(57)【要約】      （修正有）【課題】煙を出さない状態で籾殻を炭化して炭化することができ、その燃焼温度を暖房にも利用することができる燃焼炭化筒の提供。【解決手段】外周に空洞を有する外筒２の底板３を隙間を設けて支持底板５で支持し、底板３には周状に複数の通気穴３ａを形成する一方、底板３の下面に接触状態で回動させる取手付き底板４に通気穴３ａと合致する複数の空気孔９ａを形成することにより、外筒２内に流入する空気の開閉操作を可能とし、外筒２の内部には孔付き底板１０を備えた内筒９を形成し、内筒９の孔付き底板１０と底面３との間に隙間を設けた状態で収納して内筒９の外周と外筒２の内周との間に籾殻を収容可能とし、内筒９の周囲の途中の高さまでと孔付き底板１０の全体には籾殻を通過させない小径の空気孔１０ａを多数形成し、外周に空洞１１ｃを有する排気筒１１を上下方向に開放すると共に、排気筒１１の下端に固定した周状底板１３で外筒２の上部に載置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒内に収容した籾殻を炭化することにより籾殻炭を得るようにした燃焼炭化筒において、外周に保熱を可能にした空洞を有する二重壁構造を備えた外筒の底板を高さ方向に隙間を設けて支持底板で支持し、外筒の底板には周状に間隔をあけて複数の通気穴を形成する一方、外筒の底板の下面に接触状態で回動させる取手付き底板に外筒の底板の通気穴と合致する複数の空気孔を形成することにより、取手付き底板の回動角度を変えることで外筒内に流入する空気の開閉操作を可能とし、外筒の二重壁の内部には外筒の高さよりも低い筒体であって下部に外筒の底面を覆う外径の孔付き底板を備えた内筒を形成し、内筒の孔付き底板と外筒の底面との間に微小の隙間を設けた状態で収納して内筒の外周と外筒の二重壁の内周との間に炭化をすべき籾殻等の燃料を収容可能とし、内筒の周囲と孔付き底板の全体には籾殻を通過させない小径の空気孔を多数形成する一方、外周に保熱を可能にした空洞を有する二重壁構造を備えた排気筒の内径を外筒の二重壁の内径よりも小径に形成して上下方向に開放すると共に、排気筒の下端に固定した周状底板で外筒の上部に載置するようにしたことを特徴とする燃焼炭化筒。
【請求項２】
外筒の底板の中央と取手付き底板の中央とをボルトとナットで連結することによってボルトを軸にして取手付き底板を回動可能にする一方、外周の下方に隙間をあけて設けた支持底板の周部に間隔をあけて設けたボルトで外筒の底板を支持し、取手付き底板の取手を支持底板の周部の隣設するボルト間から外方へ突出させ、この取手を操作することによって取手付き底板の回動角度を変えることにより、外筒の底板の通気穴と取手付き底板の通気穴を経て外筒内に流入する空気の開閉操作を可能としたことを特徴とする請求項１記載の燃焼炭化筒。
【請求項３】
内筒の周囲の途中高さまで形成された多数の小径空気孔は、内筒を展開した状態で、水平に対してやや傾斜した仮想線を一定間隔で上下方向に引き、垂直に対してやや傾斜した仮想線を一定間隔で左右方向に引き、これらの仮想線が交わる点に籾殻を通過させない小径の空気孔を形成することにより、この展開形状を円筒形状の内筒に形成したとき、空気孔は内筒の周部を一定間隔をあけてスパイラル状に巻回した外観を呈すると共に、任意の空気孔の上部に他の空気孔が重ならない構成となることを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼炭化筒。
【請求項４】
内筒の外周と外筒の内側筒体との間に収納した籾殻の上部に木くずを載せ、この木くずを燃焼することによって下方の籾殻を炭化する際、まず最初に炭化された木くずが、その下部の籾殻の上部を閉塞した状態にすることによって、籾殻の飛散を防止するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の燃焼炭化筒。
【請求項５】
外筒の内部に、外筒の内側筒体よりも小径の補助筒を設けることにより、外筒の内部を内側筒体よりもさらに縮小した径にするようにしたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の燃焼炭化筒。
【請求項６】
排気筒の下部の片側と外筒との間に隙間を設けることによって、この隙間から排気筒内に流入する空気を渦巻き状態にして排気筒内の燃焼を促進するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の燃焼炭化筒。
【請求項７】
支持底板に支持された外筒の上部に排気筒を上載すると共に、この排気筒の上部に他の排気筒を上載することを特徴とする請求項１、２、３，４，５又は６記載の燃焼炭化筒。
【請求項８】
外筒とこの外筒に上載した排気筒とを高さ方向に長尺の暖房ケースに収容した構造であって、排気筒の高さは外筒の高さよりも数倍高く形成する一方、暖房ケースの天板の下部には排気筒の上部から排出される排気を排出後に周囲に落下させる空間を有するものとし、この排気を暖房ケースの側面であって排気筒の上端よりも下部に設けられた煙突から外方へ導いて暖房に用いるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の燃焼炭化筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙を出さない状態で籾殻等を燃焼して炭化し、その燃焼温度を暖房にも利用することができる燃焼炭化筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
