(57)【要約】      （修正有）【課題】薪等のバイオマス燃料で、熱効率を高めた上、煙突からの排熱を有効利用できるバイオマスボイラーを提供する。【解決手段】バイオマスを燃焼させる燃焼炉の外部に突き出している煙筒体７０の外周にカバー体８０ａ，８０ｂを設け、煙筒体７０とカバー体８０ａ，８０ｂの空間にカバー空隙８１を確保した。カバー体８０ａ，８０ｂの外周にダクト８３ａ，８３ｂを設け、煙筒体７０の排熱で暖められたカバー空隙８１の余熱空気を複数のダクト８３ａ，８３ｂを介して取り出し受熱体に供給するようにした。この余熱空気の供給は、ダクト８３ａ，８３ｂから送風機８５，８７により強制的に受熱体へ導くようにした。余熱空気を異なる受熱体へ供給可能とし、煙筒体７０の排熱を有効に利用するようにした。【選択図】図６
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
バイオマスを燃焼させる燃焼室（９）を有する燃焼炉（２）と、
前記燃焼炉（２）の側面、及び上部に配置され、前記燃焼室（９）内での前記燃焼により加熱して温水を作り、かつ温水を貯留する湯沸室（１０）を兼用する温水タンク（３）と、
前記燃焼室（９）へ前記バイオマスを投入する焚口の背部（９ｄ）で、かつ前記燃焼室（９）の下部に配置され、開口の上縁部（２１ａ）が前記燃焼室（９）の高さの１/２以下の位置に配置され前記燃焼によって生じる排煙を排出するための開口である排煙口（２１）と、
下部が前記排煙口（２１）に接続して設けられ、前記湯沸室（１０）を貫通して上部に延設されている煙筒体（５、７０）と、
前記燃焼室（９）の上部に管形状で配置され、前記湯沸室（１０）に導通し、前記燃焼室（９）の熱で熱交換し温水を作る熱交換管体（４）と
からなるバイオマスボイラーにおいて、
前記煙筒体（５、７０）の排熱を利用するための構成で、前記煙筒体（５、７０）の外周に離間し空隙（８１）を有して設けられるカバー体（８０ａ，８０ｂ）と、前記カバー体（８０ａ，８０ｂ）に設けられ前記空隙（８１）の余熱空気を回収し受熱体に供給する回収構成体（８３ａ，８３ｂ、８５、８７）と
からなるバイオマスボイラー。
【請求項２】
請求項１のバイオマスボイラーにおいて、
前記煙筒体（７０）は、前記排煙口（２１ａ）から鉛直方向に所定角度傾斜させて設置した構成であることを特徴とするバイオマスボイラー。
【請求項３】
請求項１又は２のバイオマスボイラーにおいて、
前記回収構成体は、２つのダクト（８３ａ，８３ｂ）を有し、異なる前記受熱体への余熱空気供給を可能とする二股構造の構造体であることを特徴とするバイオマスボイラー。
【請求項４】
請求項１又は２のバイオマスボイラーにおいて、
前記回収構造体は、前記余熱空気を強制的に前記受熱体へ供給する送風機（８５，８７）を有していることを特徴とするバイオマスボイラー。
【請求項５】
請求項１又は２のバイオマスボイラーにおいて、
前記カバー体（８０ａ，８０ｂ）の上部で前記煙筒体（５，７０）との間にあって、外気を規制した流れで前記空隙（８１）に吸い込むための傘状の上部壁体（８２）を設けていることを特徴とするバイオマスボイラー。
【請求項６】
請求項１又は２のバイオマスボイラーにおいて、
前記燃焼炉（２）の下部にあって本体を移動可能にする移動用キャスタ（８８）を設けていることを特徴とするバイオマスボイラー。
【請求項７】
請求項１又は２のバイオマスボイラーにおいて、
前記煙筒体（５、７０）の外周に複数のフィン（９０）を半径方向に放射状に設けた構成にしていることを特徴とするバイオマスボイラー。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、バイオマス資源を燃料とするバイオマスボイラーに関する。更に詳しくは、薪、木質ペレット、チップ、間伐材、農産廃棄物等のバイオマス資源を燃焼させて温水を作るとともに、その過程で発生する排熱を有効利用するバイオマスボイラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、化石燃料の使用による多量の二酸化炭素の排出に伴い、この関係の環境破壊を防止するため、少しでもその発生を少なくする試みがなされている。化石燃料は、その埋蔵量が限定されることからも再生可能なエネルギーに変える努力がなされており、そのための研究開発も行われている。バイオマス資源は、無駄に廃棄されている資源の再活用の意味もあり、その代表例としてこれを燃焼に活用することが、化石燃料の使用削減に結びつき注目されている。
