特許ウォッチ

公開番号2025024526
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-20
出願番号2023128697
出願日2023-08-07
発明の名称炭化炉
出願人ヤンマーホールディングス株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類C10B 53/02 20060101AFI20250213BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】化石燃料を用いることなく、バイオマスを着火させる。
【解決手段】炭化炉100は、炉本体1と、熱風ユニット2と、撹拌ユニット4と、を備える。炉本体1は、バイオマスBを収容する。熱風ユニット2は、炉本体1の側面に設けられ、熱風を炉本体1内に送る。撹拌ユニット4は、炉本体1内のバイオマスBを撹拌する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バイオマスを収容する炉本体と、
前記炉本体の側面に設けられ、熱風を前記炉本体内に送る熱風ユニットと、
前記炉本体内の前記バイオマスを撹拌する撹拌ユニットと、
を備える、炭化炉。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記熱風ユニットを制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記熱風ユニットの駆動により前記バイオマスを着火して第１目標温度まで昇温させる第１昇温制御モードと、
前記熱風ユニットの駆動停止後、前記バイオマス自身の燃焼により前記炉本体の内部温度を前記第１目標温度よりも高い第２目標温度まで昇温させる第２昇温制御モードと、
を有する、請求項１に記載の炭化炉。
【請求項３】
前記撹拌ユニットを制御する制御装置と、
前記バイオマスの温度を検出する第１センサと、
をさらに備え、
前記制御装置は、前記炉本体内の前記バイオマスの堆積層の上面の温度上昇率が所定値以上になると、前記撹拌ユニットを間欠的に駆動する、請求項１に記載の炭化炉。
【請求項４】
前記制御装置は、前記バイオマスの温度上昇に応じて、間欠的に駆動される前記撹拌ユニットにおける１回当たりの撹拌角度、１回当たりの撹拌時間、及び、１回当たりの撹拌停止時間のうちの少なくともいずれかを変化させる、請求項３に記載の炭化炉。
【請求項５】
前記制御装置は、前記バイオマスの温度が第１所定値を超えると、前記撹拌ユニットを連続的に駆動する、請求項３に記載の炭化炉。
【請求項６】
前記炉本体の内部に空気を供給する給気部をさらに備え、
前記炉本体の内側面には、熱風口と、前記前記炉本体に位置する上給気口と、が配置され、
前記熱風ユニットの熱風は、前記熱風口から前記炉本体の内部に流入し、
前記給気部が供給する空気は、前記上給気口を介して前記炉本体に流入し、
前記制御装置は、前記バイオマスの温度が前記第１所定値よりも高い第２所定値を超えると、前記熱風ユニットの駆動を停止し、前記上給気口から前記炉本体の内部に流入する空気の流速を遅くする、請求項５に記載の炭化炉。
【請求項７】
前記撹拌ユニットを制御する制御装置をさらに備え、
前記撹拌ユニットは、
前記炉本体の底面に配置されて上下方向に延びる軸部材と、
前記軸部材回りに回転可能な撹拌翼と、
を有し、
前記炉本体の内側面には、前記熱風ユニットの熱風が内部に流入する熱風口が配置され、
前記制御装置は、前記熱風ユニットの駆動を開始する際、前記撹拌翼の端部を前記熱風口から周方向にずれた位置に回転させた後、前記熱風ユニットを駆動する、請求項１に記載の炭化炉。
【請求項８】
前記撹拌ユニットは、
前記炉本体の底面に配置されて上下方向に延びる軸部材と、
前記軸部材回りに回転可能な撹拌翼と、
を有し、
前記炉本体の下部の内側面には、前記熱風ユニットの熱風が内部に流入する熱風口が配置され、
前記撹拌翼の端部は、前記熱風口の上端の高さ位置よりも下方に位置する、請求項１に記載の炭化炉。
【請求項９】
前記バイオマスを前記炉本体の内部に供給する燃料供給ユニットと、
前記バイオマスの堆積層の上面の高さを検出するための第２センサと、
前記第２センサの検出結果に基づいて前記燃料供給ユニットを制御する制御装置と、
をさらに備え、
前記炉本体の内側面には、前記熱風ユニットの熱風が内部に流入する熱風口が配置され、
前記制御装置は、前記熱風ユニットを駆動する際、前記炉本体内に堆積する前記バイオマスの上面の高さ位置を前記熱風口の下端の高さ位置よりも上方にする、請求項１に記載の炭化炉。
【請求項１０】
前記制御装置はさらに、前記熱風ユニットを駆動する際、前記熱風口の径方向外方側において前記炉本体内に堆積する前記バイオマスの上面の高さ位置を前記熱風口の上端の高さ位置以下にする、請求項９に記載の炭化炉。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化炉に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、もみ殻などのバイオマス燃料を炭化させる炭化装置が知られている。たとえば、特許文献１では、もみ殻は、着火バーナにより、点火及び炭化される。
【０００３】
バイオマス燃料を炭化させたバイオ炭は、土壌改良剤として有用である。さらに、バイオ炭は、農地などの地中に貯留することで、温実効果ガスの排出削減又は吸収をしたと見做される（日本国が認証するＪ－クレジット制度参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－０７１７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようにバーナを使用した場合、バーナは、化石燃料（軽油、灯油など）の消費により、二酸化炭素のような温室効果ガスを発生させる。従って、バイオ炭を地中に貯留しても、温室効果ガスの排出削減に対する効果は弱化し、その効果が相殺される虞もある。
【０００６】
上記の状況に鑑みて、本発明は、化石燃料を用いることなく、バイオマスを着火させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の一の態様による炭化炉は、バイオマスを収容する炉本体と、前記炉本体の側面に設けられ、熱風を前記炉本体内に送る熱風ユニットと、前記炉本体内の前記バイオマスを撹拌する撹拌ユニットと、を備える構成とされる。
【０００８】
本発明の更なる特徴や利点は、以下に示す実施形態によって一層明らかにされる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、化石燃料を用いることなく、バイオマスを着火させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
炭化装置の構成例を示す概略図
炭化炉の構成例を示す概略図
撹拌翼の外端形状の変形例を示す断面図
撹拌翼の外端形状の他の変形例を示す上面図
熱風ユニットを用いたバイオマスの着火及び炉本体の第１昇温制御工程の一例を説明するためのフローチャート
バイオマス自身の燃焼による炉本体の第２昇温制御工程の一例を説明するためのフローチャート
炭化装置における燻炭の製造例を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許