JP5366433B2 - Wood pellet combustion equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、間伐材などを粉砕圧縮加工して作った木質ペレットを燃焼させる木質ペレット燃焼装置に関する。 The present invention relates to a wood pellet combustion apparatus for burning wood pellets made by pulverizing and compressing thinned wood.
従来の木質ペレット燃焼装置(例えば、特許文献1参照)では、燃焼室の下部に燃焼棚が設けられており、この燃焼棚の上面に木質ペレットが供給される。この燃焼棚には、複数の通気孔が形成されており、これらの通気孔を介して燃焼棚上の木質ペレットに一次空気が供給され、木質ペレットが燃焼する。また、燃焼室の側壁には、複数の二次空気孔が形成されており、これらの二次空気孔を介して燃焼室内に二次空気が送気される。これにより、一次燃焼では燃えきらなかった未燃焼成分が二次空気と混合されて再燃焼される。
ところで、上述の如き木質ペレット燃焼装置では、以下の理由から燃効率が低下する場合があった。 By the way, in the wood pellet combustion apparatus as described above, the fuel efficiency may decrease for the following reasons.
すなわち、上記木質ペレット燃焼装置では、燃焼棚の上方に平面視でコ字状に形成された整流部材が側壁の二次空気孔と対向するように配置されており、整流部材と側壁とで取り囲まれた(木質ペレット燃焼時の)炎と二次空気とを良好に攪拌することで二次空気と未燃焼成分との混合を促進している。ところが、当該炎に対して真横から垂直に二次空気を供給する構成であるため、二次空気の噴出速度によっては炎が真上に立ち上るのを阻害する可能性がある。その場合、炎の熱を燃焼室の上部に良好に伝達することができず、燃焼室の上部に熱交換性が低い領域が形成される。その結果、熱効率が低下する。 That is, in the wood pellet combustion apparatus, the rectifying member formed in a U shape in plan view is disposed above the combustion shelf so as to face the secondary air hole of the side wall, and is surrounded by the rectifying member and the side wall. The mixing of the secondary air and the unburned components is promoted by satisfactorily stirring the flame (during the burning of wood pellets) and the secondary air. However, since the secondary air is supplied vertically from the side to the flame, there is a possibility that the flame rises directly above depending on the ejection speed of the secondary air. In that case, the heat of the flame cannot be satisfactorily transmitted to the upper part of the combustion chamber, and a region having a low heat exchange property is formed in the upper part of the combustion chamber. As a result, the thermal efficiency decreases.
本発明は上記事実を考慮し、熱効率を向上させることができる木質ペレット燃焼装置を得ることが目的である。 An object of the present invention is to obtain a wood pellet combustion apparatus capable of improving the thermal efficiency in consideration of the above facts.
請求項1に記載の発明に係る木質ペレット燃焼装置は、側壁で隔成された燃焼室の下部に配置されると共に通気性を有し、上面に供給された木質ペレットを燃焼させる燃焼棚と、この燃焼棚の下方側に木質ペレット燃焼用の一次空気を圧送又は吸引により送気する第1の送気手段と、前記燃焼室外に設けられた二次空気送気路に木質ペレット燃焼用の二次空気を送気する第2の送気手段と、前記燃焼棚の上方に配置され、木質ペレット燃焼時に生じる炎を取り囲むように略枠体状又は略環体状に形成されると共に前記二次空気送気路と連通された導風路を備えかつ前記炎と対向する側の内周壁の縦断面形状が波型形状に形成されることで前記炎の立ち上がり方向へ面を向けた傾斜部が形成されており、当該傾斜部に当該炎に対して斜め上方へ向けて二次空気を噴出する複数の二次空気噴出孔が形成された整流部材と、を備えたことを特徴としている。 The wood pellet combustion apparatus according to the first aspect of the present invention is a combustion shelf that is disposed in the lower part of the combustion chamber separated by the side wall and has air permeability, and burns the wood pellets supplied to the upper surface, The first air supply means for supplying the primary air for burning the wood pellets by pressure or suction to the lower side of the combustion shelf, and the second air supply passage provided outside the combustion chamber are connected to the second air supply passage for the wood pellets. A second air supply means for supplying secondary air; and a secondary frame disposed above the combustion shelf and formed in a substantially frame shape or a substantially ring shape so as to surround a flame generated during combustion of wood pellets, and the secondary An inclined portion having an air guide path communicated with an air supply path and having a corrugated shape in the longitudinal cross-sectional shape of the inner peripheral wall on the side facing the flame has an inclined portion directed toward the rising direction of the flame. It is formed, obliquely upward with respect to the flame to the inclined portion Only to have a rectification member having a plurality of secondary air injection hole is formed for ejecting a secondary air, comprising the.
