JP2022028957A - Ash discharge part structure of combustion equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃焼装置に係る。詳細には、木質チップや木質ペレット等の木質の固形物を燃料とする燃焼装置から発生する灰の除去装置に係る。 The present invention relates to a combustion device. More specifically, the present invention relates to an ash removing device generated from a combustion device using wood solids such as wood chips and wood pellets as fuel.
木質等の固形燃料を燃焼させ、発生した熱を熱交換器で熱変換する燃焼装置は、固形燃料燃焼後に灰が発生する。灰は燃焼室内に放置すると、燃焼室内に溜まり続け、固形燃料の燃焼効率を維持することが難しくなることから、灰は燃焼室内から定期的に排除することが望ましい。また、燃焼室で発生した燃焼ガスを熱交換器で熱変換する場合は、燃焼ガスの高温度を維持することが、熱交換の効率を高める。 A combustion device that burns solid fuel such as wood and converts the generated heat into heat with a heat exchanger produces ash after burning the solid fuel. If the ash is left in the combustion chamber, it will continue to accumulate in the combustion chamber and it will be difficult to maintain the combustion efficiency of the solid fuel. Therefore, it is desirable to periodically remove the ash from the combustion chamber. Further, when the combustion gas generated in the combustion chamber is heat-converted by the heat exchanger, maintaining a high temperature of the combustion gas enhances the efficiency of heat exchange.
特許文献1に記載の燃焼装置は、「燃焼室と、断面V字板状からなり、燃焼室下方部に設けられ、固形燃料を載置して燃焼させ、燃焼した灰を下方に落下させるための複数のスリットを有する燃焼部と、燃焼部に空気を吹き込む燃焼空気供給部と、を備える」とされる。この燃焼装置は、燃焼部上で固形燃料を燃焼させ、発生した燃焼ガスが熱交換部を通過することで熱交換を行うものである。 The combustion device described in Patent Document 1 is "consisting of a combustion chamber and a V-shaped cross section, and is provided in the lower part of the combustion chamber, in which solid fuel is placed and burned, and the burned ash is dropped downward. It is provided with a combustion unit having a plurality of slits and a combustion air supply unit for blowing air into the combustion unit. " This combustion device burns solid fuel on the combustion unit, and the generated combustion gas passes through the heat exchange unit to exchange heat.
また、特許文献2には「焼却対象物が投入される焼却対象物投入部83と焼却対象物を燃焼する燃焼室20と温水や蒸気を配管へと供給する供給管12,13と排気ガスを排気する排気部22が設けられた上部本体10と、燃焼室20の底部を構成して焼却対象物を堆積させかつ焼却灰を落下させる炉床体62,106と炉床体駆動機構69,107と焼却灰を排出する焼却灰排出部60,103が設けられて台座部を構成する下部本体50と、バーナ40とを備える」焼却処理装置が開示されている。
Further, in Patent Document 2, "the incineration object input section 83 into which the incineration object is input, the combustion chamber 20 for burning the incineration object, the supply pipes 12 and 13 for supplying hot water and steam to the pipe, and the exhaust gas are described. The upper main body 10 provided with the
特許文献1によれば、燃焼部で燃焼した後に発生した灰が下方に落下するため、溜まった灰を除去する場合、燃焼装置を停止後に燃焼室を開放することになる。連続運転を行う場合は、定期的に燃焼装置を停止するため効率的とは言えない。また、燃焼装置を停止せずに燃焼部を開放して灰を取り除くとしても、外部からの空気流入によって燃焼室内の温度が低下し熱交換部の熱交換効率が低下する。 According to Patent Document 1, since the ash generated after burning in the combustion portion falls downward, when the accumulated ash is removed, the combustion chamber is opened after the combustion device is stopped. In the case of continuous operation, it cannot be said that it is efficient because the combustion device is stopped periodically. Further, even if the combustion unit is opened and the ash is removed without stopping the combustion device, the temperature in the combustion chamber is lowered due to the inflow of air from the outside, and the heat exchange efficiency of the heat exchange unit is lowered.
また、特許文献2によれば、「焼却灰排出機構69は、焼却灰受けドラム62を介して焼却灰排出管部67内に落下した焼却灰を焼却灰排出スクリュー65により先端側へと送り出し、焼却灰回収箱51へと排出する」とされる(特許文献2の段落[0053]の欄参照)。しかしながら、この焼却灰排出機構は、燃焼室で発生した焼却灰を先端側に送り出すのみならず、燃焼室内で発生した煙及び熱も焼却灰排出管部を通ることがあり、焼却灰排出管部先端側から焼却灰と共に煙及び熱を放出する問題がある。また、焼却灰排出管部先端側の下方に位置する焼却灰回収箱に溜まった灰を作業者が回収する際に、煙及び熱を作業者が浴びる問題がある。
Further, according to Patent Document 2, "The incinerator ash discharge mechanism 69 sends out the incinerator ash that has fallen into the incinerator ash discharge pipe portion 67 via the incinerator
したがって、本発明は上記問題点に着眼してなされたものであり、燃焼室で発生した灰を燃焼室外に移送して効率的に回収すると共に、燃焼過程で発生する煙及び熱を灰排出部から漏洩することを防ぎ燃焼室内の温度を高温に保つことができる燃焼装置の燃焼灰排出部構造を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made with the above problems in mind, and the ash generated in the combustion chamber is transferred to the outside of the combustion chamber to be efficiently recovered, and the smoke and heat generated in the combustion process are collected in the ash discharge unit. It is an object of the present invention to provide a combustion ash discharge part structure of a combustion device capable of preventing leakage from the combustion chamber and keeping the temperature in the combustion chamber at a high temperature.