籾殻炭は籾殻を炭化した炭化物であり、従来から、優れた土壌改良資材として利用されている。この籾殻を炭化させる周知の方法は、ドラム缶の内部に木片等の燃料を置いて燻炭器で覆い、燻炭器の煙突孔から燃料に着火する。次いで、煙突孔に煙突を装着した後、ドラム缶の内部に籾殻を投入し、この籾殻を熱分解させることによって炭化を進行させるという過程を経るものである。
【０００３】
ところが、上記のような従来の方法では、煙突から白煙が大量に出るため、炭化作業の場所の問題や環境保全等の問題があり、籾殻炭が従来から優れた土壌改良資材であるにもかかわらず、最近では籾殻の炭化作業を行うことが困難な状況になっている。
【０００４】
そこで、近年においては、煙が出ないようにした籾殻燻炭装置が開発されている。その例として、特許文献１の「籾殻燻炭装置及び燻炭方法」は、籾殻を収容する有底筒状容器の底部に電気的に着火可能な着火手段を備え、この着火手段によって容器内の籾殻に着火した後、数日間放置し、容器内の限られた酸素のみで燃焼させることによって、容器内に空気の対流を生じさせないようにして燻炭を生成するようにしたものである。
【０００５】
ところで、上記の技術によれば、煙の発生が少ない燻炭装置が得られるというものであるが、このような籾殻燻炭装置を暖房用に利用した技術は見出すことができない。しかも、籾殻燻炭装置を暖房用に利用する場合、煙の発生を極力少なくする装置が必要となる。
【０００６】
なお、従来から、籾殻燻炭装置は大量の白煙を出すことが周知であり、そのため、籾殻燻炭装置を暖房用に利用するという発想すら困難であった。しかしながら、従来から廃棄の対象とされる籾殻を炭化して土壌改良資材として再利用し、しかも籾殻燻炭装置から発生する余熱をビニールハウス等の内部で使用することができれば、一石二鳥の効果が得られるものとして、その開発が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１７７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、煙を出さない状態で籾殻を燃焼して炭化することができ、その燃焼温度を暖房にも利用することができる燃焼炭化筒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明における請求項１の燃焼炭化筒は、外筒内に収容した籾殻を炭化することにより籾殻炭を得るようにした燃焼炭化筒において、外周に保熱を可能にした空洞を有する二重壁構造を備えた外筒の底板を高さ方向に隙間を設けて支持底板で支持し、外筒の底板には周状に間隔をあけて複数の通気穴を形成する一方、外筒の底板の下面に接触状態で回動させる取手付き底板に外筒の底板の通気穴と合致する複数の空気孔を形成することにより、取手付き底板の回動角度を変えることで外筒内に流入する空気の開閉操作を可能とし、外筒の二重壁の内部には外筒の高さよりも低い筒体であって下部に外筒の底面を覆う外径の孔付き底板を備えた内筒を形成し、内筒の孔付き底板と外筒の底面との間に微小の隙間を設けた状態で収納して内筒の外周と外筒の二重壁の内周との間に炭化をすべき籾殻等の燃料を収容可能とし、内筒の周囲と孔付き底板の全体には籾殻を通過させない小径の空気孔を多数形成する一方、外周に保熱を可能にした空洞を有する二重壁構造を備えた排気筒の内径を外筒の二重壁の内径よりも小径に形成して上下方向に開放すると共に、排気筒の下端に固定した周状底板で外筒の上部に載置するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明における請求項２の燃焼炭化筒は、請求項１において、外筒の底板の中央と取手付き底板の中央とをボルトとナットで連結することによってボルトを軸にして取手付き底板を回動可能にする一方、外周の下方に隙間をあけて設けた支持底板の周部に間隔をあけて設けたボルトで外筒の底板を支持し、取手付き底板の取手を支持底板の周部の隣設するボルト間から外方へ突出させ、この取手を操作することによって取手付き底板の回動角度を変えることにより、外筒の底板の通気穴と取手付き底板の通気穴を経て外筒内に流入する空気の開閉操作を可能としたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明における請求項３の燃焼炭化筒は、請求項１又は２において、内筒の周囲の途中高さまで形成された多数の小径空気孔は、内筒を展開した状態で、水平に対してやや傾斜した仮想線を一定間隔で上下方向に引き、垂直に対してやや傾斜した仮想線を一定間隔で左右方向に引き、これらの仮想線が交わる点に籾殻を通過させない小径の空気孔を形成することにより、この展開形状を円筒形状の内筒に形成したとき、空気孔は内筒の周部を一定間隔をあけてスパイラル状に巻回した外観を呈すると共に、任意の空気孔の上部に他の空気孔が重ならない構成となることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明における請求項４の燃焼炭化筒は、請求項１、２又は３において、内筒の外周と外筒の内側筒体との間に収納した籾殻の上部に木くずを載せ、この木くずを燃焼することによって下方の籾殻を炭化する際、まず最初に炭化された木くずが、その下部の籾殻の上部を閉塞した状態にすることによって、籾殻の飛散を防止するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明における請求項５の燃焼炭化筒は、請求項１、２、３又は４において、外筒の内部に、外筒の内側筒体よりも小径の補助筒を設けることにより、外筒の内部を内側筒体よりもさらに縮小した径にするようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明における請求項６の燃焼炭化筒は、請求項１、２、３、４又は５において、排気筒の下部の片側と外筒との間に隙間を設けることによって、この隙間から排気筒内に
