(57)【要約】【課題】  木質の廃材を搬送するホッパを備えた廃材搬送装置と、該ホッパにより搬送された廃材が投入口から投入されて燃焼する燃焼装置とを備え、間伐材等の木質廃材を燃料として用いることができる搬送燃焼装置を構成する。【解決手段】  廃材搬送装置３は、複数のホッパ１２が無限軌道を介して連続移動することで該ホッパ１２内の廃材２を搬送して燃焼装置４に供給するように構成し、燃焼装置４は、投入口１９を開口した開口姿勢の扉２０と底板部材２５の傾斜板２６とが連続した傾斜が連続することで廃材２が第一燃焼室１７の奥に投入され、さらに投入口上部に逆流防止板３０を設けて炎や煙が投入口１９から吹き出さないようにすると共に、第一燃焼室１７で廃材２を燃焼して発生した燃焼ガスＧを第二燃焼室１８に流し、貫通路３４内の空気を暖めてビニルハウス等に送り込んで暖房等ができるように構成した。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
木質の廃材を搬送するホッパを備えた廃材搬送装置と、該ホッパにより搬送された廃材が投入口から投入されて燃焼する燃焼装置とを備えた木質廃材の搬送燃焼装置において、前記廃材搬送装置は、複数のホッパが無限軌道を介して連続移動するよう構成されたものであり、燃焼装置は、投入口から投入された廃材が側面に形成の入口から入って燃焼する第一燃焼室と、該第一燃焼室で発生した燃焼ガスをさらに燃焼させる第二燃焼室と、第一燃焼室の入口上端部に基端部が軸支され、投入された廃材が当接することで第一燃焼室内側に揺動する逆流防止板と、投入口側が高くなるよう傾斜していて投入された廃材が投入口から離間するように誘導する箱状で天板に通気孔が形成された底板部材と、該底板部材内に空気を供給する供給ブロアと、第一、第二燃焼室を仕切る仕切り板と、第二燃焼室を複数の燃焼小室に仕切る仕切り板と、最終燃焼小室の下流側にあって燃焼ガスを吸引して排煙する排煙ブロアと、第二燃焼室を貫通する貫通路と、該貫通路に外気を供給する送風ファンとを備えて構成されていることを特徴とする木質廃材の搬送燃焼装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、端材や間伐材等の木質廃材を適宜搬送すると共に該搬送された廃材を燃焼装置に供給し、該燃焼装置で燃焼してビニルハウス等を暖房する木質廃材の搬送燃焼装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、伐採した木を木材に加工する際に生じる端材、苗木の健全な育成のために苗木の成長に支障となる低木などを刈り払う下刈り作業（間引き作業）により生じる間伐材、立ち木の発育を促したり、節のない良質な木材となるように立ち木の一部の枝を切り落とす枝打ち作業等によって生じる枝等の廃材は、大きさや質、形状等の観点から木材として使用するには不向きで需要が低く、焼却等により処分するには規制があったりコストがかかるといったことから、処分できずに森林にそのまま放置されたり空き地に山積みされたまま放置される結果、森林が荒廃してしまう等、環境破壊に繋がるという問題があった。
【０００３】
そこで、これら廃材を有効利用することが提唱されている。そして、廃材を燃焼装置やボイラー等の燃料として用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このものは、窯の前面の投入口から木材（廃材）を投入し、着火した後に該投入口を閉じて木材を燃焼させ、該木材の燃焼により生じた高温の排気を熱交換器で熱交換することにより発生した高温の水蒸気をビニールハウス内に排出することで、ビニールハウスを暖房するように構成されている。
また、固形燃料を貯蔵する燃料槽から、コンベアベルトによって該固形燃料を断続して運搬し、燃焼機の燃焼室に天井部分から投入することで自動供給できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１２２２９５号公報