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、燃焼室の下方部に設けられ、固形燃料を載置して燃焼させる燃焼部と、燃焼部の下方に設けられ、落下した灰を燃焼室外部に移送するために駆動装置によって回転駆動される回転軸を有した灰排出部と、灰排出部の排出口に設けられ、該排出口を開閉する蓋部材と、排出口の近傍で灰排出部の回転軸に設けられ、蓋部材によって排出口の開閉動作をさせる開閉機構と、駆動装置に設けられ、回転軸の回転位置及び回転回数を検出する検知部と、を備え、検知部は、回転軸の回転位置及び回転回数を検出することによって、駆動装置を定期的に駆動と停止を繰り返す断続運転するように制御する制御部と、を備える燃焼装置の灰排出部構造であることを要旨とする。 In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is provided in a combustion section provided in the lower part of the combustion chamber to place and burn solid fuel, and a combustion section provided below the combustion section to burn the fallen ash. An ash discharge section having a rotating shaft that is rotationally driven by a drive device for transfer to the outside of the room, a lid member provided at the discharge port of the ash discharge section that opens and closes the discharge port, and ash near the discharge port. The detection unit is provided with an opening / closing mechanism provided on the rotation shaft of the discharge unit to open / close the discharge port by a lid member, and a detection unit provided on the drive device to detect the rotation position and the number of rotations of the rotation shaft. , The ash discharge part structure of the combustion device including a control unit that controls the drive device to operate intermittently by periodically repeating driving and stopping by detecting the rotation position and the number of rotations of the rotation shaft. It is a summary.
本発明によれば、燃焼室で発生した灰を燃焼室外に移送して効率的に回収すると共に、燃焼過程で発生する煙及び熱を灰排出部から漏洩することを防ぎ燃焼室内の温度を高温に保つことができる燃焼装置の燃焼灰排出部構造を提供できる。 According to the present invention, the ash generated in the combustion chamber is transferred to the outside of the combustion chamber and efficiently recovered, and the smoke and heat generated in the combustion process are prevented from leaking from the ash discharge portion to raise the temperature of the combustion chamber to a high temperature. It is possible to provide a combustion ash discharge part structure of a combustion device that can be maintained at.
次に、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付すことがある。但し、図面は模式的なものであり、各部の寸法との関係等は現実のものとは異なることがある。
又、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings below, the same or similar parts may be designated by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the relationship with the dimensions of each part may differ from the actual ones.
Further, the technical idea of the present invention may be modified in various ways within the technical scope specified by the claims described in the claims.