流入する空気を渦巻き状態にして排気筒内の燃焼を促進するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明における請求項７の燃焼炭化筒は、請求項１、２、３、４、５又は６において、支持底板に支持された外筒の上部に排気筒を上載すると共に、この排気筒の上部に他の排気筒を上載することを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明における請求項８の燃焼炭化筒は、請求項１、２、３、４，５、６又は７において、外筒とこの外筒に上載した排気筒とを高さ方向に長尺の暖房ケースに収容した構造であって、排気筒の高さは外筒の高さよりも数倍高く形成する一方、暖房ケースの天板の下部には排気筒の上部から排出される排気を排出後に周囲に落下させる空間を有するものとし、この排気を暖房ケースの側面であって排気筒の上端よりも下部に設けられた煙突から外方へ導いて暖房に用いるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の燃焼炭化筒において、外筒の内側筒体と内筒の間に収容した籾殻を燃焼して炭化させる際、取手付き底板の取手を操作して取手付き底板を回動することにより、外筒の底板の通気穴と取手付き底板の通気穴とを連通状態にすると、支持底板と外筒の底板との隙間から流入した空気は、外筒の底板と内筒の底板との隙間に入った後、内筒の内部に至る。このような空気の流れにおいて、内筒の孔付き底板と内筒には多数の空気孔が形成されているため、各空気孔から籾殻の側へ空気が供給され、籾殻の燃焼を促進することが可能となる。
【００１８】
また、籾殻の燃焼を行う前に、籾殻の上部に収容した木くずの外周側に着火すると、木くずの燃焼が空気孔を備えた内筒側に広がることによって、まず、木くずが炭化されることにより、その下部の籾殻の上部を閉塞した状態にすることができ、上昇気流による籾殻の飛散が防止されることになる。
【００１９】
次いで、木くずの熱分解はその下部の籾殻へと移行し、籾殻の熱分解によって発生した燃焼ガスが内筒の通気穴から内筒の内部に噴出し、この燃焼ガスが内筒内の空気に触れて燃焼することにより、火炎に変わることによってガス内の煙が完全に消失する。その一方で、籾殻は下方へと熱分解されることによって炭化され、籾殻炭へと変化する。
【００２０】
さらに、籾殻の燃焼の際、外筒の上部に排気筒を上載すると、外筒の内径よりも小径を有する排気筒の絞り効果によって、排気筒内に燃焼熱を集中させることができ、外筒内で燃焼しきれなかった排気ガスを燃焼させることにより、白煙の発生を完全に防止することが可能となる。
【００２１】
なお、従来の籾殻燻炭装置によれば、籾殻の燃焼の途中で籾殻を撹拌したり、燃焼の終了時に灰に変化しないように、水分をかけて鎮火させていたのであるが、本発明の燃焼炭化筒によれば、内筒に形成された多数の空気孔によって籾殻側に炭化に必要な一定の空気を常時供給することが可能であり、従来のように、燃焼途中の籾殻を掻き混ぜたり、燃焼後に水分をかけたりする必要もなく、当初の籾殻の形状を維持した状態で籾殻炭を得ることが可能となる。
【００２２】
さらに、燃焼の終了時に、取手付き底板の取手を操作することによって、外筒の底板の通気穴を完全に閉塞することで空気の流入を止めると、籾殻の燃焼が停止して、完全なる鎮火の状態となる。これによって、籾殻が灰の状態に変化することを防止することができ、完全な形状の籾殻炭を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に関する燃焼炭化筒の縦断面図であり、内筒は外周の外観及び一部を破断した状況を示す。
【図２】本発明の実施例１に関する燃焼炭化筒の外筒を示す図であり、（ａ）は外筒を上部から見下げた図、（ｂ）は外筒の縦断面図、（ｃ）は外筒の下部の部分Ａを示す拡大図、（ｄ）は外筒の上部の部分Ｂを示す拡大図、（ｅ）は外筒の底板を示す平面図、（ｆ）は取手付き底板の平面図、（ｇ）は支持底板の平面図である。
【図３】本発明の実施例１に関する燃焼炭化筒の内筒を示す図であり、（ａ）は内筒と孔付き底板を別体にした側面図であり、（ｂ）は内筒の孔付き底板を示す平面図であり、（ｃ）は内筒と孔付き底板を一体にした側面図であり、（ｄ）は内筒の空気孔の形成方法を説明するための展開図である。
【図４】本発明の実施例１に関する燃焼炭化筒の排気筒を示す図であり、（ａ）は排気筒を上部から見下げた図であり、（ｂ）は排気筒の縦断面図であり、（ｃ）は排気筒の上部の部分Ｃを示す拡大図であり、（ｄ）は外筒の上部の部分Ｄを示す拡大図である。
【図５】本発明の実施例１に関する燃焼炭化筒の組み立て図であり、（ａ）は外筒の内部に内筒を収容している状況を示し、（ｂ）は外筒の上部に排気筒を載置している状況を示す。
