JPH0245626Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は燃焼炉上に水罐下端を連通させて載
置して一体とした温水ボイラーに関するもので、
特に燃焼炉を容易に高温化し得る断熱耐火材で形
成した舟型とするとともに、一次空気による燃焼
効率を高めて完全燃焼を行なわせ、且つ、安全な
燃焼が得られる二重の焚口扉とし、廃材、薪、柴
等を極めて有効に使用できるようにしたものであ
る。

従来、温水ボイラーには油焚式と廃材、薪等を
使用する固型燃料焚式、或はこれら両方式を具有
させたものがあるが、近時省エネルギーが喧伝さ
れ出して廃材、薪等の固型燃焼焚が注目されるよ
うになつてきた。

ところで従来の固型燃料焚式ボイラーの燃焼炉
は通常その焚口が垂直面で、これに一次空気量を
調節するためのダンパーを付設した一重扉の下辺
を開閉自在に枢着するか、或はこれを横開き可能
に枢着して取付け、また炉内にロストルを床上げ
設置し、このロストル上方の炉側壁に複数個の二
次空気取り入れ小孔を設けたものである。そして
廃材等の固型燃料を燃やす場合は一重扉を開き、
廃材等を焚口から炉内のロストル上に挿入して点
火し、一重扉の空気取入れ口からの一次空気をロ
ストル下方に流入させ、この一次空気にて燃焼の
大部分を施し、炉側壁小孔からの二次空気で完全
燃焼させて上部の水罐内の水管を加熱していた。

ところが廃材、薪等は通常燃焼炉の奥行き深さ
より長いものが多いため、これを炉内に挿入した
とき、その後端部分が焚口から外部に露出する。
これがため従来の下開き扉では、この扉の上に廃
材の露出部分が載つて焚口が開放状態となり空気
の流入が自在となるため燃焼は廃材の露出部分に
まで容易に及び甚だ危険であつた。また、従来の
横開き扉においても廃材は焚口から露出し、而も
この場合は露出廃材が扉によつて支持されておら
ないから炉内部分の燃焼中にバランスを崩し床面
に落下することが多くなお危険であつた。それで
これを防ごうとすれば廃材、薪等の長さを燃焼炉
の奥行き深さに合せ、炉のロストル上に収まる長
さにしなければならず、その所定長さの切断に多
くの手間を要していた。

また、ボイラーの煙突上方に屋根等があると逆
風が煙突から入ることがあり、この逆風の風圧に
より従来の下開き、又は横開きの扉では押されて
開扉し、炎が焚口から吹出して甚だ危険であつ
た。なお、従来の扉は下開き、または横開きした
とき焚口前面の上方が完全に開口されるため、灰
を取出したり炉内を清掃するときなどにほこりが
立ち不衛生であるばかりでなくボイラー室内を
再々掃除したりしなければならなかつた。また、
扉は一重扉であることからこれに直接接する炎の
ため熱し易く、火傷のおそれがあつた。

なお、以上のような欠点は扉が一重扉で焚口に
下開き或は横開きに枢着取付けする以上、焚口を
下縁が張出した傾斜面にしても発生する状態であ
つた。

また、従来のボイラーの燃焼炉は耐火壁の上面
開口部がこれに連通する水罐下端の開口部とほぼ
同径で大きいため炉内に加熱空気がこもらず、従
つて炉内での燃焼に伴う昇温上限は500℃程度で
あり、熱効率は良好ではなかつた。

