JP2012097939A - 固体燃料燃焼装置に備えた温水供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 災害時などに現場に持ち込んで簡易の入浴施設等にお湯を供給する温水供給装置の構造に関する。
【解決手段】 燃焼室１内に備えた燃焼部２と、燃焼部２に供給する燃料を蓄える燃料供給筒３と、燃焼部２に燃焼空気を供給する給気口４と、燃焼ガスを排出する排気口５に接続した排気筒６とを備えた固体燃料燃焼装置を構成し、燃焼室１の側壁を囲むように配置した貯湯容器７ａ内に水管７ｂを設けて熱交換部７を構成し、水管７ｂの両端に給水管８と出湯管９を接続して温水供給装置を構成する。温水供給装置は床面から所定の高さに位置する基台Ａに設置し、出湯管９の吐出口９ａを給水管８よりも低く配置する。燃料供給筒３に投入された固体燃料Ｆが燃焼部２で燃焼し、給水管８から水管７ｂに供給される水が燃焼室１と貯湯容器７ａの温水によって加熱され、温水となって出湯管９から供給される。
【選択図】 図１

Description

この発明は災害発生時などにおいて、現場に持ち込んで仮設の入浴施設等に利用するための温水供給装置の構造に関するものである。

災害発生時などでは直ちにテント装置などによって仮設の住空間を作り出して、指揮系統を取り纏める場所や避難場所の確保を行なっている。また、電気やガスが復旧するまでの間は、洗面や入浴用に、灯油を燃料とする給湯装置と、簡易のシャワー装置や浴槽等によって、仮設の入浴施設を設置することが行われている。（特許文献１参照）。

特開２００７−２９２３６１号公報。

灯油を燃料とする給湯装置は、使用する燃料を供給するための装置や、このような装置を駆動するための電力が不可欠であり、災害時に備えてこの種の給湯装置と燃料タンクと発電機などが確保してあっても、給湯装置を使用するためには燃料配管などの設置状態の確認や燃焼状態の確認が必要であり、給湯装置の設置は誰でも簡単に行うことができるものではなかった。

また、被災地や災害の状況によっては給湯装置を発電機の近くに設置できなかったり燃料が不足したりして、電力や燃料の供給が十分に確保できない場合もある。このような場合には、お湯を利用したいという要求があってもその要求に応えることができないという課題がある。

また、給湯装置の使用時に燃料詰まりや電気部品の不具合が発生しないよう、使用後や保管時のメンテナンスが必要であり、電気部品に不具合が見つかれば部品交換が必要となる。災害時に備えてある程度の台数を確保して保管していれば、それだけメンテナンスにかかる時間と費用も増加し、維持費がかかってしまうという問題もある。

上記課題を解決するこの発明は、基台Ａの上に設置された燃焼室１と、該燃焼室１内に設けた燃焼部２と、該燃焼部２に供給する燃料を蓄える燃焼室１の上部に接続した燃料供給筒３と、該燃料供給筒３の上部に備えた開閉可能な燃料投入口３ａと、前記燃焼部２に燃焼空気を供給する給気口４と、前記燃焼室１に設けた燃焼ガスの排気口５と、該排気口５に接続する排気筒６とを備え、前記燃料投入口３ａから前記燃料供給筒３に投入された固体燃料Ｆが前記燃焼部２へ供給されて燃焼し、前記燃焼部２で発生する燃焼ガスが排気筒６から排出される固体燃料燃焼装置であって、前記燃焼室１の側壁を囲むように配置した貯湯容器７ａと、該貯湯容器７ａ内に配置した水管７ｂとによって熱交換部７を構成し、前記水管７ｂの両端が接続する給水管８と出湯管９とを設け、かつ、前記基台Ａは床面から所定の高さに位置して前記出湯管９の吐出口９ａを前記給水管８よりも低く配置し、前記給水管８から前記水管７ｂに送られる水は、前記燃焼室１及び前記貯湯容器７ａの温水により、前記水管７ｂを通過するときに温水となり、サイフォン作用により前記出湯管９から吐出されることを特徴とする固体燃料燃焼装置に備えた温水供給装置である。

