JPS6023709A - 熱発生器 - 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】 木兄ｆ！Ａは、熱発生器に関する。特に、木兄ＦＪＡは
、熱交換器−に組合わせて使用するのに好適でありバー
ナーと協働Ｉ−で作用する木材がス発止器に関する。本
発明は、特に、混合用ストリップを有するバーナー板と
、燃焼管とを備えるバーナーと協働して作用する木材ガ
ス発生器に関する。

該木材ガス発生器は、多年にわたり公知であり、その使
用は、この様にして発生される木材ガスの燃焼原動機に
おける利用を目的とした。

他方では、木材は、使用され、開放または閉鎖される木
材用暖炉に依然として使用される。これが行われる環境
は、不便なタール形成が生じ煙突の頻繁な掃除を必要と
するものであり、該暖炉は、使用済み木材または木材切
断片、特に、該木材が塗装または樹脂被覆されるときの
問題のない燃焼に不適当である。また、該処理による木
材の熱発生量は、比較的少ｂ０これ等の開放または閉鎖
される木材用暖炉は、燃料、即ち、丸木を支持するため
に格子を使用する。

本発明の目的は、大きい発生量を有し燃料として木材、
特に、下記で「断片品」と呼ばれる木材の小片を使用す
るのに特に好適であって、該木材が所望により塗装また
は樹脂被覆されてもよく、一方、従来公知の装置が遭遇
する様な加熱の目的に対する木材の欠点を排除する簡単
で効率的な熱発生器を提供することである。

本発明によると、熱発生器は、木材ガス発生器の炉床（
ファイア−ベラ「）に組込まれるバーナーに組合わされ
る木材ガス発生器によって与えられる。この組合わせは
、下記で詳細に説明される様に火室に組合わされた後、
熱交換器に組合わされてもよい。

空気の供給のバーナーおよび所望により火室における好
適な調節により、本発明の熱発生器による木材ガス発生
、器で発生されるガスの完全燃焼を達成することが可能
である。この様にして解放される熱に、熱交換器によっ
て加熱の目的にはソ完全に使用可能である。

本発明の熱発生器は、蓋付き供給ボートを有する燃料供
給室を構成する上側燃料供給部分と、混合用ストリップ
付きバーナー板とカラー付き燃焼管とをその下端にＭす
る下方端部における円方に勾配のある部分とを備え、こ
れでは、連続的なガスの流れは、該勾配付き部分から該
部分に結合されるガス排出管に向って維持可能である。

特に、該勾配付き部分は、その上部σ）−次空気用供給
管路と、バーナー板のレベルの丁度上のレベルにおける
二次空気用供給管路と、バーナー板のレベルの丁度下の
レベルにおける三次空気用供給管路とを備えている。

上側燃料供給部分は、５００°Ｃ以下σ）温度で自己燃
焼不能な任意の材料から成ってもよく、該材料と１．て
、普通鋼が使用されてもよい。

内方勾配付き部分は、８００℃までの幾分高い温度に晒
され、耐熱鋼の特殊ステンレス鋼の様な該温度に露出可
能な材料から成ってもよい。

内方勾配付き部分から遠く面する四部に偏心して位置す
る混合用ストリップを有するバーナー板は、１０００℃
から１２００℃の範囲のがなり商い温度に晒され、従っ
て、好ましくは、例えば耐熱鋼、セラミックスまたは水
酸化アルミニウムの様な好適な耐火材料から成る。

熱発生器の容量は、−次空気の供給によって指示される
。該−次空気の供給は、内方勾配付き部分の上部におけ
る孔によって与えられてもよい。

この代りに１−次空気は、該レベルで空気を放出する１
またはそれ以上の空気ランスによって与えられてもよい
。−次空気は、ガス化を提供する。

二次空気の供給は、バーナー板のレベルの丁１１上のレ
ベルにおける内方勾配付き部分の壁の孔によって与えら
れてもよい。二次空気は、低負荷において燃焼管のガス
の点火温度を維持せねばならない。好ましくは、二次空
気は、混合されるべきガスの流れへの任意の可能な冷却
効果を最小限にする如く予熱される。該予熱は、ガス化
段階から発生するガスの流れに二次空気供給用壁を接触
することにより好適な態様で達成可能である。

三次空気の供給は、バーナー板のレベルの丁度下のレベ
ルにおける内方勾配付き部分の壁の孔によって与えられ
てもよい。従って、三次空気は、先行段階で発生される
可燃ガスの燃焼用酸素を提供する。

