JP2004347168A - Flame quenching method for wood pellet type fuel combustion device - Google Patents

Flame quenching method for wood pellet type fuel combustion device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flame quenching method for a wood pellet type fuel combustion device capable of quickly and safely carrying out emergency quenching of flame when an abnormal situation occurs during combustion. <P>SOLUTION: When an abnormal situation occurs during regular combustion, supply of pellets into a burner body 17 is stopped, an ash disposal motor is driven to mutually rotate a pair of ash disposal gears 24 and 25 for a predetermined time in inward turning directions, and combustion residue containing ash accumulated in a lower part periphery of the burner body 17 is scraped out toward an ash recovery container side in a lower part through a slit part. By this, almost all of the combustion residue in the burner body 17 is quickly removed, and emergency quenching of flame can be quickly and safely carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2005,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の消火方法に係り、特に異常発生時にける木質ペレット状燃料燃焼装置の消火方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、二酸化炭素(CO)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】
【特許文献1】
特開昭56−149511号公報
【0005】
【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、樹皮系ペレット、木ペレット等の燃料を燃焼室で燃焼させる従来の燃焼装置では、通常の消火を行う場合には、使用者が燃焼停止スイッチを押すことにより燃料の燃焼室への供給を停止させて、燃焼を消火させるようにしている。また、燃焼中に安全装置等が作動して燃焼の消火を緊急に行う場合には、使用者が燃焼停止スイッチを操作することなく、機械的又は電気的手段によって燃料の燃焼室への供給を自動的に緊急停止させるようにしている。
【0006】
このように、従来の燃焼装置では、緊急消火時においても通常の消火時と同様に燃料の燃焼室への供給を停止するだけなので、燃焼室内には燃焼中及び未燃の燃料が残っており、しばらくは燃焼が継続される。このため、緊急消火時にもかかわらず迅速に完全消火を行うことができなかった。
【0007】
そこで本発明は、緊急消火時には迅速に完全消火を行うことができる木質ペレット状燃料燃焼装置の消火方法を提供することを目的とする。
【0008】
【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、前記燃焼部の下部に設けられ、前記燃焼部に供給される前記固体燃料に前記点火手段で点火して着火させ、継続的な前記固体燃料の供給による燃焼時に発生する灰を前記燃焼部から回収処理する灰処理手段と、前記灰処理手段で回収した灰を収容する灰回収容器とを具備し、前記灰処理手段は、所定間隔で複数のスリット部を有する灰回収部材と、略平行に配置した少なくとも2本の回転軸にそれぞれ複数取付けた、外周面に灰を掻き取る複数の凹凸部を有する回転部材と、前記各回転軸を正逆方向に回転自在に回転させる回転駆動部と、を備え、前記各回転部材を、少なくともその外周面が前記スリット部の上部から露出するようにして前記各スリット部に配置した木質ペレット状燃料燃焼装置であって、前記燃焼部での前記固体燃料の燃焼中に異常事態が発生した際において、前記燃焼部への前記固体燃料の供給を停止すると共に、前記回転駆動部を駆動して前記各回転部材を互いに内回り方向に所定時間回転させ、前記燃焼部の下部周囲に堆積している灰を含む残燃焼物を前記スリット部を通して前記灰回収容器側に掻き出すことを特徴としている。
【0009】
また、前記回転部材と前記灰回収容器の間に、閉じたときに略密閉される開閉自在な開閉蓋を設けたことを特徴としている。
【0010】
【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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
また、バーナーケース19の前面側には、燃焼室15の前面に取付けた透明な耐熱ガラス21の背面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との間には流路(不図示)が形成されており、この流路を通して送気管20と通風筒22は連通している。バーナー本体17は、図3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。
【0020】
灰処理部13は、図3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4、図5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。
【0021】
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。
【0022】
各灰処理板26の下方には、図3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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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、燃焼強弱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。
【0029】
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、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。
【0030】
上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の運転動作と運転停止動作の制御を行う。
【0031】
また、本実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置1は、本燃焼中における温風の過熱状況を測定する温風過熱サーモスタット60、燃焼室15内の炎31による排出筒41の温度状況を測定する逆火防止サーモスタット61、地震等による所定以上の揺れを測定する揺れ検知センサ62を備えている。
【0032】
温風過熱サーモスタット60は放熱部16上の断熱板51に設置され、逆火防止サーモスタット61は排出筒41に設置されている。また、揺れ検知センサ62は枠体2内の燃料収納部4の上部に設置されている。
【0033】
上記温風過熱サーモスタット60、逆火防止サーモスタット61、揺れ検知センサ62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緊急消火を行う必要があると判断して、燃焼を緊急消火するように制御を行う(本発明の特徴である緊急消火時の制御については後述する)。
【0034】
次に、上記した木質ペレット状燃料燃焼装置1の燃焼運転動作(燃焼前工程)の手順を、図6を参照して説明する。
【0035】
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。
【0036】
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、燃焼を安定させるための予備燃焼を行う(詳細は後述する)。
【0037】
なお、運転動作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。
【0038】
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7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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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)。
