陶芸用薪窯
【課題】煤煙の発生を抑制するだけでなく、陶磁器の焼き上がりに不具合を生じさせることのない登り窯や穴窯を提供する。
【解決手段】登り窯１の煙道１５ａ，１５ｂには、背が高く、幅も広く、中程に中間壁２１を備えた二次燃焼室２０を備えている。中間壁２１の上流側直前には、バーナー２２が設置される。バーナー２２は、燃料（ガス、灯油等）を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものであって、それ自体が、二次燃焼室２０内に進入・後退可能に設置される。二次燃焼室２０の中間壁２１の上部にはロストル２３及び温度センサ２４が設置される。二次燃焼室の入口２５の近傍には仕切り壁２６が設置される。二次燃焼によって発生したガスは、仕切り壁２６に遮られると共に、送風機３０が煙突内に発生させる気流に引かれ、逆流することなく排出される。
【解決手段】登り窯１の煙道１５ａ，１５ｂには、背が高く、幅も広く、中程に中間壁２１を備えた二次燃焼室２０を備えている。中間壁２１の上流側直前には、バーナー２２が設置される。バーナー２２は、燃料（ガス、灯油等）を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものであって、それ自体が、二次燃焼室２０内に進入・後退可能に設置される。二次燃焼室２０の中間壁２１の上部にはロストル２３及び温度センサ２４が設置される。二次燃焼室の入口２５の近傍には仕切り壁２６が設置される。二次燃焼によって発生したガスは、仕切り壁２６に遮られると共に、送風機３０が煙突内に発生させる気流に引かれ、逆流することなく排出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陶磁器を焼成する薪窯に係り、特に登り窯や穴窯に関する。
【背景技術】
【０００２】
古くから、陶磁器の焼成には、穴窯、登り窯といった薪を燃料とする窯が用いられてきた。近年では、陶磁器用の窯としては、ガス・重油等を燃料とするものが一般的ではあるが、いわゆる窯変（予期せぬ良い陶磁器が焼成されること）を期待することができるため、現在においても、陶芸家の間では薪窯に対するニーズは高い。
【０００３】
こうした期待から、最近においても、小型の薪窯（特許文献１）、木質産業廃棄物を使用してもダイオキシンの発生を抑制できる登り窯（特許文献２）、小型かつ移動可能で煤煙を除去できる薪窯（特許文献３）といった提案がなされている。
【特許文献１】特開２００４−２４５４３３号公報
【特許文献２】特開２００３−２７３２号公報
【特許文献３】特開２００７−２４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，３の提案する様な小型の単一焼成室の薪窯では、自然釉の効果は発現できるとしても、酸化焼成と還元焼成の相違による窯変を計画的に発現させる等の陶芸家の要望に十分に応えることができないという問題がある。
【０００５】
その点、特許文献２は登り窯である点で、陶芸家の要望に応えるものである。この特許文献２は、図５に示す様に、焼き上げる陶磁器を収容する１次燃焼室３の出口にバーナー８が設けられた２次燃焼室７を設け、燃焼を開始した初期においてはバーナー８を燃焼させて２次燃焼室７を８００℃以上に上昇させ、１次燃焼室３の温度が８００℃以上になったところで、バーナー８の燃焼を停止させることで、ダイオキシンの発生を防止することを提案している。また、煙突５にイジェクター送風機６を設置し、強制排気を行なうことも提案している。
【０００６】
確かに、２次燃焼室を設けて排煙を再燃焼させる方法は有害物質の飛散を防止する上で効果があることは、各種の焼却炉においてもよく知られている。しかし、登り窯においては、２次燃焼室の燃焼状況が焼成室内の温度に対して影響を与え、還元焼成による窯変が期待される焼成室における陶磁器の焼き上がりに不具合を生じさせるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、煤煙の発生を抑制するだけでなく、陶磁器の焼き上がりに不具合を生じさせることのない登り窯、穴窯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】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明の陶芸用薪窯は、焚き口から煙道にかけての床面が徐々に上昇する様に構成された焼成室を備え、該焼成室の末端部から煙道を介して設置された煙突から排煙を行う様に構成され、焼成室内の温度を検出する温度センサも備えた薪窯であって、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（１）前記煙道を開閉するダンパーであって、中間開度にも開度を設定することができるものを備えていること。
（２）前記ダンパーよりも下流の位置に、前記煙道を横断する方向に燃料と空気を吹き込むバーナーを設置すると共に、該バーナーの設置されている部分に、前記煙道よりも断面積の大きい二次燃焼室を形成してあること。
（３）前記バーナーによる吹き込み位置と前記ダンパーとの間に、仕切り壁を設置し、前記焼成室からの排煙は当該仕切り壁を回り込んで二次燃焼室内に流入する構造としたこと。
（４）前記煙突の下部には、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機であって、風量調節が可能なものが設置されていること。
（５）前記二次燃焼室は、前記煙道よりも背が高く、前記バーナーの後背位置には中間壁が立設され、当該二次燃焼室内の気流が前記バーナーによる吹き込み位置から上昇した後、前記中間壁を乗り越えて下降し、後方の煙道へと排出される構造とされていること。
（６）前記バーナーは、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものであること。
（７）前記二次燃焼室の前記中間壁よりも後方の位置に設置され、当該二次燃焼室内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【０００９】
本発明の陶芸用薪窯によれば、焼成室から排出される排煙は、煙道から二次燃焼室へと流入する。この排煙の量は、ダンパーの開度によって調整される。また、排煙は、二次燃焼室へ流入する際に、仕切り壁を回り込む様になっている。二次燃焼室内では、バーナーを駆動して焚き始めは燃料と空気とを共に吹き込む。これにより、排煙中の未燃焼の成分が二次燃焼される。この二次燃焼によってガス圧が上昇するが、仕切り壁の存在により、焼成室側への逆流は抑さえられる。また、二次燃焼室内で発生した燃焼ガスは中間壁を乗り越える様に上昇し、中間壁の裏側へと流れていく。つまり、二次燃焼室内の容積を十分に大きく採ることによる逆流防止効果が発揮されると共に、中間壁の裏側へ流すことによってさらに逆流防止効果が高まる。そして、送風機を駆動して煙突内に上昇気流を生じさせることで、二次燃焼室内の燃焼ガスが煙突へと流れ出すのをアシストすることができる。これにより、二次燃焼室内のガスは二次燃焼による膨張を抑えられることなく、煙突からの排出方向へとスムーズに流される状況を安定的に生じさせることが可能となる。この結果、二次燃焼による煤煙の浄化で煙突から真っ黒な煙が排出されるのを防止することができると共に、二次燃焼室から焼成室への燃焼ガスの逆流が防止され、燃焼室内の環境を変動させる問題も排除される。
【００１０】
また、バーナーの運転方法としては、最初は、バーナーから燃料と空気を吹き出して二次燃焼を開始し、焼成室及び二次燃焼室内の温度が８００℃程度まで十分に上昇したら、燃料噴射を停止し、空気のみを吹き出すブロワーとして使用する。排煙中の未燃焼成分は、焼成室及び二次燃焼室の温度が十分に上昇した後は、十分な空気を送り込むことにより、自然に着火し、燃焼する。これにより、燃料を必要最小限の使用に留めることが可能であり、かつ、二次燃焼を十分に継続することも可能である。また、ブロワー機能により吹き込まれた空気も仕切り壁によって焼成室側への逆流が防止される。焼成室及び二次燃焼室に設置された温度センサの検出結果を、バーナーの機能切り替え等のタイミングを決定するのに利用することで、勘に頼るのではなく、確実な切り替え操作を可能にすることができる。送風機は、燃焼開始の初期においては風量を大きくすることにより、ダンパーの開度を必要最小限としても十分に排煙機能を発揮させることができる。ダンパーの開度を必要最小限とすることで、焼成室の温度上昇・温度保持を的確ならしめ、二次燃焼ガスの逆流防止にも効果を発揮させることができる。なお、送風機の風量は、焼成室内の温度上昇の状況が目的に適うものとなる様に調節する運転方法とすることが望ましい。
