JP2010091201A - 固形分が燃料となる簡易型給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固形分が燃料となる簡易型給湯装置において、燃料としてオイルを不要にするとともに、熱エネルギを有効利用して給湯を行い、低コストで無駄がなく、且つ構成が簡単で簡便に利用することにある。
【解決手段】基台２上に燃焼室を形成する炉体を立設するとともにこの炉体の外周面との間で熱交換室を形成する外壁を立設し、基台上に炉体及び外壁を包囲する外廻カバー３０を立設し、炉体と外壁と外廻カバーには外方から燃焼室に貫通する燃料投入口４１及び灰取出口５４を形成し、外廻カバーには燃料投入口を開閉する上側蓋４７及び灰取出口を開閉する下側蓋５５を設け、外壁には下部で熱交換室に水を導入する給水口部５７を設けるとともに上部で熱交換室の湯を排出する給湯口部５８を設けている。
【選択図】図１

Description

この発明は、固形分が燃料となる簡易型給湯装置に係り、特にオイルバーナを使用しない固形分が燃料となる簡易型給湯装置に関する。

一般家庭等で用いられる簡易型焼却炉においては、燃料としてオイルを使用し、廃棄物を焼却している。このような焼却炉は、送風機によって燃焼室に空気を送り込み、また、オイルバーナを用いて燃焼室内の廃棄物を燃やしている。

従来、焼却炉には、拡散管の散気孔からの空気により燃焼室内にいくつかのエアカーテン層を形成し、燃焼室内の流動空気量に強弱を就けて緩慢燃焼を行わせ、少なくとも燃焼室の底部近傍において燃焼温度を安定化するものがある。
特開２００６−１５３３４８号公報

ところが、従来、焼却炉においては、燃料としてオイルを必要とすることから、燃料費が嵩んで高コストになるとともに、燃焼熱の熱エネルギが使用されずそのまま放出されていたので、無駄が発生していたという不都合があった。

そこで、この発明の目的は、燃料としてオイルを不要にするとともに、熱エネルギを有効利用して給湯を行い、低コストで無駄がなく、且つ構成が簡単で簡便に利用できる固形分が燃料となる簡易型給湯装置を提供することにある。

この発明は、基台上に燃焼室を形成する炉体を立設するとともにこの炉体の外周面との間で熱交換室を形成する外壁を立設し、送風機に接続して前記炉体の底部から前記燃焼室内に延出する送風管を設け、前記炉体の天井部には前記外壁の上部よりも上方に突出する排気管を設け、前記基台上に前記炉体及び前記外壁を包囲する外廻カバーを立設し、前記炉体と前記外壁と前記外廻カバーには外方から前記燃焼室に貫通する燃料投入口及び灰取出口を形成し、前記外廻カバーには前記燃料投入口を開閉する上側蓋及び前記灰取出口を開閉する下側蓋を設け、前記外壁には下部で前記熱交換室に水を導入する給水口部を設けるとともに上部で前記熱交換室の湯を排出する給湯口部を設けたことを特徴とする。

この発明は、燃料としてオイルを不要にするとともに、熱エネルギを有効利用して給湯を行い、低コストで無駄がなく、且つ簡便に利用できる。

この発明の固形分が燃料となる簡易型給湯装置は、燃料としてオイルを不要にするとともに、熱エネルギを有効利用して給湯を行い、低コストで無駄がなく、且つ構成が簡単で簡便に利用できる目的を、燃焼室を形成する炉体と外壁との間に熱交換室を形成して実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。

図１〜図６は、この発明の第１実施例を示すものである。
図１〜図４において、１は、固形分が燃料となる簡易型給湯装置である。
この簡易型給湯装置１は、基台２上の一側（右側）において所定高さＨ１で燃焼室３を形成する円筒形状の炉体４を立設している。
この炉体４には、燃焼室３を上下で密閉するように、下部で底部材５を設けるとともに、上部で天井部材６を設けている。
底部材５には、図４、図５に示すように、耐火性の底部キャスター７が充填され、且つ略中央部位（炉心）で上下方向に貫通する下部管挿通孔８が形成されている。耐火キャスター７は、下部管挿通孔８の周辺側で円周方向等間隔に配置された複数の中心側Ｖ型部材９、及び、炉体４の内周面側で円周方向等間隔に配置された複数の内周面側Ｖ型部材１０によって固定されている。
天井部６には、略中央部位（炉心）で上下方向に貫通する上部管挿通孔１１が形成されている。