図1乃至9に示す本発明の燃焼装置1は、燃料貯留部2と、燃料供給部3と、燃焼室4と、灰排出部5と、燃焼空気供給部6と、熱交換部7を有する。燃料貯留部2に貯留した木質のチップ及びペレット等の固形燃料Kを、燃料貯留部2下方に位置した燃料供給部3を介して、燃料供給部3側方の燃焼室4に送り燃焼させる。燃焼は、燃焼空気供給部6から供給される空気を得て行われる。燃焼室4で固形燃料Kを燃焼させて高温に加熱した気体は、燃焼室4に隣接した熱交換部7に送られ熱交換を行った後に燃焼装置1の外部に排気される。燃焼室4で固形燃料Kを燃焼させると灰が発生する。焼却後の灰は、燃焼室4下部に位置した灰排出部5で燃焼室4の外部に排出されその後、作業者によって回収される。図1及び図3の燃焼室4、熱交換部7に描かれた矢印は、燃焼後の燃焼ガスの流れを示したものである。
The combustion device 1 of the present invention shown in FIGS. 1 to 9 includes a fuel storage unit 2, a
燃料貯留部2は、燃料タンク21を備える。燃料タンク21の内部には、固形燃料Kが収納される。燃料タンク21の下部には燃料落下口22が位置している。固形燃料Kは燃料落下口22から下方へ落下し、燃料供給部3へ供給される。
The fuel storage unit 2 includes a fuel tank 21. The solid fuel K is stored inside the fuel tank 21. A
燃料供給部3は、第1搬送部311、パドル部321、第2搬送部331を備える。
燃料落下口22から送られた固形燃料Kは、円筒状の第1搬送部311に送られる。第1搬送部311の一端には第1搬入口312が設けられ、燃料タンク21の燃料落下口22の下部に接続されている。第1搬送部311の他端には、開口部を下方に向けた排出口313が設けられている。第1搬送部311の長手方向の内部には、第1スクリュー314が設けられる。第1スクリュー314は螺旋状部材を有した回転軸で、回転駆動することにより、第1搬入口312に投入された固形燃料Kを排出口313に送り出す。排出口313に到達した固形燃料Kは、排出口313の下方に位置するパドル部321に送られる。
The
The solid fuel K sent from the
パドル部321は、羽根板322を回転軸に対し放射状に配置された部材である。パドル部321によって固形燃料Kは間欠的に排出口313下方の第2搬送部331に定量供給すると共に、後述する燃焼室4からの煙や熱気を、燃料供給部3の上流側や燃料貯留部2に流れることを防止する。
The
パドル部321の下方には円筒状からなる部材で構成された第2搬送部331がある。第2搬送部331の一端にはパドル部321に向けて開口したように設けた第2搬入口332が位置している。第2搬入口332は固形燃料Kを第2搬送部331内に導く。第2搬送部331の他端は、後述する燃焼室4に設けた燃焼部42に、固形燃料Kを供給する部分となる燃料供給口333となっている。第2搬送部331の長手方向の内部には、第2スクリュー334が設けられる。第2スクリュー334は螺旋状部材を有した回転軸で、回転駆動することにより固形燃料Kを第2搬入口332から燃料供給口333を経て燃焼室4内に供給する。前記した第1スクリュー314、パドル部321、第2スクリュー334は、第2搬送部331の一端側に設置された搬送モーター341によってそれぞれ駆動される。
Below the
燃焼室4は、燃料貯留部2及び燃料供給部3の側方に位置していて、長辺を鉛直方向に立てた箱状に設けられている。燃焼室4の下方部の内側を覆うように、耐火煉瓦41が配置されている。燃焼室4下方部で耐火煉瓦41の下方には、木質チップ、あるいはペレット等の固形燃料Kを載置して燃焼させる燃焼部42が設けられている。固形燃料Kは、図4に示す断面V字に配置された燃焼部42の一端側に設置された燃料供給口333から供給され、燃焼部42上に押し出される。燃焼部42は、板状部材を傾斜させていると共に、対向してV字状に配置させた火格子421を有している。火格子421はV字の谷筋を第2搬送部331と平行に向けられている。
The
火格子421は、複数の円形の孔423及び複数のスリット424を設けている。孔423は、燃料供給口333側に固形燃料Kより小さく複数設けられていて、固形燃料Kが落下することを防止する。さらに孔423は、下方から空気が通りやすくしているため、燃焼に必要な空気を火格子421上に通すことができる。孔423に隣接して、スリット424が火格子421の傾斜に沿って複数設けられている。スリット424は、固形燃料Kの燃焼後の灰を下方に落下し易くすると共に、燃焼に必要な空気を下方から火格子421上に通すことができる。
The
燃焼部42の下方には灰排出部5が位置していて、固形燃料Kが燃焼部42上で燃焼後に灰となり、燃焼部42から落下した灰を燃焼室4の外部に排出する。灰排出部5は、灰受け皿51、排出スクリュー52、排出モーター53、排出パイプ54、灰回収容器55、排出カバー56、灰排出口571を有した排出箱57、蓋部材574、弾性体577、開閉機構58、検知部591を備える。
An
燃焼部42上で固形燃料Kが燃焼した後の灰は、燃焼部42の下方に位置する灰受け皿51に落下、堆積する。灰受け皿51は、矩形状板を中央部で折り曲げられて形成している。例示した実施形態においては、燃料排出口333から離れた側の面を30度程度起こすように曲げられ、その曲げの谷線は、第2スクリュー334の回転軸と直交する向きである。灰は、折り曲げによって形成された斜面によって曲げ部分に滑り落ち、集約される。灰受け皿51の上部で曲げの谷線と平行に、排出スクリュー52が設けられている。排出スクリュー52と第2スクリュー334の回転軸は、互いに直交して配置されている。排出スクリュー52はスリット424の下方に位置していて、落下した灰を受け易くすると共に、灰を搬送され易いように設置されている。
The ash after the solid fuel K is burned on the
