JPH072600Y2 - くん炭製造装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 「産業上の利用分野」 この考案はくん炭製造装置に関する。

「従来の技術」 もみがら、おがくず、小枝（青葉付）、木材の残材等は
大量に発生するがわずかに一部利用された残りは廃棄又
は焼却されている。一方、最近ゴルフ場の増大に伴ない
大量の芝刈カスが発生している。これらは何れも、廃棄
すると、時の経過と共に耐えられない悪臭が発生し、害
虫発生の原因となる。そしてゴルフ場等の芝刈カスは最
近は地元との協定により捨てない、埋めないこととなる
ことが多い。その解決策として焼却炉の設置が行われる
ようになっている。処が焼却炉によりしめった芝刈カス
を燃焼させることは甚だ困難であり、芝刈後焼却前処理
として乾燥をすればよいが、乾燥作業は天日によれば広
い場所と手間を要し、人件費がかかりすぎ事実上出来な
いのが実情である。

芝刈カスを燃焼させるには多くの課題をかかえており、
適当な価格で焼却炉を提供することは難問である。一方
芝刈カスを原料とするのではないが、もがくず、もみが
ら等を原料としてくん炭を製造することが行われてお
り、上記芝刈カスをくん炭製造に用いることが出来れ
ば、肥料、融雪材として用い得ることが出来、資源利用
の上からも有効であり、全体として芝刈カスの処理費用
も安価につく。

くん炭製造装置の従来例としては実開昭62-170745号公
報の「くん炭窯自動消火装置」中に示されるもの、及び
特開昭61-209293号公報の「バイオガス及び燻炭製造方
法」がある。前者は容器となつているくん炭窯本体に原
料を入れ、上部から着火し、天蓋で該本体にふたをす
る。ふたに設けた煙突から排煙する。後者は原料の給送
装置を兼ねた圧縮装置と間接加熱炉とバイオガス集収処
理装置とを備え、原料は圧縮装置に供給され、圧縮後に
間接加熱炉の熱分解筒に送り込むものである。そして縮
径された熱分解筒の出口端よりくん炭を排出するもので
ある。

実開昭62-170745号公報の「くん炭窯自動消火装置」に
開示されているくん炭窯では（１）燃料を用いず自燃さ
れるものであるためかなり乾燥した原料しか用いられな
い。（２）バッチ生産となり連続して自動で生産できな
い。（３）原料をくん焼する際に発生する排ガスがその
まま空気中へ出されるが、排ガスは何れの原料の場合で
も臭気が極めて強いものである等の欠点がある。前記排
ガスの臭気は脱臭装置で脱臭可能であるが排出される排
ガスはタール分を含むため脱臭装置へ送るには充分ター
ル分を除去しなければならず大がかりな装置が必要であ
る。又、脱臭装置に使用される活性炭は高温度では極め
て寿命が短いので脱臭装置に送り込む排ガスは充分冷却
する必要があり、冷却装置は大能力のものとなり装置全
体は大規模で且つ高価格となってしまう。

特開昭61-209293号公報の「バイオガス及び燻炭製造方
法」では供給された原料は圧縮し、減容することにな
る。処が芝刈カスは特に減容の程度が大きく、圧縮装置
へ原料を如何にして送り込むかという課題がある。そし
て圧縮装置は同時に原料の給送装置を兼ねている。そし
て原料は熱分解筒を進むにつれてくん炭化し更に減容す
る。そこで熱分解筒を進む原料には適当な圧力で圧密状
態を保ったため出口端をスプリングアクションを保たせ
るようにして絞ってある。このような原料の給送、圧密
のための圧縮荷重調整は圧縮荷重調整ゲートを圧縮荷重
制御回路により制御することによって行っている。この
ような制御を加えたとしても、加熱源と原料の送り速度
も関連しており、全体の制御装置は複雑なものとなる。
そして熱分解筒の出口端の構造上、くん炭の出来具合の
ばらつきにより、適当に動作せず、くん炭を粉状にした
り、或は排出を妨げたりすることになり、又圧縮が不足
した場合マテリアルシールされず空気が出口端から逆に
大量に入り込み燃焼させてしまうおそれがある。又、本
従来例では排ガスを取出すための装置も複雑である許り
でなく、吸引ファンの制御が必要であり、適当なガス吸
引を行わないとくん炭とならないおそれがある。上記の
結果この第２の従来例は高価なものとなる。