【特許文献２】特開昭５９−８９９０４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１のものは、廃材（燃料）の投入を手作業で行うものであるため、木材の投入タイミングのや温度の管理が難しい等の問題がある。
また、前記特許文献２のものは、固形燃料という一定形状をしたものを燃料として用いたものであるため、これを廃材のように形状がバラバラなものにそのまま採用することは難しく、しかも燃焼室の上方から投入するものであるため、廃材が飛び散ってしまう惧れがあり、さらに投入口から炎が噴出してしまう惧れもあり、これらに本考案の解決しようとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の考案は、木質の廃材を搬送するホッパを備えた廃材搬送装置と、該ホッパにより搬送された廃材が投入口から投入されて燃焼する燃焼装置とを備えた木質廃材の搬送燃焼装置において、前記廃材搬送装置は、複数のホッパが無限軌道を介して連続移動するよう構成されたものであり、燃焼装置は、投入口から投入された廃材が側面に形成の入口から入って燃焼する第一燃焼室と、該第一燃焼室で発生した燃焼ガスをさらに燃焼させる第二燃焼室と、第一燃焼室の入口上端部に基端部が軸支され、投入された廃材が当接することで第一燃焼室内側に揺動する逆流防止板と、投入口側が高くなるよう傾斜していて投入された廃材が投入口から離間するように誘導する箱状で天板に通気孔が形成された底板部材と、該底板部材内に空気を供給する供給ブロアと、第一、第二燃焼室を仕切る仕切り板と、第二燃焼室を複数の燃焼小室に仕切る仕切り板と、最終燃焼小室の下流側にあって燃焼ガスを吸引して排煙する排煙ブロアと、第二燃焼室を貫通する貫通路と、該貫通路に外気を供給する送風ファンとを備えて構成されていることを特徴とする木質廃材の搬送燃焼装置である。
【考案の効果】
【０００７】
請求項１の考案とすることで、木質廃材を燃料として有効利用することができ、しかも、廃材の燃焼装置への搬送、供給を自動的に行うことができて運用性に優れた装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、第一の実施の形態を示す平面図、側面図である。
【図２】図１の部分拡大側面断面図である。
【図３】第二の実施の形態を示す部分拡大側面断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、第三の実施の形態を示す平面図、側面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、第四の実施の形態を示す平面図、側面図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
次に、本考案の実施の形態について図面に基づいて説明する。図面において、１は廃材の搬送燃焼装置であって、該搬送燃焼装置１は、燃料となる間伐材等の廃材（木質廃材）２を収容し、燃焼装置４へ搬送する燃料自動搬送装置３と、該搬送されて供給された廃材２を燃焼することで発生した熱（燃焼ガスＧ）を利用してビニルハウスの暖房等に用いることができる燃焼装置４とで構成されている。
【００１０】
まず、燃料自動搬送装置３について説明する。該燃料自動搬送装置３は、基台５、該基台５の上部に設けられる無限軌道の作動チエン６を備えて構成されるが、該作動チエン６は、前後（図１においては左右）端部に配されるスプロケット７、８に懸回されている。一方のスプロケット７のスプロケット軸７ａには従動スプロケット７ｂが設けられている。一方、９は駆動モータであって、該駆動モータ９の出力軸９ａに設けた駆動歯車９ｂは、大歯車１０に噛合することで減速されるように構成されている。大歯車１０の歯車軸１０ａには中間歯車１０ｂが設けられるが、該中間歯車１０ｂが駆動チエン１１を介して前記従動スプロケット７ｂに連結されている。そして、前記駆動モータ９が駆動することに基づいてスプロケット７が回転し、これによって作動チエン６は図１において反時計回りに回転移動するようになっている。
