JP2004191017A

JP2004191017A - Wood pellet fuel combustion system

Info

Publication number: JP2004191017A
Application number: JP2002362572A
Authority: JP
Inventors: Kohachi Maga; 幸八真賀; Noboru Ochiai; 昇落合; Yoshiharu Kitada; 佳晴北田; Yoshihide Murai; 義秀村井
Original assignee: Sunpot Co Ltd
Current assignee: Sunpot Co Ltd
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: JP4212349B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wood pellet fuel combustion system capable of preventing ash or soot dispersed inside a combustion chamber from attaching to the inner surface of a heat resistance glass. <P>SOLUTION: A part of the air supplied from an air supply and discharge blower is supplied to a slit frame 54 formed in the vicinity of the edge of the inner surface of the heat resistance glass 21 through a vent sleeve 22. The supplied air is then ejected from a slit 54a formed in the slit frame 54 toward the inner surface of the heat resistance glass 21. The ash and soot dispersed around the surface of the heat resistance glass 21 in the combustion chamber are thereby blown away, thus preventing the ash from attaching to the inner surface of the heat resistance glass 21. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料として木質ペレット状の燃料を用いた暖房機等の木質ペレット状燃料燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、二酸化炭素（ＣＯ₂）等の温室効果ガスによる地球温暖化が問題になってきている。このため、二酸化炭素の排出源である石油や石炭等の化石資源由来のエネルギーをカーボンニュートラルという特性を持つバイオマスで代替することにより、二酸化炭素の発生を抑制し、地球温暖化を防止することが急務となっている。このような環境問題に伴い、石油や石炭等の化石燃料よりもクリーンな燃料であり、更に、木材の有効利用等の観点から、圧縮した木材チップからなるペレット状の固体燃料を用いる暖房機等の燃焼装置が再び見直されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
木材チップのペレット化とは、原料である木材を小片の均一な粒子サイズに粉砕して、水分含有率を８〜１２％まで乾燥し、これを成型機で直径６〜８ｍｍ、長さ１５ｍｍ程度の円筒状に成型固化されたものである。原料が木である場合、木の成分であるリグニンが接着剤の役割を果たす。また、粒状に成型することで形状を一定にし、高密化によってエネルギー密度を高くすることができ、燃料としての扱いが容易になる。
【０００４】
木をペレット化する場合、木の木部のみで作られる木質部ペレット（ホワイトペレット）と、木の樹皮部のみで作られる樹皮系ペレット（バークペレット）と、木全体で作られる木ペレットとに大別される。樹皮系ペレットは、燃焼時に発生する灰分が約５％と木質部ペレットの約１％と比べて高く、灰処理が問題とされる。そのため、従来の暖房機等の燃焼装置においては、木質部ペレットが使われることがほとんどで、樹皮系ペレットはボイラー等の一部で利用される程度であった。しかしながら、製紙材料となる木材チップの生産工程において、剥皮工程で木部と樹皮部に分離され、樹皮部が未利用のまま大量に発生する現状があり、近年、これらの樹皮部についても有効利用することが求められている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５６−１４９５１１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した木質部ペレットや樹皮系ペレット、及び木ペレットを燃焼室で燃焼させる燃焼装置では、燃焼状況等を把握するために燃焼中の炎が燃焼室の外から見えるように、燃焼室の前面側に略透明な耐熱ガラスを設置しているものがある。このような耐熱ガラスを燃焼室の前面側に設置している燃焼装置では、上記した木質部ペレットや樹皮系ペレット、及び木ペレットを燃焼室で燃焼させる場合、燃焼に伴って発生する灰の一部は落下して堆積することなく、燃焼室内に供給される燃焼用空気によって燃焼室内の空間に飛散する。
【０００７】
また、一部不完全燃焼に伴って発生するススの一部が燃焼室内の空間に飛散する。このススは点火時に特に多く発生する。
【０００８】
このため、燃焼室内の空間に飛散した灰やススの一部が耐熱ガラスの内側表面に付着し、これらの付着による耐熱ガラス表面の汚れによって、燃焼中の炎が見えなくなってしまう。よって、定期的に燃焼室を開いてガラス内側を清掃する必要があり、使い勝手が良くなかった。
【０００９】
そこで本発明は、燃焼室内の空間に飛散した灰やススが耐熱ガラスの内側表面に付着するのを防止することができる木質ペレット状燃料燃焼装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、装置本体内に設けられ、木材チップからなるペレット状の固体燃料が収納される燃料収納部と、前記装置本体内に設けた、点火手段を有する燃焼部と、前記燃料収納部内から取り込まれる前記固体燃料を搬送し、燃料供給経路を通して前記固体燃料を前記燃焼部に供給する燃料搬送手段と、前記燃焼部の表面に形成した空気取入れ孔を通して前記燃焼部内に空気を供給する空気供給手段とを具備した木質ペレット状燃料燃焼装置であって、前記燃焼部の少なくとも前面側に設置した透明又は半透明の耐熱ガラスと、前記耐熱ガラスの前記燃焼部内に面する内側表面の縁部近傍に設けた、前記耐熱ガラスの内側表面に向けて空気を吹き出す開口部を有する空気吹き出し部材と、前記空気供給手段と前記空気吹き出し部材とを連通した空気通路と、を備え、前記空気供給手段から供給される空気の一部を前記空気通路を通して前記空気吹き出し部材に供給し、供給された空気を前記開口部から前記耐熱ガラスの内側表面に向けて吹き出すことを特徴としている。
【００１１】
また、前記空気吹き出し部材の開口部を、前記耐熱ガラスの縁部近傍の全周にわたって設けることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置を示す概略側断面図、図２は、本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置の正面側から見た概略断面図である。
【００１４】
この木質ペレット状燃料燃焼装置１は、直方体状の枠体２を有しており、枠体２の下部には燃料としての樹皮系ペレット（以下、単にペレットという）３が収納される燃料収納部４が設けられており、燃料収納部４の上部には燃焼室本体５が設けられている。また、枠体２の燃料収納部４と燃焼室本体５の背面側には、燃料としてのペレット３を燃焼室本体５内に搬送する燃料搬送部６が設けられている。
【００１５】
燃料収納部４内の下部には、燃料収納部４内に収納されているペレット３を攪拌する燃料攪拌装置７が設置されている。燃料攪拌装置７は、ペレット攪拌モータ８とコイル状の燃料攪拌部材９を有しており、ペレット攪拌モータ８の駆動によって燃料攪拌部材９を回転させることによって、燃料攪拌部材９でペレット３を攪拌することができる。
【００１６】
燃料攪拌部材９の先端部は、燃料搬送部６の燃料搬送用筒３７の下部に形成した燃料取入れ口３７ａ近くに位置しており、燃料攪拌部材９の回転によって攪拌されたペレット３を安定して燃料取入れ口３７ａに送り込むことができる。また、燃料攪拌部材９の回転によってペレット３を攪拌することによって、ペレット３が燃料取入れ口３７ａに送り込まれても、すぐに燃料取入れ口３７ａの周囲からペレット３が補給され、安定して連続的にペレット３を燃料取入れ口３７ａに送り込むことができる。
【００１７】
また、燃料収納部４内の燃料攪拌部材９の上方には、燃料攪拌部材９の先端部近傍にペレット３が有るか否かを検知する検知センサ１０が設置されており、燃料攪拌部材９の先端側の下部には、ペレット３の残量を検知する残量検知センサ１１が設置されている。燃料収納部４内は、ペレット３を入れる上部は広く、両側面から下部に向けて狭くなるように形成されている。燃料収納部４内の上部には、引き出し自在なストーカー４ａが設けられており、引き出したストーカー４ａを介してペレット３を燃料収納部４内に補給することができる。
【００１８】
ペレット３は、原料である木材の小片を均一な粒子サイズに粉砕して水分含有率を８〜１２％まで乾燥し、これを成型機で直径６〜８ｍｍ、長さ１５ｍｍ程度の円筒状に成型固化された固体燃料である。なお、本実施の形態では樹皮系ペレットを用いたが、上記した木質部ペレットや木ペレットを用いても良い。
【００１９】
燃焼室本体５は、ペレット３を燃焼させるバーナー部１２、バーナー部１２の下部に設けたペレット３の燃焼によって発生する灰を回収処理する灰処理部１３、灰処理部１３の下方に配置した灰回収容器１４、バーナー部１２の上方に形成された燃焼室１５、燃焼室１５の上方に設置した放熱部１６等を備えている。
【００２０】
バーナー部１２は、バーナーケース１９に箱状のバーナー本体１７を装着し、バーナー本体１７内に燃料搬送部６から搬送供給されるペレット３を開口した上部から取り入れるホッパー１７ａを設け、バーナー本体１７内の前面下部に位置するように配置した棒状の点火ヒータ１８を有している。バーナー本体１７を内側に取付けたバーナーケース１９の背面側には、装置外から供給される燃焼用空気をバーナー本体１７内に取り込む送気管２０が接続されている。
【００２１】
点火ヒータ１８の先端側はバーナー本体１７内に位置しており、バーナー本体１７の外周面には、図３に示すように、その長手方向に沿って点火ヒータ１８を保護する外筒５３がバーナーケース１９に接続されるようにして設置されており、外筒５３と点火ヒータ１８との間にはバーナー本体１７内に連通している空気通路５４が形成されている。また、外筒５３内に形成された空気通路５５の先端側は、送気管２０と連通しているバーナーケース１９内の空気通路５６と連通しており、空気通路５５の後端側（バーナーケース１９と反対側）には、点火ヒータ１８周囲の空気通路５４と連通している複数の空気取入れ穴５３ａが形成されている。
【００２２】
また、バーナーケース１９の前面側には、図３に示すように、燃焼室１５の前面に取付けた透明な四角形状の耐熱ガラス２１の内側表面側に空気を導く通風筒２２が接続されている。バーナーケース１９とバーナー本体１７との間には空気通路５６が形成されており、この空気通路５６を通して送気管２０と通風筒２２は連通している。耐熱ガラス２１の内側表面の縁部近傍の全周には、内側に向けて開口したスリット部５７ａを有するスリット枠５７が設けられており、スリット枠５７の下部には通風筒２２が連通している。
