JPH0268416A - 固体燃料燃焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は固体燃料を燃焼する暖房装置、給湯装置、調理
器具、炭酸ガス発生装置等等に利用される。

従来の技術 従来より固体燃料燃焼装置を連続運転するため各種自動
給炭装置が考えられてきた。

従来の自動給炭装置は自重式と、機械式大別され、自重
式に傾斜火格子式（Ｉｎｃｌｉｎｅｄ　ｇｒａｔｅ）、
段火格子式（ｓｔｅｐｅｄ　ｇｒａｔｅ）がある。この
自重式はホッパー（燃料貯蔵部）と燃焼部が一体化して
いるもので、燃料の減少と共にホッパーの燃料がずり落
ちるものである。

また、機械式は上込め式、下込め式、横込め式に区分さ
れる。上込め式は回転ショベルでホッパーの燃料を燃焼
部に散布するもので、騒音が発生する問題がある。下込
め式は輸送ネジで燃料を圧送し燃焼部の下から給炭する
方式であるが、燃料を移送するため、大きな動力が必要
である。また、横込め式は耐熱コンベア上を燃料を燃し
つつ移動させるものである、これも火格子であるコンベ
アが故障しやすいという問題をもつものである。

これらの方式の合成変形したものが多数従来より作られ
てきた。

発明が解決しようとする課題 以上に述べた従来例はいずれも装置が大きく小型化が困
難、騒音大、ホッパーに排気が漏れ易い、燃料の損傷が
ひどく微粉の掃除が必要、ホッパーと燃焼部の距離が限
定され設置しにくいときが多い、といった課題を持つも
のである。

このような課題は従来より、自動給炭燃焼装置というも
のが発電所や工場でおもに使われていたためであるが、
一般家庭、小規模な事業所で用いることはできないもの
であった。

石炭が代替燃料として将来を望視されているが、小規模
な所では、従来の手焚き式では、不便である。

本発明は、上記問題点に鑑み、燃料自動供給形、小型安
価かつ、石油あるいはガスのように細いパイプで配管可
能で、しかも燃料層の掃除が不用、静粛、安全、燃料供
給の微量制御可能、移送エネルギーが少ないといった固
体燃料燃焼装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、柱状に成型された固体燃料の貯蔵装置と、固
体燃料の燃焼装置と、前記貯蔵装置と前記燃焼装置を連
結する燃料パイプと、前記燃料パイブの上流に設けた固
体燃料の圧送用ピストンと、前記燃料パイプの上流に設
けた固体燃料の案内部とを有するもので、燃料供給時は
前記ピストンが前記案内部を後方に移動した後、固体燃
料が前記案内部に移送され、再び前記のピストンの前進
で固体燃料を燃料パイプ内に圧送し、燃料パイプ内に一
列整列する全固体燃料を前進させつつ前記燃焼装置に燃
料を供給する構成としたものである。

また、前記燃料パイプに設けた閉塞弁と、前記圧送用ピ
ストンと前記燃料パイプ入口の間に設けた固体燃料の案
内部とををするもので、燃料供給時は前記案内部の後方
に位置する前記ピストンが固体燃料を前記案内部から前
記閉塞弁上流に移送し、かつ前記ピストンで前記パイプ
入口を閉塞したのち、前記燃料パイプの閉塞弁を開とし
て、前記ピストンで固体燃料を前記閉塞弁の下流に圧送
し、前記固体燃料の移動で燃料パイプで一列整列する全
固体燃料を前進させつつ前記燃焼装置に燃料を供給し、
再び前記ピストンが前記閉塞弁上流に後退し、前記ピス
トンで前記パイプ入口を閉塞したのち、前記閉塞弁を閉
とする構成のものである。

さらに、前記案内部を閉塞する可動片を有するもので、
燃料供給時は前記ピストンが前記案内部の後方に移動し
、かつ固体燃料導入口が前記案内部の前記可動片によっ
て開となり、燃料が案内部にセットされたのち、前記可
動片によって前記導入口が閉となることを特徴とする。