排出スクリュー52は、直線状の回転軸521に螺旋羽根522を巻付けた部材で、回転させることによって灰受け皿51上の灰を螺旋羽根522によって掻き出して燃焼室4の外部に搬送する。排出スクリュー52は燃焼室4外に延ばされていて、燃焼室4の外部に設置したカバー体である排出カバー56内に達する。燃焼室4外部の排出スクリュー52を覆うように円筒状の排出パイプ54が設けられている。排出パイプ54は、内部に排出スクリュー52を配置させ、それぞれの軸を平行に設けられる。排出スクリュー52は排出パイプ54によって、螺旋羽根522の外周を覆っているので、移送中の灰は周囲に飛び散ることが無い。また、排出スクリュー52及び排出パイプ54は長く設定されているため、排出パイプ54内を移送中の灰は十分に冷やされる。実施形態において、排出パイプ54は燃焼室4の奥行長さと同等か、それより長く設定されている。
The
排出スクリュー52及び排出パイプ54は、燃焼室4の外側に設置した排出カバー56内に導かれる。排出カバー56は、板で構成された箱形状で、起立した面の1つは下部が矩形状に切り取られたように開放された孔部561を設けている。排出パイプ54は排出カバー56の中央部まで延ばされている。排出スクリュー52の回転軸521は、排出パイプ54よりさらに伸ばして設定され、排出カバー56から突出させている。突出した回転軸521は、排出スクリュー52の駆動装置である排出モーター53に固着している。排出モーター53は、排出カバー56の外側側面に固着されている。
The
排出モーター53の出力軸531は中空状になっていて、排出スクリュー52の一端の回転軸521は出力軸531を貫通させていると共に、出力軸531と固着されている。排出スクリュー52の回転軸521の他端は、灰受け皿51上に設けた軸受部523によって回転自在に支持されている。これにより、排出モーター53によって排出スクリュー52は回転駆動が可能で、螺旋羽根522によって灰受け皿51上の灰を燃焼室4の外に搬送される。さらに、搬送された灰は排出パイプ54を通り、燃焼室4の外側に設けた排出カバー56まで移送される。排出モーター53は、毎分2~5回転で排出スクリュー52を回転させる。この実施形態においては、毎分3回転に設定されている。排出モーター53は、電気で駆動するため発生騒音を抑え、排気ガスを無くせることができる。また、図9に示すように、排出スクリュー52の回転方向Hは、排出モーター53の出力軸531から燃焼部42の方向を見て右回転である。
The
排出スクリュー52の駆動装置として排出モーター53を例示したが、内燃機関(図示せず)を使用しても良い。さらに、図示はしないが駆動装置を回転軸521とは離れた場所に設置して、伝動装置を介して排出スクリュー52を駆動させても良い。
Although the
排出カバー56内部に位置する排出パイプ54の端部には、排出箱57が固着されている。排出箱57は、排出カバー56より小さい直方体状の箱体である。排出パイプ54の端部は、排出箱57の一面の中央部に排出パイプ54の軸と直交させると共に、貫通させている。排出スクリュー52の螺旋羽根522は排出箱57の中央部まで設けられていて、回転軸521は、排出パイプ54が排出箱57と固着された面と対向する他方の面を貫通している。回転軸521が貫通された排出箱57には軸受が設けられ、回転軸521は回転自在である。排出箱57の回転軸521と平行な1つの面は開放されていて、灰排出口571を形成している。灰排出口571は、排出スクリュー52の回転駆動により搬送されてきた灰が排出される出口である。灰排出口571は斜め下方に向けられている。排出スクリュー52が回転すると、灰受け皿51上の灰を螺旋羽根522によって掻き出して排出箱57まで搬送する。その後、灰は灰排出口571から下方に向けて排出される。
A
灰排出口571を塞ぐように蓋部材574が設けられる。蓋部材574は灰排出口571の開口面積より大きい矩形状の板材である。蓋部材574は板面を灰排出口571に当接させることで、灰排出口571を塞いで、煙及び灰及び熱及び燃焼ガスが排出箱57から漏れることを防ぐ。灰排出口571の上部に隣接する外側面には蝶番575が設けられていて、蝶番575を支点軸にして蓋部材574を回動自在に設けている。蝶番575の支点軸は排出スクリュー52の回転軸521と平行であり、蓋部材574は排出スクリュー52の回転軸521と平行に回動が可能である。蓋部材574の回動により灰排出口571を開閉動作させて、開放状態と閉鎖状態とに変更させることができる。
A
蓋部材574の上部は上方に向けて曲げられていて、その上部を弾性体577で付勢している。弾性体577が付勢する方向は、灰排出口571を閉じる方向に常時付勢している。弾性体577は排出箱57の上部に設けられた支持部材572に、水平且つ回転軸521と直交する方向に取り付けられた案内棒573によって案内されている。図5及び図6及び図9において、実施形態での弾性体577は圧縮ばねであり、案内棒573はボルトで例示している。弾性体577は、蓋部材577が排出口571を閉じる方向に常時付勢できればよく、図示はしていないが、引張ばねで蓋部材574の下端部を引き上げる方向に付勢してもよい。
The upper part of the
蓋部材574は弾性体577によって、灰排出口571を閉じる方向に常時付勢しているので、灰排出口571が開いたままの状態であることを防止し、閉鎖状態での煙及び灰及び熱及び燃焼ガスを排出箱57及び灰排出口571から漏洩させない。また、閉鎖状態では燃焼室4で発生した熱及び燃焼ガスが漏洩しないので、運転状態の燃焼室4内の室内温度が高温のまま保たれる。
さらに、排出箱57及び灰排出口571及び蓋部材574は、排出カバー56によって周囲を覆われているので、排出カバー56の外部に煙及び灰及び熱及び燃焼ガスを漏洩させない。
Since the
Further, since the