請求項1に記載の木質ペレット燃焼装置では、第1の送気手段によって燃焼棚の下方側に一次空気が圧送又は吸引により送気される。燃焼棚は通気性を有しているので、下方側に送気された一次空気は燃焼棚を通って上方側へ供給される。これにより、燃焼棚の上面に供給された木質ペレットが燃焼する。また、燃焼室外には二次空気送気路が形成されており、第2の送気手段によって二次空気送気路に二次空気が送気される。 In the wood pellet combustion apparatus according to the first aspect, the primary air is supplied by pressure or suction to the lower side of the combustion shelf by the first air supply means. Since the combustion shelf has air permeability, the primary air supplied to the lower side is supplied to the upper side through the combustion shelf. Thereby, the wood pellet supplied to the upper surface of the combustion shelf burns. Further, a secondary air supply path is formed outside the combustion chamber, and the secondary air is supplied to the secondary air supply path by the second air supply means.
ここで、燃焼棚の上方には略枠体状又は略環体状に形成された整流部材が木質ペレットの燃焼時に生じる炎を取り囲むように配置されると共に、二次空気送気路と連通された導風路を備えているため、二次空気送気路から導風路内へ二次空気が送られてくる。そして、導風路に導かれた二次空気は、整流部材の内周壁に形成された複数の二次空気噴出孔から炎に対して斜め上方へ向けて噴出される。これにより、燃焼棚上に立ち上る炎に二次空気が良好に供給されて木質ペレットの未燃焼成分の二次燃焼が促進される。 Here, a rectifying member formed in a substantially frame shape or a substantially ring shape is disposed above the combustion shelf so as to surround the flame generated when the wood pellets are burned, and communicated with the secondary air supply path. Since the air guide path is provided, secondary air is sent from the secondary air supply path into the air guide path. The secondary air guided to the air guide path is ejected obliquely upward with respect to the flame from a plurality of secondary air ejection holes formed in the inner peripheral wall of the rectifying member. Thereby, secondary air is satisfactorily supplied to the flame rising on the combustion shelf, and secondary combustion of the unburned components of the wood pellets is promoted.
特に本発明では、整流部材の内周壁に形成された二次空気噴出孔が炎に対して斜め上方へ向けて二次空気を噴出するように構成されているので、二次空気を炎の真横から垂直に噴出する場合に比し、炎が上方へ立ち上るのを阻害せず、寧ろ炎が上方へ立ち上るのを助勢する。これにより、炎の熱を燃焼室の上部に良好に伝えることが可能になるため、燃焼室の上部において熱交換率が悪い領域ができることを抑制できる。その結果、熱効率を向上させることができる。また、整流部材の内周壁に、縦断面形状が波形形状に形成されることで炎の立ち上がり方向へ面を向けた傾斜部が形成されており、当該傾斜部に複数の二次空気噴出孔が形成された構成とされているので、プレス成形で整流部材の内周壁を製作することができる。従って、製造が容易であると共に精度も確保し易い。さらに、傾斜部の傾斜角度を変更することにより炎に対する二次空気の噴出方向が変わるので、装置の大きさ等に合わせて最適な傾斜角度を選択して、その傾斜角度の傾斜部を備えた内周壁を容易に製作することができる。 Particularly in the present invention, the secondary air ejection hole formed in the inner peripheral wall of the rectifying member is configured to eject the secondary air obliquely upward with respect to the flame. Compared to the case where the flame is ejected vertically, the flame does not hinder the rise, and rather helps the flame rise upward. Thereby, since it becomes possible to convey the heat of a flame favorably to the upper part of a combustion chamber, it can control that the field where a heat exchange rate is bad in the upper part of a combustion chamber is made. As a result, thermal efficiency can be improved. In addition, the inner wall of the rectifying member is formed with a corrugated longitudinal cross-sectional shape, so that an inclined portion is formed with the surface facing the rising direction of the flame. Since it is set as the formed structure, the inner peripheral wall of a rectification | straightening member can be manufactured by press molding. Therefore, it is easy to manufacture and to ensure accuracy. Furthermore, since the direction of the secondary air ejection with respect to the flame changes by changing the inclination angle of the inclined portion, an optimum inclination angle is selected according to the size of the device and the like, and an inclined portion having the inclination angle is provided. The inner peripheral wall can be easily manufactured.
