JPH0151742B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、低灰分固形燃料を簡単かつ効率的に
燃焼させる燃焼装置に関する。

（従来の技術） 近年、暖房、風呂、湯沸かし用等の種々の用途
に使用される燃料としては、石炭その他の固形燃
料や石油、天然ガスなど種々のものがあり、それ
ぞれ特徴があり、燃焼後の灰の少ない固形燃料と
しての褐炭、石油コークス、カルサイナーコーク
ス、石炭ピツチコークス等が知られ、価格低廉で
高カロリーであるが、現在は着火が簡単で引火点
の低い石油の使用が著しいが将来の供給量、輸入
コスト等について必ずしも安定しておらず、また
保管に危険が伴い管理コストがかかる。そこで運
搬、保管時の取り扱いが簡便安全で、着火が速く
かつ火災、爆発等のおそれのない練炭、石炭等の
低カロリーで安価な固形燃料が使用されている。

該石炭その他の固形燃料を使用して燃焼させる
装置の１種は、燃焼室内に複数本の通気スリツト
を有するロストルを横架設し、ロストル上に該固
形燃料を所定高さに堆積させ、適宜着火手段によ
り着火させ、以後継続的に固形燃料を燃焼させる
ようになつている。（実公昭39−36175号、同40−
23003号参照）。ところが該固形燃料はその用途の
目的上、保温力、火持ちのよさを必要とし、灰分
が10％以下では棚落ちしてロストルの間から灰が
落下するので10％以上の灰分含有量を有し、燃焼
しても棚落ちがせず形を保持した灰となつて残り
保温効果を持たせるようになつているので燃焼後
の灰の残量が多く廃棄に手間を要し、また、その
原料選択や成型の必要上、コストも割高であつ
た。

他方、さらに安価な薪、古木材などの固形燃料
を燃焼させるロストルなしの密閉箱状の燃焼装置
があつた。（ａ、実開昭56−124714号、ｂ、同昭
55−131433号参照）。

上記従来の燃焼装置や各種燃料の着火手段とし
て実公昭34−21571号、実開昭52−55472号には練
炭への着火手段として電熱線を通気孔を有する耐
熱材性円盤に埋設したり、剥き出しのまま練炭支
持枠の下位に設ける構成が開示されている。その
他にも油類やガスに点火する手段もある。（実公
昭44−28623号、特開昭50−124481号参照）。

（発明が解決しようとする課題） 従来の前記低灰分固形燃料は、低廉その他の長
所を有するが、硫黄分が多く燃焼により金属に悪
影響を及ぼすので工業用燃料としてもその使用方
法に留意して石炭を併用したり、硫黄分が問題に
ならないセメントの焼成用にキルン中で使用して
いた。又、一般暖房用燃料としては性質上、独特
の臭いがあり、また低灰分のゆえに10％以上の灰
分を有する固形燃料とは逆に棚落ちが発生しやす
く、灰分８％で固形を残さずロストルから燃焼と
ともに落下するものであり、その高温燃焼に伴い
燃料にクラツクを生じて表面積が大きくなり一層
燃焼速度を増して微細化した燃焼燃料はロストル
のスリツトから落下し、放熱のため温度が低下し
て燃焼が止まり未燃焼の残りかすとなつて無駄に
なる。したがつて燃料の利用効率が低下するだけ
でなく燃焼途中の固形燃料の堆積量が減少して立
ち消えという不測の事態を招き、あるいは燃焼途
中でロストルのスリツトから落下する微細化した
燃料を除去する必要があるという余分な作業を強
いられる等の欠点がある。そのうえ、前記コーク
ス類等の低灰分固形燃料は、その製造工程中に水
をかけられるため、乾燥、脱水が不十分であると
燃焼時、含有水分が火熱によつて蒸気となり放出
しきれずに煽飛し、より一層ロストルから落下す
る欠点があつた。