蓋部材574の上部中央部には案内棒573が通る孔576が開けられている。孔576は、案内棒573より大きい孔であり、実施の形態においては鉛直方向に長い長穴である。蓋部材574が灰排出口571を開く方向へ動作した場合、孔576の端縁が案内棒573に当接することによって、蓋部材574が開く方向への回動を規制している。回動の規制によって、図9に示すように灰排出口571と蓋部材574との隙間Jは、設定された範囲以上に開かない。蓋部材574によって形成された隙間Jによって、灰が排出スクリュー52から落下する際に、蓋部材574の内側面に一度接触した後に落下する。蓋部材574の内側面接触によって、灰の下方への落下衝撃を緩和し、灰が着地した際に飛び散る量を減少させる。
A
排出箱57の排出モーター53側に隣接した排出スクリュー52の回転軸521には開閉機構58が取り付けられる。実施形態において、開閉機構58は卵形の板カムであり、板面を回転軸521と直交するように設けている。開閉機構58は回転軸521に固着されているので、排出スクリュー52と共に回転する。図9に示すように、開閉機構58の長径側の端部は、回転することによって排出箱57の灰排出口571から外側に突出するように突出部581が設定されている。また、図7に示すように、開閉機構58の作用面である卵形の端縁582は、蓋部材574の板面を直接押せる位置に配置されていて、簡便な機構にできるように配慮されている。
An opening /
開閉機構58の長径側の突出部581は、排出スクリュー52の回転によって灰排出口571に達すると、蓋部材574の板面を押下して、灰排出口571と蓋部材574との隙間Jを形成し開放状態にする。排出スクリュー52の回転が進み、長径側の突出部581が灰排出口571より突出が減少するにつれて、蓋部材574は徐々に閉じられる。この時点でも灰排出口571に隙間Jがある限り排出スクリュー52から搬送された灰は、蓋部材574の上部を伝って下方に落下する。
When the
開閉機構58の突出が無くなると、灰排出口571との隙間Jが閉じられて閉鎖状態になる。さらに排出スクリュー52の回転を続けると、蓋部材574が開放状態になるまで排出スクリュー52によって灰が搬送されて、灰排出口571が閉鎖状態の蓋部材574の上部に落下する。蓋部材574は弾性体577によって閉鎖状態を維持すると共に、灰及び燃焼室4で発生した煙及び熱及び燃焼ガスが排出箱57の外部に漏洩することを防ぐ。さらに排出スクリュー52の回転を続けると突出部581によって蓋部材574を押下し、灰排出口571を開放状態にして灰が落下する。その後、順次蓋部材574の開閉動作を繰り返し、灰を灰排出口571から落下させる。
When the protrusion of the opening /
灰排出口571から落下した灰は、排出カバー56の下部に配置した灰回収容器55内に堆積する。灰回収容器55は箱状体の上部を開放したような引出し形状で、排出カバー56の孔部561から出し入れが可能である。灰回収容器55は排出カバー56に収納した状態で、外側の面となる外部面551を有している。灰回収容器55を排出カバー56に収納した状態では、外部面551の外周端面は孔部561の端面と密着しているため、煙及び灰及び熱及び燃焼ガスが排出カバー56から外部に漏洩しない。灰が入った灰回収容器55は、作業者によって外部面551に取り付けた取手部552によって容易に出し引きが可能である。また、灰排出口571から落下した灰は排出パイプによって冷やされているので、灰の回収及び廃棄がより安全で容易になされる。
The ash that has fallen from the
灰排出口571はその周囲を排出カバー56で覆い、さらに孔部561を灰回収容器55の外部面551の端部で塞ぐように配置しているので、灰排出口571が開放状態時に下方の灰回収容器55に落下した際に巻き上がる灰が周囲に飛び散ることを防ぐ。また、灰排出口571が開放状態で灰排出時に、灰の落下と共に僅かに漏れ出す高温となった燃焼ガス及び熱及び煙及び灰が周囲に飛散されることを防ぎ、灰排出部5の安全性をより高める。
The
排出モーター53には、排出モーター53下方に位置させて固定された検知部591を設けている。検知部591は、排出スクリュー52の回転位置及び回転回数を検出する装置で、先端部に回転自在のローラ593を取付けたアーム部592を有している。アーム部592及びローラ593の回転軸は、排出スクリュー52の回転軸521と平行である。アーム部592は円弧状に往復移動させることができる。検知部591は、アーム部592を下方に押し下げるとスイッチが働く構造で、例示の実施形態ではリミットスイッチを使用している。アーム部592は細長い板状で、長手方向の先端部に設けたローラ593が上方に位置するように付勢されている。
The
検知部591の上方で、排出モーター531の出力軸531から突出した回転軸521の端部には、検知板594が固着されている。検知板594は、細長い板で、長手方向をクランク状に折り曲げた形状をしている。検知板594の折り曲げた板の一端の面を検知板594に固着し、他端側の端面は検知部591のローラ593に接触させる検知端縁595を形成している。検知端縁595は長手方向の外側に膨らむように形成されている。検知板594は排出スクリュー52と共に回転することで、検知端縁595をローラ593に接触させると共に、アーム部592を押下させ、検知部591のスイッチを作動させる。例示した実施形態において、検知端縁595と開閉機構58に設けた突出部581は、回転軸521を中心にそれぞれ対称の位置となるように設定されている。これは、検知端縁595によって検知部591のスイッチを作動させて、排出モーター531の回転駆動を停止させた際に、突出部581によって蓋部材574が開いて、灰排出口571を開放状態にさせることを防ぐ。
A
排出スクリュー52は、排出モーター53によって断続運転するように制御されていて、検知部591の作動によって定期的に駆動と停止を繰り返すことができる。実施形態において、排出スクリュー52は30分毎に5分間駆動する。この定期的な断続駆動によって、常時回転する方式より使用する電力が小となり、且つ、灰排出口571が開放状態となる機会を減らし、煙及び灰及び熱及び燃焼ガスが灰排出口571から漏れる量を最小限にする。また、灰排出口571から漏れる熱及び燃焼ガスの量を減少させることは、燃焼室4の温度を高温に保つことができるため、燃焼部42に供給される固形燃料Kを減らし省エネルギーに貢献できる。排出モーター53は、毎分2~5回転で排出スクリュー52を回転させる。この実施形態においては、毎分3回転に設定されている。排出モーター53の制御方法については後述する。
