(57)【要約】【課題】従来では、組立、分解可能な木炭焼成釜が提案され、原料木材のある近くまで移動、搬送できる木炭焼成釜が提案されているが、移動、搬送が可能なために大きな処理能力を持たせることができず、大量の倒木や間伐材の処理をするには不向きである問題点があった。【解決手段】本発明では、少なくとも側壁部２を複数に分割された断熱壁２０１で囲み且つ該断熱壁２０１と分離可能で天井を覆う天井壁３で形成される窯本体１に、１本の主煙突５と複数本の副煙突９、１０、１１、１２を設け、窯本体１を第一次炭化室６と第二次炭化室７に区分する障壁８とを備え、前記第二次炭化室７に収納した原料材１４を少なくとも前記副煙突９、１０、１１、１２の煙突口の大きさを調整して空気の流入量を制御して前記原料材の炭化を行うことを特徴とする。これにより炭化時間の調整を行えることができる。【選択図】  図１
2004307702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも側壁部を断熱壁で囲み且つ該断熱壁と分離可能で天井を覆う天井壁で形成される窯本体と、
側壁部の１個所に設けた焚き口と、
前記焚き口の反対側に設けた主煙突と、
前記窯本体を前記焚き口と連なる第一次炭化室と前記主煙突と連なる第二次炭化室に区分する障壁と、
前記第二次炭化室に連なりその両側に位置する複数の副煙突とを備え、
前記第二次炭化室に収納した原料材を少なくとも前記副煙突の煙突口の大きさを調整して空気の流入量を制御して前記第二次炭化室の原料材の炭化を行うことを特徴とする炭化装置。
【請求項２】
前記副煙突を前記第二次炭化室の両側に２本ずつ配置して、前記第二次炭化室の空気の流れを前記副煙突により調整をすることを特徴とする請求項１に記載の炭化装置。
【請求項３】
前記断熱壁は複数のユニットに分割して形成され、前記断熱壁を連ねて前記窯本体の側壁部を形成することを特徴とする請求項１に記載の炭化装置。
【請求項４】
前記断熱壁で形成された前記窯本体の側壁部は土で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の炭化装置。
【請求項５】
前記断熱壁は内面を耐酸性の金属板、中間を軽量の断熱材、外面を耐火材の３層構造で形成されることを特徴とする請求項３に記載の炭化装置。
【請求項６】
断熱壁のユニットを並べて配置して窯本体の側壁部を形成し、障壁を用いて第一次炭化室と第二次炭化室に区分し、前記側壁部に前記第一次炭化室と連なる焚き口を設け、前記焚き口の反対側に前記第二次炭化室と連なる主煙突を設け、前記第二次炭化室の側壁部に複数本の副煙突を設けて天井を開放された窯本体を準備する工程と、
前記天井から前記第一次炭化室に原料材を入れ、前記第二次炭化室に原料材を入れる工程と、
前記天井を天井壁で覆い、前記第一次炭化室の原料材を前記焚き口に着火して炭化し、前記第一次炭化室の炭を燃焼させて前記第二次炭化室を加熱して前記第二次炭化室の原料材を炭化する工程とを具備し、
前記第二次炭化室の原料材を炭化する工程で、前記副煙突の煙量を開閉量を制御してほぼ均一にして前記第二次炭化室の原料材を熱分解することを特徴とする炭化方法。
【請求項７】
前記側壁部の外側を地面に埋設して前記窯本体を形成することを特徴とする請求項６に記載の炭化方法。
【請求項８】
前記第二次炭化室の原料材を炭化する工程で、前記副煙突の開閉量を調整して前記窯本体の温度を調整して前記第二次炭化室の原料材の炭化時間を調整することを特徴とする請求項６に記載の炭化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一度に多くの原料材を収納でき且つ炭化時間を制御できる炭化装置及び炭化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木炭はその多孔質構造を有する材料として、燃料用だけなく床下の吸湿材、水質の改良材、害虫駆除剤等の多くの用途に活用されている。そのために、木炭は備長炭に象徴されるように極めて上質の木炭を求められ、上質の木炭を生産するための炭焼きが行われている。
