(57)【要約】      （修正有）【課題】設備構成をコンパクトに構成でき、そのメンテナンス性や生産性に優れるとともに、外部エネルギーを必要とせず環境に優しい木質チップ発酵装置を提供する。【解決手段】熱源となる木質チップが供給配置されるチップ発酵槽１１と、チップ発酵槽内に配置される吸熱パイプ１２と、吸熱パイプに熱媒体となる空気又は水を供給するポンプ部１４と、吸熱パイプ内で温められた熱媒体が挿通される放熱パイプ１３とを備えるように木質チップ発酵装置を構成した。【選択図】図１
0003183628.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
熱源となる木質チップが供給配置されるチップ発酵槽と、
前記チップ発酵槽内に配置される吸熱パイプと、
前記吸熱パイプに熱媒体となる空気又は水を供給するポンプ部と、
前記吸熱パイプ内で温められた熱媒体が挿通される放熱パイプとを備えたことを特徴とする木質チップ発酵装置。
【請求項２】
前記放熱パイプが苗木を育てる育苗槽に埋設配置されるとともに、
その放熱パイプの出口側が前記チップ発酵槽の吸熱パイプ入口側に接続されて前記熱媒体が吸熱パイプと放熱パイプとの間で循環されることを特徴とする請求項１に記載の木質チップ発酵装置。
【請求項３】
前記チップ発酵槽の両側壁の外側に囲い壁を立設し、チップ発酵槽の両端に係止用部材を配設し、前記囲い壁に設けた被係止用部材に係止したことを特徴とする請求項１又は２に記載の木質チップ発酵装置。
【請求項４】
前記囲い壁の上部にレール設置し、該レール上に運搬車を往復自在としたことを特徴とする請求項３に記載の木質チップ発酵装置。
【請求項５】
前記チップ発酵槽内の空気を外部に取り出すための吸引機を取り付けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の木質チップ発酵装置。
【請求項６】
前記チップ発酵槽上部に前記育苗槽を積層配置してなる育苗ユニットに、前記吸熱パイプ及び放熱パイプに熱媒体となる空気又は水を供給するポンプ部の駆動用電源となる太陽光発電パネルとバッテリを付加したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の木質チップ発酵装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、植木剪定や伐採などにより生じた木質チップや農業廃棄物、食物残滓類等の有機廃棄物を発酵させ、その発酵熱を水や空気と熱交換し、その温水や温風を循環利用するようにした木質チップ発酵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、育苗や栽培等に用いる温室ハウスなどでは、重油等を燃焼させることで暖房が行われている。しかしながら、燃料コストがかかるほか、大量の二酸化炭素ガスを排出するなど、環境に悪い影響を与えるなどの問題がある。また、温室ハウスの暖房おいては、ハウス内入口の供給温度を比較的高温とし、ファン等で温風を循環させるので、ファンの近くと遠くとでは温度差が生じ、作物の生育に影響を与える場合もあった。
【０００３】
そのため、重油等を燃焼させる暖房を取りやめて、各種の有機廃棄物を発酵させてその発酵熱を利用するシステムとして種々のものが提案されている。
例えば、特許文献１に記載された有機性廃棄物処理システムは、有機廃棄物の破砕混合部と有機廃棄物を加圧撹拌する撹拌装置を有する発酵堆肥化槽とからなり、発酵堆肥化槽の側壁に金属製配管を施して冷却水を流通させて加熱し、この温水を屋舎に循環させて暖房するようにしたものである。このシステムでは、発酵堆肥の生産とともに、発酵熱を利用した温水を温室ハウスに供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１１４７９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなシステムでは、破砕混合装置や撹拌装置などの付帯設備を設ける必要があり、大がかりな設備となっている。
さらに、各種装置を稼働させるために多大な電力を必要とし、近年特に望まれるエコロジーの観点からは、なお問題が残されているものであった。
【０００６】