また、前記案内部の下流の燃料パイプに所定の間隔を置
いて設けた２個の閉塞弁とを有するもので、燃料供給時
は、固体燃料が前記案内部に移送され、開状態の第一閉
塞弁を滑落し閉状態の第２閉塞弁で停止し、この後第１
閉塞弁を閉、第２閉塞弁を開とし、固体燃料を燃焼装置
に滑落して供給することを特徴とする。

作用 本発明においては、柱状に成型された固体燃料が、ピス
トンの前進で燃料パイプ内を圧送され、燃料パイプ内に
一列整列する固体燃料が前進しつつ燃焼装置に燃料が供
給される。

また、柱状に成型された固体燃料を、ピストンで燃料パ
イプ内に一列整列させ、固体燃料を前進させつつ燃焼装
置に供給し、かつ燃料パイプの途中に設けられた閉塞弁
を用いてこの燃料パイプを完全に閉止する。したがって
、燃料パイプから排気ガスが流出したり、空気が流入し
て臭気、異常燃焼が生じることを防止している。

さらに、柱状に成型され固体燃料がピストンで燃料パイ
プ内を圧送されるもので、燃料パイプの入り口に設けら
れた可動片によって閉止する機能を有する。したがって
燃料パイプから排気ガスが流出したり、空気が流入して
臭気、異常燃焼が生じることが防止されている。

また、燃料供給時は、固体燃料が燃料パイプを滑落する
ので、自重で燃料は供給されるため移送エネルギーが少
ない。

実施例 以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。

実施例（１） 本発明の一実施例を第１図（ａ）（ｂ）とともに説明す
る。第１図において、１は柱状に成型された固体燃料の
貯蔵装置で、固体燃料２０の燃焼装置２と貯蔵装置１は
燃料パイプ３で連結されている。

貯蔵装置１はホッパー４と、ホッパー４に下部を設置し
たウレタン製の段付きベルト５、ベルト用モータ６、燃
料パイプ３の入ロアの上流に設けた固体燃料２０の案内
部８、燃料センサ９、燃料パイプ３の上流の固体燃料２
０の圧送用ピストン１０、およびその駆動源１１が設け
られている。

下部に火格子１２を何する燃焼筒１３は内面を耐火材で
保護されている金属製の筒体て、燃料は投入口１４より
この内部に投入される。燃料は火格子１２の下に設けら
れた電気ヒータ１５で加熱されるとともに、送風機１６
によって送られる空気によって燃焼を開始する。

燃焼筒１３に燃料レベルの検知部１７が設けである。検
知部１７は炭素燃料と検知部の接触による電気抵抗の変
化で燃料の残量を調べるものである。

検知部１７で燃焼筒１３の燃料の減少を検知した後、ベ
ルト用モータ６が駆動して段付きベルト５で一定の形状
に成型されている固体燃料２０を上部に移送する。固体
燃料２０は上部で反対側に落下し、案内部８にセットさ
れる。固体燃料２００セツトはセンサ９で検知され、ベ
ルト用モータ６は停止し、ピストン１０が駆動源１１で
入ロアの中まで前進する。ピストン４の前進で固体燃料
２０を入ロアより燃料パイプ３内に圧送し、燃料パイプ
３内に一列整列する全固体燃料２０を前進させる。燃料
２０は滑り性をよくするため、黒鉛を含ませるか、或は
燃料２０を炭化水素高分子でコートしておくことが好ま
しい。燃料パイプの下流にある固体燃料２０が投入口３
より燃焼筒１３の中に落下する。ピストン４はこのまま
の位置で入ロアを閉塞し、燃焼部の排気の流出、あるい
は余計な外部空気の燃焼部への流入を防止している。

また燃焼の減少信号が発信した時、ピストン４が案内部
８の後方に移動した後、前述の動作が繰り返される。な
お、１８は送風機である。

本実施例では、一定の形状をした燃料を用いているので
、システムはきわめてコンパクトである。

また１個づつ燃料を供給するので小型の燃焼装置に安定
した燃料供給が可能であり、燃料パイプのなかで生じた
微粉も燃料の前進とともに燃焼部に移動するので掃除を
頻繁にしなくてよい。また燃料の移動はスムーズで過大
な力がいらず、靜である。さらに燃料パイプを用いて屋
外の貯蔵部から１個づつ燃料を室内の燃焼部に供給する
ことも可能なため給炭による騒音、汚れはほとんどなく
なるものである。

