JPH08209149A - 竹炭の製造装置とその製法 - Google Patents
竹炭の製造装置とその製法Info
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- JPH08209149A JPH08209149A JP7054919A JP5491995A JPH08209149A JP H08209149 A JPH08209149 A JP H08209149A JP 7054919 A JP7054919 A JP 7054919A JP 5491995 A JP5491995 A JP 5491995A JP H08209149 A JPH08209149 A JP H08209149A
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- carbonization chamber
- carbonization
- bamboo charcoal
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
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- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
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- Coke Industry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 灰化部分や未炭化部分がなくヒビ割れや長手
方向にも捩れがないを竹炭を効率よく製造できるのこ
と、「黒炭」を製造する装置でありながらこの装置の炭
化室の温度を1000℃前後にあげることを可能な構造
とし、もって「白炭」と同等の品質でありながら産出さ
れた製品の表面に所謂「イタミ」が発生しない製品を得
ことができた。 【構成】 一方に窯口(2)を、他方に煙突(3)をも
ったドーム状の炭化室(1)と、上記炭化室(1)内の
窯口(2)側に上部が開放(4)された垂直な仕切壁
(5)を有し、該仕切壁(5)と窯口(2)との間に形
成させた点火室(6)と、上記窯口(2)に設けられ点
火室(6)と外気とを連通する1乃至複数の空気孔(1
0)と、上記点火室(6)の底面の下方に設けられ外気
と炭化室(1)とを連通する精練口(15)とりなる。
方向にも捩れがないを竹炭を効率よく製造できるのこ
と、「黒炭」を製造する装置でありながらこの装置の炭
化室の温度を1000℃前後にあげることを可能な構造
とし、もって「白炭」と同等の品質でありながら産出さ
れた製品の表面に所謂「イタミ」が発生しない製品を得
ことができた。 【構成】 一方に窯口(2)を、他方に煙突(3)をも
ったドーム状の炭化室(1)と、上記炭化室(1)内の
窯口(2)側に上部が開放(4)された垂直な仕切壁
(5)を有し、該仕切壁(5)と窯口(2)との間に形
成させた点火室(6)と、上記窯口(2)に設けられ点
火室(6)と外気とを連通する1乃至複数の空気孔(1
0)と、上記点火室(6)の底面の下方に設けられ外気
と炭化室(1)とを連通する精練口(15)とりなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は工芸品やその他多目的
の為に使用される竹炭の製造装置とその製造方法に関す
る。
の為に使用される竹炭の製造装置とその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来「竹炭」に限らず各種の炭を製造す
る装置は図4の如きである。即ち同図で(21)は蒲鉾
型の炭化室で、その一方には窯室口(22)を、他方に
は煙突(23)が設けられている。また「竹炭」の製造
装置や製造方法としては平成1年特許願第88442号
(特開平2−266901)が知られている。
る装置は図4の如きである。即ち同図で(21)は蒲鉾
型の炭化室で、その一方には窯室口(22)を、他方に
は煙突(23)が設けられている。また「竹炭」の製造
装置や製造方法としては平成1年特許願第88442号
(特開平2−266901)が知られている。
【0003】而して竹炭とすべき素材を炭化室(21)
に入れ、燃料を点火させ、約100℃で30乃至80時
間加熱し素材の水分を除去する。次いで20乃至80時
間程度費やして第1の自発炭化を行わせ続いて1000
℃程度で10乃至30時間程度燃焼させて後、自然消火
させ竹炭を得るものであった。
に入れ、燃料を点火させ、約100℃で30乃至80時
間加熱し素材の水分を除去する。次いで20乃至80時
間程度費やして第1の自発炭化を行わせ続いて1000
℃程度で10乃至30時間程度燃焼させて後、自然消火
させ竹炭を得るものであった。
【0004】しかし、上記従来の装置及び方法で比較的
多量の炭化を行わせた場合「灰化」して仕舞う部分や未
炭化部分が多く発生すること、及び炭化中に所謂「縦割
れ」や「捩れ」現象が素材の長手方向に生じ、特に竹を
縦方向に切断した素材を用いた場合は、その節による補
強効果は全く損われ捩れや変形が甚だしく、結局全生産
量に対して15%乃至20%の収炭率しか期待できなか
ったのが現状でる。
多量の炭化を行わせた場合「灰化」して仕舞う部分や未
炭化部分が多く発生すること、及び炭化中に所謂「縦割
れ」や「捩れ」現象が素材の長手方向に生じ、特に竹を
縦方向に切断した素材を用いた場合は、その節による補
強効果は全く損われ捩れや変形が甚だしく、結局全生産
量に対して15%乃至20%の収炭率しか期待できなか
ったのが現状でる。
【0005】おおよそ「製炭」の技術としては、その施