【０００３】
バイオマス資源の燃焼装置としては、古くから薪ストーブに代表されるように多く使用されており周知である。木材を中心とする燃料は、化石燃料に比べ単位質量当たりでは火力が弱く品質も安定していないことから、工業的には不向きとしてあまり使用されていない。しかも、化石燃料と同等の燃焼性能を求めるとどうしてもコスト高になり普及していない。しかし、再生エネルギーとしては、日本にも資源は多く存在しており、特に木材は、植林を計画的に行えば継続してどこの地でも得られる永久的なエネルギー源である。
【０００４】
このことからこれらバイオマス資源を極力使用し、環境保全に寄与させることは、地球環境の保全という観点からキーテクノロジーとしてとりあげられている。このため従来化石燃料に依存しているものでも、可能な限りバイオマス燃料に置き換えることが求められている。その例として、農業分野においてはビニールハウスの温度管理に、石油に代えバイオマス燃料の使用が一部実施されている。
【０００５】
このような使用のため、バイオマス燃料によるエネルギー設備としてバイオマスボイラーが注目され使用されており、又、改良もなされている。バイオマスボイラーの例として、例えば木質ペレットを主に薪や剪定枝、木っ端等の木材を燃焼させて、水槽の水を温水化する装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。同様に、木質ペレットを燃料に使用し、燃焼ガスを発生させボイラー本体に煙管を配して、温水化する構成の装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
この装置に関連して、木質ペレットを供給する装置も設けられている。又、薪を燃料として使用する燃料装置で、温水管体を加熱し、薪の連続供給で長時間燃焼を可能にして、温水化を図る構成の装置も知られている（例えば、特許文献３参照）。規模の小さいボイラーで、バイオマス燃料を適用することが可能なボイラーとしては、他にガスバーナーにより温水を作る構成のものが多く知られている（例えば、特許文献４、５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第３１４４４７４号公報
【特許文献２】実開昭６０−１７０５０９号公報
【特許文献３】特開２００９−１４４９４５号公報
【特許文献４】実開平３−１１５３４８号公報
【特許文献５】特開２００８−１９０８４３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、薪等のバイオマスを使用すると火力は化石燃料に比し小さい。安定的に温水を確保するために、現状では燃焼室に常にバイオマス燃料を連続して補給しなければならない。加圧圧縮されている木質ペレットは、自動供給が可能な形態の燃料であることから、前述の欠点をある程度解消する資源として利用されているが、化石燃料に比べるとどうしても火力には限界がある。
【０００９】
又、この木質ペレットは、一般の木材に比し密度が高いことから単位重量当たりの熱量は大きいので、上記の欠点はある程度緩和される。しかし、残材や廃材等を木質ペレットにするためには、木材チッパー、圧縮機械等の機械設備が必要であり、かつこれらを稼働するためのエネルギーコストもかかる。このことからどうしても一般材料に比しコスト高になっている。このため、コストのかからない通常の木材を利用した上で、長時間の運転に耐え、効率よく一定した温度の温水が得られ、低コストで運転できる装置が望まれている。
【００１０】
廃材等を木質ペレットにするためには、前述のようにそれなりのコストが生じる上、燃料調達の上でもある程度の制約を受けることになる。バイオマス燃料は、その利用に適した分野、特に小規模エネルギー分野で利用するときは、加工することなく自然の形状で燃料の利用ができ、コスト的にも安価で、またどの地域においても調達できる利点がある。このように長時間の安定した温水の確保とともに、効率よく温水が作られる形態のボイラーが望まれている。本出願人は、バイオマス燃料の補給を長時間行なう必要がなく、安定的に温水が得られ、かつ効率の良いバイオマスボイラーを提案した（特願２０１３−１４５７５０号）。