前記燃焼装置でもロストルなしのａの密閉箱型
のものは使用燃料が灰分の多いものであるにも拘
わらず吸気用の、キヤツプ付き基筒より下位に灰
溜まり部を設けて燃焼後の灰の取り出しのできる
構成がなく、燃焼のための吸、排気に該基筒のほ
かにその上部から下向きのダンパ付き給気管と、
煙突を設け、燃焼が盛んになつてから基筒を閉
じ、給気管を作用させる繁雑な手間を要する構成
である。また前記ｂの密閉箱型の燃焼装置にも効
率のよい自然吸、排気の構成は開示されていな
い。さらに前記着火手段は練炭や油、ガスなどの
着火手段で高カロリーで着火しにくい低灰分固形
燃料用の簡単な着火手段はどれにも開示していな
い。そこで本発明は、前記低灰分固形燃料の利用
効率をより高めて着火を容易にし、自然吸気で燃
焼効率を良くし、不本意な立ち消えの事態を防止
し、未燃焼による残りかすを微量にすることを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するため、低灰分
固形燃料を、なんら通気用のスリツトや溝を有し
ていない平板の受け板にて支承するとともに該受
け板に載支されて固形燃料を包囲し燃焼室を形成
する無底の筒状体を設け、該筒状体の下端と受け
板との間には排気と比例して自然吸気する吸気〓
間を形成するとともに該筒状体に開閉可能な蓋と
ダンパ付きの煙突および該吸気〓間を調節する〓
間調節筒をピンとテーパ溝により上下動可能に掛
合させて設け、外部からの操作で通電される平板
状あるいは棒、チユウブ状のセラミツクヒータを
燃焼室内の受け板上あるいは燃焼室内周壁面に添
設してなるものである。

（作用） 受け板上の燃焼室内に低灰分固形燃料を堆積し
てセラミツクヒータへの通電により発生した高熱
で該燃料に着火し、受け板と筒状体下端間の吸気
〓間からの吸気により燃料が燃焼すると次第に燃
焼温度が上昇して高温となり前記吸気〓間と煙突
による自然吸気で燃焼を継続する。

（実施例） 本発明の実施例を第１〜３図により詳細説明す
る。１は低灰分固形燃料で、灰分含有量が約５％
以下の褐炭、オガライトあるいは灰分含有量１％
未満の石油コークスその他これらと同程度の石炭
ピツチコークス、成型コークス、ブリケツト、カ
ルサイナーコークス等である。２は受け板、３は
燃焼筒で内部が燃焼室４を構成し、下端の複数の
脚１９を介して受け板との間に吸気〓間２０を形
成して該受け板上に載支されて前記低灰分固形燃
料を受け板上で包囲している。５は胴部で燃焼筒
３とともに筒状体を構成する。７は煙突でダンパ
７′により排気量を規制するようにしている。８
は燃料投入用の開閉可能な蓋、９は大気を直接胴
部５に供給して燃焼を調整させる孔であり、１０
は孔９を閉塞するリングである。

受け板２は、所定厚さの金属製平板を主材とし
て構成され、その上面にキヤスタブル、断熱保温
煉瓦のような断熱保温材を所定厚さに貼付けて断
熱保温層２１を形成し、中央部に前記燃料あるい
は未燃焼残りかすを落下させるシヤツタ１５を下
方回動可能に設けている。２２は支持脚を示す。

燃焼筒３は、所定厚さの金属製筒体を主体にし
て構成され、その内面に断熱、保温力に富み堅牢
な耐火材を貼付けて断熱保温層１８を形成すると
ともに該断熱保温層の内面を下方漸縮状のテーパ
面に形成している。したがつて該断熱保温層１８
の構成により燃焼筒下端な端面がドーナツツ状
で、その中央孔が下位の受け板との吸気〓間２０
に開口して燃焼室４内の連通口となつている。
尚、断熱保温層１８は垂直壁面に構成してもよ
い。該燃焼筒３の下端部には複数のピン３ａを突
設して燃焼筒３に嵌合した〓間調節筒３ｂの所定
位置に穿設したテーパ溝にピンを挿入掛合させ、
〓間調節筒３ａを回動させてその上下動により吸
気〓間２０を広狭調節可能としている。該燃焼筒
３は、断面円形の他、８、６、５、４、３角形そ
の他設置箇所による必要性やデザイン上の要望に
応じた種々の形状に構成されるが角筒の場合には
公知の手段で〓間調節筒３ａを上下させるように
する。なお、第１図中の１１は従来の着火材を示
す。

