフローチャートである。
【００２９】
＜全体構成＞
本発明である木炭製造装置は、被炭化材２に対して上方から覆い被せる可搬式の炉体１を備えている。そして、図１に示すように、炉体１には２種類あり、炭化工程に用いる炭化用炉体１１と、冷却工程に用いる冷却用炉体１２と、がある。また、被炭化材２は、上述した従来例のものと同様に、木材２１が格子状の内枠体２２に収納された状態で製炭される。以下、各構成について説明する。
【００３０】
＜被炭化材＞
被炭化材２として用いられる原料は、伐採した原木や廃材などの木材である。なお、実施例１では木材２１として原木を用いる。そして、この木材２１を収納する内枠体２２は、複数の鉄筋材を相互に溶接して格子状に構成されたものを用いる。この内枠体２２は、炭化後の木材２１が通り抜けることができない程度の格子間隔をもって形成されている。なお、内枠体２２は鉄筋材で形成されていることに限定されず、少なくとも炭化のための燃焼温度に耐えうる構造材にて形成されていればよい。
【００３１】
また、内枠体２２の上部には、略円弧状、換言すると、逆Ｕ字状のフック部２３が備えられており、上方からクレーンなどにより吊り上げることが可能である。もちろん、フック部２３は、木材２１を収納した内枠体２２を含む被炭化材２全体の重さに耐えられる強度にて内枠体２２に固定装備されている。そして、図示しない吊り上げ装置にて、被炭化材２は炭化を行う場所（基台Ｇ）に移動される。
【００３２】
＜炉体＞
上述したように、本実施例では、被炭化材２に覆い被せる炉体１として、炭化用炉体１１と冷却用炉体１２とがある。以下、各炉体１１，１２の構成について詳述する。
【００３３】
図２に炭化用炉体１１の断面図を示す。図２（ａ）は炉体１１全体の断面図を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）における符号Ａ箇所の拡大図を示す。
【００３４】
図１、及び、図２（ａ）に示すように、炭化溶炉体１１は、底面が開口された中空箱状体に形成されており、この炭化用炉体１１の外形は、炭化のための燃焼温度に耐えうる構造材、例えば、鉄板である炉体本体１１ａにて形成されている。なお、この炉体本体１１ａは、上記構造材にて形成されていることに限定されず、また、その形状も図示する形状に限定されない。
【００３５】
そして、本実施例では、特に、炉体本体１１ａの外周に、断熱性を有する断熱材１１ｂが備えられている。すなわち、炉体本体１１ａの天板や側壁など壁面は、枠体本体１１ａと断熱材１１ｂとによって二層構造になっている。かかる構造の拡大図を、図１２（ｂ）に示す。ここで、断熱材１１ｂとしては、所定の断熱性を得られる種々の材料を用いることが可能であるが、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利用可能である。
【００３６】
なお、断熱材１１ｂは、炉体本体１１ａの壁面全体に備えられていることに限定されず、一部に備わっていなくてもよい。また、図２では、枠体本体１１ａの外側に断熱材１１ｂを設けた構成を図示したが、内側に備えてもよい。さらに、必ずしも枠体本体１１ａと構造上分離して構成される断熱材１１ｂを備える必要もなく、炉体本体１１ａそのものを断熱性を有する部材にて形成しても、本願では「断熱部材を炉体壁面に有する」ことを意味することとする。
【００３７】
そして、炭化用炉体１１の上部には、略円弧状、換言すると、逆Ｕ字状のフック部１１ｃが形成されており、上方からクレーンなどにより吊り上げることが可能である。もちろん、フック部１１ｃは、炭化用炉体１１の自重に耐えられる強度にて、炉体本体１１ａなどに固定装備されている。そして、図示しない吊り上げ装置にて、被炭化材２に対して上方から覆い被さるよう移動される。この動作については、後の動作説明時に詳述する。
【００３８】
また、炉体本体１１ａの側壁の下端近くには、炉体内に燃料用の空気を送る吸入口１１ｍと、炉体内にて発生した燃焼後のガスを排出する排出口１１ｎと、が形成されている。これらの構造については、従来より備わっているものであるので、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