【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。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)。
【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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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3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。
【0047】
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。
【0048】
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3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。
【0049】
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。
【0050】
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3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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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)39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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
この本燃焼時においては、ペレット3の消費によりペレット攪拌モータ(PM2)8を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。このペレット3の攪拌動作によって、燃料収納部4内でペレット3が均一にならされ、安定した供給が可能となる。
【0057】
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8、図9に示すフローチャートを参照して説明する。
【0058】
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7のHMの灰処理1を参照)で行われる(ステップS10、S11)。
【0059】
「灰処理1」の時間間隔は、図7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3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3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。
【0060】
上記「灰処理1」では、図7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。
【0061】
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。
【0062】
そして、本燃焼中において、図9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7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7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3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。
【0063】
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。
【0064】
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)。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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10を参照して説明する。
【0069】
上記本燃焼が停止(運転スイッチ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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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3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。
【0074】
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る。
【0075】
このように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、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(消火)に移行することができる。
【0076】
ところで、本実施の形態に係る木質ペレット状燃料燃焼装置1では、上述した本燃焼中において、以下のような異常が発生した場合には制御装置48の制御によって安全のために本燃焼を緊急消火させるようにした。
【0077】
以下、異常発生時における緊急消火工程の手順を、図11を参照して説明する。
【0078】
上述した本燃焼時において、温風過熱サーモスタット60の測定温度が所定温度(例えば130℃)を超えた場合、又は逆火防止サーモスタット61の測定温度が所定温度(例えば105℃)を超えた場合、又は揺れ検知センサ62が所定の揺れ(例えば震度5に相当する揺れ以上)を検知した場合には、制御装置48は入力されるこれらの情報に基づいて異常事態が発生したと判断し、以下のような緊急消火動作を実行する。
【0079】
上記異常事態が発生すると、制御装置48の制御によって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の各回転駆動を緊急停止し、ペレット3のバーナー本体17内への供給を停止する。そして、同時に、灰処理用モータ(HM)29を回転駆動制御して、灰処理歯車24、25が互いに内回り方向(図3において、灰処理歯車24を左回り方向、灰処理歯車25を右回り方向)に連続して所定時間(例えば3分間)高速回転させる。
【0080】
この動作により、バーナー本体17内の下部に残っている灰を含めて燃焼中及び未燃のペレット3などが、灰処理歯車24、25の回転によって粉砕されて各灰処理板26のスリット部26aから灰処理扉30a、30b上に掻き落とされる。これによって、バーナー本体17内の残燃焼物の殆どが迅速に取り除かれることにより、消火状態となる。
【0081】
そして、バーナー本体17内から除去された堆積物(残燃焼物)の自重によって灰処理扉30a、30bが開き、下方の灰回収容器14に回収される。その後、灰処理扉30a、30bが付勢力によって閉じることにより、灰回収容器14内が密閉状態となることによって回収された高温常態にある堆積物も自然に鎮火する。
【0082】
また、この緊急消火動作時において、給排気用送風機(BM)42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、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(本実施の形態では低回転(Lo))に維持して回転を継続する。
【0083】
そして、上記の緊急消火動作が終了した後、以下のような後工程を行う。
【0084】
上記の緊急消火動作が終了すると、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。また、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。
【0085】
その後、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。また、対流用モータ(FM)34のON状態を維持して、対流用ファン35の回転を低回転に維持する。
【0086】
その後、給排気用送風機(BM)42と対流用モータ(FM)34の各回転駆動を停止させると共に、灰処理用モータ(HM)29を回転駆動して灰処理用歯車24、25を互いに内回り(図3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)に所定時間(本実施の携帯では2分間)回転させて、バーナー本体17内下部に僅かに残っている灰を各灰処理板26のスリット部26aから灰処理扉30a、30b上に掻き落とし、灰回収容器14に回収する。この動作が終了すると、自動的に運転停止状態となる。
【0087】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、燃焼部での固体燃料の燃焼中において異常事態が発生すると、固体燃料の供給を停止すると共に、回転駆動部を駆動して各回転部材を互いに内回り方向に所定時間回転させ、燃焼部の下部周囲に堆積している灰を含む残燃焼物をスリット部を通して灰回収容器側に掻き出すことにより、燃焼部での残燃焼物の殆どを迅速に取り除いて安全に緊急消火することができる。
