(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペレット状や塊状の固形燃料がその内部に設けられた螺旋状の燃料送りシャフトの回転により水平方向に押し出されて搬送される燃料搬送部と、
前記燃料送りシャフト先端部側から垂直上向きに開口して形成された前記燃料搬送部の燃料排出部と、
前記燃料排出部に取り付けられ前記固形燃料がその開口部を介して押し上げられ燃焼されるロストル部と、を備え、
前記ロストル部が、
前記燃料排出部に取り付けられる略円錐状の固定ロストルと、
前記固定ロストルの周縁上部に回転自在に配設される回転ロストルと、
前記回転ロストルを回転させるロストル回転羽根と、を備えており、
前記回転ロストルの内側には、中心方向に張り出した回転ロストル爪が形成され、
前記固定ロストル上には一部分が上方に突出した固定ロストル爪が形成され、
前記ロストル回転羽根による回転ロストルの回転に伴って、
前記固定ロストル爪と回転ロストル爪との間でクリンカーを挟んで粉砕して小片とし、
前記回転ロストル上に固着され回転ロストルとともに回転するクリンカー除去装置によって、
前記小片をロストル部の外周縁から除去するようにしたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
前記回転ロストルを回転させるロストル回転羽根は、
前記燃料搬送部の燃料送りシャフトの回転軸の先端部に取付けられた回転羽根が、
回転ロストルの下部に設けられた回転ロストルフックを押し回すことによって、
固定ロストル上において回転ロストルを回転させることを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記クリンカー除去装置は、
回転ロストルに固定され上方に延伸する垂直棒と、
垂直棒の先端から水平方向に延伸する第１水平棒と、
第１水平棒の先端から角度を変えて水平方向に延伸する第２水平棒と、を備え、
前記第２水平棒には、クリンカー除去部材が垂下して取り付けられており、
前記回転ロストルとともに回転して、
固定ロストルのクリンカーを除去をするようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材などの破砕物をペレット状や塊状等に形成した固形燃料を燃焼させる燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木質ペレットを燃料とする燃焼装置として、スクリューで燃料を搬送してロストル部に搬送すると共に、ロストル部において木質ペレットを燃焼させる装置が使用されている。
このような木質ペレット燃焼装置は、例えば特許文献１（特開２００９−１９２１７８公報）に記載されているように、スクリューが円筒状の搬送筒を有しており、搬送筒内には、円軸状の回転軸が配置されている。回転軸の周囲には、螺旋状の搬送板が固定されており、回転軸及び搬送板が一体回転されることで、搬送筒内に供給されたペレット状燃料が、搬送筒内を搬送板によって搬送されて、搬送筒の一端（開口部）からロストル部に排出されるようになっている。
特許文献１の木質ペレット燃焼装置では、搬送板の一端が搬送筒の一端（開口部）の位置に配置されており、木質ペレットが搬送板の回転による横方向への搬送力を作用された状態で搬送筒の一端から排出されるため、搬送筒をロストル部の横方向中央に対して横方向へずらして配置して木質ペレットをロストル部に横方向において均一に広げるようにしているが、ロストル部に木質ペレットが溜まると、搬送筒の一端から排出される木質ペレットがロストル部の木質ペレットの上側に移動して、ロストル部で木質ペレットの山が高くなり、ロストル部では木質ペレットが山から崩れ落ちて広がるようになる。
このため、ロストル部で木質ペレットが滞留し易く、燃焼カスの蓄積や燃焼カス等が凝固したクリンカーが発生し易くなり、木質ペレットの燃焼状態が悪くなるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９２１７８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するため、ロストル部における燃焼カスの蓄積やクリンカーの発生を抑制してペレット状などの固形燃料の燃焼状態を向上できるペレット状燃料の燃焼装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、燃焼後の燃焼カスなどのクリンカーが固形化してロストル部に固着滞留することを防止し、燃焼性とメンテナンス性に優れた燃焼装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明の燃焼装置は、ペレット状や塊状の固形燃料がその内部に設けられた螺旋状の燃料送りシャフトの回転により水平方向に押し出されて搬送される燃料搬送部と、前記燃料送りシャフト先端部側から垂直上向きに開口して形成された前記燃料搬送部の燃料排出部と、前記燃料排出部に取り付けられ前記固形燃料がその開口部を介して押し上げられ燃焼されるロストル部と、を備え、
