JP3129469U

JP3129469U - 木質ペレット焚きガンタイプバーナ

Info

Publication number: JP3129469U
Application number: JP2006009814U
Authority: JP
Inventors: 文彦曽我; 渉小林; 祥晃竹内
Original assignee: オリンピア工業株式会社
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2016-12-04

Abstract

【課題】木質ペレット焚き燃焼装置において、燃焼室の耐久性を改良し、クリンカーの生成を抑え、点検・清掃・保全維持の容易なガンタイプバーナを得る。
【解決手段】2重管で構成される燃焼室２の外筒４側壁上部から燃焼空気を環状部に沿って上から下に強く流し、内筒２の壁温度を下げるともに、燃焼室下部ロストル５の脱着可能な水平向きスリット構造の採用と燃焼空気の燃焼室２への噴出し方向の制御、半月堰板14の形状変更、及び缶体に取付けるためのヒンジ９を燃焼室２の先端につける。
【選択図】図１

Description

本考案は、木質系バイオマスから造粒されたペレットを燃焼する熱機器に係わるものであり、詳しくは、ペレットを任意の速度で連続的、且つ、自動的に燃焼するバーナ機器に関するものである。

周知のように、炭酸ガスの排出削減・環境保全の観点から、再生可能なバイオマス資源の有効利用を促進するため木材の廃材・残材等からペレットを作り、給湯・暖房用燃料として使用されているが、この木質ペレットはガス・油燃料に比べ単位重量当たりの発熱量が油の約半分であるため、輸送・貯蔵性に劣るだけでなく、同一熱量を得るためには燃焼室が大きくなる。また、燃焼制御における取り扱い性の悪さ、燃焼で生じる灰分等の問題から、燃焼機器の構造が複雑で機器の価格が高くなるばかりか、保全に手間がかかるため、小型機器での自動化は進んでおらず、ガス・油燃焼と同様な取り扱いができる安価なバーナの供給が求められている。

この要望に答えるべく、同軸2重円筒の燃焼室を持つ木質ペレット焚きガンタイプバーナ（特許文献１参照）が提案されているが、長期に使用してみると、燃焼室内筒の多孔形ロストル部分に亀裂が発生すること、内筒の火炎が当たる頂部及びペレットが落下堆積して燃焼する近傍の側壁が局所的に高温なることで耐久性に課題があることがわかった。また、燃焼の状態によってはクリンカーの生成や燃焼灰の残留により、燃焼性を悪くするだけでなく、内筒と外筒の間に灰が溜まり、燃焼空気の流れを不均一にすることもあった。特に、バークを多く含むペレットではクリンカーの生成が避けられなかった。また、ロストル部分が脱着出来なかったため、ロストル下部に落下した灰の除去・清掃が容易でないこと、ロストルの交換修理が出来ないことなど、清掃・保全にも課題があることもわかった。
実用新案登録第３０８８９４２号

燃焼室内筒の耐久性の向上を図る目的で、燃焼室2重管の外筒と内筒の間に燃焼空気を軸方向に並行に流していたが、流れを円周方向に変え、送風機位置も燃焼室上流端から燃焼室側面上部に変更することで、燃焼筒の冷却効果を更に向上するとともにウインドボックスを省略でき、構造が簡単になることでコスト低減が図れる。

燃焼室内筒の多孔型ロストルから水平向きスリット型ロストルに変更し、且つ、脱着可能な構造にする。

燃焼室下流の半月堰上板が燃焼室出口絞りリングの上を覆う構造にする。

清掃・点検操作を容易にするため、バーナを缶体に取付けるヒンジを燃焼室上流から下流に変更する。

送風機を燃焼室上部側面に置くことにより、燃焼空気が燃焼室下部のロストルに向け燃焼室２重管の外筒と内筒の間の環状部を円周方向に沿って高速で流れことで、過熱し易い部分を強制冷却ことになり焼室内筒の耐久性が改善できる。

燃焼室への燃焼空気の吹き出し口を多孔板型から水平向きスリット型ロストルに変更することにより燃焼室のペレット燃焼が均一燃焼となる。且つ、燃焼空気のバイパス因子が減少し、燃焼効率を上げることが出来るため、クリンカーの生成や燃焼灰のロストル下部への落下が抑えられる。

水平向きスリット型ロストルの上流側すなわちペレット投入口側のロストルの燃焼空気噴出しを下流方向だけでなく上流方向にも噴出さすことにより、残灰を燃焼室の壁付近に堆積することなく、短時間のポストパージで燃焼室から排出できる。

燃焼室下流の半月堰板が燃焼室出口絞りリングの上を覆う構造にすることで、堰下流と絞りリングの間に溜まる残灰をなくすことが出来る。

ヒンジを燃焼室下流側にすること及びロストルを脱着可能にすることにより、メンテナンス時の点検・清掃が容易になる。

以下、実施例を挙げて、本考案を更に詳細に説明する。

図１は本考案のペレット焚きガンタイプバーナ1の断面図を示しているが、バーナの燃焼室２は内筒３と外筒４からなる同軸２重円筒の内側に形成され、内筒３下部には燃焼空気が噴出すロストル５がある。また、燃焼室下流の出口には半月形をした堰14を設ける。燃焼室外筒４の上部側面には燃焼空気を供給する送風機の取付け口６がある。燃焼室上流端は耐火断熱材で構成したペレット供給口11とペレットに火をつけるための点火口12を設けてある。

