JP4411257B2

JP4411257B2 - 木酢液製造装置

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Publication number: JP4411257B2
Application number: JP2005234536A
Authority: JP
Inventors: 勇次清水
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2025-08-12
Also published as: JP2007046016A

Description

本発明は、木材を加熱して分解することにより得られる木酢液を製造する木酢液製造装置に関する。

木酢液は、木材を加熱分解することによって得られる液体であり、水分に酢酸、アルコール類、クレゾール等のフェノール類など様々な成分が含まれて成るものである。
木酢液は、病害虫の忌避、植物の発育促進、土壌改良、消臭、スキンケア等様々な用途に用いられている。

従来から知られている木酢液の製造装置として、図６に示すような構造のものが挙げられる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３または特許文献４参照）。
かかる従来の製造装置１０は、原料となる木材を収納する容器１１と、容器内の木材を加熱する加熱手段１２と、加熱された木材から発生するガスを冷却する冷却部１４と、冷却部によって生じた木酢液を回収する回収部１５とが設けられている。また容器１１は密閉されて酸素供給を遮断し、原料を蒸し焼きにする（いわゆる乾留）ことで、木酢液を得るようにしている。

このような各特許文献には、加熱手段１２としては薪としての木材を燃焼させて容器を加熱させるほかに、飽和水蒸気や電気ヒータ等を用いる例も開示されている。
さらに、加熱温度を１５０℃〜２５０℃程度の低温で加熱することによって、木酢液にはタール分や悪臭成分がなるべく含まれないようにすることも開示されている。

特開２００４−１１５６３２号公報特開２００２−５３８６７号公報特開平１０−１５８６６０号公報特開２０００−４４９６５号公報

従来の木酢液の製造装置によれば、冷却部における冷却が効率的ではなく、空気中に霧散してしまうガスも多いため、さらに多くの木酢液を効率よく回収すべきであるという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、ガスを効率よく冷却することによって得られる木酢液の回収量を増やすことができる木酢液製造装置を提供することにある。

本発明にかかる木酢液製造装置によれば、木酢液の原料となる木材を収容し、外部から加熱される加熱容器と、前記加熱容器が載置され、加熱容器を加熱する熱源が収容される竃と、前記加熱容器の上部に設けられ、加熱容器内の木材から発生するガスを排気する煙道と、該煙道に設けられ、煙道を流通するガスを冷却して木酢液を得る冷却部とを具備する木酢液製造装置において、前記冷却部は、前記煙道が斜め上方に向けて延出されている部位に設けられ、前記煙道内を冷却すべく煙道の周囲を冷却水が通過するように形成された冷却水流通機構と、該冷却水流通機構が設けられた部位の煙道内を仕切る複数枚の仕切板とを具備し、該仕切板には、ガスを通過させるガス通過穴、およびガスが冷却されて得られた木酢液を煙道内を下方へ流すために煙道の内壁に接して形成された木酢液通過穴が形成され、前記加熱容器は、上部に蓋体が設けられるとともに、側面および底面が前記竃の内壁面との間で所定間隔の隙間をあけて竃内に配置され、熱源に直接さらされる外容器と、外容器内に着脱自在に収納され、原料が収容される内容器との二重構造になっており、前記内容器は、外容器内に収納した際に、その上端部が外容器の上端部よりも上方に、蓋体の壁面の垂直部分の長さと同じかやや短い長さに突出し、該内容器の上端部が前記蓋体の内壁面に接触していることを特徴としている。
この構成を採用することにより、ガスがスムーズに流れないようにガスの流通を仕切板が遮るので、ガスが仕切板の間で滞留する。すると、ガスが冷却水によって冷却されている時間が長くなり、ガスが効率良く液化するので得られる木酢液の料が増加する。また、冷却水によって冷却されて液化された木酢液は煙道の内壁面を伝わって下方へ流れていくが、この際に木酢液は木酢液通過穴を通っていくので、仕切板が複数存在していても木酢液の回収には支障がない。
また、内容器の上端部を蓋体の内壁面に接触させているので、蓋対のズレを防止して蓋体を確実に固定することができる。