本考案は、上記の課題を解決するためになされたものであって、設備構成をコンパクトに構成でき、そのメンテナンス性や生産性に優れるとともに、有機廃棄物を発酵させて生ずる自然エネルギーを利用した、環境に優しい木質チップ発酵装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本考案の木質チップ発酵装置は、熱源となる木質チップが供給配置されるチップ発酵槽と、前記チップ発酵槽内に配置される吸熱パイプと、前記吸熱パイプに熱媒体となる空気又は水を供給するポンプ部と、前記吸熱パイプ内で温められた熱媒体が挿通される放熱パイプとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
（２）本考案の木質チップ発酵装置は、上記（１）の木質チップ発酵装置において、前記放熱パイプが苗木を育てる育苗槽に埋設配置されるとともに、その放熱パイプの出口側が前記チップ発酵槽の吸熱パイプ入口側に接続されて前記熱媒体が吸熱パイプと放熱パイプとの間で循環されることを特徴とする。
【０００９】
（３）本考案の木質チップ発酵装置は、上記（１）又は（２）の木質チップ発酵装置において、前記チップ発酵槽の両側壁の外側に囲い壁を立設し、チップ発酵槽の両端に係止用部材を配設し、前記囲い壁に設けた被係止用部材に係止したことを特徴とする。
【００１０】
（４）本考案の木質チップ発酵装置は、上記（３）の木質チップ発酵装置において、前記囲い壁の上部にレール設置し、該レール上に運搬車を往復自在としたことを特徴とする。。
【００１１】
（５）本考案の木質チップ発酵装置は、上記（１）〜（４）のいずれかの木質チップ発酵装置において、前記チップ発酵槽内の空気を外部に取り出すための吸引機を取り付けたことを特徴とする。
【００１２】
（６）本考案の木質チップ発酵装置は、上記（１）〜（５）のいずれかの木質チップ発酵装置において、前記チップ発酵槽上部に前記育苗槽を積層配置してなる育苗ユニットに、前記吸熱パイプ及び放熱パイプに熱媒体となる空気又は水を供給するポンプ部の駆動用電源となる太陽光発電パネルとバッテリーを付加したことを特徴とする。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の木質チップ発酵装置は、チップ発酵槽内に配置される吸熱パイプと、前記吸熱パイプに熱媒体となる空気又は水を供給するポンプ部と、前記吸熱パイプ内で温められた熱媒体が挿通される放熱パイプとを備えているので、植木剪定や伐採による生じる木質ゴミなどをチップ化したものを発酵させて得られる自然発熱エネルギーを温水と温風で取り出し、それを利用することにより、今まで石油、電気に頼っていたものを自然発熱エネルギーだけで実施することができる。
さらに、本考案の木質チップ発酵装置は、装置本体をコンパクトに構成することができ、育苗設備などの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の木質チップ発酵装置の斜視図である。
【図２】図１の木質チップ発酵装置を図１の右側から見た状態を示す説明図である。
【図３】実施例１の木質チップ発酵装置の育苗ユニットの枠体を形成するチップ発酵槽の両側にＬアングルが配置された状態を示す説明図である。
【図４】囲い壁の上部に、運搬車を走行させるためのレールが備えられた状態を示す説明図である。
【図５】実施例２の木質チップ発酵装置の斜視図である。
【図６】図５の木質チップ発酵装置を図５の右側から見た状態を示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
本考案の一実施形態に係る木質チップ発酵装置は、熱源となる木質チップが供給配置されるチップ発酵槽と、前記チップ発酵槽内に配置される吸熱パイプと、前記吸熱パイプに熱媒体となる空気又は水を供給するポンプ部と、前記吸熱パイプ内で温められた熱媒体が挿通される放熱パイプとを備えている。
これによって、木質チップを発酵させて得られる発酵熱を熱源として育苗設備などとして効率的に利用することができる。
さらに、半年〜１年後には、この木質チップを発酵させたものを取り出して堆肥として用いることにより自然に返すことができ、資源の無駄がない。
こうして、今まで石油、電気に頼っていた育苗設備や温室ハウスなどの暖房を、自然発熱エネルギーだけで経済的に実施することができる。
【００１６】
チップ発酵槽は、植木剪定や伐採などにより生じた木質ゴミなどを破砕機などでチップ状に破砕して得られる木質チップを供給して、所定条件下で発酵させるための略密閉型の容器である。
なお、チップ発酵槽には、木質チップの自然発酵を促すための散水装置や攪拌装置などの付帯設備を別に設けることもできる。
