(57)【要約】      （修正有）【課題】現在業界で使用されている木炭窯の生産量を高くし、窯の焼成及び冷却を短時間にすませ、製品の歩止りも良くし、労力を少なくする。【解決手段】窯を鉄板で造り大形の密度の高い窯を造り窯内部を断熱の資材を用いて構築し、作業出入口も炭化室と同じ広さとし扉も出入口に応じた大形の天秤扉とし、動力車が出入可能となし、耐熱のコンテナを造り、窯外で炭材をコンテナに詰めフォークリフトで炭化室に持ち込み、コンテナに炭材が入ったまま窯詰めを行い、炭化室に三方から焔を送り込み焼成を行い、窯止め後冷却時に窒素ガスを窯内に流入し窯内の酸化を防ぎ冷却を行う炭窯。【選択図】図１
2005314625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄板でコの字形の窯体を造り、１方の開いた面に出入口（４）を設け、出入口（４）の上部に天秤状の扉腕金（９）を取り付け、扉腕金（９）の下部先端に扉外板（１６）を取り付け扉外板（１６）の内面に綿状耐火物（４０）を貼り付けて、更に扉外板（１６）の四方の縁に押さえ縁金（４３）を付け、押さえ縁金（４３）の外面に締め付け受け金具（４２）を取り付け扉（１９）を形成、更に扉腕金（９）の、反対側の先端に重り（２２）を付け天秤状となしておき、出入口（４）の反対側の窯壁外板（２）にモータウィンチ（２５）を取り付け、モータウィンチ（２５）のワイヤ（２３）を鐶（３４）と連結し電動操作により扉（１９）の開閉を可能となしておき、出入口（４）の外板四方に溝（８８）を取り付け、溝（８８）の中に耐熱のパッキン（８７）を押し込んでおき、更に溝（８８）の周囲に締め付け金具（４１）を取り付け、閉扉時に扉（１９）の扉（１９）の押え縁金（４３）がパッキン（８７）を押さえ、更に締付け受け金具（４２）に締付け金具（４１）をはめ込み、締付けて密封を行い、密封可能な天秤状の扉を付け、モータウィンチ（２５）で開閉を行い、動力運搬車が出入可能な、大型の出入口と天秤扉を設けた炭窯。
【請求項２】
窯の大きさに応じた複数の焚口（１３）を前部の窯壁外板（２）に取り付け、更に後部の窯壁（６）の下部に窯幅１ぱいに排煙口（３０）を焚口（１３）の数の倍以上を設け、更に断熱窯底（２０）の上に耐火レンガを用いて燃焼区画壁（２７）を、焚口（１３）の数に応じて長なりに積み上げ燃焼区画壁（２７）を造り、燃焼区画壁（２７）と燃焼区画壁（２７）の上面に桁煉瓦（３１）を渡し、桁煉瓦（３１）と桁煉瓦（３１）間に焔配分口（３２）を焚口（１３）に近い方は狭く、排煙口（３０）に近い方は広くして並べ、桁煉瓦（３１）の下が床下燃焼室（２６）上が炭化室（２９）となり、焔配分口（３２）を設けた窯床（３３）を造り、更に窯の前部の燃焼区画壁（２７）の上に立体区画壁（７８）を火屏風（３６）と同時に積み上げ火屏風（３６）には焔配分口（３２）を、焚口（１３）に近い下部は狭く上部は広くした焔配分口（３２）を設けて積み上げ、最上部に上向きの焔配分口（３２）を設けて立体燃焼室（３５）を構築し、バーナーから噴出したガスは立体燃焼室（３５）、床下燃焼室（２６）で燃焼し床面、側面、天井向けの焔配分口（３２）により配分され炭化室（２９）の奥部も、火前も、上部も下部も同時に大差の無い温度の焔が流入可能な請求項１の炭窯。
【請求項３】
多数の焚口（１３）から窯幅一体に均一に流れた焔を多数の排煙口（３０）により其のまま均一に排煙し、炭化室（２９）の焔の流れの均一を保持し、一箇所の集煙室（２８）に集め、煙道（９０）に流入させ更に煙突口（６２）に流れ込みダンバー（４８）で排煙の調節を行って煙突（４６）内を上昇して焼成を行い、窯止め後の冷却時は冷却管（５３）で冷やされたガスは排気管より煙突（４６）の上部に流入し煙突（４６）内を降下し煙突口（６２）、煙道（９０）を抜け集煙室に至り更に排煙口（３０）を通気し炭化室（２９）の床面に流れ込み炭化室（２９）内で再び上昇を繰り返し循環を行い冷却する。燃焼時は窯の排煙装置、冷却時は循環対流を起こして冷却を行う請求項１又は２の炭窯。
【請求項４】
炭窯（４５）の上部に鉄板を用いて水タンク（５２）を設置し、両端が直角に曲がった冷却管（５３）を両端を上向けに水タンク（５２）の中に取り付け、開閉弁（５５）を付けた通気管（５４）を用いて炭化室（３９）と冷却管（５３）の片方を連結し、更に煙突（４６）の上部と冷却管（５３）の片方を排気管（５６）を用いて連結し通気可能となしておき、窯の焼成後の冷却開始時に水道バルブ（５７）を開き水タンク（５２）に注水を行い、開閉弁（５５）を開き窯の中の高温ガスを上昇させ冷却管（５３）に流入させ水タンク（５２）の水により冷やされたガスは排気管（５６）を抜け煙突（４６）上部に至り煙突（４６）内で冷却しつつ降下し煙道（９０）、集煙室（２８）、排煙口（３０）を抜け窯床（３３）に流れ込み再度上昇し循環を繰り返し冷却を行う請求項１又は２又は３の炭窯。
【請求項５】
