JP2017078551A - Solid fuel combustion apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily relate swirling airflow to improvement of the combustion efficiency.SOLUTION: A cylindrical partition wall 101 divides an interior part of a combustion chamber 5 into an interior space 5a and an exterior space 5b. A net which enables communication between the interior space 5a and the exterior space 5b is formed in the cylindrical partition wall 101. A solid fuel is supplied to the interior space 5a by a fuel supply part 160. An inflammable gas is generated from the solid fuel. An air supply pipe 153 flows out air to generate swirling airflow around the cylindrical partition wall 101. The swirling airflow causes an unburnt inflammable gas in the interior space 5a to flow out to the exterior space 5b through the net of the cylindrical partition wall 101 and join to the swirling airflow.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、固形燃料燃焼装置に関する。   The present invention relates to a solid fuel combustion apparatus.

燃料を燃焼させる際に旋回気流を形成することで燃焼効率を向上させることを目的とする技術の一例として、特許文献1及び2がある。   Patent Documents 1 and 2 are examples of techniques aimed at improving combustion efficiency by forming a swirling airflow when burning fuel.

特開2010−139167号公報JP 2010-139167 A 特開昭57−19504号公報JP 57-19504 A

特許文献1及び2のいずれも、燃焼室上部の広い空間に形成された旋回気流を燃焼に利用している。かかる広い空間では旋回気流が適切に形成されないおそれがある。したがって、かかる空間に形成された旋回気流を燃焼に利用しても、燃焼効率の向上に結び付かないおそれがある。   In both Patent Documents 1 and 2, a swirling airflow formed in a wide space above the combustion chamber is used for combustion. In such a wide space, the swirling airflow may not be formed properly. Therefore, even if the swirling airflow formed in the space is used for combustion, there is a possibility that the combustion efficiency is not improved.

本発明の目的は、旋回気流を燃焼効率の向上に結び付けやすい固形燃料燃焼装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a solid fuel combustion apparatus in which a swirling airflow is easily connected to an improvement in combustion efficiency.

本発明の固形燃料燃焼装置は、燃焼室が内部に形成された燃焼部と、前記燃焼室内の空間を水平方向に関して外側空間と内側空間とに区画する隔壁と、前記燃焼室内に固形燃料を供給する燃料供給部と、燃焼用の酸素を含んだ気体を前記燃焼室内に供給する気体供給部と、前記燃焼室内に気流を発生させる気流形成部と、を備えており、前記隔壁が、前記内側空間と前記外側空間とを連通させる連通部を形成しており、前記燃料供給部が前記内側空間内であって前記連通部より内側の領域に前記固形燃料を供給するように構成されており、前記内側空間において前記固形燃料から発生する未燃焼の気体が、前記連通部を経て、前記外側空間における前記隔壁と前記燃焼室の内壁面とに水平方向に挟まれた領域へと流出するように、前記気流形成部が前記隔壁の周囲を旋回する旋回気流を前記領域に発生させる。   The solid fuel combustion apparatus according to the present invention includes a combustion section in which a combustion chamber is formed, a partition wall that divides the space in the combustion chamber into an outer space and an inner space in the horizontal direction, and supplies the solid fuel into the combustion chamber. A fuel supply section, a gas supply section for supplying a gas containing oxygen for combustion into the combustion chamber, and an airflow forming section for generating an airflow in the combustion chamber, wherein the partition wall includes the inner wall A communication part is formed for communicating the space and the outer space, and the fuel supply part is configured to supply the solid fuel to a region inside the inner space and inside the communication part, An unburned gas generated from the solid fuel in the inner space flows out through the communication portion to a region horizontally sandwiched between the partition wall and the inner wall surface of the combustion chamber in the outer space. The airflow shape Part is to generate a swirling airflow swirling around the partition wall in the region.

本発明の固形燃料燃焼装置によると、隔壁と燃焼室の内壁面とに水平方向に挟まれた領域に旋回気流を発生させる。したがって、隔壁と燃焼室の内壁面との間の限定された領域に旋回気流を発生させるため、旋回気流が確実に形成されやすい。また、本発明においては、内側空間における連通部より内側の領域に供給された固形燃料から発生した未燃焼の気体が、連通部を経て、隔壁と燃焼室の内壁面とに挟まれた上記領域に流出するように旋回気流が形成される。つまり、内側空間において固形燃料から発生した未燃焼の気体が、連通部に向かって外側に流れると共に、そのまま連通部を通じて隔壁の外側の旋回気流へと合流しやすい。したがって、内側空間において未燃焼であった気体が、外側空間の限定された領域に適切に形成された旋回気流に巻き込まれつつ、効率よく燃焼する。   According to the solid fuel combustion apparatus of the present invention, the swirling airflow is generated in the region horizontally sandwiched between the partition wall and the inner wall surface of the combustion chamber. Therefore, since the swirling airflow is generated in a limited region between the partition wall and the inner wall surface of the combustion chamber, the swirling airflow is easily formed reliably. Further, in the present invention, the above-described region in which unburned gas generated from the solid fuel supplied to the region inside the communication portion in the inner space is sandwiched between the partition wall and the inner wall surface of the combustion chamber through the communication portion. A swirling airflow is formed so as to flow out into the air. That is, the unburned gas generated from the solid fuel in the inner space flows outward toward the communicating portion and easily joins the swirling airflow outside the partition wall as it is. Therefore, the gas that has not been burned in the inner space is efficiently burned while being entrained in a swirling airflow that is appropriately formed in a limited region of the outer space.

これに対して、特許文献1及び2のいずれも、燃料からの気流を、燃焼室の上方の広い空間に形成された旋回気流に合流させる。広い空間では適切に旋回気流が形成されないおそれがあり、このような空間に形成された旋回気流に未燃焼の気体等を合流させても燃焼効率の向上に結び付けにくい。さらに、特許文献2によると、燃料からの気流を一旦燃焼室の内側に向かわせ、燃焼室の中央に配置された給気筒を通過させて給気筒の上端の孔から上方の旋回気流へと向かわせる。したがって、特許文献2も、内側空間の固形燃料から発生した未燃焼の気体をそのまま外側の連通部へと向かわせ、連通部を通じて隔壁外側の旋回気流に合流させる本発明とは全く異なっている。   On the other hand, in both Patent Documents 1 and 2, the airflow from the fuel is merged with the swirling airflow formed in a wide space above the combustion chamber. There is a possibility that the swirling airflow is not properly formed in a wide space, and it is difficult to improve the combustion efficiency even if unburned gas or the like is joined to the swirling airflow formed in such a space. Further, according to Patent Document 2, the airflow from the fuel is once directed to the inside of the combustion chamber, passed through the supply cylinder disposed in the center of the combustion chamber, and directed to the upper swirling airflow from the hole at the upper end of the supply cylinder. Dodge. Therefore, Patent Document 2 is also completely different from the present invention in which the unburned gas generated from the solid fuel in the inner space is directly directed to the outer communication portion and joined to the swirling airflow outside the partition wall through the communication portion.