【００１１】
しかしながら、提案したバイオマスボイラーは、必ずしも煙突の排熱を有効に利用したものではない。その理由は、煙突のメイテナンス性を向上させるために煙突の大部分を燃焼炉の外に露出させたことも一因している。本考案は、これらの背景のもとに改良を加え考案されたものであり、以下の目的に対応したものである。本考案の目的は、バイオマスボイラーにおいて、煙突からの排熱を回収してバイオマス燃焼を効率よくするとともに、排熱による余熱空気を外部の受熱体に供給し有効利用を可能としたバイオマスボイラーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本考案は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。
本考案１のバイオマスボイラーは、バイオマスを燃焼させる燃焼室を有する燃焼炉と、前記燃焼炉の側面、及び上部に配置され、前記燃焼室内での前記燃焼により加熱して温水を作り、かつ温水を貯留する湯沸室を兼用する温水タンクと、前記燃焼室へ前記バイオマスを投入する焚口の背部で、かつ前記燃焼室の下部に配置され、開口の上縁部が前記燃焼室の高さの１/２以下の位置に配置され前記燃焼によって生じる排煙を排出するための開口である排煙口と、下部が前記排煙口に接続して設けられ、前記湯沸室を貫通して上部に延設されている煙筒体と、前記燃焼室の上部に管形状で配置され、前記湯沸室に導通し、前記燃焼室の熱で熱交換し温水を作る熱交換管体とからなるバイオマスボイラーにおいて、前記煙筒体の排熱を利用するための構成で、前記煙筒体の外周に離間し空隙を有して設けられるカバー体と、前記カバー体に設けられ前記空隙の余熱空気を回収し受熱体に供給する回収構成体と、からなる。
【００１３】
本考案２のバイオマスボイラーは、本考案１において、前記煙筒体は、前記排煙口から鉛直方向に所定角度傾斜させて設置した構成であることを特徴とする。
本考案３のバイオマスボイラーは、本考案１又は２において、前記回収構成体は、２つのダクトを有し、異なる前記受熱体への余熱空気供給を可能とする二股構造の構造体であることを特徴とする。
【００１４】
本考案４のバイオマスボイラーは、本考案１又は２において、前記回収構造体は、前記余熱空気を強制的に前記受熱体へ供給する送風機を有していることを特徴とする。
本考案５のバイオマスボイラーは、本考案１又は２において、前記カバー体の上部で前記煙筒体との間にあって、外気を規制した流れで前記空隙に吸い込むための傘状の上部壁体を設けていることを特徴とする。
【００１５】
本考案６のバイオマスボイラーは、本考案１又は２において、前記燃焼炉の下部にあって本体を移動可能にする移動用キャスターを設けていることを特徴とする。
本考案７のバイオマスボイラーは、本考案１又は２において、前記煙筒体の外周に複数のフィンを半径方向に放射状に設けた構成にしていることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１６】
本考案のバイオマスボイラーは、煙筒体から排出される排ガスから排熱を回収できる構成にしたので、この排熱を有する空気を燃焼炉に戻す、又は他の用途に利用することでバイオマス燃焼の熱効率が高くなった。又、この排熱を有する空気を用途に応じた受熱体に供給することができるので、排熱利用の用途が広くなった。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、バイオマスボイラーの全体構成を示す正面図で、煙筒体を燃焼炉を貫通させて鉛直上方に立設させた構成の断面図である。
【図２】図２は、図１の側断面図である。
【図３】図３は、バイオマスボイラーの全体構成を示す正面図で、煙筒体の一部を外部に突き出し燃焼炉に対し斜め上方に延設させた構造の断面図である。
【図４】図４は、図３の外観を示す側面図である。
【図５】図５は、本考案の装置を示す図で、煙筒体にカバー体を設け、カバー空隙に余熱空気を確保できるように構成した装置を有するバイオマスボイラーの正面図である。