The
さて、燃焼部42上で固形燃料Kが安定して燃焼するために、燃焼部42には燃焼に必要な空気を送る燃焼空気供給部6が備えられている。燃焼空気供給部6は、第1燃焼空気供給部61と、第2燃焼空気供給部62と、搬送部空気供給部63と、ヒーター送風用空気供給部64を有していて、それぞれパイプ状からなる。燃焼空気供給部6は、吸気ファン65により空気を取り込み送風し、分岐66で分岐されて、第1燃焼空気供給部61、第2燃焼空気供給部62、搬送部空気供給部63、ヒーター送風用空気供給部64のそれぞれに空気を吹き込む。
By the way, in order for the solid fuel K to stably burn on the
第1燃焼空気供給部61は、燃焼部42の下方まで延ばされていて、燃焼部42上の固形燃料Kが第1燃焼空気供給部61から供給される空気を得て1次燃焼をする。1次燃焼後、燃焼部42の上部に配置された第2燃焼空気供給部62から第2燃焼空気を得て、さらに2次燃焼をする。2次燃焼によって効率良く固形燃料Kを燃焼させることができ、高温の燃焼ガスを得ることができる。
The first combustion
燃焼部42上の固形燃料Kは、ヒーター送風用空気供給部63から供給される熱風で着火する。ヒーター送風用空気供給部63は、管路出口付近に着火用ヒーター641を備えている。着火用ヒーター641は吸気ファン65から送られた空気を高温に加熱し、加熱した空気を固形燃料Kに吹き付けることで固形燃料Kは着火する。
搬送部空気供給部64は、燃料供給部3のパドル部321の固形燃料Kの搬送方向に噴出することで、燃焼室4で発生した燃焼空気が燃料供給部3の上流及び燃料貯留部2へ逆流することを防ぐ。
The solid fuel K on the
The
燃焼室4内で固形燃料Kが燃焼して高温となった燃焼ガスは、燃焼室4の上部に移動し、さらに燃焼室4に隣接する熱交換部7に移動する。熱交換部7は、燃焼室4の側方に設けられる円筒状の煙管71と、燃焼室4及び煙管71の周囲に位置する液体室74と、燃焼ガスを排気する煙突72を有している。
The combustion gas that has become hot due to the combustion of the solid fuel K in the
煙管71はパイプ部材からなり、液体室74中を貫通して鉛直方向に複数設置され、煙管71内を燃焼ガスが通過する。煙管71と液体室74は漏れが無いように密接して固着されていて、液体室74中の液体Lが煙管71内に漏れ出すことはない。煙管71は、燃焼室4上部から煙管71下方に向かって燃焼ガスが通過する入力側煙管711と、入力側煙管711に隣接して設けられ、入力側煙管711を通過した燃焼ガスを下方から上方に向かって通過する排出側煙管712からなる。
The
入力側煙管711と排出側煙管712はそれぞれ複数設けられる。入力側煙管711、排出側煙管712とは、それぞれ集められてグループを形成している。そのため、燃焼ガスの通気が乱れにくい。高温となった燃焼ガスは煙管71を通過することで、液体室74と熱交換をする。液体室74内は液体Lで満たされている。実施形態では水が溜められているが、それ以外の液体を用いてもよい。燃焼室4から発生した高温の燃焼ガスは、入力側煙管711と排出側煙管712を経て液体室74内の液体Lと熱交換をする。熱交換後の液体Lは加熱された状態になり、さらに燃焼部42にて固形燃料Kの燃焼を続けると、液体室74内の液体Lは高温になる。液体室74内の液体Lは、液体室74に管を接続して外部に取り出すことが可能で、有効に熱を利用できる。例えば、図示はしていないが、液体室74内の熱せられた液体Lを外部の熱交換器と接続することで、熱を取り出して利用することができる。煙管71で熱交換後の燃焼ガスは、熱を奪われて冷やされた状態になり、煙突72から排気される。
A plurality of input
熱交換をより効率化するために、煙管71内には螺旋材75が挿入される。螺旋材75は、金属製の帯状板又は棒状材を螺旋状に成形してなる。燃焼ガスは、螺旋材75に沿って旋回しながら煙管71内を移動し、燃焼ガスの移動距離が延びる。螺旋材75によって、燃焼ガスが、煙管71内を直線状に通過しないため、燃焼ガスの熱を煙管71から有効に液体室74内の液体Lに伝熱できる。
In order to make heat exchange more efficient, a
また、液体室74内を灰排出部5の排出パイプ54が貫通して長く設けられているため、搬送中の灰の熱は、排出パイプ54を介して液体Lに伝熱でき、排出パイプ54内の灰の温度は搬送距離に伴って下げられる。
Further, since the
図10及び図11を参照して燃焼装置1の制御を説明する。
図11に示す制御部Nは、燃焼装置1に近接して設けられていて、燃料供給部3、灰排出部5、燃焼空気供給部6に接続され、それぞれ制御している。
The control of the combustion device 1 will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
The control unit N shown in FIG. 11 is provided close to the combustion device 1, is connected to the
燃焼装置1の制御ステップを説明する。
図10に示すように、ステップS1で「運転スイッチ」が作動し、燃焼装置1の運転が開始される。その後、ステップS2に移行し「着火工程」に入る。「着火工程」では制御部Nが搬送モーター341を動作させ、燃焼部42に固形燃料Kを送ると共に吸気ファン65で吸気した空気を着火ヒーター641加熱し固形燃料Kを着火させる。
The control step of the combustion device 1 will be described.