本発明の一実施形態に係るボイラーの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the boiler which concerns on one Embodiment of this invention. 図1のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図1の内部燃焼部及びその周辺構成の拡大図である。It is an enlarged view of the internal combustion part of FIG. 1, and its periphery structure. 図4(a)は円筒隔壁及びフレームの斜視図である。図4(b)は、図3のIVB−IVB線断面図である。FIG. 4A is a perspective view of a cylindrical partition wall and a frame. FIG. 4B is a sectional view taken along line IVB-IVB in FIG. 図5(a)は円筒隔壁の拡大正面図である。図4(b)は、図5(a)のVB−VB線断面図である。FIG. 5A is an enlarged front view of the cylindrical partition wall. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line VB-VB in FIG. 円筒隔壁の変形例であって、図4(b)に対応する図である。It is a modification of a cylindrical partition, Comprising: It is a figure corresponding to FIG.4 (b). 図7(a)〜図7(c)のそれぞれは、円筒隔壁の別の変形例であって、図5(b)に対応する図である。Each of FIG. 7A to FIG. 7C is another modified example of the cylindrical partition wall, and corresponds to FIG. 給気管の変形例であって、図2の一部拡大図に対応する図である。It is a modification of an air supply pipe | tube, Comprising: It is a figure corresponding to the partially expanded view of FIG.

本発明の一実施形態に係るボイラー1(固形燃料燃焼装置)について図1〜図5を参照しつつ説明する。ボイラー1は、図1及び図2に示すように、内部に空間が形成された外壁2と、外壁2内の空間を上下方向に関して区画する隔壁6、7及び8とを有している。外壁2内の空間は、隔壁6、7及び8によって、上から順に排気室3、加熱室4、燃焼室5及び給気室151に区画されている。燃焼室5は固形燃料が燃焼する空間である。ボイラー1において、燃焼室5が形成された下半分が、本発明における燃焼部である。給気室151は燃焼室5へと供給される空気が流入する空間である。燃焼室5及び給気室151の詳細については後述する。   A boiler 1 (solid fuel combustion apparatus) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 and 2, the boiler 1 includes an outer wall 2 in which a space is formed, and partition walls 6, 7, and 8 that partition the space in the outer wall 2 in the vertical direction. A space in the outer wall 2 is partitioned into an exhaust chamber 3, a heating chamber 4, a combustion chamber 5, and an air supply chamber 151 in order from the top by partition walls 6, 7 and 8. The combustion chamber 5 is a space in which solid fuel burns. In the boiler 1, the lower half in which the combustion chamber 5 is formed is a combustion portion in the present invention. The air supply chamber 151 is a space into which air supplied to the combustion chamber 5 flows. Details of the combustion chamber 5 and the air supply chamber 151 will be described later.

一方、加熱室4が内部に形成されたボイラー1の上半分は、外部から供給された水を加熱する加熱部である。加熱室4内には複数本の通気管11が設けられている。通気管11は、熱伝導性の高い材料、例えば金属材料によって形成されている。通気管11は加熱室4を上下方向に貫通している。通気管11の上端部及び下端部は隔壁6及び7をそれぞれ貫通して燃焼室5及び排気室3内に突出している。通気管11の上端及び下端は開口している。燃料の燃焼によって高温になった燃焼室5内の空気は、下端の開口から通気管11に流入し、通気管11内を通って上方に向かい、上端の開口から排気室3へと流出する。加熱室4には導水管12及び13が設けられている。導水管12に外部から水(冷水)を流入させることで加熱室4内を水で満たすと、燃焼室5からの高温の空気が通気管11内を通過する際に、高温の空気から通気管11を通じて水に熱伝達することで、加熱室4内の水が加熱される。加熱されて高温になった水は、導水管13から外部へと取り出すことができる。排気室3には排気管14が設けられている。排気管14は排気部21と連通している。排気部21には空気を吸引する吸引手段が設けられている。通気管11を通じて排気室3に流入した燃焼室5からの空気は、排気部21に設けられた吸引手段によって排気管14を通じて排気室3から吸引される。吸引された空気は、排気部21において煤の排除等の浄化処理が適宜施された上で大気中へと排出される。   On the other hand, the upper half of the boiler 1 in which the heating chamber 4 is formed is a heating unit that heats water supplied from the outside. A plurality of vent pipes 11 are provided in the heating chamber 4. The vent pipe 11 is formed of a material having high thermal conductivity, for example, a metal material. The ventilation pipe 11 penetrates the heating chamber 4 in the vertical direction. The upper end portion and the lower end portion of the vent pipe 11 pass through the partition walls 6 and 7, respectively, and protrude into the combustion chamber 5 and the exhaust chamber 3. The upper end and the lower end of the vent pipe 11 are open. The air in the combustion chamber 5 that has become high temperature due to the combustion of fuel flows into the vent pipe 11 from the opening at the lower end, moves upward through the vent pipe 11, and flows out from the opening at the upper end to the exhaust chamber 3. In the heating chamber 4, water conduits 12 and 13 are provided. When the inside of the heating chamber 4 is filled with water by allowing water (cold water) to flow into the water conduit 12 from the outside, when the high-temperature air from the combustion chamber 5 passes through the inside of the vent tube 11, the vent tube By transferring heat to water through 11, the water in the heating chamber 4 is heated. The water heated to a high temperature can be taken out from the water conduit 13 to the outside. An exhaust pipe 14 is provided in the exhaust chamber 3. The exhaust pipe 14 communicates with the exhaust part 21. The exhaust unit 21 is provided with suction means for sucking air. Air from the combustion chamber 5 that has flowed into the exhaust chamber 3 through the vent pipe 11 is sucked from the exhaust chamber 3 through the exhaust pipe 14 by suction means provided in the exhaust section 21. The sucked air is subjected to a purification process such as soot removal in the exhaust unit 21 and then discharged into the atmosphere.

燃焼室5は、外壁2内に形成された円筒形の概略形状を有する内壁面2a、隔壁7の下面及び隔壁8の上面によって画定された空間である。ボイラー1には、燃焼室5へと燃焼用の空気を供給する空気供給部150(気体供給部)が設けられている。空気供給部150は、給気室151と、給気室151から燃焼室5へと上方に延びた給気管152及び153(第2の給気部)と、燃焼室5の底部に設けられた給気部155と、給気部155から上方へと延びた給気管156(第1の給気部)と、通気管158を介して給気室151へと空気を送り込む送風機157とを有している。   The combustion chamber 5 is a space defined by an inner wall surface 2 a having a substantially cylindrical shape formed in the outer wall 2, a lower surface of the partition wall 7, and an upper surface of the partition wall 8. The boiler 1 is provided with an air supply unit 150 (gas supply unit) that supplies combustion air to the combustion chamber 5. The air supply unit 150 is provided at the supply chamber 151, supply tubes 152 and 153 (second supply unit) extending upward from the supply chamber 151 to the combustion chamber 5, and the bottom of the combustion chamber 5. An air supply unit 155, an air supply pipe 156 (first air supply part) extending upward from the air supply part 155, and a blower 157 that sends air into the air supply chamber 151 through the ventilation pipe 158. ing.

給気室151は、外壁2内の最下部に形成され、隔壁8によって燃焼室5と隔てられた空間である。給気室151には給気管152の下端部が開口している。給気管152は、図1及び図3に示すように、隔壁8を貫通して燃焼室5内へと向かっている。給気管152の上端部は、燃焼室5の底部付近において上方に開口している。送風機157によって給気室151内に供給された空気は、給気管152を通じて燃焼室5へと流入する。燃焼室5の底部には蓋状の形状を有する給気部155が給気管152の上端開口に被さるように固定されている。給気部155と隔壁8との間には給気室155aが形成されている。給気部155の天井板には複数個の貫通孔155bが形成されている。   The air supply chamber 151 is a space formed at the lowermost portion in the outer wall 2 and separated from the combustion chamber 5 by the partition wall 8. A lower end portion of the air supply pipe 152 is opened in the air supply chamber 151. As shown in FIGS. 1 and 3, the air supply pipe 152 passes through the partition wall 8 toward the combustion chamber 5. The upper end portion of the air supply pipe 152 opens upward near the bottom portion of the combustion chamber 5. The air supplied into the supply chamber 151 by the blower 157 flows into the combustion chamber 5 through the supply tube 152. An air supply part 155 having a lid shape is fixed to the bottom of the combustion chamber 5 so as to cover the upper end opening of the air supply pipe 152. An air supply chamber 155 a is formed between the air supply unit 155 and the partition wall 8. A plurality of through-holes 155 b are formed in the ceiling plate of the air supply unit 155.