前記ロストル部が、前記燃料排出部に取り付けられる略円錐状の固定ロストルと、前記固定ロストルの周縁上部に回転自在に配設される回転ロストルと、前記回転ロストルを回転させるロストル回転羽根と、を備えており、
前記回転ロストルの内側には、中心方向に張り出した回転ロストル爪が形成され、前記固定ロストル上には一部分が上方に突出した固定ロストル爪が形成され、前記ロストル回転羽根による回転ロストルの回転に伴って、前記固定ロストル爪と回転ロストル爪との間でクリンカーを挟んで粉砕して小片とし、前記回転ロストル上に固着され回転ロストルとともに回転するクリンカー除去装置によって、前記小片をロストル部の外周縁から除去するようにしたことを特徴とする。
（２）本発明の燃焼装置は、上記（１）において、前記回転ロストルを回転させるロストル回転羽根は、前記燃料搬送部の燃料送りシャフトの回転軸の先端部に取付けられた回転羽根が、回転ロストルの下部に設けられた回転ロストルフックを押し回すことによって、固定ロストル上において回転ロストルを回転させることを特徴とする。
（３）本発明の燃焼装置は、上記（１）又は（２）において、前記クリンカー除去装置は、回転ロストルに固定され上方に延伸する垂直棒と、垂直棒の先端から水平方向に延伸する第１水平棒と、第１水平棒の先端から角度を変えて水平方向に延伸する第２水平棒と、を備え、
前記第２水平棒には、クリンカー除去部材が垂下して取り付けられており、前記回転ロストルとともに回転して、固定ロストルのクリンカーを除去をするようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ペレット状などの固形燃料をロストル部の裏面側から押し上げてロストル上に盛り上げるようにしているので、ロストル部の開口部に燃焼カスなどのクリンカーなどで閉塞されることがなく、燃焼性を常時一定に保持させことができると共に、メンテナンス性にも優れている。
また、回転ロストル上にクリンカー除去装置を備えているので、ロストル上にクリンカーが一定以上の大きさに成長して固着するのを防止して、ロストル上で燃焼されるペレット状などの固形燃料を常時適正に維持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る燃焼装置の概略斜視図である。
【図２】ロストル部の拡大斜視図である。
【図３】ロストル部の分解斜視図である。
【図４】クリンカー除去装置の概略説明図である。
【図５】燃料搬送部の説明断面図である。
【図６】（ａ）ロストル部における燃料搬送状態を説明する説明断面図である。（ｂ）回転ロストルを回転させる回転駆動機構を説明する説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る燃焼装置の使用態様を説明する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１の概略斜視図、図２の拡大斜視図、図３の分解斜視図に図示するように、本実施の形態の燃焼装置１０は、ペレット状や塊状の固形燃料がその内部に設けられた螺旋状の燃料送りシャフトの回転により水平方向に押し出されて搬送される燃料搬送部１１と、燃料送りシャフト先端部側から垂直上向きに開口して形成された燃料搬送部の燃料排出部１２と、燃料排出部１２に取り付けられ固形燃料がその開口部を介して押し上げられ燃焼されるロストル部１３と、を備えている。
ロストル部１３は、燃料搬送部１１の先側に上向きに開口した燃料排出部１２に取り付けられた基盤１２ａと、基盤１２ａ上に固定され固形燃料が押し上げられて通過する開口部１３ａを備えた略円錐状の固定ロストル１３ｄと、固定ロストル１３ｄ上に回転自在に載置される回転ロストル１３ｅとを備えている。
【０００９】
また、ロストル部１３は、全体が略円錐状に形成された耐熱鋳物などからなり、燃料搬送部１１から押し上げられる固形燃料が通過する開口を有した開口部１３ａをその面上に備えている。
ロストル部１３は、その頂部が上方向へ向けた略円錐形状をしていることから、空気孔１３ｆを設けた燃焼部分の面積を広くとれ、クリンカーをこの燃焼部分を形成する傾斜面１３ｋに沿って周縁外方へ落下させながら燃焼を継続させることができる。
