JPH0259364B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、燃焼装置に関し、一層詳細には、
円筒状の炉周囲に複数の空気供給管を配設し、こ
の空気供給管を順次付勢することによつて炉内で
積層着火された可燃物を所定の順序で燃焼するよ
う構成した燃焼装置に関する。

可燃物を炉内に装填して効率的に燃焼させ、そ
れによつて生じた熱量で温水または温風を得る装
置が種々開発され市場に出回つている。特に、エ
ネルギの有効利用を念頭に置くことによつて、燃
料として産業廃棄物を利用する場合が多々ある。

ところで、この種の可燃物を燃焼させようとす
る時、炉内にそれを導入する際に種々の問題点が
あつた。すなわち、廃油のような流体からなる燃
料は別にして、一般的には、産業廃棄物からなる
可燃物は固体であり、しかもその装填時、大抵は
入力に依存するために一挙に大量の可燃物が炉内
に導入される。従つて、着火後、その燃焼状態を
制御することが困難となり、必要以上の熱量を生
じて炉を過熱し、火災惹起の懸念が生じたり、あ
るいは炉自体を損傷する等の不都合があつた。特
に、前記炉がボイラ構造を採用する時、生起され
る熱量に大きなむらが生じるような燃焼は余り好
ましいとは謂えない。

そこで、本発明者は、考究した結果、炉に液槽
を包被させたボイラ構造において、この液槽の外
周部分又は内周部分に３乃至４つのグループに分
けられた空気供給管を配置し、炉内に好ましくは
チツプ状の可燃物を十分に装填しておくと共に着
火後時間制御下に順次前記空気供給管を上方より
付勢すれば、チツプ状の可燃物は、上方より順次
着火され、一挙に必要以上に燃焼することのない
燃焼装置が得られ、前記の問題点が解消できるこ
とが判つた。

従つて、本発明の目的は、空気供給管の付勢順
序を制御することによつて、炉内に装填された可
燃物の着火及び燃焼状態を制御し、常に一定の熱
量が得られるよう構成した燃焼装置を提供するに
ある。

前記の目的を達成するために、本発明は密閉ケ
ーシングと、このケーシングの内部に配設された
炉と、前記ケーシングの外部にあつて前記炉内に
空気を供給するための空気供給ユニツトと、前記
空気供給ユニツトに空気を供給する送風機とを有
し、前記ケーシングと前記炉との間に流体を貯留
して加熱するための空間を設け、前記空気供給ユ
ニツトは送風機から空気を供給するに際し、炉内
で積層着火された可燃物の燃焼に応じて上部の空
気供給ユニツトから順次空気を供給すべく前記ケ
ーシングの高さ方向に沿つて複数個配設すること
を特徴とする。

次に、本発明に係る燃焼装置について好適な実
施例を挙げ、添付図面を参照して以下詳細に説明
する。

第１図において、参照符号１０は、本発明に係
る燃焼装置を指示し、特に、この装置は、好適に
は、後述するように炉内においてチツプ状の可燃
物を燃焼させることによつて温水を得るために利
用される。燃焼装置１０は、楕円状の基盤１２上
に配置された密封ケーシング１４とこのケーシン
グ１４の中に配置された円筒状の炉１６および可
燃物の燃焼によつて生じた塵埃を除去するための
サイクロン装置１８とから基本的に構成される。

第５図乃至第８図から諒解されように密閉ケー
シング１４、炉１６及びサイクロン装置１８との
間には互いに離間するように空間１９が設けら
れ、この空間に温水となるべき水が導入口２０を
介して満たされることになる。前記導入口２０に
隣接して密閉ケーシング１４にはドレインパイプ
２２が配設される。密閉ケーシング１４の頂部に
は一対の温水導出口２４，２４が設けられる。前
記導出口２４，２４は、密閉ケーシング１４にお
いて互いに反対位置に配設される。

ケーシング１４は、一般的には、貯水する水の
洩れを妨げることが可能なものならば如何なる材
質のものでもよいが、好ましくは比較的廉価な鉄
あるいはステンレススチールがよい。ケーシング
１４の内壁又は外壁には、ライニングまたはコー
テイングのために断熱材を配することも可能であ
る。

