JPS6210562Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、例えば木材チツプ・バーク・ゴムチ
ツプ等の比較的低カロリーの固形燃料を短時間で
燃焼を図ることにより燃焼効率を向上せしめて火
炎を発生させることができる固形燃料燃焼装置に
関する。

従来、固形燃料燃焼装置は、例えば廃タイヤ等
の廃棄物処理炉の構造にみられるように、炉の上
部から一定量投入され、燃焼の後、再度一定量投
入するバツチ式がほとんど採用されている。しか
しながら公衆浴場用ボイラに適用される燃焼装置
にあつては、特に都市部では固形燃料の置き場の
確保が困難な状況にあり、流体燃料に移行してい
る。しかし固形燃料が充分に調達し得る場合には
コストが低廉な固形燃料を用いることが省エネル
ギ対策としても好適である。殊に小規模に燃焼装
置を使用する農業用ハウス暖房用においても連続
運転が必要であるため、相当の固形燃料の確保が
必要となる。しかし、一般に農業用ハウスの燃焼
装置のスペースを可及的小にして本来の農産物の
生産スペースを確保するには、従来の構造たる燃
焼装置の上部から固形燃料を投入する方式を採用
すると、上記課題を達成し得ない。しかも保守作
業も煩瑣を避け得ない。

また従来は、一旦燃焼を停止し、再び燃焼する
ときは、固形状燃料に着火する加熱手段を別途必
要とし、したがつて、着火までの時間が相当に必
要となるという欠点を有している。

本考案はかかる点に鑑み、比較的低カロリーの
固形燃料を狭い燃焼室を形成して大量の燃焼ガス
を発生させることができると共に、一旦燃焼を停
止した後の着火を容易にしたこの種の燃焼装置を
提案することを主たる目的とする。

以下本考案の一実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。第１図は本考案の一例を示
す本考案の一例を示す縦断面図である。１は炉
壁、２は第１空気供給管を示し、第１空気供給管
２は炉壁１の中央下部に設置され、ほぼ水平方向
に延長形成されたものである。第１供給管２の一
方端部にはブロワ３が接続され、他端部が火炎を
噴射する二次燃焼口となる。第１供給管２の上部
水平方向にはその延長方向に沿つて水平ロストル
４が１本固着され、炉内の燃焼温度を調整してい
る。第１供給管２の周囲には、第２図に示す如
く、一次燃焼のための矩形状の空気流出孔２ａが
斜状に多数穿設される。尤も空気流出口２ａは円
孔その他の形状とすることができる。

７は第２空気供給管を示し、ブロワ３から二次
燃焼用空気を二次燃焼室側に導かれる。第１供給
管２から導出されて来た乾溜ガスと空気との不完
全燃焼ガスが第２供給管７から導入される空気に
よつて完全燃焼を行なうように構成されている。
尚、第２供給管７の第１図中左端は炉壁１近傍ま
で形成し、第１及び第２供給管２，７を包囲する
径大の二次燃焼筒８を設け、二次燃焼筒８で不完
全燃焼ガスと二次空気との混合を行なつて完全燃
焼を図るようにする。具体的には、全体の空気供
給量を7Nm³／分とし、一次空気量と二次空気量
との比を１：１とし、一次供給管２からの空気流
出量と空気流出孔２ａからの空気流出量との比を
１：２とし、おがくずを燃料とした場合には、燃
焼筒８から約１〜1.5ｍの火炎が形成されること
を確認している。尚、第１供給管２の先端には流
出量を調整するための絞りノズル２ｂが交換可能
に取付けられている。

１０は逆流防止扉を示し、ブロワ３と第１・第
２供給管２，７との間に設けられる。逆流防止扉
１０は、第３図に示す如く、接続管３ａ内の上部
に揺動自在に取付けられる。そしてブロワ３の停
止によつて炉内からの燃焼ガスが矢印Ｂ方向へ逆
流するのを防止するため、ブロワ３側に僅かな角
度θ傾けた当接板１１が設けられる。ブロワ３の
平常運転時には矢印Ａ方向からの圧力が高いた
め、逆流防止扉１０は図中二点鎖線で示す位置に
偏倚されているが、燃焼が止まりＡ方向の圧力が
なくなると逆流防止扉１０が閉じられることにな
る。尚、第２供給管７の二次燃焼用空気の噴出に
伴い炉下に埋設していた灰分は、炉壁１との間隙
１ｂから燃焼筒８側に吸引されるため、灰分の後
処理を不要とすることができる。