また、給気室155aには給気管156の下端部が開口している。給気管156は、給気部155の天井板を貫通して上方へと延びている。給気管156は、図2に示すように、平面視において燃焼室5の中心を囲むように5本配置されている。給気管156には、図3に示すように、上下方向に沿って配列された複数個の貫通孔156aが形成されている。給気室155a内の空気は貫通孔155bを通じて給気部155の上方へと供給されると共に、給気管156を通って貫通孔156aを通じて給気部155の上方へと供給される。なお、給気部155及び給気管156は、いずれも、後述の通り、円筒隔壁101内の内側空間5aに配置されている。したがって、給気部155から供給される空気は、主に、内側空間5a内での燃焼に用いられる。   Further, the lower end portion of the air supply pipe 156 is opened in the air supply chamber 155a. The air supply pipe 156 extends upward through the ceiling plate of the air supply unit 155. As shown in FIG. 2, five supply pipes 156 are arranged so as to surround the center of the combustion chamber 5 in a plan view. As shown in FIG. 3, the air supply pipe 156 is formed with a plurality of through holes 156a arranged along the vertical direction. The air in the air supply chamber 155a is supplied to the upper side of the air supply unit 155 through the through hole 155b, and is supplied to the upper side of the air supply unit 155 through the air supply pipe 156 and through the through hole 156a. Note that the air supply unit 155 and the air supply pipe 156 are both disposed in the inner space 5a in the cylindrical partition wall 101 as described later. Therefore, the air supplied from the air supply unit 155 is mainly used for combustion in the inner space 5a.

また、給気室151には、給気管153の下端部が開口している。給気管153は、図1〜図3に示すように、燃焼室5の内壁面2aに設けられた凹部2b内に部分的に埋め込まれるように3本設けられている。各給気管153は、給気室151から隔壁8を貫通し、凹部2bに沿って鉛直上方へと延びている。給気室151内の空気は給気管153内を上方へと流れる。3本の給気管153は、図2に示すように、内壁面2aに沿った方向に関して等間隔に配置されている。給気管153には、図1に示すように、上下方向に沿って配列された複数個の貫通孔153aが形成されている。各貫通孔153aの開口(流出口)は、給気管153内を流れる空気が図2のA1〜A3方向(所定の方向)へと貫通孔153aを通じて給気管153から流出するように形成されている。A1〜A3方向のいずれも、図2に示すように、平面視において、給気管153から燃焼室5の中心に向かう方向に対して直交する方向成分を有している。また、当該成分は、A1〜A3方向のいずれについても、平面視において、燃焼室5の中心の周りを反時計回りで回る成分に相当する。これにより、燃焼室5内には、図2のB方向に向かう旋回気流が発生する。旋回気流は、燃焼室5の中心の周りを旋回するように流れる気流である。この旋回気流は、燃焼室5の内壁面2aと後述の円筒隔壁101の外表面との間に形成される。このように、本実施形態の空気供給部150は、燃焼室5内に空気を供給すると共に、燃焼室5内に旋回気流を発生させる機能を有する。つまり、空気供給部150は、本発明の気体供給部及び気流形成部の両方に対応する。   Further, the lower end portion of the air supply pipe 153 is opened in the air supply chamber 151. As shown in FIGS. 1 to 3, three supply pipes 153 are provided so as to be partially embedded in the recess 2 b provided in the inner wall surface 2 a of the combustion chamber 5. Each air supply pipe 153 penetrates the partition wall 8 from the air supply chamber 151 and extends vertically upward along the recess 2b. The air in the supply chamber 151 flows upward in the supply pipe 153. As shown in FIG. 2, the three air supply pipes 153 are arranged at equal intervals in the direction along the inner wall surface 2a. As shown in FIG. 1, the air supply pipe 153 is formed with a plurality of through holes 153 a arranged along the vertical direction. The opening (outlet) of each through hole 153a is formed so that the air flowing through the air supply pipe 153 flows out from the air supply pipe 153 through the through hole 153a in the directions A1 to A3 (predetermined direction) in FIG. . As shown in FIG. 2, each of the A1 to A3 directions has a direction component orthogonal to the direction from the supply pipe 153 toward the center of the combustion chamber 5 in a plan view. In addition, the component corresponds to a component that rotates counterclockwise around the center of the combustion chamber 5 in a plan view in any of the directions A1 to A3. Thereby, a swirling airflow is generated in the combustion chamber 5 in the direction B of FIG. The swirling airflow is an airflow that flows so as to swirl around the center of the combustion chamber 5. This whirling airflow is formed between the inner wall surface 2a of the combustion chamber 5 and the outer surface of a cylindrical partition wall 101 described later. As described above, the air supply unit 150 of the present embodiment has a function of supplying air into the combustion chamber 5 and generating a swirling airflow in the combustion chamber 5. That is, the air supply unit 150 corresponds to both the gas supply unit and the airflow forming unit of the present invention.

ボイラー1には、燃焼室5へと固形燃料を供給する燃料供給部160が設けられている。本実施形態の固形燃料は、いわゆる発泡スチロール(ポリスチレン)の廃材がペレット状に成形されたものからなる。なお、ポリスチレンの他、ポリエチレンやポリプロピレンの発泡材の廃材がペレット状に成形されたものが固形燃料として用いられてもよい。また、原料が発泡材でなくてもよい。さらに、ペレット化されていない、例えば廃材が細かく破砕されただけのものが固形燃料とされてもよい。   The boiler 1 is provided with a fuel supply unit 160 that supplies solid fuel to the combustion chamber 5. The solid fuel of the present embodiment is made of a so-called foamed polystyrene (polystyrene) waste material formed into a pellet. In addition to polystyrene, waste material of foamed material of polyethylene or polypropylene may be used as a solid fuel in which pellets are formed into pellets. The raw material may not be a foam material. Further, solid fuel that has not been pelletized, for example, only waste material that has been finely crushed may be used.