【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灰処理部を正面側から見た概略断面図。
【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示す概略平面図。
【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側断面図。
【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運転動作(燃焼前工程)の手順を示す図。
【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本燃焼時の灰処理制御を示すフローチャート。
【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運転停止(燃焼後工程)の手順を示す図。
【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緊急消火の手順を示す。
【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)
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
60 温風過熱サーモスタット
61 逆火防止サーモスタット
62 揺れ検知センサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fire extinguishing method for a wood pellet fuel burning device such as a heater using wood pellet fuel as a fuel, and more particularly to a fire extinguishing method for a wood pellet fuel burning device when an abnormality occurs.
[0002]
[Prior art]
Recently, carbon dioxide (CO 2 Global warming due to greenhouse gases such as) is becoming 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]
[Patent Document 1]
JP-A-56-149511
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a conventional combustion device that burns fuel such as woody wood pellets, bark pellets, and wood pellets in a combustion chamber, when performing normal fire extinguishing, the user presses a combustion stop switch to burn the fuel. The supply to the chamber is stopped to extinguish the combustion. Also, in the case where a safety device or the like is operated during the combustion to extinguish the combustion urgently, the user can supply the fuel to the combustion chamber by mechanical or electrical means without operating the combustion stop switch. The emergency stop is automatically performed.
[0006]
As described above, in the conventional combustion apparatus, the supply of fuel to the combustion chamber is stopped only in the case of emergency extinguishing as in the case of normal extinguishing, so that the burning and unburned fuel remains in the combustion chamber. The combustion is continued for a while. For this reason, it was not possible to completely extinguish the fire promptly despite the emergency fire extinguishing.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a fire extinguishing method for a wood pellet fuel combustion device that can quickly and completely extinguish fire during emergency fire extinguishing.
[0008]
[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 and having an ignition means Fuel transport means for transporting the solid fuel taken in from the fuel storage section and supplying the solid fuel to the combustion section through a fuel supply path; provided at a lower portion of the combustion section, and supplied to the combustion section. Ash processing means for igniting and igniting the solid fuel by the ignition means, and recovering ash generated during combustion by continuous supply of the solid fuel from the combustion unit; and ash recovered by the ash processing means. And an ash recovery unit having a plurality of slits at predetermined intervals, and a plurality of ash recovery members attached to at least two rotating shafts arranged substantially in parallel. A rotating member having a plurality of concave and convex portions for scraping ash on the outer peripheral surface, and a rotation driving unit for rotating each of the rotating shafts so as to be rotatable in forward and reverse directions, and each of the rotating members has at least an outer peripheral surface thereof. A wood pellet fuel combustion device disposed in each of the slit portions so as to be exposed from an upper portion of the slit portion, wherein when an abnormal situation occurs during combustion of the solid fuel in the combustion portion, the combustion is performed. The supply of the solid fuel to the combustion unit is stopped, and the rotary drive unit is driven to rotate each of the rotary members in the inward direction with respect to each other for a predetermined period of time. The combustion material is scraped out to the ash collection container side through the slit.
