(57)【要約】【課題】木質燃料暖房装置の着火方法は、木質固形燃料を電熱棒などの熱源と接触させ着火を行っているが、木質固形燃料は直径６ｍｍ、長さ１０ｍｍから４０ｍｍの円柱状となっているので、熱源との接触面積に限りがあり熱伝導効率が悪く、着火に時間がかかるので、木質固形燃料を破砕する木質燃料破砕部を設け、着火時間を短縮することのできる木質燃料暖房装置を提供する。【解決手段】木質固形燃料を搬送する燃料搬送装置の筐体の搬送経路に開閉式の分岐口と、前記分岐口の分岐後に木質固形燃料を破砕し破砕木質燃料を生成する木質燃料破砕部と、前記木質燃料破砕部で生成する破砕木質燃料を燃焼部へ供給する破砕木質燃料供給口とを備えることにより、木質燃料の着火時間を短縮することの出来る木質燃料暖房装置。【選択図】図１
2005274095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質固形燃料を燃焼することにより室内暖房をおこなう装置であって、前記木質固形燃料を搬送する燃料搬送部と、前記燃料搬送部の搬送経路途中に設置された分岐口と、前記分岐口の分岐後に載置された前記木質固形燃料を破砕し破砕木質燃料を生成する木質燃料破砕部と、前記木質燃料破砕部で生成する前記破砕木質燃料を燃焼部へ供給する破砕木質燃料供給部とを備えることを特徴とした木質燃料暖房装置。
【請求項２】
前記木質燃料破砕部と前記破砕木質燃料供給部の間に前記破砕木質燃料を一時貯蔵する破砕木質燃料貯蔵部を備えることを特徴とした請求項１に記載の木質燃料暖房装置。
【請求項３】
前記燃料搬送部の動力源を木質燃料破砕部の動力源として共用することを特徴とした請求項１および請求項２に記載の木質燃料暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質燃料暖房装置に関するものである。
【０００２】
本発明は、木質燃料暖房装置に関し、より詳細には、木質燃料暖房装置の着火方法に関する。
【０００３】
本発明は、木質燃料暖房装置に係り、特に着火時間の短縮に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００４】
間伐材や流木などの木材を粉砕し、水分を飛ばして高密度に成型したペレット状の木質固形燃料を使用し、燃料への着火、燃料供給、送風等が自動化されている木質固形燃料暖房装置は従来から存在している薪ストーブと比較して操作性が格段に向上している。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）
前述の木質固形燃料を燃焼する暖房装置は主に木質燃料貯留槽、前記木質燃料貯留槽から燃料供給経路へ燃料を搬送する燃料搬送装置、前記燃料搬送装置と接続された燃料供給経路、前記燃料供給経路から送られてくる木質燃料を燃焼部へ供給するための燃料供給口から構成される燃料供給部と、前記燃料供給部から供給される木質固形燃料を受け木質固形燃料の燃焼を行う燃焼皿、暖房装置の起動時に前記燃焼皿内に搬出された木質燃料に着火するための着火装置、燃焼に必要な空気を取り入れるための給気口、燃焼ガスを排出するための排気口、これらの送風をおこなう燃焼用送風機とから構成される燃焼部と前記燃焼部で発生する灰成分を貯留する灰受部と燃焼ガスと室内循環空気とで熱交換をおこなう熱交換部と室内循環空気を前記熱交換へ取り入れるための室内給気口、前記熱交換部で暖められた室内循環空気を暖房装置から室内へ送風する室内送風口、およびそれら送風をおこなう室内循環用送風機から構成される室内送風部と前記熱交換部と接続され前記燃焼ガスを室外へ排出するための煙突部と火力調節に応じた燃料供給量や燃焼に必要な空気供給量、自動着火を制御する制御部で構成されている。
【０００５】
先ず、前記燃料供給部に設置された木質燃料貯留槽内に貯留されている木質燃料が同じく前記燃料供給部に設置された燃料搬送装置により、燃料供給経路、燃料供給口を経て燃焼部の燃焼皿へと送られる。また燃焼部には燃焼用送風機によって給気口から燃焼に必要な空気が供給され、燃焼ガスは燃焼用送風機によって排気口から熱交換部、煙突を経て外部へ排出される事により木質燃料が持続的に燃焼する。暖房装置の起動時においては、木質燃料の燃焼皿への供給後に着火装置が作動する。燃焼皿は底部が格子状となっており、木質燃料燃焼後の灰成分は前記燃焼皿の下部に設けられた灰受部へ落下し、燃焼部の灰を排出する構造となっている。熱交換部では燃焼部で発生した排気と室内給気口から給気された空気との間で熱交換が行われ、室内送風口より熱せられた空気が室内に送風される。