【００２３】
バーナー本体１７は、図４に示すように、バーナーケース１９内に設置されており、バーナー本体１７の周面には、空気取入れ用の炎孔１７ｂが多数形成されている。また、ホッパー１７ａは、上部と下部が開口しており下部に向けて狭くなっている。
【００２４】
灰処理部１３は、図４に示すように、ホッパー１７ａの下部の開口近傍に設置されており、対向配置された一対のシャフト２３ａ、２３ｂに取付けた外周面が凹凸状の複数の灰処理用歯車（回転部材）２４、２５を有している。複数の各灰処理用歯車２４、２５は、図５、図６に示すように、等間隔で配置された薄板状の複数の灰処理板（灰回収部材）２６の間に形成される複数のスリット部２６ａ内に位置するようにして互い違いに交互に配置されている。灰処理用歯車２４、２５の凹凸状の外周面は灰処理板２６の上面から露出し、バーナー本体１７内の下部に位置している。
【００２５】
一対のシャフト２３ａ、２３ｂは、バーナー本体１７及びバーナーケース１９に回転自在に支持されており、各シャフト２３ａ、２３ｂの一端側に取付けた各ギア２７、２８同士が噛合っている。シャフト２３ｂには灰処理用モータ２９が接続されており、灰処理用モータ２９の駆動によりギア２７、２８を介して噛合っている各シャフト２３ａ、２３ｂに取付けた各灰処理用歯車２４、２５が、等間隔で配置された各灰処理板２６の間のスリット部２６ａ内で回転する。灰処理用モータ２９は正逆方向に回転駆動可能である。
【００２６】
各灰処理板２６の下方には、図４に示すように開閉自在な灰処理扉３０ａ、３０ｂが設置されており、灰処理扉３０ａ、３０ｂの両端側に設けたバネ（不図示）による付勢力によって、各灰処理板２６の隙間を通して灰が所定量以下しか落下していない状態では灰処理扉３０ａ、３０ｂは閉じており、灰処理扉３０ａ、３０ｂ上に所定量以上の灰が落下するとバネ（不図示）による付勢力に抗して開くように構成されている。灰処理扉３０ａ、３０ｂの下方には灰回収容器１４が設置されている。灰回収容器１４は、木質ペレット状燃料燃焼装置１の枠体２の前面側に設けた開閉自在な扉（不図示）を開くことによって外に取出すことができる。
【００２７】
燃焼室１５は、その前面に透明な耐熱ガラス２１が取付けられており、バーナー部１２でペレット３を燃焼させているときの炎３１が外から見えるようにしている。燃焼室１５内の上部には複数の放熱管３２が配置されている。
【００２８】
放熱部１６は、燃焼室１５と連通孔（不図示）を介して連通している排気室３３を有している。排気室３３内には、燃焼室１５からの排ガスを上方から一旦下方に向けて排出させるバッフル板３３ａが設けられている。また、燃焼室１５及び放熱部１６の上面、背面、左右側面を断熱板５１で囲い、燃焼室１５と放熱部１６及び断熱板５１との間に形成される空間を温風通路５１ａとしている。温風通路５１ａの枠体２の前面側には複数の吹き出し口５１ｂが形成されている。
【００２９】
また、放熱部１６の背面外側には対流用モータ３４が接続された対流用ファン３５が設置されており、放熱部１６の前面外側には温風の向きを調節するルーバー３６が設置されている。このルーバー３６は吹き出し口５１ｂの前面に設けられている。
【００３０】
燃料搬送部６は、枠体２内の背面側の中央部に上下方向に設置した燃料搬送用筒３７と、燃料搬送用筒３７内に回転自在に支持された燃料搬送スクリュー３８を有している。燃料搬送スクリュー３８の上部には、スクリュー駆動用モータ３９が減速部４０を介して接続されており、燃料搬送スクリュー３８を所定の回転速度で回転駆動することによって、燃料収納部４内に収納されているペレット３を順次上方に搬送し、排出筒４１からバーナー部１２のホッパー１７ａの上方に排出する。
【００３１】
バーナーケース１９に接続した送気管２０は、枠体２内の中央背面側に設置した給排気用送風機４２に接続されており、給排気用送風機４２の回転駆動によって給排気用送風機４２に接続した吸気筒４３から吸気される。吸気筒４３には、室内から室外に伸びるように設置した給排気筒（不図示）が連結されており、この給排気筒を通して室外から外気が吸気筒４３に吸気される。更に、給排気用送風機４２の回転駆動によって放熱部１６の排気室３３に接続した排気筒４３ａの排気口から燃焼室１５の排ガスが排気される。排気筒４３ａの排気口には、室内から室外に伸びるように設置した給排気筒（不図示）が連結されており、この給排気筒を通して排ガスが室外に排気される。
【００３２】
断熱板５１の側部内面には対流サーモスタット４４が配置されている。対流サーモスタット４４は、温風通路５１ａを通して送風する温風の温度に応じてＯＮ／ＯＦＦされる。対流用ファン３５を回転駆動する対流用モータ３４の回転数のＨｉ（高）とＬｏ（低）は、燃焼強度に応じて切り替えられる。また、給排気用送風機４２の外面には切替えサーモスタット４５が配置されている。切替えサーモスタット４５は、バーナー部１２でペレット３を燃焼させる時における排気口近傍の排気温度に応じてＯＮ／ＯＦＦされ、このＯＮ／ＯＦＦに応じて給排気用送風機４２、ペレット攪拌モータ８、及びスクリュー駆動用モータ３９の設定回転数が切り替えられる。
【００３３】
バーナーケース１９を貫通してバーナー本体１７の側面部には、バーナーサーミスタ４６が設置されている。また、木質ペレット状燃料燃焼装置１の枠体２の側面には、室温を測定する室温サーミスタ４７が設置されている。
【００３４】
前記対流サーモスタット４４、切替えサーモスタット４５、バーナーサーミスタ４６、室温サーミスタ４７等からの情報は制御装置４８に入力され、制御装置４８は入力されるこれらの情報に基づいて、ペレット攪拌モータ８、灰処理用モータ２９、対流用モータ３４、スクリュー駆動用モータ３９、給排気用送風機４２の回転駆動等を制御し、木質ペレット状燃料燃焼装置１の点火から燃焼及び消火までの制御を行う。
【００３５】
次に、上記した木質ペレット状燃料燃焼装置１の点火手順を、図７を参照して説明する。なお、本実施の形態における点火動作は、運転開始後の予熱から本燃焼手前までの燃焼前工程のことである。
【００３６】
本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置１は、木材の小片を均一な粒子サイズに粉砕して直径６〜８ｍｍ、長さ１５ｍｍ程度の円筒状に成型固化したペレット３を燃料としていることにより、石油のように容易に点火して本燃焼させ、その後に容易に消火することができないので、本燃焼の前に燃焼前工程が必要となり、更に本燃焼後における燃焼後工程も必要となる。
【００３７】
即ち、点火時において、ペレット３を過供給するとバーナー本体１７内が暖まりだす点火の前後で未燃焼のガスが多量に発生し、燃焼室１５が白煙で覆われ、それ以降の着火は爆発的な燃焼の危険がある。そこで、点火においては、点火ヒータ１８の発熱及び点火ヒータ１８の発熱によって加熱された空気によりバーナー本体１７内を予熱後、ペレット３を一定量のみ供給し、燃焼に合わせてペレット３の供給量と空気供給量を段階的に上げるような燃焼前工程（本実施の形態では、図７に示すように、予熱、点火１、２、３、予熱燃焼１、２、強制燃焼１、２、３の各工程）を行う（詳細は後述する）。
【００３８】
なお、燃焼前工程時におけるペレット攪拌モータ（ＰＭ２）８、灰処理用モータ（ＨＭ）２９、対流用モータ（ＦＭ）３４、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９、給排気用送風機（ＢＭ）４２の各回転駆動制御、及び点火ヒータ（Ｈ）１８の点火ＯＮ／ＯＦＦ制御は制御装置４８によって制御される。
【００３９】
給排気用送風機（ＢＭ）４２とスクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９の駆動は、図８のように、６段階に設定した制御レベル１（最小レベル）〜６（最高レベル）、及び制御レベルＦ１、Ｆ２に応じて制御される。制御レベル１は、最小の弱運転時における制御レベルであり、レベルが上がるに連れて中から強運転時における制御レベルとなり、制御レベル６が最大の強運転時における制御レベルである。よって、制御レベル１（最小レベル）では、給排気用送風機（ＢＭ）４２とスクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９は最小の回転数で回転駆動され、制御レベル６（最高レベル）では、給排気用送風機（ＢＭ）４２とスクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９は最大の回転数で回転駆動される。
【００４０】
また、制御レベルＦ１、Ｆ２は、給排気用送風機（ＢＭ）４２とスクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９の駆動制御において、運転開始時から予熱、点火、予熱燃焼時においてのみ使用される。制御レベルＦ２の方が制御レベルＦ１よりもスクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９を高速に駆動して燃料搬送スクリュー３８を高速回転させる。また、対流用モータ（ＦＭ）３４は、制御レベル１〜３ではＬｏ（低）回転、制御レベル４〜６ではＨｉ（高）回転である。
【００４１】
本実施の形態における本燃焼の前の燃焼前工程を開始するにあたって、木質ペレット状燃料燃焼装置１の電源を投入した後に運転スイッチ（不図示）をＯＮし、給排気用送風機（ＢＭ）４２のみを１０秒間駆動回転させる（運転開始）。この際、給排気用送風機（ＢＭ）４２は制御レベルＦ１の回転数（制御レベル１より小さい回転数（例えば１３００rpm）で回転駆動される。次に、給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベルＦ１で回転駆動した状態で点火ヒータ１８を２分間ＯＮしてバーナー本体１７内を予熱する（予熱）。この際、ペレット攪拌モータ（ＰＭ２）８を５秒間駆動して燃料攪拌部材９を回転させ、ペレット３を攪拌する。
【００４２】
次に、点火ヒータ（Ｈ）１８をＯＮ状態で、かつ給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベルＦ１で回転駆動した状態で、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９を制御レベル６で２０秒間回転駆動して、ペレット３を燃料搬送スクリュー３８の回転によって排出筒４１を通してホッパー１７ａにより案内して、バーナー本体１７下部の灰処理部１３の上方へ一定量落下させる（点火１）。
【００４３】
次に、点火ヒータ（Ｈ）１８をＯＮ状態で、かつ給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベルＦ１で４０秒間回転駆動する（点火２）。この際、点火ヒータ１８近傍の温度が所定温度以上となって、供給されたペレット３に着火される。この時、着火を開始したペレット３は、ススを発生させながら燃焼を始める。次に、点火ヒータ１８をＯＮ状態で、かつ給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベルＦ２で回転駆動した状態で、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９を制御レベルＦ１で３０秒間回転駆動して、ペレット３を燃料搬送スクリュー３８の回転によって排出筒４１を通してホッパー本体１７内に順次供給し、ペレット３に点火させる（点火３）。この時点でもペレット３はススを発生させながら燃焼している。
【００４４】