【００１７】
吸熱パイプは、木質チップが配置されるチップ発酵槽内にジグザグ状などに屈曲して埋設される金属管であり、その外径としては１０〜１００ｍｍの程度のものが好ましく用いられる。この金属管周囲の自然発酵させた木質チップからの発酵熱によって、吸熱パイプ内を流れる水や空気が効率的に温められるようになっている。
【００１８】
放熱パイプは、吸熱パイプからポンプ部を介してパイプ内を流れる温水や温風によって、そのパイプ周囲を暖めるための放熱体である。このような放熱パイプとしては、吸熱パイプと同じように、熱の伝達効率がよい金属管を用いることが望ましい。
また、放熱パイプは、苗を育てるための育苗槽や住宅の床部などに設けられる他にも、例えば、風呂水の温水化、露天風呂、足湯、飲料水の温水化などの熱源としても使用できる。
【００１９】
ポンプ部は、例えば、太陽光発電パネルやバッテリーなどを電源として駆動される回転羽根やファンなどを備えた揚水ポンプや循環ポンプなどであって、吸熱パイプ及び放熱パイプで形成される熱媒体の循環回路や暖房用加温回路などに水や空気を供給するようになっている。
また、太陽光発電パネルやバッテリーなどの電源は、送風機の電源としても用いることができる。
【００２０】
本考案の一実施形態に係る木質チップ発酵装置の別の特徴としては、前記放熱パイプが苗木を育てる育苗槽に埋設配置されるとともに、その放熱パイプの出口側が前記チップ発酵槽の吸熱パイプ入口側に接続されて前記熱媒体が吸熱パイプと放熱パイプとの間で循環させることが挙げられる。
これによって、育苗槽とチップ発酵槽との間に熱媒体となる水や空気を循環させるための流路を形成して、無駄な放熱のない育苗システムを構成することができる。
【００２１】
育苗槽は、気温、風雨の影響を受けやすい種籾や果樹や野菜などを一定期間管理された環境下で育成するための土壌などを保持した容器体である。このような役割を有する育苗槽としては、ＦＲＰなどの複合材や木材、ステンレススチール、アルミなどの金属材によりトレイ状に形成されたものが挙げられる。
【００２２】
また、本考案の他の実施形態に係る木質チップ発酵装置の特徴としては、前記チップ発酵槽の両側壁の外側にコンクリートブロックなどの囲い壁を立設し、チップ発酵槽の両端に係止用部材を配設し、前記囲い壁に設けた被係止用部材に係止することもできる。これによって、チップ発酵槽の交換時やメンテナンス時において、囲い壁への搬入、搬出などのセッティング作業を迅速かつ容易に行うことができ、生産効率性をさらに高めることができる。
【００２３】
チップ発酵槽に配設される係止用部材、囲い壁に設けられる被係止用部材としては、例えばＬ字型鋼材や丸型鋼材などの構造材を用いることができる。また、比較的軽量なチップ発酵槽を用いる場合には、木質材やプラスチック材などを適用してもよい。
【００２４】
本考案の他の実施形態に係る木質チップ発酵装置は、前記囲い壁の上部にレール設置し、該レール上に運搬車を往復自在とすることもできる。これによって、育苗作業における効率性を高めることができる。
レール上を走行する運搬車には、育苗作業に必要な種籾などの他に、補給用土壌や水、作業道具が載置されていて、複数あるチップ発酵槽毎に移動して所定の作業を効率的に行えるようになっている。
【００２５】
また、本考案の他の実施形態に係る木質チップ発酵装置は、前記チップ発酵槽内の空気を外部に取り出すための吸引機を取り付けることができる。これによって、チップ発酵槽内から取り出される暖かい空気によって、外部に設置した温室ハウス内を暖房したり、風呂などの住宅設備を温めたりすることができる。
【００２６】
本考案の他の実施形態に係る木質チップ発酵装置は、前記チップ発酵槽上部に前記育苗槽を積層配置してなる育苗ユニットに、前記吸熱パイプ及び放熱パイプに熱媒体となる空気又は水を供給するポンプ部の駆動用電源となる太陽光発電パネルやバッテリーを付加することができる。
これによって、育苗管理に必要な構成要素をひとまとめにユニット化して利用することができ、運搬性と汎用性を付与することで経済性に優れた木質チップ発酵装置とすることができる。
【００２７】
（実施例１）
以下、本考案の木質チップ発酵装置の実施例について、図面を参照してさらに詳細に説明する。
実施例１の木質チップ発酵装置は、植木剪定枝ゴミチップ自然発熱エネルギー利用システムとして適用されるものである。