[0009]
Further, an openable and closable lid that is substantially closed when closed is provided between the rotating member and the ash collection container.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
[0011]
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.
[0012]
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.
[0013]
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.
[0014]
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.
[0015]
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.
[0016]
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.
[0017]
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.
[0018]
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. The ignition heater 18 is disposed so as to be located at a lower part 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.
[0019]
A ventilation tube 22 that guides air to the back of a transparent heat-resistant glass 21 attached to the front of the combustion chamber 15 is connected to the front side of the burner case 19. A flow path (not shown) 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 this flow path. As shown in FIG. 3, the burner main body 17 is installed in a burner case 19, and a plurality of flame holes 17 b for taking in air are formed on a 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.
[0020]
As shown in FIG. 3, the ash processing unit 13 is installed near the 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 arranged opposite to each other. Gears (rotating members) 24 and 25 are provided. As shown in FIGS. 4 and 5, 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.
[0021]
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.
[0022]
As shown in FIG. 3, ash processing doors 30a and 30b that can be opened and closed are installed 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.
[0023]
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.
[0024]
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. In addition, 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 the 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.
[0025]
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.
[0026]
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.
[0027]
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 43 a connected to the exhaust chamber 33 of the heat radiating section 16 by the rotational driving 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.
[0028]
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.
[0029]
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.
[0030]
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 the control device 48, and the control device 48 performs the 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, and the operation of the wood pellet fuel combustion device 1 and the operation stop operation are controlled.
[0031]
In addition, the wood pellet fuel combustion device 1 according to the present embodiment has a hot air superheat thermostat 60 for measuring the superheat condition of the hot air during the main combustion, and a temperature condition of the discharge cylinder 41 due to the flame 31 in the combustion chamber 15. It is provided with a thermostat 61 for measuring backfire and a shaking detection sensor 62 for measuring shaking exceeding a predetermined level due to an earthquake or the like.
[0032]
The hot air overheating thermostat 60 is installed on the heat insulating plate 51 on the heat radiating section 16, and the flashback prevention thermostat 61 is installed on the discharge tube 41. The swing detection sensor 62 is installed above the fuel storage unit 4 in the frame 2.
[0033]
Information from the hot air overheating thermostat 60, the backfire prevention thermostat 61, and the shake detection sensor 62 are input to the control device 48, and the control device 48 determines that it is necessary to perform emergency fire extinguishing based on the input information. Then, control is performed to extinguish the combustion in an emergency manner (control at the time of emergency extinguishing, which is a feature of the present invention, will be described later).
[0034]
Next, the procedure of the combustion operation operation (pre-combustion process) of the wood pellet fuel combustion device 1 will be described with reference to FIG.
[0035]
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.
[0036]
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 preheating the inside of the burner main body 17 with the ignition heater 18 and the air heated by the heat generated by the ignition heater 18, the pellet 3 is supplied only in a certain amount, and the supply amount of the pellet 3 and the air supply are supplied in accordance with the combustion. Preliminary combustion is performed to stabilize combustion by increasing the amount stepwise (details will be described later).
[0037]
In addition, each of 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 air blower (BM) 42 during the operation operation. The rotation drive control and the ignition ON / OFF control of the ignition heater (H) 18 are controlled by the control device 48.
[0038]
The drive of the air supply / exhaust blower (BM) 42 and the screw drive motor (PM1) 39 is performed, as shown in FIG. 7, 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.
[0039]
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.
[0040]
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 air 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.
[0041]
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).
[0042]
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. 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).
[0043]
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).
[0044]
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 at least about 60 degrees 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).
[0045]
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 in an ON state.
[0046]
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.
[0047]
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 in an ON state.
[0048]
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.
[0049]
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 in an ON state.