そこで本考案者は先に実願平1-95362号の考案を提案し
ている。この先に提案した考案により、上記第１、第２
の従来例の課題を解消し、くん炭を連続で生産可能な簡
易なくん炭製造装置を提供することとなった。

「考案が解決しようとする課題」 本考案者が先に提案した考案は燃焼装置によりトラフ内
のくん炭原料を加熱するがこうすると、焼成温度とする
ためには燃焼装置が大きくなり、小さくまとめようとす
るとくん炭の加熱が不均一になり、小型の装置とするの
が困難である。又、ウォータージャケットを備え、出炭
したくん炭の温度を下げ消火する方法をとっているが、
大量の水を供給して捨てねばならない。そこで貯水式に
ウォータージャケットを設けるとウォータージャケット
が大きくなり過ぎ、且つ、出炭通路も長くしなければな
らない。ウォータージャケット内の水温上昇を防止し、
且つ、使用水量を限るにはポンプで循環させた冷却水配
管途中にラジェーターを設けファン冷却すればよいがこ
のようにすると装置が複雑で高価となる。勿論出炭口か
ら出る製品くん炭は発火してはならず充分温度が下って
いなければならない。

本考案は上記連続してくん炭を製造し得るくん炭製造装
置における課題を解消し、小型化可能で簡易なくん炭製
造装置及び安価、確実な出炭装置を備えたくん炭製造装
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」 この考案の第１の考案は断面方形状で横方向に配設され
たトラフ内の両端部両側に平行な水平軸でもって回転自
在にスプロケットホイルを支持し、何れか片端又は両端
の一対のスプロケットホイルを支持する水平軸を回転原
動機に連結し、同じ側にある両端部の前後スプロケット
ホイル間にアダプタ付の無端チェンを掛けて並設し、各
チェンの進行方向に交叉方向のスクレーパーの両端部を
各チェンに取付け、前記トラフの一方に原料投入口を他
方にくん炭出口を設け、前記トラフの下部に電気加熱装
置を配置し、トラフ上部の原料投入口に出口を合せた原
料搬送手段の後部をトラフ天板を共通部材として重ね、
原料搬送手段は前部がほぼ水平で水平部に入口を有し、
該入口上に原料投入用のホッパーを備え、中間部は水平
部より後部に向って昇る方向に斜設された筒状のコンベ
アケース中に該ケースに倣ってスクレーパー付の無端チ
ェンを移動自在に備え、該無端チェンの駆動装置を備
え、トラフ及びトラフと重ねた部分のコンベアケースを
断熱材で覆ってなるくん炭製造装置である。

この考案の第２の考案は空気より比重が重く不燃性のガ
スを貯留した不燃ガス供給装置を備え、くん炭出口から
出炭するくん炭を受取り可能な容器状くん炭収納容器を
備え、該容器は上部がくん炭を投入できる如く開放され
ていると共に不燃ガス供給装置とガス供給管で連通して
いる出炭装置を備えたくん炭製造装置である。

この考案の第３の考案はくん炭収納容器に車輪を設けて
台車とすると共に該くん炭収納容器とガス供給管を脱着
自在な接手で結合した第２考案記載のくん炭製造装置で
ある。

「実施例」 以下、この考案の実施例を図面に従って説明する。第１
図は縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図
は第１図のBCD及びCE断面図である。

断面方形状で横方向に配設されたトラフ１内の両端部に
設けた軸受2,3により、互いに平行で水平な軸4,5がトラ
フ１の長手方向に直交して支持されている。軸４はトラ
フ１外部へ延在している。軸4,5にはトラフ１内両側に
おいてスプロケットホイル6,7が固定されている。軸４
の外部へ延在した端部にはスプロケットホイル８が固定
されている。

同じ側にあるスプロケットホイル6,7にアダプタ付の無
端チェン９を掛けて並設し、各チェン９の進行方向に直
角方向のスクレーパー10の両端部を各チェン９に取付
け、トラフ１の一方に原料投入口11を、他方にくん炭出
口12を設け、トラフ１の下部に電気加熱装置13を配設し
てある。