【図６】図６は、図５の側面図である。
【図７】図７は、図５の構成を図１の構成の煙筒体に適用した部分図である。
【図８】図８は、カバー体を設けた煙筒体にフィンを加えた構成を示す図で、煙筒体の直角方向を横切る部分断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
次に、本考案のバイオマスボイラーの実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。先ず本願のベースとなるバイオマスボイラーの基本構成を説明する。この基本構成の形態は２つあり、１つは、煙筒体を、燃焼炉を貫通させて鉛直上方に立設させた構成と、２つ目は煙筒体の一部を、外部に突き出し燃焼炉に対し斜め上方に延設させた構成とである。
【００１９】
図１，２は前者の場合で、図３，４は後者の場合であるが、燃焼形態は両者共通である。図１は、バイオマスボイラー１の本体の内部を示す断面図で、煙筒体５は上方に立設した構成の図である。図２はその側断面図である。図３は、バイオマスボイラー１の本体の内部を示す断面図で、煙筒体７０を斜め上方に延設した構成の図である。図４はその外観を示す側面図である。
【００２０】
バイオマスボイラー１の本体の概要は、燃焼炉２と、この燃焼炉２の上部と側部に配置された温水タンク３と、燃焼炉２の内部でかつ燃焼室９の上部に配置された管体（水管）４と、燃焼炉２に接続された排煙のための煙筒部（煙突）５、７０と、燃焼炉２に燃焼用の空気を送るための送風部６等で構成されている。このバイオマスボイラー１の本体に配管を介して、蓄熱槽（図示せず）が隣接して配置されている。この蓄熱槽は、温水タンク３と管体４に接続されている。これらを構成する部材の材質は、本例ではステンレス鋼、鋼板等を用いた。
【００２１】
バイオマスボイラー１は、木材を中心とする全てのバイオマス燃料を燃料とするものに適用できるが、以下、薪８を燃料にする場合で説明する。このバイオマスボイラー１は、燃焼炉２を構成する燃焼室９に薪８を投入し燃焼させて、温水タンク３の湯沸室１０で温水を作り、その温水を農業用の温室の暖房、木材の乾燥等に利用するものである。このバイオマスボイラー１は、大規模な設備での使用を想定したものではない。なお、本実施の形態では１００℃未満に加温された水を温水と称する。
【００２２】
燃焼炉２の前面には、焚口である開閉ドア１１が蝶番でボイラー本体１に開閉自在に設けられている。燃焼炉２でバイオマス燃料を燃焼させるときは、開閉ドア１１の上部のノブ（図示せず）を、オペレターが掴み、これを下方に揺動させて燃焼室９を開き、この開きから薪８を燃焼室９内に手作業で投入する。開放されるときの開閉ドア１１は、下部の蝶番を介して上方から下方に揺動させて開く。
【００２３】
薪８は長時間の燃焼を維持するためには、太い丸太材が好ましい。燃焼室９は図に示すように、周囲を湯沸室１０の金属板（ステンレス鋼板、鋼板等）と、外壁は断熱材で作られた壁体で囲われた構成になっている。薪８の燃焼熱は、燃焼室９の天井部９ａと側壁部９ｂに熱伝達され、湯沸室１０で温水を作る構造となっている。
【００２４】
燃焼室９の底部９ｃには、ロストル１２が配置されている。ロストル１２とは、火格子ともいわれているものであるが、薪８を燃焼させるときに燃焼室９の底部９ｃに置かれるもので、一般に鉄製の貫通孔、スリット等を有する板材、又は網で作られたものである。このロストル１２は、清掃、交換を容易にするために取り外し自在に置かれている。そのロストル１２の上面に薪８が投入され燃焼するようになっており、底部９ｃの下部は空間部が区画して形成されている。空間部は、空気を供給するためのパイプ６ａが配置されている。パイプ６ａには、空気を噴出するために複数のノズル孔６ｂが設けられている。
【００２５】
図に示すように、このノズル孔６ｂから燃焼室９に噴出する空気は、パイプ６ａに連結されている送風機６から送風される。この送風により薪８の燃焼は促進される。下部のロストル１２が配置されている底部９ｃも含めて、熱遮断をする必要があるが、本バイオマスボイラー１では耐熱性のあるシラスボード２４、７５を、底部９ｃ、焚口、外壁等に使用している。このシラスボード２４、７５は、機能の違いで種々の形態のものが知られているが、いずれも耐火性があり且つ断熱性を有しているものである。