行温度600乃至700℃で炭化させた所謂「黒炭」と
呼ばれる中温炭化炭と、1000℃前後で炭化させた所
謂「白炭」と呼ばれる高温炭化炭とに区別される。この
「白炭」は品質的には優秀なものが産出されるが、産出
された製品の表面に所謂「イタミ」ができ、特に工芸品
などの目的の為に使用される竹炭の製造には不向きであ
る。また「黒炭」を製造する装置で上記目的の製品を作
ることは、この装置の炭化室の温度を1000℃前後に
あげることが不可能なことから、結局良質のものは産出
されないことになる。
行温度600乃至700℃で炭化させた所謂「黒炭」と
呼ばれる中温炭化炭と、1000℃前後で炭化させた所
謂「白炭」と呼ばれる高温炭化炭とに区別される。この
「白炭」は品質的には優秀なものが産出されるが、産出
された製品の表面に所謂「イタミ」ができ、特に工芸品
などの目的の為に使用される竹炭の製造には不向きであ
る。また「黒炭」を製造する装置で上記目的の製品を作
ることは、この装置の炭化室の温度を1000℃前後に
あげることが不可能なことから、結局良質のものは産出
されないことになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は先に特願平
6−281093号で、炭化された製品に灰化部分や未
炭化部分や縦方向の割れや捩れ現象を排除し、効率良く
かつ優れた炭化製品を得る製造装置とその製造方法を提
唱し多大な好評を得た。この発明はさらにこれを改良し
て、現実の問題として従来上記「黒炭」を製造する装
置,方法では炭化室の温度を800乃至1100℃前後
にあげることは不可能に近いとされていたがこれを可能
な構造とし、以て「白炭」と同等の品質でありながら産
出された製品の表面に所謂「イタミ」が発生しない装置
と製法を提唱するものである。
6−281093号で、炭化された製品に灰化部分や未
炭化部分や縦方向の割れや捩れ現象を排除し、効率良く
かつ優れた炭化製品を得る製造装置とその製造方法を提
唱し多大な好評を得た。この発明はさらにこれを改良し
て、現実の問題として従来上記「黒炭」を製造する装
置,方法では炭化室の温度を800乃至1100℃前後
にあげることは不可能に近いとされていたがこれを可能
な構造とし、以て「白炭」と同等の品質でありながら産
出された製品の表面に所謂「イタミ」が発生しない装置
と製法を提唱するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の特長は一方に
窯口(2)を、他方に煙突(3)をもったドーム状の炭
化室(1)よりなり、上記炭化室(1)内の窯口(2)
側に上面が開放(4)された仕切壁(5)を有し、該仕
切壁(5)と窯口(2)との間を点火室(6)となした
ことを特徴とする竹炭の製造装置である。而して先ず素
材(ロ)である生竹を上記炭化室(1)に縦方向に隙間
なく多数並べる。次いで上記燃料に点火すると共に空気
孔(10)より少し空気を供給する。この結果加熱され
た空気は仕切壁(5)に当って上昇し、炭化室(1)の
天井近傍を伝わって煙突(3)方向に流れる。
窯口(2)を、他方に煙突(3)をもったドーム状の炭
化室(1)よりなり、上記炭化室(1)内の窯口(2)
側に上面が開放(4)された仕切壁(5)を有し、該仕
切壁(5)と窯口(2)との間を点火室(6)となした
ことを特徴とする竹炭の製造装置である。而して先ず素
材(ロ)である生竹を上記炭化室(1)に縦方向に隙間
なく多数並べる。次いで上記燃料に点火すると共に空気
孔(10)より少し空気を供給する。この結果加熱され
た空気は仕切壁(5)に当って上昇し、炭化室(1)の
天井近傍を伝わって煙突(3)方向に流れる。
【0008】さらにこの熱風は炭化室(1)の背面の壁
に突き当たり下降して炭化室(1)の床の近傍から点火
室(6)方向に向い、さらのこのことは以下の工程でも
言えることだが上記炭化室(1)の水平断面形状が
「卵」形をなしているから、この炭化室(1)の全体に
広がることになる。またこのとき炭化室(1)内には多
数の素材(ロ)が並設されているからこの熱風は各素材
(ロ)間を通って炭化室(1)の天井方向に流れること
になる。
に突き当たり下降して炭化室(1)の床の近傍から点火
室(6)方向に向い、さらのこのことは以下の工程でも
言えることだが上記炭化室(1)の水平断面形状が
「卵」形をなしているから、この炭化室(1)の全体に
広がることになる。またこのとき炭化室(1)内には多
数の素材(ロ)が並設されているからこの熱風は各素材
(ロ)間を通って炭化室(1)の天井方向に流れること
になる。
【0009】この工程は燻煙期と呼ばれるもので、前述
のように素材(ロ)の乾燥工程である。即ち、炭化室
(1)内が空気の流れによって酸欠の状態となる。そし
て炭化室(1)内の蒸気と燃料の煙を含んだ熱風が自然
対流を誘発させ、炭化室(1)内の温度が20℃程度か
ら200℃程度に上昇する。この結果この熱風が各素材
(ロ)間を通過する過程で、その温度(材温)が上昇し
素材(ロ)表面から水分が蒸発する。
のように素材(ロ)の乾燥工程である。即ち、炭化室
(1)内が空気の流れによって酸欠の状態となる。そし
て炭化室(1)内の蒸気と燃料の煙を含んだ熱風が自然
対流を誘発させ、炭化室(1)内の温度が20℃程度か
ら200℃程度に上昇する。この結果この熱風が各素材
(ロ)間を通過する過程で、その温度(材温)が上昇し
素材(ロ)表面から水分が蒸発する。
【0010】この時、炭化室(1)内はほぼ密封された
状態にあるため飽和蒸気で満たされ上記熱風の対流が続
けられるが、この状態は40乃至50時間続けることが
肝要で斯く成すことによって素材(ロ)は充分乾燥され
るのである。なお、炭化室(1)内には上記のように仕