次に、図３を参照して冷却用炉体１２について説明する。図３（ａ）は冷却用炉体１１全体の断面図を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）における符号Ｂ箇所の拡大図を示す。そして、この図に示すように、冷却用炉体１２は、上述した炭化用炉体１１とほぼ同様の構成を採っており、壁面に図２に示す断熱材１１ｂが備わっていない点でのみ異なる。すなわち、冷却用炉体１２は、鉄板などの枠体本体１２ａに、フック部１２ｃ、吸入口１２ｍ、排出口１２ｎが備えられて形成されており、被炭化材２に覆い被せることで外気を遮断すると共に、断熱材が無い分だけ放熱が促進される。
【００４０】
＜動作＞
次に、上記装置を用いた木炭製造方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。まず、被炭化材２を内枠体２２のフック部２３を介して、クレーンやホークリストにて炭化を行う基台Ｇまで移動する（ステップＳ１）。なお、基台Ｇの周囲にはウォーターシールＷが形成されている。
【００４１】
続いて、炭化用炉体１１を、フック部１１ｃを介してクレーンなどで吊り上げ、被炭化材２に対して上部から覆い被せる（ステップＳ２、図２（ａ）参照）。このとき、炭化用炉体１１の開口端となる下端部分が基台Ｇに形成されたウォーターシールＷに挿入するよう設置する。
【００４２】
その後、炭化溶炉体１１内の被炭化材２に対して点火し（ステップＳ３）、吸入口１１ｍから炉体内に吸入する吸入量を調節して炭化を行う（炭化工程）。すると、炭化用炉体１１内で燃焼している被炭化材２は、炉体１１の断熱材１１ｂにて覆われているため、当該炭化用炉体１１内からの放熱を極力抑制することができ、炉内温度を炭化に必要な温度にまで短時間にて上昇させることができると共に、短時間で炭化を完了させることが可能となる。また、放熱が抑制されることから、昇温効率が向上し、燃焼用として利用される原料の量を低減させることができるため、最終的に製造される木炭の量の増加を図ることができる。そして、その後は、常時、炉体１１から排出されるガスの特性や他の条件を調べ、炭化の終了を監視する（ステップＳ４）。
【００４３】
そして、炭化が終了すると（ステップＳ４にて肯定判断）、被炭化材２に覆い被さっている炭化用炉体１１を、フック部１１ｃを介してクレーンなどで吊り上げて取り外し（ステップＳ５）、代わりに、冷却用炉体１２を覆い被せる（ステップＳ６）。この冷却用炉体１２もフック部１２ｃを介してクレーンなどで吊り上げて移動し、炭化後の被炭化材２に対して上方から覆い被せるよう設置する（冷却工程）。すると、内部への空気の吸入を完全に遮断しつつ、断熱性が低い冷却用炉体１２が覆い被せられるため、短時間にて冷却が進むこととなる。その後、一定時間が経過して、冷却が終了したと判断すると（ステップＳ７にて肯定判断）、冷却用炉体１２を取り外す（ステップＳ８）。これにより、木炭が製造される。
【００４４】
このようにすることにより、製造する木炭の品質を維持しつつ、炭化工程及び冷却工程の短縮化を図ることができるため、全体的に木炭の製造時間の短縮化を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。
【実施例２】
【００４５】
次に、本発明の第２の実施例について、図５乃至図６を参照して説明する。図５は本実施例における木炭製造手順を示す説明図であり、図６は木炭製造手順を示すフローチャートである。
【００４６】
本実施例における木炭製造装置の構成は、上記実施例１において説明したものと同様の構成である。但し、被炭化材２を載置する場所が、炭化工程時と冷却工程時とにおいてそれぞれ指定されている点で異なる。具体的には、炭化時に被炭化材２を載置する場所として、炭化時の温度に対して耐性を有するよう予め形成された炭化用基台Ｇ１が予め設置されており、また、これとは異なる冷却用基台Ｇ２も予め設置されている。なお、炭化用基台Ｇ１は、木炭の原料となる木材の伐採地近辺に形成されているとよい。以下、本実施例における木炭製造の手順を説明する。なお、基本的には、上記実施例１において説明した動作と同様なので、詳細な説明は省略する。
【００４７】