【００１１】
なお、（６）の構成については、以下の様に変更することもできる。
（６’）前記バーナーを停止したときに、前記仕切り壁と前記中間壁の間の前記バーナーによる燃料吹き込み位置へと空気を吹き込むブロワーを別途備えていること。
【００１２】
これらの陶芸用薪窯は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（８）前記二次燃焼室と前記煙突との間に、水噴霧室を形成し、該水噴霧室の天井に水噴霧ノズルを設置してあること。
（９）前記送風機の吹き込み口より上部の煙突内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【００１３】
煙突の出口付近の温度が高い場合に、水噴霧を実施することで、排出ガスの温度を低下させ、環境への影響を最小限に抑制することができる。
【００１４】
同じく上記目的を達成するためになされた本発明のもう一つのタイプの陶芸用薪窯は、焚き口から煙道にかけての床面が徐々に上昇する様に構成された焼成室を備え、該焼成室の末端部から煙道を介して設置された煙突から排煙を行う様に構成され、焼成室内の温度を検出する温度センサも備えた薪窯であって、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（１１）前記煙道を開閉するダンパーであって、中間開度にも開度を設定することができるものを備えていること。
（１２）前記煙突内に斜め上方へ向かって燃料を空気と共に吹き込むバーナーが設置されていること。
（１３）前記バーナーからの吹き出し口は、前記煙突内の煙道開口よりも上部に開口されていること。
（１４）前記煙突内には、前記バーナーからの燃料吹き込み距離を考慮して前記吹き出し口よりも所定距離上方に離れた位置に、スリット入りの水平仕切り部材が設置されていること。
（１５）前記煙突には、前記水平仕切り部材よりも上方の位置から、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機であって、風量調節が可能なものが設置されていること。
（１６）前記バーナーは、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものとされていること。
（１７）前記水平仕切り部材の設置位置付近の煙突内の温度を検出する温度センサを備えていること。
【００１５】
このタイプの陶芸用薪窯は、既設の登り窯あるいは穴窯において、煙道が短い場合に有効なものである。即ち、（１２），（１４）によって煙突内に二次燃焼室を形成し、（１３）の構成と（１５）の構成により、逆流を防止して二次燃焼ガスの流れをスムーズにすることで、二次燃焼を実行しつつ焼成室の焼成環境の変動を抑制することができるものとなる。
【００１６】
なお、（１６）の構成については、以下の様に変更することもできる。
（１６’）前記バーナーを停止したときに、前記バーナーの吹き出し口から空気を吹き込むブロワーを別途備えていること。
【００１７】
また、このタイプの陶芸用薪窯において、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（１８）前記水平仕切り部材と前記送風機の吹き込み口との間に、前記煙突内に水平方向に水を噴霧する水噴霧ノズルを設置してあること。
（１９）前記送風機の吹き込み口より上部の煙突内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、煤煙の発生を抑制するだけでなく、陶磁器の焼き上がりに不具合を生じさせることのない登り窯や穴窯を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の登り窯の構造を示す断面図である。
【図２】実施例２の登り窯の構造を示す断面図である。
【図３】実施例３の登り窯の構造を示す断面図である。
【図４】実施例４の穴窯の構造を示す断面図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態として、具体的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
実施例１の登り窯１は、図１に示す様に、最下段の焚き口１１から、徐々に上昇する勾配をもって連設される複数（実施例では３つ）の焼成室１２〜１４を備え、最終段の焼成室１４から、煙道１５ａ，１５ｂを経由して煙突１６へと煙を導き、排煙を行う様に構成された薪窯である。
【００２２】
煙道１５ａには、開閉用のダンパー１７が備えられている。このダンパー１７は、全開位置と全閉位置の他に、中間開度の位置にも保持できる構造とされている。ダンパー１７は、焚き始めから、床面との隙間が数ｃｍ〜５ｃｍ程度の排煙に必要最小限の中間開度で焼成を続行し、窯焚きを終了する時点で全閉にする。窯焚き終了時には、焚き口１１も閉じられる。
【００２３】
煙道１５ａ，１５ｂの間には、ダンパー１７よりも下流に位置する様に、二次燃焼室２０が設置されている。この二次燃焼室２０は、煙道１５ａ，１５ｂよりも背が高く、幅も広くなっており、中程に中間壁２１を備えている。この中間壁２１の上流側の直前には、煙道１５ａ，１５ｂを横断する方向に燃料と空気を吹き込むバーナー２２が設置されている。
【００２４】
このバーナー２２は、燃料（ガスあるいは灯油など）を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものであって、それ自体が、二次燃焼室２０内に進入・後退する方向に移動可能に設置されている。また、二次燃焼室２０の中間壁２１の上部には、スリットの入った耐火レンガ製のロストル２３が設置されている。そして、中間壁２１の下流側でロストル２３の上部に相当する位置に、温度センサ２４が設置されている。この温度センサ２４によって、二次燃焼室内の温度を計測し、二次燃焼の状態を温度面から観察することができる様になっている。なお、最終段の焼成室１４にも温度センサ１４ａが設置され、焼成室内の温度を計測できる様になっている。
【００２５】
また、二次燃焼室２０の入口２５の近傍には、バーナー２２による吹き込み位置と入口２５との間を仕切る様に仕切り壁２６が設置されている。この仕切り壁２６が存在する結果、焼成室１４から排出された煙は、煙道１５ａを通過し、二次燃焼室２０に入口２５から入り込むと共に、仕切り壁２２の上及び横を回り込んでバーナー２２による吹き込み位置へと流入する構造とされている。
【００２６】
また、煙突１６の下部には、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機３０が設置されている。この送風機３０は、風量調整が可能なものであって、焼成中に駆動され、煙突１６内に上昇気流を発生させて煙道１５ｂからの排煙がスムーズに行われる様にアシストする。特に、焼成開始時には風量を大きめにすることで、床上数ｃｍ程度しかないダンパー１７設置部の隙間を介して排煙を二次燃焼室２０へとスムーズに引き出し、焼成室１１〜１４の通風を大きくすることによって薪の燃焼を活発化させる役割も発揮する。なお、この送風機３０の風量が大きすぎると焼成室１４の温度上昇を妨げる場合がある。そこで、送風機３０の風量は、焼成室１４に設置した温度センサ１４ａの温度検出値に基づいて調節し、焼成室温度を目的に適った状態で推移させる制御を行う。送風機３０と焼成室温度センサ１４ａとによる風量調節が可能な結果、焚き始めから、ダンパー１７を必要最小限の開度にしたままで焼成を行うことができる。ダンパー１７の開度を必要最小限とすることもまた、二次燃焼ガスの逆流防止に役立っている。
【００２７】