回転部（７３）を付けた冷却筒（７２）を長方形の水タンク（８０）内に両端を突出させて取り付け回転部（７３）にラッパ状の集煙筒（８１）を取り付け４分の１回転可能となしておき更に結露金網（７９）を付けた結露筒（７４）をジグザグ状に取り付け最上部に風雨防止筒（７５）を付けた請求項１又は２又は３又は４の炭窯。
【請求項６】
炭窯（４５）の外部にガス開閉弁（９１）を取り付けた窒素ボンベ（５）を設置し、窒素ボンベ（５）には窒素ガスを充填しておく。更に窒素ボンベ（５）と炭窯（４５）を配管を行い連結し通気可能となしておく。炭窯（４５）の焼成が終わり窯止めの直後、高圧の窯内が冷却と共に圧力が下がり、０気圧状態前後を見計いボンベ開閉弁（９１）を開き窒素ガスを少しずつ窯内に送入して窯内の炭の酸化及び灰化を防ぐ請求項１又は２又は３又は４又は５の炭窯。
【請求項７】
耐熱金属を用いてフォークリフトで運搬可能な木炭焼成用のコンテナ（６９）を造り、窯外でコンテナ（６９）に炭材を詰め込みフォークリフトで炭化室に持ち込みコンテナ（６９）と共に加熱を行い、炭化、冷却後フォークリフトでコンテナ（６９）を持ち出し炭を焼く、炭焼成用のコンテナを用いた炭焼き方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は炭材をコンテナに詰め、フォークリフトで搬入しコンテナと共に炭材を焼成する炭窯に関する。
【背景技術】
【特許文献１】特開平６−２７９７７６
【特許文献２】特開２０００−４４９６３
【非特許文献１】岸本定吉、杉浦銀治共著「炭焼き師入門」東京都千代田区神田小川町３丁目２番地総合科学出版株式会社
【非特許文献２】杉浦銀治、古谷一剛共著「木炭はよみがへる」東京都港区赤坂１丁目９−１３三会堂ビル９階全国林業改良普及協会
【０００２】  木や竹を焼く炭窯は小はドラム缶を改造した窯、又は穴窯、土窯と色々の窯が有るが本業として使っている窯も多種類有る。新しい窯ではステンレス製の四段組立式の収炭両２００ｋｇの林試式移動窯が有る。他にも鉄板製台車付きの移動窯が有る。炭収１５０ｋｇの炭収の窯を、新潟県の会社が生産販売している。いずれも金属窯では有るが事業用としては小規模で大量に生産するには多数の窯を設置せねばならない。現在全国で９０％以上が粘土と石で築いた土窯を使用している。此の土窯は全国で２０種類くらい有るがどの土窯も大同小異で代表的な窯は八名窯、三浦窯で今日でも多く使用されている。【０００３】  八名窯、三浦窯は大同小異であるから、土窯として説明する。土窯は土と石を用いて窯壁を卵形に造り窯壁は厚さ５０ｃｍ、高さは９０ｃｍの壁を造り、窯内の幅が広い処で２５０ｃｍ奥行きが３０ｃｍの窯壁を造り窯の奥部の中央の下部に排煙口１個を設け、煙道を付け、煙突を建てて卵形の窯体を造り卵形の窯体内に炭材を立てて窯詰めを行い更に窯詰めをした炭材の上に小さな短い炭材を、横積みにして湾曲状に盛り上げ、其の上に土を盛り上げて木槌でたたいて固め、更に作業の出入口であった窯口を煉瓦と土を用いて焚口、燃焼室、通焔口に造り換えて窯を造る。築窯終れば焚口に火を入れ焚き始める、大火で焚くと炭材に火が付き燃焼するのでちょろちょろと焚き１４０ｈ前後を掛け焚き終わる。冷却は９０ｈ−１００ｈを掛けて冷却を行う、１ヶ月に３窯の生産は困難である。此の窯出の製炭量は１俵１５ｋｇ俵で３０−３５俵である、それ以上の大きい窯は良質の炭が出ず出炭率が低い、炭材の１５％の出炭が平均値である。【０００４】  更に此の窯は１箇所の焚口で１箇所の燃焼室で、１箇所の通焔口で、排煙口も１箇所である、又窯内の高さが中央部で１２０ｃｍ前後であり、窯内作業は片足の膝を窯床に付けて作業を行っている、窯詰めも炭材を１本１本窯外の作業員が手渡しで窯詰めを行い二人で１日を窯詰めに要する。【０００５】  上記のごとく窯は土と石で築き上げてあり窯を焚く度に窯体が膨張し、冷却すれば収縮する、そのため窯体に亀裂を生じる、窯を焚き終わってから、亀裂の個所に水を掛け藁縄を用いてこすり、目つぶしをして練り土を塗り空気の浸入を防いで炭の灰化を防いでいる。窯開けまで毎日見回って、目つぶしを行うのである。大きな窯を造れば大きい窯ほど亀裂が多くなり管理が難しくなる。【０００６】  此の窯の焔の流れは天井部を通り、中部、窯底は伝導熱、輻射熱によって加熱され、下部は温度が上がり難い、更に炭材が樹液水分を６０％も保有していて、加熱によって水分が発散し結露して、窯底に樹液が溜まる、此の水分を窯外に発散さす為の大量の熱を消費し、その為の下部の炭材が焼け難いのである。窯止め時の上下の温度差が３００℃前後ある、窯底の炭材は未炭化の不良炭が出来、二度焼きを行わねばならぬ事が多々ある。【０００７】  この炭窯の大きさは４５０ｋｇ前後の出炭の窯が日本国中で大半を占めている。これ以上の大きな窯は大きくなる程冷却時に酸化が激しく、灰化したり不良炭が多くなる。従来の窯は窯体が機密性が低く、窯止めの後の冷却時に窯内圧が下がり外気を吸い込み酸化し光沢のない軽い炭や、灰化して、商品にならない物が出ていた。今日まで炭窯の酸化防止の方法の決め手がなく窯の割れ目にみずを掛けて藁縄でこする程度であった。