(57)【要約】【課題】木質ペレット等を燃焼した燃焼ガス中の灰を除去して低減することができるペレット燃料燃焼装置を提供する。【解決手段】燃焼装置は、燃焼室２内の上部に設けた熱交換部７と、燃焼室２の上方に設けられ、熱交換部７を流れた燃焼ガスが流入する排気室８とを備える。排気室８内にバッフル板８３を設けて、熱交換部７から流入して排気室８内を流れる燃焼ガスの流れを、下方向からＵターンして上方向に変えるガス経路を形成した。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペレット燃料を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室内の上部に設けた熱交換部と、前記燃焼室の上方に設けられ前記熱交換部を流れた燃焼ガスが流入する排気室とを備えたペレット燃料燃焼装置において、
前記排気室内にバッフル板を設けて、前記排気室内に前記熱交換部から流入した燃焼ガスを降下し、ついでＵターンして上昇させるガス経路を形成したことを特徴とするペレット燃料燃焼装置。
【請求項２】
前記排気室を構成する一側の壁部を着脱自在な蓋に形成したことを特徴とする請求項１記載のペレット燃料燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質ペレット等のペレット燃料燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、固体燃料の石炭を燃焼して暖房に使用する暖房機等の燃焼装置が知られている。しかしながら、石炭は炭素分やイオウ分を含んでおり、燃焼させると二酸化炭素やイオウ酸化物が発生し、燃焼ガスに混じって大気中に放出され環境を汚染する。
【０００３】
これに対し、おが粉や樹皮などの製材廃材や間伐材、林地残材などの低質材を粉砕圧縮した木質ペレットが知られている。この木質ペレットは、木の成分であるリグニンが溶けて固まる性質を利用して成型したもので、接着剤等を一切使用していない均質かつクリーンな固体燃料であり、植物は成長段階で二酸化炭素を吸収するので、近年、暖房機等の燃料として注目されている。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭５６−１６９１４５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、木質ペレットは灰が多く、燃焼ガスと共に大気中に放出される灰が多くなる問題がある。また燃焼ガスを排気手段により強制排気すると、排気ファンに灰が付着して、排気手段の性能上好ましくない。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、木質ペレット等のペレット燃料を燃焼した燃焼ガス中の灰を簡単に除去して低減することを可能としたペレット燃料燃焼装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ペレット燃料を燃焼する燃焼室と、前記燃焼室内の上部に設けた熱交換部と、前記燃焼室の上方に設けられ前記熱交換部を流れた燃焼ガスが流入する排気室とを備えたペレット燃料燃焼装置において、
前記排気室内にバッフル板を設けて、前記排気室内に前記熱交換部から流入した燃焼ガスを降下し、ついでＵターンして上昇させるガス経路を形成したことを特徴とする。また、本発明において、前記排気室を構成する一側の壁部を着脱自在な蓋に形成したことを特徴としている。
【０００８】