また、前記燃焼室１の側面に前記給気口４を設け、前記給気口４とは前記燃料供給筒３を挟んだ反対側に前記排気筒６を配置し、前記水管７ｂは貯湯容器７ａ内の前記燃焼室１の排気筒６側の側面と対向する位置に配置したことにより、水管７ｂを通過する水が温まりやすくなり、効率よくお湯を作り出すことができる。

前記基台Ａは車輪１０を備えたトレーラＢで構成し、トレーラＢに設置したまま保管と移動が可能となっていることにより、災害現場などにはトレーラＢのまま運び入れて直ちに使用することができる。

この発明では、固体燃料燃焼装置の燃焼室１の側壁を囲むように貯湯容器７ａを配置し、貯湯容器７ａ内に水管７ｂを配置して熱交換部７を形成し、水管７ｂの両端に給水管８と出湯管９を接続して温水供給装置を構成し、温水供給装置を床面から所定の高さに位置する基台Ａの上に設置し、出湯管９の吐出口９ａを給水管８よりも低く位置させたものである。このため、給水管８から水管７ｂに供給された水は水管７ｂを通過するときに燃焼室１と貯湯容器７ａの温水とによって加熱されて温水となり、水管７ｂで作られたお湯はサイフォン作用により出湯管９に送られるので、落差圧によって出湯管９の吐出口９ａから浴槽やシャワー装置等にお湯を供給することができるものとなった。

したがって、電力を使用することなくお湯を供給することができるものとなり、燃料や電力の供給が不足するときでも、簡易の浴槽やシャワー装置等にお湯を供給することができるので、災害時などにおける仮設の入浴施設に利用する温水供給装置として最適な構造となった。また、温水供給装置は電気部品を使用しない簡単な構造であるため、メンテナンス作業が容易となって維持費を抑えることができ、災害時に備えて大量に保管しておくことが可能となった。

更に、本願発明の固体燃料燃焼装置は薪などの固体燃料を使用するが、災害現場において建物等の倒壊により廃材となってしまった木材を使用することもできるので、従来は捨ててしまっていた木材を有効に利用することができるものとなり、災害現場から発生する廃棄物の量を減らすことができる。

また、燃焼室１の側面に給気口４を設け、その給気口４とは燃料供給筒３を挟んだ反対側に排気筒６を配置し、水管７ｂは貯湯容器７ａ内の燃焼室１の排気筒６側の側面と対向する位置に配置している。燃焼室１内で発生する燃焼ガスは排気筒６側に集まるから、燃焼室１の排気筒６側の側面が高温になりやすいものであり、水管７ｂを通過する水を効率よく加熱することができ、エネルギーの無駄な消費を少なくすることができるものとなった。

また、基台Ａは車輪１０を備えたトレーラＢで構成し、トレーラＢに温水供給装置を設置することで、使用可能状態で保管・移動することができるものであり、災害発生時にはトレーラＢのまま災害現場などに運び入れれば、直ちに温水供給装置が使用できるものである。

この発明の実施例を示す温水供給装置を側面から見た要部の断面図である。 この発明の実施例を示す温水供給装置の要部の平面図である。 この発明の実施例を示す温水供給装置を背面から見た要部の断面図である。

図に示す実施例によってこの発明を説明すると、１は箱状の直方体で形成された燃焼室、２は燃焼室１の内部に設けられた燃焼部、２ａは燃焼部２に備えたロストル、１ａは燃焼室１の上面に設けた開口、３はその開口１ａの縁部に接続して溶接により固定された円筒状の燃料供給筒であり、燃料供給筒３の下部は燃焼室１内の燃焼部２の上方に位置している。１１は燃焼室１の下方にのびる脚部材であり、固体燃料燃焼装置は脚部材１１によって床面に支持される。