【図６】本発明の実施例１に関する燃焼炭化筒の縦断面図であり、（ａ）は外筒の内部に籾殻と木くずを収容している状況を示す縦断面図であり、（ｂ）は内部の燃料を燃焼して炭化を行っている状況を示す図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施例１に関する燃焼炭化筒において、排気筒の下部の片側に隙間を設けた場合の縦断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）はその場合の効果を説明するための図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施例１に関する燃焼炭化筒の外筒の内部に補助筒を設置するようにした断面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施例１に関する燃焼炭化筒をコンパクトに収納した状態を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の実施例２に関する燃焼炭化筒を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の実施例３に関する燃焼炭化筒を暖房に使用する暖房ケースに収納した状況を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２５】
本実施例の燃焼炭化筒１は、図１に示す外筒２内に収容した籾殻Ｍ（図６参照）を炭化することにより籾殻炭を得るようにしたものである。なお、以下の説明において、各部の寸法関係は後述する。
【００２６】
本実施例の燃焼炭化筒１の実施例について説明すると、図１に示す外筒２の外周には金属製の内側筒体２ａと外側筒体２ｂによる二重壁の間に保熱を可能にした空洞２ｃを形成している。また、図２（ａ）（ｅ）に示すように、外筒２の円形の底板３には周状に間隔をあけて複数の長円形の通気穴３ａを形成すると共に、中心にボルト孔３ｂを形成し、さらに底板３の周部には複数のネジ孔３ｃが形成されている。
【００２７】
この底板３を外筒２の内側筒体２ａと外側筒体２ｂとに固定するには、図２（ｃ）に示すように、内側筒体２ａと外側筒体２ｂの下端部の近傍に互いに向き合った状態で突出する環状凸部２ｄを形成すると共に、内側筒体２ａと外側筒体２ｂとの下端部を互いに向き合う方向に折り曲げることによって下端係止片２ｅを形成している。
【００２８】
また、これらの環状凸部２ｄと下端係止片２ｅの間であって外筒２の周部の複数個所にカシメナット６のフランジ部６ａを嵌め込んだ状態にし、外筒２の下部に底板３を当てた状態にして底板３の複数のネジ孔３ｃの下部にナット７ｂを固定したうえ、後述する支持底板５を同時に固定するボルト７ａを捻じ込んでカシメナット６に締結することにより、底板３を外筒２の内側筒体２ａと外側筒体２ｂとに固定する。
【００２９】
さらに、外筒２の内側筒体２ａと外側筒体２ｂの上部には、図２（ｄ）に示すように、内側筒体２ａと外側筒体２ｂの上端部の近傍に互いに向き合った状態で突出する環状凸部２ｆを形成すると共に、内側筒体２ａと外側筒体２ｂとの上端部を互いに向き合う方向に折り曲げることによって上端係止片２ｇを形成する。さらに、これらの環状凸部２ｆと上端係止片２ｇとの間に環状板８を嵌め込んだ状態にする。
【００３０】
このような構成により、外筒２の内側筒体２ａと外側筒体２ｂとの間に形成した周状の空洞２ｃの上部を環状板８で閉塞し、空洞２ｃの下部を底板３で閉塞した密閉状態にすることにより、空洞２ｃ内の保温性を良好にしている。
【００３１】
さらに、外筒２の底板３の下部には、図２（ｂ）に示すように、底板３よりやや小径の円形をなす取手付き底板４を回動自在に設けている。この取手付き底板４の中央には、図２（ｆ）に示すように、ボルト孔４ｂが形成されると共に、その周囲には外筒２の底板３に形成した複数の通気穴３ａに合致する複数の通気穴４ａが形成され、さらに取手付き底板４の端部には、取手４ｃが外方へ突出した形状に形成されている。
【００３２】
このような構成において、図２（ｂ）に示すように、底板３のボルト孔３ｂと取手付き底板４のボルト孔４ｂにボルト８ａを挿通してナット８ｂで締結することにより、ボルト８ａを軸にして取手付き底板４を外筒２の底板３の下面に接触状態で回動可能にしている。
【００３３】
さらに、上記のように取手４ｃを操作することで取手付き底板４を回動し、外筒２の底板３の通気穴３ａと取手付き底板４の通気穴４ａとを合致させることにより、通気穴３ａと通気穴４ａとを通気状態にすることができ、さらに取手付き底板４を回動することにより、通気穴３ａと通気穴４ａとの通気性を閉塞状態にすることが可能となる。
【００３４】
また、図２（ｂ）に示すように、外筒２の下部には支持底板５が設けられている。この支持底板５は、図２（ｇ）に示すように円形金属板の外周に間隔をあけて複数のボルト孔５ａを形成して雌ネジを切った構成としている。このような構成において、図２（ｃ）に示すように、ボルト７ａを用いてボルト孔５ａに螺入すると共に、外筒２の内側筒体２ａと外側筒体２ｂとの間に嵌合したカシメナット６に締結することにより、外筒２の底板３と支持底板５との間に隙間Ｃ１（図２(ｂ)参照）をあけた構成としている。
【００３５】
このような構成において、流入空気のコントロールレバーとして機能する取手４ｃを手動で操作することにより、底板３の通気穴３ａと取手付き底板４の通気穴４ａを開放した連通状態にすると、外筒２の底板３と支持底板５との隙間Ｃ１から流入した外部の空気を通気穴３ａと通気穴４ａとを経て外筒２の内部へ導入することが可能となる。また、上記の通気穴３ａと通気穴４ａは、取手付き底板４を回動することにより閉塞状態にし、外筒２の内部へ空気の流入を停止することも可能である。
【００３６】
さらに、図１に示すように、外筒２の内側筒体２ａの内部には、外筒２内の高さよりも低い筒体であって、その下部に外筒２の底面を覆う外径の孔付き底板１０を有する内筒９が構成されている。図３（ｂ）に示すように、孔付き底板１０の全面には、千鳥状に籾殻Ｍを通過させない小径の空気孔１０ａが多数形成されている。さらに、孔付き底板１０には、その下面の周部に間隔をあけてボルトのような複数の上げ底片１０ｂを溶接することにより、図１に示すように、内筒９の孔付き底板１０と外筒２の底板３との間に微小の隙間Ｃ２をあけるようにしている。