なお、クリンカーとは、燃焼灰が溶融して固形化したものをいう。
【００１０】
また、ロストル部１３は、固定ロストル１３ｄの周縁上部に回転自在に配設されるリング状の回転ロストル１３ｅを回転させるロストル回転羽根２０と、を備えている。
ロストル回転羽根２０は、燃料搬送部１１の燃料送りシャフトの軸部１１ｃの先端部に取付けられた回転羽根２１と、回転ロストル１３ｅ下部に設けられている回転ロストルフック１３ｃと、を有して構成される。
【００１１】
回転羽根２１は燃料送りシャフト１１ｂの先端側に同軸に固定された棒状の回転体であり、燃料送りシャフト１１ｂに同期して回転する回転羽根２１の先部が回転ロストルフック１３ｃの側壁に当接して、所定角度分ずつ回転ロストル１３ｅを固定ロストル１３ｄ上で回転させるようになっている。
すなわち、回転羽根２１が、円錐状に形成した回転ロストル１３ｅの下端円周部に等間隔に複数配置されている回転ロストルフック１３ｃを押し回すことによって、固定ロストル上において回転ロストル１３ｅを回転させる。
【００１２】
このロストル回転羽根２０による回転ロストル１３ｅの回転に伴って、回転ロストル１３ｅの内側に形成されその中心方向に張り出した回転ロストル爪２６と、固定ロストル１３ｄ上の一部分が上方に突出して形成された固定ロストル爪２７と、の間に形成された隙間２８（図４（ｂ）参照）に燃焼カス（クリンカー）を導入して、両ロストル爪２６，２７によって挟んで粉砕し、小片（クリンカー小片）とすることができる。
【００１３】
次に、図３のロストル部分解斜視図、図４のクリンカー除去装置概略説明図、図５の燃料搬送部の説明断面図、図６（ａ）のロストル部における燃料搬送状態を説明する説明断面図、（ｂ）の回転ロストルを回転させる回転駆動機構説明図を参照しながら、クリンカー除去装置を説明する。
図示するように、ロストル部１３の上部には、回転ロストル１３ｅとともに回転するクリンカー除去装置３０が固着されており、粉砕された小片をロストル部１３の外周縁から除去するようにしている。
【００１４】
クリンカー除去装置３０には、回転ロストル１３ｅに固定され上方に延伸する垂直棒３１と、垂直棒の先端から水平方向に延伸する第１水平棒３２と、第１水平棒３２の先端から角度を変えて水平方向に延伸する第２水平棒３３と、を備え、前記第２水平棒３３には、固定ロストル１３ｄのクリンカーを除去するための部材が垂下して取り付けられている。
すなわち、第１の部材として、第２水平棒３３の先端（固定ロストルの外縁方向）にクリンカー除去部材３４が取り付けられ、第２の部材として、第１水平棒の取り付け位置近傍にクリンカー除去板３５が取り付けられている。
【００１５】
クリンカー除去部材３４は、固定ロストル１３ｄに固着滞留したクリンカーをかき混ぜる役割をし、クリンカー除去板３５は、かき混ぜられたクリンカーを固定ロストル１３ｄの外縁から外に排出して、固定ロストル１３ｄのクリンカーを除去する役割をする。
このように、回転ロストル１３ｅ上にクリンカー除去装置３０を備えているので、固形燃料が燃焼した後に固定ロストル１３ｄ上に固着滞留したクリンカーを砕き、排出させ、固形燃料の連続的な燃焼を安定して維持することができる。
【００１６】
燃料搬送部１１は、燃料送りシャフト１１ｂを回転させて固形燃料をロストル部１３の裏面側から押し上げることによって、固形燃料を固定ロストル１３ｄ上面に盛り上げるようにしているので、ロストル部１３の開口部１３ａを通過する固形燃料の流れによって、この開口部１３ａにクリンカーや未燃焼分などが付着してで閉塞されることがなく燃焼性を常時一定に保持させると共に、ロストル部１３の清掃などにかかるメンテナンスを省略できる。
【００１７】
また、燃料搬送部１１は、その略円筒状容器の中央にスチール製等のスクリュー羽根を備えた燃料送りシャフト１１ｂが配置され、この燃料送りシャフト１１ｂを駆動させる電動モータ２２などの駆動部と、円筒状容器の基端側に連設された燃料ホッパ１７などを有しており、駆動部に接続された制御部によりロストル部１３に供給される固形燃料の供給、供給量、オンオフなどの操作が制御できるようになっている。
【００１８】
以上のように構成された実施形態の燃焼装置１０の動作について説明する。
まず、燃料ホッパ１７に予め所定量の固形燃料を貯留して、電動モータ２２を起動して燃料送りシャフト１１ｂを回転させ、燃料ホッパ１７の底部から供給されるペレット燃料を軸部１１ｃに沿う水平方向に押し出す。
これによって、ロストル部１３から下部の円筒状ケーシング１１ａ内が固形燃料で充填された状態に保持させると共に、燃焼用空気の送風機１８を作動させ、固定ロストル１３ｄの空気孔１３ｆから燃焼用空気を吐出し、ロストル部１３の上部に押し上げられた固形燃料を燃焼させる。