次に、点火ヒータ（Ｈ）１８をＯＮ状態で、かつ給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベル１で回転駆動した状態で、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９を制御レベルＦ１で２分間回転駆動して、ペレット３を燃料搬送スクリュー３８の回転によって排出筒４１を通してバーナー本体１７内に順次供給し、灰処理部１３の上方に最初に供給されている着火状態にあるペレット、及び点火ヒータ１８による加熱により供給されるペレット３を予備燃焼させる（予備燃焼１）。この際、対流サーモスタット４４が約６０度以上になると、対流用モータ（ＦＭ）３４をＯＮして対流用ファン３５を低回転（例えば１５００rpm）させる。この時は、ペレット３からのススの発生量は少なくなる。
【００４５】
次に、上記予備燃焼１から点火ヒータ（Ｈ）１８をＯＮ状態で、かつ給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベル２で回転駆動し、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９を制御レベル１で約３分間回転駆動して、ペレット３を燃料搬送スクリュー３８の回転によって排出筒４１を通してバーナー本体１７内に順次供給し、灰処理部１３の上方に最初に供給されている燃焼状態にあるペレット、及び点火ヒータ１８による加熱により供給されるペレット３を予備燃焼させる（予備燃焼２）。この際、上記予備燃焼１から対流サーモスタット４４が約６０度以上であると、対流用モータ（ＦＭ）３４がＯＮ状態で対流用ファン３５が低回転（例えば１５００rpm）されている。
【００４６】
そして、この予備燃焼２において、切替えサーモスタット４４が約６０度以上になると、上記予備燃焼２から点火ヒータ１８をＯＮ状態で、かつ給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベル３で回転駆動し、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９をレベル２で約３分間回転駆動して、ペレット３を燃料搬送スクリュー３８の回転によって排出筒４１を通してバーナー本体１７内に順次供給し、灰処理部１３の上方に最初に供給されている燃焼状態にあるペレット、及び点火ヒータ１８による加熱により供給されるペレット３を強制燃焼させる（強制燃焼１）。この際、対流用モータ（ＦＭ）３４がＯＮ状態で対流用ファン３５が低回転（例えば１５００rpm）されている。この時点で、ペレット３からのススの発生はかなり少なくなる。
【００４７】
そして、ペレット３の燃焼によって発生した灰が灰処理部１３の各灰処理用歯車２４、２５上のバーナー本体１７内の下部に堆積することになり、灰処理用モータ（ＨＭ）２９を駆動してギア２７、２８を介して灰処理用歯車２４、２５を回転させる。この際、灰処理用歯車２４、２５を互いに外回り（図４において灰処理用歯車２４を右回転、灰処理用歯車２５を左回転）に４秒間回転させて掻きならし、灰処理用歯車２４、２５上に供給されるペレット３を分散して均一化すると共に、灰を掻き取る。この時から、灰の一部が燃焼室１５内へ飛散を始める。
【００４８】
上記した予熱から強制燃焼１までは点火ヒータ１８がＯＮされているので、点火ヒータ１８が発熱状態にある。このため、本実施の形態では、上記した予熱から強制燃焼１の工程時において、送気管２０側からバーナーケース１９内に取り込まれる燃焼用の空気の一部は、バーナーケース１９内の空気通路５６を通して外筒５３の空気通路５５に送り込まれ、更に、外筒５３の各空気取入れ穴５３ａを通して点火ヒータ１８周囲の空気通路５４に送り込まれ、発熱している点火ヒータ１８によって加熱される。そして、加熱された高温の空気（熱風）が点火ヒータ１８表面からバーナー本体１７内に送り込まれる。
【００４９】
よって、点火ヒータ１８による加熱と、加熱される高温の空気（熱風）とによって、供給したペレット３に対する点火から着火をより短時間で確実に行うことができる。
【００５０】
次に、上記強制燃焼１から点火ヒータ（Ｈ）１８をＯＦＦし、かつ給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベル４で回転駆動し、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９を制御レベル３で約２分間回転駆動して、ペレット３を燃料搬送スクリュー３８の回転によって排出筒４１を通してバーナー本体１７内に順次供給し、灰処理部１３の上方に最初に供給されている燃焼状態にあるペレットにより供給されるペレット３を強制燃焼させる（強制燃焼２）。この際、対流用モータ（ＦＭ）３４がＯＮ状態で対流用ファン３５が低回転（例えば１５００rpm）されている。
【００５１】
そして、ペレット３の燃焼によって発生した灰が灰処理部１３の各灰処理用歯車２４、２５付近のバーナー本体１７内の下部に堆積することになり、灰処理用モータ（ＨＭ）２９を駆動してギア２７、２８を介して灰処理用歯車２４、２５を回転させる。この際、灰処理用歯車２４、２５を互いに外回り（図４において灰処理用歯車２４を右回転、灰処理用歯車２５を左回転）に４秒間回転させて掻きならし、灰処理用歯車２４、２５上に供給されるペレット３を分散して均一化すると共に、灰を掻き取る。
【００５２】
次に、上記強制燃焼２から点火ヒータ（Ｈ）１８のＯＦＦ状態を維持し、かつ給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベル４で回転駆動し、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９を制御レベル４で約２分間回転駆動して、ペレット３を燃料搬送スクリュー３８の回転によって排出筒４１を通してバーナー本体１７内に順次供給し、灰処理部１３の上方に最初に供給されている燃焼状態にあるペレットにより供給されるペレット３を強制燃焼させる（強制燃焼３）。この際、対流用モータ（ＦＭ）３４がＯＮ状態で対流用ファン３５が低回転（例えば１５００rpm）されている。
【００５３】
そして、ペレット３の燃焼によって発生した灰が灰処理部１３の各灰処理用歯車２４、２５上のバーナー本体１７内の下部に堆積することになり、灰処理用モータ（ＨＭ）２９を駆動してギア２７、２８を介して灰処理用歯車２４、２５を回転させる。この際、灰処理用歯車２４、２５を互いに外回り（図４において灰処理用歯車２４を右回転、灰処理用歯車２５を左回転）に４秒間回転させて掻きならし、灰処理用歯車２４、２５上に供給されるペレット３を分散して均一化すると共に、灰を掻き取る。
【００５４】
そして、上記強制燃焼３が終了すると本燃焼となり、通常の燃焼運転が開始される。本燃焼時には、ペレット３の燃焼による炎３１及び燃焼ガスの熱は、燃焼室１５内の上部に設けた複数の放熱管３２内を流れる空気、及び燃焼室１５、放熱部１６等の周囲に形成した温風通路５１ａを流れる空気と熱交換してこれらの空気を加熱する。加熱されたこれらの空気は、対流用モータ３４の駆動による対流用ファン３５の回転によって枠体２の前面側の温風通路５１ａに形成した吹き出し口５１ｂから外に向けて吹き出される。吹き出される温風はルーバー３６によって向きを変えることができる。
【００５５】
この本燃焼では、上記強制燃焼３から点火ヒータ１８のＯＦＦ状態を維持し、室温サーミスタ４７で検出した室温情報と使用者が温度設定器（不図示）により設定した希望温度との差に基づいて、制御装置４８の制御によりペレット攪拌モータ（ＰＭ２）８、灰処理用モータ（ＨＭ）２９、対流用モータ（ＦＭ）３４、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９、給排気用送風機（ＢＭ）４２の各回転駆動を制御する。
【００５６】
例えば、希望温度から室温サーミスタ４７の検出温度を引き算した値が５度以上の場合は強モードとなり、給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベル６で回転駆動し、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）も制御レベル６で連続回転駆動（この場合、本実施の形態では、燃料搬送スクリュー３８の回転数は２．２５rpmで、送り燃料量は２．２５ｋｇ／ｈ）して、ペレット３を燃料搬送スクリュー３８の回転によって排出筒４１を通してバーナー本体１７内に順次供給し、ペレット３を燃焼させ、更に、対流用モータ（ＦＭ）３４を駆動して対流用ファン３５を高回転（例えば２０００rpm）させる。
【００５７】
また、希望温度から室温サーミスタ４７の検出温度を引き算した値が１度未満の場合は弱モードとなり、給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベル１で回転駆動し、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９もレベル１で連続回転駆動（この場合、本実施の形態では、燃料搬送スクリュー３８の回転数は０．７rpmで、送り燃料量は０．７ｋｇ／ｈ）して、ペレット３を燃料搬送スクリュー３８の回転によって排出筒４１を通してバーナー本体１７内に順次供給し、ペレット３を燃焼させ、更に、対流用モータ（ＦＭ）３４を駆動して対流用ファン３５を低回転（例えば１５００rpm）させる。
【００５８】
また、希望温度から室温サーミスタ４７の検出温度を引き算した値が１〜５度のときは、その温度差に応じて、給排気用送風機（ＢＭ）４２、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９も制御レベル２〜５で駆動して、火力調整制御される。
【００５９】
また、上記した本燃焼中においては、ペレット３の燃焼によって大量の灰が発生することにより、連続して本燃焼を行うには発生する灰をバーナー本体１７内から排出する処理を行う必要がある。以下、上記した本燃焼時における灰処理部１３による灰処理動作を、図９、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６０】
本燃焼中における灰処理動作は、通常時には図９に示すように、予め設定した「灰処理１」の時間間隔（図８のＨＭの灰処理１を参照）で行われる（ステップＳ１０、Ｓ１１）。
【００６１】
「灰処理１」の時間間隔は、図８に示したように制御レベル１〜６に対応しており、制御レベル１〜６に応じて灰処理用モータ（ＨＭ）２９を駆動する時間間隔を変化させている。本実施の形態では、この「灰処理１」時に灰処理用モータ（ＨＭ）２９の回転方向の切り替えにより、最初に灰処理用歯車２４、２５を互いに外回り（図４において灰処理用歯車２４を右回転、灰処理用歯車２５を左回転）に４秒間回転、次に灰処理用歯車２４、２５を互いに内回り（図４において灰処理用歯車２４を左回転、灰処理用歯車２５を右回転）に５秒間回転、次に灰処理用歯車２４、２５を互いに外回りに４秒間回転、次に灰処理用歯車２４、２５を互いに内回りに５秒間回転させている。
【００６２】
上記「灰処理１」では、図８に示した制御レベル１〜６に応じてそれぞれの時間間隔で灰処理用歯車２４、２５を左右方向に切り替えて回転させることによって、掻き取られた灰は各灰処理板２６のスリット部２６ａを通して灰処理扉３０ａ、３０ｂ上に落下して堆積する。そして、灰処理扉３０ａ、３０ｂ上に所定量以上の灰が落下するとバネ（不図示）による付勢力に抗して開き、灰回収容器１４に回収される。
【００６３】
灰処理扉３０ａ、３０ｂは、灰が灰回収容器１４に回収されると、バネ（不図示）による付勢力で閉じる。灰回収容器１４内に灰が一杯になると、木質ペレット状燃料燃焼装置１の枠体２の前面側に設けた開閉自在な扉（不図示）を開いて外に取出して、外部の回収容器（不図示）に廃棄する。灰処理扉３０ａ、３０ｂは灰を灰回収容器１４に回収させるとき以外は閉じているので、点火時の気化ガスがバーナー本体１７の下部から外に流出することや、本燃焼中や灰処理中にバーナー本体１７の下部から燃焼炎が下方へ吹き出すことを防止することができる。