請求項2に記載の発明に係る木質ペレット燃焼装置は、請求項1に記載の木質ペレット燃焼装置において、前記複数の二次空気噴出孔は、前記整流部材の内周壁の略全周に形成されている、ことを特徴としている。 A wood pellet combustion apparatus according to a second aspect of the present invention is the wood pellet combustion apparatus according to the first aspect, wherein the plurality of secondary air ejection holes are formed on substantially the entire circumference of the inner peripheral wall of the rectifying member. It is characterized by that.
請求項2に記載の木質ペレット燃焼装置では、二次空気噴出孔が整流部材の内周壁の略全周に形成されているため、炎の周囲から略均等に二次空気が噴出される。このため、炎は略真直ぐに立ち上り、炎の熱を燃焼室の上部に効率良く伝えることができる。 In the wood pellet combustion apparatus according to the second aspect, since the secondary air ejection holes are formed in substantially the entire circumference of the inner peripheral wall of the rectifying member, the secondary air is ejected substantially evenly from the periphery of the flame. For this reason, the flame rises substantially straight, and the heat of the flame can be efficiently transmitted to the upper part of the combustion chamber.
請求項3に記載の発明に係る木質ペレット燃焼装置は、請求項1又は請求項2に記載の木質ペレット燃焼装置において、前記整流部材は、前記内周壁と、当該内周壁の外側に配置されて当該内周壁とで前記導風路を形成する外周壁と、によってその全部又は主要部が構成されている、ことを特徴としている。 A wood pellet combustion apparatus according to a third aspect of the present invention is the wood pellet combustion apparatus according to the first or second aspect, wherein the rectifying member is disposed outside the inner peripheral wall and the inner peripheral wall. The outer peripheral wall that forms the air guide path with the inner peripheral wall constitutes all or a main part thereof.
請求項3に記載の木質ペレット燃焼装置では、整流部材は複数の二次空気噴出孔が形成される内周壁とその外側に配置されて内周壁とで導風路を形成する外周壁とによってその全部又は主要部が構成されているので、少ない部品点数で整流部材を製作することができる。従って、整流部材の全部又は主要部を三部材以上の部材を組み合わせて形成する場合に比し、製造コストを削減することができる。
In the wood pellet combustion apparatus according to
以上説明したように、本発明に係る木質ペレット燃焼装置は、熱効率を向上させることができるという優れた効果を有する。 As described above, the wood pellet combustion apparatus according to the present invention has an excellent effect that thermal efficiency can be improved.
図1には、本発明の実施形態に係る木質ペレット燃焼装置としてのペレットストーブ10の構成が正面側から見た縦断面図にて示されている。また、図2には、図1の2−2線断面図が示されており、図3には、図1の3−3線断面図が示されている。以下、これらの図を用いて、ペレットストーブ10の全体構成について説明する。
The structure of the pellet stove 10 as a wood pellet combustion apparatus concerning embodiment of this invention is shown by FIG. 1 with the longitudinal cross-sectional view seen from the front side. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG. Hereinafter, the overall configuration of the
