(57)【要約】      （修正有）【課題】化石燃料に変わるクリーンで且つ燃料効率が高いエコロジカルなエネルギー効率の高い炭混合燃料の製造装置を提供する。【解決手段】林野で得られる木等の枝、原野等に繁茂する多年性植物、農地の収穫残渣物、植物性繊維残渣物、生活廃棄物、木質廃材、紙屑及び古紙からなる群から選択された原料素材１を自然乾燥２させた後、所定の大きさに裁断または破砕する原料加工機３と、原料加工機３によって加工した原料素材１と廃物食用油タンク１１から供給され加熱釜１３によって所定の温度に加熱した廃物食用油とを撹拌混合する攪拌機４と、攪拌混合された混合物を油漉しを行なう油漉し機５と、油漉しを行った混合物に所定量の笹炭、又は蓬炭８と混合する混合槽６とを備え、該混合槽６から取り出した混合物を固形化するプレス用型枠７によって固形状の炭混合燃料とする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
林野で得られる木等の枝、原野等に繁茂する多年性植物、農地の収穫残渣物、植物性繊維残渣物、生活廃棄物、木質廃材、紙屑及び古紙からなる群から選択された原料素材を自然乾燥させた後、所定の大きさに裁断または破砕する原料加工機と、前記原料加工機によって加工した原料素材と廃物食用油タンクから供給され加熱釜によって所定の温度に加熱した廃物食用油とを撹拌混合する攪拌機と、攪拌混合された混合物を油漉しを行なう油漉し機と、前記油漉しを行った混合物に所定量の笹炭、又は蓬炭と混合する混合槽とを備え、該混合槽から取り出した混合物を固形化するプレス用型枠によって固形状の炭混合燃料としたことを特徴とする炭混合燃料製造装置。
【請求項２】
前記混合槽から取り出した混合物を前記プレス用型枠により円柱形状又は角柱形状に形成すると共に、前記各形状に形成した固形状の炭混合燃料を笹及び蓬の模様を印刷した包装紙で包装して炭混合燃料としたことを特徴とする請求項１に記載の炭混合燃料製造装置。
【請求項３】
林野で得られる木等の枝、原野等に繁茂する多年性植物、農地の収穫残渣物、植物性繊維残渣物、生活廃棄物、木質廃材、紙屑及び古紙からなる群から選択された原料素材を自然乾燥させた後、所定の大きさに裁断または破砕する原料加工機と、前記原料加工機によって加工した原料素材と廃物食用油タンクから供給され加熱釜によって所定の温度に加熱した廃物食用油とを撹拌混合する攪拌機と、攪拌混合された混合物を油漉しを行なう油漉し機と、前記油漉しを行った混合物に所定量の笹炭、又は蓬炭と混合する混合槽とを備え、該混合槽から取り出した混合物をバラ炭燃料ホッパを介して袋詰して炭混合燃料としたことを特徴とする炭混合燃料製造装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、笹炭、蓬炭、植物繊維残渣物、林野から得られる木等の残渣物、多年性植物、農地の収穫残渣物、生活廃棄物等を素材とするエコロジカルなエネルギー効率の高い炭混合燃料製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、農地の残渣物、林野から豊富に得られる植物性繊維残渣物、廃棄物、多年性植物、または生活廃棄物である木材や紙屑、段ボール等は、費用をかけ焼却や埋め立て処分し、環境汚染の原因になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２７８５７８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、林野から得られる、木等の枝、原野等に繁茂する多年性植物、農地の収穫残渣物、植物性繊維残渣物、植物性廃棄物、木質廃材、紙屑、古紙等は形や大きさが不揃いで、燃焼温度が低く、燃焼時の煙や、残り灰が多量に出るため一般燃料として歓迎されず廃棄物として埋め立て処分されている現状にある。