【０００８】  従来の窯であれば、焼成時の炭化室の温度は、燃焼室から焔が通気する通焔口の口前附近が最も高い温度である、通焔口附近が炭化温度に達していても排煙口附近は炭化温度に至らず乾燥した木材のままである。通焔口から排煙口までの距離は３ｍもあり、排煙口附近の炭材を炭化可能な温度に達するように焚けば通焔口附近及び天井部の炭材に長時間焔を当てる事により炭材は灰化する。灰化しないように焚けば未炭化の不良炭が多くなる。【０００９】  木竹酢液の採集方法も冷却筒を竹のふしを、抜き取り筒状として使用したり、ステンレスの煙突、又は土管を１０ｍ前後の長さに繋ぎ合わせて傾斜になして煙突の上部に取り付けて採集している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  従来の木炭窯の生産量は１５ｋｇ俵で３０−３５俵の生産の窯である、又焚き始めから窯止めまで焼成に６日前後かかり、更に冷却に４日前後を要し窯詰めに１日を要する、１ヶ月に３窯焼くのがなかなか難しい。又上記の窯は３０俵入りの窯も４０俵入りの窯も、焚口も燃焼室も通焔口及び排煙口も１個づつである、小さな燃焼室で燃焼した焔は通焔口を抜け炭化室に入り排煙口に至り煙突を通って廃棄されるのであるが、通焔口から排煙口まで３００ｃｍの距離があり、窯幅も２５０ｃｍもある。又１個の通焔口から出た焔は、窯の形通りに隅々まで広がらず排煙口に直行しようとする、窯壁や窯底に焔が回らない訳である、排煙口を小さく造って、輻射熱や伝導熱で加熱を行っている。又燃焼室で大火の燃焼を行えば通焔口近くの炭材が燃焼して灰化する、焼成に長時間を要し高度の技術を必要とする。【００１１】  更に上記の窯は窯壁も圧さが５０ｃｍも有り天井も３０ｃｍ前後の厚さで石や土を用いて厚い窯体を造ってあり窯体が焼けねば炭材も焼けない、窯体を加熱する燃料を大量に消費し長時間無駄な労力を要する。更に土や石で造った窯は燃焼する度に窯体が膨張し冷却時には収縮する、その為窯体に亀裂を生じ窯止め後の管理が容易ではなかった。【００１２】  更に此の窯は、焼成中の炭材が６０％前後の水を含んでいる、水分が加熱により発散し結露して窯底に溜り、窯底の炭材は未炭化の不良材となる。又窯の構造も天井部に焔が回り、窯底まで回り難い窯の構造となっている。窯止めの時の天井部と床面では３００℃の温度差がある、窯床近くの炭材を十分焼けば上部の炭材は灰化する。【００１３】  更に此の窯は出入口が小さく天井も低く、立って出入が出来ず、窯詰め窯出しの作業もしゃがんで作業を行うのである。１本１本の炭材を手作業で持ち込んで窯詰めを行う窯詰め終れば出入口を土と煉瓦で焚口、燃焼室、通焔口を造り、燃焼を行っていた、窯出し時は焚口、燃焼室、通焔口を壊して出入口に造り換えていた、多くの労力を要した。
【課題を解決しようとする手段】
【００１４】  鉄板又はステンレス板を用いて窯底外板を据え、窯底外板の上面にコの字形に窯壁外板を取り付ける。コの字の一方の開いた面を出入口となし出入口の上部に扉の軸受台を固定し台の上部に軸受を取り付ける。扉腕金の中央部に軸受を付け、腕金の軸受けを軸受台の上部の軸受けに合せて天秤軸を差し込み天秤状となして扉腕金を取り付け、扉腕金の下側先端の下面に軸受けを取り付け扉外板の四方の縁に押え金縁を付け、更に扉外板の中央部に軸受けを取り付け、扉の軸受けと扉腕金の先端に付けた軸受けを合せて軸を差し込み扉外板を取り付け、扉外板の内面に綿状耐火物を貼り付け、更に扉が回転せぬよう回転止金を付けおき、扉腕金の扉を付けた反対側の先端に扉の重量よりやや軽い重りを付け、重りの下側に鐶を取り付けておく、更に出入口の反対側の外板にモーターウィンチを取り付け、更に窯天井外板の上面に誘導車を取り付けモーターウィンチのワイヤを誘導車を通して鐶に繋ぎ電動操作により扉の開閉が可能となしておく。次に出入口の外板の四方に溝を取り付け溝の外板の四方に締付け金具を付け溝の中に耐熱パッキンを押し込んでおき、モーターウィンチを始動すれば扉が閉まり扉の押え縁金がパッキンを押し付け、更に締付け金具で締付け受け金具を締め付け、パッキンと、押え縁金が密着し、動力車で炭材を搬出搬入可能な出入口、及び動力で開閉の天秤の扉を取り付けた。
【００１５】  窯の前部に窯の大きさに応じた数の焚口を取り付け、更に窯の後部外面に鉄板を用いて集煙室外板を窯幅１杯に構築し、内部を断熱煉瓦を用いて集煙室を造り、集煙室と炭化室のあいだの窯壁に排煙口を、１個の焚口の数に３個前後の割合に多数の排煙口を設け分散して集煙室に通気可能となした。次に窯底に耐火煉瓦を用いて燃焼区画壁を焚口より排煙口に向けて焚口に応じて数条を構築し、更に燃焼区画壁と燃焼区画壁の間の上面に桁煉瓦を渡し桁煉瓦と桁煉瓦の間に焔配分口を、火屏風に近い方は狭く排煙口に近い方は広くした、焔配分口を設けて桁煉瓦を列べ窯床を造り、桁煉瓦の下面が床下燃焼室、上面が炭化室となる。更に窯の前部の燃焼区画壁の上面に立体区画壁を、火屏風と同時に積み上げ、火屏風には焔配分口を、焚口に近い下部は狭く上部は広くし横向きに焔が入る焔配分口を設け立体燃焼室を造り、立体燃焼室の最上部に天井向きの焔配分口を設け天井部に焔が流入可能となし、炭化室内に焔が床面、側面、天井面のたすうの焔配分口から流入し、バーナーに近い個所の温度の高い所は焔配分口を狭くなし、バーナーに遠くなるに応じて広くして、焔配分口により流入する焔を調節し、炭化室内に入る温度の均一化を計り、コンテナに入っている炭材の上下、左右の加熱温度の均一化を計った。