実施例（２） 本発明の一実施例を第２図（ａ）（ｂ）とともに説明す
る。第２図は第１図と異なる部分のみについて説明する
。ピストン４の前進で固体燃料２０を入ロアより燃料パ
イプ３内に移送し、燃料２０が閉塞弁１９の前にくると
ピストン４は停止する。この時ピストン４はこの外径よ
り、摺動隙間性大きい内径の入ロアのなかにある。ここ
で閉塞弁１９が開となり、ピストン４は再び前進して燃
′＃４２０を閉塞弁１９の下流まで移送する。この時燃
料パイブ３内に一列整列する全固体燃料２０を前進させ
る。燃料パイプの下流にある固体燃料２０が投入口３よ
り燃焼筒１４の中に落下する。ピストン４は再び閉塞弁
１９を通って後退し入ロアて停止する。ここのままの位
置で入口５を閉塞し、燃焼部の排気の流出、あるいは余
計な外部空気の燃焼部への流入を防止している。この後
、閉塞弁１９が閉となり燃料パイプ３はより完全に閉止
される。

また燃焼の減少信号が発信した時、ピストン４が案内部
６の後方に移動した後、前述の動作が繰り返される。

本実施例では、燃焼部が正圧のとき排気が燃料パイプを
逆流し燃料パイプのねりを発火させたり、また負圧のと
き過大な燃焼空気を吸い込んで異常燃焼するといった問
題をもたない安全なものである。

実施例（３） 本発明の他の実施例を第３図（ａ）（ｂ）とともに説明
する。第１図と異なる部分、すなわち、第１図の燃料パ
イプ上流を変更した部分について説明す燃料パイプ３の
入口　７′の上流に設けた固体燃料２０の案内部８″と
、案内部８゛を閉塞する可動片２１を有するもので、燃
料供給時はピストン１０′が案内部８”の後方に移動し
、かつ固体燃料導入ロア′が前記案内部８″の前記可動
片１６によって開となり、燃料２０が案内部８″にセッ
トされたのち、可動片２１によって導入ロア゛が閉とな
り、ピストン１０″が固体燃料２０を案内部８′から前
進させ固体燃料２０を燃料パイプ３内に圧送し、燃料パ
イプ３内に一列整列する全固体燃料２０を前進さて燃焼
装置２に燃料を供給する。

前述の構成で、柱状に成型され固体燃料２０が圧送用ピ
ストン５＋で、燃料パイプを圧送されるもので、燃料パ
イプ３の入りロア゛に設けられた可動片２１によって閉
止する機能を有するものである。

したがって、燃料パイプ１から排気ガスが流出したり、
空気が流入して臭気、異常燃焼が生じることが防止され
ている。実施例２に比べて漏れは多いが、構造は簡単で
ある。ピストンと前記可動片が連動する構成とすれば、
さらに簡素な構成である。

実施例（４） 本発明の他の実施例を第４図（ａ）（ｂ）とともに説明
する。第４図は第１図および第３図の燃料パイプ上流を
変更したもので、共通するところは番号を省略するとと
もに、説明も省略する。

燃料２０の貯蔵装置１から燃焼装置２に向けて上勾配に
連結する燃料パイプ３と、燃料パイプ３の入ロアの上流
に設けた固体燃料２０の案内部８と、案内部８の下流の
燃料パイプ３に所定の間隔を置いて設けた２個の閉塞弁
１９−１．２とを有するもので、燃料供給時は、固体燃
料１が案内部８に移送され、開状態の第一閉塞弁１９−
１を滑落し開状態の第２閉塞弁１９−２で停止し、この
後第１閉塞弁１９−１を閉、第２閉塞弁１９−２を開と
し、固体燃料２０を燃焼装置２に滑落して供給する。