【０００５】
二酸化炭素による地球温暖化や環境破壊等の現実に鑑み、本考案が解決しようとする課題は、化石燃料に変わるクリーンで且つ燃料効率が高く、残り灰も少なく、有害な煙も排出しないエコロジカルな炭混合燃料製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本考案の炭混合燃料製造装置に係る請求項１の考案は、林野で得られる木等の枝、原野等に繁茂する多年性植物、農地の収穫残渣物、植物性繊維残渣物、生活廃棄物、木質廃材、紙屑及び古紙からなる群から選択された原料素材を自然乾燥させた後、所定の大きさに裁断または破砕する原料加工機と、前記原料加工機によって加工した原料素材と廃物食用油タンクから供給され加熱釜によって所定の温度に加熱した廃物食用油とを撹拌混合する攪拌機と、攪拌混合された混合物を油漉しを行なう油漉し機と、前記油漉しを行った混合物に所定量の笹炭、又は蓬炭の少なくとも１つを混合する混合槽とを備え、該混合槽から取り出した混合物を固型化するプレス用型枠によって固形状の炭混合燃料としたことを特徴とする炭混合燃料製造装置である。
【０００７】
本考案の請求項２の考案は、請求項１記載の炭混合燃料製造装置において、前記混合槽から取り出した混合物を前記プレス用型枠により断面形状が円柱形状又は角柱形状に形成すると共に、前記各形状に笹及び蓬の模様を印刷した包装紙で包装して炭混合燃料としたことを特徴とする炭混合燃料製造装置である。
【０００８】
本考案の請求項３の考案は、請求項１記載の炭混合燃料製造装置において、林野で得られる木等の枝、原野等に繁茂する多年性植物、農地の収穫残渣物、植物性繊維残渣物、生活廃棄物、木質廃材、紙屑及び古紙からなる群から選択された原料素材を自然乾燥させた後、所定の大きさに裁断または破砕する原料加工機と、前記原料加工機によって加工した原料素材と廃物食用油タンクから供給され加熱釜によって所定の温度に加熱した廃物食用油とを撹拌混合する攪拌機と、攪拌混合された混合物を油漉しを行なう油漉し機と、前記油漉しを行った混合物に所定量の笹炭、又は蓬炭の少なくとも１つを混合する混合槽とを備え、該混合槽から取り出した混合物をバラ炭燃料ホッパを介して袋詰して炭混合燃料としたことを特徴とする炭混合燃料製造装置である。
【考案の効果】
【０００９】
本考案は、林野から豊富に得られる木等の枝、植物性繊維残渣物、廃棄物、多年性植物、農地から豊富に得られる残渣物、生活廃棄物等からなる原料素材に、廃物食用油を攪拌機により混合すると共に、該混合物より油漉しを行ない、更に混合物に所定量の笹炭、又は蓬炭とを混合して炭混合燃料としたので、笹、蓬で作った良質の炭を混合して燃やすことにより、燃焼温度が上がり、廃物食用油、残渣物、廃棄物等の臭いを吸収し、煙を減少し残り灰を減らす効果を生ずる。
【００１０】
更に、プレス用型枠を自由に交換することで用途に適した固形炭混合燃料に整形することが可能である。更に、これを商品化する場合は、笹、蓬、模様を印刷した包装紙を使用し、産業用に用いたり、バラ炭混合燃料は用途に適した量を耐油紙の袋に袋詰めとすることが可能となり、暖炉や屋外のレジャー用としてエコロジカルなエネルギー効率の高い炭混合燃料を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の第１の実施態様を示す炭混合燃料を固形炭混合燃料に製造する工程のフローチャート図である。
【図２】（ａ）本考案の炭混合燃料製造装置によって製造された炭混合燃料を円柱状の固形炭混合燃料とする型枠の斜視図、（ｂ）は円柱状の固形炭混合燃料を包装する状態の斜視図、（ｃ）円柱状の固形炭混合燃料を包装して製品とした状態の斜視図である。
