JPS6340475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、植物性原料主として針葉樹等の樹木
に含有される精油成分を分離採取する装置に関す
る。 従来より、植物性精油は、香料，医薬品，塗
料，化学工業原料の用途に有用性あるものとして
知られ、例えば植物の枝葉，花，材などの部分が
原料として用いられてきている。 ところで、本発明者等が我国の農業，林業の現
状について広く考察したところによると、本来植
物性精油の原料として使用できるにも拘わらず、
全く別の目的の下に産業活動が営まれていること
からこれが単に廃棄されている場合が散見され
た。例えば林業において、用材生産のために伐採
し、これを林地内の木材集積土場で枝はらいした
後に、所定の木材加工工場等に搬送して建築材を
生産する業種においては、林地内の木材集積土場
において林地残材はそのまま放棄されているにす
ぎない。 このような現状は、我国のような資源小国にお
いての資源の有効利用の観点からして改善すべき
重要な点となる。 そこで、主としてこのような未利用材料から植
物精油を採取することが考えられるところとなる
が、従来より知られる植物原料からの精油採取法
をそのまま適用する場合には未だ問題があり、工
業的規模での生産性の高い精油採取装置を製作
し、提供するにはいくつかの解決すべき課題が残
つている。 その一つは次の点にある。すなわち精油採取の
一般的原理は、植物原料を水蒸気蒸溜することに
よるが、このためには蒸溜釜内に植物原料を入
れ、この釜を所定時間加熱することを要し、大量
の処理を行なう場合には、釜に対して植物原料を
出し入れする作業性の良いことが重要な装置構成
上の要素の一つとなるということである。 また釜加熱の効率を良好として熱源コストの低
減化を図ることも別の重要な要素の一つとなる。 本発明は、前記したような観点から、例えば林
地残材である樹木末木枝条，葉等を原料として、
大量の精油採取処理を作業性よく処理できる装置
を提供することを目的とする。 また本発明は、前記精油採取処理において缶体
を加熱する熱エネルギーの効率を向上させ、ラン
ニングコストを低減化させることを別の目的とす
る。 前記のような目的を達成するためになされた本
発明の要旨とするところは、蒸溜釜の缶体内で植
物原料を蒸煮し、この缶体の上部に接続した配管
より導出した蒸気を冷却した後、分離槽で精油を
水と分離して回収する植物精油採取装置におい
て、前記缶体は、側壁の一部に開閉扉を備えると
共に、缶体内底部に、開閉扉内縁から内部に水平
に延びて植物原料を充填した網籠の支持，出入案
内をなすガイドレールと、缶体開扉時に一定水量
を保水する凹所とを備えるように設け、更にこの
缶体には、前記凹所の上端縁部に開口する配管を
介して充填水を出入交換する貯溜槽を接続したこ
とを特徴とするところにある。 前記装置において、充填水を外部の貯溜槽との
間で交換可能としているのは、缶体内部の処理済
植物原料を新しいものと交換する際に、缶体内充
填水を一時外部に貯溜した後再び缶体内に戻すよ
うにすることで、温ためられた充填水の繰り返し
の使用を可能とし、熱エネルギーの有効化を図る
ためである。 またこの充填水の一時外部貯溜の際に、缶体内
底部に一定量の保水を行なうようにしているの
は、作業性の向上のために缶体加熱を継続しても
空焚きとならないようにするためである。 更にまた、本発明装置において缶体を側方の扉
で開閉できる型とし、植物原料を網籠に入れて缶
体内に持ち込めるようにしているのは、この種の
処理においては植物原料の表面積を大とすること
が精油の抽出上有利であり、したがつて原料は細
く細断して缶体内に入れることがよいことになる
が、この場合において網籠を用いて一括取扱いす
ることは作業性の観点から好ましいからである。
缶体内底部のガイドレールは、この網籠の出入作
業を更に良好とさせるために有利となるものであ
り、更にまた缶体の開閉扉外側に、ガイドレール
と同レベル位置のガイドレール付き架台を配置す
ればこの作業性が一層良好なものとなる。 図面は本発明の実施例を示し、第１図は植物精