【０００３】
例えば、特開２０００−３１９６７５では分解、移動、組立が可能であって原料材の搬入作業および木炭の排出作業が容易な木炭焼成釜が提案されている。
【０００４】
図７を参照して、この木炭焼成釜について説明をする。この木炭焼成釜２１は下方半体２２が四角筒型で、上方半体２３が水平前後方向に中心軸が向かう略半円筒型を組み合わせて結合し、床部２４を備えて内部が空洞のある釜本体２５と、その前面に釜本体２５より一回り小さくその前面から釜本体２５内部にまで前後方向に空洞開口する筒型の焚き釜２６を接続した構成である。
【０００５】
下方半体２２と上方半体２３とは上下に分離可能な構成にあり、クレーンなどのつり上げにより上方半体２３を取り外し、下方半体２２の内部を上方に広く開放されて、焼成前の原料木材の搬入作業および焼成後の木炭の搬出作業が容易に行えることになる。従って、木炭の製造効率が飛躍的に向上し、ひいては製造コストの大幅な削減が可能となる。
【０００６】
また、木炭焼成釜２１は任意設置場所での組立、分解が可能で移動、搬送が容易である特徴もある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−３１９６７５号公報
【特許文献２】
特開２０００−４４９６３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ダム建設の抑制が図られ、それに伴い水害の防止のために森林の管理が重要視されてきた。森林の管理では大量の倒木や間伐材の処理が発生し、この倒木や間伐材を放置することは限りある資源の浪費につながる。
【０００９】
従って、上述した組立、分解可能な木炭焼成釜が提案され、原料木材のある近くまで移動、搬送できる木炭焼成釜が提案されている。
【００１０】
しかしながら、上述した木炭焼成釜は移動、搬送が可能なために大きな処理能力を持たせることができず、大量の倒木や間伐材の処理をするには不向きである問題点があった。
【００１１】
また、原料木材を焼成する場合にはいつでも同一の条件で処理され、焼成時間を調整して処理量を増やす機能はなく、大量の倒木や間伐材が発生した場合には木炭焼成釜の台数を増やして処理するしか方法がない問題点もある。
【００１２】
更に、上述した木炭焼成釜では工場生産のためにサイズが規格化され、発生する倒木や間伐材の量に応じて木炭焼成釜の大きさを変更して処理できない問題点もある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した種々の問題点に鑑みて為され、本発明では、少なくとも側壁部を断熱壁で囲み且つ該断熱壁と分離可能で天井を覆う天井壁で形成される窯本体と、側壁の１個所に設けた焚き口と、前記焚き口の反対側に設けた主煙突と、前記窯本体を前記焚き口と連なる第一次炭化室と前記主煙突と連なる第二次炭化室に区分する障壁と、前記第二次炭化室に連なりその両側に位置する複数の副煙突とを備え、前記第二次炭化室に収納した原料材を少なくとも前記副煙突の煙突口の大きさを調整して空気の流入量を制御して前記第二次炭化室の原料材の炭化を行うことを特徴とする。これにより炭化時間の調整を行えることができる。
【００１４】
また、本発明では副煙突を第二次炭化室の両側に２本ずつ配置して、第二次炭化室の空気の流れを副煙突により調整をすることを特徴とする。これにより窯本体が大きくなっても第二次炭化室の原料材を均一に炭化できることができる。
【００１５】
更に、本発明では断熱壁は複数のユニットに分割して形成され、断熱壁を連ねて窯本体の側壁を形成することを特徴とする。これにより断熱壁の組立が容易にできる。
【００１６】
更に、本発明では断熱壁は内面を耐酸性の金属板、中間を軽量の断熱材、外面を耐火材の３層構造で形成されることを特徴とする。これにより断熱壁が軽量に形成でき、断熱効果も持たせることができる。
