(57)【要約】      （修正有）【課題】炭焼き窯を内窯と外窯の二重構造にして、内窯に炭化する炭材を入れ、内窯と外窯の間には、炭や木屑を入れて燃料とし、化石燃料は点火の際に利用する等少ない利用で炭化する炭化窯を提供する。【解決手段】外窯２の内側に、内窯５を設けて二重の窯を形成する。内窯５には炭化する材料を入れて気密を保つようにし、外窯２と内窯５の間に燃料を入れ、パイプ端の開口部へバーナーの炎が当たる様にし、煙突２７のファン２６が吸い込む事で、パイプが加熱され、又炎の熱風で燃料に着火する。燃料に着火すれば、ファン２６の吸い込みで燃焼が続き、十分な燃焼で炭化できれば、栓を締めて空気を遮断し、窯の冷却をして炭を取り出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材、竹等を窯に入れて炊き口から加熱し、蒸し焼きにして炭化する、炭化装置において、外窯の内部に、内窯を設けた二重構造の窯を形成し、該内窯に炭化する材料を入れて、外窯と内窯の間に入れた燃料に着火する着火手段と、燃焼に必要な空気を取り込み入れ遮断する手段とで、内窯を加熱する燃焼を加減出来る調節手段を備えて成る二重窯炭化装置。
【請求項２】
炭化窯に併設した蒸留塔と外窯を煙道により接続し、蒸留塔の断面積と、空気取り入れ口の断面積の差で煙を微速化して浮遊物を沈降する手段と、液化した木酢液等を蒸留塔の底部に溜めて栓を設け、沈降物と蒸留液を取り出す手段を講じて特徴とする、請求項１記載の二重窯炭化装置。
【請求項３】
炭化窯に併設した蒸留塔と外窯を煙道により接続し、煙は蒸留塔で蒸留処理されてファンで吸引し、煙突から吹き出される構造において、蒸留塔から煙突に流入する煙をフィルターで濾過する手段と濾過剤は燃料に利用可能な材料で成した事を特徴とする、請求項１記載の二重窯炭化装置。
【請求項４】
蒸留塔に冷却水の水槽を備えて冷却水管を接続し蒸留塔内をめぐらせる構造において、冷却水管の一方からポンプで汲み上げ他の口から流入し、水槽の面などで気化熱冷却した冷却水を循環する手段を講じて特徴とする、請求項１記載の二重窯炭化装置。
【請求項５】
内窯の温度を計測する温度計を装着できる構造に成した事を特徴とする、請求項１記載の二重窯炭化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹木、竹、草などを炭化する装置で化石燃料の使用を少なくした炭化装置関するものである。
【背景技術】
【０００２】
粘土で築いた伝統的な炭焼き窯は、大掛かりな上、火力の調節に熟練を要し、少量の炭焼きや市街地の作業に適さない。これに変わるものとして、設置面積が小さく、燃焼制御も簡便な炭焼き装置が望まれている。
【特許文献１】特開2005―8796  号  公報この装置は、全体が内外二重構造で、内窯の炭材を外窯に接続するバーナーの熱で炭化する仕組みになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、炭焼き窯を内窯と外窯の二重構造にして、内窯に炭化する炭材を入れ、内窯と外窯の間には、炭や木屑を入れて燃料とし、化石燃料は点火の際に利用する等少ない利用で炭化する炭化窯とする。従来、剪定枝、木屑、草等は炭材、燃料として好ましい物ではないが、乾燥する、炭化するなどで、燃料として有効に利用する。これらの燃料に空気の供給を十分にして強い火力を得る。温度を計測して炭化に必要な熱量を推測でき、効率良く炭化が出来る構造の炭化窯とする。自然の燃料で環境に優しい炭焼が出来る窯を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、外窯の内側に、内窯を設けて二重の窯を形成する。内窯には炭化する材料を入れ、蓋をして通気をほぼ遮断して加熱されて内圧が上昇し、窯が膨らむ場合の防止に、空気を逃がす弁を設ける。炭焼きが終了して窯が冷える場合は、窯が収縮して凹むことの防止に、空気を入れる負圧弁を設ける。外窯と内窯の間に燃料を入れ、外窯の底部に空気引き込みの管と該管に穴を開け、外窯内へ空気を吸出し、管端は外窯の外に栓を経て開口する。管端の開口部へバーナーの炎が当たる様にし、煙突のファンで吸い込み、炎で管が加熱され、又炎の熱風が燃料部へ吸い込まれて、燃料に着火する。燃料に着火すれば、ファンの吸い込みで燃焼が続き、十分な燃焼で炭化が推測できれば、栓を締めて空気を遮断して燃焼を止め、窯を冷却して炭を取り出す。