この実施例１の登り窯１は、窯詰めを行った後、焚き口１１から薪を投入して燃焼を開始する。このとき、ダンパー１７は、中間開度の位置で煙道の底から５ｃｍ程度の高さの開口を形成する程度にしておき、送風機３０を駆動して煙突１６内に上昇気流を発生させる。送風機３０が煙道１５ａ，１５ｂ内の煙を吸引する作用を発揮するため、ダンパー１７はわずかな開口を形成する位置に下げておくことができるのである。
【００２８】
この結果、薪の燃焼によって第１焼成室１１で発生した煙は、第１焼成室１２、第２焼成室１３、第３焼成室１４の内部を満たしながら煙道１５ａへと出て行く。そして、煙道１５ａへと出た煙は、仕切り壁２６の上及び横を回り込む様にして二次燃焼室２０の仕切り壁２６と中間壁２１の間に流れ出る。
【００２９】
このとき、仕切り壁２６と中間壁２１の間には、バーナー２２を前進させて燃料と空気を吹き込む。この結果、仕切り壁２６と中間壁２１の間に流れ出た煙中の未燃焼物（煤煙成分）に着火し、二次燃焼が実行される。
【００３０】
この二次燃焼によって発生するガスは、中間壁２１に沿って上昇し、二次燃焼室２０の天井部分で中間壁２１を乗り越えて後方に下降するように回り込み、後段の煙道１５ｂを通過して煙突１６へと吸い込まれていく。このとき、ロストル２３が存在することによって煙突１６へと流れるガスの勢いが弱められ、熱された状態のロストル２３のスリットを通過する際に、ガス中の未燃焼成分が自然に着火し、二次燃焼がさらに確実に実行される。
【００３１】
温度センサ１４ａ，２４の検出値に基づき、焼成室１４及び二次燃焼室２０の温度が８００℃に達して二次燃焼が安定して実行されている状態を確認してから５〜１０分程度経過した後に、バーナー２２を後退させると共に、燃料噴出を停止し、空気のみを吹き込む状態にする。二次燃焼室２０内が、既に、煤煙中の未燃焼成分の着火温度に保持されていることから、空気の吹き込みによって二次燃焼室２０内での二次燃焼は維持される。バーナー２２を後退させることで、ブロアーとして機能させる際の空気吹き込みによる二次燃焼室２０内の気流の乱れを生じ難くなる。この結果、二次燃焼に十分な量の大量の空気を二次燃焼室２０内に吹き込むことができる。
【００３２】
こうして、焼成を進め、各焼成室１２〜１４の温度が予定温度に達し、所定時間が経過したら、焚き口１１を閉じると共に、ダンパー１７を全閉にし、バーナー２２及び送風機３０を停止する。こうして、窯内の温度を保持した状態で１日〜数日放置し、窯全体が冷えてから窯を開いて焼き上がった陶磁器を取り出す。
【００３３】
本実施例によれば、二次燃焼室２０での二次燃焼によって煙突１６から排出される煙は無色透明の煤煙を含まないものとすることができる。ちなみに、各焼成室１２〜１４が空の状態で、焚き口１１より薪を投入し、約６０分間の燃焼を実施し、その間、「二次燃焼なし」の場合と「二次燃焼あり」の場合で、煙突１６から排出される煤の量を計測したところ、「二次燃焼なし」の場合には０．０３１ｇ／ｍ３Ｎであったものが、二次燃焼を行うことによって０．００２５ｇ／ｍ３Ｎと、煤塵の量が１／１０以下になることが出願人の実験で確認されている。
【００３４】
また、この様な煤塵を除去する効果の高い二次燃焼を実行しても、二次燃焼室２０の入口２５の直後には仕切り壁２６を設置し、中間壁２１を乗り越えた裏側にロストル２３を設置し、さらに送風機３０で煙突１６内に上昇気流を強制的に生じさせることでダンパー１７の開度を小さくしたので、二次燃焼によって膨張したガスが焼成室１４へと逆流することがない。よって、二次燃焼室内での燃焼を活発化させても焼成室１４の焼成環境に変動を引き起こすことがなく、焼き上がりの陶磁器に対して悪影響を及ぼすことがない。また、送風機３０の風量で焼成室１４の温度調節を行う様にしたので、ダンパー１７の開度を焚き始めから窯焚終了まで同一開度に保ったままとすることができる。この結果、焼成室１４と二次燃焼室２０との間の排煙の流通環境を一定に保つことができ、焼成室の温度制御と二次燃焼とを安定的に両立させることができる。
【実施例２】
【００３５】
実施例２の登り窯２は、図２に示す様に、実施例１の登り窯１とほぼ同様の構成となってるが、次の構成が追加されている。即ち、二次燃焼室２０の直後に水噴霧室４０を備えると共に、送風機３０の吹き込み口３１の下部び上部の煙突内の温度を検出す温度センサ３２，３３を備えさせている点である。
【００３６】
水噴霧室４０は、中程に中間壁４１を備え、天井中央に水噴霧ノズル４２を備えた部屋として構成されている。
【００３７】
本実施例では、温度センサ３２，３３の検出温度に基づき、排気温度が所定温度以上のときに、水噴霧ノズル４２を作動させて水噴霧による排気の冷却を行うことができる。これにより、煙突１６からの排気の温度を低下させ、排気温度の面での環境への影響を最小限に抑制することができる。なお、水噴霧は、排気中の窒素酸化物等を除去する作用も発揮する。
【００３８】
この実施例２においても、二次燃焼室内での燃焼を活発化させても焼成室１４の焼成環境に変動を引き起こすことがなく、焼き上がりの陶磁器に対して悪影響を及ぼすことがないという効果については、実施例１と同様に発揮される。。
【実施例３】
【００３９】
実施例３の登り窯３は、図３に示す様に、実施例１，２と異なる点として、煙道１５には、二次燃焼室を備えていない。その代わりに、煙突１６の下部に、斜め上方へ向かって燃料を空気と共に吹き込むバーナー５１を設置してある。このバーナー５１からの吹き出し口５２は、煙突１６内の煙道開口１６ａよりも上部に開口されている。そして、このバーナー５１からの燃料吹き込み距離を考慮して吹き出し口５２よりも所定距離上方に離れた位置に、スリット入りのロストル５３が設置されている。これにより、バーナー５１の吹き出し口５２とロストル５３の間の煙突内空間が、本実施例における二次燃焼室５０となる。また、バーナー５１は、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものである。なお、ロストル５３は、バーナー５１から炎が出ているときに炙られる位置に設置される。これにより、バーナー５１からの燃料噴射を停止した後は、熱されたロストル５３のスリットを通過する際にブロワーの空気を得た煤煙中の未燃焼成分に自然着火が生じ、二次燃焼が継続される。
【００４０】
また、煙突１６には、ロストル５３よりも上方の位置から斜め上方に向かって空気を吹き込む様に送風機５５が設置されている。そして、ロストル５３の下部近傍と、送風機５５の吹き出し口５６の上部近傍に、それぞれ温度センサ５７，５８が設置されると共に、送風機５５とロストル５３の間に、水平方向に水噴霧する水噴霧ノズル５９を備えている。
【００４１】
この実施例３の登り窯３は、窯を焚き始めるとき、送風機５５を駆動して煙突１６内に上昇気流を発生させて煙道１５からの煙を煙突１６内へとスムーズに引き込む様にする。そして、煙突１６内に引き込まれた煙は、バーナー５１を駆動して燃料及び空気を吹き込んで二次燃焼させ、燃え残りの煤煙を燃焼させる。また、水噴霧ノズル５９を作動させて上昇する排気の温度を冷却させると共に窒素酸化物等の成分を除去する。そして、ロストル５３の直ぐ下に設置した温度センサ５７で二次燃焼室５０の内部の温度が自然発火可能な温度まで上昇して安定したことを確認した後は、バーナー５１は燃料を停止して送風のみを行う状態に切り換える。
【００４２】
以上の様にして、窯焚き中の煤煙を二次燃焼で除去しつつ、排気の温度を下げて環境への排気熱の影響を抑制することができる。また、煙突１６内へのバーナー５１からの吹き出しは、斜め上方に向かって実施されて、かつ、送風機５５によって発生する上昇気流によってアシストされていることから、煙突内で生じた二次燃焼ガスは、煙道１５側へと逆流することがなく、焼成室１４等の環境に影響を与えることもない。
【実施例４】
【００４３】
実施例４は、焼成室が一つの穴窯４において本発明を適用した例である。図４に示す様に、煙道１５から先の構成においては、水噴霧ノズル５９を備えていない点を除き、実施例３の登り窯３と同様の構成となっている。しかし、焚き口６１から徐々に上昇する勾配をもって床面が形成される焼成室６２には、登り窯１〜３の様な途中の仕切りはなく、焼成室一つだけの構造となっている。
【００４４】
