【手続補正書】
【提出日】平成25年3月12日(2013.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】暖房ボイラーの稼働サイクル中における空気の加熱装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房ボイラー、特に固形燃料またはバイオマスを燃料とする集中暖房用水ボイラーの稼働サイクル中に空気を加熱する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は固形燃料、特に木材や石炭を燃料とし、住宅や他の施設の集中暖房を提供するように設計された、環境にやさしい集中暖房用水ボイラーについて記載している。ボイラー本体に収納された、燃焼室を取り巻く水ジャケットは、水ジャケットを取り巻く排気ガス仕切り板から漏出する排気ガスにより外部からも追加して加熱される。排気ガス仕切り板は、シャモット煉瓦とミネラル・ウールのマットにより断熱されている。
【０００３】
特許文献２には、レトルトバーナー付き固体燃料ボイラーからの排気ガス中の窒素酸化物の排出を、炎芯温度を低化させることにより、減少させる燃焼の方法と燃焼ボイラーが記載されています。これは、移動する１つの再循環パイプ、ボイラーの天井に配置されたノズル、またはレトルトバーナーの周囲に配置されたノズル、またはその組合せを経由して、１つのファンにより注入される、レトルトバーナーに流れる、または炎を超えて直接燃焼室に流入する、再循環された排気ガス、排気ガスと空気の混合気体、蒸気または蒸気と空気の混合気体を使用することにより達成される。
【０００４】
特許文献３で記載される固体燃料、とくにバイオマスを燃料とする水ボイラーは、１つの本体と１つの水ジャケットを収容する１つの円蓋を備え、その下には燃焼室が配置されている。水ジャケットを収容する円蓋はボイラー本体の水室に繋がっている。本体の下部腕部分はオーバファイア空気の一部用の導管を備え、オーバファイア空気の量は下部電気式ステッパ・モータにより駆動される回転フラップにより調節される。回復燃焼室の上方部分には追加オーバファイア空気用の注入導管を備え、そのオーバファイア空気の量は上部電気式ステッパ・モータにより駆動される回転フラップにより調節される。水ジャケットを収容する円蓋の下に位置する火格子管は水を使用して冷却され、１つのリニア電磁駆動ユニットで駆動される火格子管の間のスクレーパにより清掃される。排気ガス収集器は酸素プローブを備え、それはステッパ・モータを制御して排気ガス中の有毒物質の非常に低い水準を確実にする。使用者の操作を簡単にするためボイラーは、自動燃料供給装置と回復燃焼室が特定の上方燃料レベルに到達したことを検知するためのレーザ・センサと、回復燃焼室が特定の下方燃料レベルに到達したことを検知し、自動燃料供給装置を起動させるための第２のレーザ・センサを備える。
【０００５】
特許文献４では、燃焼室に1次空気とオーバファイア空気とを供給するシステムを備える集中暖房装置用水ボイラーが記載されている。そのシステムはボイラー側にポンピングノズルを備える。そのノズルは水ジャケットと外部ジャケットとの間の空間に空気をポンピングする空気導管の中に配置された注入ファンと共に作動する。ポンピングノズルは水ジャケットの壁の間に配置された固定配管であり、燃焼室を水ジャケットと外部ジャケットの間の空間に接続する。ポンピングノズルの数はボイラーの寸法および能力に依存する。
【０００６】
特許文献５では、炉室と炉、圧縮空気を供給するブロワおよび燃料供給器からなる暖房ボイラーを記載している。炉室の上方部分には、縦方向排気管で形成される、内部リングを有するボイラードラムの形状をした、熱交換器がある。排気管は熱交換器の長手方向軸の周りに半径方向に配置され、また水ジャケット内に配置され排気管で形成された少なくとも１つの外部リングを有し、その排出口はボイラーの熱気送管部に直接接続し、その注入口は炉室の上に位置し、排出口の下には少なくとも１つの排出口のリングを形成し、その注入口は排気ガス戻入室に配置される。
【０００７】
特許文献６では、無煙炭を燃焼する水ボイラーを記載している。ボイラーは、対称的で異なる石炭供給システムから燃料を供給される２つのレトルト炉を有する熱交換器を備える。燃焼工程に必要な空気は対称的な、２重の1次空気システムにより炉の上に供給される。これらのシステムは分離されたファンにより作動させられる。熱交換器は排気ガスにマルチサイクロンを経由して繋がっている。
【０００８】
特許文献７は、特にファン組立体、駆動モータ、吸入管に位置し室内または室外からの空気の強制導入を確実にする、駆動モータのロータリーシャフト上に配置された吸入ファン、および排出管に位置し排気ガスの排出を確実にする、駆動モータのロータリーシャフト上に配置された１つの排気ファンを備える排気ガス・ボイラーを記載している。このように、室内または室外からの空気は、吸入ファンにより吸入管に強制導入され、排気ガスは排気ファンにより排出管に強制導入される。この方式は吸入、燃焼、排気において安定した空気の流れを確実にする。
