(57)【要約】【課題】  大型炭焼窯から多量に発生する煤塵を効果的に除去するための装置を提供する。【解決手段】大型炭焼窯１の燃焼排煙を排出する排煙口１aに接続して排気中から煤塵を除去するために用いる煤塵除去装置であって、前記煤塵除去装置は、前記炭焼窯１の排煙口１aに連結され、該排煙口１aから排出する排煙を高温バーナー１３により８００°Ｃ以上の高温で焼却処理する排煙高温燃焼装置１６と、前記排煙高温燃焼装置１６に連設され、該排煙高温燃焼装置１６から排出された高温排煙の温度を２００°Ｃ以下に下げる冷却装置２０と、前記冷却装置２０に連設され、該冷却装置２０から排出された冷却排煙から煤塵を濾過して除去する煤煙濾過装置２4と、前記煤煙濾過装置２４に連設され、該煤煙濾過装置２４から排出された排ガスを大気中に排出させるための排風機４４とからなる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型炭焼窯の燃焼排煙を排出する排煙口に接続して排気中から煤塵を除去するために用いる煤塵除去装置であって、
前記煤塵除去装置は、前記炭焼窯の排煙口に連結され、該排煙口から排出する排煙を高温バーナーにより８００°Ｃ以上の高温で焼却処理する排煙高温燃焼装置と、
前記排煙高温燃焼装置に連設され、該排煙高温燃焼装置から排出された高温排煙の温度を２００°Ｃ以下に下げる冷却装置と、
前記冷却装置に連設され、該冷却装置から排出された冷却排煙から煤塵を濾過して除去する煤煙濾過装置と、
前記煤煙濾過装置に連設され、該煤煙濾過装置から排出された排ガスを大気中に排出させるための排風機とから成り、
前記炭焼窯内の木材の炭化過程で発生した多量の排煙から効率良く煤塵を除去し、その排ガスを安全に大気中に排出できるようにしたことを特徴とする大型炭焼窯用煤塵除去装置。
【請求項２】
内部の流水路に冷水を流して、高温排煙と冷水との熱交換をして高温排煙を冷却する水冷式としたことを特徴とする請求項１に記載の大型炭焼窯用煤塵除去装置。
【請求項３】
大型炭焼窯が、長尺の丸太材を収納可能な奥行を有し、長手側外壁低部に長手方向に一定の間隔を置いて燃焼点検口を設けるとともに前部には送気量の調節を可能とする送気調整口を、後部には燃焼排煙を排出する排煙口を備えた大型炭焼窯である請求項１又２に記載の大型炭焼窯用煤塵除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数メートルの長い木材を長いまま製炭可能な大型の炭焼窯にあって、その窯から発生する大量の排煙を、その中に含まれる煤塵などの排出物質を除去し、安全に大気中に排出できるようにした大型炭焼窯用煤塵除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家屋の柱や梁などに用いられた建築木材廃材や間伐材などの長尺の木材を短く切らず、そのままの長さで窯に入れて炭化させるための大型の時間差製炭型炭焼窯（特許文献１）が提案されている。
該炭焼窯は、窯の前の口から奥に向って長いため炭化に差があり、炭化効率を上げるために時間差を置いて製炭できるようになっている。そのために、該炭焼窯には開閉弁を備えた燻調煙突が低側壁面に複数定間隔で設けられ、炭化の程度を見て、その閉鎖弁を窯の前の口から奥の方に時間差を置いて順に閉鎖させて製炭が行えるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−１８１６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記時間差製炭型炭焼窯では、排煙口からは多量の煤を含んだ煙が排出され、そのまま煙を処理せずに排出すると大気汚染のおそれがあり、従来あるようなフィルターや付着板による排煙処理の装置をそのまま使用したのでは、多量の煤煙を処理しきれず、周囲に塵埃が飛散するのを防止することができなかった。
さらに、その炭焼窯の低側壁面に設けた燻調煙突からも煤塵を含んだ煙が多量に排出されるが、上記特許文献１ではそのまま煙を処理せずに有害な煤塵が放出されることになるため、このような炭焼窯の設置及び使用許可は許認可を行う自治体や所轄官庁から得られず建設できないという問題があった。
そこで、本発明は大型炭焼窯内の木材の炭化過程で極めて多量に発生する排煙を、一切直接大気中に排出することなく、大気中に排出する前に、排煙中に含まれる煤塵により大気が汚染されるおそれがなくなる程度まで排煙を浄化してから大気中に排出することを可能とする煤塵除去装置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】