【００１７】
更に、本発明の炭化方法では、断熱壁のユニットを並べて配置して窯本体の側壁部を形成し、障壁を用いて第一次炭化室と第二次炭化室に区分し、前記側壁に前記第一次炭化室と連なる焚き口を設け、前記焚き口の反対側に前記第二次炭化室と連なる主煙突を設け、前記第二次炭化室の側壁に複数本の副煙突を設けて天井を開放された窯本体を準備する工程と、前記天井から第一次炭化室に原料材を入れ、第二次炭化室に原料材を入れる工程と、前記天井を天井壁で覆い、前記第一次炭化室の原料材を前記焚き口から着火して炭化し、前記第一次炭化室の炭を燃焼させて前記第二次炭化室を加熱して前記第二次炭化室の原料材を炭化する工程とを具備し、前記第二次炭化室の原料材を炭化する工程で、前記副煙突の煙量を開閉量を制御してほぼ均一にして前記第二次炭化室の原料材を熱分解することを特徴とする。これにより窯本体を組み立てた後に、炭化時間を調整して第二次炭化室の原料材を均一に炭化できる。
【００１８】
更に、本発明では側壁部の外側を地面に埋設して窯本体を形成することを特徴とする。これにより一層断熱効果及び密閉効果を向上させる。
【００１９】
更に、本発明では、前記第二次炭化室の原料材を炭化する工程で、前記副煙突の開閉量を調整して前記窯本体の温度を調整して前記第二次炭化室の原料材の炭化時間を調整することを特徴とする。これにより炭化サイクルを早めて炭化処理量を大幅に増加させ、且つ一定の品質以上の木炭の収量も大幅に向上できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図１から図６を参照して説明する。
【００２１】
図１に本発明の炭化装置の斜視図、図２にその上面図、図３にその断面図を示す。
【００２２】
本発明の炭化装置は、複数のユニットに分割された断熱壁２０１で囲まれた側壁部２と天井を覆う天井壁３とで構成される窯本体１と、側壁の１個所に設けた焚き口４と、焚き口４の反対側に設けた主煙突５と、窯本体１を焚き口４と連なる第一次炭化室６と主煙突５と連なる第二次炭化室７に区分する障壁８と、第二次炭化室７に連なりその両側に位置する複数の副煙突９、１０、１１、１２とで構成されている。
【００２３】
側壁部２は複数のユニットの断熱壁２０１を隣接して並べて形成される。断熱壁２０１は外側からデッキプレート（鋼材）２０２、セラミックウール２０３、ステンレス板２０４の３層構造に形成されている。
【００２４】
各ユニットの断熱壁２０１は上下のＨ鋼１５、１６の溝に外側から耐火性のデッキプレート（鋼材）２０２、軽量で断熱性の良いセラミックウール２０３、耐酸性のステンレス板２０４がはめ込まれ、一定の間隔でアングル２０５を縦方向に設けてボルトで３者を一体化して形成される。具体的には、側面が２つのユニットで形成され、後面は１つのユニットで形成される。なお、ステンレス板２０４は炭化の際に発生する木酢液や竹酢液から断熱壁２０１を保護するために耐酸性であることが求められる。
【００２５】
天井壁３は開閉式のために複数枚の上述した断熱壁２０１と同じようにデッキプレート（鋼材）３０２、セラミックウール３０３、ステンレス板３０４の３層構造に形成され、並べて天井を覆うことにより形成される。軽量化のためにこのセラミックウールは断熱壁よりも薄くしている。なお、図１では天井壁３は一部のみ図示しているが、実際は窯本体１の天井を全部覆うように設けられる。
【００２６】
従って、窯本体１は地面１３と側壁部２と天井壁３とで形成される。幅が約２２００ｍｍ、奥行きが約６５００ｍｍ、高さが約１１００ｍｍのほぼ長方形状の窯本体１となる。
【００２７】
焚き口４は窯本体１の側壁部２の前面に設ける。窯本体１の前面は船の先端のように側壁部２を徐々に幅狭にして絞り込み、その前面にドラム缶等を設けて焚き口４を形成する。
【００２８】