この考案は、前記の欠点を改良したものであつ
て、内部を断熱耐火壁で構成し、下縁が上縁より
も前面側へ張出した傾斜面とした焚口を前面に有
し、奥部底面が略水平で焚口側の底面が焚口に向
けて上方へ傾斜した船型底面とし、上面に開口部
を形成した燃焼炉と、燃焼炉の焚口の上縁に、上
縁を上開き可能に枢着され、その中央部にダンパ
ー付き空気取入口を有する外分板及びこの外分板
の内面に多数の空気分配小孔を有する内分板より
なる二重扉構造の焚口扉と、燃焼炉の上面開口部
上に連通載置され、環状の水室を構成する内外二
重筒構造の水罐とからなる温水ボイラーであつ
て、上記水罐の内筒を、小径煙道をなす上半部
と、燃焼炉上面開口部より大径の煙道をなす下半
部とで構成し、かつ、上記大径煙道の下端に、環
状水室を大径煙道よりも内方へ、環状に張出させ
て底部環状水室部を形成し、この底部環状水室部
と、上記大径煙道の上端の上部環状水室部との間
に、大径煙道の外側には環状の外側連通路を設
け、内側には複数本の竪水管からなる内側連通路
を設け、しかも、大径煙道の途中に各竪水管に内
接する当板を設けたものである。

以下、この考案の構成を図面について説明する
とつぎのとおりである。

第１図はこの考案に係るボイラー１を分解して
示すものであつて、図示の如く燃焼炉２とこれに
連通載置して結合する水罐３とを主要部として構
成される。

燃焼炉２は図示の如く断熱耐火壁で奥行きの深
い舟型に形成し、内壁を断熱性ある耐火壁４と
し、前面に焚口５を設け、上面に水罐３に連通す
る開口部６を形成してある。燃焼炉前面には図示
の如く傾斜面とし、これに伴い焚口５を下縁が張
出した傾斜状とし、また上面の開口部６はその口
径を絞つてこれに連通する水罐３の下端開口部７
より小径とする。

上記傾斜焚口５に取付ける焚口扉８は中空部９
を有する二重扉とし、更に第３図に詳しく示す如
く外分板８ａには従来と同様に一次空気量を調整
するために回転式のダンパー１０を設けた一次空
気の取入れ口１１を中央に形成し、内分板８ｂは
多数の小孔１２を設け、上向きに開閉自在にして
焚口５の上縁部分に枢着する。また、二次空気取
入れの小孔１３を従来と同様に炉側壁に設けてあ
る。

水罐３は第１図及び第４図に示す様に、断熱材
製の外筒３ａと、上半部の小径煙道３ｂ及び下半
部の大径煙道３ｃよりなる内筒３ｄとの内外二重
筒構造からなり、大径煙道３ｃの上端には上部環
状水室部１４ａがあり、また大径煙道３ｃの下端
に、大径煙道３ｃの内方へ大きく張り出して形成
した底部環状水室部１４ｂがあり、かつ、大径煙
道３ｃの外側には環状の外側連通路１４ｃが設け
てあり、また、大径煙部３ｃの内側には、上部環
状水室部１４ａと底部環状水室部１４ｂとを連通
させる複数本の竪水管１４ｄからなる内側連通路
が設けてあると共に、上記大径煙道３ｃの途中に
は、当接１８が各竪水管１４ｄに内接して設けて
ある。１６は水罐３内に水を供給する給水口であ
つて、水罐３の下部に開口して設けてあり、１７
は水罐３の上面に開口させた給湯口である。

いま、ボイラー１を焚く場合は、二重扉の焚口
扉８を上開きして焚口５を開口し、この焚口５か
ら廃材等を燃焼炉２内に挿入する。廃材は燃焼炉
２の奥行き深さに合せた規定寸法のもののほか、
長短の混つたものでもよい。炉の奥行きより長い
廃材の場合は、その後端部を焚口５の下縁に載せ
て外部に露出し点火し終つたところで焚口扉８を
閉じてその下縁を長尺廃材の露出部分に載せる。