【００１１】
また１２は廃材２を収容するためのホッパであって、該ホッパ１２の底面１２ａには前記作動チエン６が取付けられていると共に、左右両端部から突出するようにして支持板１３が設けられており、底面１２ａとは反対側面は開放した収容口１２ｂとなっている。そしてチエン６上半部に位置するホッパ１２は、支持板１３が基台５に設けたガイドレール１４に下側から支持案内されて前後方向に移動する一方、下半部のホッパ１２は、支持板１３が基台５に設けた支持レール１５によって下側から支持案内されることで吊り下がり防止される状態で前後方向に移動し、廃材２を搬送するようになっている。
【００１２】
次に、燃焼装置４について説明する。該燃焼装置４は、外側全周がカバー１６で覆われていて、下半部が第一燃焼室１７、上半部が第二燃焼室１８として構成されている。
前記第一燃焼室１７は燃料である廃材２を燃焼させる部分であって、搬送装置３側は開口していて廃材２を投入する投入口１９となっているが、該投入口１９の下端部には、投入口１９を揺動開閉する扉２０の下端部が支軸２１を介して揺動自在に軸支されている。扉２０の上下方向中間部にはリンク２２の一端部が揺動自在に軸支され、該リンク２２の他端部は、作動モータ２３のモータ軸２３ａに支持される支持リンク２４の先端部が揺動自在に軸支されており、そして扉２０は、作動モータ２３の正逆駆動により投入口１９を閉鎖する閉鎖姿勢と、搬送装置３側が高い状態で傾斜して投入口１９を開口する開口姿勢（傾斜姿勢）とに変姿するように構成されている。そしてこの開口姿勢となった扉２０は、ホッパ１２から投入される廃材２の受け板の役割を果たしており、扉２０が傾斜していることで、様々な形状の廃材２を滞りなく投入口１９から燃焼装置４内へ供給することができるものである。
【００１３】
さらに、第一燃焼室１７の底部には火皿となる箱状の底板部材２５が設けられている。底板部材２５の天面は、搬送装置３側が高くなるよう前低後高状に傾斜した傾斜板２６で構成され、該傾斜板２６には空気孔２６ａが適宜開設されている。さらに底板部材２５の後面板２７には通気孔２７ａが開設され、該通気孔２７ａには、外部に設けられた供給ブロア２８からの配管２８ａが挿入されており、これによって第一燃焼室１７には、供給ブロア２８から送り込まれる空気が底板部材２５を経由して強制的に送り込まれるように構成されている。
因みに、前記傾斜板２６の傾斜は、前記傾斜姿勢（開口姿勢）となった扉２０と一連状に連続するように設定されており、これによって前記ホッパ１２から投入された廃材２が投入口１９付近に滞留せず、傾斜板２６（底板部材）の奥（前方）へ滑り落ちることができるように配慮されている。
また、カバー１６の前板１６ｂの下端であって、前記底板部材２５対応位置には凸部１６ｄが形成されており、該凸部１６ｄの先端は開口１６ａとなっていて、把持１６ｅがついた扉１６ｆによって該開口１６ａを開閉自在なものとしている。そして該扉１６ｆと底板部材２５との間には箱部材１６ｇが設けられていて、該凸部１６ｄ内の空間を埋める役割を果たしている。
そして、灰の除去等の掃除をする際に、まず扉１６ｆを開放姿勢にして開口１６ａを開けて箱部材１６ｇを取り出す。その後、底板部材２５の先端に設けられている突起２５ａを把持する等して底板部材２５を前方へスライド移動させて開口１６ａから抜き出すことができるように構成されている。なお、このように底板部材２５をスライド移動によって抜き差しできる構成であるため、通気孔２７ａ内に挿入された配管２８ａを外さずに作業することができる。
【００１４】
さらに、第一燃焼室１７と第二燃焼室１８との境界にはカバー１６の前板１６ｂとのあいだに隙間Ｓを存する状態で仕切り板２９が前低後高状に設けられているが、該仕切り板２９の後端部には、前記投入口１９からの火炎や煙の逆流を防止するための逆流防止板３０の上端部が揺動自在な状態で垂設されており、そして該逆流防止板３０は、前記ホッパ１２から廃材２が供給される場合に、該廃材２に当たることで揺動して廃材２の円滑な供給ができるように構成されている。尚、３１は第一燃焼室１７内を視認するための窓である。