【００６４】
そして、本燃焼中において、図１０に示すように、バーナーサーミスタ４６で検知したバーナー本体１７下部の温度が予め設定した温度以下（図８のＨＭの灰処理２を参照）の場合には、「灰処理２」に切り替え、「灰処理２」に基づいた制御を行う（ステップＳ１２）。上記「灰処理２」では、図８に示した制御レベル１〜６に応じてそれぞれの設定温度の場合において灰処理用歯車２４、２５を互いに内回り（図４において灰処理用歯車２４を左回転、灰処理用歯車２５を右回転）に４０秒間回転させる。
【００６５】
本燃焼中に上記「灰処理１」で良好に灰が灰回収容器１４に回収されないとバーナー本体１７内の下部に灰が堆積し、この灰によってペレット３の燃焼が妨げられることによって、バーナー本体１７下部の温度が予め設定した温度よりも低下し、燃焼不良が発生する。
【００６６】
そして、ステップＳ１２の「灰処理２」から所定時間（本実施の形態では２０秒間）が経過後に、バーナーサーミスタ４６で検知したバーナー本体１７下部近傍の温度が所定時間（本実施の形態では５秒間）の間設定した温度以上になっていたら本燃焼を継続する（ステップＳ１３）。
【００６７】
また、ステップＳ１３で、バーナーサーミスタ４６で検知したバーナー本体１７近傍の温度が所定時間（本実施の形態では５秒間）の間設定した温度以下であると、再度ステップＳ１２の「灰処理２」を行う。そして、この「灰処理２」から所定時間（本実施の形態では２０秒間）が経過後に、バーナーサーミスタ４６で検知した温度が再び所定時間（本実施の形態では５秒間）の間設定した温度以下であると（ステップＳ１４）、表示部（不図示）に運転停止を表示するＬＥＤを点灯させ、本燃焼を強制的に停止させる燃焼後処理を行う（ステップＳ１５）。ステップＳ１５における燃焼後処理時においては、後述する燃焼後処理工程を行う。
【００６８】
このように本燃焼中において、灰処理用歯車２４、２５を回転させて発生する灰を各灰処理板２６のスリット部２６ａから下方に掻き出し、一旦灰処理扉３０ａ、３０ｂ上に灰を溜めてから灰回収容器１４に回収処理することにより、灰がバーナー本体１７の周囲に形成した空気取入れ用の炎孔１７ｂを閉塞して不完全燃焼が発生することを防止して、良好な燃焼を安定して継続することができる。
【００６９】
また、灰処理動作において、バーナー本体１７内に供給されるペレット３の供給量に応じて、灰処理用歯車２４、２５を回転させるようにしても良い。この場合、灰処理用歯車２４、２５を互いに内回りに連続して回転させる。
【００７０】
そして、上記本燃焼を停止（ＯＦＦ）して消火する前に燃焼後工程を行う。即ち、本燃焼の状態からペレット３の供給を停止して運転停止（消火）を行う際に、バーナー本体１７内にまだ残っている未燃焼のペレット３を完全に燃焼させると共に、発生する灰を回収処理する必要がある。以下、上記した木質ペレット状燃料燃焼装置１の燃焼後工程の手順を、図１１を参照して説明する。
【００７１】
上記本燃焼が停止（ＯＦＦ）されると、点火ヒータ（Ｈ）１８をＯＦＦ状態で、給排気用送風機（ＢＭ）４２のみを制御レベル６で所定時間（本実施の形態では３分間）回転駆動し、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９、ペレット攪拌モータ（ＰＭ２）８、灰処理用モータ（ＨＭ）２９の各回転駆動を停止する（燃焼後工程１）。この際、対流サーモスタット４４が約６０度以上であると対流用モータ（ＦＭ）３４のＯＮ状態を維持して、対流用ファン３５をその直前の回転数に維持して回転を継続する。
【００７２】
その後、点火ヒータ（Ｈ）１８をＯＦＦ状態で、給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベル２で所定時間（本実施の形態では６分間）回転駆動し、かつ灰処理用モータ（ＨＭ）２９を制御レベル２で回転駆動して上記「灰処理１」を１回行う（燃焼後工程２）。この際、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９とペレット攪拌モータ（ＰＭ２）８の各回転駆動は停止している。また、対流サーモスタット４４が約６０度以上であると対流用モータ（ＦＭ）３４のＯＮ状態を維持して、対流用ファン３５をその直前の回転数に維持して回転を継続する。
【００７３】
その後、点火ヒータ（Ｈ）１８をＯＦＦ状態で、給排気用送風機（ＢＭ）４２を制御レベル１で所定時間（本実施の形態では数分間）回転駆動し、かつ灰処理用モータ（ＨＭ）２９を制御レベル１で回転駆動して上記「灰処理１」を１回行う（燃焼後工程３）。この際、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９とペレット攪拌モータ（ＰＭ２）８の各回転駆動は停止している。また、対流サーモスタット４４が約６０度以上であると対流用モータ（ＦＭ）３４のＯＮ状態を維持して、対流用ファン３５をその直前の回転が低回転であればこの回転を維持し、直前の回転が高回転であれば低回転に切り替える。
【００７４】
その後、燃焼後工程３においては、バーナー本体１７内に燃料となるペレット３が供給されておらず、かつバーナー本体１７内に残っていたペレット３もほとんど燃焼済みなので、消火状態となる。この際、バーナーサーミスタ４６で検知したバーナー本体１７下部近傍の温度は６０度以下となる。
【００７５】
その後、点火ヒータ（Ｈ）１８をＯＦＦ状態で、灰処理用モータ（ＨＭ）２９を制御レベル６よりも高回転させ、灰処理用歯車２４、２５を互いに内回り（図４において灰処理用歯車２４を左回転、灰処理用歯車２５を右回転）に２分間回転させ、バーナー本体１７内下部に堆積していた灰を各灰処理板２６のスリット部２６ａから灰処理扉３０ａ、３０ｂ上に掻き落とし、上記したようにして灰回収容器１４に回収する（燃焼後工程４）。この際、給排気用送風機（ＢＭ）４２、スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）３９、対流用モータ（ＦＭ）３４、ペレット攪拌モータ（ＰＭ２）８の各回転駆動は停止している。
【００７６】
そして、燃焼後工程４での灰処理が終了すると、自動的に運転停止状態となり、運転スイッチ（不図示）がＯＦＦとなる（停止）。
【００７７】
また、上記した本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置１は、上記した燃焼前工程（予熱、点火１、２、３、予熱燃焼１、２、強制燃焼１、２、３）、本燃焼、燃焼後工程（燃焼後工程１、２、３）において、給排気用送風機（ＢＭ）４２が回転駆動されているので、送気管２０を通してバーナー本体１７内に供給される燃焼用空気の一部は、空気通路５６と通風筒２２を通してスリット枠５７内に送り込まれる。スリット枠５７内に送り込まれた空気は、耐熱ガラス２１の縁部近傍の全周に設けたスリット枠５７のスリット部５７ａから、耐熱ガラス２１の内側表面に向けて吹き出される。スリット部５７ａから吹き出される空気の吹き出し量は、給排気用送風機（ＢＭ）４２の制御レベル（レベル１〜６、Ｆ１、２）に応じた回転駆動に対応している。
【００７８】
よって、燃焼前工程、本燃料中、燃焼後工程において、燃焼室１５内の耐熱ガラス２１の内側表面近傍に飛散している灰やススは、スリット枠５７のスリット部５７ａから吹き出される空気によって飛ばされることにより、耐熱ガラス２１の内側表面に灰やススが付着することが防止され、長期にわたって耐熱ガラス２１の内側表面の灰やススによる汚れを防止して、内部の炎３１を見ることができる。
【００７９】
また、本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置１は、本燃焼の前に上記した燃焼前工程（予熱、点火１、２、３、予備燃焼１、２、強制燃焼１、２、３）を順次自動的に行うことにより、点火時における未燃焼のガスの発生を抑えて、安全にペレット３に点火して着火させ、安全に本燃焼に移行することができ、更に本燃焼後に上記した燃焼後工程（燃焼後工程１、２、３、４）を順次自動的に行うことにより、安全に運転停止に移行することができる。
【００８０】
なお、上述した実施の形態では、燃料収納部４内へのペレット３の補給は定期的に手作業で行う構成であったが、木質ペレット状燃料燃焼装置１の近くにペレットを貯蔵したペレット貯蔵タンクを設け、両者を連結した搬送機構により定期的に機械的に補給するようにしてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、空気供給手段から供給される空気の一部を空気通路を通して耐熱ガラスの内側表面の縁部近傍に設けた空気吹き出し部材に供給し、供給された空気を空気吹き出し部材に形成した開口部から耐熱ガラスの内側表面に向けて吹き出すことにより、燃焼部内の耐熱ガラス表面近傍に飛散している灰やススが吹き飛ばされることにより、耐熱ガラスの内側表面に灰やススが付着することが防止され、長期にわたって耐熱ガラスの内側表面の灰やススによる汚れを防止して、内部の炎を見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置を示す概略側断面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置を正面側から見た概略断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置の燃焼室を示す概略断面図。
【図４】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置の灰処理部を正面側から見た概略断面図。
【図５】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置の灰処理部を示す概略平面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置の灰処理部を示す概略側断面図。
【図７】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置の点火動作（燃焼前工程）の手順を示す図。
【図８】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置の運転動作時の制御レベルに応じた各モータ、各送風機の制御の一例を示した図。
【図９】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置の本燃焼時の灰処理制御を示すフローチャート。
【図１０】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置の本燃焼時の灰処理制御を示すフローチャート。
【図１１】本発明の実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置の運転停止（燃焼後工程）の手順を示す図。
【符号の説明】
１木質ペレット状燃料燃焼装置
３ペレット
４燃料収納部
５燃焼室本体
６燃料搬送部
７燃料攪拌装置
８ペレット攪拌モータ（ＰＭ２）
９燃料攪拌部材
１２バーナー部
１３灰処理部
１４灰回収容器
１５燃焼室
１６放熱部
１７バーナー本体
１７ｂ炎孔
１８点火ヒータ（Ｈ）
２１耐熱ガラス
２２通風筒
２３ａ、２３ｂシャフト
２４、２５灰処理用歯車
２６灰処理板
２９灰処理用モータ（ＨＭ）
３０ａ、３０ｂ灰処理扉
３４対流用モータ（ＦＭ）
３５対流用ファン
３８燃料搬送スクリュー
３９スクリュー駆動用モータ（ＰＭ１）
４２給排気用送風機（ＢＭ）
４８制御装置
５７スリット枠
５７ａスリット部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wood pellet fuel combustion device such as a heater using wood pellet fuel as fuel.