切壁(5)が設けられている。その理由は以下の工程で
も共通していえることだが、点火室(6)内で燃焼して
いる燃料の火が素材(ロ)に直接触れあるいは点火室
(6)に近い素材(ロ)だけが高温とならないよう配慮
したもので、これは産出される製品を灰化させない効果
がある。
状態にあるため飽和蒸気で満たされ上記熱風の対流が続
けられるが、この状態は40乃至50時間続けることが
肝要で斯く成すことによって素材(ロ)は充分乾燥され
るのである。なお、炭化室(1)内には上記のように仕
切壁(5)が設けられている。その理由は以下の工程で
も共通していえることだが、点火室(6)内で燃焼して
いる燃料の火が素材(ロ)に直接触れあるいは点火室
(6)に近い素材(ロ)だけが高温とならないよう配慮
したもので、これは産出される製品を灰化させない効果
がある。
【0011】またこの燻煙期にあっては特に低温で比較
的長い時間かけて素材(ロ)を乾燥させるものであっ
て、上記のように熱風の対流は炭化室(1)の上記仕切
壁(5)と煙突(3)側の内壁との間で行われるため、
多数の素材(ロ)にはほぼその全てにかつ各素材(ロ)
の外周全てにほぼ平均的な温度の加熱が行われるよう配
慮したものである。またこのことは各素材(ロ)に平均
した乾燥がなされることを意味するから、以下の「炭
化」させる工程にあって、所謂「むら」のない平均した
製品が得られるのである。
的長い時間かけて素材(ロ)を乾燥させるものであっ
て、上記のように熱風の対流は炭化室(1)の上記仕切
壁(5)と煙突(3)側の内壁との間で行われるため、
多数の素材(ロ)にはほぼその全てにかつ各素材(ロ)
の外周全てにほぼ平均的な温度の加熱が行われるよう配
慮したものである。またこのことは各素材(ロ)に平均
した乾燥がなされることを意味するから、以下の「炭
化」させる工程にあって、所謂「むら」のない平均した
製品が得られるのである。
【0012】さらにこの発明では、炭化室(1)内の床
部分(7)には粒状の炭材(8)が敷設させている。そ
の理由は以下の工程でも共通していえることだが、その
最大の効果は床部分(7)からの熱の放出を防ぎ、熱効
率を高めたことであり上記炭材(8)とこれに載置した
素材(ロ)間に隙間が生じ、素材(ロ)の末端部分にも
充分熱が伝えられ爾後の工程で均一な炭化がなし得るの
である。またこの粒状の炭材(8)はこの素材(ロ)が
「木」または「竹」であった場合、炭化されたのと同等
の「ハッキリした色彩の」煙を出し、これが炭化室
(1)内の温度を想定するに役立つのである。
部分(7)には粒状の炭材(8)が敷設させている。そ
の理由は以下の工程でも共通していえることだが、その
最大の効果は床部分(7)からの熱の放出を防ぎ、熱効
率を高めたことであり上記炭材(8)とこれに載置した
素材(ロ)間に隙間が生じ、素材(ロ)の末端部分にも
充分熱が伝えられ爾後の工程で均一な炭化がなし得るの
である。またこの粒状の炭材(8)はこの素材(ロ)が
「木」または「竹」であった場合、炭化されたのと同等
の「ハッキリした色彩の」煙を出し、これが炭化室
(1)内の温度を想定するに役立つのである。
【0013】次いで上記燃料の燃焼を中止させて炭化室
(1)内で飽和状態にあった蒸気は徐々に排出し、この
状態から20乃至30時間かけてゆっくり30℃〜40
℃に戻す。この工程は冷却期と呼ばれるもので素材
(ロ)中の「リグニン」は水分の存在下で熱軟化を起こ
し、既存の内部応力の緩和が生ずると考えられる。しか
しその後の緩やかな温度下降で素材(ロ)の温度が下が
り再び「リグニン」の硬化が始まる。この結果素材
(ロ)はその水分が充分除去され乾燥され「炭化」する
のに最も適した「中間処理素材」が得られるのである。
(1)内で飽和状態にあった蒸気は徐々に排出し、この
状態から20乃至30時間かけてゆっくり30℃〜40
℃に戻す。この工程は冷却期と呼ばれるもので素材
(ロ)中の「リグニン」は水分の存在下で熱軟化を起こ
し、既存の内部応力の緩和が生ずると考えられる。しか
しその後の緩やかな温度下降で素材(ロ)の温度が下が
り再び「リグニン」の硬化が始まる。この結果素材
(ロ)はその水分が充分除去され乾燥され「炭化」する
のに最も適した「中間処理素材」が得られるのである。
【0014】さらに再び燃料を点火させるも、この点火
期に於いては炭化室(1)の温度を約2時間で40℃乃
至50℃から90℃乃至110℃程度に急激に上昇させ
る結果、素材(ロ)はほぼ均一に燃焼され短時間で自発
炭化温度に押し上げられるものである。このよう比較的
に短時間のうちに高温の状態とさせることは、以後の炭
化期の工程等にあって素材(ロ)が灰化されるようなこ
となく均一な炭化を促し、製品の縦方向のヒビ割れを防
止する効果がある。
期に於いては炭化室(1)の温度を約2時間で40℃乃
至50℃から90℃乃至110℃程度に急激に上昇させ
る結果、素材(ロ)はほぼ均一に燃焼され短時間で自発
炭化温度に押し上げられるものである。このよう比較的
に短時間のうちに高温の状態とさせることは、以後の炭
化期の工程等にあって素材(ロ)が灰化されるようなこ
となく均一な炭化を促し、製品の縦方向のヒビ割れを防
止する効果がある。
【0015】続いて炭化期(D)と言われる工程で、更
に燃焼を続け炭化室(1)の温度を90℃乃至110℃
から400℃乃至500℃まで40乃至50時間かけて
上昇させる結果、素材(ロ)は赤熱状態となって炭化が
完了するのである。
に燃焼を続け炭化室(1)の温度を90℃乃至110℃
から400℃乃至500℃まで40乃至50時間かけて
上昇させる結果、素材(ロ)は赤熱状態となって炭化が
完了するのである。
【0016】これが完了すると精練期と呼ばれる工程に
移行するものであるが、この精練期(E)では,点火室