主煙突５は焚き口４の反対側、すなわち、主煙突５は側壁部２の後面に設ける。主煙突５の一端は側壁部２の下側を潜らせて窯本体１と地面１３側から連結され、他端は９５°から１１０°の角度で垂直より少し傾斜させて大気中に立てる。主煙突５としては外径約２１６ｍｍのステンレス製の管を用いる。なお、主煙突５の近くの窯本体１には温度センサーを設置して主煙突５の煙の温度を測定して炭化の際の管理に用いる。
【００２９】
障壁８は窯本体１を第一次炭化室６と第二次炭化室７とに区分するものであり、ステンレス板を用いて側壁部２が幅狭になる部分の近くに設けられる。従って、焚き口４を設けた側が第一次炭化室６となり、窯本体１の大部分を占める主煙突５を設けた側が第二次炭化室７となる。なお障壁８は窯本体１とその上部に天井壁３との間に空間を設け、第一次炭化室６からの炎を遮断して、熱を第二次炭化室７に導くようになっている。
【００３０】
複数の副煙突９、１０、１１、１２は第二次炭化室７の側壁部２の両側に設けられ、一端は側壁部２の下側から潜らせて第二次炭化室７と連結され、他端は大気中に９５°から１１０°の角度で垂直より少し傾斜させて大気中に立てる。副煙突９、１０、１１、１２も外径約１２０ｍｍのステンレス製の管を用いる。副煙突９、１０、１１、１２は第二次炭化室７の後面から約１６００ｍｍと約３３００ｍｍの位置に両側に２本ずつ設け、後で詳述するが炭化中の空気の流れを制御する。なお、本例では副煙突は４本であるが、第二次炭化室７の大きさに合わせて増減できる。
【００３１】
次に、上述した炭化装置の設置方法について図２から図４を参照して説明する。
【００３２】
最初に窯本体１の設置準備を行う。
【００３３】
まず、整地を重機を用いて行う。炭化装置が大型であるので、１０ｍ四方で開けた風通しの良好な場所を選ぶ。炭化装置の大きさよりも約２００ｍｍ程広く地面を平坦に掘る。特に、窯本体１の内部の水平を取り、水糸あるいは実寸大型紙を用い、窯本体１の外形を取る。
【００３４】
次に、水糸あるいは実寸大型紙に合わせて窯本体１の各煙突、障壁８，補強支柱１７の位置取りをする。
【００３５】
更に、各煙突設置のための穴を掘る。主煙突５の位置に幅６５０ｍｍ、高さ３００ｍｍ、奥行き１０００ｍｍ程度の穴を地面に掘る。副煙突９、１０、１１、１２の位置にそれぞれ幅４２０ｍｍ、高さ２６０ｍｍ、奥行き２５０ｍｍ程度の穴を地面に掘る。これらの穴により側壁部２の下側に窯の内部と外部を連結する。
【００３６】
次に、窯本体１を設置する工程に入る。
【００３７】
まず、障壁８の設置を行う。障壁８の両脇の地面の水平を取り、その両脇の位置にＬ字の鉄板を溶接しており、その鉄板が障壁８の両脇を支えるように障壁８のユニットを下ろす。障壁８を下ろすと障壁８の水平を取り、杭で仮止めをする。なお、障壁８と鉄板のＬ字の間に設けた溝に側壁部２の下側のＨ鋼１５がはめ込まれる。
【００３８】
次に、支柱１７の設置を行う。補強用の支柱１７はその両脇の地面の水平を取りながら、Ｌ字の鉄板１７１を据えてその鉄板に支柱１７の両脇が重なるように支柱１７を下ろす。この支柱１７も水平を取り、杭で仮止めをする。なお、同様に支柱１７と鉄板１７１のＬ字の間に溝を設けて側壁部２の下側のＨ鋼１５がはめ込まれるスペースを設けている。
【００３９】
更に、側壁部２の設置を行う。側壁部２は前述したように複数のユニットの断熱壁２０１から組み立てられる。具体的には、側面が２つのユニットで形成され、後面は１つのユニットで形成される。そこで側面を構成する左右側面のそれぞれ２つのユニットをその下側のＨ鋼１５が支柱１７および障壁８の両脇に設けられたＬ字の鉄板１７１の溝にはめ込まれ、窯本体１の奥の角には鉄板を据えてその上に断熱壁２０１を下ろす。断熱壁２０１は水平を随時確認しながら配置する。側壁部２の左右の側面を形成するユニットの断熱壁２０１はその接続する部分を重ね合わせてボルトで接合し、窯の密閉を保つためにしっかりと密着させる。側壁部２の後面のユニットの断熱壁２０１は側面の断熱壁２０１とボルトで接合し、接合部分はセラミックウールを外に出して密閉をする。
【００４０】