第２図は着火手段であるセラミツクヒータと受
け板を示し、高熱に対して耐久性を有するセラミ
ツクヒータ１２は平面視ほぼ杓子形状に形成さ
れ、受け板２の上面に定設されその電極部１３，
１３は燃焼室４の外部に位置させることにより、
燃焼時の高温雰囲気に直接曝らされて損傷するこ
とを防止している。第３図のセラミツクヒータは
細長い棒状あるいはチユウブ状のものからなり、
その複数本を所定間隔ごとに断熱保温層１８の表
面に添設してその各電極部、リード線１３′１
３′、を断熱保温層１８を介して前記同様外部に
導出して保護して燃焼室外でのスイツチ操作で通
電するようにしている。なお、セラミツクヒータ
の形状、大きさなどは図示のものに限定されな
い。

以上の構成による低灰分固形燃料燃焼装置の作
用は次のとおりである。

第１図の鎖線に示すように受け板上の燃室４内
に低灰分固形燃料１を堆積させてスイツチ操作に
よりセラミツクヒータに通電すると高温度赤熱し
たセラミツクヒータにより前記燃料が加熱されて
昇温し熱分解によつて揮発分が固体から出て燃焼
室内の空気中で燃焼するとともに燃焼室の雰囲気
温度が上昇し、その温度が所定温度に達した後は
該燃料が吸気中の酸素を得て発火点に達し燃焼し
はじめる。該燃料が燃焼しはじめ堆積全固体が赤
熱し輻射熱により高温燃焼になると該固形燃料に
クラツクを生じて微細化し煽飛するが、通気用の
スリツトを全く形成していない平板状の受け板２
と燃焼室内周面間に支承されているので微細燃焼
でも受け板外へ落下することなく受け板と燃焼室
４に包囲された高温領域内に滞留し、燃焼室の断
熱保温層による輻射熱、保温効果および周囲外気
からの吸気効果により燃焼を継続する。該燃焼に
伴つて燃焼排気ガスは煙突７を通つて排出され、
これに伴つて大気が吸気〓間２０を通つて堆積各
燃料間を上昇気流となつて燃焼室４内に吸入され
る。

ここで吸気〓間２０の寸法が前記燃料の燃焼に
大きな影響を及ぼすことが実験により確認されて
おり、吸、排気の適正なバランスを設定すること
により、厚積みでなくとも低灰分固形燃料を勢い
よく燃料させることができ、なんら特別の送風装
置を設ける必要はない。すなわち、吸気〓間２０
をあまり高くし過ぎると冷たい大気が多量に燃焼
室内に流入し、熱の散逸速度が熱発生速度を上回
り燃焼室の雰囲気温度を低下させるので前記燃料
が立ち消えするおそれがあり、また吸気〓間２０
の寸法を余り小さく低くしすぎると燃焼室内に流
入する大気の量が少なくなりすぎ、燃料が立ち消
えを起こしたりバツクフアイアを起すおそれがあ
る。

燃焼を継続すれば低灰分固形燃料１の量が徐々
に減少し、燃焼を継続しうる限界量に近づければ
燃料投入口６を開いて燃料を追加投入することに
より燃焼をさらに継続することができる。追加投
入は人手、機械のいずれによつてもよい。したが
つて煙突７を通過する燃焼排気ガスの温度を検知
する感温素子を設けるとともに感温素子により検
知した燃焼排気ガスの温度が所定温度以下おなつ
たとき、所定量の低灰分固形燃料１を投入する供
給装置を設けるようにすれば燃料の投入忘れによ
る燃焼の中断を確実に防止することが可能とな
る。燃焼を中断させる場合には断熱材製で気密の
いわゆる消し壺を設け、シヤツタ１５を開いて燃
焼室内の燃料を落し込み、シヤツタを遮蔽し、消
し壺を取り出せばよい。あるいは〓間調節筒３ｂ
を下降させて吸気〓間２０を閉塞するとともに孔
９，９…を開放すればよい。なお、低灰分固形燃
料として灰分0.2％の石油コークスを使用した場
合には、当初の投入量500ｇに対し燃焼後の受け
板上の未燃焼状態の石油コークスの量は約10ｇで
あり、またこの残留燃料は再度燃焼させることが
できるものである。石油コークスを500ｇずつ数
回投入して連続燃焼させても受け板上に未燃焼状
態で残留する石油コークスの量は約10ｇでありほ
とんど変化しない。しかもこの場合に灰の生成は
ほとんど認められなかつた。