灰の一部は、流出ガスにより燃焼管を通って運ばれる。

該灰は、約１０００°Ｃから１２００℃の温度で夫々焼
結または溶融し、従って、煙道ガス中に微細な灰粒子を
殆んど残さない。従って、煙道ガスから灰を捕捉する高
価な装置の必要性は、排除されろ。

内方勾配付き部分における圧力降下は、圧縮空気の供給
またげその代りに内方勾配付き部分Ｑ）下流に設置され
る排風機のいづれかＫより、その上側の広い部分からそ
の狭い下側部分に向って維持される。ガスの流れ、特に
、種々なレベルにおける空気の供給の好適な調節により
、所望の谷址に応じることが可能である。空気の供給は
、ガス化と、木材ガス発生器で形成されるガスσ）完全
燃焼との両者に対して使用される。付加的な利点は、本
発明の熱発生器では、燃焼管へガス流と共に到達し燃料
供給の際に存在する任意の可能な他の材料が燃焼管内に
広がる温度σ）結果として完全に燃焼されるかまたは殆
んど完全に燃焼されることである 本発明は、その実施例に関し該実施例に制限されること
なく添付図面を参照して下記に詳細に説明される。

第１図を参照すると、本発明の熱発生器および加熱装置
の縦断面が示され、調節可能な排風機１を有する煙道結
合部は、断熱材３を有するボイラー３ａに配置されるボ
イラー管２の後で、サーモスタット３９および最低レベ
ル用スイッチ１６に結合される。ボイラー３ａは、発生
器の容器７ａの吸引蓋５から吸引するだめの結合部４を
有する清掃用ハツチ２４を備えている。発生器の容器７
ａは、断熱壁７と、カバー６と、−次空気供給用入口孔
８と、−次空気用制御弁９とを備えている。内方勾配付
き部分１２の下部の二次空気入口孔１３に二次空気を供
給する制御弁１ｏに加えて、部分１２ｔ−、ｔ、同心状
断熱材１１と共にダクトを形成する。内方勾配付き部分
１２の下部には、第４図、第５図を参照して更に詳細に
説明される様にバーナー板１４が設置される。三次空気
は、制御弁１５を有するダク）１５ａによりバーナー板
１４０丁度下のレベルに導かれる。燃焼管２０げ、バー
ナー板１４の下にある。三次空気は、入口孔２２から導
入される。灰受け２１と、該灰受けの直ぐ上の凝縮水用
案内ストリップ２３とは、４クイラー３ａの下端にある
。空気に組合わされる空気の供給は、自動制御弁１５と
、最低レベル用スイッチ１６と、最低レベル用調節ねじ
１７と、三次空気供給用調節ねじ１８とを庸する延長ロ
ツＰ１９によって好適な態様において調節される。

第２図では、同様な部分は、第１図と同一〇）符号で示
される。灰の容易な除去のため、火室上に休止する木材
ガス発生器は、持上げ装置２５による様な容易に除去可
能な態様で火室上に設置されてもよい。その代りに、バ
ーナー板は、例えは好適なレバーによって振動されても
よい。

組合わされる空気供給調節装置は、第３図に示され、第
６図では、第１図と同一の符号は、同様な部分に対して
使用される。三次空気用人口１５ａへの空気の供給は、
外側壁３２に結合される旋回点３１によって結合され延
長ロッド１９によって調節される制御弁１５で制御され
る。この装置の作用は、自明であり、更に詳細な説明を
要しない。

熱発生器から発生するガスががイラーの熱交換器に未燃
焼で達するのを防止するため、バーナー板の部分と、作
用の際に熱発生器に現われる木炭ペラｒの活性部分との
特定の最低温度は維持されねばならない。この目的のた
め、火焔は、ガスの完全燃焼によってソあるが非常に小
さい容器において比較的細い燃焼管２０内で維持される
。所謂最低負荷の調節のため、最低レベル用スイッチ１
６が設けられ、該スイッチは、レバー２９および延長ロ
ツ）？１９に結合されるレバー２６の旋回点３００組合
わせ作用によりレバー２６で制御される。スイッチ１６
の適当な調節のため、適当な押圧ばね２７を有する調節
ねじ１７が設けられる。

三次空気の供給の調節のため、制御弁１５１ｄ、レバー
２９によって旋回点３１に結合され、これにより、延長
ロッド１９における調節ねじ１８は、適当な調節を可能
にする。