【００１５】
一方、第二燃焼室１８には、前記仕切り板２９とのあいだに間隙を存した通路Ｐを形成するため前低後高状に傾斜した底板３２と、第二燃焼室１８を前後の小室（第一、第二小室１８ａ、１８ｂ）に仕切るための仕切り板３３とが設けられている。そして、第一燃焼室１７で発生した燃焼ガスは、隙間Ｓから通路Ｐを通って第二燃焼室１８の第一小室１８ａに流入したものが、さらに第二小室（最終燃焼小室）１８ｂに至るように設定され、この間で第二燃焼室１８において空気と混ざり合って燃焼ガスＧが完全燃焼するように設定されているが、第二燃焼室１８には左右方向に貫通する通気管（貫通路）３４が複数本設けられている。そして左右方向一側のカバー１６ｃに送風ファン３５が設けられ、該送風ファン３５によって起風された空気が前記通気管３４を一側から他側に通過することで熱交換されて加熱され、該加熱された加熱空気Ａが他側に流れ出し、この加熱空気Ａを、例えばハウスに導入する等することで暖房ができるようになっている。なお、前記通気管３４を複数本設けることで、空気が通気管３４を介して燃焼ガスと接する面積が増えて効率よく空気を加熱することができるように構成されている。
また、第二燃焼室１８の前部には、第二燃焼室１８で発生する燃焼ガスＧを排煙するための排煙ブロア３６が設けられ、前記第二小室１８ｂを通る燃焼ガスＧは、該排煙ブロア３６に吸引され、煙突３７を通って外気に排出されるようになっている。なお、この煙突は、低い位置に設置したり、横向きに設置したりすることも可能であって、このようにすることで、設置工事の作業性が良いものとすることができる。
【００１６】
ここで、搬送燃焼装置１を用いて廃材２を供給、燃焼する全体の流れについて説明する。
まず予め、搬送装置３のホッパ１２のうち、作動チエン６の上半部に位置するホッパ１２にホッパ１２の長さ以下に切断した廃材２を収容しておく。
そして、燃焼装置４において作動モータ２３を稼働させて扉２０を開口姿勢にし、投入口１９を開放させる。この状態で駆動モータ９を稼動させてスプロケット７、作動チエン６を回転させると、作動チエン６上半部の最前部（図１において最左部）に位置するホッパ１２が回転し、図２に示すように、ホッパ１２の前面１２ｃが前記扉２０の端部２０ａに位置する場所に至ることにタイミングを合わせて該回転を止める。そうすると、前記回転に伴って傾斜したホッパ１２の収容口１２ｂから廃材２が滑り出し、扉２０、傾斜板２６を滑って第一燃焼室１７に供給されるが、前述したように傾斜板２６の傾斜によって廃材２が投入口１９付近に滞留せず、奥部へ至らせることができる。
さらにこのとき、前記滑り出した廃材２が逆流防止板３０に当接すると、該逆流防止板３０が揺動して廃材２の動きを抑制したり向きを整えたりすることになって、廃材２が整然とした状態で第一燃焼室１７に投入されることになる。
【００１７】
その後、作動モータ２３を稼働して扉２０を閉じるが、このとき、扉２０に滞留している廃材２があれば、扉２０の閉移動によって強制的に第一燃焼室１７内に押し込むことができ、さらに扉２０の開閉を数回繰り返すことで滞留している廃材２を全て第一燃焼室１７内に入れることができるように構成されている。
【００１８】
こうして廃材２が燃焼装置４の第一燃焼室１７に供給され、扉２０が閉じられた状態で、該廃材２に着火して燃焼させる。このとき、空気を供給ブロア２８から底板部材２５を経由して傾斜板２６の空気孔２６ａから第一燃焼室１７内へ強制的に送り込んで廃材２の燃焼を促進させるようになっている。
【００１９】