原料投入口11とその出口を一致させて、トラフ１上には
原料搬送手段のコンベアのコンベアケース14の後部がト
ラフ１の天板1aを共通にして重ねられている。コンベア
ケース14は前部が水平部となっていて入口14aの上部に
ホッパー15を備え、前部から後部に向って上昇する中間
部を斜設してある。

コンベアケース14には軸４の直上で軸４に平行な軸16が
コンベアケース14に設けた軸受17により支持され、コン
ベアケース14から外部へ突出している。ホッパー15の下
部のコンベアケース14の水平部の端部には軸16に平行に
軸18が軸承（軸受は図示されない）されている。コンベ
アケース14内でその側板14b内側近くで軸16,18には夫々
スプロケットホイル19,21が固定されている。スプロケ
ットホイル19,21間には無端のチェン22が掛けられてい
る。チェン22は図示されないが、コンベアケース14の上
板、底板に倣って運動するように図示されない案内手段
に導かれるようになっている。両側のチェン22間にはチ
ェン22張設方向と直角にスクレーパー20が配され、スク
レーパー20の両端はチェン22のアダプタに取付けてあ
る。

軸16の外部へ突出した端部には歯車23aが固定され、歯
車23aは歯車23bとかみ合っている。歯車23bを固定した
回転自在に支持された軸23cにはスプロケットホイル24,
28aが固定されている。スプロケットホイル8,24間には
チェン25が掛けられている。軸23cに固定したスプロケ
ットホイル28aとモータ27の軸端に固定したスプロケッ
トホイル28bの間にはチェン29が巻掛けてある。

くん炭出口12の構成はスプロケットホイル７のほぼ直下
でトラフ１と同幅の角形一様断面の排出筒31を備え、排
出筒31の出口側は斜設した開口31aとなって、該開口31a
の上側において排出筒31に丁番32でもつて蓋33が水平軸
を中心に回転自在に取付けられており、蓋33から丁番32
を間にして反対側へ棒状に延在する平衡おもり取付部材
34には位置を調節可能におもり35が固定されており、蓋
33で開口31aを閉じるようになつている。尚、蓋33を閉
じるばね（不図示）を設けてもよい。

電気加熱装置13は熱交換部材としてのトラフ底板1c下に
接近して配され薄片抵抗発熱体等である。トラフ底板1c
は耐熱鉄板で作られている。第２図に示すようにトラフ
１の側板1b、電気加熱装置13及びトラフ１上のコンベア
ケース14部分は保温材36で覆われている。

トラフ１の側板1bに下端が開口する煙突38は上部へのび
ており、煙突38の垂直管部には煙突38に炎を吹込むガス
バーナー39がその吹口39aを上斜め向きにして取付けら
れている。煙突38の垂直管部下方へ向ってのびるタール
除去筒41の下端はタール受け42に開口している。

くん炭排出筒31の下部開口31aの直下には上方に開口し
た耐熱材で出来た方形容器状のくん炭収納容器43が配設
されている。該容器43は上面が全面的に開放されている
がくん炭を入れることができるように限定的に開口して
もよい。該容器43は車輪44を備えて台車とし、移動自在
である。該容器43には不燃性ガス供給装置45から導出し
たガス供給管46が連通している。不燃性ガス供給装置45
は炭酸ガス、アルゴン等空気より比重が重く且つ不燃性
のガスを充填したボンベ47、ボンベ47の出口側に取着し
たレギュレーター48、レギュレーター48に一端が連結さ
れ、他端が自在に着脱できるワンタッチ接手49でもっ
て、くん炭収納容器43に連結されたガス供給管46、及び
ボンベとレギュレーター48間に設けた制止弁51でできて
いる。

上記構成におけるこの考案の作用は以下のとおりであ
る。原料を芝刈カスの例の場合についてのべる。

原料投入口のホッパー15から投入された芝刈カスは短い
芝草がからまらず、ばらもののようになっているので投
入するとホッパー15からコンベアケース14の前部の底部
まで達する。ホッパー15の所定深さまで芝刈カスを入れ
ると芝刈カスにより、コンベアケース14の入口は閉止さ
れ、コンベアケース14は出口を除いて密閉されるのでマ
テリアルシールをされる。