(6)と外気とを連通する1乃至複数の空気孔(10)
とを閉じ精練口(15)を開いて、外気を直接炭化室
(1)に送るようにしたものである。なおこの場合精練
口(15)の開口面積を必要に応じて調節することが肝
要である。即ちこの精練期(E)では5乃至8時間で炭
化室(1)内を800乃至1100℃に上昇させる必要
があが、この温度を上げるには上記第2の空気孔(1
5)からの空気は素材(ロ)の下方から供給して、炭化
末期に発生するエチレンなどの燃焼ガスを炭化室(1)
の前部にある素材(ロ)と共に燃やすことにより高温が
得られるのである。
移行するものであるが、この精練期(E)では,点火室
(6)と外気とを連通する1乃至複数の空気孔(10)
とを閉じ精練口(15)を開いて、外気を直接炭化室
(1)に送るようにしたものである。なおこの場合精練
口(15)の開口面積を必要に応じて調節することが肝
要である。即ちこの精練期(E)では5乃至8時間で炭
化室(1)内を800乃至1100℃に上昇させる必要
があが、この温度を上げるには上記第2の空気孔(1
5)からの空気は素材(ロ)の下方から供給して、炭化
末期に発生するエチレンなどの燃焼ガスを炭化室(1)
の前部にある素材(ロ)と共に燃やすことにより高温が
得られるのである。
【0017】なお、上記及び以後この発明で使用される
用語は以下の通りである。用語「素材(ロ)」とは、特
に所謂「生竹」を呼んでいるがこれに限らず一般的に
「竹」と同等の、生材料あるいは各種の植物性生材料で
本発明を実施できるものであればこれに含まれる。用語
「燻煙期」とは、上記「生素材」を所謂「燻る」という
乾燥工程を呼ぶのである。
用語は以下の通りである。用語「素材(ロ)」とは、特
に所謂「生竹」を呼んでいるがこれに限らず一般的に
「竹」と同等の、生材料あるいは各種の植物性生材料で
本発明を実施できるものであればこれに含まれる。用語
「燻煙期」とは、上記「生素材」を所謂「燻る」という
乾燥工程を呼ぶのである。
【0018】用語「炭化」とは、素材(ロ)が築窯法で
所謂「炭化」した状態をいい「炭化期」とはそれに要す
る温度と必要時間の関係をいう。多くの場合400〜5
00℃で炭化させた「乾留炭」とか「平炉炭」とか呼ば
れるもの、及び600〜700℃で炭化させた「黒炭」
や、1000℃で炭化させた「白炭」など知られている
が、本発明ではそれらを総称して呼んでいる。
所謂「炭化」した状態をいい「炭化期」とはそれに要す
る温度と必要時間の関係をいう。多くの場合400〜5
00℃で炭化させた「乾留炭」とか「平炉炭」とか呼ば
れるもの、及び600〜700℃で炭化させた「黒炭」
や、1000℃で炭化させた「白炭」など知られている
が、本発明ではそれらを総称して呼んでいる。
【0019】用語「精練」とは、専門用語で「ネラシ」
と呼ばれるもので炭化室内の温度即ち炭化温度を上げて
炭質の向上を計ることをいい、「精練期」とはそれに要
する温度と時間の関係をいう。またこの明細書に使用さ
れている「温度(℃)」値は、便宜上「炭化室(1)」
の温度との記載がなされているが、実際は特別に記載が
ない限り、煙突(3)の近傍の温度値を測定してなされ
たものであり、実際の「炭化室(1)」の温度はこれよ
り相当高いものである。
と呼ばれるもので炭化室内の温度即ち炭化温度を上げて
炭質の向上を計ることをいい、「精練期」とはそれに要
する温度と時間の関係をいう。またこの明細書に使用さ
れている「温度(℃)」値は、便宜上「炭化室(1)」
の温度との記載がなされているが、実際は特別に記載が
ない限り、煙突(3)の近傍の温度値を測定してなされ
たものであり、実際の「炭化室(1)」の温度はこれよ
り相当高いものである。
【0020】
【実施例】先ず図1乃至図3を用いて本発明竹炭装置の
一実施例を説明する。図で(1)は耐火レンガや耐火コ
ンクリートで構築されたドーム状(イ)の炭化室で、そ
の一方は窯口(2)他方は煙突(3)に連なっている。
またこの炭化室(1)は図3でみられるようにその水平
断面が上記窯口(2)方向の幅が小幅となる卵型(1
1)となっている。
一実施例を説明する。図で(1)は耐火レンガや耐火コ
ンクリートで構築されたドーム状(イ)の炭化室で、そ
の一方は窯口(2)他方は煙突(3)に連なっている。
またこの炭化室(1)は図3でみられるようにその水平
断面が上記窯口(2)方向の幅が小幅となる卵型(1
1)となっている。
【0021】この場合上記炭化室(1)の天井(12)
は窯口(2)及び煙突(3)側が低くなっている緩やか
な湾曲面(14)となっていることが望ましい。(5)
は炭化室(1)内に植立させた仕切壁で上記窯口(2)
側に配置され、この仕切壁(5)と窯口(2)との間に
点火室(6)を形成させてありかつ、仕切壁(5)の上
方は炭化室(1)と点火室(6)に連なる開放(4)部
がある。
は窯口(2)及び煙突(3)側が低くなっている緩やか
な湾曲面(14)となっていることが望ましい。(5)
は炭化室(1)内に植立させた仕切壁で上記窯口(2)
側に配置され、この仕切壁(5)と窯口(2)との間に
点火室(6)を形成させてありかつ、仕切壁(5)の上
方は炭化室(1)と点火室(6)に連なる開放(4)部
がある。
【0022】また上記炭化室(1)の床面(7)には粒
状の炭材(8)を敷設する。(12)は窯口(2)に密
に嵌合される窯口扉でその上方には点火室(6)に適宜
の燃料を投入する投入口(13)がある。さらに窯口扉
(12)の下方には点火室(6)と外気とを連通させる
1乃至複数の空気孔の内第1の空気孔(10)がある。
上記点火室(6)の底面はセラミック等で造形された底
板(17)があって、その下方は一方が外気と連通する
精練口(15)、他方が炭化室(1)と連なる送気口
(16)となした空気路(19)が炭化室(1)の床部