【０００５】
請求項２の発明は、二重窯炭化装置において、外窯の燃料が燃焼した煙を煙道を通して蒸留塔に吸い込む。吸い込みは煙突に設けたファンの吸引で吸い込む。外窯へ空気の吸い込みは、外窯の底部内に管を丸めた輪の状態で設けた管に適宜箇所小穴を開けて外窯内へ吸い出される。管の端は外窯の外に開口する。開口する管の窯側に空気遮断用の栓を設けてある。吸引された空気で燃料が燃え、煙が煙道の中を通り蒸留塔の下部に放出される。この場合管の空気吸入口と蒸留塔の断面積で大きく差が有り、サイクロン効果で煙は極緩やかに上昇して、灰などの浮遊物が沈降し、冷却液化したタール、木酢液等が蒸留塔の底の方に溜まる。蒸留塔の底に栓を設けてこれらの沈殿物、木酢液等を取り出す構造である。
【０００６】
請求項３の発明は、炭化窯の外窯に煙道を設けて、炭化窯に併設した蒸留塔に接続する。蒸留塔の上部には煙突を設け、ファンで強制排気する構造に成してある。ファンが作動して煙突下部で吸気すると、外窯下部の吸入管から空気が吸入されて外窯の燃料が燃焼し、その煙と内窯の炭化材が蒸し焼きになる煙が、逃がし弁から煙道を通り、蒸留塔で蒸留処理されて、ファンで吸引され、煙突から吹き出し排出される。煙突から吹き出される煙の液化残留物、灰等の浮遊物、臭い等を濾過する手段で、蒸留塔から煙突に流入する煙をフィルターで濾過する構造とする。この濾過剤は粒の炭等で、濾過材に利用の後は燃料に利用可能で、濾過材を燃料で再利用して、廃棄物の出ない構成に成した。
【０００７】
請求項4の発明は、蒸留塔の内側に冷却水の水管を引き廻して内部温度を下げ、水管の表面で結露し、液化を容易にする。連続で給水が不便な場合には水槽を設けて冷却水管を接続し蒸留塔内に廻らせる。冷却水を冷却水管の一方から気泡ポンプで汲み上げ他の口から流入して循環する。水を気泡ポンプで汲み上げる場合、水の中へ直接空気を吹き込むことでポンプ作用のほかに、水の気化が多くなり気化熱で水を冷却する効果がある。水表面で気泡が弾ける場合も同様の効果を得る。
【０００８】
請求項５の発明は、内窯に高温温度計を挿入できる計測ポケットを設けて、例えば熱電対の温度計を装着して内窯内部の温度を測定できる構造で、外窯の外部より温度を読み取り可能に成してある。熱電対等の温度を電気信号化し、時間と合わせて熱量を積算して内窯の炭化の状態が判断可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は前記のような手段を講じたことにより、次のような効果を奏する。請求項１の発明は、外窯の内に、内窯を設けた二重の窯を形成し、外窯と内窯の間に適宜容積を作って、炭化するための燃料を予め用意する事ができる。燃料として炭、木屑、オガ粉等が利用できる。外窯の底部に適宜空気穴を開けた管を配し、外窯の外に開口する。管の開口部へバーナーの炎が当たる様にして、煙突部のファンが吸い込んで、管が加熱され、炎、熱風が燃料へ着火する。空気を吸い込み燃焼が続き、栓を締めて空気が遮断されて燃焼は止まる。この様に成して点火用の炊き口を小さく簡便に出来、空気の取り込み遮断で燃料の.燃焼を容易に管理することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、外窯の燃料が燃焼する空気を蒸留塔に設けた煙突からファンの吸引で空気吸入口から吸い込み、吸引された空気で燃料を燃やし、煙は煙道を通し蒸留塔の下部へ導かれる。この場合の管の吸入口と蒸留塔の断面積の大きい差でサイクロン効果を生じ、煙の移動は極緩やかになり灰、浮遊物が沈降する。タール、木酢液等が液化して蒸留塔の底に溜まる。下部に設けた栓でこれらの沈殿物、木酢液等を容易に取り出す事が出来る。