尚、第１図中１３は二次燃焼熱による温水装置
等の熱交換装置、１４は二次燃焼ガスの放出を行
なう煙道を示す。

次に本装置の作用について説明する。炉内に堆
積された例えば木材チツプ５は当初第１空気供給
管２を包囲しているが、点火口１ａからの点火と
共に第１供給管２内にブロワ３より空気を送風す
ると、第４図Ａに示す如く、圧力差により第１供
給管２廻りに一定の空隙層６が形成される。この
場合、空隙層６内の容積に見合つた分解ガスは第
１供給管２の廻りの隙間１ｂから完全燃焼ガスと
なつて燃焼筒８側へ流出するが、空隙層６内には
完全燃焼されないで乾溜ガスとなつて充満され、
隙間１ｂから高圧となつて流出する。燃焼が進む
に従い空隙層６は拡がりを示すが、実際にはチツ
プ５自体の重さにより空隙層６の拡がりは一定の
範囲で変動するだけである。空隙層６の拡がりと
共に水平ロストル４は赤熱され、順次水平ロスト
ル４に落下してくるチツプ５の着火を行ない、空
隙層６内に1200℃以上の不完全燃焼ガスが充満さ
れる。したがつて、不完全燃焼ガスは、第１空気
供給管２の廻りの間隙１ｂを通過して燃焼筒８に
導かれて二次燃焼が行なわれる。点火の当初は第
１・第２供給管２，７の下の炉壁までチツプ５が
充満されているが、燃焼が進むに従い、水平ロス
トル４の赤熱化に伴つて着火されたチツプ５が落
下して下層のチツプに類焼せしめるため、第４図
Ｂに示す如く、空隙層６は図中左右の炉壁１まで
達することがある。この状態になると、空気流出
孔２ａからの空気圧がチツプ表面に到達するまで
に弱まるため、燃焼速度が遅くなり、結局、燃焼
ガス量が減少することになる。従つて空隙層６内
の圧力は僅かに下がるため、第４図Ｃに示す如
く、チツプ５の層自体の重さにより水平ロストル
４に接触するまでチツプ５の層が下がり、赤熱し
ている水平ロストル４によつてチツプ５に着火さ
れる。着火により空隙層６内の圧力が再度高くな
り燃焼速度が速まり、再び第４図Ｂに示す如く、
空隙層６が拡がり、よつて一次燃焼が持続するこ
とになる。勿論、空隙層６の形成と固形燃料たる
チツプの状態によつて上述するように繰返し行な
い得ないことも起きるが、その原因は、固形燃料
の乾燥度に大きく影響していると思われる。従つ
て、炉内に投入されたチツプ５は、燃焼と共に炉
壁１が温められ、湿つていたチツプ５は炉壁１上
部のハツチ１ｄ近傍に設けた蒸気孔９を通つて蒸
気が大気中に放出されるため、固形燃料の乾燥度
はほぼ一定に保つことができる。

次に、ブロワ３を停止することにより、空隙層
６内での一次燃焼及び燃焼筒８における二次燃焼
が断たれる。そのため、空隙層６内の圧力が下が
り、第４図Ｃに示す如く、水平ロストル４までチ
ツプ５が落下してくるが、水平ロストル４の赤熱
によりチツプ５への着火が持続する。一方、ブロ
ワ８の停止によつて逆流防止扉１０は、炉内の圧
力が高い一時を除いて垂下している（第３図参
照）。この場合、当接板１１が傾いているため、
ブロワ３側から僅かな空気流（矢印Ｃ）が生じ、
空気流の一部は空気流出孔２ａから第１供給管２
の外部に放出される。そのため、水平ロストル４
の赤熱によるチツプ５の種火は消えることなく、
種火が持続することになる。尚、チツプ５の種火
の存在は、赤熱した水平ロストル４によるもの
と、空隙層６での固形燃料の表面に付着している
灰成分によるものと考えられる。後者の場合は、
固形燃料の表面炭化層の更に表面を覆つている灰
層に酸化カリ成分が存在しているため、灰層と炭
化層との反応により、種火が持続するものといえ
る。この現象は懐炉灰の発熱と同様である。

第５図は、遠隔箇所に設置された固形燃料の燃
焼炉への搬送装置の一例を示す図である。１６は
燃焼炉、１７は固形燃料のホツパを示す。ホツパ
１７には一時に大量の固形燃料が貯蔵される大き
さとし、ホツパ１７の下側には搬送用管路１８が
燃焼炉１６の上部まで延長して設けられている。
管路１８は、例えば農業用ハウス内に燃焼炉１６
を設け、遠く隔てた建屋内にホツパ１７を設ける
如く、かなりの長距離とすることができる。従つ
て管路１８は直線状のみならず曲折管路となるこ
ともある。そのため、管路１８内には可撓性スク
リユコンベア１９が配設され、ホツパ１７側に設
けたモータ等の駆動源２０によつてスクリユコン
ベア１９が駆動される。炉壁１内の一定量に設定
した高さには発光源２１ａ及び受光素子２１ｂに
よる光センサ装置２１が設けられ、光センサ装置
２１からの信号により信号処理回路２２及び増幅
回路２３を経て駆動源２０の回転・停止の制御が
行なわれる。尚、駆動源２０は図示以外に燃焼炉
１６側又はホツパ１７側及び燃焼炉１６側のいず
れにも設置することができる。