ペレットストーブ10は、缶体12を備えている。缶体12は、底壁12A及び上壁12Bと、側壁である正面壁12C、背面壁12D、右側壁12E、及び左側壁12Fとを備えた中空の直方体状に形成されており、内部が燃焼室30とされている。燃焼室30は、上方から見て長軸と短軸とを有する異形形状(本実施形態では、長方形)に形成されており、正面壁12Cと背面壁12Dとの間の距離寸法よりも右側壁12Eと左側壁12Fとの間の距離寸法の方が大きく設定されている。また、底壁12A、上壁12B、正面壁12C、背面壁12D、右側壁12E、及び左側壁12Fの壁面には、それぞれ耐熱塗料が塗布されている。
The
缶体12の長軸方向一側(右側壁12E側)には、筐体15が配置されている。筐体15は、缶体12と同じく中空の直方体状に形成されている。筐体15の内部には、燃料タンクとされるホッパ16が配設されている。このホッパ16の内部には、間伐材を粉砕圧縮加工して作った加工燃料である木質ペレット14(本実施形態では、例えば、円柱形に加工成形されており、直径が4ミリ乃至5ミリ程度、長さが5ミリ乃至6ミリ程度とされる)が貯蔵されている。
A
ホッパ16の下方には、燃料搬送装置18が設けられている。燃料搬送装置18は、上下2段の段違いに配置された上スクリュー20と下スクリュー22とを有している。上スクリュー20はモータ24によって駆動回転するようになっており、又下スクリュー22はモータ25によって駆動回転するようになっている。これらのモータ24、25は、ペレットストーブ10に配設された図示しない配線を介して制御回路38に接続されている。
A
また、ホッパ16の下端部には燃料降下口26が形成されている。燃料下降口26の下方側には、水平方向を軸方向とする上スクリュー20の基端部側が配置されている。さらに、上スクリュー20の先端部側下方には、下スクリュー22の基端部側が配置されている。上スクリュー20の先端部側と下スクリュー22の基端部側とはシュート28によって相互に連通されている。また、下スクリュー22の先端部は、右側壁12Eの高さ方向の所定位置(後述するロストル32の上方側)に形成された燃料供給口29に接続されている。従って、ホッパ16内に投入された木質ペレット14は、燃料降下口26から上スクリュー20へ投入されてから軸方向にかき出され、シュート28へ搬送されて落下する(図1の矢印A参照)。シュート28から落下した木質ペレット14は、燃料搬送装置18の下段に配置された下スクリュー22によって、燃焼室30側へ押し出され、右側壁12Eに形成された燃料供給口29を介して燃焼室30の内部へ搬送される。
A
燃焼室30内の下部には、燃焼室30の長軸方向一側(右側壁12E側)において、平板状に形成されて燃焼部31を構成する燃料棚としてのロストル32が設けられており、燃焼室30の内部へ搬送された木質ペレット14は、ロストル32の上面に供給される。
In the lower part of the
ロストル32の下方には、上下両端部及び右側壁12E側の端部が開口した箱状のカバー33が設けられており、カバー33の内側には空気取入室44が形成されている。この空気取入室44の内部には、棒状の点火ヒータ34が設けられている。点火ヒータ34は、所謂「セラミックヒータ」であり、水平に配置されたロストル32の板面に対して所定角度傾斜した状態でロストル32の下面に固定されている。また、この点火ヒータ34の先端部は、ロストル32に形成された貫通孔36に挿通されて、ロストル32の上面から所定量突出している(例えば、5ミリ程度突出している)。このため、上記ロストル32の上面に木質ペレット14が供給されると、点火ヒータ34の先端部は、木質ペレット14によって覆われる。また、この点火ヒータ34は、ペレットストーブ10に配設された図示しない配線を介して制御回路38に接続されている。
Below the
一方、ロストル32には、その板厚方向に貫通する複数の空気噴孔40が形成されており、これらの空気噴孔40を介して燃焼室30と空気取入室44とが相互に連通されている。また、空気取入室44は、缶体12の右側壁12Eに形成された複数の一次空気孔49(図3参照)を介して空気通路46に連通している。この空気通路46は、缶体12と筐体15との間に形成されており、筐体15の下部に配設された送風機42が作動すると、この空気通路46内に空気が送気(送風)されるようになっている。空気通路46内に送気された空気の一部は、複数の一次空気孔49を介して空気取入室44内に送気されると共に(図1の矢印B参照)、複数の空気噴孔40を介して燃焼室30内(ロストル32の上面側)へ送気される。これにより、ロストル32上の木質ペレット14に燃焼用の一次空気が供給される構成になっている。なお、上述の送風機42は、ペレットストーブ10に配設された図示しない配線を介して前述した制御回路38に接続されている。
On the other hand, the
この制御回路38は、前述した燃料搬送装置18のモータ24、25、点火ヒータ34、及び送風機42を集中制御するためのものであり、この制御回路38に接続された図示しない電源スイッチが「ON」にされると、燃料搬送装置18のモータ24、25及び送風機42が作動すると共に、点火ヒータ34が所定時間(例えば、1分〜2分程度)だけ通電される構成になっている。