【００２６】
シラスは、火山の噴出物で構成された自然素材のもので、これにセメントを混入して、金型に入れプレスで圧縮成形されたブロック製品である。近年環境面に配慮された資材として注目されている。このシラスは軽量多孔質で、コンクリートと同程度の強度を有するものである。シラスの特徴は軽量である上に、耐火性と断熱性を有していることである。燃焼室９の底部９ｃにも、このシラスボード２４、７５を使用することで、下部の送風関係部材や床に必要以上の熱が加わることを防止している。なお、強制送風ではなく自然に風を送るとき、又は両者を併用するときは、シラスボード７５には貫通孔を形成する。
【００２７】
従って、燃焼室９の燃焼熱は底部に伝達されずに、天井部９ａと側壁部９ｂに有効に伝達されることになる。燃焼室９の天井部９ａの裏面は、湯沸室１０の底面部１０ａになるが、この底面部１０ａの形状は湯沸室１０側に凸部となる円筒曲面となっている。この円筒面は、燃焼室９の奧側に延びる筒状面である。なお、この円筒面は、断面形状が放物線状の曲面であっても良い。
【００２８】
この円筒曲面に形成したことは、燃焼室９の燃焼面積を広くすると同時に、燃焼室９の略中央部（原理上は１点、ないし直線上での燃焼と考えた場合）で燃焼された燃焼熱は、主に輻射熱により満遍なく燃焼室９の天井部９ａを等距離で加熱する。このために燃焼室９の天井部９ａを放物線状、又は円筒面に形成すると、燃焼効果、及び熱交換効率を高めることになる。
【００２９】
湯沸室１０の下部の中央部を区画している隔壁は、図１に示すように燃焼室９を区画している隔壁と同じ隔壁である。即ち、燃焼室９の側部と上部の外壁は、焚口と底部９ｃを除き、周囲を天井部９ａと、側壁部９ｂで囲った形状の外側が湯沸室１０を区画する構造である。燃焼室９が湯沸室１０で囲まれているので、燃焼室の熱を温水に効率的に伝熱できる。
【００３０】
湯沸室１０の上部には、フロートスイッチ１３が配置されている。このフロートスイッチ１３は、液面に浮かべたフロートがその水位に合わせて上下することで、水を供給する開閉弁のオン、オフを行い、湯沸室１０の水位を調整するためのものである。フロートスイッチ１３は、公知の構造のものであり、その構造、機能の説明は省略する。フロートスイッチ１３の機能により、湯沸室１０の温水量を一定になるようにコントロールしている。
【００３１】
更に、詳細は図示していないが、温水が減少した場合には、壁部に設けられた給水部から公共上水道等の水が給水される。逆に温水量が多くなってしまった場合には、温水タンク３の上部に設けられた安全逃がし弁を開放して、余計な温水、又は蒸気を外部に自動的に排出するようになっている。
【００３２】
更に、この湯沸室１０には、上方の壁部に温水を流出させる配管がジョイント、接続パイプを介してバイオマスボイラー１の近傍に設置された蓄熱槽に接続されている。主にバイオマスボイラー１の湯沸室１０の上部の温水を、蓄熱槽に供給できるようになっている。また、この湯沸室１０の下方の壁部には、配管により蓄熱層に接続されており、蓄熱槽からの戻り水である低温の温水を湯沸室１０の下部に還流させる。
【００３３】
この配管経路には、温水タンク３から蓄熱槽へ圧力計を介して送水する送水ポンプが、又、蓄熱槽から温水タンク３へ送水するための送水ポンプが各々配置されている。このように、温水は温水タンク３と蓄熱槽との間で確実に送水ができるように循環している。農業用の温室等に利用される場合は、蓄熱槽に配置された配管から所定温度の温水が供給されることになる。又、蓄熱槽の温水の温度を高め、又、一定の温度状態を保持させるために、この燃焼室９の天井部９ａ側に管体４を配置している。
【００３４】
この管体４は、蛇行するように曲げて形成されたものであり、同じ構成の２つの管体４ａ，４ｂで構成され、各々は支持部材２３で支持されている。管体４一端から温度の低い温水、又は常温の水を流入させ、燃焼室９の上部で熱せられ温水となり、各々の管体４の他端から湯沸室１０の温水とともに、温水が合流排出され各配管を経て蓄熱槽に供給される。この管体４の燃焼室９側の形状は、受熱のための表面積を大きくするために蛇行形状である。管体４は、燃焼室９の燃焼熱を温水に変える熱交換器でもある。