燃焼炉１６内の固形燃料が消費されると、炉内
に貯溜している固形燃料の上端は徐々に下がり、
光センサ装置２１に信号が発生する。そのため、
駆動源２０が駆動され、スクリユコンベア２０に
よつてホツパ１７に貯蔵されている固形燃料が管
路１８を通過して燃焼炉１６の上部に達して炉内
に投入される。光センサ装置２１の位置より高く
固形燃料が貯溜されると、センサ装置２１からの
信号が停止して駆動源２０の駆動が停止し、燃料
の供給が遮断される。よつて断続的に固形燃料を
燃焼炉に供給することができる。

第６図は固形燃料の燃焼炉への搬送する装置の
他の例を示す図である。本例では、機械的搬送手
段たるスクリユコンベアに代えて、断続送風され
る圧縮流体と共に固形燃料が管路１８中を搬送す
るようにした流体的搬送手段を採用したものであ
る。２５は圧縮流体ブロワを示し、管路１８を燃
焼炉１６側に流通するように１個又は複数個設け
られる。そして流量は搬送供給される固形燃料の
種類により適宜設定する。従つて本例においても
第５図例と同様に、固形燃料が断続的に燃焼炉に
投入されることになる。尚、その他の構成は第５
図例とほぼ同じである。

以上述べた如く本考案によれば、横に燃焼出口
を設けた燃焼炉と、周面に多数の噴射孔が設けら
れかつ上記燃焼出口と同心となるように設置した
空気供給管とより構成され、該空気供給管の一方
にはブロワが設置され、他方は火炎噴射孔とし、
上記燃焼出口と上記空気供給管との間には炉内で
形成されたガスが排出される隙間が設けられたの
で、上記空気供給管の廻りの空間で多量の乾溜ガ
スが発生すると共に、この高圧状態の乾溜ガスが
空気供給管の廻りで燃焼した完全燃焼ガスの温度
によつて着火することになるので、上記燃焼出口
では火炎を噴射することができる。よつて、従来
燃焼カロリーが低く劣悪とされていた固形燃料の
使用でも液体燃料と同等の燃焼カロリーを得るこ
とができ、従来の液体燃料燃焼装置に代替して使
用することができる。

更に本考案によれば、上記空気供給管と上記ブ
ロワとの間に、上記ブロワの停止中に空気が上記
空気供給管に供給され得る空気流通を確保した逆
流防止扉が設けられたので、 燃焼停止後、再燃焼しようとするときは、上記
ブロワからの空気供給だけで、上記空気供給管の
廻りにある固形燃料の種火に着火し易くなるた
め、再燃焼が容易となり、定常燃焼状態に至る時
間が短縮される効果を有する。

尚、上記燃焼炉とは燃焼バーナと固形燃料が一
部貯溜する部分とを具備したもの、燃焼バーナと
は固形燃料が外部から又は遠隔箇所から供給され
て直接燃焼させるものをいう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一例を示す断面図、第２図は
水平ロストルの一例を示す斜視図、第３図は逆流
防止扉の一例を示す断面図、第４図は本案装置の
説明に供する図、第５図は固形燃料の供給装置の
一例を示す図、第６図は同じく他の例を示す図で
ある。 １６……燃焼炉、１７……ホツパ、１８……管
路、１９……可撓性スクリユコンベア、２５……
流体用ブロワ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 横に燃焼出口を設けた燃焼炉と、周面に多数
   の噴射孔が設けられかつ上記燃焼出口と同心と
   なるように設置した空気供給管とより構成さ
   れ、該空気供給管の一方にはブロワが設置さ
   れ、他方は火炎噴射孔とし、上記燃焼出口と上
   記空気供給管との間には炉内で形成されたガス
   が排出される隙間が設けられたことを特徴とす
   る固形燃料燃焼装置。 ２ 上記空気供給管と上記ブロワとの間に、上記
   ブロワの停止中に空気が上記空気供給管に供給
   され得る空気流通を確保した逆流防止扉が設け
   られた実用新案登録請求の範囲第１項記載の固
   形燃料燃焼装置。