The
点火ヒータ34が通電によって発熱すると、点火ヒータ34の先端部を覆っている木質ペレット14が加熱されて点火する。このとき、上述したように送風機42から空気取入室44へ送気された一次空気(図1の矢印B参照)が、ロストル32の空気噴孔40を通過して燃焼室30内へ通風され、ロストル32の上面に搬送された木質ペレット14を燃焼させるようになっている。ロストル32上面の木質ペレット14が燃焼しているときには、ホッパ16内の木質ペレット14が、燃料搬送装置18の上スクリュー20及び下スクリュー22によって順次ロストル32上に補充されて燃焼する。これにより、図3に示されるように、ロストル32の上方には炎Fが立ち上るようになっている。
When the
なお、ロストル32上面への木質ペレット14の供給速度(すなわち上スクリュー20及び下スクリュー28の回転速度)は、制御回路38に接続された図示しないスイッチの操作により変更可能とされており、これにより、炎Fの大きさを最大燃焼と最小燃焼との間で複数段階に調節できるようになっている。
The supply speed of the
ここで、図1乃至図3に示されるように、上述したロストル32の上方には、平面視でコ字状に形成された整流部材100が配設されている。詳細には図4及び図5に示されるように、整流部材100は、内周壁102と外周壁104とによって構成されている。内周壁102は炎Fの下部を取り囲むように配置されており(図3参照)、プレス成形によって構成されている。また、内周壁102の外側に配置された外周壁104は、その上下方向の両端部が内周壁102側へ直角に折り曲げられることで縦断面形状がコ字状に形成されている。そして、外周壁104の内周側の端部を内周壁102の外側面に当接させて、溶接により固定されている。これにより、内周壁102と外周壁104との間に、平面視でコ字状の導風路106が形成されている。なお、外周壁104の周方向の両端部には、折り曲げによる上下一対の取付フランジ108がそれぞれ形成されている。これら合計4個の取付フランジ108には長孔で構成された取付孔110がそれぞれ形成されている。これに対応して、取付フランジ108が当接される右側壁12Eには、取付孔110に対応する位置に図示しないボルト挿通孔が形成されている。これらのボルト挿通孔及び取付孔110にボルトを挿通させてナットで締めることにより、整流部材100が右側壁12Eに取り付けられている(図1参照)。
Here, as shown in FIGS. 1 to 3, a rectifying
整流部材100が右側壁12Eに固定された状態では、整流部材100の両側部100Aが正面壁12C及び背面壁12Dに対する遮熱部(遮熱板)として機能し、(炎Fに近い位置にある)正面壁12C及び背面壁12Dに施された耐熱塗料の剥落を防止している。なお、本実施形態の場合、整流部材100の両側部100Aが内周壁102及び外周壁104の二枚の板で構成されており、かつ両者の間に導風路106が介在するため、一枚板で遮熱板を構成したものと比べ、遮熱性能は高い。
In a state where the rectifying
右側壁12Eにおける導風路106と重なる位置には、連通孔112(図1〜図3参照)が形成されており、この連通孔112によって空気通路46と導風路106とが相互に連通されている。
A communication hole 112 (see FIGS. 1 to 3) is formed at a position overlapping the
さらに、上述した整流部材100の内周壁102の高さ方向中間部(導風路106と重なる位置)には、縦断面形状が波形形状とされた整流部114が一体に形成されている。整流部114は、炎Fの立ち上り方向(図3の矢印X方向)に面を向けた傾斜部としての上壁114Aと、前記炎Fの立ち上り方向と反対方向へ面を向けた下壁114Bと、が交互に繰り返す形状とされている。そして、上壁114A側にのみ複数の二次空気孔116が形成されている。従って、二次空気は、二次空気孔116から炎Fに対して斜め上方(図5の矢印Y方向)へ向けて噴出される構成である。なお、上段の上壁114Aに形成された二次空気孔116と下段の上壁114Aに形成された二次空気孔116とは、整流部材100の周方向に同一位置に形成されているが、中段に形成された上壁114Aに形成された二次空気孔116は1/2ピッチずれた位置に形成されている。
Further, a rectifying
なお、空気噴孔40から供給される一次空気の量(一次空気孔49の数及び大きさ)及び二次空気孔116から供給される二次空気の量(二次空気孔116の数及び大きさ)は、最大燃焼時に合わせて設定されている。 Note that the amount of primary air supplied from the air injection holes 40 (number and size of primary air holes 49) and the amount of secondary air supplied from the secondary air holes 116 (number and size of secondary air holes 116). Is set according to the maximum combustion.