【００３５】
次に、主に図３、図４にもとづく構成について詳述する。図において、燃焼形態は図１，図２の場合と共通しているので、各部材の符号は同じに表記している。燃焼室９の背部９ｄ、即ち開閉ドア１１（焚口）から言えば最奧部の下部に、排煙口２１が配置されている。この排煙口２１から煙筒体（煙突）７０が、一部の湯沸室１０を貫通して斜め上方に延設されている。
【００３６】
即ち、排煙管である煙筒体７０を燃焼炉２に対し、傾斜状態に設置した構成の図である。即ち、図３で示すように、この例は前述の排煙口２１の上縁２１ａから所定角度を有して、即ち煙筒体７０の中心線を鉛直線に対して鋭角に傾けた状態で、燃焼炉２の背面から燃焼炉２の外側に突き出すように煙筒体７０を傾斜させて取り付けた構成図である。
【００３７】
燃焼室９の排煙は図３で示した矢印のように流れ、煙筒体７０の中心線方向に吸引される形で排出される。燃焼室９に薪８等のバイオマス燃料を投入して燃焼させ、燃焼室９の上部位置に配置された管体４、及び温水タンク３の水を湯沸室１０で温水化する。湯沸室１０に配置されたフロートスイッチ１３により、湯沸室１０に供給される水量を調整する構成は前述した通りである。
【００３８】
排煙口２１の上縁２１ａは、燃焼室９の背部９ｄ（図２参照）の下部位置にある。即ち、図の矢印で示すように、燃焼室９の炎と煙が燃焼室９全体に行き渡った後に、燃焼室９の最奧側の下方向に流れ、この排煙口２１を介して燃焼室９外に排煙されるようにしている。この排煙口２１の上縁２１ａの位置は、燃焼室９の高さの約１/２以下の位置に設けられている。好ましくは、排煙口２１の高さは、底部９ｃから上縁２１ａまでの高さが、燃焼室９の高さの約１/３以下になるように、排煙口２１が開口したものが良い。
【００３９】
排煙口２１の配置位置を燃焼室９の低い位置に配置することは、排煙効率上、即ち燃焼には良くない。しかしながら、燃焼ガスが燃焼室９に滞留する時間が長くなり、熱交換効率を高め、しかも過度の燃焼を押さえる効果もある。煙筒体７０は、湯沸室１０を貫通し高熱の煙が通過することで、放熱し温沸室１０の温水との間で熱交換を行なう。
【００４０】
温水は湯沸室１０の底面部１０ａによる燃焼室９の直接の加熱に加え、この煙筒体７０からも加熱されることになる。管体４の設置される燃焼室９と本体外壁とに跨って、湯沸室１０を貫通しパイプ材２２が固定された構成になっている。結局、煙筒体７０は、燃焼室９から発生する燃焼ガス（煙）を大気中へ放出する機能と熱交換器の機能を有している。
【００４１】
このパイプ材２２内に管体４の両端部、即ち流入部と流出部が挿入されている。その両端部は、本体外壁の外に突き出された長さで構成されており、かつこの両端部は他の配管と接続するためのジョイント部４ｃ、４ｄを形成している。燃焼室９側に配置された管体４は、蛇行した形状になっていて、受熱面積を大きくしているので、燃焼室９内の熱を効率良く回収可能である。この管体４には、蓄熱槽から温水が供給され、蛇行部で熱せられた後に、蓄熱槽に送られる。
【００４２】
なお、図に示した煙筒体７０は、本例では斜め上方に延設した後直線的形状の構成としているが、煙筒体７０を曲線形状のもの、あるいは蛇腹形式のものにしてもよい。このように煙筒体７０を傾斜させる構成にしたことで、燃焼室９から煙筒体７０への煙の吸引力が強まり、即ち、燃焼ガスの流れの方向変化が少なくなるので燃焼ガスの流れが円滑になり、燃焼効率を向上させることができる。また、燃焼室９の背面には開閉扉７１を配置した。
【００４３】
この開閉扉７１を配置することにより、燃焼停止時にはこの開閉扉７１を開き、燃焼室９背部と煙筒体７０の清掃等を行なうことができ、メンテナンスがし易くなる。煙筒体７０がこの構成であると、煙筒体７０は燃焼室９側から外部に途中で露出する形態となる。煙筒体７０はその一部が湯沸室１０を貫通するが、途中で外部に突出する形態である。
【００４４】
又、この露出する煙筒体７０の一部は、分割構成になっていて、この分割部に中間煙筒体７２が着脱自在に差し込まれている。この中間煙筒体７２は、両端部にフランジ７２ａを有しており、このフランジ７２ａに接続される煙筒体７０とボルト／ナット７３で着脱自在に取り付けてある。この中間煙筒体７２にはフィルター７４が設けられている。
【００４５】