燃料供給部160は、固形燃料の搬送部として、いわゆるスクリューコンベア方式の搬送部を有している。燃料供給部160は、図1に示すように、円筒部161と、円筒部161内に設けられた螺旋歯162と、螺旋歯162が固定された回転軸163と、回転軸163を回転させるモータ164とを有している。円筒部161は外壁2の外部から燃焼室5へと水平方向に外壁2を貫通している。円筒部161における外壁2の外部に配置された端部は上方に開口している。この開口から円筒部161内へと、ホッパ22に貯留された固形燃料が投入される。円筒部161内に投入された固形燃料は、モータ164が回転軸163を回転させるのに伴い、螺旋歯162によって円筒部161内を図1中左方へと搬送される。そして、搬送された固形燃料は、円筒部161における燃焼室5内に配置された先端部において円筒部161の外部へと押し出され、燃焼室5内を落下する。なお、円筒部161の先端部は、後述の通り、円筒隔壁101内の内側空間5aに配置されている。したがって、円筒部161の先端部から押し出された固形燃料は内側空間5a内を落下する。   The fuel supply unit 160 has a so-called screw conveyor type transport unit as a solid fuel transport unit. As shown in FIG. 1, the fuel supply unit 160 includes a cylindrical part 161, a helical tooth 162 provided in the cylindrical part 161, a rotating shaft 163 to which the helical tooth 162 is fixed, and a motor that rotates the rotating shaft 163. 164. The cylindrical portion 161 passes through the outer wall 2 in the horizontal direction from the outside of the outer wall 2 to the combustion chamber 5. An end portion of the cylindrical portion 161 disposed outside the outer wall 2 opens upward. From this opening, the solid fuel stored in the hopper 22 is introduced into the cylindrical portion 161. As the motor 164 rotates the rotating shaft 163, the solid fuel charged into the cylindrical portion 161 is conveyed to the left in FIG. 1 by the helical teeth 162. Then, the conveyed solid fuel is pushed out of the cylindrical portion 161 at the tip portion disposed in the combustion chamber 5 in the cylindrical portion 161 and falls in the combustion chamber 5. In addition, the front-end | tip part of the cylindrical part 161 is arrange | positioned in the inner space 5a in the cylindrical partition 101 as mentioned later. Therefore, the solid fuel pushed out from the tip of the cylindrical portion 161 falls in the inner space 5a.

燃焼室5内には、燃料供給部160から固形燃料が供給される内部燃焼部100が設けられている。燃料供給部160はこの内部燃焼部100の側壁を水平方向に貫通しており、その先端部が内部燃焼部100の内部に配置されている。内部燃焼部100の全体は金属材料で構成されているが、陶製など、耐熱性の高い他の材料製であってもよい。また、これら複数種類の材料から構成されてもよい。内部燃焼部100は、図3及び図4(a)に示すように、円筒の概略形状を有する円筒隔壁101と、円筒隔壁101を支持したフレーム110と、円盤型の蓋部120とを有している。フレーム110は、鉛直方向に延びた4本の柱部材111と、水平方向に延びたリング部材112及び113とから構成されている。リング部材112及び113は上下方向に離隔している。蓋部120は、フレーム110の上端に支持されている。蓋部120は、平面視において、リング部材112とほぼ同じ形状及び同じ大きさを有しており、リング部材112の全体とほぼ重複している(図2参照)。   In the combustion chamber 5, an internal combustion unit 100 to which solid fuel is supplied from the fuel supply unit 160 is provided. The fuel supply unit 160 penetrates the side wall of the internal combustion unit 100 in the horizontal direction, and the tip thereof is disposed inside the internal combustion unit 100. Although the whole internal combustion part 100 is comprised with the metal material, it may be made from other materials with high heat resistance, such as ceramics. Moreover, you may be comprised from these multiple types of materials. As shown in FIGS. 3 and 4A, the internal combustion unit 100 includes a cylindrical partition wall 101 having a cylindrical shape, a frame 110 that supports the cylindrical partition wall 101, and a disk-shaped lid 120. ing. The frame 110 includes four column members 111 extending in the vertical direction and ring members 112 and 113 extending in the horizontal direction. The ring members 112 and 113 are spaced apart in the vertical direction. The lid 120 is supported on the upper end of the frame 110. The lid 120 has substantially the same shape and the same size as the ring member 112 in plan view, and substantially overlaps the entire ring member 112 (see FIG. 2).

円筒隔壁101は、4本の柱部材111の内側を1周すると共に各柱部材111に固定されている。円筒隔壁101は、リング部材112からリング部材113まで上下方向に延びている。円筒隔壁101は、図4(b)に示すように、平面視において円に沿って閉じている。   The cylindrical partition wall 101 makes one round inside the four column members 111 and is fixed to each column member 111. The cylindrical partition wall 101 extends in the vertical direction from the ring member 112 to the ring member 113. As shown in FIG. 4B, the cylindrical partition wall 101 is closed along a circle in plan view.

円筒隔壁101は、エキスパンドメタルを湾曲させ、円筒状に成形することによって作製されている。エキスパンドメタルは、図5(a)及び図5(b)に示すように、マトリクス状に配置された複数のボンドがストランドを介して互いに接続されることで構成されている。エキスパンドメタルは、水平な上面を有する下刃と山形の刃を有する上刃を用い、下刃から金属平板を少しずつ突出させながら、その突出部分に上刃で山形の切り込みを入れると共にその切り込みを広げることを繰り返すことによって作製される。これによって金属平板が網目状に成形される。網目の1つ1つは、図5(a)に示すように、ひし形の概略形状を有する単位網目部110によって形成されている。1つの単位網目部110は4本のストランドを介して互いに連結された4つのボンドによって構成されている。   The cylindrical partition wall 101 is manufactured by curving expanded metal and forming it into a cylindrical shape. As shown in FIGS. 5A and 5B, the expanded metal is configured by connecting a plurality of bonds arranged in a matrix to each other via strands. Expanded metal uses a lower blade with a horizontal upper surface and an upper blade with an angled blade, and a metal flat plate protrudes from the lower blade little by little. It is made by repeating spreading. Thus, the metal flat plate is formed in a mesh shape. As shown in FIG. 5A, each mesh is formed by a unit mesh portion 110 having a diamond-like schematic shape. One unit network part 110 is constituted by four bonds connected to each other through four strands.

エキスパンドメタルには、その構造上、網目に方向性が存在する。この方向性は、網目を構成するストランドの側面が、エキスパンドメタルの広がる面に対して直交せず、斜めに延びていることから生じている。例えば、図5(a)及び図5(b)には、円筒隔壁101を構成するエキスパンドメタルのボンド及びストランドの一部であるボンド102〜104並びにストランド105〜108が示されている。ボンド103並びにストランド106及び107の側面103a、106a及び107aは、それぞれ、網目の内表面を構成する側面の一つである。図5(b)に示すように、側面103a、106a及び107aは、いずれも、D方向に沿っている。D方向は、円筒隔壁101を構成するエキスパンドメタルが広がる方向である図5(b)のC方向と直交せず、C方向に対して斜めの方向である。つまり、円筒隔壁101の網目にはD方向という方向性が生じている。以下、このD方向を「網目の方向」とする。   Expanded metal has directionality in the mesh due to its structure. This directionality is caused by the fact that the side surfaces of the strands constituting the mesh extend obliquely without being orthogonal to the expanding metal surface. For example, FIG. 5A and FIG. 5B show expanded metal bonds and bonds 102 to 104 and strands 105 to 108 which are part of the strands constituting the cylindrical partition wall 101. The bond 103 and the side surfaces 103a, 106a and 107a of the strands 106 and 107 are each one of the side surfaces constituting the inner surface of the mesh. As shown in FIG. 5B, the side surfaces 103a, 106a, and 107a are all along the D direction. The D direction is not orthogonal to the C direction in FIG. 5B, which is the direction in which the expanded metal constituting the cylindrical partition wall 101 spreads, and is an oblique direction with respect to the C direction. That is, the direction of the D direction is generated in the mesh of the cylindrical partition wall 101. Hereinafter, this D direction is referred to as “mesh direction”.