【００１９】
さらに、本実施形態の燃焼装置は、図７に示すように、ロストル部１３に供給される固形燃料の供給量を、缶体２３に設けたサーモセンサ２５の検知信号に基づいて制御して、ロストル部１３上の燃焼状態をＯＮ・ＯＦＦ制御させることもできる。
また、逆火防止サーモセンサ２９を備えて逆火防止機能を備えることもできる。この場合は、燃料搬送部１１内の円筒状ケーシング１１ａの上流端側に逆火防止サーモセンサ２９を備え、ロストル部１３上の種火が円筒状ケーシング１１ａ内に移動したときに、逆火防止サーモセンサ２９が規定温度以上を検知し、逆火防止サーモセンサ２９からの検知信号に基づいて燃料送りシャフト１１ｂの回転させ、燃料をロストル部１３側に押し上げ、燃焼用空気を送り燃焼させることにより逆火を防止することができる。
また、逆火防止サーモセンサ２９を備えることにより、燃料搬送部１１に接続された燃料ホッパ１７などに火が移ったり、燃料送りシャフト１１ｂなどが熱で損傷したりするのを未然に防止でき、安全性に優れた燃焼装置を提供できる。
このような燃焼状態を制御することにより、連続運転を容易かつ安全に行うことができ、その稼働効率を大幅に向上させることができる。
【００２０】
また、図７に示すように、図１に示す燃焼装置１０を出し入れ可能に内蔵して固形燃料を燃焼させて燃焼ガスを発生させる燃焼室１４と、燃焼ガスがその円筒状ガス流路に供給され外周囲を流れるガスや水と熱交換されて外部に排出される煙管部１５と、を備えることもできる。
これによって、ロストル部１３における燃焼熱を効率的に回収でき熱回収性に優れると共に、ロストル部１３を燃焼室１４から引き出して広いスペースのもとで容易に清掃や整備を行うことができメンテナンス性に優れている。
なお、燃焼室１４は、円筒容器状などに形成され、ロストル部１３上の固形燃料を所定の燃焼状態で燃焼させるようにしている。
煙管部１５は、多数のパイプ配管１５ａで構成され、燃焼室１４で発生した高温の燃焼ガスがこのパイプ配管１５ａの円筒状ガス流路に供給され、パイプ配管の外側に供給される水やガスを加熱することができるようにしている。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の燃焼装置は、ロストル部におけるクリンカーの発生や蓄積を抑制してペレット状などの固形燃料の燃焼状態を向上でき、また、燃焼後の燃焼カスなどのクリンカーが固形化してロストル部に固着することを防止し、燃焼性とメンテナンス性に優れているので、産業上の利用可能性が高い。
【符号の説明】
【００２２】
１０：燃焼装置
１１：燃料搬送部
１１ａ：円筒状ケーシング
１１ｂ：燃料送りシャフト
１１ｃ：軸部
１２：燃料排出部
１２ａ：基盤
１３：ロストル部
１３ａ：開口部
１３ｃ：回転ロストルフック
１３ｄ：固定ロストル
１３ｅ：回転ロストル
１３ｆ：空気孔
１３ｋ：傾斜面
１４：燃焼室
１５：煙管部
１５ａ：パイプ配管
１７：燃料ホッパ
１８：送風機
２０：ロストル回転羽根
２１：回転羽根
２２：電動モータ
２３：缶体
２５：サーモセンサ
２６：回転ロストル爪
２７：固定ロストル爪
２８：隙間
２９：逆火防止サーモセンサ
３０：クリンカー除去装置
３１：垂直棒
３２：第１水平棒
３３：第２水平棒
３４：クリンカー除去部材
３５：クリンカー除去板
【要約】
【課題】
ロストル部におけるクリンカーの蓄積や発生を抑制してペレット状などの固形燃料の燃焼状態を向上できるペレット状燃料の燃焼装置を提供する。
【解決手段】
固形燃料を搬送する燃料搬送部１１と、垂直上向きに開口した燃料排出部１２と、固形燃料を燃焼するロストル部１３とを備え、ロストル部が、円錐状の固定ロストル１３ｄと、固定ロストルの周縁上部に回転自在に配設される回転ロストル１３ｅと、回転ロストルを回転させるロストル回転羽根２０とを備えており、回転ロストルの内側に形成された回転ロストル爪２６と、固定ロストル上の上方に突出した固定ロストル爪２７とでクリンカーを挟んで粉砕して小片とし、回転ロストルとともに回転するクリンカー除去装置によって、小片をロストル部の外周縁から除去するようにした。
【選択図】 図２【図１】
0005740545.tif 000002
【図２】
0005740545.tif 000003
【図３】
0005740545.tif 000004
【図４】
0005740545.tif 000005
【図５】
0005740545.tif 000006
【図６】
0005740545.tif 000007
【図７】
0005740545.tif 000008