【００１１】
請求項３の発明は、炭化窯の外窯に煙道を設けて、炭化窯に併設した蒸留塔に接続する。蒸留塔の上部に設けた煙突のファンで排気して煙突下部から煙を吸い込み、外窯が負圧になり、外窯下部の吸入管から空気が吸入される。燃料が燃焼した煙と内窯の炭化材が蒸し焼きになる煙が外窯から煙道を通り、蒸留塔を経てファンで吸引され、煙突から吹き出し排出される。フィルターは、煙が蒸留塔から煙突へ入る入り口を粒状の炭、布、オガ粉等で覆って設け、煙の液化残留物、灰等の浮遊物、臭い等を除去する目的で備えて、吸着や濾過でこれらを除去する。ここで用いる濾過材は粒の炭、布、オガ粉等で、フィルター材として利用した後に燃料や土壌改良材等で再利用し、フィルターの材料を廃棄物として出さない構成である。
【００１２】
請求項4の発明は、蒸留塔の内側に冷却水の水管を引き廻して内部温度を下げ、水管の表面で結露、液化を容易にする。流水、水道水等が不便な場合には水槽を設けて冷却水管を流入口、汲み上げ口に接続し、汲み上げる口から気泡ポンプで冷却水を汲み上げ、他の口から水管へ流入して循環する。水を気泡ポンプで汲み上げる場合は、水の中へ直接空気を吹き込み、ポンプ作用のほかに、水の気化を促進し、気化で水を冷却する効果がある。水表面で気泡が弾ける場合も同様の効果が有り水を冷却する。
【００１３】
請求項５の発明は、熱電対等の温度計を装着して内窯内部の温度を測定し、窯の外へリード線を引き出し、外部で温度を読み取り可能に成して有る。温度を電気信号化して無線ランでコンピューター処理、熱量積算して、遠隔で内窯の炭化状態が判断可能になる。空気吸入ファンや外窯の空気吸入口部分のエアー栓、バーナー等を遠隔電機制御すれば、炭化装置の自動管理、遠隔操作が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
外窯の内側に、内窯を設けて二重の窯を形成する。外窯と内窯の間に適宜容積を作って炭化するに必要な燃料を予め詰め込んで用意する。燃料として炭、木屑、オガ粉等の燃料を利用する。外窯の底部にはパイプで成す配炎管を設けて適宜空気穴を開けて置く。配炎管は外窯の外に開口し、空気、炎の受け口でバーナーの炎を吸い込み、エアー栓を設けて空気を遮断出来る構造である。燃料に点火する場合は、バーナーの炎を吸い込んで配炎管を加熱し、熱を伝道し、また炎、高熱空気を吸い込んで燃料を加熱して着火する。燃料に着火した後はバーナーを止め、ファンで空気を吸い込み燃焼を継続し、炭化する頃合で栓を締めて空気を遮断して燃焼は止まる。この様にバーナー利用の点火で点火口を小さく、炎の扱いを安全に簡便にして、炭化窯の.燃焼を容易に管理することができる。蒸留塔の煙突に設けたファンによって空気を吸引し、吸い込まれた空気で燃料を燃やし、煙は煙道を通り蒸留塔内の下方で放出される。配炎管の吸入口と蒸留塔の断面積の差によるサイクロン効果で、煙を緩やかにして、灰等の浮遊物を沈降する。タール、木酢液等を蒸留塔で液化し底に溜めて、底の下に栓を設け、沈殿物、木酢液等を取り出す。蒸留塔の上部、煙突の途中に設けたファンが作動すると、煙突の下方から吸い込み、先ず蒸留塔の内が負圧になり、煙道を通して外窯内が負圧になる、そして外窯下部の配炎管の穴から空気が吸入される。燃料が燃焼した煙と、内窯内の炭化材が蒸し焼きになる煙が、煙道を通り、煙突から吹き出し排出される。煙の液化残留物、蒸留塔で沈降しなかった浮遊物、焦げ臭い臭い等を除去する為に、蒸留塔から煙突へ入る入り口を粒状の炭、布、オガ粉等で作るフィルターで覆って、これらを吸着、濾過する。濾過材は粒の炭、布、オガ粉等々を利用して、濾過材に利用の後は燃料として再利用し、濾過材を廃棄物として出さない構成である。蒸留塔の内側に、冷却水の水管を引き廻して内部の温度を下げ、水管の表面で結露し液化を促進する。冷却水の給水が不便な場合には、水槽を設けて冷却水管を接続し、蒸留塔内に廻らせる。水槽に接続した冷却水管の一方の口から気泡ポンプで水を汲み上げ、他の口から水管へ流入して循環する。