実施例１においては、植木剪定、伐採などの木質ゴミをチップ化したものから得られる自然発熱エネルギーを温水と温風で取り出し、それを利用することにより、今まで石油、電気エネルギーに頼っていたものを、自然発熱エネルギーだけに依存するものとした。なお、エネルギー取り出し電源も、バッテリと太陽光発電によっている。
半年〜１年後には木質チップが発酵したものをチップ発酵槽の下方から取り出して、堆肥として用いることによって自然に返すことができ、資源の無駄がない。
【００２８】
実施例１の木質チップ発酵装置１０は、図１、図２に示すように、発酵熱源となる木質チップが敷き詰められて層状に配置されるチップ発酵槽１１と、チップ発酵槽内の木質チップ内に埋設されてジグザグ状に配置される吸熱パイプ１２と、吸熱パイプ内で温められた熱媒体が挿通される放熱パイプ１３と、吸熱パイプ１２及び放熱パイプ１３に熱媒体となる空気又は水を供給するためのポンプ部１４と、そのポンプ駆動用電源となる太陽光発電パネル１５やバッテリー１６などを備えて構成されている。
【００２９】
チップ発酵槽１１の上部には、放熱パイプ１３をジグザグ状に這わせた育苗槽１７が配置されることによって、全体が一体構成された育苗ユニット２０となっている。なお、育苗槽１７にはトレイ状の育苗箱１７ａが複数配置される。
このような育苗ユニット２０がコンクリートブロックにより互いに平行配置された囲い壁２１、２２間に着脱自在に介挿されることで、木質チップ発酵装置１０が設定されるようになっている。
また、育苗ユニット２０には、チップ発酵槽１１内の空気を吸引排気して木質チップの発酵熱を利用するための吸引機２５が設けられている。
【００３０】
また、図３に示すように、育苗ユニット２０の枠体を形成するチップ発酵槽１１の両側には係止部材となるＬ型鋼材（Ｌアングル）２３が配置されるとともに、囲い壁２１、２２側にはＬ型鋼材２３の被係止部材となるＬ型鋼材（Ｌアングル）２４が、同じ向きで壁面に埋設固定されている。
同じ向きに配設することによって、ブロック内に埋め込んだＬアングルと他方のＬアングルを重ねるようにすることができ、ユニットを囲い壁に着脱して設定する操作を容易に行えるようにしている。
なお、図３には示していないが、育苗ユニット２０及び囲い壁２１、２２の左側（図３の左側）にも、このようなＬ型鋼材２３、２４が設けられている。
【００３１】
また、図４に示すように、育苗ユニット２０が配置されるその両外側には、コンクリートブロック製などの構造物が囲い壁２１、２２として、互いに対向して平行配置されており、その上部には、運搬車２６を走行させるためのレール２７を備えている。
運搬車２６は、木質チップ投入時や苗の運搬などに使用され、これによって、木質チップ発酵装置１０における作業時の生産性を高めることができるようになっている。
【００３２】
次に、実施例１の木質チップ発酵装置１０の使用形態及びその効果についてさらに詳細に説明する。
木質チップの発酵した発熱エネルギーの取り出し管となる吸熱パイプ１２を、木質チップ内にジグザグ状に埋め込むことにより、吸熱パイプ１２の中に注水されている水は、数時間のうちに温水となる。
また、その温水を必要な箇所に引き込むことにより、部分的に温度を上昇させることができる。
さらに、タイマー設定などによりその温水を循環させれば、夜間冷え込んだ場合でも所定の温度とすることができ、確実に安全な育苗管理ができる。
【００３３】
なお、温水や温風を循環させてその熱エネルギーを取り出すためのポンプや吸引機類の駆動電源には、バッテリー１６や太陽光発電パネル１５だけの電力で補うことができ、家庭用電源を使わないので、木質チップ発酵装置１０を低コストで運転することができる。
【００３４】
育苗ユニット２０の下部には、チップ発酵槽１１内の発酵熱を吸熱する吸熱パイプ１２を設け、上部には吸熱パイプ１２内で温められた温水を通す放熱パイプ１３を設けることにより、狭い場所でも、効率よく苗を生産管理することができるようにした。
また、図２に示すように、吸熱パイプとしての通水管１２と平行に通風管１２ａを交互に設けることにより、熱媒体として、水と同時に空気を供給して移送することができる。
これによって、水と同時に空気を温めることができ、育苗だけではなく、床暖房や風呂水の温水化、露天風呂、足湯、飲料水の温水化、ハウス暖房、堆肥作りなどを同時に行うことができる。
【００３５】
比較的大規模な設備となる木質チップ発酵装置１０においては、囲い壁２１、２２にレール２７を設け、その上を運搬車２６が自由に移動できるようにしているので、育苗などの作業効率がよい。