【０００４】
上記課題を解決するための本発明の大型炭焼窯用煤塵除去装置は、大型炭焼窯の燃焼排煙を排出する排煙口に接続して排気中から煤塵を除去するために用いる煤塵除去装置であって、前記煤塵除去装置は、前記炭焼窯の排煙口に連結され、該排煙口から排出する排煙を高温バーナーにより８００°Ｃ以上の高温で焼却処理する排煙高温燃焼装置と、前記排煙高温燃焼装置に連設され、該排煙高温燃焼装置から排出された高温排煙の温度を２００°Ｃ以下に下げる冷却装置と、前記冷却装置に連設され、該冷却装置から排出された冷却排煙から煤塵を濾過して除去する煤煙濾過装置と、前記煤煙濾過装置に連設され、該煤煙濾過装置から排出された排ガスを大気中に排出させるための排風機とから成る。
そして、前記炭焼窯内の木材の炭化過程で発生した多量の排煙から効率良く煤塵を除去し、その排ガスを安全に大気中に排出できるようにしたことを特徴とする。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、内部の流水路に冷水を流して、高温排煙と冷水との熱交換をして高温排煙を冷却する水冷式としたことを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１又は２に記載の発明において、大型炭焼窯は、長尺の丸太材を収納可能な奥行を有し、長手側外壁低部に長手方向に一定の間隔を置いて燃焼点検口を設けるとともに前部には送気量の調節を可能とする送気調整口を、後部には燃焼排煙を排出する排煙口を備えた大型炭焼窯を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は上記構成であるから、以下のような効果を奏する。
第一段階として、大型炭焼窯に収納された多量の木材の炭化過程で発生した燃焼ガスとともに排出される多量の煤塵が、第一段階として、前記排煙高温処理装置で８００°Ｃ以上の高温で燃焼処理させることによって含まれた塵埃の量を大幅に減少させるとともに、同時に発生する有害な化学物質もその高温によって燃焼分解させて無害化させることが可能となる。
第二段階として、前記該排煙高温処理装置から排出した高温排煙を冷却して温度を２００°Ｃ以下に下げることによって次の第三段階での煤煙濾過装置に対する高温による装置への障害を予め除き、また最終的に排出されるガス温度を低下させることになる。
この際、用いる前記冷却装置としては、大量の排煙に対応できる冷水による冷却装置を用いるとより効果的である。
第三段階として、２００°Ｃ以下に冷却された排煙から煤煙濾過装置によって大気汚染のおそれがなくなる程度まで排煙中の煤塵を充分に除去して大気中に排出することが可能となる。
そして、最終的には排出される排煙ガスは、上記装置各部で有害物質を含む煤塵が大幅に除去されて環境に無害とされる程度の温度である２００°Ｃ以下の温度となって大気中に放出できる。
【０００８】
前記大型炭焼窯は、請求項３に記載の発明では、長尺の間伐丸太材などをそのまま収納が可能となり、且つ外壁の燃焼点検口から炭焼窯内部にある木材の燃焼色や炎の大きさを見ることができ、その燃焼点検口を炭焼窯の前から後ろへと見ながら送気調整口を開閉させて開口広さを変えることで、送り入れる空気の量の調節を行って過燃焼を防いで炭化率を向上させ、原料木材から得られる炭の生産効率を高めることを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を示す図に基づいて以下説明する
本発明の炭焼窯１は、大きさは間伐材などの長尺の丸太材を収納可能な奥行とし、  左右両外側壁低部には長手方向に一定の間隔を置いて筒状の燃焼点検口３が設けられ、この燃焼点検口３から前記炭焼窯１の前から後へと順に時間差を置いて木材の燃焼具合を目視で確認して製炭ができるようになっている。
例えば、前記大型炭焼窯１は長尺の間伐丸太材をそのまま収納可能とするために長さを９ｍ程にし、容積は４０m3程度の大きさとし、高温に耐えられるように耐熱性の高い素材で製作する。
そして、前記燃焼点検口３は、前記炭焼窯１の両外側壁低部設けた孔に筒体を貫通さて装着し、窯の内部の木材が燃焼したときに発する炎の色が見えるように耐熱ガラス窓が設けられている。
【００１０】
そして、図１及び図３に示すように、このような大型の炭焼窯１の前部には、送気量の調節を可能とする送気調整口２を有する扉４７が、その上方に設けた扉開閉用クレーン４６で引上げることで開閉可能となるように取り付けられている。
【００１１】