【特許文献１】実開昭５８−１９０３０１号公報
【特許文献２】実開昭５９−４９８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら前述の木質燃料暖房装置の着火方法は、木質固形燃料を電熱棒などの熱源と接触させ着火を行っているが、木質固形燃料は直径６mm、長さ１０ｍｍから４０ｍｍの円柱状となっているので、熱源との接触面積に限りがあり熱伝導効率が悪く、着火に時間がかかるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は前記従来の課題を解決するためのもので、木質固形燃料を破砕する木質燃料破砕部を設け、着火時に前記木質燃料破砕部で木質固形燃料を細かく砕き、破砕木質燃料として熱源へ供給し、破砕木質燃料と熱源との接触面積を増やし、熱伝導効率を改善することにより着火時間を短縮することを可能とした木質燃料暖房装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の木質燃料暖房装置は木質固形燃料を燃焼することにより室内暖房をおこなう装置であって、前記木質固形燃料を搬送する燃料搬送部と、前記燃料搬送部の搬送経路途中に設置された分岐口と、前記分岐口の分岐後に載置された前記木質固形燃料を破砕し破砕木質燃料を生成する木質燃料破砕部と、前記木質燃料破砕部で生成する前記破砕木質燃料を燃焼部へ供給する破砕木質燃料供給部とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、本発明の請求項１に記載の木質燃料暖房装置において、前記木質燃料破砕部と前記破砕木質燃料供給部の間に前記破砕木質燃料を一時貯蔵する破砕木質燃料貯蔵部を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、本発明の請求項１および請求項２に記載の木質燃料暖房装置において木質固形燃料の燃料搬送装置の動力源を前記木質燃料破砕部の動力源として使用することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の木質燃料暖房装置によれば、着火時に木質燃料破砕部で木質固形燃料を細かく砕き、破砕木質燃料として熱源へ供給し、破砕木質燃料と熱源との接触面積を増やし、熱伝導効率を改善することにより着火時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の木質燃料暖房装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。  
【実施例１】
【００１３】
図１に、本発明の実施例１における木質燃料暖房装置の側面断面図を示す。
【００１４】
図２に、本発明の実施例１における木質燃料暖房装置の木質燃料破砕部と第一及び第二破砕用回転軸を示す。
【００１５】
図３に、本発明の実施例１における木質燃料暖房装置の動作における動力装置１２と破砕誘導口蓋２４と第一の電磁クラッチ３０と第二の電磁クラッチ３１の状態を示す。
【００１６】
図１及び図２において、木質燃料暖房装置は、木質固形燃料１を貯留しておく木質燃料貯留槽３と、木質固形燃料１を木質燃料貯留槽３から燃焼部６へ燃料供給する燃料供給部９と、木質固形燃料１を燃焼させる燃焼部６と、燃焼部６で熱せられた高温の空気と室内の空気と熱交換をおこなう熱交換部５と、熱交換部５で熱交換を終えた排煙を含む空気を室外へ排出する煙突２からなる。燃料供給部９は、動力装置１２と、動力装置１２に接続した搬送用回転軸１１と、搬送用回転軸１１により回転動力を得るスクリュー構造の燃料搬送装置１０と、燃料搬送装置１０と接続した燃料供給経路１３と、燃料供給経路１３の一端に設けた燃料供給口１４と、燃料搬送部１０の筐体１５の下面に破砕誘導口２３と、破砕誘導口２３を開閉する破砕誘導口蓋２４と、破砕誘導口２３の下部に設けた木質燃料破砕部２０と、木質燃料破砕部２０と接続した破砕燃料供給経路２１と、破砕燃料供給経路２１の一端に設けた破砕燃料供給口２２と、搬送用回転軸１１に設けてある第一の歯車４２から回転動力を得る第二の歯車４３を設けた第一の破砕用回転軸４０と、第一の破砕用回転軸４０には木質燃料破砕部２０への動力の伝達を制御する第一の電磁クラッチ３０と、第一の破砕用回転軸４０に設けた第三の歯車４４から回転動力を得る第四の歯車４５を設けた第二の破砕用回転軸４１と、破砕誘導口蓋２４の開閉の動力伝達を行う第二の破砕用回転軸４１に設けたウォーム４６と、第二の破砕用回転軸４１に設けたウォーム４６への動力の伝達制御をおこなう第二の破砕用回転軸４１に設けた第二の電磁クラッチ３１と、第一及び第二の破砕用回転軸４０・４１に設けた第一及び第二の破砕刃６０・６１と、第一及び第二の電磁クラッチ３０・３１の制御をおこなう動力制御部５０とから構成される。
【００１７】
かかる構成によれば、木質燃料暖房装置は、図３に示す６つ状態を遷移することによって、木質燃料暖房装置の着火時間の短縮を可能としている。各状態の動作について説明する。
【００１８】
着火時において、図３の状態Ａでは、破砕誘導口蓋２４を可動させ破砕誘導口２３を開口状態にする。そのために、動力装置１２を順回転させ、動力装置１２より回転動力を得た搬送用回転軸１１の回転によりスクリュー構造の燃料搬送装置１０は所定の方向に回転し、木質燃料貯留槽３より木質固形燃料１を燃料搬送装置１０の上部へと搬送する。第一及び第二の電磁クラッチ３０・３１は動力制御部５０の制御により接続した状態になり、搬送用回転軸１１の回転動力が第一の破砕用回転軸４０に伝達する。第一の破砕用回転軸４０の回転動力が第三及び第四の歯車４４・４５をつたい第二の破砕用回転軸４１をも回転し、ウォーム４６により破砕誘導口蓋２４が燃料搬送装置１０の筐体１５に沿って可動する。
図３の状態Ｂでは、破砕誘導口蓋２４の可動を止め、破砕誘導口２３を開口状態にし、木質燃料破砕部２０で木質固形燃料１を破砕し、所定の量の破砕木質燃料を燃焼部６へ供給する。そのために、動力制御部５０の制御により予め定めておいた時間が経過すると第二の電磁クラッチ３１の接続を切断し、破砕誘導口２３は開口した状態のままとなる。スクリュー構造の燃料搬送装置１０により燃料搬送装置１０の上部に搬送された木質固形燃料１は、破砕誘導口２３から木質燃料破砕部２０に搬送され、第一の破砕用回転軸４０により回転している第一の破砕刃６０と第二の破砕用回転軸４１により回転している第二の破砕刃６１により細かく破砕され破砕木質燃料となり、破砕燃料供給経路２１を経て、破砕燃料供給口２２より燃焼部６へ供給される。予め定めていた時間が経過すると燃焼部６には破砕木質燃料が所定の量を供給され、熱源と破砕木質燃料との接触面積を十分確保出来る。
【００１９】
図３の状態Ｃでは、破砕誘導口蓋２４を可動させ破砕誘導口２３を閉口状態にする。そのために、動力制御部５０の制御により動力装置１２は逆回転を行い、第一の破砕用回転軸４０と第二の破砕用回転軸４１を逆回転させ、動力制御部５０の制御により第二の電磁クラッチ３１を接続の状態にし、ウォーム４６により破砕誘導口蓋２４を燃料搬送装置１０の筐体１５に沿って可動させ、破砕誘導口２３を閉口させる。
【００２０】
図３の状態Ｄでは、第一の電磁クラッチ３０と第二の電磁クラッチ３１の接続を切断する。そのために、動力制御部５０の制御により予め定めておいた時間が経過すると、第一の電磁クラッチ３０と第二の電磁クラッチ３１の接続を切断の状態にする。
【００２１】
図３の状態Ｅでは、木質固形燃料１を、燃料搬送装置１０、燃料供給経路１３、燃料供給口１４を経て燃焼部６へ供給する。そのために、動力装置１２を順回転に切替え、動力装置１２より回転動力を得た搬送用回転軸１１の回転によりスクリュー構造の燃料搬送装置１０は所定の方向に回転し、木質燃料貯留槽３より木質固形燃料１は燃料搬送装置１０の上部の燃料供給経路１３へ搬送され、燃料供給経路１３の一端に設けた燃料供給口１４から燃焼部６へ木質固形燃料１を供給し、燃焼部６で着火となる。
【００２２】
図３の状態Ｆでは、消火の動作となる。そのために、動力装置１２の回転を止める。
【００２３】
以上のように木質燃料暖房装置に木質固形燃料１を破砕する木質燃料破砕部２０を設け、着火時に前記木質燃料破砕部２０で木質固形燃料１を細かく砕き、破砕木質燃料として熱源へ供給し、破砕木質燃料と熱源との接触面積を増やし、熱伝導効率を改善することにより着火時間を短縮することを可能とした。また、搬送用回転軸１１に第一の歯車４２と、第一の破砕用回転軸４０に第二の歯車４３とを設けることにより、搬送用回転軸１１の動力装置１２を木質燃料破砕部２０の動力として使用することを可能とした。
【実施例２】
【００２４】
図４に、本発明の実施例２における木質燃料暖房装置の側面断面図を示す。
【００２５】
図５に、本発明の実施例２における木質燃料暖房装置の破砕燃料一時貯蔵部の側面断面図を示す。
【００２６】
図６及び図７に、本発明の実施例２における木質燃料暖房装置の動作における動力装置１２と破砕誘導口蓋２４と第一の電磁クラッチ３０と第二の電磁クラッチ３１と破砕燃料一時貯蔵庫７１と破砕燃料一時貯蔵部開閉蓋７２の状態を示す。
【００２７】
図４及び図５において、実施例２の木質燃料暖房装置は、実施例１の木質燃料暖房装置の構成と比べて破砕燃料供給経路２１の一端に破砕燃料一時貯蔵部７０を設けた以外は同じ構成となっている。破砕燃料一時貯蔵部７０は、破砕燃料供給経路２１より流れてくる破砕木質燃料を一時的に貯蔵しておく破砕燃料一時貯蔵庫７１と、破砕燃料一時貯蔵庫７１に設けた破砕燃料一時貯蔵部開閉蓋７２と、破砕燃料一時貯蔵部開閉蓋７２の開閉をおこなう破砕燃料一時貯蔵部開閉機構７３とからなる。実施例１の構成と異なるところは破砕燃料一時貯蔵部７０を設けた点である。
【００２８】
かかる構成によれば、木質燃料暖房装置は、図６及び図７に示す１４の状態を遷移することによって、木質燃料暖房装置の着火時間の短縮を可能としている。各状態の動作について説明する。
【００２９】
図６の状態Ａ’は、破砕燃料一時貯蔵庫７１に破砕木質燃料が貯蔵されておらず空であり燃料供給部９は動作していない。
【００３０】
破砕燃料一時貯蔵庫７１が空の状態から着火をおこなう場合は、実施例１で示した図３の状態Ｂから図３の状態Ｆに破砕燃料一時貯蔵庫７１と破砕燃料一時貯蔵部開閉蓋７２の状態を加えた図６の状態Ｂ’から図６の状態Ｆ’を経て着火となる。この場合には、破砕燃料一時貯蔵部７０の破砕燃料一時貯蔵部開閉蓋７２を破砕燃料一時貯蔵部開閉機構７３により開口させ、木質固形燃料１を実施例１で示した動作に従い木質燃料破砕部２０に搬送し、木質燃料破砕部２０で破砕木質燃料として、破砕燃料一時貯蔵部７０を通過させ、燃焼部６へ供給する。予め定めていた時間が経過すると所定の量の破砕木質燃料が燃焼部６へ供給され、熱源と破砕木質燃料との接触面積を十分確保出来る。その後、破砕燃料一時貯蔵部開閉機構７３は破砕燃料一時貯蔵部開閉蓋７２を閉口動作にし、破砕誘導口蓋２４は実施例１で示した動作に従い閉口動作にする。動力制御部５０に予め定めておいた時間が経過すると、破砕燃料一時貯蔵部開閉機構７３は破砕燃料一時貯蔵部開閉蓋７２を閉口状態にし、破砕誘導口蓋２４は実施例１で示した動作に従い閉口状態にする。その後、動力装置１２を順回転に切替え、実施例１で示した動作に従い木質固形燃料１を燃焼部６へ供給する。動力制御部５０に予め定めておいた時間が経過すると図６の状態Ｆ’の状態が終り、燃焼部６で着火となる。
【００３１】
図６の状態Ｇから図６の状態Ｊでは、図６の状態Ｆ’において空となっている破砕燃料一時貯蔵庫７１を破砕木質燃料で満たし、次の着火に備える。図６の状態Ｆ’の時点で、燃焼部６には木質固形燃料１が十分に供給されているので、図６の状態Ｇから図６の状態Ｊへ状態遷移する間に燃焼部６の木質固形燃料１が燃えつきることは無い。図６の状態Ｇから図６の状態Ｊの場合には、実施例１で示した動作に従い、破砕誘導口蓋２４を開口し、木質固形燃料１を木質燃料破砕部２０で破砕木質燃料とし、破砕燃料供給経路２１を経て、破砕燃料一時貯蔵庫７１に貯蔵する。動力制御部５０に予め定めておいた時間が経過すると破砕燃料一時貯蔵庫７１には所定の量の破砕木質燃料が貯蔵できる。その後、実施例１で示した動作に従い、破砕誘導口蓋２４を閉口する。図６の状態Ｇから図６の状態Ｊをへて破砕燃料一時貯蔵庫７１を破砕木質燃料で満たし、次の着火に備えることが出来た。
【００３２】
図７の状態Ｋは、通常の燃焼に必要な燃料供給をおこなう。図７の状態Ｋの場合は、実施例１で示した動作に従い、木質燃料貯留槽３より木質固形燃料１を燃料搬送装置１０の上部の燃料供給経路１３へ搬送し、燃料供給経路１３の一端に設けた燃料供給口１４から燃焼部６へ木質固形燃料１を供給する。図７の状態Ｋでは、通常の燃焼に必要な燃料供給が出来る。
【００３３】
図６の状態Ｌは、消火の動作であり、動力装置１２を動力制御部５０の制御により未動作の状態にし、燃焼部６への燃料供給を停止する。
【００３４】
図７の状態Ｍから図７の状態Ｎは、破砕燃料一時貯蔵庫７１に貯蔵してある破砕木質燃料を使い着火をおこなう。図７の状態Ｍから図７の状態Ｎの場合には、破砕燃料一時貯蔵部開閉機構７３は破砕燃料一時貯蔵部開閉蓋７２を閉口にし、破砕燃料一時貯蔵庫７１に貯蔵してある破砕木質燃料を燃焼部６へ供給する。その後、実施例１で示した動作に従い、木質燃料貯留槽３より木質固形燃料１を燃料搬送装置１０の上部の燃料供給経路１３へ搬送し、燃料供給経路１３の一端に設けた燃料供給口１４から燃焼部６へ木質固形燃料１を供給する。動力制御部５０に予め定めておいた時間が経過すると、燃焼部６には木質固形燃料１が十分に供給され、着火となる。図７の状態Ｍから図７の状態Ｎは破砕燃料一時貯蔵庫７１に貯蔵してある破砕木質燃料を使い着火が出来る。図７の状態Ｎの次は図６の状態Ｇへ、状態遷移する事により順次、破砕燃料一時貯蔵部７０を使った着火が可能となる。
【００３５】
以上のように木質燃料暖房装置に木質固形燃料１を破砕する木質燃料破砕部２０と破砕燃料一時貯蔵部７０とを設け、前記木質燃料破砕部２０で木質固形燃料１を細かく砕き破砕木質燃料とし、破砕木質燃料と熱源との接触面積を増やし、熱伝導効率を改善することと、破砕燃料一時貯蔵部７０に破砕木質燃料を貯蔵し、着火時には破砕燃料一時貯蔵部７０から燃焼部６へ素早く破砕木質燃料を供給することにより着火時間を短縮することを可能とした。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明にかかる木質燃焼暖房装置は、木質固形燃料を破砕する木質固形燃料破砕部を有することによって木質燃料と熱源との接触面積を増やし、熱伝導効率を改善することで着火時間短縮の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例１における木質燃料暖房装置の側面断面図
【図２】本発明の実施例１における木質燃料暖房装置の木質燃料破砕部と破砕用回転軸の外観図
【図３】本発明の実施例１における木質燃料暖房装置の状態を示す図
【図４】本発明の実施例２における木質燃料暖房装置の側面断面図
【図５】本発明の実施例２における木質燃料暖房装置の破砕燃料一時貯蔵部の側面断面図
【図６】本発明の実施例２における木質燃料暖房装置の状態を示す図（その１）
【図７】本発明の実施例２における木質燃料暖房装置の状態を示す図（その２）
【図８】従来の木質燃料暖房装置の断面図
【符号の説明】
【００３８】
１  木質固形燃料
２  煙突
３  木質燃料貯留槽
４  排気口
５  熱交換部
６  燃焼部
７  給気口
８  燃焼用送風機
９  燃料供給部
１０  燃料搬送装置
１１  搬送用回転軸
１２  動力装置
１３  燃料供給経路
１４  燃料供給口
１５  筐体
２０  木質燃料破砕部
２１  破砕燃料供給経路
２２  破砕燃料供給口
２３  破砕誘導口
２４  破砕誘導口蓋
３０  第一の電磁クラッチ
３１  第二の電磁クラッチ
４０  第一の破砕用回転軸
４１  第二の破砕用回転軸
４２  第一の歯車
４３  第二の歯車
４４  第三の歯車
４５  第四の歯車
４６  ウォーム
５０  動力制御部
６０  第一の破砕刃
６１  第二の破砕刃
７０  破砕燃料一時貯蔵部
７１  破砕燃料一時貯蔵庫
７２  破砕燃料一時貯蔵部開閉蓋
７３  破砕燃料一時貯蔵部開閉機構
８０  制御部
【図１】
2005274095.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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