基台２上には、炉体４と同芯円状で、炉体４の外周面との間で熱交換室１２を形成する円筒形状の外壁１３を立設している。この外壁１３は、保温材を備え、炉体４よりも高さＨ２だけ高い高さＨ３に形成されている。また、この外壁１３は、下部が基台２上に密閉され、且つ、上部が上部材１４で密閉されている。この上部材１４には、略中心部位で上下方向に貫通する排気管用孔１５が形成されている。
熱交換室１２は、炉体４の外周面の環状室１６と、炉体４の天井部６と外壁１３の上部材１４間（図４の高さＨ２で示す）の上室１７とからなる。
よって、熱交換室１２を同芯円状での炉体４と外壁１３とで形成できるので、構成を簡単にできる。

炉体４の底部材５の略中心部位の下部管挿通孔８には、送風機１８に接続して底部から燃焼室３内に延出する送風管１９が挿通されている。
送風機１８は、送風モータ２０を備えている。送風管１９は、図４に示すように、燃焼室３内で立上部２１が所定の高さＨ４で立設され、燃焼室３に空気を送る複数の散気口２２を形成しているとともに、最上部でアイボルト２３を備えている。
送風機１８は、図１、図４に示すように、基台２の他側（左側）に配設され且つ四角箱形状のカバー体２４で覆われている。このカバー体２４には、操作盤カバー２５で覆われた操作盤２６と、複数の通気孔部２７・２７・２７と、取手２８・２８とが設けられている。
また、炉体４の天井部６の略中心部位の上部管挿通孔１１には、図４に示すように、外壁１３の上部の上部材１４よりも上方に突出する排気管２９が挿着されている。

図１、図５に示すように、基台２上には、炉体４及び外壁１３を包囲する四角形状の外廻カバー３０を立設する。
この外廻カバー３０は、図５に示すように、正面アングル材３１を備えた正面部３２と、背面アングル材３３を備えた背面部３４と、右面アングル材３５を備えた右側面部３６と、左面アングル材３７を備えた左側面部３８とからなり、上部が外壁１３の上部材１４で密閉されている。
外廻カバー３０には、正面部３２の上部で、熱交換室１２の湯温度を確認可能な温度計３９が取り付けられる。また、上部材１４には、熱交換室１２内の圧力が設定値以上に高くなったときに熱交換室１２を外部に開放可能な安全弁４０が取り付けられている。

図１、図５に示すように、外廻カバー３０と外壁１３と炉体４には、外廻カバー３０の正面部３２の略中間部位で、外方から内部の燃焼室３内に連通する四角形状の燃料投入口１を形成する。この燃料投入口４１は、燃料としての廃棄物中の可燃物（塩化ビニール製品を除く）を燃焼室３内に投入させるものである。
外廻カバー３０と外壁１３と炉体４には、燃料投入口４１を区画形成するように、外廻カバー３０の正面部３２の面よりも外方に突出するとともに炉体４に至る形状の投入口枠体４２が設けられる。この投入口枠体４２は、図１、図５に示すように、上側遮蔽部４３と下側遮蔽部４４と右側遮蔽部４５と左側遮蔽部４６とからなる。

そして、外廻カバー３０の正面部３２には、燃料投入口４１を開閉する上側蓋４７を設ける。
この上側蓋４７は、図５に示すように、蓋本体４８を備えている。この蓋本体４８の右端は、右側遮蔽部４５の正面部３２の面よりも正面側に突出した部位の枢支部４９に揺動可能に支持されている。蓋本体４８の左端には、左側遮蔽部４６の係止部５０に係合可能な操作部５１が取り付けられている。
また、蓋本体４８の裏面には、この蓋本体４８の裏側に延びた四角形状のキャスター枠５２内で、耐火性の上蓋キャスター５３が充填されている。

また、外廻カバー３０と外壁１３と炉体４には、図１に示すように、下部位で、外方から内部の燃焼室３に連通する四角形状の灰取出口５４を形成する。この灰取出口５４は、炉体４の底部の灰を取り出させるものである。
そして、外廻カバー３０の正面部３２には、下部で、灰取出口５４を開閉する下側蓋５５を設ける。
この下側蓋５５は、前記上側蓋４７よりも小型であるが、前記上側蓋４７と同様に構成されているので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
なお、この下側蓋５５には、開閉用操作具５６が備えられている。