[0002]
[Prior art]
In recent years, global warming due to greenhouse gases such as carbon dioxide (CO ₂ ) has become a problem. Therefore, by replacing energy derived from fossil resources such as petroleum and coal, which are carbon dioxide emission sources, with biomass having the property of carbon neutrality, it is possible to suppress the generation of carbon dioxide and prevent global warming. It is urgent. Due to such environmental problems, it is a cleaner fuel than fossil fuels such as petroleum and coal, and furthermore, from the viewpoint of effective utilization of wood, etc., a heater or the like using a pellet-shaped solid fuel made of compressed wood chips. Has been reviewed again (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Pelletization of wood chips means that the raw material wood is pulverized to a uniform particle size of small pieces, dried to a water content of 8 to 12%, and then dried with a molding machine to a diameter of about 6 to 8 mm and a length of about 15 mm. Is solidified into a cylindrical shape. When the raw material is wood, lignin, which is a component of wood, plays the role of an adhesive. In addition, the shape can be made constant by molding into granules, and the energy density can be increased by increasing the density, and handling as fuel becomes easy.
[0004]
When pelletizing a tree, wood pellets (white pellets) made only of the wood of the tree, bark pellets (bark pellets) made only of the bark of the tree, and wood pellets made of the whole tree are used. Separated. The ash generated in the bark-based pellets at the time of combustion is about 5%, which is higher than that of the woody pellets, which is about 1%. Therefore, in a conventional combustion device such as a heater, wood pellets are mostly used, and bark pellets are used only in a part of a boiler or the like. However, in the production process of wood chips used as papermaking materials, there is a situation in which the bark is separated into xylem and bark during the peeling process, and the bark is generated in large quantities without being used. Is required.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-56-149511
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the combustion device for burning the above-mentioned wood pellets, bark-based pellets, and wood pellets in the combustion chamber, the flame in the combustion chamber is seen from the outside of the combustion chamber in order to grasp the combustion state and the like. Some have heat-resistant glass that is almost transparent on the side. In the combustion apparatus in which such heat-resistant glass is installed on the front side of the combustion chamber, when the above-mentioned wood-based pellets, bark-based pellets, and wood pellets are burned in the combustion chamber, part of the ash generated with the combustion is burned. Does not fall and accumulate, but is scattered into the space in the combustion chamber by the combustion air supplied into the combustion chamber.
[0007]
In addition, a part of the soot generated due to the partially incomplete combustion scatters into the space inside the combustion chamber. This soot occurs particularly frequently at the time of ignition.
[0008]
For this reason, some of the ash and soot scattered in the space in the combustion chamber adhere to the inner surface of the heat-resistant glass, and due to the contamination of the heat-resistant glass surface due to the adhesion, the flame during combustion becomes invisible. Therefore, it is necessary to periodically open the combustion chamber and clean the inside of the glass, which is not convenient.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide a wood pellet fuel combustion device capable of preventing ash or soot scattered in a space in a combustion chamber from adhering to the inner surface of heat-resistant glass.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel storage unit provided in an apparatus main body, in which a solid fuel in the form of wood chips is stored, and a combustion unit provided in the apparatus main body, having an ignition means. Fuel transport means for transporting the solid fuel taken from the inside of the fuel storage section and supplying the solid fuel to the combustion section through a fuel supply path; and inside the combustion section through an air intake hole formed in the surface of the combustion section. A wood pellet fuel combustion device comprising air supply means for supplying air to the combustion unit, wherein a transparent or translucent heat-resistant glass installed at least on the front side of the combustion unit, and a surface of the heat-resistant glass inside the combustion unit. An air blowing member having an opening for blowing air toward the inner surface of the heat resistant glass, provided near the edge of the inner surface to be blown, the air supply means and the air An air passage communicating with the discharge member, and supplying a part of the air supplied from the air supply means to the air blowing member through the air passage, and supplying the supplied air from the opening to the heat-resistant member. It is characterized by blowing out toward the inner surface of the glass.
[0011]
Further, the opening of the air blowing member is provided over the entire periphery near the edge of the heat resistant glass.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
[0013]
FIG. 1 is a schematic sectional side view showing a wood pellet fuel combustion device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view seen from the front side of a wood pellet fuel combustion device according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing.
[0014]
The wood pellet fuel combustion device 1 has a rectangular parallelepiped frame 2, and a fuel storage section in which bark-based pellets (hereinafter simply referred to as pellets) 3 as fuel are stored below the frame 2. A combustion chamber main body 5 is provided above the fuel storage section 4. A fuel transfer section 6 for transferring pellets 3 as fuel into the combustion chamber main body 5 is provided on the fuel storage section 4 of the frame 2 and on the back side of the combustion chamber main body 5.
[0015]
A fuel stirrer 7 that stirs the pellets 3 stored in the fuel storage unit 4 is provided below the fuel storage unit 4. The fuel stirring device 7 includes a pellet stirring motor 8 and a coil-shaped fuel stirring member 9. The pellet stirring motor 9 drives the fuel stirring member 9 to rotate, thereby stirring the pellet 3 with the fuel stirring member 9. can do.
[0016]
The tip of the fuel agitating member 9 is located near a fuel intake port 37a formed below the fuel transfer cylinder 37 of the fuel transfer unit 6, and stabilizes the pellet 3 stirred by the rotation of the fuel agitating member 9. Into the fuel inlet 37a. Further, by stirring the pellets 3 by the rotation of the fuel stirring member 9, even if the pellets 3 are fed into the fuel inlet 37a, the pellets 3 are immediately replenished from around the fuel inlet 37a, so that the pellets 3 are stably and continuously provided. The pellets 3 can be sent to the fuel inlet 37a.
[0017]
A detection sensor 10 for detecting whether or not the pellet 3 is present near the tip of the fuel stirring member 9 is provided above the fuel stirring member 9 in the fuel storage unit 4. A remaining amount detection sensor 11 for detecting the remaining amount of the pellets 3 is provided at a lower portion on the tip side. The inside of the fuel storage unit 4 is formed so that the upper part for storing the pellet 3 is wide and narrows from both sides toward the lower part. An extractable stalker 4a is provided at an upper portion in the fuel storage unit 4, and the pellets 3 can be supplied into the fuel storage unit 4 via the extracted stalker 4a.
[0018]
Pellets 3 are obtained by crushing a small piece of wood as a raw material to a uniform particle size, drying the water content to 8 to 12%, and molding the same into a cylindrical shape having a diameter of 6 to 8 mm and a length of about 15 mm by a molding machine. It is a solid fuel that has been solidified. In the present embodiment, bark-based pellets are used, but the above-described woody pellets and wood pellets may be used.
[0019]
The combustion chamber body 5 includes a burner section 12 for burning the pellets 3, an ash processing section 13 provided below the burner section 12 for collecting and processing ash generated by burning the pellets 3, and an ash disposed below the ash processing section 13. The fuel cell system includes a collection container 14, a combustion chamber 15 formed above the burner section 12, a heat radiation section 16 installed above the combustion chamber 15, and the like.
[0020]
The burner section 12 is provided with a box-shaped burner main body 17 in a burner case 19, and a hopper 17 a for taking in the pellets 3 transported and supplied from the fuel transport section 6 from an open upper portion in the burner main body 17. And a rod-shaped ignition heater 18 arranged at a lower portion of the front surface of the heater. An air supply pipe 20 for taking combustion air supplied from outside the apparatus into the burner main body 17 is connected to the back side of the burner case 19 in which the burner main body 17 is mounted inside.
[0021]
The distal end side of the ignition heater 18 is located inside the burner main body 17, and an outer cylinder 53 for protecting the ignition heater 18 along the longitudinal direction thereof is provided on the outer peripheral surface of the burner main body 17 as shown in FIG. It is installed so as to be connected to the case 19, and an air passage 54 communicating with the inside of the burner main body 17 is formed between the outer cylinder 53 and the ignition heater 18. Further, the distal end side of the air passage 55 formed in the outer cylinder 53 communicates with the air passage 56 in the burner case 19 which communicates with the air supply pipe 20, and the rear end side of the air passage 55 (burner case). A plurality of air intake holes 53a communicating with the air passage 54 around the ignition heater 18 are formed on the side opposite to the side 19).
[0022]
As shown in FIG. 3, a ventilation tube 22 that guides air to the inside surface of a transparent square heat-resistant glass 21 attached to the front of the combustion chamber 15 is connected to the front side of the burner case 19. . An air passage 56 is formed between the burner case 19 and the burner main body 17, and the air supply pipe 20 and the ventilation tube 22 communicate with each other through the air passage 56. A slit frame 57 having a slit portion 57a that opens inward is provided on the entire periphery of the inner surface of the heat-resistant glass 21 near the edge, and the ventilation tube 22 communicates with a lower portion of the slit frame 57. I have.
[0023]
As shown in FIG. 4, the burner main body 17 is installed in a burner case 19, and a large number of flame holes 17 b for taking in air are formed on the peripheral surface of the burner main body 17. In addition, the hopper 17a is open at the top and bottom, and narrows toward the bottom.
[0024]
As shown in FIG. 4, the ash processing unit 13 is provided near an opening at the lower part of the hopper 17a, and has a plurality of ash processing units having an uneven outer peripheral surface attached to a pair of shafts 23a and 23b opposed to each other. Gears (rotating members) 24 and 25 are provided. As shown in FIGS. 5 and 6, the plurality of ash processing gears 24 and 25 are formed between a plurality of thin ash processing plates (ash collection members) 26 arranged at equal intervals. They are alternately and alternately arranged so as to be located in the slit portion 26a. The uneven outer peripheral surfaces of the ash processing gears 24 and 25 are exposed from the upper surface of the ash processing plate 26 and are located at the lower part in the burner main body 17.
[0025]
The pair of shafts 23a and 23b are rotatably supported by the burner body 17 and the burner case 19, and the gears 27 and 28 attached to one end of each of the shafts 23a and 23b mesh with each other. The ash processing motor 29 is connected to the shaft 23b, and the ash processing gears 24, 25 attached to the shafts 23a, 23b meshed via the gears 27, 28 by the driving of the ash processing motor 29. Rotate in the slits 26a between the ash processing plates 26 arranged at equal intervals. The ash processing motor 29 is rotatable in forward and reverse directions.
