JPS63176906A - 固形燃料燃焼装置 - 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、固形燃料用燃焼装置に関するものであり、高
灰分、低灰分の別なく固形燃料用として好適なものであ
る。

く従来の技術〉 近年、暖房或は燃焼装置として、石油ファンヒーターや
石油ストーブが広く普及しているが、先行き石油の供給
量や価格の不安定性及び火災の危険、液体の保管、取扱
い、使用時の安全性について高度の注意力を要する等の
問題を抱えでいる。

一方、低価格で安全性にも優れた豆炭、燻炭、石炭等の
固形燃料が注目され、各種生産工場、温室、寒冷地等に
おける暖房、燃焼設備としての装置が用いられている。

該従来の装置は、例えば昭和４０年実用新案出願公告第
２３００３号公報の考案のように燃焼室下位に、通気ス
リットを穿設したロスドルを設けて固形燃料を厚積みし
、燃焼させ、灰をロスドルから落下、排除して通気を円
滑にして燃焼させる構成のものがある。

他方、固形燃料の中でも灰分が１０％以下の低灰分固形
燃料は、低廉でカロリーも高く、大気等を汚染する恐れ
を殆ど無くすることができるのみならず、燃焼装置に残
留する灰も殆ど無くすることができる。そこで木炭、褐
炭、石炭ピッチコークス、石油コークス、カルサイナコ
ークス等を使用した燃焼装置が既に開示されている。（
昭和５９年特許出願公開第８９９０５号公報、昭和５９
年特許出願公開第１００３０２号公報参照）。該発明の
装置は、低灰分固形燃料支承用の、溝、スリット等を全
く有しない平板の受け板と、その上方を覆う燃焼室とか
ら成り、該燃焼室下端或は下端寄り部等に燃焼用空気取
入間隙、窓孔等を設けた構成である。前記空気取入間隙
は排気と比例して着火した固形燃料を燃焼させる作用を
有し、該固形燃料は前記した燃料の特性により、受け板
上において灰分を殆んど生ずることな（燃焼し、効率の
良い燃焼装置である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、石炭、豆炭等の固形燃料は、長時間の燃焼、
保温力、火持ちの良さを必要とし、又、灰分が１０％以
下では棚落ちして通気孔から落ちるので１０％以上の天
分を含有し、燃焼した後でも棚落ちがせず原形を留めて
灰となって残り、保温効果を持たせるようになっている
為、燃焼後の灰の残量が多く、ロスドルの通気孔からか
き落し徘除しさらに廃棄処理していたので手間を要し、
その改善を要望されていた。又、前記公開特許において
も灰や溶融・燃焼した残滓は僅小でも生じ、受け板上か
ら除去する必要がある。

本発明は単に固形燃料を燃焼させるだけでなく、生成し
た灰や残滓の除去・消火を迅速にすることを目的とした
ものである。

〈発明の構成〉 本発明の固形燃料燃焼装置は、受け板、燃焼室、燃焼熱
拡散部、排気筒を要部として構成され、固形燃料を保持
する受け板は、全く通気孔を有しない平板状に構成され
て燃焼室下端において下方回動或は外方への傾斜上り出
しによって開放可能に設けられ、上面にワイパーを設け
、前記燃焼熱拡散部を燃焼室と排気筒に連通させて成る
。

〈作用〉 燃焼室下端の受け板上に保持した固形燃料を着火手段に
より着火して燃焼させ、燃焼室周囲の熱拡散部に熱を拡
散させ、受け板を下方回動或は外方へ傾斜により辷り出
させて、燃焼室下端が開放し、消火、或いは燃焼後の灰
、残滓等を落下、排除し、ワイパーにより受け板上面を
払拭させる。

〈実施例〉 本発明の固形燃料燃焼装置を図面の実施例により詳細説
明する。

第１図に示すｍ焼装置Ａは、燃焼部Ｂと、燃焼熱拡散部
４と排気筒７がら成り、基台１上に設けられている。燃
焼部Ｂは燃焼熱拡散部４の扁平箱状の複数の各分岐拡散
部４ｂと連通し、該各分岐拡散部４ｂは密閉箱状の拡散
基部４ａと連通し、該拡散基部４ａは排気筒７と連通し
、又は適所に未燃焼物、残灰等の取り出し口を設けてい
る。