廃材は焚口５の傾斜により焚口から斜めになつ
て炉内に挿入されるので従来のようにこれを載せ
るロストルを必要とせず、斜め廃材と炉底面と間
に焚口扉８からの一次空気を十分に流入させる空
間部が形成される。一次空気は扉外分板８ａの取
入れ口１１から先ず中空部９に流入し、ついで内
分板８ｂの多数の小孔１２により分散して炉内の
廃材下空間部に流入する。内分板８ｂはこれに直
接当たる炎によつて加熱しているから一次空気は
中空部９に入つて加熱され、予熱空気となつて炉
内に流入し、炉内の廃材下面に均等に当たる。こ
れにより燃焼は廃材全体に均等に及びこれに炉側
壁の小孔１３よりの二次空気が加わり廃材は完全
燃焼する。また、燃焼炉２は断熱耐火壁上面の開
口部６を絞り小径にしてあるから開口部６での炎
が絞られ炉内に熱がこもつて容易に約800〜1000
℃と著しく高温に昇温し、廃材の完全燃焼を確実
にする。

この燃焼炉の炎は、底部環状水室部１４ｂの底
面を加熱し、大径煙道３ｃ内を上昇して当板１８
に当接して下方及び周囲に反転迂回せしめられ、
滞溜時間が長くなつて各竪水管１４ｄを短時間で
高温に加熱し、小径煙道３ｂを通つて出て行く。
これによつて、内筒３ｄに接する水が全体的に加
熱されるが、とりわけ、各竪水管１４ｄ内の水は
他よりも短時間で高温に加熱されて比重が軽くな
り、上昇流を生じ、大径煙道３ｃの外側連通路４
ｃでは下降流が生じ、全体的な対流作用が旺盛と
なつて効率よく高温水を得ることができる。水罐
３内の温水の温度は水罐３の外周面に取付けた上
下２個の温度計で測定するようにし、また所定温
度の調節機構に関連してブザーを鳴らすようにし
ておくと便利である。

上記水罐は上記実施例のように下部水罐部分が
燃焼炉により加熱されるようにするほか、オイル
バーナでも加熱せられるように、オイルバーナを
付設、または着脱自在に装備できる型式の水罐と
し、これを燃焼炉と組合せたボイラーとしてもよ
い。

なお、燃料として上記実施例のように廃材、
薪、柴等を使用するのが最適であるが、この考案
のボイラーでは石炭のような塊状の固型燃料等そ
の他炉内で適当に空間部分が形成できる燃料であ
ればよく、これを熱効率よく使用することができ
る。

以上説明したようにこの考案は内部を断熱耐火
壁で構成し、下縁が上縁よりも前面側へ張出した
傾斜面とした焚口を前面に有し、奥部底面が略水
平で焚口側の底面が焚口に向けて上方へ傾斜した
船型底面とし、上面に開口部を形成した燃焼炉
と、燃焼炉の焚口の上縁に、上縁を上開き可能に
枢着され、その中央部にダンパー付き空気取入口
を有する外分板及びこの外分板の内面に多数の空
気分配小孔を有する内分板よりなる二重扉構造の
焚口扉と、燃焼炉の上面開口部上に連通載置さ
れ、環状の水室を構成する内外二重扉構造の水罐
とからなる温水ボイラーであつて、上記水罐の内
筒を、小径煙道をなす上半部と、燃焼炉上面開口
部より大径の煙道をなす下半部とで構成し、か
つ、上記大径煙道の下端に、環状水室を大径煙道
よりも内方へ、環状に張出させて底部環状水室部
を形成し、この底部環状水室部と、上記大径煙道
の上端の上部環状水室部との間に、大径煙道の外
側には環状の外側連通路を設け、内側には複数本
の竪水管からなる内側連通路を設け、しかも大径
煙道の途中に各竪水管に内接する当板を設けたか
ら、燃焼炉で燃焼した炎は、上面開口部から底部
環状水室部の底面を加熱した後、大径煙道を上昇
し、当板で下方及び周囲へ反転迂回せしめられ、
流出速度が減速されて各竪水管内の水を比較的長
時間熱効率よく高温に加熱し、かつ、内筒をも加
熱して上半部の小径煙道から流出する。これによ
つて、各竪水管内の水は他の部分よりも急速かつ
高温に加熱されて比重が軽くなり上昇流を生じ、
上部環状水室部内の水は、大径煙道の外側連通炉
を通つて底部環状水室部に至る下降流を生じて積
極的な対流作用が得られ、熱効率の高い温水ボイ
ラーとなしえる。また、この考案によれば、燃料
の廃材等は傾斜焚口により斜めになつて燃焼炉内
に挿入され、その下側には常に空間部が形成され
るので焚口扉回転式ダンパーからの一次空気は容
易に空間部に流入し、而もこの一次空気は中空部
と内分板の多数の小孔を通過することにより予熱
空気となつて分散流入するからこれに炉側壁の小
孔からの二次空気が協調し廃材を完全燃焼するこ
とができ、且つ、炉上面開口部の絞り小径により
熱がこもつて高度に昇温し、高温の炎が水罐の下
部に当るため熱交換が迅速に効率よく行われる。
而もこの考案によれば燃焼炉の焚口扉は上開きで
あるから長尺の廃材でも扉下縁で焚口からの露出
部分を押えて焚口下縁とで挾持するので扉は炉内
と外部とを遮断して露出部分の廃材が燃え上るよ
うなことはなく、また露出部分が床面に落下した
りすることがないので、特に炉の奥行きに合せた
規定長さの廃材としなくとも、長尺の廃材でも安
全に使用することができ、また廃材、薪等に限ら
ず石炭等の固型燃料等広範囲の燃料を熱効率よく
使用することができる。