燃料の木質ペレットは図示していない自動供給装置を通じ供給管７から投入され、燃焼室のロストル５上に堆積する。ロストル上に堆積したペレットは点火バーナ取付け口８に取付けた図示していない点火バーナの火炎で着火さすが、一旦着火すると、ロストル５のスリットから水平方向に噴出す燃焼空気により自燃する。生ペレットは下流側のスリットを構成するエッジ部に押付けられ燃焼を開始し、燃焼が進むにつれて軽くなると、灰と共に、より下流に運ばれ、移動しながら燃焼することで、出口の半月堰14を越えるまでには燃焼が完結する。

燃焼室内筒３は燃焼による輻射・対流熱伝達により高温になるため、材料の選択が重要となるが、燃焼室外筒４上部側面に取付けた送風機10から供給される燃焼空気が、図2に示すごとく燃焼室環状部を上から下に高速で吹き付けられることで、内筒が強制冷却され、耐久性が向上する。

また、これにより外筒４壁温度が下がり、バーナからの外気への放熱が減少するだけでなく、燃焼室２に熱を戻すため、熱効率が上がる。更に、燃焼空気温度が上がることで、ペレットの燃焼性が良くなる。

図3は燃焼室２のA-A断面を上から見た図である。図4は脱着可能なロストル５とそこから噴出す燃焼空気の流れ13を示す図である。図３に示すごとく空気噴出し口はペレット投入側から下流方向へと1方向を向いており、また、ロストルの数も上流側が蜜になっている。ただし、ロストル５から噴出す空気の流れ13は最上流のロストルだけは両側に空気が流れる構造をしている。これによりペレット供給口11から投入されたペレットが燃焼してできる灰が供給口の壁側に溜まることなく下流に運ばれる。また、側方に噴出す流れは側壁に張り付くように堆積する灰を削り取り下流に運ぶ。これらにより灰は常に下流へと流され、燃焼室2への灰の体積は抑えられる。これらにより灰のロストル下部へ落下やロストル上でクリンカーの生成も避けられる。

図４のロストル５は燃焼室内筒に沿った円弧形をしているが、本考案はこの形に限定したものではなく、水平なもの、中央が盛り上がった凸形のもの、または逆にV形のものでもよい。

図１や図３が示すごとく、燃焼室２下流の脱着可能な半月堰板14を燃焼室出口で燃焼ガスや火炎形状を制御する燃焼室絞りリング15に被さるような構造にすることで、堰とリングの間に燃焼灰が堆積することを抑え、バーナの清掃頻度が下がる。

図1や図３に示すごとく温水ボイラ・温風発生器・蒸気ボイラ等の缶体に取付けるためのヒンジ９を燃焼室下流先端部にすると、缶体の燃焼室が小さくなり缶体がコンパクトに出来るだけでなく、バーナの保守・点検とき、簡単に燃焼室の点検・清掃ができる利点がある。また、一番過酷な条件で使用される部品であるロストル5を脱着・交換可能な形にすることで点検・清掃が容易なだけでなくバーナ全体の耐久性も向上する。

この考案に係わるペレット焚きガンタイプバーナの例を示した断面図面である。ペレット焚きガンタイプバーナの燃焼空気の流れの例を示したB-B視野図である。燃焼室下部の構造を示したA-A視野図である。水平向きスリット形ロストルの例とそこから噴出す燃焼空気の流れを示した図である。

符号の説明

１木質ペレット焚きガンタイプバーナ
２燃焼室
３２重管内筒
４２重管外筒
５ロストル
６送風機取付け口
７ペレット供給管
８点火バーナ取付け口
９ヒンジ
１０送風機
１１ペレット供給口
１２点火口
１３燃焼空気の流れ
１４半月堰板
１５燃焼室絞りリング

Claims

ガンタイプバーナのようにガン先端から火炎が噴出す形の木質ペレットを燃焼する装置において、バーナは２重管構造からなる燃焼室と燃焼室上流端に位置するペッレト供給口と点火装置の装着口および燃焼室側壁に位置する燃焼空気供給用送風機装着口から構成され、この燃焼室側壁に位置する燃焼空気供給用送風機装着口を通し、燃焼空気を２重管構造の環状部へ壁に沿って円周方向に流すことにより、２重管構造内筒の材温が過度に上昇するのを防ぎ、且つ、外筒を通じて放出される熱量を最少に抑へつつ、２重構造内筒の底辺に装着したロストルから燃焼室内にペレットの燃焼に必要な十分な空気を供給する構造をもつガンタイプバーナ。
請求項１において、燃焼室内筒底部に装着したロストルが空気をロストル面に沿って水平に、横方向・下流方向に強く噴出すスリット構造をもつガンタイプバーナ。
請求項2において、ロストルの最上流端部から燃焼空気が横方向・下流方向だけでなく上流方向にも噴き出す構造のロストルをもつガンタイプバーナ。
請求項1において、ロストルが脱着可能な構造もつガンタイプバーナ。
請求項1において、燃焼室下流の半月板堰板が燃焼室絞りリングの上まで覆う構造をもつガンタイプバーナ
請求項１において、温水発生装置・温風発生装置・蒸気発生装置・冷温水発生装置等に装着する際、そのヒンジが燃焼筒下流になる構造をもつガンタイプバーナ。