また、外壁１３には、例えば、外廻カバー３０の右側面部３６側において、下部で熱交換室１２に水を導入する給水口部５７を設けるとともに、上部で熱交換室１２の湯を排出する給湯口部５８を設ける。この給水口部５７及び給湯口部５８の先端は、外廻カバー３０の右側面部３６の面よりも外方に突出している。給水口部５７を熱交換室１２の下部に配設し、且つ給湯口部５８を熱交換室１２の上部に配設する理由としては、低温の水を熱交換室１２の下部から導入し、この水を熱交換室１２で加温して上方の上室１７に滞留させ、そして、この上室１７の高温の湯を利用させることが可能となるからである。
図６に示すように、給水口部５７には、水を圧送する給水ポンプ５９を備えた給水管６０が接続される。また、給湯口部５８には、排湯弁６１を備えた給湯管６２が接続される。この給湯管６２には、例えば、暖房器や風呂場等での所要の機器６３が接続される。排湯弁６１は、開動作により、給湯管６２の湯をオーバーフロー（排出）させるものである。

この実施例に係る簡易型給湯装置１の使用時においては、先ず、上側蓋４７を開け、燃料投入口４１から、燃料としての可燃物（固形分）を燃焼室３に投入する。そして、下側蓋５５を開け、灰取出口５４から、着火用物を燃焼室３に投入して可燃物に点火し、下側蓋５５を閉める。その後、送風機１８を作動し、配管関連の作動の確認を行い、可燃物を燃焼室３に連続して投入する。このとき、給水ポンプ５９を作動し、給水口部５７から熱交換室１２に低温の水を供給する。
そして、燃焼室３での可燃物の燃焼により、熱交換室１２の低温の水が加温されて高温の湯となる。
この高温の湯は、給湯口部５８から排出され、所要の機器６３に利用される。
これにより、簡易型給湯装置１は、上記の構造により、燃料としてオイルを不要にするとともに、可燃物の燃焼に伴い、熱エネルギを有効利用して給湯を行うことが可能となり、低コストで無駄がなく、且つ構成が簡単で、一般家庭でも簡便に利用できる。

また、この実施例においては、図６に示すように、給湯管６２の給湯口部５８側には、熱交換室１２の湯温度を検出するように、温度センサ６４を設ける。
送風機１８の送風モータ２０と給水ポンプ５９と排湯弁６１と温度センサ６４には、制御手段（ＥＵＣ）６５が接続している。

この制御手段６５は、図１に示す制御盤２６に設置され、図６に示すように、温度センサ６４で検出した熱交換室１２の湯温度が設定温度よりも高くなったときに、排湯弁６１を開作動して熱交換室１２の湯をオーバーフロー（排出）させるとともに、給水ポンプ５９を作動して熱交換室１２に上記の湯のオーバーフロー分の給水を行わせ、熱交換室１２の湯温度を一定に維持させる。また、制御盤２６には、温度表示部６６が設けられている。
これにより、熱交換室１２の湯温度を常に一定に維持させることで、熱交換室１２の湯温度が過剰に高くなることがなく、熱交換室１２の湯を適正な温度で使用させることができる。

また、制御手段６５は、温度センサ６４で検出した熱交換室１２の湯温度に応じて送風機１８の作動を制御し、燃焼状態を制御する。
これにより、必要以上に燃焼室３内での燃焼を行うことがなく、熱交換室１２の湯温度を一定に維持させることに貢献できる。

図７は、この発明の第２実施例を示すものである。
以下の実施例においては、上述の第１実施例と同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
この第２実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、炉体４は、該炉体４自体の表面積が大きくするように、蛇腹状のおうとつ部７１に形成されている。
この第２実施例の構造によれば、おうとつ部７１によって炉体４の表面積が大きくなり、これにより、環状室１６の水の加温を効率良く行わせ、水の熱交換率を向上して湯の生成に貢献できる。