本発明では、燃焼室内の燃焼ガスは、熱交換部において放熱することによりガス温度が低下して排気室へ送られ、排気室内のガス経路を流れる間にバッフル板により流れを下方向からＵターンして上方向に変えられるので、バッフル板の下部に衝突して混入している灰が分離され、燃焼ガスの灰の量を低減することができる。したがって、強制排気手段により燃焼ガスを強制排気しても、排気ファンへの灰の付着量が低減し、大気中に放出される灰の量も低減する。また灰の除去手段も排気室にバッフル板を用いたガス経路を設けるだけなので簡単である。さらに排気室を構成する一側の壁部を着脱自在な蓋に形成した場合には、排気室内に灰が溜まったときに、蓋を取り外して排気室内の灰を清掃して除去することができる。なお、前記排気室の底面に着脱自在な灰受け皿を設けると、灰を除去する際に灰受け皿を排気室から取り出して清掃することができるので、清掃を簡単に行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳述する。
【００１０】
図１は本発明のペレット燃料燃焼装置の一実施の形態を示す縦断面図で、図の左側が装置の前方である。図２は該装置の横断面図である。
【００１１】
本実施の形態において、ペレット燃料燃焼装置１は、燃焼室２内の下部に設置した燃焼器３でペレット燃料を燃焼して、発生した熱を燃焼室２の周囲等で空気と熱交換して、空気を温風として吹き出す暖房機に構成されている。
【００１２】
ペレット燃料燃焼装置１は、前方寄りの位置に燃焼室２を備え、燃焼室２の下方に灰トレイ室６が設けられ、その下方に燃料タンク４が設けられている。また燃焼室２内の上部に熱交換部７が設けられ、燃焼室２の上方に排気室８が設けられている。これら灰トレイ室６、燃焼室２および排気室８の前面を除く周囲は、遮熱板１０により間隔を開けて覆われ、周囲に空気通路１１が設けられている。また装置１の後部には遮熱板１０と間隔を開けて縦方向のスクリューコンベア５が設けられ、その左の位置には強制給排気手段６０が設けられている。装置１は前面上方を除く周囲をキャビネット１Ａで覆って密閉されている。
【００１３】
燃料タンク４の上部にはストーカー４１が設けられ、ストーカー４１を引き出して人手によりペレット燃料を投入することにより、燃料タンク４にペレット燃料が収容される。燃料タンク４内の下部には、水平に延びるコイル状のばねからなる攪拌部材４２が設置されている。攪拌部材４２はモータ４２ａにより回転して、燃料タンク４内の全体のペレット燃料を攪拌して均し、スクリューコンベア５の搬送用パイプ５１の入口５１ａの近くで燃料の層に生じる窪みを埋めながら、燃料を入口５１ａに安定して供給きるようにしている。
【００１４】
スクリューコンベア５は、装置１の後部の幅方向中央位置に配置されており、縦方向の搬送用パイプ５１と該パイプ５１内に摺接するように配置されたスクリュー５２とからなり、上端に取り付けたモータ５３でスクリュー５２を回転することにより、パイプ５１下端の入口５１ａに供給されたペレット燃料をパイプ５１を案内としてスクリュー５２の羽根５２ａにより螺旋状に推進して上方に搬送し、パイプ５１の上端手前の出口５１ｂに取り付けられた燃料供給路５４に受け渡す。出口５１ｂより上方のスクリューの羽根５２ｂはその他の羽根５２ａと傾斜を逆に形成して、出口５ｂより上方でペレット燃料を下方に押し返すことにより、出口５ｂから燃料供給路５４に円滑に排出できるようにしてある。
【００１５】
燃料供給路５４は先端５４ａ方向に向けて下に傾斜して設置してあり、遮熱板１０および燃焼室２の後面を貫通して、先端５４ａを燃焼室２内の下部に設置された燃焼器３の上方に臨ませている。スクリューコンベア５から受け渡されたペレット燃料は、供給路５４内を傾斜により滑り落ち、先端５４ａから落下して燃焼器３に供給される。ペレット燃料の燃焼による火炎が燃料供給路５４内のペレット燃料に火移りするのを防止するために、先端５４ａは燃焼器３の上方においてやや後側にずらして位置させてある。
【００１６】
燃焼器３は、外箱３１内に箱状のバーナ本体３２を該本体３２の周囲に空気通路３２ａを形成するように間隔を開けて装着し、バーナ本体３２内にホッパー部を構成するロストル３３を装着してなっている。バーナ本体３２の前後面には燃焼用空気の細孔が設けられ、外箱３１の後面に取り付けた送気管３４から送気された燃焼用空気が該細孔を通ってバーナ本体３２内に供給される。送気管３４は装置１の後部の給排気手段６０の送気ファン室に接続され、送気ファン室はキャビネット１Ａの後面に設けられた給気口６１を介して図示しない室外の給排気筒に接続されていて、該給排気筒を介して室外から燃焼用空気が取り込まれる。