【図３】（ａ）本考案の炭混合燃料製造装置によって製造された炭混合燃料を角柱状の固炭混合燃料とする型枠の斜視図、（ｂ）は角柱状の固形炭混合燃料を包装する状態の斜視図、（ｃ）角柱状の固形炭混合燃料を包装して製品とした状態の斜視図である。
【図４】本考案の第２の実施態様を示す炭混合燃料製造装置によって、バラ炭混合燃料に製造する工程のフローチャート図である。
【図５】（ａ）本考案の炭混合燃料製造装置によって製造した炭混合燃料をバラ炭混合燃料とした斜視図、（ｂ）はバラ炭混合燃料を包装した状態の斜視図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は本考案における笹炭，蓬炭を製造する実施例を示す煙熱放射管の側面図、
【図７】（ａ）は本考案の蓬炭を製造する原料素材である蓬の斜視図、（ｂ）は本考案の笹炭を製造する原料素材である笹の斜視図、（ｃ）は原料蓬、及び原料笹を内窯に挿入した状態の斜視図。
【図８】本考案の笹炭、及び蓬炭を製造する装置を示す斜視図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本考案に係る炭混合燃料製造装置の第１実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本考案に係る炭混合燃料製造装置は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
本考案に係る炭混合燃料装置によって得られる炭混合燃料は、林野から得られる木等の枝、原野等に繁茂する多年性植物、薄つき、イタドリ等、農地の収穫残渣物、豆穀、藁、麦藁、植物性繊維残渣物、植物性廃棄物、生活廃棄物、木質廃材、紙屑、古紙等から選択された素材を自然乾燥させた後、木質廃材等は長さ５〜１０ｃｍ程度にし、重量５０〜１００ｇ程度、古紙等は一辺が５〜１０ｃｍ程度の大きさに裁断又は破砕して原料素材とする。
【００１３】
産業用は、木質廃材等の長さ３０〜５０ｃｍ、重量３００〜６００ｋｇ程度とし、使用状況に応じて対応した寸法にする。又、燃料が用途に適応し易くするため、材料の裁断、又は破砕の寸法を自由に変更することもできることは勿論である。
【００１４】
この考案の特徴は、笹炭、蓬炭で作った炭化組成物を細粉化し、前記炭化組成物と前記原料素材に所定の温度に加熱した廃物食用油を加えて攪拌して炭混合燃料を得るところにある。    
即ち、笹、蓬は林野から豊富に得られる多年性植物であり、毎年、豊富に収穫が可能である。とくに笹炭、蓬炭は燃焼の過程で多少の煙が発生するが、これを食品の燻製時に使用すると食品の燻製品は、独特の香りと甘味が加わり、日持がよくなる効果を有する炭化組成物である。
【００１５】
更に、考案者は笹炭、蓬炭を細粉化したものを北海道立旭川林産試験場で分析、鑑定した成績表を所持しており、その分析結果によれば、笹炭、蓬炭のトルエン吸収量は、これを加えない従来のものと比較して極めて効果があった。（林産試企第４−１３号、同１２号）
【００１６】
本考案に係る炭混合燃料製造装置は、第１実施形態においては、混合槽から取り出した混合物を固形化するプレス用型枠によって固形状の炭混合燃料とするが、前記プレス用型枠は、固形燃料の用途に適した寸法にする。即ち、一般向けの型枠寸法は内径が、8ｃｍ、長さ８０ｃｍ程度とし、円柱状型枠１６にし、炭混合燃料１８を装入圧縮し、内径が８ｃｍ、長さ８０ｃｍ程度の円柱状の固形状の炭混合燃料にする。
また、角柱状型枠２３にあっては、一辺の内径が８ｃｍ、長さ８０ｃｍの四角柱状にし、炭混合燃料２４を装入し圧縮して一辺８ｃｍ、長さ３０ｃｍ程度の四角柱状固形燃料にする。