このフィルター７４を設けることで、排煙中に含まれるタール等を捕集し取り除くようにしている。このように構成することで、排煙に含まれるタール、油脂、煤等が取り除かれ、排煙をクリーン状態にして外部に放出することができる。タール等がフィルター能力の限界を超えて溜まった場合には、中間煙筒体７２のみを煙筒体７０から取り出してフィルター７４交換をすればよい。この結果、排煙部においてもメンテナンスが容易にできる構成となっている。
【００４６】
又、この実施の形態においては、燃焼室９の底部９ｃには、シラスボード材７５を使用し、その上部に石７６を設け、二重構造にして蓄熱性を高めた構成にしている。即ち、シラスボード材７５により燃焼室９の熱を燃焼炉２の下部から外部への熱伝播を防ぎ、石７６を配置することで石７６の蓄熱が燃焼室９の蓄熱効果を高めることになる。結果として、燃焼効率が高くなる。
【００４７】
又、ロストル１２の下部に、空気を供給するパイプを設ける構成にしたことは前述と同様である。空気を供給するためのパイプ７７を２本ロストル１２の下部に配置している。パイプ７７から延びるノズル７７ａは、図４に示すように、燃焼室９の両サイドからロストル１２の上方に突き出し、燃焼室９の中央部に向けて空気が噴出す方向に設置されている。これにより燃焼効率を高めるようにしている。このような実施の形態の構成にすることで、本バイオマスボイラーの基本形態は、その目的、効果、即ち、熱効率をよくして安定的な温水が得られ、メンテナンスを一層向上させたバイオマスボイラーとすることができる。
【００４８】
以上説明したバイオマスボイラーの基本形態においてのさらなる詳細は、本出願人の提案になる特願２０１３−１４５７５０号に出願したものであり、かつ要旨でもないので、その詳細な説明は省略するが、本考案の主要部をなす構成について説明する。図５、図６は、図３、図４で説明した構成の煙筒体７０に適用した形態のバイオマスボイラー全体構成を示す外観図である。
【００４９】
図５は、煙筒体７０にカバー体８０ａ，８０ｂを設け、カバー空隙８１に余熱空気を確保できるように構成した装置を有するバイオマスボイラーの正面図を示し、図６は、図５の側面図である。図に示すように、煙筒体７０の上部に煙筒体７０の径より大きくフランジ８０ｃを有する半円形状の２つのカバー体８０ａ，８０ｂを対向させて取り付け、中央部に煙筒体７０を挟む構成で、フランジ８０ｃをボルトで固定する構成である。
【００５０】
このことにより煙筒体７０外周とカバー体８０ａ，８０ｂ内周の間の空間にカバー空隙８１が設けられる。このカバー空隙８１の空気は煙筒体７０の排熱により暖められ、余熱空気となる。すなわち煙筒体７０の排熱を利用し空気を暖める熱交換器の機能を有していることになる。本構成の装置はこの余熱空気を有効に利用するためのものである。
【００５１】
カバー体８０ａ，８０ｂ上部には、煙筒体７０との間で、外気を規制した流れでカバー空隙８１に吸い込むための傘状の上部壁体８２を設けている。又、カバー体８０ａ，８０ｂの下部は煙筒体７０との間で底部を形成し、外部との空気の流れを遮断している。従って、外部の空気は図の矢印で示す方向からの流れでカバー空隙８１に吸いこまれ煙筒体７０の長さ方向に沿って暖められる。又、カバー体８０ａ，８０ｂ下部位置には、２つのダクト８３ａ，８３ｂが二股状に外方に張り出して設けられている。カバー空隙８１の余熱空気はこの２つのダクト８３ａ，８３ｂを介して外部に取り出され受熱体に供給される。
【００５２】
この受熱体は、暖められた空気を受け利用される装置等で種々の形態があるが、例えば、温室等の施設である。本実施の形態では、２つの異なる受熱体に供給される形態としている。一方の受熱体は燃焼炉２で、熱の還元利用を図っている。カバー空隙８１の余熱空気は、ダクト８３ａを介して燃焼室９の底部、ロストル１２の下部に導かれ、パイプ６ａ同様に噴出管８４を介して吹き込まれる形態である。
【００５３】
このダクト８３ａは受熱体まで余熱空気を導くため延長しており、その端部は送風機８５に接続されている。送風機８５は、余熱空気を強制的に供給するためのものである。この送風機８５は、本例ではシロッコ型電動送風機を適用し、燃焼炉の下部外壁に固定されている。このシロッコ型電動送風機は、小型で、汎用性のあるものを利用し、本バイオマスボイラーに適する容量、形式のものを選定する。又、このシロッコ型電動送風機の吐出方向は、例えば４方向に選択もできるので、設置状態が規制されず自由度はある。このような構成で、温度の高い余熱空気を燃焼炉２に吹き込むことで、燃焼効率は高められる。