この実施例４の穴窯４においても、窯を焚き始めるとき、送風機５５を駆動して煙突１６内に上昇気流を発生させて煙道１５からの煙を煙突１６内へとスムーズに引き込む様にする。そして、煙突１６内に引き込まれた煙は、バーナー５１を駆動して燃料及び空気を吹き込んで二次燃焼させ、燃え残りの煤煙を燃焼させる。そして、二次燃焼室６２に設置した温度センサ６２ａとロストル５３の直ぐ下に設置した温度センサ５７の検出値がいずれも８００℃以上となり、二次燃焼室５０の内部の温度が自然発火可能な温度まで上昇して安定したことを確認した後は、バーナー５１は燃料を停止して送風のみを行う状態に切り換える。
【００４５】
以上の様にして、窯焚き中の煤煙を二次燃焼で除去しつつ、排気の温度を下げて環境への排気熱の影響を抑制することができる。また、煙突１６内へのバーナー５１からの吹き出しは、斜め上方に向かって実施されて、かつ、送風機５５によって発生する上昇気流によってアシストされていることから、煙突内で生じた二次燃焼ガスは、煙道１５側へと逆流することがなく、焼成室６２の環境に影響を与えることもない。
【００４６】
以上、発明を実施形態として実施例１〜３を説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内における種々の変更が可能である。
【００４７】
例えば、実施例３において水噴霧ノズル５９を備えないものとしても、煤煙を抑えつつ、焼成環境に影響を与えないという本発明の目的を十分に達成し得る登り窯を構成することができる。逆に、実施例４において水噴霧ノズル５９を備えさせた穴窯とすることもできる。
【００４８】
また、実施例１，２のバーナー２２はブロワーとしては用いないこととして、バーナー２２を後退させた状態で駆動され、仕切り壁２６の背面位置に空気を吹き込むブロワーを別途備える様にしてもよい。
【００４９】
同じく、実施例３，４のバーナー５１と並列にブロワーを別途備える様にしてもよい。
【００５０】
加えて、実施例１，２において、バーナー２２は二次燃焼室２０に対して進入・後退する機能を有しないものとしておいても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、薪を燃料とする登り窯や穴窯に適用することで、作品に影響を与えることなく煤煙を除去する技術として利用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・実施例１の登り窯
２・・・実施例２の登り窯
３・・・実施例３の登り窯
４・・・実施例４の穴窯
１１・・・焚き口
１２〜１４・・・焼成室
１４ａ・・・温度センサ
１５，１５ａ，１５ｂ・・・煙道
１６・・・煙突
１６ａ・・・煙道開口
１７・・・ダンパー
２０・・・二次燃焼室
２１・・・中間壁
２２・・・バーナー
２３・・・ロストル
２４・・・温度センサ
２５・・・二次燃焼室の入口
２６・・・仕切り壁
３０・・・送風機
３１・・・送風機からの吹き込み口
３２，３３・・・温度センサ
４０・・・水噴霧室
４１・・・中間壁
４２・・・水噴霧ノズル
５０・・・二次燃焼室
５１・・・バーナー
５２・・・バーナーからの吹き出し口
５３・・・ロストル
５５・・・送風機
５６・・・送風機の吹き出し口
５７，５８・・・温度センサ
５９・・・水噴霧ノズル
６１・・・焚き口
６２・・・焼成室
６２ａ・・・温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陶磁器を焼成する薪窯に係り、特に登り窯や穴窯に関する。
【背景技術】
【０００２】
古くから、陶磁器の焼成には、穴窯、登り窯といった薪を燃料とする窯が用いられてきた。近年では、陶磁器用の窯としては、ガス・重油等を燃料とするものが一般的ではあるが、いわゆる窯変（予期せぬ良い陶磁器が焼成されること）を期待することができるため、現在においても、陶芸家の間では薪窯に対するニーズは高い。
【０００３】
こうした期待から、最近においても、小型の薪窯（特許文献１）、木質産業廃棄物を使用してもダイオキシンの発生を抑制できる登り窯（特許文献２）、小型かつ移動可能で煤煙を除去できる薪窯（特許文献３）といった提案がなされている。
【特許文献１】特開２００４−２４５４３３号公報
【特許文献２】特開２００３−２７３２号公報
【特許文献３】特開２００７−２４３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，３の提案する様な小型の単一焼成室の薪窯では、自然釉の効果は発現できるとしても、酸化焼成と還元焼成の相違による窯変を計画的に発現させる等の陶芸家の要望に十分に応えることができないという問題がある。
【０００５】
その点、特許文献２は登り窯である点で、陶芸家の要望に応えるものである。この特許文献２は、図５に示す様に、焼き上げる陶磁器を収容する１次燃焼室３の出口にバーナー８が設けられた２次燃焼室７を設け、燃焼を開始した初期においてはバーナー８を燃焼させて２次燃焼室７を８００℃以上に上昇させ、１次燃焼室３の温度が８００℃以上になったところで、バーナー８の燃焼を停止させることで、ダイオキシンの発生を防止することを提案している。また、煙突５にイジェクター送風機６を設置し、強制排気を行なうことも提案している。
【０００６】
確かに、２次燃焼室を設けて排煙を再燃焼させる方法は有害物質の飛散を防止する上で効果があることは、各種の焼却炉においてもよく知られている。しかし、登り窯においては、２次燃焼室の燃焼状況が焼成室内の温度に対して影響を与え、還元焼成による窯変が期待される焼成室における陶磁器の焼き上がりに不具合を生じさせるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、煤煙の発生を抑制するだけでなく、陶磁器の焼き上がりに不具合を生じさせることのない登り窯、穴窯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】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明の陶芸用薪窯は、焚き口から煙道にかけての床面が徐々に上昇する様に構成された焼成室を備え、該焼成室の末端部から煙道を介して設置された煙突から排煙を行う様に構成され、焼成室内の温度を検出する温度センサも備えた薪窯であって、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（１）前記煙道を開閉するダンパーであって、中間開度にも開度を設定することができるものを備えていること。
（２）前記ダンパーよりも下流の位置に、前記煙道を横断する方向に燃料と空気を吹き込むバーナーを設置すると共に、該バーナーの設置されている部分に、前記煙道よりも断面積の大きい二次燃焼室を形成してあること。
（３）前記バーナーによる吹き込み位置と前記ダンパーとの間に、仕切り壁を設置し、前記焼成室からの排煙は当該仕切り壁を回り込んで二次燃焼室内に流入する構造としたこと。
（４）前記煙突の下部には、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機であって、風量調節が可能なものが設置されていること。
（５）前記二次燃焼室は、前記煙道よりも背が高く、前記バーナーの後背位置には中間壁が立設され、当該二次燃焼室内の気流が前記バーナーによる吹き込み位置から上昇した後、前記中間壁を乗り越えて下降し、後方の煙道へと排出される構造とされていること。
（６）前記バーナーは、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものであること。
（７）前記二次燃焼室の前記中間壁よりも後方の位置に設置され、当該二次燃焼室内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【０００９】