【００３７】
なお、上記のように、内筒９と孔付き底板１０とは、図３(ｃ)に示すように、予め一体的にしてもよいが、図３（ａ）に示すように、炭化作業の便宜を考慮して内筒９と孔付き底板１０とを分離した構成にするとよい。このような構成により、後述するように、炭化が修了した籾殻炭を取り出す際、内筒９だけを抜き出した後に外筒２を横倒して籾殻炭を取出し、その後に孔付き底板１０を取り出すことが可能となる。
【００３８】
さらに、図３(ａ)に示すように、内筒９は、内部が貫通状の金属製円筒体により形成され、周部には所定の高さまで空気孔９ａが多数形成されている。この空気孔９ａの形成方法は、図３(ｄ)に示すように、内筒９を展開した状態で、水平に対してやや傾斜した仮想線Ｌ１を所定間隔で上下方向に引き、垂直に対してやや傾斜した仮想線Ｌ２を所定間隔で左右方向に引き、これらの仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ２とが交わる点に、籾殻Ｍを通過させない小径の空気孔９ａを形成する。この展開状態を円筒形の内筒９に形成したとき、図３(ａ)に示すように、空気孔９ａは内筒９の周部をスパイラル状に巻回した外観を呈すると共に、任意の空気孔９ａの垂直上部には他の空気孔９ａが重ならない構成となる。
【００３９】
ところで、仮に、下方の空気孔９ａと上方の空気孔９ａとが垂直上方にて重なる構成であると、下方の空気孔９ａからの火炎が垂直上方の空気孔９ａからの火炎と重なって集合することにより、大きな火炎になって黒煙が発生し易くなる。しかしながら、上記のように形成された構成によれば、個々の空気孔９ａから内筒９の内部へ噴出した火炎が上昇気流によって垂直に昇った際、その上部の空気孔９ａから噴出される火炎と重なることがなく、夫々の空気孔９ａから噴出する火炎は、夫々独立した火炎として燃焼し、燃焼ガスを消失させて黒煙の発生を防止することが可能となる。
【００４０】
一方、図１に示すように外筒２の上部に載置する排気筒１１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、金属製の内側筒体１１ａと外側筒体１１ｂによる二重壁の間に保熱を可能にした空洞１１ｃを構成し、排気筒１１の下部の外周に周状底板１３を形成した構成としている。また、排気筒１１の内側筒体１１ａを外筒２の内側筒体２ａよりも小径に形成し、この排気筒１１を周状底板１３で支持することにより外筒２の上部に載置可能としている。
【００４１】
また、周状底板１３を排気筒１１の内側筒体１１ａと外側筒体１１ｂとに固定するには、図４（ｄ）に示すように、内側筒体１１ａと外側筒体１１ｂの下端部の近傍に互いに向き合った状態で突出する環状凸部１１ｄを形成し、内側筒体１１ａと外側筒体１１ｂとの下端部を互いに向き合う方向に折り曲げることによって下端係止片１１ｅを形成する。さらに、これらの環状凸部１１ｄと下端係止片１１ｅとの間であって外筒２の周部の複数個所にカシメナット１２のフランジ部１２ａを嵌め込んだ状態にし、排気筒１１の下部に周状底板１３を当てた状態にして周状底板１３の複数のネジ孔からボルト１２ｂを捻じ込んでカシメナット１２に締結する。
【００４２】
また、この排気筒１１の下部には、外側筒体１１ｂの下部に内側に突出状態に形成された環状凸部１１ｄの上部の外側に湾曲状に突出した外側湾曲部１１ｈを形成し、環状凸部１１ｄの外周に環状止め板１４を嵌合し、この環状止め板１４と周状底板１３との複数個所をボルト１５ａとナット１５ｂで締結した構成としている。
【００４３】
なお、周状底板１３の周部に複数のネジ孔１３ａを形成し、各ネジ孔１３ａに上方から螺入したボルト１６を立てた状態にし、排気筒１１を外筒２の上部に上載した際、ボルト１６の下方への突出長さを調整することによって、外筒２と排気筒１１との間に空ける隙間Ｇ（図７(ａ)参照）の高さを調整可能としている。
【００４４】
さらに、排気筒１１の上部外周は、図４(ｃ)に示すように、内側筒体１１ａと外側筒体１１ｂの上端部の近傍に互いに向き合った状態で突出する環状凸部１１ｆを形成すると共に、内側筒体１１ａと外側筒体１１ｂとの上端部を互いに向き合う方向に折り曲げることによって上端係止片１１ｇを形成する。さらに、これらの環状凸部１１ｆと上端係止片１１ｇとの間に環状板１７を嵌め込んだ状態にする。このように、排気筒１１の内側筒体１１ａと外側筒体１１ｂとの間に形成した周状の空洞１１ｃの上部は環状板１７で閉塞し、空洞１１ｃの下部は周状底板１３で閉塞した密閉状態にすることにより、空洞１１ｃ内の保温性を良好にしている。
【００４５】
次に、上記のように構成された燃焼炭化筒１の寸法関係について具体例を説明する。なお、下記の寸法関係は、外筒２の高さを４５０ｍｍとし、外筒２の外側筒体２ｂの外径を３５０ｍｍとした場合のものであり、外筒２の高さや外径が変われば、他の部位の寸法も変化するものである。また、外筒２の内側筒体２ｂの内径は３００ｍｍとしている。
【００４６】
このような外筒２の内部に収納する内筒９の外径は１００ｍｍであり、この内筒９の外周に形成された空気孔９ａの内径は、籾殻が抜け出ない限度の最大径である４ｍｍとして、上記の図３（ｄ）を用いて説明した方法で形成する。また、試験によれば、煙の発生を防止するために、内筒９の高さは３３３ｍｍとするのが好ましい結果となり、この内筒９の全周に上記の空気孔９ａを形成することによって、安定した燃焼を実現することが可能となる。
【００４７】
また、内筒９の外周からドリルを用いて空気孔９ａを形成すると、内筒９の内側にバリが生じるが、このバリをそのまま残すことによって、内筒９内へ噴出される火炎Ｆが内筒９の内部の中心に届き易くなることで、火炎Ｆの撹拌効果が向上し、このため煙の発生が少なくなることを確認している。