図８は、この発明の第３実施例を示すものである。
この第３実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、炉体４は、外壁１３の内周面との間で加温空間７２を形成するように、双曲線上の湾曲部７３に形成されているた。
この第３実施例の構造によれば、給水口部５７からの低温の水が、一旦燃焼室３近傍の加温空間７２に滞留し、この加温空間７２において加温された後に高温の湯となって上室１７に移動することから、低温の水が滞留する加温空間７２と高温の湯が滞留する上室１７とを分離可能とし、この上室１７の高温の湯のみを給湯口部５８から排出させることが可能となる。

燃焼室を形成する炉体の外周面と外壁との間に熱交換室を形成する構造を、他の装置にも適用可能である。

第１実施例において簡易型給湯装置の正面図である。 第１実施例において図１の矢印ＩＩによる簡易型給湯装置の平面図である。 第１実施例において図１の矢印ＩＩＩによる簡易型給湯装置の左側面図である。 第１実施例において簡易型給湯装置の断面図である。 第１実施例において図１の矢印Ｖ−Ｖによる簡易型給湯装置の拡大断面図である。 第１実施例において簡易型給湯装置のシステム構成図である。 第２実施例において簡易型給湯装置の断面図である。 第３実施例において簡易型給湯装置の断面図である。

符号の説明

１ 簡易型給湯装置
２ 基台
３ 燃焼室
４ 炉体
５ 底部材
６ 天井部材
１２ 熱交換室
１３ 外壁
１８ 送風機
１９ 送風管
２９ 排気管
３０ 外廻カバー
４１ 燃料投入口
４７ 上側蓋
５５ 下側蓋
５７ 給水口部
５８ 給湯口部
５９ 給水ポンプ
６０ 給水管
６１ 排湯弁
６２ 給湯管
６４ 温度センサ
６５ 制御手段

Claims (4)

1. 基台上に燃焼室を形成する炉体を立設するとともにこの炉体の外周面との間で熱交換室を形成する外壁を立設し、送風機に接続して前記炉体の底部から前記燃焼室内に延出する送風管を設け、前記炉体の天井部には前記外壁の上部よりも上方に突出する排気管を設け、前記基台上に前記炉体及び前記外壁を包囲する外廻カバーを立設し、前記炉体と前記外壁と前記外廻カバーには外方から前記燃焼室に貫通する燃料投入口及び灰取出口を形成し、前記外廻カバーには前記燃料投入口を開閉する上側蓋及び前記灰取出口を開閉する下側蓋を設け、前記外壁には下部で前記熱交換室に水を導入する給水口部を設けるとともに上部で前記熱交換室の湯を排出する給湯口部を設けたことを特徴とする固形分が燃料となる簡易型給湯装置。
2. 基台上に燃焼室を形成する炉体を立設するとともにこの炉体の外周面との間で熱交換室を形成する外壁を立設し、送風機に接続して前記炉体の底部から前記燃焼室内に延出する送風管を設け、前記炉体の天井部には前記外壁の上部よりも上方に突出する排気管を設け、前記基台上に前記炉体及び前記外壁を包囲する外廻カバーを立設し、前記炉体と前記外壁と前記外廻カバーには外方から前記燃焼室に貫通する燃料投入口及び灰取出口を形成し、前記外廻カバーには前記燃料投入口を開閉する上側蓋及び前記灰取出口を開閉する下側蓋を設け、前記外壁には下部で前記熱交換室に水を導入する給水口部を設けるとともに上部で前記熱交換室の湯を排出する給湯口部を設け、給水ポンプが備えられて前記給水口部に接続する給水管を設け、排湯弁が備えられて前記給湯口部に接続する給湯管を設け、前記熱交換室の湯温度を検出する温度センサを設け、前記送風機と前記給水ポンプと前記排湯弁と前記温度センサとに接続した制御手段を設けたことを特徴とする固形分が燃料となる簡易型給湯装置。
3. 前記制御手段は、前記温度センサで検出した前記熱交換室の湯温度が設定温度よりも高くなったときに、前記排湯弁を開作動して前記熱交換室の湯をオーバーフローさせるとともに前記給水ポンプを作動して前記熱交換室に給水を行わせて、前記熱交換室の湯温度を一定に維持させることを特徴とする請求項２に記載の固形分が燃料となる簡易型給湯装置。
4. 前記制御手段は、前記温度センサで検出した前記熱交換室の湯温度に応じて前記送風機の作動を制御することを特徴とする請求項２に記載の固形分が燃料となる簡易型給湯装置。

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