本発明の陶芸用薪窯によれば、焼成室から排出される排煙は、煙道から二次燃焼室へと流入する。この排煙の量は、ダンパーの開度によって調整される。また、排煙は、二次燃焼室へ流入する際に、仕切り壁を回り込む様になっている。二次燃焼室内では、バーナーを駆動して焚き始めは燃料と空気とを共に吹き込む。これにより、排煙中の未燃焼の成分が二次燃焼される。この二次燃焼によってガス圧が上昇するが、仕切り壁の存在により、焼成室側への逆流は抑さえられる。また、二次燃焼室内で発生した燃焼ガスは中間壁を乗り越える様に上昇し、中間壁の裏側へと流れていく。つまり、二次燃焼室内の容積を十分に大きく採ることによる逆流防止効果が発揮されると共に、中間壁の裏側へ流すことによってさらに逆流防止効果が高まる。そして、送風機を駆動して煙突内に上昇気流を生じさせることで、二次燃焼室内の燃焼ガスが煙突へと流れ出すのをアシストすることができる。これにより、二次燃焼室内のガスは二次燃焼による膨張を抑えられることなく、煙突からの排出方向へとスムーズに流される状況を安定的に生じさせることが可能となる。この結果、二次燃焼による煤煙の浄化で煙突から真っ黒な煙が排出されるのを防止することができると共に、二次燃焼室から焼成室への燃焼ガスの逆流が防止され、燃焼室内の環境を変動させる問題も排除される。
【００１０】
また、バーナーの運転方法としては、最初は、バーナーから燃料と空気を吹き出して二次燃焼を開始し、焼成室及び二次燃焼室内の温度が８００℃程度まで十分に上昇したら、燃料噴射を停止し、空気のみを吹き出すブロワーとして使用する。排煙中の未燃焼成分は、焼成室及び二次燃焼室の温度が十分に上昇した後は、十分な空気を送り込むことにより、自然に着火し、燃焼する。これにより、燃料を必要最小限の使用に留めることが可能であり、かつ、二次燃焼を十分に継続することも可能である。また、ブロワー機能により吹き込まれた空気も仕切り壁によって焼成室側への逆流が防止される。焼成室及び二次燃焼室に設置された温度センサの検出結果を、バーナーの機能切り替え等のタイミングを決定するのに利用することで、勘に頼るのではなく、確実な切り替え操作を可能にすることができる。送風機は、燃焼開始の初期においては風量を大きくすることにより、ダンパーの開度を必要最小限としても十分に排煙機能を発揮させることができる。ダンパーの開度を必要最小限とすることで、焼成室の温度上昇・温度保持を的確ならしめ、二次燃焼ガスの逆流防止にも効果を発揮させることができる。なお、送風機の風量は、焼成室内の温度上昇の状況が目的に適うものとなる様に調節する運転方法とすることが望ましい。
【００１１】
なお、（６）の構成については、以下の様に変更することもできる。
（６’）前記バーナーを停止したときに、前記仕切り壁と前記中間壁の間の前記バーナーによる燃料吹き込み位置へと空気を吹き込むブロワーを別途備えていること。
【００１２】
これらの陶芸用薪窯は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（８）前記二次燃焼室と前記煙突との間に、水噴霧室を形成し、該水噴霧室の天井に水噴霧ノズルを設置してあること。
（９）前記送風機の吹き込み口より上部の煙突内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【００１３】
煙突の出口付近の温度が高い場合に、水噴霧を実施することで、排出ガスの温度を低下させ、環境への影響を最小限に抑制することができる。
【００１４】
同じく上記目的を達成するためになされた本発明のもう一つのタイプの陶芸用薪窯は、焚き口から煙道にかけての床面が徐々に上昇する様に構成された焼成室を備え、該焼成室の末端部から煙道を介して設置された煙突から排煙を行う様に構成され、焼成室内の温度を検出する温度センサも備えた薪窯であって、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（１１）前記煙道を開閉するダンパーであって、中間開度にも開度を設定することができるものを備えていること。
（１２）前記煙突内に斜め上方へ向かって燃料を空気と共に吹き込むバーナーが設置されていること。
（１３）前記バーナーからの吹き出し口は、前記煙突内の煙道開口よりも上部に開口されていること。
（１４）前記煙突内には、前記バーナーからの燃料吹き込み距離を考慮して前記吹き出し口よりも所定距離上方に離れた位置に、スリット入りの水平仕切り部材が設置されていること。
（１５）前記煙突には、前記水平仕切り部材よりも上方の位置から、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機であって、風量調節が可能なものが設置されていること。
（１６）前記バーナーは、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものとされていること。
（１７）前記水平仕切り部材の設置位置付近の煙突内の温度を検出する温度センサを備えていること。
【００１５】
このタイプの陶芸用薪窯は、既設の登り窯あるいは穴窯において、煙道が短い場合に有効なものである。即ち、（１２），（１４）によって煙突内に二次燃焼室を形成し、（１３）の構成と（１５）の構成により、逆流を防止して二次燃焼ガスの流れをスムーズにすることで、二次燃焼を実行しつつ焼成室の焼成環境の変動を抑制することができるものとなる。
【００１６】
なお、（１６）の構成については、以下の様に変更することもできる。
（１６’）前記バーナーを停止したときに、前記バーナーの吹き出し口から空気を吹き込むブロワーを別途備えていること。
【００１７】
また、このタイプの陶芸用薪窯において、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（１８）前記水平仕切り部材と前記送風機の吹き込み口との間に、前記煙突内に水平方向に水を噴霧する水噴霧ノズルを設置してあること。
（１９）前記送風機の吹き込み口より上部の煙突内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、煤煙の発生を抑制するだけでなく、陶磁器の焼き上がりに不具合を生じさせることのない登り窯や穴窯を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の登り窯の構造を示す断面図である。
【図２】実施例２の登り窯の構造を示す断面図である。
【図３】実施例３の登り窯の構造を示す断面図である。
【図４】実施例４の穴窯の構造を示す断面図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態として、具体的な実施例を図面に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
実施例１の登り窯１は、図１に示す様に、最下段の焚き口１１から、徐々に上昇する勾配をもって連設される複数（実施例では３つ）の焼成室１２〜１４を備え、最終段の焼成室１４から、煙道１５ａ，１５ｂを経由して煙突１６へと煙を導き、排煙を行う様に構成された薪窯である。
【００２２】
煙道１５ａには、開閉用のダンパー１７が備えられている。このダンパー１７は、全開位置と全閉位置の他に、中間開度の位置にも保持できる構造とされている。ダンパー１７は、焚き始めから、床面との隙間が数ｃｍ〜５ｃｍ程度の排煙に必要最小限の中間開度で焼成を続行し、窯焚きを終了する時点で全閉にする。窯焚き終了時には、焚き口１１も閉じられる。
【００２３】
煙道１５ａ，１５ｂの間には、ダンパー１７よりも下流に位置する様に、二次燃焼室２０が設置されている。この二次燃焼室２０は、煙道１５ａ，１５ｂよりも背が高く、幅も広くなっており、中程に中間壁２１を備えている。この中間壁２１の上流側の直前には、煙道１５ａ，１５ｂを横断する方向に燃料と空気を吹き込むバーナー２２が設置されている。
【００２４】
このバーナー２２は、燃料（ガスあるいは灯油など）を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものであって、それ自体が、二次燃焼室２０内に進入・後退する方向に移動可能に設置されている。また、二次燃焼室２０の中間壁２１の上部には、スリットの入った耐火レンガ製のロストル２３が設置されている。そして、中間壁２１の下流側でロストル２３の上部に相当する位置に、温度センサ２４が設置されている。この温度センサ２４によって、二次燃焼室内の温度を計測し、二次燃焼の状態を温度面から観察することができる様になっている。なお、最終段の焼成室１４にも温度センサ１４ａが設置され、焼成室内の温度を計測できる様になっている。
【００２５】