３ａは燃料供給筒３の上面の略中央に設けられた燃料投入口、３ｂは燃料投入口３ａに設置した開閉蓋、開閉蓋３ｂは蝶番等によって燃料投入口３ａに開閉可能に取り付けられている。１２は燃焼室１の前面に設けた開口窓、１２ａは開口窓１２に設置した開閉扉であり、開閉扉１２ａは蝶番等によって開口窓１２ａに開閉可能に取り付けられている。

４は燃料供給筒３よりも前面側の燃焼室１の側壁に設けた給気口、５は燃料供給筒３よりも背面側の燃焼室１の上面に設けた排気口、６は排気口５に着脱可能に接続する排気筒であり、給気口４と排気口５が燃料供給筒３を挟んで配置され、燃焼室１の上面には燃料供給筒３と排気筒６とが前後に並んでいる。

この発明の固体燃料燃焼装置の固体燃料Ｆは、薪や廃材となった木材などを使用するが、燃料供給筒３は背を高くしているから、長尺の薪や木材でもそのまま投入できるものであり、開閉蓋３ｂを開いて燃料投入口３ａから燃料供給筒３に固体燃料Ｆを投入すると、固体燃料Ｆの下端が燃焼部２のロストル２ａに、上部が燃料供給筒３の内壁面に沿って支持され、固体燃料Ｆの下部が燃焼部２内に設置できる。固体燃料Ｆは燃料供給筒３の開閉蓋３ｂが閉まる長さに切断すればよく、固体燃料Ｆを細かく切断する手間が省ける。また、短い固体燃料Ｆはそのまま燃料投入口３ａから投入すれば燃料供給筒３の内壁面に沿って滑り落ち、燃焼部２のロストル２ａに落下するので、短い固体燃料Ｆも無駄なく使用できる。

燃料供給筒３内に複数本の固体燃料Ｆを投入し終えたら開閉蓋３ｂを閉じ、燃焼室１の開閉扉１２ａを開いて開口窓１２からロストル２ａの上に載置した固体燃料Ｆに着火する。固体燃料Ｆが燃焼を開始すると、燃焼のドラフトにより給気口４から燃焼室１内に空気が流入して燃焼部２に燃焼空気が供給され、燃焼部２で発生する燃焼ガスは排気口５から排気筒６に流入し、排気筒６内を上昇して排気される。また、給気口４には図示しないダンパが備えられており、ダンパの開度を可変することによって燃焼部２に供給する空気量を調整して燃焼量を調整することができる。

燃料供給筒３の燃料投入口３ａは開閉蓋３ｂによって閉止され、給気口４から燃焼室１内に流入する空気は燃焼部２で燃焼に使用されて排気口５に向かうので、燃料供給筒３に空気が供給されることはなく、燃料供給筒３内の上部は酸素不足となる。このため、固体燃料Ｆは燃料供給筒３内に位置する上部は燃焼せず、燃焼部２に位置する下部だけが燃焼するものとなり、固体燃料Ｆは全体が一気に燃焼するのではなく、下部から徐々に燃焼して短くなり燃料供給筒３の内壁面に沿って下降しながら燃焼を続けるものであり、長時間燃焼が継続できるものである。

この発明は上記の固体燃料燃焼装置を利用して、災害発生時などに災害現場に持ち込んで使用できる温水供給装置を実現するもので、７は燃焼室１と熱交換して温水を作り出す熱交換部、７ａは燃焼室１の周囲に配置した熱交換部７を構成する貯湯容器であり、貯湯容器７ａは底板を備え上部が開放された直方体で構成されている。固体燃料燃焼装置は脚部材１１によって貯湯容器７ａの底板の上に配置され、燃焼室１の壁面と貯湯容器７ａの内壁面とが所定の間隔で対向しており、開口窓１２を設けた燃焼室１の前面を除く側面と背面を囲むようにコ字状の貯湯部が形成される。