[0050]
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.
[0051]
When the forced combustion 3 is completed, the main combustion is performed, and the normal combustion operation is started. At the time of 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.
[0052]
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.
[0053]
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) 39 is continuously rotated at the control level 6 (in this embodiment, the rotation speed of the fuel transfer screw 38 is 2.25 rpm and the feed fuel amount is 2.25 kg / h). By the rotation of the screw 38, it is sequentially supplied into the burner main body 17 through the discharge cylinder 41, burns the pellets 3, and further drives the convection motor (FM) 34 to rotate the convection fan 35 at a high speed (for example, 2000 rpm).
[0054]
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 continuously driven at level 1 (in this embodiment, the number of revolutions of the fuel transport screw 38 is 0.7 rpm and the amount of feed fuel is 0.7 kg / h in this embodiment), and the pellets 3 are fed to the fuel transport screw 38. 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).
[0055]
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.
[0056]
During the main combustion, the pellet stirring motor (PM2) 8 is driven by the consumption of the pellets 3 to rotate the fuel stirring member 9 to stir the pellets 3. By the stirring operation of the pellets 3, the pellets 3 are made uniform in the fuel storage unit 4, and stable supply is possible.
[0057]
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 by the ash processing unit 13 during the main combustion will be described with reference to flowcharts shown in FIGS.
[0058]
The ash treatment operation during the main combustion is normally performed at a preset time interval of “ash treatment 1” (see HM ash treatment 1 in FIG. 7) as shown in FIG. 9 (steps S10 and S11). .
[0059]
The time interval of “ash processing 1” corresponds to the control levels 1 to 6 as shown in FIG. 7, 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 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 to the left for 4 seconds, then rotate ash processing gears 24, 25 inward (in FIG. 3, ash processing gear 24 rotates to the left, ash processing gear 25 rotates to the 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.
[0060]
In the above-mentioned “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.
[0061]
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.
[0062]
During the main combustion, as shown in FIG. 9, 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. 7), “ 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 are rotated inwardly of each other at each set temperature according to the control levels 1 to 6 shown in FIG. , The ash processing gear 25 is rotated clockwise for 40 seconds.
[0063]
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.
[0064]
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).
[0065]
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.
[0066]
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.
[0067]
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.
[0068]
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.
[0069]
When the main combustion is stopped (operation switch OFF), the ignition heater (H) 18 is turned off, and only the supply / exhaust blower (BM) 42 is controlled at the control level 6 for a predetermined time (3 minutes in the present embodiment). The motor is driven to rotate, and each of the screw drive 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.
[0070]
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.
[0071]
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.
[0072]
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.
[0073]
Thereafter, with the ignition heater (H) 18 turned off, 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. 3, 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.
[0074]
When the ash treatment in the post-combustion process 4 is completed, the operation is automatically stopped.
[0075]
As described above, the wood pellet fuel combustion apparatus 1 according to the embodiment of the present invention can perform the above-described pre-combustion process (preheating, ignition 1, 2, 3, preliminary combustion 1, 2, forced combustion 1, By automatically performing steps 2 and 3 in sequence, it is possible to safely shift to the main combustion, and the post-combustion steps (post-combustion steps 1, 2, 3, and 4) are automatically performed in sequence after the main combustion. By doing so, it is possible to safely shift to operation stop (fire extinguishing).
[0076]
In the wood pellet fuel combustion device 1 according to the present embodiment, if any of the following abnormalities occurs during the main combustion described above, the control unit 48 controls the main combustion for emergency fire extinguishing for safety. I tried to make it.
[0077]
Hereinafter, the procedure of the emergency fire extinguishing process when an abnormality occurs will be described with reference to FIG.
[0078]
At the time of the main combustion described above, when the measured temperature of the hot air superheat thermostat 60 exceeds a predetermined temperature (for example, 130 ° C.) or when the measured temperature of the flashback prevention thermostat 61 exceeds a predetermined temperature (for example, 105 ° C.) Alternatively, when the shake detection sensor 62 detects a predetermined shake (for example, a shake corresponding to a seismic intensity of 5 or more), the control device 48 determines that an abnormal situation has occurred based on the input information, and Such an emergency fire extinguishing operation is performed.