【００１６】  煙突口にダンバーを取り付け焼成時、ダンバーで煙の調節を行い焼成し、焼成終れば煙突排気口に煙突蓋をかぶせ締め付け金具で、締め付ける。更にタンバーの開閉握り手を押し込み、キャブをねじ込み窯を密封して窯止め操作を行い、次に冷却時通気管の開閉弁を開けて窯内の高温ガスを冷却管に流入させ、流入した高温ガスは冷却され煙突上部に至り、煙突内で冷やされつつ降下し煙道及び集煙室に溜り排煙口を抜け窯内底部に至り、更に窯内を上昇し循環を繰り返し、冷却を行う、燃焼時は窯の排煙装置、窯止め後の冷却時は高温ガスの冷却装置となる炭窯。
【００１７】  耐熱金属を用いて、フォークリフトの腕金を差し込む角パイプを付けた長方形の台枠を造り、両側に壁枠を取り付けておき、左右の両壁枠の上部に桁を渡して取り付ける。更に台枠の上面に金網を張り付けておき、前後空間の角々に筋交いを取り付け補強をなしてコンテナを造り、筋交いの間から炭材を詰め込み、フォークリフトを用いてコンテナを炭化室に搬入し、炭材が入ったままコンテナを例べコンテナと共に焼成を行う炭化用のコンテナ。
【００１８】  窯の天井外板の上に水タンクを設置し、両端が直角に上向きに曲がった冷却管を水タンクの中に取り付けておき、開閉弁を付けた通気管を用いて、炭化室の上部の窯壁と冷却管の片方を連結しておき、更に冷却管の片方を排気管で煙突の上部と連結し窯の高温ガスが冷却かんを通って煙突の上部に至るよう取り付けておく。窯の焼成後の冷却開始時に水タンクに注水を行っておき、通気管の開閉弁を開き窯の中の高温ガスを上昇させ冷却管に流入させ冷却管内で水タンクの水により熱交換が行われ高温ガスは冷やされて排気管を通って煙突の上部に流入し、煙突内で降下しつつ冷却し煙道を抜け集煙室に充満し排煙口を抜け炭化室全体に拡散し再び炭化室内を上昇し、循環を繰り返し冷却を行う。窯外に高温ガスを導出させ、水タンク内の冷却管で冷却し更に煙突内で冷却されつつ降下して再び炭化室に入り、炭化室で上昇を繰り返して冷却を行う対流循環の冷却方法。
【００１９】  煙突の近くに水タンクを設置し水タンク内に冷却筒の両端を水タンク外に出して冷却筒を取り付け煙突側に回転可能な集煙筒を付け、反対側に結露金網を付けた結露筒をジグザグ状に取り付け最上部に風雨防止筒を付けて下部に液タンクを取り付けて、窯の燃焼時の煙を冷却筒を通気させ水タンク内で冷やされ、更に結露筒で結露金網に接触して水滴となって液タンクに流入する木酢液の採集装置。
【００２０】  炭窯の外部に窒素のガスボンベを取り付け炭窯に配管連結して通気可能となし窯止め後、窯内温度が下がり窯内ガスが収縮し内圧が下がり外気を吸い込み酸化するのを防止のため窒素ガスを少しずつ注入し炭の酸化防止を可能とした。
【発明の効果】
【００２１】  本発明は以上説明したように構成されているので以下に記載されるような効果を奏する。本発明の炭窯は窯体を金属板と断熱耐火煉瓦、綿状断熱耐火物を用いて築窯し焚口及び排煙口を窯の大きさに応じて多数を設けて炭化室の床面及び前面に焔配分口を設け炭化室内に床面、側面、天井面の三方から同時に平均した焔が入り、大きな窯でも火の回りが均一し、焼け不足の未炭化の出炭が皆無である。窯が大きくなれば焚口、排煙口、燃焼室を増やせば大形の窯が築造可能となった。
【００２２】  窯を鉄板で造り内部を断熱耐火物で造る事により厚い窯壁や、天井を焼くことがなく燃焼時間も短くて済む。加熱により窯体が膨張、収縮により亀裂を生じる事はなく窯止め後の管理も安易に行える。出入口も炭化室と同じ広さとなりフォークリフトで搬入搬出が可能となり、扉も天秤扉を付け動力で開閉可能となし、作業効率もよくなった。
【００２３】  耐熱のコンテナを使用する事により窯の外で炭材をコンテナに詰めてフォークリフトを用いて炭化室に持ち込み、炭材の入ったままコンテナを加熱し焼成を行い、窯開け時にフォークリフトで搬出する。作業時間も短縮になり、更に高度の窯詰技術もいらなくなった。
【００２４】  炭化室の床面、側面、天井面へ床下燃焼室、立体燃焼室の配分口により焔を送り、焚口より遠い方は広く、近い方は狭くして遠い方も近い方も同時に平均して入り、炭化室の温度が天井部も床面も大差なく焼け、高温の焔が直接炭材に当らず灰化する事もなく上下均等に焼成できる。５００−６００俵出炭の窯でも３０−３５俵の従来の土窯より早く焼け炭収率も高く均一な炭が生産される。