本発明の加熱装置に対する使用の際、発生器容器７ａは
、通常の態様で点火され、蓋６により通常香材ブロック
および木屑の好適な燃料で充満される。通常１分以下の
非常に短い時間の後、木炭ベラｒは、内方勾配付き部分
１２に形成され、木材ガスは、部分１２からバーナー板
１４を辿り燃焼管２０に排風機１によって吸込まれる。

該ガスから発生する火焔の温度は、少くとも約８００　
’Ｃになり、空気の供給を制御する上述において示され
た装置は、所望の燃焼の維持を管理する。主として二酸
化炭素および水蒸気の燃焼生成物は、熱交換器を通して
送られ、ガスおよび蒸気は、その熱を該熱交換器におい
て放出する。更に、熱交換器の作用は、通常の如くであ
り、更に説明する必要がない。

本発明の加熱装置は、恐らく塗装層または樹脂層を夫々
有する木材またはその他のセルロース材料の小片である
断片品のはソ完全な燃焼を得るのを可能にする。該装置
は、燃料として天然ガス、石炭または燃料油を使用する
通常の装置を部分的に、筐たけ完全に置換えるために使
用可能である。

本発明の加熱装置は、石炭および燃料油によって生じる
様な望ましくない副産物、特に、硫黄官有化合物の形成
を排除し、天然ガスに対するかなりの節約は、木材加工
の廃棄物、鋸屑、枯木または鋸屑ないし削り屑の圧縮ブ
ロックが燃料として使用可能なために得られる。本発明
の加熱装置に対するこれ等の燃料は、この様にして使用
されるか、または高−水分含有量または低い水分含有量
に関係なく農業およびホリカルチャー（ｈｏｒｉ’ｃｕ
ｌｔｕｒａｌ）の廃棄物質の様なその他の有用な成分に
組合わせて使用されてもよい。

発生器容器７ａの吸引蓋５１ｄ、特に低負荷の際に、発
生器で形成されるガスが蓋６の僅かな漏洩によって周囲
の空間に悪臭を生じるのを防止する如く蓋６の上に設置
される。この目的のため、吸引蓋５は、清掃用ハツ゛チ
２４を貫通して延びる結合部４によって煙突に結合され
、従って、生じ得る漏洩ガスは、排風機１によって除去
される。これは、特に室内の使用に望ましい。

熱損失を出来るだけ防止するには、良好な断熱が望まし
いだけではなく、予熱空気を使用し木炭ペラｖＫ出来る
だけ接近して木材ガスを燃焼することも推奨される。ま
た、空気が燃焼すべきがユに出来るだけ良好に混合され
ることは、有用である。従って、木炭ペラＶは、二次空
気によって昇圧され、ガスの点火温度が得られる様な態
様で温度を上昇する。空気の予熱のため、空気は、内部
に木炭がある内方勾配付き部分１２の高＠壁に沿って成
る距離にわたって通過した後、木炭ペラＰの周辺に沿っ
て位置する幾つかの孔１３を通り半径方向へ導かれる。

高温の木炭ベッドは、丸いバーナー板１４上に休止し、
発生器７ａの内方勾配付き部分１２との該バーナー板の
環状開口部は、フライアッシュによる閉塞を防止する如
くフライアッシュがガスと共に通過するのを可能にする
様に充分に大きい。

次に、混合は、多くの小さい孔２２を通して尋かれる三
次空気と生じてもよく、従って、最適の燃焼を与える。

次に、この様にして形成されるガス／空気の混合物は、
偏心して設置される幾つか（この場合には４つ）の垂直
ストリップにより燃焼管２０へ送られ、このとき、ガス
混合物は、バーナー板１４の縁から中心に向って集中さ
れる。これは、ガスと空気との最適混合物を得るのに望
ましく、装置の汚染を防止するのに充分に高い温度に最
低負荷において小さい火焔を維持するのに必要である。

過度に低い温度では、ルー）　（ｒｏｏｔ　）は、不完
全燃焼によって発生される。

出来るだけ高く温度を維持するため、バーナーの総ての
部分、即ち、バーナー板および混合用ストリップは、木
炭ベッドに出来るだけ近く設置される。これと同時に、
バーナーは、伝導による熱の伝播が出来るだけ防止され
る態様で設置されねばならず、これは、断熱によると共
に、装置の他の部分との接触面を出来るだけ小さくする
ことによって達成される。

かなり粗い断片品が使用されるとき、発生器からのガス
の供給は、円滑でなく、従って、空気の供給の連続的な
調節が望ましい。上述の様な空気の供給の制御は１、こ
の目的に著しく好適である。