【００１７】
バーナ本体３２内には外箱３１の前面から挿入したセラミックヒータ３５の先端が臨んでおり、バーナ本体３２に供給されたペレット燃料は、バーナ本体３２内への燃焼用空気の供給下に、セラミックヒータ３５による加熱で着火して燃焼する。
【００１８】
ロストル３３の下部は平行バーからなる火格子に形成され、火格子バーの下に灰掻き手段３６が設けられている。灰掻き手段３６は、例えば該バー間に羽根を挿入した平行配置の２本の羽根車からなり、２本の羽根車は一方の羽根車に取り付けたモータにより歯車機構を介して回転して、ペレット燃料の燃焼によって発生し火格子バー上に堆積した灰を掻き落とすようになっている。
【００１９】
燃焼室２内の上部には複数本の放熱パイプ７ａが上下互い違いに２段に設けて、熱交換部７を構成している。また灰トレイ室６、燃焼室２および排気室８の周囲も、空気通路１１により放熱部を構成している。この空気通路１１は排気室８の前方に設けられた温風吹き出し口１２に連通している。また上記の放熱パイプ７ａは一端が空気通路１１に開口し、他端が温風吹き出し口１２に開口している。吹き出し口１２にはルーバー１３が取り付けられている。
【００２０】
排気室８の底面の後部には、熱交換部７からの燃焼ガスを流入させる開口８１が設けられている。また排気室８の後面にはガス排気管９の上端９ａが取り付けられている。このガス排気管９は遮熱板１０を貫通して後方に延出した後下方に垂下し、給排気手段６０の排気ファン室に接続されている。排気ファン室はキャビネット１Ａの後面に設けられた排気口６２を介して図示しない室外の排気パイプに接続されている。放熱パイプ７ａの後方の遮熱板１０には対流用送風機１４が取り付けられており、対流用送風機１４はモータ１４ａによって回転し、キャビネット１Ａの後面に設けた示しない開口から空気を吸引して空気通路１１に送り込み、空気を燃焼室２および排気室８等の周囲に流し、また空気の一部を放熱パイプ７ａ内に流す。
【００２１】
燃焼器３でのペレット燃料の燃焼で発生した火炎および燃焼ガスの熱は、熱交換部７の放熱パイプ７ａ内を流れる空気、および燃焼室２および排気室８等の周囲の空気通路１１を流れる空気と熱交換して空気を加温する。加温された空気は装置１前部の吹き出し口１２から外部に吹き出される。排気管９に排出された燃焼ガスは、給排気手段６０の排気ファン室を経て、キャビネット１Ａ後面の排気口６２から給排気筒を通って室外に排気される。また火格子バー上に堆積した灰は、灰掻き手段３６によって掻き落として下の灰トレイ室６内の灰トレイ６ａに溜められ、適時外部に取り出して廃棄される。
【００２２】
さて、本発明によれば、前記の排気室８内にバッフル板８３を設けて、排気室８内に熱交換部７から流入する燃焼ガスを降下し、ついでＵターンして上昇に転じるガス経路を形成した。本実施の形態では、具体的に、図３に示すようなガス経路を形成した。
【００２３】
即ち、排気室８の底面後部の熱交換部７と連通する開口（ガス流入口）８１の前縁から排気室８の上面と間隔を開けた垂直な仕切板８２ａを立ち上げ、仕切板８２ａの上端に前方に延びる水平板８２ｂを設け、該水平板８２ｂの前端に排気室８の底面と間隔を開けたバッフル板８３を垂設する。また排気室８の後部の左側の位置に、仕切板８２ｃによって区画することによって、水平板８２ｂとバッフル板８３とで囲まれた断面Ｌ字状の空間８５内に開口する小室（排出チャンバー）８６を設けた。ガス排気管９の上端９ａは小室８６に開口される。
【００２４】
これにより、排気室８内に、熱交換部７から開口８１を通って流入した燃焼ガスを仕切板８２ａの後面に沿って上昇し、ついで水平板８２ｂの上面に沿って前方に導き、ついでバッフル板８３の前面に沿って降下し、ついで降下位置でＵターンしてバッフル板８３の後面に沿って上方向に転じた後、Ｌ字状の空間８５内を左方に流れて小室８６に至る屈曲したガス経路が形成される。