まず、被炭化材２を内枠体２２のフック部２３を介して、クレーンやホークリストにて炭化を行う炭化用基台Ｇ１まで移動する（ステップＳ１１）。続いて、炭化用炉体１１を、フック部１１ｃを介してクレーンなどで吊り上げ、被炭化材２に対して上部から覆い被せる（ステップＳ１２、図５（１）参照））。
【００４８】
その後、炭化溶炉体１１内の被炭化材２に対して点火し（ステップＳ１３）、炭化が行われ（炭化工程）、当該炭化終了すると（ステップＳ１４にて肯定判断）、被炭化材２に覆い被さっている炭化用炉体１１を、フック部１１ｃを介してクレーンなどで吊り上げて取り外す（ステップＳ１５、図５（２）の矢印Ｙ１を参照）。
【００４９】
続いて、炭化後の被炭化材２をフック部２３を介してクレーンで吊り上げて、冷却用基台Ｇ２にまで移動する（ステップＳ１６、図５（３）の矢印Ｙ２を参照、被炭化材移動工程）。その後、冷却用炉体１２をフック部１２ｃを介してクレーンなどで吊り上げて移動し、被炭化材２に対して上方から覆い被せるよう設置する（ステップＳ１７、図５（４）の矢印Ｙ３を参照）。これにより、冷却を進行させ（冷却工程）、一定時間が経過して冷却が終了したと判断すると（ステップＳ１８にて肯定判断）、冷却用炉体１２を取り外す（ステップＳ１９）。これにより、木炭が製造される。
【００５０】
このようにすることにより、冷却時には炭化用基台Ｇ１上が空くため、別の被炭化材に対する炭化処理を開始でき、異なる被炭化材に関して炭化と冷却とを平行して行うことができる。すなわち、炭化後の被炭化材を冷却するには数時間といった長時間を要することがあり、従来の製法では、伐採地の近くに設置されていたり、あるいは、炭化温度に耐えうる基台Ｇ上において、炭化及び冷却が行われているため、冷却時間中であっても次の木炭の製造行為を行うことができなかったが、このような問題点を改善でき、木炭の製造効率の向上を図ることができる。
【実施例３】
【００５１】
次に、本発明の第３の実施例を、図７乃至図８を参照して説明する。図７は、本実施例における木炭製造装置の構成を示す図であり、図８は、この装置を用いた木炭製造手順を表すフローチャートである。
【００５２】
＜構成＞
本実施例における木炭製造装置は、集積した被炭化材２を覆う炉体１１１と、当該炉体１１１を覆う断熱カバー１１３にて構成されている。そして、炉体１１１は、上記実施例１，２にて説明した冷却用炉体１２とほぼ同様の構成を採っている。すなわち、外形が略箱体であって、鉄板などの部材にて構成される炉体本体にて形成され、その壁面には断熱部材を有していない炉体１１１である。また、断熱カバー１１３は、炉体１１１に対して覆い被せることが可能なよう当該炉体１１１よりも一回り大きく形成され、底面が開口している中空の箱体である。従って、断熱カバー１１３は、炉体１１１に対して着脱自在である。そして、図７（ｂ）には図７（ａ）における符号Ｃ箇所の拡大図を示すが、この図に示すように、断熱カバー１１３は、断熱材１１３ａと断熱シート１１３ｂとが張り合わせられ、一体的に構成されている。また、炉体１１１に形成された吸入口１１１ｍと排出口１１１ｎが外部に突出するよう、断熱カバー１１３の対応箇所には切除部が形成されている。なお、断熱カバー１１３は、上記構成であることに限定されず、断熱材１１３ａにて箱状に成形されたものであってもよい。
【００５３】
＜動作＞
次に、上述した断熱カバー１１３を構成の一つとして備えた木炭製造装置の動作について、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００５４】
まず、被炭化材２を炭化を行う基台Ｇまで移動する（ステップＳ２１）。続いて、炉体１１１を、被炭化材２に対して上部から覆い被せる（ステップＳ２２）。そしてさらに、その上部から断熱カバー１１３を炉体１１１に覆い被せる（ステップＳ２３）。このとき、断熱カバー１１３は炉体１１１よりも一回り大きく形成されていることから、その内部では図７（ａ）、（ｂ）に示すように、炉体１１１と断熱カバー１１３との間に空間が生じ、空気層１１４を形成している。従って、かかる状態にて炉体１１１内の被炭化材２に対して点火し、炭化を行うことで、断熱カバー１１３の断熱効果によって放熱が抑制されると共に、空気層１４によっても断熱効果が発揮され、より放熱が抑制され、炭化時間の短縮化を図ることができる。