また、二次燃焼室２０の入口２５の近傍には、バーナー２２による吹き込み位置と入口２５との間を仕切る様に仕切り壁２６が設置されている。この仕切り壁２６が存在する結果、焼成室１４から排出された煙は、煙道１５ａを通過し、二次燃焼室２０に入口２５から入り込むと共に、仕切り壁２２の上及び横を回り込んでバーナー２２による吹き込み位置へと流入する構造とされている。
【００２６】
また、煙突１６の下部には、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機３０が設置されている。この送風機３０は、風量調整が可能なものであって、焼成中に駆動され、煙突１６内に上昇気流を発生させて煙道１５ｂからの排煙がスムーズに行われる様にアシストする。特に、焼成開始時には風量を大きめにすることで、床上数ｃｍ程度しかないダンパー１７設置部の隙間を介して排煙を二次燃焼室２０へとスムーズに引き出し、焼成室１１〜１４の通風を大きくすることによって薪の燃焼を活発化させる役割も発揮する。なお、この送風機３０の風量が大きすぎると焼成室１４の温度上昇を妨げる場合がある。そこで、送風機３０の風量は、焼成室１４に設置した温度センサ１４ａの温度検出値に基づいて調節し、焼成室温度を目的に適った状態で推移させる制御を行う。送風機３０と焼成室温度センサ１４ａとによる風量調節が可能な結果、焚き始めから、ダンパー１７を必要最小限の開度にしたままで焼成を行うことができる。ダンパー１７の開度を必要最小限とすることもまた、二次燃焼ガスの逆流防止に役立っている。
【００２７】
この実施例１の登り窯１は、窯詰めを行った後、焚き口１１から薪を投入して燃焼を開始する。このとき、ダンパー１７は、中間開度の位置で煙道の底から５ｃｍ程度の高さの開口を形成する程度にしておき、送風機３０を駆動して煙突１６内に上昇気流を発生させる。送風機３０が煙道１５ａ，１５ｂ内の煙を吸引する作用を発揮するため、ダンパー１７はわずかな開口を形成する位置に下げておくことができるのである。
【００２８】
この結果、薪の燃焼によって第１焼成室１１で発生した煙は、第１焼成室１２、第２焼成室１３、第３焼成室１４の内部を満たしながら煙道１５ａへと出て行く。そして、煙道１５ａへと出た煙は、仕切り壁２６の上及び横を回り込む様にして二次燃焼室２０の仕切り壁２６と中間壁２１の間に流れ出る。
【００２９】
このとき、仕切り壁２６と中間壁２１の間には、バーナー２２を前進させて燃料と空気を吹き込む。この結果、仕切り壁２６と中間壁２１の間に流れ出た煙中の未燃焼物（煤煙成分）に着火し、二次燃焼が実行される。
【００３０】
この二次燃焼によって発生するガスは、中間壁２１に沿って上昇し、二次燃焼室２０の天井部分で中間壁２１を乗り越えて後方に下降するように回り込み、後段の煙道１５ｂを通過して煙突１６へと吸い込まれていく。このとき、ロストル２３が存在することによって煙突１６へと流れるガスの勢いが弱められ、熱された状態のロストル２３のスリットを通過する際に、ガス中の未燃焼成分が自然に着火し、二次燃焼がさらに確実に実行される。
【００３１】
温度センサ１４ａ，２４の検出値に基づき、焼成室１４及び二次燃焼室２０の温度が８００℃に達して二次燃焼が安定して実行されている状態を確認してから５〜１０分程度経過した後に、バーナー２２を後退させると共に、燃料噴出を停止し、空気のみを吹き込む状態にする。二次燃焼室２０内が、既に、煤煙中の未燃焼成分の着火温度に保持されていることから、空気の吹き込みによって二次燃焼室２０内での二次燃焼は維持される。バーナー２２を後退させることで、ブロアーとして機能させる際の空気吹き込みによる二次燃焼室２０内の気流の乱れを生じ難くなる。この結果、二次燃焼に十分な量の大量の空気を二次燃焼室２０内に吹き込むことができる。
【００３２】
こうして、焼成を進め、各焼成室１２〜１４の温度が予定温度に達し、所定時間が経過したら、焚き口１１を閉じると共に、ダンパー１７を全閉にし、バーナー２２及び送風機３０を停止する。こうして、窯内の温度を保持した状態で１日〜数日放置し、窯全体が冷えてから窯を開いて焼き上がった陶磁器を取り出す。
【００３３】
本実施例によれば、二次燃焼室２０での二次燃焼によって煙突１６から排出される煙は無色透明の煤煙を含まないものとすることができる。ちなみに、各焼成室１２〜１４が空の状態で、焚き口１１より薪を投入し、約６０分間の燃焼を実施し、その間、「二次燃焼なし」の場合と「二次燃焼あり」の場合で、煙突１６から排出される煤の量を計測したところ、「二次燃焼なし」の場合には０．０３１ｇ／ｍ３Ｎであったものが、二次燃焼を行うことによって０．００２５ｇ／ｍ３Ｎと、煤塵の量が１／１０以下になることが出願人の実験で確認されている。
【００３４】
また、この様な煤塵を除去する効果の高い二次燃焼を実行しても、二次燃焼室２０の入口２５の直後には仕切り壁２６を設置し、中間壁２１を乗り越えた裏側にロストル２３を設置し、さらに送風機３０で煙突１６内に上昇気流を強制的に生じさせることでダンパー１７の開度を小さくしたので、二次燃焼によって膨張したガスが焼成室１４へと逆流することがない。よって、二次燃焼室内での燃焼を活発化させても焼成室１４の焼成環境に変動を引き起こすことがなく、焼き上がりの陶磁器に対して悪影響を及ぼすことがない。また、送風機３０の風量で焼成室１４の温度調節を行う様にしたので、ダンパー１７の開度を焚き始めから窯焚終了まで同一開度に保ったままとすることができる。この結果、焼成室１４と二次燃焼室２０との間の排煙の流通環境を一定に保つことができ、焼成室の温度制御と二次燃焼とを安定的に両立させることができる。
【実施例２】
【００３５】
実施例２の登り窯２は、図２に示す様に、実施例１の登り窯１とほぼ同様の構成となってるが、次の構成が追加されている。即ち、二次燃焼室２０の直後に水噴霧室４０を備えると共に、送風機３０の吹き込み口３１の下部び上部の煙突内の温度を検出す温度センサ３２，３３を備えさせている点である。
【００３６】
水噴霧室４０は、中程に中間壁４１を備え、天井中央に水噴霧ノズル４２を備えた部屋として構成されている。
【００３７】
本実施例では、温度センサ３２，３３の検出温度に基づき、排気温度が所定温度以上のときに、水噴霧ノズル４２を作動させて水噴霧による排気の冷却を行うことができる。これにより、煙突１６からの排気の温度を低下させ、排気温度の面での環境への影響を最小限に抑制することができる。なお、水噴霧は、排気中の窒素酸化物等を除去する作用も発揮する。
【００３８】
この実施例２においても、二次燃焼室内での燃焼を活発化させても焼成室１４の焼成環境に変動を引き起こすことがなく、焼き上がりの陶磁器に対して悪影響を及ぼすことがないという効果については、実施例１と同様に発揮される。。
【実施例３】
【００３９】
実施例３の登り窯３は、図３に示す様に、実施例１，２と異なる点として、煙道１５には、二次燃焼室を備えていない。その代わりに、煙突１６の下部に、斜め上方へ向かって燃料を空気と共に吹き込むバーナー５１を設置してある。このバーナー５１からの吹き出し口５２は、煙突１６内の煙道開口１６ａよりも上部に開口されている。そして、このバーナー５１からの燃料吹き込み距離を考慮して吹き出し口５２よりも所定距離上方に離れた位置に、スリット入りのロストル５３が設置されている。これにより、バーナー５１の吹き出し口５２とロストル５３の間の煙突内空間が、本実施例における二次燃焼室５０となる。また、バーナー５１は、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものである。なお、ロストル５３は、バーナー５１から炎が出ているときに炙られる位置に設置される。これにより、バーナー５１からの燃料噴射を停止した後は、熱されたロストル５３のスリットを通過する際にブロワーの空気を得た煤煙中の未燃焼成分に自然着火が生じ、二次燃焼が継続される。
【００４０】
また、煙突１６には、ロストル５３よりも上方の位置から斜め上方に向かって空気を吹き込む様に送風機５５が設置されている。そして、ロストル５３の下部近傍と、送風機５５の吹き出し口５６の上部近傍に、それぞれ温度センサ５７，５８が設置されると共に、送風機５５とロストル５３の間に、水平方向に水噴霧する水噴霧ノズル５９を備えている。
【００４１】