As shown in FIG. 10, in step S1, the "operation switch" is activated and the operation of the combustion device 1 is started. After that, the process proceeds to step S2 and the "ignition process" is started. In the "ignition process", the control unit N operates the
次いで、ステップS3に移行し「運転工程」に入る。運転工程では、燃焼部42に固形燃料Kを送ると共に、吸気ファン65で吸気した空気を燃焼室4内に送り、固形燃料Kを継続燃焼させる。運転工程に移行後ステップS4に入り、制御部Nが「運転工程開始から30分が経過」したかどうかを判断する。制御部Nが「運転工程開始から30分が経過」していない(NO)と判断した場合は、再度「運転工程開始から30分が経過」したかどうかを判断させる。
Then, the process proceeds to step S3 and the "operation process" is entered. In the operation process, the solid fuel K is sent to the
制御部NがステップS4にて、「運転工程開始から30分が経過」した(YES)と判断した場合は、ステップS5に移行し、「排出モーター53を駆動」させる。排出モーター53を駆動させると、灰受け皿51上の灰を排出スクリュー52の回転によって燃焼室4外に移送する。開閉機構58は蓋部材574を断続開閉させて灰排出口571から灰を灰回収容器55上に排出させる。
If the control unit N determines in step S4 that "30 minutes have passed from the start of the operation process" (YES), the process proceeds to step S5 and "drives the
排出モーター53が駆動後、制御フローはステップS6に移行し、制御部Nは「検知部591でのスイッチ検知が15回」か否かを判断する。ステップS4にて排出スクリュー52の回転と同時に、制御部Nは検知部591が検知板594によってスイッチ動作した回数を検知している。例示した実施形態において、排出モーター53は毎分3回転であるから、時間にすると5分経過したことになる。ステップS6にて、制御部Nが「検知部591でのスイッチ検知が15回」ではないと判断する(NO)と判断すると、再度、ステップS6の判断を繰り返す。ステップS6にて、制御部Nが「検知部591でのスイッチ検知が15回」であると判断する(YES)と、制御部Nは、ステップ7に移行し「排出モーター53を停止」させる。排出モーター53の停止動作は、検知部591によるスイッチ動作検出によって制御されることで、蓋部材574が灰排出口571を必ず閉じた状態で排出モーター53を停止させることができる。
After the
ステップ7に次いで制御フローはステップ8に移行し、制御部Nは「排出モーター53が停止から30分が経過」したかを判断する。制御部Nが「排出モーター53が停止から30分が経過」していない(NO)と判断した場合は、再度ステップ8の判断を繰り返す。制御部Nが「排出モーター53が停止から30分が経過」した(YES)と判断した場合はステップS5に戻り、制御部Nはステップ5乃至ステップ8の制御フローを繰り返す。
Following
図10に示す制御フローによって制御することで、灰排出部5に設けた灰排出口571は蓋部材574によって断続的に開閉動作することができる。また、排出モーター53の駆動を一定の時間、定期的に行うことで、灰排出口571からの灰を排出すると共に、灰排出口571から放出される熱及び燃焼ガスを最小限に留めることができる。
By controlling by the control flow shown in FIG. 10, the
燃焼ガスは、高温であるほど熱交換の効率が良く、高温の燃焼ガスを得るためには効率的な燃焼を行うことが重要である。本発明の灰排出部5によって、固形燃料Kが燃焼後に発生する灰を排出スクリュー52によって燃焼室4外に移送する。さらに、移送中の灰は移送経路を長くとることで冷やされた後に灰排出口571から排出される。さらに、灰排出口571は蓋部材574で定期的に塞ぐことで、灰排出口571から漏洩する煙及び熱及び燃焼ガスを最小限にできる。さらに、灰排出口571の周囲を排出カバー56で覆うことで、灰排出口571から落下する灰が飛散することや、煙及び熱及び燃焼ガスが周囲に飛散することを防止する。さらに、灰回収容器55によって効率的な灰の回収作業ができる。
The higher the temperature of the combustion gas, the higher the efficiency of heat exchange, and it is important to perform efficient combustion in order to obtain the high temperature combustion gas. The
以上のように構成した燃焼装置1の燃焼灰排出部5の構造によって、燃焼室42で発生した灰を燃焼室4外に移送して効率的に回収すると共に、燃焼過程で発生する煙及び熱を灰排出部5から漏洩することを減少させ、燃焼室4内の温度を高温に保つことができる。
With the structure of the combustion