内部燃焼部100は、5本の給気管156及び全ての貫通孔155bが平面視において円筒隔壁101内に配置される(図2参照)ように燃焼室5の底面(隔壁8の上面)上に載置されている。円筒隔壁101は、燃焼室5内の空間を、図1に示すように、水平方向に関して円筒隔壁101より内側の空間である内側空間5aと、水平方向に関して円筒隔壁101より外側の空間である外側空間5bとに区画している。これにより、給気部155は、内側空間5aの底壁を構成することになる。外側空間5bは、燃焼室5の内壁面2aと円筒隔壁101とに水平方向に挟まれた空間でもある。内側空間5aと外側空間5bとは、円筒隔壁101を構成する複数の単位網目部110における1つ1つの網目によって互いに連通している。このように、単位網目部110は、内側空間5aと外側空間5bとを連通させる連通部を形成している。   The internal combustion unit 100 is arranged on the bottom surface of the combustion chamber 5 (the upper surface of the partition wall 8) so that the five air supply pipes 156 and all the through holes 155b are disposed in the cylindrical partition wall 101 in plan view (see FIG. 2). It is placed. As shown in FIG. 1, the cylindrical partition wall 101 includes an inner space 5 a that is a space inside the cylindrical partition wall 101 in the horizontal direction and an outer space that is a space outside the cylindrical partition wall 101 in the horizontal direction. It is partitioned into a space 5b. Thereby, the air supply part 155 comprises the bottom wall of the inner side space 5a. The outer space 5b is also a space sandwiched between the inner wall surface 2a of the combustion chamber 5 and the cylindrical partition wall 101 in the horizontal direction. The inner space 5 a and the outer space 5 b are in communication with each other through a single mesh in the plurality of unit mesh portions 110 constituting the cylindrical partition wall 101. Thus, the unit mesh part 110 forms the communication part which connects the inner space 5a and the outer space 5b.

また、内部燃焼部100は、円筒隔壁101の網目の方向であるD方向に対して内側空間5aと外側空間5bとが図5(b)に示す位置関係となるように配置されている。円筒隔壁101のどの位置においても、円筒隔壁101の広がる方向に対して図5(b)に示す網目の方向が生じる。このことから、円筒隔壁101の各位置における網目の方向が、図4(b)のD1〜D3方向に示す方向となるように内部燃焼部100が配置されていることになる。   Further, the internal combustion unit 100 is arranged such that the inner space 5a and the outer space 5b are in the positional relationship shown in FIG. 5B with respect to the D direction which is the mesh direction of the cylindrical partition wall 101. At any position of the cylindrical partition wall 101, the mesh direction shown in FIG. From this, the internal combustion part 100 is arrange | positioned so that the direction of the mesh | network in each position of the cylindrical partition wall 101 may become a direction shown to D1-D3 direction of FIG.4 (b).

外側空間5bには、各給気管153の各貫通孔153aから空気が供給されることによって、上記の通り、図2のB方向に向かう旋回気流が発生する。この旋回気流は、図2に示すように、燃焼室5の内壁面2aと円筒隔壁101の外表面とに水平方向に挟まれた空間に形成される。本実施形態では、このように限定された空間に気流を発生させるため、円筒隔壁101の周りを旋回する気流を確実に発生させることができる。そして、この旋回気流は、図4(a)に示すように、円筒隔壁101の外表面に沿って流れる。一方、円筒隔壁101の外表面には、円筒隔壁101の内側と外側、すなわち、内側空間5aと外側空間5bとを連通させる多数の単位網目部110(図5(a)参照)が開口している。このため、円筒隔壁101の外表面に沿って旋回気流が流れる際に、内側空間5aから各単位網目部110の網目を通じて外側空間5bへと空気を吸引する作用が発生する。   In the outer space 5b, as air is supplied from the through holes 153a of the supply pipes 153, a swirling airflow is generated in the direction B in FIG. 2 as described above. As shown in FIG. 2, the swirling airflow is formed in a space that is horizontally sandwiched between the inner wall surface 2 a of the combustion chamber 5 and the outer surface of the cylindrical partition wall 101. In the present embodiment, since an air flow is generated in such a limited space, an air flow swirling around the cylindrical partition wall 101 can be reliably generated. And this swirl | vortex airflow flows along the outer surface of the cylindrical partition 101, as shown to Fig.4 (a). On the other hand, on the outer surface of the cylindrical partition wall 101, a large number of unit mesh portions 110 (see FIG. 5A) that connect the inner side and the outer side of the cylindrical partition wall 101, that is, the inner space 5a and the outer space 5b are opened. Yes. For this reason, when the swirling airflow flows along the outer surface of the cylindrical partition wall 101, an action of sucking air from the inner space 5a to the outer space 5b through the mesh of each unit mesh part 110 occurs.

円筒隔壁101の網目の方向は図4(b)のD1〜D3方向に示す方向である。網目の方向は、すなわち、円筒隔壁101を構成するエキスパンドメタルのボンド及びストランドの側面(例えば、図5(b)の側面103a、106a及び107a)の方向である。単位網目部110の網目を通る空気は、内側空間5aから、単位網目部110に形成された上記側面に案内されて外側空間5bへと向かう。したがって、網目を通る空気は、網目の方向(上記側面の方向)であるD1〜D3方向に沿って流れやすい。そして、D1〜D3方向に沿って内側空間5aから外側空間5bへと向かう方向ベクトルと旋回気流の方向ベクトルとのなす角(例えば、図4(b)の角α)は鋭角である。このため、内側空間5aから単位網目部110の網目を通って外側空間5bへと吸引された空気は旋回気流へと円滑に合流しやすい。このように、各単位網目部110に形成された上記側面は、内側空間5aからの空気を旋回気流の方向へと案内する役割を果たす。   The direction of the mesh of the cylindrical partition wall 101 is a direction indicated by directions D1 to D3 in FIG. The direction of the mesh is, in other words, the direction of the expanded metal bonds and the strand side surfaces (for example, the side surfaces 103a, 106a and 107a in FIG. 5B) constituting the cylindrical partition wall 101. The air passing through the meshes of the unit mesh part 110 is guided from the inner space 5a to the side surface formed in the unit mesh part 110 and heads toward the outer space 5b. Therefore, the air passing through the mesh tends to flow along the directions D1 to D3 that are the direction of the mesh (the direction of the side surface). And the angle (for example, angle (alpha) of FIG.4 (b)) which the direction vector which goes to the outer space 5b from the inner space 5a and the direction vector of a swirl | vortex air current along the D1-D3 direction is an acute angle. For this reason, the air sucked into the outer space 5b from the inner space 5a through the mesh of the unit mesh portion 110 is likely to smoothly join the swirling airflow. Thus, the said side surface formed in each unit mesh part 110 plays the role which guides the air from the inner space 5a to the direction of a swirl airflow.

燃焼室5の底面には、図1及び図2に示すように、受け皿15が設けられている。受け皿15には灯油が注入される。受け皿15に注入された灯油に点火することで固形燃料の燃焼を開始させる。   As shown in FIGS. 1 and 2, a tray 15 is provided on the bottom surface of the combustion chamber 5. Kerosene is injected into the tray 15. The burning of solid fuel is started by igniting the kerosene injected into the tray 15.