７ｂは貯湯容器７ａ内に配置する水管であり、水管７ｂは複数本並べられた直線状のパイプの端にＵ字状のパイプを接続したもので構成しており、燃焼室１の背面と対向する位置に配置されている。７ｃは貯湯容器７ａの上端に取り付けたコ字状のカバーであり、カバー７ｃには水管７ｂが貫通する開口と給水用の開口が設けてある。８は水管７ｂの入口側の端に接続する給水管、９は水管７ｂの出口側の端に接続する出湯管であり、可撓性のあるパイプやホースで構成している。

Ａは温水供給装置が設置される基台、１３は貯湯容器７ａを基台Ａの上に固定する取付けネジであり、貯湯容器７ａは取付けネジ１３によって基台Ａの上に固定されており、温水供給装置は使用可能状態で基台Ａの上に設置されている。そして、この発明の実施例では基台Ａは床面から所定の間隔をあけて高く位置するように配置しており、出湯管９の吐出口９ａが給水管８よりも低く位置するように構成している。

この構成では、災害発生時には基台Ａに設置された温水供給装置を現場に持ち込んで、燃料供給筒３に固体燃料Ｆを投入し、貯湯容器７ａに水を溜め、給水管８を給水車や給水タンク等に接続し、出湯管９を浴槽やシャワー装置等に接続すると、温水供給装置の使用が可能となる。

固体燃料Ｆに着火して固体燃料燃焼装置の燃焼を開始すると、貯湯容器７ａに溜められた水が燃焼室１の熱によって沸き上げられる。貯湯容器７ａのお湯が蒸発して水位が低下したときは水を補給する必要があるが、貯湯容器７ａの上面に取り付けたカバー７ｃの働きによりお湯を蒸発しにくくしているから、水の補給作業の回数を少なくできる。貯湯容器７ａのお湯が蒸発して水位が低下したときはカバー７ｃに設けた給水用の開口から簡単に貯湯容器７ａに水を補給することができる。

そして、給水車や給水タンクから給水を開始すると、給水管８から水管７ｂに水が供給され、水管７ｂ内を流れる水は燃焼室１の熱と貯湯容器７ａ内の温水によって加熱され、水管７ｂを流れる間に温水となる。
この発明では、出湯管９の吐出口９ａを給水管８よりも低く位置させたから、水管７ｂの温水をサイフォン作用により出湯管９に送り出すことができ、出湯管９の温水は落差圧によって吐出口９ａから流出するので、循環ポンプを用いることなく浴槽やシャワー装置にお湯を供給できるものとなる。

したがって、燃料ポンプや燃焼用送風機や循環ポンプなどの電力で駆動する部品が不要となり、電力の供給が不足するときでも温水供給装置が使用でき、お湯を供給することができるものとなった。また、固体燃料Ｆには薪や木材などを使用するが、災害発生時に家屋の倒壊などによって廃材となってしまった木材を燃料として使用することもできるから、廃材となって捨てるしかなかった木材を有効に利用でき、災害現場から出る廃棄物の量も減らすことができるものとなった。

従来の一般的な固体燃料燃焼装置は薪などの固体燃料Ｆの補給作業を頻繁に行う必要があるため管理が大変であったが、この発明の実施例で使用する固体燃料燃焼装置は一回の固体燃料Ｆの投入で長時間の燃焼が可能であり、頻繁に固体燃料Ｆの補給作業を必要としないから管理が容易となり、災害時に備えて最適な構造の温水供給装置が実現できたものである。

また、高温の燃焼ガスは排気筒６が配置された燃焼室１の背面側に集まるから、燃焼室１の背面側の温度が高くなりやすい。この発明の実施例では最も温度が高くなる燃焼室１の背面側の側壁と対向する位置に水管７ｂを配置したから、水管７ｂを通過する水を効率良く加熱することができる。