水を気泡ポンプで汲み上げる場合管内の水中へ直接空気を吹き込むことで揚水と、空気の泡で水の気化を促進し、気化熱が水を冷却する。汲み上げた水の表面で気泡が弾ける場合も同様の冷却効果が有り、冷却水を冷却する。内窯に高温温度計を挿入できる計測ポケットを設けて、外気、外窯とは断熱材で断熱し、外窯外へ温度計のリード線を引き出して、外部に温度の表示器を置いて読み取る。熱電対の温度を電気信号にして、無線ランで信号を送り、時間の情報と合わせて熱量を積算して遠隔で炭化の状態を判断、又、煙突の空気吸入ファンと外窯の空気、炎受け口とエアー栓、バーナーを電機制御して、炭化装置の自動管理、遠隔操作を可能にした。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明を図面に示した実施例により説明する。「図１」、「図２」、「図３」、に本発明の実施例を示した。外窯（２）の内側に、内窯（5）を設けて二重の窯を形成する。外窯（２）と内窯（5）の間に適宜容積を作って炭化するに必要な燃料（32）を用意出来る構造にする。燃料（32）として炭、木屑、オガ粉等を利用できる構造に成した。外窯（2）の底部にはパイプを曲げた配炎管（8）を設けて適宜空気穴を開けて置く。配炎管（8）は外窯（2）の外に開口し、バーナー（31）の炎受け口（１０ａ）でバーナー（31）の炎、空気を吸い込む、エアー栓（10）を設けて、吸い込みを遮断出来る構造である。燃料（32）に点火する場合は、バーナー（31）の炎を吸い込んで配炎管（8）を加熱し、高熱空気を吸い込んで燃料（32）を加熱して着火する。燃料（32）に着火した後はバーナー（31）を止めても、吹き出しファン（26）で空気を吸い込み続ければ燃焼は継続し、エアー栓（10）を締めて空気を遮断すると燃焼は止まる。この様にバーナー（31）での点火で点火口を小さく、火の扱いを安全に簡便に出来、二重窯炭化装置（1）の.燃焼を容易に管理することができる。蒸留塔（19）の吹き出し煙突（27）に設けた吹き出しファン（26）によって空気を吸引し、吸い込まれた空気で燃料（32）を燃やし、煙は煙道（4）を通り蒸留塔（19）内の下垂煙道（18）下方で放出される。
【００１６】
配炎管（8）の炎受け口（１０ａ）と蒸留塔（19）の断面積の差によるサイクロン効果で、煙の流れを緩やかにして、灰等の浮遊物を沈降する。タール、木酢液等を蒸留塔で液化し底に溜めて、底の下に液抜き栓（23）を設け、沈殿物、木酢液等を取り出す。蒸留塔（19）の上部に設けた吹き出し煙突（27）の途中に設けた吹き出しファン（26）が作動すると、吹き出し煙突（27）の下方から吸い込み、先ず蒸留塔（19）内が負圧になり、下垂煙道（18）煙道（4）を通して外窯（2）内が負圧になる、そして外窯（2）下部の配炎管（8）に開けた穴から空気が吸入される。外窯（2）内の燃料（32）が燃焼した煙と、内窯（5）内の炭化材が蒸し焼きになる煙が、逃がし弁（12）、煙道（4）を通り、吹き出し煙突（27）から吹き出し排出される。煙の液化残留物、蒸留塔（19）で沈降しない浮遊物、焦げ臭い等臭いを除去する為に、蒸留塔（19）から吹き出し煙突（27）へ入る入り口を粒状の炭、布あるいはオガ粉等で構成する、フィルター（１９ａ）で覆って、吸着、濾過する。濾過材は粒の炭、布、オガ粉等を利用した濾過材で、濾過材に利用の後は燃料として再利用し、濾過材を廃棄物としない構成である。
【００１７】
蒸留塔（19）の内側には、冷却水管（20）を引き廻して内部の温度を下げ、冷却水管（20）等の表面で結露して液化をする。流水を冷却水としない場所では、水槽（21）を設けて冷却水管（20）を接続し、蒸留塔（19）内に廻らせる。水槽（21）に接続した冷却水管（20）の一方の昇水口（２０ｂ）側で空気を吹き込んで気泡を生じ冷却水を汲み上げ、他の口、入水口（２０ａ）から冷却水管（20）へ流入して循環する。水を気泡ポンプで汲み上げる場合の水中へ直接空気を吹き込んでポンプ作用と、空気の泡で水の気化を促進し、気化熱で水を冷却する。汲み上げる水の表面で気泡が弾ける場合も同様の気化冷却効果が有り、冷却水を冷却する。