炉１６とサイクロン装置１８とは、これらの上
部に配設された通路２６によつて互いに連通状態
にある。特に、通路２６は、サイクロン装置１８
に対して接線方向から前記装置１８に臨むように
構成されている（第６図参照）。

炉１６の頂部中央部には、パイプ２８が設けら
れ、このパイプ２８を貫通して空気供給パイプ３
０が炉内に臨んでいる。更に前記パイプ２８から
若干偏心して別異のパイプ３２が炉１６の頂部に
設けられる。パイプ３２は、炉内の圧力調節のた
め緊急時に用いられるものであつて、従つて、通
常状態においては、図示しない弁装置等によつて
閉じられている。

炉１６内において、通路２６の若干下方に複数
の突起部３４を前記炉１６の内周壁に沿つて配設
する。これらの突起部３４上には、一対の半円状
の板体３６，３６が載置される。特に、これらの
板体３６，３６には、前記パイプ２８の直下部分
に円孔３８が画成されるよう構成しておく。従つ
て、炉１６は、一対の板体３６，３６によつて第
１燃焼室４０と第２燃焼室４２とに分けられるこ
とになる。

燃焼装置１０の外部において、炉１６に対し、
着火口４４、燃焼物投入口４６および灰取出口４
８が設けられる。これらの着火口４４、投入口４
６、取出口４８は、夫々蓋部材５０，５２，５４
によつて開閉されるものであり、さらに所定の通
路を介して夫々炉１６と連通している。

炉１６の内部底部には送風板５６が配置され
る。送風板５６は、半楕円状でしかも中空状に形
成されている。送風板５６の上面には同心円状に
複数個の小孔５８を設けておく。送風板５６に
は、パイプ６０の一端部が接続されると共にその
他端部は、後述するように送風機に接続される。
従つて、送風機を付勢すれば、前記小孔５８を介
して炉内に強制的に燃焼助勢用空気が供給される
ことが諒解されよう。

サイクロン装置１８の頂部中央部には煙突６２
が突設される。すなわち、煙突６２は、比較的大
径であつて、その一端部は、サイクロン装置１８
の内部に位置すると共に、その他端部側は、温水
タンク６４を貫通し装置外部上方に位置するよう
構成される。サイクロン装置１８の直上に位置す
る円筒状体の温水タンク６４にはその頂部に排気
パイプ６６が配設される。排気パイプ６６は、ケ
ーシング１４内の加熱された温水から生ずる蒸気
等を緊急時に外部に放出する役割を果たす。サイ
クロン装置１８の外部下部には、塵埃掻出口６８
が設けられている。この掻出口６８を介して、炉
内で燃焼した可燃物のうちサイクロン装置１８で
採集された塵埃のみ取り出されることになる。な
お、参照符号７０は、前記掻出口６８を開閉する
ための蓋部材を示す。

次ぎに、ケーシング１４の頂部に送風機７２が
配設される。送風憾７２は、市販されているのも
でよく、またその吐出口は、同様にケーシング１
４頂部に配置された空気室７４に連結する。空気
室７４は、前記送風機７２から供給される空気を
受けそれを蓄積して一定の圧力下に放出するため
に利用される。すなわち、空気室７４は、二つの
空気導出口７６，７８を有し、その一方の空気導
出口７６は、可撓性部材８０を介して空気供給パ
イプ３０に連結する。空気供給パイプ３０には多
数の小孔が穿設されているが、特に、第１燃焼装
置４０に臨む部品には小孔８２が放射状に穿設さ
れ、一方、第２燃焼室４２に臨む部分には、特
に、サイクロン装置１８方向にのみ指向する小孔
８４が穿設される。他方の空気導出口７８は、パ
イプ８６を介して送風板５６に接続されている。