このような本実施例では、燃料供給時、固体燃料が燃料
パイプを滑落するもので、自重で燃料は供給されるため
移送エネルギーが少ない、音が静である特徴を持つ。

実施例（５） 本発明の異なる実施例を第５図（ａ）（ｂ）とともに説
明する。なお、上記実施例と重複する部分は番号や説明
を省略する。

燃料パイプ３の入口の上流に設けた固体燃料２０の案内
部８″と、案内部８′を閉塞する可動片２１を有するも
ので、燃料供給時はピストン１０′が案内部８″の後方
に移動し、かつ固体燃料導入ロア′が前記案内部８”の
前記可動片４によって開となり、燃料２０が案内部８′
にセットされたのち、可動片１６によって導入ロア′が
閑となり、ピストン５が固体燃料２を案内部３から前進
させ固体燃料２を燃料パイプ１内に圧送し、燃料パイプ
１内に一列整列する全固体燃料を前進さて前記燃焼装置
に燃料を供給する。

この燃料パイプ３の中間に燃焼用送風機　１８゛が接続
されている。燃焼用の空気は燃料パイプ１を通って室内
に置かれた燃焼部に燃料と共に供給される。

さらに、固体燃料２の断面を多角形とし、パイプ３を円
形断面としたり、断面中央に貫通孔を設けた固体燃料２
０を用いて、燃料パイプ３内に燃焼用空気の経路を設け
れば、燃料パイプ３中に発生した燃料のくずが圧送機構
にもどらず燃焼部に燃料と共に運ばれる。このためパイ
プづまりや、可動部の故障が起きにくいものである。又
、室内に騒音源がなくなり、小型となる。

また、固体燃料２の断面を多角形とし、燃料パイプ１を
円形断面とした場合、固体燃料１は燃料パイプ１中をす
べりやすく、かつパイプ内の隙間を前記の空気が通り易
いものである。断面中央に貫通孔を設けた固体燃料を用
いた場合は、この孔を空気孔として使用する。この場合
、空気抵抗は少ないものとなる。

なお、上記各実施例において、燃料を黒鉛を含有する柱
状に成型する、あるいは表面を炭化水素高分子皮膜で処
理した固体燃料としている。これによって燃料がパイプ
中をすべりやす（なり、パイプづまりや、可動部の故障
か起きにくくできる。

また、固体燃料の断面を多角形とし、パイプを円形断面
とした場合、燃料はパイプ中をすべり易く、かつパイプ
内の隙間を前記の空気が通り易くできる。さらに、断面
中央に貫通孔を設けた固体燃料を用いた場合は、この孔
を空気孔として使用し、燃料運搬の空気抵抗を少なくて
きる。また、固体燃料の断面を多角形とし、パイプを円
形断面とした場合、燃料はパイプ中をすべりやすく、か
つパイプ内の隙間を空気が通り易くなる。さらに、固体
燃料の黒鉛が導電性を持つため、燃焼部に挿入された電
極の先端と前記固体燃料との接触で燃料の減少を検知す
るとともに、これと連動して燃料を自動的に供給する構
成にすることもできる。

発明の効果 以上のように、固体燃料を石油あるいはガスのように細
いパイプで配管可能で、燃料層の掃除が不用、静粛、安
全、燃料供給の微量制御可能、移送エネルギーが少ない
システムが可能となった。