【００４８】
また、内筒９の孔付き底板１０の外径は２９５ｍｍであり、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、孔付き底板１０を外筒２の底部に収納したとき、内側筒体２ａ内の底板３を略覆う外径であって、これによって孔付き底板１０の外周から籾殻が零れ落ちないようにしている。
【００４９】
また、排気筒１１の高さは４５０ｍｍであって、外径は２５０ｍｍであり、この排気筒１１の外周に二重壁を設けた状態にして内径を２００ｍｍとしている。なお、排気筒１１の下部の周状底板１３の外径は外筒２の外径３５０ｍｍよりも同じか又は大きいものであればよい。
【００５０】
さらに、支持底板５と外筒２の底板３との間には高さ方向に１０ｍｍの隙間Ｃ１を形成し、外筒２の底板３と内筒９の孔付き底板１０との間には高さ方向に６ｍｍの隙間Ｃ２を形成している。また、外筒２の底板３と取手付き底板４とには、長さ４８ｍｍ、幅２０ｍｍの長円形の通気穴４ａを形成し、外筒２の底板３の通気穴３ａと取手付き底板４の通気穴４ａが、取手付き底板４の回動によって合致した状態から完全に閉塞した状態となるように周方向に間隔をあけたものとしている。
【００５１】
本実施例の燃焼炭化筒１の各構成を上記のような寸法関係とすることによって、装置を収納する際には、図９（ａ）（ｂ）に示すように、排気筒１１の上下を反転して外筒２の上方から内部に収納し、さらに内筒９を排気筒１１の上方から内部に収納することによって、燃焼炭化筒１の各構成部材をコンパクトに収納した状態にすることが可能となる。
【００５２】
なお、図９（ａ）は、孔付き底板１０の上面に内筒９を固定した場合の収納状態である。また、図９（ｂ）は内筒９と孔付き底板１０とを分離した場合の収納状態であり、この場合、孔付き底板１０は予め外筒２の底板３の上部に載置した状態にするとよい。
【００５３】
本実施例の燃焼炭化筒１に使用する燃焼物としては、籾殻だけではなく、おが屑、チェーンソーの切りくず、木質ペレット、さらには乾燥した植物までも良好に燃焼させることが可能であることを確認している。
【００５４】
上記のように構成された燃焼炭化筒１を使用する際、図６（ａ）に示すように、内筒９と外筒２の内側筒体２ａとの間に籾殻Ｍを２０リットル収容し、その上部に木くずを５リットル収納する。このとき、内筒９の内部に籾殻Ｍは収容せず、内筒９の外方へ内筒９の高さまで籾殻Ｍを収容する。次いで、木くずＫは、内筒９の内部と籾殻Ｍの上部に投入する。このような作業において、外筒２の上部に設けた投入用筒１８ｂを利用して容器１８ａに収容した籾殻Ｍや木くずＫ等を投入するとよい。なお、上記のように内筒９内に投入した木くずＫは、後述する木くずＫの燃焼によって最上部の木くずＫが燃焼した後、内筒２の内部の木くずＫが燃焼し、上昇気流によって消失した後、内筒９の空気孔９ａから火炎が噴出する。
【００５５】
また、取手付き底板４の通気取手４ｃを操作することによって、取手付き底板４の通気穴４ａと外筒２の底板３の通気穴３ａとを合致させることにより通気状態にする。この状態で、まず、外筒２の上部から排気筒１１を外した状態で、木くずＫの周囲に着火すると、多数の空気孔９ａを形成した内筒９の方向へ引っ張られた火炎が全体に広がった状態で燃焼を開始する。次いで、外筒２の上部に排気筒１１を載置すると、排気筒１１の内径が外筒２の内径よりも絞られた内径を有する状態で連通することになる。
【００５６】
また、上記のように、木くずＫに着火した後は、木くずＫの熱分解が空気孔９ａを備えた内筒９側に広がることによって、木くずＫが全体に炭化される。さらに、この炭化した木くずＴＫが下部の籾殻Ｍの上部を閉塞することによって、上昇気流による籾殻Ｍの飛散が防止されることになる。
【００５７】
次いで、木くずＫの熱分解はその下部の籾殻Ｍへと移行し、下方の籾殻Ｍの熱分解が進むと、発生した燃焼ガスが内筒９の空気孔９ａから内筒９の内部に噴出する。この燃焼ガスに高温の上昇気流が触れると、火炎Ｆ（図６（ｂ）参照）となって燃焼することにより、燃焼ガスが消失して白煙や黒煙の発生を防止することが可能となる。
【００５８】
一方、籾殻Ｍは下方へと熱分解されることによって炭化され、籾殻炭へと変化する。また、燃焼の終了時に、取手付き底板４の通気取手４ｃを操作することにより、外筒２の底板３の通気穴３ａを完全に閉塞することで空気の流入を止めると、籾殻Ｍの燃焼が停止することによって完全な鎮火状態となる。これによって、籾殻Ｍが灰の状態に変化することを防止することができ、完全な形状の籾殻炭を得ることが可能となる。
【００５９】
なお、従来の籾殻燻炭装置によれば、籾殻の燃焼の途中で籾殻を撹拌したり、燃焼の終了時に灰に変化しないように、水分をかけて鎮火させていたのであるが、このような撹拌や水分によって、炭化後の籾殻燻炭が形を崩して粉状となる量も多くなり、これを畑等に散布すると、風によって飛散し易くなるものであった。しかしながら、本発明の燃焼炭化筒１によれば、内筒９に形成された多数の空気孔９ａによって籾殻側に、炭化に必要な一定の空気を常時供給することが可能となり、従来のように、燃焼途中の籾殻を掻き混ぜたり、燃焼後に水分をかけたりする必要もなく、当初の籾殻の形状を維持した状態で籾殻炭を得ることが可能となる。このため、本発明による籾殻炭を畑等に散布した場合、風によって飛散し難い有益な土壌改良資材として利用することが可能となる。
【００６０】
上記の燃焼炭化筒１を用いて試験をした場合、２０リットルの籾殻Ｍと５リットルの木くずＫの合計２５リットルの燃料物は、上記の炭化作用によって約１時間で炭化が修了し、燃焼物は約４０％分が炭化物に変化することになる。