更に、各煙突の設置をする。副煙突９、１０、１１、１２は前述した煙突用の穴にエルボを差し込み、その両側を耐火煉瓦で挟んで固定をする。固定ができたら副煙突９、１０、１１、１２用の直管を連結させる。副煙突９、１０、１１、１２は煙が通りやすくするために９５°から１１０°程度の角度を付ける。
【００４１】
主煙突５も前述した煙突用の穴にエルボを差し込み、両側を耐火煉瓦で挟んで固定をする。主煙突５はエルボ部分と直管部分が一体に形成され、長く、重量もあるので、直管部分も石や耐火煉瓦等で動かないように側壁部２に止め金具を用いて固定し、煙突口１０５は確実に第二次炭化室７に連絡するように土に埋まったりしないように注意をする。主煙突５も煙が通りやすくするために９５°から１１０°程度の角度を付ける。
【００４２】
更に、焚き口４を設置する。焚き口４を設けるために窯本体１の正面の地面を水平に均す。その上にドラム缶を据え、ドラム缶と側壁部２との隙間を金属性の焚き口壁２０６で塞ぐ。焚き口壁２０６は側壁部２の一部を構成する。焚き口壁２０６は図示のように内側に突出した内壁２０８と外壁２０９よりなり、内壁２０８を側壁部２の隙間にはめ込む。外壁２０９は両側にハネ２０７を有し、側壁部２の上下のＨ鋼１５、１６にボルトで固定する。焚き口壁２０６とドラム缶の隙間はセラミックウールを詰め、ドラム缶の下側も同様にセラミックウールを詰めて土を入れて密閉をする。ドラム缶は外壁２０９から内壁２０８に渡って設けられ、内壁２０８と外壁２０９の空間には土を充填して断熱とドラム缶の支持を行う。ドラム缶は外側は点火できるように開口しており、第一次炭化室６にある部分は上側側面に窓を設けて第一次炭化室６の加熱を行えるように設計されている。
【００４３】
更に、窯本体１の埋め戻しを行う。側壁部２と窯の大きさより約２００ｍｍ程度大きく掘った穴との隙間を土１９を入れて埋め、側壁部２はほとんど土の中に埋め込む。これにより、土１９も断熱材及び密閉材として働き、断熱壁２０１と共同して断熱効果を高め且つ密閉効果も兼備する。この際、焚き口壁２０６のハネ２０７は土留めの働きがあり、焚き口４が土で埋まることを防止している。
【００４４】
最後に、天井壁３を取り付けられる準備をしておく。すなわち、側壁部２の上側のＨ鋼１６の溝に土とセラミックウールあるいはセラミックウールのみを詰めて、側壁部２と天井壁３との密閉を高める。
【００４５】
続いて、本発明の炭化装置を用いた炭化方法を図３及び図５を参照して具体的に説明する。
【００４６】
まず、原料材１４の詰め込み作業を行う工程である。
【００４７】
炭化装置の窯本体１の底部には空気の通りを確保するために、縦に３本、横に４本を目安に竹等の枕木１８を並べて、原料材１４を天井から詰める。原料材１４は竹、木材等を第二次炭化室７に一杯になるように且つ最上面が水平になるように積み上げて行く。
【００４８】
また、第一次炭化室６には十分に原料材が入るように縦にして詰める。原料材としては第二次炭化室７に入れる竹や木材の半端な長さのものを利用すると良い。
【００４９】
次に、炭化装置の天井を天井壁３で覆う工程である。天井壁３は側壁部２の断熱壁２０１と同様の３層構造のものを用いて天井を閉鎖する。
【００５０】
更に、焚き口４の可燃材に点火をし、着火まで持って行く工程である。
【００５１】
点火の段階では火力を強くし、窯本体１内の温度を一気に上昇させるために扇風機等を用いて空気を送り込むと良い。やがて主煙突５から出てくる煙の温度が７５〜８５℃に安定すると、原料材１４の熱分解が開始され着火したことが分かる。
【００５２】
更に、本発明の特徴である炭化の工程に移る。
【００５３】
第一次炭化室６の原料材がまず炭化され、第二次炭化室７の原料材の炭化が開始される間の熱源として働く。
【００５４】
第二次炭化室７での原料材の炭化を均一に行うために、主煙突５と４本の副煙突９、１０、１１、１２から煙が出るように煙突用の蓋２０を用いて各煙突口の大きさを調整する。５本すべての煙突から煙が出るように調節を行い、原料材１４が均一に炭化されるように窯本体１の空気の流れを制御する。