[0026]
As shown in FIG. 4, openable and closable ash processing doors 30a and 30b are provided below each ash processing plate 26, and attached by springs (not shown) provided at both ends of the ash processing doors 30a and 30b. The ash processing doors 30a and 30b are closed in a state where the ash falls below the predetermined amount through the gap between the ash processing plates 26 by the force, and when the ash of the predetermined amount or more falls on the ash processing doors 30a and 30b. It is configured to open against a biasing force of a spring (not shown). An ash collection container 14 is provided below the ash processing doors 30a and 30b. The ash collection container 14 can be taken out by opening an openable and closable door (not shown) provided on the front side of the frame 2 of the wood pellet fuel combustion device 1.
[0027]
The combustion chamber 15 has a transparent heat-resistant glass 21 attached to the front surface thereof, so that the flame 31 when the pellets 3 are burned by the burner section 12 can be seen from the outside. A plurality of heat radiating tubes 32 are arranged in an upper part in the combustion chamber 15.
[0028]
The radiator 16 has an exhaust chamber 33 that communicates with the combustion chamber 15 via a communication hole (not shown). In the exhaust chamber 33, a baffle plate 33a for discharging exhaust gas from the combustion chamber 15 downward from the upper side once is provided. Further, the upper surface, the back surface, and the left and right side surfaces of the combustion chamber 15 and the heat radiating portion 16 are surrounded by a heat insulating plate 51, and a space formed between the combustion chamber 15 and the heat radiating portion 16 and the heat insulating plate 51 is a hot air passage 51a. A plurality of outlets 51b are formed on the front side of the frame 2 of the hot air passage 51a.
[0029]
A convection fan 35 to which a convection motor 34 is connected is installed outside the back surface of the heat radiating unit 16, and a louver 36 that adjusts the direction of warm air is installed outside the front surface of the heat radiating unit 16. . The louver 36 is provided on the front surface of the outlet 51b.
[0030]
The fuel transfer section 6 has a fuel transfer tube 37 vertically installed at a central portion on the back side in the frame 2, and a fuel transfer screw 38 rotatably supported in the fuel transfer tube 37. I have. A screw drive motor 39 is connected to an upper portion of the fuel transport screw 38 via a speed reduction unit 40, and is stored in the fuel storage unit 4 by rotating the fuel transport screw 38 at a predetermined rotation speed. The pellets 3 are sequentially conveyed upward and discharged from the discharge cylinder 41 to above the hopper 17a of the burner section 12.
[0031]
The air supply pipe 20 connected to the burner case 19 is connected to an air supply / exhaust air blower 42 installed on the center rear side inside the frame 2, and is connected to the air supply / exhaust air blower 42 by rotating the air supply / exhaust air blower 42. Air is taken in from the intake cylinder 43. A supply / exhaust tube (not shown) installed to extend from the room to the outside of the room is connected to the intake tube 43, and outside air is taken into the intake tube 43 from outside through the supply / exhaust tube. Further, the exhaust gas of the combustion chamber 15 is exhausted from the exhaust port of the exhaust pipe 43a connected to the exhaust chamber 33 of the heat radiating section 16 by the rotation of the air supply / exhaust blower 42. A supply / exhaust tube (not shown) installed to extend from the room to the outside is connected to an exhaust port of the exhaust tube 43a, and exhaust gas is exhausted to the outside through the supply / exhaust tube.
[0032]
A convection thermostat 44 is arranged on the inner surface of the side portion of the heat insulating plate 51. The convection thermostat 44 is turned on / off according to the temperature of the hot air sent through the hot air passage 51a. The rotation speed Hi (high) and Lo (low) of the convection motor 34 that rotationally drives the convection fan 35 is switched according to the combustion intensity. A switching thermostat 45 is disposed on the outer surface of the air supply / exhaust blower 42. The switching thermostat 45 is turned on / off in accordance with the exhaust gas temperature near the exhaust port when the pellets 3 are burned by the burner unit 12, and the air supply / exhaust blower 42, the pellet agitation motor 8, and the screw The set rotation speed of the drive motor 39 is switched.
[0033]
A burner thermistor 46 is provided on the side surface of the burner main body 17 through the burner case 19. A room temperature thermistor 47 for measuring room temperature is provided on a side surface of the frame 2 of the wood pellet fuel combustion device 1.
[0034]
Information from the convection thermostat 44, the switching thermostat 45, the burner thermistor 46, the room temperature thermistor 47, and the like is input to a control device 48, and the control device 48 performs a pellet stirring motor 8, The motor 29, the convection motor 34, the screw drive motor 39, the rotation drive of the air supply / exhaust blower 42, and the like are controlled to control the wood pellet fuel combustion device 1 from ignition to combustion and fire extinguishing.
[0035]
Next, an ignition procedure of the wood pellet fuel combustion device 1 will be described with reference to FIG. The ignition operation in the present embodiment is a pre-combustion process from preheating after the start of operation to just before main combustion.
[0036]
The wood pellet fuel combustion device 1 according to the embodiment of the present invention uses, as fuel, pellets 3 obtained by crushing small pieces of wood into a uniform particle size and shaping them into a cylindrical shape having a diameter of 6 to 8 mm and a length of about 15 mm. Because of this, it is not possible to easily ignite and make main combustion like petroleum and then extinguish easily afterwards, so a pre-combustion process is required before main combustion, and a post-combustion process after main combustion is also required It becomes.
[0037]
That is, at the time of ignition, if the pellets 3 are oversupplied, a large amount of unburned gas is generated before and after the ignition when the inside of the burner body 17 starts to warm, the combustion chamber 15 is covered with white smoke, and the subsequent ignition is explosive. There is a danger of burning. Therefore, in the ignition, after the inside of the burner main body 17 is preheated by the heat generated by the ignition heater 18 and the heat generated by the ignition heater 18, the pellet 3 is supplied only in a fixed amount, and the supply amount of the pellet 3 is adjusted according to the combustion. A pre-combustion process in which the air supply amount is increased stepwise (in this embodiment, as shown in FIG. 7, preheating, ignition 1, 2, 3, preheating combustion 1, 2, and forced combustion 1, 2, 3) Each step) is performed (details will be described later).
[0038]
The pellet stirring motor (PM2) 8, the ash processing motor (HM) 29, the convection motor (FM) 34, the screw drive motor (PM1) 39, and the supply / exhaust blower (BM) 42 in the pre-combustion process. Each rotation drive control and the ignition ON / OFF control of the ignition heater (H) 18 are controlled by the control device 48.
[0039]
The drive of the air supply / exhaust blower (BM) 42 and the screw drive motor (PM1) 39 is performed, as shown in FIG. 8, by setting control levels 1 (minimum level) to 6 (highest level) to 6 levels and a control level F1. , F2. The control level 1 is the control level at the time of the minimum weak operation, and as the level increases, the control level becomes the control level at the time of medium to strong operation. The control level 6 is the control level at the time of the maximum strong operation. Therefore, at the control level 1 (minimum level), the air supply / exhaust blower (BM) 42 and the screw drive motor (PM1) 39 are rotated at the minimum number of revolutions, and at the control level 6 (maximum level), The blower (BM) 42 and the screw driving motor (PM1) 39 are driven to rotate at the maximum rotation speed.
[0040]
Further, the control levels F1 and F2 are used only in the preheating, ignition, and preheating combustion from the start of operation in the drive control of the supply / exhaust blower (BM) 42 and the screw drive motor (PM1) 39. The control level F2 drives the screw drive motor (PM1) 39 at a higher speed than the control level F1 to rotate the fuel transport screw 38 at a higher speed. The convection motor (FM) 34 performs Lo (low) rotation at control levels 1 to 3, and Hi (high) rotation at control levels 4 to 6.
[0041]
In starting the pre-combustion process before the main combustion in the present embodiment, the operation switch (not shown) is turned on after turning on the power of the wood pellet fuel combustion device 1 and only the supply / exhaust blower (BM) 42 is provided. For 10 seconds (start operation). At this time, the supply / exhaust blower (BM) 42 is driven to rotate at a rotation speed of the control level F1 (a rotation speed (for example, 1300 rpm) smaller than the control level 1). With the rotary drive at F1, the ignition heater 18 is turned on for 2 minutes to preheat the burner main body 17. At this time, the pellet stirring motor (PM2) 8 is driven for 5 seconds to rotate the fuel stirring member 9. Then, the pellet 3 is stirred.
[0042]
Next, the screw drive motor (PM1) 39 is rotated at the control level 6 for 20 seconds while the ignition heater (H) 18 is ON and the air supply / exhaust blower (BM) 42 is rotated at the control level F1. When driven, the pellets 3 are guided by the hopper 17a through the discharge cylinder 41 by the rotation of the fuel transport screw 38, and are dropped by a fixed amount above the ash processing section 13 below the burner main body 17 (ignition 1).
[0043]
Next, the ignition heater (H) 18 is turned on, and the air supply / exhaust blower (BM) 42 is driven to rotate at the control level F1 for 40 seconds (ignition 2). At this time, the temperature in the vicinity of the ignition heater 18 becomes equal to or higher than the predetermined temperature, and the supplied pellets 3 are ignited. At this time, the pellets 3 which have started ignition start burning while generating soot. Next, while the ignition heater 18 is in the ON state and the air supply / exhaust blower (BM) 42 is rotationally driven at the control level F2, the screw drive motor (PM1) 39 is rotationally driven at the control level F1 for 30 seconds. Then, the pellets 3 are sequentially supplied into the hopper body 17 through the discharge cylinder 41 by the rotation of the fuel transport screw 38, and the pellets 3 are ignited (ignition 3). Even at this time, the pellets 3 are burning while generating soot.
[0044]
Next, the screw drive motor (PM1) 39 is rotated at the control level F1 for 2 minutes while the ignition heater (H) 18 is ON and the air supply / exhaust blower (BM) 42 is driven to rotate at the control level 1. By driving, the pellets 3 are sequentially supplied into the burner body 17 through the discharge cylinder 41 by the rotation of the fuel conveying screw 38, and the pellets in the ignited state, which are supplied first above the ash processing unit 13, and the ignition heater 18 Preliminary combustion of the pellets 3 supplied by heating by the preheating (preliminary combustion 1). At this time, when the convection thermostat 44 becomes approximately 60 degrees or more, the convection motor (FM) 34 is turned on to rotate the convection fan 35 at a low speed (for example, 1500 rpm). At this time, the amount of soot generated from the pellets 3 is reduced.
[0045]
Next, from the preliminary combustion 1, the ignition heater (H) 18 is turned on, the air supply / exhaust blower (BM) 42 is driven to rotate at the control level 2, and the screw drive motor (PM1) 39 is driven at the control level 1. By rotating for about 3 minutes, the pellets 3 are sequentially supplied into the burner main body 17 through the discharge tube 41 by the rotation of the fuel transport screw 38, and the pellets in the combustion state, which are supplied first above the ash processing unit 13, The pellets 3 supplied by heating by the ignition heater 18 are preliminarily burned (preliminary combustion 2). At this time, if the convection thermostat 44 is about 60 degrees or more from the preliminary combustion 1, the convection motor (FM) 34 is in the ON state, and the convection fan 35 is being rotated at a low speed (for example, 1500 rpm).