【００６１】
なお、上記のように炭化した籾殻炭を取り出す際には、外筒２を横倒して籾殻炭を取出すとよいが、内筒９と孔付き底板１０を別体に設けた場合、外筒２内から内筒９だけを抜き出した後に外筒２を横倒して籾殻炭を取出し、その後に孔付き底板１０を取り出してもよい。
【００６２】
また、図７（ａ）は、排気筒１１の下部の片側と外筒との間に隙間Ｇを設けた状態を示すものである。このように排気筒１１の下部の片側と外筒２との間に隙間Ｇをあけるには、図７（ａ）に示す排気筒１１の下部の周状底板１３に設けた片側のボルト１６を下方に螺入することによって、ボルト１６の先端が外筒２の上部の環状板８に当たって排気筒１１を片側に傾斜した状態で持ち上げることにより可能である。また、この時、最上に持ち上がった片側のボルト１６の周囲の他のボルトを適当な量だけ下方に螺入することにより、排気筒１１の傾斜状態を安定にすることが可能となる。
【００６３】
このような構成において、排気筒１１と外筒２との間の片側だけに微小の隙間Ｇを開けることにより、図７（ｂ）に示すように、排気筒１１の下部の隙間Ｇから空気がまっ直ぐに流入した場合は、排気筒１１の内部の両側に空気の流入が渦巻き状に形成されることになる。また、図７（ｃ）に示すように、排気筒１１の下部の隙間Ｇから空気が斜め方向に流入した場合は、排気筒１１（内側筒体１１ａ）の内部の全体に空気の流入が渦巻き状に形成されることになる。いずれにしても、排気筒１１（内側筒体１１ａ）の内部に渦巻き状の燃焼が生じることにより、外筒２や内筒９内から上昇した排気ガスがさらに燃焼されることによって、白煙や黒煙の発生を防止することが可能となる。
【００６４】
なお、図７（ａ）のように排気筒１１の下部の片側に隙間Ｇをあけるのではなく、排気筒１１と外筒２との間の全周に均等な隙間をあけた場合、排気筒１１内への空気の流入は巻き状にならず、まっ直ぐに上昇するだけであり、上記のように排気筒１１内の排気ガスが渦巻き状になって燃焼が促進されるという効果は得られない。
【００６５】
さらに、本実施例において、籾殻等の燃焼物の乾燥状態が良くない場合、図８（ａ）（ｂ）に示すように、外筒２の内部に外筒の内側筒体２ａよりも小径の補助筒１９を設けてもよい。補助筒１９の高さは、この補助筒１９を外筒２の内部の孔付き底板１０の上部に設置した状態で、外筒２の上端に達する程度の高さとしてあり、外径は２６０ｍｍとしている。また、補助筒１９の上部には外筒２の外側筒体２ｂと略同様の外径を有するリング部材１９ａを固定し、補助筒１９の内部は開放状態にしてある。この補助筒１９を、図８（ｂ）に示すように、外筒２内の孔付き底板１０の上面に設置すると共に、リング部材１９ａを外筒２の上部に被せた状態にすることにより、補助筒１９の外周に保温性を有する空洞１９ｂを形成した状態で、外筒２の内部を内側筒体２ａよりもさらに縮小した径にすることが可能となる。
【００６６】
このような構成において、籾殻等の燃焼物を内筒９の周囲であって補助筒１９の内部に収容すると、燃焼物を少ない状態で燃焼することが可能となるため、燃焼が燃焼物にまわり易くなり、上記のように燃焼物の乾燥状態が良くない場合であっても、白煙の発生を抑えることが可能となる。
【実施例２】
【００６７】
上記の実施例は、支持底板５に支持された外筒２の上部に排気筒１１を上載した２層構造に形成してあるが、本実施例は、図１０に示すように、外筒２の上部に上載した排気筒１１のさらに上部に他の排気筒２０を上載した３層構造に構成している。
【００６８】
従って、支持底板５に支持された外筒２とその上部の第１の排気筒１１は実施例１と同様の構成であるが、最上部に搭載した第２の排気筒２０は、この排気筒２０の絞り効果を発揮するように第１の排気筒１１の内径（内側筒体１１ａの内径）よりも小径に形成してある。即ち、上記のように、第１の排気筒１１の内側筒体１１ａは内径を２００ｍｍとしてあるが、第２の排気筒２０は内径を１５０〜１７５ｍｍとする。なお、第２の排気筒２０の高さは、外筒２と第１の排気筒１１の高さと同様に４５０ｍｍとする。また、外筒２と第１の排気筒１１は二重壁であるが、第２の排気筒２０は一重壁でよい。さらに、第２の排気筒２０の底部に高さ調節の必要はなく、第２の排気筒２０の下端に円盤形状の底板２１を固定して、この底板２１を第１の排気筒１１の上端に上載するだけでよい。
【００６９】
この実施例のように燃焼炭化筒を３層構造としたのは、第２の排気筒２０でさらに絞り効果を生じさせるためである。即ち、実施例１のように、燃焼炭化筒１を２層構造とした場合に燃料として用いる籾殻の含有水分率が高い場合、第１の排気筒１１から白煙が発生するおそれがある。このような場合であっても、第１の排気筒１１の上部に第２の排気筒２０を上載することによって、第２の排気筒２０でも絞り効果が発揮されるため、熱気が集中し、温度が上昇して燃焼を促進するという効果が生じるものである。より具体的には、外筒２よりも小径の第１の排気筒１１において、外筒２内で燃焼しきれなかった排気ガスが第１の排気筒１１の絞り効果によって燃焼し、仮に、第１の排気筒１１内で燃焼しきれなかった排気ガスが残った場合、さらにこの排気ガスを第２の排気筒２０の絞り効果で燃焼させることにより、白煙の発生を完全に抑えることが可能になる。
【実施例３】
【００７０】
上記の燃焼炭化筒１によれば、排気筒１１から排出される煙のない排気を暖房に利用することも可能である。しかしながら、火の粉の発生を抑えたり、暖房効果をより高めるために、本実施例の暖房ケース２２に実施例１の燃焼炭化筒１を収容することによって、ハウス栽培等に用いるビニールハウス内等の暖房に使用することも可能になる。
【００７１】