図1に戻り、上述した整流部材100とロストル32との間には、間隙43が設けられており、ロストル32上で燃焼した木質ペレット14の燃えカス(灰)は、上スクリュー20及び下スクリュー22によって新たにロストル32上に供給される木質ペレット14によって押し出され、当該間隙43を介してロストル32上から落下するようになっている。
Returning to FIG. 1, a
ロストル32上から落下した木質ペレット14の燃えカス(灰)は、燃焼室30の内壁に取り付けられたガイド枠60に案内され、ロストル32の下方に配設された灰受皿58内に落下するようになっている。なお、木質ペレット14は、燃え尽きても粉末状にはならず、原形を少し残した形で灰になるため、ロストル32の空気噴孔40から落下する灰は僅かであるが、空気噴孔40から空気取入室44内に落下した木質ペレット14の灰も、灰受皿58内に落下するようになっている。
The burnt residue (ash) of the
また、燃焼室30の内部には、板材によって形成されたバッフルプレート64が設けられており、このバッフルプレート64と缶体12の左側壁12Fとによって筒状の煙突部65が形成されている。この煙突部65は、燃焼室30内で上下方向に延在しており、下端開口部(燃焼ガス取入口65A)がロストル32よりも下側に配置されている。すなわち、煙突部65の燃焼ガス取入口65Aは、燃焼室30を上部、中間部、及び下部に三等分した場合の「下部」に配置されている。
Further, a
この煙突部65の内側は、ガス通路66とされており、燃焼室30内で発生した燃焼ガスは、燃焼ガス取入口65Aを介してガス通路66内に取り入れられるようになっている。このガス通路66内には、複数の貫通孔が形成された板状の多孔板68が設けられており、燃焼ガスに含まれる灰などがこの多孔板64によって除去される。また、ガス通路66は、缶体12の上壁12Bに取り付けられた筒状の煙筒62内に連通しており、燃焼ガスは当該煙筒62の筒内を介してペレットストーブ10の外部に排気される構成になっている。
The inside of the
なお、燃焼室30内に発生した燃焼ガスは、右側壁12Eの燃料供給口29を介して燃料搬送装置18側へ逆流しようとするが、空気通路46からその途中部位に接続された空気戻通路52へ流入してシュート28上方から噴出される空気によって当該逆流が防止される構成になっている。
The combustion gas generated in the
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
上記構成のペレットストーブ10では、図示しない電源スイッチが「ON」にされると、燃料搬送装置18のモータ24、25が作動し、ホッパ16内に貯蔵された木質ペレット14が、上スクリュー20及び下スクリュー22によって、燃焼室30内に配設されたロストル32の上面に搬送される。このため、ロストル32の上面から突出した点火ヒータ34の先端部が、木質ペレット14によって覆われる。
In the
またこのとき、点火ヒータ34へも通電され、点火ヒータ34が発熱する。これにより、点火ヒータ34の先端部を覆っている木質ペレット14が、この点火ヒータ34によって加熱されて点火する。さらにこのとき、送風機42が作動することで、送風機42から空気取入室44へ送気された空気(一次空気)が、ロストル32の空気噴孔40を通過し、ロストル32上面の木質ペレット14に供給される。これにより、点火ヒータ34によって点火されたロストル32上面の木質ペレット14が燃焼し、ロストル32の上方には炎Fが立ち上る。
At this time, the
さらに、送風機42から送気されて空気通路46に流入した空気は、空気通路46内を上昇し(図1の矢印C参照)、缶体12の右側壁12Eに形成された連通孔112から整流部材100の導風路106内へ送気される。そして、複数の二次空気孔116から燃焼室30内に送気され、一次燃焼では燃えきらなかった未燃焼成分が二次空気と混合されて再燃焼される。なお、これらの二次空気孔116は、炎Fの下部側を取り囲むように集中して形成されているため、炎Fの下部側には、最大燃焼時及び最小燃焼時の何れにおいても、二次空気が集中的に供給される。
Further, the air supplied from the
上記の如くして木質ペレット14の燃焼によって燃焼室30内に発生した高温の燃焼ガスは、燃焼室30の上部へ上昇した後に、煙突部65の燃焼ガス取入口65Aが配置された燃焼室30の下部へ向けて降下し、更に煙突部65内(ガス通路66)を上昇して装置外部へ排気される(図1の矢印S参照)。これにより、高温の燃焼ガスが燃焼室30内で上下に大きく流動される(燃焼ガスの流動経路が長くなる)ので、燃焼室30の壁全体で満遍なく熱交換を行うことができ、これにより、熱効率を向上させることができる。
As described above, the high-temperature combustion gas generated in the
ここで、本実施形態に係るペレットストーブ10では、略枠体状に形成された整流部材100をロストル32の上方に木質ペレット14の燃焼時に生じる炎Fを前後左右に取り囲むように配置すると共に、連通孔112を介して整流部材100の導風路106と空気通路46とを相互に連通し、導風路106内へ送気された二次空気を整流部114の上壁114Aに形成された二次空気孔116から斜め上方へ向けて噴出させる構成としたので、整流部材100によって取り囲まれた炎Fに二次空気を良好に供給しつつ、炎Fを真上に立ち上らせることができる。これにより、二次空気と未燃焼成分との混合が促進されて、未燃焼成分の再燃焼を一層良好に促進することができると共に、炎Fの熱を燃焼室30の上部(図1及び図3に符号Tで示す領域)に効率よく伝えることができる。その結果、熱効率を向上させることができる。
Here, in the
特に、連通孔112を介して整流部材100の導風路106と空気通路46とを相互に連通し、導風路106内へ送気された二次空気を整流部114の上壁114Aに形成された二次空気孔116から斜め上方へ向けて噴出させる構成としたので、二次空気を炎Fの真横から垂直に送気する場合に比し、炎Fが上方へ立ち上るのを阻害せず、寧ろ炎Fが上方へ立ち上るのを助勢する。これにより、炎Fの熱を燃焼室30の上部に良好に伝えることが可能になり、燃焼室30の上部において熱交換率が悪い領域ができることを抑制できる。その結果、熱効率を一層向上させることができる。
In particular, the
また、本実施形態に係るペレットストーブ10では、二次空気孔116が整流部材100の内周壁102の略全周に形成されているため、炎Fの周囲から略均等に二次空気が噴出される。このため、炎は略真直ぐに立ち上り、炎の熱を燃焼室30の上部に効率良く伝えることができる。