なお、空気供給パイプ３０と送風板５６からの
炉１６内への空気供給量は、夫々、バルブ８８，
９０の開閉によつて制御されることになる。

さらに、ケーシング１４の炉１６側の側壁部に
三つのグループ化された空気供給ユニツト９２，
９４および９６を配設する。空気供給ユニツト９
２，９４，９６は、第１図および第３図から容易
に諒解されように半円状に弯曲されて構成されて
おり、特に、第１ユニツト９２は、投入口４６近
傍から、第２ユニツト９４は、投入口４６と取出
口４８の間近傍から、又第３ユニツトは、取出口
４８近傍から延在してケーシング１４の弯曲側壁
部に沿い前記始点の背部で終端するよう構成され
ている。夫々のユニツト９２，９４，９６の内部
は、第５図から明らかなように隔壁によつて三つ
の通路９８，１００，１０２に区分されると共に
第１０図に示すようにケーシング１４の側壁を貫
通して炉１６の内部に連通するノズル部１０４を
複数個配設しておく。

また、夫々のユニツト９２，９４，９６には、
送風機１０６，１０８および１１０を連結する。
この場合、空気供給ユニツトと送風機とを連結す
るパイプ１１２，１１４および１１６には、電磁
弁等の弁部材１１８，１２０および１２２を介装
しておくと好適である。なお、極めて大きい送風
機が選択される場合には、纏めて、１つの送風機
としても良く、さらに、送風機７２も利用するこ
とが可能である。

さらにまた、内部にフロート部材１２４を配設
した指示タンク１２６が、温水タンク６４と空気
室７２との間に設けられる。指示タンク１２６
は、パイプ１２８を介して密閉ケーシング１４内
の空間部１９と連通しており、従つて前記空間部
１９内に導入された水の量如何によつて前記フロ
ート部材１２４は上下動することになる。従つ
て、例えば、前記フロート部材１２４を、電気的
に水供給パイプ２０に装着された弁１３０と接続
しておき、空間部１９内の水の減少信号によつ
て、弁１３０を開弁すれば、常時ケーシング１４
内は一定の水位に保たれることになる。

なお、図中、参照符号１３２は、空気供給パイ
プ３０を懸吊して炉１６内においてその高さを調
節するための部材である。

更に、第１１図乃至第１４図に、本発明の別の
実施例を示し、前記実施例と同一の参照符号は、
同一の構成要素を示すものとする。

そこで、この実施例では、空気供給ユニツト１
４０，１４２および１４４は、炉１６とケーシン
グ１４との間の空間１９に配設される。空気供給
ユニツト１４０は、第１３図から明らかなよう
に、一対の半円状に弯曲したパイプ部材１４６，
１４８，１５０，１５２と、これらのパイプ部材
に所定間隔離間して固着された複数のノズル部材
１５４とから基本的に構成される。ノズル部材１
５４は、その一端部が広径でパイプ部材１４６に
液密に接続されると共に他端部は、小径で炉１６
の壁部を貫通して炉内部に臨む。ノズル部材１５
４の内部に形成された孔１５６は、炉１６に至る
直前で極度にその直径が小さくなり所謂ノズルと
しての役割をはたす。なお、前記パイプ部材１４
８，１５０，１５２もまた同様にノズル部材１５
４を多数本備えるものとする。

以上のように構成される空気供給ユニツト１４
０，１４２，１４４は、その半円状のパイプ部材
が炉１６の背部で外壁へ導出され、４本が一体的
に夫々の送風機１０６，１０８，１１０に接続さ
れる。