【００１７】
前述の道立旭川林産試験場での分析鑑定により、笹炭、蓬炭の普通分析、笹炭、細孔分布の測定、トルエンの吸収量測定、アンモニアの吸収量の測定を行なったところ、笹炭と蓬炭を混合した１ｋｇの燃料温度は平均７００度になり排煙は殆ど出ず、残り灰も微量であった。
【００１８】
笹炭８ａ，蓬炭８ｂを混合しない前記原料素材として、豆殻、藁等の農地の残渣物、古紙等の生活廃棄物、原野等に繁茂する多年性植物、薄、イタドリ等を合わせた原料素材１ｋｇ、林野から得られる木等の枝、木質廃材等を合わせた原料素材１ｋｇを、前記笹炭、蓬炭２ｋｇと混合した炭混合燃料の燃焼温度は平均６７０度になる。
【００１９】
前記の笹炭８ａ及び蓬炭８ｂを１．５ｋｇ、前記原料素材を２．５ｋｇ混合した場合の炭混合燃料の燃焼温度は平均８５０度の熱エネルギーを廃棄物、残渣物、屑物等から得ることが可能となり、エコロジカルなエネルギー効率の高い炭混合燃料を提供できたものである。
【００２０】
次に本考案の実施形態についてフローチャートを基に説明する。
図１は、林野で得られる木等の枝、原野等に繁茂する多年性植物、農地の収獲残渣物、植物性繊維残渣物、生活廃棄物、木質廃材、紙屑及び古紙からなる群から選択された原料素材１を自然乾燥２して、前記原料素材１を原料加工機３で設定した所定の寸法に裁断又は破砕し、撹拌機４に充填する。
【００２１】
前記撹拌機４には、廃物食用油タンク１１から循環ポンプ１２を介して廃物食用油を、加熱釜１３に送り込み、１３０度〜１７０度程度に加熱して、送油ポンプ１４で前記原料素材１が充填された撹拌機４に供給して、前記原料素材１と撹拌する。
【００２２】
次に、撹拌機４より送給された廃物食用油が混合された原料素材１を、油漉し機５に入れ余分な廃物食用油を漉し取り、漉し取られた余分な廃物食用油を漉し油タンク１５に流し込み、前記循環ポンプ１２に供給して次回の廃物食用油タンク１１からの廃物食用油と共に加熱釜１３に送給されるようになっている。
【００２３】
前記油漉し機５に残った前記廃物食用油入り原料素材１は混合槽６に送出される。
一方、前記混合槽６には、後述の製造装置によって製造された笹炭８ａ或いは蓬炭８ｂの少なくとも１つ、好ましくは笹炭８ａ、蓬炭８ｂの両方からなる炭素組成物８が混入され、前記原料素材１と混合されてバラ炭混合燃料となる。
【００２４】
前記混合槽６から取り出されたバラ炭混合燃料は、円柱形状１６又は角柱形状２３のプレス用型枠７に装入してこれを圧縮し、円柱形状の固形燃料又は、角柱形状の固形燃料を得る。
次に、固形燃料包装機１０で笹２０と蓬２１の模様を印刷した包装紙１９で包装して（図２，図３参照）それぞれ円柱形状又は角柱形状の固形された炭混合燃料製品とする。
【００２５】
図４は本考案の第２実施形態を示すもので、第１実施形態における混合槽６から取り出したバラ炭混合燃料をプレス用型枠７によって固形混合燃料とすることなしに、バラ燃料ホッパ９を介してバラ炭混合燃料２６を得て、包装袋２７に詰めにして製品（図５参照）としたものである。
【００２６】
前記バラ炭混合燃料２６は、前記バラ燃料ホッパ９から必要に応じた量だけ取り出しバラのまま出荷することができる。
また、笹、蓬の模様を印刷した耐油紙２７の袋に入れ製品とすることで、クリーンで且つ燃焼効率が高く、残り灰も少なく、有害な煙等も排出しないエコロジカルな燃料を提供することができる。
【００２７】
次に前述の笹炭および蓬炭の製造装置について以下説明する。
笹３２、蓬３３の素材は、細く藁が多いため、窯に詰め込むと材料が密着して、煙や熱の通りが悪くなり、炭になる部分と、ならない部分があり、均質的な炭が出来ず、灰になる部分も有り、歩留りが悪く、１０ｋｇの笹を加熱しても、０．５ｇ位の笹炭にしかならない恐れがあるが、以下の装置によって、素材の乾燥状態にもよるが、１０ｋｇの笹又は蓬から、平均２ｋｇ程度の笹炭，又は蓬炭８を製造することが出来る。