【００２５】
排気室８内のガス経路を流れる燃焼ガスは、バッフル板８３の前方に導かれた後、バッフル板８３の前側を降下して、バッフル板８３の前後で流れの方向を下方向から上方向に１８０度Ｕターンして大きく変えられることにより、バッフル板８３の下部に衝突する。また、このときの燃焼ガスの温度も低下（約４００℃以下）しており、上昇力が小さくなっている。これにより、燃焼ガスに混入している灰が燃焼ガスから分離し、燃焼ガスは灰の混入量が低減される。また排気室８はガス経路を屈曲しているので、燃焼ガスが保有する熱を放出する放熱面積が大となり、燃焼ガスの熱が排気室８の周囲の空気通路１１を流れる空気に効率よく付与される。
【００２６】
燃焼ガスのバッフル板８３への衝突によって分離された灰は、バッフル板８３の下方に落下して、排気室８の底面８４に蓄積する。そこで、本実施の形態では、排気室８を構成する前壁を蓋８７に形成し、蓋８７を排気室８の前部の開口周囲のフランジ部８７ａに着脱自在にねじ止めした。そして蓋８７を取り外すことにより排気室８内の前部を露出して、排気室８の底面８４に蓄積した灰を清掃により除去できるようにした。なお、バッフル板８３の下方に皿８８を置いて、落下する灰を受けて溜めるようにすれば、灰の清掃作業を簡単にすることができる。
【００２７】
本実施の形態のペレット燃料燃焼装置１は、以上のように構成され、排気室８内にバッフル板８３を設けて、バッフル板８３の前後で燃焼ガスの流れを下方向から上方向にＵターンするガス経路を形成したので、燃焼ガスをバッフル板８３の下部に衝突させて、混入している灰を燃焼ガスから分離することができ、燃焼ガスの灰の量を低減することができる。したがって、強制給排気手段６０により燃焼ガスを強制排気しても、排気ファンに付着する灰が低減し、燃焼ガスと共に大気中に排出される灰の量も低減する。また灰の除去手段も排気室８にバッフル板８３を用いたガス経路を設けるだけなので簡単である。また排気室８内の放熱面積が大きくなるので、燃焼ガスが保有する熱を排気室８周囲の空気通路１１を流れる空気に良好に付与して、回収させることができる。さらに排気室８の前壁を着脱自在な蓋８７に形成したので、排気室８内に灰が溜まったときに、蓋８７を取り外して排気室８内に蓄積した灰を清掃して除去することができる。
【００２８】
以上では、排気室８の底面の後部のガス流入口８１から燃焼ガスを入れて、ガス流入口８１に対し前方に設けたバッフル板８７の前方に燃焼ガスを導いて降下させるようにしたが、ガス流入口を排気室８の底面の例えば前部に設け、このガス流入口に対し後方に設けたバッフル板の後方に燃焼ガスを導いて降下させるようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のペレット燃料燃焼装置によれば、木質ペレット等のペレット燃料を燃焼した燃焼ガス中の灰を簡単な構造で除去して低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のペレット燃料燃焼装置の一実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の燃焼装置の横断面図である。
【図３】図１の燃焼装置に設置された排気室を示す図で、縦断面図（ａ）、水平断面図（ｂ）および前面の蓋を除去した状態の正面図（ｃ）である。
【符号の説明】
１    燃焼装置
２    燃焼室
３    燃焼器
４    燃料タンク
５    スクリューコンベア
７    熱交換部
７ａ  放熱パイプ
８    排気室
９    ガス排気管
９ａ  上端
１１  空気通路
８１  開口（ガス流入口）
８３  バッフル板
８７  蓋
【図１】
2004191014.tif 000003
【図２】
2004191014.tif 000004
【図３】
2004191014.tif 000005