さらに、前記加熱容器には、側面から側方に突出し、前記竃の上面に載置されて支持するフランジ部が設けられ、該フランジ部には、前記側面と前記竃の内壁面との間の隙間から、煙や熱を排出する排出孔が設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、竃内の煙を効率的に排出することができる。

なお、前記煙道は、断面四角形状であることを特徴としてもよい。断面四角形状とすることによって、断面円形の場合よりも、ガスの煙道の内壁面への接触面積を増加させることができ、木酢液の生産量を増加させることができる。

本発明の木酢液製造装置によれば、ガスを効率良く液化させることができるので、木酢液の生産量を増加させることができる。

（実施例）
以下、本発明にかかる好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１は木酢液の製造装置の側面図、図２は木酢液の製造装置の平面図、図３は加熱容器の断面図、図４は冷却部の長手方向の断面図、図５は冷却部の径方向の断面図である。
製造装置３０は、原料となる木材を収容する加熱容器３１と、加熱容器３１からガスを排気する煙道３２と、煙道３２の中途部に設けられた冷却部３４と、加熱容器３１を載置する竃３５とを具備している。

加熱容器３１は金属製であって、外観は直方体または立方体等の四角柱状に形成されている。加熱容器３１の上部には蓋体３１ａが設けられている。蓋体３１ａは、ほぼ四角錐状に形成されており、中心部分に煙道３２が取り付けられている。
蓋体３１ａの下部と加熱容器３１の上部のそれぞれには、蓋体３１ａを加熱容器３１へ取付けるために外方に突出するように形成された取付用フランジ部４５，４７が設けられている。加熱容器３１上部の取付用フランジ部４７の上面に、蓋体３１ａの取付用フランジ部４５が載置され、蓋体３１ａと加熱容器３１との間で隙間が空かないように各取付用フランジ部４５，４７を挟み込んで締付ける締付手段（図示せず）によって蓋体３１ａが加熱容器３１に固定される。

また、加熱容器３１の側面には、外方に突出して加熱容器３１を竃３５に載置できるように形成されたフランジ部３６が設けられている。フランジ部３６の撓み等を防止し且つ確実に固定するために、加熱容器３１の外周面とフランジ部３６の上面との間を固定するための固定用の板３７が設けられている。本実施例では、板３７は、四角形の各頂点に1枚ずつ、および四角形の各辺に2枚ずつ設けられている。

なお、フランジ部３６には、後述するように竃３５内の煙や熱を排出するための煙突部３８（特許請求の範囲でいう排出孔）が設けられている。本実施例では、四角形の各辺に対応する位置に煙突部３８がそれぞれ設けられているので、加熱容器３１には４つの煙突部３８が設けられている。

竃３５は、レンガ等の耐熱材料から成り、内部に加熱容器３１を加熱するための加熱手段（図示せず）を収容する収容部３９が形成されている。加熱手段としては、ガスコンロ、電気ヒータ、薪など様々なものを採用することが可能である。
収容部３９は、加熱容器３１の形状に合わせて平面視四角形状に形成されており、加熱容器３１の底面との間で加熱手段が配置可能な程度の隙間Ａを空けるように形成されている。また、加熱容器３１の側面と収容部３９の内壁面との間にも隙間Ｂが形成されている。この隙間Ｂに加熱手段の火が回り込み加熱容器３１の側面からの加熱が可能となる。

図３に示すように、加熱容器３１は、加熱手段による熱源に直接さらされる外容器５１と、原料が収容される内容器５５の二重構造になっている。
外容器５１には、上述したような取付用フランジ部４７およびフランジ部３６が設けられている。
内容器５５は外容器５１内に着脱自在に収容される。したがって、原料の加熱容器３１への出し入れは、原料が入った内容器５５を外容器５１に対して出し入れすることによって行なわれる。このような構造のため、炭化した原料の廃棄等を容易に行なうことができる。