第一燃焼室１７での廃材の燃焼によって発生した高温の燃焼ガスＧは隙間Ｓから通路Ｐを通って第二燃焼室１８へ至る。そして該燃焼ガスＧは第二燃焼室１８において空気と交じり合って完全燃焼することになるが、その燃焼ガスは、排煙ブロア３６からの吸引によって第一小室１８ａ、第二小室１８ｂを通って強制的に外部へ排出されるが、このとき、通気管３４内を通過する空気を加熱し、該加熱空気Ａを用いてビニールハウスの暖房等ができるように構成されている。
【００２０】
このようにして、廃材２を燃焼させていくが、廃材２を燃焼装置４に供給してから所定時間が経過した後、廃材２を燃焼装置４に追加供給するべく、作動モータ２３を稼働して扉２０を開口姿勢にして投入口１９を開け、搬送装置３の駆動モータ９を稼働してホッパ１２を回転移動することで廃材２を搬送し、該ホッパ１２が投入口１９と対向する位置に至った地点で該ホッパ１２を傾倒させると、該傾倒したホッパ１２から廃材２が滑り出して第一燃焼室１７内に供給され、その後、扉２０を閉鎖姿勢にする。
このとき、燃焼装置４内部は既に供給されていた廃材２が燃焼している状態であるが、逆流防止板３０によって炎や煙が噴き出さないように構成されているため安全に廃材２を追加供給することができる。しかも、新たに投入する廃材２が傾斜板２６を伝って第一燃焼室１７内の奥部へ滑り込むため、投入口１９付近で着火してしまい炎や煙が該投入口１９から出てくるといった不具合が生じないように構成されている。
なお、この燃料である廃材２を追加供給するタイミングについては、ホッパ１２内に収容されている廃材２の量や燃焼温度等によって適宜調節することができるよう、図示しない制御装置によって制御され、所定時間が経過すると自動で供給できるように構成されている。
【００２１】
叙述の如く構成された本考案の実施の形態において、間伐材等の木質廃材２をホッパ１２の長さ以下に切断するだけで、燃料とすることができ、環境に配慮した搬送燃焼装置１とすることができる。
しかも、予め搬送装置３上の複数のホッパ１２内に廃材２を収容しておき、搬送装置３を稼働させることで廃材２を燃焼装置４に自動的に供給することができるため、運転管理がしやすいものとすることができる。
さらに、廃材２を前記搬送装置３で搬送して燃焼装置４へ供給する際、投入口１９を開口すべく傾斜姿勢にした扉２０の傾斜と傾斜板２６の傾斜とが一連状に連続するように設定されているため、ホッパ１２から投入された廃材２が投入口１９付近に滞留せず、傾斜板２６の奥（前方）へ滑り落ちることができるように配慮されており、燃料を燃焼装置４内に押し込んでやる等の作業が必要なくて、運用性の高い装置とすることができる。
さらにまた、第一、第二燃焼室１７、１８を仕切る仕切り板２９の後端部に、逆流防止板３０の上端部が揺動自在な状態で垂設されているため、燃焼室４で燃焼している最中に投入口１９を開口しても該投入口１９から火炎や煙が逆流したり吹き出したりすることがなく、安全性の高い装置とすることができる。しかも、逆流防止板３０は、投入される廃材２が該逆流防止板３０に当たると揺動して廃材２の向きや角度、投入時の勢いを調整することができるため、安定して円滑に供給することができる。
【００２２】
なお、本考案は前記第一の実施の形態に限定されないことは勿論であって、図３に示す第二の実施の形態のようにすることができる。第二の実施の形態のものは、燃焼装置４の第二燃焼室の構成以外は前記第一の実施の形態のものと同様であるので、同じ番号を付し、説明は省略する。
第二の実施の形態において、第一燃焼室１７と第二燃焼室４０を仕切る仕切り板および第二燃焼室４０を複数の燃焼小室に仕切る仕切り板が第二燃焼室４０を貫通する貫通路４１で兼用されている。この場合において、貫通路４１は、第二燃焼室４０を迷路状に仕切っており、このような構成にすることで、燃焼ガスＧが通る通路Ｐ２を迷路状に長いものとすることができ、これにより燃焼ガスＧが上下に移動しながら排煙されるため、燃焼ガスの空気との混合が促進され、燃焼効率の高いものにできる。さらに前記通気管４１は広い表面積を有するものとして構成されるため、該貫通路４１内部を通る空気Ａは、燃焼ガスによって効率よく加熱することができるものである。
【００２３】