[0079]
When the above-mentioned abnormal situation occurs, the rotation of the screw drive motor (PM1) 39 and the pellet stirring motor (PM2) 8 is stopped by the control of the control device 48, and the supply of the pellets 3 into the burner main body 17 is stopped. I do. At the same time, the ash processing motor (HM) 29 is rotationally controlled so that the ash processing gears 24 and 25 rotate inward (in FIG. 3, the ash processing gear 24 counterclockwise and the ash processing gear 25 clockwise). Direction) at a high speed for a predetermined time (for example, 3 minutes).
[0080]
By this operation, the burning and unburned pellets 3 including the ash remaining in the lower part in the burner main body 17 are crushed by the rotation of the ash processing gears 24 and 25, and the slit portions 26a of each ash processing plate 26 are crushed. From the ash processing doors 30a and 30b. As a result, most of the residual combustion substances in the burner main body 17 are quickly removed, and the fire is extinguished.
[0081]
Then, the ash processing doors 30a and 30b are opened by the own weight of the deposits (remaining combustion products) removed from the burner main body 17, and are collected in the ash collection container 14 below. Thereafter, when the ash processing doors 30a and 30b are closed by the urging force, the inside of the ash collection container 14 is closed, so that the sediment collected in the high temperature normal state is naturally extinguished.
[0082]
Further, during this emergency fire extinguishing operation, the air supply / exhaust blower (BM) 42 is driven to rotate at the control level 6 for a predetermined time (3 minutes in the present embodiment), and the convection motor (FM) 34 is maintained in the ON state. Thus, the convection fan 35 is kept rotating at the immediately preceding rotation speed (low rotation (Lo) in the present embodiment) to continue the rotation.
[0083]
After the emergency fire extinguishing operation is completed, the following post-process is performed.
[0084]
When the emergency fire extinguishing operation described above is completed, 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 turned at the control level 2 To perform the above "ash processing 1" once. In addition, the convection motor (FM) 34 is maintained in the ON state, and the convection fan 35 is maintained at the low rotation if the immediately preceding rotation is low, and is reduced to the low rotation if the immediately preceding rotation is high. Switch.
[0085]
Thereafter, the air supply / exhaust air blower (BM) 42 is rotationally driven at the control level 1 for a predetermined time (several minutes in this embodiment), and the ash processing motor (HM) 29 is rotationally driven at the control level 1 to obtain the above “ Ash treatment 1 "is performed once. In addition, the convection motor (FM) 34 is maintained in the ON state, and the rotation of the convection fan 35 is maintained at a low speed.
[0086]
Thereafter, the rotation of the air supply / exhaust blower (BM) 42 and the convection motor (FM) 34 is stopped, and the ash processing motor (HM) 29 is driven to rotate the ash processing gears 24 and 25 inwardly. By rotating the ash processing gear 24 to the left and the ash processing gear 25 to the right in FIG. 3 for a predetermined period of time (2 minutes in the case of this embodiment), the ash slightly remaining in the lower portion of the burner main body 17 is obtained. Is scraped from the slit portions 26a of each ash processing plate 26 onto the ash processing doors 30a and 30b, and is collected in the ash collection container 14. When this operation ends, the operation is automatically stopped.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when an abnormal situation occurs during the combustion of the solid fuel in the combustion unit, the supply of the solid fuel is stopped, and the rotation driving unit is driven to move each rotating member in the inward direction. , And the remaining combustibles including ash deposited around the lower part of the combustion part are scraped out to the ash collection container side through the slit part, so that most of the residual combustibles in the combustion part are quickly removed and safe. Emergency fire extinguishing.
[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 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. 4 is a schematic plan view showing an ash processing unit of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic side sectional 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 diagram showing a procedure of an operation operation (pre-combustion process) of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating 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. 8 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. 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 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.