【００５５】
その後、炭化が終了すると（ステップＳ２４にて肯定判断）、炉体１１１に覆い被さっている断熱カバー１１３取り外す（ステップＳ２５）。すると、炉体１１１を覆う断熱部材が取り除かれるため、上述同様に、外気を遮断しつつ、放熱を促進させることができる。すなわち、冷却を短時間にて進行させることができる。そして、一定時間が経過して冷却が終了すると（ステップＳ２６にて肯定判断）、炉体１１を取り外す（ステップＳ２７）。これにより、木炭が製造される。
【００５６】
このようにすることにより、製造する木炭の品質を維持しつつ、当該木炭の製造時間の短縮化を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。特に、炭化工程から冷却工程に移る際に、炉体１１１を取り外すことがなく、被炭化材２が外気に触れることがないため、炭化直後の被炭化材２が外気に触れることによって発火することを回避することができる。従って、より高品質で、かつ、多量の木炭を製造することが可能となる。
【００５７】
＜変形例＞
ここで、上記では、炉体１１１に対して被せたり、取り外したりすることが自在な形状の断熱カバー１１３を設けることを説明したが、かかる構成に限定されない。炉体１１１の壁面自体に、着脱自在な断熱材を設けてもよい。例えば、断熱材としてパネル状のものを複数用意しておき、炉体１１１の壁面に係合部を設けて着脱可能な構成にする。そして、炭化時には断熱材にて炉体１１１の表面を覆うよう装着することで、上述したように、放熱を抑制して、炭化時間の短縮化を図る。なお、装着する枚数、すなわち、炉体１１１の壁面を覆う断熱材の面積を調整することで、断熱効果を調整することが可能となる。
【００５８】
そして、炭化が終了し、冷却を行う際には、上記断熱材を炉体１１１の壁面から取り外す。これにより、被炭化材２は炉体１１１にて覆われたままでありつつ、炉体１１１に断熱効果が生じないため、放熱速度の向上を図ることができ、冷却時間の短縮化を図ることができる。以上より、製造する木炭の品質を維持しつつ、当該木炭の製造時間の短縮化を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。
【実施例４】
【００５９】
次に、本発明の第４の実施例を、図９乃至図１０を参照して説明する。図９は、本実施例における木炭製造装置の構成を示す図であり、図１０は、この装置を用いた木炭製造手順を表すフローチャートである。
【００６０】
＜構成＞
本実施例における木炭製造装置は、集積した被炭化材２を覆う炉体２１１を備え、この炉体２１１は、鉄板などからなる炉体本体２１１ａと、当該炉体本体２１１ａと一定の間隔を空けて当該炉体本体２１１ａと一体的に構成された断熱材２１１ｂと、により構成されている。具体的には、図９（ｂ）に図９（ａ）の符号Ｄ箇所の拡大図を示すように、断熱材２１１ｂの天板や側壁などの壁面に、ボルト２１１ｂａ、ナット２１１ｂｂが壁面を貫通するよう複数備えられており、内側に位置するボルト２１１ｂａの頭部（端部）が炉体本体２１１ａの表面に接着されて、炉体本体２１１ａと断熱材２１１ｂとが一体的に構成されている。そして、炉体本体２１１ａと断熱材２１１ｂとの間には、ボルト２１１ｂａの頭部の厚み分に相当する空間が形成されている。そして、上記構成を換言すると、炉体２１１は、当該炉体２１１の壁面である炉体本体２１１ａの外側に、空気層２１４と断熱材層２１１ｂとが形成された状態になっている。そして、空気層２１４には、図示しない流体流入装置（流体流入手段）から空気を流入させることができ、また、この空気層２１４からは外部に空気が放出可能なよう放出部（図示せず）も形成されている。
【００６１】
ここで、上記では、空気層２１４には空気を流入させることが可能であると説明したが、当該空気層２１４に流入する物質は空気であることに限定されず、水などの他の流体を流入させてもよい。
【００６２】
＜動作＞
次に、上述した炉体２１１を備えた木炭製造装置の動作について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００６３】