（発明の効果） 本発明は、上記の構成、作用を有し、燃焼途中
にクラツクを生ずる低灰分固形燃料をスリツトを
まつたく有していない受け板上に支承しするとと
もに該受け板上において該燃料を燃焼室で包囲
し、筒状の該燃焼室下端と受け板との間に形成し
た吸気〓間からの吸気と煙突からの排気を比例さ
せるように構成したので、全体がきわめて簡単な
構成でありながら自然吸気により該燃料を自然に
継続燃焼させることができるのでロストルなしで
該燃料をほぼ完全に燃焼させることができ、した
がつて灰の生成もほとんどない。また、連続燃焼
後に少しの灰や未燃焼物が残ると、受け板上の吸
気〓間から掻き出すか、筒状体を受け板の支承か
ら外して受け板を傾斜させると灰などはすぐ落
下、排除できて便利である。したがつて、従来の
密閉箱型の燃焼装置のようにその底部の灰溜まり
部に積り残つて取り出し口がなく、一々蓋を外し
て装置全体を傾けねばならないような不都合がな
い。各種コークスのように微細化するので再成型
して煽飛を防止した燃料に加工する手間を要した
低灰分固形燃料を、未加工のまま効率よく燃焼さ
せることができるようになつた。また該燃料のほ
ぼ完全燃焼により有害ガスの発生や灰による公害
を未然に防止し、低コストの固形燃料をそのまま
利用し得る特有の効果を奏する。また、着火手段
であるセラミツクヒータも構成、操作が簡単で、
燃焼室内あるいは受け板上に耐熱的かつ嵩低く一
体的に付設され、高温に赤熱して簡便、確実に高
カロリーの燃料に着火でき、しかも着火までに立
ち消えするおそれもないし、従来の着火材のよう
にそれ自体が灰になることもない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の低灰分固形燃料燃焼装置の実施
例を示し、第１図は、同上縦断面図、第２図は、
同上装置の着火手段の１例を示す要部拡大平面
図、第３図は、同上装置の着火手段の他の１例を
示す要部拡大縦断面図。 １…低灰分固形燃料、２…受け板、３…燃焼
筒、３ａ…〓間調節筒、４…燃焼室、５…胴部、
７…煙突、７′ダンパ、８…蓋、２０…吸気〓間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低灰分固形燃料支承用の溝孔、スリツト等を
   全く有しない所定厚さの金属等耐久、耐熱材製の
   受け板と、これと同効質で該受け板上に支承され
   て燃焼室を形成する筒状体から成り、該受け板
   と、燃焼室内周には断熱保温煉瓦その他の断熱保
   温材にて所定厚さの断熱保温層を設けて前記低灰
   分固形燃料を支承包囲するようにし、該燃焼筒下
   端と受け板間には排気と比例して燃焼空気を継続
   供給可能な吸気〓間を形成し、前記筒状体には開
   閉可能な燃焼投入口とダンパを設けた煙突を設け
   るとともに下端寄りに複数のピンを突設して該筒
   状体に外嵌めした〓間調節筒のテーパ溝に該ピン
   を挿入掛合し、外部に設けた操作部により通電可
   能な１枚の平面板状セラミツクヒータあるいは
   棒、チユウブ状の複数の細長いセラミツクヒータ
   を燃焼室内の受け板上あるいは燃焼室内の断熱保
   温層壁面に添設してなる低灰分固形燃料燃焼装
   置。