また、燃料供給筒３は燃焼室１の上面に対して所定角度傾斜するように取り付けており、燃料供給筒３の燃料投入口３ａが排気筒６と反対側を向くように傾斜している。このため、固体燃料Ｆは傾斜した燃料供給筒３の内壁面に沿って落下するので燃料を投入しやすくなり、燃料供給筒３に投入された固体燃料Ｆの位置が安定するものとなった。

この発明の他の実施例において、Ｂはトレーラ、１０はトレーラＢの車輪であり、トレーラＢが基台Ａとして構成されており、トレーラＢに温水供給装置が一体に構成されて設置されたものであり、温水供給装置はトレーラＢに設置された状態で保管・移動が可能となる。また、トレーラＢには薪などの固体燃料Ｆを一緒に積んでおくことができる。このため、災害発生時には温水供給装置が設置されたトレーラＢを持ち込み、トレーラＢをそのまま設置すれば、温水供給装置は床面から所定の高さに位置して浴槽よりも高所に配置できるから、直ちに温水供給装置が使用できるものである。

１ 燃焼室
２ 燃焼部
３ 燃料供給筒
３ａ 燃料投入口
４ 給気口
５ 排気口
６ 排気筒
７ 熱交換部
７ａ 貯湯容器
７ｂ 水室
８ 給水管
９ 出湯管
９ａ 吐出口
１０ 車輪
Ａ 基台
Ｂ トレーラ
Ｆ 固体燃料

Claims (3)

1. 基台（Ａ）の上に設置された燃焼室（１）と、該燃焼室（１）内に設けた燃焼部（２）と、該燃焼部（２）に供給する燃料を蓄える燃焼室（１）の上部に接続した燃料供給筒（３）と、該燃料供給筒（３）の上部に備えた開閉可能な燃料投入口（３ａ）と、前記燃焼部（２）に燃焼空気を供給する給気口（４）と、前記燃焼室（１）に設けた燃焼ガスの排気口（５）と、該排気口（５）に接続する排気筒（６）とを備え、
   前記燃料投入口（３ａ）から前記燃料供給筒（３）に投入された固体燃料（Ｆ）が前記燃焼部（２）へ供給されて燃焼し、前記燃焼部（２）で発生する燃焼ガスが排気筒（６）から排出される固体燃料燃焼装置であって、
   前記燃焼室（１）の側壁を囲むように配置した貯湯容器（７ａ）と、該貯湯容器（７ａ）内に配置した水管（７ｂ）とによって熱交換部（７）を構成し、前記水管（７ｂ）の両端が接続する給水管（８）と出湯管（９）とを設け、
   かつ、前記基台（Ａ）は床面から所定の高さに位置して前記出湯管（９）の吐出口（９ａ）を前記給水管（８）よりも低く配置し、
   前記給水管（８）から前記水管（７ｂ）に供給される水は、前記燃焼室（１）及び前記貯湯容器（７ａ）の温水により、前記水管（７ｂ）を通過するときに加熱され、前記水管（７ｂ）から前記出湯管（９）に送られて温水となって供給されることを特徴とする固体燃料燃焼装置に備えた温水供給装置。
2. 前記燃焼室（１）に設けた前記給気口（４）と前記排気筒（６）とは、前記燃料供給筒（３）を挟んだ反対側に配置し、
   前記水管（７ｂ）は前記燃焼室（１）の排気口（５）側の側面と対向する位置の前記貯湯容器（７ａ）内に配置したことを特徴とする請求項１に記載の固体燃料燃焼装置に備えた温水供給装置。
3. 前記基台（Ａ）は車輪（１０）を備えたトレーラ（Ｂ）で構成し、該トレーラ（Ｂ）に設置したまま保管と移動が可能となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の固体燃料燃焼装置に備えた温水供給装置。

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