分(7)とほぼ水平となる位置に設けられている。
状の炭材(8)を敷設する。(12)は窯口(2)に密
に嵌合される窯口扉でその上方には点火室(6)に適宜
の燃料を投入する投入口(13)がある。さらに窯口扉
(12)の下方には点火室(6)と外気とを連通させる
1乃至複数の空気孔の内第1の空気孔(10)がある。
上記点火室(6)の底面はセラミック等で造形された底
板(17)があって、その下方は一方が外気と連通する
精練口(15)、他方が炭化室(1)と連なる送気口
(16)となした空気路(19)が炭化室(1)の床部
分(7)とほぼ水平となる位置に設けられている。
【0023】次に本発明の製造方法をその効果と併せて
説明する。先ず「生竹」をその節に沿って所望の長さと
した素材(ロ)(ロ)を、上記炭化室(1)に縦方向に
隙間なく多数並べる。この場合各素材(ロ)と炭化室
(1)の天井(14)との間には熱気が通過するに充分
な間隔をあけておく。また上記点火室(6)内には燃料
を設置する。この燃料については、木材や炭材その他1
00℃程度加熱できるものであれば何でも良い。ここで
上記窯口(2)を窯口扉(12)で密閉する。
説明する。先ず「生竹」をその節に沿って所望の長さと
した素材(ロ)(ロ)を、上記炭化室(1)に縦方向に
隙間なく多数並べる。この場合各素材(ロ)と炭化室
(1)の天井(14)との間には熱気が通過するに充分
な間隔をあけておく。また上記点火室(6)内には燃料
を設置する。この燃料については、木材や炭材その他1
00℃程度加熱できるものであれば何でも良い。ここで
上記窯口(2)を窯口扉(12)で密閉する。
【0024】次いで上記燃料に点火すると共に窯口扉
(12)の第1の空気孔(10)より少し空気を供給す
る。この場合は上記第1の空気孔(10)の下半分を閉
ざしておくなどの工夫が必要である。この結果加熱され
た空気は図1の実線失印(b)のように点火室(6)の
セラミックの床板(17)の上面から仕切壁(5)に当
って上昇し炭化室(1)の天井(14)に当り、該天井
(14)が湾曲状となっていることからこの天井(1
4)の近傍を伝わって仕切壁(5)の上方に設けた間隔
を通り煙突(3)方向に流れる。
(12)の第1の空気孔(10)より少し空気を供給す
る。この場合は上記第1の空気孔(10)の下半分を閉
ざしておくなどの工夫が必要である。この結果加熱され
た空気は図1の実線失印(b)のように点火室(6)の
セラミックの床板(17)の上面から仕切壁(5)に当
って上昇し炭化室(1)の天井(14)に当り、該天井
(14)が湾曲状となっていることからこの天井(1
4)の近傍を伝わって仕切壁(5)の上方に設けた間隔
を通り煙突(3)方向に流れる。
【0025】さらにこの熱風は炭化室(6)の背面の壁
に突き当たり下降して炭化室(1)の床面(7)の近傍
から点火室(6)方向に向うことになる。いま炭化室
(1)内には多数の素材(ロ)が並設されているからこ
の熱風は各素材(ロ)間を通って炭化室(1)の天井
(14)方向に流れることになる。
に突き当たり下降して炭化室(1)の床面(7)の近傍
から点火室(6)方向に向うことになる。いま炭化室
(1)内には多数の素材(ロ)が並設されているからこ
の熱風は各素材(ロ)間を通って炭化室(1)の天井
(14)方向に流れることになる。
【0026】この工程は図4にあって燻煙期(A)と呼
ばれるもので、前述のように素材(ロ)の乾燥工程であ
る。即ち、炭化室(1)内が空気の流れによって酸欠の
状態となる。そして炭化室(1)内の蒸気と燃料の煙を
含んだ熱風が自然対流を誘発させ、炭化室(1)内の温
度が20℃程度から60℃程度に上昇する。なおこの6
0℃とは以下もそうであるが、上記のように煙突(3)
の近傍における温度であって実際の炭化室(1)に温度
は約180℃にもなる。この結果この熱風が各素材
(ロ)間を通過する過程で、その温度(材温)が上昇
し、素材(ロ)(b)表面から水分が蒸発する。
ばれるもので、前述のように素材(ロ)の乾燥工程であ
る。即ち、炭化室(1)内が空気の流れによって酸欠の
状態となる。そして炭化室(1)内の蒸気と燃料の煙を
含んだ熱風が自然対流を誘発させ、炭化室(1)内の温
度が20℃程度から60℃程度に上昇する。なおこの6
0℃とは以下もそうであるが、上記のように煙突(3)
の近傍における温度であって実際の炭化室(1)に温度
は約180℃にもなる。この結果この熱風が各素材
(ロ)間を通過する過程で、その温度(材温)が上昇
し、素材(ロ)(b)表面から水分が蒸発する。
【0027】この時、炭化室(1)内はほぼ密封された
状態にあるため飽和蒸気で満たされ上記熱風の対流が続
けられるが、この状態は40乃至50時間続けることが
肝要で斯く成すことによって素材(ロ)は充分乾燥され
るのである。なお、炭化室(1)内には上記のように仕
切壁(5)が設けられている。その理由は以下の工程で
も共通していえることだが、点火室(6)内で燃焼して
いる燃料の火が素材(ロ)に直接触れ、あるいは点火室
(6)に近い素材(ロ)だけが高温とならないよう配慮
したもので、これは産出される製品を灰化させない効果
がある。
状態にあるため飽和蒸気で満たされ上記熱風の対流が続
けられるが、この状態は40乃至50時間続けることが
肝要で斯く成すことによって素材(ロ)は充分乾燥され
るのである。なお、炭化室(1)内には上記のように仕
切壁(5)が設けられている。その理由は以下の工程で
も共通していえることだが、点火室(6)内で燃焼して
いる燃料の火が素材(ロ)に直接触れ、あるいは点火室
(6)に近い素材(ロ)だけが高温とならないよう配慮
したもので、これは産出される製品を灰化させない効果
がある。
【0028】また特にこの燻煙期(A)にあっては特に