ざイラーは、任意の通常の熱交換器でもよい。

バーナーが排風機へ豹給電の中断（何等かの理由により
）で作用しないため、通常のセントラルヒーティングの
ボイラーに対し公知の態様で行われる如く、ボイラーが
最低負荷に短時間内で復帰されねばならなければ、がイ
ラーσ）安全装＋１ｆｆｌは、設けられねばならない。

種々な型式の排風機を装着することにより、異なる容置
は、耐火材料の適用に依存１−でバーナーの同一寸法で
得られ、これは、灰の単位時間当り処理蓋と、燃焼すべ
き断片品の型式とによっても定められる。

連続的な処理における灰の除去および再充填は、簡単な
操作であり、本発明の適当に選定される寸法の加熱装置
に対し１日に１回以上を必要としない。

混合用ス）　ＩＪツゾをＭするバーナー板は、第４図、
第５図において更に説明され、核間では、同様な部分は
、同一の符号で示される。バーナー板１１−ｊ、燃焼管
２０上に設置され、混合用ストリップ３３によってこの
位置に保たれ、混合用ストリップ３３は、内方勾配付き
部分１２の底に休止し、これと同時に、バーナー板の心
出しを扶助する。二次空気用入口孔１３は、バーナ御飯
１４０レベルの上方で内方勾配付き部分１２にあり、三
次空気用入口孔２２は、混合用ストリップ３３のレベル
においてバーナー板１４のレベルの下方にある。次に、
発生器の木炭ペラＶに現われるガス３４は、二次空気に
混合されてバーナー板１４に沿って流れ混合用ストリッ
プ３３を通過して三次空気にストリップ３３において混
合された後、燃焼管２０を旋回して通って除去される。

バーナー板および混合用ス）　ＩＪツブが晒される高温
に鑑み、これ等が耐火材料で作られることは、得策であ
る。

家庭用の様な比較的小さい装置に対し、鋳物用銑鉄は、
通常充分である。産業用装置の様な大きな装置に対し、
高温が考慮されねばならず、その結果、装置の信頼性の
ある作用を保証するためにセラミック材料、特に、耐火
材料の採択を考慮すべきである。燃焼管２０の直径が最
大で内方勾配付き部分１２の下端の直径の半分であり、
燃焼管の長さが燃焼管の直径の少くとも１．５倍である
ことは、適切である。

第６図は、第１図に示される加熱装置の変更実施例を示
し、これでは、同一の符号は、同様な部分に使用される
。更に、該装置は、発生器容器７ａの上部でカバー６を
固定するレバー４ｏを備え、中心の空気人口４１は、−
次、二次および三次の孔８，１３．２２の夫々に空気を
提供する。

燃焼管２０は、バーナー板１４、混合用ス）　ＩＪツブ
３３および燃焼管２０をそれに集積する任意の灰の除去
のために振動するレバー４２を備えている。その上に発
生器容器７ａが休止する火室は、耐火煉瓦４３で形成さ
れ、灰の容易な除去のために扉４４をも備えている。調
節可能なサーボ弁４５Ｆｉ、排気管にある。

第７図、第８図は、第１図に示される加熱装置の他の変
更実施例の縦断面および横断面を夫々示し、同様な部分
に対し第１図、第６図で使用されるのと同一の符号を使
用する。更に、煙道ガスダクト４６は、第７図に示され
、煙管４７は、熱交換器として第８図に示される。

第６図から明瞭な如く、種々な空気の流れに対する任意
の幾分複雑な制御なしに、好適［１１１ｆｉ節可能な発
生器容器を提供することが可能であり、容量および負荷
は、排風機１（第６図に示されない）によって大部分指
令される。

＠７図、第８図に示される変更実施例は、熱発生器およ
び熱交換器の両者が同一の断熱壁に閉じ込められている
た、め、最低熱損失の利点を有している。

所望により、新奇な熱発生器は、煙およびタールの形成
な生じる格子上の木材の燃焼によって発生する様な環境
の汚染に関する欠点なしに、それに存在するバーナーお
よび燃焼管の結果として木材の破壊に使用されてもよい
。

特に、環境衛生の観点から、本発明の加熱装置および熱
発生器が、存在する場合に殆んど如何なるＭ吉成分をも
排出しないだけではなく基本的に二酸化炭素のみを排出
すると共にフライアッシュの問題に解決を与えることは
、主なＮ要さであると考えられる。従って、塵埃フィル
タは、全く必要ではなく、組合わせ煙突または煙突は、
天然ガスの有り得る例外を伴い大抵の通常Ｖ）装置より
も著しく少い頻度の清掃を必要とする。