まず、被炭化材２を炭化を行う基台Ｇまで移動する（ステップＳ３１）。続いて、炉体２１１を、被炭化材２に対して上部から覆い被せる（ステップＳ３２）。そして、内部の被炭化材２に点火し、炭化を進める（炭化工程）。このとき、被炭化材を覆う炉体の壁面に、空気層２１４と断熱材層２１１ｂとが形成されているため、より炉体２１１内からの放熱を抑制することができ、断熱作用により炭化時間の短縮化を図ることができる。
【００６４】
その後、炭化が終了し（ステップＳ３３にて肯定判断）、冷却工程に移ると、炉体２１１の空気層２１４に流体流入装置を用いて空気を流入する（ステップＳ３４）。すると、炭化された被炭化材２の熱が炉体本体２１１ａを介して空気層２１４内の空気に伝達し、かかる空気は、その後、外部に放出される。これを繰り返すことにより、炉体内の熱が空気層２１４内を介して外部に放熱され、冷却を短時間にて完了することができる。なお、このとき、被炭化材２に対して炉体２１１を覆い被せたままの状態であるので、上述同様に外気が遮断された状態になっている。そして、一定時間が経過して冷却が終了すると（ステップＳ３５にて肯定判断）、炉体２１１を取り外す（ステップＳ３６）。これにより、木炭が製造される。
【００６５】
このようにすることにより、製造する木炭の品質を維持しつつ、当該木炭の製造時間の短縮化を図ることができ、製造コストの削減を図ることができる。特に、炭化工程から冷却工程に移る際に、炉体２１１の構成を変える作業を行うことがないため、より作業が容易となる。また、流入させる流量を調整することで、その冷却時間を制御することができるため、より計画的に木炭を製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明である木炭製造装置、及び、方法は、木炭製造時に利用することで、製造する木炭の品質を維持しつつ、製造効率の向上を図ることができるため、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１における木炭製造装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）は、実施例１における炭化用炉体の構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は、その一部の拡大図である。
【図３】図３（ａ）は、実施例１における冷却用炉体の構成を示す断面図であり、図３（ｂ）は、その一部の拡大図である。
【図４】実施例１における木炭製造手順を示すフローチャートである。
【図５】図５（１）〜（４）は、実施例２における木炭製造手順を示す説明図である。
【図６】実施例２における木炭製造手順を示すフローチャートである。
【図７】図７（ａ）は、実施例３における炉体の構成を示す断面図であり、図７（ｂ）は、その一部の拡大図である。
【図８】実施例３における木炭製造手順を示すフローチャートである。
【図９】図９（ａ）は、実施例４における炉体の構成を示す断面図であり、図９（ｂ）は、その一部の拡大図である。
【図１０】実施例４における木炭製造手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１  炉体
２  被炭化材
１１  炭化用炉体
１２  冷却用炉体
１１ａ  炉体本体
１１ｂ  断熱材
１１ｃ  フック部
１２ａ  炉体本体
１２ｃ  フック部
２２  内枠体
２３  フック部
１１１  炉体
１１３  断熱カバー
１１４  空気層
２１１  炉体
２１４  空気層（流体層）
２２１ｂ  断熱材（断熱材層）
Ｇ  基台
Ｇ１  炭化用基台
Ｇ２  冷却用基台
【図１】
2006036842.tif 000003
【図２】
2006036842.tif 000004
【図３】
2006036842.tif 000005
【図４】
2006036842.tif 000006
【図５】
2006036842.tif 000007
【図６】
2006036842.tif 000008
【図７】
2006036842.tif 000009
【図８】
2006036842.tif 000010
【図９】
2006036842.tif 000011
【図１０】
2006036842.tif 000012