【００５５】
例えば、左側の奥の副煙突９の煙が止まった場合は、左側の手前の副煙突１０の煙突口を煙突用の蓋２０を用いて狭めて煙の量を減らし、右側の２本の副煙突１１、１２の煙突口も煙突用の蓋２０を用いて狭めて煙の量を減らし、窯本体１の空気の流れが左側の奥の副煙突９に向かうように調整をしてこの副煙突９からも煙が出る状態に持っていく。このように複数本の副煙突から均一に煙が出るように各副煙突９、１０、１１、１２の煙突口の開閉度を調整しながら炭化を進める。
【００５６】
炭化がある程度進むと、主煙突５の煙突口に蓋２０を乗せて半分程度の大きさにしておく。そして各煙突からの煙の水分量が減り、乾いた感じがする時点で且つ主煙突５の煙の温度が約１２０℃になった時点で、副煙突９、１０、１１、１２の煙突口に蓋２０を乗せて重石で固定をする。そして主煙突５の温度が急激に上昇して３００℃付近に達し且つ主煙突５の煙が無色、透明になったら、主煙突５の煙突口を全開にして窯本体１への空気量を増加させる。ここから精錬が行われ、炭に含まれる不純物が減少される。温度が上昇しなくなった時点で且つ主煙突５の煙が無色、透明になったら、精錬を終了して炭化を完了する。
【００５７】
更に、精錬を終了すると窯の鎮火を行う工程に入る。
【００５８】
精錬を完了すると、焚き口４と主煙突５の密閉を行う。副煙突９、１０、１１、１２は既に炭化の途中で密閉されている。これにより窯本体１と外部との空気が遮断され、２〜４日間放置して炭を冷却する。
【００５９】
更に、炭の取り出しの工程を行う。
【００６０】
まず、天井壁３を順番に取り除いて窯本体１の天井を開放して炭を取り出す。このとき、第一次炭化室６の原料材は完全に燃え尽きて、灰になっているが、第二次炭化室７の原料材１４は炭になっている。
【００６１】
最後に、本発明の特徴の１つである炭化時間の調整について図６を参照して説明する。
【００６２】
本発明の炭化装置では複数本の副煙突９、１０、１１、１２の煙突口の開閉により炭化時間を調整できる特徴がある。
【００６３】
まず、副煙突９、１０、１１、１２の煙突口を蓋２０の調整により大きく開放して、窯本体１に流入する空気量を増加させると、窯本体の熱が外部に逃げて内部の温度が低下する。このために低温で炭化を行うので、熱分解が完了するまでの平衡状態（内部の熱分解温度が４００℃〜５００℃、主煙突の煙の温度７５℃〜９０℃で安定する）の時間が長くなる。長時間かけて炭化を行うと、できた炭は硬く、炭素の純度が高い良質の炭が生産できる。また、温度変化も比較的緩やかになり、窯本体１のＨ型鋼材１５や断熱壁２０１のステンレス板２０４に与えるダメージも小さくなる。
【００６４】
一方、副煙突９、１０、１１、１２の煙突口を閉鎖し、窯本体１に流入する空気量を減少させると、窯本体１の内部に熱を留め、内部の温度が上昇する。このために内部の温度はすぐに上昇して、熱分解が完了するまでの平衡状態の時間が短くできる。できた炭は柔らかく、炭素の純度は低くなる。しかし、短時間に多くの原料材１４の炭化が行われ原料材１４の大量処理ができる。
【００６５】
図６は、縦軸に主煙突の温度、横軸に着火から炭化終了までの累積時間を取り、
実線が副煙突９、１０、１１、１２の煙突口をほぼ全開にした場合、点線がほぼ半開にした場合、一点鎖線がほぼ閉鎖した場合のそれぞれの特性を示している。実線は着火（主煙突の温度が７５℃〜８５℃）から炭化完了（主煙突の温度が３００℃〜３５０℃）までの平衡状態の時間が約１８時間である。点線は着火から炭化完了まで時間が約３２時間である。一点鎖線は着火から炭化完了まで時間が約４８時間である。従って、副煙突９、１０、１１、１２の開閉により着火から炭化完了まで時間を約３倍の範囲で調整できることが明白である。更に、主煙突５の煙突口の開閉も調整することで窯本体１に流入する空気量の調整をもっと大幅に変化できるので、着火から炭化完了まで時間を更に大きな範囲で調整可能となる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明では、主煙突の他に副煙突を複数本設けて、この副煙突の煙突口の開閉の大きさを調整することにより、炭化時間の調整を行える炭化装置を実現できる。