以上のように構成される燃焼装置について、次
ぎにその動作を説明する。

先ず、燃焼装置１０を稼動する前に炉１６とサ
イクロン装置１８とを囲繞する空間１９に所定量
の水が導入口２０を介して導入される。次いで、
可燃物、例えば、チツプ状に裁断されたタイヤの
小平等が燃焼物投入口４６を介して第１燃焼室４
０の内部に装填される。その際、この可燃物は、
前記第１燃焼室４０と第２燃焼室４２とを区分す
る板体３６付近に至るまで積入しておくと好適で
ある。この可燃物に対して、通常の着火方法で着
火口から着火される。着火された上部の可燃物に
対して送風機７２を付勢することにより、強制的
に空気が送給される。導入された空気は、空気供
給パイプ３０及び送風板５６から炉１６内部に排
出されるが必要に応じてバルブ９０を締めること
により供給パイプ３０のみから空気の供給をすれ
ば良いこともある。また、積層されたチツプ状の
可燃物の性質上、空気の浸透が余り期待できな
い。そこで、本発明装置では、更に、送風機１０
６が付勢される。すなわち、送風機１０６の付勢
に伴い、電磁弁１１８を開弁すれば、送給された
空気は、空気供給ユニツト９２に至り、この空気
供給ユニツト９２を構成する三本の通路９８，１
００，１０２によつて分岐され、ノズル部１０４
を経て圧縮された状態で炉１６内に噴出する。結
局、この空気供給ユニツト９２からの空気の助勢
を受けてチツプ状の可燃物は、何らの阻害要因な
く燃焼することができる。なお、第１０図から明
らかなように、空気供給ユニツト９２は、他の空
気供給ユニツト９４，９６と同様に半円状を構成
しているため、積層されたチツプに万遍なく新鮮
な空気の供給が確保できる。この場合、可燃物の
燃焼完了時間を空気の供給量、可燃物の材質、量
との相対的関係で情報として得ておけば、図示し
ないタイマ等を使用してタイマ制御をはかること
により自動的に前記送風機１０６を滅勢すること
ができる。

ところで、この時点において、積層されたチツ
プの着火部分は、更に下方に転移している。従つ
て、仮令、送風機１０６の付勢を継続しても、さ
してその空気供給の効果は望めない。そこで、本
発明装置では、前記送風機１０６の滅勢に対応し
て送風機１０８を付勢する。この結果、送風機１
０８から供給される空気は、電磁弁１２０を経
て、空気供給ユニツト９６に至り、この空気供給
ユニツトを構成する通路９８，１００，１０２と
同様の構成を採る通路からノズル部を経て炉１６
内に至り、前記と同様の作用を施す。

送風機１０６と同様に送風機１０８が滅勢され
れば、次ぎに送風機１１０が付勢され同じような
機能を営むことは当然である。

以上の如き動作の結果、炉１６内に積層された
可燃物は、全て燃焼することができる。ところ
で、炉１６内の燃焼の末、生じた塵埃等は、円孔
１８を経て第２燃焼室４２に至る。第２燃焼室
は、上昇する高カロリーの熱風によつて十分に加
熱されているため、ここで二次燃焼を惹起し、完
全燃焼し、通路２６をへてサイクロン装置１８に
到達する。サイクロン装置１８では、その周壁を
周回動作して防塵され、一方、熱風は、そのまま
上昇して煙突６２より大気中へ放出されることに
なる。

このような作用中、炉壁およびサイクロン装置
１８の周囲の空間１９に滞留する水は、徐々に加
熱されて温水に転化する。従つて、所望の際、導
出口２４より外部へ取り出し、多くの目的に利用
することができる。

また、第１１図乃至第１４図に示す実施例で
は、送風機１０６，１０８，１１０から送給され
る空気は、空気供給ユニツト１４０，１４２およ
び１４４を構成するパイプ部材１４６，１４８，
１５０，１５２から夫々のノズル部材１５４に至
り、その小径な吐出口から勢い良く炉１６の内部
に噴出される。この実施例では、空気供給ユニツ
トをケーシング１４の外部に露呈させていないの
で製造も容易で美的外観に優れる利点がある。特
に、円筒状のノズルは、多段に配設されるため、
上方から下方へと燃焼制御しやすい効果がある。

本発明によれば、以上のように、炉内に積層さ
れたチツプ状又は粒子状の可燃物であつても強制
的に上部、下部および側部より空気を供給して燃
焼することが可能となつたものであり、特に、経
時的に順次下方に送風機の付勢を行うことにより
万遍なく燃焼させることができる効果が得られ
る。また、送風機の制御は、一方において、経時
的に可燃物の燃焼制御を行うことができるため、
一時的に過大な熱量の放出を伴う燃焼現象を回避
できる利点がある。