また、この考案によれば焚口扉の二重扉形成に
より外分板は殆んど加熱されないので火傷等の危
険がなく、更に、上開き扉により煙突からの逆風
を受けてもその風圧で開いたりすることがないの
で炎が焚口から外部に出たりする危険がない。そ
の他灰の取出し、炉内の清掃に際し発生するほこ
りは直ちに床面上に取出して処理でき衛生的であ
り、また完全燃焼により灰の取出し回数も少なく
てすむ等多くの利点を有している。

この考案は燃焼炉にロストルを使用する必要が
なく、一次空気を有効に使用して極めて高温に完
全燃焼させることができ、熱効率のすぐれた安全
性を有するもので家庭用、業務用その他農園用等
広範囲に使用でき、極めて実用的である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例であつて、第１図はそ
の燃焼炉と水罐を分解して示す一部縦断の正面
図、第２図は燃焼炉の正面図、第３図は焚口扉の
縦断側面図である、第４図は第１図の−線の
横断平面図である。 １……ボイラー、２……燃焼炉、３……水罐、
５……焚口、６……燃焼炉上面の開口部、７……
水罐の下端開口部、８……焚口扉、８ａ……外分
板、８ｂ……内分板、９……中空部、１１……一
次空気の取入れ口、１２……内分板の小孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部を断熱耐火壁で構成し、下縁が上縁よりも
   前面側へ張出した傾斜面とした焚口を前面に有
   し、奥部底面が略水平で焚口側の底面が焚口に向
   けて上方へ傾斜した船型底面とし、上面に開口部
   を形成した燃焼炉と、燃焼炉の焚口の上縁に、上
   縁を上開き可能に枢着され、その中央部にダンパ
   ー付き空気取入口を有する外分板及びこの外分板
   の内面に多数の空気分配小孔を有する内分板より
   なる二重扉構造の焚口扉と、燃焼炉の上面開口部
   上に連通載置され、環状の水室を構成する内外二
   重筒構造の水罐とからなる温水ボイラーであつ
   て、上記水罐の内筒を、小径煙道をなす上半部
   と、燃焼炉上面開口部より大径の煙道をなす下半
   部とで構成し、かつ、上記大径煙道の下端に、環
   状水室を大径煙道よりも内方へ、環状に張出させ
   て底部環状水室部を形成し、この底部環状水室部
   と、上記大径煙道の上端の上部環状水室部との間
   に、大径煙道の外側には環状の外側連通路を設
   け、内側には複数本の竪水管からなる内側連通路
   を設け、しかも、大径煙道の途中に各竪水管に内
   接する当板を設けたことを特徴とする温水ボイラ
   ー。