【００６７】
また、本発明では、窯本体を第一次炭化室と第二次炭化室に障壁で分けることにより、第一次炭化室の原料材が長時間に渡り窯本体を加熱できるので、大量の原料材を効率よく炭化できる炭化装置を実現できる。
【００６８】
更に、本発明では副煙突を第２の第二次炭化室の両側に２本ずつ配置して、第２の第二次炭化室の空気の流れを副煙突の開閉の大きさにより調整をすることで、窯本体が大きくなっても第二次炭化室の原料材を均一に炭化できる利点がある。
【００６９】
更に、本発明では断熱壁はユニットに形成され、このユニットを連ねて窯本体の側壁を形成することにより、組立が容易にできる炭化装置を実現できる。
【００７０】
更に、本発明では断熱壁は内面を耐酸性の金属板、中間を軽量の断熱材、外面を耐火材の３層構造で形成されることにより、断熱壁が軽量に形成でき、断熱効果も持たせることができる炭化装置を実現できる。
【００７１】
更に、本発明の炭化方法では、原料材を炭化する工程で、副煙突の煙量を開閉量を制御してほぼ均一にして第二次炭化室の原料材を熱分解することにより、窯本体を組み立てた後に、炭化時間を調整して第二次炭化室の原料材を均一に炭化することができる。
【００７２】
更に、本発明では断熱壁の外側を地面に埋設して窯本体を形成することにより、一層断熱効果と密閉効果を向上させることができる。
【００７３】
更に、本発明では、原料材を炭化する工程で、前記副煙突の開閉量を調整して窯本体の温度を調整して第二次炭化室の原料材の炭化時間を調整することにより炭化処理量を大幅に向上させることができ、また炭化処理量に合わせて炭化時間を選ぶこともできる。すなわち、炭化サイクルを早めて処理量を増加させたり、一定の品質を持つ木炭を量産できることをその状況と目的で選択できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の炭化装置の構造を説明する斜視図である。
【図２】本発明の炭化装置の構造を説明する上面図である。
【図３】本発明の炭化装置の構造を説明する断面図である。
【図４】本発明の炭化装置の設置方法を説明するフロー図である。
【図５】本発明の炭化方法の手順を説明するフロー図である。
【図６】本発明の炭化方法の炭化時間の調整を説明する特性図である。
【図７】従来の木炭焼成釜を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１              窯本体
２              側壁部
３              天井壁
４              焚き口
５              主煙突
６              第一次炭化室
７              第二次炭化室
８              障壁
９、１０、１１、１２    副煙突
１３            地面
１４            原料材
１５、１６      Ｈ型鋼材
１７            補強支柱
１８            枕木
１９            土
２０            煙突用の蓋
２０１          断熱壁
２０２          プラスターボード
２０３          セラミックウール
２０４          ステンレス板
２０５          アングル
２０６          焚き口壁
２０７          ハネ
２０８          焚き口壁の内壁
２０９          焚き口壁の外壁
【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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