燃焼部Ｂは、固形燃料保持部２、燃焼室３、基台１に設
けた受け板５を要部として成り、基台１には四隅に支脚
１ｂが設けられ、基台１の上面と固形燃料保持部２との
間は脚２ｂによって１次空気取入用の所定寸法の間隙２
ａを設けている。該間隙２ａの寸法は、排気筒７からの
排気量と比例した取入れ空気量となるように実験的に定
めている。

即ち１次空気取入用の間隙２ａは、その寸法により内部
の固形燃料のｍ焼に甚大な影響があることは実験により
確認され、吸・排気のバランスの適応により厚積みでな
（とも固形燃料を燃焼させることができ、強制送風手段
を要しない。即ち間隙２ａの寸法は余り大きいと冷い大
気が多量に流入し熱の散逸速度が固形燃料の熱発生速度
を上回り、燃焼室内の雰囲気温度を低下させ、立消えに
なるおそれがあり、間隙が小さ過ぎると逆に燃焼が不充
分になり又立消えするので、実験的に好適な寸法を採択
する。或は１次空気取入用として燃焼室周壁に周方向の
多数の孔を設けてその外周に上下動する調節環を設け、
或は公知の空気取入窓孔を燃焼室周壁に設け、調節蓋を
設けて調節するようにしてもよい。

そして固形燃料保持部２と燃焼室３は連通し、一体又は
別体に成形され、該燃焼室３に燃焼熱拡散部３゛が設け
られている。

燃焼室３の上端開口３ｂの内周には、下方回動して該開
口３ｂを開放する蓋８が水平状に取付けられている。８
ａはバランスウェイト（釣合い錘り）であり燃焼室の一
側壁には燃焼熱拡散用の各分岐拡散部４ｂが連通してい
る。基台１の縁枠１ｃは、間隙２ａからの燃焼燃料の飛
散を防止する。

前記燃料保持部２は、その内側を所定厚さの断熱保温層
２゛とする。

該断熱保温層２゛は、コークスその他の高温燃焼熱に耐
え得るキャスタブル、断熱保温煉瓦のような断熱保温材
を塗り込め或は予め所定厚さ、形状に成形した断熱保温
材を嵌着して設ける。該断熱保温層２゛の内部空所と基
台１に設けた受け板５によって固形燃料を保持し、着火
、燃焼するようになっている。該断熱保温層２°の内部
空所の形状は断面巡合形成は方形即ち内側の周壁が下方
漸拡状或は垂直状である。尚、燃料が多い場合は燃焼室
内まで厚積みする。

受け板５は、耐熱金属枠６内に、前記断熱保温層２゛と
同−又は同効質の断熱材５゛を充填して所定厚さ、形状
に構成されている。尚、断熱材表面を特に焼結酸化物、
焼結炭化物等で補強し、耐熱、耐久効果を向上する。受
け板５は第１図に示すような平面方形に限らず、多角形
、円形等でも或いは円錐、角錐等の立体であっても差支
えはなく、これらの場合、燃料保持部２、燃焼室３の各
水平断面形状は受け板５と相似形に夫々方形、多角形、
円形等に構成する。

本発明の最も要部とする受け板５は、第２図に示すよう
に、基台１の下面においで、−側を基台１に対し下方回
動可能に支持手段９により定着され他側を作動手段１４
により基台１の取付孔１ａに嵌脱可能に水平状に支持さ
れている。

該支持手段９は、基台１の下面に垂設した取付片９ｃに
横１ｄｉ９ｂを介して支持腕９ａを枢着し、支持腕９ａ
の上面に受け板５の下面を固着支持して成り、前記作動
手段１４は金属枠６の下面に固着した傾斜支持杆１０を
水平連杆１１、アーム１１′、ビニオン１２、つオーム
１３を介してモーターＭ１に連結して成る。

１１ａ、ｌｌｂは枢着紬、１２ａはピニオン紬を示す０
モ一ターＭ、の駆動によりつオーム１３と噛合うピニオ
ン１２が、アーム１１゛を伴って図中の１点鎖線に示す
円形軌跡を画いて１８０度回転し、これにより受け板５
は、１点鎖線で示す垂下状態に下方回動する。さらに１
８０度回転して図示の水平原位置に復して受け板５を垂
下状態から上方回動させて水平状態に復元し取付孔１ａ
に嵌合させる。