この実施例３の登り窯３は、窯を焚き始めるとき、送風機５５を駆動して煙突１６内に上昇気流を発生させて煙道１５からの煙を煙突１６内へとスムーズに引き込む様にする。そして、煙突１６内に引き込まれた煙は、バーナー５１を駆動して燃料及び空気を吹き込んで二次燃焼させ、燃え残りの煤煙を燃焼させる。また、水噴霧ノズル５９を作動させて上昇する排気の温度を冷却させると共に窒素酸化物等の成分を除去する。そして、ロストル５３の直ぐ下に設置した温度センサ５７で二次燃焼室５０の内部の温度が自然発火可能な温度まで上昇して安定したことを確認した後は、バーナー５１は燃料を停止して送風のみを行う状態に切り換える。
【００４２】
以上の様にして、窯焚き中の煤煙を二次燃焼で除去しつつ、排気の温度を下げて環境への排気熱の影響を抑制することができる。また、煙突１６内へのバーナー５１からの吹き出しは、斜め上方に向かって実施されて、かつ、送風機５５によって発生する上昇気流によってアシストされていることから、煙突内で生じた二次燃焼ガスは、煙道１５側へと逆流することがなく、焼成室１４等の環境に影響を与えることもない。
【実施例４】
【００４３】
実施例４は、焼成室が一つの穴窯４において本発明を適用した例である。図４に示す様に、煙道１５から先の構成においては、水噴霧ノズル５９を備えていない点を除き、実施例３の登り窯３と同様の構成となっている。しかし、焚き口６１から徐々に上昇する勾配をもって床面が形成される焼成室６２には、登り窯１〜３の様な途中の仕切りはなく、焼成室一つだけの構造となっている。
【００４４】
この実施例４の穴窯４においても、窯を焚き始めるとき、送風機５５を駆動して煙突１６内に上昇気流を発生させて煙道１５からの煙を煙突１６内へとスムーズに引き込む様にする。そして、煙突１６内に引き込まれた煙は、バーナー５１を駆動して燃料及び空気を吹き込んで二次燃焼させ、燃え残りの煤煙を燃焼させる。そして、二次燃焼室６２に設置した温度センサ６２ａとロストル５３の直ぐ下に設置した温度センサ５７の検出値がいずれも８００℃以上となり、二次燃焼室５０の内部の温度が自然発火可能な温度まで上昇して安定したことを確認した後は、バーナー５１は燃料を停止して送風のみを行う状態に切り換える。
【００４５】
以上の様にして、窯焚き中の煤煙を二次燃焼で除去しつつ、排気の温度を下げて環境への排気熱の影響を抑制することができる。また、煙突１６内へのバーナー５１からの吹き出しは、斜め上方に向かって実施されて、かつ、送風機５５によって発生する上昇気流によってアシストされていることから、煙突内で生じた二次燃焼ガスは、煙道１５側へと逆流することがなく、焼成室６２の環境に影響を与えることもない。
【００４６】
以上、発明を実施形態として実施例１〜３を説明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内における種々の変更が可能である。
【００４７】
例えば、実施例３において水噴霧ノズル５９を備えないものとしても、煤煙を抑えつつ、焼成環境に影響を与えないという本発明の目的を十分に達成し得る登り窯を構成することができる。逆に、実施例４において水噴霧ノズル５９を備えさせた穴窯とすることもできる。
【００４８】
また、実施例１，２のバーナー２２はブロワーとしては用いないこととして、バーナー２２を後退させた状態で駆動され、仕切り壁２６の背面位置に空気を吹き込むブロワーを別途備える様にしてもよい。
【００４９】
同じく、実施例３，４のバーナー５１と並列にブロワーを別途備える様にしてもよい。
【００５０】
加えて、実施例１，２において、バーナー２２は二次燃焼室２０に対して進入・後退する機能を有しないものとしておいても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、薪を燃料とする登り窯や穴窯に適用することで、作品に影響を与えることなく煤煙を除去する技術として利用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・実施例１の登り窯
２・・・実施例２の登り窯
３・・・実施例３の登り窯
４・・・実施例４の穴窯
１１・・・焚き口
１２〜１４・・・焼成室
１４ａ・・・温度センサ
１５，１５ａ，１５ｂ・・・煙道
１６・・・煙突
１６ａ・・・煙道開口
１７・・・ダンパー
２０・・・二次燃焼室
２１・・・中間壁
２２・・・バーナー
２３・・・ロストル
２４・・・温度センサ
２５・・・二次燃焼室の入口
２６・・・仕切り壁
３０・・・送風機
３１・・・送風機からの吹き込み口
３２，３３・・・温度センサ
４０・・・水噴霧室
４１・・・中間壁
４２・・・水噴霧ノズル
５０・・・二次燃焼室
５１・・・バーナー
５２・・・バーナーからの吹き出し口
５３・・・ロストル
５５・・・送風機
５６・・・送風機の吹き出し口
５７，５８・・・温度センサ
５９・・・水噴霧ノズル
６１・・・焚き口
６２・・・焼成室
６２ａ・・・温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焚き口から煙道にかけての床面が徐々に上昇する様に構成された焼成室を備え、該焼成室の末端部から煙道を介して設置された煙突から排煙を行う様に構成され、焼成室内の温度を検出する温度センサも備えた薪窯であって、以下の構成を備えたことを特徴とする陶芸用薪窯。
（１）前記煙道を開閉するダンパーであって、中間開度にも開度を設定することができるものを備えていること。
（２）前記ダンパーよりも下流の位置に、前記煙道を横断する方向に燃料と空気を吹き込むバーナーを設置すると共に、該バーナーの設置されている部分に、前記煙道よりも断面積の大きい二次燃焼室を形成してあること。
（３）前記バーナーによる吹き込み位置と前記ダンパーとの間に、仕切り壁を設置し、前記焼成室からの排煙は当該仕切り壁を回り込んで二次燃焼室内に流入する構造としたこと。
（４）前記煙突の下部には、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機であって、風量調節が可能なものが設置されていること。
（５）前記二次燃焼室は、前記煙道よりも背が高く、前記バーナーの後背位置には中間壁が立設され、当該二次燃焼室内の気流が前記バーナーによる吹き込み位置から上昇した後、前記中間壁を乗り越えて下降し、後方の煙道へと排出される構造とされていること。
（６）前記バーナーは、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものであること。
（７）前記二次燃焼室の前記中間壁よりも後方の位置に設置され、当該二次燃焼室内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【請求項２】
前記（６）の構成を以下の構成に変更したことを特徴とする請求項１記載の陶芸用薪窯。
（６’）前記バーナーを停止したときに、前記仕切り壁と前記中間壁の間の前記バーナーによる燃料吹き込み位置へと空気を吹き込むブロワーを別途備えていること。
【請求項３】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の陶芸用薪窯。
（８）前記二次燃焼室と前記煙突との間に、水噴霧室を形成し、該水噴霧室の天井に水噴霧ノズルを設置してあること。
（９）前記送風機の吹き込み口より上部の煙突内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【請求項４】
焚き口から煙道にかけての床面が徐々に上昇する様に構成された焼成室を備え、該焼成室の末端部から煙道を介して設置された煙突から排煙を行う様に構成され、焼成室内の温度を検出する温度センサも備えた薪窯であって、以下の構成を備えたことを特徴とする陶芸用薪窯。
（１１）前記煙道を開閉するダンパーであって、中間開度にも開度を設定することができるものを備えていること。
（１２）前記煙突内に斜め上方へ向かって燃料を空気と共に吹き込むバーナーが設置されていること。
（１３）前記バーナーからの吹き出し口は、前記煙突内の煙道開口よりも上部に開口されていること。
（１４）前記煙突内には、前記バーナーからの燃料吹き込み距離を考慮して前記吹き出し口よりも所定距離上方に離れた位置に、スリット入りの水平仕切り部材が設置されていること。
（１５）前記煙突には、前記水平仕切り部材よりも上方の位置から、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機であって、風量調節が可能なものが設置されていること。