また燃料パイプから排気ガスが流出したり、空気が流入
して臭気、異常燃焼が生じることを防止している。さら
に、パイプづまりや、可動部の故障が起きにくいもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の固体燃料装置の構成図、第
２図〜第５図は本発明の異なる実施例の固体燃料装置の
構成図である。 １・・貯蔵装置、２・・燃焼装置、３・・燃料パイプ、
５・・段付ヘルド、６・・ベルト用モータ、７．７’導
入口、８・・案内部、９・・燃料センサ、１０・・ピス
トン、１１・・駆動源、１２・・火格子、１３・・燃焼
筒、１４・・投入口、１５・・電気ヒータ、１６・・可
動片、１７・・検知部、１８．１８″・・送風機、１９
、　１９−１．　１９−２・・閉塞弁、２０・・固体燃
料。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）柱状に成型された固体燃料の貯蔵装置と、前記固
   体燃料の燃焼装置と、前記貯蔵装置と前記燃焼装置を連
   結する燃料パイプと、前記燃料パイプの上流に設けた固
   体燃料の圧送用ピストンと、前記燃料パイプの上流に設
   けた固体燃料の案内部とを有し、燃料供給時は前記ピス
   トンが前記案内部を後方に移動した後、前記固体燃料が
   前記案内部に移送され、再び前記ピストンの前進で前記
   固体燃料を燃料パイプ内に圧送し、前記燃料パイプ内に
   一列に整列する固体燃料を前進させつつ前記燃焼装置に
   燃料を供給する構成の固体燃料燃焼装置。
2. （２）柱状に成型された固体燃料の貯蔵装置と、前記固
   体燃料の燃焼装置と、前記貯蔵装置と前記燃焼装置を連
   結する燃料パイプと、前記燃料パイプの上流に設けた固
   体燃料の圧送用ピストンと、前記燃料パイプに設けた閉
   塞弁と、前記圧送用ピストンと前記燃料パイプ入口の間
   に設けた固体燃料の案内部とを有し、燃料供給時は前記
   案内部の後方に位置する前記ピストンが前記固体燃料を
   前記案内部から前記閉塞弁上流に移送し、かつ前記ピス
   トンで前記パイプ入口を閉塞したのち、前記燃料パイプ
   の閉塞弁を開として、前記ピストンで前記固体燃料を前
   記閉塞弁の下流に圧送し、前記固体燃料の移動で燃料パ
   イプを一列整列する固体燃料を前進させつつ前記燃焼装
   置に燃料を供給し、再び前記ピストンが前記閉塞弁上流
   に後退し、前記ピストンで前記パイプ入口を閉塞したの
   ち、前記閉塞弁を閉とする構成の固体燃料燃焼装置。
3. （３）柱状に成型された固体燃料の貯蔵装置と、前記固
   体燃料の燃焼装置と、前記貯蔵装置と前記燃焼装置を連
   結する燃料パイプと、前記燃料パイプの上流に設けた前
   記固体燃料の圧送用ピストンと、前記燃料パイプ入口の
   上流に設けた固体燃料の案内部と、前記案内部を閉塞す
   る可動片を有するもので、燃料供給時は前記ピストンが
   前記案内部の後方に移動し、かつ固体燃料導入口が前記
   案内部の前記可動片によって開となり、燃料が案内部に
   セットされたのち、前記可動片によって前記導入口が閉
   となり、前記ピストンが固体燃料を前記案内部から前進
   させ固体燃料を燃料パイプ内に圧送し、燃料パイプ内に
   一列整列する固体燃料を前進させつつ前記燃焼装置に燃
   料を供給し、再び前記ピストンが後退して待機する構成
   の固体燃料燃焼装置。
4. （４）柱状に成型された固体燃料の貯蔵装置と、前記固
   体燃料の燃焼装置と、前記貯蔵装置から前記燃焼装置に
   向けて下勾配に連結する燃料パイプと、前記燃料パイプ
   入口の上流に設けた前記固体燃料の案内部と、前記案内
   部の下流の燃料パイプに所定の間隔を置いて設けた２個
   の閉塞弁とを有するもので、燃料供給時は、前記固体燃
   料が前記案内部に移送され、開状態の第一閉塞弁を滑落
   し閉状態の第２閉塞弁で停止し、この後第１閉塞弁を閉
   、第２閉塞弁を開とし、前記固体燃料を前記燃焼装置に
   滑落して供給する構成の固体燃料燃焼装置。
5. （５）柱状に成型された固体燃料の貯蔵装置と、前記固
   体燃料の燃焼装置と、前記貯蔵装置から前記燃焼装置に
   向けて下勾配に連結する燃料パイプと、前記燃料パイプ
   入口の上流に設けた固体燃料の案内部と、前記貯蔵装置
   に設けた固体燃料を前記案内部に引き上げるリフト機構
   を有する請求項１、２、３または４記載の固体燃料燃焼
   装置。
6. （６）固体燃料の断面を多角形とし、パイプを円形断面
   とした請求項１記載の固体燃料燃焼装置。
7. （７）断面中央に貫通孔を設けた固体燃料を用いた請求
   項（６）記載の固体燃料燃焼装置。