油採取装置の正面図、第２図は同側面図、第３図
は同平面図をそれぞれ示している。 これらの図において、１は蒸溜釜の本体をなす
缶体であり、加熱炉２上に載置される。 本例の加熱炉２は簡易組立型のものとして構成
されたものであり、正面板３、背面板４および一
対の側板５，６の４枚を組合せることにより、垂
直角筒状の炉壁を組立て、内部のロストル７上で
燃料（例えば林地等では豊富にある薪を使用でき
る）を燃やすようになつている。焚口および灰出
口（いずれも図示せず）は背板４に設けられてい
る。また８は排煙筒である。 前記缶体１は、横置丸胴型の本体９がその両側
鏡板の一方において開閉可能とされた扉１０をも
つ形式に設けられていて、この扉１０は、缶体１
との間で缶体および扉のそれぞれの環状フランジ
１１，１２を当合させ、これらフランジをコの字
状の把手付締め具１３で挾圧させて缶体内を外部
から密閉できるようにされている。 またこの缶体１は、上部中央に蒸気導出管１４
が連結され、この配管を介して冷却器１５、分離
槽１６に接続されていると共に、本例では缶体内
の充填水を外部の貯溜槽１７との間で下記構成に
より出入交換できるよう設けられている。すなわ
ち、缶体１の底部の所定位置に接続された配管１
８は、開閉弁１９を持ち、更に可撓管２０を介し
て貯溜槽１７に接続され、この貯溜槽１７を、ア
ングルを組んだ櫓２１によつてチエンブロツク２
２を用いて昇降可能に吊持させていることによ
り、貯溜槽１７を上方に上げて充填水を缶体１内
に入れ、また貯溜槽１７を下方に下げて充填水を
缶体１から貯溜水に出すことができるようにして
いるのである。 なお缶体１は、更に付属装置として安全弁２
３、給水弁２５をもつ給水管２４、排水弁２６、
水位計２７、開閉弁つきオーバーフロー管２８、
温度計３７がそれぞれ設けられている。 次ぎに缶体１内の構造および缶体内に嵌挿され
る網籠について説明する。 第４図および第５図は缶体１の一部を断面した
正面図および側面図であり、これらの図から明ら
かであるように、缶体１には、その底部において
扉１０から内部に向つて延びる一対のカイドレー
ル２９，２９が固設され、またこのガイドレール
２９，２９よりも若干低い位置において、缶体１
内の充填水が開扉時に外部に漏出するのを防止す
る堰３０が設けられている。またガイドレール２
９，２９の缶体奥側端部は、後記網籠の嵌挿限界
を定めるための孔あき傾斜プレート３１が配置さ
れている。 第６図は、前記缶体１に対してガイドレール２
９，２９上を滑動させて嵌挿させる網籠３２を示
したものであり、本例においては上方開放型で両
幅側面が缶体１の胴部に沿つた膨らみをもつた形
状に設けられ、長尺方向一端側の外面に把手３３
が取付けられている。また底面にはガイドレール
２９，２９との間でズレ止め係合するガイド軸３
４，３４が設けられている。 このような網籠３２を使用する理由は、既に述
べた通り、植物原料の缶体１への充填および排出
作業性の向上と、蒸煮時における精油抽出効率の
向上を図るところにあるが、ちなみに本発明者等
が行なつたトドマツの生枝葉を細断した場合とし
ない場合の比較実験において、採取された精油量
は前者が後者の約４倍強という極めて顕著な差を
示すことが確認されている。 また、このような網籠３２の使用効果を更に良
好ならしめるためには、網籠３２の底部を開閉可
能として蒸煮済原料の排棄を容易にするとか、第
１図および第３図に示すように、缶体１の扉１０
に対向させて網籠出入用の架台３５を配置するよ
うにしてもよい。この架台３５は缶体１内のガイ
ドレール２９，２９と同高位置にガイドレールを
設置してなるものである。 次ぎに、以上の構成をなす装置を用いて精油を
採取する場合の操作について説明する。 前記装置によつて精油を採取する原料としては
種々の植物を対象とできる。例えば生薬法に基づ
いた定量装置により定量された針葉樹の葉に含ま
れる精油量は、下記表１の通りであり、これらの
ことから林地残材の中に植物精油源として有効な
ものが多く存在していることが理解されよう。 なお以下の説明はスギ，ヒノキ，トドマツ等の
間伐材を枝はらいたときの集められた小枝，葉等
を原料とした場合として行なう。