さらにまた、図４に示す第三の実施の形態のようにすることもできる。このものは、燃焼装置５０は、前記第一の実施の形態のものと、投入口５１が口金５２を介して突出状に形成されている以外は同じであるので詳細は省略し、廃材搬送装置５３について説明する。該搬送装置５３はホッパ５４が水平移動するものであり、ホッパ５４の底面には自走用の車輪５５が設けられ、レール５５ａ上を走行する。さらに、ホッパの両側面５４ａ、５４ｂは開口となっていて、一側面（内側面）５４ａには無端チエン５６が連結されている。そしてチエン５６を駆動モータ５７の駆動に基づいて移動させることで、ホッパ５４は平面視において長円状に移動することになるが、扉５８は、ホッパ５４が投入口５１に対向する以前の段階でエアシリンダ５８ａの縮小により開口し、そしてホッパ５４が投入口５１に対向する位置まで移動して停止すると、エアシリンダ５９ａの伸長により押し板５９が開口しているホッパの内側面５４ａから進入してホッパ５４内を移動することでホッパ５４内の廃材２を開口しているホッパの外側面５４ｂから押し出し、これによって廃材２を投入口５１から燃焼装置５０に投入するようになっている。そして該投入後、エアシリンダ５９ａが縮小して押し板５９がホッパ５４から外れ、これにタイミングを合わせてエアシリンダ５８ａが伸長して扉５８を閉鎖するようになっている。このようにしたものでは、投入口５１に廃材２を供給した直後のホッパ５４に対して廃材２を供給できるため、廃材２のホッパ貯留量が大となるというメリットがあり、さらに、押し板５９でホッパ５４内の廃材２を押し出すことができるため、廃材２を燃焼装置５０の奥部に押し込むことができるものである。
【００２４】
さらに図５に示す第四の実施の形態のものは、燃焼装置６０の口金６１が後端側ほど高くなったものとして投入口６１を水平状にする一方、廃材搬送装置６２を構成する底板６３を円盤状にし、支柱６４で支持しておく。底板６３の投入口６５対向部位は切欠き６６が形成されており、該切欠き６６の周縁を前記口金６１が連結され、そして該底板６３の上面に、底板のないホッパ６７が回転自在に支持されている。さらに底板６３の切欠き６６を挟む両側には支持板６８が突出形成され、該支持板６８から立設した支持フレーム６９にエアシリンダ７０の基端が揺動自在に軸支されており、そしてエアシリンダ７０の先端が切欠き６６（投入口６５）に揺動自在に設けた開閉扉７１に連結され、常時はエアシリンダ７０が伸長していることで切欠き６６は閉鎖している。
そしてホッパ６７が駆動モータ７２の駆動に伴い順次切欠き６６に対応する位置に移動したときにエアシリンダ７０が縮小して開閉扉７１を開放することでホッパ６７に収容されている廃材２が切欠き６６である投入口６５を介して燃焼装置６０に供給され、該供給後、エアシリンダ７０が伸長し、切欠き６６が閉鎖するようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本考案にかかる木質廃材の搬送燃焼装置は、間伐材や端材等の廃材を搬送装置を用いて搬送して燃焼装置に供給し、燃焼装置で廃材を燃焼して発生した燃焼ガスを熱交換し、ビニルハウス等を暖房する技術分野に利用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１    搬送燃焼装置
２    廃材
３    燃料自動搬送装置
４    燃焼装置
１２    ホッパ
１６ａ  開口
１７    第一燃焼室
１８    第二燃焼室
１９    投入口
２０    扉
２６    傾斜板
２８    供給ブロア
２９    仕切り板
３０    逆流防止板
３４    通気管
３５    送風ファン
３６    排煙ブロア
【図１】
0003176127.tif 000003
【図２】
0003176127.tif 000004
【図３】
0003176127.tif 000005
【図４】
0003176127.tif 000006
【図５】
0003176127.tif 000007