以上の構成において、受け皿15内の灯油に着火後、燃料供給部160が固形燃料を燃焼室5に供給すると共に空気供給部150が空気を燃焼室5に供給することで、燃焼室5内で固形燃料が燃焼する。燃料供給部160からの固形燃料は内側空間5a内を落下する。このため、まず、内側空間5a内において固形燃料が燃焼する。燃焼用の空気は、空気供給部150における給気部155及び給気管156の貫通孔155b及び156aから供給される。固形燃料はポリスチレン(又は、ポリエチレンやポリプロピレン等)からなるため、燃焼によって高温になった内側空間5a内を落下する際、固形燃料から可燃性ガスが発生する。かかる可燃性ガスは給気部155及び給気管156から供給される空気と混合しつつ燃焼する。内部燃焼部100の上部には蓋部120が設置されている。このため、内側空間5aにおいて発生した可燃性ガスが内部燃焼部100の上方に流出するのが抑制されている。   In the above configuration, after ignition of the kerosene in the tray 15, the fuel supply unit 160 supplies the solid fuel to the combustion chamber 5 and the air supply unit 150 supplies air to the combustion chamber 5. Solid fuel burns. The solid fuel from the fuel supply unit 160 falls in the inner space 5a. Therefore, first, the solid fuel burns in the inner space 5a. The combustion air is supplied from the air supply unit 155 and the through holes 155 b and 156 a of the air supply pipe 156 in the air supply unit 150. Since the solid fuel is made of polystyrene (or polyethylene, polypropylene, or the like), combustible gas is generated from the solid fuel when falling in the inner space 5a that has become high temperature by combustion. The combustible gas burns while being mixed with the air supplied from the air supply unit 155 and the air supply pipe 156. A lid part 120 is installed on the upper part of the internal combustion part 100. For this reason, the combustible gas generated in the inner space 5 a is suppressed from flowing out above the internal combustion unit 100.

内側空間5aにおいて固形燃料が燃焼する際に、不純物などが燃え残ったり、固形燃料の一部が炭化したりすることで、燃え滓が発生することがある。そして、このような燃え滓が給気部155上に積み重なり、給気部155の貫通孔155bの開口を塞ぐおそれがある。しかしながら、仮に、固形燃料の燃え滓等によって給気部155の貫通孔155bが塞がれたとしても、給気部155よりも上方に延びた給気管156の貫通孔156aは燃え滓等によって塞がれたりしにくい。したがって、仮に貫通孔155bが塞がれても、燃焼用の空気は貫通孔156aから供給される。   When the solid fuel burns in the inner space 5a, impurities or the like may remain unburned, or a part of the solid fuel may be carbonized to generate flaming soot. Then, there is a possibility that such burners accumulate on the air supply unit 155 and block the opening of the through hole 155b of the air supply unit 155. However, even if the through-hole 155b of the air supply unit 155 is blocked by a solid fuel burner or the like, the through-hole 156a of the supply pipe 156 extending above the air supply unit 155 is blocked by the burner or the like. Hard to come off. Therefore, even if the through hole 155b is blocked, the combustion air is supplied from the through hole 156a.

一方、上記の通り、内側空間5aの空気は、外側空間5bに発生する旋回気流によって、円筒隔壁101の網目を通じて外側空間5bへと吸引される。これにより、内側空間5aにおいて燃焼せずに残った可燃性のガスが内側空間5aから外側空間5bへと流出する。流出した可燃性のガスは、外側空間5bにおいて旋回気流に合流すると共に、旋回気流中の空気と適切に混合されつつ燃焼する。外側空間5bでは旋回気流の形成によって、燃焼に十分な量の空気と可燃性のガスとが混合する。したがって、可燃性のガスが内側空間5aにおいて燃え残ったとしても、外側空間5bにおいて確実に燃焼する。   On the other hand, as described above, the air in the inner space 5a is sucked into the outer space 5b through the mesh of the cylindrical partition wall 101 by the swirling airflow generated in the outer space 5b. Thereby, the combustible gas which remained without burning in the inner space 5a flows out from the inner space 5a to the outer space 5b. The flammable gas that has flowed out joins the swirling airflow in the outer space 5b, and burns while being appropriately mixed with the air in the swirling airflow. In the outer space 5b, a sufficient amount of air and combustible gas are mixed by the formation of the swirling airflow. Therefore, even if combustible gas remains unburned in the inner space 5a, it burns reliably in the outer space 5b.

以上説明した本実施形態に係るボイラー1によると、外側空間5bにおいて円筒隔壁101と燃焼室5の内壁面2aとに水平方向に挟まれた領域に旋回気流を発生させる。かかる限定された領域に旋回気流を発生させるため、旋回気流が確実に形成されやすい。また、外側空間5bに形成される旋回気流により、内側空間5aに供給された固形燃料から発生した可燃性ガスが、各単位網目部110を通じて、円筒隔壁101と燃焼室5の内壁面2aとに挟まれた上記領域に流出する。つまり、内側空間5aにおいて固形燃料から発生した可燃性ガスのうちの未燃焼のものが、各単位網目部110に向かって外側に流れると共に、そのまま各単位網目部110を通じて円筒隔壁101の外側の旋回気流へと合流しやすい。したがって、内側空間5aにおいて未燃焼であった可燃性ガスが、外側空間5bの限定された領域に適切に形成された旋回気流に巻き込まれつつ、効率よく燃焼する。   According to the boiler 1 according to the present embodiment described above, a swirling airflow is generated in a region sandwiched between the cylindrical partition wall 101 and the inner wall surface 2a of the combustion chamber 5 in the outer space 5b. Since the swirling airflow is generated in such a limited region, the swirling airflow is easily formed reliably. Further, the combustible gas generated from the solid fuel supplied to the inner space 5 a by the swirling airflow formed in the outer space 5 b passes through each unit mesh part 110 to the cylindrical partition wall 101 and the inner wall surface 2 a of the combustion chamber 5. It flows out to the above sandwiched area. That is, the unburned combustible gas generated from the solid fuel in the inner space 5a flows outward toward each unit mesh 110 and swirls outside the cylindrical partition wall 101 through each unit mesh 110 as it is. Easy to merge into the airflow. Therefore, the combustible gas that has not been burned in the inner space 5a is efficiently burned while being engulfed in the swirling airflow appropriately formed in the limited region of the outer space 5b.

また、本実施形態においては、円筒隔壁101に形成された各単位網目部110の網目(ボンド及びストランドの側面)が、内側空間5aの空気を外側空間5bへと、旋回領域の方向に案内する。これによって、内側空間5aの可燃性ガスが旋回気流に円滑に合流しやすい。一方、仮に、網目の方向が円筒隔壁101とは異なる図6の円筒隔壁201を円筒隔壁101の代わりに用いたとする。円筒隔壁201の網目の方向はE1〜E3方向である。この場合、網目の方向に沿って内側空間5aから外側空間5bへと向かう方向ベクトルと旋回気流の方向ベクトルとのなす角(例えば、図6の角β)は鈍角である。つまり、円筒隔壁201の網目は、空気を内側空間5aから外側空間5bへと案内する場合、旋回気流とは反対の方向に案内することになる。したがって、円筒隔壁201には内側空間5aから網目を通じて外側空間5bへと向かう気流が比較的発生しにくく、内側空間5aの可燃性ガスが旋回気流へと合流しにくい。よって、円筒隔壁101と比べると可燃性ガスが効率よく燃焼しにくい。これに対し、本実施形態の円筒隔壁101の網目は、内側空間5aの空気を外側空間5bへと、旋回領域の方向に案内する。このため、内側空間5aの可燃性ガスが旋回気流に円滑に合流しやすく、旋回気流に巻き込まれて効率よく燃焼する。なお、円筒隔壁201のような網目の方向であっても、網目の開口率によっては内側空間5aの可燃性ガスが外側空間5bへとある程度円滑に流出する。この場合、円筒隔壁201のような網目の方向の隔壁が円筒隔壁101の代わりに用いられてもよい。   Further, in this embodiment, the mesh (bond and strand side surfaces) of each unit mesh 110 formed in the cylindrical partition wall 101 guides the air in the inner space 5a to the outer space 5b in the direction of the swivel region. . Thereby, the combustible gas in the inner space 5a is likely to smoothly join the swirling airflow. On the other hand, suppose that the cylindrical partition 201 in FIG. 6, which has a mesh direction different from the cylindrical partition 101, is used instead of the cylindrical partition 101. The mesh direction of the cylindrical partition wall 201 is the E1 to E3 direction. In this case, the angle (for example, angle β in FIG. 6) formed by the direction vector from the inner space 5a toward the outer space 5b along the mesh direction and the direction vector of the swirling airflow is an obtuse angle. That is, when the air is guided from the inner space 5a to the outer space 5b, the mesh of the cylindrical partition wall 201 guides in the direction opposite to the swirling airflow. Therefore, the cylindrical partition wall 201 is relatively less likely to generate an airflow from the inner space 5a to the outer space 5b through the mesh, and the combustible gas in the inner space 5a is less likely to join the swirling airflow. Therefore, combustible gas is less likely to burn efficiently than the cylindrical partition wall 101. On the other hand, the mesh of the cylindrical partition wall 101 of the present embodiment guides the air in the inner space 5a to the outer space 5b in the direction of the turning area. For this reason, the combustible gas in the inner space 5a easily joins the swirling airflow, and is caught in the swirling airflow and burns efficiently. Even in the mesh direction like the cylindrical partition wall 201, the combustible gas in the inner space 5a flows out to some extent smoothly into the outer space 5b depending on the opening ratio of the mesh. In this case, a partition in the mesh direction such as the cylindrical partition 201 may be used instead of the cylindrical partition 101.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims.