本発明の煤塵除去装置は、そのような大型炭焼窯１の後部に設けた排煙口１aに接続される。
そして、図１に示すように、前記排煙口１aには排煙誘導管４を連結し、その排煙誘導管４には排煙中に含まれる有用性のある木酢液を採取するために木酢液採取装置７を連結する。
この木酢液採取装置７には、底部には排液口を設け、炭焼窯１からの排煙を導き入れる排煙誘導管４に接続させた吸煙口と、内部の排煙を排出させる排煙口とを設けた排煙ボックス９を形成し、外部からの給水管と排水管を備えて水を交換して熱交換を行う冷却水槽８が該排煙ボックス９内の空間の中央部に設置された構造のものを使用する。
そして、前記木酢液採取装置７によって、前記炭焼窯１から導き入れた高温の排煙は前記冷却水槽８で冷却されてその排煙から木酢液Ｍが抽出され、その抽出された木酢液Ｍは前記排煙ボックス９底部の排液口に設けた排出管を通ってボックス外に流れ出る。
このため、その排出管下には容器をあてがっておけば、流れ出た木酢液Ｍは一旦貯め置きでき、この木酢液Ｍはさらにボトルに小分けして木酢液商品としてそのまま販売することもできる。
【００１２】
本発明では、必ずしも前記木酢液採取装置７は設ける必要はないが、設けた場合には、この木酢液採取装置７を通さずに次ぎの排煙高温燃焼装置１０に排煙を送れるように、前記排煙誘導管４の途中に、木酢液採取装置７側かまたは迂回管５側のいずれか一方側のみ選択して開かれるレバーによる開閉切替え装置６を介して、前記木酢液採取装置７の排煙排出側の排煙誘導管１１に接続する迂回管５を設けることができる。
こうすることで、前記木酢液採取装置７を通さずに排煙を前記排煙高温燃焼装置１０へ送ることが可能となり、また、住宅の柱などに使用されていた木材廃材など含まれる有害物質が混入して木酢液の品質低下の虞から採取を避けたい時には、前記開閉切替え装置６のレバーの操作で迂回管５側を開けて排煙をその木酢液採取装置７を通さず、次の装置へ送ることにより、得られる木酢液への有害物質の混入を避けることが可能となる。
【００１３】
次に、前記排煙誘導管１１には、排出された排煙を灯油を燃焼させる高温バーナー１３により８００°Ｃ以上の高温で焼却処理する排煙高温燃焼装置１０を連結させる。
この排煙高温燃焼装置１０は、排煙を排出させる排煙口１８を有する長さ約３ｍで直径約６０ｃｍ程の燃焼炉１６に、その排煙を取り込む吸煙口１７に臨ませて高温バーナー１３を設ける。
そして、前記燃焼炉１６内に温度センサー１５を設け、該温度センサー１５で感知し、その炉内の温度を基に、炉内温度が８1０°Ｃ以上になるように前記高温バーナー１３の出力を８００〜１０００°Ｃ程度の範囲で制御する高温バーナーの温度制御部１４を設ける。
この温度制御によって、導き入れた燃焼炉１６内の排煙物質を８００°Ｃ以上の高温で燃焼処理される。
【００１４】
次に前記排煙高温燃焼装置１０には、排煙誘導管１２を介して該排煙高温燃焼装置１０から排出された高温排煙の温度を１７０°Ｃ〜２００°Ｃ以下に下げる冷却装置２０を連設する。
該冷却装置２０には、送り込まれた８００°Ｃ以上の高温排煙が接触して通過可能な広面積の接触表面を形成するため、内径７０ｍｍ程度で長さ３ｍの鋼管を１８本等間隔を置いて平行に配した流水路形成材を設ける。
そしてこの装置には該流水路形成材の流水路に冷水を流して、高温排煙と冷水との熱交換で高温排煙を冷却できるようにする。
【００１５】
次に前記冷却装置２０には、排煙誘導管２２を介して排出された冷却排煙から煤塵を濾過して除去する煤煙濾過装置２４を連設する。
そして、該煤煙濾過装置２４は、煙突２６を介してその煤煙濾過装置２４から排出された排ガスを大気中に排出させるための排風機４４を連設する。
【００１６】
以上で本発明の装置を概略説明したが、図２及び図３に基づき、さらに詳細に本発明の煤塵除去装置を排煙の流れに沿って詳説する。
【００１７】
図２は前記木酢液採取装置７を設けない場合であって、前記大型炭焼窯１で発生した排煙は、その窯後部に設けた排煙口１aに接続した排煙誘導管１１から吸煙口１７を通して、排煙高温燃焼装置１０の燃焼炉１６に送られる。
前記燃焼炉１６内では、排煙内の可燃性物質の殆どが、８００°Ｃ以上の高温による高温バーナー１３で焼却処理される。
このように８００°Ｃ以上の高温となった燃焼ガスは、燃焼炉１６の排煙口１８から図４（破線で示す煤煙濾過装置２４を外した状態を示す）に示すように、排煙誘導管１２を通して、吸煙口１９から冷却装置２０に送られる。