【０００９】
特許文献８は、拡張加熱面を有するレトルト炉からなるボイラーを記載している。このボイラーは環境にやさしい装置である。それは固体燃料から熱を発生させる２段の炉と、拡張加熱面からなる。２段のレトルト炉は空気スロットを備え、収集器の対称的構造によりボイラーに空気と燃料が左右両側から供給される。熱交換器は、複数の部位からなり、単一の水ユニットを形成し、炉の周囲の下部と、管を有するボイラードラムで形成される中央部と、排気ガス収集器周りの上部と、通路ポケットを形成する外部部分とからなる。
【００１０】
特許文献９は、固形燃料特に木材を燃焼するガス化による暖房ボイラーを記載している。その暖房ボイラーは、梨の形状の断面を有し、中央、頂線部に集中する燃料および気化室からなる。頂線部および中央部には、頂線部の長さの１／５−１／３の長さのスロット状の火格子がある。火格子の上方には、1次空気吸入口が両側に燃料および気化室の最大高さの０．４−０．６の高さに配置される。火格子の下方には、スロット状の燃焼ノズルが配置される。ノズルは長さが概ね火格子に等しく、燃焼室への接続を形成している。燃焼室は僅かに傾斜した水平な壁により燃焼前混合室とその下にある後燃焼室に分けられている。この両方の室の断面は腎臓に似ていて、流れの方向に拡大している。燃焼前混合室には空気供給管と空気過熱器からのオーバファイア空気が供給される。燃焼前混合室の排出口と後燃焼室の吸入口側には返流・後燃焼室がある。後燃焼室の排出口と排気ガス管の間にもう後燃焼室があり、そこを経由してオーバファイア空気の供給管が空気過熱器に繋がっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ポーランド特許出願  Ｐ．３７８７０３
【特許文献２】ポーランド特許出願  Ｐ．３８０１００
【特許文献３】ポーランド特許出願  Ｐ．３８１１０２
【特許文献４】ポーランド特許出願  Ｐ．３８１３５５
【特許文献５】ポーランド特許出願  Ｐ．３６８２１０
【特許文献６】ポーランド特許出願  Ｐ．３７６３５６
【特許文献７】ポーランド特許  Ｐ．１９６６２５
【特許文献８】ポーランド特許  Ｐ．１９２５７４
【特許文献９】ポーランド特許  Ｐ．１８８２４６
【発明の概要】
【００１２】
発明の主題は、炉に空気を供給する導管と、排気ガスを暖房ボイラーから熱気送管に排出する導管と、からなる固形燃料またはバイオマスを燃料とする暖房ボイラーの稼働サイクル中における空気加熱装置であって、
装置は、閉じた排気ガス管（２）を備え、排気ガス管（２）は、熱気送管（８）に接続するまでの全長に渡って余弦曲線に似た形状を有し、垂直な空気管（１１）に接着する有利なことに垂直な排気ガス管（４）を有し、
垂直な空気管（１１）は、空気管（３）の全長に渡って正弦曲線に似た形状を有し、また排気ガス管（２）の終端部分（７）が熱気送管（８）に接続する場所に位置する、最後の垂直な空気管（５）の上にポンプ扇を有する、ことを特徴とする装置、である。
余弦曲線に似た形状を有する閉じた排気ガス管（２）が、熱気送管（８）方向に容積が減少する垂直な排気ガス管（４）を有し、正弦曲線に似た形状を有する空気管（３）がボイラー（１）の方向に容積が増加する垂直な空気管（１１）を有する。
垂直な空気管の内部に空気ガイドを備える。
垂直な空気管が、湾曲部分に交互に下部メッシュ接続と上部メッシュ接続を有する。
下部メッシュ接続と上部メッシュ接続が円筒の導管の形状を有する。
空気管が有利なことに暖房ボイラーの灰受け皿に接続される。
垂直な空気管が、下方部位に凝集物排出口を備える。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、再利用を意図された他の装置から外気へ強制排出された熱と共に、ボイラーの煙管からの熱と、燃焼工程の間に外気に強制排出されたその他の気体からの熱を使用する。本発明に基づく装置では、排気ガスからの熱がボイラーの灰受け皿に供給される空気を加熱することが出来る。
排気ガスからの熱の回収は、別の空気管を通って熱ガスの流れと反対方向に吸い上げられることにより始まる。熱逆行機構内の空気導管は、排気ガスの排出管から熱を熱気送管へ吸収することから始め、ボイラーの煙管で終わる。このような装置の構成および排気ガスから熱を再利用する方法は熱気がボイラーの燃焼室に供給されるのを許容し、ボイラーの効率を向上させる。熱は灰受け皿を経由して再びボイラーに導入される。あるいは熱は、他の熱交換機を熱するのに使用されても、空気の吹きつけにより部屋を暖めるのに使用されてもよい。