内容器５５の上方には、内容器５５を外容器５１から取り外して持ち上げ、他の場所へ移動させるための揚重手段（図示せず）が設けられている、揚重手段としては、チェーンブロックやクレーン等の装置を採用することができる。
内容器５５の内壁面には、揚重手段から延びるワイヤやチェーン等の先端部を接続するための接続部材５８が設けられている。接続部材５８としては、リング状あるいは鉤状の金属製の部材が挙げられる。接続部材５８は、内容器５５の内壁面に設けられた補強部材５９に取り付けられる。

さらに、内容器５５は、外容器５１内に収納した際に、その上端部５５ａが外容器５１の上端部５１ａよりも上方に突出するような大きさに形成されている。内容器５５の上端部５５ａの突出長ｘは、蓋体３１ａの壁面が垂直部分の長さｙと同じかやや短い程度の長さに設定している。
一方で、蓋体３１ａの内壁面は外容器５１の内壁面と同一平面となるように形成されているので、内容器５５の上端部５５ａを、外容器５１の上端部５１ａよりも突出させることで、内容器５５の上端部５５ａを蓋体３１ａの内壁面に接触させ、蓋体３１ａのズレを防止して蓋体３１ａを確実に固定することができる。

次に、図４および図５に基づいて煙道および冷却部の構成について説明する。
煙道３２は、加熱容器３１の上面に設けられている蓋体３１ａの中心から鉛直方向に延出し、その後水平面に対して約４０度の角度で斜め上方に延出するように設けられている。
煙道３２は、加熱容器３１と同様に断面が四角形状に形成されている。本実施例では、煙道３２の断面は正方形である。

斜め上方に延出する煙道３２の一部に冷却部３４が設けられている。
冷却部３４には、煙道３２の周囲に冷却水を流通させる冷却水流通機構４０が設けられている。本実施例の冷却水流通機構４０としては、単に煙道３２の外周面３２ａを覆うカバー４１を取付け、このカバー４１に水を導入する導入口４３と排出口４４とを形成したものである。ただし、冷却水流通機構４０としては、導入口４３から排出口４４まで冷却水が螺旋状に流通するような構成であってもよい。
冷却水としては水に限定されることはなく、煙道３２内を冷却可能なものであれば他の物質であってもよい。

冷却部３４では、加熱容器３１で発生したガスを冷却水によって効率よく冷却するために、ガスが煙道３２中をスムーズに流れないように、煙道３２内で滞留させる仕切板４６が設けられている。仕切板４６は、冷却水流通機構４０が設けられている個所の煙道３２内部において、煙道３２内を長手方向に仕切るように所定間隔を空けて複数枚配置される。

仕切板４６は、ガスが多少通過できるようにガス通過穴４８が形成され、またガスが液化されて生成された木酢液を下方へ流すための木酢液通過穴５０が仕切板４６の少なくとも下部に形成されている。
本実施例では、仕切板４６に穿設された8個の円形の穴がガス通過穴４８として設けられており、仕切板４６の四隅を切り落として煙道３２の内壁面との間に形成された三角形状の穴が木酢液通過穴５０として設けられている。

冷却部３４で生成された木酢液は、煙道３２の内壁面を伝わって下方に流れていく（図３の矢印Ｃ）。そこで、冷却部３４の下方には、冷却部３４から流れてきた木酢液を回収する回収部５２が設けられている。
回収部５２は、煙道３２の下面において、煙道３２内部から煙道３２外部へ連通する回収穴５４と、煙道３２内壁面の木酢液を回収穴５４に集め、且つ回収穴５４よりも下方には木酢液を流さないよう煙道３２内壁面から煙道３２内方に突出する回収板５６とを有している。また、回収穴５４には、下方に向けて延びる筒体が取付けられており、回収容器（図示せず）への導入を容易にしている。