【００５４】
次に他方の受熱体へのダクト８３ｂ構成は、燃焼炉２外の受熱体の装置８６に連結するもので、余熱空気を燃焼炉２に供給するとともに燃焼炉２外の装置にも供給することができる。この受熱体の装置８６は特定しないが、例えばビニールハウス等の温室の空気を暖め、その温度管理に利用する施設、あるいは、銭湯の湯温を高めるため、床暖房のため等に利用される装置である。この余熱空気は排煙を含むものでないので、クリーンである。従って、燃焼炉２以外の受熱体にも、余熱空気そのものを有効に利用することが可能である。この場合も余熱空気を強制的に供給するため前述同様の送風機８７を使用している。この場合の送風機８７は他方の受熱体側に設けられる。
【００５５】
この構成は煙筒体５が燃焼炉２内を貫通し立設される構成の形態においても適用される。この場合は、図７に部分的な断面図で示すように、燃焼炉２の上部の煙筒体５に設けることができる。カバー体８０ａ，８０ｂの構成は、前述の構成と同様になるので詳細説明は省略する。但し、煙筒体５の高さが高くなることを考慮し、少しでも低くするために、この部分の煙筒体５を傾斜あるいは横方に向きを変える構成にしてもよい。
【００５６】
燃焼炉２としての本体とその関連装置は、以上説明したような構成になっているが、この燃焼炉２は規模が小さいので、狭いスペース内で移動設置が可能である。このため、燃焼炉２の下部にキャスター８８を設けている。このキャスター８８を設けたことで、例えば、外でこの燃焼炉２を使用する際、排煙の流れに不測の事態が生じたときには直ちに支障のない位置に移動ができ、又、木材の置かれている場所まで移動することもでき、木材運搬の労力が軽減される。更に室内外への相互移動も可能である。
【００５７】
（他の実施の形態）
図８は、排熱を利用する形態の他の例を示し、カバー体８０ａ，８０ｂを設けた煙筒体５，７０の直角方向を横切る部分断面図である。この例は、排熱利用効果を高めるため、煙筒体５，７０外周に複数のフィン９０を設けた例である。このフィン９０は煙筒体５，７０の半径方向で放射状に複数個配置され、各々のフィン９０はカバー空隙８１の長さ方向に沿って設けられている。カバー空隙８１の余熱空気はこのフィン９０からの排熱も加わってより温度が高められることになる。
【符号の説明】
【００５８】
１…バイオマスボイラー
２…燃焼炉
３…温水タンク
４…管体
５、７０…煙筒体
６…送風機
８…薪
９…燃焼室
１０…湯沸室
２１…排煙口
２１ａ…上縁部
８０ａ、８０ｂ…カバー体
８１…カバー空隙
８２…上部壁体
８３ａ、８３ｂ…ダクト
８４…噴出管
８５、８７…送風機
８６…他の受熱体装置
８８…キャスター
【図１】
0003188861.tif 000003
【図２】
0003188861.tif 000004
【図３】
0003188861.tif 000005
【図４】
0003188861.tif 000006
【図５】
0003188861.tif 000007
【図６】
0003188861.tif 000008
【図７】
0003188861.tif 000009
【図８】
0003188861.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月2日(2013.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
0003188861.tif 000011
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
0003188861.tif 000012
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
0003188861.tif 000013
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
0003188861.tif 000014