Further, in the
さらに、本実施形態に係るペレットストーブ10では、整流部材100は複数の二次空気孔116が形成される内周壁102とその外側に配置されて内周壁102とで導風路106を形成する外周壁104とによって構成されているので、少ない部品点数で製作することができる。従って、空気通路46の全部又は主要部を三部材以上の部材を組み合わせて形成する場合に比し、製造コストを削減することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係るペレットストーブ10では、整流部材100の内周壁102には、縦断面形状が波型形状に形成された整流部114が一体に形成されていると共に、当該整流部114の上壁114Aに複数の二次空気孔116が形成された構成とされているので、プレス成形で整流部材100の内周壁102を製作することができる。具体的には、最初のプレス打抜きにより、内周壁102の平面展開形状を打抜くと同時に複数の二次空気孔116を形成し、次のプレスにより整流部114が形成される。このように本実施形態によれば、内周壁102ひいては整流部材100の製造が容易であると共に精度も確保し易い。
Further, in the
さらに、上壁114Aの傾斜角度を変更することにより炎Fに対する二次空気の噴出方向が変わるので、装置の大きさ等に合わせて最適な傾斜角度を選択して、その傾斜角度の傾斜部を備えた内周壁102を容易に製作することができる。
Furthermore, since the direction of secondary air ejection with respect to the flame F is changed by changing the inclination angle of the
また、本実施形態に係るペレットストーブ10では、以下に列挙する作用効果も得られる。
Moreover, in the
第1に、前述した先行技術の場合、右側壁12Eの上部を含む広範囲に二次空気孔が形成されているが、その場合、木質ペレット14の二次燃焼に使用されない過剰空気が発生し、燃焼室30の上部での熱効率を低下させる不利がある。これに対し、本実施形態に係るペレットストーブ10では、右側壁12Eには二次空気孔116を形成せず、整流部材100の内側部材102の所定範囲にのみ二次空気孔116を形成する構成としたので、二次燃焼に寄与しない過剰空気の発生を抑制することができる。従って、熱効率を向上させることができる。
First, in the case of the above-described prior art, secondary air holes are formed in a wide range including the upper portion of the
第2に、前述した先行技術の場合、右側壁12Eの上部を含む広範囲に二次空気孔が形成されているため、炎Fの上部に二次空気孔から噴出された二次空気が真横から垂直に当たり(干渉し)、熱効率を低下させる不利があるが、本実施形態に係るペレットストーブ10では、炎Fに対して斜め上方へ向けて二次空気を噴出させるので、炎Fに真横から二次空気が干渉するといったことは生じない。従って、燃焼室30の上部側において、二次空気が不要に炎Fに干渉することを抑制できる。これにより、炎Fの熱を燃焼室30の上部に良好に伝えることが可能になるため、燃焼室30の上部において熱交換率が悪い領域ができることを抑制できる。従って、これによっても熱効率を向上させることができる。
Second, in the case of the above-described prior art, since the secondary air holes are formed in a wide range including the upper part of the
第3に、本実施形態に係るペレットストーブ10では、煙突部65が燃焼室30内に上下方向に延在しており、この煙突部65の燃焼ガス取入口65Aが燃焼室30の下部に配置されている。このため、木質ペレット14の燃焼によって燃焼室30内に発生した高温の燃焼ガスは、燃焼室30の上部へ上昇した後に、煙突部65の燃焼ガス取入口65Aが配置された燃焼室30の下部へ向けて降下し、更に煙突部65内(ガス通路66)を上昇して装置外部へ排気される(図1の矢印S参照)。これにより、高温の燃焼ガスが燃焼室30内で上下に大きく流動される(燃焼ガスの流動経路が長くなる)ので、燃焼室30の壁全体で満遍なく熱交換を行うことができ、これにより、熱効率を向上させることができる。
Thirdly, in the
第4に、本実施形態に係るペレットストーブ10では、炎Fと正面壁12C及び背面壁12Dとの間には、それぞれ整流部材100の両側部100Aが配置されるので、炎Fの熱が正面壁12C及び背面壁12Dに伝達することを抑制できる。これにより、正面壁12C及び背面壁12Dが局部的に高温になることを抑制でき、正面壁12C及び背面壁12Dに塗布された耐熱塗料が異常高温によって剥がれ落ちることを抑制できる。
4thly, in the
また、上記実施形態に係るペレットストーブ10では、整流部材100の内周壁102の全周に亘って複数の二次空気孔116が形成されていたが、これに限らず、右側壁12Eと対向する部分のみに二次空気孔116を形成してもよいし、右側壁12Eと直交する両側部100Aにのみ二次空気孔116を形成するようにしてもよい。
In the
さらに、上記実施形態に係るペレットストーブ10では、送風機42、空気通路46、及び一次空気孔49によって本発明における第1の送気手段を構成し、送風機42によって本発明における第2の送気手段を構成したが、即ち送風機42を第1の送気手段(の一部)及び第2の送気手段として兼用したが、これに限らず、送風機42を2台接着して、一次空気送気用と二次空気送気用とに分けてもよい。
Furthermore, in the
また、上記実施形態では、本発明がペレットストーブに対して適用された場合について説明したが、これに限らず、本発明は木質ペレットを燃料として用いるボイラー等に対しても適用することができる。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where this invention was applied with respect to a pellet stove, this invention is applicable not only to this but the boiler etc. which use a wood pellet as a fuel.