モーターＭ、の駆動は、基台に設けた位置確認用の各種
リミットスイッチとリモートコントロールスイッチ（図
示せず）とにより操作する。

第１図、第２図において受け板５の上面を掃くワイパー
１５は、基台上面を所定角度範囲往復可能に設けられて
いる。

第３図においてワイパー１５の取付基部１５゛に嵌着し
た取付軸１５ｂは、基台１の下面に突出させ、該取付軸
１５ｂの端部において突出腕杆１５ａがワイパー１５に
対し所定角度を保って連結され取付軸１５ｂを中心にし
て一体回動するようになっている。該突出腕杆１５ａは
ピニオン１６の細土に固定された作動腕杆１７に接し、
その回動により所定範囲回動する。１９は復元用のばね
である。２０は制動片でゴムその他の弾靭性材で成り、
基台１又はモーター取付枠等の所定個処に取り付けられ
、ピニオン１６とともに回動する作動腕杆１７の停止時
における回動範囲を制限する。即ちモーターＭ２の駆動
によってつオーム１８を介して回転するピニオン軸上の
作動腕杆１７が突出腕杆１５ａをばね１９に抗して押動
し乍ら図中矢印方向へ回動するのでワイパー１５は、所
定角度揺動し、その動作の終局において作動腕杆１７が
突出腕杆１５ａがら外れるので、これと同時に復元用ば
ね１９によりワイパー１５は元の位置へ復帰する。

その後、モーターＭ２を直ちに停止状態にするが、惰性
によってさらに回動して作動腕杆１７が制動片２０に衝
突し、制動作用を受けるのでやがて該作動腕杆１７は回
り過ぎることなく徐々に停止する。

又、上記制動片２０の代りに他の制動機構をモータＭ２
の細土に設けることにより更に制動効果を高めることが
できる。

実施例ではワイパーの揺動及び受け板の開閉に１２（Ｖ
）のモーター電池電源で充分に操作できたので、実用上
は電池電源でも可能である。

受け板の開閉、ワイパーの作用は上記の通りであるから
固形燃料の燃料中止又は燃焼後は一旦受け板５を下方回
動じて開放することにより断熱材５“上の灰を落下させ
て灰受皿３０或は火消し壺に収容し、受け板を上方回動
、復元させてワイパー１５を作動させて受け板５上の高
温溶融して付着した残滓を掻き取りさらに受け板を開放
すれば受け板上の残滓は全て清掃され、次の燃焼を有効
なものとすることができる。

尚、ワイパーの駆動には電磁石を用いて突出腕杆を揺動
させるようにすることもできる。

他の実施例として示す受け板は、第４図に示すように中
央で分割され、各受け板５，５が下方回゛動しで受け板
上の固形燃料又はその継続燃焼後の僅少残灰、未燃物等
を落下させる構造である。該各受け板５，５を下方回動
させる構成は、第４図に示すように、基台１の両側の中
央部に一対の掛支杆２１，２１を紬２１ａ、２１ａによ
り枢着し、その各下端部の相対する側辺に設けた掛支凹
部ｚｘＧ、ｚｔｂを受け板５，５の相対する内端寄りの
支持軸２２．２２に掛支して受け板５、を支持する。受
け板５，５の各外端は夫々ヒンジビン２２ａ　、　２２
ａにより基台１と枢着連結している。該掛支杆２１，２
１の上端内側に突設した作動片２１ｃ、２１ｃ間にばね
２３を取付けて作動片２１ｅ、２１ｃを外方付勢するこ
とにより該各掛支杆下端部の掛支凹部２１ｂと支持軸２
２との掛支を確実に保持する。

前記掛支杆２１，２１の作動は、ばね２３の付勢力に抗
して作動片２１ｃ、２１ｃを矢印ａｔ１１の内向き方向
に押圧することにより掛支杆２１，２１はｂ矢印のよう
に外方へ移動し、各掛止凹所と掛支杆との掛支は外れ、
受け板５，５は、中央から互いにＣ矢印の方向へ分れて
第４図中の２点鎖線に示すように垂下する。

又、形状記憶合金を支持部材、作動部材として使用し受
け板を上下動させるようにしてもよい。

第６図は本発明装置の他の実施例の斜視図で、前記第１
図の実施例と異る点は、燃焼熱拡散部４の構成と受け板
５の構成にある。燃焼熱拡散部４は燃料保持部２の外側
を囲むように基台１上に平面Ｕ字状で断面角筒状、或は
コ字状の基部４ａと、下端が該基部４ａに、上端が燃焼
室３に連通した弯曲分岐拡散部４ｂ、４ｂとから成り、
基部４ａの適所に排気筒７を連通突設している。