また、コンクリートブロックからなる囲い壁２１，２２を対向するように設け、その囲い壁２１，２２の中に育苗ユニット２０を出し入れ自在に設けることができる。
囲い壁２１，２２の中への育苗ユニット２０の出し入れは、囲い壁２１，２２に埋設したＬ型金具２４に載せた育苗ユニット２０のＬ型金具（Ｌアングル）２３を上方に吊り上げて行うことができる。
なお、育苗ユニット２０内で発酵したチップの取り出しは、育苗ユニット２０の最下部に設けたトレイシートを一方向に引き出すことにより、一気に行うことができる。そして、再びシートを元の育苗ユニット２０の最下部位置に置き、吊っていた育苗ユニット２０を下げて、元の囲い壁２１，２２に埋設したＬ型金具２４の上に載せることにより、囲い壁２１，２２の間に育苗ユニット２０を配設することが容易にできる。
【００３６】
（実施例２）
実施例２の木質チップ発酵装置３０は、比較的小規模の生産設備に適用されるものであって、育苗ユニット下部の吸熱パイプ内にポンプ部を設けてコンパクトにまとめるとともに、育苗ユニット移動用の車輪を装備することによって、その使用性を高めたものである。
実施例２の木質チップ発酵装置３０は、図５、図６に示すように、木質チップなどが投入配置されるチップ発酵槽（堆肥生成装置）３１と、チップ発酵槽内の木質チップ内に埋設されてジグザグ状に配置される吸熱パイプ３２と、吸熱パイプ内で温められた熱媒体が挿通される放熱パイプ（育苗用温水管）３３と、吸熱パイプ及び放熱パイプに熱媒体となる水又は空気を供給するためのポンプ部３４と、そのポンプ駆動用電源として利用される太陽光発電パネル３５やバッテリー３６などを備えて構成されている。
【００３７】
チップ発酵槽３１の下部には装置移動用の車輪３９を設けてあり、小規模な施設や狭い現場などでも容易に移動させることができる。
これによって、季節変動などの環境条件の変化に応じて、木質チップ発酵装置３０を適正箇所に移動させて、チップ発酵槽３１内での木質チップの発酵状態を管理することが可能となる。
【００３８】
このような小規模装置においては、半年〜１年後に堆肥化した木質チップを、チップ発酵槽３１の下部に設けた開き部３７を開放して順に取り出すことができる。チップ発酵槽３１の上から新しい木質チップを補給して、再び発酵させて用いることができる。
【００３９】
チップ発酵槽３１上部に配置された育苗パイプとなる放熱パイプ３３の上には、育苗箱３８がセットされる育苗トレイを置き、種まきや育苗の促成栽培ができるようになっている。
また、育苗パイプの上に孔の開いた発泡スチロール板を置き、堆肥中の熱が孔を通して発泡スチロール板の上に配置した育苗箱３８を温めると同時に、このスチロール板によってチップ発酵槽３１の熱が外に逃げないように適度な断熱効果をもたらすこともできる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本考案の木質チップ発酵装置は、植木剪定や伐採、農作業などにより生じる木質ゴミの堆肥化処理及びその発酵熱の有効利用に広く応用することが可能である。
さらに、二酸化炭素ガス増加による地球温暖化防止にもつながり、環境保全・地域循環型農業システムを構築し、地域活性化の一助となり得るので、産業上の利用可能性が極めて高い。
【符号の説明】
【００４１】
１０    実施例１の木質チップ発酵装置
１１    チップ発酵槽
１２    吸熱パイプ
１３    放熱パイプ
１４    ポンプ部
１５    太陽光発電パネル
１６    バッテリー
１７    育苗槽
１７ａ    育苗箱
２０    育苗ユニット
２１、２２    囲い壁
２３    Ｌ型鋼材（係止部材）
２４    Ｌ型鋼材（被係止部材）
２５    吸引機
２６    運搬車
２７    レール
３０    実施例２の木質チップ発酵装置
３１    チップ発酵槽
３２    吸熱パイプ
３３    放熱パイプ
３４    ポンプ部
３５    太陽光発電パネル
３６    バッテリー
３７    開き部
３８    育苗箱
３９    車輪
【図１】
0003183628.tif 000003
【図２】
0003183628.tif 000004
【図３】
0003183628.tif 000005
【図４】
0003183628.tif 000006
【図５】
0003183628.tif 000007
【図６】
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