【００２５】  窯止め後の窯内の高温ガスを窯外に導きガス冷却管を通気させて冷却し、更に煙突内に導き煙突内を降下させ煙道に入り再び窯内に入り循環を、繰り返して窯外に高温のガスを導き冷却する事により、窯内の冷却が早くなり窯の回転率がよくなった。
【００２６】  窯止め後の冷却時窒素ガスを窯内へ注入する事により窯内の高温ガスが収縮して外気を少々吸い込んでも酸化する事が無く、大きな窯でも窒素を注入する事により酸化や灰化を防ぐ事が可能となり安易に焼成後の窯の管理が行える。
【００２７】  上記記載の通り種々改良の結果炭収率も２２−２５％増産が可能となり良質の炭が大量に生産され、労力も節減され短時間で焼成が可能となった。
【００２８】  木酢液の採集も窯の排煙を水タンク内の冷却筒を通して冷却し更に上昇して結露筒内の結露金網に接触して結露し水滴となって流下し液タンクに溜り旧来の方法より大量採集が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】  鉄板を用いて窯底外板１を据え付け窯底外板１の上に一方を出入口４となしたコの字形の窯壁外板２を造り、窯壁外板２の上に天井外板３を乗せて箱形の窯外板を造る。更に窯前部の窯壁の下部に、窯の大きさに応じた数の焚口１３を取り付け、焚き口１３に窯止め時密封可能なバーナー１５を各焚口に固定しておく、更に出入口４の外面四方に溝８８を取り付け溝の中に耐熱のパッキン８７を押し込んで置く。溝８８の周囲四方に締め付け金具４１を取り付け扉１９を、閉扉時に締め付け可能となして置く、大形鉄板窯の窯体及び動力車の出入可能な作業出入口を造る。【００３０】  窯の出入口４の上面に軸受け８を取り付けた軸受け台６０を複数固定しておく、扉腕金９の中間部に軸受け８を取り付けて扉腕金９の軸受け８と軸受け台６０の軸受け８を組み合わせ天秤軸１０を差し込み扉腕金９を取り付ける、更に扉腕金９の先端に扉軸受け２１を付け、更に扉外板１６の外面中央部に扉軸受け２１を付け、扉外板１６の扉軸受け２１と扉腕金９の扉軸受け２１を合せて軸１７を差し込み扉外板１６を取り付け更に扉外板１６の四方の縁に押え縁金４３を付けておき、更に締付け受け金具４２を周囲に取り付けおき、閉扉時に押え縁金４８が溝８８内のパッキン８７を押し付け、更に締付け金具４１を、締付け受け金具４２にはめ込み、締め付け可能となしておく、更に扉１９が回転せぬよう回転止金３９を取り付け、扉外板１６の内面に綿状耐火物４０を張り付け耐熱ボルト１２で止めておき扉１９を形成する。次に扉腕金９の、扉１９の取り付けの反対側の先端に鉄材の重り２２を固定し下部に鐶３４を取り付け天秤状となしておく、更に窯の出入口４の反対側の外壁にモーターウィンチ２５を取り付け更に天井外板３の上に誘導車２４を複数取り付けモーターウィンチ２５のワイヤー２３を誘導車２４を通して、鐶３４に繋ぎモーターウィンチ２５のスイッチの点滅により扉１９の開閉可能となしておく。【００３１】  窯底外板１の上面に断熱煉瓦を用いて全面に敷き詰め断熱窯底２０を造り、さらに窯壁外板２の三方の内面に断熱煉瓦を積み上げて断熱窯壁６を築造し更に綿状耐火物４０を天井に貼り付け、耐熱ボルト１２で止め断熱の窯天井１１を造る。【００３２】  窯の後部に外部鉄板、内部耐火煉瓦で窯幅１杯に集煙室２８を設け、集煙室２８と炭化室２９の間の窯壁６の下部に排煙口３０を、焚き口１個に３個くらいの割合で窯幅全体に設け通煙可能となしておき、炭化室２９の焔が窯幅全体に流れ、そのまま排煙口３０に流入し集煙室２８に集煙可能となしておく。次に窯前部の断熱窯壁６から後部の断熱窯壁６に至るまで燃焼区画壁２７を耐火煉瓦で焚口１３と焚口１３の間に構築し床下燃焼室２６を造る、燃焼区画壁２７の上面に桁煉瓦３１を渡し桁煉瓦３１と桁煉瓦の間を、火屏風３６に近い方は狭く排煙口３０に近い方は広くして焔配分口３２を設けて桁煉瓦３１を並べ窯床３３を造る、桁煉瓦３１の下面が床下燃焼室２６、上面が炭化室２９となる、更に窯前部の燃焼区画壁２７の上面に立体燃焼区画壁７８を火屏風３６と同時に積み上げ火屏風３６に焔配分口３２を、下部は狭く上部は広くした、立体の焔配分口３２を設け炭化室２９の高さの７分目まで積み上げ最上部に天井���けの焔配分口３８を設けて天井部に焔が上昇可能となし、燃焼時炭化室２９内に焔が床面の奥部も前部、側面、天井面から同時に多数の焔配分口から流入し、焚口１３に近い高温な焔の当る所は焔配分口３２を狭くして炭材を燃焼する事なく、焔が炭化室２９の奥部まで多量に流入可能となしておく。【００３３】  炭窯４５の後部外側に煙突４６を建て煙突４６の先端両側に締め付け金具４１を両側に取り付けておき、煙突蓋４７に締付け受け金具４２を両側に付け、煙突蓋４７の内面に円状の溝８８を設け耐熱の円状パッキン４４を押し込んでおき、窯止め時に煙突排気口６４に円状パッキン４４を合せて、煙突蓋４７被せ両側の締め付け受け金具４２に、締め付け金具４１をはめ込み、締め付け金具４２を締め付け密封可能となしておく。【００３４】  煙突４６と集煙室２８の中央部を、煙道９０で連結し通気可能となしておく。