本実施例で用いる暖房ケース２２は、図１１に示すように長尺の箱体に形成され、下部の全面には燃焼炭化筒１を出し入れする開口部２２ａを形成してあり、上部には、本実施例の排気筒１１に相当する排気筒２３が設けられている。この排気筒２３は、暖房ケース２２の開口部２２ａの上端に設けた仕切板３０の上部に固定され、仕切板３０の内方に形成した開口穴（不図示）と排気筒２３の内径が連通することによって、下方の外筒２から上昇した排気を上方へ通過させるようにしている。また、外筒２と排気筒２３の間には隙間Ｃ３が設けられ、この隙間Ｃ３から外方の空気を排気筒２３の内部に取り込むことが可能とされている。
【００７２】
ただし、このような暖房ケース２２に設けた排気筒２３は、実施例１の排気筒１１よりも高く形成している。具体的には、排気筒２３の高さは外筒２の高さの複数倍に形成し、暖房ケース２２の天板２２ｂの高さは排気筒１１の上部から排出される高温排気を通過後に落下させる空間２２ｃを有する高さとしている。
【００７３】
なお、暖房ケース２２に収納した燃焼炭化筒１の下部にはスクリューネジの回動によって高さを調整できるジャッキ２７を設け、このジャッキ２７の調整によって燃焼炭化筒１の高さを調整するようにしてもよい。また、暖房ケース２２の底部を前方に延長した延長板２２ｄの上面の左右にガイドレール２８を敷設し、これらレール２８に沿って走行台２９の上面に搭載した燃焼炭化筒１を前後に出し入れすることができる構成としてもよい。
【００７４】
また、この高温排気を暖房ケース２２の側面であって排気筒１１の上端よりも下部に設けられた排気口２４に接続した横排気煙突２５から縦排気煙突２６を経て外方へ導くようにしている。
【００７５】
具体的には、実施例１で用いた外筒２の高さを４５０ｍｍとし、外筒２の外径を３５０ｍｍとした場合、暖房ケース２２の高さは、外筒２の高さの約３倍である１４０ｃｍとし、前面の開口部の高さを７０ｃｍとし、横断面の一辺の長さが５０ｃｍの正方形をなす立方体形状とする。また、暖房ケース２２の側部に設ける排気口２４は、暖房ケース２２の開口部２２ａの上辺から約１０ｃｍ上方に離間した位置に内径２０ｃｍの開口を設け、これに横排気煙突２５を固定し、さらに横排気煙突２５に縦排気煙突２６を設けて上方へ導く構成としている。
【００７６】
このような構成により、暖房ケース２２の天板２２ｂの高さは排気筒２３の上部から排出される高温排気を通過後に落下させる空間２２ｃを有する高さとなり、この高温排気を暖房ケース２２の側面であって排気筒１１の上端よりも下部に設けられた煙突２５、２６から外方へ導くようにしてある。このため、排気筒２３から排出される排気に火の粉が混入している場合でも、火の粉は煙突２５、２６の下部に落下して縦排気煙突２６の端部の排気口までは至らず、煙や火の粉が出ないクリーンな状態で暖房に利用することが可能となる。
【００７７】
なお、上記の構成によれば、温室ハウス内に上記の暖房ケース２２を設置して燃焼炭化筒１を収納した場合、横排気煙突２５の最大長さを１６０ｍとし、ハウス内温度が２５℃で、外部放出排気温度が３０℃となり、燃焼炭化筒１における最大燃焼温度８７５℃のほとんどの熱を排出して暖房用に利用可能であることを確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の燃焼炭化筒は、煙を出さない状態で籾殻を燃焼して炭化することができ、その燃焼温度を暖房にも利用することができる燃焼炭化筒として利用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１  燃焼炭化筒
２  外筒
２ａ  内側筒体
２ｂ  外側筒体
２ｃ  空洞
２ｄ  環状凸部
２ｅ  下端係止片
２ｆ  環状凸部
２ｇ  上端係止片
３  底板
３ａ  通気穴
３ｂ  ボルト孔
３ｃ  ネジ孔
４  取手付き底板
４ａ  通気穴
４ｂ  ボルト孔
４ｃ  取手
５  支持底板
５ａ  ボルト孔
６  カシメナット
６ａ  フランジ部
７ａ  ボルト
７ｂ  ナット
８  環状板
８ａ  ボルト
８ｂ  ナット
９  内筒
９ａ  空気孔
１０  孔付き底板
１０ａ  空気孔
１０ｂ  上げ底片
１１  排気筒（第１の排気筒）
１１ａ  内側筒体
１１ｂ  外側筒体
１１ｃ  空洞
１１ｄ  環状凸部
１１ｅ  下端係止片
１１ｆ  環状凸部
１１ｇ  上端係止片
１１ｈ  外側湾曲部
１２  カシメナット
１２ａ  フランジ部
１２ｂ  ボルト
１３  周状底板
１３ａ  ネジ孔
１４  環状止め板
１５ａ  ボルト
１５ｂ  ナット
１６  ボルト
１７  環状板
１８ａ  容器
１８ｂ  投入用筒
１９  補助筒
１９ａ  リング部材
１９ｂ  空洞
２０  第２の排気筒
２１  円盤形状の底板
２２  暖房ケース
２２ａ  開口部
２２ｂ  天板
２２ｃ  空間
２２ｄ  延長板
２３  排気筒
２４  排気口
２５  横排気煙突
２６  縦排気煙突
２７  ジャッキ
２８  ガイドレール
２９  走行台
３０  仕切板
Ｃ１  隙間
Ｃ２  隙間
Ｃ３  隙間
Ｆ  火炎
Ｋ  木くず
ＴＫ  炭化した木くず
Ｌ１  仮想線
Ｌ２  仮想線
Ｍ  籾殻
【図１】
2016088942.tif 000003
【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】
2016088942.tif 000009
【図８】
2016088942.tif 000010
【図９】
2016088942.tif 000011
【図１０】
2016088942.tif 000012
【図１１】
2016088942.tif 000013