10 ペレットストーブ(木質ペレット燃焼装置)
12C 正面壁(側壁)
12D 背面壁(側壁)
12E 右側壁(側壁)
12F 左側壁(側壁)
14 木質ペレット
30 燃焼室
32 ロストル(燃焼棚)
34 点火ヒータ(燃焼棚)
40 空気噴孔(燃料棚)
42 送風機(第1の送気手段、第2の送気手段)
46 空気通路(第1の送気手段)
49 一次空気孔(第1の送気手段)
100 整流部材
102 内周壁
104 外周壁
106 導風路
112 連通孔
114A 上壁(傾斜部)
116 二次空気孔(二次空気噴出孔)
10 Pellet stove (wood pellet combustion equipment)
12C Front wall (side wall)
12D Back wall (side wall)
12E Right side wall (side wall)
12F Left side wall (side wall)
14
34 Ignition heater (combustion shelf)
40 Air hole (fuel shelf)
42 Blower (first air supply means, second air supply means)
46 Air passage (first air supply means)
49 Primary air hole (first air supply means)
DESCRIPTION OF
116 Secondary air hole (secondary air ejection hole)
Claims (3)
この燃焼棚の下方側に木質ペレット燃焼用の一次空気を圧送又は吸引により送気する第1の送気手段と、
前記燃焼室外に設けられた二次空気送気路に木質ペレット燃焼用の二次空気を送気する第2の送気手段と、
前記燃焼棚の上方に配置され、木質ペレット燃焼時に生じる炎を取り囲むように略枠体状又は略環体状に形成されると共に前記二次空気送気路と連通された導風路を備えかつ前記炎と対向する側の内周壁の縦断面形状が波型形状に形成されることで前記炎の立ち上がり方向へ面を向けた傾斜部が形成されており、当該傾斜部に当該炎に対して斜め上方へ向けて二次空気を噴出する複数の二次空気噴出孔が形成された整流部材と、
を備えた木質ペレット燃焼装置。 A combustion shelf that is disposed in a lower portion of a combustion chamber separated by a side wall, has air permeability, and burns wood pellets supplied to the upper surface;
A first air supply means for supplying primary air for burning wood pellets by pressure or suction to the lower side of the combustion shelf;
A second air supply means for supplying secondary air for burning wood pellets to a secondary air supply path provided outside the combustion chamber;
An air guide passage disposed above the combustion shelf, formed in a substantially frame shape or a substantially ring shape so as to surround a flame generated when burning wood pellets, and communicated with the secondary air supply passage; An inclined part having a surface facing in the rising direction of the flame is formed by forming a longitudinal cross-sectional shape of the inner peripheral wall on the side facing the flame into a corrugated shape, and the inclined part against the flame A rectifying member formed with a plurality of secondary air ejection holes for ejecting secondary air obliquely upward;
Wood pellet burning device equipped with.
ことを特徴とする請求項1記載の木質ペレット燃焼装置。 The plurality of secondary air ejection holes are formed on substantially the entire circumference of the inner circumferential wall of the rectifying member,
2. The wood pellet combustion apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の木質ペレット燃焼装置。 The rectifying member is constituted entirely or principally by the inner peripheral wall and the outer peripheral wall that is disposed outside the inner peripheral wall and forms the air guide path with the inner peripheral wall.
The wood pellet combustion apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the above.
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