モータ27を回転するとスプロケットホイル28bが回転
し、チェン29を介してスプロケットホイル28aを回転し
て軸23cを駆動し、スプロケットホイル24、歯車23bを回
転させる。スプロケットホイル24はチェン25を介してス
プロケットホイル８を同方向に回転し、歯車23bは歯車2
3aを逆方向に回転し、軸16は第１図において時計回り
に、軸４は反時計回りに回転する。これによってスプロ
ケットホイル19は時計回りに回転し、チェン22の下側部
分は図示矢印イの方向に移動する。又、スプロケットホ
イル６は反時計回りに回転し、これによってチェン９の
下側は図示矢印ロの方向に移動する。チェン22のイ方向
の移動によりスクレーパー20はイ方向に移動し、これに
よってホッパー15から投入された芝刈カスはトラフ１の
原料投入口11へ運ばれる。無端のチェン９のトラフの底
板1c沿いのの部分のスクレーパー10は右行し、スプロケ
ットホイル７はスプロケットホイル６と同方向に回転
し、スプロケットホイル６回りのスクレーパー10はスプ
ロケットホイル６回りを上から下へ回り、原料投入口11
の下方にある芝刈カスを運び出し、トラフ底板1cに沿っ
て右行させる。一方電気加熱装置13は上記動作に伴って
通電され、トラフ底板1cは加熱される。くん炭出口12の
開口31aは蓋33により閉じており、原料投入口11側はマ
テリアルシールされているから底板1c上を右行する芝刈
カスはくん焼され、右行に従ってくん炭となる。くん炭
化の進行につれて減容するがスクレーパー10により原料
を給送するものであるため、底板1cに露出部分が出るよ
うになっても差支えがない。芝刈カスのかかる加熱によ
り発生する排ガスは煙突38から排出され、途中ガスバー
ナー39により、未燃焼のガス部分が燃焼され大気中へ排
出される。そして煙突38の曲り管を流れる際にタールは
分離され、該曲り管壁を伝わり、タール除去筒41に入っ
てタール受け42に集められる。尚、トラフ１内は芝刈カ
スのくん焼により昇温する。この熱によりトラフ１の天
板1aは加熱され、天板1a上を移動する芝刈カスを予熱す
ることとなる。

スクレーパー10により右行したくん炭は排出筒31の上部
に達すると排出筒31中を落ちて、蓋33に当り止る。そし
て排出筒31内にくん炭がたまると、自らの重力で蓋33を
閉じる方向に附勢している平衡おもり35に抗して蓋33を
押し、蓋33は丁番32を中心に回転して開口31aに対して
下側をより多く開く形になり、排出筒31内のくん炭はお
もり35の重量に基づき、丁番32を中心にして蓋33を閉じ
ようとする力とくん炭の蓋33に及ぼす力が釣合うように
開口31aと蓋33の間は調節され、連続又は間欠連続して
出炭する。出炭状態においては開口31aは若干開いてい
るが排出筒31内のくん炭によりマテリアルシールされ
る。

かかるくん炭くん焼中、不燃性ガス供給装置は制止弁51
が開いており、ボンベ47中の例えば炭酸ガスはガス供給
管46を介してくん炭収納容器43にわずか宛放出されてお
り、該容器43中に空気との比重差でたまっている。くん
炭出口12側から出炭したくん炭はくん炭収納容器43中へ
落下する。この場合にくん炭出口12側に冷却手段はない
のでくん炭は尚高温を保っており、空気中へ放出すると
発火する。しかし、くん炭収納容器43中の炭酸ガス中へ
くん炭は落下するので高温ではあるが発火しない。該容
器43中でくん炭は放熱し温度低下する。該容器43中の炭
酸ガスは容器中からはなかなか出ないが、ボンベ47から
レギュレーター48で調節してわずか宛供給すると容器43
の上部で空気と混じり合った炭酸ガスを排出でき、容器
43中の炭酸ガスの雰囲気を保持するのに好適である。

実施例はくん炭収納容器を台車としたが、別の台車にの
せてもよく、或はフオークリフトで運搬するようにフオ
ーク挿入部を設けてもよい。又定置して内部にコンベア
を設けて収納容器上部からコンベアを外部へ出しコンベ
アでくん炭を外部へ搬出するようにしても、収納容器中
でくん炭は炭酸ガスで発火が抑えられ、該コンベアで移
動する間に冷却するので外部に取出された状態では発火
せず更に冷却が進むことになる。