例えば、上述の実施形態では、円筒隔壁101が網目状の部材であるエキスパンドメタルによって構成されている。しかし、このような円筒隔壁101の代わりに、網目状の部材以外の部材によって形成された隔壁が用いられてもよい。例えば、図7(a)の円筒隔壁121が用いられてもよい。円筒隔壁121は、複数の貫通孔121aがパンチングなどによって形成された金属板を円筒状に成形することによって作製されている。各貫通孔121aは、隔壁121の厚み方向に対して斜めの方向(例えば、F1〜F3方向)に沿って形成されている。これにより、各貫通孔121a内の表面は、内側空間5aから外側空間5bに向かう空気を、外側空間5bの旋回気流の方向に案内する。なお、隔壁121において貫通孔121aを形成する部分は本発明の連通部に対応する。   For example, in the above-described embodiment, the cylindrical partition wall 101 is made of an expanded metal that is a mesh member. However, instead of such a cylindrical partition 101, a partition formed by a member other than a mesh-like member may be used. For example, the cylindrical partition wall 121 shown in FIG. 7A may be used. The cylindrical partition wall 121 is manufactured by forming a metal plate having a plurality of through holes 121a formed by punching or the like into a cylindrical shape. Each through-hole 121a is formed along a direction oblique to the thickness direction of the partition wall 121 (for example, F1 to F3 direction). Thereby, the surface in each through-hole 121a guides the air which goes to the outer side space 5b from the inner side space 5a in the direction of the turning airflow of the outer side space 5b. In addition, the part which forms the through-hole 121a in the partition 121 respond | corresponds to the communicating part of this invention.

また、円筒隔壁101は、平面視において円に沿って閉じている。しかし、このような円筒隔壁101の代わりに、平面視において円以外の閉曲線に沿って閉じた隔壁が設けられてもよい。円以外の閉曲線としては、楕円や、角がアール状に形成された多角形(三角形、四角形、五角形、六角形…)等が考えられる。   Further, the cylindrical partition wall 101 is closed along a circle in plan view. However, instead of such a cylindrical partition wall 101, a partition wall closed along a closed curve other than a circle in a plan view may be provided. As the closed curve other than the circle, an ellipse, a polygon having a rounded corner (triangle, quadrangle, pentagon, hexagon, etc.) can be considered.

また、平面視において円等の閉曲線に沿って閉じた円筒隔壁101や121等によって内側空間5a及び外側空間5bが区画される代わりに、複数の隔壁によってこれらの空間が区画されてもよい。例えば、図7(b)の隔壁131〜133によってこれらの空間が区画されてもよい。隔壁131〜133のそれぞれは、平面視において円弧状に湾曲しており、全体としてほぼ円形を呈している。隔壁131〜133の端部同士の間には間隙135〜137が形成されている。内側空間5aの空気は、これらの間隙を通じ、旋回気流によって、外側空間5bへとG1〜G3方向に吸引される。なお、隔壁131〜133において間隙135〜137を形成する部分は本発明の連通部に対応する。また、図7(c)の隔壁141〜143のように、その端部の位置が互いにずれていてもよい。内側空間5aの空気は、隔壁141〜143の端部同士の間に形成される間隙145〜147を通じ、外側空間5bへとH1〜H3方向に吸引される。内側空間5aから外側空間5bに向かう空気は、隔壁141〜143の内表面によって外側空間5bの旋回気流の方向に案内される。なお、隔壁141〜143において間隙145〜147を形成する部分は本発明の連通部に対応する。   Further, instead of the inner space 5a and the outer space 5b being partitioned by the cylindrical partition walls 101 and 121 or the like closed along a closed curve such as a circle in plan view, these spaces may be partitioned by a plurality of partition walls. For example, these spaces may be partitioned by the partition walls 131 to 133 in FIG. Each of the partition walls 131 to 133 is curved in an arc shape in plan view, and has a substantially circular shape as a whole. Gaps 135 to 137 are formed between the ends of the partition walls 131 to 133. The air in the inner space 5a is sucked in the directions G1 to G3 into the outer space 5b by the swirling airflow through these gaps. In addition, the part which forms the gaps 135-137 in the partition 131-133 respond | corresponds to the communication part of this invention. Further, as in the partition walls 141 to 143 in FIG. 7C, the positions of the end portions may be shifted from each other. The air in the inner space 5a is sucked in the directions H1 to H3 into the outer space 5b through gaps 145 to 147 formed between the ends of the partition walls 141 to 143. The air from the inner space 5a toward the outer space 5b is guided in the direction of the swirling airflow in the outer space 5b by the inner surfaces of the partition walls 141 to 143. In addition, the part which forms the gaps 145-147 in the partition walls 141-143 respond | corresponds to the communication part of this invention.

また、上述の実施形態においては、図2に示すように、給気管153からA1〜A3方向へと空気が流出するように給気管153に貫通孔153aが形成されている。かかる給気管153の代わりに図8に示す給気管153’が用いられてもよい。給気管153’には、貫通孔153aに加え、貫通孔153bが設けられている。貫通孔153bは、燃焼室5の中心に向かって給気管153から空気が流出するように形成されている。上下方向に沿って複数個の貫通孔153bが配列されていてもよい。空気の流出方向に直交する断面に関して、貫通孔153bの断面積は貫通孔153aの断面積より小さい。このような貫通孔153bが形成されていることにより、貫通孔153aから流出する空気と比べて少量の空気が給気管153から燃焼室5の中心方向に流出する。これにより、外側空間5bの旋回気流に乱れを生じさせることができる。かかる乱れによって、外側空間5bにおいて空気と可燃性ガスとが混合しやすくなり、燃焼効率がより向上する。   In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, a through hole 153 a is formed in the air supply pipe 153 so that air flows out from the air supply pipe 153 in the A1 to A3 directions. An air supply pipe 153 ′ shown in FIG. 8 may be used instead of the air supply pipe 153. The supply pipe 153 'is provided with a through hole 153b in addition to the through hole 153a. The through hole 153 b is formed so that air flows out from the air supply pipe 153 toward the center of the combustion chamber 5. A plurality of through holes 153b may be arranged along the vertical direction. Regarding the cross section orthogonal to the air outflow direction, the cross sectional area of the through hole 153b is smaller than the cross sectional area of the through hole 153a. By forming such a through hole 153b, a small amount of air flows out from the supply pipe 153 toward the center of the combustion chamber 5 as compared with the air flowing out from the through hole 153a. Thereby, disturbance can be produced in the whirling airflow of the outer space 5b. Due to such disturbance, air and combustible gas are easily mixed in the outer space 5b, and the combustion efficiency is further improved.