以下、上述してきた木酢液の製造装置を用いた木酢液の製造方法について説明する。
まず、加熱容器３１の蓋体３１ａを開け、加熱容器３１の内容器５５内部に原料となる木材を入れる。木材を所定量入れた後、蓋体３１ａを閉じる。
次に、加熱手段で加熱容器３１を加熱する。本実施例では、具体的にはガスコンロを竃３５の収容部３９内に設置し、ガスコンロによって加熱するようにしている。

加熱温度は、低温で加熱することがよく、木材からタール分等木酢液に不要な成分を抽出することを防止し有効成分のみを抽出することができる。

木酢液の生成が終了すると、蓋体３１ａを開け、揚重手段を用いて内容器５５を引き上げる。内容器５５内には炭化した材料が残っているので、これを内容器５５から取り出し、新たな原料を内容器５５内に収容する。
なお、内容器５５は複数用意して予め原料を入れておき、木酢液の生成が終了した内容器５５を加熱容器３１から取り出した後にすぐに、原料が入った新たな内容器５５を加熱容器３１内に収容させることで、木酢液の生成を効率よく行なうことができる。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

木酢液の製造装置の側面図である。木酢液の製造装置の平面図である。加熱容器の断面図である。冷却部を長手方向に切断した場合の断面図である。冷却部を径方向に切断した場合の断面図である。従来の木酢液の製造装置の構造を説明する説明図である。

符号の説明

３０製造装置
３１加熱容器
３１ａ蓋体
３２煙道
３２ａ煙道の外周面
３４冷却部
３５竃
３６フランジ部
３７板
３８煙突部
３９収容部
４０冷却水流通機構
４１カバー
４３導入口
４４排出口
４５，４７取付用フランジ部
４６仕切板
４８ガス通過穴
５０木酢液通過穴
５１外容器
５１ａ外容器の上端部
５２回収部
５４回収穴
５５内容器
５５ａ内容器の上端部
５６回収板
５８接続部材
５９補強部材

Claims

木酢液の原料となる木材を収容し、外部から加熱される加熱容器と、
前記加熱容器が載置され、加熱容器を加熱する熱源が収容される竃と、
前記加熱容器の上部に設けられ、加熱容器内の木材から発生するガスを排気する煙道と、
該煙道に設けられ、煙道を流通するガスを冷却して木酢液を得る冷却部とを具備する木酢液製造装置において、
前記冷却部は、
前記煙道が斜め上方に向けて延出されている部位に設けられ、前記煙道内を冷却すべく煙道の周囲を冷却水が通過するように形成された冷却水流通機構と、
該冷却水流通機構が設けられた部位の煙道内を仕切る複数枚の仕切板とを具備し、
該仕切板には、ガスを通過させるガス通過穴、およびガスが冷却されて得られた木酢液を煙道内を下方へ流すために煙道の内壁に接して形成された木酢液通過穴が形成され、
前記加熱容器は、上部に蓋体が設けられるとともに、側面および底面が前記竃の内壁面との間で所定間隔の隙間をあけて竃内に配置され、熱源に直接さらされる外容器と、外容器内に着脱自在に収納され、原料が収容される内容器との二重構造になっており、
前記内容器は、外容器内に収納した際に、その上端部が外容器の上端部よりも上方に、蓋体の壁面の垂直部分の長さと同じかやや短い長さに突出し、該内容器の上端部が前記蓋体の内壁面に接触していることを特徴とする木酢液製造装置。
前記加熱容器には、
側面から側方に突出し、前記竃の上面に載置されて支持するフランジ部が設けられ、
該フランジ部には、前記側面と前記竃の内壁面との間の隙間から、煙や熱を排出する排出孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の木酢液製造装置。
前記煙道は、断面四角形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の木酢液製造装置。