内窯（5）に高温の温度計（16）を挿入できる、温度計筒（14）を設けて、外気、外窯（2）とは断熱材、断熱封止（15）で断熱する。外窯（2）の外へ温度計引き出し線（17）を配線し、外部に図示しない温度の表示器を置いて読み取り可能にする。又温度計（16）熱電対等の温度を電気信号化して、無線ランで信号を受け、時間の情報と合わせて熱量を積算し、遠隔で炭化状態を判断する構成も可能である。遠隔で制御を行う場合は、吹き出し煙突（27）の吹き出しファン（26）と外窯（2）の外からの空気、炎を受ける、炎受け口（１０ａ）のエアー栓（10）とバーナー（31）を制御して、炭化装置の自動管理、遠隔操作が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は一般家庭や小規模の炭焼き窯で、内窯と外窯の二重構造にして、内窯に炭化する炭材を入れ、内窯と外窯の間に炭や木屑を入れて炭化用の燃料とし、化石燃料は点火の際に利用する等の少ない利用で炭化する炭化窯である。従来、剪定枝、木屑、草等は炭材や燃料として利用し難いが、乾燥する、炭化するなどして炭化燃料としても有効な利用を可能にする。これらを燃料にした場合は空気の供給を十分にして強い火力を得ることが出来る。窯の温度を計測することで熱量を推測でき、効率の良い炭化を管理する装置を提供できる。化石燃料の利用を少なく、草木自然の燃料で環境に優しい炭化装置を提供出来る。吸入口と蒸留塔の断面積の差のサイクロン効果で、煙の移動は極緩やかになり、灰、浮遊物を沈降し、タール、木酢液等、液化を容易にして蒸留塔の底に溜め、木酢液等を容易に取り出し利用出来る。蒸留塔から煙突へ入る入り口を粒状の炭、布、オガ粉等で成したフィルターで覆い、煙の液化残留物、灰等の浮遊物、臭い等を吸着、濾過して除去する。濾過材は粒の炭、布、オガ粉等で、フィルター材として利用した後に燃料として再利用し、フィルターの材料を廃棄物としない。内窯内部の温度を測定して外部で温度を読み取り可能にし、遠隔で内窯の炭化状態を判断可能に、空気を吸入する吹き出しファン、外窯のバーナー、炎受け口部のエアー栓を制御して、炭化の自動管理、遠隔操作を可能にする炭化窯を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の二重窯炭化装置の一実施例正面図である。
【図２】図１二重窯炭化装置の上面図である。
【図３】図1二重窯炭化装置の左側断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
1      二重窯炭化装置
2      外窯
3      外窯蓋
3ａ    外窯蓋ねじ
4      煙道
4ａ    煙道フランジ
5      内窯
6      内窯蓋
6ａ    内窯蓋ねじ
7      外筒
8      配炎管
8ａ    配炎管支
9      内窯心だし板
9ａ    内窯支
10      エアー栓
10ａ    炎受け口
11      エアーハンドル
12      逃がし弁
13      負圧弁
14      温度計筒
15      断熱封止
16      温度計
17      温度計引き出し線
18      下垂煙道
19      蒸留塔
19ａ    フィルター
20      冷却水管
20ａ    入水口
20ｂ    昇水口
21      水槽
21ａ    水面
22      液抜き口
23      液抜き栓
24      ポンプケース
24ａ    送気管
25      電源ボックス
25ａ    配線
26      吹き出しファン
27      吹き出し煙突
28      笠
29      窯台
30      蒸留塔台
31      バーナー
31ａ    ボンベ
31ｂ    バーナーコック
32      燃料
【図１】
2008308597.tif 000003
【図２】
2008308597.tif 000004
【図３】
2008308597.tif 000005