家庭用集中暖房ボイラー室で使用された装置により確保された高い熱回収率（９０％）は、燃料消費を５０−６０％節約するであろう。この装置は事業用ボイラー室でも使用可能であり、使用済みの熱を外気に直接放出している他の装置からの熱を回収するのにも使用可能である。
【００１４】
気候の温暖化と戦っている今日において、本装置は、熱逆行機構を使用することにより、大気中への排気ガスおよび熱の放出を９０％削減することができる。
【００１５】
本装置は技術的試験を終了している。本装置は現在、単身者世帯のボイラー室で使用されており、大気への熱放出を削減する要求に合致している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の主題を例示する、排気ガス管および空気管の２つの形状の導管の接続システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の構成例は、暖房ボイラー（１）の炉に空気（３）を供給する導管と、排気ガス（２）を暖房ボイラー（１）から熱気送管（８）に送り出す導管からなる。本装置は閉じた排気ガス管（２）を有し、それは熱気送管（８）との連結までの全長に渡って余弦曲線に似た形状であり、垂直方向の空気管（１１）に接着する垂直方向の排気ガス管（４）からなり、その垂直方向の空気管（１１）は、空気管（３）の全長に渡って１つの正弦曲線に似た形状であり、そして、排気ガス管（２）の終端部分（７）が熱気送管（８）に繋がる場所にある最後の垂直方向の空気管（５）上に、ポンプ扇（６）を備える。余弦曲線に似た形状の閉じた排気ガス管（２）は、熱気送管（８）方向に容積が減少する垂直方向の排気ガス管（４）を有し、正弦曲線に似た形状の空気管（３）は、ボイラー（１）方向に容積が増加する垂直方向の空気管（１１）を有する。空気管（１１）の中には空気ガイド（９）が配置されている。垂直方向の空気管（１１）は、湾曲部分に交互に円筒形状の下部メッシュ接続（１３）と円筒形状の上部メッシュ接続（１４）を有する。空気管（３）は暖房ボイラー（１）の灰受け皿（１２）に接続する。垂直方向の空気管（１１）は下部において、空気と排気ガスとの温度差によって生成される凝集物の排出口（１０）を備える。
【符号の説明】
【００１８】
１    暖房ボイラー      ２    排気ガス管      ３    空気管
４    垂直な排気ガス管        ６    ポンプ扇
８    熱気送管          ９    空気ガイド    １０    排出口
１１    垂直な空気管          １２    灰受け皿
１３    下部メッシュ接続        １４    上部メッシュ接続
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉に空気を供給する導管と、
排気ガスを暖房ボイラーから熱気送管に排出する導管と、
からなる固形燃料またはバイオマスを燃料とする暖房ボイラーの稼働サイクル中における空気加熱装置であって、
前記装置は、閉じた排気ガス管（２）を備え、
前記排気ガス管（２）は、前記熱気送管（８）に接続するまでの全長に渡って余弦曲線に似た形状を有し、垂直な空気管（１１）に接着する有利なことに垂直な排気ガス管（４）を有し、
前記垂直な空気管（１１）は、空気管（３）の全長に渡って正弦曲線に似た形状を有し、
また前記排気ガス管（２）の終端部分（７）が前記熱気送管（８）に接続する場所に位置する、最後の垂直な空気管（５）の上にポンプ扇を有する、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
余弦曲線に似た形状を有する前記閉じた排気ガス管（２）が、前記熱気送管（８）方向に容積が減少する前記垂直な排気ガス管（４）を有し、正弦曲線に似た形状を有する前記空気管（３）が前記ボイラー（１）の方向に容積が増加する前記垂直な空気管（１１）を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記垂直な空気管（１１）の内部に空気ガイド（９）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記垂直な空気管（１１）が、湾曲部分に交互に下部メッシュ接続（１３）と上部メッシュ接続（１４）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記下部メッシュ接続（１３）と前記上部メッシュ接続（１４）が円筒の導管の形状を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記空気管（３）が有利なことに前記暖房ボイラー（１）の灰受け皿（１２）に接続されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記垂直な空気管（１１）が、下方部位に凝集物排出口（１０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。