前記基部４ａは、その両側前端を開口部とし、内部に挿
嵌した受枠（図示せず）を引出して内部残渣を徘棄する
ようにしている。或は前端を扉として開扉し、内部を清
掃し得るようにしてもよい。

図中、３”は吸気孔、４ｃは引手環を示す。

受け板５は、第７図の平面図に示す円形に限らず、多角
形、方形等であっても差支えはない、受け板５の外周は
、保持枠体２４で保持され、裏面の、屈曲金具で成る１
対の案内軌条２５により基台１の裏面に附設した支承板
２７の両側縁２７’、２７’に摺動可能に掛支保持され
て基台１の取付孔１ａに嵌合する。

支承板２７は、一端を基台に蝶番（図示せず）により枢
着され他方遊端は、操作杆２８の内端が支承板２７の裏
面に設けた弧状の掛支溝に掛脱可能に掛合して基台裏面
に横架し、その動作は操作杆２８の外端を回動操作する
ことにより行なわれる。

図中２９は操作杆２８の回動中心となる取付軸である。

操作杆２８の回動により支承板２７の遊端が操作杆内端
との掛合を脱すると下方へ落下し、受け板５は取付孔を
離れ案内軌条２５．２５によって支承板２７上を遊端ま
で辷り出る。これにより長期連用後生じた僅少量の灰な
どを受け皿３０に落し除去する。

尚２６は、受け板５に着火源として電気ヒータを使用し
ている場合の電源ターミナル板である。又上記実施例で
述べた燃焼室の構成、形状は単に一例を示したに過ぎず
、これに限定するものではない。

以上の構成に係る本発明装置による固形燃料の燃焼には
、燃料投入蓋８から固形燃料保持部２の断熱保温層に囲
まれた受け板５上に所定量の固形燃料を投入、積重ね、
受け板５上の発熱体或は着火材等を赤熱させて固形燃料
を加熱させると下位の燃料から次第に加熱し、該燃料の
熱温度が上昇し、熱分解によって揮発分が固体から発生
し、燃焼室空気中で燃焼するとともに燃焼室３の雰囲気
温度が上昇し、燃焼温度、雰囲気温度が所定温度に達し
、間隙２ａからの吸気中の酸素を得て発火点に達し燃焼
し始める。

燃焼が拡がり堆積した全固形燃料が赤熱し、輻射熱によ
り高温燃焼になると固形燃料にクラックを生じて微細化
し爆飛するが、受け板５は平板であるから爆飛した微細
化燃料でも落下することはなく、燃料保持部に囲まれ燃
焼室内に滞留し、吸気、輻射熱、高熱雰囲気により完全
燃焼が可能となる。

また、燃焼による排気〃スは排気＃Ｊ７を通って排出さ
れ他方、それに比例して外気が空気取入用の間隙２ａを
通って燃焼室３内に吸入される。

燃焼によって燃焼室３、燃焼熱拡散部４は高熱となり、
燃焼室３から燃焼熱拡散部の分岐拡散部４ｂ、基部４ａ
に熱気が流入し、吸気と燃焼、排気の自然対流も円滑で
ある。又熱気中に含まれている極めて微細な粉末状燃焼
法や未燃物は該基部４ａ内に落下し、長期使用後には微
量ながら残渣が溜まるが、基部４ａの前端に設けた取り
出し口から取り出し徘析することができ排気筒内に排気
に混じって排出されるおそれもなく有害な煤塵の排除が
可能である。排気筒内にフィルターを附設すれば一層効
果がある。

燃焼を継続すると前記基部４ａ内のみならず受け板上に
も少量ながら未燃物、灰分が残るのでモーターの駆動に
より、或は手動によって受け板を一端で又は中央で垂下
させるが、基台の前端に突出した操作杆２８を動かして
支承板との掛合を外し支承板を下傾させて受け板５を外
方へ辷り出させて受け板上を清掃する。燃焼の中止も同
様にして受け板からの落下で放冷或は消し壺に収容する
。