次に開閉握り手４９を付けたダンバー４８を用意し、煙突４６の根元外側に片ニップルを取り付け、握り手出入口５０に開閉握り手４９を差し込んで煙突口６２にダンバー４８を取り付ける、ダンバー４８を閉めた時開閉握り手４９の先端が握り手出入口５０より外に出て握れる様に取り付けておく、さらにねじを切ったキャップ５１を握り手出入口５０にねじ込んで密封可能になしておく。【００３５】  窯の天井外板３の上部に水タンク５２を設置し水道バルブ５７を配管し注水可能となしておき、水タンク５２内に両端を上向きになした冷却管５３を水タンク５２の底部に設置し更に炭化室２９の上部と、冷却管５３を開閉弁５５を付けた通気管５４で連結し、更に煙突４６の上部と冷却管５３を排気管５６を用いて連結し、窯止め後の冷却時に開閉弁５５を開けば窯内の高温ガスが通気管５４内を通気し冷却管５３内に流れ込み管内で冷やされ排気管５６を抜け煙突４６の上部へ流入可能となしておく。【００３６】  次に炭材７０を詰めて焼成するコンテナ６９の説明をする。耐熱金属で長方形の台枠５８を造り、台枠５８の両方にフォークリフトの二本腕金を差し込む角パイプ５９を両方に平行に取り付け、更に台枠５８に補強の梁６８を角パイプ５９と角パイプの中間に一本を取り付け、更に桁６１を横に二本をとりつける。コンテナ６９の底部から、小さい炭が炭化室２９の床に落ちないように、台枠５８の上面に細目の金網６５を貼って、焔が通気可能となして台枠５８を造る、台枠５８の角パイプの両側がフォークリフトの腕金の差し込む穴６６となる。台枠５８の両側に三本づつの柱を建て柱に横桟を付け壁枠６３を造る、更に両側の壁枠６３の上部両端に桁６１を渡して取り付ける、前後の空間部の角々に筋交い６７を取り付けて補強をなしたコンテナ６９を造る。窯外で炭材をコンテナ６９に詰めてフォークリフトで炭化室２９に運び、炭材７０の入ったままコンテナ６９を並べて焼成する耐熱のコンテナ６９を用意する。【００３７】  木酢液の採集装置の説明をする。図９は装置の断面である。ステンレス板を用いて回転部７３を付けた冷却筒７２を長方形の水タンク８０内に両端をタンク外に突き出させて取り付けておき、冷却筒７２の回転部７３に、回転部７３を付けたラッパ状の集煙筒８１の回転部７３を組み合わせて取り付け４分の１回転可能となしておく、冷却筒７２の片方の突出部に、円形の金網を梯子状に付けた結露金網７９を筒内に取り付けた、結露筒７４をジグザグ状に取り付け最上部に風雨防止筒７５を取り付けておく、更に冷却筒７２の直角の曲り角に木酢液の流れ止め８２をつけておき、更に水タンク８０の下の地面に液タンク８３を設置し液タンク８３と冷却筒７２を液パイプ７７で連結し通液可能となし、更に冷却水バルブ７６を水タンク８０の上部に配管し注水をなしておく、窯の燃焼時、煙突排気口６４の温度が７５度前後になれば集煙筒８１を回転させラッパ状の集煙口を煙突排気口６４の直上に回し集煙を開始する、集煙した煙は冷却筒７２で冷やされ結露筒７４で結露金網７９に接触して結露し水滴となって落下し液パイプ７７を通って液タンク８３に溜まる構造となしておく。【００３８】  窯外に窒素ボンベ５を取り付け窯内に配管連結しておく。更にＵ字形マノメータ８９を取り付け窯内圧の高低を計るように窯壁に取り付けておく。更に温度計８４を窯壁に設置し熱伝対８５を取り付け窯内温度の高低を計れるようになしておく。【００３９】  次に実施要領を説明すると、先ず炭材７０を材種ごとに仕分けを行い広葉樹は広葉樹だけの分類した炭材７０をコンテナ６９に詰め窯の大きさに応じた数のコンテナ６９を用意して置き、モーターウィンチ２５を始動させワイヤ２３は誘導車２４を伝って扉腕金９を引き下げ扉１９を開扉して置く。更にフォークリフトの腕金をコンテナ６９の差し込み穴６６に差し込み持ち上げてフォークリフトを始動させ炭化室２９の中に持ち込みコンテナ６９を並べる。並べ終わればモーターウィンチ２５のワイヤ２３を巻き戻し扉１９を閉め、扉１９の押え縁金４３を溝８８のパッキン８７と密着させ、締め付け金具４１を、締め付け受け金具４２にはめ込み、締め付けて密封なしておく（図５を参照）。更に開閉弁５５を締めておき煙突蓋４７を取り除き、ダンバー４８を半開きになして、バーナー１５に点火し、炭材７０の加熱を始める。従来の窯ように小さい焔で焚く必要はない、可成りの大火で焚いても焔は床下燃焼室２６、立体燃焼室３５に分かれ、更に焔配分口３２で配分され各々のコンテナ６９の炭材全体に焔が当り加熱される。温度計８０を見ながら上下の温度の大きな差の無いようにダンバー４８とバーナー１５を調節しながら５ｈ前後を掛け３５０℃に上げる。【００４０】  其の間煙突排気口６４の煙の温度が７５℃に達すれば集煙筒８１を回転させ、ラッパ状の口を煙突排気口６４の直上に３０ｃｍの間をおいて乗せ木酢液の採集を始める。煙突排気口６４より排出された煙は、ラッパ状の集煙筒８１を抜け、冷却筒７２内に入り水タンク８０の水で冷やされ更にジグザグ状の結露筒７４内に入り結露金網７９に接触して水滴となって落下し腋タンク８３に溜まる。