低温で比較的長い時間かけて素材(ロ)を乾燥させるも
のであって、上記のように熱風の対流は炭化室(1)の
上記仕切壁(5)と煙突(3)側の内壁との間で行われ
るため、多数の素材(ロ)その外周全てにほぼ平均的な
温度の加熱が行われるよう配慮したものである。さらの
このことは以下の工程でも言えることだが上記炭化室
(1)の水平断面形状が「卵」形をなしているから、こ
の熱風は炭化室(1)の全体に広がることになる。而し
て、このように各素材(ロ)は平均した乾燥がなされる
ことになるから以下「炭化」させる工程にあっても所謂
「むら」のない平均した製品が得られるのである。
低温で比較的長い時間かけて素材(ロ)を乾燥させるも
のであって、上記のように熱風の対流は炭化室(1)の
上記仕切壁(5)と煙突(3)側の内壁との間で行われ
るため、多数の素材(ロ)その外周全てにほぼ平均的な
温度の加熱が行われるよう配慮したものである。さらの
このことは以下の工程でも言えることだが上記炭化室
(1)の水平断面形状が「卵」形をなしているから、こ
の熱風は炭化室(1)の全体に広がることになる。而し
て、このように各素材(ロ)は平均した乾燥がなされる
ことになるから以下「炭化」させる工程にあっても所謂
「むら」のない平均した製品が得られるのである。
【0029】さらに炭化室(1)内の床面(7)には粒
状の炭材(8)が敷設させている。その理由は以下の工
程でも共通していえることだが、その最大の効果はこの
床面(7)からの熱の放出を防ぎ熱効率を高めたことで
ある。また、従来の木片や金網を敷設した場合素材
(ロ)の末端即ち上記木片や金網と素材(ロ)が接して
いる部分が炭化されなかったなどの欠点があった場合と
異なり、粒状の炭材(8)を敷設した場合該炭材(8)
とこれに載置した素材(ロ)間に隙間が生じ素材(ロ)
の末端部分にも充分熱が伝えられ以後の工程で均一な炭
化がなし得るのである。
状の炭材(8)が敷設させている。その理由は以下の工
程でも共通していえることだが、その最大の効果はこの
床面(7)からの熱の放出を防ぎ熱効率を高めたことで
ある。また、従来の木片や金網を敷設した場合素材
(ロ)の末端即ち上記木片や金網と素材(ロ)が接して
いる部分が炭化されなかったなどの欠点があった場合と
異なり、粒状の炭材(8)を敷設した場合該炭材(8)
とこれに載置した素材(ロ)間に隙間が生じ素材(ロ)
の末端部分にも充分熱が伝えられ以後の工程で均一な炭
化がなし得るのである。
【0030】次いで上記燃料の燃焼を中止させると、炭
化室(1)内で飽和状態にあった蒸気は徐々に煙突
(3)から排出され、この状態から20乃至30時間か
けてゆっくり30℃〜40℃に戻す。この工程は冷却期
(B)と呼ばれるもので素材(ロ)中の「リグニン」は
水分の存在下で熱軟化を起こし、既存の内部応力の緩和
が生ずると考えられる。しかしその後の緩やかな温度下
降で素材(ロ)の温度が下がり再び「リグニン」の硬化
が始まる。この結果素材(ロ)はその水分が充分除去さ
れ乾燥され「炭化」するのに最も適した「中間処理素
材」が得られるのである。
化室(1)内で飽和状態にあった蒸気は徐々に煙突
(3)から排出され、この状態から20乃至30時間か
けてゆっくり30℃〜40℃に戻す。この工程は冷却期
(B)と呼ばれるもので素材(ロ)中の「リグニン」は
水分の存在下で熱軟化を起こし、既存の内部応力の緩和
が生ずると考えられる。しかしその後の緩やかな温度下
降で素材(ロ)の温度が下がり再び「リグニン」の硬化
が始まる。この結果素材(ロ)はその水分が充分除去さ
れ乾燥され「炭化」するのに最も適した「中間処理素
材」が得られるのである。
【0031】この冷却工程が完了した時再び燃料を窯口
扉(2)の燃料投入口(13)から投入するなどして点
火させるも、この点火期(C)に於いては炭化室(1)
の温度を約2時間で40℃乃至50℃から90℃乃至1
10℃程度に急激に上昇させる。この場合炭化室(1)
内にはその空気孔(10)より酸素を勢いよく供給し燃
料は炎となって図1の矢印(b)のように流れこの対流
効果によって素材(ロ)(b)はほぼ均一に燃焼され短
時間で自発炭化温度に押し上げられるものである。
扉(2)の燃料投入口(13)から投入するなどして点
火させるも、この点火期(C)に於いては炭化室(1)
の温度を約2時間で40℃乃至50℃から90℃乃至1
10℃程度に急激に上昇させる。この場合炭化室(1)
内にはその空気孔(10)より酸素を勢いよく供給し燃
料は炎となって図1の矢印(b)のように流れこの対流
効果によって素材(ロ)(b)はほぼ均一に燃焼され短
時間で自発炭化温度に押し上げられるものである。
【0032】このように全体の工程からみて比較的に短
時間のうちに高温の状態とさせることは、以後の炭化期
の工程等にあって灰化されるようなことなくかつ未炭化
部分の発生を防止するなど素材(ロ)の均一な炭化を促
し、製品の縦方向のヒビ割れを防止する効果がある。
時間のうちに高温の状態とさせることは、以後の炭化期
の工程等にあって灰化されるようなことなくかつ未炭化
部分の発生を防止するなど素材(ロ)の均一な炭化を促
し、製品の縦方向のヒビ割れを防止する効果がある。
【0033】この工程が完了したなら、更に燃焼を続け
炭化室(1)の温度を270℃乃至500℃で40乃至
50時間かけて上昇させる。この工程は炭化期(D)と
言われる工程で、素材(ロ)は赤熱状態となって炭化が
完了する。この素材(ロ)を炭化させる炭化期(D)と
続いて行われる精練期(E)の工程にあっては特に炭化
室(1)に供給する空気の供給方法と手段が重要なポイ
ントとなる。即ちいかに少ない燃料で効率よく炭化室
(1)の温度を上昇させ、かついかに素材(ロ)の全て
に平均した熱風を対流の状態で供給できるかである。