本発明が上述以外のその他の利点および変更を包含する
ことは、当該技術の専問家に明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱発生器を有する本発明の加熱装置の
縦断面図、第２図は第１図の加熱装置の上部平面図、第
６図は組合わされた空気供給調節装置の図、第４図は本
発明のバーナー板の上部平面図、第５図げバーナー板お
よびその直ぐ近くの個所の断面図、第６図は第１図の加
熱装置の変更実施例の図、第７図は第１図に示される加
熱装置の他の変更実施例の図、第８図は第７図の加熱装
置の横断面図を示す。 １・・・・・・排風機 ３ａ・・・ボイラー ６・・・・・カバー（蓋） ７・・・・・・断熱壁 ７ａ・・発生器の容器 ８・・・・・−水空気供給用入口孔 １１・・・断熱材 １２・・・内方勾配付き部分 １３・・・二次空気入口孔 １４・・・バーナー板 １５ａ・・・三次空気用ダクト ２０・・・燃焼管 ２２・・・三次空気用入口孔 ３３・・・混合用ストリップ 代理人　浅　村　皓 手続補正書（自発） 昭和５９年Ｚ月ｊ日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第　９０８５９　号 ２、発明の名称 熱発生器 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和　年　月　日 ８、補正の内容　別紙のとおり 手続補正書（方式） 昭和４２年と月ン２日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和ご２年特許願第　７ａＦｔづ？　号２、発明の名称 鋲影１ｉを ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和よ７年２月８７日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 ８、補正の内容　別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）蓋付き供給ボートを有する燃料供給室を構成する
   上側燃料供給部分と、下端において混合用ストリップの
   あるバーナー板とカラー付き燃焼管とを有する下側端部
   の内方勾配付き部分とを備え、連続的なガスの流れが、
   該燃焼管に集中される該勾配付き部分によって維持可能
   であり、該勾配付き部分が、その上側部分に連通ずる一
   次空気の供給管路と、前記バーナー板のレベルの丁度上
   のレベルにおいてその下側部分に連通ずる二次空気の供
   給管路と、前記混合用ストリップのレベルにおける該バ
   ーナー板のレベルの丁度下のレベルにおいてその下側部
   分に連通ずる三次空気の供給管路とを有する熱発生器。 （２）前記バーナー板が、偏心して位置する混合用ス）
   　ＩＪッグを前記燃焼管との間にＭする特許請求の範囲
   第１項に記載の熱発生器。 （３）前記−次空気が、前記内方勾配付き部分の壁の上
   側部分における幾つかの孔に連通する供給管路によって
   与えられる 特許請求の範囲第１項に記載の熱発生器。 （４）前記−次空気が、前記内方勾配付き部分の上側部
   分のレベルにおいて該勾配付き部分内に空気を放出する
   少くとも１つの空気シンスによって与えられる 特許請求の範囲第１項に記載の熱発生器。 （５７前記二次空気が、前記バーナー板のレベルの丁度
   上のレベルにおける前記内方勾配付き部分の下端の幾つ
   かの孔に連通ずる供給管路によって与えられる 特許請求の範囲第１項に記載の熱発生器。 （６）　前記二次空気が予熱される 特許請求の範囲第５項に記載の熱発生器。 （７）前記三次空気が、前記バーナー板の丁度下のレベ
   ルにおける前記内方勾配付き部分の壁の下端の幾つかの
   孔に連通ずる供給管路によって与えられ、該三次空気が
   予熱される 特許請求の範囲第１項に記載の熱発生器。 （８）断熱壁（７）と、蓋（６）のある供給ボートと、
   −次空気供給用入口孔（８）および二次空気用入口孔（
   １３〕のある下端における内方勾配付き部分（１２）と
   を有する燃料供給容器（７ａ）を備え、該内方勾配付き
   部分（１２）が、同心状断熱材（１１）と協働してダク
   トを形成し、混合用ストリップ（３３）のあるバーナー
   板（１４）と、その後の燃焼管（２０）とをその下端に
   有し、該燃焼管（２０）が、出口管に密に結合される特
   許請求の範囲第１項に記載の熱発生器。 （９）　前記出口管が排風機を有する 特許請求の範囲第８項罠記載の熱発生器。 α〔前記熱発生器と、該熱発生器に結合される熱交換器
   とが、共通の断熱壁内に一緒に閉じ込められる 特許請求の範囲第１項に記載の熱発生器。