[0046]
When the switching thermostat 44 becomes approximately 60 degrees or more in the preliminary combustion 2, the ignition heater 18 is turned on from the preliminary combustion 2, and the air supply / exhaust blower (BM) 42 is rotationally driven at the control level 3; The screw driving motor (PM1) 39 is driven to rotate at level 2 for about 3 minutes, and the pellets 3 are sequentially supplied into the burner main body 17 through the discharge tube 41 by the rotation of the fuel transport screw 38, and the pellets 3 are placed above the ash processing unit 13. The initially supplied pellets in the combustion state and the pellets 3 supplied by heating by the ignition heater 18 are forcibly burned (forcible combustion 1). At this time, the convection fan 35 is rotating at a low speed (for example, 1500 rpm) while the convection motor (FM) 34 is ON. At this point, the generation of soot from the pellets 3 is considerably reduced.
[0047]
The ash generated by the combustion of the pellets 3 is deposited on the lower part of the burner main body 17 on each of the ash processing gears 24 and 25 of the ash processing unit 13, and drives the ash processing motor (HM) 29. The ash processing gears 24 and 25 are rotated via the gears 27 and 28. At this time, the ash processing gears 24 and 25 are rotated outward for four seconds (the ash processing gear 24 is rotated clockwise and the ash processing gear 25 is rotated left) in FIG. , 25 are dispersed and homogenized, and the ash is scraped off. From this time, part of the ash starts to fly into the combustion chamber 15.
[0048]
Since the ignition heater 18 is turned on from the above-mentioned preheating to the forced combustion 1, the ignition heater 18 is in a heat generating state. For this reason, in the present embodiment, in the process of forced combustion from the preheating described above, part of the combustion air taken into the burner case 19 from the air supply pipe 20 side is supplied to the air passage 56 in the burner case 19. Through the air passage 55 of the outer cylinder 53, and further into the air passage 54 around the ignition heater 18 through each air intake hole 53 a of the outer cylinder 53, and is heated by the ignition heater 18 that is generating heat. Then, the heated high-temperature air (hot air) is sent into the burner main body 17 from the surface of the ignition heater 18.
[0049]
Therefore, by the heating by the ignition heater 18 and the heated high-temperature air (hot air), it is possible to reliably perform the ignition from the ignition to the supplied pellets 3 in a shorter time.
[0050]
Next, from the forced combustion 1, the ignition heater (H) 18 is turned off, the air supply / exhaust blower (BM) 42 is driven to rotate at the control level 4 and the screw drive motor (PM1) 39 is turned at the control level 3 After rotating for 2 minutes, the pellets 3 are sequentially supplied into the burner main body 17 through the discharge cylinder 41 by the rotation of the fuel transport screw 38, and supplied by the pellets in the combustion state which are supplied first above the ash processing unit 13. The pellet 3 to be burned is forcibly burned (forcibly burning 2). At this time, the convection fan 35 is rotating at a low speed (for example, 1500 rpm) while the convection motor (FM) 34 is ON.
[0051]
The ash generated by the combustion of the pellets 3 is deposited on the lower part of the burner body 17 near the ash processing gears 24 and 25 of the ash processing unit 13, and drives the ash processing motor (HM) 29. The ash processing gears 24 and 25 are rotated via the gears 27 and 28. At this time, the ash processing gears 24 and 25 are rotated outward for four seconds (the ash processing gear 24 is rotated clockwise and the ash processing gear 25 is rotated left) in FIG. , 25 are dispersed and homogenized, and the ash is scraped off.
[0052]
Next, from the forced combustion 2, the ignition heater (H) 18 is kept OFF, the supply / exhaust blower (BM) 42 is driven to rotate at the control level 4, and the screw drive motor (PM1) 39 is set to the control level. 4, the pellets 3 are sequentially supplied into the burner main body 17 through the discharge cylinder 41 by the rotation of the fuel transport screw 38, and are in a combustion state in which the pellets 3 are first supplied above the ash processing unit 13. The pellets 3 supplied by the pellets are forcibly burned (forcible combustion 3). At this time, the convection fan 35 is rotating at a low speed (for example, 1500 rpm) while the convection motor (FM) 34 is ON.
[0053]
The ash generated by the combustion of the pellets 3 is deposited on the lower part of the burner main body 17 on each of the ash processing gears 24 and 25 of the ash processing unit 13, and drives the ash processing motor (HM) 29. The ash processing gears 24 and 25 are rotated via the gears 27 and 28. At this time, the ash processing gears 24 and 25 are rotated outward for four seconds (the ash processing gear 24 is rotated clockwise and the ash processing gear 25 is rotated left) in FIG. , 25 are dispersed and homogenized, and the ash is scraped off.
[0054]
When the forced combustion 3 is completed, the main combustion is performed, and the normal combustion operation is started. During the main combustion, the heat of the flame 31 and the combustion gas generated by the combustion of the pellets 3 is formed around the air flowing through the plurality of radiating tubes 32 provided in the upper part of the combustion chamber 15 and around the combustion chamber 15, the heat radiation part 16, and the like. This air is heated by exchanging heat with the air flowing through the heated hot air passage 51a. The heated air is blown outward from a blowout port 51b formed in the warm air passage 51a on the front side of the frame 2 by the rotation of the convection fan 35 driven by the convection motor 34. The direction of the blown hot air can be changed by the louver 36.
[0055]
In this main combustion, the OFF state of the ignition heater 18 is maintained from the above-described forced combustion 3, and based on the difference between the room temperature information detected by the room temperature thermistor 47 and the desired temperature set by the user using a temperature setting device (not shown). Under the control of the control device 48, the pellet stirring motor (PM2) 8, the ash processing motor (HM) 29, the convection motor (FM) 34, the screw drive motor (PM1) 39, and the supply / exhaust blower (BM) 42 Each rotation drive is controlled.
[0056]
For example, when the value obtained by subtracting the detected temperature of the room temperature thermistor 47 from the desired temperature is 5 degrees or more, the strong mode is set, and the supply / exhaust air blower (BM) 42 is driven to rotate at the control level 6 and the screw drive motor (PM1) Is also driven at the control level 6 (in this embodiment, the number of revolutions of the fuel transfer screw 38 is 2.25 rpm and the amount of fuel fed is 2.25 kg / h), and the pellet 3 is transferred to the fuel transfer screw 38. By the rotation of 38, the pellets 3 are sequentially supplied into the burner main body 17 through the discharge cylinder 41, and the pellets 3 are burned. Further, the convection motor (FM) 34 is driven to rotate the convection fan 35 at a high speed (for example, 2000 rpm).
[0057]
If the value obtained by subtracting the detected temperature of the room temperature thermistor 47 from the desired temperature is less than 1 degree, the weak mode is set, and the supply / exhaust air blower (BM) 42 is driven to rotate at the control level 1 and the screw drive motor (PM1) 39 is also driven by continuous rotation at level 1 (in this embodiment, the rotation speed of the fuel transport screw 38 is 0.7 rpm and the feed fuel amount is 0.7 kg / h), and the pellets 3 By the rotation of 38, the pellets 3 are sequentially supplied into the burner main body 17 through the discharge cylinder 41, burn the pellets 3, and further drive the convection motor (FM) 34 to rotate the convection fan 35 at a low speed (for example, 1500 rpm).
[0058]
When the value obtained by subtracting the detected temperature of the room temperature thermistor 47 from the desired temperature is 1 to 5 degrees, the air supply / exhaust blower (BM) 42 and the screw drive motor (PM1) 39 are also controlled according to the temperature difference. Driving is performed at levels 2 to 5 to control the thermal power adjustment.
[0059]
In addition, during the above-described main combustion, since a large amount of ash is generated by the combustion of the pellets 3, it is necessary to perform a process of discharging the generated ash from the burner main body 17 in order to continuously perform the main combustion. . Hereinafter, the ash processing operation of the ash processing unit 13 during the main combustion will be described with reference to flowcharts shown in FIGS.
[0060]
The ash processing operation during the main combustion is normally performed at a preset time interval of "ash processing 1" (see HM ash processing 1 in FIG. 8) as shown in FIG. 9 (steps S10 and S11). .
[0061]
The time interval of “ash processing 1” corresponds to control levels 1 to 6 as shown in FIG. 8, and the time interval for driving the ash processing motor (HM) 29 according to the control levels 1 to 6 Is changing. In the present embodiment, at the time of the “ash processing 1”, the rotation direction of the ash processing motor (HM) 29 is switched so that the ash processing gears 24 and 25 first rotate outwardly from each other (the ash processing gear 24 in FIG. Rotate clockwise, rotate ash processing gear 25 counterclockwise for 4 seconds, then rotate ash processing gears 24, 25 inward (in FIG. 4, ash processing gear 24 rotates left, ash processing gear 25 rotates right). ), The ash processing gears 24, 25 are rotated outward for 4 seconds each, and then the ash processing gears 24, 25 are rotated inward for 5 seconds.
[0062]
In the above “ash processing 1”, the ash processed by switching the ash processing gears 24 and 25 in the left and right directions at respective time intervals according to the control levels 1 to 6 shown in FIG. The ash is dropped and deposited on the ash processing doors 30a and 30b through the slit portions 26a of the ash processing plates 26. When a predetermined amount or more of ash falls on the ash processing doors 30a and 30b, the ash is opened against the urging force of a spring (not shown) and collected in the ash collection container 14.
[0063]
When the ash is collected in the ash collection container 14, the ash processing doors 30a and 30b are closed by the urging force of a spring (not shown). When the ash collection container 14 is full of ash, an openable and closable door (not shown) provided on the front side of the frame 2 of the wood pellet fuel combustion device 1 is opened, taken out, and taken out of the ash collection container ( (Not shown). Since the ash processing doors 30a and 30b are closed except when the ash is collected in the ash collection container 14, the vaporized gas at the time of ignition flows out from the lower portion of the burner main body 17, or during the main combustion or during the ash processing. The combustion flame can be prevented from blowing downward from the lower part of the burner main body 17.
[0064]
During the main combustion, as shown in FIG. 10, when the temperature of the lower part of the burner main body 17 detected by the burner thermistor 46 is equal to or lower than a preset temperature (see HM ash treatment 2 in FIG. 8), “ Switching to "ash processing 2", and performing control based on "ash processing 2" (step S12). In the above-mentioned "ash processing 2", the ash processing gears 24 and 25 rotate inward each other at the respective set temperatures according to the control levels 1 to 6 shown in FIG. 8 (the ash processing gear 24 is rotated counterclockwise in FIG. 4). , The ash processing gear 25 is rotated clockwise for 40 seconds.