炭化室(1)の温度を270℃乃至500℃で40乃至
50時間かけて上昇させる。この工程は炭化期(D)と
言われる工程で、素材(ロ)は赤熱状態となって炭化が
完了する。この素材(ロ)を炭化させる炭化期(D)と
続いて行われる精練期(E)の工程にあっては特に炭化
室(1)に供給する空気の供給方法と手段が重要なポイ
ントとなる。即ちいかに少ない燃料で効率よく炭化室
(1)の温度を上昇させ、かついかに素材(ロ)の全て
に平均した熱風を対流の状態で供給できるかである。
【0034】このため炭化期(D)と特に次の精練期
(E)にあっては、上記の炭化室(1)に多量の空気
(酸素)を送り込む必要がある。この為には上記閉ざさ
れて精練口(15)の下半分を開放させ、図1の点線矢
印(a)のように外気を直接炭化室(1)へと供給する
ことによって炭化室(1)を高温とすることができたの
である。
(E)にあっては、上記の炭化室(1)に多量の空気
(酸素)を送り込む必要がある。この為には上記閉ざさ
れて精練口(15)の下半分を開放させ、図1の点線矢
印(a)のように外気を直接炭化室(1)へと供給する
ことによって炭化室(1)を高温とすることができたの
である。
【0035】いいかえれば空気孔(10)より供給炭化
室(1)に供給される空気は、素材(ロ)燃料の燃焼の
為のみ費やされなければならないが、本発明の場合は上
述のようにその空気が先ず仕切壁(9)を伝わって炭化
室(1)の天井(14)に導かれ、炭化室(1)の背面
からそれぞれの素材(ロ)の下方に向いそれぞれの素材
(ロ)の間を通って上昇するものであるから、炭化室
(1)全体が平均して加熱される一方、第2の空気孔
(15)からの空気は素材(ロ)の下方から供給される
ことになり、このことは素材(ロ)もまた平均した加熱
と燃焼によって均一な炭化をなすことを意味している。
室(1)に供給される空気は、素材(ロ)燃料の燃焼の
為のみ費やされなければならないが、本発明の場合は上
述のようにその空気が先ず仕切壁(9)を伝わって炭化
室(1)の天井(14)に導かれ、炭化室(1)の背面
からそれぞれの素材(ロ)の下方に向いそれぞれの素材
(ロ)の間を通って上昇するものであるから、炭化室
(1)全体が平均して加熱される一方、第2の空気孔
(15)からの空気は素材(ロ)の下方から供給される
ことになり、このことは素材(ロ)もまた平均した加熱
と燃焼によって均一な炭化をなすことを意味している。
【0036】次いで精練期(E)の工程に移行するもの
であるが、この精練期(E)では5乃至8時間で炭化室
(1)内を800乃至1100℃に上昇させる必要があ
る。この温度を上げるには上記空気孔(10)を閉じ、
精練口(15)を全開口させる。この結果この精練口
(15)からの空気は、空気路(18)から送気口(1
6)を通って炭化室(1)に入り、素材(ロ)の下方か
ら酸素を供給して炭化末期に発生するエチレンなどの燃
焼ガスを、炭化室(1)の前部にある素材(ロ)と共に
燃やすことにより高温が得られるのである。
であるが、この精練期(E)では5乃至8時間で炭化室
(1)内を800乃至1100℃に上昇させる必要があ
る。この温度を上げるには上記空気孔(10)を閉じ、
精練口(15)を全開口させる。この結果この精練口
(15)からの空気は、空気路(18)から送気口(1
6)を通って炭化室(1)に入り、素材(ロ)の下方か
ら酸素を供給して炭化末期に発生するエチレンなどの燃
焼ガスを、炭化室(1)の前部にある素材(ロ)と共に
燃やすことにより高温が得られるのである。
【0038】
【効果】総じて本発明装置と方法によれば、灰化部分や
未炭化部分がなくヒビ割れや長手方向にも捩れがないを
竹炭を収効率よく製造できるのである。また本発明の装
置は「黒炭」を製造する装置でありながら、この装置の
炭化室(1)の温度を1000℃前後にあげることを可
能な構造とし、もって「白炭」と同等の品質でありなが
ら産出された製品の表面に所謂「イタミ」が発生しない
製品を得ことができたのである。
未炭化部分がなくヒビ割れや長手方向にも捩れがないを
竹炭を収効率よく製造できるのである。また本発明の装
置は「黒炭」を製造する装置でありながら、この装置の
炭化室(1)の温度を1000℃前後にあげることを可
能な構造とし、もって「白炭」と同等の品質でありなが
ら産出された製品の表面に所謂「イタミ」が発生しない
製品を得ことができたのである。
【図1】装置全体の縦断面図
【図2】装置の正面拡大説明図
【図3】装置の横断説明図
【図4】従来装置の縦断説明図
【図5】素材(ロ)を炭化させる温度と時間を示したグ
ラフ図
ラフ図
1, 炭化室 2, 窯口 3, 煙突 4, 間隔 5, 仕切壁 6, 点火室 7, 床面 8, 粒状の炭材 9, 空気路 10, 空気孔 15, 精練口 16, 送気口 17, 底板
Claims (12)
- 【請求項1】 一方に窯口(2)を、他方に煙突(3)
をもったドーム状の炭化室(1)と、 上記炭化室(1)内の窯口(2)側に上部が開放(4)
された垂直な仕切壁(5)を有し、該仕切壁(5)と窯
口(2)との間に形成させた点火室(6)と、 上記窯口(2)に設けられ点火室(6)と外気とを連通
する1乃至複数の空気孔(10)と、 上記点火室(6)の底面の下方に設けられ外気と炭化室
(1)とを連通する精練口(15)とよりなることを特
徴とした竹炭の製造装置 - 【請求項2】 上記炭化室(1)の形状が、窯口(2)
側が小幅となって水平断面が「卵形」であることを特徴
とした請求項1の竹炭の製造装置 - 【請求項3】 上記炭化室(1)の第1の床部分(7)
に粒状炭材(8)を敷設したことを特徴とする請求項1
及び若しくは請求項2の竹炭の製造装置 - 【請求項4】 上記点火室(6)の底面はセラミック製
であることが特徴の請求項1乃至3に記載された竹炭の
製造装置 - 【請求項5】 一方に窯口(2)を他方に煙突(3)を
もったドーム状の炭化室(1)と、上記炭化室(1)内
の窯口(2)側に上部が開放(4)された垂直な仕切壁
(5)を有し、該仕切壁(5)と窯口(2)との間に形
成させた点火室(6)と、上記窯口(2)に設けられ点
火室(6)と外気とを連通する1乃至複数の空気孔(1
0)と、上記点火室(6)の底面の下方に設けられ外気
と炭化室(1)とを連通する精練口(15)とを有し、 上記炭化室(1)内に竹炭素材(b)をほぼ垂直に並設
する工程と、 該素材(b)が燻煙期,冷却期,点火期,炭化期,精練
期のそれぞれの期を経時して製炭されるものにあって、 上記精練期にあっては点火室(6)と外気とを連通する
1乃至複数の空気孔(10)とを閉じ精練口(15)を
開いて、外気を直接炭化室(1)に送るようにしたこと
を特徴とした竹炭の製造方法 - 【請求項6】 上記燻煙期はその温度が10−20℃程
度から50℃〜70℃程度に上昇させ、30乃至60時
間の燻煙する工程を有することを特徴とする上記請求項
5の竹炭の製造方法 - 【請求項7】 上記冷却期は50℃〜70℃程度から3
0℃〜40℃程度に10乃至40時間冷却する工程を有
することを特徴とする上記請求項5及び6の竹炭の製造
方法 - 【請求項8】 上記点火期は30℃〜40℃程度から7
0℃〜90℃程度に約2時間加熱させる工程を有するこ
とを特徴とする上記請求項5乃至7の竹炭の製造方法 - 【請求項9】 上記炭化期は70℃〜90℃程度から4
50℃〜550℃程度に上昇させ40乃至50時間の炭
化作用をなす工程を有することを特徴とする上記請求項
5乃至8の竹炭の製造方法 - 【請求項10】 上記精練期は室内温度450℃〜55
0℃程度から800℃以上に5乃至8時間精練する工程
を有することを特徴とする上記請求項5乃至9の竹炭の
製造方法 - 【請求項11】 上記炭化室(1)の床部分(7)に粒
状炭材(8)を敷設した炭化室(1)で製炭される工程
を有することを特徴とする上記請求項5乃至10の竹炭
の製造方法 - 【請求項12】 上記窯口(2)側が小幅となっている
水平断面が卵形となっている炭化室(1)で製炭される
工程を有することを特徴とする上記請求項5乃至11の
竹炭の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05491995A JP3268156B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 竹炭の製造装置とその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05491995A JP3268156B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 竹炭の製造装置とその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08209149A true JPH08209149A (ja) | 1996-08-13 |
| JP3268156B2 JP3268156B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=12984030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05491995A Expired - Fee Related JP3268156B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 竹炭の製造装置とその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3268156B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10331298A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-15 | Yukio Ikegaki | 間仕切り |
| JP2001181648A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Yamato Kogyo Kk | 木炭製造法および木炭製造炉 |
| JP2025109364A (ja) * | 2024-01-12 | 2025-07-25 | 三菱重工業株式会社 | 炭化炉 |
-
1995
- 1995-02-07 JP JP05491995A patent/JP3268156B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10331298A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-15 | Yukio Ikegaki | 間仕切り |
| JP2001181648A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Yamato Kogyo Kk | 木炭製造法および木炭製造炉 |
| JP2025109364A (ja) * | 2024-01-12 | 2025-07-25 | 三菱重工業株式会社 | 炭化炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3268156B2 (ja) | 2002-03-25 |
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