前記冷却装置２０は、鋼管を用いた広面積の接触表面を有する流水路形成材２８を蛇行状態に設け、その流水路形成材２８に形成される流水路の周囲に冷水を流すことによって高温排煙と冷水との熱交換を行う。そして、ここで８００°Ｃ以上の高温であった排煙の温度を１７０°Ｃ〜２００°Ｃ以下にまで冷却させる。
この冷却装置２０には、前記流水路形成材２８のそばに給水タンク２９を備えて、その給水タンク２９に給水器３０から給水調節機３１で自動的に冷水を補充できるようにし、給水タンク２９に蓄えられた冷水を給水管３２から流水路形成材２８内の流水路に流し入れられるようにしてある。
また、前記流水路形成材２８では冷水の過熱で発生した水蒸気が前記流水路形成材２８の排気口３４を通って給水タンク２９上に設けた排気口３３から外部に排出できるようにしてある。
【００１８】
次に、前記冷却装置２０によって、２００°Ｃ以下に冷却された排煙は、該冷却装置２０に設けた排煙口２１から排煙誘導管２２を介して煤煙濾過装置２４の吸煙口２３からその装置内部に送り込まれる。
前記排煙誘導管２２には切替えダンパ３５と冷気吸引ダンパ３６を設けて、２００°Ｃ以下となっても、まだ外気に比べると非常に高い温度であるので、その排煙をさらに外気で冷却し温度を下げられるようにする。
前記煤煙濾過装置２４には、バグフィルター３７を内蔵し、排煙中から煤塵を濾過し、濾過した排煙は排煙口２５から煙突２６へ送り出す。
前記バグフィルター３７で濾過して得られた固体物質は、バグフィルター３７下に設けたスクリュウコンベアー３８で集め、ロータリーバルブ３９を介して収集して処分する。
前記煤煙濾過装置２４は、エアーコンプレッサー４０を備えて、その送気管４１を介してバグフィルター３７上に外部空気を混合させて濾過した排煙を排煙口２５から煙突２６へ送り出す。
【００１９】
そして、該煤煙濾過装置２４からは濾過した排煙を排煙口２５から煙突２６を介してその排気口２７から大気中に排出する。
その際、該煤煙濾過装置２４から排出された排ガスを大気中に排出させるための排風機４４を前記煙突２６の途中に連設する。
なお、この煙突２６には、切替えダンパ４２及び排気ガス調節ダンパ４３で排気調節を行い、ガス点検口４５で異常ないか適宜点検しつつ大気中に排出できるようにすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、間伐丸太材や住宅を解体して得られる柱などの長尺の木材をそのままの長さで収納可能とする大型の炭焼窯において多量に発生する排煙を処理するために使用する煤塵除去装置であるが、各種の従来の使用されている大型の燃焼炉などにも大量に煤塵が発生するものがあり、それらの燃焼炉や陶磁器などを製造する窯などの煤塵除去装置として利用できる可能性がある、
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の全体の外観を示す斜視図である。
【図２】煤塵除去装置の構成を示す概念図である。
【図３】本発明の全体の斜視図である。
【図４】本発明の要部の斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    炭化窯
１ａ  炭化窯の排煙口
２    送気調整口
３    燃焼点検口
５    迂回路
６    開閉切替え装置
７    木酢液採取装置
８    冷却水槽
９    排煙滞留ボックス
１０    排煙高温燃焼装置
１１    排煙誘導管
１２    排煙誘導管
１３    高温バーナー
１４    高温バーナーの温度制御部
１５    温度センサー
１６    燃焼炉
１７    吸煙口
１８    排煙口
１９    吸煙口
２０    冷却装置
２１    排煙口
２２    排煙誘導管
２３    吸煙口
２４    煤煙濾過装置
２５    排煙口
２６    煙突
２７    排気口
２８    流水路形成材
２９    給水タンク  
３０    給水器
３１    給水調節機
３２    給水管
３３    排気口
３４    排気口
３５    切替えダンパ
３６    冷気吸引ダンパ
３７    バグフィルター
３８    スクリュウコンベアー
３９    ロータリーバルブ
４０    エアーコンプレッサー
４１    送気管
４２    切替えダンパ
４３    排気ガス調節ダンパ
４４    排風機
４５    ガス点検口
４６    扉開閉用クレーン
４７    扉
【図１】
2009108210.tif 000003
【図２】
2009108210.tif 000004
【図３】
2009108210.tif 000005
【図４】
2009108210.tif 000006