上記において芝刈カス以外に青葉付の小枝、廃材等はカ
ッター切断してチップ化が必要である。

〔考案の効果〕

本考案の第１の考案は、トラフの一方を原料投入口とし
て、他方をくん炭出口側としてトラフ内をスクレーパー
で原料を送るようにし、トラフ下方に電気加熱装置を配
設したので、簡易な装置でくん炭の連続生産が可能とな
る。又電気加熱装置を設けたから、装置の下部を小さく
出来、全体を小さくできる。トラフ天板を原料搬入用コ
ンベアのコンベアケースと共通にしてトラフ上に原料搬
入用コンベアを重ねて設けてあるため、原料が予熱さ
れ、省エネルギ効果がある。

本考案の第２のコンベアは、くん炭収納容器に不燃性ガ
スを導入するようにしたため、トラフ出口側を短くして
小さくまとめることが出来、出炭したくん炭を発火させ
ることがなく簡単に冷却できる。

本考案の第３の考案は第２の考案の効果に加うるにくん
炭収納容器を台車としたため、出炭したくん炭を台車毎
所要場所迄運搬出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の縦断面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面図、第３図は第１図のBCD及びCE断面図であ
る。 １……トラフ、1a……天板、1b……側板、1c……トラフ
底板、2,3……軸受、4,5……軸、6,7,8……スプロケッ
トホイル、９……無端チェン、10……スクレーパー、11
……原料投入口、12……くん炭出口、13……電気加熱装
置、14……コンベアケース、14a……入口、14b……側
板、15……ホッパー、16……軸、17……軸受、18……
軸、20……スクレーパー、19,21……スプロケットホイ
ル、22……チェン、23a,23b……歯車、23c……軸、24…
…スプロケットホイル、25……チェン、27……モータ、
28a,28b……スプロケットホイル、29……チェン、31…
…排出筒、31a……開口、32……丁番、33……蓋、34…
…平衡おもり取付部材、35……おもり、36……保温材、
38……煙突、39……ガスバーナー、41……タール除去
筒、42……タール受け、43……くん炭収納容器、44……
車輪、45……不燃性ガス供給装置、46……ガス供給管、
47……ボンベ、48……レギュレーター、49……ワンタッ
チ接手、51……制止弁。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】断面方形状で横方向に配設されたトラフ内
   の両端部両側に平行な水平軸でもって回転自在にスプロ
   ケットホイルを支持し、何れか片端又は両端の一対のス
   プロケットホイルを支持する水平軸を回転原動機に連結
   し、同じ側にある両端部の前記スプロケットホイル間に
   アダプタ付の無端チェンを掛けて並設し、各チェンの進
   行方向に交叉方向のスクレーパーの両端部を各チェンに
   取付け、前記トラフの一方に原料投入口を他方にくん炭
   出口を設け、前記トラフの下部に電気加熱装置を配置
   し、トラフ上部の原料投入口に出口を合せた原料搬送手
   段の後部をトラフ天板を共通部材として重ね、原料搬送
   手段は前部がほぼ水平で水平部に入口を有し、該入口上
   に原料投入用のホッパーを備え、中間部は水平部より後
   部に向って昇る方向に斜設された筒状のコンベアケース
   中に該ケースに倣ってスクレーパー付の無端チェンを移
   動自在に備え、該無端チェンの駆動装置を備え、トラフ
   及びトラフと重ねた部分のコンベアケースを断熱材で覆
   ってなるくん炭製造装置。
2. 【請求項２】空気より比重が重く不燃性のガスを貯留し
   た不燃ガス供給装置を備え、くん炭出口から出炭するく
   ん炭を受取り可能な容器状くん炭収納容器を備え、該容
   器は上部がくん炭を投入できる如く開放されていると共
   に不燃ガス供給装置とガス供給管で連通している出炭装
   置を備えたくん炭製造装置。
3. 【請求項３】くん炭収納容器に車輪を設けて台車とする
   と共に該くん炭収納容器とガス供給管を脱着自在な接手
   で結合した請求項２記載のくん炭製造装置。