以上、本願発明について好適な実施例を挙げて
説明したが、本発明は、この実施例に限定される
ものではなく、例えば、三つの空気供給ユニツト
に夫々配設される送風機を一基にして、電磁弁の
開閉制御によつて同一の送風機から炉内に強制的
に送風できるようにする等、本発明の精神を逸脱
しない範囲において種々の改変が可能であること
は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願発明に係る燃焼装置の正面図、
第２図は、本願発明に係る燃焼装置の側面図、第
３図は、本願発明に係る燃焼装置の平面図、第４
図は、本願発明に係る燃焼装置の、第１図−
線断面図、第５図は、本願発明に係る燃焼装置
の、第１図−線断面図、第６図は、本願発明
に係る燃焼装置の、第１図−線断面図、第７
図は、本願発明に係る燃焼装置の、第１図−
線断面図、第８図は、本願発明に係る燃焼装置に
組み込まれる空気供給パイプの一部切断正面図、
第９図は、本願発明の燃焼装置に組み込まれる送
風板５６の平面図、第１０図は、本願発明に係る
燃焼装置の空気供給ユニツトの横断面図、第１１
図は、本願発明の別の実施例の正面縦断面図、第
１２図は、本願発明の別の実施例の側面縦断面
図、第１３図は、本願発明の別の実施例の横断面
図、第１４図は、本願発明の別の実施例におい
て、空気供給ユニツトを構成するパイプとノズル
との拡大断面図である。 １０……燃焼装置、１２……基盤、１４……ケ
ーシング、１６……炉、１８……サイクロン装
置、１９……空間、２０……導入口、２２……ド
レインパイプ、２４……導出口、２６……通路、
２８……パイプ、３０……空気供給パイプ、３２
……パイプ、３４……突起部、３６……板体、３
８……円孔、４０……第１燃焼室、４２……第２
燃焼室、４４……着火口、４６……投入口、４８
……灰取出口、５０，５２，５４……蓋部材、５
６……送風板、５８……小孔、６０……パイプ、
６２……煙突、６４……温水タンク、６６……排
気パイプ、６８……掻出口、７０……蓋部材、７
２……送風機、７４……空気室、７６，７８……
空気導出口、８０……可撓性部材、８２……小
孔、８４……小孔、８６……パイプ、８８，９０
……バルブ、９２，９４，９６……空気供給ユニ
ツト、９８，１００，１０２……通路、１０４…
…ノズル部、１０６，１０８，１１０……送風
機、１１２，１１４，１１６……パイプ、１１
８，１２０，１２２……弁部材、１２４……フロ
ート部材、１２６……指示タンク、１２８……パ
イプ、１３０……弁、１３２……調整部材、１４
０，１４２，１４４……空気供給ユニツト、１４
６，１４８，１５０，１５２……パイプ部材、１
５４……ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 密閉ケーシングと、このケーシングの内部に
   配設された炉と、前記ケーシングの外部にあつて
   前記炉内に空気を供給するための空気供給ユニツ
   トと、前記空気供給ユニツトに空気を供給する送
   風機とを有し、前記ケーシングと前記炉との間に
   流体を貯留して加熱するための空間を設け、前記
   空気供給ユニツトは送風機から空気を供給するに
   際し、炉内で積層着火された可燃物の燃焼に応じ
   て上部の空気供給ユニツトから順次空気を供給す
   べく前記ケーシングの高さ方向に沿つて複数個配
   設することを特徴とする燃焼装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の燃焼装置におい
   て、ケーシング内部に更にサイクロン装置を配設
   すると共にこのサイクロン装置と炉とを通路を介
   して接続してなる燃焼装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の燃焼装置におい
   て、ケーシングは、長楕円状の筒体で形成され、
   空気供給ユニツトは、前記筒体の半円周部に固着
   されてなる燃焼装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の燃焼装置におい
   て、空気供給ユニツトは、複数の空気供給通路
   と、この通路と炉内部とを連通するノズル部とか
   らなる燃焼装置。 ５ 特許請求の範囲第３項記載の燃焼装置におい
   て、空気供給ユニツトは、少なくとも３組筒体外
   周部に固定されてなる燃焼装置。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の燃焼装置におい
   て、空気供給ユニツトは、ケーシングと炉との間
   に画成される空間部に配設されてなる燃焼装置。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の燃焼装置におい
   て、空気供給ユニツトは、円筒状パイプとこのパ
   イプから延在して炉内に臨むノズル部とからなる
   燃焼装置。 ８ 特許請求の範囲第７項記載の燃焼装置におい
   て、パイプは、４本上下方向に配設されて空気供
   給ユニツトを構成してなる燃焼装置。