【表】

【表】 まず、集められた小枝，葉等を栽断機により細
断する。この細断の程度は格別限定されたもので
はないが、精油の抽出効率等を考慮して約５cm程
度の長さとすることが好ましい。 細断された原料を網籠３２に適量だけ充填し、
この網籠を開扉した缶体１内に嵌挿し、扉１０を
閉じロツクする。 次いで給水弁２５を開いて給水管２４より水を
缶体１内に所定量充填し、加熱炉２の燃焼を開始
する。 以上の操作において、排水弁２６、開閉弁１
９、オーバーフロー管の開閉弁を閉じておくこと
は言うまでもない。 そして缶体１内の充填水を沸騰させ、蒸気を導
出管１４、冷却器１５を経て分離槽１６に導きな
がら加熱炉の燃焼を継続させ、一定時間後に精油
抽出を終了する。 この精油抽出は、例えば、200の充填水を冷
水（15℃程度）として供給し加熱を開始してか
ら、1.5時間程で初留が認められ、その後更に１
時間程度継続して行なうことで実行されるが、こ
れは植物原料の種類、缶体の容量、充填水の量、
原料の量等種々の條件に応じて適宜選定して行な
えばよいものである。 次ぎに、精油抽出終了後の原料排出に先立つ
て、貯溜槽１７を第１図の下方限界位置として、
開閉弁１９、オーバーフロー管開閉弁を開いて缶
体１内の充填水の大部分を貯溜槽１７に移送す
る。ただし、配管１８の缶体１への連結位置は、
前記した缶体１内底部の堰３０の上端位置に略一
致させて設けているため、缶体１内には堰３０に
よつて形成される凹所に一定程度の充填水は保水
される。したがつてこの保水の存在により、加熱
炉２による加熱は継続しても空焚きの状態を招く
ことはなく、次回の精油抽出操作への切換え途中
で加熱炉の燃焼を一時中断させる作業上の繁雑さ
が解消される。このことは、例えば薪等の固体燃
料を使用している場合に特に利益がある。 充填水を貯溜槽１７に移した後缶体１の扉１０
を開き、網籠３２を缶体１から架台３５上に引き
出し、植物原料を新しいものと取り換えた後再び
該網籠３２を缶体１に嵌挿させ、扉１０を閉じロ
ツクさせる。そしてこの状態で、貯溜槽１７を櫓
２１の上方に引き上げ、その高低差により充填水
を缶体１内に入れ戻した後開閉弁１９、オーバー
フロー管開閉弁を閉じる。 この状態で２回目の精油抽出を行なえばよい
が、この場合には、缶体１内に充填された水は、
前回（１回目）の処理で加熱されたものであるた
め、貯溜槽１７との間で移し換えして若干温度が
下つても80℃程度はあり、初留は30分程度で得ら
れることになる。したがつて冷水を100℃まで加
熱する場合に比べてその燃料の節約は極めて効果
がある。 またこのような充填水の入れ戻しは、後記する
ように充填水中に溶出される熱水抽出物を利用を
図る上で、濃縮したものが得られる点での利益が
ある。 前記のようにして分離槽１６に溜められた液
は、比重差によつて精油分と水分とに分離され、
これを適宜取出しコツク３６を開栓することで取
出せばよい。 以上の操作に従つてスギ，トドマツ，ヒノキを
対象として精油採取を行なつた試験結果の例を第
２表に示す。

【表】 なお使用した缶体は直径630mm、長さ1234mm、
容量380であり、充填水は200、加熱炉との接
触面積0.31m²とした。 また得られた精油の蒸留による留出温度と留出
体積の関係を下記第３表に示した。

【表】

【表】 そして、これらの精油抽出の操作は、網籠を使
用することによつて極めて簡便に実行することが
できると共に、充填水の入れ戻しによる燃料の節
約、原料の細断による精油抽出効率の向上等極め
て有益な効果のあるものであつた。 なおまた、本発明装置を用いた精油抽出によつ
て、付随的に次のような特筆すべき効果のあるこ
とも確認された。 すなわち、近時の農業において不足する資材の
一つとして堆肥があるが、前記精油抽出を行なつ
た後の残渣は、このような堆肥製造の原料として
そのまま利用できること、充填水中に含まれる熱
水抽出物は多くの多糖類を含有し、これが食用き
のこの培地、あるいは粘着性をもつことから粘着
性材料としての用途に利用できること、等の利益
をもたらすのである。 例えば、前者の堆肥原料としては従来広葉樹葉
が用いられ、針葉樹葉は不適とされている。しか
しこの点について検討すると、堆肥化の過程は堆
積された堆肥原料の中で様々の小動物、微生物が
活動することで進行するのであり、堆肥原料はこ
れら微生物等の活動により堆肥原料が分解され易
い状態となつていること、また微生物等の活動に
阻害する因子は出来るだけ除去されていること、
更に製造された堆肥からは植物の生長阻害物質と
いわれている精油分やフエノール性成分等が充分
取り除かれていること、などが満足されれば堆肥
原料としての利用に問題はない。ここで本発明装
置によつつて精油の抽出された植物原料の残渣を
考えると、これは原料の細断によつて、従来堆肥
原料として針葉樹葉が不適とされていた最大の理
由である精油分等の殆どを効率よく抽出した残り
のものであるから、これを堆肥原料として利用す
ることが可能となるのであり、実際に本発明者等
が実験したところによれば、従来の一般的な堆肥
製造法を用いても、むしろ前記残渣を原料とした
場合の堆肥製造が短期間に行なわれる結果が示さ
れている。 また熱水抽出物を得る場合も、本発明装置では
充填水の入れ戻しを行なうようにしているため
に、繰り返し操作により同抽出物を充填中に高濃
度に得ることができる利点がある。 なお、針葉（スギ葉）を原料とした場合に本発
明装置によつて得られる物質の関係を下記図表に
簡単に示す。

【表】 沈澱
物 可溶物
2.5
％ ７％
(多
糖類) 〓フエノール類〓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 蒸溜釜の缶体内で植物原料を蒸煮し、この缶
   体の上部に接続した配管より導出した蒸気を冷却
   した後、分離槽で精油を水と分離して回収する植
   物精油採取装置において、前記缶体は、側壁の一
   部に開閉扉を備えると共に、缶体内底部に、開閉
   扉内縁から内部に水平に延びて植物原料を充填し
   た網籠の支持、出入案内をなすガイドレールと、
   缶体開扉時に一定水量を保水する凹所とを備える
   ように設け、更にこの缶体には、前記凹所の上端
   縁部に開口する配管を介して充填水を出入交換す
   る貯溜槽を接続したことを特徴とする植物精油採
   取装置。