（１６）前記バーナーは、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものとされていること。
（１７）前記水平仕切り部材の設置位置付近の煙突内の温度を検出する温度センサを備えていること。
（１１）前記煙道を開閉するダンパーを備えていること。
（１２）前記煙突内に斜め上方へ向かって燃料を空気と共に吹き込むバーナーが設置されていること。
（１３）前記バーナーからの吹き出し口は、前記煙突内の煙道開口よりも上部に開口されていること。
（１４）前記煙突内には、前記バーナーからの燃料吹き込み距離を考慮して前記吹き出し口よりも所定距離上方に離れた位置に、スリット入りの水平仕切り部材が設置されていること。
（１５）前記煙突には、前記水平仕切り部材よりも上方の位置から、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機が設置されていること。
（１６）前記バーナーは、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものとされていること。
（１７）前記水平仕切り部材の設置位置付近の煙突内の温度を検出する温度センサを備えていること。
【請求項５】
前記（１６）の構成を以下の構成に変更したことを特徴とする請求項４記載の陶芸用薪窯。
（１６’）前記バーナーを停止したときに、前記バーナーの吹き出し口から空気を吹き込むブロワーを別途備えていること。
【請求項６】
さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項４又は５記載の陶芸用薪窯。
（１８）前記水平仕切り部材と前記送風機の吹き込み口との間に、前記煙突内に水平方向に水を噴霧する水噴霧ノズルを設置してあること。
（１９）前記送風機の吹き込み口より上部の煙突内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【請求項１】
焚き口から煙道にかけての床面が徐々に上昇する様に構成された焼成室を備え、該焼成室の末端部から煙道を介して設置された煙突から排煙を行う様に構成され、焼成室内の温度を検出する温度センサも備えた薪窯であって、以下の構成を備えたことを特徴とする陶芸用薪窯。
（１）前記煙道を開閉するダンパーであって、中間開度にも開度を設定することができるものを備えていること。
（２）前記ダンパーよりも下流の位置に、前記煙道を横断する方向に燃料と空気を吹き込むバーナーを設置すると共に、該バーナーの設置されている部分に、前記煙道よりも断面積の大きい二次燃焼室を形成してあること。
（３）前記バーナーによる吹き込み位置と前記ダンパーとの間に、仕切り壁を設置し、前記焼成室からの排煙は当該仕切り壁を回り込んで二次燃焼室内に流入する構造としたこと。
（４）前記煙突の下部には、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機であって、風量調節が可能なものが設置されていること。
（５）前記二次燃焼室は、前記煙道よりも背が高く、前記バーナーの後背位置には中間壁が立設され、当該二次燃焼室内の気流が前記バーナーによる吹き込み位置から上昇した後、前記中間壁を乗り越えて下降し、後方の煙道へと排出される構造とされていること。
（６）前記バーナーは、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものであること。
（７）前記二次燃焼室の前記中間壁よりも後方の位置に設置され、当該二次燃焼室内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【請求項２】
前記（６）の構成を以下の構成に変更したことを特徴とする請求項１記載の陶芸用薪窯。
（６’）前記バーナーを停止したときに、前記仕切り壁と前記中間壁の間の前記バーナーによる燃料吹き込み位置へと空気を吹き込むブロワーを別途備えていること。
【請求項３】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の陶芸用薪窯。
（８）前記二次燃焼室と前記煙突との間に、水噴霧室を形成し、該水噴霧室の天井に水噴霧ノズルを設置してあること。
（９）前記送風機の吹き込み口より上部の煙突内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【請求項４】
焚き口から煙道にかけての床面が徐々に上昇する様に構成された焼成室を備え、該焼成室の末端部から煙道を介して設置された煙突から排煙を行う様に構成され、焼成室内の温度を検出する温度センサも備えた薪窯であって、以下の構成を備えたことを特徴とする陶芸用薪窯。
（１１）前記煙道を開閉するダンパーであって、中間開度にも開度を設定することができるものを備えていること。
（１２）前記煙突内に斜め上方へ向かって燃料を空気と共に吹き込むバーナーが設置されていること。
（１３）前記バーナーからの吹き出し口は、前記煙突内の煙道開口よりも上部に開口されていること。
（１４）前記煙突内には、前記バーナーからの燃料吹き込み距離を考慮して前記吹き出し口よりも所定距離上方に離れた位置に、スリット入りの水平仕切り部材が設置されていること。
（１５）前記煙突には、前記水平仕切り部材よりも上方の位置から、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機であって、風量調節が可能なものが設置されていること。
（１６）前記バーナーは、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものとされていること。
（１７）前記水平仕切り部材の設置位置付近の煙突内の温度を検出する温度センサを備えていること。
（１１）前記煙道を開閉するダンパーを備えていること。
（１２）前記煙突内に斜め上方へ向かって燃料を空気と共に吹き込むバーナーが設置されていること。
（１３）前記バーナーからの吹き出し口は、前記煙突内の煙道開口よりも上部に開口されていること。
（１４）前記煙突内には、前記バーナーからの燃料吹き込み距離を考慮して前記吹き出し口よりも所定距離上方に離れた位置に、スリット入りの水平仕切り部材が設置されていること。
（１５）前記煙突には、前記水平仕切り部材よりも上方の位置から、斜め上方に向かって空気を吹き込む送風機が設置されていること。
（１６）前記バーナーは、燃料を停止して空気のみを吹き込むブロワーとして使用可能なものとされていること。
（１７）前記水平仕切り部材の設置位置付近の煙突内の温度を検出する温度センサを備えていること。
【請求項５】
前記（１６）の構成を以下の構成に変更したことを特徴とする請求項４記載の陶芸用薪窯。
（１６’）前記バーナーを停止したときに、前記バーナーの吹き出し口から空気を吹き込むブロワーを別途備えていること。
【請求項６】
さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項４又は５記載の陶芸用薪窯。
（１８）前記水平仕切り部材と前記送風機の吹き込み口との間に、前記煙突内に水平方向に水を噴霧する水噴霧ノズルを設置してあること。
（１９）前記送風機の吹き込み口より上部の煙突内の温度を検出す温度センサを備えていること。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２７１００２（Ｐ２０１０−２７１００２Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２４９１５（Ｐ２００９−１２４９１５）
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（３０９０１５３１８）イシカワ電子株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（３０９０１５３１８）イシカワ電子株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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