[0065]
If the ash is not satisfactorily collected in the ash collection container 14 by the “ash treatment 1” during the main combustion, ash accumulates in the lower portion of the burner main body 17, and the ash prevents the combustion of the pellets 3. 17, the temperature of the lower part falls below a preset temperature, and poor combustion occurs.
[0066]
After a lapse of a predetermined time (20 seconds in this embodiment) from “ash processing 2” in step S12, the temperature near the lower portion of the burner main body 17 detected by the burner thermistor 46 is increased for a predetermined time (5 seconds in this embodiment). If the temperature is equal to or higher than the temperature set during the period ()), the main combustion is continued (step S13).
[0067]
In step S13, if the temperature near the burner main body 17 detected by the burner thermistor 46 is equal to or lower than the temperature set for a predetermined time (5 seconds in this embodiment), the “ash processing 2” in step S12 is performed again. Do. After a lapse of a predetermined time (20 seconds in the present embodiment) from the “ash processing 2”, the temperature detected by the burner thermistor 46 is again lower than the temperature set for the predetermined time (5 seconds in the present embodiment). (Step S14), an LED indicating operation stop is lit on a display unit (not shown), and post-combustion processing for forcibly stopping main combustion is performed (step S15). At the time of post-combustion processing in step S15, a post-combustion processing step described later is performed.
[0068]
As described above, during the main combustion, the ash generated by rotating the ash processing gears 24 and 25 is scraped downward from the slit portions 26a of the ash processing plates 26, and the ash is temporarily stored on the ash processing doors 30a and 30b. The ash is collected in the ash collection container 14 to prevent the ash from closing the air intake flame 17b formed around the burner main body 17 to prevent incomplete combustion and to stabilize good combustion. And can continue.
[0069]
In the ash processing operation, the ash processing gears 24 and 25 may be rotated according to the supply amount of the pellets 3 supplied into the burner main body 17. In this case, the ash treatment gears 24 and 25 are continuously rotated inwardly of each other.
[0070]
Then, the post-combustion process is performed before the main combustion is stopped (OFF) and the fire is extinguished. That is, when the supply of the pellets 3 is stopped from the state of the main combustion to stop the operation (fire extinguishing), the unburned pellets 3 still remaining in the burner main body 17 are completely burned, and the generated ash is removed. It needs to be collected. Hereinafter, the procedure of the post-combustion process of the wood pellet fuel combustion device 1 will be described with reference to FIG.
[0071]
When the main combustion is stopped (OFF), the ignition heater (H) 18 is turned off, and only the air supply / exhaust blower (BM) 42 is rotationally driven at the control level 6 for a predetermined time (3 minutes in the present embodiment). Then, the rotation driving of the screw driving motor (PM1) 39, the pellet stirring motor (PM2) 8, and the ash processing motor (HM) 29 is stopped (post-combustion process 1). At this time, if the convection thermostat 44 is at about 60 degrees or more, the convection motor (FM) 34 is maintained in the ON state, and the convection fan 35 is maintained at the immediately preceding rotation speed and continues to rotate.
[0072]
Thereafter, with the ignition heater (H) 18 turned off, the air supply / exhaust blower (BM) 42 is driven to rotate at the control level 2 for a predetermined time (6 minutes in the present embodiment), and the ash processing motor (HM) 29 Is rotated at the control level 2 to perform the above-mentioned "ash processing 1" once (post-combustion step 2). At this time, the rotation drive of the screw drive motor (PM1) 39 and the pellet stirring motor (PM2) 8 is stopped. When the convection thermostat 44 is at least about 60 degrees, the convection motor (FM) 34 is maintained in the ON state, and the convection fan 35 is maintained at the immediately preceding rotation speed and continues to rotate.
[0073]
Thereafter, with the ignition heater (H) 18 turned off, the air supply / exhaust blower (BM) 42 is driven to rotate at the control level 1 for a predetermined time (several minutes in the present embodiment), and the ash processing motor (HM) 29 Is rotated at the control level 1 to perform the above-mentioned "ash processing 1" once (post-combustion step 3). At this time, the rotation drive of the screw drive motor (PM1) 39 and the pellet stirring motor (PM2) 8 is stopped. When the convection thermostat 44 is about 60 degrees or more, the convection motor (FM) 34 is maintained in the ON state, and the convection fan 35 is maintained at a low rotation if the previous rotation is low. If the rotation is high, the rotation is switched to low.
[0074]
Thereafter, in the post-combustion step 3, the pellets 3 serving as fuel are not supplied into the burner main body 17, and the pellets 3 remaining in the burner main body 17 are almost completely burned. At this time, the temperature near the lower part of the burner main body 17 detected by the burner thermistor 46 becomes 60 degrees or less.
[0075]
Thereafter, with the ignition heater (H) 18 in the OFF state, the ash processing motor (HM) 29 is rotated at a higher speed than the control level 6, and the ash processing gears 24 and 25 are rotated inward (in FIG. 4, the ash processing gear 24). Is rotated to the left and the ash processing gear 25 is rotated to the right for 2 minutes, and the ash deposited in the lower portion of the burner body 17 is scraped from the slit portions 26a of each ash processing plate 26 onto the ash processing doors 30a and 30b. It is dropped and collected in the ash collection container 14 as described above (post-combustion process 4). At this time, the rotational drives of the air supply / exhaust blower (BM) 42, the screw drive motor (PM1) 39, the convection motor (FM) 34, and the pellet stirring motor (PM2) 8 are stopped.
[0076]
Then, when the ash treatment in the post-combustion process 4 is completed, the operation is automatically stopped, and the operation switch (not shown) is turned off (stopped).
[0077]
In addition, the wood pellet fuel combustion device 1 according to the above-described embodiment of the present invention has the above-described pre-combustion process (preheating, ignition 1, 2, 3, preheating combustion 1, 2, forced combustion 1, 2, 3). In the main combustion and post-combustion processes (post-combustion processes 1, 2, and 3), the air supply / exhaust blower (BM) 42 is rotationally driven, so that the combustion air supplied into the burner main body 17 through the air supply pipe 20 is provided. Is sent into the slit frame 57 through the air passage 56 and the ventilation tube 22. The air sent into the slit frame 57 is blown out toward the inner surface of the heat-resistant glass 21 from the slit portion 57 a of the slit frame 57 provided on the entire periphery near the edge of the heat-resistant glass 21. The amount of air blown out from the slit portion 57a corresponds to the rotational drive according to the control level (levels 1 to 6, F1, 2) of the air supply / exhaust blower (BM) 42.
[0078]
Therefore, in the pre-combustion process, in the present fuel, and in the post-combustion process, the ash and soot scattered in the vicinity of the inner surface of the heat-resistant glass 21 in the combustion chamber 15 are generated by the air blown out from the slit 57 a of the slit frame 57. By being blown, ash and soot are prevented from adhering to the inner surface of the heat-resistant glass 21, so that the inner surface of the heat-resistant glass 21 can be prevented from being stained by ash or soot for a long time, and the internal flame 31 can be seen. it can.
[0079]
In addition, the wood pellet fuel combustion device 1 according to the embodiment of the present invention can perform the above-mentioned pre-combustion process (preheating, ignition 1, 2, 3, preliminary combustion 1, 2, forced combustion 1, 2) before main combustion. By automatically performing 3) sequentially, generation of unburned gas at the time of ignition can be suppressed, the pellets 3 can be safely ignited and ignited, and the combustion can be safely shifted to main combustion. By automatically performing the post-combustion steps (post-combustion steps 1, 2, 3, and 4) later, the operation can be safely stopped.
[0080]
In the above-described embodiment, the replenishment of the pellets 3 into the fuel storage unit 4 is periodically performed manually. However, the pellet storage in which the pellets are stored near the wood pellet fuel combustion device 1 is performed. A tank may be provided, and mechanical replenishment may be periodically performed by a transport mechanism connecting the two.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a part of the air supplied from the air supply unit is supplied to the air blowing member provided near the edge of the inner surface of the heat-resistant glass through the air passage, and the supplied air is supplied. By blowing out from the opening formed in the air blowing member toward the inner surface of the heat-resistant glass, ash and soot scattered in the vicinity of the heat-resistant glass surface in the combustion section are blown off, so that ash and soot are scattered on the inner surface of the heat-resistant glass. Adhesion of soot is prevented, so that ash and soot on the inner surface of the heat-resistant glass can be prevented from being stained for a long time, so that the internal flame can be seen.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional side view showing a wood pellet fuel combustion device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention, as viewed from the front side.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a combustion chamber of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the ash processing section of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention as viewed from the front side.
FIG. 5 is a schematic plan view showing an ash processing section of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic sectional side view showing an ash processing unit of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a procedure of an ignition operation (pre-combustion process) of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing an example of control of each motor and each blower according to a control level during an operation of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing ash processing control during main combustion of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing ash processing control during main combustion of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a procedure for stopping the operation (post-combustion process) of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wood pellet fuel combustion device 3 Pellets 4 Fuel storage unit 5 Combustion chamber main unit 6 Fuel transport unit 7 Fuel stirring device 8 Pellet stirring motor (PM2)
9 Fuel stirring member 12 Burner section 13 Ash processing section 14 Ash recovery container 15 Combustion chamber 16 Heat radiating section 17 Burner body 17b Flame hole 18 Ignition heater (H)
21 Heat-resistant glass 22 Ventilation cylinder 23a, 23b Shaft 24, 25 Ash processing gear 26 Ash processing plate 29 Ash processing motor (HM)
30a, 30b Ash processing door 34 Convection motor (FM)
35 Convection fan 38 Fuel transport screw 39 Screw drive motor (PM1)
42 Blower for supply and exhaust (BM)
48 control device 57 slit frame 57a slit section

Claims

A fuel storage unit provided in the device main body and storing a pellet-shaped solid fuel made of wood chips, a combustion unit provided in the device main body having an ignition unit, and the solid taken in from the fuel storage unit Fuel supply means for transporting fuel and supplying the solid fuel to the combustion section through a fuel supply path; and air supply means for supplying air into the combustion section through an air intake hole formed in a surface of the combustion section. Wood pellet fuel combustion device,
Transparent or translucent heat-resistant glass installed at least on the front side of the combustion unit,
An air blowing member having an opening for blowing air toward the inner surface of the heat-resistant glass, provided near the edge of the inner surface of the heat-resistant glass facing the combustion section,
An air passage communicating the air supply means and the air blowing member,
Supplying a part of the air supplied from the air supply means to the air blowing member through the air passage, and blowing the supplied air from the opening toward the inner surface of the heat-resistant glass;
A wood pellet fuel combustion device characterized by the above-mentioned.

The opening of the air blowing member is provided over the entire periphery near the edge of the heat-resistant glass,
The wood pellet fuel combustion device according to claim 1, wherein: