(57)【要約】【課題】バイオマス燃焼で、チップ、ペレット専用及び、丸太、角材、長尺専用自動供給機を利用、小型で設置場所に限定されない、製作がしやすい、縦型フランジ式ボイラーを提供する。【解決手段】全体の構成は縦型ボイラーで適宜サイズのボイラー用大型パイプを蒸気発生ボイラー上部（１）とボイラー燃焼下部（２）に切断分割、大型ボイラー用パイプの下端にフランジを溶接、一方ボイラー焼却（２）の大型パイプには、上端にフランジを溶接、この大型パイプの中には蒸気再加熱用小パイプをスパイラル状に数段設置、この蒸気はパイプを通じ、蒸気を放出し発電、更に（２）のボイラー燃焼部の大型パイプを２重にし、水を注入温水と蒸気が出来るもので蒸気発生ボイラー上部（１）と、ボイラー燃焼下部（２）に分割する事で全体を製作しやすく、コンパクトな構造を特徴とするバイオマス自動供給装置を添えた縦型フランジ式ボイラーを提供できる。【選択図】図1
2013217520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気ボイラーに関するもので、全体の構成は縦型ボイラーで適宜サイズのボイラー用大型パイプを蒸気発生ボイラー上部（１）とボイラー燃焼下部（２）に切断分割、前述の蒸気発生ボイラー上部（１）の大型パイプには蒸気溜り、安全弁、貫流式炉用小パイプを必要数圧着か溶接し取り付、この大型ボイラー用パイプの下部端にフランジを溶接装着、一方ボイラー焼却下部（２）の大型パイプの中には、蒸気再加熱炉用小パイプをスパイラル状に数段設置、上端にはフランジを溶接装着、また、蒸気は（１）の蒸気発生ボイラー部から（２）のボイラー燃焼部の再加熱炉用スパイラル状小パイプを通じ、上部に装着された蒸気発電機のブレードに蒸気を放出し発電、その後暖房用として蒸気を再利用、更に（２）のボイラー燃焼下部の大型パイプを２重にし水を注入、水冷炉とし、この水を温水と蒸気ボイラーとして利用できる作りで、蒸気発生ボイラー上部（１）と、ボイラー燃焼下部（２）に分割する事で、装置全体を製作しやすく又、設置工事、保守管理が容易でコンパクトな構造を特徴とするバイオマス自動供給装置を添えた縦型フランジ式ボイラー。
【請求項２】
前述の蒸気発生ボイラー上部（１）に水質変換器の軟水器、貯水タンク、小型バイオマス自動供給装置も添え、併設して温水貯水タンクも置き、特に燃焼炉は、別に部分的に作り差し込み式とし、ペレット、チップ専用燃焼用Ｒ型圧縮板を設け、通灰棚共に取り外しできるもので、又、段差棚式として、丸太、角材燃焼時、同材専用通灰棚を上下して、同材のサイズ不揃いも焼却投入でき、燃焼灰を一定時間で落下させる振動をモーターも設置、製作や各種バイオマスの燃焼を自由とし、同一機でバイオマス燃料の種類をかえる必要のない構造を特徴とする、請求項1記載のバイオマス自動供給装置を添えた縦型フランジ式ボイラー。
【請求項３】
縦型バイオマスボイラーで燃料として投入する、ペレット、チップ専用バイオマス自動供給装置は、サイロ型貯蔵タンクでバイオマスはモーター付き、スパイラルスクリュー式で自動送りし、シャフトには複数のツノ付とし、又、一方の丸太、角材の長尺バイオマス専用自動供給装置は、角型建屋で２〜３ｍの長尺材が小型はローラーで、大型はチェーンベルトで搬送でき、丸太、角材の縦割りには同材を外パイプの中に入れ荷締機で固定、これを数個の鋭利な鉾先付油圧ジャッキで割る方式で小割ができ、この２方式とも小型ウィンチを併用し、又、２方式とも自動送りには熱センサーや、近接センサーを利用コントローラーで自動制御する構造を特徴とする。請求項１、請求項２記載のバイオマス自動供給装置を添えた縦型フランジ式ボイラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気ボイラーで、全体の構成は縦型ボイラーで、適宜サイズのボイラー用大型パイプを蒸気発生ボイラー上部（１）とボイラー燃焼下部（２）に切断分割、前述の蒸気発生ボイラー上部（１）の大型パイプには、蒸気溜り、安全弁、貫流式炉用小パイプを必要数圧着か溶接し取り付、この大型ボイラー用パイプの下部端にフランジを溶接装着、一方ボイラー燃焼下部（２）の大型パイプの中には、蒸気再加熱炉用小パイプをスパイラル状に数段設置、上端には、フランジを溶接装着、また、蒸気は（１）の蒸気発生ボイラー部から（２）のボイラー燃焼部の再加熱炉用スパイラル状小パイプを通じ、上部に装着された蒸気発電機のブレードに蒸気を放出し発電、その後暖房用として再利用、更に（２）のボイラー燃焼下部の大型パイプを２重にし、水を注入、水冷炉とし、この水を温水と蒸気ボイラーとして利用できる作りで、蒸気発生ボイラー上部（１）と、ボイラー燃焼下部（２）に分割する事で、装置全体を製作しやすく、又、設置工事、保守管理が容易でコンパクトな構造を特徴とするバイオマス自動供給装置を添えた、縦型フランジ式ボイラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球上において、現在全世界で工業用でも生活用においてでも、バイオマスエネルギーの利用度は、全エネルギー必要量の、平均して10％も利用されていない。
ここ数年はバイオ燃料は特に、石油の値段の上昇で見直され、主にアメリカ、オーストラリア、ブラジルの大型農産地では、食料用をエタノールの原料に回し、バイオ燃料の生産が活発化、その為食糧不足が問題視されている。
【０００３】
地球上には、食料用ではない木材、竹材、雑草、食用植物の廃材、建築用の廃材を含めて、人類が生活の為に必要とする熱エネルギーの3倍は、自然に生育しているとの統計もあり、これらを利用してボイラー温水給湯が安定利用でき、その上発電も十分利用できる装置を開発し、地域地域で利用できるバイオマスエネルギーの循環利用システムが構築できれば、石油、原子力の利用は不要で、風力、ソーラー発電は補助的に利用する程度でよく、クリーンエネルギーの確立で地球温暖化を防止の為にも開発が急務である。
【０００４】
従来から、蒸気式ボイラー発電機としては、大電力会社の設置運営する大型の火力発電機が主流であった。最近では、主に生ゴミを集めペレット化して燃焼する発電機も開発運営され、同時にボイラーや温水給湯の利用も併用された施設が建設されつつある。
【０００５】
しかし、前述の生ゴミのボイラーや温水給湯と発電機も基本は発電効率をあげるため、更には設備費のコスト低減を計る必要から、
・  １基設置機の大型化で大資本金が必要。
・  大型化ゆえ、設置場所選定の困難さ。
・  広域より生ゴミを集める必要性あり。最近では広域市町村より、消費地から発電所まで遠距離が問題視され、又、地区での生ゴミの分別により生ゴミの量の減少もあり、発電所への生ゴミの持込みの量が、大幅に少なくなっている。発電焼却や温水給湯能力の大幅利用低下になっている。
【０００６】
この為、大型生ゴミ発電所の維持が困難となっており、一方、地域の市町村で生ゴミを焼却するのではなく、肥料や飼料化などへの転換利用なども生ゴミの焼却持込み量の減少の一因にもなっている。
【０００７】
従来型の生ゴミ焼却発電所は大半が高温熱化と発電設備の小型化のため、この生ゴミを高熱で熱して、急速乾燥し一定のサイズと重量に固定化した、ペレット(RDFとも言う)と称されるバイオマス燃料に改造してから発電用や温水給湯の焼却炉に投入されている。
【０００８】
このバイオ燃料のペレットは、硬く熱効率も良く、設備の小型化や管理人が小人数でよく、無人化などの長期間の利用コントロールが容易であるなどの利点もある。
【０００９】
しかしこのペレット燃料の発電機や温水給湯機の欠点としては、
・  ペレット化する為の設備費や人件費がかかり、コスト高となる。
・  生ゴミや草などの、比較的ペレット化しやすい、軟質系のバイオ向き素材の利用で材木や竹などの硬質材は、ほとんど利用できない欠点がある。
【００１０】
更に、ペレットは一定の量とサイズに標準化されて、焼却の自動化はしやすいなどの利点も前述の通りであるが、木材や竹材などの硬質でサイズが大きい物や焼却材で建築廃材などサイズが不揃いな物の利用が出来ず、必ずペレット材に再加工が必要で経費もかかり、設備の大型化で各地の消費地近くにペレット用加工場と発電機及給湯の併設は困難が多く、小型で発電機設備を主力にした装置の開発が必要である。
【００１１】
これら、従来型のバイオ燃料発電機及ボイラー給湯機ではなく、
・  森林の間伐材、竹材、建築廃材など20〜30センチのカットで焼却できる装置、
・  草、もみがら、のこくず、生ゴミ、竹、木材を含め、チップや（荒く2〜3センチにカットしたのみの物）ペレットも焼却できること、
・  全体装置は、小規模でスペースも少なく消費地近くで容易に設置でき、投下資金も小額で出来る事。
【００１２】
・  その上、効率のよい発電や温水給湯装置で、設置工事や定期点検、保守管理がしやすいこと。
【００１３】
前述した内容の排煙がクリーンな機械装置の開発で、小型でも消費地でバイオマスエネルギー利用の温水給湯や発電が年間を通じ利用できる装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平８−５３００８の公報
【特許文献２】特願２００８−２８３２６５の公報
【特許文献３】特願２００５−１２７７２４の公報
【特許文献４】特願２００３−４１２９５４の公報
【特許文献５】特願２０００−２２０４５３の公報  これらの特許申請には、水力を利用したものが大半でソーラーとガス併用型や水道水、水洗トイレ用などで、小型で木質系草植物や生ゴミを利用した、２０〜３０センチ内でのサイズ自由の焼却が可能なバイオマス温水器付発電機の開発はなされていない。
【００１５】
本発明は、この様な従来の方式や構成が有していた問題点を解決しようとするものであり、小規模で安価なボイラー温水器付及、発電装置を開発し提供する事を目的としたものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
解決しようとする問題点は、
・  間伐材が多い山間部の村でバイオマス温水器や発電機を利用したいが、当初の製作投資金を少なくして利用できる方法はないか。
・  バイオマスのペレットやチップの自動供給装置を利用し更に、適宜サイズの丸太や角材のカット程度で燃料として焼却できる装置は出来ないか。
・  早くボイラー温度が上がり、蒸気になる方法はどうすれば良いか。又、製作や設置工事、保守、管理が容易な方法はないか。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１の発明は、蒸気ボイラーに関するもので、全体の構成は縦型ボイラーで適宜サイズのボイラー用大型パイプを蒸気発生ボイラー上部（１）とボイラー燃焼下部（２）に切断分割、前述の蒸気発生ボイラー上部（１）の大型パイプには蒸気溜り、安全弁、貫流式炉用小パイプを必要数、圧着か溶接し取り付、この大型ボイラー用パイプの下部端にフランジを溶接装着、一方ボイラー燃焼下部（２）の大型パイプの中には、蒸気再加熱炉用小パイプをスパイラル状に数段設置、上端にはフランジを溶接装着、また、蒸気は（１）の蒸気発生ボイラー部から（２）のボイラー燃焼部の再加熱炉用小パイプを通じ、上部に装着された蒸気発電機のブレードに蒸気を放出し発電、その後、暖房用として再利用、更に（２）のボイラー燃焼下部の大型パイプを２重にし水を注入、水冷炉とし、この水を温水と蒸気ボイラーとして利用できる作りで、蒸気発生ボイラー上部（１）と、ボイラー燃焼下部（２）に分割する事で、装置全体を製作しやすく、又、設置工事、保守管理が容易でコンパクトな構造を特徴とする、バイオマス自動供給装置を添えた縦型フランジ式ボイラーを提供するものである。
【００１８】
請求項２の発明は、前述の蒸気発生ボイラー上部（１）に水質変換器の軟水器、貯水タンク、小型バイオマス自動供給装置も添え併設して温水貯水タンクも置き、特に燃焼炉は、別に部分的に造り、差し込み式とし、ペレット、チップ専用燃焼用Ｒ型圧縮板を設け、通灰棚共に取り外しできるもので、又、段差棚式として、丸太、角材燃焼時、同材専用通灰棚を上下して、同材のサイズ不揃いも焼却投入でき、燃焼灰を一定時間で落下させる振動モーターも設置、製作や各種バイオマスの燃焼を自由とし、同一機でバイオマス燃料の種類をかえる必要のない構造を特徴とする、請求項1記載のバイオマス自動供給装置を添えた縦型フランジ式ボイラー。
【００１９】
請求項３の発明は、縦型バイオマスボイラーで燃料として投入する、ペレット、チップ専用バイオマス自動供給装置は、サイロ型貯蔵タンクで、バイオマスはモーター付き、スパイラルスクリュー式で自動送りし、シャフトには複数のツノ付きとし、一方の丸太、角材の長尺バイオマス専用自動供給装置は角形建屋で、２〜３ｍの長尺材が小型はローラーで、大型はチェーンベルトで搬送でき、丸太、角材の縦割りには同材を外パイプの中に入れ荷締機で固定、これを数個の鋭利な鉾先付油圧ジャッキで割る方式で小割ができ、この２方式とも小型ウインチを併設し、又、２方式とも自動送りには熱センサーや、近接センサーを利用コントローラーで自動制御する構造を特徴とする、請求項１、請求項２記載のバイオマス自動供給装置を添えた、縦型フランジ式ボイラーを提供するものである。
【００２０】
上記の発明作用は次の通りである。大型設備を必要とせず、地球上に生育する材木、竹、植物、食用利用後又は採取後の、たとえば砂糖キビの絞りカス、みかんの木、ひまわりの種採取後の茎、雑草、建築廃材すべて、バイオマス燃料として現地での消費地で利用することができ、特に植物性バイオ燃料は、１年間で植物が生長する物を原料とできるため年間を通じ環境利用でき、燃料も豊富で石油も使用せず、ソーラーや風力発電により効率がよく、又、排熱の併用でお湯が貯蔵され、蒸気と給湯更に発電機としての安定利用が出来る。
【００２１】
前述した本発明のバイオマス自動供給装置を添えた縦型フランジ式ボイラーは、次のような効力を発揮する。
【００２２】
・  複雑な機能を除き、全体が製作、保守管理が容易で、蒸気利用や温水が貯蔵でき、発電が出来る装置とし、山間部や離島の小規模部落でも利用でき、当初の設備投資の金額を抑える構造とした。
・  小型でもスパイラルパイプ再加熱機構を添えお湯と発電の電力を効率よく利用ができ、特に温水はタンク上部で８５度〜８７度に達し、発電蒸気後を利用、スチーム暖房用等に再利用、更にこれとは別の温水タンク上の蒸気は１０３度から１０６度となり、調理用や食品加工、遠距離暖房と蒸気はスピードがあり利用幅が広い。
・  発明品の装置はペレット、チップでの自動化や丸太、角材などの不揃いも燃焼でき、完全な独立電源や熱源装置として、ビニールハウス、野菜工場に電気と温水利用を併用できるため循環利用として幅広い使用用途が可能である。
以上により、バイオマスを燃料とする、バイオマスが存在する地区でボイラー及温水併用蒸気発電機を利用しやすいコンパクトなデザインの装置を提供できる効果がある。
【００２３】
更に、貫流ボイラーで水冷式とし、ボイラーを分割し、フランジで一体化する構造で安全性と製作コストも安価にでき、ボイラーの使用面積を少なくし設置工事、及、維持管理もしやすく、ボイラーの長期安定利用を可能とし、又、ボイラーの燃焼部もペレット、チップ専用炉器と、サイズ不揃いの丸太、角材を燃焼する炉器とを使い分け、それぞれのバイオマスの燃焼火炎の高温化と放射効率のアップで、小型ボイラー全体の高性能化とバイオマス燃料量の使用少量化を発揮する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例を示す縦型フランジ式ボイラーの平面図
【図２】立面斜視図（以下、本発明の実施例を示す文言を省略する）
【図３】右側面図
【図４】左側面図（正面図である）
【図５】背面図
【図６】縦型フランジ式ボイラー部分断面図
【図７】同上部ボイラー部分断面図
【図８】同上部を底面から見た外観図
【図９】縦型フランジ式下部燃焼炉及、乾燥蒸気スパイラル断面図
【図１０】同ボイラーを上から見た平面図
【図１１】差し込み式燃焼炉部分平面図
【図１２】差し込み式燃焼炉部分断面図
【図１３】サイロ式バイオマス自動供給装置部分断面図
【図１４】丸太、角材、長尺バイオマス専用自動供給装置部分断面図
【図１５】同右側面部分断面図
【図１６】油圧ジャッキ利用、丸太、角材、割り機姿図〔発明を実施するための形態〕
【００２５】
前述の通り従来のバイオマス蒸気発電機は、1機が５００ＫＷから２，０００ＫＷ以上でしかも、ペレット加工機、発電機、更に温水ヒーターと別々の構造で、装置が大がかりでバイオマスをトラックで各地より搬入し、主に家庭用生ゴミをＲＤＦ化して利用される為、建物も大がかりで、設置場所も限定され、バイオマス発電の普及が遅れていた、これを改善するため、ペレット、チップ、丸太、角材、雑草などサイズが不揃いでも焼却できる構造を１機にまとめ、蒸気や温水量更に発電量は少ないが、バイオマス燃料が存在する場所やビニールハウス、野菜ハウス工場、産廃業者などで蒸気と温水、又、発電機として製作や設置、メンテナンスが容易で普及しやすいコンパクトなデザインにまとめた形態とした。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１６に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施例を示す縦型フランジ式ボイラーの平面図で、上から１は、ボイラー大型パイプ用フランジで、このフランジでボイラー上部とボイラー下部を分けて製作し、この大型パイプ用フランジ１をボルト締めしてジョイント、２はオイルタンクでバイオマス燃焼不良の時の補助として使用、３は温水タンク４の上にあって蒸気開放レバーで、２の蒸気は１０５度前後で、４の温水タンク上部の８７〜９０度より高温で５〜９気圧の圧力を加えて、途中送りファンを使用、２００〜３００ｍ先でも暖房に使用できる。
【００２８】
４の温水タンクの温水は、８７〜８８度平均あり、ビニールハウスで４２．７ミリパイプを使用、６０ｍを１ｍ幅で往復し、１２０ｍを循環させテストして、温水の送る側で８７度が、戻る側で８４度程度あり、３〜４度しか温水は放熱せず、ビニールハウスの平均温度は１３〜１６度であった。５は温水開放レバーでここから温水をパイプを通じ利用、    １６は蒸気を温水に戻す復水室から蒸気ボイラーへ温水を戻す高圧ポンプ、１７は蒸気回転ブレードで、この力を１８のタイミングベルトで１９の発電機を回転し発電するもので、２０はペレット、チップの小型バイオマス自動供給装置で、２１は同装置の中でスパイラルスクリューを回転させる為のモーターで、２２は炉の中へ送風ファンで両方に設置し全体をコンパクトにまとめた。
【００２９】
上記の各装置は、炉内、蒸気ボイラーの圧力、貯水タンクの圧力、各種水位を含め、熱センサー、近接センサー、磁気センサー、温度センサー、監視カメラ等あらゆるセンサーで監視機能が連携され人が近くで運転する他コントローラーを通じ遠隔でも集中管理する。
【００３０】
図２の立面斜視図で、発明品の全体姿図でもあり、コンパクトにまとめている構造で設置面積も少ない、２３は復水室で、ここで蒸気が温水に戻り、一定時間により１６の高圧ポンプで、２５の蒸気発生ボイラー上部に温水は戻す作りで２６は、フランジ式ボイラー下部燃焼炉部で、１の大型パイプ用フランジでボイラー上部とボイラー炉下部が結束する構造にした事で、製作・設置のテストで保守管理が大幅に改善できた。
【００３１】
図２の続きで、２７はボイラー下部を冷却する方法の外側のパイプで、２６パイプと２７のパイプを空間があり、ここに水を注入し、炉の高温化を冷却するがこの注入水は、一部では９８度まで上がり、その上は蒸気となって１０５度程度になり蒸気ボイラーで利用できる温度に達する。２８はペレット・チップで、２４のツメで２１のスパイラルモーターのシャフトに付けられてペレット・チップが固まるため、ほぐす為に２４のツメが必要で２９は通灰棚で、右下がりに設計ペレットが拡散しやすくし、３０の火炎は、２２の送風ファンで強化され９００〜１１００度になり黒煙は出ない。
３１は通灰棚を上下できる段差棚、３２はバイオマス多種利用の差し込み式燃焼炉開閉口、３３は灰落下振動モーター、３４は自然通風取入口で、下に３〜４個がある。他の数字６、７、８、１４、１５、２０は図１に記している通りである。
【００３２】
図３は、右側面図で、３５は発電機室で、３６は貯温タンクの排水口、３７はボイラーの排水口で、ドレン口といい、冷却タンクの中の掃除の汚水の排水口で、３８はボイラー上部、下部、貯温タンクの正面、裏側とに取り付け、３９は給水口で４０は蒸気逃がし口で、安全弁１０とは別の蒸気抜きで安全性を高めた。
その他の数字４、９、１４は図１の通りである。
【００３３】
図４は左側面であるが、装置としては正面に当たる。４１はバイオマスのぞき窓で、４２は火炎のぞき穴、４３は灰受皿で定期的に灰を出すが、バイオマスの種類によるが灰の量は、丸太角材の体積の１５か２０分の１で、全体のサイズにより異なるが１日１回〜２回の排出で良い、４４すべてのコントローラーがボックスで、自動計器が入れられ、４５は気圧計で圧力を見る。
他の数字、２、３、４、１６、２０、３２、３４、３８は図１、図２の通りである。
【００３４】
図５は、背面図で裏面から見ても縦型フランジ式ボイラーはコンパクトにまとまった構造体である。数字、４、９、１４、１５、２０、２３、３５は、図１、図２、図３の通りである。
【００３５】
図６は、縦型フランジ式ボイラー部分断面図で、内部の構造は４６の貫流炉用小パイプは、
大型用フランジ上部に複数溶接され、４７の再加熱炉用小パイプは、スパイラル加工で数段大型用フランジ下部に装着され、１の大型用フランジで、上下をボルトで結束し、ドッキングしたもので、４７の再加熱炉用小パイプは、１１の蒸気溜まりから出て煙突９の中を通り大型燃焼ボイラー下部で、スパイラル方式で数段下へ回り、その先は上にあがり、再度９の煙突の中に入り、上の方から左の方へ出て３５の発電室の中の蒸気ブレードに高温、乾燥、蒸気として放出。これは、１リットルの水が蒸気となり、１０００〜１６００倍に膨張する為に、スピードもあり、蒸気の再加熱はバイオマスの燃焼の量を２０〜２５％節約できる効果がある。４８は２重パイプの冷却水（温水）である。
【００３６】
図７と図８で説明すれば図７は、縦型フランジ式上部ボイラー部分断面図で、４６の貫流炉用小パイプは、１つの大型パイプにしっかり溶接され、そのパイプの配列は図８の通り、５１の大型フランジ中肉厚板の中央部の点線輪内にあり、図７の２５の蒸気発生ボイラー上部の７０％に４９のボイラー水が注入され、蒸気は、１１の蒸気溜まりに集まるから    ５０の蒸気再加熱放出側小パイプフランジを通じ、再加熱炉下部ボイラーに送られる。この構造で製作と保守管理が早くできる事となった。
【００３７】
図９と図１０は同一のボイラー下部で同時に説明すれば、縦型フランジ式下部燃焼炉部及び乾燥蒸気スパイラル断面図と図１０は同底面外観図で、大型パイプ用フランジ１の下にボイラー燃焼炉下部があり、蒸気はA矢印方向から入り、４７の再加熱炉用小パイプは９の煙突を通り、ボイラー炉内に入り、スパイラル円形となり数回円となり下へ下がりその先は上に上がって９の煙突を通ってBの矢印方向へ進み、発電機の蒸気回転ブレード１７へ送り放出される。
【００３８】
この時乾燥蒸気はスピードがこのパイプを通過する前により２０〜３０パーセントは、早くなっており、図１０では、４７の再加熱炉用小パイプ(スパイラルパイプとも言う)と大型パイプ炉用フランジの上から見た平面図で、同大型フランジと２５の蒸気発生ボイラー上部の中に４７のスパイラルパイプがコンパクトに装着されて製作、取付が容易で又、図９の５２はバイオマス燃焼部分図である。
【００３９】
図１１は、差し込み式燃焼炉部分平面図で、バイオマスのペレット、チップ専用で、５３はペレット、チップ、通灰棚で、チップやペレットが自動で上から落下した時、５３の同通灰棚におさまる事と、５４のR型火炎圧縮板が四方にある事で、ペレットやチップへの風圧が圧縮され、火炎が強力に燃焼できる効果があり、炉内は高温で燃焼し、ペレット、チップの燃焼量を少なくできる。
【００４０】
図１２は、差し込み式燃焼炉部分断面図で、図のように燃焼炉部分のみを単独で作り、縦型ボイラーの下の燃焼炉内に入れ、３２の同開閉口を開いて、５４のR型火炎圧縮板と、５３のペレット専用通灰棚を取り出し、丸太、角材のサイズに応じた燃焼却率の高さに、５６の同材専用の通灰棚を３１の段差棚に差し込み調整できる構造としたことで、同一機種のボイラーで、ペレット、チップから、丸太、角材、草木まで燃焼できるもので、利用幅が大きい。５６は外からの送風パイプで、３４の自然通風口と調整して使い節電、３３は振動モーターで左側に取り付け開閉しやすい作りにし、４３の灰受皿も出しやすく、取手付とした。
【００４１】
図１３は、サイロ式バイオマス自動供給装置部分断面図で、５８のサイロにペレットやチップを貯蔵、５７の長尺ツメ付きスパイラルスクリュー回転モーターにより自動で６２の回転式送りパイプを経由し、バイオマスボイラー燃焼投入口へ、ペレット、チップを配給される。この時、５９のウインチ用回転ポールの先に６０の開放吊布袋にペレット、チップを入れ、６１のウインチを回し、吊り上げサイロ上部口から６３の布袋開放ヒモを引いて布袋の底が開放され、チップ、ペレットがサイロの中に落下する。
【００４２】
図１４は、丸太、角材、長尺バイオマス専用自動供給装置の部分断面図で、６５がバイオマス自動装置の全体建屋で、その中に６４の丸太、角材、長尺物がおさめられ、６６のバイオマス落下のぞき口で木材の落下状況がわかり、６７のチェーンコンベアーの上に６４の長尺、丸太が自動で落下、自動で６７の同コンベアーが左方向に回転し、別棟のバイオマスボイラーからの燃焼投入口へ搬入されるが、ボイラーからの延焼防止パイプ７５を添え、これは角材時角パイプと変更して使用するため延焼しない工夫をし、６８のコントロール装置で熱センサー、近接センサーを利用し自動化、長尺物も利用可とした。その他の数字、６１，６５，は図１３の通りである。
【００４３】
図１５は、図１４の丸太、角材、長尺バイオマス専用自動供給装置の右側面部分断面図で、６９は天井移動フタで、右へ押せば上が開放され、６１のウインチで数本ずつ吊って６５のバイオマス自動全体建屋の中に投入でき、５９はウインチポールの向きが変えられ、６４が同じ径に合わせられた長尺、丸太が６５の同建屋に中に入っている状態で、丸や角の直径が異なる時、７２の開放板調節ネジを回し、丸太や角材の大きさで落下を調節、更に７０の油圧ジャッキを上下すれば、ジャッキ支え板を上下する事でも左へ落下を調整できるもので、７３の電動回転送りシャフトは６７のチェーンコンベアーの丸太、角材の落下スピードに更に調整できる構造とした。
【００４４】
図１６は、丸太角材割り機で、７６の同外パイプの中に丸太を分割の為に入れ、図１６の通りで説明すれば、７６の外パイプがあり、その中に入る６４の丸太、角材を割る時７１の荷締機で、図１５のように２〜３ヶ所７６の外パイプが一部カットしてあり、そこに入れ、６４の丸太を締めて固定７７の鉾刃付油圧ジャッキを７８のテコ棒を押せば、ジャッキ1ヶ所で３ｔ〜４ｔの圧力があり、丸太を横にしても割る事ができ、この方が安全である。
以上により、本発明のバイオマス自動供給装置を添えた縦型フランジ式ボイラーは、機種を替える事なく、ペレット、チップを燃料として利用した自動運転から、燃焼炉の通灰棚の位置を変える事で、丸太、角材、雑草とサイズ不揃いの多種バイオマスを燃焼できる構造とした事で、バイオマスの存在する地区で幅広い利用が可能。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本願発明品の特徴としては、
（イ）  バイオマス燃料の通常サイズであるチップやペレットが燃焼できる自動標準機が製作可。
（ロ）  大型木材、建築廃材など形やサイズが不揃いの２ｍ〜３ｍの長さの燃料の利用できる大型機でも製作可。
（ハ）  縦型フランジ式ボイラーは、炎の最適位置などの調整、設置工事と保守管理が容易で、設置面積の狭い所に適する、又、黒煙の出ないＣＯ２の二次排出しないボイラーの製作が可能。
以上の製品の用途としては、
（Ａ）山林地区の村や小人数の部落など、木材や竹林などの多発地区に発明品を置き、温水や電気の利用ができる。
（Ｂ）離島の小規模部落や中規模町内でも利用でき、原木や食物植木や草など砂糖キビ、ひまわりの種や油、種を絞ったあとの茎や、しぼりカスを燃焼することでお湯や電気を利用できる。
（Ｃ）建築廃材等の処理、製材所、家具や、木材業などに単体で設置でき、お湯と電気を供給できる。
（Ｄ）（Ａ）の山林地区で山林の間伐材や竹林などのバイオマスの燃料が多く出来る地区では、軽度の身体障害者の方の労働の場の提供も可能で、安価なバイオマス燃料を他の地区の同燃料の消費地区へ提供する事で相互の需要が安定化することができる。
（Ｅ）石油エネルギーはいろいろ便利で制御もしやすいが数拾年で枯渇する為、再生可能エネルギーとしては、地球上に必ず生育する木材や各種植物を利用したバイオマスエネルギーの利用循環システムの構築は不可欠。
【００４６】
以上の様に石油や変動する風力、水力を使用することなく、又、原子力発電にも頼る事なく地球上に年間を通じて生育する木、竹材、草、食用外植物、建築廃材をバイオマスエネルギーとして、年間を通じ循環して利用でき、安定したお湯と発電が可能で、特にビニールハウスや野菜工場、魚貝類のハウス内養殖に最適で地球温暖化防止にも役立ち全国的にも需要拡大が見込まれ、産業上の利用効果も期待できる。
【符号の説明】
【００４７】
１  ボイラー大型パイプ用フランジ
２  オイルタンク
３  蒸気開放レバー
４  温水タンク
５  温水開放レバー
６  排煙吸入口
７  高温水開放レバー
８  低温水開放レバー
９  煙突
１０  安全弁
１１  蒸気溜まり
１２  低温蒸気パイプ
１３  再加熱乾燥蒸気パイプ
１４  軟水器
１５  軟水貯水タンク
１６  高圧ポンプ
１７  蒸気回転ブレード
１８  タイミングベルト
１９  発電機
２０  小型ペレット、チップ、自動供給装置
２１  スパイラルスクリュー回転モーター
２２  送風ファン
２３  復水室（復水タンクともいう）
２４  回転ツメ
２５  蒸気発生ボイラー上部
２６  フランジ式ボイラー下部燃焼炉部
２７  冷却炉外パイプ
２８  ペレット、チップ
２９  通灰棚（灰網棚）
３０  火炎
３１  段差棚(灰網棚)
３２  差し込み式燃焼炉開閉口
３３  灰落下振動モーター
３４  自然通風取入口
３５  発電機室
３６  排水口
３７  排水口（ドレン口ともいう）
３８  水位計
３９  給水口
４０  蒸気逃し口
４１  バイオマスのぞ見マド
４２  火炎のぞき穴
４３  灰受皿
４４  コントロールボックス
４５  気圧計
４６  貫流炉用小パイプ
４７  再加熱炉用小パイプ（スパイラルパイプともいう）
４８  ２重パイプの冷却水（温水）
４９  ボイラー水
５０  蒸気再加熱放出側小パイプフランジ
５１  大型フランジ中肉厚板
５２  バイオマス燃焼部分図
５３  ペレット、チップ通灰棚
５４  Ｒ型火災圧縮板
５５  灰落下振動突出板
５６  送風パイプ
５７  長尺ツメ付きスパイラルスクリュー回転モーター
５８  サイロ
５９  ウインチ用回転ポール
６０  開放吊り布袋
６１  ウインチ
６２  回転式送りパイプ
６３  布袋開放ヒモ
６４  丸太、角材、長尺物
６５  バイオマス自動全体建屋
６６  バイオマス落下のぞき口
６７  チェーンコンベアー
６８  コントローラー板
６９  天井移動フタ
７０  油圧ジャッキ
７１  荷締機
７２  開放板調整ネジ
７３  電動回転送りシャフト
７４  フォークリフト用投入口
７５  燃焼防止パイプ
７６  丸太角材割外パイプ
７７  鉾刃付ジャッキ
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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