更に煙突排気口６４の煙の温度が１５０℃に達すれば集煙筒８１を回転させて採集を終る。【００４１】  更に３５０℃の温度を保ちつつ２５ｈ焚き続け、上記操作が終れば徐々にダンバー４８を開き３ｈ前後を掛けて５００℃に揚げ、この時点でガス管３７のガス開閉弁７を閉め燃焼を止めて更に送風管８６の送風開閉弁１４を大きく開き、風を送り込みダンバー４８を全開し通気を良くして、窯の中の炭化水素ガスを自���させ、１７ｈ前後を掛けて焚き続け８００℃前後に焼き続ければ、煙の色はうす黒い煙から、あさぎ色となり更に無色となる其の頃を見計って送風開閉弁１４を止め、次に握り手出入口５０にキャプ５１をねじ込み密封を行う、更に煙突蓋４７を被せ締め付け金具４１で締め付け、密封を行い窯止め操作を終る。【００４２】  窯止め後１０ｈ後水道バルブ５７を開き水タンク５２に注水を行って置き、通気管５４の開閉弁５５を開いて通気可能となしておく。窯内の高温ガスは上昇して通気管５４を通ってガス冷却管５３内に入り水タンク５２の水で冷され排気管５６を抜け煙突４６の上部に至り、煙突内を降下しつつ冷され煙道９０を抜ける、更に集煙室２８に流れ込み排煙口３０を抜けて床下燃焼室２６内に流れ込む、充満すれば炭化室２９の床面に広がり、床面から高温ガスを下から押し上げ、高温ガスは通気管５４を通って冷却管５３に入り循環を繰り返し冷却する。【００４３】  上記のごとく循環して冷却する事により冷却と共に窯内のガス気体が収縮し窯内圧が−圧に下がり扉１９の隙間や焚口１３の隙間から空気を吸い込もうとする、外気が窯内に入れば窯内の炭は空気の接触により酸化して、軽い炭や灰化し黒い光沢のない炭が出る。そこでＵ字管形マノメータ８９を見ながら窯圧が−圧になる前後にボンベ開閉弁９１を開き、少しずつ窯内へ窒素ガスを送入し酸化防止を行い、冷却を行う。室内温度が１００℃に至れば扉１９の締め付け金具４１を取り外しモーターウィンチ２５を始動させ扉１９を開く。窯内が冷めた後フォークリフトを用いてコンテナ６９を持ち出す。全部持ち出し終れば予備のコンテナ６９に詰めておいた炭材を持込む。
【産業上の利用可能性】
【００４４】  日本の山林の現状は申すまでも無く木材は、海外より安い木材が輸入され、国内産の木材は採算が合わず生産は頭打ちとなっている。海外産に押され長い間、資金と労力を掛けて植林した用材林が伐採も、簡抜も、枝打ちも行われず放置されている、所々に簡抜されている山も有るが簡抜材が山にそのまま放置されている。又植林した松林、自然林、防風林は松食い虫により枯らされ伐採も行われることも無く立ち腐れのまま放置されている現状である。【００４５】  又竹林の竹の利用が無くなり建築用や家具、釣竿、色々の物に多く利用されていたが、竹は伐採から製品まで多くの労力を要する。簡単に造れる樹脂に変わり竹材は使用されなくなり、又竹の子が海外より安く輸入され、国内産の竹の子を市販する者がいなくなり、竹の子がどんどん繁茂して松林や杉林に侵入し松や杉、檜より高くなり植林した樹木を枯らし始めている。竹は炭酸ガスの吸収力も他の植物より少なく水の保水力も他の植物より少ない、炭酸ガスの吸収力の大きい樹木が枯らされ、保水力も炭酸ガス吸収力の少ない竹林がどんどん繁殖している、温暖化防止に炭酸ガスの減少を計画している京都議定書にも反する。森林が水資源の保全を行っている、用材林や、針葉樹や、広葉樹が荒らされる事は環境保全に緊急を要する問題である。【００４６】  日本の木炭生産量は昭和３０年前後は２００万トンを生産していた、平成１２年の生産量は３９，１６８ｔであり、最盛期の１／５０である、平成１３年度の木炭の輸入は１００，７０４ｔである、国内生産の２．５倍である、又日本農業新聞１３年５月４日号によると岩手産の木炭が１ｋｇ１５０円である、輸入炭は８０円、やし殻炭は４０円である、安い輸入炭に国内炭は押されている現状である。日本国土の６８％は森林である、全国の山々には伐採期を過ぎた森林、立ち枯れと成った山林、繁茂し過ぎた竹林、簡抜しても山に放置された簡抜材、建築の廃材、製材所の端切れ、多くの資材が有り余っている。戦前までは薪炭は山村の米に次ぐ二番目の収入であった。安く大量に生産される炭窯が利用される事により、再び山村の大きな産業となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】炭窯の断面図Ａ−Ａである
【図２】炭窯の床面のＢ−Ｂ図の半面で残半面はＣ−Ｃの図の平面図である
【図３】炭窯の前部から見た図である
【図４】側面から見た扉面を１部を剥ぎ取った図
【図５】扉の１部の断面Ｆ−Ｆの掻く拡大図である
【図６】コンテナに炭材を詰めた正面図
【図７】コンテナを斜めから見た図
【図８】コンテナ台枠を上から見た図
【図９】木酢液採集装置の断面図である
【符号の説明】
【００４８】  １      窯底外板                    １５      バーナー
２      窯壁外板                    １６      扉外板