本発明は、上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示に基づく実施形態、実施例及び運用技術の改変は、当業者とって自明のことである。 Although the present invention has been described in accordance with the above embodiments, the statements and drawings that form part of this disclosure should not be understood as limiting the invention. Modifications of embodiments, examples and operational techniques based on this disclosure are self-evident to those skilled in the art.
本発明は、燃焼ガスによって熱交換を行い、燃焼灰が発生する燃焼装置に適用できる。 The present invention can be applied to a combustion device that generates heat ash by exchanging heat with combustion gas.
1 燃焼装置
2 燃料貯留部
3 燃料供給部
4 燃焼室
42 燃焼部
421 火格子
423 孔
424 スリット
428 接触部材
5 灰排出部
52 排出スクリュー
521 回転軸
522 螺旋羽根
53 排出モーター
55 灰回収容器
56 排出カバー
571 灰排出口
574 蓋部材
577 弾性体
58 開閉機構
591 検知部
594 検知板
6 燃焼空気供給部
7 熱交換部
K 固形燃料
L 液体
N 制御部
1 Combustion device 2
55
Claims (3)
前記燃焼部の下方に設けられ、落下した灰を前記燃焼室外部に移送するために駆動装置によって回転駆動される回転軸を有した灰排出部と、
前記灰排出部の排出口に設けられ、該排出口を開閉する蓋部材と、
前記排出口の近傍で前記灰排出部の前記回転軸に設けられ、前記蓋部材によって前記排出口の開閉動作をさせる開閉機構と、
前記駆動装置に設けられ、前記回転軸の回転位置及び回転回数を検出する検知部と、を備え、
前記検知部は、前記回転軸の回転位置及び回転回数を検出することによって、前記駆動装置を定期的に駆動と停止を繰り返す断続運転するように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする燃焼装置の灰排出部構造。 A combustion unit provided in the lower part of the combustion chamber where solid fuel is placed and burned,
An ash discharge unit provided below the combustion unit and having a rotation shaft that is rotationally driven by a drive device to transfer the dropped ash to the outside of the combustion chamber.
A lid member provided at the discharge port of the ash discharge part and opening and closing the discharge port, and
An opening / closing mechanism provided on the rotating shaft of the ash discharging portion in the vicinity of the discharging port and causing the discharging port to be opened / closed by the lid member.
The drive device is provided with a detection unit for detecting the rotation position and the number of rotations of the rotation shaft.
The detection unit includes a control unit that controls the drive device to be operated intermittently by periodically repeating driving and stopping by detecting the rotation position and the number of rotations of the rotation shaft.
The ash discharge part structure of the combustion device, which is characterized by being provided with.
ことを特徴とする請求項1に記載の燃焼装置の灰排出部構造。 The control unit stops the drive device when the ash discharge port is closed by the lid member.
The ash discharge part structure of the combustion apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2燃焼装置の灰排出部構造。 The lid member maintains the closed state of the ash discharge port until the ash discharge port is opened by the opening / closing mechanism.
2. The ash discharge part structure of the combustion apparatus according to claim 1 or 2.
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