【００２８】
前記笹３２、蓬３３の素材は、林野から豊富に得られる多年性植物であり、毎年、豊富に収穫が可能である。とくに笹炭、蓬炭は燃焼の過程で多少の煙が発生するが、これを食品の燻製時に使用すると食品の燻製品は、独特の香りと甘味が加わり、日持がよくなる効果を有する炭素組成物である。
【００２９】
図６の（ａ）は、直径３ｃｍ、長さ３０ｃｍの煙熱放射管３０、煙熱放射孔が直径２ｍｍのものである。図６の（ｂ）は、直径５ｃｍ、長さ４０ｃｍで、煙熱放射孔の直径５ｍｍの煙熱放射管３１である。前記各煙熱放射管３０，及び煙熱放射管３１は炭焼き釜の大きさに応じてそれぞれ使い分けをするものである。
【００３０】
図７（ａ）は、炭素材となる蓬３２で、図７の（ｂ）は炭素材となる笹３３で、図７の（ｃ）は内窯３４の中に炭素材となる笹３３をいれた状態を示している。
前記内窯３４の中には、煙の通り良くし、熱が素材に伝わり易くして、素材全体を均質に炭化する為に、煙熱放射管３１を入れてある。そして、内窯３４の蓋３５を閉め、加熱し、炭の出来具合を見ながら、入れる場所と煙熱放射管３１の本数を決める、間違うと炭素材が灰になり、熱が伝わらず反焼きになり素材がむだになる。
【００３１】
炭素材全体に熱が均一に伝わり、煙がスムーズに排出すれば、素材の乾燥状態にもよるが、１０ｋｇの笹から、平均２ｋｇ程度の笹炭８ａを製造することが出来る。また、蓬も笹と同じ程度の蓬炭８ｂが出来る。
図８は、外窯４０の前面扉４１を開き、前記内窯３４を入れ、台４２に乗せ、加熱口４４から、炭混合燃料や灯油等の燃焼燃料を入れて燃やし、内窯３４を加熱する。内窯煙突３６には温度センサー３７が設けられている。
【００３２】
前記笹素材が熱せられると高温の煙が発生する。その温度が７００度くらいになったら加熱を止める。そして、内窯煙突３６を、冷却水槽４５の中を通している、冷却煙突４６に接続する。
前記冷却水槽４５には冷却水４７満杯にいれ、蓋４９で蓋をする。
次に前記冷却煙突４６に中間煙突４８を接続して、分離槽５０に煙を入れ、煙に含んでいる液と、煙を分離し、煙は排煙煙突５１に、外窯煙突５７に接続して、外窯４０から出てくると煙と一緒に排煙する。
【００３３】
液は、液取り出し管５２のバルブ５３を介して液を取り出す。燻製用煙突５４で煙を燻製室５５に入れる。使用しないときは、キャップ５６で蓋をする。
内窯３４を取り出すときは、煙突キャップ３８を内窯煙突３６に差し込み外窯４０の前面４１を外し、内窯３４を取り出し、温度が下がってから、内窯蓋３５を取り、中の炭を取り出すことで炭化組成物としての笹炭８ａ、或いは蓬炭８ｂを製造することが出来る。
【符号の説明】
【００３４】
１      原料素材
３      原料加工機
４      攪拌機
５      油漉し機
６      混合槽
７      プレス用型枠
８ａ    笹炭
８ｂ    蓬炭
８      炭素組成物
９      バラ炭混合物
１０    固形燃料包装機
１１    廃物食用油タンク
１２    循環ポンプ
１３    釜
１４    送油ポンプ
１５    漉し油タンク
１６    円柱状型枠
２３    角柱状型枠
３０，３１    煙熱放射管
３４    内窯
４０    外窯
４５    冷却水槽
４７    冷却水
５０    分離層
５２    液取り出し管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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