３      天井外板                    １７      軸
４      出入口                      １８      腕金軸受け
５      窒素ボンベ                  １９      扉
６      断熱窯壁                    ２０      断熱窯底
７      ガス開閉弁                  ２１      扉軸受け
８      軸受け                      ２２      重り
９      扉腕金                      ２３      ワイヤ
１０      天秤軸                      ２４      誘導車
１１      窯天井                      ２５      モーターウィンチ
１２      耐熱ボルト                  ２６      床下燃焼室
１３      焚口                        ２７      燃焼区画壁
１４      送風開閉弁                  ２８      集煙室
２９      炭化室                      ６５      金網
３０      排煙口                      ６６      差し込み穴
３１      桁煉瓦                      ６７      筋かい
３２      焔配分口                    ６８      梁
３３      窯床                        ６９      コンテナ
３４      鐶                          ７０      炭材
３５      立体燃焼室                  ７１      木酢液採集装置
３６      火屏風                      ７２      冷却筒
３７      ガス管                      ７３      回転部
３８      天井向け配分口              ７４      結露筒
３９      回転止金                    ７５      風雨防止筒
４０      綿状耐火物                  ７６      冷却水バルブ
４１      締め付け金具                ７７      液パイプ
４２      締め付け受け金具            ７８      立体区画壁
４３      押え縁金                    ７９      結露金網
４４      内状パッキン                ８０      水タンク
４５      炭窯                        ８１      集煙筒
４６      煙突                        ８２      流れ止
４７      煙突蓋                      ８３      液タンク
４８      ダンバー                    ８４      温度計
４９      開閉握り手                  ８５      熱電対
５０      握り手出入口                ８６      送風管
５１      キャップ                    ８７      パッキン
５２      水タンク                    ８８      溝
５３      冷却管                      ８９      Ｕ字形マノメータ
５４      通気管                      ９０      煙道
５５      開閉弁                      ９１      ボンベ開閉弁
５６      排気管
５７      水道バルブ
５８      台枠
５９      角パイプ
６０      軸受け台
６１      桁
６２      煙突口
６３      壁枠
６４      煙突排気口
【図１】
2005314625.tif 000003
【図２】
2005314625.tif 000004
【図３】
2005314625.tif 000005
【図４】
2005314625.tif 000006
【図５】
2005314625.tif 000007
【図６】
2005314625.tif 000008
【図７】
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【図８】
2005314625.tif 000010
【図９】
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