FIG. 11 shows an emergency fire extinguishing procedure of the wood pellet fuel combustion device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Wood pellet fuel burner
3 pellets
4 Fuel storage
5. Combustion chamber body
6 Fuel transport section
7 Fuel stirrer
8 Pellet stirring motor (PM2)
9 Fuel stirring member
12 Burner section
13 Ash treatment section
14 Ash collection container
15 Combustion chamber
16 Heat radiation part
17 Burner body
17b Flame hole
18 Ignition heater (H)
23a, 23b shaft
24, 25 Ash processing gear
26 Ash treated plate
29 Ash treatment motor (HM)
30a, 30b Ash treatment door
34 Convection motor (FM)
35 Convection fan
38 Fuel transfer screw
39 Screw drive motor (PM1)
42 Blower for supply and exhaust (BM)
48 Controller
60 Hot air superheat thermostat
61 Flashback prevention thermostat
62 Shaking detection sensor

Claims (2)

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、前記燃焼部の下部に設けられ、前記燃焼部に供給される前記固体燃料に前記点火手段で点火して着火させ、継続的な前記固体燃料の供給による燃焼時に発生する灰を前記燃焼部から回収処理する灰処理手段と、前記灰処理手段で回収した灰を収容する灰回収容器とを具備し、前記灰処理手段は、所定間隔で複数のスリット部を有する灰回収部材と、略平行に配置した少なくとも2本の回転軸にそれぞれ複数取付けた、外周面に灰を掻き取る複数の凹凸部を有する回転部材と、前記各回転軸を正逆方向に回転自在に回転させる回転駆動部と、を備え、前記各回転部材を、少なくともその外周面が前記スリット部の上部から露出するようにして前記各スリット部に配置した木質ペレット状燃料燃焼装置であって、
前記燃焼部での前記固体燃料の燃焼中に異常事態が発生した際において、前記燃焼部への前記固体燃料の供給を停止すると共に、前記回転駆動部を駆動して前記各回転部材を互いに内回り方向に所定時間回転させ、前記燃焼部の下部周囲に堆積している灰を含む残燃焼物を前記スリット部を通して前記灰回収容器側に掻き出す、
ことを特徴とする木質ペレット状燃料燃焼装置の消火方法。
A fuel storage portion provided in the device main body and storing a solid fuel in the form of wood chips in pellet form; a combustion portion provided in the device main body having ignition means; and the solid taken in from the fuel storage portion. Fuel conveying means for conveying fuel and supplying the solid fuel to the combustion unit through a fuel supply path; and igniting the solid fuel provided at the lower part of the combustion unit and supplied to the combustion unit by the ignition means. Ash processing means for recovering ash generated during combustion by continuous supply of the solid fuel from the combustion unit, and an ash collection container for storing the ash recovered by the ash processing means, The ash processing means includes an ash collection member having a plurality of slits at predetermined intervals, and a plurality of uneven portions for scraping ash on an outer peripheral surface, each of which is attached to a plurality of at least two rotating shafts arranged substantially in parallel. Having a rotating member, and a rotation drive unit that rotatably rotates each of the rotating shafts in the forward and reverse directions, wherein each of the rotating members is such that at least the outer peripheral surface thereof is exposed from above the slit portion. A wood pellet fuel combustion device arranged in each slit portion,
When an abnormal situation occurs during the combustion of the solid fuel in the combustion unit, the supply of the solid fuel to the combustion unit is stopped, and the rotation driving unit is driven to rotate the rotary members inwardly. In the direction for a predetermined time, scraping residual combustion products including ash deposited around the lower portion of the combustion section through the slit section toward the ash collection container side,
A fire extinguishing method for a wood pellet fuel combustion device, comprising:
前記回転部材と前記灰回収容器の間に、閉じたときに略密閉される開閉自在な開閉蓋を設けた、
ことを特徴とする請求項1に記載の木質ペレット状燃料燃焼装置の消火方法。
Between the rotating member and the ash collection container, provided with an openable and closable lid that is substantially closed when closed,
The fire extinguishing method for a wood pellet fuel combustion device according to claim 1, wherein:
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