また、上述の実施形態においては、空気供給部150が燃焼室5内に空気を供給する。しかし、燃焼室5内に空気以外の酸素を含んだ気体を供給する供給部が空気供給部150の代わりに設けられてもよい。例えば、空気よりも高濃度の酸素を含んだ気体を供給する供給部が設けられてもよい。   In the above-described embodiment, the air supply unit 150 supplies air into the combustion chamber 5. However, a supply unit that supplies a gas containing oxygen other than air into the combustion chamber 5 may be provided instead of the air supply unit 150. For example, a supply unit that supplies a gas containing oxygen at a higher concentration than air may be provided.

また、上述の実施形態は、本発明がボイラーに適用されたものである。しかし、本発明がボイラー以外の燃焼装置に適用されてもよい。例えば、燃焼室5内の燃焼熱によって高温になった空気を利用した暖房装置や、燃焼室5内の燃焼熱によって水を蒸発させて得た水蒸気の圧力を利用した発電装置等、燃焼熱をさまざまに利用する燃焼装置に適用されてよい。   In the above-described embodiment, the present invention is applied to a boiler. However, the present invention may be applied to combustion devices other than boilers. For example, the heating heat using air heated to high temperature by the combustion heat in the combustion chamber 5, the power generation device using the pressure of water vapor obtained by evaporating water by the combustion heat in the combustion chamber 5, etc. You may apply to the combustion apparatus utilized variously.

1 ボイラー
2a (燃焼室の)内壁面
5 燃焼室
5a 内側空間
5b 外側空間
101 円筒隔壁
110 単位網目部
121 円筒隔壁
121a 貫通孔
131-133 隔壁
135-137 間隙
141-143 隔壁
145-147 間隙
150 空気供給部
153 給気管
153a 貫通孔
155 給気部
155b 貫通孔
156 給気管
156a 貫通孔
157 送風機
160 燃料供給部
201 円筒隔壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiler 2a Inner wall surface (combustion chamber) 5 Combustion chamber 5a Inner space 5b Outer space 101 Cylindrical partition 110 Unit mesh part 121 Cylindrical partition 121a Through-hole 131-133 Separation 135-137 Separation 141-143 Separation 145-147 Separation 150 Air Supply unit 153 Supply tube 153a Through hole 155 Supply unit 155b Through hole 156 Supply tube 156a Through hole 157 Blower 160 Fuel supply unit 201 Cylindrical partition

Claims (7)

燃焼室が内部に形成された燃焼部と、
前記燃焼室内の空間を水平方向に関して外側空間と内側空間とに区画する隔壁と、
前記燃焼室内に固形燃料を供給する燃料供給部と、
燃焼用の酸素を含んだ気体を前記燃焼室内に供給する気体供給部と、
前記燃焼室内に気流を発生させる気流形成部と、を備えており、
前記隔壁が、前記内側空間と前記外側空間とを連通させる連通部を形成しており、
前記燃料供給部が前記内側空間内であって前記連通部より内側の領域に前記固形燃料を供給するように構成されており、
前記内側空間において前記固形燃料から発生する未燃焼の気体が、前記連通部を経て、前記外側空間における前記隔壁と前記燃焼室の内壁面とに水平方向に挟まれた領域へと流出するように、前記気流形成部が前記隔壁の周囲を旋回する旋回気流を前記領域に発生させることを特徴とする固形燃料燃焼装置。
A combustion section having a combustion chamber formed therein;
A partition that divides the space in the combustion chamber into an outer space and an inner space in the horizontal direction;
A fuel supply unit for supplying solid fuel into the combustion chamber;
A gas supply unit for supplying a gas containing oxygen for combustion into the combustion chamber;
An airflow forming section for generating an airflow in the combustion chamber,
The partition wall forms a communication part for communicating the inner space and the outer space;
The fuel supply unit is configured to supply the solid fuel to a region inside the inner space and inside the communication unit;
An unburned gas generated from the solid fuel in the inner space flows out through the communication portion to a region horizontally sandwiched between the partition wall and the inner wall surface of the combustion chamber in the outer space. The solid fuel combustion apparatus according to claim 1, wherein the airflow forming unit generates a swirling airflow swirling around the partition wall in the region.
前記連通部が、前記内側空間の気体を前記外側空間へと、前記旋回気流の方向に案内する表面を有していることを特徴とする請求項1に記載の固形燃料燃焼装置。   2. The solid fuel combustion apparatus according to claim 1, wherein the communication portion has a surface that guides the gas in the inner space to the outer space in the direction of the swirling airflow. 前記隔壁が、平面視において曲線に沿って閉じていることを特徴とする請求項1又は2に記載の固形燃料燃焼装置。   The solid fuel combustion apparatus according to claim 1, wherein the partition wall is closed along a curved line in a plan view. 前記隔壁がエキスパンドメタルによって構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の固形燃料燃焼装置。   The solid fuel combustion apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the partition wall is made of expanded metal. 前記気体供給部が、前記燃焼部における前記内側空間の底壁に形成された貫通孔を通じて前記気体を前記内側空間に供給することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の固形燃料燃焼装置。   The said gas supply part supplies the said gas to the said inner space through the through-hole formed in the bottom wall of the said inner space in the said combustion part, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Solid fuel combustion device. 前記気体供給部が、前記燃焼部における前記内側空間の底壁から上方に向かって延びた第1の給気部を通じて前記気体を前記内側空間に供給することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の固形燃料燃焼装置。   The said gas supply part supplies the said gas to the said inner space through the 1st air supply part extended upwards from the bottom wall of the said inner space in the said combustion part. The solid fuel combustion apparatus of any one of Claims 1. 前記気体供給部が、前記外側空間内へと前記気体を流出させる流出口が形成された第2の給気部を有しており、
前記気流形成部が、前記第2の給気部内から前記流出口を通じて前記外側空間内へと前記気体を所定の方向に流出させることによって前記旋回気流を形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の固形燃料燃焼装置。
The gas supply part has a second air supply part formed with an outlet for allowing the gas to flow into the outer space;
The said airflow formation part forms the said swirl | vortex airflow by making the said gas flow in a predetermined direction from the said 2nd air supply part to the said outside space through the said outflow port. The solid fuel combustion apparatus according to any one of claims 6 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190078934A (en) * 2017-12-27 2019-07-05 이상훈 A separating boiler of a forced ventilation type
KR102133821B1 (en) * 2019-01-25 2020-07-14 강원대학교산학협력단 Boiler
JP2020118437A (en) * 2019-01-25 2020-08-06 カンウォン ナショナル ユニバーシティ−インダストリー コーポレーション ファウンデーション boiler

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR102133821B1 (en) * 2019-01-25 2020-07-14 강원대학교산학협력단 Boiler
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