〈発明の効果〉 以上の構成、作用に係る本発明の固形燃料燃焼装置は、
木炭、豆炭等の天分の多い固形燃料でも燃焼後の灰の排
除が受け板の開放、ワイパー回路の操作により容易にで
きる。さらに燃焼中クラックを生じ爆飛、微細化し易い
低灰分固形燃料を、通気スリットの全くない平板状の火
床上に支承、堆積して着火し、取入れた空気により効率
良く燃焼させることができる。よって、従来、通気スリ
ットのあるロスドルによるｍ焼に適するようにスリット
から落ちない所定大きさに成形されていた各種コークス
でも、何ら成形加工することなく原形のま）平板状の支
承板上で落下、未燃のおそれなく利用できる。しかも高
温雰囲気中で殆んど完全燃焼する上、高熱の気流中に極
微細粉末となって混じっていても燃焼熱拡散部の連通分
岐管内及び該分岐管から基部に導かれて該基部内に落下
して排気筒から排出されるおそれがないから有害ガス、
煤塵及び灰による公害を未然に防止する。従って低廉な
固形燃料を利用することができる燃焼装置として有効で
あり、ボイラーの燃焼装置として水蒸気の加熱に利用し
、又はファンを附設して燃焼室、燃焼熱拡散部に吹き当
て）温風を送り出し温室或は室内等の暖房装置として有
効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明燃焼装置の分解斜視図、＠２図は、同
上組立状態の中央縦断面図、＃３図は、同上の下面図、 第４図は、受け板の解除機構例を示す部分正面図、 第５図は、同上ｘ−Ｘ断面図、 第６図は、上記他の燃焼装置例を示す組立状態の斜視図
、 第７図は、第６図における受け板の支持機構を示す平面
図、 第８図は、同上受け板の下面図である。 １・・・基台　　　　　、　３・・・燃焼室４・・・燃
焼熱拡散部　、　５・・・受け板７・・・排気筒　　　
　、　９・・・支持手段１０・・・支持杆　　　　、１
１・・・水平連杆１１゛・・・アーム　　　、１４・・
・作動手段１５・・・ワイパー　　　、１９・・・ばね
２５・・・案内軌条　　　、２７・・・支承板２８・・
・揉作杆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通気用の孔を有しない平板で成り、固形燃料支承用
   の受け板を基台の取付孔に嵌脱可能に設け、該受け板を
   底部とする燃焼室を設け、該燃焼室には燃料投入口を設
   けるとともに複数の燃焼熱拡散部を連通附設し、該各燃
   焼熱拡散部と排気筒との間を燃焼熱拡散基部によって連
   結し、燃焼室下端と基台上面との間隙又は燃焼室周壁の
   窓孔を固形燃料燃焼用の給気取入れ口とし、前記受け板
   を基台の取付孔に嵌脱させる手段を設けて成る固形燃料
   燃焼用の燃焼装置。 ２、通気用の孔を有しない平板で成り、固形燃料を支承
   する受け板を一端において燃焼室載支用の基台に枢着し
   て基台に設けた取付孔に嵌脱可能に臨ませ、受け板他端
   には支持杆を固着し、基台適所に取り付けたモーターそ
   の他の駆動源によって作動するアームにより前記支持杆
   に固定した受け板を上下方向へ回動可能とし、且つ前記
   モーターに連結し、受け板を取付孔に水平状態を保持し
   て臨むようにする係合保持手段を設けて成る固形燃料用
   の燃焼装置における受け板装置。 ３、通気用の孔を有しない平板で成り、固形燃料を支承
   する受け板に案内軌条を突設し、該受け板が嵌脱する取
   付孔を設けた基台の下面に支承板の一端を蝶番等で枢着
   して該基台と支承板との間に受け板を支承し、該支承板
   の両側縁と前記案内軌条を摺動可能に係合させるととも
   に基台に枢着した操作杆の内端部が該支承板の遊端に掛
   支して受け板を取付孔に嵌入保持させ、操作杆の回動に
   よる掛支の解放にて支承板を落下傾斜させて受け板を基
   台下位において外方へ傾斜摺動させるようにした固形燃
   料用の燃焼装置における受け板装置。 ４、通気用の孔を有しない平板で成り、固形燃料を支承
   する受け板を一端において燃焼室載支用の基台に枢着し
   て基台に設けた取付孔に嵌脱可能に臨ませ、受け板の他
   端は支持杆、アーム等を介して駆動源に連結し且つ受け
   板を水平状態に保持する手段を設けるとともに該受け板
   の上面を掃くワイパーを回動可能に基台に定着し、回動
   中心軸を基台下面に突出させ、下端に突出腕杆を一体的
   に取付け、モーター、ソレノイド等の駆動源によって該
   突出腕杆を所定角度回動させ、復元ばねにて原位置に復
   させることによりワイパーを回動させ、受け板上の残灰
   その他を掃くようにしたことを特徴とする固形燃料燃焼
   装置における受け板のワイパー装置。